CN117674463A - 一种初级组件、直线电机、电磁减振器及车辆 - Google Patents

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CN117674463A CN202311080848.5A CN202311080848A CN117674463A CN 117674463 A CN117674463 A CN 117674463A CN 202311080848 A CN202311080848 A CN 202311080848A CN 117674463 A CN117674463 A CN 117674463A
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曾睿
马冰青
谭国栋
齐文明
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Abstract

本申请提供了一种初级组件、直线电机、电磁减振器及车辆,该初级组件包括:初级铁芯,初级铁芯设有中空腔;隔板,隔板设于中空腔内,以形成一端封堵的第一腔室,隔板包括筒体,筒体和中空腔的内壁之间设有环形空腔,环形空腔位于第一腔室;进水管道,设于第一腔室,进水管道包括总进水管段和分布管段,总进水管段与分布管段连通,分布管段至少部分设于环形空腔内。本申请通过在初级铁心中设置中空腔和进水管道,缩减了直线电机的重量,提高了直线电机的力密度,强化了对直线电机的冷却效果。

Description

一种初级组件、直线电机、电磁减振器及车辆
技术领域
本申请涉及直线电机技术领域,更具体地涉及一种直线电机及电磁减振器、车辆。
背景技术
电磁减振器广泛应用于新型智能化车辆悬架,它可以根据路面状况和行驶工况,利用电磁感应控制直线电机产生反方向的阻尼力,抑制车辆振动,保持车身稳定。电磁减振器的反应速度高达1000Hz,比传统减振器快5倍,解决了舒适性和运动性的矛盾。
为适应有限空间的应用场景,相关技术通过外圆周上制造凹部和凸部实现避免或抑制与整车零部件的干涉,为了控制推力波动,次级上的磁铁需要定制磁性能,结构复杂,量产困难。
因此有必要提供一种新的直线电机、电磁减振器及车辆,以至少部分地解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。本申请提供一种用于直线电机的初级组件,包括:初级铁芯,所述初级铁芯设有中空腔;隔板,所述隔板设于所述中空腔内,以形成一端封堵的第一腔室,所述隔板包括筒体,所述筒体和所述中空腔的内壁之间设有环形空腔,所述环形空腔位于所述第一腔室;进水管道,设于所述第一腔室,所述进水管道包括总进水管段和分布管段,所述总进水管段与所述分布管段连通,所述分布管段至少部分设于所述环形空腔内。
示例性地,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有进水口和出水口,所述进水口用于供外部的冷却介质进入所述总进水管段或者用于供所述进水管道穿设,所述出水口用于将冷却介质排出所述初级铁芯外侧;所述分布管段设于所述环形空腔的部分设有通孔,所述进水口通过所述通孔与所述出水口连通。
示例性地,所述总进水管段包括第一管段和第二管段,所述第一管段的进水端的内径小于所述第二管段的出水端的内径。
示例性地,所述总进水管段包括圆筒形管段和锥形管段,所述圆筒形管段的第一端设有所述进水口,所述圆筒形管段的第二端连接所述锥形管段的小径端,所述锥形管段的大径端连接所述分布管段的第一端。
示例性地,所述总进水管段的内径小于所述分布管段的分布直径,所述分布直径是分布管段的最大内径和最小内径之和的1/2。
示例性地,所述分布管段为中空的环形筒体,所述分布管段包括内筒和外筒以形成所述环形筒体。
示例性地,所述隔板的筒体构成所述分布管段的内筒。
示例性地,所述分布管段包括至少两个分支进水管,所述总进水管段的第一端远离所述隔板设置,所述总进水管段的第二端连接所述分支进水管的第一端,所述至少两个分支管段沿所述环形空腔周向间隔分布。
示例性地,所述隔板还包括环形底板,所述筒体与所述环形底板连接,所述环形底板密封所述第一腔室远离所述进水口的一端。
示例性地,所述分支进水管的第二端和所述隔板之间存在间隙;或者所述分支进水管的第二端的端面与所述隔板部分贴合;或者所述分支进水管的第二端抵接所述隔板,在所述分支进水管的侧壁设有通孔,所述通孔靠近所述分支进水管的第二端。
示例性地,初级铁芯包括芯体和中空芯轴,芯体套设于所述中空芯轴,所述中空芯轴的中心孔被配置为所述中空腔。
示例性地,所述中空芯轴的底端具有沿径向向内延伸的环形凸台,所述分布管段的外侧壁延伸至所述环形凸台,所述外侧壁开设有通孔,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有出水口,所述通孔连通所述进水管道与所述出水口。
示例性地,所述通孔靠近所述中空芯轴的底端。
示例性地,所述总进水管段和所述分布管段的轴线与所述中空芯轴的轴线重合。
示例性地,所述隔板还将所述中空腔分隔为互不连通的所述第一腔室和第二腔室,所述筒体内的空腔被配置为所述第二腔室。
示例性地,还包括:多个绕组,所述多个绕组沿轴向依次设于所述芯体上,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有出水口,所述隔板包括环形底板,所述环形底板与所述初级铁芯远离所述出水口的一端连接;所述进水管道的出水端靠近所述环形底板设置,所述进水管道的出水端通过所述第一腔室与所述出水口连通。
本申请还提供一种直线电机,包括:上述任一项所述的初级组件。
示例性地,所述直线还包括:次级组件,套设于所述初级组件的外部;所述隔板将所述中空腔分隔为互不连通的第一腔室和第二腔室,所述次级组件包括套筒和导向杆,所述导向杆固定连接于所述套筒,所述导向杆至少部分地设于所述第二腔室。
示例性地,所述直线电机还包括位移传感器,所述位移传感器用于测量所述初级组件和所述次级组件的相对位移量。
示例性地,所述位移传感器包括第一部件和第二部件,其中,一者设置于所述初级组件,另一者相对应地设置于次级组件。
本申请还提供一种电磁减振器,包括上述任一项所述的直线电机。
本申请还提供一种车辆,包括上述任一项所述的直线电机或者上述的电磁减振器。
本申请通过在初级组件中设置空腔和冷却组件,缩减了直线电机的重量,提高了直线电机的力密度,强化了对直线电机的冷却效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本申请一实施例的电磁减振器的整体结构图;
图2示出了根据本申请一实施例的电磁减振器的俯视图;
图3示出了根据本申请一实施例的沿图2中A-A剖面线获得的电磁减振器的剖面图;
图4示出了根据本申请一实施例的中空芯轴底部的局部示意图;
图5示出了根据本申请一实施例的电涡流位移传感器的示意图。
附图标记:
1.上支撑件2.弹簧底座3.防尘罩4.弹簧5.次级组件6.散热筋7.下叉臂8.加强板9.橡胶件10.热套环11.磁钢12.初级铁芯13.初级轭部14.中空芯轴15a-15b.滑动轴承16.绕组17.导向杆18.隔板19.传感器读头20.进水口21.出水口22.缓冲垫23.电气线24.总进水管段25.分布管段171.导电被测物191.PCB电路板
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是,本申请能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。
为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的结构,以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的可选实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式的直线电机、电磁减振器和车辆作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的一个实施例中,如图1所示,本申请还提供一种电磁减振器,该电磁减振器包括直线电机,有关直线电机的一些细节,将在下文中描述。
进一步,如图1至图3所示,本申请的电磁减振器还包括上支撑件1,其该上支撑件1还连接电机的顶端,例如连接电机的初级组件,该上支撑并连接至车身,以将电磁减振器和车辆的车身连接。
进一步,还包括弹簧底座2,该弹簧底座2设置在直线电机的外周侧,其靠近上支撑部件,弹簧底座2可以为橡胶件9或者其他适合的材料。
示例性地,在次级组件5的套筒的外周面还设置有凸出设置有下弹簧支撑部,该下弹簧支撑部大***于套筒的中间区域,电磁减振器还包括弹簧4,弹簧4被弹簧底座2和下弹簧支撑部夹持的方式配置在直线电机的外周侧。
进一步,电磁减振器还包括防尘罩3,该防尘罩3罩设于直线电机的初级组件上,为初级组件提供防尘防水作用。
示例性地,直线电机的次级组件5的下端连接至下叉臂7,下叉臂7用于连接车辆的车辆,负责传递车轮动量,并带动直线电机次级进行线性运动。
图2为电磁减振器俯视图,进水管道的进水口20作为冷却水进入进水管道的通道,进水管道的总进水管段24包括锥形管段,使得进水管道直达初级组件的底部,从进水管道流动的冷却水通过通孔进入进水管道外侧的空隙,随后从初级组件上方的出水口21流出,也即所述通孔连通所述进水管道与出水口21,出水口21处可以连接有出水管,通过出水管流出至外部,实现冷却水的循环。
直线电机为电磁减振器实现拉低和举升功能提供了可能,长时间的举升和拉低工况对直线电机的散热要求是苛刻的,自然冷却远不能满足要求,本申请利用整车的循环冷却液和初级组件的进水管道为直线电机提供了强制冷却,具有更好的冷却效果,且不会增加直线电机的体积。
进一步,如图3所示,为电磁减振器内部剖面图,电磁减振器还包括加强板8(例如具有较高硬度的钣金件或者金属件等)和橡胶件9,橡胶件9设置于中空芯轴14的第一端的外周侧,并位于上支撑件1的下方,加强板8连接橡胶件9和中空芯轴14的部分外周面,加强板8和橡胶件9用于减少振动吸收能量。上支撑件1和橡胶件9合围形成一个橡胶室,用于传递力至车身。
当车辆悬架安装此电磁减振器,通过提供轴向推力实现整车Z向平顺性主动可控及回收一定能量。经过坑洼路面时,车身与车轮分别通过上支撑件1、防尘罩3和下叉臂7传递力进而压缩弹簧,为抵消弹簧的弹性势能,则由直线电机提供阻尼力,能量的消耗形式主要为直线电机运作时产生的热能及次级组件5与轴承组件的摩擦。
下面将参考图3至图5对初级组件进行描述。
作为示例,如图3所示,本申请提供的初级组件包括初级铁芯12以及隔板18,初级铁芯12设有中空腔。
在一些实施例中,初级铁芯12包括芯体和中空芯轴14,芯体套设于所述中空芯轴14,所述中空芯轴14的中心孔被配置为所述中空腔。通过使初级铁芯12具有中空腔(也即为空心初级组件),减少材料的使用,减重的同时降低成本,且可以使得可利用空间更大,并实现了更高的力密度,例如不低于240N/Kg的力密度,可选地,中空芯轴14较佳地采用导磁材料,可作为初级铁芯12的附加部分,提高直线电机的性能。在刚度、硬度等力学性能满足的前提下,中空芯轴14材料的选择包括但不限于结构钢、模具钢等。
直线电机是直接产生阻尼力,而且不经由减速机构,所以较以往的液压悬架相比直线电机的直径大,体格大是直线电机电磁减振器的共性问题,一些相关技术中通过在次级组件5的外圆周上制造凹部和凸部实现避免/抑制与整车零部件的干涉,为了控制推力波动,次级上的磁铁需要定制磁性能,结构复杂,量产困难。而本申请中,初级铁芯12具有中空腔(也即为空心轴),缩减了整机质量,实现了更高的力密度。
在一些实施例中,初级组件还包括隔板18,隔板18设于所述中空腔内,以形成一端封堵的第一腔室,隔板18包括筒体,所述筒体和所述中空腔的内壁之间设有环形空腔,环形空腔位于第一腔室。示例地,隔板18密封中空芯轴14的第二端,也即密封第一腔室的第二端。隔板18还包括环形底板,所述筒体与所述环形底板连接。示例地,环形底板可以连接初级铁芯12的第二端的端面,通过隔板18可以对初级铁芯12内的中空腔进行密封,其中,隔板18的外表面和初级铁芯12的内表面围合成中空腔。在一些实施例中,隔板18还可以为圆板形,环形底板可以连接初级铁芯12的第二端的端面,通过该隔板18可以对初级铁芯12内的中空腔进行密封。隔板18可以通过例如卡扣、焊接、粘接或者过盈配合等连接方式中的一种或多种实现对中心轴的封盖。
在一些实施例中,所述隔板18还将所述中空腔分隔为互不连通的所述第一腔室和第二腔室,所述筒体内的空腔被配置为所述第二腔室,或者,在一些实施例中,第二腔室不是必须的,筒体还可以为实心体。
进一步,为了提高直线电机的散热效果,本申请的初级组件进一步还包括进水管道,所述进水管道用于提供冷却介质,利用冷却介质的流动可以通过实现对电机的冷却散热。该进水管道设置于所述第一腔室内,所述进水管道包括总进水管段24和分布管段25,所述总进水管段24和所述分布管段25连通,所述分布管段25至少部分设于所述环形空腔内。
在一些实施例中,进水管道位于中空芯轴14的中空腔内,可以对中空芯轴14的中空腔进行合理利用,并且其直接接触初级组件因此传热路径更短,更有利于对初级组件和次级组件5进行散热。进水管道可以基于任意适合的冷却结构来实现,在一个实施例中,如图3和图4所示,所述进水管道自所述中空芯轴14的第一端延伸到第二端,所述进水管道中具有所述冷却介质例如冷却液或者冷空气时,所述冷却介质从所述第一端向所述第二端流动,当进水管道为竖直管路时,其第一端位于第二端的上方,在进水管道中的冷却介质可以利用自身重力从第一端向第二端流动。
在一些实施例中,所述总进水管段24与所述初级铁芯12的内壁之间设有第一空隙,所述分布管段25与所述初级铁芯12的内壁和所述筒体中至少一者之间设有第二空隙,所述第一空隙和所述第二空隙连通。第一空隙和第二空隙可以共同作为出水通道,进而使得初级铁芯12内的中空芯轴内的空间得到合理利用,进行散热。
在一些实施例中,进水管道的轴线与初级铁芯12的轴线重合,当设置有中空芯轴14时,总进水管段24的轴线、分布管段25的轴线与中空芯轴14的轴线重合,而第一空隙位于进水管道的外侧,其作为进水管道中的冷却介质流出初级铁芯12的通道,可选地,所述进水管道设置有至少一个通孔,所述第一空隙和所述进水管道内的通道通过所述通孔连通,其中通孔的数量可以根据实际需要合理设定,在此不做具体限定。
进水管道可以和中空芯轴14一体成型,或者其可以是独立的设置于初级铁芯12内的管路。
在一个实施例中,初级铁芯12远离环形空腔的一端设有出水口21,出水口用于将冷却介质排出初级铁芯12外侧,例如,进水管道的外侧壁和中空芯轴14的侧壁之间的空间为出水通道,出水通道设有出水口21,出水口21设于所述初级铁芯12远离所述分布管段25的一端。
进一步,为了便于进水管道中的冷却介质在初级铁芯12内循环流动,初级铁芯12远离环形空腔的一端设有进水口20,进水口20用于供外部的冷却介质进入总进水管段24或者用于供所述进水管道穿设,进水口20设于总进水管段24的第一端,所述总进水管段24的第一端远离所述分布管段25,隔板的环形底板密封第一腔室远离进水口20的一端,从而使得冷却介质能够被保持在第一腔室内。进水口20用于和冷却介质提供装置连通,以使得冷却介质提供装置给进水管道提供冷却介质,对其进行冷却,所述初级铁芯12的第一端还设置有与第一空隙连通的出水口21,以使得冷却介质在初级铁芯12内循环流动,带走热量,实现更好的散热。示例地性地,分布管段25设于环形空腔的部分设有通孔,进水口20通过通孔与出水口21连通。
可选地,隔板18的筒***于所述进水管道所围成的空腔内,且所述筒体的外侧壁和所述分布管段25之间设有第二空隙,以使得第二空隙形成为空腔的一部分,作为冷却介质的流动通道,以和初级组件更充分的接触,提高散热效果。
当直线电机工作时会产生大量热量,需依靠冷却介质例如冷却水流动带走热量,在一些实施例中,如图3和图4所示,沿所述进水管道内的冷却介质的流动方向,所述总进水管段24包括第一管段和第二管段,所述第一管段的进水端的内径小于所述第二管段的出水端的内径,第一管端和第二管端可以均为圆筒形管段。在另一些实施例中,总进水管段24包括圆筒形管段和锥形管段,所述圆筒形管段的第一端设有所述进水口20,所述圆筒形管段的第二端连接所述锥形管段的小径端,所述锥形管段的大径端连接所述分布管段25的第一端。所述锥形管段的直径连续地从所述第一管段的直径增加到所述第二管段的直径,通过使得位于隔板18的筒体上方的锥形管段呈锥型,对冷却水起到导向作用,冷却水存在表面张力,因此通道内表面上水的流速会比中间水的流速更快,锥形管段使冷却水可更快的填满通道并带走空气,也使得进水管道外的腔体的体积更大,存储更多冷却水,加强了水体之间的传热效果。冷却水进入到中空芯轴14底部(也即第二端部)后通过开口进入进水管道外的腔体,由于存在水压,冷却水会迅速向上流动从中空芯轴14的顶部的出水口21流出。
在一些实施例中,所述分布管段25为中空的环形筒体,分布管段25包括内筒和外筒以形成所述环形筒体。在一个实施例中,所述隔板18的筒体构成所述分布管段25的内筒。可选地,所述总进水管段24的内径小于所述分布管段25的分布直径,所述分布直径是分布管段25的最大内径和最小内径之和的1/2。
在另一个实施例中,所述分布管段25包括至少两个分支进水管,所述总进水管段24的第一端远离所述隔板18设置,所述总进水管段24的第二端连接所述分支进水管的第一端,所述至少两个分支管段沿所述环形空腔周向间隔分布。
在一个实施例中,所述分支进水管的第二端和所述隔板18之间存在间隙;或者所述分支进水管的第二端的端面与所述隔板18部分贴合;或者所述分支进水管的第二端抵接所述隔板18,在所述分支进水管的侧壁设有通孔,所述通孔靠近所述分支进水管的第二端。通过上述设置,可以使得分支进水管和其外部的第一空隙连通,从而使得冷却介质能够流通到出水通道,进而从第一空隙对应的出水口流出。
在一些实施例总,所述总进水管段24和所述分布管段25的轴线与所述中空芯轴14的轴线重合。
示例性地,所述中空芯轴14的底端具有沿径向向内延伸的环形凸台,所述分布管段25的外侧壁延伸至所述环形凸台,所述外侧壁开设有通孔,所述通孔连通所述进水管道与出水口21,例如所述通孔靠近中空芯轴14的底端。
在一个实施例中,初级组件还包括多个绕组16,多个绕组16沿轴向依次设于所述芯体上,第一腔室内具有与出水口21连通的出水通道(例如前述的第一空隙),出水通道沿轴向的长度大于或等于多个绕组16的长度,并且隔板18包括环形底板,环形底板与初级铁芯远离出水口21的一端连接;进水管道的出水端靠近环形底板设置,进水管道的出水端通过第一腔室与出水口21连通。通过这样的设置,可以使得冷却介质尽可能多的接触到绕组,从而能够更好对绕组进行散热。在一些实施例中,初级铁芯12包括圆筒形的初级轭部13和设置于所述初级轭部13的外周面上的多个环形的初级齿部,所述多个初级齿部沿轴向间隔排布,绕组16设置于相邻的初级齿部之间的容纳槽中。可选地,绕组16可以分为U相、V相、W相的三相的线圈,安装于不同的容纳槽的同相的线圈串联连接。
在一些实施例中,为了提高散热效果,在套筒的外周面(也即电机的壳体的外周面)还设置有散热筋6,考虑到整车运动形式,散热筋6为横向,也即散热筋6的长度延伸方向和电机的轴向垂直,当然,在不考虑其他因素时,散热筋6的方向还可以是任意适合的方向,通过设置散热筋6增加了壳体的散热面积,加强了电磁减振器的冷却效果。
本申请还提供了一种直线电机,包括上述的初级组件。进一步,本申请提供的直线电机还包括次级组件5,次级组件5套设于所述初级组件的外部,所述隔板18将所述中空腔分隔为互不连通的第一腔室和第二腔室,所述次级组件5包括套筒和导向杆17,导向杆17固定连接于所述套筒,导向杆17至少部分地设于所述第二腔室。
示例地,所述次级组件5还包括设置于套筒内壁上多个沿所述轴向间隔排布的环形的磁钢11,所述次级组件5和所述初级组件之间具有气隙,所述次级组件5配置为能够沿所述轴向相对所述初级组件移动,通过次级组件5的移动可以实现直线电机的直线运动。
其中,次级组件5的套筒可以是电机机壳的部分或者全部,其可以为圆筒形。多个磁钢11沿轴向交底布置的N极和S极,其中,多个磁钢11可以以海尔贝克(Halbach)阵列交替布置,也可以以其他适合的方式排布。磁钢11可以为永磁体,例如钕铁硼永磁体,其牌号可以根据实际需要合理选择,例如其可以为EH牌号的钕铁硼永磁体,或者具有更高内禀矫顽力的永磁体。
进一步,导向杆17凸出设置于所述套筒与所述轴向相垂直的内表面(也即套筒朝向所述环形底板的内表面)上,所述导向杆17沿所述轴向可移动地设置于所述第二腔室内,所述导向杆17的外侧壁和所述第二腔室的内侧壁之间存在间隔。导向杆17可以限定次级组件5的移动方向。可选地,导向杆17的轴线可以与电机的中心轴线重合。
相关技术中,初级组件与次级组件5间无轴向定位装置,可能会导致次级组件5的永磁铁对磁性体产生偏心力,不能保证初级组件与次级组件5的同轴度,造成气隙不均匀,输出效率不达标,为解决该问题,本申请一个实施例中,电机还包括滑动轴承15a,15b,沿所述轴向设置在所述磁钢11的外侧且套设于所述初级组件的外周面上,所述次级组件5通过所述滑动轴承15a,15b和所述初级组件滑动连接。通过将滑动轴承15a,15b布置在次级组件5的磁钢11的两端,使得次级组件5与初级组件之间的气隙均匀分布,保证了有效磁通面积和各组件间的同轴度,提升直线电机效率,在装配工艺上两端短轴承更容易压入次级组件5,简化工艺流程。
示例性地,套筒与轴向相垂直的内表面设置有与中空芯轴14的底部相对应的缓冲垫22,在次级组件5向上移动时,中空芯轴14的底部(例如底部的环形托盘)撞上缓冲垫22,进行限位。在一些实施例中,电机还包括设置在次级组件的上端部的热套环10,其用于对次级组件起者固定、保护,防止变形等作用。
进一步,为了对次级组件5的位移量进行测量,所述直线电机还包括位移传感器,所述位移传感器用于测量所述初级组件和次级组件5的相对位移量,所述位移传感器包括第一部件和第二部件,其中,一者设置于所述初级组件,另一者相对应地设置于次级组件5。示例性地,位移传感器的第一部件可以设置于初级组件上,当直线电机进行线性运动时会带动次级组件5上的第二部件(例如,磁栅,也称磁条)进行运动,进而让位移传感器的第一部件进行感知。
可选地,所述位移传感器为霍尔传感器,所述位移传感器为霍尔传感器,所述霍尔传感器包括传感器读头19和磁栅,其中,所述传感器读头19设置于所述中空芯轴14的第二端,例如设置在隔板18的外侧或者设置在隔板18上,在所述导向杆17上设置有与所述传感器读头19相对应的磁栅;或者,所述传感器读头19设置于所述导向杆17上,在所述中空芯轴14的第二端设置有与所述传感器读头19相对应的磁栅。其中,导向杆17和传感器读头19的外壳的材料较佳地为隔磁材料,避免将电机内部漏出的磁场导至传感器附近,影响测量。
进一步,当中空芯轴14采用导磁材料时,其可以将从初级铁芯12内漏出的磁场通过中空芯轴14导走,保护轴内的传感器读头19不受干扰。
位移传感器还可以为电涡流位移传感器,如图5所示,所述电涡流位移传感器设置于所述导向杆17的外侧壁和第二腔室的内侧壁之间的间隔内,在所述导向杆17上还设置有与所述电涡流位移传感器对应的导电被测物171(例如导电不导磁的金属件),其中,电涡流位移传感器对应的PCB电路板191设置于导向杆17的外侧壁和第二腔室的内侧壁之间的间隔内,从而使得初级铁芯12内的空间得到更为充分的利用,PCB电路板191长度与运动行程等长,电涡位移传感器的测量原理为:通过PCB电路板191产生的电磁场影响导电被测物171,使之产生感应电流,进而导电被测物171会对PCB电路板191产生反向的电磁场,通过监测反向的电磁场变化来确定位移变化量。相较于霍尔传感器,电涡流传感器的优点在于不会受到低频磁场的干扰,如三相线产生的电磁场。且初级组件与次级组件5间的相对旋转也不会影响到电涡流传感器的测量。
本申请的直线电机的初级组件的初级铁芯12内部具有空腔,缩减了整机质量,实现了力密度高达240N/kg,在该空腔内设置进水管道,充分利用了初级铁芯12的内部空间,且起到很好的冷却效果。
本申请实施例还提供一种车辆,该车辆包括前文所述的电磁减振器。其中,车辆可以是混合动力汽车、新能源电动汽车或者其他需要配置本申请的电机的车辆。
示例性地,该车辆还包括其他组成结构,如用于信号传递的信号传输***等,本申请实施例对此不做限制。
由于本申请的车辆具有前述的直线电机因此也具有前述直线电机的优点。
本申请已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本申请限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本申请并不局限于上述实施例,根据本申请的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本申请所要求保护的范围以内。本申请的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (22)

1.一种用于直线电机的初级组件,其特征在于,包括:
初级铁芯,所述初级铁芯设有中空腔;
隔板,所述隔板设于所述中空腔内,以形成一端封堵的第一腔室,所述隔板包括筒体,所述筒体和所述中空腔的内壁之间设有环形空腔,所述环形空腔位于所述第一腔室;
进水管道,设于所述第一腔室,所述进水管道包括总进水管段和分布管段,所述总进水管段与所述分布管段连通,所述分布管段至少部分设于所述环形空腔内。
2.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有进水口和出水口,所述进水口用于供外部的冷却介质进入所述总进水管段或者用于供所述进水管道穿设,所述出水口用于将冷却介质排出所述初级铁芯外侧;所述分布管段设于所述环形空腔的部分设有通孔,所述进水口通过所述通孔与所述出水口连通。
3.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述总进水管段包括第一管段和第二管段,所述第一管段的进水端的内径小于所述第二管段的出水端的内径。
4.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述总进水管段包括圆筒形管段和锥形管段,所述圆筒形管段的第一端设有所述进水口,所述圆筒形管段的第二端连接所述锥形管段的小径端,所述锥形管段的大径端连接所述分布管段的第一端。
5.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述总进水管段的内径小于所述分布管段的分布直径,所述分布直径是所述分布管段的最大内径和最小内径之和的1/2。
6.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述分布管段为中空的环形筒体,所述分布管段包括内筒和外筒以形成所述环形筒体。
7.根据权利要求6所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述隔板的筒体构成所述分布管段的内筒。
8.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述分布管段包括至少两个分支进水管,所述总进水管段的第一端远离所述隔板设置,所述总进水管段的第二端连接所述分支进水管的第一端,所述至少两个分支管段沿所述环形空腔周向间隔分布。
9.根据权利要求2所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述隔板还包括环形底板,所述筒体与所述环形底板连接,所述环形底板密封所述第一腔室远离所述进水口的一端。
10.根据权利要求8所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,
所述分支进水管的第二端和所述隔板之间存在间隙;或者
所述分支进水管的第二端的端面与所述隔板部分贴合;或者
所述分支进水管的第二端抵接所述隔板,在所述分支进水管的侧壁设有通孔,所述通孔靠近所述分支进水管的第二端。
11.根据权利要求1或2所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述初级铁芯包括芯体和中空芯轴,所述芯体套设于所述中空芯轴,所述中空芯轴的中心孔被配置为所述中空腔。
12.根据权利要求11所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述中空芯轴的底端具有沿径向向内延伸的环形凸台,所述分布管段的外侧壁延伸至所述环形凸台,所述外侧壁开设有通孔,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有出水口,所述通孔连通所述进水管道与所述出水口。
13.根据权利要求12所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述通孔靠近所述中空芯轴的底端。
14.根据权利要求11所述的初级组件,其特征在于,所述总进水管段和所述分布管段的轴线与所述中空芯轴的轴线重合。
15.根据权利要求1所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,所述隔板还将所述中空腔分隔为互不连通的所述第一腔室和第二腔室,所述筒体内的空腔被配置为所述第二腔室。
16.根据权利要求11所述的用于直线电机的初级组件,其特征在于,还包括:多个绕组,所述多个绕组沿轴向依次设于所述芯体上,所述初级铁芯远离所述环形空腔的一端设有出水口,所述隔板包括环形底板,所述环形底板与所述初级铁芯远离所述出水口的一端连接;所述进水管道的出水端靠近所述环形底板设置,所述进水管道的出水端通过所述第一腔室与所述出水口连通。
17.一种直线电机,其特征在于,包括:
如权利要求1-16任一项所述的初级组件。
18.如权利要求17所述的直线电机,其特征在于,还包括:
次级组件,套设于所述初级组件的外部,
所述隔板将所述中空腔分隔为互不连通的第一腔室和第二腔室,所述次级组件包括套筒和导向杆,所述导向杆固定连接于所述套筒,所述导向杆至少部分地设于所述第二腔室。
19.如权利要求18所述的直线电机,其特征在于,所述直线电机还包括位移传感器,所述位移传感器用于测量所述初级组件和所述次级组件的相对位移量。
20.如权利要求19所述的直线电机,其特征在于,所述位移传感器包括第一部件和第二部件,其中,一者设置于所述初级组件,另一者相对应地设置于次级组件。
21.一种电磁减振器,其特征在于,包括:权利要求17至20之一所述的直线电机。
22.一种车辆,其特征在于,包括权利要求17至20之一所述的直线电机或者权利要求21所述的电磁减振器。
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