JP5117008B2 - 電線芯線の止水処理構造及び電線芯線の止水処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤーハーネス等を構成する電線の接続端子との圧着接続部から電線内部に浸透する水を遮断する電線芯線の止水処理構造及び電線芯線の止水処理方法に関する。

従来、自動車においてワイヤーハーネスの車外に取り付けられたアース端子の圧着部等から吸い上げられた水が電線の芯線間から浸水し、その先のコネクタ（接続部）や補機等に到達して電気的な不具合を生じさせる問題に対処すべく図１０に示すように電線１の端末に圧着接続されたアース端子２の端子圧着部２ａ全体を樹脂部材３によりモールドした構造、図１１に示すように電線１の端末に圧着接続されたアース端子２の端子圧着部２ａ全体をホットメルト入り熱収縮チューブ４で被覆した構造、図１２に示すようにアース回路の複数の電線１をテープ５で束ね、それらの各芯線１ａを束ねて溶接して集中ジョイント部（溶接部）６とし、この集中ジョイント部６をキャップ７に収容してシリコーン樹脂８にジャブ漬けし、ジャブ漬けした集中ジョイント部６から引き出した１本の電線１の芯線１ａの端末にアース端子２の端子圧着部２ａを圧着接続した構造（例えば、特許文献１参照）、或いは図１３に示すように電線１の端末に端子圧着部２ａを圧着接続したアース端子２の近傍位置で電線１の絶縁被覆１ｂを適宜の長さに亘り皮剥し、露出した芯線１ａを溶接して平板状の溶接部９とした後、ホットメルト入り熱収縮チューブ４又はシリコーン樹脂を塗布したテープ１０で被覆した構造（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
特開２００３−９３３４号公報（２ページ、図１） 特開２００４−０７２９４３号公報（３〜４ページ、図１、図２）

しかしながら、上述した図８に示す樹脂モールドでは端子毎、電線組合せ毎に専用の金型が必要となり、また、成形時間が長く、材料費が高くなる。図９に示す構造は一品一様の金型及び冶具が必要となり、コストが高くなると共に段替えが多く作業性が悪い。図１０に示す構造は、集中ジョイントが無いアース回路ではわざわざジョイント部を作らなければならずコストが高くなる。また、図１１に示す中間皮剥後芯線の各素線同士を溶接する場合は設備費が高くなる等夫々問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、電線の絶縁被覆を中間皮剥して露出した芯線にシリコーン樹脂を滴下した後ホットメルト入り熱収縮チューブで覆うようにした電線芯線の止水処理方法及び電線芯線の止水処理構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に記載の電線芯線の止水処理構造は、
一端に接続端子が圧着接続された電線又は接続端子を圧着接続する前の電線の絶縁被覆を中間皮剥するにあたって、この部分の電線被覆を全周に亘って剥ぎ取ることで芯線のみを露出させ、この露出した部分に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下して前記露出部における芯線に当該止水剤を多数の素線同士の隙間に浸透させた後、ホットメルト入り防水熱収縮チューブで前記中間皮剥により露出した芯線及びこの両端近傍の絶縁被覆を覆い、前記ホットメルト入り防水熱収縮チューブの加熱収縮により、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブが、多数の素線同士の隙間に前記低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤の浸透した前記芯線の部分を締め付けることで、熱収縮チューブに覆われた部分の芯線の多数の素線同士の隙間を防水して前記圧着接続部から電線内部に浸水する水を遮断することを特徴としている。

電線は、一側端末の芯線に接続端子が圧着接続されている。または、一側端末に接続端子が接続される。この電線の絶縁被覆の所望の位置を適宜の長さに亘り皮剥して中間皮剥部を形成して芯線を露出させる。そして、露出した芯線の任意の位置に止水剤を滴下する。滴下した止水剤は、芯線を形成している多数の素線同士の隙間に浸透してこれらの隙間を埋めて当該滴下した位置の芯線の両側を液密に遮断する。これにより電線の接続端子側から機器側への浸水が完全に遮断されて止水される。

この止水剤を滴下した後に中間皮剥部にホットメルトが入り熱収縮チューブを被せて熱収縮させ中間皮剥部全体を液密にかつ電気的に絶縁被覆する。これにより電線の絶縁被覆の中間皮剥部が絶縁されかつ防水される。より詳細には、芯線の露出した部分に止水剤を滴下した直後にホットメルト入り熱収縮チューブで中間皮剥により露出した芯線及びこの両端近傍の絶縁被覆を覆い、ホットメルト入り熱収縮チューブの加熱収縮により、ホットメルト入り熱収縮チューブがこれにより覆われた芯線を締め付けることで、熱収縮チューブに覆われた部分の芯線の多数の素線同士の隙間を防水して前記圧着接続部から電線内部に浸水する水を遮断する。
特に止水剤が低粘度シリコーン樹脂からなるので、この止水剤を構成する低粘度シリコーン樹脂は、芯線を形成する多数の素線同士の狭い隙間に容易に浸透してこれらの隙間を埋める。これにより、止水剤を構成する低粘度シリコーン樹脂を滴下した両側が液密に遮断されて止水される。
また、ホットメルト入り熱収縮チューブとして防水熱収縮チューブを使用することで電線の絶縁被覆の中間皮剥した部分を液密に覆い芯線を絶縁しかつ防水することができる。

また、本発明の請求項２に記載の電線芯線の止水処理構造は、請求項１に記載の電線芯線の止水処理構造において、前記止水剤は前記露出部における芯線の任意の位置に滴下することを特徴としている。

止水剤は、絶縁被覆が中間皮剥されて露出した部分の任意の箇所に滴下しても芯線を形成する多数の素線同士の狭い隙間に満遍なく浸透してこれらの隙間を埋めることができ、止水することができる。

また、本発明の請求項３に記載の電線芯線の止水処理方法は、
一端に接続端子が圧着接続された電線又は接続端子を圧着接続する前の電線の絶縁被覆を中間皮剥するにあたって、この部分の電線被覆を全周に亘って剥ぎ取ることで芯線のみを露出させ、
前記露出した芯線の部分に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下することで前記露出部における芯線に当該止水剤を多数の素線同士の隙間に浸透させた後、ホットメルト入り防水熱収縮チューブで前記中間皮剥した部分及びその近傍領域の絶縁被覆を覆い、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブの加熱収縮により、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブが、多数の素線同士の隙間に前記低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤の浸透した前記芯線の部分を締め付けることで、この露出部における芯線の多数の素線同士の隙間を防水して前記圧着接続部から電線内部に浸水する水を遮断することを特徴としている。

電線の芯線は、多数の素線からなり、一側端末の絶縁被覆が剥ぎ取られて露出した芯線に接続端子が圧着接続されて固定されている。または、一側端末に接続端子が接続される。この電線の絶縁被覆の所望の位置を適宜の長さに亘り皮剥して中間皮剥部を形成して芯線を露出させる。次いで、露出した芯線の任意の位置に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下する。滴下した低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤は、多数の素線同士の隙間に浸透してこれらの隙間を埋めて当該滴下した位置の芯線の両側を液密に遮断する。これにより電線の接続端子側から機器側への浸水が完全に遮断されて止水される。

そして、低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下した後に中間皮剥部にホットメルト入り熱収縮チューブを被せて熱収縮させ中間皮剥部全体を液密にかつ電気的に絶縁被覆する。これにより電線の絶縁被覆の中間皮剥部が絶縁されかつ防水される。

本発明によると、従来のように端子毎の樹脂モールド用の金型が不要であり、ホットメルト入り熱収縮チューブを使用する場合でも確実に圧着部を覆うようにチューブを収縮させる際に端子毎に専用の冶具が不要であり、汎用性がある。

また、電線の任意の位置で止水処理ができ、ワイヤーハーネスを実車に組み付ける際に任意の場所での止水処理が可能であり、また、アース回路の集中ジョイントの場合でも特定の回路のみ電線芯線の止水処理が可能である。また中間皮剥部に露出した芯線の任意の位置に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下しても止水性能を有することができ、作業が容易であると共に作業性の向上が図られる。

更に、止水剤としてのシリコーン樹脂にジャブ漬けする場合と異なりシリコーン樹脂の使用量が少なく、しかも滴下するだけで低粘度シリコーン樹脂を多数の素線同士の狭い隙間に浸透させることができ、安価でタクトタイムを大幅に短縮することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係わる電線芯線の止水処理構造の実施形態の概略構成を示し、図１（ａ）に示すようにワイヤーハーネス等を構成する電線１の端末に電気接続端子例えばアース端子１２が圧着接続されている。アース端子１２は、ボルト取付穴１２ａを有する円形状の電気接続部１２ｂと電気接続部１２ｂと連続した平板状の基板部１２ｃとを有し、基板部１２ｃには電線１の芯線圧着用バレル１２ｄと絶縁被覆圧着用バレル１２ｅが幅方向の両側から突出して形成されている。

電線１の芯線１ａは、多数の素線からなり、一側端末の絶縁被覆１ｂが剥ぎ取られて露出しており、アース端子１２の芯線圧着用バレル１２ｄに圧着接続されて電気的に接続され、絶縁被覆１ｂの端末が絶縁被覆圧着用バレル１２ｅに圧着されて固定されている。電線１の他側は、図示しない機器等に接続される。そして、この電線１とアース端子１２との圧着接続構造において絶縁被覆１ｂの所望の位置例えば図１（ｂ）に示すようにアース端子１２近傍位置を適宜の長さｄ（例えば１５ｍｍ程度）に亘り皮剥して中間皮剥部１ｃを形成して芯線１ａを露出させる。

次いで、図１（ｃ）に示すように中間皮剥部１ｃに露出した芯線１ａの任意の位置例えば中央位置に止水剤（シール部材）としてのシリコーン樹脂例えば低粘度シリコーン樹脂１３を滴下する。滴下した低粘度シリコーン樹脂１３は、芯線１ａを構成する多数の素線同士の狭い隙間に浸透してこれら素線間の狭い隙間を埋めて当該滴下した位置の芯線１ａの両側を液密に遮断して止水する。なお、図１（ｃ）において低粘度シリコーン樹脂１３は、透明に描いてある。

この低粘度シリコーン樹脂１３として例えば信越化学株式会社製（製品名：ＳＪ−ＫＥ３４２０）がある。この低粘度シリコーン樹脂１３は、市販されている液体定量吐出機を用いて単に中間皮剥した箇所において露出している芯線１ａに滴下するだけで多数の素線同士の隙間に容易に浸透させることができる。

そして、この低粘度シリコーン樹脂１３を滴下した直後に図１（ｃ）に示すようにホットメルト入り熱収縮チューブ１５で覆い、図１（ｄ）に示すように熱収縮させて中間皮剥部１ｃ全体を液密にかつ電気的に絶縁被覆する。なお、図１（ｃ）においてホットメルト入り熱収縮チューブ１５は、透明に描いてある。これにより電線１の芯線１ａは、中間皮剥部１ｃの両側即ちアース端子１２が圧着接続された一側と機器等に接続される側とが完全に止水される。ホットメルト入り熱収縮チューブとして例えばレイケム社製防水熱収縮チューブ（製品名：ＥＳ−１）がある。

次に、上記電線芯線の止水処理構造の止水性能を実施例により説明する。

（１）サンプル仕様
電線：ＡＶＳＳＨ ０.５ｓｑ、 Ｌ＝３５ｍｍ
シリコーン樹脂：信越化学株式会社製低粘度シリコーン樹脂（製品名：ＳＪ−ＫＥ３４２０）、常温粘度：０.６Ｐａ・ｓｅｃ、 数滴
ホットメルト入り熱収縮チューブ：レイケム社製（防水熱収縮チューブ：製品名：ＥＳ−１）
（２）仕様設備
皮剥機：ユニオン製の中間皮剥機
シリコーン樹脂吐出機：汎用の溶剤定量吐出機
ホットメルト入りチューブ熱収縮機：汎用の熱収縮機
（３）サンプル製作手順
雰囲気２７℃、湿度４０％のもと、下記手順でサンプルを製作した。
（ｉ）図２に示すように電線１の絶縁被覆１ｂの略中央を中間皮剥機により長さｄ（＝８ｍｍ）に亘り皮剥（ストリップ）して中間皮剥部１ｃを形成した。
（ii）低粘度シリコーン樹脂滴下
ａ．中間皮剥部１ｃ全体に低粘度シリコーン樹脂１３を滴下した（図３）。
ｂ．低粘度シリコーン樹脂の滴下位置を、中間皮剥部（ストリップ部）１ｃの片端（図４）、中央（図５）、両端（図６）として、１滴ずつ低粘度シリコーン樹脂１３を滴下した。なお、片端、両端への滴下の際は、芯線１ａの多数の素線同士の狭い隙間により浸透しやすいように皮剥端（ストリップ端）を狙って低粘度シリコーン樹脂１３を滴下した。
ｃ．ホットメルト入り熱収縮チューブを用いた止水処理
低粘度シリコーン樹脂を滴下した後、図７に示すように一定時間後にホットメルト入り熱収縮チューブ１５により中間皮剥部１ｃ全体を止水処理した。このホットメルト入り熱収縮チューブ１５の長さＤは、中間皮剥部（スリット部）１ｃの長さｄに比べて十分に長く（Ｄ＞ｄ）例えばＤ＝５０ｍｍに設定されており、中間皮剥部１ｃ全体を完全に液密に密封している。なお、図７においてホットメルト入り熱収縮チューブ１５は透明に描いてある。
（４）評価手順
サンプル作成後１日放置してシールテストを行った。シールテストは、一方の電線端末より圧縮空気（ＭＰａ）を３０sec送り水没させたサンプルの他方からの気泡の発生を目視してリークを確認し、空気漏れのないものを合格と判定した。
（５）評価結果
（ｉ）低粘度シリコーン樹脂滴下後の放置時間ごとの止水性能を表１に示す。なお、低粘度シリコーン樹脂滴下位置は、中間皮剥部（ストリップ部）１ｃ全体とした。そして、止水性能合格を○、不合格を×で示した（サンプル数ｎ＝各２０本）。

上記結果より、全数とも止水性能が合格であった。
（ii）低粘度シリコーン樹脂滴下位置による止水性能を表２に示す（サンプル数ｎ＝各２０本）。

上記結果より、低粘度シリコーン樹脂滴下位置による止水性能の変化は見られず、最悪条件と思われた中間皮剥部（ストリップ部）１ｃの中央部への低粘度シリコーン樹脂を滴下した場合でも止水性能が合格であった。更に１滴程度の低粘度シリコーン樹脂を各位置に滴下しただけで全てのサンプルで止水性能が合格であった。

この結果、低粘度シリコーン樹脂滴下後、直ちに（約５〜１０sec）ホットメルト入り熱収縮チューブで処理しても止水性能が確保できた。また、中間皮剥部（ストリップ部）１ｃの全体に低粘度シリコーン樹脂を滴下しなくとも１滴の低粘度シリコーン樹脂を中間皮剥部の片端若しくは中央部に滴下するだけで止水性能が確保できることが明かとなった。

図８は、本発明に関連する電線芯線の止水処理方法の実施形態を示し、電線１の絶縁被覆１ｂの任意の位置に長手方向に沿って適宜の長さ（例えば１５ｍｍ程度）かつ周方向に沿って適宜の長さ例えば略半周に亘り切り欠いて略半円筒形状をなす絶縁被覆部１ｄを取り除き、上方に略半円筒形状に開口する露出部１ｅを形成したものである。この場合、絶縁被覆部１ｄは、復元可能即ち露出部１ｅに再度使用可能に取り除くことが好ましい。そして、電線芯線１ａは、露出部１ｅにおいて周方向に沿って略下半分が略半円筒形状の絶縁被覆１ｂ内にあり上側の半分程度が露出している。

この状態において露出部１ｅから露出している電線芯線１ａの適宜の位置、例えば略中央位置に止水剤としての低粘度シリコーン樹脂１３を滴下する。露出部１ｅは、下側半分が絶縁被覆１ｂとされているために滴下された低粘度シリコーン樹脂１３が露出部１ｅ内に溜まる。これにより、低粘度シリコーン樹脂１３の電線芯線１ａの各素線間への浸透性が向上すると共に滴下量を少なくすることができる。また、露出部１ｅにおいて電線芯線１ａは、周方向に略半円筒形状に絶縁被覆１ｂにより覆われていることで折れ曲がり難く、作業性の向上が図られると共に折れ曲がりに起因する品質の悪化が防止される。低粘度シリコーン樹脂１３を滴下して止水処理した後前記取り除いた絶縁被覆部１ｄを露出部１ｅに接合して再び覆い絶縁処理を行う。これにより絶縁処理用の部品代の低減が図られる。

図９は、図８に示す絶縁被覆１ｂの露出部の変形例を示し、絶縁被覆１ｂを例えばカンナで円弧状にそぎ落とすように絶縁被覆部１ｆを取り除いて露出部１ｇを形成し電線芯線１ａの一部を露出させるようにしたものである。この場合、絶縁被覆部１ｆは、復元可能即ち露出部１ｇに再度使用可能に取り除くことが好ましい。そして、電線芯線１ａは、露出部１ｇにおいて周方向に沿って略下半分が絶縁被覆１ｂ内にあり、上側の半分程度が露出している。そして、露出部１ｇに露出している電線芯線１ａに低粘度シリコーン樹脂１３を滴下して止水処理を行う。低粘度シリコーン樹脂１３を滴下して止水処理した後前記取り除いた絶縁被覆部１ｆを露出部１ｇに接合して再び覆い絶縁処理を行う。これにより絶縁処理用の部品代の低減が図られる。

尚、図８及び図９において露出部１ｅ，１ｇを形成するために取り除いた絶縁被覆部１ｄ，１ｆは、止水処理をした後再び元の状態に戻して電線芯線の絶縁処理をしてもよく、或いはこれらの絶縁被覆部１ｄ，１ｆの形状と同一形状の絶縁部材を形成して露出部１ｅ，１ｇに接合して電線芯線１ａを覆うようにして電線芯線の絶縁処理をしても良い。また、図８及び図９に示すような露出部を有する電線芯線の止水処理構造としても良い。

本発明の実施形態に係わる電線芯線の止水処理構造における止水処理手順の説明図である。 本発明の電線芯線の止水処理構造における止水性能の実施例における絶縁被覆の中間皮剥部の説明図である。 図２に示した中間皮剥部に露出した芯線の中間皮剥部全体にシリコーン樹脂を滴下した場合の説明図である。 図２に示した中間皮剥部に露出した芯線の片端にシリコーン樹脂を滴下した場合の説明図である。 図２に示した中間皮剥部に露出した芯線の中央にシリコーン樹脂を滴下した場合の説明図である。 図２に示した中間皮剥部に露出した芯線の両端にシリコーン樹脂を滴下した場合の説明図である。 図２に示した中間皮剥部をホットメルト熱収縮チューブで覆う場合の説明図である。 本発明に関連する実施形態に係わる電線芯線の止水処理方法における絶縁被覆の電線芯線の露出部の説明図である。 図８に示した絶縁被覆の電線芯線の露出部の変形例を示す説明図である。 従来の電線の止水構造の一例を示し、電線とアース端子との圧着接続部を樹脂部材でモールドした止水構造の説明図である。 従来の電線の止水構造の他の例を示し、電線とアース端子との圧着接続部をホットメルト入り熱収縮チューブで被覆した止水構造の説明図である。 従来の電線の止水構造の他の例を示し、複数の電線の芯線を集中して溶接しシリコーン樹脂にジャブ漬けした止水構造の説明図である。 従来の電線の止水構造の他の例を示し、電線の絶縁被覆の中間部を皮剥し露出した芯線を溶接してホットメルト入り熱収縮チューブで被覆した止水構造の説明図である。

符号の説明

１ 電線
１ａ 芯線
１ｂ 絶縁被覆
１ｃ 中間皮剥部
１ｄ，１ｆ 絶縁被覆部
１ｅ，１ｇ 露出部
２ アース端子
２ａ 端子圧着部
３ 樹脂部材
４ ホットメルト入り熱収縮チューブ
５ テープ
６ 集中ジョイント部（溶接部）
７ キャップ
８ シリコーン樹脂
９ 溶接部
１０ テープ
１２ アース端子（接続端子）
１２ａ ボルト取付穴
１２ｂ 電気接続部
１２ｃ 基板部
１２ｄ 芯線圧着用バレル
１２ｅ 絶縁被覆圧着用バレル
１３ 低粘度シリコーン樹脂
１５ ホットメルト入り熱収縮チューブ（防水熱収縮チューブ）
ｄ 中間皮剥部の長さ
Ｄ ホットメルト入り熱収縮チューブの長さ

Claims (3)

1. 一端に接続端子が圧着接続された電線又は接続端子を圧着接続する前の電線の絶縁被覆を中間皮剥するにあたって、この部分の電線被覆を全周に亘って剥ぎ取ることで芯線のみを露出させ、この露出した部分に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下して前記露出部における芯線に当該止水剤を多数の素線同士の隙間に浸透させた後、ホットメルト入り防水熱収縮チューブで前記中間皮剥により露出した芯線及びこの両端近傍の絶縁被覆を覆い、前記ホットメルト入り防水熱収縮チューブの加熱収縮により、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブが、多数の素線同士の隙間に前記低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤の浸透した前記芯線の部分を締め付けることで、熱収縮チューブに覆われた部分の芯線の多数の素線同士の隙間を防水して前記圧着接続部から電線内部に浸水する水を遮断することを特徴とする電線芯線の止水処理構造。
2. 前記止水剤は前記露出部における芯線の任意の位置に滴下することを特徴とする、請求項１に記載の電線芯線の止水処理構造。
3. 一端に接続端子が圧着接続された電線又は接続端子を圧着接続する前の電線の絶縁被覆を中間皮剥するにあたって、この部分の電線被覆を全周に亘って剥ぎ取ることで芯線のみを露出させ、
   前記露出した芯線の部分に低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤を滴下することで前記露出部における芯線に当該止水剤を多数の素線同士の隙間に浸透させた後、ホットメルト入り防水熱収縮チューブで前記中間皮剥した部分及びその近傍領域の絶縁被覆を覆い、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブの加熱収縮により、当該ホットメルト入り防水熱収縮チューブが、多数の素線同士の隙間に前記低粘度シリコーン樹脂からなる止水剤の浸透した前記芯線の部分を締め付けることで、この露出部における芯線の多数の素線同士の隙間を防水して前記圧着接続部から電線内部に浸水する水を遮断することを特徴とする電線芯線の止水処理方法。

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