CN211923844U - 一种充电枪电子锁装置及充电枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电枪电子锁装置及充电枪。该充电枪电子锁装置包括壳体，以及设置在所述壳体内的驱动件和顶杆；且所述顶杆的一端位于所述壳体内，并与所述驱动件传动连接；在所述驱动件的驱动下，所述顶杆的另一端可推出或缩回；所述充电枪电子锁装置还设置有手动复位系统；所述手动复位系统包括设置在所述壳体外侧的手动复位摇臂；在所述顶杆推出后，转动所述手动复位摇臂可驱使所述顶杆回缩复位。该充电枪电子锁装置采用机电控制进行上锁及开锁控制，上锁状态稳定，且反馈监控精确；而且，设置有手动复位系统，在锁杆推出上锁后出现机电故障时，可方便快捷、轻松可靠的进行手动复位。本实用新型的充电枪包含所述的充电枪电子锁装置。

Description

一种充电枪电子锁装置及充电枪

技术领域

本实用新型涉及汽车充电设备技术领域，具体涉及一种充电枪电子锁装置及充电枪。

背景技术

电动汽车作为新能源汽车，不仅安全、污染小，而且使用成本低。并且，随着技术的不断成熟以及人们节能环保意识的增强，电动汽车正在得到不断的发展，其普及率也在不断攀升。在电动汽车的普及中，充电桩就是一个个加油站，为电动汽车随时随地便捷的补充能源。充电桩中带有如同加油枪的充电枪，充电时可直接与汽车上的充电接口插接进行充电。

充电枪作为电动汽车的核心充电设备，在充电过程中，为防止充电枪与车辆发生脱离，其内部会设置有锁止装置，以保障安全。然而，传动的充电枪锁装置的内部结构通过采用电磁原理进行上锁及开锁，对电压精度要求高；且电磁上锁状态不稳定，容易出现速度过快而无法触发反馈信号。此外，现有的充电枪锁装置虽也有采用电子锁原理，但这些电子锁在锁止后，如发生故障时，难以手动复位，且解锁麻烦并容易损坏充电枪锁装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种充电枪电子锁装置。该充电枪电子锁装置采用机电控制进行上锁及开锁控制，上锁状态稳定，且反馈监控精确；而且，设置有手动复位系统，在锁杆推出上锁后出现机电故障时，可方便快捷、轻松可靠的进行手动复位。

本实用新型的另一目的还在于提供一种充电枪，该充电枪包含上述所述的充电枪电子锁装置。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种充电枪电子锁装置，包括壳体，以及设置在所述壳体内的驱动件和顶杆；且所述顶杆的一端位于所述壳体内，并与所述驱动件传动连接；在所述驱动件的驱动下，所述顶杆的另一端可推出或缩回；

所述壳体的外侧还设置有手动复位摇臂；在所述顶杆推出后，转动所述手动复位摇臂可驱使所述顶杆回缩复位。

在优选的实施例中，所述驱动件通过主动轮及凸轮与所述顶杆传动连接；其中，所述驱动件的输出端与所述主动轮传动连接，所述主动轮与所述凸轮传动连接，所述凸轮与所述顶杆传动连接。

在更优选的实施例中，所述主动轮的非啮合部上具有沿轴向朝向所述凸轮凸出的第一凸台；所述凸轮上具有沿轴向朝向所述主动轮凸出的第二凸台；在所述主动轮与所述凸轮相对转动时，所述第一凸台可与所述第二凸台卡接传动，所述主动轮通过所述第一凸台及所述第二凸台的配合与所述凸轮半离合传动连接。

在更优选的实施例中，所述顶杆的位于所述壳体内的一端上开设有传动缺槽；所述凸轮的外轮缘上具有半齿；所述半齿所在的端面位于所述传动缺槽内；且所述传动缺槽上具有对角设置、并可与所述半齿啮合的两个斜面。

在更优选的实施例中，所述驱动件的输出端通过齿轮组及蜗杆与所述主动轮啮合传动连接。

在更优选的实施例中，所述壳体内设置有可沿所述顶杆的推出或缩回方向滑动的复位齿条；所述手动复位摇臂通过复位齿轮与所述复位齿条啮合连接；在所述顶杆推出后，转动所述手动复位摇臂可带动所述复位齿条滑动，且所述复位齿条滑动时可驱动所述凸轮继续转动并带动所述顶杆回缩复位。

在更进一步优选的实施例中，所述凸轮上具有第一挂臂，所述复位齿条上具有第二挂臂；且在所述顶杆推出后，所述复位齿条沿所述顶杆的推出方向滑动时，所述第二挂臂可与所述第一挂臂卡接传动。

在更进一步优选的实施例中，所述壳体内设置有复位弹簧；所述复位弹簧的一端连接作用在所述壳体上，另一端连接作用在所述复位齿条上。

在更优选的实施例中，所述壳体内还设置有检测开关；所述凸轮上、位于同一端面内，沿圆周方向具有打开开关段以及闭合开关段；所述闭合开关段的直径大于所述打开开关段的直径；在所述顶杆的另一端推出时，所述闭合开关段对应并抵接所述检测开关，使所述检测开关闭合；在所述顶杆的另一端缩回时，所述打开开关段对应所述检测开关，并与所述检测开关处于相互分离状态，所述检测开关打开。

在优选的实施例中，所述驱动件为电机，更优选为伺服电机。

一种充电枪，所述充电枪包含上述任一项所述的充电枪电子锁装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的充电枪电子锁装置采用机电控制进行上锁及开锁控制，其中，顶杆的推出及缩回由驱动件进行驱动，上锁及开锁的速度和状态均稳定可控；而且，在该充电枪电子锁装置中还设置有检测开关，可精准感应顶杆的上锁及开锁到位状态，从而可实现精准的反馈控制。

本实用新型的充电枪电子锁装置中，还设置有手动复位系统，手动复位系统由手动复位摇臂、复位齿条、复位齿轮及复位弹簧组成，在顶杆推出上锁后出现机电故障需要进行手动复位时，通过转动位于壳体外侧的手动复位摇臂即可驱动凸轮带动顶杆进行回缩复位，方便快捷；而且该充电枪电子锁装置中，凸轮与主动轮之间为通过凸台进行的半离合传动连接，在转动手动复位摇臂驱动凸轮带动顶杆进行回缩复位时，凸轮上的凸台与主动轮上的凸台将发生分离，凸轮在复位转动过程中无需带动主动轮、齿轮组及驱动件转动，即无需克服主动轮、齿轮组及驱动件导致的反推力，使复位做功更小，尤其在遇到齿轮或驱动件卡死导致的装置失效故障时，复位依然轻松可靠，进一步提高了顶杆复位的便捷性，并可有效减小对装置内部零部件的损坏。

本实用新型的充电枪包含了所述的充电枪电子锁装置，具有良好的自动锁止及开锁功能，在用于对电动汽车进行充电过程中，上锁及开锁均稳定可控，且故障时可轻松可靠的进行手动解锁，安全性能高。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的整体结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的内部结构俯视图；

图3为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的内部结构仰视图；

图4为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的主动轮与凸轮的配合结构示意图；

图5为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的顶杆的结构示意图；

图6为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的凸轮的结构示意图；

图7为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的手动复位系统的结构示意图；

图8为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的复位齿轮与手动复位摇臂的组装结构示意图；

图9为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的复位齿条的结构示意图；

图10a和图10b分别为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置的手动复位系统在复位前及复位过程的工作原理结构示意图；

图11为图10a中A部分的放大结构示意图；

图12a和图12b分别为具体实施例中本实用新型的充电枪电子锁装置在顶杆推出及缩回时凸轮与检测开关的位置关系图；

附图标注：1-壳体，101-上壳体，102-下壳体，2-驱动件，3-顶杆，30-主杆体，31-传动缺槽，311-斜面，4-手动复位摇臂，5-主动轮，51-第一凸台，6-凸轮，61-第二凸台，62-半齿，63-第一挂臂，64-打开开关段，65-闭合开关段，7-齿轮组，71-电机齿轮，72-二级斜齿轮，8-蜗杆，9-复位齿条，91-第二挂臂，10-复位齿轮，11-复位弹簧，12-检测开关。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”等，仅用于区分描述，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构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，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

参见图1所示，为本实施例的充电枪电子锁装置。该充电枪电子锁装置包括壳体1，以及设置在所述壳体1内的驱动件2和顶杆3。具体可选的，壳体1包括可相互扣合的上壳体101和下壳体102，下壳体102内设置有可容置驱动件2及各零部件的型腔，驱动件2及顶杆3均设置在下壳体102内，而上壳体101通过螺丝锁紧盖合在下壳体102上。其中，顶杆3的一端为位于所述壳体1内，并与所述驱动件2传动连接，而另一端为主杆体30，且主杆体30穿出下壳体102的一端面；在所述驱动件2的驱动下，所述顶杆3的主杆体30可推出或缩回。在进行充电工作时，由驱动件2驱动顶杆3推出进行上锁或缩回进行开锁。

在具体的实施例中，驱动件2采用伺服电机，可通过控制系统进行伺服控制，从而实现该充电枪电子锁装置上锁及开锁的机电控制。

参见图2和图3所示，本实施例的充电枪电子锁装置中，所述驱动件2通过主动轮5及凸轮6与所述顶杆3传动连接。其中，所述驱动件2的输出端与所述主动轮5传动连接，而所述主动轮5与所述凸轮6传动连接，所述凸轮6与所述顶杆3传动连接。

进一步参见图4所示，具体的，所述主动轮5的非啮合部上具有沿轴向朝向所述凸轮6凸出的第一凸台51，所述凸轮6上具有沿轴向朝向所述主动轮5凸出的第二凸台61，第一凸台51和第二凸台61在旋转方向上可相互卡接。在所述主动轮5与所述凸轮6相对转动时，所述第一凸台51可与所述第二凸台61卡接传动，并在第一凸台51与第二凸台61相互卡接后，主动轮5可带动凸轮6转动，进而由凸轮6的转动带动顶杆3的推出或缩回。而且，在主动轮5通过第一凸台51和第二凸台61的卡接传动带动凸轮6转动并暂时停止后，凸轮6单独继续转动一周以内的过程中，凸轮6上的第二凸台61将不与第一凸台51发生卡接，从而实现凸轮6在该转动周期内可无需克服主动轮5的反推力而转动。如此，通过所述第一凸台51及所述第二凸台61的配合，实现主动轮5与所述凸轮6半离合传动连接。

参见图5和图6所示，所述顶杆3的位于所述壳体1内的一端上开设有传动缺槽31，而所述凸轮6的外轮缘上具有半齿62。其中，所述半齿62所在的端面位于所述传动缺槽31内；且所述传动缺槽31上具有对角设置、并可与所述半齿62啮合的两个斜面311。在凸轮6由主动轮5带动的转动过程中，半齿62所在的端面将在传动缺槽31内转动，并且在半齿62转动至斜面311位置时，半齿62将与斜面311啮合传动，从而推动斜面311移动并转化为顶杆3沿轴向上的移动，从而带动顶杆3推出或缩回。

可选的，在本实施例中，两个斜面311分布位于传动缺槽31的右上角和左下角，凸轮6在主动轮5的带动下转动的方向为逆时针。如此，在凸轮6的半齿62转动至位于传动缺槽31的右上角的斜面311位置时，半齿62将与右上角的斜面311啮合传动，并推动右上角的斜面311移动并转化为顶杆3沿轴向推出；在凸轮6的半齿62转动至位于传动缺槽31的左下角的斜面311位置时，半齿62将与左下角的斜面311啮合传动，并推动左下角的斜面311移动并转化为顶杆3沿轴向缩回。

而且，可选的，在本实施例中，所述驱动件2的输出端通过齿轮组7及蜗杆8与所述主动轮5啮合传动连接。其中，齿轮组7包括设置在驱动件2的输出端、用于与蜗杆8上的齿轮啮合传动的电机齿轮71，以及设置在蜗杆8与主动轮5之间、用于蜗杆8与主动轮5啮合传动二级斜杆齿轮72；且蜗杆8设置为与驱动件2的输出轴向平行，以节省空间。如此，通过齿轮组7和蜗杆8的传动连接，能有效提高驱动件2对主动轮5的输出扭矩，并最终提高对顶杆3的推动和牵引力矩。

本实施例的充电枪电子锁装置还设置有手动复位系统，具体的，所述手动复位系统包括设置在所述壳体1外侧的手动复位摇臂4。在所述顶杆3推出后，转动所述手动复位摇臂4可驱使所述顶杆3回缩复位。

参见图7所示，所述的手动复位系统中，还包括壳体1内设置的可沿所述顶杆3的推出或缩回方向滑动的复位齿条9。其中，所述手动复位摇臂4通过复位齿轮10与所述复位齿条9啮合连接，复位齿轮10设置在壳体1内并与复位齿条9上的齿条啮合，且参见图8所示，复位齿轮10通过连轴连接在手动复位摇臂4的一端上，复位齿轮10可随手动复位摇臂4的连接一端同步转动。并且，在复位齿条9滑动时，复位齿条9可驱动所述凸轮6继续转动并带动所述顶杆3回缩复位。从而，在所述顶杆3推出后，通过转动位于壳体1外侧的手动复位摇臂4即可带动所述复位齿条9滑动，从而驱动凸轮6继续转动并带动顶杆3回缩复位。如此，在顶杆3推出上锁后出现机电故障需要进行手动复位时，通过转动位于壳体1外侧的手动复位摇臂4即可驱动凸轮6带动顶杆3进行回缩复位，方便快捷；而且，凸轮6与主动轮5之间为通过第一凸台51和第二凸台61进行配合的半离合传动连接，在转动手动复位摇臂4驱动凸轮6带动顶杆3进行回缩复位时，凸轮6单独继续转动一周的转动周期内，凸轮6上的第二凸台61与主动轮51上的第一凸台51为分离状态，凸轮6在复位转动过程中无需带动主动轮5、齿轮组7及驱动件2转动，即无需克服主动轮5、齿轮组7及驱动件2导致的反推力，使复位做功更小，减少施加在手动复位摇臂4上的外力，尤其在遇到齿轮组7或驱动件2卡死导致的失效故障时，复位依然轻松可靠，进一步提高了顶杆3复位的便捷性，并可有效减小对装置内部零部件的损坏。

参见图7和图9所示，可选的，在本实施例中，所述凸轮6上具有第一挂臂63，所述复位齿条9上具有第二挂臂91。在顶杆3推出后，复位齿条9沿顶杆3的推出方向滑动时，第二挂臂91可与第一挂臂63卡接传动。如此，实现复位齿条9的滑动可驱动凸轮6继续转动并带动顶杆3回缩复位。而且，第二挂臂91与第一挂臂63卡接传动的行程为大于半齿62在两个斜面311之间的行程，从而可使半齿62从对应推出顶杆3的斜面311转动至与对应牵引顶杆3回缩的斜面311，并完成与对应牵引顶杆3回缩的斜面311的啮合传动牵引，有效保证顶杆3的手动回缩复位到位。

优选的，所述的手动复位系统中，还包括壳体1内设置的复位弹簧11。其中，所述复位弹簧11的一端连接作用在所述壳体1上，另一端连接作用在所述复位齿条9上。而且，在本实施中，复位弹簧11设置在复位齿条9的沿顶杆3的推出方向的前端位置上，复位齿条9沿顶杆3的推出方向滑动时，复位弹簧11将被压缩。在复位齿条9滑动并驱动凸轮6继续转动并带动顶杆3回缩复位后，撤去施加在手动复位摇臂4上的外力，复位齿条9可在复位弹簧11的作用下回复至原位。

参见图10a~图11所示，在顶杆3推出后，需要进行手动复位时，通过在壳体1外侧的手动复位摇臂4上施加外力，即可通过手动复位系统轻松可靠的完成顶杆3的手动复位。在复位前，凸轮6上的半齿62与对应推出顶杆3的斜面311啮合；复位过程中，由第二挂臂91与第一挂臂63的卡接传动，使半齿62转动至与对应牵引顶杆3回缩的斜面311啮合。

此外，优选的，在本实施例中，所述壳体1内还设置有检测开关12，检测开关12可检测顶杆3的推出及回缩到位情况。而且，检测开关12通过控制器与驱动件2伺服连接，在检测开关12检测到顶杆3的推出或回缩到位情况后，发出反馈信号至控制器，并由控制器发出指令控制驱动件2的运转，从而实现该充电枪电子锁装置上锁及开锁的机电控制。

具体的，再参见图6所示，所述凸轮6上、位于同一端面内，沿圆周方向具有打开开关段64以及闭合开关段65。其中，所述闭合开关段65的直径大于所述打开开关段64的直径。并且，参见图12a和图12b所示，在所述顶杆3的主杆体30一端推出时，所述闭合开关段65对应并抵接所述检测开关12，使所述检测开关12闭合，检测开关12将发出闭合信号；而在所述顶杆3的另一端缩回时，所述打开开关段64对应所述检测开关12，并与所述检测开关12处于相互分离状态，所述检测开关12打开，检测开关12将发出打开信号。而与检测开关12和驱动件2伺服连接的控制器可根据检测开关12的闭合或打开信号控制驱动件2的电路通断，进而控制驱动件2的运转，实现该充电枪电子锁装置的精准上锁及开锁控制。

实施例2

本实施例提供了一种充电枪，并且，该充电枪包含了实施例1所述的充电枪电子锁装置。该充电枪具有良好的自动锁止及开锁功能，在用于对电动汽车进行充电过程中，上锁及开锁均稳定可控，上锁后可有效防止与汽车脱离，且故障时可轻松可靠的进行手动解锁，安全性能高。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电枪电子锁装置，其特征在于，包括壳体（1），以及设置在所述壳体（1）内的驱动件（2）和顶杆（3）；且所述顶杆（3）的一端位于所述壳体（1）内，并与所述驱动件（2）传动连接；在所述驱动件（2）的驱动下，所述顶杆（3）的另一端可推出或缩回；

所述壳体（1）的外侧还设置有手动复位摇臂（4）；在所述顶杆（3）推出后，转动所述手动复位摇臂（4）可驱使所述顶杆（3）回缩复位。

2.根据权利要求1所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述驱动件（2）通过主动轮（5）及凸轮（6）与所述顶杆（3）传动连接；其中，所述驱动件（2）的输出端与所述主动轮（5）传动连接，所述主动轮（5）与所述凸轮（6）传动连接，所述凸轮（6）与所述顶杆（3）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述主动轮（5）的非啮合部上具有沿轴向朝向所述凸轮（6）凸出的第一凸台（51）；所述凸轮（6）上具有沿轴向朝向所述主动轮（5）凸出的第二凸台（61）；在所述主动轮（5）与所述凸轮（6）相对转动时，所述第一凸台（51）可与所述第二凸台（61）卡接传动，所述主动轮（5）通过所述第一凸台（51）及所述第二凸台（61）的配合与所述凸轮（6）半离合传动连接。

4.根据权利要求2所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述顶杆（3）的位于所述壳体（1）内的一端上开设有传动缺槽（31）；所述凸轮（6）的外轮缘上具有半齿（62）；所述半齿（62）所在的端面位于所述传动缺槽（31）内；且所述传动缺槽（31）上具有对角设置、并可与所述半齿（62）啮合的两个斜面（311）。

5.根据权利要求2所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述驱动件（2）的输出端通过齿轮组（7）及蜗杆（8）与所述主动轮（5）啮合传动连接。

6.根据权利要求2所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述壳体（1）内设置有可沿所述顶杆（3）的推出或缩回方向滑动的复位齿条（9）；所述手动复位摇臂（4）通过复位齿轮（10）与所述复位齿条（9）啮合连接；在所述顶杆（3）推出后，转动所述手动复位摇臂（4）可带动所述复位齿条（9）滑动，且所述复位齿条（9）滑动时可驱动所述凸轮（6）继续转动并带动所述顶杆（3）回缩复位。

7.根据权利要求6所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述凸轮（6）上具有第一挂臂（63），所述复位齿条（9）上具有第二挂臂（91）；且在所述顶杆（3）推出后，所述复位齿条（9）沿所述顶杆（3）的推出方向滑动时，所述第二挂臂（91）可与所述第一挂臂（63）卡接传动。

8.根据权利要求6所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述壳体（1）内设置有复位弹簧（11）；所述复位弹簧（11）的一端连接作用在所述壳体（1）上，另一端连接作用在所述复位齿条（9）上。

9.根据权利要求2~8任一项所述的一种充电枪电子锁装置，其特征在于，所述壳体（1）内还设置有检测开关（12）；所述凸轮（6）上、位于同一端面内，沿圆周方向具有打开开关段（64）以及闭合开关段（65）；所述闭合开关段（65）的直径大于所述打开开关段（64）的直径；在所述顶杆（3）的另一端推出时，所述闭合开关段（65）对应并抵接所述检测开关（12），使所述检测开关（12）闭合；在所述顶杆（3）的另一端缩回时，所述打开开关段（64）对应所述检测开关（12），并与所述检测开关（12）处于相互分离状态，所述检测开关（12）打开。

10.一种充电枪，其特征在于，所述充电枪包含权利要求1~9任一项所述的充电枪电子锁装置。

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