CN210041384U - 充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电桩。充电桩，包括：箱体，箱体为中空结构，且箱体具有至少一个开口；充电头，充电头的外伸端由开口向外伸出且能够相对于开口摆动，并在受到外力挤压时，外伸端沿摆动方向向开口内回收；多个位置调节机构，多个位置调节机构设置在箱体内且分别位于充电头的两侧，以从充电头的两侧相对支撑充电头；复位机构，复位机构设置在箱体内并与充电头连接，复位机构保持充电头处于伸出状态。本实用新型解决了现有技术中充电桩存在不能多方向灵活充电的问题。

Description

充电桩

技术领域

本实用新型涉及移动机器人充电设备领域，具体而言，涉及一种充电桩。

背景技术

移动机器人常用的充电方式为两种，其中一种为移动机器人车身的充电模块设置在车尾的正中间，在移动机器人后退将车身充电模块对准充电桩的过程中，由于导航精度等问题，会存在车身相对于充电桩有角度偏移等问题，充电模块与充电桩上的充电头不是正平面接触，若充电桩上的充电头只有伸缩一个自由度(车身后退方向)，则充电桩容易损坏；另一种为机器人充电模块设置在移动机器人侧身上。侧充情况下，机器人的移动方向与充电桩上充电头的伸缩方向垂直，故必须要有第二自由度，防止充电头被损毁。故现有的充电桩难以实现不同角度的充电。

由上述可知，现有的充电桩存在不能多方向灵活充电的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种充电桩，以解决现有技术中充电桩存在不能多方向灵活充电的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种充电桩，包括：箱体，箱体为中空结构，且箱体具有至少一个开口；充电头，充电头的外伸端由开口向外伸出且能够相对于开口摆动，并在受到外力挤压时，外伸端沿摆动方向向开口内回收；多个位置调节机构，多个位置调节机构设置在箱体内且分别位于充电头的两侧，以从充电头的两侧相对支撑充电头；复位机构，复位机构设置在箱体内并与充电头连接，复位机构保持充电头处于伸出状态。

进一步地，充电桩还包括多个导向结构，且充电头的两侧分别设置有至少一个导向结构，且位置调节机构通过导向结构支撑充电头。

进一步地，导向结构与充电头线接触。

进一步地，导向结构是滚子，且各位置调节机构均对应有一个滚子，滚子与充电头的侧面线接触。

进一步地，各位置调节机构均包括：弹簧，弹簧的一端与箱体的内壁连接；限位连接件，弹簧通过限位连接件与导向结构连接，以支撑充电头。

进一步地，限位连接件具有朝向弹簧伸出的第一凸起结构，第一凸起结构伸入弹簧内，且弹簧能够相对于第一凸起结构运动；和/或限位连接件具有朝向导向结构伸出的第二凸起结构，第二凸起结构与导向结构插接并作为导向结构的转轴。

进一步地，第一凸起结构垂直于第二凸起结构。

进一步地，箱体的内壁具有容置弹簧的安装槽，弹簧压缩时，限位连接件的第一凸起结构向安装槽内运动，当充电头处于非充电状态时，第一凸起结构朝向安装槽的一端位于安装槽内。

进一步地，充电头的两侧分别设置有至少两个位置调节机构，且位于充电头同侧的多个位置调节机构沿充电头的伸出方向间隔设置。

进一步地，复位机构包括对称设置在充电头两侧的至少两个拉簧，当充电头受外力挤压时，充电头向箱体内回缩并挤压拉簧。

进一步地，箱体的内壁具有搭接台，拉簧与搭接台连接。

进一步地，箱体具有隆起部，开口设置在隆起部上。

进一步地，箱体为绝缘材料制成。

进一步地，充电头为多组且间隔设置，各充电头的两侧均设置有至少一个位置调节机构，且各充电头均对应设置有至少一个复位机构。

应用本实用新型的技术方案，本申请中的充电桩包括箱体、充电头、多个位置调节机构以及复位机构。箱体为中空结构，且箱体具有至少一个开口；充电头的外伸端由开口向外伸出且能够相对于开口摆动，并在受到外力挤压时，外伸端沿摆动方向向开口内回收；多个位置调节机构设置在箱体内且分别位于充电头的两侧，以从充电头的两侧相对支撑充电头；复位机构设置在箱体内并与充电头连接，复位机构保持充电头处于伸出状态。

使用上述结构的充电桩时，充电头设置在箱体内部，并能够在开口处进行不同方向的摆动。由于具有多个位置调节机构，且位置调节机构设置在充电头的两侧，所以可以使位置调节机构在保证充电头保持稳定的同时，使得充电头在受到其他外力的作用时能够左右摆动，从而可以保证机器人的充电口在不能对准箱体开口时，仍然可以与充电头接触充电并且不会对充电头产生损坏，进而使充电桩能够进行多角度灵活充电。又由于充电桩还具有复位机构，所以当充电头受力被压缩进箱体时，复位机构可以为充电头提供向箱体外部弹出的复位力，从而使充电头与机器人充电口之间保持稳定接触，进而保证充电桩充电的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个具体实施例的充电桩的结构示意图；

图2示出了图1中的充电桩的内部结构示意图；

图3示出了图2中的充电桩的充电头与位置调节机构、复位机构、导向结构的位置关系示意图；

图4示出了图2中的充电桩的充电头向箱体内部收缩时的示意图；

图5示出了图2中的充电桩的充电头左右摆动时的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、开口；12、安装槽；13、搭接台；14、隆起部；20、充电头；30、位置调节机构；31、弹簧；32、限位连接件；321、第一凸起结构；322、第二凸起结构；40、复位机构；50、导向结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中充电桩存在不能多方向灵活充电的问题，本申请提供了一种充电桩。

如图1至图5所示，本申请中的充电桩包括箱体10、充电头20、多个位置调节机构30以及复位机构40。箱体10为中空结构，且箱体10具有至少一个开口11；充电头20的外伸端由开口11向外伸出且能够相对于开口11摆动，并在受到外力挤压时，外伸端沿摆动方向向开口11内回收；多个位置调节机构30设置在箱体10内且分别位于充电头20的两侧，以从充电头20的两侧相对支撑充电头20；复位机构40设置在箱体10内并与充电头20连接，复位机构40保持充电头20处于伸出状态。

使用上述结构的充电桩时，充电头20设置在箱体10内部，并能够在开口11处进行不同方向的摆动。由于具有多个位置调节机构30，且位置调节机构30设置在充电头20的两侧，所以可以使位置调节机构30在保证充电头20保持稳定的同时，使得充电头20在受到其他外力的作用时能够左右摆动，从而可以保证机器人的充电口在不能对准箱体10开口11时，仍然可以与充电头20接触充电并且不会对充电头20产生损坏，进而使充电桩能够进行多角度灵活充电。又由于充电桩还具有复位机构40，所以当充电头20受力被压缩进箱体10时，复位机构40可以为充电头20提供向箱体10外部弹出的复位力，从而使充电头20与机器人充电口之间保持稳定接触，进而保证充电桩充电的稳定性。

需要说明的是，充电头20的尾端还具有接线端，用于连接电源线。当然只要设置的位置不会影响充电头20的运动，也可以将接线端设置在其他位置。

具体地，充电桩还包括多个导向结构50，且充电头20的两侧分别设置有至少一个导向结构50，且位置调节机构30通过导向结构50支撑充电头20。通过设置导向机构，可以使充电头20在左右摆动的运动过程中可以更加灵活，并减少充电头20的磨损。并且通过这样设置，还能够减少充电头20与机器人充电口之间的摩擦力，防止充电头20与机器人充电口的接触过于僵硬。

本申请中导向结构50可以是U型导轨、滑轮或者滚子。

优选地，导向结构50与充电头20线接触。

具体地，如图3所示，当导向结构50与充电头20之间为线接触时，导向结构50是滚子，且各位置调节机构30均对应有一个滚子，滚子与充电头20的侧面线接触。通过这样设置，能够使充电头20的摆动更加灵敏，并且还能够进一步的减少充电头20与机器人充电口之间的摩擦力。

如图2至图5所示，各位置调节机构30均包括弹簧31和限位连接件32。弹簧31的一端与箱体10的内壁连接；弹簧31通过限位连接件32与导向结构50连接，以支撑充电头20。通过这样设置，在充电桩处于非工作状态时，能够通过弹簧31为充电头20提供挤压力，从而保证充电头20保持在初始设定位置。而当充电头20受到来自于位置调节机构30之外的外力作用时，可以通过充电头20对弹簧31进行挤压来改变充电头20的位置，从而实现充电头20的摆动，使得充电头20能够对准机器人的充电口。而在充电桩完成充电后，充电头20能够在弹簧31的作用下回到初始位置。而设置限位连接件32能够保证充电头20与弹簧31之间的稳定性，防止弹簧31以及充电头20出现无序的摆动。

需要说明的是，当充电头20处于初始位置时，弹簧31处于预压缩状态。

具体地，限位连接件32具有朝向弹簧31伸出的第一凸起结构321，第一凸起结构321伸入弹簧31内，且弹簧31能够相对于第一凸起结构321运动。通过设置第一凸起结构321，能够在弹簧31被压缩时，使第一凸起结构321对弹簧31的压缩方向起到导向作用。

具体地，限位连接件32具有朝向导向结构50伸出的第二凸起结构322，第二凸起结构322与导向结构50插接并作为导向结构50的转轴。需要说明的是，当第二凸起结构322作为导向结构50的转轴时，导向结构50是滚子，从而能够保证充电头20可以更加灵活地进行摆动。当导向结构50为除滚子外的其他结构时，第二凸起结构322可以根据导向结构50的具体形状进行改动。

具体地，第一凸起结构321垂直于第二凸起结构322。通过这样设置，在充电头20摆动的幅度产生变化时，使弹簧31仍然可以沿设定方向进行压缩。

具体地，箱体10的内壁具有容置弹簧31的安装槽12，弹簧31压缩时，限位连接件32的第一凸起结构321向安装槽12内运动，当充电头20处于非充电状态时，第一凸起结构321朝向安装槽12的一端位于安装槽12内。通过设置安装槽12，能够对弹簧31的压缩进一步地起到导向作用。

在图2所示的具体实施例中，箱体10的内壁具有安装凸起，安装凸起上设置有安装槽12。当然，若是箱体10的内壁较厚，也可以直接在内壁上开设安装槽。

具体地，充电头20的两侧分别设置有至少两个位置调节机构30，且位于充电头20同侧的多个位置调节机构30沿充电头20的伸出方向间隔设置。通过这样设置，能够保证充电头20处于均匀受力的状态，从而保证充电头20在处于非工作状态时，不会沿其他方向产生偏斜。

具体地，复位机构40包括对称设置在充电头20两侧的至少两个拉簧，当充电头20受外力挤压时，充电头20向箱体10内回缩并挤压拉簧。需要说明的是，这里的外力只的是来自箱体外部的力，主要是机器人充电口在对准充电头20时，对充电头20的撞击。通过这样设置，在对机器人进行充电时，机器人充电口与充电头20接触后，充电头20会受力并被压缩至箱体10内，由于设置有复位机构40，从而能够使充电头20受到复位机构40向外弹出的力，保证充电头20与机器人充电口之间能够稳定接触。因此，当拉簧受到挤压时，充电头20会受到拉簧的复位力的作用，进而充电头20能够与机器人的充电口保持贴合。并且在完成充电后，拉簧能够将充电头20弹出。

在如图5所示的具体实施例中，为移动机器人充电对位不准，移动机器人向充电桩移动过程中存在一些偏移将充电头20缓慢压缩的过度状况，当充电头20被缓慢偏斜压缩时，充电头20左侧的位置调节机构30的弹簧31受力被压缩，弹簧31压缩量变大，对充电头20施加力促使它回正，右侧位置调节机构30的弹簧31压缩量变小，推力变小，处于被动状态。充电头20尾端的复位机构40的拉簧，左侧拉簧拉伸量变大，大于右侧拉簧的拉伸量，所以左侧拉簧产生往左侧的拉力大于右侧拉簧，促使充电头20回正。在两侧位置调节机构30和拉簧的共同作用下，充电头20在移动机器人充电移动对位偏移的情况下，可以纠正充电头20回正，使得充电头20和移动机器人的充电模块保持正平面接触，提高充电成功率和效率。

可选地，箱体10的内壁具有搭接台13，拉簧与搭接台13连接。通过设置搭接台13，能够使拉簧与箱体10的连接角度更加灵活，保证充电头20在受到拉簧的复位力时，充电头20能够对准箱体10的开口11。

可选地，箱体10具有隆起部14，开口11设置在隆起部14上。通过这样设置，能够更加方便地使机器人的充电口与充电头20进行对准。

具体地，箱体10为绝缘材料制成。由于位置调节机构30、复位机构40、导向结构50以及限位连接件32均可以是金属材料，所以存在与充电头20具有电连接的关系，因此将箱体10设置为绝缘材料制成能够保证充电桩的安全性能。当然也可以对位置调节机构30、复位机构40、导向结构50以及限位连接件32进行绝缘喷漆处理。

当充电头20分别正负极或者多极结构时，充电头20为多组且间隔设置，各充电头20的两侧均设置有至少一个位置调节机构30，且各充电头20均对应设置有至少一个复位机构40。在本申请中，充电桩还可以包括底座，通过设置底座能够方便箱体10的安装固定。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、充电头20具有第一自由度和第二自由度，即充电头20能够伸缩的同时还能够左右摆动，在移动机器人充电对位不准时，可以保证充电头20与机器人的充电口正面接触；

2、有效地提高了充电的成功率和效率；

3、同时适用于正充和侧充两种充电方式。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种充电桩，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)为中空结构，且所述箱体(10)具有至少一个开口(11)；

充电头(20)，所述充电头(20)的外伸端由所述开口(11)向外伸出且能够相对于所述开口(11)摆动，并在受到外力挤压时，所述外伸端沿摆动方向向所述开口(11)内回收；

多个位置调节机构(30)，多个所述位置调节机构(30)设置在所述箱体(10)内且分别位于所述充电头(20)的两侧，以从所述充电头(20)的两侧相对支撑所述充电头(20)；

复位机构(40)，所述复位机构(40)设置在所述箱体(10)内并与所述充电头(20)连接，所述复位机构(40)保持所述充电头(20)处于伸出状态。

2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括多个导向结构(50)，且所述充电头(20)的两侧分别设置有至少一个所述导向结构(50)，且所述位置调节机构(30)通过所述导向结构(50)支撑所述充电头(20)。

3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述导向结构(50)与所述充电头(20)线接触。

4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述导向结构(50)是滚子，且各所述位置调节机构(30)均对应有一个所述滚子，所述滚子与所述充电头(20)的侧面线接触。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，各所述位置调节机构(30)均包括：

弹簧(31)，所述弹簧(31)的一端与所述箱体(10)的内壁连接；

限位连接件(32)，所述弹簧(31)通过所述限位连接件(32)与所述导向结构(50)连接，以支撑所述充电头(20)。

6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，

所述限位连接件(32)具有朝向所述弹簧(31)伸出的第一凸起结构(321)，所述第一凸起结构(321)伸入所述弹簧(31)内，且所述弹簧(31)能够相对于所述第一凸起结构(321)运动；和/或

所述限位连接件(32)具有朝向所述导向结构(50)伸出的第二凸起结构(322)，所述第二凸起结构(322)与所述导向结构(50)插接并作为所述导向结构(50)的转轴。

7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述第一凸起结构(321)垂直于所述第二凸起结构(322)。

8.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述箱体(10)的内壁具有容置所述弹簧(31)的安装槽(12)，所述弹簧(31)压缩时，所述限位连接件(32)的第一凸起结构(321)向所述安装槽(12)内运动，当所述充电头(20)处于非充电状态时，所述第一凸起结构(321)朝向所述安装槽(12)的一端位于所述安装槽(12)内。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述充电头(20)的两侧分别设置有至少两个所述位置调节机构(30)，且位于所述充电头(20)同侧的多个所述位置调节机构(30)沿所述充电头(20)的伸出方向间隔设置。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述复位机构(40)包括对称设置在所述充电头(20)两侧的至少两个拉簧，当所述充电头(20)受外力挤压时，所述充电头(20)向所述箱体(10)内回缩并挤压所述拉簧。

11.根据权利要求10所述的充电桩，其特征在于，所述箱体(10)的内壁具有搭接台(13)，所述拉簧与所述搭接台(13)连接。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述箱体(10)具有隆起部(14)，所述开口(11)设置在所述隆起部(14)上。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述箱体(10)为绝缘材料制成。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述充电头(20)为多组且间隔设置，各所述充电头(20)的两侧均设置有至少一个所述位置调节机构(30)，且各所述充电头(20)均对应设置有至少一个所述复位机构(40)。

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