JP3211546B2 - ワイヤハーネスのスプライス方法および構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤハーネスのスプ
ライス方法及び該方法により形成されたスプライス構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、互いに接続する電線の絶縁被覆を
皮剥ぎして芯線を露出させ、この露出した芯線同志を中
間圧着端子により接続する電線接合部において、該電線
接合部からの浸水を防止するため、該電線接合部および
中間端子の両側より突出した電線の芯線部分を樹脂でイ
ンサートモールドし、該樹脂の外周をシートで囲む防水
処理が一般になされている。

【０００３】上記防水スプライス方法としては、図８に
示す金型１を用いた方法が提供されている。該方法で
は、ワイヤハーネスの電線Ｗ１，Ｗ２と中間圧着端子２
からなる電線接合部Ｓを金型１のキャビティ１ａ内に配
置し、該キャビティ１ａに注入ノズル３から熱可塑性の
樹脂（ホットメルト…溶融樹脂）４を充填し、該樹脂４
を電線接合部Ｓの外周全体に回り込ませて、電線接合部
Ｓおよび露出した芯線を樹脂４で包み込み、硬化するま
で放置し、硬化後に金型１より取り出す。取り出された
ワイヤハーネスは、図９に示すとおりであり、電線接合
部Ｓの外周および電線接合部Ｓの両側より突出した芯線
をモールドして防水および絶縁を図る樹脂層４′を備え
ている。

【０００４】上記電線接合部Ｓを囲む樹脂層４′は、電
気的性能を満たすために、全外周部において少なくとも
１ｍｍの厚さを必要とする。よって、上記金型１のキャ
ビティ１ａにワイヤハーネスの電線接合部Ｓをセットし
て樹脂４を充填する方法では、図１０（Ａ）に示す水平
方向においても、また、図１０（Ｂ）に示す垂直方向に
おいても、キャビティ１ａの型面１ｂと電線接合部Ｓと
の間には１ｍｍの間隔をあける必要がある。

【０００５】しかしながら、ワイヤハーネスの電線接合
部Ｓを金型１のキャビティ１ａにセットした時に、中空
のキャビティ１ａにセットするため、図１０（Ｂ）に一
点鎖線で示すように電線接合部Ｓが垂れ下がることがあ
り、この場合、電線接合部Ｓと型面１ｂとの隙間Ｇ１は
１ｍｍ以下になる。同様に、図１０（Ａ）に一点鎖線で
示すように横方向に湾曲すると隙間Ｇ２が１ｍｍ以下に
なる。

【０００６】そのため、従来、上記した場合を見込ん
で、たとえ正規のセット位置から外れてセットされても
１ｍｍの樹脂層４′を確保できるように、キャビティ１
ａの大きさが設定されている。即ち、正規位置にセット
した状態で、キャビティ１ａの型面１ｂと電線接合部Ｓ
との間に１ｍｍ以上の隙間があるように、キャビティ１
ａが設定されている。

【０００７】その結果、従来の金型１を用いる方法で
は、樹脂層４′の厚さが１ｍｍ以上の必要以上の厚さと
なり、スプライスが肥大化する欠点があると共に、樹脂
使用量が増加して重量化およびコスト高になる欠点があ
る。また、中空のキャビティ１ａの内部に電線接合部Ｓ
をセットするため、ワイヤハーネスの安定性が悪く、そ
の結果、電線接合部Ｓの外周面に形成される樹脂層４′
の厚さが一定せず、品質が不安定となる欠点がある。

【０００８】さらに、キャビティ１ａ内において、電線
接合部Ｓの下方部分にも樹脂４を流し込んで、電線接合
部Ｓの全外周を包み込む必要があるが、樹脂４の流動性
が悪く、電線接合部Ｓの下部に回り込まない場合が発生
する。その場合、樹脂層４′で被覆されない箇所が生じ
ることとなる。

【０００９】このため、本出願人は、スプライス部の外
周を確実に樹脂で囲むことができるスプライス方法を先
に提供した。該方法は、図１１に示すように、予め用意
した樹脂型６内に、電線接合部Ｓおよびその両側より突
出した芯線を挿入し、ついで、熱可塑性の樹脂４を樹脂
型６内に注入すると、樹脂型６の隙間に樹脂４が回り込
んで隙間なく充填され、しかも注入した樹脂４により樹
脂型６の内面が溶けて、樹脂４と一体に固着される。樹
脂４を注入した後、放置して置くと、樹脂型６と一体化
した状態で自然に硬化する。

【００１０】上記樹脂型６を用いた場合、樹脂型６自体
の厚さを１ｍｍに設定していると、樹脂型６に挿入する
ことにより１ｍｍの絶縁厚さが確保され、よって、樹脂
型６と電線接合部Ｓの間に１ｍｍ以上の隙間を設けてお
く必要がない。また、樹脂型６に注入する樹脂４は、少
なくとも、樹脂型６により囲まれていない電線接合部Ｓ
の上方を囲むと共に、電線接合部Ｓと樹脂型６とを接着
し、かつ、両側の電線と樹脂型６の隙間を閉塞する作用
をすれば良く、電線接合部Ｓの下部まで樹脂４を回り込
まさなくても樹脂型６の底面部で囲まれているため、樹
脂型６に注入する樹脂量を従来より少なくできる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
プライス方法では、上記樹脂型６が、少なくとも所望の
絶縁性を得るために必要な肉厚を有し、かつ、内部に電
線接合部Ｓを収容して樹脂４を注入できる大きさとしな
ければならない。このため、成形された樹脂層Ｓ′が大
きなものとなり、それに伴って重量も増大する上、上記
樹脂型６を成形するために大型の高価な金型が必要とな
っていた。しかも、上記スプライス方法では、樹脂の注
入を高圧で行なうことができないため、好ましい充填状
態を得るには、例えば、充填する樹脂を３０００ｃｐｓ
程度の粘度の低い材料とする必要があり、材料面でも制
約があった。

【００１２】本発明は上記問題を解消するためになされ
たもので、スプライス部での体積及び重量を増大させる
ことなく、絶縁性を高めることのできる安価なワイヤハ
ーネスのスプライス方法および構造を提供することを目
的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワイヤハーネスの露出した芯線同士を接
続した電線接合部および上記芯線に連続する部分の絶縁
被覆の外周に、ポリプロピレン、ポリアミドあるいは塩
化ビニールからなる熱可塑性樹脂製の絶縁テープを少な
くとも厚さ１ｍｍ程度に巻き付けて被覆し、上記絶縁テ
ープを含む上記ワイヤハーネスのスプライス部を金型の
キャビティ内に配置し、上記キャビティ内に上記熱可塑
性樹脂と同一樹脂を溶融して充填し、この充填した溶融
樹脂の熱により上記絶縁テープを溶かして、充填樹脂と
絶縁テープの樹脂とを一体的に硬化させて樹脂層を成形
し、上記樹脂層でワイヤハーネスを被覆した状態で金型
から取り出すことを特徴とするワイヤハーネスのスプラ
イス方法を提供するものである。

【００１４】

【００１５】本発明では、金型の下型のキャビティ内に
上記ワイヤハーネスのスプライス部を挿入した後、上型
により閉型し、充填樹脂を加圧状態で注入している。

【００１６】また、本発明は、上記ワイヤハーネスのス
プライス方法により製造されるスプライス構造を提供し
ている。

【００１７】

【００１８】上記絶縁テープと充填する樹脂として、ポ
リプロピレンを用いる場合、ポリプロピレンの耐熱温度
は８０〜１００℃で、金型のキャビティへの注入時に
は、１５０℃に加熱して溶融状態とし、金型に加圧注入
すると、接触する絶縁テープの内外面を溶かして一体に
固着すると共に、注入後、放置しておくと硬化する。ま
た、ポリアミドの耐熱温度は１２０〜１４０℃であり、
金型のキャビティへの注入時には、２００℃に加熱して
溶融状態としている。なお、注入する樹脂として、加熱
して溶融状態（ホットメルト）としたものを用いる代わ
りに、２液混合接着剤（ウレタン等）や１液性接着剤
（シリコーンＲＴＶ等）を用いてもよい。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１に示すスプライス構造では、ワイヤハーネ
スＷ／Ｈのスプライス部ＳＰに絶縁テープ８を巻回し、
さらにその周囲を樹脂層４′で被覆した構造となってい
る。なお、図８以下の従来技術と同一構成・作用の箇所
は同一番号を付して詳細な説明は省略する。

【００２０】上記ワイヤハーネスＷ／Ｈの電線接合部Ｓ
は、図２に示すように、第１電線Ｗ１の中間を皮剥ぎし
て露出させた芯線ａと、第２電線Ｗ２の先端を皮剥ぎし
て露出させた芯線ｂとを中間圧着端子２で圧着して接続
したものである。

【００２１】上記電線接合部Ｓを含むスプライス部Ｓ
Ｐ、すなわち、第１電線Ｗ１の中間部及び第２電線Ｗ２
の先端部を皮剥ぎして露出した芯線ａ部分のみならず、
この芯線に隣接する一部の絶縁皮膜をも含む部分の全体
に、図３に示すように、絶縁テープ８が巻回されてお
り、その巻回厚さは電気的絶縁性能を満たすための厚
さ、例えば１ｍｍとされている。

【００２２】上記中間圧着端子２に予め巻回しておく絶
縁テープ８には、上記樹脂４と同一材料が用いられる。
これによれば、樹脂４は加熱して溶融状態で金型内に注
入されるため、その熱により絶縁テープ８が溶け、両者
は一体的にスプライス部ＳＰを被覆する。

【００２３】上記スプライス部ＳＰの樹脂層４′は図５
に示す金型９により形成される。金型９の下型９Ｂは、
上面が開口した三角形状のキャビティ９ｂを有し、下型
９Ｂの前壁９ｃには、上記第１電線Ｗ１が位置する半割
り形状の電線挿通溝９ｄが形成され、また、下型９Ｂの
後壁９ｅには、上記第１および第２電線Ｗ１，Ｗ２が位
置する同じく半割り形状の電線挿通溝９ｆ，９ｇがそれ
ぞれ形成されている。

【００２４】一方、上記金型９の上型９Ａは、上記下型
９Ｂのキャビティ９ｂと略同形状の下面が開口する三角
形状のキャビティ９ａを有し、前壁９ｈ及び後壁９ｉに
は上記各電線挿通溝９ｄ，９ｆ，９ｇとで電線挿通孔を
形成する電線挿通溝９ｊ（他の２つは図示せず）が形成
されている。上記上型９Ａは、下型９Ｂに被せることに
より、キャビティ９ａが下型９Ｂのキャビティ９ｂと合
致するようになっている。該上型９Ａの上壁９ｈには、
樹脂注入ノズル３が嵌入する注入口９ｉが形成されてい
る。ただし、該注入口９ｉは、電線方向の２箇所に形成
して、それぞれに樹脂注入ノズル３を嵌入する構成とし
てもよい。

【００２５】上記金型９に注入する樹脂４としては、熱
可塑性樹脂、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＡ
（ポリエチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレー
ト）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）等が用いられる。本
実施例では、上記注入ノズル３により、金型内に高圧で
樹脂４を注入することができるので、粘度が１５０００
ｃｐｓ程度の高いものまで使用可能である。これに対
し、図８に示す従来の樹脂型６では、樹脂４を上方から
流し込むだけであったため、３０００ｃｐｓ程度の粘度
の低いものが使用されていた。

【００２６】上記構成において、スプライス作業をする
場合、まず、図３に示すように、予めスプライス部の全
体に絶縁テープ８を巻回して被覆し、金型９の下型９Ｂ
に形成したキャビティ９ｂ内に上方から挿入した後、図
６に示すように、下型９Ｂに上型９Ａを被せる。

【００２７】続いて、図７に示すように、樹脂注入ノズ
ル３からキャビティ９ａ，９ｂに熱可塑性の樹脂（ホッ
トメルト…溶融樹脂）４を圧力をかけて充填する。注入
した樹脂４により絶縁テープ８が溶け、注入した樹脂４
とで一体的にスプライス部８を被覆する。

【００２８】樹脂４を注入して一定時間だけ放置してお
くと、樹脂４は絶縁テープ８と一体化した状態で自然に
硬化する。この場合、加工効率を高めるために、金型９
内に冷却水を循環させて強制的に冷却させるようにして
もよい。その後、上型９Ａを外し、下型９Ｂから硬化し
た樹脂層４′をワイヤハーネスとともに取り出すことに
より、図１に示すように、スプライス部が完成する。

【００２９】上記加工工程において、絶縁テープ８に挿
入する電線接合部Ｓは、その周囲が絶縁テープ８によっ
て被覆されているため、樹脂４の充填状態のいかんに拘
わらず、絶縁性が保証される。

【００３０】また、絶縁テープ８の巻回厚さにより電線
接合部Ｓの周囲に充填する樹脂４の厚さは、従来の所要
の厚さ１ｍｍ以下でもよいため、金型９のキャビティ９
ａ，９ｂに注入する樹脂量を従来よりも少なくすること
ができる。

【００３１】なお、上記実施例では、中間を皮剥ぎした
第１電線Ｗ１に先端を皮剥ぎした第２電線Ｗ２を接合し
て、電線接合部Ｓが２本の電線からなるものとしたが、
２本以上の多数本の電線を接合した電線接合部Ｓのスプ
ライスにも適用できることは言うまでもない。

【００３２】また、上記実施例では、上記絶縁テープは
スプライス部の全体に巻回するようにしたが、図に示す
ように、中間圧着部Ｓのみを巻回しておくようにしても
よい。この場合、絶縁テープは金型のキャビティ内面に
最も近く、樹脂を充填する際に最も撓みやすい中間圧着
部Ｓに巻回されることにより、所望の絶縁性能を得るた
めに必要な最低限の寸法が確保されているため、充填さ
れる樹脂と相俟ってスプライス部で所望の絶縁性を得る
ことができる。さらに、上記実施例では、絶縁テープ８
を構成する材料と、注入する樹脂４の材料とを同一のも
のとしたが、異なる材料で構成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、予め絶縁テープでワイヤハー
ネスの電線接合部を被覆し、この絶縁テープとともにス
プライス部を金型のキャビティ内に配置して、キャビテ
ィ内に樹脂を注入して硬化させているため、絶縁テープ
自体により電線接合部の絶縁性が確保される。よって、
必ずしも電線接合部の外周に絶縁性を確保できる厚さで
樹脂を充填する必要がない。しかも、成形金型内に配置
する電線接合部のセット位置が多少ずれても問題はな
く、作業性がよくなる。

【００３４】また、予めスプライス部を絶縁テープで完
全に被覆するようにしたので、その周囲を被覆する樹脂
が充填不良等となったり、使用時に樹脂層に割れ等が発
生してもスプライス部での絶縁を確実に図ることができ
る。そして、絶縁テープは、予め簡単に電線接合部に巻
回しておくことができるので、従来のように、成形型用
の金型が必要でなく、コストを低減できる。

【００３５】また、発明によれば、樹脂を高圧で充填す
ることができるので、粘度の高い材料であっても使用す
ることができ、使用材料あるいはその状態等の適用範囲
が広がる。

【００３６】また、本発明のスプライス構造では、絶縁
テープ自体により絶縁性を確保できるため、成形時に電
線接合部が撓んで金型キャビティ面に接近しても、従来
のように、電線接合部の絶縁性が悪化することはない。

【００３７】さらに、金型に充填する樹脂として熱可塑
性樹脂を用い、金型に溶融状態で加圧注入しているの
で、樹脂の浸透性が良いと共に樹脂を注入した後、放置
しておくだけで硬化し、しかも、絶縁テープと一体に溶
着させることができる。

【００３８】さらにまた、上記絶縁テープを構成する材
料として、絶縁性、熱可塑性および接着性を有するもの
を用いているため、電線接合部の絶縁を確実に図ること
ができると共に、金型に注入する樹脂と確実に接着して
一体化させることができる。

【００３９】特に、上記絶縁テープを構成する材料とし
て、金型に注入する充填樹脂と同一のものを用いれば、
成形後に材質の違いから来る割れ等の構造上の欠陥を生
じることもなく良好である。そして、該樹脂として、ポ
リプロピレン、ポリアミドあるいは塩化ビニールを用い
ると、加工温度（溶融温度）がさほど高くなく、加工性
がよいと共に、上記絶縁性、接着性の点が優れ、しかも
経済性の点より好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のワイヤハーネス部を示す斜視図であ
る。

【図２】 図１のワイヤハーネスの電線接合部を示す斜
視図である。

【図３】 図１のワイヤハーネスのワイヤハーネス部を
絶縁テープで被覆した状態を示す斜視図である。

【図４】 図１のワイヤハーネスのワイヤハーネス部を
絶縁テープで被覆した状態を示す他の実施例の斜視図で
ある。

【図５】 図１のワイヤハーネス部を成形金型にセット
する前の状態を示す斜視図である。

【図６】 図１のワイヤハーネス部をセットした成形金
型の断面図である。

【図７】 図６の成形金型のキャビティ内に樹脂を充填
した状態を示す断面図である。

【図８】 従来の成形金型の斜視図である。

【図９】 従来のワイヤハーネスの樹脂層の斜視図であ
る。

【図１０】 （Ａ）は電線接合部が水平方向にずれた状
態を示す平面図、（Ｂ）は電線接合部が垂直方向にずれ
た状態を示す断面図である。

【図１１】 樹脂型を用いたスプライス構造であり、
（Ａ）は樹脂型の斜視図、（Ｂ）は樹脂を充填した樹脂
型の平面断面図、（Ｃ）は樹脂を充填した樹脂型の側面
断面図である。

【符号の説明】

２ 圧着端子 ３ 注入ノズル ４ 樹脂 ４′ 樹脂層 ８ 絶縁テープ ８ａ 底面部 ８ｂ 両側部 ９（Ａ，Ｂ） 金型 ９ａ，９ｂ キャビティ Ｓ 電線接合部 Ｗ／Ｈ ワイヤハーネス Ｗ１ 第１電線 Ｗ２ 第２電線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤハーネスの露出した芯線同士を接
   続した電線接合部および上記芯線に連続する部分の絶縁
   被覆の外周に、ポリプロピレン、ポリアミドあるいは塩
   化ビニールからなる熱可塑性樹脂製の絶縁テープを少な
   くとも厚さ１ｍｍ程度に巻き付けて被覆し、 上記絶縁テープを含む上記ワイヤハーネスのスプライス
   部を金型のキャビティ内に配置し、 上記キャビティ内に上記熱可塑性樹脂と同一樹脂を溶融
   して充填し、この充填した溶融樹脂の熱により上記絶縁
   テープを溶かして、充填樹脂と絶縁テープの樹脂とを一
   体的に硬化させて樹脂層を成形し、 上記樹脂層でワイヤハーネスを被覆した状態で金型から
   取り出すことを特徴とするワイヤハーネスのスプライス
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法により製造された
   ワイヤハーネスのスプライス構造。