JP5320355B2 - ワイヤハーネス用のネット状保護材および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は車両に配索されるワイヤハーネス用のネット状保護材および該ネット状保護材の製造方法に関し、該ネット状保護材はワイヤハーネスの電線群の外周面に外装するシートまたはチューブからなるものである。

従来、車両に配索されるワイヤハーネスの電線群の結束、保護、外部干渉材による干渉防止、さらに緩衝用のために、電線群に粘着テープを巻き付けたり、コルゲートチューブや丸チューブ等のチューブに電線群を通している。
これらのテープおよびチューブからなる外装材としては、従来、テープは塩化ビニルテープが汎用され、コルゲートチューブとしてはポリプロピレン等が用いられ、いずれも樹脂で形成されている。
さらに、実開平４−２１１１９号等で提案されている樹脂糸からなるネットチューブも用いられている。

ネットチューブは使用する樹脂量が少ないため軽量化が図れ、燃費向上に寄与できる。 また、伸縮性および可撓性に優れ、ワイヤハーネスの通し作業が容易であると共にワイヤハーネスの配索経路に沿って容易に屈曲できる利点がある。

一方、ネットチューブは、コルゲートチューブや円筒状チューブ内の閉断面空間にワイヤハーネスを挿通する場合と比較して、ネットの空孔に電線群が露出するため保護機能は低下する。かつ、 厚さが比較的薄いと共に比較的硬いため、干渉部材との接触時にクッション性が劣り、異音が発生しやすいと共に、耐摩耗性についても改善の余地がある。
さらに、従来のネットチューブは縦糸と横糸とを編んで隣接する交点と縦糸と横糸の上下を逆転してネット状に形成している。よって、交点での縦糸と横糸との結合力が弱い。よって、裁断口から解れやすく、かつ、交点に引張力や引裂力が負荷されると、交点での剥がれ、所謂目崩れが生じて、形状保持力が低い問題がある。

実開平４−２１１１９号

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、比較的厚くすると共にクッション性を付与して保護機能を高めると共に異音防止効果を高め、さらに、裁断口からほつれが発生しないと共に交点で剥がれないように結合力を高めたワイヤハーネス用のシートまたはチューブからなるネット状保護材を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、それぞれネット状とした内面材と外面材とからなる２層状のチューブまたはシートからなり、
前記内面材および外面材は、それぞれ樹脂線材からなる縦線と横線との交点が加圧熱融着されてネット状とされると共に、前記内面材の外面と外面材の内面とが融着され、裁断端でほつれ止めされており、
前記内面材と外面材は下記（１）〜（３）の少なくとも１つの構成を備えていることを特徴とするワイヤハーネス用のネット状保護材を提供している。
（１）前記外面材の縦横線の線径は前記内面材の縦横線の線径より大であり、前記外面材の厚さは前記内面材の厚さよりも大きい。
（２）前記外面材のネットの空孔は前記内面材のネットの空孔より大きい。
（３）前記外面材の縦横線は弾性樹脂が配合され、前記内面材よりクッション性を有する。

前記のように、本発明のシートまたはチューブからなるネット状保護材は、難燃性樹脂線材から構成しているため、車両のエンジンルーム内に配索するワイヤハーネスに外装することができる。また、ネット状の内面材とネット状の外面材とを積層しているため、その厚さを増加させることができ、１層のネット材と比較してクッション性、耐摩耗性を高めることができる。

前記外面材と前記内面材とは、前記（１）〜（３）の少なくとも１つの構成を備えているものとし、前記樹脂線材の材質、太さ、硬度、あるいは／および網目の大きさを相違させ、前記内面材と外面材とは異種のネット材としている。
このように、外面材と内面材の物性を変えることにより、多様な特性を有するネット状保護材を容易に得ることができ、ワイヤハーネスの配索条件に応じた適宜な保護材とすることができる。

前記各縦横線の厚みを例えば０．４〜０．８ｍｍの範囲で変化させ、内面材を薄く、外面材を厚くしてもよい。
また、前記縦横線で囲まれる各空孔の形状は、正方形、長方形、ひし形、六角形、あるいは真円、楕円、長円のいずれかの円形とされ、内面材と外面材で空孔の形状および大きさを変えてもよい。前記空孔の形状は、要求される伸縮性および強度によって調整される。例えば、内面材は空孔を小さくし、外面材は空孔を大きくしてもよい。

特に、前記外面材および内面材は熱可塑性材料からなり、かつ、外面材は発泡材を含むことで内面材よりクッション性を有するものとすることが好ましい。

前記内面材および外面材を構成する難燃性樹脂線材は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、これらを２種以上の混合物から選択されるノンハロゲンの樹脂成分の一種以上に、臭素系、リン酸エステル、金属水酸化物、メラミンから選択される難燃剤が配合され、かつ、
該難燃性樹脂線材からなる前記縦線と横線とは編まずに交点で上下に重ねられ、該縦線と横線のいずれか一方または両方が、断面積の４０％〜５０％が溶融されて相手方の繊維中に埋設された状態で互いに融着されていることが好ましい。

このように、また、縦横線の交点では外周面が線接触で溶着されているのではなく、縦線と横線とを断面楕円形状とし、かつ、一方または両方の線材が相手方の線材中に埋設されるように互いに融着すると、強固に固着されている。よって、ネット状保護材に引っ張り力や引き裂き力が負荷されても交点で縦横線の結合が剥がれることはなく、目崩れが発生せず、形状保持力が強くネット状保護材としての信頼性が高いものとなる。
前記樹脂成分としては、加工容易性、コストの点等からポリプロピレンが最も好適に用いられる。

本発明の縦横線は、隣接する交点が上下逆となるように編んだものではなく、後述するサイジング機でネット状に成形し、例えば、縦線を上側、横線を下側として重ね合わせ、前記縦横線の交点を面接触させると共に、前記のように、互いに相手方線材中に埋め込まれるように融着したものとしている。

前記のように、本発明のネット状保護材は、内面材と外面材とからなる２層状のチューブまたはシートからなり、
前記シートは巾方向の両端がラップする円筒状に曲げ癖がつけられており、また、
前記チューブは一枚のシートの巾方向の端縁を互いに熱融着してチューブとしている。

さらに、本発明は前記ネット状保護材の製造方法として、
サイジング機に、アウトダイスとインダイスとからなる内面材形成用ダイスセットおよび外面材形成用ダイスセットとを設け、
前記外面材形成用ダイスセットは上段、内面材形成用ダイスセットは下段として同軸に配置し、
上段の外面材形成用ダイスセットから紡出する前記縦線と横線とでネット状の外面材を形成し、該外面材の内周側に、前記下段の内面材形成用ダイスセットから紡出する前記縦線と横線とでネット状の内面材を形成し、該内面材の外面を外周の前記外面材の内面と接触させて融着しているワイヤハーネス用のネット状保護材の製造方法を提供している。

前記ダイスセットから紡出される内面材および外面材はネット状の連続シートであり、
前記ネット状のシートを所要長さに裁断し、裁断されたネット状シートの巾方向の両端縁がラップして筒状になるように賦形している。

本発明のネット状保護材は、ワイヤハーネスの電線群の外周に巻き付け、長さ方向の両端に粘着テープを巻き付けて電線群と固着している。

前述したように、本発明のワイヤハーネス用のシートまたはチューブからなるネット状保護材は、ネット状の内面材とネット状の外面材とを積層した形状としているため、その厚さを増加してクッション性を高めることができる。また、難燃性の樹脂線材からなる縦横線を交点で融着しているため、車両のエンジンルーム内に配索する難燃性が要求されるワイヤハーネスの外装材として用いることができ、ネット状保護材に引っ張り力や引き裂き力が負荷されても交点で縦横線の結合が剥がれることはなく、目崩れが発生せず、形状保持力が強いネット状保護材とすることができる。
さらに、ネット状としていることにより、従来の樹脂製の丸チューブと比較して１／２以下にまで軽量化することができる。

本発明の第１実施形態の積層ネットシートを示す斜視図である。 （Ａ）は内面材の平面図、（Ｂ）は外面材の平面図、（Ｃ）は積層状態の断面図である。 （Ａ）は縦線および横線となる難燃性樹脂線材を示す斜視図、（Ｂ）は縦線と横線を重ねている状態を示す斜視図、（Ｃ）は縦横線の交点の拡大図である。 （Ａ）はサイジング機の全体概略図、（Ｂ）は外面材形成用ダイセットの斜視図、（Ｃ）は内面材形成用ダイセットの斜視図である。 ダイセット部分の拡大図である。 ネット状のシートを円弧状に賦形する工程をそれぞれ示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第２実施形態のネット状チューブの実施形態を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示す第一実施形態のネット状保護材は積層ネットシート１としている。
該積層ネットシート１はネット状の内面材２とネット状の外面材３との積層とし、熱融着している。内面材２および外面材３は、それぞれ難燃性の樹脂線材１０からなる縦線と横線とを交点で加圧熱融着し、縦横線で囲まれた菱形状の空孔を設けたネット状としている。

図２（Ａ）に示すように、内面材２は縦線２０と横線２１とを交点２２で加圧熱融着し、縦横線で囲まれた菱形状の空孔２５を設けたネット状としている。図２（Ｂ）に示すように、外面材３も同様に縦線３０と横線３１とを交点３２で加圧熱融着し、縦横線で囲まれた菱形状の空孔３５を設けたネット状としている。

前記内面材２の縦横線２０、２１はポリプロピレンを主成分とする比較的硬度を有する樹脂で成形する一方、外面材３の縦横線３０、３１はポリプロピレンにウレタン等の弾性樹脂を配合した樹脂材で成形している。
また、内面材２の縦横線２０、２１は小径とし、内面材の厚さを薄くしている。一方、外面材３の縦横線３０、３１は大径とし、厚さを大としている。かつ、内面材２の空孔２５は小さくし、外面材３の空孔３５は大きくしている。なお、空孔２５と３５とは同じ大きさとしてもよい。
このように、内外に積層固着する内面材２と外面材３とはそれぞれの機能に応じて物性および形状を相違させている。

内面材２および外面材３の縦横線２０、２１、３０、３１を構成する樹脂線材１０は図３（Ａ）に示すように、いずれも断面楕円形状としている。これら縦横線は、難燃性の樹脂線材で形成すればよく、前記ポリプロピレンに限定されず、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、これらを２種以上の混合物から選択されるノンハロゲンの樹脂成分の一種以上に、臭素系、リン酸エステル、金属水酸化物、メラミンから選択される難燃剤が配合されている。
前記樹脂成分１００質量部に対して前記難燃剤が０．５〜１００質量部配合されている。さらに必要に応じて、酸化マグネシウムあるいは／および炭酸カルシウムからなる充填剤が前記樹脂成分１００質量部に対して０〜５０質量部配合されている。
前記のように、本実施形態では樹脂成分としてポリプロピレン（ＰＰ）を用い、難燃剤として「テトラプロモビスフェノール」からなる臭素系難燃剤を用いている。

前記内面材２および外面材３の縦横線２０と２１、３０と３１とは編まずに、図２、図３に示すように、縦線２０、３０を上側、横線２１、３１を下側に配置し、交点２２、３２で上下に重ねて融着している。
該交点２２、３２では、図３（Ｃ）に示すように、上下の断面楕円形状の縦線２０と横線２１、３０と３１とが面接触し、かつ、下側の横線の断面積の４０〜５０％の部分を上側の縦線中に入り込ませる状態で融着している。

前記内面材２と外面材とを固着した積層ネットシート１は、後述する方法で、図１に示すように、長さ方向の軸線方向と直交する巾方向の両端側が互いにラップするように曲げ癖をつけて、円筒形状となるように予め賦形されている。
積層ネットシート１をワイヤハーネス５に取り付ける工程では、ワイヤハーネス５の電線群の長さ方向に沿って縦沿えし、該状態で巻癖をつけた積層ネットシート１の内面材２を電線群の外周面に密着させながら巻き付けている。この状態で、巾方向の両端側がラップして電線群の全外周面を完全に被覆することができる。その後、積層ネットシート１の長さ方向の両端と積層ネットシート１から引き出された電線群とに粘着テープＴを巻き付けて固着している。

つぎに、積層ネットシート１の製造方法を説明する。
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すサイジング機４０で積層ネットシート１を成形している。詳細には、前記樹脂成分に難燃剤、安定剤等をホッパー４１に投入し、ホッパー４１で撹拌混合し、該撹拌混合した混合物をスクリューコンベヤ４２で混練りしながらダイセット４５へ搬送し、混練物をダイセット４５で難燃性の樹脂線材からなるネット状シートとして成形している。

前記ダイセット４５は、図４（Ｂ）に示す外面材３の成形用のアウトダイス５０とインダイス５１とからなる外面材用ダイセット５２を上段に配置し、図４（Ｃ）に示す内面材２の成形用のアウトダイス５３とインダイス５４とからなる内面材用ダイセット５５を下段に配置している。外面材用ダイセット５２と内面材用ダイセット５５はモータ５７の同一回転軸上に配置している。

前記外面材用ダイセット５２のアウトダイス５０とインダイス５１はモータ５７で逆回転している。これにより、アウトダイス５０の孔５０ａとインダイス５１の孔５１ａがかさなる部分で縦線３０と横線３１とが重なる交差部（交点）３２を形成し、アウトダイス５０の孔とインダイス５１の孔とが離れることで格子形状（本実施形態では菱目）を形成している。
同様に、内面材用ダイセット５５のアウトダイス５３とインダイス５４もモータ５７で逆回転して、縦線２０と横線２１とで格子形状の内面材２を形成している。

前記外面材用ダイセット５２、内面材用ダイセット５５からそれぞれ押し出し成形される際に、縦線２０と横線２１、３０と３１とは加熱加圧され、縦横線２０と２１、３０と３１とが溶着する。かつ、縦横線２０と２１、３０と３１の交点２２、３２では、加圧加熱されるため、交点２２、３２では縦横線が相手方繊維に入り込んだ状態で熱融着される。

前記のように外面材用ダイセット５２を上段に、内面材用ダイセット５５を下段に配置し、かつ、外面材用ダイセット５２と内面材用ダイセット５５の間に大径ガイド円板５６を配置して、上段の外面材用ダイセット５２で成形される外面材３を拡径している。
また、内面材用ダイセット５５の下方に小径ガイド板５７を配置して、下段の内面材用ダイセット５５で成形される内面材２を押し拡げ、外面材用ダイセット５２で成形される外面材３の内面に内面材ダイセット５５で成形される内面材２の外周を接触させるように誘導し、加熱して熱融着して積層シート４を形成している。
このように、ダイセット４５を外面材用ダイセット５２と内面材用ダイセット５５とを上下段に備えた構成とすることで、ネット状の内面材２にネット状の外面材３を重ね、熱融着して積層シート４を形成している。

ついで、積層シート４を延伸ローラ６２Ａ、６２Ｂで延伸している。ついで、発泡用加熱炉６３へ搬送して、外面材３を発泡させ、さらに、延伸ローラ６２Ｃで延伸後、槽６４へ搬送し、その後、積層シート４をコイルとして巻回している。

前記積層シート４は、図６に示す工程で、巾方向の両側端が互いにラップして円筒状となるように曲げ癖をつけている。
台円錐筒形状とした成形機７０を用い、該成形機７０の上流と下流とに引っ張りロール７１Ａ、７１Ｂを配置している。積層シート４をロール７１Ａより成形機７０に通し、該成形機７０の内部で円弧状に癖づけしていき、最終の小径部分では巾方向の端縁部がラップするようにしている。該状態でロール７１Ｂで引き出し、連続した積層ネットシート１を製造している。該積層ネットシート１は使用条件に応じて所要長さに裁断機７３で裁断している。

前記構成とした積層ネットシート１は、内面材２と外面材３との積層材であるため、厚さが大となり、かつ、外面材３の縦横線にはウレタンを配合をした樹脂線材で形成しているためクッション性が優れたものとなり、ワイヤハーネスの保護機能を高めることができる。また、クッション性を備えることにより、ワイヤハーネスがパネルに接触して発生する異音を低減防止することができる。

また、内面材２および外面材３のいずれも縦横線の交点で前記図３（Ａ）に示すように、縦横線が断面楕円形状に変形し、互いに相手方線中に入り込んだ状態で熱融着されている。よって、縦横線の外周面を溶着しただけの場合と比較して剥がれにくくなり、前記した引張強度および引き裂き強度を備えたものとなり、目崩れが発生せず、信頼性の高いものとなる。
また、内面材２および外面材３の縦横線２０と２１、３０と３１は難燃性の樹脂線材から形成しているため、積層ネットシート１は難燃性を備え、エンジンルームに配索するワイヤハーネスの外装材として用いることができ、かつ、縦横線が互いに強固に固着されているため、内面材２、外面材３の各縦横線が裁断端でほつれを生じることはない。しかも、ネット状としているため、丸チューブと比較して重量を半減できる。特に、自動車に配索する多数本のワイヤハーネスの外装材として用いると、自動車の重量軽減にも寄与でき、燃費を向上させることができる。

図７に第二実施形態の積層ネットチューブ１ーＢを示す。
前記第一実施形態の積層ネットシート１は円弧形状に賦形し、巾方向の両端側がラップするように賦形したものであるが、第二実施形態では、ラップさせた両端縁を熱融着して積層ネットチューブ１−Ｂとしている。
この積層ネットチューブ１−Ｂは図７（Ｂ）に示すように、収縮させてワイヤハーネス５を挿通し、挿通後に図７（Ｃ）に示すように引き伸ばして、ワイヤハーネス５の電線群と粘着テープＴで固着している。

１ 積層ネットシート
１−Ｂ 積層ネットチューブ
２ 内面材
３ 外面材
１０ 樹脂線材
２０、３０ 縦線
２１、３１ 横線
２２、３２ 交点
２５、３５ 空孔

Claims (4)

1. それぞれネット状とした内面材と外面材とからなる２層状のチューブまたはシートからなり、
   前記内面材および外面材は、それぞれ樹脂線材からなる縦線と横線との交点が加圧熱融着されてネット状とされると共に、前記内面材の外面と外面材の内面とが融着され、裁断端でほつれ止めされており、
   前記内面材と外面材は下記（１）〜（３）の少なくとも１つの構成を備えていることを特徴とするワイヤハーネス用のネット状保護材。
   （１）前記外面材の縦横線の線径は前記内面材の縦横線の線径より大であり、前記外面材の厚さは前記内面材の厚さよりも大きい。
   （２）前記外面材のネットの空孔は前記内面材のネットの空孔より大きい。
   （３）前記外面材の縦横線は弾性樹脂が配合され、前記内面材よりクッション性を有する。
2. 前記外面材および内面材は難燃剤が配合された熱可塑性材料からなり、かつ、前記外面材と内面材の縦線と横線の交点は断面積の４０％〜５０％が溶融されて相手方の繊維中に埋設された状態で互いに融着されている請求項１に記載のワイヤハーネス用のネット状保護材。
3. 前記シートは巾方向の両端がラップする円筒状に曲げ癖がつけられており、また、
   前記チューブは一枚のシートの巾方向の端縁を互いに熱融着してチューブとしている請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のワイヤハーネス用のネット状保護材。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のネット状保護材の製造方法であって、
   サイジング機に、アウトダイスとインダイスとからなる内面材形成用ダイスセットおよび外面材形成用ダイスセットとを設け、
   前記外面材形成用ダイスセットは上段、内面材形成用ダイスセットは下段として同軸に配置し、
   上段の外面材形成用ダイスセットから紡出する前記縦線と横線とでネット状の外面材を形成し、該外面材の内周側に、前記下段の内面材形成用ダイスセットから紡出する前記縦線と横線とでネット状の内面材を形成し、該内面材の外面を外周の前記外面材の内面と接触させて融着しているワイヤハーネス用のネット状保護材の製造方法。

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