CN1170986A - 为电动车辆充电的连接器 - Google Patents

Abstract

一种用于电动车辆充电的磁耦合装置,包括:一个具有一个一次铁芯和一个绕在该一次铁芯上的一次线圈的一次部件;一个具有一个二次铁芯和一个绕在该二次铁芯上的二次线圈的二次部件,二次部件被设置在电动车辆上并与一次部件耦合,从而一次和二次铁芯构成一个闭合环形磁路;每个一次和二次铁芯具有一个连接表面,在耦合中彼此接触,其中一次和二次铁芯的连接表面具有彼此相对的关系,连接表面与一次部件的附着方向横切。

Description

为电动车辆充 电的连接器

本发明涉及一个电磁耦合装置，它通过电磁感应为电动车辆充电。

最近，如上所述的利用电磁感应的不接触充电装置研制出来了。日本未审查专利，公开号Hei5-258962中，公开了这种装置的一个例子。在公开的装置中，如图27所示，一个二次部分1被安排在电动车辆的车身之中，一个与充电电源5连接的一次部件6被移至二次部件以便获得电磁耦合状态，AC电流然后被加到一次部件6上，从而在二次部件1侧产生一个电源。

在相关技术的装置中，二次部件1是通过一对盒状铁芯2构成的，每个铁芯中有一个端面是被打开的，一对二次线圈3就被装在里面，盒状铁芯2的被打开的面通过一个间隙彼此相对，间隙是供插入一次线圈7用的。

因此，二次部件1需要两组铁芯2和二次线圈3。这就产生一个问题，整个磁耦合装置体积笨重。

再者，线圈3和7通过滑动插入一次线圈7而彼此耦合。因此，二次部件1必须有一个结构。在这个结构中插入行程是确保的，以便有一个深度，它的最小值与一次线圈7的长度对应。结果，安排在车辆上的二次部件1的深度就会增加，从而产生一个问题，磁耦合装置整个体积变大。

在该结构中，整个一次线圈7是被暴露的。因此，在操作装置以便对电动车辆进行充电期间，线圈容易损坏。这就产生另一个问题，必须采取措施保护线圈。

还有，在一次线圈7被移至二次部件1以后，通过转换装置(未示出)闭合盒状铁芯对2之间的间隙，电磁耦合状态就获得了。因此，转换装置必须设置在电动车辆的一侧，从而造成在电动车辆一侧中磁耦合装置的尺寸增加。

本发明就是在所述情况下提出的。本发明的目的是提供一个为电动车辆充电的磁耦合装置而其尺寸和重量被尽量减少。

本发明的所述目的是通过提供一个为电动车辆充电的磁耦合装置实现的，它包括：一个一次部件，它具有一个一次铁芯和一个绕在该一次铁芯上的一次线圈；一个二次部件，它具有一个二次铁芯和一个绕在二次铁芯上的二次线圈，二次部件设置在电动车辆中并与一次部件耦合，从而一次和二次铁芯构成一个闭合环状磁路；每一个一次和二次铁芯有一个连接表面，它们在耦合的时候彼此接触，其中一次和二次铁芯的连接表面有一个彼此相对的关系，连接表面与一次部件的附着方向横切。

根据这个结构，因为铁芯的连接表面具有彼此相对的关系，连接表面与附着方向横切，线圈部件也彼此相对。结果，二次部件就只需要形成一个用于连接的空间，以便被暴露在车辆的外部。因而二次部件的深度可以大大地减小。

图1是一个侧视图，示出按照本发明的一个充电装置；

图2是一个透视图，示出用在本发明第一实施例中的一次和二次线圈部件；

图3是一个透视图，示出实施例中的耦合状态；

图4是第二实施例中所用线圈部件的一个纵剖面视图；

图5是该实施例中耦合状态的纵剖面视图；

图6是第三实施例中耦合状态的纵剖面视图；

图7是一个纵剖面视图，示出第四实施例；

图8是纵剖面视图，示出第五个实施例；

图9是纵剖面视图，示出第六个实施例；

图10是一个纵剖面视图，示出第七个实施例；

图11是一个纵剖面视图，示出第八个实施例；

图12是一个纵剖面视图，示出第九个实施例；

图13是一个透视图，示出第十个实施例；

图14是一个分解纵剖面视图，示出本发明的第十一个实施例；

图15是一个正视图，示出第十一个实施例的一个接收部件和二次部件；

图16是第十一个实施例的一次部件的侧视图；

图17是一个纵剖面视图，示出第十一个实施例的一次和二次部件的耦合状态；

图18是第十二个实施例的部件的透视图；

图19是第十三个实施例的部件的透视图；

图20是图19的沿C-C线截取的剖面视图；

图21是第十四个实施例的部件的剖面视图；

图22是第十五个实施例的部件的剖面视图；

图23是第十六个实施例的部件的剖面视图；

图24是第十七个实施例的部件的透视图；

图25是第十八个实施例的透视图；

图26是第十九个实施例的部件的剖面视图；

图27是示出现有技术的为电动车辆充电的磁耦合装置的一个透视图。

第一个实施例

下面参考图1-3描述本发明的第一个实施例。

一个接收部件30，它朝外打开，装在电动车辆的车身的外表面。打开的表面可以通过盖31而被打开和关闭。一个二次部件20被安排在接收部件30中，下面将描述。

二次部件20是通过在二次铁芯21上面绕一个二次线圈22而形成的，二次铁芯21可以是由铁氧体做成。二次线圈22的输出端被连接到一个充电电路，用于给一个动力电池(未示出)充电，它是电动车辆的一个动力存储设备，在二次线圈22中感应的高频电动势被整流，以用于对动力电池进行充电。

如图2所示，二次铁芯21整体上具有通过把一个柱弯成L形而获得的形状。L形的短边是一个连接腿21a，它在附着方向A延伸，一次部件10沿着这个方向被附着。L形的长边是连接腿21a在90度弯曲状态中的连续，作为一个连接部分21b。一个平面21c在连接部分21b顶端形成，它是通过除去顶端的一个侧半部分而形成的。因此，平面21c的宽度等于连接腿21a的直径，也等于连接部分21b的直径，平面21c的长度，在连接部分21b沿其延伸的方向上是被作成等于连接腿21a的直径和连接部分21b的直径。二次线圈22是通过绕制一个单层多匝的绞合线而成。它被放在二次铁芯21的连接部分21b的除了平面21c之外的区域中。

虽然未示出，但二次铁芯21和二次线圈22是被放在一个保护壳中，保护盒是由合成树脂制成的。保护盒被固定到接收部件30上，从而也就把铁芯和线圈固定到车辆的车身上。

另一方面，一次部件10具有一个一次铁芯11和一个一次线圈12，它们形成的方式分别和二次铁芯21和二次线圈22相同。即，一次铁芯11具有一个连接腿11a，它在一次部件10的附着方向上延伸，连接部分11b是连接腿11a弯曲90度角的延续。平面11c形成在连接部分11b的顶端，一次线圈12绕在铁芯11的连接部分11b上。如图1所示，一次线圈12被装在连接盒23中，盒23被插到电动车辆EV的接收部件30中，并通过一个充电电缆24连接到一个充电电源25上。一次线圈12通过一个高频，例如100KHz，电流激励。

当连接器盒23被插入盖31被打开的接收部件30的时候，一次铁芯11的连接腿11a的顶端表面就顶靠在二次铁芯21的连接部分21b的平面21c上如图3所示，二次铁芯21的连接腿21a的顶端平面顶靠在一次铁芯11的连接部分11b的平面11c上，从而获得一个连接状态。结果，矩形骨架状的闭合环状磁路就通过铁芯11和12形成了。

在这种状态下，铁芯11和21的连接表面具有彼此相对的关系，其中连接表面与附着方向A垂直横切，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的附着空间，以便能朝向车辆的外边敞开，一次部件10的插入空间不需要了。结果，二次部件20的深度可以被大大减少。再者，由于线圈12和22的每一个是通过绞合线以单层形式绕成的，则线圈轴向的长度增加但外径却减少了，结果每个一次和二次部件10和20在附着方向A上的深度可以进一步减小。虽然轴向长度由于是单层而增加，线圈12和22在附着方向A中的串联安排的形式就使铁芯11和21之间形成的空间被有效利用，装置的整体形状被缩小了。

由于铁芯11和21具有完全相同的L形尺寸，具有重量的铁芯11和21所占体积是最小值，因此装置的重量可以减小。再者，同一形状的铁芯可以被用在一次和二次侧。因此，部件的种类数可以减少，这是生产管理中的一个优点。

在本实施例中，由于铁芯11和21是在柱状连接部分11b和21b上绕制线圈的，则线圈12和22就可以密绕而不形成在线圈12和22和铁芯11和21之间的无用空间。为了获得这样一个状态，即对应部件的连接腿21a和11a的平顶端面分别与柱状连接部分11b和21b连接，再者，平面11c和21c在连接部分11b和21b上形成，因而，连接腿21a和11a的顶端表面要紧密地与平面11c和21c接触，从而获得有效的磁耦合状态。

第二个实施例

图4和5表示本发明的第二个实施例。在本实施例中，一次和二次铁芯41和42的形状与第一实施例中的不同。一次铁芯41是一个c型铁芯其中两个连接腿41a分别在连接部分41b的两端上形成，二次铁芯42是I型铁芯，它是直线延伸的。两个铁芯都是棱柱形状。当一次铁芯41在图4的箭头A的方向上移动的时候，连接腿41a的顶端面顶靠在二次铁芯42的侧端面上，从而构成一个如图5所示的矩形骨架状的闭合环状磁路。在一次铁芯41中，一次线圈43被绕在连接部分41b上。一个二次线圈44绕在除了两端上的连接表面的二次铁心42上。

同时在本实施例中，和第一实施例一样，铁芯41和42的连接表面垂直地与附着方向A横切，并因此可以在铁芯41和42彼此相对的情况下获得一次部件的附着。因此，不需要深入插入一次铁芯41，结果二次部件20的深度可以被减小。再者，由于每个线圈43和44是以单层形式绕的，则附着方向A的深度可以进一步减小。

在这种情况下，当一次铁芯41被形成一个圆形截面的形状的时候，一次线圈43可以密绕。同时在二次铁芯42中，当二次线圈44绕制的部分被形成具有一个环形截面形状并且在一次铁芯41被连接其上的每个连接部分中形成一个平面的时候，连接部分可以紧密地与一次铁芯41的对应部分接触，从而改进了磁性性能。

第3实施例

图6表示本发明的第3个实施例。一次和二次铁芯51和52具有L形状，但在尺寸上互不相同。当一次铁芯51在箭头A的方向上附着的时候，一次和二次铁芯51和52彼此联结，图中用双点划线表示。一次铁芯51有一个连接腿51a它在附着方向A延伸到二次部件20，并且一个连接部分51b，从连接腿51a垂直地弯曲。一次线圈53绕在连接部分51b上，同样，二次铁芯52具有一个连接腿52a，它在一次部件的附着方向A延伸，以及一个连接部分52b，它从连接腿52a垂直地弯曲。二次线圈54绕在连接部分52b上。两个铁芯连接面之一，即一次铁芯51的连接腿51a的前端上的表面与附着方向A垂直横切。

同时在该实施例中，不需要深入插进一次部件，结果深度可以被减少。这是对装置小型化的一个贡献。因为两个铁芯51和52具有大致相同的L形状，所以具有重量的铁芯51和52所占的体积很小，装置的重量也可以被减轻。

第4个实施例

图7是本发明的第4个实施例。在该实施例中，一次和二次铁芯61和62的形状与在第1实施例中的不同。一次和二次铁芯的两者都具有C的形状。

与第一实施例近似的是，一次和二次铁芯61和62的连接表面与一次部件的插入方向A垂直横切，一次和二次线圈63和64绕在连接部分61b和62b上面，它们分别是铁芯61和62的连接腿61a和62a的延续，并且线圈63和64是以单层方式绕制的。

同时在该实施例中，和在第1实施例中一样，在铁芯61和62彼此相对的情况下部件可以附着在一起。因此，一次铁芯61的插入行程可以做得很小，从而二次部件的深度可以减小。再者，由于线圈63和64的每一个都是以单层形式绕的，在附着方向A的深度可以进一步减小。并且，相同形状的铁芯和线圈可以被使用，因此能够获得这样的效果，即部件的种类数目可以减少。

第5实施例

图8是本发明的第5个实施例。该实施例和第一实施例的区别是，第一和第二铁芯71和72的连接表面是斜的。

铁芯71和72的形状是通过弯曲一个棱柱或一个圆柱成一个大致的L形而得到的。每个铁芯71和72的端面以大约45°角倾斜。因此，铁芯71和72的连接面和一次部件的附着方向A以45°角相切。线圈73和74绕制在连接部分71b和72b上面，它们是在附着方向A上延伸的连接腿71a和72a的垂直延续，在耦合状态中，线圈串联地安排在附着方向A中。

同时该实施例具有一个相对形式的耦合结构，因此深度可以被减小。因为线圈73和74是以单层形式绕制的，则装置可以进一步小型化。因为铁芯71和72具有大致相同的L形状和同样的尺寸，具有重量的铁芯71和72所占体积最小，从而装置的重量可以减小。再者，相同形状的铁芯可以用在一次和二次侧。因此，部件的种类数目可以减少。这在生产管理中是很大的优点。

第六至九实施例。

图9是本发明的第六个实施例。该实施例与第一实施例的区别是线圈绕组结构不同。该实施例与第一实施例类似的地方是，一次和二次铁芯81和82具有L形状，铁芯81和82的连接面具有彼此相对的关系，其中连接表面与一次部件的附着方向垂直横切。线圈83和84被绕在连接部分81b和82b上，它们是从在附着方向A上延伸的连接腿81a和82a上弯曲并与之连续。不过，线圈83和84绕在连接部分81b和82b上是分别朝着连接部分的一端偏移的，在一次和二次部件彼此耦合的时候，一次线圈和二次线圈83和84关于一次部件的附着方向A是横向安排的。

按照这个结构，即使当线圈83和84通过多层绕制而具有一个大的外径，半个线圈关于附着方向A是横向彼此交叠的。这就产生一个优点，即装置的整体形状可以缩小。

这种线圈结构同样可以应用到铁芯形状与所述情况不同的情况。该装置可以构成第七到第九个实施例，如图10到12所示。在这些实施例中，铁芯和线圈的标示号码是和第六实施例中一样的。

第十个实施例

图13是本发明的第十个实施例。在具有L形状的一次铁芯91中，一个用于定位的半球形的突块91c从连接腿91a的顶端面凸出，连接腿91a沿着插入一次部件的方向A延伸。一次线圈93被绕在连接部分91b上，91b是连接腿91a的垂直延续，半球形的凹槽91d在连接部分91b的顶端中形成。二次部件的结构和一次部件结构相同。即，半球形凸块92c是从二次铁芯92的连接腿92a的端面顶端伸出的，二次铁芯92具有L形状，二次线圈94被绕在一个连接部分92b上，半球形凹槽(未示出)在连接部分92b的顶端中形成。

同时在该实施例中，相对形式的耦合结构与所述各实施例是一样的，因此二次部件20的深度可以被减小。特别是，在本实施例中，下面的效果可以被获得，即，使一次和二次部件彼此偏离，在通过在箭头A方向上移动一次部件使凸起块91c和92c进入对应的凹槽91d和92d的时候，在把半球形凸起固定到半球形凹槽的过程中偏差可以自动被校正，从而可以使铁芯彼此定位校准地连接。

第十一个实施例。

下面参考图14-17描述本发明的第十一个实施例。

如图14所示，从侧面看二次铁芯121具有一个L形状。L形状的一侧在一次部件110的附着方向A(图中是横向)上延伸，作为一个柱部分121a，它具有一个圆形截面，与这一侧垂直的L形的另一侧作为一个棱柱部分121b，具有一个矩形截面形状。圆柱部分121a的端面(连接面)与一次部件110的附着方向A垂直横切，同时棱柱部分121b的一个侧面(连接面)与附着方向A垂直横切。第二线圈122通过绕制单层多匝绞合线而形成在二次铁芯121的柱部分121a上，铁芯121是在附着方向A上延伸的。因此，线圈的绕制轴线与一次部件110的附着方向A是平行的。

二次铁芯121和二次线圈122被装在一个用合成树脂做的保护盒123中。保护盒123被固定到接收部件130上，由此而把铁芯和线圈固定到车身上。在保护盒123中，开口123a和123b是用于暴露二次铁芯121的柱部分121a的顶端面和棱柱部分121b的顶端的侧面用的。圆柱部分121a的顶端稍微从开口123a凸出。

另一方面，一次部件110具有一次铁芯111和一次线圈112，它们被装在一个连接器盒114中，盒114有一个把柄113。一次铁芯111和二次铁芯121相同。柱部分111a具有一个圆截面形状，被固定到连接器盒114上，在连接器盒114的纵向延伸(一次部件110的附着方向)。棱柱部分111b向下延伸。一次铁芯111的圆柱部分111a的端面(连接面)与一次部件110的附着方向A垂直横切，并且棱柱部分111b的侧面(连接面)与附着方向A横切。一次线圈112是通过单层多匝绕制绞合线在圆柱部分111a上而形成的，其方式和二次线圈122相同，线圈的绕制轴线和一次部件110的附着方向A平行，其方式与二次部件120相同。一次部件110被装在保护盒115中，并被固定到连接器盒114中，其方式与二次部件120相同。一次铁芯111部分地从开口115a和115b暴露出来，开口115a和115b形成在保护盒115中。

如图16所示，多个通风缝隙114a形成在连接器盒114的外侧面中，以便冷却一次部件110，部件110是被安排在内部的。引导凸块116是从连接器盒114的每个横向侧面伸出的并邻近盒的顶端。引导槽132在接收部件130的内表面中形成，以便和引导凸块116对应。每个引导槽132的端部向下倾斜。尽管图上没有示出，设置有用于机械锁定一次部件110在接收部件130中的锁定机构，以便在一次部件110被附着的时候，该部件可以避免偶然地滑脱。

这种型式的实施例的功能在下面描述。

被安置在电动车辆的车身中的接收部件130的盖131被打开，连接器盒114的顶端被插入该部件中，如图17所示。这样，一次铁芯111的圆柱部分111a的顶端面顶靠在二次铁芯121的棱柱部分121b的顶端的侧面上，且二次铁芯121的圆柱形部分121a的顶端面顶靠在一次铁芯111的棱柱部分111b的顶端的侧面上。结果，通过铁芯111和121就形成一个矩形框架形式的闭合环形磁路。

在这种状态下，铁芯111和121的连接面具有彼此相对的关系，连接表面与附着方向A垂直横切，因而线圈部件110和120是彼此相对的。因此，二次部件120只需要形成附着一次部件110的空间，以便能向车辆外部敞开，插入一次部件110的空间不需要了。结果二次部件的深度可以大大减少。再者，线圈112和122相对于附着方向A整体横向安排。因此，深度可比各线圈在附着状态时串联安排的形式更小。这有助于装置缩小体积。

由于铁芯111和121具有大致的L形状和相同的尺寸，具有重量的铁芯111和121所占的体积可以最小，装置的重量可以减小。还有，相同形状的铁芯可以用在一次和二次侧。因此，部件的种数可以被减少，这在生产管理中是一个很大的优点。

在本实施例中，由圆柱部分111a和121a以及棱柱部分111b和121b构成铁芯111和121，圆柱部分111a和121a在一次部件110的附着方向A上延伸，并且棱柱部分111b和121b分别是圆柱111a和121a的继续。因此，线圈112和122分别绕在圆柱部分111a和121a上。这意味着线圈112和122可以密绕而不在线圈112和122及铁芯111和121之间形成无用空间。因此，不仅线圈112和122而且一次和二次部件110和120可以缩小形状，从而进一步减小这些元件的尺寸。尽管如此，圆柱部分111a和121a的顶端面是与棱柱部分121b和111b的平面接触的，因此一次和二次铁芯111和121可以彼此联结而不形成间隙，由此减小了磁阻。结果，可以获得有效磁耦合状态。

第十二实施例

图18是本发明的第12实施例。在该实施例中，一次和二次铁芯141和142的形状与第十一个实施例不同。

在第十一实施例中，铁芯111和121分别具有圆柱部分111a和121a和棱柱部分111b和121b。在本实施例中，铁芯141和142的形状是通过弯曲一个圆棒成L形状而获得。在这种情况下，在一次部件的附着方向A延伸的短边的圆柱部分141a和142a必须与长边的圆柱部分141c和142c的侧面相连接。因此，最好是在长边的侧面上形成平面141d和142d，从而使圆柱部分141a和142a的顶端面与平面141d和142d紧密接触。

本实施例与第十一个实施例类似的是，一次和二次铁芯141和142的连接表面与一次部件的附着方向A垂直横切，一次和二次线圈143和144整个相对于一次部件的附着方向横向安排。

同时在本实施例中，整个装置的形状可以被缩小，从而装置可以小而轻。

第十三个实施例

图19和20是本发明的第十三个实施例。一次和二次铁芯151和152具有整体L形状，铁芯的长边形如扁平棱柱部分151b和152b，短边是圆柱部分151a和152a。棱柱部分151b和152b的宽度大于线圈153和154的外径，线圈153和154是绕在圆柱部分151a和152a上的，线圈153和154的端面与铁芯151和152的棱柱部分151b和152b进行表面接触(见图20)。

本实施例与第十一个实施例相同之处是，一次和二次铁芯151和152的连接表面与一次部件的附着方向A垂直横切，一次和二次线圈153和154相对于一次部件的附着方向A横向安排。同时在本实施例中，深度可以比各线圈在附着状态时串联安排的形式更小，这有助于装置缩小体积。

因为铁芯151和152具有完全相同的L形状和相同的尺寸，具有重量的铁芯151和152所占的体积是最小的，设备的重量可以减小。再者，相同形状的铁芯可以被用在一次和二次侧。因此，部件的种类可以减少。这是生产管理的一个重要优点。

在本实施例中，线圈153和154分别绕在圆柱部分151a和152a上，因此线圈153和154可以密绕。这就进一步有助于一次和二次部件的小型化。尽管如此，圆柱部分151a和152a的顶端面与棱柱部分152b和151b的平面接触，从而一次和二次线圈151和152可以彼此联结而无间隙，从而减小了磁阻。结果，可以获得有效的磁耦合状态。

在本实施例中，线圈153和154的端面与铁芯151和152接触，从而在线圈153和154以及铁芯151和152之间的热传递可以加速，可以防止局部温升。比如说当线圈153和154被冷却的时候，铁芯151和152也可以被冷却。相反，当铁芯151和152被冷却的时候，线圈153和154也会被冷却。

第十四个实施例。

图21示出了第14个实施例。铁芯161和162具有L形状但彼此尺寸不同。当一次部件在箭头A的方向上附着的时候，一次和二次铁芯161和162彼此相连接如图中双点划线所示。一次和二次线圈163和164是绕在一次和二次铁芯161和162的侧边161a和162a上的，铁芯161和162是在一次部件的附着方向A上延伸的。两个连结表面之一，即位于一次铁芯161的侧边161a的前端上的表面与附着方向A垂直横切。

因此，在本实施例中，深度比线圈在附着状态串联安排的形式要小。这有助于装置缩小体积。因为铁芯161和162具有大致的L形状，具有重量的铁芯161和162所占的体积是最小的，因此装置的重量可以减小。再者，铁芯161和162尺寸彼此不同而都具有L形状，所以较小的铁芯161可以用在一次侧。这有助于进一步缩小充电连接器的尺寸。确定一次和二次铁芯哪一个做得较小，是根据所要求的技术条件随时决定的。当在电动车辆一侧二次部件需做得较小较轻的情况下，较小的铁芯161可以用在二次侧。

第十五个实施例。

图22是本发明的第十五个实施例。一次和二次铁芯171和172具有L形状和第14个实施例是一样的。

对比之下，一次线圈173是绕在一次铁芯171的另一边171b上，它和一次部件的附着方向A相垂直，二次线圈174是绕在一边172a上的，它在附着方向A上延伸。在这种情况下，一次部件和二次部件可以互相耦合，一次线圈173的一半在附着方向A上与二次线圈174横向安排。

同时在该实施例中，形成了相对型式的耦合结构。因此二次部件的深度可以被减少。再者，深度小于那种线圈在一次部件被附着的状态中串联安排的形式的深度。这对于缩小装置的体积是有利的。因为铁芯171和172具有大致的L形状，具有重量的铁芯171和172所占的体积不大，所以装置的重量可以减小。

第十六个实施例

图23是本发明的第十六个实施例。

铁芯181和182的形状是通过弯曲一个棱柱或一个圆柱成一个大致的L形状而得到的。铁芯181和182的每一个的端面倾斜一个45°角。因此，铁芯181和182的连接表面和一次部件的附着方向A以45°角相切。线圈183和184分别绕在沿附着方向A上延伸的边181a和182a上。在耦合状态中，关于附着方向A横向安排。

同时在该实施例中，形成了相对型式的耦合结构，从而二次部件的深度可以被减少。再者，深度可以小于线圈在一次部件被附着的状态中串联安排的形式的深度，这有助于缩小装置的体积。

因为铁芯181和182具有大致的L形状和相同的尺寸，具有重量的铁芯181和182所占体积最小，从而装置的重量可以被减小。再者，相同形状的铁芯可以用在一次和二次侧。因此，部件的种类可以被减小，这在生产管理中是有利的。

第十七个实施例

图24是本发明的第十七个实施例。

在一次部件的附着方向A上延伸的凸峰191e在一次铁芯191的一个边191b的顶端面上形成，槽191f，即二次部件的凸峰192e在一次部件的附着方向A上被插入的槽，形成在一次铁芯191的另一边191a的端部。一次线圈193绕在一次铁芯191的另一边191a上。二次部件形成方式与一次部件形成方式相同。

凸峰的每边有一个倾斜面，从而横过延伸方向的截面具有一个三角形形状。按照这个形状，当铁芯191和192在凸峰191e被插入一个槽192f的状态下互相靠近的时候，斜面就使得铁芯191和192互相配合正确对准。

凸峰191e和192e不限于三角形截面的形状，它可以是一个半圆的截面形。此时也可以获得上述相同的效果。

同时在本实施例中，相对型式的耦合结构是和前述实施例相同的方式形成的。因此二次部件的深度可以减少。还有，该深度可以做得小于线圈在一次部件被附着的状态中串联安排的形式的深度。这有助于缩小装置的体积，由于铁芯191和192具有大致的L形状和相同的尺寸，具有重量的铁芯191和192所占体积就最小，从而装置的重量可以减少。再者，相同形状的铁芯可以被用在一次和二次两边。因此，部件的种类可以减小，这对生产管理是非常有利的。

第十八个实施例

图25是第十八个实施例，在这个实施例中，一次和二次部件具有相同的形状。

用于定位的一个半球凸块201g是从一次铁芯201的一边201a的顶端面伸出。接收二次部件的半球凸块202g的半球凹槽201h在相对于二次部件的另一边201b的侧面上形成。一次线圈203被绕在一次铁芯201的另一边201b上。

同时在该结构中，相对型式的耦合结构是和前述实施例的方式相同的，因而二次部件的深度可以被减小。再有，一次和二次线圈203和204的部件是被横向安排的。因此，该深度可以做得比线圈串联安排的方式所得到的深度要小。这有助于装置体积小型化。因为铁芯201和202有大致的L形状和相同的尺寸，具有重量的铁芯201和202所占体积是最小的，因此装置的重量可以减小。并且，相同形状的铁芯可以被用在一次和二次侧。结果，部件的种类可以减小。这对生产管理是非常有利的。

特别是，本实施例可以获得下述的效果。当半球凸块201g通过在箭头A的方向上移动一次部件而进入槽202h的时候，如果一次和二次部件偏离，则在把半球凸块201g固定到槽202h的过程中，偏差可以自动被校正，从而可使铁芯201和202彼此联结达到位置对准。因为凸块201g具有一个半球形状，定位功能可以确保执行，即使一次部件在任何方向上偏离。

第十九个实施例

图26是本发明的第十九个实施例。

在本实施例中，二次部件的二次铁芯221具有一个U形形状，一次部件的一次铁芯211具有一个I的形状。铁芯的连接面与一次部件的附着方向A垂直横切。一次和二次线圈213和214被安排的使得，当一次和二次部件彼此连接的时候，线圈的一半关于附着方向A彼此横向重叠。

同时在该图中，相对型式的耦合结构是与前述实施例相同的方式形成的，从而二次部件的深度可以减少。再者，一次和二次线圈213和214的部件可以被横向安排。结果，深度可以做得小于线圈被串联安排时的形式所获得的深度。这有助于装置缩小体积。同时在这种情况下，二次线圈214可以绕在和一次线圈213相同的方向上。总之，至少一次和二次线圈213和214的部分要求横向安排。

<其它实施例>

本发明不限于所述参考附图的实施例。例如，下面的实施例也包括在本发明的技术范围之中。除了下面的实施例，本发明可以进行各种修改而不超出本发明的范围。

(1)在所述实施例，一次和二次线圈是通过绕制一个普通电磁线(绞合线)而形成的。当一个高频电流被加到线圈上的时候，趋肤效应就发生。每个线圈的中心部分基本不起电流通路的作用。利用这一现象，在所有的实施例中下述结构可以被采用。例如，线圈可以用空心导管作成，冷却剂，可以是水或油，通过管子而冷却线圈。

线圈可以被形成一个扁平状，通过金属例如铜薄片来制做。同时在这种情况下，涡流损失可以被抑制。

(2)在第一实施例中，铁芯是一个真正圆形截面。当然铁芯也可以是椭圆截面形状。

Claims (11)

1.一种用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于包括：

一次部件，它具有一个一次铁芯和一个绕在所述一次铁芯上的一次线圈；和

一个二次部件，它具有一个二次铁芯和一个绕在所述二次铁芯上的二次线圈，所述二次部件被安置在电动车辆上并与所述一次部件相耦合，从而一次和二次铁芯构成一个闭合环形磁路；每个所述一次和二次铁芯具有一个连接表面，它们在耦合中互相接触，

其中所述一次和二次铁芯的所述连接表面具有一个彼此相对的关系，其中所述连接表面与所述一次部件的附着方向横切。

2.一种如权利要求1所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于至少所述一次和二次铁芯之一包括：

一个连接腿，它在所述一次部件的附着方向上延伸；和

一个连接部分，它是所述连接腿在弯曲状态中的连续。

其中与所述一个铁芯对应的所述线圈被绕在所述一个铁芯的所述连接部分上。

3.一种如权利要求2所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于每个所述一次和二次铁芯具有一个大致相同的L形状，其中所述连接部分是所述连接腿的垂直延续。

4.一种如权利要求3所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于在每个所述一次和二次铁芯中所述连接部分具有一个圆柱形状，一个平面形成在所述连接部分的侧部，对应部件的所述铁芯的所述连接腿的顶端顶靠在它上面。

5.一种如权利要求4所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于所述平面的宽度等于或小于所述连接部分的直径。

6.一种如权利要求2所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于每个所述线圈以单层方式绕在各自的所述连接部分之一上，所述一次和二次线圈在一次和二次部件彼此耦合的状态中在所述一次部件的附着方向上串联设置。

7.一种如权利要求2所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于每个所述一次和二次线圈被绕制的朝着所述连接部分的每一个的一端移动，所述一次和二次线圈在所述一次和二次部件彼此耦合的时候在所述一次部件的附着方向上横向设置。

8.一种如权利要求1所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于所述一次和二次铁芯具有大致的L形状并在尺寸上彼此相等。

9.一种如权利要求1所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于至少一次和二次线圈部分关于一次部件的附着方向横向设置。

10.一种如权利要求9所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于至少所述一次和二次铁芯之一包括：

一个连接腿，它在所述一次部件的附着方向上延伸；和

一个连接部分，它是所述连接腿的弯曲延伸，所述与所述一个铁芯对应的线圈被绕在所述铁芯的所述连接腿上。

11.一种如权利要求10所述的用于电动车辆充电的磁耦合装置，其特征在于每个一次和二次铁芯这样构成：所述连接腿形成为圆柱形，所述连接部分形成一个棱柱形状。

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