CN214543908U - 一种驱动电机及使用该驱动电机的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动电机及使用该驱动电机的车辆，驱动电机包括：电机壳；电机主轴，通过支撑轴承转动安装在电机壳上；导电轴承，安装在电机主轴端部；轴承安装结构，导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，外圈与另外一个固定配合，轴承安装结构与电机壳接触导通且可拆连接。本实用新型中的轴电流专门由导电轴承导引至电机壳上，很好的保护了支撑轴承，无需频繁更换支撑轴承，省去了拆换麻烦。同时由于轴承安装结构与电机壳可拆连接，这样即使长时间运行后导电轴承遭到损坏，只需拆掉轴承安装结构即可进行导电轴承的更换，而无需拆除电机本身的电机壳、电机主轴等主体部件，因此拆换操作得到简化。

Description

一种驱动电机及使用该驱动电机的车辆

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种驱动电机及使用该驱动电机的车辆。

背景技术

随着新能源汽车行业的快速发展，对整车电磁兼容的要求也逐渐提高，而零部件的电磁兼容性是整车电磁兼容性的基础和前提，新能源汽车需要各零部件尽量降低骚扰的强度，提升整车电磁兼容性。

驱动电机作为新能源汽车动力系统的高压核心部件，通过电磁感应原理将电能转换机械能，运行过程中会产生电磁干扰。一方面，因逆变器供电电压含有高次谐波分量，使定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压；另一方面，由于电机本体内部磁路不平衡，在转轴的两端感应出轴电压。当轴电压增大到一定值时，轴电压将击穿转轴与轴承之间的油膜而形成放电，就会产生轴电流；轴电流大到一定程度时，会造成电机轴承过热、轴承或轴承位出现烧痕，甚至损坏轴承。轴电流的存在对于部分转轴凸出壳体外部的电机还会形成对外电磁波干扰，影响电机和整车的电磁兼容性能。

对此，申请公布号为CN111173844A的中国发明专利申请公开了一种导电轴承，包括内圈、外圈、滚动体、导电组件以及导电纤维束，其中导电组件固定在外圈的内壁上，导电纤维束与内圈接触摩擦。使用时，该导电轴承直接安装在电机主轴与电机外盖（即电机壳）之间，对电机主轴进行转动支撑，其中导电组件的电阻小于滚动体的电阻，因此轴电流会避开滚动体从导电组件上流经电机外盖。

但是在实际应用过程中，导电轴承作为支撑轴承，首先起着支撑电机主轴的重要作用，其次导电轴承需要对轴电流进行导流，因此极易出现电蚀现象，影响轴承的使用寿命，也影响电机的正常输出性能，而为了解决这一问题，只能频换的更换轴承，这就需要拆掉电机壳以及电机主轴等零部件，而这些部件是电机的主体部件，拆装起来比较麻烦，拆装工作量大，操作起来非常不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既能将轴电流导引至电机壳上、又可以保护支撑轴承、无需频繁更换支撑轴承、且能够简化拆换操作的驱动电机；本实用新型的目的还在于提供一种车辆，该车辆的驱动电机既能将轴电流导引至电机壳上、又可以保护支撑轴承、无需频繁更换支撑轴承、且能够简化拆换操作。

为实现上述目的，本实用新型中的驱动电机采用如下技术方案：

一种驱动电机，包括：

电机壳；

电机主轴，通过支撑轴承转动安装在电机壳上；

驱动电机还包括：

导电轴承，安装在电机主轴的端部，导电轴承具有能够导通的内圈和外圈；

轴承安装结构，用于安装导电轴承，导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，导电轴承的外圈与轴承安装结构和电机主轴中的另外一个固定配合，轴承安装结构与电机壳接触导通且可拆连接。

上述技术方案的有益效果在于：通过在电机主轴的端部另外安装导电轴承，并且设置了与电机壳接触导通且可拆连接的轴承安装结构，使导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，导电轴承的外圈与轴承安装结构和电机主轴中的另外一个固定配合，这样就使得电机主轴通过导电轴承和轴承安装结构与电机壳导通，形成了电机主轴——导电轴承——轴承安装结构——电机壳的导电路径，实现了电机主轴和电机壳的等电位连接，也即实现了电机主轴的物理接地，这样在电机运行时，就可以将电机主轴中因电磁感应产生的轴电流及时传导至电机壳（接地），防止电机运行中产生的轴电压和轴电流对支撑轴承造成损害，同时可以解决轴电流引起的电机向外辐射电磁干扰问题，提升电机整体的电磁兼容性能。

因此，本实用新型中的支撑轴承只负责对电机主轴进行转动支撑，而轴电流则专门由导电轴承导引至电机壳上，从而很好的保护了支撑轴承，也就无需频繁更换支撑轴承，省去了拆换支撑轴承的麻烦。同时，由于轴承安装结构与电机壳可拆连接，这样即使长时间运行后导电轴承遭到损坏，只需拆掉轴承安装结构即可进行导电轴承的更换，而无需拆除电机本身的电机壳、电机主轴等主体部件，因此拆换操作得到简化。

进一步的，为了方便导电轴承的安装设置，电机主轴的一端为动力输出端，所述导电轴承安装在电机主轴的远离动力输出端的另外一端。

进一步的，为了方便导电轴承的安装以及轴承安装结构的设置，电机主轴的远离动力输出端的另外一端设置有安装腔，安装腔与电机主轴同轴设置，所述导电轴承设置于安装腔内，导电轴承的外圈与安装腔的腔壁固定配合，所述轴承安装结构包括转接短轴，转接短轴伸入安装腔内，导电轴承的内圈与转接短轴固定配合。

进一步的，为了方便轴承安装结构与电机壳的可拆连接，所述轴承安装结构还包括与转接短轴相连的端板，端板通过第一螺钉与电机壳可拆连接。

进一步的，为了方便端板和转接短轴加工以及连接，端板通过第二螺钉与转接短轴可拆连接。

进一步的，为了方便安装导电轴承，以及方便转接短轴和端板之间的连接，转接短轴呈阶梯轴状，转接短轴的外径沿着导电轴承到端板的方向逐渐增大，转接短轴上设置有与第二螺钉连接的连接孔，连接孔设置在转接短轴的最大直径处。

进一步的，为了方便导电轴承的配置，所述导电轴承为内部充满导电润滑脂的双边密封导电轴承。

进一步的，为了方便电机壳的形成以及支撑轴承的设置，电机壳包括套体以及固定在套体两端的端盖，所述支撑轴承设有两个并分别安装在电机主轴和两端的端盖之间。

进一步的，为了方便支撑轴承的安装，两端的端盖上设置有槽口相对的安装槽，支撑轴承安装在安装槽内。

为实现上述目的，本实用新型中的车辆采用如下技术方案：

一种车辆，包括动力驱动系统，动力驱动系统包括驱动电机，驱动电机包括：

电机壳；

电机主轴，通过支撑轴承转动安装在电机壳上；

驱动电机还包括：

导电轴承，安装在电机主轴的端部，导电轴承具有能够导通的内圈和外圈；

轴承安装结构，用于安装导电轴承，导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，导电轴承的外圈与轴承安装结构和电机主轴中的另外一个固定配合，轴承安装结构与电机壳接触导通且可拆连接。

上述技术方案的有益效果在于：通过在电机主轴的端部另外安装导电轴承，并且设置了与电机壳接触导通且可拆连接的轴承安装结构，使导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，导电轴承的外圈与轴承安装结构和电机主轴中的另外一个固定配合，这样就使得电机主轴通过导电轴承和轴承安装结构与电机壳导通，形成了电机主轴——导电轴承——轴承安装结构——电机壳的导电路径，实现了电机主轴和电机壳的等电位连接，也即实现了电机主轴的物理接地，这样在电机运行时，就可以将电机主轴中因电磁感应产生的轴电流及时传导至电机壳（接地），防止电机运行中产生的轴电压和轴电流对支撑轴承造成损害，同时可以解决轴电流引起的电机向外辐射电磁干扰问题，提升电机整体的电磁兼容性能。

因此，本实用新型中的支撑轴承只负责对电机主轴进行转动支撑，而轴电流则专门由导电轴承导引至电机壳上，从而很好的保护了支撑轴承，也就无需频繁更换支撑轴承，省去了拆换支撑轴承的麻烦。同时，由于轴承安装结构与电机壳可拆连接，这样即使长时间运行后导电轴承遭到损坏，只需拆掉轴承安装结构即可进行导电轴承的更换，而无需拆除电机本身的电机壳、电机主轴等主体部件，因此拆换操作得到简化。

进一步的，为了方便导电轴承的安装设置，电机主轴的一端为动力输出端，所述导电轴承安装在电机主轴的远离动力输出端的另外一端。

进一步的，为了方便导电轴承的安装以及轴承安装结构的设置，电机主轴的远离动力输出端的另外一端设置有安装腔，安装腔与电机主轴同轴设置，所述导电轴承设置于安装腔内，导电轴承的外圈与安装腔的腔壁固定配合，所述轴承安装结构包括转接短轴，转接短轴伸入安装腔内，导电轴承的内圈与转接短轴固定配合。

进一步的，为了方便轴承安装结构与电机壳的可拆连接，所述轴承安装结构还包括与转接短轴相连的端板，端板通过第一螺钉与电机壳可拆连接。

进一步的，为了方便端板和转接短轴加工以及连接，端板通过第二螺钉与转接短轴可拆连接。

进一步的，为了方便安装导电轴承，以及方便转接短轴和端板之间的连接，转接短轴呈阶梯轴状，转接短轴的外径沿着导电轴承到端板的方向逐渐增大，转接短轴上设置有与第二螺钉连接的连接孔，连接孔设置在转接短轴的最大直径处。

进一步的，为了方便导电轴承的配置，所述导电轴承为内部充满导电润滑脂的双边密封导电轴承。

进一步的，为了方便电机壳的形成以及支撑轴承的设置，电机壳包括套体以及固定在套体两端的端盖，所述支撑轴承设有两个并分别安装在电机主轴和两端的端盖之间。

进一步的，为了方便支撑轴承的安装，两端的端盖上设置有槽口相对的安装槽，支撑轴承安装在安装槽内。

附图说明

图1为本实用新型中驱动电机的局部结构图；

图2为本实用新型中驱动电机的局部爆炸图。

图中：1-套体；2-前端盖；3-后端盖；4-电机主轴；41-安装腔；5-导电轴承；6-转接短轴；7-第一螺钉；8-第二螺钉；9-端板；10-前支撑轴承；11-后支撑轴承；12-转子铁芯；13-定子铁芯；14-定子绕组。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中驱动电机的一个实施例如图1所示，驱动电机包括电机壳，电机壳包括套体1、固定在套体1前端的前端盖2以及固定在套体1后端的后端盖3。驱动电机还包括通过前支撑轴承10以及后支撑轴承11转动安装在电机壳的前端盖2以及后端盖3上的电机主轴4，其中前支撑轴承10位于电机主轴4与前端盖2之间，后支撑轴承11位于电机主轴4与后端盖3之间。并且，结合图2所示，为了方便前、后支撑轴承的安装，在前端盖2和后端盖3上设置有槽口相对的安装槽（图中未标示），支撑轴承安装在安装槽内。

驱动电机还包括安装在电机主轴4端部的导电轴承5以及用于安装导电轴承5的轴承安装结构。具体的，电机主轴4的一端（即前端）为动力输出端，导电轴承5安装在电机主轴4的远离动力输出端的另外一端（即后端）。如图2所示，在电机主轴4的后端设置有安装腔41，安装腔41与电机主轴4同轴设置，导电轴承5设置于安装腔41内，导电轴承5的外圈与安装腔41的腔壁固定配合，具体加工装配时，导电轴承5与安装腔41过渡配合通过冷压进行安装。

上述轴承安装结构包括转接短轴6，转接短轴6伸入安装腔41内，导电轴承5的内圈与转接短轴6固定配合，具体加工装配时，导电轴承5与转接短轴6紧配合通过热套安装。轴承安装结构还包括与转接短轴6相连的端板9，端板9通过第一螺钉7与电机壳的后端盖3接触导通且可拆连接，具体的第一螺钉7穿过端板9与后端盖3螺纹连接。

为了方便加工制造，转接短轴6与端板9为分体件，且端板9通过第二螺钉8与转接短轴6可拆连接。进一步的，为了方便导电轴承5的安装以及与端板9之间的连接，转接短轴6呈阶梯轴状，转接短轴6的外径沿着导电轴承5到端板9的方向（也即由前向后的方向）逐渐增大，转接短轴6上设置有与第二螺钉8连接的连接孔，连接孔设置在转接短轴6的最大直径处，连接孔为螺纹孔。

本实施例中的导电轴承5为内部充满导电润滑脂的双边密封导电轴承，导电轴承5具有内圈、外圈以及设置在内圈和外圈之间的滚珠，内圈和外圈之间通过导电润滑脂直接导通，或者是通过滚珠以及滚珠与内外圈之间的导电润滑脂油膜进行导通，通过后者导通时，由于油膜比较薄，导通性能更好。

另外，如图1所示，驱动电机还包括设置在电机壳内的转子铁芯12、定子铁芯13以及定子绕组14，这些结构和工作原理均属于现有技术，本实用新型中不再介绍。

本实用新型中的驱动电机在组装时，电机主体装配好之后，将导电轴承5和转接短轴6首先进行热套加工，然后再冷压装入电机主轴的安装腔41中，然后利用第二螺钉8将端板9与转接短轴6进行连接，同时利用第一螺钉7将端板9与后端盖3进行连接。

使用时，电机主轴4通过导电轴承5、转接短轴6以及端板9与电机壳导通，形成了电机主轴4——导电轴承5——转接短轴6——端板9——电机壳的导电路径，实现了电机主轴4和电机壳的等电位连接，也即实现了电机主轴4的物理接地，这样在电机运行时，就可以将电机主轴4中因电磁感应产生的轴电流及时传导至电机壳（接地），防止电机运行中产生的轴电压和轴电流对前、后支撑轴承造成损害，同时可以解决轴电流引起的电机向外辐射电磁干扰问题，提升电机整体的电磁兼容性能。

因此，本实用新型中的前、后支撑轴承只负责对电机主轴4进行转动支撑，电机负载载荷由前、后支撑轴承分担，导电轴承5的外圈和电机主轴4一起旋转，导电轴承5的内圈和转接短轴6以及端板9保持固定不动，导电轴承5载荷很低，可靠性和寿命都有保障。而轴电流则专门由导电轴承5导引至电机壳上，从而很好的保护了前、后支撑轴承，也就无需频繁更换前、后支撑轴承，省去了拆换前、后支撑轴承的麻烦。同时，由于端板9与电机壳可拆连接，这样即使长时间运行后导电轴承5遭到损坏，只需拆掉端板9以及转接短轴6即可进行导电轴承5的更换，而无需拆除电机本身的电机壳、电机主轴等主体部件，因此拆换操作得到简化。

在驱动电机的其他实施例中，端盖上也可以不设置安装槽，支撑轴承的外圈直接与端盖的内孔壁紧配合。

在驱动电机的其他实施例中，前、后端盖中的其中一个可以与套体是一体相连的，也即此时电机壳只包括一个端盖，或者电机壳是上下两半式的，每一半都是一体的。

在驱动电机的其他实施例中，导电轴承也可以采用专利文献CN111173844A、CN111795068A、CN206495895U或CN206972767U中公开的任意一种导电轴承，当然也可以采用其他形式的现有导电轴承。

在驱动电机的其他实施例中，转接短轴可以不是阶梯轴，而是等径轴。

在驱动电机的其他实施例中，端板与转接短轴之间可以是一体件。

在驱动电机的其他实施例中，轴承安装结构可以不包括端板，例如转接短轴上连接有至少两个长条状的固定板，固定板通过螺钉与电机壳可拆固定连接。

在驱动电机的其他实施例中，电机主轴上可以不设置安装腔，例如导电轴承的内圈与电机主轴紧配合，此时轴承安装结构是安装座，安装座具有内腔，导电轴承的外圈与安装座的内腔腔壁紧配合，当然安装座通过螺钉与电机壳可拆固定连接。

在驱动电机的其他实施例中，导电轴承也可以安装在电机主轴的动力输出端，此时为了避免影响动力输出，导电轴承的内圈只能是与电机主轴紧配合，轴承安装结构同上，仍为安装座。

本实用新型中车辆的实施例为：车辆包括动力驱动系统，动力驱动系统包括驱动电机，驱动电机的具体结构与上述实施例中的驱动电机相同，在此不再重述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种驱动电机，包括：

电机壳；

电机主轴，通过支撑轴承转动安装在电机壳上；

其特征在于，驱动电机还包括：

导电轴承，安装在电机主轴的端部，导电轴承具有能够导通的内圈和外圈；

轴承安装结构，用于安装导电轴承，导电轴承的内圈与轴承安装结构和电机主轴中的其中一个固定配合，导电轴承的外圈与轴承安装结构和电机主轴中的另外一个固定配合，轴承安装结构与电机壳接触导通且可拆连接。

2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，电机主轴的一端为动力输出端，所述导电轴承安装在电机主轴的远离动力输出端的另外一端。

3.根据权利要求2所述的驱动电机，其特征在于，电机主轴的远离动力输出端的另外一端设置有安装腔，安装腔与电机主轴同轴设置，所述导电轴承设置于安装腔内，导电轴承的外圈与安装腔的腔壁固定配合，所述轴承安装结构包括转接短轴，转接短轴伸入安装腔内，导电轴承的内圈与转接短轴固定配合。

4.根据权利要求3所述的驱动电机，其特征在于，所述轴承安装结构还包括与转接短轴相连的端板，端板通过第一螺钉与电机壳可拆连接。

5.根据权利要求4所述的驱动电机，其特征在于，端板通过第二螺钉与转接短轴可拆连接。

6.根据权利要求5所述的驱动电机，其特征在于，转接短轴呈阶梯轴状，转接短轴的外径沿着导电轴承到端板的方向逐渐增大，转接短轴上设置有与第二螺钉连接的连接孔，连接孔设置在转接短轴的最大直径处。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的驱动电机，其特征在于，所述导电轴承为内部充满导电润滑脂的双边密封导电轴承。

8.根据权利要求1~6任意一项所述的驱动电机，其特征在于，电机壳包括套体以及固定在套体两端的端盖，所述支撑轴承设有两个并分别安装在电机主轴和两端的端盖之间。

9.根据权利要求8所述的驱动电机，其特征在于，两端的端盖上设置有槽口相对的安装槽，支撑轴承安装在安装槽内。

10.一种车辆，包括动力驱动系统，其特征在于，动力驱动系统包括如权利要求1~9中任意一项所述的驱动电机。

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