电动汽车电池箱锁机构制造技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车电池箱锁机构，由摇柄、传动轴组合、固定法兰、曲柄、连杆组合、铰接块、锁芯组合组成。利用曲柄滑块机构原理传动扭矩，实现锁芯位移变化；利用传动轴限位设计，实现承受轴向载荷能力；通过扭转、推动或拉动摇柄，实现电池箱锁芯的锁止或开锁、电池箱滑入或滑出汽车底盘，完成电池箱与汽车底盘的结合或分离。本发明专利技术实现了锁具可承受轴向、径向载荷多功能要求，同时具有可靠性高、机械结构精简、可用于自动和手动操作的特点，能满足电池箱与电动汽车之间的快速接合和脱离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种电池箱锁机构，尤其是ー种电动汽车侧向电池箱锁机构。
技术介绍
生存环境污染日益加剧，普通汽车有害排放日益増大，使电动汽车成为新能源汽车产业的主角得以日益壮大。快速更换电池技术的推广应用，让电池实现了象燃油一祥方便存取、放置，基本消除了人们对电动汽车续航能力低下的不安。快速更换电池技术中，电池箱的安装和拆卸，需要使用ー种性能可靠、结构合理的电池箱锁机构，使电池箱与电动汽车实现快捷、安全地锁止和开启。现有技术状态的锁止机构，虽然提出了如机动完成开合动作、自动控制启闭状态等方案，但均未提供ー种机械结构精简、手动和自动两用、可承受轴向及径向カ的锁机构。在锁止部件与电动汽车相关部件意外干渉卡滞时、在自动系统失效时，电池箱可能会出现无法锁止或开启，此种意外情况将严重影响车辆性能及威胁到人员 的安全。因此开发一种适用于快速更换电池技术的，可以手动和自动两用、可承受外部轴向及径向施力、机械结构精简的锁机构尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术不足，提供ー种机械结构精简、可手动和自动两用、可实现承受轴向和径向载荷多功能要求，能满足电池箱与电动汽车之间的快速接合和脱离的电池箱锁具机构。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案—种电动汽车电池箱锁机构，包括摇柄、传动轴组合、固定法兰、曲柄、连杆组合、铰接块、锁芯组合，所述摇柄与传动轴组合一端铰接，传动轴组合上套有固定法兰，传动轴组合另一端与曲柄相连，曲柄与连杆组合一端铰接，连杆组合另一端与铰接块铰接，铰接块与锁芯组合连接。所述摇柄为T形，其竖直部分上开有连接传动轴组合的槽和销孔，摇柄接受及传递扭转和推、拉载荷，通过销轴将负荷传递给传动轴组合。所述传动轴组合包括传动轴和套于其上的T形套，所述传动轴为多级限位台阶状，其一端通过销轴铰接于摇柄的槽内，另一端设有与曲柄相配合的腰形外凸台，限位台阶用于将拉载荷传递给固定法兰及电池箱体，腰形外凸台用于将扭矩传递给曲柄；所述T形套一端设有外凸边缘，一方面承载推力载荷，一方面起到密封圈作用，保护传动轴与固定法兰内孔之间的润滑空间。所述固定法兰上设有若干用于与电池箱体固定连接的对称圆孔；固定法兰的内孔设有用于存储润滑油的环形槽，时时形成油膜，保证传动轴转动流畅；固定法兰与电池箱体无相对运动，在本机构中充当曲柄滑块机构的机架；所述固定法兰套在传动轴上，且其下端与T形套的外凸边缘相接触。所述曲柄为凸轮形状，凸轮的大圆中心设有与传动轴上腰形外凸台相配合的腰形内孔，用干与传动轴腰形外凸台配合及接受扭矩；凸轮的小圆中心设有圆孔，其通过销接与连杆组合连接形成转动副。 所述连杆组合包括连杆I和连杆II，连杆I和连杆11之间通过螺纹联接，旋动螺杆，可实现连杆长度、机构松紧程度的微量调节；所述连杆I 一端设有与曲柄装配的安装槽，另一端设有内螺纹孔；连杆II 一端设有与连杆I的内螺纹孔相连接的外螺纹，另一端上设有与铰接块的安装槽装配的连接平面和联接孔；连杆I和连杆II分别与曲柄和铰接块通过销轴联接，形成转动副。所述铰接块的一端设有与连杆II铰接的安装槽和联接孔；另一端设有与锁芯组合固定连接的螺纹孔。所述锁芯组合包括外壳、锁芯及回位弹簧，外壳上设有与电池箱体固定连接的固 定法兰；外壳的内腔中设有用于锁芯伸缩滑动的滑道及储油槽，锁芯上套有回位弹簧。所述锁芯一端设为圆滑的锲形，用干与电动汽车底盘的锁孔完成锁止配合，另ー端与铰接块固定连接，锁芯沿滑道伸縮，在本机构中充当曲柄滑块机构的滑块。所述回位弹簧为压簧，提供推力将锁芯与电动汽车底盘的锁孔紧密贴合，在缩回后可及时回弾。应用时，首先将固定法兰利用螺栓固定在电池箱体正面外壁上，穿过固定法兰内孔装配传动轴。T形套套装在传动轴外圆，摇柄与传动轴利用销轴固定连接，推动摇柄，T形套两端面将与固定法兰、摇柄端面紧密配合。传动轴外圆与固定法兰内圆配合形成滑动轴承，固定法兰的内环形槽存储的润滑油保证了滑动轴承转动自由流畅；传动轴可相对固定法兰作轻微轴向位移，以防止端面轴向摩擦过大。曲柄为凸轮形状，腰形内孔与传动轴腰形外凸台配合以定位摇柄角度，利用螺栓、平垫与传动轴固定为一体，可随传动轴一起转动；曲柄另一端的圆孔通过销轴与连杆铰接形成转动副，利用轴用弹性卡圈固定。连杆组合的连杆I和连杆II通过螺纹联接，利用螺母锁紧，螺纹旋合长度可适量控制，以微量调节连杆组合的长度及连杆滑块机构的松紧程度。连杆组合的连杆II另一端设计连接平面和连接孔，与铰接块的安装槽装配，通过销轴与铰接块形成转动副，利用轴用弹性卡圈固定。铰接块与锁芯利用螺纹连接，可推动或拉动锁芯沿外壳的滑道滑动。在外部装置与摇柄接合后，顺时针扭动摇柄，曲柄跟随转动，连杆组合拖动铰接块，锁芯在滑道中滑动，当摇柄转过一定角度后，锁芯与电动汽车的锁孔脱离，解锁动作完毕。拉动摇柄，摇柄将拉载荷传递给传动轴，传动轴内台阶与固定法兰内端面接触，固定法兰与电池箱受到向外的拉力，继续施加拉力，摇柄I带动电池箱从电动汽车中脱离。至此完成一个给电池箱解锁、脱离电动汽车的动作。在外部装置与摇柄接合并将电池箱送入电动汽车滑道后，推动摇柄，摇柄将推力载荷传递给传动轴组合中的T形套，T形套与固定法兰外端面接触，固定法兰与电池箱受到向内的推力，电池箱前行。锁芯触到电动汽车滑道侧壁后缩回，外部装置控制锁芯到达电动汽车锁孔，首先压簧推动锁芯自动弹入锁孔，在检测到锁芯未能与锁孔接合后，外部装置将修正电池箱位移并逆时针扭动摇柄，通过曲柄滑块机构施加外力推动锁芯复位，直至锁芯与锁孔接合。至此完成ー个电池箱与电动汽车接合锁止的动作。在解锁和锁止动作中，利用了曲柄滑块机构传力，各零部件在机构中的作用如下(如图3、图4):固定法兰和锁芯组合中的外壳与电池箱体无相对运动，作为本机构的机架；曲柄作为杆AB，长度设计为LI，LI的长度根据锁芯脱离锁孔所需的位移设计；连杆组合作为杆BC，长度设计为L2，长度根据固定法兰在电池箱上位置确定；铰接块与锁芯相当于传力机构中的滑块。开锁原理如下，顺时针扭动摇柄，曲柄转动，即杆AB绕A点顺时针旋转，杆BC在转动的同时，拉动滑块C向左移动，此时传动角Y I最大，本机构中Y I约88度；杆AB绕A点继续转动，当到达B'时，滑块到达C'，锁芯完成脱离锁孔所需位移，此时传动角Y 2，本机构中Y 2约为70度，初始位置和完成位置的传动角均远大于大功率传动要求的50度，说明本机构的传カ性能好、传动效率高。 锁止原理如下，被动锁止时为压簧推动锁芯完成锁止，不再赘述；实施主动锁止时，逆时针扭动摇柄，曲柄转动，即杆AB'绕A点逆时针旋转,杆B' C1在转动的同时,推动滑块从C'点向右移动，此时传动角Y 2 ;杆AB'绕A点继续转动，当到达B时，滑块到达C，锁芯完成与锁孔接合所需位移，此时传动角Y I。两个位置的传动角均大于大功率传动要求的50度，并在转动过程中，传动角Y逐渐变大。在锁止动作中，本机构同样具有传カ性能好、传动效率高的优势。由于本机构传动角设计值大、传カ效率高、操作省力，所以摇柄即可接受自动系统提供的扭カ实现自动解锁和锁止，也可通过手工扭转摇柄，实现人工解锁或锁止。根据实际需要，可改变杆BC(即连杆组合)的长度，以适应电池箱尺寸的变化；可将曲柄滑块机构改为在第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池箱锁机构，其特征是，包括摇柄、传动轴组合、固定法兰、曲柄、连杆组合、铰接块、锁芯组合，所述摇柄与传动轴组合一端铰接，传动轴组合上套有固定法兰，传动轴组合另一端与曲柄相连，曲柄与连杆组合一端铰接，连杆组合另一端与铰接块铰接，铰接块与锁芯组合连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅孟潮，王兴军，李运厂，刘耀辉，卢安鹏，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：