一种内限位滚珠锁止机构的制作方法

1.本实用新型涉及电气连接技术领域，具体地说，涉及一种内限位滚珠锁止机构。


背景技术：

2.电动轿车逐渐成为汽车市场的主流，为解决续航焦虑而诞生的汽车换电产业迅猛发展。
3.在一部分车型上，采用竖直插电接口，即车载电源总成的插电接头公部需要沿z向插合于车端的插电接头母部上，比如蔚来汽车主要采用该换电方案。
4.此相关的技术方案中，采用螺丝旋转紧固方式实现车载电源总成与车端的连接紧固。该类技术存在以下缺陷：(1)每次拆换电时，均进行一次需要松开、锁紧动作，螺纹与牙孔需要承受一定的载荷，所以对螺纹与牙孔损伤较大，即螺丝旋紧类的设备使用寿命会受到比较明显的影响；(2)螺纹连接方式对于锁芯z向同心度要求较高，整体换电设备，尤其车端设备加工装配精度较难保证，这必然导致设备加工成本高，设备维护成本高，即换电成本高；(3)车辆行驶环境对车载电源总成使用安全和插接稳定性影响较大，比如在驾驶环境不佳的路段，车载电源总成容易在车辆行驶产生震动后松开。


技术实现要素：

5.1、要解决的问题
6.针对现有技术中采用螺栓连接方式固定车载电源总成容易出现插不准和螺纹磨损的问题，本实用新型提供一种圆珠径向锁合方案，实现内外两层设备的锁合与解锁，有效地避免了插不准的问题，且抗磨损能力明显提高。
7.2、技术方案
8.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
9.一种内限位滚珠锁止机构，具有锁芯，所述锁芯外部设有锁珠，所述锁芯外部依次套设锁体、锁套；所述锁珠活动安装在锁体上，且锁珠的直径大于锁体该处壁厚，锁珠的两侧分别延伸出锁体的内、外壁面，用于实现锁芯对锁套的相对锁合。所述锁芯为圆柱型，用于实现对锁套的径向锁合；锁芯具有同轴且连接的扩径部和缩径部；所述扩径部的直径大于缩径部的直径；扩径部用于抵在锁珠上，令锁珠向外凸出锁体并锁止锁套。所述缩径部用于为锁珠提供径向的避让空间，实现锁珠内侧避让，解除对锁套的锁止。所述锁珠凸出于锁体内壁的部分与锁芯抵接配合，锁珠凸出于锁体外壁的部分与锁套抵接配合；所述锁套内侧面具有适配锁珠的环形槽。
10.作为一种优选的技术方案，所述扩径部半径与缩径部半径的差值大于锁珠直径与锁体容纳锁珠位置的壁厚差值。
11.作为一种优选的技术方案，所述锁芯与锁体之间设有弹性件，所述弹性件将锁芯保持为扩径部常抵在锁珠上。此外，所述锁芯利用其端部的端头抵于锁体端部，实现对锁芯受弹性件驱动的限位，以便稳定实现扩径部对锁珠的抵死。
12.作为一种优选的技术方案，所述锁体内壁面设有一号台阶；所述缩径部远离扩径部的一侧设有二号台阶，一号台阶和二号台阶的台阶面相对，所述弹性件为压簧，其两端分别抵于一号台阶与二号台阶上，具体为抵在对应的台阶面上。
13.作为一种优选的技术方案，形成所述二号台阶的为固定位于锁芯尾端的圆环，所述圆环可以为通过螺旋旋合于锁芯尾段的环套，以便在装配的时候将锁芯自上而下贯穿锁体，并令锁芯端头抵在锁体上端部进行限位。
14.作为一种优选的技术方案，所述二号台阶与锁体内壁之间夹设密封圈，同时具有对压簧和锁珠的润滑油进行油封的作用。
15.作为一种优选的技术方案，所述压簧的压缩行程不小于锁合常态下锁珠与缩径部的间距，以便保证锁芯被压缩解锁过程中，缩径部能够到达锁珠位置从而进行解锁。
16.作为一种优选的技术方案，所述扩径部的直径与锁体容纳锁珠位置的内径相同或者略小，以便锁芯在锁体内平顺轴向窜动，并同时保证重复抵止锁珠。
17.作为一种优选的技术方案，所述环形槽被锁珠锁合时，锁芯可在锁套内推进的行程不小于锁珠与缩径部的间距。
18.作为一种优选的技术方案，所述锁体远离锁珠的一端内缘边上具有导向面，在使用时，站端的汽车举升平台上具有解锁触发件，该解锁触发件抵在锁芯底部使本锁体总成解锁。锁体本身的径向尺寸较大，在其底部设置导向斜环面，能够高效地将解锁触发件导入锁芯位置，从而实现解锁，与传统的螺栓连接的对齐加、解锁方式相比，精度要求更低。
19.3、有益效果
20.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
21.(1)本实用新型的技术方案采用内触发解锁的方式将解锁触发区域集中，与传统的触发锁套性质的构件进行解锁的方式相比，大大降低了触发件与被触发件找准配合的难度，也有利于将触发件与锁芯等被触发件的配合力矩大大降低，避免将锁芯侧抵导致锁芯等被触发件与锁体的卡死；
22.(2)本实用新型的技术方案在锁体底部设置导向斜环面，能够高效地将解锁触发件导入锁芯位置，从而实现解锁，与传统的螺栓连接的对齐加、解锁方式相比，精度要求更低。
附图说明
23.图1为本实用新型的装配结构示意图；
24.图2为本实用新型的锁止状态图；
25.图3为本实用新型的解锁状态图。
26.图中：
27.1、锁芯；11、扩径部；12、缩径部；13、端头；
28.2、锁体；21、通孔；22、一号台阶；23、导向斜环面；
29.3、锁套；31、环形槽；
30.4、锁珠；
31.5、压簧；
32.6、环套；61、二号台阶；
33.7、密封圈。
具体实施方式
34.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本实用新型作进一步阐述。
35.参见附图1-3，一种内限位滚珠锁止机构，从内向外依次设置锁芯1、锁体2和锁套3。锁体2为圆环套6，在锁体2侧壁上形成一周通孔21，并在通孔21内安装锁珠4，锁珠4的直径大于锁体2该处壁厚，以便锁珠4可以凸出锁体2发挥锁止功能。本实施例中，锁珠4采用耐磨损的合金钢珠。
36.锁芯1为圆柱型，并由同轴的缩径部12和扩径部11两段圆柱组成。参见附图1-3的方位，其中扩径部11位于上部，缩径部12位于下部。扩径部11的直径与锁体2安装锁珠4的部位内径基本相同或略小。
37.锁套3具有圆环套6，配合套在锁体2的部分，其内径与该部分锁体2的外径基本相同或略大。具体地，锁套3为“钟”状，其上端为连接车体的结构，其下部罩于锁体2上部，并将锁珠4包围。为了得以使锁珠4卡止锁套3，锁套3内壁上形成一圈环形槽31，环形槽31截面为适应锁珠4形状的弧形。为了保证解锁进程中，锁芯1不会被锁套3顶部结构所限制，环形槽31被锁珠4锁合时，锁芯1可在锁套3内推进的行程不小于锁珠4与缩径部12的间距。
38.使用时，利用锁芯1的扩径部11从内侧抵在锁珠4上，锁珠4受压外溢，卡止锁套3。当锁芯1沿锁体2及其自身轴向上移，至缩径部12对于锁珠4，缩径部12用于为锁珠4提供足够的径向避让空间，使锁芯1解除对锁珠4的抵止限锁。此时自由向上或向下轴向拉动锁套3而不受限。
39.进一步地，为了实现锁芯1在锁体2内的位置保持和调控，本实施例中在锁芯1的上端位于锁体2外部的部分设置端头13，端头13的直径大于锁体2此端的内径。并在锁芯1的下端设置压簧5等弹性件，弹性件依托锁体2对锁芯1施加向下的复位力，使之保持在扩径部11常抵锁珠4的锁合状态。
40.更具体地，压簧5套设在缩径部12区域，压簧5的上端抵压在锁体2内壁上形成的向下的一号台阶22面上，压簧5的下端抵在锁芯1底部向上的二号台阶61面上。被上述两个台阶面夹设的压簧5形成了对锁芯1向下的保持力。压簧5的压缩行程不小于锁合常态下锁珠4与缩径部12的间距，以便保证锁芯1被压缩解锁过程中，缩径部12能够到达锁珠4位置从而进行解锁。
41.考虑到装配时受制于端头13对锁芯1的阻挡，故将锁芯1下端的台阶形成方式设置为环套6。所述环套6通过螺纹旋合方式安装在锁芯1下端，其上端面即为二号台阶61。
42.进一步地，锁珠4和压簧5均需要润滑油保持其动作平滑性，故借助环套6外侧面形成一圈凹槽，并在该凹槽内嵌设密封圈7，以封压簧5和锁珠4之润滑油。
43.为了配合换电站的解锁平台利用触发件顶压锁芯1进行解锁，本实施例中将锁体2下端内边缘处设导向斜环面23，在使用时，站端的汽车举升平台上具有解锁触发件，该解锁触发件抵在锁芯1底部使本锁体2总成解锁。锁体2本身的径向尺寸较大，在其底部设置导向斜环面23，能够高效地将解锁触发件导入锁芯1位置，从而实现解锁，与传统的螺栓连接的对齐加、解锁方式相比，精度要求更低。解锁触发件可以设置为圆柱体，此结构简单，触发故
障率低，不易变形，抗电动汽车载荷能力强。
44.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本实用新型内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。