JP2021016239A

JP2021016239A - 外装体およびその製造方法

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Publication number: JP2021016239A
Application number: JP2019129493A
Authority: JP
Inventors: 博史須山; Hiroshi Suyama; 好一亀井; Koichi Kamei; 貴志押野; Takashi Oshino; 直之児島; Naoyuki Kojima
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2039-07-11
Also published as: JP7348765B2

Abstract

【課題】形状の形成および維持が容易であり、しかも高強度の外装体およびその製造方法を提供する。【解決手段】外装体１０は、保護対象物１４に面する側のインナープレート１６ｉと、保護対象物１４を基準としてインナープレート１６ｉより外側に設けられるアウタープレート１６ｏとを備える。インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、第１プレート１８ｉ，１８ｏと、該第１プレート１８ｉ，１８ｏに対して角度θをなす第２プレート２０ｉ，２０ｏと、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとの間に形成され外側に凸の１以上の屈曲部２２ｉ，２２ｏとを有する。インナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとは第１プレート１８ｉ，１８ｏ同士が接触して接合されており、第２プレート２０ｉ，２０ｏ同士が接触して接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、外装体およびその製造方法に関する。

外装体は、例えば特許文献１で提案されているように車両等に配索されるワイヤーハーネスの保護に用いられる。このような外装体は保護対象物の重量や振動などによって変形したり、内部の保護対象物が露呈したりすることは好ましくなく、適度な強度が望まれる。特許文献１に記載の外装体はワイヤーハーネスの外周に装着され、その断面は四方が閉じた矩形となっている。外装体の断面はこれ以外にも、例えば一方が開放された矩形のものやＬ字型のものもある。外装体は、例えば発泡プレートを折り曲げ加工することによって構成されている。外装体の発泡プレートは適度な厚みと適度な剛性とをもたせることにより保護対象物を適切に保護することができる。

特開２０１９−１３１０６号公報

対象物を一層確実に保護するべく外装体を高強度にするためには、外装体を構成するプレートの厚みと剛性とをさらに大きくすることが望ましい。しかしながら、プレートの厚みを増すと曲げ加工が困難になるとともに、屈曲部に過大な曲げ応力が発生してクラックが発生する懸念がある。また、プレートの厚みを増すと屈曲部を所定角度に一旦設定しても経時的に平板の状態に戻ろうと変化する場合もあり、特にＬ字型断面の外装体では角度の維持が難しい。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、形状の形成および維持が容易であり、しかも高強度の外装体およびその製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る外装体は、保護対象物に面する側のインナープレートと、前記保護対象物を基準として前記インナープレートより外側に設けられるアウタープレートと、を備え、前記インナープレートおよび前記アウタープレートはそれぞれ、第１プレートと、前記第１プレートに対して所定角度をなす第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成され外側に凸の１以上の屈曲部と、を有し、前記インナープレートと前記アウタープレートとは前記第１プレート同士が接触して接合されており、前記第２プレート同士が接触して接合されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートは、それぞれ前記第１プレートおよび前記第２プレートの両端の間に開口部を形成する開いた断面形状であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記開口部を覆うカバー体を備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、閉じた断面形状であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートのうち閉じた断面形状である一方の部材はＮ角形であり、（Ｎ−３）以上の角部にそれぞれ他方の部材が設けられていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートはそれぞれ、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に設けられる２以上の前記屈曲部と、２つの前記屈曲部の間に形成された中間プレートと、を備え、前記中間プレート同士が接触して接合されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートにおける前記屈曲部の外側凸部が前記アウタープレートにおける前記屈曲部の内側凹部に合わさっていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートは前記第１プレートと前記第２プレートとが２つの屈曲部を介して前記所定角度を形成しており、前記アウタープレートは前記第１プレートと前記第２プレートとが１つの屈曲部を介して前記所定角度を形成していることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、前記屈曲部の延在方向に長尺形状であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートのうち一方は１枚であり、他方は複数枚であって前記屈曲部の延在方向に互いに離間して設けられていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、発泡プレートで形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートは中実構造の非可撓性体であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記所定角度は直角であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記屈曲部のうち少なくとも１つには溝が形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体は、前記インナープレートによって少なくとも２方向が覆われた領域にワイヤーハーネスが配置され、該ワイヤーハーネスを保護することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る外装体の製造方法は、インナープレートを屈曲し、第１プレートおよび前記第１プレートに対して所定角度またはその近似角度をなす第２プレートを形成するインナープレート屈曲工程と、アウタープレートを屈曲し、第１プレートおよび前記第１プレートに対して前記所定角度またはその近似角度をなす第２プレートを形成するアウタープレート屈曲工程と、前記インナープレートの前記第１プレートと前記アウタープレートの前記第１プレートとを接触させて接合する第１プレート接合工程と、前記第１プレート接合工程と同時またはその後に行われ、前記インナープレートの前記第２プレートと前記アウタープレートの前記第２プレートとを接触させて接合する第２プレート接合工程と、を有し、前記第２プレート接合工程は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートにおけるそれぞれの前記第１プレートと前記第２プレートとが前記所定角度をなす状態で行われることを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体の製造方法は、前記インナープレート屈曲工程で前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成される屈曲部に対して事前に溝を形成するインナープレート溝形成工程、および前記アウタープレート屈曲工程で前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成される屈曲部に対して事前に溝を形成するアウタープレート溝形成工程の少なくとも一方を有することを特徴とする。

本発明の一態様に係る外装体の製造方法は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートは中実構造の非可撓性体であることを特徴とする。

本発明にかかる外装体は形状の形成および維持が容易であり、しかも高強度である。本発明にかかる外装体の製造方法によれば、形状の形成および維持が容易であってしかも高強度である外装体を製造することができる。

図１は、本発明の実施形態である外装体を示す一部断面斜視図である。図２は、本発明の実施形態である外装体の製造方法を表すフローチャートである。図３は、外装体を製造する複数の工程の作業内容を示す図である。図４は、外装体に発生する応力分布模式図であり、（ａ）は比較例にかかる外装体における応力分布模式図であり、（ｂ）は実施形態にかかる外装体における応力分布模式図である。図５は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第１の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｂ）は第２の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｃ）は第３の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｄ）は第４の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｅ）は第５の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｆ）は第６の変形例にかかる外装体の側面図である。図６は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第７の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｂ）は第８の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｃ）は第９の変形例にかかる外装体の側面図である。図７は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第１１の変形例にかかる外装体の側面図であり、（ｂ）は第１２の変形例にかかる外装体の側面図である。

以下に、本発明にかかる外装体およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態である外装体１０を示す一部断面斜視図である。外装体１０は、例えば壁１２ａと床１２ｂとによる隅部１２を覆うように固定されて該隅部１２に沿って配索される保護対象物１４を保護する。すなわち、外装体１０はプロテクタとして作用する。外装体１０は隅部１２ではなく、例えば床１２ｂに固定し、該床１２ｂと外装体１０で形成される三角形の領域に保護対象物１４が配置されていてもよい。保護対象物１４は、例えば車両等に配索されるワイヤーハーネスである。ワイヤ―ハーネスは、従来公知のものであり、１以上の電線（光ファイバなどを含む）から構成される。外装体１０は、用途に応じて保護対象物１４の少なくとも一部を覆っていればよい。本願では外装体１０において保護対象物１４に面する側を内側とし、その反対側を外側とする。

外装体１０は、内側のインナープレート１６ｉと、保護対象物１４を基準としてインナープレート１６ｉより外側に設けられるアウタープレート１６ｏとを備えており、端面および断面がＬ字形状である。以下の説明では、インナープレート１６ｉにかかる要素には符号に「ｉ」を付し、アウタープレート１６ｏにかかる要素には符号に「ｏ」を付して識別する。ただし、これらの添え字は理解を容易にするための便宜上のものであり、発明を限定するものではない。

インナープレート１６ｉは、第１プレート１８ｉおよび該第１プレート１８ｉに対して規定の角度（所定角度）θをなす第２プレート２０ｉを有する。保護対象物１４は、インナープレート１６ｉの第１プレート１８ｉと第２プレート２０ｉとによって２方向が覆われた領域に配置されて保護される。アウタープレート１６ｏは、第１プレート１８ｏおよび該第１プレート１８ｏに対して角度θをなす第２プレート２０ｏを有する。インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏがそれぞれ形成している角度θは同一角度であり、この場合直角である。インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、第１プレート１８ｉ，１８ｏおよび第２プレート２０ｉ，２０ｏの両端の間に開口部を形成する開いた断面形状である。なお、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとは識別のために呼称を変えているが、この場合両者は同じものである。

屈曲部２２ｉ，２２ｏは外側に凸、内側に凹の形状であり、角度θは内側の角度（以下、内側角度とも呼ぶ）である。屈曲部２２ｉ，２２ｏを基準として第１プレート１８ｉ，１８ｏが延在する方向をＹ１方向とし、第２プレート２０ｉ，２０ｏが延在する方向をＹ２方向とする。Ｙ１方向およびＹ２方向に対して直交する方向をＸ方向とする。外装体１０はＸ方向に長尺である。ここでＸ方向に長尺とは、Ｘ方向寸法がＹ１方向寸法およびＹ２方向寸法よりも長いことをいう。外装体１０はＹ１方向寸法とＹ２方向寸法が等しいが、条件によっては両者の寸法が異なっていてもよい。Ｘ方向は基本的に屈曲部２２ｉ，２２ｏの延在方向であり、保護対象物１４の延在する方向である。設計条件によっては屈曲部２２ｉ，２２ｏは直線形状に限らず、曲線や折れ線またはそれらの組み合わせであってもよい。

屈曲部２２ｉ，２２ｏにはＸ方向に沿って溝２４ｉ，２４ｏが形成されている。設計条件によっては溝２４ｉ，２４ｏはいずれか一方だけでもよく、または両方とも省略してもよい。

屈曲部２２ｉの外側凸部は屈曲部２２ｏの内側凹部に対してほぼ隙間なく合わさっている。第１プレート１８ｉの外面と第１プレート１８ｏの内面とは面接触して接合されている。第２プレート２０ｉの外面と第２プレート２０ｏの内面とは面接触して接合されている。

第１プレート１８ｉ，１８ｏ同士、および第２プレート２０ｉ，２０ｏ同士は複数の接合部２６で接合されている。接合部２６は超音波溶着による溶着工具の当接跡であり、該溶着工具はアウタープレート１６ｏの外面に当接させて溶着する。複数の接合部２６はそれぞれ相互に離間してバランスよく配置されている。溶着工具はアウタープレート１６ｏの外面に当接させると作業が容易であるが、条件によってはインナープレート１６ｉの内面に当接させて溶着させてもよい。第１プレート１８ｉ，１８ｏ同士の接合、および第２プレート２０ｉ，２０ｏ同士の接合は溶着に限らず、接着、両面テープ、リベット、圧着など面同士を接触させて接合できる手段であればよい。

なお、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏなどの「プレート」とは、本願において、それぞれ単体でもある程度の強度を有する剛体であり、低強度で柔軟な可撓性体とは区別される。可撓性体とは、例えば紙や膜体などである。

本願における剛体とは物理的な厳密な意味での弾性体に対する反語ではなく、可撓性体に対して反対の意味を示すものとする（非可撓性体とも呼び得る）。例えば紙や糸などの可撓性体は極めて柔軟であって曲げ撓むことが可能であり、しかも曲げた状態がほぼそのまま維持され、元の状態に戻ろうとする弾性がほとんどなく、低強度である。

これに対して本願における剛体とは、曲げ撓むことに一定以上の外力が必要であり、変形量に応じて弾性変形および塑性変形をする材質である。また、本願における剛体とは、実質的な中実構造（微小な気泡を除く）で適度な表面硬度を有するものとする。このような特徴から本願における剛体は厚みに応じた適度な強度、硬度があり、外装体の材質として好適である。

インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは剛体のプレートを屈曲部２２ｉ，２２ｏで屈曲することによって得られる。また、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、それぞれ１枚でもある程度の強度が得られるだけの厚みがあり、かつ、屈曲部２２ｉ，２２ｏに過大な曲げ応力が発生してクラックが発生することがない程度に薄い。

収容される保護対象物１４を確実に保護し、耐久性および耐環境性を担保するために、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏはある程度以上の機械的強度（静的および動的）、表面硬度、防水性、防塵性、化学的安定性を有することが好ましい。また、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは軽量で加工容易であることが好ましい。

このような素材としてインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏには種々の剛体が適用できるが、少なくともその一方は、発泡プレートで形成されていると好ましい。もちろん、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏの両方を発泡プレートとしてもよい。発泡プレートとして、例えば熱可塑性樹脂発泡プレートが挙げられる。熱可塑性樹脂発泡プレートの樹脂種については、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。

熱可塑性樹脂発泡プレートの密度は、特に限定されないが、機械的特性の異方性が防止されて外装体１０の設計の自由度が向上する点から、例えば２００ｋｇ／ｍ^３以上１０００ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましく、軽量性と機械的強度とのバランスをより向上させる点から、３００ｋｇ／ｍ^３以上６００ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましく、３５０ｋｇ／ｍ^３以上５５０ｋｇ／ｍ^３以下であることが特に好ましい。

熱可塑性樹脂発泡プレートには、両面又は片面に非発泡層を有していてもよい。すなわち、熱可塑性樹脂発泡プレートは、発泡層と該発泡層上に形成された非発泡層とを有する構成としてもよい。熱可塑性樹脂発泡プレートの表面に非発泡層が形成されていることにより、外装体１０の曲げ弾性が向上して、収容される保護対象物１４の保護性能がより向上する。外装体１０の曲げ弾性をより向上させる点から、熱可塑性樹脂発泡プレートの両面に非発泡層を有する３層構造の構成が好ましい。熱可塑性樹脂発泡プレートに形成される非発泡層の厚さは、特に限定されないが、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

熱可塑性樹脂発泡プレートの発泡層の気泡数密度は、特に限定されないが、その下限値は、機械的特性の異方性をより確実に防止する点から、例えば８００個／ｍｍ^３以上であることが好ましく、１０００個／ｍｍ^３以上であることが特に好ましい。一方で、上記気泡数密度の上限値は、優れた機械的強度を得る点から、例えば１０^１０個／ｍｍ^３以下であることが好ましい。

インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏの厚さは、特に限定されないが、折り曲げの容易さと機械的強度とのバランスをより向上させる点から、例えば０．５０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

次に、外装体１０の製造方法について説明する。図２は、外装体１０の製造方法を表すフローチャートである。図３は、外装体１０を製造する複数の工程の作業内容を示す図である。

図２のステップＳ１（インナープレート溝形成工程）において、インナープレート１６ｉの母材に対し、溝２４ｉを形成する（図３（ａ）参照）。

ステップＳ２（アウタープレート溝形成工程）において、アウタープレート１６ｏの母材に対し、溝２４ｏを形成する（図３（ａ）参照）。溝２４ｉ，２４ｏはＸ方向に沿って、それぞれ屈曲部２２ｉ，２２ｏとなる部位で、外側凸部または内側凹部となる箇所に形成される。ステップＳ１とステップＳ２とはいずれが先でもよいし、同時でもよい。ステップＳ１およびステップＳ２の一方または両方を省略し、溝２４ｉ，２４ｏの少なくとも一方を省略してもよい。この段階では、インナープレート１６ｉの母材とアウタープレート１６ｏの部材とはＸ方向に連続した一体材とし、溝２４ｉ，２４ｏに相当する１本の溝を形成した後に２本以上に分割してもよい。

ステップＳ３（インナープレート屈曲工程）において、インナープレート１６ｉを屈曲して第１プレート１８ｉおよび該第１プレート１８ｉに対して角度θまたはその近似角度をなす第２プレート２０ｉを形成する。

ステップＳ４（アウタープレート屈曲工程）において、アウタープレート１６ｏを屈曲して第１プレート１８ｏおよび該第１プレート１８ｏに対して角度θまたはその近似角度をなす第２プレート２０ｏを形成する。

ステップＳ３とステップＳ４とはいずれが先でもよい。また、図３（ｂ）に示すように、インナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとを同時に屈曲させてもよい。この場合、例えば第１プレート１８ｉと第１プレート１８ｏとを積層状態として固定具３０で固定しておき、第２プレート２０ｉ、２０ｏを屈曲させて屈曲部２２ｉ，２２ｏを形成する。

なお、この時点では、内側角度は最終的な製品の角度θと厳密に一致している必要はなく、その近似角度でよい。例えば、屈曲部２２ｉ，２２ｏが多少元の状態に復帰することを見込んで、内側角度を最終の角度θよりも大きい角度まで屈曲させてもよい。また、この時点では、インナープレート１６ｉの内側角度とアウタープレート１６ｏの内側角度とは多少異なっていてもよい。ステップＳ３とステップＳ４の工程の実行中、またはその前後においてインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏに対して屈曲を容易にするための何らかの処理（例えば熱処理や化学的処理）を施してもよい。

ステップＳ５（第１プレート接合工程）において、インナープレート１６ｉの第１プレート１８ｉとアウタープレート１６ｏの第１プレート１８ｉとを接触させて接合する。このとき、屈曲部２２ｉと屈曲部２２ｏとが合う位置に位置決めしておく。

最後のステップＳ６（第２プレート接合工程）において、インナープレート１６ｉの第２プレート２０ｉとアウタープレート１６ｏの第２プレート２０ｏとを接触させて接合する。このとき、内側角度が所定の角度θをなす状態で行われようにする。もしも、内側角度に誤差があれば、角度矯正具３２，３４によって正しい角度θとなるように規制しておく。角度矯正具３２は、例えば角度θのブロックでインナープレート１６ｉの内側に配置され、角度矯正具３４は、例えば（３６０°−θ）の角度のブロックでアウタープレート１６ｏの外側に配置される。角度矯正具３２，３４はステップＳ５の段階から用いてもよい。このように製造された外装体１０は、角度矯正具３２，３４を取り外しても、角度θが維持される。ステップＳ５、Ｓ６における各接合処理は、超音波溶接機などの接合具３６によって行われる。ステップＳ５とステップＳ６とはいずれが先でもよいし、同時でもよい。

外装体１０の製造方法における工程は図２に示す順に限られず、例えば第１プレート１８ｉと第１プレート１８ｏとを接合しておき（ステップＳ５）、次いでインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏを屈曲し（ステップＳ３、Ｓ４）、その後に第２プレート２０ｉと第２プレート２０ｏとを接合してもよい（ステップＳ６）。

このような製造方法による外装体１０は、剛体であるインナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとの積層構造となっており、その合計厚みＷ（図１参照）が適度に大きく高強度であり、保護対象物１４を一層確実に保護することができる。インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏの各厚みは、例えば合計厚みＷの半分程度であって、曲げ加工による形状形成が容易であって、しかも屈曲部２２ｉ，２２ｏにおける過大な曲げ応力の発生や、クラックの発生が抑制される。

インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、ステップＳ３，Ｓ４の屈曲工程で内側角度が角度θから多少ずれていてもその後のステップＳ５，Ｓ６で内側角度の矯正が行われ、完成した外装体１０では正しい角度θとなる。また、完成後の外装体１０では、インナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとが第１プレート１８ｉ，１８ｏ同士で接合され、さらに第２プレート２０ｉ，２０ｏ同士で接合されていることから、互いに変形を規制し合い、内側角度が角度θに維持される。外装体１０は角度θの維持のための筋交いのような部材が不要であり、簡易形状である。

インナープレート１６ｉの母材には溝２４ｉが形成され、アウタープレート１６ｏの母材は溝２４ｏが形成されていることから、それぞれＸ方向に沿って正確に屈曲させやすい。

屈曲部２２ｉの外側凸部は屈曲部２２ｏの内側凹部に合わさっていてインナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとはＹ１方向、Ｙ２方向に安定している。

外装体１０を形成するインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏの母材は汎用プレートを利用することができ、屈曲および接合によって容易に形成することができる。したがって、専用の成型処理などが不要であって、Ｘ方向、Ｙ１方向およびＹ２方向についての寸法自由度が高く、例えば少量多品種の用途に適用可能である。

図４は、外装体に発生する応力分布模式図であり、（ａ）は比較例にかかる外装体５００における応力分布模式図であり、（ｂ）は実施形態にかかる外装体１０における応力分布模式図である。外装体１０および外装体５００は材質および合計厚みＷが等しい。図４においてクロスハッチングは圧縮応力の発生範囲を示し、片ハッチングは引っ張り応力の発生範囲を示している。

図４（ａ）に示すように、比較例にかかる外装体５００では、厚みＷの母材を屈曲させていることから屈曲による変形量が大きいため、屈曲部５０２の内側に発生する圧縮応力範囲６０は相当に広く、圧縮に対して復元させようとする反力Ｆ１が大きい。また、屈曲部５０２の外側に発生する引張応力範囲６２は相当に広く、引っ張りに対して復元させようとする反力Ｆ２が大きい。２つの大きい反力Ｆ１，Ｆ２は相乗的に第１プレート５００ａと第２プレート５００ｂとを開く方向に作用させる。また、外装体５００では、第１プレート５００ａと第２プレート５００ｂとが開く方向に変形・復元するに従って次第に応力が緩和されることになり、屈曲部５０２の角度θを維持することが困難である。

図４（ｂ）に示すように、外装体１０では、インナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏのそれぞれの厚みがＷ／２であるとする。これは、上記外装体５００の厚みＷよりも薄い。そのためインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏでは屈曲による変形量が小さく、屈曲部２２ｉ，２２ｏの内側に発生する圧縮応力範囲６０ｉ，６０ｏは相当に狭く、圧縮に対して復元させようとする反力Ｆ１ｉ，Ｆ１ｏが小さい。また、屈曲部２２ｉ，２２ｏの外側に発生する引張応力範囲６２ｉ，６２ｏは相当に小さく、引っ張りに対して復元させようとする反力Ｆ２ｉ，Ｆ２ｏが小さい。

ここで、第１プレート１８ｉと第１プレート１８ｉ１８ｏとが完全に固定され、さらに第２プレート２０ｉと第２プレート２０ｏとが完全に固定されることによりお互いに内側角度が変わろうとしていることを抑制する。

また、外装体１０では、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとが開く方向に変形すると、内側の第１プレート１８ｉおよび第２プレート２０ｉではＹ１方向およびＹ２方向の引張り力Ｆｔが発生し、さらに外側の第１プレート１８ｏおよび第２プレート２０ｏではＹ１方向およびＹ２方向の圧縮力Ｆｐが発生する。引っ張り力Ｆｔおよび圧縮力Ｆｐに対してはその反力が生じることから、変形を抑制する。つまり、比較例にかかる外装体５００では開き方向の変形に従って次第に応力が緩和されるのに対して、本実施例にかかる外装体１０では開き方向の変形に従って次第に応力が増加するので逆の作用があり、変形を抑制することができる。

引っ張り力Ｆｔの反力および圧縮力Ｆｐの反力は、いずれか一方だけでも変形を阻止する方向に作用するが、両者は相乗的に変化を抑制し合って、角度θを維持する方向に働く。これにより、外装体１０は開いた断面形状でありながら角度θが維持されやすい。なお、このような作用により外装体１０は閉じる方向についても変形しにくい。これは、内側角度を維持するための理想的な状態であり、該内側角度を固定させるためにインナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏを接触させて固定し、確実に角度を維持させている。

次に、外装体１０の変形例である外装体１０Ａ〜１０Ｋについて説明する。外装体１０Ａ〜１０Ｋにおいて上記の外装体１０と同様の構成要素については同符号を付してその詳細な説明を省略する。

図５は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第１の変形例にかかる外装体１０Ａの側面図であり、（ｂ）は第２の変形例にかかる外装体１０Ｂの側面図であり、（ｃ）は第３の変形例にかかる外装体１０Ｃの側面図であり、（ｄ）は第４の変形例にかかる外装体１０Ｄの側面図であり、（ｅ）は第５の変形例にかかる外装体１０Ｅの側面図であり、（ｆ）は第６の変形例にかかる外装体１０Ｆの側面図である。図５に示す各変形例は、保護対象物１４の収容される領域がいずれかの方向に開いた形状となっている。

図５（ａ）に示すように、外装体１０Ａでは角度θが鈍角となっている。また、仮想線で示すように外装体１０Ａの角度θは鋭角としてもよい。角度θは０°を超え１８０°未満の範囲で設定可能である。

図５（ｂ）に示すように、外装体１０Ｂではインナープレート１６ｉがアウタープレート１６ｏよりも厚くなっている。アウタープレート１６ｏをインナープレート１６ｉより厚くしてもよい。

図５（ｃ）に示すように、外装体１０Ｃではインナープレート１６ｉ、アウタープレート１６ｏに加えて、さらに屈曲部２２ａを有する補助プレート１６ａが追加されている。補助プレート１６ａは、例えばインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏと同じ材質を用いることができる。つまり、外装体１０Ｃは同様のプレート部材が３つ積層されているのであって、呼称の違いはその識別にすぎない。外装体Ｃは同様のプレート部材が４以上積層されていてもよい。ただし、プレート部材の枚数が多いと積層して接合する工程が煩雑になり、また合計厚みＷが過大となってしまう。このため、プレート部材の枚数は５枚以内が適当である。

図５（ｄ）に示すように、外装体１０Ｄにおけるインナープレート１６ｉでは第１プレート１８ｉと第２プレート２０ｉとが２つの屈曲部２２ｉ_１，２２ｉ_２を介して角度θを形成している。屈曲部２２ｉ_１，２２ｉ_２は上記の屈曲部２２ｉに代わるものである。アウタープレート１６ｏは、上記と同様に１つの屈曲部２２ｏを形成している。外装体１０Ｄでは３つの屈曲部２２ｉ_１，２２ｉ_２，２２ｏを頂点とする三角形の領域が形成さる。この領域は、例えば直角二等辺三角形である。２つの屈曲部２２ｉ_１，２２ｉ_２の間を形成する中間プレート２１ｉは梁のように作用し、外装体１０Ｄが高強度となる。仮想線で示すように、アウタープレート１６ｏに２つの屈曲部２２ｏ_１，２２ｏ_２を形成し、屈曲部２２ｏ_１，２２ｏ_２と屈曲部２２ｉ_１，２２ｉ_２とが合わさるようにしてもよい。

図５（ｅ）に示すように、外装体１０Ｅにおけるインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとの間に屈曲部２２ｉ_１，２２ｏ_１および屈曲部２２ｉ_２，２２ｏ_２を備える。インナープレート１６ｉにおける屈曲部２２ｉ_１と屈曲部２２ｉ_２との間には中間プレート４０ｉが形成され、アウタープレート１６ｏにおける屈曲部２２ｏ_１と屈曲部２２ｏ_２との間には中間プレート４０ｏが形成されている。中間プレート４０ｉと中間プレート４０ｏとは接触して接合されている。

外装体１０Ｅは上記の外装体１０（図１参照）が左右対称に２つ組み合されたものと実質的に同じである。すなわち、第１プレート１８ｉ，１８ｏと中間プレート４０ｉ，４０ｏとの間には角度θが形成され、第２プレート２０ｉ，２０ｏと中間プレート４０ｉ，４０ｏとの間にも角度θが形成される。また、外装体１０Ｅにおける要素の呼称については、例えば中間プレート４０ｉ，４０ｏを「第１プレート」と規定し、第１プレート１８ｉ，１８ｏおよび第２プレート２０ｉ，２０ｏをそれぞれ「第２プレート」と規定することもできる。

角度θは、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとが干渉しない範囲において０°〜１８０°の間で設定可能である。このような外装体１０Ｅでは保護対象物１４に対して左右両面と上下いずれか一方の面を覆うことができる。外装体Ｅにおけるアウタープレート１６ｏは、区切線４１を境に２つの部材に分かれていてもよい。この場合、２つに分かれて設けられるアウタープレート１６ｏは、区切線４１でＹ方向に互いに接していてもよいし、離間していてもよい。図６の各図に示す区切線４１についても同様である。外装体１０Ｅは屈曲部が２か所設けられており、図５（ｄ）の仮想線で示す場合の変形例と見做すことができる。

図５（ｆ）に示すように、外装体１０Ｆは屈曲部が３か所設けられている。外装体１０Ｆにおけるインナープレート１６ｉおよびアウタープレート１６ｏは、第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとの間に屈曲部２２ｉ_１，２２ｏ_１、屈曲部２２ｉ_２，２２ｏ_２および屈曲部２２ｉ_３，２２ｏ_３を備える。インナープレート１６ｉにおける屈曲部２２ｉ_１と屈曲部２２ｉ_２との間には中間プレート４０ｉが形成され、屈曲部２２ｉ_２と屈曲部２２ｉ_３との間には中間プレート４２ｉが形成されている。アウタープレート１６ｏにおける屈曲部２２ｏ_１と屈曲部２２ｏ_２との間には中間プレート４０ｏが形成され、屈曲部２２ｏ_２と屈曲部２２ｏ_３との間には中間プレート４２ｏが形成されている。外装体における屈曲部の数は４以上であってもよい。

図６は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第７の変形例にかかる外装体１０Ｇの側面図であり、（ｂ）は第８の変形例にかかる外装体１０Ｈの側面図であり、（ｃ）は第９の変形例にかかる外装体１０Ｉの側面図である。図６に示す各変形例は、保護対象物１４の収容される領域がＸ方向以外、つまりＹ１方向およびＹ２方向について閉じた形状となっている。

図６（ａ）に示すように、外装体１０Ｇにおけるインナープレート１６ｉは、第２プレート２０ｉの端部から屈曲してさらに延出する蓋プレート４４と、第１プレート１８ｉの端部から屈曲してさらに延出する蓋プレート４６とを備える。蓋プレート４４と蓋プレート４６とは一部が重なり合って接合されている。外装体１０Ｇではインナープレート１６ｉが閉じた矩形領域を形成しており、この領域に保護対象物１４が収容されるが、蓋プレート４４と蓋プレート４６とが開放可能な形式（例えばフック式）で留められていると、保護対象物１４の収容と取出しが容易である。アウタープレート１６ｏは上記の外装体１０Ｅのものと同じであって、インナープレート１６ｉに対して所定箇所が接合されている。

外装体１０Ｇでは保護対象物１４の四方を覆うことができる。このような外装体１０Ｇにおいてインナープレート１６ｉは四角形の閉じた断面形状を有し、４つの角部のうち２か所がアウタープレート１８ｏで補強されている。外装体１０Ｇでは、インナープレート１６ｉが保護対象物１４の四方を覆い、閉じた形状となっていることから、図５に示した開いた形状の各変形例と比較すれば形状は維持されやすい。しかしながら、なんらの補強もなければリンク機構のように変形する懸念もあり、アウタープレート１６ｏで補強すると好適である。

図６（ｂ）に示すように、外装体１０Ｈにおけるアウタープレート１８ｏは、上記の外装体１０Ｅにおけるものと比較してＹ１方向寸法が略半分となっている。外装体１０Ｈにおけるインナープレート１８ｉは外装体１０Ｅのものと同じである。

外装体１０Ｈにはカバー体４８が設けられている。カバー体４８は外装体１０Ｈにおける中間プレート４０ｉと対向する側の開口部を覆っている。換言すれば、カバー体４８は、第１プレート１８ｉと第２プレート２０ｉとを両端とする開口部を覆っている。カバー体４８は、例えば外装体１０Ｅ(図５（ｅ）参照)における第１プレート１８ｉ，１８ｏと第２プレート２０ｉ，２０ｏとを両端とする開口部を覆ってもよい。

カバー体４８とインナープレート１６ｉとは閉じた矩形領域を形成している。カバー体４８はＹ方向左右端からＹ１方向に延在する屈曲縁４８ａ，４８ｂを備える。一方の屈曲縁４８ａと第１プレート１８ｏとは補完的にインナープレート１６ｉの第１プレート１８ｉを覆う。他方の屈曲縁４８ｂと第２プレート２０ｏとは補完的にインナープレート１６ｉの第２プレート２０ｉを覆う。

カバー体４８の屈曲縁４８ａ，４８ｂは、第１プレート１８ｉおよび第２プレート２０ｉに対して接触して接合されているが、開放可能に留められていてもよい。外装体１０Ｈにおいてカバー体４８とアウタープレート１６ｏとは同じ部材を用いると、部品種類数を低減することができる。

図６（ｃ）に示すように、外装体１０Ｉにおける第２プレート２０ｉ，２０ｏは、上記の外装体１０Ｅにおけるものと比較してＹ１方向寸法が略半分となっている。

外装体１０Ｉにおけるインナープレート１６ｉは、第２プレート２０ｉの端部から屈曲してさらに延出する蓋プレート４４ａと、該蓋プレート４４ａの端部から屈曲してさらに延出する蓋プレート４４ｂとを備える。蓋プレート４４ｂの端部は第１インナープレート１６ｉの上端に対して接合され、または開放可能に留められている。

外装体１０Ｉでは保護対象物１４の四方を覆うことができる。このような外装体１０Ｉにおいてインナープレート１６ｉは五角形の閉じた断面形状を有し、５つの角部のうち２か所がアウタープレート１８ｏで補強されている。さらに拡張すれば、インナープレート１６ｉによる閉じた領域の断面形状がＮ角形であるとき、（Ｎ−３）以上の角部にそれぞれアウタープレート１６ｏが設けられて補強されていれば、少なくとも過大な外力が加わらなければ該閉じた領域の形状を維持することができる。また図示を省略するが、閉じた領域を形成するのはインナープレート１６ｉに限らず、アウタープレート１６ｏによって形成してもよい。この場合、（Ｎ−３）以上の角部をそれぞれインナープレート１６ｉによって補強すればよい。

図７は、変形例にかかる外装体を示し、（ａ）は第１１の変形例にかかる外装体１０Ｊの側面図であり、（ｂ）は第１２の変形例にかかる外装体１０Ｋの側面図である。

図７（ａ）に示すように、外装体１０Ｊにおけるアウタープレート１６ｏの第１プレート１８ｏはインナープレート１８ｉの第１プレート１８ｉと比較してＹ１方向の寸法が略半分である。同様に、アウタープレート１６ｏの第２プレート２０ｏはインナープレート１８ｉの第２プレート２０ｉと比較してＹ２方向の寸法が略半分である。この場合、インナープレート１６ｉが主材であり、アウタープレート１６ｏが副材とみなすことができる。

外装体１０Ｊでは、インナープレート１６ｉに対して少なくとも屈曲部２２ｉおよびその近傍部がアウタープレート１６ｏによって補強されていることから、角度θを維持することができ、全体としても相応の強度が得られる。また、アウタープレート１６ｏが小さいことから軽量化が図られる。

仮想線で示すように、アウタープレート１６ｏと同様の部材５０をインナープレート１６ｉの内側に設けてもよい。この場合、アウタープレート１６ｏは省略可能であって、部材５０がインナープレートに相当し、インナープレート１６ｉがアウタープレートに相当する。この場合、外側のインナープレート１６ｉが主材であり、内側の部材５０が副材とみなすことができる。一般に上記の各外装体において、外側部材と内側部材のうちいずれが主材でもよく、いずれが副材であってもよい。また、主材と副材との区別はなくてもよい。

図７（ｂ）に示すように、外装体１０Ｋではインナープレート１６ｉは１枚であるが、アウタープレート１６ｏは複数がＸ方向に互いに所定間隔で離間して設けられている。すなわち設計条件により、インナープレート１６ｉとアウタープレート１６ｏとはＸ方向の全長にわたって重ね合っている必要はない。外装体１０Ｋでは、インナープレート１６ｉの屈曲部２２ｉに対して適度な間隔で複数のアウタープレート１６ｏが補強していることから、角度θを概ね維持することができ、全体としても相応の強度が得られる。また、アウタープレート１６ｏのＸ方向の合計寸法が小さいことから軽量化が図られる。

複数のアウタープレート１６ｏはＹ１方向およびＹ２方向の寸法がそれぞれインナープレート１６ｉの略半分として図示しているが、仮想線で示すように同寸としてもよい。外装体１０Ｋでは、１枚のアウタープレート１６ｏはＸ方向の寸法についてインナープレート１６ｉより短尺であるが、その寸法比は問われない。アウタープレート１６ｏを複数設けることによって外装体１０Ｋは適度な強度が得られるが、条件によってはアウタープレート１６ｏが１枚であってもよい。複数のアウタープレート１６ｏのうちＸ方向両端のものは、その端面をインナープレート１６ｉのＸ方向端面と一致させてもよい。これにより、外装体１０Ｋの端面が強化される。アウタープレート１６ｏをＸ方向に長尺な１枚とし、これより短尺な複数のインナープレート１６ｉをＸ方向に互いに離間して設けてもよい。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ，１０Ｊ，１０Ｋ，外装体
１４保護対象物
１６ｉインナープレート
１６ｏアウタープレート
１８ｉ，１８ｏ第１プレート
２０ｉ，２０ｏ第２プレート
２１ｉ，４０，ｉ，４０ｏ，４２ｉ，４２ｏ中間プレート
２２ｉ，２２ｉ_１，２２ｉ_２，２２ｏ，２２ｏ_１，２２ｏ_２，２２ｏ_３屈曲部
２４ｉ，２４ｏ溝
２６接合部
４１区切線
４８カバー体
θ 角度（所定角度）

Claims

保護対象物に面する側のインナープレートと、
前記保護対象物を基準として前記インナープレートより外側に設けられるアウタープレートと、
を備え、
前記インナープレートおよび前記アウタープレートはそれぞれ、
第１プレートと、
前記第１プレートに対して所定角度をなす第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成され外側に凸の１以上の屈曲部と、
を有し、
前記インナープレートと前記アウタープレートとは前記第１プレート同士が接触して接合されており、前記第２プレート同士が接触して接合されていることを特徴とする外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートは、それぞれ前記第１プレートおよび前記第２プレートの両端の間に開口部を形成する開いた断面形状であることを特徴とする請求項１に記載の外装体。
前記開口部を覆うカバー体を備えることを特徴とする請求項２に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、閉じた断面形状であることを特徴とする請求項１に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートのうち閉じた断面形状である一方の部材はＮ角形であり、（Ｎ−３）以上の角部にそれぞれ他方の部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートはそれぞれ、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に設けられる２以上の前記屈曲部と、
２つの前記屈曲部の間に形成された中間プレートと、
を備え、
前記中間プレート同士が接触して接合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートにおける前記屈曲部の外側凸部が前記アウタープレートにおける前記屈曲部の内側凹部に合わさっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートは前記第１プレートと前記第２プレートとが２つの屈曲部を介して前記所定角度を形成しており、
前記アウタープレートは前記第１プレートと前記第２プレートとが１つの屈曲部を介して前記所定角度を形成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、前記屈曲部の延在方向に長尺形状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートのうち一方は１枚であり、他方は複数枚であって前記屈曲部の延在方向に互いに離間して設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートの少なくとも一方は、発泡プレートで形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートは中実構造の非可撓性体であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の外装体。
前記所定角度は直角であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の外装体。
前記屈曲部のうち少なくとも１つには溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の外装体。
前記インナープレートによって少なくとも２方向が覆われた領域にワイヤーハーネスが配置され、該ワイヤーハーネスを保護することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の外装体。
インナープレートを屈曲し、第１プレートおよび前記第１プレートに対して所定角度またはその近似角度をなす第２プレートを形成するインナープレート屈曲工程と、
アウタープレートを屈曲し、第１プレートおよび前記第１プレートに対して前記所定角度またはその近似角度をなす第２プレートを形成するアウタープレート屈曲工程と、
前記インナープレートの前記第１プレートと前記アウタープレートの前記第１プレートとを接触させて接合する第１プレート接合工程と、
前記第１プレート接合工程と同時またはその後に行われ、前記インナープレートの前記第２プレートと前記アウタープレートの前記第２プレートとを接触させて接合する第２プレート接合工程と、
を有し、
前記第２プレート接合工程は、前記インナープレートおよび前記アウタープレートにおけるそれぞれの前記第１プレートと前記第２プレートとが前記所定角度をなす状態で行われることを特徴とする外装体の製造方法。
前記インナープレート屈曲工程で前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成される屈曲部に対して事前に溝を形成するインナープレート溝形成工程、および前記アウタープレート屈曲工程で前記第１プレートと前記第２プレートとの間に形成される屈曲部に対して事前に溝を形成するアウタープレート溝形成工程の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１６に記載の外装体の製造方法。
前記インナープレートおよび前記アウタープレートは中実構造の非可撓性体であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の外装体の製造方法。