JP3706199B2 - ワイヤーハーネスの真空成形方法及びこの方法で成形したワイヤーハーネス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラット回路体を挟んだ２枚の絶縁シートを真空引きして密着させたワイヤーハーネスの真空成形方法と、この方法で成形されたワイヤーハーネスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車載の電気機器を接続するケーブル、特にドアの内側の配線には、ドアを薄くするなどの省スペースのために２枚の絶縁シートでフラット回路体を挟み密着接合させたワイヤーハーネスが用いられる。
【０００３】
図９ないし図１１は、このようなワイヤーハーネスを製造する従来の方法を示している。各図のように、この方法は、真空吸引面１に凹部３と真空引き孔とが設けられた真空成形型５を用いて行われる。
【０００４】
この方法では、先ず、図９のように真空吸引面１に熱可塑性材料の樹脂シート７を置き、これを加熱軟化させた状態で真空引き孔から真空引きして樹脂シート７に凹部９（図１０）を形成する。
【０００５】
次いで、図１０のように、真空成形型５の凹部３に配置した樹脂シート７の凹部９にフラット回路体１１を配索し、その上にフラット回路体１１のコネクター１３、１３用の蓋１５、１５と、ホットメルトの粘着材が塗布された熱可塑性材料の樹脂シート１７とを置き、これを加熱軟化させた状態で真空引きし、樹脂シート７、１７の間の空気を吸引してこれらを密着させ、粘着又は接着剤等によって樹脂シート７、１７を接合する。
【０００６】
その後、図１１のように、フラット回路体１１の周囲の余分な樹脂シート７、１７をカッター１９で切り落としてワイヤーハーネスを得る。
【０００７】
樹脂シートの真空成形技術には、この他に、特開平６−２４６８２５号広報に記載された図１２のようなものがある。
【０００８】
これは車両のドアのシーリングスクリーンを成形するものであり、真空吸引面２１に凹部２３のような凹凸のある３次元形状の真空成形型２５を用いて、図１３のように樹脂シート２７を真空成形する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１２のように車両のドアには凹凸がある。又、図９乃至図１１の例では成形されたワイヤーハーネスが平面形状（２次元形状）であり、両側に樹脂シートが張り付けられているから凹凸部に沿って曲げにくい。従って、このような２次元状のワイヤーハーネスを車両のドアなどの凹凸部に精密に沿わせて配索するのは困難であり、作業性が悪い。
【００１０】
そこで、配索作業性を改善するには、配索箇所の形状に合わせて３次元成形することが必要である。
【００１１】
しかし、真空成形は原理的にシートを伸ばすことによって行われるから、図１２、図１３の凹部２３のような深い凹部では、矢印２９が示す箇所のように樹脂シート２７が伸び過ぎて薄くなり、強度、絶縁性が低下する恐れがある。
【００１２】
又、３次元成形のワイヤーハーネスでは、成形後の余分な樹脂シートをカッターや打ち抜きで切り落とすのが難しく作業性が悪いから、レーザーや作業ロボットなどが必要であり、コスト高になる。
【００１３】
これに加えて、複雑な３次元成形用の真空成形型は加工が難しく高価である。
【００１４】
本発明は、このような事情を考慮し、真空成形後の折り曲げが容易で配索作業性に優れ、真空成形型が加工し易く、余分な樹脂シートの切り落としが容易なワイヤーハーネスの真空成形方法と、この方法で成形したワイヤーハーネスとを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載されたワイヤーハーネスの真空成形方法は、真空引き孔が設けられた真空成形型の真空吸引面に第１の絶縁シートとフラット回路体等と第２の絶縁シートをこの順に載置して真空引き孔から真空引きし、フラット回路体等を挟んで各絶縁シートを密着接合するワイヤーハーネスの真空成形方法であって、真空吸引面のフラット回路体等載置部分が２次元形状であると共に、前記第１絶縁シートの、ワイヤーハーネスの屈曲部に対応する箇所に、ワイヤーハーネスの屈曲を容易にする多数の開口を形成したことを特徴とする。
【００１６】
このように、第１絶縁シートの、ワイヤーハーネスの屈曲部に対応する箇所に形成した多数の開口が屈曲時の伸びと撓みとを吸収することによって、ワイヤーハーネスは大きな屈曲性を得る。
【００１７】
従って、２次元形状に成形しても、複雑な３次元形状の箇所に配索することが容易である。又、周囲の余分な絶縁シートの切り落としは２次元形状の状態で行えるから、レーザーや作業ロボットなどによらずに、カッターや打ち抜きで容易に行える。
【００１８】
このように、配索や周縁部の切り落としなどの作業性がよく、それだけ低コストである。
【００１９】
又、ワイヤーハーネスを３次元成形しないから、絶縁シートの伸び過ぎと、伸び過ぎによる絶縁性や強度などの低下が防止されると共に、製品の歩留りが向上し、コスト低下が防止される。
【００２０】
更に、２次元形状のワイヤーハーネスを真空成形する真空成形型は加工し易く、安価である。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載されたワイヤーハーネスの真空成形方法であって、第１の絶縁シートをフラット回路体等のパターン形状に第１次真空成形する２次元形状の凹部が真空成形型の真空吸引面に設けられており、第１次真空成形後に開口を形成した第１の絶縁シートを真空吸引面の凹部に配置し、第１の絶縁シートの凹部の中でフラット回路体等を所定のパターン形状に配索した後、これらの上に第２の絶縁シートを載置して第２次真空成形し、フラット回路体等を挟んで各絶縁シートを密着接合することを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得る。
【００２２】
これに加えて、真空成形型の真空吸引面に凹部を設けたことにより、フラット回路体等の配索を正確で容易に行うことができる。
【００２３】
又、真空引きの際に下側（真空吸引面側）になる第１の絶縁シートに開口を形成してあることから、開口部が、第２の絶縁シートの真空引き時の真空孔の役目を同時に果たし、第２の絶縁シートの真空引き（第２次真空成形）に際して良好にワイヤーハーネスを成形できる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載されたワイヤーハーネスの真空成形方法であって、ワイヤーハーネスの非屈曲部と対応する箇所に形成された真空吸引面の凸部又は凹部によって、各絶縁シートにリブを形成することを特徴とし、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得る。
【００２５】
これに加えて、ワイヤーハーネスは、絶縁シートに形成したリブによって非屈曲部では必要な剛性が得られ、絶縁シートに形成した開口によって屈曲部では必要な屈曲性が得られる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のワイヤーハーネスの真空成形方法であって、第１絶縁シートの開口が、ワイヤーハーネスの幅方向に長く配索方向に短い互いに不連続な開口であることを特徴とし、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得る。
【００２７】
これに加えて、第１絶縁シートの開口を、ワイヤーハーネスの幅方向に長く配索方向に短い互いに不連続な開口にすることによって、ワイヤーハーネスを屈曲させながら配索するときの伸びと撓みとを効果的に吸収することができる。
【００２８】
なお、開口の形状は、例えば楕円孔や矩形孔などから任意に選んでよい。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のワイヤーハーネスの真空成形方法であって、ワイヤーハーネスの配索方向の開口寸法と開口の間隔との一方又は両方を、ワイヤーハーネスの屈曲度に応じて変えたことを特徴とし、請求項４の構成と同等の効果を得る。
【００３０】
これに加えて、開口の幅寸法（ワイヤーハーネスの長さ方向の開口寸法）と開口の配置間隔とを変えることによって、ワイヤーハーネスの各屈曲部に、その屈曲度に応じた必要で充分な屈曲性を与えることができる。
【００３１】
請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５記載のワイヤーハーネスの真空成形方法であって、第１絶縁シートの開口が、楕円形であることを特徴とし、請求項４又は請求項５の構成と同等の効果を得る。
【００３２】
これに加えて、開口を楕円形にしたことによって、引張り、曲げ等の力を受けた場合の開口の亀裂が防止される。
【００３３】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のワイヤーハーネスの真空成形方法であって、第１絶縁シートの開口に、互いに等しい、あるいは互いに異なった所定の形状を与えると共に、これらの開口を所定の密度で分散配置したことを特徴とし、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得る。
【００３４】
これに加えて、第１絶縁シートの伸びや縮みに対する特性に応じて、第１絶縁シートに形成される多数の開口の形状と配置密度とを任意に選ぶことができる。
【００３５】
例えば、開口の形状を丸孔、角孔、あるいはこれらの組み合わせにし、これらを適度な密度（間隔）で分散させることによって、使用される第１絶縁シートの物理特性に合った優れた屈曲性をワイヤーハーネスに与えることができる。
【００３６】
請求項８記載のワイヤーハーネスは、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の真空成形方法によって成形され、真空吸引面側の第１の絶縁シートにワイヤーハーネスの屈曲を容易にする多数の開口が形成されたことを特徴とする。
【００３７】
このワイヤーハーネスは、請求項１乃至請求項７のワイヤーハーネスの真空成形方法で成形したことにより、上記のように、複雑な３次元形状の複雑な箇所への配索や余分な樹脂シートの切り落としが容易であり、３次元成形しないから樹脂シートの伸び過ぎや成形不良が防止され、製品の歩留りが向上する。
【００３８】
又、安価な２次元成形用の真空成形型で成形できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図８により本発明のワイヤーハーネスの真空成形方法及びこの方法で成形したワイヤーハーネスの一実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、２、３、４、６、８の特徴を備えている。なお、以下の説明の中で符号のない部材や部位などは図示されていない。
【００４０】
この実施形態では真空成形型３１を用いて図６と図７に示すワイヤーハーネス３３を成形する。
【００４１】
このワイヤーハーネス３３は図４のフラット回路体又は通常の被覆電線３５の両面に図１の樹脂シート３７（第１の絶縁シート）と図５の樹脂シート３９（第２の絶縁シート）とを、下記のような工程で、真空引きして成形される。なお、前記フラット回路体３５は、被覆電線がフラット状に形成されたもの及びＦＰＣ、さらに、複数の電線が並列状に束ねられたもの等も含む。
【００４２】
フラット回路体等３５の端部にはコネクター４１、４３が接続されている。又、樹脂シート３７には多数の真空引き孔が設けられており、樹脂シート３９の下面（樹脂シート３７側）又は、樹脂シート３７の上面にはホットメルト接着材が塗布されている。
【００４３】
図８のように、ワイヤーハーネス３３には各２箇所の屈曲部４５、４７と非屈曲部４９、５１とが設定されている。
【００４４】
真空成形型３１の真空吸引面５３には２次元形状の凹部５５（フラット回路体等載置部分）と、多数の真空引き孔と、コネクター挿入孔５７、５９とが設けられている。
【００４５】
凹部５５の縁にはリブ形成用の凸部６１、６３、６５、６７が形成されている。これらの凸部６１、６３、６５、６７はワイヤーハーネス３３の非屈曲部４９、５１に対応する箇所に設けられている。又、コネクター挿入孔５７、５９はフラット回路体等３５のコネクター４１、４３に対応する箇所に形成されている。
【００４６】
以下、各工程を追って、ワイヤーハーネス３３の真空成形方法を説明する。
【００４７】
第１工程では、図１のように、コネクター挿入孔５７、５９を蓋６９、７１で密閉した後、真空吸引面５３に樹脂シート３７を置き、これを加熱し軟化させた
【００４８】
状態で真空引き孔から真空引きする。（第１次真空成形）
第２工程では、図２のように、第１次真空成形後の樹脂シート３７を真空成形型３１から取り外す。成形後の樹脂シート３７には凹部７３の他に、凸部６１、６３、６５、６７によってリブ７５、７７、７９、８１が形成され、剛性が与えられている。
【００４９】
第３工程では、図３のように、取り外した樹脂シート３７から、凹部７３とリブ７５、７７、７９、８１の周囲の余分な部分を切り取り、更に、ワイヤーハーネス３３の屈曲部４５、４７と対応する箇所に多数の楕円形の開口８３を打ち抜く。これらの開口８３は互いに不連続であり、ワイヤーハーネス３３の幅方向に長く長手方向に短く形成されている。
【００５０】
又、コネクター挿入孔５７、５９から蓋６９、７１を外しておく。
【００５１】
第４工程では、図４のように、開口８３を打ち抜き、周囲を切り落とした樹脂シート３７を真空吸引面５３の凹部５５に戻し、更に、樹脂シート３７の凹部７３にフラット回路体等３５を配索する。
【００５２】
第５工程では、図５のように、再びコネクター挿入孔５７、５９に蓋６９、７１をした後、樹脂シート３７とフラット回路体等３５の上から、真空吸引面５３に樹脂シート３９を置き、これを加熱し軟化させた状態で真空引き孔から真空引きする。（第２次真空成形）
樹脂シート３７、３９は真空引きによって互いの間の空気が吸引されて密着し、樹脂シート３９又は樹脂シート３７の接着材によって接合する。又、この真空引きの際、樹脂シート３９にも凸部６１、６３、６５、６７によってリブ８５、８７、８９、９１が形成され、剛性が与えられている。
【００５３】
第６工程では、図６のように、フラット回路体等３５を挟んで接合した樹脂シート３７、３９を真空成形型３１から取り外し、周縁部を切り取ってワイヤーハーネス３３を得る。
【００５４】
こうして成形されたワイヤーハーネス３３は、図７と図８に示すワイヤーハーネス配索部９３に配索される。この配索部９３には各２箇所の段差部９５、９７と平面部９９、１０１とが設けられており、図８のように、ワイヤーハーネス３３は非屈曲部４９、５１を平面部９９、１０１上に配置し、屈曲部４５、４７を段差部９５、９７に沿って屈曲させ配索される。
【００５５】
上記のように、ワイヤーハーネス３３は、樹脂シート３７に形成した多数の開口８３が屈曲部４５、４７での伸びを吸収するから、２次元形状に成形しても屈曲が容易であり、段差部９５、９７のある３次元形状の配索部９３に容易に配索することができる。
【００５６】
又、余分な樹脂シート３７、３９の切り落としは、屈曲前の２次元形状の状態で行えるから、レーザーや作業ロボットなどによらずに、カッターや打ち抜きで容易に行える。
【００５７】
このように、配索や切り落としなどの作業性がよく、それだけ低コストである。
【００５８】
又、ワイヤーハーネス３３は３次元成形しないから、樹脂シート３７、３９の伸び過ぎと、伸び過ぎによる絶縁性や強度などの低下が防止されると共に、成形不良が防止され、製品の歩留りが大きく向上する。
【００５９】
更に、２次元形状のワイヤーハーネス３３を成形する真空成形型３１は複雑でないため加工し易く、安価である。
【００６０】
これに加えて、真空成形型３１の真空吸引面５３に凹部５５を設けたことにより、フラット回路体３５の配索は正確で容易に行うことができる。
【００６１】
又、真空引きの際に真空吸引面５３側になる樹脂シート３７に開口８３を形成してあることから、開口部が樹脂シート３９の真空時の真空引き孔の役目を同時に果たし樹脂シート３９の真空引きが良好に行える。
【００６２】
又、樹脂シート３７、３９にリブ７５、７７、７９、８１、８５、８７、８９、９１を形成したことによって、ワイヤーハーネス３３は非屈曲部４９、５１では必要な剛性が得られ、屈曲部４５、４７では必要な屈曲性が得られる。
【００６３】
又、樹脂シート３７の開口８３を、ワイヤーハーネス３３の長手方向に短く幅方向に長い、互いに不連続な楕円形にすることによって、ワイヤーハーネス３３を屈曲させるときの伸びを効果的に吸収している。
【００６４】
又、開口８３を楕円形にしたことによって、引っ張り力を受けた場合の亀裂が防止される。
【００６５】
又、このワイヤーハーネス３３は、請求項１乃至請求項６の真空成形方法によって成形されたことにより、上記のように、複雑な３次元形状のワイヤーハーネス配索部９３への配索や周囲の余分な樹脂シート３７、３９の切り落としが容易であると共に、３次元成形しないから樹脂シート３７、３９の伸び過ぎと成形不良とが防止され、製品の歩留りが向上する。
【００６６】
又、安価な２次元成形用の真空成形型３１で成形できる。
【００６７】
【発明の効果】
上記のように、請求項１の発明では、第１絶縁シートに形成した多数の開口が屈曲時の伸びと撓みとを吸収することによって、ワイヤーハーネスは２次元形状に成形しても、複雑な３次元形状の箇所に配索することができる。又、周囲の余分な絶縁シートの切り落としは２次元形状の状態でカッターや打ち抜きによって容易に行える。
【００６８】
このように、配索や切り落としなどの作業性がよく、それだけ低コストである。
【００６９】
又、ワイヤーハーネスを３次元成形しないから、絶縁シートの伸び過ぎと成形不良とが防止され、製品の歩留りが向上する。
【００７０】
更に、２次元形状のワイヤーハーネスを真空成形する真空成形型は加工し易く、安価である。
【００７１】
請求項２記載の発明は、請求項１の構成と同等の効果を得ると共に、真空成形型の真空吸引面に凹部を設けたことにより、フラット回路体又は通常の被覆電線の配索を正確で容易に行える。
【００７２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得ると共に、ワイヤーハーネスは、絶縁シートに形成したリブによって非屈曲部では必要な剛性が得られ、絶縁シートに形成した開口によって屈曲部では必要な屈曲性が得られる。
【００７３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得ると共に、第１絶縁シートの開口を、フラット回路体の幅方向に長く配索方向に短い互いに不連続な開口にすることによって、ワイヤーハーネスの伸びと撓みとを効果的に吸収することができる。
【００７４】
請求項５記載の発明は、請求項４の構成と同等の効果を得ると共に、ワイヤーハーネスの長手方向の開口寸法と、開口の配置間隔とを変えることによって、ワイヤーハーネスの各屈曲部に必要で充分な屈曲性を与えることができる。
【００７５】
請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５の構成と同等の効果を得ると共に、開口を楕円形にしたことによって、引張り、曲げ等の力を受けた場合の開口の亀裂が防止される。
【００７６】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得ると共に、開口の形状と配置密度とを選ぶことによって、使用される第１絶縁シートの特性に合った優れた屈曲性をワイヤーハーネスに与えることができる。
【００７７】
請求項８記載のワイヤーハーネスは、請求項１乃至請求項７のワイヤーハーネスの真空成形方法で成形したことにより、３次元形状の複雑な箇所への配索や余分な樹脂シートの切り落としが容易であると共に、３次元成形しないから樹脂シートの伸び過ぎと成形不良とが防止され、製品の歩留りが向上する。
【００７８】
又、安価な２次元成形用の真空成形型で成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のワイヤーハーネスの真空成形方法を示す斜視図であり、第１絶縁シートを真空成形型に載置する状態を示す。
【図２】図１の一実施形態の真空成形方法を示す斜視図であり、第１次真空成形後の第１絶縁シートを真空成形型から取り外す状態を示す。
【図３】図１の一実施形態の真空成形方法を示す斜視図であり、第１次真空成形後に孔開け加工した第１絶縁シートを示す。
【図４】図１の一実施形態の真空成形方法を示す斜視図であり、孔開け加工後の第１絶縁シートの凹部にフラット回路体等を配索する状態を示す。
【図５】図１の一実施形態の真空成形方法を示す斜視図であり、第２絶縁シートを真空成形型に載置する状態を示す。
【図６】図１の一実施形態の真空成形方法を示す斜視図であり、各絶縁シートの周囲を切り落としてワイヤーハーネスにした状態を示す。
【図７】完成したワイヤーハーネスとその配索部とを示す斜視図である。
【図８】配索部に配索したワイヤーハーネスを示す斜視図である。
【図９】従来例のワイヤーハーネスの真空成形方法を示す斜視図であり、第１絶縁シートを真空成形型に載置する状態を示す。
【図１０】図９のワイヤーハーネスの真空成形方法を示す斜視図であり、フラット回路体等を配索し、第２絶縁シートを真空成形型に載置する状態を示す。
【図１１】図９のワイヤーハーネスの真空成形方法を示す斜視図であり、各絶縁シートの周囲を切り落としてワイヤーハーネスにする状態を示す。
【図１２】他の従来例の真空成形方法を示す断面図である。
【図１３】深い凹部を有する図１２の真空成形型で樹脂シートを真空成形する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
３１ 真空成形型
３３ ワイヤーハーネス
３５ フラット回路体又は被覆電線
３７ 樹脂シート（第１の絶縁シート）
３９ 樹脂シート（第２の絶縁シート）
４５、４７ ワイヤーハーネスの屈曲部
４９、５１ ワイヤーハーネスの非屈曲部
５３ 真空吸引面
５５ 凹部（フラット回路体等載置部分）
６１、６３、６５、６７ 凸部
７５、７７、７９、８１、８５、８７、８９、９１ リブ
８３ 楕円形の開口

Claims (8)

1. 真空引き孔が設けられた真空成形型の真空吸引面に第１の絶縁シートとフラット回路体又は通常の被覆電線と第２の絶縁シートをこの順に載置して真空引き孔から真空引きし、フラット回路体又は通常の被覆電線を挟んで各絶縁シートを密着接合するワイヤーハーネスの真空成形方法であって、真空吸引面のフラット回路体又は通常の被覆電線載置部分が２次元形状であると共に、前記第１絶縁シートの、ワイヤーハーネスの屈曲部に対応する箇所に、ワイヤーハーネスの屈曲を容易にする多数の開口を形成したことを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
2. 請求項１記載の発明であって、第１の絶縁シートをフラット回路体又は通常の被覆電線のパターン形状に第１次真空成形する２次元形状の凹部が真空成形型の真空吸引面に設けられており、第１次真空成形後に開口を形成した第１の絶縁シートを真空吸引面の凹部に配置し、第１の絶縁シートの凹部の中でフラット回路体又は通常の被覆電線を所定のパターン形状に配索した後、これらの上に第２の絶縁シートを載置して第２次真空成形し、フラット回路体又は通常の被覆電線を挟んで各絶縁シートを密着接合することを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の発明であって、ワイヤーハーネスの非屈曲部と対応する箇所に形成された真空吸引面の凸部又は凹部によって、各絶縁シートにリブを形成することを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明であっ
   て、第１絶縁シートの開口が、ワイヤーハーネスの幅方向に長く配索方向に短い互いに不連続な開口であることを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
5. 請求項４記載の発明であって、ワイヤーハーネスの配索方向の開口寸法と開口の間隔との一方又は両方を、ワイヤーハーネスの屈曲度に応じて変えたことを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
6. 請求項４又は請求項５記載の発明であって、第１絶縁シートの開口が、楕円形であることを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明であって、第１絶縁シートの開口に、互いに等しい、あるいは互いに異なった所定の形状を与えると共に、これらの開口を所定の密度で分散配置したことを特徴とするワイヤーハーネスの真空成形方法。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の真空成形方法によって成形され、真空吸引面側の第１の絶縁シートにワイヤーハーネスの屈曲を容易にする多数の開口が形成されたことを特徴とするワイヤーハーネス。

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