充电转接口装置及立体车库的制作方法

本发明涉及新能源汽车充电领域，具体地，涉及一种充电转接口装置及具有该装置的立体车库。

背景技术：

随着新能源汽车的使用越来越广泛，为了解决新能源汽车的停放和充电的难题，设计了自动充电系统。

申请号为cn201210168402的中国发明专利公开了一种充电转接口装置，该装置用于巷道堆垛停车设备，能实现车库的充电功能。上述充电转接口装置包括用于连接充电的插头、用于安装插头的安装座、与插头相配合用于充电的充电座，所述安装座设有便于插头插接和限位的导向柱，所述充电座设有用于套接导向柱的导向套，所述插头与充电座插接，所述导向柱与导向套间隙配合。通过采用导向柱与导向套的配合，使得插头与充电座在对接时定位准确容易插接。然而，这种导向结构的误差补偿范围较小，导向过程中摩擦阻力较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种导向功能更强、插接更容易的充电转接口装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种充电转接口装置，包括充电枪座、充电桩和插枪组件，所述充电枪座上设置有插头，所述充电桩上设置有与所述插头相配合的插座，所述插枪组件包括用于固定到车辆搬运器上的底座和浮动安装在该底座上的安装台，所述安装台用于放置所述充电枪座，所述安装台上设置有至少一个导向轮组，每个导向轮组包括转轴相互平行且轮缘相对设置的第一导向轮和第二导向轮，所述充电桩上设置有用于插入到所述第一导向轮和第二导向轮之间的第一插枪导柱。

可选地，每个导向轮组中的两个导向轮上下设置，所述安装台通过第一导向轮可移动地支撑在所述底座上，所述底座上设置有位于所述安装台后侧的安装梁，所述插枪组件还包括连接柱，该连接柱的一端与所述安装台活动连接，另一端与所述安装梁活动连接。

可选地，所述第一插枪导柱的数量为两个，两个所述第一插枪导柱左右间隔设置在所述充电桩上，所述底座上设置有与所述第一插枪导柱平行的两条轨道，所述安装台的左右两侧分别安装有前后间隔的两个导向轮组，每个导向轮组中的第一导向轮间隙配合在对应的轨道上。

可选地，所述安装台上设置有立板，该立板上设置有第一通孔，所述安装梁上设置有第二通孔，所述连接柱沿前后方向延伸，所述连接柱的前端与所述第一通孔间隙配合，后端与所述第二通孔滑动配合，所述连接柱具有位于所述立板的前侧的第一限位凸缘和位于所述安装梁的后侧的第二限位凸缘，所述连接柱上套设有推枪弹簧，该推枪弹簧位于所述立板和安装梁之间。

可选地，所述连接柱还具有位于所述立板后侧的第三限位凸缘，该第三限位凸缘与所述第一限位凸缘之间的距离大于所述立板的厚度，所述推枪弹簧弹性支撑在所述第三限位凸缘和安装梁之间。

可选地，所述立板上设置有用于吸附所述充电枪座的电磁铁，该电磁铁通电时，所述充电枪座固定在所述立板上；该电磁铁断电时，所述充电枪座能够与所述立板分离。

可选地，所述安装台上还设置有拔枪导向板，该拔枪导向板的上表面形成为从所述立板向前并向下延伸的斜面，所述充电枪座的底面与所述拔枪导向板的上表面相适应。

可选地，所述充电枪座上设置有拔枪导柱，所述立板上设置有用于套接所述拔枪导柱的拔枪导套。

可选地，所述插头上设置有第二插枪导柱，所述插座为浮动插座，该浮动插座上设置有用于套接所述第二插枪导柱的插枪导套。

可选地，所述充电桩上设置有托枪结构，所述充电枪座上设置有把手，在所述插头与插座处于插接状态时，所述充电枪座通过所述把手悬挂在所述托枪结构上。

在本发明的充电转接口装置中，由于导向轮组与第一插枪导柱滚动配合，使得二者之间的摩擦阻力较小，便于充电枪座的插接。

本发明还提供一种立体车库，该充电车库包括多个车库单元、车辆搬运器和充电转接口装置，所述充电转接口装置为如上所述的充电转接口装置，所述充电转接口装置中的充电桩安装在所述车库单元内，所述充电转接口装置中的插枪组件安装在所述车辆搬运器上。

可选地，所述车库单元内安装有搬运器挡块，用于防止插枪到位后所述车辆搬运器继续朝向所述充电桩移动。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，充电枪座的结构示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，充电枪座的另一视角的结构示意图；

图3是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，充电桩的结构示意图；

图4是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，底座的结构示意图；

图5是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，安装台的结构示意图；

图6是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，插枪组件的结构示意图，其中推枪弹簧未示出；

图7是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置中，插枪组件的剖视示意图；

图8是图7的局部放大图；

图9是根据本发明的一种实施方式的充电转接口装置的插枪过程示意图；

图10是图9中a部分的放大图。

附图标记说明

10充电枪座；101插头；102第二插枪导柱；103把手；104底面；105拔枪导柱；20充电桩；201插座；202第一插枪导柱；203插枪导套；204托枪结构；30底座；301轨道；302挡板；303安装梁；3031第二通孔；40安装台；401导向轮组；4011第一导向轮；4012第二导向轮；402凸柱；403立板；4031第一通孔；404电磁铁；405拔枪导套；406枪座开关；407插枪到位开关；408拔枪导向板；4081上表面；409推枪弹簧；410连接柱；4101第一限位凸缘；4102第二限位凸缘；4103第三限位凸缘；50车辆搬运器；60搬运器挡块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1至图10所示，根据本发明的一个方面，提供一种充电转接口装置，包括充电枪座10、充电桩20和插枪组件，充电枪座10上设置有插头101，充电枪座10通过电线106连接充电枪(未示出)，充电枪用于插入车辆的充电口。充电桩20上设置有与插头101相配合的插座201。插枪组件包括底座30和安装台40。底座30固定在立体车库中的车辆搬运器50上，随车辆搬运器50一起运动。安装台40浮动安装在底座30上，可相对于底座30在上下左右范围内运动。安装台40起到对充电枪座10进行支撑和稳固的作用，使得在插头101插入到插座201上之前，充电枪座10可随安装台40同步运动。安装台40上安装有至少一个便于充电枪座10插接和限位的导向轮组401，每个导向轮组401包括转轴相互平行且轮缘相对设置的第一导向轮4011和第二导向轮4012，充电桩20上设置有用于插入到第一导向轮4011和第二导向轮4012之间的第一插枪导柱202，第一插枪导柱202从充电桩20朝向插枪组件延伸。

在充电枪座10与充电桩20插接过程中，车辆搬运器50带动底座30和安装台40朝向充电桩20运动，到达某一位置时，安装台40上的导向轮组401接触到第一插枪导柱202的端部；继续向前运动，导向轮组401进入第一插枪导柱202(即，第一插枪导柱202插入到导向轮4011的两个导向轮之间)，由于安装台40是浮动安装在底座30上的，因此通过导向轮组401与第一插枪导柱202的配合可以将安装台40的位置导正，进而将安装台40上的充电枪座10的位置导正，方便充电枪座10与充电桩20的插接。

在本发明中，由于导向轮组401与第一插枪导柱202滚动配合，使得二者之间的摩擦阻力较小，便于充电枪座10的插接。

在本发明中，安装台40可以通过多种适当的方式浮动安装在底座30上。作为一种实施方式，如图5至图7所示，每个导向轮组401中的两个导向轮上下设置(即，第二导向轮4012设置在第一导向轮4011的上方)，并且安装台40通过与底座30滚动接触的第一导向轮4011支撑在底座30上(即，第一导向轮4011作为整个安装台40的滚轮)，从而使安装台40能够相对于底座30前后运动，底座30上设置有位于安装台40后侧的安装梁303，安装台40通过连接柱410连接于安装梁303，其中，连接柱410的两端分别与安装台40和安装梁303活动连接。在这种实施方式中，通过连接柱410将安装台40活动连接于安装梁303，既使得安装台40能够随底座30移动，又保证了安装台40在上下左右四个方向上具有自由度。在本发明中，针对插枪组件所提及的方位词“上、下、左、右、前、后”具体可以参考图6中标示的方向。

优选地，如图5至图7所示，第一插枪导柱202的数量可以为两个，两个第一插枪导柱202左右间隔设置在充电桩20上，底座30上设置有与第一插枪导柱202平行的两条轨道301，安装台40的左右两侧分别安装有前后间隔设置的两个导向轮组401。左侧的第一插枪导柱202插入到左侧的两个导向轮组401中，并且左侧的两个导向轮组401中的第一导向轮4011间隙配合在左侧的轨道301上。右侧的第一插枪导柱202插入到右侧的两个导向轮组401中，并且右侧的两个导向轮组401中的第一导向轮4011间隙配合在右侧的轨道301上。

具体地，在图4示出的实施方式中，轨道301具有用于接收第一导向轮4011的矩形凹槽3011，该矩形凹槽3011的宽度大于第一导向轮4011的宽度，以留出允许安装台40左右活动的余量。

如图4所示，为了防止第一导向轮4011从轨道301中脱出，可以在轨道301的侧面设置挡板302，并且在第一导向轮4011的轮轴处设置凸柱402，利用挡板302的上翻边可以限制凸柱402继续上移。

连接柱410的两端可以分别通过多种适当的方式活动连接于安装台40和安装梁303，例如铰接、球窝连接等。

作为本发明的优选实施方式，如图5、图7和图8所示，安装台40上设置有立板403，立板403上设置有第一通孔4031，安装梁303上设置有第二通孔3031，连接柱410沿前后方向延伸，连接柱410的前端与第一通孔4031间隙配合，后端与第二通孔3031滑动配合，连接柱410具有位于立板403的前侧的第一限位凸缘4101和位于安装梁303的后侧的第二限位凸缘4102。这里，立板403通过第一通孔4031空套在连接柱410的前端，以保证安装台40具有上下左右运动的余量；连接柱410的后端可轴向滑动地穿设在第二通孔3031中，以保证安装台40能够前后运动；两个限位凸缘保证连接柱410不会脱离立板403和安装梁303。连接柱410上套设有推枪弹簧409，该推枪弹簧409位于立板403和安装梁303之间。在插枪过程中，车辆搬运器50带动底座30向前运动，推枪弹簧409被压缩，产生的弹簧力推动安装台40向前运动，进而使导向轮组401进入第一插枪导柱202。

在上述优选实施方式中，插枪力由推枪弹簧409提供，一方面，由于推枪弹簧409套设在沿前后方向延伸的推枪弹簧409上，且推枪弹簧409的两端与立板403和安装梁303均不连接，因此，推枪弹簧409只提供向前的推力，该推力除插枪方向之外没有其他方向的分力，因此能够极大地减小插拔枪过程中的摩擦阻力(例如，第一插枪导柱202与导向轮组401之间的摩擦阻力)，便于插枪和拔枪；另一方面，推枪弹簧409可以在安装梁303和安装台40之间起缓冲作用，由推枪弹簧409推动安装台40可防止推枪力过大，避免对装置造成损伤；再一方面，利用车辆搬运器50的推力通过推枪弹簧409间接插枪，使得插枪动作在搬运车辆的过程中完成，没有单独的插枪时间，方便快捷。

在本发明中，推枪弹簧409可以直接抵接在立板403上。然而，为了减小立板403上下左右运动时的摩擦阻力，优选地，如图7和图8所示，连接柱410还具有位于立板403后侧的第三限位凸缘4103，该第三限位凸缘4103与第一限位凸缘4101之间的距离大于立板403的厚度，推枪弹簧409弹性支撑在第三限位凸缘4103和安装梁303之间。也就是说，推枪弹簧409抵接在第三限位凸缘4103上，而非直接抵接在立板403上，第三限位凸缘4103和第一限位凸缘4101之间留出的距离大于立板403的厚度，保证了立板403能够在第三限位凸缘4103和第一限位凸缘4101之间自由活动。

在本发明中，立板403除了用于与连接柱410相连之外，还可以用于固定充电枪座10。具体地，如图5所示，立板403上可以设置有用于吸附充电枪座10的电磁铁404，该电磁铁404通电时，充电枪座10固定在立板403上；该电磁铁404断电时，充电枪座10能够与立板403分离。在充电枪座10与充电桩20插接完成之后，电磁铁404断电，充电枪座10与立板403之间不存在电磁铁的吸附力，立板403可以随着安装台40与充电枪座10分离。在充电完成之后，立板403重新抵靠在充电枪座10上，电磁铁404通电对充电枪座10进行吸附，充电枪座10随着安装台40一起与充电桩20分离。

为了进一步方便插头101顺利插入插座201，优选地，如图1和图3所示，插头101上设置有第二插枪导柱102，插座201为浮动插座，该浮动插座上设置有用于套接第二插枪导柱102的插枪导套203。这里，插座201例如可以是在其上侧、下侧、左侧、右侧和后侧都设置有弹簧、通过弹簧与充电桩本体相连的浮动插座。以此方式，使得插枪过程具有两级导向：第一级导向通过第一插枪导柱202与导向轮组401的配合实现，能够补偿较大范围的误差；第二级导向通过第二插枪导柱102与插枪导套203的配合实现，能够在第一级导向的基础上进一步补偿较小范围的误差。通过两级导向，有效保证了插枪过程中的导向精准性。在本发明中，针对充电桩20所提及的方位词“上、下、左、右、前、后”具体可以参考图3中标示的方向。

插枪到位之后，为了使充电枪座10在安装台40离开之后仍能稳定地保持在充电桩20上，优选地，如图2、图3和图10所示，充电桩20上设置有托枪结构204，充电枪座10上设置有把手103，在插头101与插座201处于插接状态时，充电枪座10通过把手103悬挂在托枪结构204上。托枪结构204承担充电枪座10的重量，防止充电枪座10下坠，减小插座201的负荷。把手103的设置还能方便操作人员取枪。

在本发明中，安装台40上可以设置有拔枪导向板408，该拔枪导向板408的上表面4081形成为从立板403向前并向下延伸的斜面，充电枪座10的底面104与拔枪导向板408的上表面4081相适应。在拔枪过程中，利用拔枪导向板408对充电枪座10进行导向，方便拔枪。

进一步地，充电枪座10上还可以设置有拔枪导柱105，立板403上设置有用于套接拔枪导柱105的拔枪导套405。以此方式，使得拔枪过程也具有两级导向：第一级导向通过拔枪导向板408的上表面4081与充电枪座10的底面104配合实现；第二级导向通过拔枪导柱105与拔枪导套405的配合实现。通过两级导向，有效保证了拔枪过程中的导向精确性。

优选地，立板403上可以设置有用于检测该立板403上是否安装有充电枪座10的枪座开关406，安装台40上设置有用于检测充电枪座10是否插拔到位的插枪到位开关407。

以下简要描述一下根据本发明的优选实施方式的充电转接口装置的自动插枪过程和自动拔枪过程。

自动插枪过程：插枪组件和充电枪座10通过车辆搬运器50前进插枪，先是导向轮组401进入第一插枪导柱202，再是第二插枪导柱102进入插枪导套203，直到插枪到位开关407检测到插枪到位，电磁铁404断电，车辆搬运器50与插枪组件一起离开，充电枪座10插到位，把手103落到托枪结构204上，自动插枪完成。

自动拔枪过程：插枪组件上的拔枪导向板408的上表面4081与充电枪座10上的底面104先导向，然后再通过插枪组件上的拨枪导套405与充电枪座10上的拨枪导柱105导向，直到插枪到位开关407检测到拨枪到位，最后用电磁铁404吸住充电枪座10，将其拨出。

根据本发明的另一方面，还提供一种立体车库，该立体车库包括多个车库单元及用于搬运车辆的车辆搬运器50，所述立体车库中还设置有如上所述的充电转接口装置，该充电转接口装置中的充电桩20安装在车库单元内，该充电转接口装置中的插枪组件安装在车辆搬运器50上。

车辆搬运器50将车辆搬运到车库单元内，通过导向轮组401与第一插枪导柱202的配合导向以及第二插枪导柱102与插枪导套203的配合导向使得充电枪座10与充电桩20连接，车辆开始充电，吸附充电枪座10的电磁铁404断电，充电枪座10与插枪组件分离，充电枪座10通过托枪结构204支撑插接在充电桩20上，插枪组件随着车辆搬运器50退出车库单元，进行其他车辆的搬运。充电完成之后，车辆搬运器50进入该车库单元，导向轮组401进入第一插枪导柱202，充电枪座10抵靠于拔枪导向板408和立板403，电磁铁404通电对充电枪座10进行吸附，充电枪座10被固定在插枪组件上，车辆搬运器50将车辆搬运出车库单元，充电枪座10随之与充电桩20分离，完成车辆在立体车库中的充电操作。

优选地，车库单元内安装有搬运器挡块60，防止插枪到位后车辆搬运器50故障继续插枪。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。