JP6546445B2 - 止水機能付き集束電線、これを備えたワイヤハーネス、及び集束電線の止水方法 - Google Patents

Description

本発明は、止水機能付き集束電線、これを備えたワイヤハーネス、及び集束電線の止水方法に関する。

従来、管状のシース内に、ドレイン線及びコア電線からなる複数本の電線を備えた集束電線が知られている。また、このような集束電線においては、シース皮剥ぎ端からシース内部へ水が浸入しないようにするために止水構造が提案されている。止水構造の１つとしては、シース皮剥ぎ端と複数本の電線の剥き出し部とを覆うように防水熱収縮チューブを被せて加熱処理を施すことにより、防水熱収縮チューブを収縮させると共にチューブ内周面に施されている止水剤を溶融させて止水するものが提案されている（特許文献１参照）。

さらに、上記の集束電線の止水構造として適用可能なものとして、複数の電線間にブチル等の弾性体を介在させ、介在部の周囲に粘着テープを巻き付けることで止水するものも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−６７５４５号公報 特開２０００−２７８８３８号公報

しかし、特許文献１に記載の止水構造において、内周面に止水剤を備えた防水熱収縮チューブは、その製造工程が多く複雑であるため（一般的には２層押出成形後、被覆を架橋し、熱を掛けて径を拡張した後に冷却するという工程を要するため）、その製造まで含めると止水構造をなすまでの加工時間が掛かってしまい、コストの高騰を招いてしまう。

また、特許文献１に記載の止水構造では、集束電線の先端から防水熱収縮チューブを通す必要があり、電線に端子を取り付けたうえで先端からチューブを通す場合にはシース内の電線本数が多いほど、その挿入作業が困難となり、作業性が悪くなってしまう。このため、止水構造をなすまでの加工時間が掛かってしまい、コストの高騰を招いてしまう。

そこで、径が大きい防水熱収縮チューブを用いることが考えられるが、この場合にはチューブの収縮率の関係からチューブ内側がシース皮剥ぎ端にフィットしないこともあり、止水に関し品質が不安定となってしまう。

さらに、特許文献１に記載の止水構造では、防水熱収縮チューブの内面の止水剤を、複数の電線間で囲まれる空間に止水剤を浸透させることが困難であるため、止水に関し品質が不安定となってしまう。

また、特許文献２に記載の止水構造では、複数の電線間にブチル等の弾性体を介在させるに先だって、ブチル等の弾性体を揉みほぐして電線間に浸透させる必要があるため、揉みほぐしが手作業であるという関係上、止水に関し品質がばらついて不安定となってしまう。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる止水機能付き集束電線、これを備えたワイヤハーネス、及び集束電線の止水方法を提供することにある。

本発明の止水機能付き集束電線は、管状のシースと、前記シース内に集束された複数本の電線とを備えた集束電線と、前記集束電線の前記シースが皮剥ぎされて前記複数本の電線が露出した露出端となる皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線及び前記シース上に巻き付けられたホットメルトフィルムと、前記ホットメルトフィルムよりも融点が高く、前記ホットメルトフィルム上に巻き付けられた粘着テープと、を備えることを特徴とする。

本発明の止水機能付き集束電線によれば、皮剥ぎ端上に巻かれたホットメルトフィルムと、ホットメルトフィルムよりも融点が高くホットメルトフィルム上に巻き付けられた粘着テープとを備えるため、ホットメルトフィルムの融点よりも高く粘着テープの融点よりも低い温度で加熱処理することにより、ホットメルトフィルムが溶け出し、皮剥ぎ端において止水を行うことができる。しかも、防水熱収縮チューブを製造する必要がなく、集束電線の先端から防水熱収縮チューブを通す必要もないため、加工時間の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。さらに、径が大きい防水熱収縮チューブを用いることや、手作業による揉みほぐし工程も必要がなく、止水品質が不安定となってしまうことも防止できる。特に、皮剥ぎ端上にホットメルトフィルムが巻かれる関係上、加熱処理前の状態においてホットメルトフィルムは電線に接触又は近接状態にあり、このような状態から加熱処理が行われるため、ホットメルトは電線間に浸透しやすい。すなわち、防水熱収縮チューブを用いたときには加熱処理前の状態においてチューブ内周面の止水剤が電線から離間している関係上加熱後において止水剤が電線間に浸透し難いが、ホットメルトフィルムを用いた場合には、このような問題が生じず電線間に浸透し易く、止水品質が不安定になってしまうことを防止できる。以上より、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる。

また、本発明の止水機能付き集束電線において、前記ホットメルトフィルムは、その一端が前記複数本の電線のいずれかの間に配置されると共に螺旋状に巻き付けられて他端が前記シース上に位置することが好ましい。

また、本発明の止水機能付き集束電線において、前記ホットメルトフィルムは、第１フィルムと前記第１フィルムよりも面積が小さくされた第２フィルムとを有し、前記第１フィルムが前記皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線上及び前記シース上に巻き付けられ、前記第２フィルムが前記複数本の電線のいずれかの間に配置されていることが好ましい。

また、本発明のワイヤハーネスは、上記のいずれか１つに記載の止水機能付き集束電線を１回路以上有することを特徴とする。

本発明のワイヤハーネスによれば、上記のいずれか１つに記載の止水機能付き集束電線を１回路以上有するため、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる止水機能付き集束電線を有するワイヤハーネスを提供することができる。

また、本発明の集束電線の止水方法は、管状のシースと、前記シース内に集束された複数本の電線とを備えた集束電線の止水方法であって、前記集束電線から前記シースを皮剥ぎする第１工程と、前記第１工程における皮剥ぎによって露出した前記複数本の電線の露出端となる皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線及び前記シース上にホットメルトフィルムを巻き付ける第２工程と、前記第２工程にて巻き付けられたホットメルトフィルムよりも融点が高い粘着テープを当該ホットメルトフィルム上に巻き付ける第３工程と、少なくとも前記第３工程にて巻き付けられた粘着テープ部分を、前記ホットメルトフィルムの融点よりも高く、前記粘着テープの融点よりも低い温度で加熱する第４工程と、を備えることを特徴とする。

この集束電線の止水方法によれば、皮剥ぎ端上にホットメルトフィルムを巻き付け、その上にホットメルトフィルムよりも融点が高い粘着テープを巻き付け、ホットメルトフィルムの融点よりも高く粘着テープの融点よりも低い温度で加熱するため、ホットメルトフィルムが溶け出し、皮剥ぎ端において止水を行うことができる。しかも、防水熱収縮チューブを製造する必要がなく、集束電線の先端から防水熱収縮チューブを通す必要もないため、加工時間の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。さらに、径が大きい防水熱収縮チューブを用いることや、手作業による揉みほぐし工程も必要がなく、止水品質が不安定となってしまうことも防止できる。特に、皮剥ぎ端上にホットメルトフィルムが巻かれる関係上、加熱処理前の状態においてホットメルトフィルムは電線に接触又は近接状態にあり、このような状態から加熱処理が行われるため、ホットメルトは電線間に浸透しやすい。すなわち、防水熱収縮チューブを用いたときには加熱処理前の状態においてチューブ内周面の止水剤が電線から離間している関係上加熱後において止水剤が電線間に浸透し難いが、ホットメルトフィルムを用いた場合には、このような問題が生じず電線間に浸透し易く、止水品質が不安定になってしまうことを防止できる。以上より、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる。

本発明によれば、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる集束電線、ワイヤハーネス、及び止水方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る止水機能付きシールド電線を含むワイヤハーネスである。 図１に示した止水機能付きシールド電線の一部構成を示す断面図である。 本実施形態に係る止水機能付きシールド電線を示す全体図であって、（ａ）は止水機能部の一部構成を含むシールド電線を示し、（ｂ）は止水機能付きシールド電線の外観図を示している。 本実施形態に係る止水機能付きシールド電線の第１変形例を示す全体図である。 本実施形態に係る止水機能付きシールド電線の第２変形例を示す全体図である。 本実施形態に係るシールド電線の止水方法を示す製造工程図である。 本実施形態に係る止水機能付きシールド電線の作用を説明する要部断面図であり、（ａ）は本実施形態の断面を示し、（ｂ）は比較例の断面を示している。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る止水機能付きシールド電線を含むワイヤハーネスである。図１に示すように、ワイヤハーネスＷＨは、複数の電線Ｗを束にしたものであり、複数の電線Ｗの少なくとも１本（１回路）が以下に詳細説明する止水機能付きシールド電線（止水機能付き集束電線）１により構成されている。このようなワイヤハーネスＷＨは、例えば図１に示すように電線Ｗの両端部にコネクタＣを備えていてもよいし、複数の電線Ｗをまとめるためにテープ巻き（図示せず）されていてもよい。また、ワイヤハーネスＷＨは、コルゲートチューブ等の外装部品（図示せず）を備えていてもよい。

図２は、図１に示した止水機能付きシールド電線１の一部構成を示す断面図である。図２に示すように止水機能付きシールド電線１は、シールド電線１ａと、止水機能部１ｂ（後述の図３参照）とから構成されており、そのうちのシールド電線１ａは、複数本（本実施形態では４本）の電線２，３と、金属箔材（シールド部材）４と、シース５とから構成されている。

複数本の電線２，３は、複数本（本実施形態では３本）の被覆電線２と、１本のドレイン線３とからなっている。被覆電線２は、芯線（導体）の周囲を絶縁性の被覆部で覆ったものであり、シールド層を有していない電線である。本実施形態において、３本の被覆電線２は、所定の撚りピッチで撚り合わされており、一つの電線束に纏められてツイスト線を構成している。

ドレイン線３は、被覆電線２の芯線と略同一断面積の裸電線であり、長さが被覆電線２と略同一に設定されている。ドレイン線３は、３本の被覆電線２からなるツイスト線に縦添えされている。

各被覆電線２の端部、及びドレイン線３の端部には、それぞれ接続端子（図示せず）が接続されている。ドレイン線３は、各被覆電線２の端部側に位置する機器等の接地部に接地接続される。

なお、本実施形態においては、ドレイン線３が裸電線である例を示しているが、これに限らず、導体と絶縁性の被覆部とを有する被覆電線で構成されてもよい。また、ドレイン線３が被覆電線である場合、ドレイン線３は金属箔材４との接続部において被覆部が剥ぎ取られることとなる。

金属箔材４は、３つの被覆電線２及びドレイン線３の周囲（複数本の電線の周囲）を覆って配置された導電性部材（例えば後述の金属箔層）を有するシールド部材であって、外部ノイズ等に対するシールド機能を発揮するものである。このような金属箔材４は、例えば絶縁材料であるポリエチレンフィルムの片面に金属箔層（例えばアルミニウム箔層）を設けて構成されている。当該金属箔層はシールド層として機能する。金属箔材４は、金属箔層を内側に向けて、被覆電線２及びドレイン線３の外周に巻き付けられる。巻き付けられた金属箔材４は、金属箔層がドレイン線３に接触することにより、ドレイン線３に導通状態になる。なお、３つの被覆電線２及びドレイン線３からなる電線束と、金属箔材４との間には、導電性接着剤（図示せず）が充填され、金属箔層とドレイン線３との導通状態の安定性が高められていることが好ましい。

シース５は、管状の絶縁部材であって、上記の複数本の電線２，３及び金属箔材４を管内に集束して収納するものである。

図３は、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１を示す全体図であって、（ａ）は止水機能部１ｂの一部構成を含むシールド電線１を示し、（ｂ）は止水機能付きシールド電線１の外観図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１は、止水機能部１ｂとして、ホットメルトフィルム６と、粘着テープ７とを備えている。

一般にシールド電線１ａを加工する際にはシース５が皮剥ぎされる。このとき、シース５の皮剥ぎ長さに応じた金属箔材４部分も除去される。図３（ａ）に示すように、ホットメルトフィルム６は、シート状の部材であって、シース５が皮剥ぎされて複数本の電線２，３が露出した露出端となる皮剥ぎ端５ａ上に巻き付けられる。このようなホットメルトフィルム６の材料としては、例えばポリアクリル、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニルコポリマー）、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン等が採用される。

粘着テープ７は、長尺状のテープであり、テープ素材の内面に粘着層を有したものである。このような粘着テープ７は、図３（ｂ）に示すように、粘着層が内側となるようにホットメルトフィルム６上に螺旋状に巻き付けられている。また、粘着テープ７は、ホットメルトフィルム６よりも融点が高い素材で構成されている。

次に、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１の変形例を説明する。図４は、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１の第１変形例を示す全体図である。図４に示すように、第１変形例に係る止水機能付きシールド電線１は、ホットメルトフィルム６が長尺のテープ状に構成されており、皮剥ぎ端５ａ上を含むように螺旋状に巻き付けられている。ここで、巻き付けられたホットメルトフィルム６の一端側６ａは電線２，３のいずれかの間に配置されている。なお、ホットメルトフィルム６の他端側６ｂはシース５上に位置している。

図５は、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１の第２変形例を示す全体図である。図５に示すように、第２変形例に係る止水機能付きシールド電線１は、ホットメルトフィルム６が、第１フィルム８と第２フィルム９とからなっている。第１フィルム８は、皮剥ぎ端５ａ上に巻き付けられるものであり、図３に示したホットメルトフィルム６と同じである。第２フィルム９は、その面積が第１フィルム８よりも小さくされており、電線２，３のいずれかの間に配置されている。

以上のように、第１及び第２変形例に係る止水機能付きシールド電線１は、ホットメルトフィルム６の一部が複数本の電線２，３のいずれかの間に配置された状態で巻かれている。そして、このようなホットメルトフィルム６上に粘着テープ７が巻き付けられることとなる。

次に、本実施形態に係るシールド電線１の止水方法を説明する。図６は、本実施形態に係るシールド電線１の止水方法を示す製造工程図である。図６に示すように、まず、図２に示すシールド電線１ａを用意し、シース５を皮剥ぎする（第１工程）。このとき、シース５の皮剥ぎ長さに応じた金属箔材４部分も除去される。これにより、複数本の電線２，３を露出させる。

次いで、複数本の電線２，３の露出端となる皮剥ぎ端５ａ上にホットメルトフィルム６を巻き付ける（第２工程）。この際、図４及び図５に示すように、ホットメルトフィルム６の一部を複数本の電線２，３のいずれかの間に配置することが好ましい。

次に、粘着テープ７をホットメルトフィルム６上に巻き付ける（第３工程）。このとき、例えば粘着テープ７はホットメルトフィルム６上に螺旋状に巻き付けられる。ここで用いられる粘着テープ７はホットメルトフィルム６よりも融点が高い。

その後、粘着テープ７部分に対して加熱処理を施す（第４工程）。ここでの加熱温度は、ホットメルトフィルム６の融点よりも高く、且つ、粘着テープ７の融点（例えば粘着層を除く部位の融点）よりも低い温度である。また、加熱処理は、少なくとも粘着テープ７部分に対して施されればよく、粘着テープ７以外の部分も含んで加熱されるようになっていてもよい。

以上の第４工程により、ホットメルトフィルム６が溶け出して皮剥ぎ端５ａにおける止水を行うことができる。しかも、特許文献１に示すような防水熱収縮チューブを製造する必要もなく、シールド電線１ａの先端から防水熱収縮チューブを通す必要もない。加えて、径が大きい防水熱収縮チューブを用いることや手作業による揉みほぐし工程も必要がなく、止水品質が不安定となってしまうことも防止できる。

更に本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１は、以下に示す作用から、電線２，３間にホットメルトを浸透させ易く止水品質が安定的になり易い。図７は、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１の作用を説明する要部断面図であり、（ａ）は本実施形態の断面を示し、（ｂ）は比較例の断面を示している。

本実施形態においてはホットメルトフィルム６を皮剥ぎ端５ａ上に巻き付ける。このため、図７（ａ）に示すように、ホットメルトフィルム６は、加熱前の状態において、皮剥ぎ端５ａよりもやや先端側で複数の電線２，３に対して接触又は近接状態となっている。そして、このような状態から加熱処理が行われるため、ホットメルトフィルム６は、電線２，３間に浸透し易い。加えて、ホットメルトフィルム６の厚みや巻き回数（何周巻きとするか）を調整することで、適切な分量のホットメルトを接触又は近接させることとなり、一層電線２，３間にホットメルトを浸透させ易いといえる。

一方、図７（ｂ）に示すように、比較例に示すように、防水熱収縮チューブ１００の内側に止水剤１０１を備える止水構造では、加熱前の状態において複数の電線１０２，１０３に対して止水剤１０１が離間している。そして、このような状態から加熱を行っても、元々の位置が電線１０２，１０３に対して離れている関係上、電線１０２，１０３間に止水剤１０１を浸透させ難い。

以上の理由から、本実施形態では電線２，３間にホットメルトを浸透させ易く、止水品質が不安定となってしまうことを防止することができる。

このようにして、本実施形態に係る止水機能付きシールド電線１及びシールド電線１ａの止水方法によれば、ホットメルトフィルム６が溶け出し、皮剥ぎ端５ａにおいて止水を行うことができる。しかも、防水熱収縮チューブを製造する必要がなく、シールド電線１ａの先端から防水熱収縮チューブ１００を通す必要もないため、加工時間の増加に伴うコスト増加を抑えることができる。さらに、径が大きい防水熱収縮チューブ１００を用いることや、手作業による揉みほぐし工程も必要がなく、止水品質が不安定となってしまうことも防止できる。特に、皮剥ぎ端５ａ上にホットメルトフィルム６が巻かれる関係上、加熱処理前の状態においてホットメルトフィルム６は電線２，３に接触又は近接状態にあり、このような状態から加熱処理が行われるため、ホットメルトは電線２，３間に浸透しやすい。すなわち、防水熱収縮チューブ１００を用いたときには加熱処理前の状態においてチューブ内周面の止水剤１０１が電線１０２，１０３から離間している関係上加熱後において止水剤が電線１０２，１０３間に浸透し難いが、ホットメルトフィルム６を用いた場合には、このような問題が生じず電線２，３間に浸透し易く、止水品質が不安定になってしまうことを防止できる。以上より、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる。

また、ホットメルトフィルム６は、その一部が複数本の電線２，３のいずれかの間に配置された状態で巻かれているため、その一部が加熱処理によって溶け出すことで確実に、その電線２，３間をホットメルトで止水することができる。

また、ドレイン線３は金属箔材４との接続部において被覆部が剥ぎ取られているため、接続部以外の部分は被覆されており、当該部分により金属箔材４を傷つけ難くすることができる。

また、本実施形態に係るワイヤハーネスＷＨによれば、上記に記載の止水機能付きシールド電線１を１回路以上有するため、加工時間の短縮を図ってコストの増加を抑えると共に、止水に関する品質をより安定させることができる止水機能付きシールド電線１を有するワイヤハーネスＷＨを提供することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態においては、シールド電線１ａが集束電線の一例として挙げられているが、これに限らず、集束電線は、シース５内に複数本の電線２，３を集束して収納していれば、シールド電線１ａに限られるものはない。よって、金属箔材４やドレイン線３を備えない集束電線に適用されてもよい。

さらに、シース５の内部の電線２，３は、ツイスト線でなくともよい。また、シールド部材として機能する金属箔材４に代えて、金属素線を編みこんだ編組が用いられてもよい。

加えて、複数の電線２，３のいずれかの間にホットメルトフィルム６の一部を配置する場合とは、図４及び図５に示す例のみに限られない。例えば、１本以上の電線２，３自体にホットメルトフィルム６を巻き付けることにより、複数の電線２，３のいずれかの間にホットメルトフィルム６の一部を配置するようにしてもよい。なお、この場合において、更に皮剥ぎ端５ａ上にもホットメルトフィルム６が巻き付けられることは言うまでもない。

１ ：止水機能付きシールド電線（止水機能付き集束電線）
１ａ ：シールド電線（集束電線）
１ｂ ：止水機能部
２ ：被覆電線
３ ：ドレイン線
４ ：金属箔材（シールド部材）
５ ：シース
６ ：ホットメルトフィルム
７ ：粘着テープ
８ ： 第１フィルム（ホットメルトフィルム）
９ ： 第２フィルム（ホットメルトフィルム）
Ｃ ：コネクタ
Ｗ ：電線
ＷＨ ：ワイヤハーネス

Claims (5)

1. 管状のシースと、前記シース内に集束された複数本の電線とを備えた集束電線と、
   前記集束電線の前記シースが皮剥ぎされて前記複数本の電線が露出した露出端となる皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線及び前記シース上に巻き付けられたホットメルトフィルムと、
   前記ホットメルトフィルムよりも融点が高く、前記ホットメルトフィルム上に巻き付けられた粘着テープと、
   を備えることを特徴とする止水機能付き集束電線。
2. 前記ホットメルトフィルムは、その一端が前記複数本の電線のいずれかの間に配置されると共に螺旋状に巻き付けられて他端が前記シース上に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の止水機能付き集束電線。
3. 前記ホットメルトフィルムは、第１フィルムと前記第１フィルムよりも面積が小さくされた第２フィルムとを有し、前記第１フィルムが前記皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線上及び前記シース上に巻き付けられ、前記第２フィルムが前記複数本の電線のいずれかの間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の止水機能付き集束電線。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の止水機能付き集束電線を１回路以上有する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
5. 管状のシースと、前記シース内に集束された複数本の電線とを備えた集束電線の止水方法であって、
   前記集束電線から前記シースを皮剥ぎする第１工程と、
   前記第１工程における皮剥ぎによって露出した前記複数本の電線の露出端となる皮剥ぎ端を含む前記複数本の電線及び前記シース上にホットメルトフィルムを巻き付ける第２工程と、
   前記第２工程にて巻き付けられたホットメルトフィルムよりも融点が高い粘着テープを当該ホットメルトフィルム上に巻き付ける第３工程と、
   少なくとも前記第３工程にて巻き付けられた粘着テープ部分を、前記ホットメルトフィルムの融点よりも高く、前記粘着テープの融点よりも低い温度で加熱する第４工程と、
   を備えることを特徴とする集束電線の止水方法。

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