CN112706630B - 一种升降装置及充电结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电设备技术领域，具体涉及一种升降装置及充电结构，一种升降装置，包括：支架，支架上配置有相互平行的第一转轴和第二转轴，支架上还设有分别与第一转轴和第二转轴相连的滑块连杆组件；至少一根第一驱动杆，第一驱动杆的第一端被配置为受力端，第一驱动杆受力绕受力端偏转，第一驱动杆的第二端固定于第一转轴，第一驱动杆驱动滑块连杆组件沿水平方向动作；至少一根第二驱动杆，第二驱动杆的第一端固定于第二转轴，第二驱动杆的第二端被配置为自由端，第一驱动杆通过滑块连杆组件驱动第二驱动杆运动，解决了现有技术中充电弓电极与车载电极配合时在竖直或水平方向上存在偏差的技术问题。

Description

一种升降装置及充电结构

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，具体涉及一种升降装置及充电结构。

背景技术

汽车电动化日益成为汽车市场未来发展的主流技术方向，而充电速度慢成为限制电动汽车发展的主要因素之一，因此大功率充电技术是电动汽车充电领域发展的技术方向。要实现大功率充电，一方面要提高充电设备的充电电流，电缆的重量车位充电连接的主要弊端之一；另一方面，提高充电设备的供电电压，充电的安全性要求人不要靠近充电设备去操作充电连接器，因此各种代替人的自动化设备成为大功率充电领域发展的主要方向，充电弓就是实现顶部大功率充电的连接设备之一，在电动巴士等领域得到广泛的应用。

当前的充电弓升降机构通常采用剪刀机构，例如，如图1所示，申请号为CN201821039124.0，公开了一种“电动车辆充电装置及使用该充电装置的充电系统”，充电系统包括用于安装在充电站中的充电装置和用于安装在车辆上的受电装置，受电装置包括受电弓2’，受电弓2’包括受电极板21’，所述充电装置包括充电弓1’和驱动充电弓升降以与所述受电弓接触、脱离的剪刀式升降机构11’，剪刀式升降机构11’设置为剪刀架，充电弓1’包括充电弓架，充电弓架上设有用于与受电弓2’上的相应受电极板21’对应交叉接触以进行充电操作的充电极板12’，所述充电极板12’通过万向节角度可调的装配在所述充电弓架上，上述的充电装置存在以下的问题：

1.由于剪刀架的传动铰链较多，配合间隙的累积使得定位误差很大，使得充电弓电极板与垂直（或水平）方向的夹角会发生变化，从而引起充电弓电极与车载电极的配合存在偏差，而且在充电弓下降过程中，充电弓在水平方向也存在小幅度的运动，从而会引起充电弓电极与车载电极产生相对运动，摩擦造成电极寿命降低；

2.随着剪刀连杆的增多，充电装置结构刚度变得越来越差，稳定性不好。

发明内容

本发明为解决现有技术中充电弓电极与车载电极配合时在竖直或水平方向上存在偏差的技术问题，本发明提供了一种升降装置及充电结构，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：

一种升降装置，包括：支架，所述支架上配置有相互平行的第一转轴和第二转轴，所述支架上还设有分别与所述第一转轴和第二转轴相连的滑块连杆组件；至少一根第一驱动杆，所述第一驱动杆的第一端被配置为受力端，所述第一驱动杆受力绕所述受力端偏转，所述第一驱动杆的第二端固定于所述第一转轴，所述第一驱动杆驱动所述滑块连杆组件沿水平方向动作；至少一根第二驱动杆，所述第二驱动杆的第一端固定于所述第二转轴，所述第二驱动杆的第二端被配置为自由端，所述第一驱动杆通过所述滑块连杆组件驱动所述第二驱动杆运动。

根据本发明的一个实施例，所述滑块连杆组件包括：滑块，所述滑块沿水平方向滑动配置于所述支架上；第一连杆组，所述第一连杆组包括两根第一连杆，其中一根所述第一连杆的一端与所述第一转轴固定连接，另一根所述第一连杆的一端与所述滑块的一侧铰接配合，两根所述第一连杆的另一端铰接；第二连杆组，所述第二连杆组包括两根第二连杆，其中一根所述第二连杆的一端与所述第二转轴固定连接，另一根所述第二连杆的一端与所述滑块的另一侧铰接配合，两根所述第二连杆的另一端相互铰接。

根据本发明的一个实施例，所述第一连杆组与所述第二连杆组对称设置在所述滑块的两侧，所述第一连杆与所述第二连杆的长度相等。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动杆的第二端的延长线与所述第二驱动杆的第一端的延长线的投影相交于所述滑块的行走路径。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动杆的第二端的延长线与所述滑块的行走路径的夹角为α1，所述第二驱动杆的第一端的的延长线与所述滑块的行走路径的夹角为α2，所述α1和所述α2相等。

根据本发明的一个实施例，驱动轴，所述第一驱动杆的受力端固定于所述驱动轴；驱动模块，用于驱动所述驱动轴偏转。

根据本发明的一个实施例，还包括第一副杆，所述第一副杆和所述第一驱动杆构成第一平行四连杆。

根据本发明的一个实施例，还包括第二副杆，所述第二副杆和所述第二驱动杆构成第二平行四连杆。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动杆与所述第二驱动杆的长度相等。

一种充电结构，包括上述的升降装置。

基于上述结构，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的升降装置包括支架、至少一根第一驱动杆和至少一根第二驱动杆，支架上配置有相互平行的第一转轴和第二转轴，支架上还设有分别与第一转轴和第二转轴相连的滑块连杆组件；第一驱动杆的第一端被配置为受力端，第一驱动杆受力绕受力端偏转，第一驱动杆的第二端固定于第一转轴，第一驱动杆驱动滑块连杆组件沿水平方向动作；滑块连杆组件可起到导向的作用，第二驱动杆的第一端固定于第二转轴，第二驱动杆的第二端被配置为自由端，第一驱动杆通过滑块连杆组件驱动第二驱动杆运动，本申请的第一驱动杆借助滑块连杆组件驱动第二驱动杆及其上的物件运动，相对于现有技术中剪刀机构采用的多级传动铰链结构，本申请的采用了较少的连杆结构，从而减少了多级传动铰链配合间隙的累积造成的误差，有利于第二驱动杆及其上装置运动时与竖直方向夹角保持不变。

2.本发明的滑块连杆组件包括滑块、第一连杆组和第二连杆组，滑块沿水平方向滑动配置于支架上；第一连杆组包括至少两根第一连杆，其中一根第一连杆的一端与第一转轴固定连接，另一根第一连杆的一端与滑块的一侧铰接配合，两根第一连杆的另一端铰接；第二连杆组包括至少两根第二连杆，其中一根第二连杆的一端与第二转轴固定连接，另一根第二连杆的一端与滑块的另一侧铰接配合，两根第二连杆的另一端相互铰接，通过将两个连杆组设置在滑块的两侧减少了空间的占用，由第一连杆组借助滑块带动第二连杆组均沿水平方向运动，减少了升降装置在竖直的方向的传动连杆结构，从而可减少误差累积，减少了传动连杆结构的长度，保证了升降装置的结构刚度，此外，第一连杆组与第二连杆组对称设置在滑块的两侧，第一连杆与第二连杆的长度相等，这样滑块连杆结构受到的力平衡，可避免与其连接第一驱动杆和第一驱动杆晃动。

3.本申请的第一驱动杆的第二端的延长线与第二驱动杆的第一端的延长线的投影相交于滑块的行走路径，且第一驱动杆的第二端的延长线与滑块的行走路径的夹角为α1，第二驱动杆的第一端的的延长线与滑块的行走路径的夹角为α2，α1和α2相等，这样第一驱动杆受到的驱动力和第二驱动杆受到物件的重力相互平衡，从而使的物件在竖直方向运动时保持匀速直线运动，不会偏摆。

4.本申请的升降装置还包括第一副杆和第二副杆，第一副杆和第一驱动杆构成第一平行四连杆，第二副杆和第二驱动杆构成第二平行四连杆，本申请通过采用两个平行四连杆机构串联，两个四连杆升降时同时旋转，与水平方向的夹角大小相同，方向对称，从而保证了物件下降过程中与垂直方向的夹角固定和水平方向无偏移。

附图说明

图1为现有技术的电动车辆充电装置的结构示意图；

图2为支架的结构示意图；

图3为第一驱动杆、支架、滑块连杆组件的配合的结构示意图；

图4为第二驱动杆、支架、滑块连杆组件的配合的结构示意图；

图5为滑块连杆组件的结构示意图；

图6为第一平行四连杆的结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为第二平行四连杆的结构示意图；

图9为图8的主视图；

图10为升降装置的结构示意图；

图11为升降装置的工作原理结构示意图

其中，

1’-充电弓；11’-剪刀式升降结构；12’-充电极板；2’-受电弓；21’-受电极板；1-支架；11-第一转轴；111-U型连接件；12-第二转轴；13-第一固定轴；14-第二固定轴；141-安装凸起；15-导轨；2-第一驱动杆；3-第二驱动杆；4-滑块连杆组件；41-第一连杆；42-第二连杆；43-滑块；51-驱动轴；52-驱动模块；6-第一副杆；7-第二副杆；8-承载杆，81-安装座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图2-11所示，本实施例的升降装置包括支架1、至少一根第一驱动杆2和至少一根第二驱动杆3，支架1上配置有相互平行的第一转轴11和第二转轴12，支架1上还设有分别与第一转轴11和第二转轴12相连的滑块连杆组件4；第一驱动杆2的第一端被配置为受力端，第一驱动杆2受力绕受力端偏转，第一驱动杆2的第二端固定于第一转轴11，第一驱动杆2驱动滑块连杆组件4沿水平方向动作；滑块连杆组件4可起到导向的作用，第二驱动杆3的第一端固定于第二转轴12，第二驱动杆3的第二端被配置为自由端，第一驱动杆2通过滑块连杆组件4驱动第二驱动杆3运动。

相对于现有技术中剪刀机构采用的多级传动铰链结构，因配合间隙的累积使得定位误差很大，进而使得充电弓电极板与垂直（或水平）方向的夹角会发生变化。

而本申请通过第一驱动杆2驱动滑块连杆组件4运动，连杆组件再驱动，从而减少了配合间隙的累积造成的误差，有利于第二驱动杆3及其上物件运动时与竖直方向夹角保持不变。

进一步地，本实施例的第一驱动杆2的第二端的延长线与第二驱动杆3的第一端的延长线的投影相交于滑块43的行走路径，且第一驱动杆2的第二端的延长线与滑块43的行走路径的夹角为α1，第二驱动杆3的第一端的的延长线与滑块43的行走路径的夹角为α2，α1和所述α2相等，这样第一驱动杆2受到的驱动力和第二驱动杆3受到物件的重力相互平衡，从而使的物件在竖直方向运动时保持匀速直线运动，在运动中不会偏摆。

优选地，本实施例的第一驱动杆2的长度为L1，第二驱动杆3的长度为L2，在本实施例中L1、L2相等，这样第一驱动杆2的第二端与驱动轴51在水平方向的距离为，第一驱动杆2的第二端与驱动轴51在水平方向的距离为,这样S1、S2相等，即第一驱动杆2与第二驱动杆3对称设置滑块连杆组件4两侧；当第一驱动杆偏摆角度△α1，第一驱动杆2的第二端的水平位移为,此时，当第二驱动杆3偏摆角度△α2，第一驱动杆2的第二端的水平位移为，因滑块连杆组件4沿水平方向设置，起到限位的作用，△α2和△α1相等，这样△S1与△S2相等，从而使的物件相对第一转轴11保持静止状态，这样物件沿着竖直方向的行走路径上下匀速移动即可。

如图10所示，本实施例的第一驱动杆2在驱动模块52的驱动下偏摆，具体地，本实施例的驱动模块52被设置为电机，电机被固定装配，电机的输出端设置有推杆，推杆的一端铰接有第一连接杆，第一连接杆的另一端与驱动轴51的上凸起铰接，电机转动时，推杆推动第一连接杆偏摆，第一连接杆的偏摆带动驱动轴51转动，驱动轴51的转动带动第一驱动杆2偏摆。

进一步地，如图6和7所示，本实施例第一转轴11上铰接有第一副杆6，具体地，第一转轴11的一侧延伸出U型连接件111，第一副杆6的一端与承载架铰接，第一副杆6的另一端与U型连接件111铰接配合，这样第一副杆6和第一驱动杆2构成第一平行四连杆，第一副杆6可与第一驱动杆2承载支架1及其上的装置，同时第一副杆6还可限制第一驱动杆2的偏摆角度。

如图8和9所示，本实施例第二驱动杆3与支架1上铰接的第二副杆7构成第二平行四连杆，具体地，支架1上设置有第一固定轴13，第一固定轴13沿径向方向延伸出安装凸起141，第二副杆7的一端与安装凸起141铰接配合，第二驱动杆3的第二端固定连接承载杆8，承载杆8的非固定端与第二副杆7的另一端相互铰接，这样第二副杆7和第二驱动杆3构成第二平行四连杆，第二副杆7可与第二驱动杆3承载支架1及其上的装置，同时第二副杆7还可限制第二驱动杆3的偏摆角度。优选地，承载杆8的固定设置有安装座81，安装座81沿水平方向设置，安装座81可与外部的物件连接。

如图5和10所示，本实施例的滑块连杆组件4通过沿着水平方向运动，从而带动第二驱动杆3偏摆，具体地，本实施例的滑块连杆组件4包括滑块43、导轨15、第一连杆41组和第二连杆42组，导轨15被沿着水平方向设置，导轨15的一端与支架1上的第二固定轴14固定连接，优选地，第一固定轴13位于第一转轴11和第二转轴12之间，且第一转轴11和第二转轴12对称设置在第一固定轴13的两侧，滑块43套设在导轨15上，这样外力作用下，滑块43沿着导轨15往复运动，本实施例的第一连杆41组包括至少两根第一连杆41，其中一根第一连杆41的一端与第一转轴11固定连接，另一根第一连杆41的一端与滑块43的一侧铰接配合，两根第一连杆41的另一端铰接；本实施例第二连杆42组包括至少两根第二连杆42，其中一根第二连杆42的一端与第二转轴12固定连接，另一根第二连杆42的一端与滑块43的另一侧铰接配合，两根第二连杆42的另一端相互铰接。

由上述内容可知，在外力的作用下，第一驱动杆2偏摆并带动第一转轴11转动，第一转轴11的运动带动第一连杆41偏摆，第一连杆41的偏摆带动滑块43沿着导轨15滑动，进而带动第二连杆42偏摆，第二连杆42的偏摆带动第二转轴12转动，进而带动第二驱动杆3偏摆，使得与第二驱动杆3连接的物件在竖直方向运动。

优选地，本实施例的第一连杆41与第二连杆42的长度相等，这样使得滑块43两侧受到的平衡力，进而只能沿着水平方向运动。

如图2所示，本实施例支架1上沿着竖直向上方向依次设置有第一固定轴13、第二转轴12、第二固定轴14和第一转轴11，第一固定轴13、第二转轴12、第二固定轴14和第一转轴11均平行设置。

本实施例还提供了一种充电结构，包括上述的升降装置，并在升降装置上设置有定位传感器，这样可通过定位传感器与受电装置上的电极定位，升降装置上的物件被设置为充电弓，受电装置需要充电时，驱动模块52驱动第一驱动杆2，进而带动滑块43连杆机构及第二驱动杆3上的充电弓朝向受电弓运动，当充电弓与电极接触后，可对受电装置充电。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种升降装置，其特征在于，包括：

支架（1），所述支架（1）上配置有相互平行的第一转轴（11）和第二转轴（12），所述支架（1）上还设有分别与所述第一转轴（11）和第二转轴（12）相连的滑块连杆组件（4）；

至少一根第一驱动杆（2），所述第一驱动杆（2）的第一端被配置为受力端，所述第一驱动杆（2）受力绕所述受力端偏转，所述第一驱动杆（2）的第二端固定于所述第一转轴（11），所述第一驱动杆（2）驱动所述滑块连杆组件（4）沿水平方向动作；

至少一根第二驱动杆（3），所述第二驱动杆（3）的第一端固定于所述第二转轴（12），所述第二驱动杆（3）的第二端被配置为自由端，所述第一驱动杆（2）通过所述滑块连杆组件（4）驱动所述第二驱动杆（3）运动；

所述滑块连杆组件（4）包括：

滑块（43），所述滑块（43）沿水平方向滑动配置于所述支架（1）上；

第一连杆组，所述第一连杆组包括至少两根第一连杆（41），其中一根所述第一连杆（41）的一端与所述第一转轴（11）固定连接，另一根所述第一连杆（41）的一端与所述滑块（43）的一侧铰接配合，两根所述第一连杆（41）的另一端铰接；

第二连杆组，所述第二连杆组包括至少两根第二连杆（42），其中一根所述第二连杆（42）的一端与所述第二转轴（12）固定连接，另一根所述第二连杆（42）的一端与所述滑块（43）的另一侧铰接配合，两根所述第二连杆（42）的另一端相互铰接；

所述第一连杆组与所述第二连杆组对称设置在所述滑块（43）的两侧，所述第一连杆（41）与所述第二连杆（42）的长度相等。

2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述第一驱动杆（2）的第二端的延长线与所述第二驱动杆（3）的第一端的延长线的投影相交于所述滑块（43）的行走路径。

3.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述第一驱动杆（2）的第二端的延长线与所述滑块（43）的行走路径的夹角为α1，所述第二驱动杆（3）的第一端的延长线与所述滑块（43）的行走路径的夹角为α2，所述α1和所述α2相等。

4.根据权利要求3所述的升降装置，其特征在于，还包括：

驱动轴（51），所述第一驱动杆（2）的受力端固定于所述驱动轴（51）；

驱动模块（52），用于驱动所述驱动轴（51）偏转。

5.根据权利要求4所述的升降装置，其特征在于，还包括第一副杆（6），所述第一副杆（6）和所述第一驱动杆（2）构成第一平行四连杆。

6.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，还包括第二副杆（7），所述第二副杆（7）和所述第二驱动杆（3）构成第二平行四连杆。

7.根据权利要求6所述的升降装置，其特征在于，所述第一驱动杆（2）与所述第二驱动杆（3）的长度相等。

8.一种充电结构，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的升降装置。