CN110385811A - 成形体及成形模具 - Google Patents

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Abstract

本发明的方案提供能够实现品质的提高的成形体及成形模具。成形体具备：第一树脂部；金属部，其被所述第一树脂部覆盖，并且具有从所述第一树脂部的第一端部突出的突出部；以及第二树脂部，其具有在所述突出部的延伸方向上位于所述第一端部的与所述突出部相反的一侧的第二端部，且以使所述第一树脂部向所述延伸方向突出的状态覆盖所述第一树脂部。

Description

成形体及成形模具
技术领域
本发明涉及成形体及成形模具。
背景技术
在旋转电机中，为了将各相的线圈与外部电源电连接，有时使用汇流排单元。汇流排单元通过由金属材料形成的多根汇流排利用树脂材料进行模制来构成。
在上述的汇流排单元中，为了实现品质的提高，例如已知有日本国特开2018-23222号公报所记载的结构。日本国特开2018-23222号公报所记载的汇流排单元具备分别保持多根汇流排的盖罩和将多根汇流排与盖罩一起汇总地进行模制的外侧保持部。
然而，近年来，在汇流排单元等成形体中，要求进一步品质的提高。
发明内容
本发明的方案提供能够实现品质的提高的成形体及成形模具。
(1)本发明的一方案的成形体具备：第一树脂部；金属部，其被所述第一树脂部覆盖，并且具有从所述第一树脂部的第一端部突出的突出部；以及第二树脂部，其具有在所述突出部的延伸方向上位于所述第一端部的与所述突出部相反的一侧的第二端部，且以使所述第一树脂部向所述延伸方向突出的状态覆盖所述第一树脂部。
(2)在上述(1)的方案的成形体中，也可以是，所述第一树脂部中的位于所述第一端部与所述第二端部之间的部分形成为平坦面。
(3)在上述(1)或(2)的方案的成形体中，也可以是，所述第一树脂部将多个所述金属部分别覆盖，所述第二树脂部将所述第一树脂部汇总地覆盖。
(4)在上述(1)至(3)中任一项的方案的成形体中，也可以是，所述第一树脂部装配于所述金属部。
(5)在上述(1)至(4)中任一项的方案的成形体中，也可以是，所述金属部是将旋转电机的线圈与外部电源之间进行电连接的汇流排。
(6)本发明的另一方案涉及一种成形模具，其用于成形出上述(1)至(5)中任一项所述的成形体，其中，所述成形模具具备模具主体，该模具主体保持所述第一树脂部及所述金属部，并且划分出用于成形出所述第二树脂部的腔室，所述模具主体具有保持部，该保持部保持所述第一端部中的朝向与所述延伸方向交叉的方向的面。
根据上述(1)、(6)的方案，金属部被第一树脂部覆盖，因此能够通过第一树脂部加强金属部中的第二树脂部的成形部分。由此，在第二树脂部的成形时，能够抑制金属部因成形压力等而在模具主体内产生位置偏移、挠曲的情况，能够在模具主体内高精度地定位金属部。由此，能够简化制造工序，能够实现低成本化、品质的稳定化。
在上述(1)、(6)的方案中，第二树脂部以使第一树脂部突出的状态覆盖第一树脂部。
根据该结构，第一覆盖部与第二覆盖部的分界部分在延伸方向上设定于比第一端部后退的位置(第一端部的与突出部相反的一侧的位置)。因此，使模具主体接触于第一树脂部中的朝向与延伸方向交叉的方向的面且是位于第一端部与第二端部之间的部分，能够保持第一树脂部。由此，能够确保模具主体的保持部与第一树脂部的接触面积。由此，即使在第一树脂部的外表面与模具主体的保持部之间作用的面压因例如第一树脂部的尺寸偏差等而较低的情况下，在第二树脂部的成形时，也能够抑制树脂材料通过第一端部的外表面与保持部的内表面之间而流入保持部内的情况。其结果是，能够抑制树脂材料在第一端部的外表面成为飞边而残存的情况。
因此，能够提供品质优良的成形体。
根据上述(2)的方案，在第二树脂部的成形时，容易通过模具主体保持第一端部。因此，能够进一步提高成形体的品质。
根据上述(3)的方案，第一树脂部分别保持金属部，因此在模具主体内，易于将各金属部放置在所期望的位置。在该状态下，通过第二树脂部将各金属部一体化，因此能够提供将各金属部的相对位置高精度定位的成形体。
根据上述(4)的方案，将相对于金属部另外地形成的第一树脂部装配于金属部，因此能够实现制造工序的进一步简化。另外，与通过例如双色成形等形成第一树脂部和第二树脂部的情况不同，能够抑制在一次成形时(第一树脂部的成形时)金属部因射出压力等产生位置偏移的情况。由此，能够进一步实现品质的稳定化。
根据上述(5)的状态，与例如使用线材等实现旋转电机与外部电源连接的情况相比，能够确保刚性。并且，在本方案中，能够提供如上所述品质优异的成形体，因此能够在连接旋转电机与外部电源的状态下，抑制金属部的扭曲、挠曲等。由此，能够降低作用于成形体的应力，能够提高成形体的耐久性。
附图说明
图1是表示实施方式的旋转电机的整体结构的剖视图。
图2是表示实施方式的定子的一部分的立体图。
图3是实施方式的汇流排单元的立体图。
图4是表示在实施方式的汇流排单元中，将外侧保持部取下后的状态的局部立体图。
图5是图3的V部放大图。
图6是说明外侧保持部的成形工序的工序图，是相当于图5的VI-VI线的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[旋转电机]
图1是表示实施方式的旋转电机1的整体结构的简要结构图(剖视图)。
图1所示的旋转电机1例如是搭载于混合动力机动车、电动机动车等车辆的行驶用马达。但是，本发明的结构不限于行驶用马达，也能够适用于发电用马达、其他用途的马达、或者车辆用以外的旋转电机(包括发电机)。
旋转电机1具备壳体3、定子5、转子7及输出轴9。
输出轴9被壳体3支承为能够旋转。
转子7外嵌于输出轴9。需要说明的是，在以下的说明中，有时将沿着输出轴9的轴线O的方向仅称为轴向，将与轴线O正交的方向称为径向，将环绕轴线O的方向称为周向。
图2是表示定子5的一部分的立体图。
如图2所示，定子5具备定子铁心11、装配于定子铁心11的线圈13、以及将线圈13与外部电源(未图示)连接的汇流排单元(成形体)15。
定子铁心11形成为从径向的外侧包围转子7(参照图1)的筒状。具体而言，定子铁心11具有筒状的背轭部19和齿部21。
背轭部19固定于上述的壳体3(参照图1)。
齿部21从背轭部19的内周面朝向径向的内侧突出。齿部21沿周向隔开间隔而形成有多个。并且，在周向上相邻的齿部21之间形成有供线圈13穿过的插槽23。
即，插槽23将定子铁心11沿轴向贯穿。
线圈13是由U相、V相、W相构成的三相线圈。本实施方式的各相的线圈13通过使对应的多个分段线圈24相互连接而形成。各分段线圈24插入定子铁心11的插槽23中而装配于定子铁心11。同相的分段线圈24彼此相对于定子铁心11在轴向的第一侧通过TIG焊接、激光焊接等进行接合。
需要说明的是，线圈13的结构能够进行适当变更。例如，线圈13不限于分段线圈24，也可以通过卷绕于齿部21等方法装配于定子铁心11。本实施方式的线圈13通过分布卷绕而装配于定子铁心11，但是并非仅限于该结构，也可以通过集中卷绕而装配于定子铁心11。
<汇流排单元>
汇流排单元15具备多个汇流排(金属部)31、第一覆盖部32及第二覆盖部33。
各汇流排31通过对金属(例如、铜)等具有导电性的板材实施钣金加工而形成为立体的形状。各汇流排31沿周向排列配置。各汇流排31形成为相互对应的形状。因此，在以下的说明中，以一个汇流排31为例进行说明。另外，在其他的汇流排31中，对与该汇流排31对应的部分标注相同的附图标记并省略说明。
图3是汇流排单元15的立体图。图4是将外侧保持部62取下后的状态下的汇流排单元15的局部立体图。
如图3、图4所示，汇流排31具备第一延伸部41、与第一延伸部41连接的第二延伸部42(参照图4)、与第二延伸部42连接的第三延伸部43、以及与第三延伸部43连接的第四延伸部44。需要说明的是，在以下的说明中，有时将第一延伸部41的延伸方向称为X方向，将第二延伸部42的延伸方向称为Y方向，将与X方向及Y方向正交的方向称为Z方向。在本实施方式中，X方向与轴向一致。
在第一延伸部41的+X方向端部连设有外部连接端子51。如图2所示，外部连接端子51从第一延伸部41的+X方向端部向+Z方向(与定子铁心11分离的方向)延伸。外部连接端子51与未图示的外部电源的端子板电连接。
如图4所示，第二延伸部42从第一延伸部41的-X方向端部向+Y方向延伸设置。在本实施方式中，第二延伸部42的延伸方向在与第一延伸部41的延伸方向同一平面上相对于第一延伸部41正交。但是第二延伸部42的延伸方向能够进行适当变更。
第三延伸部43的+Z方向端部与第二延伸部42中的+Y方向端部连接。第三延伸部43从第二延伸部42中的+Y方向端部沿着与第一延伸部41及第二延伸部42各自的延伸方向交叉的方向延伸。具体而言，第三延伸部43随着从+Z方向朝向-Z方向而朝向+Y方向延伸。
如图3所示，第四延伸部44的+Z方向端部与第三延伸部43中的-Z方向端部连接。第四延伸部44从第三延伸部43中的-Z方向端部沿着与上述的各延伸部41～43各自的延伸方向交叉的方向延伸。具体而言，第四延伸部44随着朝向-Z方向而向-Y方向延伸。
在第四延伸部44中的-Z方向端部形成有线圈连接端子53。线圈连接端子53从第四延伸部44中的-Z方向端部向+X方向延伸。
如图2所示，各汇流排31的线圈连接端子53分别与相对于定子铁心11向轴向的第一侧引出的对应的各相的线圈13(分段线圈24)连接。由此，外部电源与各相的线圈13通过各汇流排31按各相逐相电连接。通过汇流排31从外部电源向线圈13供给电力。
需要说明的是，如图1所示，对线圈13中的从定子铁心11沿着轴向突出的部分、汇流排单元15的一部分(线圈连接端子53的周边)实施有粉体涂装(图1中的粉体涂装部55)。例如通过在绝缘性的粉末粒子(粉体涂料)具有流动性的状态下供给该粉末粒子，并对该粉末粒子进一步进行加热而使其热固化，由此形成粉体涂装部55。
如图3所示，第一覆盖部32对各汇流排31中的从第一延伸部41到第三延伸部43的部分汇总地进行覆盖。具体而言，第一覆盖部32覆盖各汇流排31中的、第一延伸部41中的-X方向端部、第二延伸部42的整个区域及第三延伸部43中的-Y方向端部(以下有时称为汇流排31的覆盖区域31a。)。第一覆盖部32具有盖罩(第一树脂部)61和外侧保持部(第二树脂部)62。
如图4所示，盖罩61由绝缘材料(树脂材料)形成。盖罩61分别装配在各汇流排31的覆盖区域31a。但是，盖罩61也可以通过嵌件成形等而分别形成于各汇流排31。需要说明的是，各盖罩61分别由同等的结构形成，因此在以下的说明中以一个盖罩61为例进行说明。
盖罩61将汇流排31的覆盖区域31a夹入而将覆盖区域31a保持在内部。在盖罩61上形成有用于供汇流排31插入的插入开口部60。插入开口部60构成为能够相对于盖罩61从+X方向插入汇流排31。具体而言，各插入开口部60在盖罩61中的从朝向+X方向的部分到朝向+Y方向的部分形成。
盖罩61具有收容第一延伸部41及第二延伸部42的第一收容部63、以及收容第三延伸部43的第二收容部64。
第一收容部63仿形于第一延伸部41及第二延伸部42而形成。第一收容部63从Z方向的两侧及-X方向覆盖第一延伸部41中的-X方向端部及第二延伸部42的整个区域。
第二收容部64仿形于第三延伸部43而形成。第二收容部64从Z方向的两侧及-X方向覆盖第三延伸部43。上述的插入开口部60在第一收容部63及第二收容部64中的+X方向端面上开口，并且在第二收容部64中的+Y方向端面上开口。需要说明的是，第一收容部63及第二收容部64的内表面的至少一部分与汇流排31接触即可。
外侧保持部62将各汇流排31以沿Y方向隔开间隔的状态一体固定。在本实施方式中，外侧保持部62将各汇流排31的覆盖区域31a与盖罩61一起覆盖。具体而言，外侧保持部62具有覆盖各盖罩61的盖罩覆盖部71和将盖罩覆盖部71彼此连接的连接部72。即，在本实施方式的外侧保持部62中，在Y方向上相邻的盖罩覆盖部71彼此通过连接部72连接。外侧保持部62由与各盖罩61同样的材料形成。但是，外侧保持部62只要是绝缘材料即可，也可以由与盖罩61不同的材料形成。在本实施方式中，外侧保持部62仅对盖罩61的外侧进行覆盖，但是也可以是外侧保持部62的一部分进入盖罩61的内侧。
盖罩覆盖部71形成为比盖罩61大一圈。盖罩覆盖部71具有覆盖第一收容部63的第一模制部81和覆盖第二收容部64的第二模制部(第二端部)82。
第一模制部81以封堵插入开口部60的状态覆盖第一收容部63的周围。在本实施方式中，第一模制部81中的+X方向端部与汇流排31的第一延伸部41直接密接。在第一模制部81中的-X方向端部形成有使盖罩61(第一收容部63)向外部露出的露出孔84。
图5是图3的V部放大图。
如图5所示，第二模制部82以封堵插入开口部60的状态覆盖第二收容部64的周围。
在本实施方式的汇流排单元15中，在第三延伸部43的延伸方向(以下，仅称为延伸方向L1。)上，第三延伸部43通过盖罩61(第二收容部64)的插入开口部60而突出。即，第三延伸部43中的从盖罩61突出的部分构成本实施方式的突出部。
在延伸方向L1上，第二收容部64具有从第二模制部82突出的盖罩突出部(第一端部)85。盖罩突出部85在整周上从第二模制部82向外部露出。
在第二收容部64的外表面中的朝向第三延伸部43的厚度方向(以下，仅称为厚度方向L2。)的两侧的面(以下，称为表面64a及背面64b。)为与厚度方向L2正交的平坦面。因此，第二收容部64的表面64a及背面64b在从第二模制部82突出的部分、以及在与第二模制部82的界面上成为平坦的连续面。需要说明的是，第二收容部64的表面64a及背面64b的至少位于盖罩突出部85的部分平坦地形成即可。
第二收容部64的外表面中的朝向延伸方向L1的前端面64c(盖罩突出部85的前端面)与表面64a所成的角部、前端面64c与背面64b所成的角部形成为弯曲面。但是，前端面64c与表面64a、以及前端面64c与背面64b也可以分别正交。在本实施方式中，第二收容部64的外表面中的朝向第三延伸部43的宽度方向(以下，仅称为宽度方向L3。)的两端面成为与宽度方向L3正交的平坦面。第二收容部64中的朝向宽度方向L3的两端面在延伸方向L1的前端部从第二模制部82突出的状态下被第二模制部82覆盖。
如图3所示，第二覆盖部33覆盖从上述的第四延伸部44中的-Z方向端部至线圈连接端子53中的-X方向端部的部分。第二覆盖部33与上述的第一覆盖部32同样地，具有分别装配于汇流排31(第四延伸部44)的盖罩90、以及使盖罩90与汇流排31成为一体的外侧保持部91。
[汇流排单元的制造方法]
接着，对上述的汇流排单元15的制造方法进行说明。在以下的说明中，主要对第一覆盖部32的制造方法进行说明。
如图4所示，向各汇流排31装配盖罩61。具体而言，使汇流排31通过插入开口部60而从+X方向插入盖罩61内。由此，通过盖罩61分别保持各汇流排31中的从第一延伸部41至第三延伸部43的覆盖区域31a。
图6是说明外侧保持部62的成形工序的工序图，是相当于图5的VI-VI线的剖视图。
接着，如图6所示，将各汇流排31放置在成形模具100内，将各汇流排31的覆盖区域31a与盖罩61一起汇总地进行模制。本实施方式的成形模具100具备第一模具(模具主体)101及构成为相对于第一模具101能够沿宽度方向L3相对移动的第二模具(未图示)。由第一模具101及第二模具划分出的空间构成用于成形外侧保持部62的腔室C。即，腔室C具有成形第一模制部81的第一成形部C1、成形第二模制部82的第二成形部C2、以及成形连接部72的第三成形部C3。
在第一模具101中，在比第二成形部C2靠延伸方向L1的前端侧的位置形成有保持部110。保持部110在外侧保持部62的成形时保持盖罩突出部85。保持部110仿形于盖罩突出部85的外表面形状而形成。在盖罩突出部85嵌合(轻压入)于保持部110的状态下，汇流排31放置在成形模具100内。在该情况下，保持部110的内表面除了与盖罩突出部85的前端面64c密接之外，还密接到表面64a及背面64b的部分。
因此，第二成形部C2与保持部110的分界部分设定在盖罩61的表面64a及背面64b(比盖罩突出部85的前端面64c靠延伸方向L1的第二侧的位置)。
为了使用上述的成形模具100来成形外侧保持部62，首先利用成形模具100的第一模具101及第二模具将各汇流排31的覆盖区域31a在宽度方向L3上夹入。
接着，向成形模具100内填充熔融状态的树脂材料J。于是，在成形模具100内的腔室C内，树脂材料J以覆盖盖罩61的方式被填充。在本实施方式中，盖罩突出部85轻压入保持部110内，因此保持部110的内表面与盖罩突出部85的外表面密接。因此，抑制在第二成形部C2内流动的树脂材料J向保持部110内流入。
在树脂材料J的填充后，使成形模具100内的树脂材料J固化。之后，进行开模，由此上述的汇流排单元15完成。
这样，在本实施方式中，在汇流排31上装配盖罩61，因此能够通过盖罩61加强汇流排31中的外侧保持部62的成形部分。由此，在外侧保持部62的成形时，能够抑制汇流排31因成形压等而在成形模具100内发生位置偏移、挠曲，能够在成形模具100内将汇流排31高精度地定位。由此，成为能够简化制造工序，能够实现低成本化、品质的稳定化。
在本实施方式中，外侧保持部62在使盖罩突出部85沿着延伸方向L1突出的状态下，覆盖盖罩61。
根据该结构，盖罩61与外侧保持部62的分界部分在延伸方向L1上设定在比盖罩61的前端面64c后退的位置。因此，能够使成形模具100的保持部110与盖罩突出部85的表面64a及背面64b接触，因此能够确保保持部110与盖罩突出部85的接触面积。由此，例如即使因盖罩61的尺寸偏差等而导致在盖罩61的外表面与保持部110之间作用的面压较低的情况下，在外侧保持部62的成形时，也能够抑制树脂材料J通过盖罩突出部85的外表面与保持部110的内表面之间而流入保持部110内。其结果是，能够抑制树脂材料J在盖罩突出部85的外表面上成为飞边而残存的情况。
因此，能够提供品质优异的汇流排单元15。
在本实施方式中，设为盖罩突出部85的表面64a及背面64b呈平坦面地形成的结构。
根据该结构，在外侧保持部62的成形时，易于保持盖罩突出部85。因此，能够进一步提高汇流排单元15的品质。
在本实施方式中，设为通过盖罩61分别保持汇流排31，通过外侧保持部62对各盖罩61汇总地进行覆盖的结构。
根据该结构，盖罩61分别保持汇流排31，因此在成形模具100内，易于将各汇流排31放置在所期望位置。在该状态下，通过外侧保持部62将各汇流排31一体化，能够提供高精度地定位各汇流排31的相对位置的汇流排单元15。
在本实施方式中，将盖罩61装配于汇流排31。
根据该结构，将相对于汇流排31而另外形成的盖罩61装配于汇流排31，因此能够实现制造工序的进一步的简化。另外，与通过例如双色成形等形成第一树脂部和第二树脂部的情况不同，能够抑制在一次成形时(第一树脂部的成形时)因射出压力等而使汇流排31产生位置偏移的情况。由此，能够进一步实现品质的稳定化。
在本实施方式中，金属部是汇流排31。
根据该结构，与例如使用线材等实现旋转电机1与外部电源的连接的情况相比，能够确保刚性。并且，在本实施方式中，如上所述能够提供品质优异的汇流排单元15，因此能够抑制在旋转电机1与外部电源连接的状态下，汇流排31的扭曲、挠曲等。由此，能够降低作用于汇流排单元15的应力，能够提高汇流排单元15的耐久性。
以上，对本发明的优选的实施例进行了说明，但是本发明不限定于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换及其他的变更。本发明不被前述的说明进行限定，而仅由添加的发明方案限定。
例如，在本实施方式中，对盖罩61由绝缘材料形成的情况进行了说明，但是并非仅限于该结构，也可以是通过具有导电性的材料形成盖罩61。
在上述的实施方式中，对将分体的盖罩61用作第一树脂部的结构进行了说明，但是并非仅限于该结构，也可是通过双色成形来形成第一树脂部和第二树脂部。
在上述的实施方式中，对具备汇流排31向不同的朝向延伸的多个延伸部41～44的结构进行了说明，但是并非仅限于该结构，而能够对汇流排31的形状进行适当变更。例如，汇流排31也可以是直线状、仅在两个方向上弯折。另外，也能够对汇流排31的各延伸部所成的角度进行适当变更。
在上述的实施方式中，对通过外侧保持部62将多根汇流排31一体化的结构进行了说明，但是并非仅限定于该结构。也可以通过外侧保持部62按根覆盖汇流排31。
在上述的实施方式中，对将成形体用于在旋转电机1中使用的汇流排单元15的情况进行了说明，并非仅限定于该结构。成形体也可以用于旋转电机1以外(例如，PCU等车载设备)的汇流排单元。另外，成形体也可以采用于解析器、一体化成形型骨架等、将线圈与绝缘体一体形成的情况。除此之外，从设计性的观点出发，成形体也可以用于需要多色成形的部分等。
除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当将上述的实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素，另外，也可以适当组合上述的变形例。

Claims (6)

1.一种成形体，其中，
所述成形体具备：
第一树脂部；
金属部，其被所述第一树脂部覆盖，并且具有从所述第一树脂部的第一端部突出的突出部；以及
第二树脂部，其具有在所述突出部的延伸方向上位于所述第一端部的与所述突出部相反的一侧的第二端部，且以使所述第一树脂部向所述延伸方向突出的状态覆盖所述第一树脂部。
2.根据权利要求1所述的成形体，其中，
所述第一树脂部中的位于所述第一端部与所述第二端部之间的部分形成为平坦面。
3.根据权利要求1或2所述的成形体，其中，
所述第一树脂部将多个所述金属部分别覆盖，
所述第二树脂部将所述第一树脂部汇总地覆盖。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成形体，其中，
所述第一树脂部装配于所述金属部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成形体，其中，
所述金属部是将旋转电机的线圈与外部电源之间进行电连接的汇流排。
6.一种成形模具，其用于成形出权利要求1至5中任一项所述的成形体，其中，
所述成形模具具备模具主体，该模具主体保持所述第一树脂部及所述金属部，并且划分出用于成形出所述第二树脂部的腔室，
所述模具主体具有保持部，该保持部保持所述第一端部中的朝向与所述延伸方向交叉的方向的面。
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