CN112046620A - 一种内隐藏式充电小门 - Google Patents

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Abstract

一种内隐藏式充电小门，包括：充电口座，其具有内腔、与内腔相通的外接开口、以及分别与内腔和车内电池组件相通的充电接口，充电口座上还开设有导向轨迹槽；充电口盖，其可开合地安装在充电口座中，且至少具有盖合状态和打开隐藏状态，充电口盖设有滑脚组件，且该滑脚组件滑设在导向轨迹槽中；驱动机构，其用于提供动力，以实现充电口盖在盖合状态与打开隐藏状态之间进行切换；丝杠滑块传动组件，其包括按序依次连接的丝杠、螺母座和导向滑块，丝杠与驱动机构传动连接，导向滑块与滑脚组件传动连接。本发明中充电口盖具有盖合状态和打开隐藏状态，减小了空间占用，降低生产成本，并且在使用过程中能够兼顾更好的安全性、可靠性和美观性。

Description

一种内隐藏式充电小门
技术领域
本发明涉及充电设备的技术领域，尤其是一种应用在新能源电动汽车上的内隐藏式充电小门。
背景技术
新能源电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有时则需要更多。这类汽车一般在车身设有充电口盖，充电口盖可以开启或关闭充电口，充电枪冲过充电口向车内电池进行充电。具体的，充电小门是用于关闭或开启具有电驱动器的车辆的车身中的充电口，该充电小门具有充电盖，该充电盖能够在关闭位置与开启位置之间移动，关闭位置：该充电盖与车身的外表面构成大体上无缝的过渡；开启位置，该充电盖释放该充电口通过插入充电枪对应充电插座进行对车辆能量存储装置充电。
此类充电盖小门用于车辆充电时，在具有电驱动器的车辆中覆盖应用于新能源充电汽车。在此相对于普通燃油车的加油小门加油时往往打开几分钟时间就能够关闭盖板，但是运用到新能源充电汽车上充电时间往往较长，现有外翻式的盖板裸露在外的时间也较长。出于安全考虑，外凸与车身外部容易剐蹭到人体皮肤或者衣物。顽皮的孩子对充电过程外翻的盖板可翻转好奇心里，容易产生安全事故；另外，出于美学考虑，充电过程中长时间的开启影响到外表面的统一的视觉外观。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种内隐藏式充电小门，旨在实现简单地使用车辆的充电小门，减小空间占用，降低生产成本，并且在使用过程中能够兼顾更好的安全性、可靠性和美观性。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种内隐藏式充电小门，包括：
充电口座，其具有内腔、与内腔相通的外接开口、以及分别与内腔和车内电池组件相通的充电接口，所述充电口座上还开设有导向轨迹槽；
充电口盖，其可开合地安装在所述的充电口座中，且至少具有盖合状态和打开隐藏状态，所述充电口盖设有滑脚组件，且该滑脚组件滑设在所述的导向轨迹槽中；
驱动机构，其用于提供动力，以实现充电口盖在盖合状态与打开隐藏状态之间进行切换；
丝杠滑块传动组件，其包括按序依次连接的丝杠、螺母座和导向滑块，所述的丝杠与所述的驱动机构传动连接，所述的导向滑块与所述的滑脚组件传动连接。
作为优选，所述的导向滑块上开设有联动槽，所述的滑脚组件插入至所述的联动槽中。
作为优选，所述的螺母座与所述的导向滑块固定连接，或者所述的螺母座与所述的导向滑块一体成型。
作为优选，所述充电口座的外壁还凸设有前固定块和后固定块，所述的前固定块和后固定块上均开设有固定孔，所述丝杠的前端穿插在所述前固定块的固定孔中，所述丝杠的后端穿插在所述后固定块的固定孔中，且所述丝杠靠近驱动机构的一端通过联轴器与驱动机构传动连接。
作为优选，所述的滑脚组件包括前滑脚组件和后滑脚组件，所述的导向轨迹槽包括前轨迹槽组和后轨迹槽组，所述的前滑脚组件滑设在所述的前轨迹槽组中，所述的后滑脚组件滑设在所述的后轨迹槽组中。
作为优选，所述的前滑脚组件包括两个前滑脚单元，且分别凸设在所述充电口盖的两侧；
所述的后滑脚组件包括主动后滑脚单元和从动后滑脚单元，且分别凸设在所述充电口盖的两侧，其中，所述的主动后滑脚单元插入至所述滑块本体中的联动槽中。
作为优选，所述的后轨迹槽组位于所述前轨迹槽组的上方，所述的前轨迹槽组呈平直状，所述后轨迹槽组的前段呈由前至后倾斜向下的弯折状，所述后轨迹槽组的中后段也呈平直状；所述的联动槽由前至后逐渐倾斜向上。
作为优选，所述联动槽的上部还向前设有与所述主动后滑脚单元的形状相适配且由前至后逐渐倾斜向下的锁止孔。
作为优选，所述充电口座的外壁向外凸设有第一平衡筋和第二平衡筋，所述导向滑块的内壁分别与所述的第一平衡筋和第二平衡筋相抵靠，所述的螺母座位于所述导向滑块的中间位置，且所述的第一平衡筋和第二平衡筋对称设置在所述导向滑块的上、下两侧。
作为优选，所述导向滑块的上、下两端均向内凸设有连接部，所述的连接部上开设有滑道槽，所述充电口座的外壁的上、下两端均设有导向滑条，所述的导向滑条嵌设在所述的滑道槽中，使得所述的导向滑块能够沿着导向滑条往复滑动。
当将本发明应用于汽车中时，其工作原理如下：
需要打开充电口盖时，行车电脑对驱动机构发出指令以使得驱动机构开始运行，驱动机构将动力输出至丝杆，丝杆自转带动螺母座沿着侧壁向后移动，同时带动与螺母座相连的导向滑块相对充电口座向后滑动，此时与导向滑块上的联动槽相配合的滑脚组件也被带动并与之一起向后滑动，最终使得充电口盖相对充电口座的位置发生变化，即充电口盖从盖合状态切换至打开隐藏状态，进而外接开口和充电接口露出，用户可将外接充电设备接入对车内电池组件进行充电。
当充电完成后，行车电脑对驱动机构发出指令以使得驱动机构开始反向运行，驱动机构将动力输出至丝杆，丝杆反向自转带动螺母座沿着侧壁向前移动，同时带动与螺母座相连的导向滑块相对充电口座向前滑动，此时与导向滑块上的联动槽相配合的滑脚组件也被带动并与之一起向前滑动，最终使得充电口盖相对充电口座的位置发生变化，即充电口盖从打开隐藏状态切换至盖合状态，进而充电口盖盖合在外接开口上，并将充电接口遮挡住，同时充电口盖与车体的外表面形成一体。
本发明的有益效果在于：1、通过结构设计，使得充电口盖具有盖合状态和打开隐藏状态，处于盖合状态时能够与车身的外表面形成一体，具有更好的美观度，降低了异物或例如水（尤其雨水）在该充电盖与周围的车身之间侵入的风险；处于打开隐藏状态时，充电口盖隐藏入充电口座的内腔中，起到了良好的保护作用代替了现有的外翻式结构，使得充电口盖不会剐蹭到人体皮肤或者衣物，大大提高了安全性。
2、传动机构方面采用了丝杠滑块传动组件，即将螺母丝杠与导向滑块相结合，实现传动功能，相较于现有技术中所采用的皮带轮传动结构，该传动机构具有传动平稳且效率高，定位准确，零部件少，成本低，长时间使用后依然可靠等诸多优点。
3、通过驱动机构实现充电口盖的自动打开和关闭，使得开启和关闭动作更加准确，也防止人为手动操作不当的情况发生。
4、通过滑脚组件、导向轨迹槽、以及丝杠滑块传动组件的配合使用，能够使得充电口盖顺畅、高效地在盖合状态、弯转状态和打开隐藏状态之间切换。
附图说明
图1是本发明的使用示意图。
图2是本发明中充电口盖（无车体钣金）处于盖合状态的结构图。
图3是本发明中充电口盖（无车体钣金）处于打开隐藏状态的结构图。
图4是本发明的爆炸图。
图5是本发明中充电口盖处于盖合状态的剖视图。
图6是本发明中充电口盖弯转状态（打开过程中）的剖视图。
图7是本发明中充电口盖处于打开隐藏状态的剖视图。
图8是充电口座的结构示意图。
图9是实施例一中的导向滑块的结构示意图。
图10是充电口盖的结构示意图。
图11是实施例二中的导向滑块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参照图1～图10，一种内隐藏式充电小门，包括：
充电口座1，其具有内腔2、与内腔2相通的外接开口29、以及分别与内腔2和车内电池组件相通的充电接口，所述充电口座1上还开设有导向轨迹槽；
充电口盖3，其可开合地安装在所述的充电口座1中，且至少具有盖合状态和打开隐藏状态，所述充电口盖3设有滑脚组件，且该滑脚组件滑设在所述的导向轨迹槽中；
驱动机构5，其用于提供动力，以实现充电口盖3在盖合状态与打开隐藏状态之间进行切换；
丝杠滑块传动组件，其包括按序依次连接的丝杠6、螺母座7和导向滑块8，所述的丝杠6与所述的驱动机构5传动连接，所述的导向滑块8与所述的滑脚组件传动连接。
优选的，所述的导向滑块8上开设有联动槽9，所述的滑脚组件插入至所述的联动槽9中，以实现导向滑块8与滑脚组件的传动连接。
传动过程中，丝杠6与螺母座7配合以驱动螺母座7能够沿着丝杠6转动，为了能够使得导向滑块8也能够顺着丝杠6移动，则需要在导向滑块8与螺母座7之间建立联系，使得螺母座7的动力能够传递至导向滑块8上。因此，选择将所述的螺母座7与所述的导向滑块8固定连接，可以采用螺丝、卡扣、磁吸等各种方式；或者，直接在生产制造时，将所述的螺母座7与所述的导向滑块8一体成型。
为了使得丝杠6稳固运行，需要在车体4内狭小的空间内提供给丝杠6等相关组件可靠的安装环境。为了兼顾安装空间、可靠性以及生产成本，本实施例提供了一种优选方案，具体为：在所述充电口座1的外壁还凸设有前固定块10和后固定块11，所述的前固定块10和后固定块11上均开设有固定孔12，所述丝杠6的前端穿插在所述前固定块10的固定孔12中，所述丝杠6的后端穿插在所述后固定块11的固定孔12中，且所述丝杠6靠近驱动机构5的一端通过联轴器13与驱动机构5传动连接。采用本实施例中的优选结构，首先是通过前固定块10和后固定块11的设置，能够提供给丝杠6有效的支撑，确保其能够始终处于相对较为稳定可靠的位置和状态；由于丝杠6无法直接与驱动机构5（电机）相连，因此通过联轴器13的设置，能够实现两者直接的对接和动力传输；并且，为了增加前固定块10和后固定块11自身的可靠性，采取与充电口座1一体注塑成型的方式，既可以简化装配工艺，提高生产效率，提高稳定性，还能够有效降低制造成本。
滑脚组件的组成形式有很多种，各有利弊。本实施例中，提出了一种优选的滑脚组件结构，具体包括有前滑脚组件14和后滑脚组件15，所述的导向轨迹槽包括前轨迹槽组16和后轨迹槽组17，所述的前滑脚组件14滑设在所述的前轨迹槽组16中，所述的后滑脚组件15滑设在所述的后轨迹槽组17中。更具体的，所述的前滑脚组件14包括两个前滑脚单元20，且分别凸设在所述充电口盖3的两侧；其中，所述的后滑脚组件15包括主动后滑脚单元18和从动后滑脚单元19，且分别凸设在所述充电口盖3的两侧，其中，所述的主动后滑脚单元18插入至所述滑块本体中的联动槽9中。采用本实施例中的前滑脚组件14和后滑脚组件15所组成的双滑脚结构，能够使得充电口盖3与导向轨迹槽之间存在两组接触点，起到均匀受力的效果，进而使得充电口盖3在打开或是关闭的过程中移动得更加平稳，且相关部位也不会因为受力过大而出现受损断裂的情况。其中，主动后滑脚单元18作为动力输入点，其余滑脚单元形成从动效果，既能够实现整体的移动效果，同时也能够减少零部件的数量，优化安装结构。
充电口盖3在盖合状态与打开隐藏状态之间的相互切换过程中，并不只做简单的直线运动，即为了整体更好的结构布局，充电口盖3在盖合状态运动至打开隐藏状态之间，还具有弯转状态。使用过程中，充电口盖3先处于盖合状态，再切换至弯转状态，最终运动至打开隐藏状态；或是先处于打开隐藏状态，再切换至弯转状态，最终运动至盖合状态。因此，充电口盖3既需要在水平方向上移动，也需要在竖直方向上移动，属于多维度的运动方式。具体而言，在处于盖合状态时，充电口盖3需要与车体4的外钣金面齐平，形成一体流线型的效果；在处于打开隐藏状态时，充电口盖3需要隐藏在充电口座1的内腔2中，因此在切换运动时，充电口盖3后端运动的幅度要大于前端运动的幅度。为了满足充电口盖3的运行需求，所述的后轨迹槽组17位于所述前轨迹槽组16的上方，所述的前轨迹槽组16呈平直状，所述后轨迹槽组17的前段21呈由前至后倾斜向下的弯折状，所述后轨迹槽组17的中后段22也呈平直状；相应的，所述导向滑块8上的联动槽9也需要作出相应的改变，以相互适配，使得充电口盖3的运动更加顺畅，即联动槽9由前至后逐渐倾斜向上。
主动后滑脚单元18处于弯折状的后轨迹槽组17的前段时，力的方向是倾斜的，后轨迹槽组17的内壁与主动后滑脚单元18之间容易出现打滑从而影响到传动效果。为此，所述联动槽9的上部还向前设有与所述主动后滑脚单元18的形状相适配且由前至后逐渐倾斜向下的锁止孔23。通过主动后滑脚单元18与锁止孔23的配合，相互之间形成良好的限位，并使得主动后滑脚单元18在该段运动过程中的位置保持更加可靠，进而确保充电口盖3地顺畅打开或关闭操作。同时，当充电口盖处于盖合状态时，主动后滑脚单元18是位于锁止孔23中的，以此该结构在车辆受到外部冲击时，能够有效抵抗因撞击产生的较大的惯性力，使得滑脚组件能够尽可能地保持原位，降低充电口盖3被撞开的几率，从而起到有效的保护作用，防止二次事故发生。
导向滑块8相对充电口座1是运动的，两者之间并不存在固定连接，通过丝杠6与螺母座7之间的配合和相互支持，即能够使得导向滑块8始终处于其移动区域内，确保功能的正常运转。所述充电口座1的外壁向外凸设有第一平衡筋24和第二平衡筋25，所述导向滑块8的内壁分别与所述的第一平衡筋24和第二平衡筋25相抵靠，所述的螺母座7位于所述导向滑块8的中间位置，且所述的第一平衡筋24和第二平衡筋25对称设置在所述导向滑块8的上、下两侧。通过第一平衡筋24和第二平衡筋25的设置，能够与导向滑块8相抵并提供侧向支撑力，从而使得导向滑块8在移动过程中更加平稳，不会发生偏斜的情况。
实施例二
参照图11，本实施例与实施例一的区别仅在于：所述导向滑块8的上、下两端均向内凸设有连接部26，所述的连接部26上开设有滑道槽27，所述充电口座1的外壁的上、下两端均设有导向滑条28，所述的导向滑条28嵌设在所述的滑道槽27中，使得所述的导向滑块8能够沿着导向滑条28往复滑动。采用本实施例的结构设置，使得导向滑块8与充电口盖3之间形成更加可靠的配合关系，进而使得导向滑块8地滑动运行更加平稳、可靠，不会出现卡滞、脱轨的情况。
当将本发明应用于汽车中时，其工作原理如下：
需要打开充电口盖3时，行车电脑对驱动机构5发出指令以使得驱动机构5开始运行，驱动机构5将动力输出至丝杆，丝杆自转带动螺母座7沿着侧壁向后移动，同时带动与螺母座7相连的导向滑块8相对充电口座1向后滑动，此时与导向滑块8上的联动槽9相配合的滑脚组件也被带动并与之一起向后滑动，最终使得充电口盖3相对充电口座1的位置发生变化，即充电口盖3从盖合状态切换至打开隐藏状态，进而外接开口29和充电接口露出，用户可将外接充电设备接入对车内电池组件进行充电。
当充电完成后，行车电脑对驱动机构5发出指令以使得驱动机构5开始反向运行，驱动机构5将动力输出至丝杆，丝杆反向自转带动螺母座7沿着侧壁向前移动，同时带动与螺母座7相连的导向滑块8相对充电口座1向前滑动，此时与导向滑块8上的联动槽9相配合的滑脚组件也被带动并与之一起向前滑动，最终使得充电口盖3相对充电口座1的位置发生变化，即充电口盖3从打开隐藏状态切换至盖合状态，进而充电口盖3盖合在外接开口29上，并将充电接口遮挡住，同时充电口盖3与车体4的外表面形成一体。

Claims (10)

1.一种内隐藏式充电小门，其特征在于，包括：
充电口座，其具有内腔、与内腔相通的外接开口、以及分别与内腔和车内电池组件相通的充电接口，所述充电口座上还开设有导向轨迹槽；
充电口盖，其可开合地安装在所述的充电口座中，且至少具有盖合状态和打开隐藏状态，所述充电口盖设有滑脚组件，且该滑脚组件滑设在所述的导向轨迹槽中；
驱动机构，其用于提供动力，以实现充电口盖在盖合状态与打开隐藏状态之间进行切换；
丝杠滑块传动组件，其包括按序依次连接的丝杠、螺母座和导向滑块，所述的丝杠与所述的驱动机构传动连接，所述的导向滑块与所述的滑脚组件传动连接。
2.根据权利要求1所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述的导向滑块上开设有联动槽，所述的滑脚组件插入至所述的联动槽中。
3.根据权利要求1所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述的螺母座与所述的导向滑块固定连接，或者所述的螺母座与所述的导向滑块一体成型。
4.根据权利要求1所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述充电口座的外壁还凸设有前固定块和后固定块，所述的前固定块和后固定块上均开设有固定孔，所述丝杠的前端穿插在所述前固定块的固定孔中，所述丝杠的后端穿插在所述后固定块的固定孔中，且所述丝杠靠近驱动机构的一端通过联轴器与驱动机构传动连接。
5.根据权利要求2所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述的滑脚组件包括前滑脚组件和后滑脚组件，所述的导向轨迹槽包括前轨迹槽组和后轨迹槽组，所述的前滑脚组件滑设在所述的前轨迹槽组中，所述的后滑脚组件滑设在所述的后轨迹槽组中。
6.根据权利要求5所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述的前滑脚组件包括两个前滑脚单元，且分别凸设在所述充电口盖的两侧；
所述的后滑脚组件包括主动后滑脚单元和从动后滑脚单元，且分别凸设在所述充电口盖的两侧，其中，所述的主动后滑脚单元插入至所述滑块本体中的联动槽中。
7.根据权利要求6所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述的后轨迹槽组位于所述前轨迹槽组的上方，所述的前轨迹槽组呈平直状，所述后轨迹槽组的前段呈由前至后倾斜向下的弯折状，所述后轨迹槽组的中后段也呈平直状；所述的联动槽由前至后逐渐倾斜向上。
8.根据权利要求7所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述联动槽的上部还向前设有与所述主动后滑脚单元的形状相适配且由前至后逐渐倾斜向下的锁止孔。
9.根据权利要求1所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述充电口座的外壁向外凸设有第一平衡筋和第二平衡筋，所述导向滑块的内壁分别与所述的第一平衡筋和第二平衡筋相抵靠，所述的螺母座位于所述导向滑块的中间位置，且所述的第一平衡筋和第二平衡筋对称设置在所述导向滑块的上、下两侧。
10.根据权利要求1所述的内隐藏式充电小门，其特征在于：所述导向滑块的上、下两端均向内凸设有连接部，所述的连接部上开设有滑道槽，所述充电口座的外壁的上、下两端均设有导向滑条，所述的导向滑条嵌设在所述的滑道槽中，使得所述的导向滑块能够沿着导向滑条往复滑动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112918570A (zh) * 2021-03-03 2021-06-08 上汽通用汽车有限公司 充电门系统和包含其的汽车
CN114394157A (zh) * 2021-12-31 2022-04-26 优跑汽车技术(上海)有限公司 隐藏滑移式电动小门及汽车
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