CN104901075A - 一种水平电子锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平电子锁，包括壳体及置于该壳体内的解锁拨片开关、锁止拨片开关、电机、丝杆、丝杆支承座、锁销、拨叉和触碰件；所述两开关置于壳体内一侧，所述触碰件可触碰该两开关；所述锁销固定连接于丝杆支承座一端，且前端伸出壳体外；所述拨叉滑动连接于丝杆支承座另一端，该拨叉上设有大于丝杆直径的啮合孔，该啮合孔的内一处设有内螺纹；丝杆穿接啮合孔支承在丝杆支承座上，一端与电机轴相连；在拨叉上的内螺纹与丝杆啮合时，将带动拨叉及丝杆支承座轴向移动，使锁销伸缩且触碰件抵触解锁拨片开关或锁止拨片开关。其优点是，可保证充电过程中车辆侧充电连接器机械部分可靠连接，同时为车载充电系统提供电信号，避免带电插拔现象的发生。

Description

一种水平电子锁

技术领域

    本发明涉及用于电动车辆充电时的电插头和插座的锁合装置，具体涉及一种水平电子锁。

背景技术

电动车辆的充电操作方式主要是将带有电缆线的充电插头对准安装在电动车辆上的充电插座插入，使充电插头与充电插座插合到位，再接通电源，电动车辆进入充电模式，充电完毕后，再将充电插头从充电插座中拔出。

现有的车载充电设备中，充电插头和插座之间设有锁合装置，这样可使得非充电操作人员不能随意将充电插头从充电插座中拔出，以便充电站的收费管理。但现有的这种锁合装置仅仅是一种机械式的锁紧装置，在插头插入插座后，通过人工方式接通充电电源，充电完成后，再通过人工方式断开电源，打开锁紧装置。因此现有的锁紧装置存着这样的缺陷：不能将插头与插座的插合或分离的信息及时传到车载充电系统中，一方面造成充电装置的用电不安全，例如：在充电过程中，若非正常压动充电插头中的翘板机构，会造成充电连接器分离，而此时的充电插座芯件中可能已经带电，势必会造成触电危险的可能，给整个充电桩供电系统留下不安全隐患；另一方面，仅靠机械锁紧装置，不便于充电桩自动计费和后台维护管理，或者不能保证充电过程中，车辆端充电插头不被认为拔出，不便于电动车辆的充电维护管理，需要增加电子锁紧装置，以方便电动车辆在充电过程中，无需人员值守，从而起到安全保护作用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种对充电插座与插头进行机械式的锁合和解锁且同时能将锁合和解锁的状态以电信号方式反馈至车载控制系统中的水平电子锁机构。

为了达到上述目的，本发明提供了一种水平电子锁，壳体及置于该壳体内的解锁拨片开关、锁止拨片开关、电机、丝杆、丝杆支承座、锁销、拨叉和触碰件；所述解锁拨片开关和锁止拨片开关置于壳体内一侧，所述触碰件设置在丝杆支承座上并能触碰该两开关；所述锁销固定连接于丝杆支承座一端，且前端伸出壳体外；所述拨叉滑动连接于丝杆支承座另一端，该拨叉上设有大于丝杆直径的啮合孔，该啮合孔的内侧面一处设有内螺纹；丝杆穿接所述啮合孔一端可转动地支承在丝杆支承座上，一端与电机轴相连；在拨叉滑动至所述内螺纹与丝杆啮合位置时，丝杆转动将带动拨叉及丝杆支承座轴向移动，使锁销伸缩且触碰件抵触解锁拨片开关或锁止拨片开关。

进一步的，拨叉上还设置了解锁孔。

为了在停电或紧急状态下能够解锁，本发明的水平电子锁还设置了手动解锁机构，该解锁机构包括滑块（15）、弹簧（16）和拉杆（17），所述拉杆（17）轴向可移动地置于壳体（21）内，且一端伸出壳体（21）外，一端连接所述滑块（15）的一端，弹簧（16）套于拉杆17上，且一端与拉杆17连接，一端相抵触于壳体，滑块（15）的另一端呈U形弯曲，弯曲端上设有斜面（26），构成楔形端，所述楔形端对着所述解锁孔（24）的位置，在楔形端伸入解锁孔（24）时，所述斜面（26）推抵解锁孔（24）的对应内侧面，使拨叉（14）移动。

为了保证拨叉啮合孔中的内螺纹与丝杆可靠啮合，电子锁还设置了弹性单元，该弹性单元设置在丝杆支承座（29）上，弹性地压制拨叉（14），使啮合孔中一处的内螺纹与丝杆（4）可靠啮合。

上述弹性单元的一个优选设置是，将其设置成一个弹性簧片，该弹性簧片的一端连接在丝杆支承座上，一端置于拨叉上的解锁孔中或置于拨叉上。

进一步的，上述啮合孔可设置为腰形孔或直径大于丝杆直径的圆孔。

还可将内螺纹设置在一个嵌件上，并使该嵌件嵌接在啮合孔的内孔面上。

为了防止丝杆在转动中由于某种阻碍而使电机因负载过大而损坏，本发明还设置了防堵转机构，该防堵转机构包括U形簧片、安置该U形簧片的插槽及用于传递转矩的主动传动平面和被动传动平面；两所述主动传动动平面对称设置在电机轴上，构成电机轴上的传动部；所述U形簧片内侧两相对的平行平面构成两所述被动传动平面；所述插槽设置在丝杆对应于电机的一端，且该端还设有轴向设置的孔槽，在U形簧片插接于所述插槽后，所述传动部容纳在由所述孔槽与两被动传动平面构成的空间内，且U形簧片上的两被动传动平面分别贴合于电机轴上的对应的主动传动平面；在丝杆正常转动状态下，U形簧片的弹力将被动传动平面夹紧在主动传动平面上，以传递电机的转矩，使丝杠转动；在丝杆转动受堵时，U形簧片的弹力不能使被动传动平面夹紧在主动传动平面上，U形簧片产生弹性变形，电机轴相对U形簧片转动，丝杠不能随电机轴转动。

为了便于U形簧片固定，防止其从插槽中落下，所述丝杆上设有所述插槽的一侧设有轴肩；所述U形簧片开口一侧的两端部向一侧呈直角折弯，所述U形簧片通过该直角折弯挂接在所述插槽（43）一侧的轴肩（45）上。

为了将触碰件抵触解锁拨片开关或锁止拨片开关所产生的电信号进行处理，本发明还设置有控制器，并且控制器分离于进行锁合和解锁的机械操作机构的外侧，通过电缆分别与解锁拨片开关和锁止拨片开关进行电信号连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明水平电子锁既可保证充电过程中车辆侧充电连接器（插头/插座）机械部分可靠连接，又能为车载充电系统提供锁止/解锁脉冲电信号反馈，避免带电插拔现象的发生，从而便于车载充电系统对充电用户的必要安全管理。且利用手动解锁机构，在充电过程中如遇见紧急状态，可进行手动机械解锁。

附图说明

图1是本发明水平电子锁的结构示意图。

图2是手动解锁机构的结构示意图。

图3是本发明水平电子锁的局部三维结构示意图

图4是滑块插入解锁孔前的状态示意图，图中箭头表示滑块移动方向。

图5是滑块插入解锁孔后的状态示意图，图中箭头表示拨叉移动方向。

图6是电机轴与丝杆通过U形簧片进行连接的过程示意图。

图7是丝杆正常转动，由U形簧片带动转动的示意图。

图8是丝杆转动受阻，U形簧片不能带动丝杆转动而作相对U形簧片转动的示意图。

图9是图6中丝杆的B向视图。

具体实施方式

如图1，本发明水平电子具有一个壳体21，其主要零部件例如：解锁拨片开关5、锁止拨片开关10、电机1、丝杆4、丝杆支承座29、锁销8、拨叉14和触碰件9置于该壳体21内。丝杆支承座29及电机1设置在壳体21内的长度方向的基本中心线位置上，解锁拨片开关5和锁止拨片开关10置于丝杆支承座29的一侧，并基本处于一直线位置上，触碰件9设置在丝杆支承座29上，并能与上述两开关5、10一一触碰，由触碰产生电信号通过与两开关连接的电缆3传输到置于壳体21外的控制器，由控制器对电信号进行处理并产生对应控制指令。丝杆4一端与电机轴连接，一端支承在丝杆支承座29上，锁销8连接在丝杆支承座29的一端，且前部伸出壳体21外，以便与对应的锁扣进行锁合，拨叉14滑动连接在丝杆支承座29的另一端。

如图2，丝杆支承座29在长度方向的基本中心位置设有支承孔（未画出），并在长度方向的一端向一侧呈L形折弯，在折弯端形成一个矩形的端面，并在该端面上设置一燕尾槽47，燕尾槽的中心线通过支承孔水平方向的直径。锁销8连接在丝杆支承座29长度方向的未折弯端，并与支承孔共轴线位置。

拨叉14上设有大于丝杆直径的啮合孔41，本实施例的啮合孔41为腰形孔（也可设置成直径大于丝杆的圆孔）。在该啮合孔41的水平直径方向的一处设有与丝杆相适配的包含大约三个牙的内螺纹。此外还可将该局部的内螺纹做成一个由模具压制形成的嵌件，嵌接在啮合孔41的内孔面上。上述的拨叉14其长度方向的两对称厚度侧面为斜面，使拨叉长度方向该侧面成为燕尾形状，拨叉14通过楔形面插接在丝杆支承座29一端面上的燕尾槽47中，并可沿燕尾槽47滑动。拨叉14上还设有解锁孔24，其对应位置的丝杆支承座29上设有缺口292。

丝杆4穿过啮合孔41，可转动地支承于上述的支承孔中，同时通过拨叉沿燕尾槽47的移动使啮合孔41中的内螺纹与丝杆4啮合或不啮合。在丝杆4与啮合孔41中的内螺纹啮合时，丝杆4在由电机1带动的转动，将通过拨叉14带动的丝杆支承座29做轴向的移动，锁销8随之做轴向的伸缩运动，相对锁扣做锁合或解锁动作，在做锁合或解锁动作同时，通过触碰件9同步地对解锁拨片开关5或锁止拨片开关10的触动，将锁合或解锁动作的信息转变成电信号传输到控制器23中，以对充电器的充电过程进行控制。

为了保证丝杆4与啮合孔41中的内螺纹良好啮合，使拨叉与丝杆啮合位置可靠，本发明还设置了弹性单元，用以弹性地将拨叉14上的内螺纹贴合到丝杆的外螺纹上，进行良好可靠的啮合。本实施例的弹性单元是弹性簧片12，该弹性簧片12的一端连接在丝杆支承座29上，一端压制拨叉14。本实施例中，由于在拨叉14上还设置了一个解锁孔24，一个更为优选的方式，是弹性簧片12的压制端置于解锁孔24的内侧面上。

如图3-5，本发明的水平电子锁还设置了手动解锁机构，以便在出现故障或停电时能够解锁。该解锁机构具有滑块15、弹簧16和拉杆17。拉杆17轴向可移动地连接于壳体21内，一端伸出壳体21外，另一端与滑块15的一端连接。弹簧套于拉杆17上，且一端与拉杆17连接，一端抵触在壳体21上。滑块15的另一端呈U形弯曲，弯曲端上设有斜面26，构成楔形端，该楔形端插入丝杆支承座29上的缺口292中，并对着解锁孔24位置。本实施例的解锁孔具有与滑块15楔形端的斜面26相适配的内侧面241。拉动拉杆17，楔形端将伸入解锁孔24，其上斜面26将推抵解锁孔24的对应内侧面241，并克服弹性簧片12弹性压制力使拨叉14向外侧移动，啮合孔41中的内螺纹脱开与丝杆的啮合，实现手动解锁功。此时弹性簧片12弯曲变形，能产生回弹力。如解除对拉杆17的拉动，在弹簧16及弹性簧片12的回弹力作用下，滑块15的楔形端从解锁孔24脱出，拨叉14则向内侧移动，所述内螺纹与丝杆4重新啮合。

为了更好地拉动拉杆17，本实施例在拉杆17伸出壳体外一端连接拉绳20。该拉绳20一端穿在拉杆17上，通过铝压管19固定，另一端通过铝压管19形成拉环。

如图6-9，本发明为了防止锁销转动受阻而使驱动电机损坏，设置了防堵转机构。该机构主要由U形簧片30、安置该U形簧片的插槽43及用于传递转动转矩的主动传动平面和被动传动平面组成。本实施例中，将两主动传动平面对称设置在电机轴11上，这就构成电机轴上的传动部，并在丝杆4与电机连接的一端的端部设置插槽43，且该端部还设有轴向设置的孔槽44，U形簧片30插接在插槽43中，孔槽44的内侧面441与U形簧片30内侧两相对的平行平面31构成容纳电机轴上传动部的空间， U形簧片上的两相对的平行平面31分别贴合于电机轴11上对应的主动传动平面，以将电机的转矩传输给丝杠4，使其转动。因此U形簧片30上的两相对的平行平面31构成了被动传动平面。在丝杆4转动受堵的非正常转动状态下，电机轴11输出的转矩不足以通过U形簧片30的弹力传动丝杠4转动，电机轴11相对U形簧片转动，此时主、被动传动动平面相互不贴合。

为了便于U形簧片固定，防止其顺着插槽43落下，将U形簧片30开口一侧的两端部向一侧呈直角折弯301，并将该直角折弯挂接在插槽43一侧所对应的圆周面上。

Claims (10)

1.一种水平电子锁，其特征在于：包括壳体（21）及置于该壳体内的解锁拨片开关（5）、锁止拨片开关（10）、电机（1）、丝杆（4）、丝杆支承座（29）、锁销（8）、拨叉（14）和触碰件（9）；所述解锁拨片开关（5）和锁止拨片开关（10）置于壳体（21）内一侧，所述触碰件（9）设置在丝杆支承座（29）上并能触碰该两开关；所述锁销（8）固定连接于丝杆支承座（29）一端，且前端伸出壳体外；所述拨叉滑动连接于丝杆支承座另一端，该拨叉（14）上设有大于丝杆直径的啮合孔（41），该啮合孔（41）的内侧面一处设有内螺纹；丝杆（4）穿接所述啮合孔（41）一端可转动地支承在丝杆支承座（29）上，一端与电机轴相连；在拨叉（14）滑动至所述内螺纹与丝杆（4）啮合位置时，丝杆（4）转动将带动拨叉（14）及丝杆支承座（29）轴向移动，使锁销（8）伸缩且触碰件（9）抵触解锁拨片开关（5）或锁止拨片开关（10）。

2.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：所述拨叉（14）上还设有解锁孔（24）。

3.根据权利要求2所述的水平电子锁，其特征在于：所述水平电子锁还包括手动解锁机构，该解锁机构包括滑块（15）、弹簧（16）和拉杆（17），所述拉杆（17）轴向可移动地置于壳体（21）内，且一端伸出壳体（21）外，一端连接所述滑块（15）的一端，弹簧（16）套于拉杆17上，且一端与拉杆17连接，一端相抵触于壳体，滑块（15）的另一端呈U形弯曲，弯曲端上设有斜面（26），构成楔形端，所述楔形端对着所述解锁孔（24）的位置，在楔形端伸入解锁孔（24）时，所述斜面（26）推抵解锁孔（24）的对应内侧面（241），使拨叉（14）移动。

4.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：所述水平电子锁还包括弹性单元，该弹性单元设置在丝杆支承座（29）上，弹性地压制拨叉（14），使啮合孔中一处的内螺纹与丝杆（4）可靠啮合。

5.根据权利要求4所述的水平电子锁，其特征在于：所述弹性单元为弹性簧片（12），该弹性簧片（12）的一端连接在丝杆支承座（29）上，一端压制在拨叉（14）上。

6.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：所述内螺纹还可设置在一个嵌件（31）上，该嵌件嵌接在啮合孔（41）的内孔面上。

7.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：所述啮合孔（41）为腰形孔或直径大于丝杆直径的圆孔。

8.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：还包括防堵转机构，该防堵转机构包括U形簧片（30）、安置该U形簧片的插槽（43）及用于传递转矩的主动传动平面和被动传动平面；两所述主动传动动平面对称设置在电机轴（11）上，构成电机轴上的传动部；所述U形簧片内侧两相对的平行平面构成两所述被动传动平面；所述插槽（43）设置在丝杆（4）对应于电机（1）的一端，且该端还设有轴向设置的孔槽（44），在U形簧片（30）插接于所述插槽（43）后，所述传动部容纳在由所述孔槽与两被动传动平面构成的空间内，且U形簧片（30）上的两被动传动平面分别贴合于电机轴（11）上的对应的主动传动平面；在丝杆正常转动状态下，U形簧片（30）的弹力将被动传动平面夹紧在主动传动平面上，以传递电机（1）的转矩，使丝杠（4）转动；在丝杆（4）转动受堵时，U形簧片（30）的弹力不能使被动传动平面夹紧在主动传动平面上，U形簧片产生弹性变形，电机轴（11）相对U形簧片转动，丝杠（4）不能随电机轴（11）转动。

9.根据权利要求8所述的水平电子锁，其特征在于：所述U形簧片（30）开口一侧的两端部向一侧呈直角折弯（301），所述U形簧片通过该直角折弯挂接在所述插槽（43）一侧的轴肩（45）上。

10.根据权利要求1所述的水平电子锁，其特征在于：所述水平电子锁还包括控制器，该控制器通过电缆（3）分别与解锁拨片开关（5）和锁止拨片开关（10）进行电信号连接。