一种电机及电动车的制作方法

1.本技术涉及电机技术领域，特别是涉及一种电机及电动车。

背景技术：

2.电机作为旋转零件，轴承是电机不可或缺的核心零件。目前许多电机都面临轴电流腐蚀的问题，轴电流会破坏油膜，使轴承温度升高，润滑油碳化变质，大大缩短轴承的使用寿命，从而缩短电机的使用寿命。现今较普遍的做法是加装接地碳刷，或者更换价格昂贵的绝缘轴承。这些方法不但会导致电机的成本很高，且防轴承电腐蚀效果不佳。

技术实现要素：

3.本技术提供一种电机及电动车，能够提升防轴承电腐蚀的效果及降低电机成本。
4.本技术提出一种电机。该电机包括：转轴，用于输出动力；轴承，设置在所述转轴的外周，且与所述轴承转动连接；绝缘层，设置在所述转轴与所述轴承之间，且所述轴承在所述转轴上的投影覆盖所述绝缘层在所述转轴上的投影；壳体，所述轴承的外圈与所述壳体固定连接；电连接件，与所述转轴连接，且接地，用于将所述转轴接地。
5.其中，所述壳体接地。
6.其中，所述电连接件为所述电机的油泵轴，所述油泵轴与所述转轴连接，且与所述转轴同轴设置。
7.其中，所述电连接件包括钢珠，设置在所述转轴的端面，与所述转轴电连接，且接地。
8.其中，所述转轴的端部设有凹槽，所述电连接件设置在所述凹槽内。
9.其中，所述绝缘层包括绝缘涂层。
10.其中，所述绝缘涂层涂覆在所述轴承的内圈的内侧。
11.其中，所述绝缘涂层涂覆在所述壳体靠近所述外圈的一侧或者所述轴承的钢圈上。
12.其中，所述绝缘涂层的厚度与所述电机的工作电压正相关。
13.其中，所述绝缘涂层包括三氧化二铝涂层。
14.其中，所述绝缘层包括沿所述转轴的轴向连接的塑料层及陶瓷层。
15.其中，所述转轴上设有轴肩，用于所述轴承的轴向止位，且所述轴承与所述轴肩绝缘设置。
16.其中，还包括卡簧，设置在所述转轴外，用于沿轴向卡接所述轴承，以实现所述轴承的轴向止位，且所述轴承与所述卡簧绝缘设置。
17.其中，还包括轴承挡板，与所述壳体及所述轴承的外圈固定连接，以实现所述轴承的轴向止位。
18.本技术提出一种电动车。该电动车包括：上述电机。
19.本技术技术方案的有益效果在于，本技术的电机包括：转轴、轴承、绝缘层、壳体及
电连接件；其中，转轴用于输出动力；轴承设置在转轴的外周，且与轴承转动连接；绝缘层设置在转轴与轴承之间，且绝缘层在转轴上的投影覆盖轴承在转轴上的投影；轴承的外圈与壳体固定连接；电连接件与转轴连接，且接地，用于将转轴接地。通过这种方式，本技术的电机在转轴与轴承之间设置绝缘层，能够断开从转轴到轴承的电流回路，进而能够减少轴承的电腐蚀；相对于传统的采用绝缘转轴或者假装接地碳刷的方案，本技术只需增设一个绝缘层，成本更低；且本技术的电机通过电连接件将转轴接地，形成轴电流的泄放回路，能够将转轴上的电荷及对地电力通过电连接件泄放到地，降低轴电流对轴承的影响，进而进一步减少轴承的电腐蚀，提升防轴承电腐蚀的效果。因此，本技术能够提升防轴承电腐蚀的效果及降低电机成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，其中：
21.图1是一种电机的结构示意图；
22.图2是一种电机的结构示意图；
23.图3是本技术电机一实施例的结构示意图；
24.图4是本技术电机另一实施例的部分结构的截面示意图；
25.图5是本技术电机另一实施例的部分结构的截面示意图；
26.图6是本技术电机另一实施例的部分结构的截面示意图；
27.图7是本技术电机另一实施例的部分结构的截面示意图；
28.图8是本技术电机另一实施例的部分结构的截面示意图；
29.图9是本技术电动车一实施例的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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技术实施例中的具体含义。
32.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
34.电机作为电子设备，如电动车的核心技术，日趋集成化、轻量化、低成本的方向发展，电机作为旋转零件，轴承是电机不可或缺的核心零件。电动车的电池供应直流电通过变频器为电机供电。电机会产生多个幅值不同的共模电压，如三相星型接法，电机会产生四个幅值不同的共模电压，在高频情况时，电机内部某些结构之间会产生耦合电容，在电机内部就形成一个由共模电压提供能量的回路，进而形成轴电压与轴电流。如图1所示，轴电流会在转轴10、轴承11及金属端盖12之间形成回路，使得轴承11上流经轴电流，会腐蚀轴承11。
35.且如图2所示，电机供电的对地电流也会流经轴承11，会腐蚀轴承11。
36.为了解决电机存在的轴承电腐蚀的问题，本技术首先提出一种电机，如图3所示，图3是本技术电机一实施例的结构示意图，本实施例的电机30包括：转轴31、轴承32、绝缘层33、壳体34及电连接件35；其中，转轴31用于输出动力；轴承32设置在转轴31的外周，且与轴承32转动连接；绝缘层33设置在转轴31与轴承32之间，且绝缘层33在转轴31上的投影覆盖轴承32在转轴31上的投影；轴承32的外圈与壳体34固定连接；电连接件与转轴31连接，且接地，用于将转轴31接地。
37.壳体34设有端盖，轴承32的外圈与壳体34的端盖固定连接。
38.本实施例的电机30还包括定子36及转子37，转子37与转轴31固定连接，定子36从逆变器20获取电信号，定子36基于该电信号产生磁场，以驱动转子37转动，转子37带动转轴31转动，以使转轴31输出动力。
39.在其它实施例中，定子还可以从变频器等器件或者电路获取电信号。
40.其中，本实施例的转子37设置在转轴31的外周，定子36设置在转子37的外周，即电机30是内转子外定子结构。当然，在其它实施例中，电机还可以采用内定子外转子等其它结构。
41.本实施例的绝缘层33在转轴31上的投影覆盖轴承32在转轴31上的投影，能够使得绝缘层33完全隔离转轴31与轴承32。这里所述的投影为正投影。
42.进一步地，为了提高绝缘层33的防电击穿性能，绝缘层33在转轴31上的投影完全覆盖，且大于轴承32在转轴31上的投影，即绝缘层33的长度大于轴承32的长度，且两端延伸至轴承32外。
43.在其它实施例中，绝缘层在转轴上的投影沿转轴的轴向的两端可以不覆盖轴承，即绝缘层的长度小于轴承的长度，可以在轴承沿其轴向的两端面设置倒角，在倒角上设置绝缘件，通过绝缘件和绝缘层共同实现转轴与轴承之间的绝缘。
44.轴承32包括内圈、外圈及设置在内圈和外圈之间的钢珠，转轴31设置在内圈内，轴承32的外圈与壳体34固定连接。
45.可选地，本实施例的电机30还包括轴承压板，设置在外圈外，轴承通过轴承压板固定在壳体34内。
46.轴承挡板与壳体34及轴承的外圈固定连接，以实现轴承32的轴向止位。
47.其中，转轴31的一端从转子37的一端面延伸至壳体34外，与电连接件35连接，转轴31相对设置的另一端从转子37相对设置的另一端面延伸至壳体34外，与被驱动件连接，用于将动力输出至该被驱动件。
48.壳体34形成有容置腔，及与该容置腔连通的第一开孔及第二开孔，第一开孔用于穿设转轴31的一端，第二开孔用于穿设转轴31的另一端。
49.本实施例的电机30包括两个轴承32，分别设置在第一开孔及第二开孔内。本实施例设置两个轴承32，能够提高转轴31的稳定性，从而提高电机30的性能。
50.本实施例将电连接件35与转轴31的用于输出动力的一端相对设置，能够避免对动力输出造成干扰，保证电机30的性能。
51.本实施例的电机30在转轴31与轴承32之间设置绝缘层33，能够断开从转轴31到轴承32的电流回路，进而能够减少轴承32的电腐蚀；相对于传统的采用绝缘转轴或者假装接地碳刷的方案，本实施例只需增设一个绝缘层33，成本更低；且本实施例的电机30通过电连接件35将转轴31接地，形成轴电流的泄放回路，能够将转轴31上的电荷及对地电力通过电连接件35泄放到地，降低轴电流对轴承的影响，进而进一步减少轴承32的电腐蚀，提升防轴承32电腐蚀的效果。因此，本实施例能够提升防轴承32电腐蚀的效果及降低电机30成本。
52.可选地，本实施例的电连接件35为电机30的油泵轴，油泵轴与转轴31连接，且与转轴31同轴设置。本实施例直接利用电机30的油泵轴作为电连接件35，无需额外设置部件，能够简化电机30的结构，减小其重量，节约其成本。
53.其中，油泵轴通过键结构与转轴31连接。
54.在其它实施例中，油泵轴还可以通过其它结构与转轴连接。
55.该油泵轴为金属油泵轴，具有导电性能。
56.电连接件35可以通过接地线等部件与接地点连接。
57.当然，在无油泵的电机中，可以设置额外的电连接件，以实现转轴的接地。
58.例如，在另一实施例中，电连接件包括钢珠，钢珠设置在转轴的端面，与转轴电连接，且接地。
59.在又一实施例中，转轴的端部设有凹槽，电连接件设置在该凹槽内。
60.该实施例相较于图3实施例，将电连接件设置在转轴的端部凹槽内，能够缩小转轴与电连接件沿转轴的轴向的整体尺寸，进而能够缩小电机的体积。
61.在其它实施例中，电连接件还可以是导电件。
62.可选地，本实施例的绝缘层33包括绝缘涂层，能够减小绝缘层33与转轴31及轴承32之间的安装间隙及误差等。
63.在一实施例中，如图4所示，绝缘涂层41可以涂覆在转轴31上，这种结构，能够避免转轴31上的电荷进入轴承32的内圈，能够避免转轴31上的电荷对轴承32的电腐蚀。且这种结构也能够断开经过轴承32的对地电流回路。
64.在一实施例中，如图5所示，绝缘涂层51可以涂覆在轴承32的内圈的内侧。这种结构，能够避免转轴31上的电荷进入轴承32的内圈，能够避免转轴31上的电荷对轴承32的电
腐蚀。且这种结构也能够断开经过轴承32的对地电流回路。
65.在另一实施例中，如图6所示，绝缘涂层61可以涂覆在轴承32的外圈的外侧上及轴承压板62的表面上。这种结构，能够避免对地电力从壳体34流至外圈，且这种结构也能够断开从转轴31到轴承32的电流回路。
66.在另一实施例中，如图7所示，绝缘涂层71可以涂覆在壳体34靠近外圈的一侧上，即壳体的轴承室内，及涂覆在轴承压板62的表面上。这种结构，能够避免对地电力从壳体34流至外圈及轴承压板62，且这种结构也能够断开从转轴31到轴承32的电流回路。
67.在另一实施例中，如图8所示，轴承32的外圈外还设有钢套81，钢套81设置在轴承室内，绝缘涂层82可以涂覆在钢套81上及涂覆在轴承压板62的表面上。这种结构，能够避免对地电力从壳体流至外圈及轴承压板62，且这种结构也能够断开从转轴31到轴承32的电流回路。
68.当然，绝缘涂层还可以涂覆在轴承的钢圈上。
69.可选地，本实施例的绝缘涂层33的厚度与电机30的工作电压正相关。
70.绝缘涂层33的厚度基于电机30的额定工作电压设置，以满足电机30的额定工作电压为1200v及以下的需求。
71.本实施例的绝缘涂层33的机械性能、材料等与转轴31一致，不影响结构强度，绝缘涂层33在0～200℃范围的绝缘性能不衰减，可以适用于绝缘等级为h级及以下的绝缘需求。
72.本实施例的绝缘涂层33的外圆径向尺寸的安装加工手段与转轴31的加工工艺相同；轴向尺寸精度通过塑料绝缘垫工艺保证压装后的尺寸精度；装配后通过金属轴承压板固定轴承32的外圈已及内圈与转轴31的拉脱力来保证装配精度，使用得轴向尺寸精度不受塑料材料机械性能下降的影响。
73.本实施例的绝缘涂层33的硬度等同于钢轴，实施例的绝缘涂层33在h级温度及以下可以保证绝缘性能及结构强度，满足中小型电机结构强度需求。
74.可选地，本实施例的绝缘涂层33包括三氧化二铝涂层。绝缘涂层33可以通过喷塑、塑料、化学等方式生成。
75.可选地，本实施例的绝缘涂层33包括沿转轴31的轴向依次的塑料层及陶瓷层。
76.本实施例的绝缘涂层33采用上述分段结构，能够提高其强度，以提高与电连接件35的连接稳定性，且能够减少对转子37热量的吸收。
77.可选地，转轴31上设有轴肩311，用于轴承32的轴向止位，且轴承32与轴肩311绝缘设置。
78.其中，可以将轴承32与轴肩311间隔设置，通过一定距离的空气来实现二者之间的绝缘。
79.在其它实施例中，也可以在轴承与轴肩之间设置绝缘层，如绝缘垫来实现二者之间的绝缘设置。其中，该绝缘层仅用来轴承32安装时定位使用，不涉及绝缘要求，非金属材料也满足要求)。
80.在另一实施例中，电机还包括卡簧，卡簧设置在转轴外，用于沿轴向卡接轴承，以实现轴承的轴向止位，且轴承与卡簧绝缘设置。
81.其中，卡簧可以设置在绝缘层外，通过绝缘层可以实现卡簧与转轴的绝缘。
82.可选地，本实施例的壳体34接地。本实施例在通过绝缘层33断开流经轴承32的电
流的电路回路的基础上，进一步将壳体34接地，使得壳体34、定子36上的循环电流通过接地线流向大地，且转子37上的电荷、对地电流通过电连接件35通过地线流向大地，使得轴承32不受电腐蚀、泄放电流的目的。
83.永磁电机较感应电机存在磁通不对称诱发轴电压、剩磁诱发轴电压、静电荷诱发的轴电压、磁钢与铁芯间存在耦合电容。因此电动车用永磁电机面临更严重的轴电压与轴电流的问题，影响轴承的使用寿命，如何防止轴电流对轴承产生电腐蚀显得尤为重要。
84.本技术进一步提出一种电动车，如图4所示，图4是本技术电动车一实施例的结构示意图，本实施例的电动车60包括电机30，关于电机30的具体结构及工作原理可以上述实施例，这里不赘述。
85.本实施例的电动车60还包括传动机构300、差速器41及车轮62，传动机构300与电机30及差速器41连接，差速器41还与车轮62连接，传动机构300与用于将电机30的动力传递至差速器41，差速器41基于动力实现预设转速差，并将动力给两侧车轮62。
86.本实施例的电动车60是纯电动汽车，如新能源汽车，车轮62为驱动轮。本实施例的电动车60还包括动力电池63、车本体64及从动轮。动力电池63用于给电机30提供动力源；车轮62带动车本体64移动，以带动从动轮转动，提高车本体64的平稳性。
87.传动机构300、差速器41、动力电池63等设置在车本体64内，车轮62及从动轮设置在车本体64下。
88.在其它实施例中，电动车还可以油电混合汽车等。
89.当然，本技术上述电机不仅可以用在电动车上，还可以用于其它电子设备，如数控机床、机器人等技术领域。
90.区别于现有技术，本技术的电机包括：转轴、轴承、绝缘层、壳体及电连接件；其中，转轴用于输出动力；轴承设置在转轴的外周，且与轴承转动连接；绝缘层设置在转轴与轴承之间，且绝缘层在转轴上的投影覆盖轴承在转轴上的投影；轴承的外圈与壳体固定连接；电连接件与转轴连接，且接地，用于将转轴接地。通过这种方式，本技术的电机在转轴与轴承之间设置绝缘层，能够断开从转轴到轴承的电流回路，进而能够减少轴承的电腐蚀；相对于传统的采用绝缘转轴或者假装接地碳刷的方案，本技术只需增设一个绝缘层，成本更低；且本技术的电机通过电连接件将转轴接地，形成轴电流的泄放回路，能够将转轴上的电荷及对地电力通过电连接件泄放到地，降低轴电流对轴承的影响，进而进一步减少轴承的电腐蚀，提升防轴承电腐蚀的效果。因此，本技术能够提升防轴承电腐蚀的效果及降低电机成本。
91.本技术的技术方案能够解决中小型功率电机、绝缘等级b级及以上的工作温度、轴向固定需求、轴向径向尺寸精度高的需求，且能够满足电机的噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness，nvh)要求，能够满足工作电压1200v及以下的电机轴承不受电腐蚀的要求。
92.本技术在原有的电机转轴与轴承之间涂覆绝缘层、加装绝缘垫绝缘轴肩，实现轴承的绝缘防护，防止轴承电腐蚀。
93.本技术的轴电流泄放回路充分利用现有电机的结构特点，仅增加上述改变，其余零件均为原有零件。
94.本技术的绝缘层可通过外圆磨削加工，其加工精度等同于未增加绝缘层前的加工
精度。这种加工方式较其它绝缘材料的加工方式更精密，充分满足轴承装配需求。
95.本技术的可靠性高：绝缘层材料表面摩擦系数较钢材更大，同样过盈量轴承安装后更加可靠，绝缘层适用于h级绝缘及以下，绝缘性能不衰减、机械性能等同于转轴，适用于中小型电机功率结构强度需求。
96.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种电机，其特征在于，包括：转轴，用于输出动力；轴承，设置在所述转轴的外周，且与所述轴承转动连接；绝缘层，设置在所述转轴与所述轴承之间，且所述轴承在所述转轴上的投影覆盖所述绝缘层在所述转轴上的投影；壳体，所述轴承的外圈与所述壳体固定连接；电连接件，与所述转轴连接，且接地，用于将所述转轴接地。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体接地。3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电连接件为所述电机的油泵轴，所述油泵轴与所述转轴连接，且与所述转轴同轴设置。4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电连接件包括钢珠，设置在所述转轴的端面，与所述转轴电连接，且接地。5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转轴的端部设有凹槽，所述电连接件设置在所述凹槽内。6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述绝缘层包括绝缘涂层。7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述绝缘涂层涂覆在所述轴承的内圈的内侧。8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述绝缘涂层涂覆在所述壳体靠近所述外圈的一侧或者所述轴承的钢圈上。9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述绝缘涂层的厚度与所述电机的工作电压正相关。10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述绝缘涂层包括三氧化二铝涂层。11.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述绝缘层包括沿所述转轴的轴向连接的塑料层及陶瓷层。12.根据权利要求1至10任一项所述的电机，其特征在于，所述转轴上设有轴肩，用于所述轴承的轴向止位，且所述轴承与所述轴肩绝缘设置。13.根据权利要求1至10任一项所述的电机，其特征在于，还包括卡簧，设置在所述转轴外，用于沿轴向卡接所述轴承，以实现所述轴承的轴向止位，且所述轴承与所述卡簧绝缘设置。14.根据权利要求1至10任一项所述的电机，其特征在于，还包括轴承挡板，与所述壳体及所述轴承的外圈固定连接，以实现所述轴承的轴向止位。15.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1至14任一项所述的电机。

技术总结

本申请公开了一种电机及电动车。该电机包括：转轴、轴承、绝缘层、壳体及电连接件；其中，转轴用于输出动力；轴承设置在转轴的外周，且与轴承转动连接；绝缘层设置在转轴与轴承之间，且绝缘层在转轴上的投影覆盖轴承在转轴上的投影；轴承的外圈与壳体固定连接；电连接件与转轴连接，且接地，用于将转轴接地。通过这种方式，本申请能够提升防轴承电腐蚀的效果及降低电机成本。低电机成本。低电机成本。