嵌件成形用模具装置的制作方法

本实用新型涉及一种具备配置嵌件成形的部件的成形室的嵌件成形用模具装置及使用了嵌件成形用模具装置的电动机用定子的制造方法。

背景技术：

嵌件成形用模具装置在第一模具与第二模具之间构成有配置嵌件成形的部件的成形室。此外，存在采用如下实施方式的情况，即，在第一模具与第二模具之间设有多个成形室，且配置于相邻的成形室的部件彼此经由连接部连接。例如，存在如下情况，即，形成多个电动机用铁芯(部件)经由连接部连接的状态，并使绝缘体分别嵌件成形于多个铁芯；在该情况下，使连接部弯曲而将铁芯排列成环状(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2015－163014号公报

然而，在专利文献1所记载的嵌件成形用模具装置中，若各部件(铁芯)的第一方向的位置或第一方向的尺寸(厚度)存在偏差，则无法在各成形室中将部件适当地定位。尤其在铁芯是在第一方向上层叠有多块芯板而成的层叠铁芯的情况下，容易产生上述偏差。

技术实现要素：

鉴于以上的问题，本实用新型的技术问题在于提供一种嵌件成形用模具装置及使用了该嵌件成形用模具装置的定子铁芯的制造方法，即使在多个部件经由连接部连接的情况下，也能分别将多个部件适当地定位。

为了解决上述技术问题，本实用新型的嵌件成形用模具装置的特征是，具有：第一模具；第二模具，该第二模具从第一方向的一侧与所述第一模具重叠，并沿与所述第一方向正交的第二方向构成多个分别配置嵌件成形的部件的成形室；多个浇口，多个该浇口分别与多个所述成形室连通；按压机构，该按压机构将所述第一模具和所述第二模具中的一方朝向另一方按压；可动轴，该可动轴以能沿所述第一方向移动的方式设于所述第二模具侧；以及第一弹簧构件，该第一弹簧构件向所述第一方向的另一侧对所述可动轴进行施力，所述部件中，配置于多个所述成形室中的在所述第二方向上相邻的成形室的部件彼此经由连接部连接，所述可动轴被所述第一弹簧构件施力而从所述第一方向的所述一侧与所述连接部弹性抵接，从而在所述第一方向上将所述部件定位。

在本实用新型中，多个部件经由连接部连接，可动轴被第一弹簧构件施力而与上述连接部抵接。因此，即使在各部件的第一方向的位置或部件的第一方向的尺寸存在偏差的情况下，也能在各成形室中在第一方向上将部件适当地定位。因而，能使树脂相对于各部件适当地嵌件成形。

在本实用新型中，能采用如下实施方式，即，所述部件及所述成形室沿所述第二方向设有三个以上，所述连接部设有多个，所述可动轴设有多个，它们分别与多个所述连接部对应。根据上述实施方式，由于能通过可动轴分别将多个连接部定位，因此能在各成形室中在第一方向上将部件适当地定位。因而，能使树脂相对于各部件适当地嵌件成形。

在本实用新型中，能采用如下实施方式，即，多个所述浇口设于所述第二模具侧，在所述连接部形成有沿所述第一方向延伸的槽，所述可动轴将所述槽的所述第一方向的所述一侧的端部封堵。根据上述实施方式，由于能抑制树脂朝槽填充，因此能抑制槽被树脂覆盖的情况。

在本实用新型中，能采用如下实施方式，即，所述可动轴具备从所述第一方向的所述一侧嵌入所述槽的轴部。根据上述实施方式，由于能抑制树脂朝槽填充，因此能抑制槽被树脂覆盖的情况。

在本实用新型中，能采用如下实施方式，即，所述按压机构具备第二弹簧构件，该第二弹簧构件向所述第一方向的所述另一侧对所述第二模具施力。

在本实用新型中，能采用如下实施方式，即，所述部件由沿所述第一方向重叠的多个构件构成。在上述实施方式的情况下，由于部件的第一方向的尺寸容易产生偏差，因此应用了本实用新型后的效果较为显著。

在本实用新型中，所述部件例如是沿所述第一方向重叠有作为多个所述构件的多块芯板的电动机用铁芯，使绝缘体相对于所述电动机用铁芯而嵌件成形。

在使用了本实用新型的嵌件成形用模具装置的电动机用定子的制造方法中，在通过所述嵌件成形用模具装置使所述绝缘体相对于所述电动机用铁芯嵌件成形之后，使所述连接部弯曲而使所述电动机用铁芯排列成环状。

实用新型效果

在本实用新型中，多个部件经由连接部连接，可动轴被第一弹簧构件施力而与上述连接部抵接。因此，即使在各部件的第一方向的位置或部件的第一方向的尺寸存在偏差的情况下，也能在各成形室中在第一方向上将部件适当地定位。因而，能使树脂相对于各部件适当地嵌件成形。

附图说明

图1是表示从输出侧观察应用了本实用新型的泵装置的电动机的立体图。

图2是图1所示的电动机所使用的定子的立体图。

图3是图2所示的定子的定子铁芯及绝缘体的立体图。

图4是使图3所示的定子铁芯形成为环状之前的状态的说明图。

图5是使图3所示的定子铁芯形成为环状之前的状态的俯视图。

图6是使图3所示的定子铁芯形成为环状之前的状态的说明图。

图7是使图3所示的定子铁芯形成为环状之前的状态的俯视图。

图8是应用了本实用新型的嵌件成形用的模具装置的主要部分的剖视图。

图9是图8所示的模具装置的树脂填充通路的说明图。

图10是图8所示的模具装置的可动轴等的说明图。

图11是图8所示的模具装置的可动轴的端部等的说明图。

(符号说明)

1泵装置；2电动机；5转轴；6密封构件；10转子；11定子；30连接器外壳；40端子销；51定子铁芯；52绝缘体；53U、53V、53W线圈；54连接器；56环状部；57突极部；171第一部分；172第二部分；100模具装置；110第一模具；170引导孔；120第二模具；130成形室；135浇口；140树脂填充通路；141直浇道；142中继通路；143流道；160可动轴；161第一轴部；162第二轴部；163第三轴部；164第四轴部；165端面；166台阶部；169第一弹簧构件；180按压机构；185第二弹簧构件；510铁芯；511轭铁部；515连接部；516间隙；517槽；521第一绝缘部；522第二绝缘部；523第三绝缘部；526外周侧凸缘部；527内周侧凸缘部；571本体部；572板状部；L轴线方向；L1第一方向；L2第二方向；R树脂。

具体实施方式

以下，参照附图对用于制造泵装置所使用的电动机的定子的嵌件成形用模具装置及定子的制造方法的一个示例进行说明。

[电动机2的结构]

图1是表示从输出侧La观察应用了本实用新型的泵装置1的电动机2的立体图。图2是图1所示的电动机2所使用的定子11的立体图。图3是图2所示的定子11的定子铁芯51及绝缘体52的立体图。另外，在本说明书中，符号L表示电动机2的轴线方向，输出侧La是轴线方向L的一侧，与输出侧相反一侧Lb是轴线方向L的另一侧。

在图1所示的泵装置1中，沿轴线方向依次重叠配置有电动机2、盖构件14和壳体(未图示)，在壳体的内部构成有配置着叶轮(未图示)的泵室。电动机2具有转子10、定子11((电动机用定子)，参照图2)和对定子11进行覆盖的密封构件6，并由盖构件14和密封构件6构成外壳12。转子10通过密封构件6和盖构件14被支承得能够旋转，在转轴5的输出侧La的端部安装有叶轮。

如图2及图3所示，定子11具备：环状的定子铁芯51，该定子铁芯51位于转子10的外周侧；线圈线(三相的线圈53U、53V、53W)，该线圈线经由绝缘体52卷绕于定子铁芯51；以及连接器54，该连接器54用于对向各线圈供电的供电线进行连接。定子铁芯51具备：环状部56；以及从环状部56向径向侧内侧突出的多个突极部57。多个突极部57以等角度间距形成。绝缘体52由树脂形成。连接器54具备大致长方体形状的连接器外壳30和保持于连接器外壳30的端子销40，并为能装拆阳型的外部连接器的形状。

如图3所示，定子铁芯51由在周向上排列的多块铁芯510(电动机用铁芯)构成。定子铁芯51(铁芯510)由将硅钢板等磁性板(多个构件)加工成相同形状并沿轴线方向L层叠而成的层叠铁芯构成。多块铁芯510分别在径向外侧具有沿周向延伸的轭铁部511，且突极部57从轭铁部511向径向内侧突出。突极部57具有：本体部571，该本体部571从轭铁部511向径向内侧突出；以及板状部572，该板状部572从本体部571沿周向延伸，并通过板状部572的径向内侧的面构成内周侧端面57a，该内周侧端面57a在径向外侧与转子10相对。轭铁部511以在周向上排列的方式构成环状部56。在轭铁部511的外周面形成有对准用的凹部519。凹部519用于在使铁芯510嵌件成形而形成绝缘体52时对模具内的铁芯510进行定位。

绝缘体52是使线圈线与定子铁芯51绝缘的绝缘构件，并通过铁芯510的嵌件成形而成形为与铁芯510一体化。绝缘体52具有：第一绝缘部521，该第一绝缘部521从径向内侧及轴线方向对轭铁部511进行覆盖；第二绝缘部522，该第二绝缘部522对突极部57的本体部571进行覆盖；以及第三绝缘部523，该第三绝缘部523从径向外侧对突极部57的板状部572进行覆盖。第一绝缘部521从轭铁部511向轴线方向L的两侧突出而构成外周侧凸缘部526，第三绝缘部523从突极部57的板状部572向轴线方向L的两侧突出而构成内周侧凸缘部527。因而，线圈线在内周侧凸缘部527与外周侧凸缘部526之间卷绕于第二绝缘部522的周围从而构成线圈53U、53V、53W。在第一绝缘部521上形成有朝轴线方向L的两侧突出的凸部528、529。在将配线(未图示)穿过第一绝缘部521的轴线方向L的输出侧La及与输出侧相反一侧Lb时，凸部528、529对配线朝径向内侧的移动进行限制。

再次返回图1中，密封构件6是树脂制的，并具备圆盘形状的底板65，该底板65从与输出侧相反一侧Lb对线圈53、绝缘体52及定子铁芯51进行覆盖。此外，密封构件6具备：连接器密封部66，该连接器密封部66从底板部35向外周侧延伸而对连接器54进行覆盖；以及筒状本体部67，该筒状本体部67从底板部65向输出侧La延伸而对线圈53、绝缘体52和定子铁芯51进行覆盖。筒状本体部67呈圆筒状，且在内侧配置有转子10。筒状本体部67的中心轴线与电动机2的轴线一致。

筒状本体部67具备：大径筒部分61，该大径筒部分61与底板部65相连；以及小径筒部分62，该小径筒部分62比大径筒部分61外径尺寸小，且在大径筒部分61的内侧配置有定子11。密封构件6完全覆盖线圈线，以保护线圈线免受流体的影响。筒状本体部67的内周面从与输出侧相反一侧Lb向输出侧La设有小径内周面部分67a和大径内周面部分67b，该大径内周面部分67b比小径内周面部分67a内径尺寸大，在小径内周面部分67a设有多个开口部，多个该开口部使定子铁芯51的各突极部57的内周侧端面57a朝内周侧露出。此外，在小径内周面部分67a上设有多个沿轴线方向L延伸的槽状的缺口部69。多个缺口部69分别位于定子铁芯51的各突极部57的周向中央。定子铁芯51的各突极部57的输出侧端面57b的一部分朝输出侧La露出，环状部56的输出侧端面56b的外周部分朝输出侧La露出。

[定子铁芯51的结构]

图4是使图3所示的定子铁芯51形成为环状之前的状态的说明图。图5是使图3所示的定子铁芯51形成为环状之前的状态的俯视图。图6是使图3所示的定子铁芯11形成为环状之前的状态的说明图。图7是使图3所示的定子铁芯11形成为环状之前的状态的俯视图。另外，图6及图7省略线圈线的图示。

在制造参照图3说明的定子11时，首先，如图4及图5所示，形成多块铁芯510呈直线状排列的定子铁芯51。接着，如图6及图7所示，在多块铁芯510上分别形成绝缘体52。接着，在将线圈线卷绕之后，将定子铁芯51折弯成环状。根据上述结构，能在突极部57的间隔较大的状态下对线圈线进行卷绕。

铁芯510的周向上相邻的铁芯彼此通过连接部515连接。由于连接部515与轭铁部511相比径向的厚度十分薄，因此能容易地变形。尤其在本实施方式中，铁芯510之间成为朝径向内侧开口的V字形的间隙516，间隙516的里面(径向外侧)成为使连接部515的径向厚度进一步变薄的槽517。因此，连接部515能通过形成有槽517的部分容易地弯曲。因而，连接部515并未被绝缘体52覆盖，尤其槽517避免了被绝缘体52覆盖。

[定子的制造方法]

(嵌件成形工序)

图8是应用了本实用新型的嵌件成形用的模具装置100的主要部分的剖视图。图9是图8所示的模具装置100的树脂填充通路140的说明图。图10是图8所示的模具装置100的可动轴160等的说明图。图11是图8所示的模具装置100的可动轴160的端部等的说明图。如图8所示，模具装置100(嵌件成形用模具装置)具有：第一模具110；以及第二模具120，该第二模具120从第一方向L1的一侧L1a与第一模具110重叠，在第一模具110与第二模具120之间构成有配置待嵌件成形的铁芯510(部件)的成形室130。在第一模具110与第二模具120之间沿与第一方向L1正交的第二方向L2构成有多个成形室130，且在多个成形室130中分别配置有铁芯510。另外，成形室130的与第一方向L1及第二方向L2正交的方向的成形面由第一模具110、第二模具120或其它模具形成。

模具装置100构成有按压机构180，该按压机构180将第一模具110及第二模具120中的一方朝向另一方按压，在本实施方式中，按压机构180构成为如箭头P所示那样向第一模具110对第二模具120进行按压。按压机构180具备多个第二弹簧构件185，多个该第二弹簧构件185向第一模具110对第二模具120进行按压。因而，能在成形室130的第一方向L1的尺寸上获得较高的精度。

在第二模具120上形成有浇口135，该浇口135分别从第一方向L1的一侧L1a与多个成形室130连通；成形室130经由浇口135与树脂填充通路140连通。在本实施方式中，由流路构件(未图示)和第二模具120构成树脂填充通路140，其中，该流路构件相对于第二模具120重叠配置于与第一模具110相反的一侧。

如图9所示，树脂填充通路140由直浇道141、中继通路142及多个流道143构成，其中，该中继通路142与直浇道141连接，多个该流道143从中继通路142连接于多个成形室130各自的浇口135，多个流道143形成于第二模具120。此外，在第一模具110与第二模具120之间构成有用于使连接器外壳30成形的成形室130，且流道145从中继通路142向成形室130的浇口155延伸。

再次返回至图8中，在第一模具110上形成有分别与多个成形室130连接的多个引导孔111，且在多个引导孔111中分别配置有顶出销115。

在第二模具120上形成有分别与多个成形室130连接的多个引导孔170，且在多个引导孔170中分别配置有可动轴160。多个可动轴160分别从第一方向L1的一侧L1a(基端侧)向另一侧L1b(前端侧)依次形成有第一轴部161、直径比第一轴部161大的第二轴部162及直径比第二轴部162小的第三轴部163。此外，在多个引导孔170中分别从第一方向L1的一侧L1a(基端侧)向另一侧L1b(前端侧)依次形成有第一部分171和直径比第一部分171小的第二部分172，且可动轴160的第三轴部163位于第二部分172的内部。此外，可动轴160的第一轴部161及第二轴部162位于引导孔170的第一部分171的内部。

在多个引导孔170的内侧，在第一轴部161的周围分别配置有由压缩螺旋弹簧构成的第一弹簧构件169。第一弹簧构件169朝第一方向L1的一侧L1a的移动被形成有构成树脂填充通路140的一部分的孔等的板190阻止。此外，第一弹簧构件169与可动轴160的形成于第一轴部161与第二轴部162之间的台阶部166抵接。因而，可动轴160通过第一弹簧构件169的施力而从第一方向L1的另一侧L1b与配置于成形室130的铁芯510弹性抵接，从而向第一模具110对铁芯510进行按压。因而，铁芯510在成形室130中被定位于第一模具110与第二模具120之间且第一方向L1的适当位置。

在该状态下，在从浇口135经由树脂填充通路140将树脂R填充到成形室130之后，使树脂R固化而使绝缘体52成形。然后，打开第一模具110和第二模具120，并从成形室130中取出形成了绝缘体52的铁芯510。

在本实施方式中，如图10所示，在可动轴160与铁芯510抵接时，可动轴160的第三轴部163的第一方向L1的另一侧L1b的端面165与形成于在第二方向L2上相邻的铁芯510之间的连接部515的第一方向L1的一侧L1a的端面抵接。在该状态下，形成于连接部515的槽517被可动轴160从第一方向L1的一侧L1a封堵。

此外，如图10及图11所示，在可动轴160上形成有第四轴部164，该第四轴部164从第三轴部163的端面165向第一方向L1的另一侧L1b突出。第四轴部164的直径比第三轴部163小，并且，第四轴部164嵌入形成于连接部515的槽517。即，第四轴部164是从第一方向L1的一侧L1a嵌入槽517的轴部。因而，形成于连接部515的槽517被第四轴部164从第一方向L1的一侧L1a可靠地封堵。因此，在将树脂R从浇口135填充到成形室130而使绝缘体52成形时，避免了树脂R朝槽517的内部填充。

(线圈线卷绕工序)

如图6及图7所示，以上述方式使绝缘体52成形后的铁芯510处于在第二方向L2上直线地排列的状态，在该状态下，将线圈线卷绕于绝缘体52的第二绝缘部522，从而形成参照图2说明的线圈53U、53V、53W。

(整形工序)

在成形工序中，使将线圈线隔着绝缘体52卷绕于突极部57而成的铁芯510在连接部515的形成有槽517的部分处弯曲而排列成环状，从而获得环状的定子11。

[本实施方式的效果]

如以上说明，在本实施方式中，多块铁芯510(部件)经由连接部515连接，可动轴160被第一弹簧构件169施力而与上述连接部515抵接。因此，即使在铁芯510的第一方向L1的位置或铁芯510的第一方向L1的尺寸存在偏差的情况下，也能在各成形室130中于第一方向L1将铁芯510适当地定位。因而，能使绝缘体52(树脂)相对于各铁芯510适当地嵌件成形。尤其在本实施方式中，铁芯510由在第一方向L1上重叠的多块芯板(多个构件)构成。在该情况下，铁芯510的第一方向L1的尺寸容易产生偏差，但根据本实施方式，即使在该情况下，也能在各成形室130中在第一方向L1上将铁芯510适当地定位。

此外，在本实施方式中，由于铁芯510及成形室130沿第二方向L2设有三个以上，因此连接部515设有多个。在此，可动轴160设有多个，它们分别与多个连接部515对应。因此，由于能分别通过可动轴160将多个连接部515定位，因此能在各成形室130中在第一方向L1上将铁芯510适当地定位。因此，能使绝缘体52相对于各铁芯510适当地嵌件成形。

此外，由于可动轴160将形成于铁芯510的槽517的第一方向L1的一侧L1a的端部封堵，因此能抑制树脂R朝槽517填充。因而，由于能抑制槽517被树脂R覆盖的情况，因此能使铁芯510在连接部515的形成有槽517的部分处弯曲。尤其在本实施方式中，由于设于可动轴160的第四轴部164嵌入槽517，因此能通过可动轴160可靠地封堵槽517的第一方向L1的一侧L1a的端部。因而0，由于能抑制槽517被树脂R覆盖的情况，因此能使铁芯510在连接部515的形成有槽517的部分处弯曲。

[其它实施方式]

在上述实施方式中，在泵装置1的电动机2所使用的定子11的制造中应用了本实用新型，但也可以在制造其它成形品的情况下应用本实用新型。尤其，若在使沿第一方向L1重叠配置有多个构件的部件嵌件成形的情况下应用本实用新型，则其效果较为显著。