CN207038789U - 充电枪插座和包括该插座的充电桩 - Google Patents

充电枪插座和包括该插座的充电桩 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种充电枪插座和包括该插座的充电桩。本实用新型旨在解决现有充电桩的充电枪与充电枪插座存在的摩擦力过大的问题。为此目的，本实用新型的充电枪插座包括壳体和若干个导向结构，其中，壳体为筒状结构，若干个导向结构设置于筒状结构的内壁上，并且若干导向结构形成导向腔体，充电枪能够通过导向腔体沿筒状结构的轴向伸入/退出壳体。通过在壳体内壁上设置导向结构的方式，使得充电枪在伸入/退出充电枪插座的过程中，充电枪的外缘与壳体的内壁由面摩擦改变为线性摩擦，大大减小了摩擦力，使得充电枪的插拔更加顺利，进而改善了用户体验。

Description

充电枪插座和包括该插座的充电桩
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种充电枪插座和包括该插座的充电桩。
背景技术
随着新能源汽车的普及，如何有效地为能量不足的新能源汽车进行能量补给成为了车主和各大厂商关注的焦点。其中，建造补能装置(如建造能够为电动汽车电池提供充电电源的充电桩)是解决上述问题的主流方案之一。以电动汽车的充电桩为例，其由于其占地面积小、使用方便等因素被广泛分布于停车场、居民小区、大型商场以及服务区等充电需求相对集中的场所。用户在使用充电桩时，只需要将充电枪从充电枪插座上拔出并插到电动汽车上的充电接口即可为电动汽车的动力电池充电，在充电结束后只需将充电枪再次插回充电枪插座中即可。
但是，目前充电桩普遍存在的问题是：充电枪和充电枪插座之间配合过于紧密。而这种过于紧密的配合使得用户在使用充电桩充电的过程中，充电枪与充电枪插座的插拔会产生很大的周向摩擦力(面摩擦)，从而导致整个插拔动作比较费力，以致于给用户(尤其是女性用户)带来不好的使用体验。
相应地，本领域需要一种新的充电枪插座来解决上述问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有充电桩的充电枪与充电枪插座存在的摩擦力过大的问题，本实用新型提供了一种充电枪插座，该充电枪插座包括壳体和若干个导向结构，其中，所述壳体为筒状结构，所述若干个导向结构设置于所述筒状结构的内壁上，并且所述若干导向结构形成导向腔体，所述充电枪能够通过所述导向腔体沿所述筒状结构的轴向伸入/退出所述壳体。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述若干个导向结构沿所述筒状结构的周向以阵列的方式分布于所述内壁。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述导向结构包括导向主体，所述导向主体固定于所述内壁上，其中，所述导向主体的一端具有斜面，并且所述斜面能够引导所述充电枪伸入所述壳体。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述若干个导向结构的斜面形成朝向所述充电枪的喇叭状结构。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述斜面与所述导向主体的连接处设置有第一倒圆角。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述斜面与所述内壁之间的夹角不大于15°。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述导向结构沿所述轴向的长度不小于所述筒状结构沿所述轴向的长度的1/2。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述导向结构沿所述筒状结构的径向尺寸不小于所述筒状结构沿所述径向的厚度的1/2。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述导向主体沿其轴向具有第二倒圆角。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述壳体上还设置有第一对接结构，所述充电枪上对应地设置有第二对接结构，在所述充电枪完全伸入所述壳体的情形下，所述充电枪能够通过所述第一对接结构与所述第二对接结构的配合处于所述充电枪插座。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述若干个导向结构均匀分布于所述内壁。
在上述充电枪插座的优选技术方案中，所述导向结构的数量为2个、3个或4个。
本实用新型还提供了一种充电桩，所述充电桩包括充电枪和充电枪插座，所述充电枪插座为前述技术方案中任一项所述的充电枪插座，所述充电枪的外缘尺寸与所述导向腔体相匹配。
在上述充电桩的优选技术方案中，所述壳体上设置有连接板，所述充电枪插座通过所述连接板固定于所述充电桩。
本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，充电请插座包括壳体和若干个导向结构。其中壳体为筒状结构，导向结构设置于筒状结构的内壁上，并且导向结构形成导向腔体，进而充电枪能够通过该导向腔体伸入壳体。通过在筒状结构的内壁上设置导向结构，导向结构形成导向腔体的方式，使充电枪与充电枪插座的插拔过程中的摩擦力由现有技术中的面摩擦改为本实用新型的线性摩擦，从而大大减小了充电枪与充电枪插座插拔过程中的摩擦力，使得充电枪的插拔变得容易，改善了用户的使用体验。
方案1、一种充电枪插座，其特征在于，所述充电枪插座包括壳体和若干个导向结构，
其中，所述壳体为筒状结构，所述若干个导向结构设置于所述筒状结构的内壁上，并且
所述若干导向结构形成导向腔体，所述充电枪能够通过所述导向腔体沿所述筒状结构的轴向伸入/退出所述壳体。
方案2、根据方案1所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构沿所述筒状结构的周向以阵列的方式分布于所述内壁。
方案3、根据方案2所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构包括导向主体，所述导向主体固定于所述内壁上，
其中，所述导向主体的一端具有斜面，并且
所述斜面能够引导所述充电枪伸入所述壳体。
方案4、根据方案3所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构的斜面形成朝向所述充电枪的喇叭状结构。
方案5、根据方案4所述的充电枪插座，其特征在于，所述斜面与所述导向主体的连接处设置有第一倒圆角。
方案6、根据方案5所述的充电枪插座，其特征在于，所述斜面与所述内壁之间的夹角不大于15°。
方案7、根据方案3所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构沿所述轴向的长度不小于所述筒状结构沿所述轴向的长度的1/2。
方案8、根据方案7所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构沿所述筒状结构的径向尺寸不小于所述筒状结构沿所述径向的厚度的1/2。
方案9、根据方案8所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向主体沿其轴向具有第二倒圆角。
方案10、根据方案9所述的充电枪插座，其特征在于，所述壳体上还设置有第一对接结构，所述充电枪上对应地设置有第二对接结构，
在所述充电枪完全伸入所述壳体的情形下，所述充电枪能够通过所述第一对接结构与所述第二对接结构的配合处于所述充电枪插座。
方案11、根据方案10所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构均匀分布于所述内壁。
方案12、根据方案11所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构的数量为2个、3个或4个。
方案13、一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括充电枪和充电枪插座，所述充电枪插座为前述方案1至12中任一项所述的充电枪插座，所述充电枪的外缘尺寸与所述导向腔体相匹配。
方案14、根据方案13所述的充电枪桩，其特征在于，所述壳体上设置有连接板，所述充电枪插座通过所述连接板固定于所述充电桩。
附图说明
下面参照附图并结合圆筒形的充电枪插座来描述本实用新型的结构。其中，附图为：
图1为本实用新型的充电枪插座的机构示意图；
图2为图1的剖视示意图；
图3为图2中A处的局部放大示意图。
附图标记列表
1、壳体；2、导向结构；21、导向主体；22、斜面；3、连接板；4、第一对接结构。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中的导向结构的个数为3个，但是该导向结构的数量非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
首先参照图1，图1是本实用新型的充电枪插座的结构示意图。如图1所示，本实用新型的充电枪插座包括壳体1、连接板3以及若干导向结构2。其中，壳体1为筒状结构，连接板3设置(套接于外壁或者与壳体1一体成型)于筒状结构的外壁上，若干个导向结构2设置于筒状结构的内壁上并与筒状结构形成导向腔体，充电枪能够通过该导向腔体沿筒状结构的轴向伸入/退出壳体1。此外，壳体1上还设置有第一对接结构4，充电枪上对应地设置有第二对接结构(图中未示出)，在充电枪完全伸入壳体1的情形下，充电枪能够通过第一对接结构4与第二对接结构的配合连接固定插合于充电枪插座中。如第一对接结构4可以为卡槽，第二对接结构可以为与卡槽匹配连接的卡扣。
按照图1所示方位，充电枪插座包括大致呈圆筒状结构的壳体1(以下简称圆筒状壳体1、圆筒状结构或壳体1)，连接板3以套接的方式设置于该壳体1的外壁上。壳体1的内壁上沿壳体1的轴向(即深度方向)设置有若干个导向结构2，该若干导向结构2形成导向腔体，充电枪能够通过该导向腔体沿壳体1的深度方向伸入/退出壳体1。此外，壳体1的上部还设置有卡槽，对应的充电枪上设置有卡扣，充电枪能够通过卡扣与卡槽的匹配连接插合于壳体1中。
可以看出，通过在壳体1的内壁上设置若干个导向结构2的方式，使得在充电枪在伸入/退出充电枪插座的过程中，以充电枪的外圆周面与导向结构2之间以近似线性摩擦的方式，代替了充电枪的外圆周面和筒状结构的壳体1内壁之间的面摩擦，从而大大减小了充电枪与充电枪插座的插拔过程中存在的摩擦力，使得充电枪的插拔过程变得容易，从而改善了用户在使用充电桩时的使用体验。
需要指出的是，上述以大致成圆筒状结构的壳体1为例描述充电枪插座的实施方式仅仅用来解释本实用新型的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围。本领域技术人员能够理解的是，除了呈圆筒状的壳体1外，任何筒型的充电枪插座都可以适用于本实用新型。如壳体1还可以是大致为矩形或正方形的筒状结构等。相似地，第一对接结构4与第二对接结构的形式也不唯一，本领域技术人员还可以将前述的卡槽与卡扣的设置位置对调或者将卡槽与卡扣替换为其他结构形式，只要该结构形式能够满足使充电枪在完全伸入壳体1的情形下将充电枪固定于充电枪插座的条件即可。
下面参照图2和图3。其中，图2是图1的剖视示意图，图3是本图2在A处的局部放大示意图。
如图2所示，优选地，导向结构2的个数为3个，并且3个导向结构2沿圆筒状壳体1的周向以阵列的方式均匀分布于圆筒状壳体1的内壁上，如可以沿圆筒状壳体1的周向设置于圆筒状壳体1的内壁靠近充电枪伸入的一端(以下简称伸入端)。按图1所示方位，即3个导向结构2位于壳体1内壁的前端。这样设置的优点在于，靠近伸入端均布的3个导向结构2能够在充电枪与充电枪插座刚开始接触时，便从充电枪的外圆周面上的三个不同角度与充电枪的外圆周面产生均匀的线性摩擦，从而避免了充电枪插入充电枪插座的过程中，由于导向结构2过少或充电枪伸入/退出壳体1的过程出现偏差等因素导致的充电枪的外圆周面与筒状结构的内壁产生的面摩擦，进而使充电枪与充电枪插座的插拔过程更顺利，提升了用户的使用体验。
当然，导向结构2的设置个数及设置位置并非一成不变，本领域技术人员可以根据具体应用场景对其做出调整，如导向结构2的设置位置还可以设置于筒状结构的中部，导向结构2的个数还可以设置为2个或4个等。并且，经发明人多次试验和反复计算和验证，导向结构2的数量设置为2个至4个为宜，导向结构2多于4个容易造成充电枪的外圆周面与导向结构2之间产生的摩擦力过大，少于2个则容易造成充电枪在伸入/退出壳体1的过程中出现偏差而产生面摩擦。也就是说，导向结构2设置的数量少于2个或多于4个的情形下，虽然仍然可以减小充电枪与充电枪插座之间的摩擦，但是这种设置方式并未使用户的体验达到最佳。
继续参照图2，导向结构2包括导向主体21，导向主体21固定于圆筒状壳体1的内壁上。优选地，导向主体21的伸入端具有斜面22，该斜面22朝向充电枪退出的方向设置，并且该斜面22与导向主体21的连接处设置有第一倒圆角，即斜面22与导向主体21通过圆弧平滑过渡。如图2所示方位，3个导向结构2的斜面22形成了朝向壳体1前方的“喇叭状”结构。可以看出，通过在导向主体21设置斜面22的方式，使得导向结构2能够在充电枪伸入壳体1的过程中起到导向的作用，而斜面22与导向主体21之间的圆弧平滑过渡的设置方式，又使得在导向结构2的导向过程中充电枪沿斜面22过渡到导向主体21的过程更加平滑，进一步改善了用户体验。参照图3，进一步优选地，经发明人多次试验和反复验证，斜面22与壳体1内壁之间的夹角以不大于15°的设置方式为佳(即图3中的角α)。这样的设置方式既保证了导向结构2在充电枪在伸入壳体1的过程中起到良好的导向作用，又使得充电枪在导向结构2的导向下能够平滑的从斜面22过渡到导向主体21上。当然，上述斜面22的设置方式和设置角度并非固定不变，本领域技术人员还能够对其灵活调整，以便将本实用新型应用于更加具体的应用场景。
进一步参照图2，优选地，导向结构2沿圆筒状壳体1的轴向长度不小于壳体1在该方向上长度的1/2，当然其长度理论上也不大于圆筒状壳体1在轴向的总长度。也就是说，导向结构2在轴向的长度应当介于壳体1深度的1/2与壳体1的总深度之间。这样设置的好处在于，导向结构2的长度不小于壳体1深度的一半使得在导向结构2对充电枪进行导向的过程中能够保证足够的导向长度，而导向结构2的长度不大于壳体1的总深度又使得在保证足够的导向长度之后，不仅省去了大于导向长度那部分导向主体21产生的额外的摩擦力，而且也使得充电枪伸入/退出充电枪插座的过程更加顺利。
优选地，导向结构2沿圆筒状壳体1的厚度(径向)不小于壳体1在该方向上厚度的1/2，并且不大于壳体1在该方向上的厚度。也就是说，导向结构2的在径向的高度介于壳体1厚度的1/2与壳体1的总厚度之间。这样设置的好处在于，导向结构2的高度不小于壳体1厚度的1/2使得在导向结构2对充电枪进行导向的过程中能够保证定位的准确，而导向结构2的高度不大于圆筒状壳体1的总厚度又使得在保证定位的准确下，避免了由于高度设置的过高而导致的充电枪与导向结构2之间产生过大的摩擦力而影响插入的顺利性。
进一步地，为减小充电枪与导向结构2之间的摩擦，在一种更优选的实施方式中，还可以对导向主体21远离内壁的一面沿导向主体21的轴向进行第二倒圆角设置，该设置能够进一步减小充电枪伸入/退出壳体1过程中的摩擦力。这样一来，在充电枪伸入/退出充电枪插座的过程中，充电枪的外圆周面与导向主体21的接触更加接近于面与线的接触，从而进一步减小了充电枪与充电枪插座插拔过程中的摩擦力，使得充电枪的插拔过程更加轻松、顺利，更进一步地改善了用户的使用体验。
本实用新型还提供了一种充电桩，该充电桩主要包括充电枪以及前述带有导向结构2的充电枪插座，充电枪插座通过连接板3与充电桩固定连接。由于在将充电枪插入充电枪插座的过程中，与充电枪直接接触的是若干个导向结构2，因此充电枪的外缘尺寸应当与由若干个导向结构2形成的导向腔体相匹配。在将充电枪完全伸入充电枪插座后，充电枪通过卡槽与卡扣之间的配合实现了其与充电桩的固定连接。
上述优选的实施方式，充电枪插座主要包括圆筒状壳体1，壳体1的外壁上套接有连接板3，壳体1的内壁上设置有若干个导向结构2。其中，导向结构2优选地为3个，并且3个导向结构2均布于壳体1的内壁上。导向结构2包括导向主体21，导向主体21还具有斜面22，该斜面22与导向主体21之间通过圆弧平滑过渡。此外，导向结构2沿充电枪插座的深度方向长度不小于壳体1深度的1/2，导向结构2沿充电枪插座径向方向的高度不小于壳体1厚度的1/2，并且导向主体21在远离内壁的一面还进行倒圆角处理。通过上述导向结构2的优选设置方式，使得充电枪和充电枪插座在插合过程中的摩擦方式由目前的面与面之间的面摩擦优化为接近于面与线之间的线性摩擦，从而大大降低了插拔难度，改善了用户体验。
此外，应该指出的是，虽然本实用新型的附图是以完全相同的3个导向结构2进行描述的，但这种描述并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员还能够理解的是，本实用新型的充电枪插座包括的导向结构2并非只限于3个完全相同的导向结构2，在不偏离本实用新型原理的情形下，导向结构2的数量和形式还可以做出任意形式的调整，以便其能更好地适应不同的应用场景。如导向结构2还可以设置为4个，并且4个导向结构2分别具有不同的轴向长度、径向高度、斜面22与内壁的夹角角度等。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种充电枪插座，其特征在于，所述充电枪插座包括壳体和若干个导向结构，
其中，所述壳体为筒状结构，所述若干个导向结构设置于所述筒状结构的内壁上，并且
所述若干导向结构形成导向腔体，所述充电枪能够通过所述导向腔体沿所述筒状结构的轴向伸入/退出所述壳体。
2.根据权利要求1所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构沿所述筒状结构的周向以阵列的方式分布于所述内壁。
3.根据权利要求2所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构包括导向主体，所述导向主体固定于所述内壁上，
其中，所述导向主体的一端具有斜面，并且
所述斜面能够引导所述充电枪伸入所述壳体。
4.根据权利要求3所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构的斜面形成朝向所述充电枪的喇叭状结构。
5.根据权利要求4所述的充电枪插座，其特征在于，所述斜面与所述导向主体的连接处设置有第一倒圆角。
6.根据权利要求5所述的充电枪插座，其特征在于，所述斜面与所述内壁之间的夹角不大于15°。
7.根据权利要求3所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构沿所述轴向的长度不小于所述筒状结构沿所述轴向的长度的1/2。
8.根据权利要求7所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构沿所述筒状结构的径向尺寸不小于所述筒状结构沿所述径向的厚度的1/2。
9.根据权利要求8所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向主体沿其轴向具有第二倒圆角。
10.根据权利要求9所述的充电枪插座，其特征在于，所述壳体上还设置有第一对接结构，所述充电枪上对应地设置有第二对接结构，
在所述充电枪完全伸入所述壳体的情形下，所述充电枪能够通过所述第一对接结构与所述第二对接结构的配合处于所述充电枪插座。
11.根据权利要求10所述的充电枪插座，其特征在于，所述若干个导向结构均匀分布于所述内壁。
12.根据权利要求11所述的充电枪插座，其特征在于，所述导向结构的数量为2个、3个或4个。
13.一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括充电枪和充电枪插座，所述充电枪插座为前述权利要求1至12中任一项所述的充电枪插座，所述充电枪的外缘尺寸与所述导向腔体相匹配。
14.根据权利要求13所述的充电桩，其特征在于，所述壳体上设置有连接板，所述充电枪插座通过所述连接板固定于所述充电桩。
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