JP5929839B2

JP5929839B2 - ワイヤハーネス用の止水シートおよびワイヤハーネスの止水構造

Info

Publication number: JP5929839B2
Application number: JP2013114705A
Authority: JP
Inventors: 隆夫福田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: US20140353926A1; CN104218503A; CN104218503B; JP2014236529A; US9278658B2

Description

本発明はワイヤハーネス用の止水シートおよびワイヤハーネスの止水構造に関し、詳しくは、車両のエンジンルーム等の浸水領域と車室を仕切るパネルの貫通穴に通して配索するワイヤハーネスを通して車室への浸水防止を図る止水シートおよび止水構造に関するものである。

従来、この種のワイヤハーネスの止水構造として、車体パネルの貫通穴に装着するグロメットをワイヤハーネスに外嵌し、該グロメットを挿通する部分のワイヤハーネスの電線間にシリコーン樹脂等の止水剤を充填して線間止水する止水構造が提供されている（特許第３４１７３２４号公報等）。
前記止水構造によれば、浸水領域から車室への浸水を防止できるが、人手による難作業が多く、専用治具を必要とし、コスト高になる。さらに、グロメット内部での止水であるため外観検査ができず、水槽等に浸漬した状態の止水検査を必要とし、該検査が全数検査であるため更にコスト高になる問題がある。また、シリコーン樹脂等を充填して硬化させた場合、線間止水部が硬くなり、無理やり曲げた場合、シリコーン樹脂等が剥離市、線間止水が破壊される問題がある。

一方、本出願人は、特許第３６９２９６９号公報で、上記止水技術とは別の線間止水によらずに止水する止水方法を提供している。該止水方法は、図５および図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、車体パネルの貫通穴に装着するグロメット１１０をワイヤハーネス１００に外嵌し、該グロメット１１０を挿通する部分のワイヤハーネス１００に防水用の発泡シート１２０を巻き付け、該発泡シート１２０をグロメット１１０の小径筒部１１０ａの内周面に密着させてエンジンルームの浸水領域から貫通穴を通して車室側へ伝わる浸水を防止している。

詳細には、発泡シート１２０は独立発泡として外方から内部への浸水を遮断し、表裏両面に粘着層１２１、１２２を設けている。図６（Ａ）に示すように、発泡シート１２０の表面側粘着層の半分の領域にワイヤハーネスの電線１００ｗを間隔をあけて配置し、ついで図６（Ｂ）に示すように、残りの半分を折り返して両側の表面側粘着層１２１の間に電線１００ｗを挟み、ついで図６（Ｃ）に示すように、この二つ折りした状態で巻回して、裏面側粘着層１２１同士を接着している。この状態で図５に示すグロメット１１０の小径筒部１１０ａを治具で押し広げて、発泡シート１２０の巻付部分のワイヤハーネス１００を挿入し、小径筒部１１０ａで弾性圧縮してグロメット１１０内に固定している。

前記発泡シート１２０を用いた防水方法によれば、巻回する発泡シート１２０の内外周面の粘着層同士を重ねて固着させているため、ワイヤハーネスの軸線方向（長さ方向）の浸水を遮断できる。また、洗車時や高圧洗浄時に外周面から内部へ軸直角方向の浸水は発泡シート１２０を独立発泡シートとしていることで遮断できる。

特許第３６９２９６９号公報

しかしながら、電線１００ｗを挟んで発泡シート１２０を二つ折りし、この二つ折りした状態で少なくとも１周巻きしているため、発泡シートを取り付けた止水部分は大径化する。この大径化した止水部分をグロメット１１０の小径筒部１１０ａを治具で拡げて押し込む必要があり、グロメット１１０に止水部分を設けたワイヤハーネス１００を通す作業に手数がかかる。かつ、グロメット１１０の小径筒部１１０ａが大径化した止水部分で容易に湾曲せず、車体パネルの貫通穴を通した直後にワイヤハーネスを車体パネルに沿って９０度曲げしたい場合、大きなアールとなり曲げにくい問題がある。

さらに、発泡シートの表裏両面の全面に粘着層を設けているため、二つ折りする貼り合わせ作業時および該貼り合わせ後に巻回する作業時、発泡シートにシワがよると、シワがよった状態で粘着される。一旦、粘着されると容易に剥れず、発泡シートをシワの無い状態で貼り合わせ及び巻き付ける作業は難作業となる。前記のように、発泡シートにシワができると、該シワの部分に生じた隙間が浸水経路になり易く、止水性能の信頼性が低下する。

これに対して、発泡シートの一方側の表面にのみ粘着層を設け、裏面側に粘着層を設け無い場合、二つ折して張り合わせる作業時および巻回する作業時に、粘着層がはがれ易いため、シワが発生すると作業をやり直しが容易となる。しかしながら、巻き終わり端での粘着力が低下し、巻き終わり端から剥がれが発生しやすくなる問題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、ワイヤハーネスの電線群に巻き付けた時にシワが発生しにくく、シワが発生してもやり直しが容易で、しかも、巻き終わり端からの剥がれが発生しにくい止水シートを提供することを課題としている。かつ、該止水シートを用い、専用治具が不要で、作業性が良く、コスト高にならずに形成できるワイヤハーネスの止水構造を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、第１の発明として、車両に配索するワイヤハーネスに巻き付ける止水シートであって、独立発泡を有する弾性シートの一面に全面粘着層を設けていると共に、他面の一端縁に沿った部分にのみ部分粘着層を設けており、
前記全面粘着層を前記ワイヤハーネスの電線群の外周に接触する内面側として巻き付け、少なくとも一周巻回して巻き終わり部分を巻き始め部分の外周面に重ね、前記巻き始め部分の外周面に位置する前記部分粘着層と前記巻き終わり部分の内周面に位置する全面粘着層を互いに粘着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シートを提供している。

特許文献１の止水シートは表裏両面の全面に粘着層を設けているため、巻き付け作業時に、一旦巻き付けると非常に剥がしにくくなり、シワが生じても巻き直しが困難な問題がある。これに対して、本発明の止水シートは片面のみ全面粘着層としているが、他面は巻き付け時に重ねる部分のみ粘着層を設けているため、巻付作業時に巻き直しが容易にでき、シワの発生を未然に防止できる。かつ、巻き終わり部分では、内周側の巻き始め側と外周側の巻き終わり側の重ね合わせ面にそれぞれ粘着層があるため、粘着力が高まり、巻き終わり端から剥がれが生じるのを防止でき、止水性能の信頼性を高めることができる。

本発明の前記止水シートは独立発泡を有する弾性シートから形成しているため、ワイヤハーネスを構成する電線群の外面に密着させて、電線群の外周面に隙間を発生させずに巻き付けることができる。電線群の外周面と止水シートの内周面との間に隙間があると、該隙間が毛細管現象による浸水経路となって、ワイヤハーネス中に電線に沿って浸水が発生しやすくなるが、本発明では電線群の外周面に隙間を発生させずに巻き付けることができるため前記毛細管現象による浸水を防止できる。
また、前記止水シートとする弾性シートは、独立発泡であるため、洗車や高圧洗車時等に外部からの浸水を遮断できる。

本発明の止水シートとする弾性シートはＥＰＤＭ、ＥＰＴ等の可撓性を有する樹脂に発泡剤を配合した成分で形成することが好ましい。
本発明の止水シートは、厚さを０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍとしている。
該止水シートの形状は、巻き付けるワイヤハーネスの外周寸法に、重ね合わせ部分の寸法を加えた幅と、止水領域とするワイヤハーネスの長さに相当する長さ寸法とを有する細長い矩形状としている。
また、本発明の止水シートは全面接着層および部分接着層のいずれの表面にも剥離紙を貼着しており、使用時に剥離紙を剥がすようにしている。

第２の発明として、前記第１の発明の止水シートをワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付け、該巻き付けた止水シートの外周面に粘着テープを長さ方向に隙間をあけて螺旋状に荒巻きしているワイヤハーネスの止水構造を提供している。

ワイヤハーネスの外周面に前記止水シートを巻き付けた状態で、該止水シートの巻き終わり部分の内周面と巻き始め部分の外周面の重ね合わせ面が互いの粘着層同士が接触して固着されるため、巻き終わり端から剥がれにくい。しかしながら、ワイヤハーネスを配索経路に沿って急減に曲げる場合、ワイヤハーネスの軸線方向に延在させている粘着層同士の固着部分に曲げ方向の大きな負荷がかかり、該負荷は巻き終わり端が剥れる方向に作用し、曲げ部分に所謂口開き状の剥がれが生じる恐れがある。よって、本発明では、前記止水シートの巻き付け部分の外周に粘着テープを隙間をあけた螺旋巻きで荒巻きし、急激な曲げ部分でも前記止水シートの巻き終わり端から剥がれが発生するのを防いでいる。
このように、前記止水シートを巻き付けることで止水性能を確保しているため、テープを隙間なく巻き付けで止水を図る必要はなく、かつ、前記粘着テープを隙間なくハーフラップ巻きにすると、ワイヤハーネスが固くなり、配索経路に沿わせる柔軟性が損なわれるため、該粘着テープは前記のように荒巻きにしている。
該粘着テープとし、汎用されている塩化ビニールテープの一面に粘着剤が塗布された粘着テープ等が用いられる。

ワイヤハーネスが浸水領域を通過する領域において、該ワイヤハーネスの外周面に巻き付けた前記止水シートの外周面にテープを螺旋巻きで荒巻きすることにより、当該浸水領域での浸水発生を効果的に防止できる。

また、第３の発明として、車体パネルの貫通穴に装着するグロメットをワイヤハーネスに外嵌し、該グロメットの小径筒部に前記第１の発明の止水シートをワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付けた状態で貫通させているワイヤハーネスの止水構造を提供している。

前記グロメットの小径筒部から外部に延在する前記止水シートの外周面にテープを螺旋巻きで荒巻きしていることが好ましい。

前記グロメットは、エンジンルームと車室とを仕切る車体パネルに穿設した貫通穴に装着し、該グロメットから浸水領域となる前記エンジンルーム側へ下方傾斜して延在させ、該ワイヤハーネスが最低高さ位置に達する部位と前記グロメットとの間の長さ寸法（Ｌ）と高低差の高さ寸法（Ｈ１）の積を設定値以上として、前記グロメットを貫通する部位のワイヤハーネスの電線群に止水剤を充填せずに、止水していることが好ましい。
また、前記（Ｌ）×（Ｈ１）が設定値未満の場合、ワイヤハーネスに外装するプロテクタに排水穴を設けることで、浸水面を下げることが可能で、プロテクタの排水穴下面とグロメットとの高低差の高さ（Ｈ２）とすると、前記（Ｌ）×（Ｈ２）が設定値を満たせば止水剤を充填せずに止水することが可能である。
言い換えれば、前記ワイヤハーネスの配索経路中の最低位置から排水できる構成としても、前記（Ｌ）×（Ｈ１）もしくは（Ｌ）×（Ｈ２）が設定値未満であれば、グロメットを貫通する部分のワイヤハーネスの電線群に止水剤を充填し、線間止水して止水性能を高めることが好ましい。
また、グロメットの小径筒部に挿入する部分では、該小径筒部に内嵌することで止水シートの巻付状態を保持できるため、外周面をテープで螺旋巻きする必要がない。

自動車のエンジンルームと車室を仕切る車体パネル（所謂ダッシュパネル）に穿設したワイヤハーネス挿通用の貫通穴から車室への浸水を防止するために、グロメットを介在させており、該グロメットにより貫通穴の内周面とワイヤハーネスの外周面の隙間からの浸水発生を防止できる。
車室への浸水発生の要因として、さらに、エンジンルーム側でワイヤハーネスの電線間に侵入した水が毛細管現象によりワイヤハーネスの電線間の隙間を伝って車室へ浸水する場合がある。また、洗車時、特に高圧洗浄時に直接に外部からワイヤハーネスに水が吹き付けられる場合、ワイヤハーネスに外装したシート材を透過してワイヤハーネス中に浸水を生じる場合がある。この洗車時等で外部から直接にワイヤハーネスに水が吹き付けられ場合、本発明の止水シートは独立発泡材から形成しているため、外部からの内部への浸水を防止でき、かつ、止水シートの巻き終わ部をしっかりと巻き付け状態で固着して剥がれを発生させないため、止水シートを長さ方向に伝って生じる浸水も防止できる。

しかしながら、エンジンルーム内に位置するワイヤハーネス先端のコネクタ接続側等でワイヤハーネスの電線外周面に水滴が付着し、この水滴が電線群の隙間に浸水すると、前記毛細管現象でグロメット内へ浸水してくる。この毛細管現状による浸水に関して、本発明者が実験を繰り返して結果、浸水発生位置からグロメットまでの長さ寸法（Ｌ）と、高低差の高さ寸法（Ｈ１）または（Ｈ２）の積に応じて、毛細管現象でグロメットまで浸水が生じる場合と、生じない場合があることを知見した。すなわち、前記（Ｌ）×（Ｈ１）または（Ｌ）×（Ｈ２）の積が設定値未満であるとグロメット中のワイヤハーネスの線間止水を行い、設定値以上であると前記線間止水をしなくても、止水機能を保持できる。

本発明の止水シートでは、独立発泡を有する弾性シートの一面に全面粘着層を設けていると共に、他面は一端縁に沿った部分にのみ部分粘着層を設けているため、ワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付ける作業および巻き付けをやり直す作業が容易となり、浸水経路となりやすいシワを発生させずに巻き付けることができる。かつ、巻き付け状態で重ねて結合する部分では、巻き始め側の外周面にある粘着層に、巻き終わり部分の内周面の粘着層を重ねて、粘着層同士を固着している。よって、巻き終わり端から剥がれが生じるのを防止でき、止水シートの止水性能の信頼性を高めることができる。
また、従来の特許文献１では、弾性シートを二つ折りして電線を挟持した状態で巻回しているため外径が大きくなるが、本発明では二つ折せずに、ワイヤハーネスの外周に１周の巻回しで重ね合わせて結合しているため、特許文献１と比較して小径化できる。その結果、グロメットの小径筒部に止水シートを巻き付けた状態で挿通しても、グロメットの小径筒部を肥大化させず、かつ、小径筒部が固くならず、容易に屈曲できる等の柔軟性を保持できる。

本発明の実施形態を示し、（Ａ）は車体パネルの貫通穴に装着したグロメットに止水シートを巻き付けたワイヤハーネスを貫通させた状態を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の正面図、（Ｄ）がワイヤハーネスにプロテクタを外装している部分の拡大斜視図である。前記止水シートを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は止水シートの側面図である。（Ａ）は前記止水シートの巻回状態の正面図、（Ｂ）は巻付状態での重ね合わせ部分を示す拡大図である。他の実施形態を示す概略正面図である。従来例を示す断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は図５の従来例の工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の止水シート１をワイヤハーネス１０に巻き付け、該ワイヤハーネス１０の止水シート１の巻付部分をグロメット２に挿通し、該グロメット２を自動車のダッシュパネルからなる車体パネル２０に設けた貫通穴２１に装着している。

図１（Ａ）に示すように、車体パネル２０はエンジンルームと車室とを仕切るパネルであり、エンジンルーム側を配索するワイヤハーネス１０を貫通穴２１に通して車室内へと配索している。グロメット２の取付位置から浸水領域のエンジンルーム側に配索するワイヤハーネス１０には、該配索経路の最低高さ位置を挟む箇所に排水穴１２ａを設けたプロテクタ１２を外装している。

前記グロメット２を貫通する部分および前記プロテクタ１２に達する位置まで前記止水シート１をワイヤハーネス１０の電線群１０ｗに巻き付けている。また、グロメット２を出た位置からプロテクタ１２に達する領域の止水シート１の外周面に粘着テープ１１を螺旋巻きで荒巻きしている。

前記止水シート１は図２に示すように、独立発泡を有する弾性シート５の一面に全面粘着層６を設けていると共に、他面の幅方向の一端縁に沿った部分にのみ部分粘着層７を設けている。前記全面粘着層６および部分粘着層７の外面には、図１（Ｃ）に示すように、使用時に剥す剥離紙８Ａ、８Ｂを貼着している。

止水シート１の形状は図２に示すように細長い矩形状であり、幅寸法（ａ）は巻き付けるワイヤハーネス１０の外周寸法に重ね合わせ部（ｐ）の寸法を加えた寸法と、長さ寸法（ｂ）はワイヤハーネスの止水領域とする長さ寸法に相当する長さ寸法としている。

前記弾性シートはＥＰＤＭ、ＥＰＴ、ウレタン等の弾性材から形成し、本実施形態ではＥＰＴシートを用いている。止水シート１の厚さは０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍとしている。

図１（Ｂ）および図３に示すように、止水シート１は、その弾性シート５を挟む一方の全面粘着層６をワイヤハーネス１０の電線群１０ｗの外周に接触する内面側として巻き付けている。少なくとも一周巻回して巻き終わり部分Ｍｅを巻き始め部分Ｍｓの外周面に重ね、巻き始め部分Ｍｓの外周面に位置する部分粘着層７と巻き終わり部分Ｍｅの内周面に位置する全面接着層６を互いに粘着して強固に固着している。

ワイヤハーネス１０に巻き付けた止水シート１の外周面には粘着テープ１１を隙間をあけて螺旋巻きして、所謂荒巻きをしている。この粘着テープ１１の巻き付けはグロメット２内を通す部分の止水シート１には施す必要はない。

前記グロメット２は、円錐状の拡径筒部２ａの大径側外周面に環状の車体係止溝２ｍを設けると共に、該大径側端面の内周から中央に小径筒部２ｂを突設した閉鎖壁を設け、かつ、拡径筒部２ａの小径側より中径筒部２ｃを突設している。該グロメット２の中径筒部２ｃ、拡径筒部２ａ、小径筒部２ｂの連続した中空部に止水シート１を巻き付け固着したワイヤハーネス１０を挿通している。其の際、小径筒部２ｂは止水シート１を巻き付けワイヤハーネス１０の外径より小さいため、拡げ治具（図示せず）を用いて拡げて押し込んでいる。よって、ワイヤハーネス１０に巻き付けた止水シート１の外周面は小径筒部２ｂの内周面に隙間なく密着すると共に止水シート１を巻き付け状態に保持する。このグロメット２を貫通している領域のワイヤハーネス１０の電線１０ｗ間に止水剤は充填していない。

また、ワイヤハーネス１０に巻き付けた止水シート１はグロメット２の小径筒部２ｂからエンジンルーム側の配線部分に延在して巻き付けているが、中径筒部２ｃから車室側への配線部分には延在して巻き付けていない。前記グロメット２からエンジンルーム側への配線部分に延在して巻き付けた止水シート１の外周には粘着テープ１１を隙間をあけた螺旋巻（所謂荒巻き）で巻き付けている。

前記グロメット２の取付位置からエンジンルーム側のワイヤハーネスは下向き傾斜して配線し、該ワイヤハーネス１０の最低高さ位置で、底面に排水穴１２ａを設けたプロテクタ１２を外装している。該プロテクタ１２の内部に貫通させるワイヤハーネス１０には止水シート１を巻き付けず、電線１０ｗをバラバラの状態で通し、電線１０ｗの外周面に付着する水滴を排水穴１２ａから自重落下させるようにしている。

なお、前記プロテクタ１２の排水穴１２ａと前記グロメット２の取付位置間の長さ寸法（Ｌ）と、排水穴１２ａとグロメット取付位置の高低差の高さ寸法（Ｈ）との積（Ｌ）×（Ｈ）が予め取得している設定値以上であるため、本実施形態では、前記のように、グロメット２内のワイヤハーネス１０の電線間に止水剤を充填していない。前記高低差（Ｈ）は、具体的には、前記プロテクタの排水穴下面とグロメットとの高低差の高さ（Ｈ２）である。

前記構成からなる本発明では、止水シート１は独立発泡を有する弾性シート４の一面に全面粘着層６を設けていると共に、他面は一端縁に沿った部分にのみ部分粘着層７を設けているため、ワイヤハーネス１０の電線群の外周に巻き付ける作業および巻き付けをやり直す作業で浸水経路となりやすいシワを発生させずに巻き付けることができる。かつ、巻き付け状態で重ねて固着する部分では、巻き始め側の外周面にある粘着層に、巻き終わり部分の内周面の粘着層を重ねて、粘着層同士を固着している。よって、巻き終わり端から剥がれが生じるのを防止でき、止水シートの止水性能の信頼性を高めることができる。

図４に他の実施形態を示す。
該実施形態は、浸水領域に配索するワイヤハーネス１０に前記止水シート１を巻き付けて、粘着テープ１１で荒巻きしている。該止水シート１を巻き付けた領域をグロメットに貫通させていないが、浸水領域であるエンジンルーム内等に配索するワイヤハーネスに適用することで、ワイヤハーネスへの浸水を防止することができる。止水シート１の構成および巻き付け方は前記実施形態と同様であるため、説明を省略する。

１止水シート
２グロメット
５弾性シート
６全面粘着層
７部分粘着層
１０ワイヤハーネス
１１テープ
１２プロテクタ
１２ａ排水穴

Claims

車両に配索するワイヤハーネスに巻き付ける止水シートであって、独立発泡を有する弾性シートの一面に全面粘着層を設けていると共に、他面の一端縁に沿った部分にのみ部分粘着層を設けており、
前記全面粘着層を前記ワイヤハーネスの電線群の外周に接触する内面側として巻き付け、少なくとも一周巻回して巻き終わり部分を巻き始め部分の外周面に重ね、前記巻き始め部分の外周面に位置する前記部分粘着層と前記巻き終わり部分の内周面に位置する全面粘着層を互いに粘着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シート。
請求項１に記載の止水シートをワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付け、該巻き付けた止水シートの外周面に粘着テープを長さ方向に隙間をあけて螺旋状に荒巻きしているワイヤハーネスの止水構造。
車体パネルの貫通穴に装着するグロメットをワイヤハーネスに外嵌し、該グロメットの小径筒部に請求項１に記載の止水シートをワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付けた状態で貫通させているワイヤハーネスの止水構造。