專利名稱：用于電車充電的感應耦合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電車充電的感應耦合裝置。
一般地說，感應耦合裝置包括用于構成磁路的鐵心組件，用于連接到外部電源的一次線圈裝置中的一次線圈與連接到電車中的供電電池的二次線圈裝置中的二次線圈之間的磁耦合。當這些裝置被互相連接時，一次線圈被通電，由于產生的磁通而在二次線圈中產生感應電動勢，從而使電池充電。
在這種感應耦合裝置中，鐵心組件由于磁性材料的磁滯損失而發(fā)熱。在鐵心裝置的鐵心的線圈支撐部分容易積聚熱量，這是因為線圈覆蓋著線圈支撐部分。因而，一直存在由于在充電時來自鐵心的熱源而使作為一個整體的感應耦合裝置溫度升高的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以限制溫升的用于電車充電的感應耦合裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，在按照本發(fā)明的用于電車充電的感應耦合裝置中，電車中的儲存裝置通過感應耦合裝置借助于外部電源裝置被充電，并且感應耦合裝置包括線圈單元組件，其包括具有和外部電源裝置相連的一次線圈以及用于支撐一次線圈的一次鐵心的的一次線圈單元，和具有和存儲裝置相連的二次線圈以及支撐二次線圈的二次鐵心的二次線圈單元，并且一次和二次鐵心形成一次兒媳線圈之間的磁路。所述感應耦合裝置的特征在于，在一次和二次線圈的每一個和線圈支撐部分之間形成有流動冷卻介質的間隙。
按照上述結構，從鐵心輻射的熱量被在線圈和鐵心的線圈支撐部分之間限定的間隙中流動的冷卻介質吸收，借以在鐵心和線圈之間的空問內積聚熱量，并抑制鐵心的溫升。
在按照本發(fā)明的用于使電車充電的感應耦合裝置中，最好在一次和二次鐵心的每一個的線圈支撐部分上提供適合于限定間隙的墊片。
按照上述結構，鐵心和線圈之間的間隙可以被墊片可靠地限定。
此外，在用于使電車充電的感應耦合裝置中，所述一次和二次線圈的每一個具有適合于安裝在所述線圈支撐部分上的減少直徑的部分，從而限定用于流動冷卻介質的間隙。
按照上述結構，減少直徑的部分作為線圈的其它部分和鐵心的墊片，借以使冷卻介質通過間隙流動。
本發(fā)明的上述和其它特點在結合附圖描述之后本領域的技術人員將更加清楚，其中圖1是按照本發(fā)明的用于使電車充電的感應耦合裝置的第一實施例的局部縱剖面圖，用于說明在連接狀態(tài)下的裝置；圖2是圖1所示裝置的拆開的透視圖，說明線圈單元；圖3是圖1所示裝置的部分縱向剖視圖，說明在耦合狀態(tài)下的裝置；圖4是類似于圖2的拆開的透視圖，說明按照本發(fā)明的裝置的第二實施例；以及圖5是類似于圖1的局部縱向剖視圖，說明按照本發(fā)明的第三實施例。
下面參照


按照本發(fā)明的用于使電車充電的感應耦合裝置。
下面參照圖1-圖3說明感應耦合裝置的第一實施例。
如圖2所示，電車的車體一側具有向外敞開的接收部分30。蓋31被可轉動地連接在接收部分30的可靠上。當下面將要說明的一次線圈單元10沿箭頭A所示的方向被插入接收部分30時，一次線圈單元10和接收部分30耦合。
二次線圈單元20包括例如由燒結鐵粉形成的二次鐵心21和繞在二次鐵心上的二次線圈22。二次線圈22的輸出端子22A和在電車中的通過對在二次線圈22中感應的高頻電動勢進行整流而用于對存儲裝置50中的電力電池52充電的充電電路51相連。
二次鐵心21在圖1的側視圖中呈L形。二次鐵心21具有截面呈圓形的臂21A和截面呈矩形的柱21B，如圖2所示。壁21A沿著連接方向A延伸，柱21B和臂21A垂直地延伸。臂21A的末端表面(耦合表面)和一次線圈單元10的連接方向A垂直地相交。柱21B的側面(耦合表面)也和連接方向A垂直相交。
由絕緣材料例如阻熱合成樹脂制成的墊片23被安裝在臂21A上。例如，如圖2所示，墊片23在相對端被提供有適合于配合在臂21A上的一對彈簧24，24。一對彈簧24，24由被設置在彈簧24的周向上的3等分的位置上的3個桿25彼此相連。
二次線圈22由絞合線繞成一層多匝而形成。二次線圈22通過墊片23被安裝在臂21A上，從而蓋住臂21A的外圓周表面。因而，在二次線圈22和臂21A之間限定了按照本發(fā)明的間隙21D(圖1)，借以使冷卻介質例如空氣可以自由通過間隙21D而流動。接收部分30的下壁內側被提供有開口30A，用于和接收部分30的外部連通，從而使通過開口30A冷卻介質或空氣流到接收部分30的外面。
在另一方面，一次線圈單元10包括一次鐵心11和一次線圈12，并被容納在連接器殼體14中。一次鐵心11和二次鐵心21具有相同的結構。一次鐵心11包括具有截面呈圓形的臂11A和截面呈矩形的柱11B，壁11A沿著連接器殼體的縱向(一次線圈單元10的連接方向)延伸，柱11B和臂11A垂直地延伸并被固定在連接器殼體14上。一次鐵心11的臂11A的末端表面(耦合表面)和連接方向A垂直地相交。同時柱11B的側面(耦合表面)也和連接方向A垂直相交。
墊片13和上述的墊片23的結構相同，被安裝在臂11A上。一次線圈12以和上述二次線圈22相同的方式由絞合線繞成一層多匝而形成。一次線圈12通過墊片13被安裝在一次鐵心11的臂11A上，從而以和二次線圈單元20相同的方式蓋住臂11A的外圓周表面。因而，在一次線圈12和臂11A之間限定了按照本發(fā)明的間隙11D(圖1)，借以使冷卻介質例如空氣可以自由通過間隙11D而流動。連接器殼體14的上壁的內側被提供有開口14A，用于和連接器殼體14的的外部連通，從而使通過開口14的冷卻介質或空氣流到連接器殼體14的外面。
連接器殼體14的每個相對側壁的前側提供有導向凸起16，而接收部分30每個內相對表面提供有相應于導向凸起16的導向槽32。導向凸起16和和導向槽32用于引導連接器殼體14到接收部分30的預定位置。一次線圈單元10提供有鎖緊機構(未示出)，用于把單元10機械地鎖緊在部分10中，借以阻止一次線圈單元10在固定之后偶然脫落。
下面說明第一實施例的操作。
蓋31從電車車體的接收部分30打開，并且連接器殼體14的一端通過開口插入接收部分30。然后，如圖3所示一次鐵心11的末端表面和二次鐵心21的柱21B的側表面接觸，同時二次鐵心21的臂21A的末端表面也和一次鐵心11的柱11B的側表面接觸，借以使鐵心11和21形成矩形閉合環(huán)路的磁路。
當一次線圈12被外部電源裝置60通電時，產生的磁通通過鐵心11和21，借助于磁感應在一次線圈12中產生感應電勢，從而使電車中的電池52充電。
在對電池充電時，在鐵心11和21中產生大的磁通，使得鐵心11和21輻射熱量。然而，因為在鐵心11和21的臂11A，21A之間具有間隙11D，21D，它們借助于墊片13，23由線圈12，22覆蓋著，所以通過間隙11D，21D的冷卻介質或空氣可以從鐵心11和21吸收熱量。被加熱的輕的空氣從間隙11D，21D的相對側流出，并最終通過上開口14A流入連接器殼體14的外部。同時，冷的重空氣通過下開口30A流入接收部分10，借以從圖3的左側到連接器殼體14的右上側以及作為一個整體的接收部分30形成空氣對流。
因而，空氣通過間隙11D和21D從圖3的右下位置流到左上部，借以阻止在鐵心11，21以及線圈12，22之間的空間內積聚熱量，因而抑制鐵心11，21的溫升。
即使線圈12或22受到外力，間隙11D或21D也不會塌陷，使得通過間隙冷卻介質或空氣穩(wěn)定地流過，這是因為在線圈12，22和塌陷11，21之間提供有墊片。
這樣，按照第一實施例，可以吸收線圈和鐵心之間存儲的熱量，即使鐵心發(fā)熱也能阻止鐵心升溫。
圖4表示按照本發(fā)明的電車充電的感應耦合裝置的第二實施例。雖然墊片13，23和在上述第一實施例中的鐵心11，21是不同的部分，在第二實施例中墊片裝置和鐵心11，21作成一個整體。如圖4所示，在第二實施例中一次鐵心21的臂21A具有3個脊21C，其每一個沿著縱向在臂21A的外周面上延伸，并在臂21A的周向上的三等分位置上設置。一次鐵心11具有和二次鐵心21相同的結構。為避免重復，在第二實施例中的用和第一實施例中相同的符號表示，并省略其說明。
按照本發(fā)明的第二實施例，除去達到和第一手形同心電葫蘆效果之外，還可以減少零件數(shù)量。
應該注意，本發(fā)明不限于上述的實施例，例如下面說明的改變都包括在本發(fā)明的技術范圍內。此外，不脫離本發(fā)明的構思，可以作出各種改型，其中包括(1)在第一和第二實施例中雖然墊片裝置(墊片13，23或脊21C)作為單獨的或整體的部件為鐵心提供，但不提供這些墊片裝置也可以在鐵心和線圈之間限定任何間隙。例如，在第一實施例中由繞成單層多匝的絞線而形成的線圈12，22可以在其每個相對端提供一匝比其它匝直徑小的單匝，使得這個單匝配合在鐵心11和21的每個臂11A和21A上，而其它匝和臂11A，21A分開，從而限定間隙11D和12D。
(2)線圈和鐵心可以直接被固定在殼體上，而不把線圈固定在鐵心上并且然后它們再被彼此相對地定位。這可以限定線圈和鐵心之間的間隙。
(3)雖然在第一和第二實施例中一次鐵心和二次鐵心具有L形的側視圖，但鐵心的形狀不限于L形。
(4)雖然一次和二次線圈在第一和第二實施例中由絞線制成，但線圈可以用其它材料制成。例如把導電管繞多匝而形成線圈，并且使冷卻水流入線圈的管中以便冷卻線圈本身。
根據(jù)上面對本發(fā)明的說明，本領域的技術人員將容易作出各種改進，改變和改型。這些都包括在所附權利要求中。
1997，3，10申請的日本專利申請No.HEI9-54675(1997)包括說明書，權利要求書，附圖和摘要，在此全文引為參考。
權利要求
1.一種用于電車充電的感應耦合裝置，其中在電車內的存儲裝置通過所述感應耦合裝置借助于外部電源裝置被充電，其中所述感應耦合裝置包括線圈單元組件，其包括具有和所述外部電源裝置連接的一次線圈的一次線圈單元和用于支撐所述一次線圈的一次鐵心，還包括二次線圈單元，其具有和所述存儲裝置相連的二次線圈和用于支撐所述二次線圈的的二次鐵心，并且所述一次和二次鐵心形成形成所述一次和二次線圈之間的磁路；所述感應耦合裝置的特征在于，在所述一次和二次線圈的每一個和所述一次和二次鐵心的每一個的線圈支撐部分之間形成有用于流通冷卻介質的間隙。
2.如權利要求1所述的用于電車充電的感應耦合裝置，其中所述一次和二次鐵心的每一個的線圈支撐部分上被提供有適用于限定所述間隙的墊片。
3.如權利要求1所述的用于電車充電的感應耦合裝置，其中所述一次和二次線圈的每一個具有適合于固定在所述線圈支撐部分上的減少直徑的部分，以便限定用于流通冷卻介質的間隙。
全文摘要
一種用于借助于外部電源裝置為電車中的存儲裝置充電的感應耦合裝置,其中包括具有一次線圈單元(10)和二次線圈單元(20)的線圈單元組件。一次和二次線圈單元(10,20)包括一次和二次線圈(12,22),和用于支撐各個線圈(12,22)的一次和二次鐵心(11,21)。墊片(13,23)被固定在單元(10,20)的鐵心(11,21)的臂(11A,21A)上,使得線圈(12,22)和臂(11A,21A)和外周面隔開,借以形成臂(11A,21A)和線圈(12,22)之間的間隙(11D,21D),用于流通冷卻介質例如空氣。當在充電而使線圈(12,22)產生熱量時,在間隙中流動的冷卻介質吸收鐵心產生的熱量。從而阻止熱量在鐵心和線圈之間積聚,并抑制鐵心(11,21)的溫度升高。
文檔編號H01F38/14GK1197279SQ9810784
公開日1998年10月28日 申請日期1998年3月10日 優(yōu)先權日1997年3月10日
發(fā)明者渡邊邦彥, 嶋田俊郎 申請人:住友電裝株式會社, 住友電氣工業(yè)株式會社