快换锁销浮动装置及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及锁具领域，具体而言，涉及一种快换锁销浮动装置及具有其的车辆。


背景技术：

2.在相关技术中，往往通过多个锁紧装置将快换电池包固定在车体上。申请号为201120407242.4的实用新型专利申请公开了一种电动汽车动力电池箱锁紧装置，包括锁柱销和壳体，以及安装在壳体上的锁片和驱动装置，壳体与电动汽车固定，壳体上设有允许锁柱销穿过的锁孔，锁柱销安装在动力电池箱上，驱动装置驱动锁片进入锁紧位置或解锁位置，锁片在锁紧位置与穿过锁孔的锁柱销配合以锁紧动力电池箱。
3.采用该方案可以有效锁紧或解锁动力电池箱，但是安装配合精度要求较高，尤其是锁销柱与锁孔同轴度要求较高，多个锁销柱顺利插入多个相应的锁孔才能实现锁紧，从而造成装配困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种快换锁销浮动装置，以解决相关技术中的锁销与锁孔同轴度要求较高，导致装配困难的问题。
5.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种快换锁销浮动装置，包括：锁座，锁座包括壳体和壳盖，壳盖连接在壳体上，壳体与壳盖之间具有容纳腔，壳盖上设置有与容纳腔连通的通孔；锁销，包括主体部和设置在主体部的端部的控制部，控制部设置在容纳腔内，控制部包括底座，主体部的端部穿过通孔与底座连接；其中，锁销与锁座之间具有解锁状态和锁定状态，在解锁状态下，底座与容纳腔浮动配合，在锁定状态下，控制部与壳盖抵接。
6.进一步地，控制部与壳盖之间通过摩擦面配合；控制部的底部与壳体之间通过滑动面或者滚动件配合。
7.进一步地，控制部还包括设置在容纳腔内的止动部，止动部套设在主体部上，并位于底座与壳盖之间。
8.进一步地，止动部包括第一止动片和第二止动片，第一止动片与第二止动片层叠设置，其中，第一止动片的外周侧与容纳腔的腔壁间隙配合，第一止动片的内周侧与主体部外周侧浮动配合；第二止动片的外周侧与容纳腔浮动配合，第二止动片内周侧与主体部外周侧间隙配合。
9.进一步地，控制部还包括第一弹性部，第一弹性部套设在主体部上，第一弹性部设置在底座和壳盖之间；和/或，锁座还包括第二弹性部，第二弹性部设置在容纳腔内且位于底座与壳体之间。
10.进一步地，主体部包括第一连接部以及与第一连接部同轴设置的第二连接部，第一连接部的一端与底座一体设置，第一连接部的另一端与第二连接部连接。
11.进一步地，第一连接部上设有第一安装孔，第二连接部上设有螺纹孔，快换锁销浮动装置还包括紧固件，紧固件能够连接第一连接部和第二连接部，壳体上设置有第二安装孔，紧固件穿过第二安装孔进入第一安装孔。
12.进一步地，控制部还包括至少两个限位柱，限位柱设置在底座的外周侧上，限位柱与底座紧固配合，壳体上设置有与限位柱浮动配合的限位槽，限位槽与容纳腔连通。
13.根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括车体、电池箱以及将电池箱连接在车体上的连接装置，连接装置包括锁紧装置和上述的快换锁销浮动装置。
14.进一步地，快换锁销浮动装置的壳体安装在电池箱上，壳盖为独立部件，电池箱上设置有与锁销配合的过孔，锁销还包括设置在锁销的锁止头，锁止头能够穿过过孔与锁紧装置配合，过孔与壳盖上的通孔同轴；或者，壳盖由电池箱的部分结构形成。
15.应用本实用新型的技术方案，快换锁销浮动装置包括锁座和锁销。锁座包括壳体和壳盖，壳体和壳盖之间形成容纳腔。锁销包括主体部和设置在主体部的端部的控制部，控制部设置在容纳腔内。锁销与锁座之间具有解锁状态和锁定状态：安装电池箱时，锁销与锁座处于解锁状态，控制部与容纳腔浮动配合，使得的锁销可以沿水平方向在一定范围内进行移动，因此对于锁销和锁紧装置之间的对位精度要求较低。完成安装后，锁销与锁座处于锁定状态，控制部与壳盖抵接，使得电池箱相对于车体的位置固定。因此，本技术的技术方案可以实现电池包顺利安装至车体上，同时解锁状态下控制部与容纳腔浮动配合，对于安装精度要求较低，有效地解决了相关技术中锁销与锁孔同轴度要求较高的问题，使得电池箱的安装更为简便、快捷。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的车辆的实施例的锁紧装置的立体结构示意图；
18.图2示出了图1的锁紧装置的仰视图；
19.图3示出了根据本实用新型的快换锁销浮动装置的实施例一的立体结构示意图；
20.图4示出了图3的快换锁销浮动装置的剖视示意图；
21.图5示出了根据本实用新型的快换锁销浮动装置的实施例二的剖视示意图；
22.图6示出了根据本实用新型的快换锁销浮动装置的实施例三的剖视示意图；
23.图7示出了根据本实用新型的快换锁销浮动装置的实施例四的剖视示意图；以及
24.图8示出了图7中的壳体的立体结构示意图。
25.其中，上述附图包括以下附图标记：
26.1、电池箱；100、锁销；10、控制部；11、底座；111、第一安装孔；2、主体部；12、第一连接部；13、第二连接部；131、螺纹孔；14、止动部；141、第一止动片；142、第二止动片；15、限位柱；16、第一弹性部；17、锁止头；20、锁座；21、壳体；211、第二安装孔；212、限位槽；22、壳盖；23、盖体；24、第二弹性部；101、第一定位销；102、第三安装孔；103、第二定位销；104、第三定位销；30、锁紧装置；31、锁片；32、锁紧壳体；33、预紧弹簧室；34、预紧弹簧；35、预紧弹簧座。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
29.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
30.如图3和图4所示，实施例一的快换锁销浮动装置包括锁座20以及锁销100。锁座20包括壳体21和壳盖22，壳盖22连接在壳体21上，壳体21与壳盖22之间具有容纳腔，壳盖22上设置有与容纳腔连通的通孔。锁销100包括主体部2和设置在主体部2端部的控制部10，控制部10设置在容纳腔内，控制部10包括底座11，主体部2的端部穿过通孔与底座11连接。其中，锁销100与锁座20之间具有解锁状态和锁定状态，在解锁状态下，底座11与容纳腔浮动配合，在锁定状态下，控制部10与壳盖22抵接。
31.应用实施例一的技术方案，快换锁销浮动装置包括锁座20和锁销100。锁座20包括壳体21和壳盖22，壳体21和壳盖22之间形成容纳腔。锁销100包括主体部2和设置在主体部2第一端的控制部10，控制部10设置在容纳腔内。锁销100与锁座20之间具有解锁状态和锁定状态：安装电池箱1时，锁销100与锁座20处于解锁状态，控制部10与容纳腔浮动配合，使得的锁销100可以在水平面上的一定范围内进行移动，因此对于锁销100和锁紧装置30之间的对位精度要求较低；完成安装后，锁销100与锁座20处于锁定状态，使得电池箱1相对于车体的位置固定。因此，本技术的技术方案可以实现电池包顺利安装至车体上，同时解锁状态下控制部10与容纳腔浮动配合，对于安装精度要求较低，有效地解决了相关技术中锁销与锁孔同轴度要求较高的问题，使得电池箱1的安装更为简便、快捷。
32.如图1至图3所示，本技术还提供了一种车辆，车辆的实施例包括车体(图中未示出)、电池箱1以及将电池箱1连接在车体上的连接装置。其中，连接装置包括锁紧装置30和上述的快换锁销浮动装置。
33.连接装置的一部分安装在车体上，连接装置的另一部分安装在电池箱1上。其中锁紧装置30包括锁紧壳体32以及安装在锁紧壳体32上的锁片31和驱动装置(图中未示出)，锁紧壳体32与车辆的车体固定，锁紧壳体32上设有允许锁销100的锁止头17穿过的锁孔，驱动
装置驱动锁片31在锁紧位置和解锁位置之间进行切换。如图2所示，锁片31具有大圆孔和与大圆孔连通的小圆孔，如图1所示，锁销100的锁止头17具有导向部和紧邻导向部设置的环形凹槽。
34.电池箱1的安装或者取下的具体实施过程如下：将电池箱1设置在升降平台上，升降平台沿竖直升起，推动锁销100插入锁孔，此时锁销100与大圆孔配合，导向部推动预紧弹簧座35沿第一方向(竖直方向)运动，导向部的顶端套设在预紧弹簧座35内，使得位于预紧弹簧座35与预紧弹簧室33之间的预紧弹簧34处于压缩状态，当锁销100到达预设位置时，驱动装置驱动锁片31向第二方向(图2所示的右侧运动)，锁片31上的小圆孔插入锁销100的环形凹槽内，升降平台降低并与电池箱1分离，电池箱1受自身重力自动下落，电池箱1吊设在车体上，此时锁片31顶面与环形凹槽的顶面抵接，在重力以及预紧弹簧34的作用下，锁紧装置与锁销100的锁止头17实现锁紧。当需要更换电池箱1时，升降平台升起，推动锁销100沿竖直方向运动，使锁片31顶面与环形凹槽的顶面分离，驱动装置驱动锁片31向第二方向的反方向(如图2所示的左侧运动)，锁片31小圆孔脱离锁销100的环形凹槽，锁销100与锁片31大圆孔锁配合，升降平台带动电池箱1下降至一定高度，实现电池箱1与车体的分离。
35.连接装置还包括快换锁销浮动装置，如图3所示，实施例一的快换锁销浮动装置安装在电池箱1上，壳盖22为独立部件，电池箱1上设置有与锁销100配合的过孔，锁止头17能够穿过过孔与锁紧装置30配合。快换锁销浮动装置上设有第三安装孔102和第一定位销101，对应地，电池箱1上设置有与第三安装孔102配合的销柱和与第一定位销101配合的销孔，上述结构能够使快换锁销浮动装置固定在电池箱1上。壳盖22上的通孔与锁销100同轴设置，第一定位销101的设置，能够保证电池箱1上的过孔与壳盖22上的通孔同轴，进而保证电池箱1上的过孔与锁销100同轴。
36.如图3所示，快换锁销浮动装置还包括第二定位销103，对应地，壳体21和壳盖22上设置有销孔，上述结构的设置能够确保壳盖22上的通孔与容纳腔之间的相对位置精度。在本技术中，锁销100可以为圆柱销体或者轴向截面为多边形的销体，对应地壳盖上的通孔可以为圆孔或者多边形孔，容纳腔也可以为圆柱形容纳腔或者轴向截面为多边形的容纳腔。优选地，锁销100为圆柱形销体，壳盖22上的通孔为圆形孔，容纳腔为圆柱形容纳腔，壳盖22上的通孔与容纳腔之间同轴设置，第二定位销103能够有效地保证壳盖22上的通孔与容纳腔之间同心度。
37.当然，在其他可行的实施方式中，壳盖也可以由电池箱的部分结构形成，壳体直接安装在电池箱上，电池箱与壳体之间形成容纳腔，用以容纳锁销上的控制部。
38.本实施例的车辆以及电池箱1上设置有多个上述的连接装置，电池箱1和车辆的车体之间具有多个安装点，快换锁销浮动装置的设置使得各安装点均可以浮动，将电池箱1安装至车体上时，对于锁销100和锁孔的对准精度要求较低，锁销100可以通过顶部的导向部进行自动导向并在水平方向上一定范围内进行浮动，锁销100易于插入至锁孔之中。在电池箱上设置本技术中的快换锁销浮动装置，能够有效解决相关技术中锁销与锁孔同轴度要求较高的问题，使得电池箱1的安装更为简便、快捷。
39.图4为本技术的快换锁销浮动装置的实施例一的剖视示意图，在本实施例的快换锁销浮动装置中，容纳腔的高度大于控制部10的高度，控制部10与壳盖22之间通过摩擦面配合；控制部10的底部与壳体21之间通过滑动面或者滚动件配合。在自然状态下，即电池箱
未安装至车体上时，在锁销100自身重力的作用，控制部10与壳盖22之间脱开，控制部10的底部与壳体21之间通过滑动面或者滚动件保持配合，底座11与容纳腔浮动配合，锁销100和锁座20之间处于解锁状态。当电池箱1安装至车体上时，在电池箱1所受的重力的作用下，控制部10与壳盖22之间压紧，控制部10的底部与壳体21脱开，使得锁销100和锁座20之间处于锁定状态。
40.底座11的顶部与壳盖22接触面为摩擦面，上述设置能够增大接触面的摩擦系数，在电池箱1自身重力作用下，能够增大底座11与壳盖22之间的摩擦力。优选地，底座11和壳盖22的材质为钢。底座11的底部与壳体21之间设置润滑脂或者滚动件(当设置滚动件时，例如滚珠，壳体上设有容纳滚珠的滚珠容纳槽)，使电池箱1往车体上安装时可以顺畅地浮动。
41.安装电池箱1时，举升平台托起电池箱1，锁销100和锁座20之间处于解锁状态，由于控制部10的底部与壳体21之间通过滑动面或者滚动件配合，锁销100与锁座20之间无摩擦力或摩擦力很小，锁销100可以顺利浮动，通过锁销100的导向部自动导向，锁销100能够顺利插入锁孔。需要锁紧时，由于受电池箱1自身的重力作用，控制部10与壳盖22之间具有较大的摩擦力，锁销100和锁座20之间处于锁定状态。因此，采用本实施例的技术方案，能够可以实现将电池箱1顺利安装至车体上并依靠电池箱自身重力顺利实现锁销100与锁座20之间的锁定和解锁。
42.图5为本技术的快换锁销浮动装置的实施例二的剖视示意图。实施例二实现锁销100与锁座20之间的锁定和解锁的原理与实施例一基本相同。与实施例一的区别在于，在实施例二中，控制部10还包括第一弹性部16，第一弹性部16套设在主体部2上，第一弹性部16设置在底座11和壳盖22之间。在车辆运行或者电池箱1安装、拆卸过程中产生震动时，第一弹性部16的设置能够有效地防止锁销100和锁座20之间的碰撞，避免对快换锁销浮动装置的零部件造成机械损伤。优选地，第一弹性部16为橡胶垫片。
43.图6为本技术的快换锁销浮动装置的实施例三的剖视示意图。与实施例二的区别在于，在实施例三中，锁座20还包括第二弹性部24，第二弹性部24设置在容纳腔内且位于底座11与壳体21之间。上述第二弹性部24的设置能够有效地防止锁销100和锁座20之间的碰撞，避免对快换锁销浮动装置的零部件造成机械损伤。在实施例三中，第二弹性部24设置在底座11的底部与壳体21之间，第二弹性部24可以是橡胶垫片或橡胶圈，第二弹性部24与底座11之间设置有润滑剂，当第二弹性部24为橡胶圈时，底座11相应位置设有容纳橡胶圈的环形槽。
44.在其他可行的实施方案中，第二弹性部也可以设置在控制部的外周与容纳腔的内壁之间，能够有效避免控制部与容纳腔的内壁之间产生机械碰撞，起到保护快换锁销浮动装置的零部件的作用。
45.图7为本技术的快换锁销浮动装置的实施例四的剖视示意图。与实施例三的区别在于，在实施例四中，控制部10还包括设置在容纳腔内的止动部14，止动部14套设在主体部2上，并位于底座11与壳盖22之间。止动部14的设置能够提高锁销100和锁座20之间的锁紧可靠性，使得电池箱1相对于车体的位置固定，不会发生晃动。
46.如图7所示，止动部14包括第一止动片141和第二止动片142，第一止动片141与第二止动片142层叠设置，其中，第一止动片141的外周侧与容纳腔的腔壁间隙配合，第一止动片141的内周侧与主体部2外周侧浮动配合；第二止动片142的外周侧与容纳腔浮动配合，第
二止动片142内周侧与主体部2外周侧间隙配合。上述间隙配合是指安装时所需的配合偏差，第一止动片141的外周侧与容纳腔的腔壁间隙配合，第二止动片142内周侧与主体部2外周侧间隙配合，使得安装时更容易将第一止动片141和第二止动片142安装至指定位置。上述的间隙为0mm-0.2mm，优选为0.05mm。上述的浮动配合是指在水平面上相互配合的两个部件能够在一定的范围内进行运动，即锁销100能够相对于第一止动片141在水平面上的一定范围内运动，第二止动片142能够相对于容纳腔在水平面上的一定范围内运动。第一止动片141和第二止动片142的上下表面具有较大的摩擦系数，当锁销100和锁座20处于解锁状态时，锁销100与第一止动片141之间、第一止动片141与第二止动片142之间、第二止动片142和容纳腔之间都能够进行浮动；当处于锁定状态时，在电池箱1自身作用下，第一止动片141、第二止动片142和底座11压紧在一起，锁销100、第一止动片141、第二止动片142和容纳腔之间无法进行相对运动，进一步保证了快换锁销浮动装置在锁定状态下的可靠性。
47.本技术中的第一止动片和第二止动片可以为多个，多个第一止动片和多个第二止动片之间交替层叠设置。优选地，第一止动片141为一个，第二止动片142为两个，第一止动片141设置在两个第二止动片142之间，其中一个第二止动片142紧邻底座11设置。
48.如图7所示，为防止因车体碰撞造成锁销100与锁紧装置30配合卡死时电池箱1不能从车体上取下，锁销100设有二次解锁功能。锁销100的主体部2为分体式，主体部2包括第一连接部12以及与第一连接部12同轴设置的第二连接部13，第一连接部12的一端与底座11一体设置，第一连接部12的另一端与第二连接部13连接。第一连接部12和第二连接部13之间设置有第三定位销104，第三定位销104可以确保第一连接部12与第二连接部13之间的同轴度。
49.如图7所示，第一连接部12上设有第一安装孔111，第二连接部13上设有螺纹孔131，快换锁销浮动装置还包括紧固件，紧固件能够连接第一连接部12和第二连接部13。如图8所示，壳体21上设置有第二安装孔211，紧固件穿过第二安装孔211进入第一安装孔111。
50.如图7所示，为了防止尘土或泥进入容纳腔内，也可在第二安装孔211上卡设盖体23
51.如图7所示，在本实施例中，控制部10还包括至少两个限位柱15，限位柱15设置在底座11的外周侧上，限位柱15与底座11紧固配合(可以为粘接、焊接、螺纹连接等)，壳体21上设置有与限位柱15浮动配合的限位槽212，限位槽212与容纳腔连通。上述限位柱15以及限位槽212的配合能够防止锁销100在安装的过程中自动旋转。
52.如图7所示，在本实施例中，主体部2与壳盖22的通孔之间具有第一浮动距离，上述第一浮动距离是指壳盖22上的通孔的内径与主体部2的外径之间的差值；底座11和容纳腔之间具有第二浮动距离，上述第二浮动距离是指容纳腔的内径与底座11的外径之间的差值；第一止动片141与锁销100之间具有第三浮动距离，上述第三浮动距离是指第一止动片141的内径与锁销100的外径之间的差值；第二止动片142与容纳腔之间具有第四浮动距离，上述第四浮动距离是指容纳腔的内径与第二止动片142的外径之间的差值；限位柱15与限位槽212之间具有第五浮动距离，上述第五浮动距离是指如图7所示的两个限位槽212的侧壁之间的距离与两个限位柱15两个端面之间的距离的差值；限位柱15与限位槽212之间具有第六浮动距离，上述第六浮动距离是指限位槽212的槽宽与限位柱15的外径之间的差值。上述的第一至第六浮动距离之间可以相等，也可以不等，但是六个浮动距离中最小的一个
必须满足电池箱1安装过程中的偏差要求。例如：车体上的锁紧装置30的锁孔中心与电池箱上锁销100中心间距相差4mm，则六个浮动距离中最小的一个需要大于4mm，此时能够保证快换锁销浮动装置的浮动功能，使得锁销100能够自动对准并插入至锁孔内。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
54.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
55.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
56.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。