JP2016192258A - ワイヤハーネスの止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスのスプライス部を止水剤を用いずに止水する。
【解決手段】電線の単芯線と複数本の電線の芯線とを溶接ジョイントしてスプライス部を形成し、該スプライス部に連続する前記単芯線を備えた電線を防水電気接続箱に接続する構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明はワイヤハーネスの止水構造に関し、特に、止水剤を用いずに止水を図るものであり、詳しくは、車両に搭載するＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続する複数本のシールド線のドレン線とアース線をスプライスし、該アース線をＥＣＵに接続する場合に、アース線からＥＣＵへの浸水防止を図る場合に好適に用いられるものである。

近時、車両に搭載するＥＣＵが増加すると共に、該ＥＣＵからの制御信号を駆動機器等の補機に送信するためシールド線が用いられる場合が多い。この場合、図６に示すように、ＥＣＵ１００と補機１０２とを複数本のシールド線１０５（１０５Ａ、１０５Ｂ、〜１０５ｎ）を含むワイヤハーネスで接続している。各シールド線１０５はＥＣＵ１００および補機１０２との接続端末でシース１０６を剥離してコア線（被覆電線）１０８とドレン線１０９を露出させ、コア線１０８の端末に接続した端子ＴをＥＣＵ１００および補機１０２のコネクタに接続している。一方、複数本のシールド線１０５の被覆していない裸線からなるドレン線１０９と一般の被覆電線１１２の中間皮剥ぎして露出した芯線１１３をスプライスし、被覆電線１１２の他端に接続した端子ＴをＥＣＵ１００にコネクタ接続している。

ドレン線１０９と被覆電線１１２の芯線１１３とのスプライスは中間圧着端子を用いた加締め圧着または溶接で行い、このスプライス部分を止水している。このスプライス部分の止水は樹脂製の止水ケースまたは止水キャップ内にスプライス部を挿入し、該止水ケースや止水キャップ内に止水剤を充填して止水を行っている場合が多い。

例えば、従来、特開平１１−２１４０５３号公報で図７に示す防水保護用のカバー３００が提供されている。該カバー３００はシールド線のドレン線と被覆電線の芯線とのスプライス部の止水ではなく、被覆電線同士のスプライス部の止水を対象とし、被覆電線２０１の中間皮剥ぎで露出した芯線２０１ａと被覆電線２０２の端末皮剥ぎで露出した芯線２０２ａとを接続した電線接続部２０３をカバー３００に挿入し、該カバー内に止水剤３３０を注入して電線接続部２０３の外周および隙間に止水剤を充填して止水している。

特開平１１−２１４０５３号公報

前記カバー内に配置する電線接続部（スプライス部）に更に止水剤を充填するのは、スプライスする電線の芯線が素線の撚線からなる場合に、素線の隙間に浸水が発生し、浸水した水が芯線中を毛細管現象で浸透していく恐れがあるため、芯線の隙間を塞ぐために止水剤を充填している。

しかしながら、止水剤を防水保護用のカバー内に充填する場合、止水剤がカバーから漏れやすく、漏れ防止のためにカバーを大型化する必要があり、スペースを取る問題がある。また、止水剤の注入量の管理、止水剤の塗布工程および硬化工程が必要で、作業コストおよび作業時間がかかる等の問題がある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、止水剤で充填することなく止水を確実に図ることができるようにすることを主たる課題としている。
また、シールド線のドレン線を電線とスプライスし、該電線をアース線として用いる場合に、該アース線からＥＣＵを含む電気接続箱に浸水が生じないようにすることを従たる課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、電線の単芯線と複数本の電線の芯線とを溶接ジョイントしてスプライス部を形成し、該スプライス部に連続する前記単芯線を備えた電線を防水電気接続箱に接続する構成としていることを特徴とするワイヤハーネス用の止水構造を提供している。

前記防水電気接続箱に接続する前記電線の単芯線の端末に端子を接続すると共に該端子接続部に防水ゴム栓を装着し、該端子をコネクタに挿入係止し、該コネクタを前記防水電気接続箱のコネクタ嵌合部に嵌合している。

前記単芯線を備えた電線は絶縁被覆層が無い裸電線でもよいし、絶縁被覆層を備えた被覆電線でもよい。また、該電線の単芯線と溶接する他の電線の芯線は撚線でも良いし単芯線でもよく、かつ、単芯線の場合は絶縁被覆層が無い裸電線でもよい。
スプライス部を形成するための前記溶接は抵抗溶接でも良いし、超音波溶接でもよい。 溶接してスプライス部を形成する箇所は、前記単芯線を備えた電線および他の電線の端末で露出させた芯線同士でも良いし、前記単芯線の中間位置で他の電線の端末の芯線とを溶接してスプライスしてもよい。

前記のように、スプライス部を芯線同士を溶接ジョイントして形成するため、スプライス部の内部に隙間が発生せず、スプライス部自体に浸水が発生しない。かつ、該スプライス部に単芯線を連続させて防水電気接続箱と接続すると、該防水電気接続箱との接続位置まで単芯線の内部に水が浸透する隙間がないため、単芯線の外周を伝う浸水だけを防止すれば良い。よって、素線を撚って形成する芯線を用いる場合は止水剤を充填して芯線内部の隙間を埋める必要があるが、本発明では芯線内部に隙間を無くしているため止水剤を用いる必要がない。かつ、該単芯線の端末で接続する端子に防水ゴム栓を取り付けると、スプライス部から防水電気接続箱への電線を伝った浸水を防止できる。

前記単芯線を絶縁被覆層で被覆している被覆電線で、該被覆電線を防水電気接続箱に接続する場合、該絶縁被覆層の皮剥端に環状の防水ゴム栓を外嵌し、単芯線の外周から皮剥ぎ端面、該皮剥ぎ端面の外周から絶縁被覆層の外周面に前記防水ゴム栓の内周面を密着させて止水し、前記被覆電線の単芯線と絶縁被覆層の間の隙間を伝う浸水を防止することが好ましい。

前記防水ゴム栓は単芯線の外周面に密着する内径を有する円筒形状とし、単芯線を被覆する絶縁被覆層の外周面に防水ゴム栓の内周面が押し広げられて強く密着させられる形状としている。なお、絶縁被覆層が肉厚で、単芯線の外径と絶縁被覆層の外径との寸法差が大きい場合、防水ゴム栓の内径を段状としてもよい。
前記防水ゴム栓を電線に外嵌した状態で、該防水ゴム栓の締め付け力を大きくすると、該防水ゴム栓を電線に固定するためにテープ巻きする必要はない。

前記単芯線と溶接してスプライスする電線がシールド線のドレン線であり、前記単芯線を備えた電線が絶縁被覆層を有するアース線であり、
前記シールド線の端末でシースを皮剥ぎして前記ドレン線と共に露出させたコア線の端末および前記アース線の端末にそれぞれ端子を接続すると共にこれら端子に防水ゴム栓を取り付け、
前記端子をコネクタに挿入係止し、該コネクタを車両の浸水領域に搭載する前記防水電気接続箱の電気制御ユニット（ＥＣＵ）のコネクタ嵌合部に嵌合し、前記アース線は電子制御ユニット内のアース回路と接続することが好ましい。

前記シールド線と接続する前記防水電気接続箱として電子制御ユニット（ＥＣＵ）が用いられ、該ＥＣＵがエンジンルームからなる浸水領域に搭載される場合、前記本発明の止水構造は好適に用いられる。
前記ＥＣＵにはセンサ等と接続した信号線が接続され、該信号線としてシールド線が好適に用いられる。シールド線ではコア線を囲む金属編組線または金属箔からなるシールド材にドレン線を接触させて配線しており、該ドレン線をＥＣＵ内のアース回路と接続するために、複数本のシールド線のドレン線を１本の単芯線を絶縁被覆層で被覆している被覆電線からなるアース線とスプライスして、該アース線をＥＣＵにコネクタ接続している。

この場合、ＥＣＵに接続するアース線を伝ったＥＣＵ内部への浸水防止を図るために、特に、アース線のスプライス側端末で皮剥ぎして露出させた芯線への浸水を防止する必要がある。よって、本発明では、該アース線を単芯線とし、かつ、撚線からなるドレン線と溶接してスプライス部を形成し、かつ、該スプライス部とＥＣＵとに接続するにアース線を単芯線とすることで、芯線内部への浸水を無くしている。その結果、止水剤を充填して芯線内部の隙間を埋める必要はなく、止水剤を用いることなく止水対策を施すことができる。
なお、シールド線の内部を貫通して他端側に位置するドレン線はカットオフして切り離し処理しても良いし、車体パネルに接地処理してもよい。

前記シールド線のドレン線は、シールド材とする金属編組線を皮剥端から撚線としたものであってもよく、該ドレン線をアース線の単芯線からなる芯線とスプライスすればよい。スプライスは中間圧着端子を用いて加締め圧着でもよいし、抵抗溶接または超音波溶接からなる溶接でもよい。

前記のように、本発明では、スプライス部を芯線同士を溶接ジヨイントして形成するため、スプライス部の内部に隙間が発生せず、かつ、該スプライス部に単芯線を連続させて防水電気接続箱と接続すると、該防水電気接続箱との接続位置までスプライス部および単芯線の内部に水が浸透する隙間がないため、単芯線の外周を伝う浸水だけを防止すれば良い。よって、素線を撚って形成する芯線を用いる場合は止水剤を充填して芯線内部の隙間を埋める必要があるが、本発明では芯線内部に隙間を無くしているため止水剤を用いる必要がない。その結果、止水剤を用いて止水する場合に発生する前記問題、即ち、止水剤の漏れ、止水剤の塗布工程および硬化工程での作業手数を簡素化できると共に作業時間を短縮できる利点がある。

また、シールド線のドレン線をアース線とスプライスし、該アース線をシールド線のコア線と共にＥＣＵ等の電気接続箱に接続する場合、前記アース線として単芯線を用いてドレン線と溶接ジョイントしてスプライス部を形成し、該アース線をＥＣＵに接続すると、前記のように止水剤を用いることなく前記アース線からＥＣＵへの浸水防止を確実に図ることができる。

本発明の第１実施形態を示す全体構成図である。 （Ａ）はシールド線の断面図、（Ｂ）はアース線の断面図、（Ｃ）はアース線の端末皮剥ぎ部分を示す一部正面図である。 （Ａ）はスプライス部の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は図３（Ａ）の要部拡大図、（Ｂ）は防水ゴム栓の斜視図である。 第２実施形態を示す全体構成図である。 従来例を示す概略図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来の止水具を示す図面である。

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４に示す第１実施形態は、車両のエンジンルーム等の浸水領域に搭載される防水電気接続箱の電子制御ユニット２（以下、ＥＣＵと略称する）と補機５０に複数本のシールド線３（３Ａ、３Ｂ）を接続している。これらシールド線３Ａ、３Ｂのドレン線４（４Ａ、４Ｂ）を単芯線１ａを絶縁被覆層１ｂで被覆した被覆電線からなるアース線１と溶接でスプライスし、該アース線１をシールド線３のコア線５と共にＥＣＵ２にコネクタ接続している。

ＥＣＵ２に接続するシールド線３Ａはコア線５が１本で、図２（Ａ）に示すように、１本のドレン線４Ａとともに金属編組線または金属箔テープからなるシールド材６で囲み、該シールド材６を絶縁樹脂からなるシース（外皮）７で被覆している。コア線５は芯線５ａを絶縁被覆５ｂで被覆した丸電線からなり、ドレン線４は複数の素線の撚線からなり、絶縁被覆が無い裸線である。
ＥＣＵ２に接続するシールド線３Ｂはコア線５が２本であり、該２本のコア線５と１本のドレン線４Ｂをシールド材６で囲みシース７で被覆している。

シールド線３Ａと３ＢはＥＣＵ２と接続する端末側でシース７とシールド材６とを剥離してコア線５とドレン線４を露出させ、３本のコア線５は更に端末側で絶縁被覆５ｂを皮剥して芯線５ａを露出させて端子（メス圧着端子）８Ａを圧着している。

シールド線３Ａのドレン線４Ａとシールド線３Ｂのドレン線４Ｂとは、図２（Ｂ）に示す単芯線１ａを絶縁被覆層１ｂで被覆した丸電線からなるアース線１の一端とスプライスし、アース線１の他端で皮剥ぎして露出した単芯線１ａに端子（メス圧着端子）８Ｂを圧着している。該アース線１の端末の端子８Ｂとシールド線３Ａ、３Ｂのコア線５の端末の端子８Ａをコネクタ１０に挿入係止しておき、ＥＣＵ２に設けたコネクタ嵌合部２ａに嵌合し、ＥＣＵ２内の回路と接続したオス端子（図示せず）と嵌合して接続している。アース線１と端子８Ｂを介して接続したＥＣＵ２内のアース回路１２は車体パネル等で接地するアース電線１３をコネクタ接続している。

図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記シールド線３Ａ、３Ｂのドレン線４Ａ、４Ｂと被覆電線からなるアース線１の単芯線１ａのスプライス部Ｓは、アース線１の端末で絶縁被覆層１ｂを皮剥ぎして単芯線１ａを露出させ、該単芯線１ａを挟んで上下にシールド線の単芯線からなるドレン線４Ａ、４Ｂを重ねて配置し、溶接ジョイントで形成している。溶接は抵抗溶接、超音波溶接のいずれでもよい。溶接ジョイントで形成するスプライス部Ｓは溶接するアース線の芯線およびドレン線がすべて単芯線であるため、芯線内部に隙間がなく、かつ、積層する単芯線１ａとドレン線４Ａ、４Ｂの境界面も溶接であるため隙間はない。このように、スプライス部Ｓには内部に隙間はないため、外周に水滴が付着しても内部に浸透することはない。

前記のように、アース線１の一端で皮剥ぎして露出させた単芯線１ａをドレン線４Ａ、４Ｂと溶接ジョイントしてスプライス部Ｓを設けており、図４（Ａ）に示すスプライス部Ｓとアース線の皮剥端１ｃの間隔Ｌ２は短い方が好ましい。該アース線１はスプライス部ＳからＥＣＵ２へ延在させて接続するため、スプライス部Ｓと接続した単芯線１ａの外周と絶縁被覆層１ｂの内周との隙間に皮剥ぎ端１ｃから浸水が生じるのを防止する必要がある。

前記アース線１の皮剥端１ｃからの浸水を防止するため、図３（Ａ）および図４（Ａ）に拡大して示すように、防水ゴム栓１５を皮剥端１ｃに外嵌している。
防水ゴム栓１５は弾性ゴムで円筒形状に成形したものであり、中空部１５ａに皮剥端１ｃを挟む単芯線１ａと絶縁被覆層１ｂを押し込み、単芯線１ａの外周面、皮剥ぎ端面および絶縁被覆層１ｂの外周面を防水ゴム栓１５の内周面１５ｂに密着させている。よって、防水ゴム栓１５により皮剥端１ｃの位置で単芯線１ａと絶縁被覆層１ｂの隙間から浸水するのを確実に防止できる。
かつ、絶縁被覆層１ｂの外径は単芯線１ａの外径より大きいため、絶縁被覆層１ｂを囲む部分は強い力で押し広げられ、防水ゴム栓１５の外周面１５ｃから強い締め付け力が付加される。その結果、防水ゴム栓１５をアース線１に粘着テープ等を用いて位置決め保持のために固着する必要がない。

ＥＣＵ２と接続するシールド線３Ａ、３Ｂのコア線５はＥＣＵ２内の信号回路および電源回路と接続し、シールド線３Ａ、３Ｂのドレン線４Ａ、４Ｂは前記のように単芯線１ａを絶縁被覆層１ｂで被覆した被覆電線からなるアース線１と溶接ジョイントしてスプライスし、該アース線１をＥＣＵ２内のアース回路と接続している。

シールド線とＥＣＵ２とのコネクタ接続部分で、シールド線３Ａ、３ＢからＥＣＵ２へ浸水が発生するのを防止するため、シールド線３Ａ、３Ｂのコア線５は、芯線５ａが絶縁被覆５ｂで被覆されているため、芯線５ａの端末に接続する端子８Ａにゴム栓２９Ａを取り付けて止水対策を施している。即ち、ゴム栓２９Ａを取り付けた端子８Ａをコネクタ１０に挿入係止し、該コネクタ１０をＥＣＵ２のコネクタ嵌合部２ａに嵌合し、端子８ＡをＥＣＵ２内の端子と嵌合接続している。シールド線３Ａ、３Ｂのコア線５の端末にゴム栓２９Ａを取り付けることで、コネクタ接続部からＥＣＵ２内への浸水発生を防止している。

同様に、シールド線３Ａ、３Ｂのドレン線４Ａ、４Ｂと溶接ジョイントしたアース線１のＥＣＵ接続側の端末も、絶縁被覆層１ｂを皮剥ぎし、露出した単芯線１ａに端子８Ｂを圧着し、該端子８Ｂに防水ゴム栓２９Ｂを取り付け、アース線１とのコネクタ接続部からＥＣＵ２内への浸水発生を防止している。

シールド線３Ａ、３Ｂの補機５０側の他端ではコア線５の端末に、ＥＣＵ接続側と同様に端子８Ａを接続し、ＥＣＵ２から信号が送信される補機５０に接続する。シールド線３Ａ、３Ｂ内を挿通するドレン線４Ａ、４Ｂの補機５０側の他端（ＥＣＵ接続側と反対側）４ｅはカットオフ処理としているが、車体パネルに接地してもよい。

前記のように、ＥＣＵ２に接続するアース線１は単芯線１ａをドレン線４Ａ、４Ｂと溶接ジョイントしてスプライスしているため、スプライス部Ｓの内部に浸水は発生せず、スプライス部Ｓに止水剤を充填する必要はない。かつ、該スプライス部Ｓでスプライスする単芯線１ａを露出させる皮剥端１ｃの部分に防水ゴム栓１５を密着させて取り付けているため、当該部位にも止水剤を充填する必要がない。
よって、止水剤を用いて止水する場合に発生する前記問題を解消することができる。

図５に第２実施形態を示す。
第２実施形態はシールド線３Ａ、３Ｂのドレン線４Ａ、４Ｂと溶接ジョイントしてスプライスするアース線１−Ａを単芯線１ａ−Ａのみからなり、絶縁被覆層で被覆していない裸線としている点が、前記第１実施形態と相違する。該アース線１−Ａでは絶縁被覆層の皮剥端から絶縁被覆層と単芯線の間に浸水が発生しないため、防水ゴム栓を装着していない。アース線１−Ａの単芯線１ａ−Ａの外周面に水滴が付着してＥＣＵとの接続側へ伝ってきても、該単芯線１ａ−Ａの端末に接続する端子８Ｂに防水ゴム栓２９Ｂを取り付けているため、アース線１−ＡからＥＣＵ２への浸水発生を防止できる。
他の構成は、第１実施形態と同一符号を付して説明を省略する。

前記第１、第２実施形態に記載のように、シールド線のドレン線と単芯線からなるアース線とを溶接ジョイントしてスプライス部を形成すると、スプライス部の内部に浸水が発生しないため、止水剤でモールドする必要はなく止水構造を簡単にできると共に、止水工程も簡単となり、作業手数も簡素化できる。

本発明は前記実施形態に限定されず、シールド線のドレン線がシールド材として用いる金属編組線を引き出して１本の芯線として撚ったものでもよく、該構成のドレン線を前記と同様にアース線の単芯線と溶接ジョイントしてスプライス部を形成してもよい。
さらに、３本以上のシールド線のドレン線をアース線の単芯線と溶接ジョイントしてスプライスしてもよい。

１ アース線
１ａ 単芯線
２ ＥＣＵ
３（３Ａ、３Ｂ） シールド線
４（４Ａ、４Ｂ） ドレン線
５ コア線
１０ コネクタ
１５ 防水ゴム栓
５０ 補機
Ｓ スプライス部

Claims (6)

1. 電線の単芯線と複数本の電線の芯線とを溶接ジョイントしてスプライス部を形成し、該スプライス部に連続する前記単芯線を備えた電線を防水電気接続箱に接続する構成としていることを特徴とするワイヤハーネス用の止水構造。
2. 前記防水電気接続箱に接続する前記電線の単芯線の端末に端子を接続すると共に該端子接続部に防水ゴム栓を装着し、該端子をコネクタに挿入係止し、該コネクタを前記防水電気接続箱のコネクタ嵌合部に嵌合している請求項１に記載のワイヤハーネス用の止水構造。
3. 前記単芯線を備えた電線は絶縁被覆層が無い裸電線または絶縁被覆層を備えた被覆電線であり、該電線の単芯線と溶接する他の電線の芯線は撚線または単芯線からなり、前記スプライス部を形成するための前記溶接ジョイントは抵抗溶接または超音波溶接である請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネス用の止水構造。
4. 前記溶接ジョイントする前記単芯線は絶縁被覆層で被覆している被覆電線であり、該被覆電線の絶縁被覆層の皮剥端に環状の防水ゴム栓を外嵌し、単芯線の外周から皮剥ぎ端面、該皮剥ぎ端面の外周から絶縁被覆層の外周面に前記防水ゴム栓の内周面を密着させて止水し、前記被覆電線の単芯線と絶縁被覆層の間の隙間を伝う浸水を防止している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネス用の止水構造。
5. 前記単芯線と溶接ジョイントしてスプライスする電線はシールド線のドレン線であり、前記単芯線を備えた電線は絶縁被覆層を有するアース線であり、
   前記シールド線の端末でシースを皮剥ぎして前記ドレン線と共に露出させたコア線の端末および前記アース線の端末にそれぞれ端子を接続すると共にこれら端子に防水ゴム栓を取り付け、
   前記端子をコネクタに挿入係止し、該コネクタを車両の浸水領域に搭載する前記防水電気接続箱の電気制御ユニット（ＥＣＵ）のコネクタ嵌合部に嵌合し、前記アース線は電子制御ユニット内のアース回路と接続している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス用の止水構造。
6. 前記シールド線と接続する前記防水電気接続箱は電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、該ＥＣＵはエンジンルームからなる浸水領域に搭載されている請求項５に記載のワイヤハーネス用の止水構造。

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