阅读说明：本技术 旋转导电关节装置及其使用方法 (Rotary conductive joint device and using method thereof ) 是由 张实丹 韩永军 刘玉斌 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种旋转导电关节装置及其使用方法,旋转导电关节装置包括：第一旋转导电单元、第二旋转导电单元、绝缘护套和联结限位单元；所述第一旋转导电单元包括第一绝缘防护罩、绝缘轴、第一导电连接排和导电芯轴；第二旋转导电单元包括第二绝缘防护罩、第二导电连接排、导电环套和导电簧。本发明提供的旋转导电关节装置及其使用方法,具有旋转同时导电的功能,既能保证结构的牢固性和导电性,又能保证工作时绝缘性、安全性。可应用于电动汽车充电装置在自由升降或运动过程中大电流运动传输领域,不但解决了导电的安全性和导电装置的外观美观性,还解决了线缆导电的载流局限性及弯折使用寿命。(The invention provides a rotary conductive joint device and a using method thereof, wherein the rotary conductive joint device comprises: the device comprises a first rotating conductive unit, a second rotating conductive unit, an insulating sheath and a connection limiting unit; the first rotary conductive unit comprises a first insulating protective cover, an insulating shaft, a first conductive connecting row and a conductive mandrel; the second rotary conductive unit comprises a second insulating protective cover, a second conductive connecting row, a conductive ring sleeve and a conductive spring. The rotary conductive joint device and the use method thereof provided by the invention have the functions of rotating and conducting at the same time, and can ensure the firmness and conductivity of the structure and the insulativity and safety during work. The cable can be applied to the field of large-current motion transmission of an electric vehicle charging device in free lifting or moving processes, not only solves the problems of conductive safety and appearance attractiveness of a conductive device, but also solves the problems of current-carrying limitation of cable conduction and bending service life.)

旋转导电关节装置及其使用方法

技术领域

本发明属于电动汽车充电装置技术领域，具体涉及一种旋转导电关节装置及其使用方法。

背景技术

目前，电动公交车等大型车辆主要采用充电弓进行快速充电，与传统的充电桩相比，充电弓的充电时间可以由原有的3个小时缩短到15分钟，大大缩短了充电时间，使电动公交车在始末站上下客的时间就可以实现5分钟迅速补充电量。因此，采用充电弓的充电方式，便于调度城市公交线路，减少充电时间，减少公交车辆投入，其应用方式越来越广泛。

充电弓充电突破了目前国标规定的单枪最大输出电流250A的限制，可以将最大充电电流提升至1000A甚至更高，减少充电时间。现有技术中，充电弓充电的原理为：在固定充电站安装充电弓；充电弓包括安装座，设于安装座上的驱动单元，与驱动单元连接的伸缩单元，以及与伸缩单元固定连接的充电极板；并且，充电极板通过线缆与充电弓内的供电接口连接。在电动公交车的车顶固定安装受电极板；因此，当电动公交车的受电极板运动到充电弓的充电极板的正下方时，通过驱动单元的驱动，使伸缩单元伸长，从而使充电极板下降，并同时使充电极板的线缆伸长，从而使充电极板与受电极板接触，进而通过充电极板向受电极板充电。

上述充电结构主要存在以下问题：

在充电极板反复上下运动时，与充电极板连接的大电流线缆也需要同时进行反复运动，并不断折弯，因此，线缆不断进行折弯，易磨损，使用寿命低。另外，为使线缆达到载流要求，需要采用粗规格的线缆，线缆笨重，折弯半径很大，导致充电弓不能灵活升降充电。另外，线缆与弓架的配合及外观很不合理。

因此，如何克服与充电极板连接的大电流线缆的以上使用问题，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种旋转导电关节装置及其使用方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种旋转导电关节装置，包括：第一旋转导电单元(100)、第二旋转导电单元(200)、绝缘护套(300)和联结限位单元(400)；

其中，所述第一旋转导电单元(100)包括第一绝缘防护罩(101)、绝缘轴(102)、第一导电连接排(103)和导电芯轴(104)；所述第一绝缘防护罩(101)的内侧中心一体成形所述绝缘轴(102)；所述第一导电连接排(103)的中心穿过所述绝缘轴(102)，并与所述第一绝缘防护罩(101)的内侧固定连接；所述导电芯轴(104)包括导电盘(1041)以及与所述导电盘(1041)的中心一体成形的导电轴(1042)；所述导电芯轴(104)的所述导电轴(1042)同轴套于所述绝缘轴(102)的外部，并使所述导电芯轴(104)的所述导电盘(1041)与所述第一导电连接排(103)的内侧端面固定连接；由此使所述第一导电连接排(103)和所述导电芯轴(104)形成电性连接；

所述第二旋转导电单元(200)与所述第一旋转导电单元(100)相对设置；所述第二旋转导电单元(200)包括第二绝缘防护罩(201)、第二导电连接排(202)、导电环套(203)和导电簧(204)；所述第二绝缘防护罩(201)的内侧固定安装所述第二导电连接排(202)；所述导电环套(203)的端面与所述第二导电连接排(202)的端面固定连接，由此使所述第二导电连接排(202)和所述导电环套(203)形成电性连接；在所述导电环套(203)的内腔设置若干个所述导电簧(204)；

所述第二旋转导电单元(200)的所述导电环套(203)套于所述第一旋转导电单元(100)的所述导电芯轴(104)的外部，此时，所述导电环套(203)和所述导电芯轴(104)之间通过所述导电簧(204)柔性电连接；所述第一导电连接排(103)、所述导电芯轴(104)、所述导电簧(204)、所述导电环套(203)和所述第二导电连接排(202)形成电性连接通路；

所述绝缘护套(300)套于所述导电环套(203)和所述导电芯轴(104)的导电盘(1041)的外部，其两端分别被所述第一导电连接排(103)和所述第二导电连接排(202)夹紧；

所述联结限位单元(400)包括联结轴(401)、固定挡环(402)和卡簧(403)；所述固定挡环(402)套于所述绝缘轴(102)的远离所述第一绝缘防护罩(101)的一端，并且，所述固定挡环(402)挡于所述导电芯轴(104)和所述导电环套(203)的外侧；所述联结轴(401)的一端位于所述第一绝缘防护罩(101)的外侧，所述联结轴(401)的另一端穿过所述绝缘轴(102)和所述固定挡环(402)，而延伸到所述固定挡环(402)的外部，并在所述固定挡环(402)的外部采用所述卡簧(403)固定限位，进而对所述第一旋转导电单元(100)和所述第二旋转导电单元(200)的轴向移动进行限位。

优选的，在所述导电环套(203)的内腔等间隔开设若干个环形槽(2031)；所述导电簧(204)为环形簧，设置于对应的所述环形槽(2031)内部。

本发明还提供一种旋转导电关节装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：充电弓的伸缩折叠机构由首尾相连的折叠臂组成；折叠臂具有导电功能；在相邻两个折叠臂的交点位置安装旋转导电关节装置；其中，前一个折叠臂作为第一导电连接排装配，后一个折叠臂作为第二导电连接排装配；

步骤2：电流沿折叠臂传递，通过旋转导电关节装置后传递到下一个折叠臂，实现电流的传输；并且，通过旋转导电关节装置，折叠臂可自由进行折叠功能。

本发明提供的旋转导电关节装置及其使用方法具有以下优点：

本发明提供的旋转导电关节装置及其使用方法，具有旋转同时导电的功能，既能保证结构的牢固性和导电性，又能保证工作时绝缘性、安全性。可应用于电动汽车充电装置在自由升降或运动过程中大电流运动传输领域，不但解决了导电的安全性和导电装置的外观美观性，还解决了线缆导电的载流局限性及弯折使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的旋转导电关节装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的旋转导电关节装置的剖面图；

图3为本发明提供的第一绝缘防护罩和绝缘轴一体成形件的结构示意图；

图4为本发明提供的第一导电连接排的结构示意图；

图5为本发明提供的导电芯轴的结构示意图；

图6为本发明提供的第一旋转导电单元和联结轴的装配图；

图7为本发明提供的第二绝缘防护罩的结构示意图；

图8为本发明提供的第二导电连接排的结构示意图；

图9为本发明提供的导电环套的结构示意图；

图10为本发明提供的第二旋转导电单元的装配图；

图11为本发明提供的联结轴的结构示意图；

图12为本发明提供的固定挡环的结构示意图；

图13为本发明提供的联结限位单元的装配方式图；

图14为本发明提供的旋转导电关节装置的使用场景图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种旋转导电关节装置，具有牢固旋转性、导电性、安全性的优点。可以在自由旋转过程中进行电流导电传输，利用卡簧将柔性连接的两个旋转件进行定位，能保证导电芯轴与柔性接触的导电环套的稳定接触，选择合适的润滑脂保证了导电关节使用寿命。不但解决了导电的安全性和导电装置的外观美观性，还解决了线缆导电的载流局限性及弯折使用寿命。

参考图1和图2，为旋转导电关节装置的整体结构图，包括：第一旋转导电单元100、第二旋转导电单元200、绝缘护套300和联结限位单元400。

(一)第一旋转导电单元100

第一旋转导电单元100包括第一绝缘防护罩101、绝缘轴102、第一导电连接排103和导电芯轴104；

参考图3，第一绝缘防护罩101的内侧中心一体成形绝缘轴102；参考图4，为第一导电连接排103的结构图；参考图5，为导电芯轴104的结构图；参考图6，其装配关系为：第一导电连接排103的中心穿过绝缘轴102，并与第一绝缘防护罩101的内侧固定连接；导电芯轴104包括导电盘1041以及与导电盘1041的中心一体成形的导电轴1042；导电芯轴104的导电轴1042同轴套于绝缘轴102的外部，并使导电芯轴104的导电盘1041与第一导电连接排103的内侧端面固定连接；由此使第一导电连接排103和导电芯轴104形成电性连接。

(二)第二旋转导电单元200

第二旋转导电单元200与第一旋转导电单元100相对设置；第二旋转导电单元200包括第二绝缘防护罩201、第二导电连接排202、导电环套203和导电簧204；参考图7，为第二绝缘防护罩201的结构图；参考图8，为第二导电连接排202的结构图；参考图9，为导电环套203的结构图；参考图10，为第二旋转导电单元的装配关系图；第二绝缘防护罩201的内侧固定安装第二导电连接排202；导电环套203的端面与第二导电连接排202的端面固定连接，由此使第二导电连接排202和导电环套203形成电性连接；在导电环套203的内腔设置若干个导电簧204；具体设置方式为：在导电环套203的内腔等间隔开设若干个环形槽2031；导电簧204为环形簧，设置于对应的环形槽2031内部。

第一旋转导电单元100和第二旋转导电单元200的装配方式为：

第二旋转导电单元200的导电环套203套于第一旋转导电单元100的导电芯轴104的外部，此时，导电环套203和导电芯轴104之间通过导电簧204柔性电连接；第一导电连接排103、导电芯轴104、导电簧204、导电环套203和第二导电连接排202形成电性连接通路；因此，由第一导电连接排103输入的电流，最终可从第二导电连接排202向外传输。

绝缘护套300套于导电环套203和导电芯轴104的导电盘1041的外部，其两端分别被第一导电连接排103和第二导电连接排202夹紧。

(三)联结限位单元400

联结限位单元400包括联结轴401、固定挡环402和卡簧403；

参考图11，为联结轴401的结构图；参考图12，为固定挡环402的结构图；参考图13，为联结限位单元400的装配图；固定挡环402套于绝缘轴102的远离第一绝缘防护罩101的一端，并且，固定挡环402挡于导电芯轴104和导电环套203的外侧；联结轴401的一端位于第一绝缘防护罩101的外侧，联结轴401的另一端穿过绝缘轴102和固定挡环402，而延伸到固定挡环402的外部，并在固定挡环402的外部采用卡簧403固定限位，进而对第一旋转导电单元100和第二旋转导电单元200的轴向移动进行限位。

本发明还提供一种旋转导电关节装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：充电弓的伸缩折叠机构由首尾相连的折叠臂组成；参考图14，500即为折叠臂；折叠臂具有导电功能；在相邻两个折叠臂的交点位置安装旋转导电关节装置，即图14中的A；其中，前一个折叠臂作为第一导电连接排装配，后一个折叠臂作为第二导电连接排装配；

步骤2：电流沿折叠臂传递，通过旋转导电关节装置后传递到下一个折叠臂，实现电流的传输；并且，通过旋转导电关节装置，折叠臂可自由进行折叠功能。

本发明提供一种旋转导电关节装置，一方面，第一旋转导电单元和第二旋转导电单元可自由旋转，没有任何限制；另一方面，第一旋转导电单元和第二旋转导电单元之间实现了电性连接，可传输电流。因此，当将其装配到伸缩折叠机构的关节位置时，既实现了伸缩折叠机构自由升降过程中导电的功能，达到电缆不能达到的大电流运动传输功能；同时，又具有使用寿命长，使用性能可靠的优点。

实际应用中，可以将旋转导电关节装置安装在相应的升降或其它形式运动机构上。将导电连接排与升降或其它形式运动机构结合，使集电装置能够沿着运动机构，通过导电关节，进行旋转电流导电传输。

本发明提供一种旋转导电关节装置，具有旋转同时导电的功能，既能保证结构的牢固性和导电性，又能保证工作时绝缘性、安全性。可应用于电动汽车充电装置在自由升降或运动过程中大电流运动传输领域，不但解决了导电的安全性和导电装置的外观美观性，还解决了线缆导电的载流局限性及弯折使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。