电池包拆装机构及车辆的制作方法

1.本技术属于汽车换电技术领域，具体涉及一种电池包拆装机构及车辆。


背景技术：

2.为了解决能源消耗问题，我国正在大力发展车辆产业，在车辆产业的发展过程中，用户对续航里程的焦虑是难以攻克的难题，采用快速换电技术一方面可以满足客户对续航里程的要求，另一方面也可解决运营用户的充电时间焦虑。
3.现有技术中，电池包主体和车身的连接方式通常采用螺栓拧紧或卡扣连接，但通过螺栓拧紧的连接方式存在使用寿命上的缺陷，通过卡扣连接的连接方式存在振动噪声的缺陷，均无法在确保车辆正常使用的前提下，实现电池包本体和车身之间快速拆装的技术目的。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种电池包拆装机构及车辆，旨在确保车体正常使用的同时，实现电池包本体和车身之间快速拆装的技术目的。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
6.提供一种电池包拆装机构，包括：
7.壳体，用于与所述电池包连接，具有沿其轴向贯通的内腔，且所述内腔中设有锁止块；定义所述壳体的轴向为第一方向；
8.锁止环，沿所述第一方向滑动设置在所述内腔中；所述锁止环的外壁上设有用于与所述锁止块卡接或啮合配合的锁止部；以及
9.锁止杆，一端伸入所述内腔且穿设在所述锁止环内，另一端伸出所述内腔且用于与所述锁止孔锁止配合；所述锁止杆可相对于所述锁止环沿所述第一方向滑动；所述锁止杆的外壁与所述锁止环的内壁之间还设有防转结构；所述防转结构用于限制所述锁止杆与所述锁止环相对转动；
10.其中，所述锁止环具有所述锁止部与所述锁止块卡接或啮合配合的固定状态，还具有沿所述第一方向移动，以使所述锁止部脱离所述锁止块的分离状态；在所述固定状态时，所述锁止环通过所述防转结构限制所述锁止杆转动，以使所述锁止杆的伸出端与所述锁止孔锁止；在所述分离状态时，所述锁止杆带动所述锁止环转动，以使所述锁止杆的伸出端脱离所述锁止孔，且所述锁止杆沿所述第一方向向远离所述固定件移动。
11.在一种可能的实现方式中，所述锁止部为固定设置在所述锁止环外壁上的第一啮合齿组；所述锁止块位于所述第一啮合齿组的径向外围，且所述锁止块上具有第二啮合齿组；所述第一啮合齿组与所述第二啮合齿组沿所述锁止环的轴向啮合配合。
12.在一种可能的实现方式中，所述第一啮合齿组为锥齿结构，且在所述第一方向上，所述锥齿结构的大口径端靠近所述固定件。
13.在一种可能的实现方式中，所述防转结构包括：
14.第三啮合齿组，设置在所述锁止杆的外壁上，且沿所述第一方向延伸设置；以及
15.多个内齿槽，环设在所述锁止环的内壁上，且与所述第三啮合齿组啮合配合。
16.在一种可能的实现方式中，所述锁止杆伸入所述内腔的部位上设有限位环，且所述限位环位于所述锁止环的外部；所述限位环用于与所述内腔的端壁抵接，以限制所述锁止杆朝向所述固定件移动；所述限位环还用于与所述锁止环的端面抵接，以限制所述锁止杆背向所述固定件移动。
17.在一种可能的实现方式中，所述锁止环和所述壳体之间具有复位件，在所述分离状态时，所述复位件用于带动所述锁止环沿所述第一方向移动，以使所述锁止块和所述锁止部卡接或啮合配合。
18.在一种可能的实现方式中，所述锁止环朝向所述固定件的一端还成型有支撑盘，所述支撑盘上设有环槽；所述复位件为套设在所述锁止杆上的弹簧，所述弹簧的一端与所述内腔的上表面相接，所述弹簧的另一端嵌接在所述环槽内。
19.在一种可能的实现方式中，所述壳体包括：
20.罩体，具有沿其轴向贯通的腔道；所述
21.盖板，可拆卸连接在所述罩体上，用于封闭所述腔道；所述盖板上具有适于与所述腔道连通的通孔；
22.其中，所述腔道和所述通孔组合形成所述内腔；所述锁止块设置在所述盖板上。
23.本技术实施例中，在分离车身和电池包时，首先沿第一方向移动锁止环至分离状态，随后转动锁止杆并将其背向固定件移动，使锁止杆的伸出端脱离锁止孔，从而使得本机构和电池包的组合件与车身上的固定件分离。
24.在连接车身和电池包时，首先将壳体与电池包连接，而后沿第一方向移动锁止环至分离状态，随后转动锁止杆并将其伸出端插入锁止孔，最后再次转动锁止杆，使得锁止杆的伸出端与锁止孔锁止配合，同时再次沿第一方向移动锁止环至固定状态，以使锁止环配合防转结构而限制锁止杆相对于壳体的转动。本实施例提供的电池包拆装机构，由于锁止环和壳体之间、锁止环和锁止杆之间均能够发生相对滑动，从而能够确保拆装过程的高效性，与现有技术相比，克服了拆装电池包步骤繁琐的技术问题，达到电池包和车身之间快速拆装的技术目的。
25.本技术还提供了一种车辆，包括：
26.车身，设有固定件，所述固定件上开设有锁止孔；
27.电池包；以及
28.前述内容中任一项所述的电池包拆装机构，设置在所述固定件和所述电池包之间，用于连接所述电池包和所述固定件。
29.在一种可能的实现方式中，所述锁止孔为条形孔；所述锁止杆的伸出端连接有沿径向向外延伸的锁销，所述锁销适于通过所述条形孔，还用于与所述固定件抵接；所述固定件的抵接面上具有两处斜坡部，两处所述斜坡部沿所述条形孔的中心轴线对称设置，且在所述条形孔的长度方向上，所述斜坡部自所述固定件的中间部位至边缘部位倾斜设置。
30.本实施例提供的车辆的有益效果与前述电池包拆装机构的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
31.图1为本技术实施例提供的电池包拆装机构的立体结构示意图；
32.图2为图1的俯视图；
33.图3为沿图2上a-a线的剖视结构示意图；
34.图4为沿图2上b-b线的剖视结构示意图；
35.图5为本技术实施例所采用的盖板、锁止环和锁销的爆炸结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1、壳体；11、罩体；111、腔道；12、盖板；121、通孔；2、锁止块；21、第二啮合齿组；3、锁止环；31、锁止部；32、支撑盘；321、环槽；4、锁止杆；41、限位环；42、锁销；5、防转结构；51、第三啮合齿组；52、内齿槽；6、复位件；100、固定件；110、锁止孔；120、斜坡部。
具体实施方式
38.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
39.请一并参阅图1至图5，现对本技术提供的电池包拆装机构进行说明，需要在先指出的是，本技术所提供的电池包拆装机构用于设置在车身和电池包之间，其作用是改变电池包和车身之间的锁止状态，从而实现电池包自车身上的安装和拆除；其中，车身上预设安装有固定件100，固定件100上开设有锁止孔110。
40.本技术所提出的电池包快速拆装结构包括壳体1、锁止环3和锁止杆4。
41.壳体1用于与电池包连接，其具体的连接方式为现有技术，在此不再赘述。壳体1具有沿其轴向贯通的内腔，定义壳体1的轴向为第一方向。内腔中设有锁止块2，在本实施例中，如图5所示，锁止块2具有两个。
42.锁止环3沿第一方向滑动设置在内腔中，具体地，外界可通过机械手控制该锁止环3沿第一方向移动。锁止环3的外壁上设有用于与锁止块2卡接或啮合配合的锁止部31，在锁止部31和锁止块2卡接或啮合配合时，锁止块2能够限制锁止环3的转动，具体的：锁止环3具有锁止部31与锁止块2卡接或啮合配合的固定状态，还具有沿第一方向移动，以使锁止部31脱离锁止块2的分离状态。
43.锁止杆4的一端伸入内腔且穿设在锁止环3内，另一端伸出内腔且用于与锁止孔110锁止配合；在锁止杆4的伸出端与锁止孔110锁止配合时，与壳体1相连接的电池包和固定件100处于连接状态，实现了电池包与车身的连接。在实际使用过程中，锁止杆4可相对于锁止环3沿第一方向滑动。
44.锁止杆4的外壁与锁止环3的内壁之间还设有防转结构5，该防转结构5用于限制锁止杆4与锁止环3相对转动。
45.在锁止环3处于固定状态时，锁止环3通过防转结构5限制锁止杆4转动，以使锁止杆4的伸出端与锁止孔110锁止。在锁止环3处于分离状态时，由于锁止杆4和锁止环3之间具有防转结构5，因此锁止杆4和锁止环3的组合结构能够同步转动，以使锁止杆4的伸出端能够进入或脱离锁止孔110，且锁止杆4能够沿第一方向向接近或远离固定件100移动，从而实现壳体1与固定件100的连接和分离。
46.本技术实施例中，通过沿第一方向移动锁止环3，使得锁止环3处于分离状态；而后转动锁止杆4，以使锁止杆4的伸出端能够插入或脱离锁止孔110，以实现电池包与卡接板的快速拆装，具体的：
47.在正常使用状态下，由于锁止块2与锁止部31卡接或啮合配合，因此锁止环3无法相对于壳体1转动；同时，由于锁止环3和锁止杆4之间具有防转结构5，因此锁止杆4无法相对于锁止环3转动。也就是说，锁止杆4无法相对于壳体1转动，锁止杆4伸出端与锁止孔110锁止配合关系处于稳定状态。
48.在需要分离车身和电池包时，首先沿第一方向移动锁止环3至分离状态，随后转动锁止杆4并将其背向固定件100移动，使锁止杆4的伸出端脱离锁止孔110，从而使得本机构和电池包的组合件与车身上的固定件100分离。
49.在连接车身和电池包时，首先将壳体1与电池包连接，而后沿第一方向移动锁止环3至分离状态，随后转动锁止杆4并将其伸出端插入锁止孔110，最后再次转动锁止杆4，使得锁止杆4的伸出端与锁止孔110锁止配合，同时再次沿第一方向移动锁止环3至固定状态，以使锁止环3配合防转结构5而限制锁止杆4相对于壳体1的转动。
50.本实施例提供的电池包拆装机构，由于锁止环3和壳体1之间、锁止环3和锁止杆4之间均能够发生相对滑动，从而能够确保拆装过程的高效性，与现有技术相比，克服了拆装电池包步骤繁琐的技术问题，达到电池包和车身之间快速拆装的技术目的。
51.在一些实施例中，上述特征锁止部31和锁止块2可以采用如图4和图5所示结构。参见图4和图5，锁止部31为固定设置在锁止环3外壁上的第一啮合齿组；锁止块2位于第一啮合齿组的径向外围，且锁止块2上具有第二啮合齿组21；第一啮合齿组与第二啮合齿组21沿锁止环3的轴向啮合配合。
52.在实际应用过程中，沿第一方向移动锁止环3，能够使第一啮合齿组和第二啮合齿组21分离，从而使锁止杆4能够相对于壳体1转动。利用第一啮合齿组和第二啮合齿组21的啮合关系具有两点有益效果：其一，啮合关系的分离不会为锁止环3的移动造成干预；其二，啮合关系分离后的再组合更加容易实现，即两个齿轮沿轴向分离后，其中一个齿轮转动一定角度，再次移动该齿轮，两个齿轮还是能够产生啮合关系。
53.在一些实施例中，上述特征第一啮合齿组可以采用如图4和图5所示结构。参见图4和图5，第一啮合齿组为锥齿结构，且在第一方向上，锥齿结构的大口径端靠近固定件100。
54.在第一啮合齿组与第二啮合齿组21啮合时，第一啮合齿组与第二啮合齿组21发生抵接，从而限制锁止环3沿第一方向背向固定件100移动，避免锁止环3脱离壳体1，提高了本装置的结构稳定性。
55.在一些实施例中，上述特征防转结构5可以采用如图3至图5所示结构。参见图3至图5，防转结构5包括第三啮合齿组51和多个内齿槽52。第三啮合齿组51设置在锁止杆4的外壁上，且沿第一方向延伸设置。多个内齿槽52环设在锁止环3的内壁上，且与第三啮合齿组51啮合配合。
56.锁止块2与锁止部31卡接或啮合配合时，通过第三啮合齿组51与多个内齿槽52之间的啮合关系，实现对锁止杆4与锁止环3相对转动的限制；同时，上述结构还确保了锁止杆4能够沿第一方向相对于锁止环3移动，从而确保了锁止杆4能够与锁止孔110锁止配合或分离，提高了本机构使用过程中的稳定性。
57.在一些实施例中，上述特征锁止杆4可以采用如图3至图5所示结构。参见图3至图5，锁止杆4伸入内腔的部位上设有限位环41，且限位环41位于锁止环3的外部。
58.限位环41用于与内腔的端壁抵接，以限制锁止杆4朝向固定件100移动；限位环41还用于与锁止环3的端面抵接，以限制锁止杆4背向固定件100移动；也就是说，限位环41避免锁止杆4脱离内腔，提高了锁止杆4和壳体1之间结构的稳定性。
59.在一些实施例中，上述特征锁止环3和壳体1之间可以采用如图3和图4所示结构。参见图3和图4，锁止环3和壳体1之间具有复位件6。
60.复位件6用于带动锁止环3沿第一方向移动，以使锁止块2和锁止部31卡接或啮合配合。也就是说，在外力控制锁止环3朝向固定件100移动时，锁止块2和锁止部31分离；撤销外力后，复位件6能够带动锁止环3相对于壳体1背向固定件100移动，以确保锁止块2和锁止部31处在啮合或卡接配合状态中。
61.在一些实施例中，上述特征锁止环3和复位件6之间可以采用如图3至图5所示结构。参见图3至图5，锁止环3朝向固定件100的一端还成型有支撑盘32，支撑盘32上设有环槽321。
62.复位件6为套设在锁止杆4上的弹簧，弹簧的一端与内腔的上表面相接，弹簧的另一端嵌接在环槽321内。也就是说，在外力控制锁止环3朝向固定件100移动时，锁止块2和锁止部31分离，弹簧处在正常状态或弹性收缩状态。在弹簧的伸缩过程中，支撑盘32和环槽321的组合结构能够限位弹簧，避免弹簧与锁止环3分离，提高了本机构的结构稳定性。
63.在一些实施例中，上述特征壳体1可以采用如图1、图3和图4所示结构。参见图1、图3和图4，壳体1包括罩体11和盖板12。罩体11具有沿其轴向贯通的腔道111，需要指出的是，腔道111两端的敞口大小不同。盖板12可拆卸连接在罩体11上，用于封闭腔道111，且盖板12所处的端面为腔道111大口径的敞口端。盖板12上具有适于与腔道111连通的通孔121；其中，腔道111和通孔121组合形成内腔；锁止块2设置在盖板12朝向罩体11的表面上。
64.实际使用过程中，可通过拆除盖板12的方式，对罩体11内部磨损的零部件进行维修和更换，免除破坏壳体1，降低了维修成本。
65.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种车辆，该车辆包括车身、电池包和前述内容中所述的电池包拆装机构。车身上设有固定件100，固定件100上开设有锁止孔110。电池包为现有技术中适用于为新能源汽车供电的电池结构。前述内容中所述的电池包拆装机构设置在固定件100和电池包之间，用于连接电池包和固定件100。
66.本实施例提供的车辆，由于采用了上述的电池包拆装机构，能够确保电池包与车身拆装过程的高效性，与现有技术相比，克服了拆装电池包步骤繁琐的技术问题，达到电池包和车身之间快速拆装的技术目的。
67.在一些实施例中，上述特征锁止孔110和锁止杆4之间可以采用如图1所示结构。参见图1，锁止孔110为沿水平方向延伸的条形孔。锁止杆4的伸出端连接有沿径向向外延伸的锁销42，该锁销42的整体长度与上述条形孔的延伸长度相等，或者条形孔的延伸长度大于锁销42的长度，以使锁销42适于通过条形孔。并且，在此固定件100的抵接面上具有两处斜坡部120，两处斜坡部120沿条形孔的中心轴线对称设置，且在条形孔的长度方向(具体是指条形孔在水平面的延伸方向)上，斜坡部120自固定件100的中间部位至边缘部位倾斜设置，以适于与锁销42的端部相接，从而在锁销42转动的过程中，起到导向效果。
68.在需要锁止杆4与锁止孔110锁止时，首先转动锁止杆4至锁销42的长度方向与条形孔的延伸方向平行；随后沿第一方向移动锁销42，使其通过锁止孔110并使其端部与斜坡部120相接；最后转动锁止杆4，使得锁销42与固定件100外壁抵接。
69.在需要锁止杆4与锁止孔110分离时，首先转动锁止杆4至锁销42的长度方向与条形孔的延伸方向平行，随后沿第一方向移动锁销42，使其通过并脱离锁止孔110；上述步骤为分离锁止杆4与锁止孔110的原有步骤，而由于斜坡部120的存在，因此上述原有步骤可以简化为：首先将锁销42转动至斜坡部120的表面，随后沿第一方向推动锁销42，锁销42的端部沿斜坡部120滑动，使得锁止杆4转动至锁销42的长度方向与条形孔的延伸方向平行的状态；同时保持沿第一方向的作用力，令锁销42通过条形孔，实现锁止孔110和锁止杆4的分离。
70.通过设置斜坡部120，无需将锁止杆4转动至锁销42对准条形孔(也就是锁销42的长度方向与条形孔的延伸方向平行)的状态，而是将锁止杆4转动至锁销42端部接触斜坡部120即可，更加便于人为控制，降低了调整手动操作的难度。
71.通过采用上述技术方案，实现本机构与固定件100之间的可拆卸连接关系，提高了本机构参与到实际使用步骤时的稳定性。
72.以上内容仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。