新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统与工作方法
阅读说明：本技术 新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统与工作方法 (Charging cable hiding system of new energy automobile charging pile and working method ) 是由 崔云兰 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统,包括机体外壳,机体外壳内有充电桩主体,充电桩主体的供电输出端连接有充电线缆,还包括充电枪,充电枪连接于充电线缆末端；机体外壳内还包括线缆隐藏器外壳,线缆隐藏器外壳内的线缆隐藏器能随时将暴露在机体外壳外部的一段充电线缆收回到线缆隐藏器外壳内部；本发明的能实现对充电枪的锁定作用；尤其是充电桩维护状态时可以强制性的避免用户取用有故障的充电枪,造成安全风险。(The invention discloses a charging cable hiding system of a charging pile of a new energy automobile, which comprises a machine body shell, wherein a charging pile main body is arranged in the machine body shell, and a power supply output end of the charging pile main body is connected with a charging cable; the machine body shell also comprises a cable hiding device shell, and a cable hiding device in the cable hiding device shell can retract a section of charging cable exposed outside the machine body shell into the cable hiding device shell at any time; the locking function of the charging gun can be realized; especially fill electric pile and can avoid the user to take the charging gun of trouble by force when maintaining the state, cause the safety risk.)
技术领域
本发明属于充电桩领域。
背景技术
现有充电桩与充电枪连接的充电线缆在非使用状态时均是暴露在充电桩机壳外部的，这样风吹雨打影响线缆寿命。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能隐藏充电线缆的新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统与工作方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统，包括机体外壳，所述机体外壳内有充电桩主体，所述充电桩主体的供电输出端连接有充电线缆，还包括充电枪，所述充电枪连接于所述充电线缆末端；
所述机体外壳内还包括线缆隐藏器外壳，所述线缆隐藏器外壳内的线缆隐藏器能随时将暴露在机体外壳外部的一段充电线缆收回到线缆隐藏器外壳内部。
进一步的，线缆隐藏器外壳内线缆隐藏器包括线缆储存内壳体，所述线缆储存内壳体内为线缆储存仓，所述线缆储存内壳体的顶端固定有圆盘状支撑平台，所述圆盘状支撑平台位于线缆储存仓的正上方镂空设置有线缆下坠孔。
进一步的，所述圆盘状支撑平台的上方沿螺旋线路径等距阵列分布有若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮，各所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮的轴线均为竖向朝下；各所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮的整体呈中部细两端粗的哑铃型回转体结构，从而使缆螺旋盘绕路径约束滚轮形成腰部内凹的V型轮槽，各所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮的轴心处形成上下贯通的轴承孔，各所述轴承孔内通过轴承同轴心转动安装有滚轮轴；沿螺旋线路径等距阵列的若干所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮的集合记为滚轮螺旋阵列；
所述圆盘状支撑平台的上方还设置有呈螺旋带状盘旋的滚轮轴螺旋支架，所述滚轮轴螺旋支架的螺旋路径与所述滚轮螺旋阵列的螺旋路径一致，各所述滚轮轴的上下端均固定于所述滚轮轴螺旋支架上；所述滚轮轴螺旋支架的下端通过若干支撑柱固定于所述圆盘状支撑平台上；
所述滚轮轴螺旋支架的螺旋围合范围内同轴心设置有回转筒体，所述回转筒体的筒体外壁与所述滚轮轴螺旋支架的螺旋内缘保持间隙；所述回转筒体的筒体外壁与所有的所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮滚动配合，所述回转筒体的筒体能在筒体外壁的摩擦力作用下同步带动所有的回转筒体沿轴线回转；所述回转筒体的筒内壁同轴心一体化设置有环状内缘；
所述圆盘状支撑平台上表面的轴心处固定有输出轴竖向朝上的中心电机，所述输出轴与所述回转筒体同轴心，所述输出轴与所述环状内缘同轴心同步连接，或输出轴与所述环状内缘通过离合器同轴心传动连接；
进一步的，所述线缆隐藏器外壳的上端侧壁镂空设置有线缆穿出孔，所述线缆穿出孔位置处的线缆隐藏器外壳内壁固定设置有线缆引出器；
所述线缆引出器包括固定在线缆隐藏器外壳内壁的引导轮支架，所述引导轮支架上通过轴承转动设置有相互相切滚动配合的第一引导轮和第二引导轮，所述第一引导轮和第二引导轮的轮面均设置有环槽，所述第一引导轮的环槽与第二引导轮的环槽相切；
所述充电线缆沿长度方向依次为充电线缆第一段、充电线缆第二段、充电线缆第三段、充电线缆第四段、充电线缆第五段和充电线缆第六段，所述充电线缆第一段与充电线缆第二段的连接处通过线缆固定装置固定在线缆储存仓的底部，所述充电线缆第二段呈松弛弯曲状于线缆储存仓内；所述充电线缆第三段向上穿过所述线缆下坠孔，所述充电线缆第四段沿螺旋路径盘旋在由若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮所构成的滚轮螺旋阵列上，且充电线缆第四段跨过各所述线缆螺旋盘绕路径约束滚轮腰部内凹的V型轮槽；所述充电线缆第五段与充电线缆第六段的连接处穿过第一引导轮的环槽与第二引导轮的环槽之间，所述充电线缆第六段从线缆穿出孔穿出，且充电线缆第六段的末端连接充电枪，线缆穿出孔与充电枪之间的一段充电线缆第六段暴露在所述机体外壳的外部；
进一步的，所述滚轮螺旋阵列沿螺旋路径最上端的一个缆螺旋盘绕路径约束滚轮记为首端约束滚轮；所述滚轮螺旋阵列沿螺旋路径最下端的一个缆螺旋盘绕路径约束滚轮记为尾端约束滚轮，所述尾端约束滚轮位于所述线缆下坠孔的正上方；所述首端约束滚轮的一侧通过上滚轮支架转动设置有上辅助轮，所述尾端约束滚轮的一侧通过下滚轮支架转动设置有下辅助轮，所述上辅助轮和下辅助轮的结构均与缆螺旋盘绕路径约束滚轮的结构相同；充电线缆第四段与充电线缆第五段的连接处夹在首端约束滚轮与上辅助轮之间，充电线缆第三段与充电线缆第四段的连接处夹在尾端约束滚轮与下辅助轮之间；
上滚轮支架和下滚轮支架均固定在滚轮轴螺旋支架上。
进一步的，离合器包括锁止状态和脱开状态，所述离合器在锁止状态时，所述输出轴与环状内缘同轴心同步，所述离合器在脱开状态时，所述输出轴与环状内缘能自由相对旋转。
进一步的，所述中心电机为刹车式步进电机。
进一步的，所述回转筒体的筒体外壁为用于增大摩擦的橡胶涂层。
进一步的，新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统的工作方法
设备在非使用状态下的状态：
线缆储存仓内的充电线缆第二段为曲折弯曲的松弛状，且这时充电线缆第六段为最短的状态，这时充电线缆第六段的任何部位都没有暴露在机体外壳的外部，从而使这时的充电枪不用依托传统的充电器座即可稳定的紧靠在线缆穿出孔所在位置的线缆隐藏器外壳上，这时离合器为锁止状态，且中心电机为刹车状态，从而使这时的回转筒体为锁死状态，进而在静摩擦力的作用下使所有的缆螺旋盘绕路径约束滚轮均为锁死状态，从而使沿螺旋路径盘旋在由若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮所构成的滚轮螺旋阵列上的充电线缆第四段在静摩擦的主要下被完全锁定，从而用户即时用力拉充电枪，充电线缆第六段的长度也无法发生变化，实现了对充电枪的锁定作用；尤其是充电桩维护状态时可以强制性的避免用户取用有故障的充电枪，造成安全风险；
用户取用充电枪的方法：
用户获得使用充电桩的授权后，控制这时离合器为脱开状态，输出轴与环状内缘能自由相对旋转，从而使回转筒体为自由状态，这时用户手持充电枪向外拉动准备接在汽车上充电，这时充电线缆第四段在用户的拉力下会在滚动摩擦力的作用下带动滚轮螺旋阵列上的所有线缆螺旋盘绕路径约束滚轮同步被动旋转，与此同时若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮对充电线缆第四段反作用力会对用户的拉力形成一定的阻尼效果，而且如果用户松手也没有回弹效果，这时回转筒体会适应性的回转，这个过程会使充电线缆第六段逐渐变长，曲折弯曲松弛状的充电线缆第二段逐渐变短，当曲折弯曲松弛状的充电线缆第二段逐渐变短到被绷直时，充电线缆第六段为最长的状态，充电线缆第六段暴露在机体外壳的外部的长度为最长的长度；
将暴露在机体外壳的外部的充电线缆第六段重新隐藏的方法：
用户已经充电完毕后，暴露在机体外壳的外部的充电线缆第六段需要重新隐藏，这时控制离合器锁止，这时输出轴与环状内缘同轴心同步，控制中心电机，使回转筒体在俯视视角下主动沿轴线逆时针回转，进而使滚轮螺旋阵列上的所有线缆螺旋盘绕路径约束滚轮在俯视视角下主动沿轴线顺时针时针回转，在若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮顺时针回转的带动下使充电线缆第四段沿自身的螺旋路径逐渐向下进给，从而使线缆第六段逐渐从线缆穿出孔处向内拉动，而绷直状态的充电线缆第二段也逐渐变为恢复到曲折弯曲的松弛状，随着充电线缆第四段继续沿自身的螺旋路径逐渐向下进给，直至这时充电线缆第六段的任何部位都没有暴露在机体外壳的外部，这时充电线缆第六段为最短的状态，由于若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮存在一定的阻尼，这时的充电枪不用依托传统的充电器座即可稳定的紧靠在线缆穿出孔所在位置的线缆隐藏器外壳上。
有益效果：本发明的能实现对充电枪的锁定作用；尤其是充电桩维护状态时可以强制性的避免用户取用有故障的充电枪，造成安全风险；回转筒体在俯视视角下主动沿轴线逆时针回转，进而使滚轮螺旋阵列上的所有线缆螺旋盘绕路径约束滚轮在俯视视角下主动沿轴线顺时针时针回转，在若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮顺时针回转的带动下使充电线缆第四段沿自身的螺旋路径逐渐向下进给，从而实现了对线缆的隐藏功能。
附图说明
附图1为本装置的充电桩整体原理示意图；
附图2为线缆隐藏器外壳外部结构示意图；
附图3为附图2的剖视图；
附图4为线缆隐藏器外壳内部的线缆隐藏器示意图；
附图5为附图4的上部分结构示意图；
附图6为附图5基础上回转筒体沿轴线方向拆出后的示意图；
附图7为附图6的剖视图；
附图8为附图5的基础上隐去充电线缆第四段后的结构示意图；
附图9为线缆螺旋盘绕路径约束滚轮的局部剖开放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至9所示的新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统，包括机体外壳20，机体外壳20内有充电桩主体19，充电桩主体19的供电输出端连接有充电线缆9，还包括充电枪3，充电枪3连接于充电线缆9末端；
机体外壳20内还包括线缆隐藏器外壳17，线缆隐藏器外壳17内的线缆隐藏器能随时将暴露在机体外壳20外部的一段充电线缆9收回到线缆隐藏器外壳17内部。
线缆隐藏器外壳17内线缆隐藏器包括线缆储存内壳体11，线缆储存内壳体11内为线缆储存仓10，线缆储存内壳体11的顶端固定有圆盘状支撑平台7，圆盘状支撑平台7位于线缆储存仓10的正上方镂空设置有线缆下坠孔8。
圆盘状支撑平台7的上方沿螺旋线路径等距阵列分布有若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16，各线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16的轴线均为竖向朝下；各线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16的整体呈中部细两端粗的哑铃型回转体结构，从而使缆螺旋盘绕路径约束滚轮16形成腰部内凹的V型轮槽30，各线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16的轴心处形成上下贯通的轴承孔31，各轴承孔31内通过轴承32同轴心转动安装有滚轮轴15；沿螺旋线路径等距阵列的若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16的集合记为滚轮螺旋阵列；
圆盘状支撑平台7的上方还设置有呈螺旋带状盘旋的滚轮轴螺旋支架14，滚轮轴螺旋支架14的螺旋路径与滚轮螺旋阵列的螺旋路径一致，各滚轮轴15的上下端均固定于滚轮轴螺旋支架14上；滚轮轴螺旋支架14的下端通过若干支撑柱6固定于圆盘状支撑平台7上；
滚轮轴螺旋支架14的螺旋围合范围内同轴心设置有回转筒体1，回转筒体1的筒体外壁1.1与滚轮轴螺旋支架14的螺旋内缘14.1保持间隙；回转筒体1的筒体外壁1.1与所有的线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16滚动配合，回转筒体1的筒体能在筒体外壁1.1的摩擦力作用下同步带动所有的回转筒体1沿轴线回转；回转筒体1的筒内壁同轴心一体化设置有环状内缘37；
圆盘状支撑平台7上表面的轴心处固定有输出轴38竖向朝上的中心电机13，输出轴38与回转筒体1同轴心，输出轴38与环状内缘37同轴心同步连接，或输出轴38与环状内缘37通过离合器39同轴心传动连接；
线缆隐藏器外壳17的上端侧壁镂空设置有线缆穿出孔18，线缆穿出孔18位置处的线缆隐藏器外壳17内壁固定设置有线缆引出器4；
线缆引出器4包括固定在线缆隐藏器外壳17内壁的引导轮支架71，引导轮支架71上通过轴承转动设置有相互相切滚动配合的第一引导轮22和第二引导轮23，第一引导轮22和第二引导轮23的轮面均设置有环槽24，第一引导轮22的环槽24与第二引导轮23的环槽24相切；
充电线缆9沿长度方向依次为充电线缆第一段9.1、充电线缆第二段9.2、充电线缆第三段9.3、充电线缆第四段9.4、充电线缆第五段9.5和充电线缆第六段9.6，充电线缆第一段9.1与充电线缆第二段9.2的连接处通过线缆固定装置12固定在线缆储存仓10的底部，充电线缆第二段9.2呈松弛弯曲状于线缆储存仓10内；充电线缆第三段9.3向上穿过线缆下坠孔8，充电线缆第四段9.4沿螺旋路径盘旋在由若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16所构成的滚轮螺旋阵列上，且充电线缆第四段9.4跨过各线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16腰部内凹的V型轮槽30；充电线缆第五段9.5与充电线缆第六段9.6的连接处穿过第一引导轮22的环槽24与第二引导轮23的环槽24之间，充电线缆第六段9.6从线缆穿出孔18穿出，且充电线缆第六段9.6的末端连接充电枪3，线缆穿出孔18与充电枪3之间的一段充电线缆第六段9.6暴露在机体外壳20的外部；
滚轮螺旋阵列沿螺旋路径最上端的一个缆螺旋盘绕路径约束滚轮16记为首端约束滚轮16.1；滚轮螺旋阵列沿螺旋路径最下端的一个缆螺旋盘绕路径约束滚轮16记为尾端约束滚轮16.2，尾端约束滚轮16.2位于线缆下坠孔8的正上方；首端约束滚轮16.1的一侧通过上滚轮支架01转动设置有上辅助轮25，尾端约束滚轮16.2的一侧通过下滚轮支架02转动设置有下辅助轮26，上辅助轮25和下辅助轮26的结构均与缆螺旋盘绕路径约束滚轮16的结构相同；充电线缆第四段9.4与充电线缆第五段9.5的连接处夹在首端约束滚轮16.1与上辅助轮25之间，充电线缆第三段9.3与充电线缆第四段9.4的连接处夹在尾端约束滚轮16.2与下辅助轮26之间；
上滚轮支架01和下滚轮支架02均固定在滚轮轴螺旋支架14上。
离合器39包括锁止状态和脱开状态，离合器39在锁止状态时，输出轴38与环状内缘37同轴心同步，离合器39在脱开状态时，输出轴38与环状内缘37能自由相对旋转。
中心电机13为刹车式步进电机。
回转筒体1的筒体外壁1.1为用于增大摩擦的橡胶涂层。
本发明的工作原理和工作方法如下：
新能源汽车充电桩的充电线缆隐藏系统的工作方法如下：
设备在非使用状态下的状态：
线缆储存仓10内的充电线缆第二段9.2为曲折弯曲的松弛状，且这时充电线缆第六段9.6为最短的状态，这时充电线缆第六段9.6的任何部位都没有暴露在机体外壳20的外部，从而使这时的充电枪3不用依托传统的充电器座即可稳定的紧靠在线缆穿出孔18所在位置的线缆隐藏器外壳17上，这时离合器39为锁止状态，且中心电机13为刹车状态，从而使这时的回转筒体1为锁死状态，进而在静摩擦力的作用下使所有的缆螺旋盘绕路径约束滚轮16均为锁死状态，从而使沿螺旋路径盘旋在由若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16所构成的滚轮螺旋阵列上的充电线缆第四段9.4在静摩擦的主要下被完全锁定，从而用户即时用力拉充电枪3，充电线缆第六段9.6的长度也无法发生变化，实现了对充电枪3的锁定作用；尤其是充电桩维护状态时可以强制性的避免用户取用有故障的充电枪3，造成安全风险；
用户取用充电枪3方法：
用户获得使用充电桩的授权后，控制这时离合器39为脱开状态，输出轴38与环状内缘37能自由相对旋转，从而使回转筒体1为自由状态，这时用户手持充电枪3向外拉动准备接在汽车上充电，这时充电线缆第四段9.4在用户的拉力下会在滚动摩擦力的作用下带动滚轮螺旋阵列上的所有线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16同步被动旋转，与此同时若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16对充电线缆第四段9.4反作用力会对用户的拉力形成一定的阻尼效果，而且如果用户松手也没有回弹效果，这时回转筒体1会适应性的回转，这个过程会使充电线缆第六段9.6逐渐变长，曲折弯曲松弛状的充电线缆第二段9.2逐渐变短，当曲折弯曲松弛状的充电线缆第二段9.2逐渐变短到被绷直时，充电线缆第六段9.6为最长的状态，充电线缆第六段9.6暴露在机体外壳20的外部的长度为最长的长度；
将暴露在机体外壳20的外部的充电线缆第六段9.6重新隐藏的方法：
用户已经充电完毕后，暴露在机体外壳20的外部的充电线缆第六段9.6需要重新隐藏，这时控制离合器39锁止，这时输出轴38与环状内缘37同轴心同步，控制中心电机13，使回转筒体1在俯视视角下主动沿轴线逆时针回转，进而使滚轮螺旋阵列上的所有线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16在俯视视角下主动沿轴线顺时针时针回转，在若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16顺时针回转的带动下使充电线缆第四段9.4沿自身的螺旋路径逐渐向下进给，从而使线缆第六段9.6逐渐从线缆穿出孔18处向内拉动，而绷直状态的充电线缆第二段9.2也逐渐变为恢复到曲折弯曲的松弛状，随着充电线缆第四段9.4继续沿自身的螺旋路径逐渐向下进给，直至这时充电线缆第六段9.6的任何部位都没有暴露在机体外壳20的外部，这时充电线缆第六段9.6为最短的状态，由于若干线缆螺旋盘绕路径约束滚轮16存在一定的阻尼，这时的充电枪3不用依托传统的充电器座即可稳定的紧靠在线缆穿出孔18所在位置的线缆隐藏器外壳17上。
以上仅为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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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