JP2005235487A

JP2005235487A - 電線ジョイント部の防水方法

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Publication number: JP2005235487A
Application number: JP2004041152A
Authority: JP
Inventors: Chieko Torii; 知永子鳥居; Takayuki Yamamoto; 隆幸山本; Masato Ozawa; 正人小澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-02
Also published as: DE102004061553A1; US20050178003A1; US7299548B2

Abstract

【課題】電線のジョイント部を収容するキャップ内に気泡残りなくシール材を充填する。
【解決手段】両端に開口９ａ，９ｂを有するキャップ１に電線２のジョイント部３を収容し、電線を上側に、ジョイント部を下側に位置させ、キャップに下側の開口９ａからシール材７を注入する。また、上下に開口を有するキャップ１に下側の開口９ａからシール材７を注入し、キャップに上側の開口９ｂから電線２のジョイント部３を挿入する。また、両端に開口を有するキャップ１に電線のジョイント部３を収容し、キャップに上側の開口からシール材７を注入し、キャップを上下反転させて放置する。また、上下に開口を有するキャップに上側の開口からシール材７を注入し、キャップに電線のジョイント部３を挿入し、キャップを上下反転させて放置する。キャップの上及び／又は下の開口９ａ，９ｂを塞いだ状態にキャップ１を収容するキャップ押え治具４を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャップ内に電線のジョイント部を収容すると共にシール材を注入して、ジョイント部の防水や絶縁を図る電線ジョイント部の防水方法に関するものである。

図７〜図８は、特許文献１に記載された従来の電線ジョイント部の防水方法を示すものである。

この電線ジョイント部の防水方法は、先ず図７の如く合成樹脂製のキャップ５１を立てた状態でキャップ内に上方からシール材５２を注入し、次いで電線５３のジョイント部５４を上方からキャップ内に挿入し、電線５３の導出部をキャップ５１の上側延長部５５にテープ５６で固定し、シール材５２を自然放置により固化させるものである。

ジョイント部５４は、複数本の電線５３の端末部の絶縁被覆を剥ぎ、芯線（導体部）を露出させて熱圧着等で一体化（接続）させたものである。

キャップ５１は縦断面半円状の底部を有し、一方にのみ開口５７を有した横断面円筒状のものである。キャップ５１の材料としてはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等、種々の合成樹脂材が用いられる。

また、シール材５２としては発泡ウレタンやホットメルト材や各種エラストマ等、種々の材料が用いられる。シール材５２は注入時に流動性を有し、放置により固形化する性質のものである。シール材５２を早く固化させるために、シール材内に硬化材を混合させることも行われる。シール材５２はジョイント部５４はもとより、各電線５３間の隙間に侵入して、外側から電線５３間の隙間を伝わっての水の侵入が防止される。

特許文献１には、上記キャップ５１の電線固定用の延長部５５に代えて、キャップ５１の内部に電線保持用の環状部を設けた構成のものも記載されている。このキャップによれば、テープ巻きが不要で、且つ電線５３がキャップの中心に位置決めされる。

上記電線のジョイント部５４は例えば自動車用のワイヤハーネスの一部として形成され、複数本の電線５３とそれらに接続された電装品や補機等に同電位の電流を供給したりするのに用いられる。

図９は、特許文献２に記載された従来の電線ジョイント部絶縁用のキャップを示すものである。

このキャップ６１は合成樹脂を材料とし、有底のキャップ本体６２と、キャップ本体内に配置された可撓係止ランス６３とで構成されている。可撓係止ランス６３はキャップ本体６２の開口端６４に薄肉ヒンジ６５を介して一体化され、キャップ６１の使用時にキャップ本体内に折り返されて収容される。この構造は可撓係止ランス６３の樹脂成形時の型抜きができない（型抜きを容易化させる）ための処置である。

ジョイント部６６は複数本の電線６７の端末部の絶縁被覆を剥いで芯線を露出させ、各芯線を導電金属製のスリーブで圧着した（加締めた）ものである。

引用文献２にはキャップ６１内にシール材を注入する工程は記載されていないが、当然のことながら、ジョイント部６６の防水を図る場合には、引用文献１のような防水シール材５２をキャップ内に注入することが考えられる。
特開平１０−２４３５３９号公報（第３〜４頁，図１〜５）特開平８−２２８４７号公報（第３〜４頁，図１）

しかしながら、上記従来の電線ジョイント部の防水方法にあっては、キャップ内にシール材を注入した際に、シール材内の気泡がなかなか抜けきらず（特に発泡ウレタンの場合は顕著である）、気泡が残ったままシール材が固化した場合には、気泡同士をつなぐクラックや孔が生じやすく、クラックや孔からシール材内に水が侵入し、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が悪化するという懸念があった。

また、気泡を早く抜くためにシール材の粘度を下げた場合には、流動性が高まって、キャップへのジョイント部挿入時にシール材がキャップの開口からこぼれてキャップを汚したり、シール材の硬化時間が長く必要になって、生産性が低下するという懸念もあった。

本発明は、上記した点に鑑み、シール材内の気泡を早く抜くことができて、電線ジョイント部の防水性や絶縁性を安定的に高め、且つ電線ジョイント部の生産性を高めることのできる電線ジョイント部の防水方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電線ジョイント部の防水方法は、両端に開口を有するキャップに電線のジョイント部を収容し、該電線を上側に、該ジョイント部を下側に位置させ、該キャップに下側の開口からシール材を注入することを特徴とする。

上記構成により、キャップ内に電線のジョイント部が挿入された状態で下側からキャップ内にシール材が注入され、シール材はキャップ内で上向きに押し上げられ、その勢い（流勢）でシール材内の気泡が上向きに押し上げられてキャップの上側の開口から速やかに外部に排出（放出）される。また、シール材が先ずジョイント部側に注入されるから、気泡が電線側に押し上げられるから、ジョイント部回りに気泡が発生せず、電線の導電部であるジョイント部が気泡残りによる防水性や絶縁性の低下を受けない。また、シール材の注入は電線やジョイント部に邪魔されることなく、効率良く行われる。

請求項２に係る電線ジョイント部の防水方法は、上下に開口を有するキャップに下側の開口からシール材を注入し、該キャップに上側の開口から電線のジョイント部を挿入することを特徴とする。

上記構成により、電線やジョイント部でシール材の流れが阻害されることなく、キャップ内にシール材が速やかに注入され、しかも注入時にシール材はキャップ内で上向きに押し上げられ、その勢い（流勢）でシール材内の気泡が上向きに押し上げられてキャップの上側の開口から速やかに外部に排出（放出）される。シール注入後に上側の開口からキャップ内にジョイント部が挿入される。

請求項３に係る電線ジョイント部の防水方法は、両端に開口を有するキャップに電線のジョイント部を収容し、該キャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップを上下反転させて放置することを特徴とする。

上記構成により、キャップ内に電線のジョイント部が挿入された状態で、キャップ内に上側からシール材が注入され、キャップの下側に気泡が多く集まり、注入直後にキャップが上下反転されて、反転前に下側だった部分（気泡の多くある部分）が上側となり、その気泡が上側の開口から速やかに外部に放出される。キャップへのジョイント部の挿入方向は上向きでも下向きでも構わない。

請求項４に係る電線ジョイント部の防水方法は、上下に開口を有するキャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップに電線のジョイント部を挿入し、該キャップを上下反転させて放置することを特徴とする。

上記構成により、キャップ内に上側からシール材が注入されて下側にシール材の気泡が多く集まり、その状態でキャップが反転されることで、気泡が上側の開口から速やかに外部に放出される。ジョイント部はシール材の注入後にキャップ内に挿入され、ジョイント部の挿入後にキャップが反転される。キャップ内へのシール材の流入は電線やジョイント部に干渉されることなく迅速に行われる。

請求項５に係る電線ジョイント部の防水方法は、上下に開口を有するキャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップを上下反転させ、該キャップに電線のジョイント部を挿入することを特徴とする。

上記実施形態により、キャップ内に上側からシール材が注入されて下側にシール材の気泡が多く集まり、その状態でキャップが反転されることで、気泡が上側の開口から速やかに外部に放出される。キャップ内へのシール材の流入は電線やジョイント部に干渉されることなく迅速に行われる。また、ジョイント部がキャップの反転後にキャップ内に挿入されるから、キャップ内での気泡の上昇がジョイント部や電線に邪魔されることなく、スムーズに行われる。

請求項６に係る電線ジョイント部の防水方法は、請求項１〜５の何れか１項に記載の電線ジョイント部の防水方法において、前記キャップの上及び／又は下の開口を塞いだ状態に該キャップを収容するキャップ押え治具を用いることを特徴とする。

上記構成により、キャップが押え治具内で垂直に保持され、キャップの下側となる開口（シール材の注入時に下側となる開口や、キャップの反転時に下側となる開口）がキャップ押え治具の底壁やパッキンで封止され、下側の開口からのシール材の洩れが防止される。押え治具の一方にはシール材注入部（ノズルや小さな開口）、他方には電線挿通孔が設けられる。

請求項１記載の発明によれば、シール材の気泡が押し上げられて上側の開口から速やかに放出されると共に、下側のジョイント部回りに気泡が発生しにくいから、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が安定的に高まり、且つシール材の注入を電線やジョイント部に邪魔されることなく効率良く行うことができ、シール材の粘性を高くして硬化時間を短縮することができるから、電線ジョイント部の生産性が高まる。

請求項２記載の発明によれば、電線やジョイント部でシール材の流れを阻害されることなく、キャップ内にシール材を効率良く注入することができ、しかも、シール材の気泡が押し上げられて上側の開口から速やかに放出されるから、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が安定的に高まり、且つシール材の粘性を高くして硬化時間を短縮することができるから、上記シール材の流入性と相俟って電線ジョイント部の生産性が高まる。

請求項３記載の発明によれば、キャップの上側からシール材が注入され、キャップの下側に気泡が多く集まった状態からキャップを上下反転することで、その気泡が上側の開口から速やかに外部に放出されるから、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が安定的に高まり、且つシール材の粘性を高くして硬化時間を短縮することができるから、電線ジョイント部の生産性が高まる。

請求項４記載の発明によれば、キャップの上側からシール材が注入され、キャップの下側に気泡が多く集まった状態からキャップを上下反転することで、その気泡が上側の開口から速やかに外部に放出されるから、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が安定的に高まり、且つ電線やジョイント部でシール材の流れを阻害されることなく、キャップ内にシール材を効率良く注入することができ、しかもシール材の粘性を高くして硬化時間を短縮することができるから、電線ジョイント部の生産性が高まる。

請求項５記載の発明によれば、キャップの上側からシール材が注入され、キャップの下側に気泡が多く集まった状態からキャップを上下反転することで、その気泡が上側の開口から速やかに外部に放出されるから、電線ジョイント部の防水性や絶縁性が安定的に高まり、また、ジョイント部に邪魔されることなく気泡を抜くことができ、且つ電線やジョイント部でシール材の流れを阻害されることなく、キャップ内にシール材を効率良く注入することができ、しかもシール材の粘性も高くして硬化時間を短縮することができるから、電線ジョイント部の生産性が高まる。

請求項６記載の発明によれば、キャップ押え治具でキャップが垂直に保持されて、キャップ内へのシール材の注入やジョイント部の挿入がスムーズ且つ確実に行われると共に、キャップの下側となる開口をパッキン等で封止して、下側からのシール材の洩れを防止しすることで、電線ジョイント部の外観や品質が高まる。

図１〜図２は、本発明に係る電線ジョイント部の防水方法の一実施形態を示すものである。

この電線ジョイント部の防水方法は、合成樹脂製の上下に貫通した（上下の開口９ａ，９ｂを有する）略筒状のキャップ１を用い、キャップ内に電線２のジョイント部３を挿着した状態で、電線２を上向きに、ジョイント部３を下向きにして、キャップ１を押え治具４内にセットし、押え治具４の底壁５を貫通した注入ノズル６でキャップ内に下方から上向きにシール材７を注入するものである。

本例のキャップ１は、図３（縦に切断した図）にも示す如く、円筒状のキャップ本体８と、キャップ本体８の内面から前部（下部）開口９ａに向けて斜め下向きに突出した可撓係止ランス１０とを備えるものである。「前部開口」とはジョイント部３に組み付けた状態で先端側になる開口という意味である。

キャップ本体８には、前部開口９ａを塞ぐ蓋（図示せず）を薄肉ヒンジ（図示せず）を介して一体に又は薄肉ヒンジなしで別体に設けてもよい。また、可撓係止ランス１０に代えて係止凸部をキャップ本体８の内面にほぼ直交して設けてもよい。あるいは、従来例（特許文献１）の環状部といった電線保持手段を用いてもよい。また、押え治具４の上部開口（図１）で電線保持手段を兼ねて、キャップ内のこれら電線係止手段を廃除することも可能であり、孔部１１と電線２との密着性が良い場合は、気泡抜きのための小孔を押え治具４の上壁１２に設けてもよい。

何れにしろ、キャップ内にジョイント部３を下向きに挿入した状態で、下側からキャップ内にシール材７を注入することを特徴としている。本例でジョイント部３はキャップ１の上部開口９ｂから挿入される。

キャップ１の下側からシール材７を注入することで、ジョイント部３、電線２の順でシール材７がキャップ内に効率良く確実に充填され、且つ、シール材７が下から上に押し上げられるに伴って、図１の如くシール材７よりも軽い気泡１３が上向きに押し上げられて、シール材７の上面から速やかに大気中に放出される。

また、電線２に邪魔されることなくシール材７をキャップ内に注入できるから（上側すなわち電線側からシール材７を注入する場合は、電線２に邪魔されてシール材７の注入作業性が悪いと共に、下側のジョイント部３までシール材７が回り難く、ジョイント部側に大きな気泡が発生する懸念がある）、シール材７の注入速度を速くでき、注入時間が短くて済み、且つジョイント部回りがシール材７で気泡等なく確実に覆われて（埋没して）保護される。

図２のキャップ押え治具４はあくまでも一例であり、前後に二分割され、前側の部分（蓋部）１４が水平な底壁５にヒンジ軸１６で開閉自在に支持され、前側の部分１４と後側の部分１７とが横断面半円形の収容溝１８を有し、前側の部分１４を閉止してロック部１９でロックさせることで、前後の収容溝１８が合体してキャップ収容室を構成する。前後の部分１４，１７の上壁１２には収容室に続く電線挿通溝２０が設けられ、前後の挿通溝２０が合体して円形の電線挿通孔１１（図１）を構成する。

キャップ収容部１８の底面にシール材洩れ防止用のパッキン２１が設けられ、パッキン２１の中央にシール材注入用のノズル６が位置し、ノズル６は柔軟又は硬質の管２２に続き、管２２からノズル６を経てキャップ１の下側から上向きにシール材７が注入される。キャップ内のシール材７が自然放置ないし加熱又は冷却により固化した後に、前側の部分１４が開扉され、キャップ１がジョイント部３と一体にキャップ組立体（電線端末防水部）として取り出される。

なお、シール材７として発泡ウレタンを用いた場合は、発泡によるシール材７の膨張に対応して押え治具４の上壁１２にも洩れ防止用のパッキンを設けることが好ましく、その場合、電線挿通孔１１等から気泡が外気に放出されるようにある程度の隙間を設けておくことが好ましい。シール材７やキャップ１は従来例で述べた種々の材質のものを使用可能である。

また、図１〜図２の実施形態において、押え治具４の上下を反転して、ノズル６を上側に位置させ、電線２を押え治具４から下向きに導出させた状態で、上側からキャップ内にシール材７を注入した後、すぐに押え治具４を上下反転させて図１の形態すなわちノズル６やジョイント部３が下側に位置し、電線２が上側に位置するようにして放置することで、気泡１３を抜きやすくすることも可能である。

この場合は、図１の実施形態と同様にジョイント部側から電線側にかけてシール材７が注入され、シール材７の流れ方向（注入方向）に気泡１３が押し出され、気泡１３が電線側に溜まり、その状態で押え治具４及びキャップ組立体を上下反転させて、図１の如くジョイント部３を下に、電線２を上に向けることで、電線側に集中した気泡１３が短時間で外部に放出される。

また、押え治具４は図２の分割式に限らず、例えば上壁１２のみを別体に且つ二分割に形成して、収容室１８にキャップ１を挿入した後、上壁１２を蓋のように被せて収容室１８の上部開口１１を塞ぐ形式とすることも可能である。

また、図１においてキャップ１のみを押え治具内にセットし、次いで下側からキャップ内にシール材７を注入し、その後、上側から電線ジョイント部３をキャップ内に挿入してもよい。この場合、複数本の電線２の外径よりもジョイント部３の外径が小さいことが、電線挿通開口１１を小さくして電線２の倒れやそれに伴うジョイント部３の倒れを防止する上で望ましい。

あるいは、図１の押え治具４を上下反転した状態でキャップ１のみを治具内にセットし、上側からキャップ内にシール材７を注入し、すぐに押さえ治具４を上下反転して気泡１３を上側に抜きつつ、ジョイント部３を上側からキャップ内に挿入するようにしてもよい。

ジョイント部３は従来例のような導電金属製の圧着スリーブや電線芯線部の熱溶着で形成してもよく、あるいはスエージ加工で円筒形の導電金属製のスリーブを回転させながら全周に渡って均一に圧縮（鍛造）して形成してもよい。

スエージ加工によれば外周に出っ張りのない小径でコンパクトなジョイント部を得ることができ、キャップの大きさ（内外径）もコンパクト化することができ、また外周面に出っ張り（引っ掛かり）がないから、キャップ１への挿入や係止もスムーズに行うことができる。

図４〜図５は、キャップ押え治具の他の実施形態を示すものである。

このキャップ押え治具２４は、底部にスライド板２５を水平方向スライド自在に設け、スライド板２５で底壁２６のシール材注入口（下部開口）２７を塞ぐようにしたものである。

スライド板２５は底部側のガイド溝３２にスライド係合するレール部３３を有し、また、シール材注入口２７を完全に塞ぐように、スリット状のシール材注入口２７にスライド係合する突壁部２８を有することが好ましい。

図４，図５のようにスライド板２５でシール材注入口２７を大きく開ける必要はなく、シール材注入ノズル（図示せず）を挿入できる最小限の大きさのシール材注入口２７を開けて、シール材７を図１〜図２の例と同様に下側からキャップ１内に注入し、すぐにスライド板２５を閉じることで、シール材の洩れ出しを極力少なくすることができる。

底壁２６にスリット状ではなく円孔状のシール材注入口を形成した場合は、スライド板２５ではなく、円孔状のシール材注入口を塞ぐ円形の突壁部を回動板（図示せず）を設けるようにする。

シール材７の注入方向は図１〜図２の実施形態と同様であり、押え治具内にキャップ１を下向きに、すなわちジョイント部３を下向きに、電線２を上向きにした状態でセットし、押え治具２４の下部開口２７にノズルを挿入してシール材７をキャップ内に上向きに注入する。これにより、前例同様の作用でにシール材内の気泡１３が迅速に外部へ放出される。

図４〜図５の押え治具２４は前例同様に前後に分割式としてもよいし、あるいは、電線挿通孔（上部開口）２９を有する上壁３０を別体で蓋状に形成して電線挿通後に上壁３０を閉止するようにしてもよい。
また、押え治具２４を図４から上下反転し、上方からシール材７を注入した後、押え治具２４を上下反転して図４の状態としてもよい。この場合、電線２のジョイント部３はキャップ内に予め挿入しておいてもよく、あるいはシール材の注入後にジョイント部３をキャップ内に挿入してもよい。これらは前例（図１〜図２）の変形例と同様である。

また、使用するキャップ１やジョイント部３やシール材７も前例同様に種々の材質・形状のものを適宜選択して使用可能である。図３のキャップ１はあくまでも一例であり、上下に開口９ａ，９ｂを有するものであれば何でも（係止手段１０等があろいがなかろうが）使用可能である。

例えば図６に示すキャップ３１のように、キャップ先端に横断（径）方向の壁部３４を有し、壁部３４の両側に小さな開口３５を有したものであってもよい。この開口３５は可撓係止ランス３６の先端の爪部３７を樹脂成形する際の型抜き孔であるが。この小さな開口３５から樹脂材を上向きに注入することができる。上側の開口３８の寸法はキャップ本体３９の内径寸法と同じである。

図６で符号４０はキャップ押え治具、４１はシール材注入用ノズルに対する挿入孔である。挿入孔４１は図２のようなスライド板２５で塞いでもよく、あるいは図１のようにノズル６を挿入した状態で固定してもよい。ノズル６を固定しない場合、ノズルはエアシリンダ等の駆動手段で昇降自在とすることが好ましい。

図６のキャップ３１及び押え治具４０においても上下反転して上側からシール材７をキャップ内に注入し、その後すぐに押え治具４０を上下反転して図６の状態として気泡抜きを行うことも可能である。キャップ３１への電線２のジョイント部３の挿入はシール材注入前でも後でもよい。

なお、上記各実施形態においては、キャップから上向きに電線を導出させ、キャップに下側（ジョイント部側）からシール材を注入しているが、例えば図１において、押え治具４の底壁側のノズル６を廃止し、押え治具４の上壁１２の電線挿通孔２０等からシール材７をキャップ１内に下向きに注入し（この時点で下側に気泡１３が集中する）、その直後に押え治具４を上下反転して、キャップ１のジョイント部側の開口９ａから気泡を放出させることも可能である。但し、この方法においては、電線２が邪魔になってシール材７を注入しにくいという問題はある。

また、上記各実施形態において、キャップ１，３１にジョイント部３を挿入する前に上側の開口９ｂ，３８からシール材７を注入し、キャップを治具と共に上下反転させ、次いでキャップに上側から（反転前まで下側だった開口９ａ，３５から）電線２のジョイント部３を挿入することも可能である。

ここで、ジョイント部３の挿入は上側から行うことが容易であるが、ジョイント部３の挿入を下側から行うことも、押え治具４，４０の底壁側のパッキンに工夫（例えばジョイント部３をパッキン孔に密着させつつ挿入し、挿入前のパッキン孔は緊迫力で縮径して閉じるようにする等）を施せば挿入不可能ではない。

本発明に係る電線ジョイント部の防水方法の一実施形態を示す縦断面図である。同じく電線ジョイント部の防水方法で使用するキャップ押え治具の一形態を示す斜視図である。防水用のキャップの一形態の内部を切断して示す斜視図である。他の形態のキャップ押え治具を用いた電線ジョイント部の防水方法を示す縦断面図である。同じくキャップ押え治具を示す斜視図である。他の形態の防水用のキャップを用いた電線ジョイント部の防水方法を示す縦断面図である。従来の電線ジョイント部の防水方法の一形態の一過程を示す縦断面図である。同じく電線ジョイント部の防水方法の次過程を示す縦断面図である。従来の絶縁用のキャップに電線ジョイント部を係止した状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１，３１キャップ
２電線
３ジョイント部
４，２４，４０キャップ押え治具
７シール材
９ａ，９ｂ、３５，３８開口

Claims

両端に開口を有するキャップに電線のジョイント部を収容し、該電線を上側に、該ジョイント部を下側に位置させ、該キャップに下側の開口からシール材を注入することを特徴とする電線ジョイント部の防水方法。
上下に開口を有するキャップに下側の開口からシール材を注入し、該キャップに上側の開口から電線のジョイント部を挿入することを特徴とする電線ジョイント部の防水方法。
両端に開口を有するキャップに電線のジョイント部を収容し、該キャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップを上下反転させて放置することを特徴とする電線ジョイント部の防水方法。
上下に開口を有するキャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップに電線のジョイント部を挿入し、該キャップを上下反転させて放置することを特徴とする電線ジョイント部の防水方法。
上下に開口を有するキャップに上側の開口からシール材を注入し、該キャップを上下反転させ、該キャップに電線のジョイント部を挿入することを特徴とする電線ジョイント部の防水方法。
前記キャップの上及び／又は下の開口を塞いだ状態に該キャップを収容するキャップ押え治具を用いることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電線ジョイント部の防水方法。