(57)【要約】【課題】シール部へ印加される応力を緩和して、より信頼性の高いシール構造を形成することのできるシール構造体及びシール方法を提供する。【解決手段】シール部材１２として、山型の尖端１２ｂを有するシール部１２１と、シール部１２１の周辺で加熱に伴いシール部１２１へ印加される応力を緩和する応力緩和部１２２（壁１２ｃ及び１２ｄ）と、を有する。シール部材１２をシールする際には、モールド樹脂を射出成形することで、シール部材１２とモールド樹脂とをシールする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次成形体と該１次成形体を覆う２次成形体とをシールするシール構造体であって、
前記１次成形体と前記２次成形体との境界に、加熱又は冷却により両者をシールするシール部を有し、
前記シール部の周辺に、前記加熱又は冷却に伴って該シール部へ印加される応力を緩和する応力緩和部を有する、
ことを特徴とするシール構造体。
【請求項２】
前記応力緩和部は、前記１次成形体の一部として形成される一乃至複数の壁又は溝又はこれらの組合せからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシール構造体。
【請求項３】
前記応力緩和部は、前記シール部を挟んで対向配置される壁又は溝又はこれらの組合せである、
ことを特徴とする請求項２に記載のシール構造体。
【請求項４】
前記応力緩和部は、四角形状の断面をもつ壁又は溝又はこれらの組合せからなる、
ことを特徴とする請求項２に記載のシール構造体。
【請求項５】
前記シール部は、溶融部を有し、該溶融部は、前記加熱により溶けて前記１次成形体と前記２次成形体とをシールする、
ことを特徴とする請求項１に記載のシール構造体。
【請求項６】
シール部と、該シール部の周辺にあって加熱又は冷却に伴って前記シール部へ印加される応力を緩和する応力緩和部と、を有するシール部材をシールする方法であって、
モールド樹脂を射出成形することで、前記シール部材をシールする、
ことを特徴とするシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造体及びそのシール構造体を用いたシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ端子部やワイヤハーネス等には、他部品との一体化や防水の目的で、その外側にモールド樹脂が設けられることがある。モールド樹脂としては、一般に高融点熱可塑性樹脂が用いられる。しかし、この種の樹脂はハーネス外皮等との密着性（シール性）が低い。そこで、例えば特許文献１に記載されるようなシール構造体が提案されている。このシール構造体では、ワイヤハーネスの口出し部に、熱可塑性樹脂からなって鋭い山型の先端（尖端）を有するシール部材を設け、その尖端を溶かしてモールド樹脂に融着させ、ハーネス外皮との間にシールを形成するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１１２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のシール構造体では、シール部材の尖端を溶かす際に、熱可塑性樹脂の膨張収縮による応力がシール部（接合部）に印加され、シール部が破損してしまうおそれがある。例えば、シール部材（１次成形体）と、該シール部材を覆うモールド樹脂（２次成形体）とが、同じ材料（例えば樹脂）からなる場合であっても、成形時の樹脂の流れにより密度やフィラーの配向が異なることで、熱膨張率にも差異が生まれ、この熱膨張率の差異に起因して応力が発生する。この応力が大きい場合には、シール部材とモールド樹脂との結合力を超え、シール構造を破損するおそれがある。このため、シールの信頼性が低い。
【０００５】
こうした応力は、線膨張の大きな樹脂、線膨張が大きくなる構造の製品（肉厚の大きいもの）、流れ方向と垂直方向とで線膨張率が大きく異なる樹脂（例えばガラス等が含有される樹脂）、固化収縮率が大きい樹脂、温度変動の大きな場所で使用する製品、等々において特に大きくなる。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、シール部に印加される応力を緩和して、信頼性の高いシール構造を形成することのできるシール構造体及びシール方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
こうした目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るシール構造体は、１次成形体と該１次成形体を覆う２次成形体とをシールするシール構造体であって、前記１次成形体と前記２次成形体との境界に、加熱又は冷却により両者をシールするシール部を有し、前記シール部の周辺に、前記加熱又は冷却に伴って該シール部へ印加される応力を緩和する応力緩和部を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の観点に係るシール方法は、シール部と、該シール部の周辺にあって加熱又は冷却に伴って前記シール部へ印加される応力を緩和する応力緩和部と、を有するシール部材をシールする方法であって、モールド樹脂を射出成形することで、前記シール部材をシールする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シール部へ印加される応力を緩和して、より信頼性の高いシール構造を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るシール構造体及びシール方法の一実施形態について説明する。
【００１１】
本実施形態に係るシール構造体は、例えば図１に示すような回転センサ１００において用いられる。この回転センサ１００は、例えば自動車のブレーキシステム（ＡＢＳ）等で使用される。
【００１２】
回転センサ１００は、大きくは、例えば車載エンジンの出力軸の回転速度を検出するセンサチップ１０１及びそのターミナル１０２を有するセンサ端子部１０３と、ターミナル１０２に電気的に接続されるワイヤハーネス１０４と、胴体部１１を有するシール部材１２と、これら各部品を覆うモールド樹脂１３と、から構成される。シール部材１２は、胴体部１１でセンサ端子部１０３に取り付けられ、センサ端子部１０３をモールド樹脂１３にシールするために用いられる。
【００１３】
シール部材１２は、例えば熱可塑性樹脂からなる。シール部材１２は、例えば図２に示すように、胴体部１１のほか、シール部１２１と応力緩和部１２２とを有する。
【００１４】
シール部１２１は、断面三角形状の山型リング部１２ａを有する。山型リング部１２ａは、その頂に尖端１２ｂ（溶融部）を有する。尖端１２ｂは、その尖った先の部分が溶けて、例えば図３に示すように、シール面１２ｓにおいてモールド樹脂１３に融着している。
【００１５】
一方、応力緩和部１２２は、シール部１２１の周辺において、シール部１２１を挟むように同シール部１２１の両側に対向配置される一対の壁１２ｃ及び１２ｄからなる。壁１２ｃ及び１２ｄは、断面四角形状の柱状リングからなる。壁１２ｃ、１２ｄの高さｄ１、ｄ２は、図３に示すように、それぞれ山型リング部１２ａの尖端１２ｂがモールド樹脂１３により溶融した後の高さｄ１３と同等又はそれ以上の高さに設定されている。例えば壁１２ｃ、１２ｄは、図２に示すように、それぞれ山型リング部１２ａの高さｄ１１の１／２の高さｄ１２以上の高さｄ１、ｄ２で、シール面１２ｓ（図３）に直交する方向へ突出している。こうして、モールド成形に際しては、これら四角柱状（直方体状）の壁１２ｃ及び１２ｄが、シール面１２ｓに平行な方向からシール部１２１へ印加される応力を緩和する。
【００１６】
本実施形態に係るシール構造体の製造に際しては、例えば図１に示すような態様で、センサ端子部１０３にシール部材１２の胴体部１１を予め組み付けておき、その後、図３に示すように、溶融状態のモールド樹脂１３を射出成形する。
【００１７】
射出成形時、モールド熱によりシール部１２１が加熱される。これにより、山型リング部１２ａの尖端１２ｂが融点を超えて溶融する。その後、全体が、冷却されて、固化する。この際、山型リング部１２ａの溶融した樹脂とモールド樹脂１３とが融合し、山型リング部１２ａと固化したモールド樹脂１３とは融着する。
【００１８】
シール部材１２と固化したモールド樹脂１３との熱膨張率は、シール部材１２とモールド樹脂１３との線膨張係数の相違、成形時の樹脂の流れ等に起因して互いに異なる場合がある。この場合、冷却時の温度変化に伴って、シール部材１２と固化したモールド樹脂１３との収縮量が異なり、モールド樹脂１３からシール部１２１へ応力が印加される。
【００１９】
また、シール部材１２と固化したモールド樹脂１３との熱膨張率が同じ場合であっても、回転センサ１００のように、シール部材１２をモールド樹脂１３が包み込んでいるときには、シール部材１２に比べて、モールド樹脂１３の収縮する範囲が大きい。このため、シール部１２１よりもモールド樹脂１３の収縮量が大きくなる。したがって、この場合も、モールド樹脂１３からシール部１２１へ応力が印加される。
【００２０】
ただし、本実施形態に係るシール構造体では、シール部１２１の周辺に応力緩和部１２２が設けられていることで、図４に示すような応力緩和部１２２がないシール構造体に比べて、シール部１２１へ印加される応力が緩和される。詳しくは、シール部１２１において、壁１２ｃ及び１２ｄの内側に挟まれる山型リング部１２ａは、壁１２ｃ及び１２ｄの内側に位置するモールド樹脂１３からも、壁１２ｃ及び１２ｄの外側に位置するモールド樹脂１３からも、それぞれ固化に伴う収縮に起因して応力を受ける。しかし、本実施形態に係るシール構造体では、シール部１２１の周辺に、応力緩和部１２２として、壁１２ｃ及び１２ｄが設けられていることで、壁１２ｃ及び１２ｄの外側に位置するモールド樹脂１３から受ける収縮は、壁１２ｃ及び１２ｄに遮られて、それ以上の収縮が抑えられる。したがって、山型リング部１２ａが受ける収縮は、壁１２ｃ及び１２ｄに挟まれる部位（内側）におけるモールド樹脂１３の収縮によるものだけに概ね抑制される。こうして、山型リング部１２ａに印加されるモールド樹脂１３からの収縮応力が緩和される。
【００２１】
ここで、応力緩和部１２２は、その強度（耐久性）の大きさによっては、モールド樹脂１３から受ける応力によって破壊されるおそれがある。この点、本実施形態では、四角形状の柱状断面をもつ壁を応力緩和部１２２としたことで、十分な強度を確保し、そのような破壊を防止又は抑制している。
【００２２】
なお、壁１２ｃ及び１２ｄに挟まれる部位（シール部１２１近傍）におけるモールド樹脂１３の線膨張は、シール部材１２と略同じになる。このため、モールド樹脂１３の収縮が抑制され、応力が緩和される。
【００２３】
同様の応力緩和作用は、シール構造体の使用中にも生じ得るが、応力緩和部１２２の存在により、成形後のシール部材１２及びモールド樹脂１３に残留する内部応力、使用時の温度変化による膨張・収縮に起因する応力、又はシール部材１２及びモールド樹脂１３の吸水・乾燥による膨張・収縮に起因する応力なども緩和することができる。
【００２４】
このように、上記シール構造体は、シール部１２１へ印加される応力を緩和して、より信頼性の高いシール構造を形成することができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係るシール構造体及びシール方法によれば、シール部１２１の周辺に、シール部１２１へ印加される応力を緩和する応力緩和部１２２が設けられている。これにより、シール部１２１へ印加される応力を緩和して、より信頼性の高いシール構造を形成することができる。
【００２６】
また、応力緩和部１２２が、シール部材１２の一部として形成される２つ（一対）の壁１２ｃ及び１２ｄからなる。これにより、応力緩和部１２２を容易に形成することができる。しかも、簡素な壁であれば、シール部材１２を作る際の金型の構造を複雑にすることもない。
【００２７】
しかも、これら壁１２ｃ及び１２ｄが、シール部１２１を挟んで対向配置されている。これにより、伸縮方向の応力を効率よく抑制することができる。
【００２８】
壁１２ｃ及び１２ｄが、四角形状の断面をもつことで、応力をより確実に抑制することができる。
【００２９】
また、シール部１２１では、シール部材１２に山型の尖端１２ｂが形成され、加熱によりその尖端が溶けてシール部材１２とモールド樹脂１３とがシールされている。こうした構造であれば、モールド熱等の加熱（別途加熱してもよい）により容易且つ的確にシールすることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００３１】
例えば、上記実施の形態では、シール部材１２とモールド樹脂１３とを、直線状に形成し、シール部材１２全体をモールド樹脂１３でモールドしたが、これに限られず、例えば図５（ａ）に平面で、図５（ｂ）に側面で示すような形態としてもよい。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）では、シール部１２１ａと１２１ｂとが、シール部材１２の両側に配置されている。この場合、例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、モールド樹脂１３でモールドされる。この場合、シール部１２１ａについては、その上下に形成されている張り出し部分からなる壁１２ｃ、１２ｅと基底部分１２ｇが応力緩和部として機能する。一方、シール部１２１ｂについては、その上下に形成されている張り出し部分からなる壁１２ｄ、１２ｆと基底部分１２ｈが応力緩和部として機能する。
【００３３】
また、シール部材１２を、例えば図７（ａ）に平面で、図７（ｂ）に側面で示すような形態とし、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにモールド樹脂１３でモールドしてもよい。この構成では、柱状の張り出し部分からなる壁１２ｉ、１２ｊ、１２ｌ、１２ｍが、シール部材１２とモールド樹脂１３とのシール面に平行な方向へ突出している。そして、壁１２ｉ及び１２ｊ、壁１２ｌ及び１２ｍは、それぞれシール部１２１ａ、１２１ｂを挟むように対向配置されている。この場合、シール部１２１ａについては、その上下に形成されている壁１２ｉ、１２ｊと基底部分１２ｋが応力緩和部として機能する。一方、シール部１２１ｂについては、その上下に形成されている壁１２ｌ、１２ｍと基底部分１２ｎが応力緩和部として機能する。
【００３４】
山型リング部１２ａの先端部（溶融部）の形状は適宜変更可能であり、例えば図９に模式的に示すように、台形の断面形状をもつものにしてもよい。さらに、図１０に模式的に示すように、山型リング部１２ａの尖端１２ｂに膨らみ部を（例えば、リング状に）設けるようにしてもよい。こうすることで、モールド樹脂１３との接触面積が広がり、モールド熱を吸収し易くなる。このため、溶融度合が高まって接合がより強固になる。
【００３５】
また、図１１に示すように、シール面に平行な壁１２ｃと１２ｄとを同シール面に対向するように設けて、シール部１２１を上下（シール面と直交する方向）に挟み、シール面と直交する方向からの応力を緩和するようにしてもよい。なお、壁１２ｃと１２ｄを円筒状としてもよい。
【００３６】
上記実施形態では、応力緩和部を壁としたが、例えば図１２に示すように、例えば断面四角形状の柱型溝リングからなる溝２２ｃ及び２２ｄで代替してもよい。
【００３７】
さらには、壁と溝とを組み合わせてもよい。例えば図１３に示すように、壁（例えば柱状リングからなる壁１２ｃ）及び溝（例えば柱型溝リングからなる溝２２ｄ）を対向配置させるようにしてもよい。
【００３８】
壁及び溝の形状は四角柱状に限定されず、形状は任意である。例えば円柱形状であってもよい。また、応力緩和部の形状は、応力解析等を用いた設計により、より複雑な形状にしてもよい。
【００３９】
上記実施形態では、一対の壁又は溝又はこれらの組合せについて言及したが、応力緩和部としての壁又は溝の数は任意であり、例えば１つであっても、あるいは３つ以上であってもよい。また、シール部１２１の４方向又は６方向からの応力を遮断すべく、２対もしくは３対の壁又は溝又はこれらの組合せを設けるようにしてもよい。
【００４０】
上記実施形態では、１次成形体を、シール部材１２を取り付けたセンサ端子部１０３、１次成形体を覆う２次成形体を、モールド樹脂１３として、これらセンサ端子部１０３とモールド樹脂１３とをシールする場合について言及したが、これに限られず、本発明は、その他の１次成形体と２次成形体とをシールする場合にも、概ね同様に適用することができる。例えばセンサ端子部１０３に代えて、ワイヤハーネス１０４をシールする場合にも、概ね同様に本発明を適用することができる。
【００４１】
シール部１２１としては、任意のものを用いることができる。例えば上記実施形態では、モールド熱の加熱によりシール部材１２とモールド樹脂１３とをシールするシール部を用いているが、材質等を変更して、冷却により両者をシールするシール部としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るシール構造体及びシール方法の一実施形態について、該シール構造体の一例を示す図である。
【図２】図１に示すシール構造体に用いられるシール部材の構造を示す図である。
【図３】図１に示すシール構造体のシール部分の断面構造を示す図である。
【図４】シール構造体の比較例を示す図である。
【図５】シール部材の他の例について、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】図５に示すシール部材を用いたシール構造体の概略図である。
【図７】シール部材の第２の他の例について、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図８】図７に示すシール部材を用いたシール構造体の概略図である。
【図９】シール部材の変形例を示す図である。
【図１０】シール部材の変形例を示す図である。
【図１１】シール構造体の変形例を示す図である。
【図１２】シール構造体の変形例を示す図である。
【図１３】シール構造体のさらに別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１  胴体部
１２  シール部材
１２ａ  山型リング部
１２ｂ  尖端
１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｉ、１２ｊ、１２ｌ、１２ｍ  壁
１２ｇ、１２ｈ、１２ｋ、１２ｎ  基底部分
１３  モールド樹脂
２２ｃ、２２ｄ  溝
１００  回転センサ
１０１  センサチップ
１０２  ターミナル
１０３  センサ端子部
１０４  ワイヤハーネス
１２１、１２１ａ、１２１ｂ  シール部
１２２  応力緩和部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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