TW201644157A - 電氣馬達及用於組裝電氣馬達之方法 - Google Patents

Abstract

本案揭示一種用於組裝一電氣馬達之方法，該方法包含：將一轉子總成之一轉子在一第一方向上軸向平移穿過一定子之一縱向鏜孔，該轉子總成之一第一定心環防止該轉子之一第一端部接觸該縱向鏜孔之一內表面；使用一第一支撐部件可旋轉支撐該轉子總成之自該轉子縱向延伸的一第一端部；將該轉子總成之一第二定心環置於該縱向鏜孔之該內表面上；使用一第二支撐部件可旋轉支撐該轉子總成之自該轉子縱向延伸的一第二端部；以及將該轉子總成在與該第一方向相對的一第二方向上軸向平移，以將該轉子總成放置於一位置中，其中該第一定心環與該第二定心環皆位於該縱向鏜孔外側。

Description

電氣馬達及用於組裝電氣馬達之方法 相關申請案之交互參照

本申請案要求提交於2015年4月13日的第62/146,892號與提交於2015年3月23日的第62/136,927號之美國臨時專利申請案的優先權益，該兩個臨時專利申請案取著與本申請案相同的標題並以全文引用方式併入本文。

發明領域

本揭示內容係關於電氣馬達，且更特定而言係關於用於組裝電氣馬達之方法。

發明背景

電氣馬達或馬達包括轉子、電繞組及定子。將電能量施加於電繞組致使轉子在定子內旋轉。電繞組可為轉子、定子或兩者之部分。若馬達在轉子或定子中僅具有電繞組，則該馬達為永磁(permanent magnet)馬達，並包括永久磁體，該永久磁體對電流之經由電繞組的流動作出反應，以致使轉子進行旋轉。

在永磁馬達中，轉子與定子磁性吸引彼此，從而使馬達之組裝變得困難，尤其在馬達很大的情況下。若轉 子經允許在轉子之一端位於定子內側之同時變得磁性附接至定子，則難以將轉子與定子分開。將轉子拉出定子可損害定子或轉子或兩者。重力可導致類似問題，且因此可在非永磁馬達的電氣馬達之組裝期間導致類似損害。因此，需要改良的電氣馬達及用於組裝電氣馬達之改良的方法。

發明概要

在此提供電氣馬達總成及用於組裝電氣馬達之方法的實施例。在一個實施例中，用於組裝電氣馬達之方法包含：將轉子總成之轉子在第一方向上軸向平移穿過定子之縱向鏜孔，轉子總成的第一定心環防止轉子的第一端部接觸縱向鏜孔之內表面；將轉子總成之自該轉子縱向延伸的第一端部與第一支撐部件可旋轉耦接；將轉子總成之第二定心環置於縱向鏜孔之內表面上；在安置第二定心環之同時，將轉子總成之自該轉子縱向延伸的第二端部與第二支撐部件可旋轉耦接；以及將轉子總成在與第一方向相對的第二方向上軸向平移，以將轉子總成放置於一位置中，其中第一定心環與第二定心環皆位於縱向鏜孔外側。

在另一實施例中，電氣馬達總成包含：用於傳導電流之構件；旋轉構件；固定構件，其用於可旋轉接收旋轉構件，旋轉構件及固定構件經配置來致使旋轉構件在電能量施加於用於傳導電流之構件時旋轉；第一定心構件，其安置於旋轉構件之第一端部上以用於在組裝期間防止旋轉構件與固定構件之間的接觸；第二定心構件，其安置於 旋轉構件之第二端部上以用於在組裝期間防止旋轉構件與固定構件之間的接觸；以及支撐構件，其用於在組裝期間可旋轉支撐旋轉構件之第一端部及停止旋轉構件之穿過固定構件的縱向平移，其中支撐構件緊固至固定構件以界定支撐構件與固定構件之間的縱向距離，該縱向距離經配置來在組裝期間允許將第二定心構件定位於固定構件之縱向腔體內，同時將第一定心構件定位於鄰近支撐構件之縱向腔體外側。

在另一實施例中，電氣馬達總成包含：電繞組；定子總成，其包括定子鐵心(stator core)，該定子鐵心具有縱向鏜孔，該縱向鏜孔具有內徑；轉子總成，其包括：轉子；第一端部，其自轉子縱向延伸；第二端部，其自轉子縱向延伸；第一定心環，其位於第一端部上；以及第二定心環，其位於第二端部上，第一定心環所具有之外徑小於縱向鏜孔之內徑且大於轉子之外徑以在組裝期間防止縱向鏜孔與轉子之第一端部之間的接觸，轉子總成經配置來在電能量施加於電繞組時旋轉；以及第一支撐部件，其具有停止表面，該停止表面經配置來在電氣馬達之組裝期間停止轉子總成之縱向平移，第一支撐部件緊固至定子總成並經配置來在電氣馬達之組裝期間允許將第二定心環定位於縱向鏜孔之內，同時將第一定心環定位於縱向鏜孔外側並鄰近停止表面。

本發明之上述及其他特徵及獲得該等上述及其他特徵之方式將變得更明顯，且結合隨附圖式參考本發明 之示範性實施例的以下描述將更好地理解本發明本身。可以任何組合或排列來使用本發明之此等上述及其他特徵。

a~b‧‧‧線

D、d‧‧‧外徑

d1‧‧‧距離

20‧‧‧流程圖

22~32‧‧‧步驟

100‧‧‧電氣馬達

102‧‧‧殼體

102a‧‧‧第一殼體部分

102b‧‧‧中心殼體部分

102c‧‧‧第二殼體部分

104‧‧‧第一端部蓋總成

106‧‧‧第二端蓋總成

108‧‧‧負載耦接部分

110‧‧‧軸向調整部件

112‧‧‧推力軸承總成

114、190‧‧‧支撐部件

116‧‧‧縱向軸

120‧‧‧轉子總成

122‧‧‧轉子

124、146a‧‧‧第一端部

126、146b‧‧‧第二端部

128‧‧‧第一支撐部件

130、134‧‧‧軸承

132‧‧‧第二支撐部件

136‧‧‧第二端蓋

140‧‧‧定子總成

142‧‧‧定子鐵心

144‧‧‧電繞組

146‧‧‧縱向鏜孔

148‧‧‧電連接器

150‧‧‧第一定心環

152‧‧‧第二定心環

154、182、220‧‧‧凸緣

160‧‧‧推力軸承耦接部分

166、192‧‧‧壓接部

168‧‧‧接縫

170‧‧‧第一套筒

172‧‧‧第二套筒

180‧‧‧引導部件

184、222‧‧‧壁部

194‧‧‧102c之部分

200‧‧‧第一端部總成

202、204‧‧‧螺旋凹槽

224‧‧‧停止表面

228‧‧‧軸承部件

隨附圖式例示用來解釋本發明之原理的本揭示內容之實施例以及詳細描述。

圖1為在本揭示內容中闡述的用於組裝電氣馬達之方法的實施例之流程圖；圖2為根據在本揭示內容中闡述的方法之實施例所組裝之電氣馬達的立面圖；圖3為圖2之電氣馬達的沿與電氣馬達之縱向軸相交的平面所取之立面部分剖面圖；圖4為圖2之電氣馬達之轉子總成的徑向立面圖；圖5及6為圖2之電氣馬達的沿與電氣馬達之縱向軸相交的平面所取之立面部分剖面圖，並例示圖4之相對於電氣馬達之定子總成的轉子總成之第一位置；圖7及8為圖2之電氣馬達的立面部分剖面圖，並例示圖4之相對於電氣馬達之定子總成的轉子總成之第二位置；圖9為圖2之電氣馬達之第一支撐總成的沿與第一支撐總成之縱向軸相交的平面所取之剖面圖；圖10為圖9之第一支撐總成的透視圖；圖11為在本揭示內容中闡述的定心環之實施例的沿與定心環之縱向軸相交的平面所取之剖面圖； 圖12為圖11之定心環的透視圖；圖13及14為圖2之電氣馬達的沿與電氣馬達之縱向軸相交的平面所取之立面部分剖面圖，其中轉子總成仍在第二位置中，並例示可旋轉支撐電氣馬達之轉子總成之一端的支撐部件；圖15為圖13及14之支撐部件的沿與支撐部件之縱向軸相交的平面所取之剖面圖；以及圖16為圖13及14之支撐部件的透視圖。

相應參考標號在整個該等若干視圖中表示對應部分。儘管圖式表示本揭示內容之實施例，但該等圖式未必按比例繪製，且可能將某些特徵誇大以便更好地例示及理解本發明。在此陳述之例證例示本揭示內容之實施例，且此類例證不應被看作以任何方式限制本發明範疇。

較佳實施例之詳細說明

鑒於促進對本發明之原理的理解之目的，現將參考圖式中所例示之實施例，該等實施例將在下文中描述。在下文中所揭示之實施例不旨在為詳盡的或將本發明限制為以下詳細說明中所揭示之精確形式。相反地，選擇及描述該等實施例以便熟習此項技術者可使用該等實施例之教導。將理解，因此不意欲限制本發明之範疇。本發明包括對於本發明所涉及領域的熟習此項技術者而言為通常發生的在所示裝置及所述方法中的任何改變及進一步修改以及本發明之原理的進一步應用。

本文揭示電氣馬達、電氣馬達總成及用於組裝電氣馬達之方法。在一個實例中，電氣馬達為永磁馬達。在永磁馬達中，轉子與定子磁性吸引彼此，從而使馬達之組裝變得困難，尤其在馬達很大的情況下。電氣馬達根據本文所述之方法組裝以防止定子與轉子之間的接觸，從而有助於組裝。該方法亦適用於非永磁馬達之電氣馬達，其中例如重力之其他力使電氣馬達之組裝變得困難。

電氣馬達包含：定子總成，其包括定子鐵心，該定子鐵心具有縱向鏜孔；以及轉子總成，其包括轉子，該轉子經配置來在馬達受電激勵時在縱向鏜孔內旋轉。除轉子之外，轉子總成包括：第一端部，其自轉子朝向馬達之第一端部延伸；第二端部，其自轉子朝向馬達之第二相對端部延伸；第一定心環，其位於第一端部上；以及第二定心環，其位於第二端部上。馬達亦包含：第一支撐部件，其經配置來支撐轉子總成之第一端部；以及第二支撐部件，其經配置來在馬達已經組裝時支撐轉子總成之第二端部。第一支撐部件，其相對於定子鐵心定位以允許根據以下闡述之方法組裝該電氣馬達，以在組裝期間防止轉子與定子鐵心之間進行接觸。

在一些實施例中，第一套筒放置於轉子總成之第一端部上方，且第二套筒放置於轉子總成之第二(相對)端部上方。套筒輔助轉子總成放置於定子鐵心之內，同時防止對定子鐵心及轉子之損害。第一套筒對應於第一端部及定子鐵心之直徑包含內徑及外徑。第二套筒對應於第二端部 及定子鐵心之直徑包含內徑及外徑。套筒可包含聚合物材料，包括泡沫體、熱塑性及熱固性聚合物、軟金屬(例如銅及黃銅)及任何其他材料，該其他材料軟於定子鐵心但足夠剛性以支撐轉子重量而不展現顯著的壓縮。在使用支撐部件可旋轉支撐轉子之第一端部及第二端部之前在組裝期間移除套筒。引導部件可以可移除附接至定子總成之一端以在組裝期間支撐套筒中之一者，同時相對端套筒藉由定子鐵心或支撐部件支撐。

圖1為在先前段落中以及參考圖2至8更詳細描述的用於組裝電氣馬達之方法的實施例之由數字20表示的流程圖。該方法始於22，其中將馬達之轉子總成的第一定心環插入縱向鏜孔中穿過縱向鏜孔之第二端部。第一定心環所具有之外徑大於轉子之外徑但小於縱向鏜孔之內徑。因此，第一定心環防止插入縱向鏜孔中之轉子端部與縱向鏜孔之內表面之間的接觸。當然，當使用第一套筒時亦防止轉子之第一端部與縱向鏜孔之內表面之間的接觸。

該方法在24處繼續，其中藉由將轉子總成在第一方向上軸向平移穿過縱向鏜孔直至第一定心環位於第一端部鄰近處及縱向鏜孔之內為止，將轉子總成放置於第一位置處。如在此所定義的，術語「在內部(within)」包含「部分地在內部」。圖5及6例示在第一位置中之轉子總成120，展示出在縱向鏜孔146之第一端部146a內的定心環150。

該方法在26處繼續，其中使用第一支撐部件可旋轉支撐轉子總成之第一端部。在一個實例中，轉子總成置 於第一位置中，同時第一支撐部件在第一端部上方滑動並緊固至定子總成以界定該第一支撐部件與該定子總成之間的距離。在本實施例之變形中，該方法包含：在將轉子總成插入定子鐵心中之前，將第一套筒在轉子總成之第一端部上方滑動。第一套筒保護轉子總成及轉子之第一端部免遭實體損害並引導轉子穿過縱向鏜孔146。在轉子總成放置於第一位置中之後，移除第一套筒，以致能第一支撐部件接收轉子總成之第一端部。在本實施例之另一變形中，第一支撐部件緊固至定子總成，且然後，轉子總成之第一端部在該轉子總成軸向平移經過第一位置時插入該定子總成中，在此情況下，轉子總成未必置於第一位置中。

該方法在28處繼續，其中藉由將轉子總成在第一方向上軸向平移直至第一定心環位於縱向鏜孔外側且第二定心環位於縱向鏜孔之內為止，將轉子總成放置於第二位置中。在此位置中，第一端部藉由第一支撐部件支撐。圖7及8例示第二位置中之轉子總成120，展示位於縱向鏜孔146之第一端部146a外側的第一定心環150及位於縱向鏜孔146之第二端部146b之內的第二定心環152。第二定心環152所具有之外徑大於轉子122之外徑並小於縱向鏜孔146之內徑，因此第一支撐部件128及第二定心環152相互配合以在轉子總成120位於第二位置中時保持轉子總成120與縱向鏜孔146對準並防止轉子122與縱向鏜孔146之內表面之間的接觸。

該方法在30處繼續，其中使用第二支撐部件可旋 轉支撐轉子總成之第二端部，同時轉子總成處於第二位置中。在本實施例之變形中，該方法包含：將第二套筒在轉子總成之第二端部上方滑動；將引導部件可移除緊固至定子總成；以及使用引導部件支撐第二套筒以將轉子總成放置於第二位置中。第二套筒保護轉子總成之第二端部免遭實體損害並將轉子之總成引導於定子總成內。引導部件與定子總成、且特別與定子鐵心之縱向鏜孔的中心線仔細對準，因為未對準將誤導穿過其中之轉子。在一個實例中，引導部件包含凸緣，該凸緣之外徑被定大小以適配於由殼體之內表面界定之內部殼體體積內側。將凸緣適配於內部殼體體積中，使得引導部件之中心線與縱向鏜孔之中心線對準。

在到達第二位置之後，移除第二套筒以致能第二支撐部件在轉子總成之第二端部上方之滑動。然後，將第二支撐部件緊固至定子總成。

該方法在32處繼續，其中藉由將轉子總成在與第一方向相對的第二方向上軸向平移轉子總成直至第一定心環與第二定心環皆位於縱向鏜孔外側為止，來將轉子總成放置於第三位置中，據此在第三位置中，轉子總成藉由第一支撐部件及第二支撐部件可旋轉支撐以防止轉子與縱向鏜孔之內表面之間的接觸。圖3例示第三位置中之轉子總成120。

圖2及3描繪電氣馬達100，該電氣馬達100包含殼體102、第一端部蓋總成104、第二端蓋總成106、轉子總成 120及定子總成140。如上所述，轉子總成120處於第三位置中，因為馬達100為經組裝的。殼體102、第一端部蓋總成104及第二端蓋總成106形成用於轉子總成120及定子總成140之外殼。定子總成140包括定子鐵心142，定子鐵心142界定縱向鏜孔146，縱向鏜孔146包括第一端部146a及第二端部146b並具有縱向軸116。定子總成140亦包括電繞組144，電繞組144位於定子鐵心142中並自定子鐵心142之兩端延伸。電連接器148(僅展示一個連接器148)將電繞組144連接至電源(未展示)。如最佳展示於圖4中，轉子總成120包括第一端部124、第二端部126及位於第一端部124與第二端部126之間的轉子122。轉子122經配置來在電繞組144經電激勵時旋轉轉子總成120。第一支撐部件128包括軸承130，軸承130可旋轉支撐第一端部124。第二支撐部件132包括軸承134，軸承134可旋轉支撐第二端部126。軸承130、134減小旋轉摩擦。例如泵之負載可緊固至負載耦接部分108以藉由馬達100在該馬達100受電激勵時受驅動。

殼體102包括第一殼體部分102a、中心殼體部分102b及第二殼體部分102c。在本實施例中，第一殼體部分102a、中心殼體部分102b及第二殼體部分102c為殼體102之單獨部分，該等單獨部分附著至彼此以形成用於轉子總成120及定子總成140之外殼。在其他實施例中，殼體102包含更多或更少的部分。在一個實例中，殼體102包含單個整體部分。如下文中進一步描述的，第一殼體部分102a及第一支撐部件128經組裝以形成第一端部總成200(最佳展示於 圖8中)，該第一端部總成200以此項技術中熟知的任何方式在馬達100之組裝期間附著至中心殼體部分102b，例如藉由重疊及膠結該第一端部總成200中之部分以形成接縫168。第一殼體部分102a包括壓接部166，壓接部166經配置來與第一支撐部件128之凸緣上的凹槽配合以將第一支撐部件128緊固至第一殼體部分102a。

如圖3所示，馬達100亦包含推力軸承總成112，推力軸承總成112所具有之腔體經配置來接收第一端部124之推力軸承耦接部分160及處於第一端部蓋總成104與推力軸承總成112之中間的支撐部件114。軸向調整部件110藉由支撐部件114螺紋支撐並可旋轉，以相對於定子總成140調整轉子總成120之縱向位置。

轉子總成120進一步包括第一定心環150、第二定心環152及凸緣154。第一定心環150位於轉子122之一端的鄰近處，且第二定心環152位於轉子122之相對端的鄰近處。第一定心環150及第二定心環152的形狀類似並具有外徑D，如圖11及12所示。如圖4中所描繪的，轉子122具有外徑d，該外徑d小於外徑D。在一個實例中，轉子直徑D介於約5.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之長度大於40吋。在另一實例中，轉子直徑D介於約7.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之長度大於50吋。因此，轉子足夠長且足夠重以使得在不使用本文所述技術的情況下，尤其在執行現場維修時，轉子在定子鐵心內之操縱很困難。第一定心環150及第二定心環152可被定大小以平衡轉子總成120，且進而減小振盪 並延長馬達100壽命。第一端部124及第二端部126為支撐轉子122之軸中之部分，且第一定心環150及第二定心環152緊固至該軸。在另一實施例中，第一定心環150及第二定心環152中之至少一者經機械加工成整體結構，該整體結構分別具有第一端部124及第二端部126中之至少一者。該軸可為分軸(split shaft)。線a及b表示定子鐵心142之端部。定子鐵心142包含鐵類疊片。定子總成140之定子包含定子鐵心142及電繞組144。

負載耦接部分108及電連接器148位於馬達100之同一端處。在流體泵送應用中，馬達100位於井孔中，其中該馬達100之第一端部向下定向，且泵位於馬達100之上。來自表面之電力電纜連接至向上延伸的電連接器148。在另一實施例中，負載耦接部分108位於馬達一端，且電連接器148位於相對端。泵位於馬達之下，且電連接器朝向表面向上延伸。

圖5及6描繪其中轉子總成120處於第一位置之電氣馬達100。藉由將轉子總成120在第一方向上軸向平移穿過縱向鏜孔146直至第一定心環150位於縱向鏜孔146之第一端部鄰近處並處於縱向鏜孔146之內為止，將電氣馬達100位於第一位置中，如參考圖1中之24所描述的。圖6為圖5之部分放大圖。第一套筒170位於第一端部124上方，且第二套筒172位於第二端部126上方，以便保護第一端部124及第二端部126免遭實體損害，且以便對準及引導轉子總成120穿過定子鐵心142而不損害定子鐵心142之內表面。馬達 100之第二端部包含：支撐部件190，其藉由壓接部192緊固至第二殼體部分102c；以及引導部件180，其暫時緊固至第二殼體部分102c之部分194，該部分194自壓接部192軸向延伸並界定圓柱狀體積，其中引導部件180之凸緣182適配於該圓柱狀體積中以使引導部件180與定子總成140對準。引導部件180亦包括壁部184，壁部184自凸緣182軸向延伸並界定穿過該壁部184中之壁部鏜孔。第二套筒172接觸引導部件180之壁部鏜孔的內表面並由該內表面引導。轉子總成120在沿第一方向縱向平移時藉由引導部件180維持與定子總成140對準。最初，引導部件180在第一端部124插入穿過第一套筒170時引導第一套筒170，隨後引導轉子122，據此，在退出引導部件180之後，第一套筒170在轉子總成120沿第一方向軸向移動時將第一端部124引導在定子142之縱向鏜孔146內。當轉子122之第二端部126位於第二殼體部分102c之內時，引導部件180引導第二套筒172，第二套筒172將第二端部126維持在對準中並防止轉子122與縱向鏜孔146之內表面之間的接觸。在馬達之相對端(第一端部)處，在一個實施例中，在第一定心環150置於縱向鏜孔146上的情況下，轉子總成120停止運轉。第一套筒170移除且第一端部總成200緊固至定子總成140(如圖7及8所示)。在另一實施例中，不使用第一套筒170，且在轉子總成120引入縱向鏜孔146中之前或在第一定心環150置於縱向鏜孔146之上的情況下轉子總成120停止運轉之後，第一端部總成200緊固至定子總成140(如圖7及8所示)。若第一端部總成200在轉子總成120 引入縱向鏜孔146中之前緊固至定子總成140，則轉子總成120不需要在第一定心環150置於縱向鏜孔146上的情況下停止運轉，且替代地，將第一端部124直接引入第一端部總成200中。

在一個變形中，第二殼體部分102c首先緊固至支撐部件190，且然後緊固至中心殼體部分102b。在另一變形中，第二殼體部分102c首先緊固至中心殼體部分102b，且然後緊固至支撐部件190。在其他變形中，中心殼體部分102b及第二殼體部分102c形成於整體結構中而不包含必須緊固至彼此的兩個組件。

如參考圖5及6所論述的，轉子總成120在沿第一方向縱向移動時藉由引導部件180維持與定子總成140對準。最初，引導部件180在第一端部124插入第一套筒170中時引導第一套筒170。由此，第一套筒170退出定子鐵心142，第一定心環150接觸縱向鏜孔146並在轉子總成120繼續沿第一方向軸向移動時引導轉子122。然後，第一定心環150退出定子鐵心142，且第一套筒170或第一支撐部件128支撐第一端部124，同時第二定心環152進入縱向鏜孔146，從而到達第二位置。

圖7及8展示其中轉子總成120處於第二位置之電氣馬達100。藉由在第二方向上軸向平移轉子總成120穿過縱向鏜孔146直至第二定心環152位於縱向鏜孔146之第二端部鄰近處並處於縱向鏜孔146之內為止，將電氣馬達100放置於第二位置中，如參考圖1中之28所描述的。圖8為圖7 之部分放大圖，並展示馬達100之第一端部的放大圖。相對於圖5及6中所描繪之第一位置，第一套筒170已由第一端部總成200置換，第一端部總成200已緊固至中心殼體部分102b並進而緊固至定子總成140並界定停止表面224與定子鐵心142之間的縱向距離d1，該縱向距離d1經配置來在組裝期間允許將第二定心環152放置於縱向鏜孔146內，同時第一定心環150位於停止表面224與定子鐵心142中間。第二套筒172位於第二端部126上並藉助於引導部件180引導定子鐵心142。相反，圖13及14展示電氣馬達100之第二端部仍在第二位置中，但其中第二端部126及定子鐵心142移除並由第二支撐部件132替代，如在下文中進一步描述的。

圖9及10展示第一端部總成200並例示軸承130內表面上的螺旋凹槽202。螺旋凹槽202提供流體路徑，該流體路徑用於使液體在其中流過並從而對軸承130進行潤滑。在一個實例中，軸承130為碳軸承，且流體亦在轉子122與定子鐵心142之間流動以冷卻馬達100。

現參考圖13至16，圖13及14展示其中轉子總成120仍處於第二位置中的電氣馬達100。圖14為圖13之部分放大圖。在轉子總成120位於第二位置之後，如上所論述的，第二定心環152在縱向鏜孔146內支撐轉子122之第二端部，從而有助於自第二端部126移除第二套筒172及引導部件180以及將第二支撐部件132放置於第二端部126上方。然後，例如藉由將第二支撐部件132螺栓連接至支撐部件190、將轉子122放置於圖13及14所示之位置中，將第二支撐部件 132緊固至定子總成140。圖15及16展示包括軸承134之第二支撐部件132，軸承134類似於軸承130地具有螺旋凹槽204，螺旋凹槽204執行與螺旋凹槽202相同的功能。第二支撐部件132包括凸緣220及自凸緣220軸向延伸的壁部222。軸承部件228藉由壁部222支撐。如圖13及14所示，凸緣220緊固至支撐部件190以將第二支撐部件132緊固至第二殼體部分102c。第二端蓋總成106之第二端蓋136使定子總成140與轉子總成120之外殼完整。

在第二支撐部件132緊固至定子總成140之後，轉子總成120沿與第一方向相對的第二方向縱向平移，以將轉子總成120放置於第三位置中，如上文中參考圖3所述的。再次參考圖3，藉由抵靠凸緣154而壓動，軸承部件228停止在轉子總成120之第二方向上縱向平移。因此，軸向調整部件110係用來相對於軸承部件228調整轉子總成120位置以在馬達100操作期間實質上防止轉子總成120免於縱向平移。

本發明之特徵的實例描述如下。

1.一種用於組裝電氣馬達之方法，該方法包含：將轉子總成之第一端部及第一定心環插入定子鐵心之縱向鏜孔中穿過縱向鏜孔之第二端部，第一定心環所具有之外徑大於轉子總成之轉子的外徑以防止轉子與縱向鏜孔之內表面之間的接觸；將轉子總成在第一方向上軸向平移穿過縱向鏜孔以到 達第一位置，其中第一定心環位於縱向鏜孔之第一端部鄰近處並處於縱向鏜孔之內；使用第一支撐部件可旋轉支撐轉子總成之第一端部；將轉子總成在第一方向上軸向平移以將轉子總成放置於第二位置中，其中第一定心環位於縱向鏜孔外側，且第二定心環在縱向鏜孔之第二端部鄰近處位於縱向鏜孔之內，第二定心環所具有之外徑大於轉子之外徑，據此，第一支撐部件及第二定心環相互配合以防止轉子與縱向鏜孔之內表面之間的接觸；以及將轉子總成在與第一方向相對的第二方向上軸向平移，以將轉子總成放置於第三位置中，其中第一定心環與第二定心環皆位於縱向鏜孔外側。

2.如實例1之方法，其進一步包含：使用第二支撐部件可旋轉支撐轉子總成之第二端部；以及將第二支撐部件緊固至定子總成。

3.如實例1或2之方法，其中將轉子總成在第一方向上軸向平移穿過縱向鏜孔以到達第一位置按順序包含：將第一定心環置於縱向鏜孔之第一端部上；將第一支撐部件在第一端部上方滑動；以及使用第一支撐部件可旋轉支撐定子總成。

4.如實例3之方法，其中電氣馬達包含第一殼體部分及緊固至定子總成之中心殼體部分，該方法進一步包含：將第一殼體部分緊固至第一支撐部件以形成第一端部總成，其中將第一支撐部件緊固至定子總成包含將第一殼 體部分緊固至中心殼體部分。

5.如實例1、2或3之方法，其中電氣馬達包含緊固至定子總成之殼體，該方法進一步包含：將引導部件與殼體對準；以及使用引導部件平移引導轉子總成。

6.如實例5之方法，其中引導部件包含凸緣，該凸緣所具有之外徑被定大小以適配於由殼體之內表面界定之內部殼體體積內側，其中將引導部件與殼體對準包含將凸緣適配於內部殼體體積中。

7.如實例6之方法，其中引導部件包含壁部，該壁部自凸緣縱向延伸並界定細長壁部鏜孔，其中轉子總成之平移引導包含將轉子總成移動穿過細長壁部鏜孔。

8.如實例7之方法，其進一步包含：將套筒在轉子總成之第二端部上方滑動，其中使用引導部件平移引導轉子總成包含將套筒滑動穿過細長壁部鏜孔，據此，套筒藉由引導部件支撐並與第一支撐部件配合以防止轉子與縱向鏜孔之內表面之間的接觸。

9.如實例1至8中之任一者之方法，其中轉子為永久磁體轉子。

10.如實例9之方法，其中轉子所具有之直徑介於約5.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之長度大於40吋。

11.一種用於組裝電氣馬達之方法，該方法包含： 將轉子總成之轉子在第一方向上軸向平移穿過定子之縱向鏜孔，轉子總成之第一定心環防止轉子之第一端部接 觸縱向鏜孔之內表面；使用第一支撐部件可旋轉支撐轉子總成之自轉子縱向延伸的第一端部；將轉子總成之第二定心環置於縱向鏜孔之內表面上；在安置第二定心環之同時，使用第二支撐部件可旋轉支撐轉子總成之自轉子縱向延伸的第二端部；以及將轉子總成在與第一方向相對的第二方向上軸向平移，以將轉子總成放置於一位置中，其中第一定心環與第二定心環皆位於縱向鏜孔外側。

12.如實例11之方法，其進一步包含：將第一定心環置於縱向鏜孔上，之後使用第一支撐部件可旋轉支撐轉子總成之第一端部。

13.如實例11或12之方法，其中電氣馬達包含第一殼體部分及緊固至定子之中心殼體部分，該方法進一步包含：將第一殼體部分緊固至第一支撐部件；以及然後將第一殼體部分緊固至中心殼體部分以耦接第一支撐部件與定子。

14.如實例11、12或13之方法，其中電氣馬達包含緊固至定子之殼體，該方法進一步包含：將引導部件與殼體對準；將引導部件緊固至殼體；以及使用引導部件縱向平移引導轉子總成。

15.如實例14之方法，其中引導部件包含凸緣，該凸緣所具有之外徑被定大小以適配於由殼體之內表面界定之內部殼體體積內側，其中將引導部件與殼體對準包含 將凸緣適配於內部殼體體積中。

16.如實例15之方法，其中引導部件包含壁部，該壁部自凸緣縱向延伸並界定細長壁部鏜孔，其中轉子總成之平移引導包含將轉子總成移動穿過細長壁部鏜孔。

17.一種電氣馬達總成，其包含：用於傳導電流之構件；旋轉構件；固定構件，其用於可旋轉接收該旋轉構件，旋轉構件及固定構件經配置來致使旋轉構件在電能量施加於用於傳導電流之該構件時旋轉；第一定心構件，其安置於旋轉構件之第一端部上以用於在組裝期間防止旋轉構件與固定構件之間的接觸；第二定心構件，其安置於旋轉構件之第二端部上以用於在組裝期間防止旋轉構件與固定構件之間的接觸；以及支撐構件，其用於在組裝期間可旋轉支撐旋轉構件之第一端部及停止該旋轉構件之穿過該固定構件的縱向平移，其中支撐構件緊固至固定構件以界定支撐構件與固定構件之間的縱向距離，該縱向距離經配置來在組裝期間允許將第二定心構件定位於固定構件之縱向腔體內，同時將第一定心構件定位於鄰近支撐構件之縱向腔體外側。

18.如實例17之電氣馬達總成，其進一步包含：引導構件，其在組裝期間暫時附著至固定構件以用於縱向平移引導旋轉構件穿過固定構件。

19.一種電氣馬達總成，其包含：電繞組；定子總成，其包括定子鐵心，該定子鐵心具有縱向鏜孔，該縱向鏜孔具有內徑；轉子總成，其包括：轉子；第一端部，其自轉子縱向延伸；第二端部，其自轉子縱向延伸；第一定心環，其位於第一端部上；以及第二定心環，其位於第二端部上，第一定心環所具有之外徑小於縱向鏜孔之內徑且大於轉子之外徑以在組裝期間防止縱向鏜孔與轉子之第一端部之間的接觸，轉子總成經配置來在將電能量施加於電繞組時旋轉；以及第一支撐部件，其具有停止表面，該停止表面經配置來在電氣馬達之組裝期間停止轉子總成之縱向平移，第一支撐部件緊固至定子總成並經配置來在電氣馬達之組裝期間允許將第二定心環定位於縱向鏜孔之內，同時將第一定心環定位於縱向鏜孔外側並鄰近停止表面。

20.如實例19之電氣馬達總成，其進一步包含：殼體，其緊固至定子總成；以及引導部件，其緊固至殼體，引導部件經配置來引導轉子總成之第二端部並與第一定心環及第一支撐部件配合以在電氣馬達之組裝期間防止轉子與縱向鏜孔之內表面之間的接觸。

21.如實例20之電氣馬達總成，其中引導部件包含凸緣，該凸緣之外徑被定大小以適配於由殼體之內表面界定之內部殼體體積內側，其中將引導部件與殼體對準包 含將凸緣適配於內部殼體體積中。

22.如實例20或21之電氣馬達總成，其中引導部件包含壁部，該壁部自凸緣縱向延伸並界定細長壁部鏜孔，該細長壁部鏜孔經配置來在電氣馬達之組裝期間引導定子總成之縱向平移。

23.如實例19至22中之任一者之電氣馬達總成，其中轉子為永久磁體轉子。

24.如實例23之電氣馬達總成，其中轉子所具有之直徑介於約5.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之長度大於40吋。

前述實施例揭示用來組裝馬達與馬達總成之方法的示例性設計。雖然本發明已描述為具有示例性設計，但可藉由本揭示內容之精神及範疇進一步修改本發明。此外，本申請案旨在涵蓋偏離本揭示內容的、如落入本發明所屬的技術領域中之已知實踐或慣例範圍內之此類偏離。

100‧‧‧電氣馬達

102‧‧‧殼體

104‧‧‧第一端部蓋總成

106‧‧‧第二端蓋總成

108‧‧‧負載耦接部分

110‧‧‧軸向調整部件

112‧‧‧推力軸承總成

114‧‧‧支撐部件

120‧‧‧轉子總成

122‧‧‧轉子

124、146a‧‧‧第一端部

126、146b‧‧‧第二端部

128‧‧‧第一支撐部件

130、134‧‧‧軸承

132‧‧‧第二支撐部件

140‧‧‧定子總成

142‧‧‧定子鐵心

144‧‧‧電繞組

146‧‧‧縱向鏜孔

148‧‧‧電連接器

150‧‧‧第一定心環

152‧‧‧第二定心環

154‧‧‧凸緣

160‧‧‧推力軸承耦接部分

166‧‧‧壓接部

168‧‧‧接縫

224‧‧‧停止表面

Claims (24)

1. 一種用於組裝一電氣馬達之方法，該方法包含下列步驟：將一轉子總成之一第一端部及一第一定心環插入一定子鐵心之一縱向鏜孔中穿過該縱向鏜孔之一第二端部，該第一定心環所具有之一外徑大於該轉子總成之一轉子的一外徑，以防止該轉子與該縱向鏜孔之一內表面之間的接觸；將該轉子總成在一第一方向上軸向平移穿過該縱向鏜孔以到達一第一位置，其中該第一定心環位於該縱向鏜孔之一第一端部鄰近處並處於該縱向鏜孔之內；用一第一支撐部件來可旋轉地支撐該轉子總成之該第一端部；將該轉子總成在該第一方向上軸向平移以將該轉子總成放置於一第二位置中，其中該第一定心環位於該縱向鏜孔外側，且一第二定心環在該縱向鏜孔之該第二端部鄰近處位於該縱向鏜孔之內，該第二定心環所具有之一外徑大於該轉子之該外徑，據此，該第一支撐部件及該第二定心環相互配合以防止該轉子與該縱向鏜孔之該內表面之間的接觸；以及將該轉子總成在與該第一方向相對的一第二方向上軸向平移，以將該轉子總成放置於一第三位置中，其中該第一定心環與該第二定心環皆位於該縱向鏜孔外 側。
2. 如請求項1之方法，其進一步包含：用一第二支撐部件來可旋轉地支撐該轉子總成之該第二端部；以及將該第二支撐部件緊固至該定子總成。
3. 如請求項1之方法，其中將該轉子總成在一第一方向上軸向平移穿過該縱向鏜孔以到達一第一位置按順序包含：將該第一定心環置於該縱向鏜孔之該第一端部上；將該第一支撐部件在該第一端部上方滑動；以及用該第一支撐部件來可旋轉地支撐該定子總成。
4. 如請求項3之方法，其中該電氣馬達包含一第一殼體部分及緊固至該定子總成之一中心殼體部分，該方法進一步包含：將該第一殼體部分緊固至該第一支撐部件以形成一第一端部總成，其中將該第一支撐部件緊固至該定子總成包含將該第一殼體部分緊固至該中心殼體部分。
5. 如請求項1之方法，其中該電氣馬達包含緊固至該定子總成之一殼體，該方法進一步包含：將一引導部件與該殼體對準；以及使用該引導部件平移引導該轉子總成。
6. 如請求項5之方法，其中該引導部件包含一凸緣，該凸緣所具有之一外徑被定大小以適配於由該殼體之一內 表面界定之一內部殼體體積內側，其中將該引導部件與該殼體對準包含將該凸緣適配於該內部殼體體積中。
7. 如請求項6之方法，其中該引導部件包含一壁部，該壁部自該凸緣縱向延伸並界定一細長壁部鏜孔，其中該轉子總成之平移引導包含將該轉子總成移動穿過該細長壁部鏜孔。
8. 如請求項7之方法，其進一步包含：將一套筒在該轉子總成之該第二端部上方滑動，其中使用該引導部件平移引導該轉子總成包含將該套筒滑動穿過該細長壁部鏜孔，據此，該套筒藉由該引導部件支撐並與該第一支撐部件配合以防止該轉子與該縱向鏜孔之該內表面之間的接觸。
9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中該轉子為一永久磁體轉子。
10. 如請求項9之方法，其中該轉子所具有之一直徑介於約5.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之一長度大於40吋。
11. 一種用於組裝一電氣馬達之方法，該方法包含：將一轉子總成之一轉子在一第一方向上軸向平移穿過一定子之一縱向鏜孔，該轉子總成之一第一定心環防止該轉子之一第一端部接觸該縱向鏜孔之一內表面；用一第一支撐部件來可旋轉地支撐該轉子總成之自該轉子縱向延伸的一第一端部； 將該轉子總成之一第二定心環置於該縱向鏜孔之該內表面上；在安置該第二定心環之同時，用一第二支撐部件來可旋轉地支撐該轉子總成之自該轉子縱向延伸的一第二端部；以及將該轉子總成在與該第一方向相對的一第二方向上軸向平移，以將該轉子總成放置於一位置中，其中該第一定心環與該第二定心環皆位於該縱向鏜孔外側。
12. 如請求項11之方法，其進一步包含：在用該第一支撐部件來可旋轉地支撐該轉子總成之該第一端部之前，將該第一定心環置於該縱向鏜孔上。
13. 如請求項11之方法，其中該電氣馬達包含一第一殼體部分及緊固至該定子之一中心殼體部分，該方法進一步包含：將該第一殼體部分緊固至該第一支撐部件；以及然後將該第一殼體部分緊固至該中心殼體部分以耦接該第一支撐部件與該定子。
14. 如請求項11之方法，其中該電氣馬達包含緊固至該定子之一殼體，該方法進一步包含：將一引導部件與該殼體對準；將該引導部件緊固至該殼體；以及使用該引導部件縱向平移引導該轉子總成。
15. 如請求項14之方法，其中該引導部件包含一凸緣，該凸緣所具有之一外徑被定大小以適配於由該殼體之一內表面界定之一內部殼體體積內側，其中將該引導部件與該殼體對準包含將該凸緣適配於該內部殼體體積中。
16. 如請求項15之方法，其中該引導部件包含一壁部，該壁部自該凸緣縱向延伸並界定一細長壁部鏜孔，其中該轉子總成之平移引導包含將該轉子總成移動穿過該細長壁部鏜孔。
17. 一種電氣馬達總成，其包含：用於傳導電流之構件；旋轉構件；固定構件，其用於可旋轉地接收該旋轉構件，該旋轉構件及該固定構件經配置來致使該旋轉構件在電能量施加於用於傳導電流之該構件時旋轉；第一定心構件，其安置於該旋轉構件之一第一端部上以用於在組裝期間防止該旋轉構件與該固定構件之間的接觸；第二定心構件，其安置於該旋轉構件之一第二端部上以用於在組裝期間防止該旋轉構件與該固定構件之間的接觸；以及支撐構件，其用於在組裝期間可旋轉地支撐該旋轉構件之該第一端部及停止該旋轉構件縱向平移穿過該固定構件，其中該支撐構件緊固至該固定構件以界定該支撐構件與該固定構件之間的一縱向距離，該縱向距離經配置來在組裝期間允許將該第二定心構件定位於該固定構件之一縱向腔體內，同時將該第一定心構件定位於鄰近該支撐構件之該縱向腔體外側。
18. 如請求項17之電氣馬達總成，其進一步包含：引導構件，其在組裝期間暫時附著至該固定構件以用於縱向平移引導該旋轉構件穿過該固定構件。
19. 一種電氣馬達總成，其包含：電繞組；一定子總成，其包括一定子鐵心，該定子鐵心具有一縱向鏜孔，該縱向鏜孔具有一內徑；一轉子總成，其包括：一轉子；一第一端部，其自該轉子縱向延伸；一第二端部，其自該轉子縱向延伸；一第一定心環，其位於該第一端部上；以及一第二定心環，其位於該第二端部上，該第一定心環所具有之一外徑小於該縱向鏜孔之該內徑且大於該轉子之一外徑以在組裝期間防止該縱向鏜孔與該轉子之一第一端部之間的接觸，該轉子總成經配置來在將電能量施加於該等電繞組時旋轉；以及一第一支撐部件，其具有一停止表面，該停止表面經配置來在該電氣馬達之組裝期間停止該轉子總成之縱向平移，該第一支撐部件緊固至該定子總成並經配置來在該電氣馬達之組裝期間允許將該第二定心環定位於該縱向鏜孔之內，同時將該第一定心環定位於該縱向鏜孔外側並鄰近該停止表面。
20. 如請求項19之電氣馬達總成，其進一步包含：殼體，其緊固至該定子總成；以及一引導部件，其緊固至該殼體，該引導部件經配置來引導該轉子總成之該第二端部並 與該第一定心環及該第一支撐部件配合以在該電氣馬達之組裝期間防止該轉子與該縱向鏜孔之該內表面之間的接觸。
21. 如請求項20之電氣馬達總成，其中該引導部件包含一凸緣，該凸緣所具有之一外徑被定大小以適配於由該殼體之一內表面界定之一內部殼體體積內側，其中將該引導部件與該殼體對準包含將該凸緣適配於該內部殼體體積中。
22. 如請求項19之電氣馬達總成，其中該引導部件包含一壁部，該壁部自該凸緣縱向延伸並界定一細長壁部鏜孔，該細長壁部鏜孔經配置來在該電氣馬達之組裝期間引導該定子總成之縱向平移。
23. 如請求項19至22中任一項之電氣馬達總成，其中該轉子為一永久磁體轉子。
24. 如請求項23之電氣馬達總成，其中該轉子所具有之一直徑介於約5.8吋與8.2吋之間，且該轉子所具有之一長度大於40吋。