一种通流装置、电机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种通流装置、电机及车辆。


背景技术：

2.电机作为电动车辆中电驱动系统的动力源，在工作过程中会在电机轴上形成轴电压，使电机转子中积累电荷不断增多，轴电压通过某些导通路径产生轴电流，流经电机轴轴承的轴电流会对轴承产生电腐蚀，从而加剧轴承损伤，导致支撑轴承产生特定的阶次噪声和高频噪声，轻则影响整车乘坐舒适性，重则导致转轴轴承损坏、动力中断，严重影响电机的使用寿命。
3.现有处理轴电流的方法包括堵流和引流，堵流方式可以采用陶瓷球替代轴承中的钢球，以规避轴承电腐蚀问题，但陶瓷球轴承成本高，且相对于钢球轴承寿命低；引流方式则通常通过增加导电引流装置来导出轴电流，但导电引流装置仍不能完全消除支撑轴承通过电流，并未有效解决轴承电腐蚀问题。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是如何有效解决轴承电腐蚀问题。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种通流装置、电机及车辆。
6.第一方面，本实用新型提供一种通流装置，包括电机轴内座、导电球、碳刷体和导电轴承总成，所述电机轴内座和所述导电轴承总成用于与电机轴连接，所述导电轴承总成和所述导电球用于与电机壳体连接，所述碳刷体分别与所述电机轴内座及所述导电轴承总成连接，所述导电球与所述碳刷体连接。
7.可选地，所述导电轴承总成包括导电轴承外圈、导电轴承球和导电轴承内圈，所述导电轴承外圈与所述电机轴过盈配合，所述导电轴承球安装在所述导电轴承外圈和所述导电轴承内圈之间，所述导电轴承内圈的内环面与所述碳刷体的端面接触，所述导电轴承内圈用于与所述电机壳体连接。
8.可选地，所述通流装置还包括接地柱，所述接地柱设置在所述电机壳体的内孔中，所述接地柱与所述导电轴承内圈过盈配合，所述接地柱的端面与所述碳刷体的端面接触。
9.可选地，所述通流装置还包括接地弹簧，所述接地弹簧的两端面分别与所述接地柱的端面及所述电机壳体的端面接触。
10.可选地，所述通流装置还包括补偿导电弹簧，所述补偿导电弹簧设置在所述接地柱的内孔中，且所述补偿导电弹簧与所述导电球连接。
11.可选地，所述通流装置还包括导电芯子，所述导电芯子分别与所述电机轴内座及所述碳刷体连接，所述导电芯子的端面与所述导电球的球面接触。
12.可选地，所述导电芯子的外环面与所述碳刷体的内环面接触。
13.可选地，所述电机轴内座的外环面用于与所述电机轴的内孔过盈配合，所述电机轴内座的内环面与所述碳刷体连接。
14.第二方面，本实用新型提供一种电机，包括上述通流装置。
15.第三方面，本实用新型提供一种车辆，包括上述电机。
16.在本实用新型中，电机壳体接地，可通过通流装置将轴电压形成的导电回路电流导出至电机壳体以接地，例如通过导电轴承总成，再导流至接地柱、接地弹簧和电机壳体以接地，或者通过电机轴内座导流至导电芯子和碳刷体，再通过导电轴承内圈和接地柱导流至接地弹簧，最后导流至电机壳体接地，或者通过电机轴内座导流至导电芯子和碳刷体，再通过导电球和补偿导电弹簧导流至接地柱和接地弹簧，最后导流至电机壳体接地，则电机轴的轴电压产生的电流不流经电机轴支撑轴承，从而可以规避电机轴支撑轴承总成由于电腐蚀失效从而失去轴承功能的问题，同时由于导电球具备自对心及万向调节功能，不会出现脱开或者偏离等问题，可以实现稳定有效的导电引流，另外，导电球与碳刷体因旋转磨损的碳刷粉末能够提供自润滑功能，提高导电性能。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的通流装置的示意图；
18.图2为本实用新型实施例的电机的示意图；
19.图3为本实用新型实施例的导电流向示意图一；
20.图4为本实用新型实施例的导电流向示意图二；
21.图5为本实用新型实施例的导电流向示意图三。
22.附图标记说明：
23.1-电机轴内座；2-导电轴承外圈；3-导电轴承球；4-导电轴承内圈；5-接地弹簧；6-接地柱；7-补偿导电弹簧；8-导电球；9-碳刷体；10-导电芯子；11-电机轴；12-电机轴支撑轴承总成；13-电机壳体；14-电机转子；15-电机定子；16-导电轴承总成。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
25.如图1所示，本实用新型实施例提供一种通流装置，包括电机轴内座1、导电球8、碳刷体9和导电轴承总成16，所述电机轴内座1和所述导电轴承总成16用于与电机轴11连接，所述导电轴承总成16和所述导电球8用于与电机壳体13连接，所述碳刷体9分别与所述电机轴内座1及所述导电轴承总成16连接，所述导电球8与所述碳刷体9连接。
26.具体地，通流装置包括电机轴内座1、导电球8、碳刷体9和导电轴承总成16，结合图2所示，电机轴内座1和导电轴承总成16与电机轴11连接，电机轴11产生的轴电压所形成的导电回路电流可以流经电机轴内座1或导电轴承总成16，导电轴承总成16与电机壳体13连接，流经导电轴承总成16的电流可以从电机壳体13接地，流经电机轴内座1可以通过导电球8或者碳刷体9再从电机壳体13接地。其中，导电球8可以在锥面槽内实现自对心及万向调节功能(无论电机轴在运转过程中出现摆动或倾斜均能实现自动对心保证导电球与座体始终接触)，不受电机转速影响，解决因电机转子振动、径向偏摆、离心等情况而导致导电引流装置与转子上接触点存在的脱开、偏离等不良问题，防止电机转子引流泄放无效或失去作用，同时能够实现低nvh噪声工作。其中，导电球8与碳刷体9因旋转磨损的碳刷粉末能够为导电
球8与座体间提供自润滑功能，解决了由于电机轴11旋转产生的倾斜与摆动造成的接触不良情况而导致导电性能不足的问题，从而延长了导电使用寿命。
27.本实施例的多通道集成并联体现在三条导电接地回路路线，通过三通道导电结构将轴电压形成的导电回路电流导出至电机壳体13接地，这样电机轴11的轴电压产生的电流就不会通过大电阻的电机轴支撑轴承总成12内部，而是通过极小电阻的导电结构(导电电阻小及通流面积大)泄流处接地，防止电机轴支撑轴承总成12因电腐蚀失效问题而失去轴承功能，有效解决轴承电腐蚀问题；具体结合图3至图5进行介绍(l1表示电流，箭头表示电流流向)。
28.结合图3所示，电机轴11产生的轴电压所形成的导电回路电流通过导电轴承总成16，再导流至接地柱6和接地弹簧5，最后导流至电机壳体13接地(箭头最后指向接地)，形成第一导电回路。其中，接地柱6和导电轴承总成16中的导电轴承内圈4可以做成一体式设计，从而可以省略接地柱6。
29.结合图4所示，电机轴11产生的轴电压所形成的导电回路电流通过电机轴内座1导流至导电芯子10和碳刷体9，再通过导电轴承总成16的导电轴承内圈4和接地柱6导流至接地弹簧5，最后导流至电机壳体13接地，形成第二导电回路。
30.结合图5所示，电机轴11产生的轴电压所形成的导电回路电流通过电机轴内座1导流至导电芯子10和碳刷体9(侧面和头部均可导电，防止因磨损导致导电性能降低)，再通过导电球8和补偿导电弹簧7导流至接地柱6和接地弹簧5，最后导流至电机壳体13接地，形成第三导电回路。
31.可选地，所述导电轴承总成16包括导电轴承外圈2、导电轴承球3和导电轴承内圈4，所述导电轴承外圈2与所述电机轴11过盈配合，所述导电轴承球3安装在所述导电轴承外圈2和所述导电轴承内圈4之间，所述导电轴承内圈4的内环面与所述碳刷体9的端面接触，所述导电轴承内圈4用于与所述电机壳体13连接。
32.具体地，结合图1和图2所示，导电轴承总成16包括导电轴承外圈2、导电轴承球3和导电轴承内圈4，导电轴承外圈2通过外径耦合过盈连接到电机轴11的内孔上，导电轴承球3安装在导电轴承外圈2和导电轴承内圈4之间，导电轴承内圈4的内环面与碳刷体9的端面接触，导电轴承内圈4则与电机壳体13连接以接地。
33.可选地，所述通流装置还包括接地柱6，所述接地柱6设置在所述电机壳体13的内孔中，所述接地柱6与所述导电轴承内圈4过盈配合，所述接地柱6的端面与所述碳刷体9的端面接触。
34.具体地，结合图1和图2所示，通流装置还包括接地柱6，接地柱6通过小轴径与电机壳体13的内孔配合连接，导电轴承内圈4通过内环面与接地柱6耦合过盈配合，接地柱6的端面与碳刷体9的端面接触，以保证第二导电回路的有效性。其中，碳刷体9可以只与接地柱6、导电球8或者导电轴承内圈4接触。
35.可选地，所述通流装置还包括接地弹簧5，所述接地弹簧5的两端面分别与所述接地柱6的端面及所述电机壳体13的端面接触。
36.具体地，结合图1和图2所示，通流装置还包括接地弹簧5，接地弹簧5的两端面分别与接地柱6的端面及电机壳体13的端面预压接触连接；在其他实施例中，接地弹簧5可以省略，直接以接地柱6和电机壳体13配合实现接地。
37.可选地，所述通流装置还包括补偿导电弹簧7，所述补偿导电弹簧7设置在所述接地柱6的内孔中，且所述补偿导电弹簧7与所述导电球8连接。
38.具体地，结合图1和图2所示，通流装置还包括补偿导电弹簧7，补偿导电弹簧7通过外环面及端面与接地柱6的内孔配合连接，且导电球8能够在补偿导电弹簧7的弹力作用下与碳刷体9圆周锥面以及导电芯子10端面长期稳定接触导电，避免因长期使用磨损形成间隙而降低导电能力。
39.可选地，所述通流装置还包括导电芯子10，所述导电芯子10分别与所述电机轴内座1及所述碳刷体9连接，所述导电芯子10的端面与所述导电球8的球面接触。
40.具体地，结合图1和图2所示，通流装置还包括导电芯子10，导电芯子10分别与电机轴内座1及碳刷体9连接，以实现第二导电回路和第三导电回路的导电流通，同时导电芯子10的端面与导电球8的球面接触，以实现第三导电回路的导电流通。
41.可选地，所述导电芯子10的外环面与所述碳刷体9的内环面接触。
42.具体地，结合图1和图2所示，导电芯子10的外环面与碳刷体9的内环面接触，可以保证第二导电回路和第三导电回路的畅通。
43.可选地，所述电机轴内座1的外环面用于与所述电机轴11的内孔过盈配合，所述电机轴内座1的内环面与所述碳刷体9连接。
44.具体地，电机轴内座1的外环面通过过盈配合与电机轴11的内孔连接，通过弹性压力实现电机轴内座1和电机轴11之间的紧固连接，同时电机轴内座1的内环面与碳刷体9连接(例如压装组立)，以实现第二导电回路和第三导电回路的导电流通。
45.本实用新型另一实施例提供一种电机，包括上述通流装置。
46.具体地，结合图2所示，电机轴11两端的外环面与两端的电机轴支撑轴承总成12内圈的内环面过盈连接，电机轴11两端的外环面中部与电机转子14的内环面过盈连接，两端的电机轴支撑轴承总成12的外环面与电机壳体13的内环面配合连接，电机定子15固定在电机壳体13上。
47.本实用新型另一实施例提供一种车辆，包括上述电机。
48.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种通流装置，其特征在于，包括电机轴内座(1)、导电球(8)、碳刷体(9)和导电轴承总成(16)，所述电机轴内座(1)和所述导电轴承总成(16)用于与电机轴(11)连接，所述导电轴承总成(16)和所述导电球(8)用于与电机壳体(13)连接，所述碳刷体(9)分别与所述电机轴内座(1)及所述导电轴承总成(16)连接，所述导电球(8)与所述碳刷体(9)连接。2.根据权利要求1所述的通流装置，其特征在于，所述导电轴承总成(16)包括导电轴承外圈(2)、导电轴承球(3)和导电轴承内圈(4)，所述导电轴承外圈(2)与所述电机轴(11)过盈配合，所述导电轴承球(3)安装在所述导电轴承外圈(2)和所述导电轴承内圈(4)之间，所述导电轴承内圈(4)的内环面与所述碳刷体(9)的端面接触，所述导电轴承内圈(4)用于与所述电机壳体(13)连接。3.根据权利要求2所述的通流装置，其特征在于，还包括接地柱(6)，所述接地柱(6)设置在所述电机壳体(13)的内孔中，所述接地柱(6)与所述导电轴承内圈(4)过盈配合，所述接地柱(6)的端面与所述碳刷体(9)的端面接触。4.根据权利要求3所述的通流装置，其特征在于，还包括接地弹簧(5)，所述接地弹簧(5)的两端面分别与所述接地柱(6)的端面及所述电机壳体(13)的端面接触。5.根据权利要求3所述的通流装置，其特征在于，还包括补偿导电弹簧(7)，所述补偿导电弹簧(7)设置在所述接地柱(6)的内孔中，且所述补偿导电弹簧(7)与所述导电球(8)连接。6.根据权利要求1所述的通流装置，其特征在于，还包括导电芯子(10)，所述导电芯子(10)分别与所述电机轴内座(1)及所述碳刷体(9)连接，所述导电芯子(10)的端面与所述导电球(8)的球面接触。7.根据权利要求6所述的通流装置，其特征在于，所述导电芯子(10)的外环面与所述碳刷体(9)的内环面接触。8.根据权利要求1所述的通流装置，其特征在于，所述电机轴内座(1)的外环面用于与所述电机轴(11)的内孔过盈配合，所述电机轴内座(1)的内环面与所述碳刷体(9)连接。9.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的通流装置。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电机。

技术总结
本实用新型提供了一种通流装置、电机及车辆，涉及电机技术领域。本实用新型所述的通流装置，包括电机轴内座、导电球、碳刷体和导电轴承总成，所述电机轴内座和所述导电轴承总成用于与电机轴连接，所述导电轴承总成和所述导电球用于与电机壳体连接，所述碳刷体分别与所述电机轴内座及所述导电轴承总成连接，所述导电球与所述碳刷体连接。本实用新型可通过通流装置将轴电压形成的导电回路电流导出至电机壳体以接地，则电机轴的轴电压产生的电流不流经电机轴支撑轴承，从而可以规避电机轴支撑轴承总成由于电腐蚀失效从而失去轴承功能的问题。总成由于电腐蚀失效从而失去轴承功能的问题。总成由于电腐蚀失效从而失去轴承功能的问题。


技术研发人员：骆定会 孙峰 曹腾 姚文博 谭艳军 林霄喆
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/9/19