JPH09500341A - 電気ハーネシング物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車電気ハーネシングを主として意図した高度に膨張した熱回復性物品は非常に高い膨張比（例えば、４：１より大）を持ち、好ましくは高アスペクト比（例えば、６：１）のかなり平坦なチューブ状形状である。可撓性の為の好ましい包旋は、包旋のコーナーの曲率半径を制御することによって、且つ補強充填材の使用（熱回復性材料においては通常でない）によって、割れから防止され、回復時の「記憶力欠如」を避ける為の比較的高レベルの架橋をも可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 電気ハーネシング物品 本発明は電線およびケーブルをハーネシングする為の寸法が加熱により回復す る物品に関するものである。 本発明は、存在するゴム製フィードスルーが不満足な商業的自動車製造に於け る隔壁ケーブルフィードースルーに特に適する。１つのその様な公知のフィード スルーは添付の模式的なスケッチＡで示され、可撓性の為の包旋状(convoluted) 中央セクションＢ’を有するゴム物品Ｂが隔壁Ｃ（断面で示す）の開口にスナッ プ嵌めされており、そのリップ−アンド−グルーブグロメット末端形成Ｄによっ てそこに保持される。フィードスルーＢの他末端Ｅは、フィードスルーＢを通る 多数のワイヤＧより成り種々のプラグまたは他の電気部品Ｈに連結しているケー ブルＦを把持するようにテーパーしている。同様のプラグまたは部品がワイヤＧ の他末端（示さず）に取り付けられて、様々の自動車電気回路を連結し、これは 今日では益々複雑になっている。これらの公知のゴム製のフィードスルーは、プ ラグ等を取り付ける前にケーブル上に係合しなければならず、特にフィードスル ーのテーパー状末端Ｅがケーブル上に係合しケーブルを把持する為に弾性的に伸 ばされなければならないので、これはハーネシングプロセスの効率を低下させて しまう。更に、ゴムの柔軟性および弾性は望ましくない事に隔壁Ｃからスナップ 嵌めグロメット末端を容易にはずれるようにし、或いはグロメット末端を隔壁Ｃ 中の開口を通って押し、それによりフィードスルーの必要な防音および封止効果 を失ってしまう。 本発明の第１の要旨は、高膨張比の中空で寸法的に熱回復性物品の形態である 高度に有利なフィードスルーを提供するものであり、高膨張比とは、膨張した直 ぐに適用できる物品の少なくとも一部の平均内径が未膨張状態の物品の同じ部分 の平均内径の少なくとも４倍（好ましくは、少なくとも５倍、より好ましくは少 なくとも６倍）であること、および、好ましくは、膨張した物品の全ての部分が 、 未膨張状態の物品の同一部分の平均内径の少なくとも１.５倍（好ましくは少な くとも１.８倍、より好ましくは少なくとも２.０倍）の平均内径を有することを 意味する。その様な物品を本明細書において「高膨張」または「高度に膨張した 」物品と言い、夫れ夫れ、少なくとも４：１、５：１、６：１、１.５：１、１. ８：１、および２：１の膨張比を有する。好ましくは、フィードスルー物品は膨 張して、実質的に一定のチューブ状断面の実質的に真っすぐなチューブを形成す る。平均直径は概念的には丸い物品の平均内径であり、略丸い形状に保持された 物品で測定するか、或いはＰｉで分割された測定周囲から計算出来る。 本発明の第１の要旨による高膨張フィードスルー物品の大きな利点は、それら が、好都合な事には比較的バルキーなプラグ等がワイヤに連結された後にケーブ ル上へスライド出来、その後に熱回復してかなり細いケーブルを把持することが 出来ることである。これは「通常の」丸いチューブ状の形状で達成出来るが、本 発明のかなり好ましい形態は、少なくとも３：１、好ましくは少なくとも４：１ 、より好ましくは少なくとも５：１のチューブアスペクト比（チューブ軸に沿っ て見える最短の内「径」に対する最長の内「径」）を有する比較的偏平なチュー ブ状形状を持つ高度に膨張した物品を提供する。好ましくは、チューブはひどく 偏平として実質的に密閉した状態とはされず、これはアスペクト比が好ましくは ２５：１より小、より好ましくは１５：１より小、特別には１０：１より小であ ることを意味する。 この比較的平坦な形状は、ケーブルのワイヤに装着されたプラグ等が高度に膨 張した物品を容易に通過できる状態で、必要であればその側壁は可撓性であり、 偏平な形状がケーブルワイヤの束を穏やかに把持するように予備選択された寸法 に出来、故に、物品を便利には熱回復の前に所定の位置に保持し、その主要な偏 平表面の対向側から効果的に加熱する為にケーブルおよびフィードスルーの均一 なアスペクトを示すという有利な点を有する。本発明のこの要旨は添付した図面 の図１によって例示される。図１はケーブルワイヤの束２を穏やかに把持するア スペクト比Ｌ：Ｓが約７：１である比較的平坦な形状を有する高度に膨張したフ ィードスルー１を模式的に示す。組立体の実質的に同一の上方および下方面に向 け て熱を伝えるヒーター３が模式的に示される。これは、ケーブル２の回りに物品 １を均一に回復させる効果を有し、故に、不均一な回復によって引き起こされる 歪みに起因する転置を回避する。その様な歪みおよび転置は前記した「通常の」 丸い形状を有する物品で問題と成り得る。なぜなら、これらは、ケーブルの上方 よりもケーブルの下方でよりケーブル上で非対称に吊り下がるからである。この 問題に対する不満足な解決法は、図２に模式的に示した様に、接着テープ２４に よって、高度に膨張した実質的に丸いチューブ２０をケーブル２２に接着させる ことである。このアレンジメントは回復時の前記転置を減少させるかも知れない が、テーピングの操作は、全ハーネシングプロセスを望ましくなく劣悪化する厄 介な付加的工程であり、そのアレンジメントは依然非対称であり、従って回復時 に歪みまたは皺が発生し得る。本発明に於ける比較的平坦な形状は、故に、特に 高処理速度が必須となる自動車ハーネシングで非常に望ましい。 前記した利点は、スムーズな非包旋状フィードスルーまたはケーブルハーネシ ングで頻繁に使用される「ブーツ」および「ウダー(udder)」の様な他の物品に 適用出来るものの、本発明の高度に膨張した物品にとっては、特に物品が従来公 知のフィードスルーで使用されていたゴムよりも本来的にかなり堅い熱可塑性材 料で作成された場合、可撓性を付与する為に包旋状中間部分を有することが好ま しい。 しかし、（物品の外部から見て）包旋(convolution)の「コーナー」に於いて 、特に包旋の連続した頂きの間の谷を形成する内部「コーナー」に於いて裂ける という熱回復性プラスチック材料の傾向の為に、高膨張包旋物品を製造するのは 単純な事ではない。この理由で、従来知られていたコンボリューテッド熱回復性 ハーネシング物品は、２.５：１より小、より頻繁には２.２：１より小若しくは ２.０：１より小に制限される傾向があるものの、２.５．１より大の膨張比が本 発明の高膨張物品に於ける包旋で好ましい。図３に模式的に示した「コーナー」 に於ける熱回復性材料の平均径方向厚み（ｔ）の少なくとも２５％（好ましくは 少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７５％、特に１００％若しくは１ ００％以上）であるその凸面の予備選択された曲率半径（ｒ）を持つ未膨張包旋 の 少なくとも内部「コーナー」（好ましくは、外部「コーナー」も）を供すること によって、本発明の別の要旨により、膨張時の割れの恐れは低下する。使用する 材料の特性に関連して、幾分程度までまたは試行錯誤に応じて、厚みの１５０％ 若しくは２００％またはそれ以上の予備選択された曲率半径が望ましい場合もあ る。 図４に模式的に示す様に、「コーナー」は、実質的に一定のチューブ状断面の 好ましい実質的に真っすぐなチューブ状形態から逸脱すること無く、高度に膨張 した物品の表面上のマークまたは浅い溝として出現する傾向にある。同様に、リ ップ−アンド−グルーブグロメットは、実質的に真っすぐなチューブ状の膨張し た物品に於ける鏡面の突起および窪みとして残る傾向がある。 好ましくは、自動車ハーネシングでは、平坦形状の物品は、図１および４に示 す如く、約２.５cmの「短軸」に対して約１４〜１５cmの「長軸」の寸法を有す る。 包旋の「コーナー」の制御された曲率半径の代わりに、または好ましくはそれ に加えて、熱回復性材料では通常は使用されない補強充填材の使用によって、割 れを阻止することが出来る。故に、本発明のこの要旨は、熱可塑性ポリマー材料 および割れ抵抗性量の補強充填材から成る割れ抵抗性の高度に膨張した熱回復性 物品を提供する。好ましくは、使用する補強充填材の重量は、ポリマー材料の重 量の少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくと も５０％であり、適する補強充填材は、例えば、好ましくはほぼ同等割合の活性 シリカおよび低構造カーボンブラックの混合物を含む。Hanserによって発行され たWerner Hofmannの「Rubber Technology Handbook」の第279-291頁に記述され ている如く、補強充填材は通常は熱可塑性材料においてではなくてゴムにおいて 使用される。 補強充填材を用いると、高度に膨張した熱膨張熱回復性物品に関して生じる傾 向がある他の問題を思い掛けなく解決するのをも助ける；この問題は物品がその 未膨張寸法に充分に復帰してしまう前に物品が熱回復を停止した場合の「記憶力 欠如(amnesia) 」として知られている。記憶力欠如は、熱回復性ポリマー材料で の架橋のレベルを低下させる通常の実施によって、例えば、既知の架橋方法で使 用される電子線放射量または架橋化学助剤の量を低下させることによって、高膨 張比での割れの減少から生じる。これは材料の熱回復能力を低下させ、その結果 として記憶力欠如が生じるが、或る量の記憶力欠如は許容される。何故ならば、 殆どの物品は熱回復性物品の未膨張寸法よりも大きい物体を把持するように収縮 させることが意図されているからである。故に、物品は、物品の回復能力を使い 果たす前に、即ち、物品の記憶力欠如が起こり始める前に、物品がその上で収縮 するプラグまたはコネクターのバックシェルを把持するのであり、記憶力欠如に より課される制限を考慮して、物品のサイズは物体のサイズに適合する様に選択 される。 しかし、それらの制限はやっかいであることがあり、本発明の１の要旨によっ て提供される隔壁フィードスルーのグロメット末端の場合の様に、特に開口に係 合するために、物品がその未膨張寸法に復帰することが必要な場合には許されな い。実質的に零または許容される低い（５％より小、好ましくは２％より小）記 憶力欠如は、架橋量を増加させることによって達成出来るが、これは通常は割れ が増加するという犠牲を伴う。 それ故、本発明のこの要旨は、十分に架橋してその未膨張寸法まで実質的に完 全に実質的に記憶力欠如の無い回復を与えるポリマー材料を含んで成り、および 割れ抵抗性量の補強充填材料を含んで成る、高度に膨張した熱回復性物品、好ま しくはケーブルハーネシング物品を提供する。記憶力欠如の無い回復と割れ抵抗 性の間の所望のバランスを得る為には架橋および補強充填材の適する量は公知の 配合方法およびテスト方法を用いて試行錯誤的に決定することが出来る。好まし くは、本発明のこの要旨による物品は、一末端にスナップ嵌めグロメット、好ま しくは前述したグロメットを有する。 本発明の前記要旨の夫れ夫れは、それだけでまたは他の前記要旨との順列若し くは組合せで考えられると言うものの、本発明の特に好ましい具体的な例は、そ れの１つの末端に於いてまたはその近くにスナップ嵌め隔壁グロメット手段、他 の末端に於いてまたはその近くにケーブルを把持する部分、および該グロメット 手段と該ケーブル把持部分との間に包旋部分を有するケーブルハーネシング用の 熱回復性隔壁フィードスルーを提供するものであり、その物品は好ましくは比較 的平坦なチューブ状形状で、前述した如く高度に膨張され、包旋は好ましくは前 述した予備選択曲率半径を有し、フィードスルーの熱回復性材料は好ましくは実 質的に記憶力欠如を防止する程度まで架橋されており、好ましくは実質的に割れ を防止する量の補強充填材が配合されている。 図５は自動車隔壁３４中の開口にスナップ嵌めするグロメット手段３２を有す るフィードスルー３０を模式的に示しており、フィードスルーを通ってプラグお よび他の器具３９に至るケーブル３８上で回復されたコンボリューテッド部分３ ６がグロメット手段３２とケーブル把持部分３６との間に存在する。スロット３ ３がグロメット手段のスカート中に示されていて、グロメット手段が隔壁開口中 にスナップ嵌めされる間に於いてスカートの可撓性を促進する。 図６は、差込部中で拡大して示したグロメット用の溝およびリップの好ましい 形状を持つフィードスルーの長手方向断面を模式的に示す。 熱回復性物品を製造する為に適するポリマー物質はよく知られており、多くの 特許明細書、例えば、ＵＳ−Ａ−２０２７９６２、ＵＳ−Ａ−３０８６２４２お よびＵＳ−Ａ−３５９７３７２に記述されている。先に述べた好ましい補強充填 材の他に、顔料、抗酸化剤、架橋助剤および加工助剤の様な知られている添加剤 と共に既知の方法によってポリマーを配合することが出来る。 多くの他の方法の内でも、熱回復性物品を形成する方法が前記特許から周知で もある。熱回復性物品の１つの製法は、ポリマー材料を所望の熱安定性形態に付 形し、次に該ポリマー材料を架橋し、物品を結晶融解温度以上に、または場合に よっては無定形材料ではポリマーの軟化点以上に加熱し、物品を変形させ、次に 、物品の変形状態が保持される様に変形状態にある間に物品を冷却させることか ら成る。使用する時は、物品の変形状態は熱不安定性であるので、熱をかけると 、物品はその元の熱安定性形状を採るようになる。 例えば、本発明の熱回復性の高度に膨張した物品を作成する為の材料の適する 配合は、重量で表して、以下の様になる。 ＥＶＡコポリマー １００ （Elvax-360-LG:75 Elvax-460R :25） シリカ（Mistron Vapour-RP6） ２６.２ 低構造カーボンブラック ２５.０ （「Thermax-Flo」-N990-Scalped） 高構造カーボンブラック ４.０ （「Statex」N220-Seva1co） 抗酸化剤（589-36 & 589-24） ２.４１ 架橋助剤（Ancomer ATM27） ０.８１ これに公知の過酸化物架橋剤およびステアレート加工助剤を加えても良い。補 強充填材、特に低構造カーボンブラックは、材料の引裂強度および引張強度を改 善する。この様な裂け抵抗性の増加は、先に述べた様に、記憶力欠如を犠牲にし て裂け抵抗性を得る為に、多量の他の非補強充填材を使用し、且つ架橋剤の量を 単に低下させる熱回復性の熱可塑性物では通常は見られない。 前述配合物は、自体公知の方法によって、射出成形され、架橋されて、図５お よび図６に説明したものと同様のフィードスルー物品を形成する。次に、フィー ドスルーを熱し、図１に模式的に説明した短軸Ｓに望まれるギャップに適合させ るべくピン半径ｅの２ピンのエキスパンダー上で膨張させ、冷却して、図１およ び４で説明したものと同様の高度に膨張した熱回復性平坦形態が保持され、ケー ブル把持部分で膨張比は約６：１、その包旋の内部「コーナー」で約２.７：１ 、およびそのグロメット環形成で約２：１である。そのワイヤの末端に既に取り 付けられたプラグおよびコネクターを有する自動車ケーブルを次に膨張したフィ ードスルーに通し、これを、自動車の組立ての間に隔壁に係合される必要がある 位置まで該ケーブルに沿ってスライドさせる。 高度に膨張したフィードスルーの平坦形態によって、フィードスルーがケーブ ルを把持することが可能になり、図７に模式的に示した装置中に於ける熱回復の 前または間にケーブル上のその所定位置が維持される。ヒーター４４間にハーネ スを担持する為の支持体４８に合致したチェインコンベア４６の上方および下方 （図示せず）のヒーター４４は、ケーブル４２上の膨張したフィードスルー４０ に対して対称に配置されている。コンベアベルト５０は、フィードスルーがヒー ター間を通過する間に、取り付けたプラグおよびコネクターでハーネスの各末端 ４９を支持する。好ましくは１０〜１５秒間かかる回復工程の最後に、フィード スルー４０’によって説明される様に、フィードスルーの狭い方の末端がケーブ ルを把持し、それの波形部分およびグロメット部分はケーブルの回りで充分に回 復する（しかし、把持しない）。仕上げられ冷却されたハーネスは取外用コンベ ア５２から外され、次に自動車に組み入れられる。その組立て工程は、隔壁にス ナップ嵌めする為の、正確な寸法のグロメット形成により、正確な位置に於ける 、前述したケーブル上に収縮したハーネスフィードスルーによって容易となる。 ヒーター４４は、他の部分の前に、フィードスルーの収縮部分、例えば、ケー ブル把持末端に対して用意されている交互状加熱エレメントを有してよい。 隔壁フィードスルーにつき先に述べた特徴は、個々に或いは、熱回復性の「ブ ーツ」、スリーブまたは物品、特にケーブルーハーネシング「ブーツ」、スリー ブまたは他の物品の他の関連形態と組み合わせて使用してよいことが理解される であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロフツ、デイヴィッド イギリス国グロスターシャー・ジーエル ７・６ディーティー、サイレンセスター、 サマーフォード・ケインズ、ロリエン（番 地の表示なし) (72)発明者 シャーウッド、ロイ・フィリップ イギリス国ウィルトシャー・エスエヌ２・ ３アールジェイ、スウィンドン、ヘイドン レイ、ホームレイ 40番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱回復前に、物品がケーブルの上で回復すべきケーブルを弾性的に把持す ることを使用時に可能とするかなり平坦なチューブ状形状を有する高度に膨張し た中空熱回復性ケーブルハーネス物品。 ２．実質的に一定のチューブ状断面の実質的に真っすぐなチューブ状形態を有 することが好ましいケーブル隔壁フィードスルーである請求項１に記載の物品。 ３．その回復状態に於いて少なくとも部分的に包旋状になっている請求項１ま たは２に記載の物品。 ４．膨張した包旋の少なくとも内部コーナーが少なくとも２.５：１の膨張比 を有する請求項３に記載の物品。 ５．包旋の少なくとも内部コーナーが少なくとも２.５：１の膨張比を有する 中空の少なくとも部分的に包旋状にされた熱回復性物品。 ６．包旋のコーナーの凸面が、コーナーに於ける熱回復性材料の平均径方向厚 みの少なくとも２５％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくと も７５％、または特別には少なくとも１００％に等しい曲率半径を有する請求項 ３、４または５に記載の物品。 ７．ポリマー材料および補強充填材料、好ましくは活性シリカおよび／または 低構造カーボンブラックを配合し、補強充填材料の重量が好ましくはポリマー材 料の少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも４０％、または特別には少な くとも５０％である請求項１〜６の何れかに記載の物品。 ８．熱可塑性ポリマー材料および補強充填材料、好ましくは活性シリカおよび ／または低構造カーボンブラックを含んで成り、補強充填材料の重量が好ましく はポリマー材料重量の少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも４０％、特 別には少なくとも５０％である高度に膨張した熱回復性物品。 ９．記憶力欠如を制限すべく充分に架橋させることにより、５％より小さい（ 好ましくは２％より小さいまたは実質的に零の）記憶力欠如を有しており、該当 膨張比に於いて割れを防止する量の補強充填材を配合している請求項１〜８何れ か に記載された高度に膨張した物品。 １０．記憶力欠如を制限すべく充分に架橋させることにより、５％より小さい （好ましくは２％より小さいまたは実質的に零の）記憶力欠如を有しており、該 当膨張比に於いて割れを防止する量の補強充填材を配合している高度に膨張した 熱回復性物品。 １１．１つの末端に於けるまたはその近くのスナップ嵌め隔壁グロメット手段 、他の末端に於けるまたはその近くのケーブル把持部分、およびグロメット手段 およびケーブル把持部分の間の包旋状部分を有するケーブルハーネシングの為の 熱回復性隔壁フィードスルー物品であって、物品が好ましくは比較的平坦なチュ ーブ状形状で高度に膨張されたものである熱回復性隔壁フィードスルー物品。 １２．包旋のコーナーの凸面が、コーナーに於ける熱回復性材料の平均径方向 厚みの少なくとも２５％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なく とも７５％、特別には少なくとも１００％である曲率半径を有する請求項１１に 記載のフィードスルー物品。 １３．記憶力欠如を制限すべく充分に架橋させることにより、５％より小さい （好ましくは２％より小さいまたは実質的に零の）記憶力欠如を有しており、当 該膨張比に於いて割れを防止する量の補強充填材を配合している請求項１１また は１２に記載のフィードスルー物品。 １４．少なくとも４：１、好ましくは少なくとも５：１、より好ましくは少な くとも６：１のアスペクス比のかなり平坦なチューブ形状を有する請求項１〜１ ３の何れかに記載の物品。 １５．２５：１より小さい、好ましくは１５：１より小さい、より好ましくは １０：１より小さいアスペクス比のかなり平坦なチューブ形状を有する請求項１ 〜１４の何れかに記載の物品。 １６．少なくとも一部分が、少なくとも４：１、好ましくは少なくとも５：１ 、より好ましくは少なくとも６：１の膨張比を有する請求項１〜１５の何れかに 記載の物品。 １７．全ての部分が少なくとも１.５：１、好ましくは少なくとも１.８：１、 より好ましくは少なくとも２.０：１の膨張比を有する請求項１６に記載の物品 。 １８．請求項１〜１７の何れかに記載された物品を、好ましくはケーブルワイ ヤをプラグおよび／またはコネクターに連結した後に、ケーブルに通し、次に熱 回復させて、物品の一部がケーブルを把持するケーブルハーネシング方法。