CN113858998A - 一种防松脱的电能传输机构、充电装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种防松脱的电能传输机构、充电装置和电动车辆，所述电能传输机构包括电能传输部、线缆、转接部和防松脱结构，电能传输部用于从供电电源接收电能或用于连接用电负载，线缆用于连接用电负载或用于从供电电源接收电能，转接部的一端通过螺纹结构连接电能传输部，转接部的另一端连接线缆，电能传输部的第一延伸方向与线缆的第二延伸方向成第一角度，防松脱结构构造成限制所述螺纹结构松脱。根据本发明的防松脱的电能传输机构，能使电能传输部从充电座前端进行安装和更换，并且使线缆的出线方向与电能传输部的轴线方向呈一定角度，以及通过防松脱结构使安装后的螺栓结构不会因为振动而松脱。

Description

一种防松脱的电能传输机构、充电装置及电动车辆

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种防松脱的电能传输机构、充电装置及电动车辆。

背景技术

新能源汽车的新能源电池，使用充电系统来补充电力。充电系统中的充电座都会包括充电端子和线缆，充电端子和线缆在充电座内部连接，充电端子固定在充电座体上，线缆贯穿后盖。由于插拔次数过多，或者由于电路短路，充电座内的部分充电端子会发生损坏。维修更换充电端子时，需要将充电座所有的线缆从车身上先拆卸下来，然后将充电座的后盖拆开，将固定卡子拆开，将连接线缆的充电端子取出。

由于充电端子与线缆一般采用压接或焊接的方式，因此需要将损坏的电连接装置剪掉；又由于线缆长度设定没有修理余量，可能还需要更换线缆，需要将整个线缆的外装、胶带全部拆除，才能对充电座进行维修，工时很长，需要拆卸的零部件较多，更多的时候会选择全部更换充电座，售后维修成本很高。

另外，目前的充电座，一般情况下线缆出线方向与充电端子轴向方向相同，此时充电座轴向长度长，一般充电座都是前端安装在车身上，后端的线缆线径又很大，导致充电座安装处承受很大的剪切力，在行驶过程中收到振动，会导致充电座从安装位置脱落，造成无法充电，严重时会导致充电系统损坏。

为了解决这个问题，很多充电座设计采用螺栓结构进行充电端子和线缆的呈90°的连接，但是螺栓在长时间振动情况下会松动，导致充电端子与线缆脱离，连接处接触电阻增大，在充电时会由于大电流而产生急剧的温升，导致充电座燃烧，甚至造成车辆和人身的伤害。

因此，现有技术中亟需一种新的方案来解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

发明内容

本公开实施例提供一种防松脱的电能传输机构、充电装置及电动车辆，以至少部分地解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

本公开实施例提供的具体技术方案如下：

第一方面，提出一种防松脱的电能传输机构，包括：

电能传输部，用于从供电电源接收电能或用于连接用电负载；

线缆，用于连接用电负载或用于从供电电源接收电能；

转接部，所述转接部的一端通过螺纹结构连接所述电能传输部，所述转接部的另一端连接所述线缆，所述电能传输部的第一延伸方向与所述线缆的第二延伸方向成第一角度；和

防松脱结构，所述防松脱结构构造成限制所述螺纹结构松脱。

优选地，所述第一角度为0°至137°。

优选地，所述防松脱结构包括定位棘轮和止动棘爪，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述转接部，另一者固定地连接至所述电能传输部以与所述电能传输部一起可转动，所述止动棘爪与所述定位棘轮配合，限制所述螺纹结构松脱。

优选地，所述电能传输部包括安装部，所述安装部设置有第一螺纹连接部，所述转接部设置有第二螺纹连接部，所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部配合连接以将所述安装部的轴向端面与所述转接部的平板部分抵接。

优选地，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述平板部分的与所述轴向端面抵接的第一平面上，另一者固定地连接至所述安装部的周向外表面，所述定位棘轮和所述止动棘爪配合，限制所述螺纹结构松脱。

优选地，所述定位棘轮构造成外棘轮，所述外棘轮固定地连接至所述安装部的周向外表面，所述止动棘爪连接至所述第一平面，以与所述外棘轮配合。

优选地，所述定位棘轮构造成内棘轮，所述内棘轮连接至所述第一平面，所述止动棘爪固定地连接至所述安装部的周向外表面，以与所述内棘轮配合。

优选地，所述第一螺纹连接部为内螺纹或外螺纹，所述第二螺纹连接部为与所述内螺纹或外螺纹配合的螺纹。

优选地，所述第一螺纹连接部构造成自所述轴向端面轴向向内延伸设置的内螺纹孔；所述第二螺纹连接部构造成与所述内螺纹孔配合的螺栓结构或螺柱结构。

优选地，所述第一螺纹连接部构造成自所述轴向端面轴向向外延伸的螺柱结构；所述第二螺纹连接部构造成与所述螺柱结构配合的内螺纹孔。

优选地，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述平板部分的背离所述轴向端面的第二平面上，另一者固定地连接至所述螺柱结构的周向外表面，所述定位棘轮和所述止动棘爪配合，限制所述螺纹结构松脱。

优选地，所述定位棘轮包括多个定位齿，所述止动棘爪构造成：在所述电能传输部沿使其相对于所述转接部旋紧的第一方向转动的过程中，依次与不同的所述定位齿接合；并且与任一所述定位齿啮合，以限制所述电能传输部沿与所述第一方向相反的第二方向转动。

优选地，所述定位棘轮在振动状态下，沿所述第二方向转动的角度不超过相邻所述定位齿的中心线间的夹角的角度。

优选地，所述防松脱结构还包括弹性元件，所述弹性元件的弹性自由端与所述止动棘爪接触，并构造成限制所述止动棘爪沿所述第二方向远离所述定位齿的外轮廓。

优选地，所述弹性元件为弹性橡胶或弹簧。

优选地，所述弹性元件施加到所述止动棘爪上的扭矩为0.1N·m至17N·m。

优选地，所述防松脱结构还包括拆卸组件，所述拆卸组件构造成将所述止动棘爪从与所述定位棘轮配合的定位位置移除。

优选地，所述拆卸组件包括拆卸臂，所述止动棘爪设置有铰链连接的销轴和销孔中的任一者，所述转接部上设置有所述销轴和所述销孔中的另一者，所述拆卸臂构与所述止动棘爪连接并造成被移动以绕所述销轴转动，将所述止动棘爪从所述定位位置移除。

优选地，所述拆卸臂由可被磁性材料吸附的金属材料制成，由磁力带动所述拆卸臂移动。

优选地，所述止动棘爪包括与所述拆卸臂连接的连接部以及与所述连接部连接的接触部，所述接触部与所述定位齿接合，所述弹性自由端与所述连接部接触。

优选地，所述拆卸组件还包括推杆，所述推杆与所述拆卸臂的远离所述止动棘爪的一端接触，所述推杆由外力作用以将所述止动棘爪从所述定位位置移除。

优选地，所述拆卸臂的第三延伸方向和所述推杆的第四延伸方向成第二角度，所述第二角度为78°至146°。

优选地，所述转接部与所述电能传输部的连接力为15N至2000N。

优选地，所述防松脱结构为弹性材料，所述弹性材料设置在所述螺纹结构之间。

优选地，所述弹性材料为纤维或高分子材料。

优选地，所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部的螺纹连接的扭矩为0.1N·m至30N·m。

优选地，所述轴向端面的至少部分与所述平板部分的至少部分接触连接，形成的接触面积占所述平板部分的平面面积的5％以上。

优选地，所述转接部的至少部分与所述线缆的至少部分通过电阻焊接、摩擦焊接、超声波焊接、弧焊、激光焊接、电子束焊接、压力扩散焊接、磁感应焊接、螺接、卡接、拼接、压接的至少一种或几种方式连接。

优选地，所述转接部的所述一端与所述转接部的所述另一端相对弯曲，弯曲的第三角度为0°至120°。

优选地，所述转接部的所述一端与所述转接部的所述另一端相对扭曲，扭曲的第四角度为0°至90°。

第二方面，提出一种充电装置，包括上述任一实施例的防松脱的电能传输机构，以及壳体，所述防松脱的电能传输机构设置于所述壳体内，充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

优选地，所述壳体中设置卡槽，所述转接部的所述一端固定在所述卡槽中，且所述电能传输部的第一螺纹连接部与所述转接部的第二螺纹连接部同轴设置。

优选地，所述壳体设置拆卸孔，所述推杆从所述拆卸孔伸入所述壳体中推动所述拆卸臂，将所述防松脱结构的止动棘爪从定位位置移除。

优选地，所述壳体上还设置有密封盖，所述密封盖与所述拆卸孔形成密封连接。

第三方面，提出一种电动车辆，包括上述任一实施例的充电装置，以解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

本公开有益效果如下：

1.通过电能传输部与转接部之间的螺纹结构，可以实现在充电装置对插一侧进行电能传输部的安装和更换，不需要拆卸充电装置壳体，节省了装配工序和时间，极大地降低了装配和维修成本；

2.转接部可弯曲或扭曲，可以根据充电装置实际安装情况，设计充电装置的出线方向，也不会使充电装置持续受到线缆的拉力；

3.使用弹性材料作为防松脱结构，能够在螺纹结构拧紧时就起到防松脱的作用，能够在振动环境下降低螺纹结构松脱的风险；

4.使用定位棘轮和止动棘爪配合的防松脱结构，能够彻底地防止螺纹结构松脱，结构安全牢固；

5.通过使用拆卸组件的拆卸臂与推杆配合，可以在维修时将止动棘爪脱离定位棘轮，此时能够拆卸螺纹结构，达到更换电能传输部的目的；

6.拆卸臂可以由可被磁性材料吸附的金属材料制成，由磁力带动所述拆卸臂移动，更方便地拆卸更换电能传输部。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例中充电装置的截面示意图；

图2为沿图1中截面线A-A所截的充电装置的截面示意图，其中示出了防松脱的电能传输机构；

图3为沿图2中截面线B-B所截的充电装置的截面示意图，其中示出了定位棘轮、止动棘爪和弹性元件的配合；

图4为本发明实施例的防松脱的电能传输机构的截面示意图，其中示出了定位棘轮、止动棘爪和拆卸组件；

图5为本发明另一实施例的防松脱的电能传输机构的截面示意图，其中示出了不同的拆卸组件；

图6为本发明另一实施例的充电装置的截面示意图，其中，电能传输部、转接部以及防松脱结构的位置不同于前述实施例；

图7为本发明又一实施例的防松脱的电能传输机构的截面示意图，其中示出了不同的定位棘轮和止动棘爪。

具体实施方式

为了解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题，本发明实施例中提供了一种防松脱的电能传输机构、充电装置及电动车辆。

以下结合说明书附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开，并且在不发生冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1和图2示出了本发明的防松脱的电能传输机构，具体包括电能传输部2、线缆7、转接部3和防松脱结构32。

其中，电能传输部2用于从供电电源接收电能或用于连接用电负载；线缆7用于连接用电负载或用于从供电电源接收电能。线缆7包括内部的导芯71和包裹导芯71的绝缘层72。

转接部3的一端通过螺纹结构连接电能传输部2，转接部3的另一端连接线缆7，具体为转接部3的所述另一端连接线缆7的导芯71，电能传输部2的第一延伸方向与线缆7的第二延伸方向成第一角度，防松脱结构32构造成限制螺纹结构松脱。

参考图2，在本实施例中，电能传输部2的第一延伸方向与线缆7的第二延伸方向之间的第一角度为90°。具体地，电能传输部2的第一延伸方向为其轴线方向，转接部3上可以设置有夹持部用于夹持线缆7，使得线缆7的第二延伸方向与电能传输部2的第一延伸方向成第一角度。在本实施方式中，夹持部设置在转接部3的平板部分37的侧边缘，夹持空间自侧边缘沿平板部分37的板面向内凹陷形成，由于电能传输部2垂直于平板部分37，因此，线缆7的第二延伸方向近似垂直于电能传输部2的第一延伸方向。当然可以理解，第一角度可以根据充电装置1实际安装情况设置为0°至137°之间的任意角度。优选地，转接部3与电能传输部2的连接力为15N至2000N。

为了测试转接部3与电能传输部2的连接力对导电率的影响，发明人选用了10对相同形状、相同胀缩缝宽度的转接部3与电能传输部2进行连接力测试，测试结果如表1所示。

表1不同连接力对导电率的影响

由表1可知，当连接力小于15N或者大于2000N时，导电率明显下降，不能满足实际需求。当连接力大于15N且小于2000N时，导电性能较好，而当连接力大于200N而小于1400N时，导电性能同样出色。但是，当连接力大于1400N后，导电率增长不明显，且加工困难，因此发明人认为优选的连接力为200N-1400N。

优选地，转接部3的至少部分与线缆7的至少部分通过电阻焊接、摩擦焊接、超声波焊接、弧焊、激光焊接、电子束焊接、压力扩散焊接、磁感应焊接、螺接、卡接、拼接、压接的至少一种或几种方式连接。

电阻焊接方式，是指一种利用强大电流通过电极和工件间的接触点，由接触电阻产生热量而实现焊接的一种方法。

摩擦焊接方式，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。

超声波焊接方式，是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

弧焊方式，是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的，主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。

激光焊接方式，是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。

电子束焊接方式，是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面，使被焊工件熔化实现焊接。

压力焊接方式，是对焊件施加压力，使接合面紧密地接触产生一定的塑性变形而完成焊接的方法。

扩散焊方式，指将工件在高温下加压，但不产生可见变形和相对移动的固态焊方法。

磁感应焊接方式，是两个被焊工件在强脉冲磁场作用下，产生瞬间高速碰撞，材料表层在很高的压力波作用下，使两种材料的原子在原子间距离内相遇，从而在界面上形成稳定的冶金结合。是固态冷焊的一种，可以将属性相似或不相似的传导金属焊接在一起。

螺接方式，是指螺纹连接，用螺纹件(或被连接件的螺纹部分)将被连接件连成一体的可拆卸连接。常用的螺纹联接件有螺栓、螺柱、螺钉和紧定螺钉等，多为标准件。

卡接方式，是指在线缆7或转接部3上分别设置对应的卡爪或卡槽，通过卡槽和卡爪进行装配，使其连接在一起。卡接的方式优点是连接快速，可拆卸。

拼接方式，是指在线缆7或转接部3上分别设置对应的凹槽和凸起，通过凹槽和凸起相互榫接或拼接进行装配，使其连接在一起。拼接的方式优点是连接稳定，可拆卸。

压接方式，压接是将线缆7与转接部3装配后，使用压接机，将两者冲压为一体的生产工艺。压接的优点是量产性，通过采用自动压接机能够迅速大量的制造稳定品质的产品。

通过上述连接方式，可以根据实际的使用环境，以及线缆7与转接部3的实际状态，选择合适的连接方式或者连接方式组合，将线缆7与转接部3稳定的连接在一起，实现有效的电性连接。

优选地，转接部3的所述一端与转接部3的所述另一端相对弯曲，弯曲的第三角度ɑ为0°至120°。

弯曲的第三角度ɑ在0°-120°之内，以方便适应转接部3不同的接线方向要求。如图2所示，第三角度为120°，可以方便设置供线缆7夹持的空间，将线缆7出线的方向与电能传输部2轴向方向呈90°，满足不同方向出线的要求。在其他实施例中，由于充电装置1的空间限制，或者有其他出线方向的要求，都可以按需改变第三角度。

当然也可以理解，在其他实施例中，由于转接部的构造可能不同于本实施例，因此，转接部3的所述一端与转接部3的所述另一端相对弯曲的角度也并不是指图2所示的第三角度ɑ，而是可以指电能传输部2的轴线方向与线缆延伸方向之间的夹角，进而，电能传输部2的轴线方向与线缆延伸方向之间的夹角也可以在0°-120°之内设定。

优选地，转接部3的所述一端与转接部3的所述另一端相对扭曲，扭曲的第四角度为0°至90°。由此，通过设置第四角度，可以进一步根据实际需要满足线缆的不同方向出线的要求。

更具体地，如图2所示，电能传输部2包括安装部，安装部设置有第一螺纹连接部，转接部3设置有第二螺纹连接部，第一螺纹连接部与第二螺纹连接部配合连接以将安装部的轴向端面与转接部3的平板部分37抵接。

优选地，轴向端面的至少部分与平板部分37的至少部分接触连接，形成的接触面积占平板部分37的平面面积的5％以上。

为了保证电能传输部2与转接部3有良好的电性连接，平板部分37和轴向端面的接触面积是关键的特性，接触面积越大，平板部分37和轴向端面之间的电压降就会越小，拉拔力就会越大，为了验证平板部分37和轴向端面的接触区域面积占平板部分37的平面面积的比例与平板部分37和轴向端面之间的电压降和拉拔力的关系，发明人选用了10组相同的电能传输部2与转接部3，并且在电能传输部2上都设置了相同的平板部分37，然后采用相同的超声波焊接方式，但是选用了平板部分37和轴向端面不同的接触区域面积占平板部分37的平面面积的比例，然后通电流测试平板部分37和轴向端面之间的电压降，以及测试平板部分37和轴向端面之间的拉拔力，将结果记录在表2之中。

电压降的测试方法：将转接部3的平板部分37和电能传输部2的轴向端面放置在电压降检测台上，分别测试平板部分37和轴向端面自身的电压值A和B，然后测试平板部分37到轴向端面的电压值C，然后计算C-(A+B)的值，作为平板部分37和轴向端面连接点的电压降值。在本实施例中，电压降值大于4mV为不合格。

拉拔力的测试方法，使用拉拔力试验机，分别将连接后的平板部分37和轴向端面固定在拉拔力试验机的两端夹具上，然后启动拉拔力试验机，使两端夹具以均匀的速度向相对的两个方向运动，并记录将轴向端面从平板部分37脱离时的拉拔力。在本实施例中，拉拔力小于1600N为不合格。

表2：形成的接触面积占平板部分37的平面面积的比例对电压降和拉拔力的影响

从上表2中可以看出，当平板部分37的至少部分与轴向端面的至少部分的接触面积占平板部分37的平面面积的比例小于5％时，平板部分37的至少部分与轴向端面的至少部分之间的电压降大于4mV，并且平板部分37和轴向端面之间的拉拔力小于1600N，都属于不合格；而当平板部分37的至少部分与轴向端面的至少部分的接触面积占平板部分37的平面面积的比例大于5％时，平板部分37和轴向端面之间的电压降和拉拔力都优于合格值，并且比例越大，平板部分37和电能传输部2的轴向端面的电学性能和力学性能越好，因此，发明人设定平板部分37的至少部分与轴向端面的至少部分的接触面积占平板部分37的平面面积的5％以上。

优选地，第一螺纹连接部与第二螺纹连接部的螺纹连接的扭矩为0.1N·m至30N·m。

为了验证第一螺纹连接部与第二螺纹连接部螺接的扭矩范围，对电能传输部2与转接部3电性连接和机械连接性能的影响，发明人选用相同的电能传输部2、转接部3、第一螺纹连接部与第二螺纹连接部，采用不同的扭矩将其拧紧到一起，分别测试第一螺纹连接部与第二螺纹连接部的接触电阻和经过振动试验的第一螺纹连接部与第二螺纹连接部的连接情况。试验结果如表3所示。

第一螺纹连接部与第二螺纹连接部的接触电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端一端放置在电能传输部2上，另一端放置在转接部3上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的接触电阻读数。在本实施例中，接触电阻大于1mΩ为不合格。

振动试验是将连接后的样件放置在振动试验台上，经过300个振动循环，每个循环都需要6个方向的振动，频率为100Hz，单方向加速度为40m/s2，然后观察第一螺纹连接部与第二螺纹连接部是否有松脱现象。在本实施例中，第一螺纹连接部与第二螺纹连接部松动为不合格。

表3：不同的第一螺纹连接部与第二螺纹连接部扭矩对电能传输部2与转接部3电性连接和机械连接性能的影响

从上表3中可以看出，当第一螺纹连接部与第二螺纹连接部螺接的扭矩值小于0.1N·m时，电能传输部2与转接部3的接触电阻值为不合格，并且，电能传输部2与转接部3经过振动试验后松脱，因此，发明人将第一螺纹连接部与第二螺纹连接部螺接的扭矩范围最小值定为0.1N·m。当第一螺纹连接部与第二螺纹连接部螺接的扭矩值大于30N·m时，电能传输部2与转接部3的接触电阻已不能进一步降低，因此，发明人将第一螺纹连接部与第二螺纹连接部螺接的扭矩范围确定为0.1N·m-30N·m。

第一螺纹连接部为内螺纹或外螺纹，第二螺纹连接部为与内螺纹或外螺纹配合的螺纹。在本实施方式中，第一螺纹连接部构造成自安装部的轴向端面轴向向内延伸设置的内螺纹孔；第二螺纹连接部构造成与内螺纹孔配合的螺栓结构31。当然可以理解，在一些实施例中，第二螺纹连接部也可以构造成与内螺纹孔配合的螺柱结构。

当然，在一些实施例中，参考图6，第一螺纹连接部也可以构造成自轴向端面轴向向外延伸的螺柱结构34；第二螺纹连接部构造成与螺柱结构34配合的内螺纹孔，该内螺纹孔可以是螺母33的内螺纹孔。

更具体地，参照图3，防松脱结构32包括定位棘轮321和止动棘爪322，定位棘轮321和止动棘爪322中的一者连接至转接部3，另一者固定地连接至电能传输部2以与电能传输部2一起可转动，止动棘爪322与定位棘轮321配合，限制螺纹结构松脱。

由此，使用定位棘轮321和止动棘爪322配合的防松脱结构32，能够彻底地防止螺纹结构松脱，结构安全牢固。

更具体地，定位棘轮321和止动棘爪322中的一者连接至平板部分37的与电能传输部2的轴向端面抵接的第一平面35上，另一者固定地连接至安装部的周向外表面，定位棘轮321和止动棘爪322配合，限制螺纹结构松脱。

在一些实施例中，参照图3，定位棘轮321可以构造成外棘轮，外棘轮固定地连接至安装部的周向外表面，止动棘爪322连接至第一平面35，以与外棘轮配合。

而在其他一些实施例中，参照图7，定位棘轮421可以构造成内棘轮，内棘轮连接至第一平面35，止动棘爪422固定地连接至安装部的周向外表面，以与内棘轮配合。

可以理解，如图2和图3所示，定位棘轮321构造成外棘轮，并固定地连接至安装部的周向外表面，止动棘爪322连接至第一平面35；并且，第一螺纹连接部构造成自安装部的轴向端面轴向向内延伸设置的内螺纹孔；第二螺纹连接部构造成与内螺纹孔配合的螺栓结构31。但是在其他实施例中，也可以是定位棘轮321构造成外棘轮，并固定地连接至安装部的周向外表面，止动棘爪322连接至第一平面35；并且，第一螺纹连接部构造成自轴向端面轴向向外延伸的螺柱结构34；第二螺纹连接部构造成与螺柱结构34配合的内螺纹孔。

当然也可以理解，如图7所示，定位棘轮421构造成内棘轮，内棘轮连接至第一平面35，止动棘爪422固定地连接至安装部的周向外表面，并且，第一螺纹连接部可以构造成自安装部的轴向端面轴向向内延伸设置的内螺纹孔；第二螺纹连接部构造成与内螺纹孔配合的螺栓结构。但是在其他实施例中，也可以是定位棘轮421构造成内棘轮，内棘轮连接至第一平面35，止动棘爪422固定地连接至安装部的周向外表面；并且，第一螺纹连接部构造成自轴向端面轴向向外延伸的螺柱结构34；第二螺纹连接部构造成与螺柱结构34配合的内螺纹孔。

也就是说，电能传输部2与转接部3之间的螺纹结构的不同设置，与定位棘轮321和止动棘爪322的不同设置可以任意组合，本发明对此并不进行具体限制。

当然在其他一些实施例中，例如参照图6，定位棘轮321和止动棘爪322中的一者可以连接至平板部分37的背离轴向端面的第二平面36上，另一者固定地连接至螺柱结构34的周向外表面，定位棘轮321和止动棘爪322配合，限制螺纹结构松脱。

更具体地，参照图3，定位棘轮321包括多个定位齿，止动棘爪322构造成：在电能传输部2沿使其相对于转接部3旋紧的第一方向D1(图3中的顺时针方向)转动的过程中，依次与不同的定位齿接合；并且与任一定位齿啮合，以限制电能传输部2沿与第一方向D1相反的第二方向D2(图3中的逆时针方向)转动。

也就是说，在电能传输部2旋紧的过程中，止动棘爪322会依次接触并越过不同的定位齿，直至旋紧至一定程度，电能传输部2与转接部3紧配合。并且在旋紧过程中，由于定位齿具有的特定弧度，止动棘爪322会限制电能传输部2沿第二方向D2的转动，由此，实现电能传输部2与转接部3之间的螺纹结构的防松脱。

进一步地，虽然在旋紧过程中，止动棘爪322可以限制定位棘轮321的转动，进而限制电能传输部2沿第二方向D2的转动，但是在外部的振动条件下，定位棘轮321仍有可能沿第二方向D2转动的趋势，也可能在一些实施例中，由于止动棘爪322与定位棘轮321之间存在间隙，定位棘轮321仍有可能沿第二方向D2转动的趋势，因此，为了防止螺纹结构松脱，可以设置成：在振动条件下，定位棘轮321沿第二方向D2转动的角度不超过相邻定位齿的中心线间的夹角的角度，也可以理解为定位棘轮321沿第二方向D2转动的角度不超过一个定位齿所限定的角度。

通常，振动条件可以从频率、振动次数、振动方向、振动加速度等维度进行描述，其中，频率通常在5Hz-300Hz范围内，振动方向通常为X向、Y向或Z向，振动加速度和振动次数与充电装置1所处的外部工作环境有关。

更具体地，防松脱结构32还包括弹性元件323(或者图7中的弹性元件423)。弹性元件323的弹性自由端与止动棘爪322接触，并构造成限制止动棘爪322沿第二方向远离定位齿的外轮廓。由此，能够进一步地实现电能传输部2与转接部3之间的螺纹结构的防松脱。

优选地，弹性元件323为弹性橡胶或弹簧。

优选地，弹性元件323施加到止动棘爪322上的扭矩为0.1N·m至17N·m。

为了验证弹性元件323施加到止动棘爪322上的扭矩范围，对止动棘爪322与定位棘轮321的机械连接性能的影响，发明人选用相同的弹性元件323、止动棘爪322和定位棘轮321，采用不同的扭矩将其抵接到一起，分别测试定位棘轮321和止动棘爪322的接触电阻和经过振动试验的定位棘轮321和止动棘爪322的抵接情况。试验结果如表4所示。

定位棘轮321和止动棘爪322的接触电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端一端放置在定位棘轮321上，另一端放置在止动棘爪322上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的接触电阻读数。在本实施例中，接触电阻大于1mΩ为不合格。

振动试验是将连接后的样件放置在振动试验台上，经过300个振动循环，每个循环都需要6个方向的振动，频率为100Hz，单方向加速度为40m/s2，然后观察定位棘轮321和止动棘爪322是否有松脱现象。在本实施例中，定位棘轮321和止动棘爪322松动为不合格。

表4：不同的弹性元件323和止动棘爪322扭矩对止动棘爪322与定位棘轮321电性连接和机械连接性能的影响

从上表4中可以看出，当弹性元件323与止动棘爪322扭矩值小于0.1N·m时，定位棘轮321和止动棘爪322的接触电阻值为不合格，并且，电能传输部2与转接部3经过振动试验后松脱，因此，发明人将弹性元件323与止动棘爪322的扭矩范围最小值定为0.1N·m。当弹性元件323与止动棘爪322扭矩值大于17N·m时，电能传输部2与转接部3的接触电阻已不能进一步降低，因此，发明人将弹性元件323与止动棘爪322的扭矩范围确定为0.1N·m-17N·m。

在其他实施例中，防松脱结构32可以为弹性材料，弹性材料设置在螺纹结构之间。优选地，弹性材料为纤维或高分子材料。

更具体地，如图4所示，防松脱结构32还可以包括拆卸组件，拆卸组件构造成将止动棘爪322从与定位棘轮321配合的定位位置移除。由此，可以在维修时将止动棘爪322脱离定位棘轮321，此时能够拆卸螺纹结构，达到更换电能传输部2的目的。

更具体地，拆卸组件包括拆卸臂3225，止动棘爪322设置有铰链连接的销轴3223和销孔(图中未示出)中的任一者，转接部3上设置有销轴3223和销孔中的另一者，拆卸臂3225与止动棘爪322连接并构造成被移动以绕销轴转动，将止动棘爪322从定位位置移除。

优选地，参照图5，拆卸臂3225可以由可被磁性材料吸附的金属材料制成，由磁力带动拆卸臂3225移动。或者，拆卸臂的远离止动棘爪322的末端为磁性端3226，与磁性末端3226对应的可以为永磁铁6。

更具体地，如图4所示，止动棘爪322包括与拆卸臂3225连接的连接部3222以及与连接部3222连接的接触部3221，接触部3221与定位齿接合，弹性自由端与连接部3222接触。

进一步地，拆卸组件还包括推杆5，推杆5与拆卸臂3225的远离止动棘爪322的一端接触，推杆5由外力作用以将止动棘爪322从定位位置移除。

优选地，拆卸臂3225的第三延伸方向和推杆5的第四延伸方向成第二角度β，第二角度β为78°至146°。第二角度β在78°-146°之内，以方便通过推杆5带动拆卸臂3225以及止动棘爪322绕销轴3223的转动，以使止动棘爪322从与定位棘轮321配合的定位位置移除。该角度范围的设定是发明人经过多次移除试验测得的，测试数据记载在表5。

表5：不同的第二角度对施加在拆卸臂3225上的力的影响

从表5中可知，在第二角度β在78°至146°范围内时，作用力小于5N，而在该范围之外，作用力有明显增加。由此，发明人将第二角度β设置在78°至146°的范围内。在本实施方式中，在调整推杆5以使第二角度β为100°时，可最省力地将止动棘爪322从该定位位置移除，作用力为4.01N。

本实施例还提供了一种充电装置1，其包括上述任一实施例的防松脱的电能传输机构，以及壳体，防松脱的电能传输机构设置于壳体内。

优选地，参照图2，壳体中可以设置卡槽，转接部3的一端固定在卡槽中，且电能传输部2的第一螺纹连接部与转接部3的第二螺纹连接部同轴设置。

优选地，参照图4，壳体可以设置拆卸孔12，推杆5可以从拆卸孔12伸入壳体中推动拆卸臂3225，将防松脱结构32的止动棘爪322从定位位置移除。进一步优选地，壳体上还可以设置有密封盖11，密封盖11与拆卸孔12形成密封连接。

根据本发明的充电装置，能够有效解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

本发明还提供了一种电动车辆，包括如上所述的充电装置1。为行文简洁，不再赘述。根据本发明的电动车辆，能够有效解决充电端子更换困难，线缆无法呈角度出线，以及螺栓结构松脱等问题。

尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开实施例的精神和范围。这样，倘若本公开实施例的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (35)

1.一种防松脱的电能传输机构，其特征在于，包括：

电能传输部，用于从供电电源接收电能或用于连接用电负载；

线缆，用于连接用电负载或用于从供电电源接收电能；

转接部，所述转接部的一端通过螺纹结构连接所述电能传输部，所述转接部的另一端连接所述线缆，所述电能传输部的第一延伸方向与所述线缆的第二延伸方向成第一角度；和

防松脱结构，所述防松脱结构构造成限制所述螺纹结构松脱。

2.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述第一角度为0°至137°。

3.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述防松脱结构包括定位棘轮和止动棘爪，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述转接部，另一者固定地连接至所述电能传输部以与所述电能传输部一起可转动，所述止动棘爪与所述定位棘轮配合，限制所述螺纹结构松脱。

4.根据权利要求3所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述电能传输部包括安装部，所述安装部设置有第一螺纹连接部，所述转接部设置有第二螺纹连接部，所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部配合连接以将所述安装部的轴向端面与所述转接部的平板部分抵接。

5.根据权利要求4所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述平板部分的与所述轴向端面抵接的第一平面上，另一者固定地连接至所述安装部的周向外表面，所述定位棘轮和所述止动棘爪配合，限制所述螺纹结构松脱。

6.根据权利要求5所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述定位棘轮构造成外棘轮，所述外棘轮固定地连接至所述安装部的周向外表面，所述止动棘爪连接至所述第一平面，以与所述外棘轮配合。

7.根据权利要求5所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述定位棘轮构造成内棘轮，所述内棘轮连接至所述第一平面，所述止动棘爪固定地连接至所述安装部的周向外表面，以与所述内棘轮配合。

8.根据权利要求4所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述第一螺纹连接部为内螺纹或外螺纹，所述第二螺纹连接部为与所述内螺纹或外螺纹配合的螺纹。

9.根据权利要求8所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述第一螺纹连接部构造成自所述轴向端面轴向向内延伸设置的内螺纹孔；所述第二螺纹连接部构造成与所述内螺纹孔配合的螺栓结构或螺柱结构。

10.根据权利要求8所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述第一螺纹连接部构造成自所述轴向端面轴向向外延伸的螺柱结构；所述第二螺纹连接部构造成与所述螺柱结构配合的内螺纹孔。

11.根据权利要求10所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述定位棘轮和所述止动棘爪中的一者连接至所述平板部分的背离所述轴向端面的第二平面上，另一者固定地连接至所述螺柱结构的周向外表面，所述定位棘轮和所述止动棘爪配合，限制所述螺纹结构松脱。

12.根据权利要求3所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述定位棘轮包括多个定位齿，所述止动棘爪构造成：在所述电能传输部沿使其相对于所述转接部旋紧的第一方向转动的过程中，依次与不同的所述定位齿接合；并且与任一所述定位齿啮合，以限制所述电能传输部沿与所述第一方向相反的第二方向转动。

13.根据权利要求12所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，在振动条件下，所述定位棘轮沿所述第二方向转动的角度不超过相邻所述定位齿的中心线间的夹角的角度。

14.根据权利要求12所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述防松脱结构还包括弹性元件，所述弹性元件的弹性自由端与所述止动棘爪接触，并构造成限制所述止动棘爪沿所述第二方向远离所述定位齿的外轮廓。

15.根据权利要求14所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述弹性元件为弹性橡胶或弹簧。

16.根据权利要求14所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述弹性元件施加到所述止动棘爪上的扭矩为0.1N·m至17N·m。

17.根据权利要求14所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述防松脱结构还包括拆卸组件，所述拆卸组件构造成将所述止动棘爪从与所述定位棘轮配合的定位位置移除。

18.根据权利要求17所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述拆卸组件包括拆卸臂，所述止动棘爪设置有铰链连接的销轴和销孔中的任一者，所述转接部上设置有所述销轴和所述销孔中的另一者，所述拆卸臂与所述止动棘爪连接并构造成被移动以绕所述销轴转动，将所述止动棘爪从所述定位位置移除。

19.根据权利要求18所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述拆卸臂由可被磁性材料吸附的金属材料制成，由磁力带动所述拆卸臂移动。

20.根据权利要求18所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述止动棘爪包括与所述拆卸臂连接的连接部以及与所述连接部连接的接触部，所述接触部与所述定位齿接合，所述弹性自由端与所述连接部接触。

21.根据权利要求20所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述拆卸组件还包括推杆，所述推杆与所述拆卸臂的远离所述止动棘爪的一端接触，所述推杆由外力作用以将所述止动棘爪从所述定位位置移除。

22.根据权利要求21所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述拆卸臂的第三延伸方向和所述推杆的第四延伸方向成第二角度，所述第二角度为78°至146°。

23.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述转接部与所述电能传输部的连接力为15N至2000N。

24.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述防松脱结构为弹性材料，所述弹性材料设置在所述螺纹结构之间。

25.根据权利要求24所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述弹性材料为纤维或高分子材料。

26.根据权利要求4所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部的螺纹连接的扭矩为0.1N·m至30N·m。

27.根据权利要求4所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述轴向端面的至少部分与所述平板部分的至少部分接触连接，形成的接触面积占所述平板部分的平面面积的5％以上。

28.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述转接部的至少部分与所述线缆的至少部分通过电阻焊接、摩擦焊接、超声波焊接、弧焊、激光焊接、电子束焊接、压力扩散焊接、磁感应焊接、螺接、卡接、拼接、压接的至少一种或几种方式连接。

29.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述转接部的所述一端与所述转接部的所述另一端相对弯曲，弯曲的第三角度为0°至120°。

30.根据权利要求1所述的防松脱的电能传输机构，其特征在于，所述转接部的所述一端与所述转接部的所述另一端相对扭曲，扭曲的第四角度为0°至90°。

31.一种充电装置，其特征在于，包括如权利要求1至30任一项所述的防松脱的电能传输机构，以及壳体，所述防松脱的电能传输机构设置于所述壳体内。

32.根据权利要求31所述的充电装置，其特征在于，所述壳体中设置卡槽，所述转接部的所述一端固定在所述卡槽中，且所述电能传输部的第一螺纹连接部与所述转接部的第二螺纹连接部同轴设置。

33.根据权利要求31所述的充电装置，其特征在于，所述壳体设置拆卸孔，所述推杆从所述拆卸孔伸入所述壳体中推动所述拆卸臂，将所述防松脱结构的止动棘爪从定位位置移除。

34.根据权利要求33所述的充电装置，其特征在于，所述壳体上还设置有密封盖，所述密封盖与所述拆卸孔形成密封连接。

35.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求31至34任一项所述的充电装置。

Images