用于电感器冷却的背压调整的制作方法

1.本公开涉及汽车电感器冷却。


背景技术：

2.自动变速器流体(atf)通常用于冷却变速器系统的不同部件。因此，可能需要针对每个部件的平衡背压以向每个部件输送足够的加压油。然而，不同的系统应用对每个部件具有不同的背压要求，从而需要单独设计并且可能增加设计复杂性和成本。


技术实现要素：

3.一种电感器包括芯；线轴，所述线轴围绕所述芯并且限定空腔；线圈，所述线圈缠绕在所述线轴的部分上；以及插入所述空腔的插塞。所述线轴在入口和所述空腔之间以及所述空腔和所述线圈之间限定流体路径。所述插塞与所述流体路径流体连通并且扼制通过所述流体路径的在所述入口和线圈之间的流体流动。
4.一种电感器包括限定空腔的线轴、缠绕在所述线轴上的线圈以及插入所述空腔的插塞。所述插塞和线轴在入口和所述空腔之间限定第一流体路径。所述插塞扼制通过所述第一流体路径的流体流动。
5.一种电感器包括芯；线圈，所述线圈围绕所述芯的部分；插塞；以及线轴，所述线轴悬于所述线圈上并且限定空腔，所述空腔容纳所述插塞，使得所述插塞和线轴的部分在入口和所述空腔之间限定第一流体路径。所述插塞扼制通过所述第一流体路径的流体流动。
附图说明
6.图1示出了电感器的前视图。
7.图2示出了电感器的后视图。
8.图3示出了具有被插塞占据的空腔的电感器的横截面视图。
9.图4示出了具有被包括一个或多个翼片的插塞占据的空腔的电感器的横截面视图。
10.图5示出了具有被限定蛇形流体路径的插塞占据的空腔的电感器的横截面视图。
具体实施方式
11.所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可采取各种和替代形式。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教示一致的对特征的各种组合和修改。
12.除非上下文另外明确指明，否则如说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个参考物。例如，以单数形式提及部件意在包括多个部件。
13.术语“基本上”或“约”在本文可以用来描述公开或要求保护的实施例。术语“基本上”或“约”可以修饰本公开中公开或要求保护的值或相对特性。在此类情况下，“基本上”或“约”可以表示其所修饰的值或相对特性在值或相对特性的
±
0％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％或10％内。
14.使用牵引马达驱动(电机或电动马达)进行推进的车辆被称为电动车辆(ev)。存在三种主要类别的电动车辆。这三个类别(按其电力消耗的程度限定)是：电池电动车辆(bev)、混合动力电动车辆(hev)和插电式混合动力电动车辆(phev)。电池电动车辆通常使用外部电网来对其内部电池再充电并为其电动马达供电。混合动力电动车辆使用主内燃发动机和辅助补充电池为其马达供电。与混合动力车辆相比，插电式混合动力车辆使用主大容量电池和辅助内燃发动机为其马达提供动力。一些插电式混合动力电动车辆也可以仅依靠其内燃发动机运行而无需接合马达。
15.电动车辆通常在电池和马达之间包括电压转换器。接受ac电流的电动车辆通常还包括逆变器。电压转换器可以增加(升压)或降低(降压)电压电势以提高牵引马达驱动的性能。电压转换器通常由电力电感器(电抗器)、二极管和开关组成。电力电感器可以包括缠绕在磁芯上的导电线圈，所述磁芯可以由铁制成。芯也可以被磁化。此外，一个或多个线轴结构可以设置在线圈绕组的部分与芯之间。
16.电压转换器和逆变器可以被配置为将电功率输送到电动车辆。电功率的这种输送通常导致热量生成，这进而需要冷却系统。通常通过将电感器安装在逆变器系统控制器的铝制壳体的散热板上，将用作冷却剂的流体(通常是变速器流体)溅到电感器表面上，或使冷却剂在邻近电感器的导管中流动来实现电感器冷却。因此，可以从电感器总成的外侧或外部主动或被动地冷却电感器。然而，这些方法具有某些缺点。
17.例如，经由变速器内的内齿轮将变速器流体溅到电感器上可能无法提供足够的冷却，这是因为其在很大程度上取决于车辆速度。更具体地，高车辆速度导致齿轮的高旋转速度，这进而将变速器流体溅到电感器上。然而，在较低车辆速度下，在变速器内的齿轮将以较低旋转速度溅洒变速器流体的情况下，变速器流体可能无法到达电感器或者减量的变速器流体可以到达电感器，从而导致减少对电感器的冷却。类似地，在其他冷却方法中，变速器流体可能没有足够的压力来在其流过与电感器相邻的导管时有效地冷却电感器。
18.这种问题的解决方案可以包括将来自喷嘴的经加压的变速器流体喷射到电感器的目标冷却表面上。可以修改电感器喷嘴设计的入口或出口以调节背压以支持不同的系统应用。然而，这种方法可能会极大地增加零件的数量、复杂性和成本，这是因为由于每个零件可能具有不同的背压要求，其需要针对变速器系统的每个部件进行单独设计。因此，存在基于每个系统应用来调整背压而不会大幅增加零件数量、复杂性和成本的需要。
19.参考图1至图2，示出了用于电压转换器的电感器100。图1示出了电感器100的前视图，而图2示出了电感器100的后视图。电感器100包括芯102，其可以由铁制成。芯102也可以被磁化。电感器100还包括围绕芯102设置的线圈或线圈绕组104。一个或多个线轴结构106可以围绕线圈绕组104和线圈102的围绕其的部分设置。一个或多个线轴结构106可以设置在电感器100的第一端108、第二端110或两个端上。替代地，一个或多个线轴结构106可以是
电感器100的芯102的一部分。在此类实施例中，线圈或线圈绕组104可以缠绕在线轴106的部分上。
20.在一些实施例中，一个或多个线轴结构106可以限定空腔112(图2中未示出)。此外，线轴106可以在油入口116(图1中未示出)和空腔112之间限定至少一个流体路径114(图1中未示出)。类似地，线轴106可以在空腔112和线圈104之间限定至少一个流体路径114(图1中未示出)。在一些实施例中，线轴106可以在油入口116和空腔112之间以及在空腔112和线圈104之间限定两个流体路径114。在一些实施例中，芯102的部分可以形成由一个或多个线轴106限定的流体路径114的至少一部分。换句话说，流体路径114可以至少部分地由芯102限定。例如，芯102的部分可以形成由一个或多个线轴106限定的流体路径114的至少一侧。
21.插塞118(图2中未示出)可以插入空腔112，使得插塞118与流体路径114流体连通并且被配置为扼制通过流体路径114在入口116和线圈104之间的流体流动。出于冷却电感器100的目的，可以经由流体路径114将自动变速器流体(atf)输送到电感器100。在一些实施例中，泵(未示出)被配置为将atf输送到电感器100。更具体地，泵或任何其他油输送装置可以迫使atf进入流体路径114以在经由一个或多个油出口120离开流体路径114之前冷却电感器100。一个或多个油出口120可以位于线轴106的悬垂部分中，使得其悬于线圈绕组104之上。
22.图3示出了电感器200的横截面视图。特别地，该放大图示出了在一些实施例中用于冷却电感器200的atf的流动方向。该图中所示的电感器200包括芯202和可以围绕芯202设置的线圈或线圈绕组204。电感器200还可以包括一个或多个线轴结构206，其可以围绕线圈绕组204和线圈202的围绕其的部分设置。一个或多个线轴结构206可以设置在电感器200的第一端208、第二端210或两个端上。替代地，一个或多个线轴结构206可以是电感器200的芯202的一部分。在此类实施例中，线圈或线圈绕组204可以缠绕在线轴206的部分上。在一些实施例中，一个或多个线轴结构206可以限定空腔212、在油入口216和空腔212之间的至少一个流体路径214以及在空腔212和线圈204之间的至少一个流体路径214。在一些实施例中，线轴206可以在油入口216和空腔212之间以及在空腔212和线圈204之间限定两个流体路径214。在一些实施例中，芯202的部分可以形成由一个或多个线轴206限定的流体路径214的至少一部分。换句话说，流体路径214可以至少部分地由芯202限定。例如，芯202的部分可以形成由一个或多个线轴206限定的流体路径214的至少一侧。
23.电感器200还可以包括插塞218，其被配置为在插入空腔212时形成密封件，使得插塞218与流体路径214流体连通并且被配置为扼制通过流体路径214在入口216和线圈204之间的流体流动。出于冷却电感器200的目的，可以经由流体路径214将自动变速器流体(atf)输送到电感器200。在一些实施例中，泵(未示出)或任何其他油输送装置可以迫使atf进入流体路径214以在随后经由一个或多个油出口220离开流体路径214之前冷却电感器200。一个或多个油出口220可以位于线轴206的悬垂部分中，使得其悬于线圈绕组204之上。图3展示了atf可以经由油入口216馈送到电感器200，其中在行进到空腔212和线圈204之间的至少一个流体路径214之前，其行进通过由插塞218占据的在油入口216和空腔212之间的至少一个流体路径214。在空腔212和线圈204之间的流体路径214可以通过使atf在atf经由可能位于线轴206的悬垂部分中的一个或多个出口220离开流体路径214之前和/或之后在线圈
附近流动来促进电感器200的冷却。
24.如上所述，取决于其应用，变速器系统的不同部件具有不同的背压要求，这可能需要单独设计以确保向每个部件输送足够的加压油。本技术的插塞是可以用于在不会极大地增加成本、复杂性或零件数量的情况下实现期望背压的机构。例如，所提出的插塞可以限定多个翼片，所述多个翼片阻挡通过插塞的流体流动。这些翼片可以具有不同的形状、尺寸或配置。在一些实施例中，例如，翼片可以具有带齿配置。
25.图4示出了电感器300的横截面视图。该图中所示的电感器300包括芯302和可以围绕芯302设置的线圈或线圈绕组304。电感器300还可以包括一个或多个线轴结构306，其可以围绕线圈绕组304和线圈302的围绕其的部分设置。一个或多个线轴结构306可以设置在电感器300的第一端308、第二端310或两个端上。替代地，一个或多个线轴结构306可以是电感器300的芯302的一部分。在此类实施例中，线圈或线圈绕组304可以缠绕在线轴306的部分上。在一些实施例中，一个或多个线轴结构306可以限定空腔312、在油入口316和空腔312之间的至少一个流体路径314以及在空腔312和线圈304之间的至少一个流体路径314。在一些实施例中，线轴306可以在油入口316和空腔312之间以及在空腔312和线圈304之间限定两个流体路径314。在一些实施例中，芯302的部分可以形成由一个或多个线轴306限定的流体路径314的至少一部分。换句话说，流体路径314可以至少部分地由芯302限定。例如，芯302的部分可以形成由一个或多个线轴306限定的流体路径314的至少一侧。
26.电感器300还可以包括插塞318，其被配置为在插入空腔312时形成密封件，使得插塞318与流体路径314流体连通并且被配置为扼制通过流体路径314在入口316和线圈304之间的流体流动。出于冷却电感器300的目的，可以经由流体路径314将自动变速器流体(atf)输送到电感器300。在一些实施例中，泵(未示出)或任何其他油输送装置可以迫使atf进入流体路径314以在随后经由一个或多个油出口320离开流体路径314之前冷却电感器300。一个或多个油出口320可以位于线轴306的悬垂部分中，使得其悬于线圈绕组304之上。图4展示了atf可以经由油入口316馈送到电感器300，其中在行进到空腔312和线圈304之间的至少一个流体路径314之前，其行进通过由插塞318占据的在油入口316和空腔312之间的至少一个流体路径314。在空腔312和线圈304之间的流体路径314可以通过使atf在atf经由可能位于线轴306的悬垂部分中的一个或多个出口320离开流体路径314之前和/或之后在线圈附近流动来促进电感器300的冷却。
27.插塞318还可以限定阻挡流体流动的多个翼片322。插塞318的翼片322可以具有不同的形状、尺寸或配置。在图4所示的实施例中，例如，插塞318的翼片322具有不同的尺寸(长度和厚度)。在一些实施例中，翼片322可以具有不同的长度，但具有相同的厚度。在其他实施例中，翼片322可以具有相同的长度，但具有不同的厚度。在其他实施例中，翼片322可以具有不同的长度和厚度，或相同的长度和厚度。类似地，插塞318的翼片322可以呈现相同或不同的形状。例如，在一些实施例中，翼片322可以是圆柱形的、立方体的、带齿的或其组合。插塞318的翼片322可以具有不同的配置。在一些实施例中，例如，翼片322中的交替翼片从插塞318的相对侧朝向其轴向中心延伸，以限定用于通过插塞318的流体流动的曲折路径。在其他实施例中，插塞318还包括盖(未示出)，其中翼片322从盖朝向在空腔312和线圈304之间的流体路径314延伸。在一些实施例中，盖可以与线轴306的外表面齐平。
28.由插塞限定的翼片不是满足不同设计要求的扼制流体流动的唯一手段，即，向变
速器系统的不同部件提供充分加压的油以帮助散热。在一些实施例中，插塞可以限定间隙，所述间隙的宽度小于在空腔和线圈之间的流体路径的宽度。在其他实施例中，插塞可以限定蛇形流体路径，其中蛇形流体路径的不同部分具有不同的长度/宽度。在其他实施例中，插塞可以限定弓形或锥形路径以利用影响背压，诸如突然膨胀的对应流体力学原理。
29.图5示出了电感器400的横截面视图。该图中所示的电感器400包括芯402和可以围绕芯402设置的线圈或线圈绕组404。电感器400还可以包括一个或多个线轴结构406，其可以围绕线圈绕组404和线圈402的围绕其的部分设置。一个或多个线轴结构406可以设置在电感器400的第一端408、第二端410或两个端上。替代地，一个或多个线轴结构406可以是电感器400的芯402的一部分。在此类实施例中，线圈或线圈绕组404可以缠绕在线轴406的部分上。在一些实施例中，一个或多个线轴结构406可以限定空腔412、在油入口416和空腔412之间的至少一个流体路径414以及在空腔412和线圈404之间的至少一个流体路径414。在一些实施例中，线轴406可以在油入口416和空腔412之间以及在空腔412和线圈404之间限定两个流体路径414。在一些实施例中，芯402的部分可以形成由一个或多个线轴406限定的流体路径414的至少一部分。换句话说，流体路径414可以至少部分地由芯402限定。例如，芯402的部分可以形成由一个或多个线轴406限定的流体路径414的至少一侧。
30.电感器400还可以包括插塞418，其被配置为在插入空腔412时形成密封件，使得插塞418与流体路径414流体连通并且被配置为扼制通过流体路径414在入口416和线圈404之间的流体流动。出于冷却电感器400的目的，可以经由流体路径414将自动变速器流体(atf)输送到电感器400。在一些实施例中，泵(未示出)或任何其他油输送装置可以迫使atf进入流体路径414以在随后经由一个或多个油出口420离开流体路径414之前冷却电感器400。一个或多个油出口420可以位于线轴406的悬垂部分中，使得其悬于线圈绕组404之上。图5展示了atf可以经由油入口416馈送到电感器400，其中在行进到空腔412和线圈404之间的至少一个流体路径414之前，其行进通过由插塞418占据的在油入口416和空腔412之间的至少一个流体路径414。在空腔412和线圈404之间的流体路径414可以通过使atf在atf经由可能位于线轴406的悬垂部分中的一个或多个出口420离开流体路径414之前和/或之后在线圈附近流动来促进电感器400的冷却。
31.插塞418还可以在空腔412和线圈404之间限定蛇形流体路径414。该蛇形流体路径414可以用于阻挡atf的流动。这种流体流动阻挡可以通过使流体行进通过蛇形流体路径414来实现，其中路径414的不同部分具有不同的长度/宽度。
32.虽然本公开在电感器冷却的背景下讨论了本技术的插塞，但是应当理解，这种插塞也可以与变速器系统的不同部件相关联地使用。实际上，本文公开的插塞的优点之一可以是其可以容易地进行修改和更换以满足不同的程序需要。
33.虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。
34.如先前所描述的，各种实施例的特征可被组合以形成可能未被明确描述或说明的其他实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但是本领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可
包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、大小、适用性、重量、可制造性、易组装性等。因此，关于一个或多个特性被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式那样令人期望的实施例在本公开的范围之内，并且对于特定应用可能是所期望的。
35.根据本发明，提供了一种电感器，其具有：芯；线轴，所述线轴围绕所述芯并且限定空腔；线圈，所述线圈缠绕在所述线轴的部分上；以及插入所述空腔的插塞，其中所述线轴在(i)入口和所述空腔之间以及(ii)所述空腔和所述线圈之间限定流体路径，并且其中所述插塞与所述流体路径流体连通并且被配置为扼制通过所述流体路径的在所述入口和线圈之间的流体流动。
36.根据一个实施例，所述插塞限定多个翼片，所述多个翼片阻挡通过所述插塞的所述流体流动。
37.根据一个实施例，所述翼片具有带齿配置。
38.根据一个实施例，所述翼片具有不同的尺寸。
39.根据一个实施例，所述翼片中交替的翼片从所述插塞的相对侧朝向其轴向中心延伸，以限定用于通过所述插塞的所述流体流动的曲折路径。
40.根据一个实施例，所述插塞限定间隙，所述间隙的宽度小于在所述空腔和线圈之间的所述流体路径的宽度。
41.根据一个实施例，所述插塞限定蛇形流体路径。
42.根据一个实施例，所述蛇形流体路径的不同部分具有不同宽度或长度。
43.根据一个实施例，所述插塞包括盖，并且其中所述翼片从所述盖朝向在所述空腔和所述线圈之间的所述流体路径延伸。
44.根据一个实施例，所述盖与所述线轴的外表面齐平。
45.根据本发明，提供了一种电感器，其具有：限定空腔的线轴；线圈，所述线圈缠绕在所述线轴上；以及插入所述空腔的插塞，其中所述插塞和线轴在入口和所述空腔之间限定第一流体路径，并且其中所述插塞被配置为扼制通过所述第一流体路径的流体流动。
46.根据一个实施例，所述线轴在所述空腔和所述线圈之间限定第二流体路径。
47.根据一个实施例，所述插塞限定多个翼片，所述多个翼片阻挡通过所述第一流体路径的所述流体流动。
48.根据一个实施例，所述翼片具有不同的尺寸。
49.根据一个实施例，通过所述插塞的所述第一流体路径的一部分是蛇形的。
50.根据本发明，提供了一种电感器，其具有：芯；线圈，所述线圈围绕所述芯的部分；插塞；以及线轴，所述线轴悬于所述线圈上并且限定空腔，所述空腔容纳所述插塞，使得所述插塞和线轴的部分在入口和所述空腔之间限定第一流体路径，并且所述插塞扼制通过所述第一流体路径的流体流动。
51.根据一个实施例，所述线轴至少部分地在所述空腔和所述线圈之间限定第二流体路径。
52.根据一个实施例，所述插塞限定多个翼片，所述多个翼片阻挡通过所述插塞的所述流体流动。
53.根据一个实施例，所述翼片具有不同的尺寸。
54.根据一个实施例，所述第一流体路径的至少一部分是蛇形的。