JP2013097922A

JP2013097922A - 芯線止水構造及び芯線止水方法

Info

Publication number: JP2013097922A
Application number: JP2011237658A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Saito; 貴裕斉藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20
Also published as: CN103907161A; US9437349B2; EP2771888A1; US20140299353A1; EP2771888B1; WO2013062143A1

Abstract

【課題】端子の種類に影響されずにコンパクトな止水処理が行え、止水処理位置の自由度が向上し、しかも、低粘度液状材料を使用することによる他部材への付着や、煩雑な粘度管理が不要となる芯線止水構造及び芯線止水方法を提供する。
【解決手段】芯線止水構造は、複数本の芯線１５が絶縁被覆１７で覆われた被覆電線１３と、絶縁被覆１７を除去して中間芯線露出部１９の芯線１５同士を離間させた芯線束拡径部２１と、芯線束拡径部２１における芯線１５同士の隙間２３に加熱溶融して充填された熱可塑性接着剤が中間芯線露出部１９を挟む両側の絶縁被覆１７を含み冷却固化されることで芯線束拡径部２１を囲繞して成形されたモールド部２７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被覆電線の電線内部への水の浸入を防止する芯線止水構造及び芯線止水方法に関する。

電線に圧着した例えばアース端子が被水領域にある車体ボディに接続される場合、アース端子に圧着した露出芯線から水が電線内部に浸入し、電線の反対端に接続される装置や機器に水が浸入することがある。このような経路での水の浸入を止めるには、端子加締め部に対して防水処理を施したり、電線中間の芯線に対して止水処理を施したりする場合がある。

端子加締め部に対しての防水処理では、例えば図５（ａ）に示すように、被覆電線５０１の端部５０３に露出させた芯線５０５に端子５０７を加締め、この被覆電線５０１に接続された端子５０７を、金型５０９の端子収容部５１１にセットして型締めする。金型内では、端子加締め部５１３とそこから導出される被覆電線５０１の一部分とが射出成形空間５１５に配置される。射出成形空間５１５に樹脂材を注入して射出成形を行った後に脱型すると、図５（ｂ）に示すように、端子加締め部５１３と被覆電線５０１とが一体となってモールド部５１７で覆われた加締め部モールド電線５１９を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。

また、図６に示すように、端子加締め部５１３に対して低粘度材料５２１を滴下して防水処理を施すこともある。

また、図７に示すように、電線中間５２３の芯線５０５に対しての止水処理では、絶縁被覆５２５の全周に沿ってスリットを入れ、このスリットを挟む一方の絶縁被覆５２５を一方側へ引っ張って移動し（所謂、皮寄せして）、芯線５０５を露出させる。この芯線露出部５２７に所要の粘度を有する液状シリコーン樹脂やシアノアクリレート等の低粘度の止水剤５２９を充填し、粘着剤を塗布した防水シートを巻き付けて固着する（例えば、特許文献２参照）。また、芯線露出部５２７の外周から、この芯線露出部５２７の両側の絶縁被覆５２５の外周にかけて熱収縮チューブで被覆する場合もある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００９−７１９８０号公報特開２００９−２７２１８８号公報特開２０１１−１１９０３８号公報

しかしながら、端子加締め部５１３をモールドすることで水の浸入を止める防水方法は、防水処理の対象となる端子５０７の形状が金型５０９の端子収容部５１１によって限定されてしまうため、異なる端子形状に対しては対応することができなかった。また、加締め寸法のバラツキを吸収する等、安定した性能を得るためにはモールドによる被覆厚を確保しなければならず、その結果、モールド部５１７が大きくなった。モールド部５１７が大きくなれば、車両への搭載に制限の発生する場合があった。

また、端子加締め部５１３に対して低粘度材料５２１を滴下する防水方法は、非常に少量の低粘度材料５２１を端子加締め部５１３に滴下して充填するため、垂れこぼしや材料不足等により安定した防水性能が得られなかった。これに加え、低粘度材料５２１を充填する際に、加圧や減圧等の補助的な処理が必要となる場合があった。

また、電線中間５２３の芯線５０５に低粘度の止水剤５２９を充填する止水処理は、止水剤５２９が直ぐには乾かず、充填後に他部品へ付着して品質を低下させる問題があった。更に、低粘度の止水剤５２９を使用する場合には、粘度測定等の煩雑な粘度管理が必要になった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、端子の種類に影響されずにコンパクトな止水処理が行え、止水処理位置の自由度が向上し、しかも、低粘度液状材料を使用することによる他部材への付着や、煩雑な粘度管理が不要となる芯線止水構造及び芯線止水方法を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線と、前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部の芯線同士が離間させられた芯線束拡径部と、前記芯線束拡径部における芯線同士の隙間に加熱溶融して充填された熱可塑性接着剤が前記中間芯線露出部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み冷却固化されることで前記芯線束拡径部を囲繞して成形されたモールド部と、を備えることを特徴とする芯線止水構造。

上記（１）の構成の芯線止水構造によれば、被覆電線の長さ方向の中間部分において、絶縁被覆が除去され、露出した芯線が、密集した束状態から芯線同士が離間して隙間の形成された粗状態の芯線束拡径部となっている。芯線束拡径部の芯線は、密集束状態から粗状態となるのみなので、さほど大径化されることはない。この芯線同士の隙間には、加熱溶融した熱可塑性接着剤が充填される。そして、成形金型内で冷却固化した熱可塑性接着剤は、所定の輪郭形状を有するモールド部となる。すなわち、端子形状に制約されず、且つ被覆電線の任意位置でモールド部が成形可能となる。
また、このモールド部は、芯線同士の隙間に充填されると同時に、中間芯線露出部を挟む両側の絶縁被覆も覆って成形されている。つまり、固化した熱可塑性接着剤は、全ての芯線間を止水するとともに、芯線束と絶縁被覆との間も止水する。そこで、例えば中間芯線露出部を低粘度の止水剤で充填し、その外周を熱収縮チューブで覆う従来構造に比べ高い防水性能が簡素な構造で得られることになる。

（２）上記（１）の構成の芯線止水構造であって、前記モールド部が円柱形状であることを特徴とする芯線止水構造。

上記（２）の構成の芯線止水構造によれば、被水領域を仕切る仕切り部材を被覆電線が貫通する場合、仕切り部材の電線貫通穴とモールド部との間の防水が、円柱状に形成されるモールド部の外周面によって容易となる。すなわち、Ｏリングやグロメットの使用が容易となる。そこで、仕切り部材の電線貫通穴とモールド部との間のみを防水すれば、被水領域からの水の浸入が簡単な防水構造によって全て阻止することが可能となる。

（３）複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線の前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部を形成する工程と、前記中間芯線露出部を挟む一端側の前記被覆電線を固定して他端側の前記被覆電線を捩った後に元の方向に戻すことで、束ねられている芯線同士を離間させて芯線束拡径部を形成する工程と、前記芯線束拡径部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み前記芯線束拡径部を成形金型内にセットした後に加熱溶融した熱可塑性接着剤を前記成形金型内に注入することで、前記芯線束拡径部における芯線同士の隙間に前記熱可塑性接着剤を充填し前記芯線束拡径部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み前記芯線束拡径部を囲繞したモールド部を成形する工程と、を備えることを特徴とする芯線止水方法。

上記（３）の構成の芯線止水方法によれば、被覆電線の長さ方向の中間部分において、絶縁被覆が除去され、露出した密集束状態の芯線が正逆方向に捩られることによってほぐされ、芯線同士の間に隙間が形成された芯線束拡径部となる。この芯線束拡径部が両側の被覆電線と共に成形金型の射出成形空間に配置されて型締めされる。射出成形空間には、高温によって加熱溶融された熱可塑性接着剤が注入される。注入された液状の熱可塑性接着剤は、全ての芯線同士の隙間に充填されると同時に、芯線束拡径部を挟む両側の絶縁被覆も覆って冷却固化する。モールド部は、熱可塑性接着剤が射出成形空間に注入される射出成形によって形成されるので、他部材への付着や、煩雑な粘度測定等の粘度管理も不要となる。これにより、芯線同士間の隙間に充填された熱可塑性接着剤が両側の絶縁被覆と一体となったモールド部が得られる。つまり、芯線同士間から浸入しようとする水、及び芯線束と絶縁被覆との間から浸入しようとする水の双方を阻止するモールド部が得られる。

本発明に係る芯線止水構造及び芯線止水方法によれば、端子の種類に影響されずにコンパクトな止水処理が行え、止水処理位置の自由度が向上し、しかも、低粘度液状材料を使用しないので、他部材への付着や、煩雑な粘度管理を不要にできる。

以上、本発明について明確に開示した。更に、以下の発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）の記載から本発明はより明確且つ十分に読み取れるであろう。

本発明の一実施形態に係る芯線止水構造を示す概略斜視図である。図１に示したモールド部の軸線直交方向の横断面図である。（ａ）は絶縁被覆が除去されて中間芯線露出部が形成された被覆電線の側面図、（ｂ）は中間芯線露出部を挟む一端側が捩られた被覆電線の側面図、（ｃ）は一端側が元の方向に戻されて芯線束拡径部が形成された被覆電線の側面図である。芯線束拡径部が成形金型の射出成形空間に配置された被覆電線の平面図である。（ａ）は端子加締め部を収容した金型の平面図、（ｂ）は（ａ）の金型によって防水処理された従来の加締め部モールド電線の平面図である。端子加締め部に低粘度材料を滴下する従来の防水処理構造を示す斜視図である。電線中間の芯線に対する従来の防水処理構造を示す側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る芯線止水構造は、中間芯線モールド被覆電線１１に適用される。中間芯線モールド被覆電線１１は、被水領域にある被覆電線１３の露出芯線から水が電線内部に浸入し、被覆電線１３の反対端に接続される装置や機器に浸入しようとする水を阻止する場合に好適に用いることができる。なお、本明細書中の止水は水を例に説明するが、本発明は水以外の油、アルコール等を含む液体全般に有効に作用するものである。

図１乃至図３に示すように、被覆電線１３は、複数本の芯線１５が絶縁被覆１７で覆われてなる。芯線１５とは、銅やアルミ等の線状導体を言う。芯線１５は、複数本が平行となって密集した束状態となっている。被覆電線１３の長さ方向の中間部には、絶縁被覆１７を所定の長さで除去した中間芯線露出部１９が形成される。中間芯線露出部１９は、絶縁被覆１７の全周に沿って一対のスリットを入れ、一方のスリットから他方のスリットへ向かって電線長さ方向に切り込みを入れて一対のスリット間の絶縁被覆１７を除去することにより形成できる。

図１及び図２に示すように、中間芯線露出部１９では、露出した芯線１５同士が離間されて外径が大きな粗い束の芯線束拡径部２１となっている。芯線束拡径部２１における芯線同士の隙間２３には、加熱溶融して充填された熱可塑性接着剤２５が中間芯線露出部１９を挟む両側の絶縁被覆１７を含み冷却固化されることで芯線束拡径部２１を囲繞して成形されたモールド部２７が成形されている。

熱可塑性接着剤２５は、ホットメルト接着剤とも称し、熱可塑性樹脂（熱可塑性ポリアミド樹脂等）を主成分とした有機溶剤を含まない固形分の接着剤である。熱可塑性接着剤２５は、常温では固形となる。加熱溶融させて液状とした状態では、後述する成形金型を使用した射出成形が可能となり、冷却により固化し接着が完了する。固化後には、可撓性、耐湿性、耐グリース性に優れる。

また、本実施形態の熱可塑性接着剤２５は、冷却固化すると透明となる。従って、隙間２３への充填状況が視認可能となっている。これにより、モールド部２７を成形した直後の巣の有無や、長期間使用後における水の浸入の有無も視認可能となっている。勿論、冷却固化した際に不透明となったり、着色剤が添加された熱可塑性接着剤を用いることもできる。

また、本実施形態のモールド部２７は、円柱形状に形成されている。モールド部２７は、射出成形によって成形されるので、外周面３１が滑らかな円周面となる。これにより、グロメットやＯリングに対する防水シール面としても利用可能となる。つまり、モールド部２７をグロメットにそのまま挿通したり、外周にＯリングを装着したりすることによって、例えば被水領域を仕切る仕切り部材との間に防水構造を簡単に得ることが可能となる。

次に、上述した芯線止水構造の作用を説明する。
本実施形態に係る芯線止水構造では、被覆電線１３の長さ方向の中間部分において、絶縁被覆１７が除去され、露出した芯線１５が、密集した束状態から芯線１５同士が離間して隙間２３の形成される粗状態の芯線束拡径部２１となっている。

芯線束拡径部２１の芯線１５は、密集束状態から粗状態となるのみなので、さほど大径化されることはない。この芯線１５同士の隙間２３には、加熱溶融して圧入された熱可塑性接着剤２５が充填される。そして、成形金型内（図４参照）で冷却固化した熱可塑性接着剤２５は、所定の輪郭形状を有するモールド部２７となる。すなわち、端子形状に制約されず、且つ被覆電線１３の任意位置でモールド部２７が成形可能となる。

また、このモールド部２７は、芯線１５同士の隙間２３に充填されると同時に、中間芯線露出部１９を挟む両側の絶縁被覆１７も覆って成形されている。つまり、固化した熱可塑性接着剤２５は、全ての芯線１５間を止水するとともに、芯線束と絶縁被覆１７との間も止水する。そこで、例えば中間芯線露出部１９を低粘度の止水剤で充填し、その外周を熱収縮チューブで覆う従来構造に比べて、本実施形態に係る芯線止水構造では高い防水性能が簡素な構造で得られることになる。

更に、例えば被水領域を仕切る仕切り部材を被覆電線１３が貫通する場合、仕切り部材の電線貫通穴とモールド部２７との間の防水が、円柱状に形成されたモールド部２７の外周面３１によって容易となる。すなわち、防水部材としてのＯリングやグロメットの使用が容易となる。そして、仕切り部材の電線貫通穴とモールド部２７との間のみを防水すれば、被水領域からの水の浸入が簡単な防水構造によって全て阻止することが可能となる。

次に、図３及び図４を参照しながら本発明の一実施形態に係る芯線止水方法について説明する。
先ず、図３（ａ）に示すように、複数本の芯線１５が絶縁被覆１７で覆われた被覆電線１３の絶縁被覆１７を除去して中間芯線露出部１９を形成する。

次いで、図３（ｂ）に示すように、中間芯線露出部１９を挟む一端側（図中右側）の被覆電線１３を固定部材４１で固定した状態で他端側（図中左側）の被覆電線１３を捩る。この際、他端側の被覆電線１３は一端側の被覆電線１３に接近する。
その後に、図３（ｃ）に示すように、同位置において元の方向に捩り戻すことで、束ねられている芯線１５同士を離間させて芯線束拡径部２１を形成する。

次いで、図４に示すように、芯線束拡径部２１を挟む両側の絶縁被覆１７を含む被覆電線１３を成形金型の下金型２９にセットし、図示しない上金型を型締めする。
その後、熱可塑性接着剤２５をゲート３７から射出成形空間３３内に注入することで、芯線束拡径部２１における芯線１５同士の隙間２３に熱可塑性接着剤２５を圧入する。熱可塑性接着剤２５は、芯線束拡径部２１を挟む両側の絶縁被覆１７を含み芯線束拡径部２１を囲繞したモールド部２７（図１参照）を成形する。熱可塑性接着剤２５が冷却固化した後、モールド部２７が成形された被覆電線１３を成形金型から取り出し、ランナー部分を除去することで、製品となる中間芯線モールド被覆電線１１（図１参照）の製造を完了する。

この芯線止水方法では、被覆電線１３の長さ方向の中間部分において、絶縁被覆１７が除去され、露出した密集束状態の芯線１５が正逆方向に捩られることによってほぐされ、芯線１５同士の間に隙間２３が形成された芯線束拡径部２１となる。この芯線束拡径部２１が両側の被覆電線１３と共に成形金型の射出成形空間３３に配置されて型締めされる。射出成形空間３３には、高温によって液状となった熱可塑性接着剤２５が圧入される。圧入された液状の熱可塑性接着剤２５は、全ての隙間２３に充填されると同時に、芯線束拡径部２１を挟む両側の絶縁被覆１７も覆って固化する。

上記モールド部２７は、熱可塑性接着剤２５が射出成形空間３３に注入される射出成形によって形成されるので、他部材への付着や、煩雑な粘度測定等の粘度管理も不要となる。これにより、芯線１５同士間の隙間２３に充填された熱可塑性接着剤２５が両側の絶縁被覆１７と一体となったモールド部２７が得られる。つまり、芯線１５同士間から浸入しようとする水、及び芯線束と絶縁被覆１７との間から浸入しようとする水の双方を阻止するモールド部２７が得られる。

従って、本実施形態に係る芯線止水構造及び芯線止水方法によれば、端子の種類に影響されずにコンパクトな止水処理が行え、止水処理位置の自由度が向上し、しかも、低粘度液状材料を使用しないので、他部材への低粘度液状材料の付着や、煩雑な粘度管理を不要にできる。

なお、本発明の芯線止水構造及び芯線止水方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態においては、モールド部２７を円柱形状に形成したが、仕切り部材の電線貫通穴との間に防水構造を構成する必要がなければ、多角柱形状や回転楕円形状等の種々の形状を採りうることは云うまでもない。
また、上記実施形態においては、芯線束拡径部２１における芯線１５同士の隙間２３に熱可塑性接着剤２５を充填するため、加熱溶融した熱可塑性接着剤２５を成形金型の射出成形空間３３内に圧入したが、本発明の芯線止水構造及び芯線止水方法はこれに限定されない。例えば、減圧した成形金型内に加熱溶融した熱可塑性接着剤２５を注入したり、芯線束拡径部をセットした成形金型内に加熱溶融した熱可塑性接着剤２５を加圧せずに流し込んだりしてもよい。

１３…被覆電線
１５…芯線
１７…絶縁被覆
１９…中間芯線露出部
２１…芯線束拡径部
２３…隙間
２５…熱可塑性接着剤
２７…モールド部
２９…下金型

Claims

複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線と、
前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部の芯線同士が離間させられた芯線束拡径部と、
前記芯線束拡径部における芯線同士の隙間に加熱溶融して充填された熱可塑性接着剤が前記中間芯線露出部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み冷却固化されることで前記芯線束拡径部を囲繞して成形されたモールド部と、
を備えることを特徴とする芯線止水構造。
請求項１記載の芯線止水構造であって、
前記モールド部が円柱形状であることを特徴とする芯線止水構造。
複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線の前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部を形成する工程と、
前記中間芯線露出部を挟む一端側の前記被覆電線を固定して他端側の前記被覆電線を捩った後に元の方向に戻すことで、束ねられている芯線同士を離間させて芯線束拡径部を形成する工程と、
前記芯線束拡径部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み前記芯線束拡径部を成形金型内にセットした後に加熱溶融した熱可塑性接着剤を前記成形金型内に注入することで、前記芯線束拡径部における芯線同士の隙間に前記熱可塑性接着剤を充填し前記芯線束拡径部を挟む両側の前記絶縁被覆を含み前記芯線束拡径部を囲繞したモールド部を成形する工程と、
を備えることを特徴とする芯線止水方法。