CN114301241B - 电机、动力总成及电机驱动设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电机、动力总成及电机驱动设备。本申请中,电机包括接地环及第一密封件,或者包括接地环、第一密封件及第二密封件。通过接地环电连接转轴及机壳,而由于接地环为导电性能较好的材质制成,从而使得转轴上传输的轴电压能够经接地环传输至机壳,而不会经电机轴承传输至机壳,从而避免电机轴承产生轴承电蚀的问题。并且,第一密封件能够密封机壳内部分空间得到密封空间,或通过第一密封件及第二密封件配合以密封机壳内部分空间得到密封空间,并将接地环位于密封空间内,从而能够避免电机内的冷却水、冷却油等对接地环的导电性能造成的影响,使得转轴上的轴电压能够容易的经接地环传输至机壳,以避免电机轴承产生轴承电蚀的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机、动力总成及电机驱动设备。
背景技术
随着电动车技术的快速发展,对电动车的驱动电机提出了更高的要求。而电机工作时一般都会产生轴电压,轴电压会经电机的转轴传输至电机轴承的内圈,并依次经电机轴承的内圈与外圈之间的滚动体、电机轴承的外圈至电机的机壳,再经过机壳下地。当传输至电机轴承的轴电压超过电机轴承内的润滑油或润滑脂油膜的击穿阈值,就会在电机轴承的滚动体和电机轴承的内圈或在滚动体和电机轴承的外圈之间局部放电,在电机轴承的内圈朝向滚动体的一面或电机轴承的外圈朝向滚动体的一面上形成电熔坑,即轴承电蚀。轴承电蚀后会加剧电机运转过程中的电机轴承的损伤,产生特定的轴承阶次噪声和高频噪声,轻则使得电机工作噪音大,重则导致轴承损坏、动力中断。
传统的消除电机轴电压的方法包括使用绝缘轴承作为电机轴承,即在电机轴承的内圈或外圈家绝缘涂层或采用陶瓷球轴承等绝缘轴承,避免轴电压传输至绝缘电机轴承并通过电机轴承下地,从而避免轴承电蚀。但是,绝缘轴承的价格较贵,增加电机的成本;或者,在电机的转轴的一端加装消除轴电流的导电轴承,以使轴电压经导电轴承传输至电机机壳。但是,对于油冷电机系统或水冷电机系统中,由于冷却油或冷却水的冲刷,会影响导电轴承的导电性能,从而使得导电轴承过早的失效,不能够长期的对电机轴承进行保护。
发明内容
本申请提供一种电机,能够采用较低的成本的同时,较长时间的保护电机的电机轴承不产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承的寿命。
第一方面,本申请提供一种电机,该电机包括机壳、转轴、接地环及第一密封件,所述接地环及所述第一密封件均收容于所述机壳内。所述接地环为导电结构,所述接地环电连接所述转轴及所述机壳。所述第一密封件密封所述机壳内部分空间得到密封空间,所述接地环位于所述密封空间内。
本申请中,通过接地环电连接转轴及机壳,而由于接地环为导电性能较好的材质制成,相较于电机轴承的导电性能较好,从而使得转轴上传输的轴电压能够经接地环传输至机壳,而不会经电机轴承传输至机壳,从而避免电机轴承产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承的品质及使用寿命。并且,本实施方式的接地环为导电环及导电纤维环制成,相较于绝缘轴承、导电轴承来说成本较低、结构简单、重量小,从而能够简化电机的结构、降低电机的制造成本及重量。本申请中,电机还包括第一密封件,通过第一密封件密封所述机壳内部分空间得到密封空间,并将所述接地环位于所述密封空间内,从而能够避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能,使得转轴上的轴电压能够容易的经接地环传输至机壳,以避免轴电压经电机轴承传输至机壳而产生轴承电蚀的问题,延长电机轴承的使用寿命。
一些实施方式中,所述转轴包括轴向空腔,所述轴向空腔包括第一开口;所述电机还包括导电柱,所述导电柱包括相对的第一端及第二端,所述导电柱的所述第一端从所述第一开口伸入所述轴向空腔,且所述导电柱的所述第一端与所述转轴固定并与所述转轴电连接;所述第一密封件及所述接地环均为环状,所述第一密封件及所述接地环均套设于所述导电柱的所述第二端,所述第一密封件及所述接地环的内环面均与所述导电柱接触;所述接地环位于所述第一密封件远离所述导电柱的所述第一端的一侧。
本实施方式中,导电柱的第一端与所述转轴固定并与所述转轴电连接,接地环套设于所述导电柱的所述第二端,从而转轴上传输的轴电压能够通过导电柱传输至接地环,即接地环通过导电柱实现与转轴的电连接。
一些实施方式中,所述电机还包括导电支架,所述导电支架与所述机壳连接,所述导电支架位于所述导电柱的所述第二端背向所述第一端的一侧;所述导电支架上设有凹槽,所述凹槽的开口朝向导电柱,所述导电柱的所述第二端伸入所述凹槽内;所述第一密封件密封所述凹槽形成所述密封空间,所述接地环的外环面与所述凹槽的内壁面接触。
本实施方式中,接地环的外环面与凹槽的内壁面接触,即本实施方式中的接地环与导电支架电连接,由于导电支架与所述机壳连接,即通过导电支架能够实现接地环与机壳的电连接。因此,本实施方式中,转轴上的轴电压的传输路径即为依次经转轴、导电柱、接地环、导电支架传输至机壳,从而避免转轴上传输的轴电压经电机轴承传输至机壳,避免电机轴承的轴承电蚀。并且,本实施方式中,第一密封件的外环面与凹槽的内壁面接触,第一密封件的内环面与导电柱接触,从而实现第一密封件密封凹槽形成密封空间。接地环位于所述第一密封件远离所述导电柱的所述第一端的一侧,从而接地环位于密封空间内,从而避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能,使得转轴上的轴电压能够容易的经接地环传输至机壳,以避免轴电压经电机轴承传输至机壳而产生轴承电蚀的问题,延长电机轴承的使用寿命。
一些实施方式中,所述第一密封件与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合;所述接地环与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合。
本实施方式中,第一密封件与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合,从而第一密封件能够有更好的密封导电支架的凹槽与导电柱的第二端之间的空隙以形成密封空间的作用,使得密封空间能够具有更好的密闭效果,更好的避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,保证接地环能够长期保持较好的导电性能。并且,本实施方式中,所述接地环与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合,从而使得接地环与导电支架及导电柱之间均能够有良好的连接效果,以保证接地环与导电支架及导电柱之间能够有良好的电连接效果,以保证轴电压能够顺利的依次经导电柱、接地环及导电支架传输至机壳。
一些实施方式中,所述机壳包括壳体及盖于所述壳体的开口的端盖,所述端盖的中心轴与所述转轴的中心轴共线或者平行;所述端盖包括朝向所述机壳内部的内表面,所述内表面凸设有环形凸起,所述环形凸起围成安装腔,所述安装腔的开口朝向所述导电柱,所述导电柱的所述第二端伸入所述安装腔内;所述第一密封件密封所述安装腔形成所述密封空间,所述接地环的外环面与所述安装腔的内壁面接触。
本实施方式中,接地环的外环面与安装腔的内壁面接触,即本实施方式中的接地环与环形凸起电连接,由于环形凸起设置于机壳的端盖上,即通过环形凸起能够实现接地环与机壳的电连接。因此,本实施方式中,转轴上的轴电压的传输路径即为依次经转轴、导电柱、接地环、环形凸起传输至机壳,从而避免转轴上传输的轴电压经电机轴承传输至机壳,避免电机轴承的轴承电蚀。并且,本实施方式中,第一密封件的外环面与安装腔的内壁面接触,第一密封件的内环面与导电柱接触,从而实现第一密封件密封安装腔形成密封空间。接地环位于所述第一密封件远离所述导电柱的所述第一端的一侧,从而接地环位于密封空间内,从而避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能,使得转轴上的轴电压能够容易的经接地环传输至机壳,以避免轴电压经电机轴承传输至机壳而产生轴承电蚀的问题,延长电机轴承的使用寿命。
并且,本实施方式中,由于第一密封件及接地环均位于安装腔内,安装腔为设于端盖上的环形凸起围成,因此,当需要对第一密封环、接地环进行安装、维护或者替换等工作时,仅需打开端盖即可以容易的实现,即能够方便电机后续的安装及维护等工作。
一些实施方式中,所述第一密封件与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合;所述接地环与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合。
本实施方式中,第一密封件与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合,从而第一密封件能够有更好的密封安装腔的腔壁与导电柱的第二端之间的空隙,使得密封空间能够具有更好的密闭效果,更好的避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,保证接地环能够长期保持较好的导电性能。并且,本实施方式中,所述接地环与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合,从而使得接地环与环形凸起及导电柱之间均能够有良好的连接效果,以保证接地环与环形凸起及导电柱之间能够有良好的电连接效果,以保证轴电压能够顺利的依次经导电柱、接地环及环形凸起传输至机壳。
一些实施方式中,所述导电柱的所述第一端与所述转轴过盈配合,以使所述导电柱的所述第一端与所述转轴固定并与所述转轴电连接。
本实施方式中,所述导电柱的所述第一端与所述转轴过盈配合,从而能够使得所述导电柱的所述第一端与所述转轴固定并能够随转轴转动,且能够保证导电柱能够与所述转轴紧密接触,以保证导电柱与转轴之间的电连接效果。并且,本实施方式中,导电柱的第一端与转轴过盈配合,能够通过导电柱分隔轴向空腔的不同区域,避免轴向空腔内的冷却水、冷却油等经轴向空腔的开口流动至密封空间内。
一些实施方式中,所述电机还包括第二密封件,所述第二密封件与所述第一密封件配合以密封所述机壳内部分空间呈所述密封空间,所述接地环位于所述密封空间内。
本实施方式中,通过第一密封件密封所述机壳内部分空间得到密封空间,并将所述接地环位于所述密封空间内,从而能够避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能,使得转轴上的轴电压能够容易的经接地环传输至机壳,以避免轴电压经电机轴承传输至机壳而产生轴承电蚀的问题,延长电机轴承的使用寿命。
一些实施方式中,所述转轴包括轴向空腔,所述轴向空腔包括第一开口;所述第二密封件设于所述收容空间内,所述第二密封件将所述轴向空腔分隔为在轴向方向排布的第一区域及第二区域,所述第一区域相对所述第二区域靠近所述第一开口;所述第一密封件及所述接地环均为环状,所述第一密封件及所述接地环均套于所述转轴上或收容于所述轴向空腔内。
本实施方式中,第二密封件将所述轴向空腔分隔为在轴向方向排布的第一区域及第二区域,即通过第二密封件能够避免第二区域内的冷却水、冷却油等流动至第一区域内。并通过与第一密封件的配合,能够密封机壳内的部分空间形成密封空间。本实施方式中,接地环套于所述转轴上或收容于所述轴向空腔内,从而转轴上传输的轴电压能够传输至接地环。
一些实施方式中,所述电机还包括传输件,所述传输件为导电结构;所述传输件包括传输柱,所述传输柱包括相对的第一端及第二端,所述传输柱的所述第一端从所述第一开口伸入所述轴向空腔,所述传输柱的中心轴所述轴向空腔的中心轴重合,所述传输柱与所述轴向空腔的内壁之间有间隙,所述传输柱的第二端与所述机壳连接。所述接地环及所述第一密封件均收容于所述轴向空腔内并套设于所述传输柱的所述第一端上,所述接地环的内环面与所述传输柱接触,所述接地环的外环面与所述轴向空腔的内壁面接触;所述第一密封件的内环面与所述传输柱接触,所述第一密封件的外环面与所示轴向空腔的内壁面接触,以使所述第一密封件密封所述传输柱与所述轴向空腔之间的空隙,所述第一密封件及所述第二密封件密封所述第一密封件与所述第二密封件之间的部分所述轴向空腔得到所述密封空间。所述接地环位于所述第一密封件背向所述传输柱的第二端的一侧,以使所述接地环位于所述第一密封件与所述第二密封件之间的所述密封空间内。
本实施方式中,所述接地环的内环面与所述传输柱接触,所述接地环的外环面与所述轴向空腔的内壁面接触,从而转轴上传输的轴电压能够经接地环传输至传输柱。且传输柱的第二端与所述机壳连接,即本实施方式中,轴电压的传输路径为依次经转轴、接地环、传输柱传输至机壳。本实施方式中,第一密封件密封传输柱与所述轴向空腔之间的空隙,第二密封件分隔轴向空间的第一区域及第二区域,从而使得所述第一密封件及所述第二密封件密封所述第一密封件与所述第二密封件之间的部分所述轴向空腔,以得到所述密封空间。所述接地环位于所述第一密封件背向所述传输柱的第二端的一侧,从而使所述接地环位于所述第一密封件与所述第二密封件之间的所述密封空间内,避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能。
一些实施方式中,所述第一密封件与所述转轴及所述传输柱的所述第一端过盈配合;所述接地环与所述转轴及所述传输柱的所述第二端过盈配合。
本实施方式中,第一密封件与所述转轴及所述传输柱的所述第一端过盈配合,从而第一密封件能够有更好的密封转轴的轴向空间的内壁面与传输柱的所述第一端之间的空隙,以保证密封空间能够具有更好的密闭效果,更好的避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,保证接地环能够长期保持较好的导电性能。并且,本实施方式中,所述接地环与所述转轴及所述传输柱的所述第二端过盈配合,从而使得接地环与所述转轴及所述传输柱之间均能够有良好的连接效果,以保证接地环与所述转轴及所述传输柱的所述第二端之间能够有良好的电连接效果,以保证轴电压能够顺利的依次经转轴、接地环及传输柱传输至机壳。
一些实施方式中,所述传输件还包括连接支架,所述机壳包括壳体及盖于所述壳体的开口的端盖,所述端盖的中心轴与所述转轴的中心轴共线或者平行,所述连接支架的一端与所述传输柱的所述第二端直接连接,另一端与所述机壳直接连接。
本实施方式中,所述连接支架的一端与所述传输柱的所述第二端直接连接,另一端与所述机壳直接连接,即本实施方式中,传输柱通过连接支架实现与机壳的连接,即本实施方式的传输柱与机壳之间的连接为间接连接。
一些实施方式中,所述机壳包括壳体及盖于所述壳体的开口的端盖,所述端盖的中心轴与所述转轴的中心轴共线或者平行;所述端盖包括朝向所述机壳内部的内表面,所述内表面凸设有环形凸起,所述环形凸起围成安装腔,所述安装腔的开口朝向所述转轴,所述转轴的一端伸入所述安装腔内。所述接地环及所述第一密封件均套设于所述转轴伸入所述安装腔的一端;所述接地环及所述第一密封件的内环面均与所述转轴接触,所述接地环及所述第一密封件的外环面均与所述安装腔的内壁面接触;所述第一密封件及所述第二密封件配合以密封所述第一区域及所述安装腔形成所述密封空间;所述接地环位于所述第一密封件朝向所述端盖的一侧,以使所述接地环位于所述密封空间内。
本实施方式中,接地环的外环面与安装腔的内壁面接触,即本实施方式中的接地环与环形凸起电连接,由于环形凸起设置于机壳的端盖上,即通过环形凸起能够实现接地环与机壳的电连接。因此,本实施方式中,转轴上的轴电压的传输路径即为依次经转轴、接地环、环形凸起传输至机壳,从而避免转轴上传输的轴电压经电机轴承传输至机壳,避免电机轴承的轴承电蚀。并且,本实施方式中,第一密封件的外环面与安装腔的内壁面接触,第一密封件的内环面与转轴接触,从而第一密封件能够与第二密封件密封安装腔及第一区域形成密封空间。接地环位于所述第一密封件朝向所述端盖的一侧,从而接地环位于密封空间内,能够避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够长期保持较好的导电性能。
并且,本实施方式中,由于第一密封件及接地环均位于安装腔内,安装腔为设于端盖上的环形凸起围成,因此,当需要对第一密封环、接地环进行安装、维护或者替换等工作时,仅需打开端盖即可以容易的实现,即能够方便电机后续的安装及维护等工作。
一些实施方式中,所述第一密封件与所述环形凸起及所述转轴均过盈配合;所述接地环与所述环形凸起及转轴均过盈配合。
本实施方式中,第一密封件与所述环形凸起及所述转轴过盈配合,从而第一密封件能够有更好的密封安装腔的腔壁与转轴之间的空隙,使得密封空间能够具有更好的密闭效果,更好的避免电机内的冷却水、冷却油或外界杂质等沾附于接地环上而对接地环的导电性能造成的影响,保证接地环能够长期保持较好的导电性能。并且,本实施方式中,所述接地环与所述环形凸起及转轴均过盈配合,从而使得接地环与环形凸起及转轴之间均能够有良好的连接效果,以保证接地环与环形凸起及转轴之间能够有良好的电连接效果,以保证轴电压能够顺利的依次经转轴、接地环及环形凸起传输至机壳。
一些实施方式中,所述第一区域的径向尺寸大于所述第二区域的径向尺寸,所述第一区域的内壁面与所述第二区域的内壁面连接的位置形成有台阶结构,所述第二密封件抵靠所述台阶结构设置,从而保证第二密封件在轴向空间内的固定更加的稳定。
一些实施方式中,所述接地环包括导电环及与所述导电环连接的导电纤维环,所述导电纤维环为多根导电纤维固定于所述导电环上形成的环状结构;所述导电环包括相对的内环面及外环面,所述导电纤维环连接于所述导电环的所述内环面或者所述外环面。
本实施方式中,由于导电纤维环为多根导电纤维固定于所述导电环上形成,即导电纤维环为柔性结构,能够与接触的表面柔性接触,从而避免接地环对转轴的转动造成影响。
一些实施方式中,所述接地环为多个,多个所述接地环同轴设置,多个所述接地环均位于所述密封空间内,且每个所述接地环均电连接所述转轴及所述机壳,从而保证转轴与机壳之间能够有更好的电连接效果。并且,由于接地环有多个,所以当其中一个接地环损坏时,其它接地环也能够继续起到电连接的作用,进一步的延长接地环对导电轴承的保护作用的时间,从而能够有效且长期的避免导电轴承受到轴承电蚀。本申请实施方式中,多个所述接地环均位于所述密封空间内,从而避免冷却水或冷却油对接地环的冲刷或浸泡而对接地环的导电性能造成的影响,从而保证接地环能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴上的轴电压能够长时间且良好的经接地环传输至机壳,以长时间的保证电机轴承不会产生轴承电蚀的问题,从而保证电机轴承的寿命。
第二方面,本申请还提供一种动力总成,该动力总成包括电机控制器和电机,所述电机控制器与所述电机电连接,用于控制所述电机工作。
第三方面,本申请还提供一种电机驱动设备,所述电机驱动设备包括安装支架及动力总成,所述动力总成安装于所述安装支架上。
一些实施方式,所述电机驱动设备为电动车,所述安装支架为车架,所述动力总成安装于所述车架上。
附图说明
为更清楚地阐述本申请的构造特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本申请的一种实施方式的电机驱动设备的结构示意图;
图2为本申请的一种实施方式的电机的结构示意图;
图3为图2所示的电机沿I-I截开后的部分截面示意图;
图4为图3中位置A处的放大示意图;
图5为图4中部分结构的爆炸结构示意图;
图6为本申请一种实施方式的接地环的结构示意图;
图7为图6所示接地环的截面示意图;
图8为本申请的另一种实施方式的接地环的截面示意图;
图9为本申请的另一种实施方式的电机的截面示意图;
图10为本申请的另一种实施方式的电机的部分截面示意图;
图11为本申请的另一种实施方式的电机的部分截面示意图;
图12为本申请的另一种实施方式的电机的部分截面示意图;
图13为本申请的另一种实施方式的电机的部分截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请提供一种电机驱动设备,该电机驱动设备包括安装支架及动力总成,动力总成安装于安装支架上,以通过动力总成为电机驱动设备提供动能,以使电机驱动该电机驱动设备工作。本申请中,电机驱动设备可以为电动车、风力发电机等设备。本申请以电机驱动设备为电动车为例对本申请的电动驱动设备进行说明。
请参阅图1,图1所示为本申请的一种实施方式的电机驱动设备1000的结构示意图。电机驱动设备1000包括安装支架1001及动力总成1002,动力总成1002安装于安装支架1001上。本实施方式中,电机驱动设备1000为电动车,安装支架1001为电动车的车架,动力总成1002安装于车架上。其中,车架作为电动车的结构骨架,用于支撑、固定和连接电动车的各个总成,承受汽车系统内部和来自外部环境的载荷。动力总成1002是由一系列部件构成的、用于产生动力并将动力传递到路面的系统,以使汽车行驶起来的动力结构。
本实施方式中,动力总成1002可以包括电机100和电机控制器200。电机控制器200与电机200电连接,用于控制电机100工作,电机100工作已将电能转换为动能,从而驱动电动车的车轮转动,以使电动车能够行驶。
请参阅图2及图3,图2所示为本申请的一种实施方式的电机100的结构示意图,图3为图2所示的电机100沿I-I截开后的部分截面示意图。本实施方式中,电机100包括机壳10、转轴20、接地环30、第一密封件40、第二密封件50、定子61、转子62及电机轴承63。转轴20、导电结构30、定子61及转子62均收容于所述机壳10内,以通过机壳10保护位于其内部的转轴20、导电结构等部件。本申请一些实施方式中,机壳10接地,转轴20能够与机壳10电连接,从而将电机100工作时转轴20上产生的轴电压传输至机壳10,并经机壳10传输至地,从而避免工作时电机100产生的电荷对电机100寿命的影响,同时保证电机100的安全,避免因为电荷聚集放电而产生的危险。本申请一些实施方式中,机壳10为金属材料制成,以保证机壳10能够有较好的强度,实现较好的保护支撑效果,还能够有较好的电传导作用,从而将转轴20上传输的轴电压传输接地。
本实施方式中,定子61与机壳10固定,转子62与定子61相对并存在一定的间隙。定子61与电机控制器200连接,电机控制器200向定子61中输入电流变化的电机控制信号,转子62响应通入定子61上的电机控制信号而转动,转子62转动从而带动与转子62固定连接的转轴20进行旋转。转轴20旋转从而将电机100产生的动能输出,并通过其它与转轴20连接的结构将电机100产生的动能传递到路面,从而使汽车行驶起来。
本实施方式中,电机100包括至少两个电机轴承63,两个电机轴承63分别套设于转轴20的两端,以支撑转轴20,保证转轴20在机壳10内的稳定安装。本申请实施方式中,电机轴承63包括同轴设置的内圈及外圈,外圈环绕于内圈的外侧。电机轴承63的外圈与机壳10固定,电机轴承63的内圈与转轴20固定,从而实现转轴20与机壳10之间的位置固定,保证转轴20在电机100内的稳定安装。并且,电机轴承63的内圈与外圈之间具有间隙,内圈与外圈之间的间隙内设有滚动件,以使得电机轴承63的内圈与外圈能够以内圈及外圈的中心轴为旋转轴进行相对旋转,从而使得转轴20能够相对机壳10进行旋转,以输出动力。
本申请一些实施方式中,电机100的机壳10包括壳体11及盖于所述壳体11的开口上的端盖12。本实施方式中,端盖12可拆卸的盖合于壳体11上,从而能够方便设于机壳10内的转轴20、接地环30、第一密封件40、第二密封件50、转子62、定子61等部件的安装与后期的维护等。本实施方式中,端盖12盖合于壳体11的轴向方向上,壳体11的轴向方向与转轴20的轴向方向相同,为图中的X轴方向。本实施方式中,端盖12及壳体11均为可导电材质,且端盖12与壳体11均接地,电荷传输至端盖12及壳体11上均能够传输至地。
请参阅图4及图5,图4所示为图3中位置A处的放大示意图,图5为图4中部分结构的爆炸结构示意图。本申请实施方式中,转轴20为中空管状,包括沿轴向延伸的轴向空腔21,从而能够减轻电机100的重量。一些实施方式中,转轴20的轴向空腔21也可以作为冷却水管道或者冷却油管道,冷却水或者冷却油可以在转轴20的轴向空腔21流动,从而将动子及转轴20转动时产生的热量带出。本实施方式中,轴向空腔21的中心轴与转轴20的中心轴重合。本实施方式中,轴向空腔21包括第一开口21a。所述轴向空腔21包括在轴向方向排布的第一区域211及第二区域212,所述第一区域211相对所述第二区域212靠近所述第一开口21a。所述第一区域211的径向尺寸大于所述第二区域212的径向尺寸,所述第一区域211的内壁面与所述第二区域212的内壁面之间通过连接面213连接,从而使得所述第一区域211的内壁面与所述第二区域212的内壁面连接的位置形成有台阶结构。
本申请实施方式中,所述接地环30为导电结构,即本申请的接地环30能够导电。本申请中,所述接地环30能够电连接所述转轴20及所述机壳10,以将转轴20上产生的轴电压传输至机壳10,再通过机壳10传输至地,从而避免轴电荷通过电机轴承63传输而产生轴承电蚀的问题。
请参阅图6及图7,图6所示为本申请一种实施方式的接地环30的结构示意图,图7为图6所示接地环30的截面示意图。本实施方式中,接地环30包括导电环31及与所述导电环31连接的导电纤维环32。本实施方式中,导电环31为金属材质制成的环状结构,所述导电纤维环32为多根导电纤维固定于所述导电环31上形成的环状结构。所述导电环31包括相对的内环面311及外环面312,外环面312环绕内环面311设置。本实施方式中,所述导电纤维环32固定于所述导电环31的所述内环面311。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,导电纤维环32也可以固定于所述导电环31的所述外环面312。例如,请参阅图8,图8所示为本申请的另一种实施方式的接地环30的截面示意图。本实施方式中,导电纤维环32固定于所述导电环31的所述外环面312。
本申请中,导电环31为金属材料制成,导电纤维环32为碳纤维制成,金属材料及碳纤维材料均具有较好的导电性,从而使得电机轴承30的电阻值能够小于电机轴承63的电阻值,从而使得转轴20上传输的轴电压能够通过接地环30进行传输,避免电机轴承63产生轴承电蚀而影响电机100的使用性能。并且,导电纤维环32的结构相较于导电轴承的结构来说更加的简单,制作成本更低、重量更轻,从而能够简化电机100的制程及生产成本,并能够降低电机100的重量。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,接地环30的导电环31及导电纤维环32也可以采用其它具有良好的导电效果的材质制成,本申请中对接地环30的制成材质不进行具体限制。
请重新参阅图4,图4所示实施方式中,电机100还包括传输件70。所述传输件70为导电结构,能够导电。本实施方式中,传输件70为导电性能较好的金属材质制成。所述传输件70与所述机壳10及所述接地环30接触,以通过传输件70将转轴20传输至接地环30的轴电压传输至机壳10。
本实施方式中,所述传输件70包括传输柱71及连接支架72,连接支架72连接传输柱71及机壳10。具体的,本实施方式中,传输柱71为柱状结构,包括相对设置的第一端711及第二端712。连接支架72连接传输柱71的第二端712及机壳10的壳体11,从而通过连接支架72将传输至传输柱71上的电荷传输至机壳10,并能够通过连接支架72将传输柱71稳定的固定于机壳10内。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,传输件70也可以仅包括传输柱71,传输柱71的第二端712直接连接至机壳10,从而使得传输至传输柱71的电荷能够直接传输至机壳10。
本实施方式中,连接支架72为多条金属条,金属条的一端固定连接传输柱90的第二端712,另一端固定连接机壳10,能够尽量减少占用空间的同时,实现良好的电连接传输柱71及机壳10的效果,并能够将传输柱71与机壳10稳定的固定。可以理解的是,本申请实施方式中,连接支架72也可以为其它的结构,例如,连接支架72也可以为圆盘结构,圆盘中心与传输柱71固定,圆盘的边缘固定连接至机壳10。本申请中对连接支架72的具体结构不进行限制。
本实施方式中,所述传输柱71的所述第一端711经所述轴向空腔21的第一开口21a伸入所述轴向空腔21内,且传输柱71的第一端711伸入轴向空腔21内时,传输柱71与轴向空腔21的内壁之间存在间隙。并且,传输柱71的第一端711伸入轴向空腔21内时,所述传输柱71的中心轴所述轴向空腔21的中心轴重合。
本实施方式中,接地环30、所述第一密封件40及所述第二密封件50均收容于所述轴向空腔21内。具体的,本实施方式中,接地环30、所述第一密封件40及所述第二密封件50均收容于所述轴向空腔21的第一区域211内。
本实施方式中,所述第二密封件50为盘状的油堵,包括相对设置的第一表面51、第二表面52,第二表面42朝向机壳10的端盖12。本实施方式中,所述第二密封件50设于轴向腔室21内,以将轴向腔室21的第一区域211与第二区域212分隔开,避免在第二区域212内流动的冷却水或者冷却油流入至第一区域211内。第二密封件50抵靠所述轴向空腔21内的台阶结构设置,即第二密封件50的第一表面51抵靠台阶结构的连接面213设置,从而使得第二密封件50在轴向腔室21内的位置更加的稳定。
本实施方式中,所述第二密封件50与所述转轴20过盈配合,即第二密封件50的径向尺寸略大于第一密封件40所在位置的轴向空腔21处的径向尺寸,从而保证第二密封件50能够更加稳定的安装于轴向空腔21内,并保证第一密封件40的能够与轴向空腔21的内表面紧密贴合,以保证第二密封件50能够将轴向空腔21内的第一区域211与第二区域212分隔开,避免在第二区域212内流动的冷却水或者冷却油流入至第一区域211内。本实施方式中,第一密封件40位于传输柱71远离端盖12的一侧。
本申请的一些实施方式中,第二密封件50为塑胶材质制成。第二密封件50的第一表面51或第二表面52上凹设有凹槽53,使得第二密封件50能够有更好的变形性能,从而能够更容易的安装至轴向空腔21内。一些实施方式中,第二密封件50的凹槽53朝向端盖12,从而避免在轴向空腔21内流动的冷却油、冷却水聚集于凹槽53内,从而保证第二密封件50的清洁。
本实施方式中,所述第一密封件40为环状的油封。所述接地环30及所述第一密封件40均套设于所述传输柱71上。本实施方式中,接地环30的内环面及第一密封件40的内环面均与传输柱71接触。且所述接地环30的外环面与所述轴向空腔21的内壁面接触,从而使得接地环30能够电连接转轴20及传输柱71,转轴20上传输的轴电压经接地环30传输至传输柱71,再通过连接支架72连接至机壳10。本实施方式中,第一密封件40的内环面与所述传输柱71接触,所述第一密封件40的外环面与轴向空腔21的内壁面接触,以使所述第一密封件40密封所述传输柱71与所述轴向空腔21之间的空隙,从而所述第一密封件40及所述第二密封件50能够密封所述第一密封件40与所述第二密封件50之间的部分所述轴向空腔21得到所述密封空间214,填充于电机100内的冷却水、冷却油等液体、电机100外界或者电机100工作产生的一些杂质也不容易进入密封空间214内。
本实施方式中,接地环30套设于传输柱71上,并位于第一密封件40朝向第二密封件50的一侧,即接地环30位于第一密封件40与第二密封件50密封形成的密封空间214内,从而避免电机100内的冷却水或者冷却油与接地环30接触,进而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能造成的影响,从而保证接地环30能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够经接地环30传输至机壳10,以避免电机轴承63产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。并且,相较于绝缘轴承等用于电连接转轴20及机壳10以将转轴20上的轴电荷传输至机壳10的方案来说,本申请的接地环30的成本较低,且制作也更加的简单,从而使得本申请的电机100有低的制作成本,且制作更为的简单。本实施方式中,转轴20上产生的轴电压的传输方向为图4中箭头所示的方向,转轴20上的轴电压经转轴20传输接地环30,再经接地环30传输至传输件70,最后通过传输件70传输至机壳10,并经机壳10传输至地。
本申请一些实施方式中,第一密封件40与转轴20及传输柱71均过盈配合,从而保证第一密封件40能够较好的密封传输柱71与转轴20的内壁之间的空隙,以通过第一密封件40与第二密封件50密封第一密封件40与第二密封件50之间的轴向空腔21的部分区域形成密封空间214。其中,第一密封件40与转轴20过盈配合是指第一密封件40的外径的尺寸略大于轴向空腔21内第一密封件40所在位置的内径尺寸,将第一密封件40设于轴向空腔21内时,第一密封件40能够稳定的固定于轴向空腔21内,并能够保证第一密封件40的外径面与轴向空腔21的内壁之间没有间隙,保证第一密封件40有较好的密封效果。第一密封件40与传输柱71过盈配合是指第一密封件40的内径的尺寸略小于传输柱71上第一密封件40所在位置的径向尺寸,第一密封件40套设于传输柱71上时,第一密封件40的内径面与传输柱71之间没有间隙,从而保证第一密封件40能够较好的密封传输柱71与轴向空腔21的内壁之间的空隙。
本申请一些实施方式中,第一密封件40的内环面上环设有至少有一条凹槽41,相邻的凹槽41之间形成环形凸条42。第一密封件40套设于传输柱71上时,凹槽41之间的环形凸条42与传输柱71接触。由于环形凸条42的厚度较薄,较容易变形,因此,转轴20转动以带动第一密封件40相对传输柱71转动时,第一密封件40与传输柱71之间相对转动的阻力较小。并且,当转轴20产生轴向振动时,由于环形凸条42能够容易变形,从而允许转轴20与传输柱71之间能够有一定的轴向移动,从而转轴20能够顺畅的运动,并能够避免转轴20与传输柱71之间的相对运动而受力造成的损害,保证第一密封件40的寿命。
本实施方式中,接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的内表面。接地环30套设于传输柱71上时,接地环30与传输柱71及转轴20均过盈配合。换句话说,本实施方式的接地环30的导电环31的外径大于轴向空腔21内接地环30所在位置的径向尺寸,将接地环30设于轴向空腔21内时,接地环30能够稳定的固定于轴向空腔21内,并能够随转轴20一起运动。并且,接地环30与转轴20过盈配合时,接地环30与转轴20之间能够有良好的接触效果,因而转轴20上的轴电压能够更容易的传输至接地环30上。接地环30与传输柱71过盈配合是指接地环30的导电纤维环32的内径的尺寸略小于传输柱71上接地环30所在位置的径向尺寸,因此,接地环30套设于传输柱71上时,传输柱71与导电纤维环32之间能够有良好的接触,即接地环30与传输柱71之间有良好的电连接效果,因而接地环30上传输的轴电压能够更容易的传输至传输柱71上,再经传输柱71、连接支架72传输至壳体11,从而实现转轴20上的轴电荷传输至壳体11,保护电机轴承63。
并且,本实施方式中,导电纤维环32为多根导电纤维固定于导电环31的内环面311上形成的环状结构,由于导电纤维具有较好的柔性,因此,接地环30套设于传输柱71上时,导电纤维环32与传输柱71之间能够柔性接触,从而保证导电纤维环32与传输柱71之间始终有良好的接触效果的同时,转轴20带动传输柱71进行旋转或者产生一定的轴向运动时,接地环30的导电纤维环32与传输柱71之间能够相对旋转或者进行一定的轴向移动,避免转轴20带动传输柱71进行旋转或者产生一定的轴向运动时,接地环30与传输柱71之间有较大的运动阻力而影响转轴20的运动,并能够减小接地环30的损坏,延长接地环30的使用寿命。
可以理解的是,本申请的其他一些实施方式中,接地环30的导电纤维环32可以固定于导电环31的外表面。请参阅图9,图9所示为本申请的另一种实施方式的电机100的截面示意图。本实施方式的电机100与图4所示的实施方式的结构基本相同,差别在于:本实施方式中,接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的外表面。
本实施方式中,接地环30套设于传输柱71上时,接地环30的导电环31的内环面312与传输柱71接触,导电纤维环32的外环面与轴向空腔21的内壁接触,从而能够实现将转轴20上轴电压经接地环30传输至传输柱71上,再经传输柱71、连接支架72传输至壳体11,从而实现转轴20上的轴电荷传输至壳体11,保护电机轴承63。
同样的,本实施方式中,接地环30与转轴20及传输柱71均过盈配合。本实施方式中,接地环30与传输柱71过盈配合是指接地环30的导电环31的内环面312的径向尺寸略小于与传输柱71的接地环30所在位置的径向尺寸,因此,接地环30套设于传输柱71上时,接地环30能够与传输柱71稳定的固定。接地环30与转轴20过盈配合是指接地环30的导电纤维环32的外环面的径向尺寸略大于与转轴20的轴向空腔21的接地环30所在位置的径向尺寸,因此,接地环30设于轴向空腔21内时,轴向空腔21的内壁能够与导电纤维环32之间能够有良好的接触,从而保证接地环30的导电纤维环32能够与转轴20之间保证能够有良好的电传输效果。并且,由于导电纤维环32为多条导电纤维固定于导电环31上形成,具有较好的柔性,因此,接地环30收容于轴向空腔21内,且接地环30与轴向空腔21过盈配合时,转轴20转动,接地环30能够与转轴20相对旋转,接地环30的导电纤维环32能够在轴向空腔21的内表面移动,从而保证导电纤维环32与转轴20之间始终有良好的接触效果的同时,转轴20进行旋转或者产生一定的轴向运动时,接地环30的导电纤维环32与转轴20之间能够相对旋转或者进行一定的轴向移动,避免转轴20行旋转或者产生一定的轴向运动时,接地环30与转轴20之间有较大的运动阻力而影响转轴20的运动,并能够减小接地环30的损坏,延长接地环30的使用寿命。
图3所示实施方式的电机100相较于图9所示实施方式的电机100来说,图3所示实施方式的电机100的接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的内表面,且导电纤维环32的内径略小于传输柱71的外径,当转轴20转动时,图3所示的导电纤维环32运动的线速度能够较小,从而使得导电纤维环32相对于传输柱71运动时的磨损会较小,使得接地环30能够有较长的使用寿命。
本申请的一些实施方式中,电机100包括的接地环30可以为多个,多个接地环30同轴设置,且每个所述接地环30均电连接所述转轴20及所述机壳10,从而保证转轴20与机壳10之间能够有更好的电连接效果。并且,由于接地环30有多个,所以当其中一个接地环30损坏时,其它接地环30也能够继续起到电连接的作用,进一步的延长接地环30对导电轴承80的保护作用的时间,从而能够有效且长期的避免导电轴承80受到轴承电蚀。本申请实施方式中,多个所述接地环30均位于所述密封空间214内,从而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能造成的影响,从而保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
请参阅图10,图10所示为本申请的另一种实施方式的电机100的部分截面示意图。本实施方式的电机100与图4所示实施方式的电机100结构基本相同,本实施方式的电机100与图4所示实施方式的电机100差别在于:本实施方式中,接地环30为两个,两个接地环30均位于所述第一密封件40朝向端盖12的一侧,从而使得两个接地环30均位于所述密封空间214内。两个所述接地环30均套设于所述传输柱71上并沿所述传输柱71的轴向方向并排设置。两个接地环30均与传输柱71及转轴20过盈配合,以使两个接地环30均能够稳定的固定于转轴20,并均能够起到良好的电连接转轴20及传输柱71的作用。可以理解的是,本申请一些实施方式中,接地环30也可以为三个、四个或更多个,本申请中对接地环30的数量不进行具体限制。
请参阅图11,图11所示为本申请的另一种实施方式的电机100的部分截面示意图。本实施方式与图3所示实施方式的电机100的结构基本相同,均包括机壳10、转轴20、接地环30、第一密封件40、第二密封件50、转子62、定子61、电机轴承63等结构。本实施方式与图3所示实施方式的电机100的差别在于:本实施方式中,电机100不包括导电件90,所述端盖12包括朝向机壳10内部的内表面121,内表面121凸设有环形凸起122,环形凸起122围成的区域为安装腔123。安装腔123的开口朝向所述转轴20,所述转轴20的一端伸入所述安装腔123内。所述接地环30及所述第一密封件40均套设于所述转轴20伸入所述安装腔123的一端,接地环30及至少部分第一密封件40收容并安装于安装腔123内。本实施方式中,接地环30及第一密封件40均完全收容于安装腔123内。所述接地环30及所述第一密封件40的内环面均与所述转轴20接触,所述接地环30及所述第一密封件40的外环面均与所述安装腔123的内壁面接触,从而能够通过接地环30连接转轴20及环形凸起122,转轴20上传输的轴电压能够经接地环30传输至环形凸起122,再经环形凸起122传输至机壳10的端盖12。并且,第一密封件40的内环面与转轴20接触,第一密封件40的外环面与安装腔123的内壁面接触,从而所述第一密封件40及所述第二密封件50配合能够密封所述轴向空间21的第一区域211及所述安装腔123形成所述密封空间214。图11中箭头方向即为本实施方式的电机100的轴电压的传输方向。本实施方式中,转轴20上传输的轴电压先经接地环30传输至环形凸起122上,再经环形凸起122传输至机壳10的端盖11上,再经过端盖11下地。
本实施方式中,所述接地环30位于所述第一密封件40背离所述端盖12的一侧,即所述接地环30位于所述密封空间214内,从而避免电机100内的冷却水或者冷却油与接地环30接触,进而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能及寿命造成的影响,从而保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
本实施方式中,第一密封件40套于转轴20上并收容于安装腔123内时,第一密封件40与环形凸起122及转轴20均过盈配合。第一密封件40与环形凸起122过盈配合时,第一密封件40的外环面的径向尺寸略大于环形凸起122的内径的尺寸,因此将第一密封件40设于安装腔123内时,第一密封件40能够稳定的固定于安装腔123内,使得第一密封件40能够与端盖12固定。第一密封件40与转轴20过盈配合时,第一密封件40的内环面的径向尺寸略小于环形凸起122的内径的尺寸,因此将第一密封件40套设于转轴20上时,第一密封件40的内环面能够与转轴20的外表面紧密贴合,从而保证第一密封件40能够较好的密封环形凸起122与转轴20之间的空隙,从而第一密封件40与第二密封件50能够配合以密封轴向空间21的第一区域211及所述安装腔123形成所述密封空间214。
本实施方式中,由于第一密封件40与端盖12固定,因此,当转轴20转动时,转轴20能够与端盖12固定相对转动;当转轴20产生一定的轴向移动时,转轴20也能够与端盖12固定产生一定的轴向移动。本申请一些实施方式中,第一密封件40的内环面上环设有至少有一条凹槽41,相邻的凹槽41之间形成环形凸条42。第一密封件40套设于转轴20上时,凹槽41之间的环形凸条42与转轴20接触。由于环形凸条42的厚度较薄,容易变形,因此,当转轴20与第一密封件40相对转动或相对的轴向移动时,第一密封件40与转轴20之间相对运动的阻力能够较小,从而保证转轴20的运动能够更加的顺畅,并能够避免转轴20与第一密封件40之间的相对运动时,第一密封件40因受力而造成的损害,保证第一密封件40的寿命。
可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,第一密封件40可以包括橡胶环及连接于橡胶环的内环的环形凸条。橡胶环的内环与转轴20之间有一定的间隙。但是,环形凸条环绕形成的环形结构的内径略小于转轴20上第一密封件40所在位置的径向尺寸,即本实施方式的第一密封件40也与转轴20过盈配合。并且,由于环形凸条的厚度较薄,容易变形,因此,当转轴20与第一密封件40相对转动或相对的轴向移动时,第一密封件40与转轴20之间相对运动的阻力能够较小,从而保证转轴20的运动能够更加的顺畅,并能够避免转轴20与第一密封件40之间的相对运动时因受力而造成的损害,以保证第一密封件40的寿命。
本实施方式中,接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的内环面311。接地环30套设于转轴20上时,接地环30与转轴20及环形凸起122均过盈配合。本实施方式中,接地环30与环形凸起122过盈配合是指接地环30的导电环31的外环面312的径向尺寸略大于安装腔123内接地环30所在位置的径向尺寸,将接地环30设于安装腔123内时,接地环30能够稳定的固定于安装腔123内。并且,接地环30与安装腔123过盈配合时,接地环30与环形凸起122之间能够有良好的接触效果,因而传输至接地环30上的轴电压能够更好的传输至环形凸起122,再经过环形凸起122传输至机壳10的端盖12上。接地环30与转轴20过盈配合是指接地环30的导电纤维环32的内径的尺寸略小于转轴20上接地环30所在位置的外表面的径向尺寸,因此,接地环30套设于转轴20上时,转轴20与导电纤维环32之间能够有良好的接触,即接地环30与转轴20之间有良好的电连接效果。可以理解的是,本实施方式中,接地环20的导电纤维环32也可以固定于导电环31的外环面312,此时,导电环31的内环面与转轴20接触,导电纤维环32的外环面与环形凸起122接触。
本实施方式中,接地环30及第一密封件40均收容于安装腔123内,且接地环30及第一密封件40均与环形凸起122过盈配合,接地环30及密封件40均能够与环形凸起122固定。因此,将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30可以跟随端盖12一起拆卸下来,或者将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30靠近壳体11的开口,从而方便密封件40及接地环30的拆卸及更换等,便于电机100的后续维护。
请参阅图12,图12所示为本申请的另一种实施方式的电机100的部分截面示意图。本实施方式的电机100与图3所示电机100的结构基本相同,包括机壳10、转轴20、接地环30、第一密封件40、定子61、转子62及电机轴承63等结构。本实施方式的电机与图3所示电机100的差别在于:本实施方式的电机100不包括第二封装件50及传输件70。本实施方式中,电机100还包括导电柱81及导电支架82,所述导电支架82位于所述传输柱71的所述第二端712背向所述第一端711的一侧。本实施方式中,导电支架82为导电结构,能够与机壳10连接,从而能够通过导电支架82将电荷传输至机壳10。
本实施方式中,所述导电柱81包括相对的第一端811及第二端812。所述导电柱81的所述第一端811从所述转轴20的第一开口21a伸入所述轴向空腔21内,且所述导电柱81的所述第一端811与所述转轴20固定并与所述转轴20电连接。具体的,本实施方式中,导电柱81的第一端811与转轴20过盈配合,以使所述导电柱81的所述第一端811与所述转轴20固定并与所述转轴20电连接。本实施方式中,导电柱81的第一端811与转轴20过盈配合是指导电柱81的第一端811的径向尺寸略大于轴向空腔21中导电柱81的第一端811所在处的径向尺寸,当导电柱81的第一端811伸入轴向空腔21内时,导电柱81能够与转轴20之间存在一定的作用力,从而使得导电柱81能够与转轴20稳定的固定。并且,由于导电柱81的第一端811与转轴20过盈配合,即导电柱81的第一端811的外表面与转轴20的轴向空腔21的内壁之间能够紧密的接触,从而保证导电柱81与转轴20之间有良好的电连接效果,转轴20上传输的轴电荷能够有容易的传导至导电柱81上。并且,导电柱81的第一端811的外表面与转轴20的轴向空腔21的内壁之间紧密的接触,即导电柱81的第一端811的外表面与转轴20的轴向空腔21的内壁之间没有空隙,从而能够通过导电柱81分隔轴向空腔21的不同区域。本实施方式中,导电柱81靠近第一端811的端面813抵靠轴向空腔21的内壁的连接面213,从而通过导电柱81的第一端811分隔轴向空腔21的第一区域211及第二区域212。
可以理解的是,本申请一些实施方式中,导电柱81的第一端811与转轴20也可以不过盈配合。即导电柱81的第一端811的径向尺寸与轴向空腔21中导电柱81的第一端811所在处的径向尺寸基本相同,从而导电柱81的第一端811的外表面能与转轴20的轴向空腔21的内壁接触,从而分隔开第一区域211及第二区域212,并能够实现导电柱81与转轴20之间的电连接。一些实施方式中,可以通过螺钉固定等固定方式实现导电柱81与转轴20之间的固定,使得导电柱81能够随转轴20进行转动。
本实施方式中,所述导电支架82上设有凹槽83,所述凹槽83的开口朝向导电柱81,所述导电柱81的所述第二端812伸入所述凹槽83内。本实施方式中,所述第一密封件40及所述接地环30均为环状,所述第一密封件40及所述接地环30均套设于所述导电柱81的所述第二端812,所述第一密封件40的内环面与所述导电柱81接触,第一密封件40的外环面与凹槽83的槽壁接触,即第一密封件40能够密封导电柱81与凹槽83的槽壁之间的空隙。并且,本实施方式中,导电柱81的第二端812为实心结构,因此,本实施方式中,第一密封件40与导电柱81的第二端812能密封凹槽83,从而通过所述第一密封件40能够密封所述凹槽41形成所述密封空间214。本实施方式中,所述接地环30的内环面与所述导电柱81接触,所述接地环30的外环面与凹槽83的槽壁接触,从而接地环30能够电连接导电支架82及导电柱81,通过接地环30能够将在导电柱81上传输的电荷传导致导电支架82上,再经导电支架82传输至机壳10。即本实施方式中,转轴20上传输的轴向压的传输方向如图12中箭头方向所示,转轴20上传输的轴电压经导电柱81传输至接地环30,接地环30再将轴电压传输至导电支架82,再经导电支架82传输至机壳10,从而避免轴电压从电机轴承80传输至机壳10,从而避免电机轴承80产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承80的寿命。
本实施方式中,所述接地环30位于所述第一密封件40远离所述导电柱81的所述第一端811的一侧,即所述接地环30位于所述密封空间214内,从而避免电机100内的冷却水或者冷却油与接地环30接触,进而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能及寿命造成的影响,从而保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
可以理解的是,本实施方式中,接地环30可以为多个,多个接地环30均套设于导电柱81的第二端812,多个接地环30同轴设置。每个所述接地环30的外环面均与导电支架82的凹槽的槽壁接触,每个接地环30的内环面均导电柱81的第二端812接触,从而使得每个接地环30均电连接所述转轴20及所述机壳10,从而保证转轴20与机壳10之间能够有更好的电连接效果。由于接地环30有多个,所以当其中一个接地环30损坏时,其它接地环30也能够继续起到电连接的作用,进一步的延长接地环30对导电轴承80的保护作用的时间,从而能够有效且长期的避免导电轴承80受到轴承电蚀。并且,多个所述接地环30均位于所述密封空间214内,从而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能及寿命造成的影响,进一步的保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
本申请一些实施方式中,所述第一密封件40与所述导电支架82及所述导电柱81的所述第二端812过盈配合。第一密封件40与导电支架82过盈配合时,第一密封件40的外环面的径向尺寸略大于导电支架82的凹槽83的槽壁的内径的尺寸,因此将第一密封件40设于凹槽83内时,第一密封件40能够稳定的固定于凹槽83内,使得第一密封件40能够与导电支架82固定。第一密封件40与导电柱81过盈配合时,第一密封件40的内环面的径向尺寸略小于导电柱81的第二端8112的径向尺寸,因此将第一密封件40套设于导电柱81的第二端812上时,第一密封件40的内环面能够与导电柱81的第二端812的外表面紧密贴合,从而保证第一密封件40能够较好的密封凹槽83的槽壁与导电柱81的第二端812之间的空隙,从而第一密封件40能够密封凹槽83形成所述密封空间214,避免外界的冷却水、冷却油等进入密封空间214内。
本实施方式中,由于第一密封件40能够稳定的固定于凹槽83内,因此,当转轴20转动以带动导电柱81转动时,导电柱81与第一密封件40能够相对转动;当转轴20带动导电柱81产生一定的轴向移动时,导电柱81也能够与第一密封件40产生一定的轴向相对移动。本申请一些实施方式中,第一密封件40的内环面上环设有至少有一条凹槽41,相邻的凹槽41之间形成环形凸条42。第一密封件40套设于转轴20上时,凹槽41之间的环形凸条42与转轴20接触。由于环形凸条42的厚度较薄,容易变形,因此,当导电柱81与第一密封件40相对转动或相对的轴向移动时,第一密封件40与导电柱81之间相对运动的阻力能够较小,从而保证转轴20的运动能够更加的顺畅,并能够避免转轴20与第一密封件40之间的相对运动时,第一密封件40因受力而造成的损害,保证第一密封件40的寿命。
本申请一些实施方式中,所述接地环30与所述导电支架82及所述导电柱81的所述第二端812过盈配合。本实施方式中,接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的内环面311。接地环30套设于转轴20上时,接地环30与导电柱81及导电支架82均过盈配合。本实施方式中,接地环30与导电支架82过盈配合是指接地环30的导电环31的外环面312的径向尺寸略大于凹槽83的槽壁的径向尺寸,将接地环30设于凹槽83内时,接地环30能够稳定的固定于凹槽83内。并且,接地环30与导电支架82过盈配合时,接地环30与导电支架82之间能够有良好的接触效果,因而传输至接地环30上的轴电压能够更好的传输至导电支架82,再经过导电支架82传输至机壳10上。接地环30与转轴20过盈配合是指接地环30的导电纤维环32的内径的尺寸略小于转轴20上接地环30所在位置的外表面的径向尺寸,因此,接地环30套设于转轴20上时,转轴20与导电纤维环32之间能够有良好的接触,即接地环30与转轴20之间有良好的电连接效果。可以理解的是,本实施方式中,接地环20的导电纤维环32也可以固定于导电环31的外环面312,此时,导电环31的内环面与转轴20接触,导电纤维环32的外环面与导电支架82接触。
本实施方式中,接地环30及第一密封件40均收容于凹槽83内,且接地环30及第一密封件40均与导电支架82过盈配合,接地环30及密封件40均能够与导电支架82固定。因此,将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30可以跟随端盖12一起拆卸下来,或者将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30靠近壳体11的开口,从而方便密封件40及接地环30的拆卸及更换等,便于电机100的后续维护。
请参阅图13,图13所示为本申请的另一种实施方式的电机100的部分截面示意图。本实施方式的电机100与图12所示电机100的结构基本相同,包括机壳10、转轴20、接地环30、第一密封件40、导电柱81、定子61、转子62及电机轴承63等结构。本实施方式的电机100与图12所示电机100的差别在于:本实施方式的电机100不包括导电支架82,且本实施方式的端盖12与图11所示实施方式中端盖12的结构基本相同。即本实施方式中,所述端盖12朝向所述机壳10内部的内表面121凸设有环形凸起122,所述导电支架82围成安装腔123。
本实施方式中,所述安装腔123的开口朝向所述导电柱81,所述导电柱81的所述第二端812伸入所述安装腔123内。所述接地环30及所述第一密封件40均套设于所述转轴20伸入所述安装腔123的一端,接地环30及至少部分第一密封件40收容并安装于安装腔123内。本实施方式中,接地环30及第一密封件40均完全收容于安装腔123内。所述接地环30及所述第一密封件40的内环面均与所述转轴20接触,所述接地环30及所述第一密封件40的外环面均与所述安装腔123的内壁面接触,从而能够通过接地环30连接导电柱81及环形凸起122。即本实施方式的电机100的轴电压的传输路径如图13中的电流方向所示,转轴20上传输的轴电压先传输至导电柱81,再经导电柱81传输至接地环30,之后再经接地环30传输至环形凸起122,再经环形凸起122传输至机壳10的端盖12。
并且,第一密封件40的内环面与导电柱81接触,第一密封件40的外环面与安装腔123的内壁面接触。由于导电柱81的第二端812为实心结构,因此,本实施方式中,第一密封件40与导电柱81的第二端812能密封安装腔123形成所述密封空间214。本实施方式中,所述接地环30位于所述第一密封件40远离所述导电柱81的所述第一端811的一侧,即接地环30位于密封空间214内,从而避免电机100内的冷却水或者冷却油与接地环30接触,进而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能及寿命造成的影响,从而保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
本实施方式中,接地环30可以为多个,多个接地环30均套设于导电柱81的第二端812,多个接地环30同轴设置。每个所述接地环30的外环面均与安装腔123的腔壁接触,每个接地环30的内环面均导电柱81的第二端812接触,从而使得每个接地环30均电连接所述转轴20及所述机壳10,从而保证转轴20与机壳10之间能够有更好的电连接效果。由于接地环30有多个,所以当其中一个接地环30损坏时,其它接地环30也能够继续起到电连接的作用,进一步的延长接地环30对导电轴承80的保护作用的时间,从而能够有效且长期的避免导电轴承80受到轴承电蚀。并且,多个所述接地环30均位于所述密封空间214内,从而避免冷却水或冷却油对接地环30的冲刷或浸泡而对接地环30的导电性能及寿命造成的影响,进一步的保证接地环30能够有较长的使用寿命并能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够长时间且良好的经接地环30传输至机壳10,以长时间的保证电机轴承63不会产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承63的寿命。
本实施方式中,第一密封件40套于转轴20上并收容于安装腔123内时,第一密封件40与环形凸起122及转轴20均过盈配合。第一密封件40与环形凸起122过盈配合时,第一密封件40的外环面的径向尺寸略大于环形凸起122的内径的尺寸,因此将第一密封件40设于安装腔123内时,第一密封件40能够稳定的固定于安装腔123内,使得第一密封件40能够与端盖12固定。第一密封件40与转轴20过盈配合时,第一密封件40的内环面的径向尺寸略小于环形凸起122的内径的尺寸,因此将第一密封件40套设于转轴20上时,第一密封件40的内环面能够与转轴20的外表面紧密贴合,从而保证第一密封件40能够较好的密封环形凸起122与转轴20之间的空隙,从而第一密封件40与第二密封件50能够配合以密封轴向空间21的第一区域211及所述安装腔123形成所述密封空间214。
本实施方式中,由于第一密封件40与端盖12固定,因此,当转轴20转动时,转轴20能够与端盖12固定相对转动;当转轴20产生一定的轴向移动时,转轴20也能够与端盖12固定产生一定的轴向移动。本申请一些实施方式中,第一密封件40的内环面上环设有至少有一条凹槽41,相邻的凹槽41之间形成环形凸条42。第一密封件40套设于转轴20上时,凹槽41之间的环形凸条42与转轴20接触。由于环形凸条42的厚度较薄,容易变形,因此,当转轴20与第一密封件40相对转动或相对的轴向移动时,第一密封件40与转轴20之间相对运动的阻力能够较小,从而保证转轴20的运动能够更加的顺畅,并能够避免转轴20与第一密封件40之间的相对运动时,第一密封件40因受力而造成的损害,保证第一密封件40的寿命。
可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,第一密封件40可以包括橡胶环及连接于橡胶环的内环的环形凸条。橡胶环的内环与转轴20之间有一定的间隙。但是,环形凸条环绕形成的环形结构的内径略小于转轴20上第一密封件40所在位置的径向尺寸,即本实施方式的第一密封件40也与转轴20过盈配合。并且,由于环形凸条的厚度较薄,容易变形,因此,当转轴20与第一密封件40相对转动或相对的轴向移动时,第一密封件40与转轴20之间相对运动的阻力能够较小,从而保证转轴20的运动能够更加的顺畅,并能够避免转轴20与第一密封件40之间的相对运动时因受力而造成的损害,以保证第一密封件40的寿命。
本实施方式中,接地环30的导电纤维环32固定于导电环31的内环面311。接地环30套设于转轴20上时,接地环30与转轴20及环形凸起122均过盈配合。本实施方式中,接地环30与环形凸起122过盈配合是指接地环30的导电环31的外环面312的径向尺寸略大于安装腔123内接地环30所在位置的径向尺寸,将接地环30设于安装腔123内时,接地环30能够稳定的固定于安装腔123内。并且,接地环30与安装腔123过盈配合时,接地环30与环形凸起122之间能够有良好的接触效果,因而传输至接地环30上的轴电压能够更好的传输至环形凸起122,再经过环形凸起122传输至机壳10的端盖12上。接地环30与转轴20过盈配合是指接地环30的导电纤维环32的内径的尺寸略小于转轴20上接地环30所在位置的外表面的径向尺寸,因此,接地环30套设于转轴20上时,转轴20与导电纤维环32之间能够有良好的接触,即接地环30与转轴20之间有良好的电连接效果。可以理解的是,本实施方式中,接地环20的导电纤维环32也可以固定于导电环31的外环面312,此时,导电环31的内环面与转轴20接触,导电纤维环32的外环面与环形凸起122接触。
本实施方式中,接地环30及第一密封件40均收容于安装腔123内,且接地环30及第一密封件40均与环形凸起122过盈配合,接地环30及密封件40均能够与环形凸起122固定。因此,将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30可以跟随端盖12一起拆卸下来,或者将端盖12从壳体11上拆卸下来时,密封件40及接地环30靠近壳体11的开口,从而方便密封件40及接地环30的拆卸及更换等,便于电机100的后续维护。
本申请中,通过接地环30电连接转轴20及机壳10,而由于接地环30为导电性能较好的材质制成,相较于电机轴承80的导电性能较好,从而使得转轴20上传输的轴电压能够经接地环30传输至机壳10,而不会经电机轴承80传输至机壳10,从而避免电机轴承80产生轴承电蚀的问题,保证电机轴承80的品质及使用寿命。并且,本实施方式的接地环30为导电环31及导电纤维环32制成,相较于绝缘轴承、导电轴承来说成本较低、结构简单、重量小,从而能够简化电机100的结构、降低电机100的制造成本及重量。本申请中,电机100还包括第一密封件40,或者包括第一密封件40及第二密封件50,通过第一密封件40密封所述机壳10内部分空间得到密封空间214,或通过第一密封件40及第二密封件50配合以密封所述机壳内部分空间得到密封空间214,并将所述接地环位于所述密封空间214内,从而能够避免电机100内的冷却水、冷却油或外界杂质等对接地环30的导电性能造成的影响,从而保证接地环30能够始终具有较好的导电性能,使得转轴20上的轴电压能够容易的经接地环30传输至机壳10,以避免电机轴承63产生轴承电蚀的问题,延长电机轴承63的使用寿命。
以上为本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种电机,其特征在于,包括机壳、转轴、接地环及第一密封件,所述接地环及所述第一密封件均收容于所述机壳内;
所述接地环为导电结构,所述接地环电连接所述转轴及所述机壳;所述第一密封件密封所述机壳内部分空间得到密封空间,所述接地环位于所述密封空间内;
所述转轴包括轴向空腔,所述轴向空腔作为冷却水管道或者冷却油管道,所述轴向空腔包括第一开口;
所述电机还包括导电柱,所述导电柱包括相对的第一端及第二端,所述导电柱的所述第一端从所述第一开口伸入所述轴向空腔将所述轴向空腔分隔为在轴向方向排布的第一区域及第二区域,且所述导电柱的所述第一端与所述转轴固定并与所述转轴电连接,所述导电柱的所述第二端通过所述接地环电连接所述机壳;
所述第一密封件为环状,所述第一密封件套设于所述导电柱的所述第二端,所述第一密封件的内环面与所述导电柱接触。
2.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一密封件及所述接地环均为环状,所述第一密封件及所述接地环均套设于所述导电柱的所述第二端,所述第一密封件的内环面及所述接地环的内环面均与所述导电柱接触;所述接地环位于所述第一密封件远离所述导电柱的所述第一端的一侧。
3.如权利要求2所述的电机,其特征在于,所述电机还包括导电支架,所述导电支架与所述机壳连接,所述导电支架位于所述导电柱的所述第二端背向所述第一端的一侧;所述导电支架上设有凹槽,所述凹槽的开口朝向所述导电柱,所述导电柱的所述第二端伸入所述凹槽内;所述第一密封件密封所述凹槽形成所述密封空间,所述接地环的外环面与所述凹槽的内壁面接触。
4.如权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一密封件与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合;所述接地环与所述导电支架及所述导电柱的所述第二端过盈配合。
5.如权利要求2所述的电机,其特征在于,所述机壳包括壳体及盖于所述壳体的开口的端盖,所述端盖的中心轴与所述转轴的中心轴共线或者平行;所述端盖包括朝向所述机壳内部的内表面,所述内表面凸设有环形凸起,所述环形凸起围成安装腔,所述安装腔的开口朝向所述导电柱,所述导电柱的所述第二端伸入所述安装腔内;所述第一密封件密封所述安装腔形成所述密封空间,所述接地环的外环面与所述安装腔的内壁面接触。
6.如权利要求5所述的电机,其特征在于,所述第一密封件与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合;所述接地环与所述环形凸起及所述导电柱的所述第二端过盈配合。
7.如权利要求2-6任一项所述的电机,其特征在于,所述导电柱的所述第一端与所述转轴过盈配合,以使所述导电柱的所述第一端与所述转轴固定并与所述转轴电连接。
8.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括电机控制器和如权利要求1-7任一项所述的电机,所述电机控制器与所述电机电连接,用于控制所述电机工作。
9.一种电机驱动设备,所述电机驱动设备包括安装支架及如权利要求8所述的动力总成,所述动力总成安装于所述安装支架上。
10.如权利要求9所述的电机驱动设备,其特征在于,所述电机驱动设备为电动车,所述安装支架为车架,所述动力总成安装于所述车架上。
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