CN102148453A - 用于电动交通工具充电的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电动交通工具充电的连接器组件。连接器组件设置有外壳，该外壳具有用于接收电线束的入口和用于接合交通工具插座以便于交通工具充电的出口。外壳包括多个横向支撑肋、支点以及一系列导引件。外壳被配置成支撑分布载荷。包括杠杆、联动装置和触发器的锁闩机构被外部地连接到外壳，用于将外壳选择性连接到交通工具插座。杠杆可枢转地连接到支点。联动装置耦合到杠杆，用于枢转杠杆。触发器安装成用于移动，并包括一系列孔，该一系列孔每个被制定尺寸用于接收导引件中的一个。触发器致动联动装置。壳体设置在外壳上，用于保持锁闩机构，以允许在不暴露封装在外壳中的电子元件的情况下进行维修和/或更换。

Description

用于电动交通工具充电的连接器组件
技术领域
一个或多个实施方式涉及用于帮助交通工具充电的连接器组件。
背景技术
用于电动交通工具充电的电连接器的一个实施例被公开在Hashizawa等人的第5,674,086号美国专利中。另外，汽车工程师学会公布了SAEJ1772，一个题为“SAE Electric Vehicle and Plug In Hybrid Electric VehicleConductive Charge Coupler”的规范，用于限定此类连接器的电特性以及与交通工具的接口的尺寸。
附图说明
图1为根据本发明至少一个实施方式的交通工具充电电路(vehiclecharging circuit)的示意图，该交通工具充电电路包括用于帮助交通工具充电的连接器组件；
图2为根据本发明的至少一个实施方式的图1连接器组件的侧视图，未示出壳体(shell)并且示出处在锁闩位置；
图3为图2的连接器组件的另一侧视图，示出处在释放位置，同时锁闩位置以虚线示出；
图4为图2的连接器组件的分解侧面透视图；
图5为图2的连接器组件的第一外壳部分的侧视图；
图6为图5的第一外壳部分的后视图；
图7为图2的连接器组件的第二外壳部分的侧视图；
图8为图7的第二外壳部分的后视图；
图9为根据本发明的至少一个实施方式的图1连接器组件的侧视图，未示出壳体并且示出处在锁闩位置；以及
图10为图9的连接器组件的另一侧视图，示出处在释放位置，同时锁闩位置以虚线示出。
具体实施方式
如所要求，本发明的详细实施方式被公开于此；但是，应该理解到，所公开的实施方式仅是可以以各种且可选的形式实施的本发明的示范。附图不一定按照比例绘制；某些特征可能被放大或最小化，以示出特定组件的细节。因此，本文所公开的特定结构的和功能的细节不应被解释成限制性的，而只是作为权利要求的代表性基础，和/或作为教授本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。
在一般插入式电动交通工具和插入式混合电动交通工具中包括插座，以便用户可以连接或“插入”耦合到电源的电连接器组件，用于给交通工具电池充电。
参照图1，用于给电动交通工具充电的充电电路被依据实施方式示出，并且一般由数字10引用。充电电路10包括电源12和可选择性地彼此连接的交通工具电池14。交通工具充电插座16被电连接至电池14，并且被安装成从交通工具外部可进入。充电电缆18从电源12延伸，用于传递电功率。连接器组件20被连接至充电电缆18的端部，用于将电源12连接到交通工具。连接器组件20被配置成用于接合交通工具插座16，以完成充电电路10并给电池14充电。电池14接收并存储电功率，为交通工具将来使用。
参照图1-3，连接器组件20包括彼此连接以将连接器组件20连接到交通工具的加长外壳22和锁闩机构24。为清晰，外壳22的特征主要在图2中涉及，而锁闩机构的特征主要在图3中涉及。
锁闩机构24被耦合到外壳22的外部部分。壳体被提供以将锁闩机构24保持到外壳22。如果连接器组件20被平放在地面上，那么司机可能会不慎在连接器组件20上开过。因此，外壳22被设计成承受如此的载荷，并保护由外壳22包封的电元件。如果交通工具在连接器组件20上开过，那么锁闩机构24和壳体在不暴露包封在外壳中的电元件的情况下可得到修理和/或更换。
加长外壳22包括被制定尺寸以用于接收充电电缆18的入口26。入口26被形成在连接器组件20的近端，远离交通工具充电插座16。充电电缆18可包括连接至电缆18的端部的柔性索环28，以用于提供应变消除以及充电电缆18和入口26之间的密封。
加长外壳22还包括出口30，用于接合交通工具充电插座16，以便于交通工具的充电。出口30被形成在外壳22的远端。为了遍及电动交通工具工业使连接标准化，可指定出口30和交通工具充电插座16之间的接口。例如，汽车工程师学会(“SAE”)已经在通过引用特此并入的SAE-J1772中指定了此类接口。但是，连接器组件20未被该SAE规范限制，并可用于指定了其他接口需求的应用。
锁闩机构24被外部地连接至外壳22，用于将连接器组件20选择性地连接至交通工具插座16。图2描述了处在锁闩位置中的连接器组件20。图3描述了处在释放位置中的连接器组件20，同时锁闩位置被以虚线示出。锁闩机构24包括彼此耦合的杠杆32、联动装置34、凸轮36和触发器38。
杠杆32可枢转地连接到外壳22。杠杆32包括加长的杠杆主体40，杠杆主体40被从外壳22大致径向偏置地定向。杠杆轴42在相反的方向上从主体34横向地延伸。一对支撑座44从外壳22向上且邻近出口30延伸。支撑座44每个包括用于接收杠杆轴42的孔。支撑座44作用成用于杠杆32枢转围绕的支点。闩46从杠杆主体40向下朝向出口30延伸。闩46接合交通工具充电插座16的捕捉器(未示出)，用于连接。杠杆柱48从杠杆主体40的近端横向延伸。联动装置34连接到杠杆柱48，用于使杠杆32枢转。杠杆弹簧50被设置成用于将杠杆32偏置到锁闩位置(图2)。杠杆弹簧50被保持在形成于外壳22内的杠杆弹簧槽(lever spring pocket)(未示出)和杠杆主体40的中间部分之间。杠杆弹簧50可以是压缩弹簧，以提供作用在杠杆主体40的中间部分上的横向力，以将闩46向内偏置到锁闩位置。
杠杆32可由单一材料形成，诸如聚合物。例如，杠杆32可以是注入模制塑料，诸如Nylon 6/6GF30(30％玻璃填充)。在一个实施方式中，由Nylon形成且在锁闩位置上定向的杠杆32被配置成用于承受超过500牛顿的纵向载荷，该纵向载荷被施加到闩46的内表面(朝向交通工具)。如此的载荷模拟驱动离开情况，其中司机试图在连接器组件20被连接时驱动交通工具离开。考虑由铸件或机加工的单一金属材料形成杠杆32的其他实施方式。可选地，杠杆32可被形成为组件。
一系列横向支撑肋52从外壳22的相对侧面延伸。支撑肋52被沿着外壳的纵向长度大致彼此平行地布置。支撑肋52提供连接器组件20的结构支撑。肋凹部54被形成在每对邻近的肋52之间。肋槽(rib pocket)56从中间凹部54′朝向触发器38纵向地延伸。外壳架(housing ledge)58侧向地延伸超过邻近的槽56。
联动装置34被设置成枢转杠杆24。联动装置34包括配置成在一对肋52之间沿着中间凹部54′移动的联动装置主体60。联动装置孔62接收杠杆柱48，以将联动装置34耦合到杠杆32。联动装置腿64从联动装置主体60横向地延伸。联动装置腿64在外壳架58和一对肋52之间被捕捉在肋槽56内，从而限制了联动装置34的移动。联动装置34的线性移动使杠杆32在释放位置(图3)和锁闩位置(图3虚线)之间枢转。
凸轮36被设置成将联动装置34耦合到触发器38。凸轮36的轮廓为大致弯曲如狗腿的形状。凸轮36包括横向延伸的凸轮轴(未示出)，该凸轮轴由外壳22接收以提供可枢转的连接。凸轮36包括与触发器38接合的驱动部分66。触发器38包括与驱动部分66滑动接触的斜坡70。当触发器38向内朝向外壳22移动时，驱动部分66沿着斜坡70滑动，以逆时针方向枢转凸轮36。凸轮36还包括与联动装置34接合的输出部分68。联动装置腿64的上表面与输出部分68滑动接触。随着凸轮36逆时针枢转，联动装置34通过从锁闩位置(图2)向下移动到释放位置(图3)作用成凸轮从动件。因此，凸轮36枢转，以将触发器38在第一方向的线性运动转换成联动装置34在与第一方向相反的第二方向上的线性运动。锁闩机构的其他实施方式考虑用于将触发器的线性运动转换成杠杆的可枢转的运动的可替换机械组件。
触发器38提供用户接口，用于选择性地致动联动装置机构24。一系列导引件72从外壳22的中间部分向下延伸。触发器38包括一系列导引孔74，每个制定尺寸以接收导引件72中的一个。触发器38沿着导引件72移动(如图3中的垂直箭头所描述的)，从而枢转凸轮36并且致动锁闩机构24。触发器弹簧76被设置成将触发器38偏置到锁闩位置(图2)。触发器弹簧76被保持在形成在外壳22内的触发器弹簧槽(未示出)和触发器38的中间部分之间。触发器弹簧76可以是压缩弹簧，以提供作用在触发器中间部分上以将触发器38向外偏置到锁闩位置(图2)的横向力。
参照图4，外壳22包括以蛤壳构造的方式彼此连接的第一外壳部分78和第二外壳部分80。第一外壳部分78包括提供纵向通道的主体82。主体82包括入口26(图2)，用于接收充电电缆18(图1)。出口30为大致柱形的形状。连接器组件20和交通工具充电插座16之间的电接口由SAEJ1772限定。第二外壳部分80连接到第一外壳部分78，用于包封且保护外壳22内的电子元件。粘合剂(未示出)被施加在第一外壳部分78和第二外壳部分80的外围接口86周围，以提供防水密封。在一个实施方式中，低压注射成型密封方法(macromelt sealing approach)被用于密封外壳22。
连接器组件20被配置成与定位在交通工具内部和/或交通工具外部的控制器(未示出)电通信。在连接器组件20的一个实施方式中，电路板84被安装在主体82的中间部分。电路板84可包括电子开关(例如，晶体管、FET，等等)，用于控制通过连接器组件20的电功率流。电路板84还可包括配置成控制开关的控制器(未示出)。
连接器组件20包括位置传感器88，用于提供指示杠杆32位置的位置信号。位置传感器88与电路板84电通信，且被包封在外壳22内。位置传感器88可以是开关或传感器(例如，电位计、编码器、霍尔效应传感器)。在一个实施方式中，位置传感器88为由突出在外壳22中的杠杆柱塞(lever plunger)90激活的基本开关。在另一实施方式中，位置传感器88为非接触式霍尔效应传感器，并且杠杆32包括激活传感器88的磁体(未示出)。
连接器组件20包括灯92，用于照明目标连接区域。用户可能期望在有很少可用光时将连接器组件20连接到交通工具插座16。灯92通过照明连接器组件20前方的区域来帮助用户。灯92可以是LED，且与电路板84电通信。灯92可被耦合到耦合至电路板84的灯连接器94。
壳体96被设置在外壳22之上，用于保持锁闩机构24。壳体96包括彼此连接以大体上包封外壳22和锁闩机构24的上壳体半98和下壳体半100。定位器片102从出口30延伸，用于定位壳体96。下壳体半100包括用于安装灯玻璃104的窗口。灯玻璃104允许从灯92发出的光投射出连接器组件20。下壳体半100还包括触发器槽缝106，用于允许从外部进入触发器32。触发器槽缝106的纵向长度小于触发器32的长度，用于将触发器32保持在壳体96内。
连接器组件20包括联动装置盖108，用于维持联动装置34和凸轮36到外壳22的侧向定位。联动装置盖108被形成，以遍及联动装置34和凸轮36各自的运动范围来大体上侧向覆盖联动装置34和凸轮36。联动装置盖108包括被邻近肋槽56(图2)的凹部54接收的多个锁定片110，用于将盖108连接至第二外壳部分80。
连接器组件20被设计成在被交通工具轧过之后继续如所期望地起作用。为实现此功能，连接器组件20包括具有低型触发器(loW profile trigger)32的轮廓把手(contoured handle)，并且外壳包括坚固的横向支撑肋52。另外，壳体96和锁闩机构24被外部地连接，以最小化在连接器组件20被轧过之后的维修工作。
参照图4-8，连接器组件20被制定轮廓，以提供低型受保护的触发器32。一些现有技术的连接器组件包括远离外壳延伸并且可能将在驱动轧过情况中易受损坏的可枢转触发器。第一外壳部分78和第二外壳部分80的横向支撑肋52为弓形的，并大致平行地布置。支撑肋52从纵向中心112偏置，使得一系列肋共同提供轮廓把手。轮廓把手提供触发器槽114。因为触发器32保持极为接近外壳22且在触发器槽114内，所以触发器32呈现低型，并且防止在被驱动轧过时损坏。
外壳22被设计成当被驱动轧过时承受交通工具载荷。例如，在一个实施方式中，外壳22被设计成承受至少4900牛顿的分布载荷。第一外壳部分78和第二外壳部分80可由诸如Nylon(尼龙)的聚合物进行模制。在一个实施方式中，外壳部分78和80中的每个由来自BASF的
Figure BSA00000356409900071
聚酰胺6/6(尼龙)进行模制。支撑肋52可被形成具有10毫米到20毫米之间的纵向厚度。
壳体96和锁闩机构24在外部连接到外壳22。因此，锁闩机构24和壳体在不暴露所包封的电子元件(例如，电路板84)的情况下可得到修理和/或更换。
参照图5-8，第一外壳部分78和第二外壳部分80关于垂直的平面(未示出)大体上对称，并且被配置成共同形成外壳特征。第一外壳电缆凹部116′和第二外壳电缆凹部116侧向对齐，以共同形成入口26，用于接收充电电缆18(图1)。第二外壳支撑座44和第一外壳支撑座44侧向对齐，以接收杠杆轴42并共同提供杠杆32枢转围绕的支点(图2和3)。第二外壳系列的导引件72侧向与第一外壳系列的导引件72′对齐，用于相对于外壳22定位触发器32。外壳部分78和80包括杠杆弹簧凹部117，以邻近支撑座44、44′共同形成用于支撑杠杆弹簧50(图2)的杠杆弹簧槽。外壳部分78和80还包括触发器弹簧凹部118，以邻近导引件72和72′共同形成用于支撑触发器弹簧76(图2)的触发器弹簧槽。第一外壳保持闩119′和第二外壳保持闩119侧向对齐，用于在组装壳体96之前将触发器32保持到外壳22。
图9和10示出连接器组件120的另一实施方式，其具有可枢转的联动装置128。连接器组件120包括彼此连接以用于连接交通工具的加长外壳122和锁闩机构124。锁闩机构124外部地连接外壳122，用于将连接器组件120选择性地连接到交通工具插座16(图1)。图9描述处在锁闩位置的连接器组件120。图10描述处在释放位置的连接器组件120，同时锁闩位置以虚线示出。锁闩机构124包括彼此耦合的杠杆126、联动装置128和触发器130。杠杆126可枢转地耦合到外壳122。联动装置128也可枢转地耦合到外壳122。联动装置128耦合到杠杆126，并配置成在与杠杆126相反的方向上枢转。唇132沿着触发器130的上部向前的外围侧向延伸，用于接合联动装置128。
尽管已经示出并描述了本发明的实施方式，但是不是旨在这些实施方式示出并描述本发明所有可能的形式。更确切地说，本说明书中使用的词汇是描述性的词汇，而非限制性的词汇，并且应该理解到，在不偏离本发明精神和范围的情况下可做出各种改变。另外，各种实施的实施方式的特征可被组合，以形成本发明另外的实施方式。

Claims (20)

1.一种连接器外壳，包括：
第一外壳部分，其具有主体，所述主体提供纵向通道，用于接收电线束，用于安装电子元件，以及用于接合交通工具充电插座以便于交通工具充电；
第二外壳部分，其连接到所述第一外壳部分，用于包封所述电子元件及用于保持所述电线束；以及
一系列横向支撑肋，其从所述第一外壳部分和所述第二外壳部分的相对侧面延伸，所述肋被配置成使得所述连接器外壳能支撑至少4000牛顿的分布载荷。
2.根据权利要求1所述的连接器外壳，其中，所述支撑肋由尼龙材料形成。
3.根据权利要求2所述的连接器外壳，其中，所述支撑肋中的每个具有10毫米到20毫米之间的厚度。
4.根据权利要求1所述的连接器外壳，还包括：槽，所述槽从形成在相邻肋之间的凹部纵向地延伸，所述槽被制定尺寸以限制安装成沿所述凹部移动的联动装置的移动。
5.根据权利要求1所述的连接器外壳，其中，所述横向肋为弓形的且大致平行地布置，并且所述一系列肋中的至少两个从纵向中心偏置，使得所述一系列肋共同提供轮廓把手。
6.根据权利要求5所述的连接器外壳，其中，所述轮廓把手形成用于保护触发器的触发器槽。
7.根据权利要求1所述的连接器外壳，还包括：支点，所述支点设置在所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的至少一个上，所述支点被制定尺寸以接收安装成用于进行枢转致动的杠杆。
8.根据权利要求7所述的连接器外壳，其中，所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的至少一个具有邻近所述支点的用于接收第一弹簧的凹部；并且
其中，所述弹簧将所述杠杆偏置到锁闩位置。
9.根据权利要求8所述的连接器外壳，其中，所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的至少一个具有邻近一系列导引件中的至少一个的用于接收第二弹簧的第二凹部；并且
其中，所述第二弹簧将所述触发器远离所述连接器外壳偏置至锁闩位置。
10.根据权利要求1所述的连接器外壳，还包括：一系列导引件，所述一系列导引件从所述外壳的中间部分延伸，所述导引件被制定尺寸，用于定向安装成移动的触发器。
11.根据权利要求10所述的连接器外壳，还包括：至少一个保持闩，所述至少一个保持闩纵向地邻近所述一系列导引件中的至少一个，用于保持所述触发器。
12.一种连接器组件，包括：
加长外壳，其形成空腔，所述外壳具有用于接收电线束的入口、用于接合交通工具充电插座以便于交通工具充电的出口、多个支撑肋、设置在所述外壳的第一侧面上的支点，以及定向在所述外壳的与所述第一侧面相对的第二侧面上的一系列导引件；
锁闩机构，其在所述空腔的外部连接到所述外壳，用于将所述外壳选择性地连接到所述交通工具充电插座，所述锁闩机构包括：
杠杆，其枢转地连接到所述支点，
联动装置，其被可调整地安装成邻近所述支撑肋中的至少一个，并且耦合到杠杆近端，用于枢转所述杠杆，以及
触发器，其安装成用于相对于所述外壳运动，所述触发器具有一系列孔，所述一系列孔每个被制定尺寸以接收所述导引件中的一个，并且所述触发器耦合到所述联动装置，用于致动所述联动装置；以及
壳体，其设置在所述外壳上，用于保持所述锁闩机构。
13.根据权利要求12所述的连接器组件，其中，所述联动装置被安装成在形成在两个邻近支撑肋之间的凹部内移动。
14.根据权利要求12所述的连接器组件，还包括：凸轮，所述凸轮旋转地连接到所述外壳，用于将所述触发器耦合到所述联动装置，所述凸轮由所述触发器驱动，以将所述联动装置致动到释放位置。
15.根据权利要求12所述的连接器组件，其中，所述联动装置枢转地连接到所述外壳。
16.根据权利要求15所述的连接器组件，其中，所述触发器还包括唇，所述唇沿上部外围侧向延伸，用于接合所述联动装置。
17.根据权利要求12所述的连接器组件，还包括：位置传感器，所述位置传感器安装在所述空腔内，并且由所述杠杆激活，以提供指示所述杠杆的位置的位置信号。
18.根据权利要求17所述的连接器组件，其中，所述杠杆还包括柱塞，用于突出到所述外壳中，以激活所述位置传感器。
19.根据权利要求17所述的连接器组件，还包括：磁体，所述磁体连接到所述杠杆；并且
其中，所述位置传感器还包括配置成由所述磁体激活的非接触式位置传感器。
20.一种连接器组件，包括：
加长外壳，其具有用于接收线束的入口和用于接合交通工具插座以便于交通工具充电的出口；
锁闩机构，其外部地连接到所述外壳，用于选择性地连接到所述交通工具插座；以及
壳体，其设置在所述外壳上，用于保持所述锁闩机构，使得所述锁闩机构和所述壳体在不暴露包封在所述外壳中的电子元件的情况下可得到修理和/或更换。
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