用于电机轴的接地装置和电机的制作方法

1.本发明涉及机动车领域的驱动电机，尤其涉及用于在纯电动汽车或混合动力汽车中用作动力源的电机，该电机具有用于引导电机轴电流的接地装置。


背景技术：

2.对于电动汽车而言，最核心的部件之一就是电机。在纯电动汽车运行时，通常通过交流电压来调节电动机的速度，电压变化与时间变化的比值(v/t)在电机定子和转子之间会产生寄生电容，该寄生电容在转子轴上感应电压。如果在轴上感应的电压建立到足够的电平，则它可以通过轴承放电到地。以这种方式通过电机轴承接地的电流被称作“轴电流”。这种轴电流会导致轴承的滚动元件和滚道的点蚀。这种点蚀最终将导致电机轴承的失效。现有技术教导了许多处理轴电流的方法，包括使用屏蔽电缆、将轴接地、使用绝缘轴承等。
3.专利文献us 20110101618 a1公开了一种用于电机的电机轴的接地装置。在电机轴上安置了导电刷，通过导电刷将电机轴的轴承电流传导到电机壳体上，从而实现将电机轴接地。此外，专利文献cn 113056622 a也公开了一种轴接地件，其被布置在电机轴和电机壳体的肋之间。该轴接地件具有至少一个实心或柔性的电刷，用于建立与轴的滑动接触。
4.这种使用电刷作为轴接地件的方案成本较高且结构复杂。电刷与电机轴的滑动接触也会产生磨损粒，影响电机的正常工作。因此，如cn113056622a所披露的那样，还需要在轴接地件和内部系统之间单独增设轴密封件，进一步增加了成本。因此，现有技术没有教导一种低成本的、低磨损的方法或装置来有效地接地轴电压并避免轴承的放电加工导致轴承过早失效。


技术实现要素：

5.因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的用于电机轴的接地装置，以克服上述现有技术的缺点。
6.所述技术问题被一种用于电机的电机轴的接地装置所解决。该电机轴被安置在电机的电机壳体内，在电机轴的轴向端部与电机壳体之间安置根据本发明设计的接地装置。根据本发明设计的接地装置具有接地轴承件和接地弹簧件，其中，接地轴承件的一端被装配在电机轴的轴向端部上，接地轴承件的另一端部抵靠在接地弹簧件上，接地弹簧件的背离接地轴承件的一端抵靠在电机壳体上，从而电机轴的轴电流能够通过接地轴承件和接地弹簧件传导到电机壳体上。
7.根据本发明的设计通过使用由接地轴承件和接地弹簧件构成的接地装置替代使用导电刷的轴接地件，因而降低了部件成本，并且避免了由于导电刷和电机轴滑动摩擦产生细小颗粒的危险。此外，接地轴承件被直接装配在电机轴上，能够与电机轴形成更直接和更牢靠的导电连接。接地弹簧件设置在接地轴承件和电机壳体之间，首先能够将轴电流通过接地轴承件传导到电机壳体上；其次，在电机轴工作时经常会发生运动偏移，即便在这种情况下，接地弹簧件仍能够保证接地轴承件与电机壳体之间的电连接，从而提高了接地装
置的导电稳定性。
8.根据本发明的优选实施方式，在电机装配完成后，接地弹簧件具有用于压紧接地轴承件的预应力。为了实现接地装置更加稳定的导电连接，使得接地弹簧件具有初始的预应力，其能够将接地轴承件更牢靠地固持在电机轴上，还能够降低接地轴承件的轴向游隙，提高电流传导效率。
9.根据本发明的优选实施方式，接地轴承件和接地弹簧件被设计为一体化结构。为了制作和/或装配方便，将接地轴承件和接地弹簧件设计为一体式，从而减少了制作和装配步骤，进一步降低了制造和装配成本。另外，还可以考虑的是，将接地弹簧件固定在电机壳体上，例如通过焊接、粘接、形状配合式连接等方式固定接地弹簧件。在这种情况下，接地弹簧件能够被更牢靠地固持在电机壳体上，保证导电连接的稳定性。在接地弹簧件的一端固定在电机壳体上的情况下，另一端可以与接地轴承件固定连接或者贴靠连接，只要保证导电接触即可。
10.根据本发明的优选实施方式，将所述接地弹簧件设计为波形弹簧或碟形弹簧。波形弹簧或碟形弹簧均是较常用的弹簧部件，制作成本较低，且能够形成较大的面接触，提高电传导效率。另外可以考虑的是，使用单向推力球轴承、双向推力球轴承或轴向接触轴承作为接地轴承件。其中，较为优选的是，使用单向推力球轴承作为接地轴承件。单向推力球轴承只能承受单向轴向载荷，其承担载荷的一端朝向电机轴安置。单向推力球轴承成本较低且结构紧凑，能够更有效地传导电机轴的轴电流。进一步优选的是，接地轴承件具有导电润滑脂。在接地轴承件内设置导电润滑脂，能够进一步提高接地轴承件的导电效率。另外优选的是，接地轴承件的保持架由导电材料构成，从而增加导电接触面积提高导电效率。
11.根据本发明的优选实施方式，在电机壳体上设置容纳部，将接地弹簧件容纳在容纳部中，从而实现接地弹簧件与电机壳体更好地导电接触和固持。此外，还可以考虑将接地轴承件也放置在该容纳部中，提高导电效率的同时还能够起到保护接地装置的作用。
12.此外，根据本发明的技术问题还能够被一种电机所解决，该电机具有根据前面所述的接地装置。
附图说明
13.下面通过附图进一步阐述本发明的实施例。附图为：
14.图1是装配有根据本发明设计的接地装置的电机轴的剖面图。
具体实施方式
15.如图1所示，用于新能源汽车的电机，尤其在纯电动汽车或混合动力汽车中用作动力源的电机(未示出)具有电机轴1、支承电机轴1的电机轴承2以及保护电机组件的电机壳体3。
16.在上述电机内安置根据本发明设计的接地装置。根据本发明的接地装置包括接地轴承4和接地弹簧6。接地轴承4的一端被装配在电机轴1的轴向端部上，接地轴承4的另一端部抵靠在接地弹簧6上，接地弹簧6的背离接地轴承4的一端抵靠在电机壳体3上，从而使得电机轴1的电流能够通过接地轴承4和接地弹簧6传导到电机壳体3上。
17.根据本实施例，将接地弹簧6设计为波形弹簧。优选的是，在装配完成后，接地弹簧
6被施加了预应力，从而能够更好地压紧接地轴承4，降低接地轴承4的轴向游隙，使得电机轴1的电流更好地导向电机壳体3。此外，将接地弹簧4设计为单向推力球轴承，其能够承载轴向载荷的一端朝向电机轴承2设置。在接地弹簧4的内部设有能够导电的润滑脂，从而提高接地弹簧4的导电效率。
18.如图1所示，在电机壳体3上设有容纳部5。能够将接地弹簧6放置在容纳部5内，从而可以更好地固持接地弹簧6并且保证接地弹簧6与电机壳体3导电连接的稳定性。此外，还可以考虑的是，将接地轴承4也容纳在容纳部5内。这种设计能够提高接地装置与电机壳体3的接触面积，同时保证在电机轴1发生径向偏移的情况下，接地装置仍能保持与电机轴1导电接触。
19.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变。
20.附图标记列表
[0021]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
电机轴
[0022]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
电机轴承
[0023]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
电机壳体
[0024]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
接地轴承
[0025]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
容纳部
[0026]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
接地弹簧