CN105610016A - 充电离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电离合器，包括：插座部；通过安装表面活动的贯穿插座部的按压件；第一弹性件；在按压件被外力压下时被按压件推动向后移动，在按压件不受外力时受第一弹性件作用力向前移动并推动按压件复位的推动件；连接件和换向装置，换向装置被向前或向后移动的推动件触发并产生与推动件移动方向相反的力，连接件被相反的力带动相对于推动件做反向移动；分别设置于连接件的移动行程两端的限位部和断开的导电部。本发明的充电离合器，在用电设备充电时断开其他电路使其免于被电池发热所影响，从而避免其他电路的故障或损坏；同时，还能够在不充电时自动连通其他电路，使用电设备能够正常的工作。

Description

充电离合器

技术领域

本发明涉及供用电设备与供电插头连接的装置。

背景技术

对于采用可充电的电池供电的用电设备，其具备与供电插头连接的接口。接口与供电插头连接，从而为用电设备供电。然而在充电过程中，用电设备的电路易产生故障或损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种充电离合器，以使上述问题得到改善。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供一种充电离合器，包括：

具备安装表面的插座部，所述安装表面上设有导电插孔；

通过所述安装表面活动的贯穿所述插座部的按压件；

第一弹性件；

在所述按压件被外力压下时被所述按压件推动向后移动，在所述按压件不受外力时受所述第一弹性件作用力向前移动并推动所述按压件复位的推动件；

连接件和换向装置，所述换向装置被向前或向后移动的所述推动件触发并产生与所述推动件移动方向相反的力，所述连接件被所述相反的力带动相对于所述推动件做反向移动；

分别设置于所述连接件的移动行程两端的限位部和断开的导电部，当所述按压件复位时，所述连接件与所述导电部接触使所述导电部连通，当所述按压件被外力压下时，所述连接件与所述导电部分离。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有的用电设备之所以在充电过程中其电路易产生故障或损坏，是由于充电过程中电池发热，而且用电设备中除充电电路外的其他电路处于导通状态，由此导致这些其他电路产生故障或损坏。为此，发明人提供了上述充电离合器，以使这样的问题得到改善。

导电插孔用于连接用电设备的充电电路，同时还用于与供电插头连接，当供电插头插入导电插孔时，用电设备开始充电。导电部用于与用电设备的其他电路连接，断开的导电部使得其他电路不导通。在不充电的情况下，连接部与导电部接触使导电部被连通，从而使其他电路处于导通状态。

在将供电插头插入导电插孔中时，供电插头与安装表面接触，供电插头对按压件施加压力，使按压件被压下。按压件带动推动件向后移动，推动件触发换向装置，换向装置产生向前的力使连接件向前移动，连接件与导电部脱离并移动至限位部处。此时导电部处于断开状态，使用电设备的其他电路不导通，从而避免充电过程中电池发热造成其他电路故障或损坏。

在不需要充电时，供电插头被从导电插孔中拔出，供电插头脱离安装表面。此时，按压件所受的压力消失，在第一弹性件的作用下推动件向前移动，推动件使按压件复位。推动件向前移动的过程中触发换向装置，换向装置产生向后的力使连接件向后移动。连接件与限位部脱离并移动至导电部处，连接件与导电部接触使导电部连通，用电设备的其他电路导通，使用电设备能够正常工作。

这样的充电离合器，在用电设备充电时断开其他电路使其免于被电池发热所影响，从而避免其他电路的故障或损坏；同时，还能够在不充电时自动连通其他电路，使用电设备能够正常的工作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述换向装置为弹性元件，所述连接件通过所述弹性元件与所述推动件连接；向前或向后移动的所述推动件使所述弹性元件在与所述推动件的移动方向相反的方向上伸张，所述连接件的移动由所述弹性元件的伸张造成。

采用弹性元件作为换向装置，有利于简化结构，提高工作可靠性。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述弹性元件与所述推动件的连接位置构成第一连接点；

所述弹性元件与所述连接件的连接位置构成第二连接点；

所述推动件向前或向后移动的过程中，所述第一连接点先靠近所述第二连接点，所述弹性元件被压缩，然后所述第一连接点远离所述第二连接点，所述弹性元件伸张。

结合第一方面的第一种或第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述弹性元件为弹簧。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧；

所述第一弹簧和所述第二弹簧与所述连接件连接，所述第一弹簧和所述第二弹簧与所述推动件连接；

所述第一弹簧和所述第二弹簧相对于所述推动件对称。

相对于推动件，对称的设置第一弹簧和第二弹簧，使连接件的受力均衡，无需设置额外的导向装置即可使连接件能够稳定的在与推动件的运动方向相反的方向上运动，提高工作可靠性。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述连接件上开设有供所述第一弹簧和所述第二弹簧通过的长条孔，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别与所述长条孔的两端连接，所述推动件贯穿所述长条孔。

上述结构使第一弹簧和第二弹簧伸张过程中产生的分力被抵消，使得连接件无需由支撑面支撑或与支撑面产生较小摩擦的基础上，即可在与推动件的运动方向相反的方向上运动，进一步提高了工作可靠性，避免了连接件因与支撑面剧烈摩擦导致的寿命缩短。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述按压件的移动方向与所述推动件的移动方向相同。

上述结构使得按压件能够直接带动推动件移动，结构简单，易于制造。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，所述按压件的移动方向与所述推动件的移动方向相互垂直，所述按压件的端部与所述推动件的端部斜面配合。

按压件和推动件通过斜面配合实现运动的传递，减小了平面空间占用。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，所述按压件靠近所述推动件的端部设置有滚轮，所述滚轮与所述推动件的端部接触；

或所述推动件靠近所述按压件的端部设置有滚轮，所述滚轮与所述按压件的端部接触。

设置滚轮，降低了按压件和推动件之间的摩擦，提高了按压件和推动件的寿命，同时使得按压件和推动件的运动更加平滑，避免了卡滞。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，还包括对所述按压件施加复位的力的第二弹性件。

在推动件推动按压件复位时，可能会因为按压件与插座部之间的配合不当导致按压件被卡住，从而无法有效的实现按压件的复位。为此，设置第二弹性件，第二弹性件辅助推动件使按压件复位，从而改善按压件无法复位的问题。

本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本发明的充电离合器，在用电设备充电时断开其他电路使其免于被电池发热所影响，从而避免其他电路的故障或损坏；同时，还能够在不充电时自动连通其他电路，使用电设备能够正常的工作。

2.采用弹性元件作为换向装置，有利于简化结构，提高工作可靠性。

3.相对于推动件，对称的设置第一弹簧和第二弹簧，使连接件的受力均衡，无需设置额外的导向装置即可使连接件能够稳定的在与推动件的运动方向相反的方向上运动，提高工作可靠性。

4.连接件上开设有供第一弹簧和第二弹簧通过的长条孔，第一弹簧和第二弹簧分别与长条孔的两端连接，推动件贯穿所述长条孔。上述结构使第一弹簧和第二弹簧伸张过程中产生的分力被抵消，使得连接件无需由支撑面支撑或与支撑面产生较小摩擦的基础上，即可在与推动件的运动方向相反的方向上运动，进一步提高了工作可靠性，避免了连接件因与支撑面剧烈摩擦导致的寿命缩短。

5.按压件的移动方向与推动件的移动方向相同；使得按压件能够直接带动推动件移动，结构简单，易于制造。

6.按压件和推动件通过斜面配合实现运动的传递，减小了平面空间占用，使得充电离合器在用电设备中能够更加灵活的布置。

7.设置滚轮，降低了按压件和推动件之间的摩擦，提高了按压件和推动件的寿命，同时使得按压件和推动件的运动更加平滑，避免了卡滞。

8.设置第二弹性件，第二弹性件辅助推动件使按压件复位，改善了按压件无法复位的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例中充电离合器的充电状态示意图；

图2为本发明实施例中充电离合器的未充电状态示意图；

图3为本发明实施例中充电离合器未充电状态时按压件和推动件的状态图；

图4为本发明实施例中充电离合器充电状态时按压件和推动件的状态图；

图5为推动件的立体结构示意图；

图6为连接件的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中另一种充电离合器的结构示意图；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：

100-插座部，101-安装表面，102-导电插孔，103-滑槽，200-按压件，201-弹簧B，300-推动件，301-第一杆件，302-支撑块，303-连接板，304-滚轮，305-第一凸起，306-第二凸起，400-盒体，500-弹簧A，600-连接件，601-长条孔，700-换向装置，701-第一弹簧，702-第二弹簧，703-第一电磁铁组件，704-第二电磁铁组件，705-第一接近传感器，706-第二接近传感器，800-导电部，801-第一导电件，802-第二导电件，900-限位部，901-第一限位件，902-第二限位件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

对于采用可充电的电池供电的用电设备，其具备与供电插头连接的接口。而现有的接口只能与用电设备的充电电路连接，在充电过程中，用电设备的其他电路处于导通状态。充电过程中，电池发热，易导致处于导通状态的其他电路产生故障甚至损坏。

为了使上述问题得到改善，本实施例提供一种充电离合器。需要说明的是，本实施例为了使本领域技术人员能够更加清楚的理解充电离合器，采用将充电离合器用于电动自行车进行说明，这并不意味着充电离合器只能用于电动自行车。充电离合器能够用于各种不同的用电设备，例如，电动摩托车、电动汽车等。

本实施例中所述的前方为图1和图2中的上方、图3和图4中的左方；本实施例中所述的后方为图1和图2中的下方、图3和图4中的右方。

如图1所示，充电离合器包括盒体400，盒体400用于容纳充电离合器的零部件。但是盒体400并非必须的，例如将所有零部件直接安装在电动自行车中预留的安装空间内同样能够得到充电离合器。下面，为了方便描述，充电离合器的零部件均被盒体400容纳内。

充电离合器包括按照在盒体400上的插座部100，插座部100具备一个安装表面101，安装表面101上设置有导电插孔102。导电插孔102与电动自行车的充电电路连接。在使用过程中，供电插头插入导电插孔102中，从而对电动自行车的充电电池进行充电。本实施例中的导电插孔102为两孔的插孔，自然在充电离合器用于其它用电设备时，导电插孔的形式能够根据用电设备的供电需求进行灵活选择。

在安装表面101上开设有贯穿插座部100的滑槽103，条状的按压件200通过滑槽103活动的贯穿插座部100。在供电插头插入导电插孔102时，按压件200被供电插头压下。

如图5所示，充电离合器还包括推动件300，推动件300整体为杆状，其包括第一杆件301、支撑块302和连接板303，第一杆件301与支撑块302连接，连接板303设置于第一杆件301与支撑块302的连接处。支撑块302用于支撑推动件300在盒体400的底面上滑动。推动件300与安装表面101平行。推动件300的移动方向与按压件200的移动方向垂直。如图3和图4所示，推动件300位于按压件200的下方，支撑块302的端部与按压件200的端部接触，且采用斜面配合。此处的斜面配合是指，按压件200的端部具备斜面，或支撑块302的端部具备斜面，也可以是按压件200的端部和支撑块302的端部同时具备相互契合的斜面。如此，在按压件200被压下时，能够通过斜面配合使得推动件300向后移动。图1即示出了推动件300向后移动后的状态。

如图2所示，充电离合器还包括第一弹性件，在本实施例中，第一弹性件为弹簧A500。当然，其他弹性材料也可以用于构成第一弹性件，例如弹性橡胶等。弹簧A500套于第一杆件301上，弹簧A500的一端与连接板303连接，弹簧A500的另一端被固定在盒体400的壁上。如此，在推动件300向后移动的过程中，弹簧A500被压缩。在供电插头被拔出后，按压件200不受外力，弹簧A500伸张使推动件300向前移动。推动件300通过与按压件200的斜面配合使按压件200复位。图2即示出了推动件300向前移动后的状态。

如图1所示，充电离合器还包括连接件600和换向装置700。如图1和图6所示，连接件600为条状，由导电材料构成。连接件600上开设有长条孔601，推动件300通过长条孔601贯穿连接件600。

换向装置700为弹性元件，例如弹性塑料或弹簧等。在本实施例中，换向装置700为弹簧，弹簧包括第一弹簧701和第二弹簧702。第一弹簧701的一端与连接板303连接，第一弹簧701的另一端与长条孔601的左端连接，第二弹簧702的一端与连接板303连接，第二弹簧702的另一端与长条孔601的右端连接。第一弹簧701和第二弹簧702与连接板303的连接处构成第一连接点，第一弹簧701和第二弹簧702与连接件600的连接处构成第二连接点。第一弹簧701和第二弹簧702相对于推动件300对称设置。

如图1所示，充电离合器还包括固定在盒体400底面上的导电部800。导电部800包括第一导电件801和第二导电件802，第一导电件801和第二导电件802相互不接触，导电部800处于断开状态，电流不能通过导电部800传导。第一导电件801和第二导电件802均具备能够与连接件600接触的端部，该端部位于连接件600的后。第一导电件801和第二导电件802与电动自行车中除充电电路外的其他电路连接，例如第一导电件801和第二导电件802与电动自行车的控制电路连接，断开的导电部800使控制电路不导通。

如图1所示，充电离合器还包括固定在盒体400底面上的限位部900。限位部900包括第一限位件901和第二限位件902，第一限位件901和第二限位件902能够与连接件600接触，第一限位件901和第二限位件902位于连接件600的前方。

在供电插头插入导电插孔102中时，按压件200被压下时，推动件300向后移动，第一连接点逐渐靠近第二连接点，第一弹簧701和第二弹簧702被压缩，连接件600的两端被第一弹簧701和第二弹簧702压紧在第一导电件801和第二导电件802的端部上。随着推动件300向后移动，第一连接点移动至与第二连接点最近的位置，然后如图2所示，第一连接点远离第二连接点，第一弹簧701和第二弹簧702从长条孔601中通过。此时第一弹簧701和第二弹簧702向前伸张，带动连接件600脱离第一导电件801和第二导电件802并向前运动，连接件600被第一弹簧701和第二弹簧702压紧在第一限位件901和第二限位件902上。如此，在对电动自行车进行充电时，电动自行车的控制电路不导通，从而避免充电过程中控制电路被电池发热所影响而导致的控制电路故障或损坏。

在拔出供电插头后，如图1所示，按压件200不受外力，弹簧A500使推动件300向前移动，推动件300使按压件200复位。在推动件300向前移动的过程中，第一连接点逐渐靠近第二连接点，第一弹簧701和第二弹簧702被压缩，在第一连接点移动至与第二连接点最近的位置后，第一连接点远离第二连接点，此时第一弹簧701和第二弹簧702向后方伸张，带动连接件600脱了力第一限位件901和第二限位件902并向后运动，连接件600被第一弹簧701和第二弹簧702压紧在第一导电件801和第二导电件802的端部。如此，在不充电时，电动自行车的控制电路自动导通，电动自行车能够正常工作。

采用本实施例中的连接件600和换向装置700，使得换向装置700在伸张时产生的除向前和向后的力之外的分力能够被抵消，从而保证连接件600能够稳定的向前或向后移动。同时这样的结构使得连接件600无需由盒体400的底面支撑或与盒体400的底面产生较小摩擦的基础上，即可在与推动件300的运动方向相反的方向上运动，进一步提高了工作可靠性，避免了连接件600因与支撑面剧烈摩擦导致的寿命缩短。

当然，连接件600上也可以不开设长条孔601，推动件300从长条孔601上方跨过，如此换向装置700伸张时产生的指向盒体400底面的力不能被抵消，需要连接件600被盒体400的底面支撑以实现连接件600向前或先后移动。连接件600与盒体400的底面之间具有较大的摩擦。

换向装置700也可以只设置一个弹簧，如此需要能够与连接件600相配合的导向结构，以避免连接件600在偏离向前或向后的移动方向。导向结构可以是设置在盒体400底面上的，从前向后延伸的导向槽，连接件600与导向槽配合，以此现在连接件600只能在向前或向后的方向上移动。

需要说明的是，按压件200和推动件300之间可以不采用斜面配合。例如使插座部100的安装表面101与推动件300垂直，按压件200通过安装表面101活动贯穿插座部100，则按压件200的移动方向和推动件300的移动方向相同，按压件200和推动件300在同一直线上。如此，按压件200的运动能够直接传递至推动件，无效额外的斜面配合转化，其结构更加简化。但是这样会增加供电接口的平面空间占用。而采用上文所述的按压件200和推动件300之间采用斜面配合的结构，虽然结构相对复杂，但是工作时，按压件200的垂直运动转化成推动件300的直线运动，降低了充电离合器的平面空间占用，更利于充电离合器的灵活布置。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例采用不同的换向装置。

如图7所示，换向装置700包括第一电磁铁组件703、第二电磁铁组件704、第一接近传感器705和第二接近传感器706。第一接近传感器705与第一电磁铁组件703电连接，第二接近传感器706与第二电磁铁组件704电连接。

第一电磁铁组件703布置于连接件600的前方，第二电磁铁组件704布置于连接件600的后方。

支撑块302的侧面设置有第一凸起305和第二凸起306。在推动件300向后运动至行程末端时，第一凸起305靠近第一接近传感器705，第一接近传感器705被触发并控制第一电磁铁组件703产生磁力，以吸引连接件600脱离导电部800并向前移动至限位部900处。在推动件300向前运动至行程末端时，第二凸起306靠近第二接近传感器706，第二接近传感器706被触发并控制第二电磁铁组件704产生磁力，以吸引连接件600脱离限位部900并向后移动至导电部800处。

实施例3：

本实施例在实施例1或2的基础上，进行进一步说明。

如图3和图4所示，在支撑块302的端部设置滚轮304，滚轮304与按压件200底端的斜面接触。如此，降低了按压件200和推动件300之间的摩擦，提高了按压件200和推动件300的寿命，同时使得按压件200和推动件300的运动更加平滑，避免了卡滞。

自然，滚轮也可以被设置在按压件200的端部，并使其与支撑块302端部的斜面接触。

实施例4：

本实施例在实施例1、实施例2或实施例3的基础上，进行进一步说明。

在推动件300推动按压件200复位时，可能会因为按压件200与插座部100上的滑槽103之间的配合不当导致按压件200被卡住，从而无法有效的实现按压件200的复位。

为此，设置第二弹性件。如图3和图4所示，第二弹性件为弹簧B201，弹簧B201的一端与按压件200的底端连接，弹簧B201的另一端与盒体400的底面连接。在按压件200被按下时，弹簧B201被压缩，在按压件200复位时，弹簧B201伸张以辅助按压件200复位，从而改善按压件200无法复位的问题。

自然，弹性橡胶等具备弹性的材料也能够用于构成第二弹性件。

以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.充电离合器，其特征在于，包括：

具备安装表面的插座部，所述安装表面上设有导电插孔；

通过所述安装表面活动的贯穿所述插座部的按压件；

第一弹性件；

在所述按压件被外力压下时被所述按压件推动向后移动，在所述按压件不受外力时受所述第一弹性件作用力向前移动并推动所述按压件复位的推动件；

连接件和换向装置，所述换向装置被向前或向后移动的所述推动件触发并产生与所述推动件移动方向相反的力，所述连接件被所述相反的力带动相对于所述推动件做反向移动；

分别设置于所述连接件的移动行程两端的限位部和断开的导电部，当所述按压件复位时，所述连接件与所述导电部接触使所述导电部连通，当所述按压件被外力压下时，所述连接件与所述导电部分离。

2.根据权利要求1所述的充电离合器，其特征在于：

所述换向装置为弹性元件，所述连接件通过所述弹性元件与所述推动件连接；向前或向后移动的所述推动件使所述弹性元件在与所述推动件的移动方向相反的方向上伸张，所述连接件的移动由所述弹性元件的伸张造成。

3.根据权利要求2所述的充电离合器，其特征在于：

所述弹性元件与所述推动件的连接位置构成第一连接点；

所述弹性元件与所述连接件的连接位置构成第二连接点；

所述推动件向前或向后移动的过程中，所述第一连接点先靠近所述第二连接点，所述弹性元件被压缩，然后所述第一连接点远离所述第二连接点，所述弹性元件伸张。

4.根据权利要求2或3所述的充电离合器，其特征在于：

所述弹性元件为弹簧。

5.根据权利要求4所述的充电离合器，其特征在于：

所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧；

所述第一弹簧和所述第二弹簧与所述连接件连接，所述第一弹簧和所述第二弹簧与所述推动件连接；

所述第一弹簧和所述第二弹簧相对于所述推动件对称。

6.根据权利要求5所述的充电离合器，其特征在于：

所述连接件上开设有供所述第一弹簧和所述第二弹簧通过的长条孔，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别与所述长条孔的两端连接，所述推动件贯穿所述长条孔。

7.根据权利要求1所述的充电离合器，其特征在于：

所述按压件的移动方向与所述推动件的移动方向相同。

8.根据权利要求1所述的充电离合器，其特征在于：

所述按压件的移动方向与所述推动件的移动方向相互垂直，所述按压件的端部与所述推动件的端部斜面配合。

9.根据权利要求8所述的充电离合器，其特征在于：

所述按压件靠近所述推动件的端部设置有滚轮，所述滚轮与所述推动件的端部接触；

或所述推动件靠近所述按压件的端部设置有滚轮，所述滚轮与所述按压件的端部接触。

10.根据权利要求8所述的充电离合器，其特征在于：

还包括对所述按压件施加复位的力的第二弹性件。