CN110817606A - 一种电动汽车充电桩的自动收放线器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电桩自动收放线装置，包含箱体、上半辊、下半辊、第一导向杆、第二导向杆、第一至第四导向杆支座、丝杠、第一至第二丝杠支座、第一至第三连接架、第一至第二直线轴承、丝杠螺母、第一电机、主动轮、被动轮、第二电机、以及若干限定支架。第一电机带动滚珠丝杆的转动形成上下半辊体的分合动作，上下半辊体的分合完成整个收放线过程。本设计能够提供方便省力的电缆收放线机构，完成充电桩的自动收放线需求。操作全程智能、省力、安全，把大直径的直流电缆收放线变为两个半辊的开合运动，整个结构设计简单、操作方便，解决了电动汽车充电桩电缆随意暴露、容易碾压、污损的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电桩的自动收放线器。
背景技术
现阶段市场上的新能源汽车充电桩连接电缆，充电过程中大多需要用户自己进行麻烦的人力收放线。然而用户充电后往往不会按照规范进行繁琐的电缆收放，而是随意的将充电电缆放置在充电桩旁边。尤其对于直流快充的充电桩，其电缆粗大笨重，不易弯曲，人工完成电缆的收放比较困难。充电电缆的随意放置就造成的充电电缆的长时间暴漏在自然环境中，加速的充电电缆的老化磨损，也容易受到各种意外的外力破化，如人员踩踏、汽车碾压等。由于该电缆电压属于高压充电，一旦由于电缆外皮的磨损造成漏电行为后果不堪设想。目前市场上偶尔可见针对交流充电桩的收放线装置，由于交流充电桩电缆细，所需弯曲力量小，收放线较容易，交流充电电缆弯曲半径小，结构设计上容易实现且结构紧凑。但是，对于直流快充电缆来说，电缆直径达到30mm-40mm，弯曲半径通常在200mm左右，电缆本身自重大，收放线困难，所以市面上还未见针对直流充电桩的收放线装置。
现有文献资料中，发现多个针对充电桩收放线的类似专利，有的没有动力、有的电缆多层重叠缠绕等等，均不太适合大直径直流充电电缆。还有的收放线中充电枪绕着电缆轴线回转，充电者把持充电枪困难。有的结构设计上无法实现紧凑，收放线装置的外形体积甚至会远大于充电桩。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有的直流充电桩不能对较粗的电缆进行收线和放线、电缆随地摆放、充电不方便的问题，提出了一种充电桩的自动收放线装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种电动汽车充电桩的自动收放线器，包含箱体、上半辊、下半辊、第一导向杆、第二导向杆、第一至第四导向杆支座、丝杠、第一至第二丝杠支座、第一至第三连接架、第一至第二直线轴承、丝杠螺母、第一电机、主动轮、被动轮、第二电机、以及若干限定支架；
所述上半辊、下半辊均为半圆柱，均包含两个侧面、一个端面和一个弧面，且上半辊、下半辊的端面重叠时形成一个完整的圆柱；
所述第一导向杆、第二导向杆平行设置，第一导向杆两端分别通过第一、第二导向杆支座和所述箱体内壁固连，第二导向杆两端分别通过第三、第四导向杆支座和所述箱体内壁固连；
所述第一连接架、第二连接架分别设置在所述上半辊的两个侧面上，且第一连接架、第二连接架分别设有用于安装第一直线轴承、第二直线轴承的通孔；所述第一直线轴承、第二直线轴承分别设置在第一连接架、第二连接架的通孔中；所述第一导向杆、第二导向杆分别通过第一直线轴承、第二直线轴承和所述第一连接架、第二连接架相连，使得所述上半辊能够沿第一导向杆、第二导向杆上下自由滑动；
所述第三连接架设置在所述上半辊的一个侧面上，其上设有用于安装丝杠螺母的通孔；所述丝杠螺母设置在所述第三连接架上的通孔中；
所述第一丝杠支座、第二丝杠支座固定在所述箱体的内壁上；所述丝杠和所述丝杠螺母螺纹连接，丝杠两端分别通过轴承和所述第一丝杠支座、第二丝杠支座相连，且所述丝杠和所述第一导向杆平行设置；
所述下半辊固定在箱体内，其端面和所述上半辊的端面相对；
所述第一电机固定在所述箱体内壁上，其输出轴和所述丝杠的一端同轴固连，用于驱动丝杠旋转、进而使得上半辊的端面靠近或者远离下半辊的端面；
所述若干限定支架均匀的设置在所述上半辊、下半辊的弧面上，各个限定支架均用于电缆穿过，使得若干限定支架形成用于供电缆穿过的螺旋形的定位通道，进而使得电缆按照定位通道的轨迹缠绕在所述上半辊、下半辊的弧面上；
所述箱体上设有供电缆伸入的入口和供电缆伸出的出口；
所述主动轮、被动轮对应设置在所述箱体的出口处，主动轮、被动轮的轮面均压在电缆外圆面上，用于对电缆进行导向；所述第二电机固定在所述箱体的内壁上，其输出轴和所述主动轮的转轴同轴固连，用于驱动所述主动轮转动、为电缆进出提供辅助动力。
作为本发明一种电动汽车充电桩的自动收放线器进一步的优化方案，所述限定支架包含底座、第一至第四滚轴、以及第一至第四滚套；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连，上端面上设有两个凸台；
所述第一滚轴的两端分别和两个凸台的侧壁固连，所述第二滚轴的一端、第三滚轴的一端分别和两个凸台的上端面垂直固连，所述第四滚轴的两端分别和所述第二滚轴的另一端、第三滚轴的另一端垂直固连；
所述第一至第四滚套分别对应设置在第一至第四滚轴上，能够自由旋转。
作为本发明一种电动汽车充电桩的自动收放线器进一步的优化方案，所述限定支架包含底座、固定板和第三直线轴承；
所述固定板和所述底座垂直固连，且固定板上设有用于安装所述第三直线轴承的安装孔；
所述直线轴承设置在所述固定板的通孔内；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明适于大直径电缆，结构紧凑，电缆单层绕线，电缆收放运动采用纯滚动摩擦方式，且收放电缆运动可控。
附图说明
图1为总体结构示意图图；
图2为上半辊镂空设置时的结构示意图；
图3为限定支架采用框架式时的结构示意图；
图4为限定支架采用框架式时的装配示意图；
图5为限定支架采用框架式时的电缆缠绕的结构示意图；
图6为限定支架采用轴承式的结构示意图
图7为限定支架采用轴承式的装配示意图；
图8为限定支架采用轴承式时电缆缠绕的结构示意图；
图9为上半辊、下半辊上下布置时的结构示意图；
图10为上半辊、下半辊水平布置时的结构示意图。
图中，1-箱体，2-下半辊，3-第一导向杆，4-滚珠丝杆，5-丝杠螺母，6-第三连接架，7-丝杠支座，8-导向杆支座，9-第一电机，10-限定支架，11-上半辊，12-电缆，13-送线轮，14-送线轮，15-滚套，16-滚轴，17-底座，18-第三直线轴承，19-固定板，A-电缆从箱体的引出端，B-电缆进入箱体的进线端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
如图1所示，本发明公开了一种电动汽车充电桩的自动收放线器，包含箱体、上半辊、下半辊、第一导向杆、第二导向杆、第一至第四导向杆支座、丝杠、第一至第二丝杠支座、第一至第三连接架、第一至第二直线轴承、丝杠螺母、第一电机、主动轮、被动轮、第二电机、以及若干限定支架；
所述上半辊、下半辊均为半圆柱，均包含两个侧面、一个端面和一个弧面，且上半辊、下半辊的端面重叠时形成一个完整的圆柱；
所述第一导向杆、第二导向杆平行设置，第一导向杆两端分别通过第一、第二导向杆支座和所述箱体内壁固连，第二导向杆两端分别通过第三、第四导向杆支座和所述箱体内壁固连；
所述第一连接架、第二连接架分别设置在所述上半辊的两个侧面上，且第一连接架、第二连接架分别设有用于安装第一直线轴承、第二直线轴承的通孔；所述第一直线轴承、第二直线轴承分别设置在第一连接架、第二连接架的通孔中；所述第一导向杆、第二导向杆分别通过第一直线轴承、第二直线轴承和所述第一连接架、第二连接架相连，使得所述上半辊能够沿第一导向杆、第二导向杆上下自由滑动；
所述第三连接架设置在所述上半辊的一个侧面上，其上设有用于安装丝杠螺母的通孔；所述丝杠螺母设置在所述第三连接架上的通孔中；
所述第一丝杠支座、第二丝杠支座固定在所述箱体的内壁上；所述丝杠和所述丝杠螺母螺纹连接，丝杠两端分别通过轴承和所述第一丝杠支座、第二丝杠支座相连，且所述丝杠和所述第一导向杆平行设置；
所述下半辊固定在箱体内，其端面和所述上半辊的端面相对；
所述第一电机固定在所述箱体内壁上，其输出轴和所述丝杠的一端同轴固连，用于驱动丝杠旋转、进而使得上半辊的端面靠近或者远离下半辊的端面；
所述若干限定支架均匀的设置在所述上半辊、下半辊的弧面上，各个限定支架均用于电缆穿过，使得若干限定支架形成用于供电缆穿过的螺旋形的定位通道，进而使得电缆按照定位通道的轨迹缠绕在所述上半辊、下半辊的弧面上；
所述箱体上设有供电缆伸入的入口和供电缆伸出的出口；
所述主动轮、被动轮对应设置在所述箱体的出口处，主动轮、被动轮的轮面均压在电缆外圆面上，用于对电缆进行导向；所述第二电机固定在所述箱体的内壁上，其输出轴和所述主动轮的转轴同轴固连，用于驱动所述主动轮转动、为电缆进出提供辅助动力。
上半辊、下半辊可以采用镂空结构，使得整体更轻盈，图2所示。
如图3所示，限定支架可以设计成框架式，包含底座、第一至第四滚轴、以及第一至第四滚套；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连，上端面上设有两个凸台；
所述第一滚轴的两端分别和两个凸台的侧壁固连，所述第二滚轴的一端、第三滚轴的一端分别和两个凸台的上端面垂直固连，所述第四滚轴的两端分别和所述第二滚轴的另一端、第三滚轴的另一端垂直固连；
所述第一至第四滚套分别对应设置在第一至第四滚轴上，能够自由旋转。
图4为限定支架采用框架式时的装配示意图；图5为限定支架采用框架式时的电缆缠绕的结构示意图。
如图6所示，限定支架也可以设计成轴承式，包含底座、固定板和第三直线轴承；
所述固定板和所述底座垂直固连，且固定板上设有用于安装所述第三直线轴承的安装孔；
所述直线轴承设置在所述固定板的通孔内；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连。
图7为限定支架采用轴承式的装配示意图；图8为限定支架采用轴承式时电缆缠绕的结构示意图。
上半辊、下半辊可以上下布置，如图9所示，也可以水平布置，如图10所示。
本发明中，箱体内还可以设置长度测量传感器，用于测量、控制电缆进出的长度；在箱体的电缆出口处主动轮上设置扭力传感器，用于感应电缆是否被拉动，再配备单片机控制第一电机和第二电机，可以进一步实现自动收放线功能。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电动汽车充电桩的自动收放线器，其特征在于，包含箱体、上半辊、下半辊、第一导向杆、第二导向杆、第一至第四导向杆支座、丝杠、第一至第二丝杠支座、第一至第三连接架、第一至第二直线轴承、丝杠螺母、第一电机、主动轮、被动轮、第二电机、以及若干限定支架；
所述上半辊、下半辊均为半圆柱，均包含两个侧面、一个端面和一个弧面，且上半辊、下半辊的端面重叠时形成一个完整的圆柱；
所述第一导向杆、第二导向杆平行设置，第一导向杆两端分别通过第一、第二导向杆支座和所述箱体内壁固连，第二导向杆两端分别通过第三、第四导向杆支座和所述箱体内壁固连；
所述第一连接架、第二连接架分别设置在所述上半辊的两个侧面上，且第一连接架、第二连接架分别设有用于安装第一直线轴承、第二直线轴承的通孔；所述第一直线轴承、第二直线轴承分别设置在第一连接架、第二连接架的通孔中；所述第一导向杆、第二导向杆分别通过第一直线轴承、第二直线轴承和所述第一连接架、第二连接架相连，使得所述上半辊能够沿第一导向杆、第二导向杆上下自由滑动；
所述第三连接架设置在所述上半辊的一个侧面上，其上设有用于安装丝杠螺母的通孔；所述丝杠螺母设置在所述第三连接架上的通孔中；
所述第一丝杠支座、第二丝杠支座固定在所述箱体的内壁上；所述丝杠和所述丝杠螺母螺纹连接，丝杠两端分别通过轴承和所述第一丝杠支座、第二丝杠支座相连，且所述丝杠和所述第一导向杆平行设置；
所述下半辊固定在箱体内，其端面和所述上半辊的端面相对；
所述第一电机固定在所述箱体内壁上，其输出轴和所述丝杠的一端同轴固连，用于驱动丝杠旋转、进而使得上半辊的端面靠近或者远离下半辊的端面；
所述若干限定支架均匀的设置在所述上半辊、下半辊的弧面上，各个限定支架均用于电缆穿过，使得若干限定支架形成用于供电缆穿过的螺旋的定位通道，进而使得电缆按照定位通道的轨迹缠绕在所述上半辊、下半辊的弧面上；
所述箱体上设有供电缆伸入的入口和供电缆伸出的出口；
所述主动轮、被动轮对应设置在所述箱体的出口处，主动轮、被动轮的轮面均压在电缆外圆面上，用于对电缆进行导向；所述第二电机固定在所述箱体的内壁上，其输出轴和所述主动轮的转轴同轴固连，用于驱动所述主动轮转动、为电缆进出提供辅助动力。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电桩的自动收放线器，其特征在于，所述限定支架包含底座、第一至第四滚轴、以及第一至第四滚套；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连，上端面上设有两个凸台；
所述第一滚轴的两端分别和两个凸台的侧壁固连，所述第二滚轴的一端、第三滚轴的一端分别和两个凸台的上端面垂直固连，所述第四滚轴的两端分别和所述第二滚轴的另一端、第三滚轴的另一端垂直固连；
所述第一至第四滚套分别对应设置在第一至第四滚轴上，能够自由旋转。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电桩的自动收放线器，其特征在于，所述限定支架包含底座、固定板和第三直线轴承；
所述固定板和所述底座垂直固连，且固定板上设有用于安装所述第三直线轴承的安装孔；
所述直线轴承设置在所述固定板的通孔内；
所述底座的下端面用于和上半辊或下半辊的弧面固连。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电桩的自动收放线器，其特征在于，所述上半辊、下半辊均镂空设置。
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| CN201911066128.7A CN110817606A (zh) | 2019-11-04 | 2019-11-04 | 一种电动汽车充电桩的自动收放线器 |
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| CN112139398A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-29 | 山东航天电子技术研究所 | 一种电缆下线设备 |
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