專利名稱：電線的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線的密封結(jié)構(gòu)，特別涉及在高溫環(huán)境下使用的包覆電線的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
過(guò)去，作為在高溫環(huán)境下使用的電線的密封結(jié)構(gòu)，已知在檢測(cè)來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排出氣體的氧濃度的氧傳感器中的電線密封結(jié)構(gòu)(例如，專利文獻(xiàn)1、2)。為了檢測(cè)來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排出氣體的氧濃度，將該氧傳感器安裝到排氣管等中。而且，在將氧傳感器配置于車輛底部位置等的情況下，由于易于遭受到路面上的雨水等，所以需要很高的防水性能。
氧傳感器的結(jié)構(gòu)為，例如借助由氧化鋯等固體電解質(zhì)構(gòu)成的檢測(cè)元件對(duì)測(cè)定氣體中的氧濃度進(jìn)行檢測(cè)。而且，在這種氧傳感器中，將用于從傳感器基端部獲取電極的電位的電線從氧傳感器外筒的開口部引出。例如如圖3(a)所示，開口部形成確保氣密性的密封結(jié)構(gòu)11，以使水等不會(huì)浸入到傳感器的內(nèi)部。
在該密封結(jié)構(gòu)11中，電線14貫穿插入于套筒13的貫穿插入孔13a中，利用構(gòu)成氧傳感器外筒的筒體12以向筒體12的徑向方向壓縮的方式對(duì)套筒13鉚接固定，對(duì)貫穿插入孔13a和電線14之間進(jìn)行密封。利用這樣的結(jié)構(gòu)，電線14被套筒13密封、封閉到筒體12內(nèi)，確保防水密封性能。
而且，當(dāng)在高溫環(huán)境下使用時(shí)，為了進(jìn)一步提高套筒的防水密封性，還存在通過(guò)用拉伸強(qiáng)度高的材料(例如，四氟乙烯·全氟乙烯類橡膠)制作套筒，從而提高防水性的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)1)。
并且，還存在通過(guò)用聚四氟乙烯(以下稱為PTFE)制作套筒，以提高防水性的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開平9-196885號(hào)公報(bào)(第1頁(yè)、圖3)專利文獻(xiàn)2特開平11-337516號(hào)公報(bào)(第1頁(yè)、圖1)但是，在上述專利文獻(xiàn)1和2所公開的技術(shù)中，電線為包覆電線，在上述氧傳感器的情況下，為了在由于排氣熱而通常處于極高溫度(例如230℃以上)的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，所以套筒13采用耐熱性的材料。但是，由于套筒13的熱膨脹而加重了套筒13自身的熱劣化，從而產(chǎn)生永久變形，進(jìn)而，如圖3(a)、(b)所示，由于套筒13以鉚接部分為中心膨脹，套筒13擠壓貫穿插入到貫穿插入孔13a中的包覆電線14的包覆部14a，從而在包覆部14a的包覆材料上產(chǎn)生蠕變變形，在包覆部14a上產(chǎn)生縮頸15。在這種情況下，由于在套筒的貫穿插入孔13a和包覆電線14之間產(chǎn)生間隙，所以套筒貫穿插入孔13a和包覆電線14的外周壁之間的密封性受到損傷，存在密封結(jié)構(gòu)的氣密性惡化，防水性惡化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明用以解決上述問題，其目的是提供一種電線的密封結(jié)構(gòu)，這種電線的密封結(jié)構(gòu)即使在高溫環(huán)境下使用，也不會(huì)在電線的包覆部中產(chǎn)生縮頸，不會(huì)在套筒和包覆電線之間產(chǎn)生間隙，氣密性高，防水性良好。
本發(fā)明人等，為了解決上述課題，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用聚醚醚酮(以下，稱為PEEK)作為包覆電線的包覆部的材料，可以獲得防水密封性良好的電線密封結(jié)構(gòu)，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明是一種電線的密封結(jié)構(gòu)，該電線的密封結(jié)構(gòu)包括電線，具有貫穿插入電線的貫穿插入孔、且將前述電線貫穿插入于其中的套筒，通過(guò)鉚接固定前述套筒、對(duì)前述電線的外周面和前述貫穿插入孔的內(nèi)壁之間進(jìn)行緊密接觸固定的固定構(gòu)件，其特征在于，前述電線是由導(dǎo)體和包覆該導(dǎo)體的包覆部形成的包覆電線，前述包覆部由PEEK形成。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于包覆電線的包覆部由PEEK形成，所以即使在高溫環(huán)境下使用、套筒發(fā)生熱膨脹并在包覆電線的表面部產(chǎn)生高壓力，也不會(huì)在電線的包覆部中產(chǎn)生縮頸。因此，在套筒和包覆電線之間不會(huì)產(chǎn)生間隙。從而，可以提供確保套筒和包覆電線之間的密封性、氣密性高、防水性優(yōu)異的電線密封結(jié)構(gòu)。


圖1(a)是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的剖面說(shuō)明圖，(b)是表示密封的包覆電線的說(shuō)明圖；圖2是表示密封部的耐熱壽命的曲線；圖3(a)是表示現(xiàn)有的包覆電線密封結(jié)構(gòu)的剖面說(shuō)明圖，(b)是表示密封的包覆電線的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施形式。
首先，對(duì)于本發(fā)明的電線密封結(jié)構(gòu)，圖1(a)是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的剖面說(shuō)明圖。圖1(b)是表示密封的包覆電線的說(shuō)明圖。
如圖1(a)所示，本實(shí)施形式的密封結(jié)構(gòu)1包括電線4，帶有貫穿插入該電線4的貫穿插入孔3a、且貫穿插入有電線4的套筒3，和通過(guò)鉚接固定套筒3、對(duì)電線4的外周面和貫穿插入孔3a的內(nèi)壁之間進(jìn)行緊密接觸固定的蓋2。在本實(shí)施形式中，電線4是由導(dǎo)體4b和包覆該導(dǎo)體4b的包覆部4a形成的包覆電線4。本實(shí)施形式的密封結(jié)構(gòu)1，例如用在檢測(cè)來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排出氣體的氧濃度的氧傳感器的外筒的開口部中。
在表1中主要表示樹脂的最高使用溫度和延伸率。
表1
由于氧傳感器是在因排氣熱而通常處于極高溫度(例如230℃以上)的環(huán)境下使用的，所以有必要選擇最高使用溫度在230℃以上的樹脂。滿足這一條件的樹脂，在表1中僅有PTFE、PEEK、PFA(四氟乙烯·全氟乙烯類橡膠)、PAI(聚酰胺酰亞胺)。并且，由于包覆電線要配線于各種各樣的場(chǎng)合，所以包覆部的延伸率優(yōu)選在50％以上。在上述4種樹脂中，滿足延伸率在50％以上的樹脂，在表1中有PTFE、PEEK、PFA，這3種樹脂兼具作為在高溫環(huán)境下使用的包覆電線的包覆部的耐熱性和延伸率這兩方面的條件。
并且，包覆部不僅始終受到套筒的擠壓，而且在高溫中由于套筒熱膨脹還進(jìn)一步受到壓力。為了防止由于壓力而在包覆部中產(chǎn)生縮頸，在包覆部中有必要使用在高溫下保持一定硬度的材料。
在此，對(duì)于上述PTFE、PEEK、PFA的樹脂，測(cè)定在230℃的環(huán)境下施加10nPa的應(yīng)力、經(jīng)過(guò)105秒之后的蠕變變形量。依照J(rèn)IS K7115進(jìn)行該蠕變變形量的測(cè)定試驗(yàn)。其結(jié)果表示在表2中。
表2
如表2所示，PTFE、PFA的蠕變變形量為10％，在高溫中，彈性率下降，變得柔軟。因此，在高溫環(huán)境下，存在由于套筒的熱膨脹而在包覆部產(chǎn)生縮頸的可能性提高、密封性下降的情況。相反，PEEK的蠕變變形量低于0.3％，與PTFE、PFA相比，是在高溫中保持一定硬度的材料。因此，由于套筒的熱膨脹而在包覆部中產(chǎn)生縮頸的可能性很低。
因此，為了確認(rèn)密封部的氣密狀態(tài)，將包覆電線放置于高溫的爐子中，每隔一定時(shí)間(例如每2小時(shí))從爐子中取出，將包覆電線的一部分浸漬到水中，由包覆電線不浸漬于水中的一側(cè)注入氣體，確認(rèn)是否有氣體向水中泄漏，在圖2中表示所確認(rèn)的結(jié)果。而且，對(duì)于各個(gè)溫度，測(cè)定直到氣密性變得不佳為止時(shí)在爐子內(nèi)的放置時(shí)間，測(cè)定密封部的耐熱壽命。從圖2可知，對(duì)使用蠕變變形量為10％的PTFE的情況、和使用PEEK的情況相比，在使用PEEK的情況下，到氣密性變得不佳為止的時(shí)間較長(zhǎng)。
由以上結(jié)果可知，在將PEEK作為包覆部使用的情況下，PEEK在耐熱性、和被稱為耐蠕變性的機(jī)械強(qiáng)度方面具有優(yōu)異的特性，因此，即使長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下仍非常穩(wěn)定，具有優(yōu)異的密封性能。因此，即使在高溫環(huán)境下使用、套筒發(fā)生熱膨脹并且在包覆電線4的表面部產(chǎn)生高壓力，也不會(huì)在包覆部4a上產(chǎn)生縮頸。因此，在套筒3和包覆電線4之間不會(huì)產(chǎn)生間隙。從而，可以提供能夠確保套筒3和包覆電線14之間的密封性、氣密性高、防水密封性良好的電線密封結(jié)構(gòu)1。
另外，上述實(shí)施形式是以采用1根包覆電線1為例進(jìn)行說(shuō)明的，但是，本發(fā)明的應(yīng)用與電線的數(shù)目無(wú)關(guān)，對(duì)于任何數(shù)目的電線均可確保良好的密封性。
并且，在上述實(shí)施形式中，對(duì)氧傳感器中的包覆電線的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明不限于此，也可以適用于其它氣體濃度檢測(cè)器、以及配線于汽車等車輛中的鎧裝線或在工業(yè)機(jī)器等中使用的鎧裝線的密封結(jié)構(gòu)等。
權(quán)利要求
1.一種電線的密封結(jié)構(gòu)，包括電線，具有貫穿插入該電線的貫穿插入孔、且將前述電線貫穿插入于其中的套筒，通過(guò)鉚接固定前述套筒、對(duì)前述電線的外周面和前述貫穿插入孔的內(nèi)壁之間進(jìn)行緊密接觸固定的固定構(gòu)件，其特征在于前述電線是由導(dǎo)體和包覆該導(dǎo)體的包覆部形成的包覆電線，前述包覆部由聚醚醚酮形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電線的密封結(jié)構(gòu)，即使在高溫環(huán)境下使用也不會(huì)在電線的包覆部產(chǎn)生縮頸，不會(huì)在套筒和包覆電線之間產(chǎn)生間隙，氣密性高，防水密封性優(yōu)異。本發(fā)明的電線密封結(jié)構(gòu)(1)包括電線(4)，具有貫穿插入電線(4)的貫穿插入孔(3a)、且將前述電線(4)貫穿插入于其中的套筒(3)，通過(guò)鉚接固定前述套筒(3)、對(duì)前述電線(4)的外周面和前述貫穿插入孔(3a)的內(nèi)壁之間進(jìn)行緊密接觸固定的蓋(2)，前述電線(4)是由導(dǎo)體(4b)和包覆該導(dǎo)體(4b)的包覆部(4a)形成的包覆電線(4)，前述包覆部(4a)由聚醚醚酮形成。
文檔編號(hào)H02G15/013GK1574463SQ20041004726
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者松田篤士 申請(qǐng)人:日立優(yōu)喜雅汽車配件有限公司