JP2007035525A

JP2007035525A - 樹脂成形体付きケーブル

Info

Publication number: JP2007035525A
Application number: JP2005219837A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamada; 仁山田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】
樹脂成形体を形成するときに導体破断が生じることのない、品質の安定した樹脂成形体付きケーブルを提供する。
【解決手段】
絶縁電線４の外周に保護被覆層５を設けたケーブル１の前記保護被覆層５を除去して露出させた絶縁電線４の導体２に端子７を接続し、その端子７の基部から前記保護被覆層５の端部にかけて樹脂成形体８を形成してなる樹脂成形体付きケーブルにおいて、前記ケーブル１として、当該ケーブルをその外径の５０％以上９５％以下に圧縮したときの前記絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度が、当該絶縁電線の引張破断強度の１％以上９５％以下のものを使用した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケーブルの端末又は中間に射出成形により樹脂成形体を一体に形成した樹脂成形体付きケーブルに関するものである。

図１に、自動車、ロボット、電子機器などに使用される電気ケーブルの一般的な例を示す。このケーブル１は、導体２に絶縁層３を被覆した１本又は複数本（図示の例は２本）の絶縁電線４の外周に保護被覆層５を設けたものである（特許文献１、２参照）。

この種のケーブルは、所定の長さに切断して、その端末又は中間に、コネクタ、センサー、電極端子などを取り付けた状態で使用されることが多い。図２にその一例を示す。この例はケーブル１の端末にコネクタ６を取り付けた場合である。図において、４はケーブル１の端末の保護被覆層５を剥いで露出させた絶縁電線、２は絶縁電線４の端末の絶縁層３を剥いで露出させた導体、７は導体２に半田付け又はカシメ等により接続されたコネクタ６の端子、８は端子７の基部から保護被覆層５の端部までを覆うように形成された樹脂成形体である。樹脂成形体８は、導体２と端子７の接続部及びケーブル１の端部の水密性、気密性を保持する働きをする。

図２のような樹脂成形体付きケーブルは、図３のようにして製造される。すなわち、端子７の基部から保護被覆層５の端部までを覆うように射出成形用の金型９を被せ、この金型９のキャビティ１０内に樹脂を射出して樹脂成形体を形成する、という方法である。

特開平１０−２３３１２４号公報特開平９−４５３９９号公報

しかしながら、本発明者らが検討したところ、図３のようにしてケーブル１の端末に樹脂成形体を形成する場合、樹脂の射出圧力で保護被覆層５が矢印Ａのように押し戻されるため（端子７は金型９に固定されたまま）、導体２が引っ張られて破断するという問題が生じやすいことが判明した。

これを防ぐためには、金型９の手前にケーブル把持金具１１を設け、この把持金具１１の内径をケーブル外径より小さくして、ケーブル１を圧縮固定することが有効である。この方法では、把持金具１１の内径をケーブル１の外径より小さくすればするほどケーブルを強固に固定でき、保護被覆層５が押し戻され難くなるが、あまり把持金具１１の内径を小さくすると、ケーブルに噛み傷が生じたり、極端な場合には把持圧力で導体破断が生じたりする、という問題がある。

本発明の目的は、以上のような問題点に鑑み、樹脂成形体を形成するときに導体破断が生じることのない、品質の安定した樹脂成形体付きケーブルを提供することにある。

上記課題を解決するため本発明者らは、前記把持金具によりケーブルを把持したときのケーブルの圧縮率や、絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度など、諸々の要因を検討した結果、ケーブルをその外径の５０％以上９５％以下に圧縮したときの、絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度を、絶縁電線の引張破断強度の１％以上９５％以下にすれば、導体破断を生じさせることなく、樹脂成形体を形成できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、絶縁電線の外周に保護被覆層を設けたケーブルの前記保護被覆層を除去して露出させた絶縁電線の導体に部品を接続し、その部品の基部から前記保護被覆層の端部にかけて樹脂成形体を形成してなる樹脂成形体付きケーブルにおいて、前記ケーブルとして、当該ケーブルをその外径の５０％以上９５％以下に圧縮したときの前記絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度が、当該絶縁電線の引張破断強度の１％以上９５％以下のものを使用したことを特徴とするものである。

本発明において、ケーブル１の圧縮率を９５％以下としたのは、圧縮率が９５％を超えると、射出成形時の樹脂圧力で保護被覆層が押し返される可能性があるからである。また圧縮率を５０％以上としたのは、５０％未満では圧縮により導体破断が起きる可能性があるからである。

また、絶縁電線４の保護被覆層５からの引き抜き強度を、絶縁電線４の引張破断強度の９５％以下としたのは、絶縁電線の引き抜き強度が引張破断強度の９５％を超えると、射出成形時の樹脂圧力で導体が破断する可能性があるからである。また１％以上としたのは、絶縁電線４と保護被覆層５の接触による摩擦抵抗がある以上、絶縁電線の引き抜き強度が引張破断強度の０％ということは事実上あり得ないからである。

本発明によれば、端末に樹脂成形体を形成するときに、射出成形時の樹脂圧力で保護被覆層が移動したり、導体破断が起きたりすることのない、品質の安定した信頼性の高い樹脂成形体付きケーブルを得ることができる。

本発明に係る樹脂成形体付きケーブル一実施形態を、図２を参照して説明する。この樹脂成形体付きケーブルを構成するケーブル１は、導体２に絶縁層３を被覆した少なくとも１本（図示の例は２本）の絶縁電線４を有し、その外周に保護被覆層５を設けたものであって、このケーブル１をその外径の５０％以上９５％以下に圧縮したときの、絶縁電線４の保護被覆層５からの引き抜き強度が、絶縁電線４の引張破断強度の１％以上９５％以下としたものである。

絶縁電線４の導体２としては、例えば外径０．１８mmの銅線を２０本撚り合わせて外径１mmφに仕上げた撚線導体が使用される。また絶縁層３としては、例えばポリエチレン樹脂組成物などが使用される。絶縁電線４が複数本の場合は、複数本の絶縁電線が撚り合わされていてもよいし、平行に配列されていてもよい。

絶縁電線４の外周に設ける保護被覆層５は、１層でもよいし、２層以上でもよい。保護被覆層５を２層以上にする場合は、同時押出被覆で形成することもできるし、内層側から順次押出被覆することもできる。

絶縁電線４の外周には通常、離型剤としてタルクが塗布されており、絶縁電線４の保護被覆層５からの引き抜き強度は、このタルクの塗布量で制御することができる。また絶縁電線４の保護被覆層５からの引き抜き強度は、絶縁層３と保護被覆層５の材質の組み合わせや、両層に滑剤を添加すること等によっても制御可能である。

またケーブル１の圧縮率は、ケーブル把持金具の内径を変えることによって調整できる。

保護被覆層５の最外層は、端末に形成する樹脂成形体と熱融着しやすいものが好ましいが、特に限定されるものではない。

以下、本発明の実施例を比較例と共に説明する。実施例１〜３及び比較例１〜３で使用した絶縁電線は、導体（外径１mmφの銅撚線、構成２０本／０．１８mm）の外周に、低密度ポリエチレン（ユメリット０５４０Ｆ、宇部丸善ポリエチレン社製）を外径１．７mmとなるように押出被覆し、これに加速電圧５００ｋｅＶ、照射量２０Ｍｒａｄの電子線を照射して架橋ポリエチレン絶縁電線である。この絶縁電線を２本撚り合わせて２心撚線とした。導体の材質は、実施例１〜３及び比較例１、２が０．３ｗｔ％錫入り銅合金、比較例３が軟導線である。

次に、上記２心撚線にタルクを塗布し、さらにその外周に保護被覆層としてエーテル系熱可塑性ポリウレタン（レザミンＰ−２２８８、大日精化工業社製、ショアＡ硬度８８）を、実施例１、２、比較例１〜３は外径５mm、実施例３は外径１０mmとなるように押出被覆した。なおタルクの塗布量は各例とも同じである。

得られた各ケーブルについて、下記の試験方法で評価し、その結果を表１に示した。
（１）絶縁電線の破断強度
絶縁電線を定速型引張試験機にセットして５０mm／分の速度で引っ張り、破断するまでの間の最大強度を測定した。ケーブルが絶縁電線を複数本有する場合は複数本まとめた状態での破断強度である。
（２）圧縮時の引き抜き強度
図４に示す二つ割り型の把持金具１２で矢印Ｐのようにケーブル１を挟み付けて固定し、絶縁電線７のみを定速型引張試験機を用いて矢印Ｑ方向に５０mm／分の速度で引っ張り、そのときの最大強度を測定した。把持金具１２は、ケーブル把持面に、軸線方向に所定の間隔をおいて、周方向の突条１３を多数形成したもので、突条１３の内径をケーブル１の外径より小さく設定することでケーブルを圧縮して把持するものである（圧縮率は表１中に示す）。
（３）射出成形時の破断強度
ケーブルの端末に、金型を被せてポリブチレンテレフタレート（トレコン１４０１Ｘ０６、東レ社製）を射出成形し、図２に示すようなコネクタ付きケーブルを作製した。射出成形の際に図３のように把持金具を用いてケーブルを固定し、射出圧力によるケーブルの押し戻しを防止した。射出成形後、樹脂成形体を解体し、導体の破断の有無を確認した。各例ともコネクタ付きケーブルを１０個作製し、導体破断が生じたものの個数が少ないほど破断強度が高いと判定した。

実施例１、２は、導体に錫入り銅合金を用いた外径５mmφのケーブルを、９５％以下に圧縮した場合で、圧縮時の引き抜き強度が９５％以下のため、射出成形時の導体破断は起きていない。

これに対し、比較例１は同じケーブルを圧縮率４０％に圧縮した場合で、この程度まで圧縮すると圧縮時の引き抜き強度が破断強度と同じになり、全数が射出成形時に導体破断を起こすことが確認された。

実施例３は、実施例１、２と同じ絶縁電線を使用してケーブル外径を大きくした場合であるが、圧縮率が９５％以下のため、保護被覆層の移動や導体破断が起きていない。

比較例２は、圧縮率が１００％と、ケーブル固定部の外径がケーブル外径と同じであるために保護被覆層を押さえることができず、射出成形時に保護被覆層の移動が起きてしまう。

比較例３は、導体の材質を軟銅線（錫入り銅合金線より強度が低い）に変えた場合であるが、絶縁電線の破断強度が低く、引き抜き強度／破断強度が９５％を超えているため、導体の破断が発生することが確認された。

以上の試験結果を整理すると、表２のようになる。

樹脂成形体を形成するケーブルの一例を示す断面図。樹脂成形体付きケーブルの一例を示す平面図。樹脂成形体付きケーブルの製造方法の一例を示す断面図。（Ａ）は絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度を測定する方法の説明図、（Ｂ）はそれに使用するケーブル把持金具の端面図。

符号の説明

１：ケーブル
２：導体
３：絶縁層
４：絶縁電線
５：保護被覆層
６：樹脂成形体
７：端子
８：樹脂成形体
９：金型
１０：キャビティ
１１：把持金具

Claims

絶縁電線の外周に保護被覆層を設けたケーブルの前記保護被覆層を除去して露出させた絶縁電線の導体に部品を接続し、その部品の基部から前記保護被覆層の端部にかけて樹脂成形体を形成してなる樹脂成形体付きケーブルにおいて、前記ケーブルとして、当該ケーブルをその外径の５０％以上９５％以下に圧縮したときの前記絶縁電線の保護被覆層からの引き抜き強度が、当該絶縁電線の引張破断強度の１％以上９５％以下のものを使用したことを特徴とする樹脂成形体付きケーブル。