CN101189773A - 线端接头部分的防水方法和构造 - Google Patents

Abstract

在用于线端接头部分的防水方法中，该线端接头部分通过将在多根电线的末端处的芯线的暴露部分整体焊接而形成，该多根电线形成将安装在机动车辆中的线束，准备透明热缩管的一端由密封构件封闭的防水保护管，该热缩管预先扩张以具有比热缩管形成时的内径更大的内径；线端接头部分和熔化的热固防水剂通过防水保护管的另一端处的开口插入，防水剂的固化起始温度设置为高于热缩管的收缩起始温度；进行加热，使得热缩管的内径收缩到在热缩管形成时的内径，其中防水剂在加热温度下不固化，并在热缩管收缩到具有设定内径之后达到固化起始温度，从而产生固化。

Description

线端接头部分的防水方法和构造

技术领域

本发明涉及用于将安装在机动车辆中的线束的线端接头部分的防水方法，和通过该方法形成的防水构造，更特别地，本发明利用通用管对线端接头部分进行容易且可靠地防水，该线端接头部分通过将在多根电线的末端处的芯部的暴露部分整体焊接而形成，从而代替通过利用特定保护盖保护线端接头部分来进行防水。

背景技术

通常，在将安装到机动车辆中的线束的连接线的情况下，在电线的末端或中间部分处剥离绝缘覆层以暴露芯线，并通过焊接、钎焊或弯曲端子的弯曲连接对芯线的暴露部分进行连接。

存在多种情况，其中由树脂制成的保护盖安装在线端接头部分(末端连接接合部分)上用于绝缘保护，该线端接头部分通过如上所述地连接在多根电线的末端处的芯线而形成。在将安装到发动机舱中的线束中，该发动机舱为暴露至水的区域，通过将防水剂2填充到保护盖中进行防水。

特别地，在特定量的防水剂2通过注射器(未示出)注入到盖1中之后，如图5所示，线组W的线端接头部分Y插入到盖1中，并且防水剂2固化以密封线端接头部分Y，达到防水目的。

然而，由于注射器在将防水剂注入到盖1中之后的容量，盖1需要具有足够大的内径。而且，线端接头部分Y的规格极大地不同，因此需要使用能够适应各种尺寸的盖1。这需要多种盖，从而导致模具生产的成本增大，结果导致较高的成本。

而且，在使用选自预先准备的盖中的盖的情况下，盖的外径大于线端接头部分Y，从而存在降低了空间效率的问题。

尤其，在将线端接头部分Y容纳到波纹管中的情况下，需要使用具有较大内径的波纹管，因此导致成本和所需空间的增大。而且，如果盖1的内径增大，则将注射的防水剂2的量也增大，从而导致防水剂2的成本也增大。

在日本未经审查的专利公布No.H11-178142中，提供一种热缩管4，该热缩管具有施加到其内壁上的热熔粘结剂3，并在由热熔剂3’密封的一端处具有开口，如图6所示，线端接头部分Y插入到热缩管4中，并且通过在热缩管4的热收缩的同时熔化热熔粘结剂3，填满间隙，从而密封线端接头部分Y。

然而，在将热缩管加热以进行热收缩之后，用作密封构件的热熔剂3’也很有可能熔化，该热熔粘结剂3泄漏出热缩管4，同时熔化的热熔剂3’冷却并固化，并且在热熔剂3未实现其作为密封构件的功能的情况下，无法完全密封电线W。而且，如果热熔剂3泄漏出热缩管4，操作人员将难以进行操作。

日本文献1：

日本未经审查的专利公布No.H11-178142

发明内容

鉴于上述问题，提出本发明，本发明的目的是提供一种防水方法，该方法能够解决在使用热缩管的情况下发生的上述问题并具有良好的防水性能和较好的操作性，同时使用填满防水剂的热缩管，而不是使用作为树脂模制物品的保护盖。

为了解决上述问题，本发明涉及用于线端接头部分的防水方法，该线端接头部分通过将在多根电线的末端处的芯线的暴露部分整体焊接而形成，该多根电线形成将安装在机动车辆中的线束，该防水方法包括如下步骤：

准备防水保护管，其中透明热缩管的一端由密封构件封闭，并且预先扩张该热缩管以具有比该热缩管形成时的内径更大的内径，

通过该防水保护管的另一端处的开口插入该线端接头部分和熔化的热固防水剂，并将该防水剂的固化起始温度设置为高于该热缩管的收缩起始温度，以及

加热，使得该热缩管的内径收缩到在该热缩管形成时的内径，其中该防水剂在加热温度下不固化，并在该热缩管收缩到具有设定内径之后达到该固化起始温度，从而产生固化。

根据本发明的防水方法，连续生产的热缩管用作防水保护构件，而不使用特别模制的保护盖。于是，可明显降低成本。而且，如果准备多个尺寸的热缩管，并选择和使用尺寸与线端接头部分的外径相一致的热缩管，则除了热缩管因加热过程而收缩之外，热缩管可适合于线端接头部分的外径。因此，可以抑制线端接头部分的增大和所导致的安装空间增大。

由于防水剂在熔化状态下注入，所以存在如下优点，即由于防水剂具有较大流动性，所以可更加容易地进行注入到盖中的操作，并且防水剂能够可靠地在电线之间渗透，并渗透到热缩管的每个角落，从而提高防水性。

而且，由于防水剂的固化起始温度设置为高于热缩管的收缩起始温度，所以可以防止发生如下情况，即防水剂已经收缩之后进行固化，和防水剂过早固化以防碍热缩管的收缩。结果，热缩管可完全收缩到特定尺寸，并能够紧密地配合到线端接头部分上，可使加热过程之后的热缩管的外形最小，并且可抑制线端接头部分的增大。

而且，由于热缩管是透明的，所以用肉眼就可很容易确认是否存在防水剂，焊接部分是否已经接触底部和防水剂的量是否合适。

另外，由于在加热之前热缩管扩张以加宽内径，所以可以很容易执行将防水剂注入到热缩管中的操作，从而提高操作性。

尤其，优选地：

通过连续挤出含聚乙烯、氟化聚合物和热塑弹性体的树脂合成物形成该热缩管，

该热缩管通过电子束的照射而产生交联并具有扩张四倍到两倍的内径，

该热缩管切割到为该线端接头部分的长度的三倍至六倍的长度，

由与该热缩管相同的材料制成的该密封构件插入到一端处的开口中，并且该密封构件的外圆周上的收缩管进行收缩以固定该密封构件，从而形成该防水保护管，

该线端接头部分的引导端在该防水保护管中插入到与该密封构件接触的位置，并且该防水剂从与该密封构件的接触位置填充到该热缩管中的范围为该热缩管的整个长度的1/20至1/10，以及

当该热缩管的温度通过加热达到等于或高于90℃并低于120℃的温度时，该热缩管收缩，并且该防水剂的温度在该热缩管的收缩完成之后达到120℃或更高，从而固化该防水剂。

如上所述，如果通过如加热器之类的外部加热装置对线接头部分和填充到热缩管中的防水剂进行加热，则热缩管首先受热并在达到特定温度之后开始收缩。由于防水剂的液体温度在收缩完成之前未加热到固化起始温度，所以在收缩期间可以保持防水剂的流动性。

通过在收缩完成之后继续加热，防水剂的液体温度增大到固化起始温度，并且防水剂开始固化。

通过使用使热缩管收缩的热量使防水剂的固化具有时间差，可以简化设备，并且可以缩短操作时间。

在切割的热缩管的末端处的开口由密封构件密封的情况下，热缩管在密封构件的安装位置处热收缩，以粘合到密封构件上，从而形成封闭部分。于是，管子可被良好地密封，即使防水剂在加热期间熔化也可防止防水剂的泄漏，并且线端接头部分可由防水剂完全围绕。

而且，由于所使用的密封构件由与热缩管相同的材料制成，所以热缩管的一端处的开口和密封构件之间具有较高亲合力，并可以提高气密性。

在收缩之后，热缩管优选地具有1至2毫米的厚度，3至5毫米的内径和50至80毫米的长度。

热缩管的厚度需要为至少1毫米或以上，以防止由于线接头部分的毛边长度在1毫米之内而断裂。然而，如果厚度太大，则最终形状变厚，因此热缩管的厚度将在1至2毫米的范围内。

如果热缩管的内径设置为3至5毫米，则由于线端接头部分的外径正常位于上述范围内，所以线端接头部分可毫无疑问地插入到管中。

而且，如果热缩管的长度设置为50至80毫米，则整个焊接或钎焊的线端接头部分和连续跟随线端接头部分的电线可在管中插入到特定深度。

本发明还提供用于线端接头部分的防水构造，该线端接头部分通过上述方法形成，并且其中热缩管配合在线端接头部分上。由于配合在线端接头部分上的热缩管的外径为该防水构造中的线端接头部分的外径的1.3至1.8倍，所以可抑制线端接头部分的增大，并可防止占用空间的增大。

从上面的描述明显可知，在本发明中，热缩管被切割和用作防水保护管，代替使用模制的特定防水保护盖。于是，可降低成本。而且，由于管的直径由于热收缩而变窄，所以存在如下优点，即不需要使用大直径的波纹管，尤其在将线端接头部分容纳到波纹管中而不过度增大对线端接头部分的保护的情况下。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的线端接头部分的防水保护构造的剖视图，

图2是示出本发明的方法的程序的方框图，

图3是示出本发明的方法的示意图，

图4是示出管内径、防水剂的液体温度、加热温度和加热时间的相互关系的图表，

图5是示出现有技术的图表，和

图6是示出另一现有技术的图表。

附图标记列表

10    线端接头部分

11    热缩管

12    密封构件

13    防水剂

具体实施方式

参照附图描述本发明的一个实施例。

图1示出了用于由后述方法形成的线端接头部分的防水构造。

线端接头部分10通过在多根(本实施例中为三根)电线w的末端处将芯线的暴露部分wa整体超声波焊接形成。应当注意的是，可以采用电阻焊接代替超声波焊接。

该线端接头部分10容纳在防水保护管100中，该防水保护管包括切割成所需长度的透明热缩管11和用于封闭该热缩管11的一端的密封构件12。

该密封构件12插过热缩管11的一个末端开口11a，并且变成为密封构件12的外圆周的热缩管11的一端侧11a热收缩以进行粘结，从而该热缩管11具有封闭端。

图1所示的热缩管11处于收缩后的状态，并且热固防水剂13从密封构件12到覆盖电线侧10a在热缩管11中填充在线端接头部分10上。防水剂15填充在密封构件12、热缩管11与线端接头部分10之间的间隙C1中，连续跟随线端接头部分10的暴露芯部Wa和覆盖电线部分Wb与热缩管11的内圆周表面之间的间隙C2中，以及暴露芯部Wa和覆盖电线部分Wb之间的间隙C3中，从而利用防水剂13完全密封线端接头部分10。

在热缩管11中，防水剂13不从电线插入侧处的开口11b填充到特定区域中，换句话说，热缩管11的长度设置为使得当防水剂15熔化时，防水剂13不通过开口11b泄漏。特别地，热缩管11的长度是线端接头部分10的长度的三到六倍。

该热缩管11通过连续挤出含聚乙烯、氟化聚合物和热塑弹性体的树脂合成物而形成，并且在本实施例中由乙烯醋酸乙烯酯制成。

双液淬火环氧树脂(two-liquid hardening epoxy)、尿烷、硅等适合用作热固防水剂13。在本实施例中，使用双液淬火环氧树脂，并且其固化起始温度设置为使得防水剂13在热缩管11的收缩温度下不固化。

在收缩之后的完整状态下，热缩管11具有1至2毫米的厚度，3至5毫米的内径和50至80毫米的长度。而且，该热缩管11的外径为线端接头部分10的外径的1.3至1.8倍。

接下来，描述用于通过将线端接头部分10插入到防水保护管100中形成线端接头部分的保护构造的方法，其中热缩管11的一端由密封构件12封闭并使用防水剂13屏蔽线端接头部分10。

如图2所示，首先形成将使用的热缩管。

在步骤#1中，使用含有乙烯醋酸乙烯酯的树脂合成物作为主要组分进行挤出模制，以形成具有特定厚度、内径和外径的透明连续管。

在步骤#2中，挤出的连续管在室温下利用电子束进行照射以进行交联，从而变成为由交联乙烯醋酸乙烯酯制成。

在步骤#3中，通过在高于其熔点的温度下进行加热，扩张交联乙烯醋酸乙烯酯制成的连续管，从而使其内径变为二至四倍大，并在此状态下进行冷却。采用这种方式，产生在再次受热时返回到扩张之前的尺寸的收缩功能。

在步骤#4中，具有热收缩功能的连续管切割成特定长度(50至90毫米)，该长度为线端接头部分10的长度的三到六倍，从而形成具有前述特定长度的热缩管11。

应当注意的是，例如SUMITUBE(由Sumitomo Electric FinePolymer Inc.生产)可用作该热缩管。

在本实施例中，内径在挤出时为3.7毫米，在扩张时为10毫米，厚度为1毫米，并且长度为70毫米。

应当注意的是，该热缩管在内径为3至5毫米，厚度为1至2毫米并且长度为50至90毫米的范围内分为小径、中径和大径尺寸。

在步骤#5中，由与上述热缩管相同的聚烯烃制成并且呈黑色或另一颜色的密封构件15插入到在切割成特定长度的热缩管11的一端处的开口11a中。在此状态下，只有其中插入密封构件15的热缩管11的外圆周部分的末端受热，从而该热缩管11收缩，以粘合到密封构件15上，从而热缩管11的一端处的开口11a封闭成不使任何液体泄漏。换句话说，通过该末端的收缩，在热缩管11中形成末端封闭部分，从而形成类似于作为模制物品的普通盖的防水保护管100。

接下来，参照图2和3描述使用上述防水保护管100对线端接头部分10进行防水的程序。

在步骤#6中，防水剂13通过在热收缩前扩张的热缩管11的开口11b注入。防水剂13的注入量设置成不填充到开口11b，而是填充到热缩管11的整个长度的大约1/20到1/10的部分中，同时形成空间S。因此，即使热缩管11收缩成具有较小直径，防水剂13也不到达开口11b。

随后，在步骤#7中，线端接头部分10插过热缩管11的开口11b，直到其导引末端到达密封构件12，并且线端接头部分10，连续跟随线端接头部分10但不结合的暴露芯部Wa，和连续跟随暴露芯部的覆盖部分Wb浸入到防水剂13中。

由于甚至在室温空气中也具有低粘性的双液固化环氧液体在本实施例中用作防水剂13，所以防水剂13能够可靠地渗透并填充到上述间隙C1至C43中，诸如线端接头部分10和热缩管11的内圆周表面之间的间隙。

用作防水剂13的双液固化环氧树脂将不会在等于或高于热缩管11的收缩温度90℃下固化，而是在120℃或以上开始固化。

随后，如步骤#8中所示，加热器H用作加热装置，并且其温度设置成进行加热的130℃。

通过该加热，热缩管11首先受热，并且内部的防水剂13由从热缩管11传递的热量加热。

当热缩管11通过加热达到90℃时，热缩管11开始收缩。此时，由于防水剂13的固化起始温度设置在120℃，所以热缩管11的收缩可以完成，同时防水剂13保持为流体。

于是，在热缩管11收缩的过程中，防水剂12尚未固化并可沿着正在收缩的热缩管11的内圆周表面流动。结果，变窄的热缩管11的内圆周表面和线端接头部分10、暴露芯部Wa和覆盖电线部分Wb之间的间隙C1、C2逐渐变窄，但是防水剂13可以可靠地填充到这些间隙C1、C2中。由于内部体积由于热缩管11的热收缩而减小，所以即使注入少量的防水剂13，防水剂13的液面也将升高，并且防水剂13朝向插入侧的开口11b移动，因此防水剂13可以可靠地环绕连续跟随线端接头部分的暴露芯部Wa和连续跟随暴露芯部Wa的覆盖电线部分Wb。

通过在热缩管11的收缩完成之后进一步加热，防水剂13达到等于或高于120℃的温度，从而防水剂13的固化开始。

采用这种方式，防水剂13保持为流体，以完全渗透到间隙中，直到热缩管11已经收缩到特定尺寸，随后防水剂固化。于是，线端接头部分10、连续跟随线端接头部分的暴露芯部Wa和连续跟随暴露芯部Wa的覆盖电线部分Wb嵌入到固化的防水剂13中，并且可使防水剂13粘合到已收缩的热缩管11的内圆周表面上。

图4是示出由聚乙烯制成的热缩管11的内径、由双液环氧树脂制成的防水剂的液体温度、加热温度和加热时间的相互关系的图表。

如该图表所示，如果在热缩管11的内径为10毫米的扩张状态下，利用设置成130℃的加热器加热，则热缩管11首先在低于120℃的温度下开始收缩，并且其内径在120秒内变为大约4毫米，以完成收缩。

当热缩管11的收缩完成时，防水剂13的温度为大约100℃，但是具有120℃或以上的固化起始温度的防水剂13未固化，从而保持为流体。

如果在热缩管的收缩完成之后继续加热，则防水剂13的液体温度增大，以达到130℃或更高，从而防水剂13开始固化。

如上所述，通过将防水剂的固化起始温度设置为高于热缩管的热收缩温度，防水剂可在热缩管的收缩完成之后固化，热缩管可如设定地进行收缩，并且防水剂能够紧密地粘合到已收缩的热缩管的内圆周表面上，从而较窄的直径和防水性可彼此平衡。

而且，防水剂可利用热缩管的收缩温度进行固化，以提高操作性。

由于围绕线端接头部分10的热缩管11的直径变窄，所以在热缩管容纳到波纹管中的情况下不需要使用较大的波纹管，因此可以实现降低成本和节省空间。而且，如果能够很容易区别密封构件12的颜色，则即使存在多种热缩管，也可判断热缩管的种类。而且，如果管是透明的并且密封构件具有颜色，则通过肉眼就可确认线接头部分是否已经插入到与密封构件12接触的位置。

Claims (4)

1.用于线端接头部分的防水方法，该线端接头部分通过整体焊接多根电线的末端处的芯线的暴露部分而形成，该多根电线形成待安装在机动车辆中的线束，该防水方法包括如下步骤：

准备防水保护管，其中透明热缩管的一端由密封构件封闭，并且预先扩张所述热缩管，以具有比所述热缩管形成时的内径更大的内径，

通过所述防水保护管的另一端处的开口插入所述线端接头部分和熔化的热固防水剂，并将所述防水剂的固化起始温度设置为高于所述热缩管的收缩起始温度，以及

加热，使得所述热缩管的内径收缩到所述热缩管形成时的内径，其中如此设置，使得所述防水剂在加热温度下不固化，并在所述热缩管收缩到具有设定内径之后达到所述固化起始温度，从而产生固化。

2.如权利要求1所述的用于线端接头部分的防水方法，其中：

通过连续挤出含聚乙烯、氟化聚合物和热塑弹性体的树脂合成物而形成所述热缩管，

所述热缩管通过电子束的照射而产生交联并具有扩张四倍到两倍的内径，

所述热缩管切割到为所述线端接头部分的长度的三倍至六倍的长度，

由与所述热缩管相同的材料制成的所述密封构件插入到一端处的开口中，并且所述密封构件的外圆周上的收缩管进行收缩，以固定所述密封构件，从而完成所述防水保护管，

所述线端接头部分的引导端在所述防水保护管中插入到与所述密封构件接触的位置，并且所述防水剂从与所述密封构件的接触位置填充到所述热缩管中的范围为所述热缩管的整个长度的1/20至1/10，以及

当所述热缩管的温度通过加热达到等于或高于90℃并低于120℃的温度时，所述热缩管收缩，并且所述防水剂的温度在所述热缩管的收缩完成之后达到120℃或更高，从而固化所述防水剂。

3.如权利要求1或2所述的用于线端接头部分的防水方法，其中所述热缩管在收缩之后具有1至2毫米的厚度、3至5毫米的内径和50至80毫米的长度。

4.由如权利要求1至3中的任一项所述的方法形成的用于线端接头部分的防水构造，其特征在于，安装在所述线端接头部分上的所述热缩管的外径为所述线端接头部分的外径的1.3至1.8倍。

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