CN111086379B - 一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，包括电池箱底座（2）。电池箱底座（2）上装有电池箱（1）和锁紧机构。该锁紧机构包括摇杆（3）、摇杆移动块（7）、纵向杆（10）和电池箱挡板。摇杆（3）与电池箱底座（2）之间转动连接。摇杆（3）上套装有摇杆移动块（7）并设置成转动及移动副，摇杆移动块（7）与纵向杆（10）之间转动连接，纵向杆（10）与所述电池箱挡板之间转动连接。电池箱底座（2）上还设置有防松机构，防松机构通过锁舌锁止摇杆，以防止锁紧机构自动解锁。本发明能够快速锁紧和解锁电池箱，锁紧机构对电池箱的锁紧和解锁仅需转动摇杆，防松机构对摇杆的锁紧和解锁仅需推动和拉动防松推杆。

Description

一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置。

背景技术

新能源汽车具有节能、环保等技术优势，对燃料的需求大幅减少，这就使得新能源汽车成为未来汽车的发展趋势。作为电动汽车核心部件之一的电池，如能实现快速可靠地锁紧及解锁电池箱即可有效解决电池充电、安装及维护等技术难题。现有的一些电池箱锁紧机构虽然结构简单，但易导致锁不紧或锁紧不可靠，而另一些锁紧机构由于结构过于复杂，虽然能够实现可靠锁紧，但锁紧和解锁过程繁琐、耗费时间长，这对电动汽车的换电操作非常不利。

专利号为ZL201420554999.X的中国实用新型专利公开了一种电池箱锁紧机构及电池箱体和电池箱。电池箱锁紧机构，包括用于与电池箱体的箱壁固定连接的壳体，所述壳体上滑动装配有左右延伸的锁杆，锁杆具有用于与电池仓上的锁孔配合的插销端，壳体上转动装配有用于驱动锁杆左右移动的齿轮，齿轮的转动轴线前后延伸，锁杆上远离插销端的一端固设有或一体设有与齿轮啮合的齿条。该电池箱锁紧机构在使用时，通过齿轮与齿条的啮合配合，可将齿轮的旋转运动转化为锁杆的左右直线滑动运动，当锁杆的插销端插入电池仓的锁孔中时，电池箱与电池仓锁紧配合，当锁杆的插销端从电池仓的锁孔中拔出时，电池箱与电池仓解锁。该实用新型的电池箱锁紧机构具有结构简单和便于安装的优点。但该实用新型通过插销插入电池仓的锁孔进行锁紧，锁孔直径必须比插销直径大，否则会因装配和加工误差造成插销插不进锁孔，因锁孔直径必须比插销大，造成插销在锁孔内存在间隙，这会导致电池箱未被锁紧，当电动汽车在长期颠簸时电池箱会产生来回窜动，动力线插头处会产生拉弧现象，导致插头与插座之间产生焊接现象。此外，该锁紧机构仅限制电池箱的一个自由度，即在前后方向的自由度，锁紧可靠性不好，仍需改进。

专利号为ZL201720853350.1的中国实用新型专利公开了一种电动汽车及其电池箱锁紧机构。电池箱锁紧机构包括顶部封闭且底部开口的电池仓，电池仓底部的开口为供电池箱被液压举升装置顶入的装卸口，装卸口的相对两侧设有两个对称设置的顶紧斜铁和位于两对称斜铁相背的两个箱壁，两顶紧斜铁上设有自远离侧向靠近侧逐渐向下倾斜的斜面，并且两顶紧斜铁中至少一个为可沿相向和相背方向抽插移动的动斜铁，动斜铁传动连接有可推拉动斜铁的输出直线往复移动的驱动装置。以斜面配合的方式，在两顶紧斜铁相向靠拢而顶紧电池箱的过程中，同时将电池箱向上顶起而实现在上下和水平方向的束缚，保证电池箱不会相对于车身跳动，从而解决了现有技术中电池箱随车身颠簸而上下跳动的问题。但该实用新型中电池箱的重力和颠簸冲击力大部分直接施加在滚轮上，对滚轮轴的强度要求比较高。同时，电池箱在左右方向的自由度未被限制，仅利用斜面与电池箱滚轮的摩擦力对左右方向的自由度进行限制，在电动汽车急转弯或遭受侧面撞击时，电池箱易发生左右方向的滑动，进而导致插接件的磨损或折断现象。因此仍需改进。

发明内容

为了解决上述现有电池箱锁紧机构和乘用车电池箱组件存在的技术缺陷，本发明提供一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，包括电池箱底座，所述电池箱底座上装有电池箱和锁紧机构，所述锁紧机构包括摇杆、摇杆移动块、纵向杆和电池箱挡板，所述摇杆与所述电池箱底座之间转动连接，所述摇杆上套装有所述摇杆移动块并设置成转动及移动副，所述摇杆移动块与所述纵向杆之间转动连接，所述纵向杆与所述电池箱挡板之间转动连接。

在锁紧时，通过转动所述摇杆并驱动所述摇杆移动块向靠近所述电池箱方向移动，同时带动所述电池箱挡板向靠近所述电池箱的方向移动，以锁紧所述电池箱。

优选的是，所述摇杆上设有凹槽，所述电池箱底座上装有防松机构，所述防松机构包括防松推杆、锁舌总成、锁舌弹簧和锁舌套筒，所述锁舌总成包括锁舌和锁舌杆，所述锁舌上套装有所述锁舌弹簧并滑动装配在所述锁舌套筒内。

所述防松机构用于防止所述锁紧机构在车载振动环境下自动解锁。

在上述任一方案中优选的是，当锁紧所述电池箱后，向内推动所述防松推杆，驱动所述锁舌套筒向下运动，当所述锁舌套筒向下运动时，所述锁舌也随之向下运动，直至插入所述凹槽内，以限制所述摇杆转动，从而达到防松目的。

在上述任一方案中优选的是，所述防松推杆通过第一弹性元件与所述电池箱底座连接，以防止所述防松机构自动解锁，进一步增加所述锁紧机构的可靠性，所述防松推杆始终受到第一弹性元件的弹性拉力作用，确保所述防松推杆不会由于外因如车体振动等情况被向外推出。

在上述任一方案中优选的是，所述防松推杆设置有第一轴肩，在弹性力作用下所述第一轴肩内端面抵在所述电池箱底座的第四孔的外端面上，实现轴向定位。

在上述任一方案中优选的是，所述第一弹性元件采用拉伸弹簧，所述拉伸弹簧一端连接所述防松推杆的第一连接结构，其另一端连接所述电池箱底座的第二连接结构。

在上述任一方案中优选的是，所述防松推杆内部安装有一对钢珠和钢珠弹簧，将所述钢珠弹簧设置成压缩状态，用于对所述钢珠施加向外的弹性力。

所述防松机构处于锁紧状态时，所述钢珠受到所述第四孔的内壁作用，克服弹簧力而缩进所述防松推杆内部；但当向外拉出所述防松推杆以解除防松作用时，所述钢珠会在弹簧力作用下露出来，此时即使拉力消失，由于所述钢珠向外露出并抵在所述电池箱底座上的第四孔的外端面上，所述防松推杆也不会因所述拉伸弹簧的拉力作用而被向后方拉进及导致所述锁舌插入所述摇杆凹槽从而影响所述摇杆的转动。

在上述任一方案中优选的是，所述电池箱底座上设有摇杆移动块导向结构，用于对所述摇杆移动块的平移运动进行导向。

在上述任一方案中优选的是，所述纵向杆通过纵向杆销与所述摇杆移动块之间形成转动配合。

在上述任一方案中优选的是，所述纵向杆上设有与所述电池箱挡板形成转动配合的结构。

在上述任一方案中优选的是，所述电池箱上设有供所述电池箱挡板抵住的结构。

在上述任一方案中优选的是，所述纵向杆设置有限制转动构件，通过对所述限制转动构件的位置进行调节以决定是否限制所述纵向杆的转动，所述限制转动构件的一端连接有钢绳，所述钢绳另一端与所述电池箱底座之间固定连接，所述限制转动构件上连接有第二弹性元件。

在上述任一方案中优选的是，所述限制转动构件采用挡销，所述钢绳与挡销内端相连接，所述电池箱底座上设有连接件，所述挡销上设置有所述第二弹性元件，用于对所述挡销施加弹性力。

所述第二弹性元件用于防止所述纵向杆挡住所述挡销，导致所述挡销无法吐出，通过对所述挡销施加弹性力使其在所述挡销吐出前处于不会挡住所述挡销吐出的位置。

在上述任一方案中优选的是，所述第二弹性元件采用压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端面抵在所述挡销的大圆柱段的内端面上，其另一端面抵在所述摇杆移动块的内圆柱孔底面上。

在上述任一方案中优选的是，所述挡销包括吐出段，所述吐出段设置为非圆柱结构，以避免所述吐出段为圆柱时所述挡销与所述纵向杆的线面接触。

在上述任一方案中优选的是，所述非圆柱结构采用半圆柱形状，当所述挡销吐出时，其第一平面抵住所述纵向杆的第二平面，从而将线面接触转化为面面接触，以减小磨损。

在上述任一方案中优选的是，所述第二弹性元件采用扭转弹簧，所述扭转弹簧套在纵向杆销上，所述扭转弹簧一端第一伸出段卡在所述纵向杆的第一槽内，其另一段第二伸出段卡在所述摇杆移动块的第二槽内。在所述扭转弹簧的作用下，所述纵向杆在不受其它力作用下处于竖直状态，以避免所述纵向杆挡住所述挡销，导致所述挡销无法从所述摇杆移动块内吐出。

在上述任一方案中优选的是，所述电池箱底座上设有两摇杆安装座，所述两摇杆安装座上分别开有第一孔和第二孔，所述摇杆插入所述第一孔和第二孔中，所述摇杆上设有第二轴肩，所述第二轴肩的内端面抵在所述第一孔的外端面上，所述摇杆尾部开有圆锥销孔，所述摇杆尾部套有摇杆限位环，并采用圆锥销插入所述摇杆限位环和摇杆，所述摇杆限位环的外端面与所述第二孔内端面相抵，用于所述摇杆轴向定位。

在上述任一方案中优选的是，所述摇杆采用可拆卸式结构，所述可拆卸式结构采用摇杆手柄，即当需要锁紧或解锁时，将所述摇杆手柄套在所述摇杆上，转动所述摇杆手柄以带动所述摇杆转动，锁紧或解锁完毕时，将所述摇杆手柄从所述摇杆上取下，以节省电池仓内空间。

在上述任一方案中优选的是，所述可拆卸式结构采用换电机器人。

在上述任一方案中优选的是，所述摇杆上设有外梯形螺纹，所述摇杆移动块设有内梯形螺纹，所述外梯形螺纹与所述内梯形螺纹配合。

所述梯形螺纹能够满足自锁条件，当其螺纹升角小于当量摩擦角，只能通过所述摇杆驱动所述摇杆移动块，而不能通过所述摇杆移动块驱动所述摇杆，以防止锁紧时所述电池箱的冲击力传递到所述摇杆移动块后使所述摇杆在冲击力作用下转动使所述电池箱解锁。

在上述任一方案中优选的是，所述摇杆移动块上两侧各装有一纵向杆，所述纵向杆通过所述纵向杆销与所述摇杆移动块转动连接，所述纵向杆下端设有圆柱结构，所述电池箱挡板上开有第三孔，所述圆柱结构与所述第三孔相配合并形成转动连接。

在上述任一方案中优选的是，在所述电池箱前端上部左右两边各设有一个斜面。

当锁紧所述电池箱时，朝锁紧方向转动所述摇杆手柄以驱动整个所述锁紧机构向靠近所述电池箱方向移动，所述电池箱挡板碰到所述斜面时会开始转动，随着所述锁紧机构继续靠近所述电池箱方向移动，所述电池箱挡板也会继续转动直至其底面与所述斜面完全紧贴，从而对所述电池箱进行锁紧。

在上述任一方案中优选的是，所述摇杆移动块内插有挡销，用于当所述摇杆移动块向锁紧所述电池箱方向移动时，所述挡销向外吐出以限制所述纵向杆的转动。

本发明与现有技术相比的有益效果是：在确保电池箱可靠稳定锁紧的前提下具有结构简单，锁紧和解锁方便快速的技术优势，防松机构不仅操作简便且较易实现自动化，锁紧机构对电池箱的锁紧和解锁仅需转动摇杆即可，防松机构对摇杆的锁紧和解锁也仅需推动和拉动防松推杆即可。

附图说明

图1为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的一优选实施例的立体图。

图2为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的图1所示实施例中电池箱处于锁紧状态时的前视图。

图3为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的图1所示实施例中电池箱处于解锁状态时的前视图。

图4为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的锁紧机构的一优选实施例的分解结构示意图。

图5为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的电池箱底座的一优选实施例的结构图。

图6为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的防松机构的一优选实施例的分解结构示意图。

图7为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的防松机构的图6所示实施例的组装结构示意图。

图8为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的中电池箱在解锁状态时防松机构的一优选实施例的局部放大示意图。

图9为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的图8所示实施例中电池箱在锁紧状态时钢绳位置的局部示意图。

图10为按照本发明的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的图1所示实施例中电池箱在解锁状态时钢绳位置的局部示意图。

附图标记说明：

1电池箱；101斜面；2电池箱底座；201第一孔；202第二孔；203第四孔；204连接件；205第二连接结构；206第一导向槽；207第二导向槽；3摇杆；301轴肩；302圆锥销孔；304外梯形螺纹；304凹槽；4摇杆手柄；5摇杆限位环；501外端面；6圆锥销；7摇杆移动块；8扭转弹簧；10纵向杆；1001圆柱结构；1002纵向杆的平面；1002第二平面；1003第一槽；12纵向杆销；13挡销；1301挡销内端；1301结构；1302大圆柱段的内端面；1303第一平面；1304端面；14压缩弹簧；1401第一伸出段；1402第二伸出段；15钢绳；16电池箱挡板；1601第三孔；1602面；1602电池箱挡板的平面；17防松推杆；1701防松推杆轴肩；1702第一连接结构；18拉伸弹簧；19锁舌；1901内螺纹；1902上端面；20锁舌弹簧；21锁舌套筒；2101内端面；2102圆柱孔底面；22钢珠；23钢珠弹簧；24锁舌杆；2401外螺纹；1101底面；1102第二槽；1103第一顶面；1104第二顶面；1105内圆柱孔；3041竖直面；3042弧面。

具体实施方式

下面结合图1-10详细描述所述车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置的优选技术方案。

如图1所示，一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，包括电池箱底座2，电池箱底座2上装有电池箱1和锁紧机构，所述锁紧机构包括摇杆3、摇杆移动块7、纵向杆10和电池箱挡板，摇杆3与电池箱底座2之间转动连接，摇杆3上套装有摇杆移动块7并设置成转动及移动副，摇杆移动块7与纵向杆10之间转动连接，纵向杆10与所述电池箱挡板之间转动连接。摇杆3上设有凹槽304。

摇杆3采用可拆卸式结构，所述可拆卸式结构采用摇杆手柄4，即当需要锁紧或解锁时，将摇杆手柄4套在摇杆3上，转动摇杆手柄4以带动摇杆3转动，锁紧或解锁完毕时，将摇杆手柄4从摇杆3上取下，以节省电池仓内空间。

如图4和图5所示，电池箱底座2上设有两摇杆安装座，所述两摇杆安装座上分别开有第一孔201和第二孔202，摇杆3插入第一孔201和第二孔202中，摇杆3上设有轴肩301，轴肩301的内端面抵在第一孔201的外端面上，摇杆3尾部开有供圆锥销6插入的圆锥销孔302，摇杆3尾部套有摇杆限位环5，并采用圆锥销6插入摇杆限位环5和摇杆3，摇杆限位环5的外端面501与第二孔202内端面相抵，用于摇杆3在电池箱底座2上的轴向定位。

如图4和图5所示，摇杆3上设有外梯形螺纹304，摇杆移动块7设有内梯形螺纹，外梯形螺纹304与所述内梯形螺纹配合。所述梯形螺纹满足自锁条件，即当其螺纹升角小于当量摩擦角时，为了将摇杆3的旋转运动转化为摇杆移动块11的平移运动，能对摇杆移动块11进行导向，电池箱底座2上设置有第一导向槽206和第二导向槽207，摇杆移动块11的第一顶面1103和第二顶面1104分别与第一导向槽206和第二导向槽207的顶面相抵，并且摇杆移动块11的左端面和右端面分别抵在第一导向槽206和第二导向槽207的侧面上。当顺时针转动摇杆3时，摇杆移动块11在第一导向槽206和第二导向槽207的导向作用下，沿直线向靠近电池箱1的方向移动；当逆时针转动摇杆3时，摇杆移动块11在第一导向槽206和第二导向槽207的导向作用下，沿直线向远离电池箱1的方向移动。

如图4所示，摇杆移动块7上左右两侧各装有一纵向杆10，纵向杆10通过纵向杆销12与摇杆移动块7转动连接，纵向杆10下端设有圆柱结构1001，电池箱挡板16上开有第三孔1601，圆柱结构1001与第三孔1601相配合并形成转动连接，电池箱挡板16可自由转动。

纵向杆10设置有限制转动构件，通过对所述限制转动构件的位置进行调节以决定是否限制纵向杆10的转动，所述限制转动构件的一端连接有钢绳15，钢绳15另一端与电池箱底座2之间固定连接，所述限制转动构件上连接有第二弹性元件。

所述限制转动构件采用挡销13，钢绳15与挡销内端1301相连接，电池箱底座2上设有连接件204，挡销13上设置有所述第二弹性元件，用于对挡销13施加弹性力。

摇杆移动块7内插有挡销13，用于当摇杆移动块7向锁紧电池箱1方向移动时，挡销13向外吐出以限制纵向杆10的转动。

所述第二弹性元件采用压缩弹簧14，压缩弹簧14的一端面抵在挡销13的大圆柱段的内端面1302上，其另一端面抵在摇杆移动块7的内圆柱孔1105底面1101上。

挡销13包括吐出段，所述吐出段设置为非圆柱结构。所述非圆柱结构优选采用半圆柱形状。

所述第二弹性元件采用扭转弹簧8，扭转弹簧8套在纵向杆销13上，扭转弹簧8一端第一伸出段1401卡在纵向杆10的第一槽1003内，其另一段第二伸出段1402卡在摇杆移动块7的第二槽1102内。

在电池箱1前端上部左右两边各设有一个斜面101。电池箱在锁紧状态时，挡销13受到压缩弹簧14的弹性力向外吐出，第一平面1303可挡住纵向杆11以限制其逆时针转动；如图3所示电池箱处于解锁状态，当需要对电池箱1进行锁紧时，顺时针转动摇杆3驱动整套所述锁紧机构向靠近电池箱1的方向移动：首先电池箱挡板16接触到电池箱1的斜面101而发生逆时针转动，随着摇杆3的继续转动，所述锁紧机构继续朝靠近电池箱1的方向移动，电池箱挡板16在电池箱1的斜面101的作用下会继续转动直至其平面1602与电池箱1的斜面101完全贴合，如图1所示，并且在此过程中挡销13处于吐出状态，其第一平面1303与纵向杆10的平面1002相抵，从而避免了纵向杆10的转动。以上即为电池箱的锁紧过程，电池箱锁紧状态见图2。

在锁紧过程结束后，为了保证电池箱1在车载振动环境下锁紧机构不自动解锁，还设置有防松机构。如图6所示，电池箱底座2上装有防松机构，所述防松机构包括防松推杆17、锁舌总成、锁舌弹簧20和锁舌套筒21，所述锁舌总成包括锁舌19和锁舌杆24，锁舌19上套装有锁舌弹簧20并滑动装配在锁舌套筒21内。当锁紧电池箱1后，向内推动防松推杆17，驱动锁舌套筒21向下运动，当锁舌套筒21向下运动时，锁舌19也随之向下运动，直至插入凹槽304内，以限制摇杆3转动。防松推杆17通过第一弹性元件与电池箱底座2连接。防松推杆17设置有防松推杆轴肩1701，在弹性力作用下防松推杆轴肩1701内端面抵在电池箱底座2的第四孔203的外端面上，实现轴向定位。所述第一弹性元件采用拉伸弹簧18，拉伸弹簧18一端连接防松推杆17的第一连接结构1702，其另一端连接电池箱底座2的第二连接结构205。防松推杆17内部安装有一对钢珠22和钢珠弹簧23，将钢珠弹簧23设置成压缩状态，用于对钢珠22施加向外的弹性力。电池箱底座2上设有摇杆移动块导向结构，用于对摇杆移动块7的平移运动进行导向。纵向杆10通过纵向杆销12与摇杆移动块7之间形成转动配合。纵向杆10上设有与电池箱挡板16形成转动配合的结构。电池箱1上设有供电池箱挡板16抵住的结构。

如图6所示，防松推杆17滑动配合在电池箱底座2的第四孔203内，其通过齿条-齿条结构与锁舌套筒21配合，通过齿条-齿条结构将防松推杆17的前后直线运动转化为锁舌套筒21的上下直线运动，锁舌套筒21内装有锁舌总成和锁舌弹簧20，锁舌杆24具有外螺纹2401，锁舌19具有内螺纹1901，两者通过螺纹结构配合。锁舌弹簧20套在锁舌杆24的小圆柱段上，锁舌弹簧20的上端抵在锁舌套筒21的锁舌孔的内端面2101上，下端抵在锁舌的上端面1902上，锁舌杆24的大圆柱段的下端面抵在锁舌套筒21的圆柱孔底面2102上。锁舌弹簧20始终处于压缩状态，锁舌19在锁舌弹簧20的弹性力作用下向外吐出。当顺时针转动摇杆3至电池箱挡板16的面1602与电池箱1的斜面101完全贴合后，电池箱1处于锁紧状态；然后向内推动防松推杆17以带动锁舌套筒21向下运动，锁舌19随着锁舌套筒21一起向下运动，然后锁舌19插入摇杆3上周布的凹槽304内，凹槽304由竖直面3041和弧面3042组成，如图8所示。其中摇杆3的竖直面3041和锁舌19的上端面1902相抵住，以阻止摇杆3的逆时针转动，至此完成对摇杆的锁紧，摇杆此时无法逆时针转动，即完成了对电池箱的防松。同时设置有一拉伸弹簧18，其一端连接防松推杆17的第一连接结构1702，另一端连接电池箱底座2的第二连接结构205，在拉伸弹簧18的拉力作用下，将防松推杆17向内拉，使得防松推杆17的轴肩1701的内端面紧紧抵在电池箱底座2的孔203的外端面上，以免锁舌19自动脱出摇杆3的凹槽304。

当电池箱1需要拔出时，先将防松推杆17向外拔，带动锁舌套筒21向上运动，锁舌19也跟着向上运动脱出摇杆3的凹槽304，从而解除了对摇杆3的固定，摇杆3内装有一钢珠弹簧23和两个钢珠22，如图8所示。钢珠弹簧23处于压缩状态，于是钢珠22在弹性力的作用下向外抵。向外拔出防松推杆17至钢珠22脱出电池箱底座2的孔203后，钢珠22会在钢珠弹簧23的弹性力作用下向外露出来，此时便可以撤去对防松推杆17的拉力了，因为钢珠22向外露并卡在电池箱底座2的孔203的外端面上，钢珠22对防松推杆17的力可以平衡拉伸弹簧18的拉力，从而保证防松推杆17不会被自动向内拉入导致摇杆3重新被锁住而无法转动摇杆3。接着逆时针转动摇杆3以带动所述锁紧机构向远离电池箱1的方向移动，使得电池箱1解锁。与此同时，为了使电池箱1解锁后能够顺利被拔出，需要解除挡销13对纵向杆10的锁止，将钢绳15的一端系在挡销13的结构1301上，另一端系在电池箱底座2的结构204上，如图9所示。当逆时针转动摇杆3时，所述锁紧机构向远离电池箱1的方向移动，由于电池箱底座2固定不动，于是钢绳15会绷紧将挡销13向内拉动，直至挡销13的端面1304完全缩进摇杆移动块7，如图10所示，此时便可以停止转动摇杆3了，接下来直接将电池箱1向外拉出，由于不再有挡销13阻挡纵向杆10的转动，于是电池箱1在向外拉出的过程中，碰到电池箱挡板16后电池箱挡板16和和纵向杆10会一同逆时针转动以避开电池箱1，从而可以将电池箱1顺利从电池箱底座2拉出，接下来便可以将充满电的电池箱1送入电池箱底座2，这时电池箱1碰到纵向杆10后，在电池箱1的接触下纵向杆10会顺时针自由转动以避开电池箱1，直至电池箱1完全进入电池箱底座2，至此完成电池箱1的换电。

本发明在确保电池箱1可靠稳定锁紧的前提下具有结构简单，锁紧和解锁方便快速的技术优势，所述防松机构不仅操作简便且较易实现自动化，所述锁紧机构对电池箱1的锁紧和解锁仅需转动摇杆3即可，所述防松机构对摇杆3的锁紧和解锁也仅需推动和拉动防松推杆17即可。

上述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

Claims (21)

1.一种车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，包括电池箱底座(2)，电池箱底座(2)上装有电池箱(1)和锁紧机构，其特征在于，所述锁紧机构包括摇杆(3)、摇杆移动块(7)、纵向杆(10)和电池箱挡板，摇杆(3)与电池箱底座(2)之间转动连接，摇杆(3)上套装有摇杆移动块(7)并设置成转动及移动副，摇杆移动块(7)与纵向杆(10)之间转动连接，纵向杆(10)与所述电池箱挡板之间转动连接；纵向杆(10)设置有限制转动构件，通过对所述限制转动构件的位置进行调节以决定是否限制纵向杆(10)的转动，所述限制转动构件的一端连接有钢绳(15)，钢绳(15)另一端与电池箱底座(2)之间固定连接，所述限制转动构件上连接有第二弹性元件；所述限制转动构件采用挡销(13)，钢绳(15)与挡销内端(1301)相连接，电池箱底座(2)上设有连接件(204)，挡销(13)上设置有所述第二弹性元件，用于对挡销(13)施加弹性力。

2.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，摇杆(3)上设有凹槽(304)，电池箱底座(2)上装有防松机构，所述防松机构包括防松推杆(17)、锁舌总成、锁舌弹簧(20)和锁舌套筒(21)，所述锁舌总成包括锁舌(19)和锁舌杆(24)，锁舌(19)上套装有锁舌弹簧(20)并滑动装配在锁舌套筒(21)内。

3.如权利要求2所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，当锁紧电池箱(1)后，向内推动防松推杆(17)，驱动锁舌套筒(21)向下运动，当锁舌套筒(21)向下运动时，锁舌(19)也随之向下运动，直至插入凹槽(304)内，以限制摇杆(3)转动。

4.如权利要求2所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，防松推杆(17)通过第一弹性元件与电池箱底座(2)连接。

5.如权利要求4所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，防松推杆(17)设置有轴肩(1701)，在弹性力作用下轴肩(1701)内端面抵在电池箱底座(2)的第四孔(203)的外端面上，实现轴向定位。

6.如权利要求4所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，所述第一弹性元件采用拉伸弹簧(18)，拉伸弹簧(18)一端连接防松推杆(17)的第一连接结构(1702)，其另一端连接电池箱底座(2)的第二连接结构(205)。

7.如权利要求6所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，防松推杆(17)内部安装有一对钢珠(22)和钢珠弹簧(23)，将钢珠弹簧(23)设置成压缩状态，用于对钢珠(22)施加向外的弹性力。

8.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，电池箱底座(2)上设有摇杆移动块导向结构，用于对摇杆移动块(7)的平移运动进行导向。

9.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，纵向杆(10)通过纵向杆销(12)与摇杆移动块(7)之间形成转动配合。

10.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，纵向杆(10)上设有与电池箱挡板(16)形成转动配合的结构。

11.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，电池箱(1)上设有供电池箱挡板(16)抵住的结构。

12.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，所述第二弹性元件采用压缩弹簧(14)，压缩弹簧(14)的一端面抵在挡销(13)的大圆柱段的内端面(1302)上，其另一端面抵在摇杆移动块(7)的内圆柱孔底面(1101)上。

13.如权利要求12所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，挡销(13)包括吐出段，所述吐出段设置为非圆柱结构。

14.如权利要求13所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，所述非圆柱结构采用半圆柱形状。

15.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，所述第二弹性元件采用扭转弹簧(8)，扭转弹簧(8)套在纵向杆销(12)上，扭转弹簧(8)一端伸出段(1401)卡在纵向杆(10)的第一槽(1003)内，其另一段伸出段(1402)卡在摇杆移动块(7)的第二槽(1102)内。

16.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，电池箱底座(2)上设有两摇杆安装座，所述两摇杆安装座上分别开有第一孔(201)和第二孔(202)，摇杆(3)插入第一孔(201)和第二孔(202)中，摇杆(3)上设有轴肩(301)，轴肩(301)的内端面抵在第一孔(201)的外端面上，摇杆(3)尾部开有圆锥销孔(302)，摇杆(3)尾部套有摇杆限位环(5)，并采用圆锥销(6)插入摇杆限位环(5)和摇杆(3)，摇杆限位环(5)的外端面(501)与第二孔(202)内端面相抵，用于摇杆(3)轴向定位。

17.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，摇杆(3)采用可拆卸式结构，所述可拆卸式结构采用摇杆手柄(4)，即当需要锁紧或解锁时，将摇杆手柄(4)套在摇杆(3)上，转动摇杆手柄(4)以带动摇杆(3)转动，锁紧或解锁完毕时，将摇杆手柄(4)从摇杆(3)上取下，以节省电池仓内空间。

18.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，摇杆(3)上设有外梯形螺纹，摇杆移动块(7)设有内梯形螺纹，外梯形螺纹与所述内梯形螺纹配合。

19.如权利要求4所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，摇杆移动块(7)上两侧各装有一纵向杆(10)，纵向杆(10)通过纵向杆销(12)与摇杆移动块(7)转动连接，纵向杆(10)下端设有圆柱结构(1001)，电池箱挡板(16)上开有第三孔(1601)，圆柱结构(1001)与第三孔(1601)相配合并形成转动连接。

20.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，在电池箱(1)前端上部左右两边各设有一个斜面(101)。

21.如权利要求1所述的车载动力电池箱快速锁紧和解锁装置，其特征在于，摇杆移动块(7)内插有挡销(13)，用于当摇杆移动块(7)向锁紧电池箱(1)方向移动时，挡销(13)向外吐出以限制纵向杆(10)的转动。

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