JP2006310066A - ハーネス及びハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数本の電線同士を挿通した状態で筒状部材を曲げ加工する場合において、電線に生じる長さ方向の剪断力を低減できるようにする。
【解決手段】 シールドパイプ２０（筒状部材）に挿通される複数本の電線１０は、長さ方向への相対変位を許容された状態で結束されているので、電線１０が挿通された状態でシールドパイプ２０が曲げられたときに、シールドパイプ２０における曲げの内側の面に接する電線１０と、曲げの外側の面に接する電線１０とが長さ方向に相対変位することができる。したがって、複数本の電線が長さ方向への相対変位を規制された状態で結束されているものに比べると、電線１０に作用する長さ方向の剪断力が低減される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハーネス及びハーネスの製造方法に関する。

特許文献１には、複数本のノンシールド電線を、電線保護機能を有する金属製のシールドパイプに挿通することで、一括してシールドするハーネスが開示されている。このようなハーネスの使用形態としては、電気自動車の動力回路として車体の床下に沿って配索することができるが、この場合、床下に設けられている機器等との干渉を避けようとすると、配索経路が屈曲した経路となるため、それに合わせてシールドパイプは曲げ加工される。
特開２００４−１７１９５２公報

上記のようなハーネスの製造方法として、シールドパイプに複数本の電線を挿通し、そのシールドパイプを電線とともに曲げ加工する方法がある。この場合、シールドパイプに複数本の電線を挿通させる方法としては、束にした複数本の電線を粘着テープによって束ねた状態に保持しておき、これをシールドパイプに挿通するようにすれば、作業性の向上を図ることができる。
ところで、シールドパイプを曲げ加工するときには、電線が、シールドパイプの内周面との間の摩擦抵抗によりシールドパイプの内面の動きに追従して長さ方向へ移動しようとするのであるが、シールドパイプの曲げの内側の面と外側の面とでは移動量が異なるため、曲げの内側の面に接している電線と曲げの外側の面に接している電線は長さ方向に相対変位しようとすることになる。
てころが、上記のように粘着テープで電線同士を結束してしまった場合には、電線同士が長さ方向へ相対変位することが困難となる。そのため、電線の絶縁被覆が剪断力を受けて破損する等の不具合が懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、複数本の電線同士を挿通した状態で筒状部材を曲げ加工する場合において、電線に生じる長さ方向の剪断力を低減できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、複数本の電線を筒状部材に挿通した形態のハーネスを製造する方法であって、前記複数本の電線を、長さ方向への相対変位を許容した状態で結束し、結束状態とされた前記複数本の電線を前記筒状部材に挿通するところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記複数本の電線を、両端部のみに接着層が設けられた帯状部材により一括して包囲するとともに、前記接着層同士を接着させることで、結束状態に保つところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記複数本の電線を、紐状部材の巻き付けにより一括して包囲するとともに、その一括包囲部に結び目を形成することで、結束状態に保つところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、１本の前記紐状部材を前記電線に沿って配索しつつ、前記電線の長さ方向に間隔を空けた複数位置に前記一括包囲部と前記結び目を順次に形成するところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項３または請求項４に記載のものにおいて、前記紐状部材の端部を前記筒状部材に先通しし、前記紐状部材の端部を引っ張ることで、前記電線を前記筒状部材内に引き込むところに特徴を有する。

請求項６の発明は、複数本の電線を筒状部材に挿通した形態のハーネスであって、前記複数本の電線が、長さ方向への相対変位を許容されて結束された状態で前記筒状部材に挿通されているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記複数本の電線が、両端部のみに接着層が設けられた帯状部材により一括して包囲されるとともに、前記接着層同士を接着させることで、結束状態に保たれているところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記複数本の電線が、紐状部材の巻き付けにより一括して包囲されるとともに、その一括包囲部に結び目を形成することで、結束状態に保たれているところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項８に記載のものにおいて、１本の前記紐状部材を前記電線に沿って配索することで、前記電線の長さ方向に間隔を空けた複数位置に前記一括包囲部と前記結び目が順次に形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項６の発明＞
筒状部材に挿通される複数本の電線は、長さ方向への相対変位を許容する形態とされているので、電線が挿通された状態で筒状部材が曲げられた場合には、筒状部材における曲げの内側の面に接する電線と、曲げの外側の面に接する電線とが長さ方向に相対変位することができる。本発明によれば、複数本の電線が長さ方向への相対変位を規制された状態で結束されているものに比べて、電線に作用する長さ方向の剪断力が低減される。

＜請求項２及び請求項７の発明＞
帯状部材における電線との接触領域には、接着層が存在しないので、電線の長さ方向の動きが帯状部材よって拘束されることがなく、これにより、電線同士の長さ方向の相対変位が許容される。

＜請求項３及び請求項８の発明＞
紐状部材における電線との接触領域には、接着層が存在しないので、電線の長さ方向の動きが紐状部材よって拘束されることがなく、これにより、電線同士の長さ方向の相対変位が許容される。

＜請求項４及び請求項９の発明＞
紐状部材は１本だけで済むので、部品点数が少なくて済む。

＜請求項５の発明＞
紐状部材を引っ張ることによって電線を筒状部材内に引き込むようにしたので、電線を筒状部材内に押し込む方法に比べると、引っ掛かりが生じ難く、電線の挿通作業性がよい。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態のハーネスＨａは、シールド機能を有する導電路であり、シールド機能を有しない３本の電線１０を、シールド機能と電線１０の保護機能とを兼ね備えた金属製のシールドパイプ２０（本発明の構成要件である筒状部材）で一括して包囲した形態のものであり、屈曲した経路を構成する。ハーネスＨａは、後述するように真っ直ぐな状態のシールドパイプ２０に電線１０を挿通し、電線１０が挿通された状態でシールドパイプ２０に曲げ加工を施すことによって製造される。

３本の電線１０は、例えば電気自動車のモータに大電流の電力を供給するための動力回路として用いられる。電線１０は、円形断面の金属製（例えば、銅合金製）の芯線１１を、芯線１１と同心の円筒形断面の合成樹脂製（例えば、架橋ポリエチレン製）の絶縁被覆１２で包囲したものである。
これら３本の電線１０は、後述するテープ３０（本発明の構成要件である帯状部材）により俵積み状（三角形をなすように外接した形態）に配置された状態で結束されるようになっている。
テープ３０は、合成樹脂などの可撓性を有する材料からなり、その一方の端部における表面と、他方の端部における裏面には、接着層３１，３２が形成されている。
シールドパイプ２０は、金属製（例えば、アルミ合金製）であり、肉厚が一定の真円筒状をなす。ハーネスＨａの製造前の段階では、シールドパイプ２０は一直線状をなしている。また、シールドパイプ２０の長さは、電線１０の全長よりも短い寸法とされている。

次に、ハーネスＨａの製造方法について説明する。

まず、３本の電線１０に対し、その長さ方向において間隔を空けた複数位置において、テープ３０が一括して包囲するように巻き付け、このテープ３０の巻き付けによって、３本の電線１０を俵積み状の配置で結束する。また、テープ３０は、その表面側の接着層３１に裏面側の接着層３２を接着することで、電線１０を結束した状態を維持している。この結束状態では、テープ３０の接着層３１，３２がいずれの電線１０にも接触していないので、電線１０は、テープ３０に対して電線１０の長さ方向への相対変位が可能となっているとともに、互いに接触している電線１０同士も長さ方向への相対変位が可能となっている。

次に、この結束状態とした３本の電線１０を、一纏めにしてシールドパイプ２０に挿通される。このとき、３本の電線１０は、長さ方向と交差する方向へ離間することがないので、円滑にシールドパイプ２０内に挿入することができる。

電線１０を挿通した後は、シールドパイプ２０に対し、図示しない曲げ加工機によって長さ方向に間隔を空けた複数箇所において屈曲するように曲げ加工がされる。このとき、電線１０は、絶縁被覆１２の外面とシールドパイプ２０の内周面との間の摩擦抵抗により、シールドパイプ２０の内面の動きに追従して長さ方向へ移動しようとするのであるが、シールドパイプ２０の曲げの内側の面（図４における下側の面）と外側の面（図４における上側の面）とでは曲げ変形に伴なう移動量が互いに異なるため、曲げの内側の面に接している電線１０と曲げの外側の面に接している電線１０は長さ方向に相対変位しようとする。

本実施形態１では、結束状態の３本の電線１０は互いに相対変位し得るようになっているので、シールドパイプ２０の曲げ加工に伴なって、電線１０同士が円滑に長さ方向へ相対変位することができる。したがって、複数本の電線が長さ方向への相対変位を規制された状態で結束されているものに比べて、本実施形態１では、電線１０の絶縁被覆１２に生じる長さ方向の剪断力が低減されており、剪断力に起因して絶縁被覆１２が破損する虞はない。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図５ないし図８を参照して説明する。本実施形態のハーネスＨｂは、シールド機能を有する導電路であり、シールド機能を有しない６本の電線１０ａ，１０ｂを、シールド機能と電線１０ａ，１０ｂの保護機能とを兼ね備えた金属製のシールドパイプ２０（本発明の構成要件である筒状部材）で一括して包囲した形態のものであり、屈曲した経路を構成する。ハーネスＨｂは、後述するように真っ直ぐな状態のシールドパイプ２０に電線１０ａ，１０ｂを挿通し、電線１０ａ，１０ｂが挿通された状態でシールドパイプ２０に曲げ加工を施すことによって製造される。

６本のうち大径の３本の電線１０ａは、例えば電気自動車のモータに大電流の電力を供給するための動力回路として用いられる。小径の３本の電線１０ｂは、電装品用の電力供給回路として用いられる。各電線１０ａ，１０ｂは、円形の金属製（例えば、銅合金製）の芯線１１ａ，１１ｂを、芯線１１ａ，１１ｂと同心の円筒形断面の合成樹脂製（例えば、架橋ポリエチレン製）の絶縁被覆１２ａ，１２ｂで包囲したものである。
これら６本の電線１０ａ，１０ｂは、後述する紐状部材４０により概ね円形をなすように（俵積み状に配置した３本の大径の電線１０ａの隙間に小径の電線１０ｂを収容した状態で）配置されて結束されるようになっている。
紐状部材４０は、電線１０ａ，１０ｂの長さに比べて充分に長い寸法を有し、自在に変形させることができるものである。
シールドパイプ２０は、金属製（例えば、アルミ合金製）であり、肉厚が一定の真円筒状をなす。ハーネスＨｂの製造前の段階では、シールドパイプ２０は一直線状をなしている。また、シールドパイプ２０の長さは、電線１０ａ，１０ｂの全長よりも短い寸法とされている。

次に、ハーネスＨｂの製造方法について説明する。

まず、６本の電線１０ａ，１０ｂを束ねた状態で、その電線１０ａ，１０ｂの束の一方の端部若しくは端部に近い部分に紐状部材４０を一括して包囲するように巻き付けて一括包囲部４１を形成するとともに、この一括包囲部４１に結び目４２を作る。これにより、電線１０ａ，１０ｂの束の一方の端部側が結束状態に保持される。次に、紐状部材４０を、結び目４２から電線１０ａ，１０ｂの他方の端部に向かって電線１０ａ，１０ｂに沿わせるように配索し、電線１０ａ，１０ｂの束の他方の端部若しくは端部に近い部分に対し紐状部材４０を一括して包囲するように巻き付けて一括包囲部４１を形成するとともに、上記と同様に結び目４２を作る。これにより、電線１０ａ，１０ｂの束の他方の端部側が結束状態に保持される。

以上により、電線１０ａ，１０ｂの束がその両端側において、結束状態に保持されるのであるが、この結束部分においては、紐状部材４０における電線１０ａ，１０ｂとの接触領域に接着層が存在しないので、電線１０ａ，１０ｂは、紐状部材４０に対して電線１０ａ，１０ｂの長さ方向への相対変位が可能となっているとともに、互いに接触している電線１０ａ，１０ｂ同士も長さ方向への相対変位が可能となっている。
また、紐状部材４０における結び目４２から先端までの長さを確保し、シールドパイプ２０の長さよりも充分に長い寸法を余長部４３として延ばしておく。

次に、紐状部材４０の余長部４３を、シールドパイプ２０に対して先通ししておく。先通しの方法としては、余長部４３をシールドパイプ２０の一方の開口部に臨ませておき、この状態でエアをシールドパイプ２０内に吹き込めばよい。すると、余長部４３が、空気流に乗じてシールドパイプ２０内に吸い込まれ、シールドパイプ２０を貫通して、反対側の開口部からシールドパイプ２０外へ飛び出す。

この後は、この飛び出した余長部４３を引っ張ることにより、電線１０ａ，１０ｂの束をシールドパイプ２０内に引き込めば良い。このとき、電線１０ａ，１０ｂの束は、長さ方向と交差する方向へ離間することがないので、円滑にシールドパイプ２０内を移動することができる。また、電線１０ａ，１０ｂをシールドパイプ２０内に押し込んだ場合には、電線１０ａ，１０ｂにおける押し込み方向先端がシールドパイプ２０の内周面に引っ掛かって円滑な挿通作業に支障を来たすことが懸念されるが、本実施形態では、電線１０ａ，１０ｂをシールドパイプ２０内に引っ張り込むようにしているので、引っ掛かりを生じることなく、電線１０ａ，１０ｂを円滑にシールドパイプ２０に挿通させることができる。尚、紐状部材４０は、電線１０ａ，１０ｂの挿通後もそのままにしておけばよい。

電線１０ａ，１０ｂを挿通した後は、シールドパイプ２０に対し、図示しない曲げ加工機によって長さ方向に間隔を空けた複数箇所において屈曲するように曲げ加工がされる。このとき、電線１０ａ，１０ｂは、絶縁被覆１２ａ，１２ｂの外面とシールドパイプ２０の内周面との間の摩擦抵抗により、シールドパイプ２０の内面の動きに追従して長さ方向へ移動しようとするのであるが、本実施形態２でも、上記実施形態１と同様に、結束状態の６本の電線１０ａ，１０ｂが互いに相対変位し得るようになっているので、電線１０ａ，１０ｂ同士が円滑に長さ方向へ相対変位することができ、複数本の電線が長さ方向への相対変位を規制された状態で結束されているものに比べて、本実施形態２では、電線１０ａ，１０ｂの絶縁被覆１２ａ，１２ｂに生じる長さ方向の剪断力が低減されている。
また、１本の紐状部材４０を、電線１０ａ，１０ｂに沿って配索しつつ、電線１０ａ，１０ｂの長さ方向に間隔を空けた複数位置に一括包囲部４１と結び目４２を順次に形成するようにしているので、使用する紐状部材４０が１本だけで済み、部品点数が少なくなっている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では筒状部材がシールドパイプである場合について説明したが、本発明によれば、筒状部材は、シールドパイプに限らず、シールドパイプに接続した編組線からなる可撓性シールド部材を包囲する保護用のコルゲートチューブや、可撓性シールド部材を包囲する防水用のゴム製グロメットであってもよい。
（２）上記実施形態１では１つの筒状部材に挿通される電線の本数を３本としたが、本発明によれば、電線の本数は２本以下でも、４本以上でもよい。
（３）上記実施形態２では電線を結束した紐状部材は、電線を筒状部材に挿通した後も結束したままにしたが、本発明によれば、電線を筒状部材に挿通した後で、紐状部材を電線から外してもよい。
（４）上記実施形態２では１本の紐状部材を電線に沿って配索しつつ順次に一括包囲部と結び目を形成したが、本発明によれば、１本の紐状部材で形成する一括包囲部と結び目を１つずつしてもよい。
（５）上記実施形態２では１つの筒状部材に挿通される電線の本数を６本としたが、本発明によれば、電線の本数は５本以下でも、７本以上でもよい。
（６）上記実施形態ではハーネスがシールド機能を有するものである場合について説明したが、本発明は、シールド機能を有しないハーネスにも適用することができる。

実施形態１の断面図 電線をテープで結束した状態の側面図 テープの斜視図 シールドパイプを曲げ加工している状態をあらわす断面図 実施形態２の断面図 紐状部材で電線を結束する工程をあらわす側面図 紐状部材で電線を結束した状態の側面図 電線をシールドパイプに挿通した状態の側面図

符号の説明

Ｈａ…ハーネス
１０…電線
２０…シールドパイプ（筒状部材）
３０…テープ（帯状部材）
３１…接着層
３２…接着層
Ｈｂ…ハーネス
１０ａ…電線
１０ｂ…電線
４０…紐状部材
４１…一括包囲部
４２…結び目

Claims (9)

1. 複数本の電線を筒状部材に挿通した形態のハーネスを製造する方法であって、
   前記複数本の電線を、長さ方向への相対変位を許容した状態で結束し、
   結束状態とされた前記複数本の電線を前記筒状部材に挿通することを特徴とするハーネスの製造方法。
2. 前記複数本の電線を、両端部のみに接着層が設けられた帯状部材により一括して包囲するとともに、前記接着層同士を接着させることで、結束状態に保つことを特徴とする請求項１記載のハーネスの製造方法。
3. 前記複数本の電線を、紐状部材の巻き付けにより一括して包囲するとともに、その一括包囲部に結び目を形成することで、結束状態に保つことを特徴とする請求項１記載のハーネスの製造方法。
4. １本の前記紐状部材を前記電線に沿って配索しつつ、前記電線の長さ方向に間隔を空けた複数位置に前記一括包囲部と前記結び目を順次に形成することを特徴とする請求項３記載のハーネスの製造方法。
5. 前記紐状部材の端部を前記筒状部材に先通しし、
   前記紐状部材の端部を引っ張ることで、前記電線を前記筒状部材内に引き込むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のハーネスの製造方法。
6. 複数本の電線を筒状部材に挿通した形態のハーネスであって、
   前記複数本の電線が、長さ方向への相対変位を許容されて結束された状態で前記筒状部材に挿通されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のハーネス。
7. 前記複数本の電線が、両端部のみに接着層が設けられた帯状部材により一括して包囲されるとともに、前記接着層同士を接着させることで、結束状態に保たれていることを特徴とする請求項６記載のハーネス。
8. 前記複数本の電線が、紐状部材の巻き付けにより一括して包囲されるとともに、その一括包囲部に結び目を形成することで、結束状態に保たれていることを特徴とする請求項６記載のハーネス。
9. １本の前記紐状部材を前記電線に沿って配索することで、前記電線の長さ方向に間隔を空けた複数位置に前記一括包囲部と前記結び目が順次に形成されていることを特徴とする請求項８記載のハーネス。

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