一种端盖结构、应用其的电机及大巴车的制作方法

1.本发明属于电机端盖技术领域，涉及一种端盖结构、应用其的电机及大巴车。


背景技术：

2.在电机行业，油封是用来封油(油是传动系统中最常见的液体物质，也泛指一般的液体物质)的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗透。
3.在大巴电机行业，因大巴所处工作环境较为恶劣，电机经常窜动，导致电机油封与转子间存在轻微的位移变化，产生缝隙；在大巴行驶的过程中，当有泥沙飞溅时，该泥沙会飞溅至缝隙中，同时，该缝隙也可能导致电机进水，经过长时间运行后会导致电机油封和转子轴的接触减弱，从而影响油封的密封性能。而这种电机进水以及泥沙飞溅一般较为缓慢，等客户反馈异常时，电机内部已囤积大量积水和泥沙，引发电机绝缘不良，轴承锈蚀，引发严重售后异常，无形之中提高了电机成本，降低了客户对电机可靠性的信任度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种端盖结构、应用其的电机及大巴车，通过将隔档组件的一端设置在端盖本体上，另一端固定在转轴上，实现了对转轴的密封，避免转轴与端盖之间的间隙中进水或者泥沙。
5.为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本发明的实施例提供了一种端盖结构，端盖结构包括套设在转轴上的端盖本体，端盖本体的外端面上围绕转轴设置有定位槽，沿着定位槽的侧壁，在端盖本体上开设有径向凹槽，径向凹槽内设置有隔档组件，隔档组件能够沿着径向移动直至将其末端固定在转轴上。
6.在一些实施例中，定位槽内设置有油封，油封套设在转轴上，且隔档组件能够将油封密封在定位槽中。
7.在一些实施例中，隔档组件包括弹性件、第一粗糙件、可伸缩滚动圆环和第二粗糙件，第二粗糙件设置在径向凹槽的侧壁上；沿着从远离中心向靠近中心的方向，弹性件、第一粗糙件以及可伸缩滚动圆环依次设置在径向凹槽中；弹性件能够推动第一粗糙件带动可伸缩滚动圆环向靠近转轴的方向移动。
8.在一些实施例中，隔档组件还包括按钮，按钮沿着轴向穿过外端面和径向凹槽后与按钮孔配合；其中，按钮孔开设在径向凹槽远离外端面的侧壁上且伸入端盖本体内。
9.在一些实施例中，沿着轴向，第一粗糙件上具有第一缺口和第二缺口，第一缺口靠近转轴开设；按钮插入第一缺口中时，隔档组件与转轴分离，按钮插入第二缺口中时，隔档组件与转轴配合。
10.在一些实施例中，转轴上开设有配合位，可伸缩滚动圆环能够伸入配合位中。
11.在一些实施例中，沿着按钮的插入方向，按钮孔的内径逐渐变小，且按钮与按钮孔之间为过渡配合。
12.在一些实施例中，径向凹槽的侧壁与隔档组件之间设置有隔热层；按钮依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件、第一缺口、第二粗糙件、隔热层后插入按钮孔中；或按钮依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件、第二缺口、第二粗糙件、隔热层后插入按钮孔中。
13.在一些实施例中，沿着从远离中心向靠近中心的方向，第二粗糙件与第一粗糙件之间的摩擦力逐渐增加，且第二粗糙件与第一粗糙件之间为过渡配合。
14.在一些实施例中，隔档组件包括伸缩单元和第一弹性单元，沿着从远离中心向靠近中心的方向，伸缩单元、第一弹性单元依次设置在径向凹槽中；且第一弹性单元能够与转轴过盈配合。
15.在一些实施例中，当转轴的硬度小于第一弹性单元的硬度时，隔档组件还包括第二弹性单元，第二弹性单元套设在转轴上且两者过渡配合；第二弹性单元位于第一弹性单元的端面。
16.在一些实施例中，隔档组件包括第一刚性件、第二刚性件以及弹性单元，沿着从远离中心向靠近中心的方向，第二刚性件、弹性单元以及第一刚性件依次设置在径向凹槽中；且第一刚性件与转轴过盈配合，第二刚性件和弹性单元套设在转轴上。
17.在一些实施例中，转轴的前端设置有倒角。
18.为了解决上述问题，根据本技术的另一个方面，本发明的实施例提供了一种电机，电机包括上述的端盖结构。
19.为了解决上述问题，根据本技术的另一个方面，本发明的实施例提供了一种大巴车，大巴车包括上述的电机。
20.与现有技术相比，本发明的端盖结构至少具有下列有益效果：
21.端盖本体上开设有径向凹槽，径向凹槽内设置有隔档组件，隔档组件能够沿着径向移动直至将其末端固定在转轴上，这样，通过隔档组件实现对转轴的密封，直接隔绝内部的油封或者润滑油与外界接触，提高了密封性能，避免了因密封效果不好导致电机内部囤积大量积水和泥沙而引发电机绝缘不良的问题。
22.另一方面，本发明提供的电机是基于上述端盖结构而设计的，其有益效果参见上述端盖结构的有益效果，在此，不一一赘述。
23.另一方面，本发明提供的大巴车是基于上述电机而设计的，其有益效果参见上述电机的有益效果，在此，不一一赘述。
24.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
26.图1是本发明的实施例提供的端盖结构中第一种隔档组件处于打开时的剖视图；
27.图2是图1中a处的局部放大图；
28.图3是本发明的实施例提供的端盖结构中第一种隔档组件处于闭合时的剖视图；
29.图4是图3中b处的局部放大图；
30.图5是本发明的实施例提供的端盖结构中第一种隔档组件的剖视图；
31.图6是本发明的实施例提供的端盖结构，采用第二种隔档组件时的剖视图；
32.图7是图6中c处的局部放大图；
33.图8是本发明的实施例提供的端盖结构，采用第三种隔档组件时的剖视图；
34.图9是图8中d处的局部放大图。
35.其中：
36.1、转轴；2、端盖本体；3、油封；4、隔档组件；5、隔热层；11、配合位；41、弹性件；42、第一粗糙件；43、可伸缩滚动圆环；44、第二粗糙件；45、按钮；401、伸缩单元；402、第一弹性单元；403、第二弹性单元；421、第一缺口；422、第二缺口；4001、第一刚性件；4002、第二刚性件；4003、弹性单元。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
38.在本发明的描述中，需要明确的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，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”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例1
41.本实施例提供一种端盖结构，如图1-9所示，端盖结构包括套设在转轴1上的端盖本体2，端盖本体2的外端面上围绕转轴1设置有定位槽，沿着定位槽的侧壁，在端盖本体2上开设有径向凹槽，径向凹槽内设置有隔档组件4，隔档组件4能够沿着径向移动直至将其末端固定在转轴1上。
42.具体地，端盖本体2中心有圆孔，转轴1位于该圆孔中，转轴1和端盖本体2都为刚性结构，为了避免端盖本体2影响转轴1的转动，端盖本体2和转轴1之间一般都会有间隙，该间隙会导致水或者泥沙进入电机中，影响电机的正常工作。本实施例在端盖本体2的外端面上围绕转轴1设置有定位槽，该定位槽中可以放置油封，也可以不放油封，主要取决于隔档组件4的隔档面积和密封效果，该定位槽中设置有隔档组件4，初始状态时，隔档组件4完全位于端盖本体2的径向凹槽内，此时方便电机的装配，在电机开始工作后，隔档组件4向靠近转轴1的方向移动，并且与转轴1紧密配合，如此，转轴1和隔档组件4共同作用使得转轴处于密闭空间中，直接隔绝内部的油封或者润滑油与外界接触，提高了密封性能，避免了因密封效果不好导致电机内部囤积大量积水和泥沙而引发电机绝缘不良的问题。
43.在具体实施例中，定位槽内设置有油封3，油封3套设在转轴1上，且隔档组件4能够将油封3密封在定位槽中；当然，如果隔档组件4具有更大的隔档面积和刚好的密封效果，则不需要油封，间接降低了电机的成本。
44.具体地，油封3是一般密封件的习惯称谓，简单地说就是润滑油的密封。它是用来封油(油是传动系统中最常见的液体物质，也泛指一般的液体物质)的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗透。
45.隔档组件4有多种不同的形式，只要能实现相应的密封效果就可以，为了更好的解释本发明，介绍如下几种隔档组件4：
46.第一种，如图1-5所示，隔档组件4包括弹性件41、第一粗糙件42、可伸缩滚动圆环43以及第二粗糙件44，第二粗糙件44设置在径向凹槽的侧壁上；沿着从远离中心向靠近中心的方向，弹性件41、第一粗糙件42以及可伸缩滚动圆环43依次设置在径向凹槽中；弹性件41能够推动第一粗糙件42带动可伸缩滚动圆环43向靠近转轴1的方向移动。
47.具体地，径向凹槽具有三个面，与径向凹槽的开口相对的面为底面，另外两个平行的面为侧面(即侧壁)，紧贴底面的为弹性件41，弹性件41为环形结构，覆盖整个底面，与弹性件41紧贴的为第一粗糙件42，第一粗糙件42也为环形结构，覆盖整个弹性件41，第二粗糙件44紧贴两个侧面设置，且覆盖两个侧面，如此，在隔档组件4移动的过程中，第一粗糙件42会沿着第二粗糙件44移动。
48.在具体实施例中，隔档组件4还包括按钮45，按钮45沿着轴向穿过外端面和径向凹槽后与按钮孔配合；其中，按钮孔开设在径向凹槽远离外端面的侧壁上且伸入端盖本体2内。
49.具体地，按钮45为一杆状结构，不同的状态具有不同的作用；在电机未工作时，按钮45用于将整个隔档组件4固定在径向凹槽中；当电机工作时，隔档组件4的尾部插入转轴中，此时按钮用于将隔档组件4固定在该状态下。
50.更具体地，按钮45为金属件；第一粗糙件42和第二粗糙件44可以为金属材质，比如45号钢，粗糙度受加工的影响会有所不同；弹性件41为金属弹簧。
51.在具体实施例中，沿着轴向，第一粗糙件42上具有第一缺口421和第二缺口422，第一缺口421靠近转轴1开设；按钮45插入第一缺口421中时，隔档组件4与转轴1分离，按钮45插入第二缺口422中时，隔档组件4与转轴1配合。
52.本实施例提供的端盖结构具有两种状态；第一种状态下，按钮45插入第一缺口421中时，隔档组件4与转轴1分离，该种状态下电机不工作，主要用于实现电机与转轴的装配；第二种状态下，按钮45插入第二缺口422中时，隔档组件4与转轴1配合，该种状态下电机工作，隔档组件4与转轴1配合主要是为了实现对转轴1的密封。
53.在具体实施例中，转轴1上开设有配合位11，可伸缩滚动圆环43能够伸入配合位11中；更具体地，配合位11即为沿着转轴1的周面开设的凹槽，该凹槽与可伸缩滚动圆环43的形状配合；在电机工作的过程中，可伸缩滚动圆环43与该凹槽紧密配合，具有较好的密封效果。
54.可伸缩滚动圆环43的轴向截面为伸缩杆，伸缩杆的末端为一圆形结构，在第一种状态下，伸缩杆处于被压缩的状态，在第二种状态下，伸缩杆伸长，使得其末端的圆形结构可以插入对应的配合位中；并且，伸缩杆与其末端的圆形结构为活动连接，在转轴1转动的
过程中，圆形结构与转轴1共同旋转，此时伸缩杆的末端刚好抵接在转轴1上，实现密封。
55.当然，可伸缩滚动圆环43的具体结构并不局限于上述结构，可伸缩滚动圆环43的具体结构也可以类似于轴承，利用轴承内圈和外圈的转速不同，也就是说在转轴的凹槽处镶嵌了轴承，也就是滚珠，这样便可以实现滑动，实现密封。
56.在具体实施例中，沿着按钮45的插入方向，按钮孔的内径逐渐变小，且按钮45与按钮孔之间为过渡配合。
57.具体地，按钮孔为锥形结构，按钮45与按钮孔配合时，按钮45会越压越近，避免按钮45松动后影响固定效果。
58.在具体实施例中，径向凹槽的侧壁与隔档组件4之间设置有隔热层5；按钮45依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件44、第一缺口421、第二粗糙件44、隔热层后插入按钮孔中；或按钮45依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件44、第二缺口422、第二粗糙件44、隔热层后插入按钮孔中。
59.具体地，隔热层5为陶瓷，陶瓷本身导热系数低，在陶瓷中热量的传导速度很慢，因此，本实施例通过陶瓷避免隔热层5包裹的内部结构受到外界高温的影响而导致功能失效(例如给端盖模具铸铝后的高温状态)。
60.当然，隔热层5也可以为金属材质，但要在与端盖接触面涂有隔热耐高温的材质，确保其包裹的内部结构不受到损坏。
61.在具体实施例中，沿着从远离中心向靠近中心的方向，第二粗糙件44与第一粗糙件42之间的摩擦力逐渐增加，且第二粗糙件44与第一粗糙件42之间为过渡配合。
62.具体地，第二粗糙件44与第一粗糙件42均具有一定的表面粗糙度，指的是加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度，粗糙度越大，则摩擦力越大；本实施例中可以限定第一粗糙件42的表面粗糙度均为相同的；而沿着远离中心向靠近中心的方向，在径向上，第二粗糙件44的表面粗糙度逐渐增加，如此沿着从远离中心向靠近中心的方向，第二粗糙件44与第一粗糙件42之间的摩擦力逐渐增加。这样，当隔档组件4越向下移动时，越大的摩擦力可以消耗更多的弹性件41的弹性势能，使得伸缩杆的末端的圆形结构恰好卡在对应的配合位中，避免伸缩杆被卡进去。
63.另外，本实施例中的第一粗糙件42和第二粗糙件44的材料选择的粗糙度跟弹性件41的弹性系数和弹性势能有关，要根据实际应用情况，来对第一粗糙件42和第二粗糙件44的材料选型和加工精度作调整以及过渡配合公差的选取，确保弹性件41产生的弹性势能恰好等于或大于使第一粗糙件42的末端到达转轴1的配合位11处。
64.第一种隔档组件4的隔档原理为：
65.在电机未工作时，按钮45依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件44、第一缺口421、第二粗糙件44、隔热层后插入按钮孔中，此时弹性件41被压缩，具备一定的弹性势能；当装配好转轴1等零部件后，电机需要工作时，从第一缺口421中拿出按钮45，此时在弹性件41释放弹性势能，当然，弹性件41的顶部是固定在径向凹槽的底面上的，其不能脱离径向凹槽，由于第二粗糙件44与第一粗糙件42之间的摩擦力逐渐增加，且第二粗糙件44与第一粗糙件42之间为过渡配合，在提前计算好弹性势跟摩擦阻力的情况下，摩擦阻力可消耗掉弹性势力，使得弹性件41在释放状态下时，端盖本体2外端面上用于插入按钮45的孔恰好与第二缺口422对齐，此时，按钮45依次穿过外端面、隔热层、第二粗糙件44、第二缺口422、第二粗糙
件44、隔热层后插入按钮孔中，此时，伸缩杆的末端的圆形结构恰好卡在对应的配合位中，在转轴1转动的过程中，圆形结构与转轴1共同旋转，此时伸缩杆的末端刚好抵接在转轴1上，实现密封。
66.第二种，如图6和图7所示，隔档组件4包括伸缩单元401和第一弹性单元402，沿着从远离中心向靠近中心的方向，伸缩单元401、第一弹性单元402依次设置在径向凹槽中；且第一弹性单元402能够与转轴1过盈配合。
67.具体地，在该实施例中，径向凹槽沿着径向的长度较小，沿着轴向的长度较大；伸缩单元401为金属弹簧，第一弹性单元402为橡胶材质；
68.转轴1上设置有与第一弹性单元402配合的凹槽，伸缩单元401位于径向凹槽中且处于压缩状态；如此，伸缩单元401具有弹性势能，该弹性势能施加在第一弹性单元402上，使得第一弹性单元402与转轴1时刻都处于过盈配合的状态。
69.在具体实施例中，当转轴1的硬度小于第一弹性单元402的硬度时，隔档组件4还包括第二弹性单元403，第二弹性单元403套设在转轴1上且两者过渡配合；第二弹性单元403位于第一弹性单元402的端面。
70.转轴1的硬度小于第一弹性单元402的硬度时，转轴1容易被磨损，此时在第一弹性单元402的端面设置第二弹性单元403，第二弹性单元403的内径跟转轴1轴伸端外径保持一致，采取过渡配合，其硬度比转轴1的硬度小，可以进一步起到密封的作用。
71.在电机长时间的运行过程中，第二弹性单元403被慢慢磨损，最终实现由过渡配合到零配合状态。
72.第三种，如图8和图9所示，隔档组件4包括第一刚性件4001、第二刚性件4002以及弹性单元4003，沿着从远离中心向靠近中心的方向，第二刚性件4002、弹性单元4003以及第一刚性件4001依次设置在径向凹槽中；且第一刚性件4001与转轴1过盈配合，第二刚性件4002和弹性单元4003套设在转轴1上。
73.具体地，第一刚性件4001的内径与转轴1处于过盈配合，采用热套的方式套设到端盖本体2上即可，在转轴1转动的过程中，第一刚性件4001跟随转轴1共同转动；弹性单元4003和第二刚性件4002为一个整体结构，弹性单元4003主要起缓冲作用，避免第一刚性件4001跟随转轴1转动时产生较大的噪音，第二刚性件4002为弹性单元4003提供一个支撑点；另外，在本实施例中，需要对第二刚性件4002进行冷处理，然后弹性单元4003和第二刚性件4002一起套入到端盖本体2内；弹性单元4003与第二刚性件4002直接接触面硬度较大，与第一刚性件4001的接触面硬度较小，同时弹性单元4003具有一定耐高温的能力。
74.更具体地，第一刚性件4001的材质为合金结构钢，第二刚性件4002的材质为铝合金或者铜，弹性单元4003为橡胶。
75.在具体实施例中，转轴1的前端设置有倒角，方便转轴1和端盖本体2的配合。
76.实施例2
77.本实施例提供一种电机，电机包括实施例1的端盖结构。
78.本实施例提供的电机，采用了实施例1中的端盖结构后，可以不采用油封，却能实现比油封更好的密封效果，减小了电机的成本，提高了电机的可靠性。
79.实施例3
80.本实施例提供一种大巴车，大巴车包括实施例2的电机。
81.综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
82.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。