锁头、锁体、电池箱安装机构和卡车

技术领域

本公开涉及换电领域，尤其是一种锁头、锁体和电池箱安装机构。

背景技术

在迅速发展的自动驾驶卡车这种大型自动驾驶车辆及其相关行业中，新能源技术与之极其匹配，由于卡车体型重且大、工作持续时间长和耗能高的特性，换电技术更加适合其日常运作，其中不免需要涉及到大型电池箱体的锁装置结构设计。

目前市场上卡车电池箱体锁结构多位于底盘、货箱帽檐下方和车尾，这些不免在换电空间、结构简洁性和锁止稳定性上无法达到平衡，使得需要更多附加结构来维持恒定，使本就笨重的卡车更加笨重且增加制造成本。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种锁头、锁体、电池箱安装机构和卡车，用于锁止或者解锁电池箱。

为此，本公开首先提供了一种锁体，包括：

连杆组件，包括第一连杆、第二连杆和锁止部，所述第一连杆转动地连接所述第二连杆，所述锁止部连接所述第一连杆和第二连杆至少之一；

牵引组件，包括沿第一方向移动设置的移动块，所述移动块转动地连接所述第一连杆，用于牵引所述第一连杆相对所述第二连杆摆动而带动所述锁止部移动。

根据所述的锁体，所述牵引组件还包括锁块、锁座和锁舌，所述锁块沿第一方向移动设置并且连接所述移动块，所述锁块设有锁孔；所述锁舌沿第二方向移动地连接所述锁座，用于通过所述锁舌插接与所述锁孔内以卡止所述锁块。

根据所述的锁体，所述牵引组件还包括第一弹性件，所述锁块通过所述第一弹性件连接所述移动块，所述锁块转动地连接所述第一连杆；所述移动块通过所述第一弹性块带动所述锁块沿第一方向移动，所述锁块通过所述第一连杆带动所述锁止部移动。

根据所述的锁体，所述牵引组件还包括第二弹性件，所述第二弹性件设于所述锁舌和锁座之间，用于推动所述锁舌插接于所述锁孔内。

根据所述的锁体，所述锁舌具有磁性，所述牵引组件还包括电磁线圈，所述电磁线圈连接所述锁座，用于驱动所述锁舌沿第二方向移动而脱离所述锁孔。

根据所述的锁体，所述锁止部位所述第一连杆的底部，所述锁舌设置于在所述锁舌插接于所述锁孔时所述第一连杆沿竖直方向延伸的位置。

根据所述的锁体，所述牵引组件还包括定位块，所述定位块位于所述锁块的移动路径上，用于在所述锁块被所述定位孔止挡时，所述锁舌对应于所述锁孔。

根据所述的锁体，所述定位块为采用弹性材料制作的定位块，用于在所述锁舌插接与所述锁孔时，所述定位块向通过所述锁块挤压所述锁舌。

根据所述的锁体，所述锁座的朝向所述定位块的侧面包括一弧面，所述弧面用于在所述锁块朝向所述定位块移动时将所述锁舌挤压至所述锁座内。

此外，本公开还提供了一种锁头，所述锁头对应于所述的锁体，所述锁体的第一连杆相对所述第二连杆摆动而带动所述锁止部移动，直至所述锁止部抵接所述锁头而锁止或者所述锁止部脱离所述锁头而解锁。

根据所述的锁头，所述锁头具有沿第一方向延伸的锁止槽，所述锁止部沿所述锁止槽的长度方向移动，直至抵接所述锁止槽的内壁。

根据所述的锁头，所述锁头还包括弹性垫，所述弹性垫位于所述锁止槽内，所述锁止部通过所述弹性垫抵接所述锁止槽的内壁。

本公开又提供了一种电池箱安装机构，包括：

框架；

所述的锁体，所述锁体连接所述框架，所述锁体的第一连杆相对所述第二连杆摆动而带动所述锁止部移动，直至所述锁止部抵接连接所述电池箱的锁头而锁止或者所述锁止部脱离所述锁头而解锁。

根据所述的电池箱安装机构，所述框架包括顶板、连接板和底板，所述顶板和底板分别连接所述连接板，所述顶板和底板之间具有用于容纳所述电池箱的容纳空间。

根据所述的电池箱安装机构，所述锁体的第一连杆一端转动地连接所述移动块，另外一端转动地连接所述第二连杆的一端，所述第二连杆另外一端转动地连接所述顶板。

根据所述的电池箱安装机构，还包括用于驱动所述移动块沿第一方向移动的驱动机构，所述驱动机构包括：

驱动电机；

驱动轮，转动地连接所述顶板，并且连接所述驱动电机；

驱动绳，绕过所述驱动轮；

驱动连杆，一端转动地连接所述驱动轮，另外一端连接所述移动块，用于在所述驱动轮转动时，带动所述移动块沿第一方向移动。

根据所述的电池箱安装机构，包括多个锁体，多个所述锁体的驱动轮转动地连接所述顶板，所述驱动电机连接至少一所述驱动轮，所述驱动绳绕过所述驱动轮以同步带动所述驱动轮转动。

此外，本公开又提供了一种卡车，包括车体，还包括所述的电池箱安装机构，所述电池箱安装机构的框架连接于所述车体，所述电池箱设于所述框架内。

相较于现有技术，上述的锁头、锁体、电池箱安装机构和卡车通过牵引组件的移动块带动第一连杆和第二连杆摆动，从而第一连杆和第二连杆可以带动锁止部的高度变化，在所述锁止部移动至抵接锁头的位置时下压锁头而实现锁止操作，在所述锁止部脱离锁头时实现解锁操作。

附图说明

为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电池箱安装机构的结构示意图。

图2是电池箱和锁头的结构示意图。

图3是锁头的结构示意图。

图4是框架、锁体和锁头的结构示意图。

图5是锁体的结构示意图。

图6是驱动机构的结构示意图。

图7是牵引组件的结构示意图。

图8是牵引组件的剖面结构示意图。

图9是连杆组件的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。

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公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。

在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

本公开提供了一种卡车，尤其是自动驾驶方式的卡车。卡车采用电池箱20进行供电，包括车体和电池箱20安装机构，所述电池箱20安装机构连接于所述车体，所述电池箱20以可拆卸的方式被配置在电池箱20安装机构内。电池箱20安装机构可以被配置在车体的后端，但由于自动驾驶方式下的卡车可以取消车辆的驾驶仓，因此，电池箱20安装机构也可以被配置在车体的前端的原先放置驾驶仓的位置，本领域技术人员可以根据需要设置电池箱20安装机构在车体的位置，本申请对此不作限制。正常使用时，电池箱20通过电池箱20安装机构进行固定，防止电池箱20在卡车移动过程中晃动；在需要更换电池箱20时，电池箱20可以与电池箱20安装机构分离，实现换电作业。

图1是电池箱20安装机构的结构示意图。如图1所示，电池箱20安装机构包括框架10、锁体30和驱动机构31。框架10用于容纳电池箱20，所述锁体30连接所述框架10，驱动机构31连接于框架10和锁体30，用于驱动锁体30的解锁和锁止动作，实现锁体30将电池箱20连接框架10而实现锁止功能，以及解除电池箱20和框架10的连接实现解锁功能。

图2是电池箱20和锁头40的结构示意图。如图2所示，电池箱20大体呈立体箱式结构，其顶部设有连接架21，连接架21连接有一个或者多个锁头40。在一些实施方式中，锁头40可以通过焊接、铆接等方式固定连接于连接架21，也可以通过连接件，例如螺钉、螺栓等可拆卸地连接于连接架21。

图3是锁头40的结构示意图。如图2和图3所示，锁头40对应于锁体30，用于实现与锁体30的连接(锁止)或者断开(解锁)。本实施方式中，所述锁头40大体呈长块装结构，设有一个或者多个固定槽42，用于通过螺钉或者螺栓等方式连接电池箱20的连接架21。此外，对应于锁体30，本实施方式中，锁头40的两端均设有一个沿第一方向延伸的锁止槽41。本实施方式中，第一方向为锁头40的长度方向，锁止槽41的底部的内壁411具有从两端向中部的方向高度递增的坡面，从而在锁体30在锁止槽41内移动时可以以下压力递增地方式下压该锁头40。为了提高锁体30和锁头40之间的摩擦力，在一些实施方式中，所述锁头40还包括弹性垫，所述弹性垫位于所述锁止槽41内，所述锁体30过所述弹性垫抵接所述锁止槽41的内壁411。

图4是框架10、锁体30、锁头40的结构示意图。如图4所示，锁体30连接于框架10，锁体30在锁止状态时连接锁头40并且下压所述锁头40而固定电池箱20；在解锁状态时释放对锁头40的压力并且向上移动，使得锁头40的上方至框架10之间具有一定的空间，这样，电池箱20可以从框架10移出。

具体的，所述框架10包括顶板11、连接板12和底板13，所述顶板11和底板13分别连接所述连接板12，形成一个侧面敞口的“C”字形结构，所述顶板11和底板13之间具有用于容纳所述电池箱20的容纳空间。所述锁体30连接于框架10的顶板11并且在容纳电池箱20的时候位于电池箱20的上方对应于锁头40的位置。在需要锁止的时候，锁体30向下移动直至通过下压电池箱20，将电池箱20固定锁止在框架10内，防止电池箱20在框架10内晃动或者脱离框架10。

图5是锁体30和驱动机构31的结构示意图。如图5所示，驱动机构31用于驱动锁体30锁止或者解锁状态的切换。在一些实施方式中，锁体30的数量可以是一个或者多个，驱动机构31可以同步驱动多个锁体30同步锁止或者解锁。作为示例性的，本实施方式中，锁体30的数量为两个，分别连接于框架10的顶板11的内侧面，驱动机构31设置在框架10的顶板11的外侧面，并且连接两个锁体30，同步驱动两个锁体30解锁或者锁止动作。

图6是驱动机构31的结构示意图。如图5和图6所示，所述驱动机构31包括驱动电机311、驱动轮313、驱动绳312和驱动连杆314。驱动轮313的数量为两个，转动地连接所述顶板11的外侧面。驱动绳312绕过所述驱动轮313形成一环形结构。驱动电机311连接至少一个驱动轮313，通过驱动轮313带动驱动绳312移动而同步带动连接驱动绳312的驱动轮313转动。其中，优选地，每个驱动轮313对应一个锁体30，通过驱动路边带动锁体30实现解锁和锁止动作。本领域技术人员理解，该驱动轮313可以是同步轮，也可以是链轮，驱动绳312可以对应为同步带或者链条，但本领域技术人员也可以通过其他方式实现驱动轮313的同步转动。

驱动连杆314一端转动地连接所述驱动轮313，另外一端连接所述牵引组件33，用于在所述驱动轮313转动时，带动所述牵引组件33沿第一方向移动。本实施方式中，每个驱动轮313转动地连接两根驱动连杆314，并且驱动连杆314与驱动轮313的转动点偏离驱动轮313的转动中心，优选两根驱动连杆314在驱动轮313的连接点位于驱动轮313的同一直径上，这样，驱动轮313可以通过驱动连杆314带动两个同步牵引组件33相向或者背向移动。

图7是牵引组件33的结构示意图，图8是牵引组件33的剖面结构示意图。如图7和图8所示，牵引组件33包括用于驱动所述第一连杆322摆动的移动块331、第一弹性件329和锁块324、用于卡止或者释放所述锁块324的锁舌327、第二弹性件328和锁座325，以及用于定位和止挡锁块324的定位块326。

具体的，移动块331沿第一方向移动设置，本实施方式中，牵引组件33还包括沿第一方向延伸的牵引导轨332，牵引轨道固定连接于顶板11的内侧面，移动块331可以通过牵引导轨332移动地连接于顶板11的内侧面。

所述锁块324沿第一方向移动设置，并且通过所述第一弹性件329连接所述移动块331。本实施方式中，锁块324连接与移动块331均连接牵引导轨332，可以沿牵引导轨332的长度方向移动。这样，移动块331可以通过第一弹性件329带动锁块324在牵引导轨332上移动，实现与锁块324的浮动连接，在使用过程中可起到缓冲保护作用。锁块324的端部转动地连接第一连杆322，使得移动块331得以通过锁块324以间接连接地方式转动地连接所述第一连杆322，从而可以通过锁块324牵引所述第一连杆322相对所述第二连杆323摆动而带动所述锁止部移动。

所述锁舌327、锁座325和第二弹性件328用于卡止锁块324沿导轨移动。具体的，锁座325内部具有沿第二方向延伸的开孔，所述锁块324设有锁孔3210，所述锁舌327沿第二方向移动地连接所述锁座325的开孔内，并且对应于所述锁孔3210。所述第二弹性件328设于所述锁舌327和锁座325之间，用于推动所述锁舌327插接于所述锁孔3210内。此外，为了实现将锁舌327缩回锁座325内而释放锁块324，本实施方式中，所述锁舌327具有磁性，所述牵引组件33还包括电磁线圈，所述电磁线圈连接所述锁座325，用于驱动所述锁舌327沿第二方向移动而脱离所述锁孔3210。在需要锁止锁座325的时候，锁舌327可以在第二弹性件328的弹力作用下插接与锁孔3210内实现卡止锁座325的目的；在需要释放锁座325的时候，锁舌327可以在电磁线圈的吸力作业下缩回至锁座325内，从而脱离锁孔3210，使得锁座325可以沿导轨移动。本领域技术人员可以通过有限次实验，设置锁舌327锁止锁座325在导轨上的位置，使得所述锁舌327设置于在所述锁舌327插接于所述锁孔3210时所述第一连杆322沿竖直方向延伸，即锁止部垂直于锁头40，实现在第一连杆322的“死点”位置锁止锁块324。其中，第一弹性件329和第二弹性件328可以是弹簧、弹性垫、橡胶块等具有弹性的部件，所述第二方向与所述第一方向相交，优选为第一方向垂直于第二方向。

所述定位块326位于所述锁块324的移动路径上，用于在所述锁块324被所述定位孔止挡时，所述锁舌327对应于所述锁孔3210。本实施方式中，定位块326优先采用弹性材料制作，并且固定在牵引导轨332上，为后续锁止过程提供缓冲保护以及定位作用，以及在解锁过程提供解锁挤压安全距离，以供锁舌327可不被锁块324摩擦干涉，保证解锁过程的连贯和顺滑。

图9是连杆组件32的结构示意图。如图5和9所示，连杆组件32包括第一连杆322、第二连杆323和锁止部。所述第一连杆322转动地连接所述第二连杆323，所述锁止部连接所述第一连杆322和第二连杆323至少之一。本实施方式中，每个锁体30包括两组连杆组件32，两组连杆组件32的第二连接均通过固定座321转动地连接于顶板11，第二连杆323的另外一端转动地连接第一连杆322，而第一连杆322的另外一端对应地转动连接一移动块331。这样，两组连杆组件32的第一连杆322和第二连杆323组成一个“W”字形的结构。

锁止部用于在第一连杆322和第二连杆323的驱动下下压锁头40，可以是独立地连接第一连杆322或者第二连杆323，也可以是第一连杆322或者第二连杆323的部分结构，本实施方式中，锁止部位第一连杆322的底部，即第一连杆322与第二连杆323的连接之处。在工作时，所述锁体30的第一连杆322相对所述第二连杆323摆动而带动所述锁止部移动，直至所述锁止部抵接连接所述电池箱20的所述锁头40而锁止或者所述锁止部脱离所述锁头40而解锁。

在需要锁止电池箱20时，电池箱20被放置于框架10的顶板11和底板13之间的空间内，驱动电机311带动驱动轮313转动，联动带动两根连接在驱动轮313上的驱动连杆314相对靠近运动，进而带动牵引组件33的移动块331相互靠近移动，移动块331通过第一弹性件329带动锁块324移动。锁块324在移动过程中，带动第一连杆322和第二连杆323摆动，使得第一连杆322底部的锁止部沿锁止槽41移动，并且通过锁头40下压电池箱20。

锁块324在移动过程中，通过锁块324端部的弧形结构挤压锁舌327，使得锁舌327压缩第二弹性件328并且缩回至锁座325内。在锁块324移动至挤压定位块326预设距离时，锁座325的锁孔3210对准锁舌327的位置，锁舌327在第二弹性件328的弹力作业下插接与锁座325的锁孔3210内，完成对锁块324的卡止。此时，锁块324在定位块326的弹力作用下沿锁舌327的径向方向挤压锁舌327而使得锁舌327被卡主无法伸缩，同时，第一连杆322沿竖直方向延伸并且锁止部在锁止槽41内，位于机械死点位置，可以直接承受上下压力，通过锁止槽41内部的弹性垫下压锁头40，将电池箱20下压锁死，完成锁止操作。

在日常锁止状态下，由于锁舌327被完全卡在锁块324上，在第二弹性件328的弹力和摩檫力的作用下无法移出，并且第一连杆322处于机械死点位置，可直接承受上下压力，将电池箱20下压锁死。

在需要解锁电池箱20时，需要先解除锁块324与锁舌327径向紧密接触的静摩擦干涉。因此，驱动电机311首先带动驱动轮313转动，联动带动两根驱动连杆314相对靠近运动，进而带动通过移动块331带动锁块324朝向定位块326的方向移动，锁块324先挤压定位块326预设距离，同时第一连杆322的底部也挤压锁止槽41内的弹性垫，使得锁舌327解除干涉而可被移出。

然后，锁座325的电磁线圈通电产生磁力，克服弹力做功使得锁舌327缩进锁座325内，直至锁块324可自由滑动。

接着，驱动电机311在带动驱动轮313反向转动，联动带动两根驱动连杆314通过移动块331带动锁座325相对远离运动，进而带动第一连杆322和第二连杆323两端伸展，使得锁止部脱离锁止槽41，并且在电池箱20的上方留出换电空间，以方便将电池箱20从框架10移出。

上述的锁头40、锁体30、电池箱20安装机构和卡车通过牵引组件33的移动块331带动第一连杆322和第二连杆323摆动，从而第一连杆322和第二连杆323可以带动锁止部的高度变化，在所述锁止部移动至抵接锁头40的位置时下压锁头40而实现锁止操作，在所述锁止部脱离锁头40时实现解锁操作。

而且，在锁止状态下通过定位块326向锁块324施加弹力，使得锁舌327被锁座325卡死而无法从锁孔3210内脱出，进而起到防止锁块324在外力作业下移动而解锁；进一步，在锁止状态下，第一连杆322处于沿竖直方向延伸的状态而处于机械死点位置，具有更大的承压能力，可以通过锁头40压紧电池箱20。

在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。