JP5342798B2 - 保護材およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃を吸収したり熱を遮断して、損傷（外傷）を防止するために、対象物（基材）を被覆して用いられる保護用の部材およびその製造方法に関し、たとえば、携帯電話およびコンピュータ端末機器などの精密機器に配索する導体であるワイヤーハーネスや電線、電極、電球、配管、配筋、針金、または、（光）ケーブルなどの基材の損傷を防止するための保護材およびその製造方法に関する。

従来、機器内部に配置される電線群（ワイヤーハーネス）を束ねて保護するために使用される保護スリーブとして、樹脂製のチューブが周知である。

樹脂製チューブを用いる場合、そのチューブに電線を1本ずつ通したのちコネクタに接続しなければならず、作業が煩雑となる。さらに、チューブが潰れることによって電線を通す作業がさらに困難になったり、プリンターのヘッド周辺の配線のように追従しなければならない導体については、柔軟性に欠けるチューブに負荷がかかり、チューブ自体に亀裂や割れが生じたり、電線の折れ（断線）が発生したり、ショート(感電)するなどという不具合を生じる場合がある。

この問題を解決する手段として、特許文献１には、ワイヤーハーネスをコネクタに接続した後、耐摩耗性テープを巻きつける方法が開示されている。しかし、ワイヤーハーネスが長い場合、全体に隙間無く耐摩耗テープを巻き付ける作業は大変手間がかかり、生産性に劣るという問題がある。

この低作業性を解決するものとして、円筒状の組紐を使用する方法が、たとえば、特許文献２に記載されている。しかし、組紐からなる保護スリーブは、所要長さにカットした際、切り口端部でほつれが発生しやすいという問題があった。また、コネクタ接続後のワイヤーハーネスを通す場合、スリーブを径方向に拡張させる必要があるが、組紐は拡張させにくく、さらに、一旦拡張したら元の径に戻ることができず、ワイヤーハーネスをコンパクトに束ねることができないという問題がある。

さらに、ワイヤーハーネスは、精密機器の仕様や形状に合わせ、様々な形状に折り曲げたり、捻ったりして精密機器内に配置される。ときには可動周辺部にも使用される。この場合、耐摩擦性テープや組紐からなる保護スリーブは、伸縮性や柔軟性に欠けるため追従性が低く、精密機器の仕様や形状に合わせた配置が困難である。

また、保護スリーブとして、天竺編みの編地を使用することが特許文献３に記載されている。この保護スリーブは、ほつれを抑制するために両端部が外側に向けてカールした状態になっており、それゆえ、ワイヤーハーネスを通しにくい、規定寸法に合わせにくい、寸法安定性が悪いなどの問題があり、作業性に劣る。さらに、精密機器内に配置する場合、カールした部分が嵩張り、狭い箇所に配置しにくい、余分な部分に接触するなどの問題がある。

また、天竺編みで保護スリーブを作製する場合、編機のシリンダの径によって作製できる円筒状編地の径が決定されるため、同一径のものを連続して編成することは可能である。しかし、多種の径をシリンダを交換すること無く作製することはできない。したがって、異なる径を有するスリーブを作製するには、その径の種類に応じた数の編機あるいはシリンダが必要である。そのため、生産量や径種類に応じて設備を準備しなければならず、設備設置場所と設備費用が膨大に必要となり、それが製品コストにはね返り、製品が高価になるという問題を生じる場合がある。

以上、一例としてワイヤーハーネスや電線の保護スリーブについて述べてきたが、その他の基材、たとえば、電極の絶縁部分、電球、配管や配筋材の全体あるいは端部などに対しても、破損防止や危険防止などのために保護材が使用される。このように多品種の保護材を作製する際にも、設備費用などについて同様の問題をかかえることになる。

特開２００３−２７２４４７号公報 特表２００２−５２７６８４号公報 特開２００３−２７８０５８号公報

本発明は、前記課題を解決するものであり、対象物に被せやすく、追従性にも優れる保護材を安価に提供することを目的としている。さらに、元の形状にもどりやすく、フィット感にもすぐれた保護材を提供することを目的としている。またさらには、カットした端部がカールし難く、端部に特別な処理をしなくてもほつれにくい保護材を提供することを目的としている。

すなわち、本発明は、基材を被覆するための保護材であって、編糸を経編して、デンビーを組み合わせたダブルデンビー組織からなる筒状の保護材に関する。

前記編地が、ダブルラッセル編地であることが好ましい。

前記編地が、弾性糸を有することが好ましい。

前記編地が、内径１〜５０ｍｍであることが好ましい。

また、本発明は、前記記載の保護材からなる配線保護スリーブに関する。

さらに、本発明はダブルラッセル経編機を用いて、前および後のそれぞれの針床の編針を３針間以上使用して、デンビーを組み合わせたダブルデンビー組織にて筒状に編成する保護材の製造方法に関する。

本発明の保護材によれば、経編の特徴が最大限に生かされており、すなわち、径方向に拡張しやすいため対象物に被せやすく、作業性を向上させることができ、さらに、柔軟で追従性に優れているため、屈曲やねじれが想定される部分や湾曲する可動周辺部などに使用される基材の保護材として適しており、見栄えも良い。また、カットした端部がカールし難く、特別な処理をしなくても端部がほつれにくい。加えて、このような保護材を安価に提供することができる。

本発明の保護材は、筒状の経編地からなることを特徴としている。経編地からなるため、伸縮性に優れ、柔軟であり、切り口からほつれることがない。

前記経編地としては、トリコット編機により編成されるトリコット編地とラッセル編機により編成されるラッセル編地（シングルラッセルおよびダブルラッセル）とに大別される。なかでも、縫製などの後工程が不要であり、さらに、後述するように、１台の機械で多様な径に適応し、複数本連続的に同時生産可能であり、安価に生産可能であるという点で、ダブルラッセル編地であることが好ましい。

ここで、ダブルラッセル編機の特徴を更に詳しく説明する。
ダブルラッセル編機はある程度自由に仕掛け幅を設定できる。また、１台で多種の径の筒体を編成することができる。更に、複数本を同時に編成することも可能であり、設備設置場所や設備に関するコストを抑えた生産が可能である。編地としては伸縮性に優れ、柔軟性があり、カールし難く、切り口からほつれることの無い設計も可能である。

具体的には、図１に示すように、１台につき１〜数百列以上で並列して連続的に編成することができる。筒状の径が異なるものも並列して連続的に編成可能であり、非常に生産効率に優れる。たとえば、所望の径に応じて仕掛け幅を設定し、それに基づき前針床と後ろ針床との針本数を設定して糸掛けを行うが、このとき、編機のウェル方向に数針間隔を空けて、同じように糸掛けを行うことで、複数列で筒状の編地を編成することができる。なお、図１（ａ）において、符号１は編成部を示し、図１（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図を示しており、前側の編地９１（以下、前側地組織と称する場合がある）と後側の編地９２（以下、後側地組織と称する場合がある）とが、接結糸９３で接結されていることを示している。

図２に示すように、編成された筒状経編地２は、保護の対象となる基材３の形状に沿ってその断面形状を変化させ、基材３の表面にフィットする。

保護の対象となる基材３としては、ワイヤーハーネス、電線、電極の絶縁部分、電球、配管や配筋材の全体あるいは端部、針金、または、（光）ケーブルなどがあげられる。

前記編地の組織については、仕様や用途などにより変更する場合があるため特に限定するものではない。たとえば、デンビー、コード、アトラス等の地組織を１種もしくは２種以上を組み合わせて適宜に編成する。なかでも、径方向への拡張性や伸縮性に優れ、また所要長さにカットした際、切り口でほつれが発生しにくいという点では、デンビーを組み合わせたダブルデンビーが好ましい。

編糸として使用される繊維の種類もとくに限定されず、ポリエチレンテレフタレートなどがあげられる。なかでも、伸縮性が向上する点で、弾性糸を使用することが好ましく、弾性糸のみを使用することがより好ましい。弾性糸を使用すると、得られる円筒体の径方向へ拡張性が向上するとともに、拡張後に拡張前の径に回復しようとする力が大きいため、保護しようとするものを筒内に通した後、保護材を長さ方向に引っ張る等の形を整える作業が不要となり、作業性が格段に向上する。

前記弾性糸としては、ポリウレタン系、ポリエーテルエステル系、ポレオレフィン系、および、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などのポリエステル系の弾性糸があげられるが、とくに限定されない。また、乾式紡糸や溶融紡糸といった紡糸方法についても限定されない。なかでも径方向への拡張性、伸縮性および耐久性の点で、ポリエステル系弾性糸が好ましく使用される。

また、樹脂加工せずにある程度の硬度が必要な場合は、融着糸を使用することが好ましく、編地に対しての挿入割合、糸繊度は仕様や用途に応じ決めることが出来る。

また、電磁波のシールドが必要な場合は 筒状編地に金属等を付着させたり、導電糸を使用したりするなどして、その目的に応じた生産も可能である。

前記繊維の繊度は、用途や要求される柔軟性や伸縮性によって異なるため、とくに限定されない。なかでも、２２〜１６７ｄｔｅｘであることが好ましい。２２ｄｔｅｘより小さいと、編地を編成する際に糸切れが発生しやすくなり、編成が困難となる傾向にあり、１６７ｄｔｅｘをこえると、編地が硬くなり、十分な伸縮性が得られない傾向にある。

前記弾性糸を使用する場合の繊度は、２２〜１６７ｄｔｅｘであることが好ましい。繊度が２２ｄｔｅｘより小さいと、弾性糸自体の伸縮性が弱く、弾性糸を混合することによる効果が小さい傾向にあり、１６７ｄｔｅｘをこえると、編地が硬くなり、十分な伸縮性が得られない傾向にある。これは、編目（ループ）が大きくなり、編目間の隙間が少なくなって、伸長しにくくなるためであり、得られる保護スリーブが径方向に拡張しにくくなる傾向にある。

また、前記弾性糸は、弾性糸のみ（いわゆるベア糸）であっても、被覆弾性糸であってもよい。前記被覆弾性糸としては、非弾性糸として、公知の繊維種類や繊維形態のものを使用することができる。

本発明の保護材の径は、用途に応じて決定することができ、とくに限定されるものではないが、小型機器内で使用するワイヤーハーネスや電線では内径１〜５０ｍｍであることが好ましく、内径１〜１０ｍｍであることがより好ましい。

本発明の保護材は、好ましくは、ダブルラッセル経編機を使用して編成される。前記ダブルラッセル経編機としては、通常の２列の針床を有する経編機を使用することができる。また、コンピュータ制御により編成可能なものであってもよい。

ダブルラッセル編機の模式図を図３に示す。符号４１〜４６はビーム、符号５１〜５６は編糸、符号６１〜６６はガイド、符号７１および７２はそれぞれ前後の編針、符号８１および８２はそれぞれ前後の針釜、符号９１および９２はそれぞれ前後の編成された編地を示している。また、符号Ｌ１〜Ｌ６は筬を示しており、たとえば、筬Ｌ１およびＬ２は前側地組織を、筬Ｌ３およびＬ４は接結糸を、筬Ｌ５およびＬ６は後側地組織を編成する。

前記経編機の編針（７１および７２）の密度は、１４〜３０ゲージの範囲で適宜に選択して編成することができる。なかでも、編成のしやすさと編成された編地の伸縮性とのバランスの点で、２４〜３０ゲージであることが好ましい。

また、前および後床の針床の編針（７１および７２）の本数は特に限定されるものではないが、内径が１〜１０ｍｍの保護材を編成するには、それぞれウェル方向に３針間以上、とくにはそれぞれ３〜２０針間であることが好ましい。

ここで、以下に記載する具体的な製造方法は、本発明の保護材を製造するための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。

まず、製造する製品の径に応じて、経編機仕掛け幅を設定する。設定サイズに基づき、前針床と後ろ針床との針本数を設定して糸掛けを行い、前針床と後針床とで別々に編成を行う。このとき、前針床、後針床とも同じ位置、同じ針本数とする。次いで、両端を接結糸で接結して円筒状の編地を編成する。得られた円筒状編地を、所望の長さに切断して、本発明の保護材を製造する。

本発明の保護材は、クッション用途や靴などの紐の保護材としても応用できる。なかでも、柔軟性や伸縮性、追従性といった特徴を発揮できる点で、ワイヤーハーネスや電線といった配線を保護するスリーブとして使用することが好ましい。また、配筋材に使用することも好ましい。

実施例１
マイヤー製経編機ＲＤ−６ＤＰＬＭ、２８ゲージを用いて、ポリエステル系弾性糸（ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ソロテックス株式会社製、５６ｄｔｅｘ／２４フィラメント）にて、図４に示す編み組織で円筒状の編み地を編成した。前および後床の針床の針本数は５本（５針間）で行った。得られた円筒状編地の径は３ｍｍであった。

得られた円筒状編地を、長さ２０ｃｍに切断し、合計の直径が約３ｍｍのワイヤーハーネスに通した。切断部でのほつれはなく、また、径方向に拡張しやすく、作業をスムーズに行うことができた。

また、得られた円筒状編地を２０ｃｍにカットし、５０％（３０ｃｍにまで）引き伸ばしたところ、無理なく伸ばすことができた。さらに、その状態から解放させたところ、２１ｃｍまで回復し、非常に柔軟で伸縮性に優れた円筒状編地であることが確認された。

実施例２
マイヤー製経編機ＲＤＰＪ６／２Ｎ、２４ゲージ（コンピュータ制御）を用いて、ポリエステル系弾性糸（ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ソロテックス株式会社製、５６ｄｔｅｘ／２４フィラメント）にて、図５の編み組織で円筒状の編み地を編成した。前および後床の針床の針本数は３本（３針間）で行った。得られた円筒状編地の径は２ｍｍであった。

得られた円筒状編地を、長さ２０ｃｍに切断し、合計の直径が約２ｍｍのワイヤーハーネスに通した。切断部でのほつれはなく、また、径方向に拡張しやすく、作業をスムーズに行うことができた。

また、得られた円筒状編地について、実施例１と同様にして伸縮性を評価したところ、無理なく、５０％に引き伸ばすことができ、解放後、２３ｃｍまで回復した。このことから、非常に柔軟で伸縮性に優れた円筒状編地であることが確認された。

比較例１
市販の内径約３ｍｍの組紐保護スリーブ（株式会社 大成製作所製、精密配線用編組スリーブ、長さ２０ｃｍ）について、実施例１と同様に、合計の直径約３ｍｍのワイヤーハーネスに通した。作業中に保護スリーブの端がほつれ、また、径方向に拡張しにくく作業がスムーズに行えなかった。

また、このスリーブについて、実施例１と同様にして伸縮性を評価しようとしたところ、５０％に引き伸ばすことができなかった。

本発明の製造方法を説明する模式平面図（ａ）とＡ−Ａ断面における模式断面図（ｂ）である。 様々な形状の基材を挿入した場合を示す模式断面図（ａ〜ｃ）である。 ダブルラッセル編機を説明する模式図である。 実施例１における編み組織図である。 実施例２における編み組織図である。

符号の説明

１ 編成部
２ 保護材
３ 基材
４１〜４６ ビーム
５１〜５６ 編糸
６１〜６６ ガイド
７１ 前の編針
７２ 後の編針
８１ 前の針釜
８２ 後の針釜
９１ 編成された前側編地
９２ 編成された後側編地
９３ 接結糸
Ｌ１〜Ｌ６ 筬

Claims (6)

1. 基材を被覆するための保護材であって、編糸を経編して、デンビーを組み合わせたダブルデンビー組織からなる筒状の保護材。
2. 前記編地が、ダブルラッセル編地である請求項１記載の保護材。
3. 前記編地が、弾性糸を有する請求項１または２記載の保護材。
4. 前記編地が、内径１〜５０ｍｍである請求項１、２または３記載の保護材。
5. 請求項１、２、３または４記載の保護材からなる配線保護スリーブ。
6. ダブルラッセル経編機を用いて、前および後のそれぞれの針床の編針を３針間以上使用して、デンビーを組み合わせたダブルデンビー組織にて筒状に編成する保護材の製造方法。

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