JP5359922B2 - 保護部材付電線 - Google Patents

Description

この発明は、車両等に設けられる電線を保護する技術に関する。

ワイヤーハーネスを保護するプロテクタに関する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、フラット回路体が不織布の熱可塑性樹脂材料からなる２枚の被覆体で挟まれている。そして、それらの被覆体をプレス成形することにより、被覆体をフラット回路体に密着させると共に２枚の被覆体が接する箇所を溶着させることで、フラット回路体を保護するプロテクタが形成されている。

特開２００３−１９７０３８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、不織布の熱可塑性樹脂材料からなる２枚の被覆体全体がプレス成形されるため、ワイヤーハーネスのうちプロテクタによって保護される部分全体がプレス成形時の形態に保たれてしまう。このため、ワイヤーハーネスを、ワイヤーハーネスの組付先のスペース等に応じて自由に変形させることが困難となる。

そこで、本発明は、少なくとも一部で不織布を用いて電線を保護及び経路規制する際に、その電線を部分的に容易に曲げ変形させることができるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係る保護部材付電線は、複数の電線が束ねられた電線束と、１枚の不織布が前記電線束を包み込んだ状態でホットプレスされることにより形成された不織布製保護部と、前記電線を挿通可能でかつ前記不織布製保護部よりも曲げ容易な筒状に形成され、前記電線が挿通された状態で前記不織布製保護部と連結された筒状保護部とを備える。

第２の態様は、第１の態様に係る保護部材付電線であって、前記筒状保護部としてコルゲートチューブが用いられ、前記不織布の一部が前記コルゲートチューブの端部を包み込んだ状態で、前記不織布がホットプレスされることにより、前記不織布製保護部と前記コルゲートチューブとが連結されている。

第３の態様は、第２の態様に係る保護部材付電線であって、前記不織布製保護部が、前記コルゲートチューブの両端に設けられている。

第４の態様は、電線と、不織布が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより形成された不織布製保護部と、前記電線を挿通可能でかつ前記不織布製保護部よりも曲げ容易な筒状に形成され、前記電線が挿通された状態で前記不織布製保護部と連結された筒状保護部と、を備え、一対の前記不織布製保護部の間に前記筒状保護部が挟込まれて、前記不織布製保護部と前記筒状保護部とが連結されている。

第１の態様によると、少なくとも一部で不織布製保護部により電線を保護及び経路規制しつつ、その不織布製保護部と連結された筒状保護部の部分で、電線を部分的に容易に曲げ変形させることができる。

第２の態様に係る保護部材付電線によると、前記不織布製保護部と前記筒状保護部との連結形態がより確実に維持され、電線をより確実の保護することができる。

第３の態様に係る保護部材付電線によると、筒状保護部の両端で不織布製保護部により経路規制することができる。

第４の態様に係る保護部材付電線によると、不織布により筒状保護部を覆う作業が無くても、前記不織布製保護部と前記筒状保護部とを連結することができる。

実施形態に係る保護部材付電線を示す概略斜視図である。 同上の保護部材付電線を示す概略側面図である。 同上の保護部材付電線の使用状態を示す概略図である。 変形例に係る保護部材付電線を示す概略側面図である。 保護部材付電線を製造するためのホットプレス用成形型の例を示す概略斜視図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 他の例に係るホットプレス用成形型を示す概略斜視図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いた電線用保護部材の製造工程を示す説明図である。

＜保護部材付電線＞
以下、実施形態に係る保護部材付電線について説明する。図１は保護部材付電線２０を示す概略斜視図であり、図２は保護部材付電線２０を示す概略側面図であり、図３は保護部材付電線２０の使用状態を示す概略図である。

この保護部材付電線２０は、電線束１２と、電線束１２を覆って保護する保護部材２２とを備えている。電線束１２としては、車両等において各種電気機器間を相互接続するワイヤーハーネスを構成するものが想定される。もっとも、保護対象は、複数の電線１０を束ねた電線束１２であってもよいし、１本の電線であってもよい。

保護部材２２は、不織布製保護部２４と筒状保護部３０とを備えている。ここでは、２つの不織布製保護部２４が間隔を有して電線束１２を覆うように設けられ、その間に筒状保護部３０が設けられている。もっとも、不織布製保護部と筒状保護部とは少なくとも一つずつあればよい。

不織布製保護部２４は、不織布が電線束１２を覆った状態でホットプレスされることにより形成されている。

不織布としては、加熱工程を経ることにより硬くなることが可能な不織布を用いることができる。かかる不織布として、絡み合う基本繊維と接着樹脂（バインダとも呼ばれる）とを含むものを用いることができる。接着樹脂は、基本繊維の融点よりも低い融点（例えば、１１０℃〜１１５℃）を有する樹脂である。そして、不織布を、基本繊維の融点よりも低くかつ接着樹脂の融点よりも高い加工温度に加熱することで、接着樹脂が溶融して基本繊維間に染みこむ。この後、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化する。これより、不織布が加熱前の状態よりも硬くなり、加熱時の成形形状に維持されるようになる。

接着樹脂は、粒状であっても繊維状であってもよい。芯繊維の外周に接着樹脂層を形成してバインダ繊維を構成し、これを基本繊維と絡み合わせるようにしてもよい。この場合の芯繊維としては、上記基本繊維と同材料のものを用いることができる。

上記基本繊維としては、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得ればよく、樹脂繊維の他、各種繊維を用いることができる。また、接着樹脂としては、基本繊維の融点よりも低い融点を持つ熱可塑性樹脂繊維を用いることができる。基本繊維と接着樹脂の組合わせとしては、基本繊維をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の樹脂繊維とし、接着樹脂をＰＥＴとＰＥＩ（ポリエチレンイソフタレート）の共重合樹脂とした例が挙げられる。この場合、基本繊維の融点はおよそ２５０℃であり、接着樹脂の融点は１１０℃〜１５０℃である。このため、不織布を１１０℃〜２５０℃の温度に加熱すると、接着樹脂が溶融し、溶融せずに繊維状を保つ基本繊維間に染込む。そして、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化し、不織布は硬くなって加熱時の成形形状を維持する。

また、ホットプレスとは、加工対象物である不織布を金型間に挟込み、加熱状態で金型に圧を加えて不織布を成型加工することをいう。不織布製保護部２４を形成するのに適したホットプレス加工のより具体的な例については後にさらに詳述する。

ここでは、２枚の不織布で電線束１２を挟込んだ状態で、当該不織布をホットプレスすることより不織布製保護部２４が形成されている。このため、不織布製保護部２４の内周面は、電線束１２に密着している。また、電線束１２の両側部では、２枚の不織布の端縁部同士がホットプレスの加熱及び圧縮作用によって相互接合され、接合端縁部２５が形成されている。接合端縁部２５は、不織布製保護部２４が電線束１２を覆った状態を維持する役割を果す。

もっとも、一枚の不織布によって電線束１２を覆うようにしてホットプレスすることにより不織布製保護部２４を形成してもよい。

また、ここでは、不織布製保護部２４は、電線束１２の延在方向に対して略直交する面において、断面六角形状（ここではやや扁平な断面六角形状）に形成されている。不織布製保護部の断面形状は、円形状、三角形状或は方形状等の多角形状であってもよい。また、電線束の長手方向に沿って異なる断面形状であってもよい。

このように不織布がホットプレス加工された不織布製保護部２４は、電線束１２を一定形状に維持できる程度の硬さを有している。ここでは、不織布製保護部２４は、直線状に延びる形状とされ、電線束１２を直線状に維持可能に構成されている。もっとも、不織布製保護部は、必ずしも直線状である必要はなく、弧状に或は角度をなして曲っており、電線束１２を弧状或は角度をなすように曲げた形態で経路規制するものであってもよい。

筒状保護部３０は、樹脂等で形成され、電線束１２を挿通可能でかつ不織布製保護部２４よりも曲げ容易な筒状に形成されている。ここでは、筒状保護部３０として、コルゲートチューブを用いている。コルゲートチューブは、環状凸部と環状凹部とを長手方向において交互に形成し、或は、凸部を螺旋状に形成し、長手方向におけるチューブ壁の断面形状が波形状となるようにしたチューブである。かかるコルゲートチューブは、長手方向における断面波形状を呈するチューブ壁が比較的容易に伸縮するため、全体としても曲げ容易な性質を有する。もっとも、筒状保護部としては、コルゲートチューブの他、ゴム等の変形容易な材料で形成したチューブであってもよい。要するに、筒状保護部は、上記不織布製保護部２４よりも曲げ容易な筒状部材であればよい。

また、筒状保護部３０は、内部に保護対象となる電線束１２が挿通可能に構成されている。筒状保護部３０の内径は、保護対象となる電線或は電線束の外径に応じて設定される。

この筒状保護部３０は、上記２つの不織布製保護部２４の間に配設されている。換言すれば、２つの不織布製保護部２４が筒状保護部３０の両端に設けられている。そして、筒状保護部３０内に電線束１２が挿通された状態で、筒状保護部３０の両端部がそれぞれ不織布製保護部２４に連結されている。

ここでは、次の構成により、筒状保護部３０と不織布製保護部２４とが連結されている。

すなわち、電線束１２が筒状保護部３０に挿通され、不織布が筒状保護部３０の端部及び電線束１２を覆った状態でホットプレスされている。これにより、不織布製保護部２４は、筒状保護部３０の端部表面に密着するように加工成形され、この構成により不織布製保護部２４と筒状保護部３０とが一体的に連結されている。特に、筒状保護部３０としてコルゲートチューブを用いると、不織布製保護部２４がコルゲートチューブの凹凸面に密着するため、不織布製保護部２４と筒状保護部３０との連結状態がより確実に維持される。

上記保護部材付電線２０を車両等に敷設する際には、筒状保護部３０部分で電線束１２を曲げることにより、車両のボディ及び車両搭載部品等の間の設置スペースＳに沿って電線束１２を配設することができる（図３参照）。この状態では、電線束１２のうち不織布製保護部２４と筒状保護部３０とを含む保護部材２２よって覆われた部分は、当該保護部材２２によって他の部分との接触が抑制されるように保護されている。また、電線束１２のうち不織布製保護部２４で覆われた部分は、その不織布製保護部２４の形態に応じて一定形態に維持されている。

以上のように構成された保護部材付電線２０によると、部分的に不織布を用いた保護部材２２によって電線束１２を保護できる。そして、電線束１２のうち不織布製保護部２４で覆った部分については電線束１２を一定形態に維持するように経路規制することができ、その部分の揺れ及び振動、さらには、揺れ、振動等に起因する他の部分との接触を抑制することができる。また、電線束１２のうち筒状保護部３０で覆った部分については容易に曲げ変形させることができ、電線束１２を含むワイヤーハーネス等の敷設作業を容易に行うことができる。

また、不織布は、電線束１２を覆った状態でホットプレスされているため、不織布製保護部２４は電線束１２の外周面によく密着している。これにより、本保護部材２２を電線束１２にしっかりと固定でき、保護部材２２の位置ずれ等を抑制できる。また、保護部材２２と電線束１２との隙間を抑制することができるため、それらの間の接触音等を抑制することもできる。

また、筒状保護部３０の両端に不織布製保護部２４が設けられているため、電線束１２の曲げを容易にできる部分の両端で、保護部材２２を電線束１２にしっかりと取付固定できる。

また、不織布が筒状保護部３０の端部及び電線束１２を覆った状態でホットプレスされているため、不織布製保護部２４と筒状保護部３０との連結状態がより確実に維持される。

もっとも、不織布は必ずしも筒状保護部３０の端部を覆った状態でホットプレスされる必要はない。例えば、図４に示す保護部材付電線１２０のように、一対の不織布製保護部１２４の間に筒状保護部１３０が挟み込まれて、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とが連結されていてもよい。すなわち、一対の不織布製保護部１２４を電線束１２に取付ける際、一対の不織布製保護部１２４の間に筒状保護部１３０を配設し、さらに一対の不織布製保護部１２４の間隔寸法が、筒状保護部１３０の長さ寸法と略同一、或は、間に筒状保護部１３０を配設可能な範囲で筒状保護部１３０の長さ寸法よりも小さな寸法となるように設定する。これにより、一対の不織布製保護部１２４の間に筒状保護部１３０が容易に移動できない態様で挟み込まれている。この場合、好ましくは、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０は密着しておりそれらの間には隙間が生じていない。もっとも、筒状保護部３０の伸縮、組付誤差、精度誤差等に応じて、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０との間に隙間が生じることもあり得る。

図４に示す場合であっても、電線束１２を不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とで覆った部分で連続的に保護できる。この場合、不織布により筒状保護部を覆う作業を行わなくとも、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とを連結することができるという利点がある。

上記のように、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とが連結された構成としては、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とが分離不能に連結された構成だけでなく、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とがほぼ密着して配設され電線を連続的に保護できる構成を含む。

＜保護部材付電線２０の製造方法＞
保護部材付電線２０の製造方法に係る実施形態について説明する。

上記保護部材付電線２０は、電線束１２を筒状保護部３０内に挿通する工程（ａ）と、不織布により電線束１２を覆った状態で、当該不織布をホットプレスすることにより、筒状保護部３０と連結された不織布製保護部２４を形成する工程（ｂ）とを備える製造方法により製造することができる。

図５は保護部材付電線２０を製造するためのホットプレス用成形型４０の例を示す概略斜視図である。このホットプレス用成形型４０は、下型４２と、下型用保持具５０と、上型６０とを有している。

下型４２は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（上面）に下型面４４が形成されている。下型面４４は、概略的には、台形状溝部分４５と当該台形状溝部分４５の両側縁部に設けられた側縁加圧面４６とを有している。台形状溝部分４５は、底面側で幅狭となる断面台形状の溝であり、下型の上方及び両端部に開口している。台形状溝部分４５は、一つの不織布製保護部２４の長さ寸法と略同じ長さ寸法を有している。

また、下型用保持具５０は、熱伝導性に優れた金属板等により形成され、上記下型面４４と同じ凹凸形状に形成されている。この下型用保持具５０は、上記下型面４４上に着脱可能に被せられ、不織布をホットプレスする際の下方部分を形作る部分として機能する。この下型用保持具５０は、不織布及び電線束１２のセット作業と、下型４２からホットプレス後の不織布製保護部２４を取出す作業とを容易に行うためのものである。本下型保持具５０は必須ではなく、省略されてもよい。なお、下型用保持具５０を用いる本形態では、下型用保持具５０の上面は、不織布製保護部２４の形状をより直接的に形作る型面として機能する。このため、下型用保持具５０の上面も下型面４４ｆという。

上型６０は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（下面）に上型面６４が形成されている。上型面６４は、上記下型面４４（下型面４４ｆ）と同形状を有しており、当該下型面４４（下型面４４ｆ）に対して近接対向配置されることにより、上型面６４と下型面４４（下型面４４ｆ）との間で、不織布製保護部２４が形成される。

なお、上記下型４２及び上型６０には、加熱装置としてのヒータ７０が設けられる（図６及び図７等参照）。ヒータ７０は、下型面４４（下型面４４ｆ）及び上型面６４を、基本繊維の融点よりも低くかつ接着樹脂の融点よりも高い温度に加熱するものである。本ヒータ７０は、下型４２及び上型６０内に埋設されたものであってもよいし、下型４２及び上型６０の外面に熱伝達可能な態様で取付けられたものであってもよい。

このホットプレス用成形型４０を用いた保護部材付電線２０の製造方法を説明する。

まず、電線束１２を筒状保護部３０内に挿通する。そして、図６及び図７に示すように、下型４２の下型面４４（下型面４４ｆ）上に、不織布８０と電線束１２と不織布８０とが配設された状態とする。より具体的には、下型４２上に下型用保持具５０が被せられ、下型面４４（下型面４４ｆ）上に一枚の不織布８０を配設する。不織布８０は下型面４４（下型面４４ｆ）の略全体に亘って配設可能な長方形状シート状に形成されている。この不織布８０の幅方向中央部上に、下型面４４（下型面４４ｆ）の台形状溝部分４５の延在方向に沿って電線束１２を載置する。この際、筒状保護部３０の端部が不織布８０上に部分的に配設されると共に（図７参照）、筒状保護部３０から延出する電線束１２部分が不織布８０上に配設されるようにする（図６参照）。そして、それらの上に他の一枚の不織布８０を重ね合せるように配設する。これにより、２枚の不織布８０の間に筒状保護部３０の端部及び電線束１２が挟まれ、それらが下型面４４（下型面４４ｆ）上に配設される。

なお、下型用保持具５０上に不織布８０と電線束１２及び筒状保護部３０と不織布８０とを配設した後、下型用保持具５０を下型４２上にセットするとよい。

この後、下型４２及び上型６０を加熱した状態で、下型４２及び上型６０を近接移動させ、両者間に圧を加える。すると、図８及び図９に示すように、不織布８０が圧縮及び加熱され、電線束１２を一定経路に維持し得る程度に曲げ困難な態様に加工成形される。この際、不織布製保護部２４は、電線束１２部分では当該電線束１２の外周面に密着状に固定され（図８参照）、筒状保護部３０部分では当該筒状保護部３０の外周面に密着状に固定される（図９参照）。また、電線束１２の両側方では、側縁加圧面４６により一対の不織布８０の側縁部が加圧接合され、接合端縁部２５が形成されている。

この後、下型４２及び上型６０を離間移動させ、両者間からホットプレスされた不織布製保護部２４を取出すと、一方の不織布製保護部２４が形成される。ホットプレス後の冷却は、下型４２と上型６０との間に存在する状態で行われてもよいし、それらの間から取出された状態で行われてもよい。後者の場合、下型４２から下型用保持具５０を取外した状態で、不織布製保護部２４の冷却を行うとよい。

続いて、他方の不織布製保護部２４についても、上記と同様にホットプレスにより成形すると、一対の不織布製保護部２４間に筒状保護部３０が設けられた保護部材付電線２０が得られる。

なお、一対の不織布製保護部２４は、別々のホットプレス用成形型４０を用いて同時に成形してもよいし、又は、別々或は同じホットプレス用成形型４０を用いて順次成形してもよい。

上記ホットプレス用成形型４０では、凹型と凹型との組合わせによって不織布製保護部２４を形成しているが必ずしもその必要はない。

例えば、図１０に示すホットプレス用成形型２４０は、下型２４２と、下型用保持具２５０と、上型２６０とを有している。

下型２４２は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（上面）に下型面２４４が形成されている。下型面２４４は、概略的には、上方及び両端部に開口する断面略矩形溝状に形成されている。

また、下型用保持具２５０は、熱伝導性に優れた金属板等により形成され、上記下型面２４４と同じ凹凸形状に形成されている。この下型用保持具２５０は、下型面２４４上に着脱可能に被せられるものであり、上記下型用保持具５０と同様の機能及び役割を有している。本変形例でも、下型用保持具２５０の内面をも下型面２４４ｆという。

上型２６０は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（下面）に凸部２６２が形成され、その下面が上型面２６４に形成されている。上型面２６４は、下型面２４４（下型面２４４ｆ）の上方開口を閉塞可能な矩形状に形成されており、当該下型面２４４（下型面２４４ｆ）内に配置されることにより、上型面２６４と下型面２４４（下型面２４４ｆ）との間で、不織布を断面矩形状に圧縮成形する。なお、これらの下型２４２及び上型２６０にも上記と同様のヒータ７０が設けられる。

このホットプレス用成形型２４０を用いて不織布製保護部を成形する方法について説明する。

まず、図１１及び図１２に示すように、下型２４２の下型面２４４（下型面２４４ｆ）内に、不織布２８０によって包込まれた電線束１２を配設する。より具体的には、下型面２４４（下型面２４４ｆ）の内周底面及び両側面に沿って一枚の不織布２８０を配設する。そして、筒状保護部３０の端部を不織布２８０内に配設し（図１２参照）、筒状保護部３０より延出する電線束１２部分を不織布２８０内に配設する（図１１参照）。なお、不織布２８０は、電線束１２及び筒状保護部３０を包込み可能な幅を有する矩形状に形成されている。不織布２８０の両側部は、下型面２４４（下型面２４４ｆ）の上方開口側で相互接触している。なお、下型用保持具２５０内に不織布２８０と電線束１２及び筒状保護部３０とを配設した後、下型用保持具２５０を下型２４２上にセットするとよい。

この後、下型２４２及び上型２６０を加熱した状態で、上型２６０の上型面２６４を下型面２４４（下型面２４４ｆ）内に近接移動させ、両者間に圧を加える。すると、図１３及び図１４に示すように、電線束１２、筒状保護部３０を覆った状態で不織布２８０が圧縮される。これにより、上記不織布製保護部２４に対応する部分として、断面矩形状の不織布製保護部２２４が形成される。なお、電線束１２、筒状保護部３０よりも上型面２６４側の部分で不織布２８０が圧縮されて不織布２８０の両側縁部が加圧接合されている。

この後、下型２４２及び上型２６０を離間移動させ、上記と同様に、不織布製保護部２２４を取出すことができる。

なお、図４に示すように、一対の不織布製保護部１２４の間に筒状保護部１３０を挟み込んで、不織布製保護部１２４と筒状保護部１３０とを連結する場合には、不織布８０、２８０によって筒状保護部３０を包込んだ状態でホットプレスする必要はない。

なお、上記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合わせることができる。

１０ 電線
１２ 電線束
２０、１２０ 保護部材付電線
２２ 保護部材、
２４、１２４、２２４ 不織布製保護部
３０、１３０ 筒状保護部
８０、２８０ 不織布

Claims (4)

1. 複数の電線が束ねられた電線束と、
   １枚の不織布が前記電線束を包み込んだ状態でホットプレスされることにより形成された不織布製保護部と、
   前記電線を挿通可能でかつ前記不織布製保護部よりも曲げ容易な筒状に形成され、前記電線が挿通された状態で前記不織布製保護部と連結された筒状保護部と、
   を備える保護部材付電線。
2. 請求項１記載の保護部材付電線であって、
   前記筒状保護部としてコルゲートチューブが用いられ、
   前記不織布の一部が前記コルゲートチューブの端部を包み込んだ状態で、前記不織布がホットプレスされることにより、前記不織布製保護部と前記コルゲートチューブとが連結されている、保護部材付電線。
3. 請求項２記載の保護部材付電線であって、
   前記不織布製保護部が、前記コルゲートチューブの両端に設けられている、保護部材付電線。
4. 電線と、
   不織布が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより形成された不織布製保護部と、
   前記電線を挿通可能でかつ前記不織布製保護部よりも曲げ容易な筒状に形成され、前記電線が挿通された状態で前記不織布製保護部と連結された筒状保護部と、
   を備え、
   一対の前記不織布製保護部の間に前記筒状保護部が挟込まれて、前記不織布製保護部と前記筒状保護部とが連結されている、保護部材付電線。

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