一种卡车换电总成锁止机构的制作方法

1.本发明属于卡车换电结构技术领域，尤其涉及一种卡车换电总成锁止机构。


背景技术：

2.目前电动重型卡车得到推广应用。电动重型卡车要求装载大容量的电池，由于固定式电池电动重型卡车充电时间长，换电式的重卡占有率不断增加。同时轻型卡车和中型卡车的电动化和换电技术也在同步发展。特别是中、轻型卡车具有在城配物流区域数量多、运行量大、路程短、效率高的特点。为了解决短程的运力以及效率问题，换电式的中、轻型卡车势必会取代传统车辆。采用换电模式既能提升效率又能减少油车成本，又能实现经济效益最大化。
3.电池箱作为换电式卡车的标准电池部件，其上必须安装用于与电池框连接的锁止部件，目前，大多数电池箱采用螺栓固定于电池框，螺栓连接用于快换需要配套螺栓防松结构比较复杂，成本较高，多个螺栓锁附对电池包和车身定位要求较高，水平度要求较高，工艺要求严格，由于工艺差异造成结构故障率高，且稳定性差。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决目前用于卡车换电电池箱锁止的防松结构复杂、成本高、故障率高、稳定性差的问题的卡车换电总成锁止机构。
5.本发明是这样实现的，一种卡车换电总成锁止机构，包括电池框和通过锁止组件与电池框连接的电池架，其特征在于：所述电池框设有用于锁止组件贯通的竖向锁孔，安装于所述电池架的所述锁止组件贯穿所述竖向锁孔与所述电池框的上部钩接；所述锁止组件包括t形锁止杆、下销孔、下顶销、压簧、径向珠孔、锁珠、圆周凹槽；所述t形锁止杆包括竖向转杆部和连接于所述竖向转杆部上端的横向钩杆部，所述竖向转杆部和横向钩杆部形成t形构造，所述竖向转杆部安装于所述电池架且可绕自身轴线转动，所述横向钩杆部钩接所述电池框；所述下销孔设有所述竖向转杆部，所述下销孔的下孔口设于所述竖向转杆部的下端面；所述下顶销插装于所述下销孔，所述下顶销沿轴线移动，所述竖向转杆部具有对所述下顶销沿轴线向下极限位置进行限位的下限位部；所述压簧安装于所述下销孔中，所述压簧对所述下顶销施加向下的弹力；所述径向珠孔设于所述竖向转杆部，所述径向珠孔贯通所述竖向转杆部的下销孔与外侧；所述锁珠设置于所述径向珠孔中，所述锁珠的直径大于所述径向珠孔的轴向长度；所述圆周凹槽设于所述下顶销，当所述下顶销处于轴向下极限位置时，所述圆周凹槽位于所述径向珠孔的下方；所述电池框设有卡孔，所述卡孔位于所述径向珠的圆周外侧。
6.在上述技术方案中，优选的，所述竖向转杆部是绕竖向轴线的回转构件，所述竖向转杆部具有对竖向转杆部轴向位置限位的下环形部和上环形部，所述下环形部的外侧形成螺母构造。
7.在上述技术方案中，优选的，所述横向钩杆部的下端面为矩形钩接面。
8.在上述技术方案中，优选的，所述电池架的上端面与所述电池框的下端面之间设有弹性垫。采用弹性垫消除z向平面误差，实现防松。
9.在上述技术方案中，优选的，所述电池框安装有与所述t形锁止杆的横向钩杆部钩接的钩座。
10.在上述技术方案中，优选的，所述钩座具有令所述横向钩杆部通过的、矩形锁止豁口，在所述钩座的上端面、位于所述锁止豁口长边侧向设有锁紧斜面。采用斜面压紧消除z向间隙，简化制造工艺，降低制造成本。
11.在上述技术方案中，优选的，所述锁紧斜面的高端设有限位阶梯部。
12.本发明申请的优点和效果是：
13.本技术方案由于采用t形锁止杆和锁珠防松结构，结构简单，稳定可靠，无需二级机构防松。t形锁止杆旋转90度即可解锁，无需对每个锁都单独配置电机或者拧紧枪进行加解锁，可简化所适配的换电小车的解锁结构，有助于效降低换电小车高度、减小空间和降低成本。
附图说明
14.图1是本发明中电池框的结构示意图；
15.图2是本发明中电池箱的结构示意图；
16.图3是本发明中t形锁止杆的结构示意图；
17.图4是本发明中t形锁止杆的剖视图；
18.图5是本发明中t形锁止杆与钩座的连接结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.为解决目前用于卡车换电电池箱锁止的防松结构复杂、成本高、故障率高、稳定性差的问题，本发明特提供一种卡车换电总成锁止机构，本机构结构简单、具有防松设计，结构稳定可靠。为了进一步说明本发明的结构，结合附图详细说明书如下：
21.请参阅图1和图2，一种卡车换电总成锁止机构，包括电池框1和通过锁止组件与电池框连接的电池架2。电池框设有用于锁止组件贯通的竖向锁孔1-1，安装于电池架的锁止组件贯穿竖向锁孔与电池框的上部钩接。本实施例中，具体的，电池框为型钢焊接的矩形框体，电池架为尺寸适配的矩形框架。
22.请参阅图4-图5，锁止组件3包括t形锁止杆3-1、下销孔3-2、下顶销3-3、压簧3-4、径向珠孔3-5、锁珠3-6、圆周凹槽3-7。
23.t形锁止杆包括竖向转杆部3-1-1和连接于竖向转杆部上端的横向钩杆部3-1-2。竖向转杆部和横向钩杆部形成t形构造，具体的，竖向转杆部和横向钩杆部是一体式的t形锁止杆的两部分。竖向转杆部安装于电池架且可绕自身轴线转动。本实施中的具体结构是，竖向转杆部是绕竖向轴线的回转构件，竖向转杆部具有对竖向转杆部轴向位置限位的下环形部和上环形部，即在电池架设有竖向通孔，竖向转杆部配装于此竖向通孔，竖向转杆部只
具有绕自身轴线转动的自由度。竖向通孔的内侧设有卡孔2-1，此卡孔的轴线与竖向通孔垂直。
24.竖向转杆部的下端呈螺母构造3-1-3，下销孔设于竖向转杆部，其是自竖向转杆部下端开设的圆形沉孔。下销孔的下孔口设于竖向转杆部的下端面，下销孔与竖向转杆部通轴线。下顶销插装于下销孔，下顶销沿轴线移动，竖向转杆部具有对下顶销沿轴线向下极限位置进行限位的下限位部，即下顶销为圆柱销，其插装在下销孔中，其只具有绕自身轴线转动的自由度。下限位部是设于下销孔的下孔口位置处的向内的凸缘，用于阻挡下顶销顶出。压簧安装于下销孔中，压簧对下顶销施加向下的弹力，即压簧的上端顶压下销孔的孔底端面，压簧的下端顶压下顶销的上端。径向珠孔设于所述竖向转杆部，径向珠孔贯通竖向转杆部的下销孔与外侧，即径向珠孔是在竖向转杆部的下销孔侧方开设出的径向圆孔。锁珠为一钢球，锁珠设置于径向珠孔中，锁珠只具有沿径向珠孔轴线移动的自由度，锁珠的直径大于径向珠孔的轴向长度，即在下顶销的外壁顶压作用下，锁珠会凸出竖向转杆部外圆周面形成卡锁部。卡孔设于电池框，卡孔位于径向珠的圆周外侧。当横向钩杆部处于钩接状态，即电池箱处于装配于卡车的状态下，卡孔是与凸出的锁珠相对的，锁珠会在压簧驱动下顶销的作用下，由下顶销外壁顶入卡孔中，实现t形锁止杆的圆周锁止位置的锁定。圆周凹是令锁珠可以退回至竖向转杆部外圆周面的圆周形凹槽，圆周凹槽设于下顶销，当下顶销处于轴向下极限位置时，圆周凹槽位于径向珠孔的下方。t形锁止杆处于锁定状态下，只有当下顶销被向上顶起，圆周凹槽与锁珠所处圆周面对应时，锁珠才会丧失对t形锁止杆圆周角度的锁定作用。而竖向转杆部被向上顶起的动作与电池箱拆卸时的竖向承托动作同向，可依靠用于承托电池箱的托载换电车上所安装的竖向顶针顶起下顶销。本实施例中，每个电池箱设置4至6个t形锁止杆。
25.在电池箱装配于卡车的状态之下，横向钩杆部钩接电池框，此钩接为锁紧式的钩接，以此实现电池架与电池框之间的连接，而横向钩杆部的钩接与脱离动作，其通过其绕竖向转杆部旋转90
°
实现的。电池框安装有与t形锁止杆的横向钩杆部钩接的钩座4。电池框架采用两级构件连接，有效消除大梁变形对电池箱定位和锁附的影响，令大梁与电池箱之间具有二级应力缓冲。
26.横向钩杆部的下端面为矩形钩接面。钩座具有令横向钩杆部通过的、矩形锁止豁口4-1，在钩座的上端面、位于锁止豁口长边侧向设有锁紧斜面4-2。在横向钩杆部与矩形锁止豁口平行的状态下，横向钩杆部与钩座之间无钩接关系。横向钩杆部绕竖向转杆部的轴线旋转90
°
，且旋转方向是自锁紧斜面的低位转至高位，以此实现横向钩杆部与钩座之间的钩接和锁紧。本实施例，锁紧斜面的水平角度为5
°‑
10
°
。
27.电池架的上端面与电池框的下端面之间设有弹性垫。用弹性垫消除电池箱的电池架与电池框之间z向平面误差，实现防松。
28.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种卡车换电总成锁止机构，包括电池框和通过锁止组件与电池框连接的电池架，其特征在于：所述电池框设有用于锁止组件贯通的竖向锁孔，安装于所述电池架的所述锁止组件贯穿所述竖向锁孔与所述电池框的上部钩接；所述锁止组件包括t形锁止杆、下销孔、下顶销、压簧、径向珠孔、锁珠、圆周凹槽；所述t形锁止杆包括竖向转杆部和连接于所述竖向转杆部上端的横向钩杆部，所述竖向转杆部和横向钩杆部形成t形构造，所述竖向转杆部安装于所述电池架且可绕自身轴线转动，所述横向钩杆部钩接所述电池框；所述下销孔设有所述竖向转杆部，所述下销孔的下孔口设于所述竖向转杆部的下端面；所述下顶销插装于所述下销孔，所述下顶销沿轴线移动，所述竖向转杆部具有对所述下顶销沿轴线向下极限位置进行限位的下限位部；所述压簧安装于所述下销孔中，所述压簧对所述下顶销施加向下的弹力；所述径向珠孔设于所述竖向转杆部，所述径向珠孔贯通所述竖向转杆部的下销孔与外侧；所述锁珠设置于所述径向珠孔中，所述锁珠的直径大于所述径向珠孔的轴向长度；所述圆周凹槽设于所述下顶销，当所述下顶销处于轴向下极限位置时，所述圆周凹槽位于所述径向珠孔的下方；所述电池架设有卡孔，所述卡孔位于所述径向珠的圆周外侧。2.根据权利要求1所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述竖向转杆部是绕竖向轴线的回转构件，所述竖向转杆部具有对竖向转杆部轴向位置限位的下环形部和上环形部，所述下环形部的外侧形成螺母构造。3.根据权利要求2所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述横向钩杆部的下端面为矩形钩接面。4.根据权利要求3所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述电池架的上端面与所述电池框的下端面之间设有弹性垫。5.根据权利要求4所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述电池框安装有与所述t形锁止杆的横向钩杆部钩接的钩座。6.根据权利要求5所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述钩座具有令所述横向钩杆部通过的、矩形锁止豁口，在所述钩座的上端面、位于所述锁止豁口长边侧向设有锁紧斜面。7.根据权利要求6所述的卡车换电总成锁止机构，其特征在于：所述锁紧斜面的高端设有限位阶梯部。

技术总结
本发明公开了一种卡车换电总成锁止机构，属于卡车换电结构技术领域，包括电池框、锁止组件、电池架、电池框设有竖向锁孔，安装于电池架的锁止组件贯穿竖向锁孔与电池框的上部钩接；T形锁止杆包括竖向转杆部和横向钩杆部，竖向转杆部安装于电池架，横向钩杆部钩接电池框；下销孔设有竖向转杆部，下销孔的下孔口设于竖向转杆部的下端面；下顶销插装于下销孔，竖向转杆部具有下限位部；压簧安装于下销孔中，压簧对下顶销施加向下的弹力；径向珠孔设于竖向转杆部，径向珠孔贯通竖向转杆部的下销孔与外侧；锁珠设置于径向珠孔中；圆周凹槽设于下顶销；电池框设有卡孔，卡孔位于径向珠的圆周外侧。本机构结构简单、具有防松设计，结构稳定可靠。稳定可靠。稳定可靠。


技术研发人员：刘俊 张东江
受保护的技术使用者：上海玖行能源科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/4