一种能够手动解锁的电子作动器装置及作动器的制作方法

1.本实用新型属于电子作动器技术领域，特别涉及一种能够手动解锁的电子作动器装置及作动器。


背景技术：

2.伴随着日益严峻的气候环境和能源危机问题，节能环保汽车已成为汽车行业发展的必然趋势，全球各国都在积极推动新能源汽车技术的发展。新能源电动汽车作为一种安全舒适、零排放、使用成本低的新型交通工具更是成为行业发展的重点。且在油价不断攀升的时代，更是受到广大消费者的青睐。而对于新能源电动车而言，日常充电需求不可避免，充电座、充电枪、充电桩等充电装置或者系统内核心作动器的安全可靠性会直接影响到消费大众的用车体验及安全，故而不容忽视，为此各国还颁布了相应的法规或标准要求。此外，类似核心作动器在公共出行、智能装备、公共电力、家电家居领域同样不可或缺，具有广泛用途及市场应用前景。
3.尽管市面上的作动器品类繁多，但也相应体现了部分问题，比如传统电磁作动器主要通过电磁开合结构实现上锁及解锁功能，结构较复杂，对电压精度要求高，上锁状态不稳定，易出现反应速度过快而无法触发信号开关的问题；此外，部分电子作动器产品存在结构组成复杂、减速传动级数多、装配工序复杂、整体装配体积空间大、相对成本高，最后，部分现有的作动器虽也有采用电子作动器原理，但是这些电子作动器在锁止后，发生故障时，难以手动复位，且解锁麻烦并容易损害充电枪作动器。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的就是提供一种能够手动解锁的电子作动器装置，通过对能够手动解锁的电子作动器装置进行改进，电控装置控制驱动电机正反转，驱动电机可以通过第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮驱动作动杆相对于壳体伸出或回缩，进而完成上锁和解锁功能；在能够手动解锁的电子作动器装置中还设有紧急解锁拉绳，紧急解锁拉绳的一端为自由端，紧急解锁拉绳的另一端与作动杆连接，拉动紧急解锁拉绳带动作动杆相对于壳体回缩，也能够完成解锁功能；采用上述方案，第一，采用机械结构和手拉结构，使得上锁和解锁的结构简单，对于电压精度要求不高，上锁和解锁的状态稳定，而且反应速度快且灵敏；第二，采用上述结构，使得驱动的摩擦力小，且驱动齿轮组件结构稳定，转动阻力小、运动噪音小；此外，驱动齿轮、作动杆和紧急解锁拉绳的结构简单、传动级数少、装配工序简单、整体装配空间较小、相对成本小；第三，使用紧急解锁拉绳拉动作动杆回缩，也能够完成解锁功能，进而克服传统的作动器虽也有采用电子作动器原理，但是这些电子作动器在锁止后，发生故障，难以手动解锁的困难。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种能够手动解锁的电子作动器装置，其包括：壳体、及安装于所述壳体内的电控装置、驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和作动杆，所述电控装置控制所述驱动电机
正反转，所述驱动电机通过所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮驱动所述作动杆相对于所述壳体伸出或回缩，进而完成上锁和解锁；其中，所述能够手动解锁的电子作动器装置还包括：紧急解锁拉绳，所述紧急解锁拉绳的一端为自由端，所述紧急解锁拉绳的另一端与所述作动杆连接，拉动所述紧急解锁拉绳的自由端，所述紧急解锁拉绳能够带动所述作动杆相对于所述壳体回缩，进而完成解锁动作。
7.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述壳体包括：下壳体、安装于所述下壳体的上盖；所述作动杆的一端能够穿过所述下壳体，所述下壳体设有导向滑槽，所述作动杆的另一端能够在所述导向滑槽内滑动。
8.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述作动杆的两侧设有限位凸起，所述下壳体设有限位槽，所述限位凸起沿所述限位槽滑动；上锁完成后，所述限位凸起抵接所述限位槽的一端；解锁完成后，所述限位凸起抵接所述限位槽的另一端。
9.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述紧急解锁拉绳的末端设有球头，所述作动杆设有球槽，所述球头卡接所述球槽并能够在所述球槽内滑动，电子上锁和解锁过程中，所述球头在所述球槽内滑动，进而避免所述紧急解锁拉绳随所述作动杆运动；所述上盖的底面设有第一抵接凸起，所述第一抵接凸起将所述球头限位于所述球槽，所述作动杆在对应所述第一抵接凸起的位置设有让位槽，所述让位槽为所述第一抵接凸起的运动提供让位；在所述紧急解锁拉绳和所述下壳体之间设有卡簧，所述紧急解锁拉绳穿过所述下壳体后，所述紧急解锁拉绳通过所述卡簧固定于所述下壳体。
10.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述下壳体设有驱动安装槽，所述驱动电机安装于所述驱动安装槽；所述上盖的底面设有第二抵接凸起，所述第二抵接凸起将所述驱动电机抵紧于所述驱动安装槽。
11.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述第一齿轮的一端与所述驱动电机的转轴通过异型孔轴对插匹配，所述第二齿轮的大齿端与所述第一齿轮的另一端啮合形成下部支撑并形成一级齿轮减速结构，所述上盖设有齿轮限位部，所述齿轮限位部下压及限位所述第一齿轮，从而使得所述第一齿轮位置固定且与所述第二齿轮准确啮合；所述第二齿轮和所述第三齿轮均为双联齿轮，通过齿轮轴固定于所述下壳体与所述上盖之间，且所述第二齿轮和所述第三齿轮通过所述壳体进行支撑及限位，所述第二齿轮的小齿端与所述第三齿轮的大齿端啮合形成二级齿轮减速结构；所述作动杆的另一端设有齿条结构，所述第三齿轮的小齿端与所述齿条结构啮合，从而实现所述作动杆的前后运动相对于所述壳体伸出或回缩功能。
12.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述电控装置包括：导电铜片、及与所述导电铜片连接的信号开关；所述导电铜片安装于所述下壳体，所述信号开关安装于所述下壳体；所述导电铜片通过焊接或插接方式与所述驱动电机连接，进而所述信号开关通过所述导电铜片控制所述驱动电机。
13.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述作动杆设有楔形触发结构，所述信号开关设于所述作动杆底部，所述楔形触发结构能够触发所述信号开关，实现电路通断控制并输出不同电阻信号。
14.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述上盖和所述下壳体为塑料或金属材料，通过注塑、铸造或者机加工工艺成型，所述上盖和所述下壳体通过焊接、
粘接或者机械紧固形式装配连接。
15.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述下壳体在对应所述作动杆的位置设有橡胶密封圈，所述下壳体在对应所述紧急解锁拉绳的位置设有拉绳密封圈，所述橡胶密封圈和所述拉绳密封圈为“o”型或“x”型密封圈。
16.作为能够手动解锁的电子作动器装置的一种优选方案，所述一级齿轮减速结构为直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、斜齿面齿轮、弧齿面齿轮或蜗轮蜗杆啮合设计，所述一级齿轮的齿轮范围为3～30齿；所述二级齿轮减速结构为斜齿圆柱齿轮、直齿圆柱齿轮、人字圆柱齿轮或弧齿圆柱齿轮啮合设计。
17.本实用新型还提供一种作动器，其包括如上述中任一项所述的能够手动解锁的电子作动器装置。
18.本实用新型的有益效果是：
19.在本实用新型中，通过对能够手动解锁的电子作动器装置进行改进，电控装置控制驱动电机正反转，驱动电机可以通过第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮驱动作动杆相对于壳体伸出或回缩，进而完成上锁和解锁功能；在能够手动解锁的电子作动器装置中还设有紧急解锁拉绳，紧急解锁拉绳的一端为自由端，紧急解锁拉绳的另一端与作动杆连接，拉动紧急解锁拉绳带动作动杆相对于壳体回缩，也能够完成解锁功能；采用上述方案，第一，采用机械结构和手拉结构，使得上锁和解锁的结构简单，对于电压精度要求不高，上锁和解锁的状态稳定，而且反应速度快且灵敏；第二，采用上述结构，使得驱动的摩擦力小，且驱动齿轮组件结构稳定，转动阻力小、运动噪音小；此外，驱动齿轮、作动杆和紧急解锁拉绳的结构简单、传动级数少、装配工序简单、整体装配空间较小、相对成本小；第三，使用紧急解锁拉绳拉动作动杆回缩，也能够完成解锁功能，进而克服传统的作动器虽也有采用电子作动器原理，但是这些电子作动器在锁止后，发生故障，难以手动解锁的困难。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图，均属于本实用新型的保护范围，其中：
21.图1是本实用新型的能够手动解锁的电子作动器装置的结构示意图；
22.图2是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置的下壳体结构示意图；
23.图3是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置的上盖结构示意图；
24.图4是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置的内部电子部件及电路示意图；
25.图5是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置的下壳体与作动杆的结构示意图；
26.图6是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置的爆炸结构示意图；
27.图7是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置电动上锁时，作动杆向前伸出及紧急解锁拉绳被拉伸状态示意图。
28.图8是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置电动解锁时，作动杆回缩及紧急解锁拉绳保持状态示意图；
29.图9是图1所示的能够手动解锁的电子作动器装置手动解锁时，作动杆回缩及紧急解锁拉绳被拉回状态示意图。
具体实施方式
30.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本实用新型的保护范围内。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是连个两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.伴随着日益严峻的气候环境和能源危机问题，节能环保汽车已成为汽车行业发展的必然趋势，全球各国都在积极推动新能源汽车技术的发展。新能源电动汽车作为一种安全舒适、零排放、使用成本低的新型交通工具更是成为行业发展的重点。且在油价不断攀升的时代，更是受到广大消费者的青睐。而对于新能源电动车而言，日常充电需求不可避免，充电座、充电枪、充电桩等充电装置或者系统内核心作动器的安全可靠性会直接影响到消费大众的用车体验及安全，故而不容忽视，为此各国还颁布了相应的法规或标准要求。此外，类似核心作动器在公共出行、智能装备、公共电力、家电家居领域同样不可或缺，具有广泛用途及市场应用前景。
34.尽管市面上的作动器品类繁多，但也相应体现了部分问题，比如传统电磁作动器主要通过电磁开合结构实现上锁及解锁功能，结构较复杂，对电压精度要求高，上锁状态不稳定，易出现反应速度过快而无法触发信号开关的问题；此外，部分电子作动器产品存在结构组成复杂、减速传动级数多、装配工序复杂、整体装配体积空间大、相对成本高，最后，部分现有的作动器虽也有采用电子作动器原理，但是这些电子作动器在锁止后，发生故障时，难以手动复位，且解锁麻烦并容易损害充电枪作动器。
35.如图1和图6所示，本实用新型实施例提供一种能够手动解锁的电子作动器装置，其包括：壳体10、及安装于所述壳体10内的电控装置20、驱动电机30、第一齿轮40、第二齿轮50、第三齿轮60和作动杆70，所述电控装置20控制所述驱动电机30正反转，所述驱动电机30通过所述第一齿轮40、所述第二齿轮50和所述第三齿轮60驱动所述作动杆70相对于所述壳体10伸出或回缩，进而完成上锁和解锁；
36.其中，所述能够手动解锁的电子作动器装置还包括：紧急解锁拉绳80，所述紧急解锁拉绳80的一端为自由端81，所述紧急解锁拉绳80的另一端与所述作动杆70 连接，拉动所述紧急解锁拉绳80的自由端81，所述紧急解锁拉绳80能够带动所述作动杆70相对于所述壳
体10回缩，进而完成解锁动作。
37.在本实用新型中，采用上述方案，第一，采用机械结构和手拉结构，使得上锁和解锁的结构简单，对于电压精度要求不高，上锁和解锁的状态稳定，而且反应速度快且灵敏；第二，采用上述结构，使得驱动的摩擦力小，且驱动齿轮组件结构稳定，转动阻力小、运动噪音小；此外，所述第一齿轮40、所述第二齿轮50、所述第三齿轮60、所述作动杆70和所述紧急解锁拉绳80的结构简单、传动级数少、装配工序简单、整体装配空间较小、相对成本小；第三，使用所述紧急解锁拉绳80拉动所述作动杆70回缩，也能够完成解锁功能，进而克服传统的作动器虽也有采用电子作动器原理，但是这些电子作动器在锁止后，发生故障，难以手动解锁的困难。
38.如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，为了使得所述作动杆 70能够相对于所述壳体10伸出或回缩，所述壳体10包括：下壳体11、安装于所述下壳体11的上盖12，所述作动杆70的一端能够穿过所述下壳体11，所述下壳体11在对应所述作动杆70的位置设有导向滑槽111，所述作动杆70的另一端能够在所述导向滑槽111内滑动，进而所述作动杆70穿过所述壳体10的下壳体11后能够相对于所述壳体10伸出或回缩。
39.为了使得所述作动杆70在滑动的过程中能够限位，所述作动杆70的两侧在对应所述下壳体11的位置设有限位凸起71，所述下壳体11在对应所述作动杆70的位置设有限位槽112，所述限位凸起71沿所述限位槽112滑动，上锁完成后，所述限位凸起71抵接所述限位槽112的一端，解锁完成后，所述限位凸起71抵接所述限位槽112的另一端。
40.为了安装所述紧急解锁拉绳80，所述紧急解锁拉绳80的末端在对应所述作动杆70的位置设有球头82，所述作动杆70在对应所述球头82的位置设有球槽72，所述球头82卡接所述球槽72并能够在所述球槽72内滑动，进而将所述紧急解锁拉绳80的一端安装于所述作动杆70；且在电子上锁和解锁过程中，所述球头82在所述球槽72内滑动，进而避免所述紧急解锁拉绳80随所述作动杆70运动；
41.为了防止所述球头82从所述球槽72内脱出，所述上盖12的底面在对应所述球头82的位置设有第一抵接凸起121，所述第一抵接凸起121将所述球头81限位于所述球槽，进而避免所述球头82从所述球槽72内脱出；进一步的为了所述作动杆 70和所述第一抵接凸起121在所述作动杆70运动时相互不影响，所述作动杆70在对应所述第一接凸起121的位置设有让位槽73，所述让位槽73为所述第一抵接凸起121的运动让位。
42.为了固定所述紧急解锁拉绳80，在所述紧急解锁拉绳80和所述下壳体11之间设有卡簧90，所述紧急解锁拉绳80穿过所述下壳体11后，所述紧急解锁拉绳80 通过所述卡簧90固定于所述下壳体11。
43.在本实用新型中，所述上盖12和所述下壳体11为塑料或金属材料，通过注塑、铸造或者机加工工艺成型，所述上盖12和所述下壳体11通过焊接、粘接或者机械紧固形式装配连接；优选地，所述上盖12和所述下壳体11均采用塑料材料，通过注塑工艺成型，不限于本实施例，所述上盖12与所述下壳体11的材料、加工工艺和装配连接方式能够满足使得所述壳体10具有足够强度刚度，密封性以及对所述壳体10内部组件限位或固定支撑功能即可，本实用新型对此不做限定。
44.为了使得所述壳体10防水，所述下壳体11在对应所述作动杆70的位置设有橡胶密封圈113，所述下壳体11在对应所述紧急解锁拉绳80的位置设有拉绳密封圈 114，所述橡胶
密封圈113将所述作动杆70与所述下壳体11之间缝隙封堵，所述拉绳密封圈114将所述紧急解锁拉绳80和所述下壳体11之间的缝隙封堵；在本实用新型中，所述橡胶密封圈113和所述拉绳密封圈114优选为“o”型或“x”型密封圈，不限于本实用新型，所述橡胶密封圈113和所述拉绳密封圈114还可以是其它类型的，其能够满足密封要求即，本实用新型对此不做限定。
45.为了安装所述驱动电机30，所述下壳体11在对应驱动电机30位置设有驱动安装槽115，所述驱动电机30安装于所述驱动安装槽115，所述上盖12在对应所述驱动电机30的位置设有第二抵接凸起122，所述驱动电机30安装于所述驱动安装槽 115后，所述第二抵接凸起122将所述驱动电机30抵紧于所述驱动安装槽115，进而将所述驱动电机30安装于所述下壳体11。
46.为了安装所述第一齿轮40、所述第二齿轮50和所述第三齿轮60，所述第一齿轮40的一端与所述驱动电机30的转轴通过异型轴对插匹配，所述第二齿轮50的大齿端51与所述第一齿轮40的另一端啮合形成下部支撑并形成一级齿轮减速结构，所述一级齿轮的齿轮范围为3～30齿，其中，所述一级齿轮的齿轮数优选为3齿、4 齿和5齿，不限于本实用新型，所述一级齿轮的齿轮数还可以是6齿及以上数目，本实用新型对此不做限定，所述上盖12在对应所述第一齿轮40的位置设有齿轮限位部123，所述齿轮限位部123下压及限位所述第一齿轮40，从而使得所述第一齿轮40位置固定且与所述第二齿轮50准确啮合；
47.所述第二齿轮50和所述第三齿轮60均为双联齿轮，通过齿轮轴52、61固定于所述下壳体11与所述上盖12之间，且所述第二齿轮50和所述第三齿轮60通过所述壳体10进行支撑及限位，所述第二齿轮50的小齿端53与所述第三齿轮60的大齿端62啮合形成二级齿轮减速结构；
48.所述作动杆70的另一端在对应所述第三齿轮60的位置设有齿条结构74，所述第三齿轮60的小齿端63与所述齿条结构74啮合，从而实现所述作动杆70的前后运动相对于所述壳体10伸出或回缩功能。
49.在本实用新型中，所述一级齿轮减速结构为直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、斜齿面齿轮、弧齿面齿轮或蜗轮蜗杆啮合设计；所述第二级齿轮减速结构为斜齿圆柱齿轮、直齿圆柱齿轮、人字圆柱齿轮或弧齿圆柱齿轮啮合设计，不限于本实用新型，所述一级齿轮减速结构和所述二级齿轮减速结构的设计能够满足使得减速结构传动级数少、装配工序简单、整体装配空间较小即可，本实用新型对此不做限定。
50.为了安装所述电控装置20，所述电控装置20包括：导电铜片21、及与所述导电铜片21连接的信号开关22，所述导电铜片21安装于所述下壳体11，优选为所述导电铜片21通过注塑预埋方式与所述下壳体11一体注塑成型，所述信号开关22 安装于所述下壳体11，所述导电铜片21通过焊接或插接方式与所述驱动电机30连接，进而所述信号开关22通过所述导电铜片21控制所述驱动电机30。
51.为了触发所述信号开关22，所述作动杆70在对应所述信号开关22的位置设有楔形触发结构75，所述信号开关22设于所述作动杆70底部，所述楔形触发结构75 能够触发所述信号开关22，实现电路通断控制并输出不同电阻信号。
52.本实用新型还提供一种作动器，其包括如上述所述的能够手动解锁的电子作动器装置。
53.在本实用新型中，所述能够手动解锁的电子作动器装置的工作原理如下：
54.所述能够手动解锁的电子作动器装置的电子上锁运动：所述电控装置20控制所述驱动电机30正转，所述驱动电机30驱动所述第一齿轮40、所述第二齿轮50和所述第三齿轮60，所述第三齿轮60驱动所述作动杆70相对于所述壳体10伸出，实现所述能够手动解锁的电子作动器装置的电子上锁功能；在所述作动杆70向前伸出至一定行程位置时，所述作动杆70的楔形触发结构75会触发所述信号开关22，所述信号开关22传导信号至外部控制器，用以判断上锁是否完成或执行下一行动命令。
55.所述能够手动解锁的电子作动器装置的电子解锁运动：所述电控装置20控制所述驱动电机30反转，所述驱动电机30驱动所述第一齿轮40、所述第二齿轮50和所述第三齿轮60啮合结构减速，所述第三齿轮60带动所述作动杆70相对于所述壳体10回缩，进而实现所述能够手动解锁的电子作动器装置的电子解锁功能，在所述作动杆70向后回缩至一定行程位置时，所述作动杆70的楔形触发结构75触发所述信号开关22，所述信号开关22传递信号至外部控制器，以判断解锁是否完成或执行下一行动命令。
56.所述能够手动解锁的电子作动器装置的紧急解锁运动：能够手动解锁的电子作动器装置在发生电子信号故障等情况而无法正常自动解锁时，通过拉动所述紧急解锁拉绳80末端自由端81带动作动杆70向后回缩，实现所述能够手动解锁的电子作动器装置的解锁功能，同时，所述作动杆70的楔形触发结构75会触发所述信号开关22，所述信号开关22传递信号至外部控制器，用以判断解锁是否完成或执行下一行动命令。
57.以上结合附图对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。