电互连器和包括电互连器的马达的制作方法

电互连器和包括电互连器的马达
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2022年1月24日提交的美国临时专利申请63/302,315的优先权，该专利申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种电连接器，且更特别地涉及一种用于电动机器(比如马达)的电连接器。


背景技术：

4.在无刷旋转式马达中，转子典型地包括放置在转子表面上或插入转子铁芯中的永磁体。这些永磁体通常沿着马达轴向方向定位以限定磁极。每个极之间存在间隙以使相邻磁体之间的磁通量泄漏最小化。定子铁芯通过堆叠具有单件结构或分段式结构的层压硅钢构造而成。对于具有分段式结构的定子，在每个部段上包绕磁线绕组以提高槽填充率。定子绝缘体联接至定子铁芯，以使定子铁芯和定子绕组线圈电绝缘。控制器控制马达的操作。
5.电连接器通常用于使马达与电源和/或控制器电连接。某些现有的马达包括压入式连接器(例如，如美国专利申请号10,468,930中所描述的压入式连接器)。这些类型的连接器主要依赖连接器与相关联的定子绝缘体之间的摩擦来固位、并且在马达操作期间可能容易有分离风险，从而造成不期望的电断开。


技术实现要素：

6.在一个方面，本披露内容提供了一种用于电动机器的定子，该定子包括定子绕组、定子绝缘体、电连接器和印刷电路板。这些定子绕组中的每个定子绕组由磁线缠绕在定子层压铁芯上，使得该定子具有多根磁线。该定子绝缘体由绝缘材料形成、并且包括环结构和连接器接收器。这些电连接器包括支腿，使得每个电连接器通过这些支腿与这些连接器接收器中的对应连接器接收器之间的卡扣配合接合而联接至这些连接器接收器中的对应连接器接收器。这些电连接器中的每个电连接器被配置成接纳并且电连接至该多根磁线中的这些磁线中的一根磁线。该印刷电路板联接至输入电力线并且电连接至这些电连接器中的每个电连接器，使得该印刷电路板电连接至这些定子绕组中的每个定子绕组的磁线。
7.在另一个方面，本披露内容提供了一种用于电动机器的电连接器。该电连接器包括本体、中间部分、第一部分和第二部分。该本体包括第一端和与该第一端相反的第二端。轴线在该第一端与该第二端之间纵向地延伸。该中间部分位于该第一端与该第二端之间。该第一部分包括第一支腿，这些第一支腿沿着该轴线从该中间部分朝向该第一端延伸。这些第一支腿被配置成电连接至该电动机器的磁线。该第二部分包括第二支腿，这些第二支腿沿着该轴线从该中间部分朝向该第二端延伸。这些第二支腿被配置成电连接至该电动机器的印刷电路板。
8.在另一个方面，本披露内容提供了一种组装电动机器的可靠且有成本效益的方
法。该电动机器包括定子绕组、定子绝缘体、电连接器和印刷电路板。该定子绝缘体由绝缘材料形成、并且包括环结构和连接器接收器。该方法包括：通过将这些电连接器中的每个电连接器的支腿插入由这些连接器接收器限定的槽中来将这些电连接器中的每个电连接器联接至这些连接器接收器中的对应连接器接收器。这些电连接器中的每个电连接器的支腿沿着轴线延伸。在完全插入这些连接器接收器中之前，这些电连接器的支腿朝向该轴线挠曲。在完全插入这些连接器接收器中时，这些电连接器的支腿背离该轴线挠曲、并且以卡扣配合接合与这些连接器接收器固定。
9.通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其他方面将变得清楚。
附图说明
10.图1a是根据本披露内容的示例性实施例的电动机器的立体图。
11.图1b是立体图，展示了将图1a的电动机器的定子绕组的磁线与印刷电路板系统(pcba)互连的电连接器。
12.图2是图1b的沿着线2-2截取的截面视图，展示了pcba与定子绝缘体之间的互连。
13.图3是图1b的pcba的立体图。
14.图4是图1b的定子绝缘体和电连接器的立体图。
15.图5是图4的沿着线5-5截取的截面视图，展示了定子绝缘体中的槽。
16.图6是图1a的电连接器的立体图。
17.图7是将定子绕组的磁线电联接至pcba的另一示例性电连接器的示意性截面视图。
18.图8是将定子绕组的磁线电联接至pcba的另一示例性电连接器的示意性截面视图。
19.图9是将定子绕组的磁线电联接至pcba的另一示例性电连接器的示意性截面视图。
20.图10是另一示例性电连接器的示意性前视图。
21.图11是图10的电连接器的侧视图。
22.图12是图10的将定子绕组的磁线电连接至pcba的电连接器的示意性截面视图。
23.图13是另一示例性电连接器的立体图。
24.图14是另一示例性电连接器的立体图。
25.图15是另一示例性定子绝缘体和图13的电连接器的立体图。
26.图16是立体图，展示了图13的电连接器将另一示例性pcba与图15的定子绝缘体互连。
27.图17a是另一示例性电连接器的立体图。
28.图17b是图17a的电连接器的前视图。
29.图18a是包括定子绝缘体的另一示例性电动机器的立体图。
30.图18b是图18a的电动机器沿着线18-18截取的截面视图。
31.图19是图18a的定子绝缘体的立体图。
32.图20a是包括连接器的另一示例性电动机器的立体图。
33.图20b是图20a的电动机器沿着线20-20截取的截面视图。
34.图21是图20的连接器的立体图。
具体实施方式
35.在详细解释所披露技术的任何实施例之前，应理解的是，该技术并不将其应用限制于以下说明书中阐述的或在以下附图中展示的构造细节和部件布置。该技术能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实践或执行。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当视为限制性的。本文中描述为“示例性”的任何实现方式不必解释为比其他实现方式优选或有利。具体实施方式中使用数字和字母标记来指代图中的特征。附图和说明书中的相同或类似的标记已用于指代该技术的实施例的相同或相似零件。
36.如本文中所使用的，除非上下文另有说明，否则术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一部件区分开，而不旨在指明各个部件的位置或重要性。除非上下文另外明确指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数个指代物。除非本文中另有指定，否则术语“联接”、“固定”、“附接至”等既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间部件或特征而间接联接、固定或附接。如本文中所使用的，术语“包括(comprises、comprising)”、“包含(includes、including)”、“具有(has、having)”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含。例如，包括特征列表的过程、方法、物品或设备不必仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或设备固有的其他特征。进一步，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任一情况满足条件a或b：a为真(或存在)而b为假(或不存在)，a为假(或不存在)而b为真(或存在)，以及a和b皆为真(或存在)。
37.比如“约”、“大体上”、“大致”或“基本上”等近似术语包括比所陈述的值大或小百分之十以内的值。当在角度或方向的背景下使用时，此样的术语包括比所陈述的角度或方向大或小十度以内。例如，“大体上竖直的”包括在任何方向上(例如，顺时针或逆时针地)竖直十度以内的方向。
38.下文就特定实施例来描述益处、其他优点、以及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案、以及可以使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何一个或多个特征不应解释为任何或所有权利要求的关键、必需或本质特征。
39.术语“卡扣配合”可以指一种用于通过将零件的互锁部件推在一起来附接零件以形成最终产品的组装方法。此外，卡扣配合可以指包括比如缩短组装时间/劳动时间并且没有零件松动等优点的一体附接特征或连接器。卡扣配合布置为组装零件提供了有成本效益且可靠的解决方案。
40.如本文所描述的各种卡扣配合方法和卡扣配合连接可以是无焊料的或者包括焊料。即，本文所描述的一些卡扣配合方法和卡扣配合连接可以被称为“半”卡扣配合，因为连接器仅促进了机械连接或电连接中的一种，而另一些卡扣配合方法和卡扣配合连接既促进了机械连接又促进了电连接。例如，并且如下文描述的，半卡扣配合连接的一部分可以促进与一个部件的机械连接，而焊料可以用于促进与这一个部件或第二部件的电连接。
41.在一些方面，本文所描述的卡扣配合方法和卡扣配合连接可以避免焊合。焊合只是许多电子部件的组装中所使用的一种连结工艺。焊合可能存在挑战，比如在包装过程期间主要由于焊料连结部的失效而产生的故障。焊合可能需要助焊剂以化学方式减少表面氧
化物并且促进焊料的湿润和粘合。在焊合之后，需要移除助焊剂。此外，一次一个地焊合连结部可能是缓慢且昂贵的。经焊合的连结部可能将总体装置的操作温度限制到焊料熔点的50-70％。典型地，这意味着将装置限制在约150℃。减少和/或免于使用焊料可以给电子部件的制造带来显著优势。
42.本文披露了一种无刷dc(bldc)马达定子以及一种组装定子组件的相关联的方法。呈电连接器或电互连器形式的卡入式连接件被推入印刷电路板组件(pcba)中并且通过卡扣配合机构进行固持。使用这种组装方法，经由卡入式电连接器使定子绕组的磁线与pcba电连接以完成定子电路。以此方式，卡入式连接器有利地消除了对定子绕组端子的多个连接器进行焊合的需要。以此方式，制造和组装过程被简化，并且使得劳动力减少、时间缩短、零件减少且总体组装成本降低。此外，消除了与焊合相关联的质量问题。此外，使用卡扣配合方法极大地提高了电连接的操作可靠性，尤其是在高振动和冲击载荷状况下是如此的。
43.图1a展示了示例性电动机器10(例如，马达)，该电动机器包括定子层压铁芯或定子2、转子4、转子轴5、多个马达定子绕组6、以及风扇8。定子2总体上限定了沿着纵向轴线延伸的圆柱体。图1b展示了示例性电动机器10的一部分，该部分包括印刷电路板组件(pcba)14、定子绝缘体18(例如，定子绝缘结构或绕线架)、以及电互连器或电连接器22。电动机器10可以用于例如但不限于向动力工具供电的应用。参考图1a和图1b，定子绝缘体18附接至定子2的一端(例如，第一端)。在所展示的实施例中，定子绝缘体18可以包括第一定子绝缘体18，并且电动机器10可以另外包括第二定子绝缘体24。第二定子绝缘体24可以附接至定子2的与第一定子绝缘体18相反的另一端(例如，第二端)。风扇8可以设置在转子轴5上，使得第二定子绝缘体24定位在风扇8与定子2之间。每个电连接器22可以联接至pcba 14和定子绝缘体18并且定位在pcba与定子绝缘体之间，以机械地连接pcba 14和定子绝缘体18。每个连接器22可以将pcba 14电连接至定子2，如下文将描述的。
44.参考图2和图3，pcba 14可以包括中心孔26、多个孔口30(例如，该多个孔口邻近于pcba 14的外周边布置)、以及多个凹部34。电动机器10的部件(例如，图1的转子轴5)可以延伸穿过中心孔26，以向图1的电动机器10提供旋转输出。电连接器22延伸到孔口30中或者在一些示例中延伸穿过该孔口、并且附接至pcba 14。虽然所展示的实施例的pcba14包括六个孔口30，但是孔口30的数量可以根据电动机器10而变化。
45.图4展示了由绝缘材料(例如，聚丙烯或其他(多种)绝缘材料)形成的定子绝缘体18，以向马达定子绕组6提供绝缘。定子绝缘体18包括环结构42以及围绕环结构42同心布置的多个连接器接收器50。连接器接收器50还可以被称为绝缘齿。连接器接收器50可以从环结构42向上延伸或背离该环结构延伸、并且正对着pcba 14的孔口30中的对应孔口。如图5最佳所示，连接器接收器50包括接纳对应电连接器22的槽54。槽54可以为“t形”，使得槽54在连接器接收器50顶部处的部分58a(如在图5中观察到的)宽于槽54在顶部下方的部分58b。换句话说，槽54包括侧向延伸部分58a以及设置在侧向延伸部分58a下方的竖直延伸部分58b。参考图2和图4，槽54接纳电连接器22的部分，如下文更详细描述的。
46.图6展示了电连接器22包括第一端62、第二端66、中间部分70和轴线74。电连接器22可以由导电材料(比如但不限于铜和铜合金)形成。第一端62可以与pcba 14连接，并且第二端66可以与定子绝缘体18连接。中间部分70设置并定位在第一端62与第二端66之间，以将pcba 14与定子绝缘体18隔开或为pcba和定子绝缘体提供缓冲，从而使pcba 14和定子绝
缘体18不会彼此物理接触。即，可以在pcba 14与定子绝缘体18之间设置间隙，并且该间隙可以至少部分地由电连接器22的一部分形成。轴线74可以包括纵向设置的轴线，该纵向设置的轴线在第一端62与第二端66之间延伸。当电动机器10组装成时，电连接器22可以平行于或大致平行于定子2延伸所沿着的轴线延伸。
47.在所展示的实施例中，电连接器22包括一个或多个第一部分或销82，该一个或多个第一部分或销定位在第一端62处并至少部分地限定该第一端。销82和电连接器22可以由同一材料一体地形成，并且销82可以包括一个或多个向外偏置的销支腿86，该一个或多个向外偏置的销支腿具有被定位成与电连接器22的中间部分70相反的销接合端90。如所展示的，销82具有两个销支腿86，并且这些销支腿86中的每个销支腿可以定位在轴线74的对应侧上。销支腿86可以被模制或形成为与pcba 14的孔口30互补的形状，从而允许销82卡扣配合至pcba 14的多个孔口30中的对应孔口。销支腿86可以随着销82被插入多个孔口30中的对应孔口中被朝向轴线74偏置(例如，挤压)以促进连接。在销82已经被完全插入之后，销支腿86由于挤压而产生的向内偏置可以被释放，从而使得销支腿86背离轴线74延伸。随着销支腿86背离轴线74移动，销接合端90由pcba凸台94接纳，从而使销82固定在多个孔口30中的对应孔口内。因此，销82可以以卡扣配合布置机械地联接且电联接至图3的pcba 14。
48.继续参考图6，电连接器22可以另外包括第二部分或绝缘位移接触器(例如，“idc”)98，该第二部分或绝缘位移接触器被设置成邻近于中间部分70、与设置在第一端62处的销82区域相反。idc 98包括向外偏置的idc支腿102，这些idc支腿从中间部分70相反于销82延伸至idc接合端106。idc支腿102中的每个idc支腿可以定位在轴线74的对应侧上。参考图5，idc支腿102可以被模制或形成为与连接器接收器50的槽54互补的形状，从而允许idc 98有效地卡入连接器接收器50。随着idc98被插入连接器接收器50中，可以通过挤压使idc支腿102朝向轴线74(向内)偏置。在idc 98已经被完全插入之后(如在图4中看到的)，idc支腿102的向内偏置可以被释放，从而使idc支腿102反应性地背离轴线74偏置。参考图2和图6，随着idc支腿102背离轴线74偏置，idc接合端106由定子绝缘体凸台110接纳，从而使idc 98固定在图5的连接器接收器50的槽54内。因此，idc 98可以以卡扣配合布置机械地联接至图4的定子绝缘体18。
49.在一些实施例中，销82可以联接至图3的pcba 14，并且idc 98可以在无用户偏置的情况下以卡扣配合布置联接至连接器接收器50。例如，在完全插入pcba 14的孔口30中之前，可以将销82插入pcba 14的孔口30中，从而使pcba 14将销支腿86朝向轴线74固有地挠曲或偏置。即，在完全插入这些孔口30中的一个孔口中之前，销支腿86可以自动地朝向轴线74挠曲或偏置。在完全插入这些孔口30中的一个孔口中时，销支腿86于是可以背离轴线74挠曲或偏置，从而使销支腿86以卡扣配合接合与pcba 14固定。另外，在完全插入连接器接收器50的槽54中之前，可以将idc 98插入连接器接收器50的槽54中，从而使连接器接收器50将idc支腿102朝向轴线74挠曲或偏置。即，在完全插入这些槽54中的一个槽中之前，idc支腿102可以自动地朝向轴线74挠曲或偏置。在完全插入这些槽54中的一个槽中时，idc支腿102于是可以背离轴线74挠曲或偏置，从而使idc支腿102以卡扣配合接合与连接器接收器50固定。
50.另外，idc 98被设计成在不需要剥离磁线的绝缘膜的情况下终止马达定子绕组6的磁线。磁线可以定位在支腿102之间。支腿102的间隙和饰面根据磁线的尺寸进行设计。
idc支腿102中的每个idc支腿可以包括面朝轴线74的边缘104，这些边缘104足够尖锐以在idc支腿102接合磁线之后刺穿包围该线的标准绝缘体或膜，从而在idc 98与该线之间产生直接的电连接。因此，连接器22促进了pcba 14与定子2之间的电连接，除了上文所描述的机械连接之外无需焊合。为了在idc 98与磁线之间产生直接的电连接，支腿102的内边缘104应足够尖锐以刺穿磁线上的绝缘层。这种快速且有效的连接技术可以极大地缩短组装时间、易于组装、并且提高电连接器22的操作可靠性。
51.再次参考图2，销82与pcba 14之间、以及idc 98与定子绝缘体18之间的相应卡扣配合布置消除了和/或降低了分离风险。例如，卡扣配合布置可以确保插入pcba 14的孔口30中的销82与插入定子绝缘体18的槽54中的idc 98之间的电连接，即使在电动机器10的强烈振动和冲击的操作状况下也是如此。换句话说，与现有的主要依赖摩擦而固位的连接器相比，卡扣配合布置可以降低且在一些情况下完全消除分离风险、并且极大地提高电连接器22的操作可靠性。通过提高电连接器22与pcba 14和定子绝缘体18的连接强度，电连接器22对可以用于在电动机器10内产生电磁场的磁线(未示出)的固位能力得到增强。卡扣配合布置进一步使pcba 14与定子绝缘体18之间的连接长度最小化，从而减小了电动机器10的总长度。电动机器10的总长度减小改善了制造的容易程度且降低了电动机器10的总成本。
52.如图6中所展示的，idc 98进一步包括邻近于中间部分70定位的应力释放区域或应力释放部分(比如应力释放孔口或应力释放孔114)。应力释放孔114被配置成在idc 98被插入图5的连接器接收器50中时通过减轻弯曲应力来减小整个电连接器22上的应力。应力释放孔114可以进一步地在销82卡扣配合至pcba 14时减小整个电连接器22上的应力。应力释放孔114甚至可以进一步地在电连接器22可能因图1的电动机器10的操作而经受振动和冲击时减小整个电连接器22上的应力。减小应力可以有利地延长电连接器22的寿命，从而降低电连接器22需要更换的频率(如果有的话)。另外，应力释放孔114可以改善电连接器22可以从图1的电动机器10移除和/或拆卸的容易程度。
53.图7展示了电连接器222的另一示例性实施例。所展示的电连接器222类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上200。上文对电连接器22的描述同样适用于电连接器222。电连接器222包括第一部分和第二部分，该第一部分呈具有销支腿286的销282的形式，该第二部分呈具有idc支腿302的idc 298的形式。类似于图1的连接器22，连接器222可以以卡扣配合布置机械地联接pcba214和定子绝缘体218。第一部分和第二部分可以与中间部分270一体地形成并且从该中间部分延伸。在所展示的idc 298卡扣配合至定子绝缘体218之后，idc支腿302刚性地固定至连接器接收器250，从而在不存在某种形式的操纵(例如，用户操纵)的情况下抑制了idc支腿302的移动。更具体地，来自idc支腿302的向内力(例如，朝向轴线274施加的力)推靠磁线318以将该线318固定至idc 298。idc支腿302中的每个idc支腿可以包括单个连续的弯曲部分322。弯曲部分322可以包括随idc支腿302上的位置不定地变化的曲率。即，idc支腿302之间的间隙276的宽度随着弯曲部分322从第二端266朝向电连接器222的第一端262延伸而沿着轴线274变化。弯曲部分322的曲率不定地变化允许电连接器222接纳不同尺寸的线318。即，电连接器222兼容于接纳23美国线规(awg)(例如，0.5mm)与17awg(例如，1.2mm)之间或甚至更低的awg(》1.2mm)的线318。idc支腿302中的每个idc支腿上的不定地变化的曲率有利地实现了与多种线尺寸的兼容性，从而允许用户调节电动机器210的性能。因此，连接器222可以促进
pcba 214与线318之间的电连接，从而在无需焊合的情况下使pcba 214与定子(比如定子2)电连接。
54.如图7中进一步展示的，pcba 214可以可选地包括铜衬里326。在这种实施例中，铜衬里326为多个孔口230中的每个孔口安衬里并且接纳对应的电连接器222。铜衬里326可以帮助提供电连接器222与pcba 214之间的电连接。铜衬里326可以另外改善电连接器222与pcba 214之间的卡扣配合布置的强度和稳定性。
55.图8展示了电连接器422的另一示例性实施例。所展示的电连接器422类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上400。电连接器422也类似于上文参考图7描述的电连接器222。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上200。上文对电连接器22、222的描述同样适用于电连接器422。下文仅解释电连接器22、222、422之间的区别。电连接器包括中间部分470、具有销支腿486的销482、以及具有idc支腿502的idc 498。连接器422可以以卡扣配合布置机械地联接pcba 414和定子绝缘体418。idc支腿502具有多个弯曲部分522a、522b。弯曲部分522a、522b中的每个弯曲部分可以包括相对于弯曲部分522a、522b中的另一个弯曲部分的曲率不同的曲率。不同曲率中的每个曲率相近于对应的线518的尺寸，从而使idc 498可以同时接纳多根不同尺寸的线518。替代性地，idc 498可以一次仅接纳曲率相近于弯曲部分522a、522b中的对应弯曲部分的曲率的一根线518。在一些实施例中，电连接器422可以具有少于或多于两个弯曲部分522a、522b，使得电连接器422可以一次接纳少于或多于两根线518。因此，连接器422可以促进pcba 414与一根或多根线518之间的电连接，从而在无需焊合的情况下使pcba 414与定子(比如定子2)电连接。
56.图9展示了电连接器622的另一示例性实施例。所展示的电连接器622类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上600。电连接器622也类似于上文参考图7描述的电连接器222。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上400。上文对电连接器22、222的描述同样适用于电连接器622。在图9所展示的实施例中，电动机器610包括多个pcba 614。pcba 614中的每个pcba可以包括具有铜衬里726a、726b的孔口630a、630b。电连接器622可以以卡扣配合布置联接至pcba 614中的每个pcba，从而使两个或更多个pcba彼此机械连接和/或电连接。连接pcba的卡扣配合布置有利地改善了在严重冲击/振动应用中穿过接触区域的信号传递的可靠性。
57.所展示的电连接器622可以在平行构型(如图9所示)中或在垂直构型(未示出)中连接pcba 614。在平行构型中，联接至pcba 614中的一个pcba的销支腿686a与联接至pcba 614中的另一个pcba的销支腿686b共面地延伸。在垂直构型中，联接至pcba 614中的一个pcba的销支腿686a沿着第一平面延伸，并且联接至pcba 614中的另一个pcba的销支腿686b沿着垂直于第一平面的第二平面延伸。另外，所展示的电连接器622可与不同厚度的pcb兼容以提高组装灵活性。在所展示的实施例中，pcba 614中的一个pcba具有第一厚度t1，并且pcba 614中的另一个pcba具有厚度t2。这些厚度t1和厚度t2可以是相同值或不同值。在一些实施例中，电连接器622包括用于提高耐用性和防腐蚀性的可选涂层，从而进一步提高电连接器622的耐用性。
58.图10至图12展示了电连接器822的另一示例性实施例。所展示的电连接器822类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上800。
电连接器822也类似于上文参考图7描述的电连接器222。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上600。上文对电连接器22、222的描述同样适用于电连接器822。下文仅解释电连接器22、222、822之间的区别。电连接器822包括idc 898，该idc包含idc支腿902。连接器822可以以卡扣配合布置机械地联接至定子绝缘体818并且可以电联接至来自定子(比如定子2)的线918。电连接器822进一步包括具有铆接端934的自铆接机构930。铆接端934被配置成与pcba 814的铜线衬里926联接。即，用户可以通过在铆接端934处沿着轴线874朝电连接器822的第二端866的方向施加力938以在连接器822与pcba 814之间产生或形成铆接连接，从而将铆接端934固定至pcba814。自铆接机构930可以替代或代替销(比如图6的销82)来促进与pcba814的机械连接和/或电连接。因此，电连接器822可以促进pcba 814与定子绝缘体818之间的机械连接、并且可以促进pcba 814与线918之间的电连接。
59.自铆接机构930通过减少完全组装电动机器810所需的步骤而使组装过程简单化。自铆接机构930进一步减少了对电连接器822的维护。在不使选择性销(图10至图12中未示出)偏置的情况下，消除了来自所述销的弯曲应力。另外，自铆接机构930提供了电连接器822与pcba 814之间的永久连结，以进一步提高连接可靠性。自铆接机构930因此使得电连接器822更具成本效益且使性能得到提高。
60.图13展示了另一示例性电连接器1022a，该电连接器类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上1000。电连接器1022a也类似于上文参考图7描述的电连接器222。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上800。上文对电连接器22、222的描述同样适用于电连接器1022a。下文仅解释电连接器22、222、1022a之间的区别。电连接器1022a包括具有销支腿1086a的销1082a以及具有idc支腿1102a的idc 1098a。连接器1022a可以以卡扣配合布置机械地联接pcba和定子绝缘体(比如图1的pcba 14和定子绝缘体18)。电连接器1022a包括在每个idc支腿1102a上的用于固位磁线(未示出)的槽1142a。在所展示的实施例中，槽1142a中的每个槽平行于idc支腿1102a延伸并且与这些idc支腿一体地形成。idc支腿1102a中的一个idc支腿上的槽1142a可以被形成为与idc支腿1102a中的另一个idc支腿上的槽1142a具有不同的宽度。槽1142a的变化的宽度有利地使每个槽1142a能够与相同或不同尺寸的线兼容。另外，将单根线插入槽1142a中的一个槽中独立于将另一根线插入槽1142a中的另一个槽中，从而提高了电连接器1022a的操作可靠性。连接器1022a可以促进pcba与一根或多根线(例如，如图7的线318)之间的电连接，从而在无需焊合的情况下将pcba电连接至定子(比如定子2)。
61.图14展示了另一示例性电连接器1022b，该电连接器包括具有销支腿1086b的销1082b以及具有idc支腿1102b的idc 1098b。连接器1022b可以以卡扣配合布置机械地联接pcba和定子绝缘体(比如图1的pcba14和定子绝缘体18)。每个idc支腿1102b在对应的idc支腿内部1144b上具有边缘1104b，该边缘面向idc支腿1102b中的另一个支腿。边缘1104b可以被削尖(例如，是刀片状)以确保idc支腿内部1144b可以刺穿磁线上的绝缘体并且在电连接器1022b与该线之间产生直接的电连接。在所展示的实施例中，idc支腿内部1144b之间的间隙大于槽1142b，从而使得电连接器1022b能够对宽度比槽1142b的宽度相对更大的线进行固位。因此，单根线可以单独地固位在每个槽1142b中以及在idc支腿内部1144b之间、或其任何组合。因此，边缘1104b提高了电连接器1022b对更大尺寸范围内的线进行固位的灵活性。连接器1022b可以促进pcba与一根或多根线(例如，如图7的线318)之间的电连接，从而
在无需焊合的情况下将pcba电连接至定子(比如定子2)。
62.图15和图16展示了根据本披露内容的另一实施例的电动机器1010。电动机器1010除了包括电连接器1022之外还包括联接部件1146。联接部件1146可以是定位在pcba 1014上的突出部和孔口中的一者，该突出部和孔口中的一者与定子绝缘体1018上的突出部和孔口中的对应另一者配合。联接部件1146在pcba 1014与定子绝缘体1018之间提供了除电连接器1022之外的另一种连接手段，从而提高了电动机器1010的连接和操作可靠性。
63.图17a和图17b展示了电连接器1222的另一示例性实施例，该电连接器类似于上文参考图1至图6描述的电连接器22。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上1200。电连接器1222也类似于上文参考图7描述的电连接器222。因此，相同的零件给出相同的附图标记加上1000。上文对电连接器22、222的描述同样适用于电连接器1222。下文仅解释电连接器22、222、1222之间的区别。
64.电连接器1222限定了中心轴线1274、并且包括具有两个销支腿1286的销1282以及具有两个idc支腿1302的idc 1298。连接器1222可以以卡扣配合布置机械地联接pcba和定子绝缘体(比如图1的pcba 14和定子绝缘体18)。idc支腿1302在idc支腿1302中的每个idc支腿的内侧(例如，面向轴线1274)上包括多个齿1350，这些齿限定了电连接器1222的锯齿状结构。齿1350中的每个齿具有前夹角r1和齿深度t1。如所示出的，前夹角r1相对于垂直于中心轴线1274延伸的参考轴线1354(该参考轴线当在图17b中观察时水平延伸)向上定向。在所展示的实施例中，前夹角r1可以相对于参考轴线1354介于10度与45度之间。齿深度t1被定义为沿着参考轴线1354的齿1350从idc支腿1302延伸的距离。在所展示的实施例中，齿深度t1可以在0.02mm与0.10mm之间。齿深度t1可以取决于插入idc支腿1302之间的磁线的线厚度(例如，直径)和/或该磁线的绝缘层的厚度。多个齿1350可以有利地刺穿包围磁线的标准绝缘体或膜、并将磁线牢固地固位在两个idc支腿1302之间。因此，连接器1222可以促进pcba与一根或多根线(例如，如图7的线318)之间的电连接，从而在无需焊合的情况下将pcba电连接至定子(比如定子2)。
65.图18a和图18b展示了根据本披露内容的另一实施例的电动机器1510(例如，马达)。电动机器1510基本上类似于图1的电动机器10，除了本文描述的区别之外。电动机器1510包括定子1502、转子1504、转子轴1505、多个马达定子绕组1506、以及风扇1508。定子1502、转子1504、转子轴1505、多个马达定子绕组1506以及风扇1508可以基本上类似于且在一些情况下相同于图1的电动机器10的定子2、转子4、转子轴5、多个马达定子绕组6以及风扇8。电动机器1510进一步包括第一定子绝缘体1518、电连接器1522和第二定子绝缘体1524。第一定子绝缘体1518定位在定子1502的端部处，并且第二定子绝缘体1524定位在定子1502的与第一定子绝缘体1518所在端部相反的另一端部处。风扇1508设置在转子轴1505上的某一位置处，使得第二定子绝缘体1524定位在定子1502与风扇1508之间。电连接器1522可以基本上类似于上文所披露的电连接器222、422、622、822、1022、1222中的任一电连接器，使得电连接器1522包括具有销支腿1586的销1582以及具有idc支腿1602的idc 1598。
66.如图19中所展示的，第一定子绝缘体1518由(多种)绝缘材料(例如，聚丙烯或其他(多种)绝缘材料)形成，以向电动机器1510的马达定子绕组1506提供绝缘。在一些实施例中，第二定子绝缘体1524可以与第一定子绝缘体1518由相同的材料形成。在其他实施例中，第二定子绝缘体1524可以由与第一定子绝缘体1518的材料不同的材料形成。第一定子绝缘
体1518包括环结构1542以及围绕环结构1542同心布置的多个绝缘齿1546(例如，六个齿1546)。第一定子绝缘体1518包括连接器接收器1550，这些连接器接收器设置在第一定子绝缘体1518的延伸部1658上或形成为该延伸部的一部分。更具体地，第一定子绝缘体1518包括定位在延伸部1658上的三个连接器接收器1550。延伸部1658从环结构1542延伸，使得延伸部1658在电动机器1510组装成时背离定子1502的外周边延伸。因此，连接器接收器1550被定位成在电动机器1510组装成时位于定子1502的外周边外侧。连接器接收器1550可以基本上类似于图4的连接器接收器50。因此，电连接器1522的idc 1598可以以卡扣配合布置固定在连接器接收器1550中，如上文所描述的。
67.当电动机器1510(例如，在动力工具中)组装成时，延伸部1658在环结构1542的周向侧上径向向外地延伸并且在定子1502上方轴向地延伸。每个电连接器1522可以经由卡扣配合布置被插入并固定在相应连接器接收器1550的对应槽1554中，以将磁线电连接至印刷电路板组件。如果磁线在从马达定子绕组1506延伸的部分中具有绝缘层，则每个电连接器1522的idc 1598可以刺穿绝缘层以将电连接器1522电连接至马达定子绕组1506。在一些实施例中，来自印刷电路板组件的熔丝可以被插入电连接器1522的销支腿1586之间，以将电连接器1522电连接至印刷电路板组件。在一些实施例中，印刷电路板组件的一部分可以轴向地定位在延伸部1658的上方，使得销1582通过卡扣配合接合而联接至印刷电路板组件的这部分，从而将电连接器1522电联接至印刷电路板组件。因此，连接器1522可以在无需焊合的情况下促进印刷电路板组件与定子1502之间的电连接。
68.图20a和图20b展示了根据本披露内容的另一实施例的电动机器1710(例如，马达)。电动机器1710基本上类似于图1的电动机器10，除了本文描述的区别之外。电动机器1710包括定子1702、转子1704、转子轴1705、多个马达定子绕组1706、以及风扇1708。定子1702、转子1704、转子轴1705、多个马达定子绕组1706和风扇1708可以基本上类似于且在一些情况下相同于图1的电动机器10的定子2、转子4、转子轴5、多个马达定子绕组6和风扇8。电动机器1710进一步包括第一定子绝缘体1718、电连接器1722和第二定子绝缘体1724。第一定子绝缘体1718定位在定子1702的端部处，并且第二定子绝缘体1724定位在定子1702的与第一定子绝缘体1718相反的另一端部处。风扇1708设置在转子轴1705上的某一位置处，使得第二定子绝缘体1724定位在定子1702与风扇1708之间。
69.第一定子绝缘体1718基本上类似于图18a的第一定子绝缘体1518、并且包括定位在延伸部1858上的连接器接收器1750。更具体地，第一定子绝缘体1718包括定位在延伸部1858上的三个连接器接收器1750。延伸部1858在环结构1742的周向侧上径向向外地延伸。连接器接收器1750在电动机器1710组装成时定位在定子1702的外周边或外圆周的外部、并且轴向地定位在定子1702上方。连接器接收器1750接纳电连接器1722。如图20b和图21中所展示的，电连接器1722包括支腿1862、连接器延伸部1866和绕组延伸部1870。支腿1862被插入连接器接收器1750中，以促进无焊料的机械连接。电连接器1722的无焊料的机械连接可以改善制造的容易程度、并且还可以改善为电动机器更换电连接器1722的容易程度。支腿1862可以卡扣配合、压配合、摩擦配合或通过另一种类似的附接手段附接至连接器接收器1750。连接器延伸部1866限定了熔合孔口1874。绕组延伸部1870从电连接器1722垂直地延伸并弯曲成与电连接器1722平行，使得电连接器1722形成钩状形状。
70.当电动机器1710(例如，在动力工具中)组装成时，延伸部1858在环结构1742的周
向侧上径向向外地延伸并且在定子1702上方轴向地延伸。每个电连接器1722可以被插入并固定在相应连接器接收器1750的对应槽1754中。来自马达定子绕组1706的磁线可以缠绕在绕组延伸部1870周围并且可选地焊合至该绕组延伸部，以将电连接器1722电连接至马达定子绕组1706。熔合孔口1874可以接纳来自印刷电路板组件的、熔合至连接器延伸部1866的熔丝，以通过电连接器1722将磁线电连接至印刷电路板组件。因此，电连接器1722可以促进半卡扣配合布置，在该半卡扣配合布置中，连接器1722以卡扣配合布置机械地连接至定子绝缘体1718，并且电连接器1722包括焊合部以促进印刷电路板组件与定子1702(或其他电气部件)之间的电连接。
71.应理解，电连接器22、222、422、622、822、1022、1222、1522、1722的每个实施例所包括的特征不独属于每个相应的实施例，使得相对于电连接器22、222、422、622、822、1022、1222、1522、1722的每个实施例所披露的任何特征可以相对于电连接器22、222、422、622、822、1022、1222、1522、1722的另一实施例容易地实施。另外，电连接器22、222、422、622、822、1022、1222、1522、1722的每个实施例减少了和/或消除了对焊合的机械连接或电连接的需要，从而改善了可制造性的容易程度。尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本发明，但是在所描述的本发明的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。
72.如上所述，可以在本披露内容的范围内在特定实施例中省去所展示的特征中的一些或所有特征，并且并非实施所有实施例都需要所展示的特征中的一些特征。上述特征可以以与上述顺序不同的顺序来实施，并且不禁止以另一顺序或组合来实施。虽然未详细解释每个实施例和/或构造，但是本文所描述的本披露内容的特征可以包括在独立于其他特征的胶带分配器上并且不限于所展示的披露内容。如果实施例和/或限制为以下情况，则在奉献原则下本文所披露的实施例和限制不奉献给公众：(1)是权利要求中未明确要求的；以及(2)是权利要求中的要素和/或限制、或者是其在等同原则下的潜在等同表示。
73.虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等效物代替其要素。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，本领域技术人员将理解对本发明的传授内容做出许多修改以适应特定仪器、场合或材料。
74.在以下的权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

技术特征：
1.一种电动机器的定子，该定子包括：定子绕组，这些定子绕组中的每个定子绕组由磁线缠绕在定子层压铁芯上，使得该定子具有多根磁线；定子绝缘体，该定子绝缘体由绝缘材料形成并且具有环结构，该定子绝缘体包括邻近于该环结构设置的连接器接收器；连接器，这些连接器各自包括支腿，使得每个连接器通过这些支腿与这些连接器接收器中的对应连接器接收器之间的卡扣配合接合而联接至这些连接器接收器中的该对应连接器接收器，这些连接器中的每个连接器被配置成接纳并且电连接至这些定子绕组中的对应定子绕组的磁线中的一根磁线；以及印刷电路板，该印刷电路板联接至输入电力线并且电连接至这些连接器中的每个连接器，使得该印刷电路板电连接至这些定子绕组中的每个定子绕组的磁线。2.如权利要求1所述的定子，其中，该磁线插入这些支腿之间并且由这些支腿接合，以将该连接器电连接至该磁线。3.如权利要求2所述的定子，其中，这些支腿中的至少一个支腿的内表面被配置成刺穿该磁线的绝缘层，以将该连接器电连接至该多个定子绕组中的一个定子绕组。4.如权利要求3所述的定子，其中，该内表面包括多个齿，该多个齿被配置成刺穿该磁线的绝缘层。5.如权利要求2所述的定子，其中，这些支腿包括第一支腿和第二支腿，其中，对于每个连接器，轴线在该第一支腿与该第二支腿之间沿着该连接器纵向地延伸，并且其中，该第一支腿和该第二支腿中的每一者能够朝向和背离该轴线移动。6.如权利要求1所述的定子，其中，这些连接器接收器中的每个连接器接收器形成在该环结构上。7.如权利要求1所述的定子，其中，该定子绝缘体包括从该环结构的周边延伸的延伸部，并且其中，该延伸部从该环结构径向向外地设置并且轴向地设置在该定子层压铁芯上方。8.如权利要求7所述的定子，其中，该延伸部包括这些连接器接收器。9.如权利要求1所述的定子，其中，这些连接器中的每个连接器的上部部分被配置成接纳直径与这些磁线的直径不同的另一根线。10.如权利要求1所述的定子，其中，这些连接器进一步包括位于这些连接器中的每个连接器的与这些支腿相反的端部处的自铆接机构，并且其中，该自铆接机构被配置成响应于向对应连接器的铆接端施加力而在该连接器与该印刷电路板之间形成铆接连接。11.一种用于包括定子绝缘体和印刷电路板的电动机器的连接器，该连接器包括：本体，该本体包括第一端以及与该第一端相反的第二端，轴线在该第一端与该第二端之间纵向地延伸；中间部分，该中间部分位于该第一端与该第二端之间；第一部分，该第一部分沿着该轴线从该中间部分朝向该第一端延伸，该第一部分被配置成机械地连接至该定子绝缘体并且电连接至该电动机器的磁线；以及第二部分，该第二部分沿着该轴线从该中间部分朝向该第二端延伸，该第二部分被配置成机械地连接且电连接至该印刷电路板；
其中，该第一部分与该定子绝缘体之间的机械连接、或该第二部分与该印刷电路板之间的连接、或这两者通过卡扣配合接合实现。12.如权利要求11所述的连接器，其中，该第一部分包括第一支腿，并且该第二部分包括第二支腿，并且其中，这些第一支腿中的每个第一支腿能够朝向和背离该轴线移动，并且这些第二支腿中的每个第二支腿能够朝向和背离该轴线移动。13.如权利要求12所述的连接器，其中，该磁线具有绝缘层，并且其中，该多个第一支腿中的每个第一支腿被成形成刺穿该绝缘层以电连接至该磁线。14.如权利要求11所述的连接器，其中，该第一部分包括第一支腿，这些第一支腿被配置成以第一卡扣配合布置机械地连接至该定子绝缘体，并且其中，该第二部分包括第二支腿，这些第二支腿被配置成以第二卡扣配合布置机械地连接至该印刷电路板。15.如权利要求14所述的连接器，其中，这些第一支腿在该第一端处间隔开，并且这些第二支腿在该第二端处间隔开。16.如权利要求11所述的连接器，其中，该第一部分包括第一支腿，这些第一支腿被配置成以卡扣配合布置机械地连接至该定子绝缘体，并且其中，该第二部分具有自铆接机构。17.一种用于组装电动机器的方法，该电动机器包括定子绕组、定子绝缘体、连接器和印刷电路板，该定子绝缘体由绝缘材料形成并且包括环结构和连接器接收器，该方法包括：通过将这些连接器中的每个连接器的支腿插入由这些连接器接收器限定的槽中来将这些连接器中的每个连接器联接至这些连接器接收器中的对应连接器接收器，其中，这些连接器中的每个连接器的支腿沿着轴线延伸，其中，在完全插入这些连接器接收器中之前，这些连接器的支腿朝向该轴线挠曲，其中，在完全插入这些连接器接收器中时，这些连接器的支腿背离该轴线挠曲、并且以卡扣配合接合与这些连接器接收器固定。18.如权利要求17所述的方法，进一步包括将来自这些定子绕组中的每个定子绕组的磁线插入这些连接器中的对应连接器的支腿之间，以将这些定子绕组电连接至这些连接器。19.如权利要求18所述的方法，其中，该电动机器进一步包括具有多个槽的印刷电路板，其中，该连接器的支腿限定第一支腿，并且该连接器进一步包括与这些第一支腿相反的第二支腿，该方法进一步包括：通过将这些连接器中的每个连接器的第二支腿插入该多个槽中的对应槽中来将这些连接器中的每个连接器联接至该多个槽中的对应槽，其中，在完全插入该多个槽中的对应槽中之前，这些连接器的第二支腿朝向该轴线挠曲，其中，在完全插入该多个槽中的对应槽中时，这些连接器的第二支腿背离该轴线挠曲、并且以卡扣配合接合与该印刷电路板固定。20.如权利要求18所述的方法，其中，该电动机器进一步包括具有多个槽的印刷电路板，其中，该连接器的支腿限定第一支腿，并且该连接器进一步包括与这些第一支腿相反的第二支腿，该方法进一步包括：将联接至该印刷电路板的线插入这些第二支腿之间，使得这些第二支腿电连接至该印刷电路板。

技术总结
披露了一种电动机器的定子，该定子包括定子绕组、定子绝缘体、连接器和印刷电路板。这些定子绕组中的每个定子绕组由磁线缠绕在定子层压铁芯上，使得该定子具有多根磁线。定子绝缘体由绝缘材料形成、并且具有环结构和连接器接收器。这些连接器包括支腿，使得每个连接器的支腿通过卡扣配合接合而联接至这些连接器接收器中的对应连接器接收器。这些连接器中的每个连接器电连接至单根或多根磁线。印刷电路板联接至输入电力线并且电连接至这些连接器中的每个连接器，使得该印刷电路板电连接至这些定子绕组中的每个定子绕组的磁线。些定子绕组中的每个定子绕组的磁线。些定子绕组中的每个定子绕组的磁线。


技术研发人员：佟伟 J
受保护的技术使用者：创科无线普通合伙
技术研发日：2023.01.28
技术公布日：2023/7/26