CN101517664A - 用于电机的电感组件 - Google Patents

Abstract

本发明一般涉及一种电感组件，其构造和尺寸被设置为使其能插入电机的冷却组件内，以由此降低电机的总体积。

Description

用于电机的电感组件

技术领域

本发明涉及电机。更具体地，本发明涉及一种电机，其设置有安装在其中的电感组件。

背景技术

电机是现有技术中已知的。它们通常具有固定的定子和旋转的转子。通常，定子在外而转子旋转地安装在定子内，与其共轴。

在一些电机中，定子在内而圆柱形转子共轴地安装在定位外。这些电机在这里称为内定子电机。

这些电机中的一些由电池供电且使用升压电路来选择性地增加电池的电压。在很多应用中关注的是，例如确保提供给负载的电压即使在来自电池的电压下降时仍是恒定的。

这样的升压电路在图1中示出。在该电路中，使用电感、电容、两个晶体管和两个二极管来增加提供给负载的电池电压。该电路在这里不再具体描述，因为这对于电机控制领域的本领域技术人员是可以明白的。

应注意，在许多应用中，电感的尺寸是重要的，因为其必须承载强电流。而且，电感产生热量，该热量必须被耗散，以便于电机的操作。

发明目的

本发明的目的是由此提供一种用于电机的电感组件。

根据本发明的实施例，提供了一种安装在具有大致圆柱形内表面的冷却组件中的电感组件；该电感组件包括：至少两个纵向主体部，其每个都具有大致半圆柱形外表面，以构造为安装至冷却组件的大致圆柱形内表面；每个主体部都设置有限定第一和第二纵向通道的纵向中心臂；设置有第一和第二纵向腿部的至少一个绕组(coil)，该第一和第二腿部设置在第一和第二头部之间；第一腿部被构造为插入在第一纵向通道中且第二腿部被构造为插入在第二纵向通道中；和至少一个卡子，安装在所述至少两个纵向主体部之间以把至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面偏压到冷却组件的大致圆柱形内表面。

根据本发明的另一方面，提供了一种安装在设置有内定子的电机中的电感组件，该内定子具有大致圆柱形内表面；该电感组件包括：冷却组件，其具有构造和尺寸设置为插入在内定子中的大致圆柱形外表面，且具有大致圆柱形内表面；至少两个纵向主体部，其每个都具有大致半圆柱形外表面，其构造为安装至冷却组件的大致圆柱形内表面，每个主体部都设置有限定第一和第二纵向通道的纵向中心臂；设置有第一和第二纵向腿部的至少一个绕组，该第一和第二纵向腿部设置在第一和第二头部之间；第一腿部被构造为插入在第一纵向通道内且第二腿部被构造为插入在第二纵向通道内；和至少一个卡子，其安装的至少两个纵向主体部之间以把至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面偏压到冷却组件的大致圆柱形内表面。

当在权利要求和/或说明书中与“包括”一起使用时，“一”或“一个”可意为“一个”，还可包括“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多个”的意思。同样，“另一”可表示至少第二个或更多。

当用在说明书或权利要求中时，“包括(comprise、comprising、having)”(以及任意“具有”的形式，如“have”和“has”)或“包含(containing)”(以及任意“包含”的形式，如“contain”和“contains”)是包括性的和开放性的，且不排除另外的、未列举的元件或过程步骤。

通过阅读本发明的实施例的下述非限定性描述(其参考附图以示例的方式给出)，将更容易明白本发明的其它目的、优点和特征。

附图说明

在附图中：

图1是升压电路(boost circuit)的示意图；

图2是根据本发明的第一实施例的电感组件的透视图，其安装在电机的内定子中，电感组件的线圈被略去以便于图示；

图3是要插入图2的电感组件中的线圈的透视图；

图4是图2的电感组件的顶视图，其中电机的冷却组件以虚线示出；

图5是图2的电感组件的侧视图，电机的冷却组件以虚线示出；

图6是用在图2的电感组件中的保持元件的透视图；

图7是安装在电机的内定子中的根据本发明的第二实施例的电感组件的透视图，为了便于图示而略去电感组件的线圈；

图8是图7的电感组件的顶视图，电机的的冷却组件以虚线示出；

图9是图7的电感组件的侧视图，电机的冷却组件以虚线示出；

图10是用在图7的电感组件中的保持元件的透视图；

图11是其中安装有图7的电感组件的冷却组件的顶视图；

图12是沿图11的12-12线截取的截面图；

图13是图11的冷却组件的底部透视图；

图14是其中安装有图7的电感组件的另一冷却组件的顶视图；和

图15是沿图14的15-15线截取的截面图。

具体实施方式

一般来讲，根据本发明的实施例的电感组件的构造和尺寸被设置为插入电机的内定子的内部且牢固地安装在其内。

现在转到附图2至6，将描述根据本发明的第一实施例电感组件20。

图2示出了安装在电机(未示出)的内定子22内的电感组件20的一部分。更具体地，电感组件20安装在大致管状的冷却组件24内，该冷却组件自身安装在大致管状的内定子22内。

电感组件20包括两个主体部26和28，多个线圈30插入在主体部26和28中(见图3、4和5)且两个卡子32、34把电感组件20保持在冷却组件24内。

应注意，为了更好地显示主体部26和28的特征，线圈30在图2中未示出。还应注意，由于主体部26和28相同，为了简洁起见，在下文中仅描述主体部26。

正如图2所示，主体部26为大致E形，具有半圆柱形外表面36，其构造和尺寸设置为充分地接触冷却组件24的内圆柱形表面38。主体部26包括限定两个阶梯型的纵向通道42和44的中心臂40，该两个纵向通道被构造为容纳线圈30。

现在转到附图3，将描述示意性的线圈30。线圈30包括多匝矩形导线，其每匝都设置有整体地安装在头部50和52之间的第一和第二腿部46和48，以产生连续的线圈。

应注意，在电感组件的实施例中，使用四个不同线圈30来形成插入在主体部26和28(在图3中仅示出一个)的每个中的电感。这四个线圈30的构造和尺寸被设置为插入在彼此之内。应理解，使用的线圈30的数目可变化。

图4和5示出了四个线圈30a、30b、30c和30d，线圈30a最小而线圈30d最大。

如图4所示，一旦线圈30a-30d插入纵向通道42和44中，两个档止件54和56滑动地配合在通道内彼此面对的三角形槽口58内(见图2)，以把线圈保持在位。

从该图中还可看到，键58和键槽60装置设置在主体部26的外表面和冷却组件的内表面之间。该健和键槽装置被设置用来防止电感组件20在冷却组件24内旋转和在组装期间正确地定位主体部26和28。

图4还显示了主体部26和28的外表面包括倒角边缘62和64，用来允许两个卡子32和34插入在主体部26和28之间。

卡子32在图6中示出。应注意，卡子34与32相同。卡子32由弹性材料制造且具有纵向平坦主体66，其两端设置有弯曲的弹性部68。因此，一旦插入两个主体部26和28之间的冷却组件24内，两个卡子32和34将把主体部的外表面36朝向冷却组件24的内表面偏压。

相信本领域技术人员可以根据电感组件的应用确定用于形成电感的线圈30的数目以及线圈之间的互联方法。

对于本领域技术人员还显而易见的是，由于主体部26和28的外表面与冷却组件24的内表面之间的充分接触，线圈30产生的热量可被冷却组件24收集且从电机排出。

现在转到附图7至10，将描述根据本发明的实施例的电感组件100。应注意，由于电感组件100与参考图2至6描述的电感组件20非常类似，这里仅描述它们之间的不同之处。

一般来说，两个电感组件之间的主要差异涉及用于把它们安装在冷却组件24内的方式。

确实，尽管设置有相应弹性部的卡子32、34可被用于电感组件20(见图6)，两个互补的楔形块102和104(见图10)被用于把主体部106和108偏压离开彼此。块102和104有利地由非磁性材料例如耐热塑料或铝合金制造。应注意，当两个互补的楔形块被用在图7的电感组件中时，第三组块(见图11和12)可被用在主体部的中心臂40之间。

而且主体部106和108的外表面可以是完全半圆柱形，因为不再需要倒角边缘62和64(见图4)，该倒角边缘允许两个卡子32和34被插入在主体部之间。

现在转到附图11至16，将描述两个替换冷却组件，其中插入图7示出的电感组件100。

更详细地参考图11至13，将描述冷却组件200。冷却组件200由导热材料例如铝合金制造且通常包括冷却流体入口202、冷却流体出口204和与入口202和出口204互联的冷却通道(未示出)。

从图12可更好地看出，冷却组件包括大致圆柱形主体206，其设置有限定内肩部的内凸起208，该肩部被构造为容纳支架210。支架210具有与主体206的大致圆柱形内表面一致的大致圆柱形外表面212。内表面214具有大致C形横截面且设置有肩部216，该肩部构造为当电感组件的线圈被安全地与支架210间隔开时容纳电感组件100。肩部216用作电感组件100的纵向档止件。

图13示出了凸起208不是连续的且固定件218被用于把支架210安装至主体206。

更详细地参考图14至16，将描述冷却组件300。冷却组件300也由导热材料例如铝合金制造且通常包括冷却流体入口302、冷却流体出口304和与入口302和出口304互联的冷却通道(未示出)。冷却组件300与上述冷却组件200非常类似。因此，这里仅描述其之间的不同之处。

从图15可更好地看出，冷却组件300的主体306为单件模制元件，其包括支架部，其形状类似于图12的分开的之间210。且肩部308把电感组件100容纳在适当的位置，因为其用作电感组件100的纵向档止件。

应注意，虽然使用矩形导线来形成所示的线圈300，也可使用其它导线横截面。

应注意，在电感组件的组装期间，一旦线圈30已被插入其中，主体部可独立地用树脂浸泡。当然，两个主体部可同时浸泡。

还应注意，虽然上述电感组件包括两个主体部，本领域技术人员可根据本发明原理使用多于两个的主体部来设计电感组件

还应注意，绝缘膜(未示出)可设置在线圈和主体部之间。相信本领域技术人员能够确定一适当的绝缘膜。

还应注意，可在主体部和冷却组件之间设置粘合剂(未示出)。相信本领域技术人员能够确定合适的粘合剂。

应理解，本发明在应用时不限于上述的和附图所示的具体结构和零件。本发明能具有其它实施例且能以各种方式实施。还应理解，这里使用的措辞或术语仅是用于说明的目的而非限定的目的。因此，尽管本发明在上文中通过其实施例来描述，但是其可被修改而不离开本发明的精神、范围和实质。

Claims (25)

1.一种安装在具有大致圆柱形内表面的冷却组件中的电感组件；该电感组件包括：

至少两个纵向主体部，每个主体部都具有大致半圆柱形外表面，以构造为安装至冷却组件的大致圆柱形内表面；每个主体部都设置有限定第一和第二纵向通道的纵向中心臂；

设置有第一和第二纵向腿部的至少一个线圈，该第一和第二腿部设置在第一和第二头部之间；第一腿部被构造为插入在第一纵向通道中且第二腿部被构造为插入在第二纵向通道中；和至少一个卡子，安装在所述至少两个纵向主体部之间以把至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面偏压到冷却组件的大致圆柱形内表面。

2.如权利要求1所述的电感组件，其中纵向中心臂与主体部是整体的。

3.如权利要求1所述的电感组件，其中所述第一和第二纵向通道是阶梯型的通道。

4.如权利要求3所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括四个线圈，这些线圈被构造为插入彼此中。

5.如权利要求4所述的电感组件，其中每个线圈都被构造为定位在主体部的阶梯型通道的一个相应台阶中。

6.如权利要求1所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括多匝矩形导线。

7.如权利要求1所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括四个线圈，每个线圈都由多匝矩形导线制造且其构造和尺寸被设置为便于插入彼此中。

8.如权利要求1所述的电感组件，其中所述至少一个卡子中的每个都由弹性材料制造且具有纵向平坦主体，该纵向平坦主体在两个纵向端部设置有弯曲的弹簧部。

9.如权利要求1所述的电感组件，其中至少一个卡子中的每个都包括两个互补的楔形块。

10.如权利要求1所述的电感组件，其中所述至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面和冷却组件的大致圆柱形内表面包括互补的键和键槽装置。

11.如权利要求1所述的电感组件，其中粘结剂设置在所述至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面和冷却组件的大致圆柱形内表面之间。

12.一种安装在设置有内定子的电机中的电感组件，该内定子具有大致圆柱形内表面；该电感组件包括：

冷却组件，其具有构造和尺寸设置为插入在内定子中的大致圆柱形外表面，且具有大致圆柱形内表面；

至少两个纵向主体部，其每个都具有大致半圆柱形外表面，其构造为安装至冷却组件的大致圆柱形内表面，每个主体部都设置有限定第一和第二纵向通道的纵向中心臂；

设置有第一和第二纵向腿部的至少一个线圈，该第一和第二纵向腿部设置在第一和第二头部之间；第一腿部被构造为插入在第一纵向通道内且第二腿部被构造为插入在第二纵向通道内；和至少一个卡子，其安装的至少两个纵向主体部之间以把至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面偏压到冷却组件的大致圆柱形内表面。

13.如权利要求12所述的电感组件，其中冷却组件包括肩部，该肩部被设置在其内表面上以为所述至少两个纵向主体部提供纵向档止。

14.如权利要求13所述的电感组件，其中所述肩部与冷却组件的内表面是整体的。

15.如权利要求13所述的电感组件，其中所述肩部由能插入在冷却组件中的支架元件提供。

16.如权利要求12所述的电感组件，其中所述纵向中心臂与所述主体部是整体的。

17.如权利要求12所述的电感组件，其中所述第一和第二纵向通道是阶梯型的通道。

18.如权利要求17所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括四个线圈，这些线圈被构造为插入彼此中。

19.如权利要求18所述的电感组件，其中每个线圈被构造为定位在主体部的阶梯型通道的一个相应台阶中。

20.如权利要求12所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括多匝矩形导线。

21.如权利要求12所述的电感组件，其中所述至少一个线圈包括四个线圈，每个线圈都由多匝矩形导线制造且其构造和尺寸被设置为插入彼此中。

22.如权利要求12所述的电感组件，其中每个卡子都由弹性材料制造且具有纵向平坦主体，该纵向平坦主体在两个纵向端部设置有弯曲的弹簧部。

23.如权利要求12所述的电感组件，其中每个卡子都包括两个互补的楔形块。

24.如权利要求12所述的电感组件，其中所述至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面和冷却组件的大致圆柱形内表面包括互补的键和键槽装置。

25.如权利要求12所述的电感组件，其中粘结剂设置在所述至少两个纵向主体部的大致半圆柱形外表面和冷却组件的大致圆柱形内表面之间。

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