JP6310723B2 - 中子及び成形機並びに成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線用の外装部材を製造するための中子及び成形機並びに成形方法に関する。

自動車等には、搭載される種々の電子機器にバッテリ等からの電力や制御装置からの制御信号を伝えるためのワイヤハーネスが配索されている。このようなワイヤハーネスの中には、電線を収容して保護するために、ストレートチューブやコルゲートチューブ、プロテクタ等の種々の外装部材を備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−２１７２９５号公報

はじめに、図６（ａ）〜図７を参照して、上記特許文献１に開示された従来の外装部材の製造方法を説明する。図６（ａ）は従来の外装部材を示す斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図７は従来の製造装置において用いられる中子を示す斜視図である。

図６（ａ）に示すように、外装部材１Ｂは、複数の電線が束状に集束された電線束１１を収容して保護する、電線用の外装部材である。外装部材１Ｂと電線束１１によりワイヤハーネスが構成される。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、外装部材１Ｂは、その長手方向に亘ってスリット５が形成された中空筒状の外装本体部２Ｂと、外装本体部２Ｂの長手方向における中間部の外周側にモールド成形されたモールド部３と、を備えている。図６（ｂ）に示すように、スリット５は所定の幅を有するように形成されている。

外装本体部２Ｂは、その外周面に長手方向において凸部と凹部とが交互に繰り返し設けられた所謂コルゲートチューブである。外装本体部２Ｂには、その長手方向における一端側の開口及びスリット５から、電線束１１が挿通される。

モールド部３は、モールド成形によって、外装本体部２Ｂの外周面に固着するように該外装本体部２Ｂと一体に形成される。モールド部３は、クランプ形状を有しており、外装部材１Ｂを含むワイヤハーネスが配索される配索箇所に設けられた車体側の取付部（図示せず。）に係止する。すなわち、モールド部３は、車体への固定のために用いられる。また、モールド部３は、図６（ｂ）に示すように、外装本体部２Ｂのスリット５に連続するスリット７を有している。

このような外装部材１Ｂは、特許文献１に記載の従来技術では、特許文献１の図１３等に示されているように、外装本体部２Ｂの中間部を一対の成形型で型締めして外装本体部２Ｂの外周面にモールド部３をモールド成形することにより製造される。当該製造過程においては、図７に示す中子１５３が用いられる。

中子１５３は、モールド成形時における溶融樹脂の射出圧力により中空状の外装本体部２Ｂが潰れて変形しないように、当該外装本体部２Ｂの内部に収容されて外装本体部２Ｂと共に成形型１６０に型締めされる部材である。中子１５３は、図６に示すように、円柱形状に形成された中子本体部１５３ａと、中子本体部１５３ａの外周面に突出されて当該中子本体部１５３ａの軸方向に延長された突条１５３ｂと、を有している。中子本体部１５３ａは、外装本体部２Ｂの凹部の内径よりも僅かに小径に形成されている。突条１５３ｂは、中子本体部１５３ａの全長に亘って形成されていると共に、当該中子本体部１５３ａに外嵌される外装本体部２Ｂと、外装本体部２Ｂの外周面に形成されるモールド部３と、を合わせた厚さよりも突出量が大きくなるように形成されている。

この突条１５３ｂが外装本体部２Ｂのスリット５から突出した状態でモールド成形が行われることにより、外装本体部２Ｂのスリット５が所定の幅を有する形状となり、且つスリット７を有するモールド部３が形成される。

また、突条１５３ｂによれば、突条１５３ｂが外装本体部２Ｂのスリット５から突出するように型締めすることにより、外装本体部２Ｂの向きを容易に正規な向きとすることができる。すなわち、中子１５３は、外装本体部２Ｂの向きを規制する機能を有している。

スリット５が所定の幅を有する形状となる過程について更に具体的に説明すると、外装本体部２Ｂは、モールド成形前においては、スリット５が幅を有さない形状に形成されている。すなわち、外装本体部２Ｂは、スリット５において対向する２つの面が略接触する程度に接近している形状に形成されている。例えば、後述する図１（ｂ）に示される外装本体部２Ｂのような形状である。これに対し、上述したように突条１５３ｂが外装本体部２Ｂのスリット５から突出した状態でモールド成形が行われることにより、モールド成形時の熱で変形し、図６（ｂ）に示すようにスリット５は所定の幅を有する形状となる。

このように、従来の製造方法により得られた外装部材１Ｂでは、図６（ｂ）に示すように突条１５３ｂの幅の分だけスリット５が開くので、スリット５に隙間が生じる。このように隙間が形成された場合、モールド部３が延在する部分については外装本体部２Ｂの剛性が高く、スリット５が開いてしまうことは少ないが、モールド部３から離れた部分はモールド部３が延在する部分よりも剛性が小さいのでスリット５が開き易く、ワイヤハーネスの配索過程等において当該部分から電線がはみ出す可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電線のはみ出しを抑制できる外装部材を製造するための中子及び成形機並びに成形方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る中子及び成形機は、下記の点を特徴としている。
（１） 長手方向に亘ってスリットが形成された中空筒状の外装本体部に対し、前記外装本体部の長手方向における一部を一対の成形型で型締めして前記外装本体部の外周側にモールド部をモールド成形することにより、電線用の外装部材を製造するための成形機において、前記モールド成形時に前記外装本体部と共に前記成形型に型締めされる中子であって、
前記外装本体部の内部に収容される棒状の中子本体部と、
前記中子本体部の外周面のうちの、前記成形型により型締めされる部分の外側における外周面にだけ突設され、前記外装本体部の前記スリットから突出する突片部と、
を備える。

（２） 上記（１）の中子と前記成形型とを備える、電線用の外装部材を製造するための成形機であって、
前記外装本体部の前記成形型に型締めされるべき向きに対応して前記中子の取付角度を変更可能な中子取付機構を備える。

（３） 長手方向に亘ってスリットが形成された中空筒状の外装本体部に対し、前記外装本体部の長手方向における一部を一対の成形型で型締めして前記外装本体部の外周側にモールド部をモールド成形することにより、電線用の外装部材を製造するための成形方法であって、
前記外装本体部の内部に収容される棒状の中子本体部と、前記中子本体部の外周面のうちの、前記成形型により型締めされる部分の外側における外周面にだけ突設され、前記外装本体部の前記スリットから突出する突片部とを備える中子が、前記外装本体部の前記成形型に型締めされるべき向きに対応して取付角度が変更される取付工程と、
前記中子が、前記外装本体部と共に前記成形型に型締めされる型締め工程と、
前記外装本体部の外周側に前記モールド部がモールド成形される成形工程と、
を備えることを特徴とする成形方法。

上記（１）の中子によれば、中子本体部における成形型により型締めされる部分に突片部が設けられていないので、成形時に外装本体部のスリットが開きにくい。このため、成形時に外装本体部のスリットに隙間が生じることを防止できる。したがって、上記（１）の中子を用いることにより、電線のはみ出しを抑制できる外装部材を製造できる。
さらに、上記（１）の中子では、中子本体部における成形型により型締めされる部分の外側には、外装本体部のスリットから突出する突片部が設けられているので、当該突片部により外装本体部の向きを規制することができる。このため、上記（１）の中子によれば、成形時に外装本体部のスリットに隙間が生じることを防止しつつ、外装本体部の向きを規制する機能を残すことができる。
なお、上記（１）の中子を用いた場合には、成形時に外装本体部のスリットに溶融樹脂が流れ込み、当該スリットは樹脂で充填されて埋められる。また、モールド部についても同様にスリットが形成されない。したがって、上記（１）の中子を用いた場合には、成形後にこれらスリット部分を切断することによりスリットを形成する。
上記（２）の成形機によれば、中子取付機構を有し、外装本体部の成形型に型締めされるべき向きに対応して中子の取付角度を変更可能であるので、外装本体部の型締めされるべき向きの変更に容易に対応できる。
上記（３）の成形方法によれば、外装本体部の成形型に型締めされるべき向きに対応して中子の取付角度が変更されるので、外装本体部の型締めされるべき向きの変更に容易に対応できる。

本発明によれば、電線のはみ出しを抑制できる外装部材を製造するための中子及び成形機並びに成形方法を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１（ａ）は、実施形態に係る外装部材を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図２は、実施形態に係る外装部材の成形機を示す斜視図である。 図３は、図２の成形機において用いられる中子を示す斜視図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、取付機構により中子の取付角度が変更される様子を示す斜視図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は成形過程を示す斜視図であり、図５（ａ）は型締前の状態を、図５（ｂ）は型締後の状態を示している。 図６（ａ）は従来の外装部材を示す斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図７は、従来の製造装置において用いられる中子を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図１（ａ）〜図５（ｂ）を参照して説明する。

図１（ａ）に示す外装部材１は、複数の電線が束状に集束された電線束１１を収容して保護する、電線用の外装部材である。外装部材１と電線束１１によりワイヤハーネスが構成される。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、外装部材１は、その長手方向に亘ってスリット５が形成された中空筒状の外装本体部２と、外装本体部２の長手方向における中間部の外周側にモールド成形されたモールド部３と、を備えている。外装本体部２は、上述した従来の外装部材１Ｂと異なり、スリット５が幅を有さないように形成されている。すなわち、外装本体部２は、スリット５において対向する２つの面が略接触する程度に接近している形状を有している。

外装本体部２は、その外周面に長手方向において凸部と凹部とが交互に繰り返し設けられた所謂コルゲートチューブである。外装本体部２には、その長手方向における一端側の開口及びスリット５から、電線束１１が挿通される。そして、外装本体部２の内部に電線束１１が収容される。外装本体部２は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂から成り、円筒状に形成されて可撓性を有している。

モールド部３は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂から成り、モールド成形によって外装本体部２の外周面に固着するように該外装本体部２と一体に形成される。モールド部３は、クランプ形状を有しており、外装部材１を含むワイヤハーネスが配索される配索箇所に設けられた車体側の取付部（図示せず。）に係止する。すなわち、モールド部３は、車体への固定のために用いられる。また、モールド部３は、図１（ｂ）に示すように、外装本体部２のスリット５に連続するスリット７を有している。本実施形態では、スリット７も幅を有さないように形成されている。

本実施形態では、外装部材１は、図２〜図５に示す成形機３１を用いて外装本体部２の外周面にモールド部３を成形することにより製造される。成形機３１は、溶融樹脂を射出する図示しない射出装置と、モールド部３をモールド成形するためのキャビティを外装本体部２との間に画成する一対の成形型３５と、モールド成形時に外装本体部２と共に成形型３５に型締めされる中子４１と、中子４１を取り付けるための中子取付機構５１と、を備えている。

成形型３５は、図２及び図５に示すように、上型３６と下型３７とから成り、台座６１に固定されている。成形型３５は、外装本体部２の中間部を型締めし、モールド部３をモールド成形するためのキャビティ（図示せず。詳しくは特許文献１の図１７を参照されたい。）を外装本体部２との間に画成する。

中子４１は、図３に示すように、外装本体部２の内部に収容される円筒状（棒状）の中子本体部４２と、中子本体部４２の外周面に突設され、外装本体部２のスリット５から突出して外装本体部２の向きを規制する突片部４３と、を有している。突片部４３は、中子本体部４２の外周面のうちの、成形型３５により型締めされる部分の外側に突設されている。このため、成形時に外装本体部２のスリット５が開きにくく、外装本体部２のスリット５に隙間が生じることを防止できる。また、突片部４３は、本実施形態では、中子本体部４２の外周面のうちの、成形型３５により型締めされる部分の一方側及び他方側に延在するように設けられている。これらの突片部４３は後述するように外装本体部２の向きを規制するために利用される。

中子取付機構５１は、図２及び図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、台座６１に固定された基部５２と、基部５２に回動自在に取り付けられた第１部材５３と、第１部材５３に対して取付角度を変更可能に取り付けられた円筒状の第２部材５５と、を備えている。

第２部材５５の一方の平坦面には、中子４１が挿通される固定孔５６が形成されている。固定孔５６は、中子４１の外形状に対応した形状を有しており、これにより中子４１の回り止めが為される。また、第２部材５５の他方の平坦面からは、第１部材５３に形成された凹部内に入り込む凸部５７が突設されており、当該凸部５７の外面には互いに直交する２つの貫通孔５８が形成されている。また、第１部材５３には図示しない挿通孔が形成されている。

第２部材５５は、第１部材５３の当該挿通孔と第２部材５５の２つの貫通孔５８のいずれかとを挿通するピン５９により、第１部材５３に取り付けられる。ここで、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、第２部材５５の取付角度を変更することにより、第２部材５５の取付角度（すなわち、中子４１の取付角度。）を９０°ずつ変更することができる。この中子取付機構５１を利用することにより、実施形態に係る成形機３１では、外装本体部２の成形型３５に型締めされるべき向きに対応して中子４１の取付角度を変更することができる。

例えば、図２に示す例では、外装本体部２のスリット５が図２中の手前方向側に向くように型締めされる向きが正規な向きであるから、当該正規な向きに対応した取付角度で第２部材５５を第１部材５３に取り付ける。これに対し、成形型３５の取替等により外装本体部２の正規な向きが変更された場合には、当該向きに対応した取付角度で第２部材５５を第１部材５３に取り付ければよい。

以上説明した成形機３１を用いて外装部材１を製造する成形方法について説明する。なお、以下では、各作業を作業者が実施する態様を説明するが、各作業は作業者及び機械装置のいずれにより為されるものであっても構わない。

まず、作業者は、図２に示すように、外装本体部２の成形型３５に型締めされるべき向きに対応するように取付角度が変更された第２部材５５を第１部材５３に取り付け、中子４１を第２部材５５に挿通する（取付工程）。中子４１は、第１部材５３が基部５２に対して回動自在に取り付けられていることから、基部５２を支点として回動自在である。そして、作業者は、図２に示すように中子４１を成形型３５の上方に位置付けた状態で、当該中子４１の第２部材５５に挿通された側とは反対側の端部から、第２部材５５に先端が当接するまで外装本体部２を挿通する。このとき、中子４１には突片部４３が設けられているので、当該突片部４３により外装本体部２の向きを規制しつつ、外装本体部２を中子４１に挿通することができる。なお、この時点においては外装本体部２の外周にモールド部３は成形されていない。

その後、作業者は、図５（ａ）に示すように中子４１を成形型３５の型締位置に位置付けた後、型締機構によって上型３６を下降させ、図５（ｂ）に示すように成形型３５を閉止して型締めする（型締め工程）。その後、図示しない射出装置から溶融樹脂が成形型３５内に射出され、成形型３５内に画成されたキャビティに溶融樹脂が充填される（成形工程）。次いで、作業者は、キャビティに充填された樹脂が硬化した後に上型３６を上方に移動させて成形型３５を開放し、中子４１を再び成形型３５の上方に位置付ける。このとき、外装本体部２の外周面にモールド部３が成形されているが、成形時に外装本体部２のスリット５に溶融樹脂が流れ込み、スリット５が樹脂で充填されて埋められている。また、モールド部３についても同様にスリット７が形成されていない。このため、作業者は、成形型３５の開放後にこれらスリット５部分及びスリット７部分を図示しない切断治具により切断する。これによりスリット５及びスリット７が形成され、外装部材１が得られる。その後、作業者は、外装本体部２を中子４１から引き抜き、中子４１から外装部材１を抜脱する。これにより、外装部材１の製造における１サイクルが完了する。

以上説明した成形機３１の中子４１によれば、中子本体部４２における成形型３５により型締めされる部分に突片部４３が設けられていないので、成形時に外装本体部２のスリット５が開きにくい。このため、成形時に外装本体部２のスリット５に隙間が生じることを防止できる。したがって、中子４１を用いることにより、電線のはみ出しを抑制できる外装部材１を製造できる。

さらに、中子４１では、中子本体部４２における成形型３５により型締めされる部分の外側には、外装本体部２のスリット５から突出する突片部４３が設けられているので、当該突片部４３により外装本体部２の向きを規制することができる。このため、中子４１によれば、成形時に外装本体部２のスリット５に隙間が生じることを防止しつつ、外装本体部２の向きを規制する機能を残すことができる。

また、以上説明した成形機３１及び成形方法によれば、中子取付機構５１を有し、外装本体部２の成形型３５に型締めされるべき向きに対応して中子４１の取付角度を変更可能であるので、外装本体部２の型締めされるべき向きの変更に容易に対応できる。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で種々の変形や改良等を伴うことができる。

例えば、上記実施形態では、外装本体部２が所謂コルゲートチューブである場合について説明したが、外装本体部２はストレートチューブであってもよいし、コルゲートチューブ部分とストレート部分の双方を有するコルゲートチューブであってもよい。

また、上記実施形態では、外装部材１がクランプ形状を有するモールド部３を備える場合について説明したが、モールド部３の形状や機能はこれに限定されるものではない。例えば、外装本体部２の所定軸方向長さに亘って複数の凹部を埋めるように外周面に設けた筒状の屈曲規制部をモールド部として外装本体部２に一体成形することもできる。

また、上記実施形態では、突片部４３が、中子本体部４２の外周面のうちの、成形型３５により型締めされる部分の一方側及び他方側に延在するように設けられている構成としたが、突片部４３が成形型３５により型締めされる部分の外側の少なくとも一部に形成されていればよく、例えば一方側のみに延在するように設けられる構成としても構わない。ただし、両側に延在するように設けた方が、外装本体部２の挿通時に当該外装本体部２の向きを効果的に規制することができる。

また、上記実施形態では、中子４１の２つの突片部４３のうち、中子取付機構５１の第２部材５５側の突片部４３を他方側の突片部４３よりも長く形成したが、双方の突片部４３の長さを同一としてもよい。この場合、中子４１を長手方向に対称な形状とすれば、中子４１の取付方向を任意とすることができる。

また、上記実施形態では、中子４１の２つの突片部４３のうち、中子取付機構５１の第２部材５５側の突片部４３を利用して中子４１と第２部材５５とを組み付ける構成としたが、その他の係止機構を用いてこれらを組み付ける構成としても構わない。ただし、上記実施形態によれば、第２部材５５との組み付けのための構成を中子４１に設ける必要がなく、中子４１を平易な形状とすることができる。

また、上記実施形態では、中子取付機構５１の例として、第１部材５３と第２部材５５とをピン５９により結合する構成を説明したが、中子４１の取付角度を変更可能な構成であれば他の構成であっても構わない。

以下では、実施形態に係る中子及び成形機並びに成形方法について纏める。
（１） 中子４１は、長手方向に亘ってスリット５が形成された中空筒状の外装本体部２に対し、前記外装本体部２の長手方向における一部を一対の成形型３５で型締めして前記外装本体部２の外周側にモールド部３をモールド成形することにより、電線用の外装部材１を製造するための成形機３１において、前記モールド成形時に前記外装本体部２と共に前記成形型３５に型締めされる中子である。中子４１は、前記外装本体部２の内部に収容される棒状の中子本体部４２と、前記中子本体部４２の外周面のうちの、前記成形型３５により型締めされる部分の外側に突設され、前記外装本体部２の前記スリット５から突出する突片部４３と、を備える。
（２） 成形機３１は、上記（１）の中子４１と前記成形型３５とを備える、電線用の外装部材１を製造するための成形機である。成形型３５は、前記外装本体部２の前記成形型３５に型締めされるべき向きに対応して前記中子４１の取付角度を変更可能な中子取付機構５１を備える。
（３） 電線用の外装部材１を製造するための成形方法は、長手方向に亘ってスリット５が形成された中空筒状の外装本体部２に対し、前記外装本体部２の長手方向における一部を一対の成形型３５で型締めして前記外装本体部２の外周側にモールド部３をモールド成形する成形方法である。外装本体部２の内部に収容される棒状の中子本体部４２と、前記中子本体部４２の外周面のうちの、前記成形型３５により型締めされる部分の外側に突設され、前記外装本体部２の前記スリット５から突出する突片部４３とを備える中子４１が、前記外装本体部２の前記成形型３５に型締めされるべき向きに対応して取付角度が変更される取付工程と、前記中子４１が、前記外装本体部２と共に前記成形型３５に型締めされる型締め工程と、前記外装本体部２の外周側に前記モールド部３がモールド成形される成形工程と、を備える。

１：外装部材
２：外装本体部
３：モールド部
５：スリット
７：スリット
１１：電線束
３１：成形機
３５：成形型
３６：上型
３７：下型
４１：中子
４２：中子本体部
４３：突片部
５１：中子取付機構
６１：台座

Claims (3)

1. 長手方向に亘ってスリットが形成された中空筒状の外装本体部に対し、前記外装本体部の長手方向における一部を一対の成形型で型締めして前記外装本体部の外周側にモールド部をモールド成形することにより、電線用の外装部材を製造するための成形機において、前記モールド成形時に前記外装本体部と共に前記成形型に型締めされる中子であって、
   前記外装本体部の内部に収容される棒状の中子本体部と、
   前記中子本体部の外周面のうちの、前記成形型により型締めされる部分の外側における外周面にだけ突設され、前記外装本体部の前記スリットから突出する突片部と、
   を備えることを特徴とする中子。
2. 請求項１記載の中子と前記成形型とを備える、電線用の外装部材を製造するための成形機であって、
   前記外装本体部の前記成形型に型締めされるべき向きに対応して前記中子の取付角度を変更可能な中子取付機構を備える、
   ことを特徴とする成形機。
3. 長手方向に亘ってスリットが形成された中空筒状の外装本体部に対し、前記外装本体部の長手方向における一部を一対の成形型で型締めして前記外装本体部の外周側にモールド部をモールド成形することにより、電線用の外装部材を製造するための成形方法であって、
   前記外装本体部の内部に収容される棒状の中子本体部と、前記中子本体部の外周面のうちの、前記成形型により型締めされる部分の外側における外周面にだけ突設され、前記外装本体部の前記スリットから突出する突片部とを備える中子が、前記外装本体部の前記成形型に型締めされるべき向きに対応して取付角度が変更される取付工程と、
   前記中子が、前記外装本体部と共に前記成形型に型締めされる型締め工程と、
   前記外装本体部の外周側に前記モールド部がモールド成形される成形工程と、
   を備えることを特徴とする成形方法。

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