JP6939584B2 - 樹脂成形体付きケーブルの製造方法 - Google Patents

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、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備えるケーブルと、前記ケーブルの端部に接続された電子部品と、前記ケーブルの前記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、前記シースの端部，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，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および前記導体部分が接続された前記電子部品が載置される搭載部と、当該搭載部を取り囲む枠部と、を備えるホルダ部材と、前記搭載部に載置された前記シースの前記端部，前記絶縁電線の前記被覆部分，前記絶縁電線の前記導体部分および前記電子部品を前記ホルダ部材の一部と共に被覆するカバー部材と、から形成される。そして、少なくとも前記ホルダ部材の前記枠部の表面は、前記カバー部材が成形される際の熱によって当該カバー部材に溶着されており、前記枠部の前記表面には、前記カバー部材に食い込む突起片が形成されている。

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。 突起片を示す図である。 突起片の変形例の一つを示す図である。 突起片の変形例の他の一つを示す図である。

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、所定の樹脂材料によって成形されたホルダ部材１０およびカバー部材３０から形成されており、カバー部材３０はホルダ部材１０を部分的に被覆している。

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が有する搭載部１１にケーブル１の端部およびセンサ４０が載置されている。ホルダ部材１０の搭載部１１には、シース端部５ａが収容されるシース収容部１２と、絶縁電線３，４の根元部分３ａ，４ａが置かれる被覆部載置面１３と、それぞれの絶縁電線３，４の導体６が置かれる導体載置面１４ａ，１４ｂと、センサ４０が収容される電子部品収容部１５と、が含まれる。シース収容部１２、被覆部載置面１３、導体載置面１４ａ，１４ｂおよび電子部品収容部１５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。また、搭載部１１の周囲には、当該搭載部１１を取り囲む枠部１６が設けられている。言い換えれば、枠部１６の内側に、シース収容部１２等から構成される搭載部１１が設けられている。

搭載部１１の構成要素の一つであるシース収容部１２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、導体載置面１４ａ，１４ｂは、ホルダ部材１０の長手方向に沿って互いに平行に延びる細長の平坦面である。これら２つの導体載置面１４ａ，１４ｂの間には、それぞれの導体載置面１４ａ，１４ｂに置かれた導体６同士の接触を防止する凸部１７が設けられている。凸部１７は、導体載置面１４ａ，１４ｂと同一または略同一の長さを有し、導体載置面１４ａ，１４ｂと平行に延びている。

被覆部載置面１３は、シース収容部１２と導体載置面１４ａ，１４ｂとの間に設けられた平坦面であって、この被覆部載置面１３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被覆部載置面１３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被覆部載置面１３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載置面１４ａ，１４ｂの上に置かれている。そして、それぞれの絶縁電線３，４の導体６の先端が、導体載置面１４ａ，１４ｂの前方に設けられている電子部品収容部１５に収容されているセンサ４０に接続されている。本実施形態におけるセンサ４０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。

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１８が一体成形されている。また、ホルダ部材１０の枠部１６の表面１６ａには、当該枠部１６の全長に亘って薄板状の突起片２０が形成されている。さらに、ホルダ部材１０の後端面１９にも、当該後端面１９に沿って延びる薄板状の突起片２０が形成されている。もっとも、枠部表面１６ａに形成されている突起片２０と後端面１９に形成されている突起片２０は、切れ目なく繋がっている一連の突起片２０である。そこで、以下の説明では、枠部表面１６ａに形成されている突起片２０と後端面１９に形成されている突起片２０とを特に区別することなく「突起片２０」と総称する。

突起片２０は、枠部表面１６ａおよび後端面１９の幅方向略中央に形成されており、枠部表面１６ａまたは後端面１９から略垂直に立ち上がっている。また、突起片２０は、枠部表面１６ａまたは後端面１９から離反するに連れて次第に先細りになる断面形状（本実施形態では三角形または略三角形の断面形状）を有する。

図２，図５に示されるように、カバー部材３０は、ホルダ部材１０に載置されているケーブル１の端部およびセンサ４０をホルダ部材１０の一部と共に被覆している。具体的には、カバー部材３０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４０を被覆している。また、カバー部材３０は、これらシース端部５ａ等が載置されている搭載部１１（図３）を取り囲んでいるホルダ部材１０の枠部表面１６ａおよび後端面１９も被覆している。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３０によって被覆されておらず、露出している。

もっとも、ホルダ部材１０の突出部１８は、その全周（全体）がカバー部材３０によって被覆されている。そして、ホルダ部材１０の突出部１８を被覆しているカバー部材３０の一部により、貫通孔５０を備えるフランジ部５１が形成されている。つまり、ホルダ部材１０の突出部１８は、フランジ部５１の芯材としての役割を有する。樹脂成形体８（センサ４０）を所望の取付け位置に固定する際には、フランジ部５１が備える貫通孔５０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３０は、ケーブル１の端部およびセンサ４０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樹脂材料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がセットされた金型内に加熱溶融させた樹脂材料を供給すると、供給された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、少なくともホルダ部材１０の枠部表面１６ａ，後端面１９およびシース端部５ａの表面がカバー部材３０と溶着し、気密性や防水性が確保される。つまり、ホルダ部材１０の枠部表面１６ａ，後端面１９およびシース端部５ａの表面は、カバー部材３０が成形される際の熱により当該カバー部材３０と溶着している。

さらに、図６に示されるように、上記のようにして成形されたカバー部材３０には、ホルダ部材１０の枠部表面１６ａおよび後端面１９に予め形成されていた突起片２０が食い込むとともに、当該突起片２０の表面もカバー部材３０と溶着する。このように、ホルダ部材１０の搭載部１１（図４）を取り囲んでいる一連の突起片２０がカバー部材３０に食い込むことにより、気密性や防水性がさらに向上する。尚、突起片２０の高さ（Ｈ）は０．５〜１．０ｍｍ程度が好ましく、突起片２０の中心角（θ）は１５〜６０°が好ましい。

カバー部材３０が成形される際の熱によって当該カバー部材３０とホルダ部材１０との界面を溶着させる観点からは、ホルダ部材１０を形成する樹脂材料よりも融点が高い樹脂材料によってカバー部材３０を形成することが好ましい。例えば、ホルダ部材１０をポリアミド（ＰＡ）によって形成し、カバー部材３０をポリフタルアミド（ＰＰＡ）によって形成することが好ましい。尚、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）の融点は約３２０℃である。

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３０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３０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３０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３０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。

加えて、本実施形態における樹脂成形体８を形成するホルダ部材１０には、ケーブル端部等が載置される搭載部１１を取り囲むとともに、カバー部材３０に食い込む一連の突起片２０が設けられている。よって、ケーブル端部等に対する気密性や防水性が高い。

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、図３等に示される突起片２０を枠部１６の一部に形成してもよい。また、図３等に示される突起片２０の外側または内側に、当該突起片２０に沿う一連の第２突起片を形成してもよい。具体的には、図７に示されるように、突起片２０の外側に、当該突起片２０を取り囲む第２突起片２１を形成してもよい。以下の説明では、突起片２０を「内側突起片２０」、第２突起片２１を「外側突起片２１」と呼ぶ。つまり、内側突起片２０の周囲に当該内側突起片２０を取り囲む外側突起片２１が形成された二重構造としてもよい。このような二重構造を採用すれば、内側突起片２０または外側突起片２１のいずれか一方に亀裂２２が発生したとしても、気密性や防水性が低下することがない。

さらに、図８に示されるように、内側突起片２０と外側突起片２１との間に、これら突起片２０，２１と交差する方向に延びる複数の架橋突起片２３を形成してもよい。これら複数の架橋突起片２３は、突起片２０，２１に沿って互いに平行に配置されている。また、それぞれの架橋突起片２３の一端は内側突起片２０に連接され、他端は外側突起片２１に連接されている。つまり、内側突起片２０と外側突起片２１との間の隙間が複数の架橋突起片２３によって区画されたセル構造としてもよい。このようなセル構造を採用すれば、内側突起片２０および外側突起片２１の双方に亀裂２２が発生したとしても、その亀裂２２の発生個所が同一のセルでない限り、気密性や防水性が低下することがない。

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。ホルダ部材１０やカバー部材３０を形成する材料は、上記樹脂材料に限定されない。例えば、カバー部材３０を形成する樹脂材料として、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ(Polyphenylenesulfide)）を選択することができる。

また、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４０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 搭載部
１２ シース収容部
１３ 被覆部載置面
１４ａ，１４ｂ 導体載置面
１５ 電子部品収容部
１６ 枠部
１６ａ 表面（枠部表面）
１７ 凸部
１８ 突出部
１９ 後端面
２０ 突起片（内側突起片）
２１ 第２突起片（外側突起片）
２２ 亀裂
２３ 架橋突起片
３０ カバー部材
４０ センサ
５０ 貫通孔
５１ フランジ部

Claims (8)

1. 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備えるケーブルと、
   前記ケーブルの端部に接続された電子部品と、
   前記ケーブルの前記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、
   前記シースの端部，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，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および前記導体部分が接続された前記電子部品が載置される搭載部と、当該搭載部を取り囲む枠部と、を備えるホルダ部材と、
   前記搭載部に載置された前記シースの前記端部，前記絶縁電線の前記被覆部分，前記絶縁電線の前記導体部分および前記電子部品を前記ホルダ部材の一部と共に被覆するカバー部材と、から形成され、
   少なくとも前記ホルダ部材の前記枠部の表面は、前記カバー部材が成形される際の熱によって当該カバー部材に溶着されており、
   前記枠部の前記表面には、前記カバー部材に食い込む突起片が形成されており、
   前記枠部の前記表面に加えて、前記ホルダ部材の後端面も前記カバー部材によって被覆されるとともに当該カバー部材に溶着されており、
   前記ホルダ部材の前記後端面にも前記突起片が形成されている、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
2. 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、
   前記突起片は、前記枠部の全長に亘って形成されている、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
3. 請求項１または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、
   前記突起片は、前記枠部の前記表面から離反するに連れて次第に先細りになる断面形状を有する、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
4. 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、
   前記枠部の前記表面に形成されている前記突起片と前記後端面に形成されている前記突起片とは一連である、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
5. 請求項４に記載の樹脂成形体付きケーブルの製造方法において、
   前記突起片の外側または内側に、当該突起片に沿う一連の第２突起片が形成されている、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
6. 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、
   前記突起片と前記第２突起片との間に形成され、これら突起片および第２突起片と交差する方向に延びる複数の架橋突起片を有し、
   それぞれの前記架橋突起片の一端は前記突起片に連接され、他端は前記第２突起片に連接されている、
   樹脂成形体付きケーブルの製造方法。
7. 請求項１〜６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。
8. 請求項７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。

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