CN115208122A - 电机轴接地机构及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电机轴接地机构及电机。该电机轴接地机构包括接地轴承和预加载组件。接地轴承包括内圈、外圈和多个滚动体。预加载组件用于始终对接地轴承施加预加载作用力，使得内圈和外圈均与多个滚动体中的至少一部分滚动体直接接触。接地轴承和预加载组件中的一者用于安装于电机轴，接地轴承和预加载组件中的另一者用于安装于电机壳体，使得电机轴接地机构用于与电机壳体和电机轴电连接。这样，该电机轴接地机构在电机轴和电机壳体之间实现了导电通道，使得电机轴实现了接地，减小了电机轴的感应电压和感应电流，从而降低了电腐蚀现象对支撑轴承的影响。

Description

电机轴接地机构及电机
技术领域
本发明涉及电机领域，更具体地涉及一种用于电机的电机轴接地机构以及包括该电机轴接地机构的电机。
背景技术
现今，电机的应用范围非常广泛，例如可以用作纯电动车辆和混合动力车辆中的动力单元。一般地，电机除了包括定子和转子之外还包括电机轴、电机壳体和支撑轴承。电机轴安装于电机壳体，支撑轴承位于电机壳体和电机轴之间，用于在电机工作的过程中支撑电机轴相对于电机壳体正常转动。
但是，在电机工作的过程中，电机轴会产生感应电压和感应电流，感应电流传导到支撑轴承将导致支撑轴承产生电腐蚀现象，从而造成支撑轴承的滚道局部熔损。因而，现有一些电机中采用了一些成本较高的接地机构(例如导电刷)来降低电腐蚀现象对支撑轴承的影响。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷而做出了本发明，本发明的一个发明目的在于提供一种新型的电机轴接地机构，其能够以较低的成本实现电机轴接地的功能，从而降低电腐蚀现象对支撑轴承的影响。本发明的另一个发明目的在于提供一种包括上述电机轴接地机构的电机。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的电机轴接地机构，所述电机轴接地机构包括：
接地轴承，所述接地轴承包括内圈、外圈和多个滚动体，所述内圈位于所述外圈的径向内侧且能够相对于所述外圈转动，所述多个滚动体收纳于所述内圈和所述外圈之间；以及
预加载组件，所述预加载组件用于对所述接地轴承施加预加载作用力，使得所述内圈和所述外圈均与所述多个滚动体中的至少一部分滚动体直接接触，
所述接地轴承和所述预加载组件中的一者用于安装于电机轴，所述接地轴承和所述预加载组件中的另一者用于安装于电机壳体，使得所述电机轴接地机构能够与所述电机轴和所述电机壳体电连接。
优选地，所述预加载组件位于所述接地轴承的径向外侧，所述预加载组件包括至少一个弹性件，所述弹性件对所述外圈施加所述预加载作用力。
更优选地，所述预加载组件还包括环状的内支撑件和环状的外支撑件，所述内支撑件位于所述外支撑件的径向内侧，所述至少一个弹性件设置于所述内支撑件和所述外支撑件之间。
更优选地，所述内支撑件固定于所述外圈，所述外支撑件用于固定于所述电机壳体，所述内圈用于固定于所述电机轴，使得所述电机轴和所述电机壳体经由所述内圈、所述至少一部分滚动体、所述外圈、所述内支撑件、所述至少一个弹性件、所述外支撑件实现所述电连接。
更优选地，所述预加载组件位于所述接地轴承的径向内侧，所述预加载组件包括至少一个弹性件，所述弹性件对所述内圈施加所述预加载作用力。
更优选地，所述预加载组件还包括环状的内支撑件和环状的外支撑件，所述内支撑件位于所述外支撑件的径向内侧，所述至少一个弹性件设置于所述内支撑件和所述外支撑件之间。
更优选地，所述外支撑件固定于所述内圈，所述内支撑件用于固定于所述电机轴，所述外圈用于固定于所述电机壳体，使得所述电机轴和所述电机壳体经由所述内支撑件、所述至少一个弹性件、所述外支撑件、所述内圈、所述至少一部分滚动体、所述外圈实现所述电连接。
更优选地，所述至少一个弹性件在所述接地轴承的周向上的分布范围对应的圆心角不超过180度。
更优选地，所述接地轴承包括填充到所述内圈和所述外圈之间的导电润滑油脂。
本发明还提供了一种如下的电机，其包括电机轴、电机壳体、支撑轴承和以上技术方案中任意一项技术方案所述的电机轴接地机构。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新型的电机轴接地机构及包括该电机轴接地机构的电机。该电机轴接地机构包括接地轴承和预加载组件。接地轴承包括内圈、外圈和多个滚动体。内圈位于外圈的径向内侧，内圈和外圈能够相对转动，多个滚动体收纳于内圈和外圈之间。预加载组件用于始终对接地轴承施加预加载作用力，使得内圈和外圈均与多个滚动体中的至少一部分滚动体直接接触。接地轴承和预加载组件中的一者用于安装于电机轴，接地轴承和预加载组件中的另一者用于安装于电机壳体，使得电机轴接地机构用于与电机壳体和电机轴电连接。
这样，根据本发明的电机轴接地机构在电机轴和电机壳体之间实现了导电通道，使得电机轴实现了接地，从而减小了电机轴的感应电压和感应电流，降低了电腐蚀现象对支撑轴承的影响，改善了电机轴和电机壳体之间的支撑轴承的使用寿命。另外，根据本发明的电机轴接地机构的结构简单，成本较低，并且可靠性较高。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一实施方式的电机轴接地机构的结构的立体示意图。
图2是示出了图1中的电机轴接地机构的结构的侧视示意图。
图3是示出了包括图1中的电机轴接地机构的电机的局部结构的示意图。
附图标记说明
1电机轴接地机构 11接地轴承 111内圈 112外圈 113滚动体12预加载组件 121内支撑件 122外支撑件 123弹性件
2电机轴 3电机壳体 4支撑轴承
A轴向 R径向 C周向。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
在本发明中，如无特殊说明，径向、轴向和周向分别是指接地轴承11的径向、轴向和周向。
如图1至图3所示，根据本发明的一实施方式的电机轴接地机构1包括组装在一起的接地轴承11和预加载组件12。
在本实施方式中，接地轴承11包括内圈111、外圈112、多个滚动体113和保持架。内圈111和外圈112均由导电材料(例如金属)制成并且具有圆环形状，内圈111位于外圈112的径向内侧且能够相对于外圈112转动。在内圈111和外圈112之间形成用于保持多个滚动体113的收纳空间。滚动体113可以为由导电材料(例如金属)制成的球。当然，滚动体113还可以为圆柱滚子等的其它形式。多个滚动体113通过保持架保持在该收纳空间内，多个滚动体113在周向C上间隔开地均匀分布。保持架可以形成有用于保持滚动体113的多个兜孔，多个兜孔在周向C上均匀分布并且每一个兜孔均可以收纳一个滚动体113。这样，当具有上述结构的接地轴承11组装完成之后，内圈111、外圈112和保持架对滚动体113具有约束作用并且保持架能够对滚动体113的运动提供校正。
在本实施方式中，预加载组件12位于接地轴承11的径向外侧，预加载组件12用于始终对接地轴承11施加预加载作用力，使得内圈111和外圈112均与多个滚动体113中的一部分滚动体113直接接触。
具体地，该预加载组件12包括内支撑件121、外支撑件122和多个弹性件123。内支撑件121和外支撑件122均由导电材料(例如金属)制成并且具有圆环形状，内支撑件121位于外支撑件122的径向内侧，内支撑件121和外支撑件122相对固定。弹性件123由导电材料(例如金属)制成，弹性件123可以根据需要采用各种结构(例如螺旋弹簧)。多个弹性件123设置于内支撑件121和外支撑件122之间，通过多个弹性件123对内支撑件121施加预加载作用力。多个弹性件123在周向C上间隔开地分布，这些弹性件123在周向C上分布范围对应的圆心角例如为大致120度，从而在图中主要从上侧对内支撑件111施加预加载作用力。
进一步地，内支撑件121和外支撑件122与接地轴承11的内圈111和外圈112在轴向A上的尺寸均相同。为了使得多个弹性件123的预加载弹性力顺利传递到接地轴承11，预加载组件12的内支撑件121例如通过过盈配合的方式固定安装于接地轴承11的外圈112。
本发明还提供了一种包括如上所述的电机轴接地机构1的电机。如图3所示，该电机除了包括如上所述的电机轴接地机构1以外还包括电机轴2、电机壳体3、支撑轴承4，电机轴接地机构1和支撑轴承4均安装于电机轴2和电机壳体3之间。具体地，电机轴接地机构1的接地轴承11的内圈111例如通过过盈配合固定于电机轴2，电机轴接地机构1的预加载组件12的外支撑件122例如通过过盈配合固定于电机壳体3。这样，在根据本发明的一实施方式的电机轴接地机构1安装于电机轴2和电机壳体3之间的情况下，利用多个弹性件123的预加载作用力使得内圈111、外圈112和一部分滚动体113直接接触，从而形成了从电机轴2经由内圈111、一部分滚动体113、外圈112、内支撑件121、多个弹性件123、外支撑件122直到电机壳体3的导电通道。采用这种技术方案，能够减小电机轴2的感应电压和感应电流，从而降低电腐蚀现象对支撑轴承4的影响，改善了安装在电机轴2和电机壳体3之间的支撑轴承4的使用寿命。
另外，可以在接地轴承11的内圈111和外圈112之间填充导电润滑油脂。一方面，润滑油脂用于在接地轴承11处于工作状态时对滚动体113起到润滑作用；另一方面，利用润滑油脂的导电特性，形成了从电机轴2经由接地轴承11的内圈111、导电润滑油脂、外圈112、内支撑件121、多个弹性件123、外支撑件122直到电机壳体3的另一辅助导电通道，能够辅助减小电机轴2的感应电压和感应电流，进一步降低电腐蚀现象对支撑轴承4的影响。
在以上的具体实施方式中对本发明的具体技术方案进行了详细的阐述，以下进行补充说明。
i.在以上的具体实施方式中说明了如下的技术方案，预加载组件12位于接地轴承11的径向外侧，预加载组件12的内支撑件121固定于接地轴承11的外圈112，预加载组件12的外支撑件122安装于电机壳体3，接地轴承11的内圈111安装于电机轴2，但是本发明不限于上述技术方案。
可以采用如下的替代技术方案，预加载组件12位于接地轴承11的径向内侧，预加载组件12的外支撑件122固定于接地轴承11的内圈111，预加载组件12的内支撑件121固定于电机轴2，接地轴承11的外圈112固定于电机壳体3。这样，预加载组件12的弹性件123能够对接地轴承11的内圈111施加预加载作用力，同样实现内圈111和外圈112经由一部分滚动体113电连接。在这种情况下，可选地，弹性件123位于预加载组件12的下侧部(电机轴2的下侧)，这样，弹性件123仅需要较小的弹性力就可以确保接地轴承11的内圈111、一部分滚动体113、外圈112之接的导电接触。
ii.虽然在以上的具体实施方式中没有明确说明，但是可以理解，如果省略预加载组件12的内支撑件121和/或外支撑件122，也能够实现本发明的目的。例如，在以上的第一实施方式的一个变型例中，省略内支撑件121，多个弹性件123可以直接抵接于接地轴承11的外圈112。
iii.虽然在以上的具体实施方式中没有明确说明，但是可以理解，在以上的第一实施方式中，为了防止弹性件123脱出内支撑件121和外支撑件122之间的空间，内支撑件121和外支撑件122可以设置有针对各弹性件123的限位结构。在弹性件123例如为螺旋弹簧的情况下，该限位结构可以是形成于内支撑件121和外支撑件122的凹部。
另外，弹性件123的数量不限于多个，而是可以为一个。弹性件123也不限于螺旋弹簧，例如，弹性件123还可以是整体为弧形的板簧的形式。
iv.虽然在以上的具体实施方式中没有明确说明，但是可以理解，在图示的实施方式中，多个弹性件123优选地位于预加载组件12的竖直方向上的上侧部，这样，仅需要较小的弹性力就可以确保接地轴承11的内圈111、一部分滚动体113、外圈112之接的导电接触。并且多个弹性件123分布的范围对应的圆心角优选地不超过180度。
v.在以上的具体实施方式中没有明确说明，电机轴接地机构1与支撑轴承4在轴向A上的距离优选地尽可能小，从而进一步降低电腐蚀现象对支撑轴承4的影响。

Claims (10)

1.一种电机轴接地机构，所述电机轴接地机构(1)包括：
接地轴承(11)，所述接地轴承(11)包括内圈(111)、外圈(112)和多个滚动体(113)，所述内圈(111)位于所述外圈(112)的径向内侧且能够相对于所述外圈(112)转动，所述多个滚动体(113)收纳于所述内圈(111)和所述外圈(112)之间；以及
预加载组件(12)，所述预加载组件(12)用于对所述接地轴承(11)施加预加载作用力，使得所述内圈(111)和所述外圈(112)均与所述多个滚动体(113)中的至少一部分滚动体(113)直接接触，
所述接地轴承(11)和所述预加载组件(12)中的一者用于安装于电机轴(2)，所述接地轴承(11)和所述预加载组件(12)中的另一者用于安装于电机壳体(3)，使得所述电机轴接地机构(1)能够与所述电机轴(2)和所述电机壳体(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述预加载组件(12)位于所述接地轴承(11)的径向外侧，所述预加载组件(12)包括至少一个弹性件(123)，所述弹性件(123)对所述外圈(112)施加所述预加载作用力。
3.根据权利要求2所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述预加载组件(12)还包括环状的内支撑件(121)和环状的外支撑件(122)，所述内支撑件(121)位于所述外支撑件(122)的径向内侧，所述至少一个弹性件(123)设置于所述内支撑件(121)和所述外支撑件(122)之间。
4.根据权利要求3所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述内支撑件(121)固定于所述外圈(112)，所述外支撑件(122)用于固定于所述电机壳体(3)，所述内圈(111)用于固定于所述电机轴(2)，使得所述电机轴(2)和所述电机壳体(3)经由所述内圈(111)、所述至少一部分滚动体(113)、所述外圈(112)、所述内支撑件(121)、所述至少一个弹性件(123)、所述外支撑件(122)实现所述电连接。
5.根据权利要求1所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述预加载组件(12)位于所述接地轴承(11)的径向内侧，所述预加载组件(12)包括至少一个弹性件(123)，所述弹性件(123)对所述内圈(111)施加所述预加载作用力。
6.根据权利要求5所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述预加载组件(12)还包括环状的内支撑件(121)和环状的外支撑件(122)，所述内支撑件(121)位于所述外支撑件(122)的径向内侧，所述至少一个弹性件(123)设置于所述内支撑件(121)和所述外支撑件(122)之间。
7.根据权利要求6所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述外支撑件(122)固定于所述内圈(111)，所述内支撑件(121)用于固定于所述电机轴(2)，所述外圈(112)用于固定于所述电机壳体(3)，使得所述电机轴(2)和所述电机壳体(3)经由所述内支撑件(121)、所述至少一个弹性件(123)、所述外支撑件(122)、所述内圈(111)、所述至少一部分滚动体(113)、所述外圈(112)实现所述电连接。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述至少一个弹性件(123)在所述接地轴承(11)的周向(C)上的分布范围对应的圆心角不超过180度。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的电机轴接地机构，其特征在于，所述接地轴承(11)包括填充到所述内圈(111)和所述外圈(112)之间的导电润滑油脂。
10.一种电机，其包括电机轴(2)、电机壳体(3)、支撑轴承(4)和权利要求1至9中任一项所述的电机轴接地机构(1)。
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