JP2017158299A - 熱収縮チューブおよびそれを用いたワイヤハーネスの結束構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスの電線端末に装着されたコネクタを挿通可能な高い伸縮性を有する、新規な構造の熱収縮チューブおよびそれを用いた新規なワイヤハーネスの結束構造を提供すること。【解決手段】管状本体１２を有する熱収縮チューブ１０であって、管状本体１２の全体に亘って、複数の貫通孔１４が千鳥状に配列されて貫設されており、管状本体１２の軸方向の両端部に配列された複数の貫通孔１４が、軸方向外方に向かって開口されているようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、熱収縮チューブに関し、より詳しくはワイヤハーネスを構成する電線群に外挿されて電線群を結束する熱収縮チューブおよびそれを用いたワイヤハーネスの結束構造に関するものである。

従来から、自動車の内部には、バッテリーと各種電装品間を接続するために、多数の電線が結束されてなるワイヤハーネスが配索されている。このようなワイヤハーネスでは、多数の電線からなる電線群を結束するために、電線群の外周面に結束テープを巻き付けることが一般的に行われている。

ところで、電線群の外周面に結束テープを巻き付ける作業は煩雑で時間が掛かることから、例えば特開平９−１６１５４６号公報（特許文献１）に記載されているように、結束テープの代わりに熱収縮チューブを用いるやり方が近年汎用されている。すなわち、電線群に対して熱収縮チューブを外挿した後、かかる熱収縮チューブに熱を加えて収縮させるだけの作業により、電線群を結束することができることから、従来の結束テープを用いた場合に比して、作業が簡単でかつ短時間で行うことができるのである。

ところが、近年の車載電装品の増加や高機能化に伴い、ワイヤハーネスを構成する電線群の電線端末に取り付けられるコネクタが大型化する傾向にあり、熱収縮チューブを大型のコネクタに挿通する作業が困難になるという問題が生じている。すなわち、熱収縮チューブは、例えば特開２００６−１０４３９５号公報（特許文献２）に記載されているように、所要の樹脂材料を混練して押出成形機に投入し、管状本体を押出成形し、成形された管状本体に電子線を照射して架橋し、該架橋後に加熱しながら管状本体内に圧力空気を送りこんで膨張させ、その後に冷却固定して製造されている。それゆえ、熱収縮チューブは一般的に伸縮性に乏しく、熱収縮チューブを押し広げて大型化されたコネクタを挿通すること自体が困難となるのである。また、電線端末にコネクタを取り付ける前に電線群に熱収縮チューブを外挿するやり方も考えられるが、まとめられていない電線群に熱収縮チューブを外挿する作業は極めて困難であることから、有効な対策とは言い難かった。

特開平９−１６１５４６号公報 特開２００６−１０４３９５号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、ワイヤハーネスの電線端末に装着されたコネクタを挿通可能な高い伸縮性を有する、新規な構造の熱収縮チューブおよびそれを用いた新規なワイヤハーネスの結束構造を提供することにある。

熱収縮チューブに関する本発明の第一の態様は、管状本体を有する熱収縮チューブであって、前記管状本体の全体に亘って、複数の貫通孔が千鳥状に配列されて貫設されており、前記管状本体の軸方向の両端部に配列された前記複数の貫通孔が、前記軸方向外方に向かって開口されていることを特徴とする。

本態様によれば、熱収縮チューブの管状本体の全体に亘って複数の貫通孔が千鳥状に配列されて貫設されている。これにより、管状本体の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔の間に管状本体の残部によるクロス状連結部が形成されており、それらが周方向および軸方向で相互に連結されることにより、管状本体の残部全体が網目状に構成されることとなる。しかも、管状本体の軸方向両端部に配列された複数の貫通孔が軸方向外方に向かって開口されていることから、管状に閉じた部分が管状本体の軸方向両端部に残存することが回避されている。したがって、熱収縮チューブに対して拡径方向の力を加えると、各クロス状連結部において、中央の連結部分から斜交して延びる斜交部分が各貫通孔の内方に変形することが許容され、貫通孔が周方向に広がりかつ軸方向に押しつぶされることによって、管状本体ひいては熱収縮チューブの拡径変形が許容されることとなる。

このように、本態様の熱収縮チューブによれば、管状本体に所定配列の複数の貫通孔を設けることにより、従来の如き貫通孔のない熱収縮チューブに比して、拡径変形が格段に容易となり、高い伸縮性を有している。それゆえ、ワイヤハーネスを構成する電線群の電線端末に装着されたコネクタが大型のものであっても、熱収縮チューブを拡径変形させることにより大型化されたコネクタをも容易に挿通させることができ、熱収縮チューブを電線群に外挿することを容易に行うことができるのである。

なお、貫通孔の具体的な形状としては、円形状や菱形、正六角形状など任意の形状のものが採用可能である。

熱収縮チューブに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載の熱収縮チューブにおいて、前記貫通孔は、周方向の寸法よりも軸方向の寸法が大きくされているものである。

本態様によれば、貫通孔は、周方向の寸法よりも軸方向の寸法が大きくされている。これにより、管状本体の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔の間に管状本体の残部によるクロス状連結部において、斜交して延びる斜交部分の軸方向長さを有利に確保できて、斜交部分の貫通孔内方への倒れ変形による管状本体の拡径率を大きく確保することができる。その結果、より大型のコネクタも挿通可能となる。

ここで、貫通孔の具体的な形状としては、周方向の寸法よりも軸方向の寸法が大きくされた菱形形状、楕円形状や長手状のスリットなどが好適に用いられる。

ワイヤハーネスの結束構造に関する本発明の第一の態様は、電線群の端末にコネクタが設けられてなるワイヤハーネスの結束構造であって、前記第一または第二の態様に記載の熱収縮チューブが、前記コネクタを挿通して前記電線群に外挿されており、前記熱収縮チューブが熱収縮されて前記電線群が結束されていることを特徴とする。

本態様によれば、本発明の熱収縮チューブを用いてワイヤハーネスの電線群が結束されていることから、電線群の端末に設けられたコネクタが比較的大型の場合でも、熱収縮チューブの高い伸縮性を利用して熱収縮チューブを有利に拡径させて、大型のコネクタを挿通させることができる。そして、コネクタを挿通して電線群に外挿させた熱収縮チューブを加熱により熱収縮させるだけの簡単な作業により電線群の結束を有利に行うことが可能となるのである。

本発明によれば、熱収縮チューブの管状本体の全体に亘って複数の貫通孔が千鳥状に配列されて貫設されていることから、管状本体の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔の間に管状本体の残部によるクロス状連結部が形成されており、管状本体の残部全体が網目状に構成されている。しかも、管状本体の軸方向両端部で複数の貫通孔が軸方向外方に向かって開口されていることから、管状に閉じた部分が管状本体の軸方向両端部に残存することが回避されている。それゆえ、熱収縮チューブに対して拡径方向の力を加えると、各クロス状連結部において、中央の連結部分から斜交して延びる斜交部分が各貫通孔の内方に変形することが許容されることから、管状本体ひいては熱収縮チューブの拡径変形が許容される。このように、管状本体に所定配列の複数の貫通孔を設けることにより、従来の如き貫通孔のない熱収縮チューブに比して、拡径変形が格段に容易となる。それゆえ、ワイヤハーネスを構成する電線群の電線端末に装着されたコネクタが大型のものであっても、熱収縮チューブを拡径変形させることで大型化されたコネクタをも容易に挿通でき、熱収縮チューブを電線群に外挿することを容易に行うことができるのである。

本発明の第一の実施形態としての熱収縮チューブの平面図。 本実施形態の正面図。 図１に示す熱収縮チューブを用いたワイヤハーネスの結束構造を示す平面図（（ａ）熱収縮チューブが拡径された状態、（ｂ）熱収縮チューブがコネクタを挿通して電線群に外挿された状態、（ｃ）熱収縮チューブが熱収縮されて電線群に装着された状態）。 本発明の第二の実施形態としての熱収縮チューブの平面図。 本発明の第三の実施形態としての熱収縮チューブの平面図。 本発明の第四の実施形態としての熱収縮チューブの平面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜２には、本発明の第一の実施形態としての熱収縮チューブ１０が、示されている。熱収縮チューブ１０は、軸方向の両方向に向かって開口する正面視で略円形状のチューブ状とされた管状本体１２を有している。以下の説明において、前方とは、図１中の左方、後方とは、図１中の右方、また上方とは、図２中の上方、下方とは、図２中の下方を言うものとする。

管状本体１２には、外周面の全面に亘って、多数の略菱形状の貫通孔１４が千鳥状に配設されて厚さ方向で貫設されている。より詳細には、貫通孔１４は軸方向（図１中、左右方向）に向かって一定のピッチ：Ｐで配設されている一方、周方向（図１中、上下方向）に隣接する貫通孔１４は互いに軸方向におよそ半ピッチ：Ｐ／２ずらして配設されている（図１参照）。また、図１に示されているように、貫通孔１４は、軸方向の寸法：Ｌ１が、周方向の寸法：Ｌ２よりも大きくなるように形成されている。さらに、管状本体１２の軸方向の両端部に配列された多数の貫通孔１４は、略三角形状で軸方向外方に向かって開口するように構成されている。以上の結果、管状本体１２の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔１４（例えば、図１中、貫通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）の間に管状本体１２の残された部位によってバツ印状のクロス状連結部１６が形成されている。すなわち、クロス状連結部１６は、中央連結部１８から斜交して４方向に延びる斜交部分２８を備えている。そして、かかるクロス状連結部１６が周方向および軸方向で相互に連結されることにより、管状本体１２の残された部位全体が網目状に構成されている。しかも、管状本体１２の軸方向両端部に配列された貫通孔１４が軸方向外方に向かって開口するように構成されていることから、管状本体１２の軸方向両端部において管状本体１２の残された部位が周方向にジグザグに構成されている。これにより、管状本体１２の軸方向両端部において、管状本体１２の残された部位が周方向に直線状に連結されていることが阻止されて、管状に閉じた状態となることが回避されている。

ところで、このような構造の熱収縮チューブ１０は、以下のような方法で製造することができる。熱収縮チューブ１０を構成する管状本体１２は、例えば、難燃性のポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリ塩化ビニルなどの合成樹脂を用いて形成されている。合成樹脂には、耐摩耗性を高めるためにシリカやカーボンブラックなどの補強材を配合したり、また架橋促進剤としてトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアネートなどの多官能性モノマーを配合することが好ましい。次に、かかる合成樹脂を混練して公知の押出成形機に投入することにより管状本体１２を押出成形する。押出成形された管状本体１２に電子線を照射して架橋後に加熱しながら管状本体１２内に圧力空気を送りこんで膨張させ、かかる状態を維持したままで冷却固定する。そして、最後に、例えば金型を用いることにより、管状本体１２の外周面の全面に亘って多数の貫通孔１４が貫設されることにより、本実施形態の熱収縮チューブ１０が完成されるのである。

このような構造とされた熱収縮チューブ１０を用いて、ワイヤハーネス２０を結束する方法について、図３を用いて、説明する。ここで、ワイヤハーネス２０は、多数の電線２２からなる電線群２４と、電線群２４の端末に設けられた長手矩形状のコネクタ２６、を備えて構成されている。先ず、図３（ａ）に示されているように、熱収縮チューブ１０の管状本体１２の前端部側（図３中、左端部側）を押し広げることにより、管状本体１２の前端部側がコネクタ２６を挿通できるように拡径する。かかる拡径状態において、各クロス状連結部１６では、中央連結部１８から斜交して延びる斜交部分２８が各貫通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの内方に変形されて、各貫通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが周方向に広がりかつ軸方向に押しつぶされている。

次に、熱収縮チューブ１０を構成する管状本体１２を、拡径された前端部側からコネクタ２６に挿入し、コネクタ２６挿通後に、図３（ｂ）に示されているように、電線群２４に外挿された状態で所定の位置に配設する。最後に、この状態で、電熱器などの公知の加熱手段を用いて管状本体１２を加熱する。これにより、図３（ｃ）に示されているように、管状本体１２は熱収縮され、多数の電線２２からなる電線群２４が結束状態で保持されて、ワイヤハーネス２０の結束構造が完成する。なお、管状本体１２の内周面に予め接着剤を塗布しておき、ワイヤハーネス２０の結束と同時に熱収縮チューブ１０が電線群２４の周囲に接着固定されるようにしてもよい。

このような構造とされた熱収縮チューブ１０によれば、熱収縮チューブ１０の管状本体１２の外周面の全面に亘って多数の貫通孔１４が千鳥状に配列されて貫設されていることから、管状本体１２の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔１４の間に管状本体１２の残された部位によってバツ印状のクロス状連結部１６が形成されており、かかるクロス状連結部１６は中央連結部１８から斜交して４方向に延びる斜交部分２８を備えている。そして、かかるクロス状連結部１６が周方向および軸方向で相互に連結されることにより、管状本体１２の残された部位全体が網目状に構成されている。しかも、管状本体１２の軸方向両端部に配列された貫通孔１４が軸方向外方に向かって開口するように構成されていることから、管状本体１２の軸方向両端部において、管状本体１２の残された部位が周方向に直線状に連結されていることすなわち管状に閉じた状態となること、が有利に回避されている。したがって、管状本体１２に対して拡径方向の力を加えた際に、各クロス状連結部１６の中央連結部１８から斜交して延びる斜交部分２８が各貫通孔１４の内方に変形されることが許容されるようになっている。それゆえ、各貫通孔１４が周方向に広がりかつ軸方向に押しつぶされて、熱収縮チューブ１０を構成する管状本体１２の拡径変形が許容されるようになっているのである。

このように、本実施形態の熱収縮チューブ１０によれば、管状本体１２に千鳥配列の多数の貫通孔１４を設けるだけで、従来の如き貫通孔のない熱収縮チューブに比して、高い伸縮性を有し、拡径変形が格段に容易にできるのである。それゆえ、ワイヤハーネス２０を構成する電線群２４の端末に設けられたコネクタ２６が大型のものであっても、熱収縮チューブ１０を拡径変形させることにより大型のコネクタ２６をも容易に挿通させることができ、熱収縮チューブ１０を電線群２４に外挿することが容易にできるのである。しかも、かかる熱収縮チューブ１０を加熱して熱収縮させるだけの簡単な作業により、電線群２４の結束を有利に行うことができる。

加えて、貫通孔１４が、軸方向の寸法：Ｌ１が周方向の寸法：Ｌ２よりも大きくなるように形成されている。これにより、クロス状連結部１６において、斜交して延びる斜交部分２８の軸方向の長さ寸法を有利に確保できることから、斜交部分２８の貫通孔１４内方への倒れ変形による管状本体１２の拡径率を大きく確保することが可能となる。それゆえ、より大型のコネクタ２６も挿通可能となるのである。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの具体的な記載によって限定されない。例えば、上記実施形態では、貫通孔１４の形状は略菱形状とされていたが、図４に示されている本発明の第二の実施形態としての熱収縮チューブ３０の管状本体３２のように、貫通孔３４が略円形状とされていてもよい。本実施形態においても、多数の貫通孔３４が千鳥状に配設されて貫設されていることから、管状本体３２の周方向および軸方向相互に隣接する４つの貫通孔３４の間に管状本体３２の残された部位によってクロス状連結部３６が形成されており、残された部位が中央連結部３８において周方向および軸方向で相互に連結されることにより、管状本体３２の残された部位全体が網目状に構成されている。しかも、管状本体３２の軸方向両端部に配列された貫通孔１４が軸方向外方に向かって開口するように構成されていることから、本実施形態においても、熱収縮チューブ３０を構成する管状本体３２は高い伸縮性を有し、拡径変形が格段に容易となっているのである。また、図５に示されている本発明の第三の実施形態としての熱収縮チューブ４０の管状本体４２のように、貫通孔４４が異なる形状のものを含んでいてもよい。あるいは、図６に示されている本発明の第四の実施形態としての熱収縮チューブ４６の管状本体４８のように、貫通孔５０が軸方向に延びる略スリット状とされていてもよい。さらに、これ以外にも、貫通孔として、正六角形状や楕円形状など任意の形状のものが採用可能である。なお、理解を容易とするため、図４〜６では、熱収縮チューブ３０，４０，４６を構成する管状本体３２，４２，４８を、小径かつ短いものとして記載している。

１０，３０，４０，４６：熱収縮チューブ、１２，３２，４２，４８：管状本体、１４，１４ａ〜ｄ，３４，４４，５０：貫通孔、２０：ワイヤハーネス、２４：電線群、２６：コネクタ

Claims (3)

1. 管状本体を有する熱収縮チューブであって、
   前記管状本体の全体に亘って、複数の貫通孔が千鳥状に配列されて貫設されており、
   前記管状本体の軸方向の両端部に配列された前記複数の貫通孔が、前記軸方向外方に向かって開口されている
   ことを特徴とする熱収縮チューブ。
2. 前記貫通孔は、周方向の寸法よりも軸方向の寸法が大きくされている請求項１に記載の熱収縮チューブ。
3. 電線群の端末にコネクタが設けられてなるワイヤハーネスの結束構造であって、
   請求項１または２に記載の熱収縮チューブが、前記コネクタを挿通して前記電線群に外挿されており、前記熱収縮チューブが熱収縮されて前記電線群が結束されている
   ことを特徴とするワイヤハーネスの結束構造。

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