CN213026735U - 一种柔性连接组件及柔性充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车充电技术领域，具体涉及一种柔性连接组件及柔性充电装置，柔性连接组件包括承托件、柔性连接件和活动件，所述承托件借助柔性连接件连接于活动件，所述活动件上滑动安装有充电接头和导向件，所述导向件先于所述充电接头和受电端对接。本实用新型提供的一种柔性连接组件，不仅能够实现充电接头的柔性连接，还能有效保护充电接头，延长使用寿命。

Description

一种柔性连接组件及柔性充电装置

技术领域

本实用新型涉及汽车充电技术领域，具体涉及一种柔性连接组件及柔性充电装置。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，目前得到广泛普及。

如图1所示，在现有技术中，电动汽车的自动充电装置包括地面单元的充电设备3’、直线导轨2’以及与直线导轨2’固定连接的充电接头1’，该装置的充电过程是：当车辆4’停止到特定位置时，由充电设备3’通过直线导轨2’等运动机构推动充电接头1’与车辆4’的受电接口对接以进行充电。但是停车位置往往不够精确，存在一定的偏差，导致充电接头1’和受电接口存在三个方向的尺寸误差；而且由于地面不平或者是车辆胎压不足会使得车辆4’倾斜，导致充电接头1’和受电接口存在一定的角度误差，这些尺寸误差和角度误差会导致充电接头1’和受电接口无法进行对接；即便对接成功，在对接完成后的充电过程中一旦出现人上下车的情况，充电接头1’和受电接口会受到径向的剪切力而发生损坏。因此需要一种柔性充电装置，可以主动调整充电接头1’的位置以适应车辆4’的不同状态。

如图2所示，现有技术中提供了一种柔性连接组件，在充电接头1’和后端直线导轨2’之间配置有弹簧11’，在充电接头1’和受电接口对接时，通过弹簧11’来弥补上述三个方向的尺寸误差和角度误差，但是仍然存在以下问题：

(1)参见图2，当受电接口的中心线低于充电接头1’的中心线时，虽然充电接头1’可以和受电接口对接，但是弹簧11’会同时受到图2中向右和向下的力，弹簧11’长期处于该扭转状态容易发生永久变形，导致柔性连接功能失效；

(2)在充电接头1’与受电接口对接过程中或者是在两者对接完成后，弹簧11’形变产生的扭力使得充电接头1’承受较大的径向的剪切力，易导致充电接头1’损坏，继而导致使用寿命降低；

(3)该柔性连接组件仍是由后端直线导轨2’等运动机构直接推动，而运动机构的推力较大，直接用来推动柔性连接组件去和受电接口对接，很容易损坏充电接头1’。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中自动充电装置的充电接头易损坏，导致自动充电装置寿命低的技术问题，提出了一种柔性连接组件，使得充电接头不易损坏，且该柔性连接组件使用寿命长。

本实用新型的技术方案：

一种柔性连接组件，包括：

承托件，所述承托件借助柔性连接件连接有活动件；

活动件，所述活动件上滑动安装有导向件和充电接头，所述导向件先于所述充电接头与受电端对接。

本申请通过在活动件上分别设置充电接头和导向件，通过导向件先行与受电端进行对接，当导向件定位完成后，充电接头再与受电端的受电接口对接，这样，可避免充电接头承受定位产生的纠偏力，有效保护了充电接头；其次，充电接头和导向件滑动安装在所述活动件上，这样在运动机构带动本申请的柔性连接组件移动时，可在导向件和受电端对接之前先停止，然后导向件和充电接头再滑动去和受电端对接，这样可防止充电接头和导向件在运动机构较大的驱动力下和受电端直接接触而发生损坏。

进一步地，所述柔性连接件包括：

第一活动板，所述第一活动板与所述活动件活动连接；

第二活动板，所述第二活动板和所述第一活动板之间配置有横向弹性件，所述第二活动板和所述承托件之间配置有竖向弹性件；

横向弹性件，所述第一活动板借助所述横向弹性件可相对所述第二活动板沿水平方向活动；

竖向弹性件，所述第二活动板借助所述竖向弹性件可相对所述承托件沿竖直方向活动。

本申请通过在承托件和活动件之间设置柔性连接件，柔性连接件可相对承托件在水平和竖直方向活动，即通过柔性连接件来弥补充电接头和受电接口在水平和竖直方向上的偏差。

进一步地，所述柔性连接件还包括主弹簧，所述主弹簧的第一端与所述第一活动板固定连接，所述主弹簧的第二端与所述活动件固定连接；主弹簧使得所述活动件可旋转一定角度，即所述充电接头可旋转一定角度以适配受电端的受电接口，这样整个柔性连接件使得所述充电接头既能旋转又能沿水平和竖直方向活动。

进一步地，所述第二活动板上横向设有第一导轨，所述第一活动板上对应设有第一滑块，通过第一导轨和第一滑块配合，便于第一活动板和第二活动板水平方向的相对运动，使得横向弹性件不受竖向力，仅发生拉伸和压缩，而不会发生扭转。

进一步地，所述承托件上竖向设有第二导轨，所述第二活动板上对应设有第二滑块，同样，通过第二导轨和第二滑块配合，便于第二活动板和承托件竖直方向的相对运动，使得竖向弹性件不受横向力，仅发生拉伸和压缩，而不会发生扭转。

进一步地，所述柔性连接组件还包括副弹簧，所述副弹簧的第一端与所述第一活动板固定连接，所述副弹簧的第二端与所述活动件固定连接，副弹簧可使得整个柔性连接组件保持水平。

进一步地，所述柔性连接组件还包括驱动模块，所述驱动模块和所述活动件相对固定，所述驱动模块驱动所述充电接头和导向件滑动，通过驱动模块驱动充电接头和导向件滑动去和受电端对接。

进一步地，所述驱动模块为两组，分别为第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块驱动所述导向件滑动，所述第二驱动模块驱动所述充电接头滑动，通过第一驱动模块和第二驱动模块分别去驱动导向件和充电接头，第二驱动模块仅用于充电接头的插拔，可单独设置第二驱动模块的驱动力，使得充电接头和受电接口的对接更加柔和。

进一步地，所述导向件上设有锥形导向面，导向件通过锥形导向面先行和受电端接触，便于精准对接。

本实用新型的另一方面，还提供一种柔性充电装置，包括：

如以上任意一项所述的柔性连接组件；

运动机构，所述运动机构和所述承托件固定，所述运动机构带动所述柔性连接组件运动。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：本实用新型在活动件上滑动安装有充电接头和导向件，在运动机构带动本申请的柔性连接组件移动时，可在导向件和受电端对接之前先停止，然后导向件和充电接头再滑动去和受电端对接，这样可防止充电接头和导向件在运动机构较大的驱动力下与受电端直接接触而发生损坏。

附图说明

图1为现有技术中的自动充电装置的结构示意图；

图2为现有技术中的柔性连接组件的结构示意图；

图3为实施例一的运动机构初始状态结构示意图；

图4为实施例一的运动机构停止在受电端前100mm的结构示意图；

图5为实施例一的充电接头和受电端对接时的结构示意图；

图6为实施例一的柔性连接组件的主视图；

图7为实施例一的受电端的结构示意图；

图8为实施例一的柔性连接组件的第一视角下的结构示意图；

图9为实施例一的柔性连接组件的第二视角下的结构示意图；

图10为实施例一的柔性连接组件的第三视角下的结构示意图；

图11为实施例一的驱动组件的结构示意图；

图12为实施例一的柔性连接组件的侧视图；

图13为实施例一的柔性连接件的第一视角下的结构示意图；

图14为实施例一的柔性连接件的第二视角下的结构示意图；

图15为实施例二的柔性充电装置的结构示意图。

其中，

充电接头1’，弹簧11’，直线导轨2’，充电设备3’，车辆4’；

承托件1，运动机构11；

柔性连接件2，第一活动板21，横向弹性件211，第一导轨212，第一滑块213，第二活动板22，竖向弹性件221，第二导轨222，第二滑块223，主弹簧23，第一法兰231，第二法兰232，连接板233，副弹簧24；

活动件3，导向件31，第一驱动模块311，第一固定板312，第一固定座313，第一皮带314，第一丝杆315，第一丝杆螺母316，第一滑动套317，锥形导向面318，充电接头32，第二驱动模块321，第二固定板322，第二固定座323，第二皮带324，第二丝杆325，第二丝杆螺母326，第二滑动套327，滑动杆328，检测开关33；

车辆4，受电端41，导向孔42，受电接口43。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图3-5所示，本实施例的柔性连接组件包括承托件1、柔性连接件2和活动件3，承托件1借助柔性连接件2连接于活动件3，活动件3上滑动安装有充电接头32和导向件31，导向件31先于充电接头32和受电端41对接找准，具体地，承托件1固定连接有运动机构11，运动机构11可以是剪刀叉机构或直线导轨机构，该运动机构11可带动本实施例的柔性连接组件运动，其次，柔性连接件2使得活动件3可相对承托件1自由运动，如图5-6所示，活动件3上设有第一滑动套317和第二滑动套327，第一滑动套317内滑动配置导向件31，第二滑动套327内滑动配置有与充电接头32固定连接的滑动杆328，这样，导向件31和充电接头32便可垂直于活动件3滑动。

如图4和图7所示，车辆4在停止到相对位置时，运动机构11将柔性连接组件向车辆4方向推出一定距离，可在距离车辆100mm处停止，此时，柔性连接组件中的导向件31先行向车辆4方向滑动，通过柔性连接件2自身被动地调节姿态与车辆4受电端41的导向孔42配合对接，对接完成后，充电接头32再滑动去和受电端41的受电接口43电连接，这样，将导向时的定位纠偏力转移到导向件31中，可防止充电接头32损坏，延长使用寿命。

由上述内容可知，本实施例通过在活动件3上分别设置导向件31和充电接头32，通过导向件31先行与受电端41进行定位，当导向件31定位完成后，充电接头32再与受电端41的受电接口43对接，这样，可避免充电接头32承受定位纠偏力，同时在充电过程中导向件31可分担一部分的回复力，有效保护了充电接头32，延长了使用寿命。其次，充电接头32和导向件31滑动安装在活动件3上，在运动机构11带动本申请的柔性连接组件移动时，可在导向件31和受电端41对接之前先停止，然后导向件31和充电接头32再滑动去和受电端41对接，这样可防止充电接头32和导向件31在运动机构11较大的驱动力下和受电端41直接快速接触而发生损坏。

进一步地，如图7-8所示，本实施例的导向件31上设有锥形导向面318，同样导向孔42的外边缘也设有倒角，导向件31通过锥形导向面318先行和导向孔42接触，在锥形导向面318的作用下，导向件31会自适应调节其中心位置，直至导向件31与导向孔42的中心在一条直线上以实现精准对接。

进一步地，本实施例通过驱动模块驱动导向件31和充电接头32滑动与受电端41对接，如图9-11所示，驱动模块为两组，分别为第一驱动模块311和第二驱动模块321，第一驱动模块311驱动导向件31滑动，第二驱动模块321驱动充电接头32滑动。

具体地，如图9-12所示，第一驱动模块311为第一驱动电机，该第一驱动电机的本体和第一固定板312固定，第一固定板312通过第一固定座313和活动件3固定，同时第一固定座313靠近第一驱动电机的一端可转动地安装有第一丝杆315，第一丝杆315上套设有第一丝杆螺母316，第一丝杆螺母316和两个导向件31的后端固定连接，第一驱动电机通过第一皮带314带动第一丝杆315旋转，第一丝杆螺母316无法跟随第一丝杆315旋转只能做直线运动，这样便实现了导向件31的滑动。

同样，第二驱动模块321为第二驱动电机，该第二驱动电机的本体通过第二固定板322和活动件3固定，同时活动件3上设置有第二固定座323，固定座323可转动地连接有第二丝杆325，第二丝杆325上套设有第二丝杆螺母326，第二丝杆螺母326和两个滑动杆328间接固定连接，第二驱动电机通过第二皮带324带动第二丝杆325旋转，第二丝杆螺母326无法跟随第二丝杆325旋转只能做直线运动，这样便实现了充电接头32的滑动。

进一步地，如图11所示，本实施例还设有检测开关33用于限定导向件31和充电接头32的位移区间，检测开关33可选但不限于微动开关。

本实施例通过第一驱动模块311和第二驱动模块321分别去驱动导向件31和充电接头32，第二驱动模块321仅用于实现充电接头32的插拔，可单独设置第二驱动模块321的驱动力，使得充电接头32和受电接口43的对接更加柔和，进一步避免了充电接头32的损坏。

当然，在其他实施例中，也可采用一组驱动模块同时驱动导向件31和充电接头32，但是需要将导向件31设置成凸出于充电接头32，以保证导向件31先行和受电端接触定位，并承受定位纠偏力。

为了实现充电接头32和受电接口43的柔性连接，如图12-14所示，本实施例的柔性连接件2包括第一活动板21和第二活动板22，第一活动板21和活动件3活动连接，第二活动板22和第一活动板21之间配置有横向弹性件211，第二活动板22和承托件1之间设有竖向弹性件221，第一活动板21借助横向弹性件211可相对第二活动板22沿水平方向活动，第二活动板22借助竖向弹性件221可相对承托件1沿竖直方向活动，具体地，第一活动板21的四个角各设有一个横向弹性件211和第二活动板22连接，使得第一活动板21可相对第二活动板22在水平方向移动，第二活动板22的顶端设有四个竖向弹性件221和承托件1连接，使得第二活动板22可相对承托件1在竖直方向移动，这样，第一活动板21便可相对于承托件1在水平和垂直方向活动，并且在充电完成后由横向弹性件211和竖向弹性件221提供复位力。

进一步地，如图9和图13所示，第二活动板22上横向设有第一导轨212，第一活动板21上对应设有第一滑块213，通过第一导轨212和第一滑块213配合，便于第一活动板21和第二活动板22水平方向的相对运动，使得横向弹性件211不受竖向力，仅发生拉伸和压缩，而不会发生扭转，不易损坏。

进一步地，如图8-9所示，承托件1上竖向设有第二导轨222，第二活动板22上对应设有第二滑块223，同样，通过第二导轨222和第二滑块223配合，便于第二活动板22和承托件1竖直方向的相对运动，使得竖向弹性件221不受横向力，仅发生拉伸和压缩，而不会发生扭转，不易损坏。

进一步地，如图11、图13和图14所示，本实施例的柔性连接件2还包括主弹簧23，第一活动板21和活动件3通过主弹簧23活动连接，具体地，主弹簧23的第一端固定有第一法兰231，第一法兰231通过连接板233和第一活动板21固定连接，主弹簧23的第二端固定有第二法兰232，第二法兰232和活动件3固定连接，这样活动件3便可相对承托件1在水平和竖直方向活动，对接时通过横向弹性件211和竖向弹性件221弥补导向件31与导向孔42在水平和竖直方向上的误差，该误差也就是充电接头32与受电接口43在水平和竖直方向上的误差。同时，主弹簧23使得活动件3可旋转一定角度，即导向件31可旋转一定角度以适配受电端41的导向孔42，充电接头32可旋转一定角度以适配受电端41的受电接口43，这样整个柔性连接件2使得导向件31和充电接头32既能旋转又能沿水平和竖直方向活动。

进一步地，如图8所示，本实施例的柔性连接组件还包括副弹簧24，副弹簧24的第一端与第一活动板21固定连接，副弹簧24的第二端与活动件3固定连接，由于主弹簧23在重力影响下会低头，本实施例通过副弹簧24可进行弥补，使得整个柔性连接组件保持水平。

由上述内容可知，本实施例提供的一种柔性连接组件，不仅能够实现充电接头的柔性连接，还能有效保护充电接头，延长使用寿命。

实施例二：

如图15所示，本实施例提供一种柔性充电装置，包括运动机构11和实施例一中的柔性连接组件，其具体实施方式可参照实施例一。

需要说明的是，本实施例的柔性充电装置可固定于地面，当车辆停止到相对位置时，由运动机构推出柔性连接组件使得充电接头和车辆的受电接口对接。在其他实施例中，运动机构可安装在地面单元的机械臂上，通过机械臂带动该柔性充电装置运动以进行初定位，然后通过柔性连接组件弥补定位精度误差或者车况导致的误差以进行精准对接充电，此处地面单元的机械臂可以是第“201910578617.4”号、名称为“一种底盘机械臂开机异常检测处理方法、系统及装置”的发明公开的机械臂。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性连接组件，其特征在于，包括：

承托件(1)，所述承托件(1)借助柔性连接件(2)连接有活动件(3)；

活动件(3)，所述活动件(3)上滑动安装有导向件(31)和充电接头(32)，所述导向件(31)先于所述充电接头(32)与受电端(41)对接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述柔性连接件(2)包括：

第一活动板(21)，所述第一活动板(21)与所述活动件(3)活动连接；

第二活动板(22)，所述第二活动板(22)和所述第一活动板(21)之间配置有横向弹性件(211)，所述第二活动板(22)和所述承托件(1)之间配置有竖向弹性件(221)；

横向弹性件(211)，所述第一活动板(21)借助所述横向弹性件(211)可相对所述第二活动板(22)沿水平方向活动；

竖向弹性件(221)，所述第二活动板(22)借助所述竖向弹性件(221)可相对所述承托件(1)沿竖直方向活动。

3.根据权利要求2所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述柔性连接件(2)还包括主弹簧(23)，所述主弹簧(23)的第一端与所述第一活动板(21)固定连接，所述主弹簧(23)的第二端与所述活动件(3)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述第二活动板(22)上横向设有第一导轨(212)，所述第一活动板(21)上对应设有第一滑块(213)。

5.根据权利要求2所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述承托件(1)上竖向设有第二导轨(222)，所述第二活动板(22)上对应设有第二滑块(223)。

6.根据权利要求2所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述柔性连接组件还包括副弹簧(24)，所述副弹簧(24)的第一端与所述第一活动板(21)固定连接，所述副弹簧(24)的第二端与所述活动件(3)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述柔性连接组件还包括驱动模块，所述驱动模块和所述活动件(3)相对固定，所述驱动模块驱动所述充电接头(32)和导向件(31)滑动。

8.根据权利要求7所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述驱动模块为两组，分别为第一驱动模块(311)和第二驱动模块(321)，所述第一驱动模块(311)驱动所述导向件(31)滑动，所述第二驱动模块(321)驱动所述充电接头(32)滑动。

9.根据权利要求1所述的一种柔性连接组件，其特征在于，所述导向件(31)上设有锥形导向面(318)。

10.一种柔性充电装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任意一项所述的柔性连接组件；

运动机构(11)，所述运动机构(11)和所述承托件(1)固定，所述运动机构(11)带动所述柔性连接组件运动。

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