组装导引式永磁马达托架的制作方法

本实用新型涉及一种永磁马达托架，尤其涉及一种组装导引式的永磁马达托架。

背景技术：

马达是一种将电能转换为机械能的装置，在日常生活中不可或缺，也带给了人们非常便利的生活，其中，马达又可分为感应马达、同步马达与永磁马达。

永磁马达，是采用永磁体生成电机的磁场，不需要感应线圈，也不需要感应电流，其优点在于效率高、功因高、启动转矩大、温升低且结构简单。随着高性能的永磁材料问世和控制技术的迅速发展，永磁马达的应用日渐广泛。

请一并参阅图1至图4，其中，图1是显示现有技术的永磁马达的分解剖面图；图2是显示现有技术的永磁马达的组装剖面图；图3是显示现有技术的永磁马达的另一组装剖面图；以及，图4是显示图3中的圈A所示的局部放大图。如图所示，一种永磁马达PA1包含一马达框架PA11、一定子结构PA12、一转子结构PA13、一马达托架PA14与一轴承PA15。

马达框架PA11，围构出一容置空间S。定子结构PA12，存在于容置空间S，且连结于马达框架PA11。转子结构PA13，包含一转子轴芯PA131与一硅钢片组件PA132，硅钢片组件PA132套设于转子轴芯PA131，并具有多个磁石(图未示出)。磁石可采用钕铁硼磁石，也可采用铁氧体磁石。马达托架PA14，具有一托架通道PA141。轴承PA15，设置于托架通道PA141，并具有一轴承通道PA151，而转子结构PA13的转子轴芯PA131穿设于轴承通道PA151。因为轴承PA15的关系，转子结构PA13在永磁马达PA1运作而旋转时，转子轴芯PA131与硅钢片组件PA132会随的旋转，而马达托架PA14并不会旋转。

在永磁马达PA1的组装过程中，转子结构PA13连同轴承PA15与马达托架PA14沿一组装方向D组装于马达框架PA11。因为定子结构PA12具有一定子间距W1，而转子结构PA13具有一小于定子间距W1的转子宽度W2，又定子结构PA12会与硅钢片组件PA132上的磁石产生磁吸力，除非在组装的过程中，转子结构PA13可以维持在定子结构PA12的正中心，不然，定子结构PA12与硅钢片组件PA132上的磁石产生的磁吸力，都将导致硅钢片组件PA132受磁吸力吸引而在组装的过程中与定子结构PA12相连结，也会一并使得马达托架PA14、轴承PA15与转子轴芯PA131向定子结构PA12偏移，如图2所示。

在正常组装完成的情况下，马达托架PA14的一托架径向抵顶面PA142抵顶于马达框架PA11的一框架径向抵顶面PA111，且马达托架PA14的一托架轴向抵顶面PA143抵顶于马达框架PA11的一框架轴向抵顶面PA112，且转子结构PA13与定子结构PA12之间形成一气隙宽度。然而，当硅钢片组件PA132的磁石受磁吸力而与定子结构PA12相连结，并连带马达托架PA14、轴承PA15与转子轴芯PA131向定子结构PA12偏移时，若继续组装，会使得马达托架PA14的一托架前端面PA144抵顶于框架轴向抵顶面PA112，导致无法组装完成，如图3与图4所示。

而永磁马达PA1的组装过程，通常会采用机械组装，例如油压机，若托架前端面PA144抵顶于框架轴向抵顶面PA112，操作人员又未发现，而持续利用机械硬将转子结构PA13往马达框架PA11推动的话，极有可能造成马达托架PA14、马达框架PA11甚至是转子结构PA13或定子结构PA12的损坏。

现有技术中的解决办法有利用人为控制调整使得马达托架PA14能精准地组装于马达框架PA11，或是先在定子结构PA12与转子结构PA13塞入一气隙片阻隔定子结构PA12与转子结构PA13，待组装完成后再将气隙片移除，但是，永磁马达普遍重达数百公斤，不管上述哪种方法，都极度耗费人力也不具便利性。

技术实现要素：

有鉴于在现有技术在永磁马达组装的过程中，定子结构与转子结构会因为磁吸力相互吸引而连结，导致组装过程受到阻碍或是无法完成等种种问题。本实用新型的一主要目的提供一种组装导引式永磁马达托架，用以解决现有技术中的至少一个问题。

本实用新型为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种组装导引式永磁马达托架，用以套接组装于一永磁马达转子的一转轴，并组装于一内嵌有一永磁马达定子的永磁马达框架，永磁马达框架沿一平行一中心轴的框架延伸方向延伸，永磁马达框架的一端部开口处开设有一组装环槽，组装环槽具有一轴向抵顶面与一径向抵顶面，组装导引式永磁马达托架包含一导引元件、一卡接元件与一本体元件。

导引元件，自一第一端部沿一托架中心轴向延伸至一第二端部，具有一自第一端部延伸至第二端部的导引外锥面，导引外锥面在第一端部的外径小于在第二端部的外径。卡接元件，沿托架中心轴向自导引元件延伸连结，并具有一用以在组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达框架时卡接于径向抵顶面的卡接面，且卡接面的外径与导引外锥面在第二端部的外径相等。本体元件，沿托架中心轴向自卡接元件延伸连结，具有一用以在组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达框架时抵顶于轴向抵顶面的托架抵顶面。其中，一组装通道依序贯穿导引元件、卡接元件与本体元件，且在组装导引式永磁马达托架套接组装于转轴时，组装通道与转轴共轴。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引元件、卡接元件与本体元件，是一体成型。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引元件、卡接元件与本体元件，利用焊接方式依序连结。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引元件、卡接元件与本体元件，利用锁固方式依序连结。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的本体元件，开设有多个锁固孔，锁固孔用以供多个对应的锁固元件穿设，藉以使本体元件锁固于永磁马达框架。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引外锥面，自第一端部至第二端部具有一导引长度，永磁马达定子具有一定子间距，永磁马达转子具有一转子宽度，且导引长度大于定子间距与转子宽度的一差值的一半。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引长度，大于上述差值。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架组装于永磁马达框架时，导引外锥面与径向抵顶面形成有一夹角，导引长度乘以夹角的正弦值后大于差值的一半。

在上述必要技术手段的基础下，本实用新型所衍生的一附属技术手段为使组装导引式永磁马达托架中的导引长度，乘以夹角的正弦值后大于差值。

承上所述，本实用新型所提供组装导引式永磁马达托架，利用导引元件的导引外锥面导引组装导引式永磁马达托架，使得组装导引式永磁马达托架不会抵顶于永磁马达框架导致组装无法完成。而永磁马达转子的转子也受导引地向永磁马达框架的中心轴移动，并利用卡接元件与本体元件卡接抵顶于组装环槽的径向抵顶面与轴向抵顶面，以完成永磁马达的组装过程。

附图说明

图1是显示现有技术的永磁马达的分解剖面图；

图2是显示现有技术的永磁马达的组装剖面图；

图3是显示现有技术的永磁马达的另一组装剖面图；

图4是显示图3中的圈A所示的局部放大图；

图5是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的立体图；

图6是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子的剖面图；

图7是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子且组装于永磁马达框架的剖面图；

图8是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子且组装于永磁马达框架的另一剖面图；

图9是显示图8的圈B处的局部放大图；

图10是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的卡接面卡接于永磁马达框架的径向抵顶面的局部放大图；以及

图11是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的托架抵顶面抵顶于永磁马达框架的轴向抵顶面。

附图标记说明

PA1：永磁马达；

PA11：马达框架；

PA111：框架径向抵顶面；

PA112：框架轴向抵顶面；

PA12：定子结构；

PA13：转子结构；

PA131：转子轴芯；

PA132：硅钢片组件；

PA14：马达托架；

PA141：托架通道；

PA142：托架径向抵顶面；

PA143：托架轴向抵顶面；

PA144：托架前端面；

PA15：轴承；

PA151：轴承通道；

1：组装导引式永磁马达托架；

11：导引元件；

12：卡接元件；

13：本体元件；

131：锁固孔；

2：永磁马达转子；

21：转轴；

22：硅钢片组件；

3：永磁马达定子；

4：永磁马达框架；

41：组装环槽；

5：轴承；

D1：框架延伸方向；

D、D2：组装方向；

K：夹角；

P1：第一端部；

P2：第二端部；

S：容置空间；

SA：轴向抵顶面；

SE：卡接面；

SG：导引外锥面；

SR：径向抵顶面；

T：组装通道；

W1：定子间距；

W2：转子宽度；

W3：总间距；

W4：气隙宽度；

X：中心轴；

XB：托架中心轴向。

具体实施方式

请参阅图5与图6，其中，图5是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的立体图；以及，图6是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子的剖面图。如图所示，一种组装导引式永磁马达托架1，用以套接组装于一永磁马达转子2的一转轴21，并组装于内嵌有一永磁马达定子3的一永磁马达框架4，永磁马达框架4的一端部开口处开设有一组装环槽41，且组装环槽41具有一轴向抵顶面SA(标示于图9)与一径向抵顶面SR(标示于图9)。组装导引式永磁马达托架1包含一导引元件11、一卡接元件12与一本体元件13。

导引元件11，自一第一端部P1沿一托架中心轴向XB延伸至一第二端部P2，具有一自第一端部P1延伸至第二端部P2的导引外锥面SG，导引外锥面SG在第一端部P1的外径小于在第二端部P2的外径，更详细的说，导引外锥面SG的外径自第一端部P1递增至第二端部P2。

卡接元件12，沿托架中心轴向XB自导引元件11延伸连结，并具有一用以在组装导引式永磁马达托架1套接组装于永磁马达框架4时卡接于径向抵顶面SR的卡接面SE(标示于图9)，且卡接面SE的外径与第二端部P2的外径相等。

本体元件13，沿托架中心轴向XB自卡接元件12延伸连结，具有一用以在组装导引式永磁马达托架1套接组装于永磁马达框架4时抵顶于轴向抵顶面SA的托架抵顶面SB(标示于图9)。其中，一组装通道T依序贯穿导引元件11、卡接元件12与本体元件13，且在组装导引式永磁马达托架1套接组装于转轴21时，组装通道T与转轴21共轴。

在本实施例中，导引元件11、卡接元件12与本体元件13是一体成型，但不以此为限，在本实用新型其他实施例中，导引元件11、卡接元件12与本体元件13也可采用焊接方式或是锁固方式依序连结。

此外，在本实施例中，本体元件13开设有多个锁固孔131，用以供多个对应的锁固元件穿设，藉以使组装导引式永磁马达托架锁固于永磁马达框架4。

如图6所示，组装导引式永磁马达托架1套接于转轴21，为了使组装导引式永磁马达托架1不会与转轴21相连动，故组装导引式永磁马达托架1的组装通道T内设置有一轴承5，轴承5为滚珠式轴承，但不以此为限。而永磁马达框架4沿一平行一中心轴X的框架延伸方向D1延伸。组装导引式永磁马达托架1套接于转轴21后，会受操作地沿一平行于框架延伸方向D1的组装方向D2往永磁马达框架4所围构出的一容置空间S移动，可能为一工作人员的人力操作或是工作人员利用机械操作，如油压机推动。

永磁马达定子3位于容置空间S内，并内嵌于永磁马达框架4，且具有一定子间距W1，而永磁马达转子2的一硅钢片组件22具有一转子宽度W2，其中，转子宽度W2小于定子间距W1。因为在组装完成的情况下，托架中心轴向XB会与中心轴X重合，故在转轴21尚未进入容置空间S时，工作人员会尽量使得托架中心轴向XB对齐中心轴X，然而，在组装过程中，有极大的机率会使得托架中心轴向XB偏离中心轴X。

请一并参阅图6至图8，其中，图7是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子且组装于永磁马达框架的剖面图；以及，图8是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架套接组装于永磁马达转子且组装于永磁马达框架的另一剖面图。如图所示，硅钢片组件22与永磁马达定子3产生磁吸力相互吸引，使得硅钢片组件22与永磁马达定子3相连结。

因为组装导引式永磁马达托架1套接组装于永磁马达转子2的转轴21，当永磁马达转子2的硅钢片组件22受到磁吸力吸引而往永磁马达定子3偏移时，转轴21与组装导引式永磁马达托架1也会连带一起往永磁马达定子3偏移。此时，硅钢片组件22的一侧会与永磁马达定子3相连结，另一侧会与永磁马达定子3产生一总间距W3，总间距W3加上转子宽度W2会等于定子间距W1。

与现有技术相同，在硅钢片组件22与永磁马达定子3相连结后，永磁马达转子2与组装导引式永磁马达托架1仍会受操作地沿组装方向D2继续移动，如图8所示。

接着，请一并参阅图8至图11，其中，图9是显示图8的圈B处的局部放大图；图10是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的卡接面卡接于永磁马达框架的径向抵顶面的局部放大图；以及，图11是显示本实用新型较佳实施例所提供的组装导引式永磁马达托架的托架抵顶面抵顶于永磁马达框架的轴向抵顶面。如图所示，永磁马达框架4的一端部开口处开设有组装环槽41，组装环槽41具有轴向抵顶面SA与径向抵顶面SR。

在永磁马达转子2与组装导引式永磁马达托架1持续沿组装方向D2移动后，最先接触到轴向抵顶面SA与径向抵顶面SR的是导引元件11的导引外锥面SG。因为导引外锥面SG倾斜于轴向抵顶面SA，故不会像现有技术一样抵顶于轴向抵顶面SA，而是受到导引外锥面SG的导引，使得组装导引式永磁马达托架1与永磁马达转子2持续移动，如图9所示。

当组装导引式永磁马达托架1与永磁马达转子2受到导引外锥面SG的导引而持续移动时，组装导引式永磁马达托架1的托架中心轴向XB也同时持续向永磁马达框架4的中心轴X移动。直到托架中心轴向XB与中心轴X重合时，卡接元件12的卡接面SE会卡接于组装环槽41的径向抵顶面SR，使组装导引式永磁马达托架1、永磁马达转子2与永磁马达框架4共轴，并使硅钢片组件22自永磁马达定子3脱离，且与永磁马达定子3之间形成一气隙宽度W4，如图10所示，其中，气隙宽度W4是总间距W3的一半。

气隙宽度W4也可以视为永磁马达转子2与组装导引式永磁马达托架1的偏移量，为了避免硅钢片组件22的一侧与永磁马达定子3相连结时，导引外锥面SG无法接触到轴向抵顶面SA与径向抵顶面SR，导致无法导引反而与现有技术一样抵顶于轴向抵顶面SA造成无法组装，因此，导引外锥面SG自第一端部P1至第二端部P2的导引长度需大于气隙宽度W4。

更详细的说明，导引外锥面SG与径向抵顶面SR夹有一夹角K，导引长度乘以夹角K的正弦值(sin)需大于气隙宽度W4，因夹角K介在0度至90度之间，且夹角K不能等于0度也不能等于90度，故夹角K的正弦值会介在0到1之间，且不等于0也不等于1，故为一个正纯小数。而导引长度乘以一个正纯小数的夹角K的正弦值(sin)会大于气隙宽度W4，故导引长度也会大于气隙宽度W4。

在卡接面SE卡接于径向抵顶面SR后，组装导引式永磁马达托架1与永磁马达转子仍会持续向永磁马达框架4移动，直到本体元件13的托架抵顶面SB抵顶于组装环槽41的轴向抵顶面SA，便完成了永磁马达的组装作业，如图11所示。在托架抵顶面SB抵顶于轴向抵顶面SA后，可利用锁固元件(图未示出)穿设锁固孔131，使得组装导引式永磁马达托架1固接于永磁马达框架4，避免永磁马达在运作过程中，因为转动或振动而造成组装导引式永磁马达托架1的脱落。

图6至图11也揭示一种组装导引式永磁马达托架组装方法，并包含以下步骤：

利用组装导引式永磁马达托架1套接组装于永磁马达转子2的转轴21，并受操作地沿组装方向D2向永磁马达框架4移动，如图6所示。

永磁马达转子2受到内嵌于永磁马达框架4的永磁马达定子3所产生的磁吸力吸引，而与永磁马达定子3相连结，如图7所示。

组装导引式永磁马达托架1与永磁马达转子2持续受操作地向永磁马达框架4移动，并利用组装导引式永磁马达托架1的导引元件11的导引外锥面SG导引，如图8与图9所示。

利用导引元件11的导引外锥面SG导引，组装导引式永磁马达托架1与永磁马达转子2持续受操作地向永磁马达框架4移动，并使得卡接元件12的卡接面卡接于径向抵顶面SR，如图10所示。并利用本体元件13的托架抵顶面SB抵顶于轴向抵顶面SA，完成组装导引式永磁马达托架组装方法，如图11所示。

综上所述，本实用新型所提供的组装导引式永磁马达托架，利用导引外锥面，使得组装导引式永磁马达托架不会在组装尚未完成之前抵顶于永磁马达框架，相反的利用导引外锥面的导引，使得组装导引式永磁马达托架持续向永磁马达框架移动，直到卡接面卡接抵顶于径向抵顶面，且托架抵顶面抵顶于轴向抵顶面，遂完成永磁马达的组装过程。

相较于现有技术，本实用新型所提供的组装导引式永磁马达托架在组装过程中，不需要人力调整或是塞入气隙片，利用导引外锥面、卡接面与托架抵顶面即可以完成永磁马达的组装过程。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型权利要求的范畴内。