CN116135672A - 充电口盖 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种包括接合特征部的充电口盖装置，一种用于所述充电口盖装置的密封单元、一种用于所所述充电口盖装置的铰链臂组件以及一种用于组装所述铰链臂组件的方法。

Description

充电口盖

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年11月18日提交的第63/280,895号美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

以下描述涉及一种包括接合特征部的充电口盖装置、一种用于所述充电口盖装置的密封单元、一种用于所述充电口盖装置的铰链臂组件以及一种用于组装所述铰链臂组件的方法。

背景技术

用于车辆的油箱或充电模块用于在口盖的第一位置中封闭油箱加注管或充电插头或其他用于加燃料或补充动力的连接装置，以及在口盖的第二打开位置将其释放。为此目的，这些模块的油箱或装载口盖在关闭位置与车身表面齐平地关闭，并且还通过口盖或槽体上的相应密封件将油箱或装载槽相对于环境密封。应通过这种布置确保没有诸如水、灰尘、冰等之类的碎屑进入油箱或装载槽。槽体本身固定至车辆并具有开口，插入管或充电插头被引导通过该开口。

当不进行装油或充电操作时，(充电或油箱)口盖应牢固地就位于第一位置，并应使用简单的打开机构轻松打开。此外，在加燃料或补充动力的情况下，充电口盖也应置于第二位置，其中第二位置不应干扰加燃料或补充动力动作。

与这种油箱或充电模块相关联地出现了若干问题。首先，为了确保口盖能够打开，需要一定大小的压力来致动锁定或解锁机构。这种大小的压力会损坏打开机构，诸如数字压力传感器。其次，在油箱或充电模块的不同位置处需要几个密封件，以确保油箱或充电组件的内部部分(即其壳体)免受诸如水、雪、风和/或灰尘之类的不同环境的影响。这使得油箱的总体设计和制备过程变得困难。第三，现今，油箱或充电口盖可以通过电机打开和关闭。这种电机驱动式口盖的当前设计的特征在于使用几个不同部件将不同的必要部件连接在一起，这些必要部件诸如为电机(致动器)、漂移轴、铰链臂、一个或多个密封件以及将这些部件固定就位并确保系统无故障运行的壳体。这样的部件数量意味着组装过程的高复杂性，并且还意味着许多不利于频繁使用这样的充电口盖装置的弱点。

发明内容

在本公开的一些实施方式中，提供了一种充电口盖装置，包括用于控制充电口盖的打开机构的接合特征部。在一些实施方式中，提供了一种密封单元，该密封单元适于安装在机动车辆的充电口盖壳体上，用于在充电口盖壳体内同时实现若干功能。在一些实施方式中，提供了一种结构上简化的铰链臂组件，用于打开和关闭充电口盖，并且提供了一种用于通过组装所述铰链臂组件来降低复杂性的方法。

在一些实施方式中，本公开提供了一种机动车辆的充电口盖装置，包括：包括有孔口的框架和具有内部的壳体；2K充电口盖，用以封闭孔口并具有吸收压缩力的接合特征部；位于壳体的内部中的充电插座和位于充电插座上并与接合特征部相对的口盖释放按钮，其中，口盖释放按钮适于控制充电口盖的锁定装置，其中，接合特征部具有形状并且由能够吸收5N至100N范围内的力的材料制成，以便保护口盖释放按钮免于过度加压，并且其中，接合特征部适于致动口盖释放按钮。

根据一个实施方式，接合特征部可以具有任何形式，并且可以由适于提供必要的过度加压稳定性和/或力吸收能力的任何材料制成。例如，接合特征部可以具有锯齿形状、波浪形状、折叠形状、蜂窝形状或它们的组合，但不限于此。接合特征部可以是橡胶材料或塑料材料，但不限于此。该力可以根据任何特定要求进行调整，例如可以在5.5N至52N的范围内。充电口盖的锁定可以通过任何合适的锁定工具来实现，诸如通过机械装置、通过磁性装置和/或通过电气装置。

在一些实施方式中，本公开提供了一种包括本文提供的充电口盖装置的机动车辆。

在一些实施方式中，本公开提供了一种适于密封机动车辆的充电口盖壳体的密封单元，其中，密封单元以2K部件的形式提供，该2K部件包括充电口盖壳体和至少三个密封区，该至少三个密封区同时密封充电口盖壳体的一个或多个部分，其中，该至少三个密封区各自包括至少一个密封唇。在此方面，可以提供不同的密封唇以根据例如ISO20653和/或DIN EN 60529提供不同程度的保护。

在一些实施方式中，密封单元为充电口盖壳体的不同部分提供密封。通常，可以为需要密封以免受任何环境影响的任何部分提供密封。例如，可以为充电插座、一个或多个车身面板、充电口盖、锁定机构和/或底座中的一者或多者提供密封。密封单元可以为一个或多个上述部分、优选两个或更多个上述部分提供密封。然而，也可以为充电口盖壳体的其他部分提供密封。例如，可以同时为充电插座、一个或多个车身面板、充电口盖、锁定机构和底座提供密封。此外，不同的密封唇可以由提供密封能力的不同材料独立地形成。本文所使用的“密封能力”是指密封是气密、水密和/或防尘的。在一个实施方式中，密封材料是可压缩的。合适的材料可以是橡胶或塑料材料。

在另一个实施方式中，本公开提供了一种包括本文提供的至少一个密封单元的机动车辆的充电口盖壳体。

在另一个实施方式中，本公开提供了一种用于机动车辆的充电口盖装置的铰链臂组件，该铰链臂组件包括：壳体盖，其具有至少一个柔性铰链臂支撑件；充电口盖壳体，其部分地与柔性铰链臂支撑件联接；带有内置驱动轴的铰链臂，其被夹持在壳体盖中并通过夹紧力保持就位；致动器，其联接到内置驱动轴；以及布置在致动器与壳体盖之间的至少一个密封部件。这种构造尤其减少了最近的铰链臂组件的部件数量，其中，提供了与驱动致动器的直接接触。更进一步地，这种构造允许更少复杂与更少耗时的组装。

根据另一些实施方式，壳体盖可以由聚合物材料制成，其中在又一方面，聚合物材料可以是自润滑材料。进一步地，铰链臂材料可以选自聚合物材料、玻璃填充聚合物材料、金属材料和金属合金材料。此外，铰链臂组件还可以包括由包括至少一个微动开关的电致动器控制的锁定机构。在又一方面，锁定机构可以包括钩。

在又一个实施方式中，本公开提供了一种用于组装用于上述机动车辆的充电口盖装置的铰链臂组件的方法，包括以下步骤：提供具有至少一个柔性铰链臂支撑件的壳体盖；将具有内置驱动轴的铰链臂旋转和/或推动和/或夹持到壳体盖中，其中，该至少一个柔性铰链臂支撑件通过模制错位而提供组装空间；以及通过将充电口盖壳体的一部分联接到该至少一个柔性铰链臂支撑件来将该至少一个柔性铰链臂支撑件推动到最终组装状态中。根据又一个实施方式，该方法还进一步包括以下步骤：通过将致动器推过驱动轴来附接致动器；其中，将至少一个密封单元布置在致动器与壳体盖之间。

在又一个实施方式中，将该至少一个柔性铰链臂支撑件推动到最终组装状态中可以通过将充电口盖壳体的一部分接合到铰链臂组件的凹穴或凹部中来实现，其中，充电口盖壳体的该部分与该凹穴或凹部形成过盈配合。此外，壳体盖可以由聚合物材料制成。再进一步地，聚合物材料是自润滑材料。

本文中使用的术语“2K”是指包括有至少两种不同材料的部件。

附图说明

将参照附图讨论本公开的实施方式，其中：

图1是充电口盖的接合特征部的示意图。

图2是示出沿着图1的充电口盖的接合特征部的线A-A截取的剖面的示意图。

图3是示出沿着充电口盖装置的C-C线截取的剖面的示意图，示出了密封单元的一个实施方式的剖面。

图4a和图4b是示出2K充电口盖壳体的实施方式的示意图。

图5是示出了沿着充电口盖装置的线D-D截取的剖面的示意图，示出了密封单元的一个实施方式的剖面。

图6是示出非最终组装状态下充电口盖铰链臂和壳体盖的剖面的示意图。

图7是示出最终组装状态下充电口盖铰链臂和壳体盖的剖面的示意图。

在下面的描述中，相同的附图标记在整个附图中表示相同或对应的部分。

具体实施方式

本文中使用的诸如向上、上部、向下、下部、向内、内部、向外、外部等之类的尺寸属性应在机动车辆(尤其是四轮机动车辆)及其主要行驶方向的背景下理解。此外，还应考虑支撑机动车辆的地面。

现在更具体地参照图1，示出了安装在充电口盖装置1中的接合特征部2的放大图，例如，安装在充电口盖的铰链臂50上或充电口盖的盖体的内侧。根据该实施方式，接合特征部2位于充电口盖装置1的左侧，与露出的铰链臂50相对。按压接合特征部2将致使充电口盖壳体的解锁，其中，接合特征部2防止口盖释放按钮3过度加压。由于接合特征部和/或其材料的特定形式，施加到接合特征部的力均匀地分布。接合特征部可以由提供必要稳定性和力分布的橡胶材料制成。该实施方式中的接合特征部呈波状形式，但也可以呈适于提供必要的过度加压稳定性的任何其他形式。可以吸收5N至100N、5N至75N、5.5N至52N等范围内的力。该机构详细示于图2中。根据图2的实施方式，口盖释放按钮3位于充电插座30上，与接合特征部2相对。在该实施方式中，口盖释放按钮3是压力传感器，用于感测受到用户按下时由接合特征部2提供的压力。本实施方式中的锁定(未示出)可以通过本领域已知的任何装置实现，诸如机械锁定机构、磁性锁定机构、电子锁定机构、其任何组合等。

参照图3，描述了本发明密封单元的示例性实施方式。在该实施方式中，示出了包括密封单元20的用于机动车辆的充电口盖装置1的沿着线C-C的剖面。在该实施方式中，充电口盖壳体21包括充电口盖盖体51，充电口盖盖体51是当充电口盖关闭时可以看到的最外面的部分，从而提供了对充电口盖壳体的内部部件的保护。充电口盖装置1包括充电插座30、车身面板40、充电口盖铰链臂50、充电口盖盖体51和内面板31。密封单元20形成为布置在2K充电口盖壳体21上的2K部件，具有内部密封部分22和外部密封部分24，内部密封部分22具有一个密封到充电插座30的密封唇23，外部密封部分24具有两个密封到车身面板40的密封唇25和一个密封到2K充电口盖铰链臂50的密封唇26。通过该布置，形成若干密封区，其可以提供相似或不同的密封质量和密封特性。例如，这些密封唇可以根据ISO20653和/或DIN EN 60529提供不同程度的保护，诸如防止危险部件和固体异物(诸如灰尘等)进入，和/或防止喷水、溅水、水射流、浸入水中等。可以通过具体选择密封唇的形式和数量和/或每个密封唇的材料来管理保护等级。例如，密封唇可以独立地由橡胶或塑料材料形成。

换言之，密封单元20适于通过一个密封唇23对充电插座30(例如IP5k4k型)、通过两个密封唇25对车身面板40(例如IP6k9k型)以及通过一个密封唇26对充电口盖铰链臂50(例如，IP5k4k类型)同时提供密封。密封唇的数量以及密封唇形式的密封装置的数量可以根据本领域技术人员的一般知识而变化。此外，本领域技术技术人员众所周知的是，密封唇可以在向内按压充电口盖时折叠，和/或密封唇可以补偿被按压的充电口盖的运动。

例如，根据图3的实施方式，水流通道和风噪声区域X由外部密封部件24、车身面板40、充电口盖铰链臂50和充电口盖盖体51提供。根据另一些实施方式，充电口盖盖体51和2K充电口盖铰接臂50是同一部件。

根据图3的具体实施方式，2K充电口盖壳体21基本呈L形形状，并且包括支撑内部密封部分22的内端和支撑外部密封部分的外端，其中，2K充电口盖壳体21适于从其内端基本平行于地面(未示出)沿向外方向露出，沿向上方向弯曲，然后基本平行于地面沿向外方向继续，并基本垂直于地面沿向上方向弯折，以形成中央密封部分21的外端。内部密封部分22形成在中央顶壁部分的内端，其中内部密封部分22适于沿基本上向下方向伸出，并通过沿向外方向弯曲形成密封唇23。外部密封部分24包括上端和下端，并形成在2K充电口盖壳体21的外端处且基本平行于该外端，其中外部密封部分24的下端适于沿基本上向外方向伸出以形成密封唇26，并且外部密封部分24的上端适于沿基本上向上且向内的方向伸出以形成两个密封唇25中的一个密封唇，并且适于沿基本上向上且向外的方向伸出以形成两个密封唇25中的另一个密封唇。本发明也包含其他构造。

在安装构造中，内部密封部分22的密封唇23与充电插座30接触，外部密封部分24的两个密封唇25与车身面板40接触，并且外部密封部分24的密封唇26与充电口盖铰链臂50接触。根据另一些实施方式，外部密封部分24的密封唇26可以与充电口盖盖体51接触。

图4a和4b示出了2K充电口盖壳体21的实施方式，包括图3的密封单元20和用于密封副致动器M2的副密封单元27。密封单元20形成在2K充电口盖壳体21的主开口的内缘周围，并且适于在2K充电口盖壳体21与充电口盖铰链臂50之间以及在随后关闭构造下与充电口盖盖体51之间提供密封。副密封单元27形成在2K充电口盖壳体21的副开口的内缘周围，并适于在副致动器M2与2K充电口盖壳体21之间提供密封。副致动器M2适于通过形成为钩的锁定部件100在关闭构造下锁定及解锁2K充电口盖铰链臂50。进一步地，副致动器M2可以构造为具有微动开关的电动致动器，该微动开关可以由致动2K充电口盖铰链臂50的第一致动器M1控制。根据一个实施方式，副致动器M2以电正向旋转操作，而且通过弹簧复位和软触摸按钮(未示出)以反向旋转操作。

图5示出了由包括充电口盖铰链臂50的2K充电口盖装置1的剖切面D-D限定的剖面，其中2K充电口盖装置1的2K充电口盖壳体21包括壳体盖70。此外，其示出了密封单元20的另一部段，其通过上部密封部分62和一个密封唇63密封壳体盖70。上部密封部分62的密封唇63适于提供例如IP4k5k型的密封。本实施方式还包括其他密封类型。

在本实施方式的一种组装构造中，上部密封部分62的密封唇63与壳体盖70的外表面接触，其中上部密封部分63与壳体盖70的下表面接触。此外，2K充电口盖壳体21与壳体盖70的外表面和下表面接触。

图6示出了充电口盖铰链臂50的一个实施方式的示例性剖面，还包括处于非最终组装状态的内置驱动轴52，其中充电口盖铰接臂50已卡入到壳体盖70中。在该实施方式中，壳体盖70包括柔性铰链臂支撑件71和两个自然支承表面72。两个自然支承表面72可以由任何适合于在稳定和运动中支撑充电口盖铰链臂50的材料形成。例如，壳体盖70可以由聚合物材料制成，但不限于此。在此的实施方式中，壳体盖70以及由此的支承表面72由自润滑聚合物制成。通常优选自润滑材料。虚线表示充电口盖铰链臂50的内置驱动轴52的旋转轴线。充电口盖铰链臂50的内置驱动轴52由仅仅一个自然支承表面72和柔性铰链臂支撑件71支撑，其中提供第二自然支承表面72的柔性铰链臂支撑件71在非最终组装状态下远离于内置驱动轴52弯曲，并由此提供组装空间75。

此外，图6示出了充电口盖壳体21的组装部分80，其准备组装到壳体盖70的相应凹穴74中。进一步地，密封部件90和主致动器M1示出为处于未组装状态。根据该实施方式，主致动器M1提供为主动格栅活板式(active grille shutter)致动器，并且适于具有集成的LIN电子器件以及诊断器件和跟随控制，其中副致动器M2(如图4b所示)可以由主致动器M1的状态控制。主致动器和副致动器都不限于此具体的实施方式，并且可以使用本领域已知的适合于此目的的任何致动器。

图7示出了与图6相同的剖面，但处于最终组装状态，其中使提供第二自然支承表面72的柔性铰链臂支撑件71在最终位置通过充电口盖壳体21的组装部分80而朝向内置驱动轴52弯曲。进一步地，在最终组装位置，充电口盖铰链臂50的内置驱动轴52现在由两个自然轴承表面72支撑。密封部件90被推到壳体盖70和内置驱动轴50上，用于密封第一自然支承件72，并且在一些实施方式中，用以减少系统中的颤振。在密封部件90处于其最终位置之后，主致动器M1被推到内置驱动轴52上。

图6和图7还示出了要进行的充电口盖装置1的组装步骤：包括内置驱动轴的充电口盖铰链臂50通过被旋转、推动和/或夹持到壳体盖70中而进行组装。为了利于充电口盖铰链臂50的组装，壳体盖70模制有柔性铰链臂支撑件71，该柔性铰链臂支撑件适于在其材料的弹性极限内沿两个方向都是柔性的。当充电口盖铰链臂50被夹持在壳体盖70中时，柔性铰链臂支撑件71被弯曲远离内置驱动轴52，以便提供组装空间75。为了完成充电口盖装置1的组装，将充电口盖壳体21的组装部分80推入到壳体盖70的凹穴74中，致使柔性铰链臂支撑件71朝向内置驱动轴52弯曲，从而将充电口盖铰链臂50可旋转地固定在壳体盖70中的最终位置。

前述内容的变化和修改在本公开的范围内。应当理解的是，本文所公开和限定的公开内容延及从文本和/或附图中提及或显见的两个或更多个单独特征的所有替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的各种替代方面。本文描述的实施方式解释了用于实践本公开的教示的已知的最佳模式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开的教示。权利要求应被解释为在现有技术允许的范围内包括替代实施方式。本发明能够有其他实施方式，并且能够以各种方式实践或实施。此外，应当理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于描述目的，并且不应被视为限制。本文中“包括(including)”、“包括(comprising)”及其变体的使用意在包含下文所列的项目及其等同物以及另外的项目及其等同物。

本公开的各种特征在本文中阐述。

附图标记列表

1 充电口盖装置

2 接合特征部

3 口盖释放按钮

20 密封单元

21 2K充电口盖壳体

22 内部密封部分

23 密封唇

24 外部密封部分

25 密封唇

26 密封唇

27 副密封单元

30 充电插座

31 内面板

40 车身面板

50 2K充电口盖铰链臂

51 充电口盖盖体

52 内置驱动轴

62 上部密封部分

63 密封唇

70 壳体盖

71 柔性铰链臂支撑件

72 自然支承表面

74 组装凹穴

75 组装空间

80 充电口盖壳体的组装部分

90 密封部件

100锁定部件

X 水流通道和风噪声区域

M1 主致动器

M2 副致动器。

Claims (23)

1.一种机动车辆的充电口盖装置，包括：

包括孔口的框架和具有内部的壳体；

2K充电口盖，用于封闭所述孔口并具有吸收压缩力的接合特征部；和

位于所述壳体的内部中的充电插座和位于充电插座上并与所述接合特征部相对的口盖释放按钮，其中，所述口盖释放按钮适于控制所述2K充电口盖的锁定装置，

其中，所述接合特征部具有形状并且由能够吸收5N至100N范围内的力的材料制成，以保护所述口盖释放按钮免于过度加压，并且

其中，所述接合特征部适于致动所述口盖释放按钮。

2.根据权利要求1所述的充电口盖装置，其中，所述接合特征部具有锯齿形状、波浪形状、折叠形状、蜂窝形状或其组合。

3.根据权利要求1所述的充电口盖装置，其中，所述接合特征部由橡胶材料或塑料材料制成。

4.根据权利要求1所述的充电口盖装置，其中，所吸收的力在5.5N至52N的范围内。

5.根据权利要求1所述的充电口盖装置，其中，所述2K充电口盖的锁定通过机械装置、磁性装置和/或电气装置实现。

6.一种机动车辆，包括根据权利要求1所述的充电口盖装置。

7.一种密封单元，其适于密封机动车辆的充电口盖壳体，其中，所述密封单元以2K部件的形式提供，所述2K部件包括充电口盖壳体和至少三个密封区，所述至少三个密封区对所述充电口盖壳体的一个或多个部分同时提供密封，其中，所述至少三个密封区各自包括至少一个密封唇。

8.根据权利要求7所述的密封单元，其中，所述至少三个密封区中的至少一个密封区根据ISO 20653和/或DIN EN 60529提供密封。

9.根据权利要求7所述的密封单元，其中，对充电插座、一个或多个车身面板、充电口盖、锁定机构和/或底座进行密封。

10.根据权利要求9所述的密封单元，其中，所述密封对所述充电插座、一个或多个车身面板、所述充电口盖、所述锁定机构和所述底座同时提供。

11.根据权利要求7所述的密封单元，其中，所述至少三个密封区独立地由橡胶或塑料材料形成。

12.一种机动车辆的充电口盖壳体，包括至少一个根据权利要求7所述的密封单元。

13.一种用于机动车辆的充电口盖装置的铰链臂组件，所述铰链臂组件包括：

壳体盖，所述壳体盖具有至少一个柔性铰链臂支撑件；

充电口盖壳体，所述充电口盖壳体部分地与所述柔性铰链臂支撑件联接；

带有内置驱动轴的铰链臂，所述铰链臂夹持在所述壳体盖中并通过夹紧力保持就位；

致动器，所述致动器联接到所述内置驱动轴；和

至少一个密封部件，所述至少一个密封部件布置在所述致动器与所述壳体盖之间。

14.根据权利要求13所述的铰链臂组件，其中，所述壳体盖由聚合物材料制成。

15.根据权利要求14所述的铰链臂组件，其中，所述聚合物材料是自润滑材料。

16.根据权利要求13所述的铰链臂组件，其中，所述铰链臂的材料选自聚合物材料、玻璃填充聚合物材料、金属材料和金属合金材料。

17.根据权利要求13所述的铰链臂组件，其中，所述铰链臂组件还包括锁定机构，所述锁定机构由包括至少一个微动开关的电致动器控制。

18.根据权利要求17所述的铰链臂组件，其中，所述锁定机构包括钩。

19.一种用于组装用于机动车辆的充电口盖装置的铰链臂组件的方法，包括：

提供具有至少一个柔性铰链臂支撑件的壳体盖；

将具有内置驱动轴的铰链臂旋转、推动或夹持到所述壳体盖中，其中，所述至少一个柔性铰链臂支撑件通过模制错位而提供组装空间；和

通过将充电口盖壳体的一部分联接到所述至少一个柔性铰链臂支撑件而将所述至少一个柔性铰链臂支撑件推动到最终组装状态中。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

通过将致动器推过所述驱动轴来附接所述致动器；

其中，将至少一个密封单元布置在所述致动器与所述壳体盖之间。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述至少一个柔性铰链臂支撑件推动到最终组装状态中是通过将所述充电口盖壳体的一部分接合到所述铰链臂组件的凹穴或凹部中来实现的，其中，所述充电口盖壳体的所述部分与所述凹穴或凹部形成过盈配合。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述壳体盖由聚合物材料制成。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述聚合物材料是自润滑材料。

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