JP7290094B2 - 配線部材付被着体の製造方法及び配線部材付被着体 - Google Patents

Description

本開示は、配線部材付被着体の製造方法及び配線部材付被着体に関する。

特許文献１は、成形天井の裏面に両面粘着テープが貼着され、ワイヤーハーネスが該両面粘着テープ上に貼着されたワイヤーハーネス固着構造を開示している。

特開２０００－２６４１３７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術によると、成形天井に両面粘着テープを貼着する作業が必要となる。このため、ワイヤーハーネスを成形天井に固着する作業が面倒となる。

そこで、電線と被着体との間に、電磁波によって発熱する発熱層及び当該発熱層の熱によって溶ける溶融層を設けることが提案されている。この場合、溶融層のうち電線と被着体との固定に必要な部分を、効果的に溶融させることが望まれている。

そこで、誘導加熱によって配線部材と被着体とを固定する場合において、固定のための加熱を効果的に行えるようにすることを目的とする。

本開示の配線部材付被着体の製造方法は、（ａ）少なくとも１本の線状伝送部材を含む配線部材と、被着体の固定面との間に、誘導加熱によって発熱する発熱体が設けられた状態とするステップと、（ｂ）磁場発生源を前記配線部材に対して前記被着体側に設けるステップと、（ｃ）前記磁場発生源によって変動する磁場を発生させるステップと、（ｄ）前記変動する磁場による誘導加熱によって前記発熱体が発熱するステップと、（ｅ）前記発熱体における発熱によって、前記配線部材を前記被着体の固定面に固定するステップと、を備える配線部材付被着体の製造方法である。

本開示によれば、誘導加熱によって配線部材と被着体とを固定する場合において、固定のための加熱を効果的に行える。

図１は実施形態に係る配線部材付被着体を示す概略斜視図である。 図２はステップ（ａ）の一例を示す説明図である。 図３はステップ（ｂ）の一例を示す説明図である。 図４はステップ（ｃ）（ｄ）の一例を示す説明図である。 図５はステップ（ｅ）の一例を示す説明図である。 図６は配線部材に対する発熱体の取付例を示す説明図である。 図７は接合層の配設例を示す説明図である。 図８は発熱体の配設例を示す説明図である。 図９は配線部材に対して部分的に発熱体を設けた例を示す説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

本開示の配線部材付被着体の製造方法は、次の通りである。

（１）（ａ）少なくとも１本の線状伝送部材を含む配線部材と、被着体の固定面との間に、誘導加熱によって発熱する発熱体が設けられた状態とするステップと、（ｂ）磁場発生源を前記配線部材に対して前記被着体側に設けるステップと、（ｃ）前記磁場発生源によって変動する磁場を発生させるステップと、（ｄ）前記変動する磁場による誘導加熱によって前記発熱体が発熱するステップと、（ｅ）前記発熱体における発熱によって、前記配線部材を前記被着体の固定面に固定するステップと、を備える配線部材付被着体の製造方法である。

本製造方法によると、配線部材と被着体の固定面との間において、発熱体が効果的に発熱する。これにより、誘導加熱によって配線部材と被着体とを固定する場合において、固定のための加熱が効果的に行われ得る。

（２）前記ステップ（ａ）において、前記発熱体は、前記配線部材の周囲を囲んでいてもよい。この場合、被着体側に予め発熱体が設けられなくてもよい。また、配線部材の外周のうちどの部分が固定面側に向いても、配線部材と被着体との間に発熱体が介在することになるので、配線部材の配置作業が容易となる。

（３）前記ステップ（ａ）において、前記発熱体は、前記固定面を覆ってもよい。この場合、配線部材に予め発熱体が取付けられていなくてもよい。また、配線部材の外周のうちどの部分が固定面側に向いても、配線部材と被着体との間に発熱体が介在することになるので、配線部材の配置作業が容易となる。

（４）前記ステップ（ａ）において、前記発熱体と前記配線部材との間と、前記発熱体と前記被着体との間の少なくとも一方に、加熱によって接合性を呈するようになる接合層が介在してもよい。この場合、加熱によって接合層が接合性を呈して、配線部材が被着体に固定されるようになる。

（５）前記ステップ（ａ）において、前記配線部材の延在方向において、前記発熱体が部分的に間隔をあけて複数設けられてもよい。この場合、変動する磁場を利用した固定作業が、前記配線部材の延在方向において全体的ではなく間隔をあけた複数箇所でなされればよい。このため、配線部材が被着体に対して容易に固定される。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の配線部材付被着体の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

[実施形態]
以下、実施形態に係る配線部材付被着体の製造方法について説明する。図１は実施形態に係る配線部材付被着体の製造方法によって製造された配線部材付被着体１０を示す概略斜視図である。

配線部材付被着体１０は、配線部材２０と被着体４０とを備える。配線部材２０は被着体４０に固定されている。

配線部材２０は、少なくとも１本の線状伝送部材２２（図１において一部の線状伝送部材が図示される）を備える。線状伝送部材２２は、電気又は光等を伝送する線状の部材であればよい。例えば、線状伝送部材２２は、芯線２２ａと芯線の周囲の被覆２２ｂとを有する一般電線であってもよいし、裸導線、シールド線、ツイスト線、エナメル線、ニクロム線、光ファイバ等であってもよい。

電気を伝送する線状伝送部材としては、各種信号線、各種電力線であってもよい。電気を伝送する線状伝送部材は、信号又は電力を空間に対して送る又は空間から受けるアンテナ、コイル等として用いられてもよい。

また、線状伝送部材は、単一の線状物であってもよいし、複数の線状物の複合物（ツイスト線、複数の線状物を集合させてこれをシースで覆ったケーブル等）であってもよい。

ここでは、配線部材２０は、複数の線状伝送部材２２の束である例が説明される。また、ここでは、線状伝送部材２２が電線である例が説明される。配線部材は、線状伝送部材２２を１本のみ含んでいてもよい。配線部材は、複数の電線がフラットな形態でまとめられていてもよい。配線部材は、少なくとも１本の線状伝送部材として導体を含むＦＰＣ（Flexible printed circuits）、ＦＦＣ（Flexible frat cable）であってもよい。

被着体４０は、固定面４１を有する。固定面４１は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。ここでは、被着体４０は、平たい板状部分を有し、当該板状部分の一方主面が固定面４１である場合が説明される。被着体４０は、ルーフトリム、ドアトリムなどの車両における内装部材、特に、樹脂製のパネル状の部材であることが想定される。被着体４０の材料は、磁束が通過可能な材料であれば特に限定されないが、鉄等を避けて、なるべく磁束を吸収しない材料によって形成されていることが好ましい。

配線部材２０が被着体４０に固定されることで、配線部材付被着体１０が製造される。本例では、配線部材２０と被着体４０との間に発熱体３１が介在している。発熱体３１は、誘導加熱によって発熱する部分である。例えば、発熱体３１は、導体であり、例えば、金属（アルミニウム、銅、鉄、又はこれらの合金）など、誘導加熱によって加熱されやすい材料であるとよい。発熱体３１は、誘導加熱によって後述する接合層が接合性を呈する温度に加熱可能な程度に広がった形状であることが好ましい。発熱体３１は、金属箔であってもよい。特に、線状伝送部材２２が電線である場合を想定すると、発熱体３１が芯線を構成する素線の直径よりも大きく広がる部材であると、芯線における発熱が抑制されつつ、発熱体３１が効果的に発熱し得る。

発熱体３１と配線部材２０との間に配線部材側層３２が介在している。発熱体３１と被着体４０との間に被着体側層３３が介在している。配線部材側層３２及び被着体側層３３の少なくとも一方は、加熱によって接合性を呈するようになる接合層であってもよい。加熱によって接合性を呈するようになる接合層の例としては、熱可塑性樹脂であることが想定される。この場合、加熱によって接合層が軟化或は溶けて接合層と接する部分に接合されることが想定される。加熱によって接合性を呈するようになる接合層は、熱硬化性樹脂であってもよい。この場合、発熱体３１に接した状態に保たれる程度の粘度を有する接合層が、他の部分に接触した状態で加熱によって硬化して接合層と接する部分に接合されることが想定される。

ここでは、発熱体３１の外周側の被着体側層３３が接合層である例が示される。配線部材側層３２及び被着体側層３３の両方が接合層であってもよい。

配線部材側層３２及び被着体側層３３の一方は、粘着層であってもよい。粘着層は、対象部材に押付けられることによって粘着する部分である。ここでは、発熱体３１の内周側の配線部材側層３２が粘着層である例が示される。

図１に示す例では、発熱体３１、配線部材側層３２及び被着体側層３３は、配線部材２０の周囲を囲むように設けられている。発熱体３１は、粘着層である配線部材側層３２によって配線部材２０の外側部分に粘着されている。発熱体３１と被着体との間において、発熱体３１は、接合層である被着体側層３３を介して被着体４０に接合されている。これにより、配線部材２０は、被着体４０に固定された状態となっている。以下、配線部材付被着体１０の製造方法が説明される。

配線部材付被着体１０の製造方法は、（ａ）少なくとも１本の線状伝送部材２２を含む配線部材２０と、被着体４０の固定面４１との間に、誘導加熱によって発熱する発熱体３１が設けられた状態とするステップと、（ｂ）磁場発生源５２を配線部材２０に対して被着体４０側に設けるステップと、（ｃ）前記磁場発生源５２によって変動する磁場（交番磁界）を発生させるステップと、（ｄ）前記変動する磁場による誘導加熱によって前記発熱体３１が発熱するステップと、（ｄ）前記発熱体３１における発熱によって、前記配線部材２０を前記被着体４０の固定面４１に固定するステップと、を備える。

図２はステップ（ａ）の一例を示す説明図である。ここでは、ステップ（ａ）において、配線部材２０の周囲に上記発熱体３１、配線部材側層３２及び被着体側層３３が設けられたものが準備される。この配線部材２０が被着体４０の固定面４１上に配置される。

配線部材２０の周囲を囲むように発熱体３１が設けられていることから、被着体４０には発熱体を設けておく必要は無い。また、配線部材２０の周囲を囲むように発熱体３１が設けられていることから、配線部材２０の外周部のどの位置が被着体４０に接触していてもよい。

このステップ（ａ）において、発熱体３１と配線部材２０との間には、粘着層である配線部材側層３２が存在している。この粘着層である配線部材側層３２によって、発熱体３１による加熱前において、発熱体３１が配線部材２０に固定された状態に保たれる。発熱体３１及び粘着層である配線部材側層３２は、配線部材２０に巻かれた状態であるため、発熱体３１は、より確実に配線部材２０に対して固定された状態に保たれる。発熱体３１と配線部材２０との間の配線部材側層３２は接合層であってもよい。

ステップ（ａ）において、発熱体３１と被着体４０との間には、接合層である被着体側層３３が存在している。接合層である被着体側層３３は、配線部材２０の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、配線部材２０の周囲を囲むように設けられた発熱体３１の外側面の全体に、接合層である被着体側層３３が設けられる。配線部材２０の外周り全体に被着体側層３３が存在していることから、配線部材２０の外周部のどの位置が被着体４０に接触していてもよい。被着体側層３３は粘着層であってもよい。

なお、配線部材側層３２、発熱体３１、被着体側層３３は、配線部材２０の外周部の一部にのみ存在していてもよい。

配線部材２０の周囲に発熱体３１が巻かれていることから、配線部材２０が被着体４０の固定面４１に置かれると、配線部材２０と固定面４１との間に発熱体３１が設けられた状態となる。

また、発熱体３１の外周に接合層である被着体側層３３が設けられていることから、配線部材２０が被着体４０の固定面４１に置かれると、発熱体３１と被着体４０との間に接合層である被着体側層３３が介在することになる。

図３はステップ（ｂ）の一例を示す説明図である。ステップ（ｂ）において、磁場発生源５２が配線部材２０に対して被着体４０側に設けられる。

すなわち、誘導加熱装置５０は、磁場発生源５２と、磁場発生源５２を収容する本体部５４と、磁場発生源５２に交流電流を流すための交流電流源５６とを備える。磁場発生源５２はコイルである。本体部５４には、相手側部材に近づけられる近接面５５が設けられている。誘導加熱装置５０において、磁場発生源５２に交流電流が流れると、磁場発生源５２の周りに磁力線が生じる。近接面５５はこの磁力線が多く通過する面である。交流電流源５６は、特に限定されるものではなく、電源に応じて構成されていればよい。例えば、誘導加熱装置５０が商用電源を利用する場合、交流電流源５６は、商用電源の電圧を下げる変圧器、交流から直流に整流する整流器、直流から高周波を発生させる高周波発生器などで構成されることが考えられる。交流の周波数、電圧等は、発熱体３１の材質、形状、大きさ等によって適宜設定される。

誘導加熱装置５０の近接面５５が、配線部材２０の反対側から被着体４０に近づけられる。つまり、近接面５５は、被着体４０のうち固定面４１とは反対側の面に対向するように配置される。近接面５５は被着体４０に押付けられてもよいし、被着体４０から離れていてもよい。これにより、磁場発生源５２が配線部材２０に対して被着体４０側に配置される。

図４はステップ（ｃ）（ｄ）の一例を示す説明図である。ステップ（ｃ）では磁場発生源５２によって変動する磁場が発生される。すなわち、コイルである磁場発生源５２に交流電流が流れると、磁場発生源５２の周りに交流電流の向き、大きさによって変動する磁力線（磁場）が生じる。ステップ（ｄ）では、変動する磁力線（磁場）による誘導加熱によって発熱体３１が発熱する。すなわち、上記磁力線は、被着体４０を経由して発熱体３１を貫通する。磁力線が発熱体３１を通過すると、発熱体３１に渦電流が流れる。これにより、発熱体３１に、渦電流損に応じたジュール熱が生じる。これによって発熱体３１が発熱する。この際、磁場発生源５２は、配線部材２０に対して被着体４０側に設けられている。このため、発熱体３１を通過する磁力線の本数は、被着体４０に近い程多くなる。このため、発熱体３１は、被着体４０に近い程高い温度に発熱する。これにより、被着体側層３３のうち被着体４０に近い部分（矢符Ａ参照）が、被着体４０から離れた部分と比較して高い温度に加熱される。

図５はステップ（ｅ）の一例を示す説明図である。ステップ（ｅ）では、発熱体３１における発熱によって、配線部材２０が前記被着体４０の固定面４１に固定される。すなわち、発熱体３１の発熱によって被着体側層３３、特に、被着体４０に近い部分が加熱される。これによって、被着体側層３３が接合性を呈するようになり、被着体４０に接合される。例えば、被着体側層３３が熱可塑性樹脂である場合、被着体側層３３のうち被着体４０に接する部分が中心に軟化或は溶けて被着体４０に接合される。

この後、誘導加熱装置５０による加熱を終了すると、軟化或は溶けた被着体側層３３が冷却されて、上記接合状態が保たれる。

以上のように構成された配線部材付被着体１０の製造方法によると、磁場発生源５２が配線部材２０に対して被着体４０側に設けられた状態で、磁場発生源５２によって変動する磁場が発生される。このため、配線部材２０と被着体４０の固定面４１との間において、発熱体３１が効果的に発熱する。これにより、誘導加熱によって配線部材２０と被着体４０とを固定する場合において、固定のための加熱が効果的に行われ得る。

すなわち、誘導加熱によって配線部材２０を被着体４０に対して固定するために、磁場発生源を配置する位置としては、配線部材２０に対して被着体４０側の位置と、配線部材２０に対して被着体４０とは反対側の位置であることが想定される。仮に、磁場発生源５２が配線部材２０に対して被着体４０とは反対側に設けられた状態で、磁場発生源５２によって変動する磁場が発生されるとする。この場合、発熱体３１のうち被着体４０とは反対側の部分が最も加熱されると想定される。そうすると、被着体側層３３のうち被着体４０に近い部分を溶融或は軟化させるのに長時間を要することが想定される。また、配線部材２０，配線部材側層３２、被着体側層３３のうち被着体４０とは反対側の部分が、必要以上に加熱され、場合によっては、溶融等によって変形してしまうことが想定される。

これに対して本実施形態では、被着体側層３３のうち被着体４０に近い部分がなるべく短時間で溶融或は軟化され、迅速に固定がなされる。また、配線部材２０，配線部材側層３２、被着体側層３３のうち被着体４０とは反対側の部分が、必要以上に加熱され過ぎてしまうことが抑制される。つまり、配線部材２０，配線部材側層３２、被着体側層３３を観察すると、主として配線部材２０と被着体４０との間の部分において、最も溶融或は軟化した痕跡が残り、この部分と比較すると、被着体４０とは反対側の部分では、溶融或は軟化した痕跡は少ない。

また、発熱体３１は、配線部材２０の周囲を囲んでいるので、被着体４０として発熱体を設けた特殊な構成のものを準備しておかなくてもよい。また、配線部材２０を被着体４０の固定面４１上に載置する際に、配線部材２０のどの部分が固定面４１側に向いても、配線部材２０と被着体４０との間に発熱体３１が介在することになるので、配線部材２０の配置作業が容易となる。

また、発熱体３１と配線部材２０との間と、発熱体３１と被着体４０との間の少なくとも一方に、加熱によって接合性を呈するようになる接合層が介在する。ここでは、発熱体３１と被着体４０との間に、接合層である被着体側層３３が介在する。このため、発熱体３１の加熱によって、接合層である被着体側層３３が接合性を呈して、配線部材２０が被着体４０に固定されるようになる。

本実施形態では、発熱体３１は、粘着層である配線部材側層３２によって配線部材２０に固定されている。そして、加熱によって、接合層である被着体側層３３によって、配線部材２０が被着体４０に固定されるようになる。

配線部材２０に対する発熱体３１の取付構造は特に限定されない。例えば、図６に示すように、帯状の発熱体３１の一方面に粘着層３２ａが形成されると共に、他方面に接合層３３ｂが形成された積層テープ３０Ｔが準備される。この積層テープ３０Ｔが配線部材２０に巻付けられると、粘着層３２ａを介して発熱体３１が配線部材２０に固定される。この場合、粘着層３２ａは、発熱体３１の内周側で配線部材側層３２となる。また、接合層３３ｂは、発熱体３１の外周側で被着体側層３３となる。

配線部材２０が複数の線状伝送部材２２を含む場合、積層テープ３０Ｔは、複数の線状伝送部材２２を束ねた状態に保つ結束部材としても機能し得る。

配線部材２０に対する積層テープ３０Ｔの巻付構成は特に限定されない。積層テープ３０Ｔは、配線部材２０に対して螺旋状に巻回されていてもよい。積層テープ３０Ｔが配線部材２０に巻付けられた状態で、一端部が他端部の外周に被さっていてもよい。積層テープ３０Ｔが配線部材２０に巻付けられた状態で、一端部と他端部の粘着層３２ａ同士が粘着されていてもよい。

接合層としての被着体側層３３が配線部材２０側に設けられていることは必須ではない。例えば、図７に示すように、上記実施形態において、被着体側層３３が省略されてもよい。この場合、被着体４０の固定面４１上に、当該固定面４１を覆うように接合層１３３が設けられてもよい。被着体４０の固定面４１自体が加熱によって軟化或は溶融して接合性を呈するものである場合、別途接合層１３３を設けることは省略されてもよい。

粘着層３２ａとしての配線部材側層３２が配線部材２０に設けられていることは必須ではない。発熱体３１が配線部材２０の被覆に直接溶着、埋込み等された構成となっていてもよい。また、発熱体３１が別途の粘着テープ等によって配線部材２０の外周に固定された状態に保たれていてもよい。

発熱体３１が配線部材２０の周囲を覆っていることは必須ではない。例えば、図８に示すように、ステップ（ａ）において、発熱体２３１は、固定面４１を覆っていてもよい。例えば、金属箔又は金属板である発熱体２３１が被着体４０の固定面４１に接合されていてもよい。

この場合、発熱体３１と配線部材２０との間に接合層２３３が設けられるとよい。ここでは、配線部材２０の周囲を囲うように接合層２３３が形成される。接合層２３３は、配線部材２０の周囲に巻付けられる。接合層２３３の巻付状態は粘着層等によって保持されてもよい。

本例でも、配線部材２０に対して被着体４０側に磁場発生源５２を設けた状態で、変動する磁場を発生させると、配線部材２０と被着体４０との間で発熱体２３１が効果的に加熱される。これにより、接合層２３３が効果的に軟化或は溶融して、配線部材２０と発熱体２３１とが接合された状態になる。これにより、配線部材２０が被着体４０に固定される。

本例では、配線部材２０に予め発熱体が取付けられていなくてもよい。また、配線部材２０の外周のうちどの部分が固定面４１側に向いても、配線部材２０と被着体４０との間に発熱体２３１が介在することになるので、配線部材２０の配置作業が容易となる。

配線部材２０の表面自体が加熱によって接合性を呈する材料である場合、例えば、熱可塑性樹脂である場合には、別途接合層２３３を設けなくてもよい。

配線部材２０を被着体４０に固定する箇所は、配線部材２０の延在方向において、全体であってもよいし、部分的であってもよい。

例えば、図９に示すように、ステップ（ａ）において、配線部材２０の延在方向において、発熱体３３１が部分的に設けられると共に、間隔をあけて複数設けられてもよい。上記実施形態と同様に、発熱体３３１の外周側又は被着体４０の表面上に接合層が設けられていてもよい。この場合、発熱体３３１は配線部材２０に対して部分的に設けられればよいので、配線部材２０に対する発熱体３３１の取付作業が容易になる。また、変動する磁場を利用した固定作業は、配線部材２０の延在方向において全体的ではなく間隔をあけた複数箇所でなされればよい。このため、配線部材２０が被着体４０に対して容易に固定される。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

１０ 配線部材付被着体
２０ 配線部材
２２ 線状伝送部材
２２ａ 芯線
２２ｂ 被覆
３０Ｔ 積層テープ
３１ 発熱体
３２ 配線部材側層
３２ａ 粘着層
３３ 被着体側層
３３ｂ 接合層
４０ 被着体
４１ 固定面
５０ 誘導加熱装置
５２ 磁場発生源
５４ 本体部
５５ 近接面
５６ 交流電流源
１３３ 接合層
２３１ 発熱体
２３３ 接合層
３３１ 発熱体

Claims (3)

1. （ａ）少なくとも１本の線状伝送部材を含む配線部材と、被着体の固定面との間に、誘導加熱によって発熱する発熱体が設けられた状態とするステップと、
   （ｂ）磁場発生源を前記配線部材に対して前記被着体側に設けるステップと、
   （ｃ）前記磁場発生源によって変動する磁場を発生させるステップと、
   （ｄ）前記変動する磁場による誘導加熱によって前記発熱体が発熱するステップと、
   （ｅ）前記発熱体における発熱によって、前記配線部材を前記被着体の固定面に固定するステップと、
   を備え、
   前記ステップ（ａ）において、前記発熱体は、前記配線部材の周囲を囲んでおり、前記発熱体に対して前記配線部材側に前記配線部材に粘着する粘着層が設けられ、前記発熱体に対して前記粘着層とは反対側に、加熱によって接合性を呈するようになる接合層が設けられている、配線部材付被着体の製造方法。
2. 請求項１に記載の配線部材付被着体の製造方法であって、
   前記ステップ（ａ）において、前記配線部材の延在方向において、前記発熱体が部分的に間隔をあけて複数設けられる、配線部材付被着体の製造方法。
3. 少なくとも１本の線状伝送部材を含む配線部材と、被着体の固定面との間に、誘導加熱によって発熱する発熱体が設けられ、
   前記発熱体は、前記配線部材の周囲を囲んでおり、
   前記発熱体に対して前記配線部材側に前記配線部材に粘着する粘着層が設けられ、前記発熱体に対して前記粘着層とは反対側に、加熱によって接合性を呈するようになる接合層が設けられ、
   前記発熱体における発熱によって、前記配線部材が前記被着体の固定面に固定されている、配線部材付被着体。

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