TWM649018U - 雷射焊接結構及具有該雷射焊接結構的馬達 - Google Patents

Abstract

一種雷射焊接結構，用以解決習知雷射焊接結構因累積熱能而形成產品變形不平的問題。係包含：一第一結合件；一第二結合件，沿一焊接路徑接合該第一結合件；及數個焊點，沿該焊接路徑連續搭疊於該第二結合件上，至少二起始焊點分散在該焊接路徑上，及至少二結尾焊點分別鄰接該至少二起始焊點，各該起始焊點被下一個焊點及一個該結尾焊點覆蓋，各該結尾焊點覆蓋上一個焊點及一個該起始焊點。另揭示一種具有該雷射焊接結構的馬達。

Description

雷射焊接結構及具有該雷射焊接結構的馬達

本創作係關於一種工件接合加工技術，尤其是一種提升焊接品質及平面度的雷射焊接結構及具有該雷射焊接結構的馬達。

請參照第1圖，其係一種習知的馬達9，該習知的馬達9具有一軸管91及一下蓋92，該馬達9的定子93係可以結合於該軸管91外周，且該馬達9的轉子94可以樞接於該軸管91的一端，並由該下蓋92覆蓋封閉該軸管91的另一端。

上述該軸管91及該下蓋92係可以透過能量束焊接方法相接合，例如：雷射焊接及電子束焊接，係以高能量密度的熱源照射在該下蓋92周緣重疊於該軸管91止推端的材料連接處，使原本分離的材料吸收大量熱能而熔化形成熔池，熔池冷卻凝固後成為材料相連接的焊點，連續繞該下蓋92一周進行焊接，係可以由數個連續搭疊的焊點形成一圈密封的焊縫，惟，以高能量密度的熱源連續照射該軸管91及該下蓋92，會使材料容易積熱變形，導致焊接完成後的該下蓋92的表面不平整及平面度（Flatness）增加。

有鑑於此，習知的雷射焊接結構確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本創作的目的是提供一種雷射焊接結構，係可以提升產品平面的平整。

本創作的次一目的是提供一種雷射焊接結構，係可以避免產品材料積熱變形。

本創作的又一目的是提供一種具有該雷射焊接結構的馬達，係可以提升馬達產品的精密度及美觀。

本創作全文所述方向性或其近似用語，例如「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」、「逆時針」、「順時針」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本創作的各實施例，非用以限制本創作。

本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本創作的雷射焊接結構，包含：一第一結合件；一第二結合件，沿一焊接路徑接合該第一結合件；及數個焊點，沿該焊接路徑連續搭疊於該第二結合件上，至少二起始焊點分散在該焊接路徑上，及至少二結尾焊點分別鄰接該至少二起始焊點，各該起始焊點被下一個焊點及一個該結尾焊點覆蓋，各該結尾焊點覆蓋上一個焊點及一個該起始焊點。

本創作的馬達，包含：一前述之雷射焊接結構，該第一結合件係一軸管，該第二結合件係一下蓋，該下蓋覆蓋封閉該軸管的一端；一轉子，樞接於該軸管的另一端；及一定子，環設於該軸管外周。

本創作的馬達，包含：一前述之雷射焊接結構，該第一結合件係一軸管，該第二結合件係一底座，該底座結合該軸管的一端；一轉子，樞接於該軸管的另一端；及一定子，環設於於該軸管外周。

本創作的馬達，包含：一前述之雷射焊接結構，該第一結合件係一馬達軸心，該第二結合件係一輪轂，該輪轂結合於該馬達軸心；至少一磁性件，結合該輪轂，且環設於該馬達軸心外周；及一定子，環設於該馬達軸心外周，該至少一磁性件相對該定子。

據此，本創作的雷射焊接結構及具有該雷射焊接結構的馬達，藉由形成分散的至少二起始焊點，係可以避免連續焊接相連的數個焊點，使加熱形成各該焊點後有間隔時間進行散熱，能夠減少熱量累積及防止熱應力所造成的產品結構變形，係具有使焊接產品表面平整的功效；另外，以跳接方式焊接還可以使結合面的受力平均，以避免焊接位置偏移，係具有提升接合準確度及減少焊接變形量功效。

其中，該數個焊點以逆時針方向延伸搭疊。如此，除了起始焊點及結尾焊點，各該焊點的右半部覆蓋相鄰焊點且左半部被另一相鄰焊點覆蓋，係具有使焊點整齊排列及受力均勻的功效。

其中，該數個焊點以順時針方向延伸搭疊。如此，除了起始焊點及結尾焊點，各該焊點的左半部覆蓋相鄰焊點且右半部被另一相鄰焊點覆蓋，係具有使焊點整齊排列及受力均勻的功效。

其中，該至少二起始焊點的位置等分該焊接路徑。如此，各該起始焊點至結尾焊點之間所排列的焊點數量可以一致，使焊接受力均勻且維持輪流焊接的順序，係具有提升焊接品質及簡化焊接流程的功效。

其中，該軸管與該下蓋焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。如此，係可以使產品的焊接表面平整，係具有提升焊接品質及產品美觀的功效。

其中，該軸管與該底座焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。如此，係可以使產品的焊接表面平整，係具有提升焊接品質及產品美觀的功效。

其中，該馬達軸心與該輪轂焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。如此，係可以使產品的焊接表面平整，係具有提升焊接品質及產品美觀的功效。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。

請參照第2及3圖所示，其係本創作雷射焊接結構的第一實施例，係包含一第一結合件1、一第二結合件2及數個焊點3，該第二結合件2搭接於該第一結合件1上，該數個焊點3係沿該第一結合件1與該第二結合件2搭接的路徑排列。

在本實施例中，該第一結合件1可以是金屬管，而該第二結合件2可以是蓋板，該第二結合件2係用於覆蓋並封閉該第一結合件1的其中一端之管口，詳言之，該第二結合件2較佳以蓋板的外圍部位搭接於該第一結合件1的管壁端面，係可以減少該第二結合件2用於封閉管口所需的面積，具有降低材料成本的作用。

該數個焊點3係位於該第一結合件1與該第二結合件2的焊接位置上，該數個焊點3係連續搭疊並沿一焊接路徑T環繞該第二結合件2的表面一周，使該第二結合件2緊密焊接於該第一結合件1的管口上。該數個焊點3包括至少二起始焊點3a，該至少二起始焊點3a的位置較佳等分該焊接路徑T，由該至少二起始焊點3a開始，各該焊點3會被鄰接的下一個焊點3搭疊而被覆蓋部分面積，直到至少二結尾焊點3b為止，該至少二結尾焊點3b除了覆蓋上一個焊點3，還鄰接且覆蓋其中一該起始焊點3a，而不是結尾焊點3b被鄰接的起始焊點3a覆蓋，詳言之，該至少二結尾焊點3b的數量與該至少二起始焊點3a的數量相同，且各該起始焊點3a被相鄰的二個焊點3覆蓋（其中一個焊點3為結尾焊點3b），各該結尾焊點3b覆蓋相鄰的二個焊點3（其中一個焊點3為起始焊點3a）。

在焊接過程中，係以跳接方式輪流焊接形成該數個焊點3，首先焊接該至少二起始焊點3a，再依據該至少二起始焊點3a形成的順序，輪流在該至少二起始焊點3a的旁邊焊接下一個焊點，以本實施例為例，如第2及3圖所示，二個該起始焊點3a、3a’分別位於該焊接路徑T的上、下兩端點，並將該焊接路徑T等分為左半圓及右半圓，第一個焊接點為上方的該起始焊點3a，第二個焊接點為下方的該起始焊點3a’，第三個焊接點由上方的該起始焊點3a往逆時針方向形成與之相鄰的焊點3，第四個焊接點由下方的該起始焊點3a’往逆時針方向形成與之相鄰的焊點3，依此類推，由上方的該起始焊點3a沿左半圓的該焊接路徑T延伸搭疊，直到倒數第二個焊接點係一個該結尾焊點3b並覆蓋下方的該起始焊點3a’，同時交替形成的是，由下方的該起始焊點3a’沿右半圓的該焊接路徑T延伸搭疊，直到最後一個焊接點係另一個該結尾焊點3b’並覆蓋上方的該起始焊點3a。本創作雷射焊接結構的焊接順序可以是順時針方向或逆時針方向，本創作不以此為限。

請參照第4圖所示，其係如第3圖所示的A區域局部放大圖，該數個焊點3係以逆時針方向延伸搭疊，如此，該起始焊點3a的逆時針方向被下一個焊點3覆蓋，而該起始焊點3a的順時針方向被另一端延伸過來的該結尾焊點3b’覆蓋；請再參照第5圖所示，其係如第4圖所示的放大圖，惟該數個焊點3係以順時針方向延伸搭疊，如此，該起始焊點3a的順時針方向被下一個焊點3覆蓋，而該起始焊點3a的逆時針方向被另一端延伸過來的該結尾焊點3b’覆蓋。

請參照第6及7圖所示，其係本創作雷射焊接結構的第二實施例，本實施例與上述實施例大致相同，在本實施例中，以平面直角座標系表示，並以該焊接路徑T的中心為原點，四個該起始焊點3a分別位於Y軸正向、X軸正向、Y軸負向及X軸負向與該焊接路徑T的交點，該數個焊點3以逆時針方向延伸搭疊，在坐標系第一象限的數個焊點3係由X軸正向之該起始焊點3a開始連續搭疊，且該結尾焊點3b覆蓋在Y軸正向之該起始焊點3a；在坐標系第二象限的數個焊點3係由Y軸正向之該起始焊點3a開始連續搭疊，且該結尾焊點3b覆蓋在X軸負向之該起始焊點3a；在坐標系第三象限的數個焊點3係由X軸負向之該起始焊點3a開始連續搭疊，且該結尾焊點3b覆蓋在Y軸負向之該起始焊點3a；在坐標系第四象限的數個焊點3係由Y軸負向之該起始焊點3a開始連續搭疊，且該結尾焊點3b覆蓋在X軸正向之該起始焊點3a。該至少二起始焊點3a的數量也可以是三、五或六個等，本創作不以上述第一及第二實施例為限。

在焊接過程中，係可以依照Y軸正向、Y軸負向、X軸正向、及X軸負向的順序焊接形成四個該起始焊點3a，再依序輪流在坐標系的第二象限、第四象限、第一象限及第三象限焊接形成該數個焊點3，最後的四個該結尾焊點3b則依序覆蓋在X軸負向、X軸正向、Y軸正向及Y軸負向的四個該起始焊點3a上。該四個起始焊點3a的焊接順序較佳以相隔最遠且不重複的條件決定下一個起始焊點3a，本創作的雷射焊接結構不以上述實施例的順序為限。

本創作的雷射焊接結構在焊接完成後，由該第一結合件1及該第二結合件2的表面，與該數個焊點3所形成之焊接表面的平面度（Flatness）較佳小於0.015毫米，係可以使完工產品的焊接表面平整。

本創作的馬達係可以包含該第一結合件1是軸管，該第二結合件2是下蓋，該下蓋覆蓋封閉該軸管的一端，而該軸管的另一端用於樞接馬達轉子，及馬達定子環繞該軸管設置，藉由形成上述雷射焊接結構，係可以用於組成輕薄且精密的馬達；或者，該第一結合件1可以是馬達軸心，結合該第二結合件2可以是輪轂，該馬達另包括至少一磁性件結合該輪轂，且環設於該馬達軸心外周，及馬達定子環設於該馬達軸心外周，並相對該至少一磁性件；又，該第一結合件1還可以是軸管，及該第二結合件2可以是底座結合該軸管的一端，馬達轉子樞接於該軸管的另一端，及馬達定子環設於該軸管外周。

綜上所述，本創作的雷射焊接結構及具有該雷射焊接結構的馬達，藉由形成分散的至少二起始焊點，係可以避免連續焊接相連的數個焊點，使加熱形成各該焊點後有間隔時間進行散熱，能夠減少熱量累積及防止熱應力所造成的產品結構變形，係具有使焊接產品表面平整的功效；另外，以跳接方式焊接還可以使結合面的受力平均，以避免焊接位置偏移，係具有提升接合準確度及減少焊接變形量功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。

﹝本創作﹞ 1:第一結合件 2:第二結合件 3:焊點 3a,3a’:起始焊點 3b,3b’:結尾焊點 T:焊接路徑 X:x座標 Y:y座標 ﹝習用﹞ 9:馬達 91:軸管 92:下蓋 93:定子 94:轉子

［第1圖］ 一種習知馬達組合圖。 ［第2圖］ 本創作第一實施例的起始焊點上視圖。 ［第3圖］ 本創作第一實施例的焊接結構上視圖。 ［第4圖］ 如第3圖所示的A區域局部放大圖。 ［第5圖］ 如第4圖所示的另一實施例放大圖。 ［第6圖］ 本創作第二實施例的起始焊點上視圖。 ［第7圖］ 本創作第二實施例的焊接結構上視圖。

1:第一結合件

2:第二結合件

3:焊點

3a,3a’:起始焊點

3b,3b’:結尾焊點

T:焊接路徑

Claims (10)

1. 一種雷射焊接結構，包含： 一第一結合件； 一第二結合件，沿一焊接路徑接合該第一結合件；及 數個焊點，沿該焊接路徑連續搭疊於該第二結合件上，至少二起始焊點分散在該焊接路徑上，及至少二結尾焊點分別鄰接該至少二起始焊點，各該起始焊點被下一個焊點及一個該結尾焊點覆蓋，各該結尾焊點覆蓋上一個焊點及一個該起始焊點。
2. 如請求項1之雷射焊接結構，其中，該數個焊點以逆時針方向延伸搭疊。
3. 如請求項1之雷射焊接結構，其中，該數個焊點以順時針方向延伸搭疊。
4. 如請求項1之雷射焊接結構，其中，該至少二起始焊點的位置等分該焊接路徑。
5. 一種馬達，包含： 一如請求項1至4中任一項之雷射焊接結構，該第一結合件係一軸管，該第二結合件係一下蓋，該下蓋覆蓋封閉該軸管的一端； 一轉子，樞接於該軸管的另一端；及 一定子，環設於該軸管外周。
6. 如請求項5之馬達，其中，該軸管與該下蓋焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。
7. 一種馬達，包含： 一如請求項1至4中任一項之雷射焊接結構，該第一結合件係一軸管，該第二結合件係一底座，該底座結合該軸管的一端； 一轉子，樞接於該軸管的另一端；及 一定子，環設於該軸管外周。
8. 如請求項7之馬達，其中，該軸管與該底座焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。
9. 一種馬達，包含： 一如請求項1至4中任一項之雷射焊接結構，該第一結合件係一馬達軸心，該第二結合件係一輪轂，該輪轂結合於該馬達軸心； 至少一磁性件，結合該輪轂，且環設於該馬達軸心外周；及 一定子，環設於該馬達軸心外周，該至少一磁性件相對該定子。
10. 如請求項9之馬達，其中，該馬達軸心與該輪轂焊接後的表面的平面度小於0.015毫米。

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