WO2013042393A1 - ワイヤーハーネス - Google Patents
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Abstract
ワイヤーハーネス周りに不織部材をホットプレスして保護部材を形成する場合において、保護部材の横断面形状をなるべく円形状にしつつ、保護部材に取付けられた車体固定用部品の回転を抑制することを目的とする。少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部と、不織部材が前記ワイヤーハーネス本体部の少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされることにより形成された保護部材とを備える。保護部材は、横断面円形状に形成された保護部材と、外周りの少なくとも一部に平面が形成された平面形成部を有している。
Description
この発明は、ワイヤーハーネスを保護する技術に関する。
特許文献1には、フラット回路体の外周囲にプロテクタを形成する技術が開示されている。プロテクタは、フラット回路体を、熱可塑性フェルト又は発泡剤を含有する不織布の熱可塑性材料からなる2枚の被覆体で挟み、これを加熱しつつプレス成形して、2枚の被覆体をフラット回路体に密着させると共に2枚の被覆体が接する箇所を溶着することにより形成される。
ところで、通常、車体に配設されるワイヤーハーネスは、複数の電線を束ねることにより形成されるため、横断面円形状を呈している。このため、このようなワイヤーハーネスを覆うようにプロテクタを形成する場合には、プロテクタは横断面円形状に形成されることが好ましい。
また、ワイヤーハーネスを上記プロテクタによって保護する場合、プロテクタはワイヤーハーネスの配設経路に沿って曲げられた形状に形成される。このような曲げた形状にプレス成形する場合を想定すると、金型構成を簡易化するために、プロテクタの横断面形状を円形状に形成することが好ましい。
ここで、車体固定用部品として、袖形クランプと呼ばれるもの等、平板状の取付板を有するものがある。かかる車体用部品は、取付板をワイヤーハーネスの外周に沿って配設した状態で、ワイヤーハーネスと取付板とに粘着テープを巻回することにより、ワイヤーハーネスに取付けられる。しかしながら、上記のような取付板を有する車体固定用部品を、横断面円形状のプロテクタに取付けた場合、当該車体固定用部品がプロテクタ周りに回転してしまう。このため、ワイヤーハーネスを所定の配設経路に沿って配設した状態で、車体固定用部品が車体の取付狙い位置に配設されず、車体固定用部品の取付け作業が困難となってしまう。車体固定用部品を車体に取付けた状態においても、車体固定用部品に対してワイヤーハーネスが回転してしまい、ワイヤーハーネスが周辺部品と干渉してしまう恐れがある。
そこで、本発明は、ワイヤーハーネス周りに不織部材をホットプレスして保護部材を形成する場合において、保護部材の横断面形状をなるべく円形状にしつつ、保護部材に取付けられた車体固定用部品の回転を抑制することを目的とする。
上記課題を解決するため、第1の態様に係るワイヤーハーネスは、少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部と、不織部材が前記ワイヤーハーネス本体部の少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされることにより形成され、横断面円形状に形成された保護本体部と、外周りの少なくとも一部に平面が形成された平面形成部とを有する保護部材とを備える。
第2の態様は、第1の態様に係るワイヤーハーネスであって、細長板状の取付板と車体に固定可能な車体固定部とを有する車体固定用部品が、前記取付板を前記平面に面接触させた状態で、取付けられている。
第3の態様は、第2の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記保護部材の長手方向における前記平面の長さ寸法は、前記取付板の長さに応じた寸法に設定されている。
第4の態様は、第2又は第3の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記平面の幅寸法は、前記取付板の幅に応じた寸法に設定されている。
第5の態様は、第1~第4のいずれか1つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記平面は、前記平面形成部に取付けられる車体固定用部品の取付姿勢を指示する形状に形成されている。
第1の態様に係るワイヤーハーネスによると、保護本体部ではその横断面形状を円形状に形成することができる。平面形成部に車体固定用部品を取付けると、その平面によって車体固定用部品の回転を抑制することができる。
第2の態様によると、取付板が平面に面接触させた状態で、車体固定用部品がワイヤーハーネスに取付固定されているため、車体固定用部品の回転を抑制できる。
第3の態様によると、取付板の長手方向全体を平面に当接させることで、車体固定用部品の回転を抑制しつつ、横断面円形状に形成された保護本体部をなるべく大部分に形成することができる。
第4の態様によると、取付板の幅方向全体を平面に当接させることで、車体固定用部品の回転を抑制しつつ、平面形成部のうち平面を形成する部分を少なくすることができる。
第5の態様によると、形面の形状によって、車体固定用部品の取付姿勢を把握することができる。
以下、実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図1はワイヤーハーネス10を示す概略斜視図であり、図2はワイヤーハーネス10の部分斜視図であり、図3は図2のII-II線断面図である。
ワイヤーハーネス10は、ワイヤーハーネス本体部12と、保護部材20とを備えている。
ワイヤーハーネス本体部12は、少なくとも1本の電線を含んでいる。ここでは、ワイヤーハーネス本体部12は、複数の電線が配設対象である車体の配線経路に沿って束ねられることにより構成されている。複数の電線は、通常、その長手方向に対して直交する平面における横断面形状が円形状となるように束ねられる。なお、電線は、車体等において各種電気機器間を電気的に相互接続する配線材である。ワイヤーハーネス本体部12に、光ケーブル等が含まれていてもよい。
保護部材20は、不織部材(例えば、不織布)がワイヤーハーネス本体部12の長手方向の少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされることにより形成される。なお、保護部材20は、ワイヤーハーネス本体部12の長手方向略全体を覆っていてもよいし、ワイヤーハーネス本体部12の一部を覆っていてもよい。
不織部材としては、加熱工程を経ることにより硬くなることが可能なものを用いることができる。このような不織部材として、基本繊維と、これと絡み合う接着樹脂(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、110℃~115℃)を有する樹脂である。不織部材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と、接着樹脂が溶融して基本繊維間に染込む。その後、不織部材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、不織部材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。また、不織部材同士が接触している部分では、当該接触部分にも溶融した接着樹脂が染込んで固化する。これにより、不織部材同士の接触部分が接合される。
ただし、基本繊維は、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得る繊維であればよく、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。接着樹脂は、粒状であっても繊維状であってもよい。また、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。
基本繊維と接着樹脂の組み合わせとしては、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250℃であり、接着樹脂の融点は110℃~150℃である。このため、不織部材を110℃~250℃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、不織部材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、上記成形形状の維持及び不織部材同士の接合を行う。
また、ホットプレスとは、不織部材に対する加熱処理及び不織部材を型に押付けて所定形状に形成する処理を施すことをいう。加熱処理と所定形状への形成処理とは、同時に行われてもよいし、或は、連続的に別々に行われてもよい。この実施形態に係る保護部材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。
保護部材20は、保護本体部22と、平面形成部24とを有している。保護部材20は、不織部材をホットプレスする際の金型形状に応じた外形状に形成されるため、所望の保護本体部22及び平面形成部24の外形状に応じた金型面を持つ金型によって不織部材をホットプレスすることによって、保護本体部22と平面形成部24とを作分けることができる。
保護本体部22は、保護部材20の長手方向の大部分を占める部分であり、ここでは、保護部材20のうち平面形成部24を形成した部分以外が、保護本体部22である。保護本体部22の長手方向に対して直交する横断面形状は、円形状に形成されている。従って、保護本体部22が大部分を占める保護部材20を、ワイヤーハーネス本体部12の配設経路に応じて曲げた形状に形成する場合(特に、3次元的に曲げた形状に形成する場合)にも、アンダーカット箇所が生じ難い。このため、保護部材20を容易に金型成型できる。また、ワイヤーハーネス本体部12は、通常、複数の電線が横断面円形状を呈するように束ねられるため、これにシート状の不織部材を巻付けると、その外形状も横断面円形状になる。このため、保護本体部22の外形状も横断面円形状を呈するようにホットプレスすることで、保護本体部22の外周において、圧縮度合等をなるべく同じにして均一な状態に加工できる。
平面形成部24は、保護部材20の長手方向において部分的に設けられている。平面形成部24が形成される位置は、ワイヤーハーネスにおいて後述する車体固定用部品50を取付けるべき位置である。平面形成部24は、保護部材20の長手方向において、後述する車体固定用部品50を取付けるのに必要な長さ寸法或はそれよりも長い(多少長い)寸法程度に形成されていればよい。
平面形成部24の外周りには部分的に平面26が形成されている。ここでは、平面形成部24の外周りの一部を部分的に外方に突出させ、その突出部分に平面26が形成されている。より具体的には、横断面形状が直角三角形である三角柱形状に形成された2つの部分を、その直角側の辺を外側に向けると共にその長手方向を平面形成部24の長手方向に沿わせた姿勢で、平面形成部24の外周部に連設した構成とされている。そして、その2つの部分間に、平面形成部24の外周りの接線方向に延びる平面26が形成されている。また、当該平面の両側方に、平面26に対して直交する姿勢で平面形成部24の外周に向けて延びる側面27が形成されている。前記平面26と2つの側面27とで囲まれる部分によって、平面形成部24の横断面形状の一部において方形状を呈する部分が形成されている。なお、平面形成部24のうち、上記のように平面26を形成するための突出させた部分以外の形状は、保護本体部22の外形状に連続する半円柱表面形状に形成されている。
図4は、上記平面形成部24に車体固定用部品50を取付けた状態を示す概略断面図であり、図5は平面形成部24に車体固定用部品50を取付けた状態を示す概略側面図である。
車体固定用部品50は、細長板状の取付板52と、車体固定部56とを有し、樹脂によって一体成形された部品であり、袖形クランプとも呼ばれる部品である。なお、車体固定部に対して両側に取付板が延出しているものを両袖クランプといい、車体固定部に対して一方側にのみ取付板が延出しているものを片袖クランプということがある。ここでは、車体固定用部品50が両袖クランプである例で説明するが、片袖クランプであってもよい。
取付板52は、細長板状に形成されている。取付板52の幅は、保護部材20の両側に大ききはみ出ない程度に設定されている。ここでは、取付板52の幅は、保護部材20の直径と同程度に設定されている。また、取付板52の長さ寸法は、車体固定部56からはみ出る部分に粘着テープを巻付け可能な程度の大きさに設定されている。
また、車体固定部56は、取付板52の一方の主面(図4及び図5では下面)の長手方向中間部より突出するように一体形成されており、皿状部57と係止ロック部58とを有している。従って、取付板52は、車体固定部56の両側方に延出している。皿状部57は、係止ロック部58側に向けて順次広がる皿状に形成されている。また、係止ロック部58は、皿状部57の内側の中央部に突出形成された部材であり、前記皿状部57から所定距離離れた位置に抜止突部58aが形成されている。抜止突部58aは内外方向に弾性変形可能な部材であるが、図4及び図5では単純化して描かれている。
本車体固定用部品50は、次のようにして平面形成部24に取付固定される。すなわち、取付板52の他の主面(図4及び図5では上面)を平面26の長手方向に沿って配設して面接触させる。この状態で、取付板52の両側部及び保護部材20に、粘着テープTを螺旋状に巻付ける。これにより、車体固定用部品50が平面形成部24に取付固定される。この状態では、取付板52の主面が平面26に面接触状態で押付けられた状態となっている。このため、平面形成部24周りへの車体固定用部品50の回転が抑制されている。
この際、回転抑制の観点からは、取付板52の主面と平面26との接触面積はなるべく大きいことが好ましい。一方、保護部材20を容易に金型成型するため、及び、ワイヤーハーネス本体部12の外周において保護部材20の圧縮度合等をなるべく同じにして均一な加工態様とするためには、保護部材20のなるべく多くの部分が横断面円形状に形成されていることが好ましい。
そこで、保護部材20の長手方向における平面26の長さ寸法を、取付板52の長さに応じた寸法、具体的には、取付板52と同じ長さ寸法、或は、取付板52の長さ寸法に、取付位置誤差A1,A2を付加した長さ寸法に設定することが好ましい。取付位置誤差A1,A2は、ワイヤーハーネス10の経路長、柔軟性等に応じて経験的、実験的等により設定される値である。これにより、保護本体部22が占める割合をなるべく大きくしつつ、取付板52の主面と平面26との接触面積をなるべく大きくして、車体固定用部品50の回転抑制を図ることができる。
また、平面26の幅寸法は、取付板52の幅に応じた寸法、具体的には、取付板52と同じ寸法に設定されていることが好ましい。これにより、平面26をなるべく小さくして平面形成部24の外周において曲面が占める割合をなるべく大きくできるようにしつつ、取付板52の主面と平面26との接触面積をなるべく大きくして、車体固定用部品50の回転抑制を図ることができる。
上記のように車体固定用部品50の取付板52が平面形成部24に取付固定された状態で、係止ロック部58を、車体Bに形成された取付孔Bhに押込んで、皿状部57を車体Bに当接させると共に上記抜止突部58aを取付孔Bhに抜止め係止させると、車体固定部56が車体Bに取付け固定される。このようにして、ワイヤーハーネス10が車体固定用部品50を介して車体Bに取付けられる。
上記保護部材20をホットプレスによって製造する方法について説明する。
まず、保護部材20の製造に用いられるホットプレス用成形型の構成例について説明する。図6はホットプレス用成形型60を示す説明図であり、図7は図6のVII-VII線における概略断面図であり、図8は図6のVIII-VIII線における概略断面図である。
ホットプレス用成形型60は、下型62と、上型70とを備える。
下型62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り、その一主面(上面)に下型面63が形成されている。下型面63は、概略的には、上方および両端側に開口する溝形状に形成されている。下型面63の長手方向の長さは、ワイヤーハーネス本体部12における保護対象部分(保護部材20で覆うべき部分)の長さと略同一に形成されている。また、下型面63は、ワイヤーハーネス本体部12における保護対象部分を車体に配設した場合の経路に応じて屈曲しつつ延びる形状に形成されている(図5で一部分のみ図示)。
また、下型面63のうち保護本体部22に対応する部分の底部は、横断面半円形状に形成されている。換言すれば、下型面63のうち保護本体部22に対応する部分は、同幅で開口する部分の下方に半円状溝が連続する形状に形成されている。また、下型面63のうち平面形成部24に対応する部分の底部は、横断面方形状に形成されている。換言すれば、下型面63のうち平面形成部24に対応する部分は、直方体状の凹み63aに形成されている。
上型70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り、その一主面(下面)に横断面弧状の溝形状に形成された上型面72が形成されている。上型面72は、上記下型面63の上方開口を塞ぎつつ当該下型面63内に配設可能な幅に形成されている。また、上型面72は、上記下型面63の屈曲形状に応じて、屈曲しつつ延びる形状に形成されている。
そして、この上型面72が下型面63内に配置されることにより、上型面72と下型面63との間で、保護部材20を形成可能なスペースが形成される。なお、下型62及び上型70には、ヒーター等の加熱機構66が設けられている。
上記ホットプレス用成形型60を用いて保護部材20を製造する方法について説明する。
まず、少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部12のうち保護対象となる部分を不織部材で覆う。ワイヤーハーネス本体部12の周囲を不織部材で覆う態様としては、例えば、シート状の不織部材(不織布)を方形状に形成し、方形状の不織部材をワイヤーハーネス本体部12に少なくとも1回巻付けていく構成、或は、シート状の不織部材(不織布)を細帯状に形成し、細帯状の不織部材をワイヤーハーネス本体部12に螺旋状に巻付けていく構成等を採用することができる。
次に、ワイヤーハーネス本体部12を覆う不織部材を、下型62の下型面63内に配設する。
この後、上型70の上型面72を下型面63内に挿入する。この状態で、ホットプレス用成形型60内で不織部材をホットプレスする。即ち、下型面63と上型面72との間で不織部材を加圧した状態で、当該不織部材を加熱する。そして、この後、不織部材が冷却されると、不織部材の表面が下型面63及び上型面72の形状に応じた形状で硬化する。即ち、保護部材20は、長手方向においては下型面63及び上型面72の屈曲形状に応じた形状で硬化する。また、保護部材20の表面は、保護本体部22を形成する形状及び平面形成部24を形成する形状で硬化し、所定形状に維持される。また、不織部材が接触部分で接合されて、ワイヤーハーネス本体部12を覆った状態が維持される。
以上のように構成されたワイヤーハーネス10によると、保護本体部22ではその横断面形状を円形状に形成することができる。これにより、ワイヤーハーネス本体部12を配設経路に応じて曲げた形状に形成する場合でも、保護部材20をホットプレス用成形型60等によって金型成形する際に、アンダーカット部分が生じ難く、従って、当該保護部材20を容易に成型できる。また、保護本体部22の外周において、圧縮度合等をなるべく同じにして均一な状態とすることができる。
また、平面形成部24に車体固定用部品50を取付けると、取付板52の主面が平面26に面接触状態で押し当てられるため、車体固定用部品50の回転が抑制される。これにより、ワイヤーハーネス10を車体における所定の配設経路に沿って配設した状態で、車体固定用部品50の車体固定部56を取付け狙い位置である取付孔Bhに、より正確に配設することができ、車体固定用部品50の車体Bへの取付け作業を容易に行える。また、車体固定用部品50を車体Bに取付けた状態において、車体固定用部品50に対してワイヤーハーネス本体部12が回転し難くなり、ワイヤーハーネス本体部12がより確実に一定姿勢で保持される。このため、ワイヤーハーネス本体部12が周辺部品と干渉し難くなる。
なお、本実施形態において、平面26の形成態様は、上記例に限られない。例えば、図9及び図10に示す変形例のように、上記平面形成部24に対応する平面形成部24Bにおいて、外周部の一部を平面的に凹ませることによって、平面26に対応する平面26Bを形成するようにしてもよい。また、上記平面26、26Bは、平面形成部24の外周りに複数形成されていてもよい。
また、上記平面26は、26Bは、車体固定用部品50を取付ける位置を示す目印としても用いることができる。このため、例えば、ワイヤーハーネス10の組立図板上で、車体固定用部品50の取付支持具を省略できるというメリットもある。すなわち、組立図板上でワイヤーハーネス10に車体固定用部品50を取付ける場合、ワイヤーハーネス10に対する車体固定用部品50の取付位置を一定にするため、組立図板上に車体固定用部品50を支持する取付支持具が立設されていることがある。この取付支持具を用いた場合、当該取付支持具を通るように配設されるワイヤーハーネス10に対して、当該取付支持具で支持された車体固定用部品50を取付けることで、ワイヤーハーネス10に対して正確な位置で車体固定用部品50を取付けることができる。
一方、本実施形態によると、取付支持具が無くとも、図11に示すように、作業者は、組立図板において、平面26、26Bを手がかりとして、当該平面26、26Bに取付板52を接触させるように車体固定用部品50を保護部材20に取付ければ、当該車体固定用部品50を正確な位置に取付けることができる。
この際、車体固定用部品の形状によっては、その取付姿勢を注意する必要がある。例えば、片袖クランプである場合を想定すると、取付板52に対応する取付板52Cに対して、車体固定部56が一端部にあるか他端部にあるかによって、保護部材20に対する車体固定部56の位置が異なるからである(図12参照)。
そこで、図12に示すように、平面26Cを、車体固定用部品50Cの取付姿勢を支持する形状に形成するとよい。図12では、平面26Cの一端部を、その一端部外方に向けて順次狭まる三角部26Caに形成している。これにより、作業者は、三角部26Caを手がかりとして、車体固定用部品50の取付姿勢を認識して、車体固定用部品50の取付を行える。例えば、車体固定部56に対して、三角部26Ca側に取付板52が延出するように、車体固定用部品50を保護部材20に取付けることができる。
なお、上記のような平面26Cは、図13に示すように、下型面63のうち平面26Cに対応する部分を、当該平面26Cに応じた五角形柱状の凹み63Caに形成して、上記と同様に、不織部材をホットプレスすることによって形成することができる。
平面の形状による車体固定用部品の取付姿勢の指示例は、上記例に限られず、その他、長手方向に沿った両端形状を非対称形状にすること等によって実現できる。
なお、上記実施形態及び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合わせることができる。
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
Claims (5)
- 少なくとも1本の電線を含むワイヤーハーネス本体部と、
不織部材が前記ワイヤーハーネス本体部の少なくとも一部を覆った状態でホットプレスされることにより形成され、横断面円形状に形成された保護本体部と、外周りの少なくとも一部に平面が形成された平面形成部とを有する保護部材と、
を備えるワイヤーハーネス。 - 請求項1記載のワイヤーハーネスであって、
細長板状の取付板と車体に固定可能な車体固定部とを有する車体固定用部品が、前記取付板を前記平面に面接触させた状態で、取付けられている、ワイヤーハーネス。 - 請求項2記載のワイヤーハーネスであって、
前記保護部材の長手方向における前記平面の長さ寸法は、前記取付板の長さに応じた寸法に設定されている、ワイヤーハーネス。 - 請求項2又は請求項3記載のワイヤーハーネスであって、
前記平面の幅寸法は、前記取付板の幅に応じた寸法に設定されている、ワイヤーハーネス。 - 請求項1~請求項4のいずれか1つに記載のワイヤーハーネスであって、
前記平面は、前記平面形成部に取付けられる車体固定用部品の取付姿勢を指示する形状に形成されている、ワイヤーハーネス。
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