JP2016152714A - コルゲートチューブ及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】導電路が振れても被覆外面が損傷しないような、また、摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じないようなコルゲートチューブと、このコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスとを提供する。
【解決手段】コルゲートチューブ２７は、蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０を有する。この蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０は、管軸方向に交互に連続するように複数形成される。コルゲートチューブ２７の内面には、蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０の形状に合わせて内面凸部３１及び内面凹部３２が形成される。また、コルゲートチューブ２７の内面には、柔らかな緩衝部３３が一体に形成される。この緩衝部３３は、コルゲートチューブ２７の内面に沿って、且つ、内面凸部３１及び内面凹部３２の凸及び凹の形状に合わせた被覆接触面３４になるように、一体に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する樹脂製のコルゲートチューブと、このコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスとに関する。

自動車等の車両には、電気的な接続を行うためのワイヤハーネスが配索される。ワイヤハーネスは、細い電線を束ねてなるものが広く知られる。また、近年では、電気自動車やハイブリッド自動車用として太物の高圧電線からなるものも知られる。ワイヤハーネスは、この構成に電線保護用のコルゲートチューブを含むものがある。コルゲートチューブは、蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有し、この蛇腹凹部及び蛇腹凸部が管軸方向に交互に連続するように形成される。コルゲートチューブに関する技術としては、例えば下記特許文献１に開示される。

特開２０１１−２５４６１４号公報

特許文献１のコルゲートチューブにあっては、次のような問題点を解消するための構造を有する。すなわち、ワイヤハーネスに対し車両走行時の振動が伝わった際に、比較的硬い電線被覆がコルゲートチューブの内面をたたいてコルゲートチューブを損傷させてしまわないようにするための構造を有する。この構造は、内層及び外層からなる二重のコルゲートチューブの構造であり、電線被覆の硬度がコルゲートチューブの硬度よりも高い場合であっても（硬い場合であっても）、外層側のコルゲートチューブと電線被覆との間に介在する内層側のコルゲートチューブを緩衝部材として機能させ、結果、外層側のコルゲートチューブの損傷を防止することができるようになる。

ところで、本願発明者は、コルゲートチューブの硬度よりも電線被覆の硬度の方が柔らかくなる場合に関しても有用なコルゲートチューブを提供すべきであると考えている。別な言い方をすれば、コルゲートチューブの内面をたたくような状態に電線が振れた場合であっても、電線被覆が損傷しないような、また、摩擦や接触に起因する電線被覆の品質劣化も生じないような構造のコルゲートチューブを提供すべきであると考えている。

そこで本願発明者は、図３及び図４に示すような構造のコルゲートチューブを検討してみた。

図３において、コルゲートチューブ１は、蛇腹凹部２及び蛇腹凸部３を有する。この蛇腹凹部２及び蛇腹凸部３は、管軸方向に交互に連続するように複数形成される。コルゲートチューブ１の内面には、蛇腹凹部２及び蛇腹凸部３の形状に合わせて内面凸部４及び内面凹部５が形成される。また、コルゲートチューブ１の内面には、電線６（導電路）の被覆外面７との間に介在するような状態でクッション材８が配置形成される。クッション材８は、比較的柔らかく摩擦抵抗の小さな材料からなり、内面凸部４及び内面凹部５を覆うように、また、内面凹部５を完全に埋めてしまうような状態に形成される。

コルゲートチューブ１によれば、柔らかく摩擦抵抗の小さなクッション材８を電線６の被覆外面７との間に介在させる構造を有することから、電線６が振れたとしても、被覆外面７の損傷を防止することができる。また、摩擦や接触に起因する被覆外面７の品質劣化も防止することができる。

しかしながら、クッション材８にて内面凹部５を完全に埋めてしまうような構造であることから、コルゲートチューブ１を曲げようとしてもクッション材８が伸縮しない限り曲がらず、結果、図３のコルゲートチューブ１にあっては、チューブ本来の柔軟性が損なわれてしまうという問題点を有する。

図４において、コルゲートチューブ１１は、蛇腹凹部１２及び蛇腹凸部１３を有する。この蛇腹凹部１２及び蛇腹凸部１３は、管軸方向に交互に連続するように複数形成される。コルゲートチューブ１１の内面には、蛇腹凹部１２及び蛇腹凸部１３の形状に合わせて内面凸部１４及び内面凹部１５が形成される。また、コルゲートチューブ１１の内面には、電線１６（導電路）の被覆外面１７との間に介在するような状態でチューブ材１８が配置形成される。チューブ材１８は、これ自身が内面凸部１４をたたかないようにするために、内面凸部１４に対して固着するように一体に形成される。チューブ材１８は、比較的柔らかくてチューブ内面が平滑化された状態に形成される。

コルゲートチューブ１１によれば、柔らかく内面が平滑なチューブ材１８を電線１６の被覆外面１７との間に介在させるような構造を有することから、電線１６が振れたとしても、被覆外面１７の損傷を防止することができる。また、摩擦や接触に起因する被覆外面１７の品質劣化も防止することができる。

しかしながら、チューブ材１８が内面凸部１４に対して固着するような構造であることから、コルゲートチューブ１１を曲げようとしてもチューブ材１８が突っ張って曲がらず、結果、図４のコルゲートチューブ１１であっても、チューブ本来の柔軟性が損なわれてしまうという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、導電路が振れても被覆外面が損傷しないような、また、摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じないようなコルゲートチューブと、このコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスとを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のコルゲートチューブは、外側から見て周方向の蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する形状に形成されるとともに、前記蛇腹凹部及び前記蛇腹凸部が管軸方向に交互に連続する形状に形成され、且つ、内面には前記蛇腹凹部及び前記蛇腹凸部の形状に合わせて内面凸部及び内面凹部が形成される形状の樹脂製のコルゲートチューブにおいて、当該コルゲートチューブに収容保護される一又は複数本の導電路における被覆外面の硬度よりも柔らかな硬度を有する緩衝部が、前記内面に沿って、且つ、前記内面凸部及び前記内面凹部の凸及び凹の形状に合わせた被覆接触面になるように、一体に形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のコルゲートチューブにおいて、前記被覆接触面が少なくとも前記内面凸部の位置で平滑に形成されることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項３に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１又は２に記載のコルゲートチューブと、該コルゲートチューブに収容保護される一又は複数本の導電路とを含んで構成されることを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明によれば、コルゲートチューブの内面に沿って柔らかな緩衝部が形成され、また、この緩衝部の被覆接触面が凸及び凹の形状になるように形成されることから、内面凹部に対応する位置には、周方向の凹部（伸縮用凹部）が生じるようになる。すなわち、内面凹部は緩衝部にて埋まった状態にならないことから、コルゲートチューブを曲げようとすれば容易に曲げることが可能になり、結果、コルゲートチューブ本来の柔軟性が損なわれることはない。また、本発明によれば、緩衝部の被覆接触面が平滑に形成されることから、導電路の被覆外面との摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じない、若しくは、格段に低減されることになる。

請求項１に記載された本発明によれば、導電路が振れても被覆外面が損傷しないようなコルゲートチューブを提供することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じないようなコルゲートチューブを提供することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、導電路が振れても被覆外面が損傷しないような、また、摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じないようなコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。

本発明のコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスの配索例を示す模式図である。 図１のワイヤハーネスの側面図（一部断面を含む）である。 従来のコルゲートチューブに対し検討を加えた図である。 従来のコルゲートチューブに対し図３とは異なる検討を加えた図である。

コルゲートチューブは、蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する。この蛇腹凹部及び蛇腹凸部は、管軸方向に交互に連続するように複数形成される。コルゲートチューブの内面には、蛇腹凹部及び蛇腹凸部の形状に合わせて内面凸部及び内面凹部が形成される。また、コルゲートチューブの内面には、柔らかな緩衝部が一体に形成される。この緩衝部は、コルゲートチューブの内面に沿って、且つ、内面凸部及び内面凹部の凸及び凹の形状に合わせた被覆接触面になるように、一体に形成される。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明のコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスの配索例を示す模式図である。また、図２は図１のワイヤハーネスの側面図（一部断面を含む）である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車やエンジンで走行する一般的な自動車等であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用する。

＜ハイブリッド自動車２１について＞
図１において、引用符号２１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車２１は、エンジン及びモータの二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータにはインバータを介してバッテリーからの電力が供給される。引用符号２２は車両フレームを示す。この車両フレーム２２の上側は車両床上２３を示し、また、車両フレーム２２の下側は車両床下２４を示す。

本実施例においては、車両床下２４に本発明のワイヤハーネス２５が配索される（配索位置は一例であり、例えば車両床上２３に配索されてもよいものとする）。ワイヤハーネス２５は、これ自身に振動が伝わってしまうような位置に配索される。

＜ワイヤハーネス２５について＞
図１及び図２において、ワイヤハーネス２５は、一又は複数本の導電路２６と、この導電路２６を収容保護する樹脂製のコルゲートチューブ２７と、このコルゲートチューブ２７を車両床下２４に固定するための固定部材２８とを備えて構成される。

＜導電路２６について＞
導電路２６は、導電性の導体と、この導体を被覆する絶縁性の絶縁体とを備えて構成される。導体は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により断面円形に形成される。又は、上記導体及び絶縁体からなる絶縁線心と、この絶縁線心の外側に設けられる編組（シールド部材）と、編組を被覆するシースとを備えて構成される。尚、前者が採用される場合は、絶縁体の外面が特許請求の範囲に記載された被覆外面に相当するものとする。また、後者が採用される場合は、シースの外面が特許請求の範囲に記載された被覆外面に相当するものとする。

導体に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は円形（丸形）になる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。以上のような導体は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体が押出成形される。

絶縁体は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体の外周面に押出成形される。絶縁体は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体は、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。

編組は、電磁シールド用の金属部品（電磁波対策用のシールド部材）であって、多数の金属素線を筒状に編むことにより形成される。

シースは、上記絶縁体と同様に熱可塑性樹脂材料を用いて編組の上に押出成形される。シースは、被覆として形成される。シースは、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。尚、公知の熱収縮チューブで代替してもよいものとする。

＜本発明のコルゲートチューブ２７について＞
コルゲートチューブ２７は、断面円形の管体形状に形成される（断面形状は一例であり、例えば導電路２６の形状や本数に合わせて長円形状や楕円形状等であってもよいものとする）。コルゲートチューブ２７は、これ自身を外側から見ると、周方向の蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０を有する図示形状に形成される。また、コルゲートチューブ２７は、蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０が管軸方向（中心線ＣＬ参照）に交互に連続するような図示形状に形成される。

コルゲートチューブ２７は、本実施例において、管軸方向に沿ったスリットを有さないものに形成される（腹割きなしのものに形成される）。別な言い方をすれば、外部からの水分の浸入を防止することができる形状に形成される。

蛇腹凹部２９は、外側から見て谷になる部分に形成される。また、蛇腹凸部３０は、外側から見て山になる部分に形成される。もう少し具体的に説明をすると、蛇腹凹部２９は、管軸を中心に断面Ｕ字状の凹みが一周するような谷形の部分に形成される。また、蛇腹凸部３０は、管軸を中心に断面逆コップ形の凸が一周するような山形の部分に形成される。尚、蛇腹凸部３０は図示形状に限らず、例えば逆Ｕ字状の凸にて形成されてもよいものとする。本実施例の蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０の断面形状は一例であるものとする。

コルゲートチューブ２７の内面には、蛇腹凹部２９及び蛇腹凸部３０の形状に合わせて内面凸部３１及び内面凹部３２が形成される。図からも分かるように、内面凸部３１は、蛇腹凹部２９の位置でコルゲートチューブ２７を内側から見た部分として、凸の形状に形成される。また、内面凹部３２は、蛇腹凸部３０の位置でコルゲートチューブ２７を内側から見た部分として、凹の形状に形成される。このような形状のコルゲートチューブ２７の内面には、本発明の特徴部分としての緩衝部３３が形成される。

＜本発明の特徴部分としての緩衝部３３について＞
緩衝部３３は、コルゲートチューブ２７の内面に沿って一体に形成される。また、緩衝部３３は、引用符号３４を導電路２６の絶縁体外面（被覆外面）又はシース外面（被覆外面）に対し接触可能な被覆接触面とすると、この被覆接触面３４が内面凸部３１及び内面凹部３２の凸及び凹の形状に合わせた面になるように、略均一な厚みで一体に形成される（厚みは一例であり、内面凸部３１の位置で厚く、内面凹部３２の位置では薄くなってもよいものとする）。

緩衝部３３は、この被覆接触面３４が内面凸部３１及び内面凹部３２の凸及び凹の形状に合わせて形成されることから、周方向に一周生じる伸縮用凹部３５を有する。すなわち、緩衝部３３は、内面凹部３２を埋めない形状に形成される。緩衝部３３は、少なくとも内面凸部３１の位置で被覆接触面３４が平滑に形成される。本実施例において、内面凸部３１の位置では、被覆接触面３４がＲ形状且つ平滑に形成される。

緩衝部３３は、導電路２６の被覆外面の硬度よりも柔らかな硬度を有する部分として形成される。具体的な材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を採用することができる。尚、材料中に発泡剤を添加してもよいものとする。緩衝部３３の厚みは、１μｍ〜１００μｍが望ましいものとする（図中の緩衝部３３は厚みを誇張した状態で示してある）。

緩衝部３３は、上記材料を押し出して成形したり、塗布したりして形成される（工法は特に限定されないものとする）。

上記の成形に関してもう少し詳しく説明をすると、クロスヘッドによる二層押出成形機と、この二層押出成形機のノズル前方に配置される波付け用の金型とを準備して成形される。波付け用の金型は、材料押出方向に対して直交方向に開閉するように構成される。二層押出成形機のノズルから、コルゲートチューブ２７の本体になる外層と、緩衝部３３になる内層とを重ねて管状に押し出しした後に、波付け用の金型を用いれば管状押出品が蛇腹管形状に形成される。すなわち、波付け用の金型の内部で管状押出品が金型の波状溝に押し付けられたり、真空吸引されたりして、最終的に蛇腹管形状に成形される。

＜コルゲートチューブ２７及びワイヤハーネス２５の効果について＞
以上、図１及び図２を参照しながら説明してきたように、本発明のコルゲートチューブ２７によれば、この内面に沿って柔らかな緩衝部３３が形成され、また、緩衝部３３の被覆接触面３４が凸及び凹の形状になるように形成されることから、内面凹部３２に対応する位置には、周方向の伸縮用凹部３５を緩衝部３３に生じさせることができる。すなわち、内面凹部３２は緩衝部３３にて埋まった状態にならないことから、コルゲートチューブ２７を曲げようとすれば容易に曲げることができる。従って、コルゲートチューブ２７は、チューブ本来の柔軟性を維持することができる。

また、本発明のコルゲートチューブ２７によれば、緩衝部３３の被覆接触面３４が平滑に形成されることから、導電路２６の被覆外面との摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じさせない、若しくは、格段に低減することができる。

従って、導電路２６が振れても被覆外面が損傷しないような、また、摩擦や接触に起因する被覆外面の品質劣化も生じないようなコルゲートチューブ２７と、このコルゲートチューブ２７を構成に含むワイヤハーネス２５とを提供することができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

２１…ハイブリッド自動車
２２…車両フレーム
２３…車両床上
２４…車両床下
２５…ワイヤハーネス
２６…導電路
２７…コルゲートチューブ
２８…固定部材
２９…蛇腹凹部
３０…蛇腹凸部
３１…内面凸部
３２…内面凹部
３３…緩衝部
３４…被覆接触面
３５…伸縮用凹部

Claims (3)

1. 外側から見て周方向の蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する形状に形成されるとともに、前記蛇腹凹部及び前記蛇腹凸部が管軸方向に交互に連続する形状に形成され、且つ、内面には前記蛇腹凹部及び前記蛇腹凸部の形状に合わせて内面凸部及び内面凹部が形成される形状の樹脂製のコルゲートチューブにおいて、
   当該コルゲートチューブに収容保護される一又は複数本の導電路における被覆外面の硬度よりも柔らかな硬度を有する緩衝部が、前記内面に沿って、且つ、前記内面凸部及び前記内面凹部の凸及び凹の形状に合わせた被覆接触面になるように、一体に形成される
   ことを特徴とするコルゲートチューブ。
2. 請求項１に記載のコルゲートチューブにおいて、
   前記被覆接触面が少なくとも前記内面凸部の位置で平滑に形成される
   ことを特徴とするコルゲートチューブ。
3. 請求項１又は２に記載のコルゲートチューブと、該コルゲートチューブに収容保護される一又は複数本の導電路とを含んで構成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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