一种锁止机构总成及电动汽车的制作方法

1.本公开涉及电动车电池更换技术领域，具体地，涉及一种锁止机构总成及电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车，即电力驱动车，又名电驱车。电动汽车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动汽车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。
3.目前，电动汽车普遍续航时间较短，需频繁给电动汽车充电，但电动汽车充电时间较长，因此目前多用更换电池包的方式延长电动汽车的续航时间，目前更换电池包的普遍方法为将原有电池包的螺丝拆除，将原有电池包从车身上卸下，将新电池包通过螺栓安装在车身上。
4.现有的更换电池包的方式较为复杂，换电池包的时间较长。


技术实现要素：

5.本公开的目的是提供一种锁止机构总成，该锁止机构总成能够提高电动汽车换电池包的速度。
6.为了实现上述目的，一种锁止机构总成，包括用于与车身连接的车身端和用于与电池包连接的电池端，所述车身端包括卡环，所述卡环沿轴向开设有中心孔，所述中心孔内壁设置有凸出的卡紧块，所述电池端包括锁销、弹性部、锁套、若干锁紧珠，所述锁套沿轴向形成有供所述锁销可沿轴向移动地传入的锁体腔，并且所述锁套的侧壁上形成有用于支撑所述若干锁紧珠的容纳孔，所述容纳孔沿径向贯穿所述锁套的侧壁以连通所述锁套的外周壁和所述锁体腔，所述若干锁紧珠上一一对应地通过若干所述容纳孔沿周向围绕所述锁销布置，所述锁销上开设有用于能够部分地容纳所述锁紧珠的环槽，所述弹性部沿轴向设置在所述锁销和所述锁套之间并且具有通过驱动所述锁销相对于锁套轴向移动而将所述环槽与所述容纳孔沿轴向错开的弹性力，在所述环槽与所述容纳孔错开时，所述锁销能够将所述锁紧珠沿径向向外顶出所述容纳孔从而使得所述锁紧珠与所述卡紧块卡接，继而使得所述卡环进入沿轴向锁止所述锁套的锁紧位置，当对所述锁销施加外力作用而能够克服所述弹性部的弹力在轴向上运动并使得所述环槽与所述容纳孔沿对齐时，能够通过移动所述锁套相对于所述卡环沿轴向移动，而使得所述锁紧珠在所述卡紧块的作用下而进入所述环槽，从而解除所述卡紧块对锁紧珠的锁止而使得所述卡环进入对所述锁套解锁而从所述卡环拔出的解锁位置。
7.可选地，所述环槽沿轴向的截面具有底壁和位于该底壁两侧的第一侧壁，所述第一侧壁为斜面引导结构，所述卡紧块沿轴向的截面具有顶壁和位于该顶壁两侧的第二侧壁，所述第二侧壁为斜面引导结构。
8.可选地，所述锁套包括锁体和锁体底板，所述锁体腔开设在所述锁体内并且具有
下开口，所述锁体底板用于封堵在该下开口并可拆卸地安装在所述锁体上，并且所述锁体底板上形成有所述锁销穿过的穿过孔，所述弹性部为压缩弹簧，所述压缩弹簧一端抵顶在所述锁体底板上，另一端抵顶在所述锁销的环状凸缘上。
9.可选地，所述锁体包括上锁体和下锁体，所述锁体腔包括上锁体腔和下锁体腔，所述上锁体腔的径向尺寸窄于所述下锁体腔，所述锁销具有沿轴向布置的锁止段和安装段，所述锁止段插入所述上锁体腔中并形成有所述环槽，所述安装段位于所述下锁体腔，径向尺寸宽于所述锁止段并且形成有所述环状凸缘。
10.可选地，所述锁体底板与所述锁体通过螺栓可拆卸连接，所述锁体底板开设有避让槽，所述螺栓位于该避让槽中。
11.可选地，所述锁销远离环槽的一端连接有磁性件，所述磁性件用于响应外加磁场从而带动所述锁销沿轴向移动。
12.可选地，所述锁销安装有所述磁性件的一端开设有凹槽，所述磁性件位于该凹槽中。
13.可选地，所述车身端还包括卡环盒，所述卡环盒用于与车身固定连接，所述卡环盒开设有伸出孔，所述卡环位于该卡环盒中，所述卡环从该伸出孔中伸出。
14.可选地，所述卡环容纳在用于与车身固定连接的卡环盒中，所述下锁体与所述上锁体之间的台阶面与所述卡环盒之间设置有弹性缓冲件。
15.可选地，所述电动汽车包括如上所述的锁止机构总成，所述车身与所述车身端固定连接，所述电池包与所述电池端固定连接。
16.通过上述技术方案，在需要更换电池包时，施加外力使锁销克服弹性部的弹力在轴向上运动，当环槽与容纳孔对齐时，锁紧珠能够进入环槽中，进入环槽的锁紧珠失去对卡紧块的抵紧作用，能够将卡环从锁销上取下，便于将车身端与电池端拆开，从而将旧的电池包从车身上取下，当需要将新的电池包安装在车身上时，持续使用外力使环槽与容纳孔对齐，使锁紧珠进入环槽中，托举新的电池包，使中心孔与电池端对准，在保持外力的同时托举电池包，使锁套插入中心孔中，撤销外力，在弹簧的作用下锁销在轴向上移动，锁紧珠从环槽中被挤出，在径向上往外运动，锁紧珠抵紧卡紧块，卡环与锁套的相对位置被固定，从而将电池端与车身端连接在了一起，完成了电池包的更换，在更换电池包的过程中，操作较为简便，能够在较短的时间内完成电池包的更换。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开实施例提供的锁止机构总成的整体结构示意图；
20.图2是本公开实施例提供的锁止机构总成的爆炸图；
21.图3是本公开实施例提供的锁止机构总成的加解锁过程状态的剖面图；
22.图4是本公开实施例提供的锁止机构总成的锁定状态的剖面图。
23.附图标记说明
24.1、车身端；101、卡环；102、卡环盒；2、电池端；201、锁销；202、弹性部；203、锁套；
2031、锁体底板；2032、锁体；20321、上锁体；20322、下锁体；204、锁紧珠；3、中心孔；4、卡紧块；5、环槽；6、锁体腔；601、上锁体腔；602、下锁体腔；7、容纳孔；8、底壁；9、第一侧壁；10、第二侧壁；11、下开口；12、穿过孔；13、顶壁；14、环状凸缘；15、避让槽；16、磁性件；17、凹槽；18、伸出孔；19、弹性缓冲件。
具体实施方式
25.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
26.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内壁、外壁”是指朝向或背向锁销201的壁面；“轴向”是指沿锁销201的长度方向，“周向”是指以“径向”为中心点做圆周运动的方向。
27.为了实现上述目的，一种锁止机构总成，参照图1、图2，包括用于与车身连接的车身端1和用于与电池包连接的电池端2，车身端1包括卡环101，卡环101沿轴向开设有中心孔3，中心孔3内壁设置有凸出的卡紧块4。参照图2、图3、图4，电池端2包括锁销201、弹性部202、锁套203、若干锁紧珠204，锁套203沿轴向形成有供锁销201可沿轴向移动地传入的锁体腔6。锁套203的侧壁上形成有用于支撑若干锁紧珠204的容纳孔7，容纳孔7沿径向贯穿锁套203的侧壁以连通锁套203的外周壁和锁体腔6，若干锁紧珠204上一一对应地通过若干容纳孔7沿周向围绕锁销201布置，锁销201上开设有用于能够部分地容纳锁紧珠204的环槽5，弹性部202沿轴向设置在锁销201和锁套203之间并且具有通过驱动锁销201相对于锁套203轴向移动而将环槽5与容纳孔7沿轴向错开的弹性力，在环槽5与容纳孔7错开时，锁销201能够将锁紧珠204沿径向向外顶出容纳孔7从而使得锁紧珠204与卡紧块4卡接，继而使得卡环101进入沿轴向锁止锁套203的锁紧位置，当对锁销201施加外力作用而能够克服弹性部202的弹力在轴向上运动并使得环槽5与容纳孔7沿对齐时，能够通过移动锁套203相对于卡环101沿轴向移动，而使得锁紧珠204在卡紧块4的作用下而进入环槽5，从而解除卡紧块4对锁紧珠204的锁止而使得卡环101进入对锁套203解锁而从卡环101拔出的解锁位置。
28.通过上述技术方案，在需要更换电池包时，施加外力使锁销201克服弹性部202的弹力在轴向上运动，当环槽5与容纳孔7对齐时，锁紧珠204能够进入环槽5中，进入环槽5的锁紧珠204失去对卡紧块4的抵紧作用，能够将卡环101从锁销201上取下，便于将车身端1与电池端2拆开，从而将旧的电池包从车身上取下，当需要将新的电池包安装在车身上时，持续使用外力使环槽5与容纳孔7对齐，使锁紧珠204进入环槽5中，托举新的电池包，使中心孔3与电池端2对准，在保持外力的同时托举电池包，使锁套203插入中心孔3中，撤销外力，在弹簧的作用下锁销201在轴向上移动，锁紧珠204从环槽5中被挤出，在径向上往外运动，锁紧珠204抵紧卡紧块4，卡环101与锁套203的相对位置被固定，从而将电池端2与车身端1连接在了一起，完成了电池包的更换，在更换电池包的过程中，操作较为简便，能够在较短的时间内完成电池包的更换。
29.作为一种可选的实施方式，环槽5沿轴向的截面具有底壁8和位于该底壁8两侧的第一侧壁9，第一侧壁9为斜面引导结构，卡紧块4沿轴向的截面具有顶壁13和位于该顶壁13两侧的第二侧壁10，第二侧壁10为斜面引导结构。在卡环101与锁紧珠204在轴向上有相对的运动时，第一侧壁9利用其斜面引导结构，将锁紧珠204朝向锁销201推动，减少锁紧珠204
对卡环101在轴向上运动的干扰；在锁销201与锁紧珠204在径向上有相对运动时，环槽5朝向锁紧珠204运动时，第二侧壁10引导锁紧珠204进入环槽5中，减少锁紧珠204对卡环101的影响，在环槽5远离锁紧珠204时，锁紧珠204在第二侧壁10的作用下远离环槽5，减少锁紧珠204对锁销201在径向上运动的影响。
30.在另一些实施例中，环槽5沿轴向的截面可以为半圆形缺口。
31.作为一种可选的实施方式，锁套203包括锁体2032和锁体底板2031，锁体腔6开设在锁体2032内并且具有下开口11，锁体底板2031用于封堵在该下开口11并可拆卸地安装在锁体2032上，并且锁体底板2031上形成有锁销201穿过的穿过孔12，弹性部202为压缩弹簧，压缩弹簧一端抵顶在锁体底板2031上，另一端抵顶在锁销201的环状凸缘14上。将锁体底板2031拆卸，将压缩弹簧放入锁体腔6中，压缩弹簧一端抵紧锁销201的环状凸缘14，将锁体底板2031安装在锁体2032上，锁体底板2031抵紧压缩弹簧的另一端，锁体底板2031的设置便于防止压缩弹簧，压缩弹簧能够提供给锁销201支撑力，在无外力的情况下向上推动锁销201，使得环槽5远离容纳孔7，便于使电池端2与车身端1处于锁紧状态，同时下开口11能够平衡锁体2032内外气压的平衡，同时减少锁体底板2031对锁销201运动的影响。
32.在一些实施例中，压缩弹簧设置可以为单个，单个压缩弹簧套设在锁销201上。
33.在另一些实施例中，也可以设置有多个压缩弹簧，多个压缩弹簧围绕锁销201对称设置，多个压缩弹簧可以设置为四个，可以设置为五个，也可以设置为六个。
34.作为一种可选的实施方式，锁体2032包括上锁体20321和下锁体20322，锁体腔6包括上锁体腔601和下锁体腔602，上锁体腔601的径向尺寸窄于下锁体腔602，锁销201具有沿轴向布置的锁止段和安装段，锁止段插入上锁体腔601中并形成有环槽5，安装段位于下锁体腔602，径向尺寸宽于锁止段并且形成有环状凸缘14。锁止段伸入上锁体腔601中，上锁体腔601的开设便于锁止段在轴向上的运动，从而使得环槽5与容纳孔7沿轴向对齐或错开，完成对卡环101的放松与锁死，安装段位于下锁体腔602中，便于弹性部202提供给锁销201支撑作用，环状凸缘14提供给锁销201导向作用的同时便于连接压缩弹簧与锁销201。
35.作为一种可选的实施方式，锁体底板2031与锁体2032通过螺栓可拆卸连接，锁体底板2031开设有避让槽15，螺栓位于该避让槽15中。通过螺栓便于连接或拆卸锁体底板2031，避让槽15能够容纳螺栓，减少螺栓凸起对电池端2安装的影响，便于电池端2的安装。
36.作为一种可选的实施方式，锁销201远离环槽5的一端连接有磁性件16，磁性件16用于响应外加磁场从而带动锁销201沿轴向移动。在需要拆卸旧的电池包或者安装新的电池包时，在电池端2外部添加外加磁场，外加磁场吸引磁性件16，磁性件16带动锁销201运动，外加磁场与磁性件16之间的吸引力作为外加力控制锁销201，从而实现电池包的快速更换。
37.在另一些实施例中，锁销201远离环槽5的一端设置有连接环，且设置气缸作为外加力，连接环与气缸可拆卸连接。
38.作为一种可选的实施方式，锁销201安装有磁性件16的一端开设有凹槽17，磁性件16位于该凹槽17中。磁性件16位于凹槽17中，减少磁性件16从锁销201一端凸起，减少磁性件16对的锁销201运动范围的影响。
39.作为一种可选的实施方式，车身端1还包括卡环盒102，卡环盒102用于与车身固定连接，卡环盒102开设有伸出孔18，卡环101位于该卡环盒102中，卡环101从该伸出孔18中伸
出。通过将卡环盒102固定在车身上，从而将卡环101固定在车身上，连接或拆卸卡环101与电池端2从而能够完成电池包的拆卸与安装。
40.在另一些实施例中，卡环101上焊接有安装板，卡环101通过安装板与车身焊接。
41.作为一种可选的实施方式，卡环101容纳在用于与车身固定连接的卡环盒102中，下锁体20322与上锁体20321之间的台阶面与卡环盒102之间设置有弹性缓冲件19。弹性缓冲件19使得行车过程中电池包与车身弹性连接，减少电池包撞击车身的可能性，同时能够在电池包安装过程中提供预紧力，增加电池包安装的牢固程度。
42.在一些实施例中，弹性缓冲件19设置可以为橡胶垫圈。
43.在另一些实施例中，弹性缓冲件19设置也可以为波形弹簧。
44.本技术公开了一种锁止机构总成，在使用过程中，先将卡环101盒与车身固定连接，再将锁体2032底板与电池包固定连接，需要将电池包与车身连接时，在电池端2远离车身的一面设置外加磁场，外加磁场吸引磁性件16朝向磁场运动，磁性件16带动锁销201克服弹性部202在轴向上运动，环槽5与容纳孔7对齐时，在第一侧壁9的作用下，锁紧珠204进入环槽5中，卡环101能够在轴向上做与锁套203之间的相互运动，提升电池包，将锁套203插入中心孔3中，撤销外部磁场，在弹性件的作用下锁销201在轴向上运动，环槽5与容纳孔7错开，锁紧珠204与第二侧壁10抵接，限制卡环101在轴向上的运动，电池包与车身连接，在行车过程中，弹性缓冲件19减少电池包与车身之间的撞击；在需要将电池包从车身上拆卸下时，在电池端2设置外加磁场，磁场吸引磁性件16带着锁销201在轴向上运动，环槽5与容纳孔7对齐后锁紧珠204进入环槽5中，卡紧块4失去锁紧珠204的抵接力，卡环101能够在轴向上移动，从而能将电池包与车身分离，便于电池包的更换。
45.本公开还提供了一种电动车，如上所述的电动车包括车身、电池包，车身与车身端1固定连接，电池包与电池端2固定连接。
46.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
47.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
48.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。