CN1574463A

CN1574463A - 电线的密封结构

Info

Publication number: CN1574463A
Application number: CNA2004100472615A
Authority: CN
Inventors: 松田笃士
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-02-02
Also published as: JP2004355897A

Abstract

本发明提供一种电线的密封结构，即使在高温环境下使用也不会在电线的包覆部产生缩颈，不会在套筒和包覆电线之间产生间隙，气密性高，防水密封性优异。本发明的电线密封结构(1)包括：电线(4)，具有贯穿插入电线(4)的贯穿插入孔(3a)、且将前述电线(4)贯穿插入于其中的套筒(3)，通过铆接固定前述套筒(3)、对前述电线(4)的外周面和前述贯穿插入孔(3a)的内壁之间进行紧密接触固定的盖(2)，前述电线(4)是由导体(4b)和包覆该导体(4b)的包覆部(4a)形成的包覆电线(4)，前述包覆部(4a)由聚醚醚酮形成。

Description

电线的密封结构

技术领域

本发明涉及一种电线的密封结构，特别涉及在高温环境下使用的包覆电线的密封结构。

背景技术

过去，作为在高温环境下使用的电线的密封结构，已知在检测来自内燃机的排出气体的氧浓度的氧传感器中的电线密封结构(例如，专利文献1、2)。为了检测来自内燃机的排出气体的氧浓度，将该氧传感器安装到排气管等中。而且，在将氧传感器配置于车辆底部位置等的情况下，由于易于遭受到路面上的雨水等，所以需要很高的防水性能。

氧传感器的结构为，例如借助由氧化锆等固体电解质构成的检测元件对测定气体中的氧浓度进行检测。而且，在这种氧传感器中，将用于从传感器基端部获取电极的电位的电线从氧传感器外筒的开口部引出。例如如图3(a)所示，开口部形成确保气密性的密封结构11，以使水等不会浸入到传感器的内部。

在该密封结构11中，电线14贯穿插入于套筒13的贯穿插入孔13a中，利用构成氧传感器外筒的筒体12以向筒体12的径向方向压缩的方式对套筒13铆接固定，对贯穿插入孔13a和电线14之间进行密封。利用这样的结构，电线14被套筒13密封、封闭到筒体12内，确保防水密封性能。

而且，当在高温环境下使用时，为了进一步提高套筒的防水密封性，还存在通过用拉伸强度高的材料(例如，四氟乙烯·全氟乙烯类橡胶)制作套筒，从而提高防水性的技术(例如专利文献1)。

并且，还存在通过用聚四氟乙烯(以下称为PTFE)制作套筒，以提高防水性的技术(例如，专利文献2)。

【专利文献1】

特开平9-196885号公报(第1页、图3)

【专利文献2】

特开平11-337516号公报(第1页、图1)

但是，在上述专利文献1和2所公开的技术中，电线为包覆电线，在上述氧传感器的情况下，为了在由于排气热而通常处于极高温度(例如230℃以上)的环境下长时间使用，所以套筒13采用耐热性的材料。但是，由于套筒13的热膨胀而加重了套筒13自身的热劣化，从而产生永久变形，进而，如图3(a)、(b)所示，由于套筒13以铆接部分为中心膨胀，套筒13挤压贯穿插入到贯穿插入孔13a中的包覆电线14的包覆部14a，从而在包覆部14a的包覆材料上产生蠕变变形，在包覆部14a上产生缩颈15。在这种情况下，由于在套筒的贯穿插入孔13a和包覆电线14之间产生间隙，所以套筒贯穿插入孔13a和包覆电线14的外周壁之间的密封性受到损伤，存在密封结构的气密性恶化，防水性恶化的问题。

发明内容

因此，本发明用以解决上述问题，其目的是提供一种电线的密封结构，这种电线的密封结构即使在高温环境下使用，也不会在电线的包覆部中产生缩颈，不会在套筒和包覆电线之间产生间隙，气密性高，防水性良好。

本发明人等，为了解决上述课题，经过认真的研究发现，通过采用聚醚醚酮(以下，称为PEEK)作为包覆电线的包覆部的材料，可以获得防水密封性良好的电线密封结构，从而完成了本发明。

即，本发明是一种电线的密封结构，该电线的密封结构包括：电线，具有贯穿插入电线的贯穿插入孔、且将前述电线贯穿插入于其中的套筒，通过铆接固定前述套筒、对前述电线的外周面和前述贯穿插入孔的内壁之间进行紧密接触固定的固定构件，其特征在于，前述电线是由导体和包覆该导体的包覆部形成的包覆电线，前述包覆部由PEEK形成。

采用上述结构，由于包覆电线的包覆部由PEEK形成，所以即使在高温环境下使用、套筒发生热膨胀并在包覆电线的表面部产生高压力，也不会在电线的包覆部中产生缩颈。因此，在套筒和包覆电线之间不会产生间隙。从而，可以提供确保套筒和包覆电线之间的密封性、气密性高、防水性优异的电线密封结构。

附图说明

图1(a)是表示本发明的一个实施形式的剖面说明图，(b)是表示密封的包覆电线的说明图；

图2是表示密封部的耐热寿命的曲线；

图3(a)是表示现有的包覆电线密封结构的剖面说明图，(b)是表示密封的包覆电线的说明图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施形式。

首先，对于本发明的电线密封结构，图1(a)是表示本发明的一个实施形式的剖面说明图。图1(b)是表示密封的包覆电线的说明图。

如图1(a)所示，本实施形式的密封结构1包括：电线4，带有贯穿插入该电线4的贯穿插入孔3a、且贯穿插入有电线4的套筒3，和通过铆接固定套筒3、对电线4的外周面和贯穿插入孔3a的内壁之间进行紧密接触固定的盖2。在本实施形式中，电线4是由导体4b和包覆该导体4b的包覆部4a形成的包覆电线4。本实施形式的密封结构1，例如用在检测来自内燃机的排出气体的氧浓度的氧传感器的外筒的开口部中。

在表1中主要表示树脂的最高使用温度和延伸率。

【表1】

由于氧传感器是在因排气热而通常处于极高温度(例如230℃以上)的环境下使用的，所以有必要选择最高使用温度在230℃以上的树脂。满足这一条件的树脂，在表1中仅有PTFE、PEEK、PFA(四氟乙烯·全氟乙烯类橡胶)、PAI(聚酰胺酰亚胺)。并且，由于包覆电线要配线于各种各样的场合，所以包覆部的延伸率优选在50％以上。在上述4种树脂中，满足延伸率在50％以上的树脂，在表1中有PTFE、PEEK、PFA，这3种树脂兼具作为在高温环境下使用的包覆电线的包覆部的耐热性和延伸率这两方面的条件。

并且，包覆部不仅始终受到套筒的挤压，而且在高温中由于套筒热膨胀还进一步受到压力。为了防止由于压力而在包覆部中产生缩颈，在包覆部中有必要使用在高温下保持一定硬度的材料。

在此，对于上述PTFE、PEEK、PFA的树脂，测定在230℃的环境下施加10nPa的应力、经过10⁵秒之后的蠕变变形量。依照JIS K7115进行该蠕变变形量的测定试验。其结果表示在表2中。

【表2】

如表2所示，PTFE、PFA的蠕变变形量为10％，在高温中，弹性率下降，变得柔软。因此，在高温环境下，存在由于套筒的热膨胀而在包覆部产生缩颈的可能性提高、密封性下降的情况。相反，PEEK的蠕变变形量低于0.3％，与PTFE、PFA相比，是在高温中保持一定硬度的材料。因此，由于套筒的热膨胀而在包覆部中产生缩颈的可能性很低。

因此，为了确认密封部的气密状态，将包覆电线放置于高温的炉子中，每隔一定时间(例如每2小时)从炉子中取出，将包覆电线的一部分浸渍到水中，由包覆电线不浸渍于水中的一侧注入气体，确认是否有气体向水中泄漏，在图2中表示所确认的结果。而且，对于各个温度，测定直到气密性变得不佳为止时在炉子内的放置时间，测定密封部的耐热寿命。从图2可知，对使用蠕变变形量为10％的PTFE的情况、和使用PEEK的情况相比，在使用PEEK的情况下，到气密性变得不佳为止的时间较长。

由以上结果可知，在将PEEK作为包覆部使用的情况下，PEEK在耐热性、和被称为耐蠕变性的机械强度方面具有优异的特性，因此，即使长时间处于高温环境下仍非常稳定，具有优异的密封性能。因此，即使在高温环境下使用、套筒发生热膨胀并且在包覆电线4的表面部产生高压力，也不会在包覆部4a上产生缩颈。因此，在套筒3和包覆电线4之间不会产生间隙。从而，可以提供能够确保套筒3和包覆电线14之间的密封性、气密性高、防水密封性良好的电线密封结构1。

另外，上述实施形式是以采用1根包覆电线1为例进行说明的，但是，本发明的应用与电线的数目无关，对于任何数目的电线均可确保良好的密封性。

并且，在上述实施形式中，对氧传感器中的包覆电线的密封结构进行了说明，但是，本发明不限于此，也可以适用于其它气体浓度检测器、以及配线于汽车等车辆中的铠装线或在工业机器等中使用的铠装线的密封结构等。

Claims

1.一种电线的密封结构，包括：电线，具有贯穿插入该电线的贯穿插入孔、且将前述电线贯穿插入于其中的套筒，通过铆接固定前述套筒、对前述电线的外周面和前述贯穿插入孔的内壁之间进行紧密接触固定的固定构件，

其特征在于：前述电线是由导体和包覆该导体的包覆部形成的包覆电线，前述包覆部由聚醚醚酮形成。