特許第5768702号(P5768702)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5768702
(24)【登録日】2015年7月3日
(45)【発行日】2015年8月26日
(54)【発明の名称】ワイヤーハーネス
(51)【国際特許分類】
   H01B 7/00 20060101AFI20150806BHJP
   H02G 3/04 20060101ALI20150806BHJP
   B60R 16/02 20060101ALI20150806BHJP
【FI】
   H01B7/00 301
   H02G3/04
   B60R16/02 620Z
   B60R16/02 623T
【請求項の数】3
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2011-279927(P2011-279927)
(22)【出願日】2011年12月21日
(65)【公開番号】特開2013-131380(P2013-131380A)
(43)【公開日】2013年7月4日
【審査請求日】2014年3月31日
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】栗田 充
(72)【発明者】
【氏名】白藤 幸裕
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 毅
(72)【発明者】
【氏名】濱本 勇
(72)【発明者】
【氏名】水平 剛司
(72)【発明者】
【氏名】洲嵜 仁志
【審査官】 神田 太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−199079(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01B 7/00
B60R 16/02
H02G 3/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部と、
不織部材が前記ワイヤーハーネス本体部の長手方向の少なくとも一部に1周を越えるように巻付けられた状態でホットプレスされることにより形成された保護部材と、
を備え、
前記保護部材の少なくとも一方の端部が、前記ワイヤーハーネス本体部周りにおいて前記不織部材の外向き面と内向き面との接触部分全体を接合させるように、前記保護部材の中間部よりも細く形成された絞り部に形成され
前記絞り部と前記中間部との間に、前記絞り部に向けて徐々に細くなるテーパ状部分が設けられている、ワイヤーハーネス。
【請求項2】
請求項1記載のワイヤーハーネスであって、
前記絞り部は、10〜40mmの同太さ部分を含む、ワイヤーハーネス。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載のワイヤーハーネスであって、
前記保護部材の中間部は、それ自体で垂直姿勢を維持できる程度の剛性、及び、外力によって曲げることができる曲げ性能を有している、ワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
車両等に設けられる電線を保護する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に、電線を覆う不織布を、ホットプレスして硬化させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−160611号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、用途によっては、不織布はある程度柔らかい状態にホットプレスされることがある。不織布をある程度柔らかい状態にホットプレスするためには、ホットプレスする際の不織布の圧縮率を低くしたり、温度を低めに設定したり、時間を短めに設定する等によって実現することができる。
【0005】
しかしながら、上記のように不織布をある程度柔らかい状態にホットプレスしようとすると、電線に巻付けられた不織布が各層間で十分に接合されない恐れがある。このため、電線に巻付けられた不織布が電線の軸方向に沿ってずれる恐れがある。
【0006】
そこで、本発明は、ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材の大部分をある程度柔らかい状態にホットプレスした場合に、ホットプレスされた不織部材のずれを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、第1の態様に係るワイヤーハーネスは、少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部と、不織部材が前記ワイヤーハーネス本体部の長手方向の少なくとも一部に1周を越えるように巻付けられた状態でホットプレスされることにより形成された保護部材とを備え、前記保護部材の少なくとも一方の端部が、前記ワイヤーハーネス本体部周りにおいて前記不織部材の外向き面と内向き面との接触部分全体を接合させるように、前記保護部材の中間部よりも細く形成された絞り部に形成されている。
【0008】
また、第1の態様は、前記絞り部と前記中間部との間に、前記絞り部に向けて徐々に細くなるテーパ状部分が設けられている。
【0009】
第2の態様は、第1の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記絞り部は、10〜40mmの同太さ部分を含む。
【0010】
第3の態様は、第1又は第2の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記保護部材の中間部は、それ自体で垂直姿勢を維持できる程度の剛性、及び、外力によって曲げることができる曲げ性能を有している。
【発明の効果】
【0011】
第1の態様によると、保護部材の中間部は絞り部よりも太いので、不織部材の大部分をある程度柔らかい状態にホットプレスできる。また、前記保護部材の少なくとも一方の端部が、前記ワイヤーハーネス本体部周りにおいて相互に接する前記不織部材の外向き面と内向き面とを接合させるように、前記保護部材の中間部よりも細く形成された絞り部に形成されているため、ホットプレスされた不織部材のずれを抑制することができる。
【0012】
第1の態様によると、絞り部と中間部との間での腰折れを抑制できる。
【0013】
第2の態様によると、10〜40mmの同太さ部分によって十分にずれを抑制できる。
【0014】
第3の態様によると、ワイヤーハーネスの挿入作業性に優れる。

【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】実施形態に係るワイヤーハーネスを示す側面図である。
図2図1のII−II線概略断面図である。
図3図1のIII−III線概略断面図である。
図4】ワイヤーハーネスを垂直姿勢にした状態を示す図である。
図5】ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。
図6】ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。
図7】ホットプレス用成形型を示す説明図である。
図8】下金型を示す概略平面図である。
図9】ホットプレス作業中の中間部を示す概略断面図である。
図10】ホットプレス作業中の絞り部を示す概略断面図である。
図11】ワイヤーハーネスの挿入作業例を示す図である。
図12】ワイヤーハーネスの挿入作業例を示す図である。
図13】ワイヤーハーネスの配設例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図1は実施形態に係るワイヤーハーネス10を示す側面図であり、図2図1のII−II線概略断面図であり、図3図1のIII−III線概略断面図である。
【0017】
ワイヤーハーネス10は、ワイヤーハーネス本体部12と、保護部材20とを備える。
【0018】
ワイヤーハーネス本体部12は、少なくとも1本の電線を含んでいる。ここでは、ワイヤーハーネス本体部12は、複数の電線が配設対象である車体の配線経路に沿って束ねられることにより構成されている。複数の電線は、通常、その長手方向に対して直交する平面における横断面形状が円形状となるように束ねられる。なお、電線は、車体等において各種電気機器間を電気的に相互接続する配線材である。ワイヤーハーネス本体部12に、光ケーブル等が含まれていてもよい。また、ワイヤーハーネス本体部12のうち保護部材20から延出する部分の端部には、必要に応じて、電気機器等への接続用のコネクタCが取付けられる(図4参照)。
【0019】
保護部材20は、不織部材(例えば、不織布)がワイヤーハーネス本体部12の長手方向の少なくとも一部に1周を越えるように巻付けられた状態でホットプレスされることにより形成される。なお、保護部材20は、ワイヤーハーネス本体部12の長手方向略全体を覆っていてもよいし、ワイヤーハーネス本体部12の一部を覆っていてもよい。
【0020】
不織部材としては、加熱工程を経ることにより硬くなることが可能なものを用いることができる。このような不織部材として、基本繊維と、これと絡み合う接着樹脂(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。不織部材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と、接着樹脂が溶融して基本繊維間に染込む。その後、不織部材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、不織部材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。また、不織部材同士が接触している部分では、当該接触部分にも溶融した接着樹脂が染込んで固化する。これにより、不織部材同士の接触部分が接合される。
【0021】
ただし、基本繊維は、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得る繊維であればよく、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。接着樹脂は、粒状であっても繊維状であってもよい。また、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。
【0022】
基本繊維と接着樹脂の組み合わせとしては、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、不織部材を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、不織部材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、上記成形形状の維持及び不織部材同士の接合を行う。
【0023】
また、ホットプレスとは、不織部材に対する加熱処理及び不織部材を型に押付けて所定形状に形成する処理を施すことをいう。加熱処理と所定形状への形成処理とは、同時に行われてもよいし、或は、連続的に別々に行われてもよい。この実施形態に係る保護部材20を製造するのに適したホットプレス加工の例については後にさらに詳述する。
【0024】
この保護部材20は、ワイヤーハーネス本体部12を覆った状態でホットプレスされることによって、ワイヤーハーネス本体部12を所定経路に沿った形状に維持する役割を有する。ここでは、保護部材20は、その長手方向対して直交する方向における横断面形状が円形状を呈するように形成されている。もっとも、保護部材の横断面形状は、楕円形状、多角形状等であってもよい。また、ここでは、保護部材20が直線形状に形成された例で説明するが、保護部材の長手方向における一部又は全部が曲る形状に形成されていてもよい。
【0025】
この保護部材20は、ワイヤーハーネス本体部12を覆うことによって、ワイヤーハーネス本体部12が外部の部材と干渉(接触)することを抑制(保護)する役割も有する。さらに、保護部材20は、樹脂成型品よりも柔らかく、また、柔軟な性質を呈するため、保護部材20と外部の部材との接触による異音を抑制する役割、さらには、ワイヤーハーネス10を所定の配線経路に沿ってある程度曲げて配索できるようにする役割をも有している。
【0026】
不織部材は、ホットプレス時の条件によって、比較的硬い状態にも、比較的柔らかい状態にも加工できる。例えば、加熱温度を高くするほど、加熱時間を長くするほど、圧縮率を高くするほど、不織部材は硬くなる傾向となる。これにより、上記経路維持機能、保護機能に優れるようになる一方、異音抑制機能、柔軟性に劣るようになる。これに対して、加熱温度を低くするほど、加熱時間を短くするほど、圧縮率を低くするほど、不織部材は柔らかくなる傾向となる。これにより、異音抑制機能、柔軟性に優れるようになる一方、経路維持機能、保護機能に劣るようになる。このため、ワイヤーハーネス10の配設箇所に応じて、いずれの機能を重要視するか等を見極めて、保護部材20のホットプレスによる加工度合を決定することとなる。
【0027】
このワイヤーハーネス10は、車両における荷室開口を開閉可能に覆うバックドア内等、狭い箇所に差込んで配設されるものを想定している。かかる箇所に配設されるワイヤーハーネス10は、狭い箇所において周辺部材(パネル内面、ウインドウ枠等)と接触し易いと想定されるため、異音抑制機能が重要視される。また、ワイヤーハーネス10をバックドア等の端部開口等から差込んで狭い箇所に配設する際の作業性を考慮すると、ある程度自己の直線形状を維持しつつ、挿入先の形状に応じてある程度曲ることができる程度の柔軟性が重要視される。これらの点に鑑みて、ワイヤーハーネス10の保護部材20のうち両端部を除く中間部22は、ある程度柔軟性を呈するようにホットプレスされている。
【0028】
具体的には、中間部22は、図4に示すように、ワイヤーハーネス10のうち保護部材20の端部を持った状態でワイヤーハーネス10の垂直姿勢を維持できる程度の剛性を有する程度には硬い性状を有しているが、外力によって折れないで曲がることができる程度には柔らかくなるようにホットプレス加工されている。そのようなホットプレスの条件、ホットプレスの加工程度については、上記したように、加熱温度、加熱時間、圧縮率等を適宜変更することで、実験的、経験的に決定することができる。
【0029】
もっとも、不織部材がある程度柔軟性を呈するようにするためには、ホットプレス時における加熱温度を低くしたり、加熱時間を短くしたり、圧縮率を低くしたりすることとなる。そうすると、不織部材がワイヤーハーネス本体部12周りで重なり合う部分で十分に接合されず、ワイヤーハーネス本体部12に巻付けられた不織部材が電線の軸方向に沿ってずれる恐れがある。
【0030】
そこで、ここでは、保護部材20の両端部を、保護部材20の中間部22よりも細く形成された絞り部24に形成している。ここでは、保護部材20の両端部を絞り部24に形成しているが、保護部材20の一端部のみに絞り部24が形成されていてもよい。
【0031】
この絞り部24は、中間部22よりも細径になるようにホットプレスされた箇所であり、従って、圧縮率を高くした状態でホットプレスされた箇所であるといえる。これにより、たとえ、絞り部24が、中間部22における加熱温度及び加熱時間と同じ条件でホットプレスされたとしても、接着樹脂がよく溶けてホットプレス加工されることになり、ワイヤーハーネス本体部12周りにおいて不織部材の外向き面と内向き面とが接する部分が、その周方向全体に亘って接合している。これにより、保護部材20の端部において不織部材のずれ或はばらけが抑制される。
【0032】
不織部材のずれ或はばらけを抑制するためには、絞り部24の長さ寸法は10mm以上であることが好ましい。また、絞り部24が長すぎると、ワイヤーハーネス10全体としての柔軟性を損うため、絞り部24の長さ寸法は40mm以下であることが好ましい。なお、この絞り部24の長さ寸法とは、次に述べるテーパ状部分23を除く、同径連続部分の長さ寸法をいう。
【0033】
また、上記絞り部24と中間部22との間に、絞り部24に向けて徐々に細くなるテーパ状部分23が設けられている。テーパ状部分23のうち中間部22側の端部は、当該中間部22と同じ太さであり当該中間部22に対して連続的に繋がる。また、テーパ状部分23のうち絞り部24の端部は絞り部24と同じ太さであり当該絞り部24に対して連続的に繋がる。
【0034】
このワイヤーハーネス10の一製造例について説明する。
【0035】
まず、図5に示すように、シート状の不織部材50を準備する。不織部材50は、長方形状に形成されており、ワイヤーハーネス10のうち保護部材20による保護対象部分と同じ長さ寸法を有している。また、不織部材50の幅寸法(ワイヤーハーネス本体部12に対して巻付けられる方向の寸法)は、ワイヤーハーネス本体部12の円周長よりも大きな長さ寸法、好ましくは、ワイヤーハーネス本体部12に対して2周半巻付けることができる程度の長さ寸法に設定されている。保護部材20をワイヤーハーネス本体部12に対して2周半巻付けることによって、ワイヤーハーネス本体部12に対する経路規制機能、保護機能等を十分に得ることができるからである。また、不織部材50のうちワイヤーハーネス本体部12に巻付けられた状態で内周側に向いてワイヤーハーネス本体部12に接触する部分には、両面テープ52が貼着けられている。そして、当該両面テープ52に沿ってワイヤーハーネス本体部12を配設し、当該両面テープ52を介して不織部材50の一端側部分とワイヤーハーネス本体部12とを固着した状態で、不織部材50をワイヤーハーネス本体部12に巻付ける。
【0036】
すると、図6に示すように、ワイヤーハーネス本体部12の外周に不織部材50が巻付けられたものを得ることができる。
【0037】
次に、このワイヤーハーネス本体部12に巻付けられた不織部材50をホットプレスする。この際に用いられるホットプレス用成形型の構成例について説明する。
【0038】
図7はホットプレス用成形型60を示す説明図であり、図8はホットプレス用成形型60の下型62を示す平面図である。ホットプレス用成形型60は、下型62と、上型70とを備える。
【0039】
下型62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63が形成されている。下型面63は、概略的には、上方および両端側に開口する溝形状に形成されている。下型面63の長手方向の長さは、ワイヤーハーネス本体部12における保護対象部分(保護部材20で覆うべき部分)の長さと略同一に形成されている。
【0040】
また、下型面63の長手方向両端部の底部は、保護部材20の絞り部24の外径に応じた内径を有する横断面半円形状の絞り部成型面63aに形成されている。また、下型面63の長手方向中間部の底部は、保護部材20の中間部22の外径に応じた内径を有する横断面半円形状の中間部成型面63bに形成されている。さらに、下型面63のうち中間部成型面63bと絞り部成型面63aとの間の部分は、上記保護部材20のテーパ状部分23の傾斜に応じて前記絞り部成型面63a側に向けて徐々に細くなる半円テーパ状のテーパ状部分成型面63cに形成されている。
【0041】
上型70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)に横断面弧状の溝形状に形成された上型面72が形成されている。上型面72は、上記下型面63の上方開口を塞ぎつつ当該下型面63内に配設可能な幅に形成されている。上型面72は、上記下型面63の底部の絞り部成型面63a、中間部成型面63b、テーパ状部分成型面63cと対向する各領域に、それらの同形状部分が形成された構成とされている。
【0042】
そして、この上型面72が下型面63内に配置されることにより、上型面72と下型面63との間で、保護部材20を形成可能なスペースが形成される。なお、下型62及び上型70には、ヒーター等の加熱機構66が設けられている。
【0043】
上記ホットプレス用成形型60を用いて保護部材20を製造する方法について説明する。
【0044】
すなわち、上記のようにワイヤーハーネス本体部12を覆う不織部材50を、下型62の下型面63内に配設する。
【0045】
この後、上型70の上型面72を下型面63内に挿入する。この状態で、ホットプレス用成形型60内で不織部材をホットプレスする。即ち、下型面63と上型面72との間で不織部材を加圧した状態で、当該不織部材を加熱する。
【0046】
そして、この後、不織部材が冷却されると、不織部材の表面が下型面63及び上型面72の形状に応じた形状で硬化する。この際、ワイヤーハーネス本体部12に対してはその長手方向において同一厚みの不織部材50が同じ巻付け回数で不織部材50が巻付けられている。このため、ワイヤーハーネス本体部12を覆う不織部材50は、ワイヤーハーネス本体部12の長手方向において同一厚みで巻付けられた状態となっている。また、図9に示すように、下型面63と上型面72との間では、中間部成型面63bの領域においては比較的大きいスペースが形成される。このため、中間部成型面63bの領域において、下型面63と上型面72との間で不織部材50は比較的小さい圧縮率で圧縮される。従って、保護部材20のうち中間部成型面63bの領域に配設される中間部22は、比較的柔らかい状態にホットプレスされる。一方、図10に示すように、絞り部成型面63aの領域においては比較的小さいスペースが形成される。このため、絞り部成型面63aの領域においては、下型面63と上型面72との間で不織部材50は比較的小さい圧縮率で圧縮される。これにより、保護部材20のうち絞り部成型面63aの領域に配設される絞り部成型面63aは、接着樹脂がよく溶融して、比較的硬い状態にホットプレスされる。従って、絞り部24では、ワイヤーハーネス本体部12周りにおいて不織部材50の外向き面と内向き面とが接する部分が、その周方向全体に亘って接合される。また、テーパ状部分23については、中間部22から絞り部24に向うに従って、徐々に小さい圧縮率で圧縮され、従って、中間部22から絞り部24に向うに従って徐々に硬くなるようにホットプレスされる。
【0047】
上記ワイヤーハーネス10の一使用例について説明する。
【0048】
このワイヤーハーネス10は、例えば、車両における荷室開口を開閉可能に覆うバックドア80内の隙間を通って配設される。
【0049】
この際、図11及び図12に示すように、バックドア80の下方にワイヤーハーネス挿入用の開口が形成され、バックドア80の上方に本ワイヤーハーネス10の接続先である電気機器82が存在していたとする。この場合、バックドア80の下方開口からワイヤーハーネス10を挿入し、バックドア80内の狭い隙間を通って上方に押込むことになる。
【0050】
この際、保護部材20自体は自ら垂直姿勢を維持できる程度の剛性を有しているため、ワイヤーハーネス10をその挿入途中で腰折れ等させることなく、円滑に挿入するこができる。しかも、保護部材20は、外力によって曲げることができる程度の曲げ性能(柔軟性)を有しているため、バックドア80内での経路が曲っていたとしてもその曲りに追従して、ワイヤーハーネス10を曲げて挿入作業を行うことができる。また、図13に示すように、ワイヤーハーネス10の端部のコネクタを電気機器82に接続した配線状態で、ワイヤーハーネス10を曲げた状態とすることもできる。
【0051】
以上のように構成されたワイヤーハーネス10によると、保護部材20の中間部は絞り部24よりも太いので、不織部材50の大部分をある程度柔らかい状態にホットプレスすることができる。これにより、保護部材20の中間部22を柔らかくして異音抑制を図ることができる。また、上記のようにワイヤーハーネス10を配設する際の挿入作業性容易化を図ることもできる。また、保護部材20の端部が絞り部24に形成されているため、絞り部24において保護部材20同士がよく接合している。これにより、保護部材20の端部において、保護部材20のずれ或はばらけを抑制することができる。また、保護部材20の端部が細い絞り部24に形成されているため、ワイヤーハーネス本体部12を配設する際の挿入作業性の向上を図ることもできる。
【0052】
また、中間部22と絞り部24との間がテーパ状部分23に形成されているため、中間部22と絞り部24との間で剛性(柔軟性)が徐々に変化する。このため、中間部22と絞り部24との間での腰折れも抑制される。
【0053】
また、中間部22と絞り部24との間がテーパ状部分23に形成されているため、ワイヤーハーネス本体部12を挿入作業によって配設する際に、中間部22と絞り部24との間の部分が挿入途中に存在する部分に引っかかり難く、前記挿入作業を容易に行える。
【0054】
また、下型面63及び上型面72に斜面を形成すればよく、段を形成する必要がないため、下型62及び上金型70を容易に加工製造することができる。
【0055】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、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。
【符号の説明】
【0056】
10 ワイヤーハーネス
12 ワイヤーハーネス本体部
20 保護部材
22 中間部
23 テーパ状部分
24 絞り部
50 不織部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13