JP2006120475A - 電線結束方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電線を、隣接する電線間に隙間がなく樹脂材料で完全に埋めた状態で結束でき、電線の結束部に充分な防水性能が確保される簡便な電線結束方法を提供すること。
【解決手段】電線の所望の位置に樹脂をコーティングし、その複数本をまとめて樹脂部分を加熱することにより、樹脂が溶融し電線間の隙間を埋めることを特徴とする電線結束方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線を結束するための電線結束方法に関し、さらに詳しくは、複数の電線を、隣接する電線間に隙間がなく、樹脂材料で完全に埋めた状態で結束でき、電線の結束部に充分な防水性能が確保される簡便な電線結束方法に関する。

従来、自動車のエンジンルームと運転席との間を仕切る隔壁の穴等に通される複数の電線は、電線相互の間隙からの水の浸入を防ぐために、複数の電線を封止材により結束することが行われている。この場合の結束方法としては、いくつかの方法が知られている。例えば、液状のウレタン或いはシリコン樹脂を電線間に注入し、固化させることにより電線を一体化させる方法がある。又、図３に示すような櫛状に成型された封止材を使用する方法の提案がある（特許文献１参照）。

この方法では、櫛状に成型された封止材の溝に電線の結束予定部位が挿入される。そして、結束対象の全ての電線を複数の封止材によって保持し、その後、電線の結束予定部位の外周に、弾性収縮力を持つ磁性体が添加された耐熱ゴム製の弾性グロメットを嵌め合わせ、その弾性収縮力によって、電線の結束予定部位の外周を加圧することで、複数の電線を拘束する（図４参照）。そして、さらに、該グロメットの外方から封止材に高周波をかけ、交流磁界内において、グロメットの構成材料である磁性体を誘導加熱し、その発熱によって封止材を溶融させると同時に、グロメットの弾性収縮力により、溶融した封止材材料を加圧して電線の間に流し込んで、複数の電線を結束している。

又、ホットメルト材を環状に折り曲げ可能に波板状に加工した電線保持材を、封止材とする方法の提案もある（特許文献２参照）。この方法で使用される封止材であるホットメルト材は、図５に示すように、Ｒ状のヒンジを介して隣接した複数の電線保持部材（波板の谷の部分）を有し、この保持部材はヒンジを介して環状に折り曲げ可能に形成されている。各保持部材は、断面が略Ｃ字形状を有し、電線を１本ずつ保持可能にしている。そして、電線を結束する際には、各保持部材のＣ字形状の部分に電線を１本ずつ保持させ、図６に示すように、この状態のホットメルト材を環状に巻き、その後、ホットメルト材の外周部に熱収縮チューブを巻回した後、熱収縮チューブ及びホットメルト材を熱風等によって加熱する。この結果、ホットメルト材が溶融して電線の間に回り込んで、複数の電線間の隙間を埋め、結束が完了する。

特開平９−２７２２１号公報 特開２０００−１８８０２４公報

しかしながら、これらの従来の方法では、基本的に、封止材或いはホットメルト材を溶融させる前の状態において、電線の周りが、封止材或いはホットメルト材で（即ち、これらを構成している溶融材料で）覆われていない部分があり、電線同士が接する可能性がある。又、保持した部分から電線が離れ、電線同士が接する可能性もある。このような状態において材料を溶融させて、複数の電線を結束させた場合には、隣接している電線によって形成された間隙に溶融材料が入っていかないで、電線間に、溶融材料が充填されない隙間を生じる可能性がある。例えば、図７に示したように３本の電線を結束した場合に、３本の電線間に溶融材料が充填されていないピンホールが生じることがあり、このピンホールによって結束部の防水性が低下することが懸念される。

従って、本発明の目的は、隣接する電線間を、上記したようなピンホール（隙間）を生じることなく、樹脂材料で完全に埋め尽くした状態で複数の電線を簡便に結束でき、これにより、電線の結束部の充分な防水性能を達成することができる電線結束方法を提供することにある。

本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、適切な融点や接着性等を持った樹脂コーティング材を封止材として選択し、電線の所望の位置に樹脂をコーティングした複数の電線を束ねてコーティングした部分を加熱することにより、樹脂が確実に電線間の隙間を埋め、防水効果に優れた電線結束方法を見出して本発明に至った。

即ち、本発明は、
（１）電線の所望の位置に樹脂をコーティングし、その複数本をまとめて樹脂部分を加熱することにより、樹脂が溶融し電線間の隙間を埋めることを特徴とする電線結束方法。
（２）電線にコーティングする樹脂が熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性樹脂より選ばれた１種もしくは２種以上の樹脂である上記（１）に記載の電線結束方法。
（３）電線にコーティングする部分の樹脂の厚みが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである上記（１）に記載の電線結束方法。
を提供するものである。

本発明の方法で使用する樹脂コーティング材は電線の所望の位置に簡単に塗布することができる。又、この樹脂コーティング材を電線の周りを完全に覆うようにして電線の所望の位置に塗布し、このような電線を複数本束ね、塗布した部分を加熱することで、加熱時にコーティング樹脂同士が融着して封止材として電線と一体化され、電線の周りに隙間を生じることがない。このようにして得られた結束電線は結着部にピンホール（隙間）がないため優れた防水効果を有する。又、あらかじめ電線に封止材である樹脂をコーティングしておく態様とすれば、加熱前に電線に封止材を取り付ける手間を必要とせず、工程の時間短縮にもなる。

次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
図１と図２を参照して、本発明の大略を説明する。図１は電線の所望の位置に樹脂をコーティングし（図１（ａ））、樹脂コーティングされた電線の複数本をまとめ（図１（ｂ））、コーティングされた樹脂部分を加熱することにより、樹脂が溶融して電線間の隙間を埋めて（図１（ｃ））、電線を結束する方法を示している。ここで、図１（ｃ）は溶融した樹脂が電線間の隙間を埋めた状態を表した断面図である。
図２は、上記の所望の位置にコーティングされた電線の複数本を束ねて熱収縮チューブで被覆して加熱することにより、樹脂が溶融しそれぞれの電線の隙間を埋めると同時に熱収縮したチューブと樹脂が溶融した電線とが融着一体化させることにより、電線を結束する方法を示している。

本発明で用いる電線は、従来より使用されているものであるが、通常、ポリ塩化ビニル樹脂や架橋ポリエチレン等で絶縁被覆されている。本発明に用いる電線用の封止材はコーティング材の主成分である樹脂で、電線に対し適切な接着性を有するものである。樹脂の電線への塗布方法としては、樹脂を溶媒に溶かしたコーティング材を電線へ塗布する方法、樹脂のエマルジョンを電線へ塗布する方法或いは加熱し溶融した樹脂を電線に塗布する方法等があるがどのような方法でもよい。

コーティング材を塗布する電線の所望の位置は、例えば、自動車のエンジンルームと運転席との間を仕切る隔壁の穴等に接触する位置であって、その位置にて複数本の電線が束ねられるのが通常である。電線にコーティングされた樹脂部分の厚みは電線の径の大きさにもよるが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、０．０１ｍｍ未満では電線を束ねた時の樹脂同士の接着力が劣り、場合によっては隙間ができるおそれがあるので好ましくなく、０．５ｍｍを超えると樹脂を溶融及び結着させるのに時間がかかり作業性が劣るので好ましくない。

樹脂をコーティングした電線は、乾燥或いは冷却して樹脂を電線に固着させ、複数本を束ねて加熱等の方法により融着させる。例えば、封止材である樹脂を固着した電線の複数本を冶具で固定した後、熱風等で加熱する方法、図２のように熱収縮チューブを電線に固定された封止材の複数個の周りに巻き回し熱風等で加熱する方法、或いは、あらかじめ封止材及び熱収縮チューブの中に磁性粉体を混入させて高周波により誘導加熱する方法等がある。これらのうち、どの方法を用いてもよい。

電線の周囲を被覆している樹脂は、樹脂封止材として加熱時に溶融して融着して電線と一体化する。又、上記加熱融着を減圧下で行えば、隙間を短時間で簡単に埋めることができるのでより好ましい。又、加圧復元力をもつ弾性材料でできたグロメットにテープを装着し、束ねた電線を挿入した状態で加熱することにより、溶融樹脂は、隙間を埋めながら電線の長さ方向に拡がる。この方法では樹脂は確実に電線を被覆し、融着し一体化した封止材となる。上記のいずれかの方法で得られた電線用樹脂封止材は優れた防水効果を有する結束電線を与える。

封止材として機能することになるコーティング材用の樹脂は、電線への接着性、耐水性及び耐熱性等の物性に優れた樹脂であればいずれのものも使用することができるが、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性樹脂等を使用することができる。これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。組み合わせの方法は、ポリマーブレンド化或いはポリマーアロイ化して使用することができる。さらには、熱可塑性樹脂同士、熱可塑性エラストマー同士或いは熱硬化性樹脂同士の組み合わせ等も自由に行って使用することができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニルコポリマー、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−（メタ）アクリル酸コポリマー、エチレン−（メタ）アクリル酸エステルコポリマー、エチレン−α−オレフィンコポリマー、アイオノマー、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸コポリマー、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン系コポリマー、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブチレン、ポリアクリロニトリル等のビニル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアセタール樹脂、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、シリコン樹脂及びふっ素樹脂等の極性縮合系樹脂等が挙げられる。

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、トランス１，４−ポリブタジエン、トランス１，４−ポリイソプレン、イソブチレンコポリマー、エチレン−ポリプロピレンコポリマー、スチレン−ブタジエン系エラストマー及びその水素添加物、スチレン−イソプレン系エラストマー及びその水素添加物、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー、ウレタン系コポリマー、エステル系コポリマー、アミド系コポリマー及び塩化ビニル系コポリマー等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂及びユリア樹脂等が挙げられる。

上記したような本発明の方法によれば、電線に塗布した封止材となるコーティング樹脂を溶融した場合に、コーティング樹脂が各電線を完全に覆った状態となっているため、封止材同士が融着し電線と一体化できる。これにより、各電線間の隙間がなくなり結束部位における十分な防水性が達成される。さらに、本発明によれば結束部位に封止材となるコーティング樹脂を電線の所望の位置に予めコーティングした電線を用意しておくことによって、作業現場で電線に封止材を取り付けるといった手間を要することなく、作業現場にて複数の電線の結束部位をまとめて、結束部位を熱風等で加熱するという極めて簡便な作業だけで、上記した良好な状態で複数本の電線の結着を行うことができる。

下記に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
コーティング材を、塩化ビニル樹脂製絶縁被覆層を有する電線（外径２ｍｍ）の所望の位置に２５ｍｍの幅で塗布した。塗布厚は０．２６ｍｍであった。このようにして得られた電線３０本を束ね、結束する予定の部分をまとめて、この部分を熱収縮性チューブ（住友電工ファインポリマー社製 スミチューブＦ（Ｚ））で覆った。次に、この熱収縮性チューブの両端をエナメル線を巻き付けて固定し、１５０℃のオーブンに５分間垂直に吊り下げてコーティング樹脂を溶融させて、３０本の電線を融着一体化させた。本実施例に使用したコーティング材はポリエステル樹脂（東洋紡社製 バイロン２００）を溶剤に溶解して調製したものを使用した。
次に、オーブンから結束された状態の電線を取り出して冷却後、下記の方法で結束状態の確認を行った。結束部位の片側を水に浸し、反対側から１００ｋＰａの圧力で１分間加圧した。その結果、気泡の発生は見られず、結束部位に隙間がないことが確認された。又、電線の結束部をカッターで切断し、断面を光学顕微鏡で観察したところ、電線間の隙間は樹脂で埋め尽くされて、ピンホールがないことが確認できた。

本発明の電線結束方法は、結束部に充分な防水性能を確保することができ、例えば、自動車等における複数の電線をまとめてエンジンルームと運転席との隔壁を通して配線する場合等に好適である。

（ａ）樹脂を主成分とした封止材を電線にコーティングした図。（ｂ）樹脂をコーティングした電線を束ねた図。（ｃ）樹脂をコーティングした電線と樹脂とが溶融結着した状態の断面図。 樹脂を主成分とした封止材を電線にコーティングし、外周部に熱収縮チューブを取り付けた収縮前と収縮後の状態を示す図。 従来の封止材を示す図。 従来の封止材に熱収縮チューブを取り付けた状態を示す図。 従来の封止材を示す図。 従来の封止材を丸め込んで、外周部に熱収縮チューブを取り付けた状態を示す図。 従来の封止材を加熱溶融し、電線の間にピンホールが発生した状態を示す図。

Claims (3)

1. 電線の所望の位置に樹脂をコーティングし、その複数本をまとめて樹脂部分を加熱することにより、樹脂が溶融し電線間の隙間を埋めることを特徴とする電線結束方法。
2. 電線にコーティングする樹脂が熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性樹脂より選ばれた１種もしくは２種以上の樹脂である請求項１に記載の電線結束方法。
3. 電線にコーティングする部分の樹脂の厚みが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１に記載の電線結束方法。
   

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