JP5222533B2

JP5222533B2 - シール材の充填装置

Info

Publication number: JP5222533B2
Application number: JP2007297585A
Authority: JP
Inventors: 勝也鈴木; 貴人田代
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2027-11-16
Also published as: JP2009123573A

Description

本発明は、ワイヤハーネスを自動車の車体などを構成するパネルに貫通させて取り付けるグロメットへシール材を充填するシール材の充填装置に関するものである。

自動車のインストルメントパネル周りには、ヒューズやリレーなどの機能部品や、操作スイッチやオーディオ機器などの電子機器が多数配設されており、これらの機能部品や電子機器には、多数の信号線やエンジン室のバッテリなどと接続する電源線（以下、信号線と電源線とを総称して「電線」という）が接続されている。これらの電線は、複数本束ねられてワイヤハーネスを構成し、車体パネルを貫通するように配索されたり、車体パネルに沿って配索されたり、電気接続箱に接続されたりしている。

例えば、エンジン室から乗車室にワイヤハーネスを配索する場合には、エンジン室と乗車室とを間仕切るダッシュボードに形成された挿通孔にワイヤハーネスを貫通させて配索している。この際、挿通孔とワイヤハーネスとの間に隙間など存在すると、ワイヤハーネスを伝って、水滴が乗車室に浸入することがあるため、隙間には防水用のハーネス部品であるグロメットが装着される。

従来、このグロメットにおける止水（シール）方法は、例えば、特許文献１に記載のようにワイヤハーネスを両端から押し込んでワイヤハーネスの各電線がワイヤハーネスの軸心からそれぞれ異なる方向で外側に撓んだ状態にしてシール材を充填する方法などが用いられている。

そして、シールが終了したグロメットは特許文献２に記載の検査装置などで、シールの検査を行っていた。
特開平８−１９１４３号公報特開２００３−２２７７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、撓みが不十分などによってシール材が各電線間まで浸透せずにシール状態が不十分となってしまうことがあった。

さらに、シールの状態を確認するために、特許文献２の検査装置などのシールを行う装置とは別の装置を用いなければならず、冶具の設置など工数がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、グロメットとワイヤハーネスとのシール性の向上と、製造、検査工程の効率化を図ることができるシール材の充填装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、小径側の端部から大径側の端部に向けて徐々に内外径が拡大するとともに筒状に形成されて内側にワイヤハーネスを通す拡径筒部と、前記拡径筒部内に充填されるシール材と、を備えたグロメットのシール材の充填装置において、前記ワイヤハーネスが通された拡径筒部が外壁を貫通した状態で取り付けられかつ内部が気密に保たれた気密室と、前記気密室内の圧力を変更可能な圧力変更手段と、前記外壁に取り付けられたグロメットの前記拡径筒部の大径側から前記シール材を充填する充填手段と、前記ワイヤハーネスが通されて前記外壁に取り付けられた前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、この状態で前記充填手段に前記シール材を充填させる制御手段と、前記気密室の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、前記制御手段が、前記シール材充填後所定時間経過した後に前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、前記圧力検出手段が検出した前記気密室の圧力が変化した場合は、シール状態が不十分と判断して、再度前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、この状態で前記充填手段に前記シール材を再充填させる、ことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記拡径筒部の小径側が、前記気密室に進入するように取り付けられ、前記制御手段が、前記シール材を充填する際には、前記圧力変更手段に、前記気密室の圧力を減圧させることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記拡径筒部の大径側が、前記気密室に進入するように取り付けられ、前記制御手段が、前記シール材を充填する際には、前記圧力変更手段に、前記気密室の圧力を加圧させることを特徴としている。

以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、制御手段が圧力変更手段に気密室内の圧力を変更させてグロメットの拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧を高くして、その状態でシール材を充填しているので、シール材が気圧の低い小径側に引き込まれるために、ワイヤハーネスの電線間にシール材が浸透し、シール性の向上が図れる。また、制御手段が、シール材の充填後に、グロメットの拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧を高くして、圧力検出手段が検出した気密室の圧力の変化を検出した場合は、グロメットを通じて空気が漏れていると考えられるので、シール状態が不十分と判断することができる。従って、シール状態の検査をシール材を充填した装置を用いて行うことができ、製造と検査の冶具の統合ができるために、設備の削減が図れ、また、冶具の設置などの時間が省けるために製造、検査工程の効率化が図れる。また、シール状態が不十分と判定した場合は、速やかに充填手段によるシール材の再充填を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、グロメットの拡径筒部の小径側の圧力を減圧することで小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧を高くしているので、大径側から充填したシール材が、小径側に引き込まれ易く、ワイヤハーネスの電線間にシール材が浸透し、シール性の向上が図れる。

請求項３に記載の発明によれば、グロメットの拡径筒部の大径側の圧力を加圧することで小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧を高くしているので、大径側から充填したシール材が、小径側に引き込まれ易く、ワイヤハーネスの電線間にシール材が浸透し、シール性の向上が図れる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態にかかるシール材の充填方法およびシール材の充填装置を図１ないし図３に基づいて説明する。まず、図１を参照して、本発明が適用されるグロメット２とワイヤハーネス１について説明する。

ワイヤハーネス１は、芯線の外周に絶縁皮膜が施された被服電線１ａが複数束ねられている。ワイヤハーネス１は、図１に示すように自動車の車室と車室外とを仕切るパネル３の取付孔に装着されたグロメット２の内側を通されている。

グロメット２は、ゴムなどの弾性素材で構成されているとともに、パネル３の取付孔に密着する大径側としての大径部２ａと大径部２ａよりも外周が小さく形成された小径側としての小径部２ｂとを有する拡径筒部２ｃと、拡径筒部２ｃの内部に充填されたシール材４と、を備えている。拡径筒部２ｃは、小径部２ｂから大径部２ａに向けて内外径が拡大するとともに筒状に形成され、大径部２ａのパネル３の取付孔に密着する部分には該取付孔の孔縁と嵌合する嵌合溝２ｄが形成されている。そして、ワイヤハーネス１はグロメット２の大径部２ａから小径部２ｂを貫通するように取り付けられ、小径部２ｂの内周面にワイヤハーネス１の外周面が密着する。

シール材４は、浸透性及び耐水性を有し、経時的に硬化性を有する液状の樹脂類やゴム類などが用いられる。

次に、本発明の第１の実施形態にかかるシール材充填装置１０を説明する。本発明の第１の実施形態にかかるシール材充填装置１０は、エアタンク１１と、圧力計および減圧装置１２と、給排気パイプ１３と、圧力弁１４と、シール材充填部１５と、制御装置１６と、から構成されている。

気密室としてのエアタンク１１は、例えばドラム缶形状であり、その天井壁１１ａには、グロメット２を取り付ける取付孔１１ｂが形成されている。この取付孔１１ｂは、グロメットの嵌合溝２ｄと嵌合しグロメット２と密着する。また、エアタンク１１の側壁には後述する給排気パイプ１３が接続されている。

圧力変更手段、圧力検出手段としての圧力計および減圧装置１２は、エアタンク１１内の圧力（気圧）を計測する圧力計と、エアタンク１１内の圧力（気圧）を減圧する空気圧縮機（減圧装置）と、から構成されている。

エアタンク１１と圧力計および減圧装置１２は、給排気パイプ１３で接続されている。給排気パイプ１３の内部には圧力弁１４が設けられている。圧力弁１４は、後述する制御装置１６によって開閉が制御される。

充填手段としてのシール材充填部１５は、グロメット２の大径部２ａの端部近傍に配され、制御装置１６の制御によって、シール材４をグロメットの拡径筒部２ｃ内部に注入して充填する。

制御手段としての制御装置１６は、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリなどから構成され、メモリに予め記憶させた制御プログラムによって圧力計及び減圧装置１２の圧力計の圧力値の取得や空気圧縮機（減圧装置）の動作指示、圧力弁１４の開閉、シール材充填部１５のシール材充填開始と停止などの制御を行う。

次に、上述した構成のシール材充填装置１０におけるシール材の充填方法を図３のフローチャートを参照しして説明する。

まず、ステップＳ１において、シール材充填装置１０にグロメット２を取り付けてステップＳ２に進む。すなわち、図２のようにグロメット２にワイヤハーネス１が取り付けられた状態で、エアタンク１１の取付孔１１ｂにグロメット２の小径部２ｂをエアタンク１１内に進入させて嵌合溝２ｄを取付孔１１ｂに嵌合させて取り付ける。

次に、ステップＳ２において、制御装置１６が圧力弁１４を開制御してステップＳ３に進む。

次に、ステップＳ３において、制御装置１６が圧力計および減圧装置１２の空気圧縮機を起動させてエアタンク１１内の圧力（気圧）の減圧を開始させてステップＳ４に進む。

次に、ステップＳ４において、制御装置１６がシール材充填部１５にグロメット２の大径部２ａからシール材４を注入させてステップＳ５に進む。本ステップによってグロメット２の大径部２ａから注入したシール材４が減圧されている小径部２ｂ側へ引き込まれ被服電線１ａ間に浸透しシール材４の浸透距離が増加する。即ち、グロメット２の拡径筒部２ｃの小径部２ｂ側の端部外の気圧よりも大径部２ａ側の端部内の気圧が高くなるように空気圧縮機を制御して、この状態でシール材充填部１５にシール材４を充填させている。

次に、ステップＳ５において、制御装置１６が圧力弁１４を閉制御してステップＳ６に進む。

次に、ステップＳ６において、制御装置１６が圧力計および減圧装置１２の空気圧縮機を停止させてエアタンク１１内の圧力（気圧）の減圧を停止させてエアタンク１１内の圧力を大気圧と同等（つまり、グロメット２の大径部２ａ側と同等の気圧）に戻してステップＳ７に進む。

次に、ステップＳ７において、グロメット２に充填したシール材４が硬化するまで所定時間待機してステップＳ８に進む。

次に、ステップＳ８において、制御装置１６が圧力弁１４を開制御してステップＳ９に進む。本ステップよりステップＳ４において充填したシール材４によるシール状態の検査を開始する。

次に、ステップＳ９において、制御装置１６が圧力計および減圧装置１２の空気圧縮機を起動させてエアタンク１１内の圧力（気圧）の減圧を開始させてステップＳ１０に進む。

次に、ステップＳ１０において、制御装置１６が圧力計および減圧装置１２の圧力計にエアタンク１１内の圧力を計測させてステップＳ１１に進む。

次に、ステップＳ１１において、制御装置１６がシール材充填装置１０周囲の大気圧とステップＳ１０で計測した圧力とを比較し、大気圧よりも所定の気圧まで減圧されたか否かを判断し、減圧された場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１２に進み、そうでない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１０に戻る。

次に、ステップＳ１２において、制御装置１６が圧力弁１４を閉制御してステップＳ１３に進む。

次に、ステップＳ１３において、制御装置１６が圧力計および減圧装置１２の空気圧縮機を停止させてエアタンク１１内の圧力（気圧）の減圧を停止させてエアタンク１１内の圧力を大気圧と同等（つまり、グロメット２の大径部２ａ側と同等の気圧）に戻してステップＳ１４に進む。

次に、ステップＳ１４において、制御装置１６が圧力計にエアタンク１１内の圧力を確認させてステップＳ１５に進む。

次に、ステップＳ１５において、制御装置１６でグロメット２のシール状態を判定して、シール状態が良好である場合は、検査を終了し、グロメット２をエアタンク１１から取り外して、新たなグロメット２を取り付ける。シール状態が不良である場合は、ステップＳ１６に進む。シール状態の良好／不良は、減圧時（ステップＳ１１〜Ｓ１２）に圧力変動がない場合は良好、圧力変動があった場合は不良として判別する。即ち、圧力計が検出したエアタンク１１の圧力が変化した場合は、シール状態が不十分と判断している。

次に、ステップＳ１６において、ステップＳ１５でシール状態が不良であると判定されたのでシール材４の再充填を行ってステップＳ２に戻る。

本実施形態によれば、天井壁１１ａに取付孔１１ｂが形成されたエアタンク１１にグロメット２を小径部２ｂがエアタンク１１に進入するように取り付けて、制御装置１６が減圧装置および圧力計１２の減圧装置を動作させてエアタンク１１内の圧力を減圧させながらシール材充填部１５にシール材４をグロメット２の大径部２ａから注入して充填しているので、シール材４が圧力の低い小径部２ｂ側に引き込まれるためにシール材４の浸透距離が増加してワイヤハーネス１の被服電線１ａ間にシール材４がよく浸透し、シール性の向上が図れる。

また、シール材４硬化時間後にエアタンク１１の圧力を低下させて、圧力変動がない場合は良好、圧力変動があった場合は不良として判別しているので、シール状態がシールを施した装置で引き続き検査できる。従って、製造と検査の冶具の統合ができるために、設備の削減が図れ、また、冶具の設置などの時間が省けるために製造、検査工程の効率化が図れる。

また、シール状態の検査で不良だった場合は、その場でシール材４の再充填を行っているので、検査後速やかに再充填が行える。また、製造と検査の冶具の統合ができるために、設備の削減が図れ、また、冶具の設置などの時間が省けるために製造、検査工程の効率化が図れる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては図４に示すようにエアタンク１１の底部１１ｃに取付孔１１ｂを形成し、グロメット２の大径部２ａ側をエアタンク１１に進入するよう取り付けている。また、シール材充填部１５がエアタンク１１内に設置されている。また、第１の実施形態の圧力計及び減圧装置１２が圧力計及び加圧装置１２´に変更されている。

つまり、本実施形態は、シール材４を充填するグロメットの大径部２ａ側の圧力を小径部２ｂ側の圧力よりも加圧装置で高くして、グロメット２にシール材４の充填を行う。

本実施形態の動作は基本的に図３のフローチャートと同様である。ただし、ステップＳ３、Ｓ９は空気圧縮機（加圧装置）でエアタンク１１内の圧力（気圧）を加圧している。ステップＳ１１は、大気圧よりも所定の気圧まで加圧されたか否かを判断し、加圧された場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１２に進み、そうでない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１０に戻っている。そして、ステップＳ１５のシール状態の良好／不良は、加圧時に圧力変動がない場合は良好、圧力変動があった場合は不良として判別している。

本実施形態によれば、底部１１ｃに取付孔１１ｂが形成されたエアタンク１１にグロメット２を大径部２ａがエアタンク１１に進入するように取り付けて、制御装置１６が加圧装置および圧力計１２´の加圧装置を動作させてエアタンク１１内の圧力を加圧させながらシール材充填部１５にシール材４をグロメット２の大径部２ａから注入して充填しているので、シール材４が圧力の低い小径部２ｂ側に引き込まれるためにシール材４の浸透距離が増加してワイヤハーネス１の被服電線１ａ間にシール材４がよく浸透し、シール性の向上が図れる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明に適用するグロメットとワイヤハーネスの断面図である。本発明の第１の実施形態にかかるシール材充填装置の一部断面図である。図２に示されたシール材充填装置におけるシール材の充填方法のフローチャートである。本発明の第２の実施形態にかかるシール材充填装置の一部断面図である。

符号の説明

１ワイヤハーネス
２グロメット
２ａ大径部（大径側）
２ｂ小径部（小径側）
２ｃ拡径筒部
４シール材
１０シール材充填装置
１１エアタンク（気密室）
１２圧力計及び減圧装置（圧力変更手段、圧力検出手段）
１２´ 圧力計及び加圧装置（圧力変更手段、圧力検出手段）
１５シール材充填部（充填手段）
１６制御装置（制御手段）

Claims

小径側の端部から大径側の端部に向けて徐々に内外径が拡大するとともに筒状に形成されて内側にワイヤハーネスを通す拡径筒部と、前記拡径筒部内に充填されるシール材と、を備えたグロメットのシール材の充填装置において、
前記ワイヤハーネスが通された拡径筒部が外壁を貫通した状態で取り付けられかつ内部が気密に保たれた気密室と、
前記気密室内の圧力を変更可能な圧力変更手段と、
前記外壁に取り付けられたグロメットの前記拡径筒部の大径側から前記シール材を充填する充填手段と、
前記ワイヤハーネスが通されて前記外壁に取り付けられた前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、この状態で前記充填手段に前記シール材を充填させる制御手段と、
前記気密室の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、
前記制御手段が、前記シール材充填後所定時間経過した後に前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、前記圧力検出手段が検出した前記気密室の圧力が変化した場合は、シール状態が不十分と判断して、再度前記拡径筒部の小径側の端部外の気圧よりも大径側の端部内の気圧が高くなるように前記圧力変更手段を制御して、この状態で前記充填手段に前記シール材を再充填させる、
ことを特徴とするシール材の充填装置。
前記拡径筒部の小径側が、前記気密室に進入するように取り付けられ、
前記制御手段が、前記シール材を充填する際には、前記圧力変更手段に、前記気密室の圧力を減圧させることを特徴とする請求項１に記載のシール材充填装置。
前記拡径筒部の大径側が、前記気密室に進入するように取り付けられ、
前記制御手段が、前記シール材を充填する際には、前記圧力変更手段に、前記気密室の圧力を加圧させることを特徴とする請求項１に記載のシール材充填装置。