JP2007336754A - 電線保護用のチューブおよび該チューブの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コルゲート状のチューブの内面の摩擦抵抗を低減すると共にクッション性を高めて、ワイヤハーネスの損傷を防止する。
【解決手段】円環状とした山部１２と谷部１３が軸線方向に交互に設けられたコルゲート状の電線保護用のチューブ１０であって、少なくとも前記谷部１３の内周面１３ａに、粉体または繊毛からなるクッション材１５が一体的に固着している。前記クッション材１５は、チューブ１０の連続成形時に、チューブ本体１１の固化前の粘着性を有する段階で、クッション材１５を含んだエアー３５を前記チューブ本体１１の内面１１ａに吹き付けることにより、該チューブ１１の内面１１ａに付着させ、一体的に固着する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電線保護用のチューブおよび該チューブの製造方法に関し、特に、電線保護用のコルゲート状の樹脂製のチューブを電線に外装する場合において、電線の外皮とチューブ内面との摩擦や接触に起因する電線の品質劣化を防止するものである。

自動車等に配索されるワイヤハーネスは、通常、図４に示すように、複数の被覆電線１をテープ２を荒巻き、ハーフラップ巻き等に巻き付け手法で巻き付けて集束すると共に電線群を保護している。また、テープ２に代えてシートを所謂拝み巻きしている場合もある。前記テープ２としては、ポリビニルクロライドや低ハロゲン樹脂・ノンハロゲン樹脂を主成分とする片面粘着テープや、これらと同等の樹脂が一般に用いられる。
また、車体における複雑な曲げを有する部位にワイヤハーネスを配索する場合、あるいは他の車載部品等の外部干渉からワイヤハーネスを保護する必要がある場合、ワイヤハーネスの所要箇所を、谷部と山部とが軸線方向に交互に設けられて屈曲性に富んだ樹脂成形品からなるコルゲート状の保護チューブ３で外装する場合も多い。

しかしながら、前記保護チューブ３は樹脂から成形されている一方、前記保護チューブ３に挿通するワイヤハーネスに巻き付けている前記テープおよび電線の絶縁被覆は塩化ビニル等の熱可塑性樹脂材からなる場合が多い。
よって、ワイヤハーネスの電線群をテープ巻きしている場合には、該熱可塑性テープと樹脂製の保護チューブ３の内周面との摩擦抵抗が大きくなりやすい。同様に、テープ巻きせずにワイヤハーネスを構成する電線群を保護チューブ３内に挿通している場合には、これら電線の絶縁被覆と保護チューブの内周面との摩擦抵抗が大きくなりやすい。
しかも、保護チューブ３は、車体への取り付け作業により、あるいは取り付けの形態によって、曲げや捩れなどの応力を受けることが多い。従って、このような実使用環境においては、前記テープあるいは電線の絶縁被覆と保護チューブ３の内周面との摩擦抵抗が局所的に大きくなり、電線が引っ掛かり、挫屈して、曲げ応力が生じると同時に、周囲には過張力が生じ、このままの状態で設置されてしまうと、電線の接続不良や応力による磨耗等が発生するため、品質上改善の余地がある。

また、ワイヤハーネスがエンジンルーム内に設置される場合は、自動車の走行時に振動を受けるため、コルゲート状の保護チューブ３の内面側凸部と電線とが繰り返し接触し、電線の絶縁被覆を磨耗させやすい。

この問題に関し、特開２００６−５９８２号（特許文献１）では、図５に示すように、コルゲートチューブ５を内側チューブ６と外側チューブ７とで構成し、内側チューブ６と外側チューブ７はいずれも、スリット開口部６ａ、７ａを有する断面円弧状とする一方、内側チューブ６は電線の絶縁被覆よりも軟質な材料で形成し、該内側チューブ６のスリット開口部６ａを覆うように該内側チューブ６に外側チューブ７を外嵌している。該構成とすることで、電線の絶縁被覆が軟質な内側チューブ６と接触するため、振動等による電線の絶縁被覆の磨耗や損傷が防止できるとされている。

しかしながら、前記コルゲートチューブ５においても、内側チューブ６とワイヤハーネスの電線ｗの絶縁被覆との摩擦低減については考慮されておらず、捩じれや曲げの応力を受けた際に生じる摩擦に起因するワイヤハーネスを構成する電線群の磨耗、損傷についての対策が必要となる。

特開２００６−５９８２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、コルゲートチューブからなる保護チューブの内面と、該保護チューブ内を挿通する電線あるいは電線に巻き付けたテープとの摩擦抵抗を低減すると共に、接触時の衝撃を緩和して、電線の保護を図ることができる電線保護用のチューブおよび該チューブの製造方法を提供することを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、円環状とした山部と谷部が軸線方向に交互に設けてコルゲート状とした樹脂製の電線保護用のチューブであって、
少なくとも前記谷部の内周面には、粉体または繊毛からなるクッション材が一体的に固着されていることを特徴とする電線保護用のチューブを提供している。

前記構成として、樹脂製のコルゲートチューブの内周面と、該コルゲートチューブ内を挿通する電線あるいは電線にテープを巻き付けているテープおよびテープの間に露出している電線とが、クッション材を介して接触するため、電線あるいは前記テープとの摩擦抵抗を低減することができ、電線の挫屈や過張力の発生を防止でき、品質信頼性を高めることができる。また、コルゲートチューブの内周面に固着された粉体または繊毛は、振動等を受けたときのチューブ内周面と電線あるいはテープとの接触衝撃を緩和する緩衝材として作用するため、振動等に起因する電線の絶縁被覆の磨耗や損傷も防止することができる。

前記粉体は、軟質の無機化合物、弾性を有する樹脂、エストラマーあるいはゴムからなり、前記繊毛は合成繊維または天然繊維からなり、かつ、前記粉体は１μｍ〜５００μｍ、前記繊毛は１０μｍ〜２ｍｍで、より好ましくは１ｍｍ程度としている。
前記粉体としては、タルク等の珪酸金属塩や樹脂の球状の粉体等の滑り性を向上させたもので、材質としては軟らかいものが適している。前記繊毛としては、合成繊維であればポリエステル、ポリプロピレン、レーヨンなど、天然繊維であればコットン等を好適に用いることができる。

前記粉体や繊毛の大きさを前記範囲としているのは、電線保護用チューブの製造およびサイズを考慮した場合に適しているからである。

さらに、本発明は、前記電線保護用のチューブの製造方法であって、
前記電線保護用のチューブの連続成形時に、該チューブの固化前の粘着性を有する段階で、前記粉体または繊毛を含んだエアーが前記チューブ内面に吹き付けられ、前記粉体または繊毛が前記チューブ内面に付着され、一体的に固着されることを特徴とする電線保護用のチューブの製造方法を提供している。

具体的には、コルゲート成形機を用いて、ブロー押出成形で前記コルゲート状のチューブを連続成形する電線保護用のチューブの製造方法であって、
前記コルゲート成形機の循環駆動される金型に囲まれたキャビティの供給側に、溶融樹脂供給路と、該溶融樹脂供給路の内周側より突出して設けられたブローエアー供給路と、該ブローエアー供給路の更に内周側より突出して設けられた粉体または繊毛をエアーと共に供給するクッション材供給路が設けられる一方、該クッション材供給路の先端と所要間隔をあけて対向して押出側からキャビティ内にブローガイド棒が挿入配置されており、
前記溶融樹脂供給路より押し出された溶融樹脂は前記ブローエアー供給路より供給されるブローエアーで膨張して前記金型内面に付着してコルゲート状のチューブとして賦形され、
ついで、前記クッション材供給路より粉体または繊毛を含んだエアーが前記ブローガイド棒により金型内面へとガイドされて、前記金型内面に付着したチューブの内面に前記粉体または繊毛が付着され、該状態で一体的に固着される製造方法を提供している。

なお、前記チューブは押出真空成形によって製造してもよい。この押出真空成形の場合も、押し出された樹脂が成形される間に、溶融樹脂供給路の内周側に設けたクッション材供給路から、前記粉体または繊毛を含んだエアーを、押し出された樹脂チューブの内面に吹き付けて、該チューブの内面に粉体または繊毛を一体化固着する。

上述したように、本発明によれば、コルゲート状の電線保護用のチューブの内周面に粉体または繊毛を一体固着することにより、該チューブ内に収納された電線の絶縁被覆とチューブ内周面との摩擦抵抗、あるいは電線群をテープを巻き付けている場合にはテープとチューブ内周面との摩擦抵抗を低減することができ、チューブ内での電線の挫屈や過張力の発生を防止でき、品質信頼性を高めることができる。

また、チューブ内周面に固着された粉体または繊毛は、チューブ内に収納された電線とチューブ内面との接触衝撃を緩和する緩衝材として作用するため、振動や衝撃に起因する電線の絶縁被覆の磨耗や損傷を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は、本発明の第１実施形態に係る電線保護用のコルゲートチューブ１０（以下、チューブ１０と略称する）および該チューブ１０の製造方法を示す。

前記チューブ１０は、図１および図２に示すように、円環形状とした山部１２と谷部１３とを軸線方向に交互に設けてなるコルゲート状のチューブ本体１１と、該チューブ本体１１の内周面１１ａ全面に一体的に固着されたクッション材１５とからなる。

前記チューブ本体１１は樹脂製であり、本実施形態ではポリプロピレン製としている。前記クッション材１５は滑り性を向上させた粉体タルクからなり、該粉体タルクの大きさは平均粒径を１μｍとしている。

図３は前記チューブ１０の製造方法を示し、コルゲート成形機２０を用いてブロー押出成形で連続成形している。

前記コルゲート成形機２０は、左右一対（図中上下一対）の循環金型機２１を備えている。各循環金型機２１には複数の金型２２が連続一列に配置され、駆動部（図示せず）により金型２２を矢印Ａ方向に順次送り出して循環させている。

前記金型２２には、断面半円形でコルゲート型の半割りキャビティ２３が形成されている。該金型２２は一対の循環金型機２１により一対ずつ成形部２４へと送り出される。成形部２４では、常に複数対の金型２２が半割りキャビティ２３を対向させた状態で合わさり、断面円形でコルゲート型の管状キャビティ２５を形成している。

前記成形部２４の管状キャビティ２５内には、金型供給側に押出機２６が設置されている。該押出機２６は、溶融樹脂供給ノズル２７の内部に、内周側に向かって、ブローエアー供給ノズル２８、クッション材供給ノズル２９の順に同心円状に重ねて配置している。かつ、ブローエアー供給ノズル２８の先端部２８ａを、溶融樹脂供給ノズル２７の先端部２７ａよりも金型送り方向に突出させ、クッション材供給ノズル２９の先端部２９ａを、ブローエアー供給ノズル２８の先端部２８ａよりもさらに金型送り方向に突出させている。

前記溶融樹脂供給ノズル２７とブローエアー供給ノズル２８との間の環状隙間は溶融樹脂供給路３０であり、溶融したポリプロピレン３３を先端開口部より管状キャビティ２５内に供給する。

前記ブローエアー供給ノズル２８とクッション材供給ノズル２９との間の環状隙間はブローエアー供給路３１であり、ブローエアー供給ノズル２８の先端部２８ａに設けた複数の供給穴２８ｂより、管状キャビティ２５の内周面に向かってブローエアー３４を吹き付けている。
前記クッション材供給ノズル２９の内部はクッション材供給路３２であり、先端開口部より、粉体タルクからなる前記クッション材１５をエアー３５と共に管状キャビティ２５内部に供給している。
前記管状キャビティ２５内には、押出機２６のクッション材供給ノズル２９の先端と所要間隔をあけた位置に、該押出機２６と対向させて、押出側からブローガイド棒３６が挿入配置されている。

前記ブローガイド棒３６は断面円形であり、その全外周面において、管状キャビティ２５内で賦形されたコルゲート状のチューブ本体１１の谷部１３の内周面１３ａとの間に隙間ができるように外径を設定している。このブローガイド棒３６の外径は全長にわたって一定ではなく、先端には尖端部３７に向けて円錐状の縮径部３８を形成すると共に、該縮径部３８より所要間隔あけた中間部には大径部３９を形成している。ただし、この大径部３９においても、前記コルゲート状のチューブ本体１１の谷部１３の内周面１３ａとの間に隙間が形成されるように外径を設定している。

以下に、前記構成のブロー押出成形機２０を用いてチューブ１０を製造する工程を説明する。
まず、一対の循環金型機２１により金型２２が順次送り出されている状態で、押出機２６の溶融樹脂供給路３０より、溶融したポリプロピレン３３を管状キャビティ２５内に供給すると同時に、前記ブローエアー供給路３１よりブローエアー３４を管状キャビティ２５の内周面に向かって吹き付ける。このとき、供給されたポリプロピレン３３よりも内周側からブローエアー３４が吹き付けられるため、ポリプロピレン３３はブローエアー３４で膨張して管状キャビティ２５の内周面に付着し、コルゲート状のチューブ本体１１として賦形される。

このようにチューブ状に賦形されたポリプロピレン３３’を付着した金型２２が、循環により前記クッション材供給ノズル２９の先端部２９ａに到達したとき、該クッション材供給ノズル２９の先端開口部からクッション材１５入りエアー３５が供給される。該クッション材１５入りエアー３５は、前記ブローガイド棒３６の前記縮径部３８の外周面に沿って拡散方向にガイドされ、チューブ状ポリプロピレン３３’の内面の全周に向かって吹き付けられる。

このとき、チューブ状ポリプロピレン３３’は固化前で粘着性を有する段階であるため、該ポリプロピレン３３’の内面全周にクッション材１５が付着する。また、前記ブローガイド棒３６には前述のとおり大径部３９が形成されているため、該大径部３９の外周面でチューブ状ポリプロピレン３３’の内周面にクッション材１５を押し付け、該クッション材１５をチューブ状ポリプロピレン３３’の内周面に確実に付着させることができる。

最後に、チューブ状ポリプロピレン３３’が冷却固化することにより、ポリプロピレン製のチューブ本体１１の内面１１ａの全周、全長にわたって粉体タルクからなるクッション材１５が一体的に固着したチューブ１０が完成する。

前記製造方法により製造されたチューブ１０は、チューブ本体１１の内周面１１ａ全体に弾性と滑り性を有するクッション材１５を一体固着しているため、図２に示すように、該チューブ１０の内部に挿通される電線群４０に荒巻きしたテープ４１との摩擦抵抗を低減することができる。かつ、電線４０のチューブ１０内での引っ掛かりや挫屈、また、それによる過張力の発生を防止できる。
さらに、振動等により、チューブ１０の内面と前記テープ４１が繰り返し接触する場合でも、前記クッション材１５が緩衝材として作用するため、テープ４１や、該テープ４１の間に露出する電線４０の絶縁被覆４２の磨耗・損傷を防止できる。

なお、前記実施形態では、チューブ１０の内部に電線群をテープ４１で荒巻きして挿通しているが、テープを巻き付けずに電線群を挿通している場合も多く、この場合には、電線の絶縁被覆とチューブ１０の内面が直接接触することとなる。
このような場合においても、電線の絶縁被覆はチューブ１０の内面にクッション材１５を介して接触するため、該クッション材１５により電線の保護を図ることができる。

（実施例）
前記作用効果を確認するために、本発明の製造方法により製造された電線保護チューブの実施例１〜３を製造して、比較例１と対比した。
なお、実施例によって本発明の作用効果が明らかにされるが、この実施例の構成に本発明の保護チューブは限定されない。

以下の表１に示すとおり、クッション材１５の有無あるいは材料、および製造方法を異ならせた実施例１〜３および比較例１の電線保護用のチューブを作成し、チューブ内に電線群をテープで荒巻きした状態のワイヤハーネスを挿通し、チューブ内面とワイヤハーネス外周面との間の動摩擦係数を測定すると共に、振動試験後のワイヤハーネスの損傷について調べ、その結果を表１に示した。

いずれの実施例および比較例も、コルゲート状のチューブ本体１１はポリプロピレン製とし、該チューブ本体１１の内径（谷部１３の内径）を約１１ｍｍとし、外径（山部１２の外径）を約１４ｍｍとし、山部１２と谷部１３のピッチは２ｍｍ、谷部１３の深さは１ｍｍとした。

（実施例１）
前記第一実施形態と同一とした。即ち、クッション材１５として、平均粒径１μｍの粉体タルクを使用し、チューブ本体１１の全内周面に一体固着させた。製造方法も、第一実施形態と同じブロー押出成形とした。
（実施例２）
クッション材１５として平均長さ１ｍｍのコットン製の微繊毛を使用したが、その他の点は実施例１と同一とした。
（実施例３）
製造方法を真空押出成形とした。即ち、押し出された溶融樹脂が真空成形される間にクッション材１５入りエアーを吹き付けて、チューブ本体１１の全内周面にクッション材１５を一体固着させた。クッション材１５として、平均粒径１μｍの粉体タルクを使用した点は実施例１と同じである。

（比較例１）
チューブ本体１１はブロー押出成形で製造したが、従来チューブと同様に、チューブ本体１１の内周面にクッション材１５を固着させなかった。

（動摩擦係数の測定）
外径１．５ｍｍのノンハロゲン樹脂を絶縁被覆とした電線７本を、ノンハロゲン製の片面粘着テープで荒巻きして一体化してなるワイヤハーネスを、実施例１〜３および比較例１の電線保護チューブ内に挿通したときの、ワイヤハーネス外周面とチューブ内周面との間の動摩擦係数を測定した。

（ワイヤハーネス外観の損傷調査）
前記ワイヤハーネスを収納した実施例１〜３および比較例１の各チューブに、１００℃雰囲気下で周波数３０Ｈｚ、加速度４４．０ｍ／ｓ^２の振動を２４０時間にわたり与え、各チューブの端末付近におけるワイヤハーネスの損傷程度について観察した。

表１で明らかなように、チューブ本体１１の内周面にクッション材１５を付着させた実施例１〜３は、クッション材１５を付着させていない従来タイプの比較例１よりも動摩擦係数が小さく、その値は約５分の１となった。
また、振動試験後のワイヤハーネス外観の損傷についても、実施例１〜３は損傷がなかったが、比較例１は、粘着テープのみでなく電線被覆にも磨耗痕があった。

以上より、粉体タルクやコットン製繊毛からなるクッション材が、チューブ内面の摩擦抵抗を低減すると共に、内部に収納したワイヤハーネスの磨耗防止に有効であることが確認できた。

本発明の第一実施形態に係る電線保護用のチューブの斜視図である。 図１に示すチューブに電線を挿通した状態を示す断面図である。 図１に示すチューブの製造方法を示す説明断面図である。 従来例を示す図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ チューブ（コルゲートチューブ）
１１ チューブ本体
１３ 谷部
１５ クッション材
２０ ブロー押出成形機
２２ 金型
３０ 溶融樹脂供給路
３１ ブローエアー供給路
３２ クッション材供給路
３６ ブローガイド棒

Claims (4)

1. 円環状とした山部と谷部が軸線方向に交互に設けてコルゲート状とした樹脂製の電線保護用のチューブであって、
   少なくとも前記谷部の内周面には、粉体または繊毛からなるクッション材が一体的に固着されていることを特徴とする電線保護用のチューブ。
2. 前記粉体は軟質の無機化合物、弾性を有する樹脂、エストラマーあるいはゴムからなり、前記繊毛は合成繊維または天然繊維からなり、かつ、前記粉体は１μｍ〜５００μｍ、前記繊毛は１０μｍ〜２ｍｍの大きさとされている請求項１に記載の電線保護用のチューブ。
3. 請求項１または請求項２に記載の電線保護用のチューブの製造方法であって、
   前記電線保護用のチューブの連続成形時に、該チューブの固化前の粘着性を有する段階で、前記粉体または繊毛を含んだエアーが前記チューブ内面に吹き付けられ、前記粉体または繊毛が前記チューブ内面に付着され、一体的に固着されることを特徴とする電線保護用のチューブの製造方法。
4. コルゲート成形機を用いて、ブロー押出成形で前記コルゲート状のチューブを連続成形する電線保護用のチューブの製造方法であって、
   前記コルゲート成形機の循環駆動される金型に囲まれたキャビティの供給側に、溶融樹脂供給路と、該溶融樹脂供給路の内周側より突出して設けられたブローエアー供給路と、該ブローエアー供給路の更に内周側より突出して設けられた粉体または繊毛をエアーと共に供給するクッション材供給路が設けられる一方、該クッション材供給路の先端と所要間隔をあけて対向して押出側からキャビティ内にブローガイド棒が挿入配置されており、
   前記溶融樹脂供給路より押し出された溶融樹脂は前記ブローエアー供給路より供給されるブローエアーで膨張して前記金型内面に付着してコルゲート状のチューブとして賦形され、ついで、前記クッション材供給路より粉体または繊毛を含んだエアーが前記ブローガイド棒により金型内面へとガイドされて、前記金型内面に付着したチューブの内面に前記粉体または繊毛が付着され、該状態で一体的に固着される請求項３に記載の電線保護用のチューブの製造方法。

Images