JP2012228056A

JP2012228056A - 加熱収縮装置及び封止加工方法

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Publication number: JP2012228056A
Application number: JP2011093109A
Authority: JP
Inventors: Kimitoshi Waraya; 公俊藁谷
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
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Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-19
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Abstract

【課題】熱収縮後における熱収縮部材内部の気泡の発生又はその大きさを抑制することが可能な加熱収縮装置、及び封止加工方法を提供する。
【解決手段】シュリンク装置２は、ケーブル１０とハーネス１２とを連結する連結部材１１の突起部１１１を含む所定の範囲を収容するように配置された円筒状の熱収縮チューブ１４を、突起部１１１の外周側に対応する熱収縮チューブ１４の第１の被加熱領域１４ａにおける熱収縮が、第１の被加熱領域１４ａから離間した熱収縮チューブ１４の端部を含む第２の被加熱領域１４ｂにおける熱収縮に先行して始まるように加熱し、ケーブル１０，ハーネス１２，及び連結部材１１の所定の領域を熱収縮チューブ１４によって封止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、円筒状の熱収縮部材を加熱して収縮させることにより、その内部における被加工物を封止する加熱収縮装置、及び封止加工方法に関する。

従来、熱収縮チューブをヒータによって加熱して収縮させ、熱収縮チューブに収容された被封止部材の一部の領域を密封する収縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された収縮機は、複数の電線を互いに接続する電線接続部を熱収縮チューブにより被覆し、この熱収縮チューブをヒータによって加熱して、電線接続部を密封する。また、この収縮機では、熱収縮チューブの加熱時における振れを抑制するため、熱収縮チューブの一端を保持治具により保持するように構成されている。

特許第３３３１５６１号公報

しかしながら、被加工物の熱収縮チューブに収容される領域に、電線と電線との接続部等の突起が形成されている場合には、熱収縮チューブの内側における突起の周辺に気泡が発生してしまう場合があった。この気泡は、熱収縮チューブの端部の熱収縮によって突起の周辺における空気の逃げ場がなくなり、内部に留まるために発生すると考えられる。このような気泡があると、その大きさによっては熱収縮チューブの気泡が発生した部分の強度が低くなるため、熱収縮チューブを取り外して再度同様の加工を行う等の処理が必要となる。

そこで、本発明の目的は、熱収縮後における熱収縮部材内部の気泡の発生又はその大きさを抑制することが可能な加熱収縮装置、及び封止加工方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、被加工物の長手方向に対して交差する方向に突出した突起を含む前記被加工物の所定の範囲を収容するように配置された筒状の熱収縮部材を、前記突起の外周側に対応する前記熱収縮部材の第１の被加熱領域における熱収縮が、前記第１の被加熱領域から離間した前記熱収縮部材の端部を含む第２の被加熱領域における熱収縮に先行して始まるように加熱して、前記被加工物の前記所定の領域を前記熱収縮部材によって封止する加熱収縮装置を提供する。

また、加熱収縮装置は、前記被加工物及び前記熱収縮部材を所定の方向に移動させる移動手段と、前記所定の方向に沿って設けられた熱源と、前記熱収縮部材の加熱工程の少なくとも初期において前記熱源から前記第２の被加熱領域への熱の伝達を抑制し、前記移動手段による移動に伴って前記熱源から前記第２の被加熱領域への熱伝達量を増大させる熱伝達抑制部材とを備えてもよい。

また、前記熱源は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動方向に沿って設けられた赤外線光源であり、前記熱伝達抑制部材は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動に伴って前記第２の被加熱領域への赤外線照射量が増大するように、その前記赤外線光源側の端面が前記赤外線光源に対して傾斜して設けられた板状の部材であってもよい。

また、前記熱源は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動方向に沿って設けられ、前記熱収縮部材を挟んで対向する一対の赤外線光源であり、前記熱伝達抑制部材は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動に伴って、前記一対の赤外線光源のうち前記突起が設けられた側における一方の赤外線光源から前記熱収縮部材の前記第２の被加熱領域への赤外線照射量が増大するように、その端面が前記一方の赤外線光源に対して傾斜して設けられていてもよい。

また、前記赤外線光源の光を受けて前記熱収縮部材に向けて反射する反射部材をさらに備え、前記熱伝達抑制部材は、前記反射部材で反射して前記熱収縮部材の前記第２の被加熱領域を照射する方向の光の少なくとも一部を遮蔽するようにしてもよい。

また、前記被加工物は、複数の電線と、前記複数の電線を相互に連結すると共に前記突起が形成された連結部材とを有し、前記熱収縮部材は、前記連結部材及び前記複数の電線の端部を含む領域を前記熱収縮部材により封止するようにしてもよい。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、被加工物の長手方向に対して交差する方向に突出した突起を含む前記被加工物の所定の範囲を収容するように配置された筒状の熱収縮部材を、前記突起の外周側に対応する前記熱収縮部材の第１の被加熱領域における熱収縮が、前記第１の被加熱領域から離間した前記熱収縮部材の端部を含む第２の被加熱領域における熱収縮に先行して始まるように加熱して、前記被加工物の前記所定の領域を前記熱収縮部材によって封止する封止加工方法を提供する。

本発明によれば、熱収縮後における熱収縮部材内部の気泡の発生又はその大きさを抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る接触センサの概略の構成例を示し、（ａ）は全体模式図、（ｂ）及び（ｃ）は接触非検知状態及び接触検知状態における（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。接触センサにおける連結部材及びその周辺部を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るシュリンク装置の概略の構成を示す斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、シュリンク装置による熱収縮チューブの加熱工程の様子を示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、熱収縮チューブが収縮する過程の一例を示した概略図である。加熱工程における第１の被加熱領域及び第２の被加熱領域の温度の変化を示すグラフである。

［実施の形態］
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。この実施の形態は、被加工物の長手方向の一部の領域を筒状の熱収縮部材の加熱によって封止する加熱収縮装置において、前記被加工物の長手方向に対して交差する方向に突出した突起を含む所定の範囲を収容するように配置された前記熱収縮部材を、前記突起の外周側に対応する前記熱収縮部材の第１の被加熱領域における熱収縮が前記第１の被加熱領域よりも前記熱収縮部材の端部に近い第２の被加熱領域における熱収縮に先行して始まるように加熱する加熱収縮装置及び封止加工方法についてのものである。

図１は、本発明の実施の形態に係る熱収縮部材及び被加工物の一例としての接触センサの概略の構成例を示し、（ａ）は接触センサの全体を示す模式図、（ｂ）は接触を検知していない状態における（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は接触を検知した状態における（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。この接触センサ１は、例えば人体や物体等の検知対象物の接触又は非接触を電気信号の変化によって検知するために用いられる。

（接触センサの構成）
図１（ａ）に示すように、接触センサ１は、接触検出部であるケーブル１０と、ケーブル１０における検知対象物の接触による電気抵抗の変化を示す信号を伝達するハーネス１２と、ケーブル１０とハーネス１２とを相互に連結する連結部材１１と、連結部材１１に支持された抵抗器１３と、連結部材１１及び抵抗器１３を含む範囲を封止する熱収縮チューブ１４とを有する。

ケーブル１０，連結部材１１，ハーネス１２，及び抵抗器１３は、封止加工の対象となる被加工物の一例であり、ケーブル１０及びハーネス１２の延伸方向は、この被加工物の長手方向にあたる。また、熱収縮チューブ１４は熱収縮部材の一例である。

ケーブル１０は、第１〜第４の導線１０１〜１０４と、第１の導線１０１と第３の導線１０３とを短絡する第１の短絡線１０５と、第２の導線１０２と第４の導線１０４とを短絡する第２の短絡線１０６と、第１〜第４の導線１０１〜１０４をその内面１０７ａに保持する筒状の外皮１０７とを有している。外皮１０７は、内部に空間を有し、弾性及び絶縁性を有するフッ素樹脂，エポキシ樹脂，あるいはウレタンアクリレート等の樹脂材料からなる。

連結部材１１は、第１〜第４の導体膜１１１ａ，１１２ａ，１１１ｂ，１１２ｂが外面に形成された絶縁材料からなる。連結部材１１の詳細については後述する。

ハーネス１２は、第１の導線１２１と第２の導線１２２とを絶縁体である円筒状のシース１２３に収容して構成されている。第１の導線１２１と第２の導線１２２の両端部は、ハーネス１２の連結部材１１側の第１の端部１２ａ、及び第１の端部１２ａとは反対側の第２の端部１２ｂにおいてシース１２３から外部に導出されている。

図１（ｂ）に示すように、第１〜第４の導線１０１〜１０４は、外皮１０７の内部において絶縁体に覆われておらず、金属からなる導電性材料が外皮１０７の内部空間に露出している。第１〜第４の導線１０１〜１０４は、外皮１０７の内面１０７ａに螺旋状に保持されている。また、以下の説明では、ケーブル１０の連結部材１１側の端部を第１の端部１０ａ、連結部材１１とは反対側の端部を第２の端部１０ｂとする。

第１〜第４の導線１０１〜１０４の一端部１０１ａ〜１０４ａは、ケーブル１０の第１の端部１０ａにおいて外皮１０７の内面１０７ａから引き出されている。外皮１０７の内面１０７ａは、第２の端部１０ｂ側で密封されている。

第１の導線１０１の一端部１０１ａ及び第２の導線１０２の一端部１０２ａは、連結部材１１の第１の導体膜１１１ａ及び第２の導体膜１１２ａを介してハーネス１２の第１の導線１２１及び第２の導線１２２に接続されている。また、第３の導線１０３の一端部１０３ａ及び第４の導線１０４の一端部１０４ａは、連結部材１１の第３の導体膜１１１ｂ及び第４の導体膜１１２ｂを介して抵抗器１３に接続されている。

第１の導線１０１の他端部１０１ｂと第３の導線１０３の他端部１０３ｂは、ケーブル１０の第２の端部１０ｂにて、第１の短絡線１０５によって接続されている。また、第２の導線１０２の他端部１０２ｂと第４の導線１０４の他端部１０４ｂは、ケーブル１０の第２の端部１０ｂにて、第２の短絡線１０６によって接続されている。

検知対象物がケーブル１０に触れていない状態では、図１（ｂ）に示すように、外皮１０７の弾性によって第１〜第４の導線１０１〜１０４がそれぞれ非接触の状態に保たれている。一方、検知対象物がケーブル１０に触れ、ケーブル１０が圧力を受けると、図１（ｃ）に示すように、例えば第１の導線１０１と第２の導線１０２が外皮１０７の内部で接触する。これにより、検知対象物の非接触状態では絶縁されていた第１の導線１０１と第２の導線１０２が、検知対象物の接触状態では抵抗器１３の抵抗値に相当する電気抵抗を有することになる。この電気抵抗の違いによって検知対象物の接触の有無を検知することが可能である。

なお、第１の導線１０１と第４の導線１０４、又は第２の導線１０２と第３の導線１０３、あるいは第３の導線１０３と第４の導線１０４が接触した場合も同様に、第１の導線１０１と第２の導線１０２が抵抗器１３の抵抗値に相当する電気抵抗を有することとなり、これにより検知対象物の接触の有無を検知することが可能である。

図２は、連結部材１１及びその周辺部を示す斜視図である。連結部材１１は、例えば絶縁性の樹脂からなり、平板状の本体部１１０と、本体部１１０の表面１１０ａに対して垂直な方向に突出して形成された直方体状の突起部１１１とを一体に有している。本体部１１０は直方体状であり、その長辺はケーブル１０及びハーネス１２の延伸方向に沿った方向である。突起部１１１の先端には、本体部１１０の表面１１０ａと平行な平面１１１ｆが形成されている。突起部１１１は、本発明における突起の一例である。

本体部１１０の表面１１０ａには、第１の導体膜１１１ａ及び第２の導体膜１１２ａが形成されている。また、本体部１１０の裏面１１０ｂには、第３の導体膜１１１ｂ及び第４の導体膜１１２ｂが形成されている。

本体部１１０の表面１１０ａからの突起部１１１の高さは、抵抗器１３の表面１１０ａからの高さよりも高くなるように形成されている。これにより、抵抗器１３に作用する外力を緩和して、抵抗器１３の接続部における断線等の発生を抑制している。なお、突起部１１１は本体部１１０の表面１１０ａに対して傾斜して立設されていてもよい。

熱収縮チューブ１４は、その熱による収縮によって、連結部材１１及び抵抗器１３を含むケーブル１０の第１の端部１０ａからハーネス１２の第１の端部１２ａまでの範囲を液密に封止する。これにより、水分等の侵入によって接触センサ１の抵抗値等の特性が変化することが抑えられる。なお、熱収縮チューブ１４として、本実施の形態においては、断面円形状のものを用いたが、例えば断面矩形状のものを用いることも可能である。

接触センサ１の組立は、ケーブル１０及びハーネス１２を連結部材１１に連結する連結工程と、連結部材１１を含む封止範囲を収容するように熱収縮チューブ１４を配置する配置工程と、熱収縮チューブ１４を加熱する加熱工程とによって行われる。次に、この熱収縮チューブ１４を加熱して収縮させる加熱収縮装置の一例としてのシュリンク装置、及びこのシュリンク装置を用いた封止加工方法について具体的に説明する。

（シュリンク装置の構成）
図３は、シュリンク装置の概略の構成を示す斜視図である。このシュリンク装置２は、熱収縮チューブ１４を加熱する加熱装置３と、連結部材１１により連結されたケーブル１０及びハーネス１２を加熱装置３に対して移動させる移動手段の一例としての移動装置４とを有している。

加熱装置３は、断面円弧状の湾曲した反射面３０１ａが形成された第１の反射部材３０１と、反射面３０１ａと対向する断面円弧状の湾曲した反射面３０２ａが形成された第２の反射部材３０２と、第１の反射部材３０１のホルダ３１０に支持された第１の石英管ヒータ３１と、第２の反射部材３０２のホルダ３２０に支持された第２の石英管ヒータ３２と、第１の反射部材３０１における第２の反射部材３０２との対向面３０１ｂに固定された遮蔽板３３とを有して構成されている。

第１の反射部材３０１と第２の反射部材３０２とは、図略の支持部材によって、加熱対象物である熱収縮チューブ１４、及びケーブル１０やハーネス１２が通過する空間を介して対向配置されている。

第１の石英管ヒータ３１及び第２の石英管ヒータ３２は、熱収縮チューブ１４を加熱するための熱源としての一対の赤外線光源の一例である。また、遮蔽板３３は、第１の反射部材３０１から熱収縮チューブ１４への熱の伝達を抑制する熱伝達抑制部材の一例である。

第１の石英管ヒータ３１と第２の石英管ヒータ３２とは、互いに平行となるように配置されている。第１の石英管ヒータ３１及び第２の石英管ヒータ３２は、図略の電源装置から供給される電力によって赤外線光を放射する。

第１の反射部材３０１の反射面３０１ａは、第１の石英管ヒータ３１の長手方向に直交する面における断面形状が円弧状である。また、反射面３０１ａは、第１の石英管ヒータ３１の長手方向に対して平行となるように形成されている。同様に、第２の反射部材３０２の反射面３０２ａは、第２の石英管ヒータ３２の長手方向に直交する面における断面形状が円弧状であり、第２の石英管ヒータ３２の長手方向に対して平行となるように形成されている。

遮蔽板３３は、ステンレス鋼等の金属板からなる板状の部材である。この遮蔽板３３は、第１の反射部材３０１の反射面３０１ａと第２の反射部材３０２の反射面３０２ａとの間に、第１の石英管ヒータ３１と第２の石英管ヒータ３２とを含む仮想面に対して直交する向きに配置されている。また、この仮想面に対向する遮蔽板３３の端面３３ａは、第１の石英管ヒータ３１及び第２の石英管ヒータ３２の長手方向に対して傾斜して設けられている。

本実施の形態では、図３に例として示すように、遮蔽板３３が台形状であり、図３の手前側の下底が奥側の上底よりも長く形成されているが、長方形状の板状部材を第１の石英管ヒータ３１に対して傾斜して配置したものであってもよい。

移動装置４は、加熱装置３の両側方に対をなすように配置された第１のベルト４１及び第２のベルト４２と、これら第１及び第２のベルト４１，４２を駆動するための複数のローラ４１０，４２０と、第１及び第２のベルト４１，４２の外面に設けられた複数の保持具４１１，４２１とを有して構成されている。

第１及び第２のベルト４１，４２は、ローラ４１０，４２０から回転力を受け、第１及び第２の石英管ヒータ３１，３２の延伸方向と平行な方向に回転するように配置されている。保持具４１１，４２１は、連結部材１１により連結されたケーブル１０及びハーネス１２を保持することが可能である。

図４は、シュリンク装置２による熱収縮チューブ１４の加熱工程の様子を示す図であり、（ａ）はシュリンク装置２を第１及び第２の石英管ヒータ３１，３２の長手方向から見た状態を、（ｂ）は第２の反射部材３０２を透視して第２の反射部材３０２の側から見た状態を、それぞれ示す。

本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、連結部材１１の本体部１１０から突起部１１１が第１の石英管ヒータ３１側に向かって突出するように、ハーネス１２を第１のベルト４１の保持具４１１によって、またケーブル１０を第２のベルト４２の保持具４２１によって、それぞれ保持する。熱収縮チューブ１４は、突起部１１１を含む範囲を収容するように配置されている。

遮蔽板３３は、上面３３ｂが熱収縮チューブ１４及び第２の反射部材３０２の反射面３０２ａに面しており、下面３３ｃが第１の反射部材３０１の反射面３０１ａに面している。遮蔽板３３の上面３３ｂ及び下面３３ｃには、赤外線光を吸収して反射を抑制するために黒色の塗料を塗布する等の黒化処理が施されている。

熱収縮チューブ１４は、筒状に形成され、外層１４１と内層１４２とを有している。外層１４１は、加熱によって収縮する特性を有する例えば電子線架橋軟質ポリオレフィン樹脂等の合成樹脂材料からなる。内層１４２は、熱により溶融するホットメルト接着剤であり、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体からなる。内層１４２は、円筒状の外層１４１の内面の全体に塗布されている。

図４（ｂ）に示すように、移動装置４は、連結部材１１によって連結されたケーブル１０及びハーネス１２、ならびに熱収縮チューブ１４を矢印Ａの方向に移動させる。矢印Ａは、第１の石英管ヒータ３１の長手方向に対して平行な向きである。つまり、第１の石英管ヒータ３１は、移動装置４による熱収縮チューブ１４等の移動方向に沿って設けられている。

以下の説明では、第１の反射部材３０１と第２の反射部材３０２の間に形成される空間Ｓの熱収縮チューブ１４等が搬入される側（矢印Ａの根元側）を搬入側、空間Ｓの熱収縮チューブ１４等が搬出される側（矢印Ａの先端側）を搬出側とする。

本実施の形態に係る遮蔽板３３は、台形形状の長辺（下底）が搬入側に配置され、短辺（上底）が搬出側に配置されている。熱収縮チューブ１４は、空間Ｓの最も搬入側にあるときには、ハーネス１２側の端部が遮蔽板３３によって第１の石英管ヒータ３１の直接光から遮蔽され、最も搬出側にあるときには、熱収縮チューブ１４の長手方向の全体が第１の石英管ヒータ３１の直接光を受けるように移動する。ここで、直接光とは、第１の石英管ヒータ３１から放射された赤外線光のうち、第１の反射部材３０１の反射面３０１ａ等で反射することなく、直接熱収縮チューブ１４を照射する方向に進む光をいう。

なお、遮蔽板３３の形状や配置は上記したものに限らず、例えば熱収縮チューブ１４が空間Ｓ内に存在する間、熱収縮チューブ１４の反射面３０１ａ側における軸方向の全体が第１の石英管ヒータ３１からの直接光を受け、加熱工程の初期には遮蔽板３３が反射面３０１ａの反射光の少なくとも一部を熱収縮チューブ１４に対して遮蔽し、移動装置４による熱収縮チューブ１４の矢印Ａ方向への移動に伴って、遮蔽板３３が反射面３０１ａの反射光を遮る割合が徐々に小さくなるように加熱装置３を構成してもよい。

これにより、加熱工程の初期には、遮蔽板３３が第１の石英管ヒータ３１から熱収縮チューブ１４への放射による熱伝達量を抑制し、移動装置４による熱収縮チューブ１４の移動に伴って、第１の石英管ヒータ３１から熱収縮チューブ１４の一方の端部への熱伝達量を徐々に増大させる。

より具体的には、遮蔽板３３は、移動装置４による熱収縮チューブ１４の矢印Ａ方向への移動に伴って、熱収縮チューブ１４のハーネス１２側の端部への赤外線照射量が増大するように、端面３３ａが第１の石英管ヒータ３１に対して傾斜して設けられている。

一方、第２の反射部材３０２及び第２の石英管ヒータ３２の側には、遮蔽板３３に相当する、第２の石英管ヒータ３２から熱収縮チューブ１４への熱伝達を抑制する部材が設けられていない。このため、熱収縮チューブ１４の反射面３０２ａ側の面は、加熱工程の全体に亘って第２の反射部材３０２の直接光、及び第２の反射部材３０２から発した赤外線光が反射面３０２ａで反射した反射光を受け、加熱される。

図５は、熱収縮チューブ１４が収縮する過程の一例を示したものであり、（ａ）は加熱前の状態を、（ｂ）は加熱工程の初期段階の状態を、（ｃ）は加熱工程の中期段階の状態を、（ｃ）加熱工程の終期段階の状態を、それぞれ示す。

以下の説明では、熱収縮チューブ１４の突起部１１１が形成された側における外周面のうち、突起部１１１の先端の平面１１１ｆの外周側にあたる軸方向の領域を第１の被加熱領域１４ａ、ハーネス１２の第１の端部１２ａの外周側にあたる軸方向の領域を第２の被加熱領域１４ｂ、ケーブル１０の第１の端部１０ａの外周側にあたる軸方向の領域を第３の被加熱領域１４ｃとする。第２の被加熱領域１４ｂは、熱収縮チューブ１４の一方の端部を含み、第１の被加熱領域１４ａに対して熱収縮チューブ１４の軸方向の一方に離間している。また、第３の被加熱領域１４ｃは、熱収縮チューブ１４の他方の端部を含み、第１の被加熱領域１４ａに対して熱収縮チューブ１４の軸方向の他方に離間している。

図５に示すように、突起部１１１とハーネス１２の第１の端部１２ａとの間の段差は、突起部１１１とケーブル１０の第１の端部１０ａとの間の段差よりも大きくなっている。つまり、加熱工程の後において、第１の被加熱領域１４ａと第２の被加熱領域１４ｂとの間の段差は、第１の被加熱領域１４ａと第３の被加熱領域１４ｃとの間の段差よりも大きい。このため、第１の被加熱領域１４ａと第２の被加熱領域１４ｂとの間には気泡が形成されやすい。以下の説明では、第１の被加熱領域１４ａと第２の被加熱領域１４ｂとの間における空気の排出について重点的に説明する。

図５（ａ）に示す加熱前の状態では、熱収縮チューブ１４が円筒状であり、熱収縮チューブ１４の内面と連結部材１１等との間には空気が満たされている。

加熱工程において熱収縮チューブ１４が加熱されると、その外層１４１が収縮すると共に内層１４２が軟化する。前述のように、加熱工程の熱収縮チューブ１４のハーネス１２側の端部は加熱工程の初期において第１の石英管ヒータ３１からの熱伝達量が抑制されているので、第１の被加熱領域１４ａは第２の被加熱領域１４ｂよりも先行して外層１４１の収縮が始まる収縮温度に達する。つまり、第１の被加熱領域１４ａでは、第２の被加熱領域１４ｂよりも先に熱収縮チューブ１４の収縮が始まる。

その結果、図５（ｂ）に示すように、熱収縮チューブ１４の内側では、まず第１の被加熱領域１４ａにおいて内層１４２と連結部材１１との間の隙間がなくなり、軟化した内層１４２の一部が第１の被加熱領域１４ａから第２の被加熱領域１４ｂ又は第３の被加熱領域１４ｃ側に流動する。この状態では、第２の被加熱領域１４ｂ及び第３の被加熱領域１４ｃの内部において、内層１４２とハーネス１２及びケーブル１０との間に空間が存在する。

さらに熱収縮チューブ１４が移動装置４によって移動すると、徐々に第２の被加熱領域１４ｂへの熱伝達量が増大し、第２の被加熱領域１４ｂにおける熱収縮チューブ１４の収縮量が大きくなる。このため、図５（ｃ）に示すように、第２の被加熱領域１４ｂの内部における空間が狭くなる。つまり、第２の被加熱領域１４ｂの内部の空気が熱収縮チューブ１４の開口端部から押し出されていく。

加熱工程の最終段階では、熱収縮チューブ１４の全体が加熱され、図５（ｄ）に示すように、第１〜第３の被加熱領域１４ａ〜１４ｃの全ての領域において熱収縮が完了する。熱収縮チューブ１４の内部には、熱収縮チューブ１４の強度に影響を与えるような大きさの気泡は残されておらず、また、内層１４２の一部は、その内部に気泡が形成されていない状態で、外層１４１の開口両端部からはみ出している。

図６は、加熱工程における第１の被加熱領域１４ａ及び第２の被加熱領域１４ｂの温度の変化を示すグラフである。このグラフでは、第１の被加熱領域１４ａの温度を実線で、第２の被加熱領域１４ｂの温度を一点鎖線で、それぞれ示している。

時刻ｔ_０で熱収縮チューブ１４の加熱が始まると、徐々に第１の被加熱領域１４ａ及び第２の被加熱領域１４ｂの温度が上昇する。この加熱は、第１の石英管ヒータ３１及び第２の石英管ヒータ３２を熱源として行われるが、加熱工程の初期では第２の被加熱領域１４ｂに対する加熱が遮蔽板３３によって抑制されているので、第２の被加熱領域１４ｂよりも第１の被加熱領域１４ａの方が早く温度が上昇する。

このため、加熱開始の時刻ｔ_０から熱収縮チューブ１４の外層１４１の収縮が始まる収縮温度ｔｅｍｐ_１に到達するまでの時間は、第１の被加熱領域１４ａの方が第２の被加熱領域１４ｂよりも短い。図６に示す例では、第１の被加熱領域１４ａが収縮温度ｔｅｍｐ_１に到達する時刻がｔ_１であり、第２の被加熱領域１４ｂが収縮温度ｔｅｍｐ_１に到達する時刻は、時刻ｔ_１よりも遅い時刻ｔ_２である。

（本実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。

（１）熱収縮チューブ１４の第１の被加熱領域１４ａにおける熱による収縮が始まった後に、第２の被加熱領域１４ｂにおける収縮が始まるので、熱収縮チューブ１４内の空気が第２の被加熱領域１４ｂ側の開口端部から押し出されるように排出されながら、熱収縮チューブ１４による封止加工が行われる。これにより、熱収縮チューブ１４の軸方向の全体が同時に収縮する場合に比較して、熱収縮チューブ１４内に残存する空気の量を削減することが可能となり、封止加工後の接触センサ１の強度を増すことができる。

（２）熱収縮チューブ１４が、加熱によって収縮する外層１４１と熱により溶融する接着剤からなる内層１４２とを有し、かつ熱収縮チューブ１４内の空気が押し出されるように排出されながら熱収縮チューブ１４による封止加工が行われるので、加熱工程の最終段階において内層１４２の一部を気泡が形成されていない状態で外層１４１の開口両端部からはみ出させることが可能である。これにより、熱収縮チューブ１４内への水分の侵入を、外層１４１の両端部における内層１４２により良好にせき止めることができ、接触センサ１の防水性を向上させることが可能となる。なお、従来の封止加工方法では、熱により溶融した内層が内部に気泡を含む状態で外層の開口両端部からはみ出す場合があり、この気泡が割れると、その割れた部分から水分が浸入して接触センサの故障等につながる虞があったが、本実施の形態によれば、このような水分の浸入を抑制することが可能である。

（３）加熱装置３は、移動装置４による熱収縮チューブ１４の移動中に熱収縮チューブ１４を加熱し、かつ遮蔽板３３が熱収縮チューブ１４の移動に伴って第２の被加熱領域１４ｂへの熱伝達量を徐々に増大させるように配置されているので、複数の熱収縮チューブ１４を連続して加熱し、封止加工を行うことが可能である。つまり、第１のベルト４１及び第２のベルト４２を回転させながら、連結部材１１に連結されたケーブル１０及びハーネス１２を順次、保持具４１１，４２１に固定することで、複数の熱収縮チューブ１４に対して同時に加熱処理を行うことができ、作業性を向上させることができる。

（４）熱収縮チューブ１４を収縮させる熱源として、赤外線を放射する第１及び第２の石英管ヒータ３１，３２を適用したので、遮蔽板３３による遮蔽によって熱収縮チューブ１４の各領域への熱伝達量を精度よく調節することができる。また、熱収縮チューブ１４を移動方向に対する両側から第１の石英管ヒータ３１及び第２の石英管ヒータ３２によって加熱するので、例えば熱収縮チューブ１４をその中心軸周りに回転させる等の必要がなく、また遮蔽板３３は連結部材１１の突起部１１１の側のみに設ければよい。このため、シュリンク装置２の構成を容易化することができる。

（５）第１及び第２の石英管ヒータ３１，３２の赤外線光を反射する反射面３０１ａ，３０２ａを有する第１及び第２の反射部材３０１，３０２を設けたので、第１及び第２の石英管ヒータ３１，３２が発する熱を有効に利用できるとともに、熱収縮チューブ１４に向かう赤外線光の強度の分布を熱収縮チューブ１４の軸方向に均等化することができ、遮蔽板３３による第２の被加熱領域１４ｃへの赤外線照射量の調節を適切に行うことが可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

例えば、熱収縮チューブ１４を加熱する熱源として、熱風を放出する熱風器を用いてもよい。この場合、例えば加熱工程の初期では第２の被加熱領域１４ｃに直接熱風がかからないようにし、移動装置４による移動に伴って徐々に熱風が第２の被加熱領域１４ｂに直接当たるように遮蔽板を配置することで、熱収縮チューブ１４内の空気を排出しながら熱収縮チューブ１４を収縮させることができる。あるいは、熱風の放出方向の中心が第１の被加熱領域１４ａから徐々に第２の被加熱領域１４ｂ側に移動するように、加熱装置３を構成してもよい。

また、本実施の形態では、移動装置４として、第１及び第２のベルト４１，４２及びローラ４１０，４２０を用いたが、これに限らず、例えばチェーン及びスプロケットを用いることも可能である。

また、加熱工程における熱収縮チューブ１４の移動方向は、水平方向でもよく、垂直方向でもよい。また、水平方向及び垂直方向に対して傾斜した方向でもよい。

また、本発明の適用対象は接触センサに限らない。長手方向に対して交差する方向に突出した突起を有する被加工物における突起を含む範囲を熱収縮部材によって封止するものであれば、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。

１…接触センサ、２…シュリンク装置、３…加熱装置、４…移動装置、１０…ケーブル、１０ａ…第１の端部、１０ｂ…第２の端部、１１…連結部材、１２…ハーネス、１２ａ…第１の端部、１２ｂ…第２の端部、１３…抵抗器、１４…熱収縮チューブ、１４ａ〜１４ｃ…第１〜第３の被加熱領域、３１…第１の石英管ヒータ、３２…第２の石英管ヒータ、３３…遮蔽板、３３ａ…端面、３３ｂ…上面、３３ｃ…下面、４１…第１のベルト、４２…第２のベルト、１０１〜１０４…第１〜第４の導線、１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ…一端部、１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂ…他端部、１０７…外皮、１０７ａ…内面、１０５…第１の短絡線、１０６…第２の短絡線、１１０…本体部、１１０ａ…表面、１１０ｂ…裏面、１１１…突起部、１１１ａ，１１２ａ，１１１ｂ，１１２ｂ…第１〜第４の導体膜、１１１ｆ…平面、１２１…第１の導線、１２２…第２の導線、１２３…シース、１４１…外層、１４２…内層、３０１…第１の反射部材、３０２…第２の反射部材、３０１ａ，３０２ａ…反射面、３０１ｂ…対向面、３１０，３２０…ホルダ、４１０，４２０…ローラ、４１１，４２１…保持具

Claims

被加工物の長手方向に対して交差する方向に突出した突起を含む前記被加工物の所定の範囲を収容するように配置された筒状の熱収縮部材を、前記突起の外周側に対応する前記熱収縮部材の第１の被加熱領域における熱収縮が、前記第１の被加熱領域から離間した前記熱収縮部材の端部を含む第２の被加熱領域における熱収縮に先行して始まるように加熱して、前記被加工物の前記所定の領域を前記熱収縮部材によって封止する加熱収縮装置。
前記被加工物及び前記熱収縮部材を所定の方向に移動させる移動手段と、
前記所定の方向に沿って設けられた熱源と、
前記熱収縮部材の加熱工程の少なくとも初期において前記熱源から前記第２の被加熱領域への熱の伝達を抑制し、前記移動手段による移動に伴って前記熱源から前記第２の被加熱領域への熱伝達量を増大させる熱伝達抑制部材とを備えた請求項１に記載の加熱収縮装置。
前記熱源は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動方向に沿って設けられた赤外線光源であり、
前記熱伝達抑制部材は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動に伴って前記第２の被加熱領域への赤外線照射量が増大するように、その前記赤外線光源側の端面が前記赤外線光源に対して傾斜して設けられた板状の部材である請求項２に記載の加熱収縮装置。
前記熱源は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動方向に沿って設けられ、前記熱収縮部材を挟んで対向する一対の赤外線光源であり、
前記熱伝達抑制部材は、前記移動手段による前記熱収縮部材の移動に伴って、前記一対の赤外線光源のうち前記突起が設けられた側における一方の赤外線光源から前記熱収縮部材の前記第２の被加熱領域への赤外線照射量が増大するように、その端面が前記一方の赤外線光源に対して傾斜して設けられた請求項２に記載の加熱収縮装置。
前記赤外線光源の光を受けて前記熱収縮部材に向けて反射する反射部材をさらに備え、
前記熱伝達抑制部材は、前記反射部材で反射して前記熱収縮部材の前記第２の被加熱領域を照射する方向の光の少なくとも一部を遮蔽する請求項３又は４に記載の加熱収縮装置。
前記被加工物は、複数の電線と、前記複数の電線を相互に連結すると共に前記突起が形成された連結部材とを有し、
前記熱収縮部材は、前記連結部材及び前記複数の電線の端部を含む領域を前記熱収縮部材により封止する請求項１乃至５の何れか１項に記載の加熱収縮装置。
被加工物の長手方向に対して交差する方向に突出した突起を含む前記被加工物の所定の範囲を収容するように配置された筒状の熱収縮部材を、前記突起の外周側に対応する前記熱収縮部材の第１の被加熱領域における熱収縮が、前記第１の被加熱領域から離間した前記熱収縮部材の端部を含む第２の被加熱領域における熱収縮に先行して始まるように加熱して、前記被加工物の前記所定の領域を前記熱収縮部材によって封止する封止加工方法。