JP2016111774A - ハーネス用外装保護部材及びこれを用いるワイヤハーネス - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を削減することができ、取付作業にかかる工数を削減して低コスト化を図ることができるハーネス用外装保護部材を提供する。【解決手段】内部に電線束Ｈを挿通するハーネス用外装保護部材１０において、難燃性ポリアミド樹脂組成物により屈曲部１１とストレート部１２を円筒状に一体形成し、屈曲部１１の厚さに対し、ストレート部１２の厚さを約２〜４倍に設定し、屈曲部１１の曲げＲは１０ｍｍ以上で、ストレート部１２の曲げ強度は１５〜２５Ｎである。具体的には、屈曲部１１の厚さを０．１５ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲に、ストレート部１２の厚さを０．４５ｍｍ〜１．２０ｍｍの範囲に、それぞれ形成した。【選択図】図１
Description
本発明は、例えば自動車のワイヤハーネスの外装部材として使用して好適なハーネス用外装保護部材及びこれを用いるワイヤハーネスに関する。
自動車の車体パネルに沿って配索されるワイヤハーネスは、配索経路の各所にて上下方向及び左右方向に屈曲して、三次元姿勢で配索されている。この車体パネルに配索されるワイヤハーネスの一例の一部を、図３に示す。
図３に示すように、車体パネルに配索されるワイヤハーネスＷ／Ｈは、配索経路の屈曲箇所にてコルゲートチューブ１や図示しない可撓性チューブ等を屈曲させて配索し、配索経路の直線箇所にて硬質チューブ２やプロテクタ３等を介して配索しており、これら各外装部材１〜３はテープＴにてワイヤハーネスＷ／Ｈにそれぞれ固定されている。
しかしながら、前記従来のワイヤハーネスＷ／Ｈの配索構造では、コルゲートチューブ１や硬質チューブ２やプロテクタ３等の機能の異なる多種多様な外装部材がワイヤハーネスＷ／Ｈに使用されているため、外装部材の部品点数が非常に多くなり、また、外装部材が重複する箇所があり、その分、部品の取付工数が増えてコスト高であった。
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、機能の集約により部品点数を削減することができ、部品個別の取付作業にかかる工数を削減して低コスト化を図ることができるハーネス用外装保護部材及びこれを用いるワイヤハーネスを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に係るハーネス用外装保護部材は、難燃性ポリアミド樹脂組成物により屈曲部とストレート部を筒状に一体形成し、屈曲部の厚さに対し、ストレート部の厚さを約２〜４倍に設定し、屈曲部の曲げＲは１０ｍｍ以上で、ストレート部の曲げ強度は１５〜２５Ｎであることを要旨とする。
本発明の第２の態様に係るハーネス用外装保護部材は、屈曲部の厚さを０．１５ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲に、ストレート部の厚さを０．４５ｍｍ〜１．２０ｍｍの範囲に、それぞれ形成したことを要旨とする。
本発明の第３の態様に係るワイヤハーネスは、第１、第２の態様のハネス用外装保護部材を用い、このハーネス用外装保護部材内に複数の線状の導体を挿通して成ることを要旨とする。
本発明のハーネス用外装保護部材及びこれを用いるワイヤハーネスは、屈曲部とストレート部を筒状に一体形成して機能を統合して集約したことにより、部品点数を削減することができ、取付作業にかかる工数を削減して低コスト化を図ることができる。また、外装部材の重複使用を大幅に削減することができ、車輌のワイヤハーネスの配索構造に使用して好適なハーネス用外装保護部材及びワイヤハーネスを安価で提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態のワイヤハーネスを示す斜視図、図２は同ワイヤハーネスを所定方向に屈曲させた三次元姿勢の状態を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈは、複数の線状の電線（導体）Ｗの束Ｈと、この電線束Ｈが内部に挿通された難燃性ポリアミド樹脂組成物から成るチューブ状のハーネス用外装保護部材１０と、を備えている。
ハーネス用外装保護部材１０は、難燃性ポリアミド樹脂組成物により円筒蛇腹状（コルゲート形状）の屈曲部１１と円筒状のストレート部１２とを一体形成してある。円筒蛇腹状の屈曲部１１は、自動車の車体パネル（図示省略）に配索されるワイヤハーネスＷ／Ｈの配索経路の屈曲箇所に対応するように複数配置されており、これらの屈曲部１１，１１間に円筒状のストレート部１２をそれぞれ一体形成してある。各屈曲部１１の長さは一定長であるが、各ストレート部１２の長さＬは、ワイヤハーネスＷ／Ｈの配索経路の直線箇所に対応するように長短可変である。また、ハーネス用外装保護部材１０は、図示しない樹脂成型機の押出成形時に所定長に切断されるが、その全長はワイヤハーネスＷ／Ｈの配索経路に対応するように可変である。
また、ハーネス用外装保護部材１０の屈曲部１１の厚さ（肉厚）に対し、ストレート部１２の厚さ（肉厚）を約２〜４倍に設定してある。具体的には、ハーネス用外装保護部材１０の屈曲部１１の厚さを０．１５ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲に、ストレート部１２の厚さを０．４５ｍｍ〜１．２０ｍｍの範囲に、それぞれ形成してある。これらの各肉厚の数値は、チューブ径が違う場合についても同様な傾向にあるが、内径７ｍｍサイズのチューブの場合には、ハーネス用外装保護部材１０の屈曲部１１の厚さを０．２７ｍｍ、ストレート部１２の厚さを０．６０ｍｍに形成すると、後述する曲げ強度、難燃性、メヤニ、短期の耐熱性及び衝撃性の評価の点でより好適である。
さらに、ハーネス用外装保護部材１０のチューブ材料である難燃性ポリアミド樹脂組成物は、ベース樹脂の熱可塑性ポリアミド樹脂５０重量部に対し、２０重量部のエラストマーと、２０重量部の臭素系難燃剤と、５重量部の三酸化アンチモンと、３重量部の耐熱老化剤と、２重量部の酸化防止剤とを含有する。尚、各材料の詳細については、後述する実施例１〜３及び比較例１〜８において具体的に説明する。
以上実施形態のワイヤハーネスＷ／Ｈによれば、図１に示すように、チューブ状のハーネス用外装保護部材１０内に電線束Ｈを挿通させ、電線束Ｈの両端側をテープＴにて固定する。次に、図２に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈの配索経路の起伏に沿って各屈曲部１１を左右方向或いは上下方向の所定方向にそれぞれ屈曲させて、三次元姿勢の状態で配索する。
このように、従来のようなコルゲートチューブ１や硬質チューブ２やプロテクタ３等の各外装部材の機能を一つのハーネス用外装保護部材１０に統合して集約したことにより、部品点数を大幅に削減することができ、取付作業にかかる工数を削減して低コスト化を図ることができる。また、従来のような外装部材の重複使用を大幅に削減することができ、車輌のワイヤハーネスＷ／Ｈの配索構造に適応するのに最適なハーネス用外装保護部材１０及びワイヤハーネスＷ／Ｈを安価で提供することができる。さらに、テープ巻きによる固定箇所を大幅に削減できるため、低コスト化をより一段と図ることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例及び比較例の試料調製］
＜難燃性ポリアミド樹脂組成物の調製＞
ハーネス用外装保護部材のチューブ材料である難燃性ポリアミド樹脂組成物のベース樹脂としてポリアミド樹脂を用い、表１に示す材料及び配合量（重量部）で溶融混練することにより、各実施例（１〜３）及び各比較例（１〜８）の樹脂組成物を調製した。尚、表１におけるポリアミド樹脂としてのポリアミド６（ＰＡ６）は、東レ株式会社製、商品名：アミランＣＭ１０１７を使用した。ポリアミド樹脂としてのポリアミド６，６（ＰＡ６６）は、東レ株式会社製、商品名：アミランＣＭ３００６を使用した。ポリアミド樹脂としてのポリアミド１２（ＰＡ１２）は、ダイセル・エボニック株式会社製、商品名：ダイアミドＸ７２９３を使用した。エラストマーとしては、株式会社プライムポリマー製、商品名：Ｅ１８５ＧＫを使用した。臭素系難燃剤としては、東ソー株式会社製、商品名：フレームカット１２１Ｋを使用した。三酸化アンチモンとしては、日本精工株式会社製、商品名：ＰＡＸ−Ｍを使用した。耐熱老化剤としては、株式会社ＡＤＥＫＡ（アデカ）製、商品名：ＣＤＡ−１０を使用した。酸化防止剤としては、株式会社ＡＤＥＫＡ（アデカ）製、商品名：ＡＯ−６０を使用した。比較例８のベース樹脂としてのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）は、サンアロマー株式会社製、商品名：Ｑ１００ｆを使用した。
＜難燃性ポリアミド樹脂組成物の調製＞
ハーネス用外装保護部材のチューブ材料である難燃性ポリアミド樹脂組成物のベース樹脂としてポリアミド樹脂を用い、表１に示す材料及び配合量（重量部）で溶融混練することにより、各実施例（１〜３）及び各比較例（１〜８）の樹脂組成物を調製した。尚、表１におけるポリアミド樹脂としてのポリアミド６（ＰＡ６）は、東レ株式会社製、商品名：アミランＣＭ１０１７を使用した。ポリアミド樹脂としてのポリアミド６，６（ＰＡ６６）は、東レ株式会社製、商品名：アミランＣＭ３００６を使用した。ポリアミド樹脂としてのポリアミド１２（ＰＡ１２）は、ダイセル・エボニック株式会社製、商品名：ダイアミドＸ７２９３を使用した。エラストマーとしては、株式会社プライムポリマー製、商品名：Ｅ１８５ＧＫを使用した。臭素系難燃剤としては、東ソー株式会社製、商品名：フレームカット１２１Ｋを使用した。三酸化アンチモンとしては、日本精工株式会社製、商品名：ＰＡＸ−Ｍを使用した。耐熱老化剤としては、株式会社ＡＤＥＫＡ（アデカ）製、商品名：ＣＤＡ−１０を使用した。酸化防止剤としては、株式会社ＡＤＥＫＡ（アデカ）製、商品名：ＡＯ−６０を使用した。比較例８のベース樹脂としてのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）は、サンアロマー株式会社製、商品名：Ｑ１００ｆを使用した。
＜ハーネス用外装保護部材の作製＞
ハーネス用外装保護部材として、チューブの内径が７ｍｍ、屈曲部の厚さが実施例では０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４５ｍｍ、比較例ではその他に０．１ｍｍ、０．７ｍｍ、ストレート部の厚さが実施例では０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２０ｍｍ、比較例ではその他に０．３ｍｍ、１．０ｍｍ、１．８ｍｍのものをそれぞれ準備した。
ハーネス用外装保護部材として、チューブの内径が７ｍｍ、屈曲部の厚さが実施例では０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４５ｍｍ、比較例ではその他に０．１ｍｍ、０．７ｍｍ、ストレート部の厚さが実施例では０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２０ｍｍ、比較例ではその他に０．３ｍｍ、１．０ｍｍ、１．８ｍｍのものをそれぞれ準備した。
［評価］
上記実施例及び比較例の樹脂組成物について、次の方法により、内径７ｍｍのチューブ（ハーネス用外装保護部材）の曲げ強度、難燃性、メヤニ、短期の耐熱性、衝撃性の評価を実施した。
上記実施例及び比較例の樹脂組成物について、次の方法により、内径７ｍｍのチューブ（ハーネス用外装保護部材）の曲げ強度、難燃性、メヤニ、短期の耐熱性、衝撃性の評価を実施した。
＜強度評価＞
曲げ強度は、試験サンプルのチューブを１００ｍｍ離れた一対の支持部材で支持し、この試験サンプルの中央に押し棒の先端を速度１００ｍｍ／ｍｉｎで押し込み、変化点が発生した荷重を測定した。
曲げ強度は、試験サンプルのチューブを１００ｍｍ離れた一対の支持部材で支持し、この試験サンプルの中央に押し棒の先端を速度１００ｍｍ／ｍｉｎで押し込み、変化点が発生した荷重を測定した。
曲げＲの確認試験は、適当な長さのチューブを１本とり、チューブ内径の約８０％の集束電線を挿入したものを試験サンプルとし、所定外径（例えば２００ｍｍ等）を有するマンドレルにＵ字形に１８０度以上に曲げ可能なこと、曲げた際に、白化及び使用上支障があるヒビ、割れ、傷がない場合には「○」と評価し、ある場合には「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。また、内径７ｍｍのチューブの場合、屈曲部において曲げＲは１０ｍｍ以上、ストレート部において曲げ強度は１５〜２５Ｎを満たすことを条件とした。
＜難燃性評価＞
垂直に保持した試験サンプルのチューブの下端に１０秒間ガスバーナの炎を接炎させ、燃焼が３０秒以内に止まったならば、さらに１０秒間接炎させる方法で行った。いずれの接炎の後も、３０秒以上燃焼を続ける試料がない、５個の試料に対する１０回の接炎試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない等の条件を満たすものを「○」と評価し、条件を満たさないものを「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
垂直に保持した試験サンプルのチューブの下端に１０秒間ガスバーナの炎を接炎させ、燃焼が３０秒以内に止まったならば、さらに１０秒間接炎させる方法で行った。いずれの接炎の後も、３０秒以上燃焼を続ける試料がない、５個の試料に対する１０回の接炎試験の総燃焼時間が２５０秒を超えない等の条件を満たすものを「○」と評価し、条件を満たさないものを「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
＜メヤニ評価＞
樹脂組成物を用いて押出成形によりチューブを製造した時間中（８時間以上）は、製品に異物（樹脂の塊、所謂メヤニ）が付着しているか否かを目視にて確認した。メヤニが発生していない場合を「○」と評価し、メヤニが発生している場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
樹脂組成物を用いて押出成形によりチューブを製造した時間中（８時間以上）は、製品に異物（樹脂の塊、所謂メヤニ）が付着しているか否かを目視にて確認した。メヤニが発生していない場合を「○」と評価し、メヤニが発生している場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
＜短期の耐熱性評価＞
耐熱性試験は、適当な長さのチューブを１本とり、１８０℃の温度で１時間保った後取り出し、溶融、使用上支障のあるヒビ、割れ、傷がない場合を「○」と評価し、ある場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
耐熱性試験は、適当な長さのチューブを１本とり、１８０℃の温度で１時間保った後取り出し、溶融、使用上支障のあるヒビ、割れ、傷がない場合を「○」と評価し、ある場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
＜衝撃性評価＞
耐衝撃性試験は、長さ約３００ｍｍのチューブを１本とり、チューブ内径の約８０％の集束電線を挿入したものを試験サンプルとし、この試験サンプルを−２０℃の温度で４８時間冷却した後、試験サンプルに質量１００ｇの鋼球を高さ１ｍｍから落下させ、使用上支障のあるヒビ、割れ、傷がない場合を「○」と評価し、ある場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
耐衝撃性試験は、長さ約３００ｍｍのチューブを１本とり、チューブ内径の約８０％の集束電線を挿入したものを試験サンプルとし、この試験サンプルを−２０℃の温度で４８時間冷却した後、試験サンプルに質量１００ｇの鋼球を高さ１ｍｍから落下させ、使用上支障のあるヒビ、割れ、傷がない場合を「○」と評価し、ある場合を「×」と評価した。評価結果を表２、表３に示す。
表２に示すように、本発明の範囲内である実施例１〜３は、曲げ強度、難燃性、メヤニ、短期の耐熱性及び衝撃性の全てにおいて良好な結果となった。即ち、ポリアミド樹脂５０重量部に対し、２０重量部のエラストマーと、２０重量部の臭素系難燃剤と、５重量部の三酸化アンチモンと、３重量部の耐熱老化剤と、２重量部の酸化防止剤と、を含有する難燃性ポリアミド樹脂組成物を押出成形して、屈曲部の厚さを０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４５ｍｍに、ストレート部の厚さを０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２０ｍｍに、それぞれ形成したチューブ（ハーネス用外装保護部材）は、曲げ強度、難燃性、メヤニ、短期の耐熱性及び衝撃性の全てにおいて良好な結果となった。
これに対し、表２に示すように、比較例１〜３は、屈曲部やストレート部の厚みが薄過ぎたり、厚過ぎるため、曲げ強度の評価が悪化した。また、表３に示すように、比較例４は、ポリアミド樹脂の添加量が多く、エラストマーの添加量が少ないため、衝撃性の評価が悪化した。また、比較例５は、ポリアミド樹脂の添加量が少なく、エラストマーの添加量が多いため、メヤニ及び短期の耐熱性の評価が悪化した。また、比較例６は臭素系難燃剤の添加量が少ないため、難燃性が低下した。さらに、比較例７は、臭素系難燃剤の添加量が多く、エラストマーの添加量が少ないため、メヤニの評価が悪化した。さらに、比較例８は、ベース樹脂としてポリプロピレン樹脂を添加しているため、短期の耐熱性が低下した。
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
１０ ハーネス用外装保護部材
１１ 屈曲部
１２ ストレート部
Ｗ／Ｈ ワイヤハーネス
Ｗ 電線（導体）
１１ 屈曲部
１２ ストレート部
Ｗ／Ｈ ワイヤハーネス
Ｗ 電線（導体）
Claims (3)
- 難燃性ポリアミド樹脂組成物により屈曲部とストレート部を筒状に一体形成し、
前記屈曲部の厚さに対し、前記ストレート部の厚さを約２〜４倍に設定し、
前記屈曲部の曲げＲは１０ｍｍ以上で、前記ストレート部の曲げ強度は１５〜２５Ｎであることを特徴とするハーネス用外装保護部材。 - 請求項１記載のハーネス用外装保護部材であって、
前記屈曲部の厚さを０．１５ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲に、前記ストレート部の厚さを０．４５ｍｍ〜１．２０ｍｍの範囲に、それぞれ形成したことを特徴とするハーネス用外装保護部材。 - 請求項１又は２記載のハーネス用外装保護部材を用い、このハーネス用外装保護部材内に複数の線状の導体を挿通して成ることを特徴とするワイヤハーネス。
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