致动装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于连接器的致动装置以及根据权利要求14的前序部分所述的连接系统。

背景技术：

ep2393165已经公开了一种充电连接器。这种连接器能够用于例如电机动性领域，以便为车辆的电池充电。根据ep2393165，可以补偿连接器和连接器将在其中延伸的接收开口之间的微小的角度偏移。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于连接器的致动装置，该致动装置应具有增强的对准性能。特别地，致动装置应当设置为用于根据ep2393165的连接器或任何其他合适的连接器。

所述目的通过根据权利要求1所述的致动装置来实现。因此，用于连接器的致动装置包括：

安装元件；

沿着臂轴线延伸的臂，所述臂具有带有连接接口的前部、后部以及在所述前部与所述后部之间的轴承部，其中所述连接接口被构造为接收连接器；

枢轴元件，其与臂的轴承部和安装元件连接，以便将臂可枢转地连接到安装元件，其中所述枢轴元件包括允许围绕第一轴线进行枢转运动的第一枢转轴和允许围绕第二轴线进行枢转运动的第二枢转轴，其中所述第一轴线和所述第二轴线彼此垂直；

以及

平衡元件，其连接到或设置在臂的后部，被构造为针对围绕所述枢转轴的至少一个的运动使所述臂保持平衡。

利用这种结构，可以使臂相对于外部元件定向，带有连接器的臂将以容易的方式定向到该外部元件。由于枢轴元件的布置，所述致动装置具有增强的对准性能。

优选地，所述致动装置还包括在纵向轴线的方向上延伸的至少一个纵向引导元件，并且所述安装元件是滑动元件，所述滑动元件与纵向引导元件连接使得滑动元件相对于所述纵向引导元件可滑动，或者借助于所述纵向引导元件在所述纵向轴线的方向上可滑动。优选地，所述第一轴和/或所述第二轴垂直于该纵向轴线。

在一个变体中，纵向引导元件处于固定状态，其中连接到滑动元件的导辊能够移动。在另一变体中，纵向引导元件是伸缩导轨，滑动元件连接到该伸缩导轨。还可以有其他变体。

总之，本发明有两个优选实施例。在一个实施例中，安装元件被构造为固定结构。在另一实施例中，安装元件被构造为滑动元件并且能够沿着纵向引导元件移动。

后部的布置意味着平衡元件相对于枢转轴布置在前部的另一侧上。

根据所述的一个实施例，所述致动装置至少包括安装元件、臂、枢轴元件和平衡元件。根据另一实施例，所述致动装置至少包括至少一个纵向引导元件、滑动元件、臂、枢轴元件和平衡元件。

由于臂经由所述枢轴元件与能够沿着纵向引导元件的纵向轴线移动的滑动元件连接，可以以有效的方式移动和定向连接到臂的前部的连接器。特别地，可以使臂以其臂轴线定向，使得臂轴线与纵向轴线成一定角度。

此外，由于平衡元件补偿由前部和连接器提供的重量，因此所述平衡元件用于平衡所述臂。平衡元件也能够指定为配重件。换言之：其用于相对于由枢轴元件引起的枢轴运动来保持臂的平衡。因此，平衡元件补偿前部的臂的重量。由于平衡元件，臂能够在使用期间，即在初始位置以及在臂枢转或者臂枢转并且滑动元件沿着纵向轴线移动的连接位置，保持平衡。

平衡元件能够被设置为与臂连接的单独元件，或者其能够是臂的组成部分。

如上所述，将连接器安装到臂的连接接口是臂的一部分。特别地，其是前部的一部分或者能够由前部提供。

臂能够从连接器未连接到所述外部装置的初始位置移动到臂朝向诸如汽车或公共汽车之类的外部装置移动的连接位置，以便经由连接器与外部装置建立电接触。致动装置也能够是汽车或公共汽车的一部分。在具有安装元件的实施例中，在初始位置，臂轴线平行于纵向轴线。在连接位置，臂轴线相对于纵向轴线围绕所述枢轴元件枢转。在具有滑动元件的实施例中，在初始位置，臂轴线平行于纵向轴线，并且滑动元件位于纵向引导元件的后端。在连接位置，滑动元件朝向纵向引导元件的前端滑动并且位于纵向引导元件的前端，并且臂轴线相对于纵向轴线围绕所述枢轴元件枢转。

在使用中，第一枢转轴优选地垂直于水平线，并且第二轴线进而平行于水平线。

优选地，第一枢转轴和第二枢转轴被布置为彼此间隔一定距离，使得所述第一枢转轴和第二枢转轴彼此不相交。更优选地，第一枢转轴和第二枢转轴被布置为使得第一轴线和第二轴线与纵向轴线相交。

第一枢转轴能够设置为连续轴，也能够设置为中断的轴。这同样适用于第二枢转轴。

优选地，平衡元件具有允许在前部和后部之间围绕所述轴承部保持平衡的重量。这意味着由后部和围绕轴承部的平衡元件的重量提供的扭矩等于由前部和所附接的连接器提供的扭矩。因此，优选地，基于要附接的连接器来选择平衡元件。

优选地，每个枢转轴都连接到提供张力的张紧单元，以便将臂保持在初始位置或将臂移回到初始位置。在初始位置，臂轴线被定向为垂直于纵向轴线。张紧单元能够例如由拉伸弹簧提供，其作用在枢转轴上，使得为了使臂枢转，必须克服由所述拉伸弹簧提供的力。

优选地，每个枢转轴连接到阻尼单元，该阻尼单元提供抵抗臂的围绕所述第一和第二轴线的运动的阻尼力。利用阻尼单元能够减慢臂的运动速度。

优选地，恰好两个纵向引导元件被布置为彼此平行并且间隔一定距离。

优选地，至少一个纵向引导元件被布置为固定的，并且滑动元件、具有平衡元件的臂和枢轴元件能够沿着所述纵向轴线相对于至少一个纵向引导元件移动。如上所述，由于枢轴元件，还可以使臂成角度地定向到纵向轴线，并且因此使连接器也成角度地定向到纵向轴线。换言之：所述臂将相对于纵向轴线枢转。

优选地，纵向引导元件具有u形轮廓的形状。

优选地，对于所述纵向引导元件或纵向引导元件中的至少一个，滑动元件包括至少两个导辊，其中所述导辊与所述纵向引导元件相互作用。所述导辊布置为彼此间隔一定距离。由于两个导辊的布置，能够保持滑动元件到纵向引导元件的定向。

在一个优选实施例中，存在两个纵向引导元件、一个滑动元件以及在该滑动元件朝向纵向引导元件的一侧的至少两个导辊和在该滑动元件朝向纵向引导元件的另一侧的至少一个导辊。因此，滑动元件经由至少三个导辊与纵向引导元件连接。然而，也可以在每个纵向引导元件上布置两个导辊，使得在存在两个纵向引导元件的情况下，布置有至少四个导辊。

优选地，枢轴元件还包括支撑结构。支撑结构用于经由所述枢转轴分别提供臂和安装元件或所述滑动元件之间的连接。所述支撑结构经由所述第一枢转轴分别与所述安装元件或所述滑动元件连接，使得所述支撑结构分别相对于所述安装元件或所述滑动元件围绕所述第一轴线枢转。安装元件被布置为使得其是固定的。如上所述，滑动元件优选地相对于纵向引导元件被布置为仅允许沿着纵向轴线移动，而不允许相对于纵向轴线进行枢转运动。另外，臂的所述轴承部经由所述第二枢转轴与所述支撑结构连接，使得所述轴承部相对于所述支撑结构围绕所述第二轴线可枢转。

换言之：支撑结构能够分别相对于纵向引导元件和安装元件或滑动元件围绕第一枢转轴枢转。由于经由第二枢转轴与臂的轴承部的接触，臂也会分别相对于纵向引导元件和安装元件或滑动元件枢转。此外，臂的与支撑结构可枢转地连接的轴承部能够相对于支撑结构枢转，如上所述，其能够相对于安装元件或纵向引导元件和滑动元件枢转。这导致臂围绕所述两个轴的枢转运动。

优选地，所述第一枢转轴可枢转地安装在枢轴承中并且固定地安装在固定轴承中。该枢轴承是支撑结构的一部分，并且固定轴承分别是安装元件或所述滑动元件的一部分；或者该枢轴承分别是安装元件或所述滑动元件的一部分，并且固定轴承是支撑结构的一部分。

第二枢转轴能够进行类似地布置：优选地，所述第二枢转轴可枢转地安装在枢轴承中并且固定地安装在固定轴承中。该枢轴承是支撑结构的一部分，并且固定轴承是臂的轴承部的一部分；或者该枢轴承是臂的轴承部的一部分，并且固定轴承是支撑结构的一部分。

优选地，张紧单元和/或阻尼单元优选地布置为与枢轴承连接。因此，所述单元在枢轴承的位置处连接到枢转轴。

优选地，纵向引导元件是框架的一部分，该框架包括被构造为将框架固定到外部元件的固定元件。所述框架能够被外壳覆盖，或其能够是外壳的一部分。

优选地，通道延伸穿过平衡元件和臂，该通道被构造为接收向连接器提供能量的电缆。因此，电缆能够以隐蔽的方式被引导穿过臂。

优选地，柔性电缆引导元件连接到通道附近的臂的后部。因此，电缆能够被安全地引导到通道。在另一实施例中，还可以具有多于一个，特别是两个电缆引导元件，由此其中每一个优选地布置在臂的每一侧。

优选地，致动装置还包括致动器，所述致动器作用于所述滑动元件以便沿着纵向轴线移动滑动元件。致动器优选为线性马达，或者其能够是作用在带传动装置上的马达。

一种连接系统，其包括根据以上描述的致动装置和连接到所述臂的前部的电连接器。

在优选实施例中，根据如ep2393165中公开的连接器来布置连接器。

优选地，连接器包括被构造为由插座接收的接触部和被构造为补偿接触部和插座之间的角度偏移的偏转部。偏转部位于接触部和臂之间。

偏转部允许轻微的偏转。由枢轴元件提供的与纵向轴线的偏移程度大于由偏转部提供的与纵向轴线的偏移程度。换言之：枢轴元件用于接收大的偏移，而偏转元件用于接收小的偏移。

在从属权利要求中阐述了本发明的另外的实施例。

附图说明

下面参照附图描述本发明的优选实施例，附图是为了说明而非限制本发明的优选实施例。在附图中，

图1示出了根据本发明的实施例的致动装置处于其初始位置的透视图；

图2示出了根据图1的致动装置处于其连接位置的视图；

图3示出了根据图1的致动装置的一部分的俯视图；

图4示出了根据图1的致动装置处于其连接位置的另一视图；

图5示出了根据图1的致动装置的穿过枢转轴的剖视图；以及

图6示出了根据图1的具有不同纵向引导元件的致动装置的透视图。

具体实施方式

在图1至5中，示出了根据本发明的一个可能实施例的具有连接器2的致动装置1。致动装置1能够用于相对于外部可移动装置、例如汽车或公共汽车的相应连接元件来移动连接器2。

在图中未示出的实施例中，用于连接器2的致动装置1包括安装元件4、臂5、枢轴元件10和平衡元件13。致动装置1能够是连接系统的一部分，该连接系统除了致动装置1外还包括连接器2。

在图中所示出的实施例中，用于连接器2的致动装置1包括至少一个纵向引导元件3、以滑动元件4的形式的安装元件、臂5、枢轴元件10和平衡元件13。致动装置1能够是连接系统的一部分，该连接系统除了致动装置1外还包括连接器2。

至少一个纵向引导元件3在纵向轴线a的方向上延伸。在本实施例中，两个纵向引导元件3彼此以一定距离间隔布置。两个纵向引导元件3平行于彼此延伸。在根据图1至5的本实施例中，纵向引导元件3具有u形轮廓的形状。在根据图6的不同实施例中，纵向引导元件3具有伸缩导轨40的形状。

在图中以滑动元件4示出的安装元件与至少一个(此处与两个)纵向引导元件3连接，使得滑动元件4相对于所述纵向引导元件3在所述纵向轴线a的方向上可滑动。因此，滑动元件4相对于纵向引导元件3可移动。纵向引导元件3被布置为固定的。如以下进一步描述的，在本实施例中，滑动元件4与导辊28连接。导辊28与纵向引导元件3一起运作，因此滑动元件4能够相对于纵向引导元件3移动。在图6的变体中，安装元件4牢固地连接到伸缩导轨40。图1或图6中的伸缩导轨40的部分被布置为固定的，这意味着滑动元件4能够如箭头z所示沿着纵向轴线a移动。

臂5沿着臂轴线b延伸。在初始位置，臂轴线b与纵向轴线a平行。在使用中，如下面进一步解释的，臂轴线b相对于纵向轴线a枢转。臂包括前部6、后部8和轴承部9，前部6具有被构造为接收连接器2的连接接口7。轴承部9布置在前部6和后部8之间。在所有附图中，连接器2被示出为处于与连接接口7一起的安装阶段。连接器2经由连接接口7连接到前部6。

枢轴元件10与臂5的轴承部9以及滑动元件4连接，以便使臂5以可枢转的方式连接到滑动元件4。因此，通过枢轴元件10，臂5相对滑动元件4可枢转，滑动元件4本身只能沿着纵向轴线a移动，而不能相对纵向轴线a枢转。如下将参照图4进一步概述的，枢轴元件10包括第一枢转轴11和第二枢转轴12，其中，第一枢转轴11允许围绕第一轴线a1进行枢转运动p，第二枢转轴12允许围绕第二轴线a2进行枢转运动p'。所述第一轴线a1和所述第二轴线a2彼此垂直。此外，所述第一轴线a1和所述第二轴线a2垂直于纵向轴线a。

在图中未示出的实施例中，枢轴元件以类似的方式连接到安装元件。

平衡元件13连接到臂5的后部8。因此，平衡元件13被构造成针对围绕所述枢转轴11、12中的至少一个的枢转运动使臂5保持平衡。换言之，平衡元件13补偿由臂5的前部6以及连接器2提供的扭矩。通过平衡元件13，能够使臂5在其初始位置以及在上述枢转运动期间保持平衡。平衡元件13具有允许在前部6和后部8之间围绕所述轴承部9或所述枢轴元件10保持平衡的重量。

臂5能够从连接器未连接到所述外部装置的初始位置移动到臂5朝向外部装置移动的连接位置，以便经由连接器2与外部装置建立电接触。图1中示出了处于初始位置的带有连接器2的臂5。在初始位置，臂轴线b平行于纵向轴线a，并且滑动元件4位于纵向引导元件3的后端29。图2中示出了处于连接位置的臂5和连接器2。滑动元件4已经朝向纵向引导元件3的前端30滑动并且位于纵向引导元件3的前端，并且臂轴线b围绕所述枢轴元件10关于纵向轴线a枢转。从图2能够看出，连接器2能够根据外部装置的位置来定向，其能够是如上所述的电动车辆、例如汽车或公共汽车的插头侧。

图3也示出了处于连接位置的情形。此外，从图3能够看出布置有张紧单元14。张紧单元14被设置为向相应的枢转轴11、12施加张力。在本示例中，张紧单元14包括作用在相应的枢转轴11、12上的两个弹簧31。枢转轴11、12包括径向延伸到相应的轴线a1、a2的杠杆32。在杠杆32的端部处，弹簧31作用在所述杠杆32上。杠杆32以固定的方式连接到相应的枢转轴11、12。在枢转轴11、12绕其轴线a1、a2枢转的情况下，弹簧31中的一个被压缩，弹簧31中的另一个被拉伸。因此，能够在枢转轴11、12上施加张力，以将臂5保持在初始位置。

从图3还能够看出布置有阻尼单元15。该阻尼单元15提供抵抗臂5的运动的阻尼力。在本示例中，阻尼单元15也作用在杠杆32上。

在本示例中，示出了张紧单元14和阻尼单元15的示例。然而，很明显，张紧单元14和阻尼单元15还能够被设置为提供相同功能的整件。主要问题是提供所述张力和所述阻尼力来抵抗臂围绕第一轴线a1或第二轴线a2的运动。

图4示出了其中连接器2处于连接位置的致动装置1的前视图。在该图中，能够清楚地看到臂轴线b不再与纵向轴线a平行。

从图4的视图能够看出，滑动元件4包括导辊28。该导辊28与纵向元件3接合，并且导辊能够相对于纵向元件3移动。在本示例中，从该纵向轴线a看时，对于每个纵向元件3，布置有至少两个背朝彼此的导辊28。这具有的优势在于：滑动元件4不能相对于纵向引导元件3枢转，而能够沿着纵向轴线a移动。

在本实施例中，以滑动元件4的形式的安装元件具有外壳，该外壳具有两个侧面33以及均与侧面33连接的底面和顶面34。侧面33以及底面和顶面34限定内部空间35，所述臂5延伸穿过内部空间35。内部空间35在纵向方向a上开口。在本示例中，导辊28连接到侧面33。对于其中安装元件不是滑动元件的其他实施例，安装元件能够设置为除了导辊之外的类似结构。

参考图4和图5的剖视图，现在将进一步解释枢轴元件10的结构。在本实施例中，如上所述，枢轴元件10部分地布置在内部空间35中。枢轴元件10还包括除第一轴11和第二轴12之外的支撑结构16。

支撑结构16经由所述第一枢转轴11分别与滑动元件4或安装元件连接，使得支撑结构16分别相对于滑动元件4或安装元件围绕第一轴线a1枢转。换句话说，支撑结构16能够围绕第一轴线a1枢转。该枢转运动由图5中的箭头p表示。另外，臂5的轴承部9经由所述第二枢转轴12与所述支撑结构16连接，使得臂5的轴承部9相对于支撑结构16围绕所述第二轴线a2可枢转。该枢转运动由图5中的箭头p'表示。当第一轴线a1垂直于第二轴线a2延伸时，可以使臂5在锥形空间中枢转。

在本实施例中，两个轴线a1、a2设置为连续轴线。这意味着它们完全延伸穿过各个元件。为了将它们设置为连续轴线，它们相对于纵向方向a彼此间隔一定距离布置。

在本实施例中，第一枢转轴11被通过固定轴承20连接到支撑结构16。从而，支撑结构16包括两个固定轴承，轴11延伸穿过这两个固定轴承。此外，存在枢轴承19，第一轴11通过该枢轴承19分别连接到滑动元件4或安装元件。在本示例中，第一枢轴承19布置在滑动元件4或安装元件的底面中，并且第二枢轴承19布置在滑动元件4或安装元件的顶面34中。

第二轴12支承在与支撑结构16连接的枢轴承21中。在本实施例中，布置有两个枢轴承21。此外，第二轴12与将第二轴12连接到臂5的轴承部9的固定轴承22连接。

一般来说，术语“枢轴承”应被理解为允许轴和轴承之间存在枢转运动。枢轴承19、21本身相对于第一轴11分别固定地连接到相应的元件，这里为滑动元件4或安装元件，并且相对于第二轴12固定地连接到支承元件16。因此，由于枢轴承19、21的布置，相应的轴11、12是可枢转的。

术语“固定轴承”应被理解为不允许轴和轴承之间存在相对运动。因此，在轴承和轴之间存在固定的连接。固定轴承20、22本身相对于第一轴11分别固定地连接到相应的元件，这里为支撑结构16，并且相对于第二轴12固定地连接到轴承部9。因此，通过固定轴承，轴与固定轴承连接的相应的元件固定地连接。

参照图5还能够看出，张紧单元14和/或阻尼单元15与枢轴承19、21连接布置。因此，相应的单元14作用在延伸穿过枢轴承19、21的轴11、12上。

下面参照所有附图解释致动装置1的若干其他特征。

纵向引导元件3优选地是框架17的一部分。框架17优选地包括固定元件18，以将框架17固定到外部元件。该外部元件能够是建筑结构的一部分，例如车库或公共汽车站候车亭。在安装元件不是滑动元件的实施例中，安装元件能够设置有所述固定元件。然而，致动装置还能够安装在公共汽车或汽车上。

通道23延伸穿过平衡元件13和臂5。通道23被构造成容纳通过可选的接线盒39向连接器2提供能量的电缆，该接线盒39是连接器的一部分。没有示出所述电缆。此外，柔性电缆引导元件24连接到在通道23附近的臂5的后部8。该电缆引导元件24用于保护并引导电缆进入通道23。如从图6中能够看到的，在每个侧面都布置有所述电缆引导元件24中的一个。

此外，致动装置1包括致动器25，其作用于滑动元件4以将滑动元件4从纵向引导元件3的后端29移动到前端30。在本示例中，致动器24示出为带传动装置36。

在本示例中，电连接器2包括接触部26和偏转部27。此处接触部26由保护罩37保护，保护罩37能够相对弹簧元件38沿连接器2移动。当保护罩37移动时，能够接近接触部26的导电部分。弹簧元件38用于保持保护罩37的位置，使得接触部26的导电部分被覆盖。偏转部27布置在连接接口7和接触部26之间。通过偏转部27，可以补偿接触部26和接触部26所连接的插头侧之间的微小的偏移。因此，可以相对于臂轴线b使接触部26偏转。

连接器2以及偏转部27优选地根据ep2393165的连接器系统来设置。该公开的技术教导通过引用并入本文。

附图标记列表

1致动装置29后端

2连接器30前端

3纵向引导元件31弹簧

4滑动元件、安装元件32杆

5臂33侧面

6前部34底面/顶面

7连接接口35内部空间

8后部36带传动装置

9轴承部37保护罩

10枢轴元件38弹簧

11第一枢转轴39接线盒

12第二枢转轴40伸缩导轨

13平衡元件a1第一轴线

14张力单元a2第二轴线

15阻尼单元a纵向轴线

16支承结构b臂轴线

17框架p枢转运动

18固定元件p'枢转运动

19枢轴承z箭头

20固定轴承

21枢轴承

22固定轴承

23通道

24柔性电缆引导元件

25致动器

26接触部

27偏转部

28导辊