定子焊接接头及其形成方法

定子焊接接头及其形成方法
【专利摘要】形成焊接接头的方法，包括从第一电磁线的第一芯部和第二电磁线的第二芯部去除一部分绝缘体从而第一线具有第一可受热影响区域和邻近第一区域的第一绝缘体部分，第二线具有第二可受热影响区域和邻近第二区域的第二绝缘体部分。第一和第二绝缘体部分包括分别设置在第一和第二芯部上的绝缘体。第一和第二区域具有分别与第一和第二绝缘体部分间隔开的第一和第二远端。方法包括仅将第一端和第二端焊接在一起以形成焊接接头，其中焊接不向第一和第二绝缘体部分传递对足以烧损绝缘体的热量。
【专利说明】定子焊接接头及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及定子，和更具体地，涉及形成定子的焊接接头的方法。
【背景技术】
[0002]电磁机械(例如电动机、发电机和牵引电动机)用于将一种形式的能量转换为另一种。这种电磁机械通常包括可绕旋转轴线旋转的转子和相对于旋转轴线静止的定子。能量可以经由转子和定子之间的相对旋转转换。
[0003]两者定子和转子可以具有绕旋转轴线的环形构造，且取决于电磁机械的目的使用，可以通过彼此邻近地堆叠相同的薄磁性钢板而形成，以形成层板堆叠结构。一类定子(线棒绕组(bar-wound)定子)也可以包括绕旋转轴线以具体样式布置的多个电磁线。在电流流过多个电磁线每一个时，定子的相应部分被磁化以由此导致转子旋转。

【发明内容】

[0004]一种形成定子焊接接头的方法，包括将绝缘体的一部分从第一电磁线的第一芯部和第二电磁线的第二芯部每一个去除，从而第一电磁线具有第一可受热影响区域和邻近第一可受热影响区域的第一绝缘体部分，且第二电磁线具有第二可受热影响区域和邻近第二可受热影响区域的第二绝缘体部分。第一绝缘体部分包括设置在第一芯部上的绝缘体，且第二绝缘体部分包括设置在第二芯部上的绝缘体。进一步地，第一可受热影响区域具有与第一绝缘体部分间隔开的第一远端，且第二可受热影响区域具有与第二绝缘体部分间隔开的第二远端。方法还包括仅将第一远端和第二远端焊接在一起，以由此形成焊接接头，其中焊接不将足以烧损绝缘体的热量传递到第一绝缘体部分和第二绝缘体部分。
[0005]在一个实施例中，方法包括仅将第一远端和第二远端焊接在一起，以由此形成连接第一电磁线和第二电磁线的焊接接头。焊接不烧损绝缘体且包括分别在第一远端和第二远端向第一可受热影响区域和第二可受热影响区域反复沉积焊接粉末。焊接还包括从二极管激光器向焊接粉末传递第一热量并持续约I秒到约5秒的第一持续时间，且在传递第一热量之后，从二极管激光器向焊接粉末传递至少第二热量并持续约I秒到约5秒的第二持续时间。焊接进一步包括使得第一热量和至少第二热量每一个的最小化。此外，方法还包括，与焊接同时发生的，将焊接接头成形为基本上半球形状的构造。
[0006]定子包括具有第一芯部的第一电磁线、第一可受热影响区域和毗邻第一可受热影响区域的第一绝缘体部分且包括设置在第一芯部上的绝缘体。定子还包括具有第一芯部的第一电磁线、第二可受热影响区域和毗邻第一可受热影响区域的第二绝缘体部分且包括设置在第一芯部上的绝缘体。第一可受热影响区域具有与第一绝缘体部分间隔开的第一远端，且第二可受热影响区域具有与第二绝缘体部分间隔开的第二远端。定子进一步包括仅分别在第一远端和第二远端连接第一电磁线和第二电磁线的焊接接头，从而绝缘体不被烧损。
[0007]附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1是包括焊接接头的定子的示意性透视图；
[0009]图2是图1的示意性透视部分视图；
[0010]图3是图2的焊接接头的平面图的示意性部分视图；
[0011]图4是形成图1-3的焊接接头的方法的示意性流程图；
[0012]图5是用于图4方法的第一电磁线和第二电磁线去除一部分绝缘体的示意性透视部分视图；
[0013]图6是用于图4实施例的闭环直接金属沉积系统的示意性透视图；和
[0014]图7是是用于图4方法一个实施例的图1-3焊接接头形成期间传递的热量持续时间和传递的量之间的关系示意图。
【具体实施方式】
[0015]参见附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，定子10大致在图1中示出。定子10可以用于汽车应用的电磁机械(未示出)，包括交流感应电动机。然而，定子10可以用于非汽车应用的电磁机械，包括用于居民和工业应用的发电机和电动机。
[0016]通过参考图1进行简要说明和解释，定子10可以接收转子(未示出)，所述转子相对于定子10绕电磁机械的旋转轴线12可旋转。即定子10可以相对于旋转轴线12静止，且转子(未示出)可以相对于定子10旋转。在一个实施例中，定子10可以是线棒绕组定子(bar-wound stator)。即虽然仅在图1的部分视图中示出，但是定子10可以通常配置为是环形的环且可以通过彼此邻近地堆叠的磁性钢薄板(未示出)或层叠片而形成，以由此形成层板堆叠结构14。进一步地，层板堆叠结构14可以限定绕旋转轴线12设置的多个槽道(未示出)。
[0017]现在参见图2，定子10包括第一电磁线(magnet wire)16和第二电磁线18。如在本文使用的，术语“电磁线”是指导电法浪线(electrically-conductive enamel wire),其用导电、易延展的、非含铁材料形成，例如但不限于覆盖有绝缘体20的铝或铜。即第一电磁线16可以具有例如用铜形成的第一芯部22，且第一芯部22可以沿第一芯部22的至少一部分覆盖有绝缘体20，如在下文详述的。类似地，第二电磁线18可以具有例如用铜形成的第二芯部24，且第二芯部24也可以沿第二芯部24的至少一部分覆盖有绝缘体20，如在下文详述的。第一芯部22和第二芯部24每一个可以是大致矩形的。例如，第一芯部22和第二芯部24可以具有接近正方形的形状或构造，且具有的横截面面积可以具有约3.3mm到约
3.7mmX约3.6mm到约4mm的尺寸。替换地,虽然未示出，但是第一芯部22和第二芯部24可以配置为条带或可以具有圆形的横截面。通常，第一电磁线16和第二电磁线18可以具有相似的构造且可以用相同材料形成。
[0018]继续参考图2,绝缘体20可以从任何合适的电绝缘材料选择。例如，绝缘体20可以用从包括珐琅、纸、聚合物、玻璃纤维、云母和其组合中选择的材料形成。在一个具体例子中，绝缘体20可以是聚酰胺-酰亚胺。第一电磁线16和第二电磁线18的合适例子从美国纽约州的 White Plains 的 Hitachi Cable America, Inc.可商业获得。
[0019]再次参见图2，第一电磁线16具有第一可受热影响区域26和邻近第一可受热影响区域26的第一绝缘体部分28。更具体地，如图2所示，第一绝缘体部分28包括设置在第一芯部22上的绝缘体20。对比地，参见图5，绝缘体20的一部分66可以剥离第一可受热影响区域26，从而第一芯部22露出，如在下文详述的。即第一可受热影响区域26可以不包括设置在第一芯部22上的绝缘体20。进一步地，第一可受热影响区域26具有与第一绝缘体部分28间隔开的第一远端30。
[0020]继续参考图2，如在下文详述的，在热量(通常通过图6的80、84、88表示)传递到第一电磁线16，例如在第一远端30的焊接操作32(图4)期间，热量80、84、88会仅传递到第一可受热影响区域26。换句话说，在热量80、84、88传递到第一电磁线16时，热量80、84,88不会传递到第一绝缘体部分28。具体说，热量80、84、88不会传递到设置在第一绝缘体部分28的第一芯部22上的绝缘体20。
[0021]类似地，继续参考图2，第二电磁线18具有第二可受热影响区域34和邻近第二可受热影响区域34的第二绝缘体部分36。更具体地，第二绝缘体部分36包括设置在第二芯部24上的绝缘体20。对比地，参见图5，绝缘体20的部分66可以剥离第二可受热影响区域34从而第二芯部24露出。即第二可受热影响区域34可以不包括设置在第二芯部24上的绝缘体20。进一步地，第二可受热影响区域34具有与第二绝缘体部分36间隔开的第二远端38。
[0022]继续参考图2，如在下文详述的，在热量80、84、88(图6)传递到第二电磁线18时，例如第二远端38的焊接操作32(图4)期间，热量80、84、88会仅传递到第二可受热影响区域34。换句话说，在热量80、84、88传递到第二电磁线18时，热量80、84、88不会传递到第二绝缘体部分36。具体说，热量80、84、88不会传递到设置在第二绝缘体部分36的第二芯部24上的绝缘体20。
[0023]从而参见图1和2,第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36每一个包括绝缘体20，所以在第一电磁线16设置为邻近第二电磁线18时，第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36可以彼此电绝缘。但是，相反，因为绝缘体20不设置在第一可受热影响区域26的第一芯部22和第二可受热影响区域34的第二芯部24上，所以第一可受热影响区域26不会与第二可受热影响区域34电绝缘。即在电连接第一芯部22和第二芯部24时，例如通过桥接第一远端30(图2)和第二远端38(图2)的焊接接头40，电流可以在第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34之间传导。
[0024]再次参见图2，第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34每一个可以具有约2mm到约7mm的长度42。例如，第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34每一个的长度42可以小于约5mm。
[0025]参见图1，应理解定子10可以包括多个第一电磁线16和多个第二电磁线18。通常多个第一电磁线16每一个可以设置在多个第二电磁线18中的两个之间。类似地，多个第二电磁线18每一个可以设置在多个第一电磁线16中的两个之间。从而，对于定子10，第一电磁线16和第二电磁线18可以在绕旋转轴线12的环形构造下以交替布置设置为邻近彼此。
[0026]如图1所示，定子10可以包括第一电磁线16和第二电磁线18的样式。即定子10可以称为杆销定子(bar pin stator)或线棒绕组定子。更具体地,如上所述,第一电磁线16和第二电磁线18可以具有矩形横截面(未示出)，可以用铜形成，且可以大致配置为具有弯曲部分的发夹(hairpin)形状(通常在图1的58示出)。第一和第二电磁线16、18可以插入到通过层板堆叠结构14限定的上述的多个槽道(未示出)。插入之后，第一远端30(图2)和第二远端38 (图2)可以从层板堆叠结构14伸出且可以弯曲以形成导线端部对60。具体说，第一芯部22可以邻接或接触相应的邻近第二芯部24。S卩，虽然未示出，但是每一个导线端部对60的第一电磁线16和第二电磁线18可以在第一芯部22和第二芯部24处彼此接触。例如，虽然出于不例性目的在图2、3和5略微分开不出，但是每一个第一电磁线16可以抵靠相应第二电磁线18挤在一起。即导线端部对60的每一个第一电磁线16可以与导线端部对60的相应第二电磁线18接触和邻近地对准，从而第一芯部22接触第二芯部24。因此，对于包括多个第一电磁线16好多个第二电磁线18的实施例，多个第一电磁线16和相应的邻近第二电磁线18每一个可以弯曲，以形成复杂的交织结构，，且由此形成多个邻近线端部对60。线端部对60可以通过焊接接头40连结以形成上述的电连接。最终的交织样式和多个焊接接头40的数量可以确定通过机电装置(未示出)的电流流动，且由此可以提供转子(未示出)的动机力。
[0027]如图1和2所示，定子10进一步包括仅分别在第一远端30 (图2)和第二远端38(图2)处连接第一电磁线16和第二电磁线18的焊接接头40，从而绝缘体20不会被烧损。即第一电磁线16和第二电磁线18可以通过焊接接头40连结或相连，从而绝缘体20不被烧损，如在下文详述的。换句话说，焊接接头40可以是导电桥接部或导电帽，其仅将第一远端30和第二远端38连接或连结在一起。
[0028]现在参见图3，焊接接头40可以包括多个层44，所述多个层用焊接粉末46 (图6)形成，且彼此堆叠和熔焊在一起。通过非限制性的例子，焊接粉末46可以是镍和铜的合金。然而，焊接粉末46可以具有任何合适的化学成分且可以根据第一芯部22(图2)和第二芯部24(图2)的材料和定子10(图1)的期望运行特点选择。焊接粉末46可以包括多个颗粒(pixel) 76 (图6)，每一个颗粒具有的最大尺寸78 (图6)为约0.5mm到约2mm，例如约1mm。即焊接粉末46可以是细粒粉末。
[0029]继续参考图3,焊接接头40可以反复地(iteratively)形成,从而多个层44每一个彼此邻近堆叠。多个层44每一个可以具有约0.1mm到约0.5mm的厚度48。进一步地，虽然焊接接头40可以具有任何形状或构造，但是在一个例子中，焊接接头40可以具有基本上半球形状的构造(通常在图3的50所示)。不期望被理论限制，大致半球形状的构造50可以使得第一电磁线16和第二电磁线18之间的导电性最大化。焊接接头40也可以具有约Imm到约1.5mm的高度52,例如约1.3mm,如在焊接接头40的顶点56测量的。焊接接头40的高度52可以被选择为使得由于对电流流动的电阻建立的热量最小化。即在高度52太大，例如大于1.5mm时，增加的电阻减少流过焊接接头40的电流量且造成热积累和由此带来定子10和/或电磁机械(未示出)灼烧、电短路和/或缺陷。
[0030]如如图2所示，焊接接头40仅将第一电磁线16的第一远端30和第二电磁线18的第二远端38连结在一起。即焊接接头40仅将第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34连结在一起。换句话说，焊接接头40不会分别将第一电磁线16和第二电磁线18的第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36连结在一起。即焊接接头40可以分别接触第一电磁线16和第二电磁线18的第一远端30和第二远端38每一个。具体说,虽然未不出，但是焊接接头40可以包括连接第一远端30和第二远端38的基部层。
[0031]进一步地，如大致参考图2所述的，焊接接头40形成期间(例如焊接操作32期间(图4))传递的热量80、84、88(图6)不会传递到分别设置在第一电磁线16和第二电磁线18上的绝缘体20。因此，对于焊接接头40，绝缘体20不被烧损。如在本文使用的，术语“烧损”是指绝缘体20的形状、相、结晶结构、导电性和/或外观的变化。例如，虽然未示出，但是烧损的绝缘体会出现融化和/或烧焦，和/或会在烧损绝缘体的外表面上出现看得见的许多气泡。进一步地，并不希望被理论限制，烧损的绝缘体会造成第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36之间的电短路，这对定子10和/或电磁机械(未示出)的运行性能和运行寿命有不利影响。即，与不被烧损的绝缘体20相比，烧损绝缘体电气性能变差。有利地，定子10不包括烧损的绝缘体。
[0032]继续参考图2，在定子10的运行期间，电流可以从第一绝缘体部分28 (即通过第一芯部22)流动到第一可受热影响区域26、通过焊接接头40、通过第二可受热影响区域34且达到第二绝缘体部分36 (即第二芯部24)。即在运行中，电流可以在第一远端30和第二远端38之间且通过第一电磁线16和第二电磁线18流动，以由此使得定子10的一些部分磁化，造成转子(未示出)旋转，且由此将电能转换为机械能。
[0033]现在参见图4，本文还公开了形成定子10 (图1)的焊接接头40 (图2)的方法62。如参考图5所述的,方法62包括从第一电磁线16的第一芯部22和第二电磁线18的第二芯部24每一个去除(去除操作64)绝缘体20的部分66，从而第一电磁线16具有毗邻第一绝缘体部分28的第一可受热影响区域26，且第二电磁线18具有毗邻第二绝缘体部分36的第二可受热影响区域34。即去除操作64可以包括将绝缘体20的部分66分别从第一芯部22和第二芯部24分开。
[0034]参见图5，绝缘体20的部分66可以以任何合适的方式从第一芯部22和第二芯部24去除。在一个实施例中，去除操作64可以包括从第一芯部22和第二芯部24每一个剥离绝缘体20的部分66，以由此分别形成第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34。例如，虽然未示出，但是第一电磁线16和第二电磁线18可以被传送通过剥线装置(未示出)，以由此从第一芯部22和第二芯部24每一个除去绝缘体20。即去除操作64可以包括让第一芯部22和第二芯部24每一个沿长度42 (图2)露出。
[0035]此外，继续参考图5，去除操作64可以进一步包括使得长度42 (图2)最小化。即方法62 (图4)可以包括从第一芯部22和第二芯部24仅让绝缘体20的相对小的部分66去除的操作64。相反地，方法62可以包括分别使得第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36的总长度(通常在68所示)最大化，以由此使得层板堆叠结构14(图1)的总高度54 (图1)最大化。这种使得层板堆叠结构14的总高度54最大化和使得第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34的长度42最小化可以增加电磁机械(未示出)的性能。即第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34的最小化长度42可以允许相对更多的磁性钢薄板(未示出)或层叠片彼此邻近堆叠，以形成层板堆叠结构14，这由此增加电磁机械(未不出)的功率输出。
[0036]再次参见图4，方法62还包括仅将第一远端30 (图2)和第二远端38 (图2)焊接在一起的操作32，以由此形成焊接接头40(图2)。即如上所述和参考图2所述，焊接接头40将第一电磁线16和第二电磁线18连结。然而，焊接操作32不将足以烧损绝缘体20的热量80、84、88(图6)传递到第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36。即焊接操作32可以将热量80、84、88仅传递到第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34。应理解，虽然有极小的或可以忽略的热量(未示出)在焊接操作32期间传递到第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36，例如在邻接第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34的很小区域(未示出)中，但是没有足够的热量80、84、88传递到第一绝缘体部分28和第二绝缘体部分36以烧损绝缘体20。从而焊接操作32不会改变绝缘体20的相。例如，焊接操作32不会将绝缘体20从固体改变到液体，即不会熔化绝缘体20。另外，焊接操作32不会让绝缘体20从固体或液体变为气体。即绝缘体20的外表面70(图2)不会在其中出现一个或多个气泡。进一步地，焊接操作32不会改变绝缘体20的形状。即焊接操作32不会收缩或扩张绝缘体20的尺寸。另外，焊接操作32不会改变绝缘体20的外观。即焊接操作32不会燃烧、烧焦、烧蚀、黑化、轻化、电劣化和/或损伤绝缘体20。
[0037]现在参见图6，在一个实施例中，焊接操作32可以包括通过闭环直接金属沉积(closed loop direct metal deposition)将第一远端 30 (图 2)和第二远端 38 (图 2)保持在一起。如在本文使用的，术语“闭环金属沉积”是指包括被光学监测的激光辅助功率金属熔焊在内的添加制造(additive manufacturing)方法。对于闭环金属沉积,焊接粉末46可以被二极管激光器74熔化以形成激光诱导的熔池(未示出)。额外的焊接粉末46可以随后被反复和重复地添加到熔池，以形成每一个具有厚度48(图3)的多个层44(图3)。即额外的焊接粉末46可以额外地沉积到将第一远端30和第二远端38连接的上述基部层(未示出)。即焊接粉末46的熔池可以被连续地光学监测，反复增强确切测量，且反复熔化以形成冶金连结，即焊接接头40(图2)。具体说，闭环光学反馈系统(通常在图6的72所示)可以连续实时地监测熔池的尺寸且可以调整加工变量，例如焊接粉末46的流量和二极管激光器74的功率，以由此添加地制造或形成焊接接头40。从而方法62(图4)可以包括添加焊接，如在下文详述的。
[0038]具体说，继续参考图2和6，焊接操作32(图4)可以包括分别在第一远端30 (图
2)和第二远端38 (图2)处反复沉积一定量的焊接粉末46 (图6)到第一可受热影响区域26(图2)和第二可受热影响区域34(图2)每一个。即焊接粉末46可以分别在第一远端30和第二远端38处反复、添加地沉积到第一可受热影响区域26和第二可受热影响区域34，以由此构成或添加地制造焊接接头40。
[0039]进一步地，现在返回到图6和7，焊接操作32(图6)可以包括通过二极管激光器74(图6)向焊接粉末46(图6)传递第一热量80(图7)并持续约I秒到约5秒的第一持续时间82(图7)。此外，焊接操作32可以进一步包括在传递第一热量80之后通过二极管激光器74向焊接粉末46至少传递第二热量84(图7)并持续约I秒到约5秒的第二持续时间86 (图7)。应理解，方法62 (图4)也可以包括反复向焊接粉末46传递一个或多个额外的热量88 (图7)并持续相应一个或多个额外的持续时间90 (图7)。进一步地，虽然显示为具有相似的量值，但是热量80、84、88每一个可以具有不同量值。即与任何其他持续时间82,86,90相比，更多或更少的热量80、84、88可以在一次持续时间82、86、90传递。
[0040]因此，焊接操作32 (图6)可以包括，传递的总热量92 (图7)等于在约2秒到约10秒的总持续时间94 (图7)中向焊接粉末46 (图6)传递的第一热量80和至少第二热量84的总和。虽然未示出，但是应理解，总持续时间94可以进一步包括一个或多个额外的持续时间90。
[0041]而且，继续参考图6和7，焊接操作32 (图6)可以进一步包括使得第一热量80 (图7)和至少第二热量84(图7)每一个最小化。即焊接操作32可以包括使得一次持续时间82、86、90(图7)中焊接粉末46(图6)所受到的各热量80、84、88(图7)最小化。例如，对于本文公开的方法62 (图4)，并不在总焊接持续时间(未示出)中向焊接粉末46或熔池(未示出)传递延长的脉冲热量(未示出)，焊接操作32可以包括在相对更长的总持续时间94(图7)和相对更短的第一和至少第二持续时间82、86中重复向焊接粉末46传递第一热量80和至少第二热量84。即相对更短的第一热量80和至少第二热量84的脉冲可以在不同相对更短的持续时间82、86传递到焊接粉末46，以由此让焊接粉末46熔化且形成或增加熔池。
[0042]从而继续参考图7，虽然总持续时间94可以比其他方法的相当总持续时间更长，该方法62 (图4)使得在第一和第二远端30、38(图2)获得的第一热量80和至少第二热量84最小化。
[0043]再次参见图7，在第一热量80和至少第二热量84传递到熔池(未示出)和随后从熔池去除时(例如通过反复交替对二极管激光器74 (图6)赋能和断开赋能，熔池可以反复增加总厚度，即焊接接头40(图3)的高度52 (图3)，且由此形成冶金连结或焊接接头40。进一步地，与相对更短的持续时间(未示出)中剧烈的热量(未示出)脉冲相比，即约0.2秒到约0.5秒，传递到焊接粉末46 (图6)的第一热量80和至少第二热量84每一个可以在相对短的第一和至少第二持续时间82、86中最小化。有利地，甚至没有剧烈热量脉冲(未示出)时，方法62 (图4)也形成将第一远端30 (图2)和第二远端38 (图2)充分地连结的焊接接头40。换句话说，并非传递相对大的热量(未示出)以让焊接粉末46的大部分(未示出)充分熔化，焊接操作32(图6)可以包括仅传递相对较小量的热量80、84、88，以在每一个相应持续时间82、86、90中仅将小的添加或重复量的焊接粉末46熔化，直到获得焊接接头40的期望高度52(图3)。因此，如上所述，焊接操作32可以形成多个层44彼此堆叠和熔接的焊接接头40。
[0044]再次参见图4，方法62可以进一步包括与焊接操作32同时发生的焊接接头40 (图
2)的成形96，以形成基本上半球形状的构造(大致在图3的50示出)。即上述多个层44(图
3)每一个可以彼此邻近地反复添加和设置，以由此形成基本上半球形状的构造50。具体说，闭环光学反馈系统72(图6)可以监测和调整加工变量，例如但不限于，多个层44每一个的厚度48 (图3)、焊接接头40的形状、焊接粉末46 (图6)的沉积速度、传递到焊接粉末46的第一和至少第二量的热量80、84等，以由此使焊接接头40成形为基本上半球形状的构造50。
[0045]继续参考图4，方法62可以进一步包括与焊接操作32同时发生的从第一远端30 (图2)和第二远端38 (图2)每一个将多余焊接粉末46清理的操作98。例如，在闭环光学反馈系统72 (图6)检测到大于形成焊接接头40 (图3)的随后层44 (图3)必要量的焊接粉末46的多余焊接粉末46时，多余焊接粉末46可以通过真空从第一远端30(图2)和第二远端38(图2)每一个清理。即，清理操作98可以包括通过真空将焊接粉末46从第一和第二远端30、38清理。这种清理操作98可以使得第一和第二电磁线16、18上剩余的多余焊接粉末46最小化，这又可以实现定子10的相对更长的运行寿命。
[0046]上述的方法62(图4)和定子10(图1)使得用于连接第一电磁线16和第二电磁线18的第一和第二持续时间82、86中所需的第一和至少第二量的热量80、84最小化。即虽然方法62可以增加焊接操作32 (图6)的持续时间94，但是方法62还使得用于每一个反复持续时间(例如第一和至少第二持续时间82、86)所需的各反复热量(例如第一和至少第二量的热量80、84)最小化。从而方法62可以描述为形成焊接接头40 (图2)的“低热量”和/或“添加”方法62，且与钨极惰性气体(TIG)焊接的“高热量”焊接方法不同。
[0047]进一步地，通过方法62 (图4)形成的焊接接头40 (图2)呈现良好导电性，且如此定子10(图1)可用于汽车应用。例如，因为第一绝缘体部分28 (图2)和第二绝缘体部分36 (图2)的绝缘体20 (图2)不被焊接操作32 (图6)期间传递的第一和至少第二量的热量80,84(图7)影响，包括定子10的电磁装置(未示出)不经历不期望短路。另外，因为第一可受热影响区域26 (图2)和第二可受热影响区域34 (图2)的长度42 (图2)被最小化，方法62在层板堆叠结构14(图1)中增加钢层叠片的数量，这也能增加电磁装置的效率。
[0048]进一步地，方法62 (图4)允许焊接接头40 (图2)成形96 (图4)为任何形状，这优化第一电磁线16(图2)和第二电磁线18(图2)之间的导电性。进一步地，方法62使得沉积在第一电磁线16和第二电磁线18的不期望位置的多余焊接粉末46(图6)的可能性最小化，且因此也使得电磁装置的不期望短路最小化。
[0049]尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种形成定子焊接接头的方法，该方法包括: 将绝缘体的一部分从第一电磁线的第一芯部和第二电磁线的第二芯部每一个去除，从而第一电磁线具有第一可受热影响区域和邻近第一可受热影响区域的第一绝缘体部分，且第二电磁线具有第二可受热影响区域和邻近第二可受热影响区域的第二绝缘体部分； 其中第一绝缘体部分包括设置在第一芯部上的绝缘体，且第二绝缘体部分包括设置在第二芯部上的绝缘体； 其中第一可受热影响区域具有与第一绝缘体部分间隔开的第一远端，且第二可受热影响区域具有与第二绝缘体部分间隔开的第二远端；和 仅将第一远端和第二远端焊接在一起，以由此形成焊接接头，其中焊接不将足以烧损绝缘体的热量传递到第一绝缘体部分和第二绝缘体部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中焊接仅将热量传递到第一可受热影响区域和第二可受热影响区域。
3.如权利要求1所述的方法，其中第一可受热影响区域和第二可受热影响区域每一个具有约2_到约7_的长度，且进一步地，其中，去除包括沿所述长度将第一芯部和第二芯部每一个露出。
4.如权利要求3所述的方法，其中去除进一步包括使得所述长度最小化。
5.如权利要求1所述的方法，其中焊接包括通过闭环直接金属沉积将第一远端和第二远端连结在一起。
6.如权利要求1所述的方法，其中焊接包括分别在第一远端和第二远端对第一可受热影响区域和第二可受热影响区域每一个反复沉积一定量焊接粉末。
7.如权利要求6所述的方法，其中焊接包括通过二极管激光器向焊接粉末传递第一热量并经过约I秒到约5秒的第一持续时间。
8.如权利要求7所述的方法，其中焊接进一步包括，在传递第一热量之后，通过二极管激光器向焊接粉末传递至少第二热量并持续约I秒到约5秒的第二持续时间。
9.如权利要求8所述的方法，其中焊接进一步包括使得第一热量和至少第二热量每一个最小化。
10.如权利要求8所述的方法，其中焊接包括，传递的总热量等于在约2秒到约10秒的总持续时间中向焊接粉末传递的第一热量和至少第二热量的总和。
【文档编号】H02K15/02GK103580396SQ201310346753
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】J.P.穆鲁, U.J.德索萨 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司