一种充电口盖驱动结构及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆用充电口技术领域，尤其涉及一种充电口盖驱动结构及车辆。


背景技术：

2.充电是新能源车非常重要的一个环节，充电口位置又影响着充电的便利性，目前市场上的充电口以及与充电口配套设置的充电口盖一般设置在翼子板处；然而，现有技术的充电口盖一般都没有配备独立的锁止机构，以致于在关闭状态时可能会意外开启，污染充电口，并且从运动形式角度、结构尺寸角度、成本角度以及可靠性角度综合考虑，并没有能够均衡以上各方面优点的充电口盖；例如，一种单轴旋转式充电口盖，开启时仅依靠旋转即可打开，但这种运动十分常见，并不新颖，并且单轴的稳固性远远弱于传统充电口盖，感知刚度差；另外一种内滑式充电口盖，充电口盖开启时能够向上内滑进翼子板内部，运动形式新颖，但成本高，重量大，甚至达到2.5kg；现有技术还具有一种传统四连杆驱动的充电口盖，能够驱动四根连杆带动充电口盖上下移动实现开闭，但这种运动形式较为传统，并且尺寸较大(例如，175mm
×
335mm)，难以在常规翼子板上布置。
3.因此，需要一种充电口盖驱动结构，能够使得充电口盖在车辆前后方向上移动，同时兼顾轻量化与稳定性，并且能够可靠地保持在关闭状态。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种充电口盖驱动结构及车辆，能够驱动充电口盖在车辆前后方向上移动，同时兼顾轻量化与稳定性，并且在关闭时能够可靠地保持在关闭状态。
5.本发明提供的一种充电口盖驱动结构，包括口盖主体、驱动机构和限位机构，所述驱动机构用于驱动所述口盖主体移动；
6.所述口盖主体包括固定部与移动部，所述固定部用于与车辆的车体固定连接，所述移动部能够相对于所述固定部在水平方向上移动；
7.所述驱动机构包括驱动杆，所述驱动杆的一端与所述移动部转动连接，所述驱动杆通过转动带动所述移动部相对于所述固定部移动；
8.所述限位机构包括辅助杆，所述辅助杆的一端与所述固定部转动连接，所述辅助杆的另一端与所述移动部相对转动设置，所述驱动杆与所述辅助杆配合限定所述移动部沿预设轨迹移动。
9.进一步地，所述驱动机构还包括驱动电机，所述驱动电机与所述固定部相对固定设置，所述驱动电机的输出端与所述驱动杆的一端驱动连接。
10.进一步地，所述限位机构还包括稳定杆，所述稳定杆设置于所述移动部的内表面，所述稳定杆还与所述辅助杆的一端转动连接。
11.进一步地，所述移动部内表面设置多个连接部，所述稳定杆设置于所述连接部。
12.进一步地，所述稳定杆竖直设置，所述稳定杆的长度不小于所述移动部最大高度
的1/3。
13.进一步地，所述充电口盖驱动结构还包括锁止机构，所述锁止机构具有锁止件，所述锁止件往复移动用于限定所述口盖主体的开闭。
14.进一步地，所述锁止件包括杆部与至少一个锁止部，所述锁止部沿所述杆部的周向方向突出所述杆部；所述锁止件能够沿轴向往复移动，所述锁止部用于与所述驱动杆和/或所述移动部锁定。
15.进一步地，所述驱动杆和/或所述移动部上设置锁止孔，所述锁止孔与所述锁止部一一对应配合用于锁定所述口盖主体。
16.进一步地，所述锁止机构还包括锁止电机，所述锁止电机用于与车辆的车体固定连接，所述锁止电机能够为所述锁止件的往复移动提供动力。
17.本发明还提供了一种车辆，包括车体与以上所述的充电口盖驱动结构。
18.实施本发明，具有如下有益效果：
19.1、本发明通过驱动杆与辅助杆配合即可实现充电口盖，即移动部的前后移动；并且相对于传统的四连杆结构，本发明仅需要两根杆即可，一方面占用空间小，降低了对布置空间的要求，另一方面也降低了重量，提升了车辆整体的轻量化水平，减少了成本。
20.2、稳定杆的设置能够有效提升口盖主体的整体感知刚度，在提升可靠性的同时还能够保证移动部的移动稳定性，驱动平稳顺畅，避免卡顿。
21.3、设置独立的锁止机构，在口盖主体处于关闭状态时，能够有效锁定移动部，解决了关闭状态不可靠的问题，避免意外开启导致的充电口污染。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所使用的附图作简单的介绍，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
23.图1为本发明提供的一种可能的实施方式中充电口盖驱动结构关闭时的结构示意图；
24.图2为图1中充电口盖驱动结构开启时的结构示意图；
25.图3为图2中充电口盖驱动结构开启时的俯视图；
26.图4为移动部移动时的预设轨迹；
27.图5为本发明的一种可能的实施方式中驱动杆与驱动电机的连接结构放大图；
28.图6为本发明的一种可能的实施方式中驱动杆与移动部的连接结构放大图；
29.图7为本发明的一种可能的实施方式中辅助杆与固定部的连接结构放大图；
30.图8为本发明的一种可能的实施方式中稳定杆的连接结构放大图；
31.图9为本发明的一种可能的实施方式中锁止机构的锁定状态示意图。
32.其中，图中附图标记对应为：1
‑
口盖主体，11
‑
固定部，12
‑
移动部，13
‑
连接部，2
‑
驱动机构，21
‑
驱动杆，22
‑
驱动电机，23
‑
连接轴，3
‑
限位机构，31
‑
辅助杆，32
‑
稳定杆，4
‑
锁止机构，41
‑
锁止件，410
‑
杆部，411
‑
锁止部，42
‑
锁止电机，5
‑
锁止孔。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；并且，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例
35.本实施例提供一种车辆，其中包括车体与一种充电口盖驱动结构，如说明书1
‑
3所示，该充电口盖驱动结构包括口盖主体1、驱动机构2和限位机构3，其中，口盖主体1包括固定部11与移动部12，该固定部11与车辆的车体固定连接，而移动部12能够相对于固定部11在水平方向上移动，在本实施例中，固定部11实际上能够看做是充电口周边的固定框架，如图2所示，固定部11中部开设的贯穿孔能够看做是充电时充电插头的插入位置，而移动部12实际上能够看做是能够开闭的充电口盖，通过驱动机构2驱动移动部12往复移动，从而实现充电口盖的开启与关闭。
36.具体地，驱动机构2包括驱动杆21与驱动电机22，其中，驱动杆21的一端与移动部12转动连接，而驱动电机22与固定部11相对固定设置，并且驱动电机22的输出端与驱动杆21的另一端驱动连接，使得驱动电机22在输出动力时，驱动杆21能够通过转动带动移动部12相对于固定部11移动；如说明书附图5所示，在本说明书的一个可能的实施方式中，驱动杆21能够通过连接轴23与驱动电机22的输出端驱动连接，由驱动电机21驱动连接轴23转动，从而带动与连接轴23相连的驱动杆21转动，传动方式简单直接，减少电能损耗；在本说明书的另一个可能的实施方式中，如说明书附图6所示，驱动杆21能够通过轴销与移动部12实现转动连接，但是本发明对此并不做限定，能够起到转动连接的连接结构都可以在本说明书的保护范围之内。
37.具体地，如说明书附图1
‑
3所示，限位机构3包括辅助杆31，该辅助杆31一端与固定部11转动连接，如图7所示，在本说明书的一个可能的实施方式中，转动连接能够通过轴销实现，而辅助杆31另一端与移动部12相对转动设置，使得辅助杆31能够与驱动杆配合以限定移动部12沿预设轨迹移动；其中，如果没有辅助杆31，则移动部12很可能沿着驱动杆21的转动而进行转动运动，而辅助杆31的设置能够在移动部12出现转动趋势时起到限制作用，使得移动部12最终按照预设轨迹平行移动，相比于传统四连杆结构，仅通过两根杆即可实现充电口盖的移动，大大降低了占用空间以及重量，同时传动结构更加简单，传动效率更高。
38.如说明书附图4所示，是移动部12移动时的预设轨迹，假设以车辆方向为基准，车辆前进方向为x向正方向，后退方向为x向负方向，车辆横向两侧为y向，竖直方向为z向，则预设轨迹为沿x向正负方向往复移动，从而实现充电口盖的开闭；需要说明的是，充电口盖在关闭时，移动部12是与固定部11严格覆盖的，即移动部12边缘是与车辆外表面相匹配的，而在充电口盖前后移动时，移动部12实际上略微突出车辆外表面，在外部进行前后移动，则在移动部12刚刚打开时，在y向方向上沿着远离车辆的方向产生少量位移，反之关闭时，在y
向方向上朝向车辆内部产生少量位移，从而避免充电口盖在开闭过程中擦碰车辆外表面。
39.在本说明书的一个可能的实施方式中，为了保证驱动杆21的驱动强度及其使用寿命，驱动杆21能够设置为具有一定宽度的结构，而考虑到车辆的轻量化需求，驱动杆21可以选用结构强度高但密度低的轻量化材质，而辅助杆31主要起到辅助限位的作用，对强度要求较低，可以设置为较细的杆状结构；而为了保证具有一定宽度的驱动杆21与辅助杆31在转动时不会相互妨碍导致充电口盖移动失效，驱动杆21与辅助杆31错位设置，当驱动杆21与辅助杆31转动方向一致时，即均绕着各自的转轴顺时针转动或者逆时针转动，此时，驱动杆21与辅助杆31在z向方向上可以出现部分重合，但在水平方向上完全错位，例如，驱动杆21设置在靠近x向正方向一侧，而辅助杆31设置在靠近x向负方向一侧；而在本实施例中，考虑到提升空间利用率，驱动杆21能够与辅助杆31在z向方向上完全错位设置，以减少占用空间，例如，如图1所示，辅助杆31设置在驱动杆21上方，在z向方向上，两者之间留有一定间隙，以保证转动过程中不会互相接触妨碍。
40.具体地，如说明书附图1与说明书附图8所示，限位机构3还可以包括稳定杆32，该稳定杆32设置于移动部12的内表面，并且与辅助杆31的一端转动连接，即辅助杆31能够通过稳定杆32间接与移动部12转动连接；其中，在本说明书的一个可能的实施方式中，稳定杆32可以设置为能够绕其中轴线转动的结构，以平衡辅助杆31转动时可能出现的误差与卡顿；而在本实施例中，稳定杆32能够与移动部12相对静止设置，以提升移动部12整体感知刚度。
41.相对应地，为了限定稳定杆32的位置，移动部12内表面设置多个连接部13，而稳定杆32设置于连接部13，如图8所示，该连接部13可以设置为环状结构，而稳定杆32相对静止或者相对可转动地插设在连接部13的环状结构中，有效定位稳定杆32的安装位置；此外，多个连接部13用于与稳定杆32连接，多点接触的方式还能够起到分散稳定杆32受力的作用，延长稳定杆32的使用寿命；例如，在本实施例中，设置三个连接部13，分别位于稳定杆32的两端以及中部，其中位于中部的连接部13还能够起到一定的支撑作用，提升稳定杆32的整体强度，避免稳定杆32受力过大或者长久使用后易从中部弯折的现象发生。
42.具体地，如图8所示，稳定杆32竖直设置，并且稳定杆32在z向方向的长度不小于移动部12在z向方向上最大高度的1/3，以保证稳定杆32能够提供足够的感知刚度；而在本说明书的一个可能的实施方式中，稳定杆32的长度能够与移动部12的最大高度相等，此时，用户感知刚度能够达到最大。
43.具体地，如图1、图3与图9中所示，本发明的充电口盖驱动结构还包括锁止机构4，该锁止机构4包括锁止件41与锁止电机42，其中，在移动部12处于关闭状态时，锁止件41通过往复移动来锁定和解锁口盖主体1，防止移动部12意外打开，污染内部充电口；而锁止电机42与车辆的车体固定连接，并且锁止电机42输出端与锁止件41驱动连接，用于为锁止件41的往复移动提供动力。
44.具体地，如说明书附图9所示，锁止件41包括杆部410与至少一个锁止部411，其中杆部410直接与锁止电机42输出端驱动连接，使得杆部410能够沿杆部410的轴向方向作往复运动，从而带动整个锁止件41沿轴向往复移动，即在x向上移动；而锁止部411沿杆部410的周向方向突出杆部410，用于与驱动杆21和/或移动部12锁定，保证处于关闭状态时，移动部不会因意外而打开，也不会暴露出充电口进而污染充电口。
45.在本说明书的一个可能的实施方式中，锁止件41中设置一个锁止部411，该锁止部411用于与驱动杆21锁定，相对应地，在驱动杆21相对应的位置设置一个锁止孔5，该锁止孔5与锁止部411对应配合用于锁定口盖主体1，其中，以图9中所示方向为基准，锁止件41沿x向向右移动，则锁止部411插入驱动杆21上的锁止孔5内，使得驱动杆21无法移动实现锁定功能，反之锁止件41沿x向向左移动，则锁止部411从驱动杆21上的锁止孔5内拔出，使得驱动杆21能够转动而不受限制，实现解锁功能。
46.类似地，在本说明书的另一个可能的实施方式中，一个锁止部411用于与移动部12锁定，相对应地，锁止孔5设置在移动部12内侧面；而在本实施例中，为了保证锁定功能的可靠性，在锁止件41上设置两个锁止部411，同时锁定驱动杆21与移动部12，而锁止孔5设置为两处，一处位于驱动杆21，另一处位于移动部12，实现双重锁定，提升可靠性。
47.当需要打开充电口盖时，首先锁止电机42输出动力，控制锁止件41沿x向移动，锁止部411从锁止孔5中脱离解锁，然后驱动电机22带动驱动杆21转动，进而带动移动部12移动，同时辅助杆31被动转动，用于配合驱动杆21限定移动部12沿预设轨迹移动，也就是沿x向打开充电口盖；反之，当需要关闭充电口盖时，驱动电机22反转，带动驱动杆21反向转动，进而带动移动部12逆向移动，同时辅助杆31也被牵引着反向转动，配合驱动杆21限定移动部12沿预设轨迹反向移动，直至移动部12能够完全覆盖固定部11，即充电口盖完全关闭，此时，锁止电机42反转，控制锁止件41沿x向反向移动，锁止部411插入锁止孔5内完成锁定。
48.通过本实施例可知，本发明具有如下有益效果：
49.1、本发明通过驱动杆与辅助杆配合即可实现充电口盖，即移动部沿x向前后移动；并且相对于传统的四连杆结构，本发明仅需要两根杆即可，一方面占用空间小，降低了对布置空间的要求，另一方面也降低了重量，提升了车辆整体的轻量化水平，减少了成本。
50.2、稳定杆的设置能够有效提升口盖主体的整体感知刚度，在提升可靠性的同时还能够保证移动部的移动稳定性，驱动平稳顺畅，避免卡顿。
51.3、设置独立的锁止机构，在口盖主体处于关闭状态时，能够有效锁定移动部，解决了关闭状态不可靠的问题，避免意外开启导致的充电口污染。
52.以上所描述的仅为本发明的一些实施例而已，并不用于限制本发明，本行业的技术人员应当了解，本发明还会有各种变化和改进，任何依照本发明所做的修改、等同替换和改进都落入本发明所要求的保护的范围内。