(57)【要約】【課題】被覆電線から露出した複数の芯線が電気的に接続された芯線接続部を樹脂封止する封止方法であって、芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間に熱硬化性樹脂を容易に浸透させ、気密性が高い封止構造を提供する。【解決手段】被覆電線から露出した複数の芯線を電気的に接続して形成される芯線接続部を樹脂封止する封止方法であって、熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度範囲で前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする芯線接続部の封止方法による。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被覆電線から露出した複数の芯線を電気的に接続して形成される芯線接続部を樹脂封止する封止方法であって、
熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度範囲で前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする芯線接続部の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被覆電線の複数の芯線を電気的に接続して形成される芯線接続部の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電装部品として用いられるワイヤハーネス等の電線は、分岐配線するために複数の電線をその末端で電気的に接続することがある。前記接続は、例えば、複数の被覆電線の末端部分の被覆を剥がして芯線を露出させ、露出した複数の芯線を抵抗溶接すること等により接続される。このような、芯線の接続部は回路の信頼性を高めるために外部から絶縁し、防水するために封止する必要があり、従来から、種々の方法を用いた封止方法が検討されている。
【０００３】
以下の特許文献１には、粘度が３０ｃｐ以下のシアノ系接着剤に前記芯線接続部を浸漬することにより、接続された複数の芯線間の隙間に前記接着剤を浸透させて封止する方法が記載されている。
【０００４】
しかしながら、シアノ系接着剤を用いた封止方法では、硬化したシアノ系接着剤が塩害により加水分解し、芯線の腐食、漏電、短絡等の障害発生の原因になることが以下の特許文献２に記載されている。
【０００５】
そして、前記障害発生の原因を抑制する封止方法として、特許文献２には、被覆電線の被覆層除去部の処理方法において、被覆層除去部を液状の光硬化性樹脂に浸漬した後引き上げ、光を照射して該被覆層除去部の光硬化性樹脂を硬化させる方法が記載されている。
【０００６】
一方、特許文献３には常温硬化型のシリコーンゴムを用いた封止方法が開示されており、具体的には、電線の溶接部を粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬して硬化させた後、粘度が１０〜７０Ｐａ・ｓｅｃの常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬して硬化させる封止方法が開示されている。
【特許文献１】特開平９−５５２７８号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７１６７号公報
【特許文献３】特開２００３−９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載されたような光硬化性樹脂に芯線接続部を浸漬した場合には、芯線間、被覆電線間、あるいは、被覆電線の被覆と芯線との隙間に浸透した光硬化性樹脂を光照射して硬化させる場合に、光硬化性樹脂が芯線、電線及び被覆の陰になり、照射光が届きにくいために充分硬化させることが困難であるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献３に記載された、電線の溶接部を粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬して硬化させた後、粘度が１０〜７０Ｐａ・ｓｅｃの常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬して硬化させる封止方法を用いた場合には、１Ｐａ・ｓｅｃ以下の常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬した後、その表面が硬化するまでに長い時間がかかり、また、前記硬化した後、さらに、１０〜７０Ｐａ・ｓｅｃの常温硬化型のシリコーンゴムに浸漬して硬化させる必要があるために、封止工程が煩雑になり、また、長時間を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記各種問題に鑑み、芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等にも熱硬化性樹脂を充分に浸透させて、気密性の高い封止構造を容易に形成することができる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を解決すべく、芯線接続部を熱硬化性樹脂により封止することを試みたが、熱硬化性樹脂を一般的な硬化条件で硬化させた場合には、芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等に充分に熱硬化性樹脂を浸透させることができなかった。従来の熱硬化性樹脂を用いた製品を製造する場合においては、生産性を高める点から、比較的高い温度で硬化させるために、熱硬化性樹脂が前記隙間に充分に浸透するまでに硬化反応が進行して増粘するためである。
【００１１】
本発明者らは、前記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、硬化の進行が比較的遅い温度範囲で加熱された熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、その温度範囲で硬化させることにより、硬化により急激に粘度が上昇する前に比較的長い時間を確保することができるために、熱硬化性樹脂が芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等に充分に浸透させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の芯線接続部の封止方法は、複数の被覆電線から露出した複数の芯線を電気的に接続して形成される芯線接続部を樹脂封止する封止方法であって、熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度範囲で前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の芯線接続部の封止方法を用いることにより、複数の被覆電線から露出した複数の芯線が電気的に接続された芯線接続部において、芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等にも熱硬化性樹脂を充分に浸透させることができるために気密性の高い封止構造を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を具体的に説明する。
【００１５】
本発明の封止方法は、複数の被覆電線から露出した複数の芯線を電気的に接続して形成される芯線接続部を樹脂封止する封止方法であって、熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度範囲で前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明で用いられる複数の被覆電線から露出した複数の芯線が電気的に接続されてなる芯線接続部とは、図１に示すような、複数の被覆電線の末端部分に露出した複数の芯線を抵抗溶接、かしめ等の方法により電気的に接続して形成されるものであり、従来から知られたものが特に限定なく用いられる。ここで、図１において、１は被覆電線本体、２は芯線部分、３は複数の芯線が電気的に接続された接続部分を示す。
【００１７】
また、本発明で用いられる熱硬化性樹脂としては、熱硬化性のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等、従来から封止用途に用いられている熱硬化性樹脂が特に限定なく用いられる。
【００１８】
前記熱硬化性のエポキシ樹脂としては、１液型または２液型の熱硬化性のエポキシ樹脂が挙げられ、その具体例としては、市販品である２液硬化型エポキシ樹脂として、和薬ペイント（株）製のＤＨＥ２５等が、１液硬化型エポキシ樹脂として、住友ベークライト（株）製のＥＣＲ−９２１０等が挙げられる。
【００１９】
また、前記シリコーン樹脂としては、１液型または２液型の熱硬化性のシリコーン樹脂が挙げられ、その具体例としては、市販品である１液型硬化性のシリコーン樹脂として、信越シリコーン（株）製のＫＥ１８４４等が、２液型硬化性のシリコーン樹脂としてＧＥ東芝シリコーン（株）製のＹＥ５８２２等が挙げられる。
【００２０】
本発明においては、熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度に加熱し、前記温度の熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、そのような温度で前記熱硬化性樹脂を硬化させることにより、芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等に熱硬化性樹脂を充分に浸透させることができる。
【００２１】
なお、本発明における樹脂粘度とは所定の温度に加熱した後、一定時間経過後に測定された樹脂粘度を意味する。
【００２２】
本発明においては、熱硬化性樹脂に前記芯線接続部を浸漬し、熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度範囲に加熱し、そのような温度範囲で熱硬化性樹脂を硬化させる。
【００２３】
本発明において前記のような温度範囲で熱硬化性樹脂を硬化させる理由を以下に説明する。
【００２４】
熱硬化性樹脂を加熱した場合、熱硬化性樹脂を構成する分子同士の相互作用は低下し、一時的に熱硬化性樹脂の樹脂粘度は低下する。しかしながら、前記樹脂粘度の低下後には、加熱による硬化反応が促進され、徐々にその樹脂粘度が高くなり、最終的には完全硬化する。従来の一般的な熱硬化性樹脂の硬化条件としては、生産性を高めるために比較的高い温度の硬化条件が選択されていたが、このような場合においては、硬化速度は速くなる。
【００２５】
しかしながら、前記のような一般的な硬化条件により、芯線接続部を浸漬した熱硬化性樹脂を硬化させる場合には、加熱により樹脂粘度が低下してから、完全硬化するまでの時間が短すぎて芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等にまで浸透させることができない。
【００２６】
一方、本発明の封止方法によれば、加熱により樹脂粘度が低下してから、完全硬化するまでの時間を比較的長い時間維持することができるために、低粘度化した熱可塑性樹脂を前記隙間に充分に浸透させることができる。本発明においては、前記のように１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間保つことにより、芯線接続部における芯線間の隙間、被覆電線間の隙間及び芯線とその被覆との隙間等の狭小な隙間等に熱硬化性樹脂を充分に浸透させることができる。
【００２７】
前記浸漬する方法としては、例えば、塩化ビニル樹脂製の樹脂キャップやポリオレフィン樹脂等からなる熱収縮性のキャップにシリンジ等のディスペンサーを用いて熱硬化性樹脂を注入する。なお、その場合の注入量としては、浸漬される被覆されていない部分全体が充分に浸漬する量の熱硬化性樹脂が必要である。そして、前記熱硬化性樹脂が注入された前記キャップに処理される芯線接続部分を被覆されていない部分全体を覆うように浸漬する。
【００２８】
そして、芯線接続部分を熱硬化性樹脂に浸漬した状態で、ギヤオーブン等の加熱手段を用いて、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を少なくとも１分間維持するような温度に加熱することにより前記熱硬化性樹脂を硬化させる。
【００２９】
このようにして得られる芯線接続部が封止された被覆電線は、高い気密性を有し、過酷な環境下で用いられる自動車のワイヤハーネス等に好ましく用いられる。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。
【００３１】
はじめに、本実施例で用いた熱硬化性樹脂について説明する。
【００３２】
本実施例においては、２５℃における樹脂粘度が２．３Ｐａ・ｓｅｃの主剤１００部及び２５℃における粘度が０．１６Ｐａ・ｓｅｃの硬化剤４２部を混合して調製された、２５℃における樹脂粘度が１．７Ｐａ・ｓｅｃの２液硬化型エポキシ樹脂（和薬ペイント（株）製のＤＨＥ２５）を用いた。また、前記硬化剤を混合したエポキシ樹脂の樹脂粘度の２５℃、７０℃及び９０℃における経時変化を示すグラフを図６に示す。
【００３３】
（実施例１）
総直径１．５ｍｍの芯線を厚み０．３ｍｍの塩化ビニル樹脂皮膜で被覆した被覆電線の末端部の被覆を剥離して、末端部の芯線を露出させた。そして、前記末端部が露出した芯線部を８本束ねて、末端を抵抗溶接することにより芯線接続部を形成した。
【００３４】
次に、硬化剤を混合した熱硬化性エポキシ樹脂を図２に示した形状の塩化ビニル樹脂製のキャップに図３（ｂ）に示すようにシリンジ５を用いて注入した。なお、このときの熱硬化性樹脂の温度は２５℃であった。
【００３５】
そして、前記注入された熱硬化性樹脂に前記芯線接続部が形成された被覆電線１０を、図３（ｃ）に示すように配置した後、図３（ｄ）に示すように芯線接続部が完全に覆われるように浸漬させた。そして、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を１分間以上維持する温度である７０℃に設定したギヤオーブン中で１０分間保持した。
【００３６】
そして、以下の評価方法によりシール性を評価した。
（電線内部のシール性）
図４（a）に示すように、芯線接続部が封止された被覆電線束をその被覆末端近傍のＡ−Ａ’面で示した位置で切断した。図４（ｂ）にその切断面の模式図を示す。
【００３７】
次に、図４（ｃ）に示すように、被覆電線の切断された側を水中に浸漬したのち、切断された被覆電線束の芯線接続部が形成された側とは逆の側の被覆電線内に１００ｋＰａの圧力でエアを吹き込み、水中から発生する気泡の有無により被覆電線内部のシール性を、気泡の発生がないときを○、気泡が発生したときを×として評価した。なお、評価は、束ねられた８本の被覆電線をそれぞれＡ〜Ｈの記号により区別し、Ａ〜Ｈのそれぞれの電線のシール性を評価した。
【００３８】
（芯線接続部の溶接部分のシール性）
図５（ａ）に示すように、芯線接続部が封止された被覆電線束をその溶接部中央付近のＢ−Ｂ’面で示した位置で切断した。図５（ｂ）にその切断面の模式図を示す。
【００３９】
そして、図５（ｃ）に示すように、切断された側を水中に浸漬したのち、切断された被覆電線束の芯線接続部が形成された側とは逆の側の被覆電線にホースを接続し、ホースから
１００ｋＰａの圧力でエアを吹き込んだときの、水中から発生する気泡の有無により芯線接続部の溶接部分のシール性を、気泡の発生がないときを○、気泡が発生したときを×として評価した。
【００４０】
結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例１）
２５℃の熱硬化性樹脂に前記芯線接続部等を浸漬した後、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を１分間維持することができない温度である９０℃に設定されたギヤオーブン中で１０分間保持した以外は実施例１と同様の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００４２】
（比較例２）
２５℃の熱硬化性樹脂に前記芯線接続部等を浸漬し、ギヤオーブン中で７０℃で１０分間保持する代わりに、２５℃の室温で２４時間放置した以外は実施例１と同様の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１から、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を１分間以上維持する温度である７０℃で熱硬化性樹脂を硬化させて芯線接続部を封止した被覆電線束を得た実施例１においては、Ａ〜Ｈのいずれの電線にも、電線内部のシール性評価において気泡が見られず、電線内部まで充分に封止されていることが確認された。
【００４５】
一方、前記熱硬化性樹脂が１Ｐａ・ｓｅｃ以下の樹脂粘度を１分間以上維持できない温度である９０℃で熱硬化性樹脂を硬化させて芯線接続部を封止した被覆電線束を得た比較例１においては、Ａ〜Ｈのいずれかの電線に、電線内部のシール性評価において気泡が見られ、電線内部まで充分に封止されていないことが確認された。また、芯線接続部の溶接部分のシール性評価においても、気泡が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】被覆電線から露出した複数の芯線が電気的に接続されてなる芯線接続部の模式図である。
【図２】実施例で用いた、塩化ビニル樹脂製のキャップの形状を示すグラフである。
【図３】実施例における、封止方法の工程を示す模式説明図である。
【図４】実施例における、電線内部のシール性の評価方法を示す模式説明図である。
【図５】実施例における、芯線接続部のシール性の評価方法を示す模式説明図である。
【図６】実施例で用いた熱硬化性樹脂の２５℃、７０℃及び９０℃における樹脂粘度の経時変化を示すグラフである。
【００４７】
１    被覆電線部分
２    芯線部分
３    複数の芯線が電気的に接続されてなる接続部分
４    キャップ
５    シリンジ
６    熱硬化性樹脂
７    水槽
８    水
９    気泡
１０    封止される被覆電線束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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