CN217849165U - 一种电机及电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电机及电驱动系统，其中电机包括电机轴、电机端盖、导电部、弹性体和紧固件，电机轴的末端设置有顶尖孔；电机端盖上设有一通道，通道朝向顶尖孔；导电部安装在通道内，导电部与顶尖孔的内圈抵靠；弹性体安装在通道内，弹性体与导电部抵靠；紧固件与弹性体抵靠，紧固件与通道连接，用于将电机轴感应产生的轴电流依序通过导电部、弹性体和紧固件导出至电机端盖。本实用新型利用导电部与顶尖孔的内圈导出轴电流，电机轴在旋转过程中也可以实现一定面积的接触，消除轴电流的效果好。本实用新型还提出一种电驱动系统。

Description

一种电机及电驱动系统

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及汽车电机。

背景技术

新能源汽车的电机在工作中电机轴两端或者电机轴与壳体之间存在电势差即轴电压。当电机轴与壳体之间绝缘被破坏时，轴电压将击穿绝缘，产生相当大的轴电流。

现有技术中，参照图1，由于外部变频器作用，在电机转子轴上产生的高于壳体的感应电动势，当电压值高于轴承油膜能够承受的电压值，就会在最薄弱的地方产生放电，击穿油膜，使转子与轴承、壳体达到导通状态，从而对轴承造成损伤。图1中箭头方向为击穿后电流流向。目前新能源汽车电机采用的防止轴电流的一种方法是采用绝缘轴承，轴承的滚珠上涂有绝缘油膜，阻断轴电流经过电机轴。但是，由于壳体与电机轴仍然存在电势差，电机轴的输出端还是会产生腐蚀。因此改进的办法是在轴承上使用导电油脂或轴接地电刷，将轴电流导出至壳体上，壳体是接地的，这就使壳体与电机轴形成等电位，避免造成电腐蚀。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：无论是导电油脂还是轴接地电刷，虽然能实现导出轴电流的效果，但是造价较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种成本低、导出轴电流效果好的电机及电驱动系统。

为达到上述目的，本实用新型的第一方面提出了一种电机，包括电机轴和电机端盖，所述电机轴的末端设置有顶尖孔；所述电机端盖上设有一通道，所述通道朝向所述顶尖孔，还包括；

导电部，所述导电部安装在所述通道内，所述导电部与所述顶尖孔的内圈抵靠；

弹性体，所述弹性体安装在所述通道内，所述弹性体与所述导电部抵靠；

紧固件，所述紧固件与所述弹性体抵靠，所述紧固件与所述通道连接，用于将所述电机轴感应产生的轴电流依序通过所述导电部、所述弹性体和所述紧固件导出至所述电机端盖。

根据本实用新型的电机，利用导电部与顶尖孔的内圈导出轴电流，电机轴在旋转过程中也可以实现一定面积的接触，消除轴电流的效果好。本实用新型利用弹性体，当电机轴发生轴向窜动时，利用弹性体的伸缩性也可以实现导电，可靠性高。本实用新型结构简单，成本低廉。

根据本实用新型的一个实施例，所述顶尖孔为光孔、螺孔或沉孔的一种。

根据本实用新型的一个实施例，所述顶尖孔的轴线与所述电机轴的轴线在同一直线上。

根据本实用新型的一个实施例，所述紧固件靠近所述电机端盖的一侧设有凹槽，所述弹性体与所述凹槽抵靠。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性体为弹簧或导电橡胶。

根据本实用新型的一个实施例，所述导电部与所述顶尖孔的内圈抵靠部分的形状为以下至少之一：球体、圆锥体和圆台。

根据本实用新型的一个实施例，所述导电部整体为球体、圆锥体或圆台。

根据本实用新型的一个实施例，所述电机轴的端面与所述电机端盖之间存在间隙。

根据本实用新型的一个实施例，还包括固定套，所述固定套的第一端与所述通道过盈配合，所述固定套的第二端伸入所述凹槽内。

根据本实用新型的一个实施例，所述固定套的第二端与所述凹槽的底部存在间隙。

本实用新型的第二方面提供了一种电驱动系统，包括上述第一方面所述的一种电机。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中涉及新能源汽车的电机的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的电机的结构示意图。

附图标记说明：

1-紧固件，2-弹性体，3-固定套，4-导电部，5-顶尖孔，6-电机轴，7-电机端盖，8-锁紧螺母，9-通道，10-凹槽。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图2是本实用新型一实施例的电机结构示意图。

参见图2，一种电机，包括紧固件1、弹性体2、导电部4、电机轴6和电机端盖7。其中电机轴6的末端设置有顶尖孔5。电机端盖7上设有一通道9，通道9朝向顶尖孔5。导电部4安装在通道9内，导电部4一端与顶尖孔5的内圈抵靠。弹性体2安装在通道9内，弹性体2与导电部4另一端抵靠。紧固件1与弹性体2抵靠，紧固件1与通道9连接并用于压紧弹性体2，将电机轴6感应产生的轴电流依序通过导电部4、弹性体2和紧固件1导出至电机端盖7。电机轴6上的轴承是通过锁紧螺母8进行轴向定位的。

需要说明的是，导电部4的形状优选为球形，由不可变形材料制成，如金属合金。

电机端盖7是安装在电机壳体后面的一个后盖，是连接转子和基座的结构零件。通道9 的形状可以根据实际的需要来设计。通道9的形状优选为直的。导电部4与顶尖孔5的内圈抵靠的部分是光滑的，以减少电机轴6旋转过程中产生的摩擦力。弹性体2具有可以弯曲和拉伸的特性，可以适应通道9不同的形状。弹性体2是由导电材料制作的，弹性体2的第一端顶在导电部4上，弹性体2的第二端顶在紧固件1上。

根据本实用新型实施例的电机，利用导电部与顶尖孔的内圈导出轴电流，能够卡住导电部，避免电机轴在旋转过程中导电部存在可移动地空隙，保证导电部与顶尖孔实现一定面积的接触，消除轴电流的效果好。本实用新型利用弹性体，当电机轴发生轴向窜动时，利用弹性体的伸缩性也可以实现导电，可靠性高。

在一些实施例中，当通道9是直通道时，顶尖孔5的轴线与电机轴6的轴线在同一直线上，这样可以使电机轴6旋转与导电部4减小偏摆。顶尖孔5是在电机轴6在加工时钻出的，主要的作用是支撑定位，防止电机轴6在加工中偏摆，增加电机轴6在加工时的刚性。顶尖孔5可以为光孔、螺孔或沉孔的一种。光孔是内壁光滑，没有螺纹，滚花，拉丝等等加工的孔。螺孔是带内螺纹的孔。沉孔是将紧固件的头部完全沉入零件的阶梯孔。顶尖孔5还可以是其他形式的圆孔，可以根据实际需求来设置，在此不做具体限定。在本实施例中，顶尖孔5的主要作用是传导轴电流。作为一种可选的方式，顶尖孔5的内圈具有倒角。倒角可以将导电部4的一部分包围，使得顶尖孔5和导电部4抵靠更加牢靠。

在一些实施例中，紧固件1靠近电机端盖7的一侧设有凹槽10，弹性体2与凹槽10抵靠。紧固件1需要由导电材料制成。凹槽10的内径大于弹性体2的外径，弹性体2可以伸入凹槽10内，避免偏摆。可以理解的是，弹性体2在自然状态下的长度要大于凹槽10到导电部4的距离，弹性体2受压缩后，对两端施加压力可以提高导电接触地可靠性。紧固件1 以可拆卸方式与电机端盖7连接。例如，紧固件可以是螺塞，螺塞与电机端盖7中的通道9 螺纹连接。弹性体2可以为弹簧或导电橡胶。考虑到耐磨性，弹性体2优选弹簧。

在一些实施例中，导电部4与顶尖孔5的内圈抵靠部分的形状为以下至少之一：球体、圆锥体和圆台。当导电部4与顶尖孔5的内圈抵靠部分的形状为球体时，球体的一圈与顶尖孔5的内圈抵靠。当抵靠部分的形状为圆锥体时，圆锥体的顶尖指向顶尖孔5，圆锥侧面的一圈与顶尖孔5的内圈抵靠。同样当抵靠部分的形状为圆台体时，圆台体的母线延长线指向顶尖孔5，圆台侧面的一圈与顶尖孔5的内圈抵靠。导电部4不与顶尖孔5的内圈抵靠的其余部分的形状可以根据实际的需求来设计。

在一些实施例中，导电部4整体为球体、圆锥体或圆台。采用这三种形状都可以使顶尖孔的内圈抵靠导电部，导电部4用球面或侧面与顶尖孔5的内圈抵靠，延缓导电部和顶尖孔 5的磨损。

在一些实施例中，顶尖孔的内圈可以设置成与导电部相匹配的形状。例如，如果导电部 4整体为球体，顶尖孔的内圈可以设计为与该球体相适应的球面。如果导电部4整体为圆锥体，顶尖孔的内圈可以设计为与该圆锥体相适应的锥面。当顶尖孔的内圈形状与导电部相匹配时，顶尖孔的内圈与导电部的接触面积更大，消除轴电流的效果更好。

在一些实施例中，电机还包括固定套3，固定套3的第一端与通道9过盈配合，固定套 3的第二端伸入凹槽10内。固定套3的两端都有开口。固定套3可以起到限制弹性体2和导电部4的径向偏摆的作用。固定套3可以用导电材料制成。固定套3的第二端与凹槽10的底部存在间隙，固定套3的内径与导电部的外径接近或相同，固定套3的第二端可以有效防止导电部的径向偏摆，电机轴6上的轴电流可以通过导电部4导出。

在一些实施例中，固定套3的第二端与凹槽10的底部存在间隙。间隙可以避免当紧固件1在与电机端盖7连接时，紧固件1不能完全贴合电机端盖7端面的问题。

基于上述实施例提供的电机中涉及降低轴电流的结构安装过程如下：将固定套3塞入通道9中，固定套3不能抵靠电机轴6的端面，然后将导电部4和弹性体2放入固定套3内，最后使用紧固件1将弹性体2压入通道9内，并与通道9旋紧。当电机轴上产生相对电机端盖较高的感应电动势时，由于导电部、弹性体和紧固件均为导体，能够将电机轴与电机端盖导通，导出轴电流。

上述实施例提供的电机，需要的部件少，易于安装，在任意一个部件性能下降时，不需要更换整个降低轴电流的结构，更换成本低，顶尖孔与电机轴具有一定的接触面积，不是点接触，消除轴电流效果好。由于弹性体具有伸缩性即使电机轴发生了轴向窜动，导电部受弹性体的压力也可以与顶尖孔抵靠，保持轴电流通路的畅通，具有可靠性高的优点。

为了进一步减少部件，在本实用新型的一个实施例中，紧固件1、弹性体2和导电部4 的任意两个或者全部可以为一体结构。例如：紧固件1与弹性体2的一端连接；弹性体2与导电部4的一端连接；紧固件1、弹性体2和导电部4整体为一体结构。通过减少部件可以简化安装步骤。

基于上述目的，本实用新型实施例的第二个方面提供一种电驱动系统，该电驱动系统包括如上述的电机。该电驱动系统的其他各部分的机构可以参考现有技术，本文不再赘述。电驱动系统的实施例，可以达到与之对应的前述任意一种电机实施例相同或者相类似的效果。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电机，包括电机轴(6)和电机端盖(7)，其特征在于，所述电机轴(6)的末端设置有顶尖孔(5)；所述电机端盖(7)上设有一通道(9)，所述通道(9)朝向所述顶尖孔(5)，还包括：

导电部(4)，所述导电部(4)安装在所述通道(9)内，所述导电部(4)与所述顶尖孔(5)的内圈抵靠；

弹性体(2)，所述弹性体(2)安装在所述通道(9)内，所述弹性体(2)与所述导电部(4)抵靠；

紧固件(1)，所述紧固件(1)与所述弹性体(2)抵靠，所述紧固件(1)与所述通道(9)连接，用于将所述电机轴(6)感应产生的轴电流依序通过所述导电部(4)、所述弹性体(2)和所述紧固件(1)导出至所述电机端盖(7)。

2.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述顶尖孔(5)为光孔、螺孔或沉孔的一种。

3.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述顶尖孔(5)的轴线与所述电机轴(6)的轴线在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述紧固件(1)靠近所述电机端盖(7)的一侧设有凹槽(10)，所述弹性体(2)与所述凹槽(10)抵靠。

5.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述弹性体(2)为弹簧或导电橡胶。

6.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述导电部(4)与所述顶尖孔(5)的内圈抵靠部分的形状为以下至少之一：球体、圆锥体和圆台。

7.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于，所述导电部(4)整体为球体、圆锥体或圆台。

8.根据权利要求4所述的一种电机，其特征在于，还包括固定套(3)，所述固定套(3)的第一端与所述通道(9)过盈配合，所述固定套(3)的第二端伸入所述凹槽(10)内。

9.根据权利要求8所述的一种电机，其特征在于，所述固定套(3)的第二端与所述凹槽(10)的底部存在间隙。

10.一种电驱动系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的一种电机。

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