一种电机及电动两轮车的制作方法

1.本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电机及电动两轮车。


背景技术：

2.目前，新国标实施后，电动车被划分为三类：电动自行车、电动轻便摩托车和电动摩托车。电机是电动车的核心组件，现有电机在运行时，电机的腔内温度上升，压强增大，腔内的气体需要排出，气体一般通过油封间隙或引出线等空隙排出，或通过边盖打胶不良的地方排出。然而，当电机停止运转以后，电机腔内的温度下降，在形成负压以后，会从出气的地方进行吸气，从而产生虹吸现象。由于空气中都含有水蒸气，当空气被吸入电机腔内以后，空气中的水蒸气会凝结成水珠，长此以往，当积累到一定程度以后，电机的腔内就会形成积水，从而影响电机的运行，易造成电机霍尔元件的损坏或线圈短路，电机无法正常运转。
3.鉴于上述问题，现有技术中一种带有防水组件的电机包括电机本体，电机本体包括电机后盖，电机后盖安装在电机本体的后侧，电机后盖内侧安装有防水组件，防水组件包括气囊，气囊位于电机后盖的内侧，气囊上开设有连通其内外的导气口，导气口和导气管的一端连接，导气管的另一端贯穿并延伸至气囊的外侧；电机内部增加和外部连通的膨胀组件，电机内部的空气温度降低导致其内气压降低时，电机内部的气压和电机外的气压保持一致，避免电机外部的水或者含有水汽的空气在内外气压差的作用下通过转轴或者卡接处渗透进去，保证电机的安全。
4.上述带有防水组件的电机虽然一定程度上能防止外部的水或含有水蒸气的空气被吸入电机内腔，从而保证电机安全，但是，其气囊设置于电机内腔中，不仅造成电机体积增大，且由于气囊与大气相通，长期使用过后，气囊内会有积水，置于电机内腔中带有积水的气囊会影响电机的固有振动频率，进而影响电机性能，频繁抽取气囊中的水也会增大电机维护成本。此外，上述带有防水组件的电机在工作运转时，温度升高，电机内腔中的气压会增大，此时，其仍然需要通过油封间隙等空隙向外排气，因此，上述带有防水组件的电机无法做成全密封式，电机在停止工作降温后，仍然会有少部分含有水蒸气的空气进入到电机内腔中。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对上述问题，提供一种电机及电动两轮车，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种电机，包括电机轴、转子、定子及线束，所述线束包括外皮及置于外皮内的导线，所述电机具有用于容置所述转子和所述定子的密闭腔室，所述电机还包括：
8.气囊，位于所述密闭腔室的外部，所述气囊设有内腔，所述气囊的内腔连通于所述密闭腔室，所述气囊的内腔不与大气相连通。
9.优选地，初始状态下，所述气囊处于收缩状态；工作状态下，所述气囊处于膨胀状态；定义初始状态下密闭腔室气体体积与所述气囊内腔气体体积之和为第一气体体积，定义工作状态下密闭腔室气体体积与所述气囊内腔气体体积之和为第二气体体积，所述气囊的体积变化量为所述第二气体体积与所述第一气体体积的差值。
10.优选地，所述电机为轮毂电机。
11.优选地，所述电机轴的一端伸出至所述密闭腔室外部，且所述电机轴上开设有气道，所述气道具有第一气口及第二气口，所述第一气口位于所述密闭腔室的内部，所述第二气口位于所述密闭腔室的外部，所述气囊的内腔与所述第二气口相连。
12.优选地，所述气囊的内腔通过通气软管与密闭腔室相连通。
13.优选地，所述通气软管置于所述外皮内，所述通气软管的一端与所述密闭腔室相连通，且所述通气软管的另一端伸入所述气囊的内腔中。
14.优选地，所述外皮的内径大于所述导线的外径以形成通气间隙，所述通气间隙的一端与所述气囊的内腔相连通，且所述通气间隙的另一端与所述密闭腔室相连通。
15.优选地，所述气囊的一端具有第一过线孔，且所述气囊的另一端具有第二过线孔，所述外皮与所述第一过线孔密封连接，所述导线穿过所述第一过线孔伸入所述气囊的内腔并由所述第二过线孔穿出，所述气囊上位于所述第二过线孔的外侧设置有密封件，所述密封件用于密封所述气囊与所述导线之间的间隙。
16.优选地，所述线束与所述电机轴过盈配合。
17.为达上述目的，本发明还提供了一种电动两轮车，包括上述的电机。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明提供的一种电机，电机具有密闭腔室，气囊位于密闭腔室的外部，气囊的内腔连通于电机的密闭腔室，使气囊的结构设计不受限于电机内部的空间大小，气囊能够收缩或膨胀，以使密闭腔室的内外气压保持平衡，防止电机内部进水。气囊的内腔不与大气相连通，在长期使用过后，气囊作为电机的呼吸舱，电机运转使电机内部的温度升高，气压增大，气体进入到气囊中，电机停止运转，电机内部的温度冷却而下降，气压减小，气囊中的气体回流至电机的密闭腔室内，能有效平衡电机内外气压，避免水蒸气在电机内部凝结成积水，从而损坏电机，影响电机的正常使用。
20.本发明提供的一种电动两轮车，电动两轮车上设置有电机，电机用于驱动电动两轮车的车轮行驶，在电机的外部设置有气囊，通过气囊的收缩或膨胀来平衡电机的内外气压，避免电机内部产生积水，保证电机的性能稳定，使电动两轮车能够进行正常的道路行驶。
附图说明
21.图1为本发明实施例一中电机的结构示意图一；
22.图2为本发明实施例一中电机的结构示意图二；
23.图3为本发明实施例一中电机的正视图；
24.图4为本发明实施例二中电机的正视图。
25.附图标记：
26.1、气囊；11、第一过线孔；12、第二过线孔；
27.2、电机轴；21、第一气口；22、第二气口；
28.3、线束；
29.4、导线；
30.5、密封件；
31.6、通气软管。
具体实施方式
32.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，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，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
36.实施例一
37.本实施例提供了一种电机，如图1-图3所示，该电机包括电机轴2、转子、定子及线束3，电机中固定的部分为定子，旋转的部分为转子，线束3包括外皮及置于外皮内的导线4，电机具有用于容置转子和定子的密闭腔室，电机还包括气囊1，电动两轮车的电机内部结构紧凑，如果气囊1设置于电机内腔中，不仅造成电机体积增大，且由于气囊1与大气相通，长期使用过后，气囊1内会有积水，置于电机内腔中带有积水的气囊1会影响电机的固有振动频率，进而影响电机性能，因此，气囊1位于密闭腔室的外部，使气囊1的结构设计不受限于电机内部的空间大小，气囊1设有内腔，气囊1的内腔连通于密闭腔室，气囊1能够收缩或膨胀，以使密闭腔室的内外气压保持平衡，防止电机内部进水。气囊1的内腔不与大气相连通，在长期使用过后，气囊1作为电机的呼吸舱，能有效平衡电机内外气压，避免虹吸现象产生，进而避免电机内产生积水损坏电机，对电机的性能也没有影响。
38.可选地，气囊1可以采用tpu等具有回弹性的材质，且本发明中的气囊1具有防水、抗阻燃、抗紫外线等功能。气囊1具有回弹性，可随着气体的进出，气囊1自由地进行膨胀或缩小，以达到平衡电机热胀冷缩时的内外气压。同时，气囊1所采用的橡胶材质应具有防水阻燃的特性，防止气囊1受外界因素的变化而爆裂，从而影响电机的正常使用。
39.可选地，外皮及导线4由柔性材质制成，可以在任意方向进行调节，以适应电机外
部空间的各种变化，可对电机进行自由布置，适应性强。
40.进一步地，继续参照如图1-图3所示，初始状态下，电机冷机且一直处于停止运转状态，气囊1处于收缩状态，此时的气囊11内腔的体积理想状态下默认为0。工作状态下，电机持续运转，温度升高，气压增大，电机密闭腔室内的气体排入气囊中，气囊1处于膨胀状态。定义初始状态下密闭腔室气体体积与气囊1内腔气体体积之和为第一气体体积，定义工作状态下密闭腔室气体体积与气囊1内腔气体体积之和为第二气体体积，气囊1的体积变化量为第二气体体积与第一气体体积的差值。气囊1大小的设计满足气压平衡公式，该公式为p1*v1/t1＝p2*v2/t2，其中，p1为电机冷机停止运转时的电机内腔气体压强，v1为电机冷机停止运转时的电机内腔气体体积，t1为电机冷机停止运转时的电机内腔温度，p2为电机运转温度升高后某一时刻的电机内腔气体压强，v2为电机运转温度升高后某一时刻的电机内腔气体体积，t2为电机运转温度升高后某一时刻的电机内腔温度。t1为25℃室温，t2最高不能超过105℃，v1的范围在0.1～8l之间，优选地，v1的范围在0.6～5l之间，经过计算分析及试验可得，p2约等于1.2～1.5倍的p1。
41.进一步地，继续参照如图1-图3所示，电机为轮毂电机，电机作为动力源用于驱动轮毂的转动，电机可以为内转子结构的电机或外转子结构的电机，内转子指的是有内轴承支撑的旋转体，在内部旋转，外转子指的是外轴承支撑的旋转体，在外部旋转。不管是内转子电机还是外转子电机，在电机的内部形成密闭腔室，通过气囊1都可以实现电机内外的气压平衡，避免虹吸现象的产生。
42.进一步地，继续参照如图1-图3所示，电机轴2的一端伸出至密闭腔室外部，另一端与密闭腔室的内部相连通，且电机轴2上开设有气道，气道具有第一气口21及第二气口22，第一气口21位于密闭腔室的内部，第二气口22位于密闭腔室的外部，气囊1的内腔与第二气口22相连，电机运转，其内部温度升高，气压增大，密闭腔室内的气体从第一气口21进入，途径电机轴2的气道，最后通过第二气口22进入到气囊1的内腔，有效平衡电机内外气压。
43.进一步地，继续参照如图1-图3所示，气囊1的内腔通过通气软管与密闭腔室相连通。在本实施例中，通气软管可以采用三元乙丙橡胶、硅胶、聚氯乙烯、热塑性弹性体、尼龙中的任一材质，具有一定的耐磨性、耐高温以及柔韧性，通气软管用于提供密闭腔室内和气囊1内腔的气体输送的功能，在高温气体输送过程中，通气软管不惧高温，使用寿命长，并且，通气软管对于平衡气压起到了作为关键传输通道的作用，进而不会影响电机的性能。
44.进一步地，继续参照如图1-图3所示，通气软管置于外皮内，将通气软管埋入到线束3内，并与导线4捆绑到一起，通气软管的材质具有绝缘性，不导电，因此不会对导线4产生干扰。通气软管的一端与密闭腔室相连通，且通气软管的另一端伸入至气囊1的内腔中，电机开始运行，密闭腔室的气体温度升高，气压增大，气体在气压差的作用下，通过通气软管进入到气囊1的内腔中，气囊1作为呼吸舱有效平衡了电机的内外气压，避免虹吸现象产生，进而避免电机内产生积水损坏电机。
45.进一步地，继续参照如图1-图3所示，外皮的内径大于导线4的外径以形成通气间隙，通气间隙的一端与气囊1的内腔相连通，通气间隙的另一端与密闭腔室相连通，电机在运行过程中温度上升，密闭腔室内的气体会通过外皮与导线4之间的通气间隙排出并储存至气囊1中。电机停止工作一段时间后温度下降并产生负压，使气囊1中的气体经过外皮与导线4之间的通气间隙被吸入到密闭腔室内，以平衡电机在热胀冷缩时的内外气压。
46.进一步地，继续参照如图1-图3所示，气囊1的一端具有第一过线孔11，且气囊1的另一端具有第二过线孔12，外皮与第一过线孔11密封连接，导线穿过第一过线孔11伸入气囊的内腔并由第二过线孔弄12穿出，在保证平衡电机内外气压的同时，对于电机的控制不受影响。在本实施例中，线束依次穿过第二过线孔12、第一过线孔11、外皮并与电机连接，密闭腔室内部的气体沿着线束3的设置线路进入气囊1的内腔，有效平衡电机的内外气压，保证电机的性能不受影响，进而能够保证电机正常运行。气囊1上位于第二过线孔12的外侧设置有密封件5，密封件5用于密封气囊与导线之间的间隙，具体地，密封件5密封导线4和第二过线孔12之间的缝隙，防止气囊1漏气，同时，防止雨水或行进中的溅水进入到电机内部，起到密封的效果，防水效果好。
47.进一步地，继续参照如图1-图3所示，线束3与电机轴2过盈配合。具体地，线束3的一端插接于电机轴2，线束3的外径略大于电机轴2的轴径，通过外力将线束3的一端插入到电机轴2的内部，此时线束3与电机轴2过盈配合，以免线束3产生松动而脱离电机轴2，影响电机组件的正常使用。
48.该电机的工作过程如下：
49.当电机运转时，电机内部的温度升高，气压增大，密闭腔室内的气体通过外皮与导线4之间的通气间隙进入到气囊1的内腔，此时电机的内外气压为平衡状态；当电机停止运转时，电机内部的温度冷却下降，气压减小，气囊1中的气体通过外皮与导线4之间的通气间隙回流至电机的密闭腔室内，避免电机进水而受损，影响电机的正常使用。
50.本实施例还提供了一种电动两轮车，电动两轮车可以为电动自行车、电动摩托车等，电动两轮车包括上述的电机，电动两轮车上设置有电机，电机用于驱动电动两轮车的车轮行驶，在电机的外部设置有气囊1，通过该气囊1的收缩或膨胀，进而控制电机在冷热交替时密闭腔室内的气压平衡，避免电机内部产生积水，延长电机的使用寿命，保证电机的性能稳定，从而保证电动两轮车能够进行正常的道路行驶。
51.实施例二
52.本实施例提供一种电机，其与实施例一中的电机基本相同，区别之处在于：线束3内设置有通气软管6。
53.如图4所示，在本实施例中，在外壳的外部设置有气囊1，气囊1开设有进气口，在线束3内埋入通气软管6，通气软管6的一端连接于气囊1，通气软管6的另一端连接于电机轴2，通气软管6可以采用三元乙丙橡胶、硅胶、聚氯乙烯、热塑性弹性体、尼龙中的任一材质，具有一定的耐磨性、耐高温以及柔韧性。通气软管6与外皮内的控制线、电源线等线束3紧密贴合，通气软管6的一端连通于密闭腔室，通气软管6的另一端连通于气囊1的内腔，使电机密闭腔室和气囊1内的气体可以通过通气软管6进行互通，并且使气体从电机的密闭腔室经通气软管6进入到气囊1中，或者从气囊1经通气软管6入到电机的密闭腔室内。当电机运转时，电机内部的温度上升，气压增大，气体直接通过通气软管6排入到气囊1中；当电机停止运转时，电机内部的温度冷却下降，气压变小，气囊1中的气体通过通气软管6回流到电机内部，有效平衡电机内外的气压，避免电机内部产生积水，延长电机的使用寿命，从而保证电机的性能。
54.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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发明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一定指的是相同的实施例或示例。
56.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。