本發(fā)明涉及電動(dòng)車輛的電池安裝和更換，具體提供一種電池箱鎖緊裝置及包括該電池箱鎖緊裝置的電池箱。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)石油資源相對(duì)緊缺的國(guó)家，每年需要進(jìn)口大量原油和成品油。隨著汽車保有量的急劇增加，國(guó)內(nèi)燃油供應(yīng)壓力極大。大規(guī)模推廣電動(dòng)車輛，既關(guān)系到國(guó)家石油安全和能源安全，又可以減少汽車對(duì)進(jìn)口石油的依賴。因此，發(fā)展電動(dòng)車輛是保障汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。

電動(dòng)車輛的電池更換是對(duì)電池充電的有益補(bǔ)充。更換電池能實(shí)現(xiàn)車輛能量的快速補(bǔ)給，使得電動(dòng)車輛補(bǔ)充能量如同燃油車加油那樣便捷，只不過(guò)每次是連同“油箱”一起更換。采用電池更換模式更容易實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的“削峰填谷”，也能夠有助于提高設(shè)備利用效率和降低電網(wǎng)極限負(fù)荷。此外，這樣還便于電池維護(hù)和延長(zhǎng)電池壽命，在公交、出租、物流等特定領(lǐng)域具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

采用電池更換模式來(lái)補(bǔ)充能量的電動(dòng)車輛，很多都將動(dòng)力電池安裝在車輛底盤的方式，使電池與駕乘人員隔開(kāi)，既提高了車輛的利用空間，又能充分保障駕乘人員的安全，同時(shí)也降低了車輛的重心，提升了車輛的操控性能。因此底盤式電池安裝及更換技術(shù)稱為更換電池式電動(dòng)車輛技術(shù)發(fā)展的方向。

動(dòng)力電池是純電動(dòng)車輛動(dòng)力的唯一來(lái)源，由于其重量比較重，更換電池時(shí)手動(dòng)更換勞動(dòng)強(qiáng)度大且有一定的風(fēng)險(xiǎn)，因此大都采用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)進(jìn)行更換。在將電池箱安裝完畢之后需要對(duì)電池箱進(jìn)行鎖緊固定，電池箱安裝得越牢固安全性就越高。但在更換電池時(shí)又要對(duì)電池箱進(jìn)行解鎖，因此電池箱的安裝和拆卸越簡(jiǎn)易快捷越好。因此，鎖緊裝置直接決定了電池箱在車載時(shí)的安全性和可靠性以及在更換時(shí)的便捷性。

現(xiàn)有的快速更換電池箱通過(guò)鎖緊裝置與車輛之間實(shí)現(xiàn)柔性固定，在車輛行駛過(guò)程中電池箱相對(duì)于車身會(huì)有一定幅度的振動(dòng)，長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)電池箱局部變形、車身電池懸掛點(diǎn)變形、鎖緊裝置局部磨損、電連接器拉弧燒蝕等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重危及車輛行駛安全?，F(xiàn)有的車載快速更換電電池箱的鎖緊裝置不能解決上述問(wèn)題，因此，本領(lǐng)域需要一種既安全可靠又便于更換，還能夠在車身長(zhǎng)期振動(dòng)的使用過(guò)程中對(duì)電池箱防止松動(dòng)的電池箱鎖緊裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電池箱不能安全可靠地安裝和快速便利地更換以及不能在車身長(zhǎng)期振動(dòng)的使用過(guò)程中對(duì)電池箱進(jìn)行很好地保護(hù)的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電池箱鎖緊裝置，其特征在于，所述電池箱鎖緊裝置包括固定到所述電池箱的安裝殼體、穿過(guò)所述安裝殼體的緊固件、部分容納在所述安裝殼體中的法蘭、容納在所述安裝殼體中的壓緊件以及設(shè)置在所述安裝殼體與所述法蘭之間的防松動(dòng)構(gòu)件，所述法蘭設(shè)置成穿過(guò)所述安裝殼體的壁并且能相對(duì)于所述安裝殼體旋轉(zhuǎn)，所述緊固件設(shè)置成穿過(guò)所述法蘭，不能相對(duì)于所述法蘭旋轉(zhuǎn)但是能夠沿著所述法蘭軸向滑動(dòng)，所述緊固件能夠?qū)⑺霭惭b殼體與所述電池箱一起連接到電動(dòng)汽車的車體上，在所述緊固件未被操作的狀態(tài)下，所述壓緊件能夠壓迫所述法蘭，使其抵靠到所述安裝殼體的內(nèi)壁上，此時(shí)所述防松動(dòng)構(gòu)件阻止所述法蘭與所述安裝殼體相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述安裝殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體和下殼體彼此連接到一起并因此在它們之間形成中間空腔，所述法蘭部分容納在所述中間空腔內(nèi)，所述壓緊件完全容納在所述中間空腔內(nèi)，在所述緊固件未被操作的狀態(tài)下，所述壓緊件的一端壓緊所述法蘭，使其與所述下殼體的內(nèi)壁接觸，所述壓緊件的另一端壓緊抵靠所述上殼體的內(nèi)壁。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述防松動(dòng)構(gòu)件包括設(shè)置在所述法蘭上的尖刺狀突起和設(shè)置在所述下殼體的內(nèi)壁上的麻質(zhì)限位盤，或者所述防松動(dòng)構(gòu)件包括設(shè)置在所述法蘭上的麻質(zhì)限位盤和設(shè)置在所述下殼體的內(nèi)壁上的尖刺狀突起。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述緊固件是螺栓并且包括第一端、第二端以及連接在所述第一端與所述第二端之間的軸肩，所述緊固件的第一端延伸穿過(guò)所述上殼體上的第一通孔，所述緊固件的第二端延伸穿過(guò)所述下殼體上的第二通孔，所述第一端設(shè)置有螺紋以便螺紋連接到車體上的螺母中，所述軸肩位于所述中間空腔內(nèi)并且設(shè)置成在所述緊固件未被操作的狀態(tài)下搭靠在所述法蘭上。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述法蘭包括一體設(shè)置的橫向環(huán)形部分和豎向環(huán)形部分，所述橫向環(huán)形部分的中央設(shè)置有具有非圓形橫截面的第三通孔，所述第三通孔與所述豎向環(huán)形部分的中心孔連通，所述豎向環(huán)形部分穿過(guò)所述下殼體上的第二通孔。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述緊固件的第二端具有與所述第三通孔匹配的非圓形橫截面并且插入穿過(guò)所述第三通孔和所述豎向環(huán)形部分的中心孔，使得所述緊固件與所述法蘭不能相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述上殼體和所述下殼體的側(cè)面分別設(shè)置有數(shù)量相同并且位置相對(duì)應(yīng)的連接孔，以便能夠用螺栓或鉚釘穿過(guò)所述連接孔來(lái)將所述上殼體與所述下殼體連接到一起。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述緊固件的第二端的端面上設(shè)置有非圓形拆裝槽。

在上述電池箱鎖緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述壓緊件是彈簧。

根據(jù)發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種電池箱，所述電池箱包括上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的電池箱鎖緊裝置。

需要指出的是，上述“緊固件未被操作的狀態(tài)”是指緊固件沒(méi)有被拆裝工具擰緊或擰松的狀態(tài)。相反，由于本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)，“緊固件被操作”不僅包括緊固件被擰緊或擰松，而且還包括法蘭被拆裝工具頂升的動(dòng)作。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，由于具有上述尖刺突起與麻質(zhì)限位盤的組合結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置能夠?qū)﹄姵叵溥M(jìn)行安全可靠的安裝和快速便利的更換，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池箱連接件在周向上的固定，從而能夠在車身長(zhǎng)期振動(dòng)的使用過(guò)程中有效地防止電池箱松動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置的第一使用狀態(tài)剖視圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置的第二使用狀態(tài)剖視圖；以及

圖4為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置的第三使用狀態(tài)剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，雖然附圖中按照特定比例繪制了各個(gè)構(gòu)件，但是這僅僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對(duì)特定構(gòu)件的尺寸和比例作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場(chǎng)合。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置3的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。電池箱鎖緊裝置3包括安裝殼體31、螺栓32、法蘭33和彈簧34。法蘭33設(shè)置成不能圍繞螺栓32的軸線旋轉(zhuǎn)但是可以沿螺栓32的軸線相對(duì)于所述螺栓32滑動(dòng)。具體地，可以將螺栓32的一端(圖1中螺栓32的下端)設(shè)置成具有非圓形橫截面(例如六邊形橫截面)，并且在法蘭33的橫向環(huán)形部分的中央位置設(shè)置具有相同形狀并且尺寸稍大一些的孔，當(dāng)螺栓32的非圓形橫截面端插入到法蘭33的橫向環(huán)形部分的非圓形橫截面孔中時(shí)，便可以實(shí)現(xiàn)上述目的。彈簧34能夠壓迫法蘭33使其與安裝殼體31的內(nèi)壁壓緊接觸。法蘭33與安裝殼體31彼此接觸的面可以具有較大的摩擦系數(shù)以便在兩者相互壓緊接觸時(shí)相互的摩擦力較大，從而不能相對(duì)于彼此滑動(dòng)。然而，在優(yōu)選實(shí)施方式中，法蘭33和安裝殼體31的接觸面設(shè)置有“尖刺麻質(zhì)盤組件”。具體地，所述“尖刺麻質(zhì)盤組件”包括尖刺突起315和麻質(zhì)限位盤314，麻質(zhì)限位盤314由麻纖維擠壓成型，然后用金屬箍固定，尖刺狀金屬物易于壓入，拔出后刺孔會(huì)自動(dòng)閉合。更具體地，法蘭33的接觸面可設(shè)置有尖刺突起315，安裝殼體31的接觸面可設(shè)置有麻質(zhì)限位盤314；或者法蘭33的接觸面設(shè)置有麻質(zhì)限位盤314，下殼部分的接觸面設(shè)置有尖刺突起315。這樣一來(lái)，當(dāng)法蘭33與安裝殼體31壓緊接觸時(shí)，尖刺突起315扎入麻質(zhì)限位盤314中，使法蘭33不能相對(duì)于安裝殼體31轉(zhuǎn)動(dòng)，從而螺栓32也無(wú)法相對(duì)于安裝殼體31轉(zhuǎn)動(dòng)，因此避免了鎖緊的電池箱2出現(xiàn)松動(dòng)。

接下來(lái)參閱圖2，安裝殼體31固定到電池箱2上，螺栓32能夠?qū)惭b殼體31連同電池箱2一起螺紋連接到電動(dòng)汽車的車體1上的螺母11中。雖然在一個(gè)具體實(shí)施方式中螺栓32上設(shè)置有外螺紋(如附圖所示)并且安裝基部設(shè)置有與所述外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋(附圖中未示出)，但是根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置3還可以設(shè)置成螺栓32上具有內(nèi)螺紋(附圖中未示出)并且安裝基部上具有與所述內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋(附圖中未示出)。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖2中所示的支撐架12可以是電動(dòng)車輛本體也可以是安裝在電動(dòng)車輛本體上的用于安裝電池箱的零部件。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，安裝殼體31包括上殼體311和下殼體312，上殼體311與下殼體312在側(cè)面通過(guò)鉚釘313鉚接到一起，并因此在二者之間形成中間空腔，法蘭33的橫向環(huán)形部分容納在該中間空腔內(nèi)，彈簧34完全容納在所述中間空腔內(nèi)。彈簧34的一端壓緊法蘭33使其與下殼體312的內(nèi)壁壓緊接觸，彈簧34的另一端壓緊接觸上殼體311的內(nèi)壁。在本發(fā)明中，“壓緊接觸”是指兩個(gè)部件相互接觸并且給彼此施加有壓力。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，螺栓32包括第一端、第二端以及連接在第一端與第二端之間的軸肩。螺栓32貫穿所述中間空腔，螺栓32的第一端延伸穿過(guò)上殼體311上的通孔并且露出一部分，法蘭33的豎向環(huán)形部分以及容納在其中的螺栓32的第二端延伸穿過(guò)下殼體312上的通孔并且向下露出一部分。螺栓32的第一端(上端)設(shè)置有螺紋以便螺紋連接到車體1上的螺母11，螺栓32的第二端(下端)設(shè)置成具有非圓形橫截面并且插入到所述法蘭的豎向環(huán)形部分中的匹配的非圓形通孔之中，從而使得螺栓32與法蘭33不能相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，但是可以沿螺栓32的軸線方向軸向滑動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，螺栓32的第二端的端面上設(shè)置有非圓形拆裝槽-例如內(nèi)六角形拆裝槽。拆裝工具4具有與所述非圓形拆裝槽相匹配的凸出部分，所述凸出部分插入所述拆裝槽并且使所述螺栓32旋轉(zhuǎn)，以便使螺栓32隨著旋轉(zhuǎn)而將其安裝到螺母11或者從螺母11中拆卸下來(lái)。所述螺栓32的軸肩位于所述中間空腔內(nèi)并且搭靠在法蘭33的橫向環(huán)形部分上。在本發(fā)明中，所述“軸肩”的至少一部分在垂直于螺栓32的軸線的方向上尺寸大于螺栓32的第一端和第二端，并且也大于螺栓32的第一端穿過(guò)的上殼體311的通孔以及法蘭33的橫向環(huán)形部分上的螺栓32的第二端穿過(guò)的通孔，從而可以限制螺栓32的軸向移動(dòng)程度。也就是說(shuō)，所述“軸肩”不會(huì)沿上下方向移動(dòng)出所述中間空腔。

優(yōu)選地，安裝殼體31的上殼體311連接到電池箱2，下殼體312與法蘭33的橫向環(huán)形部分相互壓緊接觸。上殼體311包括上壁和側(cè)壁，并且下殼體312包括下壁和側(cè)壁。如前面提及的，上殼體311在其上壁上設(shè)置上殼通孔并且下殼體312的在其下壁上設(shè)置有下殼通孔。螺栓32的第一端延伸穿過(guò)所述上殼通孔，并且法蘭33的豎向環(huán)形部分以及其中容納的螺栓32的第二端延伸穿過(guò)所述下殼通孔，并且法蘭33的豎向環(huán)形部分能夠在所述下殼通孔中旋轉(zhuǎn)。上殼體311和下殼體312在它們側(cè)壁上分別設(shè)置有數(shù)量相同并且位置相對(duì)應(yīng)的連接孔。可以用螺栓或鉚釘313穿過(guò)這些連接孔來(lái)將上殼體311與下殼體312連接到一起。

繼續(xù)參閱圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置3的第一使用狀態(tài)剖視圖。如圖2所示，車體1上設(shè)置有支撐架12和安裝在支撐架12上的螺母11。在圖2所示的狀態(tài)中，鎖緊裝置3剛開(kāi)始靠近車體1，拆裝工具4還沒(méi)有插入螺栓32的下端。

接下來(lái)參閱圖3，圖3為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置3的第二使用狀態(tài)剖視圖。在圖3所示的狀態(tài)中，拆裝工具4插入螺栓32第二端的非圓形拆卸槽中并且轉(zhuǎn)動(dòng)和向上推動(dòng)螺栓32與法蘭33，使得彈簧34被向上擠壓。關(guān)于此點(diǎn)，需要指出的是，拆裝工具4的形狀需要設(shè)置成，當(dāng)其對(duì)螺栓32進(jìn)行操作時(shí)可以同時(shí)頂升法蘭33。相應(yīng)地，法蘭33與安裝殼體31的下殼體312的接觸面分開(kāi)并且形成一定間隙，尖刺突起315從麻質(zhì)限位盤314中拔出。這樣一來(lái)，法蘭33并且因此螺栓32就可以相對(duì)于安裝殼體31沿著圖中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)，螺栓32與螺母11可以螺紋連接，從而能夠?qū)㈦姵叵?鎖緊安裝到車體1上。當(dāng)然，如果操作者使用拆卸工具插入螺栓32第二端的端部的非圓形拆卸槽中并且向上推動(dòng)螺栓32，隨后反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓32就可以解除螺栓32與螺母11之間的螺紋連接，從而可以從車體1上拆下電池箱2。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的電池箱鎖緊裝置的第三使用狀態(tài)剖視圖。在圖4所示的狀態(tài)中，電池箱2被鎖緊，拆裝工具4被撤掉，此時(shí)在彈簧34的壓力作用下法蘭33向下運(yùn)動(dòng)，安裝殼體31與法蘭33之間的間隙消失，法蘭33的橫向環(huán)形部分的下表面上的尖刺突起315重新扎入下殼體312的內(nèi)壁上的麻質(zhì)限位盤314，從而使螺栓32和法蘭33無(wú)法相對(duì)于安裝殼體31轉(zhuǎn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的是，在電動(dòng)車輛的使用過(guò)程中，如果電池箱2受到振動(dòng)和應(yīng)力而迫使夾緊安裝它的螺紋連接有松動(dòng)的趨勢(shì)，那么螺栓32必定要相對(duì)于安裝殼體31旋轉(zhuǎn)。由于采用了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，螺栓32與安裝殼體31不能相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。因此，對(duì)電池箱2的夾緊安裝不會(huì)松動(dòng)。

本發(fā)明還提供了一種電池箱，所述電池箱使用至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的鎖緊裝置3進(jìn)行鎖緊。所述電池箱包括用于所述螺栓32穿過(guò)的通孔。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。