JP5803473B2 - ワイヤーハーネス及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ワイヤーハーネスの製造に際して、電線に不織部材を固定する技術に関する。

熱可塑性材料により構成された２枚の被覆体の間にフラット回路体（電線）を挟み込むとともに、２枚の被覆体を加熱及び圧縮することによって、プロテクタを形成する技術が、従来より知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−１９７０３８号公報

熱可塑性材料としては不織部材などが採用され、プロテクタの形成に際して、電線に対して不織部材を巻回する。電線に不織部材を巻回する際及び巻回した後の電線に対する不織部材の横ズレを抑制するために、不織部材の巻き方向における始端部及び終端部に両面テープを予め貼り付けておくことが考えられる。不織部材の巻き方向における始端部に貼り付けられた両面テープ上に電線を載置して、両面テープで電線と不織部材の始端部を固定する。そして、不織部材の巻き方向における終端部側へ電線を転がして電線に不織部材を巻回していき、不織部材の終端部に貼り付けられた両面テープで不織部材の終端部を、電線に巻回された不織部材の外周部に固定する。その後、不織部材に対して加熱及び圧縮処理を行う。

しかしながら、電線に不織部材を巻回する度に両面テープを使用するため、両面テープの部材費及び両面テープの在庫管理に関する管理工数が発生し、ワイヤーハーネスの製造コストが増加するという問題がある。また、加熱及び圧縮処理後に両面テープが保護部から食み出ないようにするために、不織部材の巻き方向における終端部に貼り付けられる両面テープの位置を、不織部材の巻き方向において終端より２〜３ｍｍだけ内側とする必要がある。このような正確な位置に、両面テープを貼り付けることは難しい。さらに、両面テープを貼り付ける際に裏紙をはがす必要があるため、ゴミが増えるという問題もある。

そこで、本発明は、電線に不織部材を巻回する際に、低コストで電線と不織部材とを簡単に固定することができ、且つ、ゴミの発生を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係るワイヤーハーネスは、電線と、前記電線の長手方向に延伸しつつ前記電線を巻回して囲繞する不織部材とを備える。

第１の態様は、前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部が別々に溶着されることにより前記電線に前記不織部材が固定されている。

第２の態様は、第１の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記不織部材が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより保護部が形成されている。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線は複数設けられ、前記複数の電線のうちの少なくとも１本の電線と、これと隣り合う電線との間に前記不織部材の巻き方向における始端部が挟み込まれている。

第４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、電線と、前記電線に巻回された不織部材とを有するワイヤーハーネスの製造方法であって、（ａ）前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部のうちの少なくとも一方を溶着することにより前記電線に前記不織部材を固定して、前記電線に前記不織部材を巻回する工程を備える。

第４の態様は、前記工程（ａ）において、前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部を別々に溶着することにより前記電線に前記不織部材を固定する。

第５の態様は、第４の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、（ｂ）前記不織部材が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより保護部を形成する工程を備える。

第６の態様は、第４又は第５の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記電線は複数設けられ、前記工程（ａ）において、前記複数の電線に前記不織部材を巻回する前に、前記複数の電線のうちの少なくとも１本の電線と、これと隣り合う電線との間に前記不織部材の巻き方向における始端部を挟み込む。

第１の態様によると、両面テープを使用することなく、電線に不織部材を固定することができるため、両面テープの部材費及び両面テープの管理工数をなくすことができ、ワイヤーハーネスの製造コストを抑制できる。また、溶着により簡単に固定することができるうえ、ゴミの発生を抑制できる。

第１の態様によると、電線に対する不織部材の横ズレの発生を抑制することができるため、電線に対して不織部材を簡単に巻くことができ、且つ、ワイヤーハーネスの品質が向上する。

第２の態様によると、保護部により経路規制をすることができる。

第３の態様によると、不織部材の巻き始めにおいて不織部材と電線との横ズレの発生を一層抑制することができるため、電線に対して不織部材をより簡単に巻くことができる。

第４の態様によると、両面テープを使用することなく、電線に不織部材を固定することができるため、両面テープの部材費及び両面テープの管理工数をなくすことができ、ワイヤーハーネスの製造コストを抑制できる。また、溶着により簡単に固定することができるうえ、ゴミの発生を抑制できる。

第４の態様によると、電線に対する不織部材の横ズレの発生を抑制することができるため、ワイヤーハーネスの品質が向上することができ、且つ、電線に対して不織部材を簡単に巻くことができる。

第５の態様によると、保護部により経路規制をすることができる。

第６の態様によると、不織部材の巻き始めにおいて不織部材と電線との横ズレの発生を一層抑制することができるため、電線に対して不織部材をより簡単に巻くことができる。

実施形態１に係るワイヤーハーネスを示す概略斜視図である。 同上のワイヤーハーネスを示す側面図である。 同上の電線束と１本の電線との間に隙間を形成した状態を示す平面図である。 同上の電線束と１本の電線との間に不織布を通した状態を示す平面図である。 不織布の巻き方向における始端部を溶着した状態を示す平面図である。 不織布の巻き方向における終端部を溶着した状態を示す平面図である。 実施形態２に係るワイヤーハーネスを示す概略斜視図である。 同上のワイヤーハーネスを示す側面図である。 同上のワイヤーハーネスを製造するためのホットプレス用成形型の例を示す概略斜視図である。 同上のホットプレス用成形型を用いたワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。 同上のホットプレス用成形型を用いたワイヤーハーネスの製造工程を示す説明図である。

｛実施形態１｝
以下、実施形態１に係るワイヤーハーネス１について説明する。図１は、ワイヤーハーネス１を示す概略斜視図であり、図２は、ワイヤーハーネス１を示す側面図である。

ワイヤーハーネス１は、複数の電線３，４（本実施形態では５本）を束ねた電線束２と、電線束２の長手方向に延伸しつつ電線束２の一部を巻回して囲繞する不織布１０ａ（不織部材）とを有する。電線束２としては、車両等において各種電気機器間を相互接続するワイヤーハーネス１を構成するものが想定される。もっとも、不織布１０ａにより囲繞される電線は、電線束であってもよいし、１本の電線であってもよい。尚、不織布１０ａは電線束２の長手方向の全部を囲繞してもよい。

不織布１０ａの巻き方向における始端部は、電線束２のうちの１本の電線３と、これと隣り合う２本の電線４との間に挟み込まれた後、不織布１０ａの巻き方向における終端側に折り曲げられて、不織布１０ａの巻き方向における始端部及びこれと重なる部分について、複数箇所（例えば、２箇所）の溶着部１１（図５参照）を溶着することにより固定されている。溶着部１１には、平面視円形状の凹みがそれぞれ形成されている。不織布１０ａの巻き方向における終端部は、電線束２に巻回された不織布１０ａの外周部に重ねられて、不織布１０ａにおける終端部及びこれと重なる部分について、複数箇所（例えば、２箇所）の溶着部１２を溶着することにより固定されている。溶着部１２には、平面視円形状の凹みがそれぞれ形成されている。溶着としては、例えば、超音波ホッチキスなどによる超音波溶着又は、小型のアイロンなどによる熱溶着が行われる。本実施形態では超音波ホッチキスによる超音波溶着がなされ、１箇所につき約０．８秒で溶着され、溶着部１１，１２には約２ｍｍの凹みが形成される。

もっとも、不織布１０ａの巻き方向における始端部と終端部のうちの一方について溶着により固定し、他方については放置してもよい。尚、金属ホッチキスで、不織布１０ａの巻き方向における始端部及び終端部を固定することも考えられるが、本発明においては溶着により固定するため、金属ホッチキスを使用した場合と比較して部材費を抑制することができるうえ、金属製の針が不織布１０ａに残留することもない。

不織布としては、超音波溶着可能な熱可塑性樹脂繊維を有する部材を用いることができる。超音波ホッチキスにより、不織布において溶着部を加圧しながら超音波振動を加えることにより溶着することができる。

以上のように構成されたワイヤーハーネス１によると、両面テープを使用することなく、電線束２に不織布１０ａを固定することができるため、両面テープの部材費及び両面テープの管理工数をなくすことができ、ワイヤーハーネス１の製造コストを抑制できる。また、溶着により電線束２に不織布１０ａを固定するため、不織布１０ａの巻き方向における終端部について正確な位置に両面テープを貼り付ける必要がなくなり、簡単に固定することができる。さらに、両面テープを使用しないため、ゴミの発生を抑制できる。

不織布１０ａの巻き方向における始端部と終端部を別々に溶着することにより、電線束２に不織布１０ａを固定するため、電線束２に対する不織布１０ａの横ズレの発生を抑制することができる。このため、電線に対して不織布１０ａを簡単に巻くことができ、且つ、ワイヤーハーネス１の品質が向上する。

また、電線束２のうちの１本の電線３と、これと隣り合う電線４との間に、不織布１０ａの巻き方向における始端部が挟み込まれているため、不織布１０ａの巻き始めにおいて不織布１０ａと電線束２との横ズレの発生を一層抑制することができ、電線束２に対して不織布１０ａをより簡単に巻くことができる。特に、電線束２に不織布１０ａを巻回する際に、電線束２を不織布１０ａの巻き方向に転がす必要がないため、電線束２を鉛直姿勢にした状態でも不織布１０ａの巻回作業を行うことができる。

＜製造方法＞
ワイヤーハーネス１の製造方法に係る実施形態について説明する。

ワイヤーハーネス１は、電線束２に不織布１０ａを巻回する前に、電線束２のうちの１本の電線３と、これと隣り合う２本の電線４との間に不織布１０ａの巻き方向における始端部を挟み込み、不織布１０ａの巻き方向における始端部と終端部を別々に溶着することにより電線束２に不織布１０ａを固定して、電線束２に不織布１０ａを巻回する工程（ａ）を備える製造方法により製造することができる。

ワイヤーハーネス１の製造方法を説明する。電線束２を所定の配線ラインに沿って布線する。図３に示すように、１本の電線３の長手方向における両端部を除く部分を、電線束２から所定間隔だけ離して、電線束２と電線３との間に隙間５を形成する。図４に示すように、電線束２と電線３との間に形成された隙間５に、不織布１０ａの巻き方向における始端部（例えば、始端から１０ｍｍ）を通す。図５に示すように、不織布１０ａの巻き方向における始端部を終端側に折り曲げて１本の電線３の一部を被覆した状態で、不織布１０ａの巻き方向における始端部及びこれと重なる部分について溶着部１１を溶着して、電線３と不織布１０ａの巻き方向における始端部を固定する。

もっとも、電線束２と２本以上の電線との間の隙間に不織布１０ａの巻き方向における始端部を通して、不織布１０ａの巻き方向における始端部を終端側に折り曲げて２本以上の電線の一部を被覆した状態で、不織布１０ａの巻き方向における始端部及びこれと重なる部分について溶着してもよいし、電線束２に対して不織布１０ａを一巻きし、不織布１０ａの巻き方向における始端部及びこれと重なる部分について溶着してもよい。また、１本の電線と不織布１０ａとを有するワイヤーハーネスの場合は、不織布１０ａの巻き方向における始端部を終端側に折り曲げて１本の電線の一部を被覆した状態で、不織布１０ａの巻き方向における始端部及びこれと重なる部分について溶着してもよい。

次に、電線束２に対して不織布１０ａを巻回し、図６に示すように、不織布１０ａの巻き方向における終端部を不織布１０ａの外周面に重ねた状態で、不織布１０ａにおける終端部及びこれと重なる部分について溶着部１２を溶着して、電線束２に巻回された不織布１０ａと不織布１０ａの巻き方向における終端部を固定することにより、ワイヤーハーネス１が製造される。

｛実施形態２｝
＜ワイヤーハーネスの構成＞
実施形態２に係るワイヤーハーネス１５について説明する。図７は、ワイヤーハーネス１５を示す概略斜視図であり、図８は、ワイヤーハーネス１５を示す側面図である。尚、本実施形態２の説明において、前記実施形態１で説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

ワイヤーハーネス１５は、電線束２と、電線束２の一部を保護する保護部１０とを備える。保護部１０は、電線束２の延在方向に対して略直交する面において、断面円形状に形成されている。保護部１０は、電線束２のうちの１本の電線３と、これと隣り合う電線４との間に不織布１０ａの巻き方向における始端部が挟み込まれ、且つ、不織布１０ａが電線束２の一部を覆った状態でホットプレスされることにより形成されている。このため、１本の電線３と２本の電線４との間に保護部１０が形成されており、電線３と電線４は、微小間隔だけ離間している。もっとも、２本以上の電線と、これらと隣り合う電線との間に不織布１０ａの巻き方向における始端部が挟み込まれていてもよい。また、保護部１０は電線束２の長手方向の全部を保護してもよい。

尚、保護部１０の断面形状は、円形状に限られるものではなく、矩形状、あるいはその他の多角形状（三角形状、六角形状）であってもよい。また、電線束２の延在方向に沿って異なる断面形状であってもよい。

不織布としては、加熱工程を経ることにより硬くなることが可能な不織布を用いることができる。かかる不織布として、絡み合う基本繊維と接着樹脂（バインダとも呼ばれる）とを含むものを用いることができる。接着樹脂は、基本繊維の融点よりも低い融点（例えば、１１０℃〜１１５℃）を有する樹脂である。そして、不織布を、基本繊維の融点よりも低くかつ接着樹脂の融点よりも高い加工温度に加熱することで、接着樹脂が溶融して基本繊維間に染み込む。この後、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化する。これより、不織布が加熱前の状態よりも硬くなり、加熱時の成形形状に維持されるようになる。

接着樹脂は、粒状であっても繊維状であってもよい。芯繊維の外周に接着樹脂層を形成してバインダ繊維を構成し、これを基本繊維と絡み合わせるようにしてもよい。この場合の芯繊維としては、上記基本繊維と同材料のものを用いることができる。

上記基本繊維としては、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得ればよく、樹脂繊維の他、各種繊維を用いることができる。また、接着樹脂としては、基本繊維の融点よりも低い融点を持つ熱可塑性樹脂繊維を用いることができる。基本繊維と接着樹脂の組み合わせとしては、基本繊維をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の樹脂繊維とし、接着樹脂をＰＥＴとＰＥＩ（ポリエチレンイソフタレート）の共重合樹脂とした例が挙げられる。この場合、基本繊維の融点はおよそ２５０℃であり、接着樹脂の融点は１１０℃〜１５０℃である。このため、不織布を１１０℃〜２５０℃の温度に加熱すると、接着樹脂が溶融し、溶融せずに繊維状を保つ基本繊維間に染み込む。そして、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化し、不織布は硬くなって加熱時の成形形状を維持する。また、不織布同士の接触部分に溶融した接着樹脂が染み込むと、その接着樹脂によって不織布同士が接合される。

また、ホットプレスとは、加工対象物である不織布を金型間に挟み込み、加熱状態で金型に圧を加えて不織布を成型加工することをいう。保護部１０を形成するのに適したホットプレスのより具体的な例については後述する。

以上のように構成されたワイヤーハーネス１５によると、ホットプレスにより保護部１０が形成されたため、保護部１０により経路規制をすることができる。

＜製造方法＞
ワイヤーハーネス１５の製造方法に係る実施形態について説明する。

ワイヤーハーネス１５は、実施形態１の工程（ａ）と、不織布１０ａが電線束２を覆った状態でホットプレスされることにより保護部１０を形成する工程（ｂ）とを備える製造方法により製造することができる。

図９は、保護部１０を製造するためのホットプレス用成形型２０の例を示す概略斜視図である。尚、ホットプレス用成形型２０の形状は、製造する保護部１０の形状に応じて決定されるものであり、図９には、図７と図８に例示する形状の保護部１０を製造するのに用いられるホットプレス用成形型２０が示されている。

ホットプレス用成形型２０は、下型２１と、上型２４とを有している。下型２１は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（上面）に下型面２２が形成されている。下型面２２は、概略的には、上方及び両端部に開口する断面円形状の溝２３を有している。溝２３の延在方向の長さは、電線束２における保護対象部分（電線束２における保護部１０で覆うべき部分）の長さと略同一に形成されている。

上型２４は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材であり、その一主面（下面）に上型面２５が形成されている。上型面２５は、下型面２２と同形状を有しており、下型面２２に対して近接対向配置されることにより、上型面２５と下型面２２との間で、保護部１０が形成される。

下型２１及び上型２４には、加熱装置としてのヒータ２６（図１０参照）が設けられている。ヒータ２６は、下型面２２及び上型面２５を、基本繊維の融点よりも低く、且つ、接着樹脂の融点よりも高い温度に加熱するものである。ヒータ２６は、例えば、下型２１及び上型２４内に埋設されたものであってもよいし、下型２１及び上型２４の外面に熱伝達可能な形態で取付けられたものであってもよい。

ホットプレス用成形型２０を用いたワイヤーハーネス１５の製造方法を説明する。実施形態１の場合と同様に、電線束２を所定の配線ラインに沿って布線した後、１本の電線３と、これと隣り合う２本の電線４との間に不織布１０ａの巻き方向における始端部を挟み込んで、不織布１０ａの巻き方向における始端部を溶着する。次に、電線束２に不織布１０ａを巻回し、不織布１０ａの巻き方向における終端部を溶着して電線束２に不織布１０ａを固定する。

図１０に示すように、下型２１の下型面２２上に、電線束２と不織布１０ａが配設される。具体的には、電線束２における不織布１０ａで囲繞された部分が、下型面２２の溝２３の延在方向に沿って載置される。

次に、図１１に示すように、下型２１と上型２４をヒータ２６により加熱した状態で、下型２１と上型２４を近接移動させ、両者間に圧を加える。すると、電線束２を覆った状態で不織布１０ａが圧縮される。これにより、断面円形状の保護部１０が形成される。溶着部１１，１２に形成されていた凹みは、その周辺領域と共にホットプレスされて消滅する。この後、下型２１と上型２４を離間移動させ、両者からワイヤーハーネス１５を取り出す。ホットプレス後の冷却は、下型２１と上型２４との間に存在する状態で行われてもよいし、それらの間から取り外した状態で行われてもよい。尚、曲げられた溝を有する金型を用い、ホットプレスの際に、保護部１０を、ワイヤーハーネス１５を配設する経路に応じて曲げてもよい。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１，１５ ワイヤーハーネス
２ 電線束
３，４ 電線
１０ 保護部
１０ａ 不織布

Claims (6)

1. 電線と、
   前記電線の長手方向に延伸しつつ前記電線を巻回して囲繞する不織部材とを備え、
   前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部が別々に溶着されることにより前記電線に前記不織部材が固定されている、ワイヤーハーネス。
2. 請求項１記載のワイヤーハーネスであって、
   前記不織部材が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより保護部が形成されている、ワイヤーハーネス。
3. 請求項１又は請求項２記載のワイヤーハーネスであって、
   前記電線は複数設けられ、前記複数の電線のうちの少なくとも１本の電線と、これと隣り合う電線との間に前記不織部材の巻き方向における始端部が挟み込まれている、ワイヤーハーネス。
4. 電線と、前記電線に巻回された不織部材とを有するワイヤーハーネスの製造方法であって、
   （ａ）前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部のうちの少なくとも一方を溶着することにより前記電線に前記不織部材を固定して、前記電線に前記不織部材を巻回する工程、
   を備え、
   前記工程（ａ）において、前記不織部材の巻き方向における始端部と終端部を別々に溶着することにより前記電線に前記不織部材を固定する、ワイヤーハーネスの製造方法。
5. 請求項４記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   （ｂ）前記不織部材が前記電線を覆った状態でホットプレスされることにより保護部を形成する工程を備える、ワイヤーハーネスの製造方法。
6. 請求項４又は請求項５記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   前記電線は複数設けられ、
   前記工程（ａ）において、前記複数の電線に前記不織部材を巻回する前に、前記複数の電線のうちの少なくとも１本の電線と、これと隣り合う電線との間に前記不織部材の巻き方向における始端部を挟み込む、ワイヤーハーネスの製造方法。

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