一种用于重卡换电的电池箱供电连接四级定位装置的制作方法

1.本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种用于重卡换电的电池箱供电连接四级定位装置。


背景技术：

2.近年来新能源电动重卡换电成为趋势，很好的解决了电池充电时间长，影响重型卡车经济效益的短板。现有技术中电池箱自身重量在3吨左右，而电池正负极端子插针只有几个毫米直径，连接器端子头对接精度直接影响到换电的可靠性。因此，如何能够快速可靠的将电池箱精准固定锁付在重卡上完成自动插电动作，是现有亟需解决的现实问题。


技术实现要素：

3.本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种用于重卡换电的电池箱供电连接四级定位装置，本发明采用简单而巧妙的结构设计原理，能够将电池箱上的插头与电池底座上的电池端子之间的精度控制在毫米级，安全、可靠完成换电操作。
4.本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种用于重卡换电的电池箱机械锁付装置，包括：电池底座、锁止销联动机构、限位柱销、电池箱框架、限位块、锁止板、推杆机构、手动锁付机构；所述的锁止销联动机构连接在电池底座上，电池底座的四角上分别设有4个限位柱销；所述的限位块、锁止板分别焊接在电池箱框架上，所述的电池底座和电池箱框架相互连接在一起；所述的锁止板与锁止销联动机构连接；所述的推杆机构固定在电池箱框架上；手动锁付机构固定在电池底座上。
5.作为优选，电池底座为长方形型材框架，由长方形矩形框架和支撑板焊接组成；长方形矩形框架的四角顶部分别对称布置有所述限位柱销，所述限位柱销下部为圆柱体，外廓与所述长方形框架型材的外侧相切。所述限位柱销上部为锥形，与电池箱框架上的限位块匹配，用于实现电池箱的粗定位，为一级定位，校正精度厘米级。长方形矩形框架外侧进行焊接后加工，用于实现与电池箱框架内侧的半精定位，为二级定位，校正精度毫米级。
6.作为优选，电池底座上设置有端子插孔座，所述的端子插孔座采用弹性浮动支撑和定位导向套定位；所述该定位导向套与电池箱框架的定位导向柱配合，再配合弹性浮动支撑，更可靠的实现电池箱底座端子插孔座与电池箱端子插针座的精定位，为三级定位。
7.作为优选，端子插孔座上装置有端子插孔模块，所述端子插孔模块上设置有弹性浮动支撑和定位矩形销孔，所述定位矩形销孔在与电池箱框架的端子插针模块配合时，用于实现电池箱底座中端子与电池箱框架插头的精定位，为四级定位。
8.作为优选，电池底座上设置有锁止销联动机构，所述锁止销联动机构中的侧插式锁止销的伸出与电池箱框架上的锁止板上表面配合，达到电池底座与电池相框架垂直方向的锁定。
9.作为优选，端子插孔座包括定位导向套、端子插孔模块、浮动板、浮动销和固定板。所述定位导向套和端子插孔模块通过螺丝固定在浮动板上，所述浮动板与固定板通过所述
浮动销连接，浮动板上安装浮动销的孔径略大于浮动销的直径，以此浮动板在与固定板连接后利用浮动销与孔的间隙达到浮动的目的。
10.作为优选，锁止销联动机构包括锁止销导向块、侧插式锁止销、连接臂、转盘、销轴、直线导轨、楔块、拉簧、支撑固定板、齿条、齿轮、固定基准板、中心旋转轴和轴承，所述侧插式锁止销通过上述锁止销联动机构伸出压在电池箱框架的锁止锁止板上。
11.本发明的有益效果在于：本发明可以实现重卡换电过程中车与电池箱吊具位置误差较大情况下，通过粗定位、半精定位、精定位、耦合精定位矫正电池连接器的位置精度。
附图说明
12.图1是本发明的三维结构示意图；
13.图2是本发明的分解结构示意图1；
14.图3是本发明的分解结构示意图2；
15.图4是本发明的电池底座框架主视图；
16.图5是本发明的锁止销联动机构内部立体图；
17.图6是本发明的锁止销联动机构立体图；
18.图7是本发明的端子插孔座结构立体图；
19.图8是本发明的端子插孔模块结构立体图；
20.图9是本发明的端子插孔座结构剖视图；
21.图10是本发明的端子插针座结构立体图；
22.图11是本发明的端子插针模块结构立体图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
24.实施例：如图1、图2、图3所示，一种用于重卡换电的电池箱供电连接四级定位装置，由电池底座1、锁止销联动机构2、限位柱销3、端子插孔座4、限位块5、端子插针座6、电池箱框架7和锁止板8组成。电池底座1上设置的限位柱销3与电池箱框架7上设置的限位块5相配合；电池底座1上设置的长方形型材框架101的外围尺寸与电池箱框架7的内侧尺寸相配合；端子插孔座4中设置的定位导向套401和端子插针座6中设置的定位导向柱603相配合；端子插孔座4中设置的定位矩形销孔406和端子插针座6中设置的定位矩形销605相配合。锁止销联动机构2中设置的侧插式锁止销202与电池箱框架7上设置的锁止块8相配合，最终将电池底座1与电池箱框架7相互锁紧。
25.如图4所示，电池底座1的主体为长方形矩形框架101和支撑板102焊接而成，在长方形矩形框架101的4个边角且与两个直角边相切的位置设置有定位注销3；在长方形矩形框架101的一侧位置设置有端子插孔座4，中间位置设置有锁止销联动机构2。
26.如图5、图6所示，所述的锁止销联动机构2包括锁止销导向块201、侧插式锁止销202、连接臂203、转盘204、销轴205、直线导轨206、楔块207、拉簧208、支撑固定板209、齿条210、齿轮211、固定基准板212、中心旋转轴213和轴承214。所述锁止联动机构2在平面的4个方向上各有1个侧插式锁止销202，侧插式锁止销202可沿固定在电池底座1上的锁止销导向
块201做直线运动，侧插式锁止销202通过销轴205与连接臂203一端连接，连接臂203的另一端也通过销轴205与转盘204连接，转盘204和齿轮211固定安装在中心旋转轴213上；转轴213一端与安装在固定基准板212上的轴承214连接配合，另一端与电池底座1连接配合；固定基准板212的四边分别与4块支撑固定板209固定，支撑固定板209与电池底座1固定；支撑齿条210和楔块207连接固定并沿直线导轨206移动；拉簧208的一端与齿条210固定连接，另一端与支撑固定板209连接。
27.结合图3所示，电池箱框架7上底部四处内角均设置有限位块5，该限位块5是焊接在电池箱框架7上后再根据电池底座1上限位柱销3的位置进行加工处理；锁止板8设置在电池箱框架7的下端横梁上，与电池底座1上侧插式锁止销202的位置相对应；端子插针座6设置在电池箱框架7的与电池底座1上端子插孔座4相对应的位置。
28.如图7、图8、图9所示，端子插孔座4由定位导向套401、端子插孔模块402、插孔模块浮动板403、浮动销404、插孔模块固定板405、定位矩形销孔406、插孔弹性浮动支撑407组成。其中，定位矩形销孔406和插孔弹性浮动支撑407通过嵌入固定方式固定在端子插孔模块402中，形成一个整体模块组件，整体模块组件通过插孔弹性浮动支撑407由螺钉固定在插孔模块浮动板403上；定位导向套401通过螺钉固定在插孔模块浮动板403上；插孔模块浮动板403和插孔模块固定板405通过浮动销404连接；浮动销404下半截为螺纹牙，与插孔模块固定板紧固，上半部分为光滑圆柱面，且圆柱的直径比插孔模块浮动板403上的孔大(如图8所示)。因此，通过浮动销404与插孔模块浮动板403的间隙便能实现端子插孔模块402浮动的功能。
29.如图10、11所示，端子插针座6由插针模块固定板601、端子插针模块602、定位导向柱603、插针弹性浮动支撑604和定位矩形销605组成。其中，插针弹性浮动支撑604和定位矩形销605通过嵌入固定方式固定在端子插针模块602中，形成一个整体模块组件，整体模块组件通过插针弹性浮动支撑604由螺钉固定在插针模块固定板601上；定位导向柱603都通过螺钉固定在插针模块固定板601上，各零部件固定的相对距离位置与端子插孔座4的位置相对应。
30.具体的，结合图8和11所示，端子插孔座4中的定位矩形销孔406与端子插针座6中的定位矩形销605属于精密配合；端子插孔模块402和端子插针模块602分别在插孔弹性浮动支撑407和插针弹性浮动支撑604的作用下，会有小于1.5mm的位置浮动。因此，在端子插孔与端子插针对接时，通过弹性浮动支撑的微小浮动便可以有效的消除端子插针和插孔的位置偏差，最终实现电池底座1和电池箱框架7的供电系统的精确连接。
31.本发明先利用电池底座和电池箱框架外形进行初级定位；再由端子插接座的定位导向柱和导向套的配合，并结合浮动结构进行精定位；最后再由端子插接模块的矩形销和矩形销孔的配合，并结合浮动结构进行精确定位。整体结构按照层次进行位置约束，逐步缩小位置偏移，最终达到精准定位，其结构性能稳定可靠。
32.以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。