JP5803735B2 - ワイヤーハーネス及びワイヤーハーネスの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ワイヤーハーネスを保護する技術に関する。

特許文献１は、ワイヤーハーネスを不織布の熱可塑性材料で挟み、これをプレス成形する技術を開示している。

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、プレス成形を行うためには、加熱が必要である。ところが、ワイヤーハーネスの端部にはコネクタが設けられている。また、ワイヤーハーネスの分岐部分近くには、その分岐形態を維持するための粘着テープが巻回されている。これらコネクタ或は粘着テープへの熱的影響を抑制するためには、コネクタ或は分岐部分に対してある程度手前の部分（例えば、３０ｍｍ〜５０ｍｍ手前の部分）を熱可塑性材料で覆ってプレス成形する必要がある。このため、ワイヤーハーネスのうちコネクタ又は分岐部分近くに対する保護が不十分となる恐れがある。

そこで、本発明は、ハーネス部品に対する熱的影響を抑制しつつ、ワイヤーハーネスのうちハーネス部品近くの部分も十分に保護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の態様は、ハーネス部品を含むワイヤーハーネスであって、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少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされた保護本体部と、前記保護本体部の端部に隣接する位置で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う未ホットプレスの不織部材と、未ホットプレスの前記不織部材の外周に取付けられて未ホットプレスの前記不織部材を圧縮した状態に維持する圧縮状態維持部材とを含む保護端部とを備え、前記保護端部は、前記保護本体部のうち前記ハーネス部品に対向する端部に隣接して設けられているものである。

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、前記保護本体部を構成する前記不織部材と、前記保護端部を構成する不織部材とが、連続する１つの不織部材である。

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、前記圧縮状態維持部材は、未ホットプレスの前記不織部材に巻付けられた粘着テープである。

また、上記課題を解決するため、第４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、ハーネス部品を含むワイヤーハーネスの製造方法であって、 (a)ワイヤーハーネス本体部の少なくとも一部を不織部材で覆ってホットプレスする工程と、(b)前記工程(a)で前記不織部材がホットプレスされた部分であってかつ前記ハーネス部品に対向する部分に隣接する位置で、前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材の外周に圧縮状態維持部材を取付けてその不織部材を圧縮した状態に維持する工程とを備える。

第５の態様は、第４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程(a)で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材と、前記工程(b)で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材とが、連続する１つの不織部材によって構成されている。

第１の態様によると、保護本体部に隣接する位置では、前記ワイヤーハーネス本体部を覆う未ホットプレスの不織部材と、前記未ホットプレスの不織部材の外周に取付けられてその不織部材を圧縮した状態に維持する圧縮状態維持部材とを含む保護端部が設けられているため、保護本体部の端部より外方位置の加熱を抑制できる。これにより、ハーネス部品に対する熱的影響を抑制することができる。上記保護端部によって、ハーネス部品の近くも十分に保護できる。

第２の態様によると、１つの不織部材によって、保護本体部と保護端部とを形成することができ、その製造作業が容易となる。

第３の態様によると、汎用的な粘着テープによって、不織部材を容易に圧縮状態に維持することができる。

第１の態様によると、ハーネス部品に対する熱的影響を抑制できる。

第４の態様によると、前記工程(a)で前記不織部材がホットプレスされた部分に隣接する位置では、前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材を圧縮した状態に維持するため、ハーネス部品に対する熱的影響を抑制することができると共に、ハーネス部品近くも十分に保護できる。また、ハーネス部品に対する熱的影響を抑制できる。

第５の態様によると、１つの不織部材によって、保護本体部と保護端部とを形成することができ、その製造作業が容易となる。

実施形態に係るワイヤーハーネスを示す概略斜視図である。 ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 ワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 変形例を示す説明図である。

以下、実施形態に係るワイヤーハーネス１０及びその製造方法について説明する。

図１はワイヤーハーネス１０を示す概略斜視図である。このワイヤーハーネス１０は、ワイヤーハーネス本体部１２と、保護部２０とを備える。

ワイヤーハーネス本体部１２は、少なくとも１本の電線１３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１３が束ねられることにより構成されている。この電線１３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は、１本のライン状に束ねられていてもよいし、分岐しつつ束ねられていてもよい。

ワイヤーハーネス本体部１２の端部には、ハーネス部品としてのコネクタ１４が接続されている。ここでは、ワイヤーハーネス本体部１２の１つの端部に複数の電線１３が延出し、各電線がコネクタ１４に接続されている。

保護部２０は、ワイヤーハーネス本体部１２の少なくとも一部を覆うことによって、ワイヤーハーネス本体部１２の保護を図る部材であり、保護本体部２２と保護端部２６とを備える。

保護本体部２２は、不織部材がワイヤーハーネス本体部１２の少なくとも一部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。保護本体部２２は、不織部材が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ているので、ワイヤーハーネス本体部１２の長手方向に対して一定位置に固定されている。保護本体部２２は、直線状に形成されていてもよいし、車両におけるワイヤーハーネス本体部１２の配線経路に応じて曲がるように形成されていてもよい。保護本体部２２は、ホットプレスによって一定形状で硬化しているので、ワイヤーハーネス本体部１２を一定の経路形状に維持する機能及びワイヤーハーネス本体部１２を外部の部品から保護する機能等を有する。

保護端部２６は、不織部材２６ａと、圧縮状態維持部材２６ｂとを含む。

不織部材２６ａは、保護本体部２２に隣接する位置でワイヤーハーネス本体部１２を覆っている。ここでは、保護本体部２２の一端部は、ハーネス部品であるコネクタ１４に対して間隔をあけて対向している。不織部材２６ａは、保護本体部２２の当該一端部に隣接して設けられている。もっとも、この保護端部２６の不織部材２６ａは、上記保護本体部２２の不織部材とは異なり、ホットプレスされていない。

保護本体部２２の一端部とコネクタ１４との距離をどの程度にするかについては、保護端部２６をホットプレスする際の加熱温度、ハーネス部品の耐熱性等に応じて設定される。例えば、ハーネス部品がコネクタ１４であることを想定すると、５０ｍｍに設定される。また、ハーネス部品がワイヤーハーネス本体部１２の分岐形状を維持する部品である粘着テープＴであることを想定すると（後述する変形例参照）、３０ｍｍに設定される。

不織部材２６ａは、保護本体部２２とコネクタ１４との間の電線１３のなるべく殆どを覆っていることが好ましいが、これは必須ではない。不織部材２６ａの端部とコネクタ１４との間に電線１３が露出していてもよい。

本実施形態では、保護本体部２２を構成する不織部材と、保護端部２６の上記不織部材２６ａとが連続する１つの不織部材、より具体的には、一枚のシート状に不織布によって構成されている例で説明する。もっとも、保護本体部２２を構成する不織部材と、保護端部２６の上記不織部材２６ａとが、連続する帯状の不織布を、ワイヤーハーネス本体部１２に螺旋状に巻付けることにより構成されていてもよい。また、保護本体部２２を構成する不織部材と、保護端部２６の上記不織部材２６ａとが、別々の不織部材によって構成されていてもよい。

なお、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。

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。

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。

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。例えば、不織部材を圧縮状態で加熱した後、冷却により固まる前に所定の型に押付けて曲げることで、当該曲げ形状に維持できる。この実施形態に係る保護本体部２２を加工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。

なお、上記保護端部２６の不織部材２６ａには、接着樹脂が含まれていなくてもよい。

圧縮状態維持部材２６ｂは、保護端部２６の未ホットプレスの不織部材２６ａを圧縮状態に維持するための部材である。かかる圧縮状態維持部材２６ｂとしては、細帯状の粘着テープを用いることができる。この場合、不織部材２６ａの外周に、一定の荷重をかけながら粘着テープを締付けるようにして螺旋状に巻いていくとよい。粘着テープの巻き方は、粘着テープをワイヤーハーネス本体部１２の長手方向において重ね合せつつ螺旋状に巻いていく方法（ハーフラップ巻とも呼ばれる）、粘着テープをワイヤーハーネス本体部１２の長手方向において間隔をあけつつ螺旋状に巻いていく方法（荒巻とも呼ばれる）、或は、粘着テープをワイヤーハーネス本体部１２の軸方向にずらさないでその周方向に巻いていく方法（日本の食べ物である寿司の製法に倣って”寿司”巻とも呼ばれる）でもよい。圧縮状態維持部材２６ｂの他の例としては、粘着層付のシート材等を挙げることができる。この場合にも、当該シート材を締付けるようにして不織部材２６ａの外周に巻いて、巻き終りを巻付済の箇所の外周に粘着させるとよい（これも、”寿司”巻とも呼ばれる）。これらの場合、粘着テープ又はシート材の巻付け保持力によって、不織部材２６ａが内外方向に圧縮された状態に維持される。

上記ワイヤーハーネス１０の一製造例について説明する。

まず、図２及び図３に示すように、ワイヤーハーネス本体部１２の少なくとも一部に、１周以上、不織部材１００を巻付ける。ここでは、不織部材１００として、一枚のシート状のものを用いている。不織部材１００の巻付け回数は、不織部材１００の厚み、保護及び経路規制上必要とされる強度等に応じて適宜設定される。

ワイヤーハーネス本体部１２のうち不織部材１００が巻付けられる箇所は、保護本体部２２による保護又は経路規制が必要な箇所と、当該箇所からコネクタ１４に近い側の部分である。不織部材１００は、ワイヤーハーネス本体部１２のうちコネクタ１４に対してなるべく近い箇所に巻付けられることが好ましい。

次に、ホットプレス加工を行う。ここで、ホットプレス用成形型の構成例について説明する。図４及び図５はホットプレス用成形型６０による加工作業を示す説明図である。

ホットプレス用成形型６０は、下型６２と、上型７２とを備える。

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、底部が半円柱表面形状を呈しかつ上方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における保護本体部２２の長さ寸法と同一（つまり、ワイヤーハーネス本体部１２の長手方向における不織部材１００の寸法よりも小さい）に設定されている。下型面６３は、ワイヤーハーネス本体部１２における保護対象部分を車体に配設した場合の経路に応じて延びる形状に形成されている（図４では下型面６３は、直線状であるが、曲っていてもよい）。

上型７２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）に上部が半円筒表面形状を呈しかつした方に開口する溝形状の上型面７３が形成されている。上型面７３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。また、上型面７３は、上記下型面６３の屈曲形状に応じて、経路に応じて延びる形状に形成されている。

そして、この上型面７３が下型面６３内に配置されることにより、上型面７３と下型面６３との間で、保護本体部２２を形成可能な円柱状のスペースが形成される。なお、下型６２及び上型７２には、ヒーター等の加熱部が設けられている。

上記ホットプレス用成形型６０を用いてホットプレス加工を行う方法について説明する。

すなわち、ワイヤーハーネス本体部１２のうち不織部材１００が巻付けられた箇所を、下型面６３内に押込む。この際、不織部材１００の端部、即ち、保護端部２６の不織部材２６ａに相当する部分については、下型面６３の一端側開口からはみ出した状態としておく（図５参照）。

この後、上型７２の上型面７３を下型面６３内に挿入し、この状態で、下型６２及び上型７２を加熱して、ホットプレス用成形型６０内で不織部材１００のうち保護本体部２２に相当する部分をホットプレスする。

この後、不織部材１００が冷却されると、上記下型６２及び上型７２間では、不織部材１００が下型面６３及び上型面７３の形状に応じた形状で硬化し、これにより、保護本体部２２が形成される。また、不織部材１００のうち上記下型６２及び上型７２間からはみ出た部分では、ホットプレス（つまり、加熱及び加圧の双方の処理）がなされず、従って、当初の柔軟な状態が維持される。もっとも、保護端部２６の不織部材２６ａは、ワイヤーハーネス本体部１２に巻付けられた状態でホットプレスされた不織部材と一体化されているので、ワイヤーハーネス本体部１２を覆う状態は維持される。

この後、ワイヤーハーネス本体部１２及び不織部材１００がホットプレス用成形型６０から取出され、図６に示すように、不織部材２６ａを圧縮しつつ当該不織部材２６ａに粘着テープＴが巻回される。これにより、保護端部２６が形成される。

以上のように構成されたワイヤーハーネス１０によると、保護端部２６に隣接する位置では、ワイヤーハーネス本体部１２を覆う未ホットプレスの不織部材２６ａと、未ホットプレスの不織部材２６ａを圧縮した状態に維持する圧縮状態維持部材２６ｂとを含む保護端部２６が設けられているため、保護本体部２２をホットプレスする際に、コネクタ１４から離れた位置で加熱を行うことができる。このため、保護本体部２２の端部より外方位置の加熱を抑制し、もって、コネクタ１４等のハーネス部品への熱的影響を抑制することができる。

また、上記保護端部２６では、不織部材２６ａが圧縮状態維持部材２６ｂによって圧縮され、繊維同士が密に絡み合った状態となっている。このため、圧縮されない不織部材と比べて、十分な保護性能（例えば、耐摩耗性）を得ることができる。例えば、圧縮度合、不織部材２６ａの厚み等によっては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）のチューブと同様の耐摩耗性を得ることができる。従って、コネクタ１４等のハーネス部品近くを加熱しなくても、ワイヤーハーネス本体部１２のうちハーネス部品に近い箇所を十分に保護できる。

なお、粘着テープを密に巻かず、隙間が空くように巻いた場合でも、粘着テープが巻かれた箇所の近くでは、不織部材２６ａは、粘着テープが巻かれた箇所と同程度に圧縮されている。このため、粘着テープを密に巻かない場合でも、十分な保護性能を期待できる。

また、１つの不織部材１００によって、保護本体部２２と保護端部２６の不織部材２６ａとを形成しているため、それらの製造作業が容易となる。

また、粘着テープＴによって、不織部材２６ａの圧縮状態を維持しているため、維持作業を容易に行える。

特に、粘着テープＴは、ワイヤーハーネス１０製造時によく使用される汎用的な部品であり、また、当該粘着テープＴをワイヤーハーネス本体部１２等に巻付ける作業自体もよく行われる作業である。このため、保護端部２６を特別な部品及び治具を用いずに、また、特殊な作業を行わないで形成できるという利点もある。

｛変形例｝
なお、ハーネス部品は、上記したコネクタ１４の他、防水目的等で設けられるグロメット、経路維持及び保護目的等で設けられるプロテクタ等、ワイヤーハーネス本体部１２を構成する電線に取付けられる各種部品が想定され、特に、電線１３よりも熱的影響に弱い部品が想定される。

図７は、ハーネス部品の他の一例を示している。図７では、ハーネス部品１１５がワイヤーハーネス本体部１２に相当するワイヤーハーネス本体部１１２の分岐部分１１３の分岐形態を維持する粘着テープＴであることを想定している。この粘着テープＴは、ワイヤーハーネス本体部１１２の分岐部分１１３の分岐形態を維持するように、当該分岐部分１１３に巻付けられている。かかるハーネス部品１１５に対する熱的影響を抑制するため、上記保護部２０に対応する保護部１２０が適用される。

すなわち、分岐部分１１３から延出する１つの部分１１２ａに保護部１２０が装着されている。保護部１２０のうち上記保護本体部１２２は、ワイヤーハーネス本体部１１２の部分１１２ａに設けられている。もっとも、保護本体部１２２の一端部とハーネス部品１１５とは離れている。そして、保護本体部１２２の一端部からハーネス部品１１５に向けて上記保護端部２６に相当する保護端部１２６が設けられている。

この変形例でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、ワイヤーハーネス本体部に複数のハーネス部品が取付けられている場合、その全てのハーネス部品に対して本保護部の構成が適用される必要はない。

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。

１０ ワイヤーハーネス
１２、１１２ ワイヤーハーネス本体部
１３ 電線
１４ コネクタ
２０、１２０ 保護部
２２、１２２ 保護本体部
２６、１２６ 保護端部
２６ａ 不織部材
２６ｂ 圧縮状態維持部材
１００ 不織部材
１１５ ハーネス部品
Ｔ 粘着テープ

Claims (5)

1. ハーネス部品を含むワイヤーハーネスであって、
   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少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされた保護本体部と、
   前記保護本体部の端部に隣接する位置で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う未ホットプレスの不織部材と、未ホットプレスの前記不織部材の外周に取付けられて未ホットプレスの前記不織部材を圧縮した状態に維持する圧縮状態維持部材とを含む保護端部と、
   を備え、
   前記保護端部は、前記保護本体部のうち前記ハーネス部品に対向する端部に隣接して設けられている、ワイヤーハーネス。
2. 請求項１記載のワイヤーハーネスであって、
   前記保護本体部を構成する前記不織部材と、前記保護端部を構成する不織部材とが、連続する１つの不織部材である、ワイヤーハーネス。
3. 請求項１又は請求項２記載のワイヤーハーネスであって、
   前記圧縮状態維持部材は、未ホットプレスの前記不織部材に巻付けられた粘着テープである、ワイヤーハーネス。
4. ハーネス部品を含むワイヤーハーネスの製造方法であって、
   (a)ワイヤーハーネス本体部の少なくとも一部を不織部材で覆ってホットプレスする工程と、
   (b)前記工程(a)で前記不織部材がホットプレスされた部分であってかつ前記ハーネス部品に対向する部分に隣接する位置で、前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材の外周に圧縮状態維持部材を取付けてその不織部材を圧縮した状態に維持する工程と、
   を備えるワイヤーハーネスの製造方法。
5. 請求項４記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   前記工程(a)で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材と、前記工程(b)で前記ワイヤーハーネス本体部を覆う不織部材とが、連続する１つの不織部材によって構成されている、ワイヤーハーネスの製造方法。

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