具体实施方式
以下,对本发明的实施方式参照附图来进行说明。
母线模块
图1是概略地表示本实施方式的母线模块的结构的立体图。
如图1所示,本实施方式的母线模块10具有:第一母线11;第二母线12,该第二母线与第一母线11隔开预定间隔而相对配置;以及绝缘性树脂13,该绝缘性树脂13形成于第一母线11和第二母线之间、第一母线11和第二母线12的侧面、以及第一母线11和第二母线12的外侧表面的端部。
母线模块10是能够使用于各种产业设备的电源周围的大电流的供给的模块,并且用于作为电气部件之间的配线而需要低电感的电气配线部件的情况。
母线模块10具有平板状的第一母线11和平板状的第二母线12。第一母线11和第二母线12是电气配线部件,其材质是例如铜或铝等的金属导体。第一母线11和第二母线12例如作为阳极电气配线部件及阴极电气配线部件而使用。
就母线模块10而言,第一母线11和第二母线12之间以及其外层的周边部用绝缘性树脂13模制成型。
在第一母线11和第二母线12的外侧表面的宽度方向的一部分(在本实施方式中为中央部),具有在母线模块10的大致整个全长的范围未形成绝缘性树脂13的部分,并且做成使母线的外侧表面露出的结构。而且,在绝缘性树脂13的模制成型中,利用使该母线露出的部分机械地限制第一母线11和第二母线12。
第一母线11和第二母线12将绝缘性树脂13夹在其间,并隔开预定间隔而相对配置。在此,就预定间隔而言,为了减小电感,优选为1mm以下,为了良好地保持第一母线11和第二母线12的电绝缘性,更优选为0.3mm左右。
绝缘性树脂13例如在作为树脂模制成型法而使用注塑成型的情况下,作为树脂能够使用PPS(聚苯硫醚)树脂、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂、PA(聚酰胺)树脂、LCP(液晶聚合物)树脂等。另外,在使用传递模制成型法的情况下,作为树脂能够使用环氧系树脂等。在此,所谓绝缘,意味着电绝缘。
就绝缘性树脂13的厚度而言,例如母线之间为0.5mm,母线侧面为0.25mm,外侧表面的端部为0.25mm。此外,这些数值始终是举例说明,能够进行适当变更。
母线
图2是表示第一母线11的立体图。
在本实施方式中,由于第一母线11和第二母线12的形状相同,因此省略第二母线12的说明。
第一母线11是截面为长方形形状的平板状的部件,在本实施方式中,采用曲柄形状(Z字形状、S字形状)的部件。此外,用于母线模块10的母线的形状还可以是简单的扁平形状,其形状根据规格和设计能够适当选择。
本实施方式的第一母线11例如是长80mm×宽44mm×厚度1mm左右的尺寸。
第一母线11具有向长度方向延伸的平板状的主体部14。主体部14配置于第一母线11的中央部分。而且,在主体部14的两端设有第一弯曲部15及第二弯曲部16。
第一弯曲部15是如下部分:设置于主体部14的一端(在附图中为右侧的下端部),且向与主体部14的长度方向交叉的方向(宽度方向)弯曲而配置。
第二弯曲部16是如下部分:设置于主体部14的另一端(在附图中为左侧的上端部),并且向与长度方向交叉的方向、且与第一弯曲部15相反的方向弯曲而配置。
在第一弯曲部15的前端附近及第二弯曲部16的前端附近,形成有圆形的贯通孔17。贯通孔17是例如直径5mm左右的孔,在将第一母线11与电气部件连接时及固定于后述的模具上时使用。
第一母线及第二母线
图3是表示第一母线11和第二母线12的配置状态的图。
第一母线11和第二母线12是相同形状的部件,准备图2所示的两个母线,通过将这两个母线表面和背面颠倒地重叠而相对配置,做成图3的配置状态。即,第一母线11和第二母线以如将向母线的长度方向延伸的中心轴A为中心旋转180℃的状态相对配置。此时,将第一母线11的主体部14和第二母线12的主体部14配置于在厚度方向重叠的位置。即,第一母线11和第二母线12配置成第一母线11的主体部14和第二母线12的主体部14在其整个长度方向的范围相对。
这样,通过表面和背面颠倒而重叠两个母线,作为整体能够做成“I字状”或“H字状”的形状。另外,通过使用相同形状的母线,使制造容易,还能够使生产成本降低。并且,即使是这种复杂的形状的母线,经过后述的制造工序,也能够完成母线模块10。
绝缘性树脂
图4是从图1的母线模块10中只选出绝缘性树脂13的部分而表示的图。
绝缘性树脂13是用后述的制造方法而模制成型的。
绝缘性树脂13配置于第一母线11和第二母线12之间,并且结合第一母线11和第二母线12。
另外,绝缘性树脂13连续形成在与第一及第二母线11、12的主体部14的宽度方向的端部全部和第一及第二母线11、12的弯曲部15、16的一部分相对应的位置。即,绝缘性树脂13对第一及第二母线11、12的主体部14的侧面完全保护,但是对第一及第二母线11、12的弯曲部15、16保护一半左右。
母线模块的剖视图
图5是沿图1的V-V线的母线模块10的概略的剖视图,图6是沿图1的VI-VI线的母线模块10的概略的剖视图。此外,在这些图5及图6中,为了容易理解母线模块10的内部结构和各部分的配置关系,对各部分的尺寸夸张而表示。而且,对以下的剖视图也相同。
如图5所示,在母线模块10的中央部分的截面中,绝缘性树脂13形成于第一母线11与第二母线12之间、第一母线11和第二母线12的侧面、及第一母线11和第二母线12的外侧表面的端部。
形成于第一及第二母线11、12的侧面的绝缘性树脂13的厚度X1,优选为比第一母线11和第二母线12之间的厚度X2还薄。这是由于考虑到后述的模制成型时的射出压力。
如图6所示,在母线模块10的端部附近的截面中,绝缘性树脂13连续形成在第一母线11和第二母线12之间、第一母线11的右侧侧面和第二母线12的左侧侧面、及第一母线11的外侧表面的右侧端部和第二母线12的外侧表面的左侧端部。
模具
下面,说明用于母线模块10的制造方法的模具。
在本实施方式中,用三个模具制造母线模块10。以下,对三个模具依次进行说明。
第一模具
图7是概略地表示第一模具100的结构的立体图。
第一模具100是具有容纳第一母线11的第一容纳部101、及形成于该第一容纳部101内的第一突起部102的模具。
第一容纳部101是在内部容纳第一母线11的槽,从第一模具100的表面向第一模具100的内部的方向凹下而形成。
第一容纳部101沿着第一母线11的形状而形成,并具有比第一母线11的宽度还宽的宽度。该第一容纳部101的宽度能够适当设定。
另外,第一容纳部101具有与形成于第一母线11的贯通孔17(参照图2)配合的凸部103。凸部103形成于第一容纳部101的两端部附近,并且通过与贯通孔17配合,在第一容纳部101上配置第一母线11时能够容易进行定位。
第一突起部102是如下部分:在第一容纳部101的中央部分形成为凸台状,且向第一模具100的表面侧突出而形成。
第一突起部102与第一母线11的形状对应而向第一母线11的长度方向及宽度方向延伸成曲柄状而形成。更详细而言,第一突起部102与第一母线11的主体部14相对应而向第一母线11的长度方向延伸而形成,并且与第一母线11的第一及第二弯曲部15、16相对应而向第一母线11的宽度方向延伸而形成。
第一突起部102与第一母线11的形状相对应而形成,因此在模制时能够稳定地按压第一母线11。
第一突起部102的宽度比第一母线11的宽度还窄,在第一突起部102上配置第一母线11的状态下,在第一突起部102的两侧形成间隙。
图8是沿图7的VIII-VIII线的第一模具100的概略的剖视图,图9是沿图7的IX-IX线的第一模具100的概略的剖视图。
如图8所示,在第一模具100的中央部分的截面中,形成有容纳第一母线11的主体部14的第一容纳部101。
在第一容纳部101的中央部分,形成有从第一容纳部101的底面突出的第一突起部102。
如图9所示,在第一模具100的端部附近的截面中,形成有容纳第一母线11的第一弯曲部15的第一容纳部101。
在第一容纳部101的右端部附近,形成有与第一母线11的第一弯曲部15的贯通孔17配合的凸部103。
在图8及图9中为相同,第一突起部102从第一模具100的表面凹下与第一母线11的厚度相当的尺寸。通过使第一突起部102凹下与第一母线11的厚度相当的尺寸,在配置第一母线11时,能够在第一模具100的表面平滑地设置第一母线11。
另外,第一突起部102从第一容纳部101的底面突出与形成于第一母线11的外侧表面的端部上的绝缘性树脂13的厚度X3(参照图5)相当的尺寸。由此,在第一突起部102的旁边(在图8中为两旁,在图9中为一侧)形成槽,该槽具有与形成于第一母线11的外侧表面的端部上的绝缘性树脂13的厚度X3相当的深度。根据这种结构,在第一突起部102上配置第一母线11的状态下,若在第一容纳部101中填充绝缘性树脂13,则在第一母线11的外侧表面的端部形成具有厚度X3的绝缘性树脂13。此外,这一点在第二模具200中也相同。
第二模具
图10是概略地表示第二模具200的结构的立体图。
第二模具200的结构与第一模具100相同。虽然结构相同,但是第二模具200以图示的状态、即第二容纳部201朝向图中上方的状态使用。对此,第一模具100从图示的状态颠倒而使用。即,作为第一模具100及第二模具200,准备两个相同形状的模具即可。
第二模具200由于是与第一模具100相同的结构,因此详细的说明将省略,第二模具200是如下模具:与第一模具100相同,具有容纳第二母线12的第二容纳部201、形成于该第二容纳部201内的第二突起部202、以及凸部203等。
第三模具
图11是概略地表示第三模具300的结构的立体图。
第三模具300是配置于第一模具100和第二模具200之间的模具。
第三模具300具有作为第一母线11和第二母线12之间的间隔的预定间隔的厚度,在第三模具300的中央部分形成有孔301。
该孔301形成于第一母线11的主体部14和第二母线12的主体部14在厚度方向重叠的位置。更详细而言,第三模具300的孔301形成于与第一及第二母线11、12的主体部14的全部和第一及第二母线11、12的弯曲部15、16的一部分相对应的位置。这样,通过做成中央部分变细(变瘦)的孔301的形状,能够只模制第一及第二母线11、12的需要的部分,能够用必要最小限度的树脂量来稳定地固定第一及第二母线11、12。
在此,所谓第三模具300的预定间隔的厚度是作为最终产品的母线模块10中的第一母线11和第二母线12之间的厚度,通过适当变更第三模具300的厚度,能够将该预定间隔适当变更为所需的间隔。
第三模具300的孔301的宽度设定成比第一母线11的主体部14的宽度和第二母线12的主体部14的宽度还稍微宽的宽度。该宽度是浇注绝缘性树脂13所需要的宽度。
另外,第三模具300的孔301在中央变细的部分,具有与第一模具100及第二模具200的各容纳部101、201的宽度相同的宽度。
浇口
图12及图13是概略地表示第三模具300的浇口302的结构的立体图。
如图12所示,第三模具300具有用于向孔301中填充(铸塑)绝缘性树脂13的浇口302。通过从浇口302浇注绝缘性树脂13并使绝缘性树脂13从第一母线11和第二母线之间填充,能够使树脂的注入变得稳定。此外,虽然未特别图示,但是优选的是在各模具上适当地设置用于排出空气的孔。
浇口302是从第三模具300的侧面向第三模具300的孔301形成的空间。在图示的例子中,浇口302形成三个,该三个浇口302在与第一及第二母线11、12的长度方向(第一及第二容纳部101、201的长度方向)交叉的方向上形成。通过在与第一及第二母线11、12的长度方向交叉的方向上形成浇口302,能够使绝缘性树脂13的填充变得均匀。
在此,浇口302还能够通过在第三模具300的表面形成槽(凹部)而安装,还能够在第三模具300的内部形成空间而安装。若在第三模具300的表面形成槽而形成浇口302,则容易制造,若在第三模具300的内部形成空间而形成浇口302,则绝缘性树脂13的填充变得稳定。用于填充绝缘性树脂13的浇口302,为了在浇注绝缘性树脂13时使其容易扩散,优选的是设置于两个母线的中间位置、即第三模具300上。浇口302的位置和数量根据母线的形状,能够适当变更。
另外,如图13所示,浇口302还可以是流道随着从第三模具300的外侧朝向内侧而扩展的浇口。若是这种浇口302,则由于浇口302的前端逐渐扩展,因此能够使绝缘性树脂13的填充加快,且能够均匀稳定地填充绝缘性树脂13。
在此,对突起部的高度和绝缘性树脂13的各部分的厚度的关系进行说明。
第一突起部102(参照图7)及第二突起部202(参照图10)的高度,优选的是比第一母线11和第二母线12之间的厚度X2(参照图5)还小。即,优选为外侧表面的端部上的绝缘性树脂13的厚度X3,比第一母线11和第二母线12之间的厚度X2还小。若厚度X3比厚度X2还大,则在填充树脂时,存在如下情况:压力从第一母线11及第二母线12的外侧表面向第一母线11和第二母线12之间的方向施加。即,存在如下情况:压力向缩小第一母线11和第二母线12之间的厚度X2的方向施加,在该情况下,厚度X2成为所需的厚度以下。考虑到这点,通过将第一突起部102及第二突起部202的高度X3做成比第一母线11和第二母线12之间的厚度X2还小,能够使外侧的树脂压力比来自内侧的树脂压力还小,能够将第一母线11和第二母线12之间的厚度X2保持为所需的厚度。
制造方法
以下,参照图14的流程图,使用图1 5~图20,对母线模块10的制造方法进行说明。
图14是概略地表示母线模块10的制造方法的流程图。图15是表示在第一模具100上配置第一母线11的状态的图。图1 6是表示在第二模具200上配置第二母线12的状态的图。图17是表示在第二模具200上重叠第三模具300的状态的图。图18是表示在第三模具300上重叠第一母线11的状态的图。图19是表示在第三模具300上重叠第一模具100的状态的图。图20是分解各模具的层叠状态而表示的分解立体图。
本实施方式的母线模块10的制造方法如下,在使第一母线11和第二母线12隔开预定间隔而相对配置的状态下,利用绝缘性树脂13模制成型而制造母线模块10,该制造方法具有:第一母线配置工序S110,使第一母线11的外侧表面的至少一部分,与具有容纳第一母线11的第一容纳部101、及形成于该第一容纳部101内的第一突起部102的第一模具100的第一突起部102接触,从而在第一容纳部101内配置第一母线11;第二母线配置工序S120,使第二母线12的外侧表面的至少一部分,与具有容纳第二母线12的第二容纳部201、及形成于该第二容纳部201内的第二突起部202的第二模具200的第二突起部202接触,从而在第二容纳部201内配置第二母线12;模具配置工序S130,使第一母线11和第二母线12相对而配置配置有第一母线11的第一模具100和配置有第二母线12的第二模具200,并且在第一模具100和第二模具200之间配置第三模具300,该第三模具300具有至少形成于第一母线11和第二母线12之间的孔301;以及模制成型工序S140,使绝缘性树脂13填充到第三模具300的孔301,从而对第一母线11和第二母线12进行模制成型。
第一母线配置工序;S110
如图14所示,在母线模块10的制造方法中,首先,进行第一母线配置工序S110。
如图15所示,在第一母线配置工序S110中,使第一母线11的外侧表面的中央部分与第一模具100的第一突起部102接触,从而在第一容纳部101内配置第一母线11。
在第一模具100上配置第一母线11时,使第一母线11的贯通孔17与第一模具100的凸部103配合而对第一母线11进行定位。
第二母线配置工序;S120
如图14所示,在母线模块10的制造方法中,其次,进行第二母线配置工序S120。
如图16所示,在第二母线配置工序S120中,使第二母线12的外侧表面的中央部分与第二模具200的第二突起部202接触,从而在第二容纳部201内配置第二母线12。
在第二模具200上配置第二母线12时,使第二母线12的贯通孔17与第二模具200的凸部203配合而对第二母线12进行定位。
此外,第二母线配置工序S120实质上是与第一母线配置工序S110相同的工序。
模具配置工序;S130
如图14所示,在母线模块10的制造方法中,还进行模具配置工序S130。
在模具配置工序S130中,使第一母线11和第二母线12相对而配置配置有第一母线11的第一模具100和配置有第二母线12的第二模具200,并且在第一模具100和第二模具200之间配置第三模具300。
为了容易理解说明,按照步骤说明层叠的状态,如图17所示,在配置有第二母线12的第二模具200之上配置第三模具300,如图18所示,在第三模具300之上配置第一母线11,如图19所示,在第一母线11之上配置第一模具100,则成为三个模具100、200、300层叠的状态。此外,实际上,如图18所示,不是在第三模具300之上配置第一母线11,而是在第三模具300之上配置配置有第一母线11的第一模具100,但是为了容易理解说明,在图18中表示在第三模具300之上配置第一母线11的状态。
若将图19所示的状态分解而表示,则成为图20所示的状态,在该状态下,从上依次层叠第一模具100、第一母线11、第三模具300、第二母线12、第二模具200。
模制成型工序;S140
如图14所示,在母线模块10的制造方法中,最后,进行模制成型工序S140。
在模制成型工序S140中,使用第三模具300的浇口302,使绝缘性树脂13填充到第三模具300的孔301,利用所填充的绝缘性树脂13对第一母线11和第二母线12进行模制成型而使它们结合。
图21是分解沿图19的XXI-XXI线的截面而表示的剖视图,图22是对于沿图19的XXI-XXI线的截面部分概略地表示填充了绝缘性树脂的状态的图。
如图21所示,在第一模具100的第一容纳部101容纳第一母线11,在第二模具200的第二容纳部201容纳第二母线12。在第一模具100和第二模具200之间配置有第三模具300。
而且,如图22(A)所示,若在使三个模具100、200、300密合的状态下,从第三模具300的浇口302(在该附图中未图示)填充绝缘性树脂13,则绝缘性树脂13进入第三模具300的孔301,并在第一母线11及第二母线12的侧面蔓延,渗透至第一母线11及第二母线12的外侧表面的端部。若在绝缘性树脂13凝固之后,使三个模具100、200、300脱离,则成为图22(B)所示的状态。
图23是分解沿图19的XXIII-XXIII线的截面而表示的剖视图,图24对于沿图19的XXIII-XXIII线的截面部分是概略地表示填充了绝缘性树脂的状态的图。
如图23所示,在第一模具100的第一容纳部101容纳第一母线11,在第二模具200的第二容纳部201容纳第二母线12。在第一模具100和第二模具200之间配置有第三模具300。第一母线11和第二母线12与图21的状态相比配置成左右对称。
而且,如图24(A)所示,若在使三个模具100、200、300密合的状态下,从第三模具300的浇口302(在该附图中未图示)填充绝缘性树脂13,则绝缘性树脂13进入第三模具300的孔301,并在第一母线11及第二母线12的侧面蔓延,渗透至第一母线11及第二母线12的外侧表面的端部。若在绝缘性树脂13凝固之后,使三个模具100、200、300脱离,则成为图24(B)所示的状态。
图25是分解沿图19的XXV-XXV线的截面而表示的剖视图,图26是对于沿图19的XXV-XXV线的截面部分概略地表示填充了绝缘性树脂的状态的图。
如图25所示,在第一模具100的第一容纳部101容纳第一母线11,在第二模具200的第二容纳部201容纳第二母线12。在第一模具100和第二模具200之间配置有第三模具300。
而且,如图26(A)所示,若在使三个模具100、200、300密合的状态下,从第三模具300的浇口302填充绝缘性树脂13,则绝缘性树脂13进入第三模具300的孔301,并在第一母线11及第二母线12的侧面蔓延,渗透至第一母线11及第二母线12的外侧表面的端部。若在绝缘性树脂13凝固之后,使三个模具100、200、300脱离,则成为图26(B)所示的状态。
在本实施方式中,由于使用两个曲柄形状的母线11、12制造母线模块10,因此母线模块10在三个截面(图22(B)、图24(B)、图26(B))中,观察到其截面形状不同。
这样,在模制成型工序S140中,使用第三模具300的孔301使绝缘性树脂13填充到第一及第二母线11、12之间,并且使用第一及第二容纳部101、201使绝缘性树脂13还填充到第一及第二母线11、12的侧面、且第一及第二母线11、12的外侧表面的宽度方向的端部,从而使第一母线11和第二母线12结合。
而且,经过这些工序,完成图1所示的母线模块10。
在此,通过适当变更第一模具100及第二模具200的容纳部的宽度尺寸和突起部的宽度尺寸,能够制造各种形式的母线模块。例如,若将第一模具100及第二模具200的突起部的宽度做成与容纳部的宽度相同(若做成使突起部与各母线的外侧表面的全部区域接触),则完成图27所示的母线模块10A。
图27是概略地表示变形方式的母线模块10A的结构的立体图。
图27所示的母线模块10A与图1所示的母线模块10不同,在第一母线11和第二母线12的外侧表面未形成绝缘性树脂13A。在该母线模块10A中,母线模块10A的第一母线11和第二母线12之间,利用绝缘性树脂13A可靠地进行绝缘,并且第一母线11和第二母线12的侧面也利用绝缘性树脂13A进行绝缘,能够提高第一母线11和第二母线12的绝缘性。这样,通过适当变更第一模具100及第二模具200的容纳部的宽度尺寸和突起部的宽度尺寸,能够制造各种模制形式的母线模块。
焊接线(树脂汇合部)
下面,对焊接线进行说明。
图28及图29是对焊接线进行说明的图。
在图28及图29中,只选出绝缘性树脂13(模制成型部)及设有浇口302的第三模具300而表示。
图28表示未将树脂模制成型至外侧表面的两端,而只在母线之间及母线的侧面模制成型绝缘性树脂的情况下的树脂的流动。此外,图28与制造图27的母线模块10A的情况相对应,图29与制造图1的母线模块10的情况相对应。
如图28所示,绝缘性树脂13从左侧的浇口302填充并逐渐扩展而渗透到母线之间。在该方式的例子中,在母线模块的外侧表面的端部未形成绝缘性树脂。由于只在母线之间及母线的侧面模制成型绝缘性树脂13,因此绝缘性树脂13的流动在母线的侧面附近走到尽头。
于是,绝缘性树脂13的流动从第三模具300的B箭头方向观察,从左侧开始流动,且在右侧端部侧被堵住。在走到母线之间的期间,在邻接的浇口302流动的树脂汇合,但是由于绝缘性树脂13大致以扇形扩展,因此在前端在母线之间产生树脂汇合部(焊接线;参照附图中双点划线W1)。而且,在该树脂汇合部,产生绝缘性树脂13的间隙,不能发挥树脂本来的电绝缘特性,成为电绝缘的弱点的可能性高。
另一方面,如图29所示,在不仅在母线之间及母线的侧面,而且在母线模块的外侧表面的端部也形成绝缘性树脂13的情况下,虽然树脂汇合部(焊接线;参照附图中双点划线W2)同样发生,但是由于绝缘性树脂13蔓延并渗透至母线模块的外侧表面的端部,因此在母线之间不发生树脂汇合部。由此可知,将绝缘性树脂13形成至母线模块的外侧表面的端部,能够提供绝缘性能更好的母线模块。
在此,对在将绝缘性树脂13模制成型至外侧面的两端的情况下的效果,更详细地进行说明。
在将绝缘性树脂13模制成型至母线模块10的外侧表面的端部的情况下,在母线的跟前侧(浇口302侧)的绝缘性树脂13的横向的扩展变大。另一方面,在前端附近(与浇口302相反的一侧),在通过母线之间之后,由于还充分确保填充绝缘性树脂13的空间,因此树脂填充速度快,树脂汇合部在通过母线之间之后容易产生。假设在母线之间汇合的情况下,绝缘性树脂13的流动也快,在绝缘性树脂13的冷却还未进行之前就汇合,因此绝缘性树脂13在树脂汇合部充分混合,难以成为电绝缘上的弱点。
这样,通过构成为将绝缘性树脂13模制成型至母线模块10的外侧表面的端部,能够防止绝缘性树脂13滞留在浇口302的相反侧的母线端附近,即使不能使母线两侧的树脂的流动速度相同,也能够防止在母线之间形成作为电绝缘特性的弱点的焊接线。
另外,在将绝缘性树脂13模制成型至外侧的情况下,还可以想到从外侧朝向内侧的树脂压力施加于母线的情况,但是由于使绝缘性树脂13从内侧流动,因此在绝缘性树脂13到达外侧的时刻,能够使绝缘性树脂13向母线的内侧流动。
这一点,在绝缘性树脂13大致同时到达外层和内层的浇口302侧,通过将外层的树脂厚度做成内层的树脂厚度以下,能够使来自外侧的树脂压力比来自内侧的树脂压力小。
另一方面,在与浇口302相反的一侧,在绝缘性树脂13到达外层的时刻,绝缘性树脂13已经在内侧流动,因此即使外层的树脂厚度比内层的树脂厚度大,也能够保持来自外侧的树脂压力和来自内侧的树脂压力的平衡。
沿面距离及树脂截面积
下面,对沿面距离及树脂截面积进行说明。
图30是对根据树脂模制成型方法的沿面距离和母线外侧部的树脂截面积的比较方法进行说明的图。
在图30中,比较三个例子来进行说明。在此,所谓沿面距离是沿着绝缘性树脂的表面的距离。
图30(A)所示的母线模块10是以上述实施方式说明的方式的母线模块,在母线之间、母线的侧面、母线的外侧表面的端部形成有绝缘性树脂13。
图30(B)所示的母线模块10A是图27的变形方式的母线模块,在母线之间、母线的侧面形成有绝缘性树脂13A。在母线的外侧表面的端部未形成绝缘性树脂。
图30(C)所示的母线模块10B在母线之间形成绝缘性树脂13B,并且从母线之间伸出而形成绝缘性树脂13。在母线的侧面及母线的外侧表面的端部未形成绝缘性树脂。
对以上的三个母线模块的沿面距离及母线外部的树脂截面积(一侧)如下所述。
母线模块10
沿面距离=2×(t1+L)+3×t1+2×t2
树脂截面积=(2×L+(t1+2×t2))×t1
母线模块10A
沿面距离=2×t1+t1+2×t2
树脂截面积=(L+(2×t1+2×t2))×t1
母线模块10B
沿面距离=2×L+t1
树脂截面积=L×t1
图31是表示根据图30的树脂模制成型方法的沿面距离和母线外侧部的树脂截面积的比较结果的图。
树脂厚度t1全部是0.5mm。
母线厚度t2全部是0.5mm。
就树脂高度(仅是树脂部分的高度)而言,母线模块10是2.5mm,母线模块10A是1.5mm,母线模块10B是0.5mm。
就外侧表面的端部的树脂的宽度L或伸出部的宽度L而言,母线模块10是2.0mm,母线模块10A是0.0mm,母线模块10B是2.0mm。
母线宽度W是10.0mm,但未作为上述公式的要素而使用。
根据这些值及上述公式,计算出沿面距离(mm)及外部树脂截面积(mm2;一侧)。
对于沿面距离,母线模块10是7.5mm,母线模块10A是2.5mm,母线模块10B是4.5mm。
对于外部树脂截面积(mm2;一侧),母线模块10是1.5mm2,母线模块10A是1.0mm2,母线模块10B是1.0mm2。
根据这些结果可知,对外侧的周围进行模制成型的方式(母线模块10),其沿面距离最长,母线外侧部分的树脂截面积也最大。对于刚性,对外侧的周围进行模制的方式,其截面惯性矩最大,刚性高。由此,能够减少由从连接母线的其他的部件受到的应力或在将母线与连接部件一起用硅酮树脂等进行铸塑模制成型等时受到的应力引起的母线的变形。
从而,母线模块10、即以上述实施方式说明的方式,在沿面距离及外部树脂截面积方面最优越,通过采用母线模块10的结构,必然能够加长沿面距离(树脂沿母线的距离),还能够确保沿面电绝缘性。
如上说明,根据本实施方式,具有以下效果。
(1)在第一母线11和第二母线12之间填充绝缘性树脂13,即使向扩展第一母线11和第二母线12之间的方向施加压力,第一及第二母线11、12也与第一及第二突起部102、202接触,因此能够用第一及第二突起部102、202承受在填充绝缘性树脂13时的压力,能够减少母线的弯曲和变形等。而且,在第一~第三模具100、200、300上设置第一及第二母线11、12,只浇注绝缘性树脂13而能够制造母线模块10,因此制造容易,还能够降低生产成本。
(2)由于使用第三模具300首先从母线模块10的内层填充绝缘性树脂13,用第一模具100及第二模具200的第一突起部102及第二突起部202从外侧按压露出母线的部分,因此将母线间隔保持一定的间隔的同时能够模制成型。
(3)为了将母线模块10做成低电感,有效的方法是,为了得到相同的截面积而减小母线的厚度并且扩大母线的面积,变小母线之间距离。这一点,若减小母线的厚度则刚性降低,若过分减小母线之间距离,则绝缘性树脂13不能好好地填充到母线之间。相对于此,在本实施方式中,由于第一及第二母线11、12与第一及第二突起部102、202接触,因此即使减小母线间隔,也能够向母线之间顺利地浇注绝缘性树脂13。由此,能够放置由于从连接母线模块10的其他的部件受到的压力、或在将母线与连接部件一起进行模制成型等时受到的应力而使第一及第二母线11、12变形等,在此基础上能够缩小母线间隔。
(4)母线模块10的绝缘性树脂13的各尺寸,能够通过变更模具的尺寸而适当变更,并不是只以作为沿面电绝缘长度而必要的长度来决定沿着相对的两个母线的露出部分的表面的长度,而是还能够考虑绝缘性树脂13的流动而决定。另外,对于绝缘性树脂13的外层的厚度和外层周围的模制成型范围,也能够考虑从连接母线的其他的部分受到的应力、或在将母线与连接部分一起进行模制成型等时受到的应力等而决定。
(5)母线模块10的第一母线11和第二母线12之间,利用绝缘性树脂13可靠地绝缘,并且第一母线11和第二母线12的侧面也利用绝缘性树脂13绝缘,能够提高第一母线11和第二母线12的绝缘性。另外,通过在第一母线11和第二母线12的外侧表面的端部也形成绝缘性树脂13,不仅将第一母线11和第二母线12夹入之间而提高两者的结合性,而且能够防止绕母线模块10的宽度方向的端部而产生的沿面放电现象。
(6)在进行与其他部件连接的工作时及与其他部件连接之后使用时,即使如使沿面电绝缘特性降低的灰尘等附着于母线模块10上,母线模块10也确保长的沿面距离,因此能够减少沿面电绝缘性的降低。
(7)在与电容器等的部件连接之后,即使在填充树脂时产生空隙(空间),母线模块10也独自确保电绝缘性,因此没问题。
(8)即使第一母线11和第二母线12的初始形状从设计偏离,由于在模制成型时用各突起部按压而模制成型,因此也能够以各模具的尺寸精度完成母线模块10的成型品形状。
(9)与对母线模块的周围全体进行模制成型的情况相比,能够减少使用的树脂量,能够实现轻量化、低成本化。即,并不是用绝缘性树脂13覆盖第一母线11和第二母线12的外侧表面的全部,而是通过用绝缘性树脂13只覆盖外侧表面的端部,能够做成必要最小限度的结构,相应地减少树脂量而能够使生产成本降低。
(10)第一及第二母线11、12由于在中央部分具有露出的部分,因此能够有效地泄放由通电引起的发热。
(11)即使在第一及第二母线11、12的外侧表面存在露出母线的部分,也用绝缘性的树脂对露出部分的周围进行模制成型,因此在使用母线时难以与外侧的电导体接触。
(12)第一母线11和第二母线12之间利用绝缘性树脂13可靠地绝缘,并且第一母线11和第二母线12的侧面也用绝缘性树脂13绝缘,能够提高第一母线11和第二母线12的绝缘性。另外,通过在第一母线11和第二母线12的外侧表面的端部也形成绝缘性树脂13,不仅用外侧表面的端部的绝缘性树脂13将第一母线11和第二母线12夹入之间而提高两者的结合性,而且能够防止绕母线模块10的宽度方向的端部而产生的沿面放电现象。
本发明不限于上述的一个实施方式,能够进行各种的变形和置换而实施。
例如,上述的各母线的尺寸和各模具的尺寸为优选的例子,本发明不限于此。
图32是表示变形方式的母线的图。
在上述的实施方式中,各母线以曲柄形状的例子来进行了说明,但是例如图32所示,也可以使用两个コ字形状的母线11A、12A制造母线模块。在该情况下,第一母线11A和第二母线12A是相同形状的部件,通过将这两个母线表面和背面颠倒地重叠而相对配置,能够制造母线模块。即便使用这种コ字形状的母线11A、12A,也能够得到与上述的实施方式相同的效果。
图33是对变形方式的制造方法进行说明的图。图33(A)、(B)在模具上配置母线模块11、12的状态下,表示模具的长度方向上的两端部附近的剖视图。图33(C)在模具上配置母线模块11、12的状态下,表示模具的长度方向上的中央附近的剖视图。
变形方式的母线模块的制造方法如下,在将第一母线11和第二母线12隔开预定间隔而相对配置的状态下,通过利用绝缘性树脂13模制成型而制造母线模块10,该制造方法具有:第一母线配置工序,使第一母线11的外侧表面的至少一部分与第一模具100A的第一突起部102接触,从而在第一模具100A配置第一母线11;第二母线配置工序,使第二母线12的外侧表面的至少一部分与第二模具200A的第二突起部202接触,从而在第二模具200A配置第二母线12;模具配置工序,使第一母线11和第二母线12相对而配置配置有第一母线11的第一模具100A和配置有第二母线12的第二模具200A,并且配置具有孔301的第三模具300A(更详细而言,在使第一母线11和第二母线12相对而配置配置有第一母线11的第一模具100A和配置有第二母线12的第二模具200A,并且配置具有孔301的第三模具300A时,利用第三模具300A容纳第一母线11和第二母线12的第一母线容纳工序);以及模制成型工序,使绝缘性树脂13填充到第三模具300A的孔301,从而对第一母线11和第二母线12进行模制成型。
此时,使用具有图33(A)、(B)、(C)所示的截面形状的模具100A、200A、300A,能够制造母线模块。即,如图33(C)所示,也可以在第三模具300A上容纳第一母线11和第二母线12之后,使第一模具100A的第一突起部102与第一母线11的外侧表面接触,并使第二模具200A的第二突起部202与第二母线12的外侧表面接触。根据这种制造方法,也能够制造如上述的实施方式的母线模块,并且起到相同的效果。
并且,关于以上述变形方式说明的母线容纳工序,只用第三模具300A容纳了第一母线11和第二母线12,但是也可以在配置了三个模具时,其结果用第一模具100A、第二模具200A及第三模具300A容纳第一母线11和第二母线12。即,也可以是如下“第二母线容纳工序”,“在使第一母线11和第二母线12相对而配置配置有第一母线11的第一模具100A和配置有第二母线12的第二模具200A,并且配置具有孔301的第三模具300A时,利用第一模具100A、第二模具200A及第三模具300A容纳第一母线11和第二母线12”。根据这种制造方法,也能够制造如上述的实施方式的母线模块,而且起到相同的效果。
另外,作为不对母线外侧的树脂模制成型的部分的机械性约束方法,并不进行从外侧朝向内侧的约束(来自上下方向的约束),而是进行其他的方向、例如与绝缘性树脂的流动平行的方向的约束(来自左右方向的约束)也可以。在进行这种约束的情况下,在母线外侧设置突起或凹部,并约束突起或凹部。
并且,以一个实施方式例举的母线模块10和三个模具100、200、300等的结构为优选的例子,当然能够对这些进行适当变形而实施。