JP2019003925A - ワイヤーハーネスおよびワイヤーハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波溶着又はレーザ溶着等の溶着手段による電線とシート材との固定により適した技術を提供することを目的とする。【解決手段】ワイヤーハーネス１０は、シート材１２と、電線２０と、保持部３０と、を備える。電線２０は、芯線２２と前記芯線２２の周囲を直接覆う絶縁被覆２４とを含み、前記シート材１２に沿って配設されている。保持部３０は、少なくとも一部が前記電線２０と前記シート材１２との間に介在し、溶着による前記シート材１２と前記電線２０との接合を仲立ちしている。【選択図】図３

Description

この発明は、車両用のワイヤーハーネスにおいて、電線に外装部材を取付ける技術に関する。

特許文献１は、電線にシート状の外装部材を取付けるに当たり、外装部材の各端部と当該端部から延出する電線との周囲にテープ巻を施すことで電線に対して外装部材を位置決めする技術を開示している。

特開２０１５−７２７９８号公報

ここで、本願出願人は、電線と外装部材との新たな固定方法として、電線の絶縁被覆とシート材とを超音波溶着又はレーザ溶着等の溶着手段によって直接固定する方法を提案している。

しかしながら、電線の材質とシート材の材質との相性が良くなかったり、溶着面積が小さかったりする場合などには、十分な固定強度が得られない恐れがある。

そこで、本発明は、超音波溶着又はレーザ溶着等の溶着手段による電線とシート材との固定により適した技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係るワイヤーハーネスは、シート材と、芯線と前記芯線の周囲を直接覆う絶縁被覆とを含み、前記シート材に沿って配設された電線と、少なくとも一部が前記電線と前記シート材との間に介在し、溶着による前記シート材と前記電線との接合を仲立ちしている保持部と、を備える。

第２の態様に係るワイヤーハーネスは、第１の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記保持部は、前記シート材に設けられたシート材側保持部を含む。

第３の態様に係るワイヤーハーネスは、第２の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線の少なくとも一部が、前記シート材側保持部に埋まっている。

第４の態様に係るワイヤーハーネスは、第３の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記シート材側保持部は、前記シート材のベースとなる樹脂と同じ樹脂をベースとしつつ、前記シート材よりも軟らかく形成されている。

第５の態様に係るワイヤーハーネスは、第４の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記絶縁被覆のベースとなる樹脂は、前記シート材側保持部のベースとなる樹脂と同じである。

第６の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第５の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記保持部は、前記電線に設けられて前記電線を前記シート材に対して固定する電線側保持部を含む。

第７の態様に係るワイヤーハーネスは、第６の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線側保持部が前記電線の長手方向に沿って連続的に設けられている。

第８の態様に係るワイヤーハーネスは、第６の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線側保持部が前記電線の長手方向に沿って断続的に設けられている。

第９の態様に係るワイヤーハーネスは、第６から第８のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線側保持部が前記電線の全周に亘って設けられている。

第１０の態様に係るワイヤーハーネスは、第６から第８のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線側保持部が前記電線の周方向に沿って一部の領域のみに設けられている。

第１１の態様に係るワイヤーハーネスは、第６から第１０のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記絶縁被覆と前記シート材とが異種材料で形成され、前記電線側保持部が前記絶縁被覆よりも前記シート材に溶着しやすい材料で形成されている。

第１２の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第１１のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記保持部は、超音波溶着又はレーザ溶着による前記シート材と前記電線との接合を仲立ちしている。

第１３の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、（ａ）シート材と、電線との少なくとも一方に保持部を設ける工程と、（ｂ）前記保持部を前記シート材と前記電線との間に介在させると共に溶かして、前記保持部を介して前記シート材と前記電線とを接合する工程と、を備える。

第１４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、第１３の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程（ａ）は、（ａ１）前記シート材に前記保持部を設ける工程を含む。

第１５の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、第１３又は第１４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程（ａ）は、（ａ２）前記電線の周囲に前記保持部を設ける工程を含み、同じ電線繰出工程中に前記工程（ａ２）及び前記工程（ｂ）を行う。

各態様によると、電線とシート材との間に介在する保持部を、電線及びシート材のうち超音波溶着又はレーザ溶着の相手側と接合性が良い材料で形成することなどによって、超音波溶着又はレーザ溶着を用いた電線とシート材との接合を強固にできる。

第２の態様によると、シート材に予め設けられたシート材側保持部を用いてシート材と電線とを超音波溶着又はレーザ溶着することができる。

第３の態様によると、電線とシート材側保持部との溶着面積を増やすことができる。これにより、接合強度の向上を図ることができる。

第４の態様によると、超音波溶着又はレーザ溶着時に電線とシート材との接合部分を押圧してシート材側保持部が撓んだ状態で溶着することなどによって、簡易に電線がシート材側保持部に埋まる構造を形成できる。

第５の態様によると、電線とシート材側保持部とを溶着しやすくなる。これにより、接合強度の向上を図ることができる。

また、電線とシート材とを溶着によって固定する場合、溶着時に絶縁被覆が溶けて絶縁被覆の厚みが薄くなる場合がある。この場合でも第６の態様によると、絶縁被覆の外周に設けられた電線側保持部がシート材に溶着されるため、絶縁被覆が溶けにくい。このため、溶着後に十分な絶縁性を確保しやすい。

第７の態様によると、電線側保持部のうち電線の長手方向に沿った任意の位置でシート材と溶着可能となる。

第８の態様によると、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

第９の態様によると、電線側保持部と絶縁被覆とが接合していない場合でも、電線を確実に保持できる。

第１０の態様によると、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

第１１の態様によると、溶着後に電線と外装部材との間で十分な保持力を得やすくなる。

第１５の態様によると、リードタイムの短縮を図ることができる。

第１実施形態に係るワイヤーハーネスを示す斜視図である。 第１実施形態に係るワイヤーハーネスを示す底面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。 第１実施形態に係るワイヤーハーネスの製造方法を示す説明図である。 第２実施形態に係るワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。 第２実施形態に係るワイヤーハーネスの製造方法を示す説明図である。 第３実施形態に係るワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図である。 第４実施形態に係るワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。 第５実施形態に係るワイヤーハーネスを示す断面図である。 第５実施形態に係るワイヤーハーネスを製造する様子を示す説明図である。

｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図１は、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０を示す底面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。なお、図３において仮想線で囲まれる部分がシート材１２と保持部３０との溶着箇所を示している。

ワイヤーハーネス１０は、車両等に搭載された各種電気機器同士を電気的に接続する配線として用いられる。ワイヤーハーネス１０は車両において例えば、インストルメントパネル、ルーフ、ドア等の周囲に配策される。具体的には、ワイヤーハーネス１０は、シート材１２と、電線２０と、保持部３０と、を備える。

シート材１２は、電線２０に外装される部材である。シート材１２は、電線２０に対して防音（消音、吸音、遮音等）、保護（耐摩耗、耐引張、耐貫通等）、放熱、シールド、防水等といった機能のうち少なくとも１つの機能を有する部材である。シート材１２の機能は、電線２０の性質および電線２０が配設される箇所の環境等に応じて適切な機能が選択される。ここでは、シート材１２は、図１に示すように、長方形状に形成されている。もっともシート材１２の形状は、上記したものに限られず、電線２０の配設形態等に応じて適宜変更可能である。

かかるシート材１２は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、ＰＥ（polyethylene）、ＰＰ（polypropylene）等の樹脂を材料として形成されている。この場合、係る樹脂材料は、発泡樹脂であってもよい。また、係る樹脂材料は、接合性を向上させるためなどを目的として変性されていることも考えられる。例えば、ＰＥ、ＰＰなどのポリオレフィン系樹脂は、マレイン酸によって変性されることによって、接合性が向上することが知られている。

また、シート材１２は押出成形等によって形成された一様断面を有するものであってもよいし、不織布であってもよい。また、シート材１２は、アルミニウム箔等の金属材料を含む場合もあり得る。この場合、金属材料の表面に樹脂層がコーティングされるなどして、シート材１２のうち電線２０と接する部分が樹脂製であるとよい。

電線２０は、長手方向に沿った少なくとも一部の領域でシート材１２に重なるように配設されている。図１に示す例では、電線２０は、シート材１２の一方主面１２ａ側のみに配設されているが、途中で他方主面１２ｂ側に移ることもあり得る。電線２０は、少なくとも１本含まれていればよい。ここでは、電線２０は複数（図１に示す例では３本）含まれている。電線２０として芯線２２と芯線２２を直接覆う絶縁被覆２４とを含む絶縁電線２０が採用されている。芯線２２は、銅又はアルミニウム等の導電性材料によって形成される。芯線２２は単線であってもよいし、撚線であってもよい。絶縁被覆２４は、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、ＰＥ、ＰＰなどの樹脂等が芯線２２の外周に押出成形されて形成されたものであることが考えられる。この場合、係る樹脂材料は、耐熱性の向上のために架橋されていることもあり得る。また絶縁被覆２４は、芯線２２の外周に塗布されたワニス等が焼き付けられて形成されたものであってもよい。

保持部３０は、電線２０に設けられて、電線２０をシート材１２に固定するための電線側保持部の一例である。保持部３０は、電線２０の外周に設けられている。保持部３０は、電線２０とシート材１２との間に介在する介在部分３２を少なくとも含む。そして、保持部３０における介在部分３２の少なくとも一部がシート材１２に超音波溶着又はレーザ溶着されている。これにより、保持部３０がシート材１２に固定され、もって電線２０がシート材１２に対して固定されている。

ここでは、保持部３０が電線２０の全周に亘って設けられている。この際、周方向に沿った保持部３０の厚みは、一定であってもよいし、一部で異なっていてもよい。周方向に沿った保持部３０の厚みが一部で異なっている場合、例えば、介在部分３２の厚みが他の部分の厚みよりも厚くされていることが考えられる。これにより、介在部分３２とシート材１２とを溶着する際に絶縁被覆２４が溶けにくくなる。

またここでは、保持部３０が電線２０の長手方向に沿って連続的に設けられている。この際、長手方向に沿った保持部３０の厚みは、一定であってもよいし、一部で異なっていてもよい。

このような保持部３０は、例えば、電線２０の周囲に樹脂等を押出成形することによって形成することができる。もっとも保持部３０は、後述する第２実施形態に係る保持部１３０と同様に、電線２０の周囲に樹脂が塗布される等によって形成されるものであってもよい。

保持部３０は、絶縁被覆２４の外周面に接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。保持部３０は、絶縁被覆２４の外周面に接合されていない場合でも、電線２０の全周に亘って設けられているため、電線２０から外れにくい。また、保持部３０は、電線２０の長手方向に沿って連続的に設けられているため、この点においても電線２０から外れにくく、さらに長手方向に位置ずれしにくい。

この際、保持部３０と絶縁被覆２４の外周面とが接合されるか否かは、例えば、製法、材料等に応じて決定されると考えられる。また、保持部３０と絶縁被覆２４の外周面とが接合される場合における接合力についても、製法、材料等に応じて決定されると考えられる。

例えば、製法の観点では、絶縁被覆２４の外周面が粗く形成されることによって、保持部３０が押出成形される際に絶縁被覆２４の外周面の微小な凹凸の間に充填されて、いわゆるアンカー効果によって保持部３０と絶縁被覆２４の外周面との接合力を高めやすくなると考えられる。また例えば、絶縁被覆２４が押出成形された直後などの熱を有する状態で、その周囲にさらに保持部３０が押出成形されることによっても、保持部３０と絶縁被覆２４の外周面との接合力を高めやすくなると考えられる。

また例えば、材料の観点では、絶縁被覆２４および保持部３０の材料を化学的に結合しやすい組み合わせの材料にすることによって、保持部３０と絶縁被覆２４の外周面とを接合させやすくなる。例えば、絶縁被覆２４および保持部３０の材料を同種の材料とすると、化学的に結合しやすいと考えられる。

また、絶縁被覆２４および保持部３０として異種材料を用いる場合に、化学的に結合しやすい材料の組み合わせとしては、下記組み合わせが考えられる。なお、下記の組み合わせにおいて、（絶縁被覆２４の材料、保持部３０の材料）の順に記載している。

すなわち、（ＰＶＣ、ＥＥＡ（ポリエチレン−アクリル酸エチル共重合体））、（ＰＰ、マレイン酸変性ＰＰ）等である。

保持部３０とシート材１２との溶着手段としてここでは、超音波溶着が採用されている。図４は、超音波溶着を行う様子を示す説明図である。図４に示すように、超音波溶着は、一般的に超音波溶着機８０におけるホーン８２とアンビル８４との間に溶着させたい２つの部材（ここでは保持部３０付の電線２０及びシート材１２）を挟み込んで行う。ホーン８２とアンビル８４との間に配される２つの部材は、溶着したい面同士を当接させた状態とされる。

ホーン８２は、２つの部材のうち一方の部材に当接し、当該一方の部材に超音波振動を付与する。ホーン８２からの超音波振動の伝達態様としては、縦振動、横振動等があるが、溶着対象の部材の形状、物性等に応じて適宜選択可能である。

アンビル８４は、２つの部材のうち他方の部材を支持する。図４に示す例では、アンビル８４における電線２０支持面は平坦面状に形成されているが、曲面状に形成されていてもよい。

そして、ホーン８２とアンビル８４との間に溶着させたい２つの部材を挟み込んだ状態で、ホーン８２から一方の部材に超音波振動を付与すると、付与された超音波振動に起因して摩擦又は圧縮等が生じて熱エネルギーが発生する。これにより、当接面の一部が当該熱エネルギーによって溶融し、両者が接合する。なお、２つの部材のどちらか一方のみが溶融する場合もあり得るし、両方が溶融する場合もあり得る。これは、２つの部材を構成する材料の物性等に応じて決まると考えられる。

ここで、超音波溶着を行う場合、一般的に、ホーン８２を押し当てた跡（以下、ホーン跡１４という）が部材に残る場合があり得る。従って、ワイヤーハーネス１０においても、ホーン跡１４が残っている場合がある。かかるホーン跡１４としては、例えば、ホーン８２に形成される凹凸形状に応じた形状であることが考えられる。

電線２０の長手方向においてシート材１２と溶着される領域は、電線２０の長手方向に沿って一連に途切れることなく続くものであってもよいし、電線２０の長手方向に沿って一部途切れる区間を含むものであってもよい。図２に示す例では、電線２０の長手方向に沿って一部途切れる区間を含むように断続的に超音波溶着がなされている。このとき、１つの溶着箇所の範囲、および隣り合う溶着箇所の間隔等は、接合強度等に応じて適宜設定されていればよい。また、図２に示す例では、電線２０の長手方向に沿って一定のピッチで断続的に超音波溶着されているが、ピッチが異なる部分が存在していてもよい。

また、図３に示すようにここでは、保持部３０のうち電線２０の周方向においてシート材１２と溶着される領域は、４分の１周より小さい領域である。もっとも、これよりも大きい領域がシート材１２と溶着されていてもよい。

保持部３０とシート材１２とを超音波溶着するに当たり、保持部３０とシート材１２とのうち少なくとも一方は、当接面において熱可塑性樹脂を含む。２つの部材の両方が当接面において熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。保持部３０の材料がシート材１２の材料と同じであることが特に好ましい。また、絶縁被覆２４の材料とシート材１２の材料とが異種である場合に、保持部３０とシート材１２との好ましい材料の組み合わせとしては、下記組み合わせが考えられる。なお、下記の組み合わせにおいて、（保持部３０の材料、シート材１２の材料）の順に記載している。

すなわち、（ＥＥＡ、ＰＥ）、（マレイン酸変性ＰＰ、ＰＥＴ）等の組み合わせが考えられる。

従って、上述した絶縁被覆２４および保持部３０の材料として化学的に結合しやすい材料の組み合わせを加味すると、絶縁被覆２４と保持部３０とが接合する場合に、絶縁被覆２４、保持部３０、およびシート材１２の好ましい材料の組み合わせとしては、下記組み合わせが考えられる。なお、下記の組み合わせにおいて、（絶縁被覆２４の材料、保持部３０の材料、シート材１２の材料）の順に記載している。

すなわち、（ＰＶＣ、ＥＥＡ、ＰＥ）、（ＰＰ、マレイン酸変性ＰＰ、ＰＥＴ）等の組み合わせが考えられる。

ここで、絶縁被覆２４の材料とシート材１２の材料とが異種である場合に、保持部３０の材料が絶縁被覆２４の材料よりもシート材１２の材料に溶着しやすい材料であることが好ましい。これにより、絶縁被覆２４とシート材１２とを溶着した場合に比べて保持部３０とシート材１２とを溶着した際の接合強度を向上させることができる。例えば、絶縁被覆２４の材料とシート材１２の材料とが異種である場合に、保持部３０の材料がシート材１２の材料と同じであると、保持部３０の材料が絶縁被覆２４の材料よりもシート材１２の材料に溶着しやすいものとなる。

なお、保持部３０とシート材１２とが異種材料である場合に、溶着しやすい材料かどうかは、例えば、当該樹脂が結晶性か非結晶性か、極性を有するか否か、樹脂同士の融点又はガラス転移点の近さ、相溶性等が関係すると考えられる。例えば、材料以外を同一条件として保持部３０とシート材１２とを溶着するときに、絶縁被覆２４とシート材１２とを溶着するときよりも溶着部分において高い接合強度を得られる場合に、溶着しやすい材料とみなすことができる。

かかる電線２０としては、用途に関し、電源線であってもよいし、信号線であってもよい。また、太さに関し、太いものであってもよいし、細いものであってもよい。また、断面形状に関し、丸電線であってもよいし、角電線であってもよい。ここで、一般に超音波溶着開始時の２つの部材の当接面は接触面積を小さくするために凸形状となっていることが好ましいとされる。この観点で言うと丸電線の場合、周方向のどの位置であっても凸形状となっており、その外周に設けられる保持部３０も凸形状に形成しやすいため、超音波溶着に向いた形状であると言える。

上記電線２０の端部は、ここではコネクタ２６に組込まれる。そして、本ワイヤーハーネス１０が車両等における配設対象箇所に配設された状態で、コネクタ２６が車両等に搭載された各種電気機器側のコネクタ２６に接続される。これにより、本ワイヤーハーネス１０は、車両等に搭載された各種電気機器同士を電気的に接続する配線として用いられる。かかるコネクタ２６は、電線２０に圧接される圧接端子を有するタイプであってもよいし、電線２０端部に圧着された圧着端子を収容するタイプであってもよい。

なお、図１に示す例では、電線２０の端部がシート材１２の外方に延出した状態で、コネクタ２６に組み込まれているが、このことは必須ではない。電線２０の端部がシート材１２上に位置した状態で、コネクタ２６に組み込まれるものであってもよい。この場合、コネクタ２６の一部がシート材１２に位置することがあり得る。さらにこの場合、コネクタ２６の一部がシート材１２に接合されて固定されていることもあり得る。

ここで図２に示す例では、３本の電線２０が全て保持部３０を介してシート材１２に溶着によって固定されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０に電線２０が複数含まれる場合、シート材１２と溶着によって固定されていない電線２０が含まれていてもよい。また図２に示す例では、３本の電線２０が全て同じように溶着によって固定されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０にシート材１２と溶着によって固定されている電線２０が複数含まれる場合、溶着手段、溶着領域といった溶着態様の少なくとも一部が異なっていてもよい。

また図１に示す例では、３本の電線２０が全て同じコネクタ２６に接続されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０に電線２０が複数含まれる場合、異なるコネクタ２６に接続される電線２０が含まれていてもよい。

また図１に示す例では、電線２０が直線状に配設されている。もっとも、電線２０は曲がって配設されていてもよい。そして、ワイヤーハーネス１０に電線２０が複数含まれる場合、直線状に配設される電線２０と、曲がって配設される電線２０とが共に存在していてもよい。この場合、シート材１２上で複数の電線２０に分岐が形成されていてもよい。

また図１に示す例では、電線２０はシート材１２に対して幅方向中央に近い位置に配設されている。もっとも、シート材１２に対して電線２０が配設される経路は上記したものに限られない。例えば電線２０は、シート材１２に対して幅方向端部に寄った位置に配設されていてもよい。また例えば、電線２０はシート材１２に対して斜めに延在するものであってもよい。

また図１に示す例では、シート材１２は平坦にされているが、シート材１２は電線２０周りに丸められていてもよい。この際、平坦なままの部分と、丸められた部分とを含むものであってもよい。また、ワイヤーハーネス１０が棒状部材に沿って配設される場合、シート材１２の少なくとも一部が棒状部材の周りに巻付けられていてもよい。

なお、シート材１２には、ワイヤーハーネス１０を車体パネル又は棒状部材等の取付対象に固定するための固定部材が設けられていてもよい。この際、固定部材もシート材１２に接合されていてもよい。

上記態様によると、絶縁被覆２４の外周に設けられた保持部３０がシート材１２に溶着されるため、絶縁被覆２４が溶けにくい。このため、溶着後に十分な絶縁性を確保しやすい。

また、保持部３０が電線２０の全周に亘って設けられているため、保持部３０と絶縁被覆２４とが接合していない場合でも、保持部３０が電線２０から外れにくい。また、例えば保持部３０が周方向に沿って厚み一定である場合などに、保持部３０付の電線２０のうち周方向に沿った任意の位置をシート材１２に溶着可能となる。

また、保持部３０が電線２０の長手方向に沿って連続的に設けられているため、保持部３０のうち電線２０の長手方向に沿った任意の位置でシート材１２と溶着可能となる。また、保持部３０と絶縁被覆２４とが接合していない場合でも、保持部３０が電線２０から外れにくい。

また、保持部３０が絶縁被覆２４よりもシート材１２に溶着しやすい材料で形成されているため、溶着後に電線２０と外装部材との間で十分な保持力を得やすくなる。

｛第２実施形態｝
第２実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図５は、第２実施形態に係るワイヤーハーネス１１０を示す斜視図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。なお、図６において図３と同様に仮想線で囲まれる部分がシート材１２と保持部１３０との溶着箇所を示している。また、本実施の形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るワイヤーハーネス１１０は、保持部１３０の形状が第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０の保持部３０の形状とは異なる。

具体的には保持部１３０は、電線２０の周方向に沿って介在部分１３２を含みつつ一部の領域のみに設けられている。保持部１３０は、図６に示す例では、電線２０の周方向に沿って半周に亘る領域に設けられているが、これより広い領域に設けられていてもよいし、狭い領域に設けられていてもよい。保持部１３０は、少なくとも溶着時に電線２０がシート材１２と接しないように設けられているとよい。

なお保持部１３０は、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０の保持部３０と同様に、電線２０の長手方向に沿って連続的に設けられている。

かかる保持部１３０は、例えば、電線２０の周囲に樹脂がコーティングされることによって形成される。この際、ここでは保持部１３０が電線２０の周方向に沿って一部の領域のみに設けられているため、保持部１３０と絶縁被覆２４とが外れる恐れがある。これを防ぐために保持部１３０と絶縁被覆２４との接合強度が上記した方法によって高められていることが好ましい。

本実施形態にかかるワイヤーハーネス１１０を製造する場合、図７に示すように、同じ電線繰出工程中に、電線２０の外周に保持部１３０を設ける工程と、保持部１３０とシート材１２とを溶着する工程と、を行うことが考えられる。つまり、１つの製造装置において電線２０を収容する電線収容部６０から繰り出される１つの電線繰出ラインに対して、樹脂供給部７０と、溶着機８０との両方が設けられる。樹脂供給部７０は、電線２０の周囲に保持部１３０となる樹脂を供給する部分である。樹脂供給部７０は例えば、塗布等によって電線２０の周囲に樹脂を供給する。また溶着機８０は、例えば、上記超音波溶着機８０であり、樹脂供給部７０の下流側に設けられる。このように、同じ電線繰出工程中に、電線２０の外周に保持部１３０を設ける工程と、保持部１３０とシート材１２とを溶着する工程と、を行うことにより、電線２０の外周に保持部１３０を設けて一度電線２０を巻取った後に、保持部１３０とシート材１２とを溶着する際に巻取った電線２０を再び繰出す場合に比べて、リードタイムの短縮、装置の簡略化を図ることができる。また、電線２０の外周に保持部１３０を設けてすぐに保持部１３０とシート材１２とを溶着することが可能であるため、電線２０のうち周方向に沿って保持部１３０が設けられていない部分をシート材１２に溶着してしまうことを抑制できる。

本態様によると、保持部１３０が電線２０の周方向に沿って一部の領域のみに設けられているため、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

｛第３実施形態｝
第３実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図８は、第３実施形態に係るワイヤーハーネス２１０を示す斜視図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図である。なお、図９は、電線２０の長手方向に沿って保持部２３０が設けられていない部分の断面図である。また、本実施の形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るワイヤーハーネス２１０は、保持部２３０の形状がこれまで説明したワイヤーハーネス１０の保持部３０の形状とは異なる。

具体的には保持部２３０は、電線２０の長手方向に沿って断続的に設けられている。ここでは、保持部２３０の分割された各単位を保持片２３４と称する。図８に示す例では、保持片２３４は、電線２０の長手方向に沿って一定ピッチで設けられているが、異なるピッチで設けられていてもよい。

保持部２３０が電線２０の長手方向に沿って断続的に設けられている場合、すべての保持片２３４がシート材１２と溶着されていてもよいし、シート材１２と溶着されていない保持片２３４が存在していてもよい。

なお各保持片２３４は、介在部分２３２を含みつつ、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０の保持部３０と同様に、電線２０の全周に亘って設けられている。この際、各保持片２３４は、周方向に一定の厚みを有しているが、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０の保持部３０と同様に、周方向に厚みの異なる部分を有していてもよい。

保持部２３０は、例えば、第２実施形態に係る保持部１３０と同様に、電線２０に樹脂をコーティングすることによって形成することができる。より詳細には、繰出されている電線２０が、コーティングされるときと、コーティングされないときとを交互に繰り返す。また、樹脂がコーティングされるときは、電線２０の全周にコーティングされる。

本態様によると、保持部２３０が電線２０の長手方向に沿って断続的に設けられているため、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

｛第４実施形態｝
第４実施形態に係るワイヤーハーネス３１０について説明する。図１０は、第４実施形態に係るワイヤーハーネス３１０を示す斜視図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。なお、図１１は、電線２０の長手方向に沿って保持部３３０が設けられていない部分の断面図である。また、本実施の形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るワイヤーハーネス３１０は、保持部３３０の形状がこれまで説明したワイヤーハーネス１０の保持部３０の形状とは異なる。

ここでは、保持部３３０が電線２０の長手方向に沿って断続的に設けられている。また、保持部３３０が電線２０の周方向に沿って一部の領域のみに設けられている。従って、保持部３３０は、電線２０の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の保持片３３４を含む。各保持片３３４は、電線２０の周方向に沿って介在部分３３２を含みつつ一部の領域のみを覆う。

保持部３３０は、例えば、第２実施形態に係る保持部１３０と同様に、電線２０に樹脂をコーティングすることによって形成することができる。より詳細には、繰出されている電線２０が、コーティングされるときと、コーティングされないときとを交互に繰り返す。また、樹脂がコーティングされるときは、電線２０の一部の領域にコーティングされる。

本態様によると、保持部３３０が電線２０の長手方向に沿って断続的に設けられているため、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

また、保持部３３０が電線２０の周方向に沿って一部の領域のみに設けられているため、材料節約、および軽量化等を図ることができる。

｛第５実施形態｝
第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０について説明する。図１２は、第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０を示す断面図である。図１３は、第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０を製造する様子を示す説明図である。また、本実施の形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０は、保持部４３０がシート材１２に設けられている点で、上記ワイヤーハーネス１０、１１０、２１０、３１０とは異なる。

保持部４３０は、シート材１２に設けられて、シート材１２を電線２０に固定するためのシート材側保持部の一例である。かかる保持部４３０は、例えば、シート材１２の一方主面１２ａに対して全体に亘って設けられていることが考えられる。また、例えば保持部４３０は、シート材１２の一方主面１２ａのうち電線２０が配設される部分を含む一部に設けられていることも考えられる。このとき保持部４３０は、一様な厚みを有するように形成されていてもよいし、一部で厚みの異なる部分を有していてもよい。

保持部４３０は、例えば熱可塑性樹脂を含む材料で形成される。保持部４３０は、例えば熱可塑性樹脂を含む材料がシート材１２の一方主面１２ａに塗布されて形成される。また、例えば保持部４３０はシート材１２と共に、二色成形又は押出成形されて形成される。これらより、シート材１２と保持部４３０とは、接合されて一体とされる。

保持部４３０は、シート材１２のベースとなる樹脂と同じ樹脂をベースとして形成されている。このとき、保持部４３０は、シート材１２よりも軟らかく形成されている。ここでは、ベースとなる樹脂がＰＶＣであり、添加する可塑剤の割合を多くすることによって、保持部４３０をシート材１２よりも軟らかくしている。もっとも、ベースとなる樹脂および保持部４３０をシート材１２よりも軟らかくする手段はこれに限られない。例えば、ベースとなる樹脂としては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴなどであることも考えられる。また、保持部４３０をシート材１２よりも軟らかくする手段としては、ベースとなる樹脂に応じて設定され、例えば、ベースとなる樹脂の密度を低くする、他の樹脂を共重合させる、柔軟性を高めることができる改質剤（例えば、オレフィン系又はスチレン系などの熱可塑性エラストマー）を添加するなどの手段も考えられる。

また、ここでは絶縁被覆２４のベースとなる樹脂は、保持部４３０のベースとなる樹脂と同じである。これにより、絶縁被覆２４と保持部４３０とが良好に溶着される。もっとも、絶縁被覆２４のベースとなる樹脂は、保持部４３０のベースとなる樹脂と異なるものであってもよい。

かかる保持部４３０が設けられたシート材１２に電線２０を接合するに当たっては、保持部４３０上に電線２０を配設した状態で、保持部４３０における介在部分４３２と絶縁被覆２４とを超音波溶着又はレーザ溶着すること（図５に示す例では、超音波溶着）が考えられる。このとき、電線２０と介在部分４３２とを両側から挟み込んで押圧すると、保持部４３０がシート材１２および芯線２２よりも軟らかいため、介在部分４３２が撓み、電線２０が保持部４３０のうち介在部分４３２の周囲の部分よりもシート材１２側に位置する。この状態で、溶着することによって、電線２０が保持部４３０に埋まった状態となり、電線２０の周方向における溶着領域が大きくなる。この結果、溶着される面積が大きくなることによって、接合強度の向上を図ることができる。

この際、電線２０の埋まる量は、保持部４３０の厚み、柔軟性および押圧力等によって決まると考えられる。電線２０の埋まる量が多いほど、溶着される面積が大きくなるため、電線２０の埋まる量が多いことが好ましい。例えば、図１２に示す例では、電線２０は、４分の１周以上半周未満の領域が埋まっている。この際、電線２０の半周以上の領域が埋まるように形成されていることも考えられる。この場合、入口が狭くなっている凹部に凸部が嵌った構造となるため、保持部４３０と絶縁被覆２４との溶着状態が解消されても、抜け落ちにくくなる。この観点から電線２０の全周の領域が埋まるように形成されていることも考えられる。この場合、シート材１２に予め設けられる保持部４３０の厚みは電線の直径以上とされる。

もっとも、溶着後に電線２０が保持部４３０に埋まる構造は必須ではなく、電線２０は保持部４３０に埋まっていなくともよい。

また、溶着後に電線２０が保持部４３０に埋まる構造とするためには、保持部４３０に予め凹部を形成しておき、凹部２０に電線を収めた状態で溶着することも考えられる。この場合、保持部４３０をシート材１２よりも軟らかくしておく必要はない。

また、絶縁性の観点から見ると、保持部４３０と絶縁被覆２４との溶着時に絶縁被覆２４がなるべく溶けないことが好ましい。この場合、例えば、保持部４３０の融点（軟化点）を絶縁被覆２４の融点（軟化点）よりも低くすることが考えられる。

このように構成されたワイヤーハーネス４１０によっても、電線２０とシート材１２との間に介在する保持部４３０を、超音波溶着又はレーザ溶着の相手側と接合性が良い材料で形成することなどによって、超音波溶着又はレーザ溶着を用いた電線２０とシート材１２との接合を強固にできる。

特に、シート材１２に予め設けられた保持部４３０を用いてシート材１２と電線２０とを超音波溶着又はレーザ溶着することができる。

また、電線２０の少なくとも一部が、保持部４３０に埋まっているため、電線２０と保持部４３０との溶着面積を増やすことができる。これにより、接合強度の向上を図ることができる。

また、保持部４３０は、シート材１２のベースとなる樹脂と同じ樹脂をベースとしつつ、シート材１２よりも軟らかく形成されているため、超音波溶着又はレーザ溶着時に電線２０とシート材１２との接合部分を押圧して保持部４３０が撓んだ状態で溶着することによって、簡易に電線２０が保持部４３０に埋まる構造を形成できる。

また、絶縁被覆２４のベースとなる樹脂は、保持部４３０のベースとなる樹脂と同じであるため、電線２０と保持部４３０とを溶着しやすくなる。これにより、接合強度の向上を図ることができる。

｛変形例｝
第１実施形態において、保持部３０とシート材１２との溶着手段が超音波溶着であるものとして説明したが、このことは必須ではない。保持部３０とシート材１２との溶着手段は、レーザ溶着であってもよい。他の実施形態でも同様である。この場合、保持部３０とシート材１２とのうち一方の側から両者の境界に向けてレーザ光が照射される。レーザ光が照射される側はレーザ光を透過可能な材料によって形成される。また、他方における少なくとも境界部分の表面は、一方よりも多くのレーザ光を吸収可能である。これにより、境界部分でレーザ光が吸収され、吸収された光によって保持部３０とシート材１２とが溶着される。なお、透過側は保持部３０であってもよいし、シート材１２であってもよい。

また、保持部３０の材料として、熱伝導性の良い樹脂材料を用いることも考えられる。これにより、電線２０の熱を放熱する効果を高めることができる。熱伝導性の良い樹脂材料としては、例えば、上記した樹脂にアルミナ、窒化ホウ素などの熱伝導性フィラーを配合したものが挙げられる。

また、各実施形態に係る製造方法において、シート材１２が長尺な状態で繰出されて保持部３０付の電線２０が溶着された後に所定の寸法に切断されるものであってもよいし、所定の寸法に切断されたシート材１２に保持部３０付の電線２０が溶着されるものであってもよい。

また、電線２０の一部がシート材１２から延出する場合、電線２０のうちシート材１２の外方に延出する部分には、保持部３０が設けられていなくてもよい。

第４実施形態において、保持部４３０は、シート材１２のベースとなる樹脂と同じ樹脂をベースとして形成されるものとして説明したが、このことは必須の構成ではない。保持部４３０は、シート材１２のベースとなる樹脂と異なる樹脂をベースとして形成される場合もあり得る。この場合、保持部４３０、シート材１２および絶縁被覆２４の材料の組み合わせは、例えば、第１実施形態で説明したものと同様の組み合わせであることが考えられる。

またこれまで溶着手段として超音波溶着およびレーザ溶着を例示したが、この他、集光加熱、熱風加熱、誘導加熱、誘電加熱等の加熱手段を用いて溶着してもよい。

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。例えば、１つのワイヤーハーネスにおいて、電線側保持部と、シート材側保持部との両方が採用されることもあり得る。この場合、電線側保持部と、シート材側保持部とが溶着される。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ ワイヤーハーネス
１２ シート材
１２ａ 一方主面
１２ｂ 他方主面
１４ ホーン跡
２０ 電線
２２ 芯線
２４ 絶縁被覆
２６ コネクタ
３０ 保持部
３２ 介在部分
３４ 保持片
６０ 電線収容部
７０ 樹脂供給部
８０ 超音波溶着機
８２ ホーン
８４ アンビル

Claims (15)

1. シート材と、
   芯線と前記芯線の周囲を直接覆う絶縁被覆とを含み、前記シート材に沿って配設された電線と、
   少なくとも一部が前記電線と前記シート材との間に介在し、溶着による前記シート材と前記電線との接合を仲立ちしている保持部と、
   を備える、ワイヤーハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記保持部は、前記シート材に設けられたシート材側保持部を含む、ワイヤーハーネス。
3. 請求項２に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記電線の少なくとも一部が、前記シート材側保持部に埋まっている、ワイヤーハーネス。
4. 請求項３に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記シート材側保持部は、前記シート材のベースとなる樹脂と同じ樹脂をベースとしつつ、前記シート材よりも軟らかく形成されている、ワイヤーハーネス。
5. 請求項４に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記絶縁被覆のベースとなる樹脂は、前記シート材側保持部のベースとなる樹脂と同じである、ワイヤーハーネス。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記保持部は、前記電線に設けられて前記電線を前記シート材に対して固定する電線側保持部を含む、ワイヤーハーネス。
7. 請求項６に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記電線側保持部が前記電線の長手方向に沿って連続的に設けられている、ワイヤーハーネス。
8. 請求項６に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記電線側保持部が前記電線の長手方向に沿って断続的に設けられている、ワイヤーハーネス。
9. 請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記電線側保持部が前記電線の全周に亘って設けられている、ワイヤーハーネス。
10. 請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記電線側保持部が前記電線の周方向に沿って一部の領域のみに設けられている、ワイヤーハーネス。
11. 請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記絶縁被覆と前記シート材とが異種材料で形成され、
    前記電線側保持部が前記絶縁被覆よりも前記シート材に溶着しやすい材料で形成されている、ワイヤーハーネス。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記保持部は、超音波溶着又はレーザ溶着による前記シート材と前記電線との接合を仲立ちしている、ワイヤーハーネス。
13. （ａ）シート材と、電線との少なくとも一方に保持部を設ける工程と、
    （ｂ）前記保持部を前記シート材と前記電線との間に介在させると共に溶かして、前記保持部を介して前記シート材と前記電線とを接合する工程と、
    を備える、ワイヤーハーネスの製造方法。
14. 請求項１３に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
    前記工程（ａ）は、
    （ａ１）前記シート材に前記保持部を設ける工程を含む、ワイヤーハーネスの製造方法。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
    前記工程（ａ）は、
    （ａ２）前記電線の周囲に前記保持部を設ける工程を含み、
    同じ電線繰出工程中に前記工程（ａ２）及び前記工程（ｂ）を行う、ワイヤーハーネスの製造方法。

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