驱动电机的接地结构

文档序号:1819427 发布日期:2021-11-09 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 驱动电机的接地结构 (Grounding structure of driving motor ) 是由 任廷彬 金镇湖 文相勋 金廷式 于 2020-12-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了驱动电机的接地结构,所述驱动电机应用于环保车辆,所述驱动电机包括:旋转轴,其由轴承可旋转地支撑;电机壳体,其包围轴承和旋转轴;所述接地结构,其布置在旋转轴延伸的方向上;以及盖,其将所述接地结构安装在其中并且所述盖连接至电机壳体。具体地,接地结构通过接地单元与旋转轴接触,从而使旋转轴接地。(The invention discloses a grounding structure of a driving motor, which is applied to an environment-friendly vehicle, and comprises: a rotating shaft rotatably supported by the bearing; a motor housing surrounding the bearing and the rotating shaft; the grounding structure is arranged in a direction in which the rotation shaft extends; and a cover that mounts the grounding structure therein and is connected to the motor housing. Specifically, the grounding structure is in contact with the rotating shaft through the grounding unit, thereby grounding the rotating shaft.)

驱动电机的接地结构

技术领域

本发明涉及驱动电机的接地结构,其用于使驱动电机的旋转轴接地。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。

近来,诸如电动车辆、燃料电池车辆等的纯电力环保车辆已引起关注。这种电力环保型车辆配备有电机(以下称为驱动电机),该电机作为驱动源从电能而不是从内燃机等获得旋转动力。

用作环保车辆的动力源的驱动电机包括壳体、定子和转子,定子固定地安装在壳体内部;转子与定子以预定的间隙布置并且围绕作为驱动轴的旋转轴旋转。环保车辆中使用的驱动电机通过逆变器被提供三相交流电。逆变器通过电源模块转换而将电池的直流电转换为三相交流电。此时,三相电压不是完整的正弦波形,并且三相电压之和不为零。这称为共模电压。由于施加到驱动电机的线圈的共模电压,由于驱动电机内部的寄生电容而在旋转轴中产生轴向电压。轴向电压在支撑旋转轴的轴承的内圈和外圈之间引起电势差,并通过轴承内部的放电机构引起轴承的电腐蚀。这种电腐蚀严重影响驱动电机的耐用性,例如,电腐蚀可能会损坏轴承等。

在常规技术中,为了降低在驱动电机的旋转轴上产生的轴向电压,在旋转轴与壳体之间安装有对壳体和旋转轴双方都施加电流的接地环(轴接地环)。然而,接地环提供正在旋转的旋转轴和固定的壳体的电接地连接。因此,在接地环与旋转轴之间产生摩擦,并且接地环的耐用性由于产生的摩擦而劣化。另外,应用于接地环的电刷的缺点在于,该电刷的耐油性低,因此容易受到自动变速器油(automatic transmission fluid,ATF)油的损坏。另外,接地环的缺点在于昂贵。

以上陈述仅仅旨在帮助理解本发明的

背景技术

,而不意味着本发明落入本领域技术人员公知的现有技术的范围内。

发明内容

本发明提供了一种驱动电机的接地结构,其用于实现在旋转轴和电机壳体之间施加电流,同时使与旋转轴的摩擦减小或最小化。

另外,本发明提供了一种驱动电机的接地结构,其配置为防止由于旋转轴的旋转而损坏接地结构。

在本发明的一个实施方案中,提供了应用于环保车辆的驱动电机的接地结构,所述驱动电机包括:旋转轴,其由轴承可旋转地支撑;电机壳体,其包围(enveloping)轴承和旋转轴;接地结构,其布置在旋转轴延伸的方向上;以及盖,其将所述接地结构安装在其中,并且所述盖连接至电机壳体,其中,接地结构通过接地单元与旋转轴接触,从而使旋转轴接地。

在一个实施方案中,所述接地结构可以包括:接地壳体,其连接至所述盖;接地单元,其从接地壳体的内部延伸并与旋转轴接触;弹簧,其固定地联接在接地壳体内部并且电连接至接地单元。

在一个实施方案中,所述接地结构可以进一步包括布置在接地单元与弹簧之间的接地板,其中所述接地单元配置为根据旋转轴的旋转而旋转,所述接地板与接地单元接触,并且起到防止弹簧由于接地单元的旋转而损坏的作用。

在一个实施方案中,所述接地板可以由于接地单元的旋转体的滑动而降低传递到弹簧的旋转力。

在一个实施方案中,所述接地单元可以包括:延伸部分,其在接地壳体中朝向旋转轴延伸,从而与旋转轴接触;以及支撑部分,其防止接地单元从接地壳体向外脱离并与接地板接触。

在一个实施方案中,所述接地壳体可以具有开口,在所述开口中接地壳体的一端在朝向旋转轴的方向上开放,支撑部分的截面积可以大于开口的开口面积,以防止接地单元从接地壳体向外脱离。

在一个实施方案中,所述支撑部分可以分为与延伸部分相邻的第一区域和与接地板相邻的第二区域,其中,所述第二区域可以配置为其截面积沿朝向接地板的方向减小的形状。

在一个实施方案中,所述接地壳体可以具有开口,在所述开口中接地壳体的一端在朝向旋转轴的方向上开放,所述接地单元可以配置为球型,该球型的直径大于开口的开口区域的直径。

在一个实施方案中,所述接地结构可以包括:接地壳体,其连接至所述盖;接地单元,与旋转轴接触,并且延伸到接地壳体中;接地板,其电连接至接地单元;以及弹簧,其固定地联接在接地壳体内部并且连接至接地板,其中,所述接地单元可以包括接地盖和延伸部分,所述接地盖覆盖旋转轴的一端,所述延伸部分从所述接地盖朝向接地壳体延伸。

在一个实施方案中,所述接地结构可以进一步包括附加接地板,所述附加接地板设置在接地单元与接地板之间,以防止弹簧由于旋转轴的旋转而损坏。

在一个实施方案中,所述接地单元的截面积可以小于所述旋转轴的截面积。

在一个实施方案中,所述接地结构可以布置为穿透所述盖,所述接地单元可以布置在电机壳体内部,所述接地结构在与接地单元相反的方向上布置的一端可以布置在电机壳体的外部。

在一个实施方案中,所述接地单元可以与所述旋转轴的中心接触。

根据本发明的实施方案,由于使用具有比旋转轴小的截面积的接地单元,因此可以使接地单元与旋转轴引起摩擦的面积减小或最小化。因此,当旋转轴与接地单元之间的摩擦降低时,可以提高包括接地单元的接地结构的耐久性。

根据本发明的实施方案,可以防止接地单元和旋转轴被构成接地结构的弹簧和接地板损坏。

根据本发明的实施方案,由于接地结构的延伸部分与旋转轴的中心接触,因此可以使接地结构与旋转轴彼此接触的区域减小或最小化。因此,可以改善接地结构的耐久性。

通过本文提供的说明,进一步的应用领域将变得明显。应当理解,本说明书和具体实施方案仅是旨在用于说明的目的,而并不旨在限制本发明的保护范围。

附图说明

为了可以更好地理解本发明,将参照附图,通过给出示例的方式来描述本发明的各种实施方案,在附图中:

图1是显示根据本发明的一个实施方案的驱动电机的示意图;

图2是显示根据本发明的一个实施方案的驱动电机的接地结构的分解立体图;

图3是示出本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图;

图4是示出本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图;

图5是示出本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图;

图6是示出本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图;

图7是示出本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图;

这里所描述的附图只是用于说明目的,并且不旨在以任何方式来限制本发明的范围。

具体实施方式

下面的说明在本质上仅仅是示例性的,并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解的是,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

将参考以下详细描述的示例性实施方案以及附图来阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而,本发明不限于以下公开的实施方案,而是可以以彼此不同的各种实施方案来实现。提供实施方案仅是为了使本发明的公开完整,以及将本发明的范围充分告知本发明所属领域的技术人员。在此,本发明仅由权利要求的范围限定。另外,整个说明书中相同的附图标记指代相同的组件。

说明书中的诸如“……部”、“……单元”、“……模块”之类的术语是指处理至少一个功能或操作的单元,其可以通过硬件,软件或硬件与软件的组合来实现。

另外,在本说明书中,当部件具有相同的名称时,部件的名称被分类为第一、第二等以区分部件,但是在以下描述中名称不必限于该顺序。

详细描述旨在说明本发明。另外,以上描述是为了描述本发明的示例性实施方案,并且本发明可以在各种其他组合、修改和环境中使用。即,在本文公开的本发明的概念的范围、等同于所披露的公开的范围和/或本领域或本领域知识的范围内,可以进行改变或修改。所描述的实施方案描述了用于实现本发明的技术精神的最佳状态,并且可以应用于本发明的特定应用领域和用途中所需的各种改变。

因此,本发明的以上详细描述并非旨在将本发明限制为所公开的实施状态。另外,所附权利要求应解释为包括其他实施状态。

图1是显示根据本发明的一个实施方案的驱动电机的示意图。

参考图1,驱动电机1可以包括定子(未示出)和转子(未示出),所述定子固定地安装在电机壳体10的内部并产生磁通量,所述转子布置为与定子间隔并且围绕作为驱动轴的旋转轴200旋转。例如,驱动电机1可以应用于内转子型的同步电机,其中转子(未示出)布置在定子(未示出)的内侧。

用于密封壳体10的盖15可以安装在壳体10的一侧。此外,盖15可以连接至壳体10。旋转轴200可以由布置在壳体10的一侧的轴承300可旋转地支撑。

盖15可以设置有用于在旋转轴200与壳体10之间施加电流的接地结构100。接地结构100可以由导电材料制成。接地结构100可以布置为穿透所述盖15。接地结构100可以通过与旋转轴200直接接触而使电荷(所述电荷引起在旋转轴200中产生的轴向电压)移动到壳体10。即,接地结构100可以通过接地单元130(其作为接地结构100的一个组成部分)而与旋转轴200接触,从而使得旋转轴200接地。接地单元130可以布置在壳体10内部,接地结构100布置在与接地单元130相反方向上的一端可以布置在壳体10的外部。

接地单元130的截面积可以小于旋转轴200的截面积。另外,接地单元130可以布置在与旋转轴200的旋转轴线相对应的位置处,以与旋转轴200的中心接触。这样,可以使接地单元130和旋转轴200彼此接触的区域减小或最小化。

通常,应用于驱动电机1的接地环与旋转轴200的外表面接触。因此,接地环和旋转轴200在与以旋转轴200的旋转轴线为基准的周长乘以接地环在旋转轴线方向上的宽度而得到的值相等的面积上产生摩擦。然而,根据本发明的一个实施方案,接地单元130配置为具有比旋转轴200小的截面积,因此接地单元130和旋转轴200可以仅在与接地单元130的截面积相对应的面积中引起摩擦。总之,当旋转轴200与接地单元130之间的摩擦减小时,可以改善包括接地单元130的接地结构100的耐用性。

图2是显示根据本发明的一个实施方案的驱动电机的接地结构的分解立体图,图3是示出根据本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图。

参考图1至图3,接地结构100可以包括接地壳体110、接地单元130、弹簧150和接地板170。

接地壳体110配置为与盖15接触,并且可以分为第一接地壳体111和第二接地壳体113。第一接地壳体111和第二接地壳体113中可以设置有用于布置接地单元130、弹簧150和接地板170的中空部。第一接地壳体111可以配置为与盖15直接接触。第二接地壳体113可以插入第一接地壳体111的中空部。在第二接地壳体113中,可以限定开口115,所述开口115是接地单元130延伸穿过接地结构100的外部的通道。开口115可以意指第二接地壳体113在第二接地壳体113面向旋转轴200的方向上的一端开口的区域。

接地单元130可以配置为从接地壳体110的内部延伸并与旋转轴200接触。接地单元130可以包括延伸部分131和支撑部分133和135,延伸部分131从接地壳体110的内部朝向旋转轴200延伸,从而与旋转轴200直接接触,支撑部分133和135用于防止接地单元130从接地壳体110向外脱离。

延伸部分131可以具有销形状,所述销形状朝向第二接地壳体113中限定的开口115延伸。支撑部分133和135可以连接至延伸部分131。支撑部分133和135可以电连接至接地板170。支撑部分133和135可以配置为不始终物理连接至接地板170。然而,通过弹簧150的运动,支撑部分133和135可以与接地板170接触,并且支撑部分133和135可以将从延伸部分131传递的电荷转移到弹簧150和/或接地壳体110。支撑部分133和135的截面积可以大于开口115的开口面积。由于支撑部分133和135的截面积大于开口115的开口面积,因此可以防止接地单元130从接地壳体110向外脱离。开口面积可以指由开口115在第二接地壳体113中设置的孔的面积。

支撑部分133和135可以分为连接至延伸部分131的第一区域133和与接地板170相邻的第二区域135。第二区域135可以表示与接地板170接触的区域。第一区域133和第二区域135可以具有在垂直于旋转轴线的方向上截出的彼此不同的截面积。第二区域135可以具有其截面积沿朝向接地板170的方向逐渐减小的形状。例如,第二区域135可以具有圆锥形状。与上述示例不同,第二区域135可以具有与第一区域133相同的截面积,第二区域135可以具有比第一区域133小的截面积。

弹簧150固定地联接在第一接地壳体111内部,以电连接至接地单元130和接地板170。在本实施方案中,弹簧150可以连接至接地板170。弹簧150可以改变接地单元130的位置,以防止接地单元130由于与旋转轴200的摩擦而损坏。例如,当弹簧150收缩时,接地单元130可以不与旋转轴200接触。另外,由于弹簧150的弹性,接地单元130和旋转轴200可以彼此不强烈地接触,从而可以提高接地单元130和旋转轴200的耐用性。

接地板170可以布置在接地单元130与弹簧150之间。接地板170连接至弹簧150,但是可以不始终连接至接地单元130。然而,当接地板170与接地单元130彼此连接时,旋转轴200可以接地。尽管接地板170未配置为物理地连接至接地单元130,但是接地板170和接地单元130可以始终彼此接触。当接地单元130与旋转轴200接触时,接地单元130可以沿与旋转轴200相同的方向旋转。然而,由于接地单元130与旋转轴200之间产生的滑动现象,接地单元130可以以比旋转轴200更低的旋转速度旋转。另外,接地板170与接地单元130之间也可能发生打滑,并且接地板170可以以比接地单元130低的旋转速度旋转。因此,接地板170可以使传递到弹簧150的旋转轴200的旋转力最小化,从而接地板170可以防止弹簧150由于接地单元130的旋转而损坏。即,接地板170可以通过接地单元130的旋转体的滑动和接地板170自身的滑动来降低传递到弹簧150的旋转力。

根据本发明的一个实施方案,由于接地结构100与旋转轴200彼此接触的区域减小或最小化,因此可以改善接地结构100的耐用性。另外,通过接地结构100的弹簧150和接地板170,可以防止接地单元130和旋转轴200损坏。

根据本发明的另一实施方案,当接地结构100的延伸部分131与旋转轴200的中心接触时,可以使接地结构100与旋转轴200彼此接触的区域减小或最小化。因此,可以提高接地结构100的耐用性。

图4是示出根据本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的视图。为了简单起见,省略了与图3重复的内容的描述。

参考图4,接地结构100可以包括接地单元130和弹簧150。与图3相比,图4的接地结构100可以具有省略了接地板170的结构。因此,可以用简单的结构来制造接地结构100,由此可以降低生产接地结构100的成本。

接地单元130可以直接与弹簧150连接。因此,旋转轴200的旋转力可能会相对较大地传递到弹簧150。

图5是示出根据本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图。为了简单起见,省略了与图3重复的内容的描述。

参考图5,接地结构100可以具有球形接地单元135。接地单元135的一部分可以通过开口115暴露,并且暴露的接地单元135的一部分可以与旋转轴200接触。此时,接地单元135可以与旋转轴200的中心接触。例如,开口115可以具有圆形的开口区域,并且开口区域的直径可以小于球形接地单元135的直径。因此,可以禁止或防止接地单元135从接地壳体110向外脱离。另外,由于接地单元135具有球形,因此可以降低接地单元135由于与旋转轴200的摩擦而损坏的可能性。另外,由于接地单元135具有球形,因此接地部分135与旋转轴200可以彼此进行点接触。例如,根据图5的一个实施方案,与图3和图4的实施方案相比,可以减小接地单元135与旋转轴200彼此接触的区域。接地单元135可以电连接至接地板170,并且接地板170可以连接至弹簧150。接地单元135、弹簧150和接地板170可以布置在接地壳体110的内部,并且接地单元135可以仅一部分暴露在接地壳体110的外部。

图6是示出根据本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图。

参考图6,接地结构100可以包括接地单元140,接地单元140包括覆盖旋转轴200的一端的接地盖141以及从接地盖141朝向接地壳体110延伸的延伸部分143。接地盖141可以覆盖圆柱形旋转轴200的端部。延伸部分143可以连接至接地盖141,并且延伸部分143可以布置在与旋转轴线一致的位置并且沿与旋转轴线一致的方向延伸。延伸部分143可以以与旋转轴200相同的旋转速度旋转。

延伸部分143可以与接地板170接触。延伸部分143在垂直于旋转轴线的方向上的截面积可以小于接地板170的截面积。因此,可以根据延伸部分143的截面积的程度来确定引起与接地板170摩擦的摩擦面积。在延伸部分143与接地板170之间可能发生打滑现象,因此可以降低延伸部分143传递到弹簧150的旋转力。因此,可以防止弹簧150由于旋转轴200的旋转力而损坏。

图7是示出根据本发明的一个实施方案的使旋转轴接地的驱动电机的接地结构的示意图。为了简单起见,省略了与图6重复的内容的描述。

参考图7,接地结构100可以包括接地单元140、弹簧150、接地板170和附加接地板175,接地单元140包括接地盖141和延伸部分143,弹簧150固定地联接至接地壳体110,接地板170与弹簧150接触,附加接地板175布置在接地板170与接地单元140之间。附加接地板175可以设置为防止弹簧150由于旋转轴200产生的旋转力而损坏。与图6相比,由于两个接地板170和175设置在接地单元140与弹簧150之间,因此可以使传递到弹簧150的旋转轴200的旋转力减小或最小化。因此,可以降低损坏弹簧150的可能性,从而可以改善接地结构100的耐用性。

上面已经参考附图描述了本发明的实施方案,但是与本发明有关的本领域技术人员可以理解,可以以其他具体实施方案来实现本发明,而不改变其技术精神或基本特征。因此,应当理解,上述实施方案在所有方面都是说明性的而不是限制性的。

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