一种电子锁及使用该电子锁的充电插座、电动车辆的制作方法

本发明涉及一种电子锁及使用该电子锁的充电插座、电动车辆。

背景技术：

电动车辆充电时，需要将带有电缆线的充电枪插入安装在电动车辆上的充电插座，并在插合到位以后再接通电源，实现充电，充电完毕后将充电枪从充电插座中拔出即可。为了防止在充电过程中充电枪被误拔出而造成的安全事故，需要在充电插座和充电枪之间设置锁合装置。现有一般采用在充电插座上安装电子锁，通过电控控制电子锁的锁销与充电枪上的锁孔插接和脱离以实现充电枪和充电插座的锁止和解锁。为了确保锁销插入锁孔后不会晃动，锁销和锁孔的尺寸很接近，例如φ4的锁销配合φ4.3的锁孔，这就要求在保证电子锁安装精度足够高的情况下锁销伸出时也不能偏斜，否则将导致锁销无法插入锁孔中，也就无法实现电子锁的正常锁止，使充电的安全性能无法得到保证。

授权公告号为cn206180276u的中国专利公开了一种充电插座电子锁，该电子锁包括壳体、动作机构和锁销，动作机构位于壳体内部，锁销连接于动作机构，锁销和动作机构用于充电枪和充电插座的锁定和解锁，壳体上设有固定装置用于壳体与充电插座的固定。该电子锁存在以下问题：其锁销为一整根，并由动作机构带动，当锁销安装有偏斜或者锁销本身加工误差而导致锁销同轴度较差时，锁销从壳体内伸出时很可能无法与充电枪上的锁孔对应，尤其在要求精度如此高的情况下更难保证锁销能够准确的插入锁孔中，因此，需要一种结构来保证锁销能够准确的插入锁孔中，实现正常的锁定功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电子锁，以解决锁销与锁孔准确插合锁定的技术问题；本发明的目的还在于提供安装有上述电子锁的充电插座和电动车辆。

为实现上述目的，本发明的电子锁采用如下技术方案：

技术方案1：电子锁包括壳体及安装在壳体内的动作机构，所述动作机构的输出端活动连接有在其输出往复直线动作时被带动进行伸缩动作的锁销，壳体上设有用于对锁销导向的导向套。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述壳体上设有用于与充电插座上的定位孔插接配合以实现电子锁相对于充电插座定位的定位销。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述定位销有两根，分别对称设置在所述锁销的两侧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述锁销和动作机构的输出端通过球头铰接。

技术方案5：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

技术方案7：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述电子锁还包括可拉动锁销缩回的手动解锁机构。

技术方案8：在技术方案7的基础上，手动解锁机构包括设在壳体内的拉杆，拉杆的一端连接有延伸到壳体之外的拉绳，拉杆的另一端连接有沿锁销移动方向与壳体导向移动配合的拨动件，锁销上设有挡台，拨动件在锁销的缩回方向与挡台挡止配合，手动解锁机构还包括提供给拨动件朝向锁销的伸出方向的作用力的复位弹簧。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述拉绳与壳体之间滑动密封配合。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述壳体上设有为拉绳和壳体之间密封的密封胶套，壳体的外侧设有为拉绳换向以便于拉绳从任意方向拉线的换向轮组，密封胶套的出线孔位于壳体与换向轮组之间。

本发明的充电插座采用如下技术方案：

技术方案1：充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体及安装在壳体内的动作机构，所述动作机构的输出端活动连接有在其输出往复直线动作时被带动进行伸缩动作的锁销，壳体上设有用于对锁销导向的导向套。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述壳体上设有用于与充电插座上的定位孔插接配合以实现电子锁相对于充电插座定位的定位销。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述定位销有两根，分别对称设置在所述锁销的两侧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述锁销和动作机构的输出端通过球头铰接。

技术方案5：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

技术方案7：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述电子锁还包括可拉动锁销缩回的手动解锁机构。

技术方案8：在技术方案7的基础上，手动解锁机构包括设在壳体内的拉杆，拉杆的一端连接有延伸到壳体之外的拉绳，拉杆的另一端连接有沿锁销移动方向与壳体导向移动配合的拨动件，锁销上设有挡台，拨动件在锁销的缩回方向与挡台挡止配合，手动解锁机构还包括提供给拨动件朝向锁销的伸出方向的作用力的复位弹簧。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述拉绳与壳体之间滑动密封配合。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述壳体上设有为拉绳和壳体之间密封的密封胶套，壳体的外侧设有为拉绳换向以便于拉绳从任意方向拉线的换向轮组，密封胶套的出线孔位于壳体与换向轮组之间。

本发明的电动车辆采用如下技术方案：

技术方案1：电动车辆包括车体及设在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体及安装在壳体内的动作机构，所述动作机构的输出端活动连接有在其输出往复直线动作时被带动进行伸缩动作的锁销，壳体上设有用于对锁销导向的导向套。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述壳体上设有用于与充电插座上的定位孔插接配合以实现电子锁相对于充电插座定位的定位销。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述定位销有两根，分别对称设置在所述锁销的两侧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述锁销和动作机构的输出端通过球头铰接。

技术方案5：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述壳体内安装有检测锁销的解锁和锁定情况并在解锁和锁定到位后反馈到位信息的到位检测装置。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述锁销上设有磁铁，到位检测装置包括在锁销运动到解锁位和锁止位时与磁铁磁力耦合的磁感应传感器。

技术方案7：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述电子锁还包括可拉动锁销缩回的手动解锁机构。

技术方案8：在技术方案7的基础上，手动解锁机构包括设在壳体内的拉杆，拉杆的一端连接有延伸到壳体之外的拉绳，拉杆的另一端连接有沿锁销移动方向与壳体导向移动配合的拨动件，锁销上设有挡台，拨动件在锁销的缩回方向与挡台挡止配合，手动解锁机构还包括提供给拨动件朝向锁销的伸出方向的作用力的复位弹簧。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述拉绳与壳体之间滑动密封配合。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述壳体上设有为拉绳和壳体之间密封的密封胶套，壳体的外侧设有为拉绳换向以便于拉绳从任意方向拉线的换向轮组，密封胶套的出线孔位于壳体与换向轮组之间。

本发明的有益效果是：电动车辆包括车体及安装在车体上的充电插座，充电插座包括插座本体及安装固定在插座本体上的电子锁，电子锁包括壳体及安装在壳体内的动作机构，所述动作机构的输出端活动连接有在其输出往复直线动作时被带动进行伸缩动作的锁销，壳体上设有用于对锁销导向的导向套。为锁销设置导向套后，使得锁销的加工误差和安装误差均能得到导向套的校正，使得锁销能够准确插入充电枪的锁孔中，保证充电过程的安全性。

进一步地，通过插座本体上的定位孔与壳体上定位销的配合使用，使得电子锁安装在插座本体上时更加精准，进一步减小了误差，以确保锁销能够更容易的插入锁孔中。

进一步地，锁销和动作机构的输出端采用球头铰链，使得两段之间可以自由活动，以便补偿任意角度的误差。

进一步地，到位检测装置的设置可方便用户得知电子锁的状态，确保电子锁使用时的安全性，也方便电子锁出现故障时及时得到信息并及时维修。

进一步地，通过磁感应的非接触方式进行到位检测，相对于传统机械式的触碰方式其使用寿命更长。

进一步地，手动解锁机构的设置使得电子锁电路出现故障而无法解锁时可以手动解锁，通过拨动件与锁销上的挡台的单向配合实现解锁，并在解锁后依靠复位弹簧拉动拉绳复位，无需依靠动作机构进行拉动，对于拉绳与壳体具有密封结构导致拉绳拉动时比较费力的情况下具有重要意义。

进一步地，套管的设置使得弹簧的安装更加方便，同时也方便对拉绳的导向。

进一步地，换向轮组的设置使得拉绳可以从任意方向拉线，对于电子锁在狭窄不便的环境中安装的情况，其任意方向均可拉线的设计将大大方便用户的使用。

附图说明

图1为本发明的电动车辆的实施例中的电子锁的内部结构示意图；

图2为图1的仰视示意图；

图3为图1中电子锁的进一步剖视的机构示意图；

图4为图1的右视示意图

图中：1-壳体，2-电磁铁，31-锁销，32-铁芯，4-定位销，5-磁感应传感器，6-球头，7-磁铁，8-挡台，9-拨动件，10-复位弹簧，11-套管，12-拉绳，13-换向轮组，131-阻挡轮，132-销轴，133-阻挡销，134-u形板，14-接插件，15-拉杆，16-导向套，17-连接盒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的电动车辆的具体实施例，电动车辆包括车体，车体上安装有充电插座，充电插座包括插座本体和安装在插座本体上的电子锁，车体、充电插座均为现有技术，不再赘述，下面针对主要改进的电子锁进行描述。

如图1-4所示，电子锁包括壳体1，壳体1整体呈矩形的空心壳状，壳体1上设有用于与充电插座固定连接的连接孔，通过螺栓固定在插座本体上。壳体1内安装有动作机构，本实施例采用电磁铁2，通过线圈的通断电控制铁芯32的伸缩动作，铁芯32作为动作机构的输出端。铁芯32活动连接有锁销31，锁销31用于与铁芯连接或者直接将铁芯作为锁销的第二段，或者锁销具有两段，两段之间活动连接，其中一段与铁芯固定连接或者活动连接。本实施例中锁销与铁芯通过球头连接，在其他实施例中，锁销与铁芯也可采用铰接轴铰接，或者通过分别设在锁销和铁芯上的矩形凹槽和矩形凸台的间隙配合。此处的“活动连接”是指在推力方向上（锁销的移动方向）进行推拉，在垂直推力方向上可以自由活动，锁销31用于与充电枪上的锁孔插接配合以实现充电插座与充电枪的解锁和锁定。如图3所示，锁销与铁芯的具体连接方式为：铁芯的端部具有球头，锁销的端部具有环形凸台，球头和环形凸台均位于一个连接盒17内，连接盒17具有两个穿孔，穿孔的直径与铁芯和锁销的直径基本一致，连接盒17内具有一个变大的圆柱形空间，圆柱的直径比球头和环形凸台的直径都大，以便铁芯的球头和锁销的环形凸台仅可以在轴向顶压配合，而在径向可以微量浮动。在其他实施例中，铁芯和锁销的端部均设置球头或者均设置环形凸台。其中铁芯32与电磁铁2耦合，锁销31可伸出壳体1并与充电枪的锁孔插接配合。壳体1上固设有导向套16，锁销31从导向套16中穿过，导向套16与锁销31精密滑动配合，实现对锁销31的导向和位置校正，防止锁销31从壳体1内伸出时偏斜，导向套16的设置确保了锁销31从壳体1上伸出时的准确度。但是决定锁销31能够插入锁孔的另一个重要因素是电子锁相对于插座本体的安装精度，为了保证该安装精度，在壳体1的前端面向外延伸有两个定位销4，定位销4分别位于锁销31的两侧，定位销4固定在壳体1上，伸出的一端用于与插座本体上的定位孔精密配合，实现电子锁的精准定位。

为了能够及时得知电子锁的解锁和锁定的到位信息，壳体1内还安装有到位检测装置，本实施例采用磁感应传感器5与磁铁7配合的非接触检测方式进行检测，具体为在连接盒17内部或外部靠近外侧的位置设置磁铁7，相应地，在壳体1内对应锁销31的解锁位和锁定位时磁铁7所对应的位置处设置磁感应传感器5，通过磁感应传感器5与磁铁7靠近时的感应磁场提供一个到位信号，磁感应传感器5可将到位信号反馈给控制器，以便通知用户。

电子锁还包括手动解锁机构，手动解锁机构的设置可满足断电情况下或者电路出现故障时的正常解锁需求，手动解锁机构包括与锁销31固定连接的挡台8，挡台8自铁芯32的某处向垂直轴线的方向延伸，挡台8移动时锁销31即可跟随其移动，手动解锁机构还包括与电磁铁2并排设置的套管11，套管11的一端与壳体1的后壁固定，另一端向壳体1的前端延伸，套管11的前端上连接有继续向壳体1的前端延伸的螺旋弹簧，螺旋弹簧的前端连接有l形的拨动件9，拨动件9为板件，弯折后的一边与挡台8在朝向锁销31缩回的方向上顶推配合，拨动件也可由两块板垂直连接，但拨动件9与挡台8之间不连接也不固定，以便在手动解锁后拨动件9依靠弹簧力回位时不会带动锁销31随其一起动作。套管11内还设有拉杆15，拉杆15的一端与拨动件9连接，另一端穿出壳体1后与拉绳12连接。拨动件9与拉绳12连接，拉杆15与壳体1之间为滑动密封配合，即在拉杆15穿出壳体1的位置处设置密封件为其密封，提高其防水防尘性能。壳体1内还设有防止拉绳12拉出过长的限位结构。

壳体1的后壁外部还安装有换向轮组13，拉绳12从壳体1后壁中穿出后通过换向轮组13进行导向，如图3和4所示，换向轮组包括两个间隔设置的阻挡轮131，阻挡轮131通过销轴132穿装在u形板内，在u形板的开口并于上述销轴132的上方处具有一个与上述销轴132并列设置的阻挡销133，拉绳即从两个阻挡轮131与销轴132、阻挡销133之间的空间内穿过，使得拉绳在任意方向均能得到阻挡，用户可以从任意方向拉动拉绳，使得拉线操作更加方便，解决了传统仅能从后部直拉线十分不便的问题。

为了解锁现有电子锁均从后部将信号线直接甩出，造成后续操作麻烦的问题，在壳体1上设有从壳体1内延伸到壳体1后端之外的接插件14，接插件14为中空管状结构，信号线束集束后从接插件14中穿过，可将所有线束进行整理排布，后续操作中只需要将接插件14对插即可进行操作。

本发明的电动车辆在使用过程中，尤其在充电过程中，充电枪插入充电插座后，控制器控制电子锁的电磁铁2通电，带动铁芯32动作，铁芯32通过球头6及连接盒带动锁销31动作，由于球头6的作用，铁芯32的偏斜量不会传递给锁销31，锁销31的偏斜量则通过导向套进行矫正，使得锁销31可以精准的插入充电枪的锁孔内，实现锁定，此时锁销31上的磁铁7靠近下部设置的磁感应传感器5位置，磁感应传感器5检测到到位信号并将到位信号反馈给控制器，以便及时通知用户知晓，同理，在解锁时，上部的磁感应传感器5也可将到位信号反馈给控制器；当锁定后的电子锁故障或者断电需要紧急解锁时，用户可手动拉动拉绳12，拉绳12拉动拨动件9动作并推动挡台8动作，进而带动锁销31缩回，解锁完成后松开拉绳12，复位弹簧10即可带动拉绳12进行复位；在拉动拉绳12时，由于换向轮组13的存在，用户可以很方便的从任意方向进行拉动。

在其他实施例中：铁芯与锁销之间也可通过球铰接连接；壳体也可通过粘接、焊接或捆绑等其他方式相对于插座本体固定；动作机构也可采用旋转电机与丝杠螺母副的组合或者旋转电机与凸轮滑块的组合或者直线电机等；定位销的数量也可替换为三个或者四个，定位销的位置也可根据需要调整，可均布在四个角上，可呈一定角度布置等；到位检测装置也可替换为行程开关与固定在锁销上的拨杆，通过拨杆拨动行程开关的机械控制开关启闭的方式实现到位检测；连接盒17也可替换为安装板或者一个悬伸的杆件或板件等；手动解锁结构也可替换为拉绳一端直接固定在锁销上，另一端从壳体后端伸出的方式；螺旋弹簧也可替换为弹簧片或者拉伸弹簧等，拉伸弹簧也可一端连接在壳体的前壁处，另一端与拉绳连接；拨动件也可替换为折弯的柱子，或者替换为架子等。

本发明的充电插座的实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的充电插座的各实施例相同，不再赘述。

本发明的电子锁的各实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的电子锁的各实施例相同，不再赘述。