JP7405289B2 - 絶縁電線およびワイヤーハーネス - Google Patents
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Description
(絶縁電線の概略)
図1に、本発明の一実施形態にかかる絶縁電線1の概略を示す。絶縁電線1は、金属材料よりなる素線2aが複数撚り合わせられた導体2と、導体2の外周を被覆する絶縁被覆3と、を有している。そして、絶縁電線1の長手軸方向の中途部に、止水部4が形成されている。
上記のように、本実施形態にかかる絶縁電線1において、止水部4を構成する止水剤5は、少なくとも導体2の素線2aに接触する内側の部位が、素線2aを構成する金属材料との接触によって硬化する特性(以下、接触硬化性と称する場合がある)を有する樹脂材料の硬化物よりなっている。
上記のように、本実施形態にかかる絶縁電線1の止水部4においては、露出部10として露出している導体2の素線2aの間に、止水剤5を浸透させて硬化させている。露出部10を構成する導体2の状態は、絶縁被覆3に被覆された被覆部20における導体2の状態と同じであっても構わないが、異なる状態を有している方が、素線2aの間の空間への止水剤5の浸透および保持において、有利である。
本発明の一実施形態にかかるワイヤーハーネス6は、上記本発明の一実施形態にかかる止水部4を備えた絶縁電線1を有している。図2に、本実施形態にかかるワイヤーハーネス6の一例を示す。ワイヤーハーネス6を構成する絶縁電線1の両端には、それぞれ、コネクタ等、他の機器U1,U2に接続可能な電気接続部61,63が設けられている。ワイヤーハーネス6は、上記実施形態にかかる絶縁電線1に加えて、他種の絶縁電線をともに含むものであってもよい(不図示)。
次に、上記実施形態にかかる絶縁電線1の製造方法の一例を説明する。
まず、部分露出工程において、図4(a)に示したような連続した線状の絶縁電線1を用いて、図4(b)のように、露出部10を形成する。露出部10の長手方向両側には、被覆部20が隣接して存在する。
上記部分露出工程において、導体2が露出した露出部10を形成した後、そのまま充填工程を実施し、露出部10の導体2を構成する素線2aの間の空間に、止水剤5を充填してもよいが、素線2aの間の空隙を広げ、止水剤5を均一性高く充填できるように、充填工程の前に、密度変調工程を実施することが好ましい。
緊密化工程においては、図4(c)に示すように、一旦、露出部10における撚りを、元の状態よりも緊密にする。具体的には、絶縁電線1を、素線2aが撚り合わせられている方向に捩るように回転させ、さらに撚りを強くかけるようにする(運動M2)。これにより、露出部10における素線2aの撚りピッチが小さくなり、素線2aの間隔が小さくなる。
その後、弛緩工程において、図5(a)に示すように、露出部10における素線2aの撚りを、緊密化工程において緊密化した状態から、再度緩める。撚りの弛緩は、単に把持部30における把持を解放することにより、あるいは、把持部30を把持して、緊密化工程と反対方向に、つまり導体2が撚り合わせられている方向と逆方向に、捻るように回転させることにより(運動M3)、行うことができる。
次に、充填工程において、図5(b)のように、露出部10における素線2aの間の空間に、未硬化の止水剤5を充填する。止水剤5の充填操作は、塗布、浸漬、滴下、注入等、止水剤5の粘度等の特性に応じた任意の方法で、素線2aの間の空間に、液状の樹脂組成物を導入することによって行えばよい。
充填工程が完了すると、次に、再緊密化工程において、図5(c)に示すように、素線2aの間の空間に止水剤5が充填された状態の露出部10において、素線2aの間隔を狭める。この工程は、例えば、先の密度変調工程における緊密化工程と同様に、露出部10の両側の被覆部20を、隣接域21において絶縁被覆3の外側から把持して、導体2を素線2aの撚り合わせ方向に、捻るように回転させ、素線2aの撚りを緊密化することによって、実行することができる(運動M4)。なお、再緊密化工程においては、緊密化工程とは異なり、露出部10へと導体2を繰り出す操作は行わない。
次に、被覆移動工程において、図6(a)に示すように、露出部10の両側の被覆部20に配置された絶縁被覆3を、相互に接近させるようにして、露出部10に向かって移動させる(運動M5)。被覆移動工程も、再緊密化工程と同様、露出部10に充填した止水剤5が流動性を有する間、つまり、止水剤5が硬化する前、あるいは硬化の途中で行うことが好ましい。被覆移動工程は、再緊密化工程と合わせて、実質的に一度の操作で行うようにすることもできる。上記のように、噴流装置等を用いて、絶縁電線1を止水剤5に浸漬して充填工程を実施した状態のまま、再緊密化工程を実施する場合には、被覆移動工程も、そのように絶縁電線1を止水剤5に浸漬した状態のまま、実施するとよい。
最後に、硬化工程において、止水剤5を硬化させる。止水剤5が、硬化機構として、接触硬化性のみを備える場合には、少なくとも導体2を構成する素線2aに接触した止水剤5が十分に硬化するまで、時間の経過を待てばよい。硬化工程を経て、素線2aの間の空間において高い止水性能を有する止水部4を備えた、絶縁電線1を得ることができる。
(1)試料の作製
導体断面積0.5mm2(素線径0.18mm、素線数20)の銅撚線導体の外周に、PVCよりなる厚さ0.35mmの絶縁被覆を形成した絶縁電線の中途部に、長さ13~15mmの露出部を形成した。そして、止水剤を用いて、露出部に対して、止水部を形成した。この際、図3にフロー図を示したとおり、各工程を順に実施した。充填工程および再緊密化工程、被覆移動工程は、噴流装置を用いて、絶縁電線の露出部を含む部位を、止水剤の噴流に接触させた状態で行った。また、硬化工程は、絶縁電線を軸回転させながら行った。
・実施例1:スリーボンド社製「1377B」;嫌気硬化性;金属との接触および嫌気条件により硬化
・実施例2:スリーボンド社製「3062F」;嫌気硬化性および紫外線(UV)硬化性;UV照射により硬化
・比較例1:スリーボンド社製「3030」;UV硬化性のみ;UV照射により硬化
・比較例2:セメダイン社製「UV-220」;UV硬化性および湿気硬化性;UV照射および水蒸気の接触により硬化
・比較例3:スリーボンド社製「3057」;UV硬化性および熱硬化性;紫外線照射および加熱により硬化
各実施例および比較例にかかる絶縁電線の止水部について、リーク試験により、素線間、また導体と絶縁被覆の間の止水性能を評価した。具体的には、各絶縁電線の止水部から一端部にわたる領域を水中に浸漬し、絶縁電線の他端部から、200kPaで空気圧を印加した。そして、水中に浸漬した止水部および絶縁電線の端部を目視にて観察した。
表1に、止水剤の特性とともに、2とおりの硬化時間を採用した場合のリーク試験の結果について、まとめる。表中、PVC接着力は、PVCの表面に、内径6mm、厚み3mmの止水剤層を接着させ、上下に引張って計測した値である。粘度は、BL型回転粘度計によって測定した値である。
2 導体
2a 素線
3 絶縁被覆
4 止水部
5 止水剤
6 ワイヤーハーネス
10 露出部
20 被覆部
21 隣接域
22 遠隔域
61 第一の電気接続部
62 防水構造
63 第二の電気接続部
Claims (12)
- 金属材料よりなる素線が複数撚り合わせられた導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する絶縁電線において、
前記絶縁電線は、前記絶縁被覆が前記導体の外周から除去された露出部と、前記絶縁被覆が前記導体の外周を被覆した状態にある被覆部と、を長手軸方向に沿って隣接して有し、
さらに、前記露出部における前記素線の間の空間に、止水剤が充填された止水部を有し、
前記止水部を構成する前記止水剤は、
前記露出部において、前記素線の間の空間と連続して、前記導体の外周を被覆しているとともに、
前記露出部において前記導体の外周を被覆する領域と連続して、前記被覆部の前記露出部に隣接する端部において、前記絶縁被覆の外周を被覆しており、
前記止水剤は、
少なくとも前記素線に接する部位が、前記素線を構成する前記金属材料との接触によって硬化する樹脂材料よりなっており、
10Pa・s以上の粘度を有し、かつ前記絶縁被覆を構成する材料に対して、0.3MPa以上の接着力を有することを特徴とする絶縁電線。 - 前記止水剤は、少なくとも前記素線に接する部位が、嫌気硬化性を有していることを特徴とする請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記止水剤は、絶縁性を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の絶縁電線。
- 前記止水剤は、少なくとも外周部が、外部からのエネルギーまたは物質の供給によって硬化する樹脂材料よりなっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記止水剤は、少なくとも外周部が、光硬化性を備える樹脂材料よりなっていることを特徴とする請求項4に記載の絶縁電線。
- 前記止水剤は、前記素線を構成する金属材料との接触によって硬化可能であり、かつ、外部からのエネルギーまたは物質の供給によって硬化可能である樹脂材料よりなっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記止水剤は、嫌気硬化性と光硬化性の両方を備える樹脂材料よりなっていることを特徴とする請求項6に記載の絶縁電線。
- 単位長さあたりの前記金属材料の密度が、前記露出部において、前記被覆部のうち、少なくとも、前記露出部に隣接した領域を除く遠隔域よりも高くなっていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記素線の撚りピッチが、前記露出部において、前記被覆部の前記遠隔域よりも小さくなっていることを特徴とする請求項8に記載の絶縁電線。
- 前記止水部を、前記絶縁電線の長手軸方向の中途部に有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の絶縁電線を有し、前記絶縁電線の両端に、それぞれ、他の機器に接続可能な電気接続部を備えていることを特徴とするワイヤーハーネス。
- 前記絶縁電線の両端に設けられた前記電気接続部のうち、一方は、外部からの水の侵入を抑制する防水構造を備え、他方は、該防水構造を備えず、
前記止水部は、それら2つの電気接続部の間の位置に設けられていることを特徴とする請求項11に記載のワイヤーハーネス。
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