JP6951968B2 - 電線用外装体及び外装体付きワイヤーハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤーハーネス等の電線を保護するために、電線の外周に装着される電線用外装体及び外装体付きワイヤーハーネスに関する。

従来から、ワイヤーハーネスを車体等に取り付け、固定するために、ワイヤーハーネス用の外装体が用いられている。また、ワイヤーハーネスが外装体の収容部に収容されることで、外装体はワイヤーハーネスの経路を規制する機能とワイヤーハーネスを保護する機能を発揮する。ワイヤーハーネスへの保護機能を向上させるために、外装体内においてワイヤーハーネスが位置決めされることが要求される場合がある。

上記ワイヤーハーネス用の外装体として、例えば、ワイヤーハーネスが載置される支持板部と、該支持板部から突出する突出板部を有し、前記ワイヤーハーネスの延出方向に延びるベース部材と、前記ベース部材に組み付けられて、前記ワイヤーハーネスを覆う壁部を追加するＬ字断面形状の壁部追加部材とを備え、前記壁部追加部材の一端部と、該一端部が組み付けられる前記支持板部と前記突出板部の一方とが、位置決め保持機構を介して連結されている（特許文献１）。

一方で、車体等の振動や車体等への外装体付きワイヤーハーネスの取り付け時に、電線を収容する外装体がワイヤーハーネスの収容部方向へ応力を受けることがある。この場合、特許文献１では、外装体の長手方向に対して直交方向、すなわち、短手方向の形状が正方形状または長方形状なので、外装体の収容部方向への応力を受けると、外装体は短手方向の形状を維持できずに、変形または圧潰されてしまう可能性がある。外装体が変形等すると、外装体の壁部がワイヤーハーネスと接触して、ワイヤーハーネスへの保護機能が十分に発揮できない可能性があり、外装体の保護機能に改善の余地があった。

また、外装体の短手方向の形状が正方形状または長方形状であると、外装体の蓋部からワイヤーハーネスを外装体へ挿入する際に、蓋壁部の開口幅が底壁部の幅に制約される。従って、ワイヤーハーネスの外装体への通線作業の改善の余地があった。

特開２０１７−１３５８１４号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電線の外装体への通線作業が向上し、また、外装体に収容された電線方向への応力が外装体に付加されても、電線への優れた保護機能を有する電線用外装体を提供することを目的とする。

［１］本発明の態様は、電線の外周に装着される電線用外装体であって、前記電線の延び方向に沿って延在し、前記電線を収容する収容部を形成する複数の壁部を備え、前記複数の壁部が、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において相互に対向する壁部を２つ有し、少なくとも１つの前記相互に対向する壁部間の寸法が、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において該相互に対向する壁部の一端から他端に向かうに連れて次第に大きくなるように形成されている電線用外装体である。

［２］本発明の態様は、前記複数の壁部の、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面形状が、台形である［１］に記載の電線用外装体である。

［３］本発明の態様は、樹脂シートが折り曲げられて形成された［１］または［２］に記載の電線用外装体である。

［４］本発明の態様は、前記樹脂シートが、熱可塑性樹脂発泡シートである［３］に記載の電線用外装体である。

［５］本発明の態様は、前記複数の壁部のうち、少なくとも１つの壁部が、外側壁面と、該外側壁面と重なり合う内側壁面と、を有する壁面重ね合わせ部を備え、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において前記壁面重ね合わせ部の一端を形成する前記外側壁面の端部が、前記電線の延び方向に沿って、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において前記壁面重ね合わせ部の他端を形成する前記内側壁面の端部と対向している［３］または［４］に記載の電線用外装体である。

［６］本発明の態様は、前記壁面重ね合わせ部を備えた壁部が、該壁面重ね合わせ部を備えた壁部に対向する壁部よりも、前記電線の延び方向に対し直交方向の寸法が大きい［５］に記載の電線用外装体である。

［７］本発明の態様は、前記樹脂シートの密度が、２００Ｋｇ／ｍ^３以上１０００Ｋｇ／ｍ^３以下である［３］に記載の電線用外装体である。

［８］本発明の態様は、前記樹脂シートの厚さが、０．５０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である［３］に記載の電線用外装体である。

［９］本発明の態様は、外装体付きワイヤーハーネスであって、ワイヤーハーネスと、［１］乃至［８］のいずれかに記載の電線用外装体と、を備え、前記電線用外装体は、前記ワイヤーハーネスの外周に装着されている外装体付きワイヤーハーネスである。

本発明の電線用外装体の態様によれば、電線を収容する収容部を形成する複数の壁部が、電線の延び方向に対して直交方向の断面において相互に対向する壁部を２組有し、このうちの少なくとも１つの相互に対向する壁部間の寸法が、電線の延び方向に対して直交方向の断面において該相互に対向する壁部の一端から他端に向かうに連れて次第に大きくなるように形成されていることにより、相互に対向する壁部の他端側から電線を外装体へ挿入することで、電線の外装体への通線作業が向上する。また、外装体に収容された電線方向への応力が外装体に付加されても、電線への優れた保護機能を有する電線用外装体を得ることができる。

本発明の電線用外装体の態様によれば、複数の壁部の、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面形状が台形であることにより、外装体への通線作業がより向上しつつ、電線方向への応力に対する強度が確実に向上して、より優れた保護機能を発揮することができる。

本発明の電線用外装体の態様によれば、樹脂シートが折り曲げられて形成されていることにより、軽量化でき、少量多種の生産に対応することができ、さらに、電線用外装体をシート状で輸送、保管ができるので、輸送効率、保管性に優れている。

本発明の実施形態例に係る外装体及び外装体付きワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図１に示す外装体を展開した状態で示す斜視図である。 本発明の実施形態例に係る外装体に電線を取り付ける工程の説明図である。

本発明の実施形態例に係る電線用外装体の詳細について、図面を用いながら、以下に説明する。

まず、図１、２を用いて、本発明の実施形態例に係る外装体付きワイヤーハーネスについて説明する。本発明の実施形態例に係る外装体付きワイヤーハーネス１００は、複数の電線が束ねられたワイヤーハーネス１１０と、ワイヤーハーネス１１０の外周に装着される外装体（電線用外装体）１と、を有する。なお、図１においては、ワイヤーハーネス１１０を１本の円柱形状で示しているが、ワイヤーハーネス１１０は、複数の電線を束ねたものである。

次に、本発明の実施形態例に係る電線用外装体１について説明する。図１に示すように、電線用外装体１は、ワイヤーハーネス１１０の延び方向（図１の長手方向ｘ）に沿って延在する複数の壁部１０を備えている。複数の壁部１０に囲まれて形成された空間が、ワイヤーハーネス１１０が収容される収容部１３となっている。すなわち、電線用外装体１は、複数の壁部１０に囲まれて形成された収容部１３を有している。ワイヤーハーネス１１０は、電線用外装体１によって外部環境から保護されている。

電線用外装体１の複数の壁部１０は、１枚の樹脂シート（例えば、熱可塑性樹脂発泡シート）を折り曲げることにより一体的に形成されている。樹脂シートは、折曲部２０ａ〜２０ｄを折り曲げることにより複数の壁部１０が形成されている。複数の壁部１０は、底壁部２１と、底壁部２１の端縁から折曲部２０ａを介して連設された側壁部２２と、底壁部２１の端縁から折曲部２０ｂを介して連設された側壁部２３と、側壁部２２の先端から折曲部２０ｃを介して連設された内側蓋壁部２４と、側壁部２３の先端から折曲部２０ｄを介して連設された外側蓋壁部２５とを有している。

図１に示すように、ワイヤーハーネス１１０の延び方向ｘに対して直交方向（図１の短手方向ｙ）の断面において、複数の壁部１０の底壁部２１は、内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５と対向して配置されている。また、複数の壁部１０の側壁部２２は、側壁部２３と対向して配置されている。すなわち、複数の壁部１０は、短手方向ｙの断面において、相互に対向する壁部を２つ有している。また、短手方向ｙの断面において、底壁部２１の延在方向は、内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５の延在方向に対して略平行となっている。一方で、内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５の短手方向ｙの寸法は、底壁部２１の短手方向ｙの寸法よりも大きい態様となっている。短手方向ｙの断面において、側壁部２２と側壁部２３間の寸法が、底壁部２１から内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５に向かうに連れて次第に大きくなるように形成されている。従って、側壁部２２の延在方向は、側壁部２３の延在方向に対して、平行ではない。

上記から、電線用外装体１では、複数の壁部１０の短手方向ｙにおける断面形状は、正方形でも長方形でもない。図１では、複数の壁部１０の短手方向ｙにおける断面形状は、台形となっている。また、底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角も、底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角も、鈍角となっている。底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角及び底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角は、例えば、電線用外装体１の小型化と通線作業性のバランスの点から、それぞれ、１００°〜１４０°が好ましく、
１１０°〜１３５°が特に好ましい。底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角は、底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角と同じでもよく、異なっていてもよい。

図２に示すように、折曲部２０ａ〜２０ｄのうち折曲部２０ｃには、後述する係止片３０ａ〜３０ｄがそれぞれ挿入可能に、長手方向ｘに沿って所定の間隔毎に係止孔３１ａ〜３１ｄが形成されている。係止片３０ａ〜３０ｄが係止孔３１ａ〜３１ｄに挿入されることで、収容部１３が形成される。

内側蓋壁部２４は、側壁部２２から側壁部２３まで、底壁部２１に対して略平行に延びている。

外側蓋壁部２５は、内側蓋壁部２４を上から覆い重なるように配置されている。内側蓋壁部２４と外側蓋壁部２５は、重なり合っていることで、複数の壁部１０に壁面重ね合わせ部が形成されている。電線用外装体１では、内側蓋壁部２４と外側蓋壁部２５からなる蓋壁部が、壁面重ね合わせ部を有している。すなわち、壁面重ね合わせ部を有している蓋壁部は、蓋壁部と対向している底壁部２１よりも、短手方向ｙの寸法が大きくなっている。短手方向ｙの断面において前記壁面重ね合わせ部の一端を形成する外側蓋壁部２５の端部が、短手方向ｙの断面において前記壁面重ね合わせ部の他端を形成する内側蓋壁部２４の端部と、長手方向ｘに沿って対向している。

外側蓋壁部２５の先端には、図２に示すように、係止孔３１ａ〜３１ｄに挿入可能な係止片３０ａ〜３０ｄを有している。係止片３０ａ〜３０ｄは、係止孔３１ａ〜３１ｄの位置に対応して所定の間隔毎に設けられている。

図１に示すように、収容部１３は、底壁部２１、側壁部２２、２３、内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５で囲まれた部分である。収容部１３は、底壁部２１、側壁部２２、２３、内側蓋壁部２４及び外側蓋壁部２５により長手方向ｘにおける一側と一側に対向した他側が貫通した筒状に形成され、ワイヤーハーネス１１０を収容することができる。

電線用外装体１に用いられる樹脂シートは折り曲げが可能であれば、特に限定されず、熱可塑性樹脂シートおよび熱硬化性樹脂シートのいずれも用いることができる。このうち、軽量性、形状設計の自由度、コスト等の点で、熱可塑性樹脂発泡シートが好ましい。熱可塑性樹脂発泡シートの樹脂種については、熱可塑性樹脂であれば、特に限定されず、いずれも使用可能であり、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。

電線用外装体１に用いられる熱可塑性樹脂発泡シートの密度は、特に限定されないが、例えば、機械的特性の異方性を防止、すなわち、機械的特性を等方化して、電線用外装体１の設計の自由度を向上させ、また、電線用外装体１に収容されたワイヤーハーネス１１０方向への応力に対する強度をより向上させる点から、２００Ｋｇ／ｍ^３以上１０００Ｋｇ／ｍ^３以下が好ましく、軽量性と機械的強度とのバランスをより向上させる点から、３００Ｋｇ／ｍ^３以上６００Ｋｇ／ｍ^３以下がより好ましく、３５０Ｋｇ／ｍ^３以上５５０Ｋｇ／ｍ^３以下が特に好ましい。

熱可塑性樹脂発泡シートの厚さは、特に限定されないが、例えば、折り曲げ容易性と機械的強度、特に、電線用外装体１に収容されたワイヤーハーネス１１０方向への応力に対する機械的強度とのバランスをより向上させる点から、０．５０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下
が好ましく、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が特に好ましい。また、熱可塑性樹脂発泡シートには、両面または片面に、非発泡層が形成されていてもよい。すなわち、熱可塑性樹脂発泡シートは、発泡層と該発泡層上に形成された非発泡層とを有する構成としてもよい。熱可塑性樹脂発泡シートの表面に非発泡層が形成されていることにより、電線用外装体１の機械的強度が向上して、収容されるワイヤーハーネス１１０の保護性能がより向上する。非発泡層の厚さは、特に限定されず、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。

また、熱可塑性樹脂発泡シートの発泡層の気泡数密度は、特に限定されず、その下限値は、機械的特性の異方性をより確実に防止する点から、８００個／ｍｍ^３以上が好ましく、１０００個／ｍｍ^３以上が特に好ましい。一方で、上記気泡数密度の上限値は、優れた機械的強度をより確実に得る点から、例えば、１０^１０個／ｍｍ^３以下を挙げることができる。なお、本発明における気泡数密度は、熱可塑性樹脂発泡シートの縦断面のＳＥＭ写真を撮影し、当該ＳＥＭ写真上において発泡層中の任意の１００×１００μｍの領域に存在する気泡数ｎを計数し、１ｍｍ^２当たりに存在する気泡数を算出した。得られた数値を３／２乗することで１ｍｍ^３当たりの気泡数に換算し気泡数密度とした。

次に、ワイヤーハーネス１１０を、電線用外装体１へ装着して外装体付きワイヤーハーネス１００を形成する方法について、図面を用いて説明する。

まず、電線用外装体１を形成するための母材となる樹脂シート（例えば、熱可塑性樹脂発泡シート）から、電線用外装体１を構成する部分を切り出す、切り出し加工を行う。次に、図３（ａ）に示すように、切り出した樹脂シートを、折曲部２０ａと折曲部２０ｂにて折り曲げて底壁部２１と側壁部２２、側壁部２３を形成する。このとき、電線用外装体１の短手方向ｙにおける断面形状が台形となることに対応して、底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角は鈍角であり、底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角も鈍角である。従って、側壁部２２と側壁部２３間の距離は、側壁部２２と側壁部２３の底壁部２１側から先端部側（後述する内側蓋壁部２４と外側蓋壁部２５側）へ行くに連れて次第に広がっている。

次に、図３（ｂ）に示すように、側壁部２２と側壁部２３間の開口部からワイヤーハーネス１１０を挿入し、底壁部２１に載置する。次に、図３（ｃ）に示すように、折曲部２０ｃを折り曲げて内側蓋壁部２４を形成後、折曲部２０ｄを折り曲げて外側蓋壁部２５を形成しつつ、係止片３０ａ〜３０ｄを係止孔３１ａ〜３１ｄへ係止することで、外側蓋壁部２５を内側蓋壁部２４へ固定する。これにより、図３（ｄ）に示すように、電線用外装体１の収容部１３内にワイヤーハーネス１１０が挿通された状態で収容されて、外装体付きワイヤーハーネス１００を形成することができる。

側壁部２２と側壁部２３間の距離は、開口部を形成しているその先端部側ほど広がっていることから、ワイヤーハーネス１１０を側壁部２２と側壁部２３間に容易に挿入できるので、簡易に底壁部２１へ載置できる。また、底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角が鈍角のまま、折曲部２０ｃを折り曲げて内側蓋壁部２４を形成でき、底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角が鈍角のまま、折曲部２０ｄを折り曲げて外側蓋壁部２５を形成できる。すなわち、底壁部２１へワイヤーハーネス１１０を載置後、底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角の角度及び底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角の角度を変えずに、内側蓋壁部２４と外側蓋壁部２５を形成できる。従って、電線用外装体１への通線作業性が向上する。

また、電線用外装体１では、電線用外装体１の短手方向ｙにおける断面形状が台形であるので、ワイヤーハーネス１１０方向への応力に対する機械的強度が確実に向上して、優
れたワイヤーハーネス１１０への保護機能を発揮することができる。

次に、本発明の他の実施形態例について説明する。上記実施形態例では、外側蓋壁部２５を内側蓋壁部２４へ固定する固定手段として、係止片３０ａ〜３０ｄを係止孔３１ａ〜３１ｄへ係止する係止手段を用いたが、上記固定手段は、特に限定されず、これに代えて、例えば、接着剤や粘着テープ等の接着手段、超音波溶着、熱溶着等の溶着手段、ホッチキス等を用いた貫通固定手段等を用いてもよい。

上記実施形態例では、電線用外装体は、樹脂シートが折り曲げられて形成されていたが、これに代えて、型や押出成形等で成形した成形体でもよい。上記実施形態例では、底壁部２１内面と側壁部２２内面とのなす角は鈍角であり、底壁部２１内面と側壁部２３内面とのなす角も鈍角であったが、これに代えて、いずれか一方のなす角が直角であり、他方のなす角が鈍角でもよい。

本発明では、電線の外装体への通線作業が向上し、また、外装体に収容された電線方向への応力が外装体に付加されても、電線への優れた保護機能を有するので、例えば、自動車に配索されるワイヤーハーネスの外装体の分野で利用価値が高い。

１ 電線用外装体
１０ 複数の壁部
１３ 収容部
２１ 底壁部
２２ 側壁部
２３ 側壁部
２４ 内側蓋壁部
２５ 外側蓋壁部

Claims (5)

1. 電線の外周に装着される電線用外装体であって、
   前記電線の延び方向に沿って延在し、前記電線を収容する収容部を形成する複数の壁部を備え、
   前記複数の壁部が、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において相互に対向する壁部を２つ有し、少なくとも１つの前記相互に対向する壁部間の寸法が、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において該相互に対向する壁部の一端から他端に向かうに連れて次第に大きくなるように形成されている、樹脂シートが折り曲げられて形成された電線用外装体であり、
   前記複数の壁部の、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面形状が、台形であり、
   前記複数の壁部のうち、少なくとも１つの壁部が、外側壁面と、該外側壁面と重なり合う内側壁面と、を有する壁面重ね合わせ部を備え、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において前記壁面重ね合わせ部の一端を形成する前記外側壁面の端部が、前記電線の延び方向に沿って、前記電線の延び方向に対して直交方向の断面において前記壁面重ね合わせ部の他端を形成する前記内側壁面の端部と対向し、
   前記壁面重ね合わせ部を備えた壁部が、該壁面重ね合わせ部を備えた壁部に対向する壁部よりも、前記電線の延び方向に対し直交方向の寸法が大きく、
   前記壁面重ね合わせ部を備えた壁部に対向する壁部と前記壁面重ね合わせ部を備えた壁部に対向する壁部の両端縁から折曲部を介して連設された壁部とのなす角が鈍角である電線用外装体。
2. 前記樹脂シートが、熱可塑性樹脂発泡シートである請求項１に記載の電線用外装体。
3. 前記樹脂シートの密度が、２００Ｋｇ／ｍ^３以上１０００Ｋｇ／ｍ^３以下である請求項１または２に記載の電線用外装体。
4. 前記樹脂シートの厚さが、０．５０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電線用外装体。
5. 外装体付きワイヤーハーネスであって、
   ワイヤーハーネスと、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電線用外装体と、を備え、
   前記電線用外装体は、前記ワイヤーハーネスの外周に装着されている外装体付きワイヤーハーネス。

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