充电枪支撑结构及充电装置的制作方法

本发明属于新能源汽车技术领域，特别是涉及一种充电枪支撑结构及充电装置。

背景技术：

目前，传统汽车的使用引发了能源问题和环境问题，而新能源汽车采用新能源作为动力源，具有节能环保的巨大优势，从而使得新能源汽车异军突起，不断壮大，与传统汽车分庭抗礼，新能源汽车的保有量也不段攀升。但是，新能源汽车需要采用充电的方式补充电池的电量，而其弊端是充电时间周期长。

现阶段利用增大充电功率来缩短充电时间是普遍使用的解决方案之一。现有的解决方案中，需要增加充电枪的线束的截面积来应对大电流对线束的冲击，如此将导致线束的质量增加，尤其是大功率充电的新能源客车，其线束的重量更重。新能源客车充电过程中，充电枪插入到充电插座后，没有辅助机构来支撑充电枪，人为支撑也不现实，故此充电枪及线束的重力全部加载在充电插座上，加上整车充电时间也比较久，时常导致充电插座的接口被充电枪拉坏，从而出现一系列的安全隐患。在有条件的充电站，会单独提供一个架子来支撑线束，但是架子的体积大且笨重，而且，需要工作人员额外放置，操作比较麻烦。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的新能源汽车充电的过程中，充电枪易拉坏充电插座的接口而导致出现安全隐患的技术问题，提供一种充电枪支撑结构及充电装置。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种充电枪支撑结构，包括固定架、传动机构及旋转支撑臂总成，所述固定架设置在车身蒙皮的内侧，所述旋转支撑臂总成及传动机构设置在所述固定架上，所述传动机构的输入侧与遮盖充电插座的充电舱盖连接，所述传动机构的输出侧与所述旋转支撑臂总成连接，充电舱盖的转动通过所述传动机构传递至所述旋转支撑臂总成，以驱使所述旋转支撑臂总成在初始状态与支撑状态之间来回切换，所述旋转支撑臂总成在其位于支撑状态时能够支撑插在充电插座中的充电枪。

根据本发明实施例的充电枪支撑结构，在车身蒙皮的内侧设置固定架，将旋转支撑臂总成及传动机构设置在固定架上，充电舱盖的转动通过传动机构传递至旋转支撑臂总成。打开充电舱盖，旋转支撑臂总成转动至支撑状态时，旋转支撑臂总成能够支撑插在充电插座中的充电枪，从而使充电枪及线束的重力加载在旋转支撑臂总成上，减小充电枪及线束加载在充电插座上的重力，降低充电插座的接口被充电枪拉坏的概率，延长充电插座的接口的使用寿命，同时，防止充电枪从充电插座上脱落。充电枪充电完成后，关闭充电舱盖，旋转支撑臂总成转动至初始状态，旋转支撑臂总成转动至固定架上。充电枪支撑结构利用了充电插座上原有的充电舱盖，完成旋转支撑臂总成在初始状态与支撑状态之间来回切换，无需人为增加工作量。进一步地，该充电枪支撑结构简易，安装方便，实用性强，维护成本低。

可选地，所述传动机构包括传动杆、齿轮组及传动齿条，所述齿轮组包括舱门齿轮、中转齿轮及传动齿轮，所述舱门齿轮、中转齿轮及传动齿轮转动连接在所述固定架上，所述传动杆固定在所述舱门齿轮上，所述舱门齿轮与所述中转齿轮啮合，所述中转齿轮与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述传动齿条啮合，所述旋转支撑臂总成上设置有与所述传动齿条啮合的齿圈。

可选地，所述固定架远离所述车身蒙皮的一侧设置有限位槽，所述传动齿条滑动设置在所述限位槽内。

可选地，所述旋转支撑臂总成包括中心柱、支撑臂、弹簧支撑臂及弹簧，所述中心柱转动连接在所述固定架上，所述支撑臂与所述中心柱铰接，所述支撑臂相对所述中心柱上下摆动，所述弹簧支撑臂的一端与所述中心柱连接，所述弹簧支撑臂的另一端与所述弹簧的一端连接，所述弹簧的另一端与所述支撑臂连接。

可选地，所述支撑臂包括连接臂与前撑座，所述连接臂的一端与所述中心柱连接，所述连接臂的另一端与所述前撑座固定连接，所述前撑座的前端面为斜面，所述前撑座的上端面为水平面，在所述旋转支撑臂总成位于支撑状态时，所述斜面及水平面抵接在充电枪的底部。

可选地，所述前撑座的上端面设置有至少一个第一压力传感器，所述前撑座的前端面设置有至少一个第二压力传感器。

可选地，所述支撑臂在初始状态收纳在所述固定架上，所述支撑臂可穿过车身蒙皮上的第一通孔到达支撑状态。

可选地，所述固定架设有下轴承安装孔，所述旋转支撑臂总成还包括下轴承，所述中心柱设有下固定柱、第二通孔及所述齿圈，所述齿圈设置在所述中心柱的外周上，所述齿圈位于所述下固定柱与所述第二通孔之间，所述下轴承的内圈与所述下固定柱过盈配合，所述下轴承的外圈与所述下轴承安装孔过盈配合，所述支撑臂的一端铰接在所述第二通孔内。

可选地，所述旋转支撑臂总成还包括上轴承，所述固定架还包括安装座，所述安装座上设有上轴承安装孔，所述中心柱还包括上固定柱，所述上固定柱位于所述第二通孔的上方，所述上轴承的内圈与所述上固定柱过盈配合，所述上轴承的外圈与所述上轴承安装孔过盈配合，所述安装座的下端固定在所述限位槽的上端上。

另一方面，本发明实施例提供一种充电装置，包括充电插座、充电枪及如上所述的充电枪支撑结构，所述充电枪与所述充电插座插接配合。

根据本发明实施例的充电装置，利用充电枪支撑结构支撑与充电插座插接配合的充电枪，将充电枪及线束的重力加载在旋转支撑臂总成上，减小充电枪及线束加载在充电插座上的重力，降低充电插座的接口被充电枪拉坏的概率，延长充电插座的接口的使用寿命，同时，防止充电枪从充电插座上脱落。

可选地，所述旋转支撑臂总成包括中心柱、支撑臂、弹簧支撑臂及弹簧，所述中心柱转动连接在所述固定架上，所述支撑臂与所述中心柱铰接，所述支撑臂相对所述中心柱上下摆动，所述弹簧支撑臂的一端与所述中心柱连接，所述弹簧支撑臂的另一端与所述弹簧的一端连接，所述弹簧的另一端与所述支撑臂连接。

可选地，所述支撑臂包括连接臂与前撑座，所述连接臂的一端与所述中心柱连接，所述连接臂的另一端与所述前撑座固定连接，所述前撑座的前端面为斜面，所述前撑座的上端面为水平面，在所述旋转支撑臂总成位于支撑状态时，所述斜面及水平面抵接在充电枪的底部；

所述充电枪的底部设置有定位凸台，在所述旋转支撑臂总成位于支撑状态时，所述定位凸台压接在所述水平面上。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的充电装置的示意图；

图2是本发明一实施例提供的充电装置的另一示意图；

图3是本发明一实施例提供的充电枪支撑结构的示意图；

图4是本发明一实施例提供的充电枪支撑结构的爆炸示意图；

图5是本发明一实施例提供的旋转支撑臂总成的爆炸示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、车身蒙皮；11、第一通孔；2、充电枪；21、定位凸台；3、充电插座；4、充电舱盖；5、固定架；51、限位槽；52、下轴承安装孔；53、安装座；531、上轴承安装孔；532、第三通孔；

6、传动机构；61、传动杆；62、齿轮组；621、舱门齿轮；622、中转齿轮；623、传动齿轮；63、传动齿条；

7、旋转支撑臂总成；71、中心柱；711、下固定柱；712、第二通孔；713、齿圈；714、安装孔；715、上固定柱；72、支撑臂；721、连接臂；722、前撑座；7221、前端面；7222、上端面；7223、下端面；7224、第一压力传感器；7225、第二压力传感器；73、弹簧支撑臂；74、弹簧；75、下轴承；76、上轴承；77、第一旋转轴；78、第二旋转轴；79、第三旋转轴。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的充电枪支撑结构，包括固定架5、传动机构6及旋转支撑臂总成7，所述固定架5设置在车身蒙皮1的内侧，所述旋转支撑臂总成7及传动机构6设置在所述固定架5上，所述传动机构6的输入侧与遮盖充电插座3的充电舱盖4连接，所述传动机构6的输出侧与所述旋转支撑臂总成7连接，充电舱盖4的转动通过所述传动机构6传递至所述旋转支撑臂总成7，以驱使所述旋转支撑臂总成7在初始状态与支撑状态之间来回切换，所述旋转支撑臂总成7在其位于支撑状态时能够支撑插在充电插座3中的充电枪2。

根据本发明实施例的充电枪支撑结构，在车身蒙皮1的内侧设置固定架5，将旋转支撑臂总成7及传动机构6设置在固定架5上，充电舱盖4的转动通过传动机构6传递至旋转支撑臂总成7。打开充电舱盖4，旋转支撑臂总成7转动至支撑状态时，旋转支撑臂总成7能够支撑插在充电插座3中的充电枪2，从而使充电枪2及线束的重力加载在旋转支撑臂总成7上，减小充电枪2及线束加载在充电插座3上的重力，降低充电插座3的接口被充电枪2拉坏的概率，延长充电插座3的接口的使用寿命，同时，防止充电枪2从充电插座3上脱落。充电枪2充电完成后，关闭充电舱盖4，旋转支撑臂总成7转动至初始状态，旋转支撑臂总成7转动至固定架5上。充电枪支撑结构利用了充电插座3上原有的充电舱盖4，完成旋转支撑臂总成7在初始状态与支撑状态之间来回切换，无需人为增加工作量。进一步地，该充电枪支撑结构简易，安装方便，实用性强，维护成本低。

如图3及图4所示，在一实施例中，所述传动机构6包括传动杆61、齿轮组62及传动齿条63，所述齿轮组62包括舱门齿轮621、中转齿轮622及传动齿轮623，所述舱门齿轮621、中转齿轮622及传动齿轮623转动连接在所述固定架5上，所述传动杆61固定在所述舱门齿轮621上，所述舱门齿轮621与所述中转齿轮622啮合，所述中转齿轮622与所述传动齿轮623啮合，所述传动齿轮623与所述传动齿条63啮合，所述旋转支撑臂总成7上设置有与所述传动齿条63啮合的齿圈713。充电舱盖4的转动，带动传动杆61转动，传动杆61的转动带动舱门齿轮621、中转齿轮622及传动齿轮623转动，传动齿轮623的转动带动传动齿条63转动，传动齿条63的转动带动旋转支撑臂总成7上的齿圈713转动，从而实现旋转支撑臂总成7在初始状态与支撑状态之间来回切换。

在一实施例中，齿轮组62可以使用其他结构代替，只要能将传动杆61的转动传递至传动齿条63即可。例如，齿轮组62可以用一个齿轮代替，传动杆61的转动带动齿轮转动，齿轮的转动带动传动齿条63转动，进而实现旋转支撑臂总成7在初始状态与支撑状态之间来回切换。再例如，齿轮组62可以用两个齿轮代替，传动杆61的转动通过这两个齿轮传递至传动齿条63，进而实现旋转支撑臂总成7在初始状态与支撑状态之间来回切换。

如图1至图4所示，在一实施例中，所述固定架5远离所述车身蒙皮1的一侧设置有限位槽51，所述传动齿条63滑动设置在所述限位槽51内。限位槽51可以限制传动齿条63向远离车身蒙皮1的一侧移动，同时，可以限制传动齿条63向相对固定架5的上下方向移动，使传动齿条63能与旋转支撑臂总成7上的齿圈713啮合。

如图3至图5所示，在一实施例中，所述旋转支撑臂总成7包括中心柱71、支撑臂72、弹簧支撑臂73及弹簧74，所述中心柱71转动连接在所述固定架5上，所述支撑臂72与所述中心柱71铰接，所述支撑臂72相对所述中心柱71上下摆动，所述弹簧支撑臂73的一端与所述中心柱71连接，所述弹簧支撑臂73的另一端与所述弹簧74的一端连接，所述弹簧74的另一端与所述支撑臂72连接。传动齿条63与旋转支撑臂总成7的齿圈713啮合，支撑臂72可以在水平方向的转动，实现在初始状态与支撑状态之间来回切换，支撑臂72与中心柱71铰接，可以实现支撑臂72在上下方向的转动，中心柱71上连接弹簧支撑臂73，在弹簧支撑臂73与支撑臂72之间连接弹簧74，通过弹簧74可以实现支撑臂72的复位，弹簧74也可以对支撑臂72形成限位，更好的控制支撑臂72的转动角度。

如图3至图5所示，在一实施例中，所述支撑臂72包括连接臂721与前撑座722，所述连接臂721的一端与所述中心柱71连接，所述连接臂721的另一端与所述前撑座722固定连接，所述前撑座722的前端面7221为斜面，所述前撑座722的上端面7222为水平面，在所述旋转支撑臂总成7位于支撑状态时，所述斜面及水平面抵接在充电枪2的底部。前撑座722采用具有一定柔性的材料制成，在斜面与水平面抵接在充电枪2的底部时，可以缓和前撑座722与充电枪2的底部之间的碰撞，更好的保护前撑座722和充电枪2。该柔性材料可以为橡胶或其他具有柔性的材料。

如图3至图5所示，在一实施例中，所述前撑座722的下端面7223为弧面。前撑座722的下端面7223为弧面，可以加强前撑座722的强度，同时，可以简化前撑座722的结构。

如图3至图5所示，在一实施例中，所述前撑座722的上端面7222设置有至少一个第一压力传感器7224，所述前撑座722的前端面7221设置有至少一个第二压力传感器7225。上端面7222与充电枪2的底部抵接时，第一压力传感器7224可以测出充电枪2施加在前撑座722的上端面7222上的压力，在限定时间内，如第一压力传感器7224测试出的压力值发生较大跳动，则可以判定充电枪2与前撑座722的上端面7222之间接触异常；前端面7221与充电枪2的底部抵接时，第二压力传感器7225可以测出充电枪2施加在前撑座722的前端面7221上的压力，在限定时间内，如第二压力传感器7225测试出的压力值发生较大跳动，则可以判定充电枪2与前撑座722的前端面7221之间接触异常。

因为支撑臂72损坏及充电枪2或电缆受到外力冲击等原因易导致充电枪2发生移位，但充电枪2与充电插座3之间并没有脱离，充电枪2依旧充电正常，然而，充电枪2已具有脱离充电插座3的趋势，此时，可以通过第一压力传感器7224与第二压力传感器7225测试充电枪2施加在前撑座722的上端面7222与前端面7221上的压力值变化，来判定充电枪2是否有脱离充电插座3的可能。第一压力传感器7224与第二压力传感器7225均与主控模块连接，第一压力传感器7224和第二压力传感器7225测试压力值均异常时，主控模块会语音提示，告知充电工作人员检查，防止发生充电枪2从充电插座3脱落的情况。

在一实施例中，所述第一压力传感器7224可以为f系列压力传感器，所述第二压力传感器7225可以为m系列压力传感器。

如图1至图2所示，在一实施例中，所述支撑臂72在初始状态收纳在所述固定架5上，所述支撑臂72可穿过车身蒙皮1上的第一通孔11到达支撑状态。第一通孔11设在车身蒙皮1上，便于支撑臂72在初始状态与支撑状态之间来回切换，不使用充电枪支撑结构时，支撑臂72可收纳在固定架5上，不会影响车身的外观美感。

如图4至图5所示，在一实施例中，所述固定架5设有下轴承安装孔52，所述旋转支撑臂总成7还包括下轴承75，所述中心柱71设有下固定柱711、第二通孔712及所述齿圈713，所述齿圈713设置在所述中心柱71的外周上，所述齿圈713位于所述下固定柱711与所述第二通孔712之间，所述下轴承75的内圈与所述下固定柱711过盈配合，所述下轴承75的外圈与所述下轴承安装孔52过盈配合，所述支撑臂72的一端铰接在所述第二通孔712内。

如图4至图5所示，在一实施例中，所述旋转支撑臂总成7还包括第一旋转轴77，所述第二通孔712的孔壁上相对设置有两个安装孔714，所述第一旋转轴77连接在所述安装孔714内，所述支撑臂72的一端通过所述第一旋转轴77转动连接在所述中心柱71上。

如图4至图5所示，在一实施例中，所述旋转支撑臂总成7还包括上轴承76，所述固定架5还包括安装座53，所述安装座53上设有上轴承安装孔531，所述中心柱71还包括上固定柱715，所述上固定柱715位于所述第二通孔712的上方，所述上轴承76的内圈与所述上固定柱715过盈配合，所述上轴承76的外圈与所述上轴承安装孔531过盈配合，所述安装座53的下端固定在所述限位槽51的上端上。齿圈713与传动齿条63啮合，传动齿条63的滑动带动齿圈713转动，从而使中心柱71转动，为防止中心柱71转动的过程中产生晃动，在中心柱71与限位槽51之间固定有安装座53。

如图4至图5所示，在一实施例中，所述安装座53上设有与所述上轴承安装孔531相同的第三通孔532，所述上固定柱715的上端伸出所述第三通孔532并与所述弹簧支撑臂73的一端固定连接。所述旋转支撑臂总成7还包括第二旋转轴78及第三旋转轴79，所述弹簧支撑臂73的一端与所述上固定柱715连接，所述弹簧支撑臂73的另一端与所述第二旋转轴78固定连接，所述第三旋转轴79固定在所述连接臂721上，所述弹簧74的一端与所述第二旋转轴78铰接，所述弹簧74的另一端与所述第三旋转轴79铰接。

如图1至图4所示，在一实施例中，所述固定架5上设置有多个所述旋转支撑臂总成7，多个所述旋转支撑臂总成7与所述传动机构6的输出侧连接。固定架5上设置有多个旋转支撑臂总成7，可以同时支撑多个插在充电插座3中的充电枪2，而且，当其中一个旋转支撑臂总成7出现故障时，可以使用其他的旋转支撑臂总成7支撑充电枪2，不会影响充电枪2的使用。

如图1中图2所示，本发明另一实施例提供一种充电装置，包括充电插座3、充电枪2及上述实施例所述的充电枪支撑结构，所述充电枪2与所述充电插座3插接配合。

根据本发明实施例的充电装置，利用充电枪支撑结构支撑与充电插座3插接配合的充电枪2，将充电枪2及线束的重力加载在旋转支撑臂总成7上，减小充电枪2及线束加载在充电插座3上的重力，降低充电插座3的接口被充电枪2拉坏的概率，延长充电插座3的接口的使用寿命，同时，防止充电枪2从充电插座3上脱落。

如图3至图5所示，所述旋转支撑臂总成7包括中心柱71、支撑臂72、弹簧支撑臂73及弹簧74，所述中心柱71转动连接在所述固定架5上，所述支撑臂72与所述中心柱71铰接，所述支撑臂72相对所述中心柱71上下摆动，所述弹簧支撑臂73的一端与所述中心柱71连接，所述弹簧支撑臂73的另一端与所述弹簧74的一端连接，所述弹簧74的另一端与所述支撑臂72连接。

如图3至图5所示，所述支撑臂72包括连接臂721与前撑座722，所述连接臂721的一端与所述中心柱71连接，所述连接臂721的另一端与所述前撑座722固定连接，所述前撑座722的前端面7221为斜面，所述前撑座722的上端面7222为水平面，在所述旋转支撑臂总成7位于支撑状态时，所述斜面及水平面抵接在充电枪2的底部。

如图1所示，所述充电枪2的底部设置有定位凸台21，在所述旋转支撑臂总成7位于支撑状态时，所述定位凸台21压接在所述水平面上。充电枪2插入充电插座3时，支撑臂72支撑充电枪2，在充电枪2上设置定位凸台21，有助于充电枪2更稳定的压接在水平面上，从而使充电枪2与充电插座3能更稳定的实现水平对接，减小充电枪2对充电插座3产生挤压的概率。进一步地，充电枪2压接在支撑臂72上之后，通过弹簧74调节支撑臂72的位置时，也可以间接调整充电枪2插入充电插座3的位置。同时，该支撑臂72适用于支撑不同大小的充电枪2，适用范围广。

充电枪支撑结构支撑插入充电插座3中的充电枪2的工作原理如下：

先打开充电舱盖4，充电舱盖4的转动通过传动机构6传递至中心柱71上的齿圈713，齿圈713转动带动支撑臂72从初始状态转动到支撑状态，支撑臂72在支撑状态时，此时，将充电枪2插在充电插座3上，充电枪2的底部抵接在支撑臂72上，充电枪2充电完成后，拔出充电枪2，关闭充电舱盖4，支撑臂72恢复到初始状态，即，支撑臂72容纳在车身蒙皮1的内侧的固定架5上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。