CN217994596U - 执行器、充电口盖及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种执行器、充电口盖及车辆，该执行器包括电机、传动机构、离合机构与输出轴，电机通过传动机构与离合机构传动连接，离合机构与输出轴连接；当电机驱动输出轴转动时，通过离合机构使传动机构与输出轴动力耦合；当外力驱动输出轴转动时，通过离合机构使传动机构与输出轴动力解耦。包括上述执行器的充电口盖具备防止误打开的功能。当电机失效，充电口盖无法正常打开时，用户需要施加一定的外力才可以将充电口盖手动打开，这样可以有效防止充电口盖由于偶发性外力的作用被误打开。

Description

执行器、充电口盖及车辆

技术领域

本实用新型属于智能充电技术领域，尤其涉及一种执行器、充电口盖及车辆。

背景技术

汽车技术发展日新月异，如今新能源汽车的普及率越来越高。目前市场上新能源车多仍沿用燃油汽车的手动方式打开的充电口盖，为了便于控制，部分新能源汽车采用自动打开的电动充电口盖。该充电口盖常用的控制方式为通过电机自动打开充电口盖，为了实现应急打开功能，电动充电口盖的内部结构不具备自锁功能，驾驶员可以直接手动将充电口盖打开。

但是当汽车急转弯或者紧急刹车时，上述电动充电口盖由于外力过大可能会被误打开。如果为了防止由于外力过大可能会导致电动充电口盖被误打开，电动充电口盖必须具备自锁功能，但是这样会使得电动充电口盖不具备应急打开功能。目前的电动充电口盖尚不能解决这一问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的第一目的在于提供一种能够防止误打开的执行器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的第二目的在于提供一种能够实现上述功能的充电口盖。

为了解决上述技术问题，本实用新型的第三目的在于提供一种能够实现上述功能的车辆。

为了实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供的执行器包括电机、传动机构、离合机构与输出轴，电机通过传动机构与离合机构传动连接，离合机构与输出轴连接；当电机驱动输出轴转动时，通过离合机构使传动机构与输出轴动力耦合；当外力驱动输出轴转动时，通过离合机构使传动机构与输出轴动力解耦。

优选地，离合机构包括主轴和挡板，沿主轴轴向依次套设有传动齿轮、联轴器、弹性件，主轴的一端与传动齿轮传动配合，主轴的另一端与挡板固定连接，联轴器和弹性件被压装在传动齿轮和挡板之间。

进一步的方案是，联轴器包括相互配合的第一啮合部和第二啮合部，第一啮合部的一侧抵顶在弹性件的端面上，第二啮合部的一侧固定在传动齿轮的一侧的端面上。

进一步的方案是，第一啮合部包括至少两个间隔设置的第一凸出部，相邻的第一凸出部之间形成有第一凹部，第二啮合部包括至少两个间隔设置的第二凸出部，相邻的第二凸出部之间形成有第二凹部，第一凸出部与第二凹部配合，第二凸出部与第一凹部配合。

进一步的方案是，第一凸出部和第二凸出部呈等腰梯形或圆弧形。

在上述方案中，当第一凸出部和第二凸出部呈等腰梯形或圆弧形时，在第一啮合部转动的过程中，可以对第一凹凸部起到导向作用，使得第一凹凸部与第二凹凸部脱离从而实现输出轴与传动机构动力解耦，这样就可以通过外力手动将充电口盖打开。

进一步的方案是，在第一啮合部上开设有传动槽，在主轴上设置有传动轴，传动轴与传动槽传动配合。

在上述方案中，在电机无法正常工作时，需要手动将充电口盖打开，在手动打开充电口盖的过程中，输出轴转动带动主轴转动，进而通过传动轴带动第一啮合部转动。

进一步的方案是，在主轴上开设有安装槽，在安装槽内部设置有挡圈，在挡圈上设置有止挡部，止挡部抵靠在传动齿轮远离第二啮合部的一侧的端面上。

进一步的方案是，第一啮合部包括四个间隔设置的第一凸出部，相邻的第一凸出部之间形成有第一凹部，第二啮合部包括四个间隔设置的第二凸出部，相邻的第二凸出部之间形成有第二凹部，第一凸出部与第二凹部配合，第二凸出部与第一凹部配合。

在上述方案中，第一凸出部和第二凸出部的数量为四个，相邻的第一凸出部之间形成的圆心角为90°，当输出轴每转动90°时，第一啮合部与第二啮合部就重新啮合一次，此时充电口盖也转动90°，这是一个比较优选的开口角度，此时便于用户将充电枪直接插入充电口。

进一步的方案是，传动机构为蜗轮蜗杆，在电机的输出端设置有蜗杆，蜗轮蜗杆的蜗轮端与蜗杆传动连接，蜗轮蜗杆的蜗杆端与传动齿轮传动连接。

进一步的方案是，电机的轴线与传动机构的轴线互相垂直，电机的轴线与离合机构的轴线互相平行。

进一步的方案是，执行器还包括壳体，壳体包括上壳体和下壳体，在上壳体和下壳体之间形成有容纳腔，电机、传动机构和离合机构均设置在容纳腔内部。

进一步的方案是，下壳体形状为L形。

在上述方案中，为了防止充电口盖被误打开，离合机构的传动齿轮与传动机构的蜗杆端处于自锁状态，也就是说电机可以通过传动机构带动传动齿轮旋转，但是反过来输出轴不能通过传动齿轮反向驱动传动机构的蜗杆端。当需要手动打开充电口盖时，用手掰动充电口盖，充电口盖带动输出轴转动，输出轴通过传动轴带动第一啮合部转动。由于传动齿轮与蜗杆端处于自锁状态，第二啮合部固定在传动齿轮上，因此第二啮合部固定在原位置，当第一啮合部转动时，由于第一凸出部在对应的第二凸出部的导向面上相对运动，使得第一啮合部与第二啮合部脱离，从而实现输出轴与传动机构的动力解耦。因此输出轴可以由外力驱动转动，可以手动将充电口盖打开。同时弹性件将联轴器抵顶在传动齿轮上，对于联轴器施加了一定的预紧力，相当于弹性件把联轴器压紧。当需要用外力驱动联轴器转动时，需要施加一定程度的外力才能够使得联轴器转动实现输出轴与传动机构之间的动力解耦。这样输出轴就不容易因为紧急状况下的偶发性外力被误驱动，充电口盖就不容易被误打开。

为了实现本实用新型的第二目的，本实用新型提供的充电口盖包括上述的执行器，充电口盖还包括堵盖，堵盖的转轴与输出轴相配合。

进一步的方案是，当电机驱动堵盖转动时，通过离合机构使传动机构与堵盖动力耦合；当外力驱动堵盖转动时，通过离合机构使传动机构与堵盖动力解耦。

在上述方案中，当需要手动打开充电口盖时，堵盖的转轴与输出轴相配合，输出轴通过转轴带动堵盖转动，反过来，堵盖也可以通过转轴带动输出轴转动。在电机失效的情况下，需要手动打开充电口盖时，用手掰动堵盖，堵盖带动输出轴转动，输出轴通过传动轴带动第一啮合部转动。由于传动齿轮与蜗杆端处于自锁状态，第二啮合部固定在传动齿轮上，因此第二啮合部固定在原位置，当第一啮合部转动时，由于第一凸出部在对应的第二凸出部的导向面上相对运动，使得第一啮合部与第二啮合部脱离，从而实现输出轴与传动机构的动力解耦。因此输出轴可以由外力驱动转动，因此可以手动将堵盖打开。同时弹性件将联轴器抵顶在传动齿轮上，对于联轴器施加了一定的预紧力，相当于弹性件把联轴器压紧。当需要用外力驱动联轴器转动时，需要施加一定程度的外力才能够使得联轴器转动实现堵盖与传动机构之间的动力解耦。这样堵盖就不容易因为紧急状况下的偶发性外力被误打开。

为了实现本实用新型的第三目的，本实用新型提供的车辆包括上述的充电口盖，还包括发送装置，用于向电机发送启动信号。

在上述方案中，发送装置为线缆，在执行器的壳体上设置有接插口，线缆插入到接插口中。当需要打开充电口盖时，通过车载中控屏向充电口盖发送开启信号，电机在接收到线缆发送过来的启动信号后开始转动，从而带动堵盖转动，露出充电口，此时用户将充电枪插入充电口对车辆进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的执行器的分解图。

图2是本实用新型实施例提供的离合机构的第一视图。

图3是本实用新型实施例提供的离合机构的第二视图。

图4是本实用新型实施例提供的离合机构的部分结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的第一啮合部的结构示意图。

图6是本实用新型实施例提供的传动齿轮的结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的弹性件的结构图。

图8是本实用新型实施例提供的挡圈的结构图。

图9是本实用新型实施例提供的执行器的结构图。

图10是本实用新型实施提供的充电口盖的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

参见图1，本实施例提供的执行器包括壳体，壳体包括上壳体1和下壳体2，在上壳体1和下壳体2之间形成有容纳腔3，在容纳腔3内部设置有电机4、传动机构5和离合机构6。容纳腔3用于容纳电机4的一侧的长度大于容纳腔3 用于容纳离合机构6一侧的长度。传动机构5为蜗轮蜗杆。在电机4的输出端设置有蜗杆41，传动机构5的蜗轮端51与蜗杆41传动连接。传动机构的蜗杆端52与离合机构6上的传动件传动连接，传动件为传动齿轮61。电机4的轴线与传动机构5的轴线互相垂直，电机与离合机构6的主轴62的轴线互相平行。下壳体2为L形，整体的执行器呈L形布置，更加适合车身内部的整体布置。当然，传动机构5也不仅仅局限于蜗轮蜗杆，也可以为皮带轮传动机构、齿轮组传动机构以及其他能够实现相同功能的传动机构，蜗轮蜗杆只是一种优选的方案。

参见图2和图3，离合机构6包括主轴62和挡板65，沿主轴62的轴向方向依次套设有传动齿轮61、联轴器63、弹性件64和挡板65。输出轴66固定在挡板65上。主轴62的一端与传动齿轮61传动配合，传动齿轮61绕主轴62 转动。弹性件64的一端抵接在挡板65上，另一端抵接在联轴器63上。联轴器 63和弹性件64被压装在传动齿轮61和挡板65之间。当电机4带动蜗杆41转动时，蜗杆41带动蜗轮端51转动，蜗杆端52带动传动齿轮61转动，传动齿轮61通过主轴62带动输出轴66转动。在本实施例中，主轴62与传动齿轮61 之间的传动配合为销轴配合。

参见图4至图6，联轴器63包括相互啮合的第一啮合部631和第二啮合部 632，在第一啮合部631上开设有传动槽633，在主轴62上设置有传动轴621，传动轴621与传动槽633相配合。第一啮合部631的一侧抵顶在弹性件64的端面上，第二啮合部632的一侧固定在传动齿轮61的一侧的端面上。在第一啮合部631上设置有至少两个间隔设置的第一凸出部6311，相邻的第一凸出部6311 之间形成有第一凹部6312。第二啮合部632包括至少两个间隔设置的第二凸出部6321，相邻的第二凸出部6321之间形成有第二凹部6322。第一凸出部6311 与第二凹部6322配合。第二凸出部6321与第一凹部6312配合。

在本实施例中，为了防止充电口盖被误打开，离合机构6的传动齿轮61 与传动机构5的蜗杆端52处于自锁状态，也就是说电机4可以通过传动机构5 带动传动齿轮61旋转，但是反过来输出轴66不能通过传动齿轮61反向驱动传动机构5的蜗杆端52。当电机4不能正常工作时，需要手动打开充电口盖，用手掰动充电口盖，充电口盖带动输出轴66转动，输出轴66通过传动轴621带动第一啮合部631转动。由于传动齿轮61与蜗杆端52处于自锁状态，第二啮合部632固定在传动齿轮61上，因此第二啮合部632固定在原位置，当第一啮合部631转动时，由于第一凸出部6311在对应的第二凸出部6321的导向面上相对运动，使得第一啮合部631与第二啮合部632脱离，从而实现输出轴66 与传动机构5的动力解耦。因此输出轴66可以由外力驱动转动，可以手动将充电口盖打开。同时弹性件64将联轴器63抵顶在传动齿轮61上，对于联轴器 63施加了一定的预紧力，相当于弹性件64把联轴器63压紧。当需要用外力驱动联轴器63转动时，需要施加一定程度的外力才能够使得联轴器63转动实现输出轴66与传动机构5之间的动力解耦。这样输出轴66就不容易因为紧急状况下的偶发性外力被误驱动，充电口盖就不容易被误打开。

在本实施例中，第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为四个。相邻的第一凸出部6311之间形成的圆心角为90°，当输出轴66每转动90°时，第一啮合部631和第二啮合部632重新耦合，此时处于稳定状态，第一啮合部631 与第二啮合部632之间不会相互滑移。充电口盖也转动90°，这是一个比较优选的开口角度，此时便于用户将充电枪直接插入充电口。

需要说明的是，第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为至少两个。如果第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为两个，那么输出轴需要转动 180°才可以让第一啮合部631和第二啮合部632重新耦合，需要转动的角度太大，这个方案理论上可以实施，但是实际采用的可能性较小，并不是优选的方案。当第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为三个时，那么输出轴需要转动120°就可以让第一啮合部631和第二啮合部632重新耦合，这也是一个优选的开口角度。当第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为五个时，那么输出轴转动72°就可以让第一啮合部631和第二啮合部632重新耦合，但是这样的话充电口盖的开口过小，也不利于充电枪的插入，此时需要再将充电口盖转动72°才可以让第一啮合部631和第二啮合部632重新耦合，操作不便。综上所述，第一凸出部6311和第二凸出部6321的数量为三个或四个是最优选的方案。

参见图7，弹性件64可以为碟簧、波形弹簧或者压缩弹簧。弹性件64的一端抵接在挡板65上，另一端抵接在联轴器63上。弹性件64用于对联轴器 63施加预紧力，将联轴器63顶在传动齿轮61上，把联轴器63压紧。

参见图4和图8，在主轴62上开设有安装槽622，在安装槽622内部设置有挡圈623，在挡圈623上设置有止挡部6231，止挡部6231抵靠在传动齿轮 61远离第二啮合部632的一侧的端面上。

在上述方案中，止挡部6231抵靠在传动齿轮61一侧的端面上，对传动齿轮61在主轴62轴向上起到止挡作用，防止传动齿轮61在转动过程中从主轴 62上滑脱。

参见图9，在下壳体2上设置有接插口7，车辆上的线缆插入到接插口7 上，线缆通过接插口7向电机4传输启动信号，使电机4转动，带动充电口盖打开。

参见图10，本实施例提供的充电口盖包括上述的执行器，还包括堵盖8，在堵盖8上设置有转轴81，转轴81与输出轴66相配合。当输出轴66转动时，也带动转轴81转动，从而带动堵盖8翻转，露出充电口，然后插入充电枪充电。

本实施例提供的车辆包括上述的充电口盖，还包括发送装置，用于向电机发送启动信号。

在本实施例中，发送装置为线缆，在执行器的壳体上设置有接插口7，线缆插入到接插口7中。当需要打开充电口盖时，通过车载中控屏向充电口盖发送开启信号，电机在接收到线缆发送过来的启动信号后开始转动，从而带动堵盖8转动，露出充电口，此时用户将充电枪插入充电口对车辆进行充电。发送装置也不仅仅局限于线缆，也可以是其他具备相同功能的装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，本实用新型实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本实用新型实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种执行器，其特征在于，所述执行器包括电机、传动机构、离合机构与输出轴，所述电机通过所述传动机构与所述离合机构传动连接，所述离合机构与输出轴连接；当所述电机驱动所述输出轴转动时，通过所述离合机构使所述传动机构与所述输出轴动力耦合；当外力驱动所述输出轴转动时，通过所述离合机构使所述传动机构与所述输出轴动力解耦；

所述离合机构包括主轴和挡板，沿所述主轴轴向依次套设有传动齿轮、联轴器、弹性件，所述主轴的一端与所述传动齿轮传动配合，所述主轴的另一端与挡板固定连接，所述联轴器和所述弹性件被压装在所述传动齿轮和所述挡板之间。

2.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于：

所述联轴器包括相互配合的第一啮合部和第二啮合部，所述第一啮合部的一侧抵顶在弹性件的端面上，所述第二啮合部的一侧固定在所述传动齿轮的一侧的端面上。

3.根据权利要求2所述的执行器，其特征在于：

所述第一啮合部包括至少两个间隔设置的第一凸出部，相邻的第一凸出部之间形成有第一凹部，所述第二啮合部包括至少两个间隔设置的第二凸出部，相邻的第二凸出部之间形成有第二凹部，所述第一凸出部与所述第二凹部配合，所述第二凸出部与所述第一凹部配合。

4.根据权利要求3所述的执行器，其特征在于：

所述第一凸出部和所述第二凸出部呈等腰梯形或圆弧形。

5.根据权利要求2所述的执行器，其特征在于：

在所述第一啮合部上开设有传动槽，在所述主轴上设置有传动轴，所述传动轴与所述传动槽传动配合。

6.根据权利要求2所述的执行器，其特征在于：

在所述主轴上开设有安装槽，在所述安装槽内部设置有挡圈，在所述挡圈上设置有止挡部，所述止挡部抵靠在所述传动齿轮远离所述第二啮合部的一侧的端面上。

7.根据权利要求3所述的执行器，其特征在于：

所述第一啮合部包括四个间隔设置的第一凸出部，相邻的第一凸出部之间形成有第一凹部，所述第二啮合部包括四个间隔设置的第二凸出部，相邻的第二凸出部之间形成有第二凹部，所述第一凸出部与所述第二凹部配合，所述第二凸出部与所述第一凹部配合。

8.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于：

所述传动机构为蜗轮蜗杆，在所述电机的输出端设置有蜗杆，所述蜗轮蜗杆的蜗轮端与所述蜗杆传动连接，所述蜗轮蜗杆的蜗杆端与所述传动齿轮传动连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的执行器，其特征在于：

所述电机的轴线与所述传动机构的轴线互相垂直，所述电机的轴线与所述离合机构的轴线互相平行。

10.根据权利要求9所述的执行器，其特征在于：

所述执行器还包括壳体，所述壳体包括上壳体和下壳体，在所述上壳体和所述下壳体之间形成有容纳腔，所述电机、所述传动机构和所述离合机构均设置在所述容纳腔内部。

11.根据权利要求10所述的执行器，其特征在于：

所述下壳体形状为L形。

12.一种充电口盖，包括如权利要求1-11任一项所述的执行器，其特征在于：

所述充电口盖还包括堵盖，所述堵盖的转轴与所述输出轴相配合。

13.如权利要求12所述的充电口盖，其特征在于：

当所述电机驱动所述堵盖转动时，通过所述离合机构使所述传动机构与所述堵盖动力耦合；当外力驱动所述堵盖转动时，通过所述离合机构使所述传动机构与所述堵盖动力解耦。

14.一种车辆，包括如权利要求12所述的充电口盖，其特征在于：

所述车辆包括发送装置，所述发送装置用于向所述电机发送启动信号。

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