JP2010225328A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】電線束の保護機能が果たされた上で、コスト低減と省スペース化を図ることができる保護材付きのワイヤハーネスを得る。
【解決手段】保護テープ２０は、織布２２と不織布２３とがゴム系粘着剤２４を介して貼り合わせされた３層構造の基材２１と、この基材２１の裏面に形成された粘着層２５と、表面にさらに形成された剥離フィルム２６とから構成される。外部から荷重を受けた場合に、主に基材２１の中間層であるゴム系粘着剤２４により応力緩和されることで摩耗し難くすなわち耐摩耗性に優れ、また、織布２２を備えることで手切れ性にも優れる。保護テープ２０は、巻物３０から繰り出されつつ、電線束１０の外周に対して側縁をラップさせつつ螺旋巻きされ、裏面の粘着層２５が電線束１０の外周面に接着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、保護材を備えたワイヤハーネスに関する。

従来、自動車等に配設されるワイヤハーネスを構成する電線束を保護する対策として、保護材にコルゲートチューブを用いたものが知られている（特許文献１参照）。具体的な装着構造は、電線束にテープを巻いて（下巻き）結束したのち、同電線束を、軸線方向に沿って切られたスリットを開きつつコルゲートチューブ内に収容し、さらにスリットの開き防止のためにコルゲートチューブの外周にテープが巻かれた（上巻き）構造となっている。

特開２０００−３５３４３２号公報

保護材としてコルゲートチューブを用いた場合は、電線束にテープを下巻きする作業、電線束をコルゲートチューブに収容する作業、コルゲートチューブの口開きを防止するべくテープを上巻きする作業が必要であり、作業工程が多く、また部品点数も多いことからコスト高の要因となっていた。
また、コルゲートチューブを用いた場合は、ハーネスの屈曲時等に口開きすることを抑制するために、コルゲートチューブ内における電線束の収容率が例えば８０％程度に抑えられており、そのため嵩高となって省スペース化を図る上で妨げとなっていた。
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、その目的は、電線束の保護機能が果たされた上で、コスト低減と省スペース化を図ることができる保護材付きのワイヤハーネスを提供するところにある。

本発明のワイヤハーネスは、織布または編布からなる布材とシート材とがゴム系粘着剤を介して貼り合わされた積層型の基材の裏面に粘着層が形成された保護テープが、電線束に巻き付けられているところに特徴を有する。

保護テープは、その基材が、織布または編布からなる布材と、他のシート材とをゴム系粘着剤を介して貼り合わせた３層構造となっていて、外部から荷重を受けた場合に、主に中間層であるゴム系粘着剤により応力緩和されることで摩耗し難く、すなわち耐摩耗性に優れていると言える。また、基材における少なくとも表面または裏面の層が織布または編布からなる布材で構成されているから、簡単に手で切ることができ、すなわち手切れ性に優れている。
このような耐摩耗性に優れた保護テープが巻き付けられていることにより、電線束を保護する機能が十分に果たされる。

その上で、保護テープの装着は、同保護テープを電線束の外周に対して巻き付けるだけでよく、また、同保護テープは手切れ性にも優れているから、切断する場合も簡単に手で切ることができ、もって保護テープの装着作業を能率良く行うことができる。すなわち保護材の装着作業時間が短縮でき、また部品点数も削減されることから、製造コストを大幅を低減することができる。
いゆわるテープを巻き付けただけの構造であるから、ワイヤハーネスの径寸法の増大化は最小限に留められ、省スペース化に寄与することができ、併せて軽量化も図ることができる。

また、保護テープが消音性に優れたものとなり、振動等に伴ってワイヤハーネスが周辺の機材等に当たったり、擦れたりした場合の騒音の発生が抑えられる。さらに、保護テープが柔軟性に優れたものとなり、電線束の外周に凹凸があったり、電線束が屈曲されているような場合にも、電線束の外周面により密着して巻き付けることができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記保護テープにおける前記基材の表面には剥離フィルムが配されている。
保護テープを巻物とした場合に、基材の表面層の素材の種類によっては、保護テープが繰り出された場合に自背面へ粘着剤が残ることが懸念される。それに対し、基材の表面に剥離フィルムが配されているから、上記した粘着剤残りが防止される。

（２）前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、側縁をラップさせつつ螺旋巻きされている。
（３）前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、両側縁をラップさせつつ円筒形をなして巻かれている。
（４）前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、両側縁を合掌貼りしつつ円筒形をなして巻かれている。

本発明によれば、電線束の保護機能が果たされた上で、コスト低減と省スペース化を図ることができる保護材付きのワイヤハーネスを得ることができる。

本発明の実施形態１に係る保護テープの断面図 保護テープの巻物の斜視図 保護テープを電線束に巻き付ける形態を示す側面図 耐摩耗試験機の概略図 その試験結果を示す表図 打音に係る消音試験装置の概略図 その試験結果を示すグラフ 擦れ音に係る消音試験装置の概略図 その試験結果を示すグラフ 実施形態２に係る保護テープを電線束に巻き付ける形態を示す斜視図 実施形態３に係る保護テープを電線束に巻き付ける形態を示す斜視図

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。実施形態１は大まかには、ワイヤハーネスを構成する電線束１０に対し、保護材である保護テープ２０が巻き付けられた構造である。
電線束１０は、図３に示すように、複数本の被覆電線１１あるいはシールド電線を一束に纏めたものである。

保護テープ２０は、図１に示すように、基材２１と、同基材２１における電線束１０の外周面と接触する裏面側に形成された粘着層２５と、基材２１の表面側にさらに形成された剥離フィルム２６とからなる。
基材２１はさらに、織布２２と不織布２３とをゴム系粘着剤２４を介して貼り合わせた３層の積層構造となっている。ここで「織布」は、経糸と緯糸とを上下に交差させて形成された布である。「不織布」は、シート状の繊維の塊を絡ませたり接着したりして形成された布である。
粘着層２５を構成する粘着剤には、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤が挙げられる。
剥離フィルム２６には、ポリエチレンフィルムが例示される。

各層の厚さは、最表面の剥離フィルム２６の厚さｔ1が０．０５mm未満、基材２１における表面側の織布２２の厚さｔ2が０．２mm未満、中間層であるゴム系粘着剤２４の厚さｔ3が０．０５〜０．１mm、裏面側の不織布２３の厚さｔ4が、０．２mm未満、裏面側の粘着層２５の厚さｔ5が０．０５〜１．０mmに設定され、その上で、総厚さが１．０mm以下に設定されている。本実施形態では、総厚さが０．５mmとされている。
また、保護テープ２０の幅は１００mm以下に設定され、例えば２５mmが選択される。

このような幅（２５mm）と厚さ（０．５mm）とを有する保護テープ２０が、図２に示すように、紙製の芯管３１に巻き付けられた、いわゆる巻物３２として準備される。
ここで、保護テープ２０の基材２１の表面層は織布２２で構成されていて、同織布２２が露出した状態で上記のように保護テープ２０が巻物３２とされた場合、保護テープ２０が繰り出されることに伴い自背面へ粘着剤が残ったり、織布２２の繊維が引っ張られることが懸念される。それに対し、本実施形態では、基材２１の表面に剥離フィルム２６が配されているから、保護テープ２０が繰り出された場合に、粘着剤が自背面から確実に剥離され、織布２２の繊維が引っ張られることも防止される。

そして、ワイヤハーネスの一部を構成する電線束１０を保護するに当たっては、同電線束１０に保護テープ２０が手作業によって巻き付けられる。この実施形態では、図３に示すように、保護テープ２０は、巻物３０から繰り出されつつ、電線束１０の外周に対して、側縁をラップさせつつ螺旋巻きされ、裏面の粘着層２４が電線束１０の外周面に接着される。ラップの形態は、全幅の１／４をラップさせる（１／４ラップ）、あるいは全幅の半分をラップさせる（ハーフラップ）等が挙げられる。
電線束１０の所定の領域に亘って保護テープ２０が巻き付けられたら、同保護テープ２０を切る必要がある。ここで、保護テープ２０の基材２１は、その表面層が織布２２で構成されているから、簡単に手で切ることができ、すなわち手切れ性に優れている。

上記のように巻き付けられた保護テープ２０が、電線束１０の保護材として有効であるか否かの評価は、実質的に保護テープ２０自身の耐摩耗性の評価をすることである。ここで「摩耗」について、保護テープ２０が外部から荷重を受けた場合に、内側の電線束１０が外部に露出する程度に孔が開くことであるとすると、本実施形態の保護テープ２０は耐摩耗性に優れていると言える。
これは、当該保護テープ２０の基材２１が、織布２２と不織布２３とを、相対的に厚めのゴム系粘着剤２４を介して貼り合わせた３層構造となっていて、外部から荷重を受けた場合に、主に中間層であるゴム系粘着剤２４により応力緩和されることで摩耗し難いものと考えられる。

ここで、本実施形態に係る保護テープ２０の耐摩耗性に関する試験を行ったところ、以下のような結果が得られた。
試験に際しては、図４に示すように、ＪＩＳに規定された耐摩耗試験機（自動車用低圧電線用）を使用した。この試験機は、サンプル１００がアルミ管からなる導体１０１の外周に巻着されて上下一対の金属製の挟持体１０２，１０３で挟まれるとともに、下側の挟持体１０３とサンプルとの間に、エンドレスの摩耗テープ１０４（ＪＩＳ R6251 準拠品）が走行可能に配設される。摩耗テープ１０４には、所定間隔（１５０mm）を開けて導電部１０５が設けられているとともに、下側の挟持体１０３と導体１０１との間が導電線１０６で接続されてその途中に導通測定部１０７が設けられている。

そして、上側の挟持体１０２に荷重Ｋ（４５gf）を掛けた状態で、摩耗テープ１０４を所定速度（１５００mm／min）で走行させる。摩耗テープ１０４の走行に伴ってサンプル１００が次第に摩耗して遂には孔が開くと、摩耗テープ１０４の一の導電部１０５が孔を通して導体１０１に接触して導電線１０６に電流が流れ、これが導通測定部１０７で検知されたところで摩耗テープ１０４が停止する。
端的には、摩耗テープ１０４が走行を開始したのちサンプル１００に孔が開いたところで走行が停止するのであるから、摩耗テープ１０４の走行時間が長いほど、すなわち走行距離が長いほど、サンプル１００に孔が開き難く、すなわち耐摩耗性に優れていると評価できる。

本実施形態に係る保護テープ２０を試験したところ、図５に示すように、耐摩耗性を示す摩耗テープ１０４の走行距離は、１００〜２００mmを達成したことが確認された。
一方、サンプルとして、従来の保護材として用いられていた非難燃コルゲートチューブを想定した、厚さ０．３mmのＰＰ（ポリプロピレン）フィルムを適用して同じ試験を行ったところ、耐摩耗性に係る数値は１００〜２００mmを示すことが確認された。
すなわち本実施形態の保護テープ２０は、ワイヤハーネスの保護材として実績のあるコルゲートチューブと同様の、優れた耐摩耗性を有するとの試験結果が得られた。

また、本実施形態の保護テープ２０の基材２１は、織布２２と不織布２３とを相対的に厚めのゴム系粘着剤２４を介して貼り合わせた３層構造であり、特に中間層に厚めのゴム系粘着剤２４を配していることによって、消音性にも優れている。
消音性を評価するために、打音に係る試験と、擦れ音に係る試験との２つの試験を行った。

打音に係る試験は、図６に示すように、厚さ２mmのステンレス鋼板（ＰＰ（ポリプロピレン）板、あるいはＰＥ（ポリエチレン）板でも可）からなる試験板１１０の上にサンプル１００を置き、同サンプル１００に対して、高さ３０mmの位置から、１００ｇの鉄球１１１を自由落下させ、そのとき生じた打音を、試験板１１０のやや上方位置で、かつ鉄球１１１の落下位置から水平方向に１００mm離間した位置に配された測定器１１２で測定するものである。

本実施形態に係る保護テープ２０を試験した結果は、図７のグラフの特性線Ｘに示すようになり、打音は、可聴領域（６〜２０ｋHz）において、５０dB以下となる。これは、打音に対する消音性に優れたものとして実績のある厚さ２mmのソフトテープ（ウレタン発泡テープ）と同等以上の消音性を示す。

擦れ音に係る試験は、図８に示すように、厚さ２mmのステンレス鋼板（ＰＰ（ポリプロピレン）板、あるいはＰＥ（ポリエチレン）板でも可）からなる試験板１１５上の所定位置で、サンプル１００を手動により約２０mm／secの速度で矢線方向に摺動させ、そのとき生じた擦れ音を、試験板１１５のやや上方位置で、かつサンプル１００の摺動位置から水平方向に３０mm離間した位置に配された測定器１１２で測定するものである。

本実施形態に係る保護テープを試験した結果は、図９のグラフの特性線Ｙに示すようになり、擦れ音は、可聴領域（６〜２０ｋHz）において、ほぼ２０dB以下となる。これは、擦れ音に対する消音性に優れたものとして実績のある厚さ２mm並びに４mmのソフトテープ（ウレタン発泡テープ）と同等以上の消音性を示すことになる。
上記の両試験により、本実施形態の保護テープは、打音と擦れ音の両方に対する消音性に優れていることが確認された。

また、保護テープ２０の基材２１が上記のように３層構造で、かつ中間層に厚めのゴム系粘着剤２４が配された構造であることにより、柔軟性にも優れており、電線束１０の外周に凹凸があったり、電線束１０が屈曲されているような場合にも、電線束１０の外周面により密着して巻き付けることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る保護テープ２０を電線束１０に巻き付けてなるワイヤハーネスによれば、以下のような数々の利点を得ることができる。
まず、保護テープ２０自身は、電線束１０の保護材として実績のあるコルゲートチューブと同等の耐摩耗性を有することから、電線束１０を保護する機能が十分に果たされる。
その上で、保護テープ２０の装着は、同保護テープ２０を、巻物３２から繰り出しつつ、電線束１０の外周に対して、側縁をラップさせつつ螺旋状に巻き付けるだけでよく、また、同保護テープ２０は手切れ性にも優れているから、所定の巻き付けが終わって切断する場合も、簡単に手で切ることができ、もって保護材としての保護テープ２０の装着作業を能率良く行うことができる。
このように、作業時間が短縮でき、また部品点数も削減されることから、製造コストを大幅を低減することができる。

厚さ０．５mm程度の極めて薄い保護テープ２０を巻き付けただけの構造であるから、ワイヤハーネスの径寸法の増大化は極く僅かに留められ、省スペース化に寄与することができる。併せて軽量化も図ることができる。
また、保護テープ２０は消音性に優れているから、振動等に伴ってワイヤハーネスが周辺の機材等に当たったり、擦れたりした場合の騒音の発生が抑えられる。
さらに、保護テープ２０は柔軟性にも優れているから、電線束１０の外周に凹凸があったり、電線束１０が屈曲されているような場合にも、電線束１０の外周面により密着して巻き付けることができる。

＜実施形態２＞
図１０は本発明の実施形態２を示し、保護テープ２０の巻き付けの他の形態を示している。
実施形態２では、保護テープ２０が、電線束１０の外周に対し、両側縁をラップさせつつ円筒形をなし、いわゆるすし巻き状に巻き付けられている。
より具体的には、保護テープ２０は、巻物３０（図２参照）から繰り出されつつ電線束１０の長さ方向に沿うようにして当てられ、所定領域に亘って当てられたら手で切られる。そののち、保護テープ２０が、両側縁を例えば全幅の１／４程度をラップさせてすし巻きされ、裏面の粘着層２５が電線束１０の外周面に接着される。
実施形態２に係る形態で保護テープ２０が巻き付けられたワイヤハーネスについても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

＜実施形態３＞
図１１は、本発明の実施形態３を示し、保護テープ２０の巻き付けのさらに他の形態を示している。
実施形態３では、保護テープ２０が、電線束１０の外周に対し、両側縁を合掌貼りしつつ円筒形をなして巻かれている。
より具体的には、保護テープ２０は、巻物３０（図２参照）から繰り出されつつ電線束１０の長さ方向に沿うようにして当てられ、所定領域に亘って当てられたら手で切られ、そののち保護テープ２０が、両側縁を合掌貼りしつつ巻かれ、裏面の粘着層２５が電線束１０の外周面に接着される。合掌貼りされる寸法は、例えば保護テープ２０の全幅の１／４程度である。
実施形態３に係る形態で保護テープ２０が巻き付けられたワイヤハーネスについても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）保護テープの基材を構成する布材には、上記実施形態に例示した織布に代えて、編布を適用してもよい。「編布」は、経糸と緯糸のいずれか一方をループが連続した形態とし、他方を同ループに挿通して形成された布である。
（２）保護テープの基材を構成するシート材には、上記実施形態に例示した不織布以外に、樹脂フィルム、織布、編布または発泡体を適用してもよい。

（３）保護テープの基材を構成する布材とシート材とは、表裏反対側に配してもよい。
（４）保護テープの基材の表面層を、巻物とした場合に粘着剤が残ったり繊維が引っ張られる可能性が小さい素材で形成した場合には、剥離フィルムを設けることは省略してもよい。

１０…電線束
２０…保護テープ
２１…基材
２２…織布（布材）
２３…不織布（シート材）
２４…ゴム系粘着剤
２５…粘着層
２６…剥離フィルム
３０…巻物

Claims (5)

1. 織布または編布からなる布材とシート材とがゴム系粘着剤を介して貼り合わされた積層型の基材の裏面に粘着層が形成された保護テープが、電線束に巻き付けられていることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記保護テープにおける前記基材の表面には剥離フィルムが配されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤハーネス。
3. 前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、側縁をラップさせつつ螺旋巻きされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイヤハーネス。
4. 前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、両側縁をラップさせつつ円筒形をなして巻かれていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイヤハーネス。
5. 前記保護テープは、前記電線束の外周に対し、両側縁を合掌貼りしつつ円筒形をなして巻かれていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイヤハーネス。

Images