JP3861461B2 - ケーブル取出部のモールド方法及びケーブル一体モールド構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ部あるいはアクチュエータ部とケーブルとをモールドして一体とするモールド方法及びそのモールド構造に関し、例えば車輪速センサに適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、センサ部とケーブルとを樹脂モールドして一体としたモールド構造が知られている。この従来のモールド構造で一体化された車輪速センサを図５に示す。
図５に示されるように、車輪速センサ５０は、車輪とともに回転する磁性体ロータ５１の回転に応じた磁界の変化を検出するセンサ部５２を有している。このセンサ部５２からの出力信号はケーブル５３を介して外部へ出力される。
【０００３】
これらセンサ部５２及びケーブル５３は、ハウジング（樹脂モールド）５４によって覆われて一体となっている。
このような車輪速センサ５０は、車両の走行中に被水したり、着氷するといった厳しい環境化に晒されるため、ハウジング５４とケーブル５３との界面からの浸水を防止しなければならない。このため、ケーブル５３のうち、ハウジング５４の開口端に位置する部分に、ゴム製グロメット５５を配置している。なお、グロメット５５に代えて、ポッティング材を配置したり、若しくは封止栓を配置したりする場合もある。
【０００４】
しかし、防水用の部材が別途必要となりコスト高となるため、特開平９−４５３９９号公報では、ケーブル５３の表面を覆うシース材料に、ハウジング５４と接着性がある材料を用いることで、ハウジング５４の形成工程の際にシース材料とハウジング５４とが溶着するようにし、ハウジング５４とケーブル５３との界面にシール性を持たせてこの界面からの浸水が防止できるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−４５３９９号公報に示す方法によると、十分な接着強度が得られない場合が発生したり、ケーブル周囲に部分的に溶着しない箇所ができたりして、確実なシール性が得られなかった。
そこで、センサ部とケーブルとをモールドして一体とする場合において、センサ部とケーブルとを覆う樹脂モールドとケーブルとの溶着強度を高め、これらの界面からの浸水を確実に防止できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明者らは上記従来のモールド構造について検討を行った。
樹脂モールドを行う際におけるケーブル５３の近傍の様子を図６に示す。この図に示すように、樹脂５７の流し込みは、成形型５６の内壁からケーブル５３が所定間隔離れるようにして行われ、樹脂５７の融点温度以上（ＰＢＴの場合には約２５０℃）という高温な状態で樹脂５７が流動する。
【０００７】
このとき、ケーブル５３の温度が約２５℃（雰囲気温度）、成形型の温度が約８０℃（ＰＢＴの場合の成形型温度）とされることから、流動している樹脂５７はファウンテンフロー（噴水状の流れ）と呼ばれる充填挙動を示す。つまり、樹脂５７は流れの中心部では樹脂５７の融点以上の温度を有しており所定の流速となっているが、ケーブル５３や成形型５６に接触するとその部分が熱を奪われ、瞬間的に固化して流速を失うという充填挙動を示すのである。
【０００８】
ここで、成形時における樹脂５７とケーブル５３との接触部分（樹脂モールド（ハウジング）とケーブル５３との界面）の状態を考えてみると、樹脂５７がケーブル５３と接触したときに瞬間的に固化してしまっていることから、長時間、高温な状態が保持されていないで樹脂が固化してしまっている。このため、ケーブル５３とハウジング５４との間における溶着状態が十分ではなくなり、これらの界面からの浸水が発生してしまうのである。
【０００９】
そこで、上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項１に記載の発明においては、車輪速度センサの製造方法に関し、ケーブル（５）が配置される部位において、樹脂モールドの際に流し込まれる樹脂（１２）の流路に絞り（１０）を形成すると共に、樹脂の流路のうち、絞りの下流側の径を絞りの上流側の径よりも大きくすることで絞りの部分よりも下流側における樹脂（１２）の充填量を多くし、該絞りの部分において樹脂が加圧されるようにすると共に、樹脂の温度が保持されるようにして、絞りの部分でケーブルを樹脂モールドに溶着させることを特徴としている。
【００１０】
このように、ケーブルが配置される部位において、樹脂モールドの際に流し込まれる樹脂の流路に絞りを設けると、絞り効果によって樹脂が加圧されてケーブルを押し付けることができると共に、剪断発熱によって樹脂の温度を保持することができる。
また、樹脂の流路のうち、絞りの下流側の径を絞りの上流側の径よりも大きくすることで、絞りの下流側への樹脂（１２）の充填量を調整して多くすることができる。樹脂が剪断発熱を生じるのは、樹脂が絞りを通過している間であるため、樹脂の充填量を多くすることにより、樹脂が充填されるまでの時間を長くでき、樹脂の温度をより長時間保持することができる。
このため、樹脂が加圧されるようにできると共に、樹脂の温度が保持されるようにでき、その部分でケーブルが確実に溶着されるようにできる。これにより、ケーブルと樹脂モールドとの溶着強度を高めることができ、これらの界面からの浸水を確実に防止できる。
そして、このような樹脂モールド手法を、車輪の回転と共に回転するロータ（２）に対向するように配置され、ロータに回転に応じて変化する磁気抵抗に基づいて車輪の回転状態を検出する車両速センサの製造方法に適用している。車輪速センサは特に厳しい環境下で使用されるため、上記樹脂モールド手法を車輪速センサの製造方法に適用することで、浸水防止の効果が有効に得られる。
【００１２】
なお、請求項２に示すように、絞りの部分を加熱する、あるいは振動させることで、該絞りの部分において樹脂の温度をさらに保持することができるため、よりケーブルと樹脂モールドとの溶着高度を高めることができる。
【００１７】
なお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図１に、本発明の一実施形態を適用したモールド構造を示す。本実施形態においては、車輪の回転状態の検出を行う車輪速センサ１に本発明にかかわるモールド構造を適用したものである。
【００１９】
車輪速センサ１は、電磁ピックアップ方式のものであり、車両に別途配置された歯車型のロータ２に対向するように配置される。
車輪速センサ１は、ヨーク３を電磁コイル４の中央に挿入した構造を有しており、車輪と共に回転するロータ２の回転に応じた磁界の変化をヨーク３にて感知したのち、電磁コイル４にて電気信号に変換し、この電気信号をケーブル５を介して外部に出力するようになっている。
【００２０】
ヨーク３及び電磁コイル４は、ケーブル５の一部と共に樹脂で構成されたハウジング６内にモールドされて一体化されている。なお、ハウジング６の材質には、強靱性等の点で有利なポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ樹脂）を用いている。
ケーブル５は、導電配線５ａがシース材５ｂで覆われた構成となっている。シース材５ｂの材質には、熱可塑性ポリエステルエラストマを主体とする樹脂組成物を用いている。なお、熱可塑性ポリエステルエラストマとは、ポリブチレンテレフタラート等の結晶性ハードセグメントと、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリオキシメチレングリコールからなる非晶性ソフトセグメント、若しくはポリカプラクロングリコール等のポリエステルグリコールからなる非晶性ソフトセグメントとを有するブロック共重合体をいう。
【００２１】
ハウジング６は、ケーブル５が内蔵された部位において、ケーブル５の周方向を一周する溝部７が形成されており、この溝部７の部分においてハウジングの外径が薄肉となっている。この溝部７となっている領域８（図中の点線部分）において、ケーブル５がハウジング６に溶着されている。そして、ケーブル５とハウジング６とが溶着された領域８が、ケーブル５の周方向に一周するように形成されているため、ケーブル５とハウジング６との界面を通じてハウジング６内へ水が浸入することを防止できるようになっている。
【００２２】
なお、ハウジング６に取り付けられたステー９は、車両へ車輪速センサ１を固定するためのものである。
このような車輪速センサ１は、特に厳しい環境下で使用されうため、上記防水構造が有効である。
次に、このように構成される車輪速センサ１の製造方法について説明する。
【００２３】
車輪速センサ１は、射出成形にて、ヨーク３及び電磁コイル４をケーブル５の一部と共に樹脂モールドすることで製造される。以下、射出成形について説明するが、射出成形方法自体は、従来より公知のものであるため、本実施形態の特徴部分のみを説明する。
本実施形態では、射出成形の際に使用する成形型（金型）として、ケーブル５が配置される部位に絞り部が形成されているものを使用している。この絞り部の近傍を図２に示す。
【００２４】
図２に示すように、絞り部１０は、ケーブル５が配置される部位において、成形型１１の内壁面の径を全体的に所定量縮小させて形成されており、この部位において成形型１１とケーブル５との間が短くなるように構成されている。
また、絞り部１０よりも樹脂の流動方向の下流側（図２の紙面右側）は、絞り部１０より上流側に位置する部分よりも成形型１１の内壁面の径が拡張されており、樹脂を充填できる量が多くできるようになっている。
【００２５】
このような絞りが形成された成形型１１を用いて射出成形を行うと、樹脂の充填挙動は図３、図４に示すような挙動を示す。この樹脂１２の充填挙動について説明する。
図３に示すように、樹脂１２は絞り部１０を通じてさらに下流側まで流動していく。このとき、流動する樹脂１２の量（樹脂１２の充填量）は略一定であるため、絞り部１０において樹脂１２が圧縮（単位面積当たりの流量が増加）され、樹脂１２の圧力が上昇する。このため、この絞り部１０分において樹脂１２でケーブル５を押さえ付けることができ、樹脂１２とケーブル５との間に介在する空気層をなくすことができる。これにより、樹脂１２の温度をケーブル５に伝達させる熱伝達率を向上させることができる。
【００２６】
さらに、絞り効果により、絞りが形成された部分において剪断発熱が生じる。このため、樹脂１２温度の低下を防止することができる。
ここで、図３、図４中に、樹脂１２が冷却固化されたスキン層（点々部分）１３を示し、スキン層１３の厚みを見てみると、絞り部１０よりも樹脂１２の流動方向上流側ではスキン層１３が厚肉となっており、絞り部１０ではスキン層１３が薄くなっていることが分かる。このように、絞り部１０においてスキン層１３が薄くなるのは、絞り部１０により流路が縮小されてしまうため樹脂１２の流れを確保しなければならないこと、絞り部１０により剪断発熱が生じて樹脂１２の温度が高温に保たれることが挙げられる。
【００２７】
このように、スキン層１３が薄くなるため、樹脂１２の流速が上がると共に流量が増加し、これらに比例して樹脂１２が絞り部１０を流動している間は樹脂１２の温度が高温に保たれる。
このように、絞り部１０を形成することにより、この部分においてケーブル５を高温かつ高圧の樹脂１２で押さえ付けることができ、ケーブル５がハウジング６に確実に溶着されるようにできる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、絞り部１０よりも樹脂１２の流動方向下流側には、成形型１１の内壁面の径を拡大した領域が形成されており多量の樹脂１２が充填できるようになっているため、長時間にわたって絞り部１０に樹脂１２を流動させることができる。
このため、絞り部１０において樹脂１２の温度を長時間にわたって高温に保つことができ、よりケーブル５がハウジング６に確実に溶着されるようにできる。
【００２９】
このようにして、絞り部１０の部分が確実に溶着された状態で、樹脂１２モールド構造が完成し、ヨーク３及び電磁コイル４からなるセンサ本体とケーブル５とがハウジング６によって一体とされる。この後、別途形成しておいたステー９を取り付けることによって車輪速センサ１が完成する。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、車輪速センサ１を例に挙げて説明を行ったが、センサ本体にケーブル５が接続されるようなセンサすべてにおいて、上記モールド構造を適用することができる。
【００３０】
例えば、カム角、クランク角センサ、外気温センサ、湯温センサ、液面検出センサ等に適用することができる。
さらに、防水性を要するアクチュエータ等におけるケーブル構造にも適用することができる。
また、上記実施形態では樹脂１２の流動方向下流側において、成形型１１の内壁面の径を拡大させることによって絞り部１０よりも下流側における樹脂１２の充填量が多くできるようにしたが、流路を長くすることによっても充填量を多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかわる車輪速センサ１の断面図である。
【図２】図１に示す車輪速センサ１を製造するに際し使用する成形型１１におけるケーブル５近傍を表した図である。
【図３】絞り部１０における樹脂１２の充填挙動を説明するための図である。
【図４】絞り部１０における樹脂１２の充填挙動を説明するための図である。
【図５】従来の車輪速センサを説明するための図である。
【図６】従来の車輪速センサを製造するに際し使用する成形型のケーブル近傍における樹脂の充填挙動を説明するための図である。
【符号の説明】
１…車輪速センサ、２…ロータ、３…ヨーク、４…電磁コイル、
５…ケーブル、６…ハウジング、７…溝部、８…溶着された領域、
９…ステー、１０…絞り部、１１…成形型、１２…樹脂、１３…スキン層。

Claims (2)

1. 車輪の回転状態の検出を行うセンサ部（３、４）と、
   このセンサ部に接続され、センサ部からの出力信号を外部出力するケーブル（５）とを有し、
   これらセンサ部とケーブルとを樹脂モールド（６）で一体とすることで車輪速度センサの製造を行う車輪速度センサの製造方法において、
   前記ケーブルが配置される部位において、前記樹脂モールドの際に流し込まれる樹脂（１２）の流路に絞り（１０）を形成すると共に、前記樹脂の流路のうち、前記絞りの下流側の径を前記絞りの上流側の径よりも大きくすることで、前記絞りの部分よりも前記下流側における前記樹脂の充填量を多くし、前記絞りの部分で前記樹脂が加圧されるようにすると共に、前記樹脂の温度が保持されるようにして前記絞りの部分で前記ケーブルを前記樹脂モールドに溶着させることを特徴とする車輪速度センサの製造方法。
2. 前記絞りの部分を加熱する、又は振動させることによって、該絞りの部分において前記樹脂の温度を保持することを特徴とする請求項１に記載の車輪速度センサの製造方法。

Images