説明

ケーブル端末部樹脂モールド構造、及びケーブル端末部樹脂モールド処理方法

【課題】本発明の目的は、例え、表面処理等を行ってもなお密着性が悪いシースの材料とモールド樹脂の材料との組み合わせでも、ケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の十分な気密性と引き抜き強度を確保できるケーブル端末部樹脂モールド構造を提供することにある。
【解決手段】ケーブル端末部樹脂モールド構造1は、少なくとも導体2を有する芯線3と芯線3の外周に設けられたシース4とを有するケーブル5のケーブル端末部6をモールド樹脂8で覆ったケーブル端末部樹脂モールド構造1において、ケーブル端末部6におけるシース4の端部を折り返して、シース4の内表面を露出させた折り返し部9を形成し、折り返し部9ごとモールド樹脂8で覆ったことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーブル端末部樹脂モールド構造、及びケーブル端末部樹脂モールド処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ケーブル付回路部品に関し、図8(a),(b)に示すように、センサなどの回路部品100にケーブル101を接続する際には、回路部品100、ケーブル端末部102及び回路部品100とケーブル101の導体103との接続部を一体的にモールド樹脂104で覆い、回路部品100が水に触れないようにしている。このとき重要であるのが、ケーブル端末部102とモールド樹脂104との界面105の気密性である。界面105の気密性が低いと、界面105から水が回路部品100へ流入し、回路部品100がショートするなどの故障の原因となるため、界面105の気密性は回路部品100の信頼性の観点から非常に重要である。そのため、界面105の気密性を十分に確保するための研究がなされている。
【0003】
例えば、特許文献1には、ケーブルの端末部から露出した導体の少なくとも一部の外周上に融着部材を設け、この融着部材の周囲を回路部品、ケーブル端末部及び回路部品とケーブルの導体との接続部とともに一体的にモールド樹脂で覆うことで、ケーブル端末部とモールド樹脂との界面の気密性を確保する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−37058号公報
【特許文献2】実公平6−22937号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ケーブル付回路部品に用いられるケーブルは、ケーブル付回路部品の使用環境や特性に適合するものが用いられる。
【0006】
例えば、HEVなどの車両のエンジン周りに配置される回転角度検出センサなどに用いられるケーブル付回路部品は高温(例えば、150℃)環境下で使用されるため、このケーブル付回路部品に用いられるケーブルは高耐熱性を有するものである必要がある。高耐熱性を有するケーブルとしてはシースにふっ素系樹脂を用いたケーブルがある。ふっ素系樹脂は他の材料と化学的に結合しにくいため、モールド樹脂の成形時にモールド樹脂とケーブル端末部におけるシースの界面とが密着せず、十分な気密性を確保できないために界面から水が浸入してしまう問題がある。
【0007】
この問題を回避するためには、シースの材料及びモールド樹脂の材料として互いに密着性が取れる材料や、互いに溶け合い融着する材料を選択することが考えられる。しかし、これらの選択した材料が必ずしもケーブル付回路部品の使用環境や特性に適合するとは限らない。
【0008】
このように、ケーブル付回路部品の使用環境や特性に適合した材料選択ができない場合、モールド樹脂とケーブル端末部におけるシースとの界面の気密性を十分に確保することができないという問題が生じる。
【0009】
ケーブル端末部におけるシースの表面に表面粗化や表面改質処理等の表面処理を行ってから樹脂モールド成形を行うことで、シースとモールド樹脂との密着性を高める方法も考えられるが、この方法でもケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の気密性が十分に確保できるとは言い難い。
【0010】
また、シースとモールド樹脂との密着性が悪いと引き抜き強度が弱く、モールド樹脂からケーブルが容易に抜けてしまう虞があった。なお、引き抜き強度とは、モールド樹脂からケーブルを引き抜く際に要した荷重の最大値で定義され、モールド樹脂からのケーブルの引き抜きに対する耐力を計る指標となるものである。
【0011】
そこで、本発明の目的は、例え、表面処理等を行ってもなお密着性が悪いシースの材料とモールド樹脂の材料との組み合わせでも、ケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の十分な気密性と引き抜き強度を確保できるケーブル端末部樹脂モールド構造、及びケーブル端末部樹脂モールド処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この目的を達成するために創案された本発明は、少なくとも導体を有する芯線と該芯線の外周に設けられたシースとを有するケーブルのケーブル端末部をモールド樹脂で覆ったケーブル端末部樹脂モールド構造において、前記ケーブル端末部における前記シースの端部を折り返して、前記シースの内表面を露出させた折り返し部を形成し、該折り返し部ごと前記モールド樹脂で覆ったことを特徴とするケーブル端末部樹脂モールド構造である。
【0013】
前記ケーブル端末部から露出した導体を回路部品に接続し、前記回路部品、前記ケーブル端末部、及び前記回路部品と前記ケーブルの前記導体との接続部を一体的に前記モールド樹脂で覆ってもよい。
【0014】
また、本発明は、少なくとも導体を有する芯線と該芯線の外周に設けられたシースとを有するケーブルのケーブル端末部をモールド樹脂で覆うケーブル端末部樹脂モールド処理方法において、前記ケーブル端末部における前記シースの端部を折り返して、前記シースの内表面を露出させた折り返し部を形成し、該折り返し部ごと前記モールド樹脂で覆うことを特徴とするケーブル端末部樹脂モールド処理方法である。
【0015】
前記ケーブル端末部から露出させた導体を回路部品に接続し、前記回路部品、前記ケーブル端末部、及び前記回路部品と前記ケーブルの前記導体との接続部を一体的に前記モールド樹脂で覆ってもよい。
【0016】
前記折り返し部に表面改質処理を施した後、前記モールド樹脂で覆ってもよい。
【0017】
前記折り返し部が前記モールド樹脂で完全に覆われるようしても良い。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、例え、表面処理等を行ってもなお密着性が悪いシースの材料とモールド樹脂の材料との組み合わせでも、ケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の十分な気密性と引き抜き強度を確保できるケーブル端末部樹脂モールド構造及びケーブル端末部樹脂モールド処理方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明に係るケーブル端末部樹脂モールド構造を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)はA−A線断面図である。
【図2】ケーブル端末部におけるシースの端部を折り返して、シースの内表面を露出させた折り返し部を形成したケーブルを示す斜視図である。
【図3】ピール試験に供するサンプルの作製方法を説明する図である。
【図4】ピール試験の方法を説明する図である。
【図5】シースの内表面(表面洗浄無し)のピール強度測定結果を示す図である。
【図6】シースの表面(表面洗浄無し)のピール強度測定結果を示す図である。
【図7】シースの表面(表面洗浄有り)のピール強度測定結果を示す図である。
【図8】従来のケーブル付回路部品のモールド内端末構造を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)はB−B線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0021】
本発明は、以下の知見に基づいて為されたものである。
【0022】
本発明者らは、ケーブル端末部におけるシースの表面を表面改質処理により濡れ性をあげてから樹脂モールド成形を行っても、ケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の気密性が十分に確保できない場合があることに着目し、その原因を調査した。
【0023】
そして、本発明者らは、ケーブルのシースとモールド樹脂との界面において、ケーブル製造から使用までの間での表面汚損、或いは、ブルーミング又はブリードアウトによるシースへの表面付着物の発生が、その接着或いは密着を阻害している可能性が高いと考えた。
【0024】
この表面付着物の発生が接着性や密着性の低下を招く要因であれば、ケーブルの適切な保管、適切な洗浄行為により問題を解消できる可能性があるものの、これらを実現するためには、ケーブルの保管設備の確保、洗浄に使用した材料の廃棄問題への対応、洗浄に要する時間の追加などに掛かる製造コストの増大が懸念される。
【0025】
そこで、本発明者らは、製造コストを増大させることなく、モールド樹脂と接するシースの表面の清浄度を高め、安定した接着或いは密着性を確保することができるケーブル端末部樹脂モールド構造、及びケーブル端末部樹脂モールド処理方法を検討し、本発明に至った。
【0026】
図1は、本発明に係るケーブル端末部樹脂モールド構造を示す図であり、(a)は縦断面図(ケーブル長手方向に沿って切断したときの断面図)、(b)はA−A線断面図である。
【0027】
図1(a),(b)に示すように、本発明に係るケーブル端末部樹脂モールド構造1は、少なくとも導体2を有する芯線3と芯線3の外周に設けられたシース4とを有するケーブル5のケーブル端末部6をモールド樹脂8で覆ったケーブル端末部樹脂モールド構造1において、ケーブル端末部6におけるシース4の端部を折り返して、シース4の内表面を露出させた折り返し部9を形成し、折り返し部9ごとモールド樹脂8で覆ったことを特徴とする。
【0028】
先ず、ケーブル端末部樹脂モールド構造1を適用するケーブル付回路部品について説明する。
【0029】
ケーブル付回路部品は、芯線3と芯線3の外周に設けられたシース4とを有するケーブル5のケーブル端末部6から露出した導体2を回路部品7に接続し、回路部品7、ケーブル端末部6及び回路部品7とケーブル5の導体2との接続部を一体的にモールド樹脂8で覆ったものである。なお、図1(a),(b)では、このケーブル付回路部品の一部であるケーブル端末部樹脂モールド構造1のみを図示している。
【0030】
本実施の形態においてはケーブル5として、複数の芯線からなる導体2を絶縁層10で被覆した4本の芯線3を抑え巻きテープ11でまとめ、この外周をシース4で被覆した多芯ケーブルを用いた。芯線3としては、導体2のみからなるものや、導体2の外周に絶縁層10が設けられ、更にその外周に補強編組等が設けられているものであっても良い。また、ケーブル5は多芯ケーブル以外にも芯線3が1本の単芯ケーブルであっても良い。即ち、本実施の形態は、ケーブル5の構造を特に限定する趣旨ではない。
【0031】
なお、本実施の形態では、ケーブル付回路部品としてHEVなどの車両のエンジン周りに配置される回転角度検出センサを用いた。これに伴って、ケーブル5のシース4をふっ素系樹脂で形成し、ケーブル5に耐熱性を持たせた。
【0032】
次に、ケーブル端末部樹脂モールド構造1について説明する。
【0033】
本実施の形態に係るケーブル端末部樹脂モールド構造1は、ケーブル端末部6におけるシース4の端部を折り返して、シース4の内表面を露出させた折り返し部9を形成し、その折り返し部9も一体的にモールド樹脂8で覆った構造である。このケーブル端末部樹脂モールド構造1をケーブル端末部樹脂モールド処理方法と共に説明する。
【0034】
先ず、図2に示すように、ケーブル端末部6におけるシース4の端部を折り返して、シース4の内表面を露出させた折り返し部9を形成する。この折り返し部9により露出されたシース4の内表面は、モールド樹脂8と接する界面12となるので(図1(a)参照)、モールド樹脂8との十分な接触面積が確保できるような長さ(ケーブル長手方向の長さ)の折り返し部9を形成すると良い。
【0035】
折り返し部9を形成すると、折り返し部9により露出されたシース4の内表面とシース4の表面とで段差部13が形成される。
【0036】
そして、折り返し部9に、より詳しくは、折り返し部9により露出されたシース4の内表面に、表面改質処理を施す。表面改質処理の方法としては、大気圧プラズマ処理、イトロ処理、UVオゾン処理などの公知の方法を用いると良い。
【0037】
その後、このように端末処理したケーブル端末部6から露出した導体2を回路部品7に接続し、回路部品7、ケーブル端末部6及び回路部品7とケーブル5の導体2との接続部を一体的にモールド樹脂8で覆う。
【0038】
このとき、折り返し部9(及び段差部13)がモールド樹脂8で完全に覆われるようにモールド樹脂8を成形することが好ましい。このようにすることで、ケーブル5をモールド樹脂8から引き抜こうとしたときに(ケーブル5を図1(a)の右側に引き抜こうとしたときに)、段差部13がモールド樹脂8に引っ掛かることでケーブル5をモールド樹脂8から引き抜きにくくなり、ケーブル端末部樹脂モールド構造1における引き抜き強度を向上させることができる。
【0039】
このようなケーブル端末部樹脂モールド構造1によれば、折り返し部9を形成することにより、モールド樹脂8に接するシース4の表面を、ケーブル製造から使用までの間で表面付着物の発生が起こりにくいシース4の内表面で形成しているため、特殊な保管設備や洗浄設備を用いることなくシース4とモールド樹脂8との界面12における高い接着性や密着性を確保することができる。
【0040】
そのため、例え、シース4の材料とモールド樹脂8の材料との密着性が悪くてもケーブル端末部6におけるシース4とモールド樹脂8との界面12の十分な気密性と引き抜き強度を確保することが可能となる。
【0041】
更に、折り返し部9により露出されたシース4の内表面とシース4の表面とで形成された段差部13により、ケーブル端末部6とモールド樹脂8との界面12の水の浸入経路が複雑、且つ長くなるため、高い気密性を確保することができる。
【実施例】
【0042】
本発明の効果を確認するために以下に示すようにしてピール試験を行った。
【0043】
(サンプルの作製方法)
先ず、ふっ素系樹脂からなるシースをケーブル長手方向に沿って一部切り取り、試験片を作製する。この試験片はケーブルの外周形状に沿って丸まっているので、適切な試験を行うために、試験片のピール試験に供する面と反対側の面を当て板としてのアルミニウム板に張り付け、平坦な形状を維持する。
【0044】
そして、試験片のピール試験に供する面にモールド樹脂を射出成形した後、アルミニウム板を剥離し、図3に示すような、試験片30とモールド樹脂31とからなるサンプル32を作製した。
【0045】
サンプル32としては、シースの内表面に対して超音波洗浄無しで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形したもの(実施例1〜3)、シースの表面に対して超音波洗浄無しで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形したもの(比較例1〜3)、シースの表面に対して超音波洗浄有りで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形したもの(比較例4〜6)の3種類をそれぞれ3つずつ作製した。
【0046】
(ピール試験の方法)
図4に示すように、作製した各サンプルを用い、モールド樹脂31の表面から試験片30を180°折り返した方向に剥離させ、このときのピール強度を計測することにより行った。
【0047】
(ピール試験の結果)
シースの内表面に対して超音波洗浄無しで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形した実施例1〜3では、ピール強度が非常に高く、シースの材料の限界強度でシースが破断した。
【0048】
シースの表面に対して超音波洗浄無しで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形した比較例1〜3では、ピール強度が非常に低かった。
【0049】
シースの表面に対して超音波洗浄有りで表面改質処理後にモールド樹脂を射出成形した比較例4〜6では、比較例1〜3に比べてピール強度の向上は明らかであるが、かなりムラのある結果となった。
【0050】
これらの結果から、モールド樹脂と接するシースの表面を、シースの内表面で形成することで、特殊な保管設備や洗浄設備を用いることなくシース4とモールド樹脂8との界面12における高い接着性や密着性を確保することができることが分かった。
【0051】
以上より、本発明の構成によれば、例え、表面処理等を行ってもなお密着性が悪いシースの材料とモールド樹脂の材料との組み合わせでも、ケーブル端末部におけるシースとモールド樹脂との界面の十分な気密性と引き抜き強度を確保できることが可能となることが実証された。
【0052】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の変更が可能である。
【0053】
上記実施の形態において、ケーブル端末部6から露出した導体2を回路部品7に接続し、回路部品7、ケーブル端末部6及び回路部品7とケーブル5の導体2との接続部を一体的にモールド樹脂8で覆っているが、本発明に係るケーブル端末部樹脂モールド構造1は、例えば、ケーブル端末部6から露出した導体2同士を接続した部分を樹脂モールド成形する際等においても適用可能である。
【符号の説明】
【0054】
1 ケーブル端末部樹脂モールド構造
2 導体
3 芯線
4 シース
5 ケーブル
6 ケーブル端末部
7 回路部品
8 モールド樹脂
9 折り返し部
10 絶縁層
11 抑え巻きテープ
12 シースとモールド樹脂との界面
13 段差部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも導体を有する芯線と該芯線の外周に設けられたシースとを有するケーブルのケーブル端末部をモールド樹脂で覆ったケーブル端末部樹脂モールド構造において、
前記ケーブル端末部における前記シースの端部を折り返して、前記シースの内表面を露出させた折り返し部を形成し、該折り返し部ごと前記モールド樹脂で覆ったことを特徴とするケーブル端末部樹脂モールド構造。
【請求項2】
前記ケーブル端末部から露出した導体を回路部品に接続し、前記回路部品、前記ケーブル端末部、及び前記回路部品と前記ケーブルの前記導体との接続部を一体的に前記モールド樹脂で覆った請求項1記載のケーブル端末部樹脂モールド構造。
【請求項3】
少なくとも導体を有する芯線と該芯線の外周に設けられたシースとを有するケーブルのケーブル端末部をモールド樹脂で覆うケーブル端末部樹脂モールド処理方法において、
前記ケーブル端末部における前記シースの端部を折り返して、前記シースの内表面を露出させた折り返し部を形成し、該折り返し部ごと前記モールド樹脂で覆うことを特徴とするケーブル端末部樹脂モールド処理方法。
【請求項4】
前記ケーブル端末部から露出させた導体を回路部品に接続し、前記回路部品、前記ケーブル端末部、及び前記回路部品と前記ケーブルの前記導体との接続部を一体的に前記モールド樹脂で覆う請求項3記載のケーブル端末部樹脂モールド処理方法。
【請求項5】
前記折り返し部に表面改質処理を施した後、前記モールド樹脂で覆う請求項3又は4に記載のケーブル端末部樹脂モールド処理方法。
【請求項6】
前記折り返し部が前記モールド樹脂で完全に覆われるようにする請求項3〜5の何れかに記載のケーブル端末部樹脂モールド処理方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−157159(P2012−157159A)
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−13934(P2011−13934)
【出願日】平成23年1月26日(2011.1.26)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】