CN110140269A - 电线用外装体和带外装体的线束 - Google Patents

电线用外装体和带外装体的线束 Download PDF

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Abstract

提供一种电线用外装体，防止机械特性的各向异性并且提高设计的自由度，能够形成小型的电线用外装体。安装于电线的外周的电线用外装体，其中，该电线用外装体是将密度为200Kg/m3以上且700Kg/m3以下的热塑性树脂发泡片弯折而形成的。

Description

电线用外装体和带外装体的线束
技术领域
本发明涉及安装于电线的外周的电线用外装体和带外装体的线束。
背景技术
以往，通过注射成型制造具有沿着期望的电线的布线路径的形状的电线用外装体。但是，通过注射成型所制造的电线用外装体由于是实心的树脂制的，因此存在难以轻量化的问题。另外，由于需要用于注射成型的模具，因此不能实现低成本化，存在难以应对数量少种类多的电线用外装体的生产的问题。而且，通过注射成型模具装置所制造的电线用外装体是立体形状的，因此存在运输效率和保管性差的问题。
另外，作为安装在布线于车辆等的电线的外周的电线用外装体，公知有如下保护器：通过利用在多个板状部件之间形成有中空构造的中空板材覆盖线束的外周，从而保护线束不受外力(专利文献1)。在专利文献1中，作为所述中空板材的中空构造，使用具有如下形状的作为板状部件的夹置部件：由峰部和谷部构成的凹凸部呈波状连续。
但是，在具有所述夹置部件的中空构造的中空板材中，由于机械特性上具有各向异性，在将中空板材切出与电线用外装体对应的形状时，切出的方向性受到制约，因此不能获得充分的设计自由度。因此，存在如下问题：在中空板材的面内，无法最紧密地配置电线用外装体的切出形状，从而阻碍低成本化。另外，在所述中空板材中，中空构造的凹凸部的尺寸较大，因此存在如下问题：难以切出机械特性均匀并且较小的形状，不适合小型的电线用外装体的形成。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/016056号
发明内容
发明要解决的课题
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种电线用外装体，防止了机械特性的各向异性并且提高了设计的自由度，从而能够形成小型的电线用外装体。
用于解决课题的手段
本发明的方式为一种电线用外装体，其安装于电线的外周，其中，该电线用外装体是将密度为200Kg/m3以上且700Kg/m3以下的热塑性树脂发泡片弯折而形成的。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片的厚度为0.50mm以上且4.0mm以下。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，弯折部处的所述热塑性树脂发泡片的密度大于除了所述弯折部以外的所述热塑性树脂发泡片的密度，并且该弯折部处的所述热塑性树脂发泡片的密度为400Kg/m3以上且1200Kg/m3以下。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片的截断面具有R0.05mm以上且1.0mm以下的曲部。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，在所述热塑性树脂发泡片的双面具有非发泡层。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述非发泡层的厚度为10μm以上且100μm以下。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片在15000nm以上且25000nm以下的光谱区域内具有0.005以上的吸光度。另外，上述吸光度优选为0.01以上，更优选为0.02以上。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片的肖氏硬度(HSC)为60以上且100以下。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片的发泡层的气泡数密度为800个/mm3以上。
本发明的一个方式为一种电线用外装体，其中，所述热塑性树脂发泡片的抗拉强度为3MPa以上且10MPa以下，所述热塑性树脂发泡片的表面上的、第2基准直线方向的抗拉强度相对于第1基准直线方向的抗拉强度的比例为50％以上且200％以下，更优选为60％以上且180％以下，特别优选为80％以上且120％以下，其中，所述第2基准直线方向与该第1基准直线垂直。
一种电线用外装体，其中，以JIS K 6767：1999为标准测定的所述热塑性树脂发泡片的撕裂强度为150N/cm以上。
本发明的一个方式为一种带外装体的线束，其具有：线束以及所述电线用外装体，所述电线用外装体安装于所述线束的外周。
发明效果
根据本发明的电线用外装体的方式，由于是将密度为200Kg/m3以上且700Kg/m3以下的热塑性树脂发泡片弯折而形成的，因此能够防止机械特性的各向异性，提高了电线用外装体的设计自由度，能够形成小型的电线用外装体。
另外，根据本发明的电线用外装体的方式，由于是使热塑性树脂发泡片弯折的方式，因此能够轻量化，能够应对数量少种类多的生产。另外，根据本发明的电线用外装体的方式，由于是使热塑性树脂发泡片弯折的方式，因此能够以片状进行运输和保管，因此运输效率和保管性优异。
根据本发明的电线用外装体的方式，由于弯折部处的热塑性树脂发泡片的密度大于除了弯折部以外的热塑性树脂发泡片的密度，并且弯折部处的热塑性树脂发泡片的密度为400Kg/m3以上且1200Kg/m3以下，因此能够稳定地设定并维持电线用外装体的形状。
根据本发明的电线用外装体的方式，由于在热塑性树脂发泡片的双面具有非发泡层，因此能够防止电线用外装体内表面上的弯折部的机械强度的降低，并且提高了电线用外装体外表面的耐磨性，安装于产生振动的车辆等也获得了优异的耐久性。
根据本发明的电线用外装体的方式，由于热塑性树脂发泡片在15000nm以上且25000nm以下的光谱区域内具有0.005以上的吸光度，因此能够降低延烧性，例如能够优选作为布线于汽车的线束的外装体而使用。所述吸光度优选为0.01以上，更优选为0.02以上。
根据本发明的电线用外装体的方式，由于热塑性树脂发泡片的发泡层的气泡数密度为800个/mm3以上，因此防止了机械特性的各向异性，进一步提高了电线用外装体的设计自由度，并且能够更可靠地形成小型的电线用外装体。
根据本发明的电线用外装体的方式，由于热塑性树脂发泡片的撕裂强度为150N/cm以上，因此在借助固定部件将带外装体的线束向车辆等安装时，能够提高外装体与固定部件的连接强度。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式例的外装体和带外装体的线束的立体图。
图2是示出展开图1所示外装体的状态的立体图。
图3是本发明的实施方式例的外装体的安装手段的说明图。
具体实施方式
以下，一边使用附图一边对本发明的实施方式例的电线用外装体进行说明。
首先，使用图1、图2，对本发明的实施方式例的带外装体的线束进行说明。本发明的实施方式例的带外装体的线束1具有由多个电线捆束而成的线束5和安装于线束5的外周的外装体(电线用外装体)7。外装体7具有沿着线束5的延伸方向(图1的长度方向x)延伸的多个壁部2，外装体7还具有被多个壁部2包围而形成的收纳线束5的收纳部3。另外，在图1中，示出了1条圆柱形状的线束5，但线束5是将多个电线捆束而成的。
外装体7的多个壁部2是通过弯折1片热塑性树脂发泡片而一体形成的。通过对热塑性树脂发泡片在弯折部20a～20d处进行弯折而形成多个壁部2。多个壁部2包括：底壁部21；从底壁部21的端缘经由弯折部20a而相连设置的侧壁部22；从底壁部21的端缘经由弯折部20b而相连设置的侧壁部23；从侧壁部22的末端经由弯折部20c而相连设置的上壁部24；以及从侧壁部23的末端经由弯折部20d而相连设置的盖壁部25。
如图2所示，在弯折部20a～20d之中的弯折部20c处沿着长度方向x每隔规定的间隔而形成有卡定孔201a～201h，以便能够分别供后述的卡定片251a～251h插入。
如图1所示，底壁部21的长度方向x上的两端具有从上壁部24和盖壁部25的两端向长度方向x延伸的延伸部211a、211b。侧壁部22的长度方向x上的两端具有从延伸部211a、211b经由弯折部20a而立设的立设部221a、221b，从而具有将长度方向x的两端切除一部分的形状。另外，侧壁部23也与侧壁部22同样地，长度方向x上的两端具有从延伸部211a、211b经由弯折部20b而立设的立设部231a、231b，从而具有将长度方向x的两端切除一部分的形状。
上壁部24从侧壁部23的末端到作为与长度方向x垂直的方向的短边方向y的中央附近，与底壁部21大致水平地延伸。
盖壁部25配置成将上壁部24从上方覆盖并与其重叠。如图2所示，在该盖壁部25的末端具有能够插入到卡定孔201a～201h的卡定片251a～251h。卡定片251a～251h与卡定孔201a～201h对应地每隔规定的间隔而设置。另外，卡定片251a～251h之中，卡定片251a、251c、251e、251g具有从盖壁部25朝向末端而向长度方向x的一侧(延伸部211a侧)倾斜的大致矩形形状，卡定片251b、251d、251f、251h具有从盖壁部25朝向末端而向长度方向x的另一侧(延伸部211b侧)倾斜的大致矩形形状。另外，卡定片251a～251h的形状不限于上述方式，为了保持外装体7的形状而能够采用各种形状。
如图1所示，收纳部3是由底壁部21、侧壁部22、23以及盖壁部25所包围的部分。收纳部3由底壁部21、侧壁部22、23以及盖壁部25形成为贯通长度方向x的一侧(延伸部211a侧)和另一侧(延伸部211b侧)的筒状，从而能够收纳线束5。
接着，对使用外装体7的热塑性树脂发泡片进行说明。关于热塑性树脂发泡片的树脂种类，只要是热塑性树脂即可，不特别限定，例如能够举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚四氟乙烯树脂、丙烯酸树脂等。
外装体7所采用的热塑性树脂发泡片的密度只要在200Kg/m3以上且700Kg/m3以下的范围内，则不作特别限定，但从进一步提高轻量性与抗拉强度等机械强度的平衡的方面考虑，优选为300Kg/m3以上且600Kg/m3以下，特别优选为350Kg/m3以上且550Kg/m3以下。通过弯折具有上述范围的密度的热塑性树脂发泡片，而形成外装体7。另外，热塑性树脂发泡片的密度根据JIS K 7222而测定。
热塑性树脂发泡片的厚度没有特别限定，但从进一步提高弯折容易性与抗拉强度等机械强度的平衡的方面考虑，优选为0.50mm以上且4.0mm以下，特别优选为0.8mm以上且2.5mm以下。
弯折部20a～20d根据需要也可以是成为容易通过按压成型等对平坦的热塑性树脂发泡片形成弯折的形状的按压成型部。通过使弯折部20a～20d成为按压成型部，能够使弯折容易化，还能够提高弯折位置的精度、即提高外装体7的形状和尺寸的精度。
弯折部20a～20d在是按压成型部的情况下，成为热塑性树脂发泡片的密度比作为除了弯折部20a～20d以外的部位的多个壁部2高的高密度部。弯折部20a～20d处的热塑性树脂发泡片的密度只要是比多个壁部2高的值即可，没有特别限定，但从稳定地设定和维持外装体7的形状并且获得弯折部20a～20d的弯折性的方面考虑，优选为400Kg/m3以上且1200Kg/m3以下，特别优选为500Kg/m3以上且1200Kg/m3以下。另外，热塑性树脂发泡片的弯折部的密度是使屈曲的片恢复平坦，并从弯折部的部分向两侧切出1mm的宽度，从而根据JIS K 7222进行测定的。
另外，在热塑性树脂发泡片中，也可以在双面或者单面具有非发泡层。即，热塑性树脂发泡片也可以是具有发泡层和形成在该发泡层上的非发泡层的结构。通过在热塑性树脂发泡片的表面形成非发泡层，提高了外装体7的弯曲弹性，从而进一步提高了对收纳的线束5的保护性能。另外，从进一步提高外装体7的弯曲弹性的方面考虑，优选为在热塑性树脂发泡片的双面具有非发泡层的3层构造的结构。另外，通过在热塑性树脂发泡片的双面具有非发泡层，不仅能够防止外装体7的内表面上的弯折部20a～20d的机械强度的降低，抑制断裂等，还提高了外装体7的外表面的耐磨性，例如即使外装体7安装于产生振动的车辆等也能够获得优异的耐久性。
非发泡层的厚度没有特别限定，但举出例如10μm以上且100μm以下的例子。另外，在双面具有非发泡层的热塑性树脂发泡片的肖氏硬度(HSC)例如为60以上且100以下。
另外，热塑性树脂发泡片也可以是在15000nm以上且25000nm的光谱区域具有0.005以上、优选为0.01以上、更优选为0.02以上的吸光度的结构。利用该结构，能够减少热塑性树脂发泡片的延烧性，例如能够优选作为布线于汽车的线束5的外装体7而使用。通过向作为热塑性树脂发泡片的材料的热塑性树脂组成物适量添加例如染料和着色颜料等着色剂，而能够获得上述吸光度。
另外，热塑性树脂发泡片的发泡层的气泡数密度没有特别限定，但例如从可更靠地防止机械特性的各向异性而进一步提高设计的自由度或者从能够更适当地形成小型的电线用外装体的方面考虑，其下限值优选为800个/mm3以上，特别优选为1000个/mm3以上。另一方面，例如从获得优异的机械强度的方面考虑，上述气泡数密度的上限值能够举出1010个/mm3以下的例子。另外，对于本发明的气泡数密度，拍摄热塑性树脂发泡片的纵截面的SEM照片，对该SEM照片上的发泡层中的任意的100×100μm的区域内所存在的气泡数n进行计数，从而计算每1mm2内所存在的气泡数。通过对所获得的数值进行3/2次方而换算出每1mm3的气泡数，作为气泡数密度。
另外，弯折部20a～20d即使不是按压成型部，通过弯折热塑性树脂发泡片，在弯折部20a～20d处气泡被挤破，也成为比壁部2高的密度。不是按压成型部的弯折部20a～20d的密度与上述相同，优选为400Kg/m3以上且1200Kg/m3以下，特别优选为500Kg/m3以上且1200Kg/m3以下。
即，外装体7所采用的热塑性树脂发泡片具有优异的弯折性。这是为了能够防止如下情况：由于热塑性树脂发泡片具有上述的密度的范围并优选具有上述的发泡层的气泡数密度的范围，在弯折热塑性树脂发泡片时，弯折部20a～20d的气泡被挤破，从而导致热塑性树脂发泡片的弯折部20a～20d断裂。因此，也可以是如下方式：在弯折部20a～20d处不形成按压成型部而是形成例如半切部、虚线状的切割部等，从而容易弯折形成为期望的形状。
热塑性树脂发泡片的表面上的、第2基准直线方向的抗拉强度相对于任意的第1基准直线方向的抗拉强度的比例为50％以上且200％以下，更优选为60％以上且180％以下，特别优选为80％以上且120％以下，其中所述第2基准直线方向与该第1基准直线垂直。通过使热塑性树脂发泡片具有上述抗拉强度的比例的范围，能够提高机械特性的各向同性，因此能够进一步提高设计的自由度，更适当地形成小型的电线用外装体。
另外，热塑性树脂发泡片的抗拉强度没有特别限定，但从进一步提高对收纳的线束5的保护性能的方面考虑，其下限值优选为3MPa以上，更优选为4MPa以上，特别优选为6MPa以上。另一方面，从外装体7的成型性的方面考虑，上述抗拉强度的上限值优选为10MPa以下。另外，根据JIS K 6767：1999测定本发明的抗拉强度。
热塑性树脂发泡片的撕裂强度没有特别限定，但如图3所示，在利用安装了外装体7的夹紧件100向车体(未图示)嵌入安装外装体7等使用固定部件向车辆等安装外装体7时，从提高外装体7与固定部件的的连接强度的方面考虑，其下限值优选为150N/cm以上，更优选为200N/cm以上，特别优选为250N/cm以上。另一方面，上述撕裂强度的上限值越高越好，但例如为2000N/cm以下。另外，根据JIS K 6767：1999测定本发明的撕裂强度。另外，外装体7向车辆等安装的安装方法不限定于利用夹紧件100嵌入，取而代之举出例如利用粘合带和粘接剂等进行粘合和粘接、以及利用捆扎带进行捆束等。
接着，对上述的外装体7的形成方法、以及向外装体7安装线束5而形成带外装体的线束1的方法分别进行说明。在外装体7的形成方法中，首先，进行从作为用于形成外装体7的母材的热塑性树脂发泡片冲裁出与外装体7相应的部分的冲裁加工。作为冲裁加工，例如从低成本化和加工简易性的方面考虑，举出利用汤姆逊刃模具的冲裁等。另外，在利用汤姆逊刃模具进行冲裁时，通过适当设定刃的形状，能够在热塑性树脂发泡片的截断面形成R0.05mm以上且1.0mm以下的曲部。
在冲裁出与外装体7相应的部分后，对冲裁出的与外装体7相应的部分之中的与弯折部20a～20d对应的部分实施按压成型。通过实施按压成型而形成弯折部20a～20d，对弯折部20a～20d赋予良好的弯折性。这样，弯折部20a～20d是被实施了按压成型的部位，因此弯折部20a～20d比除了弯折部20a～20d以外的部位的热塑性树脂发泡片的密度更高。
在将像上述那样所形成的外装体7向线束5安装的方法中，首先，在弯折部20a、20b处进行弯折，以使得侧壁部22、23与底壁部21大致垂直。在弯折部20a、20b处弯折时，侧壁部22、23的末端部侧之间成为沿着长度方向x向上方开口的形状。
在对弯折部20a、20b进行弯折后，将线束5载置于底壁部21，在弯折部20c处进行弯折，以使得上壁部24与底壁部21大致平行。接着在弯折部20d处进行弯折，以使得盖壁部25与底壁部21大致平行。在弯折部20d处弯折出盖壁部25时，侧壁部22、23的末端部之间的开口被封闭而形成收纳部3，并且线束5以贯穿插入到收纳部3内的状态被收纳在收纳部3内。
接着，通过将卡定片251a～251h分别插入并嵌入到卡定孔201a～201h中，从而固定了侧壁部22、23的末端部之间的开口被封闭的状态，外装体7被安装于线束5的外周。
另外，外装体7可以安装于固定用带的外周，该固定用带用于固定以使得构成线束5的多个电线不分散，外装体7也可以安装于不使用固定用带的多个电线的外周。另外，外装体7也可以安装于1条电线的外周。
在现有的电线用外装体中，由于作为母材的中空板材的机械特性存在各向异性，因此在将中空板材切出与电线用外装体对应的形状时，切出的方向性受到制约，不能获得充分的设计自由度，另外，针对不适合小型的外装体7的形成的方面，根据上述本发明的实施方式例的外装体7，是通过弯折密度为200Kg/m3以上且700Kg/m3以下、机械特性的各向同性优异的热塑性树脂发泡片而形成的，因此提高了外装体7的设计自由度，另外也容易小型化。
另外，根据上述本发明的实施方式例的外装体7，是弯折热塑性树脂发泡片的方式，因此能够比利用注射成型模具装置所制造的电线用外装体更轻量化，另外，能够应对数量少种类多的外装体7的生产。另外，根据上述本发明的实施方式例的外装体7，能够以片状进行运输、保管，因此运输效率和保管性优异。
接着，对本发明的其他的实施方式例进行说明。在上述实施方式例的外装体7中，对应于线束5呈大致直线状地延伸的情况，多个壁部2沿着线束5的延伸方向(图1的长度方向x)形成为直线状，但取而代之，多个壁部2可以在延伸方向的中途以沿着线束5的形状的方式分支，或者也可以在延伸方向的中途以沿着线束5的形状的方式弯曲。另外，收纳部3也可以沿着线束5的形状扩径和缩径。
另外，在上述实施方式例的外装体7中，隔着多个壁部2的弯折部20a～20d均具有比多个壁部2高的密度，但取而代之，也可以使弯折部20a～20d的一部分比多个壁部2密度高。
另外，在上述实施方式例的外装体7中，外装体7的短边方向y的截面形状为大致四边形，但该截面形状没有特别限定，例如也可以为三角形、五边形等多边形。此外，在上述实施方式例的外装体7中，通过将卡定片251a～251h嵌入于卡定孔201a～201h而固定了侧壁部22、23的末端部之间的开口被封闭的状态，但固定手段没有特别限定，可以是盖壁部25与上壁部24粘接固定，也可以是利用将盖壁部25与上壁部24连接的其它部件进行固定。
实施例
外装体的吸光度的测定使用基于傅里叶变换红外分光法(FTIR)的ATR(Attenuated Total Reflection：衰减全反射)法而实施。在测定中使用德国Bruker公司制造的ALPHA。对构成外装体的热塑性树脂发泡片进行FTIR测定，使用从15000nm到25000nm的吸光度的平均值。
燃烧性的测定使用将片材切出宽12.5mm、长125mm的样本进行。使用民用煤气将本生灯的火焰高调整为25mm，将本生灯倾斜45度而对水平固定的样本点火，从而求出燃烧速度。测量距样本的两端为25mm的位置处的标线间的燃烧时间而求出燃烧速度。燃烧速度如果为75.0mm/min以下则评价为良好。
吸光度的测定结果如下示出。准备1.5mm厚2倍发泡的天然颜色、蓝色、黑色的样本，通过FTIR进行测定。天然颜色为吸光度0.000，燃烧速度为75.9mm/min。青色为吸光度0.002，燃烧速度为75.7mm/min。另一方面，黑色的样本为吸光度0.01，燃烧速度为65.0mm/min。
产业上的可利用性
在本发明中，能够防止机械特性的各向异性，从而提高了设计的自由度，另外，由于能够形成小型的电线用外装体，因此例如在要求多种形状的布线于汽车的线束的外装体的领域利用价值较高。
标号说明
1：带外装体的线束；2：壁部；3：收纳部；5：线束；7：外装体(电线用外装体)；20a：弯折部；20b：弯折部；20c：弯折部；20d：弯折部；21：底壁部；22、23：侧壁部；24：上壁部；25：盖壁部。

Claims (12)

1.一种电线用外装体，其安装于电线的外周，其中，
该电线用外装体是将密度为200Kg/m3以上且700Kg/m3以下的热塑性树脂发泡片弯折而形成的。
2.根据权利要求1所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片的厚度为0.50mm以上且4.0mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的电线用外装体，其中，
弯折部处的所述热塑性树脂发泡片的密度大于除了所述弯折部以外的所述热塑性树脂发泡片的密度，并且该弯折部处的所述热塑性树脂发泡片的密度为400Kg/m3以上且1200Kg/m3以下。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片的截断面具有R0.05mm以上且1.0mm以下的曲部。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电线用外装体，其中，
在所述热塑性树脂发泡片的双面具有非发泡层。
6.根据权利要求5所述的电线用外装体，其中，
所述非发泡层的厚度为10μm以上且100μm以下。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片在15000nm以上且25000nm以下的光谱区域内具有0.005以上的吸光度。
8.根据权利要求5或6所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片的肖氏硬度(HSC)为60以上且100以下。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片的发泡层的气泡数密度为800个/mm3以上。
10.根据权利要求5或6所述的电线用外装体，其中，
所述热塑性树脂发泡片的抗拉强度为3MPa以上且10MPa以下，所述热塑性树脂发泡片的表面上的、第2基准直线方向的抗拉强度相对于第1基准直线方向的抗拉强度的比例为50％以上且200％以下，所述第2基准直线方向与该第1基准直线垂直。
11.根据权利要求5或6所述的电线用外装体，其中，
以JIS K 6767：1999为标准测定的所述热塑性树脂发泡片的撕裂强度为150N/cm以上。
12.一种带外装体的线束，其具有：
线束；以及
权利要求1至11中的任意一项所述的电线用外装体，
所述电线用外装体安装于所述线束的外周。
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