JP2012204016A - 電線の止水方法および電線の止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電線の芯線の素線の隙間に浸透する浸水を遮断して、防水コネクタ内に浸水が生じないようにする。
【解決手段】電線の中間領域の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線露出部を形成し、前記芯線露出部の長さ方向の中央に中間圧着端子を加締め圧着し、前記芯線露出部の中間圧着端子および露出している芯線にシリコーン樹脂からなる止水剤を充填し、前記芯線露出部に防水シートを巻き付け、前記防水シートの防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを部分巻きし、ついで、前記防水シートの防水コネクタ側と反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きし、前記防水シート内の前記止水剤を防水コネクタ側の絶縁被覆層内に向けて押し出すように巻き付けている。
【選択図】図１

Description

本発明は電線の止水方法および該方法で形成された電線の止水構造に関し、詳しくは、自動車に配線されて一端が防水コネクタに接続される電線において、該電線の芯線を浸透して防水コネクタへ浸水が生じるのを防止するものである。

自動車のエンジンルーム等の被水領域に配置されるコネクタは防水コネクタとされ、そのうち、電子制御ユニットに接続されるコネクタは防水コネクタとして電子制御ユニット側への浸水発生を確実に阻止することが求められている。
しかしながら、電線端末に接続するコネクタを防水コネクタとしても、該防水コネクタに接続される電線の内部を浸透してくる水を止水することは困難である。

即ち、一般的に用いられる電線は、複数の素線を撚り合わせた芯線を絶縁被覆層で被覆している電線である。アース電線では電線端末の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線を露出し、該露出した芯線にアース端子を圧着接続し、該アース端子を車体パネル等にボルトで締結している。該アース端子を接続した皮剥ぎ端末から芯線に浸水が生じると、芯線の撚り合わせた素線の隙間を毛細管現象等で水が他端のコネクタ接続側へと浸透していく。よって、該コネクタを防水コネクタとしても、電線の芯線中を浸透していく水が防水コネクタ内に浸水するのを阻止することができない。

前記問題に対して、本出願人は特開２００９−１３５０７３号公報で、図９（Ａ）（Ｂ）に示す電線の止水方法を提供している。詳細には、図９（Ａ）に示す方法では、電線１００の長さ方向の中間部分で絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線１０１を露出し、該露出した芯線１０１にシリコーン樹脂等からなる止水剤１０２を滴下し、芯線１０１を構成する撚り合わせた素線の隙間に止水剤を充填する。その後、電線端末から芯線中に負圧を導入して止水剤を絶縁樹脂層の内部に吸引する場合もある。かつ、前記露出した芯線の外周に防水シート１０３を巻き付けている。図９（Ｂ）に示すように、芯線露出部分に中間圧着端子１１０を加締めた後に止水剤１０２を滴下し、その後、防水シートを巻き付けている。

特開２００９−１３５０７３号公報

前記図９（Ａ）に示す止水方法では、電線端末から負圧を導入して、芯線露出部に滴下した止水剤を絶縁被覆層内に吸引して、芯線を構成する素線の隙間に確実に止水剤を充填しているが、設備が大型になる。

一方、図９（Ｂ）に示す止水方法は、中間圧着端子で芯線を加締めているため、芯線の素線間の隙間を無くすことができ、さらに、芯線露出部に止水剤も滴下しているため、前記（Ａ）より止水性能を高めることができる。
しかし、止水剤を滴下した後、防水シートをすし巻き状又は拝み巻き状に巻き付けているだけであるため、止水剤が両側の絶縁被覆層内に均等に浸透していく。よって、止水剤の浸透が不要なアース端子接続側にも止水剤が浸透していき、止水剤の浸透が必要なコネクタ側に止水剤を十分に浸透させているか否かが不明となる。

本発明は、電線の芯線中への浸水が電線端末に接続した防水コネクタへ浸透しないように、前記止水方法と同様に、電線の中間の芯線露出部に止水剤を滴下して止水部を形成し、かつ、該滴下した止水剤を簡単かつ確実に防水コネクタ側の絶縁被覆層中に浸透させると共に、防水コネクタ側に止水剤を浸透させていることが外観目視検査できるようにし、電線の止水性能の信頼性を高めることを課題としている。

前記課題を解決するため、第１の発明として、撚線の芯線を絶縁被覆層で被覆している電線の一端に接続された端子が防水コネクタに挿入係止される電線の止水方法であって、 前記電線の中間領域の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線露出部を形成し、
前記芯線露出部の長さ方向の中央に中間圧着端子を加締め圧着し、
前記芯線露出部の中間圧着端子および露出している芯線にシリコーン樹脂からなる止水剤を充填し、
前記芯線露出部に防水シートを巻き付け、
前記防水シートの防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを部分巻きし、
ついで、前記防水シートの防水コネクタ側と反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きし、前記防水シート内の前記止水剤を防水コネクタ側の絶縁被覆層内に向けて押し出すように巻き付けている電線の止水方法を提供している。

第１の発明で、芯線露出部に中間圧着端子を圧着している工程に変えて、芯線露出部に中間圧着端子を圧着せず、または、中間圧着端子の圧着に変えて芯線を構成する素線を溶接あるいはハンダ付けし、
その後は、芯線露出部に第１の発明と同様に止水剤を充填し、芯線露出部の全体に防水シートを巻き付け、ついで、防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを巻き付け、ついで、防水シートの防水コネクタと反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きしている電線の止水方法を第２の発明として提供している。

前記電線は一端に接続した端子を防水コネクタに挿入係止する電線であり、他端にアース端子が接続される電線が最も好適に用いられる。これは、電線のアース端子接続側から電線の芯線に浸水が生じやすいためである。
しかしながら、被水領域に配線している電線の絶縁被覆層に亀裂が発生し、電線の芯線中に浸水が発生する恐れもあるため、アース端子が端末に接続された電線に限定されない。かつ、電線の絶縁被覆層の亀裂を考慮すると、本発明で形成する止水部は出来るだけ防水コネクタに近接した位置に設けることが好ましい。

前記本発明の第１、第２の止水方法では、いずれも電線の芯線露出部にシリコーン樹脂からなる止水剤を充填した後、芯線露出部の全体に防水シートをすし巻き又は拝み巻きし、其の際、該防水シートの長さ方向の両側は芯線露出部を挟む両側の絶縁被覆層の表面に巻き付けている。
前記防水シートは大型矩形状とし、該防水シートに小型シートからなる補助テープを重ねあわせて一体化しておき、芯線露出部への巻き付け前に、補助テープ上にシリコーン樹脂を滴下し、該補助テープを芯線露出部に巻き付けてシリコーン樹脂を芯線露出部に充填させると共に補助テープで芯線露出部を囲み、防水シートは両側の絶縁被覆層の外周面に巻き付けられるようにしてもよい。

前記防水シートは塩化ビニル、ポリエチレンなどで成形している。前記補助テープはウレタン、塩化ビニル、ポリエチレンなどの弾性発泡体からなるテープが好適に用いられる。

芯線露出部にシリコーン樹脂からなる止水剤を滴下した後、防水シートで芯線露出部の全体を被覆した後、前記のように、まず、防水コネクタ側の防水シートの端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを部分巻きしている。これにより、後工程でアース端子側の防水シートの端縁より防水コネクタ側に向けて粘着テープを強くハーフラップ巻きして止水剤を防水コネクタ側に移動させる時に、防水コネクタ側から止水剤が外へ漏れるのを予め防止している。該止水剤漏れ防止用テープは芯線露出部の端縁位置に対応する防水シートの外周面から防水シートの端縁を越えて絶縁被覆層の外周面に達する位置まで巻き付けておくことが好ましい。該止水剤漏れ防水用テープとしては塩化ビニルテープからなる粘着テープが好適に用いられる。

前記止水剤漏れ防止用テープの巻き付け後に、防水シートのアース端子側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きしている。該粘着テープとして、塩化ビニルテープ等を用いている。
前記粘着テープのハーフラップ巻きにて、止水が必要な防水コネクタ側の絶縁被覆層内に止水剤を押し込んで行くと共に、芯線露出部の素線間にも十分に止水剤が浸透するようにしていることが好ましい。

このように、芯線露出部に充填した止水剤を、防水コネクタ側に向けて粘着テープを強くハーフラップ巻きしていくだけで、簡単確実に防水コネクタ側に止水剤を確実に充填することができる。よって、止水剤の使用量を少なくしても止水性能を高めることができ、かつ、粘着テープを防水コネクタ側に向けてハーフラップ巻きしていることが外観検査で確認でき、止水性能を検査保証することができる。
前記止水方法を用いることで、従来は芯線断面積が８ｍｍ^２以上の大径電線の中間止水は困難であったが、該大径電線の中間止水を確実に行うことができる。

前記粘着テープをハーフラップ巻きした後に、さらに、止水剤が硬化する前に、プレス機で芯線露出部を加圧して止水剤を芯線の素線間により確実に浸透させ、隙間をより確実に無くすようにしてもよい。

前記第１の発明の止水方法では、芯線露出部に、断面Ｕ形状とした中間圧着端子（スプライス端子とも称す）の両側のバレルを芯線に加締め圧着している。このように、中間圧着端子をかしめ固着することで、素線間に隙間を無くし、素線間の隙間を通る水の浸透を抑制または防止することができる。

前記第２の発明の止水方法では、芯線露出部に中間圧着端子を圧着せずに、止水剤のみ充填させ、または、中間圧着端子の圧着に変えて素線同士を溶接し、またはハンダ付けしている。いずれの場合も、芯線露出部に充填する止水剤を第１の発明と同様に防水コネクタ側に向けてテープをハーフラップ巻きして移動させているため、確実に防水コネクタ側の芯線の素線間に止水剤を充填させて止水性能を高めることができる。

本発明は第３の発明として、前記第１、第２の発明の止水方法で形成した電線の止水構造を提供している。該電線の止水構造は、止水部に巻き付けた防水シートの外周面には、防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用テープが部分巻きされていると共に反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きしていることを特徴とする。

詳細には、撚線の芯線を絶縁被覆層で被覆している電線の一端にアース端子が接続されると共に他端に接続される端子が防水コネクタに挿入係止される電線の止水構造であって、
前記電線は、複数の素線を撚り合わせた芯線を絶縁被覆層で被覆している電線であり、該電線の長さ方向の中間領域で前記絶縁被覆層が剥離された芯線露出部が設けられ、該芯線露出部の一部に中間圧着端子が加締圧着されていると共に該中間圧着端子および前記露出した芯線に止水剤が充填され、該止水剤が充填された芯線露出部に防水シートが巻き付けられると共に前記防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用テープが巻き付けられ、さらに、前記防水シートの外周面から前記止水剤漏れ防止用テープの外周面に前記アース端子側より前記防水コネクタ側に向かって粘着テープがハーフラップ巻きで巻き付けられている電線の止水構造からなる。
または、前記芯線露出部には、中間圧着端子の圧着がなく、または素線が溶接またはハンダ付けされている点を相違させた電線の止水構造からなる。

前記のように、本発明の電線の止水方法では、電線の中間に設けた芯線露出部に充填した止水剤を、確実に芯線の素線間に充填させる必要がある防水コネクタ接続側へとテープをハーフラップ巻きしていくことで移動させている。これにより、止水剤を少量としても必要な防水コネクタ側の芯線中に確実に充填させることができ、止水剤のコスト低下を図ることができる。また、テープをハーフラップ巻きしていることは外観で目視して検査できるため、止水性能の信頼性を検査で保証することができる。

本発明の第１実施形態を示す一部断面正面図である。 （Ａ）は図１の要部拡大平面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部断面図、（Ｃ）は粘着テープ１８の巻き方向を示す斜視図である。 止水方法の工程の中間皮剥ぎ工程を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は電線の断面図である。 中間圧着端子の圧着工程を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。 防水シート上の電線の止水部を載せた状態を示す平面図である。 止水剤の充填工程を示す正面図である。 第１実施形態の変形例を示す平面図である。 第２実施形態の電線の要部断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。

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６に第１実施形態の電線の止水方法を示す。図１は該止水方法で形成した電線の止水構造を示す。

電線１は自動車の被水領域であるエンジンルームに配線される電線であり、一端に防水コネクタ３に接続されるコネクタ接続用の端子４が圧着され、他端にアース端子５が圧着され、該アース端子５は車体パネルにボルト締結されるものである。前記防水コネクタはエンジンルームに搭載されたエンジン制御用の電子制御ユニット８のコネクタ接続部８ａに嵌合接続されるものである。

電線１は多数本の素線１０を撚り合わせた芯線１１を絶縁樹脂からなる絶縁被覆層１２で被覆している汎用された丸電線からなる。該電線１の長さ方向の中間部で、できるだけ防水コネクタ３に近接した位置に止水部６を設けている。

前記止水部６では、絶縁被覆層１２を剥離して芯線露出部１３を設け、芯線露出部１３の中央位置に断面Ｕ形状の中間圧着端子１４（スプライス端子）を加締圧着している。該中間圧着端子１４および露出した芯線１１にシリコーン樹脂からなる止水剤１５を充填している。該止水剤１５を充填し芯線露出部１３の全体に防水シート１６を巻き付け、該防水シート１６の両側を芯線露出部１３をはさむ両側の絶縁被覆層１２ａ、１２ｂの外周面にも巻き付けている。該防水シート１６の防水コネクタ接続側の端縁１６ａを挟む位置に止水剤漏れ防止用テープ１７を部分巻きしている。また、防水シート１６のアース端子接続側の端縁１６ｂを越えた絶縁被覆層１２ｂ側から防水コネクタ接続側の端縁１６ａに向けて粘着テープ１８をハーフラップ巻で強く巻き付けている。

前記防水シート１６として塩化ビニルシート、ポリエチレンシート等を用い、止水剤漏れ防止用テープ１７として塩化ビニルテープを用い、ハーフラップ巻きする粘着テープ１８として塩化ビニルテープを用いている。

前記図１に示す止水部６の形成工程を以下に説明する。
第１工程で、電線１の中間領域の絶縁被覆層１２を所要長さ皮剥ぎして芯線露出部１３を形成する。本実施形態では図３に示すように、芯線断面積が８ｍｍ平方の電線１において、皮剥ぎ長さＬ１を１６ｍｍとし、芯線露出部１３の長さを１６ｍｍとしている。

第２工程で、図４に示すように、中間圧着端子１４を芯線露出部１３の中央に加締め圧着する。本実施形態では、中間圧着端子１４の長さＬ２は８ｍｍとし、中間圧着端子１４の両端と両側の絶縁被覆層１２ａ、１２ｂの先端間にそれぞれ４ｍｍづつ隙間をあけている。

第３工程で、図５に示すように、防水シート１６の中心位置に中間圧着端子１４の中心位置を合わせて、電線１の止水箇所を防水シート１６上に載置する。防水シート１６は芯線露出部１３を挟む両側の絶縁樹脂層１２ａ、１２ｂに所要長さで巻き付ける大きさとしている。

第４工程で、図６に示すように、芯線露出部１３に止水剤１５のシリコーン樹脂を滴下する。該シリコーン樹脂は比較的粘度が低く、流動性を有するものとしている。

第５工程で、前記図１に示すように、防水シート１６をすし巻き状態に芯線露出部１３および両側の絶縁被覆層１２ａ、１２ｂの外周面に巻き付ける。
なお、第３工程を省き、第４工程の止水剤を塗布した後に、防水シート１６を芯線露出部１３および絶縁被覆層１２に巻き付けてもよい。

第６工程で、前記図１、図２（Ａ）に示すように、防水シート１６の防水コネクタ接続側の端縁１６ａを挟み、芯線露出部１３の防水コネクタ接続側端縁に相当する位置から端縁１６ａを越えて絶縁被覆層１２ａの外周面にかけた部分的な領域に止水剤漏れ防止用テープ１７を強く巻き付ける。これにより、反対側から粘着テープ１８を強くハーフラップ巻してきても止水剤が防水シート１６の端縁１６ａと絶縁被覆層１２ａの間から外へ漏れないようにしている。

第７工程で、前記図２（Ｃ）に示すように、防水シート１６のアース端子接続側の端縁１６ｂを越えた位置の絶縁被覆層１２ｂの外周面から粘着テープ１８を防水コネクタ接続側に向けてハーフラップ巻きしてく。ハーフラップ巻とは、先に巻き付けたテープの幅方向の半分に後巻き付けのテープを重ねあわせて隙間なく粘着テープを巻き付けていく巻き付け方法である。この粘着テープ１８のハーフラップ巻きは防水コネクタ側の絶縁被覆層上までとする。

前記粘着テープ１８のハーフラップ巻きで、芯線露出部１３に塗布した止水剤１５のうちアース端子接続側の止水剤を防水コネクタ接続側へと強く押して移動させる。かつ、該粘着テープ１８のハーフラップ巻きで、図２中に矢印で示すように、アース端子接続側に塗布されている止水剤１５を芯線の素線間の隙間にも押し込んでいくことができる。
本実施形態では、芯線露出部１３を挟む両側の絶縁被覆層１２ａ、１２ｂ内に長さ２３ｍｍで止水剤１５を浸透させ、止水部６を形成している。

前記第７工程の後で、プレス機を用いて止水部６を更に加圧してもよい。なお、電線径が小さい場合には加圧プレスする必要はない。

前記した止水部の形成方法によれば、止水剤を塗布した芯線露出部に防水シートを巻き付けて被覆した後に、粘着テープをハーフラップ巻きしていくことで、止水剤を確実に止水剤の充填が必要な防水コネクタ側へ充填することができる。かつ、防水コネクタ側に止水剤を行き渡らせていることを粘着テープのハーフラップ巻きで外観検査することができる。よって、止水性能の品質を保証することができる。

図７に第１実施形態の第１変形例を示す。
該変形例では、防水シート１６に小型で弾性発泡体からなる補助シート２０を重ね、該補助シート２０上に予め止水剤１５を塗布しておき、この状態で、電線の芯線露出部１３に巻き付けるようにしている。他の工程は前記第１実施形態の工程と同様であるため説明を省略する。

また、前記第１実施形態の電線は、一端に防水コネクタ３を接続し、他端にアース端子を接続しているが、他端にコネクタ接続用の端子を圧着している場合においても、電線が被水領域を通って防水コネクタに接続される場合、該防水コネクタに近接した位置に第１実施形態と同様の止水部を設けることが好ましい。
このように、止水部を設けると、被水領域で電線の絶縁被覆層に亀裂が生じて芯線１１に浸水が発生しても、止水部で浸水の浸透を遮断して防水コネクタの浸水を防止することができる。

図８に第２実施形態を示す。
第２実施形態では、芯線露出部１３に中間圧着端子（スプライス端子）を圧着しておらず、芯線露出部１３の芯線１１の素線１０に止水剤１５のみを充填している。他の構成および形成方法は第１実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

さらに、図示していないが、電線の芯線露出部の素線を溶接して一体化し、素線の間に隙間が生じないようにしてもよい。
さらにまた、電線の芯線露出部の素線をハンダ付けして一体化し、素線の間に隙間が生じないようにしてもよい。

１ 電線
３ 防水コネクタ
４ 防水コネクタ接続用の端子
５ アース端子
６ 止水部
１０ 素線
１１ 芯線
１２ 絶縁被覆層
１３ 芯線露出部
１４ 中間圧着端子（スプライス端子）
１５ 止水剤
１６ 防水シート
１７ 止水剤漏れ防止用テープ
１８ ハーフラップ巻きされる粘着テープ
２０ 補助シート

Claims (4)

1. 撚線の芯線を絶縁被覆層で被覆している電線の一端に接続された端子が防水コネクタに挿入係止される電線の止水方法であって、
   前記電線の中間領域の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線露出部を形成し、
   前記芯線露出部の長さ方向の中央に中間圧着端子を加締め圧着し、
   前記芯線露出部の中間圧着端子および露出している芯線にシリコーン樹脂からなる止水剤を充填し、
   前記芯線露出部に防水シートを巻き付け、
   前記防水シートの防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを部分巻きし、
   ついで、前記防水シートの防水コネクタ側と反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きし、前記防水シート内の前記止水剤を防水コネクタ側の絶縁被覆層内に向けて押し出すように巻き付けている電線の止水方法。
2. 撚線の芯線を絶縁被覆層で被覆している電線の一端に接続された端子が防水コネクタに挿入係止される電線の止水方法であって、
   前記電線の中間領域の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線露出部を形成し、
   前記芯線露出部に中間圧着端子を圧着せず、または、中間圧着端子の圧着に変えて芯線を構成する素線を溶接あるいはハンダ付けし、
   前記芯線露出部の露出している芯線にシリコーン樹脂からなる止水剤を充填し、
   前記芯線露出部に防水シートを巻き付け、
   前記防水シートの防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用としてテープを部分巻きし、
   ついで、前記防水シートの防水コネクタ側と反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープをハーフラップ巻きし、前記防水シート内の前記止水剤を防水コネクタ側の絶縁被覆層内に向けて押し出すように巻き付けている電線の止水方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の方法で止水部が形成され、該止水部に巻き付けた防水シートの外周面には、防水コネクタ側の端縁に止水剤漏れ防止用テープが部分巻きされていると共に反対側から防水コネクタ側に向けて粘着テープがハーフラップ巻きされていることを特徴とする電線。
4. 前記電線は、一端に接続した端子を防水コネクタに挿入係止し、他端にアース端子が接続される電線である請求項３に記載の電線。

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