CN209805062U - 导电环及电动交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种导电环及电动交通工具，所述导电环包括导电片和导电支架，所述导电片为环状结构，其内环面用于与驱动电机的电机轴接触，所述导电支架在远离所述内环面的一侧与所述导电片装配固定，所述导电支架用于连接接地端。所述导电片优选为弹性材料，且在内环面具有耐磨层。所述电动交通工具包括上述导电环。本实用新型提供的导电环具有零件简单、容易组装及维护的特点。相对于现有的碳刷接地结构，所述导电环通过环状结构的设计，增大了导电接触面积，提高了可靠性，并且污染较小。本实用新型提供的电动交通工具包括所述导电环，可以将驱动电机的轴电流接地，并且零件简单、容易组装及维护。

Description

导电环及电动交通工具

技术领域

本实用新型涉汽车技术领域，尤其是一种导电环及电动交通工具。

背景技术

现有应用于汽车的驱动电机为大功率的变频器控制电机，电机系统中存在高频轴电流、循环电流、转轴接地电流和电容性放电电流。当电机的轴电流较大时，电流会通过电机轴流过轴承，降低轴承的使用寿命甚至损坏轴承，进而导致电机故障。因此，通常在电机系统中会设计加入将驱动电机的轴电流接地的结构。

目前一种将驱动电机的轴电流接地的设计采用了碳刷接地结构。图1为一种碳刷接地结构的示意图。参阅图1，其中，碳棒11用于传导电流，所述碳棒 11一端与电机轴21接触，另一端通过导线12与接地端子13连接，接地端子 13再通过螺钉14与电机端盖22连接，由于电机端盖22接地，使得轴电流可以依次通过碳棒11、导线12和接地端子13传导到电机端盖22，实现轴电流的导离。其中，碳棒11还通过弹簧15与支架16连接，并通过螺钉17将所述支架 16固定在电机端盖22上，从而将所述碳刷接地结构1固定在所述端盖22上。

目前，所述碳刷接地结构1主要存在两方面的问题：一方面，所述碳刷接地结构1包含的零件较多，结构较复杂，使得组装不方便，也不易进行维护；另一方面，当驱动电机运行时，电机轴21旋转而与电机端盖22相连的接地装置1保持不动，使得碳棒11与电机轴21摩擦产生粉末，这些粉末会污染电机轴承23的工作环境，进而降低电机轴承23的寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种导电环，以将驱动电机中的轴电流接地导离所述电机轴，并解决现有的碳刷接地结构零件较多、不易组装及维护的问题。本实用新型的另一目的在于解决现有的碳刷接地结构的碳棒易与电机轴摩擦产生粉末，污染电机轴承的问题。本实用新型还提供了一种包括所述导电环的电动交通工具。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种导电环，包括导电片和导电支架，所述导电片为环状结构，所述导电片的环状结构内环面用于与驱动电机的电机轴接触，所述导电支架在远离所述内环面的一侧与所述导电片装配固定，所述导电支架用于连接接地端。

可选的，所述导电支架包括呈环状结构的第一支架和第二支架，所述第一支架的环状结构轴线、所述第二支架的环状结构轴线及所述导电片的环状结构轴线相互重合。

可选的，所述第一支架和所述第二支架的环状结构轴截面的形状包括L 型，且所述第二支架叠加在所述第一支架内，部分所述导电片嵌于所述第一支架和所述第二支架之间。

可选的，所述导电片具有一内突出部，所述内突出部的表面为所述内环面，所述内环面为凸面。

可选的，所述内突出部在所述环状结构轴截面内的形状为弧形、三角形、梯形或者它们的组合。

可选的，所述内突出部包括耐磨层，所述耐磨层位于所述内突出部表层。

可选的，所述耐磨层的材料为金锑合金。

可选的，所述导电支架为铁、镍、铬、铜、锡、银、锌、铝中的至少一种金属；所述导电片的材料为弹性材料。

可选的，所述导电片的材料为铝镀银导电橡胶或石墨镀镍导电橡胶。

本实用新型另外还提供一种电动交通工具，包括驱动电机和上述导电环。

可选的，还包括接地的电机端盖，所述电机端盖沿所述驱动电机的电机轴周向设置的部分与所述电机轴之间具有空隙，所述导电环套设在所述电机轴上且位于所述空隙内，其中，所述导电环的内环面与所述电机轴过盈配合，所述导电支架与所述电机端盖过盈配合。

本实用新型提供的导电环包括导电片和导电支架，其中，导电支架包括第一支架和第二支架，导电片嵌于所述第一支架和所述第二支架之间。所述导电环整体结构简单，组装方便，容易进行维护。

进一步的，所述导电片的材料可采用弹性材料，弹性材料韧性较好，且内部为交联的高分子网络，使得所述导电片在与旋转的电机轴接触时，不会产生粉末污染轴承的环境；更进一步的，所述导电片的内突出部还包括耐磨层，所述耐磨层可以进一步提高所述导电环的耐磨性，从而提高所述导电环的使用寿命。

此外，本实用新型提供的导电环为环状结构，提高了所述导电环和电机轴以及接地端的接触面积，确保了电流的导离，提高了所述导电环的可靠性。

本实用新型提供的电动交通工具包括驱动电机以及上述导电环，所述导电环可以将所述驱动电机的轴电流接地，并且零件简单、容易组装及维护。

附图说明

图1为现有技术中碳刷接地结构的示意图。

图2为本实用新型提供的导电环的俯视图。

图3为图2中A-A’方向的剖面图。

图4为本实用新型提供的电动交通工具的驱动电机的示意图。

附图标记说明：

1—碳刷接地结构；3—导电环；4—驱动电机；11—碳棒；12—导线；13—接地端子；14，17—螺钉；15—弹簧；16—支架；21、41—电机轴；22，42—电机端盖；23，43—电机轴承；31—导电片；32—导电支架；311—内突出部； 321—第一支架；322—第二支架；3111—耐磨层。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型实施例提供一种导电环，以将驱动电机中的轴电流接地导离所述电机轴，所述导电环结构简单，便于组装和维护，且不会与所述驱动电机的电机轴摩擦产生粉末影响电机轴承。

本实施例提供的导电环通过分别与驱动电机的电机轴以及接地端接触，将电机轴上的轴电流接地导离，以防止轴电流通过电机轴承而影响所述电机轴承的使用寿命。图2为本实用新型提供的导电环的俯视图。图3为图2中A-A’方向的剖面图。参照图2和图3，所述导电环3包括导电片31和导电支架32。

所述导电片31为环状结构，所述导电片31的环状结构内环面用于与驱动电机的电机轴接触。参阅图3的局部放大图，所述导电片31具有一内突出部311，所述内突出部311的表面即为所述内环面，所述内环面为凸面，以优化所述导电片31和所述电机轴的电接触。具体的，所述内突出部311在所述环状结构轴截面内的形状为弧形(对应B1)、三角形(对应B2)、梯形(对应B3)或者它们的组合。由于所述导电片31为环状结构，和现有的碳刷接地结构相比，增加了与电机轴的接触面积，有助于轴电流导离所述电机轴。

进一步的，所述导电片31优选为弹性材料制成，现有技术中，碳刷接地结构的碳棒硬而脆，与旋转的电机轴多次摩擦后容易产生粉末，所述粉末容易掉落在沿电机轴周向设置的电机轴承上，污染所述轴承的环境并降低所述轴承的寿命。而采用弹性材料后，使得用于导离轴电流的导电部件也即导电片31的韧性大幅度提高，再加上其内部为相互交联的高分子网络，使得所述导电片31即使与所述电机轴多次摩擦，也不易产生粉末。在本实施例中，所述导电片31的材料优选为铝镀银导电橡胶或石墨镀镍导电橡胶材料。所述导电片31例如可通过橡胶挤出机和模具生产制得。

更进一步的，参阅图3的局部放大图，用于与所述电机轴接触的所述内突出部311还包括耐磨层3111，所述耐磨层3111位于所述内突出部311表层。其中，所述耐磨层3111利用导电耐磨材料组成，一方面可以保证所述导电环3的导流功能，另一方面可以使导电片31的内突出部311更耐磨。在本实施例中，所述耐磨层3111的材料为例如金锑合金，所述耐磨层3111例如可以通过电镀的方式设置于所述导电片31上。此外，为了进一步提高所述导电片31的耐磨性，所述耐磨层3111还可以位于所述导电片31的整个表层或集中位于其他易磨损区域。

本实用新型实施例提供的导电环3还包括导电支架32，所述导电支架32一方面用于固定所述导电片31，另一方面用于固定在接地端以将所述导电片31传导来的轴电流接地导离。

具体的，所述导电支架32包括呈环状结构的第一支架321和第二支架322。由于所述第一支架321和第二支架322为环状结构，和现有的碳刷接地结构相比，增加了与接地端的接触面积，可以防止因部分区域接触失效而导致轴电流无法接地导离。所述导电支架32例如通过以下过程制作：

参阅图3，所述第一支架321和所述第二支架322的环状结构轴截面的形状包括L型，且所述第二支架322叠加在所述第一支架321内。具体的，第一支架321和第二支架322可以通过过盈配合连接，过盈配合无需借助螺钉等部件，可直接实现相互的固定套接。为此，在单独制造第一支架321和第二支架322 时，可使所述第二支架322的外径略大于所述第一支架321相应表面的内径，本领域技术人员可以根据需要对具体的过盈配合量进行设置。此外，第一支架 321和第二支架322均为可导电的刚性材料制成，例如铁、镍、铬、铜、锡、银、锌、铝中的至少一种金属或者合金，更佳的，所述第一支架321和所述第二支架322优选为同种材料制成，以保证两者具有相同的热膨胀系数，防止所述第一支架321和所述第二支架322的连接结构因受工作环境的影响而失效，从而使所述导电环3的结构更可靠、更牢固。此外，所述第一支架321和所述第二支架322可以通过模具冲压成型。

进一步的，所述导电支架32和所述导电片31需配合连接，以形成本实施例提供的导电环3。所述导电支架32与所述导电片31配合连接时，所述第一支架321的环状结构轴线、所述第二支架322的环状结构轴线及所述导电片31的环状结构轴线相互重合，所述导电支架32在远离所述内环面的一侧与所述导电片31装配固定，部分所述导电片31嵌于所述第一支架321和所述第二支架322 之间。所述导电支架32和所述导电片31例如通过以下过程装配固定：首先，以所述第一支架321作为基底，所述导电片31放置于所述第一支架321上，然后，通过例如压力机将所述第二支架322压入所述第一支架321内，在实现第一支架321和第二支架322过盈配合的同时，将所述导电片31嵌合固定在所述第一支架321和所述第二支架322之间。其中，在压力作用下，所述第一支架 321产生少量变形以容纳所述第二支架322，此时，所述第一支架321会产生一个抵抗变形的力，所述力指向第二支架322，同时，第二支架322为了进入第一支架321内，也会产生少量变形，并产生一个指向所述第一支架321的抵抗变形的力，这两个相互指向对方的作用力使得所述第一支架321和所述第二支架 322通过过盈配合紧密连接。此外，随着压力机压头的下压，第二支架322对导电片31施加一个指向所述导电片31的作用力使其变形，此时，由于所述第一支架321和第二支架322紧密连接，使得所述第二支架322对所述导电片31产生一个限位作用，以防止所述导电片31的变形恢复，从而所述导电片31紧密装卡于所述第一支架321和第二支架322之间。

本实用新型实施例提供的导电环包括导电片和导电支架，其中，导电支架包括第一支架和第二支架，导电片嵌于所述第一支架和所述第二支架之间。所述导电环整体结构简单，组装方便，容易进行维护。

进一步的，所述用导电片的材料可采用弹性材料，弹性材料韧性较好，且内部为交联的高分子网络，使得所述导电片在与旋转的电机轴接触时，不会产生粉末污染轴承的环境；更进一步的，所述导电片的内突出部还包括耐磨层，所述耐磨层可以进一步提高所述导电环的耐磨性，从而提高所述导电环的使用寿命。

此外，本实用新型实施例提供的导电环为环状结构，提高了所述导电环和电机轴以及接地端的接触面积，确保了电流的导离，提高了所述导电环的可靠性。

本实用新型实施例还提供一种电动交通工具，所述电动交通工具包括驱动电机以及上述导电环3。所述电动交通工具为利用驱动电机驱动运行的交通工具，具体例如电动小汽车、电动客车，所述电动交通工具内的驱动电机上装设有导电环3，可以使电机轴电流接地导离以保护电机轴承不被损坏。

具体的，参阅图4，为本实用新型实施例提供的电动交通工具的驱动电机的示意图，所述电动交通工具的驱动电机4可以包括接地的电机端盖42，所述电机端盖42沿所述驱动电机4的电机轴41周向设置的部分与所述电机轴41之间具有空隙，所述导电环3套设在所述电机轴41上且位于所述空隙内。所述导电环3的内环面也即内突出部311的最内侧直径优选大于所述电机轴41的外径，使所述导电环3与所述电机轴41通过过盈配合接触，以确保所述导电环3和所述电机轴41之间的电连接。所述导电支架32与所述电机端盖42优选为通过过盈配合连接。

作为示例，装配所述导电环3时，首先使导电片的环状结构穿套于电机轴 41的侧表面上，然后例如利用压机，将导电环3整体压入电机端盖42的内表面，使导电环3与电机端盖42过盈配合连接。此处导电环3与电机端盖42过盈配合连接的过程同第一支架与第二支架的过盈配合连接过程类似。

本实用新型实施例提供的电动交通工具包括驱动电机以及上述导电环，所述导电环可以将所述驱动电机的轴电流接地，并且零件简单、容易组装及维护。

此外，在本实施例提供的导电环和电动交通工具中，所述第一支架与第二支架的连接以及所述导电环与所述电机端盖的连接均不限制于过盈配合连接，例如还可以通过螺栓固定连接。更进一步的，导电片与导电支架之间的装配也可通过例如螺栓固定实现。

上述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型权利范围的限定。任何本领域技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种导电环，其特征在于，包括导电片和导电支架，所述导电片为环状结构，所述导电片的环状结构内环面用于与驱动电机的电机轴接触，所述导电支架在远离所述内环面的一侧与所述导电片装配固定，所述导电支架用于连接接地端。

2.如权利要求1所述的导电环，其特征在于，所述导电支架包括呈环状结构的第一支架和第二支架，所述第一支架的环状结构轴线、所述第二支架的环状结构轴线及所述导电片的环状结构轴线相互重合。

3.如权利要求2所述的导电环，其特征在于，所述第一支架和所述第二支架的环状结构轴截面的形状包括L型，且所述第二支架叠加在所述第一支架内，部分所述导电片嵌于所述第一支架和所述第二支架之间。

4.如权利要求1所述的导电环，其特征在于，所述导电片具有一内突出部，所述内突出部的表面为所述内环面，所述内环面为凸面。

5.如权利要求4所述的导电环，其特征在于，所述内突出部在所述环状结构轴截面内的形状为弧形、三角形、梯形或者它们的组合。

6.如权利要求4所述的导电环，其特征在于，所述内突出部包括耐磨层，所述耐磨层位于所述内突出部表层。

7.如权利要求6所述的导电环，其特征在于，所述耐磨层的材料为金锑合金。

8.如权利要求1所述的导电环，其特征在于，所述导电支架为铁、镍、铬、铜、锡、银、锌、铝中的一种金属；所述导电片的材料为弹性材料。

9.如权利要求8所述的导电环，其特征在于，所述导电片的材料为铝镀银导电橡胶或石墨镀镍导电橡胶。

10.一种电动交通工具，包括驱动电机，其特征在于，所述驱动电机包括如权利要求1至9任一项所述的导电环。

11.如权利要求10所述的电动交通工具，其特征在于，还包括接地的电机端盖，所述电机端盖沿所述驱动电机的电机轴周向设置的部分与所述电机轴之间具有空隙，所述导电环套设在所述电机轴上且位于所述空隙内，其中，所述导电环的内环面与所述电机轴过盈配合，所述导电支架与所述电机端盖过盈配合。