JP2013183498A - グロメット付ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】低温での屈曲耐久性の向上が可能であり、車両の足回りの環境に耐えうる安価なグロメット付ケーブルを提供する。
【解決手段】グロメット３は、シース５に融着固定される本体部６と、本体部６から延出されるケーブル２の周囲を覆うように設けられると共に、シース５に対して融着固定されずケーブル２に密着するように設けられ、本体部６から延出されるケーブル２の延出方向をガイドするガイド部７とからなり、ガイド部７は、ケーブル２の長さ方向に所定の間隔で配置されるリング状の支持部１２と、ケーブル２の長さ方向に沿う線状に形成され、本体部６と支持部１２および支持部１２同士を連結する複数の連結片１３ａを設けてなる連結部１３とからなり、連結片の本数をｎとしたとき、支持部１２を挟んで隣り合う連結部１３が、互いにケーブル２の周方向に１８０／ｎ°回転して設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルの外周面にグロメットが一体に形成されたグロメット付ケーブルに関するものである。

車両の足回りの揺動部分にケーブルを取り付ける場合、ケーブルにグロメットを取り付け、そのグロメットを車体に取り付けるのが一般的である。

従来より、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴムからなる筒状のグロメットが一般に用いられている。このグロメットを用いる場合、グロメットの内径を強制的に拡径した状態でグロメットにケーブルを挿入し、その後グロメットの拡径を解除することで、ゴムの緊縛力によりグロメットをケーブルに取り付けて、グロメット付ケーブルを形成する。

このようにして形成した従来のグロメット付ケーブルでは、グロメットとケーブルは密着しているだけなので、ケーブルを屈曲させた際には、ケーブルとグロメットは別々に変形することになる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開２００５−３３２６０７号公報 特開２００５−２９４１３２号公報

しかしながら、上述の従来のグロメット付ケーブルでは、グロメットを形成した後にケーブルに取り付ける必要があるため、製造に手間がかかり、コストが高くなってしまうという問題がある。

本発明者は、製造工程を簡単化して低コスト化を図るため、射出成形によりケーブルの外周面にグロメットを形成することを考えた。

ところで、ＡＢＳ（Anti-lock Braking System）センサ用のグロメット付ケーブルなど、車両の足回りに用いられるグロメット付ケーブルでは、−２０℃以下（例えば−４０℃）の低温での屈曲耐久性が要求される。

上述の従来のグロメット付ケーブルを射出成形により形成する場合、グロメットに用いる樹脂として、ケーブルのシース（外皮）より低温での伸びがあり、ケーブルのシースを溶かさない温度で成形でき、かつ、成形収縮（ケーブルへの緊縛力）が大きい樹脂を用いる必要がある。しかし、このような特性を有する樹脂は高価であり、結局高コストとなってしまう。一例として、グロメットに用いる樹脂としてハイトレル（登録商標）を用い試作を行ったところ、十分な屈曲耐久性を有するグロメット付ケーブルが実現できたが、耐環境性（加水分解）の観点で問題があった。

なお、ケーブルに直接ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）を成形する方法は、コンセントなど屈曲性が必要な部分で多く実施されており、屈曲部分に穴をあけるなどして曲げやすくすることも一般的に行われている。しかし、これらは常温、すなわち材料の柔軟性が保たれる温度（低くても０℃程度）での使用を前提にしたものであり、材料の柔軟性が失われる−２０℃以下の低温での屈曲耐久性が要求される車両用のグロメット付ケーブルにそのまま適用することはできない。

例えば、コンセントなどでは、ケーブルに設けた樹脂全体がケーブルに融着固定されケーブルのシースと一体化されるのが通常であるが、屈曲部分で樹脂をケーブルに融着させてしまうと、その融着した部分でケーブルの外径が太くなったような形となり、屈曲時に外径が太い部分に応力が集中して、成形した樹脂ごとケーブルが破断してしまう。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、ケーブルの外周面にグロメットが一体に形成されたグロメット付ケーブルにおいて、低温での屈曲耐久性の向上が可能であり、車両の足回りの環境に耐えうるグロメット付ケーブルを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ケーブルの外周面にグロメットが一体に形成されたグロメット付ケーブルであって、前記グロメットは、前記ケーブルのシースに融着固定される本体部と、該本体部と一体に形成され、前記本体部から延出される前記ケーブルの周囲を覆うように設けられると共に、前記シースに対して融着固定されず前記ケーブルに密着するように設けられ、前記本体部から延出される前記ケーブルの延出方向をガイドするガイド部と、からなり、前記ガイド部は、前記ケーブルの長さ方向に所定の間隔で配置されるリング状の支持部と、前記ケーブルの長さ方向に沿う線状に形成され、前記本体部と前記支持部および前記支持部同士を連結する複数の連結片を設けてなる連結部と、からなり、前記連結片の本数をｎとしたとき、前記支持部を挟んで隣り合う前記連結部が、互いに前記ケーブルの周方向に１８０／ｎ°回転して設けられるグロメット付ケーブルである。

前記ガイド部は、前記支持部同士の間隔が、前記本体部から離れるほど狭くなるように形成されてもよい。

前記ガイド部は、全体として前記本体部から離れるほど縮径されるテーパ状に形成されてもよい。

前記連結部は、前記連結片を２つ備え、前記両連結片は、前記ケーブルを挟んで対向する位置に設けられ、前記支持部を挟んで隣り合う前記連結部が、互いに前記ケーブルの周方向に９０°回転して設けられてもよい。

前記グロメットは、前記シースよりも硬度が低く、伸びが大きい樹脂を用いて形成されてもよい。

前記グロメットは、射出成形により形成されてもよい。

本発明によれば、低温での屈曲耐久性の向上が可能であり、車両の足回りの環境に耐えうるグロメット付ケーブルを提供できる。

本発明の一実施の形態に係るグロメット付ケーブルを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、（ｃ）はブラケットを取り付けたときの側面図である。 （ａ）は図１のグロメット付ケーブルの斜視図、（ｂ）はグロメットの斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、図１のグロメット付ケーブルの一変形例を示す側面図である。 本発明において、屈曲試験を説明する図である。 （ａ）は、本発明との比較のために用いた比較例のグロメット付ケーブルを示す側面図であり、（ｂ）はその５Ｂ−５Ｂ線断面図である。 （ａ）は、本発明との比較のために用いた比較例のグロメット付ケーブルを示す側面図であり、（ｂ）はその６Ｂ−６Ｂ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１，２は、本実施の形態に係るグロメット付ケーブルを示す図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はブラケットを取り付けたときの側面図、図２（ａ）は斜視図、（ｂ）はグロメットの斜視図である。

図１，２に示すように、グロメット付ケーブル１は、ケーブル２の外周面にグロメット３が一体に形成されたものである。グロメット３は、ケーブル２に直接ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）を射出成形して形成される。グロメット付ケーブル１は、例えば、車両のＡＢＳセンサ用のグロメット付ケーブルとして用いられるものである。

ケーブル２としては、中心導体の外周に絶縁体を形成した絶縁線４を２本備え、その２本の絶縁線４を一括して覆うように共通のシース５を設けたものを用いている。なお、ケーブル２の構成はこれに限定するものではない。本実施の形態では、直径４．０ｍｍのケーブル２を用いた。

グロメット３は、ケーブル２のシース５に融着固定される本体部（融着部）６と、本体部６と一体に形成され、本体部６から延出されるケーブル２の延出方向をガイドするガイド部（屈曲部）７と、からなる。ガイド部７は、本体部６から延出されるケーブル２の周囲を覆うように設けられ、シース５に対して融着固定されずケーブル５に密着するように設けられる。

グロメット３は、ケーブル２からずれてはならないため、その一部分をケーブル２に固定する必要がある。本実施の形態では、本体部６をシース５に融着固定することにより、ケーブル２にグロメット３を固定するようにしている。また、本体部６が曲がり易いとケーブル２の保持が困難になるので、本体部６は十分に厚く形成され、本体部６で曲げが生じないようになっている。

本体部６には、ケーブル２を車体等に固定するブラケット９を取り付けるための溝８が、ケーブル２の周方向に沿って形成されている。ブラケット９に形成された穴（図示せず）に本体部６を挿入し、溝８の部分にブラケット９の穴の周縁部を係止することで、本体部６がブラケット９に取り付けられる。このブラケット９を車体等にボルトなどを用いて固定することで、ケーブル２が車体等に取り付けられることになる。

本体部６のガイド部７側の端部には、ブラケット９の穴への本体部６の挿入を容易とするために、ガイド部７側に向かって縮径するテーパ部１０が形成されている。本体部６は、ガイド部７側からブラケット９の穴へ挿入される。なお、本体部６はガイド部７よりも大きい径に形成され、ガイド部７はブラケット９の穴の径よりも小さい径に形成される。

また、本外部６のテーパ部１０と反対側の端部には、ケーブル２を引っ張ったとき（図１（ｃ）において右側に引っ張ったとき）に、本体部６のテーパ部１０と反対側の部分が変形して本体部６がブラケット９の穴から抜けてしまわないように補強する補強リブ１１が形成されている。本実施の形態では、正面視で十字状の補強リブ１１を形成したが、補強リブ１１の形状は特に限定するものではない。

なお、補強リブ１１を形成することに代えて、本体部６のテーパ部１０と反対側の部分を厚く（ケーブル２の長さ方向に沿った幅を大きく）形成することも可能である。ただし、この場合、樹脂の肉厚が厚くなりすぎ射出成形時にボイドやひけが発生しやすくなるので、本実施の形態のように補強リブ１１を形成し、樹脂の肉厚をなるべく薄く保つことがより望ましい。なお、図１（ｃ）では、ブラケット９を側面視でＬ字状に形成する場合を示しているが、ブラケット９の形状は特に限定するものではない。

ガイド部７は、屈曲時にケーブル２の本体部６への接続部分に応力が集中しないようにし、屈曲時の応力を分散させる役割と、ケーブル２の延出方向をガイドして、ケーブル２の軌道を安定させる役割を果たすものである。特に、グロメット付ケーブル１を車両の足回りの配線に用いる場合には、限られたスペースに配線する必要があり、ケーブル２の軌道を安定させ他の部材との干渉を避けるためにも、ガイド部７は必須となる。

ガイド部７は、ケーブル２の長さ方向に所定の間隔で配置されるリング状の支持部１２と、本体部６と支持部１２および支持部１２同士を連結する連結部１３と、からなる。

連結部１３は、ケーブル２の長さ方向に沿う線状に形成され、本体部６と支持部１２および支持部１２同士を連結する複数の連結片（ガイド）１３ａを設けてなる。また、連結片１３ａの本数をｎとしたとき、支持部１２を挟んで隣り合う連結部１３は、互いにケーブル２の周方向に１８０／ｎ°回転して設けられる。

本実施の形態では、連結片１３ａを２つ備え、両連結片１３ａをケーブル２を挟んで対向する位置に設けている。また、支持部１２を挟んで隣り合う連結部１３は、互いにケーブル２の周方向に９０°回転して設けられる。本実施の形態では、支持部１２と連結部１３のペアを７つ設けたが、支持部１２と連結部１３のペア数はこれに限定されない。

連結片１３ａをケーブル２を挟んで対向する位置に設けるのは、連結片１３ａを形成していない方向（例えば、連結片１３ａをケーブル２の上下に設けた場合はケーブル２の左右方向）に曲がりやすくし、屈曲時に連結片１３ａに応力が集中することを抑制するためである。隣り合う連結部１３を互いにケーブル２の周方向に９０°回転して設けることで、連結片１３ａに過度な負荷を与えることなく全方向に屈曲させることが可能になる。

連結片１３ａは、ケーブル２の外周に沿った円弧状の断面形状に形成される。連結片１３ａの幅（ケーブル２の周方向に沿った長さ）は、太すぎると屈曲時の負荷が大きくなり破断し易くなり、逆に細すぎるとケーブル２をガイドする役割を果たさなくなってしまうので、適度な太さに調節するとよい。本実施の形態では、連結片１３ａの幅と、支持部１２の幅（ケーブル２の長さ方向に沿った幅）を等しくし、共に１．６ｍｍ（ケーブル２の直径の４０％）とした。

ガイド部７はケーブル２を屈曲させたときにケーブル２と共に屈曲することになるが、ガイド部７をケーブル２と融着させ一体化させてしまうと、ケーブル２一部の外径が太くなったのと同じことになり、低温屈曲時に外径が太い部分に応力が集中して、ケーブル２がグロメット３ごと破断してしまう。よって、ガイド部７を、ケーブル２のシース５に融着しない構造とし、ケーブル２とガイド部７が別々に変形するように構成する必要がある。

上述のように、グロメット３は金型を用いた射出成形により形成されるが、ガイド部７を支持部１２と連結部１３からなる網状に形成することで、成形時に樹脂が金型に触れる面積（表面積）を多くし、金型により樹脂を速やかに冷却して、ガイド部７がケーブル２のシース５に融着することを防止できる。つまり、シース５と融着させたくないガイド部７では、肉を抜いた網状の形状とし金型に接触する部分を多くすることで、樹脂を冷やしてシース５を溶融させる温度にならないようにする。なお、樹脂を導入するゲートの位置は本体部６と対向する位置とし、導入直後の高温の樹脂をシース５に接触させてシース５を溶融させ、本体部６をシース５に融着固定させるとよい。

さらに、本実施の形態では、ガイド部７は、支持部１２同士の間隔が、本体部６から離れるほど狭くなるように形成されている。また、本実施の形態では、ガイド部７は、全体として本体部６から離れるほど縮径されるテーパ状に形成されている。このように構成することで、屈曲時の応力を分散させる役割と、ケーブル２のガイドの役割のバランスをとり、ガイドとしての役割を十分に果たしつつも、低温での屈曲耐久性をより向上させることが可能になる。

本実施の形態では、本体部６と最も本体部６側に配置された支持部１２との間隔を５ｍｍとし、支持部１２同士の間隔を本体部６側から４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、・・・と、５ｍｍずつ狭くするようにした。また、ガイド部７の直径が、本体部６から離れるに従って１０ｍｍから６．４ｍｍに縮径されるように（テーパ角度は２°程度）ガイド部７を形成した。本体部６とガイド部７を含むグロメット３全体の長さ（ケーブル２の長さ方向に沿った長さ）は、４９．３ｍｍとした。

なお、図３（ａ）に示すように、ガイド部７をテーパ状とせず、支持部１２同士の間隔のみを本体部６から離れるほど狭くなるように形成してもよいし、図３（ｂ）に示すように、支持部１２同士の間隔を一定とし、ガイド部７を本体部６から離れるほど縮径されるテーパ状に形成してもよい。ただし、低温での屈曲耐久性をより向上させるという観点からは、支持部１２同士の間隔を本体部６から離れるほど狭くし、かつ、本体部６から離れるほど縮径されるテーパ状にガイド部７を形成することが望ましい。

グロメット３に用いる樹脂としては、シース５よりも硬度が低く、伸びが大きいものを用い、ケーブル２の屈曲に無理なく追従できるようにするとよい。本実施の形態では、グロメット３に用いる樹脂として、シース５と同じ材料（例えばＰＥ（ポリエチレン））で、硬度が低く、シース５より伸びが大きく、成形温度が低いものを用いた。なお、硬度を低くすると固化時間が長くなり、成形時間が長くなってしまうので、グロメット３に用いる樹脂としては、屈曲が成立する範囲である程度硬度の高いものを選定することが望ましい。

本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係るグロメット付ケーブル１では、グロメット３が、ケーブル２のシース５に融着固定される本体部６と、本体部６と一体に形成され、本体部６から延出されるケーブル２の周囲を覆うように設けられると共に、シース５に対して融着固定されずケーブル２に密着するように設けられ、本体部６から延出されるケーブル２の延出方向をガイドするガイド部７と、からなり、ガイド部７は、ケーブル２の長さ方向に所定の間隔で配置されるリング状の支持部１２と、ケーブル２の長さ方向に沿う線状に形成され、本体部６と支持部１２および支持部１２同士を連結する複数の連結片１３ａを設けてなる連結部１３と、からなり、連結片１３ａの本数をｎとしたとき、支持部１２を挟んで隣り合う連結部１３が、互いにケーブル２の周方向に１８０／ｎ°回転して設けられている。

ガイド部７を、シース５に対して融着固定せずに、ケーブル２に密着するように設けることで、ケーブル２とガイド部７とが別々に変形するようになり、低温での屈曲耐久性を向上することができる。

また、本実施の形態では、ガイド部７を、リング状の支持部１２と２本の連結片１３ａを対向配置した連結部１３とで構成し、隣り合う連結部１３を互いにケーブル２の周方向に９０°回転するように設けているため、ケーブル２の屈曲時に特定の連結片１３ａに応力集中しないよう、屈曲時の応力を分散させることができ、その上で、ケーブル２のガイドの役割を十分に果たすようにすることが可能となる。

さらに、ガイド部７を、支持部１２と連結部１３からなる網状に形成することで、成形時に樹脂が金型に触れる面積（表面積）を多くし、金型により樹脂を速やかに冷却して、ガイド部７がケーブル２のシース５に融着してしまうことを防止できる。

また、グロメット付ケーブル１では、グロメット３を射出成形により形成できるため製造が容易であり、安価な樹脂を用いることができるので、従来と比較して大幅なコスト削減が可能である。

つまり、本発明によれば、低温での屈曲耐久性の向上が可能であり、車両の足回りの環境に耐えうる安価なグロメット付ケーブル１を実現できる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、連結片１３ａの数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。

（実施例１）
図１のグロメット付ケーブル１を作成し、低温での屈曲耐久性を評価した。ケーブル２のシース５の硬度はＡ９０（ＡはショアＡ硬度を表す）とし、グロメット３の硬度はＡ８０，Ａ７０とした。

低温での屈曲耐久性を評価する屈曲試験では、グロメット付ケーブル１を車両の足回りの配線に使用することを想定し、図４に示すように、ケーブル２の両端部にグロメット３を形成してケーブル２をＵ字上に屈曲させた状態とし、一方のグロメット３を固定すると共に、他方のグロメット３を、タイヤが上に動いたときのグロメット３の位置から、タイヤが下に動いたときのグロメット３の位置まで動かすことで、屈曲試験を行った。

屈曲試験では、まず、−３５℃で２０万回屈曲させ、その後、同一のサンプルを用いて−２０℃で３０万回、常温で７０万回屈曲させて、ケーブル２に断線が発生したか、グロメット３に亀裂が発生したかを確認した。

（実施例２）
ガイド部７の径を一定とした図３（ａ）のグロメット付ケーブル１を作成し、実施例１と同様に低温での屈曲耐久性を評価した。

（実施例３）
支持部１２同士の間隔を一定とした図３（ｂ）のグロメット付ケーブル１を作成し、実施例１と同様に低温での屈曲耐久性を評価した。実施例３では、支持部１２同士の間隔は４ｍｍで一定とし、支持部１２と連結部１３のペアを１０個設けた。また、支持部１２の幅は３．２ｍｍとした。

（比較例１）
本発明の実施例１〜３との比較のため、図５（ａ），（ｂ）に示すようなグロメット付ケーブル５１を作成し、実施例１と同様に低温での屈曲耐久性を評価した。グロメット付ケーブル５１では、ガイド部７を含むグロメット５２全体をシース５に融着しており、ガイド部７の径を一定とすると共に、支持部１２同士の間隔を２ｍｍで一定とし、４本の連結片１３ａをケーブル２の周方向に等間隔に配置して連結部１３を形成している。支持部１２の幅は１．５ｍｍ、連結片１３ａの幅は２ｍｍとし、支持部１２と連結部１３のペアは９つとした。また、グロメット５２の硬度はＡ９０とした。

（比較例２）
比較例１では、実施例１〜３と同様に射出成形によりグロメット５２を形成したが、比較例２では、図５で示したグロメット５２を単品で作成し、作成したグロメット５２をケーブル２に取り付けるようにした。グロメット５２を取り付ける際には、グロメット５２の内径を強制的に拡径し、ケーブル２を挿入した後に拡径を解除して、グロメット５２の緊縛力でケーブル２を締め付けるようにした。その後、実施例１と同様に低温での屈曲耐久性を評価した。

（比較例３）
図６（ａ），（ｂ）に示すように、ケーブル２に、本体部６のみのグロメット６２を形成したグロメット付ケーブル６１を作成し、実施例１と同様に低温での屈曲耐久性を評価した。グロメット６２の硬度はＡ９０とした。

実施例１〜３、比較例１〜３での低温での屈曲耐久性の評価結果を表１にまとめて示す。

表１に示すように、比較例１のグロメット付ケーブル５１では、−３５℃で１０万回屈曲させた時点で、グロメット５２が成形されている部分で破断が発生し、ケーブル２とグロメット５２が共に切断され全断線となった。比較例２では、ケーブル２の断線は発生しなかったものの、−３５℃の屈曲試験でグロメット５２に亀裂が発生した。比較例３のグロメット付ケーブル６１では、−３５℃で１万回屈曲させた時点で、グロメット５２が成形されている部分で破断が発生し、全断線となった。

これに対して、本発明の実施例１では、−３５℃の屈曲試験で問題がなかったことはもちろん、−３５℃で２００万回以上屈曲させても、ケーブル２の断線やグロメット３の亀裂は発生しなかった。実施例２では、−３５℃で１７０万回屈曲させたときにグロメット３に亀裂が発生し、実施例３では、−３５℃で１８０万回屈曲させたときにグロメット３に亀裂が発生したが、−３５℃×２０万回の屈曲試験は十分に合格している。このように、本発明の実施例１〜３は、低温での屈曲耐久性が高く、車両の足回りの配線に用いることが可能である。

１ グロメット付ケーブル
２ ケーブル
３ グロメット
４ 絶縁線
５ シース
６ 本体部
７ ガイド部
８ 溝
９ ブラケット
１０ テーパ部
１１ 補強リブ
１２ 支持部
１３ 連結部
１３ａ 連結片

Claims (6)

1. ケーブルの外周面にグロメットが一体に形成されたグロメット付ケーブルであって、
   前記グロメットは、前記ケーブルのシースに融着固定される本体部と、該本体部と一体に形成され、前記本体部から延出される前記ケーブルの周囲を覆うように設けられると共に、前記シースに対して融着固定されず前記ケーブルに密着するように設けられ、前記本体部から延出される前記ケーブルの延出方向をガイドするガイド部と、からなり、
   前記ガイド部は、前記ケーブルの長さ方向に所定の間隔で配置されるリング状の支持部と、前記ケーブルの長さ方向に沿う線状に形成され、前記本体部と前記支持部および前記支持部同士を連結する複数の連結片を設けてなる連結部と、からなり、
   前記連結片の本数をｎとしたとき、前記支持部を挟んで隣り合う前記連結部が、互いに前記ケーブルの周方向に１８０／ｎ°回転して設けられる
   ことを特徴とするグロメット付ケーブル。
2. 前記ガイド部は、前記支持部同士の間隔が、前記本体部から離れるほど狭くなるように形成される
   請求項１記載のグロメット付ケーブル。
3. 前記ガイド部は、全体として前記本体部から離れるほど縮径されるテーパ状に形成される
   請求項１または２記載のグロメット付ケーブル。
4. 前記連結部は、前記連結片を２つ備え、
   前記両連結片は、前記ケーブルを挟んで対向する位置に設けられ、
   前記支持部を挟んで隣り合う前記連結部が、互いに前記ケーブルの周方向に９０°回転して設けられる
   請求項１〜３いずれかに記載のグロメット付ケーブル。
5. 前記グロメットは、前記シースよりも硬度が低く、伸びが大きい樹脂を用いて形成される
   請求項１〜４いずれかに記載のグロメット付ケーブル。
6. 前記グロメットは、射出成形により形成される
   請求項１〜５いずれかに記載のグロメット付ケーブル。