电缆收纳装置以及具有此种电缆收纳装置的电动车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于混合或电池供电的电动车辆的可充电电池的电力充电电缆（22）的电缆收纳装置，其具有可转动的卷筒（21），充电电缆（22）可以缠绕在该卷筒的圆周表面上，卷筒以可转动的方式安装在转动固定的轴（23）上，并且轴（23）具有外螺纹，卷筒（21）具有与该外螺纹接合的内螺纹。本发明同样涉及一种混合或电池供电的电动车辆，特别是电动轿车，其配备有这种电缆收纳装置。
【专利说明】电缆收纳装置以及具有此种电缆收纳装置的电动车辆
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于混合或电池供电电动车辆的可充电电池的电力充电电缆的 电缆收纳装置，以及一种具有此种电缆收纳装置的混合或电池供电的电动车辆，特别是电 动轿车。
【背景技术】
[0002] 例如，W02012/031617A1公开的引言部分提及了一种电动车辆以及用于混合或电 池充电电动汽车、特别是电动轿车的可充电电池的电力充电电缆的电缆收纳装置。可旋转 的卷筒--在该卷筒的圆周表面上缠绕充电电缆--在圆周表面上具有槽形引导型面，该 型面以螺旋的形式延伸并且在其中容纳充电电缆。该卷筒容纳于保护管中。该保护管具有 使充电电缆在其中通过的纵向管。保护管具有充电电缆通过其中的纵向槽。包围保护管并 沿着卷筒可移动并具有用于充电电缆的通道开口的套管部分，被配备用于改进充电电缆在 缠绕过程和解缠绕过程中的引导。提供一种沟槽连接控制装置用于套管部分相对于卷筒的 轴向移动，在该沟槽连接控制装置中，可以拧紧在卷筒的引导型面上的螺母，将套管部分在 沟槽连接块上移动，在卷筒转动时，通过保护管中的纵向槽引导该沟槽连接块。
[0003] 进一步地，DE102009046327A1公开了一种将电动车辆电力地连接至电源接触点的 装置，该装置同样提供安装为可以在静止的车辆结构上转动的电缆卷筒。当将所述充电电 缆缠绕至卷筒上或从其上解缠绕充电电缆时，为了以有序方式引导充电电缆，该装置具有 在通道开口中容纳充电电缆的振荡器，该振荡器安装为可以在被驱动转动的引导轴上沿卷 筒的轴线向方向移动。通过沟槽连接控制装置，该振荡器进一步地可以在引导轴上强制引 导。
[0004] DE102010061892A1进一步地公开了一种用于具有充电电缆和可转动安装电缆卷 筒的电动车辆的充电装置。为了将所述充电电缆以有序的方式缠绕在电缆卷筒上或者从电 缆卷筒上解缠绕的目的，充电电缆以二维的方式缠绕在电缆卷筒上。为了以特别可靠的方 式达成这样的目的，该卷筒设有两个用于缠绕充电电缆的侧边界，侧边界之间的距离小于 充电电缆直径的两倍。
[0005] US5, 299, 670公开了一种由中空圆柱形电缆卷筒组成的电话电缆牵引器，该卷筒 具有螺旋延伸的沟槽，该沟槽构造于所述电缆卷筒圆周表面上，电话电缆可以容纳在其中。 该牵引器进一步地包括在轨道上引导的电缆导向件。电缆导向件具有与电缆卷筒中的螺旋 通道连通以如下方式相互作用的突出部，当电缆卷筒转动时电缆导向件在电缆卷筒的轴向 方向上在轨道上移动，因此将电话电缆以有序的方式插入螺旋通道中。该牵引器进一步具 有安装在中空电缆卷筒内的旋转弹簧，其用于将电话电缆缠绕在电缆卷筒上。
【发明内容】
[0006] 在此背景下，本发明的目的在于具体说明至少一种用于混合或电池供电电动车辆 的可充电电池的电力充电电缆的电缆收纳装置的改进，其提供了一种公开的先进技术的替 换方案；以及一种具有该种电缆收纳装置的混合或电池供电电动车辆、特别是电动轿车的 改进，这种改进允许将充电电缆以一种简单并方便的方式、特别是有序的方式缠绕在电缆 卷筒上或者从电缆卷筒上解缠绕充电电缆，并且该电缆以及电缆收纳装置具有更长的使用 寿命。
[0007] 本发明的目的通过具有以下技术特征的电缆收纳装置来实现。本发明的目的进一 步通过具有以下技术特征的混合或电池供电电动车辆来实现。而且，在以下还公开了本发 明特别的有益改进。
[0008] 应该注特意的是，在权利要求书中单独列出的技术特征可以以任意期望的技术上 合理的方式彼此结合，并且形成本发明进一步的改进。说明书尤其结合说明书附图附加表 征以及详细说明了本发明。
[0009] 根据本发明，用于混合或电池供电电动车辆、特别是电动轿车的可充电电池的电 力充电电缆的电缆收纳装置，具有可转动的卷筒，在该卷筒的圆周表面上可以缠绕充电电 缆。而且，该卷筒以可转动的方式安装在转动固定的轴上，该轴具有外螺纹，该卷筒具有与 此外螺纹接合的内螺纹。因此换句话说，卷筒的转动也引起卷筒相对于轴的轴向位移。这 样，正如例如从【背景技术】部分中提及的现有技术中所知的，用于以有序的方式在卷筒上缠 绕充电电缆或者从卷筒将充电电缆解缠绕的可移动电缆导向件可以省去，因此电缆收纳装 置的设计在整体上简化了。通过卷筒相对于固定轴的轴向位移，可以单独实现以有序方式 在卷筒上缠绕充电电缆或者从卷筒将充电电缆解缠绕。
[0010] 根据本发明有益的改进，该卷筒具有轴向端面，每个轴向端面上安置有卷筒端盘， 所述卷筒端盘的直径大于卷筒的直径。该卷筒端盘限制了卷筒的轴向部分，在该轴向部分 中充电电缆可以缠绕其上(缠绕部分)，而且因此避免充电电缆缠绕在该缠绕部分之外。 [0011] 本发明进一步有益的改进规定了，卷筒端盘相对于轴以轴向可移动并且旋转固定 的方式安装，卷筒端盘与相应的卷筒轴向末端旋转连接。因此，当充电电缆缠绕或解缠绕 时，由卷筒端盘限定的卷筒全部轴向缠绕部分在轴的轴向方向上移动，但是当卷筒做轴向 移动时，卷筒端盘相对于轴不旋转。相对于轴为转动固定方式的卷筒端盘的设置允许卷筒 端盘具有除界定缠绕部分之外的其他功能。
[0012] 因此，例如根据本发明进一步有益的改进，至少提供一个拉力弹簧元件，所述拉力 弹簧元件力的作用方向大体上与轴的方向平行地延伸，并且所述拉力弹簧元件作用在卷筒 端盘的端面上。具体地，拉力弹簧元件优选以如下方式作用在卷筒端盘的端面上，当充电电 缆从卷筒上解缠绕时，以及因此，当两个卷筒端盘远离彼此地做相应的轴向移动过程中，所 述拉力弹簧元件被拉动和拉伸。由于拉力弹簧元件在对应于缠绕操作的卷筒轴向位移方向 上拉动卷筒，因此辅助了充电电缆在卷筒上缠绕的过程。
[0013] 根据本发明进一步有益的改进，每个卷筒端盘都具有从它们的圆周表面径向内延 伸的凹槽，并且与轴的轴线平行延伸的第二固定轴置于该凹槽内，使得卷筒端盘以转动固 定的方式相对于轴接合部安装。
[0014] 根据本发明进一步有益的改进，为了促进以有序的方式将充电电缆缠绕在卷筒上 或者从卷筒上解缠绕的过程，在卷筒的圆周表面上形成用于接收充电电缆的凹槽形的引导 型面。这样，该引导型面以螺旋形式围绕卷筒的外侧延伸。
[0015] 根据本发明进一步有益的改进，凹槽的径向深度为，使第二轴的圆周表面与容纳 在引导型面之中的充电电缆的圆周表面之间的最短距离小于充电电缆的直径。这样例如防 止缠绕在卷筒上的充电电缆从一个引导槽中滑出，进入相邻的引导槽。
[0016] 本发明进一步的有利的改进规定了，将卷筒安置于在所述充电电缆缠绕在卷筒上 的状态中包围充电电缆的壳体中，壳体具有用于拉出电缆的通道开口。因此保护充电电缆 避免被弄脏。在壳体内的通道开口内提供可转动的转轴，所述可转动的转轴允许充电电缆 可以从壳体中被轻易的拉出，并且在此过程中，同样，防止例如通道开口的边缘使充电电缆 受到损坏。进一步地，同样可以在通道开口的边缘区域提供刷子或擦拭元件，所述刷子或擦 拭元件用于清除充电电缆上的灰尘颗粒。
[0017] 本发明进一步的改进提供了一种开关机构，一旦充电电缆从卷筒上完全解缠绕， 该开关装置便在充电电缆与可充电电池之间的建立电力连接，当相反时断开该电力连接。 这样阻止仍然缠绕在卷筒上的充电电缆的一部分，在充电过程中形成电力线圈。例如借助 两个卷筒端盘中的一个，当其达到全部的充电电缆从卷筒上解缠绕时的轴向端部位置，通 过所述两个卷筒端盘中的一个在充电电缆和等待充电的可充电电池之间形成电力连接，从 而实现这种类型的开关机构。
[0018] 根据本发明的混合或电池供电的电动车辆，特别是电动轿车，以设有根据本发明 的电缆收纳装置为特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 从下述的本发明的示例性实施例的描述中可以获得本发明进一步的特征和优点， 可以理解的是该示例性实施例是非限制性的，并且参照下述附图更详细的说明：
[0020] 图1所示意性示出的是根据本发明的一种电缆收纳装置的示例性实施例的透视 图，
[0021] 图2所示意性示出的是图1中示出的电缆收纳装置的后视图，
[0022] 图3所示意性示出的是在第一操作位置下的图1中示出的电缆收纳装置的仰视 图，
[0023] 图4所示意性示出的是在第二操作位置下的图3中示出的电缆收纳装置的仰视 图，
[0024] 图5所示意性示出的是图1中示出的电缆收纳装置的侧面剖视图，
[0025] 图6所示意性示出的是图1中示出的电缆收纳装置的细节图，
[0026] 图7所示意性示出的是图1中示出的电缆收纳装置的进一步的细节图，以及
[0027] 图8所示意性示出的是图1中示出的电缆收纳装置的另一个进一步的细节图。
[0028] 在各附图中，相同的部件总是提供有相同的附图标记，并且所述附图表示因此总 体上只描述一次。
[0029] 附图标记列表
[0030] 20电缆收纳装置
[0031] 21 卷筒
[0032] 22充电电缆
[0033] 23 轴
[0034] 24第一卷筒端盘
[0035] 25第二卷筒端盘
[0036] 26 壳体
[0037] 27 第二轴
[0038] 28 凹槽
[0039] 29阻挡片
[0040] 30拉力弹簧元件
[0041] 31保持元件
[0042] 32 引导型面
[0043] 33通道开口
[0044] 34 转轴
[0045] 35连接元件
【具体实施方式】
[0046] 图1所示的是根据本发明的一种电缆收纳装置20的示例性实施例的透视图。该电 缆收纳装置20包括可转动的卷筒21，混合或电池供电电动车辆（图1中未示出）、特别是电 动轿车的可充电电池（同样未示出）的电力充电电缆22可以缠绕在该可转动的卷筒21上。 卷筒21以可旋转的方式安装在旋转固定的轴23上。轴23具有外螺纹（图1中未示出），卷 筒21的内螺纹（图1中同样未示出）与该外螺纹相接合。
[0047] 如图1所示，卷筒21具有轴向端部，在该端部设有第一卷筒端盘24和第二卷筒端 盘25。卷筒端盘24、25的直径大于卷筒21的直径。这样，卷筒端盘24、25限定了卷筒21 的轴向部分，在该轴向部分充电电缆22可以缠绕在卷筒21之上。
[0048] 进一步，卷筒21设置在壳体26之内，该壳体在所述充电电缆缠绕在卷筒21上的 状态下包围充电电缆22。
[0049] 卷筒端盘24、25以相对于轴23的轴向可移动或转动固定的方式安装，卷筒端盘 24、25可转动地连接至卷筒21相应的轴向端。图1中所示，在图示的电缆收纳装置20的示 例性实施例中，通过卷筒端盘24、25在切线方向上保持以及由与轴23平行延伸的第二固定 轴27在轴线方向上引导，可以实现卷筒端盘24、25相对于轴23的转动固定安装。为了这 个目的，第二轴27的一端保持在壳体26之上并且另一端接合在卷筒端盘24、25中相应的 凹槽28,所述凹槽28从卷筒端盘24、25各自的圆周表面向内径向延伸。
[0050] 图1中示出的电缆收纳装置20的状态中，充电电缆22完全缠绕在卷筒21之上。 在此状态，第一卷筒端盘24支靠在固定连接至轴23的盘形阻挡片29上。当充电电缆22 完全缠绕时，阻挡片29限制轴23上卷筒21的轴向位置。
[0051] 进一步地，图1中所示的示例性实施例示出了拉力弹簧元件30,其的力的作用方 向大体上与轴23的轴线平行延伸，作用在卷筒端盘24的端面上。特别的，拉力弹簧元件30 安置在壳体26的壁和卷筒端盘24的端面之间，并且为了这个目的，在它们的端部，拉力弹 簧元件30连接至所述壁和端面。
[0052] 进一步地，图1示出了形成在轴23的端面上的销状保持元件31，所述销状保持元 件接合在壳体26中相应的销状凹槽中。保持元件31用于防止轴23在壳体26内的转动。
[0053] 图2所示的是没有壳体26的图1中示出的电缆收纳装置20的后视图。充电电缆 22同样没有在图2中示出，并且因此可以看到在卷筒21上形成的凹槽形的引导型面32,所 述凹槽形引导型面以螺旋的方式围绕卷筒21的外面延伸。引导型面32的宽度以如下方式 与充电电缆22的直径匹配，充电电缆22以精确的方式容纳在引导槽内。
[0054] 图3所示的是在第一操作位置下的图1中示出的电缆收纳装置20的仰视图。在 此第一操作位置下，充电电缆完全缠绕在卷筒21上并且卷筒端盘24抵靠在轴23的阻挡片 29上。拉力弹簧元件30大体上处于松弛状态。如图3所示，通过用于将电缆拉出的通道开 口 33,充电电缆22被引导离开壳体26。
[0055] 图4所示的是是在第二操作位置的图3中示出的的电缆收纳装置20,其中充电电 缆22完全从卷筒21上解缠绕。如图所示的状态，卷筒端盘25抵靠在壳体26的内壁上。卷 筒21优选通过锁止机构（未示出）锁止在此状态。所述锁止机构可以再次释放，例如，通过 再次拉动充电电缆22,这样充电电缆22可以被再次缠绕在卷筒21之上。
[0056] 在图4所示的电缆收纳装置20的示例性实施例中，一旦充电电缆22完全地从卷 筒21上解缠绕，卷筒端盘25就通过开关机构(未示出)在充电电缆22和混合或电池供电电 动车辆的可充电电池（同样未示出)之间建立电力连接。第二卷筒端盘25向壳体26的内壁 的靠近可以有利地用于此目的。一旦当充电电缆22缠绕时，卷筒端盘25从壳体26的内壁 上移开，开关装置就再次断开电力连接。
[0057] 两个拉力弹簧元件30用于促进将充电电缆22缠绕在卷筒21上的过程，拉力弹簧 元件30在图4中的所示的状态被拉到最大程度并在阻挡片29的方向上拉动卷筒端盘24、 卷筒21和卷筒端盘25。
[0058] 图5所示的是图1中的电缆收纳装置20的侧面剖面图。如图5中所示，在通道开 口 33的边缘区域中提供可转动的转轴34,所述可转动的转轴允许充电电缆22可以容易地 从壳体26中拉出，并且还避免例如通道开口 33的边缘损坏充电电缆22。
[0059] 图6所示的是安装在壳体26的通道开口 33中的可转动的转轴34的放大图，充电 电缆22通过该转轴。如图所示，可转动的转轴34关联通道开口 33的每个边缘。
[0060] 图7所示的是轴23的细节图。其中清晰地示出固定地连接在轴23上的阻挡片 29 〇
[0061] 图8更详细地表示了两个卷筒端盘24、25。其清晰示出了从每个卷筒端盘24、25 的圆周表面径向向内延伸以便容纳图1中所示的第二轴27的凹槽28。连接至图1中的拉 力弹簧元件30的两个连接元件35也同样显示在卷筒端盘24的端面上。
[0062] 根据本发明的电缆收纳装置以及根据本发明的混合或电池供电电动车辆，通过图 示中的具体实施例已经做出了详细的描述。然而，电缆收纳装置以及车辆并不被本说明书 的所述的实施例所限制，相反的也包括功能相同的进一步实施例。
[〇〇63] 在优选地实施例中，根据本发明的电缆收纳装置用于混合或电池供电电动车辆， 特别是电动轿车，用于在电动车辆和固定电源接触点之间建立电力连接。
【权利要求】
1. 一种用于混合或电池供电的电动车辆的可充电电池的电力充电电缆（22)的电缆收 纳装置，其具有可转动的卷筒（21)，充电电缆（22)缠绕在该卷筒的圆周表面之上，其特征 在于，卷筒（21)以可旋转的方式安装在旋转固定的轴（23)之上，该轴（23)具有外螺纹，并 且卷筒（21)具有与该外螺纹接合的内螺纹。
2. 根据权利要求1所述的电缆收纳装置，其特征在于，卷筒（21)具有轴向末端，在每个 该轴向末端上安置有卷筒端盘（24、25)，所述卷筒端盘的直径大于卷筒（21)的直径。
3. 根据权利要求2所述的电缆收纳装置，其特征在于，卷筒端盘（24、25)以相对于轴 (23)轴向可移动或旋转固定的方式安装，卷筒端盘（24、25)可旋转地连接至相应的卷筒 (21)的轴向末端。
4. 根据权利要求2或3所述的电缆收纳装置，其特征在于，至少一个拉力弹簧元件 (30)，所述拉力弹簧元件的力的作用方向大体上与轴（23)的轴线平行地延伸，并且所述拉 力弹簧元件作用在卷筒端盘（24)的端面上。
5. 根据权利要求2到4其中一项所述的电缆收纳装置，其特征在于，每个卷筒端盘 (24、25)具有从它们的圆周表面向内径向延伸的凹槽（28)，并且平行于轴（23)的轴线延伸 的第二固定轴（27)接合在该凹槽（28)中。
6. 根据前述权利要求中任意一项的所述电缆收纳装置，其特征在于，用于容纳充电电 缆（22)的凹槽形引导型面（32)被形成在卷筒（21)的圆周表面上，所述凹槽形引导型面以 螺旋的方式围绕卷筒（21)的外侧延伸。
7. 根据权利要求5或6所述的电缆收纳装置，其特征在于，凹槽（28)的径向深度为，使 第二轴（27)的圆周表面与容纳在引导型面（32)中的充电电缆（22)的圆周表面之间的最短 距离小于充电电缆（22)的直径。
8. 根据前述权利要求中任意一项所述的电缆收纳装置，其特征在于，卷筒（21)安置在 壳体（26)中，该壳体在所述充电电缆缠绕在卷筒（21)上的状态下包围充电电缆（22)，壳体 (26 )具有将电缆拉出的通道开口（ 33 )。
9. 根据前述权利要求中任意一项所述的电缆收纳装置，其特征在于，一种开关机构，一 旦充电电缆（22 )完全从卷筒（21)上解缠绕，就在充电电缆（22 )和可充电电池之间建立电 力连接，否则断开电力连接。
10. -种混合或电池供电电动车辆，特别是电动轿车，其特征在于，如上述权利要求中 任意一项所述的电缆收纳装置（20 )。
【文档编号】H01R13/72GK104112958SQ201410152688
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】格德·朱伯 申请人:福特全球技术公司