JP2016110789A - ワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プロテクタのオーバーラップ部分を開くという作業を必要とせずに、プロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、高い生産性を有するワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法を提供する。【解決手段】複数の電線１１よりなる電線群１０と、オーバーラップ巻き部分２２を有して電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆するプロテクタ２０と、を備えたワイヤハーネス１であって、プロテクタ２０は、両面に互いに導通するノイズ対策用金属被覆膜を形成した形状記憶ポリマー製シートによって電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形してから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、平板状の形状記憶パネルに電線群１０の要保護部分１２を載置して加熱することにより、形状記憶状態に復元されて電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆している。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法に関する。

従来、図６、図７に示すように、複数の電線５１よりなる電線群５０と、オーバーラップ巻き部分６２を有する巻物状に形成されて、電線群５０の要保護部分５２を巻物状に被覆するプロテクタ（絶縁カバー）６０と、を備えたワイヤハーネス１０１が知られている（特許文献１参照）。

ワイヤハーネス１０１は、合成樹脂製のシート６１を所要の高温で巻物状にロール曲げ加工して形成されたプロテクタ６０を、シート６１の曲げ加工開始部分６３からオーバーラップ巻き部分６２を手作業で開くことによって開口部６４を形成し、この開口部６４から、プロテクタ６０の内部に電線群５０の要保護部分５２をノイズ対策用の導電シート６５で包まれた状態で収容するようにして構成されている。

特開平８−２７４４８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたワイヤハーネス１０１は、電線群５０の要保護部分５２を導電シート６５で包まれた状態で巻物状のプロテクタ６０に収容する際に、オーバーラップ巻き部分６２をシート６１の曲げ加工開始部分６３から手作業で開くというような手間が掛かる煩雑な作業が必要であるので、プロテクタ６０に電線群５０の要保護部分５２を収容する工程が生産コスト上昇の要因となるという問題があった。

さらに、プロテクタ６０と、プロテクタ６０に収容された電線群５０を相互に固定するために、プロテクタ６０の両端部および電線群５０においてプロテクタ６０の両端部から露出する部分に粘着テープを巻き付けるという作業が必要であり、この工程も生産コスト上昇の要因となるという問題があった。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、プロテクタのオーバーラップ部分を開くという作業を必要とせずに、プロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、高い生産性を有するワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係るワイヤハーネスは、上記目的達成のため、複数の電線よりなる電線群と、オーバーラップ巻き部分を有して前記電線群の要保護部分を巻物状に被覆するプロテクタと、を備えたワイヤハーネスであって、前記プロテクタは、両面に互いに導通するノイズ対策用金属被覆膜を形成した形状記憶ポリマー製シートによって前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形してから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、平板状の前記形状記憶パネルに前記電線群の前記要保護部分を載置して加熱することにより、形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆した構成を備える。

この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、平板状に展開させた形状記憶パネルに電線群の要保護部分を載置して加熱するだけで、プロテクタが形状記憶状態に復元して電線群の要保護部分を巻物状に被覆する。

このため、本発明に係るワイヤハーネスは、従来のようなオーバーラップ巻き部分を手作業で開くというような手間の係る煩雑な作業を行うことなくプロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、プロテクタにおけるオーバーラップ巻き部分の割合を多くしても組み立てが容易で、電磁遮蔽性を有するプロテクタに電線群の要保護部分を自動的に収容することができ、従来のような導電シートで電線群を包む構成に比べ、組立性が向上するとともに、生産コストを低減することができる。

上述したワイヤハーネスにおいて、前記プロテクタは、前記電線群を締め付ける内径となって前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形されてから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、加熱されることによって形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆して締め付けている構成とすることが好ましい。

この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、形状記憶状態に復元したプロテクタが電線群の要保護部分を巻物状に被覆して電線群を締め付けるので、プロテクタを締め付けて電線群に固定するためのテープ巻き作業が不要になり、生産コストを低減することができる。

上述したワイヤハーネスにおいて、前記プロテクタは、少なくとも前記電線群の周長の二分の一以上の周方向長さの前記オーバーラップ巻き部分を有して前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形されてから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、加熱されることによって、形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆している構成とすることが好ましい。

この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、プロテクタが、少なくとも電線群の周長の二分の一以上の周方向長さのオーバーラップ巻き部分を有して電線群の要保護部分を巻物状に被覆するので、ワイヤハーネスを配索する際にプロテクタが小半径で曲げられたとしても、オーバーラップ巻き部分がめくれることがなく、プロテクタの外部に電線群の要保護部分がはみ出すことがない。

上述したワイヤハーネスにおいて、前記シートを形成する形状記憶ポリマーは、ポリオールとイソシアネートとを含み、ガラス転移点Ｔｇが８０℃以上に設定された形状記憶ポリマーである構成とすることが好ましい。

この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、夏季においてもプロテクタを形状記憶状態に保つことができる。

本発明に係るワイヤハーネスの製造方法は、前述した平板状に展開した形状記憶パネルを準備する工程と、前記形状記憶パネルに前記電線群の前記要保護部分を載置する工程と、前記形状記憶パネルを所要温度に加熱して形状記憶状態に復元させることにより、前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する前記プロテクタを設ける工程と、を含む構成を備える。

この構成により、本発明に係るワイヤハーネスの製造方法は、平板状に展開させた形状記憶パネルに電線群の要保護部分を載置して加熱するだけで、プロテクタが形状記憶状態に復元して電線群の要保護部分を巻物状に被覆する。

このため、本発明に係るワイヤハーネスの製造方法は、手間の係る煩雑な作業を経ずにプロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、組立性が向上して、生産コストを低減することができる。

本発明によれば、プロテクタのオーバーラップ部分を開くという作業を必要とせずに、プロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、高い生産性を有するワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの軸線方向視図である。 本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの側方視図である。 本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの製造方法を示す工程図である。 本発明の実施の形態に係る形状記憶パネルの断面図である。 形状記憶ポリマーの弾性率の温度依存性を表すグラフである。 従来のワイヤハーネスの組立工程の概略構成図であり、（ａ）はプロテクタに電線群を収容している状態を示し、（ｂ）は電線群を導電シートで包んだ状態を示し、（ｃ）はプロテクタに電線群を収容した後の状態を示している。 従来のワイヤハーネスにおけるプロテクタの部分斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法について、図面を参照して説明する。

図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るワイヤハーネス１は、複数の電線１１よりなる電線群１０と、オーバーラップ巻き部分２２を有して電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆するプロテクタ２０と、を備えている。電線群１０は、複数の電線１１を図示しない粘着テープ等により束ねたものである。

プロテクタ２０は、両面に互いに導通するノイズ対策用金属被覆膜２１ｂを形成した形状記憶ポリマー製シート２１ａによって電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆して締め付ける内径を有する形状記憶状態に成形してから、平板状に展開させた形状記憶パネル２１よりなり、平板状の形状記憶パネル２１に電線群１０の要保護部分１２を載置して加熱することにより、形状記憶状態に復元されて電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆している。

プロテクタ２０は、例えば、図４（ａ）のように、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一側面Ｆ１、他側面Ｆ２、一端縁Ｅ１および他端縁Ｅ２にノイズ対策用金属被覆膜２１ｂを一体に形成した構成、あるいは図４（ｂ）のように、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一側面Ｆ１、他側面Ｆ２および一端縁Ｅ１にノイズ対策用金属被覆膜２１ｂを形成した構成とすることが好ましい。

図４（ａ）に示すプロテクタ２０においては、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一端縁Ｅ１および他端縁Ｅ２に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂによって、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一側面Ｆ１に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂと、形状記憶ポリマー製シート２１ａの他側面Ｆ２に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂとが電気的に接続されている。

図４（ｂ）に示すプロテクタ２０においては、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一端縁Ｅ１に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂよって、形状記憶ポリマー製シート２１ａの一側面Ｆ１に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂと、形状記憶ポリマー製シート２１ａの他側面Ｆ２に形成したノイズ対策用金属被覆膜２１ｂとが電気的に接続されている。

プロテクタ２０は、軸方向長さが、電線群１０の要保護部分１２の長さに一致するよう設定され、オーバーラップ巻き部分２２の周方向長さが、例えば、電線群１０の周長の約四分の三に設定されている。オーバーラップ巻き部分２２の周方向長さは、電線群１０の周長の二分の一以上とすることが好ましい。

したがって、形状記憶パネル２１の厚みは、例えば、０．５〜３．０ｍｍ位が好ましい。また、形状記憶パネル２１の幅は、電線群１０を締め付けるよう巻き付けたときの周長にオーバーラップ巻き部分２２の巻き代を加えた長さとし、形状記憶パネル２１の長さは、電線群１０の要保護部分１２の長さに合わせる。

形状記憶ポリマー製シート２１ａを形成する形状記憶ポリマーは、成形加工後に力を加えて変形させても、ある温度以上に加熱すると変形前の形状に復元する物質であり、図５に示すように、温度に依存してガラス転移点（以下、Ｔｇと呼ぶ）を境に可逆的に弾性率が変化する。

形状記憶ポリマーは、Ｔｇ以上の温度でゴムのように柔らかくなって簡単に成形できるようになり、Ｔｇ付近の温度で力を加えて変形させた後に、Ｔｇ未満の温度に冷却すると硬くなり、変形した形状を維持するという物性（形状固定性）と、固化変形後にＴｇ以上の温度に加熱すると、初めに成形した形状に自律的に復元するという物性（形状回復性）とを具備している。

形状記憶ポリマーは、例えば、ポリオールとイソシアネート等を原料として製造されるポリウレタン系材料であり、これらの原料成分の種類（分子構造）や分子量、配合を調整することにより、Ｔｇを−４０〜１２０℃の範囲で設定することができる。本実施の形態に係るプロテクタ２０に用いる形状記憶ポリマーは、Ｔｇを夏季にプロテクタ２０が高温になる温度よりも高い８０℃に設定している。

ノイズ対策用金属被覆膜２１ｂを形成する金属は、形状記憶ポリマー製シート２１ａの表面に、スパッタリング法、または高周波イオンプレーティング法等の公知の手法により形成されている。

ノイズ対策用金属被覆膜２１ｂは、プロテクタ２０を静電遮蔽用シールドとして用いる場合には、例えば、アルミニウム等により形成し、プロテクタ２０を電磁遮蔽用シールドとしてする場合には、例えば、鉄等により形成する。

プロテクタ２０は、例えば、熱風を吹き付けることによりＴｇ以上の温度に加熱されて柔らかくなった形状記憶ポリマーを、図示しない治具を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形してから、例えば、冷風を吹き付けることにより冷却してＴｇ付近で力を加えて平板状に展開させ、さらに、冷風を吹き付けることによりＴｇ未満の温度に冷却して形状記憶パネル２１を形成させている。治具は、電線群１０よりも若干外径が小さい断面形状を有している。

プロテクタ２０は、平板状の形状記憶パネル２１に電線群１０の要保護部分１２を載置して形状記憶パネル２１をＴｇ以上の温度に加熱されることにより、形状記憶状態に復元されて電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆して締め付けている。

本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、平板状に展開させた形状記憶パネル２１に電線群１０の要保護部分１２を載置して加熱するだけで、プロテクタ２０が形状記憶状態に復元して電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆して締め付ける。

このため、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、手間の係る煩雑な作業を行うことなくプロテクタ２０に電線群１０の要保護部分１２を容易に収容することができ、プロテクタ２０の取付作業における手作業を大幅に省略することができ、プロテクタ２０を締め付けて電線群１０に固定するためのテープ巻き作業が不要になり、組立性が向上して、生産コストを低減することができる。

本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、プロテクタ２０が、少なくとも電線群１０の周長の四分の三の周方向長さのオーバーラップ巻き部分２２を有して電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆する。

このため、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、ワイヤハーネス１を配索する際にプロテクタ２０が小半径で曲げられたとしても、オーバーラップ巻き部分２２がめくれることがなく、プロテクタ２０の外部に電線群１０の要保護部分１２がはみ出すことがない。

また、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、プロテクタ２０が、電線群１０の周長の二倍の周方向長さのオーバーラップ巻き部分２２を有して電線群１０の要保護部分１２を巻物状に被覆するような構成としても、形状記憶パネル２１の厚みを薄肉に調整することにより、プロテクタ２０を曲げることが可能であり、配索を良好に行える。

さらに、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、プロテクタ２０を形成する形状記憶ポリマーのＴｇが８０℃以上に設定されているので、夏季においてもプロテクタ２０を形状記憶状態に保つことができる。

以上説明したように、本発明に係るワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法は、プロテクタのオーバーラップ部分を開くという作業を必要とせずに、プロテクタに電線群の要保護部分を容易に収容することができ、高い生産性を有するという効果を有し、ワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法全般に有用である。

１ ワイヤハーネス
１０ 電線群
１１ 電線
１２ 要保護部分
２０ プロテクタ
２１ 形状記憶パネル
２１ａ 形状記憶ポリマー製シート
２１ｂ ノイズ対策用金属被覆膜
２２ オーバーラップ巻き部分

Claims (5)

1. 複数の電線よりなる電線群と、
   オーバーラップ巻き部分を有して前記電線群の要保護部分を巻物状に被覆するプロテクタと、を備えたワイヤハーネスであって、
   前記プロテクタは、両面に互いに導通するノイズ対策用金属被覆膜を形成した形状記憶ポリマー製シートによって前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形してから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、平板状の前記形状記憶パネルに前記電線群の前記要保護部分を載置して加熱することにより、形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆していることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記プロテクタは、前記電線群を締め付ける内径となって前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形されてから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、加熱されることによって形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆して締め付けていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記プロテクタは、少なくとも前記電線群の周長の二分の一以上の周方向長さの前記オーバーラップ巻き部分を有して前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する形状記憶状態に成形されてから、平板状に展開させた形状記憶パネルよりなり、加熱されることによって形状記憶状態に復元されて前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆していることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記シートを形成する形状記憶ポリマーは、ポリオールとイソシアネートとを含み、ガラス転移点Ｔｇが８０℃以上に設定された形状記憶ポリマーであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの製造方法であって、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の平板状に展開した形状記憶パネルを準備する工程と、
   前記形状記憶パネルに前記電線群の前記要保護部分を載置する工程と、
   前記形状記憶パネルを所要温度に加熱して形状記憶状態に復元させることにより、前記電線群の前記要保護部分を巻物状に被覆する前記プロテクタを設ける工程と、を含むことを特徴とするワイヤハーネスの製造方法。

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