充电桩自动收卷装置及充电桩的制作方法

本使用新型涉及电动车充电技术领域，具体指一种充电桩自动收卷装置及充电桩。

背景技术：

目前节能环保、低碳生活是一个热门的主题，国家为了实现减排目标，大力推广电动汽车。电动汽车本身不排放二氧化碳，没有尾气污染，对于治理环境污染和减少尾气排放是非常有利的，而且电力是可以通过多种能源获得的，如火电、水电、核电、风能电和太阳能电等。如何给电动汽车充电是一个重要的课题，充电桩可以有效解决充电难的问题。充电桩能够快速地对汽车充电，也可以在电价较低的夜晚对电动汽车充电。但现有技术中的充电桩多不能远程控制充电与关闭充电，且不能实现使用公交卡和货币充值的方式为电车充电，不具有一个充电桩为多个电车充电的功能，也不具有设置充电起止时间的功能。

针对上述问题，目前公开号为CN205248875U的中国专利公开了一种充电桩，包括充电桩外壳和充电模块，所述充电桩外壳内设有分别与充电模块连接的交通卡控制模块、投币控制模块和二维码支付控制模块；其中所述交通卡控制模块、所述投币控制模块和二维码支付控制模块又分别与一时间继电器模块连接，所述时间继电器模块用于设置和控制至少一个充电枪充电的起止时间；所述充电桩外壳内还设有与时间继电器模块连接的遥控RF射频模块。上述方案中具有远程控制充电和设置充电起止时间的功能，且可为多个电车充电，具有防雨、防漏电、防雷击功能。本充电桩内的锁止与照明模块，可以控制充电枪内的电池所开关与照明，防止小孩触碰玩耍时发生的触电事故，并有防盗作用。

但是充电桩的电缆线较重，给使用者带来了很大的不便，且电缆线外露于充电桩外部，在充电桩未使用状态，电缆搁置于充电桩边上，当电缆线散落的位置不当时，存在着电缆被电动汽车碾压碰撞而损坏的风险。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的第一个目的在于提供一种充电桩自动收卷装置，具有能够自动完成电缆线收卷，使用方便的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种充电桩自动收卷装置，包括外壳和电缆线，还包括固定在所述外壳内两侧的支撑杆、转动连接于所述支撑杆用于收卷所述电缆线且两侧端面上设有齿面朝向相反的正向限位棘齿和反向限位棘齿的收卷环、用于限制所述收卷环转动方向的换向组件、用于控制所述换向组件限制方向的驱动装置、以及设置在所述收卷环上用于产生反向转动力以驱使所述收卷环发生反向转动以收卷所述电缆线的反向驱动件。

通过采用上述技术方案，在需要对电动车充电时，正向限位棘齿与换向组件相配合，使用者手持充电枪，同时将电缆线拉出，电缆线在拉出的过程中带动收卷环转动，不断将电缆线放出，而收卷环在转动的过程中带动反向驱动件产生反向驱动力，使收卷环具有反向转动以收卷电缆线的趋势，由于收卷环受正向限位棘齿的限制作用而无法自由发生反向转动，因此收卷环在放线的过程中不会对电缆线产生拉力。

在电动车完成充电后，通过驱动装置驱动换向组件变换限制方向，使反向限位棘齿与换向组件相配合，收卷环即可在反向驱动件的驱动下发生反向转动，由于收卷环受反向限位棘齿的限制作用而无法自由发生正向转动，因此收卷环在收卷的过程中不会被拉出，从而完成电缆线的收卷。

本实用新型进一步设置为：所述外壳内壁固定有一支撑块，所述支撑块上滑移连接有一换向杆；所述换向组件包括固定在所述换向杆上且位于所述收卷环两侧的第一连接杆和第二连接杆、铰接在所述第一连接杆且能够抵触于所述正向限位棘齿以限制所述收卷环正向转动的正向限位棘爪、铰接在所述第二连接杆且能够抵触于所述反向限位棘齿以限制所述收卷环反向转动的反向限位棘爪、以及固定在所述第一连接杆和所述第二连接杆上用于压紧所述正向限位棘爪和所述反向限位棘爪的压紧弹片；且所述正向限位棘爪抵触于所述正向限位棘齿时，所述反向限位棘爪与所述反向限位棘齿相脱离。

通过采用上述技术方案，以电缆线被拉出时收卷环转动方向为正向转动，当正向限位棘爪与正向限位棘齿相抵触时，收卷环可正向转动将电缆线放出，在转动的过程中正向限位棘齿的齿面抵触正向限位棘齿向后转动，并抵触压紧弹片发生弹性形变而产生弹性力，当正向限位棘齿脱离正向限位棘爪时，正向限位棘爪在压紧弹片的作用下再次压紧在下一个正向限位棘齿的齿面上；由于正向限位棘爪抵触在正向限位棘齿的齿槽中且倾斜设置，收卷环反向转动无法使正向限位棘爪变形，因此收卷环受正向限位棘爪的限制作用而无法发生反向转动，收卷环即可在反向驱动件的带动下发生反向转动收卷电缆线。

而当反向限位棘爪与反向限位棘齿相抵触时，由于反向限位棘齿与正向限位棘齿的齿面方向相反，因此对收卷环转动方向的限制相反，即限制了收卷环的正向转动，收卷环即可在反向驱动件的带动下发生反向转动收卷电缆线。

本实用新型进一步设置为：所述驱动装置包括固定连接于所述换向杆的磁性件、一端固定在外壳内壁且另一端固定在换向杆上的弹性件、以及用于吸合所述磁性件的电磁铁。

通过采用上述技术方案，即可带动换向杆的滑移，弹性件用于在电磁铁断电无磁后换向杆位置的复原，从而完成收卷环单向旋转方向的切换。

本实用新型进一步设置为：所述收卷环的端部固定有转动套筒，所述支撑杆上固定有第一轴承和第二轴承，所述收卷环的一端穿设在第一轴承的外圈，转动套筒穿设在第二轴承的外圈。

通过采用上述技术方案，收卷环的两端分别穿设在第一轴承和第二轴承的外圈，实现了收卷环与支撑杆的转动连接，且转动过程快捷方便。

本实用新型进一步设置为：所述支撑杆上固定有一限位板，所述反向驱动件包括一端固定于所述转动套筒且另一端固定于所述限位板的发条弹簧。

通过采用上述技术方案，在放出电缆线的过程中，发条弹簧会发生弹性形变而产生弹性力，产生的弹性力不会因形变量的增加而呈比例增长，使得人员在拉出电缆线时不会特别的费力。而收卷电缆线时，发条弹簧的弹性力一定将匀速牵引电缆线收卷到收卷环上，收卷过程方便快捷。

本实用新型进一步设置为：所述弹性件自然伸直状态时，所述正向限位棘爪与所述正向限位棘齿的齿面相贴合，且所述电磁铁磁性吸合磁性件时，所述反向限位棘爪与所述反向限位棘齿的齿面相贴合。

通过采用上述技术方案，对收卷环的单向旋转限制能力更好。

本实用新型进一步设置为：所述弹性件采用弹簧，且弹簧有两个分别位于所述磁性件的两侧。

通过采用上述技术方案，有利于换向杆的平衡和对收卷环的换向。

本实用新型进一步设置为：所述限位板包括固定在所述支撑杆上的连接板、固定于所述连接连接板的固定板, 所述限位板呈T型。

通过采用上述技术方案，收卷环转动于支撑杆上，固定板通过连接板固定在支撑杆上，发条弹簧一端固定在收卷环上，一端固定在固定板上，使得收卷环转动时，发条弹簧会发生弹性形变而产生弹性力，从而使收卷环具有反向转动的趋势。

本实用新型进一步设置为：所述磁性件采用铁块。

通过采用上述技术方案，铁块成本低，取材和加工方便，且易于安装。

本实用新型的第二个目的在于提供一种充电桩，具有能够自动完成电缆线收卷，使用方便的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种充电桩，包括电性连接于电缆线的充电枪，所述电缆线背离充电枪的一端均固定有上述技术方案所述的自动收卷装置。

通过采用上述技术方案，通过收卷装置将搁置于充电桩边上的电缆线收卷至外壳内，从而防止电缆线被电动汽车碾压损坏或被盗。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，通过设置收卷装置，能够自动收卷柔性导线，提高了使用的方便度；

其二，通过设置换向组件，从而实现了放线和收线的自动切换。

附图说明

图1为实施例一的收卷装置沿支撑杆中轴线的剖视图；

图2为实施例一的收卷装置整体结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为图2中的B部放大图；

图5为实施例二的整体结构示意图。

图中：1、外壳；11、支撑杆；12、限位板；121、连接板；122、固定板；13、支撑块；2、换向杆；3、收卷环；31、转动套筒；32、第一轴承；33、第二轴承；33、正向限位棘齿；34、反向限位棘齿；41、第一连接杆；42、第二连接杆；43、正向限位棘爪；44、反向限位棘爪；45、压紧弹片；5、驱动装置；51、铁块；52、弹簧；53、电磁铁；6、发条弹簧；7、电缆线；8、充电枪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种充电桩自动收卷装置，如图1所示，包括外壳1、电缆线7、支撑杆11、收卷环3、换向组件、驱动装置5和反向驱动件。

支撑杆11卡嵌于外壳1内壁的两侧，支撑杆11上卡嵌有第一轴承32和第二轴承33，收卷环3的一端焊接有一中空的转动套筒31，收卷环3的另一端穿设在第一轴承32的外圈，转动套筒31则穿设在第二轴承33的外圈，共同实现收卷环3在支撑杆11上的转动。

支撑杆11上焊接有一限位板12，限位板12呈T型包括连接板121和固定板122，连接板121一端焊接在支撑杆11上，另一端焊接在固定板122上；反向驱动件采用发条弹簧6，反向驱动件包括一端固定于转动套筒31且另一端固定于固定板122的发条弹簧6，从而收卷环3在发生正向转动时，发条弹簧6发生弹性形变而产生弹性力，使收卷环3形成反向转动的趋势，同时发条弹簧6产生的弹性力基本保持一定，从而放出电缆线7的过程也不会十分费力。

如图2和图3所示，在收卷环3两侧的端面上分别一体成型有齿面方向相反的正向限位棘齿33和反向限位棘齿34，分别用于限制收卷环3的正向转动和反向转动；外壳1内壁焊接有一支撑块13，支撑块13另一端延伸至外壳1的中部，与中心保持一定间距；支撑块13上滑移连接有一换向杆2。

换向组件包括第一连接杆41、第二连接杆42、正向限位棘爪43、反向限位棘爪44和压紧弹片45。

在换向杆2上焊接有第一连接杆41和第二连接杆42，第一连接杆41和第二连接杆42分别位于收卷环3的两侧且向下延伸至与收卷环3的端面相对齐的位置，且第一连接杆41和第二连接杆42之间的间距大于收卷环3的宽度；第一连接杆41的下端铰接有正向限位棘爪43，正向限位棘爪43与正向限位棘齿33相适配，第二连接杆42的下端铰接有反向限位棘爪44，反向限位棘爪44与反向限位棘齿34相适配。

在第一连接杆41和第二连接杆42的上端均焊接有压紧弹片45，压紧弹片45抵触在正向限位棘爪43和反向限位棘爪44的端面上，从而保持正向限位棘爪43能够压紧在正向限位棘齿33上、反向限位棘爪44能够压紧在反向限位棘齿34上。

如图2和图4所示，驱动装置5用于控制收卷环3的单向转动方向，驱动装置5包括磁性件、弹性件和电磁铁53；磁性件焊接在换向杆2远离收卷环3一端的端面上，磁性件采用铁块51；弹性件的一端焊接在外壳1内壁，另一端焊接在换向杆2的端面上，弹性件采用弹簧52且有两个分别位于电磁铁53的两侧，有利于换向杆2的平衡及对收卷环3的换向；电磁铁53螺栓连接在支撑块13上且电磁铁53与时间继电器模块电性连接，电磁铁53用于导通后磁性吸合铁块51。

工作过程及原理：当用户刷卡或投币时，电磁铁53被电性导通并具有磁性，电磁铁53磁性吸合铁块51，铁块51带动换向杆2向靠近电磁铁53的一端滑移，弹簧52受压缩形变，使得位于换向杆2末端的正向限位棘爪43与正向限位棘齿33的齿面相贴合，受正向限位棘爪43的限位，电缆线7只能在收卷环3上被用户拉出，同时由于反向驱动件采用发条弹簧6，在拉动的过程中产生的弹性力基本保持一定，从而放出电缆线7的过程也不会十分费力。

而当用户充电时间结束后，电磁铁53被关断失去磁性，弹簧52带动换向杆2向远离电磁铁53的一端滑移，从而使反向限位棘爪44与反向限位棘齿34的齿面相贴合，受反向限位棘爪44的限位，电缆线7只能在收卷环3上被收卷而不能够被拉出，从而用户将充电枪8拔离电动车充电口后，收卷环3即可完成电缆线7的自动收卷。

实施例二：一种充电桩，如图5所示，包括外壳1，电缆线7和充电枪8，还包括实施例一中所述的充电桩自动收卷装置，自动收卷装置有两组对称设置在外壳1内，共同完成两组电缆线7的收卷，收卷过程方便快捷。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。