CN116131023B - 一种新能源汽车充电座辅助拔插装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车充电座辅助拔插装置，所述装置包括按钮、橡胶滚轮、转轴、弹簧、驱动电机、弹性压块、涡轮、蜗杆、凹槽、半U型凹槽、插座腔体、充电座壳体，所述按钮包括***按钮、停止按钮和拔出按钮，转轴贯穿橡胶滚轮和涡轮，涡轮与蜗杆啮合，驱动电机与蜗杆连接，弹簧一端抵至转轴，另一端与保护罩凹槽连接。当充电枪***插座腔体前按下***按钮，驱动电机带动蜗杆反向旋转带动橡胶滚轮转动，当充电枪头***到插座腔体时，橡胶滚轮与充电枪头形成摩擦将枪头带入到限定位置。当拔出充电枪时，按下拔出按钮，驱动电机带动蜗杆正向旋转，利用橡胶滚轮与充电枪头的摩擦力推出充电枪，最后按下停止按钮，拔出充电枪。

Description

一种新能源汽车充电座辅助拔插装置

技术领域

本发明涉及辅助拔插装置技术领域，具体地说，是一种新能源汽车充电座辅助拔插装置。

背景技术

现在随着环境恶化加剧，新能源电动汽车行业有着巨大的潜力，而新能源电动汽充电问题也会随之增加，充电座的要求也亟待提高，现阶段主要有两种充电方式：第一种为交流充电，第二种为直流充电；因受大电流的限制，充电座针套和插针需大面积接触，摩檫力也会随着增大，虽然根据国标GB/T20234.1-2015的要求交流充电接口的插拔力需小于100N(约10KG)、直流充电接口插拔力需小于140N(约14KG)，但是现实中对于一些弱势群体对于该新能源汽车充电枪的插拔还是比较困难。

中国专利申请：201810341094.7公开了一种新能源电动车的弹出式电源充电座，包括安装于新能源汽车上的电源充电座，该电源充电座的外部通过一保护盖板密封，电源充电座包括一充电面板以及一充电底盒，充电面板的底部通过一铰链结构转动安装于充电底盒的底部，充电面板的顶部与充电底盒之间通过一卡扣结构连接，充电底盒中间具有一个容纳充电面板用的容纳腔，充电面板的外部设置有一充电接口，外部充电枪***于该充电接口中。但是该专利主要的改进点是弹出盖，与本发明方案不同。

中国专利申请：202022370387.3公开了一种自动插拔的新能源汽车充电桩，包括充电桩本体、自动拔插机构、插口、充电枪和充电线，所述充电桩本体的侧壁上设置有插口，且插口的内部插接有充电枪，并且充电枪的外部设置有枪托，所述插口上方的充电桩本体侧壁上设置有自动拔插机构，所述插口下方的充电桩本体外壁上固定有防护罩，所述防护罩下方的充电桩本体侧壁上转动安装有绕线辊，且绕线辊两侧的外壁上皆固定有限位盘，所述充电桩本体的底端固定有底座，且充电桩本体一侧的外壁上安装有控制面板。但是该专利的工作原理是使用丝杆旋转来驱动滑块进行直线运动，与本发明原理上有以下区别：(1)该专利原理是通过丝杆、滑块由旋转运动转化为直线运动，本发明的原理是利用涡轮、蜗杆通过提升扭矩并转换旋转方向，一直都是旋转运动只是改变了旋转方向(由电机的水平旋转改为纵向旋转)而已(参考方向为开口向上)；(2)该专利的推出方式为间接推出方式，类似抽屉，把物品放在抽屉内，只是推出抽屉并为推出物体；(3)该专利描述的可理解为只是解决充电桩端的取枪问题(实际上充电桩端的取枪问题并不困难)并未解决使用端即充电器和新能源汽车充电座的拔插问题。

综上，从以上专利内容可看出，现有技术中的汽车充电座插拔装置都存在结构复杂、体积大、使用较为不便的缺陷。

本发明的新能源汽车充电座辅助拔插装置完美的解决了该问题，本发明的设备主要由充电座和充电枪组成，该机构设置在充电座中用来缓和插拔力，增强客户的体验。因为新能源电动汽车在使用周期内会频繁的进行充电来补充电量，对新能源汽车充电座和充电枪的使用也会随之增多，这样新能源汽车充电座和充电枪的拔插需要简单轻便，方便人员操作，满足使用者的需求是设计者要面对的重要课题。关于本发明一种新能源汽车充电座辅助拔插装置目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车充电座辅助拔插装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供了一种新能源汽车充电座辅助拔插装置，所述装置包括充电座主体16、辅助机构和按钮；

所述充电座主体16包括凹槽12、半U型凹槽13、充电座壳体17；

所述辅助机构包括橡胶滚轮4、转轴5、弹簧6、驱动电机8、弹性压块9、蜗杆10、涡轮11、保护罩14、保护罩凹槽18；

所述充电座主体16外表面由充电座壳体17制成，所述凹槽12、半U型凹槽13均位于充电座壳体17内表面；所述转轴5贯穿橡胶滚轮4和涡轮11，所述涡轮11与蜗杆10啮合，所述蜗杆10下方与驱动电机8连接，所述弹簧6一端抵至转轴5，另一端与保护罩凹槽18连接，所述保护罩凹槽18位于保护罩14横内表面；所述按钮位于充电座主体16外表面；

所述充电座主体16与辅助机构连接方式是：转轴5与凹槽12连接，所述驱动电机8与半U型凹槽13连接，并用弹性压块9将驱动电机8压紧，最后，保护罩14与充电座壳体17侧表面连接，从而形成封闭结构。

进一步地，所述按钮包括***按钮1、停止按钮2和拔出按钮3。

进一步地，所述***按钮1控制驱动电机8带动蜗杆10逆时针旋转，所述拔出按钮3控制驱动电机8带动蜗杆10顺时针旋转，所述停止按钮2控制驱动电机8带动蜗杆10停止旋转。

进一步地，所述凹槽12共有两个，呈对称设计。

进一步地，所述充电座主体16还包括插座腔体15、卡扣20和螺丝孔21，所述插座腔体15位于充电座主体16中心，所述卡扣20位于充电座壳体17外表面，所述螺丝孔21位于充电座壳体17内表面。

进一步地，所述辅助机构还包括螺丝7、卡扣孔19，所述卡扣孔19位于保护罩14内侧表面。

进一步地，所述螺丝7与螺丝孔21连接从而将驱动电机8与充电座壳体17连接。

进一步地，所述保护罩14通过卡扣孔19和卡扣20与充电座壳体17侧表面连接，从而形成封闭结构。

进一步地，所述橡胶滚轮4凸出插座腔体15的尺寸为1-3mm。

优选地，所述驱动电机8与汽车低压电源连接。

本发明优点在于：

现在新能源汽车在充电时间都在压缩，而存电量在提升，所以充电流很大特别是直流快充，故充电枪和充电座内部插针的连接需要大面积接触必会增加摩擦力，加上连接导线的线径也很粗，充电枪的使用是需要很大力气的，特别在是在使用中枪头和充电座会产生热量灰尘等都会增加插拔难度，针对该现象，本发明彻底解决了弱势人群使用新能源汽车充电枪插拔困难的问题，通过使用按钮(包括***按钮、停止按钮以及拔出按钮)来调节驱动电机进行正向或反向(逆时针或顺时针)旋转，进而带动蜗杆、涡轮以及转轴和橡胶滚轮进行相应方向的旋转，来完成充电枪头的插拔工作。并且弹簧的设计能够补偿橡胶滚轮与充电枪头的磨损、影响橡胶滚轮与充电枪头之间的摩擦力。本发明装置使用寿命长，不需要经常更换橡胶滚轮，结构简单、使用方便，体积小，节省空间，结构紧凑，可嵌入到充电座中使用，实用性强，有很好的的应用前景。

附图说明

附图1是充电座的上表面示意图。

附图2是辅助机构三视图。

附图3是充电座纵截面示意图。

附图4是充电座与辅助机构连接结构示意图。

1、***按钮；

2、停止按钮；

3、拔出按钮；

4、橡胶滚轮；

5、转轴；

6、弹簧；

7、螺丝；

8、驱动电机；

9、弹性压块；

10、蜗杆；

11、涡轮；

12、凹槽；

13、半U型凹槽；

14、保护罩；

15、插座腔体；

16、充电座主体；

17、充电座壳体；

18、保护罩凹槽；

19、卡扣孔；

20、卡扣；

21、螺丝孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

请参照图1-4。

本实施例提供了一种新能源汽车充电座辅助拔插装置，所述装置包括充电座主体16、辅助机构和按钮；所述充电座主体16包括凹槽12、半U型凹槽13、充电座壳体17；所述凹槽12共有两个，呈对称设计(见图4)，所述辅助机构包括橡胶滚轮4、转轴5、弹簧6、螺丝7、驱动电机8、弹性压块9、蜗杆10、涡轮11、保护罩14、插座腔体15、保护罩凹槽18、卡扣孔19、卡扣20和螺丝孔21(见图2、3、4)，所述按钮包括***按钮1、停止按钮2和拔出按钮3(见图1)。所述充电座主体16外表面由充电座壳体17制成，所述凹槽12、半U型凹槽13均位于充电座壳体17内表面；所述转轴5贯穿橡胶滚轮4和涡轮11，所述涡轮11与蜗杆10啮合，所述蜗杆10下方与驱动电机8连接，所述弹簧6一端抵至转轴5，另一端与保护罩凹槽18连接，所述保护罩凹槽18位于保护罩14横内表面；所述按钮位于充电座主体16外表面；所述插座腔体15位于充电座主体16中心，所述卡扣20位于充电座壳体17外表面，所述螺丝孔21位于充电座壳体17内表面；所述卡扣孔19位于保护罩14内侧表面；所述充电座主体16与辅助机构连接方式是：转轴5与凹槽12连接，驱动电机8与半U型凹槽13连接，弹性压块9将驱动电机8与半U型凹槽13压紧，螺丝7与螺丝孔21连接从而将驱动电机8与充电座壳体17连接，最后，保护罩14通过卡扣孔19和卡扣20与充电座壳体17侧表面连接，从而形成封闭结构。所述***按钮1控制驱动电机8带动蜗杆10逆时针旋转，所述拔出按钮3控制驱动电机8带动蜗杆10顺时针旋转，所述停止按钮2控制驱动电机8带动蜗杆10停止旋转。所述橡胶滚轮4凸出插座腔体15的尺寸为1-3mm。所述驱动电机8与汽车低压电源连接。

本实施例的使用方法和工作原理为：

当充电枪***插座腔体15前先按下***按钮1，驱动电机8带动蜗杆10反向旋转(逆时针旋转)，通过蜗杆10和涡轮11的转动带动转轴5进而带动橡胶滚轮4转动，当充电枪头***到插座腔体15中时，由于橡胶滚轮4凸出插座腔体15的尺寸为2mm，所以橡胶滚轮4会与充电枪头形成摩擦，并将枪头带入到限定位置。且转轴5可在充电座主体16上的凹槽12内有弹簧6调节，防止橡胶滚轮4因长时间的使用而磨损，因此影响橡胶滚轮4与充电枪头之间的摩擦力，每个橡胶滚轮4与充电枪头的摩擦力需控制在50N-60N之间，此时按下停止按钮2，完成***工作即可。

当需要将充电枪头拔出时，按下拔出按钮3，驱动电机8带动蜗杆10正向旋转(顺时针旋转)，通过蜗杆10和涡轮11的转动带动转轴5进而橡胶滚轮4的转动。利用摩擦力将充电枪推出后，再按下停止按钮2，完成拔出工作即可。

当橡胶滚轮无摩擦磨损时(即橡胶滚轮与充电枪头之间的摩擦力无影响时)，由于弹簧有预压，该预压就是动力来源，可以保证橡胶滚轮与充电枪头之间有很好的摩擦力。

当橡胶滚轮与充电枪头之间因长时间的使用而磨损时(即橡胶滚轮与充电枪头之间不贴合或摩擦力变小)，弹簧预压的形变量变小，弹簧总体长度变长通过转轴将橡胶滚轮压向枪头来提高橡胶滚轮与充电枪头之间的摩擦力，从而补偿了橡胶滚轮与充电枪头之间的磨损。

比如弹簧自由长度为10mm，预压3mm，则弹簧在装好后的长度就是7mm，当橡胶滚轮磨损1mm时，此时可理解为弹簧装好后的长度为8mm，而预压变成了2mm；橡胶滚轮磨损1mm，橡胶滚轮边缘的相对位置就会减小1mm；补偿效果的体现就是橡胶滚轮在长时间使用会有微量磨损，此时弹簧的预压量就会减小橡胶滚轮磨损的尺寸。另一点好处在于：充电枪头的尺寸虽然为国标件，但是市面上每个厂家做的尺寸不可能完全一致，只能控制在合理公差范围内，这样弹簧的预压调节还有另外一个作用就是增加适配度，用来适配不同厂家的充电枪。

而且因为驱动电机8位于半U型凹槽13内，所以在使用的过程中可以使用弹性压块9微量调节驱动电机8在半U型凹槽13内的位置内(2mm以内)，避免出现弹簧调节转轴带动涡轮位置，导致涡轮与蜗杆不能紧密连接的问题出现，弹性压块9的设置能保证蜗杆10与涡轮11紧密连接、正常工作。

本发明的各结构之间相互支撑、协同作用，从而彻底解决了弱势人群使用新能源汽车充电枪插拔困难的问题。

需要说明的是，本发明所述的辅助机构数量可以为1组、2组、3组或多组，这些数量均属于本发明保护的范围。

本发明中驱动电机8取汽车低压电源，电路连接仅是普通连通和断开，这都属于本领域技术人员所掌握的常规内容(公知常识)，所以本发明不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新能源汽车充电座辅助拔插装置，其特征在于，所述装置包括充电座主体(16)、辅助机构和按钮；

所述充电座主体(16)包括凹槽(12)、半U型凹槽(13)、充电座壳体(17)；

所述辅助机构包括橡胶滚轮(4)、转轴(5)、弹簧(6)、驱动电机(8)、弹性压块(9)、蜗杆(10)、涡轮(11)、保护罩(14)、保护罩凹槽(18)；

所述充电座主体(16)外表面由充电座壳体(17)制成，所述凹槽(12)、半U型凹槽(13)均位于充电座壳体(17)内表面；所述转轴(5)贯穿橡胶滚轮(4)和涡轮(11)，所述涡轮(11)与蜗杆(10)啮合，所述蜗杆(10)下方与驱动电机(8)连接，所述弹簧(6)一端抵至转轴(5)，另一端与保护罩凹槽(18)连接，所述弹簧（6）具有预压，所述保护罩凹槽(18)位于保护罩(14)横内表面；所述按钮位于充电座主体(16)外表面；

所述充电座主体(16)与辅助机构连接方式是：转轴(5)与凹槽(12)连接，所述驱动电机(8)与半U型凹槽(13)连接，并用弹性压块(9)将驱动电机(8)压紧，最后，保护罩(14)与充电座壳体(17)侧表面连接，从而形成封闭结构；

所述橡胶滚轮(4)凸出插座腔体(15)的尺寸为1-3mm；

所述充电座主体(16)还包括插座腔体(15)、卡扣(20)和螺丝孔(21)，所述插座腔体(15)位于充电座主体(16)中心，所述卡扣(20)位于充电座壳体(17)外表面，所述螺丝孔(21)位于充电座壳体(17)内表面；

所述辅助机构还包括螺丝(7)、卡扣孔(19)，所述卡扣孔(19)位于保护罩(14)内侧表面；

所述螺丝(7)与螺丝孔(21)连接从而将驱动电机(8)与充电座壳体(17)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述按钮包括***按钮(1)、停止按钮(2)和拔出按钮(3)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述***按钮(1)控制驱动电机(8)带动蜗杆(10)逆时针旋转，所述拔出按钮(3)控制驱动电机(8)带动蜗杆(10)顺时针旋转，所述停止按钮(2)控制驱动电机(8)带动蜗杆(10)停止旋转。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹槽(12)共有两个，呈对称设计。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护罩(14)通过卡扣孔(19)和卡扣(20)与充电座壳体(17)侧表面连接，从而形成封闭结构。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动电机(8)与汽车低压电源连接。