(57)【要約】  ワイア（３０５）のバンドルを封止する封止アセンブリ（１００）が、封止材料から形成された第１のシート（１０５ａ）と、第１のシートの上に配置された第２のシート（１０７）と、封止材料から形成された第２のシートの上に配置された第３のシート（１０５ｂ）とを含む。第２のシートは、熱伝導性材料を含む。ワイアのバンドルが第１の方向にアセンブリに重ねられ、アセンブリが第１の方向に概ね直交する第２の方向に巻かれて、それによってワイアを取り囲むとき、第２のシートは、加えられた熱のアセンブリ全体への向上された熱エネルギー分布を容易にし、それによって封止材料をより均一に溶融させ、それによってワイア間の空隙を埋める。【選択図】図４Ａ〜図４Ｄ
2019532238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイアのバンドルを封止する封止アセンブリであって、
封止材料から形成された第１のシートと、
前記第１のシートの上に配置され、熱伝導性材料を含む第２のシートと、
周りに配置することができるカバーとを備えており、
前記ワイアのバンドルが、第１の方向に前記アセンブリに重ねられるとき、前記アセンブリは、前記第１の方向に概ね直交する第２の方向に巻かれて、それによって前記ワイアを取り囲み、前記カバーは、巻かれた前記アセンブリおよび前記ワイアのバンドルの周りに配置され、前記第２のシートは、加えられた熱の前記アセンブリ全体への熱エネルギー分布を容易にし、それによって前記封止材料が前記ワイアのバンドル間の空隙を埋める点まで前記封止材料の粘度を下げ、前記カバーは、前記ワイア間で前記封止材料を維持している、封止アセンブリ。
【請求項２】
前記第２のシートは、第２の封止材料をさらに含んでおり、好ましくは前記第２の封止材料の粘度特性は、前記第１の封止材料の粘度特性とは異なる、請求項１に記載の封止アセンブリ。
【請求項３】
前記第１の封止材料の粘度は、約１１０℃を上回る温度で１００Ｐａ・ｓ未満であり、約１００℃を下回る温度で１０００Ｐａ・ｓより大きい、請求項１に記載の封止アセンブリ。
【請求項４】
前記第１の封止材料は、前記封止剤が硬化温度まで加熱されると粘度特性の変化を受けるようにする架橋剤を含んでおり、したがって前記第１の封止材料の粘度は、最初は前記硬化温度で約１００Ｐａ・ｓ未満であり、次いで架橋が生じた後、前記硬化温度で約１０００Ｐａ・ｓより大きい粘度に変化する、請求項１に記載の封止アセンブリ。
【請求項５】
前記第２のシートの上に配置され、前記封止材料から形成された第３のシートをさらに備えており、前記第３のシートは、複数の歯を上面に画定し、前記複数の歯は、前記ワイアのバンドルのうちの１つまたは複数のワイアの制御された配置のために、前記複数の歯間に谷間を画定し、前記熱伝導性材料は、前記第２のシートから前記複数の歯のうちの少なくともいくつかの部分内へ延び、好ましくは前記第１のシートおよび前記第３のシートは、前記アセンブリが巻かれる前記第２の方向に対して平行である前記第１のシートおよび前記第３のシートの縁部に沿って、第３の封止剤をさらに含んでおり、前記第３の封止剤の粘度は、前記第１の封止剤の粘度より大きく、それによって前記アセンブリに熱が加えられている間に、前記第１の封止剤が、巻かれた前記アセンブリの端部から漏れ出るのを阻止する、請求項１に記載の封止アセンブリ。
【請求項６】
前記カバーが、熱収縮性材料に対応している、請求項１に記載の封止アセンブリ。
【請求項７】
ワイアのバンドルを封止する一体型の封止アセンブリであって、
略平面形状を画定する下部部分と、
前記下部部分から延び、第１の方向に１つまたは複数のワイアを配置するための空間を間に有する複数の垂直部材と、
前記下部部分内に埋め込まれた熱伝導性材料とを含んでおり、
前記一体型の封止アセンブリは、封止材料から形成され、
１つまたは複数のワイアが、前記第１の方向に前記複数の垂直部材間の前記空間内に配置され、前記一体型の封止アセンブリが、前記第１の方向に概ね直交する第２の方向に巻かれて、それによって前記ワイアを取り囲むとき、前記一体型の封止アセンブリの熱伝導性材料は、加えられた熱の前記アセンブリ全体への熱エネルギー分布を容易にし、それによって前記一体型の封止アセンブリの前記封止材料が前記１つまたは複数のワイア間の空隙を埋める点まで前記封止材料の粘度を下げている、一体型の封止アセンブリ。
【請求項８】
ワイアのバンドルを封止する方法であって、
封止材料から形成された第１のシート、および
前記第１のシートの上に配置された、熱伝導性材料を含む第２のシート
を含む封止アセンブリを提供することと、
前記ワイアのバンドルを第１の方向に前記第１のシートに重ねることと、
前記封止アセンブリおよび前記ワイアのバンドルを、前記第１の方向に概ね直交する第２の方向にともに巻くことと、
前記巻かれたアセンブリに熱を加えることとを含み、前記第２のシートは、加えられた熱の前記アセンブリ全体への均一の熱エネルギー分布を容易にし、それによって前記封止材料を均一に溶融させ、それによって前記ワイア間の空隙を埋める、方法。
【請求項９】
前記第２のシートは、第２の封止材料をさらに含んでおり、好ましくは前記第２の封止材料の粘度特性は、前記第１の封止材料の粘度特性とは異なる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の封止材料の粘度は、約１１０℃を上回る温度で１００Ｐａ・ｓ未満であり、約１００℃を下回る温度で１０００Ｐａ・ｓより大きい、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記封止アセンブリは、前記第２のシートの上に配置され、前記封止材料から形成された第３のシートを含んでおり、前記第３のシートは、複数の歯を上面に画定し、前記複数の歯は、前記ワイアのバンドルのうちの１つまたは複数のワイアの制御された配置のために、前記複数の歯間に谷間を画定し、前記熱伝導性材料は、前記第２のシートから前記複数の歯のうちの少なくともいくつかの部分内へ延びる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記封止アセンブリは、カバーを含み、前記方法は、溶融した封止剤があふれるのを阻止するために、巻かれた前記封止アセンブリおよび前記ワイアのバンドルの周りに前記カバーを配置することをさらに含み、好ましくは前記カバーは、熱収縮性材料に対応する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のシートおよび前記第３のシートは、前記アセンブリが螺旋状に丸められる長手方向に対して平行である前記第１のシートおよび前記第３のシートの縁部に沿って、第３の封止剤をさらに含んでおり、前記第３の封止剤の粘度は、前記第１の封止剤の粘度より大きく、それによって前記アセンブリに熱が加えられている間に、前記第１の封止剤が前記巻かれたアセンブリの端部から漏れ出るのを阻止する、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワイア間の空隙間の前記封止材料の分布を向上させるために、前記封止アセンブリを圧縮して捩ることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
（ａ）前記第１のシート、前記第２のシート、および前記第３のシートのうちの１つもしくは複数が、赤外線吸収材料を含み、螺旋状に丸めた前記アセンブリに熱を加えることが、前記封止アセンブリに赤外線エネルギーを加えることを含み、または（ｂ）前記第１のシートおよび前記第２のシートのうちの１つもしくは複数が、強磁性材料を含み、前記巻かれたアセンブリに熱を加えることが、前記封止アセンブリに誘導エネルギーを加えることを含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ワイアセンブリに関する。より詳細には、本発明は、ワイアのバンドルを封止するアセンブリおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる環境条件を有する領域を分離する壁を多数のワイアが貫通する適用分野では、一般にワイアバンドルの封止が必要とされる。たとえば、自動車内では、様々なセンサ、コントローラなどのワイアが、エンジン室から防火壁の開口を通って客室内に位置するコンピュータに至ることがある。ワイアが開口を通過する領域内では、ワイアを封止部材によって取り囲むことができる。封止部材は、湿気がワイアに沿って客室内に至るのを防止するために、ワイアを完全に密閉し、理論上はワイア間の空隙を埋めるように構成される。１つまたは複数の封止部材はまた、防火壁内の開口との防水嵌合を提供するように構成される。封止剤はまた、音を減衰し、したがって乗客室内の雑音レベルを低減させる。
【０００３】
いくつかの封止部材は、バンドルの各ワイアまたはバンドルのワイア群を、封止すべき領域内に封止複合材料から形成されたコームまたはリングまたはスリーブで取り囲むことによって形成される。封止複合材料は、磁性フレークを含むことができる。次に、封止すべき領域内のバンドル全体の周りに、封止複合材料の有無にかかわらずスリーブを配置することができる。最後に、アセンブリは、磁性材料の局所的な加熱を誘起する強い磁界にさらされ、封止剤は軟化して流動し、それによってワイアのバンドルを封止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した方法には、いくつかの欠点がある。たとえば、ワイアが捩れているときに生じうるワイアと磁界との間の電磁結合による過熱の可能性がある。この結果、ワイアの絶縁層が損傷するおそれがある。特定の組成および構成の磁性フレークは、封止剤内へ挿入するときに特定の方法で向きを設定することを必要とすることがあり、生産時間およびコストが増大することがある。コームによって各ワイアまたはワイア群（典型的には、２本のワイア）を取り囲む必要があることで、封止部材のかさが増大する。
【０００５】
既存の封止部材に伴う他の問題は、以下の開示を考慮すると明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、ワイアのバンドルを封止する封止アセンブリは、封止材料から形成された第１のシートと、第１のシートの上に配置された第２のシートと、第１のシートおよび第２のシートの周りに配置されるカバーとを含む。第２のシートは、熱伝導性材料を含む。ワイアのバンドルが、第１の方向にアセンブリに重ねられるとき、アセンブリは、第１の方向に概ね直交する第２の方向に巻かれて、それによってワイアを取り囲み、第２のシートは、加えられた熱のアセンブリ全体への熱エネルギー分布を容易にし、それによって封止材料を軟化させ、それによって封止材料が流動してワイアのバンドル間の空隙を埋める点まで封止材料の粘度を下げ、カバーは、ワイア間で封止材料を維持している。
【０００７】
第２の態様では、ワイアのバンドルを封止する一体型の封止アセンブリが、略平面形状を画定する下部部分と、下部部分から延び、第１の方向に１つまたは複数のワイアを配置するための空間を間に有する複数の垂直部材と、下部部分内に埋め込まれた熱伝導性材料とを含む。一体型の封止アセンブリは、封止材料から形成される。１つまたは複数のワイアが、第１の方向に複数の垂直部材間の空間内に配置され、一体型の封止アセンブリが、第１の方向に概ね直交する第２の方向に巻かれて、それによってワイアを取り囲むとき、一体型の封止アセンブリの熱伝導性材料は、加えられた熱のアセンブリ全体への熱エネルギー分布を容易にし、それによって一体型の封止アセンブリの封止材料が１つまたは複数のワイア間の空隙を埋める点まで封止材料の粘度を下げている。
【０００８】
第３の態様では、ワイアのバンドルを封止する方法が、封止アセンブリを提供することを含む。封止アセンブリは、封止材料から形成された第１のシート、第１のシートの上に配置された第２のシート、および封止材料から形成された第２のシートの上に配置された第３のシートを含む。第２のシートは、熱伝導性材料を含む。ワイアのバンドルは、第１の方向に第３のシートに重ねられる。封止アセンブリおよびワイアのバンドルは、第１の方向に概ね直交する第２の方向にともに巻かれる。巻かれたアセンブリに、熱が加えられる。第２のシートは、加えられた熱のアセンブリ全体への熱エネルギー分布を容易にし、それによって封止材料を均一に溶融させ、それによってワイア間の空隙を埋める。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】ワイアのバンドルを封止する第１の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図１Ｂ】ワイアのバンドルを封止する第２の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図１Ｃ】ワイアのバンドルを封止する第３の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図２Ａ】第３の例示的な封止アセンブリ実施形態の上層に歯を画定することができる異なる例示的なパターンを示す図である。
【図２Ｂ】第３の例示的な封止アセンブリ実施形態の上層に歯を画定することができる異なる例示的なパターンを示す図である。
【図３Ａ】第３の例示的な封止アセンブリ実施形態上のワイアの配置を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの第３の例示的な封止アセンブリ実施形態およびワイアを螺旋状に丸めた図である。
【図３Ｃ】アセンブリが加熱された後にワイア間の空隙を埋める封止材料を示す図である。
【図３Ｄ】封止アセンブリの異なる例示的な構成を示す図である。
【図３Ｅ】封止アセンブリの異なる例示的な構成を示す図である。
【図３Ｆ】ワイア３０５のバンドルを封止するために利用することができるコーム状の構造を画定する封止アセンブリを示す図である。
【図４Ａ】封止アセンブリおよびワイアを覆う熱収縮性スリーブの配置を示す図である。
【図４Ｂ】封止アセンブリおよびワイアを覆う熱収縮性スリーブの配置を示す図である。
【図４Ｃ】封止アセンブリおよびワイアを覆う熱収縮性スリーブの配置を示す図である。
【図４Ｄ】封止アセンブリおよびワイアを覆う熱収縮性スリーブの配置を示す図である。
【図５】最終形態にあるアセンブリを示す図である。
【図６Ａ】縁部領域に異なる封止剤を含むワイアのバンドルを封止する第４の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】縁部領域に異なる封止剤を含むワイアのバンドルを封止する第５の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】縁部領域に異なる封止剤を含むワイアのバンドルを封止する第６の例示的な封止アセンブリ実施形態の断面図である。
【図７】最終形態にある図６Ｃのアセンブリ実施形態を示す図である。
【図８】図７のアセンブリを覆う熱収縮性スリーブの配置を示す図である。
【図９】図５のアセンブリを圧縮する圧縮動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは、ワイアのバンドルを封止する例示的な封止アセンブリ１００の断面図を示す。封止アセンブリ１００は、封止材料から形成された上層１０５ａおよび下層１０５ｂまたはシートを含む。中間層１０７またはシートは、熱伝導性材料および封止材料を含むことができ、この封止材料は、上層１０５ａおよび下層１０５ｂを形成するために使用される封止材料と同じであっても異なってもよい。熱伝導性材料は、封止アセンブリ１００を通る熱のより均一かつ速い分布を促進するのを助ける。
【００１１】
上層１０５ａ、中間層１０７、および下層１０５ｂは、後述するいくつかの封止材料のうちの１つから形成することができる。例示的な実装形態では、上層１０５ａおよび下層１０５ｂの厚さは、約０．５〜２ｍｍとすることができる。２つの層１０５ａ、１０５ｂの厚さは、同じであっても異なってもよい。
【００１２】
中間層１０７は、中間層が形成される封止材料内に埋め込まれた熱伝導性材料を含むことができる。中間層１０７の厚さは、約０．２〜２ｍｍ、０．１〜２ｍｍ、０．０１〜４ｍｍ、または異なる厚さとすることができる。熱伝導性構造は、たとえば、金属メッシュまたは金属ウールに対応することができ、その厚さは、約０．０５〜０．４ｍｍまたは異なる厚さとすることができる。他の伝導性構造を利用することもできる。
【００１３】
熱伝導性構造は、封止アセンブリ１００の巻き方向／長手方向（図２Ａの２０５）に延びる連続構造に対応することができる。これに関して、熱伝導性構造は、５０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率範囲を有することができる。他の実施形態では、熱伝導性構造は、より均一の熱分布を促進するために互いに十分に近接している伝導性材料片に対応することができる。
【００１４】
熱伝導性構造が形成されるワイアの直径は、約０．０２〜０．４ｍｍとすることができ、メッシュ開口サイズは、約０．１〜１０ｍｍとすることができる。ワイアは、高い熱伝導率を有する銅、アルミニウム、真鍮、青銅、鋼ベースの材料および／または合金から形成することができる。類似の熱伝導特性を有する他の材料を利用することもできる。たとえば、金属箔、成形金属箔、または穿孔金属箔を熱伝導性構造として利用することができる。熱伝導性構造は、薄い電気絶縁材料層で被覆することができ、この薄い電気絶縁材料層は、熱伝導率または組立て中の熱伝達を容易にする能力に影響しないように十分に薄いまま、電気絶縁を提供することができる。
【００１５】
上層１０５ａ、中間層１０７、および下層１０５ｂを形成するために利用することができる封止材料は、概して、ポリオレフィン系封止剤（たとえば、基本ポリマーはポリエチレン（ＰＥ）、メタロセン化されたＰＥ、無水マレイン酸で官能化されたＰＥ、またはメタクリル酸グリシジルで官能化されたＰＥである）、ポリオレフィンコポリマー系封止剤（たとえば、基本ポリマーはエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）である）、ポリアミド系封止剤、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）系封止剤、ポリオレフィンおよびポリアミド（ＰＡ）混合物系封止剤、ポリオレフィンおよびポリオレフィンコポリマー混合物系封止剤（たとえば、ＰＥ：ＥＶＡの重量比は９５：５、９０：１０、７５：２５、または５０：５０である）、ポリオレフィンコポリマーおよびポリアミド混合物系封止剤（たとえば、ＥＶＡ：ＰＡの重量比は９５：５、９０：１０、７５：２５、または５０：５０である）などのホットメルト熱可塑性封止剤に対応する。
類似の特性を有する異なる封止剤または封止剤混合物を利用することもできる。
【００１６】
たとえば、上層１０５ａ、中間層１０７、および下層１０５ｂを形成する第１の封止材料は、以下のパラメータを特徴とすることができる。
2019532238.tif 000003
【００１７】
上層１０５ａ、中間層１０７、および下層１０５ｂを形成する第２の封止材料は、以下のパラメータを特徴とすることができる。
2019532238.tif 000004
【００１８】
第１および第２の封止材料の粘度、ならびに後述する封止材料の粘度は、回転レオメータを使用して測定した。この方法では、封止材料の小さい円板（たとえば、厚さ１．５ｍｍ〜１．８ｍｍ、直径２５ｍｍの円板）が、回転レオメータの板間に配置され、６．２８ｒａｄ／秒の回転運動数でせん断される（振動モード）。封止材料の温度は、５℃／分の速度で６０℃から１４０℃に徐々に増大し、温度に応じて複雑な粘度が測定される。本明細書に参照する軟化温度は、ＡＳＴＭ  Ｅ２８によって測定された環球式軟化温度である。
【００１９】
上層１０５ａ、中間層１０７、および下層１０５ｂを形成する第３の封止材料は、封止剤が硬化温度まで加熱されると粘度特性の変化を受けるようにする架橋剤を含むことができる。封止剤中のポリマーが架橋するのに十分な時間（たとえば、１〜１０分）にわたって高温（たとえば、軟化温度以上）にさらされると、封止剤の粘度が上昇する。この結果、自動車のエンジン室内で起こりうる温度などのより高い温度に耐えることができる封止アセンブリが得られる。
【００２０】
第３の封止材料は、低分子量ポリマー（たとえば、ワックス）、架橋剤（たとえば、過酸化物、シラン）、架橋促進添加剤（架橋助剤、たとえば、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ））、ポリオレフィン／ポリアミド／ポリオレフィンコポリマー（たとえば、ＥＶＡ）、およびカーボンブラック、酸化防止剤、安定剤、粘着付与剤などの他の充填剤または添加剤などを含むことができる。封止剤は、５０〜９０重量％（ｗｔ％）の基本ポリマー、０〜４３ｗｔ％の低分子量ポリマー、２〜８ｗｔ％の過酸化物、１〜１０ｗｔ％の架橋助剤、および０〜５ｗｔ％の他の添加剤を含有することができる。
【００２１】
その結果得られる封止剤は、以下のパラメータを特徴とすることができる。
2019532238.tif 000005
【００２２】
いくつかの実装形態では、異なる封止剤を利用して中間層１０７を形成することができる。たとえば、中間層１０７を形成するために利用することができる第４の封止剤は、以下のパラメータを特徴とすることができる、
2019532238.tif 000006
【００２３】
封止特性を改善するために、上述した封止剤のいずれかに様々な材料を加えることができる。たとえば、封止剤は、上述した粘度特性を損なうことなく熱伝導率を改善する充填材料を含むことができる。充填材料は、炭素、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、銅を含有する合金、銅−すずの混合物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸化ベリリウム、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、および／または他の充填剤に対応することができる。
【００２４】
いくつかの実装形態では、封止剤は、長時間の温度老化特性を改善するために、安定化材料を含むことができる。たとえば、封止材料は、０．２〜２ｗｔ％の酸化防止剤（たとえば、立体障害性のフェノール系酸化防止剤）および／または２次酸化防止剤（たとえば、チオエステル、ラウリル／ステアリルチオプロピオナート）を有することができる。粘着性を改善するために、粘着付与剤を０．２〜２０ｗｔ％加えることができる。
【００２５】
いくつかの実装形態では、流れ挙動を改善するため、および封止材料の使用量を削減するために、物理的または化学的起泡剤を封止剤に加えることができる。
【００２６】
図１Ｂは、ワイアのバンドルを封止する第２の例示的な封止アセンブリ１１０の断面図を示す。第２の例示的な封止アセンブリ１１０は、第１の封止アセンブリ実施形態に対応するが、上層１０５ａに形成された歯１０８または隆起が追加されている。歯１０８は、上層１０５ａを形成するために使用される封止剤によって形成することができる。
【００２７】
いくつかの実装形態では、中間層１０７内の伝導性材料は、上層１０５ａを通って歯１０８の中へ延びることができる。歯１０８は、溶融してワイア間を流れることによって、ワイア間の封止を促進するのを助ける。加えて、歯１０８は、アセンブリの上にワイアをより均一に配置することを容易にするガイドとして働く。
【００２８】
歯１０８は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、封止アセンブリ１１０の巻き方向／長手方向２０５に直交して延びることができる。図２Ａおよび図２Ｂは、上層１０５ａに歯１０８を配置することができる異なる例示的なパターンを示す。図２Ａに示すように、歯１０８は、アセンブリ１１０の一方の縁部から反対側の縁部へ延びることができる。図２Ｂに示すように、いくつかの歯は、他の歯より短くすることができる。状況が必要とする場合、歯１０８の他の配置を利用することもできる。
【００２９】
例示的な実装形態では、歯１０８の幅Ｗ１は約０．２５〜５ｍｍ、高さＨは約１〜１０ｍｍとすることができる。歯１０８は、約２〜５０ｍｍの距離Ｓだけ互いに隔置することができる。歯の形状は変更することができる。たとえば、図１Ｃに示すように、歯は、三角形の断面を有することができる。しかし、歯は、矩形の断面または異なる断面を有することもできる。
【００３０】
図１Ｃは、ワイアのバンドルを封止する第３の例示的な封止アセンブリ１２０の断面図を示す。第３の例示的な封止アセンブリ１２０は、第２の封止アセンブリ実施形態に対応するが、熱収縮性材料層１０９が追加されている。第３の例示的な封止アセンブリ１２０では、熱収縮性材料層１０９の厚さは約０．１〜１ｍｍとすることができる。
【００３１】
熱収縮性材料層１０９は、架橋ポリオレフィン（たとえば、ポリエチレンコポリマー）またはフルオロポリマー（たとえば、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ））、または非架橋材料（たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））などの材料から形成することができ、封止剤（たとえば、ポリマー系材料がエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）などのポリアミドまたはポリエチレンコポリマーである封止剤）を有しても有していなくてもよい。市販の熱収縮性テープを利用することができる。熱収縮性材料層１０９が形成される材料の収縮性は、１０５℃〜１５０℃で５〜５０％とすることができる。図１Ｃおよび図６Ｃに示す層１０９は、層１０５ｂ（図１Ｃ）または層６０５ｂ（図６Ｃ）に隣接して位置決めすることができる。
【００３２】
図３Ａ〜３Ｃは、第３の例示的な封止アセンブリ１２０を利用してワイア３０５のバンドルを封止することができる例示的な方法について説明するのを助ける。この方法は、他のアセンブリにも適用することができることを理解されたい。
【００３３】
図３Ａに示すように、一実装形態において、アセンブリ１２０は、略平坦な形状で提供することができる。次いで、アセンブリ１２０上にワイア３０５を配置することができる。この段階で、歯１０８は、アセンブリ１２０の上層１０５ａの上にワイア３０５を均一に分布するのを容易にするガイドとして作用することができる。たとえば、歯１０８間に画定された谷間に配置されるワイア３０５の数は、ワイアが隣接する谷間へあふれないように選択することができる。加えて、歯１０８は、アセンブリが巻かれるまたは丸められる方向を横断する方向にワイアがアセンブリと交差することを確実にするのを助ける。
【００３４】
図３Ｂに示すように、アセンブリ１２０およびワイア３０５は、アセンブリ１２０がすべてのワイアを覆うように、アセンブリ１２０内で長手方向２０５に丸めるまたは巻くことができる。たとえば、封止アセンブリ１２０およびワイア３０５は、アセンブリ１２０がすべてのワイア３０５を覆うように、螺旋方向２０５に螺旋状に丸めることができる。次いで、螺旋状に丸めた封止アセンブリおよびワイア３００に、熱を加えることができる。たとえば、螺旋状に丸めたアセンブリおよびワイア３００は、ヒートガンおよび／または何らかの他の加熱システムを介して、オーブン内で約１〜１０分間、（アセンブリの内側で測定して）約１０５〜１６０℃の温度まで加熱し、封止を得ることができる。
これに関して、中間層１０７内の熱伝導性材料は、螺旋状に丸めたアセンブリおよびワイア３００の外側領域から螺旋状に丸めたアセンブリおよびワイア３００の内部へ熱エネルギーを伝えることによって、螺旋状に丸めたアセンブリおよびワイア３００全体への熱エネルギーのより均一かつ速い分布を促進するのを助ける。
【００３５】
図３Ｃに示すように、封止材料の上層１０５ａおよび下層１０５ｂは、ともに溶融してワイア３０５間の空隙を埋め、それによってワイア３０５を封止することができる。本実施形態に含まれるとき、熱収縮性材料層１０９は、螺旋状に丸めたアセンブリおよびワイア３００を径方向に収縮させる。これは、溶融した、またはいくつかの実施形態では軟化した封止材料を、空隙内へ押し込むのを助ける。
【００３６】
代替実装形態では、アセンブリ１２０は、図３Ｄに示す形状または図３Ｅに示す形状に折り畳むことができる。次いで、折り畳まれたアセンブリの折り目３２０内に、ワイア３０５を配置することができる。次いで、アセンブリがワイアに密接するように折り畳まれたアセンブリを圧縮し、次いで加熱してワイアのバンドルを封止することができる。
【００３７】
アセンブリ１２０は、異なる形状に折り畳むこともできることを理解されたい。加えて、図示の形状は、折り畳み以外の方法によって得ることもできる。たとえば、アセンブリ１２０は、ダイからの押し出しまたは成形型からの成形もしくはオーバーモールドなどにより、様々な形状を形成することができる。
【００３８】
図３Ｆは、ワイア３０５のバンドルを封止するために利用することができる封止アセンブリ３５０のさらに別の実施形態を示す。封止アセンブリ３５０は、ダイからの押し出し、成形型からの成形もしくはオーバーモールドなどの成形技法を介して、本明細書に記載する封止剤のうちのいずれかを使用して形成することができる。
【００３９】
図示するように、封止アセンブリ３５０は、コーム状の構造を画定することができる。たとえば、封止アセンブリ３５０は、下部部分３６０と、下部部分３６０から延びる複数の垂直部材３５５または歯とを含むことができ、垂直部材３５５間にワイア３０５を挿入することができる。下部部分３６０は、略平面形状を有することができ、幅Ｗ１は約５０ｍｍ〜１０００ｍｍである。下部部分３６０の深さ（すなわち、紙面に入る距離、図示せず）は、約０．５〜５０ｍｍ、５〜１４ｍｍ、１０〜２５ｍｍとすることができる。垂直部材３５５は、下部部分３６０から延びて、下部部分３６０に対して９０°の角度を形成することができ、またはワイア３０５の挿入のために任意の他の好都合な角度とすることができる。
【００４０】
垂直部材３５５の幅Ｗ２は約０．１〜３ｍｍ、高さＨは約０．５〜２５ｍｍとすることができ、垂直部材３５５は、約１〜５０ｍｍの距離Ｌだけ隔置することができる。垂直部材３５５は、下部部分３６０の第１の端部３７０ａと第２の端部３７０ｂとの間で均一に隔置することができ、または異なる形で隔置することができる。
【００４１】
一実装形態では、封止アセンブリ３５０の下部部分３６０内に、伝導性材料３６５を埋め込むことができる。図示しないが、他の実装形態では、垂直部材３５５内にも同様に伝導性材料を埋め込むことができる。
【００４２】
伝導性材料３６５は、本明細書に記載する伝導性材料のうちのいずれかに対応することができる。伝導性材料３６５は、図示するように、たとえば、下部部分３６０の第１の端部３７０ａと第２の端部３７０ｂとの間に連続して延びることができ、または不連続に延びることもできる。たとえば、下部部分３６０または垂直部材３５５内に伝導性材料片を分散させることができ、伝導性材料片は、互いに直接接触してもしなくてもよい。これに関して、伝導性材料片間の距離は、最大０．５ｍｍとすることができる。
【００４３】
上述したように、伝導性材料３６５は、アセンブリ３５０全体への改善された熱分布を容易にする。これは、アセンブリ３５０が形成される封止剤の改善された軟化または溶融を容易にする。
【００４４】
他の実装形態と同様に、垂直部材３５５間にワイア３０５を挿入することができる。次いで、アセンブリ３５０およびワイア３０５を巻きまたは丸めて、次いでたとえば熱収縮性チューブ内に挿入することができる。次いで、熱を加えて封止剤を軟化または溶融させ、熱収縮性チューブによって封止剤を圧縮することができ、その結果、封止剤がワイア３０５間の空隙を埋める。
【００４５】
いくつかの実装形態では、封止アセンブリおよびワイアに圧縮力を加えて加熱中の封止剤の流れを促進するために、加熱前または加熱中に、熱収縮性物品、膨張ゴムカバー、グロメット、または異なるカバーなどの物品を、封止アセンブリおよびワイアの上に配置することができる。たとえば、図４Ａは、図３Ｂに示す螺旋状に丸めた封止アセンブリおよびワイア３００の周りに配置された熱収縮性物品４０５を示す。図４Ｂは、螺旋状に丸めた封止アセンブリおよびワイア３００の周りの熱収縮性物品４０５の収縮を示す。熱収縮性物品４０５は、螺旋状に丸めた封止アセンブリおよびワイア３００に追加の圧縮力を加えて、封止材料が空隙内へ流れ込むことを確実にするのを助ける。
【００４６】
同様に、図４Ｃは、加熱前に図３Ｄに示す構成に折り畳まれ、熱収縮性物品４０５が封止アセンブリ１２０の上に配置され、ワイア３０５が封止アセンブリ１２０内に挿入されている封止アセンブリ１２０を示す。図４Ｄは、アセンブリ１２０およびワイア３００の周りの熱収縮性物品４０５の収縮を示す。
【００４７】
熱回収可能な（特に熱収縮性の）物品は、たとえばチューブ、「ブーツ」、「アダー（ｕｄｄｅｒ）」、スリーブ、ラップアラウンドシート、テープ、およびモールディングである。熱収縮性物品４０５は、ＴＥ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＲＮＦ−１００またはＡＴＵＭチューブなどの市販の単層または２層の熱収縮性スリーブチューブに対応することができる。熱収縮性物品４０５は、ポリアミド封止剤、ＥＶＡ封止剤などの封止剤を含むことができる。熱収縮性物品４０５の熱伝導率を改善するために、炭素、銅−すず、および／または他の材料を含むことができる。
【００４８】
収縮前の熱収縮性物品４０５の壁の厚さ（または熱収縮性テープの場合、熱収縮性テープの厚さ）は、約０．５〜２ｍｍとすることができる。熱収縮性物品４０５の収縮比は、４：１、３：１、２：１、１．５：１、または異なる収縮比とすることができる。収縮温度は、約８０〜１５０℃とすることができる。
【００４９】
図５は、最終形態にある熱収縮性スリーブ４０５を備えたアセンブリ３００またはアセンブリ４００を示す。図示するように、ワイア３０５は、アセンブリ３００／４００の両端から延びることができる。次いで、封止されたアセンブリ３００／４００を、その意図される用途に利用することができる。たとえば、自動車の環境では、封止されたアセンブリ３００／４００は、エンジン室から防火壁を通って車両の客室内へワイアを走らせることを容易にする。封止されたアセンブリ３００／４００は、防火壁内の開口にうまく嵌り、それによってエンジン室から車両の客室内への水の侵入を防止することができる。たとえば、グロメットがアセンブリに対するカバーとしてまだ使用されていない場合、封止されたアセンブリ３００／４００をグロメット内へ挿入することができ、このグロメットおよび封止されたアセンブリ３００／４００を開口内に位置決めすることができる。
【００５０】
図６Ａ〜６Ｃは、それぞれ第４の封止アセンブリ実施形態６００、第５の封止アセンブリ実施形態６１０、および第６の封止アセンブリ実施形態６２０を示し、これらの実施形態は、それぞれ図１Ａ〜１Ｃに示されている第１の実施形態１００、第２の実施形態１１０、および第３の実施形態１２０の特徴を含む。
それぞれの実施形態間の違いは、第４の封止アセンブリ実施形態６００、第５の封止アセンブリ実施形態６１０、および第６の封止アセンブリ実施形態６２０の上層６０５ａおよび下層６０５ｂの縁部領域６１２ａ、６１２ｂを形成するために利用される封止剤が、中間領域６１４を形成するために使用される封止材料とは異なることである。中間領域６１４で利用される１つまたは複数の封止材料は、上述したように、第１の実施形態１００、第２の実施形態１１０、および第３の実施形態１２０の上層１０５ａおよび下層１０５ｂを形成する第１の封止材料、第２の封止材料、第３の封止材料のうちの１つまたは複数に対応することができる。縁部領域６１２ａ、６１２ｂに対する封止材料は、中間領域６１４内の封止剤が加熱されたときにアセンブリ６００、６１０、および６２０から溶融／流出するのを遅らせまたは防止し、すなわち阻止するのを助けるように選択することができる。
【００５１】
縁部領域６１２ａ、６１２ｂの封止剤の厚さは、約０．５〜２ｍｍとすることができ、この封止剤は、以下のパラメータを特徴とすることができる。
2019532238.tif 000007
【００５２】
前述した封止剤と同様に、縁部領域６１２ａ、６１２ｂの封止剤は、上述した粘度特性を損なうことなく熱伝導率を改善し、長時間の温度老化特性を改善するために、それぞれ充填剤および安定化材料を含むことができる。
【００５３】
図７は、最終形態にある図６Ｃに示すアセンブリ実施形態６２０を示す。上述したように、ワイア３０５は、アセンブリ６２０の両端から延びることができる。次いで、封止されたアセンブリ６２０を、上述したように、エンジン室から防火壁を通って車両の客室内へワイアを走らせることを容易にすることなど、その意図される用途に利用することができる。
【００５４】
第１のアセンブリ実施形態１００、第２のアセンブリ実施形態１１０、および第３のアセンブリ実施形態１２０の場合と同様に、図８に示すように、熱収縮性スリーブ８０５または圧縮力を加えることができる類似のデバイスを、第４のアセンブリ実施形態６００、第５のアセンブリ実施形態６１０、および第６のアセンブリ実施形態６２０の上に設けることができる。熱収縮性スリーブ８０５は、溶融または軟化した封止材料をワイア３０５間の空隙内へさらに押し込むのを助ける。
【００５５】
図９は、アセンブリの封止特性を改善するために上述したアセンブリのうちのいずれかに適用することができる例示的な圧縮動作を示す。図５のアセンブリ、およびプレスの部品に対応することができる１対の圧縮板９００ａ、９００ｂが示されており、アセンブリ３００に熱を加える前または直後に、板９００ａ、９００ｂをアセンブリに対して押圧することができる。これらの板は、アセンブリの最終の／硬化した形状を画定する略円筒形の空洞９０７を画定することができる。力の量は、封止剤の粘度に基づいて選択される。
【００５６】
いくつかの実装形態では、板９００ａ、９００ｂは、封止アセンブリ３００を越えて封止アセンブリ３００から延びるワイアの一部分の上に延びる端部領域９１０ａ、９００ｂを含むことができる。端部領域９１０ａ、９００ｂの円筒形の空洞９０５の直径は、加熱および圧縮中に封止剤がアセンブリ３００の端部を通ってあふれるのを防止、すなわち阻止するのを助けるために、円筒形の空洞９０７の中心領域９０７の直径に比べて短かくすることができる。
【００５７】
この実装形態の１つの利点は、１００℃より高い温度で粘度が２０Ｐａ・ｓより大きい封止剤など、より高い粘度の封止剤を利用することができることであり、このような封止剤は、約１０００ｋＰａの圧力を加えると１００本以上のワイアを実質上封止することができる。そのような封止剤は、アセンブリの端部からあふれる可能性が低い。しかし、封止剤は、圧力を加えなければ、アセンブリのすべてのワイア間を流れることができない可能性がある。したがって、この実装形態では、その問題を克服する。
【００５８】
いくつかの実装形態では、圧縮板９００ａ、９００ｂを介してアセンブリへ熱を伝えることができる。これにより、アセンブリ３００のより均一な加熱を容易にすることができる。
【００５９】
１対の板９００ａ、９００ｂによって圧力が加えられることが示されているが、圧力は、異なる形で加えることもできる。たとえば、異なる数の板を設けることができる。しぼませた袋をアセンブリの周りに巻き付けて固定し、次いで膨らませてアセンブリ３００を圧縮することができる。板は、板をともに連結する弾性部材（すなわち、圧縮ばね）を介して、ともに押し付けることができる。他の方法を利用することもできる。
【００６０】
前述したように、中間層１０７は、熱エネルギーがアセンブリ全体にわたって分布することを促進するために、熱伝導性材料を含むことができる。追加または別法として、いくつかの実装形態では、赤外線（ＩＲ）加熱または誘導加熱を利用して、アセンブリを加熱することができる。
【００６１】
ＩＲ加熱に関して、いくつかの実装形態では、ＩＲ吸収材料を封止剤に加えることができる。たとえば、上述した封止剤のうちのいずれかに、０．０５〜０．５ｗｔ％のカーボンブラックを加えることができる。ＩＲ吸収材料は、ＩＲエネルギーを熱に変換し、それにより周囲の封止剤の粘度を下げ、封止剤をワイア間の空隙内に充填させる。前述したように、いくつかの実装形態では、図４Ａおよび図４Ｂのアセンブリ４００に示すように、アセンブリを加熱する前に、熱収縮性スリーブ４０５をアセンブリ３００の上に配置することができる。この場合、ＩＲ加熱を容易にするために、透過性または半透過性の熱収縮性スリーブ４０５を利用して、ＩＲエネルギーが熱収縮性スリーブ４０５を通って、アセンブリ４００全体にわたって分散させたＩＲ吸収材料に至ることを可能にすることができる。
【００６２】
同様に、アセンブリを圧縮するためにプレスが利用される場合、圧縮板９００ａ、９００ｂは、ＩＲエネルギーの通過を容易にするために、透過性または半透過性の材料から形成することができる。
【００６３】
誘導加熱を容易にするために、強磁性材料を封止剤に加えることができる。たとえば、上述した封止剤のうちのいずれかに、ニッケル、ニッケルアルミニウム合金、ニッケルクロム合金、フェライト、および／または異なる強磁性材料を加えることができる。比較的低電力の磁界（たとえば、１０Ｗ未満）を生成するだけで、ワイア絶縁を損傷することなく封止剤を加熱するのに十分である。
【００６４】
封止アセンブリを製造する方法について、特定の実施形態を参照して説明したが、本出願の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、均等物に置き換えることができることが、当業者には理解されよう。たとえば、上述した封止アセンブリのうちのいくつかまたはすべてにおいて、それぞれのアセンブリおよび／またはアセンブリ内に配置されたワイアを加熱中に捩ったり曲げたりして、封止材料のワイア間の空隙内への分布をさらに改善することができる。
【００６５】
均一の伝導性材料を含む実装形態では、伝導性材料は、電流が伝導性材料を流れることを容易にするために、封止剤の外側に延びることができる。この結果、伝導性材料の抵抗加熱をもたらすことができ、これにより封止材料を加熱し、したがって溶融または軟化させる。熱伝導性材料の存在は、伝導または対流による伝導性材料内への熱の伝達を助けることができる。
【００６６】
特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を上記で開示した教示に適合させるために、他の修正を加えることもできる。したがって、特許請求の範囲は、開示する特定の実施形態のうちのいずれか１つに限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲の範囲内に入るあらゆる実施形態を包含する。
【図１Ａ】
2019532238.tif 000008
【図１Ｂ】
2019532238.tif 000009
【図１Ｃ】
2019532238.tif 000010
【図２Ａ】
2019532238.tif 000011
【図２Ｂ】
2019532238.tif 000012
【図３Ａ】
2019532238.tif 000013
【図３Ｂ】
2019532238.tif 000014
【図３Ｃ】
2019532238.tif 000015
【図３Ｄ】
2019532238.tif 000016
【図３Ｅ】
2019532238.tif 000017
【図３Ｆ】
2019532238.tif 000018
【図４Ａ】
2019532238.tif 000019
【図４Ｂ】
2019532238.tif 000020
【図４Ｃ】
2019532238.tif 000021
【図４Ｄ】
2019532238.tif 000022
【図５】
2019532238.tif 000023
【図６Ａ】
2019532238.tif 000024
【図６Ｂ】
2019532238.tif 000025
【図６Ｃ】
2019532238.tif 000026
【図７】
2019532238.tif 000027
【図８】
2019532238.tif 000028
【図９】
2019532238.tif 000029
【国際調査報告】
2019532238.tif 000030
2019532238.tif 000031