JP2018011406A - ワイヤハーネス保護用樹脂パイプ - Google Patents
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Abstract
【課題】プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することのできるワイヤハーネス保護用樹脂パイプを提供する。【解決手段】車両のワイヤハーネスを収容する保護樹脂パイプ30は、直径が1ナノメートル以上、かつ、1000ナノメートル以下であるセルロースナノファイバが添加されているとともに、添加されているセルロースナノファイバの配向する方向のなかで支配的な方向が、樹脂パイプの延在方向である。【選択図】図4
Description
本発明は、車両のワイヤハーネスを保護するワイヤハーネス保護用樹脂パイプに関する。
従来、ワイヤハーネスを保護するプロテクタの一形態として、ワイヤハーネスを内部に挿通させて保護するパイプ状のプロテクタが知られている。パイプ状のプロテクタは、ハイブリッド自動車や電気自動車ではバッテリとインバータとの間やインバータとモータとの間を接続する複数本の動力用の電線(ワイヤハーネス)を挿通させる。よって、パイプ状のプロテクタは、車体床下の外部等を配索されるワイヤハーネスを配索経路中の角部や突起等への接触から保護する。例えば、こうしたプロテクタの一例が特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載のプロテクタ(シールド)は、アルミニウム製の金属パイプからなり、この金属パイプに保護対象のワイヤハーネス(電線)を挿通させた状態で自動車の車体の床下に沿うように取り付けられている。
上記特許文献1に記載のプロテクタによれば、高い強度を有する金属パイプに挿通されたワイヤハーネスが配索経路中の角部や突起等に対する接触から保護されるようになる。また、ワイヤハーネスが電磁遮蔽効果を発揮する金属パイプに挿通されることで、動力用の高圧電力に起因してワイヤハーネスから放射される強いノイズの漏洩が軽減されるようにもなる。
しかし、プロテクタとして、金属材料の中では軽量であるアルミニウム製の金属パイプを用いるにしても、車両軽量化の要求に対してその重量が無視できない。また、ワイヤハーネスが金属パイプに挿通されてから車体に配索されることから、ワイヤハーネスの配索に制約が生じるおそれもある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することのできるワイヤハーネス保護用樹脂パイプを提供することにある。
上記課題を解決するワイヤハーネス保護用樹脂パイプは、車両のワイヤハーネスを収容するワイヤハーネス保護用樹脂パイプであって、前記樹脂パイプには直径が1ナノメートル以上、かつ、1000ナノメートル以下であるセルロースナノファイバが添加されているとともに、前記添加されているセルロースナノファイバの配向する方向の中で支配的な方向が、前記樹脂パイプの延在方向であることを特徴とする。
上記構成によれば、樹脂やグラスファイバ、カーボンファイバよりも質量の小さいセルロースナノファイバが添加されることにより、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプの軽量化が図られる。また、樹脂や鉄鋼よりも高強度のセルロースナノファイバが添加されることにより、激しい振動が避けられない自動車のワイヤハーネスの保護にも耐えられる強度が備えられる。とりわけ、セルロースナノファイバの配向方向の強度は高くなるから、樹脂パイプへの長さ方向に交差する方向へ加わる力に対してより一層の強化が図られるようになる。
また、金属パイプに比べて、樹脂パイプはその形状の自由度が高いため、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することができる。
これにより、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することができるワイヤハーネス保護用樹脂パイプを提供することができる。
これにより、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することができるワイヤハーネス保護用樹脂パイプを提供することができる。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、2つの半円筒状の部材が嵌め合わされてなり、前記2つの半円筒状の部材のうちの一方の半円筒状の部材が他方の半円筒状の部材に対して周方向に摺動可能である。
上記構成によれば、嵌め合わせられている2つの半円筒状の部材を周方向に摺動させて樹脂パイプの側面を開口させ、この開口から樹脂パイプにワイヤハーネスを容易に挿通させることができる。これにより、両端が固定されていたり、加工されていたりするワイヤハーネスであれ、そのワイヤハーネスの周りに樹脂パイプを設置することができるようになる。例えば、自動車の組み立てにおいて、車体に取り付け済みのワイヤハーネスに対して樹脂パイプを取り付けることができて、当該ワイヤハーネスの保護が図られる。
また、セルロースナノファイバの配向が長さ方向であるため、配向方向ではない周方向には柔軟性が適度に維持され、嵌合される2つの半円筒状の部材の位置関係を維持可能であり、かつ、摺動可能である適度な弾性力が得られる。つまり、樹脂パイプは、高い強度を有しつつも、ワイヤハーネスの配索にかかる労力を極力抑えることができる。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、前記樹脂パイプの長さ方向と直交する断面において、外壁が周回するとともに、その周回方向の一方側の外壁の内面に同周回方向の他方側の外壁の外面が重なっている。
上記構成によれば、樹脂パイプは外壁が周回して一部が重なっている。よって、重なりを一時的に開くことで、樹脂パイプにワイヤハーネスを挿通させることができる。これにより、両端が固定されていたり、加工されていたりするワイヤハーネスであれ、そのワイヤハーネスの周りに樹脂パイプを設置することができるようになる。例えば、自動車の組み立てにおいて、車体に取り付け済みのワイヤハーネスに対して樹脂パイプを取り付けることができて、当該ワイヤハーネスの保護が図られる。
また、セルロースナノファイバの配向が長さ方向であるため、配向方向ではない周方向には柔軟性が適度に維持され、樹脂パイプの重なりを押し開くときに要する力が適度な弾性力に調整される。つまり、樹脂パイプは、高い強度を有しつつも、ワイヤハーネスの配索にかかる労力を極力抑えることができる。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、その表面に化学蒸着されたアルミニウムの蒸着膜を備える。
上記構成によれば、アルミニウムのコーティングによって電磁遮蔽効果が得られるようになる。これによっても、この樹脂パイプを金属パイプに変えて利用することもできるようになる。
上記構成によれば、アルミニウムのコーティングによって電磁遮蔽効果が得られるようになる。これによっても、この樹脂パイプを金属パイプに変えて利用することもできるようになる。
また、化学蒸着であれば、自動車で生じる激しい振動にともなう角部や突起等への接触に対してもコーティングが維持される。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、表裏両面に化学蒸着されたアルミニウムの蒸着膜を備える。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、表裏両面に化学蒸着されたアルミニウムの蒸着膜を備える。
上記構成によれば、樹脂パイプが外壁の周回で重なりを有しているものであったり、2つの半円筒状の部材の嵌め合わせたものであったりしても、周壁が重なる部分においてコーティングされた面同士が接触するようになり、樹脂パイプの周の切れ目においてもとして電磁遮蔽効果が維持されるようになる。
好ましい構成として、前記セルロースナノファイバの添加量は、10〜15質量%である。
上記構成によれば、セルロースナノファイバの添加されていない樹脂パイプに比べて、この樹脂パイプの強度を2〜4倍、熱変形量を20%程度、質量を8〜12%削減することができるようになる。
上記構成によれば、セルロースナノファイバの添加されていない樹脂パイプに比べて、この樹脂パイプの強度を2〜4倍、熱変形量を20%程度、質量を8〜12%削減することができるようになる。
好ましい構成として、前記樹脂パイプは、ワイヤハーネスを挿通させてから自動二輪車の外装として取り付けることができる形状に形成されている。
上記構成によれば、この樹脂パイプは、従来の樹脂パイプの採用は困難であった、高い耐熱性、耐候性、強度が要求される自動二輪車の外装に用いることができる。また、軽量化が強く求められる自動二輪車において、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプの軽量化を図ることができる。さらに、車体フレームが小型で配索が複雑になりがちな自動二輪車に対してワイヤハーネス保護用樹脂パイプの後付が可能となり、自動二輪車の製造工程にかかる手間を軽減させることができる。
上記構成によれば、この樹脂パイプは、従来の樹脂パイプの採用は困難であった、高い耐熱性、耐候性、強度が要求される自動二輪車の外装に用いることができる。また、軽量化が強く求められる自動二輪車において、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプの軽量化を図ることができる。さらに、車体フレームが小型で配索が複雑になりがちな自動二輪車に対してワイヤハーネス保護用樹脂パイプの後付が可能となり、自動二輪車の製造工程にかかる手間を軽減させることができる。
このワイヤハーネス保護用樹脂パイプによれば、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る制約を軽減することができる。
以下、図1〜図4を参照して、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプを具体化した一実施形態について説明する。ワイヤハーネス保護用樹脂パイプは、電動の自動二輪車1に配索されるワイヤハーネスを保護するために保護対象のワイヤハーネスの周囲に設けられるものである。
図1を参照して、自動二輪車1は、図において左側が前方である。自動二輪車1は、車体2の前側に前輪3、後側に後輪4を備え、車体2の中央前側にステアリング5を備えている。前輪3は、電動モータ(M)10によって回転駆動される。電動モータ10は、ホイルインモータ等であり前輪3を駆動可能に同前輪3近傍に設けられている。電動モータ10は、例えば3相交流電力により駆動される誘導モータである。
自動二輪車1は、電動モータ10の電源である電池11と、3相交流電力を生成して電動モータ10を駆動する駆動制御装置(パワードライブユニット)12とを備えている。電池11は、リチウムイオン電池等からなる車載用の二次電池であって、例えば、直流の48V〜108Vを出力する。駆動制御装置12は、モータ制御部と、インバータとを備える。モータ制御部は、小型コンピュータを含んでおり、図示しないセンサーなどから得られた車速等の情報やアクセル操作、ブレーキ操作等に応じた必要トルクを算出し、算出さした必要トルクに対応する電力を電動モータ10へ供給するようにインバータを制御する。インバータは、電池11の直流電力から電動モータ10を駆動する交流電力を生成する電力変換装置であり、モータ制御部からの指示に応じて、電動モータ10の駆動に必要な3相交流電力を出力する。
自動二輪車1は、電池11からの直流電力を駆動制御装置12へ流す2つの配線L11p,L11mと、電池11と駆動制御装置12とのグランドを電気的に接続するグランド線Eとが配索されている。2つの配線L11p,L11mが第1のワイヤハーネスL1を構成する。また、自動二輪車1は、駆動制御装置12からの3相交流電力を電動モータ10へ流す3つの配線L12U,L12V,L12Wと、駆動制御装置12と電動モータ10とのグランドを電気的に接続するグランド線Eとが配索されている。3つの配線L12U,L12V,L12Wが第2のワイヤハーネスL2を構成する。第1のワイヤハーネスL1は、流れる電力量が変化することに応じてノイズを発生する。第2のワイヤハーネスL2は、3相交流電流が流れること、また、その大きさや周波数が駆動制御装置12により変化されることからノイズを発生する。第1のワイヤハーネスL1は、駆動用の大電力を流し、第2のワイヤハーネスL2は、高圧の3相交流電流を流すことから、いずれも、信号線や通信線に比較して大きな電磁ノイズを発生させるため、EMC(電磁環境両立性)対策が要求される。
また、図示しないが、自動二輪車1には、低圧の電力を利用するECU(電子制御装置)、センサー類、通信線及び信号線等が多数配置されており、これらのECUや通信線等は第1のワイヤハーネスL1や第2のワイヤハーネスL2から放射されるノイズによる影響を受けるおそれがある。そこで、第1のワイヤハーネスL1や第2のワイヤハーネスL2は、ノイズの放射量を抑制するため、ワイヤハーネスの周囲にシールドが設けられている。つまり、第1のワイヤハーネスL1は、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプとしての第1の保護パイプ20に格納され、第2のワイヤハーネスL2は、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプとしての第2の保護パイプ21に格納されている。本実施形態では、第1の保護パイプ20は、第1のワイヤハーネスL1を車両の振動により強くなる角部や突起等への接触から保護する機能、第1のワイヤハーネスL1からの放射ノイズを漏洩させないシールド機能を有している。第2の保護パイプ21は、第2のワイヤハーネスL2を車両の振動により強くなる角部や突起等への接触から保護する機能、第2のワイヤハーネスL2からの放射ノイズを漏洩させないシールド機能を有している。なお、第1の保護パイプ20と、第2の保護パイプ21とはその構造が略同様であるので、以下では、第2の保護パイプ21について詳細に説明し、説明の便宜上、第1の保護パイプ20の詳細な説明については割愛する。
図2〜図4を参照して、第2の保護パイプ21について説明する。本実施形態の第2の保護パイプ21は、金属パイプに置き換えられる強度を有する特徴と、金属パイプに比較して軽量である特徴と、車体2に取り付けられたワイヤハーネスへの取り付けが容易である特徴とを有することから、こうした特徴についても併せて説明する。
図2に示すように、第2の保護パイプ21は、樹脂材料22にセルロースナノファイバ23を添加したものを射出成形により形成したパイプである。
図2(a)に示す樹脂材料22は、射出成形に用いることができる樹脂材料である。例えば、樹脂材料は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の熱可塑性樹脂である。なお従来、樹脂材料22のみからなる保護パイプは、自動二輪車1の振動、環境、又は熱等に対して信頼性や耐久性が十分ではないおそれがあった。
図2(a)に示す樹脂材料22は、射出成形に用いることができる樹脂材料である。例えば、樹脂材料は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の熱可塑性樹脂である。なお従来、樹脂材料22のみからなる保護パイプは、自動二輪車1の振動、環境、又は熱等に対して信頼性や耐久性が十分ではないおそれがあった。
図2(b)に示すセルロースナノファイバ23は、樹木や草等の植物細胞壁の骨格を構成する有機物質であって、植物繊維を化学的、機械的にナノメートルの大きさまで細かくほぐすことで得られる繊維である。例えば、セルロースナノファイバ23は、繊維の幅が1ナノメートル以上かつ1000ナノメートル以下であり、繊維の長さが同繊維の幅の100倍以上である。例えば、繊維の幅が1ナノメートルであれば繊維の長さは100ナノメートル以上、同様に、繊維の幅が1000ナノメートルであれば繊維の長さは100マイクロメートル以上である。セルロースナノファイバ23は、密度が鉄鋼の約1/5であり、強度は同鉄鋼の約5倍であって、いわゆる軽くて強い。また、セルロースナノファイバ23は、大きな比表面積を有する。また、セルロースナノファイバ23は、熱膨張がガラスの約1/50であり、熱による変形が小さい。また、セルロースナノファイバ23は、植物由来であるから、資源の持続性があるとともに、環境負荷が小さい。
図3には、樹脂材料22にセルロースナノファイバ23が添加されて形成された樹脂である添加樹脂25の部分拡大図を示す。本実施形態では、第1及び第2の保護パイプ20,21は、添加樹脂25により構成されている。
添加樹脂25は、添加樹脂25の全質量の中に10〜15質量%のセルロースナノファイバ23が添加されている。これにより、添加樹脂25は、樹脂材料22の特性に加えて、添加されたセルロースナノファイバ23の特性を有する樹脂として得られる。例えば、添加樹脂25は、PEからなる樹脂材料22に比べて、軽く(例えば質量を8〜12%削減)、強く(例えば2〜4倍の強度)、熱膨張(例えば20%程度)が小さい。また、添加樹脂25は、樹脂材料22と同様に射出成形による製品化が可能である。
また、添加樹脂25は、樹脂材料22中におけるセルロースナノファイバ23の配向が一定方向に支配的になるように成形されている。ここで、セルロースナノファイバ23の配向は、セルロースナノファイバ23の長さ方向の向きであり、一定方向は、第2の保護パイプ21の長さ方向に沿う方向である。また、一定方向に支配的とは、一定方向への配向を有するセルロースナノファイバ23の割合が高い、例えば割合が50%以上であることをいう。セルロースナノファイバ23の配向は、疎水化処理したセルロースナノファイバ23と樹脂材料とを混ぜ合わせ、これを射出成形する。こうして成形された添加樹脂25は、セルロースナノファイバ23の配向が樹脂の射出された方向に向く。つまり、パイプが射出形成されるとき、パイプの長尺方向にセルロースナノファイバ23の配向が向くようになる。セルロースナノファイバ23の特性は、その長さ方向に強く発現することから、このように、配向が揃えられることで、セルロースナノファイバ23の特性の発現を、配向の揃う方向には大きくするようにし、逆に、配向の揃わない方向には抑えめにするように調整することができる。
図4を参照して、第2の保護パイプ21の一部もしくは全部を構成する保護樹脂パイプ30についてその詳細を説明する。
保護樹脂パイプ30は、車体2に配索された第2のワイヤハーネスL2の外周に取り付けられる長尺の樹脂製パイプである。
保護樹脂パイプ30は、車体2に配索された第2のワイヤハーネスL2の外周に取り付けられる長尺の樹脂製パイプである。
保護樹脂パイプ30は、表面がアルミニウム等の導電性材料でコーティングされている。コーティングには導電性材料として、アルミニウム、金、クロム、すずの金属や、金属酸化物を用いてもよい。表面は、外部に露出している面であって、外面、内面、外側と内側の間にある側面、その他の面を含む。保護樹脂パイプ30は、CVD(化学蒸着)によって成膜された金属層によりコーティングされている。CVDによるコーティングは、PVD(物理蒸着)によるコーティングに比較して、基材への付着力が強いため、角部や突起等へ強く接触するおそれがある自動二輪車1の部品のコーティングに適している。このコーティングによって保護樹脂パイプ30は、電磁遮蔽効果、いわゆるシールド効果を有する。例えば、第2のワイヤハーネスを流れる高圧の3相交流電流から生じる電磁ノイズをEMC対策として求められるレベルまで遮蔽することができるシールド効果を有する。
図4(a)に示すように、保護樹脂パイプ30は、所定の長さを有する半円筒状の部材である第1の半円筒状部材31と、第1の半円筒状部材31と同様の長さを有する半円筒状の部材であって、第1の半円筒状部材31の内側に嵌合される第2の半円筒状部材32とを備える。
図4(b)に示すように、第1の半円筒状部材31は、円弧の中心から円周方向に180°以上、かつ、360°未満の角度範囲に周壁を有し、この周壁を長尺方向(図4(a)において左右方向)に延設させている形状である。換言すると、円弧の中心から円周方向に180°未満、かつ、0°より大きい角度範囲に開口を有し、この開口を長尺方向に延設させている形状である。第1の半円筒状部材31の周壁の角度範囲は、円弧の中心に対して180°以上、かつ、360°未満であるが、好ましくは240°以上、かつ、260°以下である。
第2の半円筒状部材32は、第1の半円筒状部材31と同様に、円弧の中心から円周方向に180°以上、かつ、360°未満の角度範囲に周壁を有し、この周壁を長尺方向に延設させている形状である。換言すると、円弧の中心から円周方向に180°未満、かつ、0°より大きい角度範囲に開口を有し、この開口を長尺方向に延設させている形状である。第2の半円筒状部材32の周壁の角度範囲は、円弧の中心に対して180°以上、かつ、360°未満であるが、好ましくは240°以上、かつ、260°以下である。
第1の半円筒状部材31は、外周面31aと内周面31bとを有している。第2の半円筒状部材32は、外周面32aと内周面32bとを有している。そして、第1の半円筒状部材31の内周面31bと第2の半円筒状部材32の外周面32aとが所定の力で当接するようになっている。つまり、嵌め合わされた状態では、第1の半円筒状部材31の内径と第2の半円筒状部材32の外径とが同じであって、内周面31bと外周面32aとが当接している。
こうした構造により、保護樹脂パイプ30は、第1の半円筒状部材31の円弧内で第2の半円筒状部材32を周方向に回動させることによって、第1の半円筒状部材31の開口を第2の半円筒状部材32で開放及び閉鎖することが可能になっている。
第1及び第2の半円筒状部材31,32は、樹脂であることから、円弧を拡縮する方向に弾性を有する。第1及び第2の半円筒状部材31,32は、長尺方向にセルロースナノファイバ23の配向が向いていることから、反対に、周方向には配向が向いていない。よって、周方向は、セルロースナノファイバ23の特性の発揮が小さいことから、樹脂の弾性力が好適に発揮されるようになる。つまり、周方向に必要とされる樹脂の特性が、周方向に選択的に発揮される。
つまり、第1の半円筒状部材31の円弧を拡大させて第2の半円筒状部材32を嵌め込んだ場合、円弧を縮径させる弾性力で第1の半円筒状部材31がその内周面31bを第2の半円筒状部材32の外周面32aに押圧する。逆に、第2の半円筒状部材32の円弧を縮小させて第1の半円筒状部材31に嵌め込んだ場合、円弧を拡径させる弾性力で第2の半円筒状部材32がその外周面32aを第1の半円筒状部材31の内周面31bに押圧する。こうして、嵌合された第1及び第2の半円筒状部材31,32は、ワイヤハーネスへ取り付けるとき、開口を開放させることが可能であるとともに、取り付けた後には、開口を閉鎖した状態を維持可能である。なお、開口の閉鎖後は、第1及び第2の半円筒状部材31,32の相対位置関係がずれないように固定するようにしてもよい。固定は、2つの部材に予め形成された爪を噛み合わせるロックでも、2つの部材にねじを貫通させるロック等でもよい。また、第1及び第2の半円筒状部材31,32は、金属コーティングされた内周面31bと外周面32aとを電気的に接続させる。この電気的な接続が、各円弧の弾性力によって好適に維持される。
本実施形態の保護樹脂パイプ30をワイヤハーネスへの取り付ける場合について説明する。
一般にワイヤハーネスは、車体2のフレームに沿いつつも、該フレームに取り付けられている各部材を迂回しながら、可能な限り最短距離で配索される。なかでも自動二輪車1は、車体2のフレームが小さいことから、ワイヤハーネスの配索経路の自由度が低く、また、配索経路に狭い部分を生じやすい。従来、ワイヤハーネスは、金属製の保護パイプに挿通された(先通しした)後、配索経路に配索されるため、配索経路には、ワイヤハーネスの配索が可能であることに加えて、組み付け中に曲げることのできない保護パイプが設置できる必要がある。また、曲げられない保護パイプの設置は手間でもある。また、金属の保護パイプの曲げ加工上の制約がワイヤハーネスの配索経路の自由度を制約することにもなる。
一般にワイヤハーネスは、車体2のフレームに沿いつつも、該フレームに取り付けられている各部材を迂回しながら、可能な限り最短距離で配索される。なかでも自動二輪車1は、車体2のフレームが小さいことから、ワイヤハーネスの配索経路の自由度が低く、また、配索経路に狭い部分を生じやすい。従来、ワイヤハーネスは、金属製の保護パイプに挿通された(先通しした)後、配索経路に配索されるため、配索経路には、ワイヤハーネスの配索が可能であることに加えて、組み付け中に曲げることのできない保護パイプが設置できる必要がある。また、曲げられない保護パイプの設置は手間でもある。また、金属の保護パイプの曲げ加工上の制約がワイヤハーネスの配索経路の自由度を制約することにもなる。
まず、本実施形態ではワイヤハーネスは、保護樹脂パイプ30に挿通されないままで自動二輪車1の車体2に配索される。そして、車体2にワイヤハーネスが配索されると、保護樹脂パイプ30は、第2の半円筒状部材32を周方向に回動させて第1の半円筒状部材31の開口を開放させるとともに、その開放した開口を通じてワイヤハーネスを周内に配置させる。ワイヤハーネスの配置後、第2の半円筒状部材32が周方向に回動されて第1の半円筒状部材31の開口が閉鎖される。これにより、車体2に配索された後のワイヤハーネスであっても、保護樹脂パイプ30を取り付ける(後付けする)ことができる。
また、保護樹脂パイプ30は、自動二輪車1の車体外部に取り付けるときに求められる高を有する。また、保護樹脂パイプ30は、配索の余地が小さい自動二輪車1において、配索される高温となる部分に対する耐熱性を有する。また、保護樹脂パイプ30は、自動二輪車1において直接、間接にさらされる風雨に対する耐候性も有する。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)樹脂やグラスファイバ、カーボンファイバよりも質量の小さいセルロースナノファイバ23が添加されることにより、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプとしての保護樹脂パイプ30の軽量化が図られる。また、樹脂や鉄鋼よりも高強度のセルロースナノファイバ23が添加されることにより、激しい振動が避けられない自動二輪車1の各ワイヤハーネスL1,L2の保護にも耐えられる強度が備えられる。とりわけ、セルロースナノファイバ23の配向方向の強度は高くなるから、保護樹脂パイプ30への長さ方向に交差する方向へ加わる力に対してより一層の強化が図られるようになる。
(1)樹脂やグラスファイバ、カーボンファイバよりも質量の小さいセルロースナノファイバ23が添加されることにより、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプとしての保護樹脂パイプ30の軽量化が図られる。また、樹脂や鉄鋼よりも高強度のセルロースナノファイバ23が添加されることにより、激しい振動が避けられない自動二輪車1の各ワイヤハーネスL1,L2の保護にも耐えられる強度が備えられる。とりわけ、セルロースナノファイバ23の配向方向の強度は高くなるから、保護樹脂パイプ30への長さ方向に交差する方向へ加わる力に対してより一層の強化が図られるようになる。
また、金属パイプに比べて、保護樹脂パイプ30はその形状の自由度が高いため、各ワイヤハーネスL1,L2の配索に係る制約を軽減することができる。
(2)嵌め合わせられている2つの第1の半円筒状部材31及び第2の半円筒状部材32を周方向に摺動させて保護樹脂パイプ30の側面を開口させ、この開口から保護樹脂パイプ30に各ワイヤハーネスL1,L2を容易に挿通させることができる。これにより、両端が固定されていたり、加工されていたりするワイヤハーネスL1,L2であれ、そのワイヤハーネスL1,L2の周りに保護樹脂パイプ30を設置することができるようになる。例えば、自動車の組み立てにおいて、車体に取り付け済みの各ワイヤハーネスL1,L2に対して保護樹脂パイプ30を取り付けることができて、当該各ワイヤハーネスL1,L2の保護が図られる。
(2)嵌め合わせられている2つの第1の半円筒状部材31及び第2の半円筒状部材32を周方向に摺動させて保護樹脂パイプ30の側面を開口させ、この開口から保護樹脂パイプ30に各ワイヤハーネスL1,L2を容易に挿通させることができる。これにより、両端が固定されていたり、加工されていたりするワイヤハーネスL1,L2であれ、そのワイヤハーネスL1,L2の周りに保護樹脂パイプ30を設置することができるようになる。例えば、自動車の組み立てにおいて、車体に取り付け済みの各ワイヤハーネスL1,L2に対して保護樹脂パイプ30を取り付けることができて、当該各ワイヤハーネスL1,L2の保護が図られる。
また、セルロースナノファイバ23の配向が長さ方向であるため、配向方向ではない周方向には柔軟性が適度に維持され、嵌合される2つの第1の半円筒状部材31及び第2の半円筒状部材32の位置関係を維持可能であり、かつ、摺動可能である適度な弾性力が得られる。つまり、保護樹脂パイプ30は、高い強度を有しつつも、ワイヤハーネスの配索にかかる労力を極力抑えることができる。
(3)アルミニウムのコーティングによって電磁遮蔽効果が得られるようになる。これによっても、この保護樹脂パイプ30を金属パイプに変えて利用することもできるようになる。また、化学蒸着であれば、自動車で生じる激しい振動にともなう角部や突起等への接触に対してもコーティングが維持される。
(4)また、保護樹脂パイプ30は表裏両面がアルミニウムのコーティングされている。そこで、保護樹脂パイプ30が外壁の周回で重なりを有している2つの第1の半円筒状部材31及び第2の半円筒状部材32であっても、周壁が重なる部分においてコーティングされた面同士が接触するようになり、保護樹脂パイプ30の周の切れ目においてもとして電磁遮蔽効果が維持されるようになる。
(5)セルロースナノファイバの添加されていない樹脂パイプに比べて、この保護樹脂パイプ30の強度を2〜4倍、熱変形量を20%程度、質量を8〜12%削減することができるようになる。
(6)この保護樹脂パイプ30は、従来の樹脂パイプの採用は困難であった、高い耐熱性、耐候性、強度が要求される自動二輪車1の外装に用いることができる。また、軽量化が強く求められる自動二輪車1において、保護樹脂パイプ30の軽量化を図ることができる。さらに、車体2のフレームが小型で配索が複雑になりがちな自動二輪車1に対して保護樹脂パイプ30の後付が可能となり、自動二輪車1の製造工程にかかる手間を軽減させることができる。
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30を第2のワイヤハーネスL2等に後付けする場合について例示が、これに限らず、保護樹脂パイプをワイヤハーネスに先通させてもよい。これにより、組み立て自由度の向上が図られるようになる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30を第2のワイヤハーネスL2等に後付けする場合について例示が、これに限らず、保護樹脂パイプをワイヤハーネスに先通させてもよい。これにより、組み立て自由度の向上が図られるようになる。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30を第1のワイヤハーネスL1と第2のワイヤハーネスL2とに取り付ける場合について例示した。しかしこれに限らず、保護樹脂パイプを、信号線や通信線など、その他のワイヤハーネスに取り付けてもよい。
・上記実施形態では、樹脂材料22に対して10〜15質量%の添加量でセルロースナノファイバ23が添加されている場合について例示した。しかしこれに限らず、セルロースナノファイバの添加量は、特性上の必要に応じて、10質量%未満にしてもよいし、15質量%よりも多くしてもよい。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30の両面にアルミニウム等の導電性材料でコーティングされている場合について例示した。しかしこれに限らず、周方向を電磁的に封鎖することができるのであれば、両面のうち、シールドに必要とされる部分だけがコーティングされていてもよい。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30の表面がアルミニウム等の導電性材料でコーティングされている場合について例示した。しかしこれに限らず、保護樹脂パイプの表面が導電性材料でコーティングされていなくてもよい。コーティングされていないとしても、シールド効果以外の効果が得られる。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30が第1及び第2の半円筒状部材31,32が嵌め合わされて構成される場合について例示した。しかしこれに限らず、周壁に開口を設けることができるのであれば、保護樹脂パイプは、外壁が周回するとともに、その周回方向の一方側の端辺が同周回方向の他方側の外壁に重なっていてもよい。つまり、周壁が360°よりも大きい角度でワイヤハーネスを取り巻くものでもよい。
図5(a),(b)に示すように、保護樹脂パイプ40は、長尺の部材であって、周方向が外壁41の外面41aで囲われていてもよい。また、その外壁41の周回方向の一方側の内面41bに同周回方向の他方側の外壁42の外面42aが重なっていてもよい。よって、重なりを一時的に開くことで、保護樹脂パイプ40にワイヤハーネスを挿通させることができる。
これによっても、両端が固定されていたり、加工されていたりするワイヤハーネスであれ、そのワイヤハーネスの周りに保護樹脂パイプ40を設置することができるようになる。例えば、自動車の組み立てにおいて、車体に取り付け済みのワイヤハーネスに対して樹脂パイプを取り付けることができて、当該ワイヤハーネスの保護が図られる。
また、セルロースナノファイバの配向が長さ方向であるため、配向方向ではない周方向には柔軟性が適度に維持され、樹脂パイプの重なりを開くときに要する力が適度な弾性力に調整される。つまり、樹脂パイプは、高い強度を有しつつも、ワイヤハーネスの配索にかかる労力を極力抑えることができる。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ40の断面は円形状である場合について例示したが、これに限らず、外壁の周回方向の一方側の内面に同周回方向の他方側の外壁の外面が重なっているのであれば、保護樹脂パイプの断面は、楕円形状や多角形状であってもよい。
・上記実施形態では、保護樹脂パイプ30が第1及び第2の半円筒状部材31,32から構成される場合について例示した。しかしこれに限らず、保護樹脂パイプが円筒の管であってもよい。この場合、保護樹脂パイプの周壁にワイヤハーネスの入口がないため、ワイヤハーネスは保護樹脂パイプに先通しされてから車体に取り付けられることとなるが、保護樹脂パイプとしては、金属よりも軽量化が図られる。また、樹脂パイプであることから、形状の自由度が高く、ワイヤハーネスの配索の自由度も向上するようになる。
・上記実施形態では、セルロースナノファイバ23と標記したが、セルロースナノフィブリルやフィブリレーティドセルロース等と標記してもよい。
・上記実施形態では、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプが自動二輪車1に用いられる場合について例示したが、これに限らず、四輪の乗用車等を含む自動車に用いてもよい。
・上記実施形態では、ワイヤハーネス保護用樹脂パイプが自動二輪車1に用いられる場合について例示したが、これに限らず、四輪の乗用車等を含む自動車に用いてもよい。
1…自動二輪車、2…車体、3…前輪、4…後輪、5…ステアリング、10…電動モータ、11…電池、12…駆動制御装置、20…第1の保護パイプ、21…第2の保護パイプ、22…樹脂材料、23…セルロースナノファイバ、25…添加樹脂、30…保護樹脂パイプ、31…第1の半円筒状部材、32…第2の半円筒状部材、40…保護樹脂パイプ、41,42…外壁、E…グランド線、L1…第1のワイヤハーネス、L2…第2のワイヤハーネス、L11m,L11p,L12U,L12V,L12W…配線。
Claims (7)
- 車両のワイヤハーネスを収容するワイヤハーネス保護用樹脂パイプであって、
前記樹脂パイプには直径が1ナノメートル以上、かつ、1000ナノメートル以下であるセルロースナノファイバが添加されているとともに、前記添加されているセルロースナノファイバの配向する方向の中で支配的な方向が、前記樹脂パイプの延在方向である
ことを特徴とするワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記樹脂パイプは、2つの半円筒状の部材が嵌め合わされてなり、前記2つの半円筒状の部材のうちの一方の半円筒状の部材が他方の半円筒状の部材に対して周方向に摺動可能である
請求項1に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記樹脂パイプは、前記樹脂パイプの長さ方向と直交する断面において、外壁が周回するとともに、その周回方向の一方側の外壁の内面に同周回方向の他方側の外壁の外面が重なっている
請求項1に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記樹脂パイプは、その表面に化学蒸着されたアルミニウムの蒸着膜を備える
請求項1〜3のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記樹脂パイプは、表裏両面に化学蒸着されたアルミニウムの蒸着膜を備える
請求項4に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記セルロースナノファイバの添加量は、10〜15質量%である
請求項1〜5のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。 - 前記樹脂パイプは、ワイヤハーネスを挿通させてから自動二輪車の外装として取り付けることができる形状に形成されている
請求項1〜6のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂パイプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138055A JP2018011406A (ja) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | ワイヤハーネス保護用樹脂パイプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016138055A JP2018011406A (ja) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | ワイヤハーネス保護用樹脂パイプ |
Publications (1)
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JP2018011406A true JP2018011406A (ja) | 2018-01-18 |
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ID=60993911
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018132271A1 (de) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Subaru Corporation | Fahrzeugsteuervorrichtung |
-
2016
- 2016-07-12 JP JP2016138055A patent/JP2018011406A/ja active Pending
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DE102018132271A1 (de) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Subaru Corporation | Fahrzeugsteuervorrichtung |
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