[发明专利]充电线缆锁定/解锁致动器

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于2012年8月10日申请的且名称为“充电线缆锁定/解锁致动器”的美国临时专利申请61/681,737且要求其权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种锁定机构，用于将插头固定到充电插座中，且尤其是，用于将插头固定到电动车辆的充电插座中。

背景技术

电动车辆至少部分地是由可再充电电池系统提供动力。这些电池例如可通过连接到外部电源的充电单元来充电。充电单元包括基站单元、用于连接基站单元至电源的墙上插头以及用于连接基站单元至电动车辆的充电线缆。充电线缆的一端连接到基站，充电线缆的另一端包括用于与电动车辆连接的插头。

典型地，电动车辆包括插座，用于接收并连接充电单元的插头。车辆插座和插头之间的连接可以是任意的标准配置，允许电流从充电单元传到车辆和电池。

在公共充电区域，存在未经授权使用充电单元的风险。例如，没有授权的人员可能会把插头从正在充电的车辆的插座上移开，给他们自己的车辆充电。由此，原来的车辆可能得不到完整的充电。此外，由于电流正在流动通过所述连接，在充电操作期间将插头从插座移开会给车辆或插头带来损害。

为了解决这些问题，电动车辆可包括锁定机构，用于固定插头以免于从插座上移开。这些锁定机构包括锁销，其通过致动器可线性移动，从而延伸进入插头的相应开口。然而，这种锁销承受高摩擦振动，这可能会导致锁销在致动过程中的粘结。此外，还可能会需要附加的部件，例如回位弹簧，使得锁销可以双向移动。

因此，需要提供一种锁定机构，用于将充电插头保持在电动车辆的充电插座中，其不承受在致动过程中可能导致锁销粘结的高摩擦振动且也不需要附加的部件(例如回位弹簧)来使得锁销可以双向移动。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种锁定机构，用于将充电线缆的插头固定到车辆的充电插座中。该锁定机构包括致动器和连接到致动器的线性致动凸轮，该凸轮通过致动器沿着大致上线性的行进路径被驱动并限定了形成于其中的凸轮槽，该凸轮槽与线性行进路径成一角度定位。锁臂在枢转点处枢转地安装到邻近锁臂的部件上，并包括接合凸轮槽的随动销。锁臂被构造成绕着枢转点枢转，以响应于线性致动凸轮沿着线性行进路径的移动而在锁定位置和解锁位置之间移动。

在本发明另一个示例性实施例中，提供了一种车辆的壳体，包括接收来自外部电源的荷电的电池系统。壳体包括：插座，其适用于接收来自外部电源的充电线缆；充电接口，用于连接充电线缆，以允许在充电操作过程中电流从外部电源流到所述电池系统；以及锁定机构，其布置在壳体中，用于将充电线缆固定到插座中。

本发明提供了如下的技术方案。

1、一种锁定机构，用于将充电线缆的插头固定在车辆的充电插座中，该锁定机构包括：

致动器；

线性致动凸轮，其与所述致动器连接，由所述致动器沿着一大致线性行进路径被驱动，并限定了形成于其中的凸轮槽，所述凸轮槽定位成与所述线性行进路径成一角度；以及

锁臂，其在一枢转点处枢转地安装至邻近所述锁臂布置的部件上，并包括接合所述凸轮槽的随动销，其中该锁臂构造成绕着所述枢转点枢转，以响应于所述线性致动凸轮沿着所述线性行进路径的移动而在锁定位置和解锁位置之间移动。

2、如技术方案1所述的锁定机构，其中，所述致动器包括DC电动机，其用于使齿轮系统移动以沿着所述线性行进路径移动致动销，所述致动销连接到所述线性致动凸轮并构造成沿着所述线性行进路径移动所述线性致动凸轮。

3、如技术方案2所述的锁定机构，其中，所述线性致动凸轮包括第一端和第二端，所述致动销连接至该第一端，所述凸轮槽位于所述线性致动凸轮的一面上并在该面上相对于所述线性行进路径以所述角度延伸。

4、如技术方案1所述的锁定机构，其中，所述凸轮槽限定了不同的部分，所述部份相对于所述线性行进路径以彼此不同的相应角度延伸，以改变所述线性致动凸轮的输出。

5、如技术方案1所述的锁定机构，其中，所述凸轮槽是线性或弯曲的，以改变所述线性致动凸轮的输出。

6、如技术方案1所述的锁定机构，其中，所述锁臂包括第一端、第二端、，沿着所述锁臂的长度靠近所述锁臂的所述第一端布置的枢转销，以及从靠近所述锁臂的所述第二端延伸的锁定螺栓，当所述锁臂朝着所述锁定或解锁位置枢转时，与所述锁臂的剩余部分一起移动且选择性地穿过所述插座中的开口以被插座接收或从插座缩回，从而相应地接合或脱开所述充电线缆的插头。