專利名稱：用于給電動車電池充電的電源插座組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于給電動車的電池充電的電源插座組件。
背景技術(shù)：
具有電源插座的充電站越來越普遍，電驅(qū)動和/或混合動カ的機(jī)動車輛和摩托車可以連接到其上。尤其在充電站是公共充電站的情況下，電源插座通常用鉸接的或者滑動的蓋保護(hù)，這能夠在該充電未被授權(quán)時防止接近插座。為了安全的原因，插座與兩個可釋放的閉鎖裝置相關(guān)聯(lián)，每個閉鎖裝置具有相應(yīng)的致動器第一閉鎖裝置，該第一閉鎖裝置包括第一閂鎖，該第一閂鎖用于在充電過程中，在連接到車輛上的插頭插入到插座中時暫時鎖定該插頭；第二閉鎖裝置，該第二閉鎖裝置包括第二 R鎖，該第二 R鎖能夠?qū)q接蓋保持在關(guān)閉位置。在其他解決方案中，使用雙穩(wěn)態(tài)致動器，但是這需要相關(guān)的備用電池，以便在充電過程中，一旦需要中斷時釋放插頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種更通用和簡化的插座組件，該插座組件由比現(xiàn)有技術(shù)中更少數(shù)量的零件組成。根據(jù)本發(fā)明，如在下面更清楚理解到的，本發(fā)明的這個目的與其他目的和優(yōu)點ー起將通過一種插座組件來實現(xiàn)，該電源插座組件包括蓋，所述蓋圍繞軸鉸接以覆蓋插座；第一閉鎖元件，該第一閉鎖元件用于在充電過程中閉鎖插入到插座中的插頭；第二閉鎖元件，該第二閉鎖元件用于將蓋可釋放地在覆蓋插座的關(guān)閉位置；致動器裝置，該致動器裝置用于將第一和第二閉鎖裝置在鎖定位置和釋放位置之間移動，在所述鎖定位置，所述閉鎖元件與插頭和蓋接合，而在所述釋放位置，所述閉鎖元件從插頭和蓋脫開；所述致動器裝置包括単獨一個線性致動器；以及所述第一閉鎖元件和第二閉鎖元件都與由致動器所控制的單個閂鎖成一體，并且第一閉鎖元件朝向軸延伸，而第二閉鎖元件沿相反方向背離軸延伸。


本發(fā)明的特征和優(yōu)點經(jīng)從下面參照附圖提供的本發(fā)明實施方式的詳細(xì)描述中變得更清楚，該附圖僅作為非限定性實施例提供，并且圖中圖I和2是從不同視角觀察的根據(jù)本發(fā)明的插座組件的實施方式的透視圖；圖3是根據(jù)圖I和2的插座組件的分解透視圖；圖4、5、6和7是示出在四個不同工作位置的插座組件的垂直剖面圖；以及圖4A至7A分別是放大比例的圖4-7的細(xì)節(jié)的視圖。
具體實施例方式首先參照圖I至3，電源插座組件包括框架(或者凸緣)10，其整體具有矩形板形式，在方向X上延伸，并且在使用過程中是垂直的。附圖標(biāo)記11是框架的外側(cè)，即在插座組件安裝到通常為柱狀的充電設(shè)備(未示出)或者電氣面板上的條件下能夠指向外(并因此朝向用戶)的ー側(cè)。在本說明書和所附的權(quán)利要求書中，術(shù)語“外”和“內(nèi)”應(yīng)參照與安裝到設(shè)備上或垂直墻壁上的插座組件相對站立的觀察者來理解。優(yōu)選地由塑料制成的框架10居中地設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)類型(在這種情況下，符合標(biāo)準(zhǔn)IEC62196-1-ED. I E IEC 62196-2ED. 2)的電源插座12，這將不再詳細(xì)描述?？蚣?0在其中居中地形成有通孔13，該通孔13由相應(yīng)形狀的壁14圍繞，壁14從內(nèi)側(cè)15伸出。開ロ 13和壁14 一起形成一個接收座，插座12的主體借助于螺釘16固定到其中。鉸接蓋或者翻蓋17圍繞水平軸y被鉸接到框架10的上部上，并且能夠交替地采取覆蓋插座12的垂直關(guān)閉位置(圖4中所示)和露出插座的升高位置。在蓋17的自由端 附近、在處于關(guān)閉條件下的蓋17的面對插座的ー側(cè)32上，蓋形成一個接合座18，該接合座18在鉸接軸y的方向上開ロ。在關(guān)閉蓋的條件(圖4)下，接合座18指向上。在這個實施例中，接合座18通過具有吊鉤形式的凸起19形成，并且在蓋17處于下降位置時具有與閉鎖齒21相接合的功能，以便防止接近插座，這將在下面進(jìn)ー步解釋?？纱怪币苿拥拈V鎖體22和相關(guān)的電動機(jī)械螺線管類型的線性致動器安裝在框架的內(nèi)側(cè)15上、在用于插座的開ロ 13的下方。閂鎖體22具有閉鎖齒21和進(jìn)ー步的銷狀的閉鎖元件24，該閉鎖齒連接到閂鎖體22上，并優(yōu)選地形成為一件，具有將蓋17鎖定的功能，而閉鎖元件24從閂鎖22的頂部垂直伸出，以便在充電過程中，在摘頭A摘入到摘頭接收座時固定摘頭A (圖7)。閉鎖齒21向下延伸，同時閉鎖銷24在平行于齒21延伸的方向(或者與齒21延伸的方向重合)的方向上向上延伸，但是相反指向。在所示的特定實施方式中，閉鎖元件21和24在垂直方向上不對齊。在本發(fā)明的進(jìn)ー步變型(未示出)中，這些元件可以沿著相同的直線對齊。在所示的實施方式中，閂鎖22形成為基本上矩形的邊沿，其圍繞螺線管致動器23并且從壓縮彈簧25接收指向下的弾性推力，該壓縮彈簧25布置在閂鎖的底部26和容納螺線管的線圈并固定到框架10上的盒體27之間。構(gòu)型部36從框架的內(nèi)側(cè)15突出，并且被設(shè)計成導(dǎo)引閂鎖22在垂直方向上的交替線性運(yùn)動。閂鎖22具有相對于電樞28的作用線基本上対稱的形狀，具有兩個相對平行的筆直部分22a、22b，所述筆直部分22a、22b在構(gòu)型部36的導(dǎo)引下確保平衡和均勻地滑動運(yùn)動，防止卡住。另ー個導(dǎo)引構(gòu)型部(未示出)設(shè)置在外罩38(圖3中可見)上，該外罩例如通過螺釘39固定到框架10上。除了作為閂鎖22的導(dǎo)引件之外，外罩38封閉和保護(hù)整個致動器23和閂鎖22，以便改善這些零件與框架10—起在ー個操作步驟中組裝到充電站上。電動機(jī)械螺線管類型的線性致動器23包括螺線管35和電樞或芯部28，在供能吋，由于螺線管線圈所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)，電樞或芯部28可垂直移動?？梢苿拥碾姌谢蛟?8連接到閂鎖22的底部26上，以使得螺線管被供能時它升高。用于探測何時蓋關(guān)閉的傳感器29和用于探測插座的閉鎖的微型開關(guān)30固定到框架的內(nèi)側(cè)15。傳感器29優(yōu)選地由在蓋出于關(guān)閉位置時能夠探測到固定到蓋的內(nèi)側(cè)32上的金屬體31的感應(yīng)接近傳感器構(gòu)成。在閂鎖22處于其上部位置時，微型開關(guān)30能夠被與閂鎖22成一體的凸起33觸發(fā)，在該上部位置，使得插頭A借助于閉鎖銷24而鎖定。閂鎖22用于交替地作用在插頭A和作用在蓋17上，相對于彼此鎖定和釋放它們，如后面進(jìn)ー步解釋的。銷狀閉鎖元件24被設(shè)計成穿過插座的壁14內(nèi)形成的開ロ 34，并且接合座插頭A的標(biāo)準(zhǔn)孔B內(nèi)，由此只要供電就防止插頭被從插座拔出。致動器23的電樞的并因此閂鎖22的運(yùn)動是由于形成電站的一部分的處理器(未示出)所發(fā)出的電控制信號的作用而產(chǎn)生的。處理器電連接到螺線管35、微型開關(guān)30、接近傳感器29和設(shè)置在插座中用于探測插頭引腳插入的ー對標(biāo)準(zhǔn)控制觸頭(未示出)。整體上管理插座組件并也供電的處理器電連接到一個或多個識別/使能裝置，如RFID接收器， 以在電站是公共的情況下使用它們?？刂朴|頭以及微型開關(guān)30和接近傳感器29都是本領(lǐng)域公知的，并且在此不需要詳細(xì)描述?，F(xiàn)在描述插座組件的工作順序。最初，充電站被閂鎖22鎖定在關(guān)閉條件下(圖4)。蓋17處于由閂鎖的閉鎖齒21鎖定的其下降和關(guān)閉位置，該閂鎖借助彈簧25的作用而被推下的并保持穩(wěn)定地接合在座18的內(nèi)側(cè)，而不消耗任何能量?？刂崎V鎖的運(yùn)動的螺線管35沒有被供能。處于下降位置的插頭閉鎖銷24不突出到插座的接收座內(nèi)側(cè)(圖4A)。當(dāng)用戶獲得進(jìn)行充電的授權(quán)時，例如，在借助于RFID卡識別之后或者通過支付充電費，處理器允許向螺線管35供電，從而克服彈簧25的弾性作用延伸電樞28并升高閂鎖22.在升高吋，閂鎖22從蓋的座18中脫開閉鎖齒21，使得用戶能夠打開蓋。在這個位置(圖5)，閂鎖被升高并且閉鎖銷24突出到插座的接收座內(nèi)側(cè)(圖5A)。一旦接近傳感器29探測到蓋17上的金屬體31已經(jīng)移開并因此蓋已經(jīng)被打開，電站中斷向螺線管的供電，以允許彈簧25將閂鎖移回到下降位置，以便將閉鎖銷24從插座的接收座中抽出，并從而允許插頭A插入到插座中(圖6和6A)。當(dāng)插頭被插入時，插座的控制觸頭(未示出)發(fā)送“插頭插入”信號到處理器，該處理器響應(yīng)于這個信號再次向螺線管35傳送電力，導(dǎo)致閂鎖22的升高并在升高位置將閉鎖銷24插入到插頭A的主體內(nèi)設(shè)置的保持孔B中(圖7和7A)。閂鎖的向上運(yùn)動通過凸起33導(dǎo)致微型開關(guān)30觸發(fā)。處理器然后接收和處理兩個信號，即控制觸頭所產(chǎn)生的插頭插入信號和微型開關(guān)30所產(chǎn)生的插頭閉鎖信號。當(dāng)這兩個信號被接收和處理時，處理器確認(rèn)插頭被正確閉鎖在插座中。當(dāng)這個條件被探測到時，充電站開始向插座供電，以便給電池充電。在電池被充電時，螺線管35被供電，并且閂鎖22仍處于升高位置，將插頭閉鎖在插座中，彈黃25被壓縮。當(dāng)充電已經(jīng)結(jié)束時，借助于鍵盤(未示出)或者如RFID接收器的其他裝置，用戶在供電結(jié)束時向充電站發(fā)出同意指令。在向插座的供電中斷之后，電站也中斷向螺線管的供電，彈簧25自由擴(kuò)張，并且導(dǎo)致閂鎖降低，閉鎖銷24從插頭保持孔B中抽出。插頭現(xiàn)在可以從插座上拔出。借助于控制觸頭，插頭的拔出向處理器發(fā)出信號，這再次允許向螺線管傳送電力，以便升高閂鎖并允許蓋17再次關(guān)閉在框架10上。當(dāng)傳感器29探測到蓋關(guān)閉條件吋，向處理器發(fā)出信號，向螺線管的供電被最后中斷，以允許閂鎖降低，并且將蓋閉鎖在最初關(guān)閉位置(圖4)。如將理解到的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了多個優(yōu)點。在部件和管理、組裝和電連接成本方面實現(xiàn)的節(jié)省，這是由于該組件包括單個致動器裝置，該致動器裝置有效地連接單個閂鎖體，該閂鎖體具有兩個閉鎖元件，即ー個用于插頭且ー個用于蓋。閂鎖及其致動器預(yù)先組裝 到框架上并且被外罩38封閉，使得整個組件然后在單個操作步驟中有利地利用多個螺釘配合到供電設(shè)備上，該螺釘可以插入到在框架的四個角內(nèi)的圓柱形座37內(nèi)。該組件實際上可以安裝到任何類型的充電設(shè)備上。將電動機(jī)械螺線管線性致動器布置在插座下方允許插座組件的整體寬度被減小。相同的組件可以提供有不同的插座設(shè)計。當(dāng)電站不執(zhí)行充電操作時，插座的蓋保持鎖定在關(guān)閉位置，而不消耗任何能量。在向充電站的供電中斷(斷開)的情況下，將閂鎖保持在插頭鎖定位置的螺線管的電源也中斷，使得插頭可以拔出，并且車輛可以再次自由移開。另ー方面，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，雙穩(wěn)態(tài)螺線管的使用需要備用電池，以便在斷電的情況下操作和釋放插頭。換言之，沒有電カ的未供電或無效位置是唯ー的穩(wěn)定位置(單穩(wěn)態(tài)條件)。另外，在雙穩(wěn)態(tài)螺線管致動器的情況下，盡管閉鎖是通過磁鐵的カ來執(zhí)行的，但是單穩(wěn)態(tài)致動器通過彈簧保持著未供電位置，并因此，對它來說更困難的是它會借助于有可能的碰撞而釋放。雖然在上面的詳細(xì)描述中已經(jīng)說明了示例性的實施方式，但是應(yīng)該理解到多種變型都是有可能的。也應(yīng)該理解到所示的實施方式僅僅構(gòu)成ー個例子，并且在任何情況下都不應(yīng)認(rèn)為是限制范圍、適用性或者結(jié)構(gòu)。例如，插座的類型可以有別于在此說明的“類型3”。但是上面的附圖和詳細(xì)描述將向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實施本發(fā)明的方便的指導(dǎo)，可以理解到在本實施方式的實例中所描述的零件的功能和結(jié)構(gòu)中可以做出各種改進(jìn)，而不會背離如所附的權(quán)利要求書及其等價物所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于給電動車的電池充電的電源插座組件,包括 蓋(17)，所述蓋圍繞軸(y)鉸接以覆蓋插座(12)； 第一閉鎖元件(24)，該第一閉鎖元件用于在充電過程中鎖定插入到插座(12)中的插頭(A)； 第二閉鎖元件(21)，該第二閉鎖元件用于可釋放地將蓋(17)鎖定在覆蓋插座(12)的關(guān)閉位置； 致動器裝置，該致動器裝置用于將第一和第二閉鎖裝置在鎖定位置和釋放位置之間移動，在所述鎖定位置，所述閉鎖元件與插頭和蓋接合，而在所述釋放位置，所述閉鎖元件從插頭和蓋脫開； 其特征在于 所述致動器裝置包括單獨一個線性致動器(23);以及 所述第一閉鎖元件(24)和第二閉鎖元件(21)都與由致動器(23)所控制的單個閂鎖(22)成一體，并且第一閉鎖元件(24)朝向軸(y)延伸，而第二閉鎖元件(21)沿相反方向背離軸(y)延伸。
2.如權(quán)利要求I所述的插座組件，其特征在于，所述鉸接蓋(17)圍繞軸(y)鉸接在支撐框架(10)的上端處，該支撐框架(10)提供插座(12)或用于安裝插座(12)的至少一個座(13，14)，并且所述線性致動器(23)和閂鎖(22)安裝在框架上、所述插座之下。
3.如權(quán)利要求2所述的插座組件，其特征在于，所述第一閉鎖元件(24)從閂鎖(22)的上部向上延伸，而第二閉鎖元件從所述閂鎖(22)的上部向下延伸。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的插座組件，其特征在于，所述閉鎖元件(24、21)被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝婚]鎖元件(24)處于閉鎖位置時，所述第二閉鎖元件(21)處于釋放位置，反之亦然。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的插座組件，其特征在于，所述閂鎖(22)以基本上矩形邊沿的形式成形，其圍繞線性致動器(23)可滑動安裝在所述框架(10)的一側(cè)(15)上。
6.如權(quán)利要求5所述的插座組件，其特征在于，所述閂鎖(22)具有相對于所述線性致動器(23)的作用線基本上對稱的形狀。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的插座組件，其特征在于，所述第一閉鎖元件(24)和第二閉鎖元件(21)與閂鎖(22)形成為一件。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的插座組件，其特征在于，所述線性致動器(23)是電動機(jī)械螺線管類型的線性致動器。
9.如權(quán)利要求8所述的插座組件，其特征在于，所述電動機(jī)械螺線管類型的線性致動器包括螺線管(35)和連接到閂鎖(22)的下部(26)上的可活動電樞(28)，以便在螺線管被供能時導(dǎo)致閂鎖(22)的提升。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的插座組件，其特征在于，它包括彈簧元件(25)，該彈簧元件在閂鎖(22)上施加背離插座(12)指向的力，用于將第一閉鎖元件(24)從所述插頭(A)脫開。
11.如權(quán)利要求2所述的插座組件，其特征在于，在框架(10)上還固定有 傳感器裝置(29)，該傳感器裝置與固定到蓋(17)上的元件(31)相互作用，用于探測蓋的打開/關(guān)閉條件；開關(guān)裝置(30)，當(dāng)閂鎖到達(dá)對應(yīng)于第一閉鎖元件(24)鎖定在插頭(A)內(nèi)的位置時，該開關(guān)裝置(30)能夠被閂鎖(22)所開關(guān)。
12.如權(quán)利要求11所述的插座組件，其特征在于，所述閂鎖(22)還具有用于觸發(fā)所述開關(guān)裝置(30)的凸起(33)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種插座組件，包括用于覆蓋插座(12)的鉸接蓋(17)和用于控制單個閂鎖(22)運(yùn)動的單個線性致動器(23)，該閂鎖(22)具有兩個在相反方向上延伸的閉鎖元件用于在充電過程中閉鎖插入到插座(12)中的插頭(A)的銷(24)和用于以可釋放方式將蓋(17)閉鎖在覆蓋插座(12)的關(guān)閉位置的閉鎖齒(21)。
文檔編號H01R13/639GK102629716SQ20121002477
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月4日
發(fā)明者D.馬切西, G.馬格諾, M.羅克奇尼 申請人:施耐德電器工業(yè)公司