JP6295799B2

JP6295799B2 - 防水センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP6295799B2
Application number: JP2014085745A
Authority: JP
Inventors: 隆鬼本
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: JP2015206617A

Description

本発明は、防水センサ及びその製造方法に関するものである。

従来より、ケーブルの先端部に、樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部を設けた防水センサが知られている。

従来の防水センサでは、ケーブルの外皮を覆うように樹脂をオーバーモールドしてハウジングを形成することで、樹脂の成形収縮により外皮を締め付けることで、ハウジング内部の防水を確保している。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。

特開２００６−１２５５３６号公報

しかしながら、従来の防水センサでは、確実に防水を行うためには、外皮をオーバーモールドする長さを長くして、水分の侵入経路の沿面距離を長くする必要がある。そのため、ハウジング部分が大型化してしまうという問題がある。

特に、ケーブルの心線の数が多い場合には、配線のために外皮を剥く長さが長くなるが、従来の防水センサでは、この外皮を剥いた部分を全て覆い、かつ、ある程度の長さの外皮を覆うようにハウジングを設ける必要があるため、ハウジング部分が非常に大型化してしまう。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ハウジング部分を小型化でき、かつ、十分な防水を確保することが可能な防水センサ及びその製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ケーブルの先端部に、樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部を設けた防水センサにおいて、前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、その樹脂被覆部の周囲に前記ハウジングを設けて前記センサ部を構成した防水センサである。

前記樹脂被覆部と前記ハウジングの界面に凹凸が形成されていてもよい。

前記凹凸は、前記ケーブルの延出方向に対して垂直方向に形成されていてもよい。

前記樹脂被覆部に用いる樹脂として、前記ケーブルの外皮と同じ樹脂を用いてもよい。

また、本発明は、ケーブルの先端部に、樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部を設けた防水センサの製造方法であって、前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、その樹脂被覆部の周囲に前記ハウジングを設けて前記センサ部を構成する防水センサの製造方法である。

前記ケーブルの先端部に前記樹脂被覆部を樹脂成形により形成し、前記樹脂被覆部と前記外皮とを融着させるようにしてもよい。

前記外皮と前記樹脂被覆部とを、樹脂成形により同時に形成するようにしてもよい。

前記樹脂被覆部を前記ケーブルと別体に形成し、当該別体に形成した樹脂被覆部を、前記ケーブルの先端部を覆うように配置し、前記ケーブルの外皮に融着するようにしてもよい。

前記樹脂被覆部と前記外皮とを一体に、かつ、前記ケーブルの心線と別体に形成し、当該別体に形成した前記樹脂被覆部と前記外皮とを、前記心線を覆うように配置するようにしてもよい。

本発明によれば、ハウジング部分を小型化でき、かつ、十分な防水を確保することが可能な防水センサ及びその製造方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る防水センサの断面図である。（ａ），（ｂ）は、図１の防水センサの製造方法を説明する図である。本発明の一変形例に係る防水センサの断面図である。本発明の一変形例に係る防水センサの断面図である。本発明の一変形例に係る防水センサの断面図である。本発明の一変形例に係る防水センサを示す図であり、（ａ）は樹脂被覆部の断面図、（ｂ）はケーブルに樹脂被覆部を設けたときの断面図、（ｃ）はさらにハウジングを設けたときの断面図である。本発明の一変形例に係る防水センサの断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施形態に係る防水センサの断面図である。

図１に示すように、防水センサ１は、ケーブル２の先端部に、樹脂成形により形成されたハウジング５を有するセンサ部６を設けたものである。防水センサ１は、例えば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）センサ、トルクセンサ、クランク角センサ等である。

ここでは、ケーブル２として、２本の心線３を有し、両心線３の周囲を一括して覆うように外皮４を設けたものを用いたが、ケーブル２の心線３の数、およびケーブル２の具体的な構造は、これに限定されるものではない。

ケーブル２の先端部では、外皮４が除かれて心線３が露出されており、さらにその心線３の先端部にて、心線３の絶縁体３ｂが除去され導体３ａが露出されている。露出された導体３ａには、溶接等によりセンサＩＣ７の端子が固定され、電気的に接続されている。

センサ部６は、センサＩＣ７と、センサＩＣ７とケーブル２との接続部（センサＩＣ７の端子と導体３ａの接続部）とを覆うように、ハウジング５を設けて構成されている。

ハウジング５には、エンジンルームや軸受等の接続対象物（図示せず）に固定するためのフランジ部５ａが一体に設けられている。センサ部６は、このフランジ部５ａに形成された固定用穴１０に挿入されたボルト（図示せず）により接続対象物に締結固定される。

フランジ部５ａは、ケーブル２の延出方向に対して垂直方向に（径方向外方に）延出するように形成されている。本実施形態では、ボルト固定の際にフランジ部５ａが変形してしまうことを抑制するために、固定用穴１０の内周面に沿うようにリング状の金属部材１１を設けている。

さて、本実施形態に係る防水センサ１では、ケーブル２の外皮４と融着する樹脂を、外皮４を覆うように外皮４と融着させて一体に設けて樹脂被覆部８を形成し、その樹脂被覆部８の周囲にハウジング５を設けてセンサ部６を構成している。

樹脂被覆部８に用いる樹脂としては、外皮４と完全に融着し外皮４との間で確実に防水を確保できるものを用いる必要があり、外皮４と同じ樹脂を用いることが最も好ましい。本実施形態では、外皮４としてウレタンゴムからなるものを用いたため、樹脂被覆部８に用いる樹脂として、外皮４と同じウレタンゴムからなるものを用いた。なお、樹脂被覆部８としては、樹脂被覆部８で屈曲させることができる程度に軟らかい樹脂を用いることが望ましい。

本実施形態では、外皮４の先端部から、センサＩＣ７まで全体を覆うように、樹脂成形（モールド成形）により樹脂被覆部８を形成した。樹脂被覆部８の樹脂成形の際の熱により、外皮４と樹脂被覆部８とが融着され一体化されることになる。

防水センサ１では、ハウジング５は、樹脂被覆部８の一部を覆うように、樹脂被覆部８の周囲に樹脂成形により形成される。

ハウジング５に用いる樹脂としては、機械的強度が高く、かつ、樹脂被覆部８に用いる樹脂に対して密着性が高いものを用いる必要がある。ここでは、樹脂被覆部８がウレタンゴムからなるため、ハウジング５に用いる樹脂として、ウレタンゴムに対して密着性が高いナイロン（ＰＡ６１２）を用いた。なお、ハウジング５に用いる樹脂はこれに限定されるものではなく、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いることもできる。

防水センサ１では、ハウジング５を樹脂成形する際の樹脂の成形収縮により樹脂被覆部８を締め付けることで、樹脂被覆部８とハウジング５間の防水を確保している。

樹脂被覆部８とハウジング５の界面は水分が侵入する際の侵入経路となる。そこで、防水センサ１では、水分の侵入経路の沿面距離をより大きくしより確実な防水を確保するため、樹脂被覆部８とハウジング５の界面に凹凸９を形成している。凹凸９を形成することで、水分の侵入経路の沿面距離を大きくできるため、ハウジング５の樹脂被覆部８と重なる部分の長さをより小さくすることが可能になり、ハウジング５の小型化に寄与する。

また、本実施形態では、凹凸９は、ケーブル２の延出方向に対して垂直方向に形成されている。つまり、凹凸９の凸部の突出方向がケーブル２の延出方向に対して垂直方向となるように凹凸９が形成されている。このように構成することで、ケーブル２を引っ張ったときに樹脂被覆部８がハウジング５から抜けてしまうことを抑制できる。

防水センサ１を製造する際には、図２（ａ）に示すように、まず、ケーブル２の先端部における外皮４を除去して心線３を露出させると共に、心線３の先端部の絶縁体３ｂを除去して導体３ａを露出させ、露出させた導体３ａにセンサＩＣ７の端子を溶接等により固定する。

その後、図２（ｂ）に示すように、ウレタンゴムを、外皮４の先端部からセンサＩＣ７までの全体を覆うようにオーバーモールドし、樹脂被覆部８を形成する。このとき、成形時の熱により樹脂被覆部８を外皮４と融着させ一体化する。

その後、樹脂被覆部８の一部を覆うようにナイロンをオーバーモールドしてハウジング５を形成し、成形収縮により樹脂被覆部８を締め付けてハウジング５と樹脂被覆部８間の防水を確保すると、図１の防水センサ１が得られる。

通常一般のハウジング５の成形時には、センサＩＣ７の位置合わせのためにセンサＩＣ７をホルダに挿入し、そのホルダを金型にセットし樹脂を流し込んでハウジング５の成形を行うが、本実施形態では、樹脂被覆部８がホルダの役割を果たすため、ホルダを用いる必要はない。

本実施形態では、ホルダを用いず、樹脂被覆部８の形状も自由に設計することが可能であるため、ハウジング５の成形時にボイド（隙間）が発生しないような設計も可能になる。つまり、本実施形態によれば、樹脂の射出圧でケーブル２等が動いてしまうことを抑制しつつも、ハウジング５の成形時のボイドの発生を抑制することが可能になる。

以上説明したように、本実施形態に係る防水センサ１では、ケーブル２の外皮４と融着する樹脂を、外皮４を覆うように外皮４と融着させて一体に設けて樹脂被覆部８を形成し、その樹脂被覆部８の周囲にハウジング５を設けてセンサ部６を構成している。

このように構成することで、外皮４と樹脂被覆部８間で防水を確保することが可能になるため、外皮４を覆うようにハウジング５を設ける必要がなくなる。その結果、十分な防水を確保しつつも、ハウジング５の大きさ（ケーブル２の延出方向における長さ）を小さくすることが可能になり、ハウジング部分の小型化と高い防水性を両立することが可能になる。

また、本実施形態によれば、ハウジング５を小型化できるため、ケーブル２を曲げる際の曲げの起点を、よりセンサＩＣ７に近い位置にすることが可能になり、配線レイアウトの自由度を向上させると共に、特に狭いスペースでの配線が容易になる。

本発明は、心線３の数（センサＩＣ７の端子の数）が多い場合に特に有効である。図３に示すように、心線３の数（センサＩＣ７の端子の数）が多くなると、配線のために外皮４を剥く長さが長くなるが、本発明では、この配線部分３１全体をハウジング５で覆う必要がないため、ハウジング５を大幅に小型化することが可能であり、また配線部分３１で曲げることも可能になる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、外皮４の先端部からセンサＩＣ７までの全体を覆うように樹脂被覆部８を形成したが、これに限らず、図４に示す防水センサ４１のように、例えば、センサＩＣ７を覆わないように樹脂被覆部８を形成してもよい。この場合、センサＩＣ７はハウジング５を構成する樹脂で覆われることになる。

また、上記実施形態では、ケーブル２の先端部に樹脂被覆部８を樹脂成形により形成し、樹脂被覆部８と外皮４とを融着させるようにしたが、これに限らず、図５に示す防水センサ５１のように、外皮４と樹脂被覆部８とを、樹脂成形により同時に形成するようにしてもよい。この場合、端部にセンサＩＣ７を設けた心線３を金型にセットして樹脂成形を行うことになるが、金型のサイズには限りがあるため、ケーブル長は比較的短くなる。

また、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、樹脂被覆部８をケーブル２と別体に形成し、その別体に形成した樹脂被覆部８を、ケーブル２の先端部を覆うように配置し、ケーブル２の外皮４に融着するようにしてもよい。

この場合、まず、図６（ａ）に示すように、センサＩＣ７を収容するための袋状の樹脂被覆部８を形成する。その後、図６（ｂ）に示すように、樹脂被覆部８の中空部内にセンサＩＣ７とケーブル２の先端部を挿入し、樹脂被覆部８の開口の周縁を外皮４に周囲に密着させて、熱や超音波を用いて融着する。その後、図６（ｃ）に示すように、樹脂成形により樹脂被覆部８の一部を覆うようにハウジング５を形成すると、防水センサ６１が得られる。

なお、図７に示す防水センサ７１のように、さらに外皮４も別体に形成することも可能である。この場合、樹脂被覆部８と外皮４とを一体に、かつ、ケーブル２の心線３と別体に予め形成しておき、その別体に形成した樹脂被覆部８と外皮４とを、センサＩＣ７と心線３とを覆うように配置するとよい。

１防水センサ
２ケーブル
３心線
４外皮
５ハウジング
６センサ部
７センサＩＣ
８樹脂被覆部
９凹凸

Claims

ケーブルの先端部に、樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部を設けた防水センサにおいて、
前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、その樹脂被覆部の周囲に前記ハウジングを設けて前記センサ部を構成し、
前記ハウジングは、前記外被を覆っていない
ことを特徴とする防水センサ。
前記樹脂被覆部と前記ハウジングの界面に凹凸が形成されている
請求項１記載の防水センサ。
前記凹凸は、前記ケーブルの延出方向に対して垂直方向に形成されている
請求項２記載の防水センサ。
前記樹脂被覆部に用いる樹脂として、前記ケーブルの外皮と同じ樹脂を用いた
請求項１〜３いずれかに記載の防水センサ。
ケーブルの先端部に、樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部を設けた防水センサの製造方法であって、
前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、
前記ハウジングを、前記外被を覆わないように、前記樹脂被覆部の周囲に設けて前記センサ部を構成する
ことを特徴とする防水センサの製造方法。
前記ケーブルの先端部に前記樹脂被覆部を樹脂成形により形成し、前記樹脂被覆部と前記外皮とを融着させるようにした
請求項５記載の防水センサの製造方法。
ケーブルと、前記ケーブルの先端部に樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部と、を備え、
前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、その樹脂被覆部の周囲に前記ハウジングを設けて前記センサ部を構成する防水センサの製造方法であって、
前記樹脂被覆部を前記ケーブルと別体に形成し、
当該別体に形成した樹脂被覆部を、前記ケーブルの先端部を覆うように配置し、前記ケーブルの外皮に融着するようにした
防水センサの製造方法。
ケーブルと、前記ケーブルの先端部に樹脂成形により形成されたハウジングを有するセンサ部と、を備え、
前記ケーブルの外皮と融着する樹脂を、前記外皮を覆うように前記外皮と融着させて一体に設けて樹脂被覆部を形成し、その樹脂被覆部の周囲に前記ハウジングを設けて前記センサ部を構成する防水センサの製造方法であって、
前記樹脂被覆部と前記外皮とを一体に、かつ、前記ケーブルの心線と別体に形成し、
当該別体に形成した前記樹脂被覆部と前記外皮とを、前記心線を覆うように配置するようにした
防水センサの製造方法。