CN218215924U - 一种机械式插拔组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式插拔组件，包括底板、垫板、充电头连接板、连杆组件和第一弹簧组件，垫板通过连杆组件与充电头连接板连接，第一弹簧组件安装于底板上，第一弹簧组件与垫板或充电头连接板连接，放置架与垫板连接，充电头设置于充电头连接板上，垫板向下运动能够压缩第一弹簧组件内的第一弹簧，垫板向下运动能够通过连杆组件带动充电头连接板向下运动，垫板下降的高度小于充电头连接板下降的高度，本结构能够利用电池包自身重力，通过连杆组件，带动充电头***电池包充电口，实现给电池包充电，其不需要外部动力源，极大的简化结构，压缩其占用空间，无需额外控制和部件，极大的降低成本。

Description

一种机械式插拔组件

技术领域

本实用新型涉及换电站技术领域，具体涉及一种机械式插拔组件。

背景技术

随着纯电动车辆、混合动力车辆等多种类型的新能源车不断兴起，具备快速更换电池的换电站随之出现。在换电站更换电池包的过程中，对亏电电池包进行充电时，需要将充电头与电池包的充电口连接，需要一套可靠、快速的插拔机构，目前电连接器插拔机构的驱动方式采用的是气缸、电缸或电机伺服模组，都需要多种附属配套，这样使得插拔机构结构复杂，成本高。

例如1.气缸驱动利用压缩空气驱动气缸，使得各部件在导轨或直线轴承加导杆上前进后退，使得充电头***或脱离电池包的充电口；

2.电缸驱动是利用电机驱动电缸活塞，使得各部件在轨或直线轴承加导杆上前进后退，使得充电头***或脱离电池包的充电口；

3.电机伺服模组是利用电机、导轨或皮带等的配合，使得各部件前进后退，使得充电头***和脱离电池包的充电口。

其缺点是，气缸输出力和力矩不大，传动效率较低，需要外部提供气源，且气体具有压缩性，难以实现精密控制；电缸不可承受径向力，只能作用在轴向的负载上，并且冲击载荷会影响电缸的丝杠，从而影响整个***的性能，可能使锁定位置难以保持或存在间隙问题，电缸价格比气缸、液压缸都要高，采用电缸成本提高；电机伺服模组的滚珠丝杠与螺母等元件加工精度高，机构空间占比大，制造困难成本高，模组不能自锁，特别是垂直丝杠，由于自重惯性力的关系，运动部件在传动停止后不能自锁，需要加制动装置。

电连接器插拔机构采用气缸、电缸、电机伺服模组来驱动充电头与电池包连接进行充电，会使得整个插拔机构变得复杂、占空间大，且各零件加工工艺复杂，精度要求高，量产困难，成本提高。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种机械式插拔组件，本结构能够利用电池包自身重力，通过连杆组件，带动充电头***电池包充电口，实现给电池包充电，其不需要外部动力源，极大的简化结构，压缩其占用空间，无需额外控制和部件，极大的降低成本。

一种机械式插拔组件，包括底板、垫板、充电头连接板、连杆组件和第一弹簧组件，垫板和充电头连接板分别滑动设置于底板前壁的左部和右部，垫板通过连杆组件与充电头连接板连接，第一弹簧组件安装于底板上，第一弹簧组件与垫板或充电头连接板连接，放置架与垫板连接，充电头设置于充电头连接板上，垫板向下运动能够压缩第一弹簧组件内的第一弹簧，垫板向下运动能够通过连杆组件带动充电头连接板向下运动，垫板下降的高度小于充电头连接板下降的高度。

优选地，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆的左下端通过第一销轴转动设置于垫板上，第一连杆的右上端通过第二销轴与第二连杆的左上端转动连接，第二连杆通过第三销轴转动设置于底板上，第二连杆的右下端连接第四销轴，第三连杆通过第五销轴转动设置于底板上，第三连杆的左下部开有槽口，第四销轴***槽口内与槽口的顶壁和底壁接触，第四销轴能够在槽口内左右运动，第三连杆的右上端通过第六销轴与第四连杆的左上端转动连接，第四连杆的右下端通过第七销轴与充电头连接板转动连接。

优选地，所述第三连杆的长度大于第二连杆的长度。

优选地，还包括充电头安装板，充电头安装板设置于充电头连接板上，充电头设置于充电头安装板上。

优选地，所述充电头和充电头安装板之间设置有压缩弹簧。

本实用新型的有益效果体现在：本技术方案中设置的机械式插拔组件，不需要气缸、电缸、电机驱动，能够利用电池包自身重力，通过连杆组件，带动充电头***电池包充电口，实现给电池包充电，其不需要外部动力源，只需要利用电池包重力，即可实现充电头与电池包充电口的自动连接，极大的简化结构，压缩其占用空间，无需额外控制和部件，极大的降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型中机械式插拔组件初始状态的整体结构示意图；

图2为本实用新型中机械式插拔组件另一种状态的整体结构示意图；

图3为本实用新型中机械式插拔组件的侧视图。

附图中，401-底板，402-垫板，403-第一连杆，404-第二连杆，405-第三连杆，406-第四连杆，407-充电头连接板，408-充电头安装板,409-第一弹簧，411-充电头,412-槽口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供了一种机械式插拔组件，包括底板401、垫板402、充电头连接板407、连杆组件和第一弹簧组件，垫板402和充电头连接板407分别滑动设置于底板401前壁的左部和右部，垫板402通过连杆组件与充电头连接板407连接，第一弹簧组件安装于底板401上，第一弹簧组件与垫板402或充电头连接板407连接，放置架与垫板402连接，充电头411设置于充电头连接板407上，垫板402向下运动能够压缩第一弹簧组件内的第一弹簧409，垫板402向下运动能够通过连杆组件带动充电头连接板407向下运动，垫板402下降的高度小于充电头连接板407下降的高度。

随着纯电动车辆、混合动力车辆等多种类型的新能源车不断兴起，具备快速更换电池的换电站随之出现。在换电站更换电池包的过程中，对亏电电池包进行充电时，需要将充电头与电池包的充电口连接，需要一套可靠、快速的插拔机构，目前电连接器插拔机构的驱动方式采用的是气缸、电缸或电机伺服模组，都需要多种附属配套，这样使得插拔机构结构复杂，成本高。

例如1.气缸驱动利用压缩空气驱动气缸，使得各部件在导轨或直线轴承加导杆上前进后退，使得充电头***或脱离电池包的充电口；

2.电缸驱动是利用电机驱动电缸活塞，使得各部件在轨或直线轴承加导杆上前进后退，使得充电头***或脱离电池包的充电口；

3.电机伺服模组是利用电机、导轨或皮带等的配合，使得各部件前进后退，使得充电头***和脱离电池包的充电口。

其缺点是，气缸输出力和力矩不大，传动效率较低，需要外部提供气源，且气体具有压缩性，难以实现精密控制；电缸不可承受径向力，只能作用在轴向的负载上，并且冲击载荷会影响电缸的丝杠，从而影响整个***的性能，可能使锁定位置难以保持或存在间隙问题，电缸价格比气缸、液压缸都要高，采用电缸成本提高；电机伺服模组的滚珠丝杠与螺母等元件加工精度高，机构空间占比大，制造困难成本高，模组不能自锁，特别是垂直丝杠，由于自重惯性力的关系，运动部件在传动停止后不能自锁，需要加制动装置。

电连接器插拔机构采用气缸、电缸、电机伺服模组来驱动充电头与电池包连接进行充电，会使得整个插拔机构变得复杂、占空间大，且各零件加工工艺复杂，精度要求高，量产困难，成本提高。

本实施例中机械式插拔组件包括底板401、垫板402、充电头连接板407、连杆组件和第一弹簧组件，底板401设置在电池架上实现机械式插拔组件的固定，初始状态时，机械式插拔组件如图1所示，第一弹簧组件处于自然状态，亏电电池包放置于放置架时，充电头411位于亏电电池包上方，此时利用亏电电池包的重力，放置架向下运动带动垫板402向下运动，垫板402向下运动压缩第一弹簧组件内的第一弹簧409，垫板402向下运动带动连杆组件运动，连杆组件运动带动充电头连接板407向下运动，充电头连接板407向下运动带动充电头411向下运动，由于充电头连接板407下降的高度大于垫板402下降的高度，因此充电头411下降的高度大于亏电电池包下降的高度，当亏电电池包的重力与第一弹簧409的弹性回复力平衡时，充电头411刚好***电池包充电口，如此堆垛机将亏电电池包放入放置架指定位置，即可实现充电头411与电池包充电口的自动连接，充电头411与电池包充电口连接后，机械式插拔组件的状态如图2所示，电池包充满电后需要取下时，堆垛机将电池包抬起，此时由于第一弹簧409具备弹性回复力，电池包抬起后，放置架和垫板402位置恢复，此时充电头411上升的高度大于垫板402上升的高度，因此充电头411与电池包充电口脱离配合，实现充电头411和电池包充电口的分离。

本实施例中提供的机械式插拔组件，不需要气缸、电缸、电机驱动，能够利用电池包自身重力，通过连杆组件，带动充电头411***或拔出电池包充电口，实现给电池包充电，其不需要外部动力源，只需要利用电池包重力，即可下实现充电头411与电池包充电口的自动连接，极大的简化结构，压缩其占用空间，机构反应迅速，无需额外控制和部件，极大的降低成本。

本实施例中所述连杆组件包括第一连杆403、第二连杆404、第三连杆405和第四连杆406，第一连杆403的左下端通过第一销轴转动设置于垫板402上，第一连杆403的右上端通过第二销轴与第二连杆404的左上端转动连接，第二连杆404通过第三销轴转动设置于底板401上，第二连杆404的右下端连接第四销轴，第三连杆405通过第五销轴转动设置于底板401上，第三连杆405的左下部开有槽口412，第四销轴***槽口412内与槽口412的顶壁和底壁接触，第四销轴能够在槽口412内左右运动，第三连杆405的右上端通过第六销轴与第四连杆406的左上端转动连接，第四连杆406的右下端通过第七销轴与充电头连接板407转动连接。本实施例所述第三连杆405的长度大于第二连杆404的长度。

连杆组件的运行状态如下，初始状态如图1所示，垫板402向下运动时，带动第一连杆403向下运动，第一连杆403带动第二连杆404的左上端向下运动，此时第二连杆404的右上端向上运动带动第三连杆405的左下端向上运动，第三连杆405的右上端向下运动，第三连杆405带动第四连杆406向下运动，第四连杆406带动充电头连接板407向下运动，第三连杆405上开设的槽口412与第二连杆404上的第四销轴配合，为各连杆运动过程中提供左右方向的运动空间，保证第一连杆403、第二连杆404、第三连杆405和第四连杆406的活动，充电头411***电池包充电口后，形成如图2所示的状态。具体各连杆的尺寸根据电池包的厚度等进行设定，保证电池包与第一弹簧409平衡时，充电头411能够刚好***电池包充电口。

本实施例中所述充电单元还包括充电头安装板408，充电头安装板408设置于充电头连接板407上，充电头411设置于充电头安装板408上。

本实施例中将充电头411安装在充电头安装板408上，充电头安装板408与充电头连接板407连接，实现充电头411安装于充电头连接板407上，本实施例中在充电头411和充电头安装板408之间设置有压缩弹簧，可以在垂直方向具有缓存收缩量，可实现充电头411与电池包充电口之间柔性对接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种机械式插拔组件，其特征在于，包括底板(401)、垫板(402)、充电头连接板(407)、连杆组件和第一弹簧组件，垫板(402)和充电头连接板(407)分别滑动设置于底板(401)前壁的左部和右部，垫板(402)通过连杆组件与充电头连接板(407)连接，第一弹簧组件安装于底板(401)上，第一弹簧组件与垫板(402)或充电头连接板(407)连接，放置架与垫板(402)连接，充电头(411)设置于充电头连接板(407)上，垫板(402)向下运动能够压缩第一弹簧组件内的第一弹簧(409)，垫板(402)向下运动能够通过连杆组件带动充电头连接板(407)向下运动，垫板(402)下降的高度小于充电头连接板(407)下降的高度。

2.根据权利要求1所述的一种机械式插拔组件，其特征在于，所述连杆组件包括第一连杆(403)、第二连杆(404)、第三连杆(405)和第四连杆(406)，第一连杆(403)的左下端通过第一销轴转动设置于垫板(402)上，第一连杆(403)的右上端通过第二销轴与第二连杆(404)的左上端转动连接，第二连杆(404)通过第三销轴转动设置于底板(401)上，第二连杆(404)的右下端连接第四销轴，第三连杆(405)通过第五销轴转动设置于底板(401)上，第三连杆(405)的左下部开有槽口(412)，第四销轴***槽口(412)内与槽口(412)的顶壁和底壁接触，第四销轴能够在槽口(412)内左右运动，第三连杆(405)的右上端通过第六销轴与第四连杆(406)的左上端转动连接，第四连杆(406)的右下端通过第七销轴与充电头连接板(407)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种机械式插拔组件，其特征在于，所述第三连杆(405)的长度大于第二连杆(404)的长度。

4.根据权利要求1所述的一种机械式插拔组件，其特征在于，还包括充电头安装板(408)，充电头安装板(408)设置于充电头连接板(407)上，充电头(411)设置于充电头安装板(408)上。

5.根据权利要求4所述的一种机械式插拔组件，其特征在于，所述充电头(411)和充电头安装板(408)之间设置有压缩弹簧。

Images