专利名称：电动车辆充电线缆锁的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及电动和混合动力电动类型的车辆的充电系统，更特别地，涉及当车辆电池充电时选择性地在车辆中保留充电插头。
背景技术：
一些近来的汽车使用车载电池组，其可在车辆停车时充电。对于这类车辆，插头的一端例如可插入车库里的电源插座中，另一端插入车内的插座。当插入时，车辆电池充电， 由此当车辆在接下来的使用中提供给司机最大的电池工作范围。
发明内容
实施例构思了一种具有可充电电池的车辆的充电线缆锁系统。充电线缆锁系统可包括车辆结构件，其限定充电插座；以及具有在充电插座中可滑动地接收的充电插头的充电线缆组件，其中充电插头包括保留凹部，其凹进充电插头的一侧以限定保留法兰。充电线缆锁系统还可包括线缆锁，其包括有弹性地安装到撞针杆(plunger)上的搭钩(catch)， 其中撞针杆安装到致动器，其选择性地移动撞针杆朝向和远离充电插座，当撞针杆处于伸出位置时，搭钩可与保留法兰接合以防止充电插头从充电插座移开，并且当撞针杆处于缩回位置时，搭钩不与保留法兰接合；以及控制器，其与车门锁定/解锁请求机构和致动器连通，从而当从锁定/解锁请求机构接收车门解锁信号时使致动器将撞针杆移动至缩回位置，并且当从锁定/解锁请求机构接收车门锁定信号时使致动器将撞针杆移动至伸出位置。实施例构思了一种在具有可充电电池的车辆中的车辆结构件的充电插座中选择性地保留充电线缆组件的充电插头的方法，所述方法包括以下步骤接收车门锁定信号； 在接收所述车门锁定信号之后，移动线缆锁的撞针杆至伸出位置，当充电插头装入充电插座中时引起安装在撞针杆上的搭钩移动到与充电插头上的保留法兰接合；接收车门解锁信号；以及在接收所述车门解锁信号之后，移动线缆锁的撞针杆至缩回位置，当充电插头装入充电插座中时引起搭钩保持不与充电插头上的保留法兰接合。实施例的优点在于充电线缆组件能够容易地锁入车辆上的充电插座，以便不会在充电过程中被意外拉出。此外，当车辆即将被开动时，充电线缆组件能够容易地解锁和移开。充电线缆的锁定和解锁以直观的方式完成，使得新的车辆拥有者易于操作线缆锁。而且，无论充电线缆组件被锁定或解锁，充电插头都能够被插入插座。实施例的另一个优点在于只有一个额外的电气致动器组件需要被封装在车辆中， 不需要额外的车辆开关或控制装置，因此将成本和装配复杂性减到最小。本发明还提供了以下方案
1. 一种用于具有可充电电池的车辆的充电线缆锁系统，所述充电线缆锁系统包括 车辆结构件，其限定充电插座；
充电线缆组件，其具有充电插头，所述充电插头构造成可滑动地被接收在所述充电插座中，所述充电插头包括保留凹部，其凹进所述充电插头的一侧，所述保留凹部限定保留法
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线缆锁，其包括安装到撞针杆上的搭钩，所述撞针杆安装到致动器，所述致动器构造成选择性地朝向和远离所述充电插座移动所述撞针杆，所述搭钩构造成当所述撞针杆处于伸出位置时，所述搭钩可与所述保留法兰接合以防止所述充电插头从所述充电插座移开， 并且当所述撞针杆处于缩回位置时，所述搭钩不与所述保留法兰接合；以及
控制器，其与车门锁定/解锁请求机构和所述致动器连通，所述控制器构造成当从锁定/解锁请求机构接收车门解锁信号时，使所述致动器将所述撞针杆移动至所述缩回位置，并且当从锁定/解锁请求机构接收车门锁定信号时，使所述致动器将所述撞针杆移动至所述伸出位置。2.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩有弹性地安装到所述撞针杆，搭钩弹簧安装在所述搭钩和所述撞针杆之间以将所述搭钩偏压到相对于所述撞针杆的预定位置，所述充电插头包括邻近所述充电插头的终端的倾斜插入表面，所述搭钩构造成使得当所述撞针杆处于所述伸出位置且所述充电插头滑入所述充电插座时，所述倾斜插入表面将抵抗所述搭钩弹簧的偏压移动所述搭钩，从而允许所述充电插头的插入，并且在完全插入时，所述搭钩弹簧将把所述搭钩移动到所述保留凹部中。3.如方案2所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩枢转地安装在所述撞针杆上。4.如方案2所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩可相对于所述撞针杆伸缩地移动。5.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述致动器包括连接到齿轮组的马达，所述齿轮组操作地接合所述撞针杆，从而在所述伸出位置和所述缩回位置之间移动所述撞针杆。6.如方案5所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述致动器包括连接到所述齿轮组并连接到所述撞针杆的螺旋升降器。7.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述线缆锁包括中心上弹簧， 其在第一端连接到所述撞针杆并且在第二端连接到所述车辆结构件，所述中心上弹簧构造成当所述撞针杆接近所述伸出位置时将所述撞针杆朝向所述伸出位置偏压，并且当所述撞针杆接近所述缩回位置时将所述撞针杆朝向所述缩回位置偏压。8.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述车门锁定/解锁请求机构是遥控钥匙。9.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述车门锁定/解锁请求机构是安装在所述车辆内侧的车门锁定/解锁开关。10.如方案1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述线缆锁包括手动释放组件，其构造成选择性地使所述搭钩从所述保留法兰脱离。11.如方案10所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述手动释放组件包括连接到所述搭钩并连接到手动释放手柄的缆线，所述缆线构造成拉动所述搭钩远离所述保留凹部。12. 一种在具有可充电电池的车辆中的车辆结构件的充电插座中选择性地保留充电线缆组件的充电插头的方法，所述方法包括以下步骤
(a)接收车门锁定信号；
(b)在步骤(a)中的接收车门锁定信号之后，移动线缆锁的撞针杆至伸出位置，当所述充电插头装入所述充电插座中时，使安装在所述撞针杆上的搭钩移动到与所述充电插头上的保留法兰接合，由此防止所述充电插头从所述插座移开；
(c)接收车门解锁信号；以及
(d)在步骤(c)中的接收车门解锁信号之后，移动所述线缆锁的撞针杆至缩回位置，当所述充电插头装入所述充电插座中时，使所述搭钩保持不与所述充电插头上的保留法兰接合，由此允许所述充电插头从所述插座移开。13.如方案12所述的方法，其特征在于，步骤(a)进一步由控制器限定，所述控制器从遥控钥匙接收车门锁定请求。14.如方案12所述的方法，其特征在于，步骤(a)进一步由控制器限定，所述控制器从安装在所述车辆内侧的车门锁定/解锁开关接收车门锁定请求。15.如方案12所述的方法，其特征在于，进一步包括
(e)当所述撞针杆处于所述伸出位置时，通过缆线拉动连接到所述搭钩的手动释放手柄，从而使所述搭钩移动到不与所述保留法兰接合。16.如方案12所述的方法，其特征在于，进一步包括
(e)有弹性地将所述搭钩安装到所述撞针杆和所述搭钩与所述撞针杆之间的搭钩弹簧，从而将所述搭钩偏压到相对于所述撞针杆的预定位置；
(f)将所述撞针杆移动到所述伸出位置；以及
(g)将所述充电插头滑入所述充电插座，其中所述充电插头抵抗所述搭钩弹簧的偏压移动所述搭钩，从而允许所述充电插头的插入，并且在完全插入时，所述搭钩弹簧把所述搭钩移动到所述保留凹部中。
图1为充电线缆组件和线缆锁的示意图，其中线缆锁位于解锁位置。图2为与图1相似的示意图，但其中线缆锁处于锁定位置。图3为根据第二实施例的充电线缆组件和线缆锁的示意图。
具体实施例方式参照图1和2，示出了插入式充电车辆，其通常由附图标记20指代。车辆20包括车辆结构件22，其形成车辆充电插座(充电座)M，其尺寸和形状被设计成接收充电线缆组件观的充电插头26。充电插头沈连接到车辆上的电子硬件(未示出)以给车辆电池(未示出)充电。充电线缆组件观还包括充电线缆30，其另一端连接到电源(未示出)。充电插头沈包括主体32，其伸缩地滑入插座M并具有邻近插头沈的终端36的倾斜插入表面34。保留凹部38凹进插头沈的一侧并形成邻近倾斜表面34的保留法兰40。 倾斜表面34，凹部38和保留法兰40都包括面向线缆锁42的至少一部分。线缆锁42安装到车辆结构件22并包括搭钩44，其枢转地安装到撞针杆46。搭钩弹簧47固定在搭钩44和撞针杆46之间以将搭钩44偏压到向保留凹部38伸出的位置。弹簧47可为螺旋弹簧或可为其他的元件，例如能够相对容易地弯曲的弹性柔性材料，并且当释放时将搭钩44返回其原始位置。撞针杆46安装到马达和齿轮组件(致动器)48并且可通过其伸缩地滑动。马达和齿轮组件48可为例如很像普通汽车上使用的常规电动门锁致动器。当致动时，马达和齿轮组件48能够选择性地朝向保留凹部38向外推动撞针杆46或从保留凹部38向内缩回撞针杆46。马达和齿轮组件48可被控制器50控制，例如主体控制器。尽管如果需要话其可为单独的控制器或其他类型的车辆控制器。该控制器50还可与车门(未示出)的车门锁定 /解锁开关52连通或无线地传送遥控钥匙M或二者同时进行。控制器50车门锁定开关 52和遥控钥匙M为车辆的电动门锁系统的一部分。此外如果需要的话，手动释放组件64可被包括为备份缆线释放装置。手动释放组件64可包括鲍登(Bowden)缆线58。鲍登缆线58的第一端56可附接到搭钩44，第二端60 附接到手动释放手柄62，其可由车辆操作者接触。释放手柄62能够位于车辆内的任何地方，其通常不妨碍车辆使用者，但仍可接触应是将线缆锁42从充电插头沈手动释放的一个需要。现在将讨论充电线缆组件观和线缆锁42的操作。当控制器50从遥控钥匙M或车门锁定开关52接收信号以解锁车门(未示出)时，控制器50不仅引起车门解锁，并且激活马达和齿轮组件48以移动撞针杆46至缩回位置(图1示出)。在这个位置，充电插头沈能够容易地滑入和滑出充电插座M而不用与线缆锁42的搭钩44啮合。当控制器从遥控钥匙M或车门锁定开关52接收信号以锁定车门时，控制器50不仅引起车门锁定，并且激活马达和齿轮组件48以移动撞针杆46至伸出位置(图2示出)。在这个位置，充电插头26仍能够容易地滑入插座24，因为当保留主体32并将充电插头沈推入插座M时，倾斜插入表面34将引起搭钩44向外枢转抵抗搭钩弹簧47的偏压直到搭钩 44与保留凹部38对齐。这时，搭钩弹簧47将搭钩44枢转到保留凹部38中。一旦在这个位置，当车门仍锁定时充电插头沈不能移开。如果尝试把充电插头沈拉出，搭钩44将与保留法兰40接合以防止移开。因此，线缆锁42能够选择性地将充电插头沈锁入充电插座M而不需要额外的控制器，车辆开关或遥控钥匙开关。充电插头26总是能够滑入插座24，当希望给车辆电池充电时充电插头能够防止意外移开。此外，马达和齿轮组件48或其他部件故障或在充电插头沈插入且车门锁定时车辆失去动力，充电插头沈的移开仍然是可行的。只需要拉动手动释放手柄62，其将引起搭钩44枢转远离保留凹部38抵抗搭钩弹簧47的偏压。然后充电插头沈能够滑出插座M 而搭钩44不与保留法兰40接合。图3示出了第二实施例。此实施例与第一实施例相似并且相似的元件将具有相似附图标记但是以100系列编号。车辆120包括车辆结构件122，其形成车辆充电插座124， 其尺寸和形状被设计成接收充电线缆组件128的充电插头126。充电线缆组件1 包括充电线缆130，其另一端连接到电源(未示出)。充电插头1 包括主体132，其伸缩地滑入插座124并具有邻近插头126的终端 136的倾斜插入表面134。保留凹部138凹进插头126的一侧并在倾斜表面134以下形成保留法兰140。倾斜表面134，凹部138和保留法兰140都包括面对线缆锁142的至少一部分。线缆锁142安装到车辆结构件122并包括搭钩144，其伸缩地安装在撞针杆146 上。搭钩弹簧147位于搭钩144和撞针杆146之间以将搭钩144偏压到其朝向保留凹部 138伸出的位置中。弹簧147可为螺旋弹簧或可为其他的元件，例如弹性柔性材料，其能够相对容易地压缩或当释放时将搭钩144返回其原始位置。撞针杆146安装到马达和齿轮组件148并可通过其伸缩地滑动。马达和齿轮组件148可包括马达168，其驱动主动正齿轮 170，其转而驱动从动正齿轮172。从动正齿轮172转动地驱动螺旋升降器174，其接合撞针杆146，当螺旋升降器174以一个方向或另一个方向旋转时引起撞针杆伸出和缩回。当致动时，马达和齿轮组件148能够选择性地向着保留凹部138向外推动撞针杆146或从保留凹部138向内缩回撞针杆146。中心上弹簧176可具有一端安装到从撞针杆146伸出的法兰178，另一端180安装在相对于车辆结构件的固定位置。中心上弹簧176和撞针杆146的一部分在缩回位置中用虚线表示。实线表示处于伸出位置的第二实施例的部件。中心上弹簧176有助于将撞针杆 146偏压到完全缩回或完全伸出位置。马达和齿轮组件148可被控制器150控制。该控制器150还可与车门(未示出)的车门锁定/解锁开关152连通或无线地传送遥控钥匙IM或二者同时进行。控制器150，车门锁定开关152和遥控钥匙IM均为车辆电动门锁系统的一部分。此外，如果需要的话，手动释放组件164可被包括为备份缆线释放装置。手动释放组件164可包括鲍登缆线158。鲍登缆线158的第一端可附接到搭钩144，第二端附接到手动释放手柄162，其对于车辆操作者是易于接触的。充电线缆组件1 和线缆锁142的操作与第一实施例相似。而且，车门锁定和解锁功能控制何时马达和齿轮组件伸出和缩回撞针杆146。区别在于正齿轮170、172，螺旋升降器174和中心上弹簧176现在用于撞针杆146伸出和缩回。而且，充电插头126能够被插入插座124，即使当撞针杆146伸出时。在这种情况下，当充电插头126插入时，倾斜插入表面134推动搭钩有角表面184，引起搭钩144抵抗搭钩弹簧147的偏压伸缩地缩回直到搭钩144到达保留凹部138，在该点弹簧147将把搭钩 144推进保留凹部138。充电插头1 不能被拉出直到车门解锁，此时撞针杆146缩回。备份手动释放装置也可与此实施例一起使用。只需拉动手动释放手柄162，其将引起搭钩144抵抗搭钩弹簧147的偏压滑动远离保留凹部138。然后充电插头1 能够滑出插座1 而搭钩144不与保留法兰140接合。虽然正齿轮和螺旋升降器在第二实施例中被示出，此种布置也可被运用在第一实施例中以伸出和缩回撞针杆。并且，第二实施例上插入表面的形状可与第一实施例一起使用，反之亦然。此外，对于任一实施例，伸出和缩回撞针杆的马达和齿轮组件可为接合齿条和齿轮类型的齿轮装置的马达。并且此外，如果需要的话，第二实施例中示出的中心上弹簧也可与第一实施例一起使用。尽管已经详细描述了本发明的某些实施例，本发明涉及领域的技术人员将认识到用于实践由所附权利要求限定的本发明的各种替代设计和实施例。
权利要求
1.一种用于具有可充电电池的车辆的充电线缆锁系统，所述充电线缆锁系统包括车辆结构件，其限定充电插座；充电线缆组件，其具有充电插头，所述充电插头构造成可滑动地被接收在所述充电插座中，所述充电插头包括保留凹部，其凹进所述充电插头的一侧，所述保留凹部限定保留法兰；线缆锁，其包括安装到撞针杆上的搭钩，所述撞针杆安装到致动器，所述致动器构造成选择性地朝向和远离所述充电插座移动所述撞针杆，所述搭钩构造成当所述撞针杆处于伸出位置时，所述搭钩可与所述保留法兰接合以防止所述充电插头从所述充电插座移开， 并且当所述撞针杆处于缩回位置时，所述搭钩不与所述保留法兰接合；以及控制器，其与车门锁定/解锁请求机构和所述致动器连通，所述控制器构造成当从锁定/解锁请求机构接收车门解锁信号时，使所述致动器将所述撞针杆移动至所述缩回位置，并且当从锁定/解锁请求机构接收车门锁定信号时，使所述致动器将所述撞针杆移动至所述伸出位置。
2.如权利要求1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩有弹性地安装到所述撞针杆，搭钩弹簧安装在所述搭钩和所述撞针杆之间以将所述搭钩偏压到相对于所述撞针杆的预定位置，所述充电插头包括邻近所述充电插头的终端的倾斜插入表面，所述搭钩构造成使得当所述撞针杆处于所述伸出位置且所述充电插头滑入所述充电插座时，所述倾斜插入表面将抵抗所述搭钩弹簧的偏压移动所述搭钩，从而允许所述充电插头的插入，并且在完全插入时，所述搭钩弹簧将把所述搭钩移动到所述保留凹部中。
3.如权利要求2所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩枢转地安装在所述撞针杆上。
4.如权利要求2所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述搭钩可相对于所述撞针杆伸缩地移动。
5.如权利要求1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述致动器包括连接到齿轮组的马达，所述齿轮组操作地接合所述撞针杆，从而在所述伸出位置和所述缩回位置之间移动所述撞针杆。
6.如权利要求5所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述致动器包括连接到所述齿轮组并连接到所述撞针杆的螺旋升降器。
7.如权利要求1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述线缆锁包括中心上弹簧， 其在第一端连接到所述撞针杆并且在第二端连接到所述车辆结构件，所述中心上弹簧构造成当所述撞针杆接近所述伸出位置时将所述撞针杆朝向所述伸出位置偏压，并且当所述撞针杆接近所述缩回位置时将所述撞针杆朝向所述缩回位置偏压。
8.如权利要求1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述车门锁定/解锁请求机构是遥控钥匙。
9.如权利要求1所述的充电线缆锁系统，其特征在于，所述车门锁定/解锁请求机构是安装在所述车辆内侧的车门锁定/解锁开关。
10.一种在具有可充电电池的车辆中的车辆结构件的充电插座中选择性地保留充电线缆组件的充电插头的方法，所述方法包括以下步骤(a)接收车门锁定信号；(b)在步骤(a)中的接收车门锁定信号之后，移动线缆锁的撞针杆至伸出位置，当所述充电插头装入所述充电插座中时，使安装在所述撞针杆上的搭钩移动到与所述充电插头上的保留法兰接合，由此防止所述充电插头从所述插座移开；(c)接收车门解锁信号；以及(d)在步骤(c)中的接收车门解锁信号之后，移动所述线缆锁的撞针杆至缩回位置，当所述充电插头装入所述充电插座中时，使所述搭钩保持不与所述充电插头上的保留法兰接合，由此允许所述充电插头从所述插座移开。
全文摘要
本发明涉及电动车辆充电线缆锁。具体地，一种具有可充电电池的车辆的充电线缆锁系统。该系统包括充电插座；以及充电线缆组件，其具有在充电插座中可滑动地接收的充电插头，并且包括限定保留法兰的凹部。该系统还可包括线缆锁，其包括安装到撞针杆上的搭钩，其中撞针杆安装到致动器，其选择性地移动撞针杆朝向和远离充电插座，当撞针杆处于伸出位置时，搭钩可与保留法兰接合，并且当撞针杆处于缩回位置时，搭钩不与保留法兰接合；以及控制器，其与车门锁定/解锁请求机构和致动器连通，从而当接收车门解锁信号时将撞针杆移动至缩回位置，并且当接收车门锁定信号时将撞针杆移动至伸出位置。
文档编号H02J7/02GK102447296SQ20111030601
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者L. 孔钱 J. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司