WO2018168409A1 - 熱収縮キャップおよび熱収縮キャップ付電線 - Google Patents

Abstract

熱収縮キャップにおいて栓部の安定性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。熱収縮キャップは、外装部と、栓部材と、を備える。外装部は、両端が開口する熱収縮チューブを材料として一端部から他端部に向けて栓収容部と前記栓収容部に連なる電線収容部とを有する形状に形成され、少なくとも前記電線収容部を含む部分が熱収縮可能である。栓部材は、前記栓収容部の内側に設けられた栓部を含み、前記熱収縮チューブを収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成され、前記外装部の前記一端部の開口を塞ぐ。前記栓収容部のうち前記栓部を挟んで両側方に位置する部分が前記栓部よりも小さくなるように熱収縮して前記栓部に引っ掛かっている。

Description

熱収縮キャップおよび熱収縮キャップ付電線

　この発明は、電線端部を止水する技術に関する。

　特許文献１は、熱収縮チューブの内壁にホットメルト接着剤を設け、一端を先に加熱収縮させて封止して熱収縮キャップを形成したのち、当該熱収縮キャップを電線に被せて熱収縮キャップの残りの部分を加熱収縮させて電線接続部を密封する方法を開示している。

特開平１１－１７８１４２号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、熱収縮キャップの一端部の栓はホットメルト接着剤によって形成されている。このため、熱収縮キャップを電線に装着させる時の加熱の際に熱を掛け過ぎると、栓を構成するホットメルト接着剤が流れ出す恐れがあった。

　そこで、本発明は、熱収縮キャップにおいて栓部の安定性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、第１の態様に係る熱収縮キャップは、電線の露出芯線部に被せられる熱収縮キャップであって、両端が開口する熱収縮チューブを材料として一端部から他端部に向けて栓収容部と前記栓収容部に連なる電線収容部とを有する形状に形成され、少なくとも前記電線収容部を含む部分が熱収縮可能な外装部と、前記栓収容部の内側に設けられた栓部を含み、前記熱収縮チューブを収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成され、前記外装部の前記一端部の開口を塞ぐ栓部材と、を備え、前記栓収容部のうち前記栓部を挟んで両側方に位置する部分が前記栓部よりも小さくなるように熱収縮して前記栓部に引っ掛かっている。

　第２の態様に係る熱収縮キャップは、第１の態様に係る熱収縮キャップであって、前記栓部材は、相互に離れて位置する２つの平板部と、前記２つの平板部よりも細い形状に形成され前記２つの平板部を繋ぐ連結部とを含み、前記外装部の前記一端部側の縁部が前記連結部の外周の外側に位置し、前記２つの平板部のうち前記外装部の内部に位置する平板部が前記栓部をなしている。

　第３の態様に係る熱収縮キャップは、第２の態様に係る熱収縮キャップであって、前記２つの平板部が同じ形状に形成されている。

　第４の態様に係る熱収縮キャップは、第１から第３のいずれか１つの態様に係る熱収縮キャップであって、前記栓部は、円板状に形成されている。

　第５の態様に係る熱収縮キャップは、第１から第４のいずれか１つの態様に係る熱収縮キャップであって、前記栓部材は、前記栓部から前記他端部の側に向けて突出すると共に前記他端部の側が開口する筒状に形成され、前記露出芯線部を収容可能な筒部をさらに含む。

　第６の態様に係る熱収縮キャップ付電線は、第１から第５のいずれか１つの態様に係る熱収縮キャップと、芯線が露出した露出芯線部を含む領域に熱収縮した状態にある前記熱収縮キャップが被せられている電線と、を備える。

　第１から第６の態様によると、栓部材が熱収縮チューブを収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成されているため、熱収縮キャップを電線に被せて加熱する際に、栓部材が流れ出すことが抑制される。また、熱収縮キャップにおいて、栓収容部の一部が栓部材を挟むように熱収縮しているため、外装部に対して栓部材が位置ずれしにくい。これらより、熱収縮キャップにおいて栓部の安定性を高めることが可能となる。

　特に、第２の態様によると、栓部材を外装部の他端部側に向けて押圧するような力がかかった場合に、栓部材が外装部に対して摺動しそうになっても、２つの平板部のうち外装部の外部に位置する平板部が外装部の縁部に引っ掛かる。このため、栓部材が外装部に対してそれ以上位置ずれすることを抑制可能となる。

　特に、第３の態様によると、２つの平板部が同じ形状に形成されているため、栓部材における２つの平板部の一方を熱収縮チューブ内に収める際に、向きを考慮する必要がなくなる。このため、熱収縮キャップの製造が容易となる。

　特に、第４の態様によると、熱収縮チューブが熱収縮する際、栓部に当接する部分が傷つくことを抑制できる。

　特に、第５の態様によると、熱収縮キャップを電線に取付ける際に、露出芯線部を筒部に収めることによって、電線を位置決めできる。また、熱収縮キャップが熱収縮する際、外装部が露出芯線部の先端に直接当接することを抑制できる。

実施形態に係る熱収縮キャップを示す概略図である。 実施形態に係る熱収縮キャップを製造する様子を示す説明図である。 栓部材を示す斜視図である。 実施形態に係る熱収縮キャップを電線に装着する様子を示す説明図である。 実施形態に係る熱収縮キャップ付電線を示す概略断面図である。 第１変形例に係る熱収縮キャップを示す概略図である。 第２変形例に係る熱収縮キャップを示す概略図である。 第２変形例に係る熱収縮キャップを電線に装着する様子を示す説明図である。

　｛実施形態｝
　以下、実施形態に係る熱収縮キャップについて説明する。図１は、実施形態に係る熱収縮キャップ１０を示す概略図である。図２は、実施形態に係る熱収縮キャップ１０を製造する様子を示す説明図である。

　熱収縮キャップ１０は、止水等を目的として電線５０の露出芯線部５４（図４参照）に被せられる部材である。熱収縮キャップ１０は、一端部２２が閉じた閉管状に形成され、他端部２３の開口から電線５０を内部に挿入可能とされる。また、熱収縮キャップ１０は、少なくとも電線５０の挿入口となる他端部２３を含む領域が熱収縮可能とされる。これにより、熱収縮キャップ１０を電線５０に被せた後、他端部２３を含む領域を熱収縮させることによって、熱収縮キャップ１０が電線５０に密着し、良好な止水性を得ることが可能となる。具体的には、熱収縮キャップ１０は、外装部２０と、栓部材３０とを備える。ここでは、熱収縮キャップ１０は、図２に示すように、両端が開口する熱収縮チューブ２１に栓部材３０の一部を挿入した状態で、熱収縮チューブ２１のうち栓部材３０が挿入された部分を加熱機構８０等によって加熱して熱収縮させることによって形成されている。従って、熱収縮チューブ２１において栓部材３０が挿入された部分が熱収縮することによって外装部２０を成している。

　外装部２０は、両端が開口する熱収縮チューブ２１を材料として一端部２２から他端部２３に向けて栓収容部２４と栓収容部２４に連なる電線収容部２５とを有する形状に形成されている。

　栓収容部２４は、栓部材３０の後述する栓部３２を収容している。このとき栓収容部２４のうち熱収縮キャップ１０の軸心方向に沿って栓部３２を挟んで両側方に位置する部分が、栓部３２よりも小さくなるように熱収縮して栓部３２に引っ掛かっている。ここでは、軸心方向に一様な径を有する熱収縮チューブ２１の一端部２２が、その内部に栓部３２を収容した状態で熱収縮することによって栓収容部２４をなしている。従って、栓収容部２４においては、少なくとも栓部３２を挟んだ両側方部分は熱収縮している。この時、栓収容部２４においては、それ以上熱収縮しない状態まで、熱収縮されていてもよいし、熱収縮する余地を残した状態であってもよい。

　電線収容部２５は、電線５０が挿入されると共に、挿入された電線５０を収容する部分である。外装部２０においては、少なくとも電線収容部２５を含む部分が熱収縮可能とされる。ここでは、軸心方向に一様な径を有する熱収縮チューブ２１の他端部２３を熱収縮可能な状態のままに保つことによって、電線収容部２５としている。

　図３は、栓部材３０を示す斜視図である。栓部材３０は、外装部２０の一端部２２の開口を塞ぐ部材である。栓部材３０は、熱収縮チューブ２１を熱収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成される。この際、栓部材３０は、露出芯線部５４と接触する場合があり得るため、樹脂などの絶縁材料によって形成されていることが好ましい。例えば、栓部材３０は、熱硬化性樹脂又は比較的融点の高い熱可塑性樹脂などによって形成されることが考えられる。また、栓部材３０は、射出成形など、金型を用いた成形手段によって成形された一体成形品であることが考えられる。

　上述したように、栓部材３０は、栓収容部２４の内側に設けられる栓部３２を含む。より具体的には、ここでは、栓部材３０は、２つの平板部３４と、連結部３６とを含む。

　２つの平板部３４は、相互に離れて位置する。熱収縮キャップ１０において２つの平板部３４のうち一方が外装部２０の内部に位置している。当該外装部２０の内部に位置する平板部３４が栓部３２をなしている。２つの平板部３４のうち他方は、外装部２０の外部に位置している。

　連結部３６は、２つの平板部３４を繋ぐ部分である。連結部３６は、２つの平板部３４よりも細い形状に形成されている。これにより、栓収容部２４における連結部３６の外周の外側に位置する部分が平板部３４よりも小さく熱収縮することができる。連結部３６は外装部２０の一端部２２の開口から外部に延出している。このため、外装部２０における一端部２２の側の縁部が連結部３６の外周の外側に位置している。この際、外装部２０における一端部２２の側の縁部、つまり栓収容部２４において栓部３２を挟んで連結部３６側に位置する部分は、外装部２０の外部に位置する平板部３４よりも小さくなるように熱収縮している。

　熱収縮キャップ１０の径方向に沿った栓部３２の大きさは、熱収縮チューブ２１がそれ以上熱収縮しない状態における径よりも大きく形成されている。これにより、栓部３２を内部に収めた状態で熱収縮チューブ２１が熱収縮することによって、外装部２０のうち栓部３２を挟んだ両側方に位置する部分が栓部３２よりも小さくなることができる。この結果、栓部３２が栓収容部２４に対して軸心方向に沿ったどちらの向きにも引っ掛かるようになり、栓収容部２４に対する栓部３２の位置ずれを抑制できる。なお、熱収縮キャップ１０の径方向に沿った栓部３２の大きさは、熱収縮前の熱収縮チューブ２１の径より小さいことが好ましいが、熱収縮前の熱収縮チューブ２１の径と同じかそれ以上である場合もあり得る。この場合、熱収縮キャップにおいて栓部の位置する部分が電線収容部と同じかそれ以上の径になっている場合もあり得る。

　栓部３２と同様に、外装部２０の外部に位置する平板部３４の大きさも、熱収縮チューブ２１がそれ以上熱収縮しない状態における径よりも大きく形成されている。これにより、熱収縮キャップ１０に対して栓部材３０を外装部２０の他端部２３側に向けて押圧するような力がかかった場合に、栓部材３０が外装部２０に対して摺動しそうになっても、当該平板部３４が外装部２０の縁部に引っ掛かる。これにより、栓部材３０と外装部２０との位置ずれが抑制される。

　熱収縮キャップ１０の径方向に沿った連結部３６の大きさは、２つの平板部３４よりも細い形状であれば、特に限定されるものではない。しかしながら、熱収縮キャップ１０の径方向に沿った連結部３６の大きさは、熱収縮チューブ２１がそれ以上熱収縮しない状態における径以上であることが好ましい。これにより、外装部２０における連結部３６の外周の外側に位置する部分が連結部３６の外面に密着できる。

　栓部材３０において、２つの平板部３４は、同じ形状に形成されている。このため、２つの平板部３４を結ぶ方向と直交する平面に対して栓部材３０が対称形状となっている。これにより、栓部材３０を、２つの平板部３４のうち一方側から熱収縮チューブ２１内に挿入する際に、栓部材３０の向きを考慮する必要がなくなる。

　２つの平板部３４は、円板状に形成されている。従って、２つの平板部３４のうち一方からなる栓部３２もまた、円板状を呈している。これにより、熱収縮チューブ２１が、２つの平板部３４のうち一方を一端部２２に収容した状態で熱収縮する際、当該平板部３４からなる栓部３２に当接しても傷つきにくくなる。さらに、熱収縮チューブ２１が円管状に形成されていると、熱収縮チューブ２１が熱収縮した状態で、栓収容部２４の内周面が当該平板部３４からなる栓部３２の外周面に全周に亘って密着しやすくなる。

　連結部３６は、円柱状に形成されている。さらに、連結部３６と平板部３４の中心軸が一致している。これらより、熱収縮チューブ２１が円管状に形成されていると、熱収縮チューブ２１が熱収縮した状態で、一端部２２の縁部の内周面が当該連結部３６の外周面に全周に亘って密着しやすくなる。

　＜熱収縮キャップ付電線＞
　次に、図４及び図５を参照しつつ熱収縮キャップ１０が電線５０に装着された熱収縮キャップ付電線６０について説明する。図４は、実施形態に係る熱収縮キャップ１０を電線５０に装着する様子を示す説明図である。図５は、実施形態に係る熱収縮キャップ付電線６０を示す概略断面図である。

　まず、収縮前の熱収縮キャップ１０の他端部２３の開口から電線５０を熱収縮キャップ１０に挿入すると、図４のような状態となる。

　ここで図４に示す例では、熱収縮キャップ１０が被せられている電線５０として複数の被覆電線５２が想定されている。各被覆電線５２は、芯線５３と芯線５３を覆う被覆部分５６とを含む。芯線５３は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電材料によって形成される。芯線５３は、１本又は複数本の素線で構成される。ここで被覆電線５２が複数である場合、各被覆電線５２の芯線５３の種類は同じであってもよいし、異なっていてもよい。ここでは、被覆電線５２として、銅、銅合金によって芯線５３が形成された銅電線と、アルミニウム、アルミニウム合金によって芯線５３が形成されたアルミニウム電線とが共存しているものとして説明する。被覆部分５６は、樹脂等の絶縁材料が芯線５３の周囲に押出成形されるなどして形成される。各被覆電線５２の端部は、被覆部分５６が剥がされて芯線５３が露出した露出芯線部５４とされている。露出芯線部５４の少なくとも一部には芯線５３同士が接合された接合部５５が形成されている。芯線５３同士は、例えば、抵抗溶接あるいは超音波溶接等の溶接、端子の圧着、または半田付け等によって接合される。

　電線５０は、例えば、その先端を栓部材３０に突き当てることなどによって長さ方向に位置決めされる。なお、電線５０が挿入された状態で、熱収縮キャップ１０と、電線５０との少なくとも一方は、図示しない治具等で保持されているとよい。

　熱収縮キャップ１０に電線５０が挿入されたら、加熱機構８２によって、熱収縮キャップ１０を加熱する。これにより、熱収縮キャップ１０の他端部２３が収縮する。この加熱の際、栓部材３０については熱収縮チューブ２１の熱収縮温度で流動しにくい材料を主成分としているため、流動して流れ出すといった事態が生じにくくなっている。そして、加熱が完了することによって熱収縮キャップ１０が十分に収縮し、電線５０に密着した状態となり、図５に示す熱収縮キャップ付電線６０が完成する。

　なお、図５に示す熱収縮キャップ付電線６０において、栓部３２を収容する部分が電線５０を収容する部分よりも大径になっているが、このことは必須の構成ではない。栓部３２を収容する部分が電線５０を収容する部分と同じかそれより小径になっていることもあり得る。

　上記態様によると、栓部材３０が熱収縮チューブ２１を収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成されているため、熱収縮キャップ１０を電線５０に被せて加熱する際に、栓部材３０が流れ出すことが抑制される。また、熱収縮キャップ１０において、栓収容部２４の一部が栓部材３０を挟むように熱収縮しているため、外装部２０に対して栓部材３０が位置ずれしにくい。これらより、熱収縮キャップ１０において栓部３２の安定性を高めることが可能となる。

　また、外装部２０の一端部２２側の縁部が連結部３６の外周の外側に位置するため、栓部材３０を外装部２０の他端部２３側に向けて押圧するような力がかかった場合に、栓部材３０が外装部２０に対して摺動しそうになっても、２つの平板部３４のうち外装部２０の外部に位置する平板部３４が外装部２０の縁部に引っ掛かる。このため、栓部材３０が外装部２０に対してそれ以上位置ずれすることを抑制可能となる。

　また、２つの平板部３４が同じ形状に形成されているため、栓部材３０における２つの平板部３４の一方を熱収縮チューブ２１内に収める際に、向きを考慮する必要がなくなる。このため、熱収縮キャップ１０の製造が容易となる。

　また、栓部３２が円板状に形成されているため、熱収縮チューブ２１が熱収縮する際、栓部３２に当接する部分が傷つくことを抑制できる。

　｛変形例｝
　図６は、第１変形例に係る熱収縮キャップ１０Ａを示す概略図である。

　第１変形例に係る熱収縮キャップ１０Ａは、電線収容部２５の内面に電線止水用のホットメルト接着剤４０が設けられている点で、実施形態に係る熱収縮キャップ１０とは異なる。電線収容部２５の内面に電線止水用のホットメルト接着剤４０が設けられることによって、熱収縮キャップ付電線における止水性を高めることができる。

　電線収容部２５の内面に電線止水用のホットメルト接着剤４０を設ける方法としては、例えば、以下の２つの方法が考えられる。

　即ち、１つ目の方法は、栓部３２を収容した部分を熱収縮する前の熱収縮チューブとして、ホットメルト接着剤が予め内装された熱収縮チューブを用いる方法である。この場合、例えば、ホットメルト接着剤が予め内面に一様に塗布された熱収縮チューブを用いることができる。このような熱収縮チューブを用いて製造された熱収縮キャップ１０Ａは、図６に示すようなものになる。即ち、外装部２０の栓収容部２４において、栓部３２に対して連結部３６側の内面にもホットメルト接着剤４０が充填される。この場合でも、栓収容部２４の内面が連結部３６の外面に密着していると、電線５０への取付時の加熱の際にホットメルト接着剤４０が流れ出しにくい。また、電線５０への取付時の加熱の際にホットメルト接着剤４０が流れ出したとしても、栓部３２が存在しているため、止水性に与える影響は小さくなる。

　２つ目の方法は、図１に示すようなホットメルト接着剤のない熱収縮キャップ１０を一旦製造し、当該熱収縮キャップ１０の電線収容部２５の内面にホットメルト接着剤を設ける方法である。この方法を採用する場合、外装部２０の栓収容部２４において、栓部３２に対して連結部３６側の内面にはホットメルト接着剤を設けないことも可能となる。これにより、電線５０への取付時の加熱の際にホットメルト接着剤４０が一端部の開口から流れ出しにくい。

　図７は、第２変形例に係る熱収縮キャップ１０Ｂを示す概略図である。図８は、第２変形例に係る熱収縮キャップ１０Ｂを電線５０に装着する様子を示す説明図である。

　第２変形例に係る熱収縮キャップ１０Ｂは、栓部材３０Ｂに電線５０を収容可能な筒部３７が設けられている点で実施形態に係る熱収縮キャップ１０とは異なる。

　筒部３７は、栓部３２から他端部２３の側に向けて突出する筒状に形成されている。また、筒部３７は、他端部２３の側が開口している。筒部３７の穴３７ａの大きさは、露出芯線部５４を収容可能に設定されている。ここでは、筒部３７は、露出芯線部５４を収容する収容本体部３８と、収容本体部３８と栓部３２との間に介在する介在部分３９とを有する。収容本体部３８は底を有する筒状（ここでは円筒状）に形成されている。また、収容本体部３８は全体に外面にエッジが生じないような形状に形成されている。例えば、収容本体部３８のうち底の外面は丸みを帯びた凸状に形成されている。介在部分３９は、柱状（ここでは円柱状）に形成されている。ここで、収容本体部３８の径は栓部３２の径よりも大きい。このため、栓部３２と収容本体部３８とを直接連ねると、栓収容部２４のうち栓部３２に対して収容本体部３８側の部分が栓部３２より小さく熱収縮することが困難となる。そこで、ここでは栓部３２よりも径の小さい介在部分３９を栓部３２と収容本体部３８との間に介在させている。これにより、栓収容部２４のうち栓部３２に対して収容本体部３８側の部分が栓部３２より小さく熱収縮することが可能となっている。

　このような熱収縮キャップ１０Ｂを用いて熱収縮キャップ付電線を製造する場合、熱収縮キャップ１０Ｂを電線５０に取付ける際、図８に示すように、露出芯線部５４を筒部３７に収めることによって、電線５０を位置決めできる。また、熱収縮キャップ１０Ｂが電線５０に被さった状態で熱収縮する際、外装部２０が露出芯線部５４に当接することが抑制される。これにより、外装部２０が露出芯線部５４に当接して傷つくといった事態が生じにくい。

　｛その他の変形例｝
　実施形態において、栓部材３０が２つの平板部３４と連結部３６とを含む形状に形成されるものとして説明したが、このことは必須の構成ではない。例えば、栓部材は、１つの平板部３４が省略された形状に形成されていてもよいし、１つの平板部３４と連結部３６とが省略された形状、つまり１つの平板部３４からなる形状に形成されていてもよい。また、栓部材３０が２つの平板部３４と連結部３６とを含む形状に形成される場合でも、２つの平板部３４が同じ形状に形成されていることは必須の構成ではない。２つの平板部３４が異なる形状に形成されていてもよい。特に、２つの平板部３４が異なる大きさに形成されていてもよい。

　なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

　以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　１０　熱収縮キャップ
　２０　外装部
　２１　熱収縮チューブ
　２２　一端部
　２３　他端部
　２４　栓収容部
　２５　電線収容部
　３０　栓部材
　３２　栓部
　３４　平板部
　３６　連結部
　３７　筒部
　３８　収容本体部
　３９　介在部分
　４０　ホットメルト接着剤
　５０　電線
　５２　被覆電線
　５３　芯線
　５４　露出芯線部
　５５　接合部
　５６　被覆部分
　６０　熱収縮キャップ付電線

Claims (6)

1. 　電線の露出芯線部に被せられる熱収縮キャップであって、
   　両端が開口する熱収縮チューブを材料として一端部から他端部に向けて栓収容部と前記栓収容部に連なる電線収容部とを有する形状に形成され、少なくとも前記電線収容部を含む部分が熱収縮可能な外装部と、
   　前記栓収容部の内側に設けられた栓部を含み、前記熱収縮チューブを収縮させる温度で流動性を有しない材料を主成分として形成され、前記外装部の前記一端部の開口を塞ぐ栓部材と、
   　を備え、
   　前記栓収容部のうち前記栓部を挟んで両側方に位置する部分が前記栓部よりも小さくなるように熱収縮して前記栓部に引っ掛かっている、熱収縮キャップ。
2. 　請求項１に記載の熱収縮キャップであって、
   　前記栓部材は、相互に離れて位置する２つの平板部と、前記２つの平板部よりも細い形状に形成され前記２つの平板部を繋ぐ連結部とを含み、前記外装部の前記一端部側の縁部が前記連結部の外周の外側に位置し、前記２つの平板部のうち前記外装部の内部に位置する平板部が前記栓部をなしている、熱収縮キャップ。
3. 　請求項２に記載の熱収縮キャップであって、
   　前記２つの平板部が同じ形状に形成されている、熱収縮キャップ。
4. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱収縮キャップであって、
   　前記栓部は、円板状に形成されている、熱収縮キャップ。
5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の熱収縮キャップであって、
   　前記栓部材は、前記栓部から前記他端部の側に向けて突出すると共に前記他端部の側が開口する筒状に形成され、前記露出芯線部を収容可能な筒部をさらに含む、熱収縮キャップ。
6. 　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱収縮キャップと、
   　芯線が露出した露出芯線部を含む領域に熱収縮した状態にある前記熱収縮キャップが被せられている電線と、
   　を備える、熱収縮キャップ付電線。

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