JP2016119209A

JP2016119209A - 端末集中スプライス用の保護キャップ

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Publication number: JP2016119209A
Application number: JP2014257965A
Authority: JP
Inventors: 隆夫福田; Takao Fukuda
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: US20170346270A1; CN106663932A; CN106663932B; US9997900B2; WO2016098580A1; JP6287812B2; DE112015001791T5

Abstract

【課題】ワイヤハーネスの端末集中スプライス部に被せる防水用の保護キャップの改良を図る。【解決手段】ディップ成形される透明な筒体からなり、該筒体の長さ方向の一端に底部を設けていると共に、他端の挿入用の開口から止水剤を充填すると共にワイヤハーネスの端末の集中スプライス部を挿入する保護キャップであって、前記底部の内面から開口側へ所要寸法離れた周壁の内周面に、前記ディップ成形時に用いる雄金型によりリブからなる罫書き線を周方向に設けていると共に、該罫書き線に沿って不透明な有色ラインを周壁の外周面に設け、該ラインを前記集中スプライス部の下端位置の管理ラインとしている。【選択図】図１

Description

本発明は端末集中スプライス用の保護キャップに関し、詳しくは、ワイヤハーネスの複数の電線端末で電線の芯線同士を溶接若しくは圧着して形成した端末集中スプライス部に絶縁保護および防水のために被せる保護キャップにおいて、該保護キャップに充填する止水剤の充填量のチェックが簡単に出来るようにすると共に、止水剤の溢出防止を確実に図るものである。

ワイヤハーネスを構成する多数の電線のうち回路接続する必要がある複数の電線は、それらの電線端末で被覆部を皮剥ぎして露出させた芯線同士を抵抗溶接、超音波溶接若しくは圧着して端末集中スプライス部（以下、スプライス部と略称する）を形成している。該スプライス部は他の導電材と接触すると短絡が発生するため絶縁保護する必要があると共に、水が付着すると腐食が生じるため、特に、浸水領域に配置する場合には止水処理する必要がある。該保護キャップは、図６に示すように、有底筒状の樹脂製の保護キャップ１００内に予め溶融状態の止水剤１１０をノズル１２０で充填し、その後、ワイヤハーネス２００の端末集中スプライス部２１０を保護キャップ１００の挿入口１０１から挿入し、止水剤１１０を硬化している。（特開２０００−３２４６７１号公報、特開２００８−３１３８４６号公報等参照）

前記止水剤を充填する保護キャップにおいて、スプライス部２１０および該スプライス部２１０に連続する皮剥部２００ａおよび該皮剥部に連続する被覆部２００ｂの所要範囲を止水剤１１０で確実に埋設する必要がある。そのため、保護キャップ１００の大きさ（断面積、長さ）とスプライス部２１０、皮剥部２００ａ、被覆部２００ｂの容積との関係から止水剤１１０の充填量を設定している。
具体的な基準として、図７に示すように、スプライス部２１０の先端面２１０ｓが保護キャップ１００の閉鎖底１００ａの内面１００ｉから３ｍｍ以内に位置し、被覆部２００ｂが１ｍｍ以上は止水剤１１０で埋設することが必要とされている。

前記止水剤１１０を予め充填している保護キャップ１００内にスプライス部２１０を挿入すると、スプライス部２１０が止水剤１１０により浮き上がりやすくなる。よって、スプライス部２１０が保護キャップ１００の閉鎖底１００ａから離れ、被覆部２００ｂの所要範囲が止水剤で埋設されなくなる場合がある。かつ、保護キャップ１００内に挿入するスプライス部２１０、該スプライス部に連続する電線群の皮剥部２００ａおよび被覆部２００ｂの容積が若干でも変わると、保護キャップ１００内に充填している止水剤１１０の水位が変化し、保護キャップ１００の挿入口１０１から止水剤が溢れて液漏れが生じる恐れもある。

よって、保護キャップ１００内に設定量の止水剤１１０を充填しても、スプライス部２１０を保護キャップ１００内に挿入し止水剤を硬化した後、前記した範囲でスプライス部２１０等が止水剤１１０で埋設されているかを製品検査する必要がある。そのため、従来、作業員が外部から定規をあてがって検査している。

特開２０００−３２４６７１号公報特開２００８−３１３８４６号公報

前記のように、定規を用いて測定検査すると作業手数がかかると共に、作業員によりバラツキが生じる。また、外部から目視検査することが好ましいが、従来、保護キャップ１００を透明樹脂で成形し、止水剤１１０を透明な２液反応硬化型のエポキシ樹脂を用いている場合が多い。特に、保護キャップ１００と止水剤１１０の両方が透明であると、保護キャップ１００の閉鎖底１００ａの内面（上面）１００ｉの位置、止水剤１１０の液面を外部から視認しにくい問題がある。

さらに、保護キャップ１００は、製造コストを低減できる等の利点があるため、近時、図８（Ａ）に示すようにディップ成形されている場合がある。即ち、塩化ビニール等の溶融樹脂の貯槽３００内に雄金型３１０を浸漬した後に引き上げ、加熱→冷却→離型して保護キャップ１００を成形している。このディップ成形した図８（Ｂ）（Ｃ）に示す保護キャップ１００では先端の閉鎖底１００ａの厚さ（ｔ）を制御することが困難であるため、該厚さ（ｔ）にバラツキが発生する。

前記のように、閉鎖底の内面（上面）１００ｉの位置を外部から視認しにくいため、閉鎖底１００ａの外面（下面）からスプライス部２１０の先端面２１０ｓまでの寸法を外部から測定することになるが、該測定値に基づいて、閉鎖底の内面１００ｉからスプライス部の先端面２１０ｓまでの寸法を正確に取得できない。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、閉鎖底の厚さにバラツキが発生しやすいディップ成形される保護キャップにおいて、検査位置を外部から簡単且つ正確に確認できるようにすることを第１の課題としている。
また、保護キャップに充填している止水剤がスプライス部を挿入した状態で溢れて液漏れが発生しないようにすることを第２の課題としている。

前記課題を解決するため、第１の発明として、ディップ成形される透明な筒体からなり、該筒体の長さ方向の一端に底部を設けていると共に、他端の挿入用の開口から止水剤を充填すると共にワイヤハーネスの端末の集中スプライス部を挿入する保護キャップであって、
前記底部の内面から開口側へ所要寸法離れた周壁の内周面に、前記ディップ成形時に用いる雄金型によりリブからなる罫書き線を周方向に設けていると共に、該罫書き線に沿って不透明な有色ラインを周壁の外周面に設け、該ラインを前記集中スプライス部の下端位置の管理ラインとしていることを特徴とする端末集中スプライス用の保護キャップを提供している。

前記ディップ成形される保護キャップでは底部の厚さ（ｔ）および底部外面の精度を上げることが出来ないが、底部の内面は雄金型の下端面の型面として成形され、該金型で設ける罫書きラインの位置は前記底部内面から設定寸法離れた周壁の内周面に正確に設けられる。この周壁の内周面に形成される罫書きラインは透明リブであるため外部から視認できないため、該罫書きラインと対応位置の外周面に不透明な有色で管理ラインを設け、外部から確実に目視できるようにしている。

前記のように、外部から目視できる管理ラインを付した保護キャップを用いると、集中スプライス部の下端位置が管理ライン以下の底部側に位置すれば、集中スプライス部および該集中スプライス部に連続する電線の皮剥部、さらに皮剥部電線に連続する所要範囲の絶縁被覆部が止水剤中に埋設されていることが、外部から目視検査できる。言い換えると、集中スプライス部の下端位置が管理ラインより浮き上がって開口側に位置すると、所要部分が止水剤中に埋設されていない不良品と判断できる。このように、外部からの目視検査でＮＧ品の判断を簡単かつ正確に行うことができる。

前記保護キャップ内に充填される止水剤は透明である場合に、本発明は好適に用いられる。即ち、透明な保護キャップ内に充填されている止水剤が透明であると、保護キャップの底部内面と止水剤の下面の境界が外部から視認困難であるため、前記不透明な有色で管理ラインを設けておくと、該管理ラインを基準として一目で良品と不良品の判断を行うことができる。

前記周壁の外周面に設ける不透明な有色の管理ラインは底部内面から２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの位置に、レーザーマーカーあるいはインクによるマーキングで行い、周壁の外周面の全周あるいは部分的にラインを付していることが好ましい。

前記管理ラインは、具体的には、底部内面から３ｍｍの位置の周壁に設けている。底部内面から３ｍｍ以下の位置に集中スプライス部の下端が位置すると、該集中スプライス部および皮剥部の全体および絶縁被覆部の１ｍｍ以上が止水剤中に埋設されていることが保証される。
保護キャップの大きさは挿入する集中スプライス部、皮剥部および絶縁被覆部の外形に対応して断面積および長さを相違させている。例えば、長さ４０ｍｍ、直径８ｍｍとし、前記のように、管理ラインは底部内面から３ｍｍの位置に設けている。

なお、前記した外部から目視できる管理ラインは、ディップ成形で成形される場合に限らず、透明な保護キャップに止水剤を充填する保護キャップに設けてもよいことは言うまでもない。

また、第２の発明として、樹脂成形され筒体からなり、該筒体の長さ方向の一端に底部を設けていると共に、他端の挿入用の開口から止水剤を充填すると共にワイヤハーネスの端末の集中スプライス部を挿入する保護キャップであって、
前記底部から前記開口近傍まで周壁を長さ方向に直線状に延在させると共に、前記開口近傍では周壁を開口に向けて３〜６度の範囲で傾斜させて広げた拡径部を設け、該拡径部の内面と前記ワイヤハーネスの絶縁被覆部の外周面との間に隙間をあけ、前記止水剤が毛細管現象で前記開口に達するのを防止する構成としている端末集中スプライス用の保護キャップを提供している。

該保護キャップの開口近傍に設ける拡径部は、前記開口から保護キャップ全長の５％〜１５％の範囲に設けることが好ましい。具体的は、例えば、長さ４０ｍｍの保護キャップでは拡径部を４ｍｍとし、全長の１０％の長さとし、かつ、拡径部の傾斜角度は５度としていることが好ましい。

第２の発明の保護キャップはディップ成形する保護キャップに限定されず、射出成形する保護キャップにも好適に適用できる。

前記止水剤としては２液硬化型エポキシ樹脂を用い、ディップ成形する保護キャップは塩化ビニール、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン樹脂等からなる。

前記第１の発明のディップ成形する保護キャップにおいて、止水剤の管理ラインを有すると共に、前記第２の発明の挿入用開口側に毛細管現象による止水剤漏れを防止するための拡径部を設けた保護キャップとすることが、製造コストおよび性能の点から好ましい。

ディップ成形される無色透明な保護キャップ内に止水剤を充填しているため、止水剤の充填部分を外部から目視しにくく、かつ、保護キャップの底部肉厚にバラツキが発生しやすいため、該底部内面からのスプライス部の下端位置を確認しにくい。しかしながら、第１の発明の保護キャップでは底部内面から所要位置に管理ラインを有色で付しているため、作業者が外部より目視で、前記管理ラインを基準としてスプライス部の下端位置を比較して、良品と不良品とを一目で判断することができる。

また、第２の発明の保護キャップでは、開口側の周壁に拡径部を設け、挿入するワイヤハーネスの外周との間の隙間を広げているため、毛細管現象で止水剤が移動して開口から溢れるのを防止できる。

本発明の保護キャップの実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）および（Ｄ）は要部拡大断面図である。前記保護キャップに止水剤およびスプライス部を挿入している状態を示す断面図である。ディップ成形で用いる雄金型を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は保護キャップにスプライス部を挿入し、目視検査している状態を示す工程図である。（Ａ）（Ｂ）は変形例を示す図面である。従来の工程を示す図面である。保護キャップ内での止水剤の必要レベルの説明図である。（Ａ）は保護キャップをディップ成形する状態を示す概略図、（Ｂ）（Ｃ）はディップ成形された保護キャップを示す断面図である。

以下、本発明の保護キャップの実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に第１実施形態の保護キャップを示す。
保護キャップ１はディップ成形される無色透明な筒体からなり、該筒体の周壁２の長さ方向の一端に底部３を設けると共に他端に挿入用の開口４を設けている。周壁２は断面円環形状であり、底部３から開口４近傍までの領域Ｚ１は同一断面形状のストレート管とし、領域Ｚ１の図中上端から開口４までの領域Ｚ２を開口に向けて広がる拡径部５としている。

図２に示すように、保護キャップ１内に無色透明な止水剤１０を充填すると共にワイヤハーネス２０の端末に設けた端末集中スプライス部２５（以下、スプライス部２５と略称する）を挿入し、硬化する止水剤１０内に、スプライス部２５、該スプライス部２５に連続する複数の電線の皮剥部２６、該皮剥部２６に連続する電線の絶縁被覆部２７を埋設するようにしている。

保護キャップ１をディップ成形すると、前記図８に示すように、底部の厚さ（ｔ）にバラツキが発生しやすく、底部３の外面（下面）３ａから周壁２の所要位置の高さを測定しても、底部３の内面（上面）３ｂからの高さを正確に測定していることにならない。
よって、図３に示すように、ディップ成形時に用いる雄金型３０の下端３０ａから所定寸法（本実施形態では３ｍｍ）の位置に罫書き線形成用の浅い溝３０ｖを周方向に線状に設け、成形する保護キャップ１の周壁２の内面に周方向に線状にリブを突設して罫書き線６を設けている。該罫書き線６は透明な線であるため、作業員が外部から一目で目視することは出来ない。

周壁２の内周側の罫書き線６と対向する位置の外周面の半周にレーザーマーカで不透明な有色ラインからなる管理ライン７を設けている。該レーザーマーカで設ける管理ライン７は内周側の罫書き線６を対象として線引きで形成するため簡単かつ正確に形成することができる。該管理ライン７は底部３の底部内面３ｂから正確に３ｍｍ上方の周壁２に引かれることになる。

前記管理ライン７を底部内面３ｂから３ｍｍの位置の周壁２に設け、該管理ライン７以下にスプライス部２５の下端が位置すると、該スプライス部２５および皮剥部２６の全体および絶縁被覆部２７の１ｍｍ以上が止水剤１０中に埋設されていることが保証されるものとしている。即ち、保護キャップ１内に先に定量の止水剤１０を溶融状態で充填している。保護キャップ１内の止水剤１０中に浸すように、ワイヤハーネスのスプライス部２５、皮剥部２６および絶縁被覆部２７を保護キャップ１の開口４から挿入すると、充填している止水剤１０が絶縁被覆部２７を１ｍｍ以上浸す位置まで上昇する設定としている。

よって、スプライス部２５の下端が管理ライン７以下に位置すると、所要領域が止水剤１０中に埋設されている良品であると管理している。一方、スプライス部２５の下端２５ｓが管理ライン７より上方に位置すると、電線の絶縁被覆部２７の１ｍｍ以上が止水剤１０中に埋設されていないＮＧ製品であると管理している。

また、ディップ成形時に用いる雄金型３０の上部外周に上向きに傾斜させた拡径部３０ｃを設けている。これにより、保護キャップ１の開口４側の領域Ｚ２は開口４がある上端に向けて広がる拡径部５としている。該拡径部５の広がり角度は３〜６度とし、本実施形態では５度としている。該拡径部５を設けることで挿入するワイヤハーネスの外周との間に隙間Ｃを設け、該隙間Ｃにより下方から溶融した止水剤１０が毛細管現象で上昇し、開口４から溢れ出すのを防止している。

保護キャップ１の長さや直径は、挿入するワイヤハーネスのスプライス部の大きさによって相違するが、本実施形態の保護キャップ１は底部内面３ｂから開口４までの長さを４０ｍｍ、内径を８ｍｍ、周壁２の肉厚は１ｍｍとしている。
また、保護キャップ１の成形材料となる樹脂も限定されないが、本実施形態では塩化ビニルを用いてディップ成形している。止水剤１０も限定されないが、本実施形態では２液反応硬化型エポキシ樹脂を用いており、硬化速度が早い利点があるが、無色透明であるため、無色透明な保護キャップ１内では充填位置が外部から視認し難い。

前記構成とした保護キャップ１を用いる場合、まず、図４（Ａ）に示すように、保護キャップ１を立設保持し、上端の開口４から定量の溶融した止水剤１０を注入する。止水剤１０の注入量はワイヤハーネスのスプライス部２５、皮剥部２６および絶縁被覆部２７を挿入した状態で、保護キャップ１の開口４から所要寸法離れた位置までしか上昇しない量に設定している。

ついで、図４（Ｂ）に示すように、保護キャップ１の開口４からワイヤハーネスのスプライス部２５の先端を下面として該スプライス部２５、皮剥部２６および絶縁被覆部２７を挿入する。この挿入で予め充填している溶融した止水剤１０はスプライス部２５の外周と周壁２の内面、複数の電線の皮剥部２６および絶縁被覆部２７の隙間および周壁２の内面の間に充填され、止水剤１０の液面が上昇する。特に、スプライス部２５、皮剥部２６および絶縁被覆部２７の外周面と周壁２の内周面の間の隙間が微小になると、毛細管現象で止水剤１０が周壁２の内面に沿って上昇してくるが、拡径部５で隙間Ｃが広がるため、毛細管現象による止水剤１０の上昇は遮断され、開口４からの溢出を防止できる。

図４（Ｃ）に示すように、保護キャップ１内にワイヤハーネスのスプライス部２５、皮剥部２６および絶縁被覆部２７が硬化した止水剤１０内に埋設した状態になった後に、作業員が外部から目視検査を行い、ＮＧ製品があれば排除している。
この外部からの目視検査は、前記のように、管理ライン７を境界ラインとしてスプライス部２５の下端を検査し、管理ライン７以下に位置するとＯＫ、管理ライン７より上方であればＮＧとして、製品管理を行っている。
この目視検査時、無色透明な保護キャップ１と止水剤１０に対して管理ライン７が有色ラインであり、かつ、スプライス部２５も有色であるため、外部からの目視で簡単かつ正確に判断することができる。
かつ、保護キャップ１の開口４側に拡径部５を設けているため、毛細管現象による止水剤１０の液漏れを防止することができる。

本発明は前記実施形態に限定されず、図５（Ａ）に示す保護キャップ１ー２では、管理ライン７を設けているが、開口４まで底部３からストレートな円筒形状とし、開口側に拡径部を設けていない。
また、図５（Ｂ）に示す保護キャップ１−３は射出成形品であり、底部３の肉厚は一定であるため、管理ライン７を設けていなが、開口４側に拡径部５を設けている。
さらに、保護キャップ内に充填する止水剤が、不透明あるいは有色透明な樹脂である場合も、管理ラインを設けておくと、一目で良品と不良品の判断ができるため有用である。

１保護キャップ
２周壁
３底部
３ａ底部外面
３ｂ底部内面
４開口
５拡径部
６罫書き線
７管理ライン
１０止水剤
２０ワイヤハーネス
２５端末集中スプライス部
２６皮剥部
２７絶縁被覆部
３０雄金型

Claims

ディップ成形される透明な筒体からなり、該筒体の長さ方向の一端に底部を設けていると共に、他端の挿入用の開口から止水剤を充填すると共にワイヤハーネスの端末の集中スプライス部を挿入する保護キャップであって、
前記底部の内面から開口側へ所要寸法離れた周壁の内周面に、前記ディップ成形時に用いる雄金型によりリブからなる罫書き線を周方向に設けていると共に、該罫書き線に沿って不透明な有色ラインを周壁の外周面に設け、該ラインを前記集中スプライス部の下端位置の管理ラインとしていることを特徴とする端末集中スプライス用の保護キャップ。
前記保護キャップに充填する止水剤は無色透明である請求項１に記載の端末集中スプライス用の保護キャップ。
前記周壁の外周面に設ける不透明な有色の管理ラインは底部内面から２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの位置に、レーザーマーカーあるいはインクによるマーキングで行い、周壁の外周面の全周あるいは部分的にラインを付している請求項１または請求項２に記載の端末集中スプライス用の保護キャップ。
樹脂成形され筒体からなり、該筒体の長さ方向の一端に底部を設けていると共に、他端の挿入用の開口から止水剤を充填すると共にワイヤハーネスの端末の集中スプライス部を挿入する保護キャップであって、
前記底部から前記開口近傍まで周壁を長さ方向に直線状に延在させると共に、前記開口近傍では周壁を開口に向けて３〜６度の範囲で傾斜させて広げた拡径部を設け、該拡径部の内面と前記ワイヤハーネスの絶縁被覆部の外周面との間に隙間をあけ、前記止水剤が毛細管現象で前記開口に達するのを防止する構成としている端末集中スプライス用の保護キャップ。
前記保護キャップの開口近傍に設ける拡径部は、前記開口から保護キャップ全長の５％〜１５％の範囲に設けている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の端末集中スプライス用の保護キャップ。