CN220510930U - 传动装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种传动装置和车辆,属于传动装置技术领域。其中,传动装置包括:壳体组件、转轴组件、第一导电件和第二导电件,壳体组件内设有轴承,转轴组件设于壳体组件内,且可转动地经由轴承被壳体组件支撑,第一导电件设在转轴组件的第一位置处,并被配置为位于转轴组件的第一位置与壳体组件之间,以电导通壳体组件与转轴组件,第二导电件设在转轴组件的第二位置处,第二位置与第一位置间隔地设置,第二导电件被配置为位于转轴组件的第二位置与壳体组件之间,以电导通壳体组件与转轴组件。该传动装置可以保护轴承,改善轴承的电腐蚀问题,提高传动装置的工作可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及传动装置技术领域,尤其是涉及一种传动装置和车辆。
背景技术
电动汽车的驱动系统包括驱动电机、减速器等。其中,驱动电机是整车的动力核心,相当于燃油车的发动机,将动力电池提供的电能转换成动能,通过减速器驱动电动汽车行驶。减速器是将电机的高速运转通过齿轮的变速传动变成低速大转矩的装置。然而,电驱动系统中存在电火花放电电流、高频环路电流等,这些电流会流经轴承,导致驱动电机的轴承及负载减速器的轴承面临着电腐蚀的风险,影响驱动系统的工作可靠性和使用寿命。
实用新型内容
本申请实施例提供一种传动装置和车辆,能够有效地保护轴承,改善轴承的电腐蚀问题,提高传动装置的工作可靠性和使用寿命。
第一方面,本申请实施例提供一种传动装置,包括:壳体组件、转轴组件、第一导电件和第二导电件,壳体组件内设有轴承,转轴组件设于壳体组件内,且可转动地经由轴承被壳体组件支撑,第一导电件设在转轴组件的第一位置处,并被配置为位于转轴组件的第一位置与壳体组件之间,以电导通壳体组件与转轴组件,第二导电件设在转轴组件的第二位置处,第二位置与第一位置间隔地设置,第二导电件被配置为位于转轴组件的第二位置与壳体组件之间,以电导通壳体组件与转轴组件。
在上述技术方案中,通过在转轴组件的第一位置处设置第一导电件,在转轴组件的第二位置处设置第二导电件,使得转轴组件与壳体组件形成在第一位置处和第二位置处分别电导通的状态,从而转轴组件上的电流会通过第一导电件、壳体组件、第二导电件,回到转轴组件,形成一个大的循环回路,使得转轴组件上的电荷可以被导走而不流经轴承,使得轴承的内外圈处于同电位避免轴承的内外圈之间产生轴电流,从而可以较为有效地保护轴承,改善电火花放电电流、高频环路电流等对轴承造成的电腐蚀问题,提高传动装置的工作可靠性和使用寿命。而且,避免了采用绝缘陶瓷球轴承造成的成本增高问题。
在一些实施例中,转轴组件的轴向两端部分别为第一端部和第二端部;其中,第一位置为第一端部,第二位置为第二端部。
在上述技术方案中,通过将第一位置和第二位置设置在两端处,方便第一导电件和第二导电件的安装。
在一些实施例中,转轴组件的第一位置处形成有安装孔,第一导电件包括导电壳、弹性件和碳刷,碳刷与导电壳电导通,导电壳安装于壳体组件且与壳体组件电导通,弹性件设置位于导电壳与弹性件之间,碳刷伸入安装孔且在弹性件的弹性力作用下抵压于安装孔的孔底壁以与转轴组件电导通。
在上述技术方案中,由于碳刷具有较好的耐磨性,当转轴组件相对壳体组件转动时,可以降低碳刷的磨损,提高了第一导电件的使用寿命,且碳刷具有较好的导电性能,确保了壳体组件与转轴组件通过第一导电件电导通的有效性和可靠性,并且,由于碳刷是通过弹性件弹性力止抵于安装孔的孔底壁,从而可以利用弹性件的弹性作用使得碳刷始终可靠地止抵于安装孔的孔底壁,改善由于安装误差导致的配合间隙或者振动窜动等不确定因素造成的碳刷与孔底壁接触不良问题,从而提高了壳体组件与转轴组件通过第一导电件电导通的可靠性与稳定性。
在一些实施例中,壳体组件上设置有对应安装孔设置的阶梯孔,阶梯孔包括朝着靠近安装孔的方向依次排列的第一孔段和第二孔段,第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径,以在第一孔段与第二孔段之间形成台阶面,导电壳包括相连的头部和轴部,头部位于第一孔段内,轴部贯穿于第二孔段与安装孔,头部的直径大于第二孔段的孔径,第一孔段内设有锁紧螺母,锁紧螺母用于使头部止抵于台阶面。
在上述技术方案中,通过在壳体组件上设置阶梯孔,并将导电壳设置为包括轴部和头部的形状,通过将导电壳插入阶梯孔,再将锁紧螺母锁紧,可以使得导电壳牢靠地安装在壳体组件上,并实现导电壳与壳体组件的稳定电连接,从而降低了装配难度,且提升了安装稳定性和导电稳定性。
在一些实施例中,第二导电件为导电的密封部件,密封部件套设在转轴组件上,密封部件的一部分与转轴组件电连接,密封部件的另一部分与壳体组件电连接。
在上述技术方案中,将密封部件设置为导电形式作为第二导电件,从而可以避免引入其他额外的导电零件,从而可以简化传动装置的组成,提高装配效率,降低成本。
在一些实施例中,在第二位置处,转轴组件上套设有第一油封和第二油封,第二油封为第二导电件;其中,第一油封包括第一密封唇,第二油封包括第二密封唇和第三密封唇,第二油封的周面与壳体组件和转轴组件中的一个过盈配合以形成电连接,第三密封唇与壳体组件和转轴组件中的另一个电连接,第三密封唇位于第一密封唇与第二密封唇之间。
在上述技术方案中,通过设置具有第一密封唇的第一油封,以及具有第二密封唇和第三密封唇的第二油封,将第三密封唇设于第一密封唇与第二密封唇之间,可以利用第一密封唇和第二密封唇使得第三密封唇位于隔离外界绝缘润滑油的密封干腔内,以保证第三密封唇处没有绝缘的润滑油,从而提高第三密封唇与壳体组件或转轴组件电连接的可靠性,进而可以保证第二导电件电导通壳体组件与转轴组件的可靠性,以更为可靠地保护轴承,改善轴承的电腐蚀问题。
在一些实施例中,第三密封唇上设有导电层以用于电连接壳体组件或转轴组件。
在上述技术方案中,由于第三密封唇通过导电层与壳体组件或转轴组件电连接,使得第二油封可以选用具有导电性且具有密封性的材质,而导电层可以选用导电性优于第二油封的材质以降低接触电阻,从而提高第三密封唇与壳体组件或转轴组件电连接的导电性,并保证第二油封的密封性,而且有利于兼顾成本。
在一些实施例中,传动装置还包括电机组件,电机组件设于壳体组件内,且包括相互配合的定子和转子;转子与转轴组件传动地连接,其中,在转轴组件的轴向上,电机组件位于第二位置与第一位置之间。
在上述技术方案中,在包含电机组件的传动装置中,同样可以有效地保护轴承。且通过将电机组件设置为位于第二位置与第一位置之间,从而方便第一导电件和第二导电件的安装,且设置第一导电件和第二导电件不会对电机组件与转轴组件的装配造成影响。
在一些实施例中,转轴组件包括沿轴向排列的转子轴和输入轴,转子轴与输入轴传动连接,电机组件的转子与转子轴传动地连接;其中,传动装置还包括:第三导电件,第三导电件设在输入轴与转子轴之间,以使输入轴与转子轴通过第三导电件电导通。
在上述技术方案中,当转轴组件包括传动连接的输入轴与转子轴时,通过在输入轴与转子轴之间设置第三导电件,使得电流可以在输入轴与转子轴之间顺利传递,使得上述从转轴组件、到第一导电件、到壳体组件、到第二导电件、再回到转轴组件的电流循环路径顺利,以更为可靠地保护轴承,改善轴承的电腐蚀问题。
在一些实施例中,输入轴和转子轴中的一个具有第三端部,另一个具有第四端部,第三端部内形成有轴孔,第四端部插配于轴孔内且与第三端部通过键传动配合,第三导电件为密封配合在第三端部与第四端部之间的导电密封圈。
在上述技术方案中,通过将第三导电件设置为密封配合在第三端部与第四端部之间的导电密封圈,使得第三导电件的装配容易,可以有效地提升输入轴与转子轴之间电流传递的可靠性,并且第三导电件的成本较低。而且,利用第三端部与第四端部插接键配合的位置设置第三导电件,可以简化结构,无需特殊加工。
在一些实施例中,第三端部和第四端部中的至少一个上形成有环形槽,导电密封圈嵌装于环形槽。
在上述技术方案中,通过将导电密封圈嵌装于环形槽,可以提高导电密封圈的安装稳定性,这样,在传动装置在振动等环境中使用时,导电密封圈也能起到稳定的导电作用,使得上述电流循环路径通流顺利,更加可靠地保护轴承。
第二方面,本申请实施例还提供一种车辆,包括车体和上述的传动装置,传动装置设于车体,且壳体组件与车体接地连接。
在上述技术方案中,车辆由于设置本申请实施例的传动装置,且传动装置的壳体组件与车体接地连接,从而可以有效地改善电火花放电电流、高频环路电流等轴电流对轴承造成的电腐蚀问题,传动装置的工作可靠性和使用寿命都有所提高,从而有利于提升车辆的整体性能,并且,由此传动装置避免了采用绝缘陶瓷球轴承造成的成本增高问题,从而有利于降低整车的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的示意图;
图2为本申请一些实施例提供的传动装置的剖视图;
图3是图2中所示的A部的局部放大图;
图4是图2中所示的B部的局部放大图;
图5是图2中所示的C部的局部放大图。
图标:车辆100;传动装置10;车体20;壳体组件1;阶梯孔11;第一孔段111;第二孔段112;台阶面113;第一壳体101;第二壳体102;第三壳体103;第四壳体104;电机组件2;定子21;转子22;转轴组件3;转子轴31;第一端部311;安装孔3111;孔底壁3112;第三端部312;轴孔3121;输入轴32;第二端部321;第四端部322;环形槽3221;第一导电件4;导电壳41;头部411;轴部412;弹性件42;碳刷43;第二导电件5;轴承6;第一轴承61;第二轴承62;第三轴承63;第三导电件7;锁紧螺母8;第一油封91;第一密封唇911;第二油封92;第二密封唇921;第三密封唇922;导电层93。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上包括两个,同理,“多组”指的是两组以上包括两组,“多片”指的是两片以上包括两片。
近些年,电动汽车有了飞跃式的发展,电动汽车的驱动系统包括驱动电机、减速器或变速器等。其中,驱动电机是整车的动力核心,相当于燃油车的发动机,将动力电池提供的电能转换成动能,通过减速器驱动电动汽车行驶。减速器是将驱动电机的高速运转通过齿轮的变速传动变成低速大转矩的装置。
通常情况下,驱动系统中存在电火花放电电流、高频环路电流等,这些电流会流经轴承,导致驱动电机的轴承及负载减速器的轴承面临着电腐蚀的风险,影响驱动系统的工作可靠性和使用寿命。其中,高频环路电流指的是当在高频接地共模电流引起的共模磁通在电机转轴两端感应高频轴电压,产生循环型轴承电流,流通路径是电流由转轴的一端经过轴承到达定子机座,又经另一端轴承到达转轴。其中,当电流流经轴承时,会使轴承的内外圈之间存在电势差,使得轴承的内外圈之间产生轴电流,导致轴承部位的尖端放电从而形成电腐蚀。
为解决上述技术问题,通常采用导电环和绝缘陶瓷球轴承组合的方案,将导电环安装至电机转子轴的一端,通过导电环将电机转子轴上的轴电流引导至驱动电机的接地壳体,以改善转子轴该端轴承的电腐蚀问题,其余的轴承采用绝缘的陶瓷球轴承,以改善电腐蚀的问题,但绝缘陶瓷球轴承的成本昂贵,会增加驱动系统的成本。
基于上述考虑,本申请提出了一种可以用于电动汽车的驱动系统的传动装置,本申请的传动装置中转轴组件可以将电流传递给第一导电件,通过第一导电件传递给壳体组件,从壳体组件再经过第二导电件传回到转轴组件,从而形成电流回路,使得轴承的内外圈处于同电位而避免内外圈之间产生轴电流,并通过壳体组件的接地将电流引导出去,保护与转轴组件配合的轴承,改善这些轴承被电腐蚀的风险,提升传动装置的工作可靠性和使用寿命。而且,避免了采用绝缘陶瓷球轴承造成的成本增高问题。
值得说明的是,本申请实施例公开的传动装置可以用于但不限用于电动汽车,例如还可以用于其他类型的车辆、或船舶、或飞行器等需要传动装置的设备中,以改善传动装置中轴承的电腐蚀问题。
以下实施例为了方便说明,以本申请一个实施例的一种传动装置10用于车辆100为例进行说明。如图1所示,为车辆100的一些实施例示意图,车辆100可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。具体地,车辆100中设有传动装置10,传动装置10用于驱动车辆100行走或者驱动车辆100内的其它部件工作,传动装置10可通过车辆100中设置的电池等提供工作所需的电能,传动装置10的安装位置可根据实际需求确定,图中仅为示意。
根据本申请的一些实施例,如图2所示,传动装置10包括:壳体组件1、转轴组件3、第一导电件4和第二导电件5。壳体组件1内设有轴承6,转轴组件3设于壳体组件1内,且可转动地经由轴承6被壳体组件1支撑。第一导电件4设在转轴组件3的第一位置处,并被配置为位于转轴组件3的第一位置与壳体组件1之间,以电导通壳体组件1与转轴组件3。第二导电件5设在转轴组件3的第二位置处,第二位置与第一位置间隔地设置,第二导电件5被配置为位于转轴组件3的第二位置与壳体组件1之间,以电导通壳体组件1与转轴组件3。
需要说明的是,壳体组件1的具体构成不限,可以由多个子壳组合而成,以满足各零部件安装的便捷性,并保证壳体组件1的可靠性。当壳体组件1由多个子壳组合而成时,多个子壳之间为等电位的电导通,从而使得壳体组件1整体为导电壳体。
需要说明的是,轴承6的数量和设置位置不限,可以根据转轴组件3的具体构成选定,其中,转轴组件3可以包括一个或者多个轴,轴承6可以根据需要套设在任意轴的任意位置,如套设在轴的两端中的至少一端。例如,当转轴组件3包括一个轴时,可以在该轴的两端分别套设有轴承6,又例如,当转轴组件3包括沿轴向依次连接的多根轴时,可以至少在转轴组件3的两端分别套设轴承6,这里不作限制。
需要说明的是,轴承6与第一导电件4、第二导电件5的相对位置关系不限,例如,全部轴承6可以均位于第一导电件4与第二导电件5之间,或者,也可以只有一部分轴承6位于第一导电件4和第二导电件5之间,再或者,还可以将轴承6设于第一导电件4和第二导电件5的两侧。
在上述技术方案中,通过在转轴组件3的第一位置处设置第一导电件4,在转轴组件3的第二位置处设置第二导电件5,使得转轴组件3与壳体组件1形成在第一位置处和第二位置处分别电导通的状态,从而转轴组件3上的电流会通过第一导电件4、壳体组件1、第二导电件5,回到转轴组件3,形成一个大的循环回路,使得转轴组件3上的电荷可以被导走而不流经轴承6,使得轴承6的内外圈处于同电位避免轴承6的内外圈之间产生轴电流,从而保护轴承6,改善电火花放电电流、高频环路电流等电流对轴承6造成的电腐蚀问题,提高传动装置10的工作可靠性和使用寿命。而且,避免了采用绝缘陶瓷球轴承6造成的成本增高问题。此外,当壳体组件1接地时,还可以通过壳体组件1的接地将电流引导出去,更好地保护轴承6,改善电火花放电电流、高频环路电流等电流对轴承6造成的电腐蚀问题,提高传动装置10的工作可靠性和使用寿命。
需要说明的是,第二位置与第一位置的具体位置不限,只要是沿转轴组件3的轴向间隔开即可,即转轴组件3轴向上的不同位置即可。例如在一些实施例中,如图2所示,转轴组件3的轴向两端部分别为第一端部311和第二端部321,其中,第一位置为第一端部311,第二位置为第二端部321。由此,通过将第一位置和第二位置设置在两端处,方便第一导电件4和第二导电件5的安装。
值得说明的是,根据本申请实施例的转轴组件3的具体构成不限,第一端部311和第二端部321的方向不限。例如,转轴组件3可以仅包括一根轴(例如后文所述的转子轴31),此时转子轴31的两端可以分别为第一端部311和第二端部321,第一端部311可以为转子轴31的输出端、也可以为转子轴31的非输出端;又例如,转轴组件3也可以包括沿轴向依次连接的多根轴,此时,轴向两端的两个轴中的一个限定出第一端部311,另一个限定出第二端部321。
在一些实施例中,如图2和图4所示,转轴组件3的第一位置处形成有安装孔3111,第一导电件4包括导电壳41、弹性件42和碳刷43,碳刷43与导电壳41电导通,导电壳41安装于壳体组件1且与壳体组件1电导通,弹性件42设置位于导电壳41与弹性件42之间,碳刷43伸入安装孔3111且在弹性件42的弹性力作用下抵压于安装孔3111的孔底壁3112以与转轴组件3电导通。
例如,如图2和图4所示,当第一位置为第一端部311时,安装孔3111可以形成在第一端部311处,沿转轴组件3的轴向延伸且朝向背离第二端部321的方向敞开,安装孔3111的靠近第二端部321的一侧孔壁为孔底壁3112,从而便于安装孔3111的成型,且方便第一导电件4的安装,并且第一导电件4对其他零件(如轴承6)的安装不会造成干涉影响。又例如,当第一位置位于非端部位置时,可以将安装孔311设置为沿转轴组件3的径向延伸并朝向径向外侧敞开等。
可以理解的是,弹性件42的设置位置以及类型均不限,可以为螺旋弹簧、蜗线盘簧、螺旋压簧、拉簧、杠杆压板、橡胶弹簧等等。碳刷43与导电壳41的电导通方式不限,例如可以通过弹性件42间接电导通,弹性件42与导电壳41的电导通方式不限,可以为直接或间接电导通,这里不作限制。此外,碳刷43的材质不限,例如可以包括金属石墨、天然石墨、电化石墨等。另外,导电壳41的形状和材质不限,如导电壳41可以与碳刷43的材质相同或者不同。
在上述技术方案中,由于碳刷43具有较好的耐磨性,当转轴组件3相对壳体组件1转动时,可以降低碳刷43的磨损,提高了第一导电件4的使用寿命,且碳刷43具有较好的导电性能,确保了壳体组件1与转轴组件3通过第一导电件4电导通的有效性和可靠性,并且,由于碳刷43是通过弹性件42弹性力止抵于安装孔3111的孔底壁3112,从而可以利用弹性件42的弹性作用使得碳刷43始终可靠地止抵于安装孔3111的孔底壁3112,改善由于安装误差导致的配合间隙或者振动窜动等不确定因素造成的碳刷43与孔底壁3112接触不良问题,从而提高了壳体组件1与转轴组件3通过第一导电件4电导通的可靠性与稳定性。
在一些实施例中,如图2和图4所示,壳体组件1上设置有对应安装孔3111设置的阶梯孔11,阶梯孔11包括朝着靠近安装孔3111的方向依次排列的第一孔段111和第二孔段112,即沿着转轴组件3的轴向,第二孔段112相比第一孔段111靠近安装孔3111设置,第一孔段111的孔径大于第二孔段112的孔径,以在第一孔段111与第二孔段112之间形成台阶面113,导电壳41包括相连的头部411和轴部412,头部411位于第一孔段111内,轴部412贯穿于第二孔段112与安装孔3111,头部411的直径大于第二孔段112的孔径,第一孔段111内设有锁紧螺母8,锁紧螺母8用于使头部411止抵于台阶面113。
在上述技术方案中,通过在壳体组件1上设置阶梯孔11,并将导电壳41设置为包括轴部412和头部411的形状,通过将导电壳41插入阶梯孔11,再将锁紧螺母8锁紧,可以使得导电壳41牢靠地安装在壳体组件1上,并实现导电壳41与壳体组件1的稳定电连接,从而降低了装配难度,且提升了安装稳定性和导电稳定性。当然,本申请不限于此,例如在其他实施例中,还可以采用耐磨金属,例如接地碳棒等作为第一导电件4等。
在一些实施例中,如图2和图5所示,第二导电件5为导电的密封部件,密封部件套设在转轴组件3上,密封部件的一部分与转轴组件3电连接,密封部件的另一部分与壳体组件1电连接。由此,将密封部件设置为导电形式作为第二导电件5,从而可以避免引入其他额外的导电零件,从而可以简化传动装置10的组成,提高装配效率,降低成本。
示例性地,如图2和图5所示,在第二位置处,转轴组件3上套设有第一油封91和第二油封92,第二油封92为第二导电件5。其中,第一油封91包括第一密封唇911,第二油封92包括第二密封唇921和第三密封唇922,第三密封唇922位于第一密封唇911与第二密封唇921之间。第二油封92的周面与壳体组件1和转轴组件3中的一个过盈配合以形成电连接,第三密封唇922与壳体组件1和转轴组件3中的另一个电连接。
值得说明的是,第一密封唇911可以位于第一油封91的内周或外周,第二密封唇921可以位于第二油封92的内周或外周,第三密封唇922可以位于第二油封92的内周或外周。
例如,当第三密封唇922位于第二油封92的内周时,第二油封92的外周面与壳体组件1过盈配合以形成电连接,第三密封唇922位于第二油封92的内周且与转轴组件3电连接;又例如,当第三密封唇922位于第二油封92的外周时,第二油封92的内周面与转轴组件3过盈配合以形成电连接,第三密封唇922位于第二油封92的外周且与壳体组件1电连接。
在上述技术方案中,通过设置具有第一密封唇911的第一油封91,以及具有第二密封唇921和第三密封唇922的第二油封92,将第三密封唇922设于第一密封唇911与第二密封唇921之间,可以利用第一密封唇911和第二密封唇921使得第三密封唇922位于隔离外界绝缘润滑油的密封干腔内,以保证第三密封唇922处没有绝缘的润滑油,从而可以提高第三密封唇922与壳体组件1或转轴组件3电连接的可靠性,进而保证第二导电件5电导通壳体组件1与转轴组件3的可靠性,以更为可靠地保护轴承6,改善轴承6的电腐蚀问题。
在一些示例中,如图2和图5所示,第三密封唇922上设有导电层93以用于电连接壳体组件1或转轴组件3。由此,由于第二油封92需要选用具有导电性且具有密封性的材质,通过在第二油封92的第三密封唇922上设置导电层93,使得导电层93的导电性优于第二油封92的导电性以降低接触电阻,从而可以提高与壳体组件1或转轴组件3电连接的导电性,并保证第二油封92的密封性,而且有利于兼顾成本。
示例性地,第二油封92可以为导电橡胶,从而可以具有较好的弹性,实现过盈配合,提高第二油封92与壳体组件1电导通的可靠性。示例性地,在第三密封唇922上镀含银涂层作为导电层93,从而可以较好地降低接触电阻,提高第二油封92与第二端部321的导电有效性。当然,本申请不限于此,例如,第二油封92还可以选用其他可导电的弹性材料,导电层93还可以选用其他低电阻材质。
例如在一些示例中,如图2和图5所示,当转轴组件3的轴向两端部分别为第一端部311和第二端部321,且第一位置为第一端部311,第二位置为第二端部321时,可以将第一油封91和第二油封92均套设在第二端部321上,第二油封92相对于第一油封91位于第一油封91的靠近第一端部311的一侧,第一密封唇911位于第一油封91的内周,第二密封唇921和第三密封唇922也均位于第二油封92的内周。
其中,第一油封91通过设置第一密封唇911呈现唇口朝向背离第一端部311的方向敞开的形式,第二油封92通过设置第二密封唇921呈现唇口朝向第一端部311的方向敞开的形式,从而可以使得第三密封唇922位于密封干腔内,以保证第三密封唇922处没有绝缘的润滑油,以提高第三密封唇922与壳体组件1或转轴组件3电连接的可靠性。
另外,由于第二油封92相对于第一油封91位于第一油封91的靠近第一端部311的一侧,即第二油封92相对于第一油封91远离转轴组件3的第二端部321的端面设置,第二油封92的尺寸相较于第一油封91的尺寸可以较大一些,将第三密封唇922设置在尺寸相对较大的第二油封92上,可以便于第三密封唇922的加工。
在一些实施例中,如图2和图3所示,传动装置10还包括电机组件2,电机组件2设于壳体组件1内,且电机组件2包括相互配合的定子21和转子22,转子22与转轴组件3传动地连接。在上述技术方案中,在包含电机组件2的传动装置10中,同样可以有效地保护轴承6。
示例性地,如图2和图3所示,在转轴组件3的轴向上,电机组件2位于第二位置与第一位置之间,即第一位置和第二位置可以位于电机组件2的轴向两侧,从而方便第一导电件4和第二导电件5的安装,且设置第一导电件4和第二导电件5不会对电机组件2与转轴组件3的装配造成影响。
需要说明的是,定子21和转子22的相对位置不限,可以为内转子形式(即转子22可转动地设于定子21的内侧)或外转子形式(即转子22可转动地设于定子21的外侧)等,转轴组件3可以穿设于转子22,以与转子22同步转动。
在一些实施例中,如图2和图3所示,转轴组件3包括沿轴向排列的转子轴31和输入轴32,转子轴31与输入轴32传动连接,电机组件2的转子22与转子轴31传动地连接。即输入轴32与转子轴31沿转子轴31的轴向排列,输入轴32与转子轴31传动配合以同步转动,从而转子22可以驱动转子轴31转动,转子轴31可以驱动输入轴32同步转动。
示例性地,如图2和图3所示,传动装置10还可以包括:第三导电件7,第三导电件7设在输入轴32与转子轴31之间,以使输入轴32与转子轴31通过第三导电件7电导通。在上述技术方案中,当转轴组件3包括传动连接的输入轴32与转子轴31时,通过在输入轴32与转子轴31之间设置第三导电件7,使得电流可以在输入轴32与转子轴31之间顺利传递,使得上述从转轴组件3、到第一导电件4、到壳体组件1、到第二导电件5、再回到转轴组件3的电流循环路径顺利,并能够顺利从壳体组件1的接地处导出,而不经过轴承6的区域,从而可以更为可靠地保护轴承6,改善轴承6的电腐蚀问题。
值得说明的是,转轴组件3通常浸没在润滑油中工作,为了满足输入轴32与转子轴31顺利装配需求,转子轴31与输入轴32之间存在配合间隙,润滑油会进入配合间隙,由于润滑油为绝缘材质,因此转子轴31与输入轴32无法良好直接电导通,本申请通过设置第三导电件7使得转子轴31与输入轴32电导通,可以提升输入轴32与转子轴31之间电流传递的可靠性。
需要说明的是,第三导电件7的具体形式和设置位置不限,例如可以为沿径向贯穿两者且与两者过盈配合的销轴,又例如可以为配合在两者之间的密封件等。
示例性地,参照图2和图3,输入轴32和转子轴31中的一个具有第三端部312,另一个具有第四端部322,第三端部312内形成有轴孔3121,第四端部322插配于轴孔3121内且与第三端部312通过键传动配合,例如可以为平键或者花键等。第三导电件7为密封配合在第三端部312与第四端部322之间的导电密封圈。
例如,导电密封圈套设在第四端部322上且与第四端部322一起插配到轴孔3121内,或者,将导电密封圈嵌设于轴孔3121内,第四端部322插入轴孔3121和导电密封圈内。其中,导电密封圈与第三端部312、以及第四端部322分别过盈配合,从而可以起到与二者密封配合的效果,防止绝缘的润滑油影响输入轴32与转子轴31之间的电流传递。
在上述技术方案中,通过将第三导电件7设置为密封配合在第三端部312与第四端部322之间的导电密封圈,使得第三导电件7的装配容易,可以有效地提升输入轴32与转子轴31之间电流传递的可靠性,并且第三导电件7的成本较低。而且,利用第三端部312与第四端部322插接键配合的位置设置第三导电件7,可以简化结构,无需特殊加工。
示例性地,如图3所示,第三端部312和第四端部322中的至少一个上形成有环形槽3221,导电密封圈嵌装于环形槽3221。也就是说,环形槽3221可以仅形成在第三端部312的轴孔3121内,环形槽3221还可以仅形成在第四端部322的外周壁上,环形槽3221还可以既形成在第三端部312的轴孔3121内,又形成在第四端部322的外周壁上。
在上述技术方案中,通过将导电密封圈嵌装于环形槽3221,可以提高导电密封圈的安装稳定性,这样,在传动装置10在振动等环境中使用时,导电密封圈也能起到稳定的导电作用,使得上述电流循环路径通流顺利,更加可靠地保护轴承6。
在一些实施例中,转子轴31的两端分别为输出端和非输出端,输出端可以连接其他轴以将动力输出,此时,可以设置第一端部311或第二端部321为非输出端,从而可以简化转轴组件3的构成,简化传动装置10的结构,并降低成本。
示例性地,如图2和图3所示,转子轴31的远离输入轴32的一端构成第一端部311和第二端部321中的一个,输入轴32的远离转子轴31的一端构成第一端部311和第二端部321中的另一个。也就是说,转子轴31的输出端与输入轴32连接,以将动力传递给输入轴32,转子轴31的非输出端作为第一端部311,输入轴32的远离转子轴31的一端作为第二端部321,或者,转子轴31的非输出端作为第二端部321,输入轴32的远离转子轴31的一端作为第一端部311。在上述技术方案中,通过转子轴31和输入轴32限定出第一端部311和第二端部321,从而可以简化转轴组件3的构成,简化传动装置10的结构,并降低成本。
下面,描述根据本申请一些实施例的车辆100。
如图1所示,车辆100可以包括车体20和本申请任一个实施例的传动装置10,传动装置10设于车体20,且壳体组件1与车体20接地连接。其中,车辆100的类型不限,例如可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。
根据本申请实施例的车辆100,由于设置本申请实施例的传动装置10,且传动装置10的壳体组件1与车体20接地连接,从而可以更好地改善电火花放电电流、高频环路电流等轴电流对轴承6造成的电腐蚀问题,传动装置10的工作可靠性和使用寿命都有所提高,从而有利于提升车辆100的整体性能,并且,由此传动装置10避免了采用绝缘陶瓷球轴承6造成的成本增高问题,从而有利于降低整车的成本。
值得说明的是的,壳体组件1与车体20接地连接的方式不限,例如可以将壳体组件1与车体20上接地的部位通过导电螺钉连接起来,或者将壳体组件1采用接地导线连接至车体20上的导电电路等,这里不作限制。
下面,结合图1-图5,描述根据本申请一个具体实施例的传动装置10,该传动装置10用于车辆100。
传动装置10包括壳体组件1、电机组件2、转轴组件3、轴承6、第一导电件4、第二导电件5和第三导电件7。其中传动装置10设于车体20,壳体组件1与车体20接地连接。
电机组件2设于壳体组件1内,且包括相互配合的定子21和转子22。转轴组件3包括沿轴向排列且传动相连的转子轴31和输入轴32,转子轴31的两端分别为第一端部311和第三端部312,输入轴32的两端分别为第二端部321和第四端部322,第三端部312内形成有轴孔3121,第四端部322插配于轴孔3121内且与第三端部312通过花键传动配合,因此,第一端部311为转子轴31的非输出端(即远离输入轴32的一端),第二端部321为输入轴32的非输入端(即远离转子轴31的一端)。
壳体组件1包括等电位的第一壳体101、第二壳体102、第三壳体103和第四壳体104。第一壳体101与第二壳体102沿转子轴31的轴向排列,以在第一壳体101与第二壳体102之间形成第一安装腔,电机组件2设于第一安装腔内,第三壳体103设于第一壳体101的远离第二壳体102的一侧,以在第三壳体103与第一壳体101之间形成第二安装腔,输入轴32穿设于第二安装腔,输入轴32可以与减速齿轮组件配合,减速齿轮组件可以设于第二安装腔内。
轴承6包括第一轴承61、第二轴承62和第三轴承63,转子轴31的第一端部311通过第一轴承61可转动地支撑于第二壳体102,转子轴31的第三端部312通过第二轴承62可转动地支撑于第一壳体101,输入轴32的第二端部321通过第三轴承63可转动地支撑于第三壳体103。
第一导电件4设在壳体组件1与第一端部311之间,以电导通壳体组件1与转轴组件3,第二导电件5设在壳体组件1与第二端部321之间,以电导通壳体组件1与转轴组件3,第三导电件7设在输入轴32与转子轴31之间,以电导通输入轴32与转子轴31。
第三导电件7为导电密封圈,导电密封圈套设在第四端部322上并插配到第三端部312内,从而实现转子轴31与输入轴32的电导通。其中,可以在第四端部322上设置环形槽3221,将导电密封圈套设在环形槽3221的位置,使得导电密封圈可以与输入轴32的第四端部322稳定过盈配合,导电密封圈随第四端部322一起插入第三端部312内之后,导电密封圈与转子轴31的第三端部312的轴孔3121内壁过盈配合,从而导电密封圈可以避免绝缘的润滑油的影响,稳定且有效地电导通输入轴32与转子轴31。
第四壳体104设于第二壳体102的远离第一壳体101的一侧,第一导电件4固定在第四壳体104上,同时与转子轴31的第一端部311接触,从而使得转子轴31与第四壳体104形成电导通状态,将转子轴31上的电荷引导至第四壳体104,以有效地保护配合在第一端部311的第一轴承61。其中,第一导电件4为接地碳棒或碳刷组件,碳刷组件的导电壳41上具有头部411与第四壳体104上的台阶面113接触,并通过锁紧螺母8压紧导电壳41的头部411,以使导电壳41与第四壳体104可靠电导通,碳刷组件的碳刷43弹性抵压在第一端部311的安装孔3111内,与转子轴31的第一端部311接触形成电导通。
输入轴32的第二端部321处紧套有第一油封91和第二油封92,第一油封91和第二油封92均与第三壳体103过盈配合,第一油封91位于第二油封92的远离第一端部311的一侧,第二油封92为导电油封以构成第二导电件5且电导通输入轴32与第三壳体103。其中,第一油封91具有第一密封唇911,第二油封92具有第二密封唇921和第三密封唇922,第一密封唇911与输入轴32的光滑圆柱面配合,第一油封91的外周面与第三壳体103过盈配合,第二密封唇921与输入轴32的光滑圆柱面配合,第二油封92的外周面与第三壳体103过盈配合,从而第一油封91和第二油封92可以隔离外界的润滑油,使得第一密封唇911和第二密封唇921之间形成密封干腔,第三密封唇922位于密封干腔内,且与输入轴32上的光滑圆柱面配合,从而第三密封唇922可以可靠地电导通输入轴32与第三壳体103。第二油封92由导电橡胶制成,第三密封唇922上镀有含银的导电层93,提高接触部位的导电性,并能够降低接触电阻。
这样原本需要经过轴承6的电流,会通过第一壳体101、第二壳体102、第四壳体104、第一导电件4、转子轴31、第三导电件7、输入轴32、第二油封92、到第三壳体103,形成一个大的环路,使得这些部件能够基本位于相同的低电位,并且电流能够通过壳体组件1的接地连接被导出,而不再通过轴承6,从而可以有效地保护转子轴31两端的两个轴承6,以及负载减速器的输入轴32的轴承6,以改善这些轴承6出现电腐蚀失效的问题。
综上,转子轴31的非驱动端采用轴向安装的第一导电件4形成转子轴31与壳体组件1的导通接地,转子轴31的驱动端与负载减速箱的输入轴32之间通过第三导电件7电导通,实现中间导通,输入轴32的另一端安装导电油封作为第二导电件5,形成壳体组件1与输入轴32导通接地,从而可以形成不经过轴承的导电环路,有效地保护三处轴承6。简言之,采用转轴组件3的双侧接地,转子轴31与输入轴32电导通的组合方式,解决电火花放电电流与高频环路电流等轴电流对轴承6造成的电腐蚀问题,有效地保护转子轴31上的轴承6和减速箱的输入轴32上的轴承6。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种传动装置,其特征在于,包括:
壳体组件,所述壳体组件内设有轴承;
转轴组件,所述转轴组件设于所述壳体组件内,且可转动地经由所述轴承被所述壳体组件支撑;
第一导电件,所述第一导电件设在所述转轴组件的第一位置处,并被配置为位于所述转轴组件的所述第一位置与所述壳体组件之间,以电导通所述壳体组件与所述转轴组件;
第二导电件,所述第二导电件设在所述转轴组件的第二位置处,所述第二位置与所述第一位置间隔地设置,所述第二导电件被配置为位于所述转轴组件的所述第二位置与所述壳体组件之间,以电导通所述壳体组件与所述转轴组件。
2.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于,所述转轴组件的轴向两端部分别为第一端部和第二端部;其中,所述第一位置为第一端部,所述第二位置为第二端部。
3.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述转轴组件的所述第一位置处形成有安装孔,所述第一导电件包括导电壳、弹性件和碳刷,所述碳刷与所述导电壳电导通,所述导电壳安装于所述壳体组件且与所述壳体组件电导通,所述弹性件设置位于所述导电壳与所述弹性件之间,所述碳刷伸入所述安装孔且在所述弹性件的弹性力作用下抵压于所述安装孔的孔底壁以与所述转轴组件电导通。
4.根据权利要求3所述的传动装置,其特征在于,所述壳体组件上设置有对应所述安装孔设置的阶梯孔,所述阶梯孔包括朝着靠近所述安装孔的方向依次排列的第一孔段和第二孔段,所述第一孔段的孔径大于所述第二孔段的孔径,以在所述第一孔段与所述第二孔段之间形成台阶面,所述导电壳包括相连的头部和轴部,所述头部位于所述第一孔段内,所述轴部贯穿于所述第二孔段与所述安装孔,所述头部的直径大于所述第二孔段的孔径,所述第一孔段内设有锁紧螺母,所述锁紧螺母用于使所述头部止抵于所述台阶面。
5.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第二导电件为导电的密封部件,所述密封部件套设在所述转轴组件上,所述密封部件的一部分与所述转轴组件电连接,所述密封部件的另一部分与所述壳体组件电连接。
6.根据权利要求5所述的传动装置,其特征在于,在所述第二位置处,所述转轴组件上套设有第一油封和第二油封,所述第二油封为所述第二导电件;其中,所述第一油封包括第一密封唇,所述第二油封包括第二密封唇和第三密封唇,所述第二油封的周面与所述壳体组件和所述转轴组件中的一个过盈配合以形成电连接,所述第三密封唇与所述壳体组件和所述转轴组件中的另一个电连接,所述第三密封唇位于所述第一密封唇与所述第二密封唇之间。
7.根据权利要求6所述的传动装置,其特征在于,所述第三密封唇上设有导电层以用于电连接所述壳体组件或所述转轴组件。
8.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置还包括电机组件,所述电机组件设于所述壳体组件内,且包括相互配合的定子和转子;所述转子与所述转轴组件传动地连接,其中,在所述转轴组件的轴向上,所述电机组件位于所述第二位置与所述第一位置之间。
9.根据权利要求8所述的传动装置,其特征在于,所述转轴组件包括沿轴向排列的转子轴和输入轴,所述转子轴与所述输入轴传动连接,所述电机组件的所述转子与所述转子轴传动地连接;其中,所述传动装置还包括:
第三导电件,所述第三导电件设在所述输入轴与所述转子轴之间,以使所述输入轴与所述转子轴通过所述第三导电件电导通。
10.根据权利要求9所述的传动装置,其特征在于,所述输入轴和所述转子轴中的一个具有第三端部,另一个具有第四端部,所述第三端部内形成有轴孔,所述第四端部插配于所述轴孔内且与所述第三端部通过键传动配合,所述第三导电件为密封配合在所述第三端部与所述第四端部之间的导电密封圈。
11.根据权利要求10所述的传动装置,其特征在于,所述第三端部和所述第四端部中的至少一个上形成有环形槽,所述导电密封圈嵌装于所述环形槽。
12.一种车辆,其特征在于,包括车体和根据权利要求1-11中任一项所述的传动装置,所述传动装置设于所述车体,且所述壳体组件与所述车体接地连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
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