CN110605988A - 一种充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电桩，上壳体和下壳体，所述上壳体的前端面设有用于放置充电枪的容纳腔，所述容纳腔的前端设有滑门，所述上壳体的前端面设有控制面板。本发明充电桩，配设操作面板，采用隐藏式充电枪和线缆，美观度和整洁度好，避免了充电枪和线缆的外置损坏风险，提高了充电桩的使用寿命，降低了日常维护成本；充电枪配设锁紧机构，避免充电枪掉落而顺坏，配设用于容纳线缆的线槽，避免了线缆缠绕及外露造成人员绊倒；同时配设自动卷线装置，实现自动收线，方便快捷，同时配设导线组件，提高了卷线的顺畅性，并避免在收线或放线过程中损伤线缆外壁，延长了线缆使用寿命，设置阻尼器，控制卷线装置的转动阻尼，进一步提高了充电桩的使用舒适性和可靠性。

Description

一种充电桩

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电设备，特别涉及一种充电桩。

背景技术

随着社会的发展，新能源越来越被人们关注，传统的汽车采用汽油或柴油作为燃料进行驱动，随着绿色能源的发展，近年来，电动汽车因其清洁环保而成为国家大力支持发展的产业。传统的汽车通过油枪进行加油，且通常由加油站的专业服务人员进行加油操作，而电动车通常采用车主自助充电，充电桩包括线缆及充电枪，使用时将充电枪对准汽车充电口插入，传统的充电桩上的线缆直接悬挂于电桩外，易缠绕，且在有风的时候经常会被风吹起掉落或是吹起来回摆动导致充电电缆摩擦受损，易损坏充电桩，且散落的电缆容易绊倒操作人员，不仅影响整体美观度，且存在一定的安全隐患；同时存在充电枪、线缆被盗或被损坏的风险。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、能有效收拢电缆及锁定充电枪的充电桩。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种充电桩，包括相互连接的上壳体1和下壳体2，所述上壳体的前端面设有用于放置充电枪5的容纳腔，所述容纳腔的前端设有滑门11，所述上壳体的前端面设有控制面板。

进一步的，所述控制面板包括显示屏122和键盘123。

进一步的，所述控制面板还包括刷卡器121和/或读卡器。

进一步的，所述滑门由防弹玻璃制成。

进一步的，所述下壳体的前端面垂直设置有用于容纳线缆6的线槽21，所述线槽向上延伸并连通所述容纳腔，所述线槽的下端设有容线缆穿过的线孔22。

进一步的，所述容纳腔内设有安装座3，所述安装座上倾斜开设有安装孔，所述安装孔内设有枪体锁止机构4，所述枪体锁止机构包括滑配在所述安装孔内的滑套40，所述滑套的前端开设有容充电枪插入的插孔，所述插孔为阶梯孔，所述插孔的大孔端侧壁周向均布有至少三个导孔，所述导孔内滑配有滑杆47，所述滑杆的滑动方向垂直并相交于所述插孔的轴线，所述滑套上设有使所述滑杆有向外的运动趋势的第一弹性部件，所述滑杆的头部设有横截面为等腰梯形的夹紧块，所述夹紧块的工作面为弧形面，所述滑杆的尾部延伸至所述滑套外且与一斜导块连接，所述斜导块与开设在所述安装座上的斜导面接触，所述滑套的前端径向向外延伸形成前止挡部43，所述滑套的后端径向向外延伸形成后止挡部41，所述后止挡部上设有连接部48，所述连接部上设有齿条481，所述齿条的长度方向平行于所述滑套的滑动方向，所述齿条上啮合有与滑套驱动电机连接的滑套驱动齿轮9。

进一步的，所述安装孔的内壁开设有环形凹槽，所述滑套的侧壁设有环形凸起42，所述环形凸起位于所述环形凹槽内，所述环形凸起的两端均设有第二弹性部件，所述第二弹性部件的另一端与所述环形凹槽的端面接触。

进一步的，所述下壳体内设有线缆收纳装置7，所述线缆收纳装置包括绕线盘71、位于所述绕线盘前端的导线器、及位于所述绕线盘端部的阻尼器，所述绕线盘通过主轴710转动地安装在所述下壳体内，所述绕线盘与所述下壳体之间设有扭簧，所述扭簧使所述绕线盘有朝收线方向转动的趋势，所述导线器包括平行于所述主轴的导杆75和往复螺杆74，所述导杆为两个且分别位于所述往复螺杆的两侧，所述导杆上滑配有滑块，所述滑块的下端固定有与所述往复螺杆配合连接的螺母，所述滑块的上端设有容线缆穿过的第一导线套76，所述下壳体的前端设有容线缆穿过的线孔，所述第一导线套的前端及所述线孔的后端设有与线缆侧壁接触的第一导轮组件77，所述线孔的前端设有第二导轮组件；所述主轴的头部设有第一同步带轮721，所述往复螺杆的端部设有第二同步带轮722，所述第二同步带轮与所述第一同步带轮之间设有同步带723；所述阻尼器包括中心轴793、转筒794和转筒驱动齿轮，所述中心轴与所述主轴同轴设置，且所述中心轴滑配在所述主轴的端部，所述中心轴外设有第三弹性部件，所述第三弹性部件使所述中心轴有背向所述主轴运动的趋势，所述中心轴的外壁设有外螺纹，所述转筒转动地套设在所述中心轴外，且所述转筒的内壁设有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述转筒的外壁设有与所述转筒驱动齿轮啮合的齿圈，所述转筒驱动齿轮与一阻尼驱动电机连接，所述中心轴的端部设有第一盘体795，所述主轴的尾部设有与所述第一盘体对应的第二盘体791，所述第一盘体的盘面上设有压力传感器。

进一步的，所述第一导轮组包括对称设置在线缆两侧的导轮本体91，所述导轮本体的侧壁设有与线缆侧壁接触的弧形面，所述导轮的轴线倾斜于水平面，且两所述导轮之间形成开口向上的第一支撑区间；所述第二导轮组件包括水平设置的第一导棍82、及对称设置在所述第一导棍上方的两第二导棍81，所述第一导棍与两所述第二导棍之间形成横截面为等边三角形的第二支撑区间。

进一步的，所述充电枪的前端设有垂直于枪口的第一环形支撑面51，所述支撑面上开设有两安装口54，两所述安装口之间的夹角大于等于120度，所述安装口内滑配有顶杆52，所述顶杆的头部延伸至所述充电枪外，所述安装口内设有使所述顶杆有向外的运动趋势的第四弹性部件、及能由所述顶杆触发的接触开关55，两所述接触开关相互串联，所述上壳体的容纳腔的敞口端设有与所述第一环形支撑面对应的第二环形支撑面，所述第二支撑面上开设有容所述顶杆套入的环形凹槽。

【3】有益效果

本发明充电桩，配设操作面板，采用隐藏式充电枪和线缆，美观度和整洁度好，避免了充电枪和线缆的外置损坏风险，提高了充电桩的使用寿命，降低了日常维护成本；充电枪配设锁紧机构，避免充电枪掉落而顺坏，配设用于容纳线缆的线槽，避免了线缆缠绕及外露造成人员绊倒；同时配设自动卷线装置，实现自动收线，方便快捷，同时配设导线组件，提高了卷线的顺畅性，并避免在收线或放线过程中损伤线缆外壁，延长了线缆使用寿命，设置阻尼器，控制卷线装置的转动阻尼，进一步提高了充电桩的使用舒适性和可靠性。

附图说明

图1为本发明充电桩的前端示意图；

图2为本发明充电桩的剖视图；

图3为本发明充电桩的枪体锁止机构的结构示意图；

图4为本发明充电桩的枪体锁止机构的解锁示意图；

图5为本发明充电桩的线缆收纳装置的结构示意图；

图6为本发明充电桩的第二导轮组件的结构示意图

图7为本发明充电桩的第一导轮组件的结构示意图；

图8为本发明充电桩的结构示意图；

图9为图8中A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1至图9，本发明提供一种充电桩，能实现充电枪的自动锁止和线缆的自动回收，具体的，包括相互连接的上壳体1和下壳体2，参阅图1，上壳体在下壳体的上端，在上壳体和下壳体内均设有用于安装部件的安装腔，在上壳体的前端面设有用于放置充电枪5的容纳腔100，该容纳腔具有向内凹的弧形面，在容纳腔的侧壁设有充电枪固定装置，参阅图2、图3和图4，具体的，容纳腔侧壁设有安装座3，在安装座上倾斜开设有安装孔，该安装孔朝前设置，且开口倾斜向上，其与水平面之间的夹角为10-20度之间，一方面方便操作，另一方面提高其固定效果，在安装孔内设有枪体锁止机构4，枪体锁止机构包括滑套40，滑套沿其轴线方向滑配在安装孔内，在滑套的前端开设有容充电枪插入的插孔，该插孔为阶梯孔，在插孔的大孔端侧壁周向均布有至少三个导孔，本实施例中为三个，且一个为下端，两个为上端，在导孔内滑配有滑杆47，滑杆的滑动方向垂直并相交于插孔的轴线，同时在滑套上设有第一弹性部件，该第一弹性部件使滑杆有径向向外的运动趋势，本实施例中，该第一弹性部件为波形弹簧，其刚度范围大，缓冲吸振能力较强，单位体积材料变形能大，柔性好，耐冲击力强，同时，需要的安装空间较小，紧凑性好，在滑杆的头部设有横截面为等腰梯形的夹紧块，夹紧块的工作面为弧形面，对应的，在充电枪的前端侧壁设有一环形凹槽，该环形卡槽的横截面为等腰梯形，其与夹紧块结构相同，夹紧时，夹紧块的弧形的夹紧面（工作面）与环形卡槽的底面接触，实现径向定位，夹紧块的两斜面侧壁与环形卡槽的斜面侧壁接触，实现轴向定位，从而实现充电枪的固定，为了提高夹紧效果，并避免损伤充电枪，本实施例中，夹紧孔整体采用橡胶制成，或在其表面设置橡胶层；为了方便充电枪插入，上述导孔为阶梯孔，其具有一个能容纳夹紧块的大孔端，当导杆处于最外端时，该夹紧块的工作面位于大孔内，滑杆的尾部延伸至滑套外且与一斜导块连接，在安装座上的设有斜导面45，该斜导面与斜导块接触，当滑套轴向滑移时，通过斜导面与斜导块的接触，带动导杆的滑动，从而控制夹紧块的夹紧或松开，滑套的前端径向向外延伸形成前止挡部43，为了避免杂物计入，该前止挡部的边沿轴向向后折弯90度形成止挡面，在安装座上开设有容该止挡面插入的槽，滑套的后端径向向外延伸形成后止挡部41，在后止挡部上设有连接部48，在该连接部侧壁设有齿条481，齿条的长度方向平行于滑套的滑动方向，本实施例中，滑套的轴线位于齿条所在的平面，在齿条上啮合有滑套驱动齿轮49，该滑套驱动齿轮与一滑套驱动电机连接，为了用于自动检测充电腔是否安装，在滑套内设有用于检测充电枪是否插入的感应开关或接触开关，充电枪解锁时，滑套驱动电机正向转动，带动滑套驱动齿轮转动，从而带动滑套向外运动，充电枪随滑套同步向外运动，同时，滑杆端部的斜导块随滑套运动过程中沿斜导面向外滑移，使用滑杆另一端的夹紧块在弹簧力作用下向外运动，最终使夹紧块脱离充电枪上的卡槽，实现充电枪的解锁，此时，直接将充电枪拔出即可；锁紧时，将充电枪插入滑套，滑套上的感应开关或接触开关检测到充电枪插入，滑套驱动电机反向转动，上述滑套和夹紧块均反向动作，上述前止挡部和后止挡部均用于限制其运动行程，因此，在前止挡部和后止挡部上均设有行程开关；为了提高运行的稳定性和可靠性，在安装孔的内壁开设有环形凹槽，在滑套的侧壁设有环形凸起42，环形凹槽的深度（外径）大于环形凸起的高度（外径），且环形凹槽的轴向宽度大于环形凸起的轴向宽度，且环形凸起位于环形凹槽内，在环形凸起的两端均设有第二弹性部件，该第二弹性部件的一端与环形凸起的端面接触，另一端与与环形凹槽的端面接触，本实施例中，该第二弹性部件为压缩弹簧；在容纳腔的前端设有滑门11，该滑门为自动滑门，本实施例中采用对开设计，为了提高强度，该滑门采用防弹玻璃制成，在上壳体的前端面设有控制面板，该控制面板包括显示屏122、键盘123、刷卡器121和读卡器，显示屏和键盘可以集成为一触摸显示屏，刷卡器和读卡器用于刷支付卡，其分别采用接触式和插入式读卡，完成读卡并选择充电时间后，滑门自动打开，且充电枪自动完成解锁，取出充电枪进行充电即可；完成充电后，放回充电枪，充电枪锁紧，滑门关闭。为了避免线缆外露，在下壳体的前端面设置有用于容纳线缆6的线槽21，该线槽垂直设置，该线槽向上延伸并连通容纳腔，线槽的下端设有容线缆穿过的线孔22，充电枪放置时，线缆位于线槽内，且在下壳体内设有线缆收纳装置7，参阅图5，该线缆收纳装置用于自动卷线， 并将位于外部的线缆拉入线槽内，具体的，该线缆收纳装置包括绕线盘71、位于绕线盘前端的导线器、及位于绕线盘端部的阻尼器，绕线盘用于绕线，导线器用于在绕线时进行线缆的导向，实现均匀的绕线，阻尼器用于控制绕线盘的转动阻尼，以下对上述各组件的结构进行详细说明；

参阅图5，绕线盘通过主轴710转动地安装在下壳体内，本实施例中，该主轴水平设置，在绕线盘与下壳体之间设有扭簧，扭簧使绕线盘有朝收线方向转动的趋势，受扭簧力作用时，绕向盘转动并实现自动卷线，当拉动线缆时，拉力克服弹簧力，导线器包括平行于主轴的导杆75和往复螺杆74，本实施例中，导杆为两个且分别位于往复螺杆的两侧，在导杆上滑配有滑块，滑块的滑动方向平行于主轴的轴线，在滑块的下端固定有与往复螺杆配合连接的螺母，当往复螺杆绕同一方向转动时，与其配合的滑块往复运动，在滑块的上端设有容线缆穿过的第一导线套76，下壳体的前端设有容线缆穿过的线孔，在第一导线套的前端及线孔的后端设有与线缆侧壁接触的第一导轮组件77，参阅图7，该第一导轮组包括对称设置在线缆两侧的导轮本体91，导轮本体的侧壁设有与线缆侧壁接触的弧形面，导轮的轴线倾斜于水平面，两导轮之间形成开口向上的第一支撑区间，该第一支撑区间用于支撑线缆，同时起到导向作用，本实施例中，两导轮的轴线件的夹角大于5度且小于15度；在线孔的前端设有第二导轮组件，参阅图6，该第二导轮组件包括水平设置的第一导棍82、及对称设置在第一导棍上方的两第二导棍81，第一导棍与两第二导棍的长度和外径均相同，且两两之间的角度为60度，因此第一打滚与第二导棍之间形成横截面为等边三角形的第二支撑区间，由于向外拉线缆时，充电枪高度高于线孔高度，因此线缆与上端的两个第二导棍接触并施加压力；在主轴的头部设有第一同步带轮721，往复螺杆的端部设有第二同步带轮722，第二同步带轮与第一同步带轮之间设有同步带723，因此，往复螺杆和主轴能实现同步转动，且主轴转动一圈时，滑块的滑动距离与线缆外径的比值为1/1-1.3：1；阻尼器包括中心轴793、转筒794和转筒驱动齿轮，中心轴与主轴同轴设置，中心轴滑配在主轴的端部，其端部与主轴端部之间设有间隙，在中心轴外设有第三弹性部件，本实施例中，该第三弹性部件为压缩弹簧，该第三弹性部件使中心轴有背向主轴运动的趋势，即在第三弹性部件的作用力下，中心轴朝着远离主轴的方向运动，在中心轴的外壁设有外螺纹，转筒转动地套设在中心轴外，该转筒的轴向位置固定，即转筒只能转动，不能轴向移动，在转筒的内壁设有与外螺纹啮合的内螺纹，在转筒转动时，与其配合的中心轴能实现轴向滑移，在转筒的外壁设有与转筒驱动齿轮啮合的齿圈，转筒驱动齿轮与一阻尼驱动电机连接，在中心轴的端部设有第一盘体795，在第一盘体上设有第一阻尼片，主轴的尾部设有与第一盘体对应的第二盘体791，在第二盘体上设有第二阻尼片，在第一阻尼片的后端设有压力传感器，通过第一盘体和第二盘体之间的压力实现对绕线盘的阻尼控制，在充电时，第一盘体和第二盘体之间压力达到最大值，实现对绕向盘的锁紧，在拉线时，该阻尼器提供适当的压力，避免扭簧力过大而产生过大的拉力，提高拉线的使用安全性；在充电枪的前端设有垂直于枪口的第一环形支撑面51，参阅图8、图9，该支撑面上开设有两个安装口54，两个安装口之间的夹角大于等于120度，安装口内滑配有顶杆52，该顶杆的滑动方向垂直于第一环形支撑面，且顶杆的头部延伸至充电枪外，且其端部为半球形，在安装口内设有第四弹性部件，该第四弹性部件使顶杆有向外的运动趋势，同时在安装口内设有一接触开关55，当顶杆向内运动时候，能触发该接触开关，本实施例中，两个接触开关相互串联，即两个接触开关同时触发时才能触发信号，该接触开关与阻尼器上的阻尼驱动电机连接，充电时，充电枪插入汽车充电口，并使顶杆向内运动并触发接触开关，此时阻尼驱动电机的电路连通，使用阻尼器上的第一盘体压紧第二盘体，实现对绕线盘的固定，当完成充电后，顶杆脱离接触开关，阻尼驱动电机反向转动，使用第一盘体与第二盘体之间的压力为设定阈值，以实现自动卷线，避免拉力过大造成收线速度过快而造成意外，提高使用安全性，在上壳体的容纳腔的敞口端设有与第一环形支撑面对应的第二环形支撑面，充电枪放置时，第一环形支撑面与第二环形支撑面相互贴合，在第二支撑面上开设有容顶杆套入的环形凹槽。

本发明充电桩，配设操作面板，采用隐藏式充电枪和线缆，美观度和整洁度好，避免了充电枪和线缆的外置损坏风险，提高了充电桩的使用寿命，降低了日常维护成本；充电枪配设锁紧机构，避免充电枪掉落而顺坏，配设用于容纳线缆的线槽，避免了线缆缠绕及外露造成人员绊倒；同时配设自动卷线装置，实现自动收线，方便快捷，同时配设导线组件，提高了卷线的顺畅性，并避免在收线或放线过程中损伤线缆外壁，延长了线缆使用寿命，设置阻尼器，控制卷线装置的转动阻尼，进一步提高了充电桩的使用舒适性和可靠性。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电桩，其特征在于：包括相互连接的上壳体和下壳体，所述上壳体的前端面设有用于放置充电枪的容纳腔，所述容纳腔的前端设有滑门，所述上壳体的前端面设有控制面板。

2.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述控制面板包括显示屏和键盘。

3.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述控制面板还包括刷卡器和/或读卡器。

4.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述滑门由防弹玻璃制成。

5.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述下壳体的前端面垂直设置有用于容纳线缆的线槽，所述线槽向上延伸并连通所述容纳腔，所述线槽的下端设有容线缆穿过的线孔。

6.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述容纳腔内设有安装座，所述安装座上倾斜开设有安装孔，所述安装孔内设有枪体锁止机构，所述枪体锁止机构包括滑配在所述安装孔内的滑套，所述滑套的前端开设有容充电枪插入的插孔，所述插孔为阶梯孔，所述插孔的大孔端侧壁周向均布有至少三个导孔，所述导孔内滑配有滑杆，所述滑杆的滑动方向垂直并相交于所述插孔的轴线，所述滑套上设有使所述滑杆有向外的运动趋势的第一弹性部件，所述滑杆的头部设有横截面为等腰梯形的夹紧块，所述夹紧块的工作面为弧形面，所述滑杆的尾部延伸至所述滑套外且与一斜导块连接，所述斜导块与开设在所述安装座上的斜导面接触，所述滑套的前端径向向外延伸形成前止挡部，所述滑套的后端径向向外延伸形成后止挡部，所述后止挡部上设有连接部，所述连接部上设有齿条，所述齿条的长度方向平行于所述滑套的滑动方向，所述齿条上啮合有与滑套驱动电机连接的滑套驱动齿轮。

7.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于：所述安装孔的内壁开设有环形凹槽，所述滑套的侧壁设有环形凸起，所述环形凸起位于所述环形凹槽内，所述环形凸起的两端均设有第二弹性部件，所述第二弹性部件的另一端与所述环形凹槽的端面接触。

8.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于：所述下壳体内设有线缆收纳装置，所述线缆收纳装置包括绕线盘、位于所述绕线盘前端的导线器、及位于所述绕线盘端部的阻尼器，所述绕线盘通过主轴转动地安装在所述下壳体内，所述绕线盘与所述下壳体之间设有扭簧，所述扭簧使所述绕线盘有朝收线方向转动的趋势，所述导线器包括平行于所述主轴的导杆和往复螺杆，所述导杆为两个且分别位于所述往复螺杆的两侧，所述导杆上滑配有滑块，所述滑块的下端固定有与所述往复螺杆配合连接的螺母，所述滑块的上端设有容线缆穿过的第一导线套，所述下壳体的前端设有容线缆穿过的线孔，所述第一导线套的前端及所述线孔的后端设有与线缆侧壁接触的第一导轮组件，所述线孔的前端设有第二导轮组件；所述主轴的头部设有第一同步带轮，所述往复螺杆的端部设有第二同步带轮，所述第二同步带轮与所述第一同步带轮之间设有同步带；所述阻尼器包括中心轴、转筒和转筒驱动齿轮，所述中心轴与所述主轴同轴设置，且所述中心轴滑配在所述主轴的端部，所述中心轴外设有第三弹性部件，所述第三弹性部件使所述中心轴有背向所述主轴运动的趋势，所述中心轴的外壁设有外螺纹，所述转筒转动地套设在所述中心轴外，且所述转筒的内壁设有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述转筒的外壁设有与所述转筒驱动齿轮啮合的齿圈，所述转筒驱动齿轮与一阻尼驱动电机连接，所述中心轴的端部设有第一盘体，所述主轴的尾部设有与所述第一盘体对应的第二盘体，所述第一盘体的盘面上设有压力传感器。

9.如权利要求8所述的充电桩，其特征在于：所述第一导轮组包括对称设置在线缆两侧的导轮本体，所述导轮本体的侧壁设有与线缆侧壁接触的弧形面，所述导轮的轴线倾斜于水平面，且两所述导轮之间形成开口向上的第一支撑区间；所述第二导轮组件包括水平设置的第一导棍、及对称设置在所述第一导棍上方的两第二导棍，所述第一导棍与两所述第二导棍之间形成横截面为等边三角形的第二支撑区间。

10.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于：所述充电枪的前端设有垂直于枪口的第一环形支撑面，所述支撑面上开设有两安装口，两所述安装口之间的夹角大于等于120度，所述安装口内滑配有顶杆，所述顶杆的头部延伸至所述充电枪外，所述安装口内设有使所述顶杆有向外的运动趋势的第四弹性部件、及能由所述顶杆触发的接触开关，两所述接触开关相互串联，所述上壳体的容纳腔的敞口端设有与所述第一环形支撑面对应的第二环形支撑面，所述第二支撑面上开设有容所述顶杆套入的环形凹槽。