CN115720016A - 电机和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机和车辆,其中,电机包括金属件、转子铁芯、转轴、导电轴承和弹性导电件,其中,金属件接地,转子铁芯设于金属件的一侧,转子铁芯包括轴孔,转轴与转子铁芯相连,转轴穿设于轴孔内,导电轴承套设于转轴上,弹性导电件位于导电轴承背离转子铁芯的轴向一侧,弹性导电件的至少一部分分别与导电轴承和金属件接触。本发明通过在导电轴承和金属件之间设置弹性导电件,弹性导电件通过自身弹性变形产生压紧力,从而可以紧密夹设于导电轴承和金属件之间,实现分别与导电轴承和金属件紧密接触,进而可以减小金属件、弹性导电件和导电轴承之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机的回转轴承的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种电机和一种车辆。
背景技术
在电机将电能转换为机械能的过程中,电机采用脉宽调制逆变器,逆变器在向电机的励磁绕组供电时,会产生高频共模电压,该共模电压通过电机的寄生电容耦合至电机转子上形成轴电压,当轴电压超过电机转子上油膜的击穿电压阈值时,会在电机转子上形成轴电流,当轴电流泄放至电机转子的主轴承上时,会在主轴承的内外圈滚道上形成多条并行排布的电腐蚀纹路,即对主轴承造成电腐蚀,导致主轴承温度升高,加速主轴承的磨损并缩短主轴承寿命,同时也会对电机的震动噪声产生不良影响。为了解决上述问题,常常采用以下方式:
(1)设置绝缘轴承室以阻绝轴电流泄放至主轴承上,然而,设置绝缘轴承室制造工艺复杂,难度较大;
(2)在电机的转子与机壳之间增加导通轴电流的碳刷和弹簧机构,而加装碳刷和弹簧机构存在长时间运行磨损,维护困难,且碳刷粉末可能会掉落到电机腔体内,对电机的绝缘系统产生不良影响,容易引发绝缘击穿而导致电机故障等问题。
因此,如何获得一种制造工艺简单、结构合理且不会影响电机性能的防止轴电流腐蚀的结构,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一个方面在于,提出一种电机。
本发明的第二个方面在于,提出一种车辆。
有鉴于此,根据本发明的第一个方面,提供了一种电机,其包括金属件、转子铁芯、转轴、导电轴承和弹性导电件,其中,金属件接地,转子铁芯设于金属件的一侧,转子铁芯包括轴孔,转轴与转子铁芯相连,转轴穿设于轴孔内,导电轴承套设于转轴上,弹性导电件位于导电轴承背离转子铁芯的轴向一侧,弹性导电件的至少一部分分别与导电轴承和金属件接触。
本发明提供的电机包括金属件、转子铁芯、转轴、导电轴承和弹性导电件,其中,转子铁芯设在金属件的一侧。具体地,金属件可以为电机的端盖,或者是电机的机壳等。当金属件为端盖时,端盖位于转子铁芯的轴向一侧。当金属件为机壳时,机壳围设在转子铁芯的周向外侧。转子铁芯具有轴孔,轴孔沿轴向贯穿设在转子铁芯上,转轴穿设于轴孔内,转轴与转子铁芯相连。具体地,转轴包括相背的两个外露端,分别为第一外露端和第二外露端,具体地,当电机应用于车辆时,电机可以作为驱动电机,第一外露端用于与车辆的车轮等负载连接,从而在转轴转动时能够驱动车轮转动,实现动力输出。导电轴承套设在转轴上,导电轴承是独立于电机的回转轴承以外的附加轴承,导电轴承起到连接转轴和弹性导电件的作用。进一步地,导电轴承套设在第二外露端上,也就是说,导电轴承套设在转轴的非负载端部。其中,弹性导电件位于导电轴承背离转子铁芯的轴向一侧,且弹性导电件的至少部分设在导电轴承和金属件之间,也就是说,导电轴承和金属件之间存在轴向延伸的间隙,弹性导电件的至少部分位于该间隙内,弹性导电件的轴向一侧与导电轴承接触,弹性导电件的轴向另一侧与金属件接触,不仅能够令弹性导电件自身的加工更加方便,与此同时也能减小弹性导电件的装配难度。同时,弹性导电件通过自身弹性变形产生压紧力,从而可以紧密夹设于导电轴承和金属件之间,实现分别与导电轴承和金属件紧密接触,进而可以减小金属件、弹性导电件和导电轴承之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机的回转轴承的腐蚀,延长导电轴承、回转轴承的使用寿命。同时,弹性导电件能够产生的弹力在一定范围内,也就是说,随着导电轴承受力不同时,则弹性导电件能够根据导电轴承传递的作用力适应性调整,即能够通过弹性导电件的自身形变产生的压紧力来实现与导电轴承达到受力平衡,确保导电轴承受力均匀,也就是说,尽管导电轴承会随着转轴发生轴向以及径向的窜动,而由于弹性导电件的自适应能力,可以令弹性导电件一直稳定地分别与导电轴承和金属件接触,不会由于导电轴承被转轴带动偏移而无法有效接触,确保导电连通。与此同时,弹性导电件也能够防止导电轴承因应力集中损坏,避免导电轴承因为偏载力而出现异常磨损的情况。此外,本发明仅通过在转轴上套设导电轴承和弹性导电件,即可实现防腐蚀的作用,具有结构简单,布置合理、成本低廉、装配简单等优点。
具体地,关于电机的工作原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
需要说明的是,导电轴承包括轴承内圈和套设在轴承内圈外的轴承外圈,轴承内圈和轴承外圈之间具有空隙。导电轴承还包括两个密封圈,两个密封圈分别密封在轴承外圈与轴承内圈沿轴线方向(即厚度方向)的两端之间,即两个密封圈分别密封在导电轴承沿轴线方向(即厚度方向)的两侧空隙,导电轴承的钢球密封在两个密封圈、轴承内圈和轴承外圈之间,轴承内圈和轴承外圈之间的空隙中填充有导电润滑脂,轴电流可以经过转轴泄漏至导电轴承的轴承内圈,然后再通过导电润滑脂快速传导至轴承外圈,从而确保导电轴承具有优良的导电性能。由于导电润滑脂的存在,轴承内圈和轴承外圈之间的电阻减小,具有良好的导电性能,与回转轴承相比较,导电轴承的电阻更小。具体地,导电轴承为深沟球轴承。
进一步地,导电轴承起到导通轴电流的作用,选用尺寸系列更小的导电轴承可以获得更好的高速性能和导电性能。因此,导电轴承的尺寸远小于回转轴承的尺寸。进一步地,导电轴承安装在转轴的尾端(非负载端部,第二外露端),导电轴承与弹性导电件紧密接触并导通。
进一步地,轴电流通过导电轴承的轴承外圈后,再通过弹性导电件被引导至金属件处。
需要说明的是,弹性导电件在压缩状态下设于金属件和导电轴承之间,弹性导电件为了恢复原状而产生的反向作用力会压紧在导电轴承和金属件上。进一步地,关于弹性导电件与金属件的连接方式可以为二者直接连接,也可以为弹性导电件通过其他导电部件与金属件间接相连,也就是说,轴电流能够通过弹性导电件直接被引导至金属件处,也可以通过其他导电部件间接传递。
其中,金属件接地设置,可以实现轴电流经过金属件泄放至大地。
能够想到的是,本发明提供的电机,不仅可以应用于车辆领域,作为车辆的驱动电机,当然,也能够应用于家电设备领域,比如,空调设备、衣物处理设备、烹饪器具等。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件与金属件和导电轴承中至少一者之间具有缓冲空间。
在该设计中,弹性导电件可以与金属件之间具有缓冲空间,和/或,弹性导电件与导电轴承之间具有缓冲空间。弹性件导电件受到导电轴承和金属件的挤压,从而稳定安装于二者之间的间隙内,实现导电轴承、弹性导电件和金属件之间的紧密接触,进而形成良好的导电通路。
需要说明的是,弹性导电件与金属件和/或导电轴承之间形成的缓冲空间,一方面能够提升装配可靠性,适应于多变的安装环境,金属件和导电轴承之间的安装间隙在轴向上具有标准高度,在实际装配过程中,安装间隙的轴向高度可能会存在些许偏差,缓冲空间则允许弹性导电件在轴向上的进一步形变,以适应于不同的安装环境。另一方面,在电机运行过程中,转轴可能会存在轴向上的窜动,与此同时,位于转轴上的导电轴承也会存在轴向位移,此时,弹性导电件会受到进一步压缩,弹性导电件和其轴向两侧的导电轴承、金属件之间的缓冲空间,则会为进一步压缩提供可能性,可以为导电轴承的轴向窜动提供缓冲余量,防止处于导电轴承和金属件之间的弹性导电件处于压缩最大状态,而无法承载电机运行过程中可能存在的进一步压缩,避免导电轴承、弹性导电件和金属件之间存在轴向上的硬性接触,降低导电轴承、弹性导电件和金属件的磨损率,提升电机产品的使用寿命。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件包括连接部和至少两个弹性部,至少两个弹性部分别与连接部相连,至少两个弹性部中每个弹性部相较于连接部的曲折延伸以形成缓冲空间。
在该设计中,弹性导电件包括连接部和弹性部,连接部能够为弹性部提供结构支撑,即连接部能够起到支撑作用。弹性部相对于连接部曲折延伸,具体地,弹性部相较于连接部至少沿轴向曲折延伸,弹性部与导电轴承之间和/或金属件之间可以形成缓冲空间。在导电轴承和金属件的挤压作用下,弹性部能够相较于连接部发生形变,从而提供反向弹力,以使弹性导电件夹紧于导电轴承和金属件之间。
具体地,弹性部相较于连接部而言外凸设置,也就是说,弹性部超出连接部显露出来,从而以方便弹性部和导电轴承和/或金属件接触。
需要说明的是,当弹性部相较于连接部的延伸方向不同、外凸方向不同时,则弹性导电件与导电轴承和金属件的接触位置可能会存在各异。
比如,在一种可能的设计中,弹性部与导电轴承接触,连接部与金属件接触。在另一种可能的设计中,弹性部与金属件接触,连接部与导电轴承接触。在又一种可能的设计中,弹性部的外凸方向不同,可能一种外凸方向的弹性部与导电轴承接触,另一种外凸方向的弹性部与金属件接触,在该设计中,连接部与导电轴承和金属件之间均不接触。
能够想到地是,连接部的主要作用用于连接支撑弹性部,当连接部用于与导电轴承或金属件接触时,可以令连接部在轴向上呈波折状,那么连接部也能够具有一定的可形变作用,在弹性部的基础上进一步为弹性导电件整体增加可形变能力。
进一步地,弹性部的数量为至少两个,至少两个弹性部均匀设置在连接部上。
在该设计中,均匀设置在连接部上的弹性部,能够令导电轴承的受力均衡,防止导电轴承由于弹性导电件的设置而受力不均衡发生偏移而磨损加剧。
在一种可能的设计中,进一步地,至少两个弹性部中一个弹性部朝向导电轴承凸出形成第一弹性凸部,第一弹性凸部与导电轴承接触,至少两个弹性部中另一个弹性部背离导电轴承凹陷形成第一弹性凹部,第一弹性凹部与金属件接触。
在该设计中,弹性部的数量为至少两个,至少两个弹性部包括第一弹性凸部和第二弹性凸部,第一弹性凸部相较于连接部而言朝向导电轴承凸出,第一弹性凸部与导电轴承相接触,第二凸出相较于连接部而言背离导电轴承凹陷,第二弹性凸部与金属件接触,第一弹性凸部与金属件之间具有第一缓冲空间,第二弹性凸部与导电轴承之间具有第二缓冲空间,在电机运行过程中,第一弹性凸部受到导电轴承的作用力会被压缩,此时,第一弹性凸部具有朝向金属件运动的趋势,此时第一缓冲空间的容积会减小。同理,与此同时,第二弹性凸部受到金属件的作用力会被压缩,此时,第二弹性凸部具有朝向导电轴承运动的趋势,此时第二缓冲空间的容积会减小。在第一弹性凸部和第二弹性凸部分别朝各自相较于连接部外露方向的反向运动时,进而以为弹性导电件提供进一步的压缩可能性,使得在电机运行过程中,金属件、弹性导电件、导电轴承之间仍旧为柔性接触,降低导电轴承、弹性导电件和金属件的磨损率,提升电机产品的使用寿命。
在一种可能的设计中,进一步地,第一弹性凸部的数量为至少两个,第一弹性凹部的数量为至少两个,至少两个第一弹性凸部中任一者位于至少两个第一弹性凹部中相邻的两个之间。
在该设计中,第一弹性凸部的数量为至少两个,第一弹性凹部的数量也为至少两个,一个第一弹性凸部位于相邻两个第二弹性凸部之间,即第一弹性凸部和第二弹性凸部一个接一个间隔排布。对于弹性导电件而言,具有朝向导电轴承的第一轴侧,也包括朝向金属件的第二轴侧,对于第一轴侧而言,具有多个间隔排布的第一弹性凸部以与导电轴承接触,对于第二轴侧而言,具有相同个数的第二弹性凸部以与金属件接触,从而为导电轴承和金属件提供基本等同的弹力支撑。
与此同时,对于弹性导电件而言,第一弹性凸部受到导电轴承施加的作用力,与之相邻的第一弹性凹部则会受到金属件施加的反向作用力,即弹性导电件自身的受力方向多样,防止弹性导电件在同一方向作用力过于集中而可能存在的疲劳断裂,提升弹性导电件的结构稳定性。
在一种可能的设计中,进一步地,至少两个弹性部分别朝靠近导电轴承的方向凸出形成第二弹性凸部,至少两个第二弹性凸部分别与导电轴承接触,连接部与金属件接触。
在该设计中,至少两个弹性部中每个弹性部都朝向导电轴承凸出形成第二弹性凸部,第二弹性凸部相较于连接部而言朝向导电轴承凸出,第二弹性凸部与导电轴承相接触,与此同时,第二弹性凸部与金属件之间具有缓冲空间,在电机运行过程中,第二弹性凸部具有朝向金属件运动的趋势,缓冲空间的容积减小,从而为弹性导电件提供进一步的压缩可能性,使得弹性导电件和导电轴承之间为柔性接触,降低导电轴承和弹性导电件之间磨损率,提升电机产品的使用寿命。连接部此时不仅起到支撑连接第二弹性凸部的作用,还起到与金属件接触连接的作用,以实现转轴、导电轴承、导电连接件与金属件之间的导通连接。
需要说明的是,弹性导电件中的弹性部均朝同一方向凸出设置,从而可以减小弹性导电件的加工难度和装配难度。
在一种可能的设计中,进一步地,连接部为连接曲部,连接曲部的数量为至少两个,至少两个连接曲部中任一个连接曲部分别与至少两个弹性部中相邻两个弹性部相连。
在该设计中,至少两个弹性部可以通过至少两个连接曲部实现连接,其中,多个连接曲部中任一个连接曲部连接在相邻的两个弹性部之间,即至少两个连接曲部和至少两个弹性部首尾相连构成弹性导电件。其中,至少两个弹性部可以朝靠近导电轴承的方向凸出形成弹性凸部,也可以背离导电轴承凹陷以形成弹性凹部。即至少两个连接曲部之间可以连接第一弹性凸部/第一弹性凹部/第二弹性凸部之间的任意组合。
具体地,当弹性部包括第一弹性凸部和第一弹性凹部时,第一弹性凸部和第一弹性凹部分别连接在两个连接曲部之间,此时,弹性导电件整体呈波形弯曲结构,朝向导电轴承凸出的第一弹性凸部可以视为波峰,背离导电轴承凹陷的第一弹性凹部可以视为波谷,连接曲部可以视为波峰和波谷之间的过渡部。第一弹性凸部和第一弹性凹部产生的弹力可以传递至导电轴承和金属件处,令弹性导电件夹紧设置在金属件和导电轴承之间,令二者之间的接触电阻变小,使得轴电流更容易经由导电轴承、弹性导电件传递至金属件处,进而以实现接地,明显降低对于回转轴承的腐蚀。而具体地,当弹性部包括第二弹性凸部时,则每个第二弹性凸部均连接在相邻两个连接曲部之间。
在一种可能的设计中,进一步地,连接部为连接环,至少两个第二弹性凸部分别设置在连接部的外周沿。
在该设计中,连接部为连接环,连接环的外轮廓呈圆形,连接环包括外周沿,至少两个第二弹性凸部分别设置在连接部的外周沿。对于每个第二弹性凸部而言,第二弹性凸部包括相背的连接端和接触端,连接端设置在连接部的外周沿上,接触端至少沿轴向延伸以与导电轴承接触,对于第二弹性凸部自身而言,由于弹性导电件为钣金折弯件,受限于加工方式,连接端必然会在径向方向有一定的延伸。在转轴转动过程中,不可避免地,导电轴承会受到些许径向上的偏载力,与此同时,导电轴承会把至少部分径向上偏载力传递至弹性导电件,那么对于弹性导电件而言,在径向上延伸的连接端能够起到很好的缓冲作用,防止第二弹性凸部受到径向力冲击而断裂。
在一种可能的设计中,进一步地,至少两个第二弹性凸部中每个第二弹性凸部的一部分沿着连接部的外周沿延伸以形成延伸段,至少两个第二弹性凸部中相邻两个第二弹性凸部的延伸段彼此靠近并连接。
在该设计中,第二弹性凸部连接端和接触端,连接端设置在连接部的外周沿上,与此同时,相邻两个第二弹性凸部的一部分彼此靠近延伸形成延伸段,相邻两个第二弹性凸部的延伸段相互靠近并连接,也就是说,对于每个第二弹性凸部而言,其与连接部的接触面积有效增加,与此同时,相邻两个第二弹性凸部之间也存在相互连接,从而可以令第二弹性凸部的结构稳定性更佳,在一个第二弹性凸部受力后发生形变时,与之相邻的第二弹性凸部和连接部均能够为其提供结构支撑,延长弹性导电件的使用寿命。
在一种可能的设计中,进一步地,至少两个弹性部分别朝远离导电轴承的方向凹陷形成第二弹性凹部,至少两个第二弹性凹部与金属件接触,连接部与导电轴承接触。
在该设计中,至少两个弹性部中每个弹性部都朝背离导电轴承凹陷形成第二弹性凹部,第二弹性凹部相较于连接部而言背离导电轴承凹陷,第二弹性凹部与金属件相接触,与此同时,第二弹性凹部与导电轴承之间具有缓冲空间,在电机运行过程中,第二弹性凹部具有朝向导电轴承运动的趋势,缓冲空间的容积减小,从而为弹性导电件提供进一步的压缩可能性,使得弹性导电件和金属件之间为柔性接触,金属件和弹性导电件之间磨损率,提升电机产品的使用寿命。连接部此时不仅起到支撑连接第二弹性凹部的作用,还起到与导电轴承接触连接的作用,以实现转轴、导电轴承、导电连接件与金属件之间的导通连接。
需要说明的是,弹性导电件中的弹性部均朝同一方向凸出设置,从而可以减小弹性导电件的加工难度和装配难度。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件具有多个缓冲腔。
在该设计中,弹性导电件不仅与导电轴承和/或金属件之间形成缓冲空间,与此同时,弹性导电件自身还具有多个缓冲腔,在弹性导电件受压缩的过程中,缓冲空间和多个缓冲腔均能够为弹性导电件提供反向弹力,多个缓冲腔能够为弹性导电件提供弹力储备,使得弹性导电件面对多变的安装间隙时,均能够成功装配于安装间隙内,使得弹性导电件压缩设在导电轴承和金属件之间,与导电轴承和金属件均紧密接触,减小金属件、弹性导电件和导电轴承之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机的回转轴承的腐蚀,延长导电轴承、回转轴承的使用寿命。
需要说明的是,金属件和导电轴承之间的安装间隙在轴向上具有标准高度,在实际装配过程中,安装间隙的轴向高度可能会存在些许偏差,即导致安装间隙的多变。
进一步地,弹性导电件的内部呈蜂窝状,不仅能够保证自身的结构强度,不易因外部施加的作用力而发生断裂,与此同时还能够为弹性导电件提供进一步的压缩可能性。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件包括多个沿轴向堆叠的弹片,多个弹片中每个弹片包括第三弹性凸部和第三弹性凹部,第三弹性凸部朝向导电轴承凸出,第三弹性凹部与第三弹性凸部相连,第三弹性凹部背离导电轴承凹陷,其中,多个弹片包括第一弹片和位于第一弹片背离导电轴承一侧的第二弹片,第一弹片的第三弹性凸部与第二弹片的第三弹性凹部之间具有多个缓冲腔中的一个,第一弹片的第三弹性凹部与第二弹片的第三弹性凸部相连。
在该设计中,弹性导电件包括多个轴向堆叠的弹片,每个弹片的结构相同,相邻两个弹片之间具有旋转角度,以使相邻两个弹片错位堆叠。具体地,每个弹片包括相连的第三弹性凸部和第三弹性凹部,第三弹性凸部朝向导电轴承凸出,第三弹性凹部背离导电轴承凹陷,第三弹性凸部和第三弹性凹部的数量一一对应,第三弹性凸部的数量为至少一个,第三弹性凹部的数量为至少一个,第三弹性凸部和第三弹性凹部首尾相连以形成一个弹片。比如,当第三弹性凸部为2个时,第三弹性凹部也为2个,每个第三弹性凹部连接相邻两个第三弹性凹部之间。弹片整体呈波形弯曲结构,第三弹性凸部可以视为波峰,第三弹性凹部可以视为波谷。在多个弹片错位堆叠的过程中,自导电轴承向金属件的轴向方向上包括第一弹片和第二弹片,即自上而下的方向上,第一弹片的第三弹性凸部(波峰)与位于其下方的第二弹片的第三弹性凹部(波谷)相对应并形成一个缓冲腔,第一弹片的第三弹性凹部(波谷)和位于其下方的第二弹片的第三弹性凸部(波峰)相连,进而实现第一弹片和第二弹片之间的可靠连接性能。
在一种可能的设计中,进一步地,连接部和弹性部的连接处圆角过渡。
在该设计中,连接部与弹性部的连接处存在较大应力值和应力集中现象,通过令该连接处圆角过渡,随着圆角半径的增大而减小,应力分布更趋于均匀,从而提高了弹性导电件的疲劳安全系数。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件与导电轴承的轴承外圈接触。
在该设计中,弹性导电件与导电轴承的轴承外圈接触,轴承外圈不随转轴转动,则弹性导电件和轴承外圈之间不存在相对位移活动,从而可以降低弹性导电件、金属件的磨损率,延长使用寿命。
也就是说,弹性导电件与导电轴承的轴承内圈不接触,由于轴承内圈会与转轴同步转动,若弹性导电件同时与轴承内圈和轴承外圈接触,则会导致轴承内圈卡住而无法转动的问题。
在一种可能的设计中,进一步地,轴承外圈的一部分与弹性导电件接触。
在该设计中,轴承外圈的一部分与弹性导电件接触,也就是说,轴承外圈的一部分用于导电接触,与弹性导电件相互挤压接触,轴承外圈的另一部分外露,与弹性导电件不接触,从而能够减小轴承外圈的磨损。
需要说明的是,由于弹性导电件位于导电轴承背离转子铁芯的轴向一侧,则弹性导电件与轴承外圈的一侧轴向端面接触,弹性导电件与轴承外圈的周侧不接触。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件上设有避让口,转轴的一部分能够伸入避让口内。
在该设计中,弹性导电件还包括避让口,避让口设在弹性导电件上,避让口能够避开转轴、导电轴承的轴承内圈,轴承内圈与转轴过盈配合,轴承内圈会随同转轴同步转动。轴承外圈与弹性导电件接触导通,轴承外圈与弹性导电件位置静止,不会随同转轴运动而转动。具体地,避让口沿轴向贯穿设在弹性导电件上。比如,弹性导电件包括设置在连接部上至少两个弹性部,避让口设在连接部上,此时,连接部呈环形结构。弹性导电件包括至少两个连接曲部和至少两个弹性部,一个连接曲部连接在相邻两个弹性部之间,至少两个连接曲部和至少两个弹性部连接围合形成避让口。
也就是说,由于避让口的设置,弹性导电件呈中空结构,从而可以避免弹性导电件和转轴、导电轴承的内圈接触,若弹性导电件呈非中空结构,则导电轴承的内圈的轴向端部、转轴会与弹性导电件接触,产生摩擦转矩而干扰转轴的转动。
需要说明的是,避让口用于避让转轴和轴承内圈,转轴的转动过程包括正常转动情况和轴向窜动情况,在正常转动情况下,转轴和轴承内圈可以不位于避让口中,在轴向窜动情况下,转轴和轴承内圈可以伸入避让口内。
在一种可能的设计中,进一步地,避让口包括圆形开口。
在该设计中,避让口可以为圆形开口,圆形开口适应于导电轴承中轴承内圈、转轴的旋转趋势,当转轴在径向上发生些许偏移时,圆形开口能够对径向上的偏移做出较好的避让。
在一种可能的设计中,进一步地,弹性导电件为钣金件。
在该设计中,当弹性导电件包括弹性部和连接部时,可以通过钣金冲压折弯工艺形成弹性部和连接部,与此同时,连接部和弹性部为一体式结构,连接部和弹性部具体为一体式结构,因为一体式结构的力学性能好,因而能够提高连接部和多个弹性部之间的连接强度,另外,可将连接部和弹性部一体制成,批量生产,以提高产品的加工效率,降低产品的加工成本。并且,通过将连接部和弹性部设计为一体成型的一体式结构,提高了弹性导电件的整体性,减少了零部件数量,减少了安装工序,提高了安装效率,使弹性导电件的安装更为方便可靠。
在一种可能的设计中,进一步地,电机还包括导电连接件,导电连接件与金属件相连,弹性导电件的至少部分位于导电连接件和导电轴承之间。
在该设计中,电机还包括导电连接件,导电连接件分别与金属件和弹性导电件连接,也就是说,为了实现轴电流的引流,弹性导电件处的轴电流未直接与金属件相连,而是通过导电连接件引导至金属件处,通过设置导电连接件,在确保导电连通的前提下,可以简化装配过程,降低制备难度。
具体地,导电连接件为铝合金铸造件,具体地,导电连接件呈板状结构,导电连接件安装在电机的端盖上,导电连接件与端盖充分接触导通。
在一种可能的设计中,进一步地,导电连接件包括板体和安装部,板体与金属件相连。安装部朝向转轴设在板体上,安装部包括安装位,弹性导电件和导电轴承的一部分分别设置在安装位处。
在该设计中,导电连接件包括板体和安装部,板体与金属件相连。安装部朝向转轴设在板体上,具体地,安装部可以沿轴向延伸设在板体上。安装部包括安装位,弹性导电件的至少一部分设置在安装位处,方便弹性导电件的安装定位。进一步地,板体和安装部为一体式结构,一体式结构的力学性能好,因而能够提高板体和安装部之间的连接强度,另外,可将板体和安装部一体制成,批量生产,以提高产品的加工效率,降低产品的加工成本。并且,通过将板体和安装部设计为一体成型的一体式结构,提高了导电连接件的整体性,减少了零部件数量,减少了安装工序,提高了安装效率,使导电连接件的安装更为方便可靠。
在一种可能的设计中,进一步地,安装部包括支撑部和抵接部,支撑部设于板体上。抵接部连接在支撑部的轴向端部,安装位设置在抵接部和支撑部之间;其中,导电轴承的轴承外圈与抵接部接触,弹性导电件设于抵接部、支撑部和导电轴承之间。
在该设计中,安装部包括支撑部和抵接部,支撑部沿轴向延伸设于板体上。抵接部连接在支撑部的轴向端部,安装位位于抵接部和支撑部之间,支撑部呈环形结构、抵接部也呈环形结构,支撑部的内径小于抵接部的内径,即安装位呈现为环形台阶位(环形沉孔)。在装配过程中,由于环形沉孔的直径大于导电轴承的外径(即轴承外圈的外径),轴承外圈设置在抵接部的一部分内壁上,其中,沉孔与导电轴承为同心结构。在抵接部的另一部分内壁、支撑部和导电轴承之间会形成环形的安装间隙,该安装间隙用于容纳弹性导电件的至少一部分。弹性导电件通过弹性变形而与导电轴承、安装部充分接触,进而形成良好的导电通路。
需要说明的是,轴电流包括两个导电通路,其一为依次通过转轴、导电轴承、弹性导电件、导电连接件和金属件。其二为依次经过转轴、回转轴承和端盖。而由于导电通路一的电阻小于导电通路二,即轴电流会优先从导电通路一传递,防止轴电流对回转轴承的腐蚀,延长回转轴承的使用寿命。
进一步地,支撑部能够对导电轴承和弹性导电件构成轴向限位,抵接部能够为导电轴承和弹性导电件构成径向限位,在确保导电接触的前提下,也便于弹性导电件和导电轴承的定位安装。
在一种可能的设计中,进一步地,抵接部包括抵接壁、轴侧壁和导向部,抵接壁朝向导电轴承,轴侧壁背离支撑部,导向部设于抵接壁与轴侧壁的连接处。
在该设计中,抵接部包括抵接壁、轴侧壁和导向部,抵接壁朝向弹性导电件和导电轴承,导电轴承的轴承外圈与抵接壁的一部分抵接,弹性导电件能够与抵接壁的另一部分接触,从而可以增加弹性导电件和导电连接件的接触面积,提升导电通路的可靠性。轴侧壁背离支撑部设置,即轴侧壁为朝向转子铁芯的轴向端壁,导向部设于抵接壁与轴侧壁的连接处。当弹性导电件和导电轴承安装于支撑部和抵接壁所形成的安装位时,导向部能够方便弹性导电件和导电轴承的装配,降低装配难度。值得说明的是,导向部可以为导向弧面、导向斜面等。
在一种可能的设计中,进一步地,支撑部具有朝向转轴开口的中空腔。
在该设计中,支撑部具有朝向转轴开口的中空腔,中空腔能够避免导电连接件和导电轴承的内圈、转轴接触,若导电连接件呈非中空结构,则导电轴承的内圈的轴向端部/转轴可能会与导电连接件干涉,产生摩擦转矩而干扰导电轴承的转动。
在一种可能的设计中,进一步地,金属件包括端盖,端盖设在转子铁芯的轴向一侧,弹性导电件的至少一部分设在端盖与导电轴承之间。
在该设计中,金属件包括端盖,端盖设在转子铁芯的轴向一侧。具体地,端盖靠近转轴的第二外露端设置,即端盖为后端盖。弹性导电件的至少一部分设在端盖与导电轴承之间,端盖距离导电轴承的位置较近,能够快速将轴电流引导出,同时也能够节省弹性导电件、导电连接件的材料成本,令导电通路的布置更加合理化。
在一种可能的设计中,进一步地,导电轴承的内径为D1,导电轴承的内外圈电阻为R1。电机还包括回转轴承,回转轴承套设在转轴上,回转轴承位于导电轴承背离端盖的一侧,回转轴承的内径为D2,回转轴承的内外圈电阻为R2,其中,D1<D2,R1<R2。
在该设计中,金属件与回转轴承之间的电阻,大于金属件与导电轴承之间的电阻,从而使得轴电流能够优先从导电轴承所在通路流出。需要说明的是,回转轴承起到回转支撑转轴的作用。回转轴承内外圈之间的电阻大于导电轴承的内外圈电阻,回转轴承的内径大于导电轴承的内径,进一步地利于轴电流通过导电轴承与金属件连接,防止轴电流对回转轴承的腐蚀,延长轴承的使用寿命。
根据本发明的第二个方面,提供了一种车辆,包括上述任一设计所提供的电机。
本发明提供的车辆,包括上述任一设计所提供的电机,因此具有该电机的全部有益效果,在此不再赘述。
值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。其中,新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例中电机的结构示意图;
图2示出了图1所示的根据本发明的一个实施例中的电机在A处的局部放大图;
图3示出了根据本发明的一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之一;
图4示出了根据本发明的一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之二;
图5示出了根据本发明的另一个实施例中电机的结构示意图;
图6示出了图5所示的根据本发明的一个实施例中的电机在B处的局部放大图;
图7示出了根据本发明的另一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图;
图8示出了根据本发明的又一个实施例中的电机的部分结构放大图;
图9示出了根据本发明的又一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之一;
图10示出了根据本发明的又一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之二;
图11示出了根据本发明的又一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之三;
图12示出了根据本发明的再一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图;
图13示出了根据本发明的其他一个实施例中电机的结构示意图;
图14示出了图13所示的根据本发明的其他一个实施例中的电机在C处的局部放大图;
图15示出了根据本发明的其他一个实施例中电机的弹性导电件的结构示意图之一;
图16示出了根据本发明的其他一个实施例中电机的弹性导电件的结构剖视图。
其中,图1至图16中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100电机,
110金属件,111端盖,112机壳,
120转子铁芯,
130转轴,
140导电轴承,141轴承内圈,142轴承外圈,
150弹性导电件,150a缓冲空间,150b缓冲腔,
151连接部,1511连接曲部,1512连接环,
152弹性部,1521第一弹性凸部,1522第一弹性凹部,1523第二弹性凸部,
153弹片,1531第三弹性凸部,1532第三弹性凹部,
160避让口,
170导电连接件,
171板体,
172安装部,172a支撑部,172b抵接部,1721抵接壁,1722轴侧壁,1723导向斜面,
180回转轴承,
190定子,191定子铁芯,192定子绕组。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图16描述根据本发明一些实施例所提供的电机100和车辆。
根据本发明的第一个方面,提供了一种电机100,如图1、图5和图13所示,其包括金属件110、转子铁芯120、转轴130、导电轴承140和弹性导电件150,其中,金属件110接地,转子铁芯120设于金属件110的一侧,转子铁芯120包括轴孔,转轴130与转子铁芯120相连,转轴130穿设于轴孔内,导电轴承140套设于转轴130上,弹性导电件150位于导电轴承140背离转子铁芯120的轴向一侧,弹性导电件150的至少一部分分别与导电轴承140和金属件110接触。
本发明提供的电机100包括金属件110、转子铁芯120、转轴130、导电轴承140和弹性导电件150,其中,转子铁芯120设在金属件110的一侧。具体地,金属件110可以为电机100的端盖111,或者是电机100的机壳112等。当金属件110为端盖111时,端盖111位于转子铁芯120的轴向一侧。当金属件110为机壳112时,机壳112围设在转子铁芯120的周向外侧。转子铁芯120具有轴孔,轴孔沿轴向贯穿设在转子铁芯120上,转轴130穿设于轴孔内,转轴130与转子铁芯120相连。具体地,转轴130包括相背的两个外露端,分别为第一外露端和第二外露端,具体地,当电机100应用于车辆时,电机100可以作为驱动电机,第一外露端用于与车辆的车轮等负载连接,从而在转轴130转动时能够驱动车轮转动,实现动力输出。导电轴承140套设在转轴130上,导电轴承140是独立于电机100的回转轴承180以外的附加轴承,导电轴承140起到连接转轴130和弹性导电件150的作用。进一步地,导电轴承140套设在第二外露端上,也就是说,导电轴承140套设在转轴130的非负载端部。其中,弹性导电件150位于导电轴承140背离转子铁芯120的轴向一侧,且弹性导电件150的至少部分设在导电轴承140和金属件110之间,也就是说,导电轴承140和金属件110之间存在轴向延伸的间隙,弹性导电件150的至少部分位于该间隙内,弹性导电件150的轴向一侧与导电轴承140接触,弹性导电件150的轴向另一侧与金属件110接触,不仅能够令弹性导电件150自身的加工更加方便,与此同时也能减小弹性导电件150的装配难度。同时,弹性导电件150通过自身弹性变形产生压紧力,从而可以紧密夹设于导电轴承140和金属件110之间,实现分别与导电轴承140和金属件110紧密接触,进而可以减小金属件110、弹性导电件150和导电轴承140之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机100的回转轴承180的腐蚀,延长导电轴承140、回转轴承180的使用寿命。同时,弹性导电件150能够产生的弹力在一定范围内,也就是说,随着导电轴承140受力不同时,则弹性导电件150能够根据导电轴承140传递的作用力适应性调整,即能够通过弹性导电件150的自身形变产生的压紧力来实现与导电轴承140达到受力平衡,确保导电轴承140受力均匀,也就是说,尽管导电轴承140会随着转轴130发生轴向以及径向的窜动,而由于弹性导电件150的自适应能力,可以令弹性导电件150一直稳定地分别与导电轴承140和金属件110接触,不会由于导电轴承140被转轴130带动偏移而无法有效接触,确保导电连通。与此同时,弹性导电件150也能够防止导电轴承140因应力集中损坏,避免导电轴承140因为偏载力而出现异常磨损的情况。此外,本发明仅通过在转轴130上套设导电轴承140和弹性导电件150,即可实现防腐蚀的作用,具有结构简单,布置合理、成本低廉、装配简单等优点。
具体地,电机100还包括定子190,定子190围设在转子铁芯120的外周,定子190包括定子铁芯191和定子绕组192,定子绕组192绕设在定子铁芯191上。关于电机100的工作原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
需要说明的是,导电轴承140包括轴承内圈141和套设在轴承内圈141外的轴承外圈142,轴承内圈141和轴承外圈142之间具有空隙。导电轴承140还包括两个密封圈,两个密封圈分别密封在轴承外圈142与轴承内圈141沿轴线方向(即厚度方向)的两端之间,即两个密封圈分别密封在导电轴承140沿轴线方向(即厚度方向)的两侧空隙,导电轴承140的钢球密封在两个密封圈、轴承内圈141和轴承外圈142之间,轴承内圈141和轴承外圈142之间的空隙中填充有导电润滑脂,轴电流可以经过转轴130泄漏至导电轴承140的轴承内圈141,然后再通过导电润滑脂快速传导至轴承外圈142,从而确保导电轴承140具有优良的导电性能。由于导电润滑脂的存在,轴承内圈141和轴承外圈142之间的电阻减小,具有良好的导电性能,与回转轴承180相比较,导电轴承140的电阻更小。具体地,导电轴承140为深沟球轴承。
进一步地,导电轴承140起到导通轴电流的作用,选用尺寸系列更小的导电轴承140可以获得更好的高速性能和导电性能。因此,导电轴承140的尺寸远小于回转轴承180的尺寸。进一步地,导电轴承140安装在转轴130的尾端(非负载端部,第二外露端),导电轴承140与弹性导电件150紧密接触并导通。
进一步地,轴电流通过导电轴承140的轴承外圈142后,再通过弹性导电件150被引导至金属件110处。
需要说明的是,弹性导电件150在压缩状态下设于金属件110和导电轴承140之间,弹性导电件150为了恢复原状而产生的反向作用力会压紧在导电轴承140和金属件110上。进一步地,关于弹性导电件150与金属件110的连接方式可以为二者直接连接,也可以为弹性导电件150通过其他导电部件与金属件110间接相连,也就是说,轴电流能够通过弹性导电件150直接被引导至金属件110处,也可以通过其他导电部件间接传递。
其中,金属件110接地设置,可以实现轴电流经过金属件110泄放至大地。
能够想到的是,本发明提供的电机100,不仅可以应用于车辆领域,作为车辆的驱动电机100,当然,也能够应用于家电设备领域,比如,空调设备、衣物处理设备、烹饪器具等。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,弹性导电件150与金属件110和导电轴承140中至少一者之间具有缓冲空间150a。
在该实施例中,弹性导电件150可以与金属件110之间具有缓冲空间150a,和/或,弹性导电件150与导电轴承140之间具有缓冲空间150a。弹性件导电件受到导电轴承140和金属件110的挤压,从而稳定安装于二者之间的间隙内,实现导电轴承140、弹性导电件150和金属件110之间的紧密接触,进而形成良好的导电通路。
需要说明的是,弹性导电件150与金属件110和/或导电轴承140之间形成的缓冲空间150a,一方面能够提升装配可靠性,适应于多变的安装环境,金属件110和导电轴承140之间的安装间隙在轴向上具有标准高度,在实际装配过程中,安装间隙的轴向高度可能会存在些许偏差,缓冲空间150a则允许弹性导电件150在轴向上的进一步形变,以适应于不同的安装环境。另一方面,在电机100运行过程中,转轴130可能会存在轴向上的窜动,与此同时,位于转轴130上的导电轴承140也会存在轴向位移,此时,弹性导电件150会受到进一步压缩,弹性导电件150和其轴向两侧的导电轴承140、金属件110之间的缓冲空间150a,则会为进一步压缩提供可能性,可以为导电轴承140的轴向窜动提供缓冲余量,防止处于导电轴承140和金属件110之间的弹性导电件150处于压缩最大状态,而无法承载电机100运行过程中可能存在的进一步压缩,避免导电轴承140、弹性导电件150和金属件110之间存在轴向上的硬性接触,降低导电轴承140、弹性导电件150和金属件110的磨损率,提升电机100产品的使用寿命。
进一步地,如图3、图4、图7、图9、图10、图11和图12所示,弹性导电件150包括连接部151和至少两个弹性部152,至少两个弹性部152分别与连接部151相连,至少两个弹性部152中每个弹性部152相较于连接部151的曲折延伸以形成缓冲空间150a。
在该实施例中,弹性导电件150包括连接部151和弹性部152,连接部151能够为弹性部152提供结构支撑,即连接部151能够起到支撑作用。弹性部152相对于连接部151曲折延伸,具体地,弹性部152相较于连接部151至少沿轴向曲折延伸,弹性部152与导电轴承140之间和/或金属件110之间可以形成缓冲空间150a。在导电轴承140和金属件110的挤压作用下,弹性部152能够相较于连接部151发生形变,从而提供反向弹力,以使弹性导电件150夹紧于导电轴承140和金属件110之间。
具体地,弹性部152相较于连接部151而言外凸设置,也就是说,弹性部152超出连接部151显露出来,从而以方便弹性部152和导电轴承140和/或金属件110接触。
需要说明的是,当弹性部152相较于连接部151的延伸方向不同、外凸方向不同时,则弹性导电件150与导电轴承140和金属件110的接触位置可能会存在各异。
比如,弹性部152与导电轴承140接触,连接部151与金属件110接触。在另一种可能的设计中,弹性部152与金属件110接触,连接部151与导电轴承140接触。在又一种可能的设计中,弹性部152的外凸方向不同,可能一种外凸方向的弹性部152与导电轴承140接触,另一种外凸方向的弹性部152与金属件110接触,在该实施例中,连接部151与导电轴承140和金属件110之间均不接触。
能够想到地是,连接部151的主要作用用于连接支撑弹性部152,当连接部151用于与导电轴承140或金属件110接触时,可以令连接部151在轴向上呈波折状,那么连接部151也能够具有一定的可形变作用,在弹性部152的基础上进一步为弹性导电件150整体增加可形变能力。
进一步地,弹性部152的数量为至少两个,至少两个弹性部152均匀设置在连接部151上。
在该实施例中,均匀设置在连接部151上的弹性部152,能够令导电轴承140的受力均衡,防止导电轴承140由于弹性导电件150的设置而受力不均衡发生偏移而磨损加剧。
进一步地,如图3、图4和图7所示,至少两个弹性部152中一个弹性部152朝向导电轴承140凸出形成第一弹性凸部1521,第一弹性凸部1521与导电轴承140接触,至少两个弹性部152中另一个弹性部152背离导电轴承140凹陷形成第一弹性凹部1522,第一弹性凹部1522与金属件110接触。
在该实施例中,弹性部152的数量为至少两个,至少两个弹性部152包括第一弹性凸部1521和第二弹性凸部1523,第一弹性凸部1521相较于连接部151而言朝向导电轴承140凸出,第一弹性凸部1521与导电轴承140相接触,第二凸出相较于连接部151而言背离导电轴承140凹陷,第二弹性凸部1523与金属件110接触,第一弹性凸部1521与金属件110之间具有第一缓冲空间150a,第二弹性凸部1523与导电轴承140之间具有第二缓冲空间150a,在电机100运行过程中,第一弹性凸部1521受到导电轴承140的作用力会被压缩,此时,第一弹性凸部1521具有朝向金属件110运动的趋势,此时第一缓冲空间150a的容积会减小。同理,与此同时,第二弹性凸部1523受到金属件110的作用力会被压缩,此时,第二弹性凸部1523具有朝向导电轴承140运动的趋势,此时第二缓冲空间150a的容积会减小。在第一弹性凸部1521和第二弹性凸部1523分别朝各自相较于连接部151外露方向的反向运动时,进而以为弹性导电件150提供进一步的压缩可能性,使得在电机100运行过程中,金属件110、弹性导电件150、导电轴承140之间仍旧为柔性接触,降低导电轴承140、弹性导电件150和金属件110的磨损率,提升电机100产品的使用寿命。
进一步地,如图7所示,第一弹性凸部1521的数量为至少两个,第一弹性凹部1522的数量为至少两个,至少两个第一弹性凸部1521中任一者位于至少两个第一弹性凹部1522中相邻的两个之间。
在该实施例中,第一弹性凸部1521的数量为至少两个,第一弹性凹部1522的数量也为至少两个,一个第一弹性凸部1521位于相邻两个第二弹性凸部1523之间,即第一弹性凸部1521和第二弹性凸部1523一个接一个间隔排布。对于弹性导电件150而言,具有朝向导电轴承140的第一轴侧,也包括朝向金属件110的第二轴侧,对于第一轴侧而言,具有多个间隔排布的第一弹性凸部1521以与导电轴承140接触,对于第二轴侧而言,具有相同个数的第二弹性凸部1523以与金属件110接触,从而为导电轴承140和金属件110提供基本等同的弹力支撑。
与此同时,对于弹性导电件150而言,第一弹性凸部1521受到导电轴承140施加的作用力,与之相邻的第一弹性凹部1522则会受到金属件110施加的反向作用力,即弹性导电件150自身的受力方向多样,防止弹性导电件150在同一方向作用力过于集中而可能存在的疲劳断裂,提升弹性导电件150的结构稳定性。
进一步地,如图9、图10、图11和图12所示,至少两个弹性部152分别朝靠近导电轴承140的方向凸出形成第二弹性凸部1523,至少两个第二弹性凸部1523分别与导电轴承140接触,连接部151与金属件110接触。
在该实施例中,至少两个弹性部152中每个弹性部152都朝向导电轴承140凸出形成第二弹性凸部1523,第二弹性凸部1523相较于连接部151而言朝向导电轴承140凸出,第二弹性凸部1523与导电轴承140相接触,与此同时,第二弹性凸部1523与金属件110之间具有缓冲空间150a,在电机100运行过程中,第二弹性凸部1523具有朝向金属件110运动的趋势,缓冲空间150a的容积减小,从而为弹性导电件150提供进一步的压缩可能性,使得弹性导电件150和导电轴承140之间为柔性接触,降低导电轴承140和弹性导电件150之间磨损率,提升电机100产品的使用寿命。连接部151此时不仅起到支撑连接第二弹性凸部1523的作用,还起到与金属件110接触连接的作用,以实现转轴130、导电轴承140、导电连接件170与金属件110之间的导通连接。
需要说明的是,弹性导电件150中的弹性部152均朝同一方向凸出设置,从而可以减小弹性导电件150的加工难度和装配难度。
进一步地,如图3、图4、图7和图12所示,连接部151为连接曲部1511,连接曲部1511的数量为至少两个,至少两个连接曲部1511中任一个连接曲部1511分别与至少两个弹性部152中相邻两个弹性部152相连。
在该实施例中,至少两个弹性部152可以通过至少两个连接曲部1511实现连接,其中,多个连接曲部1511中任一个连接曲部1511连接在相邻的两个弹性部152之间,即至少两个连接曲部1511和至少两个弹性部152首尾相连构成弹性导电件150。其中,至少两个弹性部152可以朝靠近导电轴承140的方向凸出形成弹性凸部,也可以背离导电轴承140凹陷以形成弹性凹部。即至少两个连接曲部1511之间可以连接第一弹性凸部1521/第一弹性凹部1522/第二弹性凸部1523之间的任意组合。
具体地,当弹性部152包括第一弹性凸部1521和第一弹性凹部1522时,第一弹性凸部1521和第一弹性凹部1522分别连接在两个连接曲部1511之间,此时,弹性导电件150整体呈波形弯曲结构,朝向导电轴承140凸出的第一弹性凸部1521可以视为波峰,背离导电轴承140凹陷的第一弹性凹部1522可以视为波谷,连接曲部1511可以视为波峰和波谷之间的过渡部。第一弹性凸部1521和第一弹性凹部1522产生的弹力可以传递至导电轴承140和金属件110处,令弹性导电件150夹紧设置在金属件110和导电轴承140之间,令二者之间的接触电阻变小,使得轴电流更容易经由导电轴承140、弹性导电件150传递至金属件110处,进而以实现接地,明显降低对于回转轴承180的腐蚀。而具体地,当弹性部152包括第二弹性凸部1523时,则每个第二弹性凸部1523均连接在相邻两个连接曲部1511之间。
进一步地,如图9、图10和图11所示,连接部151为连接环1512,至少两个第二弹性凸部1523分别设置在连接部151的外周沿。
在该实施例中,连接部151为连接环1512,连接环1512的外轮廓呈圆形,连接环1512包括外周沿,至少两个第二弹性凸部1523分别设置在连接部151的外周沿。对于每个第二弹性凸部1523而言,第二弹性凸部1523包括相背的连接端和接触端,连接端设置在连接部151的外周沿上,接触端至少沿轴向延伸以与导电轴承140接触,对于第二弹性凸部1523自身而言,由于弹性导电件150为钣金折弯件,受限于加工方式,连接端必然会在径向方向有一定的延伸。在转轴130转动过程中,不可避免地,导电轴承140会受到些许径向上的偏载力,与此同时,导电轴承140会把至少部分径向上偏载力传递至弹性导电件150,那么对于弹性导电件150而言,在径向上延伸的连接端能够起到很好的缓冲作用,防止第二弹性凸部1523受到径向力冲击而断裂。
进一步地,如图9、图10和图11所示,至少两个第二弹性凸部1523中每个第二弹性凸部1523的一部分沿着连接部151的外周沿延伸以形成延伸段,至少两个第二弹性凸部1523中相邻两个第二弹性凸部1523的延伸段彼此靠近并连接。
在该实施例中,第二弹性凸部1523连接端和接触端,连接端设置在连接部151的外周沿上,与此同时,相邻两个第二弹性凸部1523的一部分彼此靠近延伸形成延伸段,相邻两个第二弹性凸部1523的延伸段相互靠近并连接,也就是说,对于每个第二弹性凸部1523而言,其与连接部151的接触面积有效增加,与此同时,相邻两个第二弹性凸部1523之间也存在相互连接,从而可以令第二弹性凸部1523的结构稳定性更佳,在一个第二弹性凸部1523受力后发生形变时,与之相邻的第二弹性凸部1523和连接部151均能够为其提供结构支撑,延长弹性导电件150的使用寿命。
进一步地,至少两个弹性部152分别朝远离导电轴承140的方向凹陷形成第二弹性凹部,至少两个第二弹性凹部与金属件110接触,连接部151与导电轴承140接触。
在该实施例中,至少两个弹性部152中每个弹性部152都朝背离导电轴承140凹陷形成第二弹性凹部,第二弹性凹部相较于连接部151而言背离导电轴承140凹陷,第二弹性凹部与金属件110相接触,与此同时,第二弹性凹部与导电轴承140之间具有缓冲空间150a,在电机100运行过程中,第二弹性凹部具有朝向导电轴承140运动的趋势,缓冲空间150a的容积减小,从而为弹性导电件150提供进一步的压缩可能性,使得弹性导电件150和金属件110之间为柔性接触,金属件110和弹性导电件150之间磨损率,提升电机100产品的使用寿命。连接部151此时不仅起到支撑连接第二弹性凹部的作用,还起到与导电轴承140接触连接的作用,以实现转轴130、导电轴承140、导电连接件170与金属件110之间的导通连接。
需要说明的是,弹性导电件150中的弹性部152均朝同一方向凸出设置,从而可以减小弹性导电件150的加工难度和装配难度。
进一步地,如图15和图16所示,弹性导电件150具有多个缓冲腔150b。
在该实施例中,弹性导电件150不仅与导电轴承140和/或金属件110之间形成缓冲空间150a,与此同时,弹性导电件150自身还具有多个缓冲腔150b,在弹性导电件150受压缩的过程中,缓冲空间150a和多个缓冲腔150b均能够为弹性导电件150提供反向弹力,多个缓冲腔150b能够为弹性导电件150提供弹力储备,使得弹性导电件150面对多变的安装间隙时,均能够成功装配于安装间隙内,使得弹性导电件150压缩设在导电轴承140和金属件110之间,与导电轴承140和金属件110均紧密接触,减小金属件110、弹性导电件150和导电轴承140之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机100的回转轴承180的腐蚀,延长导电轴承140、回转轴承180的使用寿命。
需要说明的是,金属件110和导电轴承140之间的安装间隙在轴向上具有标准高度,在实际装配过程中,安装间隙的轴向高度可能会存在些许偏差,即导致安装间隙的多变。
进一步地,弹性导电件150的内部呈蜂窝状,不仅能够保证自身的结构强度,不易因外部施加的作用力而发生断裂,与此同时还能够为弹性导电件150提供进一步的压缩可能性。
进一步地,如图15和图16所示,弹性导电件150包括多个沿轴向堆叠的弹片153,多个弹片153中每个弹片153包括第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532,第三弹性凸部1531朝向导电轴承140凸出,第三弹性凹部1532与第三弹性凸部1531相连,第三弹性凹部1532背离导电轴承140凹陷,其中,多个弹片153包括第一弹片和位于第一弹片背离导电轴承140一侧的第二弹片,第一弹片的第三弹性凸部1531与第二弹片的第三弹性凹部1532之间具有多个缓冲腔150b中的一个,第一弹片的第三弹性凹部1532与第二弹片的第三弹性凸部1531相连。
在该实施例中,弹性导电件150包括多个轴向堆叠的弹片153,每个弹片153的结构相同,相邻两个弹片153之间具有旋转角度,以使相邻两个弹片153错位堆叠。具体地,每个弹片153包括相连的第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532,第三弹性凸部1531朝向导电轴承140凸出,第三弹性凹部1532背离导电轴承140凹陷,第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532的数量一一对应,第三弹性凸部1531的数量为至少一个,第三弹性凹部1532的数量为至少一个,第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532首尾相连以形成一个弹片153。比如,当第三弹性凸部1531为2个时,第三弹性凹部1532也为2个,每个第三弹性凹部1532连接相邻两个第三弹性凹部1532之间。弹片153整体呈波形弯曲结构,第三弹性凸部1531可以视为波峰,第三弹性凹部1532可以视为波谷。在多个弹片153错位堆叠的过程中,自导电轴承140向金属件110的轴向方向上包括第一弹片和第二弹片,即自上而下的方向上,第一弹片的第三弹性凸部1531(波峰)与位于其下方的第二弹片的第三弹性凹部1532(波谷)相对应并形成一个缓冲腔150b,第一弹片的第三弹性凹部1532(波谷)和位于其下方的第二弹片的第三弹性凸部1531(波峰)相连,进而实现第一弹片和第二弹片之间的可靠连接性能。
进一步地,如图3、图4、图7、图9、图10、图11和图12所示,连接部151和弹性部152的连接处圆角过渡。
在该实施例中,连接部151与弹性部152的连接处存在较大应力值和应力集中现象,通过令该连接处圆角过渡,随着圆角半径的增大而减小,应力分布更趋于均匀,从而提高了弹性导电件150的疲劳安全系数。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,弹性导电件150与导电轴承140的轴承外圈142接触。
在该实施例中,弹性导电件150与导电轴承140的轴承外圈142接触,轴承外圈142不随转轴130转动,则弹性导电件150和轴承外圈142之间不存在相对位移活动,从而可以降低弹性导电件150、金属件110的磨损率,延长使用寿命。
也就是说,弹性导电件150与导电轴承140的轴承内圈141不接触,由于轴承内圈141会与转轴130同步转动,若弹性导电件150同时与轴承内圈141和轴承外圈142接触,则会导致轴承内圈141卡住而无法转动的问题。
进一步地,轴承外圈142的一部分与弹性导电件150接触。
在该实施例中,轴承外圈142的一部分与弹性导电件150接触,也就是说,轴承外圈142的一部分用于导电接触,与弹性导电件150相互挤压接触,轴承外圈142的另一部分外露,与弹性导电件150不接触,从而能够减小轴承外圈142的磨损。
需要说明的是,由于弹性导电件150位于导电轴承140背离转子铁芯120的轴向一侧,则弹性导电件150与轴承外圈142的一侧轴向端面接触,弹性导电件150与轴承外圈142的周侧不接触。
进一步地,如图4、图7、图9、图10、图11、图12、图15和图16所示,弹性导电件150上设有避让口160,转轴130的一部分能够伸入避让口160内。
在该实施例中,弹性导电件150还包括避让口160,避让口160设在弹性导电件150上,避让口160能够避开转轴130、导电轴承140的轴承内圈141,轴承内圈141与转轴130过盈配合,轴承内圈141会随同转轴130同步转动。轴承外圈142与弹性导电件150接触导通,轴承外圈142与弹性导电件150位置静止,不会随同转轴130运动而转动。具体地,避让口160沿轴向贯穿设在弹性导电件150上。比如,弹性导电件150包括设置在连接部151上至少两个弹性部152,避让口160设在连接部151上,此时,连接部151呈环形结构。弹性导电件150包括至少两个连接曲部1511和至少两个弹性部152,一个连接曲部1511连接在相邻两个弹性部152之间,至少两个连接曲部1511和至少两个弹性部152连接围合形成避让口160。
也就是说,由于避让口160的设置,弹性导电件150呈中空结构,从而可以避免弹性导电件150和转轴130、导电轴承140的内圈接触,若弹性导电件150呈非中空结构,则导电轴承140的内圈的轴向端部、转轴130会与弹性导电件150接触,产生摩擦转矩而干扰转轴130的转动。
需要说明的是,避让口160用于避让转轴130和轴承内圈141,转轴130的转动过程包括正常转动情况和轴向窜动情况,在正常转动情况下,转轴130和轴承内圈141可以不位于避让口160中,在轴向窜动情况下,转轴130和轴承内圈141可以伸入避让口160内。
进一步地,避让口160包括圆形开口。
在该实施例中,避让口160可以为圆形开口,圆形开口适应于导电轴承140中轴承内圈141、转轴130的旋转趋势,当转轴130在径向上发生些许偏移时,圆形开口能够对径向上的偏移做出较好的避让。
进一步地,弹性导电件150为钣金件。
在该实施例中,当弹性导电件150包括弹性部152和连接部151时,可以通过钣金冲压折弯工艺形成弹性部152和连接部151,与此同时,连接部151和弹性部152为一体式结构,连接部151和弹性部152具体为一体式结构,因为一体式结构的力学性能好,因而能够提高连接部151和多个弹性部152之间的连接强度,另外,可将连接部151和弹性部152一体制成,批量生产,以提高产品的加工效率,降低产品的加工成本。并且,通过将连接部151和弹性部152设计为一体成型的一体式结构,提高了弹性导电件150的整体性,减少了零部件数量,减少了安装工序,提高了安装效率,使弹性导电件150的安装更为方便可靠。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,电机100还包括导电连接件170,导电连接件170与金属件110相连,弹性导电件150的至少部分位于导电连接件170和导电轴承140之间。
在该实施例中,电机100还包括导电连接件170,导电连接件170分别与金属件110和弹性导电件150连接,也就是说,为了实现轴电流的引流,弹性导电件150处的轴电流未直接与金属件110相连,而是通过导电连接件170引导至金属件110处,通过设置导电连接件170,在确保导电连通的前提下,可以简化装配过程,降低制备难度。
具体地,导电连接件170为铝合金铸造件,具体地,导电连接件170呈板状结构,导电连接件170安装在电机100的端盖111上,导电连接件170与端盖111充分接触导通。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,导电连接件170包括板体171和安装部172,板体171与金属件110相连。安装部172朝向转轴130设在板体171上,安装部172包括安装位,弹性导电件150和导电轴承140的一部分分别设置在安装位处。
在该实施例中,导电连接件170包括板体171和安装部172,板体171与金属件110相连。安装部172朝向转轴130设在板体171上,具体地,安装部172可以沿轴向延伸设在板体171上。安装部172包括安装位,弹性导电件150的至少一部分设置在安装位处,方便弹性导电件150的安装定位。进一步地,板体171和安装部172为一体式结构,一体式结构的力学性能好,因而能够提高板体171和安装部172之间的连接强度,另外,可将板体171和安装部172一体制成,批量生产,以提高产品的加工效率,降低产品的加工成本。并且,通过将板体171和安装部172设计为一体成型的一体式结构,提高了导电连接件170的整体性,减少了零部件数量,减少了安装工序,提高了安装效率,使导电连接件170的安装更为方便可靠。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,安装部172包括支撑部172a和抵接部172b,支撑部172a设于板体171上。抵接部172b连接在支撑部172a的轴向端部,安装位设置在抵接部172b和支撑部172a之间;其中,导电轴承140的轴承外圈142与抵接部172b接触,弹性导电件150设于抵接部172b、支撑部172a和导电轴承140之间。
在该实施例中,安装部172包括支撑部172a和抵接部172b,支撑部172a沿轴向延伸设于板体171上。抵接部172b连接在支撑部172a的轴向端部,安装位位于抵接部172b和支撑部172a之间,支撑部172a呈环形结构、抵接部172b也呈环形结构,支撑部172a的内径小于抵接部172b的内径,即安装位呈现为环形台阶位(环形沉孔)。在装配过程中,由于环形沉孔的直径大于导电轴承140的外径(即轴承外圈142的外径),轴承外圈142设置在抵接部172b的一部分内壁上,其中,沉孔与导电轴承140为同心结构。在抵接部172b的另一部分内壁、支撑部172a和导电轴承140之间会形成环形的安装间隙,该安装间隙用于容纳弹性导电件150的至少一部分。弹性导电件150通过弹性变形而与导电轴承140、安装部172充分接触,进而形成良好的导电通路。
需要说明的是,轴电流包括两个导电通路,其一为依次通过转轴130、导电轴承140、弹性导电件150、导电连接件170和金属件110。其二为依次经过转轴130、回转轴承180和端盖111。而由于导电通路一的电阻小于导电通路二,即轴电流会优先从导电通路一传递,防止轴电流对回转轴承180的腐蚀,延长回转轴承180的使用寿命。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,支撑部172a能够对导电轴承140和弹性导电件150构成轴向限位,抵接部172b能够为导电轴承140和弹性导电件150构成径向限位,在确保导电接触的前提下,也便于弹性导电件150和导电轴承140的定位安装。
进一步地,抵接部172b包括抵接壁1721、轴侧壁1722和导向部,抵接壁1721朝向导电轴承140,轴侧壁1722背离支撑部172a,导向部设于抵接壁1721与轴侧壁1722的连接处。
在该实施例中,抵接部172b包括抵接壁1721、轴侧壁1722和导向部,抵接壁1721朝向弹性导电件150和导电轴承140,导电轴承140的轴承外圈142与抵接壁1721的一部分抵接,弹性导电件150能够与抵接壁1721的另一部分接触,从而可以增加弹性导电件150和导电连接件170的接触面积,提升导电通路的可靠性。轴侧壁1722背离支撑部172a设置,即轴侧壁1722为朝向转子铁芯120的轴向端壁,导向部设于抵接壁1721与轴侧壁1722的连接处。当弹性导电件150和导电轴承140安装于支撑部172a和抵接壁1721所形成的安装位时,导向部能够方便弹性导电件150和导电轴承140的装配,降低装配难度。值得说明的是,导向部可以为导向弧面、导向斜面1723等。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,支撑部172a具有朝向转轴130开口的中空腔。
在该实施例中,支撑部172a具有朝向转轴130开口的中空腔,中空腔能够避免导电连接件170和导电轴承140的内圈、转轴130接触,若导电连接件170呈非中空结构,则导电轴承140的内圈的轴向端部/转轴130可能会与导电连接件170干涉,产生摩擦转矩而干扰导电轴承140的转动。
进一步地,如图2、图6、图8和图14所示,金属件110包括端盖111,端盖111设在转子铁芯120的轴向一侧,弹性导电件150的至少一部分设在端盖111与导电轴承140之间。
在该实施例中,金属件110包括端盖111,端盖111设在转子铁芯120的轴向一侧。具体地,端盖111靠近转轴130的第二外露端设置,即端盖111为后端盖。弹性导电件150的至少一部分设在端盖111与导电轴承140之间,端盖111距离导电轴承140的位置较近,能够快速将轴电流引导出,同时也能够节省弹性导电件150、导电连接件170的材料成本,令导电通路的布置更加合理化。
进一步地,导电轴承140的内径为D1,导电轴承140的内外圈电阻为R1。电机100还包括回转轴承180,回转轴承180套设在转轴130上,回转轴承180位于导电轴承140背离端盖111的一侧,回转轴承180的内径为D2,回转轴承180的内外圈电阻为R2,其中,D1<D2,R1<R2。
在该实施例中,金属件110与回转轴承180之间的电阻,大于金属件110与导电轴承140之间的电阻,从而使得轴电流能够优先从导电轴承140所在通路流出。需要说明的是,回转轴承180起到回转支撑转轴130的作用。回转轴承180内外圈之间的电阻大于导电轴承140的内外圈电阻,回转轴承180的内径大于导电轴承140的内径,进一步地利于轴电流通过导电轴承140与金属件110连接,防止轴电流对回转轴承180的腐蚀,延长轴承的使用寿命。
根据本发明的第二个方面,提供了一种车辆,包括上述任一设计所提供的电机100。
本发明提供的车辆,包括上述任一设计所提供的电机100,因此具有该电机100的全部有益效果,在此不再赘述。
值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。其中,新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
本发明提供的电机100包括金属件110、转子铁芯120、转轴130、导电轴承140和弹性导电件150,其中,转子铁芯120设在金属件110的一侧。具体地,金属件110可以为电机100的端盖111,或者是电机100的机壳112等。当金属件110为端盖111时,端盖111位于转子铁芯120的轴向一侧。当金属件110为机壳112时,机壳112围设在转子铁芯120的周向外侧。转子铁芯120具有轴孔,轴孔沿轴向贯穿设在转子铁芯120上,转轴130穿设于轴孔内,转轴130与转子铁芯120相连。具体地,转轴130包括相背的两个外露端,分别为第一外露端和第二外露端,具体地,当电机100应用于车辆时,电机100可以作为驱动电机,第一外露端用于与车辆的车轮等负载连接,从而在转轴130转动时能够驱动车轮转动,实现动力输出。导电轴承140套设在转轴130上,导电轴承140是独立于电机100的回转轴承180以外的附加轴承,导电轴承140起到连接转轴130和弹性导电件150的作用。进一步地,导电轴承140套设在第二外露端上,也就是说,导电轴承140套设在转轴130的非负载端部。其中,弹性导电件150位于导电轴承140背离转子铁芯120的轴向一侧,且弹性导电件150的至少部分设在导电轴承140和金属件110之间,也就是说,导电轴承140和金属件110之间存在轴向延伸的间隙,弹性导电件150的至少部分位于该间隙内,弹性导电件150的轴向一侧与导电轴承140接触,弹性导电件150的轴向另一侧与金属件110接触,不仅能够令弹性导电件150自身的加工更加方便,与此同时也能减小弹性导电件150的装配难度。同时,弹性导电件150通过自身弹性变形产生压紧力,从而可以紧密夹设于导电轴承140和金属件110之间,实现分别与导电轴承140和金属件110紧密接触,进而可以减小金属件110、弹性导电件150和导电轴承140之间的接触电阻,起到对轴电流的引导作用,防止轴电流对电机100的回转轴承180的腐蚀,延长导电轴承140、回转轴承180的使用寿命。同时,弹性导电件150能够产生的弹力在一定范围内,也就是说,随着导电轴承140受力不同时,则弹性导电件150能够根据导电轴承140传递的作用力适应性调整,即能够通过弹性导电件150的自身形变产生的压紧力来实现与导电轴承140达到受力平衡,确保导电轴承140受力均匀,也就是说,尽管导电轴承140会随着转轴130发生轴向以及径向的窜动,而由于弹性导电件150的自适应能力,可以令弹性导电件150一直稳定地分别与导电轴承140和金属件110接触,不会由于导电轴承140被转轴130带动偏移而无法有效接触,确保导电连通。与此同时,弹性导电件150也能够防止导电轴承140因应力集中损坏,避免导电轴承140因为偏载力而出现异常磨损的情况。此外,本发明仅通过在转轴130上套设导电轴承140和弹性导电件150,即可实现防腐蚀的作用,具有结构简单,布置合理、成本低廉、装配简单等优点。
具体地,电机100还包括定子190,定子190围设在转子铁芯120的外周,定子190包括定子铁芯191和定子绕组192,定子绕组192绕设在定子铁芯191上。关于电机100的工作原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
需要说明的是,导电轴承140包括轴承内圈141和套设在轴承内圈141外的轴承外圈142,轴承内圈141和轴承外圈142之间具有空隙。导电轴承140还包括两个密封圈,两个密封圈分别密封在轴承外圈142与轴承内圈141沿轴线方向(即厚度方向)的两端之间,即两个密封圈分别密封在导电轴承140沿轴线方向(即厚度方向)的两侧空隙,导电轴承140的钢球密封在两个密封圈、轴承内圈141和轴承外圈142之间,轴承内圈141和轴承外圈142之间的空隙中填充有导电润滑脂,轴电流可以经过转轴130泄漏至导电轴承140的轴承内圈141,然后再通过导电润滑脂快速传导至轴承外圈142,从而确保导电轴承140具有优良的导电性能。由于导电润滑脂的存在,轴承内圈141和轴承外圈142之间的电阻减小,具有良好的导电性能,与回转轴承180相比较,导电轴承140的电阻更小。具体地,导电轴承140为深沟球轴承。
进一步地,导电轴承140起到导通轴电流的作用,选用尺寸系列更小的导电轴承140可以获得更好的高速性能和导电性能。因此,导电轴承140的尺寸远小于回转轴承180的尺寸。进一步地,导电轴承140安装在转轴130的尾端(非负载端部,第二外露端),导电轴承140与弹性导电件150紧密接触并导通。
进一步地,轴电流通过导电轴承140的轴承外圈142后,再通过弹性导电件150被引导至金属件110处。
需要说明的是,弹性导电件150在压缩状态下设于金属件110和导电轴承140之间,弹性导电件150为了恢复原状而产生的反向作用力会压紧在导电轴承140和金属件110上。进一步地,关于弹性导电件150与金属件110的连接方式可以为二者直接连接,也可以为弹性导电件150通过其他导电部件与金属件110间接相连,也就是说,轴电流能够通过弹性导电件150直接被引导至金属件110处,也可以通过其他导电部件间接传递。
其中,金属件110接地设置,可以实现轴电流经过金属件110泄放至大地。
进一步地,弹性导电件150可以与金属件110之间具有缓冲空间150a,和/或,弹性导电件150与导电轴承140之间具有缓冲空间150a。弹性件导电件受到导电轴承140和金属件110的挤压,从而稳定安装于二者之间的间隙内,实现导电轴承140、弹性导电件150和金属件110之间的紧密接触,进而形成良好的导电通路。
需要说明的是,弹性导电件150与金属件110和/或导电轴承140之间形成的缓冲空间150a,一方面能够提升装配可靠性,适应于多变的安装环境,金属件110和导电轴承140之间的安装间隙在轴向上具有标准高度,在实际装配过程中,安装间隙的轴向高度可能会存在些许偏差,缓冲空间150a则允许弹性导电件150在轴向上的进一步形变,以适应于不同的安装环境。另一方面,在电机100运行过程中,转轴130可能会存在轴向上的窜动,与此同时,位于转轴130上的导电轴承140也会存在轴向位移,此时,弹性导电件150会受到进一步压缩,弹性导电件150和其轴向两侧的导电轴承140、金属件110之间的缓冲空间150a,则会为进一步压缩提供可能性,可以为导电轴承140的轴向窜动提供缓冲余量,防止处于导电轴承140和金属件110之间的弹性导电件150处于压缩最大状态,而无法承载电机100运行过程中可能存在的进一步压缩,避免导电轴承140、弹性导电件150和金属件110之间存在轴向上的硬性接触,降低导电轴承140、弹性导电件150和金属件110的磨损率,提升电机100产品的使用寿命。
其中,关于弹性导电件150的具体结构至少包括以下:弹性导电件150包括连接部151和弹性部152,连接部151能够为弹性部152提供结构支撑,即连接部151能够起到支撑作用。弹性部152相对于连接部151曲折延伸,具体地,弹性部152相较于连接部151至少沿轴向曲折延伸,弹性部152与导电轴承140之间和/或金属件110之间可以形成缓冲空间150a。在导电轴承140和金属件110的挤压作用下,弹性部152能够相较于连接部151发生形变,从而提供反向弹力,以使弹性导电件150夹紧于导电轴承140和金属件110之间。或者,弹性导电件150包括多个轴向堆叠的弹片153,每个弹片153的结构相同,相邻两个弹片153之间具有旋转角度,以使相邻两个弹片153错位堆叠。具体地,每个弹片153包括相连的第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532,第三弹性凸部1531朝向导电轴承140凸出,第三弹性凹部1532背离导电轴承140凹陷,第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532的数量一一对应,第三弹性凸部1531的数量为至少一个,第三弹性凹部1532的数量为至少一个,第三弹性凸部1531和第三弹性凹部1532首尾相连以形成一个弹片153。比如,当第三弹性凸部1531为2个时,第三弹性凹部1532也为2个,每个第三弹性凹部1532连接相邻两个第三弹性凹部1532之间。弹片153整体呈波形弯曲结构,第三弹性凸部1531可以视为波峰,第三弹性凹部1532可以视为波谷。在多个弹片153错位堆叠的过程中,自导电轴承140向金属件110的轴向方向上包括第一弹片和第二弹片,即自上而下的方向上,第一弹片的第三弹性凸部1531(波峰)与位于其下方的第二弹片的第三弹性凹部1532(波谷)相对应并形成一个缓冲腔150b,第一弹片的第三弹性凹部1532(波谷)和位于其下方的第二弹片的第三弹性凸部1531(波峰)相连,进而实现第一弹片和第二弹片之间的可靠连接性能。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (27)
1.一种电机,其特征在于,包括:
金属件,所述金属件接地;
转子铁芯,设于所述金属件的一侧,所述转子铁芯包括轴孔;
转轴,与所述转子铁芯相连,并穿设于所述轴孔内;
导电轴承,套设于所述转轴;
弹性导电件,所述弹性导电件位于所述导电轴承背离所述转子铁芯的轴向一侧,所述弹性导电件的至少一部分分别与所述导电轴承和所述金属件接触。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件与所述金属件和所述导电轴承中至少一者之间具有缓冲空间。
3.根据权利要求2所述的电机,其特征在于,所述弹性导电件包括:
连接部;
至少两个弹性部,分别与所述连接部相连,至少两个所述弹性部中每个弹性部相较于所述连接部至少沿轴向曲折延伸以形成所述缓冲空间。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
至少两个所述弹性部均匀排布。
5.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
至少两个所述弹性部中一个弹性部朝向所述导电轴承凸出形成第一弹性凸部,所述第一弹性凸部与所述导电轴承接触,至少两个所述弹性部中另一个弹性部背离所述导电轴承凹陷形成第一弹性凹部,所述第一弹性凹部与所述金属件接触。
6.根据权利要求5所述的电机,其特征在于,
所述第一弹性凸部的数量为至少两个,所述第一弹性凹部的数量为至少两个,至少两个所述第一弹性凸部中任一者位于至少两个所述第一弹性凹部中相邻的两个之间。
7.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
至少两个所述弹性部分别朝靠近所述导电轴承的方向凸出形成第二弹性凸部,至少两个所述第二弹性凸部分别与所述导电轴承接触,所述连接部与所述金属件接触。
8.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
至少两个所述弹性部分别朝远离所述导电轴承的方向凹陷形成第二弹性凹部,至少两个所述第二弹性凹部与所述金属件接触,所述连接部与所述导电轴承接触。
9.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
所述连接部为连接曲部,所述连接曲部的数量为至少两个,至少两个所述连接曲部中任一个连接曲部分别与至少两个弹性部中相邻两个弹性部相连。
10.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,
所述连接部为连接环,至少两个所述第二弹性凸部设置在所述连接部的外周沿。
11.根据权利要求10所述的电机,其特征在于,
至少两个所述第二弹性凸部中每个第二弹性凸部的一部分沿着所述连接部的外周沿延伸以形成延伸段,至少两个所述第二弹性凸部中相邻两个第二弹性凸部的延伸段彼此靠近并连接。
12.根据权利要求2所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件具有多个缓冲腔。
13.根据权利要求12所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件包括多个沿轴向堆叠的弹片,多个所述弹片中每个弹片包括:
第三弹性凸部,朝向所述导电轴承凸出;
第三弹性凹部,与所述第三弹性凸部相连,并背离所述导电轴承凹陷;
其中,多个所述弹片包括第一弹片和位于所述第一弹片背离所述导电轴承一侧的第二弹片,
所述第一弹片的第三弹性凸部与所述第二弹片的第三弹性凹部之间具有多个所述缓冲腔中的一个,所述第一弹片的第三弹性凹部与所述第二弹片的第三弹性凸部相连。
14.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,
所述连接部和所述弹性部的连接处圆角过渡。
15.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件与所述导电轴承的轴承外圈接触。
16.根据权利要求15所述的电机,其特征在于,
所述轴承外圈的一部分与所述弹性导电件接触。
17.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件上设有避让口,所述转轴的一部分能够伸入所述避让口内。
18.根据权利要求17所述的电机,其特征在于,
所述避让口包括圆形开口。
19.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,
所述弹性导电件为钣金件。
20.根据权利要求1至19所述的电机,其特征在于,所述电机还包括:
导电连接件,所述导电连接件与所述金属件相连,所述弹性导电件的至少部分位于所述导电连接件和所述导电轴承之间。
21.根据权利要求20所述的电机,其特征在于,所述导电连接件包括:
板体,所述板体与所述金属件相连;
安装部,朝向所述转轴设在所述板体上,所述安装部包括安装位,所述弹性导电件和所述导电轴承的一部分分别设置在所述安装位处。
22.根据权利要求21所述的电机,其特征在于,所述安装部包括:
支撑部,设于所述板体上;
抵接部,连接在所述支撑部的轴向端部,所述安装位设置在所述抵接部和所述支撑部之间;其中,
所述导电轴承的轴承外圈与所述抵接部接触,所述弹性导电件设于所述抵接部、所述支撑部和所述导电轴承之间。
23.根据权利要求22所述的电机,其特征在于,所述抵接部包括:
抵接壁,朝向所述导电轴承;
轴侧壁,背离所述支撑部;
导向部,设于所述抵接壁与所述轴侧壁的连接处。
24.根据权利要求22所述的电机,其特征在于,
所述支撑部具有朝向所述转轴开口的中空腔。
25.根据权利要求1至19中任一项所述的电机,其特征在于,
所述金属件包括端盖,所述端盖设在所述转子铁芯的轴向一侧,所述弹性导电件的至少一部分设在所述端盖与所述导电轴承之间。
26.根据权利要求25所述的电机,其特征在于,
所述导电轴承的内径为D1,所述导电轴承的内外圈电阻为R1;
所述电机还包括:
回转轴承,套设在所述转轴上,位于所述导电轴承背离所述端盖的一侧,所述回转轴承的内径为D2,所述回转轴承的内外圈电阻为R2,其中,D1<D2,R1<R2。
27.一种车辆,其特征在于,包括:如权利要求1至26中任一项所述的电机。
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