JP2023064274A - 外装シート、ワイヤーハーネス、及び、ワイヤーハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電線をより保持し易く、且つ、より曲げに適した外装シート、ワイヤーハーネス、及び、ワイヤーハーネスの製造方法を提供する。【解決手段】外装シート１０は、平面状に展開した柔軟性を有するシート部材１１と、シート部材１１の一面側に形成され、シート部材１１よりも熱収縮性が高い熱収縮材料１２と、シート部材１１の一面側に設けられた接着剤１３と、を備え、熱収縮材料１２は、シート部材１１の面積の５％以上５０％以下の面積割合でシート部材１１の一面側に設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、外装シート、ワイヤーハーネス、及び、ワイヤーハーネスの製造方法に関する。

従来、熱収縮糸が設けられたシートに対して電線を載置し、加熱することで筒状にされた電線の保護材が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、第１の軸方向の熱収縮率が第１の軸方向と直交する第２の軸方向の熱収縮率よりも大きい外装シートに対して電線を載置し、筒状とした後に加熱することで熱収縮させた保護材が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２０１４－１７５１０９号公報 特開２０１５－０９５９０９号公報

しかし、特許文献１に記載の保護材は、熱収縮糸が用いられていることから熱収縮する部分が面積的に小さく筒状を維持する力が弱くなって電線が保護材（外装部材）から飛び出す可能性が高くなってしまう。さらに、特許文献２に記載の保護材は、シート全体が熱収縮材料であることから、熱収縮時に全体的に硬くなってしまい、車両配索時等の曲げ要求がある場合に適するものとはいえない。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電線をより保持し易く、且つ、より曲げに適した外装シート、ワイヤーハーネス、及び、ワイヤーハーネスの製造方法を提供することにある。

本発明に係る外装シートは、平面状に展開した柔軟性を有するシート部材と、前記シート部材の一面側に形成され、前記シート部材よりも熱収縮性が高い熱収縮材料と、前記シート部材の一面側に設けられた接着剤と、を備え、前記熱収縮材料は、前記シート部材の面積の５％以上５０％以下の面積割合で前記シート部材の一面側に設けられている。

本発明に係るワイヤーハーネスは、電線と、上記外装シートと、を備え、前記外装シートは、前記電線に対して縦添え状態で巻かれると共に、断面視して１周を１００％とした場合に５％以上５０％以下のラップ部を有して、前記電線の外装部材とされている。

本発明に係るワイヤーハーネスの製造方法は、平面状に展開した柔軟性を有するシート部材、前記シート部材の面積の５％以上５０％以下の面積割合で前記シート部材の一面側に形成され、前記シート部材よりも熱収縮性が高い熱収縮材料、及び、前記シート部材の一面側に設けられた接着剤を有した外装シートを平面状に配置する第１工程と、前記第１工程において配置された平面状の前記外装シート上に電線を配置する第２工程と、前記第２工程において前記電線が配置された前記外装シートを加熱して筒状とする第３工程と、を備える。

本発明によれば、電線をより保持し易く、且つ、より曲げに適した外装シート、ワイヤーハーネス、及び、ワイヤーハーネスの製造方法を提供することができる。

本発明の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１のＡ－Ａ断面図である。 図１に示した外装部材の加熱前の状態である外装シートを示す斜視図である。 本実施形態に係る外装シートの変形例を示す斜視図である。 本実施形態に係るワイヤーハーネスの製造方法を示す第１の工程図である。 本実施形態に係るワイヤーハーネスの製造方法を示す第２の工程図である。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、本発明の実施形態に係るワイヤーハーネス１を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図１及び図２に示すように、ワイヤーハーネス１は、電線Ｗと、外装部材Ｐとを備えて構成されている。

電線Ｗは、例えば銅やアルミニウムやこれらの合金等によって構成される導体と、導体を被覆する絶縁性の被覆部とを備えたものである。図１に示す例において電線Ｗの導体は、単線であるが、これに限らず、複数本の素線を撚り合わせた撚線であってもよい。また、図１に示す例において電線Ｗは３本であるが、これに限らず、２本以下又は４本以上設けられていてもよい。

外装部材Ｐは、電線Ｗの周囲に配置された保護部材となるものである。この外装部材Ｐは、耐摩耗性のシート部材１１（図３参照）を有して構成されており、シート部材１１によって内側に配置される電線Ｗの保護を図っている。ここで、本実施形態において外装部材Ｐは、加熱による熱収縮により筒状に変更して電線Ｗに縦添え状態で巻き付けられており、粘着テープを必要とすることなく筒状を維持して電線Ｗを保護している。

図３は、図１に示した外装部材Ｐの加熱前の状態である外装シートを示す斜視図である。図３に示すように、外装シート１０は、シート部材１１と、熱収縮材料１２と、接着剤１３とを備えている。なお、外装シート１０は、加熱前の状態においてシート部材１１が平面状に展開した状態となっている。

シート部材１１は、柔軟性を有し、所定の磨耗に対して耐え得る耐摩耗性シートによって構成されている。シート部材１１は、例えばポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等によって構成されている。

このシート部材１１は、０．２ｍｍ厚以上を確保して、耐摩耗性試験において１５０ｍｍ以上の耐摩耗性を有することが好ましい。ここで、シート部材１１は、より厚みが確保されて、５００ｍｍ以上の耐摩耗性を有することが好ましく、１０００ｍｍ以上の耐摩耗性を有することがより好ましい。さらには、シート部材１１の耐摩耗性が１５００ｍｍ以上であることがより一層好ましいといえる。なお、シート部材１１の厚みはワイヤーハーネス１が硬くなり過ぎないように２．０ｍｍ厚以下であることが好ましい。加えて、ワイヤーハーネス１の曲げに対応できるよう引張伸びが５０％以上であることが好ましい。

なお、ここでの耐摩耗性試験は、適当な長さの試験片（シート部材１１）をφ１０ｍｍのアルミパイプに貼り付け、ＪＡＳＯ Ｄ ６０８に規定する耐摩耗試験器にセットして行われる。試験片には４．４Ｎの荷重が加えられた状態で、１５００ｍｍ／ｍｉｎの速さで摩耗テープが移動させられる。アルミパイプと磨耗テープとが接触するまでの磨耗テープの移動距離が耐摩耗性を示す値となる。

熱収縮材料１２は、少なくともシート部材１１よりも高い熱収縮性を有するものであって、シート部材１１の一面側に設けられている。このような熱収縮材料１２は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）やＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等によって構成されている。

また、熱収縮材料１２は、長尺形状とされ、シート部材１１に対して複数が並列に配置されている。このため、熱収縮材料１２は加熱されると長手方向に大きく収縮して、長手方向が周方向となるように丸まっていくこととなる（図３の矢印参照）。

接着剤１３は、シート部材１１の一面側に設けられたものであって、好ましくはホットメルト接着剤によって構成されている。この接着剤１３は、図３に示すように長尺形状とされた熱収縮材料１２上に積層状態で設けられている。

さらに、本実施形態に係る熱収縮材料１２は、シート部材１１の面積の５％以上５０％以下の面積割合でシート部材の一面側に設けられている。このため、熱収縮材料１２が５％未満であるときのように、熱収縮材料１２が少な過ぎて加熱後に筒状態を維持し難く電線Ｗを保持できなくなる事態を防止している。また、熱収縮材料１２が５０％を超えるときのように、熱収縮により硬くなった熱収縮材料１２が大きな面積を占めてしまい、ワイヤーハーネス１が極端に曲げ難くなってしまう事態を防止している。

加えて、本実施形態に係るワイヤーハーネス１は、図２に示すように、外装部材Ｐが、周方向の両端部が重なり合っておりラップ部Ｒを形成している。詳細に説明すると、ラップ部Ｒは、断面視して１周を１００％とした場合に５％以上５０％以下とされている。これにより、ラップ部Ｒが５％未満であるときのようにワイヤーハーネス１が曲げられたときに口開きして電線Ｗが露出してしまう可能性を低減することができる。また、ラップ部Ｒが５０％を超えるときのようにラップ部Ｒが大きくワイヤーハーネス１が曲げ難くなってしまう可能性を低減することができる。

図４は、本実施形態に係る外装シート１０の変形例を示す斜視図である。図４に示すように、接着剤１３（ホットメルト接着剤）は熱収縮材料１２の全周を包囲するように構成されていてもよい。この構成の場合、シート部材１１と熱収縮材料１２との接合についても接着剤１３を利用することができる。

次に、本実施形態に係るワイヤーハーネス１の製造方法を説明する。図５は、本実施形態に係るワイヤーハーネス１の製造方法を示す第１の工程図である。図５に示すように、まず、平板形状のホットプレートＨＰが用意される（符号Ａ１参照）。次に、ホットプレートＨＰ上に外装シート１０が載置される（符号Ａ２参照：第１工程）。外装シート１０は、平面状に展開した状態とされる。

次に、シート部材１１上に設けられた複数の熱収縮材料１２の長手方向と直交するように電線Ｗが載置される（符号Ａ２参照：第２工程）。

その後、ホットプレートＨＰが加熱される（符号Ａ３参照）。これにより、ホットプレートＨＰ上に載置される外装シート１０の熱収縮材料１２が加熱されることとなる（第３工程）。この加熱により、外装シート１０は筒状に変形して外装部材Ｐとされる（符号Ａ３，Ａ４参照：第３工程）。

以上により、外装シート１０の巻き付けやテープ巻き等を要することなく外装部材Ｐが設けられたワイヤーハーネス１を製造することができる。

図６は、本実施形態に係るワイヤーハーネス１の製造方法を示す第２の工程図である。ワイヤーハーネス１は以下のようにして製造されてもよい。まず、図６に示すように、外装シート１０が平面状に配置される（符号Ｂ１参照：第１工程）。次いで、シート部材１１上に設けられた複数の熱収縮材料１２の長手方向と直交するように電線Ｗが載置される（符号Ｂ２参照：第２工程）。この際、電線Ｗを挟んで外装シート１０の反対側に乾燥炉Ｄが設置される。

次に、乾燥炉Ｄから外装シート１０に向けて高温空気が送風される（符号Ｂ３参照）。これにより、外装シート１０の熱収縮材料１２が加熱され、外装シート１０は筒状に変形して外装部材Ｐとされる（符号Ｂ３，Ｂ４参照：第３工程）。

以上により、外装シート１０の巻き付けやテープ巻き等を要することなく外装部材Ｐが設けられたワイヤーハーネス１を製造することができる。

次に、本実施形態に係る外装部材Ｐの実施例について詳細に説明する。

まず、実施例に係るシート部材にはＰＶＣシート（日東電工製ビニルシート）を用いた。また、熱収縮材料には電子線架橋軟質ポリオレフィン樹脂（住友電工製ＳＵＭＩＴＵＢＥ Ａ）を採用した。接着剤にはホットメルト接着剤（ヤスハラケミカル製１５４０）を採用した。熱収縮材料と接着剤とについては、まず接着剤を塗布した熱収縮材料を短冊状に裁断して長尺形状とし、これらを配列方向が同じとなるようにシート部材上に配置して、他の接着剤によってシート部材に固定した。なお、熱収縮材料は３．０ｍｍ厚以下とし、ホットメルト接着剤は３μｍ厚以下とした。

このような外装シートに上記した条件で耐摩耗試験を行った結果、シート部材の厚みを０．２ｍｍとした場合、耐摩耗性については１５０ｍｍ以上となったものの５００ｍｍ未満となった。また、シート部材の厚みを０．３ｍｍとした場合、耐摩耗性については５００ｍｍ以上となったものの１０００ｍｍ未満となった。さらに、シート部材の厚みを０．４ｍｍとした場合、耐摩耗性については１０００ｍｍ以上となった。

このようにして、本実施形態に係る外装シート１０によれば、熱収縮材料１２はシート部材１１の面積の５％以上であるため、熱収縮材料１２が少なくなり過ぎず、熱収縮材料１２によって筒状に変形した後に内側の電線Ｗを保持する保持力を確保することができる。また、熱収縮材料１２はシート部材１１の面積の５０％以下であるため、熱収縮後に硬くなり過ぎて曲げ箇所において適用し難くなることを防止することができる。従って、電線Ｗをより保持し易く、且つ、より曲げに適したものとすることができる。

加えて、熱収縮材料１２を利用して加熱により筒状の外装部材Ｐとできることから、外装シート１０を巻き付ける工程やテープ巻きを行う工程が必要なく、さらには、接着剤１３の使用により両面テープを用いる必要がなく離形紙レスとすることもできる。

また、熱収縮材料１２は、長尺形状とされ、シート部材１１に対して複数が並列に配置されているため、加熱によって並列に配置される熱収縮材料１２の長手方向にシート部材１１を丸めることができ、例えば一軸方向に熱収縮する熱収縮材料を用いる必要がなく、熱収縮材料１２の適用範囲を広げることに貢献することができる。

また、接着剤１３は、長尺形状とされた熱収縮材料１２上に積層状態で設けられているため、熱収縮する部分に接着剤１３を設けることで、効率的に接着を行うことができる。

また、接着剤１３はホットメルト接着剤であるため、加熱前に接着剤１３が邪魔にならず意図しない箇所に接着してしまう等の事態の発生を抑制することができる。

また、本実施形態に係るワイヤーハーネス１によれば、外装シート１０は、電線Ｗに対して縦添え状態で巻かれると共に、断面視して１周を１００％とした場合に５％以上５０％以下のラップ部Ｒを有して、Ｗ電線の外装部材Ｐとされている。このため、ラップ部Ｒが５％未満となって曲げ時に口開きして電線Ｗが露出してしまう可能性を低減することができる。また、ラップ部Ｒが５０％以下であるため、ラップ部Ｒが大きくなり過ぎてワイヤーハーネス１が硬くなり曲げ箇所において適用し難くなる可能性を低減することができる。

また、本実施形態に係るワイヤーハーネス１の製造方法によれば、電線Ｗを配置した外装シート１０を加熱して筒状とするため、外装シート１０を巻き付ける工程を不要とすることができる。また、外装シート１０は接着剤１３を有することから、巻き付けた後に固定するための工程も不要とできる。この結果、これに関する手作業を省略でき、外装部材Ｐを設けるにあたり自動化につなげることができる。さらに、熱収縮材料１２がシート部材１１の面積の５％以上５０％以下の面積割合で形成されているため、熱収縮材料１２によって筒状に変形した後に内側の電線Ｗを保持する保持力を確保することができると共に、熱収縮後に硬くなり過ぎて曲げ箇所において適用し難くなることを防止することができる。従って、電線Ｗをより保持し易く、且つ、より曲げに適したワイヤーハーネスをより自動化に近い状態で製造することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能であれば公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。

例えば、本実施形態において熱収縮材料１２は長尺形状とされて、加熱時にはその長手方向が周方向となるように筒状とされているが、特に長尺形状に限らず、例えば熱収縮材料１２は、一軸方向に熱収縮するものが設けられていてもよい。

１ ：ワイヤーハーネス
１０ ：外装シート
１１ ：シート部材
１２ ：熱収縮材料
１３ ：接着剤
Ｐ ：外装部材
Ｒ ：ラップ部
Ｗ ：電線

Claims (6)

1. 平面状に展開した柔軟性を有するシート部材と、
   前記シート部材の一面側に形成され、前記シート部材よりも熱収縮性が高い熱収縮材料と、
   前記シート部材の一面側に設けられた接着剤と、を備え、
   前記熱収縮材料は、前記シート部材の面積の５％以上５０％以下の面積割合で前記シート部材の一面側に設けられている
   ことを特徴とする外装シート。
2. 前記熱収縮材料は、長尺形状とされ、前記シート部材に対して複数が並列に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の外装シート。
3. 前記接着剤は、長尺形状とされた前記熱収縮材料上に積層状態で設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の外装シート。
4. 前記接着剤は、ホットメルト接着剤である
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の外装シート。
5. 電線と、
   前記電線の周囲を覆う請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の外装シートと、を備え、
   前記外装シートは、前記電線に対して縦添え状態で巻かれると共に、断面視して１周を１００％とした場合に５％以上５０％以下のラップ部を有して、前記電線の外装部材とされている
   ことを特徴とするワイヤーハーネス。
6. 平面状に展開した柔軟性を有するシート部材、前記シート部材の面積の５％以上５０％以下の面積割合で前記シート部材の一面側に形成され、前記シート部材よりも熱収縮性が高い熱収縮材料、及び、前記シート部材の一面側に設けられた接着剤を有した外装シートを平面状に配置する第１工程と、
   前記第１工程において配置された平面状の前記外装シート上に電線を配置する第２工程と、
   前記第２工程において前記電線が配置された前記外装シートを加熱して筒状とする第３工程と、
   を備えることを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。

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