(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の少なくとも一部に気密部が形成された撚線導体と、その外周に被覆された絶縁体とからなる気密電線であって、前記撚線導体は、複数本の導体素線と、熱硬化性ポリマーからなる充填材を必須構成とし、かつ最外層には導体素線が配置されて該導体素線の外周側に上記充填材が存在しないとともに、該撚線導体の気密部においては、前記充填材の硬化物が各導体素線間に侵入していることを特徴とする気密電線。
【請求項２】
請求項１記載の気密電線において、前記撚線導体の最外層に配置されている導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮されていることを特徴とする気密電線。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の気密電線において、前記充填材は、膨張成分を含有していることを特徴とする気密電線。
【請求項４】
長さ方向の少なくとも一部に気密部が形成された撚線導体を有する気密電線の製造方法であって、複数本の導体素線と、未硬化の熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成する工程と、最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮する工程と、前記撚線導体の長さ方向の少なくとも一部を加熱して前記充填材が熱硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成する工程と、からなる気密電線の製造方法。
【請求項５】
長さ方向の少なくとも一部に気密部が形成された撚線導体と、その外周に被覆された絶縁体とからなる気密電線であって、複数本の導体素線と、未硬化の熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成する工程と、最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮する工程と、前記撚線導体の長さ方向の少なくとも一部を加熱して前記充填材が熱硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成する工程と、前記撚線導体の外周に絶縁体を被覆する工程と、からなる気密電線の製造方法。
【請求項６】
長さ方向の少なくとも一部に気密部が形成された撚線導体と、その外周に被覆された絶縁体とからなる気密電線であって、複数本の導体素線と、架橋成分を配合した軟質熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成し、該撚線導体を最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮し、前記撚線導体の外周に絶縁体を押出被覆し、該絶縁体を加熱架橋すると同時に、該加熱架橋の熱により前記充填材が架橋硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成する気密電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油や水などが毛細管現象によって導体内部に侵入したり、電線端末部から漏出したりすることを確実に防止できるとともに、端末加工が容易で生産性にも優れた気密電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種機器のリード線として使用される電線においては、屈曲性を向上させる目的から複数本の導体素線を撚り合わせた撚線導体が導体として使用されている。通常、この種の電線は、端末部分の絶縁体を除去して撚線導体を露出させた後、各種の用途に応じて適宜に端末加工処理を施して実使用に供されるのであるが、その際、電線端末部付近に油や水などが存在していると、毛細管現象によってそれらが導体内部を伝わって電線の長手方向に侵入して種々の問題を引き起こしてしまう。このような現象は、例えば、自動車の自動変速機のオイルケース内に配置されて使用されるリード線のように、電線の両端末間に圧力差があるような環境下で使用された場合に特に顕著であった。
【０００３】
そこで従来は、電線内部への油や水などの浸入、電線端末部からの油や水の漏出を防ぐための手段として、例えば、特公平１−５９４７６号公報に開示されているように、電線をオイルケースに固定するための電線保持ケースの内部に導体露出部を形成した電線を配置し、該電線の露出した導体素線間にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を充填する方法や、特許公報第２８２５１４３号公報に開示されているように、複数の端子を装着した基盤の端子挿入孔と該端子との間をハンダ付けにより密封して形成した端子保持板を筒状のハウジングと一体に成形し、該筒状のハウジングの電線導入部に液体漏出防止用の封止体を装着してあるコネクタを使用する方法や、特開２０００−２４３１５１号公報に開示されているように、電線として撚線導体を構成する各導体素線の隙間に熱可塑性樹脂繊維束を配置し、前記繊維束を加熱、溶融することによって気密部を形成する電線を使用する方法などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、まず、特公平１−５９４７６号公報に開示されている方法の場合は、充填材として使用するエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が熱膨張や熱収縮に対して追従性が無くクラックが入りやすいため、場合によっては油漏れを起こしてしまうという恐れがあった。この問題に対しては、例えば、特許第２７６６５５８号公報が、追従性が良くクラックの入りにくい樹脂材を使用することのできる油漏防止用電線保持ケースを提案しているのであるが、このような電線保持ケースは、上述した特許公報第２８２５１４３号公報に開示されているようなコネクタと同様に、その形状が非常に複雑で特殊であることからコストが上昇してしまうという問題があった。
【０００５】
次に、特開２０００−２４３１５１号公報に開示されているような、導体素線の隙間に熱可塑性樹脂繊維束を配置し、前記繊維束を加熱、溶融することによって気密部を形成する方法の場合は、気密部を形成するための工程が必要であり、一般の電線に比べて生産性が落ちてしまったり、又、充填材として熱可塑性樹脂繊維束を使用するため、電線の使用環境によってはフッ素樹脂などの融点の高い熱可塑性樹脂繊維束を使用しなければならず、コストが上昇してしまったりという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、油や水などが毛細管現象によって電線内部に浸入したり、電線端末部から漏出したりすることを確実に防止するとともに、端末加工が容易で生産性にも優れた安価な気密電線と、その製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本発明による気密電線は、長さ方向の少なくとも一部に気密部が形成された撚線導体と、その外周に被覆された絶縁体とからなる気密電線であって、前記撚線導体は、複数本の導体素線と、熱硬化性ポリマーからなる充填材を必須構成とし、かつ最外層には導体素線が配置されて該導体素線の外周側に上記充填材が存在しないとともに、該撚線導体の気密部においては、前記充填材の硬化物が各導体素線間に侵入していることを特徴とするものである。
【０００８】
この際、前記撚線導体の最外層に配置されている導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮されていることが望ましい。
【０００９】
更に、前記充填材は、膨張成分を含有していることが望ましい。
【００１０】
又、本発明による気密電線の製造方法は、複数本の導体素線と、未硬化の熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成する工程と、最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮する工程と、前記撚線導体の長さ方向の少なくとも一部を加熱して前記充填材が熱硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成する工程と、からなるものである。また、複数本の導体素線と、未硬化の熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成する工程と、最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮する工程と、前記撚線導体の長さ方向の少なくとも一部を加熱して前記充填材が熱硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成する工程と、前記撚線導体の外周に絶縁体を被覆する工程と、からなるものである。また、複数本の導体素線と、架橋成分を配合した軟質熱硬化性ポリマーを線状に成形してなる単線の充填材とを最外層に導体素線が配置されるように撚り合せて前記撚線導体を構成し、該撚線導体を最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮し、前記撚線導体の外周に絶縁体を押出被覆し、該絶縁体を加熱架橋すると同時に、該加熱架橋の熱により前記充填材が架橋硬化する際の接着作用によって該充填材を前記各導体素線間に侵入させ気密部を形成するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
導体素線の構成材料は特に限定されず、本発明によって得られる電線の使用条件（用途、要求機能等）を考慮して、従来公知の導体材料をいずれも使用することができる。
【００１２】
本発明で使用される熱硬化性ポリマーからなる充填材とは、熱硬化性ポリマーを線状に成形したものである。熱硬化性ポリマーを使用する理由は、ポリマーが油や薬品、熱によって溶解しないようにするためと、ポリマーが硬化する際の接着作用によって、熱硬化性ポリマーを各導体素線間に侵入させるためである。ここで、充填材の硬化物が各導体素線間に侵入している状態とは、各導体素線に隙間がある場合は、導体素線の隙間にポリマーが存在している状態を指し、又、導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮されている場合は、円周上に配置された導体素線の内周側の表面に密着するようにポリマーが存在している状態を指す。
【００１３】
熱硬化性ポリマーとしては、従来様々な種類のものが公知であり、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの硬質熱硬化性ポリマーや、電線の絶縁材として使用されるポリオレフィン系樹脂やフッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレン-プロピレンゴムなどの軟質ポリマーに架橋成分を配合し、架橋によって硬化させた軟質熱硬化性ポリマーが挙げられるが、熱膨張や熱収縮に対する追従性や、柔軟性や加工性を考慮すると、軟質ポリマーに架橋成分を配合し、架橋によって硬化させた軟質熱硬化性ポリマーを使用することが望ましい。これらは、本発明によって得られる電線の使用条件（用途、要求機能等）や、後述する絶縁体の種類、気密部の形成方法（硬化方法等）などを考慮して適宜に選択すればよい。又、電線の使用条件に合わせて、難燃剤、着色剤、加工助剤、老化防止剤等の配合薬品を適宜添加することができる。尚、絶縁体に架橋処理を施す場合には、充填材として前記軟質ポリマーに架橋成分を配合したものを使用し、絶縁体を押出、架橋する際の熱によって充填材を架橋させることで充填材の硬化に必要な工程を短縮することができる。
【００１４】
又、前記充填材は、気密部を形成する際に充填材が膨張することによって導体素線の隙間に確実に侵入するように、膨張成分を含有していることが望ましい。膨張成分としては、従来様々な種類のものが公知であり、例えば、充填材を成形する際に窒素ガスなどを注入し、物理的に発泡させる方法や、充填材中にアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｐ，Ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドなどの発泡剤を配合し、化学的に発泡させる方法が挙げられる。これらの種類や添加量は、本発明によって得られる電線の使用条件（用途、要求機能等）などを考慮して適宜に選択、調整すれば良い。尚、絶縁体に架橋処理を施す場合には、膨張成分として発泡剤を使用して、絶縁体を押出、架橋する際の熱によって充填材を膨張させることで気密部の形成に必要な工程を短縮することができる。
【００１５】
本発明においては、前記の熱硬化性ポリマーからなる充填材と導体素線とを少なくとも最外層には導体素線が配置されるように撚り合わせて撚線導体を形成するのであるが、この際、熱硬化性ポリマーは未硬化のままで導体素線を撚り合わせて、最外層に配置された各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮しておくことが考えられる。こうしておけば、撚線導体を形成する際に可塑性を有している充填材に導体素線が食い込むうえ、撚線導体に気密部を形成する際には、充填材を加熱することによって硬化、膨張した熱硬化性ポリマーが導体素線の隙間から流出してしまうのを防止することができるため、端子加工の際などに導体素線に付着した樹脂材をわざわざ除去する必要が無くなる。尚、導体素線への圧縮加工は、撚線導体導体の形成時に行わなくても、撚線導体を形成した後の気密部形成時に所定の圧力を加えながら行っても良い。
【００１６】
気密部は、油や水などが毛細管現象によって電線内部に浸入したり、電線内部に浸入した油や水が電線端末部から漏出したりするのを防止するためのものであり、上記充填材を硬化、膨張させることによって、撚線導体の長さ方向の少なくとも一部（一部分、複数部分または全部）に形成される。この気密部を撚線導体の一部に形成するか、複数部分に形成するか、全部に形成するかは、本発明によって得られる電線の使用条件（用途、要求機能等）を考慮して選択されるものであり特に限定されない。
【００１７】
前記気密部の形成方法も特に限定されず、絶縁体の架橋時の熱を利用して絶縁体の架橋と同時に気密部を形成する方法や、電線の端末加工時に加熱するなど様々な方法が考えられるが、生産性を考慮すると、絶縁体に架橋処理が施される場合には、絶縁体の架橋時の熱を利用して充填材を硬化、膨張させることが望ましい。
【００１８】
絶縁体は、従来公知の様々な絶縁被覆材料を公知の押出機を用いて撚線導体上に押出被覆することにより形成されるものであり、絶縁被覆材料の種類によっては適宜に架橋処理が施される。絶縁被覆材料の種類は、本発明によって得られる電線の使用条件（用途、要求機能等）を考慮して選択されるものであり特に限定されない。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を比較例と併せて説明する。
【００２０】
本実施例
素線径０．６ｍｍの錫メッキ軟銅線（ＴＡ）９本と、発泡剤（アゾジカルボンアミド）２．０重量部を含むフッ素ゴム混合物からなる直径１．２ｍｍの充填材をピッチ１８．５ｍｍで最外層に導体素線が配置されるように撚り合わせた後、各導体素線が相互に密着するように径方向に圧縮して仕上外径２．３ｍｍの撚線導体を形成した。次に、この撚線導体上にフッ素ゴム混合物からなる絶縁体を０．５ｍｍの肉厚で押出被覆し、公知の方法で架橋して仕上外径３．３ｍｍの電線を得た。尚、気密部は、絶縁体を架橋させる際の熱によってフッ素ゴム混合物からなる充填材の硬化と発泡を同時に行うことにより形成した。図1は、このようにして得られた気密電線の断面図である。ここで、符号１が撚線導体、符号１ａが導体素線、符号１ｂが気密部（充填材の硬化物）、符号２が絶縁体である。
【００２１】
比較例
この例では実施例で用いた発泡剤を含むフッ素ゴム混合物からなる充填材を使用せずに、素線径０．２６ｍｍの錫メッキ軟銅線（ＴＡ）４７本をピッチ６０ｍｍで撚り合わせて撚線導体を形成した。次に、この撚線導体上にフッ素ゴム混合物からなる絶縁体を０．５ｍｍの肉厚で押出被覆して公知の方法で架橋して仕上外径３．１ｍｍの電線を得た。図２は、このようにして得られた気密電線の断面図である。ここで、符号１が撚線導体、符号２が絶縁体である。
【００２２】
ここで、上記２種類の電線を試料として、気密性、漏油性及び端子加工性（端末加工性）についての評価を行った。評価方法は以下に示す通りである。評価結果は表１に示した。
【００２３】
気密性
長さ２００ｍｍに切断した試料の片端末に０．０４９ＭＰａの空気圧をかけ、１０分間で試料の他端末から漏出した空気の量を測定した。
漏油性
長さ５００ｍｍに切断した試料の片端末を油の中に浸漬し、油面に０．１９６ＭＰａの圧力をかけ、２４時間で試料の他端末から漏出した油の量を測定した。試験油は、日産マチックフルードＤオイルを使用した。
端子加工性（端末加工性）
本実施例による試料については、気密部が形成された部分の絶縁体を幅２０ｍｍストリップして撚線導体表面への充填材及び絶縁被覆材料の付着状態を目視にて確認した。又、比較例による試料については、長さ方向の任意の位置の絶縁体を幅２０ｍｍストリップして撚線導体表面への絶縁被覆材料の付着状態を目視にて確認した。
【００２４】
【表１】
0004921635.tif 000002
【００２５】
その結果、比較例の電線では空気漏れと油漏れが確認されたのに対して、本実施例による電線では空気漏れと油漏れは全く確認されなかった。つまり、本実施例による電線は、油や水などが毛細管現象によって電線内部へ浸入したり、電線端末部から漏出したりすることを確実に防止できる電線であることがわかった。又、本実施例による電線は、端子加工性（端末加工性）についても、撚線導体の表面に樹脂が全く付着しておらず、比較例の電線と同等の加工性を有していた。更に、本実施例による電線は、気密部の形成を絶縁体の架橋と同時に行っているため、生産性は比較例の電線と同等である。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の気密電線は、撚線導体の長さ方向の少なくとも一部に、熱硬化性ポリマーの硬化物から形成された気密部が設けられているので、油や水などが毛細管現象によって電線内部に浸入したり、電線端末部から漏出したりすることを確実に防止できる。又、端末加工が容易であるとともに、通常の電線を製造する場合と同様の方法で簡単に製造することができるため、低コストで提供することができる。従って、例えば、自動車の自動変速機のオイルケース内に配置されるリード線など、幅広い用途で好適に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図で、気密電線の断面図である。
【図２】比較例を示す図で、気密部を形成していない電線の断面図である。
【符号の説明】
１  撚線導体
１ａ  導体素線
１ｂ  気密部（充填材の硬化物）
２  絶縁体
【図１】
0004921635.tif 000003
【図２】
0004921635.tif 000004