CN109149261A - 一种充电插座用电子锁、充电插座及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电插座用电子锁、充电插座及电动车辆。电动车辆包括车体及安装在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体、锁销以及在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组，通过设置换向轮组，通过换向轮组对拉绳进行换向，避免拉绳倾斜拉动拉绳时因拉绳摩擦出线的侧壁而导致摩擦力较大的问题，使得用户在任意方向拉动拉绳时均能十分轻便，对于电子锁在狭窄不便的环境中安装的情况，其任意方向均可拉线的设计将大大方便用户的使用。

Description

一种充电插座用电子锁、充电插座及电动车辆

技术领域

本发明涉及一种充电插座用电子锁、充电插座及电动车辆。

背景技术

电动车辆充电时，需要将带有电缆线的充电枪插入安装在电动车辆上的充电插座，并在插合到位以后再接通电源，实现充电，充电完毕后将充电枪从充电插座中拔出即可。为了防止在充电过程中充电枪被误拔出而造成的安全事故，需要在充电插座和充电枪之间设置锁合装置。现有一般采用在充电插座上安装电子锁，通过电控控制电子锁的锁销与充电枪上的锁孔插接和脱离以实现充电枪和充电插座的锁止和解锁。但是采用电控控制电子锁的解锁与锁止必须依赖电力，一旦出现供电故障，将导致电子锁无法通过电控控制锁销解锁或锁止。因此，根据GB/T 20234.1-2015等相关标准要求须增加手动解锁机构。

目前市面上常见的手动解锁机构采用拉绳拉动锁销进行解锁，拉绳一般直接从电子锁的尾部引出，需要手动解锁时需要手持拉绳沿着电子锁锁销移动方向向后进行拉线，由于电子锁安装在充电插座上的空间狭小，向后拉线操作十分不便，如果操作人员从垂直锁销的插接方向进行拉线时，则会存在另一个问题，即拉线方向与拉绳在壳体内部的一段形成折弯，由于拉绳与壳体之间一般设有密封结构，摩擦力较大，若拉绳不是沿着锁销的插接方向拉线，将导致拉绳与壳体的密封结构之间的摩擦力更大，拉线十分困难，甚至可能会导致拉绳被拉断，十分不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以从任意方向拉线且拉线阻力较小的电子锁；本发明的目的还在于提供安装有上述电子锁的充电插座和电动车辆。

为实现上述目的，本发明的电子锁采用如下技术方案：电子锁包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

本发明的充电插座采用如下技术方案：充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

本发明的电动车辆采用如下技术方案：电动车辆包括车体及设在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

本发明的有益效果是：电动车辆包括车体及安装在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体、锁销以及在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组，通过设置换向轮组，通过换向轮组对拉绳进行换向，避免拉绳倾斜拉动拉绳时因拉绳摩擦出线的侧壁而导致摩擦力较大的问题，使得用户在任意方向拉动拉绳时均能十分轻便，对于电子锁在狭窄不便的环境中安装的情况，其任意方向均可拉线的设计将大大方便用户的使用。

进一步地，通过滚轮的换向使得拉绳与换向轮组为滚动摩擦配合，相对于滑动摩擦而言十分省力。

进一步地，拉杆的设置方便壳体与拉杆之间的密封。

进一步地，到位检测装置的设置可方便用户得知电子锁的状态，确保电子锁使用时的安全性，也方便电子锁出现故障时及时得到信息并及时维修。

进一步地，通过磁感应的非接触方式进行到位检测，相对于传统机械式的触碰方式其使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的电动车辆的实施例中的电子锁的内部结构示意图；

图2为图1的仰视示意图；

图3为图1中电子锁的进一步剖视的机构示意图；

图4为图1的右视示意图；

图中：1-壳体，2-电磁铁，31-锁销，32-铁芯，4-定位销，5-磁感应传感器，6-球头，7-磁铁，8-挡台，9-拨动件，10-复位弹簧，11-套管，12-拉绳，13-换向轮组，131-滚轮，132-销轴，133-阻挡销，134-U形板，14-接插件，15-拉杆，16-导向套，17-连接盒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的电动车辆的具体实施例，电动车辆包括车体，车体上安装有充电插座，充电插座包括插座本体和安装在插座本体上的电子锁，车体、充电插座均为现有技术，不再赘述，下面针对主要改进的电子锁进行描述。

如图1-4所示，电子锁包括壳体1，壳体1整体呈矩形的空心壳状，壳体1上设有用于与充电插座固定连接的连接孔，通过螺栓固定在插座本体上。壳体1内安装有动作机构，本实施例采用电磁铁2，通过线圈的通断电控制铁芯32的伸缩动作，铁芯32作为动作机构的输出端。铁芯32活动连接有锁销31，锁销31用于与铁芯连接或者直接将铁芯作为锁销的第二段，或者锁销具有两段，两段之间活动连接，其中一段与铁芯固定连接或者活动连接。本实施例中锁销与铁芯通过球头连接，在其他实施例中，锁销与铁芯也可采用铰接轴铰接，或者通过分别设在锁销和铁芯上的矩形凹槽和矩形凸台的间隙配合。此处的“活动连接”是指在推力方向上（锁销的移动方向）进行推拉，在垂直推力方向上可以自由活动，锁销31用于与充电枪上的锁孔插接配合以实现充电插座与充电枪的解锁和锁定。如图3所示，锁销与铁芯的具体连接方式为：铁芯的端部具有球头，锁销的端部具有环形凸台，球头和环形凸台均位于一个连接盒17内，连接盒17具有两个穿孔，穿孔的直径与铁芯和锁销的直径基本一致，连接盒17内具有一个变大的圆柱形空间，圆柱的直径比球头和环形凸台的直径都大，以便铁芯的球头和锁销的环形凸台仅可以在轴向顶压配合，而在径向可以微量浮动。在其他实施例中，铁芯和锁销的端部均设置球头或者均设置环形凸台。其中铁芯32与电磁铁2耦合，锁销31可伸出壳体1并与充电枪的锁孔插接配合。壳体1上固设有导向套16，锁销31从导向套16中穿过，导向套16与锁销31精密滑动配合，实现对锁销31的导向和位置校正，防止锁销31从壳体1内伸出时偏斜，导向套16的设置确保了锁销31从壳体1上伸出时的准确度。但是决定锁销31能够插入锁孔的另一个重要因素是电子锁相对于插座本体的安装精度，为了保证该安装精度，在壳体1的前端面向外延伸有两个定位销4，定位销4分别位于锁销31的两侧，定位销4固定在壳体1上，伸出的一端用于与插座本体上的定位孔精密配合，实现电子锁的精准定位。

为了能够及时得知电子锁的解锁和锁定的到位信息，壳体1内还安装有到位检测装置，本实施例采用磁感应传感器5与磁铁7配合的非接触检测方式进行检测，具体为在连接盒17内部或外部靠近外侧的位置设置磁铁7，相应地，在壳体1内对应锁销31的解锁位和锁定位时磁铁7所对应的位置处设置磁感应传感器5，通过磁感应传感器5与磁铁7靠近时的感应磁场提供一个到位信号，磁感应传感器5可将到位信号反馈给控制器，以便通知用户。

电子锁还包括手动解锁机构，手动解锁机构的设置可满足断电情况下或者电路出现故障时的正常解锁需求，手动解锁机构包括与锁销31固定连接的挡台8，挡台8自铁芯32的某处向垂直轴线的方向延伸，挡台8移动时锁销31即可跟随其移动，手动解锁机构还包括与电磁铁2并排设置的套管11，套管11的一端与壳体1的后壁固定，另一端向壳体1的前端延伸，套管11的前端上连接有继续向壳体1的前端延伸的复位弹簧10，复位弹簧10采用压簧，复位弹簧10的前端连接有L形的拨动件9，拨动件9为板件，弯折后的一边与挡台8在朝向锁销31缩回的方向上顶推配合，拨动件也可由两块板垂直连接，但拨动件9与挡台8之间不连接也不固定，以便在手动解锁后拨动件9依靠弹簧力回位时不会带动锁销31随其一起动作。套管11内还设有拉杆15，拉杆15的一端与拨动件9连接，另一端穿出壳体1后与拉绳12连接。拨动件9与拉绳12连接，拉杆15与壳体1之间为滑动密封配合，即在拉杆15穿出壳体1的位置处设置密封件为其密封，提高其防水防尘性能。壳体1内还设有防止拉绳12拉出过长的限位结构。

壳体1的后壁外部还安装有换向轮组13，换向轮组13包括U形板134，壳体外侧设有连接柱，U形板通过螺钉与连接柱连接，使U形板相对于壳体固定，U形板134固定在壳体的远离锁销的一侧，且位于该侧的拉绳的出线位附近，U形板134的开口背对壳体，U形板134的两个侧壁之间通过销轴132连接有滚轮131，滚轮131套在销轴132上并可相对于销轴132转动，滚轮131的上侧即靠近U形板134的开口的一侧设有与销轴132并列的阻挡销133。滚轮131中间开设有环形凹槽，环形凹槽用于容纳并卡住拉绳，阻挡销133可防止拉绳从U形板134的上部脱出。拉绳径向分别被滚轮131、阻挡销133限位，以便于拉绳经过换向轮组13后可以从任意方向拉线。壳体呈矩形，拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

如图3所示，拉杆15滑动装配在壳体上，拉杆15的前端与拨动件连接，拉杆15的尾端伸出壳体之外，拉绳从拉杆15的尾端伸出，U形板134上还设有限位环，限位环位于滚轮131与拉杆15的尾端之间，拉绳从限位环中穿过，然后被限位环导向限位，然后拉绳绕过滚轮131，实现再次换向。换向轮组13的设置可防止拉绳在限位环处因拉绳被倾斜拉动时与限位环的一侧侧壁摩擦而导致拉绳拉动困难的问题，拉绳经过换向轮组13后可改变方向，且拉绳与换向轮组13之间为滚动摩擦，使得拉绳从任意方向拉线时均比较轻松、省力，用户可以从任意方向拉动拉绳，使得拉线操作更加方便，解决了传统仅能从后部直拉线，而从侧面拉线时则会十分费力甚至将拉绳拉断的问题。

为了解锁现有电子锁均从后部将信号线直接甩出，造成后续操作麻烦的问题，在壳体1上设有从壳体1内延伸到壳体1后端之外的接插件14，接插件14为中空管状结构，信号线束集束后从接插件14中穿过，可将所有线束进行整理排布，后续操作中只需要将接插件14对插即可进行操作。

本发明的电动车辆在使用过程中，尤其在充电过程中，充电枪插入充电插座后，控制器控制电子锁的电磁铁2通电，带动铁芯32动作，铁芯32通过球头6及连接盒带动锁销31动作，由于球头6的作用，铁芯32的偏斜量不会传递给锁销31，锁销31的偏斜量则通过导向套进行矫正，使得锁销31可以精准的插入充电枪的锁孔内，实现锁定，此时锁销31上的磁铁7靠近下部设置的磁感应传感器5位置，磁感应传感器5检测到到位信号并将到位信号反馈给控制器，以便及时通知用户知晓，同理，在解锁时，上部的磁感应传感器5也可将到位信号反馈给控制器；当锁定后的电子锁故障或者断电需要紧急解锁时，用户可手动拉动拉绳12，拉绳12拉动拨动件9动作并推动挡台8动作，进而带动锁销31缩回，解锁完成后松开拉绳12，复位弹簧10即可带动拉绳12进行复位；在拉动拉绳12时，由于换向轮组13的存在，用户可以很方便的从任意方向进行拉动。

在其他实施例中，也可不设置拉杆，此时拉绳直接穿过壳体，且拉伸与壳体之间设置密封结构，此时换向轮组直接设置在拉绳从壳体上穿出的出线位置附近即可；换向轮组即可设置在拉绳出线处的右侧，也可设置在左侧，只要换向轮组的位置位于拉绳的换向点位的远离锁销的一侧即可；限位环也可不设置，此时换向点位位于拉杆尾端与拉绳接触处；拨动件通过拉杆和套管以在壳体内导向移动的方式也可替换为拨动件与壳体内壁上设置的导轨进行导向移动配合的方式，此时无需设置拉杆和套管，直接将拉绳与拨动件连接即可；壳体也可通过粘接、焊接或捆绑等其他方式相对于插座本体固定；动作机构也可采用旋转电机与丝杠螺母副的组合或者旋转电机与凸轮滑块的组合或者直线电机等；定位销的数量也可替换为三个或者四个，定位销的位置也可根据需要调整，可均布在四个角上，可呈一定角度布置等；到位检测装置也可替换为行程开关与固定在锁销上的拨杆，通过拨杆拨动行程开关的机械控制开关启闭的方式实现到位检测；连接盒17也可替换为安装板或者一个悬伸的杆件或板件等；压簧也可替换为弹簧片或者拉伸弹簧等，拉伸弹簧也可一端连接在壳体的前壁处，另一端与拉绳连接；拨动件也可替换为折弯的柱子，或者替换为架子等。

本发明的充电插座的实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的充电插座的各实施例相同，不再赘述。

本发明的电子锁的各实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的电子锁的各实施例相同，不再赘述。

Claims (24)

1.电子锁，包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，其特征是，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

2.根据权利要求1所述的电子锁，其特征是，换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

3.根据权利要求2所述的电子锁，其特征是，所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

4.根据权利要求2所述的电子锁，其特征是，所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的电子锁，其特征是，所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

6.根据权利要求5所述的电子锁，其特征是，所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的电子锁，其特征是，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

8.根据权利要求7所述的电子锁，其特征是，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

9.充电插座，包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，其特征是，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

10.根据权利要求9所述的充电插座，其特征是，换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

11.根据权利要求10所述的充电插座，其特征是，所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

12.根据权利要求10所述的充电插座，其特征是，所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

13.根据权利要求9-12任意一项所述的充电插座，其特征是，所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

14.根据权利要求13所述的充电插座，其特征是，所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

15.根据权利要求9-12任意一项所述的充电插座，其特征是，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

16.根据权利要求15所述的充电插座，其特征是，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

17.电动车辆，包括车体及设在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体和锁销，还包括在拉动时可带动锁销缩回的拉绳，其特征是，所述壳体外侧还设有供拉绳绕过以改变拉绳拉动方向的换向轮组。

18.根据权利要求17所述的电动车辆，其特征是，换向轮组包括安装在壳体外部且开口背离壳体设置的U形板，U形板内转动装配有滚轮，U形板的开口处桥设有阻挡销，阻挡销与滚轮之间形成供所述拉绳穿过并绕在滚轮上的容纳空间。

19.根据权利要求18所述的电动车辆，其特征是，所述U形板上设有供拉绳穿过的限位环，所述拉绳在穿过限位环后绕在所述滚轮上。

20.根据权利要求18所述的电动车辆，其特征是，所述壳体外侧设有连接柱，所述U形板通过螺钉与连接柱连接。

21.根据权利要求17-20任意一项所述的电动车辆，其特征是，所述壳体上滑动装配有拉杆，拉杆的外端伸出壳体之外并与所述拉绳连接。

22.根据权利要求21所述的电动车辆，其特征是，所述壳体为矩形，所述拉杆和换向轮组位于矩形壳体宽度方向的同侧。

23.根据权利要求17-20任意一项所述的电动车辆，其特征是，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

24.根据权利要求23所述的电动车辆，其特征是，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。