JP2010153344A - シールド線の端末止水方法および端末止水部を備えたシールド線 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド線の端末止水部でシースと止水部との剥離発生を防止し、かつ、止水部の肥大化を抑制する。
【解決手段】シールド線１０の端末のシース１４を皮剥してコア線１２とドレン線１１とを露出させ、発泡ゴムシートに溶融止水剤を染み込ませた防水シートを、前記シースの皮剥点Ｐを跨いでシールド線１０と前記露出させた線の外周に密着させて巻き付けた後、該発泡ゴムシートの外周面に粘着テープ２３をハーフラップ巻し、または熱収縮チューブを被せ加熱収縮し、この状態で水平方向に保持して静止し、発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤を前記粘着テープの巻き付け力で露出させた線の隙間に充填すると共に前記シールド線１０のシース内周面と線の隙間に流動させ、さらに、前記シースの外周面に止水剤を染み出させ、該状態で前記止水剤を硬化させ、前記シース端末から引き出した線の外周面から前記シースの外周面にかけて止水剤を連続的に固着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールド線の端末止水方法および端末止水部を備えたシールド線に関し、特に、車両のエンジンルーム等の防水領域に配線するシールド線において、該シールド線の端末からシールド線のシースとドレン線およびコア線との隙間に浸水が生じるのを防止するものである。

自動車に配索される電線のうち、特にノイズに対する遮蔽が要求される配線領域にシールド電線が用いられている。このシールド電線１としては、例えば、図５（Ａ）に示すように、複数本の信号線となる絶縁被覆電線からなるコア線２とアース用のドレン線３とを金属箔や金属メッシュチューブ等からなるシールド層４で被覆し、該シールド層４を絶縁樹脂材料からなるシース５で順次被覆してなるものが用いられる（特開２００２−２０８３２１号公報参照）。
前記ドレン線３は多数本の導電性の素線からなり、絶縁被覆がされておらず、前記シールド層４と接触させている。

このようなシールド電線１の端末に端子を取り付けてコネクタハウジングを接続するために、図５（Ｂ）に示すように、シールド電線１の端末で、シース５とシールド層４を約８０〜２００ｍｍにわたって皮剥ぎ処理し、露出したコア線２の端末を更に皮剥ぎして端子金具を圧着している。ドレン線３にも同様に端子を圧着接続し、各端子をコネクタハウジング内に挿入して、相手側機器との機械的接続を可能としている。

シールド線１では、前記シース５とシールド層４、シールド層４とコア線２およびドレン線３との間には隙間が存在し、該隙間に端末の皮剥端面から浸水が発生しやすいため、シールド線１の端末に止水部を設ける必要がある。
そのため、従来、シールド線の端末の皮剥端部で、シース５の端面からコア線２およびドレン線３の外周面にかけてペースト状のブチルゴムやシリコーンからなる止水材を取り付けて止水処理し、端末の皮剥位置からの浸水を防止している場合が多い。

例えば、特開２００７−１０９６８４号公報（特許文献２）に開示されたシールド線では、図６に示すように、シールド線１の端末皮剥位置から引き出したドレン線３にアース線７を接続し、該ドレン線３およびアース線７と、コア線２とを導電性フィラーを有するブチルゴムからなるシールド材８で被覆し、該シールド材８の外周にさらに導電性を有する外被９を巻き付け、シールド性の保持と止水とを図っている。

しかしながら、コア線２とシース５との熱収縮率の相違により端末で、コア線２よりシース５が縮みやすく、コア線２とシース５との間にズレが発生しやすい。例えば、５０℃から１２０℃に温度を昇降させたサーマルショック試験では、シース５はコア線２より１０ｍｍ縮んでいる。このコア線２とシース５とのズレにより前記ブチルゴム等からなる止水材とシース５との間に剥離が発生して隙間が生じ、該隙間からシース５の内周面側に存在する隙間に浸水が発生しやすい問題がある。

さらに、前記特許文献２のように、導電性フィラーを充填したブチルゴムからなるシールド材８を外被９でシールド線の端末剥離位置に巻き付けた構成とすると、該端末位置で外径が肥大化する問題がある。このように、シールド線の端末皮剥端で肥大化すると、シールド線を多数本有するセンサ系の回路が重なるワイヤハーネスでは、コルゲートチューブ等のチューブ類で外装する際に、該チューブ内に収まらない問題が生じる。

特開２００２−２０８３２１号公報 特開２００７−１０９６８４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、前記サーマルショックでシースと止水材との間に剥離が発生しないようにして止水性能を高め、かつ、止水処理部での肥大化を抑制することを課題としている。

前記課題を解決するために、第１の発明として、
シールド線の端末のシースを皮剥してコア線とドレン線とを端末から露出させて引き出し、
発泡ゴムシートに溶融した止水剤を染み込ませた防水シートを、前記シースの皮剥点を跨いで該シースの外周面と前記露出させたコア線およびドレン線の外周に密着させて巻き付けた後、
前記発泡ゴムシートの外周面に粘着テープをハーフラップ巻きで強く巻き付け、この状態で水平方向に保持して静止し、
前記発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤を前記粘着テープの巻き付け力で前記露出させたコア線およびドレン線の隙間に充填させると共に前記シース内周面とコア線およびドレン線の隙間に流動させ、さらに、前記シースの外周面に止水剤を染み出させ、
該状態で前記止水剤を硬化させ、前記シース端末から引き出したコア線およびドレン線の外周面から前記シースの外周面および皮剥端面にかけて、硬化させた止水剤を連続的に固着させていることを特徴とするシールド線の端末止水方法を提供している。

前記発泡ゴムシートとして空孔率が３０〜７０％の発泡ウレタンゴムを用い、該発泡ウレタンゴムの空孔に染み込ませる溶融した止水剤としてシリコーンを用いていることが好ましい。前記発泡ウレタンゴムの厚さは２．８〜２．２ｍｍとし、比較的薄くしている。

前記のように、本発明では、発泡ウレタンゴム等の発泡ゴムシートの空孔に溶融状態のシリコーン等の止水剤を染み込ませて充填しておき、該発泡ゴムシートを端末皮剥位置を挟んで引き出したコア線およびドレン線の外周面からシースの外周面にかけて巻き付け、さらに、発泡ゴムシートを巻き付けた直後に、該発泡ゴムシートの外周面に粘着テープをハーフラップ巻きして強く巻き付けている。これにより、発泡ゴムシートの空孔に充填している止水剤を滲み出させて、引き出したコア線およびドレン線の外周、ドレン線の素線間の隙間、さらに、シースの外周面に止水剤が塗布された状態とし、この状態で所要時間静止して止水剤を硬化している。

第２の発明として、シールド線の端末のシースを皮剥してコア線とドレン線とを端末から露出させて引き出し、
発泡ゴムシートに溶融した止水剤を染み込ませた防水シートを、前記シースの皮剥点を跨いで該シースの外周面と前記露出させたコア線およびドレン線の外周に密着させて巻き付けた後、
前記発泡ゴムシートの外周面に熱収縮チューブを被せ、
前記熱収縮チューブを加熱して収縮し、前記発泡ゴムシートの外周面に強く密着させ、この状態で水平方向に保持して静止し、
前記発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤を前記熱収縮チューブによる収縮力で前記露出させたコア線およびドレン線の隙間に充填させると共に前記シース内周面とコア線およびドレン線の隙間に流動させ、さらに、前記シースの外周面に止水剤を染み出させ、
該状態で前記止水剤を硬化させ、前記シース端末から引き出したコア線およびドレン線の外周面から前記シースの外周面および皮剥端面にかけて、硬化させた止水剤を連続的に固着させていることを特徴とするシールド線の端末止水方法を提供している。

該第２の発明は、第１の発明では発泡ゴムシートの外周面を粘着テープでハーフラップ巻きで強く巻き付ける方法に代えて、熱収縮チューブを発泡ゴムシートに被せ、該熱収縮チューブを加熱して収縮し、発泡ゴムシートに強く密着させている。この熱収縮チューブの収縮率を管理して発泡ゴムシートへの加圧力を調節することで、発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤をコア線およびドレン線の隙間に確実に充填することができる。
前記熱収縮チューブとしては住友電工ファインポリマー製の「スミチューブ」等が好適に用いられる。

前記のように形成した端末止水部では、硬化した止水剤が引き出したコア線およびドレン線の外周面からシースの外周面にかけて連続し固着されている。よって、コア線とシースとがサーマルショックでシースが縮んでズレが発生しても、シースの外周面に硬化した止水剤が引き出したコア線の外周面から連続して設けられているため、止水剤とシースの皮剥端面との間に剥離が発生するのを防止できる。その結果、剥離箇所から浸水が生じるのを防止でき、止水性能を保持できる。
また、発泡ゴムシートを粘着テープで強くハーフラップ巻きするため、または熱収縮チューブで強く加圧するため、発泡ゴムシートを薄肉化でき、その外径を肥大化させない。よって、例えば、特許文献２に記載のブチルゴムおよび外皮を被覆した場合と比較して３０％程度小径化することができる。このように、シールド線の端末止水部の肥大化を抑制できるため、複数本のシールド線が集束されたワイヤハーネスをコルゲートチューブ内に収容することができる。

本発明は前記方法で形成された端末止水部を備えたシールド線を提供している。
前記シールド線は、自動車のエンジンルームを含む被水領域に好適に配索される。
被水領域に配線されたシールド線は、ドレン線の端末に端子が接続され、該シールド線の端末から引き出されるコア線端末に接続された端子と共に、前記被水領域に配置される機器に接続される。
例えば、ドレン線端末の端子を、他のコア線の端末に接続された端子と共に防水コネクタに挿入係止し、該防水コネクタをエンジンルームに搭載されるＥＣＵのコネクタ嵌合部等に嵌合している。

上述したように、本発明のシールド線の端末止水部では、シースの皮剥点を挟んで、引き出したコア線およびドレン線の外周面からシースの外周面にかけて連続的に硬化させた止水剤を固着している。よって、熱が急激に変化するサーマルショックでコア線とシースとの間にズレが発生しても、止水剤とシースとの間に剥離が発生するのを防止でき、止水性能の信頼性を高めることができる。
かつ、端末止水部では、発泡ゴムシートの外周面に粘着テープを強くハーフラップ巻きして、または熱収縮チューブを被せた後に加熱して熱収縮チューブを収縮させ、発泡ゴムシートを外周から加圧して薄肉化を図っているため、端末止水部での外径の肥大化を抑制することができる。

本発明の第一実施形態の端末止水部を備えたシールド線を示し、（Ａ）は一部断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は止水部の形成工程を示す図面である。 発泡ウレタンシートにシリコーンを染み込ませた状態を示す拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は第二実施形態を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）はシールド線を示す図面である。 従来例を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１から図３の第一実施形態、図４の第二実施形態のいずれの実施形態のシールド線１０は自動車のエンジンルームの防水領域に配線され、該シールド線１０の端末をコネクタに接続し、該コネクタを防水領域に配置するＥＣＵ（図示せず）のコネクタ収容部に嵌合している。前記シールド線１０には端末位置に止水部２０を設けている。

図１に示すように、シールド線１０は、本実施形態では、２本の信号線となる絶縁被覆電線からなるコア線１２と１本のドレン線１１とを、シールド層１３で囲み、該シールド層１３の外周を絶縁被覆材からなるシース１４で被覆し、シールド層１３にドレン線１１を接触させて導通している。
前記ドレン線１１は金属素線からなり、被覆層は備えていない。また、シールド層１３は金属箔テープを巻き付けて形成している。なお、金属線の編チューブでもよい。

前記シールド線１０は、先端から１００ｍｍ程度の最短寸法Ｌ１の皮剥点Ｐでシース１４およびシールド層１３を切断剥離してドレン線１１とコア線１２とを引き出している。各コア線１２およびドレン線１１の端末にコネクタに挿入係止される端子（図示せず）が圧着接続される。

前記シールド線１０の皮剥点Ｐを挟んで、皮剥方向に寸法Ｌ２（約４５ｍｍ）の位置から反対方向に寸法Ｌ３（約４５ｍｍ）までを止水領域Ｓとして、前記止水部２０を設けている。
即ち、前記寸法Ｌ２の位置では引き出したドレン線１１、コア線１２の外周、前記寸法Ｌ３の位置ではシース１４の外周に止水部２０を設けている。

前記止水部２０では、図１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、止水剤とするシリコーン２１がゲル状（２１ｇ）に硬化された状態で引き出したドレン線１１およびコア線１２の外周からシース１４の外周、さらに、シース１４の皮剥端面１４ａに連続した状態で固着している。該硬化したシリコーン２１の外周面を発泡ゴムシートとして用いる発泡ウレタンシート２２で囲み、該発泡ウレタンシート２２の外周面を粘着テープ２３でハーフラップ巻きしている。

前記シールド線１０の端末の止水部２０の形成方法を、図２（Ａ）〜（Ｄ）および図３を参照して、以下に説明する。
まず、シールド線１０の端末でシース１４およびシールド層１３を前記寸法Ｌ１で剥離して、コア線１２とドレン線１１とを切断されたシース１４の皮剥点Ｐより引き出す。

図２（Ａ）に示すように、長方形状に切断された発泡ウレタンシート２２を用意し、該発泡ウレタンシート２２に溶融したゾル状のシリコーン２１ｓを染み込ませている。
具体的には、図３に示すように、発泡ウレタンシート２２は表面に開口した空孔２２ａを備え、該空孔２２ａを三次元状に連続させた連続発泡体とし、空孔率は約５０％程度としている。該発泡ウレタンシート２２の厚さ（ｔ）は２．２ｍｍ〜２．８ｍｍ程度としている。
該発泡ウレタンシート２２を基台（図示せず）に載置し、その上面の中央部に溶融したシリコーン２１を塗布して、シリコーン２１ｓを発泡ウレタンシート２２の空孔２２ａに充填している。

前記溶融したシリコーン２１ｓを空孔２２ａに染み込ませている発泡ウレタンシート２２の表面に図２（Ｂ）に示すように、前記シールド線１０の端末の止水領域Ｓを載置する。
前記ゾル状のシリコーン２１ｓの粘度は約５Ｐａ．ｓ程度として流動性を持たせているものとしている。

ついで、図２（Ｃ）に示すように、発泡ウレタンシート２２をシリコーン２１ｓの塗布側を内面としてシールド線１０の止水領域Ｓに巻き付ける。
該発泡ウレタンシート２２の巻き付け直後でシリコーン２１の硬化前に、図２（Ｄ）に示すように、粘着テープ２３を発泡ウレタンシート２２の外周面にハーフラップ巻きで強く巻き付ける。

この状態で、発泡ウレタンシート２２および粘着テープ２３を巻き付けた止水領域Ｓを含むシールド線１０を水平状態に保持して静止しておく。該静止時間はシリコーン２１がゲル状に硬化するまでである。

前記水平状態で静止している間、発泡ウレタンシート２２の空孔２２ａ内に充填している溶融したシリコーン２１ｓは、粘着テープ２３により発泡ウレタンシート２２が強く巻き付けられることにより、発泡ウレタンシート２２の内周面より染み出す。染み出したシリコーン２１ｓは引き出されたコア線１２、ドレン線１１の外周面、ドレン線１１の素線間の隙間、シース１４の外周面、さらに、シース１４の皮剥端面１４ａに付着するように流動する。
所要時間経過後にシリコーン２１はゲル状に硬化され、該硬化したシリコーン２１ｇが、前記コア線１２、ドレン線１１の外周面、ドレン線１１の素線間の隙間、シース１４の外周面、さらに、シース１４の皮剥端面１４ａに連続した状態で固着する。

前記のように、シリコーン２１ｇが硬化した後、シリコーン２１が発泡ウレタンシート２２および粘着テープ２３の長さ方向両端からはみ出している場合は、両端に粘着テープを巻き付けている。

このように、シールド線１０の端末に止水部２０を形成しているため、前記のように硬化したシリコーン２１ｇをシース１４の外周面から皮剥端面１４ａに密に固着できるとともに、該シリコーン２１ｇを引き出したコア線１２およびドレン線１１の外周面に密に固着でき、かつ、皮剥点Ｐを挟んで硬化したシリコーン２１ｇを連続させることができる。

前記のように、シールド線１０の端末に設けた止水部２０では、シース１４の皮剥点Ｐを挟んで、引き出したコア線１２およびドレン線１１の外周面からシース１４の外周面にかけて連続的に硬化させたシリコーン２１ｇが固着している。よって、熱が急激に変化するサーマルショックでコア線１２とシース１４との間にズレが発生しても、シリコーン２１ｇとシース１４との間に剥離が発生するのを防止でき、止水性能の信頼性を高めることができる。
かつ、止水部２０では、発泡ウレタンシート２２の外周面に粘着テープ２３を強くハーフラップ巻きして、発泡ウレタンシート２２の薄肉化を図っているため、止水部２０での外径の肥大化を抑制することができる。その結果、端末に止水部２０を備えたシールド線１０が複数本集束されたワイヤハーネスにコルゲートチューブを外装しても、該コルゲートチューブ内に止水部２０を備えたシールド線１０を収容することができる。

図４（Ａ）（Ｂ）に第二実施形態を示す。
第二実施形態では、止水剤となるシリコーン２１を塗布した発泡ウレタンシート２２をシールド線１０の止水領域Ｓに巻き付けた後、シリコーンが硬化する前に熱収縮チューブ３０を発泡ウレタンシート２２の外周に被せ、その後、熱収縮チューブ３０を加熱して収縮し、発泡ウレタンシート２２の外周面に密着させている。
熱収縮チューブ３０を加熱して収縮する際に、加熱温度を管理して、収縮した熱収縮チューブ３０が発泡ウレタンシート２２の外周面を強く加圧する程度に収縮させている。

熱収縮チューブ３０を収縮させた後、発泡ウレタンシート２２および熱収縮チューブ３０を取り付けた止水領域Ｓを含むシールド線１０を水平状態に保持して静止しておく。該静止時間はシリコーン２１がゲル状に硬化するまでである。
粘着テープに代えて熱収縮チューブ３０を用いて、発泡ウレタンシートの外周面に被せた後に熱収縮させた場合も、第一実施形態と同様に、熱収縮チューブ３０により収縮力で発泡ウレタンシートを圧縮することにより、該発泡ウレタンシートに含浸したシリコーンを表面より染みだし、コア線１２、ドレン線１１の外周面、ドレン線１１の素線間の隙間、シース１４の外周面、さらに、シース１４の皮剥端面１４ａに付着するように流動する。
所要時間経過後、シリコーン２１はゲル状に硬化され、該硬化したシリコーン２１ｇが、前記コア線１２、ドレン線１１の外周面、ドレン線１１の素線間の隙間、シース１４の外周面、さらに、シース１４の皮剥端面１４ａに連続した状態で固着させることができる。

このように、粘着テープによるハーフラップ巻きに代えて熱収縮チューブを用いると、熟練度に依存するテープ巻きよりも、均一な力を発泡ウレタンシートに加えることができ、作業性が良くなる利点がある。

１０ シールド線
１１ ドレン線
１２ コア線
１３ シールド層
１４ シース
２０ 止水部
２１ シリコーン
２１ｓ ゾル状とした流動性を有するシリコーン
２１ｇ ゲル状に硬化させたシリコーン
２２ 発泡ウレタンシート
２３ 粘着テープ
３０ 熱収縮チューブ
Ｐ 皮剥点
Ｓ 止水領域

Claims (5)

1. シールド線の端末のシースを皮剥してコア線とドレン線とを端末から露出させて引き出し、
   発泡ゴムシートに溶融した止水剤を染み込ませた防水シートを、前記シースの皮剥点を跨いで該シースの外周面と前記露出させたコア線およびドレン線の外周に密着させて巻き付けた後、
   前記発泡ゴムシートの外周面に粘着テープをハーフラップ巻きで強く巻き付け、この状態で水平方向に保持して静止し、
   前記発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤を前記粘着テープの巻き付け力で前記露出させたコア線およびドレン線の隙間に充填させると共に前記シース内周面とコア線およびドレン線の隙間に流動させ、さらに、前記シースの外周面に止水剤を染み出させ、
   該状態で前記止水剤を硬化させ、前記シース端末から引き出したコア線およびドレン線の外周面から前記シースの外周面および皮剥端面にかけて、硬化させた止水剤を連続的に固着させていることを特徴とするシールド線の端末止水方法。
2. シールド線の端末のシースを皮剥してコア線とドレン線とを端末から露出させて引き出し、
   発泡ゴムシートに溶融した止水剤を染み込ませた防水シートを、前記シースの皮剥点を跨いで該シースの外周面と前記露出させたコア線およびドレン線の外周に密着させて巻き付けた後、
   前記発泡ゴムシートの外周面に熱収縮チューブを被せ、
   前記熱収縮チューブを加熱して収縮し、前記発泡ゴムシートの外周面に強く密着させ、この状態で水平方向に保持して静止し、
   前記発泡ゴムシートに染み込ませた止水剤を前記熱収縮チューブによる収縮力で前記露出させたコア線およびドレン線の隙間に充填させると共に前記シース内周面とコア線およびドレン線の隙間に流動させ、さらに、前記シースの外周面に止水剤を染み出させ、
   該状態で前記止水剤を硬化させ、前記シース端末から引き出したコア線およびドレン線の外周面から前記シースの外周面および皮剥端面にかけて、硬化させた止水剤を連続的に固着させていることを特徴とするシールド線の端末止水方法。
3. 前記発泡ゴムシートとして空孔率が３０〜７０％の発泡ウレタンゴムを用い、該発泡ウレタンゴムの空孔に染み込ませる溶融した止水剤としてシリコーンを用いている請求項１または請求項２に記載のシールド線の端末止水方法。
4. 請求項１または請求項２に記載の方法で形成された端末止水部を備えたシールド線。
5. 自動車のエンジンルームを含む被水領域に配索される請求項４に記載の端末止水部を備えたシールド線。

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