JP2001338708A - リード線接続部の防水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水道凍結防止器、低周波治療器の温熱導子
等、水分や湿気の多い環境下で使用される電気機器のリ
ード線接続部において、接続するリード線の種類や接続
部の多少に関わらず、接続部が大きく、太くならず、容
易に確実に防水性が確保できるリード線接続部の防水構
造を提供する。 【解決手段】 １個のリード線接続部、または互いに接
触しないようにリード線に沿って間隔をあけて配置した
複数のリード線接続部を、熱収縮性チューブで被覆する
とともに、リード線接続部と熱収縮性チューブの間隙に
樹脂を充填し、加熱等により一体成形せしめた防水構造
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリード線接続部の防
水構造に関し、さらに詳細には、水道凍結防止器、低周
波治療器の温熱導子等、水分あるいは湿気の多い環境下
で使用される電気機器のリード線の途中に、やむを得ず
接続部ができる構成において、接続部の防水性を保つた
めのリード線接続部の防水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水道凍結防止器や低周波治療
器の温熱導子のヒーター板に接続されるリード線には、
耐熱性が優れたシリコン系の樹脂を絶縁被覆材として用
いたものが多く使用されている。一方、耐熱性を要しな
い部分に接続されるリード線には、比較的廉価な塩化ビ
ニル系の樹脂を絶縁被覆材として用いたものが一般的に
使用されている。このため水道凍結防止器や低周波治療
器の温熱導子に使用されるリード線は、前記二種類のリ
ード線が結合された接続部が生じる構成となる場合が多
い。また、前記のような電気機器は、水分や湿気の多い
雰囲気下で使用されることから、リード線接続部には優
れた防水性が要求されている。

【０００３】従来から、二本のリード線を結合するため
に、絶縁被覆材を剥し互いの芯線を圧着接続端子により
結合させる方法が行なわれている。このようなリード線
接続部を防水絶縁する方法としては、例えば、接続部
をケース内に埋め込んだ後、内部に樹脂を充填してリー
ド線接続部を一体成形する方法、リード線接続部に熱
可塑性チューブを被せた後、口元を高周波ウェルダーに
て融着する方法がある。また、簡易的な方法としては、
内側にホットメルト樹脂がコーティングされてなる二
重構造の熱収縮性チューブをリード線の接続部に被せた
後、この二重構造の熱収縮性チューブを加熱し、ホット
メルト樹脂を溶融させて、リード線接続部と熱収縮性チ
ューブを融着させることにより防水構造を形成する方法
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の方
法では、リード線接続部に応じた大きさの金型またはケ
ースが必要となるほか、接続部が大きくなるという不都
合があった。また、の方法においても型が必要であ
り、種々の大きさのリード線接続部に対応することがで
きないという欠点があった。また、の方法では、リー
ド線と熱収縮性チューブに間隙が生じやすく防水性が悪
いという不都合のほか、この方法が実施できるのはリー
ド線の絶縁被覆材が塩化ビニル系あるいはポリオレフィ
ン系の樹脂のものに限られ、例えば絶縁被覆材が耐熱性
に優れたシリコン系樹脂のリード線の場合には使用でき
ないという不都合があった。

【０００５】さらに、複数のリード線接続部を防水処理
する際には、個々の接続部について前記の方法を行なっ
ていたため、作業に手間がかかり、全体の仕上がり状態
は、接続部が大きくまたは太くなるという欠点があっ
た。従って、本発明が解決しようとする課題は、水道凍
結防止器、低周波治療器の温熱導子等、水分や湿気の多
い環境下で使用される電気機器のリード線接続部におい
て、接続するリード線の種類や接続部の多少に関わら
ず、接続部が大きく、太くならず、容易に確実に防水性
が確保できるリード線接続部の防水構造を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、リード線接続部
を、熱収縮性チューブで被覆するとともに、リード線接
続部と熱収縮性チューブの間隙に樹脂を充填し、これら
を一体成形することにより、成形後、熱収縮性チューブ
が収縮し、接続部が大きく、太くならず、防水性が優れ
たリード線接続部の防水構造を容易に得られること、及
び、複数のリード線接続部が生じる場合においても、互
いに接触しないようにリード線に沿って間隔をあけて配
置して結合することにより接続部が大きく、太くなるこ
とを防止できることを見い出し本発明に到達した。

【０００７】すなわち本発明は、リード線接続部を、熱
収縮性チューブで被覆するとともに、該リード線接続部
と該熱収縮性チューブの間隙に樹脂を充填し、一体成形
せしめてなることを特徴とするリード線接続部の防水構
造である。また、本発明は、互いに接触しないようにリ
ード線に沿って間隔をあけて配置した複数のリード線接
続部を、熱収縮性チューブで被覆するとともに、該リー
ド線接続部と該熱収縮性チューブの隙間に樹脂を充填
し、一体成形せしめてなることを特徴とするリード線接
続部の防水構造でもある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、水道凍結防止器、低周
波治療器の温熱導子等、水分あるいは湿気の多い環境下
で使用されるの電気機器のリード線の途中に接続部があ
る構成において、接続部の防水性を保つためのリード線
接続部に適用される。本発明のリード線接続部の防水構
造は、１個のリード線接続部、または互いに接触しない
ようにリード線に沿って間隔をあけて配置した複数のリ
ード線接続部を、熱収縮性チューブで被覆するととも
に、リード線接続部と熱収縮性チューブの間隙に樹脂を
充填し、加熱等により一体成形せしめてなるリード線接
続部の防水構造である。

【０００９】本発明の対象となるリード線は、電気機
器、電子機器に一般的に用いられているリード線であ
り、リード線の太さやリード線の絶縁被覆材等リード線
の種類により限定されるものではない。また、リード線
の形態としては、例えば、１本の芯線が絶縁被覆材に被
覆されてなる単線、このような単線が複数本束ねられた
複線、あるいは絶縁被覆材の外側にシースが具備されて
なる構成のキャブタイヤコード、ケーブル等を挙げるこ
とができる。さらに、本発明においては、異なる種類の
リード線が結合されたリード線接続部についても適用す
ることができる。

【００１０】また、本発明におけるリード線接続部は、
通常は２本のリード線の端部の絶縁被覆材を剥し、互い
の芯線を圧着接続端子により結合させたものである。本
発明に使用される圧着接続端子は、従来から電気機器、
電子機器の分野で一般的に用いられているものであり、
接続されるリード線の芯線（導体部分）同士が確実に接
続されると同時に、圧着接続後、一定の強度が保たれる
ような形状、寸法のものが選定される。さらに、その材
質は、通常は銅あるいは銅合金のものが使用される。
尚、本発明におけるリード線接続部は、圧着接続端子の
ほか、リード線から絶縁被覆材が剥されて露出した芯
線、その近辺のリード線が含まれるものである。

【００１１】本発明のリード線接続部の防水構造におい
て使用される熱収縮性チューブは、塩化ビニル系、ポリ
オレフィン系、シリコン系等の樹脂からなるものであ
り、通常は、熱収縮温度が８０〜２００℃、熱収縮率が
１０〜８０％のものである。本発明における熱収縮率
は、前記熱収縮温度により熱収縮性チューブの外径が収
縮する割合を意味するものである。熱収縮率が１０％よ
り小さい場合は、成形後、リード線接続部が大きく、太
くなることを防止する効果が少なくなる。また、熱収縮
率が８０％より大きい場合も本発明に含まれるが、この
ような熱収縮性チューブを製造することは困難である。

【００１２】熱収縮性チューブの径及び長さは、リード
線接続部の太さ及び長さのほか、熱収縮性チューブの熱
収縮率、使用環境条件等により適宜選定される。具体的
には、熱収縮性チューブの径は、リード線接続部の断面
を円形として、リード線接続部の最も太い部分よりも、
通常は０．３〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜
３．０ｍｍ太いものであり、リード線接続部の断面が円
形でないものは、前記数値に相当する大きさである。ま
た、熱収縮性チューブの長さは、リード線接続部より
も、通常は１０〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜４０ｍ
ｍ長いものである。さらに、絶縁チューブの厚さは、使
用環境条件あるいは加工のし易さから選定され一概に限
定できないが、通常は０．２〜５．０ｍｍ、好ましくは
０．３〜３．０ｍｍのものである。

【００１３】本発明のリード線接続部の防水構造におい
て使用されるリード線接続部と熱収縮性チューブの間隙
に充填される樹脂は、リード線の絶縁被覆材及び熱収縮
性チューブに対し、接着性の良いもので使用環境条件に
十分耐えるものであれば特に制限されることはない。さ
らに、硬化後、ある程度の柔軟性を保持することができ
るものが好適に使用される。このような樹脂としては、
例えば、塩化ビニル系、ポリオレフィン系、シリコン系
等の樹脂等を挙げることができる。また、樹脂の量は、
一体成形前における間隙の体積に相当する量より少ない
量であり、一体成形における熱収縮性チューブの収縮に
より狭くなった間隙の体積に相当する量と同等の量、す
なわち間隙を満たすことができるような量である。

【００１４】以下、本発明を、図１〜図６に基づいて詳
細に説明するが、本発明がこれにより限定されるもので
はない。図１は、本発明のリード線接続部の防水構造の
最も単純な構成を示す断面図の一例であり、単数のリー
ド線同士を結合して生じた接続部を、熱収縮性チューブ
で被覆するとともに、リード線接続部と熱収縮性チュー
ブの間隙に樹脂を充填し、一体成形せしめた例を示すも
のである。また、図４は図１におけるＡ−Ａ’断面図を
示すものである。

【００１５】図１において、リード線１ａは芯線２ａと
これを被覆する絶縁被覆材３ａからなり、同様にリード
線１ｂは芯線２ｂと絶縁被覆材３ｂからなる。これらの
リード線を結合する際は、通常はリード線１ａ、１ｂの
端部の絶縁被覆材３ａ、３ｂが剥され、芯線２ａ、２ｂ
が圧着接続端子４により結合される。リード線１ａとリ
ード線１ｂは、同種類のリード線であっても異種類のリ
ード線であってもよい。本発明においては、圧着接続端
子４に熱収縮性チューブ５が被せられるとともに、樹脂
６が圧着接続端子４と熱収縮性チューブ５の間隙に充填
され、これらが一体成形される。

【００１６】樹脂６を圧着接続端子４と熱収縮性チュー
ブ５の間隙に充填する方法については特に制限はない
が、例えば、熱収縮性チューブを、圧着接続端子とその
近辺部が覆われるようにリード線に通した後、熱収縮性
チューブの片側をヒートガンにより収縮させるとともに
リード線に融着させ、収縮によってリード線に融着させ
た方向と反対方向から熱収縮性チューブ内に樹脂を充填
し、さらに熱収縮性チューブに徐々に熱を加えて一体成
形することができる。その際、熱収縮性チューブとリー
ド線接続部の間隙には、熱収縮性チューブの熱収縮率に
応じた量の樹脂が充填される。例えば、熱収縮性チュー
ブの熱収縮により成形後間隙の体積が４０％に減少する
場合は、充填される樹脂の量は成形前の間隙の体積の４
０％にすればよい。

【００１７】図２は、図１のようなリード線が複数本
（２本）束ねられた線を互いに結合したために、リード
線接続部が複数（２ヵ所）生じた場合の本発明の一例を
示す断面図である。すなわち、図２は、複数のリード線
接続部を、互いに接触しないようにリード線に沿って間
隔をあけて配置し、熱収縮性チューブで被覆するととも
に、リード線接続部と熱収縮性チューブの間隙に樹脂を
充填して一体成形せしめた一例を示す断面図である。ま
た、図５は図２におけるＢ−Ｂ’断面図を示すものであ
る。

【００１８】複数のリード線接続部がある場合において
も、リード線を結合する際は、通常は各々のリード線の
端部の絶縁被覆材が剥され、芯線が圧着接続端子により
結合される。本発明においては、リード線接続部は互い
に接触しないようにリード線に沿って間隔があけられ
る。圧着接続端子間同士の距離は、通常は０．５〜５０
ｍｍ、好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１
０ｍｍである。圧着接続端子間同士の距離が０．５ｍｍ
より短い場合は絶縁性を保つことが困難であり、５０ｍ
ｍより長い場合は樹脂が無駄になるだけでなく接続部が
大きくなるという不都合を生じる。このようにリード線
接続部を並列に配置せず、間隔をあけて配置することに
より、接続部が大きく、太くなることを防止できる。

【００１９】リード線接続部が複数ある場合、熱収縮性
チューブはこれらをすべて被覆することができる程度の
径と長さが必要である。このような場合においても熱収
縮性チューブの長さは、最も離れた圧着接続端子の端部
間の距離より、通常は５〜１００ｍｍ、好ましくは２０
〜４０ｍｍ長いものが使用される。熱収縮性チューブ５
が被せられた後、図１の場合と同様に樹脂がリード線接
続部と熱収縮性チューブの間隙に充填され、これらが一
体成形される。尚、充填される樹脂の量も図１の場合と
同様に、熱収縮性チューブの熱収縮率が考慮されて決め
られる。

【００２０】本発明のリード線接続部の防水構造は、絶
縁シースが具備されてなるコードやケーブル等にも適用
することができる。図３は、図２のような複数のリード
線で構成される線の外側に、さらに絶縁シースが具備さ
れてなる多芯構造のコードまたはケーブルを、互いに結
合した場合における本発明の構成を示す断面図の一例で
ある。また、図６は図３におけるＣ−Ｃ’断面図を示す
ものである。図３のような線においても、芯線を圧着接
続端子により結合させる方法、及び、リード線接続部を
互いに接触しないようにリード線に沿って間隔をあけて
配置することは図２の場合と同様であるが、熱収縮性チ
ューブの両端部を絶縁シースの側面に密着させて成形す
ることもできる。

【００２１】尚、リード線が絶縁シースに被覆された構
成であっても、図２のように絶縁シースが剥がれた部分
のみに熱収縮性チューブを被覆することも可能である。
すなわち、このような場合には、各々の絶縁シースを剥
し、リード線の端部の絶縁被覆材を剥して、芯線を圧着
接続端子により結合した後、絶縁シースが剥されたリー
ド線接続部に熱収縮性チューブを被せるとともに、樹脂
をリード線接続部と熱収縮性チューブの間隙に充填し、
これらを一体成形すればよい。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。

【００２３】（実施例１）外径０．３ｍｍの導線が塩化
ビニル系樹脂に被覆されてなる外径１．３ｍｍの単線の
リード線（以下、塩ビリード線と記す）と外径０．３ｍ
ｍの導線がシリコン系樹脂に被覆されてなる外径１．５
ｍｍの単線のリード線（以下、シリコンリード線と記
す）を次のように結合させてリード線接続部の防水構造
を得た。

【００２４】塩ビリード線及びシリコンリード線端部の
絶縁被覆材を共に３ｍｍ剥し、これらを圧着接続端子に
より結合させるとともに、シリコン樹脂からなる熱収縮
性チューブ（内径２．５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．
３ｍｍ、熱収縮温度１７０℃以上、熱収縮率４０％）
を、リード線に通して、その中心が圧着接続端子の中心
と重なるような位置でリード線接続部を覆うように被せ
た。

【００２５】次に、熱収縮性チューブの塩ビリード線側
をヒートガンにより収縮させるとともに絶縁被覆材に密
着させ、シリコンリード線側から熱収縮性チューブ内に
シリコン樹脂を充填し一体成形した。その際は、熱収縮
性チューブ内に、気泡が生じないようにして、熱収縮性
チューブの長さの１／３程度までシリコン樹脂を充填し
た後、熱収縮性チューブに徐々に熱を加えて、熱収縮性
チューブ全体を収縮させることにより熱収縮性チューブ
内をシリコン樹脂で満たした。その後、室温中で４８時
間放置し、シリコン樹脂を硬化させた。

【００２６】上述のようにして製作したリード線接続部
の防水構造について、常温水に６０日間浸漬させた後の
絶縁抵抗及び耐電圧を測定した結果を表１に示す。

【００２７】（実施例２）実施例１における塩ビリード
線とシリコンリード線の結合を、塩ビリード線同士の結
合に変えたほかは実施例１と同様にしてリード線接続部
の防水構造を得た。常温水に６０日間浸漬させた後の絶
縁抵抗及び耐電圧を測定した結果を表１に示す。

【００２８】（実施例３）実施例１における塩ビリード
線３本が絶縁シースに被覆されてなる外径５．０ｍｍの
３芯のコード（以下、塩ビコードと記す）と、実施例１
におけるシリコンリード線３本が絶縁シースに被覆され
てなる外径５．０ｍｍの３芯のコード（以下、シリコン
コードと記す）を次のように結合させてリード線接続部
の防水構造を得た。

【００２９】塩ビコード及びシリコンコードの絶縁シー
スを共に４０ｍｍ剥した後、塩ビリード線及びシリコン
リード線の各々３本のうち、各々１本はカットせず、各
々１本は端部から１５ｍｍカットし、各々１本は端部か
ら３０ｍｍカットした。さらに、これらのリード線６本
の端部から絶縁被覆材を共に３ｍｍ剥し、塩ビリード線
３本とシリコンリード線３本を、長さが同じになるよう
に組合せ、圧着接続端子により結合させて３個のリード
線接続部を製作した。その結果、絶縁シースが剥がれて
いる部分は５０ｍｍになり、各々の圧着接続端子部の長
さ及び圧着接続端子間の距離は６ｍｍとなった。

【００３０】シリコン樹脂からなる熱収縮性チューブ
（内径６．０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、熱
収縮温度１７０℃以上、熱収縮率４０％）を、リード線
に通して、その中心が中央の圧着接続端子の中心と重な
るような位置で各リード線接続部を覆うように被せた。
次に、熱収縮性チューブの塩ビコード側をヒートガンに
より収縮させるとともに絶縁シースに密着させ、シリコ
ンコード側から熱収縮性チューブ内にシリコン樹脂を充
填し一体成形した。その際は、熱収縮性チューブ内に、
気泡が生じないようにして、熱収縮性チューブの長さの
１／３程度までシリコン樹脂を充填した後、熱収縮性チ
ューブに徐々に熱を加えて、熱収縮性チューブ全体を収
縮させることにより熱収縮性チューブ内をシリコン樹脂
で満たした。その後、室温中で４８時間放置し、シリコ
ン樹脂を硬化させた。

【００３１】上述のようにして製作したリード線接続部
の防水構造について、常温水に６０日間浸漬させた後の
絶縁抵抗及び耐電圧を測定した結果を表１に示す。

【００３２】（比較例１）実施例１で用いた塩ビリード
線と同様の塩ビリード線２本を、次のように結合させて
リード線接続部の防水構造を得た。

【００３３】２本の塩ビリード線を共に３ｍｍ剥し、こ
れらを圧着接続端子により結合させるとともに、内側に
ポリアミド系のホットメルト樹脂がコーティングされて
なるポリオレフィン系樹脂の熱収縮性チューブ（内径
３．２ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ）を、リ
ード線に通して、その中心が圧着接続端子の中心と重な
るような位置でリード線接続部を覆うように被せた。次
に、熱収縮性チューブをヒートガンにより加熱し、塩ビ
リード線に密着させた。

【００３４】上述のようにして製作したリード線接続部
の防水構造について、常温水に６０日間浸漬させた後の
絶縁抵抗及び耐電圧を測定した結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明のリード線接続部の防水構造によ
り、水分や湿気の多い環境下で使用される電気機器のリ
ード線接続部が大きく、太くならず、容易に確実に防水
性を確保することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリード線接続部の防水構造において、
単数のリード線同士を結合した場合の構成の一例を示す
断面図

【図２】本発明のリード線接続部の防水構造において、
複数のリード線同士を結合した場合の構成の一例を示す
断面図

【図３】本発明のリード線接続部の防水構造において、
絶縁シースが具備された多芯構造のコードまたはケーブ
ルのリード線同士を結合した場合の構成の一例を示す断
面図

【図４】図１におけるＡ−Ａ’断面図

【図５】図２におけるＢ−Ｂ’断面図

【図６】図３におけるＣ−Ｃ’断面図

【符号の説明】

１ａ〜１ｊ リード線 ２ａ〜２ｊ 芯線 ３ａ〜３ｊ 絶縁被覆材 ４ 圧着接続端子 ５ 熱収縮性チューブ ６ 樹脂 ７ 絶縁シース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リード線接続部を、熱収縮性チューブで
   被覆するとともに、該リード線接続部と該熱収縮性チュ
   ーブの間隙に樹脂を充填し、一体成形せしめてなること
   を特徴とするリード線接続部の防水構造。
2. 【請求項２】 互いに接触しないようにリード線に沿っ
   て間隔をあけて配置した複数のリード線接続部を、熱収
   縮性チューブで被覆するとともに、該リード線接続部と
   該熱収縮性チューブの隙間に樹脂を充填し、一体成形せ
   しめてなることを特徴とするリード線接続部の防水構
   造。
3. 【請求項３】 リード線接続部と熱収縮性チューブの間
   隙に充填する樹脂の量が、一体成形における熱収縮性チ
   ューブの収縮により一体成形前より狭くなった該間隙の
   体積に相当する量と同等の量である請求項１または請求
   項２に記載のリード線接続部の防水構造。
4. 【請求項４】 リード線接続部が、二本のリード線の端
   部の絶縁被覆材を剥し、互いの芯線を圧着接続端子によ
   り結合させた接続部である請求項１または請求項２に記
   載のリード線接続部の防水構造。
5. 【請求項５】 リード線接続部と熱収縮性チューブの隙
   間に充填する樹脂が、塩化ビニル系、ポリオレフィン
   系、またはシリコン系の樹脂である請求項１または請求
   項２に記載のリード線接続部の防水構造。
6. 【請求項６】 熱収縮性チューブの熱収縮温度が、８０
   〜２００℃である請求項１または請求項２に記載のリー
   ド線接続部の防水構造。
7. 【請求項７】 熱収縮性チューブの熱収縮率が、１０〜
   ８０％である請求項１または請求項２に記載のリード線
   接続部の防水構造。
8. 【請求項８】 熱収縮性チューブが、塩化ビニル系、ポ
   リオレフィン系、またはシリコン系の樹脂からなる請求
   項１または請求項２に記載のリード線接続部の防水構
   造。