JP2019149354A - ワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスの配索性を損なうことなく製造コストを低減可能なワイヤハーネスの製造方法を提供すること。【解決手段】電線１１と、電線１１が内部に挿通された管状部材１２と、管状部材１２が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材２０と、を備えたワイヤハーネス１の製造方法であって、管状部材１２の第１湾曲箇所２において、管状部材１２の軸線を第１方向から第２方向に変化させるように湾曲させた状態で、管状部材１２と一体になるように管状部材１２の外周面上に第１支持部材２０を成形する、第１工程と、第１湾曲箇所２から離れた第２湾曲箇所２において、管状部材１２の軸線を第２方向から第３方向に変化させるように湾曲させた状態で、管状部材１２と一体になるように管状部材１２の外周面上に第２支持部材２０を成形する、第２工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電線と、電線が内部に挿通された管状部材と、管状部材が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材と、を備えたワイヤハーネスの製造方法、に関する。

従来から、自動車等に用いられるワイヤハーネスは、一般に、外部からの衝撃からの保護等のための部材（コルゲートチューブ等）、ワイヤハーネスを構成する電線を束ねるための部材（テープ等）、及び、ワイヤハーネスの配索形状を定めるための部材（プロテクタ等）を備えている（例えば、特許文献１〜３を参照）。

例えば、従来のワイヤハーネスの一つにおいては、不織布をホットプレスによって成形した保護部材の防水性能を向上するため、不織布に防水シートを追加した積層体をホットプレスによって成形して保護部材を構成している（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１５−０８０３８０号公報 特開２０１３−０４２６４６号公報 特許第５２１０４６３号公報

ところで、上述したように各種の部材を備えたワイヤハーネスを実際に車体等に固定して配索する際には、通常、クリップ等の固定用部材が用いられることになる。ここで、ワイヤハーネスの配索形状の複雑化等に伴って固定用部材の数が増えるほど、固定用部材に要するコスト（ひいてはワイヤハーネスの製造コスト）が高まることになる。また、多数の固定用部材を車体等に取り付ける作業は少々煩雑であり、ワイヤハーネスを配索する作業の効率を向上させ難い。

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、ワイヤハーネスを配索する作業の効率を向上させると共に製造コストを低減可能なワイヤハーネスの製造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、本発明に係るワイヤハーネスの製造方法は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）
電線と、前記電線が内部に挿通された管状部材と、前記管状部材が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材と、を備えたワイヤハーネスの製造方法であって、
前記管状部材の第１湾曲箇所において、前記管状部材の軸線を第１方向から第２方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材と一体になるように前記管状部材の外周面上に第１支持部材を成形する、第１工程と、
前記第１湾曲箇所から離れた第２湾曲箇所において、前記管状部材の軸線を前記第２方向から第３方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材と一体になるように前記管状部材の外周面上に第２支持部材を成形する、第２工程と、を備える、
ワイヤハーネスの製造方法であること。
（２）
上記（１）に記載の製造方法において、
前記第１工程及び前記第２工程の少なくとも一方において、
複数種類の成形型の中から前記立体的形状に対応する一の前記成形型を選択し、前記立体的形状に基づいて前記成形型の位置及び角度を定めて配置した後、前記成形型への溶融樹脂の注入及び硬化を経て、前記管状部材の外周面上に前記支持部材としての樹脂成形体を成形する、
ワイヤハーネスの製造方法であること。
（３）
上記（１）又は上記（２）に記載の製造方法において、
前記第１支持部材及び第２支持部材の少なくとも一方は、ホットメルト材によって構成されている、
ワイヤハーネスの製造方法であること。

上記（１）の構成のワイヤハーネスの製造方法によれば、ワイヤハーネスを構成する管状部材（例えば、コルゲートチューブ）に支持部材を一体的に設けることにより、所望の立体的形状を有するように管状部材の形状（ひいてはワイヤハーネスの形状）が規制されたワイヤハーネスが製造されることになる。換言すると、プロテクタ等の配索形状を定める部材を用いることなく、所望の立体的形状を有するワイヤハーネスを製造できる。これにより、例えば、実際にワイヤハーネスを車体等に配索する際、設計された配索形状に合わせてその都度ワイヤハーネスを湾曲させる等の作業を要することなく、効率良くワイヤハーネスを配索できる。

したがって、上記構成のワイヤハーネスの製造方法は、ワイヤハーネスを配索する作業の効率を向上させると共に製造コストを低減可能なワイヤハーネスを製造できる。

上記（２）の構成のワイヤハーネスの製造方法によれば、あらかじめ準備した複数種類の成形型の中から、管状部材の立体的形状に適した成形型を選択できる。更に、そのように選択した成形型を用いて、管状部材の湾曲箇所に樹脂成形体を設けることができる。これにより、管状部材の湾曲箇所に限って（換言すると、必要な場所に必要なだけの最小限の）支持部材を配置できるため、ワイヤハーネスの大型化を避けながら、任意の立体的形状を有するように支持されたワイヤハーネスを製造できる。

上記（３）の構成のワイヤハーネスの製造方法によれば、支持部材を構成する熱可塑性材料としてホットメルト材（例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリアミド、及び、合成ゴム等を主成分とする材料）が用いられる。具体的には、管状部材を覆うように金型を配置し、その金型に溶融したホットメルトを注入することで支持部材を成形できる。このような支持部材は、温風ヒータ等を用いて容易に溶融させ得るため、車体を構成する他の部材（例えば、繊維材料が表面に露出したシート材）に支持部材を融着させれば、ワイヤハーネスを車体等に固定するための部材（クリップ等）を不要にすることもできる。

本発明によれば、ワイヤハーネスを配索する作業の効率を向上させると共に製造コストを低減可能なワイヤハーネスの製造方法を提供できる。

図１（ａ）〜図１（ｃ）は、本発明の実施形態に係るワイヤハーネスの支持部材を成形する過程を説明するための斜視図である。 図２は、管状部材の軸線方向の複数の取付部に同じ形状の支持部材を設けることで、ワイヤハーネスが複雑な立体的形状に支持された状態を示す斜視図である。 図３は、管状部材の軸線方向の複数の取付部に異なる形状の支持部材を設けることで、ワイヤハーネスが複雑な立体的形状に支持された状態を示す斜視図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、支持部材が、管状部材の取付部の外周の一部分のみに設けられた場合の取付部を示す平面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の製造方法について説明する。ワイヤハーネス１は、典型的には、車両の所定箇所に配索・固定されて使用される。

図２に示すように、ワイヤハーネス１は、電線１１と、電線１１が内部に挿通された管状部材１２と、管状部材１２が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材２０と、を備える。図２に示す例では、管状部材１２の軸線方向における複数の取付部２の各々に、取付部２の配索形状を湾曲形状に支持する支持部材２０を設けることで、管状部材（即ち、ワイヤハーネス１）が、複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持されている。

図２に示す例では、複数の電線１１が管状部材１２に挿通されているが、１本の電線１１が管状部材１２に挿通されてもよい。管状部材１２は、典型的には、電線１１（電線束）の外周を覆うコルゲートチューブである。管状部材１２は、電線１１（電線束）を束ねる部材としての機能、及び電線１１を保護する部材としての機能を有する。支持部材２０の位置ズレを抑制する観点から、管状部材１２は、少なくとも取付部２に対応する外表面に凹凸を有するように構成されることが好ましい。

支持部材２０は、熱可塑性材料で構成され且つ管状部材１２の取付部２の外面に露出するように、管状部材１２の取付部２に一体的に設けられている。図２に示す例では、各支持部材２０は、管状部材１２の取付部２の配索形状を直角に湾曲する形状に支持するように、取付部２を周方向に取り囲むように取付部２の外周の全周を覆っている。このため、支持部材２０は、管状部材１２の取付部２の配索形状を直角に湾曲する形状に支持する部材としての機能を有している。支持部材２０は、管状部材１２の取付部２の配索形状に倣った延在形状（図２に示す例では、直角に湾曲する形状）を有している。

支持部材２０は、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、上型３１と下型３２とで構成される成形型（金型）３０を用いて成形される。上型３１及び下型３２の各々は、管状部材１２の取付部２の配索形状に倣った延在形状（図１に示す例では、鈍角に湾曲する形状）を有している。上型３１及び下型３２の各々には、延在方向の中央部にて成形空間としての凹部３３が形成され、延在方向の両端部にて管状部材１２保持用の凹部３４が形成されている。

管状部材１２の取付部２は、図１（ａ）に示すように、各々の凹部３３が対向するように上下に配置された上型３１と下型３２とで、凹部３４に管状部材１２を保持しながら上下に挟むように型締めされる。型締めされた状態では、図１（ｂ）に示すように、上下に対向する凹部３４で構成される略円形の開口から管状部材１２の各々が延出し、管状部材１２の取付部２の配索形状が所望の形状（図１に示す例では、鈍角に湾曲する形状）に支持されている。成形型３０の内部では、上下に対向する凹部３３で構成される１つの成形空間が管状部材１２の取付部２の周囲に形成されている。

このように型締めされた状態で、図１（ｂ）に示すように、上型３１に形成された注入口３５を介して、高温の溶融した熱可塑性材料としてのホットメルト材が成形空間内に注入・充填される。その後、ホットメルト材が冷却硬化される（射出成形あるいは注型成形）。ホットメルト材の硬化後、管状部材１２の取付部２から成形型３０が離型される。これにより、図１（ｃ）に示すように、管状部材１２の取付部２の軸線を第１方向から第２方向に変化させるように湾曲させた状態で、取付部２と一体になるように取付部２の外周面上に成形された、支持部材２０が得られる。

図２に示す例では、管状部材１２の軸線方向の複数の取付部２の各々に、同じ配索形状（直角に湾曲する形状）に取付部２を支持する支持部材２０を設けることで、ワイヤハーネス１が複雑な立体的形状に支持されている。

図２に示す支持部材２０の各々は、複数種類の成形型３０の中から直角に湾曲する取付部２の配索形状に応じた一の成形型３０を選択し、最終的に実現したい立体的形状に基づいてその成形型３０の位置及び角度を定めて配置した後、成形型３０への溶融樹脂の注入及び硬化を経て、対応する取付部２の外周面上に成形される。これにより、管状部材１２の複数の取付部２に限って（換言すると、必要な場所に必要なだけの最小限の）支持部材２０を配置できるため、ワイヤハーネス１の大型化を避けながら、任意の立体的形状を有するワイヤハーネス１を製造できる。

これに対し、図３に示すように、管状部材１２の複数の取付部２の各々に、異なる配索形状に取付部２を支持する支持部材２０を設けることで、ワイヤハーネス１が複雑な立体的形状に支持されてもよい。

具体的には、管状部材１２の取付部２ａには、取付部２ａの配索形状を直線形状に支持する支持部材２０ａが設けられ、管状部材１２の取付部２ａから軸線方向の一側に離れた取付部２ｂには、取付部２ｂの配索形状を直角に湾曲する形状に支持する支持部材２０ｂが設けられ、管状部材１２の取付部２ｂから軸線方向の一側に離れた取付部２ｃには、取付部２ｃの配索形状を鈍角に屈曲する形状に支持する支持部材２０ｃが設けられている。

図３に示す支持部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々は、複数種類の成形型３０の中から管状部材１２の取付部２ａ，２ｂ，２ｃのうち対応する取付部の配索形状に応じた一の成形型３０を選択し、最終的に実現したい立体的形状に基づいてその成形型３０の位置及び角度を定めて配置した後、成形型３０への溶融樹脂の注入及び硬化を経て、対応する取付部の外周面上に成形される。

図２及び図３に示すワイヤハーネス１は、例えば、繊維材料が表面に露出する不織布などのシート材の表面に固定されるように使用され得る。ワイヤハーネス１が車両に配索される場合、シート材としては、ドアトリム、ルーフトリム、フロアカーペット等が例示される。

ワイヤハーネス１のシート材への固定は、ホットメルト材で構成される支持部材２０の融着面（平面）をシート材の表面に融着させることで達成される。具体的には、温風ヒータ等を用いて支持部材２０の融着面を局所的に加熱溶融させた後、支持部材２０をシート材に押し付け、その状態で支持部材２０を構成するホットメルト材を冷却・固化させる。

このようにして、支持部材２０の融着面がシート材の表面に融着した状態では、シート材の表面に露出した繊維材料の繊維間にホットメルト材が入り込み、ホットメルト材と繊維材料とが混ざり合った状態となっている。そのため、支持部材２０の融着面（即ち、ワイヤハーネス１）が、シート材の表面に十分な強度で固定され得る。

図２及び図３に示すワイヤハーネス１における支持部材２０のうち全てがシート材に融着されてもよいし、これら支持部材２０のうち一部のみがシート材に融着されてもよい。

以上、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の製造方法によれば、ワイヤハーネス１を構成する管状部材１２（例えば、コルゲートチューブ）に支持部材２０を一体的に設けることにより、所望の立体的形状を有するように管状部材１２の形状（ひいてはワイヤハーネス１の立体的形状）が規制されたワイヤハーネス１を製造できる。換言すると、プロテクタ等の配索形状を定める部材を用いることなく、所望の立体的形状を有するワイヤハーネス１を製造できる。これにより、例えば、実際にワイヤハーネス１を車体等に配索する際、設計された配索形状に合わせてその都度ワイヤハーネス１を湾曲させる等の作業を要することなく、効率良くワイヤハーネス１を配索できる。

したがって、ワイヤハーネス１の製造方法は、配索作業の効率を向上させると共に製造コストを低減可能なワイヤハーネス１を製造できる。

更に、あらかじめ準備した複数種類の成形型３０の中から、管状部材１２の立体的形状に適した成形型３０を選択できる。更に、そのように選択した成形型３０を用いて、管状部材１２の湾曲箇所に支持部材２０を成形できる。これにより、管状部材１２の湾曲箇所に限って（換言すると、必要な場所に必要なだけの最小限の）支持部材２０を配置できるため、ワイヤハーネス１の大型化を避けながら、任意の立体的形状を支持できるワイヤハーネス１を製造できる。

更に、支持部材２０を構成する材料として、熱可塑性材料であるホットメルト材が用いられる。例えば、管状部材１２を成形型３０に入れ、溶融したホットメルトを用いて支持部材２０を射出成形できる。また、成形後、温風ヒータ等を用いて容易に支持部材２０を溶融させられるため、支持部材２０を車体を構成する他の部材（例えば、線維性のシート材）に融着させれば、ワイヤハーネス１を車体に固定するための部材（クリップ等）を不要にすることもできる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、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。

例えば、上記実施形態では、支持部材２０を構成する材料として、熱可塑性材料であるホットメルト材が使用されているが、熱可塑性材料ではない樹脂やゴムで構成されていてもよい。

更に、上記実施形態では、支持部材２０は、管状部材１２の取付部２の外周の全周を覆っている。これに対し、図４に示すように、支持部材２０が、管状部材１２の取付部２の外周の一部分のみに設けられていてもよい。

具体的には、管状部材１２の取付部２を直角に湾曲する形状に支持する支持部材２０が、図４（ａ）に示す例では、湾曲する取付部２の外周の外側のみに設けられ、図４（ｂ）に示す例では、湾曲する取付部２の外周の内側のみに設けられ、図４（ｃ）に示す例では、湾曲する取付部２の外周の側方側のみに設けられている。図４に示す支持部材２０は、管状部材１２の取付部２を直角に湾曲させた状態で、所謂３Ｄプリンタ又は樹脂ディスペンサ等を利用することで、取付部２の外周面上に成形することができる。

ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネス１の製造方法の実施形態の特徴を各々以下（１）〜（３）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
電線（１１）と、前記電線（１１）が内部に挿通された管状部材（１２）と、前記管状部材（１２）が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材（２０）と、を備えたワイヤハーネス（１）の製造方法であって、
前記管状部材（１２）の第１湾曲箇所（２）において、前記管状部材（１２）の軸線を第１方向から第２方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材（１２）と一体になるように前記管状部材（１２）の外周面上に第１支持部材（２０）を成形する、第１工程と、
前記第１湾曲箇所（２）から離れた第２湾曲箇所（２）において、前記管状部材（１２）の軸線を前記第２方向から第３方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材（１２）と一体になるように前記管状部材（１２）の外周面上に第２支持部材（２０）を成形する、第２工程と、を備える、
ワイヤハーネスの製造方法。
（２）
上記（１）に記載の製造方法において、
前記第１工程及び前記第２工程の少なくとも一方において、
複数種類の成形型（３０）の中から前記立体的形状に対応する一の前記成形型（３０）を選択し、前記立体的形状に基づいて前記成形型（３０）の位置及び角度を定めて配置した後、前記成形型（３０）への溶融樹脂の注入及び硬化を経て、前記管状部材（１２）の外周面上に前記支持部材（２０）としての樹脂成形体を成形する、
ワイヤハーネスの製造方法。
（３）
上記（１）又は上記（２）に記載の製造方法において、
前記第１支持部材（２０）及び第２支持部材（２０）の少なくとも一方は、ホットメルト材によって構成されている、
ワイヤハーネスの製造方法。

１ ワイヤハーネス
２ 取付部（湾曲箇所）
１１ 電線
１２ 管状部材
２０ 支持部材
３０ 成形型

Claims (3)

1. 電線と、前記電線が内部に挿通された管状部材と、前記管状部材が複数の湾曲箇所を有する立体的形状を有するように支持する複数の支持部材と、を備えたワイヤハーネスの製造方法であって、
   前記管状部材の第１湾曲箇所において、前記管状部材の軸線を第１方向から第２方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材と一体になるように前記管状部材の外周面上に第１支持部材を成形する、第１工程と、
   前記第１湾曲箇所から離れた第２湾曲箇所において、前記管状部材の軸線を前記第２方向から第３方向に変化させるように湾曲させた状態で、前記管状部材と一体になるように前記管状部材の外周面上に第２支持部材を成形する、第２工程と、を備える、
   ワイヤハーネスの製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法において、
   前記第１工程及び前記第２工程の少なくとも一方において、
   複数種類の成形型の中から前記立体的形状に対応する一の前記成形型を選択し、前記立体的形状に基づいて前記成形型の位置及び角度を定めて配置した後、前記成形型への溶融樹脂の注入及び硬化を経て、前記管状部材の外周面上に前記支持部材としての樹脂成形体を成形する、
   ワイヤハーネスの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の製造方法において、
   前記第１支持部材及び第２支持部材の少なくとも一方は、ホットメルト材によって構成されている、
   ワイヤハーネスの製造方法。

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