CN108551055B - 一种带有拖拽保护功能的充电枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有拖拽保护功能的充电枪，包括设有内腔的枪体、插头、锁止件和线束，插头与枪体转动连接，插头上套装有扭簧，扭簧的两端分别与枪体和插头连接；插头上有沿插头的转动轴线闭环并倾斜设置的圆周凸轮槽，枪体上有与圆周凸轮槽匹配的凸轮推杆，凸轮推杆置于圆周凸轮槽内；枪体上有置于内腔中的接线端子，插头上有多个水平设置的顶针，接线端子上装有多个接触导体，接触导体与顶针一一对应接触；所述的枪体上滑动插装有插接套，线束与插接套固定连接，线束的一端置于内腔中并与所述接线端子相连接；本发明在满足车辆正常充电使用的同时，还可确保紧急情况下充电枪受到拉力而迅速断电并从车辆上安全弹离。

Description

一种带有拖拽保护功能的充电枪

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是一种带有拖拽保护功能的充电枪。

背景技术

由于技术发展的制约以及天气、充电环境等外部因素的影响，电动汽车的充电过程通常较为缓慢，按充电时长的平均值计算，即便要达到额定电量的50%，一般情况下最快也需要20-30分钟左右；而如此漫长的等待期，极易使驾驶人员产生困怠，或忘记了充电事件本身而专注于其他事情；此外，不同于燃油汽车的加油操作，电动汽车充电一般为无人值守的自助式操作，故不会有工作人员及时提醒充电情况或进行充电枪的拔插操作。

因此，基于上述情形，一旦充电完成或充电时间结束，抑或驾驶人员遇紧急状况，都极有可能会发生开车直接驶离而忘记拔掉充电枪的情况；而由于充电枪都安装有锁止装置，当车辆驶离时，因锁止装置尚未解锁，充电枪无法从车辆上脱离，因而将受到来自车辆的较大拖拽力，不仅可能将充电枪和充电接口拉坏，还有可能直接将电缆拉断，从而酿成严重的安全事故。

发明内容

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种带有拖拽保护功能的充电枪，以解决现有充电枪紧急情况下无法从车辆上脱离的问题。

其解决的技术方案是：包括设有内腔的枪体、安装在枪体左端的插头、安装在枪体上部的锁止件和线束，所述的插头与枪体沿水平轴线转动连接，插头上的右端套装有扭簧，扭簧的两端分别与枪体和插头连接，插头在扭簧的扭力作用下转动并在扭簧的弹力作用下向右移动；所述的插头上有沿插头的转动轴线闭环并倾斜设置的圆周凸轮槽，枪体上有与圆周凸轮槽匹配的凸轮推杆，凸轮推杆置于圆周凸轮槽内，当插头在枪体上转动时，插头在圆周凸轮槽与凸轮推杆的传动作用下产生水平方向的位移；所述的枪体上有置于内腔中的接线端子，插头上有多个水平设置的顶针，接线端子上装有多个接触导体，接触导体与顶针一一对应接触，以实现接线端子与插头之间的电流与数据的导通连接；所述的枪体上滑动插装有插接套且插接套的插入端置于内腔中，线束沿插接套的滑动插装方向贯穿插接套并与插接套固定连接，线束的一端置于内腔中并与所述接线端子相连接，线束的另一端置于内腔外部并与供电电源连结。

本发明结构精巧，操作简单，可满足车辆充电时的正常使用，并可确保紧急情况下充电枪受到拉力而迅速断电并从车辆上安全弹离，有效避免了充电枪和充电接口被拉坏，或线束直接被拉断引发安全事故的情况，降低了可能带来的安全风险。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的A-A剖视图。

图3为本发明的B-B剖视图。

图4为本发明的图2中C部分的放大图。

图5为本发明的轴测图。

图6为本发明的轴测剖视图。

图7为本发明的立体剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括设有内腔的枪体1、安装在枪体1左端的插头2、安装在枪体1上部的锁止件3和线束4，所述的插头2与枪体1沿水平轴线转动连接，插头2上的右端套装有扭簧5，扭簧5的两端分别与枪体1和插头2连接，插头2在扭簧5的扭力作用下转动并在扭簧5的弹力作用下向右移动；所述的插头2上有沿插头2的转动轴线闭环并倾斜设置的圆周凸轮槽6，枪体1上有与圆周凸轮槽6匹配的凸轮推杆7，凸轮推杆7置于圆周凸轮槽6内，当插头2在枪体1上转动时，插头2在圆周凸轮槽6与凸轮推杆7的传动作用下产生水平方向的位移；所述的枪体1上有置于内腔中的接线端子8，插头2上有多个水平设置的顶针9，接线端子8上装有多个接触导体10，接触导体10与顶针9一一对应接触，以实现接线端子8与插头2之间的电流与数据的导通连接；所述的枪体1上滑动插装有插接套11且插接套11的插入端置于内腔中，线束4沿插接套11的滑动插装方向贯穿插接套11并与插接套11固定连接，线束4的一端置于内腔中并与所述接线端子8相连接，线束4的另一端置于内腔外部并与供电电源连结。

作为优选，所述的锁止件3可左右转动地安装在枪体1上，锁止件3的左端有向下凸出的锁扣12和圆弧凸台13，圆弧凸台13置于锁扣12的右侧，枪体1上有可向左滑出枪体1的滑块14，滑块14置于圆弧凸台13右侧并与圆弧凸台13接触，枪体1上有置于枪体1外围的的至少一个水平设置且可向左滑出枪体1的顶出杆15，滑块14与顶出杆15相连接；所述的枪体1上有与顶出杆15一一对应并垂直于顶出杆15长度方向滑动的楔形块16，顶出杆15上有与楔形块16的楔形端匹配的卡槽17，楔形块16上套装有第一弹簧18，在第一弹簧18的弹力作用下，楔形块16向靠近顶出杆15的方向滑动使楔形块16的楔形端滑动至卡槽17内，顶出杆15受到楔形块16的阻挡而无法向左滑动，顶出杆15的右端与枪体1经蓄力弹簧19相连接；所述的内腔中有与顶出杆15一一对应的拉绳20，拉绳20的一端与楔形块16相连接，拉绳20的另一端与插接套11相连接，当插接套11向枪体1外部滑动时，拉绳20被拉紧并拉动楔形块16向远离顶出杆15的方向滑动使楔形端与卡槽17分离，顶出杆15在蓄力弹簧19的弹力作用下向左滑出枪体1，滑块14随顶出杆15同时滑动并推动圆弧凸台13使锁止件3的左端向上转动，锁扣12随之向上移动并与插座上的锁孔分离，完成解锁操作；同时，顶出杆15的左端与插座产生挤压接触使顶出杆15的移动被阻挡，此时在蓄力弹簧19的弹力作用下，枪体1向右运动并带动插头2同时运动，插头2从插座上被拔出。

作为优选，所述的接线端子8的左端面与插头2的右端面接触，插头2的右端面装有与顶针9一一导通相连的弹簧探针，接线端子8的左端面装有与弹簧探针一一对应的接触导体10，扭簧5的弹力作用于插头2上使插头2与接线端子8挤压接触，进而使弹簧探针与接触导体10挤压接触，以实现接线端子8与插头2之间的电流与数据的可靠导通连接。

作为优选，所述的线束4的置于内腔中的一端与所述接线端子8插接相连，插接套11与枪体1经球头柱塞结构实现滑动定位连接，当插接套11受到外力而向枪体1外部滑动时，线束4与接线端子的插接部受到拉力而分离。

作为优选，所述的插接套11上有设置于插接套11与枪体1的滑动接触部的限位挡块21，枪体1上有与限位挡块21匹配的限位滑槽22，限位滑槽22内有第二弹簧23，第二弹簧23的一端与限位挡块21接触，第二弹簧23的另一端与枪体1接触，在第二弹簧23的弹力作用下，插接套11向内腔方向滑动使限位挡块21与限位滑槽22的靠近内腔的一端挤压接触。

作为优选，所述的枪体1上有置于锁止件3下方的第三弹簧24，锁止件3在第三弹簧24的弹力作用下逆时针转动使锁止件3的左端产生向下的压力，进而使锁止件3左端设置的锁扣12卡紧在充电插座上。

作为优选，所述的枪体1上有置于锁止件3上方的压柄25，压柄25的一端可转动地安装在枪体1上，压柄25的另一端与锁止件3的右端接触，当压柄25在枪体1上转动使压柄25的另一端向下运动时，锁止件3的右端受到压柄25的压力而向下运动使锁止件3顺时针转动，锁止件3的左端随即向上运动，锁扣12与充电插座分离，完成锁止件3的解锁操作；同时，当压柄25采用绝缘材质时，能够有效避免操作时可能会产生的漏电或触电事故。

作为优选，所述的枪体1上安装有握柄26。

作为优选，所述的滑块14与顶出杆15经弧形杆27连接，枪体1上有可供弧形杆27向左滑出枪体1的让位滑槽。

作为优选，所述的枪体1上有与楔形块16一一对应匹配的容置滑槽28，楔形块16和第一弹簧18置于容置滑槽28内，枪体1上有与楔形块16滑动方向一致并一一对应的导向槽29，所述内腔与容置滑槽28经导向槽29相连通，拉绳20的一端穿过导向槽29而与楔形块16向连接；当拉绳20拉紧时，拉绳20经过导向槽29后产生拉力方向的改变，确保楔形块16被可靠拉动。

作为优选，所述的置于内腔中的线束4在内腔中弯曲或卷绕设置，可避免插接套11向枪体外部方向滑动时，置于内腔中的线束4承受拉力而导致线束4或线束4与插头2的连接处产生损坏。

本发明正常使用时与普通的充电枪操作一致，握紧握柄26将插头2插入充电插座中即可，在插头2插入过程中，锁扣12上设置的楔形面受到充电插座的阻挡而使锁止件3产生顺时针转动，当锁扣12滑动至锁止位置时，第三弹簧24的弹力使锁止件3逆时针转动，锁扣12向下运动而扣入锁止位置，充电枪被固定在充电插座上，插头2上的插针与充电插座中的导体接触，开始充电。

当充电完成时，向下按压压柄25，压柄25在枪体1上产生转动使压柄25的另一端压迫锁止件3的右端，锁止件3产生顺时针转动，锁止件3的左端随即向上运动，锁扣12与充电插座分离，完成锁止件3的解锁操作，此时拔出插头2即可将充电枪与充电插座分离。

当充电完成后忘记拔掉充电枪而直接开车驶离时，置于内腔外部的线束4被拉直并承受来自汽车的牵引拉力，由于插头2插装在充电插座上无法转动，线束4受到的拉力传递至插接套11上使插接套11受到与插接套11的滑动方向不一致的拉力，该拉力经插接套11作用于枪体1和插头2上，使充电枪自身受到偏转扭力而产生转动趋势，而本发明中的枪体1与插头2为转动连接，因此可以保证在插头2保持不动的情况下，枪体1与插接套11产生转动以适应不同方向的拉力，避免插头2和充电插座的损坏；同时，在枪体1与插头2之间产生相对转动时，由于圆周凸轮槽6与凸轮推杆7的传动引导作用，枪体1与插头2之间产生相对位移使接线端子8与插头2分离，因此，弹簧探针与接触导体产生错位并逐渐远离，顶针9上不再有电流通过，完成充电枪的内部断电操作。

当枪体1与插接套11转动至插接套11的滑动方向与拉力方向接近时，插接套11因受到拉力而产生向枪体1外部方向移动的趋势，同时该拉力经限位挡块21传递至第二弹簧23上，并使第二弹簧23产生压缩趋势；当拉力克服第二弹簧23的弹力时，第二弹簧23被压缩，插接套11产生向枪体1外部方向的滑动；在此过程中，由于置于内腔中的线束4弯曲或卷绕设置，因此该部分线束4不会被完全拉直，避免了该部分线束4将拉力传递至线束4与插头2的连接处导致充电枪损坏；同时，在插接套11向枪体1外部方向滑动的过程中，拉绳20逐渐绷紧，拉绳20的与楔形块16连接的一端经过导向槽29的导向作用后，将拉绳20受到的拉力方向改变为与楔形块16的滑动方向一致，因此，楔形块16在拉绳20的拉动下向远离顶出杆15的方向滑动使楔形端与卡槽17分离，顶出杆15在蓄力弹簧19的弹力作用下向左滑出枪体1，滑块14在弧形杆27的带动下随顶出杆15同时滑动并推动圆弧凸台13使锁止件3的左端向上转动，锁扣12随之向上移动并与插座上的锁孔分离，完成解锁操作；同时，顶出杆15的左端与插座产生挤压接触使顶出杆15的移动被阻挡，此时在蓄力弹簧19的弹力作用下，枪体1向右运动并带动插头2同时运动，插头2从插座上被弹出，充电枪与车辆完全脱离，同时，在扭簧5的扭力作用下，插头2与枪体1之间转动复位，弹簧探针与接触导体再次挤压接触，可保证再次使用要求。

此外，当锁止件3或压柄25失效导致插头2无法脱离充电插座时，同样可以利用本发明的上述工作原理，通过对线束4或插接套11施加一定的拉力实现充电枪的解锁操作，避免充电枪无法脱离车辆给车主带来困扰和危险。

当上述充电枪的紧急脱离操作完成后，只需将顶出杆15再次插入枪体1中即可，顶出杆15向右也即向枪体1中滑动时，蓄力弹簧19被压缩，楔形块16的楔形端受到顶出杆15的挤压而滑入容置滑槽28内，当顶出杆15滑动至卡槽17与楔形块16的位置对应时，楔形块16在第一弹簧18的弹力作用下产生滑动使楔形端滑动至卡槽17内，顶出杆15被楔形块16锁止在当前位置而无法向左滑动；同时，插接套11在第二弹簧23的弹力作用下滑动复位，而线束4的重力不足以克服第二弹簧23的弹力，因此插接套11不会脱离枪体1，保证正常使用时的安全性。

本发明结构精巧，操作简单，不仅可满足车辆充电时的正常使用，还可以确保紧急情况下充电枪受到拉力而迅速断电并从车辆上安全弹离，有效避免了充电枪和充电接口被拉坏，或线束直接被拉断引发安全事故的情况，降低了线束受到外力拉扯而可能带来的安全风险。

此外，由于车辆驶离的方向难以预测，因此来自车辆的拉力方向也存在较大的不确定性，当借助车辆行驶时的拉力直接将充电枪拉出时，可能会因拉力方向与充电枪拔出方向夹角过大导致充电枪与充电插座之间产生较大的侧向压力而损坏充电枪或充电接口；而本发明中顶出杆的弹出方向稳定可控，不仅可以确保充电枪被迅速弹出，还可以有效避免上述情况下对充电枪或充电接口产生的损坏。

Claims (9)

1.一种带有拖拽保护功能的充电枪，包括设有内腔的枪体（1）、安装在枪体（1）左端的插头（2）、安装在枪体（1）上部的锁止件（3）和线束（4），其特征在于，所述的插头（2）与枪体（1）转动连接，插头（2）上套装有扭簧（5），扭簧（5）的两端分别与枪体（1）和插头（2）连接；所述的插头（2）上有沿插头（2）的转动轴线闭环并倾斜设置的圆周凸轮槽（6），枪体（1）上有与圆周凸轮槽（6）匹配的凸轮推杆（7），凸轮推杆（7）置于圆周凸轮槽（6）内；所述的枪体（1）上有置于内腔中的接线端子（8），插头（2）上有多个水平设置的顶针（9），接线端子（8）上装有多个接触导体（10），接触导体（10）与顶针（9）一一对应接触；所述的枪体（1）上滑动插装有插接套（11），线束（4）与插接套（11）固定连接，线束（4）的一端置于内腔中并与所述接线端子（8）相连接；所述的锁止件（3）可左右转动地安装在枪体（1）上，锁止件（3）的左端有向下凸出的锁扣（12）和圆弧凸台（13），枪体（1）上有可向左滑出枪体（1）的滑块（14），滑块（14）置于圆弧凸台（13）右侧并与圆弧凸台（13）接触，枪体（1）上有至少一个水平设置且可向左滑出枪体（1）的顶出杆（15），滑块（14）与顶出杆（15）相连接；所述的枪体（1）上有与顶出杆（15）一一对应并垂直于顶出杆（15）长度方向滑动的楔形块（16），顶出杆（15）上有与楔形块（16）的楔形端匹配的卡槽（17），楔形块（16）上套装有第一弹簧（18），在第一弹簧（18）的弹力作用下，楔形块（16）的楔形端滑动至卡槽（17）内，顶出杆（15）与枪体（1）经蓄力弹簧（19）相连接；所述的内腔中有与顶出杆（15）一一对应的拉绳（20），拉绳（20）的一端与楔形块（16）相连接，拉绳（20）的另一端与插接套（11）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，接线端子（8）的左端面与插头（2）的右端面接触，插头（2）的右端面装有与顶针（9）一一导通相连的弹簧探针，接线端子（8）的左端面装有与弹簧探针一一对应的接触导体（10），弹簧探针与接触导体（10）挤压接触。

3.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，线束（4）的置于内腔中的一端与所述接线端子（8）插接相连，插接套（11）与枪体（1）经球头柱塞结构实现滑动定位连接。

4.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，插接套（11）上有设置于插接套（11）与枪体（1）的滑动接触部的限位挡块（21），枪体（1）上有与限位挡块（21）匹配的限位滑槽（22），限位滑槽（22）内有第二弹簧（23），第二弹簧（23）的一端与限位挡块（21）接触，第二弹簧（23）的另一端与枪体（1）接触，在第二弹簧（23）的弹力作用下，插接套（11）向内腔方向滑动使限位挡块（21）与限位滑槽（22）的靠近内腔的一端挤压接触。

5.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，枪体（1）上有置于锁止件（3）下方的第三弹簧（24），锁止件（3）在第三弹簧（24）的弹力作用下逆时针转动使锁止件（3）的左端产生向下的压力。

6.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，枪体（1）上有置于锁止件（3）上方的压柄（25），压柄（25）的一端可转动地安装在枪体（1）上，压柄（25）的另一端与锁止件（3）的右端接触。

7.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，枪体（1）上安装有握柄（26）。

8.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，滑块（14）与顶出杆（15）经弧形杆（27）连接，枪体（1）上有可供弧形杆（27）向左滑出枪体（1）的让位滑槽。

9.根据权利要求1所述的一种带有拖拽保护功能的充电枪，其特征在于，枪体（1）上有与楔形块（16）一一对应匹配的容置滑槽（28），楔形块（16）和第一弹簧（18）置于容置滑槽（28）内，枪体（1）上有与楔形块（16）滑动方向一致并一一对应的导向槽（29），所述内腔与容置滑槽（28）经导向槽（29）相连通，拉绳（20）的一端穿过导向槽（29）而与楔形块（16）向连接。