(57)【要約】【課題】被覆電線の芯線間に防水剤を浸透させる際に浸透剤の浸透を促進するようにした防水剤の浸透促進方法を提供する。【解決手段】複数の芯線１２を被覆した電線１１の芯線間に防水剤１７を浸透させる方法であって、電線１１の被覆１３の表面温度を５０℃以上に加温して、電線１１に防水剤が浸透する際の被覆の膨張を助け、防水剤の浸透促進の効果を得るようにし、これによって、被覆電線の芯線間に防水剤を浸透させる際に浸透剤の浸透を促進させる。【選択図】図２
2008053015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させる方法であって、
前記電線の被覆の表面温度を５０℃以上に加温することを特徴とする防水剤の浸透促進方法。
【請求項２】
前記電線の一端から防水剤を浸透させ、他端から吸引して電線の内部圧力を外気圧未満とすることを特徴とする、請求項１に記載の防水剤の浸透促進方法。
【請求項３】
前記防水剤を浸透させる場所が予め電線と他の導体とを接続した部分であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の防水剤の浸透促進方法。
【請求項４】
複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させ、前記電線外径の変化から前記防水剤の浸透度合いを検査することを特徴とする防水剤の浸透検査方法。
【請求項５】
前記電線外径の変化は寸法測定器により検査することを特徴とする、請求項４に記載の防水剤の浸透検査方法。
【請求項６】
複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させ、前記電線外径の変化量から前記防水剤の浸透量及び浸透距離を検査することを特徴とする防水剤の浸透検査方法。
【請求項７】
前記電線外径の変化量は２台以上の寸法測定器を用いて電線の長さ方向の２箇所以上の外径を測定することにより防水剤の浸透距離を検査することを特徴とする、請求項６に記載の防水剤の浸透検査方法。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の防水剤の浸透促進方法により電線の芯線間に防水剤を浸透させて防水処理を行い、前記請求項４乃至請求項７の何れかに記載の防水剤の浸透検査方法により浸透度合いを検査することを特徴とする電線の防水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にワイヤーハーネス等を構成する電線の接続端子との接続部から防水剤を浸透させて止水する防水剤の浸透促進方法及び防水剤の浸透検査方法並びに電線の防水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車においてワイヤーハーネスの車外に取り付けられたアース端子の圧着部等から吸い上げられた水が電線の芯線間から浸水し、その先のコネクタ（接続部）や補機等に到達して電気的な不具合を生じさせる問題に対処すべく電線の芯線間に防水剤を充填して芯線間を伝わる水を防ぐようにしている。
【０００３】
このような防水方法としては、少なくとも両端の導体端を露出した被覆電線の一端を、防水絶縁性のシールド剤に埋め込んで保持し、その被覆電線の他端から空気吸引して被覆電線の内部を負圧にしてシールド剤を導体の素線間に吸い込ませて充填させ、シールド剤による密栓状態の導体を有する防水電線とする防水方法（例えば、特許文献１参照）、或いはアース用電線を止水処理するにあたり、その一方の端末に対して流動性を有する止水剤を供給し、その止水剤の供給中または供給後にアース用電線の他方の端末から当該アース用電線の被覆材の内側のエアを吸引して減圧することにより止水剤を被覆材の内側に浸透させる止水処理方法（例えば、特許文献2参照）等が提案されている。
【０００４】
また、防水剤の浸透によるシール性の検査方法としては、ジョイント部としての中間ジョイント部及びその近傍を防水材料で覆った状態で、被覆電線の端末部にエアチューブを接続し、真空ポンプにより被覆電線の被覆部の内部を真空引きし、真空引きによる負圧により防水材料を中間ジョイント部及びその近傍に吸着させる。そして、真空引き時の真空度を圧力センサで検出することにより、中間ジョイント部のシール状態の良否を判定するようにした検査方法がある（例えば、特許文献３参照）。また、水没試験と呼ばれる方法で、防水部の他端より加圧し止水部分を水中に沈め気泡の発生の有無を見る方法もある。
【特許文献１】特開平６−８４４１６号公報（２ページ、図１）
【特許文献２】特開２００４−３５５８５１号公報（４−５ページ、図２）
【特許文献３】特開２００４−１５８４４４号公報（７−８ページ、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２等に開示されているような負圧により防水剤を芯線間に吸引する方法は、電線長が長いと芯線間より吸引しても、芯線間を通る際の抵抗が大きいため、実際に吸引できる力は非常に小さい。これは、圧力が所望の負圧に達しているにも係わらず空気の流量が殆どないことからも明らかである。
【０００６】
例えばAVSS０.５電線の芯線間を−７０ｋＰａの負圧で一端より吸引した場合、他端に防水剤を供給しない状態で圧力を測定すると、電線長が２００ｍｍのときも２０００ｍｍのときも共に−７０ｋPaに達しているが、このときの流量は、電線長が１５０ｍｍのとき２.５ml／min，１５００ｍｍのとき０.６ml／minと大きく異なっており、実際に吸引している力は非常に小さい。
【０００７】
また、負圧を付加したときの真空度を検査する方法は、特許文献３に記載されている方法であれば、真空度は容易に発生するため、信頼性が低く、どこまで防水剤が浸透しているかは不明である。また、水没試験は、防水剤がどこまで浸透しているかは不明であるだけでなく、浸透した防水剤を浸透部から排除する力が働く破壊試験であり、製品の試験に採用することはできない。
【０００８】
更に、確実なシール性を得るためには確実に防水剤が浸透していなければならず、シール性能は、防水剤の浸透した距離により決定されるためどこまで防水剤が浸透しているかを外部より非破壊で確認する方法が強く求められている。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被覆電線の芯線間に防水剤を浸透させる際に浸透剤の浸透を促進するようにした防水剤の浸透促進方法、及び防水剤の浸透度合いを非破壊で検査して外部から確認可能とした防水剤の浸透検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の請求項１に記載の防水剤の浸透促進方法は、複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させる方法であって、前記電線の被覆の表面温度を５０℃以上に加温することを特徴としている。
【００１１】
電線の被覆を、被覆にダメージを与えない５０℃以上の温度で温めることにより被覆の柔軟性が増して膨張し易くなる。また、防水剤も温められることにより粘度が低下するために浸透し易くなる。そして、防水剤は、電線の芯線間の隙間及び芯線と被覆との隙間に毛細管現象により浸透する。このとき、被覆が柔軟性を有しているために容易に膨張し、各芯線間の隙間及び芯線と被覆との間の隙間が広がったところに防水剤が容易にかつ良好に浸透していく。そして、防水剤が浸透した後被覆の温度が低下して収縮し防水剤を締め付ける。これにより、防水剤による電線の防水性能が向上する。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の防水剤の浸透促進方法は、請求項1に記載の防水剤の浸透促進方法において、前記電線の一端から防水剤を浸透させ、他端から吸引して電線の内部圧力を外気圧未満とすることを特徴としている。
【００１３】
電線の他端から電線内の空気を吸入して電線の内部圧力を外気圧よりも低い負圧として一端から電線内への防水剤の浸透を更に容易とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の防水剤の浸透促進方法は、請求項１又は請求項２に記載の防水剤の浸透促進方法において、前記防水剤を浸透させる場所が予め電線と他の導体とを接続した部分であることを特徴としている。
【００１５】
電線の芯線と接続端子等の他の導体との接続した部分から防水剤を浸透させる。この場合接続端子と芯線とを圧着して接続する場合には圧着接続部から電線内に防水剤を浸透させて止水する。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の防水剤の浸透検査方法は、複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させ、前記電線外径の変化から前記防水剤の浸透度合いを検査することを特徴としている。
【００１７】
電線の芯線間の隙間に防水剤が浸透するとこれに伴い電線の被覆の外径寸法が大きく（太く）なる。従って、電線の防水剤を浸透させる前の外径寸法と防水剤を浸透させた後の外径寸法を測定して電線外径の変化から防水剤の浸透の度合いを確認することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の防水剤の浸透検査方法は、請求項４に記載の防水剤の浸透検査方法において、前記電線外径の変化は寸法測定器により検査することを特徴としている。
【００１９】
電線外径の変化を寸法測定器により精密に測定する。この場合寸法測定器としてデジタル寸法測定器を使用すると寸法測定が容易である。そして、外径変化から電線内への防水剤の浸透度合いを検査し、確認する。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の防水剤の浸透検査方法は、複数の芯線を被覆した電線の前記芯線間に防水剤を浸透させ、前記電線外径の変化量から前記防水剤の浸透量及び浸透距離を検査することを特徴としている。
【００２１】
電線の芯線間の隙間に防水剤が浸透するとこれに伴い電線の被覆の外径寸法が大きく（太く）なる。従って、電線の防水剤を浸透させる前の外径寸法と防水剤を浸透させた後の外径寸法を測定して電線外径の変化量から防水剤の浸透量及び防水剤を供給した箇所からの浸透距離を検査して確認する。これにより、非破壊で製品の最大耐シール圧を予測することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項７に記載の防水剤の浸透検査方法は、請求項６に記載の防水剤の浸透検査方法において、前記電線外径の変化量は２台以上の寸法測定器を用いて電線の長さ方向の２箇所以上の外径を測定することにより防水剤の浸透距離を検査することを特徴としている。
【００２３】
２台以上の寸法測定器を用いて電線の長さ方向の２箇所以上の外径を測定して防水剤の浸透距離を検査する。例えば、必要浸透長さがＡｍｍ必要な場合に、Ａｍｍ位置とＢ（＞Ａ）ｍｍ位置に寸法測定器を配置する。防水剤の粘度等によって異なるがシリコーン接着剤等の防水剤を滴下後所定時間ｔ1秒以内にＡｍｍ位置の外径が変化し、所定時間ｔ2（＞ｔ1）秒以内にＢｍｍ位置の外径が変化すれば合格とする。そして、これ以上の時間を要する場合は防水剤が変質して粘度が高くなっていることを意味し、また、Ｂｍｍ位置は膨らんだにも拘わらずＡｍｍ位置が膨らまない場合は、防水剤が芯線間の隙間の全断面に行き渡らず、一部の経路のみ通ってＢｍｍ位置まで浸透してしまったことを意味し、その場合にも止水性能が十分でないので不良と見なす。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の防水剤の浸透検査方法は、前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の防水剤の浸透促進方法により電線の芯線間に防水剤を浸透させて防水処理を行い、前記請求項４乃至請求項７の何れかに記載の防水剤の浸透検査方法により浸透度合いを検査することを特徴としている。
【００２５】
電線の被覆を、被覆にダメージを与えない５０℃以上の温度で温めて被覆の柔軟性を増させて膨張し易くして電線の芯線間の隙間及び芯線と被覆との隙間に毛細管現象により防水剤を浸透させて止水処理を行い、電線の防水剤を浸透させる前の外径寸法と防水剤を浸透させた後の外径寸法を測定して電線外径の変化量から防水剤の浸透の度合いを検査して確認する。これにより、非破壊で製品の最大耐シール圧を予測することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、被覆電線の芯線間に防水剤を浸透させるときに電線を温めることにより電線被覆が柔らかくなり、電線被覆を膨張させる力も小さくて済むために防水剤が浸透しやすくなる。また、電線被覆を温めることにより防水剤も温められることとなり、一般的な防水剤は温められることにより粘度が低下するために浸透し易くなる。また、電線被覆が膨張して芯線間の隙間及び芯線と被覆との間の隙間が広がったところに防水剤が浸透した後、被覆が収縮して防水剤を締め付けるため防水性能が向上する。
【００２７】
また、外部より非破壊で防水剤の浸透を検査して確認することができる。また、電線被覆が防水剤を浸透させた場所からどの位置まで大きく（太く）なっているかを測定することにより、防水剤がどこまで浸透しているかを容易に確認することができる。また、防水剤の浸透距離が外部から分かるため非破壊で製品の最大耐シール圧を予測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明は、毛細管現象（毛管現象）を利用して複数の芯線を被覆した被覆電線の端末から芯線間の隙間及び被覆と芯線との間の隙間に防水剤を浸透させる際に、防水剤の浸透を促進させるようにしたものである。また、電線内に防水剤を浸透させた後の被覆の膨張による電線外径の変化を検出して非破壊にて防水剤の浸透度合いを確認するようにしたものである。
【００２９】
周知のように毛細管現象は、液体で満たされた容器の中に極めて細い管（メニスカス管）を鉛直に立てると管内の水面が管外の液面より上がるか又は下がる現象で、管内の液面の高さは、接触角が直角よりも小さい（ぬれる）液体（例えば、ガラスに対する水）では管内の液面は上がる。いま、図１に示すように細管１内の液面の上昇した高さをＨ、液体２の表面張力をγ、細管１と液体２との接触角をθ、液体２の密度をρ、重力加速度をｇ、細管１の半径をｒとすると、Ｈ＝２×γ×cosθ／（ρ×ｇ×ｒ）で表される。また、このとき発生する細管１内の圧力ｐは、ｐ＝ρ×ｇ×Ｈで表される。
【００３０】
例えば、１μｍの隙間に浸透する防水剤としてのシリコーンの高さＨは３.９ｍとなり、このときの浸透する圧力ｐは３８ｋPaにも達する。従って、被覆電線の複数の芯線間に毛細管現象を利用して防水剤を浸透させる場合、前記圧力ｐにより電線の被覆が膨張し、膨張することにより被覆内の圧力が低下して安定する。
【００３１】
図２は、本発明に係る防水剤の促進方法及び防水剤の浸透検査方法を実施するための電線の止水処理装置を示す。図３に示すように電線１１は、複数本の芯線（素線）１２が絶縁被覆１３により被覆された被覆付電線で図２に示すように電線１１の一側端部１１ａの被覆１３が剥ぎ取られて芯線１２が他の導体、例えば接続端子１４の圧着部１４ａに圧着されて電気的及び機械的に接続されている。電線１１の他側端部１１ｂは、吸引装置１５に接続されている。
【００３２】
接続端子１４の圧着部１４ａの上方位置に防水剤供給機１６が配置されており、圧着部１４ａに液体状の防水剤（止水剤）１７を供給するようになっている。尚、防水剤としては、例えば信越シリコーン製シリコーン接着剤（KE３４２０）がある。また、防水剤１７を供給する付近の電線１１の下方位置に被覆１３を温めるための熱源１８が配置されている。この熱源１８としては、例えば赤外線ヒータがある。熱源１８は、被覆１３にダメージを与えない程度の熱量で被覆１３を温め、被覆１３に柔軟性を持たせて容易に膨張し得るようにしている。
【００３３】
また、防水剤１７を供給する付近の電線１１の真上位置、例えば熱源１８の真上位置に寸法測定器、例えばデジタル寸法測定器１９が配置されている。このデジタル寸法測定器１９は、電線１１の被覆１３の外径寸法を測定して、防水剤１７の電線１１内への浸透度合いを検出する。
【００３４】
以下に作用を説明する。まず、デジタル寸法測定器１９により予め電線１１の外径、即ち被覆１３の外径Ｄ１を測定しておく（図３）。また、熱源１８により電線１１を被覆１３にダメージを与えない程度の熱量で加温して被覆１３に柔軟性を持たせておく。次に、吸引装置１５により電線１１の他端部１１ｂから吸引して電線１１の内部圧力を外気圧未満（負圧）とし、電線１１の一側端部１１ａに圧着接続した接続端子１４の圧着部１４ａに防水剤供給機１６から液体状の防水剤１７を供給する。
【００３５】
被覆１３を温めることにより防水剤１７も温められることとなるが、当該防水剤１７は温められることにより粘度が低下するために浸透し易くなる。そして、防水剤１７は、図４に示すように電線１１の芯線１２間の隙間及び芯線１２と被覆１３との隙間に毛細管現象により浸透する。このとき、被覆１３が柔軟性を有しているために容易に膨張し、各芯線１２間の隙間及び芯線１２と被覆１３との間の隙間が広がったところに防水剤１７が容易に浸透していく。そして、防水剤１７が浸透した後被覆１３の温度が低下して収縮し防水剤１７を締め付ける。これにより、防水性能が向上する。
【００３６】
防水剤１７を浸透させた後デジタル寸法測定器１９により電線１１の外径、即ち被覆１３の外径Ｄ２を再度測定してその変化量δ（＝Ｄ２−Ｄ１）を検出する。そして、検出した外径変化量により防水剤１７が圧着部１４ａ（防水剤１７の供給位置）から電線１１のどの位置まで浸透しているか（浸透度合い）を検査する。
【００３７】
電線１１の外径変化量は、電線の線径や被覆の材質により異なるが、外径変化量としては、AVSS2.0Fの場合約５μｍ、AVSS0.5の場合約１μｍ、AEX1.25の場合約１μｍ増加した。
【００３８】
また、被覆１３の外径変化量から防水剤１７の浸透量及び圧着部１４ａ（防水剤１７の供給位置）からの浸透距離を検査する。この場合、２台以上のデジタル寸法測定器１９を用いて電線１１の長さ方向の２箇所以上の外径を測定することにより防水剤１７の浸透距離を検査する。
【００３９】
例えば、必要浸透長さが１０ｍｍ必要な場合に、５ｍｍ位置と１０ｍｍ位置に外径寸法測定器を配置する。防水剤の粘度等によって異なるが、前記シリコーン接着剤（信越シリコーン製ＫＥ３４２０、粘度６００ｍPa＊ｓ）の場合を例にすると、防水剤を滴下後０.１秒以内に５ｍｍ位置の外径が変化し、０.２秒以内に１０ｍｍ位置の外径が変化すれば合格とした。
【００４０】
これ以上の時間を要する場合は防水剤（シリコーン接着剤）が変質して粘度が高くなっていることを意味する。また、１０ｍｍ位置は膨らんだにも拘わらず５ｍｍ位置が膨らまない場合は、防水剤（シリコーン接着剤）が芯線間の隙間の全断面に行き渡らず、一部の経路のみ通って１０ｍｍ位置まで浸透してしまったことを意味し、その場合にも止水性能が十分でないので不良と見なした。
【００４１】
次に、上記防水剤の浸透促進方法における止水性能を実施例により説明する。
【実施例】
【００４２】
（１）防水剤（止水材）として全て信越シリコーン製シリコーン接着剤（KE３４２０）を使用した。
（２）電線の被覆の加熱温度を、０℃，２０℃，３０℃，５０℃，８０℃，及び１２０℃とした。
（３）評価方法は、各種サイズの電線端末に防水剤を毛細管現象を利用して十分吸い上げさせて十分硬化させたサンプルについて、電線の他端から空気を吹き込み、止水部から空気が漏れる内圧を計測し、５０ｋPa以上を合格とした。
（４）空気の漏れの有無は、被評価部を水に浸けて気泡が出た時点で漏れ有りと判定した。
（５）止水性能を表１に示す。そして、止水性能合格を「○」及び「◎」、不合格を「×」で示した。
【００４３】
【表１】
2008053015.tif 000003
表１から明らかなように常温でも十分な止水性能が出るが、被覆を50℃まで温めると500kPa以上という非常に高い止水性能を得ることが出来るため信頼性向上につながる。
【００４４】
また、防水剤（止水剤）として、ＲＴＶシリコーン（信越化学ＫＥ４８９５）、瞬間接着剤（東亞合成アロンアルファ）、エポキシ樹脂バンディコ・アラルダイト（２液）、及びウレタン樹脂バンディコ・クインネート（２液）を使用した場合と、
ＲＴＶシリコーン（信越化学ＫＥ３４２４Ｇ）、ホットメルト（東洋紡バイロショットＧＭ９６０、グリース（日本石油自動車用グリース）、及びブチルゴム（住友３ＭＥＭＳパットIIIを使用した場合における止水性能を表２に示した。
【００４５】
【表２】
2008053015.tif 000004
これらの結果から電線の被覆を５０℃以上に加温することにより防水剤が浸透し易くなり、極めて良好な止水性能を得ることができた。また、電線外径を測定することにより防水剤の浸透度合いを検出して非破壊で製品の最大耐シール圧を予測することができることが明かとなった。
【００４６】
このように電線を温めることにより、電線に防水剤が浸透する際の被覆の膨張を助け、防水剤の浸透促進の効果を得ることができる。また、このときの被覆の膨張による電線外径の変化量を検出することで非破壊にて防水剤の浸透度合いを外部より確認することができる。
【００４７】
防水剤を浸透させる電線は、接続端子等の他の導体との接続部を有していなくても良く、また、吸引装置により電線の端末から吸引して負圧を用いることにより、より効果が得られるが、毛細管現象だけでも十分な浸透を得ることができる。また、電線被覆を温めることが重要であり、赤外線ヒータに限るものではなく、同様の機能が有れば、温風式ヒータでも、電線導体への通電加熱でも良い。更に、電線被覆の外径を測定するのは、０.１μｍ程度の変化を確実に検出できれば良く、デジタル寸法測定器である必要はない。また、電線被覆外径検査は、防水剤を浸透させながら行っても良い。
【００４８】
更に、浸透させるのは防水剤だけでなく、電線と他の導体との接続を良好にするための導電性を有する材料でも良く、浸透させる対象物も電線である必要はない。つまり、本発明は、柔軟性を有する外被の中に毛細管現象が働く材料、例えばシリコーン等の液体材料を浸透させる際に、外皮を温めることにより柔軟性が増すことができれば、浸透性の促進効果が得られ、このときの外形寸法を検出することで何処まで材料が浸透しているかを確認できることを示しているのである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】毛細管現象の説明図である。
【図２】本発明の防水剤の浸透促進方法を実施する止水処理装置の構成図である。
【図３】図２に示した電線の防水剤を浸透させる前の断面図である。
【図４】図２に示した電線に防水剤を浸透させた後の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    細管
２    液体
１１    電線
１１ａ    一側端部
１１ｂ    他側端部
１２    芯線（素線）
１３    被覆
１４    接続端子
１４ａ    圧着部
１５    吸引装置
１６    防水剤供給機
１７    防水剤
１８    熱源
１９    デジタル寸法測定器
Ｄ１    電線の防水剤を浸透させる前の外径
Ｄ２    電線の防水剤を浸透させた後の外径
Ｈ    液面の高さ
ｒ    細管の半径
θ    接触角
【図１】
2008053015.tif 000005
【図２】
2008053015.tif 000006
【図３】
2008053015.tif 000007
【図４】
2008053015.tif 000008