CN106505812A - 嵌套式双电机/发电机 - Google Patents

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Abstract

许多变型可以包括一种产品，该产品包括：第一电机或发电机，该第一电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至第一转子的第一轴；第二电机，该第二电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至第二转子的第二轴，并且其中，第二电机嵌套于第一电机或发电机内。

Description

嵌套式双电机/发电机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年9月8日提交的美国临时申请No.62/215,290的权益。
技术领域
本公开内容总体上涉及的领域包括电机/发电机。
背景技术
机动车辆或电机驱动设备可需要使用双电机。
发明内容
许多变型可以包括一种产品，该产品包括：第一电机或发电机，其包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接到第一转子的第一轴；第二电机，其包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接到第二转子的第二轴，并且其中，第二电机嵌套在第一电机或发电机内。
许多变型可以包括一种产品，该产品包括：外部转子型电机或发电机，其包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接到第一转子的第一轴；内部转子型电机，其包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接到第二转子的第二轴，其中，内部转子型电机嵌套于外部转子型电机或发电机内；以及壳体，其包围外部转子型电机或发电机和内部转子型电机。
许多变型可以包括一种用于集成双电机/发电机的方法，该方法包括：提供第一电机或发电机，该第一电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接到第一转子的第一轴；提供第二电机，该第二电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接到第二转子的第二轴；以及将第二电机嵌套于第一电机或发电机内。
根据在下文中提供的详细描述，在本发明的范围内的其他说明性变型将变得明显。应该理解的是，虽然详细描述和具体实例公开了在本发明的范围内的变型，但是所述详细描述和具体实例仅旨在说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
根据详细描述和附图，将更全面地理解在本发明的范围内的变型的选择实例，在附图中：
图1示出了根据许多变型的嵌套式双电机/发电机的截面图。
具体实施方式
变型的以下描述本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本发明的范围、本发明的应用或用途。
参照图1，在许多变型中，集成的双电机/发电机10可以包括第一电机/发电机12和可以被嵌套于第一电机/发电机12内的第二电机28。第一电机/发电机12可以是其中转子14围绕定子16的外部旋转的外部转子型电机/发电机，并且第二电机28可以是其中转子30在定子组件32内旋转的内部转子型电机。在一种变型中，第一电机/发电机12可以是皮带驱动起动器/发电机，并且第二电机28可以是用于任意数目设备42的电力驱动器。集成的双电机/发电机10可以提供紧凑和经济的双电机组件。这可以实现双电机/发电机在其中空间可能受限的应用中使用。
在许多变型中，第一电机/发电机12和第二电机28可以被容纳在壳体44内。在许多变型中，壳体44可以包括第一侧46和第二侧48。在许多变型中，壳体44可以为圆柱形。在许多变型中，壳体44的第二侧48可以包括由内表面50和外表面58限定的圆柱形孔。在许多变型中，内表面50可以形成可被构造和布置成容置第二电机28的第一圆柱形腔62，并且外表面58可以形成可被构造和布置成容置第一电机/发电机12的第二圆柱形腔64。在许多变型中，第一盖52可以附接至壳体44的第一侧46，并且第二盖54可以被导向并固定至壳体44的第二侧48。第一盖52和第二盖54可以各封闭第一电机/发电机12和第二电机28的至少一部分。
在许多变型中，第一电机/发电机12可以包括转子14、定子组件16和轴20。如上面所述，第一电机/发电机12可以是其中转子14围绕定子组件16的外部旋转的外部转子型电机/发电机。转子14可以通过压配合或花键和导向附接件操作地附接至轴20。轴20可以由前轴承22和后轴承24支承。在一种变型中，前轴承22可以位于第一盖52内，并且后轴承24可以位于壳体44内。在任何数量的变型中(包括但不限于输入滑轮26与轴20之间的花键附接件)，输入滑轮26可以操作地连接至轴20。在许多变型中，第一电机/发电机12可以被构造和布置成使得可以在第一电机/发电机12的内部有足够的可用空间以将第二电机28封装在第一电机/发电机12内部。第一电机/发电机12还可以被构造和布置成包括对于径向封装空间和长度的较大直径的空气间隙，这可以提供与具有相同直径和长度的常规内部转子型电机相比更高的功率和/或扭矩。
在许多变型中，第二电机28可以包括转子30、定子组件32和轴36。在任何数量的变型中(包括但不限于花键附接件)，转子30可以操作地连接至轴36。轴36可以由第一轴承38和第二轴承40支承。第一轴承38可以位于壳体44内，并且第二轴承40可以位于第二盖54内。轴36可以驱动任何数量的设备，包括但不限于压缩机42、风扇或泵。在许多变型中，定子组件32可以安装于壳体44的第二侧48中的圆柱形孔的内表面50内。
在许多变型中，冷却套管/冷却回路56可以被集成在壳体44内并且可以用于冷却第一电机/发电机12和第二电机28。在一种变型中，冷却套管56可以与壳体44一起形成，包括但不限于与壳体44整体铸造而成。在许多变型中，冷却套管56可以被嵌套在第一电机/发电机12与第二电机28之间。在一种变型中，冷却套管56可以被集成在内表面50与外表面58之间的圆柱形孔内。使用由第一电机/发电机12和第二电机28中的每个共享的单个冷却套管56可以显著缩小双电机/发电机所需的径向空间。
在许多变型中，集成的双电机/发电机10也可以被构造和布置成共享任何数量的电力电子设备(未示出)。在一种变型中，电力电子设备可以操作地附接至可以相邻于壳体44的第二侧48的板60。
上述集成的双电机/发电机10可以提供使用降低的成本的紧凑设计并且可以提供高功率密度。
变型的以下描述仅仅说明了被认为在本发明的范围内的部件、元件、动作、产品和方法，并且决不旨在通过具体公开或未明确阐述的内容来限制这样的范围。除了本文中所明确描述的之外，本文中所描述的部件、元件、动作、产品和方法可以被组合和重新排列，并且仍被视为在本发明的范围内。
变型1可以包括一种产品，该产品包括：第一电机或发电机，其包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接到第一转子的第一轴；第二电机，其包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接到第二转子的第二轴，并且其中，第二电机嵌套在第一电机或发电机内。
变型2可以包括如变型1中所述的产品，该产品进一步包括壳体，其中，壳体被构造和布置成容纳第一电机或发电机和第二电机。
变型3可以包括如变型2中所述的产品，该产品进一步包括集成在壳体内的冷却套管，并且其中，冷却套管被构造和布置成冷却第一电机或发电机和第二电机。
变型4可以包括如变型3中所述的产品，该产品进一步包括第一盖和第二盖，其中，第一盖附接至壳体的第一侧，并且第二盖附接至壳体的第二侧。
变型5可以包括如变型2至4中任一者所述的产品，其中，壳体是圆柱形的，并且其中，壳体包括由内表面和外表面限定的圆柱形孔，并且其中，内表面形成被构造和布置成容置第二电机的第一圆柱形腔，并且外表面形成被构造和布置成容置第一电机或发电机的第二圆柱形腔。
变型6可以包括如变型5中所述的产品，该产品进一步包括位于内表面与外表面之间的冷却套管。
变型7可以包括如变型1至6中任一者所述的产品，其中，第一转子通过压配合或花键以及导向附接件中的至少一个操作地附接至第一轴。
变型8可以包括如变型1至7中任一者所述的产品，其中，第一轴由前轴承和后轴承支承，并且其中，前轴承位于第一盖内，并且后轴承位于壳体内。
变型9可以包括如变型1至8中任一者所述的产品，该产品进一步包括输入滑轮，其中，输入滑***作地连接至第一轴。
变型10可以包括如变型9中所述的产品，其中，输入滑轮通过花键附接件操作地连接至第一轴。
变型11可以包括如变型1至10中任一者所述的产品，其中，第一电机或发电机包括空气间隙，该空气间隙具有提供增大的功率或扭矩中至少一个的直径。
变型12可以包括如变型1至11中任一者所述的产品，其中，第二电机通过花键附接件操作地连接至第二轴。
变型13可以包括如变型4至12中任一者所述的产品，其中，第二轴由第一轴承和第二轴承支承，并且其中，第一轴承位于壳体的第二侧内，并且第二轴承位于第二盖内。
变型14可以包括如变型1至13中任一者所述的产品，其中，第一电机或发电机是皮带驱动起动器/发电机，并且第二电机是用于电力驱动设备的电力驱动器。
变型15可以包括如变型1至14中任一者所述的产品，其中，第一电机或发电机和第二电机被构造和布置成共享至少一个电力电子设备。
变型16可以包括一种产品，该产品包括：外部转子型电机或发电机，该外部转子型电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至第一转子的第一轴；内部转子型电机，该内部转子型电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至第二转子的第二轴，其中，内部转子型电机嵌套于外部转子型电机或发电机内；以及壳体，该壳体包围外部转子型电机或发电机和内部转子型电机。
变型17可以包括如变型16中所述的产品，其中，壳体进一步包括在外部转子型电机或发电机与内部转子型电机之间的集成冷却套管。
变型18可以包括一种用于集成双电机/发电机的方法，该方法包括：提供第一电机或发电机，该第一电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至第一转子的第一轴；提供第二电机，该第二电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至第二转子的第二轴；以及将第二电机嵌套于第一电机或发电机内。
变型19可以包括如变型18中所述的方法，该方法进一步包括将第一电机或发电机和第二电机的至少一部分封闭在壳体和至少一个盖内。
变型20可以包括如变型19中所述的方法，该方法进一步包括在壳体中集成冷却套管以冷却第一电机或发电机和第二电机。
在本发明的范围内的所选择变型的以上描述在本质上仅是说明性的，并且因此其变型或变体不被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种产品，其包括：
第一电机或发电机，所述第一电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至所述第一转子的第一轴；
第二电机，所述第二电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至所述第二转子的第二轴，并且
其中，所述第二电机嵌套于所述第一电机或发电机内。
2.根据权利要求1所述的产品，其进一步包括壳体，其中，所述壳体被构造和布置成容纳所述第一电机或发电机和所述第二电机。
3.根据权利要求2所述的产品，其进一步包括集成在所述壳体内的冷却套管，并且其中，所述冷却套管被构造和布置成冷却所述第一电机或发电机和所述第二电机。
4.根据权利要求2所述的产品，其进一步包括第一盖和第二盖，其中，所述第一盖附接至所述壳体的第一侧，并且所述第二盖附接至所述壳体的第二侧。
5.根据权利要求2所述的产品，其中，所述壳体是圆柱形的，并且其中，所述壳体包括由内表面和外表面限定的圆柱形孔，其中，所述内表面形成被构造和布置成容置所述第二电机的第一圆柱形腔，并且其中，所述外表面形成被构造和布置成容置所述第一电机或发电机的第二圆柱形腔。
6.根据权利要求5所述的产品，其进一步包括位于所述内表面与所述外表面之间的冷却套管。
7.根据权利要求1所述的产品，其中，所述第一转子通过压配合或花键以及导向附接件中的至少一个操作地附接至所述第一轴。
8.根据权利要求4所述的产品，其中，所述第一轴由前轴承和后轴承支承，并且其中，所述前轴承位于所述第一盖内，并且所述后轴承位于所述壳体内。
9.根据权利要求1所述的产品，其进一步包括输入滑轮，其中，所述输入滑***作地连接至所述第一轴。
10.根据权利要求9所述的产品，其中，所述输入滑轮通过花键附接件操作地连接至所述第一轴。
11.根据权利要求1所述的产品，其中，所述第一电机或发电机包括空气间隙，所述空气间隙具有提供增大的功率或扭矩中的至少一个的直径。
12.根据权利要求1所述的产品，其中，所述第二转子通过花键附接件操作地连接至所述第二轴。
13.根据权利要求4所述的产品，其中，所述第二轴由第一轴承和第二轴承支承，并且其中，所述第一轴承位于所述壳体内，并且所述第二轴承位于所述第二盖内。
14.根据权利要求1所述的产品，其中，所述第一电机或发电机是皮带驱动起动器/发电机，并且所述第二电机是用于电力驱动设备的电力驱动器。
15.根据权利要求1所述的产品，其中，所述第一电机或发电机和所述第二电机被构造和布置成共享至少一个电力电子设备。
16.一种产品，其包括：
外部转子型电机或发电机，所述外部转子型电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至所述第一转子的第一轴；
内部转子型电机，所述内部转子型电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至所述第二转子的第二轴；
其中，所述内部转子型电机嵌套于所述外部转子型电机或发电机内；以及
壳体，所述壳体包围所述外部转子型电机或发电机和所述内部转子型电机。
17.根据权利要求16所述的产品，其中，所述壳体进一步包括在所述外部转子型电机或发电机与所述内部转子型电机之间的集成冷却套管。
18.一种用于集成双电机/发电机的方法，其包括：
提供第一电机或发电机，所述第一电机或发电机包括位于第一转子内的第一定子以及操作地连接至所述第一转子的第一轴；
提供第二电机，所述第二电机包括围绕第二转子的第二定子以及操作地连接至所述第二转子的第二轴；以及
将所述第二电机嵌套于所述第一电机或发电机内。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括将所述第一电机或发电机和所述第二电机的至少一部分封闭在壳体和至少一个盖内。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括在所述壳体内集成冷却套管以冷却所述第一电机或发电机和所述第二电机。
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