CN107148704A - 连接构造体及其制造方法,以及输送设备、电力设备、发电设备、医疗设备、宇航设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种与以往相比,能够提高连接部的可靠性的连接构造体及其制造方法。本发明的连接构造体(30),其特征在于,包括:多条导电体(31)、(32),使所述导电体彼此电连接的连接部(33)、以及埋设所述连接部的电绝缘性成形体(34)。由此能够物理性地增强导电体的连接部,并保持气密状态从而防止腐蚀,与以往相比可靠性提高。
Description
技术领域
本发明涉及由多个导电体电连接而成的连接构造体及其制造方法,以及输送设备、电力设备、发电设备、医疗设备、宇航设备。
背景技术
在下述专利文献1中,公开了一种用绝缘盖将连接端部绝缘的发明。在专利文献1中,公开了例如用绝缘盖将线圈导线的连接端部绝缘的实施例。以往,如专利文献1所示的绝缘盖单独设置,绝缘盖夹紧固定于连接端部以实现对连接端部的保护。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011‐97779号公报
专利文献2:日本专利第5527706号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是在以往使用绝缘盖的结构中,不能充分保持连接端部的气密性从而易腐蚀且缺乏可靠性。另外,绝缘盖受到冲击力时,在绝缘盖破碎的情况下,该冲击力容易转移到连接端部上,从而使连接端部产生破损等。
本发明是考虑到上述问题而作出的,其目的为:提供一种与以往相比,能够提高连接部的可靠性的连接构造体及其制造方法。
解决问题的手段
本发明人为了解决上述问题反复进行深入研究发现,通过使用例如本发明的注射装置,能够由电绝缘性的成形体适当埋设由导电体彼此接合而形成的电连接部,从而使连接构造体与以往相比可靠性提高,因而完成本发明。即本发明为以下实施方式。
本发明的连接构造体,其特征在于,包括:多个导电体;将所述导电体彼此电连接的连接部;以及埋设所述连接部的电绝缘性成形体。
另外,本发明的连接构造体的制造方法为:在将多个导电体彼此电连接的连接部周围,成型电绝缘性的成形体,并由成形体埋设所述连接部。
根据本发明,能够物理性地增强导电体的连接部,且能够保持气密状态从而防止腐蚀,与以往相比可靠性提高。
在本发明中,在所述导电体的表面上,埋设于所述成形体内的部分优选形成凹陷部。从而在成形体成型时,熔融树脂能够进入凹陷部内,能更有效地抑制成形体脱落。
另外,在本发明中,所述多个导电体可以使用不同种类的金属构成。在本发明中,能够适当防止由不同种类金属的电位差而引起的电偶腐蚀。
另外,在本发明中,优选用注射装置进行所述成形体的成型,该注射装置内部装有熔融器,该熔融器具有贯通孔,所述贯通孔的一侧的开口部为注射材料的流入口,另一侧的开口部为所述注射材料的流出口,从所述贯通孔的所述流入口至所述流出口的开口宽度逐渐变窄,所述贯通孔的内壁面形成倾斜面。另外,在本发明中,优选用注射装置进行所述成形体的成型,该注射装置内部装有熔融器,该熔融器在所述流入口侧形成缓斜面,该缓斜面连接于所述倾斜面,并且比所述倾斜面更加平缓地倾斜。
在本发明中,利用内置有上述结构的熔融器的注射装置进行连接部周围成形体的成型,并由成形体埋设连接部。此时根据本发明的注射装置,能够使用小型的注射装置并实现成型模具的小型化。并且在形成成形体时,导电体已经处于组装为设备、装置、机械等的一部分的状态。即在导电体处于单独存在的状态下时,不进行成形体的成型步骤。因此,以往的注射装置非常大,并且用于成形体注射成型的成型模具也非常大。因此,以往没有设想过将被组装为设备、装置、机械等的一部分的导电体的连接部埋设于成形体内(最初成形体成型非常困难)。因此如专利文献1所示,以往使用绝缘盖等。与此相对,根据具有本发明的熔融器的注射装置,能够实现注射装置的小型化及成型模具的小型化,将成型模具安装于组装为设备或装置、机械的一部分的导电体的连接部上,能够由本发明的注射装置适当成型小型且高质量的成形体。
并且,在本发明中,能够制造具备上述记载的连接构造体的输送设备、电力设备、发电设备、医疗设备、或宇航设备等。利用本发明的连接构造体能够应对大电流要求、高耐热性要求,可靠性高。
发明的效果
根据本发明的连接构造体,能够物理增强导电体的连接部,保持气密状态从而防止腐蚀,与以往相比能够提高可靠性。
附图说明
图1是本实施方式的连接构造体的局部立体图。
图2是第1实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图3是第2实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图4是第3实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图5是第4实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图6是第5实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图7是第6实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图8与图1不同的其他实施方式中的连接构造体的局部立体图。
图9是第7实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图10是第8实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图11是第9实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图12是图11的凹陷部的部分扩大剖视示意图。
图13是第10实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图14是第11实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图15是第12实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
图16是本实施方式的注射装置的剖视示意图。
图17是表示在图16所示的注射装置中供给树脂颗粒状态下的注射装置的剖视示意图。
图18是用于说明利用本实施方式的注射装置的连接构造体的成型工序的剖视示意图。
图19是本实施方式的熔融器的纵剖视图。
图20是与图19不同的其他实施方式中的熔融器的纵剖视图。
图21是图16不同的其他实施方式中的注射装置的剖视示意图,表示供给树脂颗粒的状态。
图22是表示使可上下移动(往复移动)的熔融器从图21的状态朝上方移动的状态下的注射装置的剖视示意图。
图23是使熔融器从图22的状态朝下方移动而用于说明连接构造体的成型工序的剖视示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是本实施方式的连接构造体的局部立体图。图2是第1实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。
如图1及图2所示的连接构造体30,其结构包括:多条导电体31、32、使导电体31、32相互电连接的连接部33、埋设连接部33的成形体34。连接部33全部处在埋设于成形体34内的状态。
如图1、图2所示的结构中,导电体31、32分别从成形体34的相对的面朝相反方向延伸出去。这种结构只是导电体31、32相对于成形体34的配置关系的一个示例,并不构成对本发明的限定。且在图2~图7中,多个导电体分别从成形体34的相对的面朝相反方向延伸出去。
如图1及图2所示的导电体31、32为裸导电体(导体),各导电体31、32的前端部分为电连接状态。对于连接部33的形成方法没有特别限定,例如可以是熔接、焊接或由金属环铆接等。图2是在导电体31、32之间进行熔接的示例。且导电体31、32的截面形状也可以是圆形、矩形,不限定截面形状。
导电体31、32不限于特殊的材质,可以由铝、银、铜等导体形成,且主要由铜形成。另外,导电体31、32可以由相同材质的导体或不同材质的导体形成。特别在本实施方式中,可优选使用不同种类金属的导体。
尽管在图1中成形体34的形状为多棱体,但对其形状没有限定,也可以是圆柱状、盘状等任意的形状。另外如图1所示,可以在成形体34上设置固定孔39。不限定固定孔39的数量。另外,成形体34为一体成型,因此没有合缝等。
成形体34优选由热可塑性树脂形成。成形体34的材质优选为电绝缘性高且耐热性良好的材料,具体地,优选聚碳酸酯(PC)、聚缩醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。
对于成形体34的大小没有特别的限定,其宽度尺寸T1及长度尺寸L1为5mm~20mm左右,高度尺寸H1为5mm~10mm左右。
图3是第2实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。图3中符号与图2相同的部分表示与图2相同的部件。图3中的导电体31、32是将绝缘覆膜37涂布于导体35、36的表面的带有绝缘覆膜付的导电体,在图3中,连接部33的部分的绝缘覆膜37剥离而使导体35、36露出,露出的导体35、36彼此以熔接等方式连接。因此,通过将连接部33埋设于成形体34从而确保相对于连接部33外部的电绝缘性。绝缘覆膜37没有特别限定,例如漆包线漆或合成树脂(ホルメット)覆膜等。即图3的导电体31、32为漆包线或合成树脂(ホルメット)线等。在图3中,未以剖视图示出绝缘覆膜37的部分,而是从正面观察导体35、36的周围被包覆的图。在图4、图6、图7、图9~图11、图13~图15中同样如此。
图4为第3实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。在图4与图2符号相同的部分表示与图2相同的部件。在图4中,除连接部33以外,导体35、36的周围包覆绝缘部件38。绝缘部件38的材质不限,例如可以举例有乙烯类材料等。即图4的导电体31、32为乙烯类包覆电线等。
图5是第4实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。在图5中与图2符号相同的部分表示与图2相同的部件。在图5所示的结构中,设有3条导电体31、32、39。如图5所示,例如导电体31、32、39为裸导电体(导体),各导电体31、32、39包括以熔接等方式连接的连接部33。因此连接部33通过埋设于成形体34从而确保相对于连接部33外部的电绝缘性。如图5所示,作为连接构造体使用的导电体的数量可以为3条以上。
图6是第5实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。在图6中与图2符号相同的部分表示与图2相同的部件。在图6中,使种类不同的导电体45、46彼此电连接。例如导电体45为乙烯类包覆电线,导电体46为漆包线。因此导电体45、46的前端露出导体,各导电体45、46的导体间以例如焊接方式电连接。由此形成连接部47。因此连接部47通过埋设于成形体34而确保对连接部47的外部的电绝缘性。在这种本实施方式中,可以电连接同种导电体,也可以将不同种类的导电体彼此电连接。
图7是第6实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。在图7中与图3符号相同的部分表示与图3相同的部件。在图7中,设有多个图3所示的电连接的导电体31、32的组,各组的导电体31、32的连接部33通过埋设于成形体34而确保相对于各连接部33的外部的电绝缘性。从而构成在一个成形体34的内部埋设多个连接部33的结构。
图8是与图1不同的其他实施方式中的连接构造体的局部立体图。图9是第7实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。图10是第8实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。图9、图10表示将图8所示的连接构造体从平面方向切断的切面图。图8、图9、图10中与图2符号相同的部分表示与图2相同的部件。
在如图8、图9、图10所示的导电体50、51中,构成平行绝缘覆膜电线,在各导电体50、51的前端除去绝缘覆膜而露出的导体52、53(55、56)以熔接等方式电连接从而构成连接部54。因此连接部54通过埋设于成形体34而确保相对于连接部54的外部的电绝缘性。
图11是第9实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。图11中与图10符号相同的部分表示与图10相同的部件。
在图11中,埋设于成形体34内的导电体50、51的表面设有凹陷部57。图12是图11的凹陷部的部分扩大剖视示意图。如图12所示,凹陷部(有底凹部)57贯通绝缘覆膜58并到达导体55(56),使导体55(56)上形成凹陷。且凹陷部57仅在绝缘覆膜58的一部分上形成,优选形成于导体55(56)。由此能够更有效地防止成形体脱落。另外,尽管在连接部54上由熔接等容易产生凹陷部分,但凹陷部57优选设于连接部54以外的位置。
图13是第10实施方式中的连接构造体的部分剖视示意图。图13中与图6符号相同的部分表示与图6相同的部件。在图13中,例如导电体45是乙烯类包覆电线,导电体46为漆包线。因此在导电体45、46的前端露出导体,各导电体45、46的导体间以例如焊接方式电连接。由此形成连接部47。图13与图6不同,各导电体45、46从成形体34的同一侧的面朝外部延伸出去。在图14中,在图13上进一步通过连接部47电连接由漆包线等构成的导电体60。在图15中,设有多个图13所示的电连接的导电体45、46的组,各连接部47通过埋设于成形体34而确保相对于各连接部47外部的电绝缘性。
在本实施方式中,能够利用内置有以下所示的熔融器的注射装置成型图1~图15所示的成形体34。
图16是本实施方式的注射装置的剖视示意图。图17是表示在图16所示的注射装置中供给树脂颗粒状态下的注射装置的剖视示意图。图17是用于说明利用本实施方式的注射装置的连接构造体的成型工序的剖视示意图。
注射装置1包括:气缸2、配置于气缸2内的熔融器3、位于注射装置1前端的喷嘴部4、用于加热熔融器3的加热单元、用于对熔融树脂加压并将其从喷嘴部4注射到外部的加压单元。
图16所示的熔融器3固定于气缸2内。熔融器3配置在气缸2的前端2a侧(图1的下方侧)。气缸2内设有作为加压单元的柱塞5。在图16中,与熔融器3相比,柱塞5配置在气缸2的更后端2b侧(图1的上方侧)。如图16所示,熔融器3和柱塞5之间离开规定间隔。由驱动单元驱动,可上下移动(往复移动)地支持柱塞5。在图16、图17中,可上下移动的柱塞5位于后退至气缸2的后端方向上的最靠后的位置,图18表示从图17的状态朝气缸2的前端方向(图16的下方向)移动的状态。
气缸2形成为从前端2a朝后端2b具有大致恒定的内径及外径的细长圆筒状,其形状无特别限定。即只要熔融器3能够固定于气缸2内,并能够使作为加压单元的柱塞5上下移动即可,对气缸2的形状没有特别限定。例如也可以在气缸2的内部形成多棱柱形空洞。
另外,对气缸2的材质也没有特别限定,从迅速进行加热的必要性出发,优选使用铁或铁含量高的不锈钢等。
如图16所示,在气缸2内设有颗粒供给口2c。颗粒供给口2c位于固定在气缸2的前端2a侧的熔融器3和在气缸2的后端2b方向(图示上方方向)上呈后退状态的柱塞5之间,形成连通气缸内部空间的孔状。因此,在颗粒供给口2c上连接有管状的供给管12。
供给管12的上端与保存大量树脂颗粒(注射材料)的保存部18连通,树脂颗粒从保存部18通过供给管12供给到颗粒供给口2c。保存部18例如为料斗。另外,保存部18中包括螺旋输送或气压单元,能够将树脂颗粒强制地投入供给管12。另外,也可以不设保存部,由螺旋输送或气压输送从远方经管道供给。
柱塞5包括挤压部5a、以及位于挤压部5a的周围并朝气缸2的后端2b方向形成的筒状的外周侧面部5b。如图16所示,挤压部5a的大小与气缸2的内径一致,从挤压部5a到气缸2的后端2b的气缸2的空间范围处于被柱塞5封闭的状态。并且根据需要,挤压部5a的前侧面(图示下侧面)上固着硬质耐热性的合成树脂。由此,使熔融器3和柱塞5隔热,从而不会使熔融器3的热量被柱塞5吸收,并且柱塞5加热时不会将热传导至驱动部8。
柱塞5连接于驱动部8,在驱动部8的驱动力的作用下,支持能够在气缸2内上下移动(往复移动)的柱塞5。并且如图16所示,驱动部8和柱塞5之间配置传动轴(竿)9,构成含有驱动部8和传动轴9的“驱动单元”。例如,驱动部8为电机驱动部,传动轴9为齿条轴,电机驱动部和齿条轴之间配置有小齿轮(未图示)的驱动单元,包括电机驱动部、齿条轴及小齿轮。并且传动轴(竿)9的剖面形状不限定为例如圆形形状。
如图16所示,在气缸2的外周设有用于加热熔融器3的加热单元6。这种加热单元6是从气缸2的外周面加热熔融器3的结构部件,为了使对熔融器3的热传导性更好,优选采用筒状结构。加热单元6设于与熔融器3相对的位置(包围熔融器3的外周)。
例如,加热单元6包括IH加热器等卷绕的线状。具体来说,加热单元6优选是电磁感应装置即IH(感应加热)线圈,即为在树脂或陶瓷制造的隔热材料线圈骨架上缠绕IH线圈而形成。另外,也可以不使用骨架,而在两端用隔热材料的保持器保持。另外,作为其他种类的加热单元6,也可以使用带状加热器。并且,加热单元6不限于上述方式,可以使用任何能够用于本发明的加热单元。优选在气缸2上安装热电偶,从而能够调整气缸2的温度设定值。
之后详细说明熔融器3,在熔融器3高度方向上设有多个贯通孔(熔融孔)10。另外,为使熔融器3的整个外周面连接气缸2的内壁面,熔融器3的外周面的形状与气缸2的内壁面的形状一致。例如,若气缸2的内壁面(中空部)为圆柱状,熔融器3的外周面也形成同样直径的圆柱状。
如图16所示,各贯通孔10的熔融器3的上面侧的开口部为流入口,各贯通孔10的熔融器3的下面侧的开口部为流出口。
熔融器3的材质优选为热容大且热传导性好或耐热性好的金属。具体可使用铜、铍铜、黄铜、不锈钢、金、铬钢、镍铬钢、钼钢、钨钢等,对材质无特别限定。因此,以后述的尺寸形成熔融器3,能有效抑制树脂颗粒P(注射材料)的熔融残留。
如图16所示,在气缸2的前端2a设有具备喷嘴部4的头部11。头部11由喷嘴部4、漏斗部13、连接部14构成。头部11通过连接部14连接于气缸2。头部11的材质优选为热传导性好的材料,具体优选为铜或铍铜。
如图17所示,大量固体状的树脂颗粒(注射材料)P从保存部18通过供给管12供给到气缸2内。
对于树脂颗粒P的材质没有特别限定,如上所述,用于成形体34的材质优选使用电绝缘性高且耐热性好的材质。因此,优选采用聚碳酸酯(PC)、聚缩醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)等作为树脂颗粒P。并且树脂颗粒P的大小例如为直径或者其长边约为1~1.5mm。
树脂颗粒P到达熔融器3后,树脂颗粒P从流入口(图示上侧面)流入熔融器3的各贯通孔(熔融孔)内。流入各贯通孔10内的树脂颗粒P被之后流入的树脂颗粒P推向各贯通孔10的流出口侧(图示下面侧)。此时,熔融器3通过加热单元6维持熔融树脂颗粒P的温度。
如图17所示,流入各贯通孔10的树脂颗粒P吸收来自熔融器3的热,从而其中一部分软化。
如图18所示,由驱动单元将作为加压单元的柱塞5朝喷嘴部4的方向(图示下方方向)驱动。由此,位于熔融器3的流入口侧面(图示上面)和柱塞5的挤压部5a的下侧面之间的大量树脂颗粒P全部发生相互挤压。如图18所示,在柱塞5朝下方的移动的作用下,颗粒供给口2c成为被柱塞5封闭的状态。
在柱塞5的移动下,流入熔融器3的各贯通孔10内的树脂颗粒P被施加压力。这样的树脂颗粒P在各贯通孔10内被施加压力,并形成气密状态,进而被熔融器3的热熔融,熔融树脂q从熔融器3的流出口(下面侧)流入头部11内。因此熔融树脂q保持高气密状态并被施加压力,从而从喷嘴部4注射到外部。
在图18中,例如喷嘴部4位于构成成型模具的上模具21的供给口21a处,将熔融树脂q注入成型模具的上模具21及下模具22内。然后填充的熔融树脂q冷却而形成固体状,并成为接合部件21、22的接合树脂24。由注射装置1注射的熔融树脂q的注射时间从数百毫秒至数秒(例如约1秒)。另外,如图18所示,在成形体内,预先配置由多个导电体电连接而构成的导电连接体62,通过注入熔融树脂q使导电连接体62周围被成形体64埋设,由此确保相对于导电连接体62的连接部63外部的电绝缘性。
继而,说明本实施方式的熔融器3。如上述记载,在熔融器3上设有多个贯通孔10。熔融器3具有使树脂颗粒P通过各贯通孔10,并将树脂颗粒P熔融的功能。此时,若树脂颗粒P发生熔融残留,就容易堵塞贯通孔10。另外,若树脂颗粒P的熔融残留物从熔融器3排出,就会导致位于熔融器3的前端侧的喷嘴部4的堵塞或影响部件间的接合体及树脂成型品的品质。因此,寻求在生成熔融树脂时能够有效抑制树脂颗粒P发生熔融残留的熔融器3形态。
图19是第1实施方式的熔融器的纵剖视图。熔融器3包括上侧面3a、下侧面3b、以及位于上侧面3a和下侧面3b之间的外周面3c。上侧面3a和下侧面3b是相对且相互平行的面。
如图19所示,在熔融器3上形成多个从上侧面3a到下侧面3b(朝高度方向(Z))设置的贯通孔10。在各贯通孔10的上侧面3a上的开口部为流入口10a,在下侧面3b上的开口部为流出口10b.
贯通孔10的数量可以为任意设定的,但优选贯通孔10为多个。另外,优选例如设定贯通孔10的数量,使得各贯通孔10的流入口10a的合计面积与熔融器3的上侧面3a(流入口面)的面积的比率为50%以上。
另外,多个贯通孔10可以规律配置,也可以随机配置,通过在上面(流入口面)3a整体及下面(流出口面)3b整体上分散遍布设置各贯通孔10,从而能够提高熔融效率。
如图19所示,各贯通孔(熔融孔)10从流入口10a到流出口10b的开口宽度逐渐变窄,在贯通孔10的内壁面10c形成倾斜面。优选从流入口10a到流出口10b沿与高度方向(Z)平行的方向形成各贯通孔10。各贯通孔10优选为截顶锥体的形状,具体可以为圆锥台或棱台。在图19中,各贯通孔10为圆锥台形状。
如图19所示,各贯通孔10的流入口10a的开口宽度为T1,各贯通孔10的流出口10b的开口宽度为T2。因此,开口宽度T1比开口宽度T2大。在各贯通孔10为圆锥台形状时,以开口直径求出开口宽度T1及开口宽度T2。另外,在贯通孔10为棱台形状时,开口宽度T1及开口宽度T2指的是边或对角线上的最长直线宽度。
在图19中,开口宽度T1调整到4.1mm~10mm的范围内,开口宽度T2调整到1.0mm~4.5mm的范围内。且在本说明书中的“下限值~上限值”的标记表示包含端点值的下限值及上限值。
树脂颗粒P从图19所示的熔融器3的各贯通孔10的流入口10a流入到熔融器3内,并被加热加压成为熔融状态,继而熔融树脂从各贯通孔10的流出口10b流出。
如图19所示,各贯通孔10的流入口10a的开口大于流出口10b。因此,树脂颗粒P容易导入到贯通孔10的流入口10a内。通过将流入口10a的开口宽度T1调整到4.1mm~10mm的范围内,就能大致涵盖市售的各种树脂颗粒的尺寸,并能适当地将树脂颗粒P导入流入口10a内。另外,树脂颗粒P在熔融器3内熔融,并从流出口10b排出到外部,由于贯通孔10的内壁面10c为倾斜面,熔融树脂能够朝流出口10b方向平滑导出,另外由于流出口10b的开口宽度T2比流入口10a的开口宽度T1窄,因此能够提高在流出口10b侧的热量及挤出压力,从而熔融树脂能够适当地从流出口10b流出。因此在如图19所示的实施方式中,流入口10a的开口宽度T1设为4.1mm~10mm,流出口10b的开口宽度T2设为1.0mm~4.5mm。由此,贯通孔10从流入口10a到流出口10b发生倾斜,通过将流入口10a和流出口10b的各自开口宽度尺寸限定在规定范围内,与以往相比,更能够抑制树脂颗粒P的熔融残留。
另外,从贯通孔10的流入口10a至流出口10b的长度尺寸H2优选为30mm~200mm。长度尺寸H2由与高度方向(Z)平行的从流入口10a至流出口10b的方向上的尺寸决定。如果长度尺寸过短,从流入口至流出口的熔融通路也变短,因此容易产生树脂颗粒P的熔融残留。另外若贯通孔10的长度尺寸过长,则贯通孔10的内壁面从倾斜面接近于垂直面,因此相对于流入口侧,在流出口10b侧的热量及挤出压力的上升会变小。另外,长度尺寸过长还会导致熔融器3的大型化。因此长度尺寸H2优选为70mm~150mm。
在本实施方式,适当调整贯通孔10的流入口10a及流出口10b的各开口宽度,以及贯通孔10的长度尺寸,从而更有效地消除树脂颗粒P的熔融残留,并实现熔融效率的提高。
在本实施方式中,流入口10a的开口宽度T1优选为4.1mm~6mm。另外,流出口10b的开口宽度T2优选为1.0mm~2.9mm。另外,流出口10b的开口宽度T2的下限值优选为1.6mm。
图20为第2实施方式的熔融器的纵剖视图。在图20所示的实施方式中,与图19相同,构成熔融器3的各贯通孔(熔融孔)10从流入口10a到流出口10b的开口宽度逐渐变窄,从而贯通孔10的内壁面10c形成倾斜面。
在如图20所示的实施方式中,在流入口10a侧,形成比所述倾斜面更加平缓倾斜的缓斜面,并连接于构成各贯通孔10的倾斜面。如果更具体地说明,各贯通孔10形成张开角度θ1的倾斜面(第1倾斜面)70以及在流入口10a侧的张开角度θ2的缓斜面(第2倾斜面)71。并且,满足θ1<θ2≦120°的关系。并且张开角度θ1在图20中具有同样的张开角度,张开角度θ1根据流入口10a和流出口10b之间的关系决定。
这里的“张开角度”指的是在图20所示的剖面中相对的倾斜面之间的角度,将各倾斜面的倾斜角度规定为从高度方向(Z)展开的角度时,张开角度约为倾斜角度的2倍。
如图20所示,邻接的贯通孔10的流入口10a的边缘部10d彼此接近并接触或接近于接触形状的部分上,边缘部10d为刀刃状、或接近于刀刃状的形状,树脂颗粒P位于边缘部10d上时,树脂颗粒P破碎,并以碎片状更容易分离地进入贯通孔10内,并且抑制贯通孔10内发生堵塞。
如图20所示,陡峭倾斜的倾斜面70从流出口10b形成至接近流入口10a的位置,仅在流入口10a附近形成倾斜平缓的缓斜面71。
并且,倾斜面可以形成为3段以上。并且,优选贯通孔的大部分形成倾斜陡峭的倾斜面70,而仅在流入口10a附近形成缓斜面71,从而形成2段的倾斜结构。
如以上图20所示,从贯通孔10的流入口10a至流出口10b的开口宽度逐渐变窄,贯通孔10的内壁面形成倾斜面。由此流入口10a的开口大于流出口10b,因此树脂颗粒P容易导入到贯通孔10的流入口10a内。继而树脂颗粒P在熔融器3内熔融,并从流出口10b流出,由于此时贯通孔10的内壁面为倾斜面,能够朝流出口方向顺滑地导出熔融树脂,另外,流出口10b的开口宽度比流入口10a的开口宽度窄,因此提高了在流出口侧的热量及挤出压力,熔融树脂能够适当地从流出口10b流出到外部。因此,在图20所示的实施方式中,在流入口10a侧形成缓斜面71。由此,树脂颗粒P更容易导入到贯通孔10的流入口10a内。另外可以抑制在熔融器的流入口面形成平坦部分,各流入口之间形成锐利的边缘部(参照图20)。因此,在流入口10a的边缘部10d能够期待树脂颗粒P碎片化等效果,其结果为,能够减少滞留在熔融器3的上侧面(流入口面)3a上的树脂颗粒P。
并且,在本实施方式中,满足θ1<θ2≦120°的关系。另外,θ2优选为30°~120°,更优选为30°~90°,进一步优选为30°~60°。并且张开角度θ1根据流入口10a和流出口10b的尺寸决定,至少为小于张开角度θ1的角度。具体来说,θ1为0°~20°左右,或为0°~10°左右。θ2小于30°时,和张开角度θ1之间的差值变小,则抑制树脂颗粒P滞留于熔融器3的上侧面(流入口面)3a的效果或树脂颗粒P碎片化的效果变差。另外,张开角度θ2若至少大于120°时,则流入口侧的缓斜面71过于平缓,树脂颗粒P容易在流入口侧的平缓倾斜面的途中堆积,并且容易导致熔融器3的大型化。与此相对,在本实施方式中,将张开角度θ2限制在上述范围内,能够确保熔融器3的小型化并更有效地提高熔融效率。
在如图20所示的实施方式中,优选采用图19所示的流入口10a及流出口10b的开口宽度T1、T2。即流入口10a的开口宽度T1优选为4.1mm~10mm,流出口10b的开口宽度T2优选为1.0mm~4.5mm。另外,流入口10a的开口宽度T1更优选为4.1mm~6mm,流出口10b的开口宽度T2更优选为1.0mm~2.9mm。开口宽度T2的下限值进一步优选为1.6mm。
另外,在本实施方式中,从贯通孔10的流入口10a至流出口10b的长度尺寸HI优选为30mm~200mm。且长度尺寸HI更优选为70mm~150mm。
另外,本实施方式的熔融器3除如图16所示固定于注射装置1内使用之外,还可以如以下说明,在气缸内上下移动(往复移动)而构成。
图21是与图16不同的其他实施方式中的注射装置的剖视示意图,显示供给树脂颗粒的状态。图22表示从图21的状态开始,使可上下移动(往复移动)的熔融器朝上方移动的状态下的注射装置的剖面示意图。图23是表示从图22的状态开始,使熔融器朝下方移动,将熔融树脂从喷嘴部注射到外部的状态下的注射装置的剖面示意图。
在图21~图23中,与图16~图18相同的部分用同样的符号标记。如图21所示,熔融器3和驱动部8通过传动轴9而连接。如图21所示,与熔融器3相比更靠近气缸2的后端2b侧处设有封闭部件40。封闭部件40的平面面积与以气缸2内的内壁面包围的空间的平面面积一致。封闭部件40固定于气缸2内。
如图21所示,传动轴9贯通堵塞部件40,并连接于熔融器3。如图21所示,传动轴9贯通于熔融器3的中央部分,熔融器3与传动轴9固定连接。
另外如图21所示,在熔融器3的下侧面(流出口面)3b侧设有开闭部件41。基于熔融器3的上下移动,开闭部件41被支持以封闭或释放熔融器3的各贯通孔10的流出口。例如通常使用未图示弹性部件使开闭部件41对熔融器3的下侧面(流出口面)施力。因此,通过驱动部8及传动轴9的作用,使开闭部件41从熔融器3的下侧面3b释放。
开闭部件41以小于熔融器3的面积形成。另外,也可以在开闭部件41上形成贯通孔。此时,限制形成在开闭部件41上形成的贯通孔的位置和大小,以使其不与熔融器3的各贯通孔10的流出口10b重合。
如图21所示,熔融器3位于气缸2的前端2a侧,在图21的初期状态下,大量固体状的树脂颗粒(注射材料)P从保存部18通过供给管12供给到气缸2内。
树脂颗粒P从流入口(图示上侧面)流入熔融器3的各贯通孔(熔融孔)10内。各贯通孔10内流入的树脂颗粒P被之后流入的树脂颗粒P朝各贯通孔10的流出口侧(图示下面侧)挤压。此时,熔融器3通过加热单元6维持熔融树脂颗粒P的温度。
如图21所示,各贯通孔10内流入的树脂颗粒P的一部分被熔融器3的热软化。
继而,如图22所示,使驱动单元在堵塞部件40的方向(图示上方方向)上驱动熔融器3(熔融工序)。由此,位于熔融器3的流入口侧面(图示上侧面)和堵塞部件40的下侧面之间的大量树脂颗粒P整体相互挤压。
如图22所示,加热单元6固定于气缸2的外周,尽管受驱动单元驱动,在上下方向上往复移动,但是熔融器3的热容量能够保持充足的热源。并且为了不让熔融器3的热传导给传动轴9,熔融器3和传动轴9之间优选设置成隔热结构。
填充于熔融器3的各贯通孔(熔融孔)10中的树脂颗粒P被加热并加压,从而形成气密状态而开始熔融。此时,位于熔融器3的下侧面(流出口)3b侧的开闭部件41处于从熔融器3释放的状态。由此,从熔融器3朝下方方向流出的熔融树脂q蓄积于熔融器3和喷嘴部4之间。
继而,在图23中,通过驱动单元的作用,使熔融器3朝喷嘴部4的方向(图示下方方向)移动(注射工序)。此时,开闭部件41抵接于熔融器3的下侧面3b,处于封闭熔融器3的各贯通孔10的流出口10b的状态。由此,蓄积于熔融器3和喷嘴部4之间的熔融树脂q保持气密状态,并被加压,从喷嘴部4注射出去。继而,熔融树脂q注射到构成成型模具的上模具21和下模具22之间。如图21所示,在成型模具内,预先设置了由多个导电体电连接而成的导电连接体62,在熔融树脂q的注入下,连接体62的周围被成形体64埋设,从而确保相对于导电连接体62的连接部63外部的电绝缘性。
在图21~图23所示的注射装置中,使用如图19所示的流入口10a的开口宽度T1为4.1mm~10mm,流出口10b的开口宽度T2为1.0mm~4.5mm的熔融器3,或者使用如图20所示的各贯通孔10的流入口10a侧形成缓斜面的熔融器3,与以往相比,能够更有效地提高熔融效率。
以上所示本实施方式的连接构造体,其特征在于,包括多个导电体、电连接导电体的连接部、埋设所述连接部的电绝缘性的成形体。
另外,本实施方式的连接构造体的制造方法,其特征在于,将多个导电体彼此电连接的连接部周围进行电绝缘性成形体的成型,并由成形体埋设连接部。
以往,导电体的电连接部由例如绝缘盖保护。与此相对,在本实施方式中,导电体的连接部由成形体埋设并保护。在使用绝缘盖的情况下,在绝缘盖和连接部之间的空隙容易产生腐蚀,因而令人担忧。并且在绝缘盖受到冲击而破损的情况下,该冲击会传导至绝缘盖内部的连接部,使连接部受损。另外,绝缘盖的体积较大,会发生不能收纳绝缘盖的问题。与此相对本实施方式通过由成形体埋设导电体的连接部,能够物理性增强导电体的连接部,并保持气密状态从而能防止腐蚀,与以往相比能够提高可靠性。并且,由于不必由连接部自身保持机械强度,因此可根据电容促进最小化(小型化),并在具有多个连接部的情况下也能实现小型化。由于上述效果,因此能够实现大电流的连接部的高可靠性和小型轻型化。
在本实施方式中,如图11所示,优选在导电体中埋设于成形体内的部分形成凹陷部57。凹陷部57形成于连接部以外的部分是更有效的。由此,在成形体34成型时,熔融树脂能够进入凹陷部57内,导体和树脂之间的接触面积增加,从而更有效地抑制成形体脱落。
另外如上所述,在本实施方式中,由成形体埋设连接部而构成,从而能有效保持连接部的气密状态。因此,即使多个导电体使用不同种类的金属,也能适当防止由不同种类的金属之间的电位差所导致的电偶腐蚀。这里的不同种类的金属指的是由不同元素形成的、或以不同混合比形成的不同金属。例如,铁和铜的混合比不同时就属于不同种类的金属。
另外,在本实施方式中,能够使用内置有图16~图18或图21~图23所示的熔融器的注射装置成型为成形体。如图19所示,熔融器包括贯通孔,贯通孔的一侧的开口部为树脂颗粒(注射材料)的流入口,另一侧的开口部为树脂颗粒(注射材料)的流出口,从贯通孔的所述流入口到所述流出口的开口宽度逐渐变窄,贯通孔的内壁面形成倾斜面。另外如图20所示,熔融器上优选在流入口侧形成与倾斜面连接且比倾斜面更为平缓倾斜的缓斜面。
通过使用内置有本实施方式的熔融器的注射装置,能够实现注射装置的小型化及成型模具的小型化。成型模具例如为对金属板进行凹加工的产品。一般地,导电体处于以及组装为设备、装置、机械等的一部分的状态。即导电体处于单独存在的状态时,不进行成形体的成型步骤。并且以往,注射装置非常大,并且用于注射成型为成形体的成型模具也非常大。因此,以往没有设想过将组装为设备、装置、机械等的一部分的导电体的连接部埋设于成形体(成形体的成型很困难)。以往,使用如专利文献1所示的绝缘盖等。与此相对,通过使用内置有本实施方式的熔融器的注射装置,能够实现注射装置的小型化及成型模具的小型化,能够将成型模具简单地安装在处于组装为设备或装置、机械的一部分状态下的导电体的连接部上,利用本实施方式的注射装置,能够仅在连接部的部分成型小型的成形体。
如上所述,通过将电连接多个导电体的连接部埋设于成形体,能够物理性增强连接部并保证气密状态从而防止腐蚀发生。特别是在需要串联多个连接部件的设备、装置、机械中,确保连接部中的保护状态的可靠性是极为重要的。例如使用本实施方式的连接构造体,能够制造输送设备、电力设备、发电设备、医疗设备、或宇航设备等。输送设备包括汽车、飞机、火车、船舶等。汽车包括电动汽车。另外,电力设备包括太阳能电池等电池。发电设备包括热力发电元件等。另外宇航设备包括火箭、人造卫星等。此时使用本实施方式的连接构造体,能够适当应对大电流化、高强度化以及耐热化,实现高可靠性。并实现大电流的连接部的小型化和轻型化。
本发明提供一种能够物理性地增强导电体,并通过保持气密状态而防止腐蚀,与以往相比可靠性提高的连接构造体。并且通过使用本实施方式的连接构造体,能够制造可靠性优良的电动汽车、太阳能电池或热力发电元件等。
本申请基于2014年9月30日申请的日本特愿2014‐200200。此处包含其全部内容。
Claims (13)
1.一种连接构造体,其特征在于,包括:
多个导电体;
将所述导电体彼此电连接的连接部;以及
埋设所述连接部的电绝缘性成形体。
2.根据权利要求1所述的连接构造体,其特征在于:
在所述导电体的表面的埋设于所述成形体内的部分处形成有凹陷部。
3.根据权利要求1或2所述的连接构造体,其特征在于:
所述多个导电体使用不同种类金属的导体。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的连接构造体,其特征在于:
所述成形体由内置有,具有贯通孔,所述贯通孔一侧的开口部为注射材料的流入口,另一侧的开口部为注射材料的流出口,从所述贯通孔的所述流入口至所述流出口,开口宽度逐渐变窄,所述贯通孔的内壁面形成为倾斜面的熔融器成型。
5.根据权利要求4所述的连接构造体,其特征在于:
所述成形体由内置有,在所述流入口侧形成与所述倾斜面相连且比所述倾斜面更平缓倾斜的缓斜面的熔融器成型。
6.一种输送设备,其具有如权利要求1至5中任意一项所述的连接构造体。
7.一种电力设备,其具有如权利要求1至5中任意一项所述的连接构造体。
8.一种发电设备,其具有如权利要求1至5中任意一项所述的连接构造体。
9.一种医疗设备,其具有如权利要求1至5中任意一项所述的连接构造体。
10.一种宇航设备,其具有如权利要求1至5中任意一项所述的连接构造体。
11.一种连接构造体的制造方法,其特征在于:
在将多个导电体彼此电连接的连接部周围,成型电绝缘性的成形体,并由所述成形体埋设所述连接部。
12.根据权利要求11所述的连接构造体的制造方法,其特征在于:
所述成形体由内置有,具有贯通孔,所述贯通孔一侧的开口部为注射材料的流入口,另一侧的开口部为注射材料的流出口,从所述贯通孔的所述流入口至所述流出口,开口宽度逐渐变窄,所述贯通孔的内壁面形成为倾斜面的熔融器成型。
13.根据权利要求12所述的连接构造体的制造方法,其特征在于:
所述成形体由内置有,在所述流入口侧形成与所述倾斜面相连且比所述倾斜面更平缓倾斜的缓斜面的熔融器成型。
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