JP7035680B2

JP7035680B2 - 樹脂成形体付きケーブル

Info

Publication number: JP7035680B2
Application number: JP2018054725A
Authority: JP
Inventors: 正憲佐川
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP2019169287A; CN110300499A; CN113891589A; US10942226B2; US20190293727A1; CN110300499B; CN113891589B

Description

本発明は、端部に樹脂成形体が設けられたケーブルに関するものである。

今日、電力用ケーブルや通信用ケーブル等の各種ケーブルが様々な分野で使用されている。このようなケーブルの１つに、心線と、当該心線の周囲に設けられたシースと、シースの端部から突出している心線の先端に接続された回路基板と、これらシース端部，心線の露出部分および心線が接続された回路基板が収容されたホルダと、を有する樹脂成形体付きケーブルがある。この種のケーブルは、例えば、ＡＢＳセンサ，トルクセンサ，インデックスセンサ等の車載センサに用いられる。以下の説明では、シース端部，心線の露出部分および回路基板を「ケーブル端部」と総称する場合がある。つまり、ホルダに収容されている要素を「ケーブル端部」と総称する場合がある。

上記ホルダは、樹脂製の下側ホルダ部材および上側ホルダ部材から形成され、互いに突き合わされた下側ホルダ部材と上側ホルダ部材との間の空間にケーブル端部が収容される。

特表２０１２－５１２４０５号公報

互いに突き合わされた下側ホルダ部材と上側ホルダ部材とを固定するために、また、ホルダを補強するために、ホルダが樹脂でモールドされることがある。具体的には、ケーブル端部が収容されたホルダを金型内にセットし、ホルダがセットされた金型内に樹脂材料を供給して樹脂製のカバー部材（「アウター」と呼ばれることもある。）を成形することがある。

しかし、上記のようにしてカバー部材を成形した場合、金型内に供給された樹脂の圧力によってホルダが潰れたり、変形したりする虞があった。

本発明の目的は、カバー部材の成形時にホルダが潰れたり変形したりすることのない樹脂成形体付きケーブルの構造を提供することである。

本発明の樹脂成形体付きケーブルは、ケーブルと、前記ケーブルが接続される接続部が一端側に設けられ、前記接続部を介して前記ケーブルと電気的に接続されるセンサが他端側に設けられた回路基板と、前記回路基板を収容するホルダと、前記ホルダを部分的に被覆する樹脂製のカバー部材と、を有する。前記ホルダは、前記カバー部材の一部によって包囲されている第１被覆領域と、前記カバー部材の他の一部によって包囲されている第２被覆領域と、前記カバー部材によって包囲されていない非被覆領域と、に区画される。前記第１被覆領域，非被覆領域および第２被覆領域は、この順で前記接続部が設けられている側から前記センサが設けられている側に向かって一列に並んでいる。

本発明の一態様では、前記カバー部材は、前記ホルダの前記第１被覆領域を被覆する第１被覆部と、前記ホルダの前記第２被覆領域を被覆する第２被覆部と、前記第１被覆部と前記第２被覆部とを接続する連結部と、を有する。

本発明の他の一態様では、前記ホルダは、互いに突き合わされた下側ホルダ部材および上側ホルダ部材によって形成される。前記カバー部材の前記連結部は、前記ホルダの両側面にそれぞれ設けられ、それぞれの前記連結部は、前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との境目を覆う。

本発明の他の一態様では、前記ホルダの内部に設けられ、前記回路基板を貫通して前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との対向方向に延びる補強部材が設けられる。

本発明の他の一態様では、前記カバー部材と一体に形成されたフランジが設けられ、前記フランジには、固定具が挿通される貫通孔が設けられる。

本発明の他の一態様では、前記フランジは、前記ホルダの前記第２被覆領域を包囲している前記カバー部材の一部と一体に形成される。

本発明の他の一態様では、前記センサは、周囲の磁界変化に応じた信号を出力する磁気センサである。

本発明によれば、カバー部材の成形時にホルダが潰れたり変形したりすることのない樹脂成形体付きケーブルの構造が実現される。

ホルダおよびホルダの内部を示す分解斜視図である。ホルダおよびホルダの内部を示す透視斜視図である。ホルダおよびカバー部材を示す斜視図である。ホルダおよびカバー部材を示す平面図である。

以下、本発明の樹脂成形体付きケーブルの実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る樹脂成形体付きケーブルは、ケーブルと、ケーブルの端部に接続された回路基板と、ケーブルの端部および回路基板を収容するホルダと、ホルダを部分的に被覆する樹脂製のカバー部材と、を有する。

図１，図２に示されるように、ホルダ１０は、互いに突き合わされた下側ホルダ部材２０および上側ホルダ部材３０によって形成され、全体として偏平な形状を呈する。下側ホルダ部材２０および上側ホルダ部材３０は、同一の樹脂材料によって成形されている。本実施形態における下側ホルダ部材２０および上側ホルダ部材３０は、樹脂材料の１つであるポリアミド（ＰＡ）によって成形されている。

ホルダ１０には回路基板４０が収容されている。具体的には、下側ホルダ部材２０の上に回路基板４０が載置され、回路基板４０が載置された下側ホルダ部材２０の上に上側ホルダ部材３０が被せられている。つまり、回路基板４０は、互いに突き合わされた下側ホルダ部材２０と上側ホルダ部材３０との間の空間に収容されている。言い換えれば、互いに突き合わされた下側ホルダ部材２０および上側ホルダ部材３０によって形成されるホルダ１０は、回路基板４０を収容可能な内部空間を備える中空構造を有する。

回路基板４０は、略長方形の平面形状を有するプリント配線基板である。回路基板４０の長手方向一端側には、ケーブル４１が接続される接続部（ターミナル４２）が設けられ、長手方向他端側には、ターミナル４２を介してケーブル４１と電気的に接続されるセンサ（センサＩＣ）４３が設けられている。言い換えれば、回路基板４０の一端側には接続部としてのターミナル４２が設けられ、回路基板４０の他端側にはセンサとしてのセンサＩＣ４３が搭載されている。

以下の説明では、回路基板４０の長手方向両側のうち、ターミナル４２が設けられている側を「後方」と定義し、センサＩＣ４３が設けられている側を「前方」と定義する。かかる定義は、特に断らない限り、回路基板４０のみでなくホルダ１０などについても適用する。つまり、ホルダ１０の長手方向両側のうち、回路基板４０の後方と同じ側（ターミナル４２が設けられている側）がホルダ１０の「後方」であり、回路基板４０の前方と同じ側（センサＩＣ４３が設けられている側）がホルダ１０の「前方」である。

下側ホルダ部材２０の後方には、他の部分より一段高いステージ２１が形成されており、このステージ２１の前方に回路基板４０が配置されている。ステージ２１の上面２１ａには、ケーブル４１のシース端部が収容される３本の溝２２が並列に形成されている。各ケーブル４１のシース端部からは心線が突出しており、所定のケーブル４１の心線が所定のターミナル４２に接続されている。本実施形態では、３本のケーブル４１ａ，４１ｂ，４１ｃが設けられており、ケーブル４１ａの心線はターミナル４２ａに接続され、ケーブル４１ｂの心線はターミナル４２ｂに接続され、ケーブル４１ｃの心線はターミナル４２ｃに接続されている。

下側ホルダ部材２０には、回路基板４０を貫通して上側ホルダ部材３０に向かって伸びる円柱状の補強部材２３が設けられている。具体的には、下側ホルダ部材２０の底面前方には２本の前方補強部材２３ａ，２３ｂが設けられ、下側ホルダ部材２０の底面後方には、前方補強部材２３ａ，２３ｂよりも細径の２本の後方補強部材２３ｃ，２３ｄが設けられている。それぞれの補強部材２３の上端面は、下側ホルダ部材２０の底面と対向する上側ホルダ部材３０の天井面に当接しているか、天井面と僅かな隙間を介して対向している。つまり、補強部材２３は、下側ホルダ部材２０の底面と上側ホルダ部材３０の天井面との間に介在し、これら底面や天井面の撓みや変形を防止または低減する。要するに、補強部材２３は、外圧によってホルダ１０がその厚み方向（＝下側ホルダ部材２０と上側ホルダ部材３０の対向方向）に潰れることを防止し、又は潰れ量を低減する。また、何らかの原因によってホルダ１０が厚み方向に潰れた場合にも、ホルダ１０が回路基板４０上のセンサＩＣ４３やその他の電子部品などに接触することを防止する。さらに、回路基板４０を貫通している補強部材２３は、回路基板４０をホルダ１０内で位置決めする役割も果たす。

図示は省略されているが、回路基板４０には配線パターンが形成されており、この配線パターンを介して、ケーブル４１が接続されているターミナル４２とセンサＩＣ４３とが電気的に接続されている。また、回路基板４０には、ターミナル４２やセンサＩＣ４３の他に、コンデンサやダイオードなどの各種電子部品が搭載されている。尚、本実施形態におけるセンサＩＣ４３は、周囲の磁界変化に応じた信号を出力する磁気センサＩＣである。

図３，図４に示されるように、ホルダ１０の周囲には、当該ホルダ１０を部分的に被覆する樹脂製のカバー部材５０が設けられている。このカバー部材５０は、図２に示される状態のホルダ１０を金型内にセットし、ホルダ１０がセットされた金型内に樹脂材料を加圧供給して成形したものである。つまり、ホルダ１０は部分的に樹脂モールドされている。

ホルダ１０がカバー部材５０によって部分的に被覆されている結果、ホルダ１０は、カバー部材５０の一部によって包囲されている第１被覆領域６１と、カバー部材５０の他の一部によって包囲されている第２被覆領域６２と、カバー部材５０によって包囲されていない非被覆領域６３と、に区画される（図４参照）。図４に示されているように、第１被覆領域６１，非被覆領域６３および第２被覆領域６２は、この順でホルダ１０の後方から前方に向かって一列に並んでいる。第１被覆領域６１，非被覆領域６３および第２被覆領域６２の配列を回路基板４０との関係で捉えれば、第１被覆領域６１，非被覆領域６３および第２被覆領域６２は、回路基板４０のターミナル４２が設けられている側からセンサＩＣ４３が設けられている側に向かってこの順で一列に並んでいる。尚、図４では、ホルダ１０の内部を示すべく、上側ホルダ部材３０（図１，図２）が省略されている。また、カバー部材５０とその他の部材とを明確に区別すべく、カバー部材５０に模様（ドットパターン）を付してある。

再び図３，図４を参照する。ホルダ１０を部分的に被覆し、当該ホルダ１０を少なくとも２つの被覆領域と、少なくとも１つの非被覆領域とに区画するカバー部材５０は、ホルダ１０の第１被覆領域６１を被覆する第１被覆部５１と、ホルダ１０の第２被覆領域６２を被覆する第２被覆部５２と、第１被覆部５１と第２被覆部５２とを接続する一対の連結部５３と、を有する。これら第１被覆部５１，第２被覆部５２および連結部５３は、樹脂材料によって一体成形されている。

カバー部材５０の第１被覆部５１は、ホルダ１０の第１被覆領域６１の全周を包囲する環状に成形されている。また、カバー部材５０の第２被覆部５２は、ホルダ１０の第２被覆領域６２の全周を包囲する環状に成形されている。一対の連結部５３は、ホルダ１０の両側面にそれぞれ設けられている。各連結部５３は棒状に成形されており、第１被覆部５１と第２被覆部５２とに跨るように、ホルダ１０の側面に沿って延びている。具体的には、連結部５３の一端は第１被覆部５１に連接し、連結部５３の他端は第２被覆部５２に連接している。また、連結部５３は、下側ホルダ部材２０と上側ホルダ部材３０との境目を覆いつつ、当該境目に沿って延びている。

カバー部材５０にはフランジ５４が一体に形成されている。具体的には、カバー部材５０の第２被覆部５２に、フランジ５４が一体に形成されている。フランジ５４の一端側は第２被覆部５２から側方に突出しており、この突出部分に貫通孔５４ａが設けられている。貫通孔５４ａには、ホルダ１０を固定対象物に固定するための固定具（例えば、ボルト）が挿通される。

以上のように、本実施形態では、ホルダ１０がカバー部材５０によって部分的に被覆されている。言い換えれば、カバー部材５０は、ホルダ１０の一部のみを被覆しており、全部を被覆してはいない。よって、金型にセットされたホルダ１０の周囲に樹脂材料を加圧供給してカバー部材５０を成形する際にホルダ１０に加わる樹脂圧が低減され、ホルダ１０の潰れや変形が防止される。

さらに、本実施形態では、カバー部材５０（第１被覆部５１）によって被覆されるホルダ１０の第１被覆領域６１の内側には、他の部分よりも一段高いステージ２１が設けられている。また、カバー部材５０（第２被覆部５２）よって被覆されるホルダ１０の第２被覆領域６２の内側には前方補強部材２３ａ，２３ｂが設けられている。つまり、カバー部材５０を成形する際に樹脂圧が加わる領域が補強されている。言い換えれば、ホルダ１０の補強されている領域はカバー部材５０によって被覆される一方、ホルダ１０の補強されていない領域はカバー部材５０によって被覆されていない。

以上のように、ホルダ１０の相対的に強固な領域はカバー部材５０によって被覆されている一方、ホルダ１０の相対的に脆弱な領域はカバー部材５０によって被覆されていない。よって、カバー部材成形時の樹脂圧によるホルダ１０の潰れや変形が防止されている一方、下側ホルダ部材２０と上側ホルダ部材３０とはカバー部材５０によって十分に固定されている。また、カバー部材成形時の樹脂圧によるホルダ１０の潰れや変形が防止されている一方、ホルダ１０を十分に保護可能なカバー部材５０が設けられている。

本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ホルダやカバー部材の材料は特定の樹脂材料に限定されるものではない。また、ホルダとカバー部材は、同一の樹脂材料によって形成してもよく、異なる樹脂材料によって形成してもよい。ホルダやカバー部材の材料としては、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。

回路基板に設けられる接続部としてのターミナルは、コネクタに置換することができる。この場合、ケーブルの端部には、回路基板に設けられているコネクタに接続可能なコネクタが設けられる。また、回路基板に設けられるセンサは、樹脂成形体付きケーブルの用途に応じて磁気センサ以外のセンサに置換される。

１０ホルダ
２０下側ホルダ部材
２１ステージ
２１ａ上面
２２溝
２３補強部材
２３ａ，２３ｂ前方補強部材
２３ｃ，２３ｄ後方補強部材
３０上側ホルダ部材
４０回路基板
４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃケーブル
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃターミナル
４３センサＩＣ
５０カバー部材
５１第１被覆部
５２第２被覆部
５３連結部
５４フランジ
５４ａ貫通孔
６１第１被覆領域
６２第２被覆領域
６３非被覆領域

Claims

ケーブルと、
前記ケーブルが接続される接続部が一端側に設けられ、前記接続部を介して前記ケーブルと電気的に接続されるセンサが他端側に設けられた回路基板と、
前記回路基板を収容するホルダと、
前記ホルダを部分的に被覆する樹脂製のカバー部材と、を有し、
前記ホルダは、前記カバー部材の一部によって包囲されている第１被覆領域と、前記カバー部材の他の一部によって包囲されている第２被覆領域と、前記カバー部材によって包囲されていない非被覆領域と、に区画され、
前記第１被覆領域，非被覆領域および第２被覆領域は、この順で前記接続部が設けられている側から前記センサが設けられている側に向かって一列に並んでおり、
前記カバー部材は、前記ホルダの前記第１被覆領域の全周を被覆する第１被覆部と、前記ホルダの前記第２被覆領域の全周を被覆する第２被覆部と、を有し、前記非被覆領域は、前記第１被覆部と前記第２被覆部との間に配置されている
樹脂成形体付きケーブル。
請求項１に記載の樹脂成形体付きケーブルにおいて、
前記カバー部材は、前記第１被覆部と前記第２被覆部とを接続する連結部を有し、
前記ホルダは、互いに突き合わされた下側ホルダ部材および上側ホルダ部材によって形成され、
前記カバー部材の前記連結部は、前記ホルダの両側面にそれぞれ設けられ、
前記ホルダの両側面にそれぞれ設けられた前記連結部は、前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との境目を覆っているとともに、前記第１被覆領域，非被覆領域および第２被覆領域の並び方向に沿って延びており、
前記非被覆領域は、前記ホルダの両側面にそれぞれ設けられた前記連結部の間に配置されている、
樹脂成形体付きケーブル。
請求項２に記載の樹脂成形体付きケーブルにおいて、
前記ホルダの内部に設けられ、前記回路基板を貫通して前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との対向方向に延びる補強部材を有する、
樹脂成形体付きケーブル。
請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂成形体付きケーブルにおいて、
前記カバー部材と一体に形成されたフランジを有し、
前記フランジには、固定具が挿通される貫通孔が設けられている、
樹脂成形体付きケーブル。
請求項４に記載の樹脂成形体付きケーブルにおいて、
前記フランジは、前記ホルダの前記第２被覆領域を包囲している前記カバー部材の一部と一体に形成されている、
樹脂成形体付きケーブル。
請求項１～５のいずれか一項に記載の樹脂成形体付きケーブルにおいて、
前記センサが、周囲の磁界変化に応じた信号を出力する磁気センサである、
樹脂成形体付きケーブル。