CN112572213B - 车辆充电装置的升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆充电装置的升降机构，包括固定座和可升降电极座；可升降电极座设置在固定座下方，用于安装充电电极；升降电极座与固定座之间设有防弯链，防弯链用于驱动可升降电极座升降；固定座与可升降电极座之间还设置有导向机构，导向机构用于引导可升降电极座在上下方向上导向动作。利用防弯链来带动可升降电极座上下移动，能够简化升降机构的结构，使用导向结构来与防弯链配合，对可升降电极座的运动进行导向，使可升降电极座在防弯链的带动下平稳地上升、下降，相较于现有技术中的升降机构而言，既减少了传动环节，实现机构整体的减重，又通过导向结构解决了现有技术中升降座运动时稳定性欠佳的问题。

Description

车辆充电装置的升降机构

技术领域

本发明涉及一种车辆充电装置的升降机构。

背景技术

随着社会的发展，人们的对环境污染问题越来越重视，电动车的用量越来越多，用户对续驶里程的需求越来越长，电动车电池容量不断增加，大功率的商用车的需求不断增加。现有技术中，大功率商用车一般采用顶部充电的方式，其升降机构一般采用剪刀叉结构，结构复杂、体积大、重量大。

授权公告号为CN207842691U、授权公告日为2018.09.11的中国专利公开了一种用于群控充电系统的下沉式充电机构，该充电机构包括固定在充电位顶部的固定座和可升降地装配在固定座上的升降座，升降座底部设有充电极，充电极用于与车辆顶部的受电极连接。升降座是通过防弯链连接在固定座上，利用防弯链条只可以向内侧弯曲而不能向外侧弯曲的特点使得链条保持竖直不可向外弯曲，从而使得链条具有支撑作用，有利于减小升降装置体积和重量。

但是，上述专利中的防弯链升降机构需要设置传动链和对应的传动轮（即对比文件中与主动齿轮连接的第一传动齿轮和与第一传动齿轮对应的第二传动齿轮）来实现两只不同链轮的同步动作，结构较为复杂，传动环节较多，也不利于减轻重量。另外，为了避免结构过于复杂，上述专利中仅设置了一条左支撑链和一条右支撑链实现对升降座的支撑，上述支撑形式为对角支撑，稳定性欠佳，不利于保证充电极与受电极的可靠接触。

发明内容

本发明的目的在于提出一种车辆充电装置的升降机构，能够解决现有技术中用于带动充电极动作的机构结构复杂、稳定性欠佳的问题。

为实现上述目的，本发明中车辆充电装置的升降机构采用如下技术方案：

车辆充电装置的升降机构，包括固定座和可升降电极座；

所述可升降电极座设置在固定座下方，用于安装充电电极；

所述可升降电极座与固定座之间设有防弯链，防弯链用于驱动可升降电极座升降；

固定座与可升降电极座之间还设置有导向机构，导向机构用于引导可升降电极座在上下方向上导向动作。

其有益效果在于：利用防弯链可承受拉压力的特点来带动可升降电极座上下移动，能够简化升降机构的结构，并且使用导向结构来与防弯链配合，能够对可升降电极座的运动进行导向，使可升降电极座在防弯链的带动下平稳地上升、下降，相较于现有技术中的升降机构而言，既减少了传动环节，实现机构整体的减重，又通过导向结构解决了现有技术中升降座运动时稳定性欠佳的问题，使通过可升降电极座带动的充电电极与车辆的受电极稳定接触。

进一步的，所述导向机构为剪叉架机构。

其有益效果在于：使用剪叉架机构作为引导机构，结构简单，应用广泛，并且剪叉架结构通过伸缩来适应固定座及可升降电极座之间的间距变化，刚度大，稳定性高。

进一步的，所述防弯链从剪叉架机构的内部通过以与可升降电极座连接。

其有益效果在于：将防弯链布置在剪叉架机构的内部，间接地增加了剪叉架机构在升降机构中的尺寸，从而使可升降电极座具有更多地被剪叉架机构牵拉的面积，提高了可升降电极座在上下运动时的稳定性。

进一步的，所述剪叉架机构具有两个间隔布置的伸缩连杆机构，两伸缩连杆机构中对应铰接点之间连接有连杆，所述连杆包括靠近剪叉架机构旁侧的端部连杆，以及位于剪叉架机构内部的中间连杆；

所述防弯链偏向连杆径向一侧布置。

其有益效果在于：增加连接在两伸缩连杆机构中铰接点的连杆，能够提高剪叉架机构的稳定性，而将防弯链偏向连杆径向一侧布置，能够避免在剪叉架伸缩时连杆与防弯链干涉。

进一步的，防弯链与固定座的连接位置位于固定座的下部。

其有益效果在于：防弯链连接在固定座的下部，能够为固定座靠上的部分预留出更多的安装空间，从而使固定座的安装适配更多的工况，提高了升降机构的适用性。

进一步的，所述防弯链设置有两条以上，该升降机构中对应驱动驱动各防弯链动作的链轮同轴布置。

其有益效果在于：增加防弯链的数量，能够提高传动的效率，并且将链轮同轴布置能够对升降机构的结构整体进行简化，实现减重。

进一步的，所述防弯链为开环链，固定座上设置有用于收纳防弯链的收纳盒。

其有益效果在于：设置收纳盒，能够增加防弯链的长度，使可升降电极座下降的距离增加，提高升降机构的适用性。

附图说明

图1为本发明中车辆充电装置的升降机构的第一立体结构示意图；

图2为本发明中车辆充电装置的升降机构的第二立体结构示意图；

图3为本发明中车辆充电装置的升降机构的侧向视图；

图4为本发明中升降机构中链轮布置结构的示意图；

图5为本发明中升降机构中防弯链收纳盒的结构示意图；

图中：10-固定座；11-导轨；20-可升降电极座；21-导轨；30-剪叉架机构；31-前侧上连杆；311-滑块；32-后侧上连杆；33-前侧下连杆；331-滑块；34-后侧下连杆；35-端部连杆；36-中间连杆；40-右侧防弯链；50-左侧防弯链；60-电机；61-输出轴；62-链轮；70-收纳盒；71-竖直盒体；72-水平盒体；73-第二导向块；74-侧板；75-第一导向块。

具体实施方式

现结合附图对本发明中车辆充电装置的升降机构的具体实施方式进行说明。

如图1及图2所示，为本发明中车辆充电装置的升降机构的一种实施例：升降机构主要包括在上下方向上布置的固定座10和可升降电极座20，固定座10的顶面与立设的桩体或房顶固定，固定座10的底面设置有与可升降电极座20连接的防弯链，本实施例中防弯链在左右方向上间隔布置有两条，分别为左侧防弯链50和右侧防弯链40。该升降机构中还设置有作为防弯链驱动机构的电机60，如图3、图4及图5所示，电机60与减速器传动连接，减速器中布置两端均伸出减速器壳体的输出轴61，该输出轴61的两端分别连接有链轮62，链轮62通过输出轴61呈同轴布置的状态。左侧防弯链50和右侧防弯链40对应与两链轮62传动连接，链轮62在电机60的带动下转动，两防弯链在链轮62转动时能够下放、上提可升降电极座20。

在固定座10与可升降电极座20之间还设置有对可升降电极座20的运动进行导向的导向机构，具体来讲，导向机构为现有技术中常用的剪叉架30，剪叉架30包括在左右方向上对置的伸缩连杆机构，伸缩连杆机构包括位于上半部分的呈交叉布置的前侧上连杆31和后侧上连杆32，前侧上连杆31的端部铰接有滑块311，固定座10底面上固定设置有与滑块311导向配合的导轨11，而后侧上连杆32直接与固定座10底面进行铰接。连杆机构还包括位于下半部分的呈交叉布置的前侧下连杆33和后侧下连杆34，前侧下连杆33的端部铰接有滑块331，可升降电极座20顶面上固定设置有与滑块331导向配合的导轨21，而后侧下连杆34直接与可升降电极座20顶面进行铰接。

再如图1所示，在伸缩连杆机构之间设置有连接在铰接点之间的连杆，在两侧的前侧上连杆31与后侧上连杆32的铰接点之间、前侧下连杆33与后侧下连杆34之间连接有提高稳定性的中部连杆36，在前侧上连杆31与前侧下连杆33的铰接点之间、后侧上连杆32与后侧下连杆34的铰接点之间连接有提高稳定性的端部连杆35。布置连杆之后，会对防弯链的布置位置产生影响，因此为避免连杆在上下动作过程中对防弯链产生干涉，应将链条偏向连杆径向一侧设置。

如图4所示，升降机构中的电机60及两防弯链设置在剪叉架30的连杆机构之间，两防弯链从剪叉架30的内部穿过，具体来讲，左侧防弯链50和右侧防弯链40为开环链，在固定座10的底面上设置有对左侧防弯链50和右侧防弯链40进行收纳的收纳盒70，收纳盒70为L形，具有贴设在固定座10底面的水平盒体72和与水平盒体72相连的竖直盒体71，竖直盒体71具有朝下的、作为收纳盒70中供链条进出的开口。

电机60连接的输出轴61的两端分别传动连接着上述的两个链轮62，两个链轮62布置在竖直盒体71中，左侧防弯链50和右侧防弯链40分别与对应侧的链轮62传动连接，一部分沿竖直方向动作，另一部分在链轮62的带动下进出收纳盒70。从总的结构上来看，收纳盒70的开口靠近电机60布置，而电机60及收纳盒70偏向于固定座10、可升降电极座20的一端布置，这样布置的目的是在剪叉架30伸缩时，使防弯链避开剪叉架30中的端部连杆35与中间连杆36，避免发生干涉，同时又能够尽可能地增加用来收纳防弯链的收纳空间。并且在收纳盒70中，链轮62整体的位置低于水平盒体72朝向竖直盒体71的开口，竖直盒体71由沿竖直方向布置的侧板74围成。

因为防弯链的特殊性，需要在防弯链运动时对防弯链进行导向，来使防弯链按照设定路线运动，本领域内技术人员通常采用的方案是在防弯链的运动路径上布置引导防弯链运动的导向体。本实施例中，在左右相对布置的两侧板74于靠近水平盒体72的开口处设置有第一导向块75，两侧板74上的第一导向块75分别对左侧防弯链50、右侧防弯链40进行引导，第一导向块75的顶部具有供防弯链搭靠的弧形斜面，弧形斜面斜向水平盒体72的开口设置，在链轮62的带动下，防弯链能够被推送至水平盒体72中。

而在第一导向块75朝向水平盒体72开口的侧面上设置有沿左右方向延伸的固定销轴，左侧防弯链50、右侧防弯链40的端部与固定销轴连接，固定销轴设置的位置要低于水平盒体72的中部位置，而靠近于水平盒体72的底部，从而使防弯链与固定座10的连接位置位于固定座10的下部，这样布置以后，能够为固定座10的上部预留出更多的安装空间，从而使用不同的安装环境。防弯链在进入到水平盒体72中后能够以U形的方式弯曲折叠，在不充电时能够将防弯链多余的部分进行收纳保护。

而在链轮62的下方，于侧板74上固定有对左侧防弯链50、右侧防弯链40的上下运动进行导向的第二导向块73，第二导向块73具有沿竖直方向延伸布置的竖直引导面，两防弯链在与链轮62传动配合时，两防弯链抵靠在竖直引导面上，能够对两防弯链的上下移动进行导向。左侧防弯链50、右侧防弯链40的下端通过连接架与可升降电极座20固定连接。

操作人员使用本发明中的车辆充电装置时，将车辆顶部受电极与升降机构上连接的充电极对齐，然后启动电机60，电机60旋转时通过左右布置的链轮62带动左侧防弯链50、右侧防弯链40动作，左侧防弯链50、右侧防弯链40的下端与可升降电极座20固定连接，上端与链轮62啮合。

需要充电时，链轮62转动下放防弯链，防弯链从收纳盒70中抽出，防弯链在第一导向块75、第二导向块73的引导下沿上下方向移动，将可升降电极座20及充电极落在车顶的受电极上，对车辆进行充电。在此过程中，由于固定座10与可升降电极座20之间间距的变化，位于两座之间的剪叉架30对应进行伸长，同时剪叉架30通过自身伸缩情况的变化对固定座10和可升降电极座20进行连接，使可升降电极座20平稳的下降。

在车辆充完电之后，电机60带动链轮62反转，链轮62上的防弯链对应上提可升降电极座20，剪叉架30对应压缩，可升降电极座20上升的过程中，剪叉架30通过自身的收缩来使可升降电极座20平稳上升。

在其他实施例中，导向机构还可以采用其他形式，例如在固定座上设置导向套，而在可升降电极座上设置有与导向套适配的导杆，在可升降电极座相对于固定座上下移动时，导向套对导杆的运动进行导向，使可升降电极座在防弯链的带动下稳定的升降；当然在空间允许的条件下，也可以在固定座上设置向下延伸的导杆，而在可升降电极座上设置与导杆适配的导向套，不过此时应满足固定座上的导杆不会对可升降电极座下方车辆的移动造成干涉。

在其他实施例中，防弯链与剪叉架的相对位置可以进行调整，例如将防弯链布置在剪叉架整体的外侧，使剪叉架位于防弯链之间的空间中。

在其他实施例中，剪叉架的结构可以采用其他形式，例如仅设置有间隔布置的伸缩连杆机构，而在两伸缩连杆机构的铰接点之间不再设置有起稳定作用的连杆，此时防弯链设置的位置不会受到连杆的限制。

在其他实施例中，防弯链与固定座的连接位置可以根据工况进行调整，例如在空间充裕的情况下，可以将电机及链轮设置在固定座的顶面上，从而使防弯链与固定座的连接点移至固定座的上方；或者，将上述优选实施例中固定防弯链的固定销轴移至固定座的内部，使防弯链与固定座的连接位置位于固定座内部，此时防弯链的上端与固定座处于同一高度。

在其他实施例中，防弯链的数量可以进行调整，例如仅在固定座与可升降电极座之间设置一条防弯链，防弯链能够驱动可升降电极座在导向机构的作用下移动。或者，防弯链仍设置有两条或两条以上，不过此时防弯链沿着前后方向间隔布置；再或者，防弯链可以以按照授权公告号为CN207842691U的专利文件中所公开的左、右侧防弯链对角支撑方式布置。

在其他实施例中，可以通过增加链轮的周向尺寸及串联更多的链轮来收纳防弯链，而不与局限于采用在固定座中布置收纳盒的方案。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.车辆充电装置的升降机构，包括固定座和可升降电极座；

所述可升降电极座设置在固定座下方，用于安装充电电极；

其特征在于：

所述可升降电极座与固定座之间设有防弯链，防弯链用于驱动可升降电极座升降；

固定座与可升降电极座之间还设置有导向机构，导向机构用于引导可升降电极座在上下方向上导向动作；

所述导向机构为剪叉架机构；

所述防弯链从剪叉架机构的内部通过以与可升降电极座连接；

所述剪叉架机构具有两个间隔布置的伸缩连杆机构，两伸缩连杆机构中对应铰接点之间连接有连杆，所述连杆包括靠近剪叉架机构两旁侧的端部连杆，以及位于剪叉架机构内部的中间连杆；

所述剪叉架机构铰接连接在固定座的底面上；

所述固定座底面上设置有用于收纳防弯链的收纳盒；

所述收纳盒具有贴设在固定座底面的水平盒体和与水平盒体相连的竖直盒体；

升降机构中用链轮与防弯链传动连接；

所述链轮设置在所述竖直盒体中；

所述水平盒体的开口处设置有第一导向块；

第一导向块的顶部位置高于链轮的整体位置，用于引导防弯链向上进入水平盒体，使得水平盒体朝向竖直盒体的开口高于所述链轮整体位置；

所述固定座的底面上设置有驱动链轮的电机；

所述竖直盒体布置在其中一端的端部连杆与中间连杆之间，以避让中间连杆，所述中间连杆位于水平盒体下方。

2.根据权利要求1所述的车辆充电装置的升降机构，其特征在于：所述防弯链偏向连杆径向一侧布置。

3.根据权利要求1所述的车辆充电装置的升降机构，其特征在于：防弯链与固定座的连接位置位于固定座的下部。

4.根据权利要求1所述的车辆充电装置的升降机构，其特征在于：所述防弯链设置有两条以上，该升降机构中对应驱动各防弯链动作的链轮同轴布置。

5.根据权利要求1所述的车辆充电装置的升降机构，其特征在于：所述防弯链为开环链。

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