JP3887719B2 - 成形ワイヤハーネスおよび金型構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成形ワイヤハーネスおよびその金型構造に関し、詳しくは、自動車に配索するワイヤハーネスの全体を樹脂モールドして成形ワイヤハーネスとしているものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に配索するワイヤハーネスは、ワイヤハーネス組立作業台上で電線布線治具に沿って電線群を布線し、その後、布線された電線群をテープ巻きして結束し、さらに、所要箇所に車体取付用のクランプ等をバンドあるいはテープ巻して取り付けたり、所要の区間にプロテクタを取り付けている。
【０００３】
上記のように組み立てられるワイヤハーネスは、作業工数が非常に多くなると共に、ワイヤハーネスの組み立て終了後に作業台から取り外した段階で支線の分岐方向が配索方向に規制されない等の問題がある。特に、車体取付用のクランプは各支線を所要の配索位置に保持するため多数取り付けられており、よって、クランプの取付に手数がかかる問題がある。さらに、テープ巻きの場合は位置ずれが生じやすく、また、バンドで取り付ける場合には回転が生じて所要方向の向きにならない問題がある。
【０００４】
上記したテープ巻き結束してワイヤハーネスを組み立てる方法に代えて、特開昭６３−３１３４２１号等において、図１１に示すように、断面半円形の溝１ａを設けた成形用の金型１を用い、上記溝１ａに電線ｗを挿入して樹脂でモールドするワイヤハーネスの成形方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の従来提案されている成形ワイヤハーネスでは、金型に設ける電線挿入溝は殆ど半円形状とされており、電線群を断面円形の樹脂被覆層内に埋設する構成とされている。
このように成形ワイヤハーネスが断面円形であると、成形ワイヤハーネスに外圧がかかると容易に回転してしまうため、ボデーに沿わせて位置決めするには適していないという問題がある。
【０００６】
また、上記成形ワイヤハーネスのモールド方法は、電線の長さ方向に断続的に樹脂モールドするため、非モールド部において電線の保護が十分でないため、外部干渉物からの干渉をうけて電線群に損傷が生じる恐れがあり、かつ、電線がばらけやすくなる。さらに、非モールド部分で電線が屈曲して支線の分岐方向を配索方向に規制できない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、成形ワイヤハーネスの断面を四角形状とすることにより、ボデーに位置決め保持し易くすると共に、配索形態に維持される成形ワイヤハーネスを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、多数の電線が集中分岐部から所要方向に分岐し、これら分岐された電線の端末にコネクタが接続され、該コネクタ接続部の近傍を除き、電線群が配索形態となるように樹脂でモールドされている成形ワイヤハーネスであって、
上記分岐した電線を樹脂でモールドしている支線の少なくとも一部を所要領域に亙って、断面四角形状とし、上記支線の他部は断面略円形としていることを特徴とする成形ワイヤハーネスを提供している。
【０００９】
上記構成とすると、ボデーに沿わせる所要領域の成形ワイヤハーネスは断面四角形状としているため、ボデー等に沿わせたときに外圧を受けても回転しにくいため、容易に位置決め保持することができる。
また、上記成形ワイヤハーネスはコネクタ接続部の近傍を除いて配索形態に樹脂モールドしているので、支線の方向を配索方向に規制でき、車両への配索形態に保持できる。
【００１０】
上記断面四角形状は大略断面正方形とし、その断面中央部に上記電線群を埋設している一方、上記断面略円形部分では該樹脂被覆層の外周を螺旋状の凹凸あるいは凹部と凸部が長さ方向に交互に連続するコルゲート形状としている。
【００１１】
このように断面四角形状の部位を大略正方形とすると、断面円形状とした場合と比較して四隅の肉厚が厚いため成形ワイヤハーネスの強度を確保することができる。また、樹脂被覆層内に埋設する電線群を中央位置に保持しやすく電線群の露出を防ぐことができる。一方、上記断面略円形部分では該樹脂被覆層の外周を螺旋状の凹凸あるいは凹部と凸部が長さ方向に交互に連続するコルゲート形状としているため、樹脂被覆層の最外周面での電線の露出を防ぐことができ、かつ、より屈曲し易く、配索し易いワイヤハーネスとすることができる。
【００１２】
上記断面四角形状の樹脂被覆層には、対向する２辺に長さ方向に間隔をあけて垂直方向の細溝を対向して凹設すると共に、これら２辺と直交方向の２辺に長さ方向に間隔をあけて水平方向の細溝を対向して凹設し、かつ、上記垂直方向の細溝と水平方向の細溝とを長さ方向に交互に設け、これら４辺に設けられる細溝の溝深さを浅くして、これら細溝に囲まれる樹脂被覆層の中央位置に上記電線群を埋設している。
【００１３】
上記構成とすると、上記細溝を形成する金型の溝内部に設けた突起により、溝内に布線した電線群を溝の中央位置に保持し、成形する樹脂被覆層の中央位置に埋設するため、樹脂被覆層の最外周面での電線群の露出を防ぐことができる。また、垂直方向の細溝と水平方向の細溝とを長さ方向に交互に設けているため、樹脂被覆層の全周に亙って細溝を設けている場合と比較して、強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００１４】
上記細溝は断面Ｖ形状あるいは断面Ｕ形状とし、長さ方向に２ｃｍ〜３ｃｍの間隔をあけて設けている。
上記構成とすると、細溝での電線の露出面積を小さくすることができる。また、長さ方向に２ｃｍ〜３ｃｍの間隔をあけて上記細溝を設けているのは、間隔が２ｃｍより小さいと成形ワイヤハーネスの強度が低下してしまうためであり、３ｃｍより大きいと電線群を金型の溝の中央位置に保持することができなくなるためである。
【００１５】
上記各辺に設ける細溝は、各辺の幅全体に設けずに部分的に設けてもよい。これにより、より強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記成形ワイヤハーネスを成形するための金型であって、
上下一対の金型に設けた支線用電線の挿入溝は、その一部を断面四角形状とすると共に、他の部分は断面半円形状としている成形ワイヤハーネスの金型構造も提供している。
上記上下一対の金型の下型の底面および上型の上面より長さ方向に間隔をあけて突起を溝内部に対向させて突設していると共に、下型の側面上端あるいは上型の側面下端より突起を対向させて突出させ、これら突起により上記断面四角形状の樹脂被覆層に長さ方向に間隔をあけて上記垂直方向の細溝と水平方向の細溝を形成している。
【００１７】
金型を上記構造とすると、金型の溝内部に電線群を布線し、樹脂を充填して上型を型締めし、樹脂硬化後、下型と上型とを離型することで、容易に電線群が樹脂でモールドされた上記ワイヤハーネスを成形することができる。
また、上記突起により溝内に布線する電線を溝の中央位置に保持することができ、成形されたワイヤハーネスの樹脂被覆層の最外周面での電線群の露出を防ぐことができる。
【００１８】
上記突起は幅方向の中央部はあけて両側部に設け、あるいは、幅方向の両側部はあけて中央部に設け、これら突起を設けていない部分を樹脂通路としてもよい。 上記構成とすると、溝内に充填した樹脂が上記樹脂通路を通って溝内に拡がるため、樹脂の充填速度が促進され、作業性を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、電線ｗ群を樹脂モールドして所要の配索形状にワイヤハーネス１１を成形するための金型１０を示す。
金型１０は、仕様変更等にもフレキシブルに対応できるように分割されており、ワイヤハーネス１１の集中分岐部１１ａを成形するための共用金型１０ａに、支線１１ｂ〜ｍやグロメット部１１ｎを成形するための分岐用金型１０ｂ〜ｎを組み合わせて用いている。
【００２０】
共用金型（下型）１０ａの溝１０ａ−１にプロテクタ（図示せず）を配置すると共に、所要の分岐用金型（下型）１０ｉ、１０ｍの溝１０ｉ−１、１０ｍ−１にＬ字プロテクタ１２、オフセットクランプ１３、１４を配置し、金型１０の溝１０ａ〜ｎ−１に端末にコネクタＣが接続された電線ｗ群を布線した後、樹脂を充填し上型（図示せず）で型締めしてモールドすることにより、図２に示すワイヤハーネス１１が成形される。
【００２１】
金型１０内に布線された電線ｗ群はコネクタＣ接続部の近傍を除いて配索形態に樹脂モールドしているので、成形後のワイヤハーネスが配索形状に維持され、支線１１ｂ〜ｈの分岐方向を正しく維持することできる。
なお、分岐用金型１０ｂ〜ｇ、ｈ、ｊ、ｌの溝１０ｂ−１〜ｇ−１、１０ｈ−１、１０ｊ−１、１０ｌ−１の内周面を螺旋状に切り欠くことで、樹脂流れの促進を図ると共に、成形後の支線１１ｂ〜ｈの屈曲性を維持し、最外周面で電線が露出しないようにしている。
【００２２】
詳細には、成形ワイヤハーネス１１の支線１１ｈ−１及び該支線１１ｈ−１を成形する金型１０の分岐用金型１０ｍは下記の構成としている。
【００２３】
図３乃至図５に示す第１実施形態では、成形ワイヤハーネス１１の支線１１ｈ−１は、樹脂によりモールド成形した樹脂被覆層２０が断面四角形状であり、樹脂被覆層２０の表面上には、Ｖ形状の細溝２１が設けられている。該細溝２１は樹脂被覆層２０の上面２０ａ及び下面２０ｂに対向して凹設する水平方向の細溝２１ａと側面２０ｃに対向して凹設する垂直方向の細溝２１ｂからなり、該水平方向の細溝２１ａと垂直方向の細溝２１ｂは支線１１ｈ−１の長さ方向に交互に設けられている。
【００２４】
上記支線１１ｈ−１を成形する分岐用金型１０ｍは、図４に示すように、上記溝１０ｍ−１は断面四角形状であり、分岐用金型１０ｍの長さ方向に延在している。上記分岐用金型１０ｍの溝１０ｍ−１周面にはＶ形状の突起１５を設けており、詳しくは、溝１０ｍ−１の底面１０ｍ−１ａ上に溝１０ｍ−１の幅方向全体に亙る底面上突起１５ａを溝１１の長さ方向に間隔をあけて設ける一方、溝１０ｍ−１の両側壁１０ｍ−１ｂ上に開口上端から底面１０ｍ−１ａに亙る側面上突起１５ｂを溝１１の長さ方向に間隔をあけて設けている。また、上記底面上突起１５ａと側面上突起１５ｂとを溝１０ｍ−１の長さ方向に交互に設けている。
本実施形態においては、底面上突起１５ａと側面上突起１５ｂとの間隔をそれぞれ２ｃｍとしている。
【００２５】
次に、上記支線１１ｈ−１に着目した成形工程について説明する。
まず、電線ｗの端末にコネクタＣを予め取り付けておき、図５（Ｂ）に示すように、この電線ｗ群を分岐用金型（下型）１０ｍの溝１０ｍ−１内に挿入して布線し、分岐用金型（下型）１０ｍの溝１０ｍ−１の上面開口に沿って上方から樹脂を垂らし込むように充填していく。
樹脂を分岐用金型（下型）１０ｍの溝１０ｍ−１にすべて充填した後に、分岐用金型（上型）を分岐用金型（下型）１０ｍに被せて型締めし、充填した樹脂を硬化させる。
上記樹脂を硬化させた後、分岐用金型（下型）１０ｍと分岐用金型（上型）を離型することで、図５（Ｃ）に示すような、電線ｗ群を樹脂被覆層２０でモールドするワイヤハーネス１１の支線１１ｈ−１が成形される。
【００２６】
上記成形ワイヤハーネス１１の支線１１ｈ−１は、断面を四角形状としているのでボデーに沿わせたときに外圧を受けても回転しにくく位置決め保持のしやすい部位とすることができる。
また、支線１１ｈ−１は断面円形状の部位と比較して、四隅の肉厚が厚くなり、ワイヤハーネスの強度を上げることができる。
【００２７】
また、分岐用金型１０ｍの溝１０ｍ−１内に布線した電線ｗ群は、溝１０ｍ−１の周面上に設けられた底面上突起１５ａ、側面上突起１５ｂにより分岐用金型１０ｍの溝１０ｍ−１内の中央位置に保持される。従って、電線ｗが樹脂被覆層２０の最外周面で露出することを防ぐことができる。さらに、上記底面上突起１５ａと側面上突起１５ｂはＶ形状とし、電線ｗとの接触面積を小さくしているので、電線ｗの水平方向の細溝２１ａ及び垂直方向の細溝２１ｂでの露出面積を小さくすることができ、外装保護材としての役割を果たすことができる。
【００２８】
また、溝１０ｍ−１の周面上の底面上突起１５ａと側面上突起１５ｂを交互に設けることにより、上記細溝２１を支線１１ｈ−１の全周に亙って設けないようにしているため、支線１１ｈ−１の強度を確保することができる。
【００２９】
なお、樹脂の充填順序として、上型を型締めする前に樹脂を垂らし込む代わりに、型締め後に樹脂注入口（図示せず）から樹脂を充填注入してもよい。
【００３０】
図６は、本発明の第１実施形態の変形例を示し、ワイヤハーネス１１’の支線１１ｈ−１’の樹脂被覆層２０’に設ける水平方向の細溝２１ａ’と垂直方向の細溝２１ｂ’を断面Ｕ形状としている。
上記支線１１ｈ−１’を成形するため、分岐用金型（図示せず）の溝内に設ける突起をＵ形状としている。
その他の構成及び上記ワイヤハーネス１１’の成形方法は、上記第１実施形態と同様のため省略する。
【００３１】
上記構成とすると、分岐用金型の溝内に設ける突起をＵ形状としているため、電線群と突起との接触する面積が大きくなり、溝内に布線した電線ｗを溝の中央位置に保持しやすくなり、樹脂被覆層２０’の最外周面で電線ｗが露出するのを確実に防ぐことができる。
【００３２】
図７及び図８は、本発明の第２実施形態を示す。
図７に示す成形ワイヤハーネス１１”の支線１１ｈ−１”は、樹脂によりモールド成形した樹脂被覆層２０”の表面上には、Ｖ形状の水平方向の細溝２１ａ”と垂直方向の細溝２１ｂ”を支線１１ｈ−１”の長さ方向に交互に凹設している。本実施形態においては、上記水平方向の細溝２１ａ”は中央部にのみ部分的に設けている一方、垂直方向の細溝２１ｂ”は支線１１ｈ−１”の厚さ方向全域に亙って設けている。
【００３３】
図８に示すように、本実施形態の分岐用金型１０ｍ’は、底面上突起１５ａ’を溝１０ｍ−１’の幅方向全体に亙って設けず、底面上突起１５ａ’の両端部１５ａ’−１をあけて、溝１０ｍ−１’の底面１０ｍ−１ａ’と同一面として、樹脂通路としている。一方、側面上突起１５ｂ’は上記第１実施形態と同様の構成としている。
その他の構成及び上記ワイヤハーネス１１”の成形方法は、上記第１実施形態のワイヤハーネス１１と同様のため説明を省略する。
【００３４】
上記構成とすると、第１実施形態と同様、ボデーに沿わせたときに外圧を受けても回転しにくく位置決め保持のしやすい部位とすることができる。
また、本実施形態のワイヤハーネス１１”の支線１１ｈ−１”は水平方向の細溝２１ａ”を樹脂被覆層２０”の幅及び厚さ全体に亙って設けず、部分的に設けているため、強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００３５】
さらに、分岐用金型１０ｍ’の溝１０ｍ−１’に設けられた底面上突起１５ａ’の両端部１５ａ’−１を充填した樹脂が流れ込むため、樹脂が溝１０ｍ−１’内全体に行き渡りやすく、樹脂の充填速度が促進され、作業性を向上することができる。
【００３６】
なお、本実施形態において、細溝２１”を断面Ｖ形状としているが、上記第１実施形態と同様、断面Ｕ形状としてもよい。
【００３７】
図９及び図１０は、上記第２実施形態の変形例を示す。
図９に示すように、ワイヤハーネス１１”’の支線１１ｈ−１”’の樹脂被覆層２０”’表面上に設ける水平方向の細溝２１ａ”’及び垂直方向の細溝２１ｂ”’は幅方向の全体に設けず、四隅にのみ設けている。
【００３８】
上記ワイヤハーネス１１”’を成形するための分岐用金型１０ｍ”は、図１０に示すように、分岐用金型（下型）１１”と分岐用金型（上型）とを型締めした状態で、溝１０ｍ−１”の四隅にのみ底面上突起１５ａ”及び側面上突起１５ｂ”を設けている。
その他の点は上記第２実施形態と同様であり、ワイヤハーネス１１”’の成形方法は上記第１実施形態と同様のため省略する。
【００３９】
上記構成とすると、上記第２実施形態と同様の効果を得られると共に、ワイヤハーネス１１”’の支線１１ｈ−１”’は肉厚の厚い四隅のみに細溝２１”’を設けているため、殆ど強度を低下させることがない。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、成形ワイヤハーネスの支線は、樹脂被覆層が断面四角形状であるため、上記成形ワイヤハーネスをボデー等に沿わせたときに、外圧を受けても回転しにくく位置決め保持することができる。 また、樹脂被覆層が断面四角形状であると四隅の肉厚が厚いため、断面を円形状とした場合と比較して、強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００４１】
また、分岐用金型の溝内に布線した電線は、溝の周面上に設けられた突起により、溝内の中央位置に保持されるため、電線が最外周面で露出することを防ぐことができる。また、上記突起はＶ形状もしくはＵ形状とし、電線と突起との接触面積を小さくしているため、電線の露出を小さくすることができる。
【００４２】
また、分岐用金型の溝の底面に設けた突起と溝の側面に設けた突起を長さ方向に交互に設けることにより、上記細溝を樹脂被覆層全周に亙って設けないようにしているため、強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００４３】
さらに、分岐用金型の溝に設けられた突起を幅方向全体に設けず部分的に設けた場合には、充填した樹脂が溝内全体に行き渡りやすく、樹脂充填作業の作業性を向上することができる。また、この金型を用いて成形するワイヤハーネスは細溝をワイヤハーネスの幅及び厚さ全体に亙って設けないため、更に強度の高いワイヤハーネスとすることができる。
【００４４】
また、電線群はコネクタ接続部の近傍を除いて配索形態に樹脂モールドしているので、成形後のワイヤハーネスが配索形状に維持され、支線の分岐方向を正しく維持することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る実施形態の金型（下型）の上面図である。
【図２】 成形ワイヤハーネスの上面図である。
【図３】 第１実施形態のワイヤハーネスを示す要部拡大図である。
【図４】 第１実施形態のワイヤハーネスの成形に使用する分岐用金型を示す要部拡大図である。
【図５】 第１実施形態のワイヤハーネスの成形工程を示し、（Ａ）は電線布線前、（Ｂ）は電線布線後、（Ｃ）は樹脂モールド後を示す図面である。
【図６】 第１実施形態の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】 （Ａ）は第２実施形態のワイヤハーネスを示す要部拡大図、（Ｂ）は平面図及び正面図である。
【図８】 （Ａ）は第２実施形態のワイヤハーネスの成形に使用する分岐用金型を示す要部拡大図、（Ｂ）は平面図である。
【図９】 （Ａ）は第２実施形態の変形例のワイヤハーネスを示す要部拡大図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】 （Ａ）は第２実施形態の変形例のワイヤハーネスの成形に使用する分岐用金型を示す要部拡大図、（Ｂ）は平面図である。
【図１１】 従来例の金型を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 金型
１０ａ 共用金型
１０ｂ〜ｎ 分岐用金型
１０ｍ−１、１０ｍ−１’、１０ｍ−１” 溝
１０ｍ−１ａ、１０ｍ−１ａ’ 底面
１０ｍ−１ｂ、１０ｍ−１ｂ’ 側面
１１ 成形ワイヤハーネス
１１ａ 集中分岐部
１１ｂ〜ｍ 支線
１１ｎ グロメット部
１２ Ｌ字プロテクタ
１３、１４ オフセットクランプ
１５、１５’、１５” 突起
１５ａ、１５ａ’、１５ａ” 底面上突起
１５ｂ、１５ｂ’、１５ｂ” 側面上突起
２０、２０’、２０”、２０”’ 樹脂被覆層
２１、２１’、２１”、２１”’ 細溝
２１ａ、２１ａ’、２１ａ”、２１ａ”’ 水平方向の細溝
２１ｂ、２１ｂ’、２１ｂ”、２１ｂ”’ 垂直方向の細溝

Claims (8)

1. 多数の電線が集中分岐部から所要方向に分岐し、これら分岐された電線の端末にコネクタが接続され、該コネクタ接続部の近傍を除き、電線群が配索形態となるように樹脂でモールドされている成形ワイヤハーネスであって、
   上記分岐した電線を樹脂でモールドしている支線の少なくとも一部を所要領域に亙って、断面四角形状とし、上記支線の他部は断面略円形としていることを特徴とする成形ワイヤハーネス。
2. 上記断面四角形状は大略断面正方形とし、その断面中央部に上記電線群を埋設している一方、上記断面略円形部分では該樹脂被覆層の外周を螺旋状の凹凸あるいは凹部と凸部が長さ方向に交互に連続するコルゲート形状としている請求項１に記載の成形ワイヤハーネス。
3. 上記断面四角形状の樹脂被覆層には、対向する２辺に長さ方向に間隔をあけて垂直方向の細溝を対向して凹設すると共に、これら２辺と直交方向の２辺に長さ方向に間隔をあけて水平方向の細溝を対向して凹設し、かつ、上記垂直方向の細溝と水平方向の細溝とを長さ方向に交互に設け、これら４辺に設けられる細溝の溝深さを浅くして、これら細溝に囲まれる樹脂被覆層の中央位置に上記電線群を埋設している請求項１または請求項２に記載の成形ワイヤハーネス。
4. 上記細溝は断面Ｖ形状あるいは断面Ｕ形状とし、長さ方向に２ｃｍ〜３ｃｍの間隔をあけて設けている請求項３に記載の成形ワイヤハーネス。
5. 上記各辺に設ける細溝は、各辺の幅全体に設けずに部分的に設けている請求項３または請求項４に記載の成形ワイヤハーネス。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の成形ワイヤハーネスを成形するための金型であって、
   上下一対の金型に設けた支線用電線の挿入溝は、その一部を断面四角形状とすると共に、他の部分は断面半円形状としていることを特徴とする成形ワイヤハーネスの金型構造。
7. 請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の成形ワイヤハーネスを成形するための金型であって、
   上下一対の金型に設けた支線用電線の挿入溝は、その一部を断面四角形状とすると共に、他の部分は断面半円形状とし、かつ、
   下型の底面および上型の上面より長さ方向に間隔をあけて突起を溝内部に対向させて突設していると共に、下型の側面上端あるいは上型の側面下端より突起を対向させて突出させ、これら突起により上記断面四角形状の樹脂被覆層に長さ方向に間隔をあけて上記垂直方向の細溝と水平方向の細溝を形成する構成としている成形ワイヤハーネスの金型構造。
8. 上記突起は幅方向の中央部はあけて両側部に設け、あるいは、幅方向の両側部はあけて中央部に設け、これら突起を設けていない部分を樹脂通路としている請求項７に記載の成形ワイヤハーネスの金型構造。

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