JP6939583B2

JP6939583B2 - 樹脂成形体付きケーブルの製造方法

Info

Publication number: JP6939583B2
Application number: JP2018002713A
Authority: JP
Inventors: 池田　幸雄; 幸雄池田; 裕太片岡; 正憲佐川
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: JP2019121576A

Description

本発明は、端部に樹脂成形体が設けられたケーブルに関するものである。

今日、電力用ケーブルや通信用ケーブル等の各種ケーブルが様々な分野で使用されている。このようなケーブルの一つに、心線と、当該心線の周囲に設けられたシースと、シースの端部から突出している心線の先端に接続された電子部品と、これらシース端部，心線の露出部分および心線に接続された電子部品が収容されたホルダと、当該ホルダの全周（全体）を被覆する樹脂製のアウターと、を有する樹脂成形体付きケーブルがある。この種のケーブルは、例えば、ＡＢＳセンサ，トルクセンサ，インデックスセンサ等の車載センサに用いられる。以下の説明では、シース端部，心線の露出部分および電子部品を「ケーブル端部」と総称する場合がある。つまり、ホルダに収容されている要素を「ケーブル端部」と総称する場合がある。

上記のような樹脂成形体付きケーブルは、ケーブル端部を樹脂製のホルダに収容し、ケーブル端部が収容されたホルダを金型内にセットし、ホルダがセットされた金型内に樹脂材料を供給してアウターを成形することによって製造される。また、ホルダは、互いに突き合わされた下側ホルダ部材および上側ホルダ部材から形成されている。ケーブル端部をホルダに収容する際には、下側ホルダ部材の上にケーブル端部を載置し、ケーブル端部が載置された下側ホルダ部材に上側ホルダ部材を重ね合わせる。つまり、ケーブル端部をホルダに収容するためには、下側ホルダ部材と上側ホルダ部材との間にケーブル端部を挟み込む必要がある。

特開２０１６−４６８８号公報

上記樹脂成形体付きケーブルを製造するためには、アウターを成形する前に、ケーブル端部を下側ホルダ部材と上側ホルダ部材との間に挟み込んでホルダ内に収容する必要があり、製造工程数が多かった。また、ホルダが２つの半割れ部材から形成されているので部品点数が多かった。さらに、ホルダの全周（全体）を覆うアウターを成形するために多くの樹脂材料が必要であった。総じて、従来の樹脂成形体付きケーブルは製造コストが高かった。

本発明の目的は、樹脂成形体付きケーブルの製造コストを低減することである。

本発明の樹脂成形体付きケーブルは、ケーブルと、ケーブル端部に接続された電子部品と、前記ケーブル端部および前記電子部品を被覆する樹脂成形体と、を有する。前記樹脂成形体は、第１の樹脂材料によって成形され、前記ケーブル端部および前記電子部品が載置されるホルダ部材と、前記第１の樹脂材料よりも融点が高い第２の樹脂材料によって成形され、前記ケーブル端部および前記電子部品を被覆するカバー部材と、から形成される。そして、前記カバー部材は、前記ケーブル端部および前記電子部品に加えて、前記ホルダ部材の一部を被覆しており、前記ホルダ部材と前記カバー部材との界面は、前記カバー部材が成形される際の熱により溶着している。

本発明によれば、樹脂成形体付きケーブルの低コスト化が実現される。

ケーブルの構造を示す図である。樹脂成形体の外観を示す図である。ホルダ部材の構造を示す図である。ホルダ部材の構造を示す他の図である。樹脂成形体の内部を示す図である。

次に、本発明の樹脂成形体付きケーブルの実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る樹脂成形体付きケーブルは、ケーブルと、ケーブル端部に接続された電子部品（本実施形態ではセンサ）と、ケーブル端部および電子部品を被覆する樹脂成形体と、を有する。

図１に示されるように、ケーブル１は、一対の絶縁電線３，４と、これら絶縁電線３，４を一括して被覆するシース５と、を有する。言い換えれば、ケーブル１は、一対の絶縁電線３，４を心線とする２心ケーブルである。

それぞれの絶縁電線３，４は、導体６と、導体６の周囲に設けられた絶縁層７と、を有する。導体６は複数本の素線が集合撚りされた撚り線であり、絶縁層７はウレタンによって形成されている。導体６を形成する素線の種類は特に限定されないが、例えば、軟銅線，硬銅線，すずめっき軟銅線，すずめっき硬銅線などを用いることができる。素線の撚り方法も集合撚りに限定されるものではなく、例えば、同心撚りや複合撚りであってもよい。また、絶縁層７はウレタン以外の樹脂材料によって形成してもよい。

シース５はウレタンによって形成されており、互いに平行に配置された絶縁電線３，４を一括して被覆している。このシース５によって一対の絶縁電線３，４の間隔が保持されている。もっとも、ウレタン以外の樹脂材料によってシース５を形成してもよい。

図１に示されるように、ケーブル１の少なくとも一方の端末において絶縁電線３，４が露出している。具体的には、シース５の少なくとも一方の端部５ａから絶縁電線３，４がそれぞれ突出している。より具体的には、シース５の少なくとも一方の端面５ｂから絶縁電線３，４がそれぞれ突出している。

図２に示されるように、樹脂成形体８は、第１の樹脂材料によって成形されたホルダ部材１０と、第１の樹脂材料とは異なる第２の樹脂材料によって形成され、ホルダ部材１０を部分的に覆うカバー部材２０と、から形成されている。第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とは、少なくとも融点が異なる樹脂材料であって、第２の樹脂材料の融点は第１の樹脂材料の融点よりも高い（第１の樹脂材料の融点は第２の樹脂材料の融点よりも低い。）。つまり、樹脂成形体８は、相対的に融点が低い第１の樹脂材料によって成形されたホルダ部材１０と、相対的に融点が高い第２の樹脂材料によって成形されたカバー部材２０と、により形成されている。本実施形態における第１の樹脂材料はポリアミド（ＰＡ）であり、第２の樹脂材料はポリフタルアミド（ＰＰＡ）である。尚、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）の融点は約３２０℃である。

図３，図４に示されるように、ホルダ部材１０は全体として半円柱状の外観を呈し、このホルダ部材１０の上にケーブル１の端部およびセンサ３０が載置されている。ホルダ部材１０には、シース端部５ａが収容されるシース収容部１１と、絶縁電線３，４の根元部分３ａ，４ａが置かれるステージ１２と、それぞれの絶縁電線３，４の導体６が収容される導体収容部１３ａ，１３ｂと、センサ３０が収容される電子部品収容部１４と、が形成されている。シース収容部１１、ステージ１２、導体収容部１３ａ，１３ｂおよび電子部品収容部１４は、ホルダ部材１０の長手方向に沿ってこの順で配置されている。

シース収容部１１は、シース端部５ａの径方向略半分（下半分）を収容可能な半円状の断面形状を有する。一方、それぞれの導体収容部１３ａ，１３ｂは、それぞれの導体６の径方向略全てを収容可能な矩形断面の溝である。また、２つの導体収容部１３ａ，１３ｂは、ホルダ部材１０の長手方向に沿って互いに平行に延びている。これら２つの導体収容部１３ａ，１３ｂの間には、それぞれの導体収容部１３ａ，１３ｂに個別に収容されている導体６同士の接触を防止する凸部１５が形成されている。凸部１５は、導体収容部１３ａ，１３ｂと同一または略同一の長さを有し、導体収容部１３ａ，１３ｂと平行に延びている。

ステージ１２は、シース収容部１１と導体収容部１３ａ，１３ｂとの間に設けられた平坦面であって、このステージ１２の上に、シース端部５ａから突出している絶縁電線３，４の根元部分３ａ，４ａが置かれている。具体的には、シース端部５ａから突出している絶縁電線３，４の露出部分のうち、絶縁層７（図１）によって被覆されている部分の全部または一部がステージ１２の上に置かれている。つまり、絶縁電線３，４の露出部分のうち、絶縁層７（図１）に覆われている被覆部分がステージ１２の上に置かれている。また、絶縁電線３，４の露出部分のうち、絶縁層７（図１）に覆われていない導体部分が導体収容部１３ａ，１３ｂに収容されている。そして、それぞれの絶縁電線３，４の導体６の先端が、導体収容部１３ａ，１３ｂの前方に設けられている電子部品収容部１４に収容されているセンサ３０に接続されている。尚、本実施形態におけるセンサ３０は、周囲の磁界変化に応じた信号を出力する磁気センサである。また、ホルダ部材１０の長手方向略中央には、同方向に対して直交する方向に延びる突出部１６が一体成形されている。

図２，図５に示されるように、カバー部材２０は、ケーブル１の端部およびセンサ３０に加えて、ホルダ部材１０の一部を被覆している。具体的には、カバー部材２０は、シース端部５ａ，絶縁電線３，４の露出部分（被覆部分および導体部分）およびセンサ３０を被覆している。また、カバー部材２０は、ホルダ部材１０の上面１７，後端面１８および先端面１９を被覆している。言い換えれば、ホルダ部材１０の外周面は、実質的にカバー部材２０によって被覆されておらず、露出している。尚、ステージ１２は、ホルダ部材１０の上面１７の一部である。

もっとも、ホルダ部材１０の突出部１６は、その全周（全体）がカバー部材２０によって被覆されている。そして、ホルダ部材１０の突出部１６を被覆しているカバー部材２０の一部により、貫通孔４０を備えるフランジ部４１が形成されている。つまり、ホルダ部材１０の突出部１６は、フランジ部４１の芯材としての役割を有する。樹脂成形体８（センサ３０）を所望の取付け位置に固定する際には、フランジ部４１が備える貫通孔４０に挿通させたボルトを取付け位置に予め設けられているボルト穴にねじ結合させる。

カバー部材２０は、ケーブル１の端部およびセンサ３０が載置されたホルダ部材１０（図４）を金型内にセットし、ホルダ部材１０がセットされた金型内に加熱溶融させた第２の樹脂材料（ポリフタルアミド（ＰＰＡ））を供給することによって成形されたものである。ここで、ホルダ部材１０は、第２の樹脂材料（ポリフタルアミド（ＰＰＡ））よりも融点の低い第１の樹脂材料（ポリアミド（ＰＡ））によって成形されていることは既述のとおりである。また、シース５は、第２の樹脂材料（ポリフタルアミド（ＰＰＡ））よりも融点の低いウレタンによって形成されていることも既述のとおりである。このため、ホルダ部材１０がセットされた金型内に加熱溶融させた第２の樹脂材料を供給すると、供給された第２の樹脂材料と接したホルダ部材１０およびシース端部５ａの表層部が溶解する。この結果、ホルダ部材１０とカバー部材２０との界面、並びにシース端部５ａとカバー部材２０との界面が溶着し、気密性や防水性が確保される。つまり、カバー部材２０が成形される際の熱により、ホルダ部材１０やシース端部５ａとカバー部材２０との界面が溶着し、気密性や防水性が確保される。

本実施形態に係る樹脂成形体付きケーブルが有する樹脂成形体８は、ホルダ部材１０と、このホルダ部材１０を部分的に被覆するカバー部材２０と、から形成されている。よって、２つの半割れ部材から形成されるホルダと、このホルダの全周（全体）を被覆するアウターと、から形成される樹脂成形体を有する従来の樹脂成形体付きケーブルに比べて部品点数が少ない。また、本実施形態における樹脂成形体８は、ケーブル端部等が載置されたホルダ部材１０の上にカバー部材２０を直接成形することによって形成される。よって、本実施形態に係る樹脂成形体付きケーブルは、アウター成形に先立ってケーブル端部等をホルダ内に収容する必要がある従来の樹脂成形体付きケーブルよりも少ない工程数で製造することができる。さらに、本実施形態における樹脂成形体８を形成するカバー部材２０は、ホルダ部材１０の一部のみを覆っている。つまり、カバー部材２０は、ホルダの全周（全体）を被覆する従来のアウターを成形するために必要な樹脂材料よりも少ない量の樹脂材料によって成形することができる。このように、本実施形態に係る樹脂成形体付きケーブルは、従来の樹脂成形体付きケーブルと比べて、少ない部品，少ない材料，少ない工程で製造することができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ケーブル１は２心ケーブルに限定されるものではなく、単心ケーブルであっても、３心以上のケーブルであってもよい。第１の樹脂材料は、第２の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料であればよく、ポリアミド（ＰＡ）に限定されない。また、第２の樹脂材料は、第１の樹脂材料よりも融点が高い樹脂材料であればよく、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）に限定されない。例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ(Polyphenylenesulfide)）を第２の樹脂材料として選択することができる。

ケーブル１のシース５や絶縁電線３，４の絶縁層７はウレタン以外の絶縁性樹脂、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ（Polybutylene terephthalate））によって形成することもできる。また、センサ３０は、樹脂成形体付きケーブルの用途に応じて他の電子部品に置換される。

１ケーブル
３，４絶縁電線
３ａ，４ａ根元部分
５シース
５ａシースの端部（シース端部）
５ｂ端面
６導体
７絶縁層
８樹脂成形体
１０ホルダ部材
１１シース収容部
１２ステージ
１３ａ，１３ｂ導体収容部
１４電子部品収容部
１５凸部
１６突出部
１７上面
１８後端面
１９先端面
２０カバー部材
３０センサ
４０貫通孔
４１フランジ部

Claims

ケーブルと、
ケーブル端部に接続された電子部品と、
前記ケーブル端部および前記電子部品を被覆する樹脂成形体と、を有し、
前記樹脂成形体は、
第１の樹脂材料によって成形され、前記ケーブル端部および前記電子部品が載置されるホルダ部材と、
前記第１の樹脂材料よりも融点が高い第２の樹脂材料によって成形され、前記ケーブル端部および前記電子部品を被覆するカバー部材と、から形成され、
前記カバー部材は、前記ケーブル端部および前記電子部品に加えて、前記ホルダ部材の一部を被覆しており、
前記ホルダ部材と前記カバー部材との界面は、前記カバー部材が成形される際の熱により溶着しており、
前記ケーブルは、絶縁電線および前記絶縁電線の周囲に設けられたシースを有し、
前記カバー部材は、前記シース全周と溶着しているとともに、前記ホルダ部材の後端面と溶着している
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
請求項１に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
前記ホルダ部材は、前記ケーブルの端部が収容されるシース収容部と、前記シースの前記端部から突出している前記絶縁電線の被覆部分が載せられるステージと、前記被覆部分から突出している前記絶縁電線の導体部分が収容される導体収容部と、前記電子部品が収容される電子部品収容部と、を有する、
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
請求項２に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
前記ケーブルは、一対の前記絶縁電線を有する２心ケーブルであり、
前記ホルダ部材は、それぞれの前記絶縁電線の前記導体部分を収容する２つの前記導体収容部を有する、
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
前記第１の樹脂材料がポリアミドであり、前記第２の樹脂材料がポリフタルアミドである、
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
前記電子部品がセンサである、
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
請求項５に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
前記センサが、周囲の磁界変化に応じた信号を出力する磁気センサである、
樹脂成形体付きケーブルの製造方法。