(57)【要約】【課題】電線の太さに関わらず安定した止水性能が得られる芯線止水構造及び芯線止水方法を提供する。【解決手段】アース用電線１１は、複数本の芯線１７が絶縁被覆２１で覆われた被覆電線１５と、絶縁被覆２１を除去して露出させた中間芯線露出部２５の芯線１７に溶接処理を施すことで芯線１７同士が溶接された芯線溶接部２７と、芯線溶接部２７に形成されて低粘度の止水材３１が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された芯線１７同士間の隙間２９と、隙間２９に充填された止水材３１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線と、
前記絶縁被覆を除去して露出させた中間芯線露出部の前記芯線に溶接処理を施すことで前記芯線同士が溶接された芯線溶接部と、
前記芯線溶接部に形成されて低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された芯線同士間の隙間と、
前記隙間に充填された前記止水材と、
を備えることを特徴とする芯線止水構造。
【請求項２】
請求項１記載の芯線止水構造であって、
前記芯線溶接部に被せた熱収縮チューブが、前記芯線溶接部の両端側の前記絶縁被覆の外周面まで延在して密着させられることを特徴とする芯線止水構造。
【請求項３】
複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線の前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部を形成する工程と、
前記中間芯線露出部の前記芯線に溶接処理を施して低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された前記芯線同士間の隙間を有する芯線溶接部を形成する工程と、
前記隙間に低粘度の止水材を充填する工程と、
を備えることを特徴とする芯線止水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆電線の電線内部への水の浸入を防止する芯線止水構造及び芯線止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線に圧着した例えばアース端子が被水領域にある車体ボディに接続される場合、アース端子に圧着した露出芯線から水が電線内部に浸入し、電線の反対端に接続される装置や機器に水が浸入することがある。このような経路での水の浸入を止めるには、端子加締め部に対して防水処理を施したり、電線中間の芯線に対して防水処理を施したりする場合がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５（ａ）に示すように、特許文献１に開示されるアース用電線５０１は、アース端子５０３に対して、電線（被覆電線）５０５の端末から露出させた芯線５０７が芯線圧着用バレル５０９で加締め圧着されると共に、絶縁被覆５１１が絶縁被覆圧着用バレル５１３で加締め圧着されている。芯線５０７は、単芯線ではなく多数の素線を撚り合わせて構成した撚線からなるものである。
【０００４】
図５（ｂ）に示すように、アース端子５０３に端末が圧着接続された電線５０５は、アース端子接続部に近接した位置で絶縁被覆５１１が中間皮剥ぎされ、芯線５０７が露出される。
次いで、図５（ｃ）に示すように、露出した芯線５０７を溶接して撚り合わせた素線同士を一体として溶接部５１５を形成する。
【０００５】
その後、図５（ｄ）に示すように、皮剥ぎにより露出した芯線５０７と溶接部５１５に、シリコーン５１７を塗布した絶縁樹脂製の幅広のテープ５１９が巻き付けられる。
テープ５１９は、図６に示すように、シリコーン５１７を塗布する内面側に粘着層５２１が設けられており、芯線５０７及び溶接部５１５に巻き付けることにより固着される。
【０００６】
テープ５１９は芯線５０７を露出させた皮剥ぎ部の両側の絶縁被覆５１１の外周面まで延在させて巻き付け、露出させた芯線５０７と絶縁被覆５１１の境界から浸水が発生しないようにしている。このような手順により、図６に示すように、溶接部５１５及びその前後の芯線５０７の素線間にシリコーン５１７を充填すると共にテープ５１９により完全に被覆している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７２９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来のアース用電線５０１の止水構造では、図７（ａ）に示す芯線径の比較的小さい細物電線５２３では安定した止水性能が得られていたが、芯線径が大きい図７（ｂ）に示す太物電線５２５では止水性能にバラツキが発生していた。具体的には、１．２５ｓｑまでの細物電線５２３しか安定した性能が得られなかった。
【０００９】
その理由は、従来のアース用電線５０１の止水構造では、太物電線５２５の場合に生じる溶接部５１５での隙間が考慮されていなかったためであると考えられる。即ち、図７（ａ）に示したように、細物電線５２３からなる溶接部５１５は、芯線同士がほぼ密着するか、微小隙間５２９が生じても閉塞空間であった。一方、図７（ｂ）に示したように、太物電線５２５からなる溶接部５１５は、大きな隙間５３１が形成されかつ隙間同士が連通する場合があった。実作業では、太物電線５２５において、このような大きな隙間５３１ができてしまうため、その隙間５３１を無くすことが重要となる。
【００１０】
上述した従来のアース用電線５０１の止水構造では、溶接部５１５にシリコーン５１７を塗布したテープ５１９を巻き付けているが、溶接部５１５の中心近傍に形成された外部５２７と連通する大きな隙間５３１に、テープ５１９に塗布したシリコーン５１７を充填することは極めて困難であった。また、大きな隙間５３１が完全に無くなるまで溶接部５１５を加熱することは極めて困難であり、溶接部５１５の熱容量のバラツキによっては溶接部５１５が溶融して流出する虞もあった。
【００１１】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、電線の太さに関わらず安定した止水性能が得られる芯線止水構造及び芯線止水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線と、前記絶縁被覆を除去して露出させた中間芯線露出部の前記芯線に溶接処理を施すことで前記芯線同士が溶接された芯線溶接部と、前記芯線溶接部に形成されて低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された芯線同士間の隙間と、前記隙間に充填された前記止水材と、を備えることを特徴とする芯線止水構造。
【００１３】
上記（１）の構成の芯線止水構造によれば、溶接処理によって中間芯線露出部の芯線に形成された芯線溶接部には、低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさの隙間が残存されている。この隙間の大きさは、止水材の粘度、芯線の濡れ性等によって定めることができる。そして、毛細管現象が誘引され易い芯線溶接部の隙間には、止水材が充填されている。これにより、芯線溶接部を挟んで一方側の芯線間を伝った水は、芯線溶接部にて浸入路が確実に閉塞されて止水され、他方側へは浸入できなくなる。
即ち、芯線同士間を伝わる水は、上記芯線溶接部にて止水される。また、絶縁被覆と芯線束外周との間を伝わる水は、絶縁被覆と芯線溶接部とを覆う止水材によって止水される。
【００１４】
（２）  上記（１）の構成の芯線止水構造であって、前記芯線溶接部に被せた熱収縮チューブが、前記芯線溶接部の両端側の前記絶縁被覆の外周面まで延在して密着させられることを特徴とする芯線止水構造。
【００１５】
上記（２）の構成の芯線止水構造によれば、芯線溶接部の両端側の絶縁被覆の外周面まで延在させた熱収縮チューブが密着しているので、芯線溶接部と熱収縮チューブとの間も止水される。また、止水材が未硬化の状態で熱収縮チューブを収縮させれば、熱収縮チューブの収縮圧力によって未硬化の止水材を芯線溶接部の隙間に圧入することも可能となる。
【００１６】
（３）  複数本の芯線が絶縁被覆で覆われた被覆電線の前記絶縁被覆を除去して中間芯線露出部を形成する工程と、前記中間芯線露出部の前記芯線に溶接処理を施して低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された前記芯線同士間の隙間を有する芯線溶接部を形成する工程と、前記隙間に低粘度の止水材を充填する工程と、を備えることを特徴とする芯線止水方法。
【００１７】
上記（３）の構成の芯線止水方法によれば、被覆電線の絶縁被覆を中間皮剥ぎして中間芯線露出部が形成される。露出した中間芯線露出部には、例えば超音波溶接もしくは抵抗溶接等の溶接処理が施されることによって、芯線溶接部が形成される。そして、この芯線溶接部には、低粘度の止水材が毛細管現象によって充填される大きさの隙間が残存される。この隙間の大きさの制御は、例えば超音波溶接機の超音波振動や、抵抗溶接機による電流によって制御することができる。このようにして、毛細管現象が誘引され易い隙間を有した芯線溶接部は、例えば止水材にジャブ漬けされることにより、外部と連通する隙間に止水材が充填される。これにより、芯線溶接部を挟んで一方側の芯線間を伝った水は、芯線溶接部にて浸入路が確実に閉塞されて止水され、他方側へは浸入できなくなる。
即ち、芯線同士間を伝わる水は上記芯線溶接部にて止水される。また、絶縁被覆と芯線束外周との間を伝わる水は絶縁被覆と芯線溶接部とを覆う止水材によって止水される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る芯線止水構造及び芯線止水方法によれば、電線の太さに関わらず安定した止水性能が得られる芯線止水構造及び芯線止水方法を提供できる。
【００１９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る芯線止水構造を備えた被覆電線の一部分を切り欠いた平面図である。
【図２】図１に示した被覆電線の芯線止水工程の手順を（ａ）〜（ｆ）に示した工程図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面における要部拡大図、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２のＤ−Ｄ断面図である。
【図５】従来の被覆電線の芯線止水工程の手順を（ａ）〜（ｄ）に示した工程図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】（ａ）は従来の芯線止水構造における細物電線の溶接部の拡大断面図、（ｂ）は従来の芯線止水構造における太物電線の溶接部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る芯線止水構造を備えた被覆電線１５は、例えばアース用電線（被覆電線）１１に適用される。アース用電線１１は、被水領域にある露出芯線から水が電線内部に浸入し、アース用電線１１の反対端に接続される装置や機器に浸入しようとする水を阻止する場合に好適に用いることができる。なお、本明細書中の止水は水を例に説明するが、本発明は水以外の油、アルコール等を含む液体全般に有効となる。
【００２２】
図１に示すように、アース用電線１１の端末には、例えばＬＡ端子１３が接続される。アース用電線１１は、被覆電線１５の端末から露出させた芯線１７がＬＡ端子１３の芯線圧着用バレル１９で加締め圧着されると共に、絶縁被覆２１が絶縁被覆圧着用バレル２３で加締め圧着されている。芯線１７は単芯線ではなく複数本の芯線１７を撚り合わせて構成した撚線からなる。芯線１７は、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる線状導体である。
【００２３】
ＬＡ端子１３に端末が圧着接続されたアース用電線１１は、ＬＡ端子１３に近接した位置で絶縁被覆２１が中間皮剥ぎされ、芯線１７を露出させた中間芯線露出部２５が形成される。中間芯線露出部２５には、複数の芯線１７に溶接処理を施すことで芯線１７同士を接合した芯線溶接部２７が形成されている。すなわち、束ねられた芯線１７が溶接されて、芯線１７同士が溶接された接合部となっている。
【００２４】
なお、芯線１７同士を溶接する方法としては、例えば、超音波溶接方法や、抵抗溶接方法等が挙げられる。このうち、作業が簡単で、かつ、接合が確実である等の観点から、超音波溶接方法が好ましい。超音波溶接や抵抗溶接等を行なうには、一般的な超音波溶接機や抵抗溶接機を用いることができる。
【００２５】
ここで、芯線１７同士を接合した芯線溶接部２７には、低粘度の止水材３１が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された隙間２９が残存される。特に、被覆電線１５が太物電線である場合、芯線溶接部２７には隙間２９が残存し易い（図３（ａ）参照）。この隙間２９には、後述するようにジャブ漬けによって止水材３１が充填される。
【００２６】
止水材３１としては、低粘度のシアノアクリレート系接着剤などが挙げられる。この低粘度のシアノアクリレート系接着剤は、市販されている液体定量吐出機を用いて芯線溶接部２７に滴下するだけで隙間２９に容易に浸透させることもできる。
また、芯線溶接部２７が形成された中間芯線露出部２５と、中間芯線露出部２５の両側の絶縁被覆２１も、止水材３１によって覆われる。
【００２７】
止水材３１によって覆われた中間芯線露出部２５には熱収縮チューブ３３が被せられ、所要温度（約２００℃）で加熱して収縮させ、密着させている。熱収縮チューブ３３は、芯線溶接部２７の両側の絶縁被覆２１の外周面まで延在させて密着している。熱収縮チューブ３３としては、例えばレイケム社製（防水熱収縮チューブ：製品名：ＥＳ−１）を挙げることができる。なお、熱収縮チューブ３３は、ホットメルト入りであってもよい。
【００２８】
次に、上述した芯線止水構造の作用を説明する。
本実施形態に係るアース用電線１１の芯線止水構造では、被覆電線１５の絶縁被覆２１が除去された中間芯線露出部２５における複数の芯線１７が溶接処理され、芯線溶接部２７が形成されている。太物電線の場合、この芯線溶接部２７には一般的に隙間２９が残存するが、この隙間２９は、溶接処理によって、低粘度の止水材３１が毛細管現象によって充填される大きさに縮小された芯線１７同士間の残存隙間となっている。つまり、意図的に止水材３１が充填される大きさの隙間２９を設ける状態としている。
【００２９】
この隙間２９の大きさは、止水材３１の粘度、芯線１７の濡れ性等によって定めることができる。毛細管現象が誘引され易い大きさの隙間２９を有した芯線溶接部２７は、止水材３１にジャブ漬けされることにより、隙間２９が止水材３１によって充填される。これにより、芯線溶接部２７を挟んで一方側の芯線１７間を伝った水は、芯線溶接部２７にて浸入路が閉塞されて止水され、他方側へは浸入しなくなる。
【００３０】
即ち、ＬＡ端子１３に圧着した露出芯線から水が被覆電線１５内部に浸入すると、芯線１７同士間を伝わる水は、上述した芯線溶接部２７にて止水される。また、絶縁被覆２１と芯線束外周との間を伝わる水は、絶縁被覆２１と芯線溶接部２７とを覆う止水材３１によって止水される。更に、芯線溶接部２７の両側の絶縁被覆２１の外周面まで延在させて熱収縮チューブ３３が密着しているので、固化した止水材３１の外周面と熱収縮チューブ３３との間も止水される。また、止水材３１が未硬化の状態で熱収縮チューブ３３を収縮させれば、熱収縮チューブ３３の収縮圧力によって未硬化の止水材３１を隙間２９に圧入することも可能となる。
【００３１】
次に、本発明の一実施形態に係る芯線止水方法の手順を説明する。
本実施形態の芯線止水方法では、先ず、図２（ａ）に示した複数本の芯線１７が絶縁被覆２１で覆われた被覆電線１５の絶縁被覆２１を除去して、図２（ｂ）に示す中間芯線露出部２５を形成する。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、中間芯線露出部２５の芯線１７に超音波溶接により溶接処理を施して、芯線１７同士間の隙間２９を有する芯線溶接部２７が形成される。
超音波溶接は、中間芯線露出部２５を図示しない超音波溶接機のアンビル上に載置し、束ねた芯線１７を挟んでアンビルと対になる位置に超音波溶接機のホーン（振動子）を配置する。次いで、束ねた芯線１７をアンビルとホーンとで挟んだ状態で、ホーンを超音波振動させる。ホーンが超音波振動するのに伴い、芯線１７が摩擦により加熱されて、芯線１７同士が接合される。
【００３３】
図３（ａ）及び図４に示すように、芯線溶接部２７には隙間２９が残存形成されるが、この隙間２９は、束ねた芯線１７同士間の隙間を溶接処理によって低粘度の止水材３１が毛細管現象によって充填される大きさに縮小したものであり、芯線溶接部２７の内部を軸線方向に貫通したり、芯線溶接部２７の外周部から内部に延びたりしている。この隙間２９の大きさの制御は、超音波溶接機の超音波振動によって制御される。
【００３４】
次に、図２（ｄ）に示すように、毛細管現象が誘引され易い隙間２９を有した芯線溶接部２７を低粘度の止水材３１を満たしたジャブ漬け槽３５にジャブ漬けして、隙間２９に止水材３１を充填する。
図３（ａ）に示すように、低粘度の止水材３１にジャブ漬けされた芯線溶接部２７は、外部と連通する隙間２９に、止水材３１が浸透する。ジャブ漬け槽３５から取り出された被覆電線１５は、隙間２９に充填された止水材３１が固化することによって、芯線溶接部２７における水の浸入路が閉塞される。
【００３５】
なお、図４に示すように、芯線溶接部２７には、隙間２９以外にも密閉される微小隙間３７が存在するが、外部や他の隙間２９と連通しないため止水機能には影響を与えない。換言すれば、止水機能に影響のある隙間２９のみに止水材３１が浸透する。
また、隙間２９に充填される止水材３１は、芯線溶接部２７、中間芯線露出部２５の芯線１７、及び中間芯線露出部２５の両側の絶縁被覆２１も覆う。従って、図３（ｂ）に示すように、中間芯線露出部２５を覆った止水材３１は、芯線１７同士の間にも充填される。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示すように、芯線溶接部２７と、芯線溶接部２７の両側の絶縁被覆２１に渡って、熱収縮チューブ３３を被せる。熱収縮チューブ３３を所要温度で加熱して収縮させ、図２（ｆ）に示すように、芯線溶接部２７の両側の絶縁被覆２１の外周面まで延在させて密着させる。そこで、図４に示すように、絶縁被覆２１の外周を覆った止水材３１は、更に熱収縮チューブ３３によって覆われることとなる。
【００３７】
従って、本実施形態に係る芯線止水構造及び芯線止水方法によれば、芯線溶接部２７を挟んで一方側の芯線１７間を伝った水は、芯線溶接部２７にて浸入路が確実に閉塞されて止水され、他方側へは浸入できなくなる。即ち、芯線１７同士間を伝わる水は、芯線溶接部２７にて確実に止水される。また、絶縁被覆２１と芯線束外周との間を伝わる水は、絶縁被覆２１と芯線溶接部２７とを覆う止水材３１によって止水される。そこで、被覆電線１５の太さに関わらず安定した止水性能が得られる。
【００３８】
なお、本発明の芯線止水構造及び芯線止水方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態においては、被覆電線１５が太物電線である場合を例に説明したが、被覆電線１５が細物電線であっても同様に良好な止水性能を確保することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１１…アース用電線（被覆電線）
１５…被覆電線
１７…芯線
２１…絶縁被覆
２５…中間芯線露出部
２７…芯線溶接部
２９…隙間
３１…止水材
３３…熱収縮チューブ
【図１】
2013109847.tif 000003
【図２】
2013109847.tif 000004
【図３】
2013109847.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013109847.tif 000007
【図６】
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【図７】
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