JP5581929B2 - ワイヤハーネスの防水構造 - Google Patents

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Description

本発明はワイヤハーネスの防水構造に関し、特に、防水処理部の屈曲性低下を防ぐと共に外径の肥大化を低減するものである。
自動車に配索するワイヤハーネスの電線群中にノイズ対策用として用いられるシールド電線が増加している。該シールド電線は図５に示すように、複数の信号線となるコア線２（芯線２ａを絶縁被覆２ｂで被覆している電線）と、これらコア線２を収束した状態でその外周に被せる金属編線からなるチューブあるいは外周に巻き付ける金属箔テープからなるシールド層３、該シールド層３の外周に設ける絶縁樹脂層の外皮（シース）４からなる。かつ、シールド電線１のシールド層３のアース接続は、図５（Ｂ）に示すように、前記金属編線を被せた場合は、先端から引き出した金属編線を縒ってドレン線５とし、また金属箔テープを巻き付けたシールド層３では金属箔テープに接触させた芯線を配置して前記コア線２と平行配線したドレン線を設けている。
前記シールド電線を含めたワイヤハーネスは、自動車のエンジンルーム内等の被水領域にも配索される。該被水領域では防水コネクタを用いて電線と機器あるいは電線同士を接続し、コネクタ内部への浸水を防止しているが、前記シールド電線では内部に金属製のシールド層が存在するため、電線内部への浸水を防止してシールド層の腐食を防止する必要がある。即ち、シールド電線１では、図６に示すように、前記外皮４およびシールド層３を先端から所要寸法あけた切断位置Ｐ１で切断して剥離してコア線２を露出させ、該コア線２を先端から所要寸法あけた位置で切断して芯線２ａを露出させ、該芯線２ａに端子６を接続している。
前記外皮４の切断端４ａとシールド層３の切断端の間、シールド層３の切断端とコア線２、コア線同士の隙間から浸水が生じると、シールド電線１の内部に毛細管現象で水が吸い込まれ、シールド層３が水に接触して腐食が生じる恐れがある。
よって、シールド電線１の端末の切断端からの浸水を防止するため、従来から防水処理が施されている。
この種のシールド電線の防水処理方法として、特開２００８−３０５６３４号公報では、図７に示すように、切断位置Ｐ１を跨いで、熱硬化性樹脂からなる止水剤７を充填した筒状のキャップ８を被せて被覆し、該キャップ８の一側部を外皮４に被せるとともに、他側部を切断位置Ｐ１から突出させたコア線２、ドレン線５の引き出し端側に被せて、防水処理部１００を設けている。
また、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、切断位置Ｐ１から引き出したコア線２の所要区間に止水剤７を充填して硬化させ、かつ、引き出したドレン線５を外皮４の外周面に折り曲げた後にテープＴを巻き付け、その後、切断位置Ｐ１を跨いで止水剤７の充填箇所から外皮４の外周面にかけて熱収縮チューブ９を被せ、熱収縮処理して充填箇所の外周面に密着させると共に外皮４の外周面に密着させて、防水処理部２０を設けている。
特開２００８−３０５６３４号公報
図７および図８に示す従来の防水構造では、いずれも防水処理部は止水剤７が硬化するため硬くなり、かつ、電線の外径が増大する。
１つのワイヤハーネスＷ／Ｈを構成する電線群中のシールド電線の本数が増加しており、ワイヤハーネス端末のコネクタ接続部から防水処理部までの距離は全シールド電線で同一である。よって、図９に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈの端末のコネクタ接続位置に近接する位置に全シールド電線の防水処理部２０が集中することになり、該集中防水処理部５０ではワイヤハーネスが曲がり難くなると共に、ワイヤハーネスＷ／Ｈの外径が肥大化する。
ワイヤハーネスＷ／Ｈの配索仕様に応じて前記集中防水処理部５０を屈曲させる必要がある場合、該集中防水処理部５０は曲がりにくいため大きな曲率となり配索ができなくなる事態も発生する。また、集中防水処理部５０の外径が肥大化するため、ワイヤハーネスＷ／Ｈを外装材のコルゲートチューブ３０内に収容できなくなる問題も発生する。この場合、コルゲートチューブのサイズを大きなサイズとすると収容できるが、サイズを大としたコルゲートチューブは配索経路上でスペースをとり、かつ、ワイヤハーネスの集中防水処理部５０以外ではコルゲートチューブのサイズはワイヤハーネスの外径に対して大きすぎ、コルゲートチューブ３０の軸線方向に設けられたスリット３０ａが口開きしやすくなる問題がある。
さらに、前記シールド電線端末の端子接続部における防水処理は、被水領域に配索するシールド電線以外の他の一般電線に対しても施す場合があり、該一般電線の防水処理部も同一箇所に集中するとワイヤハーネスが曲げにくくなると共に外径が肥大化する問題がある。
本発明は前記問題を解消せんとするもので、防水処理部が同一箇所に集中する集中防水処理部を無くし、ワイヤハーネスに曲げにくくなる箇所を生じないようにしてワイヤハーネスを仕様条件に対応して配索できるようにし、かつ、ワイヤハーネスの外径が部分的に肥大化しないようにし、外装材としてコルゲートチューブに収容する場合にコルゲートチューブのサイズアップを不要にできるようにすることを課題としている。
前記課題を解決するため、本発明は、１つのワイヤハーネスを構成する電線群中で防水処理部を設ける複数本のシールド電線を第１グループと第２グループに分け、
各前記シールド電線に設ける前記防水処理部は、シールド電線の複数のコア線を囲むシールド層と該シールド層を囲む外皮の切断端面より前記シールド層と外皮の剥離部分に止水剤を充填すると共に、前記切断端面を挟む前記外皮の外周面から該切断端面を越えて先端側の前記止水剤を充填して硬化する止水剤充填側の外周にかけて熱収縮チューブを被せて設けており、
各前記グループ内における複数のシールド電線は前記防水処理部の前記硬化する止水剤充填側の先端位置を１０ｍｍづつずらせて径方向に重ねずに前記ワイヤハーネスの軸線方向に分散配置し、かつ、
前記第２グループの防水処理部の止水剤充填側の先端と、先端側に位置する前記第１グループの防水処理部の後端との間隔を５０〜８０ｍｍとしていることを特徴とするワイヤハーネスの防水構造を提供している。
前記のように、各シールド電線に設ける防水処理部は、シールド電線の複数のコア線を囲むシールド層と該シールド層を囲む外皮の切断端面より前記シールド層と外皮の剥離部分に止水剤を充填すると共に、前記切断端面を挟む前記外皮の外周面から該切断端面を越えて先端側の前記止水剤を充填して硬化する止水剤充填側の外周にかけて熱収縮チューブを被せて設けている。
即ち、前記防水処理部は、前記シールド層と外皮の切断端面に達するまでの剥離部分で止水剤が充填されて硬化された部分である前記止水剤充填側と、前記切断端面から後方の前記外皮が切断されていない後方側とからなり、先端側の前記止水剤充填側と前記後方側とに前記熱収縮チューブを被せて防水処理部を形成している。
なお、防水処理部は充填した止水剤は、ホットメルト等からなり、充填後所要時間経過すると硬化してシールド電線が曲がりにくくなるものである。
前記のように、防水処理部の位置をワイヤハーネスの軸線方向に分散することにより、一カ所に集中する場合よりワイヤハーネスを曲げ易くでき、かつ、ワイヤハーネス全体の外径を減少でき、外装材となるコルゲートチューブのサイズを大きくしなくてもよくなる。かつ、グループ間に設けた５０〜８０ｍｍの防水処理部が位置しない領域は曲がり易くなるため、ワイヤハーネスの屈曲支点としてワイヤハーネスの屈曲性を高めることができる。
第１グループまたは第２グループからなる１つのグループ内における防水処理部を設けるシールド電線の最大本数は４〜６本としている。例えば、１つのワイヤハーネス中に８本のシールド電線がある場合には、１つのグループのシールド電線の本数は４本づつとして分けている。
また、１つのグループ内における複数のシールド電線はそれぞれ防水処理部の位置は、硬くなる止水剤充填側の部分の長さに対応する約１０ｍｍづつずらせている。
しかしながら、シールド電線の本数が多く、外皮およびシールド層の先端からの剥離長さが設定値を越える場合には、１グループ内に防水処理部の位置を１０ｍｍずらせたシールド電線を２種類設け、１０ｍｍずらせた防水処理部を径方向に千鳥配置することが好ましい。
このように、１つのグループ内においても防水処理部、特に、止水剤が硬化する部分を径方向に重ねないようにすると、ワイヤハーネス全体として曲げやすくなり、かつ、部分的な外径の肥大化を低減できる。
また、シールド電線以外の一般電線においても絶縁被覆の切断端に止水剤を塗布して防水処理部を設ける場合は、前記シールド電線と共にグループ分けし、グループ間に間隔をあけると共にグループ内において防水処理部の位置をずらせることが好ましい。
前記のように、ワイヤハーネスを構成する複数本のシールド電線の防水処理部を一カ所に集中させず、ワイヤハーネスの軸線方向に分散させることにより、防水処理部で止水剤が硬化して曲げにくくなっても、この曲げにくくなった防水処理部を分散させることでワイヤハーネス全体としての屈曲性の低下を抑制してワイヤハーネスを仕様条件に応じて配索することができる。かつ、外径が肥大化する防水処理部を分散することでワイヤハーネス全体の外径を部分的に肥大化させず、ワイヤハーネスをコルゲートチューブ内に通す場合に該コルゲートチューブのサイズアップを図る必要はない。
本発明の実施形態のワイヤハーネスを示す図面である。 （Ａ）は前記ワイヤハーネスを構成するシールド電線の要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の切断位置Ｐ１の断面図である。 前記ワイヤハーネスの防水処理部の位置を示す説明図である。 本発明の変形例のワイヤハーネスの防水処理位置を示す説明図である。 シールド電線を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はシールド電線の金属編線のシールド層で形成したドレン線を示す図面である。 シールド電線の端末に端子を接続した状態を示す図面である。 従来例のシールド電線の防水処理部を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は他の従来例のシールド電線の防水処理部を示す図面である。 従来の問題点を示すシールド電線を収束したワイヤハーネスの説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すワイヤハーネス１０は、自動車のエンジンルーム内に配索するものであり、該エンジンルーム内は被水領域である。該ワイヤハーネス１０を構成する電線群中にはシールド電線１１が複数本（本実施形態では８本）含まれており、かつ、シールド電線１１以外の電線１２も含まれている。該ワイヤハーネス１０の一端には、前記８本のシールド電線１１の端末に防水コネクタ１４を接続し、エンジンルーム内に搭載したＥＣＵ（電子制御ユニット）１５のコネクタ嵌合部１５ａに接続している。シールド電線１１以外の一般電線１２には他の防水コネクタ（図示せず）を接続している。即ち、ワイヤハーネス１０の一端側では８本のシールド電線１１を収束した枝線１０Ａ、他の電線群の枝線１０Ｂとが分岐している。
前記枝線１０Ａの防水コネクタ１４に接続する各シールド電線１１は、前記図５と同様に、４本のコア線２を金属編線チューブからなるシールド層３で囲み、該シールド層３を絶縁樹脂層の外皮４で被覆した構成からなる。
図２（Ａ）に示すように、シールド電線１１の防水処理部は、シールド電線１１の先端Ｐ２から所要寸法はなれた切断位置Ｐ１でシールド層３と外皮４とを切断し、該切断位置Ｐ１から先端Ｐ２間のシールド層３と外皮４とを剥離し、コア線２をシールド層３の切断端３ａと外皮４の切断端４ａから引き出している。
前記引き出した各コア線２も先端Ｐ２から所要寸法離れた切断位置Ｐ３で絶縁被覆２ｂを切断して芯線２ａを露出させている。この露出させた芯線２ａおよび切断位置Ｐ３に隣接する絶縁被覆２ｂにそれぞれ端子６のバレル６ａ、６ｂを加締め圧着して接続している。かつ、前記外皮４の切断位置Ｐ１に沿った外周面にテープＴを巻き付けている。
また、各シールド電線１１は、切断位置Ｐ１から引き出されたコア線２の隙間およびシールド層３の切断端３ａと外皮４の切断端４ａにホットメルトからなる止水剤７を充填している。この充填した止水剤７が硬化した後に熱収縮チューブ９を切断位置Ｐ１を挟む外皮４の外周面から止水剤７の充填位置の外周面にかけて被せ、熱収縮温度で加熱して収縮させ、熱収縮チューブ９を前記外周面に密着させている。このように、８本の各シールド電線１１にそれぞれ、前記止水剤７を充填し熱収縮チューブ９を被せた防水処理部２０を設けている。
該防水処理部２０の熱収縮チューブ９を被せた部分の長さは約２０ｍｍであり、該防水処理部２０の止水剤充填側部２０ａの長さは約１０ｍｍであり、該止水剤充填側部２０ａは硬化して曲がりにくくなると共に外径が増大する部分である。
前記８本のシールド電線１１のうち、図３に示すように、５本のシールド電線１１ａ〜１１ｅを第１グループＧ１、３本のシールド電線１１ｇ〜１１ｉを第２グループＧ２としてグループ分けしている。
前記第１グループＧ１のシールド電線１１ａ〜１１ｅのうち、シールド電線１１ａの防水処理部２０の止水剤充填側２０ａの部分（以下、止水剤充填側部２０ａと称す）の先端位置（端子６との接続の先端位置）をシールド電線１１ａの先端から８０ｍｍの位置に設けている。該シールド電線１１ａの止水剤充填側部２０ａの先端位置とシールド電線１１ｂの止水剤充填側部２０ａの先端位置とを１０ｍｍの寸法をあけて位置させ、ワイヤハーネス１０の軸線方向と直交する径方向に重ねないようにしている。
即ち、シールド電線１１ａの切断位置Ｐ１は先端から９０ｍｍの位置、シールド電線１１ｂの切断位置Ｐ１は先端から１００ｍｍの位置としている。
同様に、シールド電線１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの切断位置Ｐ１を順次１０ｍｍ間隔をあけて位置させて設け、シールド電線１１ｅの切断位置Ｐ１は先端から１３０ｍｍの位置としている。
このように、第１グループＧ１の５本のシールド電線１１ａ〜１１ｅの防水処理部の止水剤充填側部２０ａの先端位置を１０ｍｍづつあけて位置させ、止水剤充填側部２０ａが径方向でかさならないようにしている。
第２グループＧ２の３本のシールド電線１１ｇ〜１１ｉでは、シールド電線１１ｇの防水処理部２０の止水剤充填側部２０ａの先端位置と第１グループＧ１のシールド電線１１ｅの防水処理部２０の後端位置は８０ｍｍあけた位置としている。よって、シールド電線１１ｇの切断位置Ｐ１は先端から２１０ｍｍの位置である。シールド電線１１ｈ、１１ｉの止水剤充填側部２０ａは第１グループと同様にそれぞれ１０ｍｍづつずらせている。シールド電線１１ｉの切断位置は先端から２３０ｍｍの位置である。シールド電線ではシールド層３および外皮４の剥離長さは最大３００ｍｍとすることが好ましいため、前記２３０ｍｍの剥離長さは許容範囲である。
ワイヤハーネス１０を構成するシールド電線１１には前記のように防水処理部２０を設けているが、本実施形態では、シールド電線以外の他の電線１２には防水処理部は設けていない。
ワイヤハーネス１０の枝線１０Ａを構成する電線群中で８本のシールド電線１１ａ〜１１ｉの防水処理部２０の硬化すると共に外径が増大する止水剤充填側部２０ａは、前記のように第１グループＧ１、第２グループＧ２内でそれぞれ１０ｍｍづつずらせて重ならないようにしているため、同一のワイヤハーネス１０の断面において防水処理部２０の止水剤充填側部２０ａは１つだけとなる。かつ、第１グループＧ１の後側位置の防水処理部２０の後端と第２グループＧ２の前側位置の防水処理部２０の先端との間の寸法Ｍは８０ｍｍあけているため、この間には防水処理部２０が存在しないこととなる。
前記のように、枝線１０Ａでは、硬くなると共に外径が増大する防水処理部２０の止水剤充填側部を重ねずに軸線方向に分散しているため、第１グループＧ１、第２グループＧ２の位置のいずれも屈曲性の低下を殆ど無くすことができ、かつ、第１グループＧ１と第２グループＧ２の間の区間Ｍには防水処理部がないため屈曲性の低下を完全に無くすことができる。よって、枝線１０Ａを屈曲させる時に前記区間Ｍが屈曲支点となって第１グループＧ１、第２グループＧ２の部分も無理なく屈曲させることができ、ワイヤハーネスの配索性能を阻害しない。
また、径方向に防水処理部２０の止水剤充填側部２０ａを重ねていないため、枝線１０Ａの局部的な外径の肥大化を防止できる。よって、該枝線１０Ａにコルゲートチューブ３０を被せて枝線１０Ａを保護する場合、コルゲートチューブ３０のサイズを大きくする必要はなく、枝線の配索箇所にスペースをとらない。
図４は前記実施形態の変形例を示し、シールド電線１１の本数が６本と少ない場合である。
この場合、防水処理部２０の全体長さ分だけ位置ずれさせており、シールド電線１１ａ〜１１ｃを第１グループＧ１、シールド電線１１ｄ〜１１ｆを第２グループＧ２としてグループ分けしている。第１グループＧ１ではシールド電線の防水処理部２０の間隔を２０ｍｍずらせ、第２グループＧ２で同様としている。また、第１グループＧ１と第２グループＧ２の間隔も８０ｍｍずらせている。
１、１１ シールド電線
２ コア線
３ シールド層
４ 外皮
７ 止水剤
９ 熱収縮チューブ
１０ ワイヤハーネス
１０Ａ 枝線
２０ 防水処理部
２０ａ 止水剤充填側
３０ コルゲートチューブ
Ｐ１ 切断位置

Claims (1)

  1. １つのワイヤハーネスを構成する電線群中で防水処理部を設ける複数本のシールド電線を第１グループと第２グループに分け、
    各前記シールド電線に設ける前記防水処理部は、シールド電線の複数のコア線を囲むシールド層と該シールド層を囲む外皮の切断端面より前記シールド層と外皮の剥離部分に止水剤を充填すると共に、前記切断端面を挟む前記外皮の外周面から該切断端面を越えて先端側の前記止水剤を充填して硬化する止水剤充填側の外周にかけて熱収縮チューブを被せて設けており、
    各前記グループ内における複数のシールド電線は前記防水処理部の前記硬化する止水剤充填側の先端位置を１０ｍｍづつずらせて径方向に重ねずに前記ワイヤハーネスの軸線方向に分散配置し、かつ、
    前記第２グループの防水処理部の止水剤充填側の先端と、先端側に位置する前記第１グループの防水処理部の後端との間隔を５０〜８０ｍｍとしていることを特徴とするワイヤハーネスの防水構造。
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