JP2015218850A - コルゲートチューブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多数のクランプ部材や経路維持部材に頼ることなく、チューブの配置形状を維持できるようなコルゲートチューブを提供する。【解決手段】 ジャバラ状の管壁を有するコルゲートチューブ３は、ポリフェニレンスルファイド樹脂により形成されている。チューブに曲げ変形が加えられると、管壁の一部が塑性変形して、曲げ形状が維持される。チューブ３には、好ましくは、無負荷状態で所定の屈曲形状が付与されている。屈曲形状には直線部と曲げ部が含まれていることが好ましく、チューブの長手方向に沿ってスリット３１が形成されていることが好ましい。【選択図】 図３

Description

本発明は、合成樹脂製のコルゲートチューブに関するものである。

合成樹脂により形成され、ジャバラ状の管壁を有するコルゲートチューブは、さまざまな用途に用いられている。たとえば、樹脂製コルゲートチューブは、電子配線などのワイヤーハーネスの保護管などとして用いられる。

例えば、特許文献１には、電線を保護しつつ所定の経路に配置するためのコルゲートチューブが開示されている。また、特許文献２には、スリットが設けられたコルゲートチューブに塑性変形可能な経路維持部材を取り付けるコルゲートチューブが開示され、電線を覆いつつチューブの経路を一定に維持することが開示されている。

実開平０４−８６０２２号公報 特開２０１３−５６０６号公報

これら従来のコルゲートチューブでは、チューブの可撓性を利用して、チューブを所定の経路に沿わせていた。そのため、その経路を維持するためには、特許文献１のコルゲートチューブでは複数のクランプ部材を設ける必要があった。クランプ部材の数が多いと、コストや取付作業の能率の点で不利である。また、クランプ部材の間では、コルゲートチューブが自然に曲がった形状となるために、チューブの占める空間が大きくならざるを得なかった。

また、特許文献２では、経路維持部材を別に設けることで、チューブの経路を維持しているが、このような部材をコルゲートチューブに取り付けて、所定の経路形状を与えることはコストが高く、作業効率も悪い。

本発明の目的は、多数のクランプ部材や経路維持部材に頼ることなく、チューブの配置形状を維持できるようなコルゲートチューブを提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、コルゲートチューブをポリフェニレンスルファイド樹脂により形成すると、コルゲートチューブの配管の曲げ形状をチューブ自体で維持しうることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、ポリフェニレンスルファイド樹脂により形成された、ジャバラ状の管壁を有するコルゲートチューブである（第１発明）。

本発明においては、無負荷状態で、所定の屈曲形状が付与されていることが好ましい（第２発明）。さらに、第２発明においては、屈曲形状には直線部と曲げ部が含まれていることが好ましい（第３発明）。また、第２発明においては、チューブの長手方向に沿ってスリットが形成されていることが好ましい（第４発明）。

また、本発明は、第２発明のコルゲートチューブを製造する方法であって、ポリフェニレンスルファイド樹脂によりジャバラ状の管壁を形成し、略直線状のコルゲートチューブを製造する工程に引き続き、前記コルゲートチューブの所定の箇所に曲げ変形を与えて管壁の一部を塑性変形させて、コルゲートチューブに所定の屈曲形状を付与する工程を行う、コルゲートチューブの製造方法である（第５発明）。第５発明においては、コルゲートチューブに屈曲形状を付与する工程に引き続き、コルゲートチューブの管壁をチューブの長手方向に沿って切ってスリットを設ける工程を行うことが好ましい（第６発明）。

本発明のコルゲートチューブ（第１発明）では、チューブに曲げ変形を与えると管壁の一部が塑性変形して、曲げの形状が維持され、多数のクランプ部材や経路維持部材に頼ることなく、チューブの配置形状を維持できる。
また、第２発明のコルゲートチューブによれば、あらかじめ所定の配管形状を与えておくことができるため、チューブの取付作業の効率が高い。

さらに、第３発明のように、屈曲形状に直線部と曲げ部が含まれるようにした場合には、自動車のエンジンルーム内など、狭い空間においても、他の部品に沿ってコンパクトにコルゲートチューブが配置できる。また、第４発明のように、コルゲートチューブがすでに屈曲形状を与えられており、スリットが設けられていれば、スリットから配線をチューブ内に入れるだけで、所定の屈曲形状を有する配線入りのコルゲートチューブが準備でき、取付作業の効率が特に高められる。

また、第５発明のコルゲートチューブ製造方法によれば、無負荷状態で屈曲形状が付与されているコルゲートチューブが効率的に製造されうる。また、第６発明の製造方法のように、屈曲形状を付与した後にスリット加工すれば、屈曲形状の付与とスリットの形成の両方が効率的に行われうる。

本発明の第１実施形態のコルゲートチューブを示す一部断面図である。 本発明の第２実施形態のコルゲートチューブを示す図である。 本発明の第３実施形態のコルゲートチューブを示す図である。 本発明の第１実施形態のコルゲートチューブの製造工程を示す模式図である。 本発明の第２実施形態、第３実施形態のコルゲートチューブを製造する際の工程を示す模式図である。

以下図面を参照しながら、車両の配線の保護に用いられるコルゲートチューブを例として、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下に示す個別の実施形態やその用途に限定されるものではなく、その形態や用途を変更して実施することもできる。

図１には第１実施形態のコルゲートチューブ１を示す。コルゲートチューブ１の管壁は、複数のリング状凸条１１とリング状凹溝１２とがチューブの長手方向に沿って交互に設けられたジャバラ状の管壁とされている。本実施形態においては、凸条１１と凹溝１２とは、それぞれリング状に設けられているが、これら凹凸条はらせん状であっても良い。
第１実施形態のコルゲートチューブ１は、直線状のチューブである。

コルゲートチューブ１は、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）により形成されている。ポリフェニレンスルファイド樹脂には、必要に応じて、フィラーや強化繊維、添加剤やブレンド樹脂等を加えても良い。市販されているポリフェニレンスルファイド樹脂としては、例えばＤＩＣ株式会社のＦＺ−２１００、ＦＺ−３６００、Ｚ−３００などが例示できる。

本実施形態において、コルゲートチューブ１は内径が１５ｍｍ、ジャバラの高さが２ｍｍ、ジャバラのピッチが４ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍとなるように、長さ２５０ｍｍに形成されている。

図２には第２実施形態のコルゲートチューブ２を示す。コルゲートチューブ２はコルゲートチューブ１に曲げ変形を与えることにより得られたものである。コルゲートチューブ２では、チューブに特に力を加えない状態、すなわち無負荷の状態で、図２に示すような所定の屈曲形状が付与されており、コルゲートチューブ２は特に支持・サポートしなくてもこの形状を維持する。

コルゲートチューブ２の屈曲形状について説明する。コルゲートチューブ２では、チューブが直線状である直線部Ａ１，Ａ２，Ａ３と、チューブが曲げられた屈曲部Ｂ１、Ｂ２とが互いに交互に配置されている。屈曲形状は、平面内にコルゲートチューブが配置されるような２次元的なものでもよく、あるいは、３次元的に屈曲した屈曲形状であっても良い。

図３には第３実施形態のコルゲートチューブ３を示す。コルゲートチューブ３はコルゲートチューブ２にスリット３１を設けたものである。スリット３１は、チューブの長手方向に沿って設けられている。本実施形態では、スリット３１がコルゲートチューブ３の全長にわたって設けられているが、スリットは、部分的に設けてもよく、コルゲートチューブの一部、例えばチューブの一端にはスリットを設けないようにしても良い。

これらコルゲートチューブは、例えば、自動車内に配置される配線（ハーネスケーブル）の保護管として使用できる。コルゲートチューブが所定の形状を自ら維持するので、コルゲートチューブにより、配線が所定の位置に配置される。必要に応じてクランプ部材などを用いても良い。

第１実施形態のコルゲートチューブ１であれば、配線を挿通した後に、所定の形状に曲げて、あるいは、直線形状のまま、自動車に取り付けることができる。第２実施形態のコルゲートチューブ２であれば、配線を挿通した後に、そのまま、自動車に取り付けることができる。第３実施形態のコルゲートチューブ３であれば、スリット３１を通じて配線をチューブ内に入れた後に、そのまま、自動車に取り付けることができる。

本発明のコルゲートチューブの製造方法について説明する。まず、ポリフェニレンスルファイド樹脂によりジャバラ状の管壁を形成し、略直線状のコルゲートチューブ１を製造する工程について説明する。コルゲートチューブ１は、以下に説明するような、いわゆる移動金型を用いた連続ブロー成形により製造することができる。

図４に連続ブロー成形工程の模式図を示す。コルゲートチューブ１の原材料であるポリフェニレンスルファイド樹脂は、押出機ＥＸに供給されて、半溶融状態で、円筒状のパリソンＰとして押出され、移動金型Ｄ１，Ｄ２の内部に供給される。移動金型Ｄ１，Ｄ２は、コルゲートチューブ１の外面形状に対応する形状の円筒状のキャビティを形成する金型である。移動金型Ｄ１，Ｄ２は、それぞれが、無限軌道状に分割され、連結されていて、移動金型Ｄ１とＤ２が対向配置される部分で、円筒状のキャビティが形成されるよう構成されている。そして、移動金型Ｄ１、Ｄ２は、パリソンＰの押出速度に同期して、キャビティが移動するよう、矢印で示すように駆動される。移動金型Ｄ１，Ｄ２のキャビティの内側で、パリソンＰの内側から圧力をかけると、パリソンＰが膨張して、移動金型Ｄ１，Ｄ２のキャビティ内周面に密着し、ジャバラ状の管壁が形成される。管壁の形成と並行して、冷却を行うことで、樹脂を硬化させて、コルゲートチューブの管壁の形状を固定する。これら工程を連続して行うことにより、略直線状のコルゲートチューブを連続的に製造することができる。

得られた直線状のコルゲートチューブを、所定の長さに切断すれば、第１実施形態のコルゲートチューブ１が得られる。

次に、コルゲートチューブの所定の箇所に曲げ変形を与えて管壁の一部を塑性変形させて、コルゲートチューブに所定の屈曲形状を付与する工程を経ることで、第１実施形態のコルゲートチューブ１から第２実施形態のコルゲートチューブ２を製造できる。

屈曲形状の付与は、例えば、図５に示すような工程で行うことができる。（ａ）：直線状のコルゲートチューブ１を準備し、（ｂ）：ベンダ（曲げ型）ＢＤ１を所定の位置に配置して、ベンダに沿ってコルゲートチューブに曲げ変形を与え、曲げた部位の管壁の一部に塑性変形が起こるようにして、その部分で管壁の曲げ形状が維持されるようにする。（ｃ）：すると、無負荷状態で一部が屈曲した形状を維持するコルゲートチューブを得ることができる。（ｄ）：必要に応じ、別の箇所にベンダＢＤ２を配置して、ベンダに沿ってコルゲートチューブに曲げ変形を与え、曲げた部位の管壁の一部に塑性変形が起こるようにして、その部分で管壁の曲げ形状が維持されるようにして、（ｅ）：複数の箇所で無負荷状態で一部が屈曲した形状を維持するコルゲートチューブ２を得ることができる。

連続ブロー成形工程に引き続き、図５（ａ）〜（ｅ）に図示したような上記屈曲形状付与工程を経ることにより、第２実施形態のような、直線部と曲げ部とが交互に配置された屈曲形状を有するコルゲートチューブが得られる。また、ベンダ（曲げ型）の形状によって、任意の屈曲形態をコルゲートチューブに付与することができる。

さらに、コルゲートチューブに屈曲形状を付与する工程に引き続き、コルゲートチューブの管壁をチューブの長手方向に沿って切ってスリットを設ける工程を行うことにより、第２実施形態のコルゲートチューブ２から第３実施形態のコルゲートチューブ３を製造できる。この工程においては、図５（ｆ）に示すように、所定の屈曲形状が付与されたコルゲートチューブ２を、屈曲形状に合致する受け形状を有する治具Ｊに置いて、カッターＣなどによって、図中に破線で示すように管壁を長手方向に沿って切り開き、長手方向にスリットを設け、（ｇ）スリット３１を有するコルゲートチューブ３を得る。カッターＣは、超音波カッターや熱カッターが好ましく使用されうる。

上記発明の作用及び効果について説明する。コルゲートチューブ１、２，３は、ポリフェニレンスルファイド樹脂により形成され、ジャバラ状の管壁を有しているため、チューブに曲げ変形を与えると、管壁の一部が塑性変形し、無負荷状態になっても、曲げ形状が維持される。特に、曲げの内側では、ジャバラ状の管壁が圧縮状態に塑性変形し、曲げの外側では、ジャバラ状の管壁が伸びた状態に塑性変形して、曲げ形状が維持されるよう、ジャバラの断面形状を決定することが好ましい。

ポリフェニレンスルファイド樹脂によって管壁を形成することで、このような管壁の塑性変形が促され、屈曲形状が無負荷状態でも維持される。従来のコルゲートチューブにおいては、通常管壁はポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等により形成されることが多いが、こうした樹脂では、チューブに曲げ変形を与えても弾性変形するだけであり、無負荷状態にするとチューブがもとの形状に戻ってしまい屈曲形状を維持できない。

管壁をポリフェニレンスルファイド樹脂により形成し、ジャバラ状の管壁を与えることにより、第２実施形態のコルゲートチューブ２のように、無負荷状態で所定の屈曲形状が維持される。このチューブは、クランプ部材や特許文献２に記載された経路維持部材を別途も受けなくても、所定のチューブ形状を維持できるので、コルゲートチューブに関するコストや取付作業の効率性の面で有利である。

さらに、第２実施形態のコルゲートチューブ２のように、屈曲形状には直線部と曲げ部が含まれているようになっていると、コルゲートチューブ２を周囲の部材等に這わせて配管できて、より少ない空間に配線を通すのに特に適している。また、コルゲートチューブの全体を屈曲形状とするよりも、コルゲートチューブの一部のみを曲げ部にしたほうが、曲げ部に塑性変形を起こして曲げ形状をつける作業が行いやすい。

さらに、第３実施形態のコルゲートチューブ３のように、チューブの長手方向に沿ってスリットが形成されていれば、スリットを通じて配線をチューブ内に入れることができて、配線の挿通作業が簡単になる。

また、連続ブロー成形によって、ポリフェニレンスルファイド樹脂によりジャバラ状の管壁を形成し、略直線状のコルゲートチューブ１を製造する工程に引き続き、前記コルゲートチューブ１の所定の箇所に曲げ変形を与えて管壁の一部を塑性変形させて、コルゲートチューブに所定の屈曲形状を付与する工程を行って、屈曲形状が付与されたコルゲートチューブ２を得るようにすれば、無負荷状態で所定の屈曲形状が付与されたコルゲートチューブ２を、効率的に製造することができる。

さらに、コルゲートチューブに屈曲形状を付与する工程に引き続き、得られたコルゲートチューブ２の管壁をチューブの長手方向に沿って切ってスリットを設ける工程を行うようにすれば、無負荷状態で所定の屈曲形状が付与され、長手方向に沿ってスリットが形成されたコルゲートチューブ３を、効率的に製造することができる。コルゲートチューブ３の製造においては、屈曲形状を付与した後にスリットを設けるのが重要であり、スリットを設けた後では、チューブに屈曲形状を付与するのが難しくなる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

上記実施形態の説明においては、コルゲートチューブが円形断面の円筒状であるものについて説明したが、コルゲートチューブの断面形状は他の形状、例えば、楕円形状や長円形状、方形状、めがね状など、他の形態のものであっても良い。

コルゲートチューブの管壁がポリフェニレンスルファイド樹脂を主体とする樹脂により形成される限りにおいて、管壁にコーティング層などが設けられていても良く、コーティング層などはポリフェニレンスルファイド樹脂以外の樹脂により形成されるものであっても良い。

管壁のジャバラの形状や管壁の肉厚等は、コルゲートチューブに曲げ変形を与えた際に管壁の一部に塑性変形が生じてチューブの曲げ形状が維持される限りにおいて、適宜変更してよい。

上記実施形態では、自動車の配線のハーネスケーブルの保護管としてコルゲートチューブが使用される例について説明したが、これ以外の用途、例えば、住宅内の配線の保護管や、空気や液体を送るための機械配管などとして、本発明のコルゲートチューブは使用でき、その具体的用途は特に限定されない。

本発明のコルゲートチューブは例えば配線の保護管に使用でき、所定の経路に配線を配置できて産業上の利用価値が高い。

１，２，３ コルゲートチューブ
１１ 凸条
１２ 凹溝
３１ スリット
ＥＸ 押出機
Ｐ パリソン
Ｄ１，Ｄ２ 移動金型
ＢＤ１、ＢＤ２ 曲げ型

Claims (6)

1. ポリフェニレンスルファイド樹脂により形成された、ジャバラ状の管壁を有するコルゲートチューブ。
2. 無負荷状態で、所定の屈曲形状が付与されている請求項１に記載のコルゲートチューブ。
3. 屈曲形状には直線部と曲げ部が含まれている請求項２に記載のコルゲートチューブ。
4. その長手方向に沿ってスリットが形成されている請求項２に記載のコルゲートチューブ。
5. 請求項２に記載されたコルゲートチューブを製造する方法であって、
   ポリフェニレンスルファイド樹脂によりジャバラ状の管壁を形成し、略直線状のコルゲートチューブを製造する工程に引き続き、
   前記コルゲートチューブの所定の箇所に曲げ変形を与えて管壁の一部を塑性変形させて、コルゲートチューブに所定の屈曲形状を付与する工程を行う、
   コルゲートチューブの製造方法。
6. コルゲートチューブに屈曲形状を付与する工程に引き続き、
   コルゲートチューブの管壁をチューブの長手方向に沿って切ってスリットを設ける工程を行う、
   請求項５に記載のコルゲートチューブの製造方法。

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