CN103177809A - 线束 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线束，其包括：线束主体，该线束主体具有至少一根电线；和保护材料，所述保护材料是通过对无纺材料进行热压而形成的，该无纺材料在线束主体的、沿纵向方向的至少一部分的外周上缠绕了不止一圈。在该保护材料的至少一端设置有比该保护材料的中间部更细的减细部，从而，在所述线束主体的外周上，该无纺材料的外表面与内表面相互接触的部分被沿圆周方向完全接合。

Description

线束

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119，本申请要求于2011年12月21日提交的日本申请No.2011-279927的优先权，该日本申请的全部公开内容在此通过引用的方式明确并入。

技术领域

本发明涉及一种对于车辆等中设置的电线进行保护的技术。

背景技术

现有技术1公开了一种执行热压以使包覆电线的无纺布固化的技术。

现有技术1：日本专利特开公报No.2011-160611

根据使用目的，存在如下情形：无纺布被热压，以保持一定程度的柔软度。通过在较低温度下或在较短时长内、对具有较低压缩率的无纺布进行热压，能够获得这种保持一定程度柔软度的无纺布。

然而，在如上所述地对无纺布进行热压而使具有一定程度柔软度的过程中，缠绕在电线上的无纺布的各个层之间可能未充分接合，从而，该无纺布可能沿电线的轴向方向移位。

鉴于上述情形，本发明的优点是：当包覆线束主体的无纺材料的大部分被热压以保持预定柔软度时，防止受到热压的该无纺材料移位。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明一个方面的线束包括：线束主体，该线束主体具有至少一根电线；和保护材料，该保护材料是是通过对无纺材料进行热压而形成的，该无纺材料在线束主体的、沿纵向方向的至少一部分的圆周上缠绕了不止一圈。该保护材料的至少一端设置有比该保护材料的中间部更细的减细部（slimmed portion），从而，在所述线束主体的外周上，该无纺材料的外表面与内表面相互接触的部分被沿圆周方向完全接合。

在根据本发明另一方面的线束中，在所述减细部和中间部之间设置有锥形部，该锥形部朝向所述减细部逐渐变细。

在根据本发明另一方面的线束中，所述减细部包括具有相同直径的、10至40mm长的部分。

在根据本发明另一方面的线束中，该保护材料的中间部具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的刚度，并具有由于外力而弯曲的弯曲能力。

在根据上述一个方面的本发明中，该保护材料的中间部比减细部粗。因此，该无纺材料的大部分能够被热压成具有预定程度的柔软度。此外，该保护材料的至少一端设置有比保护材料的中间部更细的减细部，从而，该无纺材料的外表面与内表面在线束主体的外周上相互接合。由此，能够防止被热压之后的无纺材料移位。

根据上述另一方面的本发明防止了在所述减细部和中间部之间发生弯曲。

根据上述另一方面的本发明利用具有相同厚度的、10至40mm长的部分来充分防止移位。

根据上述另一方面的本发明提供了插入线束过程中的良好可操作性。

附图说明

在以下详细描述中，参考所绘制的作为本发明示例性实施例的非限制性示例的多个附图来进一步描述本发明，其中，在所有这些若干个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是示出了根据本发明实施例的线束的侧视图；

图2是沿着图1中的线II-II截取的示意性剖视图；

图3是沿着图1中的线III-III截取的示意性剖视图；

图4示出了处于竖直姿势的线束；

图5是示出了线束的一个制造过程的说明图；

图6是示出了线束的另一个制造过程的说明图；

图7是示出了进行热压所用的模具的说明图；

图8是示出了下部模具的示意性平面图；

图9是示出了热压操作过程中的中间部的示意性截面图；

图10是示出了热压操作过程中的减细部的示意性剖视图；

图11示出了一个示例性的线束插入作业；

图12示出了另一个示例性的线束插入作业；并且

图13示出了线束布置结构的一个示例。

具体实施方式

本文所示的各个细节仅作为示例，仅用于说明性地讨论本发明的实施例，并且是为了提供本发明的原理和概念方面的、被认为最有用且最容易理解的说明而呈现的。在这一点上，并未试图以比基本理解本发明所需的内容更详细的方式示出本发明的结构细节，而且，结合附图进行的该描述将使本领域技术人员明白如何在实践中实现本发明的各种形式。

下面，将描述根据本发明实施例的线束。图1是示出了根据该实施例的线束10的侧视图。图2是沿着图1中的线II-II截取的示意性剖视图。图3是沿着图1中的线III-III截取的示意性剖视图。

线束10包括线束主体12和保护材料20。

线束主体12包括至少一根电线。在本实施例中，线束主体12由多根电线构成，这些电线沿着车辆中的进行布线的布线路径被捆扎在一起。通常，所述多根电线被捆扎在一起，以使其在与电线的纵向方向竖直的平面内具有圆形横截面。电线是将车辆等中的各种电气元件彼此电连接的布线材料。线束主体12可以包括光缆等。此外，根据需要，可在线束主体12的、从保护材料20延伸出来的部分的端部处安装有与上述电气元件等连接的连接器C（参见图4）。

保护材料20是通过对无纺材料（例如无纺布）进行热压而形成的，该无纺材料（例如无纺布）在线束主体12的、沿纵向方向的至少一部分的圆周上缠绕了不止一圈。保护材料20可以包覆线束主体12的纵向方向上的几乎所有部分，或者也可仅包覆线束主体12的一部分。

能够通过经受加热处理而固化的材料可以用作该无纺材料。作为这种无纺材料，可以使用包括基本纤维以及与基本纤维交织（intertwined）在一起的粘性树脂（也可称为粘合剂）的材料。该粘性树脂是具有比基本纤维低的熔点（例如110°C至115°C）的树脂。当无纺材料被加热至低于基本纤维熔点但高于粘性树脂熔点的温度时，该粘性树脂熔化并渗入基本纤维中。之后，一旦该无纺材料达到低于粘性树脂熔点的温度，粘性树脂将在使基本纤维彼此接合的状态下固化。因此，与其被加热之前的状态相比，该无纺材料的硬度增加了，因而该无纺材料的形状维持在加热时的形状。此外，在该无纺材料的与其另一部分接触的一部分中，熔化的粘性树脂渗入并固化。由此，该无纺材料的一部分与该无纺材料的另一部分在这些部分彼此接触的位置上接合在一起。

该基本纤维可以是任何纤维，只要该纤维能够在粘性树脂的熔点下保持纤维状态即可。除了树脂纤维以外，也可使用其他各种纤维作为基本纤维。此外，可以使用熔点比基本纤维的熔点低的热塑性树脂纤维作为粘性树脂。该粘性树脂可以呈颗粒状或纤维状。另外，由形成在芯纤维的外周上的粘性树脂层构成的粘合剂纤维可以与基本纤维交织在一起。在这种情况下，可以使用由与基本纤维相同的材料制成的芯纤维。

基本纤维和粘性树脂二者的组合的示例包括：作为基本纤维的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的树脂纤维和作为粘性树脂的PET和PEI（间苯二甲酸乙二醇聚酯）的聚合物树脂。在这种情况下，基本纤维的熔点大约是250°C，而粘性树脂的熔点是110°C至150°C。因此，当所述无纺布被加热到110°C至250°C之间的温度时，粘性树脂熔化并渗入到保持纤维状态而没有熔化的基本纤维中。之后，当该无纺材料的温度变得低于粘性树脂的熔点时，粘性树脂在使基本纤维相互连接的状态下固化。由此，维持了上述成形形状，并且使无纺材料相互接合。

所述热压包括：对无纺材料进行加热并通过将该材料挤压到模具中而将该材料形成为预定形状。上述加热步骤和形成为预定形状的步骤可以同时进行，或者可以作为单独的步骤连续执行。稍后将详细描述适于制造根据本实施例的保护材料20的热压过程的示例。

保护材料20在包覆线束主体21的状态下被热压，由此，保护材料20起到了将线束主体21维持为遵循预定路径的形状的作用。在本实施例中，保护材料20形成为沿着与该保护材料的纵向方向垂直的方向具有圆形横截面。然而，该保护材料的横截面例如也可以是椭圆形或多边形的。在本实施例中，使用了将保护材料20成形为直线形的示例进行说明。然而，该保护材料沿纵向方向的一部分或全部都可以是弯曲的。

保护材料20包覆线束主体12，由此，保护材料20还起到了防止（保护）线束主体12与外部元件干涉（接触）的作用。此外，保护材料20是柔性的，并且比树脂成型品更软。因此，保护材料20抑制了由于保护材料20与外部元件之间的干涉而产生的噪声。保护材料20还允许线束10弯曲至一定程度并沿着预定的布线路径布设。

根据热压期间的条件，所述无纺材料可以被加工成较硬的状态或较软的状态。例如，随着加热温度、加热时间和压缩率增加，该无纺材料倾向于变得更硬。因此，在增强路径维持能力和保护能力的同时，该无纺材料在噪声防止能力和柔软性方面变差了。另一方面，随着加热温度、加热时间和压缩率减小，该无纺布倾向于变得更软。因此，在增强柔软性的同时，该无纺布在路径维持能力和保护能力方面变差了。因此，基于线束10的布置场所来决定哪个能力更重要，然后决定应当对保护材料20执行热压到什么程度。

这里，假设线束10插入并布设在狭窄空间中，该狭窄空间例如是以可打开和关闭的方式覆盖车辆中的装货区开口的后门。可预期的是，设置在这种狭窄空间中的线束10将容易与该狭窄空间中的周边元件（面板的内表面、窗玻璃等）接触。因此，噪声控制能力被认为是重要的。另外，考虑到将线束10从后门等的端部开口插入以将线束10安装在该狭窄空间中时的可操作性，一定程度的柔软性被认为是重要的，该一定程度的柔软性允许线束10在维持一定程度的直线形状的同时弯曲到与插入空间的形状相对应的程度。考虑到上述几点，对中间部22（它是线束10的保护材料20的除了两端以外的部分）进行热压以使其呈现预定程度的柔软性。

具体地，中间部22被热压得足够硬，以便在线束10的保护材料20的端部被如图4所示地握持时，中间部22的刚度足以维持线束10的竖直姿势。同时，中间部22又被热压得足够软，以便在受到外力时弯曲而不会损坏。如上所述，通过适当地改变加热温度、加热时间、压缩率等，能够根据实验和经验来确定这种热压条件和热压程度。

为了使所述无纺材料呈现出预定程度的柔软性，当进行热压时，需要减小加热温度、加热时间或压缩率。然而在这种情况下，无纺材料在线束主体12的外周上的重叠部分可能没有充分接合。因此，缠绕在线束主体12上的该无纺材料可能沿着电线的轴向方向移位。

因此，在本实施例中，在保护材料20的两端处设置有减细部24，减细部24被构造成比保护材料20的中间部22更细。尽管在本实施例中、在保护材料20的两端均设置有减细部24，但也可以仅在保护材料20的一端处设置有一个减细部24。

每个减细部24均是被热压成具有比中间部22的直径小的直径的部分。即，减细部24是以更高的压缩率被热压的部分。由此，即使在减细部24以与中间部22相同的加热温度和加热时间被热压时，粘性树脂也能够通过该热压而很好地熔化。因此，在线束主体12的外周上，该无纺材料的外表面与内表面相互接触的部分被沿圆周方向完全接合。由此，在保护材料20的端部处抑制了该无纺材料的移位和分离。

为了防止该无纺材料的移位或分离，减细部24的长度优选为10mm或更长。此外，如果减细部24太长，则减细部24可能损害线束10的整体柔软性，因此，减细部24的长度优选为40mm或更短。在本实施例中，减细部24的长度是除了下文描述的锥形部23以外的、具有相同直径的连续部分的长度。

在减细部24和中间部22之间设置有锥形部23，该锥形部23朝向减细部24逐渐变细。锥形部23的位于中间部22侧的端部具有与中间部22相同的直径并与中间部22连续。锥形部23的位于减细部24侧的另一端部具有与减细部24相同的直径并与减细部24连续。

下面描述线束10的示例性制造过程。

首先，如图5所示，准备片状的无纺材料50。该无纺材料50具有矩形形状，其长度与线束10的、要被保护材料20保护的部分相同。无纺材料50的宽度（沿着缠绕在线束主体12上的方向的宽度）长于线束主体12的圆周长度，优选地，长到足以在线束主体12上缠绕两圈半。这是因为：将保护材料20在线束主体12上缠绕两圈半提供了足够的路径维持能力和保护能力。此外，将双面胶带52粘贴至无纺材料50的如下部分：该部分在无纺材料50缠绕于线束主体12上时面向内周侧并与线束主体12接触。将线束主体12沿着双面胶带52放置。在无纺材料50的一个端部和线束主体12利用它们之间的双面胶带52相互固定的状态下，将无纺材料50缠绕在线束主体12上。

由此，如图6所示，能够获得缠绕在线束主体12的外周上的无纺材料50。

随后，对缠绕在线束主体12上的无纺材料50进行热压。下面描述该热压所用的模具的示例性构造。

图7示出了用于热压操作的模具60。图8是示出了用于热压操作的模具60的下部模具62的平面图。用于热压操作的模具60由下部模具62和上部模具70构成。

下部模具62是由具有良好导热性的金属等形成的纵长部件。在下部模具62的一个主表面（上表面）上设置有下部成型表面63。下部成型表面63示意性地具有凹槽形状，该凹槽的上侧和两端都具有开口。下部成型表面63的沿纵向方向的长度与线束主体12的要受到保护的部分（被保护材料20包覆的部分）的长度基本相同。

在下部成型表面63的沿纵向方向的两个底端中的每一个处均设置有减细部成型表面63a。每个减细部成型表面63a具有半圆形横截面，其内径对应于保护材料20的减细部24的外径。另外，在下部成型表面63的沿纵向方向的中间部分的底部处设置有中间部成型表面63b。中间部成型表面63b具有半圆形横截面，其内径对应于保护材料20的中间部22的外径。此外，在下部成型表面63的减细部成型表面63a和中间部成型表面63b之间设置有锥形部成型表面63c。锥形部成型表面63c具有半圆锥形状，它与保护材料20的锥形部23的倾斜度相对应地朝着减细部成型表面63a侧逐渐变细。

上部模具70是由具有良好导热性的金属等形成的纵长部件。在上部模具70的一个主表面（下表面）上设置有上部成型表面72，该上部成型表面72具有凹槽形状，该凹槽具有弧形横截面。上部成型表面72的宽度允许将上部成型表面72放置在下部成型表面63中并封闭下部成型表面63的上部开口。上部成型表面72由多个部分构成，每个部分分别与减细部成型表面63a、中间部成型表面63b及锥形部成型表面63c具有相同的形状，所述多个部分设置在多个区域中，每个区域均与下部成型表面63的底部中的减细部成型表面63a、中间部成型表面63b及锥形部成型表面63c相对。

上部成型表面72放置在下部成型表面63内，以形成使得能够在上部成型表面72和下部成型表面63之间形成保护材料20的空间。此外，在下部模具62和上部模具70中的每一个处设置有诸如加热器的加热机构66。

下面描述利用用于热压操作的模具60来制造保护材料20的方法。

具体地，将如上所述地包覆线束主体12的无纺材料50放置在下部模具62的下部成型表面63内。

之后，将上部模具70的上部成型表面72插入在下部成型表面63中。在此状态下，在用于热压操作的模具60内对无纺材料50进行热压。具体地，在无纺材料50被压缩在下部成型表面63和上部成型表面72之间的同时，对无纺材料50进行加热。

之后，随着无纺材料50的冷却，该无纺材料的表面固化成与下部成型表面63及上部成型表面72相对应的形状。这里，沿纵向方向具有相同厚度的无纺材料50在线束主体12上缠绕相同的圈数。因此，包覆线束主体12的无纺材料50提供了沿线束主体12的纵向方向的相同厚度的缠绕。另外，如图9所示，在下部成型表面63和上部成型表面72之间的中间部成型表面63b的区域中形成有较大空间。因此，该中间部成型表面63b区域中的无纺材料50在下部成型表面63和上部成型表面72之间被以较小的压缩率压缩。因此，保护材料20的设置在该中间部成型表面63b区域中的中间部22被热压得较软。另一方面，如图10所示，在减细部成型表面63a的区域中形成有较小空间。因此，该减细部成型表面63a区域中的无纺材料50在下部成型表面63和上部成型表面72之间被以较大的压缩率压缩。由此，在保护材料20的放置在该减细部成型表面63a区域内的减细部24中，粘性树脂很好地熔化。减细部24因而被热压得较硬。因此，在减细部24中，无纺材料50的外表面与内表面相互接触的部分在线束主体12的外周上沿圆周方向完全接合。此外，锥形部23以从中间部22至减细部24逐渐增加的压缩率被压缩。因此，锥形部23被热压成使得其硬度从中间部22至减细部24逐渐增加。

下面描述线束10的示例性使用。

线束10例如穿过后门80中的间隙而布置，该后门80以可打开和关闭的方式覆盖车辆中的装货区开口。

在这种情形下，如图11和12所示，可能存在用于将线束插入的开口设置在后门80的下部而与线束10连接的电气设备82设置在后门80的上部处的情况。在此情况下，线束10从后门80的下部开口插入，并通过后门80中的狭窄间隙被向上推动。

这里，保护材料20具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的、预定程度的刚度，由此，能够将线束10顺利地插入而不会在插入途中弯曲。此外，保护材料20具有足够的弯曲性能（柔软性），以在受到外力时弯曲。因此，即使后门80中的路径是弯曲的，线束10也能遵循于该弯曲路径而插入。此外，如图13所示，线束10还能够在线束10的端部处的连接器连接至电气设备82的状态下弯曲。

根据如上所述地构造的线束10，保护材料20的中间部比减细部24粗，从而，无纺材料50的大部分能够被热压为具有预定程度的柔软度。由此，保护材料20的中间部22被构造成柔软的，以提供噪声防止能力。另外，便利了用于布设线束10的插入作业。此外，减细部24设置于保护材料20的端部，由此，在减细部24中，保护材料20成功接合在一起。由此，能够在保护材料20的端部处防止保护材料20的移位或分离。此外，具有较小直径的减细部24设置于保护材料20的每一端。因此，便利了用于布设线束主体12的插入作业。

此外，由于锥形部23设置在中间部22和减细部24之间，所以，在中间部22和减细部24之间存在刚度（柔软性）的逐渐变化。因此，也防止了在中间部22和减细部24之间发生弯曲。

此外，由于锥形部23设置在中间部22和减细部24之间，所以，在线束主体12通过插入而安装时的插入过程中，位于中间部22和减细部24之间的部分不容易被物体卡住，由此便利了插入作业。

此外，下部成型表面63和上部成型表面72仅需具有斜面，而不必具有台阶。因此，能够通过成型工艺而容易地制造出下部成型表面63和上部成型表面72。

上文详细描述了本发明。以上描述仅是所有方面的一个示例，本发明并不限于此。在本发明的范围内，可以进行本文未示出的各种修改。

应当注意，仅出于说明性目的提供了前述示例，前述示例绝不应解释为对本发明的限制。尽管已参照示例性实施例描述了本发明，但应当理解，本文使用的词语仅是描述性和说明性的词语，而非限制性的词语。在不脱离本发明的各个方面的范围和精神的情况下，可以在所附权利要求的范围内进行如已经陈述和修正的各种修改。尽管这里已参照其特定结构、材料和实施例描述了本发明，但并非旨在将本发明局限于本文公开的细节；而是，应将本发明扩展至诸如所附权利要求的范围内的、所有功能等同的结构、方法和用途。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和变型。

Claims (8)

1.一种线束，包括：

线束主体，所述线束主体包括至少一根电线；和

保护材料，所述保护材料是通过对如下的无纺材料进行热压而形成的，该无纺材料在所述线束主体的沿纵向方向的至少一部分的圆周上缠绕了不止一圈，其中

所述保护材料的至少一端设置有比所述保护材料的中间部更细的减细部，从而，在所述线束主体的外周上，所述无纺材料的外表面与内表面相互接触的部分被沿圆周方向完全接合。

2.根据权利要求1所述的线束，其中，在所述减细部和所述中间部之间设置有锥形部，所述锥形部朝向所述减细部逐渐变细。

3.根据权利要求1所述的线束，其中，所述减细部包括具有相同直径的、10至40mm长的部分。

4.根据权利要求1所述的线束，其中，所述保护材料的中间部具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的刚度，并具有由于外力而弯曲的弯曲能力。

5.根据权利要求2所述的线束，其中，所述减细部包括具有相同直径的、10至40mm长的部分。

6.根据权利要求2所述的线束，其中，所述保护材料的中间部具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的刚度，并具有由于外力而弯曲的弯曲能力。

7.根据权利要求3所述的线束，其中，所述保护材料的中间部具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的刚度，并具有由于外力而弯曲的弯曲能力。

8.根据权利要求5所述的线束，其中，所述保护材料的中间部具有足以维持其自身在竖直状态下的姿势的刚度，并具有由于外力而弯曲的弯曲能力。

Images