CN112238767B - 一种新能源汽车插电接口夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车插电接口夹紧机构，包括安装于汽车表面的插头保护壳与活动充电桩头，插头保护壳内设有第一安装架，第一安装架内设有若干充电探针，充电探针的底部连接探针连接线，探针连接线与汽车充电线连接；活动充电桩头内设有第二安装架，第二安装架内设有若干充电接头；充电探针与充电接头一一对应并能插入与其对应的充电接头内；第二安装架还设有固定装置与夹紧装置，第二安装架通过固定装置与第一安装架连接；固定装置带动夹紧装置加紧充电接头内的充电探针。本发明可有效避免充电插头与充电桩头直接接触，减少两者的摩擦，保证汽车充电时的安全，防止设备的短路，确保设备的稳定性。

Description

一种新能源汽车插电接口夹紧机构

技术领域

本发明属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车插电接口夹紧机构。

背景技术

随着电动汽车等新能源汽车逐渐进入公众的视野并走入寻常百姓家，新能源汽车拥有巨大的发展前景和广阔的市场潜力。现如今的新能源汽车充电主要依靠安装于居民小区停车场或充电站内的充电桩，这些充电桩通常为人工充电，需要在司机或相关工作人员的操作下完成充电接头的插拔动作，以避免存在因误操作损坏充电接插设备及充电电路的潜在危险。

但是，在实际充电过程中，由于现有的新能源汽车的充电插口为普通结构，其内的充电插头与充电桩的充电桩头之间仅依靠两者之间的摩擦力实现相连接，但是当充电桩头受外力拖拽时，充电桩头容易与充电插头脱落，影响充电的正常进行，同时现有的充电桩头安全系数不高，通过充电插头与充电桩的充电桩头长时间摩擦会导致其使用寿命的降低，加速设备的老化，导致设备的短路。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出了一种新能源汽车插电接口夹紧机构，可有效避免充电插头与充电桩头直接接触，减少两者的摩擦，保证汽车充电时的安全，防止设备的短路，确保设备的稳定性。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种新能源汽车插电接口夹紧机构，包括安装于汽车表面的插头保护壳、与插头保护壳配合连接的活动充电桩头，插头保护壳外侧连接有汽车充电线，插头保护壳内设有第一安装架，第一安装架内设有若干充电探针，充电探针的底部连接探针连接线，探针连接线与汽车充电线连接；活动充电桩头内设有第二安装架，第二安装架内设有若干充电接头；充电探针与充电接头一一对应并能插入与其对应的充电接头内与充电接头接触，对汽车进行充电；第二安装架还设有固定装置与夹紧装置，第二安装架通过固定装置与第一安装架连接；固定装置连接第二安装架与第一安装架的同时将带动夹紧装置夹紧充电接头内的充电探针。

进一步地，固定装置包括集气室，集气室内设有上下活动的活塞阀；活塞阀的一端面与伸出集气室外的顶杆连接；顶杆中部设有压缩弹簧；顶杆远离活塞阀的一端与推板连接。

进一步地，位于活塞阀另一端面的集气室与通气管的进气端连接，通气管的出气端与气囊连接；进气管还设有单向的单向阀，气囊内部设有与气囊纹路重叠的第一复位弹簧；通气管、单项阀门、以及收缩状态的气囊均嵌于第二安装架内壁。

进一步地，第一安装架侧壁开设有第一限位孔，活动充电桩头侧壁开设有第二限位孔；活动充电桩头插入插头保护壳内能带动顶杆与活塞阀整体向上移动，活塞阀压缩与通气管相连通的集气室使得气囊展开，展开后的气囊先后卡入第一限位孔与第二限位孔内。

进一步地，第一限位孔内侧开口端所在平面倾斜设置，第一限位孔内侧开口端所在平面与第一限位孔上部的第一安装架侧壁的夹角α为160°-170°。

进一步地，夹紧装置包括活动块与契块；活动块与契块均位于充电接头内；活动块的顶部与矩形块固定连接，矩形块内部设有第二复位弹簧；第二复位弹簧的一端与充电接头的内壁固定连接，另一端与活动块固定连接；矩形块与位于其上方的限位板相贴合，限位板与充电接头内壁固定连接；限位板与矩形块的接触面设有滚珠；活动块朝向充电接头中心轴线的一端面设有卡爪；契块位于活动块的下方并沿充电接头内壁上下活动；契块在向上活动的过程中，契块的斜面与活动块的斜面相契合，并带动活动块与矩形块整体沿充电接头径向方向活动，以使卡爪抵于充电探针表面。

进一步地，夹紧装置还包括分支杆；分支杆贯穿充电接头内壁后与契块连接，充电接头内壁设有供分支杆上下移动的通孔；分支杆与主支杆连接，主支杆与顶杆连接。

进一步地，活动充电桩头的侧壁还设有位于第二限位孔上方的定位孔，定位孔内设有连接块，连接块与锁紧杆的一端连接，锁紧杆的另一端贯穿活动充电桩头的侧壁后位于活动充电桩头之外；锁紧杆靠近其另一端的壁面沿锁紧杆长度方向等距开设有数个卡槽；插头保护壳侧壁设有固定槽，固定槽内部安装有扭簧，扭簧套设于连接轴外；活动充电桩头侧壁通过锁紧杆、固定槽内的扭簧与插头保护壳侧壁相连接。

进一步地，第一安装架内设有第一收线槽，探针连接线通过第一收线槽与汽车充电线相连。

进一步地，第二安装架内设有第二收线槽，第二收线槽内的线路贯穿活动充电桩头与外部设备连接。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

本发明通过活动充电桩头推入插头保护壳内使充电探针与充电接头接触进行充电，同时活动充电桩头插内部的顶杆会顶住第一安装架底面，再向内推动活动充电桩头顶杆会带动活塞阀向集气室一侧压缩，压缩后集气室内的气体会被推入与集气室相连的气管，气管内的气体会通过气管上的单向阀进入气囊，使气囊展开穿入第一限位孔与第二限位孔形成初步固定，同时夹紧装置内的卡爪也会固定于充电探针表面，使充电探针内壁不与充电接头接触，之后再拉出充电接头侧面设置的锁紧杆，将其穿入固定槽形成二次固定，有效的避免充电插头与充电桩头直接接触，保证汽车充电时的安全，防止设备的短路，确保设备的稳定性。

附图说明

图1为本发明插头保护壳与活动充电桩头的充电前的相对位置示意图；

图2为本发明活动充电桩头内部固定装置的结构示意图；

图3为本发明夹紧装置未使用时的结构示意图；

图4为本发明夹紧装置使用时的结构示意图；

图5为本发明A处放大图；

图6为本发明气囊与第一复位弹簧的结构示意图；

图7为本发明插头保护壳与活动充电桩头的充电时的示意图。

图中，1汽车充电线；2插头保护壳；3第一收线槽；4探针连接线；5第一安装架；6充电探针；7第一限位孔；8固定槽；81连接轴；82扭簧；9固定装置；91通气管；92推板；93活塞阀；94集气室；95胶圈；96压缩弹簧；97气囊；971第一复位弹簧；98顶杆；99单向阀；10夹紧装置；101限位板；102卡爪；103分支杆；104第二复位弹簧；105活动块；106契块；11充电接头；12第二限位孔；13第二安装架；14第二收线槽；15活动充电桩头；16锁紧杆；17连接块；18定位孔；19卡槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步地描述，但本发明的保护范围并不仅仅限于此。

如图1-7所示，本实施例一种新能源汽车插电接口夹紧机构，包括安装于汽车表面的插头保护壳2、与插头保护壳2配合连接的活动充电桩头15，插头保护壳2外侧连接有汽车充电线1。插头保护壳2内设有第一安装架5，第一安装架5内设有若干充电探针6，充电探针6的底部连接探针连接线4，探针连接线4与汽车充电线1连接。活动充电桩头15内设有第二安装架13，第二安装架13内设有若干充电接头11。充电探针6与充电接头11一一对应并能插入与其对应的充电接头11内与充电接头11接触，对汽车进行充电。第二安装架13还设有固定装置9与夹紧装置10，第二安装架13通过固定装置9与第一安装架5连接。固定装置9连接第二安装架13与第一安装架5的同时将带动夹紧装置10夹紧充电接头11内的充电探针6。夹紧机构通过安装于汽车表面的插头保护壳2与连接于充电桩的活动充电桩头15进行配合使用，使用时将活动充电头内部的充电接头11推入插头保护壳2内的充电探针6，重合后进行充电，电量会经过探针连接线4与汽车充电线1储存至电池内，插头保护壳2与活动充电桩头15之间设有间隙，充电探针6与充电接头11之间同样设有间隙，通过固定装置9与夹紧装置10的设置避免了几个部件之间插拔时会经常性的产生摩擦，导致设备加速老化，在遭受外力碰撞时也有较好的减震效果，确保充电过程不被中断，充电时活动充电桩头15也不会以外掉落，保证了设备具有极高的稳定性、实用性，也较为符合目前的市场需求。

固定装置9包括集气室94，集气室94内设有上下活动的活塞阀93。活塞阀93外圈包裹有胶圈95。活塞阀93的一端面与伸出集气室94外的顶杆98连接。顶杆98中部设有压缩弹簧96。顶杆98远离活塞阀93的一端与推板92连接，且推板92位于活动充电桩头15外侧。位于活塞阀93另一端面的集气室94与通气管91的进气端连接，通气管91的出气端与气囊97连接。进气管还设有单向的单向阀99，气囊97内部设有与气囊97纹路重叠的第一复位弹簧971。通气管91、单项阀门、以及收缩状态的气囊97均嵌于第二安装架13内壁。通气管91连接集气室94为了使活塞阀93压入的气体顺畅的进行气囊97内，通气管91上的单向阀99可有活动充电桩头15外部的按钮控制，可控制其为单向阀，避免气体的泄漏从而导致连接部位出现松动，气囊97内设置的第一复位弹簧有助于单向阀99泄气时气囊97可快速回弹复位，便于活动充电桩头15的拔出。

第一安装架5侧壁开设有第一限位孔7，活动充电桩头15侧壁开设有第二限位孔12。活动充电桩头15插入插头保护壳2内能带动顶杆98与活塞阀93整体向上移动，活塞阀93压缩与通气管91相连通的集气室94使得气囊97展开，展开后的气囊97先后卡入第一限位孔7与第二限位孔12内。活动充电桩头15推入插头保护壳2内，固定装置9的顶杆98尾端设置的推板92会顶于第一安装架5底面中部，再向内推动活动充电桩头15顶杆98会带动活塞阀93向集气室94一侧压缩，压缩后集气室94内的气体会被推入与集气室94相连的气管，气管内的气体会通过气管上的单向阀99进入气囊97，使气囊97逐渐展开，展开后的气囊97会卡入第一限位孔7与第二限位孔12内实现初步固定，保证在充电时插头保护壳2与活动充电桩头15之间无任何接触，同时安全系数高，长期使用也不会出现短路、老化现象。

第一限位孔7内侧开口端所在平面倾斜设置，与第一限位孔7内侧开口端连接同时位于第一限位孔7内侧开口端上部的第一安装架5侧壁也倾斜设置。所在平面与第一限位孔7上部的第一安装架5侧壁的夹角α为160°-170°。第一限位孔7的内侧倾斜设置也为了配合气囊97能顺利进入第一限位孔7。第一限位孔7的内侧壁倾斜的设计与第一限位孔7上部的第一安装架5侧壁形成夹角，夹角在上述角度范围内可实现气囊97在该区域内根据顶杆98的压力而灵活伸缩，防止气囊97的在扩张时出现卡顿，而第一限位孔7的壁厚可根据实际情况进行设计。

夹紧装置10包括活动块105与契块106。活动块105与契块106均位于充电接头11内。活动块105的顶部与矩形块固定连接，矩形块内部设有第二复位弹簧104。第二复位弹簧104的一端与充电接头11的内壁固定连接，另一端与矩形块内侧壁固定连接。矩形块与位于其上方的限位板101相贴合，限位板101与充电接头11侧壁固定连接。限位板101与矩形块的接触面设有滚珠。活动块105朝向充电接头11中心轴线的垂直端面通过杆体连接卡爪102。契块106位于活动块105的下方并沿充电接头11内壁上下活动。契块106在向上活动的过程中，契块106的斜面与活动块105的斜面相契合，并带动活动块105与矩形块整体沿充电接头11径向方向活动，以使卡爪102抵于充电探针6表面。夹紧装置10还包括分支杆103。分支杆103贯穿充电接头11内壁后与契块106的垂直端面连接，充电接头11内壁设有共分支杆103上下移动的通孔。分支杆103与主支杆连接，主支杆与顶杆98连接。

夹紧装置10与固定装置9为联动的工作状态，当固定装置9在进行运作时连接于顶杆98的夹紧装置10也会同步运作。顶杆98向上运动同样会带动主支杆、分支杆103向上运动，从而带动契块106向上滑移，滑移过程中契块106的斜面会与活动块105的斜面缓慢契合，并将活动块105向一侧推出，由于限位板101与矩形块的接触面设有滚珠，在推活动块105时线路始终为向一侧的直线运动，在推出到一定位置时活动块105垂直端面的卡爪102会固定与充电探针6表面对其进行固定，也使得充电接头11侧壁不与充电探针6壁面直接接触，避免长时间使用产生磨损，导致其短路、产生电弧等危险，固定装置9复原时也同时会带动夹紧装置10复原，契块106会下降，第二复位弹簧104也会将活动块105拉回，卡爪102也会回收。

活动充电桩头15的侧壁还设有位于第二限位孔12上方的定位孔18，定位孔18内设有连接块17，连接块17与锁紧杆16的一端连接，锁紧杆16的另一端贯穿活动充电桩头15的侧壁后位于活动充电桩头15之外。锁紧杆16靠近其另一端的壁面沿锁紧杆16长度方向等距开设有数个卡槽。插头保护壳2侧壁设有固定槽8，固定槽8内部安装有扭簧82，扭簧82套设于连接轴81外。活动充电桩头15侧壁通过锁紧杆16、固定槽8内的扭簧82与插头保护壳2侧壁相连接。活动充电桩头15插入插头保护壳2进行紧固时，将锁紧杆16向外侧拉出，锁紧杆16的长端会进入固定槽8内，锁紧杆16长端底部设卡槽会卡入扭簧82顶部延长部分，由该部分对锁紧杆16加以固定，当锁紧杆16需要退出固定槽8时向一侧推动锁紧杆16，扭簧82会绕连接轴81顺时针转动从而解除对锁紧杆16的固定。待气囊97完全展开再将锁紧杆16向一侧拉出卡入固定槽8内进行二次固定，需要拔出活动充电桩头15时首先要将锁紧杆16推出固定槽8，再控制单向阀99使气囊97泄气，最后将活动充电桩头15拔出。

第一安装架5内设有第一收线槽3，探针连接线4通过第一收线槽3与汽车充电线1相连。第二安装架13内设有第二收线槽14，第二收线槽14内的线路贯穿活动充电桩头15与外部设备连接。第二安装架13与活动充电桩头15的管线均在第二收线槽14内穿出，保证了设备的可靠性。

本实施例的工作过程为：将活动充电桩头15推入插头保护壳2内，充电探针6与充电接头11接触进行充电，同时固定装置9内部顶杆98端部的推板92会顶于第一安装架5底面，顶杆98会向内侧压缩，压缩过程中活塞阀93也向一侧活动，将气体压入通气管91内，再经过通气管91流入气囊97内，由于第一限位孔7的内侧壁倾斜的设计与第一限位孔7上部的第一安装架5侧壁形成夹角，防止气囊97的在扩张时出现卡顿，当气囊97充满气体后会完全展开并通过第一限位孔7与第二限位孔12进行固定，当固定装置9在进行上述运作时连接于顶杆98的夹紧装置10也会同步运作，顶杆98向上运动同样会带动主支杆、分支杆103向上运动，从而带动契块106向上滑移，滑移过程中契块106的斜面会与活动块105的斜面缓慢契合，并将活动块105向一侧推出，由于限位板101与矩形块的接触面设有滚珠，在推活动块105时线路始终为向一侧的直线运动，在推出到一定位置时活动块105垂直端面的卡爪102会固定与充电探针6表面对其进行固定，也使得充电接头侧壁不与充电探针壁面直接接触，避免长时间使用产生磨损，导致其短路、产生电弧等危险，固定完成后再向活动充电桩头15外侧拉出锁紧杆16，使锁紧杆16卡入固定槽8形成二次固定，充电完成后，先将锁紧杆15反向推出，再控制单向阀99松开，向外侧拉动活动充电桩头15，顶杆98中部的压缩弹簧96会根据弹性势能少许撑开，此时气囊97会开始放气收缩，由于气囊97内设有第一复位弹簧971，其收缩、放气速度会更快，再次拉动活动充电桩头15，压缩弹簧96又会撑开，气囊继续放气，固定装置9复原时也同时会带动夹紧装置10复原，契块106会下降，第二复位弹簧104也会将活动块105拉回，卡爪106也会回，收往复上述动作即可将活动充电桩头15拔出。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新能源汽车插电接口夹紧机构，包括安装于汽车表面的插头保护壳、与插头保护壳配合连接的活动充电桩头，插头保护壳外侧连接有汽车充电线，其特征在于：

插头保护壳内设有第一安装架，第一安装架内设有若干充电探针，充电探针的底部连接探针连接线，探针连接线与汽车充电线连接；活动充电桩头内设有第二安装架，第二安装架内设有若干充电接头；充电探针与充电接头一一对应并能插入与其对应的充电接头内与充电接头接触，对汽车进行充电；

第二安装架还设有固定装置与夹紧装置，第二安装架通过固定装置与第一安装架连接；固定装置连接第二安装架与第一安装架的同时将带动夹紧装置夹紧充电接头内的充电探针；

固定装置包括集气室，集气室内设有上下活动的活塞阀；活塞阀的一端面与伸出集气室外的顶杆连接；顶杆中部设有压缩弹簧；顶杆远离活塞阀的一端与推板连接；

位于活塞阀另一端面的集气室与通气管的进气端连接，通气管的出气端与气囊连接；进气管还设有单向的单向阀，气囊内部设有与气囊纹路重叠的第一复位弹簧；通气管、单项阀门、以及收缩状态的气囊均嵌于第二安装架内壁；

第一安装架侧壁开设有第一限位孔，活动充电桩头侧壁开设有第二限位孔；活动充电桩头插入插头保护壳内能带动顶杆与活塞阀整体向上移动，活塞阀压缩与通气管相连通的集气室使得气囊展开，展开后的气囊先后卡入第一限位孔与第二限位孔内；

第一限位孔内侧开口端所在平面倾斜设置，第一限位孔内侧开口端所在平面与第一限位孔上部的第一安装架侧壁的夹角α为160°-170°。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车插电接口夹紧机构，其特征在于：夹紧装置包括活动块与契块；活动块与契块均位于充电接头内；活动块的顶部与矩形块固定连接，矩形块内部设有第二复位弹簧；第二复位弹簧的一端与充电接头的内壁固定连接，另一端与活动块固定连接；矩形块与位于其上方的限位板相贴合，限位板与充电接头内壁固定连接；限位板与矩形块的接触面设有滚珠；活动块朝向充电接头中心轴线的一端面设有卡爪；

契块位于活动块的下方并沿充电接头内壁上下活动；契块在向上活动的过程中，契块的斜面与活动块的斜面相契合，并带动活动块与矩形块整体沿充电接头径向方向活动，以使卡爪抵于充电探针表面。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车插电接口夹紧机构，其特征在于：夹紧装置还包括分支杆；分支杆贯穿充电接头内壁后与契块连接，充电接头内壁设有供分支杆上下移动的通孔；分支杆与主支杆连接，主支杆与顶杆连接。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车插电接口夹紧机构，其特征在于：

活动充电桩头的侧壁还设有位于第二限位孔上方的定位孔，定位孔内设有连接块，连接块与锁紧杆的一端连接，锁紧杆的另一端贯穿活动充电桩头的侧壁后位于活动充电桩头之外；锁紧杆靠近其另一端的壁面沿锁紧杆长度方向等距开设有数个卡槽；插头保护壳侧壁设有固定槽，固定槽内部安装有扭簧，扭簧套设于连接轴外；活动充电桩头侧壁通过锁紧杆、固定槽内的扭簧与插头保护壳侧壁相连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的新能源汽车插电接口夹紧机构，其特征在于：第一安装架内设有第一收线槽，探针连接线通过第一收线槽与汽车充电线相连。

6.根据权利要求1-4任一项所述的新能源汽车插电接口夹紧机构，其特征在于：第二安装架内设有第二收线槽，第二收线槽内的线路贯穿活动充电桩头与外部设备连接。

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