CN220500530U - 一种充电包换轨机构及充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电包换轨机构及充电装置，涉及新能源汽车的充电技术，其目的在于提供一种新的变轨装置的具体结构。在充电导轨的缺口处设置有充电包换轨机构，充电包换轨机构的横向导轨上设置有移动导轨，移动导轨上活动连接有包外壳，横向导轨上固定连接有换轨机构；换轨机构包括丝杆座，丝杆座上固定连接有丝杆，丝杆上套设有连接板、第一锥齿轮，连接板与第一锥齿轮通过轴承连接，第一锥齿轮与丝杆螺纹连接。通过丝杆、以及与丝杆配合的第一锥齿轮，通过第一锥齿轮与丝杠的螺纹连接，可使第一锥齿轮、移动导轨及充电包一同移动，这样可通过移动移动导轨，将需要维修或充电的充电包可移除出充电导轨，避免其影响充电装置的正常使用。

Description

一种充电包换轨机构及充电装置

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，涉及新能源汽车的充电技术，尤其涉及一种新能源汽车的充电包换轨机构及充电装置。

背景技术

随着新能源汽车的发展，新能源汽车的比例越来越高，对于充电桩的需求越来越旺盛。目前的充电桩，基本上是一个车位配套有一个充电桩、一把充电枪，但是经常发生新能源车位被燃油车霸占的现象，导致充电桩成了一种摆设，或者使用率不高。

对于此现象，现有技术中出现了共享式的充电桩。如申请号为202110588619.9的发明专利申请就公开了一种移动式充电桩，其是在车位上方布置一条导轨，充电包在轨道上可以移动，具体为：包括有安装载体、充电包，该安装载体主要用于安装充电包，作为充电包安装时的载体使用；该安装载体可以是取电导轨，取电导轨一端/侧固定安装在停车场的地面、墙面、立柱或者天花板上，另一端/侧安装充电包，且充电包可以在取电导轨上沿取电导轨的长度方向移动，并根据充电需求停止在对应停车位的位置处。当使用者停好车后，只要扫描此车位对应的二维码，充电包就会自动移动到对应的车位进行充电。

但是，该实用新型专利与其他现有技术一样，其都有一个共同的缺陷：只有一条导轨，只能挂一个充电包。为此，申请号为202210834481.0的发明专利申请公开了一种丝杠导向式闭环移动充电桩，导轨的位于各拐角处的多件弧形段导轨和直线段导轨吊装在车库墙壁顶部，之间留有多个变轨缺口；变轨装置的变轨组件的装有滑块的导柱两端分别支承在变轨架体的短边框上，装有连接架的变轨导轨安装在滑块上，电推杆两端分别铰接在推杆凸耳和连接架上，变轨装置安装在变轨缺口内；移动装置的收放装置的绕有电缆的收放滚筒两端支承在移动架上，移动架上的收放驱动与收放滚连接，装有导向组件的导向杆和导向丝杠两端分别支承在移动装置的移动架上，导向丝杠上的导向齿轮与收放装置的收放齿轮啮合，多件移动装置通过安装在移动架上的移动组件吊挂在导轨上。

该实用新型专利通过变轨装置的变轨组件的电推杆启动、伸缩杆伸出或收缩，并通过变轨组件的连接架带动2件变轨导轨朝着导轨内(或外)侧移动，位于导轨外侧的靠近推杆凸耳的1件变轨导轨再次移动至与变轨架的连接导轨对齐。

该实用新型专利提供了一种变轨装置的具体结构，本申请拟提供一种新的变轨装置的具体结构，提高变轨的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的变轨装置的具体结构，本实用新型提供一种充电包换轨机构及充电装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种充电包换轨机构，包括换轨架；换轨架包括横向导轨，横向导轨上设置有移动导轨，移动导轨上活动连接有包体外壳，横向导轨上固定连接有用于推动移动导轨沿横向导轨方向移动的换轨机构；换轨机构包括与横向导轨固定连接的丝杆座，丝杆座上固定连接有丝杆，丝杆上套设有连接板、第一锥齿轮，连接板与第一锥齿轮通过轴承连接，第一锥齿轮与丝杆螺纹连接。

进一步地，横向导轨的内侧设置有凹槽；移动导轨的两侧设置有滑动轮，滑动轮卡设在凹槽内并可沿凹槽的长度方向移动。

一种充电装置，包括充电导轨、充电包、安装架，充电包连接在充电导轨上并可沿充电导轨方向移动，充电导轨上对应每个安装架的位置设置有缺口，安装架的底部设置有充电包换轨机构，充电包换轨机构采用上述的充电包换轨机构，充电包换轨机构上的移动导轨移动到充电导轨的指定缺口时，移动导轨与充电导轨接通；

充电包活动连接在移动导轨上，充电包上设置有用于驱动第一锥齿轮转动的驱动机构。

进一步地，充电包包括包体外壳,包体外壳通过包体外壳上的滚轮吊设在移动导轨上；驱动机构包括设置在包体外壳上的横向驱动电机、以及由横向驱动电机驱动并可在包体外壳上自由转动第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合。

进一步地，包体外壳上还安装有同轴连接的第一齿轮、第二齿轮，横向驱动电机的输出轴的末端设置有蜗杆，蜗杆通过第一传动机构与第一齿轮连接，第二齿轮通过第二传动机构与第二锥齿轮连接，并带动第二锥齿轮转动。

进一步地，第二齿轮上开设有缺口，缺口沿第二齿轮的轴向设置。

进一步地，移动导轨为工字型导轨；包体外壳的顶部设置有U型连接架，滚轮安装在U型连接架内侧，两侧的滚轮底部均与移动导轨两侧的轨道接触，包体外壳通过滚轮吊设在移动导轨上。

进一步地，横向导轨上沿横向导轨的长度方向设置有至少两组移动导轨，两组移动导轨联动并一同沿横向导轨的长度方向移动。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提供了一种新的充电包换轨机构，该换轨机构由横向导轨、移动导轨、换轨机构、滑动轮等组成，其结构简单，易于制造，生产成本较低；该换轨架上配置有丝杆、以及与丝杆配合的第一锥齿轮，充电包上的驱动装置通过传动机构可驱动第一锥齿轮转动，通过第一锥齿轮与丝杠的螺纹连接，可使第一锥齿轮、移动导轨及充电包一同移动，这样可通过移动移动导轨，将需要维修或充电的充电包可移除出充电导轨，避免其影响充电装置的正常使用；且这个结构中，移动移动导轨非常方便、快捷，故障率极低。

2、本实用新型中，由于充电包与换轨机构之间是通过齿轮啮合传动，并且正常充电使用时，充电包需要在充电导轨与换轨机构之间穿行，而在需要换轨时将通过齿轮传动带动换轨机构实现换轨，这就要求齿轮传动机构不易产生碰撞，不能在充电包在充电导轨与换轨机构之间穿行时产生碰齿；所以在第二齿轮上开设有缺口，在充电包在充电导轨与换轨机构之间穿行时该第二齿轮上的缺口与换轨机构上的齿轮相对，第二齿轮上的缺口可有效避免与换轨机构上的齿轮碰撞；当需要换轨时，转动第二齿轮，即可实现第二齿轮与换轨机构上的齿轮啮合，即第二齿轮与换轨机构上的齿轮在“啮合-不啮合-啮合-不啮合-…-啮合-不啮合-啮合-不啮合”之间切换。

附图说明

图1是充电装置的结构示意图；

图2是本实用新型中换轨架与充电包的连接示意图；

图3是本实用新型中换轨架与充电包的连接示意图；

图4是充电包换轨机构与充电包的连接示意图；

其中，附图标记为：1-充电导轨、2-充电包、3-换轨架、4-安装架、21-包体外壳、22-U型连接架、23-滚轮、31-横向导轨、32-移动导轨、33-换轨机构、34-滑动轮、211-第二锥齿轮、212-第四齿轮、213-第三齿轮、214-第二齿轮、215-蜗杆、216-横向驱动电机、217-第一齿轮、311-凹槽、331-丝杆座、332-丝杆、333-连接板、334-第一锥齿轮、2141-缺口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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。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。

本实施例提供一种充电装置，主要用于对新能源汽车进行充电，其目的在于能够通过换轨将故障的充电包、没有电的充电包等换出，不影响其他充电包的正常使用。

该充电装置包括充电导轨1、充电包2、安装架4以及充电包换轨机构，充电包2安装在充电导轨1上并可沿充电导轨1的轨迹方向移动，对不同的需要充电的新能源汽车进行充电。由于该充电装置为共享的充电装置，其可能同时对多辆新能源汽车进行充电，所以一条充电导轨1上可以设置多个充电包2，每个充电包2可以在充电导轨1上自由滑动。在充电导轨1上沿充电导轨1的方向设置有多个安装架4，充电导轨1在每个安装架4的位置处均断开、形成缺口，并在每个缺口处设置有充电包换轨机构，充电包换轨机构与安装架4连接。当不能使用的充电包2(故障充电包、没电的充电包等)移动到充电包换轨机构上后，充电包换轨机构启动工作，将充电包2及其所在部分的轨道移出充电导轨1，将充电包换轨机构的其他轨道与充电导轨1接通，其余充电包2正常通行。

该充电包换轨机构包括固定连接在安装架4底部的换轨架3，该换轨架3包括沿充电导轨1方向一前一后横向设置的两组横向导轨31，横向导轨31方向与充电导轨1方向垂直。沿横向导轨31方向一前一后横向设置有两组移动导轨32，移动导轨32方向与横向导轨31方向垂直。每组横向导轨31的内侧均设置有凹槽311，每组移动导轨32的两段均设置有滑动轮34，滑动轮34卡设在凹槽311内并可沿311的长度方向移动。两组移动导轨32安装在横向导轨31上后，两组移动导轨32可在横向导轨31上同步移动。在横向导轨31或安装架4上固定连接有换轨机构33，换轨机构33可推动移动导轨32沿横向导轨31方向移动，从而切换不同的移动导轨32与充电导轨1连通。

该换轨机构33包括有两个丝杆座331，两个丝杆座331沿横向导轨31的长度方向一前一后设置，且两个丝杆座331均固定连接在横向导轨31或安装架4上。两个丝杆座331之间固定连接有丝杆332，丝杆332在丝杆座331上不能转动。丝杆332上套设有连接板333、第二锥齿轮334，连接板333与丝杆332是轴孔的间隙配合，连接板333与移动导轨32连接；连接板333与第二锥齿轮334通过轴承进行连接，连接板333固定不动(不能旋转)，第二锥齿轮334可进行旋转；第二锥齿轮334与丝杆332通过螺纹连接，当外力驱动第二锥齿轮334在丝杆332上转动时，第二锥齿轮334一边转动、一边沿丝杆332的轴向移动。

当外部动力驱动第二锥齿轮334旋转时，由于第二锥齿轮334与丝杆332螺纹连接，并在连接板333与移动导轨32(只能沿丝杆332轴向移动不能旋转)的作用下，第二锥齿轮334只能在丝杆332上沿丝杆332的轴向移动，并带动移动导轨32同步移动。在移动导轨32的移动过程中，当移动导轨32移动到指定位置(充电导轨1的缺口)处时，移动导轨32可与充电导轨1接通(连通)，充电包2可通过充电导轨1、移动导轨32移动到指定位置，为车辆进行充电。

前述的外部驱动，即为充电包2上的驱动机构。充电包2活动连接在移动导轨32上，充电包2上还设置有用于驱动第一锥齿轮334转动的驱动机构。通过驱动机构，驱动第二锥齿轮334旋转。

本实施例还提供一种充电包2的具体结构。即，充电包2包括包体外壳21,包体外壳21通过包体外壳21上的滚轮23吊设在移动导轨32上，充电包2可通过滚轮23在移动导轨32、充电导轨1上移动。该驱动机构包括设置在包体外壳21上的横向驱动电机216，横向驱动电机216可采用伺服电机，能够精准控制其旋转角度。还包括设置在包体外壳21上的第二锥齿轮211，第二锥齿轮211在横向驱动电机216的驱动下可在包体外壳21上自由转动。第二锥齿轮211与第一锥齿轮334垂直啮合。垂直啮合有两方面作用，一方面是实现传动，动力从第二锥齿轮211传递至第一锥齿轮334；另一方面是实现动力的转向，将绕y轴旋转的旋转运动转为绕x轴旋转的的旋转运动。

为了实现一方面充电包2移动时不会造成传动结构撞齿，另一方面能够通过传动结构带动移动导轨3移动。因而，在包体外壳21上还安装有第一齿轮217、第二齿轮214，第一齿轮217、第二齿轮214两者同轴连接、同步转动。横向驱动电机216的输出轴末端设置有蜗杆215，蜗杆215与横向驱动电机216的输出轴同轴转动。蜗杆215一侧通过第一传动机构与第一齿轮217连接，更具体的是，该第一传动机构为齿轮组，蜗杆215与第一传动机构的第一个齿轮啮合，第一传动机构内的齿轮依次啮合，第一传动机构的最后一个齿轮与第一齿轮217，这样蜗杆215的运动可通过第一传动机构传递至第一齿轮217，第一齿轮217产生转动。第二齿轮214可直接与第二锥齿轮211啮合，也可以通过第二传动机构与第二锥齿轮211啮合，第二齿轮214与第二传动机构的第一个齿轮啮合，第二传动机构内的齿轮依次啮合，第二传动机构的最后一个齿轮与第二锥齿轮211，这样第二齿轮214的运动可通过第二传动机构传递至第二锥齿轮211，第二锥齿轮211产生转动。此外，第二齿轮214上开设有缺口2141，缺口2141沿第二齿轮214的轴向设置。通过在第二齿轮214上开设有缺口2141，在充电包2在充电导轨1与换轨机构3之间穿行时该第二齿轮214上的缺口2141与换轨机构3上的齿轮相对，充电包2可顺利从充电导轨1过渡到换轨机构3的移动导轨32上，第二齿轮214上的缺口2141可有效避免与换轨机构3上的齿轮碰撞；当需要换轨时，转动第二齿轮214，即可实现第二齿轮与换轨机构上的齿轮啮合，即第二齿轮与换轨机构上的齿轮在“啮合-不啮合-啮合-不啮合-…-啮合-不啮合-啮合-不啮合”之间切换，实现第二齿轮214带动换轨机构3的第一锥齿轮334转动。

作为优选，第二传动机构包括第四齿轮212、第三齿轮213，第二齿轮214与第三齿轮213啮合，第三齿轮213与第四齿轮212啮合，第四齿轮212与第二锥齿轮211同轴转动。

该移动导轨32为工字型导轨，工字型导轨的两侧底部为可供充电包2上的滚轮23滑动的导轨面。包体外壳21的顶部设置有U型连接架22，滚轮23安装在U型连接架22内侧，且两侧的滚轮23底部均与移动导轨32两侧的轨道接触，从而实现包体外壳21通过滚轮23吊设在移动导轨32上，且充电包2可在移动导轨32上移动。同理，充电导轨1与充电包2连接方式相同。

横向导轨31上沿横向导轨31的长度方向设置有至少两组移动导轨32，两组移动导轨32联动并一同沿横向导轨31的长度方向移动。当充电包2异常(有充电任务、损坏或没电等)时，充电包2移动至某个缺口处的移动导轨32上，然后通过横向驱动电机216最终带动第一锥齿轮334旋转，第一锥齿轮334一边旋转、一边在丝杆332上沿丝杆332的轴向移动，带动多组移动导轨32同步移动，将另一组移动导轨32移动至与充电导轨1对齐，充电包2从一节充电导轨1经由该移动导轨32过渡到另一节充电导轨1，实现充电包2的顺利滑动，从而能够将充电包移动到充电导轨1的任意指定位置。关于如何控制充电包2精准地停在充电导轨1的指定位置，其可参照202211360889.5的发明专利申请所述的方法。

Claims (8)

1.一种充电包换轨机构，其特征在于：包括换轨架(3)；换轨架(3)包括横向导轨(31)，横向导轨(31)上设置有移动导轨(32)，横向导轨(31)上固定连接有用于推动移动导轨(32)沿横向导轨(31)方向移动的换轨机构(33)；换轨机构(33)包括与横向导轨(31)固定连接的丝杆座(331)，丝杆座(331)上固定连接有丝杆(332)，丝杆(332)上套设有连接板(333)、第一锥齿轮(334)，连接板(333)与第一锥齿轮(334)通过轴承连接，第一锥齿轮(334)与丝杆(332)螺纹连接。

2.如权利要求1所述的一种充电包换轨机构，其特征在于：横向导轨(31)的内侧设置有凹槽(311)；移动导轨(32)的两侧设置有滑动轮(34)，滑动轮(34)卡设在凹槽(311)内并可沿凹槽(311)的长度方向移动。

3.一种充电装置，包括充电导轨(1)、充电包(2)、安装架(4)，充电包(2)连接在充电导轨(1)上并可沿充电导轨(1)方向移动，其特征在于：充电导轨(1)上对应每个安装架(4)的位置设置有缺口，安装架(4)的底部设置有充电包换轨机构，充电包换轨机构采用权利要求1-2中任一项所述的充电包换轨机构，充电包换轨机构上的移动导轨(32)移动到充电导轨(1)的指定缺口时，移动导轨(32)与充电导轨(1)接通；

充电包(2)活动连接在移动导轨(32)上，充电包(2)上设置有用于驱动第一锥齿轮(334)转动的驱动机构。

4.如权利要求3所述的一种充电装置，其特征在于：充电包(2)包括包体外壳(21),包体外壳(21)通过包体外壳(21)上的滚轮(23)吊设在移动导轨(32)上；驱动机构包括设置在包体外壳(21)上的横向驱动电机(216)、以及由横向驱动电机(216)驱动并可在包体外壳(21)上自由转动第二锥齿轮(211)，第二锥齿轮(211)与第一锥齿轮(334)垂直啮合。

5.如权利要求4所述的一种充电装置，其特征在于：包体外壳(21)上还安装有同轴连接的第一齿轮(217)、第二齿轮(214)，横向驱动电机(216)的输出轴的末端设置有蜗杆(215)，蜗杆(215)通过第一传动机构与第一齿轮(217)连接，第二齿轮(214)通过第二传动机构与第二锥齿轮(211)连接，并带动第二锥齿轮(211)转动。

6.如权利要求5所述的一种充电装置，其特征在于：第二齿轮(214)上开设有缺口(2141)，缺口(2141)沿第二齿轮(214)的轴向设置。

7.如权利要求3所述的一种充电装置，其特征在于：移动导轨(32)为工字型导轨；包体外壳(21)的顶部设置有U型连接架(22)，滚轮(23)安装在U型连接架(22)内侧，两侧的滚轮(23)底部均与移动导轨(32)两侧的轨道接触，包体外壳(21)通过滚轮(23)吊设在移动导轨(32)上。

8.如权利要求3所述的一种充电装置，其特征在于：横向导轨(31)上沿横向导轨(31)的长度方向设置有至少两组移动导轨(32)，两组移动导轨(32)联动并一同沿横向导轨(31)的长度方向移动。