JP2006202571A - 電線の止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 電線端末に接続されたコネクタへの空気の取り込みを可能にすると共に、浸水領域の芯線露出部からの水の吸引を防止する。
【解決手段】 一端末を浸水領域に、他端末をコネクタ１５に接続した電線１０の絶縁被覆１２を中間皮剥ぎして中間芯線露出部１１−２を設けている一方、該中間芯線露出部１１−２を、通気性と防水性を備えた透湿性被膜材２０でシール状態で覆い、コネクタ１５側で発生する負圧により透湿性被膜材２０から空気を吸引させて、浸水領域の芯線露出部１１−１から水を吸引させない構成としている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電線の止水構造に関し、特に、電線端末に接続したコネクタ内の負圧による吸引で水が浸入するのを防止するものである。

自動車のエンジンルームなどの浸水領域に配索されるワイヤハーネスの接続には、密閉構造の防水コネクタが一般に用いられる。防水コネクタは、コネクタ端子挿入口と電線と間の隙間を封止する構造を備えている。このような防水コネクタをエンジンルーム内に配置した場合、エンジンルーム内の温度は、エンジン駆動時に上昇し、エンジンの停止により下降するため、これに伴いコネクタ内の空気も膨張・収縮し、収縮時にコネクタ内で負圧が発生する。
あるいは、密閉構造を備えない通常のコネクタであっても、コネクタを室内側に配置すると共に該コネクタに接続した電線をエンジンルーム側に配索している場合は、走行時の外気との圧力差により、やはりコネクタ内に負圧が発生する。

前記コネクタに接続された電線端末にはアース端子を接続し、該アース端子を車体パネルにボルト止めしている場合が多い。該アース端子の取付領域が浸水領域であると、電線端末から電線の芯線間を通して浸水が発生する恐れがある。特に、前記コネクタ内に発生した負圧により、コネクタに接続された電線の芯線の隙間を通して吸気作用が生じ、前記端末の被水部分から水を吸引しやすくなる。水が電線内を浸透してコネクタ内に達してコネクタ内に浸水が生じると、コネクタに接続された電子制御ユニットの動作不良等の不具合が発生する。

この問題に関し、図８（A）〜（D）に示すように、電線２の絶縁被覆２aを中間皮剥ぎして芯線露出部２ｂを形成し、この芯線露出部２ｂを溶接して撚り合わせた芯線を一体化した溶接部３を形成した後、溶接部３を含む芯線露出部２ｂに、シリコン４を塗布したテープ５を巻きつけて完全に被覆する止水構造が提案されている（特開２００４−７２９４３号参照）。該構成とすることで、アース端子１にかしめ圧着された芯線露出部２ｃから浸入した水の浸透を前記溶接部３で遮断すると共に、シリコン４を塗布した前記テープ５により、芯線露出部２ｂからの浸水も防止することができる。

しかしながら、前記止水構造では、芯線露出部２ｂの周囲をシリコン４とテープ５で完全被覆するため、コネクタ内の空気の排出、吸引が出来なくなる。従って、走行や温度上下により発生するコネクタ内の空気圧の増減を吸収できず、コネクタ自身がシール性を損ない、コネクタ嵌合部等に隙間ができ、隙間より水が浸入する等の不具合が発生する。
また、シリコン４の硬化まで放置時間が必要となり、管理工数が増え、コスト高となる点も問題である。

なお、前記のように溶接部３を形成する方法にかえて、芯線露出部２ｂを切断した後、つぎ足し圧着する方法もあるが、その場合は、回路を切断するために回路数が増えるという問題も生じる。

一方、電線の連結部や端末部などの芯線露出部に、図９に示すような容器６を被せて両側から電線を導出するとともに、該容器６内に一液性常温湿気硬化型樹脂のシール剤（図示せず）を充填し、これを常温常湿下で時間とともに硬化して、芯線露出部を完全にシールする止水構造も提案されている（実開平５−３３６３４号参照）。前記容器６には、シール剤の硬化に必要な湿気を取り入れるために複数の通気穴７が形成されている。

しかしながら、この止水構造は、芯線露出部の被水そのものを防止する構造であり、シール剤の硬化後は、芯線露出部は該シール剤により完全被覆され、電線内への通気性も遮断されるため、この電線の端末にコネクタが接続されている場合に、コネクタ内の空気圧の変化に対応できないという問題が残る。

特開２００４−７２９４３号公報 実開平５−３３６３４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、電線の端末に接続されたコネクタ内の空気の吸引・排出（即ち、呼吸作用）を可能とするとともに、コネクタ内への空気の吸引に伴う水の吸引を防止することができる電線の止水構造の提供を課題としている。

浸水領域に位置する端末側からコネクタ接続される他端末の間に絶縁被覆が皮剥ぎされた芯線露出部を設け、該芯線露出部を、通気性と防水性を備えた透湿性被膜材でシール状態で覆い、前記コネクタ側で発生する負圧により前記透湿性被膜材から空気を吸引させて前記浸水領域から水を吸引させない構成としていることを特徴とする電線の止水構造を提案している。

前記止水構造によれば、電線の端末に接続されたコネクタが、密閉構造を備えた防水コネクタや室内側に配置されたコネクタであっても、前記透湿性被膜材を通じて芯線露出部から空気を吸引することにより、コネクタ内で発生した負圧を解消することができる。また、これにより、浸水領域に位置する端末側の芯線露出部にまで負圧が伝わらないため、浸水領域側の芯線露出部からの空気の吸引と、それに伴う水の吸引とを防止することができる。さらに、前記透湿性被膜材は通気性はあるが水を透過しないため、中間皮剥ぎ位置の芯線露出部が浸水したとしても、空気の吸引を確保しながら水の吸引を阻止することができる。従って、浸水によるコネクタ等への悪影響を防ぎ、品質向上を図ることができる。

さらに、従来例のように電線の溶接や切断は必要なく、シリコン硬化までの放置時間も不要であり、簡易な作業で防水処理できるため、作業性が向上すると共にコスト低減を図ることができる、

また、本発明は、浸水領域に位置する端末側からコネクタ接続される他端末の間に絶縁被覆が皮剥ぎされた芯線露出部を設け、前記芯線露出部をシール状態で覆う絶縁保護容器を設け、該絶縁保護容器に設けた開口を、通気性と防水性を備えた透湿性被膜材で覆い、前記コネクタ側で発生する負圧により前記透湿性被膜材から空気を吸引させて前記浸水領域から水を吸引させない構成としていることを特徴とする電線の止水構造を提案している。

本実施形態においても、前記開口を通じて空気を吸引できるため、コネクタ側の負圧を解消することができるうえ、浸水領域側の芯線露出部からの空気の吸引とそれに伴う水の吸引を防止することができる。また、開口を透湿性被膜材で覆うことにより、該開口からの空気の吸引を確保しながらも、水の吸引は阻止することができる。
かつ、芯線露出部を絶縁保護容器を被せて保護しているため、電線に損傷を発生させないと共に絶縁性の確実に図ることができる。

前記絶縁保護容器は、樹脂成形品とし、薄肉ヒンジ部を介して一端が連結されると共に他端に互いに結合されるロック部を設けた両側枠部からなり、該一側枠部に前記透湿性被膜材で覆われた開口を設け、かつ、前記両側枠部に外周縁に沿ってシール剤が塗布されており、前記芯線露出部を挟んで前記両側枠部を閉じてロック結合している。
あるいは、前記絶縁容器は、ゴム等からなる筒体からなり、その一部に前記透湿性被膜材で覆われた開口を設け、前記筒体で前記芯線露出部を外嵌し、該筒体の両端を前記電線にテープ巻き結束してもよい。

前記透湿性被膜材は、耐水度１００ｋPa以上のものが好まく、具体的には、日東電工製のミクロテックス（商品名）や住友電工ファインポリマーのポアフロン（商品名）などが好適である。

前記浸水領域に位置する電線端末にはアース端子が接続され、該アース端子が浸水領域のエンジンルーム内の車体パネルあるいは機器に固定され、前記他端のコネクタは室内側に配置されている。
この場合、車両の走行時に、室内側のコネクタは外気との気圧差により負圧を発生するが、中間皮剥ぎした前記芯線露出部や、該芯線露出部を覆った前記絶縁保護容器の開口から空気を吸引することができるため、コネクタ内の負圧を効果的に解消することができるとともに、浸水領域にあるアース端子側の芯線露出部からの空気の吸引をなくし、水の浸入も防止することができる。

上述したように、本発明の電線の止水構造によれば、中間皮剥ぎされた芯線露出部から透湿性被膜材を通じて空気を取り込むことができるため、コネクタ内で発生する負圧を解消することができるとともに、浸水領域にある端末側の芯線露出部からの空気の吸引と、それに伴う水の吸引を防止することができる。また、透湿性被膜材が防水性を備えるため、中間皮剥ぎ位置の芯線露出部が被水しても、空気の吸引とともに水が吸引されてしまうことを防止できる。従って、浸水や負圧によるコネクタやその他の機器への悪影響を防止し、品質向上を図ることができる。

さらに、前記止水構造を形成する作業は、簡易で短時間に行うことができるため、作業性が向上すると共に、コスト低減を図ることもできる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の第一実施形態を示している。電線１０の一端にはアース端子１３を接続し、他端には防水コネクタ１５を接続している。アース端子１３の端子部１３ａは、エンジンルームＸの浸水領域に位置する車体パネルＰ１にボルトＢで固定され、他方の防水コネクタ１５は、エンジンルームＸ内の機器１７に接続されている。エンジンルームＸは、室内Ｙ側と車体パネルＰ２で仕切られている

前記電線１０は、端末の絶縁被覆１２を皮剥ぎした端末芯線露出部１１−１に、アース端子１３の圧着部１３ｂを接続している。また、電線１０の他端末は、図２に示すように、絶縁被覆１２を皮剥ぎしてコネクタ端子１４を接続し、前記防水コネクタ１５の端子挿入口１５ａに挿入接続している。この端子挿入口１５ａ内には樹脂１６を充填し、電線１０と端子挿入口１５ａの内壁との間の隙間を封止している。

前記電線１０の、アース端子１３と接続した端末側と防水コネクタ１５と接続した他端末の間の比較的浸水しにくい箇所あるいは非浸水領域には、図３に示すように、絶縁被覆１２を皮剥ぎした中間芯線露出部１１−２を設けている。この中間芯線露出部１１−２には、該中間芯線露出部１１−２を覆い、かつ両端の絶縁被覆部１２ａ、１２ｂにも被さるように、四角形状の透湿性被膜材２０を巻きつけている。

このとき、透湿性被膜材２０の巻きつけ面２０ａの両側縁２０ｂ、２０ｃと巻き付け終わり端縁２０ｄにホットメルト接着剤２１を塗布しておく。これにより、透湿性被膜材２０を中間芯線露出部１１−２に巻きつけた際に、ホットメルト接着剤２１によって、該透湿性被膜材２０が前記絶縁被覆部１２ａ、１２ｂに密着し、透湿性被膜材２０の巻き付け終わり端縁２０ｄが透湿性被膜材２０の外面に密着するため、前記中間芯線露出部１１−２をこの透湿性被膜材２０でシール状態で覆うことができる。

前記透湿性被膜材２０は、通気性と防水性を備えたものであり、本実施形態では日東電工社製の「ミクロテックス」の「Ｓ−ＮＴＦ２１３１Ａ−ＰＳ０６（品番）」を用い、耐水性を１００ｋＰａとしている。

前記止水構造によれば、防水コネクタ１５に負圧が発生しても、中間皮剥ぎして形成した中間芯線露出部１１−２から、前記透湿性被膜材２０を通して空気を吸引することができるため、防水コネクタ１５の負圧は浸水領域の端末芯線露出部１１−１まで伝わらず、該端末芯線露出部１１−１からの空気の吸引、およびそれに伴う水の吸引を防止することができる。また、中間芯線露出部１１−２は、防水性を備えた前記透湿性被膜材２０でシール状態で覆われているため、該中間芯線露出部１１−２からの水を吸引も防止できる。従って、防水コネクタ１５の負圧を解消することができると共に、防水コネクタ１５への水の浸透も防止でき、コネクタおよび他の機器類への悪影響を防止することができる。
さらに、この防水処理作業は、透湿性被膜材２０を中間芯線露出部１１−２に巻きつけてシールするだけの簡易かつ短時間の作業であるため、作業性がよく、コストダウンを図ることもできる。

図４および図５は本発明の第二実施形態を示し、電線１０の中間芯線露出部１１−２を絶縁保護容器３０で覆っている。なお、電線１０の一端末は、アース端子１３を接続し、エンジンルームＸの浸水領域に位置する車体パネルＰ１にボルトＢで固定しているが、他端にはコネクタ１８を接続し、室内Ｙ側に配置されている機器１９に接続している。その他の点では前記第１実施形態と同一構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。

前記絶縁保護容器３０は、図５（Ａ）に示すように、管状体の半割り形状よりなる一対の枠部３１、３２を、薄肉ヒンジ３３を介して一端を連結するとともに、他端である開閉端３１ａ、３２ａにはロック部３４と被ロック部３５を設けた形状よりなり、絶縁樹脂で一体成形している。枠部３１の略中央位置には開口３６を設け、該開口３６の周縁に透湿性被膜材３７を内側から固着して開口３６を覆っている。

前記両側枠部３１、３２の外周縁には予めブチル３８を塗布しておき、図５（Ｂ）に示すように、この両側枠部３１、３２を電線１０の中間芯線露出部１１−２に被せて閉鎖し、前記ロック部３４を被ロック部３４に係止して両側枠部３１、３２をロック結合する。このとき、前記ブチル３８により、両側枠部３１、３２の開閉端３１ａ、３２ａが互いに固着すると共に、中間芯線露出部１１−２の両端の絶縁被覆部１２ａ、１２ｂの外周面に両側枠部３１、３２が固着する。

前記透湿性被膜材３７は、通気性と防水性を備えたものであり、前記第一実施形態と同様に、日東電工社製の「ミクロテックス」の「Ｓ−ＮＴＦ２１３１Ａ−ＰＳ０６（品番）」を用いている。

本実施形態においては、中間芯線露出部１１−２を絶縁保護容器３０でシール状態で覆っているが、絶縁保護容器３０の内部は空洞であり、中間芯線露出部１１−２そのものは枠部３１の前記開口３６を通じて外気との通気性を備えている。従って、室内Ｙ側に配置されたコネクタ１８が自動車の走行により負圧を発生しても、透湿性被膜材３７を通じて開口３５から空気を取り入れ、中間芯線露出部１１−２からコネクタ１８内へ空気を吸引することができる。
また、端末芯線露出部１１−１にまで負圧が伝わらず、該端末芯線露出部１１−１からの空気および水の吸引を防止できると共に、前記開口３５を覆った透湿性被膜材３８により中間芯線露出部１１−２からの水の吸引も防止することができる。

図６および図７は本発明の第三実施形態を示している。本実施形態では、電線１０の中間芯線露出部１１−２に、ゴム製で筒体の絶縁保護容器４０を被せている。その他の点では前記第２実施形態と同一構成である。

前記絶縁保護容器４０は、長さ方向の両端に小径部４１ａ、４１ｂを、長さ方向の中間部に大径部４２を連続一体に形成し、図７に示すように内部を中空としている。大径部４２には開口４３を設け、該開口４３の周縁に透湿性被膜材４４を内側から固着し、該開口４３を透湿性被膜材４４で覆っている。

前記透湿性被膜材４４は、通気性と防水性を備えたものであり、前記実施形態と同様に、日東電工社製の「ミクロテックス」の「Ｓ−ＮＴＦ２１３１Ａ−ＰＳ０６（品番）」を用いている。

前記絶縁保護容器４０を中間芯線露出部１１−２に取り付けるときは、該絶縁保護容器４０の両端の小径部４１ａ、４１ｂを、電線１０の中間芯線露出部１１−２の両端の絶縁被覆部１２ａ、１２ｂに外嵌し、前記大径部４２を中間芯線露出部１１−２上に配置する。このとき、絶縁保護容器４０はゴム製で弾性を有するため、絶縁被覆部１２ａ、１２ｂの外周面に前記小径部４１ａ、４１ｂが密着し、中間芯線露出部１１−２をシール状態で覆うことができる。この状態で、絶縁保護容器４０の両端の前記小径部４１ａ、４１ｂから電線１０にかけてテープ４５を巻き付け、絶縁保護容器４０を位置決め固定する。

本実施形態においても、絶縁保護容器４０の大径部４２内は空洞であり、前記中間芯線露出部１１−２は前記開口４３を覆う透湿性被膜材４４を通じて外気との通気性を保つことができる。従って、コネクタ１８に負圧が発生しても、この開口４３から空気を吸引してコネクタ１８の負圧を解消することができると共に、端末芯線露出部１１−１および中間芯線露出部１１−２からの水の吸引を防止することができる。
また、絶縁保護容器４０の中間部を大径部４２とすることにより、開口４３を大きく設けることができるため、該開口４３からの空気吸引を効果的に行い、端末芯線露出部１１−１への負圧の伝達をより確実に阻止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、浸水領域側の端末にはアース端子以外の端子を接続してもよい。また、絶縁保護容器には、透湿性被膜材に覆われた開口を複数設けてもよい。防水コネクタの密閉構造は、端子挿入口に樹脂等を充填してシールするもののほか、端子挿入口の内壁にシール構造を突設しているものでもよい。

本発明の第一実施形態に係る電線の止水構造を示す全体概略図である。 防水コネクタの要部を示す断面図である。 図１に示す電線の止水構造の要部を示す分解斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る電線の止水構造を示す全体概略図である。 図４に示す電線の止水構造の要部を示し、（Ａ）は分解斜視図であり、（Ｂ）は絶縁保護容器を取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る電線の止水構造の要部を示す拡大斜視図である。 図６に示す絶縁保護容器の断面図である。 従来例の図である。 他の従来例の図である。

符号の説明

１０ 電線
１１−１ 端末芯線露出部
１１−２ 中間芯線露出部
１３ アース端子
１５ 防水コネクタ
１８ コネクタ
２０、３７、４４ 透湿性被膜材
２１ ホットメルト接着剤
３０、４０ 絶縁保護容器
３６、４３ 開口
３８ ブチル

Claims (5)

1. 浸水領域に位置する端末側からコネクタ接続される他端末の間に絶縁被覆が皮剥ぎされた芯線露出部を設け、該芯線露出部を通気性と防水性を備えた透湿性被膜材でシール状態で覆い、前記コネクタ側で発生する負圧により前記透湿性被膜材から空気を吸引させて前記浸水領域から水を吸引させない構成としていることを特徴とする電線の止水構造。
2. 浸水領域に位置する端末側からコネクタ接続される他端末の間に絶縁被覆が皮剥ぎされた芯線露出部を設け、該芯線露出部をシール状態で覆う絶縁保護容器を設け、該絶縁保護容器に設けた開口を、通気性と防水性を備えた透湿性被膜材で覆い、前記コネクタ側で発生する負圧により前記透湿性被膜材から空気を吸引させて前記浸水領域から水を吸引させない構成としていることを特徴とする電線の止水構造。
3. 前記絶縁保護容器は樹脂成形品からなり、薄肉ヒンジ部を介して一端が連結されると共に他端に互いに結合されるロック部を設けた両側枠部からなり、該一側枠部に前記透湿性被膜材で覆われた開口を設け、かつ、前記両側枠部に外周縁に沿ってシール剤が塗布されており、前記芯線露出部を挟んで前記両側枠部を閉じてロック結合している請求項２に記載の電線の止水構造。
4. 前記絶縁容器は、ゴム等からなる筒体からなり、その一部に前記透湿性被膜材で覆われた開口を設け、前記筒体で前記芯線露出部を外嵌し、該筒体の両端を前記電線にテープ巻き結束している請求項２に記載の電線の止水構造。
5. 前記浸水領域に位置する電線端末にはアース端子が接続され、該アース端子が浸水領域のエンジンルーム内の車体パネルあるいは機器に固定され、前記他端のコネクタは室内側に配置されている請求項乃至請求項４のいずれか１項に記載の電線の止水構造。

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