專利名稱：為電動車輛充電的連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一個電磁耦合裝置，它通過電磁感應為電動車輛充電。
最近，如上所述的利用電磁感應的不接觸充電裝置研制出來了。日本未審查專利，公開號Hei5-258962中，公開了這種裝置的一個例子。在公開的裝置中，如圖27所示，一個二次部分1被安排在電動車輛的車身之中，一個與充電電源5連接的一次部件6被移至二次部件以便獲得電磁耦合狀態，AC電流然后被加到一次部件6上，從而在二次部件1側產生一個電源。
在相關技術的裝置中，二次部件1是通過一對盒狀鐵芯2構成的，每個鐵芯中有一個端面是被打開的，一對二次線圈3就被裝在里面，盒狀鐵芯2的被打開的面通過一個間隙彼此相對，間隙是供插入一次線圈7用的。
因此，二次部件1需要兩組鐵芯2和二次線圈3。這就產生一個問題，整個磁耦合裝置體積笨重。
再者，線圈3和7通過滑動插入一次線圈7而彼此耦合。因此，二次部件1必須有一個結構。在這個結構中插入行程是確保的，以便有一個深度，它的最小值與一次線圈7的長度對應。結果，安排在車輛上的二次部件1的深度就會增加，從而產生一個問題，磁耦合裝置整個體積變大。
在該結構中，整個一次線圈7是被暴露的。因此，在操作裝置以便對電動車輛進行充電期間，線圈容易損壞。這就產生另一個問題，必須采取措施保護線圈。
還有，在一次線圈7被移至二次部件1以后，通過轉換裝置(未示出)閉合盒狀鐵芯對2之間的間隙，電磁耦合狀態就獲得了。因此，轉換裝置必須設置在電動車輛的一側，從而造成在電動車輛一側中磁耦合裝置的尺寸增加。
本發明就是在所述情況下提出的。本發明的目的是提供一個為電動車輛充電的磁耦合裝置而其尺寸和重量被盡量減少。
本發明的所述目的是通過提供一個為電動車輛充電的磁耦合裝置實現的，它包括一個一次部件，它具有一個一次鐵芯和一個繞在該一次鐵芯上的一次線圈；一個二次部件，它具有一個二次鐵芯和一個繞在二次鐵芯上的二次線圈，二次部件設置在電動車輛中并與一次部件耦合，從而一次和二次鐵芯構成一個閉合環狀磁路；每一個一次和二次鐵芯有一個連接表面，它們在耦合的時候彼此接觸，其中一次和二次鐵芯的連接表面有一個彼此相對的關系，連接表面與一次部件的附著方向橫切。
根據這個結構，因為鐵芯的連接表面具有彼此相對的關系，連接表面與附著方向橫切，線圈部件也彼此相對。結果，二次部件就只需要形成一個用于連接的空間，以便被暴露在車輛的外部。因而二次部件的深度可以大大地減小。
圖1是一個側視圖，示出按照本發明的一個充電裝置；圖2是一個透視圖，示出用在本發明第一實施例中的一次和二次線圈部件；圖3是一個透視圖，示出實施例中的耦合狀態；圖4是第二實施例中所用線圈部件的一個縱剖面視圖；圖5是該實施例中耦合狀態的縱剖面視圖；圖6是第三實施例中耦合狀態的縱剖面視圖；圖7是一個縱剖面視圖，示出第四實施例；圖8是縱剖面視圖，示出第五個實施例；圖9是縱剖面視圖，示出第六個實施例；圖10是一個縱剖面視圖，示出第七個實施例；圖11是一個縱剖面視圖，示出第八個實施例；圖12是一個縱剖面視圖，示出第九個實施例；圖13是一個透視圖，示出第十個實施例；圖14是一個分解縱剖面視圖，示出本發明的第十一個實施例；圖15是一個正視圖，示出第十一個實施例的一個接收部件和二次部件；圖16是第十一個實施例的一次部件的側視圖；圖17是一個縱剖面視圖，示出第十一個實施例的一次和二次部件的耦合狀態；圖18是第十二個實施例的部件的透視圖；圖19是第十三個實施例的部件的透視圖；圖20是圖19的沿C-C線截取的剖面視圖21是第十四個實施例的部件的剖面視圖；圖22是第十五個實施例的部件的剖面視圖；圖23是第十六個實施例的部件的剖面視圖；圖24是第十七個實施例的部件的透視圖；圖25是第十八個實施例的透視圖；圖26是第十九個實施例的部件的剖面視圖；圖27是示出現有技術的為電動車輛充電的磁耦合裝置的一個透視圖。
第一個實施例下面參考圖1-3描述本發明的第一個實施例。
一個接收部件30，它朝外打開，裝在電動車輛的車身的外表面。打開的表面可以通過蓋31而被打開和關閉。一個二次部件20被安排在接收部件30中，下面將描述。
二次部件20是通過在二次鐵芯21上面繞一個二次線圈22而形成的，二次鐵芯21可以是由鐵氧體做成。二次線圈22的輸出端被連接到一個充電電路，用于給一個動力電池(未示出)充電，它是電動車輛的一個動力存儲設備，在二次線圈22中感應的高頻電動勢被整流，以用于對動力電池進行充電。
如圖2所示，二次鐵芯21整體上具有通過把一個柱彎成L形而獲得的形狀。L形的短邊是一個連接腿21a，它在附著方向A延伸，一次部件10沿著這個方向被附著。L形的長邊是連接腿21a在90度彎曲狀態中的連續，作為一個連接部分21b。一個平面21c在連接部分21b頂端形成，它是通過除去頂端的一個側半部分而形成的。因此，平面21c的寬度等于連接腿21a的直徑，也等于連接部分21b的直徑，平面21c的長度，在連接部分21b沿其延伸的方向上是被作成等于連接腿21a的直徑和連接部分21b的直徑。二次線圈22是通過繞制一個單層多匝的絞合線而成。它被放在二次鐵芯21的連接部分21b的除了平面21c之外的區域中。
雖然未示出，但二次鐵芯21和二次線圈22是被放在一個保護殼中，保護盒是由合成樹脂制成的。保護盒被固定到接收部件30上，從而也就把鐵芯和線圈固定到車輛的車身上。
另一方面，一次部件10具有一個一次鐵芯11和一個一次線圈12，它們形成的方式分別和二次鐵芯21和二次線圈22相同。即，一次鐵芯11具有一個連接腿11a，它在一次部件10的附著方向上延伸，連接部分11b是連接腿11a彎曲90度角的延續。平面11c形成在連接部分11b的頂端，一次線圈12繞在鐵芯11的連接部分11b上。如圖1所示，一次線圈12被裝在連接盒23中，盒23被插到電動車輛EV的接收部件30中，并通過一個充電電纜24連接到一個充電電源25上。一次線圈12通過一個高頻，例如100KHz，電流激勵。
當連接器盒23被插入蓋31被打開的接收部件30的時候，一次鐵芯11的連接腿11a的頂端表面就頂靠在二次鐵芯21的連接部分21b的平面21c上如圖3所示，二次鐵芯21的連接腿21a的頂端平面頂靠在一次鐵芯11的連接部分11b的平面11c上，從而獲得一個連接狀態。結果，矩形骨架狀的閉合環狀磁路就通過鐵芯11和12形成了。
在這種狀態下，鐵芯11和21的連接表面具有彼此相對的關系，其中連接表面與附著方向A垂直橫切，并因此部件10和20也彼此相反。因此，二次部件20只需形成一次部件10的附著空間，以便能朝向車輛的外邊敞開，一次部件10的插入空間不需要了。結果，二次部件20的深度可以被大大減少。再者，由于線圈12和22的每一個是通過絞合線以單層形式繞成的，則線圈軸向的長度增加但外徑卻減少了，結果每個一次和二次部件10和20在附著方向A上的深度可以進一步減小。雖然軸向長度由于是單層而增加，線圈12和22在附著方向A中的串聯安排的形式就使鐵芯11和21之間形成的空間被有效利用，裝置的整體形狀被縮小了。
由于鐵芯11和21具有完全相同的L形尺寸，具有重量的鐵芯11和21所占體積是最小值，因此裝置的重量可以減小。再者，同一形狀的鐵芯可以被用在一次和二次側。因此，部件的種類數可以減少，這是生產管理中的一個優點。
在本實施例中，由于鐵芯11和21是在柱狀連接部分11b和21b上繞制線圈的，則線圈12和22就可以密繞而不形成在線圈12和22和鐵芯11和21之間的無用空間。為了獲得這樣一個狀態，即對應部件的連接腿21a和11a的平頂端面分別與柱狀連接部分11b和21b連接，再者，平面11c和21c在連接部分11b和21b上形成，因而，連接腿21a和11a的頂端表面要緊密地與平面11c和21c接觸，從而獲得有效的磁耦合狀態。
第二個實施例圖4和5表示本發明的第二個實施例。在本實施例中，一次和二次鐵芯41和42的形狀與第一實施例中的不同。一次鐵芯41是一個c型鐵芯其中兩個連接腿41a分別在連接部分41b的兩端上形成，二次鐵芯42是I型鐵芯，它是直線延伸的。兩個鐵芯都是棱柱形狀。當一次鐵芯41在圖4的箭頭A的方向上移動的時候，連接腿41a的頂端面頂靠在二次鐵芯42的側端面上，從而構成一個如圖5所示的矩形骨架狀的閉合環狀磁路。在一次鐵芯41中，一次線圈43被繞在連接部分41b上。一個二次線圈44繞在除了兩端上的連接表面的二次鐵心42上。
同時在本實施例中，和第一實施例一樣，鐵芯41和42的連接表面垂直地與附著方向A橫切，并因此可以在鐵芯41和42彼此相對的情況下獲得一次部件的附著。因此，不需要深入插入一次鐵芯41，結果二次部件20的深度可以被減小。再者，由于每個線圈43和44是以單層形式繞的，則附著方向A的深度可以進一步減小。
在這種情況下，當一次鐵芯41被形成一個圓形截面的形狀的時候，一次線圈43可以密繞。同時在二次鐵芯42中，當二次線圈44繞制的部分被形成具有一個環形截面形狀并且在一次鐵芯41被連接其上的每個連接部分中形成一個平面的時候，連接部分可以緊密地與一次鐵芯41的對應部分接觸，從而改進了磁性性能。
第3實施例圖6表示本發明的第3個實施例。一次和二次鐵芯51和52具有L形狀，但在尺寸上互不相同。當一次鐵芯51在箭頭A的方向上附著的時候，一次和二次鐵芯51和52彼此聯結，圖中用雙點劃線表示。一次鐵芯51有一個連接腿51a它在附著方向A延伸到二次部件20，并且一個連接部分51b，從連接腿51a垂直地彎曲。一次線圈53繞在連接部分51b上，同樣，二次鐵芯52具有一個連接腿52a，它在一次部件的附著方向A延伸，以及一個連接部分52b，它從連接腿52a垂直地彎曲。二次線圈54繞在連接部分52b上。兩個鐵芯連接面之一，即一次鐵芯51的連接腿51a的前端上的表面與附著方向A垂直橫切。
同時在該實施例中，不需要深入插進一次部件，結果深度可以被減少。這是對裝置小型化的一個貢獻。因為兩個鐵芯51和52具有大致相同的L形狀，所以具有重量的鐵芯51和52所占的體積很小，裝置的重量也可以被減輕。
第4個實施例圖7是本發明的第4個實施例。在該實施例中，一次和二次鐵芯61和62的形狀與在第1實施例中的不同。一次和二次鐵芯的兩者都具有C的形狀。
與第一實施例近似的是，一次和二次鐵芯61和62的連接表面與一次部件的插入方向A垂直橫切，一次和二次線圈63和64繞在連接部分61b和62b上面，它們分別是鐵芯61和62的連接腿61a和62a的延續，并且線圈63和64是以單層方式繞制的。
同時在該實施例中，和在第1實施例中一樣，在鐵芯61和62彼此相對的情況下部件可以附著在一起。因此，一次鐵芯61的插入行程可以做得很小，從而二次部件的深度可以減小。再者，由于線圈63和64的每一個都是以單層形式繞的，在附著方向A的深度可以進一步減小。并且，相同形狀的鐵芯和線圈可以被使用，因此能夠獲得這樣的效果，即部件的種類數目可以減少。
第5實施例圖8是本發明的第5個實施例。該實施例和第一實施例的區別是，第一和第二鐵芯71和72的連接表面是斜的。
鐵芯71和72的形狀是通過彎曲一個棱柱或一個圓柱成一個大致的L形而得到的。每個鐵芯71和72的端面以大約45°角傾斜。因此，鐵芯71和72的連接面和一次部件的附著方向A以45°角相切。線圈73和74繞制在連接部分71b和72b上面，它們是在附著方向A上延伸的連接腿71a和72a的垂直延續，在耦合狀態中，線圈串聯地安排在附著方向A中。
同時該實施例具有一個相對形式的耦合結構，因此深度可以被減小。因為線圈73和74是以單層形式繞制的，則裝置可以進一步小型化。因為鐵芯71和72具有大致相同的L形狀和同樣的尺寸，具有重量的鐵芯71和72所占體積最小，從而裝置的重量可以減小。再者，相同形狀的鐵芯可以用在一次和二次側。因此，部件的種類數目可以減少。這在生產管理中是很大的優點。
第六至九實施例。
圖9是本發明的第六個實施例。該實施例與第一實施例的區別是線圈繞組結構不同。該實施例與第一實施例類似的地方是，一次和二次鐵芯81和82具有L形狀，鐵芯81和82的連接面具有彼此相對的關系，其中連接表面與一次部件的附著方向垂直橫切。線圈83和84被繞在連接部分81b和82b上，它們是從在附著方向A上延伸的連接腿81a和82a上彎曲并與之連續。不過，線圈83和84繞在連接部分81b和82b上是分別朝著連接部分的一端偏移的，在一次和二次部件彼此耦合的時候，一次線圈和二次線圈83和84關于一次部件的附著方向A是橫向安排的。
按照這個結構，即使當線圈83和84通過多層繞制而具有一個大的外徑，半個線圈關于附著方向A是橫向彼此交疊的。這就產生一個優點，即裝置的整體形狀可以縮小。
這種線圈結構同樣可以應用到鐵芯形狀與所述情況不同的情況。該裝置可以構成第七到第九個實施例，如圖10到12所示。在這些實施例中，鐵芯和線圈的標示號碼是和第六實施例中一樣的。
第十個實施例圖13是本發明的第十個實施例。在具有L形狀的一次鐵芯91中，一個用于定位的半球形的突塊91c從連接腿91a的頂端面凸出，連接腿91a沿著插入一次部件的方向A延伸。一次線圈93被繞在連接部分91b上，91b是連接腿91a的垂直延續，半球形的凹槽91d在連接部分91b的頂端中形成。二次部件的結構和一次部件結構相同。即，半球形凸塊92c是從二次鐵芯92的連接腿92a的端面頂端伸出的，二次鐵芯92具有L形狀，二次線圈94被繞在一個連接部分92b上，半球形凹槽(未示出)在連接部分92b的頂端中形成。
同時在該實施例中，相對形式的耦合結構與所述各實施例是一樣的，因此二次部件20的深度可以被減小。特別是，在本實施例中，下面的效果可以被獲得，即，使一次和二次部件彼此偏離，在通過在箭頭A方向上移動一次部件使凸起塊91c和92c進入對應的凹槽91d和92d的時候，在把半球形凸起固定到半球形凹槽的過程中偏差可以自動被校正，從而可以使鐵芯彼此定位校準地連接。
第十一個實施例。
下面參考圖14-17描述本發明的第十一個實施例。
如圖14所示，從側面看二次鐵芯121具有一個L形狀。L形狀的一側在一次部件110的附著方向A(圖中是橫向)上延伸，作為一個柱部分121a，它具有一個圓形截面，與這一側垂直的L形的另一側作為一個棱柱部分121b，具有一個矩形截面形狀。圓柱部分121a的端面(連接面)與一次部件110的附著方向A垂直橫切，同時棱柱部分121b的一個側面(連接面)與附著方向A垂直橫切。第二線圈122通過繞制單層多匝絞合線而形成在二次鐵芯121的柱部分121a上，鐵芯121是在附著方向A上延伸的。因此，線圈的繞制軸線與一次部件110的附著方向A是平行的。
二次鐵芯121和二次線圈122被裝在一個用合成樹脂做的保護盒123中。保護盒123被固定到接收部件130上，由此而把鐵芯和線圈固定到車身上。在保護盒123中，開口123a和123b是用于暴露二次鐵芯121的柱部分121a的頂端面和棱柱部分121b的頂端的側面用的。圓柱部分121a的頂端稍微從開口123a凸出。
另一方面，一次部件110具有一次鐵芯111和一次線圈112，它們被裝在一個連接器盒114中，盒114有一個把柄113。一次鐵芯111和二次鐵芯121相同。柱部分111a具有一個圓截面形狀，被固定到連接器盒114上，在連接器盒114的縱向延伸(一次部件110的附著方向)。棱柱部分111b向下延伸。一次鐵芯111的圓柱部分111a的端面(連接面)與一次部件110的附著方向A垂直橫切，并且棱柱部分111b的側面(連接面)與附著方向A橫切。一次線圈112是通過單層多匝繞制絞合線在圓柱部分111a上而形成的，其方式和二次線圈122相同，線圈的繞制軸線和一次部件110的附著方向A平行，其方式與二次部件120相同。一次部件110被裝在保護盒115中，并被固定到連接器盒114中，其方式與二次部件120相同。一次鐵芯111部分地從開口115a和115b暴露出來，開口115a和115b形成在保護盒115中。
如圖16所示，多個通風縫隙114a形成在連接器盒114的外側面中，以便冷卻一次部件110，部件110是被安排在內部的。引導凸塊116是從連接器盒114的每個橫向側面伸出的并鄰近盒的頂端。引導槽132在接收部件130的內表面中形成，以便和引導凸塊116對應。每個引導槽132的端部向下傾斜。盡管圖上沒有示出，設置有用于機械鎖定一次部件110在接收部件130中的鎖定機構，以便在一次部件110被附著的時候，該部件可以避免偶然地滑脫。
這種型式的實施例的功能在下面描述。
被安置在電動車輛的車身中的接收部件130的蓋131被打開，連接器盒114的頂端被插入該部件中，如圖17所示。這樣，一次鐵芯111的圓柱部分111a的頂端面頂靠在二次鐵芯121的棱柱部分121b的頂端的側面上，且二次鐵芯121的圓柱形部分121a的頂端面頂靠在一次鐵芯111的棱柱部分111b的頂端的側面上。結果，通過鐵芯111和121就形成一個矩形框架形式的閉合環形磁路。
在這種狀態下，鐵芯111和121的連接面具有彼此相對的關系，連接表面與附著方向A垂直橫切，因而線圈部件110和120是彼此相對的。因此，二次部件120只需要形成附著一次部件110的空間，以便能向車輛外部敞開，插入一次部件110的空間不需要了。結果二次部件的深度可以大大減少。再者，線圈112和122相對于附著方向A整體橫向安排。因此，深度可比各線圈在附著狀態時串聯安排的形式更小。這有助于裝置縮小體積。
由于鐵芯111和121具有大致的L形狀和相同的尺寸，具有重量的鐵芯111和121所占的體積可以最小，裝置的重量可以減小。還有，相同形狀的鐵芯可以用在一次和二次側。因此，部件的種數可以被減少，這在生產管理中是一個很大的優點。
在本實施例中，由圓柱部分111a和121a以及棱柱部分111b和121b構成鐵芯111和121，圓柱部分111a和121a在一次部件110的附著方向A上延伸，并且棱柱部分111b和121b分別是圓柱111a和121a的繼續。因此，線圈112和122分別繞在圓柱部分111a和121a上。這意味著線圈112和122可以密繞而不在線圈112和122及鐵芯111和121之間形成無用空間。因此，不僅線圈112和122而且一次和二次部件110和120可以縮小形狀，從而進一步減小這些元件的尺寸。盡管如此，圓柱部分111a和121a的頂端面是與棱柱部分121b和111b的平面接觸的，因此一次和二次鐵芯111和121可以彼此聯結而不形成間隙，由此減小了磁阻。結果，可以獲得有效磁耦合狀態。
第十二實施例圖18是本發明的第12實施例。在該實施例中，一次和二次鐵芯141和142的形狀與第十一個實施例不同。
在第十一實施例中，鐵芯111和121分別具有圓柱部分111a和121a和棱柱部分111b和121b。在本實施例中，鐵芯141和142的形狀是通過彎曲一個圓棒成L形狀而獲得。在這種情況下，在一次部件的附著方向A延伸的短邊的圓柱部分141a和142a必須與長邊的圓柱部分141c和142c的側面相連接。因此，最好是在長邊的側面上形成平面141d和142d，從而使圓柱部分141a和142a的頂端面與平面141d和142d緊密接觸。
本實施例與第十一個實施例類似的是，一次和二次鐵芯141和142的連接表面與一次部件的附著方向A垂直橫切，一次和二次線圈143和144整個相對于一次部件的附著方向橫向安排。
同時在本實施例中，整個裝置的形狀可以被縮小，從而裝置可以小而輕。
第十三個實施例圖19和20是本發明的第十三個實施例。一次和二次鐵芯151和152具有整體L形狀，鐵芯的長邊形如扁平棱柱部分151b和152b，短邊是圓柱部分151a和152a。棱柱部分151b和152b的寬度大于線圈153和154的外徑，線圈153和154是繞在圓柱部分151a和152a上的，線圈153和154的端面與鐵芯151和152的棱柱部分151b和152b進行表面接觸(見圖20)。
本實施例與第十一個實施例相同之處是，一次和二次鐵芯151和152的連接表面與一次部件的附著方向A垂直橫切，一次和二次線圈153和154相對于一次部件的附著方向A橫向安排。同時在本實施例中，深度可以比各線圈在附著狀態時串聯安排的形式更小，這有助于裝置縮小體積。
因為鐵芯151和152具有完全相同的L形狀和相同的尺寸，具有重量的鐵芯151和152所占的體積是最小的，設備的重量可以減小。再者，相同形狀的鐵芯可以被用在一次和二次側。因此，部件的種類可以減少。這是生產管理的一個重要優點。
在本實施例中，線圈153和154分別繞在圓柱部分151a和152a上，因此線圈153和154可以密繞。這就進一步有助于一次和二次部件的小型化。盡管如此，圓柱部分151a和152a的頂端面與棱柱部分152b和151b的平面接觸，從而一次和二次線圈151和152可以彼此聯結而無間隙，從而減小了磁阻。結果，可以獲得有效的磁耦合狀態。
在本實施例中，線圈153和154的端面與鐵芯151和152接觸，從而在線圈153和154以及鐵芯151和152之間的熱傳遞可以加速，可以防止局部溫升。比如說當線圈153和154被冷卻的時候，鐵芯151和152也可以被冷卻。相反，當鐵芯151和152被冷卻的時候，線圈153和154也會被冷卻。
第十四個實施例。
圖21示出了第14個實施例。鐵芯161和162具有L形狀但彼此尺寸不同。當一次部件在箭頭A的方向上附著的時候，一次和二次鐵芯161和162彼此相連接如圖中雙點劃線所示。一次和二次線圈163和164是繞在一次和二次鐵芯161和162的側邊161a和162a上的，鐵芯161和162是在一次部件的附著方向A上延伸的。兩個連結表面之一，即位于一次鐵芯161的側邊161a的前端上的表面與附著方向A垂直橫切。
因此，在本實施例中，深度比線圈在附著狀態串聯安排的形式要小。這有助于裝置縮小體積。因為鐵芯161和162具有大致的L形狀，具有重量的鐵芯161和162所占的體積是最小的，因此裝置的重量可以減小。再者，鐵芯161和162尺寸彼此不同而都具有L形狀，所以較小的鐵芯161可以用在一次側。這有助于進一步縮小充電連接器的尺寸。確定一次和二次鐵芯哪一個做得較小，是根據所要求的技術條件隨時決定的。當在電動車輛一側二次部件需做得較小較輕的情況下，較小的鐵芯161可以用在二次側。
第十五個實施例。
圖22是本發明的第十五個實施例。一次和二次鐵芯171和172具有L形狀和第14個實施例是一樣的。
對比之下，一次線圈173是繞在一次鐵芯171的另一邊171b上，它和一次部件的附著方向A相垂直，二次線圈174是繞在一邊172a上的，它在附著方向A上延伸。在這種情況下，一次部件和二次部件可以互相耦合，一次線圈173的一半在附著方向A上與二次線圈174橫向安排。
同時在該實施例中，形成了相對型式的耦合結構。因此二次部件的深度可以被減少。再者，深度小于那種線圈在一次部件被附著的狀態中串聯安排的形式的深度。這對于縮小裝置的體積是有利的。因為鐵芯171和172具有大致的L形狀，具有重量的鐵芯171和172所占的體積不大，所以裝置的重量可以減小。
第十六個實施例圖23是本發明的第十六個實施例。
鐵芯181和182的形狀是通過彎曲一個棱柱或一個圓柱成一個大致的L形狀而得到的。鐵芯181和182的每一個的端面傾斜一個45°角。因此，鐵芯181和182的連接表面和一次部件的附著方向A以45°角相切。線圈183和184分別繞在沿附著方向A上延伸的邊181a和182a上。在耦合狀態中，關于附著方向A橫向安排。
同時在該實施例中，形成了相對型式的耦合結構，從而二次部件的深度可以被減少。再者，深度可以小于線圈在一次部件被附著的狀態中串聯安排的形式的深度，這有助于縮小裝置的體積。
因為鐵芯181和182具有大致的L形狀和相同的尺寸，具有重量的鐵芯181和182所占體積最小，從而裝置的重量可以被減小。再者，相同形狀的鐵芯可以用在一次和二次側。因此，部件的種類可以被減小，這在生產管理中是有利的。
第十七個實施例圖24是本發明的第十七個實施例。
在一次部件的附著方向A上延伸的凸峰191e在一次鐵芯191的一個邊191b的頂端面上形成，槽191f，即二次部件的凸峰192e在一次部件的附著方向A上被插入的槽，形成在一次鐵芯191的另一邊191a的端部。一次線圈193繞在一次鐵芯191的另一邊191a上。二次部件形成方式與一次部件形成方式相同。
凸峰的每邊有一個傾斜面，從而橫過延伸方向的截面具有一個三角形形狀。按照這個形狀，當鐵芯191和192在凸峰191e被插入一個槽192f的狀態下互相靠近的時候，斜面就使得鐵芯191和192互相配合正確對準。
凸峰191e和192e不限于三角形截面的形狀，它可以是一個半圓的截面形。此時也可以獲得上述相同的效果。
同時在本實施例中，相對型式的耦合結構是和前述實施例相同的方式形成的。因此二次部件的深度可以減少。還有，該深度可以做得小于線圈在一次部件被附著的狀態中串聯安排的形式的深度。這有助于縮小裝置的體積，由于鐵芯191和192具有大致的L形狀和相同的尺寸，具有重量的鐵芯191和192所占體積就最小，從而裝置的重量可以減少。再者，相同形狀的鐵芯可以被用在一次和二次兩邊。因此，部件的種類可以減小，這對生產管理是非常有利的。
第十八個實施例圖25是第十八個實施例，在這個實施例中，一次和二次部件具有相同的形狀。
用于定位的一個半球凸塊201g是從一次鐵芯201的一邊201a的頂端面伸出。接收二次部件的半球凸塊202g的半球凹槽201h在相對于二次部件的另一邊201b的側面上形成。一次線圈203被繞在一次鐵芯201的另一邊201b上。
同時在該結構中，相對型式的耦合結構是和前述實施例的方式相同的，因而二次部件的深度可以被減小。再有，一次和二次線圈203和204的部件是被橫向安排的。因此，該深度可以做得比線圈串聯安排的方式所得到的深度要小。這有助于裝置體積小型化。因為鐵芯201和202有大致的L形狀和相同的尺寸，具有重量的鐵芯201和202所占體積是最小的，因此裝置的重量可以減小。并且，相同形狀的鐵芯可以被用在一次和二次側。結果，部件的種類可以減小。這對生產管理是非常有利的。
特別是，本實施例可以獲得下述的效果。當半球凸塊201g通過在箭頭A的方向上移動一次部件而進入槽202h的時候，如果一次和二次部件偏離，則在把半球凸塊201g固定到槽202h的過程中，偏差可以自動被校正，從而可使鐵芯201和202彼此聯結達到位置對準。因為凸塊201g具有一個半球形狀，定位功能可以確保執行，即使一次部件在任何方向上偏離。
第十九個實施例圖26是本發明的第十九個實施例。
在本實施例中，二次部件的二次鐵芯221具有一個U形形狀，一次部件的一次鐵芯211具有一個I的形狀。鐵芯的連接面與一次部件的附著方向A垂直橫切。一次和二次線圈213和214被安排的使得，當一次和二次部件彼此連接的時候，線圈的一半關于附著方向A彼此橫向重疊。
同時在該圖中，相對型式的耦合結構是與前述實施例相同的方式形成的，從而二次部件的深度可以減少。再者，一次和二次線圈213和214的部件可以被橫向安排。結果，深度可以做得小于線圈被串聯安排時的形式所獲得的深度。這有助于裝置縮小體積。同時在這種情況下，二次線圈214可以繞在和一次線圈213相同的方向上。總之，至少一次和二次線圈213和214的部分要求橫向安排。
<其它實施例>
本發明不限于所述參考附圖的實施例。例如，下面的實施例也包括在本發明的技術范圍之中。除了下面的實施例，本發明可以進行各種修改而不超出本發明的范圍。
(1)在所述實施例，一次和二次線圈是通過繞制一個普通電磁線(絞合線)而形成的。當一個高頻電流被加到線圈上的時候，趨膚效應就發生。每個線圈的中心部分基本不起電流通路的作用。利用這一現象，在所有的實施例中下述結構可以被采用。例如，線圈可以用空心導管作成，冷卻劑，可以是水或油，通過管子而冷卻線圈。
線圈可以被形成一個扁平狀，通過金屬例如銅薄片來制做。同時在這種情況下，渦流損失可以被抑制。
(2)在第一實施例中，鐵芯是一個真正圓形截面。當然鐵芯也可以是橢圓截面形狀。
權利要求
1.一種用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于包括一次部件，它具有一個一次鐵芯和一個繞在所述一次鐵芯上的一次線圈；和一個二次部件，它具有一個二次鐵芯和一個繞在所述二次鐵芯上的二次線圈，所述二次部件被安置在電動車輛上并與所述一次部件相耦合，從而一次和二次鐵芯構成一個閉合環形磁路；每個所述一次和二次鐵芯具有一個連接表面，它們在耦合中互相接觸，其中所述一次和二次鐵芯的所述連接表面具有一個彼此相對的關系，其中所述連接表面與所述一次部件的附著方向橫切。
2.一種如權利要求1所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于至少所述一次和二次鐵芯之一包括一個連接腿，它在所述一次部件的附著方向上延伸；和一個連接部分，它是所述連接腿在彎曲狀態中的連續。其中與所述一個鐵芯對應的所述線圈被繞在所述一個鐵芯的所述連接部分上。
3.一種如權利要求2所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于每個所述一次和二次鐵芯具有一個大致相同的L形狀，其中所述連接部分是所述連接腿的垂直延續。
4.一種如權利要求3所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于在每個所述一次和二次鐵芯中所述連接部分具有一個圓柱形狀，一個平面形成在所述連接部分的側部，對應部件的所述鐵芯的所述連接腿的頂端頂靠在它上面。
5.一種如權利要求4所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于所述平面的寬度等于或小于所述連接部分的直徑。
6.一種如權利要求2所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于每個所述線圈以單層方式繞在各自的所述連接部分之一上，所述一次和二次線圈在一次和二次部件彼此耦合的狀態中在所述一次部件的附著方向上串聯設置。
7.一種如權利要求2所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于每個所述一次和二次線圈被繞制的朝著所述連接部分的每一個的一端移動，所述一次和二次線圈在所述一次和二次部件彼此耦合的時候在所述一次部件的附著方向上橫向設置。
8.一種如權利要求1所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于所述一次和二次鐵芯具有大致的L形狀并在尺寸上彼此相等。
9.一種如權利要求1所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于至少一次和二次線圈部分關于一次部件的附著方向橫向設置。
10.一種如權利要求9所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于至少所述一次和二次鐵芯之一包括一個連接腿，它在所述一次部件的附著方向上延伸；和一個連接部分，它是所述連接腿的彎曲延伸，所述與所述一個鐵芯對應的線圈被繞在所述鐵芯的所述連接腿上。
11.一種如權利要求10所述的用于電動車輛充電的磁耦合裝置，其特征在于每個一次和二次鐵芯這樣構成所述連接腿形成為圓柱形，所述連接部分形成一個棱柱形狀。
全文摘要
一種用于電動車輛充電的磁耦合裝置,包括:一個具有一個一次鐵芯和一個繞在該一次鐵芯上的一次線圈的一次部件;一個具有一個二次鐵芯和一個繞在該二次鐵芯上的二次線圈的二次部件,二次部件被設置在電動車輛上并與一次部件耦合,從而一次和二次鐵芯構成一個閉合環形磁路;每個一次和二次鐵芯具有一個連接表面,在耦合中彼此接觸,其中一次和二次鐵芯的連接表面具有彼此相對的關系,連接表面與一次部件的附著方向橫切。
文檔編號H01F38/14GK1170986SQ9711488
公開日1998年1月21日 申請日期1997年6月27日 優先權日1996年6月27日
發明者渡辺邦彥, 九鬼平次, 有坂秋司, 田俊郎 申請人:住友電裝株式會社, 住友電氣工業株式會社