本發(fā)明涉及部件的周向防松與鎖止技術(shù)領(lǐng)域；具體地說，本發(fā)明涉及一種周向鎖止機構(gòu)。

進一步地，本發(fā)明還涉及一種包括其的電池鎖定裝置、動力電池包及車輛。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常會遇到需要限制兩個部件的相對轉(zhuǎn)動的情況。

例如，在螺紋連接中，如何保證連接預緊力的恒定是產(chǎn)業(yè)上的一個難題。目前常用的防松結(jié)構(gòu)包括在一個易動螺紋件上提供多齒防松結(jié)構(gòu)或槽形防松結(jié)構(gòu)等。該結(jié)構(gòu)只能提供有限的分度鎖止定位。利用這些技術(shù)，在螺接扭矩達到預定值時螺紋件的接合角度是不確定的，如果在對應的角度處齒或槽不能咬合，則螺紋件仍存在松動的風險，并不能保持恒定的螺接扭矩。

周向防松與鎖止技術(shù)還包括但不限于齒槽、鍵槽、銷槽、銷孔連接以及形狀配合等，并且其應用也并不局限于螺紋連接中。這些技術(shù)中的結(jié)構(gòu)同樣只能提供有限的分度鎖止定位。

雖然在理論上說布置盡可能多的分度鎖止定位等能夠無限地接近連續(xù)鎖止定位，但在實際中不可能通過這種方式實現(xiàn)真正的連續(xù)鎖止定位。

在新能源車輛的電池鎖定裝置中，為了實現(xiàn)動力電池包的快速裝拆，需要對電池鎖定裝置的中心拉桿進行周向定位或鎖止。例如，公告號為cn203543623u的中國專利中公開了一種電池鎖定裝置，其中通過調(diào)整件（與中心拉桿成為一體）上的銷500與限位件上的槽205實現(xiàn)周向分度鎖止定位。可見，在該應用中同樣存在銷301與槽101的接合位置同銷500與槽205的接合位置不一致的情況。為了避免這種接合位置不一致的情況，現(xiàn)有技術(shù)中采用螺紋連接來取代銷301與槽101，但仍然具有不能連續(xù)鎖止定位、不能保持恒定的螺接扭矩的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的前述缺點的周向鎖止機構(gòu)。

進一步地，本發(fā)明的目的還在于提供一種包括前述周向鎖止機構(gòu)的電池鎖定裝置、動力電池包及車輛。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種周向鎖止機構(gòu)，其中，所述周向鎖止機構(gòu)包括：

第一部件，所述第一部件包括第一本體和自所述第一本體沿軸向延伸的銷，所述銷在所述第一本體上沿第一圓周分布；

第二部件，所述第二部件包括第二本體和所述第二本體上的限位面，所述限位面沿周向延伸且包括分段，所述限位面在所述分段處的半徑沿軸向和周向雙向漸縮；以及

迫使所述第一部件和所述第二部件接合的第三部件，

其中，所述第一部件和所述第二部件布置成使得所述第一圓周和所述限位面同軸，并且，在所述第一部件與所述第二部件接合時所述銷抵接所述限位面。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述銷與所述分段數(shù)量相同，且分別沿周向均布。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，各個所述分段首尾相連。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述銷為圓柱銷。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述銷至少在末端處為沿相對于所述第一圓周的徑向剖切的半圓柱銷。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述第三部件是螺旋彈簧。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述限位面為所述第二本體上的外周側(cè)面，并且，所述銷至所述第一圓周的圓心的距離大于所述外周側(cè)面在頂部各處的半徑但小于所述外周側(cè)面在底部各處的半徑，所述銷的長度足以在沿所述外周側(cè)面的圓周的任何位置處接合所述外周側(cè)面。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述限位面為所述第二本體上的內(nèi)周側(cè)面，并且，所述銷至所述第一圓周的圓心的距離小于所述內(nèi)周側(cè)面在頂部各處的半徑但大于所述內(nèi)周側(cè)面在底部各處的半徑，所述銷的長度足以在沿所述內(nèi)周側(cè)面的圓周的任何位置處接合所述內(nèi)周側(cè)面。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述限位面包括所述第二本體上的外周側(cè)面和內(nèi)周側(cè)面，并且，所述銷至所述第一圓周的圓心的距離大于所述外周側(cè)面在頂部各處的半徑但小于所述外周側(cè)面在底部各處的半徑，所述銷的長度足以在沿所述外周側(cè)面的圓周的任何位置處接合所述外周側(cè)面；所述銷至所述第一圓周的圓心的距離小于所述內(nèi)周側(cè)面在頂部各處的半徑但大于所述內(nèi)周側(cè)面在底部各處的半徑，所述銷的長度足以在沿所述內(nèi)周側(cè)面的圓周的任何位置處接合所述內(nèi)周側(cè)面。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述外周側(cè)面和所述內(nèi)周側(cè)面形成限位槽，并且，所述銷的徑向?qū)挾刃∮谒鱿尬徊鄹魈幍牟劭趯挾鹊笥谒鱿尬徊鄹魈幍牟鄣讓挾?，并且所述銷的長度足以在沿所述限位槽的周向的任何位置處伸進并接合所述外周側(cè)面和所述內(nèi)周側(cè)面。

可選地，在如前所述的周向鎖止機構(gòu)中，所述限位槽沿第二圓周延伸，所述第二圓周與所述第一圓周半徑相同，并且，所述所述銷的中心在所述第一圓周上，所述限位槽的徑向?qū)挾鹊闹形痪€在所述第二圓周上。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第二方面提供了一種電池鎖定裝置，其中，所述電池鎖定裝置包括如前述第一方面中任一項所述的周向鎖止機構(gòu)。

可選地，在如前所述的電池鎖定裝置中，所述第一部件為所述電池鎖定裝置的調(diào)整件，其相對于所述電池鎖定裝置的中心拉桿周向固定，但能夠沿所述中心拉桿軸向移動；所述第二部件為所述電池鎖定裝置的限位件。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第三方面提供了一種用于車輛的動力電池包，所述動力電池包包括前如第二方面中任一項所述的電池鎖定裝置。

可選地，在如前所述的動力電池包中，所述電池鎖定裝置通過所述第二部件固定至所述動力電池包。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第四方面提供了一種車輛，所述車輛包括通過如前述第二方面中任一項所述的電池鎖定裝置。

可選地，在如前所述的車輛中，所述車輛的動力電池包通過所述電池鎖定裝置而鎖定于所述車輛。

在根據(jù)本發(fā)明的前述周向鎖止機構(gòu)、包括其的電池鎖止機構(gòu)、動力電池包及車輛中，采用具有雙向漸縮的限位面，通過銷與限位面的配合完成連續(xù)鎖止，即無論銷落到任何周向位置都能進行鎖止；并且本方案結(jié)構(gòu)簡單、鎖止可靠。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將更加顯然。應當了解，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)的一種實施方式的示意圖；

圖2是圖1中周向鎖止機構(gòu)的第一部件；

圖3是圖1中周向鎖止機構(gòu)的第二部件；

圖4示出了圖1中周向鎖止機構(gòu)的第一部件和第二部件的接合狀態(tài)；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)的另一實施方式中第二部件的示意圖；

圖6以局部示意圖示出了圖5中第二部件與第一部件的接合狀態(tài)；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的電池鎖定裝置的一種實施方式的示意圖；以及

圖8是圖7中電池鎖定裝置的剖面示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖詳細地說明本發(fā)明的具體實施方式。在各附圖中，相同的附圖標記表示相同或相應的技術(shù)特征。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)的一種實施方式的示意圖。從圖中可以看出，該周向鎖止機構(gòu)100包括第一部件110和第二部件120。當?shù)谝徊考?10和第二部件120接合時，第一部件110上的銷112抵接住第二部件120上的限位面122，從而限制第一部件110和第二部件120的相對周向轉(zhuǎn)動。容易理解，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解可以利用彈簧等任何施力裝置來迫使第一部件和第二部件接合，所以在圖中未示出起此作用的第三部件。

可以想到，在需要將任意兩個部件進行周向鎖止的情況下，可以將這些待被周向鎖止的部件分別周向固定于本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)的第一部件和第二部件，即可通過本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)實現(xiàn)該兩個部件的周向鎖止。該兩個待被周向鎖止的部件包括但不限于螺紋連接件。

圖2和圖3分別以立體圖詳細示出了圖1中周向鎖止機構(gòu)的第一部件110和第二部件120。

依據(jù)圖2可以看出，第一部件110可以包括第一本體111和自第一本體111沿軸向延伸的銷112，銷112在第一本體111上沿第一圓周分布。從圖中可以看出，軸向和圓周方向是相互垂直的方向。在圖示示例中，銷112為圓柱銷；依此教示，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到，該銷112可以呈其它常見的銷形狀，在此不再一一例舉。同時，盡管圖中示出了圓形的第一本體111，但是，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，在具體的實施方式中，第一本體111可以呈不同的具體形式，具有不同的形狀、結(jié)構(gòu)等。

依據(jù)圖3可以看出，第二部件120包括第二本體121和第二本體上的限位面122。如圖中所示，限位面122沿周向延伸且包含多個分段122'、122''、122'''，且其中各個分段122'、122''、122'''可以首尾相連。第一部件110與第二部件120接合時銷112抵接限位面122，這是通過將第一部件和第二部件布置成使得第一圓周和限位面同軸而實現(xiàn)的?？紤]到銷112與限位面122上相連分段的過渡處的接合，為了增加連續(xù)的鎖止位置，在滿足強度要求的前提下，可以將銷的至少末端處設(shè)置成沿相對于第一圓周的徑向剖切的半圓柱銷，使其更適應于分段的起始點或終止點。如圖中所示，限位面在分段122'、122''、122'''處的半徑沿軸向和周向雙向漸縮。

在圖1至4中示出的是限位面122為第二本體121上的外周側(cè)面的情況，其中，銷112至第一圓周的圓心的距離需要大于該外周側(cè)面在頂部各處的半徑但小于該外周側(cè)面在底部各處的半徑，銷112的長度需要足以在沿該外周側(cè)面的圓周的任何位置處接合該外周側(cè)面。通過這種設(shè)置，在第一部件110和第二部件120相接合時，銷112將抵住第二部件120上的限位面122。由于限位面122在每個分段處的半徑沿軸向和周向雙向漸縮，可見，當銷112抵住限位面122時，其沿限位面122的軸向移動及周向轉(zhuǎn)動將被鎖止。

在圖示實施方式中，第一部件110包括三個銷112、第二部件120的限位面122包括三個分段122'、122''、122'''。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到，在其它實施方式中也可以設(shè)置其它數(shù)量例如一個、兩個或更多個銷和分段。優(yōu)選地，這些銷和分段的數(shù)量相同，并且各自沿圓周均布。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以想到銷和分段數(shù)量不同的情況，例如但不限于，當存在多個分段時，銷的數(shù)量可以少于分段的數(shù)量。另外，可以理解，在可選的實施方式中，限位面可以僅由首尾相連的分段組成，也可以考慮在各分段間形成有間隔。

銷112和限位面122設(shè)置成當?shù)谝徊考?10與第二部件120接合時銷112抵接住限位面122的各個分段122'、122''、122'''。圖4示出了圖1中周向鎖止機構(gòu)的第一部件110和第二部件120的接合狀態(tài)。此處，銷112能夠與限位面122相抵，意味著限位面122漸縮的方向使得其朝向銷122的方向傾斜，說明其在軸向上沿箭頭d2的方向漸縮。

依據(jù)前述教示，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，由于軸向和周向均包括正反兩個方向，所以，沿不同的軸向和周向方向的雙向漸縮將使得周向鎖止機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)第一部件和第二部件沿周向的不同方向的鎖止功能。從而，通過改變限位面122的漸縮的方向?qū)⒖梢愿淖兊谝徊考?10和第二部件120的周向鎖止方向。例如，在圖中限位面122在周向上沿箭頭d1方向漸縮，其將鎖止第一部件110相對于第二部件120沿與d1相反的方向相對周向轉(zhuǎn)動；相反，如果限位面122在周向上沿與d1相反的方向漸縮，其將鎖止第一部件110相對于第二部件120沿d1方向相對周向轉(zhuǎn)動。

相對于圖1至圖4中所示的實施方式，可以想到，限位面122也可以為第二本體121上的內(nèi)周側(cè)面（例如參考圖5中的內(nèi)周側(cè)面224）。在這種情況下，限位面122即內(nèi)周側(cè)面將在第二本體121的表面上形成一個凹部，該限位面122形成該凹部的周側(cè)面。

在這種情況下，銷112至第一圓周的圓心的距離需要小于該內(nèi)周側(cè)面在頂部各處的半徑但大于該內(nèi)周側(cè)面在底部各處的半徑，銷112的長度需要足以在沿該內(nèi)周側(cè)面的圓周的任何位置處接合內(nèi)周側(cè)面。通過這種設(shè)置，在第一部件和第二部件相接合時，銷112將抵住第二部件上的限位面。由于限位面在每個分段處的半徑沿軸向和周向雙向漸縮，可見，當銷抵住限位面時，其沿限位面的軸向移動及周向轉(zhuǎn)動將被鎖止。此外，銷能夠與限位面相抵，意味著限位面漸縮的方向使得其朝向銷的方向傾斜（傾斜方向?qū)⑴c圖3中箭頭d2的方向相反）。

關(guān)于圖1至圖4中實施方式的特征和描述同樣適用于這種實施方式中的周向鎖止機構(gòu)的第一部件和第二部件，此處不再贅述。

以上為具有單邊斜面防松結(jié)構(gòu)的周向鎖止機構(gòu)。下面結(jié)合圖5和圖6描述具有雙邊斜面防松結(jié)構(gòu)的周向鎖止機構(gòu)。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的周向鎖止機構(gòu)的另一實施方式中第二部件220的示意圖。圖6以局部示意圖示出了圖5中第二部件220與第一部件110的接合狀態(tài)。圖6中同樣略去了迫使第一部件110與第二部件220接合的第三部件。從圖中可以了解，在該實施方式中，限位面222包括第二本體221上的外周側(cè)面223和內(nèi)周側(cè)面224。

在這種實施方式中，銷112至第一圓周的圓心的距離需要大于外周側(cè)面223在頂部各處的半徑但小于外周側(cè)面223在底部各處的半徑，銷110的長度需要足以在沿外周側(cè)面的圓周的任何位置處接合外周側(cè)面；同時，銷110至第一圓周的圓心的距離需要小于內(nèi)周側(cè)面224在頂部各處的半徑但大于內(nèi)周側(cè)面224在底部各處的半徑，銷110的長度需要足以在沿內(nèi)周側(cè)面的圓周的任何位置處接合內(nèi)周側(cè)面。當?shù)谝徊考?10與第二部件220接合時，銷110將同時抵住外周側(cè)面223和內(nèi)周側(cè)面224，鎖止第一部件110和第二部件220之間的軸向移動和周向轉(zhuǎn)動。

在圖示實施方式中，外周側(cè)面223和內(nèi)周側(cè)面224優(yōu)選地形成了限位槽225?？梢粤私?，此時，銷110的徑向?qū)挾刃∮谙尬徊?25各處的槽口寬度但大于限位槽225各處的槽底寬度，并且銷110的長度足以在沿限位槽225的周向的任何位置處伸進并接合外周側(cè)面223和內(nèi)周側(cè)面224。

在更優(yōu)選的實施方式中，限位槽115沿第二圓周延伸，第二圓周與第一圓周半徑相同，并且，銷的中心在第一圓周上，限位槽的徑向?qū)挾鹊闹形痪€在第二圓周上。此處，中位線指的是在限位槽各個周向位置處徑向?qū)挾壬系闹悬c的連線。可以理解，這種限位槽將更加易于加工，并且鎖止效果更加有效。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的電池鎖定裝置的一種實施方式的示意圖。圖8是圖7中電池鎖定裝置的剖面示意圖。從圖中可以看出，這種電池鎖定裝置包括有圖1至圖4中所示實施方式的周向鎖止機構(gòu)。

在圖7中，電池鎖定裝置的中心拉桿包括保持部1、螺紋部2和花鍵部3，彈簧4套接在花鍵部3處。在使用中，例如在用該電池鎖定裝置將動力電池鎖定在車輛上時，拉桿依次穿過電池包處的安裝架（未圖示）及車身處的安裝架（未圖示），并且限位件320固定于電池包的安裝架、拉桿的螺紋部2與車身處安裝架上的托板螺接，從而將電池包處的安裝架及車身處的安裝架夾持在保持部1處，實現(xiàn)電池包在車身上的固定。可以想到，為了電池包的穩(wěn)定固定，在車輛上通常會同時使用多個圖示的電池鎖定裝置。

為了實現(xiàn)電池包的快速拆裝，電池鎖止裝置中應用了周向鎖止機構(gòu)300，周向鎖止機構(gòu)300由對應于圖1至圖4中的第一部件的調(diào)整件310和對應于圖1至圖4中的第二部件的限位件320組成，彈簧4為迫使調(diào)整件310與限位件320接合的第三部件。調(diào)整件310相對于中心拉桿周向固定，但能夠沿中心拉桿軸向移動；例如但不限于，調(diào)整件310中心可以布置有適于與花鍵部3接合的花鍵槽。

可以看出，該周向鎖止機構(gòu)的調(diào)整件310上的銷311和限位件320上的限位面321對應于圖1至圖2中的銷和限位面的設(shè)計。在解鎖時，利用專用工具向上推動調(diào)整件310脫離與限位件320的接合，然后旋轉(zhuǎn)調(diào)整件310從而旋開螺紋部2與車身處安裝架的螺接；在鎖緊時，利用專用工具向上推動調(diào)整件310脫離與限位件320的接合，然后旋轉(zhuǎn)調(diào)整件310從而旋緊螺紋部2與車身處安裝架的螺接，取下專用工具后，彈簧4將推動調(diào)整件310使得其銷311抵住限位件320上的限位面321，限位件320鎖止調(diào)整件310的軸向移動和周向轉(zhuǎn)動。

在如上的操作中，利用專用工具旋緊中心拉桿上的螺紋部2與車身處安裝架的螺接時，通常是以螺接扭矩作為控制指標的。即，當螺接扭矩達到目標值時就停止繼續(xù)擰緊，并且退出專用工具，利用周向鎖止機構(gòu)將調(diào)整件310和限位件320鎖緊，以保證螺接扭矩的恒定。

根據(jù)圖7和圖8所示的電池鎖定裝置，在除去專用工具時，隨著調(diào)整件310在彈簧4的彈簧力的作用下而下落的周向位置不同，調(diào)整件310上的銷311落到下部限位件320的限位面上的深度也不同。由于限位面321沿軸向和周向雙向漸縮，就形成了旋轉(zhuǎn)方向的收縮通道，由于該通道的存在，調(diào)整件310上的銷311就無法相對于限位面321旋轉(zhuǎn)，進而鎖止防松，保證了螺接扭矩的恒定。

在圖7中可以看到，調(diào)整件310上設(shè)置了多個銷311，并且在末端處為半圓柱銷。可以了解，這將有利于銷311在限位面321的不同分段處的接合，以提供增加的連續(xù)鎖止位置。

根據(jù)上文描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到包括這種周向鎖止機構(gòu)或電池鎖定裝置的動力電池包及車輛。例如，為了方便向車輛上安裝動力電池包，可以通過前述第二部件即限位件將電池鎖定裝置固定于動力電池包。另外，在這樣的車輛中，動力電池包可以通過前述的電池鎖定裝置而鎖定到車輛的車身。

本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅僅局限于上述說明中的內(nèi)容。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的前提下，可以將不同實施方式的特征進行結(jié)合，或者對上述實施方式進行多種變形和修改，而這些結(jié)合、變形和修改均應當屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。