JP7045625B2 - 筒状部材付き線状体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、筒状部材付き線状体の製造方法に関する。

従来、筒状に形成された弾性部材から形成されたグロメットが装着された電線などのケーブルが知られている。このグロメット付きケーブルを製造する種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。

特許文献１に記載されているグロメット付きケーブルの製造方法では、特許文献１の図５に示すようにグロメットＧよりも硬い第１～４の爪部材１１～１４が用いられる。まず、第１～４の爪部材１１～１４は、閉じた状態で筒形状を有するグロメットＧの内部に挿入される。次いで、第１～４の爪部材１１～１４を閉じた状態から開いた状態にすると、グロメットＧは拡径される。この拡径させたグロメットＧの内部に電線束Ｗを挿通することにより、電線束ＷにグロメットＧが装着される。

また、特許文献２に記載されているグロメット付きケーブルの製造方法では、特許文献２の図１に示すように、グロメット２よりも硬い拡径導入管６が用いられる。筒形状を有するグロメット２の内部に拡径導入管６を挿入し、グロメット２を拡径させる。拡径させたグロメット２の内部に電線１を挿通することにより、電線１にグロメット２が装着される。

特開平１０－１１６５２６号公報 特開平９－２１７８６７号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のグロメット付きケーブルの製造方法は、グロメットよりも硬い爪部材や拡径導入管をグロメットの内部に挿入している。このように爪部材や拡径導入管を挿入すると、グロメット（特に、グロメットの内面）が、損傷してしまう虞があるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、筒状部材の損傷を抑制することができる筒状部材付き線状体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の筒状部材付き線状体の製造方法は、長尺に形成された線状体と、内部に前記線状体が配置される中空部を有する筒状に形成された筒状部材と、を備え、前記線状体が前記中空部に挿通されることにより前記線状体の外周に前記筒状部材が装着される筒状部材付き線状体の製造方法であって、前記筒状部材における一方の開口端と、容器に形成され気体を外部へ放出可能な気体放出孔とを対向させた状態で、前記筒状部材および前記容器を当接させる容器当接工程と、前記筒状部材の他方の開口端および前記線状体の端部を当接させる線状体当接工程と、前記容器の内部に前記気体を供給する気体供給工程と、前記線状体および前記容器に当接され、前記容器内の前記気体が導入された前記筒状部材の前記中空部に前記線状体を挿通させる挿通工程と、を有する。

本発明の筒状部材付き線状体の製造方法によれば、容器から中空部に気体を導いて中空部内の圧力を高めることにより筒状部材の中空部を拡径させ、拡径した中空部に線状体を挿通させることができる。言い換えると、特許文献１の爪部材や、特許文献２の拡径導入管を筒状部材の中空部に挿入することなく、中空部を拡径することが可能となる。その結果、中空部に線状体を挿入する際に筒状部材が損傷してしまうことを抑制することが可能となる。

本発明の筒状部材付き線状体の製造方法によれば、容器から中空部に気体を導いて中空部内の圧力を高めて筒状部材の中空部を拡径させながら、中空部に線状体を挿通させることにより、筒状部材の損傷を抑制できるという効果を奏する。

本発明の製造方法により製造されるグロメット付きケーブルの構成を説明する模式図である。 本発明の製造方法に用いられる製造装置の構成を説明する模式図である。 グロメット付きケーブルの製造方法の工程を説明するフローチャートである。 図４（ａ）は、容器にグロメットが当接された状態を説明する模式図であり、図４（ｂ）は、グロメットにケーブルが当接された状態を説明する模式図であり、図４（ｃ）は、容器へ空気の供給が開始された状態を説明する模式図である。 図５（a）は、グロメットの中空部にケーブルが挿通される状態を説明する模式図であり、図５（ｂ）は、グロメットとケーブルとの相対的な位置合わせを説明する模式図であり、図５（ｃ）は、他の相対的な位置合わせを行う方法を説明する模式図である。

この発明の一実施形態に係るグロメット付きケーブルの製造方法について、図１から図５を参照しながら説明する。まず、グロメット付きケーブル１およびグロメット付きケーブル１の製造に用いられる製造装置５の構成について説明する。

グロメット付きケーブル１は、車両や機器などの対象物に配置されるとともに、対象物の駆動や制御に用いられる電力の供給や電気信号の伝達に用いられるものである。グロメット付きケーブル１には、図１に示すように、グロメット（筒状体）１０と、ケーブル（線状体）２０と、が主に設けられている。

グロメット１０は、ケーブル２０の周囲に配置される筒状に形成された弾性を有する部材である。本実施形態では、グロメット１０は、少なくともエチレンプロピレンジエンゴムを含む弾性を有する材料から形成されている例に適用して説明する。

また、グロメット付きケーブル１を対象物の貫通孔に挿通して配置する際に、当該貫通孔等に嵌められる部材である。このようにグロメット１０を嵌めることにより、例えば、グロメット付きケーブル１の配置位置の保持を図ることが容易となる。なお、グロメット１０は、ケーブル２０を被固定対象（例えば、車体）に固定するための固定具が取り付けられる部材であってもよい。

グロメット１０には、中空部１１と、傾斜部１３と、係合部１５と、突出部１７と、が主に設けられている。中空部１１は、筒状に形成されたグロメット１０の内部空間である。また、中空部１１はケーブル２０が挿通される空間であり、ケーブル２０が配置される空間である。

中空部１１における内径（直径または半径）は、外部から力が加えられていない状態において、後述するケーブル２０の外径（直径または半径）と比較して小さく形成されている。ここでケーブル２０の外径とは、ケーブル２０の絶縁体２３における外径を意味する。

中空部１１における内径をケーブル２０の外径よりも小さくすることにより、中空部１１にケーブル２０を挿通されたグロメット１０は、自らの弾性によりケーブル２０の絶縁体２３に押し付けられる。

傾斜部１３は、グロメット１０の外周面における一方の開口端の近傍領域に形成された構成である。傾斜部１３は、一方の開口端から他方の開口端に向かって径が大きくなる円錐面を有するものである。グロメット１０を対象物の貫通孔に挿通する際に、傾斜部１３から貫通孔に挿通される。

係合部１５は、グロメット１０の外周面における傾斜部１３および突出部１７の間に形成された構成である。係合部１５は、傾斜部１３における係合部１５と隣接する部分、および、突出部１７と比較して、小さな径で形成されている。係合部１５は、グロメット付きケーブル１を対象物の貫通孔に挿通して配置した際に、当該貫通孔に係合されるものである。

突出部１７は、グロメット１０の外周面における他方の開口端の近傍領域に形成された構成である。突出部１７は、係合部１５と比較して径方向外側に突出して形成されている。

ケーブル２０は、対象物の駆動や制御に用いられる電力を供給するもの、または、電気信号を伝達するものである。ケーブル２０には、図１に示すように導体２１と、絶縁体２３と、が主に設けられている。

導体２１は、導電性を有する材料から形成されたものであり、電力の供給または電気信号の伝達を行うものである。導体２１を形成する材料としては、銅または銅を含む合金を例示することができるが、特に限定するものではない。また、導体２１の構成としては導電性を有する材料から形成された複数の素線を寄り合わせた構成を例示することができるが、特に限定するものではない。

絶縁体２３は、導体２１の外周を被覆する絶縁性を有する材料から形成されたものであり、ケーブル２０の外形を形成するものでもある。絶縁体２３を形成する材料としては、例えば熱可塑性ウレタンを用いることができるが、特に限定するものではない。

なお、ケーブル２０の構成としては、１本の導体２１の外周を絶縁体２３で被覆した構成であってもよいし、他の絶縁体に被覆された複数の導体２１の外周を絶縁体２３で被覆した構成であってもよく、特に限定するものではない。

製造装置５は、本実施形態のグロメット付きケーブル１の製造方法に用いられる装置である。製造装置５には、図２に示すように、容器５１と、コンプレッサ５３と、ゴムリング（密着部）５５と、が主に設けられている。

容器５１は、グロメット付きケーブル１の製造の際にゴムリング５５を介してグロメット１０が押し付けられる（当接される）ものである。ゴムリング５５が配置された容器５１は、グロメット１０が押し付けられた際、および、グロメット１０にケーブル２０が挿通される際に姿勢が安定するように設置されている。

また容器５１は、内部に空間を有する形状を有するものであり、少なくともグロメット１０にケーブル２０を挿通させる際に、中空部１１に導入される高圧空気を貯留するものである。

さらに容器５１は、グロメット１０にケーブル２０を挿通させる際に、ケーブル２０の端部が当該空間に差し込まれるものでもある。言い換えると、容器５１は、グロメット１０にケーブル２０を挿通させる際に必要な作業空間を確保するものでもある。

容器５１には、容器５１の内外を連通させる貫通孔である気体放出孔５２が形成されている。気体放出孔５２は、少なくともケーブル２０が挿通可能な径を有する貫通孔として形成されている。

コンプレッサ５３は、容器５１の内部の空間に空気（気体）を供給するものである。コンプレッサ５３と容器５１との間には、空気が流通する配管５４が設けられている。コンプレッサ５３から容器５１に供給される空気は、圧縮されて圧力が高められている。コンプレッサ５３としては、公知の形式および構成を有するものを用いることができる。

ゴムリング５５は、グロメット１０が容器５１に押し付けられた際に、容器５１およびグロメット１０の間に配置されるものである。ゴムリング５５は、弾性を有する材料から形成された円板状に形成された部材であり、貫通孔５６が設けられたものである。

ゴムリング５５を形成する材料としては、グロメット１０を形成する材料よりも柔軟性が高い材料、またはグロメットを形成する材料と同等程度の柔軟性を有する材料が用いられる。すなわち、ゴムリング５５を形成する材料としては、グロメット１０を形成する材料以上の柔軟性を有することが好ましい。本実施の形態では、ゴムリング１０として、ウレタンゴムを用いている。ゴムリング５５は、気体放出孔５２および貫通孔５６が重なる位置であって、ケーブル２０が気体放出孔５２および貫通孔５６を挿通できる位置に配置される。

円板状に形成されたゴムリング５５の外径は、ゴムリング５５に押し当てられるグロメット１０における端部の外径よりも大きく形成されている。貫通孔５６は、ケーブル２０の外径よりも径が大きい孔であり、例えば円板状に形成されたゴムリング５５の中心に形成された孔である。貫通孔５６の内径は、気体放出孔５２の内径と同じであってもよいし、大きくてもよいし、小さくてもよい。なお、本実施の形態において、貫通孔５６は、気体放出孔５２と同じ径を有しているとともに、拡径されていない状態のグロメット１０の中空部１１よりも大きい径を有している。

ゴムリング５５は、容器５１における気体放出孔５２の周囲を覆う位置に配置されるものである。ゴムリング５５は容器５１に着脱可能に取り付けられていてもよいし、容器５１に取り付けられていなくてもよい。

次に、上記の構成からなるグロメット付きケーブル１の製造方法について図３から図５を参照しながら説明する。
まず、図３に示すように、グロメット１０がゴムリング５５を介して容器５１に当接される（Ｓ１０：容器当接工程）。具体的には図４（ａ）に示すように、グロメット１０は、容器５１のゴムリング５５に押し当てられる。このとき、グロメット１０以上の柔軟性を有するゴムリング５５を用いることで、グロメット１０の端部に沿った形状に凹みやすくなり、空気の漏洩につながる隙間の形成が抑制される。

なお、本実施形態では容器５１にゴムリング５５が設けられている例に適用して説明するが、容器５１にゴムリング５５が設けられていなくてもよい。この場合グロメット１０が容器５１に直接当接される。

このとき、グロメット１０は、グロメット１０の保持および位置決めの少なくとも一方の役割を果たす支持部６１により支持されてもよい。なお支持部６１は、後述するようにグロメット１０における中空部１１の拡径を阻害しない形状であることが好ましい。

図４（ａ）では、グロメット１０を下方から支持する支持部６１である例に適用して説明する。なお支持部６１は、グロメット１０の周囲を囲う形状であって、グロメット１０との間に中空部１１の拡径を許容する隙間が設けられた形状を有していてもよい。

Ｓ１０の工程によってグロメット１０がゴムリング５５を介して容器５１に当接された状態において、図３に示すように、ケーブル２０がグロメット１０に当接される（Ｓ２０：線状体当接工程）。具体的には図４（ｂ）に示すように、ケーブル２０の端部は、グロメット１０における突出部１７側の端部に押し当てられる。このとき、グロメット１０の中空部１１における突出部１７側の開口端は、ケーブル２０により塞がれる。なお、ケーブル２０の端部は、中空部１１の内部に押し込まれていてもよい。

その後図３に示すように、コンプレッサ５３から容器５１へ空気の供給を開始する（Ｓ３０：気体供給工程）。このとき図４（ｃ）に示すように、気体放出孔５２は、ゴムリング５５、グロメット１０およびケーブル２０により閉塞されている。なお、気体放出孔５２の閉塞は、容器５１の内部の空気の圧力が高められる程度のものであればよい。具体的には、容器５１、ゴムリング５５、グロメット１０およびケーブル２０の間から漏洩する空気の量が、供給される空気の量よりも少なければよい。

容器５１への空気の供給が開始されると、ケーブル２０はグロメット１０に挿通される（Ｓ４０：挿通工程）。具体的には、図５（ａ）に示すように、容器５１への空気の供給が開始されると、容器５１の内部の空気の圧力が上昇する。空気の圧力が上昇する段階において、容器５１の内部の空気は、グロメット１０とケーブル２０との間や、グロメット１０とゴムリング５５との間や、ゴムリング５５と容器５１との間から漏れていてもよい。

容器５１の内部とグロメット１０の中空部１１とは、気体放出孔５２を介して連通しており、両者の内部の圧力は概ね等しくなる。コンプレッサ５３から供給される空気により容器５１および中空部１１における空気の圧力が、グロメット１０の周囲の気圧よりも高くなると、圧力差によって中空部１１（グロメット１０）が拡径し始める。この際、容器５１内の気体は、グロメット１０の中空部１１に導入されている。

中空部１１の内径が、ケーブル２０を挿入できる程度まで拡径すると、ケーブル２０をグロメット１０に押し付ける力、および、グロメット１０をゴムリング５５に押し付ける力により、ケーブル２０は容器５１内の気体が導入された中空部１１に挿入され始める。このとき、中空部１１の内径と、ケーブル２０の外径との間には隙間が形成され、当該隙間を通って容器５１の内部の空気が外部へ流出する。

グロメット１０にケーブル２０が挿通されると、グロメット１０とケーブル２０との位置決めが行われる（Ｓ５０：位置合わせ工程）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、ケーブル２０の挿入側の端部が、グロメット１０の中空部１１を通り抜け、ケーブル２０の端部と、グロメット１０とが予め定めた相対的な位置関係に達するまで、ケーブル２０が挿入される。

例えば、上述の相対的な位置関係と対応する容器５１の内部の所定位置に目印７１を設け、ケーブル２０の端部が目印７１に達するまで、ケーブル２０を挿入してもよい。または、ケーブル２０における上述の相対的な位置関係と対応する位置に印を設け、当該印がグロメット１０に達するまでケーブル２０を挿入してもよい。

さらに、図５（ｃ）に示すように、容器５１の内部における上述の相対的な位置関係と対応する位置に当接部７２を設け、ケーブル２０の端部が当接部７２に当接するまでケーブル２０を挿入してもよい。

グロメット１０とケーブル２０との位置決めが完了すると、グロメット１０にケーブル２０を挿通させるグロメット付きケーブル１の製造過程が終了する。グロメット１０およびケーブル２０を容器５１から取り外され、以後に続く製造工程が行われる。

上記のグロメット付きケーブル１の製造方法によれば、容器５１から中空部１１に空気を導いて中空部１１内の圧力を高めることによりグロメット１０の中空部１１を拡径させ、拡径した中空部１１にケーブル２０を挿通させることができる。言い換えると、特許文献１の爪部材や、特許文献２の拡径導入管をグロメット１０の中空部１１に挿入することなく、中空部１１を拡径することが可能となる。その結果、中空部１１にケーブル２０を挿入する際にグロメット１０が損傷してしまうことを抑制することが可能となる。

ゴムリング５５を介して容器５１にグロメット１０を当接させる工程（Ｓ１０）、グロメット１０にケーブル２０を当接させる工程（Ｓ２０）、コンプレッサ５３から容器５１へ空気の供給を開始する工程（Ｓ３０）の順にグロメット付きケーブル１を製造することにより、Ｓ３０、Ｓ１０、Ｓ２０の順で製造する場合と比較して、グロメット付きケーブル１を製造しやすくなる。

具体的には、Ｓ３０、Ｓ１０、Ｓ２０の順で製造すると、２つの当接工程（Ｓ１０、Ｓ２０）の前に、空気が供給される（Ｓ３０）。この場合、供給される空気によって、グロメット１０とゴムリング５５とを当接（密着）させにくくなり、および、ケーブル２０とグロメット１０とを当接（密着）させにくくなり、供給された空気が漏れだす可能性が高くなる。その結果、グロメット１０の中空部１１における空気の圧力が高くなりにくくなり、中空部１１の内径が拡径しにくくなる。

これに対して、Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０の順で製造することにより、グロメット１０とゴムリング５５とを当接（密着）させやすくなり、および、ケーブル２０とグロメット１０とを当接（密着）させやすくなる。その結果、グロメット１０の中空部１１における空気の圧力が高めやすく、中空部１１の内径が拡径しやすくなる。言い換えると、グロメット付きケーブル１を製造しやすくなる。

グロメット１０と容器５１（ゴムリング５５）とを当接させた後に、グロメット１０にケーブル２０の端部を当接させることにより、グロメット１０とケーブル２０の端部とを当接させる工程を行いやすくなる。つまり、グロメット１０に容器５１（ゴムリング５５）を当接させる工程では、グロメット１０の中空部１１に容器５１の空気が導入されていない。そのため、グロメット１０に容器５１（ゴムリング５５）を容易に当接させることができ、当接した状態を容易に維持することができる。この状態で、グロメット１０とケーブル２０の端部とを当接させることにより、容易に挿通工程に移行することが可能となる。

ゴムリング５５を配置することにより、ゴムリング５５を配置しない場合と比較して、グロメット１０の端部と容器５１との間に隙間ができるのを抑制しやすくなる。そのため、容器５１から中空部１１に空気を導く際に、空気が外部へ漏洩しにくくなり、より効果的に中空部１１を拡径することが可能となる。

グロメット１０を形成する材料よりも柔軟性が高い材料を用いてゴムリング５５を形成することにより、グロメット１０をゴムリング５５に当接させた際に、両者の間に隙間が形成されにくくなる。その結果、ゴムリング５５とグロメット１０との間からの空気漏れを抑制してグロメット１０を拡径しやすくなり、グロメット付きケーブル１を製造しやすくなる。

容器５１に供給する気体として空気を用いることにより、空気以外の気体を用いる場合と比較して、グロメット付きケーブル１を製造しやすくなる。
ケーブル２０の端部を容器５１の内部まで挿入させることにより、容器５１（作業空間確保容器）内の空間を利用して、ケーブル２０とグロメット１０との間の相対的な位置合わせを行うことができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施の形態においては、容器５１の側面に気体放出孔５２が設けられている例に適用して説明したが、容器５１の上面に気体放出孔５２が設けられていてもよい。この場合、グロメット１０に挿通されるケーブル２０は、上方から下方に向かって移動することになる。

また、本実施形態では、グロメット１０の傾斜部１３側の端部を容器５１（ゴムリング５５）に当接させ、突出部１７側の端部からケーブル２０を挿入する例に適用して説明したが、グロメット１０の突出部１７側の端部を容器５１に当接させ、傾斜部１３側の端部からケーブル２０を挿入してもよい。

さらに、本実施形態では、グロメット１０に中空部１１と傾斜部１３と係合部１５と突出部１７とが設けられている例に適用して説明したが、グロメット１０の形状を特に限定するものではなく、種々の公知の形状を有しているものであってもよい。

またさらに、本実施形態では、ゴムリング５５を介して容器５１にグロメット１０を当接させる容器当接工程（Ｓ１０）、グロメット１０にケーブル２０を当接させる線状体当接工程（Ｓ２０）の順にグロメット付きケーブル１を製造しているが、Ｓ１０とＳ２０の順は逆にすることも可能である。

１…グロメット付きケーブル、１０…グロメット（筒状体）、１１…中空部、２０…ケーブル（線状体）、２１…導体、２３…絶縁体、５１…容器、５２…気体放出孔、５５…ゴムリング（密着部）、５６…貫通孔、Ｓ１０…容器当接工程、Ｓ２０…線状体当接工程、Ｓ３０…気体供給工程、Ｓ４０…挿通工程、Ｓ５０…位置合わせ工程

Claims (7)

1. 長尺に形成された線状体と、内部に前記線状体が配置される中空部を有する筒状に形成された筒状部材と、を備え、前記線状体が前記中空部に挿通されることにより前記線状体の外周に前記筒状部材が装着される筒状部材付き線状体の製造方法であって、
   前記筒状部材における一方の開口端と、容器に形成され気体を外部へ放出可能な気体放出孔とを対向させた状態で、前記筒状部材および前記容器を当接させる容器当接工程と、
   前記筒状部材の他方の開口端および前記線状体の端部を当接させる線状体当接工程と、
   前記容器の内部に前記気体を供給する気体供給工程と、
   前記線状体および前記容器に当接され、前記容器内の前記気体が導入された前記筒状部材の前記中空部に前記線状体を挿通させる挿通工程と、
   を有する筒状部材付き線状体の製造方法。
2. 前記容器当接工程は、前記線状体当接工程よりも先に行われ、
   前記線状体当接工程では、
   前記筒状部材の一方の開口端が前記容器に当接された状態で、前記筒状部材の他方の開口端に前記線状体が当接される請求項１記載の筒状部材付き線状体の製造方法。
3. 前記容器当接工程において、前記容器および前記筒状部材の間に、前記容器および前記筒状部材と当接される弾性を有する材料から形成された板状の密着部が配置され、
   前記密着部には、前記容器から前記中空部へ前記気体が流通可能であるとともに、前記線状体が挿通可能な貫通孔が設けられている請求項１または２に記載の筒状部材付き線状体の製造方法。
4. 前記密着部を形成する材料は、前記筒状部材を形成する材料よりも柔軟性が高い材料である請求項３記載の筒状部材付き線状体の製造方法。
5. 前記線状体は、導電性を有する材料から形成された導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁性を有する材料から形成された絶縁体と、を備えたケーブルであり、
   前記筒状部材は、少なくともエチレンプロピレンジエンゴムから形成されたグロメットである請求項１から４のいずれか１項に記載の筒状部材付き線状体の製造方法。
6. 前記気体供給工程において、空気が前記気体として前記容器に供給される請求項１から５の何れかに記載の筒状部材付き線状体の製造方法。
7. 前記挿通工程の後に、
   前記線状体の端部を前記容器の内部まで挿入し、前記筒状部材および前記線状体との相対位置関係を所定の位置関係とする位置合わせ工程を更に有する請求項１から６のいずれか１項に記載の筒状部材付き線状体の製造方法。

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