(57)【要約】【課題】止水剤の充填状態を外部から目視確認でき、スプライス部の周囲に止水剤を確実に充填でき、非充填領域に水が入ったとしても容易に排水させることができるワイヤハーネスの防水構造を提供する。【解決手段】中間スプライス部３を形成している電線１、２と、中間スプライス部３およびそれに隣接する複数の隣接端部１２ａ、１２ｂ、２２ａを全周で取り囲む外装部材５と、中間スプライス部３と外装部材５の間に充填された止水剤の硬化層４０と、を備えたワイヤハーネスの防水構造であって、外装部材５が、スプライス部３および隣接端部１２ａ、１２ｂ、２２ａを取り囲むよう湾曲した防水性のシート素材５０によって形成されており、シート素材５０は、止水剤充填領域では止水剤の硬化層４０の一部４１を外表面５２上に点在するようにしみ出させる一方、止水剤非充填領域では外表面５２上に水分を排出可能に開口する複数のしみ出し孔５１を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ被覆により絶縁された絶縁被覆部と部分的に被覆剥ぎされた導体露出部とを有し、該導体露出部同士を結合させてスプライス部を形成している複数の電線と、
前記スプライス部および該スプライス部に隣接する前記被覆の複数の隣接端部を全周で取り囲む外装部材と、
前記スプライス部と前記外装部材の間に充填された止水剤の硬化層と、を備えたワイヤハーネスの防水構造であって、
前記外装部材が、前記スプライス部および前記被覆の隣接端部を取り囲むよう湾曲した防水性のシート素材によって形成されており、
前記シート素材は、所定ピッチで厚さ方向に貫通し、前記止水剤の充填領域では前記硬化層の一部を外表面上に点在するようにしみ出させる一方、前記止水剤の非充填領域では前記外表面上に水分を排出可能に開口する複数のしみ出し孔を有していることを特徴とするワイヤハーネスの防水構造。
【請求項２】
前記シート素材は、ガラス転移点以上の成形温度で前記複数のしみ出し孔が開口する最終形状に形成され、前記成形温度より低い形状記憶温度域で前記しみ出し孔を閉止する記憶形状に賦形された素材状態から、前記外装部材における前記最終形状に復帰した形状記憶樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネスの防水構造。
【請求項３】
前記複数の電線のうち少なくともいずれか１つの電線の前記スプライス部が、該いずれか１つの電線の長さ方向の中間部に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの防水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤハーネスの防水構造に関し、特にワイヤハーネスの中間スプライス部に好適なワイヤハーネスの防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるワイヤハーネスにおいては、複数の絶縁被覆電線の被覆を部分的に剥して導体素線群からなる導体（芯線）を部分的に露出させ、それらの導体露出部を圧着端子や超音波溶接により結合させたスプライス部を形成することが多い。また、スプライス部が車両の被水領域内に配置される場合のように防水が要求される場合、スプライス部の腐食を防止する防水構造が設けられる。
【０００３】
従来のこの種の防水構造として、例えば中間部を被覆剥ぎされた幹線側の一対の被覆端部とその中間部に結合する枝線側の被覆端部とに、それぞれ熱発泡性粘着材が塗布されたテープを巻き付け、それら被覆端部およびスプライス部の外側から、防水シートを筒状に巻付けおよび粘着させる防水構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、一対の絶縁被覆電線の中間の導体露出部同士を結合させ、その周囲に止水剤を塗布した後、スプライス部を柔軟な光透過性の保護シートで覆い、保護シートに適度な張力を加える等して止水剤をスプライス部の周囲に密着させつつ、保護シートを止水剤の光硬化時の収縮に追従させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４５８４２号公報
【特許文献２】特開２０１２−８０６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のように熱発泡性粘着材が塗布されたテープを用いる従来の前者のワイヤハーネスの防水構造にあっては、熱発泡性粘着材が多いと筒状の防止シートの両端部から漏れ出し易くなる一方で、熱発泡性粘着材が多くないとスプライス部側まで熱発泡性粘着材を充填させることができないという未解決の課題があった。
【０００７】
また、柔軟な保護シートを用いて止水剤の硬化時の変形に追従させるようにした従来の後者のワイヤハーネスの防水構造にあっては、保護シートが光透過性であっても、止水剤が例えば素線間まで確実に浸透しているか否か、あるいは、止水剤が導体素線群からなる芯線と被覆の端部との間にまで浸透しているか否かといったことを保護シートの外部から容易に目視確認することができないという未解決の課題があった。
【０００８】
そのため、従来、スプライス部近傍の防水区間を長くして止水剤の充填量を多くしないと、スプライス部が車両の被水領域内に配置される場合等にスプライス部に水が入ってしまう可能性があった。また、防水シートで覆われたスプライス部内に一旦水が入ると、その水が排出され難くなることが避けられなかった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の課題を解決するものであり、スプライス部の周囲の止水剤の充填状態を保護シート等の外部から容易に目視確認可能で、止水剤を多量に用いることなくスプライス部の周囲に止水剤を確実に充填でき、しかも、非充填領域に水が入ったとしても容易に排水させることができるワイヤハーネスの防水構造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】
本発明に係るワイヤハーネスの防水構造は、上記目的達成のため、それぞれ被覆により絶縁された絶縁被覆部と部分的に被覆剥ぎされた導体露出部とを有し、該導体露出部同士を結合させてスプライス部を形成している複数の電線と、前記スプライス部および該スプライス部に隣接する前記被覆の複数の隣接端部を全周で取り囲む外装部材と、前記スプライス部と前記外装部材の間に充填された止水剤の硬化層と、を備えたワイヤハーネスの防水構造であって、前記外装部材が、前記スプライス部および前記被覆の隣接端部を取り囲むよう湾曲した防水性のシート素材によって形成されており、前記シート素材は、所定ピッチで厚さ方向に貫通し、前記止水剤の充填領域では前記硬化層の一部を外表面上に点在するようにしみ出させる一方、前記止水剤の非充填領域では前記外表面上に水分を排出可能に開口する複数のしみ出し孔を有していることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、ワイヤハーネスのスプライス部の周囲の止水剤の充填状態に応じて外装部材の外表面上に点在するようにしみ出した止水剤を目視することで、止水剤の充填状態を外部から容易に目視確認可能となる。しかも、止水剤の非充填領域内に水が入ったとしても、しみ出し孔から容易に排水させることができる。また、シート素材の巻付け時の張力等により止水剤が所定圧力以上に加圧されるときに止水剤が外装部材の外表面側にしみ出すように、しみ出し孔の孔径やしみ出し孔の長さを規定するシート素材の厚さ、止水剤の粘稠度や硬化速度等を適宜設定することで、止水剤を多量に用いることなくスプライス部の周囲に止水剤を確実に充填できることになる。
【００１２】
本発明のワイヤハーネスの防水構造においては、前記シート素材は、ガラス転移点以上の成形温度で前記複数のしみ出し孔が開口する最終形状に形成され、前記成形温度より低い形状記憶温度域で前記しみ出し孔を閉止する記憶形状に賦形された素材状態から、前記外装部材における前記最終形状に復帰した形状記憶樹脂によって構成されているとよい。
【００１３】
この構成により、シート素材が電線のスプライス部の周囲に巻き付けられるときには、しみ出し孔が閉止している素材形状のままにしておき、シート素材側から止水剤に適度な圧力が加わる段階に達してから、シート素材を最終形状に復帰可能な温度に加熱してしみ出し孔を開口させることができる。したがって、導体を構成する素線間の隙間や導体と被覆の間の隙間に止水剤が浸透する程度の充填状態をも、止水剤のしみ出し状態から目視確認可能となる。
【００１４】
本発明のワイヤハーネスの防水構造においては、前記複数の電線のうち少なくともいずれか１つの電線の前記スプライス部が、該いずれか１つの電線の長さ方向の中間部に配置されていてもよい。
【００１５】
この場合、ワイヤハーネスの中間部のスプライス部を防水する場合に、止水剤の充填状態を外部から容易に目視確認でき、止水剤の非充填領域内に水が入ったとしてもしみ出し孔から容易に排水させることができ、確実に防水できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スプライス部の周囲の止水剤の充填状態を外装部材の外部から容易に目視確認可能で、止水剤を多量に用いることなくスプライス部の周囲に止水剤を確実に充填でき、しかも、非充填領域に水が入ったとしても容易に排水させることができるワイヤハーネスの防水構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの防水構造を要部正面図であり、スプライス部を取り囲むように電線の防水区間にシート素材を巻き付けた後、シート材の複数のしみ出し孔が開口して止水剤がしみ出した状態を示している。
【図２】本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの防水構造を採用するワイヤハーネスのスプライス部の作製手順の説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの防水構造を形成する手順の説明図で、スプライス部の周囲に未硬化の止水剤およびシート素材を配置する段階と、スプライス部を取り囲むように電線の防水区間にシート素材を巻き付ける段階とを示している。
【図４】本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの防水構造を形成する手順の説明図で、形状記憶樹脂からなるシート素材が複数のしみ出し孔が閉止した素材形状からしみ出し孔が開口した最終形状に復帰する段階を部分拡大斜視図で示している。
【図５】本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの防水構造の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１９】
（一実施の形態）
図１ないし図４は、本発明に係るワイヤハーネスの防水構造の一実施の形態の構成を示している。本実施の形態は、１本の電線の長さ方向の中間に位置する導体接続部に他の１本の電線の端部の導体露出部を結合させた中間スプライス部を車両の被水領域内に配置する場合に、その中間スプライス部を防水する防水構造に本発明を適用したものである。勿論、本発明は、複数本の絶縁被覆電線の中間の導体接続部同士を結合させる中間スプライス部にも適用可能である。
【００２０】
まず、本実施の形態の構成について説明する。
【００２１】
図１および図２に示すように、本実施の形態のワイヤハーネスの防水構造は、束状の電線群となる複数の電線１、２（絶縁被覆電線）および図示しない他の電線を有するワイヤハーネスＷにおいて、電線１、２を結合させる中間スプライス部３の近傍の防水区間Ｚｓに設けられている。
【００２２】
電線１、２は、それぞれ、例えば複数本の導体素線を束ねた導体１１、２１と、その導体１１、２１を同心的に取り囲む被覆１２、２２とで構成されている。
【００２３】
各導体１１、２１は、例えば複数本の軟銅線を撚り合わせた円形より線で構成されるが、より線でなくともよい。また、各被覆１２、２２は、例えば塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂製の絶縁材のチューブで構成されている。
【００２４】
図２に示すように、複数の電線１、２は、それぞれ導体１１、２１の一部が被覆１２、２２の外部に露出する導体露出部１ａ、２ａと、被覆１２、２２により絶縁された絶縁被覆部１ｂ、２ｂとを有しており、導体露出部１ａ、２ａ同士が一体に結合された中間スプライス部３を形成している。
【００２５】
具体的には、電線１の導体露出部１ａは、電線１の長さ方向の中間部（両端部から離れた部分）で、被覆１２の一部を被覆剥ぎ工具Ｔにより剥いで導体１１の一部１１ａを被覆１２の外方側に露出させたものであり、その導体露出部１ａの両端側に隣接するように、被覆１２の一対の隣接端部１２ａ、１２ｂが互いに軸方向に所定距離を隔てて配置されている。
【００２６】
また、電線２の導体露出部２ａは、電線２の長さ方向の一端部で、被覆２２の一部を剥いで導体２１の一端部２１ａを被覆２２の外方側に吐出させたものであり、その導体露出部２ａに隣接するように、被覆２２の一端側の隣接端部２２ａが形成されている。
【００２７】
中間スプライス部３は、これら電線１、２の導体露出部１ａ、２ａにおいて、導体１１、２１の一部１１ａ、２１ａ同士を圧着端子６により、もしくは、超音波溶接により互いに一体に結合したものである。
【００２８】
図１および図３に示すように、中間スプライス部３と、その中間スプライス部３に隣接する被覆１２、２２の複数の隣接端部１２ａ、１２ｂ、２２ａとを全周で取り囲むように、光透過性、例えば透明な外装部材５が設けられており、中間スプライス部３と外装部材５の間には、止水剤４の硬化層４０が設けられている。
【００２９】
止水剤４の硬化層４０は、例えば湿気硬化型の流動性のシリコン系高分子で形成されており、未硬化状態の止水剤４は、例えば液状シリコンゴムのような透明の流動体で、一定の粘度を持つ液状（それに近い粘稠度の流動体であればよい）である。また、未硬化の止水剤４は、室温空間中で湿気を含む空気中に触れることで、所定のゴム弾性を発揮し得る硬化層４０へと徐々に外側から硬化する。なお、所定のゴム弾性を発揮するとは、硬化層４０が、中間スプライス部３の変形に追従可能な程度にゴムのような弾性を有することを意味する。
【００３０】
外装部材５は、中間スプライス部３および被覆１２、２２の隣接端部１２ａ、１２ｂ、２２ａを取り囲むよう湾曲した透明な防水性のシート素材５０によって形成されている。
【００３１】
また、シート素材５０は、所定ピッチでシート厚さ方向に貫通する複数のしみ出し孔５１を有している。
【００３２】
これら複数のしみ出し孔５１は、中間スプライス部３の周囲のうち止水剤４が充填されている、例えば所定の充填圧力以上で充填された充填領域内において、図１に白丸（円形の白抜き）で示すように、硬化層４０の一部４１を外装部材５の外表面５２上に点在するようにしみ出させることができる。
【００３３】
一方、複数のしみ出し孔５１は、止水剤４が充填されなかったか、例えば所定の充填圧力未満で不十分な充填状態である非充填領域では、外表面５２上に水分を排出可能に開口させている。
【００３４】
この外装部材５のシート素材５０は、例えばガラス転移点以上の成形温度で複数のしみ出し孔５１が図４の下側に部分拡大図で示すように開口する最終形状に形成され、後述する防水処理工程中での形状復帰のための加熱によって、外装部材５における最終形状に復帰した形状記憶樹脂によって構成されている。
【００３５】
また、このシート素材５０は、成形温度より低い形状記憶温度域内の所定の二次加工温度にて、複数のしみ出し孔５１を図４の上側に部分拡大図で示すように閉止する記憶形状５１ａに賦形され、その記憶形状５１ａが素材状態（形状復帰のための加熱前の状態）では残留していたものである。
【００３６】
湿気硬化型の未硬化の止水剤４は、外装部材５の外表面５２上にしみ出した時に硬化速度が増すことで、止水剤４の外表面５２上へのしみ出し量が少量に抑えられるようになっている。
【００３７】
また、図３の左側に示すように、中間スプライス部３の周囲に未硬化の止水剤４と外装部材５のシート素材５０とを配置し、シート素材５０を電線１、２の中間スプライス部３を取り囲むように湾曲させたとき、シート素材５０の内方側の未硬化の止水剤４が、シート素材５０と中間スプライス部３の間に形成されるその収容空間を制限され、中間スプライス部３の周囲に充填されるようになっている。
【００３８】
さらに、外装部材５のシート素材５０は、例えばポリウレタン系の形状記憶樹脂によって形成されおり、シート素材５０が電線１、２の防水区間Ｚｓに巻き付けられるとき、シート素材５０に作用している張力により止水剤４に圧力が加わり得るようになっている。
【００３９】
したがって、シート素材５０の巻付け後の早期に、外装部材５を二次加工温度程度以上に加熱して所定ピッチのしみ出し孔５１を開口させることで、止水剤４の充填状態に応じてしみ出し孔５１から止水剤４をしみ出させることができる。
【００４０】
なお、外装部材５は、中間スプライス部３を取り囲むように湾曲するシート素材５０からなるものとし、図１中では略円筒状に図示しているが、シート素材５０は、例えば内周面５３側に粘着面を有する粘着シートとなっている。したがって、巻付け開始側の端縁部５４ａと巻付け終了側の端縁部５４ｂとは互いに貼り合せ可能であり、かつ、シート素材５０の筒状の巻付け形状の両端側で、シート素材５０は電線１、２の被覆１２、２２の外周に粘着し得るようになっている。
【００４１】
ただし、シート素材５０の巻付け開始側の端縁部５４ａと巻付け終了側の端縁部５４ｂとをテープ止めしたり接着したりしてもよいし、シート素材５０を筒状の巻付け形状の両端側でテープ止めしてもよい。
【００４２】
次に、本実施の形態のワイヤハーネスＷにおける中間スプライス部３の防水処理工程にについて説明する。
【００４３】
まず、図２に示すように、電線１、２に中間スプライス部３が形成される。
【００４４】
次いで、図３の左側に示すように、中間スプライス部３とシート素材５０シート素材５０とのうちいずれか一方または双方に未硬化の止水剤４を塗布した後、図３の右側に示すように、シート素材５０を中間スプライス部３を取り囲むように電線１、２の防水区間Ｚｓに巻き付ける。
【００４５】
このとき、止水剤４を収容する空間（図示せず）がシート素材５０と中間スプライス部３の間に制限され、流動性の止水剤４が中間スプライス部３の周囲に充填される。
【００４６】
また、防水区間Ｚｓへの巻付け時にシート素材５０に作用している張力により、止水剤４に適度の充填圧力が加わる。
【００４７】
この間、シート素材５０は、複数のしみ出し孔５１を図４の上側に部分拡大図で示すように閉止する記憶形状を残留させたままである。
【００４８】
次いで、電線１、２の防水区間Ｚｓに対して、シート素材５０を最終形状に形状復帰させるための加熱処理を行うと、その加熱によってシート素材５０が外装部材５におけるその最終形状に、すなわち、複数のしみ出し孔５１を開口させる形状に復帰する。
【００４９】
この状態においては、止水剤４の充填領域内に開口するしみ出し孔５１は、図１に白丸で示すように、止水剤４を外装部材５のシート素材５０の外表面５２上に点在するようにしみ出させる。一方、止水剤４の非充填領域に開口するしみ出し孔５１は、シート素材５０の外表面５２上に内方からの水分を排出可能に開口する。
【００５０】
湿気硬化型の未硬化の止水剤４は、外装部材５の外表面５２上にしみ出した時に硬化速度が増すが、止水剤４の全体としては、外側から徐々に時間をかけて硬化し、硬化層４０となる。
【００５１】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００５２】
上述のように構成される本実施形態のワイヤハーネスの防水構造においては、未硬化の止水剤４がシート素材５０の外表面５２上にしみ出す量は非常に少量であるが、止水剤４は瞬間的にではなく徐々に所定の時間をかけて硬化するので、止水剤４の充填状態に応じて、そのしみ出し部分の点在状態と、そのしみ出し量が変化する。
【００５３】
ここで、止水剤４は透明であるが、しみ出し孔５１からしみ出して硬化する際に、下地となる外装部材５の透明な表面に対して白濁し、しみ出し部分の点在状態が容易に視認できる状態となる。
【００５４】
本実施形態においては、ワイヤハーネスＷの中間スプライス部３の周囲の止水剤４の充填状態に応じて外装部材５の外表面５２上に点在するようにしみ出した止水剤４を目視することで、止水剤４の充填状態を外部から容易に目視確認可能となる。
【００５５】
また、図５に示すように、止水剤４の非充填領域内に水Ｌが入ったとしても、しみ出し孔から容易に排水させることができる。
【００５６】
さらに、外装部材５のシート素材５０の巻付けに際し、その巻付け張力により（更に適当な締付け力を加えてもよい）止水剤４が所定の充填圧力以上に加圧されて外装部材５の外表面５２側にしみ出すように、しみ出し孔５１の孔径やしみ出し孔の長さを規定するシート素材５０の厚さ、止水剤４の粘稠度や硬化速度等を適宜設定するようにすれば、止水剤を多量に用いることなく、中間スプライス部３の周囲に止水剤４を確実に充填することができる。
【００５７】
加えて、本実施形態では、外装部材５のシート素材５０が電線１、２の中間スプライス部３の周囲に巻き付けられるときには、しみ出し孔５１が閉止している素材形状のままにしておき、シート素材５０側から止水剤４に適度な圧力が加わる段階に達してから、シート素材５０を最終形状に復帰可能な温度に加熱し、しみ出し孔５１を開口させる。したがって、導体１１、２１を構成する素線間の隙間や導体１１、２１と被覆１２、２２の間の隙間に止水剤４が浸透する程度の充填状態を、止水剤４のしみ出し状態から目視確認可能となる。
【００５８】
このように、本実施形態においては、中間スプライス部３の周囲の止水剤４の充填状態を外装部材５の外部から容易に目視確認可能で、止水剤４を多量に用いることなく、中間スプライス部３の周囲に止水剤４を確実に充填でき、しかも、非充填領域に水が入ったとしても容易に排水させることができる防水構造を実現できるものである。
【００５９】
なお、上述の一実施形態では、シート素材５０は、図３中に示すように方形シート状に図示しているが、帯状に形成され、中間スプライス部３の周囲に螺旋状に巻かれてもよい。
【００６０】
また、外装部材５は、電線１、２の中間スプライス部３を取り巻く両端が開いた筒状に湾曲するものとしているが、電線１、２の双方が図中の電線２と同様に形成され、中間スプライス部３でなく、端末スプライス部が構成されるような場合には、外装部材５は、一端が閉じた有底筒状であってもよい。
【００６１】
勿論、筒状に巻付けたシート素材５０の一端側と他端側とで開口形状や開口サイズが相違してもよい。
【００６２】
以上のように、本発明は、スプライス部の周囲の止水剤の充填状態を外装部材の外部から容易に目視確認可能で、止水剤を多量に用いることなくスプライス部の周囲に止水剤を確実に充填でき、しかも、非充填領域に水が入ったとしても容易に排水させることができるワイヤハーネスの防水構造を提供ができるものである。このような本発明は、ワイヤハーネスの中間スプライス部に好適なワイヤハーネスの防水構造全般に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１、２  電線
１ａ、２ａ  導体露出部
１ｂ、２ｂ  絶縁被覆部
３  中間スプライス部
４  止水剤
５  外装部材
１１、２１  導体
１１ａ、２１ａ  一部（導体の一部）
１２、２２  被覆
１２ａ、１２ｂ、２２ａ  隣接端部
４０  硬化層
４１  一部（硬化層の一部）
５０  シート素材
５１  しみ出し孔
５１ａ  記憶形状
５２  外表面
５３  内周面
５４ａ  端縁部
５４ｂ  端縁部
Ｗ  ワイヤハーネス
Ｚｓ  防水区間
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016163509.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016163509.tif 000007