JP2019016433A - 電線束の止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電線束を曲げたような場合でも、電線間の止水性をなるべく維持できるようにすることを目的とする。【解決手段】電線束の止水構造１８は、複数の電線１３が束ねられた電線束１２と、電線束１２の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、複数の電線１３の間に充填された充填物と、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の周囲を覆う被覆体３０とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、電線間の止水を図る技術に関する。

特許文献１は、グロメットの小径筒部に挿通されるワイヤハーネスの部分で、該ワイヤハーネスを構成する電線群にシール剤が塗布され、該シール剤塗布部の外周がシートで覆われ、該シートの長さ方向の開口側の両端のみがテープで締結され、シール剤がテープ締結部から外部へ浸透しずらく、テープ間でワイヤハーネスの断面中心へと浸透させる構成が開示されている。シール剤としては、高粘度もしくは非流動のシール剤、例えば、シリコーンが塗布されることが開示されている。

特開２０００−２０９７４９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたシール剤は、塗布後、電線間において硬化していく。このため、グロメットを車両に組付ける際、又は、その後等に、グロメットから延出する電線束が曲げられると、シール剤が割れる恐れがある。これにより、止水性能を維持できない恐れがある。

上記を回避するためには、グロメットの前後において、電線束の曲げ禁止区間をある程度の長さに設定すればよい。

しかしながら、車両におけるグロメット配設スペースにおけるレイアウト上の都合等から、電線束の曲げ禁止区間を十分に確保し難い場合がある。

そこで、本発明は、電線束を曲げたような場合でも、電線間の止水性をなるべく維持できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係る電線束の止水構造は、複数の電線が束ねられた電線束と、前記電線束の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、前記複数の電線の間に充填された充填物と、前記電線束のうち前記充填物が充填された部分の周囲を覆う被覆体とを備える。

第２の態様は、第１の態様に係る電線束の止水構造であって、前記充填物は、撥水性を有するグリースとされている。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る電線束の止水構造であって、前記電線束の延在方向において、前記電線束のうち前記充填物が充填された部分の両端側部分のそれぞれに締付部材が設けられているものである。

第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様に係る電線束の止水構造であって、前記電線束のうち前記充填物が充填された部分が挿通された筒部と、前記筒部から外方に広がるように形成され、取付パネルに形成された取付孔に装着可能な装着部とを含むグロメットをさらに備えるものである。

第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様に係る電線束の止水構造であって、前記充填物のちょう度が２００〜４００とされている。

第６の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様に係る電線束の止水構造であって、１００℃における２４時間経過後の前記充填物の離油度は、０％とされている。

第７の態様は、第１から第７のいずれか１つの態様に係る電線束の止水構造であって、１００℃における２２時間経過後の前記充填物の蒸発量は、０．１％以下とされている。

第１の態様によると、電線束の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、充填物が複数の電線の間に充填されており、電線束のうち充填物が充填された部分の周囲を被覆体で覆っている。このため、電線束が曲げられた場合でも、被覆体の内側において、充填物が複数の電線の間に充填された状態が保たれ易い。これにより、電線束を曲げたような場合でも、電線間の止水性をなるべく維持できる。

第２の態様によると、充填物が撥水性を有しているため、毛細管現状による水の侵入を抑制できる。

第３の態様によると、充填物が電線間を伝って外側に流出することが抑制される。これにより、電線間の止水をなるべく維持できる。

第４の態様によると、グロメットは、取付パネルに形成された取付孔に装着され、電線束のうち充填物が充填された部分は、グロメットの筒部に挿通される。これにより、取付パネルの両面側でグロメットによって止水を行うことができる。

第５の態様によると、充填物を複数の電線の間に充填するための作業を行い易く、かつ、充填物が複数の電線の間に充填された状態で保たれ易い。

第６の態様によると、充填物の離油度が０％であるため、電線間の止水性をなるべく維持できる。

第７の態様によると、１００℃における２２時間経過後の充填物の蒸発量は、０．１％以下であるため、電線間の止水性をなるべく維持できる。

実施形態に係るグロメット付電線の部分断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における部分断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における部分断面図である。 グロメット付電線の製造工程を示す説明図である。 グロメット付電線の製造工程を示す説明図である。 グロメット付電線の製造工程を示す説明図である。 グロメット付電線を取付パネルに装着した様子を示す説明図である。

以下、実施形態に係る電線束の止水構造について説明する。ここでは、電線束の止水構造１８がグロメット付電線１０に適用された例を説明する。図１はグロメット付電線１０の部分断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線における部分断面図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における部分断面図である。

グロメット付電線１０は、電線束１２と、充填物２０と、被覆体３０と、グロメット４０とを備える。

電線束１２は、複数の電線１３が束ねられた構成とされている。電線１３は、例えば、芯線と、絶縁被覆とを備える。電線１３は、信号用又は電線用の電線である。複数の電線束１２は、例えば、車両における配線経路に応じて分岐されつつ結束されたもの、すなわち、ワイヤハーネスであることが想定される。ワイヤハーネスは、車両に組付けられた状態で、車両に搭載された各種電気部品同士を電気的に接続する配線部材として用いられる。ワイヤハーネスのうちグロメット４０に挿通される部分では、複数の電線束１２が１つに束ねられた構成とされている。電線束１２には、光ファイバケーブル等が含まれていてもよい。

充填物２０は、電線束１２の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、複数の電線１３の間に充填されている。ここでは、充填物２０は、電線束１２のうちグロメット４０の筒部４２に挿通される部分であって、当該筒部４２の延在方向中間部に配設される部分に充填されている。

充填物２０に流動性を持たせる理由は、電線束１２が曲げられた場合において、複数の電線束１２間の充填物２０に外力が作用した際に、充填物２０が割れたりせず、止水性を維持するためである。このため、充填物２０の流動性は、一部又は全部の電線１３が動いても複数の電線１３間の隙間を埋めた状態を維持でき、または、隙間が生じても当該隙間を埋めるように流動できる程度の性質をいう。

充填物２０に粘性を持たせる理由は、充填物２０が複数の電線１３の間から外部に漏れず、複数の電線１３の間に存在する状態を維持するためである。このため、充填物２０の粘性は、電線束の止水構造１８が当該電線束１２の適用箇所に組付けられた状態で、充填物２０が複数の電線１３の間を通って被覆体３０の外部に流出しない程度の性質をいう。

上記のような充填物２０としては、グリース、特に、撥水性を有するグリースを用いることが好ましい。例えば、充填物２０は、１種類のグリースのみによって構成してもよい。グリースは、原料基油中に増ちょう剤を分散したものである。撥水性を有するグリースは、界面活性剤、吸水性高分子等を含有せず、表面の水を弾くグリースである。

上記充填物２０は、電線束の止水構造１８を製造してから車両等に組付ける迄の期間、さらに、電線束の止水構造１８を車両等に組付けた後、車両の通常使用期間における本電線束の止水構造１８の使用環境下（例えば、車両のエンジンルームの環境下）において、充填物２０の流動性及び粘性が保たれていることが好ましい。

充填物２０の好ましい例については、後でさらに説明する。

被覆体３０は、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の周囲を覆う。これにより、被覆体３０は、充填物２０が複数の電線１３の間から外側に漏れ出ないようにする。ここでは、被覆体３０は、電線束１２の延在方向において、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分及びその両端外側の部分の周囲を覆う。

被覆体３０としては、充填物２０が表裏に通過しないシート状の部材を、電線束１２の外周に巻付けたものを用いることができる。被覆体３０としては、例えば、ウレタン等の発泡シート、好ましくは、独立発泡シートを用いることができる。被覆体は、その他熱収縮チューブ、粘着テープを螺旋状に巻回した構成等であってもよい。

ここでは、電線束１２の延在方向において被覆体３０の長さ寸法は、グロメット４０の筒部４２の長さ寸法よりも大きい。被覆体３０の両端部は、筒部４２の両端部よりも外方に延出している。

また、ここでは、電線束１２の延在方向において、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の両端側部分のそれぞれに締付部材３４が設けられている。締付部材３４は、電線束１２の外周に巻付けられ、複数の電線１３間の隙間が他の部分よりも小さくなるように、当該電線束１２を締付ける。ここでは、締付部材３４は、帯状基材の一方主面に粘着層が形成された粘着テープを、電線束１２に巻付けることによって構成されている。また、締付部材３４は、被覆体３０の外周に巻付けられており、被覆体３０が電線束１２に巻付いた状態を維持すると共に、被覆体３０が電線束１２の外周になるべく密着するように維持する。また、締付部材３４は、被覆体３０に対して、充填物２０が充填された箇所には設けられていないことが好ましい。これにより、２つの締付部材３４の間で充填物２０を保ち易い。締付部材は、被覆体の内周側において電線束の外周に直接巻付いていてもよい。締付部材は、その他、結束バンド等によって構成されていてもよい。

図３では、締付部材３４の内周側においては、複数の電線１３の間に充填物２０が存在しない状態が描かれているが、この部分においても、複数の電線１３の間に充填物２０が部分的にはみ出て充填されている場合があり得る。

ここでは、締付部材３４は、被覆体３０の外周に対してグロメット４０の筒部４２の両端部よりも内側に位置する部分に設けられている。

グロメット４０は、筒部４２と、装着部５０とを備える。ここでは、グロメット４０の全体が、ゴム等の弾性部材によって一体的に金型成形された部材である。

筒部４２は、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分が挿通される筒状部分である。筒部４２は、好ましくは、電線束１２の外径寸法よりも小さい内径寸法に設定されており、筒部４２が拡張された状態で、電線束１２が筒部４２内に挿通される。この状態で、筒部４２は、電線束１２を締付ける。筒部４２が電線束１２を締付ける力によっても、充填物２０が電線束１２の中心へ向うように押され、複数の電線１３の間をより確実に埋めることができる。

装着部５０は、筒部４２から外方に広がるように形成され、取付パネル８に形成された取付孔８ｈに装着可能に構成されている。

ここで、取付パネル８は、電線束１２が貫通した状態で配設されるパネル状の部分である。取付パネル８としては、車両のエンジンルームと車室とを仕切る金属製の取付パネルであること等が想定される。この取付孔８ｈに円形状の取付孔８ｈが形成されている。電線束１２に装着されたグロメット４０が当該取付孔８ｈに装着されることで、電線束１２が取付孔８ｈを通る。この状態で、グロメット４０は、電線束１２の周囲で取付孔８ｈを塞いで、取付パネルの両面側間で水が通過しないように区画すると共に、電線束１２を取付孔８ｈの周縁部から保護する。

より具体的には、装着部５０は、取付孔８ｈに装着される装着本体部５２と、装着本体部５２と筒部４２とを連結する連結部５４とを含む。

装着本体部５２は、環状、より具体的には、軸方向の一方側から他方側に向けて徐々に縮径する環状形状に形成されている。装着本体部５２の外周部には、取付孔８ｈの周縁部を配設可能な環状溝５３が形成されている。そして、装着本体部５２のうち外径が小さい側の端部を先頭にして装着本体部５２を取付孔８ｈ内に押込むと、装着本体部５２のうち取付孔８ｈの周縁部に接触した部分が縮径変形する。そして、取付孔８ｈの周縁部が環状溝５３内に嵌り込むまで、装着本体部５２を取付孔８ｈ内に押込むと、装着本体部５２が元の形状に弾性復帰する。これにより、取付孔８ｈの周縁部が環状溝５３に嵌り込んだ状態が維持され、装着本体部５２が取付孔８ｈに装着された状態に保たれる。

連結部５４は、装着本体部５２の内周部と筒部４２の外周部とを繋ぐ環状部分である。ここでは、連結部５４は、筒部４２の軸方向中間部の外周部と、装着本体部５２の軸方向中間部の内周部とを繋いでいる。連結部５４のうち内周部と外周部との間の中間部は、筒部４２の軸方向一方側に突出するように曲っており、装着本体部５２に対して筒部４２が容易に姿勢変更できるようになっている。

また、連結部５４のうち装着本体部５２寄りの部分に、筒部４２の外径寸法よりも大きな内径寸法を有する外筒部５６が延出している。

グロメット４０が上記構成である必要は無い。例えば、筒部と装着本体部とは、単に円板状の部分を介して連結されていてもよい。グロメットは、樹脂部品と弾性部品とが組合わされた構成であってもよい。

グロメット付電線１０を製造する一例について説明する。

まず、複数の電線１３を束ねた電線束１２に充填物２０を配設する。

充填物２０の配設は、次のようにすることが好ましい。

まず、図４に示すように、電線束１２を挿通可能なスリットＳが形成された一対の整列治具６０が、作業台６２上に間隔をあけて立設されたものを準備する。そして、電線束１２のうち充填物２０の充填対象箇所が一対の整列治具６０間に配設されるように、電線束１２の各電線１３をスリットＳに挿通配置する。すると、一対の整列治具６０間において、複数の電線１３が並列状に配設される。

この状態で、一対の整列治具６０間において、複数の電線１３のそれぞれに、充填物２０を供給する。例えば、柔軟な樹脂製のチューブ７２の先端にノズル７４が設けられた供給カートリッジ７０を準備し、当該供給カートリッジ７０から絞り出された充填物２０を複数の電線１３のそれぞれに塗布するように供給する。この際、複数の電線１３のそれぞれの外周に、充填物２０がまんべんなく塗布されるようにすることが好ましい。充填物２０の塗布は、刷毛、ヘラ等を利用して行われてもよい。

この後、複数の電線１３を一対の整列治具６０から取外し、図５に示すように、電線束１２のうち充填物２０が供給された箇所に被覆体３０を巻付ける。この際、電線束１２の延在方向において、電線束１２のうち充填物２０が充填された箇所がなるべく被覆体３０の中央に配設されるようにする。被覆体３０は、電線束１２に対して少なくとも一周巻付けられればよい。

この後、図６に示すように、被覆体３０の外周に締付部材３４を巻付けて、被覆体３０が電線束１２に巻付いた状態を維持する。この際、電線束１２の延在方向において、電線束１２のうち充填物２０が充填された箇所の両端側の部分を、締付部材３４によって締付けるようにする。締付部材３４は、少なくとも１周巻付けられればよい。

そして、グロメット４０の筒部４２を拡張しつつ、電線束１２を筒部４２に通し、筒部４２を元の形状に弾性復帰させる。これにより、グロメット付電線１０が製造される。

このように構成された電線束の止水構造１８、グロメット付電線１０によると、電線束１２の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、充填物２０が複数の電線１３の間に充填されており、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の周囲を被覆体３０で覆っている。このため、電線束１２の装着時、装着後等において電線束１２が曲げられた場合でも、充填物２０が割れ等を生じ難く、被覆体３０の内側において、充填物２０が複数の電線１３の間に充填された状態が保たれ易い。これにより、電線束１２を曲げた場合でも、複数の電線１３の間の止水性をなるべく維持できる。

例えば、図７に示すように、上記グロメット付電線１０を車両における取付パネル８に形成された取付パネル８に装着した場合を考える。車両における諸部品の配設空間はある程度限定されるため、取付孔８ｈの近くに他の部分８０が配設される場合が想定される。このような場合には、電線束１２のうちグロメット４０から延出する部分を、上記部分８０を回避するように当該グロメット４０の近くで曲げて配設することが要請される場合もある。このような場合において、グロメット４０の近くで電線束１２を曲げても、複数の電線１３の間の止水性はなるべく維持される。これにより、電線束１２の配設レイアウト、グロメット４０近くでの車両部分の配設レイアウトの自由度が向上する。

また、仮に複数の電線１３のうちの一部が他に対して完全に又は途中まで引抜かれる等して、複数の電線束１２の間に隙間が生じたとしても、ある程度の時間経過後は、充填物２０が当該隙間を埋めるように流れ落ちる。この点からも、複数の電線１３の間の止水性をなるべく維持できる。これにより、グロメット４０を取付パネル８に取付ける際等に、電線束１２のうち充填物２０が充填された箇所に外部からの力が加わって電線束１２の間に隙間が生じたとしても、ある程度の時間の経過によって当該隙間が塞がれる。このため、グロメット４０を取付パネル８に装着する際の作業制約を少なくすることができ、グロメット４０の取付作業性向上に資する。

また、上記複数の電線１３を束ね、その周囲に被覆体３０を巻付ける際、その周囲に締付部材３４を締付ける際、その外周を筒部４２で締付ける際のいずれにおいても、充填物２０が複数の電線１３の間を充填するように流動する。また、仮に上記グロメット付電線１０を製造した直後において複数の電線１３の間に隙間が存在していても、その後、ある程度の時間の経過によって、流動性を有する充填物２０が当該隙間を埋めるように流動する。このため、作業にばらつきがあったとしても、安定した止水性を持つ電線束の止水構造１８を製造することができる。これにより、電線束の止水構造１８の不良品が発生し難くなり、全数を対象とする止水検査をしなくてもよくなる。

充填物２０としては、撥水性を有するグリースであることが好ましい。界面活性剤、吸水性高分子を含まない一般的なグリースは、撥水性を有する。これにより、仮に複数の電線１３の間に微細な隙間が形成されていたとしても、毛細管現状による水野侵入が抑制される。

撥水性は、電線束１２の被覆と同材料の試験片に充填物２０を構成するグリースを塗布し、その上に水を滴下して接触角を測定した場合に、当該接触角が８０度以上、より好ましくは、８０度以上となるような撥水性であることが好ましい。なお、接触角は、塗布されたグリースの表面が水に接触しているとき、当該水がグリースの表面に接触している境界線において、水表面がグリースの表面に対してなす角度によって定義される。

充填物２０の流動性が高すぎると、充填物２０が複数の電線１３の間から流れ出す恐れがある。また、充填物２０の粘性が高すぎると、充填物２０を複数の電線束１２の間の空間に充填する作業（上記塗布作業等）を行い難くなる。そこで、充填物２０のちょう度は、２００〜４００の範囲であることが好ましい。より好ましいちょう度は、２５０〜３５０である。なお、ちょう度は、ＪＩＳＫ２２２０によって定義されている「混和ちょう度」である。

実際、上記ちょう度が２００〜４００の範囲にある充填物２０を複数の電線１３に塗布する作業を行ったところ、当該作業を行い易いことが確認された。また、車両におけるエンジンルームと室内との気圧差に応じて、電線束１２に対し充填物２０を充填した箇所の前後に気圧差を設けて、複数の電線１３間から充填物２０が除去されないかを確認したところ、特に問題ないことが確認された。

上記充填物２０の粘性及び流動性は、電線束の止水構造が装着対象である車両等に装着される迄の期間、さらに、装着対象である車両等への装着後においても、維持されることが好ましい。

そこで、１００℃における２４時間経過後の充填物２０の離油度は、０％（有効数字は一桁）であることが好ましい。なお、離油度は、ＪＩＳＫ２２２０によって定義されている。

また、充填物２０を、５０℃の恒温槽に３０日放置した際に、充填物２０が分離していないことが好ましい。

これにより、電線束の止水構造１８が車両に組付けられた状態で、充填物２０が上記所望の粘性及び流動性を保ち、もって、止水性を維持することができる。また、充填物２０を電線束１２に塗布等するにあたって、に上記供給カートリッジ７０のような容器に注入されているものを、撹拌等することなく、塗布作業等を行うことができ、作業性に優れる。

また、充填物２０の粘性及び流動性を、電線束の止水構造が装着対象に装着されている期間維持されるようにするため、１００℃における２２時間経過後の充填物２０の蒸発量は０．１％以下（有効数字は二桁）であることが好ましい。なお、蒸発量は、ＪＩＳＫ２２２０によって定義されている。

これにより、電線束の止水構造１８が車両に組付けられた状態で、充填物２０が上記所望の粘性及び流動性を保ち、もって、止水性を維持することができる。

上記ちょう度、離油度、蒸発量の各好ましい範囲を満たす充填物２０としては、例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製のモリコートＧ（モリコートは登録商標）を挙げることができ、その中でも、品番Ｇ−１０５７のものを挙げることができる。

また、上記電線束の止水構造１８では、電線束１２の延在方向において、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の両端側の部分のそれぞれに締付部材３４が設けられている。このため、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分の両端側の部分において、電線１３間の隙間が小さくなり、充填物２０が電線１３の間を通って外側に流出することが抑制される。この点からも電線束１２間の止水をなるべく維持できる。

また、上記電線束の止水構造１８がグロメット４０の筒部４２に挿通されている。グロメット４０は、取付パネル８に形成された取付孔８ｈに装着され、電線束１２のうち充填物２０が充填された部分は、グロメット４０の筒部４２に挿通されている。これにより、取付パネル８の両面側でグロメット４０によって止水を行うことができる。

｛変形例｝
なお、上記実施形態では、電線束の止水構造１８がグロメット４０に挿通されるものに適用される例で説明したが、その他の箇所にも適用可能である。例えば、ワイヤハーネスの延在方向中間部分の電線束、ワイヤハーネスの端部のコネクタの手前部分の電線束において、充填物及び被覆体を組込んだ止水構造を構成してもよい。これにより、ワイヤハーネスを伝った水の移動が抑制される。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

８ 取付パネル
８ｈ 取付孔
１０ グロメット付電線
１２ 電線束
１３ 電線
１８ 電線束の止水構造
２０ 充填物
３０ 被覆体
３４ 締付部材
４０ グロメット
４２ 筒部
５０ 装着部

Claims (7)

1. 複数の電線が束ねられた電線束と、
   前記電線束の延在方向の少なくとも一部において、流動性及び粘性を保った状態で、前記複数の電線の間に充填された充填物と、
   前記電線束のうち前記充填物が充填された部分の周囲を覆う被覆体と、
   を備える電線束の止水構造。
2. 請求項１に記載の電線束の止水構造であって、
   前記充填物は、撥水性を有するグリースである、電線束の止水構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電線束の止水構造であって、
   前記電線束の延在方向において、前記電線束のうち前記充填物が充填された部分の両端側部分のそれぞれに締付部材が設けられている、電線束の止水構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電線束の止水構造であって、
   前記電線束のうち前記充填物が充填された部分が挿通された筒部と、前記筒部から外方に広がるように形成され、取付パネルに形成された取付孔に装着可能な装着部とを含むグロメットをさらに備える電線束の止水構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電線束の止水構造であって、
   前記充填物のちょう度が２００〜４００である、電線束の止水構造。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電線束の止水構造であって、
   １００℃における２４時間経過後の前記充填物の離油度は、０％である、電線束の止水構造。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電線束の止水構造であって、
   １００℃における２２時間経過後の前記充填物の蒸発量は、０．１％以下である、電線束の止水構造。

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