CN102741946A - 线束制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于线束的制造方法,所述线束具有由热塑性材料制成的形状维持构件和保护装置,所述制造方法能够在制造过程中将形状维持构件或保护装置的轴线形状容易地成型为预定形状。该线束制造方法包括:第一步骤,其中,利用由热塑性材料成型的成型体(13)覆盖电线的周边,并且将该成型体(13)加热到能够因热塑性导致塑性变形的温度并且对该成型体加压(13)以具有预定的横截面形状和尺寸;以及第二步骤,在第一步骤之后,当该成型体(13)具有能够因热塑性导致塑性变形的温度时,将所述热塑性材料成型为具有预定的轴线形状,并且冷却该具有预定的轴线形状的成型体(13)。在所述第二步骤中,通过所述第一步骤获得的形状维持构件(12)放入形成在第二模具体(13)的下模(72)中的成型部分(721)中,然后冷却。所述成型部分(721)形成所述形状维持构件(12)的轴线形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种线束制造方法,并且更具体地,本发明涉及一种制造设有形状维持构件的线束的方法,该形状维持构件(该形状维持构件具有作为形成线束的保护装置或保护线的功能)用以维持形成线束的电线的预定部分。
背景技术
在诸如汽车的车辆中,布置有相互连接电气装置和电子装置的线束。由于线束沿着车辆等的内侧的预定路径布置,在一些情况下,在线束制造阶段中,线束以适合于布置的形状形成。例如,线束(即,形成线束的电线)可以形成为与线束布置在其中的路径的形状对应的形状。
相应地,形状维持构件附接到形成线束的电线的预定部分(例如,电线的分支位置或电线被折叠或弯曲的位置)。此外,在一些情况下,为了保护形成线束的电线,保护装置附接到预定部分。一般而言,作为形状维持构件和保护装置,壳式中空构件(例如其中其轴线形状以预定的形状形成的圆筒形构件)被应用。此外,一般而言,作为形状维持构件或保护装置,树脂材料制注射成型产品被应用,该注射成型产品通过注射成型而制成。
根据应用了属于注射成型产品的该形状保持构件的结构,通过将形状维持构件附接到形成线束的电线的预定部分,将附接部分形成为预定的形状是可能的。此外,根据应用了属于注射成型产品的保护装置的结构,附接部分用保护装置保护。然而,应用了属于注射成型产品的形状维持构件或保护装置的结构具有下列问题。
首先,为了制造如上的形状维持构件或保护装置,需要注射成型模。一般而言,注射成型模是昂贵的;因此,形状维持构件或保护装置的制造成本和价格增加。此外,需要用以将形状维持构件或保护装置附接到形成线束的电线的工序,因此,过程步骤的数量增加,并且制造成本可能增加。
此外,在如下结构中:壳式形状维持构件或保护装置附接到形成线束的电线,在一些情况下,在电线和形状维持构件或保护装置的内周表面之间存在间隙。当对线束应用振动或冲击时,电线碰到形状维持构件或保护装置的内周表面,并且发出拍击声或冲击声。该拍击声或冲击声的发生可以降低应用该线束的车辆等的质量。此外,存在如下可能性:因电线碰撞形状维持构件或保护装置的内周表面而导致损坏线束。
作为用以防止电线碰撞形状维持构件或保护装置内周表面的结构,其可被布置成使得减震材料(例如,海绵型构件)设置在形状维持构件或保护装置的内侧。然而,在该布置中,由于需要用以将减震材料设置在形状维持构件或保护装置的内侧的工序,步骤的数量增加了,并且制造成本可能增加。此外,由于部分的数量增加,所以这些部分的成本可能增加。
作为使用不属于注射成型产品的保护装置的结构,建议如下结构:由热塑性材料形成的保护装置形成为环绕平坦电路本体(见专利文献1)。也就是,在专利文献1中所公开的结构中,平坦电路本体被保持在由热塑性树脂材料形成的两个覆盖构件之间,并且该两个覆盖构件在它们被加热的同时经历模压成型。通过该成型,两个覆盖构件与平坦电路本体紧密接触,并且进一步,两个覆盖构件的相接触的部分被焊接附接。根据该结构,由于两个覆盖构件变成保护装置,所以属于注射成型产品的保护装置是不必要的。相应地,这些部分的成本能够降低。
一般而言,线束沿着车辆等的内侧的预定路径布置。相应地,优选覆盖构件的横截面形状和尺寸以及覆盖构件的轴线形状被设置成与线束布置在其中的路径的形状和尺寸相一致。例如,优选覆盖构件的横截面形状和尺寸以及覆盖构件的轴线形状被设置成近似与线束布置在其中的路径的形状和尺寸相同,或设置成在布置工序中方便的形状。
然而,可以想到的是,专利文献1中所公开的结构具有下列问题。由于覆盖构件的温度在刚刚模压成型之后很高,所以覆盖构件处于可塑性变形的状态。相应地,当从成型模拆下并且搬运模压成型的线束时,它可能因为平坦电路本体和/或覆盖构件的自重而扭曲。此外,在从成型模拆下线束和/或搬运时,当操作员接触覆盖构件时,被接触的部分和/或其相邻部分可能会变形。以这种方式,存在如下可能性:线束在模压成型之后发生非期望的变形。相应地,即使当覆盖构件的轴线形状形成为与线束布置在其中的路径的形状和尺寸相一致时,也难以防止在成型之后的变形,并且难以维持成型的形状。
此外,在专利文献1日本公布的未审查专利申请No.2003-197038中所公开的结构中,让成型模冷却,然后拆下线束。然而,在该布置中,因线束的每次模压成型而导致在成型模上执行加热和冷却是必要的。相应地,制造线束所需的时间变长。
此外,在成型或冷却之后,当需要改变保护装置或覆盖构件的轴线形状时,保护装置或覆盖构件可能被损坏。此外,当保护装置或覆盖构件具有高刚度时,轴线形状不能改变。
注意,作为将电线的轴线形状形成为预定的形状的方法,可以环绕电线缠绕胶带。也就是,多根电线通过环绕电线缠绕胶带而受到约束,并且受约束的电线具有预定的轴线形状。然而,在该方法中,胶带缠绕的工序需要许多劳动和时间。此外,胶带缠绕结构的外观很糟糕。而且,在手动地缠绕胶带的方法中,存在如下可能性:由于形状的变形等而导致发生质量上的变化。
注意,在注射成型产品附接到电线的结构中,当线束的预定部分具有三维形状时,注射成型模的设计是困难的,并且设置成本增加。
引用列表
专利文献
PLT1:JP2003-197038
发明内容
鉴于上述情况,本发明具有如下目的:提供在不使用属于注射成型产品的形状维持构件或保护装置的情况下,制造具有形状维持构件或保护装置的线束的方法,该形状维持构件用以将电线或一束电线维持在预定的形状,该保护装置用以保护电线或电线束;或提供能够降低形状维持构件或保护装置的制造成本和减少制造步骤的数量的方法;或提供使用能够将形状维持构件或保护装置的轴线形状成型为预定的形状的线束制造方法。另外,本发明具有如下目的:提供在具有形状维持构件或由热塑性材料形成的保护装置的线束的制造中,能够预防热塑性材料的意外变形的发生的线束制造方法;或提供在具有由热塑性材料形成的形状维持构件或保护装置的线束的制造中,使能够将形状维持构件或保护装置的轴线形状成型为预定的形状的线束制造方法;或提供在具有由热塑性材料形成的形状维持构件或保护装置的线束的制造中,能够缩短制造所需的时间的线束制造方法。
为了解决上述问题,根据本发明的用于制造其中电线的预定部分用热塑性材料覆盖的线束的线束制造方法被归纳为包括:第一步骤,用热塑性材料覆盖电线的周边,并且将热塑性材料加热到可以因热塑性导致塑性变形的温度,并且对热塑性材料加压以将热塑性材料成型为具有预定的横截面形状和和尺寸;以及第二步骤,在第一步骤之后,当热塑性材料具有可以因热塑性导致塑性变形的温度时,将热塑性材料成型为具有预定的轴线形状,并且冷却具有预定的轴线形状的热塑性材料。
能够应用如下结构:其中,在第二步骤中,通过使用一个带有槽型成型构件的成型模,其中经历了第一步骤的具有预定的轴线形状的热塑性材料配合在该槽型成型构件中,并且通过将经历了第一步骤的热塑性材料配合在形成在一个成型模中的成型构件中,将热塑性材料的轴线形状形成为预定的形状,并且通过将热塑性材料的热传输到成型模来冷却热塑性材料。
能够应用如下结构:其中,在第一步骤中,通过将热塑性材料加热到可以因热塑性导致塑性变形的温度并且使用另一成型模对热塑性材料加压,将热塑性材料成型为具有预定的横截面形状。
此外,为了解决上述问题,根据本发明的另一个方面的用于制造其中电线的预定部分用热塑性材料覆盖的线束的线束制造方法被归纳为包括:第一步骤,用热塑性材料制无纺布覆盖电线的周边,并且将热塑性材料制无纺布加热到可以因热塑性导致塑性变形的温度,并且对无纺布加压以将无纺布成型为具有预定的横截面形状和尺寸;以及第二步骤,在第一步骤之后,当热塑性材料制无纺布具有可以因热塑性导致塑性变形的温度时,将热塑性材料成型为具有预定的轴线形状,并且冷却具有预定的轴线形状的热塑性材料。
在这种情况下,能够应用如下结构:其中无纺布具有基本纤维和粘合纤维,其中该基本纤维由具有预定熔点的热塑性树脂材料形成,其中该粘合纤维具有芯纤维层和形成在该芯纤维的外周边上的粘合材料,其中芯纤维由具有预定熔点的热塑性树脂材料形成,并且其中粘合材料层由具有比基本纤维和芯纤维的熔点低的熔点的热塑性树脂材料形成。
根据本发明,对热塑性材料加热并且加压,并且用热塑性材料覆盖电线的预定部分。然后,将成型为用以覆盖预定部分的热塑性材料以预定的轴线形状形成并且冷却。采用该布置,用具有预定的横截面形状和尺寸以及预定的轴线形状的热塑性材料覆盖电线的预定部分。
相应地,在不使用属于注射成型产品的形状维持构件或保护装置的情况下,通过将热塑性材料成型以覆盖电线或一束电线的预定部分来制造具有作为形状维持构件和作为保护装置的线束是可能的,该形状维持构件用以将电线或电线束维持在预定的形状下,该保护装置用以保护电线或电线束。此外,由于不需要注射成型模并且注射成型过程不是必须的,与其中应用了属于注射成型产品的形状维持构件或保护装置的结构相比,降低线束的制造成本并且减少制造步骤的数量是可能的。
此外,在如下结构中:其中属于现成产品的形状维持构件或保护装置附接到电线的预定部分,制造形状维持构件的过程或将形状维持构件附接到电线的预定部分过程是必须的。另一方面,根据本发明,由于将热塑性材料直接成型在电线的预定部分中(即,将热塑性材料成型为预定的形状以及附接电线的预定部分在同一过程中进行),所以减少该线束制造方法中的过程步骤的数量是可能的。此外,与其中属于现成产品的形状维持构件或保护装置附接到电线的预定部分的结构相比,工序的内容很简单;因此,方便将热塑性材料的轴线形状成型为预定的形状。
根据本发明,在将热塑性材料成型为预定的轴线形状时,热塑性材料处于如下状态:不会发生因热塑性导致塑性变形。相应地,可以防止成型为用以覆盖电线的预定部分的热塑性材料的意外变形。
此外,在使用不同于加热和模压成型中所使用的成型模的成型模将热塑性材料成型为预定的轴线形状的同时,可以冷却通过加热和加压成型的热塑性材料。相应地,在对热塑性材料加热和加压之后,可以将所使用的成型模维持在一定温度下,以加热热塑性材料。在每次将热塑性材料成型之后,不必对在热塑性材料的加热和加压中所使用的成型模进行加热和冷却。相应地,在对热塑性材料加热和加压之后,用于冷却所使用的成型模的时间不是必须的。因此,可以缩短用于制造线束的时间。特别地,可以在多个热塑性材料上连续地执行加热和加压。相应地,可以提高大批量生产线束时的生产效率。
根据本发明,通过使用上述一个预定的成型模,将热塑性材料成型为具有预定的轴线形状并且冷却至不会发生因热塑性导致塑性变形的温度。相应地,成型的热塑性材料,当从上述预定的成型模被拆下时,具有固定的形状,并且不会发生因热塑性导致塑性变形。相应地,在使得在成型的热塑性材料中不发生意外和/或非期望变形的情况下,可以改进热塑性材料的尺寸精度。此外,可以方便处理成型的热塑性材料。
也就是,在如下结构中:使用单个成型模将热塑性材料成型为具有预定的横截面形状和尺寸并且同时成型为具有预定的轴线形状,热塑性材料在刚刚成型之后具有如下温度:在该温度下,可以因热塑性导致塑性变形。相应地,在成型之后,可能发生意外和/或非期望变形。另一方面,在根据本发明的实施例的线束制造方法中,热塑性材料,当从上述单个成型模被拆下时,已经具有如下温度:在该温度下,不会发生因热塑性导致热塑性变形。相应地,即使当操作员接触成型的热塑性材料,意外和/或非期望变形也不会发生。
注意,在使用单个成型模将热塑性材料成型的结构中,其可被布置成使得将热塑性材料成型,然后将成型模冷却并且从该模拆下热塑性材料。然而,在该布置中,由于冷却成型模需要花时间,延长了用于将热塑性材料成型的时间,并且降低了生产效率。此外,由于在将成型模冷却之前,热塑性材料连续地被成型模加热,所以难以控制热塑性材料的性质。此外,存在如下可能性:热传递到用热塑性材料覆盖的电线从而损坏电线。此外,由于在每次成型热塑性材料时,有必要加热和冷却成型模,所以用于将热塑性材料成型的时间延长了。
另一方面,在使用另一成型模将热塑性材料加热到可以因热塑性导致塑性变形的温度并且对热塑性材料加压的结构中,不必冷却另一单个成型模,并且维持预定的温度是可能的。相应地,改进另一成型模的工作效率是可能的。此外,与需将成型模冷却的结构相比,由于冷却热塑性材料所需的时间能够比冷却成型模所需的时间短(即,成型的热塑性材料中的蓄热量小于成型模中的蓄热量),所以能够缩短将热塑性材料成型(尤其是冷却)所需的时间。
此外,只要仅在一个成型模中设有用以加热热塑性材料的单元,就不必在另一成型模中提供该单元。此外,只要上述一个成型模有用以将热塑性材料成型为具有预定的轴线形状的结构,就不必使用专用的成型模。线束的预定部分布置在其中的真实构件是适用的。相应地,可以降低上述一个成型模的制造成本,并且可以降低在根据本发明的实施例的线束制造方法中所使用的设备成本或防止设备成本增加。
此外,根据本发明的另一方面,覆盖电线的预定部分的构件用热塑性材料制无纺布形成。相应地,覆盖电线的预定部分的构件是包括大量的空气的层。在该包括大量空气的层中,由于热绝缘性质能够因空气而改进,所以该层不容易冷却。根据本发明的其它方面,(与覆盖电线的预定部分的构件是大体积的情况相比),在对覆盖电线的预定部分的热塑性材料(无纺布)加热和加压之后并且在将该材料成型为具有预定的轴线形状之前,该覆盖电线的预定部分的构件不容易冷却。这有利于如下工序:用以将覆盖电线的预定部分的热塑性材料(无纺布)形成为具有预定的轴线形状。
附图说明
图1是外部立体图,示出了使用根据本发明的实施例的线束制造方法制造的线束的预定部分(在该预定部分中设有成型为预定形状的形状维持构件);
图2是外部立体图,示意性地示出了第一成型模的下模保持工具和下模的主要元件的结构;
图3是外部立体图,示意性地示出了第一成型模的上模的主要元件的结构;
图4A至4D是示意性地示出了包括在第一步骤中的用成型体包裹电线的预定过程的立体图和横截面图;
图5是示意性地示出了包括在第一步骤中的将电线和成型体容纳在下模保持工具中的预定过程的横截面图;
图6是示意性地示出了包括在第一步骤中的将下模保持工具与第一成型模的下模的接合构件相接合的预定过程的横截面图;
图7是示意性地示出了包括在第一步骤中的加热成型体并且用第一成型模的上模和下模将成型体模压成型的预定过程的横截面图;
图8是示意性地示出了包括在第一步骤中的从第一成型模的上模和下模拆下电线和成型为具有预定的横截面形状的形状维持构件的预定过程的横截面图;
图9是示出了经历了第一步骤的线束的预定部分的外立体图;
图10是示意性地示出了第二成型模的结构的分解立体图;以及
图11是示出了使用由热塑性材料制无纺布形成的成型体成型的形状维持构件的横截面的照片。
具体实施方式
在下文中,将根据附图详细地描述本发明的优选实施例。
图1为外部立体图,其示出了使用根据本发明实施例所述线束制造方法1制造的线束的预定部分(其中设有形状维持构件12,所述形状维持构件12被成型为预定形状)。注意,为了便于解释,使用根据本发明实施例所述线束制造方法制造的线束1可被称为“本线束”。
本线束1总体上具有预定数量的预定类型的电线11,并且电线11以预定形式成束(或受约束)。成束的(或受约束的)电线11形成本线束1的干线或支线。预定类型的连接器等安装到包括在本线束1中各电线11的端部。注意,可以根据需要来适当地设置包括在本线束1中的电线11的类型和数量、本线束1的整体形状(例如,干线或支线的形状、支线的数量、分支形式等)以及安装到各电线11的连接器等的结构等,并且不限于此。注意,在本发明中,“电线”具有单根电线的含义,并且还包括多根电线的含义(即,本线束的干线或支线)。
如图1中所示,形状维持构件12设置在本线束1的预定部分中。也就是,本线束1的预定部分具有电线11和形状维持构件12,并且电线11被形状维持构件12覆盖。形状维持构件12具有将电线11维持在预定形状下的功能(尤其是将电线11的轴线形状维持在预定形状下的功能),并且具有保护电线11的功能(作为所谓的“保护装置”的功能)。在本线束1中,设置形状维持构件12的部分的位置和范围(在本发明中本线束1的预定部分)不受具体限制,但是适于设置在用于将电线11的轴线维持在预定形状的部分、保护电线11的部分等中。
形状维持构件12的横截面和轴线形状的形状和尺寸适当地设置成与对应于布置有本线束1的区域的空间的形状等。例如,本线束1的预定部分可以形成为与该预定部分所布置的区域的空间的形状和尺寸近似相同,或可以形成为便于布置本线束的形状。以这种方式,形状维持构件12的横截面和轴线形状的形状和尺寸不受具体限制。
具有热塑性的形状维持构件12由弹性可变形材料(尤其是能够产生压缩变形、以减小其外观体积的材料)形成。例如,其由热塑性树脂材料等制成的无纺布、发泡体等形成。注意,为了便于解释,作为形状维持构件12的材料的构件将被称为“成型体”13。
作为用作成型体13的无纺布,适于使用具有基本纤维和粘合纤维的交织结构的面料。基本纤维由具有预定熔点的热塑性树脂材料形成。粘合纤维具有如下结构:粘合材料层形成在芯纤维的外周上。芯纤维由与基本纤维相同的热塑性树脂材料形成。粘合材料层由熔点低于基本纤维和芯纤维的熔点的热塑性树脂材料形成。注意,为了便于解释,具有该结构的无纺布将被称为“第一无纺布”。
当第一无纺布被加热到等于或高于预定温度时,它因基本纤维和粘合纤维的热塑性而处于可塑性变形状态。特别地,当第一无纺布被加热到高于粘合纤维的粘合材料的熔点并且低于粘合纤维的基本纤维和芯纤维的熔点的温度带时,粘合纤维的基本纤维和芯纤维因热塑性导致可塑性变形,同时其固态(纤维状态)得以维持。另一方面,当第一无纺布被加热到该温度带时,粘合纤维的粘合材料被熔化,并且在粘合纤维的基本纤维和芯纤维之间的间隙之间流动。相应地,其后,当第一无纺布被冷却到低于粘合材料的熔点的温度时,粘合材料恢复到固态,并且具有类似于粘合剂(或类似于热熔树脂)的样态,连接粘合纤维的基本纤维和芯纤维。
因此,在第一无纺布被加热到高于粘合纤维的粘合材料的熔点并且低于粘合纤维的基本纤维和芯纤维的熔点的温度带时,在该温度带中形成预定形状,然后冷却到基本纤维和粘合纤维未因热塑性而发生塑性变形的温度,进而维持在上述温度带中所形成的形状。此外,由于熔化的粘合材料发生固化,以连接粘合纤维的基本纤维和芯纤维,所以无纺布与加热前的状态相比变硬。
注意,为了便于解释,其中基本纤维和粘合纤维因热塑性而发生塑性变形的温度带将被称为第一无纺布的“第一增塑温度带”。此外,在第一无纺布的“第一增塑温度带”中,等于或高于粘合纤维的粘合材料的熔点并且低于粘合纤维的基本纤维和芯纤维的熔点的温度带,将被称为第一无纺布的“第二增塑温度带”。
作为第一无纺布的基本纤维,适于使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维。作为第一无纺布的粘合纤维,适于使用通过在芯纤维的周边上形成粘合材料层所获得的、具有由PET和PEI(聚乙烯间苯二酸酯)共聚树脂形成的PET芯纤维和粘合材料层的纤维。以上结构化的无纺布的基本纤维和芯纤维(PET)的熔点是约250℃。粘合材料的熔点是110℃至150°C。相应地,第一无纺布的第二增塑温度带是110℃至250℃。
此外,作为成型体13,适于使用不具有粘合纤维的热塑性树脂材料制成的无纺布。为了便于解释,该无纺布将被称为“第二无纺布”。例如,适于使用PET无纺布。再者,作为成型体13,适于使用热塑性材料发泡体。例如,适于使用PET发泡体。当应用到成型体13的第二无纺布和发泡体被加热到低于正如它们的材料的热塑性树脂材料的熔点的温度并且在熔点附近时,其处于因热塑性导致可塑性变形的状态。
形状维持构件12的表面部分(外表面及其相邻部分)与中央部分(与电线11的预定部分相接触的部分及其相邻部分)相比较硬。更具体地,在通过根据本发明的实施例的线束制造方法将形状维持构件12成型之前,形状维持构件12的表面部分比成型体13更硬。较硬的表面部分具有这样的功能:将电线11的预定部分的轴线形状维持在预定的形状下,以及保护电线11的预定部分。
另一方面,形状维持构件12的中央部分相比表面部分较软。更具体地,在成型为形状维持构件12之前,形状维持构件12的中央部分比表面部分更具有成型体13的性质。形状维持构件12的中央部分弹性地接触电线11的预定部分,并且包裹电线11的预定部分,并且具有保护电线11的预定部分免受冲击和/或振动的功能。此外,形状维持构件12的中央部分的具有作为隔音材料的功能。也就是,由于具有弹性的形状维持构件12与电线11的预定部分相接触,并且包裹该预定部分,即使对本线束1施加振动或外力,也会阻止或抑制振动或外力传递到电线11。此外,由于电线11和形状维持构件12彼此弹性接触,所以防止产生冲击声等。
接下来,将描述根据本发明的实施例的线束制造方法。根据本发明的实施例的线束制造方法包括:用形状维持构件12覆盖电线11的预定部分而形成本线束1的步骤(形成环绕电线11的形状维持构件12的步骤);以及将形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状的步骤。为了便于解释,用形状维持构件12覆盖电线11的预定部分的步骤将被称为“第一步骤”,并且将形状维持构件12成型为预定形状的轴线的步骤被称为“第二步骤”。
第一步骤的内容如下。
在第一步骤中,使用第一成型模5和下模保持工具62。第一成型模5具有成对的上模51和下模52(例如,金属成型模适用于作为任何模具)。图2所示外部立体图示意性地示出了第一成型模5的下模保持工具62和下模52的主要元件的结构。图3所示外部立体图示意性地示出了第一成型模5的上模51的主要元件的结构。就第一成型模5的下模保持工具62和下模52而言,图2中的上侧是与第一成型模5的上模51相对的一侧。就第一成型模5的上模51而言,图3中的上侧是与第一成型模5的下模保持工具62和下模52相对的一侧。为了便于解释,就第一成型模5的下模保持工具62和下模52而言,第一成型模5的与上模51相对的一侧被称为“上侧”,并且就第一成型模5的上模51而言,与下模52相对的下模保持工具62和第一成型模5的一侧将被称为“下侧”。在图2中,上侧是上侧,而在图3中,上侧是下侧。
下模保持工具62是加工工具(或治具),该加工工具具有如下功能:对成型体13加压,将其成型为具有预定的形状和尺寸的形状维持构件12;以及在第一步骤中,将以预定形状和尺寸成型的形状维持构件12(成型之后的成型体13)维持在预定的形状和尺寸下(换言之,防止形状维持构件12的意外或非期望变形)。
下模保持工具62具有向上敞开的槽型凹形构件623。更具体地,下模保持工具62具有:底部构件621,该底部构件具有预定的宽度,并且沿预定的轴向方向延伸;壁构件622,该壁构件从底部构件621的两侧沿轴向方向延伸。由底部构件621的上表面和底部构件621的两侧上的壁构件622的内表面所环绕的区域形成向上敞开的槽型凹形构件623。因此,下模保持工具62总体上具有近似U形横截面的结构。
环绕槽型凹形构件623的底部构件的部分(对成型体13加压时与成型体13相接触的、底部构件621的上表面和壁构件622的内表面的邻近底部的一部分)的横截面形状(这里,该横截面形状通过沿正交于轴向方向的方向切割下模保持工具62而获得)的形状和尺寸被设置为与成型的形状维持构件12的横截面的形状和尺寸相一致。例如,当形状维持构件12形成为具有近似圆形的横截面形状时,底部构件621的上表面形成为近似半圆形的形状。此外,当形状维持构件12形成为近似矩形横截面形状时,底部构件621的上表面和两侧上壁构件622的内表面形成为使得将由这些表面所包围的区域的横截面成形为近似矩形形状。也就是,底部构件621的上表面是近似平坦的,两侧上的壁构件622的至少在邻近底部构件621的那部分是近似平坦的,并且两侧上的壁构件622的至少在邻近底部构件621的那部分以与底部构件621的上表面成直角的方式近似竖直。
下模保持工具62由具有高热传导性的材料形成,并且具有蓄热量较小的结构(即,其容易跟随周围温度变化)。特别地,在该结构中,热量容易地在槽型凹形构件623的内侧和外侧之间传输。更具体地,该下模保持工具由经过金属板材加工等的薄金属板形成。当该下模保持工具由薄金属板等形成时,热量容易地沿金属板的厚度方向传输,并且下模保持工具62的质量会减轻。减小蓄热量是可能的。此外,底部构件621和壁构件622使用单个金属板、通过金属板材加工等整体地形成。当底部构件621和壁构件622由单个金属板等整体地形成时,不必组装分离的部分。相应地,与分离的部分被组装的结构相比,可以防止这些部分的成本和下模保持工具62的制造成本增加。此外,可以减少下制造模保持工具62的劳动。
下模保持工具62的槽型凹形构件623的外表面的形状(底部构件621的下表面的形状和壁构件622的外表面的形状)并未具体限制。当下模保持工具62由薄金属板形成、并且通过金属板材加工等形成时,下模保持工具62的底部构件621的下表面和壁构件622的外表面的形状近似类似于底部构件621的上表面的形状和壁构件622的内表面的形状。
第一成型模5的下模52是加工工具,该加工工具连同第一成型模5的上模51一起用以经由下模保持工具62对成型体13加热和加压,以成型形状维持构件12。也就是,通过利用热塑性使成型体13发生热塑性变形,并且将其形成为具有预定的横截面形状和尺寸的形状维持构件12。
接合构件521形成在第一成型模5的下模52的上侧上。接合构件521是向上敞开的槽型凹形构件,并且具有用以容纳下模保持工具62的整个下侧或下侧的一部分(底部构件621和壁构件622的邻近底部构件621的一部分)的结构。在图2中,该结构能够容纳下模保持工具62的下侧中的一部分。通过接合下模保持工具62与接合构件521,可以将下模保持工具62的槽型凹形构件623以其敞开侧向上(朝向第一成型模5的上模51)的方式放置在第一成型模5的下模52的上侧上。
第一成型模5的下模52的接合构件521的形状和尺寸被设置成:当下模保持工具62与接合构件521相接合时,接合构件521的表面处于与接合构件521相接合的下模保持工具62的外表面的近似整个部分(下模保持工具62的近似整个外表面或下模保持工具62的底部构件621的下表面和壁构件622的外表面的邻近底部构件621的一部分)相接触的状态。
例如,第一成型模5的下模52的接合构件521的形状和尺寸被设置成近似与下模保持工具62的外表面(底部构件621的外表面和壁构件622的外表面)的形状和尺寸相同或稍大。相应地,如图2中所示,当下模保持工具62的底部构件621和壁622的邻近底部构件621的一部分的横截面形状是近似矩形时,接合构件521的横截面形状被设置成近似矩形。此外,当下模保持工具62的底部构件621的横截面形状是近似半圆形时,接合构件521的横截面形状被设置成近似半圆形或接合构件521的底部被设置成近似半圆形。
第一成型模5的下模52具有加热单元(未示出)。采用该加热单元,接合构件521的表面能够被维持在预定温度。注意,该“预定温度”将在稍后描述。作为加热单元,适于使用各种已知的加热单元。例如,如下结构是适用的:使用发热丝作为加热单元,其中发热丝嵌入在第一成型模5的下模52中;或其中发热丝安装到第一成型模5的下模52的外周。此外,如下结构是适用的:其中在第一成型模5的下模52的内侧形成用于传递流体的通道(例如,孔),并且流体在受控的温度(温度受控的空气、液体(油等)、蒸汽(过热蒸汽等))下流经通道。以这种方式,只要加热单元具有用以将第一成型模5的下模52(尤其是接合构件521的表面)维持在预定温度下的结构,则加热元件的类型和结构就不受限制。
以这种方式,可以利用第一成型模5的下模52将与接合构件521相接合的下模保持工具62加热到预定温度。由于接合构件521的形状和尺寸如上所述,所以可以近似均匀地加热下模保持工具62的、与接合构件521相接合的部分。
第一成型模5的上模51是加工工具,该加工工具连同第一成型模5的下模52和下模保持工具62一起对成型体13进行加热和加压。
第一成型模5的上模51的下侧的一部分配合插入下模保持工具62的壁构件622的侧部之间。更具体地,如图3中所示,向下突起的凸形结构511形成在第一成型模5的上模51中。凸形结构511的整个下侧或下侧的一部分配合插入下模保持工具62的壁构件622的侧部之间。因此,凸形结构511的宽度(在正交于轴向方向的方向上的尺寸)近似等于或稍小于下模保持工具62的壁构件622的侧部之间的间隔。
注意,除了如图3中所示的结构之外,还可以使用如下结构:其中第一成型模5的整个上模51形成为具有能够配合插入在下模保持工具62的壁构件622的侧部之间的尺寸和形状。
压力表面512形成在第一成型模5的上模51的下侧上。压力表面512是如下部分:用以对成型体13加压和加热,以成型具有预定的横截面形状的形状维持构件12。当下模保持工具62与第一成型模5的下模52的接合构件521相接合时,压力表面512与下模保持工具62的底部构件621的上表面相对。如图3中所示,在如下结构中:向下凸形结构511形成在第一成型模5的上模51中,凸形结构511的下表面是压力表面512。另一方面,当第一成型模5的整个上模51配合插入在下模保持工具62的侧部分之间时,第一成型模5的上模51的下侧的近似整个表面是压力表面512。
当沿着正交于凸形结构511(或第一成型模5的整个上模51)的轴向方向的平面切割时,压力表面512的横截面形状和尺寸被设置成与待成型的形状维持构件12的横截面形状和尺寸相一致。也就是,压力表面512形成为与成型的形状维持构件12的外周表面的一部分具有相同或相似的形状。例如,当形状维持构件12的横截面形状是近似矩形时,第一成型模5的上模51的压力表面512形成为近似平面。此外,当形状维持构件12的横截面形状是近似圆形时,压力表面512具有在高处降落(upwardly-fallen)的近似半圆形横截面形状。
第一成型模5的上模51具有加热单元(未示出)。利用该加热单元,可以特别将压力表面512维持在预定的温度下。“预定的温度”与第一成型模5的下模52的预定的温度相同。此外,适于使用与第一成型模5的下模52的加热单元相同的加热单元。相应地,省略对温度和加热单元的解释。
当下模保持工具62与第一成型模5的下模52的接合构件521相接合、并且第一成型模5的上模51和下模52在该状态下更靠近彼此时,第一成型模5的上模51的整个下侧或下侧的一部分可移动地配合插入在与第一成型模5的下模52的接合构件521相接合的下模保持工具62的壁构件622的侧部之间。下模保持工具62的底部构件621的上表面和第一成型模5的上模51的压力表面512之间以预定的间隔彼此相对。
当第一成型模5的上模51和下模52在预定的距离内靠近彼此时,由下模保持工具62的槽型凹形构件623的内表面(底部构件621的上表面或底部构件621的上表面和壁构件622的相互相对的表面的邻近底部构件621的一部分)和第一成型模5的上模51的压力表面512所包围的空间的形状和尺寸是形成在本线束1的预定部分中的形状维持构件12的形状和尺寸。因此,邻近底部构件621的下模保持工具62的凹形构件623的内表面的尺寸和形状以及第一成型模5的上模51的压力表面512的尺寸和形状根据形状维持构件12的尺寸和形状而设置。
图4A至4D和图5至8是分别示意性地示出了包括在第一步骤中的预定过程的横截面图。更具体地,图4A至4D示出了利用成型体13包裹电线11的过程。图5示出将电线11和成型体13容纳在下模保持工具62中的过程。图6示出将下模保持工具62与第一成型模5的下模52的接合构件521相接合的过程。图7示出利用第一成型模5的下模52和上模51将成型体13热压成型的过程。图8示出将电线11和成型为具有预定的横截面形状的形状维持构件12从第一成型模5的上模51和下模52拆下的过程。
如图4A至4D中所示,电线11的预定部分被成型体13包裹。成型体13具有如图4A中所示的近似平坦形的结构,或具有棒形结构,该棒形结构沿着如图4B中所示的轴向方向具有狭缝131(从外周表面朝向内侧的切口或凹槽)。当应用了近似平坦形成型体13时,成型体13被弯曲成近似“U形”形状,用以保持并包裹电线11的预定部分,如图4C中所示。另一方面,当应用了棒形成型体13时,电线11的预定部分插入到形成在成型体13中的狭缝131中,使得电线11的预定部分被成型体13包裹。
成型体13的横截面的形状和尺寸不受具体限制,只要包裹电线11的预定部分的成型体13的横截面积(包括电线11的预定部分的横截面积)大于成型的形状维持构件12的横截面积(包括电线11的预定部分的横截面积)即可。换言之,成型体13的形状和尺寸不受具体限制,只要成型的形状维持构件12的横截面的轮廓(包括电线11的预定部分的横截面的轮廓)被包括在包括电线11的预定部分的成型体13的横截面的轮廓内侧即可。成型体13的其它性质不受具体限制。
其次,如图5中所示,包裹电线11的预定部分的成型体13容纳在下模保持工具62的槽型凹形构件623中。容纳在下模保持工具62的槽型凹形构件623中且被保持在壁构件622的侧部之间的成型体13被维持在如下状态:包裹电线11的预定部分。
其次,如图6中所示,容纳包裹电线11的预定部分的成型体13的下模保持工具62与第一成型模5的下模的接合构件521相接合。也就是,下模保持工具62放置在第一成型模5的下模52的上侧上。
第一成型模5的上模51的压力表面512和第一成型模5的下模52的接合构件521因加热单元而被维持在预定的温度下。当第一无纺布应用于成型体13时,第一无纺布的第二增塑温度带中的温度被应用为“预定的温度”。当第二无纺布或发泡体被应用为成型体13时,采用等于或高于该第二无纺布的材料或发泡体的材料的熔点和在熔点附近的温度。
其次,如图7中所示,第一成型模5的上模51和下模52处于更靠近彼此的状态。另外,由第一成型模5的上模51的压力表面512和下模保持工具62的底部的上表面以及下模保持工具62的侧部的内表面所包围的空间(或由第一成型模5的上模51的压力表面512和下模保持工具62的上表面所包围的空间)的尺寸和形状是成型的形状维持构件12的形状和尺寸。在该布置中,成型体13被压缩变形,并且利用第一成型模5的上模51和第一成型模5的下模52经由下模保持工具62被加热。然后,将该状态维持(即,加热和加压在成型体13上连续地进行)预定的时间段。
“预定的时间”如下。
当第一无纺布应用于成型体13时,在成型体13中,与下模保持工具62的槽型凹形构件623的内表面和第一成型模5的上模51的压力表面512相接触的部分及其相邻部分(换言之,作为形状维持构件12的表面部分的部分)的温度在预定的时间内上升到第二增塑温度带。然而,与电线11相接触的部分及其相邻部分(换言之,作为形状维持构件12的中央部分的部分)的温度在预定的时间内不上升到第二增塑温度带。尤其是当电线11分别具有芯线由覆盖构件覆盖的结构时,适用不因加热而随损坏覆盖构件(换言之,不因加热而使电线11的覆盖构件熔化或退化的时间)的时间。注意,当与电线11相接触的部分及其相邻部分的温度在第一增塑温度带之内或之外时,没有问题。
当第二无纺布或发泡体应用于成型体13时,在成型体13中,与下模保持工具62的槽型凹形构件623的内表面和第一成型模5的上模51的压力表面512相接触的部分及其相邻部分的温度在预定的期间内变得等于或高于第二无纺布或发泡体的熔点。然而,与电线11相接触的部分及其相邻部分的温度在预定的期间内并不会变成等于该熔点的温度。尤其是当电线11分别具有芯线被覆盖构件覆盖的结构时,适用不因加热而损坏覆盖构件的时间。
当成型体13在“预定的温度”下被加热并且被加压“预定的时间”时,形状维持构件12通过下列过程形成。
当第一无纺布应用于成型体13时,在成型体13中,具有上升到第一增塑温度带的温度的部分因热塑性而产生塑料变形。虽然第一无纺布被加热并且加压,但是成型体13的表面部分(与下模保持工具62的内表面相接触的部分及其相邻部分和与第一成型模5的上模51的压力表面512相接触的部分及其相邻部分)与中央部分(与电线11的预定部分相接触的部分及其相邻部分)相比较高。相应地,成型体13的表面部分的塑性变形程度与中央部分相比较高。相应地,成型体13的基本纤维和粘合纤维的密度从中央部分朝表面部分增加。
由于成型体13的表面部分的温度上升至第二增塑温度带,所以粘合纤维的粘合材料熔化,以熔接基本纤维和粘合纤维。相应地,由于成型体13的表面部分与粘合纤维的粘合材料在如下状态下熔固:基本纤维的密度和粘合纤维的密度很高,所以成型体13的表面部分与中央部分相比变硬。此外,当成型体13具有平坦形结构,并且被弯曲从而包裹电线11的预定部分时,成型体13的在宽度方向上彼此接触的端部因粘合纤维的熔化的粘合材料而彼此熔附。另一方面,当成型体13具有棒形结构,并且将电线11的预定部分容纳在狭缝131的内侧时,狭缝131的内表面部分彼此熔附。相应地,成型体13具有连续地覆盖电线11的预定部分的周边的结构。
当第二无纺布或发泡体应用于成型体13时,在成型体13中,具有如下温度的部分产生塑料变形:在该温度下,可以因热塑性导致塑性变形。当对成型体13加热和加压时,由于成型体13的表面部分的温度与中央部分的温度相比较高,所以成型体13的表面部分的塑性变形的程度与中央部分的塑性变形的程度相比较高。相应地,成型体13的密度从中央部分朝表面部分增加。
此外,由于成型体13的表面部分的温度变得等于或高于熔点,所以成型体13的表面部分熔化。相应地,当第二无纺布应用于成型体13时,熔化的纤维连接并且整合,并且纤维结构消失。另一方面,当发泡体应用于成型体13时,发泡体熔化并且气泡破裂。相应地,在成型体13的表面部分中,与纤维状态或发泡体状态相比,密度和硬度上升。此外,当成型体13具有平坦形结构并且被弯曲从而包裹电线11的预定部分时,成型体13在宽度方向上的端部熔化并且附接到彼此。另一方面,当成型体13具有棒形结构并且将电线11的预定部分容纳狭缝131是内侧时,内表面部分熔化并且附接到彼此。相应地,成型体13连续地覆盖电线11的预定部分的周边。
注意,从第一成型模5的下模52发出的热量通过下模保持工具62被传输到成型体13。如上所述,由于下模保持工具62由具有高热传导性的材料形成,并且热量容易从外表面朝内表面传输,所以从第一成型模5的下模52发出的热量容易地被传输到成型体13。相应地,不必设置如上述的“预定的时间”的时间。
其次,如图8中所示,在经过预定的时间之后,将第一成型模5的上模51和下模52分离。另外,将放置在下模保持工具62上的本线束1的预定部分(即,成型的形状维持构件12和电线11的预定部分)从下模拆下。
当下模保持工具62由金属板等形成(即,质量很小)时,蓄热量很小。相应地,当将本线束1的预定部分从第一成型模5的下模52拆下时,成型的形状维持构件12和电线11的预定部分不因从下模保持工具62发出热量而被加热。这防止过度加热本线束1的预定部分。相应地,方便控制形状维持构件12的特性。此外,由于从第一成型模5的下模52拆下了容纳在下模保持工具62的槽型凹形构件623中的形状维持构件12,所以阻止了成型的形状维持构件12因其自重等而导致的变形。由于在拆下时不必直接接触形状维持构件12,所以在形状维持构件12中不会发生意外和/或非期望变形。
以这种方式,可以通过对成型体13加热和加压,将形状维持构件12成型为具有预定的横截面形状。在成型的形状维持构件12的表面部分中,与成型前的成型体13相比,密度和硬度较高。另一方面,具有成型前的成型体13的物理性质的形状维持构件12的中央部分与电线的预定部分弹性地相接触。
图9是示出了经历了第一步骤的本线束1的预定部分的外部立体图。如图9中所示,通过第一步骤,具有预定的横截面形状和尺寸的形状维持构件12设置在本线束1的电线11的预定部分中。形状维持构件12的轴线形状与下模保持工具62的轴线形状近似相同。例如,如图9中所示,其形成为近似线形。也就是,在第一步骤之后,形状维持构件12不立即具有最终将成型的轴线形状。
经历了第一步骤的本线束1的预定部分经历第二步骤。第二步骤的内容如下。在第二步骤中,使用成型模7来将形状维持构件12的轴线形状成型为预定的形状。成型模7将被称为第二成型模7。图10是示意性地示出了第二成型模7的结构的分解立体图。如图10中所示,第二成型模7具有上模71和下模72。
如图10中所示,成型单元721形成在第二成型模7的下模72中。成型单元721是其中插有形状维持构件12的凹槽,并且其轴线形状被设置为与形状维持构件12最终将形成的轴线形状相一致。也就是,成型单元721的轴线形状和尺寸是本线束1的最终制成的形状维持构件12的轴线形状和尺寸。相应地,成型单元721的轴线形状和尺寸被设置成与待制造的形状维持构件12的形状和尺寸相一致。图10中所示的成型单元721的形状仅是示例,并且不局限于该形状。
第二成型模7的上模71具有可连接到下模72的结构。当第二成型模7的上模71和下模72连接时,由下模72的成型单元721的内表面和上模的、与下模72的成型单元721对置的一部分所包围的空间的尺寸和形状是设置在本线束1的预定部分中的形状维持构件12的最终尺寸和形状。
第二成型模7的上模71和下模72的材质不受具体限制,但是优选应用具有高热传导性的材料。例如,适用诸如铁系金属材料和铝合金这样的各种金属材料。
经过第一步骤的本线束1的预定部分(成型的形状维持构件12)仍然具有可因热塑性而导致塑性变形的温度,且被配合在第二成型模7的下模72的成型单元721中,并且上模71和下模72连接。也就是,当第一无纺布应用于形状维持构件12时,形状维持构件12在其具有第一增塑温度带内的温度的同时、配合在第二成型模7的下模72的成型单元721中,并且上模71和下模72连接。
当形状维持构件12配合在第二成型槽7的下模72的成型单元721中时,形状维持构件12塑性变形至对应于成型单元721的形状。特别地,形状维持构件12的轴线形状塑性变形至与成型单元721的轴线形状相同的形状。
另外,该状态被维持,直到形状维持构件12的温度下降到不会发生因热塑性导致塑性变形的温度为止。例如,当第一无纺布应用于形状维持构件12时,维持该状态,直到形状维持构件12的温度下降到低于第一无纺布的第一增塑温度带的温度为止。
当成型的形状维持构件12配合在第二成型模7的下模72的成型单元721中并且上模71和下模72连接时,形状维持构件12的表面处于与第二成型模7的下模72的成型单元721的内表面和上模71的表面相接触的状态。另外,形状维持构件12的热量被传输到第二成型模7的上模71和下模72,并且进一步,从第二成型模7的上模71和下模72辐射到外侧(例如,大气)。如上所述,当第二成型模7的上模71和下模72由具有高热传导性的材料形成时,配合在成型单元721中的形状维持构件12的热量被快速传输到第二成型模7的上模71和下模72,并且形状维持构件12快速冷却。
当形状维持构件12的温度下降到不会因热塑性导致塑性变形的温度或更低时,将第二成型模7的上模71和下模72分离,并且将形状维持构件12从第二成型模7的下模72的成型单元721拆下。通过以上过程,获得了具有成型为预定的形状和尺寸的形状维持构件12的本线束1。
注意,可布置成使得第二成型模7不具有上模71。也就是,当形状维持构件12能够仅通过第二成型模7的下模72来充分冷却时,或当不必利用上模71挤压形状维持构件12时(例如,不存在如下可能性:在不用上模72挤压形状维持构件12的情况下,形状维持构件12恢复原形),能够省略上模72。
此外,只要第二成型模7具有将形状维持构件12的轴线形状成型为预定的形状的结构,就不必使用专用的成型模。例如,其可被布置成使得具有其中布置有本线束1的区域的真实构件被用作第二成型模7。
例如,当制造具有将被布置在汽车的柱子(前窗或后窗与侧窗之间的支柱,或侧窗之间支柱)中的部分的线束时,真实柱子可被作用第二成型模7。另外,通过第一步骤成型的形状维持构件12(本线束1的预定部分)在实际布置方面被放置在柱子中。另外,该状态被维持,直到形状维持构件12的温度下降到不会发生因热塑性导致塑性变形的温度为止。采用该布置,可以将形状维持构件12(具体地形状维持构件12的轴线形状)成型为其实际上被布置在其中的空间的形状。
此外,当制造具有将被布置在汽车的门中部分的线束时,作为真实门(门外板和通过焊接等附接到外板的框架)的构件可被用作第二成型模7。另外,通过类似于上述过程的过程,将形状维持构件12成型为它实际上被布置在其中的空间的形状是可能的。
以这种方式,可以使用本线束1的预定部分布置在其中的真实构件作为第二成型模7。根据这个结构,由于不必制造专用的第二成型模7,所以可以减少和降低设计和制造第二成型模所需的劳动和成本,并且可以降低设备成本。此外,由于使用了线束实际上被布置在其中的真实构件,所以能够以高精度将形状维持构件12准确地成型为预定的形状。
根据本发明的实施例的线束制造方法,可以通过使用第一成型模5对成型体13加热和加压而成型具有预定的横截面形状和尺寸的形状维持构件12。也就是,可以将成型形状维持构件12成型为覆盖电线11的预定部分。通过使用第二成型模7,可以将形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状并且冷却形状维持构件12。
相应地,即使当形状维持构件12的轴线形状复杂时(例如,复杂的三维的形状),也能够以低成本来容易地将形状维持构件12成型。也就是,在使用注射成型产品的结构中,当形状维持构件的轴线形状复杂时,注射成型产品的设计复杂,并且设备成本增加。另一方面,根据线束制造方法,能够以低成本来容易地将形状维持构件12成型为与例如形状维持构件布置在其中的空间的形状相对应的形状。
此外,与其中缠绕胶带以将电线的轴线形状维持在预定的形状下的结构相比,由于工序的内容非常简化,所以能够减少制造所需的劳动和时间。此外,与其中手动地缠绕胶带的结构相比,能够将质量稳定化。另外,根据本发明的实施例的线束制造方法,制造的线束的外观良好。
通过使用第二成型模7,形状维持构件12被成型为具有预定的轴线形状和并且被冷却到不会发生因热塑性导致塑性变形的温度。相应地,当从第二成型模拆下形状维持构件12时,形状维持构件12的形状固定,并且不会发生因热塑性导致塑性变形。相应地,在形状维持构件12不发生意外和/或非期望变形的情况下,能够以高测量精度将形状维持构件12成型。进一步,方便成型的形状维持构件12的操作。
也就是,在如下结构中:使用单个成型模将成型体形成为具有预定的形状和尺寸的横截面,并且同时将形状维持构件的轴线形状成型为预定的形状,刚刚成型之后的形状维持构件在成型具有可以因热塑性导致塑性变形温度。相应地,在一些情况下,意外和/或非期望变形在成型之后立即发生。另一方面,根据本发明的实施例的线束制造方法,当从第二型模7拆下形状维持构件12时,形状维持构件12已经具有如下温度:在该温度下,不会发生因热塑性导致塑料变形。相应地,即使当操作员接触成型的形状维持构件12时,意外变形等也不会发生。
注意,在使用单个成型模将形状维持构件成型的结构中,其可被布置成使得在将形状维持构件成型之后,将成型模冷却并且拆下形状维持构件。然而,在该布置中,由于冷却成型模需要时间,并且将形状维持构件成型所需的时间很长,并且降低了生产效率。此外,由于在将成型模冷却之前形状维持构件不断地被成型模加热,所以难以控制形状维持构件的特性。此外,由于形状维持构件的每次成型均需要加热和冷却成型模,所以将形状维持构件成型所需的时间延长了。
另一方面,根据本发明的实施例的线束制造方法,不必冷却第一成型模5,并且可以将第一成型模5始终维持在预定的温度下。相应地,可以改进第一成型模5的工作效率。此外,与其中将成型模冷却的结构相比,由于冷却形状维持构件12所需的时间能够比冷却成型模所需的时间短(即,成型的形状维持构件12中蓄热量小于成型模中的蓄热量),所以可以缩短将形状维持构件12成型(尤其是冷却)所需的时间。
只要仅在第一成型模5设置了用以加热成型体13的单元,就不必在第二成型模7中设置该单元。此外,只要上述成型模7具有用以将形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状的结构,就不必使用专用的成型模。可以使用本线束1的预定部分被布置在其中的真实构件。相应地,可以降低第二成型模7的制造成本,并且可以降低在根据本发明的实施例的线束制造方法中所使用的设备成本或防止设备成本增加。
此外,由于用第二成型模7(该成型模不带加热单元)将形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状,所以能够简化第一成型模5(该成型模带有加热单元)的形状和下模保持工具62的形状。例如,可以将下模保持工具62形成为近似线性棒形状,并且将第一成型模5的下模52的接合构件521和上模51的压力表面512分别形成为近似的线性形状。以这种方式,可以将具有加热单元的第一成型模5形成为简单的形状。相应地,可以降低第一成型模5的制造成本。也就是,与如下结构相比:其中用单个成型模将成型体形成为具有预定的形状和尺寸并且形成为具有预定的轴线形状,由于用以加热成型体13的成型模的形状简单,所以可以降低成型模的制造成本。
根据本发明的实施例的线束制造方法,可以使形状维持构件12的表面部分硬化,并且将中央部分维持在软质状态(具有成型体13在成型之前的物理性质的状态)下。
也就是,在(通过第一步骤)完成用第一成型模5加热和加压之后,立即将形状维持构件12配合在第二成型模7的下模72的成型单元721中,因此冷却快速开始。在刚刚用第一成型模5进行加热和加压之后的形状维持构件12中,表面部分的温度高并且中央部分的温度低。相应地,当形状维持构件12被维持在这个状态下时,表面部分的热被传输到中央部分,并且存在如下可能性:因中央部分中的热塑性和中央部分的硬化而导致塑性变形发展。另一方面,根据本发明的实施例的线束制造方法,成型的形状维持构件12的热(尤其是表面部分的热)被快速传输到第二成型模7。相应地,可以防止中央部分中的塑性变形的进行。
此外,在使用下模保持工具62的结构中,可以防止在用第一成型模5进行压缩成型之前对成型体13的不必要的加热。也就是,在如下结构中:其中成型体13和电线11的预定部分直接设置在第一成型模5中,当花时间进行该项设置工作时,成型体13在加压之前被加热。相应地,在一些情况下,将成为形状维持构件12的中央部分的成型体13的一部分的温度上升至可因热塑性导致塑性变形的温度或上升至熔点。另外,在该情况下,除了形状维持构件12的表面部分之外,中央部分可能变硬。此外,存在电线11因热而损坏的可能性。另一方面,根据使用下模保持工具62的结构,在将成型体13和电线11的预定部分容纳在下模保持工具62中的工序中,成型体13不被加热。在将容纳在下模保持工具62中的成型体13与第一成型模5的下模52的接合构件521相接合之后,可以快速进行加压。相应地,可以将成型体13的表面部分加热到预定的温度,并且防止中央部分的温度上升至预定的温度。
以这种方式,可以将形状维持构件12的表面部分容易地硬化,并且防止中央部分的硬化。此外,可以防止电线11因热而损坏。
根据本发明的实施例的线束制造方法,在大批量生产时,可以增加每单位时间的产品数量。例如,可以发生如下情况:用第一成型模5对一个成型体13加热和加压,然后将用一个成型体13成型的形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状,并且在用第一成型模5对另一成型体13加热和加压的同时,使形状维持构件12冷却。该过程能够重复进行。以这种方式,可以使用第一成型模5和第二成型模7连续地将形状维持构件12成型。
此外,根据本发明的实施例的线束制造方法,与使用属于注射成型产品的形状维持构件的结构相比,能够获得下列优势。
与用以制造注射成型产品的金属成型模(所谓的注射成型金属模)相比,在根据本发明的实施例的线束制造方法中所使用的第一成型模5和第二成型模7分别具有简单的结构,因此,能够以低成本制造它们,并且能够降低设备成本。此外,根据本发明的实施例的线束制造方法,与使用属于注射成型产品的形状维持构件或保护装置的结构相比,由于将低成本材料(可商购的低成本热塑性材料)应用于形状维持构件12,所以能够以低成本制造本线束。相应地,可以降低产品价格。
另外,在根据本发明的实施例的线束制造方法中的第一步骤和第二步骤中,与将电线配合在属于注射成型产品的保护装置或形状维持构件的方法相比,工序简单。
此外,在使用属于注射成型产品的保护装置或形状维持构件的结构中,当在保护装置或形状维持构件的内表面和电线之间存在间隙时,电线碰撞保护装置或形状维持构件的内表面,并且产生冲击声等。注意,其可被布置成使得将诸如海绵型构件的减震材料设置在形状维持构件或保护装置的内侧以防止冲击声等。然而,在该布置中,部分的数量和过程步骤的数量增加,并且制造成本或产品价格可能增加。
根据由根据本发明的实施例的线束制造方法所制造的线束,电线11的预定部分被形状维持构件12包裹,与形状维持构件12弹性地相接触。相应地,在电线11和形状维持构件12之间不会产生冲击声等。此外,形状维持构件12还用作保护装置或减震材料,以保护电线11的预定部分免受冲击或振动。以这种方式,由于防止了部分的数量和过程步骤的数量上的增加,所以可以降低部分的成本和制造成本。
此外,在本实施例中,使用热塑性材料制无纺布将成型体13成型。相应地,如图11中所示,形状维持构件12变成包括大量空气的层。在该包括大量空气的层中,由于热绝缘性质因空气而改进,所以该层不容易冷却。根据本实施例,(与形状维持构件是大体积件(bulk)的情况相比),不容易将形状维持构件12从对成型体13的加热和加压中冷却,并且将形状维持构件12成型为具有预定的轴线形状。相应地,方便将形状维持构件12成型为预定的轴线形状的工序(第二步骤)。也就是,需“在形状维持构件12具有可塑性变形温度的同时”进行的第二步骤中出现时间裕量。
已经详细地描述了本发明的各实施例。此外,本发明并不限于上述各实施例,并且在不脱离本发明的主题的范围内能够作出各种改变。
在上述根据本发明的实施例的线束制造方法中,形状维持构件的横截面形状形成为近似矩形形状。然而,形状维持构件的横截面形状和尺寸不受具体限制。
例如,形状维持构件的主体的横截面形状或形状维持构件的整个横截面形状可以是近似矩形等。此外,它可以是上下或左右不对称的形状。当横截面形状是近似矩形形状时,将如下结构应用于下模保持工具:槽型凹形构件形成在上侧上。另外,具有矩形横截面形状的槽型凹形构件形成在压力表面中,该压力表面被应用于上模。以这种方式,通过将下模保持工具的底部的上表面的横截面形状和上模的压力表面的横截面形状形成为各种形状,可以将形状维持构件的、位于线束的预定部分中的横截面形状成型为各种形状。
此外,形状维持构件的轴线形状被适当地设置成与线束布置在其中的空间的形状相一致或便于布置工作,但是不受限制。
此外,在上述实施例中,电线的预定部分被单个成型体包裹。然而,其可被布置成使得电线的预定部分保持在多个成型体之间。
Claims (5)
1.一种用于制造线束的线束制造方法,其中,电线的预定部分被热塑性材料覆盖,所述方法包括:
第一步骤:利用所述热塑性材料覆盖所述电线的外周;将所述热塑性材料加热到能够通过热塑性来发生塑性变形的温度;并且对所述热塑性材料进行挤压,以将所述热塑性材料成型为具有预定的横截面形状和尺寸;以及
第二步骤:在所述第一步骤之后,当所述热塑性材料具有能够通过热塑性来发生塑性变形的温度时,将所述热塑性材料成型为具有预定的轴线形状,并且对具有所述预定的轴线形状的所述热塑性材料进行冷却。
2.根据权利要求1所述的线束制造方法,其中,在所述第二步骤中,通过使用一个具有槽型成型构件的成型模、并将经过所述第一步骤处理后的所述热塑性材料嵌合到形成在所述一个成型模中的成型构件中,从而将所述热塑性材料的轴线形状形成为预定形状,并且通过将所述热塑性材料的热量传递到所述成型模来冷却所述热塑性材料,经过所述第一步骤处理后具有预定轴线形状的所述热塑性材料嵌合到所述槽型成型构件中。
3.根据权利要求1或2所述的线束制造方法,其中,在所述第一步骤中,通过将所述热塑性材料加热到能够通过热塑性来发生塑性变形的温度、并使用另一成型模对所述热塑性材料加压,从而将所述热塑性材料成型为具有预定的横截面形状。
4.一种用于制造线束的线束制造方法,其中,电线的预定部分由热塑性材料制成的无纺布覆盖,所述方法包括:
第一步骤:利用所述热塑性材料制成的无纺布覆盖所述电线的外周,并且将所述热塑性材料制成的无纺布加热到能够通过热塑性来发生塑性变形的温度;并且对所述无纺布加压,以将所述无纺布成型为具有预定的横截面形状和尺寸;以及
第二步骤:在所述第一步骤之后,当所述热塑性材料制成的无纺布具有能够通过热塑性来发生塑性变形的温度时,将所述热塑性材料成型为具有预定的轴线形状,并且对具有所述预定的轴线形状的所述热塑性材料进行冷却。
5.根据权利要求4所述的线束制造方法,其中,所述无纺布具有基本纤维和粘合纤维,所述基本纤维由具有预定熔点的热塑性树脂材料形成,所述粘合纤维具有芯纤维层和形成在所述芯纤维的外周边上的粘合材料,
其中,所述芯纤维由具有预定熔点的热塑性树脂材料形成,所述粘合材料层由熔点低于所述基本纤维维和所述芯纤维的熔点的热塑性树脂材料形成。
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