CN111516521B - 一种新能源汽车充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新能源汽车充电装置。包括装置本体和充电枪，充电枪通过插拔结构与装置本体和/或车辆电性连接，插拔结构包括插槽部以及插头部；插槽部包括阶梯盲孔，阶梯盲孔包括大径孔和小径孔，所述大径孔位于外侧，小径孔的孔壁上设置有两个导电触点；小径孔的孔壁上还设置有两块扇形挡块，阶梯盲孔的孔底和扇形挡块之间还设置有顶板，顶板和阶梯盲孔的孔底之间设置有第一弹性件；插头部包括从内向外依次设置的芯杆、顶推套以及外壳，所述芯杆的外周侧嵌装有两个弧形触片；顶推套可弹出的套设在芯杆和外壳之间；芯杆的端部周侧还设置有两个扇形插片。通过采用本发明的充电装置，避免了充电枪被轻易拔出的情况，保证了充电过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车充电技术领域，特别是涉及一种新能源汽车充电装置。
背景技术
近年来，随着人们对生态环境的日益重视，新能源汽车也逐渐走入大众视野。目前的新能源汽车主要为电动汽车，由于电动汽车主要以电力为驱动动力，电动汽车上均安装有专门用于充电的充电接口，而为了方便电动汽车的充电，城市的地下车库、街道两侧均重新规划布置了专门用于给电动汽车充电的充电装置（充电桩），充电装置上安装有充电枪，当需要充电时，将充电枪插入电动汽车的充电接口即可。
但是目前的充电枪和充电接口大都为插拔式结构，充电枪需要通过与充电接口的摩擦作用进行固定，当充电枪和充电接口长期使用后，充电枪和充电接口很容易出现松脱的问题，这样当充电枪或充电枪连接的充电线受到很小的作用力时即会发生脱落，从而造成充电中断，使得充电的稳定性难以保证。
发明内容
本发明提出一种新能源汽车充电装置，用于解决现有技术中充电枪容易从充电接口处脱落的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
新能源汽车充电装置包括装置本体和充电枪，所述装置本体的相对两侧分别设置有充电门和检修门，所述充电枪通过插拔结构与装置本体和/或车辆电性连接，所述插拔结构包括设置在装置本体和/或车辆上的插槽部以及设置在充电枪上的插头部；
所述插槽部包括阶梯盲孔，所述阶梯盲孔包括直径不同的大径孔和小径孔，所述大径孔位于外侧，所述小径孔的孔壁上设置有两个导电触点，两个导电触点镜像对称设置且均部分可弹出的装配在小径孔的孔壁内；所述小径孔的孔壁上还设置有两块扇形挡块，两块扇形挡块沿着小径孔的周向方向等间隔设置，所述扇形挡块设置在导电触点和阶梯盲孔的孔底之间，所述阶梯盲孔的孔底和扇形挡块之间还设置有顶板，所述顶板和阶梯盲孔的孔底之间设置有用于顶推顶板的第一弹性件；
所述插头部包括从内向外依次设置的芯杆、顶推套以及外壳，所述芯杆的外周侧嵌装有两个弧形触片，两个弧形触片分别用于与各导电触点导电接触、以实现插槽部和插头部的导电连接；所述顶推套可弹出的套设在芯杆和外壳之间，所述顶推套具有用于将两个弧形触片遮挡的遮挡位以及缩回至芯杆和外壳内的收缩位，所述大径孔和小径孔之间设置有阶梯面，所述阶梯面用于在插头部和插槽部插卡装配时将顶推套顶推至收缩位；所述芯杆的端部周侧还设置有两个扇形插片，两个扇形插片用于在芯杆插入小径孔后并在芯杆转动设定角度后与各扇形挡块挡止、以实现插头部和插槽部的插卡固定。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，
所述导电触点为钉状，所述小径孔的孔壁内设置有用于装配导电触点的插槽，所述插槽的槽深沿着小径孔的径向方向，所述插槽内设置有用于将导电触点从插槽内顶出的第二弹性件。
所述导电触点用于伸出插槽的端部设置有倾斜引导面，所述倾斜引导面用于在芯杆插入小径孔时与芯杆边沿顶压接触、以将导电触点顶推至对应的插槽内。
所述芯杆为圆杆状，两个弧形触片与芯杆的外周面共面设置，所述导电触点用于伸出插槽的端部设置有与弧形触片的曲度相吻合的弧形曲面。
两个扇形挡块的内侧面均设置有弧形缺口，两个弧形缺口形成供芯杆穿过的贯通孔。
两个扇形挡块的周向间隔空隙形成供扇形插片穿过的扇形孔。
所述芯杆和外壳之间设置有用于装配顶推套的环形槽，所述顶推套的外周侧设置有与环形槽的槽口挡止限位的环形凸起，所述环形槽内还设置有用于顶推顶推套的第三弹性件。
所述外壳的外周侧设有一圈橡胶盖，所述橡胶盖设置在外壳用于朝向插槽部端面的一侧，所述橡胶盖用于在插槽部和插头部插合装配时将外壳与插槽部端面的间隙遮挡。
所述装置本体上还卡装有支撑机构，所述支撑机构包括支撑杆、磁铁以及夹子，所述磁铁和夹子分别设置在支撑杆的两侧，所述磁铁用于吸附在车身上，所述夹子用于固定充电枪的导线。
所述磁铁的外周侧包覆有一层橡胶套。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：通过采用本发明的新能源汽车充电装置，使用时，通过将插头部与插槽部插卡装配，芯杆会插入小径孔内，而顶推套在阶梯面的作用下会回缩至环形槽内，从而露出弧形触片，然后通过转动充电枪，芯杆会在小径孔内转动，而芯杆端部的两个扇形插片会转动至各扇形挡块的后侧，通过扇形插片和两个扇形挡块的挡止限位限制了插头部轴向的移动，从而避免了插头部被轻易拔出的情况。另外，转动的过程中两个扇形插片会分别与各导电触点顶压接触，从而实现插头部和插槽部之间的电性连接。通过采用本发明的充电装置，避免了充电枪被轻易拔出的情况，保证了充电过程的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的新能源汽车充电装置的整体结构示意图；
图2为本发明的新能源汽车充电装置的插槽部的剖视示意图；
图3为图2的右视示意图；
图4为本发明的新能源汽车充电装置的插头部的剖视示意图；
图5为图4的左视示意图；
图6为本发明的新能源汽车充电装置的插头部和插槽部插合装配示意图；
图7为本发明的新能源汽车充电装置的支撑机构剖视示意图；
其中：1-装置本体，2-充电门，3-检修门，4-充电枪，5-插槽部，501-阶梯盲孔，502-扇形挡块，503-顶板，504-第一弹性件，505-导电触点，506-倾斜引导面，507-第二弹性件，508-弧形曲面，6-插头部，601-芯杆，602-弧形触片，603-第三弹性件，604-顶推套，605-外壳，606-扇形插片，7-支撑机构，701-夹子，702-支撑杆，703-橡胶套，704-磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明新能源汽车充电装置的具体实施例：如图1至图7所示，新能源汽车充电装置包括装置本体1和充电枪4，所述装置本体1的相对两侧分别设置有充电门2和检修门3，所述充电枪4通过插拔结构与装置本体1和/或车辆电性连接，所述插拔结构包括设置在装置本体1和/或车辆上的插槽部5以及设置在充电枪4上的插头部6；
所述插槽部5包括阶梯盲孔501，所述阶梯盲孔501包括直径不同的大径孔和小径孔，所述大径孔位于外侧，所述小径孔的孔壁上设置有两个导电触点505，两个导电触点505镜像对称设置且均部分可弹出的装配在小径孔的孔壁内；所述小径孔的孔壁上还设置有两块扇形挡块502，两块扇形挡块502沿着小径孔的周向方向等间隔设置，所述扇形挡块502设置在导电触点505和阶梯盲孔501的孔底之间，所述阶梯盲孔501的孔底和扇形挡块502之间还设置有顶板503，所述顶板503和阶梯盲孔501的孔底之间设置有用于顶推顶板503的第一弹性件504；
所述插头部6包括从内向外依次设置的芯杆601、顶推套604以及外壳605，所述芯杆601的外周侧嵌装有两个弧形触片602，两个弧形触片602分别用于与各导电触点导电接触、以实现插槽部5和插头部6的导电连接；所述顶推套604可弹出的套设在芯杆601和外壳605之间，所述顶推套604具有用于将两个弧形触片602遮挡的遮挡位以及缩回至芯杆601和外壳605内的收缩位，所述大径孔和小径孔之间设置有阶梯面，所述阶梯面用于在插头部6和插槽部5插卡装配时将顶推套604顶推至收缩位；所述芯杆601的端部周侧还设置有两个扇形插片606，两个扇形插片606用于在芯杆601插入小径孔后并在芯杆601转动设定角度后与各扇形挡块502挡止、以实现插头部6和插槽部5的插卡固定。
具体而言，本实施例中装置本体1为长方体状，装置本体1内安装功率单元、计费控制单元、充电控制器、人机交互界面等，由于这些结构为现有充电桩的常规结构，本实施例中不再详述。本实施例中装置本体1上分别设置有充电门2和检修门3，充电门2和检修门3分别设置在装置本体1的相对两个侧面上，上述人机交互界面设置在充电门2一侧。本实施例中检修门3的设置则是为了方便对内部元气件的检修维护。装置本体1上还安装有多个充电枪4，本实施例中充电枪4通过导线直接与装置本体1的电性连接，在其他实施例中各充电枪4也可以通过插拔结构与装置本体1电性连接。为了方便充电枪4的取用，本实施例中在充电门2上对应设置有供充电枪4插入的多个固定卡槽。
本实施例中插拔结构包括插槽部5和插头部6，其中插槽部5设置在车辆上，插槽部5构成车辆的充电接口，插头部6则设置在充电枪4上，使用时，通过将插头部6和插槽部5插卡固定即可实现车辆和装置本体1的电性连接。
具体的如图2和图3所示，本实施例中插槽部5包括阶梯盲孔501，阶梯盲孔501包括孔径较大的大径孔以及孔径较小的小径孔，其中大径孔朝向车辆外侧。本实施例中大径孔和小径孔均为圆孔。本实施例中小径孔的孔壁上设置有两个插槽，两个插槽关于小径孔的轴线镜像对称设置，并且两个插槽的槽深均沿着小径孔的径向方向，本实施例中两个插槽均为阶梯状插槽，即插槽包括孔径较大的大径段以及孔径较小的小径段，其中小径段位于大径段的内侧。本实施例中，两个导电触点505导向滑移装配在对应的插槽内，导电触点505为钉状，即导电触点505包括钉帽部和钉杆部，其中钉杆部导向装配在小径段内，钉帽部导向装配在大径段内，为了使得钉杆部能够伸出小径段，本实施例中钉杆部要略长于小径段的长度。为了实现导电触点505的可弹出，本实施例中在大径段内安装有第二弹性件507，第二弹性件507为弹簧。
本实施例中在小径孔的孔壁上还固定有两个扇形挡块502，如图3所示，两个扇形挡块502所对应的圆心角均为90°，两个扇形挡块502沿着小径孔的孔壁等间隔设置。两个扇形挡块502的内侧面均设置有弧形缺口，两个弧形缺口形成供芯杆601穿过的贯通孔，贯通孔为圆孔。两个扇形挡块502的周向间隔空隙形成供扇形插片606穿过的扇形孔。本实施例中贯通孔和两个扇形孔一体设置。本实施例中两个扇形挡块502设置在阶梯盲孔501的孔底和两个导电触点505之间的位置处。
本实施例中在两个扇形挡块502和阶梯盲孔501的孔底之间还设置有一块顶板503，顶板503为圆形板，顶板503的直径略小于小径孔的直径。本实施例中在顶板503和阶梯盲孔501的孔底之间还设置有用于顶推顶板503的第一弹性件504，第一弹性件504也为弹簧。
需要说明的是，本实施例中芯杆601是要插入小径孔内的，为了使得芯杆601在插入过程中能够将各导电触点505顶回至插槽内，本实施例中在两个导电触点505的钉杆部的端部均设置有倾斜引导面506，倾斜引导面506均设置在朝向大径孔的一侧，这样当芯杆601插入时，芯杆601的轴向作用力会在倾斜引导面506的作用下转化为驱动导电触点505回缩至插槽内的驱动作用力，从而方便了芯杆601的插入。
另外，由于两个导电触点505需要与对应的弧形触片602导电接触，为了保证接触效果，本实施例中将钉杆部的端面设计为弧形曲面508，弧形曲面508的弧度与弧形触片602的曲度相吻合，从而增大了导电触点505和弧形触片602的接触面积。
如图4和图5所示，本实施例中插头部6包括从内至外依次设置的芯杆601、顶推套604以及外壳605，芯杆601为圆杆状，外壳605一体设置在芯杆601的外周侧，在其他实施例中外壳605也可采用螺纹装配的方式固定在芯杆601外周侧。本实施例中芯杆601具有长于外壳605的伸出段，伸出段用于插入小径孔内。本实施例中芯杆601和外壳605之间设置有用于装配顶推套604的环形槽，顶推套604套设在芯杆601的外周侧，环形槽用于朝向伸出段的槽口处设置有一圈内翻边，顶推套604的外周面则设计有一圈环形凸起，通过环形凸起和内翻边的挡止限位避免了顶推套604从环形槽内脱出的情况。为了实现对顶推套604的顶推，本实施例中在环形槽内安装有第三弹性件603，第三弹性件603也为弹簧，第三弹性件603套设在芯杆601的外周侧。
本实施例中芯杆601的外周侧设置有两个弧形触片602，两个弧形触片602关于芯杆601的轴线镜像对称设置，两个弧形触片602均采用嵌装的方式固定在芯杆601的外周侧，两个弧形触片602的外表面与芯杆601的外周面共面布置。本实施例中顶推套604的设置即是为了遮挡位于伸出段上的弧形触片602部分。
本实施例中在芯杆601伸出段的端部还设置有两个扇形插片606，两个扇形插片606所对应的圆心角也为90°，本实施例中芯杆601伸出段具有一段直径较小的转动杆，两个扇形插片606即一体设置在转动杆的外周侧，两个扇形插片606沿着转动杆的周向方向等间隔设置。
如图7所示，为了避免充电枪4的导线与车身接触，从而容易滑擦车身的情况，本实施例中在装置本体1上还卡装有支撑机构7，支撑机构7包括支撑杆702、磁铁704以及夹子701，磁铁704和夹子701分别设置在支撑杆702的两侧，磁铁704用于吸附在车身上，夹子701用于固定充电枪4的导线。使用时，通过将磁铁704吸附在车身上，然后将充电枪4的导线卡在夹子701处，由于支撑杆702会将导线顶出一定距离，从而避免了导线与车身接触的情况。
另外，为了避免磁铁704质地较硬容易划伤车身的情况，本实施例中在磁铁704的外周侧包裹有一层橡胶套703，为了避免橡胶套703的设置容易导致磁铁704磁性降低的问题，本实施例中在橡胶套703用于与车身贴合的一侧设置有圆形开口，圆形开口的设置能够将磁铁704暴漏在外，从而增强了磁铁704吸附作用。
如图6所示，本实施例中插头部6和插槽部5在插卡固定时，直接将伸缩套插入大径孔内，由于受到大径孔和小径孔之间阶梯面的挡止作用，顶推套604会被阶梯面顶回至环形槽内，从而漏出芯杆601的伸出段，继续下压插头部6，芯杆601会插入小径孔内，当到达两个导电触点505位置处后，在倾斜引导面506的作用下，芯杆601会将两个导电触点505顶回至插槽内，然后继续下压插头部6，并直至芯杆601端部的两个扇形插片606穿过对应的扇形孔，芯杆601伸出段的转动杆则会同步插入两个弧形缺口所围成的贯通孔中，这样两个扇形插片606会与顶板503接触，并按压顶板503，当两个扇形插片606完全通过两个扇形孔后，将插头部6转动设定角度，此时，两个扇形插片606即会位于两个扇形挡块502的后侧，然后松开插头部6，此时，由于受到第一弹性件504的顶推作用，两个扇形插片606会被夹持固定在顶板503和两个扇形挡块502之间，从而实现插头部6和插槽部5的插卡固定。
需要说明的是，在插头部6转动的过程中，两个弧形触片602会转动至与各导电触点505接触的位置处，而两个导电触点505在第二弹性件507的作用下会与弧形触片602顶压接触，从而实现插头部6和插槽部5的导电连接。而顶推套604由于受到第三弹性件603的作用，则会始终插入大径孔内，从而避免了弧形触片602暴漏在外情况。
需要说明的是，为了保证两个扇形插片606顺利通过两个扇形孔，本实施例中可以通过设置充电枪4枪把的方位进行确定，例如，在插头部6开始插入时，可以将枪把设计为水平方位，即枪把处于水平面内。当两个扇形插片606与扇形挡块502发生挡止时，将枪把设计为竖直方位，即枪把沿着竖直方向进行延伸。
当需要将插头部6拔出时，首先反向转动插头部6，两个扇形插片606即会再次对准两个扇形孔，然后即可将插头部6从插槽部5内拔出。
在其他实施例中：为了进一步增强充电过程的防护性能，可以在外壳605的外周侧设计一圈橡胶盖，橡胶盖设置在外壳605用于朝向插槽部5端面的一侧，橡胶盖用于在插槽部5和插头部6插合装配时将外壳605与插槽部5端面的间隙遮挡。
在其他实施例中：夹子701包括两个波浪状弹片，两个弹片之间形成多个夹孔，通过将导线夹在不同的夹孔内可以实现对导线位置的微调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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.新能源汽车充电装置，其特征在于，包括装置本体和充电枪，所述装置本体的相对两侧分别设置有充电门和检修门，所述充电枪通过插拔结构与装置本体和/或车辆电性连接，所述插拔结构包括设置在装置本体和/或车辆上的插槽部以及设置在充电枪上的插头部；
所述插槽部包括阶梯盲孔，所述阶梯盲孔包括直径不同的大径孔和小径孔，所述大径孔位于外侧，所述小径孔的孔壁上设置有两个导电触点，两个导电触点镜像对称设置且均部分可弹出的装配在小径孔的孔壁内；所述小径孔的孔壁上还设置有两块扇形挡块，两块扇形挡块沿着小径孔的周向方向等间隔设置，所述扇形挡块设置在导电触点和阶梯盲孔的孔底之间，所述阶梯盲孔的孔底和扇形挡块之间还设置有顶板，所述顶板和阶梯盲孔的孔底之间设置有用于顶推顶板的第一弹性件；
所述插头部包括从内向外依次设置的芯杆、顶推套以及外壳，所述芯杆的外周侧嵌装有两个弧形触片，两个弧形触片分别用于与各导电触点导电接触、以实现插槽部和插头部的导电连接；所述顶推套可弹出的套设在芯杆和外壳之间，所述顶推套具有用于将两个弧形触片遮挡的遮挡位以及缩回至芯杆和外壳内的收缩位，所述大径孔和小径孔之间设置有阶梯面，所述阶梯面用于在插头部和插槽部插卡装配时将顶推套顶推至收缩位；所述芯杆的端部周侧还设置有两个扇形插片，两个扇形插片用于在芯杆插入小径孔后并在芯杆转动设定角度后与各扇形挡块挡止、以实现插头部和插槽部的插卡固定。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述导电触点为钉状，所述小径孔的孔壁内设置有用于装配导电触点的插槽，所述插槽的槽深沿着小径孔的径向方向，所述插槽内设置有用于将导电触点从插槽内顶出的第二弹性件。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述导电触点用于伸出插槽的端部设置有倾斜引导面，所述倾斜引导面用于在芯杆插入小径孔时与芯杆边沿顶压接触、以将导电触点顶推至对应的插槽内。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述芯杆为圆杆状，两个弧形触片与芯杆的外周面共面设置，所述导电触点用于伸出插槽的端部设置有与弧形触片的曲度相吻合的弧形曲面。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，两个扇形挡块的内侧面均设置有弧形缺口，两个弧形缺口形成供芯杆穿过的贯通孔。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，两个扇形挡块的周向间隔空隙形成供扇形插片穿过的扇形孔。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述芯杆和外壳之间设置有用于装配顶推套的环形槽，所述顶推套的外周侧设置有与环形槽的槽口挡止限位的环形凸起，所述环形槽内还设置有用于顶推顶推套的第三弹性件。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述外壳的外周侧设有一圈橡胶盖，所述橡胶盖设置在外壳用于朝向插槽部端面的一侧，所述橡胶盖用于在插槽部和插头部插合装配时将外壳与插槽部端面的间隙遮挡。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述装置本体上还卡装有支撑机构，所述支撑机构包括支撑杆、磁铁以及夹子，所述磁铁和夹子分别设置在支撑杆的两侧，所述磁铁用于吸附在车身上，所述夹子用于固定充电枪的导线。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述磁铁的外周侧包覆有一层橡胶套。
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