CN105337439B - 驱动装置及其电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开驱动装置及其电机所述电机包括定子和转子；所述定子包括具有开口端的外壳、安装到所述开口端的端盖；所述转子包括转轴，所述转子通过转轴可转动地安装到所述定子；所述端盖安装有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴与所述外壳由导电材料制成且两者电连接。实施本发明，电机的外壳、端盖、轴承、转轴一起形成电磁屏蔽罩，有效地抑制电机的电磁干扰，提高了电机的电磁兼容水平。

Description

驱动装置及其电机

【技术领域】

本发明涉及电机驱动领域，更具体地，涉及电机以及具有电机的驱动装置。

【背景技术】

具有微电机的驱动装置广泛使用到汽车、家用电器等领域。微电机内具有电枢绕组，并且微电机在运行时需要频繁的电流换向，从而产生电磁干扰。现有技术中，一般使用滤波电路来抑制驱动装置的电磁干扰。

【发明内容】

本发明的一个目的是提高电机的电磁兼容水平。

为此，本发明第一方面提供一种电机，包括定子和转子；所述定子包括具有开口端的外壳、安装到所述开口端的端盖；所述转子包括转轴，所述转子通过转轴可转动地安装到所述定子；所述端盖安装有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴与所述外壳由导电材料制成且两者电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述轴承由导电材料制成，所述转轴经所述轴承及连接于轴承与外壳之间的导体与外壳电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴、轴承、端盖及外壳界定出一闭合腔体。

作为本发明的一种优选方案，所述转子具有装设于转轴上的转子铁心及换向器，所述定子具有电刷装置，所述电刷装置靠近所述开口端安装并位于所述闭合腔体内。

作为本发明的一种优选方案，所述电刷装置安装有滤波元件，所述滤波元件位于所述闭合腔体内。

作为本发明的一种优选方案，所述端盖由绝缘材料制成，所述端盖上覆盖有导电连接层或安装有导电连接件用于将所述轴承与外壳电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述端盖由导电材料制成，所述转轴经所述轴承和端盖与外壳电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述端盖由导电材料制成，所述端盖和外壳其中之一具有凸出的连接片，其中之另一具有收容部用于***述连接片并实现电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述轴承为导电轴套或者导电滚动轴承。

本发明的另一个目的，是提高具有电机的驱动装置的电磁兼容水平。

为此，本发明第二方面，提供一种驱动装置，包括电机和连接到电机的齿轮箱；所述齿轮箱包括蜗轮以及具有蜗杆的蜗杆轴，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；所述电机包括定子和转子；所述定子包括具有开口端的外壳、安装到所述开口端的端盖；所述转子包括与蜗杆轴连接的转轴，所述转子通过转轴可转动地安装到所述定子；所述端盖安装有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴与所述外壳由导电材料制成且两者导电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述蜗杆轴由导电材料制成，所述蜗杆轴通过一绝缘件与所述转轴电绝缘地同轴连接。

作为本发明的一种优选方案，所述绝缘件设于所述端盖靠近蜗杆轴的一侧。

本发明第三方面，提供一种驱动装置，包括电机和连接到电机的齿轮箱；所述齿轮箱包括蜗轮以及具有蜗杆的蜗杆轴，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述电机包括与所述蜗杆轴连接的转轴，其特征在于，所述蜗杆轴与所述转轴由导电材料制成且两者电绝缘连接，所述蜗杆轴通过一绝缘件与所述转轴同轴连接并随着转轴一起转动。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴的近蜗杆轴端具有非圆形的接头与所述绝缘件连接，所述蜗杆轴的近转轴端具有非圆形的接头与所述绝缘件连接。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴的近蜗杆轴端与所述蜗杆轴的近转轴端通过气隙或者绝缘件的一部分隔开。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴的近蜗杆轴端具有扁位以及安装到所述扁位的非圆形的加强件，所述加强件与所述绝缘件固定连接。所述加强件可以由金属制成。

作为本发明的一种优选方案，所述加强件的中心具有通孔以***述扁位，外周具有向外伸出的至少两个悬臂；所述绝缘件具有至少两个限位凸块，所述限位凸块与所述悬臂交替排列。

作为本发明的一种优选方案，所述绝缘件具有中心连接孔，所述蜗杆轴的近转轴端具有接头，所述接头的外周具有若干沿轴向的凸条与所述中心连接孔固定连接。

实施本发明，电机的外壳、端盖、轴承、转轴一起形成电磁屏蔽罩，有效地抑制电机的电磁干扰，提高了电机的电磁兼容水平。电机的转轴与齿轮箱的蜗杆轴可以通过绝缘件进行同轴连接，进一步抑制电磁干扰和提高电磁兼容水平。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

【附图说明】

图1是本发明一个实施例提供的驱动装置的示意图；

图2是图1所示驱动装置的剖视图；

图3是图1所示驱动装置使用的转子及蜗杆轴的示意图；

图4是图3所示转子使用的轴承座的示意图；

图5是图1所示驱动装置使用的转轴及蜗杆轴的示意图；

图6是图5所示转轴及蜗杆轴的剖视图；以及

图7是蜗杆轴的示意图；

图8是用于连接蜗杆轴与转轴的绝缘件的示意图；

图9是转轴的示意图；

图10是安装到转轴的近蜗杆轴端的加强件的示意图；

图11是图6的局部放大图；

图12是本发明另一个实施例提供的转轴及蜗杆轴的局部剖视图。

【具体实施方式】

参考图1至图4，本发明一个实施例提供的驱动装置20包括齿轮箱30和电机40。齿轮箱30包括壳体31、设于壳体31内的蜗轮33和蜗杆轴81、输出齿轮34。输出齿轮34随蜗轮33进行同轴转动。蜗杆轴81的一部分安装有或者形成蜗杆，该蜗杆与蜗轮33啮合。壳体31内安装有轴承35用于支撑蜗杆轴81。

电机40包括定子45和转子。定子45包括外壳51、安装到外壳51一端以封闭外壳51的一个开口的端盖53、安装到外壳51内壁的永磁体(图中未显示)、安装到外壳51的另一个开口端的电刷装置和端盖61等。转子包括转轴71、固定到转轴71的转子铁芯73、换向器75、绕制到转子铁芯73的齿的转子绕组(图中未显示)等。电刷装置包括刷架56以及由刷架56支撑并与换向器75滑动接触的至少两个电刷57。两端盖53和61分别安装有轴承55和59用于支撑转轴71。转子通过转轴71可转动地安装到定子45。转子转动时带动转轴71，蜗杆轴81随着转轴71进行同轴转动，进而通过蜗轮33、输出齿轮34实现减速输出。

本实施例中，电机外壳51和两端盖53和61都由导电材料制成。端盖61形成有轴承座用于安装轴承59，轴承59由导电材料(如铜)制成。因此，转轴71顺次通过轴承59、端盖61与外壳51导电连接。如此，外壳51、端盖53、端盖61及转轴71界定一个闭合腔体，该腔体相当于一个电磁屏蔽罩，有效地屏蔽了电机内部的电刷装置57、转子绕组、换向器75等对外部的电磁干扰。更优选地，该驱动装置20在使用时对电机40进行接地处理，以进一步提高驱动装置20的电磁兼容水平。

本实施例中，电刷装置57位于该电磁屏蔽罩内，可以减轻或避免电流换向时对外部的电磁干扰。相应地，安装到电刷装置的滤波元件例如电容、电感也位于该电磁屏蔽罩内。

请参阅图4，本实施例中，端盖61包括盖体62，盖体62的中间内凹以形成轴向延伸的圆筒状翻边64，所述圆筒状翻边可用作轴承座64，盖板62外周缘具有向外伸出的连接片66。相应地，电机的外壳51具有收容部(例如通孔或缺口)52收容连接片66并实现电连接。盖板62的外周缘还可以形成缺口67用于与电刷装置的刷架56实现凹凸配合，以方便端盖61的定位与安装。

本实施例中，轴承59为轴套(也叫含油轴承，sleeve bearing)。应当意识到，虽然轴套的内孔与转轴71不是紧配，而是存在小间隙，但是，在任何时刻，转轴71都会受到轴套59的支撑从而形成导电连接，因此，轴承59采用轴套并不会破坏转轴71与外壳51的导电连接关系。

还应到意识到，轴承59可以是滚动轴承，例如滚珠轴承(ball bearing)。该种方案下，转轴71与滚动轴承的内圈紧配从而实现电连接，滚动轴承的内圈与外圈通过滚动体(例如滚珠)实现电连接，滚动轴承的外圈与端盖的轴承座64紧配从而形成电连接。

本实施例中，端盖61由导电材料制成，充当电连接轴承59与外壳51的导体。替换地，端盖61可以由绝缘材料(如塑料)制成，然后在端盖61上安装导电连接件或者覆盖导电连接层(如铜箔层)从而将轴承59与外壳51电连接。

参考图3、图5至图11，本实施例中，蜗杆轴81和转轴71由金属材料制成。蜗杆轴81通过绝缘件90与转轴71实现同轴连接，且蜗杆轴81随着转轴71一起转动。因为蜗杆轴81与转轴71是电绝缘的，从而减少或消除了电磁干扰从转轴71到蜗杆轴81的传导，从而进一步提高了驱动装置的电磁兼容水平。

优选地，转轴71与蜗杆轴81的绝缘位置位于上述的电磁屏蔽罩外面，且靠近端盖61的位置。如此，电磁屏蔽罩基本上是封闭的，且转轴71的大部分尺寸在该电磁屏蔽罩内。

本实施例中，转轴71的近蜗杆轴端具有扁位72用于连接加强件87。加强件87的中心具有通孔88以收容扁位72，加强件87的外周具有向外伸出的3个悬臂89。蜗杆轴81的近转轴端形成具有较小外径的接头82，接头82的外周具有若干沿轴向的凸条83。绝缘件90较佳的由电木(bikelite)制成，连接到加强件87以及蜗杆轴的上述接头82，从而将转轴71与蜗杆轴81同轴固定。本实施例中，绝缘件90包括圆柱状的本体91、位于本体91一端的三个限位凸块95、环绕所述三个限位凸块95的环体97。本体91中心形成连接孔93与蜗杆轴81的接头82紧配。接头82外周的凸条83用于加强接头82与本体91的连接。加强件87装设于绝缘件90的环体97内，绝缘件90的三个限位凸块95分别与加强件87的三个悬臂89交错排列，以实现驱动传递。环体97的外周表面与本体91的外周表面平齐，使绝缘件90具有较为连续、平滑的表面，减小转动的阻力。

本实施例中，蜗杆轴81接头82的轴向长度小于本体91的中心连接孔93的深度，使得转轴71与蜗杆轴81之间隔有气隙98(见图11)，该气隙98可保证蜗杆轴81与转轴71彼此电绝缘。

替换地，如图12所示，中心连接孔93靠近转轴71的一端可以形成有底部99，该底部99与绝缘件90一体成型用于隔开转轴71与蜗杆轴81，实现转轴71与蜗杆轴81之间的电绝缘。

应当意识到，蜗杆轴81的接头82，不局限于本实施例所描述的形状。实际上，只要接头82的形状能够使绝缘件90与蜗杆轴81实现同轴转动即可。类似地，转轴71的近蜗杆轴端也不局限于具有扁位的结构。

还应当意识到，加强件87主要是为了增强转轴71与绝缘件90的接合，因此，加强件87不是必须的。此外，转轴71的扁位72主要是实现扭矩传递，避免相对转动，因此，转轴71可以采用方形接头、梅花状接头等非圆形的接头来代替具有扁位的接头。

还应当意识到，如图5至图7所示的转轴与蜗杆轴绝缘连接的设计可以单独应用到其他类型的驱动装置。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电机，包括定子和转子；所述定子包括具有开口端的外壳、安装到所述开口端的端盖；所述转子包括转轴，所述转子通过转轴可转动地安装到所述定子；其特征在于，所述端盖安装有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴与所述外壳由导电材料制成且两者电连接，所述端盖由绝缘材料制成，所述端盖上覆盖有导电连接层或安装有导电连接件用于将所述轴承与外壳电连接。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述轴承由导电材料制成，所述转轴经所述轴承及连接于轴承与外壳之间的导体与外壳电连接。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转轴、轴承、端盖及外壳界定出一闭合腔体。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述转子具有装设于转轴上的转子铁心及换向器，所述定子具有电刷装置，所述电刷装置靠近所述开口端安装并位于所述闭合腔体内。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述电刷装置安装有滤波元件，所述滤波元件位于所述闭合腔体内。

6.一种驱动装置，包括电机和连接到电机的齿轮箱；所述齿轮箱包括蜗轮以及具有蜗杆的蜗杆轴，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；所述电机包括定子和转子；所述定子包括具有开口端的外壳、安装到所述开口端的端盖；所述转子包括与蜗杆轴连接的转轴，所述转子通过转轴可转动地安装到所述定子；其特征在于，所述端盖安装有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴与所述外壳由导电材料制成且两者导电连接，所述蜗杆轴由导电材料制成，所述蜗杆轴通过一绝缘件与所述转轴电绝缘地同轴连接。

7.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述绝缘件设于所述端盖靠近蜗杆轴的一侧。

8.一种驱动装置，包括电机和连接到电机的齿轮箱；所述齿轮箱包括蜗轮以及具有蜗杆的蜗杆轴，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述电机包括与所述蜗杆轴连接的转轴，其特征在于，所述蜗杆轴与所述转轴由导电材料制成且两者电绝缘连接，所述蜗杆轴通过一绝缘件与所述转轴同轴连接并随着转轴一起转动。

9.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述转轴的近蜗杆轴端具有非圆形的接头与所述绝缘件连接，所述蜗杆轴的近转轴端具有非圆形的接头与所述绝缘件连接。

10.如权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，所述转轴的近蜗杆轴端与所述蜗杆轴的近转轴端通过气隙或者绝缘件的一部分隔开。

11.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述转轴的近蜗杆轴端具有扁位以及安装到所述扁位的非圆形的加强件，所述加强件与所述绝缘件固定连接。

12.如权利要求11所述的驱动装置，其特征在于，所述加强件的中心具有通孔以***述扁位，外周具有向外伸出的至少两个悬臂；所述绝缘件具有至少两个限位凸块，所述限位凸块与所述悬臂交替排列。

13.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述绝缘件具有中心连接孔，所述蜗杆轴的近转轴端具有接头，所述接头的外周具有若干沿轴向的凸条与所述中心连接孔固定连接。