JP2017055553A - 外装部材、ワイヤハーネス及び外装部材の成形方法 - Google Patents

外装部材、ワイヤハーネス及び外装部材の成形方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コストを抑えつつ容易に成形することが可能な外装部材、その外装部材を備えたワイヤハーネス及び外装部材の成形方法を提供すること。【解決手段】内部に挿通された電線1を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材12であって、長手方向の所定箇所に、屈曲された屈曲部21が形成され、屈曲部21における屈曲の内側は、屈曲部21における屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部22とされている。【選択図】図1

Description

本発明は、外装部材、ワイヤハーネス及び外装部材の成形方法に関する。
内部に挿通された電線を保護する中空形状の外装部材の形状を維持させる技術として、外装部材の外周にモールドを成形したり、接着材を塗布して固めるものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
また、外装部材に余肉部を形成しておき、外装部材の外周面に転動させた加熱ローラで余肉部を溶融させて外装部材の谷部に流し込んで固める技術も知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2013−42646号公報 特開2015−47015号公報 特開2015−42012号公報
しかしながら、上記特許文献1,2に記載の技術では、外装部材を固めるためのモールド樹脂や接着材を要し、また、金型や接着材の塗布装置が必要であるため、コストが嵩み、しかも、モールド成形作業及び接着材の塗布作業に多大な手間を要する。
また、上記特許文献3に記載の技術においても、外装部材に予め余肉部を形成しておかなければならず、このため、コストが嵩み、しかも、外装部材の外周に加熱ローラを転動させる作業に手間を要する。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ容易に成形することが可能な外装部材、その外装部材を備えたワイヤハーネス及び外装部材の成形方法を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る外装部材及びワイヤハーネスは、下記(1)〜(5)を特徴としている。
(1) 内部に挿通された電線を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材であって、
長手方向の所定箇所に、屈曲された屈曲部が形成され、
前記屈曲部における屈曲の内側は、前記屈曲部における屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部とされている
ことを特徴とする外装部材。
(2) 周方向に沿う複数の谷部と山部とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
前記屈曲部における屈曲の内側における前記山部同士が互いに固着されて前記低可撓部とされている
ことを特徴とする(1)に記載の外装部材。
(3) 周方向に沿う複数の谷部と山部とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
前記屈曲部における屈曲の内側は、前記谷部及び前記山部のない平滑部を有し、前記平滑部が前記低可撓部とされている
ことを特徴とする(1)に記載の外装部材。
(4) 前記屈曲部における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されて前記低可撓部とされている
ことを特徴とする(1)に記載の外装部材。
(5) (1)から(4)のいずれかに記載の外装部材に複数本の電線が挿通されている
ことを特徴とするワイヤハーネス。
上記(1)の構成の外装部材では、屈曲部における屈曲の内側が、屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部とされていることで、屈曲された状態に維持される。また、屈曲部における屈曲の内側の可撓性を外側よりも低くした構造であるので、モールドや接着材で固めたり、予め外周側に設けた余肉部を溶かして谷部に流し込むものと比較し、容易にかつ低コストで成形することができる。尚、可撓性が低いとは、弾性回復が発揮され難いこと、言い換えれば、元の形状へ戻り難いことを指す表現である。
上記(2)の構成の外装部材では、屈曲部の内側における山部同士が互いに固着された低可撓部を有することで、屈曲状態を確実に維持させることができる。
上記(3)の構成の外装部材では、屈曲部における屈曲の内側が平滑部とされ、屈曲部における屈曲の外側が可撓性の高い蛇腹形状とされているので、屈曲部での屈曲状態を確実に維持させることができる。
上記(4)の構成の外装部材では、屈曲部における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されて低可撓部とされているので、屈曲部での屈曲状態を確実に維持させることができる。
上記(5)の構成のワイヤハーネスでは、外装部材によって複数本の電線が保護される。また、配索経路に合わせて屈曲部を有する外装部材を配置させることで、電線を所定の配索経路に沿って配線することができる。
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る外装部材の成形方法は、下記(6)〜(10)を特徴としている。
(6) 内部に挿通された電線を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材に屈曲部を成形する成形方法であって、
直線状の前記外装部材の長手方向における所定位置で屈曲させた状態に保持する保持工程と、
屈曲部分における屈曲の内側を軟化させた後に硬化させることで、屈曲部分における屈曲の内側を屈曲部分における屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部とする成形工程と、
を含むことを特徴とする外装部材の成形方法。
(7) 前記成形工程において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を加熱して軟化させた後に冷却する熱処理を行うことで前記低可撓部を形成する
ことを特徴とする(6)に記載の外装部材の成形方法。
(8) 前記熱処理において、前記外装部材をヒータに巻き付けるように屈曲させた状態で、前記ヒータによって前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を加熱する
ことを特徴とする(7)に記載の外装部材の成形方法。
(9) 前記熱処理において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側に温風を吹き付けて加熱する
ことを特徴とする(7)に記載の外装部材の成形方法。
(10) 前記成形工程において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を押し潰して超音波振動を付与することで、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側における押し潰した部分を溶着して硬化させて前記低可撓部とする
ことを特徴とする(6)に記載の外装部材の成形方法。
上記(6)の構成の外装部材の成形方法では、屈曲の内側が低可撓部とされて屈曲状態が維持された屈曲部を有する外装部材を、コストを抑えつつ容易に得ることができる。
上記(7)の構成の外装部材の成形方法では、外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を加熱して軟化させた後に冷却する熱処理を行うことで、屈曲の内側に低可撓部を容易に形成することができる。
上記(8)の構成の外装部材の成形方法では、ヒータによって外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を容易に加熱することができる。
上記(9)の構成の外装部材の成形方法では、外装部材の屈曲部分における屈曲の内側に温風を吹き付けることで、屈曲の内側を容易に加熱することができる。
上記(10)の構成の外装部材の成形方法では、外装部材の屈曲部分における屈曲の内側で押し潰した部分を容易に溶着して硬化させて低可撓部とすることができる。
本発明によれば、コストを抑えつつ容易に成形することが可能な外装部材、その外装部材を備えたワイヤハーネス及び外装部材の成形方法を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、第1実施形態に係る外装部材を備えたワイヤハーネスの平面図である。 図2は、第1実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する図であって、図2(a)及び図2(b)は、それぞれ外装部材の平面図である。 図3は、第1実施形態に係る外装部材の成形方法の他の例を説明する外装部材の平面図である。 図4は、第2実施形態に係る外装部材の平面図である。 図5は、第2実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する図であって、図5(a)及び図5(b)は、それぞれ外装部材の平面図である。 図6は、第3実施形態に係る外装部材を説明する図であって、図6(a)は外装部材の平面図、図6(b)は外装部材の側面図である。 図7は、第3実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する外装部材の側面図である。
以下、本発明に係る外装部材、ワイヤハーネスおよび外装部材の成形方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係る外装部材を備えたワイヤハーネスの平面図である。
図1に示すように、第1実施形態に係る外装部材12は、中空形状に形成された、いわゆるコルゲートチューブである。この外装部材12は、周方向にわたる複数の谷部12aと山部12bとが軸方向に交互に形成された蛇腹形状とされている。外装部材12は、可撓性を有しており、全長にわたって屈曲可能とされている。外装部材12は、軟質な合成樹脂から成形されたもので、金型を用いた押出成形によって成形されている。外装部材12の材料となる合成樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂が用いられる。
外装部材12は、その長手方向における所定位置に、屈曲部21が形成されている。屈曲部21では、外装部材12が屈曲されている。外装部材12は、屈曲部21における屈曲の内側が低可撓部22とされている。低可撓部22は、屈曲部21における屈曲の外側と比較して可撓性が低くされている。
この外装部材12の屈曲部21における屈曲の内側の低可撓部22では、各山部12bが近接され、それぞれの山部12b同士が溶着されている。これにより、屈曲部21における屈曲の内側は、可撓性が低くされた低可撓部22とされ、屈曲した状態が維持されている。
外装部材12には、複数本の電線1からなる電線束2が挿通されている。そして、この電線1と、電線1の周囲を覆う外装部材12とからワイヤハーネス10が構成されている。このワイヤハーネス10は、例えば、車両における所定の配索箇所に配索される。
このワイヤハーネス10では、外装部材12によって電線束2の各電線1が保護され、配索箇所の周辺の部材等との接触による電線1の損傷が防がれる。また、ワイヤハーネス10では、外装部材12の屈曲部21において、電線1の方向が変更される。これにより、電線1が所定の配索経路に沿って配線される。
このように、第1実施形態に係る外装部材12によれば、屈曲部21における屈曲の内側が、屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部22とされていることで、所定方向へ屈曲された状態に維持される。また、屈曲部21における屈曲の内側の可撓性を外側よりも低くして屈曲を維持する構造であるので、モールドや接着材で固めたり、予め外周側に設けた余肉部を溶かして谷部に流し込むものと比較し、容易にかつ低コストで成形することができる。
特に、屈曲部21における屈曲の内側に山部21b同士が互いに固着された低可撓部22を有することで、屈曲状態を確実に維持させることができる。
そして、この外装部材12を備えるワイヤハーネス10によれば、外装部材12によって複数本の電線1を保護することができる。また、配索経路に合わせて屈曲部21を有する外装部材12を配置させることで、電線1を所定の配索経路に沿って配線することができる。
次に、屈曲部21を有する上記構成の外装部材12の成形方法について説明する。
図2は、第1実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する図であって、図2(a)及び図2(b)は、それぞれ外装部材の平面図である。
(保持工程)
直線状の外装部材12を、長手方向の所定位置で屈曲させ、屈曲状態に保持する。具体的には、図2(a)に示すように、円柱状のヒータ31を用意し、ヒータ31を外装部材12の長手方向における屈曲部21の形成位置の側方に配置させる。次に、図2(b)に示すように、ヒータ31の外周面の一部に外装部材12を巻き付けるように外装部材12をヒータ31側(図2(b)中矢印A方向)へ屈曲させる。
このようにすると、外装部材12は、その屈曲部分の内側において、山部12bがヒータ31の外周面に当接される。
(成形工程)
ヒータ31へ通電して発熱させ、外装部材12の屈曲部分における屈曲の内側を加熱させる。すると、外装部材12の屈曲部分における屈曲の内側において、山部12bが軟化し、その軟化した樹脂で山部12b同士が繋がった状態となる。
その後、ヒータ31への通電を止めて外装部材12を冷却し、軟化した樹脂を硬化させる。これにより、外装部材12は、その屈曲部分における屈曲の内側が屈曲した状態で硬化し、また、山部12b同士が互いに連結した状態となり、屈曲の内側が屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部22とされた屈曲部21が形成される。
このように、上記外装部材12の成形方法によれば、屈曲の内側が低可撓部22とされて屈曲状態が維持された屈曲部21を有する外装部材12を、コストを抑えつつ容易に得ることができる。
しかも、外装部材12の屈曲部分における屈曲の内側を加熱して軟化させた後に冷却する熱処理を行うことで、屈曲の内側に低可撓部22を容易に形成することができる。
特に、ヒータ31を用いれば、成形工程における熱処理において、ヒータ31によって外装部材12の屈曲部分における屈曲の内側を容易に加熱することができる。
なお、上記実施形態では、外装部材12に接触させたヒータ31によって外装部材12を加熱して成形したが、外装部材12を加熱する手段としては、ヒータ31を接触させるものに限らない。
図3は、第1実施形態に係る外装部材の成形方法の他の例を説明する外装部材の平面図である。
図3に示すように、外装部材12を加熱して成形する手段としては、例えば、所定方向(図3中矢印A方向)へ屈曲させた外装部材12に対して、その屈曲部分における屈曲の内側から温風ヒータ32で温風HAを吹き付けることで加熱して成形するものでも良い。
この場合も、外装部材12は、その屈曲部分における屈曲の内側が温風HAによって軟化し、その後、冷却されることで屈曲の内側が硬化し、屈曲の内側が屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部22とされた屈曲部21が形成される。
このように、成形工程における熱処理において、外装部材12の屈曲部分における屈曲の内側に温風HAを吹き付けることで、屈曲の内側を容易に加熱して屈曲部21を形成することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。
なお、第1実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図4は、第2実施形態に係る外装部材の平面図である。図5は、第2実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する図であって、図5(a)及び図5(b)は、それぞれ外装部材の平面図である。
図4に示すように、第2実施形態に係る外装部材12Aは、屈曲部21の屈曲の内側に、平滑部13を有している。平滑部13では、谷部12a及び山部12bが形成されておらず、凹凸のない平滑な面とされている。そして、この外装部材12Aでは、この平滑部13が屈曲部21の屈曲の内側に配置され、谷部12a及び山部12bを有する屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部22とされている。
そして、第2実施形態に係る外装部材12Aによれば、屈曲部21における屈曲の内側が平滑部13とされ、屈曲部21における屈曲の外側が可撓性の高い蛇腹形状とされているので、屈曲部21での屈曲状態を確実に維持させることができる。
この外装部材12Aを成形するには、図5(a)に示すように、平滑部13を有する直線状の外装部材12Aを用意する。そして、図5(b)に示すように、外装部材12Aを平滑部13側(図5(b)中矢印A方向)へ屈曲させ、その屈曲状態に保持する(保持工程)。
次に、屈曲させた外装部材12Aの屈曲部分における屈曲の内側の平滑部13に熱処理を行って低可撓部22を形成する(成形工程)。
具体的には、屈曲させた外装部材12Aの屈曲部分における屈曲の内側に配置された平滑部13を、ヒータ31を接触させて加熱し、その後、ヒータ31から離間させて冷却させる。なお、平滑部13は、温風ヒータ32で温風HAを吹き付けて加熱しても良い。このようにすると、屈曲の内側で軟化した平滑部13が硬化することで、平滑部13が屈曲された形状となり、平滑な屈曲の内側が、蛇腹形状の屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部22とされた屈曲部21が形成される。
このように、第2実施形態に係る外装部材12Aの成形方法の場合も、屈曲の内側が低可撓部22とされて屈曲状態が維持された屈曲部21を有する外装部材12Aを、コストを抑えつつ容易に得ることができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。
なお、第1実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図6は、第3実施形態に係る外装部材を説明する図であって、図6(a)は外装部材の平面図、図6(b)は外装部材の側面図である。図7は、第3実施形態に係る外装部材の成形方法を説明する外装部材の側面図である。
図6(a)(b)に示すように、第3実施形態に係る外装部材12Bは、屈曲部21における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されており、この押し潰された部分が低可撓部22とされている。
このように、第3実施形態に係る外装部材12Bによれば、屈曲部21における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されて低可撓部22とされているので、屈曲部21での屈曲状態を確実に維持させることができる。
この外装部材12Bを成形するには、直線状の外装部材12Bの長手方向における所定位置を屈曲させ、その屈曲状態に保持する(保持工程)。
次に、屈曲させた外装部材12Bの屈曲部分における屈曲の内側に超音波溶着処理を行うことで、低可撓部22を形成する(成形工程)。
具体的には、図7に示すように、外装部材12Bの屈曲部分における屈曲の内側を、超音波振動する共鳴体であるホーン41と、このホーン41の上方に昇降可能に設けられたアンビル42との間に配置させる。この状態で、アンビル42を下降させて屈曲の内側部分をホーン41とアンビル42とで挟持して押し潰す。その後、超音波発振器でホーン41を超音波振動させる。このようにすると、外装部材12Bは、その屈曲の内側部分が押し潰された状態で軟化する。
その後、ホーン41の超音波振動を停止させ、アンビル42を上昇させて外装部材12Bをホーン41とアンビル42との間から取り出す。すると、外装部材12Bは、その屈曲の内側部分が押し潰された状態で硬化した状態となり、屈曲の内側が屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部22とされた屈曲部21が形成される。
このように、第3実施形態に係る外装部材12Bの成形方法によれば、外装部材12Bの屈曲部分における屈曲の内側で押し潰した部分を容易に溶着して硬化させて低可撓部22を形成することができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係る外装部材、ワイヤハーネス及び外装部材の成形方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[10]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 内部に挿通された電線(1)を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材(12,12A,12B)であって、
長手方向の所定箇所に、屈曲された屈曲部(21)が形成され、
前記屈曲部(21)における屈曲の内側は、前記屈曲部(21)における屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部(22)とされている
ことを特徴とする外装部材。
[2] 周方向に沿う複数の谷部(12a)と山部(12b)とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
前記屈曲部(21)における屈曲の内側における前記山部(12b)同士が互いに固着されて前記低可撓部(22)が形成されている
ことを特徴とする[1]に記載の外装部材。
[3] 周方向に沿う複数の谷部(12a)と山部(12b)とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
前記屈曲部(21)における屈曲の内側は、前記谷部(12a)及び前記山部(12b)のない平滑部(13)を有し、前記平滑部(13)が前記低可撓部(22)とされている
ことを特徴とする[1]に記載の外装部材。
[4] 前記屈曲部(21)における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されて前記低可撓部(22)とされている
ことを特徴とする[1]に記載の外装部材。
[5] [1]から[4]のいずれかに記載の外装部材(12,12A,12B)に複数本の電線(1)が挿通されている
ことを特徴とするワイヤハーネス。
[6] 内部に挿通された電線(1)を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材(12,12A,12B)に屈曲部(21)を成形する成形方法であって、
直線状の前記外装部材(12,12A,12B)の長手方向における所定位置で屈曲させた状態に保持する保持工程と、
屈曲部分における屈曲の内側を軟化させた後に硬化させることで、屈曲部分における屈曲の内側を屈曲部分における屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部(22)とする成形工程と、
を含むことを特徴とする外装部材の成形方法。
[7] 前記成形工程において、前記外装部材(12,12A)の屈曲部分における屈曲の内側を加熱して軟化させた後に冷却する熱処理を行うことで前記低可撓部(22)を形成する
ことを特徴とする[6]に記載の外装部材の成形方法。
[8] 前記熱処理において、前記外装部材(12,12A)をヒータ(31)に巻き付けるように屈曲させた状態で、前記ヒータ(31)によって前記外装部材(12,12A)の屈曲部分における屈曲の内側を加熱する
ことを特徴とする[7]に記載の外装部材の成形方法。
[9] 前記熱処理において、前記外装部材(12,12A)の屈曲部分における屈曲の内側に温風を吹き付けて加熱する
ことを特徴とする[7]に記載の外装部材の成形方法。
[10] 前記成形工程において、前記外装部材(12B)の屈曲部分における屈曲の内側を押し潰して超音波振動を付与することで、前記外装部材(12B)の屈曲部分における屈曲の内側における押し潰した部分を溶着して硬化させて前記低可撓部(22)とする
ことを特徴とする[6]に記載の外装部材の成形方法。
1:電線
10:ワイヤハーネス
12,12A,12B:外装部材
12a:谷部
12b:山部
13:平滑部
21:屈曲部
22:低可撓部
31:ヒータ
HA:温風

Claims (10)

  1. 内部に挿通された電線を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材であって、
    長手方向の所定箇所に、屈曲された屈曲部が形成され、
    前記屈曲部における屈曲の内側は、前記屈曲部における屈曲の外側よりも可撓性が低くされた低可撓部とされている
    ことを特徴とする外装部材。
  2. 周方向に沿う複数の谷部と山部とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
    前記屈曲部における屈曲の内側における前記山部同士が互いに固着されて前記低可撓部とされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の外装部材。
  3. 周方向に沿う複数の谷部と山部とが軸方向へ交互に形成された蛇腹形状に形成され、
    前記屈曲部における屈曲の内側は、前記谷部及び前記山部のない平滑部を有し、前記平滑部が前記低可撓部とされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の外装部材。
  4. 前記屈曲部における屈曲の内側の一部が軸方向に沿って押し潰されて前記低可撓部とされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の外装部材。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の外装部材に複数本の電線が挿通されている
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
  6. 内部に挿通された電線を保護する可撓性を有する中空形状の外装部材に屈曲部を成形する外装部材の成形方法であって、
    直線状の前記外装部材の長手方向における所定位置で屈曲させた状態に保持する保持工程と、
    屈曲部分における屈曲の内側を軟化させた後に硬化させることで、屈曲部分における屈曲の内側を屈曲部分における屈曲の外側よりも可撓性の低い低可撓部とする成形工程と、
    を含むことを特徴とする外装部材の成形方法。
  7. 前記成形工程において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を加熱して軟化させた後に冷却する熱処理を行うことで前記低可撓部を形成する
    ことを特徴とする請求項6に記載の外装部材の成形方法。
  8. 前記熱処理において、前記外装部材をヒータに巻き付けるように屈曲させた状態で、前記ヒータによって前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を加熱する
    ことを特徴とする請求項7に記載の外装部材の成形方法。
  9. 前記熱処理において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側に温風を吹き付けて加熱する
    ことを特徴とする請求項7に記載の外装部材の成形方法。
  10. 前記成形工程において、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側を押し潰して超音波振動を付与することで、前記外装部材の屈曲部分における屈曲の内側における押し潰した部分を溶着して硬化させて前記低可撓部とする
    ことを特徴とする請求項6に記載の外装部材の成形方法。
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