CN219564836U - 锁止机构、新能源汽车及换电*** - Google Patents

Abstract

本申请公开一种锁止机构、新能源汽车和换电***，锁止机构包括卡爪组件和锁紧销。卡爪组件包括多个卡持部和螺杆，多个卡持部环绕排列设置。螺杆通过正向转动，能够带动多个卡持部沿第一方向移动，并使多个卡持部相互靠拢以连接锁紧销，为锁止机构的锁止状态。螺杆通过反向转动，能够带动多个卡持部沿第二方向移动，并使多个卡持部相互远离以与锁紧销分离，为锁止机构的解锁状态，第二方向与第一方向相反。第一通孔用于供转动件伸入，以使转动件连接螺杆，并能够驱动螺杆转动。上述的锁止机构在应用于新能源汽车换电时，有利于提高新能源汽车换电的效率，还有利于减小锁止机构的磨损，延长锁止机构的使用寿命。

Description

锁止机构、新能源汽车及换电***

技术领域

本申请属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种锁止机构、新能源汽车及换电***。

背景技术

目前，新能源汽车在更换电池包时，需要通过锁止机构快速地将电池包与新能源汽车分离，或将电池包稳定的锁止于新能源汽车。由于电池包的电量有限，导致新能源汽车需要频繁更换电池包，尤其运营性车辆的换电频率更高，导致电池包与新能源汽车之间的锁止机构损耗严重，及锁止的可靠性降低。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种锁止机构，能够延长其使用寿命及提高其可靠度。

本申请的实施例提供一种锁止机构，包括卡爪组件和锁紧销。卡爪组件包括多个卡持部和螺杆，以卡爪组件的轴线为中心，多个卡持部环绕排列设置，多个卡持部形成第一容腔，多个卡持部能够靠近卡爪组件的轴线移动，并使第一容腔变小，螺杆的部分位于第一容腔内，螺杆连接多个卡持部。锁紧销能够沿第一方向移动并至少部分伸入第一容腔，锁紧销设有第一通孔，第一方向平行于卡爪组件的轴线方向。螺杆通过正向转动，能够带动多个卡持部沿第一方向移动，并使多个卡持部靠近卡爪组件的轴线移动，使第一容腔变小，及使多个卡持部连接锁紧销，为锁止机构的锁止状态。螺杆通过反向转动，能够带动多个卡持部沿第二方向移动，并使多个卡持部远离卡爪组件的轴线移动，使第一容腔变大，及使卡持部与锁紧销分离，为锁止机构的解锁状态，第二方向与第一方向相反。第一通孔用于供转动件伸入，以使转动件连接螺杆，并能够驱动螺杆转动。

上述的锁止机构在应用于新能源汽车换电时，通过将卡爪组件设置于新能源汽车、锁紧销设置于电池包、转动件设置于换电设备，在锁紧销的至少部分伸入第一容腔后，转动件带动螺杆正向转动，使多个卡持部沿第一方向移动并相互靠拢，第一容腔变小，多个卡持部将锁紧销卡持连接，使电池包快速且稳定地连接新能源汽车，有利于提高电池包连接新能源汽车车体的效率；转动件带动螺杆反转，能够使多个卡持部沿第二方向移动，使多个卡持部相互远离，第一容腔变大，锁紧销能够沿第二方向移动以与卡爪组件分离，使电池包快速地与新能源汽车的车体分离，有利于提高电池包与新能源汽车车体分离的效率；并且，螺杆始终连接多个卡持部，能够减小螺杆转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构的使用寿命，减小锁止机构的使用寿命对新能源汽车的影响。

在本申请的一些实施例中，多个卡持部通过连接锁紧销，能够带动锁紧销沿第一方向移动，提升锁紧销的高度。在锁紧销的至少部分沿第一方向伸入第一容腔后，多个卡持部将锁紧销卡持连接，并带动锁紧销沿第一方向同步移动，能够使电池包沿第一方向更加靠近车体，有利于电池包与新能源汽车之间连接的插接器插接。

在本申请的一些实施例中，锁紧销设有第一止挡部，多个卡持部连接第一止挡部，用于限制锁紧销沿第二方向上的移动，有利于提高卡爪组件连接锁紧销的稳定性。

在本申请的一些实施例中，卡爪组件还包括套筒、卡持件和连接件。套筒具有第二容腔，多个卡持部位于第二容腔内。卡持件的至少部分位于第二容腔内，卡持部位于卡持件。连接件连接卡持件，连接件设有贯穿的螺纹孔，螺杆啮合连接螺纹孔。螺杆正向转动，能够通过连接件带动卡持件沿第一方向移动。在多个卡持部沿第一方向移动过程中，套筒连接多个卡持部，使多个卡持部朝向卡爪组件的轴线靠拢，第一容腔变小。通过套筒作用于沿第一方向移动的卡持件，使卡持部相互靠拢以将锁紧销夹持连接，结构简单，有利于减小卡持部与锁紧销之间的磨损，延长其使用寿命。

在本申请的一些实施例中，卡爪组件包括多个卡持件，每一个卡持件设有卡持部，以卡爪组件的轴线为中心，多个卡持件环绕排列设置。通过多个卡持件环绕设置，多个卡持件的卡持部配合来夹持连接锁紧销，不仅结构简单，有利于减小卡持部与锁紧销之间的磨损，延长其使用寿命，还有利于简化卡持件的结构，降低其加工制作成本。

在本申请的一些实施例中，卡爪组件还包括第一弹性件，第一弹性件位于第一容腔内，并连接卡持件和套筒的内壁；第一弹性件作用于卡持件和套筒的内壁，用于驱使卡持部朝向远离卡爪组件轴线的方向移动。通过设置第一弹性件，使得卡持部具有朝向远离卡爪组件轴线的方向移动的趋势，便于卡持部扩张以扩大第一容腔的大小，便于锁紧销与卡持部分离，便于将电池包与新能源汽车解锁。

在本申请的一些实施例中，第二容腔包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分沿第一方向排列设置；沿垂直于第一方向的方向上，第一部分的横截面面积大于第二部分的横截面面积；当锁止机构处于解锁状态时，卡持部位于第一部分内；当锁止机构处于锁止状态时，卡持部位于第二部分内，并连接套筒的内壁。在多个卡持部沿第一方向移动时，多个卡持部从第一部分移动至第二部分，套筒的内径减小，使多个卡持部朝向套筒的轴线方向靠拢，以将锁紧销夹持连接，结构简单，有利于减小卡持部与锁紧销之间的磨损，延长其使用寿命。

在本申请的一些实施例中，卡爪组件还包括止转组件，止转组件能够连接螺杆，用于限制螺杆转动，有利于降低因螺杆松动而导致电池包相对新能源汽车发生移动的风险。

在本申请的一些实施例中，锁止机构还包括感测器，感测器能够检测螺杆的旋转圈数，有利于精确控制螺杆的旋转圈数，以精确控制电池包与新能源汽车车体之间的连接尺寸，提高电池包与新能源汽车之间的连接精度。

本申请的实施例还提供一种新能源汽车，包括车体、电池包和前述任一项实施例所述的锁止机构，卡爪组件设于车体，锁紧销设于电池包，电池包通过锁止机构可拆卸地连接车体。

上述的新能源汽车中，在电池包上的锁紧销的至少部分伸入第一容腔后，转动件带动螺杆正向转动，使多个卡持部沿第一方向移动并相互靠拢，第一容腔变小，多个卡持部将锁紧销卡持连接，使电池包快速且稳定地连接新能源汽车，有利于提高电池包连接新能源汽车车体的效率；转动件带动螺杆反转，能够使多个卡持部沿第二方向移动，使多个卡持部相互远离，第一容腔变大，锁紧销能够沿第二方向移动以与卡爪组件分离，使电池包快速地与新能源汽车的车体分离，有利于提高电池包与新能源汽车车体分离的效率；并且，螺杆始终连接多个卡持部，能够减小螺杆转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构的使用寿命，减小锁止机构的使用寿命对新能源汽车的影响。

本申请的实施例还提供一种换电***，包括换电设备和前述的新能源汽车，换电设备包括转动件，转动件能够通过第一通孔连接螺杆，并驱动螺杆转动，使锁止机构锁止或解锁。

上述的换电***中，通过换电设备的转动件伸入第一通孔连接螺杆，并驱动螺杆转动，以使电池包快速锁止于车体，或使电池包快速与车体分离，有利于提高新能源汽车的换电效率；并且，锁止机构的螺杆始终连接多个卡持部，能够减小螺杆转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构的使用寿命，减小锁止机构的使用寿命对新能源汽车及换电***的影响。

附图说明

图1是本申请的一个实施例中新能源汽车的部分结构示意图。

图2是图1所示结构处于锁止状态下的剖视图。

图3是图1所示结构处于解锁状态下的剖视图。

图4是本申请的一个实施例中锁紧销的结构示意图。

图5是本申请的一个实施例中锁紧销的结构示意图。

图6是本申请的一个实施例中锁止机构的部分结构示意图。

图7是本申请的一个实施例中套筒的结构示意图。

图8是本申请的一个实施例中连接件的结构示意图。

图9是本申请的一个实施例中螺杆的结构示意图。

图10是本申请的一个实施例中新能源汽车的结构示意图。

图11是本申请的一个实施例中新能源汽车的仰视图。

图12是本申请的一个实施例中新能源汽车的结构示意图。

图13是本申请的一个实施例中新能源汽车的仰视图。

图14是本申请的一个实施例中新能源汽车和换电设备相离的结构示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“设有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的各个实施方式可以相互组合。

需要说明的是，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请的实施例提供一种锁止机构，包括卡爪组件和锁紧销。卡爪组件包括多个卡持部和螺杆，以卡爪组件的轴线为中心，多个卡持部环绕排列设置，多个卡持部形成第一容腔，多个卡持部能够靠近卡爪组件的轴线移动，并使第一容腔变小，螺杆的部分位于第一容腔内，螺杆连接多个卡持部。锁紧销能够沿第一方向移动并至少部分伸入第一容腔，锁紧销设有第一通孔，第一方向平行于卡爪组件的轴线方向。螺杆通过转动，能够带动多个卡持部沿第一方向移动，并使多个卡持部靠近卡爪组件的轴线移动，使第一容腔变小，及使多个卡持部连接锁紧销，为锁止机构的锁止状态。螺杆通过转动，能够带动多个卡持部沿第二方向移动，并使多个卡持部远离卡爪组件的轴线移动，使第一容腔变大，及使卡持部与锁紧销分离，为锁止机构的解锁状态，第二方向与第一方向相反。第一通孔用于供转动件伸入，以使转动件连接螺杆，并能够驱动螺杆转动。

上述的锁止机构在应用于新能源汽车时，通过将卡爪组件设置于新能源汽车的车体、锁紧销设置于新能源汽车的电池包，在锁紧销的至少部分伸入第一容腔后，转动件带动螺杆转动，使多个卡持部沿第一方向移动并相互靠拢，第一容腔变小，多个卡持部将锁紧销卡持连接，使电池包快速且稳定地连接车体，有利于提高电池包连接车体的效率；转动件带动螺杆反转，能够使多个卡持部沿第二方向移动，使多个卡持部相互远离，第一容腔变大，锁紧销能够沿第二方向移动以与卡爪组件分离，使电池包快速地与车体分离，有利于提高电池包与新能源汽车车体分离的效率；并且，螺杆始终连接多个卡持部，能够减小螺杆转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构的使用寿命。

下面以锁止机构应用于新能源汽车换电为例，结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。

如图1至图9所示，本申请的实施例提供一种锁止机构100，包括卡爪组件10和锁紧销20。卡爪组件10包括多个卡持部141和螺杆11，以卡爪组件10的轴线为中心，多个卡持部141环绕排列设置，多个卡持部141形成第一容腔12，多个卡持部141能够靠近卡爪组件10的轴线移动，并使第一容腔12变小，螺杆11的部分位于第一容腔12内，螺杆11连接多个卡持部141。锁紧销20能够沿第一方向Z移动并至少部分伸入第一容腔12，锁紧销20设有第一通孔21，第一方向Z平行于卡爪组件10的轴线方向。螺杆11通过正向转动，能够带动多个卡持部141沿第一方向Z移动，并使多个卡持部141靠近卡爪组件10的轴线移动，使第一容腔12变小，及使多个卡持部141连接锁紧销20，为锁止机构100的锁止状态(如图2所示)。螺杆11通过反向转动，能够带动多个卡持部141沿第二方向Z’移动，并使多个卡持部141远离卡爪组件10的轴线移动，使第一容腔12变大，及使卡持部141与锁紧销20分离，为锁止机构100的解锁状态(如图3所示)，其中，第二方向Z’与第一方向Z相反。第一通孔21用于供转动件2003伸入，以使转动件2003连接螺杆11，并能够驱动螺杆11转动。

上述的锁止机构100在应用于新能源汽车1000时，通过将卡爪组件10设置于新能源汽车1000的车体200、锁紧销20设置于新能源汽车1000的电池包300，在锁紧销20的至少部分伸入第一容腔12后，转动件2003带动螺杆11正向转动，使多个卡持部141沿第一方向Z移动并相互靠拢，第一容腔12变小，多个卡持部141将锁紧销20卡持连接，使电池包300快速且稳定地连接车体200，有利于提高电池包300连接车体200的效率；转动件2003带动螺杆11反向转动，能够使多个卡持部141沿第二方向Z’移动，使多个卡持部141相互远离，第一容腔12变大，锁紧销20能够沿第二方向Z’移动以与卡爪组件10分离，使电池包300快速地与车体200分离，有利于提高电池包300与新能源汽车1000车体200分离的效率；并且，螺杆11始终连接多个卡持部141，能够减小螺杆11转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构100的使用寿命。

需要说明的是，螺杆11的正向转动与反向转动并不用于限制螺杆11的转动方向，仅用于说明螺杆11的该两次转动方向相反。在一实施例中，螺杆11的正向转动为顺时针转动，反向转动为逆时针转动。在一实施例中，螺杆11的正向转动为逆时针转动，反向转动为顺时针转动。

在一实施例中，在多个卡持部141将锁紧销20卡持连接后，电池包300与车体200已经处于锁止连接的状态。螺杆11继续正向转动，多个卡持部141继续沿第一方向Z移动，能够带动锁紧销20同步沿第一方向Z移动，使电池包300进一步沿第一方向Z移动靠近车体200，增大新能源汽车1000的底部空间。

在一实施例中，新能源汽车1000的电池包300与车体200之间采用连接器插接的方式实现电连接，电池包300沿第一方向Z移动靠近车体200，有利于电池包300与车体200之间的连接器竖向(即沿第一方向Z)布置，使电池包300在与车体200锁止的过程中同步实现连接器的插接连接，有利于提高电池包300与车体200之间连接器插接的稳定性，及简化电池包300与车体200之间连接的工序。

在一实施例中，锁紧销20设有第一止挡部22，第一止挡部22的朝向与第一方向Z相反，多个卡持部141连接第一止挡部22，用于限制锁紧销20沿第二方向Z’上的移动，有利于提高卡爪组件10连接锁紧销20的稳定性，提高电池包300连接车体200的稳定性，降低电池包300相对车体200发生移动的风险。

在一实施例中，锁紧销20设有第一凹槽23，第一凹槽23以锁紧销20的轴线为中心环绕地设于锁紧销20的表面，并朝向锁紧销20的轴线凹陷。在锁止机构100处于锁止状态时，卡持部141的部分位于第一凹槽23内，并连接第一凹槽23沿第一方向Z上端部的侧壁，第一凹槽23沿第一方向Z上端部的侧壁形成第一止挡部22。

在一实施例中，锁紧销20具有凸缘部24，凸缘部24位于锁紧销20沿第一方向Z上的端部，且第一凹槽23和凸缘部24沿第一方向Z排列设置。沿第一方向Z上，凸缘部24垂直于第一方向Z的横截面面积逐渐减小。在锁紧销20沿第一方向Z移动进入第一容腔12时，凸缘部24的结构有利于起到导向作用，导引锁紧销20进入多个卡持部141之间的第一容腔12内，提高锁止机构100的锁止效率。

在一实施例中，凸缘部24沿垂直于第一方向Z的横截面呈圆形，凸缘部24近似呈椭球形的一部分，有利于减小锁紧销20沿第一方向Z移动过程中与卡持部141之间的磨损，延长锁紧销20的使用寿命，还有利于提高凸缘部24的导向精度，进一步提高锁止机构100的锁止效率。

在一实施例中，锁紧销20由金属材质制成，有利于提高锁紧销20的结构强度和刚度，降低锁紧销20因长时间工作磨损而损坏的风险，延长锁紧销20的使用寿命，降低锁紧销20受力变形的风险，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，锁紧销20的材质包括但不限于合金钢、不锈钢和铸铁中的任一种，有利于提高锁紧销20的结构强度和刚度，延长锁紧销20的使用寿命，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，锁紧销20通过将金属块机加工制成，有利于降低锁紧销20的加工制造成本，降低锁止机构100的成本。

在一实施例中，锁紧销20通过将金属材料熔化后固化形成，有利于提高锁紧销20的制造效率，提高锁止机构100的制造效率。

在一实施例中，卡爪组件10还包括套筒13、卡持件14和连接件15。套筒13连接于车体200，套筒13具有第二容腔131，卡持件14的至少部分位于第二容腔131内，卡持部141位于卡持件14，卡持部141的至少部分位于第二容腔131内。

连接件15连接卡持件14，连接件15设有贯穿的螺纹孔151，螺杆11啮合连接螺纹孔151。螺杆11正向转动，能够通过连接件15带动卡持件14沿第一方向Z移动，及通过连接件15带动卡持件14沿第二方向Z’移动。

在多个卡持部141沿第一方向Z移动过程中，套筒13连接并作用于多个卡持部141，使多个卡持部141朝向卡爪组件10的轴线靠拢，第一容腔12变小，便于多个卡持部141伸入第一凹槽23内将锁紧销20夹持。通过套筒13作用于沿第一方向Z移动的卡持件14，使卡持部141相互靠拢以将锁紧销20夹持连接，结构简单可靠，有利于减小卡持部141与锁紧销20之间的磨损，延长其使用寿命。

在一实施例中，卡爪组件10包括多个卡持件14，每一个卡持件14均设有卡持部141，以卡爪组件10的轴线为中心，多个卡持件14环绕排列设置，并均连接连接件15。通过多个卡持件14环绕设置，有利于多个卡持件14的卡持部141配合来夹持连接锁紧销20，不仅结构简单，有利于减小卡持部141与锁紧销20之间的磨损，延长其使用寿命，还有利于简化卡持件14的结构，降低其加工制作成本。并且，通过设置多个卡持件14，有利于简化卡持件14的加工制作工艺，节约卡持件14的制造成本；还便于连接连接件15，有利于简化卡持件14连接连接件15的装配工序，提高装配效率，降低装配成本。

通过一个连接件15连接多个卡持件14，在螺杆11的转动驱动力转化为连接件15沿第一方向Z或第二方向Z’上的直线驱动力后，连接件15能够带动多个卡持件14同步移动，以使锁止机构100锁止或解锁。

在一实施例中，卡持件14由金属材质制成，有利于提高卡持件14的结构强度和刚度，降低卡持件14因长时间工作磨损而损坏的风险，延长卡持件14的使用寿命，降低卡持件14受力变形而无法稳定卡持锁紧销20的风险，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，卡持件14的材质包括但不限于合金钢、不锈钢和铸铁中的任一种，有利于提高卡持件14的结构强度和刚度，延长卡持件14的使用寿命，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，卡持件14通过将金属块机加工制成，有利于降低卡持件14的加工制造成本，降低锁止机构100的成本。

在一实施例中，卡持件14通过将金属材料熔化后固化形成，有利于提高卡持件14的制造效率，提高锁止机构100的制造效率。

在一实施例中，卡爪组件10包括一个卡持件14(图未示)，该卡持件14包括多个卡持部141，多个卡持部141沿卡爪组件10的轴线环绕设置。卡持件14由弹性材质制成，在卡持件14沿第一方向Z时，套筒13连接并作用于多个卡持部141，通过挤压卡持部141使多个卡持部141变形以相互靠拢，第一容腔12变小，多个卡持部141将锁紧销20夹持，有利于减轻夹持件的重量，减小锁止机构100重量对新能源汽车1000的影响。

在一实施例中，当卡持件14的数量为一个时，也可以不设置连接件15，在卡持件14设置螺纹孔151，螺杆11与卡持件14的螺纹孔151啮合连接，螺杆11通过啮合的螺纹驱动卡持件14沿第一方向Z或第二方向Z’移动，有利于减小锁止机构100的配件数量，简化锁止结构的装配工序，降低锁止机构100的成本，及减小锁止机构100的自重，减小锁止机构100重量对新能源汽车1000的影响。

作为示例性的，下面以卡爪组件10包括多个卡持件14为例作进一步的说明。

连接件15包括第二凹槽152，第二凹槽152以连接件15的轴线为中心环绕地设于连接件15的表面，并朝向连接件15的轴线凹陷。连接件15还包括第二止挡部153，第二止挡部153与第二凹槽152沿第一方向Z排列设置，第二止挡部153构成第二凹槽152的部分侧壁。

卡持件14具有第一端部142和第二端部143，第一端部142位于卡持件14沿第一方向Z上的端部，第二端部143位于卡持件14沿第二方向Z’上的端部，第二端部143形成卡持部141。

第一端部142的至少部分位于第二凹槽152内，并连接第二止挡部153，第二止挡部153能够限制卡持件14沿第二方向Z’上的移动，并在连接件15沿第一方向Z移动时带动卡持件14沿第一方向Z同步移动。其中，以连接件15的轴线为中心，多个卡持件14的第二端部143环绕设置地位于第二凹槽152内。

在一实施例中，连接件15由金属材质制成，有利于提高连接件15的结构强度和刚度，降低连接件15因长时间工作磨损而损坏的风险，延长连接件15的使用寿命，降低连接件15受力变形的风险，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，连接件15的材质包括但不限于合金钢、不锈钢和铸铁中的任一种，有利于提高连接件15的结构强度和刚度，延长连接件15的使用寿命，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，连接件15通过将金属块机加工制成，有利于降低连接件15的加工制造成本，降低锁止机构100的成本。

在一实施例中，连接件15通过将金属材料熔化后固化形成，有利于提高连接件15的制造效率，提高锁止机构100的制造效率。

在一实施例中，卡爪组件10还包括第一弹性件16，第一弹性件16位于第一容腔12内，并连接卡持件14的第一端部142和套筒13的内壁。第一弹性件16作用于第一端部142和套筒13的内壁，能够使第一端部142具有朝向套筒13轴线的驱动力，在第二止挡部153的支撑下形成杠杆结构，第二端部143具有远离套筒13轴线的驱动力，使第二端部143能够朝向远离套筒13轴线的方向移动，便于卡持部141向外扩张以扩大第一容腔12的大小，便于锁紧销20与卡持部141分离，便于将电池包300与车体200解除锁止状态。

在一实施例中，卡爪组件10包括一个第一弹性件16，第一弹性件16套设于多个卡持件14的第一端部142，有利于提高不同卡持部141向外扩张的均匀性，及减少锁止机构100的配件数量，提高装配效率。

在一实施例中，卡爪组件10包括多个第一弹性件16(图未示)，不同的第一弹性件16连接不同的卡持件14，便于第一弹性件16与卡持件14之间的装配连接。

作为示例性的，下面以卡爪组件10包括一个第一弹性件16为例作进一步的说明。

在一实施例中，卡持件14还设有第三凹槽144，沿套筒13的径向，第三凹槽144设于卡持件14朝向套筒13的一面，并朝向套筒13的轴线凹陷。第一弹性件16的部分位于第三凹槽144内，并接触连接第三凹槽144的侧壁，第一弹性件16的部分接触连接套筒13的内壁。通过设置第三凹槽144，有利于限制第一弹性件16的移动，降低第一弹性件16发生移位的风险。

在一实施例中，第一弹性件16为扭簧。

在一实施例中，第二容腔131包括第一部分1311和第二部分1312，第一部分1311和第二部分1312沿第一方向Z排列设置。当锁止机构100处于解锁状态时，卡持部141位于第一部分1311内；当锁止机构100处于锁止状态时，卡持部141位于第二部分1312内，并连接套筒13的内壁。

沿垂直于第一方向Z的方向上，第一部分1311的横截面面积大于第二部分1312的横截面面积。在多个卡持部141沿第一方向Z移动时，多个卡持部141从第一部分1311移动至第二部分1312，套筒13的内径减小，使多个卡持部141朝向套筒13的轴线方向靠拢，卡持部141的至少部分伸入第一凹槽23内，将锁紧销20夹持连接，锁止机构100处于锁止状态。在多个卡持部141沿第二方向Z’移动时，多个卡持部141从第二部分1312移动至第一部分1311，套筒13的内径变大，在第一弹性件16的作用下，多个卡持部141朝向远离套筒13轴线的方向移动，卡持部141从第一凹槽23移出，锁紧销20能够沿第二方向Z’移动与卡爪组件10分离，使锁止结构解除锁止。

通过套筒13的变径设计，使卡持部141在移动过程中改变姿态，结构简单，有利于简化锁止机构100，降低锁止结构的加工制造成本，及提高锁止结构的可靠度。

在一实施例中，套筒13由金属材质制成，有利于提高套筒13的结构强度和刚度，降低套筒13因长时间工作磨损而损坏的风险，延长套筒13的使用寿命，降低套筒13受力变形的风险，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，套筒13的材质包括但不限于合金钢、不锈钢和铸铁中的任一种，有利于提高套筒13的结构强度和刚度，延长套筒13的使用寿命，提高锁止结构连接电池包300和车体200的可靠性。

在一实施例中，套筒13通过将金属块机加工制成，有利于降低套筒13的加工制造成本，降低锁止机构100的成本。

在一实施例中，套筒13通过将金属材料熔化后固化形成，有利于提高套筒13的制造效率，提高锁止机构100的制造效率。

在一实施例中，卡爪组件10还包括止转组件17，止转组件17设置于车体200，止转组件17被配置为在锁止机构100处于锁止状态时能够连接螺杆11，用于限制螺杆11转动，有利于降低因螺杆11松动而导致电池包300相对车体200发生移动的风险。

在一实施例中，止转组件17包括限位件171和第二弹性件172，第二弹性件172的部分连接套筒13的内壁，第二弹性件172的部分连接限位件171，第二弹性件172被配置为能够驱动限位件171朝向套筒13轴线的方向移动，并接触连接螺杆11，用于限制螺杆11转动。

在一实施例中，螺杆11的表面设有第四凹槽112，第四凹槽112朝向螺杆11的轴线方向凹陷。在第二弹性件172的作用下，限位件171的部分能够进入第四凹槽112内，起到限制螺杆11转动的效果。

在一实施例中，卡爪组件10还包括端盖173，端盖173连接于套筒13或车体200，端盖173和连接件15沿第二方向Z’排列设置，有利于限制连接件15沿第一方向Z上的移动，降低连接件15带动卡持件14过度移动而导致电池包300与车体200发生碰损的风险。

在一实施例中，端盖173设有第二通孔1731和第三通孔1732，第二通孔1731沿第一方向Z贯穿端盖173，螺杆11的部分穿过第二通孔1731，并伸出于端盖173背离连接件15的一侧。第三通孔1732沿螺杆11的径向延伸设置，并连通第二通孔1731。

在一实施例中，限位件171和第二弹性件172设于第三通孔1732内，第二弹性件172的一端连接所述端盖173，第二弹性件172的另一端连接所述限位件171。第三通孔1732可以起到限位作用，降低第二弹性件172发生移动的风险，及，在限位件171的部分位于第四凹槽112内，通过限制限位件171的周向移动来限制螺杆11的转动；并且，第三通孔1732还能够起到导向作用，导引限位件171沿螺杆11径向上的移动，提高第二弹性件172的弹性势能转化率。

在一实施例中，第二弹性件172为压缩弹簧。在一实施例中，限位件171为钢珠或柱状结构。

在一实施例中，卡爪组件10还包括导向件191，导向件191连接于连接件15，并至少部分伸出于连接件15的周面。套筒13上设有沿第一方向Z延伸的导向槽132，导向件191的部分位于导向槽132内，用于导引连接件15沿第一方向Z和第二方向Z’移动，还可以限制连接件15发生转动，提高螺杆11与连接件15之间的传动效率。

在一实施例中，连接件15还包括第五凹槽154，第五凹槽154设于连接件15的周面，并朝向连接件15的轴线方向凹陷，导向件191的部分位于第五凹槽154内，第五凹槽154用于容置并限位导向件191，降低导向件191移位而导向失效的风险。

在一实施例中，卡爪组件10还包括螺母181，螺母181位于端盖173背离连接件15的一侧，并连接螺杆11和端盖173，端盖173通过螺母181为螺杆11提供沿第一方向Z上的支撑力，使螺杆11能够承受连接件15上施加的沿第二方向Z’上的力。

在一实施例中，卡爪组件10还包括轴承182，轴承182连接螺杆11和端盖173，有利于减小螺杆11转动所发生的磨损，延长螺杆11的使用寿命。

在一实施例中，锁止机构100还包括感测器(图未示)，感测器能够检测螺杆11的旋转圈数，有利于精确控制螺杆11的旋转圈数，以精确控制电池包300与车体200之间的连接尺寸，提高电池包300与新能源汽车1000车体200之间的连接精度。

在一实施例中，感测器设置于车体200，有利于检测螺杆11的有效旋转圈数，提高电池包300与新能源汽车1000车体200之间的连接精度。

在一实施例中，感测器设置于换电设备2000，感测器能够检测转动件2003的旋转圈数，从而根据转动件2003的旋转圈数来判断螺杆11的旋转圈数，有利于减小锁止机构100对新能源汽车1000车体200上内部空间的影响。

在一实施例中，感测器还能够检测螺杆11的旋转角度，有利于进一步精确控制螺杆11的旋转圈数，精确控制电池包300与车体200之间的连接尺寸，提高电池包300与新能源汽车1000车体200之间的连接精度。

在一实施例中，转动件2003沿第一方向Z上的端部设有连接孔2004，螺杆11沿第二方向Z’上的端部设有与连接孔2004配合的凸部111，连接孔2004套设于凸部111并与凸部111配合连接，使得转动件2003能够带动螺杆11转动。可选的，连接孔2004的内廓形状与凸部111的外扩形状均为正多边形结构。

在一实施例中，采用前述任一实施例的锁止机构100将电池包300锁止于车体200的步骤包括：

S1，使锁紧销20沿第一方向Z移动靠近卡爪组件10，锁紧销20的至少部分位于多个卡持部141之间的第一容腔12；

S2，正向转动螺杆11，使多个卡持部141沿第一方向Z移动，并相互靠拢，将锁紧销20夹持。

通过上述锁止步骤，有利于使电池包300快速且稳定地连接于车体200，提高电池包300连接车体200的效率，还有利于减小锁止机构100内各个配件之间的磨损，延长锁止机构100的使用寿命，提高锁止机构100的可靠性。

在一实施例中，在步骤S2中，还包括：使转动件2003连接螺杆11。通过转动件2003带动螺杆11转动，有利于简化锁止过程，提高锁止效率。

在一实施例中，在步骤S2中，还包括：检测螺杆11的旋转圈数。通过检测螺杆11的旋转圈数，有利于精确控制螺杆11的旋转圈数，以精确控制电池包300与车体200之间的连接尺寸，提高电池包300与新能源汽车1000车体200之间的连接精度。

在一实施例中，在步骤S2后，还包括步骤：多个卡持部141带动锁紧销20沿第一方向Z移动。多个卡持部141带动锁紧销20沿第一方向Z移动，能够使电池包300沿第一方向Z更加靠近车体200，增大新能源汽车1000的底部空间；还有利于电池包300与车体200之间的连接器竖向(即沿第一方向Z)布置，使电池包300在与车体200锁止的过程中同步实现连接器的插接连接，有利于提高电池包300与车体200之间连接器插接的稳定性，及简化电池包300与车体200之间连接的工序。

在一实施例中，在步骤S2后，还包括步骤：限制螺杆11的转动。通过限制螺杆11的转动，有利于降低因螺杆11松动而导致电池包300相对车体200发生移动的风险。

在一实施例中，采用前述任一实施例的锁止机构100将电池包300与车体200解除锁止的步骤包括：

S3，反向转动螺杆11，使多个卡持部141沿第二方向Z’移动，并相互远离。

通过上述解锁步骤，有利于使电池包300快速地与车体200分离，有利于提高电池包300与新能源汽车1000车体200分离的效率，还有利于减小锁止机构100内各个配件之间的磨损，延长锁止机构100的使用寿命，提高锁止机构100的可靠性。

在一实施例中，在步骤S3后，还包括步骤：电池包300沿第二方向Z’移动，与车体200分离。

综上所述，本申请的锁止机构100在应用于新能源汽车1000时，通过将卡爪组件10设置于新能源汽车1000的车体200、锁紧销20设置于新能源汽车1000的电池包300，在锁紧销20的至少部分伸入第一容腔12后，转动件2003带动螺杆11正向转动，使多个卡持部141沿第一方向Z移动并相互靠拢，第一容腔12变小，多个卡持部141将锁紧销20卡持连接，使电池包300快速且稳定地连接车体200，有利于提高电池包300连接车体200的效率；转动件2003带动螺杆11反向转动，能够使多个卡持部141沿第二方向Z’移动，使多个卡持部141相互远离，第一容腔12变大，锁紧销20能够沿第二方向Z’移动以与卡爪组件10分离，使电池包300快速地与车体200分离，有利于提高电池包300与新能源汽车1000车体200分离的效率；并且，螺杆11始终连接多个卡持部141，能够减小螺杆11转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构100的使用寿命。

如图1-3、图10-13所示，本申请的实施例还提供一种新能源汽车1000，包括车体200、电池包300和前述任一项实施例所述的锁止机构100，卡爪组件10设于车体200，锁紧销20设于电池包300，电池包300通过锁止机构100可拆卸地连接车体200。

上述的新能源汽车1000中，在电池包300上的锁紧销20的至少部分伸入第一容腔12后，转动件2003带动螺杆11正向转动，使多个卡持部141沿第一方向Z移动并相互靠拢，第一容腔12变小，多个卡持部141将锁紧销20卡持连接，使电池包300快速且稳定地连接新能源汽车1000，有利于提高电池包300连接车体200的效率；转动件2003带动螺杆11反向转动，能够使多个卡持部141沿第二方向Z’移动，使多个卡持部141相互远离，第一容腔12变大，锁紧销20能够沿第二方向Z’移动以与卡爪组件10分离，使电池包300快速地与新能源汽车1000分离，有利于提高电池包300与车体200分离的效率；并且，螺杆11始终连接多个卡持部141，能够减小螺杆11转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构100的使用寿命，减小锁止机构100的使用寿命对新能源汽车1000的影响。

在一实施例中，电池包300与车体200之间电连接，电池包300能够为车体200提供动能。在一实施例中，电池包300与车体200之间没有电连接，车体200用于携载并转运电池包300。

在一实施例中，电池包300包括壳体3001和多个电芯(图未示)，所有的电芯设于壳体3001内，所有的电芯通过串联和/或并联的方式连接，锁紧销20设于壳体3001。

在一实施例中，新能源汽车1000包括多个电池包300，多个电池包300沿垂直于第一方向Z的方向上排列布置。通过设置多个电池包300，有利于提高新能源汽车1000的载电量，提高新能源汽车1000的续航能力。

在一实施例中，新能源汽车1000包括多个锁止机构100，每一电池包300通过至少一个锁止机构100连接于车体200。

在一实施例中，每一电池包300通过多个锁止机构100连接于车体200，有利于提高电池包300连接车体200的稳定性，降低电池包300相对车体200发生晃动的风险。

在一实施例中，多个电池包300沿垂直于第一方向Z的第三方向X排列设置，同一电池包300上的多个锁紧销20沿垂直于第一方向Z和第三方向X的第四方向Y排列设置，其中，第三方向X为新能源汽车1000的长度方向，第四方向Y为电池包300的长度方向，有利于优化多个电池包300的布局，减小电池包300对新能源汽车1000内空间布局的影响，还有利于提高电池包300连接车体200的稳定，降低电池包300相对车体200发生晃动的风险。

在一实施例中，同一个电池包300中，沿第三方向X上，不同的锁紧销20交错设置。在多个电池包300连接于车体200时，沿第三方向X上，相邻的两个电池包300中，不同的锁止机构100交错设置，有利于减小锁止机构100对多个电池包300布局的影响，减小相邻电池包300之间的间隙，减小多个电池包300布局对新能源汽车1000内空间布局的影响。

如图12和图13所示，在一实施例中，多个电池包300沿第四方向Y排列设置，同一电池包300上的多个锁紧销20沿第四方向Y排列设置有利于减小锁止机构100对多个电池包300布局的影响，减小相邻电池包300之间的间隙，减小多个电池包300布局对新能源汽车1000内空间布局的影响。

在一实施例中，新能源汽车1000包括但不限于新能源轿车、新能源货车和新能源卡车。

如图1-3和图14所示，本申请的实施例还提供一种换电***10000，包括换电设备2000和前述任一项实施例所述的新能源汽车1000，换电设备2000包括转动件2003，转动件2003能够通过第一通孔21连接螺杆11，并驱动螺杆11转动，使锁止机构100锁止或解锁。

上述的换电***10000中，通过换电设备2000的转动件2003伸入第一通孔21连接螺杆11，并驱动螺杆11转动，以使电池包300快速锁止于车体200，或使电池包300快速与车体200分离，有利于提高新能源汽车1000的换电效率；并且，锁止机构100的螺杆11始终连接多个卡持部141，能够减小螺杆11转动所产生的磨损，延长其使用寿命，延长锁止机构100的使用寿命，减小锁止机构100的使用寿命对新能源汽车1000及换电***10000的影响。

在一实施例中，换电设备2000包括多个转动件2003，且多个转动件2003的数量及位置与新能源汽车1000上的锁止机构100相对应。

在一实施例中，换电设备2000还包括基体2001和伺服电机(图未示)，伺服电机连接基体2001和转动件2003，用于驱动转动件2003转动，有利于控制转动件2003的转动角度和速度，从而精确控制电池包300与车体200之间锁止或解锁的速度。

在一实施例中，转动件2003除了能够相对基体2001转动，还能够相对基体2001沿第一方向Z和第二方向Z’移动。在换电设备2000将电池包300锁止于车体200时，转动件2003沿第一方向Z移动并部分伸入第一通孔21连接螺杆11，以驱动螺杆11正向转动完成锁止步骤。在换电设备2000将电池包300从车体200解除锁止后，转动件2003沿第二方向Z’移动，有利于减小换电设备2000的总高度，减小换电设备2000高度过高所产生的影响。

在一实施例中，转动件2003能够沿第一方向Z伸缩地连接于基体2001。可选的，换电设备2000还包括电动推杆，电动推杆转动地连接于基体2001，电动推杆的伸缩杆形成转动件2003。

在一实施例中，转动件2003能够旋转地连接于基体2001，换电设备2000在无需进行换电操作时，转动件2003通过转动以折叠入基体2001内部或基体2001表面，有利于减小换电设备2000的高度，提高换电设备2000的通过能力，换电设备2000在需要进行换电操作时，转动件2003通过转动以沿第一方向Z延伸设置，能够对锁止机构100进行操作。

在一实施例中，换电设备2000为AGV机器人，AGV机器人能够携载并搬运电池包300，以将电池包300从车体200卸载并搬离车体200，或将电池包300装载并锁止于车体200。

在一实施例中，换电设备2000能够对新能源汽车1000上的所有电池包300同步更换，有利于提高换电***10000的换电效率。

在一实施例中，换电设备2000能够对新能源汽车1000上的部分电池包300进行更换。

在一实施例中，换电***10000还包括储能站和换电车位(图未示)，储能站包括充电架和多个电池包300，电池包300设于充电架内，充电架能够为电池包300进行充电，换电车位用于停放新能源汽车1000。换电设备2000能够在储能站和换电车位之间移动，并将新能源汽车1000上的电池包300卸载并搬运至充电架处，及将充电架上的电池包300负载并搬运至新能源汽车1000处，并将负载的电池包300装载并锁止于车体200。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的公开范围之内。

Claims (11)

1.一种锁止机构，包括卡爪组件和锁紧销，其特征在于，

所述卡爪组件包括多个卡持部和螺杆，以所述卡爪组件的轴线为中心，多个所述卡持部环绕排列设置，多个所述卡持部形成第一容腔，多个所述卡持部能够靠近所述卡爪组件的轴线移动，并使所述第一容腔变小，所述螺杆的部分位于所述第一容腔内，所述螺杆连接多个所述卡持部；

所述锁紧销能够沿第一方向移动并至少部分伸入所述第一容腔，所述锁紧销设有第一通孔，所述第一方向平行于所述卡爪组件的轴线方向；

所述螺杆通过正向转动，能够带动多个所述卡持部沿所述第一方向移动，并使多个所述卡持部靠近所述卡爪组件的轴线移动，使所述第一容腔变小，及使多个所述卡持部连接所述锁紧销，为所述锁止机构的锁止状态；

所述螺杆通过反向转动，能够带动多个所述卡持部沿与所述第一方向相反的第二方向移动，并使多个所述卡持部远离所述卡爪组件的轴线移动，使所述第一容腔变大，及使所述卡持部与所述锁紧销分离，为所述锁止机构的解锁状态，所述第二方向与所述第一方向相反；

所述第一通孔用于供转动件伸入，以使所述转动件连接所述螺杆，并能够驱动所述螺杆转动。

2.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，多个所述卡持部通过连接所述锁紧销，能够带动所述锁紧销沿所述第一方向移动，提升所述锁紧销的高度。

3.如权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁紧销设有第一止挡部，多个所述卡持部连接所述第一止挡部，用于限制所述锁紧销沿所述第二方向上的移动。

4.如权利要求1至3任一项所述的锁止机构，其特征在于，所述卡爪组件还包括：

套筒，具有第二容腔，多个所述卡持部位于所述第二容腔内；

卡持件，至少部分位于所述第二容腔内，所述卡持部位于所述卡持件；

连接件，连接所述卡持件，所述连接件设有贯穿的螺纹孔，所述螺杆啮合连接所述螺纹孔；

所述螺杆正向转动，能够通过所述连接件带动所述卡持件沿所述第一方向移动；

在多个所述卡持部沿所述第一方向移动过程中，所述套筒连接多个所述卡持部，使多个所述卡持部朝向所述卡爪组件的轴线靠拢，所述第一容腔变小。

5.如权利要求4所述的锁止机构，其特征在于，所述卡爪组件包括多个所述卡持件，每一个所述卡持件设有所述卡持部，以所述卡爪组件的轴线为中心，多个所述卡持件环绕排列设置。

6.如权利要求5所述的锁止机构，其特征在于，所述卡爪组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件位于所述第一容腔内，并连接所述卡持件和所述套筒的内壁；

所述第一弹性件作用于所述卡持件和所述套筒的内壁，用于驱使所述卡持部朝向远离所述卡爪组件轴线的方向移动。

7.如权利要求4所述的锁止机构，其特征在于，所述第二容腔包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分沿所述第一方向排列设置；

沿垂直于所述第一方向的方向上，所述第一部分的横截面面积大于所述第二部分的横截面面积；

当所述锁止机构处于所述解锁状态时，所述卡持部位于所述第一部分内，并连接所述第一部分的侧壁；

当所述锁止机构处于所述锁止状态时，所述卡持部位于所述第二部分内，并连接所述第二部分的侧壁。

8.如权利要求4所述的锁止机构，其特征在于，所述卡爪组件还包括止转组件，所述止转组件能够连接所述螺杆，用于限制所述螺杆转动。

9.如权利要求4所述的锁止机构，其特征在于，所述锁止机构还包括感测器，所述感测器能够检测所述螺杆的旋转圈数。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括车体、电池包和如权利要求1至9任一项所述的锁止机构，所述卡爪组件设于所述车体，所述锁紧销设于所述电池包，所述电池包通过所述锁止机构可拆卸地连接所述车体。

11.一种换电***，其特征在于，包括换电设备和如权利要求10所述的新能源汽车，所述换电设备包括转动件，所述转动件能够通过所述第一通孔连接所述螺杆，并驱动所述螺杆转动，使所述锁止机构锁止或解锁。