锁止机构及包含其的托架总成的制作方法

1.本发明涉及车辆换电领域，特别涉及一种锁止机构及包含其的托架总成。


背景技术：

2.现有电动汽车的电池设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池充电完毕后，再安装在车辆上。
3.现有技术中，在托架上设置电池包锁定机构，以将电池包锁止连接于托架上，由于电池体积大、重量重，而电动车辆在凹凸不平的路面上行驶过程时，电池包易相对托架发生竖直方向晃动，现有的锁止机构无法限制电池包的竖直方向晃动，进而导致锁止失效。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池包易相对托架沿竖直方向晃动导致锁止失效的缺陷，提供一种锁止机构及包含其的托架总成。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种锁止机构，其用于将电池包锁止或解锁于电动汽车的托架上，所述锁止机构包括设置于所述托架的锁紧单元；
7.所述锁紧单元可在锁紧状态和解锁状态之间切换，所述锁紧单元具有限位部，所述限位部用于与所述电池包上的匹配部相配合，以限制所述电池包相对所述托架沿竖直方向移动。
8.该锁止机构能够在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，限制了电池包相对托架沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。
9.较佳地，所述锁紧单元包括锁紧块，所述限位部形成于所述锁紧块上，所述锁紧块通过所述限位部与所述电池包的所述匹配部侧面接触；
10.当所述锁紧单元切换至锁紧状态时，所述锁紧块的所述限位部用于限制所述电池包沿竖直方向脱离所述托架。
11.通过上述结构设置，在托架处设置锁紧块，通过锁紧块上的限位部与电池包侧面进行接触，使得电池包相对托架的位置关系能够在固定，避免电池包相对托架沿竖直方向脱离，尤其是在车辆颠簸过程中，避免电池包在颠簸时相对托架脱落。
12.较佳地，所述限位部为限位凹槽，所述限位凹槽具有依次连续设置的斜面部、平面部和斜面部。
13.通过上述结构设置，通过凹槽与电池包的侧面进行嵌合，提高固定效果。凹槽的三个呈角度设置的面分别与电池包表面进行贴合实现固定，从上下两个方向对匹配部进行抵接，对匹配部形成包覆作用，提高了锁止限位的可靠性。
14.较佳地，所述限位凹槽的凹槽开口角度范围在90
°
～150
°
。
15.通过上述结构设置，确保凹槽的开口角度在合理范围内，开口角度大于90
°
可确保凹槽与电池包表面顺利贴合，开口角度小于150
°
可提高凹槽固定电池包的牢固程度。
16.较佳地，锁紧块的底部边缘为弧形。
17.通过使锁紧块的底部边缘呈弧形，在锁紧块通过运动方式在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的过程中，可避免锁紧块的底部相对于托架产生碰擦或摩擦而影响锁紧块运动的顺畅程度。
18.通过上述结构设置，可提高锁紧块在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的可靠性和成功率。
19.较佳地，锁紧块的底部还形成有抵靠部，抵靠部具有呈角度设置的两个斜面。
20.通过上述结构设置，在锁紧块的底部设置呈角度的两个斜面，通过其他部件与锁紧块的斜面进行接触的方式，实现对锁紧块的限位，使得锁紧块能够保持在锁紧状态和解锁状态的范围内进行运动。
21.较佳地，锁紧单元还包括缓冲结构，所述缓冲结构设置在所述托架上，并位于所述锁紧块的下方，所述缓冲结构在所述锁紧块切换至锁紧状态时与所述锁紧块接触，以对所述锁紧块进行缓冲和支撑。
22.通过上述结构设置，通过设置柔性的缓冲结构对锁紧块的底部进行接触和限位，可避免对锁紧块限位过程中与托架产生刚性碰撞而导致的异响、零件磨损或结构损坏。
23.同时，通过使锁紧块在锁紧状态时与缓冲结构柔性接触，使得缓冲结构能够通过自身压缩作用于锁紧块，使锁紧块能够在不受外力情况下朝解锁状态的位置移动。
24.较佳地，当所述电池包被放置于所述托架时，所述电池包与所述锁紧块的接触面接触，并带动所述锁紧块切换至锁紧状态。
25.通过上述结构设置，利用电池包与锁紧块的接触使得锁紧块切换至锁紧状态，利用电池包放置于托架上的作用力带动锁紧块切换至锁紧状态，锁止过程简单可靠。并且，无需设置额外机构驱动锁紧块切换至锁紧状态，使得整个锁止机构的结构更简单。
26.较佳地，所述锁紧块通过翻转轴旋转连接于所述托架，所述翻转轴相对所述限位部远离所述电池包。
27.通过上述结构设置，使得电池包作用于限位部时能够带动锁紧块相对托架进行翻转，使得锁紧块切换至锁紧状态。
28.较佳地，所述锁紧块的重心相对所述翻转轴远离所述电池包，且所述锁紧块的重心高于所述翻转轴。
29.通过上述结构设置，实现利用锁紧块在自身重力作用下向外(即远离电池包的方向)翻转，以切换到解锁状态的目的，使得在电池包不作用于锁紧块时，使锁紧块自动切换至解锁状态，无需额外机构进行驱动，结构简单可靠性高。
30.较佳地，在所述翻转轴上设有扭簧，所述扭簧用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。
31.通过上述结构设置，扭簧作用于锁紧块，以在电池包不作用于锁紧块时带动锁紧块翻转至解锁状态，实现锁紧块的自动化复位目的，结构简单可靠。
32.较佳地，在所述锁紧块的底部还设有弹性件，所述弹性件的一端沿竖直方向作用
于所述锁紧块，所述锁紧块用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。
33.通过上述结构设置，弹簧作用于锁紧块，以在电池包不作用于锁紧块时带动锁紧块翻转至解锁状态，实现锁紧块的自动化复位目的，结构简单可靠。
34.较佳地，所述锁止机构还包括锁舌，所述锁舌能够相对所述锁紧单元移动，并在所述锁紧单元处于锁紧状态时接近并抵接于所述锁紧单元，以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态。
35.通过上述结构设置，锁舌抵接于锁紧单元以维持锁紧状态，避免锁紧单元因意外因素作用而误切换至解锁状态，提高对电池包锁止的可靠性，有效适配于车辆颠簸行驶等场景。
36.较佳地，所述锁舌包括锁舌本体和限位件，所述锁舌本体相对所述锁紧单元沿直线方向移动，并与所述锁紧单元接触以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态，所述限位件用于限制所述锁舌本体沿水平方向移动的行程。
37.通过上述结构设置，利用限位件对锁舌本体的移动范围进行限定，当锁舌本体朝向锁紧单元移动时，可避免锁舌本体过于靠近锁紧单元而导致锁紧单元与锁舌本体卡死等情况的发生。
38.较佳地，所述锁舌本体上形成有抵接面，所述抵接面为斜面。
39.通过上述结构设置，锁舌本体以斜面接触的方式对锁紧单元进行限制，形成类似于榫卯连接的限位方式，有效避免锁紧单元克服锁舌本体的限位而切换至解锁状态。
40.较佳地，所述限位件连接于所述锁舌本体，并位于所述锁舌本体的上方，当所述锁舌本体朝靠近所述锁紧单元的方向移动时，所述限位件能够与所述锁紧单元接触并限制所述锁舌本体的位移。
41.通过上述结构设置，通过将限位件设置在锁舌本体上，通过限位件相对于锁紧单元的触碰对锁舌本体的移动范围进行限制，结构简单可靠。
42.较佳地，所述锁紧单元向所述锁舌传递的作用力的方向与所述锁舌远离所述锁紧单元的运动方向之间的夹角大于等于75
°
。
43.通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构设置方案，使得锁紧单元受到较大外力的情况下，无法通过将外力传递至锁舌而使得锁舌解除对锁紧单元的限制。
44.较佳地，所述锁止机构还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述锁舌，并向所述锁舌施加朝所述锁紧单元的方向移动的作用力。
45.通过上述结构设置，设置复位件施加锁舌靠近锁紧单元的作用力，提高了锁止的可靠性，避免意外因素导致锁紧单元切换至解锁状态。
46.较佳地，所述复位件为弹簧，所述弹簧的一端固定于所述托架上，所述弹簧的另一端连接于所述锁舌。
47.通过上述结构设置，利用弹簧作用于锁舌的作用力带动锁舌朝接近锁紧单元的方向移动，避免以外解锁导致电池包相对托架脱落的情况发生。
48.较佳地，所述弹簧通过末端的挂钩与所述锁舌可拆卸连接。
49.通过上述结构设置，便于弹簧的更换，提高整个锁止机构的可维护性。
50.较佳地，所述锁止机构还包括与所述锁舌连接的推杆或丝杆螺母机构，所述推杆
或丝杆螺母机构用于向所述锁舌输入外力以带动所述锁舌朝远离所述锁紧单元的方向移动。
51.通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构方案，利用推杆或丝杆螺母机构驱动锁舌移动，可靠性高。
52.较佳地，所述锁紧块相对所述托架以水平移动的方式靠近或远离所述电池包。
53.通过上述结构设置，锁紧块的移动轨迹简单，方便结构设计和维护，还可提高锁止或解锁电池包的可靠性。
54.较佳地，所述锁紧块通过连接推杆或丝杆螺母机构的方式实现相对所述托架的水平移动，所述托架上设有水平延伸的导轨，所述锁紧块设置于所述导轨上。
55.通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构方案，利用推杆或丝杆螺母机构锁紧块沿直线方向移动，可靠性高。
56.一种托架总成，其包括托架和如上所述的锁止机构。
57.该托架总成，采用上述的锁止机构，锁止机构能够在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，使电池包无法再离开托架，使托架总成实现快速固定电池包的目的。
58.较佳地，所述锁止机构设置于所述托架的底板上。
59.通过上述结构设置，将锁止机构设置在托架的底板上，使得电池包通过锁止机构直接与托架的底板连接固定，在车辆行驶过程中，电池包的惯性力直接作用于托架的底板，可避免局部受力导致的结构受损。
60.较佳地，所述锁止机构的数量为多个，多个所述锁止机构的所述锁紧单元分布于所述托架沿宽度方向的两侧。
61.通过上述结构设置，增加托架上的锁止机构数量，提高托架总成对电池包的固定效果。将多个锁止机构均匀分布在托架上，使托架与电池包的连接更可靠。
62.较佳地，多个所述锁止机构的所述锁紧单元靠近所述托架的电连接插头设置。
63.通过上述结构设置，通过锁止机构将电池包可靠固定在靠近电连接插头的位置，使电池包与托架的电连接可靠稳定。
64.较佳地，所述托架的背板固定于所述电动汽车的底盘大梁的侧表面。
65.通过上述结构设置，托架与电动汽车连接可靠，避免托架在长期使用过程中发生变形。
66.较佳地，所述托架的横梁固定于所述电动汽车的底盘大梁的下表面。
67.通过上述结构设置，托架与电动汽车连接可靠，避免托架在长期使用过程中发生变形
68.本发明的积极进步效果在于：
69.锁止机构及包含其的托架总成中，在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，限制了电池包相对托架沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。
附图说明
70.图1为本发明一实施例的托架总成的结构示意图(一)。
71.图2为图1中a部分的局部放大图。
72.图3为本发明一实施例的托架总成的使用状态示意图。
73.图4为本发明一实施例的电池包的结构示意图。
74.图5为图4中b部分的局部放大图。
75.图6为本发明一实施例的托架与电池包的组合关系示意图。
76.图7为图6中c部分的局部放大图。
77.图8为本发明一实施例的锁紧单元的状态示意图(一)。
78.图9为本发明一实施例的锁紧单元的状态示意图(二)。
79.图10为本发明一实施例的锁紧单元的状态示意图(三)。
80.图11为本发明一实施例的锁紧单元的状态示意图(四)。
81.图12为本发明一实施例的托架、货叉和电池包的位置关系示意图。
82.图13为本发明一实施例的托架和货叉的位置关系示意图。
83.图14为图13中d部分的局部放大图。
84.图15为本发明一实施例的托架总成的结构示意图(二)。
85.图16为图15中e部分的局部放大图。
86.图17为本发明一实施例的锁紧块的结构示意图。
87.图18为本发明一实施例的锁舌的结构示意图。
88.图19为本发明一实施例的电池包的锁止方法的流程示意图。
89.图20为本发明一实施例的电池包的解锁方法的流程示意图。
90.附图标记说明：
91.托架10
92.电连接插头安装座102
93.横梁103
94.锁紧单元1
95.锁紧块11
96.限位部111
97.底部边缘112
98.抵靠部113
99.翻转轴114
100.缓冲结构12
101.锁舌2
102.锁舌本体21
103.抵接面211
104.限位件22
105.止动件23
106.复位件3
107.传动件4
108.电池包30
109.匹配部301
110.货叉40
具体实施方式
111.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
112.如图1-5所示，本发明提供一种安装于电动汽车上的托架总成，具体包括托架10和锁止机构。其中，锁止机构用于将电池包30锁止或解锁于托架10上，这些锁止机构包括分布在托架10的底板上的多个锁紧单元1。这些锁紧单元1可在锁紧状态和解锁状态之间切换，具体的，每一个锁紧单元1上均具有限位部111(参见图2)，该限位部111用于与电池包30侧面的匹配部301进行配合(参见图5)，实现卡合连接的目的，以限制该电池包30相对于托架10沿竖直方向移动，使电池包30在锁紧单元1处于锁紧状态时无法沿竖直方向脱离托架总成。
113.上述的锁止机构能够在电池包30进入托架10后，通过设置在托架10上的多个锁紧单元1的限位部111对电池包30上的匹配部301进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包30相对托架10的位置，进而限制了电池包30相对托架10沿竖直方向的晃动幅度，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。
114.具体的，在本实施例中，锁止机构的数量为六个，其中，沿托架10的长度方向的两侧各布置有两个锁止机构，使托架10与电池包30的连接更可靠。剩下的两个锁止机构靠近托架10的电连接插头设置，如图1所示，两个锁止机构分布在电连接插头安装座102的左右两侧，即位于托架的中部区域，通过锁止机构将电池包30可靠固定在靠近电连接插头的位置，使电池包30与托架10的电连接可靠稳定。
115.本实施例中，各个锁止机构均连接于托架10的底板，将锁止机构设置在托架10的底板上，使得电池包30通过锁止机构直接与托架10的底板连接固定，在车辆行驶过程中，电池包30的惯性力直接作用于托架10的底板，可避免局部受力导致的结构受损。本实施例中，托架10有纵横相交的横梁103组成底板，当然，在其他实施例中，也可采用钢板等板材形成上述托架10的底板。
116.本实施例中，提供一种较为优选的锁止机构的结构实施方案，使得锁止机构的结构简单，驱动部件少，维护难度低，锁止可靠。
117.具体如图2所示，该锁紧单元1包括可相对托架10活动的锁紧块11，每个锁紧单元1用于限制电池包30移动的限位部111形成在锁紧块11的侧表面上，该锁紧块11通过其限位部111与电池包30的匹配部301侧面接触的方式，限制电池包30的向上位移。
118.具体的，如图6和图7所示，当锁紧单元1切换至如图7所示的锁紧状态时，锁紧块11的限位部111能够限制电池包30沿竖直方向脱离托架10，使得电池包30相对托架10保持可靠连接。
119.如图7所示，限位部111为限位凹槽，相对应的，电池包30上的匹配部301为限位凸块，通过限位凹槽与电池包30侧面的限位凸块进行嵌合，实现牢固连接的目的，提高固定效果。当然，在其他实施例中，限位部111也可以为限位凸块，相对应的，电池包30上的匹配部301为限位凹槽。
120.另外，本实施例中的限位凹槽的凹槽有三个连续的平面，呈连续设置的斜面部、平
面部和斜面部。这三个呈角度设置的面分别与电池包30表面进行贴合实现固定，从上下两个方向对匹配部进行抵接，对匹配部301形成包覆作用，提高了锁止限位的可靠性。在其他实施例中，限位凹槽的凹槽形状还可以为v型或u型等形状，以通过凹槽的两个呈角度或者相对设置的面与电池包30表面进行贴合实现固定。上述的这些凹槽结构设置方案，相比于其他固定方式的固定效果更可靠，可以避免电池包30相对托架10沿竖直方向脱离，尤其是在车辆颠簸过程中，避免电池包30在颠簸时相对托架10脱落。
121.本实施例中，如图7-9所示，限位凹槽的凹槽开口角度为90
°
，以确保凹槽的开口角度在合理范围内。在其他实施例中，限位凹槽的凹槽开口角度范围可以设置在90
°
～150
°
之间。其中，通过使开口角度大于90
°
可确保凹槽与电池包30表面顺利贴合，而通过使开口角度小于150
°
可提高凹槽固定电池包30的牢固程度。
122.如图7所示，本实施例中，锁紧块11的底部用于与托架10进行接触，因此，将锁紧块11的底部边缘112设置为弧形，通过使锁紧块11的底部边缘112呈弧形，在锁紧块11通过运动方式在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的过程中，可避免锁紧块11的底部相对于托架10产生碰擦或摩擦而影响锁紧块11运动的顺畅程度。并且，如此的结构设置还可以提高锁紧块11在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的可靠性和成功率。
123.另外，如图7和图17所示，在锁紧块11的底部还形成有两个抵靠部113，这两个抵靠部113具有呈角度设置的两个斜面，通过在锁紧块11的底部设置呈角度的两个斜面，通过其他部件与锁紧块11的斜面进行接触的方式，实现对锁紧块11的限位，使得锁紧块11能够保持在锁紧状态和解锁状态的范围内进行运动。
124.具体的，本实施例中，在托架10表面设有缓冲结构12，在锁紧块11的底部，靠近电池包30一侧的抵靠部113(即图7中右侧的抵靠部113)能够在锁紧块11切换至锁紧状态时与缓冲结构12进行弹性接触，并通过缓冲结构12的受压变形，对锁紧块11进行缓冲和支撑。通过设置柔性的缓冲结构12对锁紧块11的底部进行接触和限位，可避免对锁紧块11限位过程中产生刚性碰撞而导致的异响、零件磨损或结构损坏。
125.在本实施例中，缓冲结构12还同时作为弹性件对锁紧块11施加作用力，具体是在锁紧块11处于锁紧状态时，锁紧块11的下表面与缓冲结构12柔性接触并压迫缓冲结构12实现变形压缩，使得缓冲结构12能够通过自身压缩而产生反作用力，并作用于锁紧块11，使锁紧块11能够在不受外力情况下朝解锁状态的位置移动。当然，在其他实施例中，为了实现使锁紧块11能够在不受外力情况下朝解锁状态的位置移动的目的，也可以在设置缓冲结构12的基础上再额外设置弹性件与锁紧块11的下表面接触，以使得锁紧块11能够在不受外力情况下朝解锁状态的位置移动。因此，在其他实施例中，这些不同于缓冲结构12而额外设置的弹性件可采用螺旋弹簧等结构，以在相对较小的压缩范围下具备相对较高的回弹力。
126.具体的，本实施例中的缓冲结构12为胶垫，以使该缓冲结构12同时兼具弹性件的回弹作用。
127.本实施例中，如图10所示，此时锁紧单元1的锁紧块11处于解锁状态，当电池包30从上至下被放置在托架10上时，位于电池包30侧面的匹配部301与锁紧块11的限位部111进行接触，传递向下的作用力，并带动锁紧块11切换至锁紧状态。这种带动锁紧块11切换至锁紧状态的方案，是利用电池包30与锁紧块11的接触使得锁紧块11切换至锁紧状态的，利用电池包30放置于托架10上的作用力带动锁紧块11切换至锁紧状态，锁止过程简单可靠。并
且，无需设置额外机构驱动锁紧块11切换至锁紧状态，使得整个锁止机构的结构更简单。具体的，为方便利用电池包30的放置，使得锁紧块11从解锁状态切换至锁紧状态，本实施例中的锁紧块11是通过作翻转运动的方式在锁紧状态和解锁状态之间进行切换的。同时，翻转运动的运动轨迹更清晰和明确，可以提高锁紧块11的状态切换的可靠性。当然，在其他实施例中，锁紧块11也可通过作直线运动，或具体采用水平运动的方式在锁紧状态和解锁状态之间进行切换。
128.本实施例中，锁紧块11通过翻转轴114旋转连接在托架10的底板上，如图7所示，该翻转轴114相对限位部111远离电池包30，因此，在电池包30作用于限位部111时能够带动锁紧块11相对托架10进行翻转，使得锁紧块11切换至锁紧状态。
129.同时，本实施例中，锁紧块11的重心还相对于翻转轴114更远离电池包30，且锁紧块11的重心高于翻转轴114。通过上述结构设置，在无外力作用下，实现利用锁紧块11在自身重力作用下向外(即远离电池包30的方向)翻转，以切换到解锁状态的目的。具体如图8和图9所示，若在图8的状态下，电池包30相对托架10被抬起至离开托架，则锁紧块11能够在自身重力作用下沿图9中箭头所指向外翻转，自动切换至解锁状态，以待电池包30的再次放入。这种结构设置，在电池包30不作用于锁紧块11时，使锁紧块11自动切换至解锁状态，无需额外机构进行驱动，结构简单可靠性高。
130.当然，在其他实施例中，也可通过其他结构设置方案，使得在电池包30相对托架10取出时，锁紧块11自动切换至解锁状态。例如，可以在翻转轴114上设置扭簧，通过扭簧作用于锁紧块11，使得锁紧块11在不受外力时翻转至解锁状态。这些结构方案同样可以实现锁紧块11的自动化复位目的，同样可以使得托架总成的结构简单可靠。
131.本实施例中，除了翻转轴114重心的作用外，缓冲结构12对锁紧块11的作用也同样可以帮助锁紧块11从锁紧状态切换至解锁状态，具体如图7所示，当锁紧块11处于锁紧状态时，锁紧块11的底部边缘112处以及锁紧块11的其中一个抵靠部113被压紧在缓冲结构12的表面，此时缓冲结构12受压缩并产生对锁紧块11的作用力，当电池取出时，缓冲结构12对锁紧块11的作用力可以帮助锁紧块11切换至解锁状态。在其他实施例中，可以弹簧等其他具备弹性的零件部作用于锁紧块11，以在锁紧块11处于锁紧状态时对锁紧块11施加作用力，带动锁紧块11在不受电池包30重力作用的情况下快速切换至解锁状态。
132.如图7所示，本实施例中的锁止机构还包括有锁舌2，锁舌2能够相对锁紧单元1的锁紧块11进行移动，并在锁紧块11处于锁紧状态时接近并抵接在锁紧块11的另外一个抵靠部113上(即图7中位于左侧的抵靠部113)，以将锁紧单元1的锁紧块11保持锁定在锁紧状态。通过上述结构设置，锁舌2通过抵接于锁紧单元1的方式以维持锁紧状态，避免锁紧块11因意外因素作用而误切换至解锁状态，提高对电池包30锁止的可靠性，有效适配于车辆颠簸行驶等场景。
133.具体的，本实施例中，锁舌2包括有锁舌本体21和限位件22。其中，锁舌本体21相对锁紧块11沿水平的直线方向移动前后，并与锁紧块11的抵靠部113接触以将锁紧块11锁定于锁紧状态，而限位件22设置在锁舌本体21的顶部，用于限制锁舌本体21沿水平方向移动的行程，通过利用限位件22对锁舌本体21的移动范围进行限定，即用于限制锁舌本体21朝向锁紧块11移动的行程，可避免锁舌本体21过于靠近锁紧块11而导致锁紧块11与锁舌本体21卡死等情况的发生。
134.如图18所示，在锁舌本体21朝向锁紧块11的表面上形成有抵接面211，抵接面211为倾斜面，用于在锁紧块11处于锁紧状态时与锁紧块11保持贴合。通过锁舌本体21以斜面接触的方式对锁紧块11的位移进行限制，形成类似于榫卯连接的限位方式，有效避免锁紧单元1克服锁舌本体21的限位而切换至解锁状态。
135.具体的，如图7所示，在锁舌本体21抵接在锁紧块11上之后，锁舌本体21相对锁紧块11的抵接方向垂直于抵接面211。
136.本实施例中，如图7所示，锁紧块11向锁舌本体21传递的作用力的方向x与锁舌本体21远离锁紧块11的运动方向y之间的夹角约为80
°
，此时，锁紧块11向锁舌本体21传递的作用力会产生较大的摩擦力，阻止锁舌本体21朝着远离锁紧块11的方向运动，使得锁紧单元1受到较大外力的情况下，无法通过将外力传递至锁舌2而使得锁舌2解除对锁紧单元1的限制。
137.在其他实施例中，锁紧块11向锁舌本体21传递的作用力的方向x与锁舌本体21远离锁紧块11的运动方向y之间的夹角可以设置在75
°
以上。
138.如图2和图11所示，锁止机构还包括复位件3，复位件3的一端连接于锁舌本体21，并向锁舌本体21施加朝接近锁紧块11的方向移动的作用力，通过设置复位件3施加锁舌本体21靠近锁紧单元1的作用力，提高了锁止的可靠性，避免意外因素导致锁紧单元切换至解锁状态。具体的，本实施例中的复位件3采用的是弹簧，将弹簧的一端固定在托架10的支架上，弹簧的另一端连接在锁舌2上，以带动锁舌本体21水平移动并复位，保持将锁紧块11锁定在锁紧状态的目的。从图2中可以看出，本实施例中的弹簧通过末端的挂钩与锁舌2实现可拆卸的连接，这种结构设置方案，可便于弹簧的更换，提高整个锁止机构的可维护性。
139.另外，若电池包30相对于托架10要取下，或者电池包30相对于托架10要放上时，首先需要使锁舌本体21朝着远离锁紧块11的方向移动，之后才能够使锁紧块11因重力、弹力等因素切换至解锁状态。
140.因此，本实施例中的锁舌本体21是能够在外力的驱动下朝着远离于锁紧块11的方向移动的，以利用外力的作用，实现可控解锁目的。
141.在其他实施例中，可以设置气缸、推杆或丝杆螺母等机构，通过气缸、推杆或丝杆螺母等机构连接于锁舌本体21，以向锁舌2输入上述的外力，使锁紧块11能够切换至解锁状态。
142.而本实施例中，提供了一种相对简单、自动化程度更高的联动机构，如图12所示，搬运电池包30的货叉40相对托架10的向下运动，将电池包30放置的托架10上。本实施例中就是利用上述搬运电池包30的货叉40产生外力带动锁舌本体21移动的，货叉40在搬运电池包30的过程中，锁紧块11能够被切换至解锁状态，使得搬运电池包30的动作能够顺利实施。
143.具体的，如图13和图14所示，该锁止机构还包括与锁舌2相连接的传动件4，传动件4用于将货叉40产生的外力传递至锁舌2，带动锁舌本体21水平移动。传动件4的结构如图13-16所示，本实施例中的传动件4通过与货叉40的前端40b和侧端40a进行接触，利用货叉40的放置动作带动传动件4移动，进而带动锁舌2的锁舌本体21移动。通过利用与货叉40的前端和侧端接触产生的作用力带动锁舌2移动，结构简单可靠，使得解锁状态的切换能够匹配货叉40取放电池包30的动作。
144.为了避免货叉40带动锁舌2移动过度，如图8所示，可以在锁舌本体21的后侧设置
止动件23对锁舌本体21进行限位，即限制锁舌本体朝向远离电池包移动的行程。
145.具体的，如图14所示，本实施例中的两组锁紧单元1分布的托架10的侧部，这些锁紧单元1对应的传动件4是通过与货叉40的侧端40a进行接触以带动锁舌本体21移动的。具体的，当货叉40在下移或前伸过程中，货叉40的侧端40a碰触传动件4的末端并带动传动件4朝着图14中箭头所指方向移动，使得锁舌本体21同步移动而解锁该锁紧块11，使得锁紧块11在自身重力或弹力等作用下切换至解锁状态。为了便于带动传动件运动，进一步的，可在货叉的侧端设置具有导向斜面的凸起部，在货叉向前伸出过程中，凸起部作用于传动件，使传动件顺着导向斜面移动，带动锁舌本体远离锁紧块。
146.如图15和图16所示，本实施例中的两组锁紧单元1还分布的托架10的后部，这些锁紧单元1对应的传动件4是通过与货叉40的前端40b进行接触以带动锁舌本体21移动的。具体的，当货叉40在下移或前伸过程中，货叉40的前端40b碰触传动件4的末端并带动传动件4朝着图16中箭头所指方向移动，使得锁舌本体21同步移动而解锁该锁紧块11，使得锁紧块11在自身重力或弹力等作用下切换至解锁状态。
147.从图14和图16中可以看出，本实施例中对应货叉40的前端40b或侧端40a的传动件4和锁舌本体21的移动方向与货叉40对传动件4的抵推方向一致，且均为水平运动，使得传动件4带动锁舌2移动的方向与货叉40水平伸入或伸出的方向一致，以简化传动件4的结构，便于生产制造和维护。
148.本实施例还提供一种电池包30的锁止方法，如图19所示，该电池包30的锁止方法使用上述的锁止机构对电池包30进行锁止，该电池包30的锁止方法具体包括以下步骤：
149.s11、控制电池包30搬运机构将电池包30搬运至托架10的上方(参见图12)。
150.s12、控制电池包30搬运机构将电池包30放置于托架10，使锁止机构的锁紧单元1切换至锁紧状态。
151.s13、控制锁定单元将锁紧单元1锁定于锁紧状态(参见图7)。
152.该电池包30的锁止方法，在将电池包30放置在托架10上时，通过将锁止机构的锁紧单元1切换至锁紧状态，实现电池包30可靠锁紧，限制了电池包30相对托架10沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。
153.具体的，本实施例中的具体实施方案中，锁定单元为锁舌2具体为锁舌本体21，锁舌本体21对锁止机构的锁紧块11的解锁和锁定是通过搬运电池包30的搬运机构的货叉40所实现的。
154.其中，在步骤s12中还具体包括有：电池包30通过向锁紧单元1施加电池包30的重力，使锁紧单元1切换至锁紧状态(参见图10和图11)。
155.通过上述流程步骤的设置，利用电池包30相对托架10放置过程中的重力带动锁定单元切换至锁紧状态，实现自锁目的，使得电池包30的锁止流程更简单可靠。
156.此外，本实施例还提供一种电池包30的解锁方法，如图20所示，该电池包30的解锁方法使用上述的锁止机构对电池包30进行解锁，该电池包30的锁止方法具体包括以下步骤：
157.s21、控制锁舌2解除对锁止机构的锁紧单元1的锁定(参见图8)。
158.s22、控制电池包30搬运机构将电池包30相对托架10抬起，使锁紧单元1切换至解锁状态。(参见图9)
159.s23、控制电池包30搬运机构将电池包30从托架10的上方取出。
160.这种电池包30的解锁方法，在将电池包30从托架10上取下之前过，通过将锁止机构的锁紧单元1切换至解锁状态，使得电池包30能够从托架10上被取下，结构简单可靠，降低从托架10上取下电池包30的难度。
161.具体的，在上述电池包30的解锁方法的步骤s22中，该电池包30是通过解除向锁紧单元1施加的电池包30的重力，以使得锁紧单元1切换至解锁状态的，通过利用电池包30相对托架10抬起过程中的解除重力作用于锁定单元的方式，带动锁定单元切换至解锁状态，实现自锁目的，使得电池包30的锁止流程更简单可靠，解锁自动化程度高，无需设置额外的驱动结构。
162.进一步的，如图14所示，在上述电池包30的解锁方法的步骤s21中，是通过电池包30搬运机构的货叉40驱动锁舌2向远离锁紧单元1的方向移动以解除对锁紧单元1的锁定。通过利用电池包30搬运机构驱动锁舌2移动的方式，使得锁定单元能够被切换至解锁状态，解锁自动化程度高，无需设置额外的驱动结构。
163.本实施例还提供一种电动汽车，在电动汽车这种采用上述的托架总成，具体的，托架10的横梁103是固定在电动汽车的底盘大梁(图中未示出)的下表面处的。通过上述结构设置，托架10与电动汽车连接可靠，避免托架10在长期使用过程中发生变形。当然，在其他实施例中，倘若托架10还具有背板，还可将托架10的背板固定于电动汽车的底盘大梁的侧表面，以进一步加强托架10与电动汽车底盘的连接紧密程度。
164.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种锁止机构，其用于将电池包锁止或解锁于电动汽车的托架上，其特征在于，所述锁止机构包括设置于所述托架的锁紧单元；所述锁紧单元可在锁紧状态和解锁状态之间切换，所述锁紧单元具有限位部，所述限位部用于与所述电池包上的匹配部相配合，以限制所述电池包相对所述托架沿竖直方向移动。2.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧单元包括锁紧块，所述限位部形成于所述锁紧块上，所述锁紧块通过所述限位部与所述电池包的所述匹配部侧面接触；当所述锁紧单元切换至锁紧状态时，所述锁紧块的所述限位部用于限制所述电池包沿竖直方向脱离所述托架。3.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述限位部为限位凹槽；所述限位凹槽具有依次连续设置的斜面部、平面部和斜面部；和/或，所述限位凹槽的凹槽开口角度范围在90
°
～150
°
。4.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，锁紧块的底部边缘为弧形；和/或，锁紧块的底部还形成有抵靠部，抵靠部具有呈角度设置的两个斜面。5.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，锁紧单元还包括缓冲结构，所述缓冲结构设置在所述托架上，并位于所述锁紧块的下方，所述缓冲结构在所述锁紧块切换至锁紧状态时与所述锁紧块接触，以对所述锁紧块进行缓冲和支撑。6.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧块通过翻转轴旋转连接于所述托架，所述翻转轴相对所述限位部远离所述电池包。7.如权利要求6所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧块的重心相对所述翻转轴远离所述电池包，且所述锁紧块的重心高于所述翻转轴。8.如权利要求6所述的锁止机构，其特征在于，在所述翻转轴上设有扭簧，所述扭簧用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。9.如权利要求6所述的锁止机构，其特征在于，在所述锁紧块的底部还设有弹性件，所述弹性件的一端沿竖直方向作用于所述锁紧块，所述锁紧块用于在所述锁紧块不受外力时驱动所述锁紧块翻转至解锁状态。10.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括锁舌，所述锁舌能够相对所述锁紧单元移动，并在所述锁紧单元处于锁紧状态时接近并抵接于所述锁紧单元，以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态。11.如权利要求10所述的锁止机构，其特征在于，所述锁舌包括锁舌本体和限位件，所述锁舌本体相对所述锁紧单元沿直线方向移动，并与所述锁紧单元接触以将所述锁紧单元锁定于锁紧状态，所述限位件用于限制所述锁舌本体沿水平方向移动的行程。12.如权利要求11所述的锁止机构，其特征在于，所述限位件连接于所述锁舌本体，并位于所述锁舌本体的上方，当所述锁舌本体朝靠近所述锁紧单元的方向移动时，所述限位件能够与所述锁紧单元接触并限制所述锁舌本体的位移。13.如权利要求10所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧单元向所述锁舌传递的作用力的方向与所述锁舌远离所述锁紧单元的运动方向之间的夹角大于等于75
°
。14.如权利要求10所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述锁舌，并向所述锁舌施加朝所述锁紧单元的方向移动的作用力。
15.如权利要求14所述的锁止机构，其特征在于，所述复位件为弹簧，所述弹簧的一端固定于所述托架上，所述弹簧的另一端连接于所述锁舌。16.如权利要求15所述的锁止机构，其特征在于，所述弹簧通过末端的挂钩与所述锁舌可拆卸连接。17.如权利要求10所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括与所述锁舌连接的推杆或丝杆螺母机构，所述推杆或丝杆螺母机构用于向所述锁舌输入外力以带动所述锁舌朝远离所述锁紧单元的方向移动。18.如权利要求2所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧块相对所述托架以水平移动的方式靠近或远离所述电池包。19.如权利要求18所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧块通过连接推杆或丝杆螺母机构的方式实现相对所述托架的水平移动，所述托架上设有水平延伸的导轨，所述锁紧块设置于所述导轨上。20.一种托架总成，其特征在于，其包括托架和如权利要求1-19任一项所述的锁止机构。21.如权利要求20所述的托架总成，其特征在于，所述锁止机构设置于所述托架的底板上。22.如权利要求20所述的托架总成，其特征在于，所述锁止机构的数量为多个，多个所述锁止机构的锁紧单元分布于所述托架沿宽度方向的两侧。

技术总结
本发明公开了一种锁止机构及包含其的托架总成。锁止机构用于将电池包锁止或解锁于电动汽车的托架上，所述锁止机构包括设置于所述托架的锁紧单元；所述锁紧单元可在锁紧状态和解锁状态之间切换，所述锁紧单元具有限位部，所述限位部用于与所述电池包上的匹配部相配合，以限制所述电池包相对所述托架沿竖直方向移动。该锁止机构能够在电池包进入托架后，通过其锁紧单元的限位部对电池包上的匹配部进行配合，以切换至锁紧状态，固定电池包相对托架的位置，限制了电池包相对托架沿竖直方向的晃动，提高了锁止的安全性，避免锁止失效。避免锁止失效。避免锁止失效。


技术研发人员：张建平 于新瑞 仇丹梁
受保护的技术使用者：奥动新能源汽车科技有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/7/4