CN116153686B - 一种充电枪机械开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电枪机械开关装置，包括充电枪主体，所述充电枪主体的一端设置有充电插头，所述充电插头的内部设置有机械开关，充电插头和机械开关之间设置有用于实现对机械开关触发的压杆结构，所述机械开关上设置有用于对充电进行紧急断开的断开结构，断开结构上还设置有接电指示结构，通过对机械开关外部设置的旋钮进行操作，实现推杆对动触片的抵接推动，实现动触片与NC端子的分离，从而可以实现损坏等紧急情况下对机械开关内部触头之间的断开。

Description

一种充电枪机械开关装置

技术领域

本发明涉及充电枪技术领域，具体涉及一种充电枪机械开关装置。

背景技术

新能源动力电池行业的应用中，包括电动乘用车、电动客车、四轮低速车、两轮车等多个领域的应用。其中充电枪及对应的插座接口是充电桩与车辆的充电连接部件，而其中机械开关是充电枪的重要部件之一，现有的充电枪机械开关长期处于过压状态，以及充电枪的设计，受限于开关的行程，在上述使用条件下，使开关寿命降低，稳定性差，其内部结构容易损坏，无法实现损坏等紧急情况下对机械开关内部触头之间的断开。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种充电枪机械开关装置。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种充电枪机械开关装置，包括充电枪主体，所述充电枪主体的一端设置有充电插头，所述充电插头的内部设置有机械开关，充电插头和机械开关之间设置有用于实现对机械开关触发的压杆结构，所述机械开关上设置有用于对充电进行紧急断开的断开结构，断开结构上还设置有接电指示结构。

进一步，所述机械开关包括外壳，所述外壳的内部中空且下侧开口，所述外壳的下侧开口处设置有基座，所述基座的下侧设置有三个分别设置有NC端子、NO端子和COM端子，所述外壳的上部一侧开设有升降滑孔，所述升降滑孔内上下滑动设置有按钮，按钮的上端与外壳的上侧之间密封连接有防水帽,所述按钮的下端延伸至外壳内并固定连接有两个平行分布的侧板，两个侧板之间上下滑动设置有浮块，浮块的两侧固定设置有导向滑块，两个侧板上均开设有与导向滑块配合导向滑动的导向滑槽，按钮和浮块之间彼此固定连接有第一弹簧。

进一步，所述COM端子的上端穿过基座上侧表面并抵接转动连接有动触片的一端，动触片的下方设置有驱动片，驱动片的一端上侧与浮块的下侧彼此活动抵接，驱动片的另一端下侧铰接至基座上，动触片的另一端形成有动触头，且动触片设置有动触头的一端与驱动片靠近浮块的一端之间彼此连接有拉簧，所述NO端子的上端穿出基座上表面并延伸至动触头的下方，所述NC端子凸出基座上表面的端部位于动触头的上方，驱动片上开设有用于穿过NO端子顶端的通槽；

在按钮位于其行程的最高位置处时，动触片端部的动触头与NC端子的顶端彼此抵接；

在按钮位于其行程的最低位置处时，动触片端部的动触头与NO端子的顶端彼此抵接。

进一步，所述断开结构包括推杆，所述外壳的顶侧开设有与推杆配合螺纹连接的螺纹穿孔，所述推杆的上端穿出外壳上侧表面并固定连接有旋钮，推杆内设置有用于对动触头与NC端子顶端彼此抵接指示的指示灯结构，所述推杆和外壳之间设置有密封抵接结构。

进一步，所述指示灯结构包括设置在旋钮上侧的指示灯，所述推杆的下端开设有滑柱孔道，所述滑柱孔道的内部顶端固定设置有固定柱，所述滑柱孔道的下端开口且开口处滑动设置有滑柱，滑柱和固定柱之间彼此固定连接有第二弹簧，固定柱和滑柱彼此靠近的一侧分别设置有第二行程开关和第一行程开关，所述推杆内设置有用于实现第一行程开关和第二行程开关与指示灯彼此电连接；

在动触片一端设置有的动触头与NC端子顶端彼此抵接时，动触片推动滑柱在滑柱孔道内滑动，用于实现第一行程开关和第二行程开关之间彼此抵接，从而控制打开指示灯。

进一步，所述密封抵接结构包括固定设置在推杆外侧的限位块，外壳的内部顶侧固定设置有活动套设在推杆外侧的限位套筒，所述限位块的上侧固定设置有与限位套筒下端彼此密封抵接的密封垫圈。

进一步，所述充电枪主体内开设有转动腔室，压杆结构包括压杆，压杆通过转轴转动设置在转动腔室内，所述充电枪主体靠近充电插头的一端开设有用于穿出压杆的开口槽，且压杆穿出开口槽的一端设置有挂钩，位于挂钩与转轴之间的压杆外侧与转动腔室内侧之间设置有弹片，弹片的一端通过螺栓固定连接至压杆上，弹片的另一端活动抵接在转动腔室内壁上，外壳与充电枪主体的安装连接处设置有硅胶密封垫。

进一步，所述压杆靠近断开结构一侧开设有嵌槽，嵌槽的外形呈沉头孔形状，所述嵌槽的内部嵌设有密封塞，密封塞采用透明材料制成。

进一步，所述密封塞的外侧壁成型有密封凸缘，嵌槽的内壁上开设有与密封凸缘配合连接的环形密封槽，所述密封塞的上侧开设有取放凹槽，取放凹槽内固定设置有捏板。

进一步，所述按钮的按压行程为大于等于2.5mm，在挂钩处于未转动抬起状态时，按钮和压杆之间的间隙大于等于0.2mm。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过对机械开关外部设置的旋钮进行操作，实现推杆对动触片的抵接推动，实现动触片与NC端子的分离，从而可以实现损坏等紧急情况下对机械开关内部触头之间的断开；

2、且断开结构还设置有用于对动触片与NC端子顶端接触进行亮灯指示的接电指示结构，用于使用者通过灯光来判断机械开关是否处于正常工作状态；

3、通过按钮、第一弹簧、浮块、拉簧、动触片和驱动片等配合可以使得机械开关的整体结构更加紧凑，在一定空间内大大增加了按钮的行程，且增加按钮行程的同时，第一弹簧和拉簧配合实现了按压的缓冲，防止了过压对内部结构的损伤，提高了机械开关的使用寿命。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的主视剖面结构示意图；

图2是本发明图1的挂钩抬起状态结构示意图；

图3是本发明图1的A处局部放大结构示意图；

图4是本发明的机械开关剖面结构示意图；

图5是本发明图4B处局部放大结构示意图；

图6是本发明图4的立体结构示意图；

图7是本发明的断开结构剖面示意图；

图8是本发明图7的C处局部放大结构示意图；

图9是本发明图4的D处局部放大结构示意图。

附图标记说明如下：1、充电枪主体；2、充电插头；3、机械开关；301、按钮；301a、侧板；301b、导向滑块；301c、导向滑槽；302、防水帽；303、第一弹簧；304、浮块；305、外壳；305a、限位套筒；306、拉簧；307、动触片；308、驱动片；309、基座；310、NC端子；311、NO端子；312、COM端子；4、断开结构；401、推杆；402、旋钮；403、电导线；404、指示灯；405、固定柱；406、滑柱；407、第一行程开关；408、第二行程开关；409、第二弹簧；410、限位块；411、密封垫圈；409、第二弹簧；5、压杆；5a、嵌槽；5b、环形密封槽；6、转轴；7、转动腔室；8、弹片；9、开口槽；10、挂钩；11、密封塞；11a、取放凹槽；11b、捏板；11c、密封凸缘；12、防水硅胶垫；。

具体实施方式

为使本发明的目的；技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-9所示，本发明提供了一种充电枪机械开关装置，包括充电枪主体1，充电枪主体1的一端设置有充电插头2，充电插头2的内部设置有机械开关3，充电插头2和机械开关3之间设置有用于实现对机械开关3触发的压杆结构，机械开关3上设置有用于对充电进行紧急断开的断开结构4，断开结构4上还设置有接电指示结构。

机械开关3包括外壳305，外壳305的内部中空且下侧开口，外壳305的下侧开口处设置有基座309，基座309的下侧设置有三个分别设置有NC端子310、NO端子311和COM端子312，进一步，NC端子310、NO端子311、COM端子312与基座309通过嵌件注塑方式彼此连接，外壳305的上部一侧开设有升降滑孔，升降滑孔内上下滑动设置有按钮301，按钮301的上端与外壳305的上侧之间密封连接有防水帽302，进一步，防水帽302与外壳305，通过在两者接触位置点胶完成固定、防水以及连接，防水帽302采用硅胶材料制成，按钮301的下端延伸至外壳305内并固定连接有两个平行分布的侧板301a，两个侧板301a之间上下滑动设置有浮块304，浮块304的两侧固定设置有导向滑块301b，两个侧板301a上均开设有与导向滑块301b配合导向滑动的导向滑槽301c，按钮301和浮块304之间彼此固定连接有第一弹簧303。

COM端子312的上端穿过基座309上侧表面并抵接转动连接有动触片307的一端，进一步，COM端子312上开设有用于与动触片307端部抵接转动的V型槽，实现上下位置限位的同时还可以保证动触片307端部可以沿COM端子312上的V型槽转动，动触片307的下方设置有驱动片308，驱动片308的一端上侧与浮块304的下侧彼此活动抵接，驱动片308的另一端下侧铰接至基座309上，基座309上开设有用于与驱动片308端部抵接转动的V型槽，动触片307的另一端形成有动触头，且动触片307设置有动触头的一端与驱动片308靠近浮块304的一端之间彼此连接有拉簧306，通过拉簧306的拉力，实现动触片307在COM端子312的左右方向限位，以及驱动片308在基座309的左右方向限位，实现拉簧306、动触片307、驱动片308、基座309、NC端子310、NO端子311和COM端子312之间的装配关系。

NO端子311的上端穿出基座309上表面并延伸至动触头的下方，NC端子310凸出基座309上表面的端部位于动触头的上方，NC端子310和NO端子311还用于限制动触片307的旋转角度，驱动片308上开设有用于穿过NO端子311顶端的通槽；

在按钮301位于其行程的最高位置处时，动触片307端部的动触头与NC端子310的顶端彼此抵接；

在按钮301位于其行程的最低位置处时，动触片307端部的动触头与NO端子311的顶端彼此抵接。

断开结构4包括推杆401，外壳305的顶侧开设有与推杆401配合螺纹连接的螺纹穿孔，推杆401的上端穿出外壳305上侧表面并固定连接有旋钮402，推杆401内设置有用于对动触头与NC端子310顶端彼此抵接指示的指示灯结构，推杆401和外壳305之间设置有密封抵接结构。

指示灯结构包括设置在旋钮402上侧的指示灯404，推杆401的下端开设有滑柱孔道，滑柱孔道的内部顶端固定设置有固定柱405，滑柱孔道的下端开口且开口处滑动设置有滑柱406，滑柱406和固定柱405之间彼此固定连接有第二弹簧409，固定柱405和滑柱406彼此靠近的一侧分别设置有第二行程开关408和第一行程开关407，推杆401内设置有用于实现第一行程开关407和第二行程开关408与指示灯404彼此电连接；

在动触片307一端设置有的动触头与NC端子310顶端彼此抵接时，动触片307推动滑柱406在滑柱孔道内滑动，用于实现第一行程开关407和第二行程开关408之间彼此抵接，从而控制打开指示灯404。

密封抵接结构包括固定设置在推杆401外侧的限位块410，外壳305的内部顶侧固定设置有活动套设在推杆401外侧的限位套筒305a，限位块410的上侧固定设置有与限位套筒305a下端彼此密封抵接的密封垫圈411。

充电枪主体1内开设有转动腔室7，压杆结构包括压杆5，压杆5通过转轴6转动设置在转动腔室7内，充电枪主体1靠近充电插头2的一端开设有用于穿出压杆5的开口槽9，且压杆5穿出开口槽9的一端设置有挂钩10，位于挂钩10与转轴6之间的压杆5外侧与转动腔室7内侧之间设置有弹片8，弹片8的一端通过螺栓固定连接至压杆5上，弹片8的另一端活动抵接在转动腔室7内壁上。进一步，见说明书附图1所示，外壳305安装在充电枪主体1内，且进一步，外壳305与充电枪主体1的安装连接处设置有硅胶密封垫12，用于实现对充电枪主体1内部的防水。

压杆5靠近断开结构4一侧开设有嵌槽5a，嵌槽5a的外形呈沉头孔形状，嵌槽5a的内部嵌设有密封塞11，密封塞11采用透明材料制成。

密封塞11的外侧壁成型有密封凸缘11c，嵌槽5a的内壁上开设有与密封凸缘11c配合连接的环形密封槽5b，密封塞11的上侧开设有取放凹槽11a，取放凹槽11a内固定设置有捏板11b。

见说明书附图1、2和4所示，按钮301的按压行程为大于等于2.5mm，在挂钩10处于未转动抬起状态时，按钮301和压杆5之间的间隙大于等于0.2mm。开关定位面与压杆操作面距离L₁为7.1，见说明书附图1和4所示开关FP≤6.9，按钮301与压杆5之间的最小间隙为0.2；开关OP=6.2±0.2，最大OP为6.4，因此压杆面与开关OP之间最少间隙为0.7mm，可以有效防止振动造成的误操作。

见说明书附图1和2所示，在挂钩10抬起0.96mm时，压杆5与开关定位面距离由7.1mm变为6.4mm，开关OP=6.2±0.2，因此开关OP为6.4mm的开关触发动作。开关的触发，在挂钩抬起0.96-1.5mm之间。有效避免了外部环境引起的误触发，也满足了1.5mm触发的要求。挂钩抬起1.5mm时，压杆与开关定位面距离变为为6.0mm，开关OP=6.2±0.2，因此开关OP为6.0mm的开关触发动作。

按钮到达极限按压位置。压杆5转动角度为5.5°，挂钩10抬起为4.07mm；此时压杆与开关定位面距离为4.14mm。

工作原理：

按钮301下压时，按钮301、浮块304和弹簧306同步向下动作，弹簧303的预压力大于拉簧306组装后转换机构的切力，浮块304不会向上动作。浮块304下压驱动片308，驱动片308带动拉簧306向下运动，当拉簧306的中心线超过COM端子312上的V型槽时，动触片307沿COM端子312上的V型槽旋转，使动触片307端部的动触头与NC端子310接触位置脱开，转而与NO端子311接触，实现开关的切换功能，开关切换功能后，继续按压按钮301，直至驱动片308与基座309接触，此时驱动件308与浮块304不能继续向下动作；继续按压按钮301，弹簧303受力压缩，按钮301可以继续向下运动，实现行程的增长。按钮301到达极限位置后，松开按钮301后，内部结构通过弹簧303和拉簧306的弹性力，实现开关的自复位；

在因机械开关3内部结构损坏而无法完成开关的切换时，为了实现动触片307与NC端子310的紧急断开，可以通过旋转旋钮402的方式带动推杆401上下移动，从而实现推杆401对动触片307的抵接推动，实现动触片307与NC端子310的分离，且在正常工作状态下，在动触片307与NC端子310接触时，动触片307可以实现对滑柱406的抵压推动，实现第一行程开关407和第二行程开关408的接触，此时控制打开指示灯404，实现对动触片307与NC端子310连接的灯光指示，该灯光可以透过透明的密封塞11看到，同时，对断开结构4进行操作时，可以将密封塞11从嵌槽5a内拔出，通过嵌槽5a对旋钮402进行操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种充电枪机械开关装置，其特征在于：包括充电枪主体（1），所述充电枪主体（1）的一端设置有充电插头（2），所述充电插头（2）的内部设置有机械开关（3），充电插头（2）和机械开关（3）之间设置有用于实现对机械开关（3）触发的压杆结构，所述机械开关（3）上设置有用于对充电进行紧急断开的断开结构（4），断开结构（4）上还设置有接电指示结构；

所述机械开关（3）包括外壳（305），所述外壳（305）的内部中空且下侧开口，所述外壳（305）的下侧开口处设置有基座（309），所述基座（309）的下侧设置有三个分别设置有NC端子（310）、NO端子（311）和COM端子（312），所述外壳（305）的上部一侧开设有升降滑孔，所述升降滑孔内上下滑动设置有按钮（301），按钮（301）的上端与外壳（305）的上侧之间密封连接有防水帽（302）,所述按钮（301）的下端延伸至外壳（305）内并固定连接有两个平行分布的侧板（301a），两个侧板（301a）之间上下滑动设置有浮块（304），浮块（304）的两侧固定设置有导向滑块（301b），两个侧板（301a）上均开设有与导向滑块（301b）配合导向滑动的导向滑槽（301c），按钮（301）和浮块（304）之间彼此固定连接有第一弹簧（303）；

所述COM端子（312）的上端穿过基座（309）上侧表面并抵接转动连接有动触片（307）的一端，动触片（307）的下方设置有驱动片（308），驱动片（308）的一端上侧与浮块（304）的下侧彼此活动抵接，驱动片（308）的另一端下侧铰接至基座（309）上，动触片（307）的另一端形成有动触头，且动触片（307）设置有动触头的一端与驱动片（308）靠近浮块（304）的一端之间彼此连接有拉簧（306），所述NO端子（311）的上端穿出基座（309）上表面并延伸至动触头的下方，所述NC端子（310）凸出基座（309）上表面的端部位于动触头的上方，驱动片（308）上开设有用于穿过NO端子（311）顶端的通槽；

在按钮（301）位于其行程的最高位置处时，动触片（307）端部的动触头与NC端子（310）的顶端彼此抵接；

在按钮（301）位于其行程的最低位置处时，动触片（307）端部的动触头与NO端子（311）的顶端彼此抵接。

2.根据权利要求1所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述断开结构（4）包括推杆（401），所述外壳（305）的顶侧开设有与推杆（401）配合螺纹连接的螺纹穿孔，所述推杆（401）的上端穿出外壳（305）上侧表面并固定连接有旋钮（402），推杆（401）内设置有用于对动触头与NC端子（310）顶端彼此抵接指示的指示灯结构，所述推杆（401）和外壳（305）之间设置有密封抵接结构。

3.根据权利要求2所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述指示灯结构包括设置在旋钮（402）上侧的指示灯（404），所述推杆（401）的下端开设有滑柱孔道，所述滑柱孔道的内部顶端固定设置有固定柱（405），所述滑柱孔道的下端开口且开口处滑动设置有滑柱（406），滑柱（406）和固定柱（405）之间彼此固定连接有第二弹簧（409），固定柱（405）和滑柱（406）彼此靠近的一侧分别设置有第二行程开关（408）和第一行程开关（407），所述推杆（401）内设置有用于实现第一行程开关（407）和第二行程开关（408）与指示灯（404）彼此电连接；

在动触片（307）一端设置有的动触头与NC端子（310）顶端彼此抵接时，动触片（307）推动滑柱（406）在滑柱孔道内滑动，用于实现第一行程开关（407）和第二行程开关（408）之间彼此抵接，从而控制打开指示灯（404）。

4.根据权利要求3所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述密封抵接结构包括固定设置在推杆（401）外侧的限位块（410），外壳（305）的内部顶侧固定设置有活动套设在推杆（401）外侧的限位套筒（305a），所述限位块（410）的上侧固定设置有与限位套筒（305a）下端彼此密封抵接的密封垫圈（411）。

5.根据权利要求1所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述充电枪主体（1）内开设有转动腔室（7），压杆结构包括压杆（5），压杆（5）通过转轴（6）转动设置在转动腔室（7）内，所述充电枪主体（1）靠近充电插头（2）的一端开设有用于穿出压杆（5）的开口槽（9），且压杆（5）穿出开口槽（9）的一端设置有挂钩（10），位于挂钩（10）与转轴（6）之间的压杆（5）外侧与转动腔室（7）内侧之间设置有弹片（8），弹片（8）的一端通过螺栓固定连接至压杆（5）上，弹片（8）的另一端活动抵接在转动腔室（7）内壁上，外壳（305）与充电枪主体（1）的安装连接处设置有硅胶密封垫（12）。

6.根据权利要求5所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述压杆（5）靠近断开结构（4）一侧开设有嵌槽（5a），嵌槽（5a）的外形呈沉头孔形状，所述嵌槽（5a）的内部嵌设有密封塞（11），密封塞（11）采用透明材料制成，所述密封塞（11）的外侧壁成型有密封凸缘（11c），嵌槽（5a）的内壁上开设有与密封凸缘（11c）配合连接的环形密封槽（5b），所述密封塞（11）的上侧开设有取放凹槽（11a），取放凹槽（11a）内固定设置有捏板（11b）。

7.根据权利要求1所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：按钮（301）、第一弹簧（303）、浮块（304）采用嵌套结构，按钮（301）底端开设用于嵌入第一弹簧（303）一端的嵌孔，浮块（304）与第一弹簧（303）的另一端抵触。

8.根据权利要求7所述一种充电枪机械开关装置，其特征在于：所述按钮（301）的按压行程为大于等于2.5mm，在挂钩（10）处于未转动抬起状态时，按钮（301）和压杆（5）之间的间隙大于等于0.2mm。