[發明專利]銅基板之間的平頭對接接頭的激光焊接

在審

• 申請號: 202111289060.6
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114523200A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 艾米麗·安·瑞恩;E·T·黑特里克;A·韋克斯勒
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆;宋薇薇

本公開提供了“銅基板之間的平頭對接接頭的激光焊接”。一種將電氣連接件接合在一起的方法包括評估至少兩個基板之間的至少一個焊接接頭、確定所述至少兩個基板之間的不匹配，以及用多步焊接過程將所述至少兩個基板焊接在一起。所述多步焊接過程包括通過用第一焊接步驟在所述至少兩個基板之間的接合線的兩側上但不與所述接合線重疊地焊接來補償所述至少兩個基板之間的所述不匹配以及用第二焊接步驟增加所述至少兩個基板之間的焊縫的熔體體積和滲透深度。

技術領域

本公開涉及電動馬達定子的發卡線和連接器的焊接并且特別是激光焊接。

背景技術

本部分中的陳述僅提供了與本公開相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

高性能電動馬達具有增加的導體封裝密度和均勻的銅繞組分布，以與傳統的隨機纏繞的圓線繞組相比減少操作期間的損耗，改善NVH并且改善封裝空間。而且，均勻分布的矩形繞組用于形成這樣增加導體封裝密度的定子繞組。

矩形繞組可由接合在一起以形成連續電氣路徑的單獨線段形成。例如，將涂覆有保護性聚合物層的卷繞的銅線拉直、切割成段，并且將這些段彎曲成U形部段，所述U形部段通常被稱為“發卡”部段或發卡線。發卡在被饋送通過鋼質定子芯中的狹槽之前在接合位置(例如，發卡的端部)處去除涂層，并且然后接合在一起以形成連續的電氣路徑，即，定子繞組。另外，包括諸如中性連接器、端子連接器和/或跨接連接器的連接器，并且所述連接器接合到發卡線，使得提供期望的定子繞組。

本公開解決了與接合發卡線和連接器相關的問題，以及與電動馬達定子的制造相關的其他問題。

發明內容

本部分提供了對本公開的總體概述，而不是其全部范圍或其所有特征的全面公開。

在本公開的一種形式中，一種將電氣連接件接合在一起的方法包括評估至少兩個基板(substrate)之間的至少一個焊接接頭；確定所述至少兩個基板之間的不匹配；以及用多步焊接過程將所述至少兩個基板焊接在一起。所述多步焊接過程包括通過用第一焊接步驟在所述至少兩個基板之間的接合線的兩側上但不與所述接合線重疊地焊接來補償所述至少兩個基板之間的所述不匹配以及用第二焊接步驟增加所述至少兩個基板之間的焊縫的熔體體積(melt volume)和滲透深度。

在一些變型中，評估所述至少一個焊接接頭包括識別所述至少兩個基板的邊緣和中心點、所述至少兩個基板相對于彼此的角度對準、所述至少兩個基板之間的間隙，以及所述至少兩個基板之間的豎直偏移。

在至少一個變型中，所述第一焊接步驟包括焊接朝向所述至少兩個基板之間的所述接合線偏置但不與所述接合線重疊的線性焊接段，并且所述第二焊接步驟包括沿著所述至少兩個基板之間的所述接合線振蕩焊接。

在一些變型中，所述至少兩個基板包括線和連接器，例如，發卡線和連接器。在至少一個變型中，所述至少兩個基板包括發卡線的端部和連接器。而且，在一些變型中，所述至少兩個基板包括多個發卡線和連接器對，并且將所述至少兩個基板焊接在一起包括通過在所述多個發卡線和連接器對中的每一者上執行所述第一焊接步驟和所述第二焊接步驟來將所述多個發卡線和連接器對焊接在一起。在至少一個變型中，所述方法還包括經由將所述多個焊接發卡線和連接器對焊接在一起來組裝電動馬達定子。在一些變型中，以50mm/s和300mm/s之間的焊接行進速度將所述多個發卡和連接器對激光焊接在一起。

在至少一個變型中，所述至少兩個基板彼此豎直地未對準，并且所述第一焊接步驟在所述第二焊接步驟之前減少豎直不匹配。