JP2017183154A - 熱収縮チューブ付電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱収縮チューブの止水性を容易に向上する技術を提供する。【解決手段】電線１２の一端に露出した露出芯線部１４ａが、板状の端子２０の支面２００Ｓに接合する接続部１１を有する端子付電線１０が、熱収縮チューブ３０Ｂに挿入される。熱収縮チューブ３０Ｂは、内周面に熱可塑性接着剤層３２Ｌが形成されており、かつ、基端部３２２が熱可塑性接着剤層３２Ｌに連なる熱可塑性接着剤の張出部分３２０が形成されている。張出部３２０が端子２０の支面２００Ｓの側に配された状態で、熱収縮チューブ３０Ｂを加熱して収縮させる。【選択図】図３

Description

この発明は、熱収縮チューブ付電線の製造方法に関する。

一般に、自動車などの車両に搭載されるワイヤハーネスは、芯線及びその芯線の周囲を囲む絶縁被覆を有する絶縁電線と、その絶縁電線の一端に露出した芯線に接続されている端子とを含む端子付電線を備えている。

端子付電線において、電線の芯線と端子との接続部について、止水や防食を目的として、熱収縮チューブが取付けられる場合がある。特に、端子付電線において、絶縁電線の芯線がアルミニウム線である場合、芯線と圧着端子との接続部が異種金属接触腐食によって腐食しやすいため、熱収縮チューブで接続部を封止することが有効である。

一般的に、熱収縮チューブの内周面には、熱可塑性接着剤の層が設けられており、熱収縮チューブが加熱されると、その熱収縮チューブが収縮するとともに、熱可塑性接着剤が溶融する。この溶融した熱可塑性接着剤が固化することで、端子付電線と熱収縮チューブの間の隙間が埋められる（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−２９１０２号公報

ところで、熱収縮チューブ内の熱可塑性接着剤が不足する場合、不足箇所に可塑性接着剤で形成された補材が置かれ、加熱処理が行われることがあった。しかしながら、補材を用いる場合、不足箇所によっては、その補材を目的位置に適切に置くことが困難な場合があった。このため、収縮後の熱収縮チューブにおいて、十分に止水性を確保できない場合があった。

本発明は、熱収縮チューブの止水性を容易に向上させる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、端子付電線における端子と電線との接続部に熱収縮チューブが取付けられた熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、(a)電線の一端に露出した芯線が、板状の端子の一方主面に接合する接続部を有する端子付電線を準備する工程と、(b)内周面に熱可塑性接着剤の層が形成されており、かつ、周方向の一部において前記熱可塑性接着剤が偏在することで形成された偏在部分を有する熱収縮チューブに前記端子付電線の一端を通して、前記接続部を前記熱収縮チューブで覆う工程と、(c)前記(b)工程の後、前記熱収縮チューブを加熱して収縮させる工程とを含む。

また、第２の態様は、第１の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、前記(c)工程は、前記偏在部分が前記端子の前記一方主面の側に配されている状態で前記熱収縮チューブを加熱する工程である。

また、第３の態様は、第１または第２の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、前記偏在部分は、基端側が前記熱可塑性接着剤の層に連なるとともに、先端側が前記熱収縮チューブの軸方向外方に張り出した張出部分を含む。

また、第４の態様は、第３の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、前記(c)工程は、前記張出部分を内側に曲げる工程を含む。

また、第５の態様は、第４の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、前記張出部分が、基端部から先端側に向かうに連れて幅が大きくなる部分を有する。

第１の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法によると、熱可塑性接着剤の偏在部分が熱収縮チューブに一体化されているため、熱可塑性接着剤が不足する領域にその偏在部分が合うように熱収縮チューブ付電線を位置づけることで、その領域に熱可塑性接着剤を補充できる。このため、熱収縮チューブの止水性を容易に向上できる。

第２の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法によると、熱可塑性接着剤の偏在部分が、端子における芯線が接続された一方主面に対向する状態で加熱されることで、端子の一方主面側に熱可塑性接着剤を補充できる。これによって、一方主面側における端子と芯線の接続部の封止が容易となる。

また、第３の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法によると、熱収縮チューブにおける張出部分が形成された一端付近に、熱可塑性接着剤を補充できる。このため、熱収縮チューブの一端付近の内側を熱可塑性接着剤で適切に充填できるため、止水性を高めることができる。また、張出部分が熱収縮チューブの外側に張り出しているため、熱収縮チューブを加熱した際に、張出部分を容易に溶融できる。

また、第４の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法によると、張出部分を内側に曲げておくことで、熱収縮チューブの一端側の開口付近を、熱可塑性接着剤で充填することが容易となる。

また、第５の態様の熱収縮チューブ付電線の製造方法によると、基端部から先端側に向けて張出部分の幅を次第に大きくすることで、張出部分の曲げが容易となる。

第１実施形態に係る熱収縮チューブ付電線１００を示す図である。 第１実施形態の収縮前の熱収縮チューブ３０を示す概略斜視図である。 第１実施形態の端子付電線１０の概略斜視図である。 収縮前の熱収縮チューブ３０Ｂに挿通された端子付電線１０の主要部の概略斜視図である。 収縮前の熱収縮チューブ３０Ｂに挿通された端子付電線１０の主要部の概略斜視図である。 第２実施形態の収縮前の熱収縮チューブ３０Ｂの概略正面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る熱収縮チューブ付電線１００を示す図である。熱収縮チューブ付電線１００は、端子付電線１０と熱収縮チューブ３０とを備える。端子付電線１０は、電線１２と端子２０とを備える。

＜電線＞
電線１２は、芯線部１４と、芯線部１４の周囲に形成された被覆部１６とを備える。芯線部１４は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料によって線状に形成されている。ここでは、芯線部１４は、複数の素線が撚り合わされた構成とされている。もっとも、芯線部は、単線によって構成されていてもよい。被覆部１６は、絶縁性樹脂材料が押出装置等により芯線部１４の周りに押し出されることによって形成される。この電線１２の先端部には、芯線部１４が露出しており、所定長の露出芯線部１４ａが形成されている。

＜端子＞
端子２０は、銅もしくは黄銅などの銅合金の基材に、錫（Ｓｎ）もしくは錫に銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）などが添加された錫合金のメッキが施された金属の板材であることが考えられる。端子２０は、例えば、金属の板材をプレス加工等することによって形成された部材である。

端子２０は、接点部２１、中間部２３、芯線接続部２５、被覆接続部２７を有する。

接点部２１は、接続相手に直接接続される部分である。接点部２１は、ここでは、平板状の部分であり、その中央部に、接続相手に固定するための固定具（ネジ等）が通される貫通孔２１１が形成されている。

中間部２３は、芯線接続部２５と接点部２１とに連なる平板状の部分である。本実施形態における中間部２３は平板状である。芯線接続部２５における少なくとも中間部２３寄りの部分も平板状である。本実施形態では、芯線接続部２５全体が平板状である。以下の説明において、端子２０における芯線接続部２５から中間部２３に亘る平板状の部分のことを芯線支え部２００と称する。また、芯線支え部２００における芯線部１４側の表面（主面）のことを支面２００Ｓと称する。

芯線接続部２５は、端子２０を露出芯線部１４ａに導通接続する部分である。また、端子付電線１０において、芯線接続部２５は、露出芯線部１４ａが端子２０の支面２００Ｓ（一方主面）に接合する接続部１１である。

芯線接続部２５は露出芯線部１４ａに圧着される一対の圧着片を有する。なお、端子２０が露出芯線部１４ａに対して一対の圧着片を介して接続されることは必須ではない。例えば、端子２０が露出芯線部１４ａに対して超音波溶接、抵抗溶接、または、半田付け等で接続されてもよい。

被覆接続部２７は、端子２０を電線１２の被覆部１６に接続する部分である。ここでは、被覆接続部２７は、一対の圧着片を備えており、その一対の圧着片が電線１２の被覆部１６に圧着されることで、端子２０が被覆部１６に接続される。

＜熱収縮チューブ＞
熱収縮チューブ付電線１００は、芯線部１４の腐食を防ぐために液体の浸入を防ぐ止水構造を備えている。熱収縮チューブ付電線１００における止水構造は、熱収縮チューブ３０を含む。

熱収縮チューブ付電線１００において、電線１２の芯線部１４と端子２０とが、それぞれ異種の金属で構成されていることが考えられる。例えば、芯線部１４が、アルミニウム線、即ち、アルミニウムを主成分とする金属（アルミニウムまたはアルミニウム合金）の線材であることが考えられる。一方、端子２０が、銅もしくは黄銅などの銅合金の基材に、錫（Ｓｎ）もしくは錫に銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）などが添加された錫合金のメッキが施された部材であることが考えられる。この場合、端子２０と接触する露出芯線部１４ａは、電解液となる液体が浸入すると腐食しやすい。このような場合、芯線接続部２５への液体の侵入を抑制するため、熱収縮チューブ３０を取付けることは有効である。

熱収縮チューブ３０は、少なくとも端子付電線１０の接続部１１である芯線接続部２５を覆っており、ここでは、露出芯線部１４ａの先端から、芯線接続部２５及び被覆接続部２７を含む領域を覆う。

図２は、第１実施形態の収縮前の熱収縮チューブ３０を示す概略斜視図である。図２が示すように、収縮前の熱収縮チューブ３０（以下、熱収縮チューブ３０Ｂとする。）の内周面には、熱可塑性接着剤の層である、熱可塑性接着剤層３２Ｌが形成されている。熱可塑性接着剤は、常温では固形であり、加熱によって溶融する樹脂材料であり、具体的には、変性オレフィン系又はポリエステル系のホットメルト接着剤である。

熱可塑性接着剤層３２Ｌは、熱収縮チューブ３０Ｂの内周面全体に形成されている。熱可塑性接着剤層３２Ｌは、ここでは、熱収縮チューブ３０Ｂの周方向に関して均一な厚さを有する。さらに、熱収縮チューブ３０Ｂには、熱可塑性接着剤で形成された張出部分３２０が形成されている。張出部分３２０は、その基端部３２２が熱可塑性接着剤層３２Ｌの周方向における一部に連なっており、熱収縮チューブ３０の軸方向外方に張り出した突出部分である。熱可塑性接着剤層３２Ｌ及び張出部分３２０が形成された熱収縮チューブ３０Ｂは、例えば２色成形によって製造される。張出部分３２０は、熱収縮チューブ３０における周方向の一部において熱可塑性接着剤が偏在することで形成された偏在部分の一例である。

張出部分３２０は、基端部３２２で幅が最も小さくなっており、基端部３２２から先端部３２４に向かうにつれて幅が大きくなる板状に形成されている。ここでは、張出部分３２０は、略半円形の板状に形成されている。なお、張出部分３２０の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、四角形の板状に形成されていてもよい。

＜製造方法＞
図３は、第１実施形態の端子付電線１０の概略斜視図である。図４及び図５は、収縮前の熱収縮チューブ３０Ｂに挿通された端子付電線１０の主要部の概略斜視図である。図３では、熱収縮チューブ３０Ｂが二点鎖線で示されている。

まず図３が示すように、電線１２の一端に露出した露出芯線部１４ａが、芯線接続部２５を介して板状の端子２０の支面２００Ｓに接合された接続部１１を有する端子付電線１０が準備される（端子付電線準備工程）。

続いて、図３及び図４が示すように、熱収縮チューブ３０の内部に、端子付電線１０の端子２０側の端部が通され、端子付電線１０の接続部１１が熱収縮チューブ３０で覆われる（挿通工程）。このとき、熱収縮チューブ３０Ｂのうち、張出部分３２０が形成されている側の一端が、露出芯線部１４ａよりも接点部２１の側に配される。

続いて、図５が示すように、作業者が指先Ｆ１で張出部分３２０の先端部を押すことで、基端部３２２を基点にして張出部分３２０が内側に曲げられる（曲げ工程）。このとき、張出部分３２０は、端子２０の露出芯線部１４ａが接合されている側、すなわち、支面２００Ｓの側に配されている。このため、図５が示すように、張出部分３２０を内側に曲げることで、熱収縮チューブ３０の一端の開口３０Ｐのうち、端子２０の露出芯線部１４ａが接合されている側が部分的に閉鎖される。また、芯線部１４ａの先端側の部分を封止するため、張出部分３２０を露出芯線部１４ａの先端部に接触するように曲げておくことが考えられる。なお、本曲げ工程は、適宜省略してもよい。

続いて、図示を省略する加熱装置で、熱収縮チューブ３０、熱可塑性接着剤層３２Ｌ及び張出部分３２０が加熱される（加熱工程）。これによって、熱収縮チューブ３０が接続部１１の外形に合わせて可及的に収縮する。また、熱可塑性接着剤層３２Ｌ及び張出部分３２０が熱溶融する。そして、常温に冷やされることで、熱収縮チューブ３０と接続部１１の間が熱可塑性接着剤層３２Ｌ及び張出部分３２０の溶融固化物で充填された熱収縮チューブ付電線１００が得られる。

また、張出部分３２０の熱溶融物が、収縮後の熱収縮チューブ３０の一端から多量にはみ出すことを抑制するため、張出部分３２０の幅を、熱収縮チューブ３０Ｂの幅よりも小さくすることが考えられる。

また、張出部分３２０の厚さは、熱可塑性接着剤層３２Ｌの厚さと略同一とすることが考えらえられるが、これに限定されない。また、張出部分３２０の厚さを均一とすることは必須ではない。例えば、基端部３２２寄りの部分を比較的薄くすることで、張出部分３２０の曲げが容易となる。また、張出部分３２０のうち、基端部３２２と先端部３２４の間の中間部、または、先端部３２４を比較的厚くすることで、曲げやすさを確保しつつ、張出部分３２０の体積を増大できる。

＜効果＞
熱収縮チューブ３０Ｂの場合、熱可塑性接着剤の偏在部分である張出部分３２０が熱収縮チューブ３０Ｂに一体化されている。このため、熱可塑性接着剤が不足し得る領域に偏在部分が近接するように、熱収縮チューブ３０Ｂを位置づけることによって、その不足領域に容易に熱可塑性接着剤を補充できる。熱収縮チューブ３０Ｂが加熱された際に、熱収縮チューブ３０Ｂの内側の熱可塑性接着剤層３２Ｌと張出部分３２０とが融合することで、熱収縮チューブ３０内を再現性よく封止できる。

また、偏在部分である張出部分３２０が、端子２０の露出芯線部１４ａが接続された支面２００Ｓの側に配された状態で、熱収縮チューブ３０Ｂが加熱されることで、端子２０の支面２００Ｓ側に熱可塑性接着剤を補充できる。これによって、接続部１１の封止が容易となる。

また、熱収縮チューブ３０Ｂにおける張出部分３２０が形成された一端付近に、熱可塑性接着剤を補充できる。このため、熱収縮チューブ３０のうち一端付近の内側を熱可塑性接着剤で適切に充填できるため、熱収縮チューブ３０の止水性を高めることができる。また、張出部分３２０が熱収縮チューブ３０Ｂの外側に張り出しているため、熱収縮チューブ３０Ｂを加熱した際に、張出部分３２０を容易に溶融できる。

また、張出部分３２０幅を、基端部３２２から先端部３２４の側に向けて次第に大きくすることで、張出部分３２０の曲げが容易となる。また、幅を広げることで、容量を大きくすることができる。

また、曲げ工程によって、張出部分３２０を内側に曲げておくことで、熱収縮チューブ３０の一端側の開口３０Ｐ付近を、熱可塑性接着剤で充填することが容易となる。

＜２． 第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号またはアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

図６は、第２実施形態の収縮前の熱収縮チューブ３０Ｂの概略正面図である。本実施形態の熱収縮チューブ３０Ｂの内周面には、熱可塑性接着剤層３２Ｌａが形成されている。熱可塑性接着剤層３２Ｌａは、熱収縮チューブ３０Ｂの周方向の一部に熱可塑性接着剤が偏在することで形成される肉厚部分３２０ａを有する。すなわち、肉厚部分３２０ａが偏在部分に相当する。熱可塑性接着剤層３２Ｌａの肉厚部分３２０ａを含む厚さＬ２は、他の部分（例えば、肉厚部分３２０ａの反対側の部分）の厚さＬ１よりも大きい。

このような熱可塑性接着剤層３２Ｌａの肉厚部分３２０ａが形成された熱収縮チューブ３０Ｂを使用することで、熱可塑性接着剤が不足する可能性がある領域に対して、容易に熱可塑性接着剤を補充できる。特に、図６が示すように、端子２０の支面２００Ｓ側に肉厚部分３２０ａが対向する状態で、熱収縮チューブ３０Ｂが加熱されることで、端子２０の支面２００Ｓ側に熱可塑性接着剤を補充できる。

＜３． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、熱可塑性接着剤の偏在部分である張出部分３２０及び肉厚部分３２０ａが、熱収縮チューブ３０Ｂの周方向の１カ所に設けられている。しかしながら、偏在部分は、熱収縮チューブ３０Ｂの周方向において複数の箇所に分散して設けられていてもよい。偏在部分を複数の箇所に分散させることで、熱溶融が容易となる。

また、張出部分３２０を、熱収縮チューブ３０Ｂの一端側だけでなく反対の他端側にも設けてもよい。さらに、張出部分３２０及び肉厚部分３２０ａの双方を熱収縮チューブ３０Ｂに設けてもよい。

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１００ 熱収縮チューブ付電線
１０ 端子付電線
１１ 接続部
１２ 電線
１４ 芯線部
１４ａ 露出芯線部
１６ 被覆部
２０ 端子
２５ 芯線接続部
３０ 熱収縮チューブ
３０Ｂ 収縮前の熱収縮チューブ
３０Ｐ 開口
３２Ｌ，３２Ｌａ 熱可塑性接着剤層
２００ 芯線支え部
２００Ｓ 支面（一方主面）
３２０ 張出部分（偏在部分）
３２２ 基端部
３２４ 先端部
３２０ａ 肉厚部分（偏在部分）

Claims (5)

1. 端子付電線における端子と電線との接続部に熱収縮チューブが取付けられた熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、
   (a) 電線の一端に露出した芯線が、板状の端子の一方主面に接合する接続部を有する端子付電線を準備する工程と、
   (b) 内周面に熱可塑性接着剤の層が形成されており、かつ、周方向の一部において前記熱可塑性接着剤が偏在することで形成された偏在部分を有する熱収縮チューブに前記端子付電線の一端を通して、前記接続部を前記熱収縮チューブで覆う工程と、
   (c) 前記(b)工程の後、前記熱収縮チューブを加熱して収縮させる工程と、
   を含む、熱収縮チューブ付電線の製造方法。
2. 請求項１の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、
   前記(c)工程は、前記偏在部分が前記端子の前記一方主面の側に配されている状態で前記熱収縮チューブを加熱する工程である、
   熱収縮チューブ付電線の製造方法。
3. 請求項１または請求項２の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、
   前記偏在部分は、基端側が前記熱可塑性接着剤の層に連なるとともに、先端側が前記熱収縮チューブの軸方向外方に張り出した張出部分を含む、熱収縮チューブ付電線の製造方法。
4. 請求項３の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、
   前記(c)工程は、
   前記張出部分を内側に曲げる工程を含む、熱収縮チューブ付電線の製造方法。
5. 請求項４の熱収縮チューブ付電線の製造方法であって、
   前記張出部分が、基端部から先端側に向かうに連れて幅が大きくなる部分を有する、熱収縮チューブ付電線の製造方法。

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