JP2009136039A

JP2009136039A - スプライス部の防水方法および防水スプライス部を備えたワイヤハーネス

Info

Publication number: JP2009136039A
Application number: JP2007307912A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otsuki; 浩之大槻
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】ワイヤハーネスのスプライス部の防水作業性を向上させる。
【解決手段】絶縁樹脂シートの粘着剤を塗布した上面に載置した前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部に、未硬化の光硬化性シリコーン樹脂を塗布し、ついで、前記絶縁樹脂シートを前記スプライス部、芯線露出部、絶縁被覆部および光硬化性シリコーン樹脂を包囲するように巻き付け、前記粘着剤により巻き付け状態で固着し、ついで、巻き付けた絶縁樹脂シートの長さ方向の両端開口から光を照射して前記光硬化性シリコーン樹脂を硬化させ、前記両端開口からの未硬化の光硬化シリコーン樹脂の流出を防止した後、内部の光硬化性シリコーン樹脂は自然硬化させている。
【選択図】図３

Description

本発明は、スプライス部の防水方法および防水スプライス部を備えたワイヤハーネスに関し、詳しくは、スプライス部にシール剤で浸透させて防水処理する際に、シール剤の漏れを防止して防水処理作業性を高めるものである。

従来、ワイヤハーネスにおいて、複数の電線間で互いに接続を取る必要がある場合、各電線の中間部分を皮剥ぎ処理することで芯線を露出させ、この芯線部分を束ねてジョイント端子で圧着したり、抵抗溶接、超音波溶接等の手段により電気的導通を得るスプライス部を形成している。該スプライス部を備えたワイヤハーネスを浸水領域に配索する場合、スプライス部へ浸水が発生するとジョイント端子の腐食が発生し、かつ、スプライス部から電線の芯線内に浸入した水が芯線の素線の隙間を通して電線端末のコネクタまで達し、該コネクタ内の端子に腐食を発生させるため、スプライス部に対し防水処理を施されている。

スプライス部を防水処理については種々の対応がなされており、例えば、特開平７−２４５６４２号公報では、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈのスプライス部１を含む防水領域両端の電線群の外周面を粘着テープ２で覆い、該粘着テープ２の内面に低粘度のシール剤３が塗布された発泡シート４を配置し、該シール剤３をスプライス部１の細部まで浸透させることで、スプライス部分をシール剤３によって被覆して防水している。

前記防水構造によれば、流動性の高い低粘度シール剤３の作用によってスプライス部１の隙間にシール剤３を浸透させることができるが、シール剤３が固まらない間にスプライス部１に対し粘着テープ２を巻き付けなければならない。しかしながら、粘着テープ２の巻き付けによる圧迫作用によってシール剤３が粘着テープ２の両側から漏れ出しやすく、このような状況になるとスプライス部１における十分な防水機能を発揮できなくなる可能性がある。

特開平７−２４５６４２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、防水処理時におけるシール剤の漏れ出しを防ぎ、スプライス部の芯線の隙間にシール剤を確実に浸透させると共にシール材でスプライス部の外周面を確実に被覆して高い防水機能を発揮させることを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、複数の電線の絶縁被覆の一部を剥離し、露出させた芯線同士を接続するスプライス部の防水方法であって、
絶縁樹脂シートの粘着剤を塗布した上面に載置した前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部に、未硬化の光硬化性シリコーン樹脂を塗布し、
ついで、前記絶縁樹脂シートを前記スプライス部、芯線露出部、絶縁被覆部および光硬化性シリコーン樹脂を包囲するように巻き付け、前記粘着剤により巻き付け状態で固着し、
ついで、巻き付けた絶縁樹脂シートの長さ方向の両端開口から光を照射して前記光硬化性シリコーン樹脂を硬化させ、前記両端開口からの未硬化の光硬化シリコーン樹脂の流出を防止した後、内部の光硬化性シリコーン樹脂は自然硬化させていることを特徴とするスプライス部の防水方法を提供している。

前記のように、本発明では、シール剤として光硬化性シリコーン樹脂を用いることを特徴とし、該光硬化性シリコーン樹脂に光を照射すると急速に硬化する特性を利用している。即ち、シール剤として光硬化性シリコーン樹脂を用いると、低粘度で流動性の良いものとしても、スプライス部に巻き付ける絶縁樹脂シートの両端より光を照射すると、両端部分の光硬化性シリコーン樹脂が硬化して流れだすのを防止できると共に、該両端の硬化部分に挟まれた中央部分ではシリコーン樹脂を自然硬化するまで低粘度に保持してスプライス部の芯線の素線間の微小な隙間に確実に浸透させることができる。

このように、シール剤として光硬化性シリコーン樹脂を用いることで、スプライス部を被覆する絶縁樹脂シートの両端からのシール剤の漏れ出しを防止でき、その分、シール剤の使用量を低減でき、コストの低下を図ることができる。かつ、光硬化性シリコーン樹脂を１種類でよく、低粘度と高粘度の２種類のシール剤を用いる必要がない点からもコスト低下およびスプライス部の形成作業性を高めることができる。
さらに、光硬化性シリコーン樹脂は流動性の良いものとできるため、スプライス部の隙間に確実に浸透させることが防水性能を高めることができ、かつ、漏れ出す部分は光を照射して急速に硬化させるため、シール剤の全体が硬化するまでスプライス形成位置に放置しておく必要はなく、スプライス部の形成作業を短時間で迅速に行うことができる。

前記未硬化の光硬化性シリコーン樹脂は、前記絶縁樹脂シートに載置した後に、前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部に滴下して塗布している。
または、前記絶縁樹脂シートの表面に予め未硬化の光硬化性シリコーン樹脂を塗布しておき、該光硬化シリコーン樹脂の塗布面に前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部を載置しても良い。

前記未硬化の光硬化性シリコーン樹脂の粘度は１０Ｐａ．ｓ〜１００Ｐａ．ｓであり、硬化後の硬度はショアＡで３０度以下であることが好ましい。
前記光硬化性シリコーン樹脂の粘度は、粘度が１０Ｐａ．ｓ未満では流動性が高すぎて光硬化前に前記電線引出口等から樹脂が漏れ出やすく、１００Ｐａ．ｓを越えると流動性が低すぎて樹脂を細部へ浸透させることが難しく、防水シール性も低下することに因る。

また、光硬化性シリコーン樹脂への照射力は１００ｍＷ／ｃｍ^２〜２００ｍＷ／ｃｍ^２とし、３０秒〜４５秒程度照射することが好ましい。具体的には、例えば、絶縁樹脂シートの両端開口に向けて所要の照度の直進光ライトを照射している。あるいは、絶縁樹脂シートの両側開口部を除いて、絶縁樹脂シートで被覆した部分を非光透過性シートでカバーしてから光を照射してもよい。

さらに、本発明は前記方法で形成された防水スプライス部を備えたワイヤハーネスを提供している。
前記防水スプライス部では、スプライス部が中間圧着端子で複数の電線の芯線同士が中間圧着端子でかしめ圧着され、超音波溶接または抵抗溶接で溶接され、あるいは半田付けで固着され、
前記スプライス部、該スプライス部から露出した芯線、該芯線に連続する部分の電線の絶縁被覆部の隙間および外周にシリコーン樹脂が充填され、その外周が絶縁樹脂シートで被覆されている。

前記本発明のワイヤハーネスの防水スプライス部は、光硬化性シリコーン樹脂を１枚の絶縁樹脂シートで被覆しているだけであるため、スプライス部の外径の肥大化を抑制できる。ワイヤハーネスのスプライス部が部分的に肥大すると、ワイヤハーネスを自動車に配索する際に、ワイヤハーネスの配索経路に規制を受けることがある。この点で、本発明の防水スプライス部では外径が殆ど肥大化しないため、ワイヤハーネスの配索経路を変更する必要がなく、かつ、配索経路の設計の自由度を高めることができる。

上述したように、本発明によれば、スプライス部のシール剤として光硬化性シリコーン樹脂を用いることにより、スプライス部に塗布した光硬化性シリコーン樹脂を被覆する絶縁樹脂シートの両端開口へ光を照射することで、両端部分の光硬化性シリコーン樹脂を急速に硬化させて、漏れ出すのを防止できる。このように、シリコーン樹脂の出口では光硬化性シリコーン樹脂の光硬化によって漏れだしを塞ぐため、該光硬化性シリコーン樹脂は粘度を低く設定することができる。これにより、スプライス部の両側の電線の絶縁被覆部にも、硬化前のシリコーン樹脂を電線間の隙間の細部へと十分に浸透させることができるため、該絶縁被覆部の電線間の隙間からスプライス部へと水が浸入することを確実に防止して高い防水性能を発揮することができる。

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４に本発明の第一実施形態を示す。

図１に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈは防水スプライス部１０を備えている。該防水スプライス部１０では、複数の電線１１の絶縁被覆１２を中間部分で剥離して芯線１３を露出させ、この芯線１３同士を抵抗溶接によって接続してスプライス部１４を形成している。
前記スプライス部１４、該スプライス部１４の両端から露出する各電線１１の芯線露出部分１３ａ、該芯線露出部分１３ａに連続する所要寸法の絶縁被覆部分１２ａの外周面および芯線１３の素線１５の隙間に光硬化性シリコーン樹脂２０が充填されている。
さらに、該光硬化性シリコーン樹脂２０の塗布部分の外周面を、内面に粘着面２１ａを備えた塩化ビニル等からなる絶縁樹脂シート２１で被覆している。

次に、前記防水スプライス部１０の形成方法を図２乃至図４に基づいて説明する。
まず、図２（Ａ）に示すように、長方形状の１枚の絶縁樹脂シート２１を粘着面２１ａを上面として、ワイヤハーネス組立作業台３０上に載置する。
つぎに、ワイヤハーネスＷ／Ｈを構成する電線群中に予め形成した前記スプライス部１４を、図２（Ｂ）に示すように、前記絶縁樹脂シート２１の長さ方向Ｌの中央部で、幅方向Ｗの中央部から一方寄りの位置に載置する。その際、該スプライス部１４の両側の芯線露出部１３ａおよび、その両側の絶縁被覆部１２ａが絶縁樹脂シート２１上に載置できるように、絶縁樹脂シート２１に大きさを設定している。

つぎに、図２（Ｃ）に示すように、絶縁樹脂シート２１の中央上方に配置しているシール剤塗布機３１に貯留している光硬化性シリコーン樹脂２０を定量だけ滴下する。
該光硬化性シリコーン樹脂２０は粘度１０Ｐａ．ｓ〜１００Ｐａ．ｓ程度の低粘度として、比較的流動性の良いものとしている。
滴下した光硬化性シリコーン樹脂２０はスプライス部１４、両側の芯線露出部１３ａおよび、その両側の絶縁被覆部１２ａに塗布される。滴下時に光硬化性シリコーン樹脂１５は流動性を有するため、スプライス部１４、芯線露出部１３ａおよび絶縁被覆部１２ａの外周面全体および芯線内部に浸透して行く。

前記光硬化性シリコーン樹脂２０を定量塗布した後に、直ちに、図２（Ｄ）に示すように、絶縁樹脂シート２１のスプライス部１４等の載置側の幅方向の一方側の端縁を折り返してスプライス部１４等の載置部に被せるように折り返し、さらに、図２（Ｅ）に示すように、幅方向の他方側の絶縁樹脂シート２１を折り返した面の外面に巻き付けていく。該絶縁樹脂シート２１の内面は粘着面２１ａとなっているため、絶縁樹脂シート２１は前記巻き付け状態で固着される。

前記した絶縁樹脂シート２１の巻き付け状態で、前記スプライス部１４、芯線露出部１３ａおよび絶縁被覆部１２ａは絶縁樹脂シート２１で外周が被覆される一方、図３（Ａ）に示すように、絶縁樹脂シート２１の長さ方向Ｌの両端の電線１１の引き出し部分は開口２２Ａ、２２Ｂとなる。
図３（Ｂ）に示すように、前記開口２２Ａ、２２Ｂに向けて、光硬化性シリコーン樹脂２０が急速硬化する光度の光を照射する。
具体的には、図３（Ｃ）に示すように、絶縁被覆シート２１の両側外方にライト３５を配置し、該ライト３５のカバー３６を被せて、ライト３５からの光りが漏れることなく開口２２Ａ、２２Ｂの内部に直進するようにしている。
ライト２５からの照射力は１００ｍＷ／ｃｍ^２〜２００ｍＷ／ｃｍ^２とし、照射時間は３０秒〜４５秒程度としている。

前記ライト３５からの光で、両端開口に位置する光硬化性シリコーン樹脂２０を硬化させ、図４に示すように、塗布された光硬化性シリコーン樹脂２０の両端に硬化した壁２０ａ、２０ｂを形成している。この壁２０ａ、２０ｂの厚さは、溶融状態の光硬化性シリコーン樹脂２０ｃの流出を阻止できる程度でよく、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。

このように、スプライス部１４、芯線露出部１３ａ、絶縁被覆部１２ａに巻き付けて被覆した絶縁樹脂シート２１の長さ方向の両端開口２２Ａ、２２Ｂの内部に光硬化性シリコーン樹脂２０が硬化した壁２０ａ、２０ｂを形成している。これにより、該壁２０ａ、２０ｂに挟まれた部分の未硬化の光硬化性シリコーン樹脂２０ｃが開口２２Ａ、２２Ｂからの流出を遮断できる。かつ、壁２０ａ、２０ｂに挟まれた部分の光硬化性シリコーン樹脂２０ｃは、自然硬化するまで流動性を保持しているため、芯線露出部１３ａの素線内部の隙間および絶縁被覆部１２ａの芯線の素線の隙間にも浸透していき、空隙のない状態とすることができる。

また、前記壁２０ａ、２０ｂを形成すると、シリコーン樹脂の流出は防止できるため、該防水スプライス部１０をスプライス形成位置で保持しておく必要はなく、別の場所へ移動させることができる。よって、次の防水スプライス部１０の形成を行うことができ、防水スプライス部１０の形成速度を高速化することができ、生産性を高めることができる。さらに、形成された防水スプライス部１０では、シリコーン樹脂を塗布して１枚の絶縁樹脂シート２１で被覆しているだけであるため、外径が肥大化しない。

防水スプライス部１０の形成方法は、前記方法に限定されず、図５（Ａ）（Ｂ）の第二実施形態に示すように、絶縁樹脂シート２１の上面に光硬化性シリコーン樹脂２０を塗布しておき、塗布直後に、スプライス部１４、芯線露出部１３ａ、絶縁被覆部１２ａを載置してもよい。載置後、絶縁樹脂シート２１を巻き付け、ついで、両端開口に光りを照射することは前記実施形態と同様である。

さらに、光硬化性シリコーン樹脂２０に硬化した壁２０ａ、２０ｂを形成する方法として、図６に示すように、絶縁樹脂シート２１の外周面の全体を遮光性シート３８で覆い、この状態で、光りを照射してもよい。該方法では、開口２２Ａ、２２Ｂのみを通して光りが透過するため、前記壁２０ａ、２０ｂを形成することができる。

本発明の第一実施形態の防水スプライス部を備えたワイヤハーネスのスプライス部を示し、（Ａ）は軸線方向の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。（Ａ）〜（Ｅ）は防水スプライス部の形成工程を示す図面である。（Ａ）〜（Ｃ）は防水スプライス部の形成工程における光照射の工程を示す図面である。光が照射された時点での防水スプライス部の断面図である。（Ａ）（Ｂ）は第二実施形態のスプライス部の形成工程の一部の工程を示す図面である。光照射時の変形例を示す図面である。（Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図である。

符号の説明

１０防水スプライス部
１１電線
１２ａ絶縁被覆部
１３ａ芯線露出部
１４スプライス部
１５素線
２０光硬化性シリコーン樹脂
２０ａ、２０ｂ硬化した両端の壁
２０ｃ未硬化の光硬化性シリコーン樹脂
２１絶縁樹脂シート
２１ａ粘着面
２２Ａ、２２Ｂ両端開口
Ｗ／Ｈワイヤハーネス

Claims

複数の電線の絶縁被覆の一部を剥離し、露出させた芯線同士を接続するスプライス部の防水方法であって、
絶縁樹脂シートの粘着剤を塗布した上面に載置した前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部に、未硬化の光硬化性シリコーン樹脂を塗布し、
ついで、前記絶縁樹脂シートを前記スプライス部、芯線露出部、絶縁被覆部および光硬化性シリコーン樹脂を包囲するように巻き付け、前記粘着剤により巻き付け状態で固着し、
ついで、巻き付けた絶縁樹脂シートの長さ方向の両端開口から光を照射して前記光硬化性シリコーン樹脂を硬化させ、前記両端開口からの未硬化の光硬化シリコーン樹脂の流出を防止した後、内部の光硬化性シリコーン樹脂は自然硬化させていることを特徴とするスプライス部の防水方法。
前記未硬化の光硬化性シリコーン樹脂は、前記絶縁樹脂シートに載置した後に、前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部に滴下して塗布し、または、
前記絶縁樹脂シートの表面に予め未硬化の光硬化性シリコーン樹脂を塗布しておき、該光硬化シリコーン樹脂の塗布面に前記スプライス部、該スプライス部の両側の芯線露出部および該芯線露出部に隣接する部位の絶縁被覆部を載置している請求項１に記載のスプライス部の防水方法。
前記未硬化の光硬化性シリコーン樹脂の粘度は１０Ｐａ．ｓ〜１００Ｐａ．ｓであり、硬化後の硬度はショアＡで３０度以下である請求項１または請求項２に記載のスプライス部の防水方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の方法で形成された防水スプライス部を備えたワイヤハーネスであって、
該防水スプライス部では、複数の電線の芯線同士が中間圧着端子でかしめ圧着され、超音波溶接または抵抗溶接で溶接され、あるいは半田付けで固着され、
前記スプライス部、該スプライス部から露出した芯線、該芯線に連続する部分の電線の絶縁被覆部の隙間および外周にシリコーン樹脂が充填され、その外周が絶縁樹脂シートで被覆されていることを特徴とするワイヤハーネス。