WO2012164771A1 - ワイヤーハーネス配索構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　本願は、ワイヤーハーネスを配索するワイヤーハーネス配索構造に関する。ワイヤーハーネス配索構造は、ワイヤーハーネスと、不織布をホットプレスすることにより形成されており、前記ワイヤーハーネスに対してその延在方向に沿って取り付けられることにより、前記ワイヤーハーネスの配索経路を規制する経路規制部材とを備える。経路規制部材が不織布によって形成されることによって、周囲の部材に接触したときに発生する異音を抑えることができる。したがって、ワイヤーハーネス配索構造の静音性を向上させることができる。

Description

ワイヤーハーネス配索構造及びその製造方法

　本発明は、車両に配索されるワイヤーハーネスの配索構造に関する。

　車両に配索されるワイヤーハーネスには、その配索経路を規制するために経路規制部材が取り付けられる場合がある。例えば特許文献１では、ワイヤーハーネスを構成する電線群の外周に、まっすぐに延びる樹脂棒がワイヤーハーネスの軸線方向と平行に当てがわれている。そして、樹脂棒とワイヤーハーネスとをテープ巻きして一体化している。この樹脂棒の剛性により、ワイヤーハーネスを所定の方向に規制したり、または、ワイヤーハーネスが意図しない方向に屈曲されたりすることを抑制したりしている。

特開２００１－３２５８４０号公報

　ところが、従来のように樹脂棒でワイヤーハーネスを規制した場合、樹脂棒が周囲の部材と接触するなどして、異音が発生する虞があった。そのため、樹脂棒が一部でも露出しないようにする消音テープ（アセテートやテサテープなど）等で巻き付ける必要があり、煩雑となっていた。

　そこで本発明は、静音性に優れたワイヤーハーネス規制構造を簡便に実現する技術を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するため、第１の態様は、ワイヤーハーネスを配索するワイヤーハーネス配索構造であって、ワイヤーハーネスと、不織布をホットプレスすることにより形成されており、前記ワイヤーハーネスとともに結束されることによって、前記ワイヤーハーネスの配索経路を規制する経路規制部材とを備える。

　また、第２の態様は、第１の態様に係るワイヤーハーネス配索構造において、前記経路規制部材は、前記ワイヤーハーネスの延在方向に沿って延びるベース部分と、前記ベース部分の外周部分において前記ベース部分の延在方向に沿って設けられ、前記ベース部分よりも柔軟に形成されている柔軟部分とを有する。

　また、第３の態様は、第１または２の態様に係るワイヤーハーネス配索構造であって、前記柔軟部分が、前記ベース部分の両側に設けられている。

　また、第４の態様は、第１から第３の態様までのいずれか１態様に係るワイヤーハーネス配索構造であって、前記経路規制部材が、曲がりながら延在する部分を含む。

　また、第５の態様は、ワイヤーハーネスを配索させるワイヤーハーネス配索構造の製造方法であって、(a)不織布をホットプレスすることにより、不織布を所要形状に成形する工程と、(b)前記(a)工程にて成形された不織布を変形させながら冷却することによって、経路規制部材を成形する工程と、(c)前記(b)工程にて成形された前記経路規制部材に、前記ワイヤーハーネスを取り付ける工程とを含む。

　また、第６の態様は、第５の態様に係るワイヤーハーネス配索構造の製造方法において、前記(a)工程において、前記不織布の端部においてホットプレスされない部分が設定されている。

　第１から第４の態様に係る経路規制部材によると、不織布によって形成されることによって、周囲の部材に接触したときに発生する異音を抑えることができる。したがって、ワイヤーハーネス配索構造の静音性を向上させることができる。

　第２の態様に係るワイヤーハーネス配索構造によると、ベース部分より柔軟な柔軟部分がベース部分の端部に形成されていることにより、柔軟部分が周囲の部材と接触しても異音の発生が抑えられる。したがって、ワイヤーハーネス配索構造の静音性を向上させることができる。

　第３の態様に係るワイヤーハーネス配索構造によると、ベース部の両側に柔軟部分を設けることで、ベース部分の両側に関して、周囲の部材との接触による異音の発生を抑えることができる。

　第４の態様に係るワイヤーハーネス配索構造によると、ワイヤーハーネスを曲げるように経路規制することができる。また経路規制部材を不織布によって形成することにより、曲がり構造を容易に製造することができる。

　第５の態様に係るワイヤーハーネス配索構造の製造方法によると、不織布を用いることによって、冷却する際に所望の形状に変形させることができる。したがって、ワイヤーハーネスの様々な配索パターンに対応したワイヤーハーネス配索構造を容易に製造することができる。

　第６の態様に係るワイヤーハーネス配索構造の製造方法によると、不織布の端部の柔軟性を向上することができる。したがって、静音性に優れたワイヤーハーネス配索構造を製造することができる。

ワイヤーハーネス配索構造の概略斜視図である。 曲げ許容部分において曲げられている線状体保護部材の概略斜視図である。 経路規制部材を製造するためのホットプレス用成形型の例を示す概略斜視図である。 ホットプレス用成形型の概略断面図である。 直線状に成形された経路規制部材を最終形態に成形する様子を示す概略上面図である。

　以下、実施形態に係る線状体保護部材について説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

　｛１．　実施形態｝
　＜ワイヤーハーネス配索構造＞
　図１は、実施形態に係るワイヤーハーネス配索構造１０の概略斜視図である。また図２は、図１に示したＩＩ－ＩＩ線断面図である。

　ワイヤーハーネス配索構造１０は、ワイヤーハーネス３０と、ワイヤーハーネス３０に取り付けられる経路規制部材２０とで構成されている。ワイヤーハーネス配索構造１０は、ワイヤーハーネス３０を所要の方向に延びるように配索するための構造体である。

　ワイヤーハーネス３０としては、車両等において各種電気機器間を相互接続する電線や光ファイバーケーブル等の線状体が想定される。本願の経路規制部材２０に取り付けられるワイヤーハーネス３０は、１本の線状体であってもよいし、複数の線状体で構成されていてもよい。

　経路規制部材２０は、不織布をホットプレスすることにより形成されている。ワイヤーハーネス３０が経路規制部材２０に取り付けられることによって、ワイヤーハーネス３０の配索経路が規制される。

　不織布としては、加熱工程を経ることにより硬くなることが可能な不織布を用いることができる。このような不織布として、相互に絡み合う基本繊維と、接着樹脂（バインダとも呼ばれる）とを含むものを用いることができる。接着樹脂は、基本繊維の融点よりも低い融点（例えば、摂氏１１０度～１１５度）を有する樹脂である。このような不織布を、基本繊維の融点よりも低くかつ接着樹脂の融点よりも高い加工温度に加熱することで、接着樹脂が溶融して基本繊維間に染みこむ。その後、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化する。これより、不織布が加熱前の状態よりも硬くなり、加熱時の成形形状に維持されるようになる。

　接着樹脂は、粒状であっても繊維状であってもよい。芯繊維の外周に接着樹脂層を形成してバインダ繊維を構成し、これを基本繊維と絡み合わせるようにしてもよい。この場合の芯繊維としては、上記基本繊維と同材料のものを用いることができる。

　上記基本繊維としては、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得ればよく、樹脂繊維の他、各種繊維を用いることができる。また、接着樹脂としては、基本繊維の融点よりも低い融点を持つ熱可塑性樹脂繊維を用いることができる。基本繊維と接着樹脂の組合わせとしては、基本繊維をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の樹脂繊維とし、接着樹脂をＰＥＴとＰＥＩ（ポリエチレンイソフタレート）の共重合樹脂とした例が挙げられる。この場合、基本繊維の融点はおよそ摂氏２５０度であり、接着樹脂の融点は、およそ摂氏１１０度～１５０度である。このため、不織布を摂氏１１０度～２５０度の温度に加熱すると、接着樹脂が溶融し、溶融せずに繊維状を保つ基本繊維間に染込む。そして、不織布が接着樹脂の融点よりも低い温度になると、基本繊維同士を結合した状態で接着樹脂が固化し、不織布は硬くなって加熱時の成形形状を維持する。

　また、ホットプレスとは、加工対象物である不織布を金型間に挟み込み、加熱状態で金型に圧を加えて不織布を成型加工することをいう。本実施形態に係る経路規制部材２０を製造するのに適したホットプレス加工の例については後にさらに詳述する。

　図１に示したように、経路規制部材２０は、途中で曲げられている。このため、ワイヤーハーネス３０を経路規制部材２０に沿って取り付けた際には、ワイヤーハーネス３０をその経路規制部材２０に沿って曲がりながら配索される。経路規制部材２０の曲げ方向は、水平面内のものに限定されるものではなく、垂直方向を含む任意の方向とすることができる。また、経路規制部材２０は、１箇所のみにおいて曲げられていてもよいし、複数箇所において曲げられていてもよい。

　経路規制部材２０は、その延在方向に沿って上面が扁平となっている扁平部分２１（ベース部分）を有している。扁平部分２１の上面は、ワイヤーハーネス３０を載置する載置面を形成している。扁平部分２１にワイヤーハーネス３０が載置された状態で、経路規制部材２０とワイヤーハーネス３０とが、テープ巻き等により一体化される。このとき、経路規制部材２０の一部が外部に露出していたとしても、経路規制部材２０は緩衝性に優れているため、他の部材との接触による異音の発生はほとんど抑えられている。したがって、経路規制部材２０を完全に覆うようにテープ巻きする必要がない。また、環状のバンド部材や接着剤などで、経路規制部材２０とワイヤーハーネス３０とを一体化するようにしてもよい。

　扁平部分２１のうち、ワイヤーハーネス３０を載置する載置部分にワイヤーハーネス３０の形状に対応した凹部を設けて、該凹部にワイヤーハーネス３０を設置できるようにしてもよい。この場合、ワイヤーハーネス３０を経路規制部材２０に固定しやすくなる。また、経路規制部材２０の下側（突起部２３が形成されていない側）に、ワイヤーハーネス３０が取り付けられるようにしてもよい。

　扁平部分２１の上側（ワイヤーハーネス３０載せられる部分）の両端部には、経路規制部材２０の延在方向に沿って、上方に突出する突起部２３，２３が設けられている。本実施形態では、両側の突起部２３，２３に挟まれる位置に、ワイヤーハーネス３０が設置されている。

　突起部２３は、扁平部分２１よりも柔軟性を有するように形成されている。本実施形態では、後述するホットプレス用成形型５０で不織布をホットプレスすることにより、突起部２３が最も柔軟に形成されている。このように本実施形態では、突起部２３は柔軟部分となっている。また、経路規制部材２０の両端部分（突起部２３を除く部分。）が、突起部２３の次に柔軟性を有するように形成されている。そして扁平部分２１は、少なくとも突起部２３及び経路規制部材２０の両端部分よりも硬くなるように形成されている。

　このように経路規制部材２０の突起部２３，２３や両端部分が柔軟に形成されていることによって、経路規制部材２０が車両に取り付けられた際に、経路規制部材２０が周囲の部材と衝突しても、異音の発生が抑えられる。このようなワイヤーハーネス配索構造１０を使用することにより、車両内の静音化を図ることができる。

　なお、図１，２において二点破線で示したように、経路規制部材２０の下部に、クランプ構造４０が取り付けられていてもよい。クランプ構造４０は、図示を省略する車両に形成された孔等に対して嵌合されることにより、クランプ構造４０に取り付けられたワイヤーハーネス配索構造１０を固定する部材である。このようなクランプ構造４０と経路規制部材２０とを組み合わせることによって、ワイヤーハーネス３０を車両内の所要位置に固定することができる。

　＜ワイヤーハーネス配索構造の製造方法＞
　次に、ワイヤーハーネス配索構造の製造方法について説明する。

　上記経路規制部材２０は、（ａ）不織布をホットプレスすることにより略直線状に成形する工程と、（ｂ）ホットプレスした不織布を冷やしながら変形させる工程とにより製造することができる。そして（ｃ）経路規制部材２０にワイヤーハーネス３０が取り付けられることで、ワイヤーハーネス配索構造１０を製造することができる。

　図３は経路規制部材２０を製造するためのホットプレス用成形型５０の例を示す概略斜視図である。また、図４は、ホットプレス用成形型５０の概略断面図である。ホットプレス用成形型５０は、下型５１と、該下型５１に組み合わされる上型５３とで構成される。以下の説明においては、ホットプレス用成形型５０において、下型５１が配置される側を下側、上型５３が配置される側を上側として説明する。

　下型５１及び上型５３は、熱伝導性に優れた金属等により形成された長尺部材である。下型５１の一主面（上面）には、長手方向に沿って直線状に延びるとともに、上方に開口する略直方体状の溝５１１（凹部）が形成されている。上型５３の一主面（下面）には、下型５１の前記直方体状の溝５１１に嵌め込まれる凸部５３１が長手方向に沿って形成されている。この凸部５３１の幅方向（長手方向に直交する方向）両端の角部分は、長手方向に沿って略直方体状の切り欠き５４が形成されることによって階段状を呈している。

　上記下型５１及び上型５３には、加熱装置としてのヒータ（図示せず。）が設けられる。ヒータは、下型５１と上型５３のうち不織布と接触する部分を、基本繊維の融点よりも低くかつ接着樹脂の融点よりも高い温度に加熱するものである。ヒータは、下型５１及び上型５３内に埋設されたものであってもよいし、下型５１及び上型５３に熱伝達可能な態様で取り付けられたものであってもよい。

　ホットプレス用成形型５０において、経路規制部材２０を形成する場合、まず、下型５１の溝５１１に不織布（経路規制部材２０）が設置され、下型５１の溝５１１に上型５３の凸部５３１が装着される。そして、下型５１と上型５３との間に圧が加えられる。これにより、下型５１の溝５１１内において、不織布に上型５３の凸部５３１が押し当てられる。この凸部５３１に押し当てられる部分が、最終形態の経路規制部材２０における扁平部分２１に相当する。また、凸部５３１の幅方向両側の角部分が階段状に形成されていることにより、上型５３と不織布との間に、ホットプレス用成形型５０の長手方向に沿って隙間５５が形成される（図４）。つまり、経路規制部材２０の幅方向両端部分に上型５３によって押圧されない非押圧部分（すなわち、ホットプレスされない部分）ができる。

　この非押圧部分は、不織布のうち凸部５３１が押し当てられている部分よりも、加熱され難い部分となっている。したがって、この非押圧部分では、接着樹脂が十分に加熱され難いために、基本繊維間に接着樹脂が染み込み難くなっている。よって、加熱された不織布が冷却されて硬化したとき、この非押圧部分は、不織布本来の柔軟性をある程度保ったまま、若干の膨らむように形成されることとなる。その結果、最終形態の経路規制部材２０において、突起部２３を形成することとなる。

　また、この非押圧部分の周辺部は、下型５１の溝５１１の側面や底面に接しているものの、上からの押圧されていない。そのため、非押圧部分よりも加熱されやすいものの、凸部５３１に押圧される部分よりも、加熱され難くなっている。よって、完成形態における経路規制部材２０の幅方向の両端部は、中央部の扁平部分２１よりも柔軟に形成されることとなる。

　次に、ホットプレス用成形型５０によるホットプレスが完了すると、上型５３が下型から取り外され、略直線状に成形された経路規制部材２０が取り出される。なお、経路規制部材２０の取り出し時期については、経路規制部材２０を構成する不織布の接着樹脂が少なくとも完全に硬化する前（つまり、融点温度以下に冷却される前）とされる。このような状態の経路規制部材２０は、まだ完全に硬化する前であるため、例えば作業者の手作業により容易に変形することができる程度の硬さとなっている。

　図５は、直線状に成形された経路規制部材２０を最終形態に成形する様子を示す概略上面図である。ホットプレス用成形型５０から取り出された経路規制部材２０は、曲げ方向に力がかけられることにより、所要の位置で曲げ変形される。このとき、例えば円筒状に形成された治具６０の外周部分を押し当てながら、経路規制部材２０を曲げることによって、曲げ形状を精度よく形成することができる。もちろん、治具６０を用いずに、作業者の手作業のみで変形するようにしてもよい。また、この作業時に、例えば、室温または室温以下のエアを経路規制部材２０に当ててやることで、接着樹脂の硬化を促進するようにしてもよい。以上のようにして、最終形態の経路規制部材２０が製造される。

　十分に冷却が行われた後、経路規制部材２０の上面には、ワイヤーハーネス３０が取り付けられる。そして、テープやバンド部材または接着剤等によって、経路規制部材２０とワイヤーハーネス３０とが一体化されることにより、ワイヤーハーネス配索構造１０が形成される。

　以上のように、ホットプレスされて略直線状に形成された経路規制部材２０は、所定温度に冷却されるまでの間、所望の形状に容易に変形させることが可能である。したがって、経路規制部材の素材として不織布を採用すれば、形状に応じた成形用の金型を用意する必要がなくなるため、ワイヤーハーネス配索構造の製造コストを抑制することができる。ただし、図示しない成形型（コールド成形型）を用いて、所要形状に変形させながら冷却して、硬化させるようにしてもよい。

　また、ホットプレス用成形型５０の代わりに、不織布を始めから非直線状の所要形状に成形するホットプレス用成形型を用いて、経路規制部材２０を製造するようにしてもよい。この場合、経路規制部材２０の形状に応じてホットプレス用成形型を設計し、起工する必要がある。しかしながら、このようなホットプレス用成形型を用いることで、同形状の経路規制部材２０を均一に製造することができる。

　また、経路規制部材２０は、必ずしも曲がる部分を有している必要はない。すなわち、ホットプレス用成形型５０で不織布を略直線状に形成し、それをそのまま硬化させて最終形態の経路規制部材として使用してもよい。

　本実施形態に係る経路規制部材２０は、不織布で形成されているため、ハサミやカッターナイフなどの工具で切断することで、容易に長さを調節することができる。したがって、実際に車両にワイヤーハーネス３０を配索する際に、長さの異なる経路規制部材２０を容易に製作することができる。したがって、長さの異なる経路規制部材を全て用意する必要がなるため、車両の製造現場における部品管理が容易になる。

　また、特許文献１に開示されているような経路規制用の樹脂棒は、任意の形状に成形することが困難であった。そのため、ワイヤーハーネス３０の曲げ規制する目的では、樹脂棒がほとんど使用されていない。その代わりに、クランプ部材に取り付けられた板状の規制部材や、硬質チューブまたはプロテクターによって曲げ規制することが行われている。しかしながら、いずれの場合においても、配索経路の種類に応じて部品点数が多くなり、また、曲げ形状を形成するための成形型等が必要となる。これに対して、本実施形態では、不織布をホットプレスしたものを経路規制部材として採用するため、部品点数の増大を招くことはなく、また、曲げ加工も容易となっている。

　また、経路規制部材２０は不織布で形成されているため、経路規制部材２０とワイヤーハーネス３０とを分離することは比較的簡単である。したがって、設計変更に応じてワイヤーハーネス３０の配索経路を変更するような場合においても、ワイヤーハーネス３０を経路規制部材２０から取り外して、別の新たな経路規制部材２０に取り付けることも容易である。

　また、本実実施形態に係る経路規制部材２０は、ワイヤーハーネス３０をチューブのように包むのではなく、上部（または下部）に配置するものである。したがって、ワイヤーハーネス３０の断面の大きさがある程度変化したとしても、経路規制部材２０を設計変更することなく、そのまま流用することが可能である。

　｛２．　変形例｝
　以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

　例えば、上記実施形態では、ホットプレスする際に、不織布の両端部分の上面部分だけが上型５３に接触しないようにして、ホットプレスされないようにしている（図４）。しかしながら、両端部分の側面または下面が下型５１に接触しないようにホットプレス用成形型５０を設計することにより、経路規制部材２０の幅方向端部を柔軟に形成することができる。

　さらに上記実施形態および変形例にて説明した各構成は、互いに矛盾の生じない限り、適宜組み合わせたり、または省略したりすることができる。

　１０　ワイヤーハーネス配索構造
　２０　経路規制部材
　２１　扁平部分
　２３　突起部
　３０　ワイヤーハーネス
　４０　クランプ構造
　５０　ホットプレス用成形型
　５１　下型
　５１１　溝
　５３　上型
　５３１　凸部
　５４　切り欠き
　５５　隙間
　６０　治具

Claims (6)

1. 　ワイヤーハーネスを配索するワイヤーハーネス配索構造であって、
   　ワイヤーハーネスと、
   　不織布をホットプレスすることにより形成されており、前記ワイヤーハーネスとともに結束されることによって、前記ワイヤーハーネスの配索経路を規制する経路規制部材と、
   を備えるワイヤーハーネス配索構造。
2. 　請求項１に記載のワイヤーハーネス配索構造において、
   　前記経路規制部材は、
   　　前記ワイヤーハーネスの延在方向に沿って延びるベース部分と、
   　　前記ベース部分の外周部分において前記ベース部分の延在方向に沿って設けられ、前記ベース部分よりも柔軟に形成されている柔軟部分と、
   を有するワイヤーハーネス配索構造。
3. 　請求項１または２に記載のワイヤーハーネス配索構造であって、
   　前記柔軟部分が、前記ベース部分の両側に設けられているワイヤーハーネス配索構造。
4. 　請求項１から３までのいずれか１項に記載のワイヤーハーネス配索構造であって、
   　前記経路規制部材が、曲がりながら延在する部分を含むワイヤーハーネス配索構造。
5. 　ワイヤーハーネスを配索させるワイヤーハーネス配索構造の製造方法であって、
   (a)不織布をホットプレスすることにより、不織布を所要形状に成形する工程と、
   (b)前記(a)工程にて成形された不織布を変形させながら冷却することによって、経路規制部材を成形する工程と、
   (c)前記(b)工程にて成形された前記経路規制部材に、前記ワイヤーハーネスを取り付ける工程と、
   を含むワイヤーハーネス配索構造の製造方法。
6. 　請求項５に記載のワイヤーハーネス配索構造の製造方法において、
   　前記(a)工程において、前記不織布の端部においてホットプレスされない部分が設定されているワイヤーハーネス配索構造の製造方法。

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