JP6223819B2

JP6223819B2 - Functional molded parts

Info

Publication number: JP6223819B2
Application number: JP2013271541A
Authority: JP
Inventors: 学矢▲崎▼; 鈴木　常之; 常之鈴木; 晃也木ノ本; 拓也大野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nippo Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nippo Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015125966A

Description

本発明は、金属体の表面に熱可塑性樹脂を成形して構成される機能性成形部品に関する。 The present invention relates to a functional molded part configured by molding a thermoplastic resin on the surface of a metal body.

下記特許文献１には、複数の単電池間を金属体により電気的に接続する二次電池が示され、金属体の表面には樹脂製の支持体が一体に設けられ、この支持体により金属体を電池のケーシングに固定している。ここで、金属体と支持体との間の微小隙間から互いに隣接する電池内部同士間で液やガスが漏れることを防止するためにシール構造を採用している。この場合、単電池間の環境は互いに類似しており、シール性の要求レベルは高くない。
しかし、シール構造の両側の空間の環境が大きく違い、一方の空間の液やガスが他方の空間に漏れることを高レベルで防止したい場合には、高いシール性能が要求される。そこで、一部では、例えば、金属体の外周円上に凹溝を形成し、この凹溝にシール材を嵌め、その金属体をインサート材として樹脂のインサート成形を行ってシール構造が構成されている。 The following Patent Document 1 shows a secondary battery in which a plurality of single cells are electrically connected by a metal body, and a resin support is integrally provided on the surface of the metal body. The body is fixed to the battery casing. Here, a seal structure is employed in order to prevent liquid and gas from leaking between the battery interiors adjacent to each other through a minute gap between the metal body and the support. In this case, the environment between the single cells is similar to each other, and the required level of sealing performance is not high.
However, when the environments of the spaces on both sides of the seal structure are greatly different and it is desired to prevent liquid or gas in one space from leaking into the other space at a high level, high sealing performance is required. Therefore, in some cases, for example, a groove is formed on the outer circumference of the metal body, a seal material is fitted into the groove, and the seal structure is configured by performing resin insert molding using the metal body as an insert material. Yes.

特開平１１−１２０９６３号公報JP-A-11-120963

しかし、上記シール構造でも、車両用部品のように使用温度域が広範囲等、使用環境が厳しい場合には、必要なシール性を維持できない場合がある。
このような問題に鑑み本発明の課題は、金属体の表面に熱可塑性樹脂を成形して構成される機能性成形部品において、シール性を要求される金属体表面へのシール材の密着力を高めることにより、金属体の表面と熱可塑性樹脂との間のシール性能を高めることにある。 However, even with the above-described seal structure, the required sealability may not be maintained when the usage environment is severe, such as a vehicular part, such as a wide use temperature range.
In view of such problems, an object of the present invention is to provide an adhesive strength of the sealing material to the surface of the metal body that is required to have a sealing property in a functional molded part formed by molding a thermoplastic resin on the surface of the metal body. By increasing, the sealing performance between the surface of the metal body and the thermoplastic resin is improved.

第１発明は、金属体の表面に熱可塑性樹脂を成形して、前記金属体の周囲を前記熱可塑性樹脂によって包囲される機能性成形部品であって、前記金属体と前記熱可塑性樹脂との境界部位に成形可能な弾性を有する接着剤が介挿され、該接着剤は、前記金属体の外表面で前記熱可塑性樹脂によって取り囲まれて、所定の圧縮応力が付与された状態とされていることを特徴とする。
第１発明によれば、接着剤に圧縮応力が付与されていることにより金属体表面と接着剤との間、並びに接着剤と熱可塑性樹脂との間は圧着状態とされ、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は、使用環境が厳しい場合でも高レベルに維持することができる。 A first invention is a functional molded part in which a thermoplastic resin is molded on a surface of a metal body, and the periphery of the metal body is surrounded by the thermoplastic resin, and the metal body and the thermoplastic resin An adhesive having elasticity that can be molded is inserted in the boundary portion, and the adhesive is surrounded by the thermoplastic resin on the outer surface of the metal body, and a predetermined compressive stress is applied. It is characterized by that.
According to the first aspect of the present invention, the compressive stress is applied to the adhesive, whereby the metal body surface and the adhesive and between the adhesive and the thermoplastic resin are brought into a pressure-bonded state. The sealing property between the plastic resin can be maintained at a high level even when the use environment is severe.

第２発明は、上記第１発明において、前記熱可塑性樹脂は、前記接着剤に対し融点が高く、前記成形の工程で溶融、相溶化可能な熱可塑性樹脂であることを特徴とする。
第２発明によれば、熱可塑性樹脂と接着剤とは相溶化により一体化され、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は、更に高められる。 According to a second invention, in the first invention, the thermoplastic resin is a thermoplastic resin having a high melting point with respect to the adhesive and can be melted and compatibilized in the molding step.
According to the second invention, the thermoplastic resin and the adhesive are integrated by compatibilization, and the sealing performance between the metal body surface and the thermoplastic resin is further enhanced.

本発明の一実施形態の正面図である。It is a front view of one embodiment of the present invention. 上記実施形態の平面図である。It is a top view of the said embodiment. 上記実施形態の側面図である。It is a side view of the said embodiment. 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 上記実施形態において熱可塑性樹脂のインサート成形が行われる前の仕掛品の正面図である。It is a front view of the work in process before insert molding of a thermoplastic resin is performed in the said embodiment. 上記実施形態において図５と同様の仕掛品の平面図である。It is a top view of the work-in-process similar to FIG. 5 in the said embodiment.

図１〜４は、本発明の一実施形態として、オイルを含んだ環境下で使用される電気モータ（不図示）の電気配線部の導電体部分（本発明の機能性成形部品に相当）を示している。この導電体部分は、アルミニューム製の平板形状の導電体（本発明の金属体に相当）１０の表面にポリフェニレン・サルファイト（ＰＰＳ）樹脂（本発明の熱可塑性樹脂に相当）３０をインサート成形して、導電体１０の長手方向中央部の周囲をＰＰＳ樹脂３０によって包囲して構成されている。導電体１０の長手方向両端部には、図示を省略したが、それぞれ圧着端子（不図示）が締結され、電気モータの電気配線が行われている。
電気モータのケーシング（不図示）の外側又は内側はオイルを含んだ環境下に曝されており、ＰＰＳ樹脂３０は、電気モータの電気配線部を成す電気モータのケーシングの開口部に気密性及び液密性を保つように固定されている。なお、ＰＰＳ樹脂３０は耐熱性と電気絶縁性を備える点で、この実施形態における使用環境に適するものとして選定されている。また、ＰＰＳ樹脂３０は、ケーシングの開口部に固定されるのに好適な形状に形成されても良い。 1 to 4 show, as an embodiment of the present invention, a conductor portion (corresponding to a functional molded part of the present invention) of an electric wiring portion of an electric motor (not shown) used in an environment containing oil. Show. This conductor portion is formed by insert-molding a polyphenylene sulfite (PPS) resin (corresponding to the thermoplastic resin of the present invention) 30 on the surface of an aluminum flat plate conductor (corresponding to the metal body of the present invention) 10. The periphery of the central portion in the longitudinal direction of the conductor 10 is surrounded by the PPS resin 30. Although not shown at both ends in the longitudinal direction of the conductor 10, crimp terminals (not shown) are respectively fastened and electric wiring of the electric motor is performed.
The outside or inside of the casing (not shown) of the electric motor is exposed to an environment containing oil, and the PPS resin 30 is airtight and liquid in the opening of the casing of the electric motor that forms the electric wiring portion of the electric motor. It is fixed to keep it dense. The PPS resin 30 is selected as being suitable for the use environment in this embodiment in that it has heat resistance and electrical insulation. The PPS resin 30 may be formed in a shape suitable for being fixed to the opening of the casing.

導電体１０とＰＰＳ樹脂３０との境界部位には、ポリエステルエラストマー系ホットメルト接着剤（本発明の接着剤に相当する。以下、接着剤という）２０が介挿されている。該接着剤２０は、図５、６にも示すように導電体１０の長手方向の中央部外表面上を取り囲んで接着されている。この部分の導電体１０には２個の貫通孔１１が穿設されており、これらの貫通孔１１内にも接着剤２０が充填されている。また、接着剤２０の外表面形状は、両側縁部が裾広がりの形状に形成されている。このため、ＰＰＳ樹脂３０をインサート成形する際、接着剤２０の表面上を導電体１０の長手方向に沿ってＰＰＳ樹脂３０ｂが流動することになるが、接着剤２０は両側縁部が裾広がりの形状に形成されているため、係る裾広がりの形状が形成されていない場合に比べて、ＰＰＳ樹脂３０の流動圧力を受ける程度が抑制される。これによりＰＰＳ樹脂３０のインサート成形時に接着剤２０が流されることが抑制される。しかも、貫通孔１１内にも接着剤２０が充填されているため、更に接着剤２０は流され難くされている。この場合、接着剤２０としては、東洋紡株式会社のバイロショット（登録商標）の高接着グレード（ＧＭ−９５５−ＲＫ２０）を用いている。この接着剤２０は、結晶化が遅く、常温でも柔軟性が高く、導電体１０表面への密着力が部分的にではなく均一に高い性質を備える。また、ＰＰＳ樹脂３０は、接着剤２０に対し融点が高く、インサート成形の工程で溶融、相溶化可能な熱可塑性樹脂である。 A polyester elastomer hot-melt adhesive (corresponding to the adhesive of the present invention, hereinafter referred to as an adhesive) 20 is interposed at the boundary portion between the conductor 10 and the PPS resin 30. As shown in FIGS. 5 and 6, the adhesive 20 surrounds and adheres to the outer surface of the central portion in the longitudinal direction of the conductor 10. In this portion of the conductor 10, two through holes 11 are formed, and the adhesive 20 is also filled in these through holes 11. In addition, the outer surface shape of the adhesive 20 is formed in a shape in which both side edge portions are expanded at the bottom. For this reason, when the PPS resin 30 is insert-molded, the PPS resin 30b flows on the surface of the adhesive 20 along the longitudinal direction of the conductor 10. Since it is formed in a shape, the degree of receiving the flow pressure of the PPS resin 30 is suppressed as compared to the case where the shape of the flared skirt is not formed. Thereby, it is suppressed that the adhesive 20 is poured at the time of insert molding of the PPS resin 30. Moreover, since the adhesive 20 is also filled in the through-hole 11, the adhesive 20 is further prevented from flowing. In this case, as the adhesive 20, a high adhesion grade (GM-955-RK20) of Viroshot (registered trademark) manufactured by Toyobo Co., Ltd. is used. This adhesive 20 is slow in crystallization, highly flexible even at room temperature, and has a property that the adhesive force to the surface of the conductor 10 is uniformly high rather than partially. The PPS resin 30 is a thermoplastic resin that has a higher melting point than the adhesive 20 and can be melted and compatibilized in the insert molding process.

次に製造方法について説明する。
図５、６のように導電体１０の外表面に接着剤２０を接着させた仕掛品をインサート成形の型内に入れて溶融状態のＰＰＳ樹脂を５０メガパスカル程度の圧力で充填して、図１〜４に示されるようにＰＰＳ樹脂３０の成形を行う。この成形の過程では、溶融状態のＰＰＳ樹脂が型内で冷却固化されてもＰＰＳ樹脂３０内の接着剤２０に所定の圧力を維持するようにされ、接着剤２０は、導電体１０の外表面でＰＰＳ樹脂３０によって取り囲まれて、所定の圧縮応力が付与された状態とされている。また、ＰＰＳ樹脂３０は冷却される際に僅かに収縮され、接着剤２０は収縮されたＰＰＳ樹脂３０によって導電体１０表面上にOリングのように押し付けられる。
インサート成形の過程で接着剤２０とＰＰＳ樹脂３０が接触すると、両者は相溶化して分子結合される。 Next, a manufacturing method will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, a work-in-process product in which the adhesive 20 is bonded to the outer surface of the conductor 10 is placed in an insert-molding mold and filled with molten PPS resin at a pressure of about 50 megapascals. As shown in 1-4, the PPS resin 30 is molded. In this molding process, even if the melted PPS resin is cooled and solidified in the mold, the adhesive 20 in the PPS resin 30 is maintained at a predetermined pressure. And surrounded by the PPS resin 30 so that a predetermined compressive stress is applied. Further, the PPS resin 30 is slightly shrunk when cooled, and the adhesive 20 is pressed onto the surface of the conductor 10 like an O-ring by the shrunk PPS resin 30.
When the adhesive 20 and the PPS resin 30 come into contact with each other during the insert molding process, the two become compatible and molecularly bonded.

以上の実施形態によれば、接着剤２０に圧縮応力が付与されていることにより導電体１０の表面と接着剤２０との間、並びに接着剤２０とＰＰＳ樹脂３０との間は圧着状態とされる。そのため、電気モータがオイルを含んだ環境下で使用されても、導電体１０の表面とＰＰＳ樹脂３０との間のシール性は高レベルに維持することができる。更に、ＰＰＳ樹脂３０と接着剤２０とは相溶化により一体化され、導電体１０表面とＰＰＳ樹脂３０との間のシール性は、更に高められる。従って、オイルが電気モータの空間内又は電気モータの外側に漏れることを防止することができる。 According to the above embodiment, the compressive stress is applied to the adhesive 20, so that the surface of the conductor 10 and the adhesive 20 and the adhesive 20 and the PPS resin 30 are pressed. The Therefore, even when the electric motor is used in an environment containing oil, the sealing performance between the surface of the conductor 10 and the PPS resin 30 can be maintained at a high level. Furthermore, the PPS resin 30 and the adhesive 20 are integrated by compatibilization, and the sealing performance between the conductor 10 surface and the PPS resin 30 is further enhanced. Therefore, it is possible to prevent oil from leaking into the space of the electric motor or outside the electric motor.

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．本発明の機能性成形部品としては、上記実施形態のような電気モータの電気配線部の導電体部分に限定されない。オイル部と空気部のように２種類の異なる空間をシールする必要がある部品に適用でき、絶縁部と導電部材から成る防水コネクタ、コンピュータ内蔵筐体の端子部、バッテリの電極部等に広く適用できる。部品が電気部品である場合、通電する電流は、電気信号を伝達する微弱電流からモータ駆動用の強電流まで特に限定されない。
２．上記実施形態では、接着剤２０としてポリエステルエラストマー系ホットメルト接着剤を使用したが、ポリアミド系の接着剤を使用しても良い。
３．熱可塑性樹脂としては、上記ＰＰＳ樹脂の他に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、又はシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）等の樹脂、或いは液晶ポリマーでも良い。
４．上記実施形態では、導電体１０に貫通孔１１を設けたが、貫通孔１１は無くても良い。
５．接着剤２０は、導電体１０の長手方向に分割されて複数列に形成されても良い。 As mentioned above, although specific embodiment was described, this invention is not limited to those external appearances and structures, A various change, addition, and deletion are possible in the range which does not change the summary of this invention. For example,
1. The functional molded part of the present invention is not limited to the conductor portion of the electric wiring portion of the electric motor as in the above embodiment. It can be applied to parts that need to seal two different spaces such as oil and air, and is widely applied to waterproof connectors consisting of an insulating part and a conductive member, a terminal part of a computer built-in housing, a battery electrode part, etc. it can. When the component is an electrical component, the current that is energized is not particularly limited from a weak current that transmits an electrical signal to a strong current for driving the motor.
2. In the above embodiment, a polyester elastomer hot melt adhesive is used as the adhesive 20, but a polyamide adhesive may be used.
3. As the thermoplastic resin, in addition to the PPS resin, a resin such as polybutylene terephthalate (PBT), polyphthalamide (PPA), or syndiotactic polystyrene (SPS), or a liquid crystal polymer may be used.
4). In the above embodiment, the through hole 11 is provided in the conductor 10, but the through hole 11 may not be provided.
5. The adhesive 20 may be divided in the longitudinal direction of the conductor 10 and formed in a plurality of rows.

１０導電体（金属体）
１１貫通孔
２０ポリエステルエラストマー系ホットメルト接着剤（接着剤）
３０ポリフェニレン・サルファイト（ＰＰＳ）樹脂（熱可塑性樹脂）
10 Conductor (metal body)
11 Through-hole 20 Polyester elastomer hot melt adhesive (adhesive)
30 Polyphenylene sulfite (PPS) resin (thermoplastic resin)

Claims

A function in which a thermoplastic resin is formed on the entire circumference at a portion excluding both ends in the longitudinal direction of the long metal body, and the entire circumference is surrounded by the thermoplastic resin at a portion excluding both ends in the longitudinal direction of the metal body. Molded parts,
An elastic adhesive that can be molded is inserted in a boundary portion between the metal body and the thermoplastic resin, and the adhesive is surrounded by the thermoplastic resin on the outer surface of the metal body, and is compressed to a predetermined degree. It is in a state where stress is applied,
The functional molded part , wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic resin having a high melting point with respect to the adhesive and can be melted and compatibilized in the molding process .