JP2009104889A - 自動車用のワイヤハーネスおよび自動車用ワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車用のワイヤハーネスにエナメル線を用いることにより、ワイヤハーネスを細径化・軽量化すると共に、複数のエナメル線のテープ巻き結束を不要とする。
【解決手段】自動車に配索されるワイヤハーネスであって、複数本のエナメル線が集束され、これら集束されたエナメル線は絶縁性樹脂からなる接着剤または融着材によりエナメル線同士が固着した状態で硬化されており、該硬化状態で前記複数本のエナメル線は自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とされていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】自動車に配索されるワイヤハーネスであって、複数本のエナメル線が集束され、これら集束されたエナメル線は絶縁性樹脂からなる接着剤または融着材によりエナメル線同士が固着した状態で硬化されており、該硬化状態で前記複数本のエナメル線は自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とされていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車用のワイヤハーネスおよび自動車用ワイヤハーネスの製造方法に関し、ワイヤハーネスの大径化抑制および軽量化を図るものである。
従来、自動車用のワイヤハーネスに用いられる電線は、一般的に複数の素線を撚り合わせた導体の外周面に絶縁樹脂被覆層を押し出し機により形成した構成としており、この電線を複数本束ねてテープ巻きにより結束してワイヤハーネスを形成している。
これらワイヤハーネスには外部干渉材との干渉を防止すると共に配索経路を規制するために、別体のプロテクタやコルゲートチューブ等の外装保護材で外装している場合が多い。
これらワイヤハーネスには外部干渉材との干渉を防止すると共に配索経路を規制するために、別体のプロテクタやコルゲートチューブ等の外装保護材で外装している場合が多い。
しかしながら、近年、自動車に搭載される電装品の増加に伴い、使用する電線本数が多くなると共に電線長さも長くなって、ワイヤハーネスが大径化・長尺化および重量化している問題がある。
さらに、ワイヤハーネスが大径化・長尺化することにより電線結束用のテープや外装保護材の使用量が増加してさらに重量化し、また、テープ巻き作業および外装保護材の取付作業の工数が増加してコスト高になる問題がある。
さらに、ワイヤハーネスが大径化・長尺化することにより電線結束用のテープや外装保護材の使用量が増加してさらに重量化し、また、テープ巻き作業および外装保護材の取付作業の工数が増加してコスト高になる問題がある。
そこで、ワイヤハーネスを細径化・軽量化するために、ワイヤハーネスの電線として導体の外周面に絶縁樹脂塗料を塗布したエナメル線を用いることが提案されている。
例えば、特開2001−216848号公報(特許文献1)において、図12に示すように、複数のエナメル線2を間隔をあけて並列配置し、各エナメル線2をフィルム部材3に固定して一体としているワイヤハーネス1が提供されている。
例えば、特開2001−216848号公報(特許文献1)において、図12に示すように、複数のエナメル線2を間隔をあけて並列配置し、各エナメル線2をフィルム部材3に固定して一体としているワイヤハーネス1が提供されている。
前記特許文献1で提供されているエナメル線2からなるワイヤハーネス1は、フィルム部材3に固定した以外の部位では、各エナメル線2が互いに独立しているため、エナメル線2の強度面において改善の余地がある。また、各エナメル線2が独立しているため、エナメル線2の配索形状を保持するのが困難であり、自動車の振動によりエナメル線2が揺動して車体パネルと接触し、エナメル線2が損傷したり、車体パネルと短絡してしまうおそれがある点で改善の余地がある。
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、自動車用のワイヤハーネスにエナメル線を用いることにより、ワイヤハーネスを細径化・軽量化すると共に、複数のエナメル線のテープ巻き結束を不要すると共に強度を高めることを課題としている。
前記課題を解決するため、本発明は、第1の発明として、自動車に配索されるワイヤハーネスであって、
複数本のエナメル線が集束され、これら集束されたエナメル線は絶縁性樹脂からなる接着剤または融着材によりエナメル線同士が固着した状態で硬化されており、該硬化状態で前記複数本のエナメル線は自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とされていることを特徴とする自動車用のワイヤハーネスを提供している。
複数本のエナメル線が集束され、これら集束されたエナメル線は絶縁性樹脂からなる接着剤または融着材によりエナメル線同士が固着した状態で硬化されており、該硬化状態で前記複数本のエナメル線は自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とされていることを特徴とする自動車用のワイヤハーネスを提供している。
前記構成からなる自動車用のワイヤハーネスによれば、自動車用のワイヤハーネスに絶縁層を塗布して形成したエナメル線を使用しているため、ワイヤハーネスを細径化・軽量化でき、特に、集束された複数本のエナメル線同士を接着剤または融着材により固着して硬化させているため、結束用のテープを不要とすることができる。
また、複数のエナメル線を集束させた状態で硬化させるため、十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線の損傷を防止することができる。
さらに、ワイヤハーネスを硬化させた状態で、自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とし、該形状を保持しているため、ワイヤハーネスの車体への配索作業を容易にすることができ、また、硬化した接着剤または融着材によりワイヤハーネスの形状が保持されるため、該ワイヤハーネスを車体パネル等へ取り付けるためのクランプ等の取付部品の個数を低減することができる。
なお、前記接着剤は室温で硬化、または、加熱もしくは紫外線照射により硬化してエナメル線に固着するものであり、前記融着材は加熱により溶融した後に硬化してエナメル線に固着するものである。
また、複数のエナメル線を集束させた状態で硬化させるため、十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線の損傷を防止することができる。
さらに、ワイヤハーネスを硬化させた状態で、自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とし、該形状を保持しているため、ワイヤハーネスの車体への配索作業を容易にすることができ、また、硬化した接着剤または融着材によりワイヤハーネスの形状が保持されるため、該ワイヤハーネスを車体パネル等へ取り付けるためのクランプ等の取付部品の個数を低減することができる。
なお、前記接着剤は室温で硬化、または、加熱もしくは紫外線照射により硬化してエナメル線に固着するものであり、前記融着材は加熱により溶融した後に硬化してエナメル線に固着するものである。
前記エナメル線は、銅、アルミニウム、銀、金、及びこれらのうち少なくともいずれかの元素を含む合金から選択される単芯線の外周面に、絶縁樹脂塗料を1層または複数層塗布して形成した絶縁層を備えていることが好ましい。
本発明では絶縁層を塗布して形成しているため、導体は単芯線から形成しており、単芯線としているため、電線と比較して素線の撚り作業を不要とできると共に細径化を図ることができ、ひいては、ワイヤハーネスを細径化・軽量化することができる。
本発明では絶縁層を塗布して形成しているため、導体は単芯線から形成しており、単芯線としているため、電線と比較して素線の撚り作業を不要とできると共に細径化を図ることができ、ひいては、ワイヤハーネスを細径化・軽量化することができる。
また、前記各エナメル線の前記絶縁層の外周面に固着されると共に隣接するエナメル線同士を結合固着する前記硬化した接着剤または融着材の厚さは、配索領域に応じて変化させていることが好ましい。
前記構成によれば、硬化した接着剤または融着材の厚さをワイヤハーネスの配索領域に応じて変化させることにより、配索領域に応じた外形を有するワイヤハーネスとすることができ、狭小な配索領域に配索される部位の接着剤または融着材を薄くして外形を小さくし、狭小なスペースにもワイヤハーネスを配索可能とする一方、大きな配索領域に配索される部位の接着剤または融着材を厚くして、プロテクタの機能を与えることができる。その結果、別体のプロテクタの装着を不要とできる。
前記構成によれば、硬化した接着剤または融着材の厚さをワイヤハーネスの配索領域に応じて変化させることにより、配索領域に応じた外形を有するワイヤハーネスとすることができ、狭小な配索領域に配索される部位の接着剤または融着材を薄くして外形を小さくし、狭小なスペースにもワイヤハーネスを配索可能とする一方、大きな配索領域に配索される部位の接着剤または融着材を厚くして、プロテクタの機能を与えることができる。その結果、別体のプロテクタの装着を不要とできる。
前記エナメル線の前記絶縁層は、ホルマール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドから選択される1種または複数種からなることが好ましい。
前記硬化される接着剤または融着材は、エポキシ、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂から選択されるものであることが好ましい。
前記接着剤が紫外線硬化型樹脂からなる場合は、アクリル系モノマー及びオリゴマー(ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系アクリル酸エステル等)に光重合開始剤(ベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル等)、重合禁止剤等を配合したものが挙げられる。
前記硬化される接着剤または融着材は、エポキシ、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂から選択されるものであることが好ましい。
前記接着剤が紫外線硬化型樹脂からなる場合は、アクリル系モノマー及びオリゴマー(ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系アクリル酸エステル等)に光重合開始剤(ベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル等)、重合禁止剤等を配合したものが挙げられる。
また、ワイヤハーネスの長さ方向の所要箇所に、前記エナメル線同士が前記接着剤または融着材で固着されていないフリー領域を備え、該フリー領域で曲げ可能としていることが好ましい。
前記フリー領域となる部位のエナメル線には、接着剤および融着材を設けない構成としてもよいし、融着材を設けているが、加熱あるいは紫外線照射せずに融着材を硬化させない構成としてもよい。
前記構成によれば、大型のワイヤハーネスや配索形状が複雑なワイヤハーネスであっても、前記接着剤または融着材で固着されていないフリー領域でワイヤハーネスを屈曲させながら、ワイヤハーネスの配索作業を容易に行うことができる。
また、ワイヤハーネスを前記フリー領域で折り曲げることにより荷姿をコンパクトにして搬送容器内に収容して、ワイヤハーネスの製造場所からワイヤハーネスを車体に取り付ける車両製造ラインへのワイヤハーネスの搬送を容易にすることができる。
前記フリー領域となる部位のエナメル線には、接着剤および融着材を設けない構成としてもよいし、融着材を設けているが、加熱あるいは紫外線照射せずに融着材を硬化させない構成としてもよい。
前記構成によれば、大型のワイヤハーネスや配索形状が複雑なワイヤハーネスであっても、前記接着剤または融着材で固着されていないフリー領域でワイヤハーネスを屈曲させながら、ワイヤハーネスの配索作業を容易に行うことができる。
また、ワイヤハーネスを前記フリー領域で折り曲げることにより荷姿をコンパクトにして搬送容器内に収容して、ワイヤハーネスの製造場所からワイヤハーネスを車体に取り付ける車両製造ラインへのワイヤハーネスの搬送を容易にすることができる。
前記ワイヤハーネスは、チューブ、プロテクタを含む外装保護材を取り付けていないと共に、所要位置にベルトクランプあるいはテープ止めクランプを取り付けており、これらクランプを介して車体パネルと非接触で配索可能としている。
前記構成によれば、接着剤または融着材の厚さを大とすることで別体のプロテクタやコルゲートチューブの取付を不要とできる。かつ、クランプを介して車体パネルに非接触で取り付けると、外装部材を装着していないワイヤハーネスが車体パネルと接触して摩耗することを防止できる。
なお、クランプとしてはワイヤハーネスにテープ巻き固定するテープ止めクランプを取り付けても良いが、本発明のワイヤハーネスはテープ巻で結束せずにテープ巻きを不要としているため、クランプもテープ巻するテープ止めクランプよりも、バンドをワイヤハーネスに巻き付けて締め付け固定するベルトクランプの方が好適に用いられる。
前記構成によれば、接着剤または融着材の厚さを大とすることで別体のプロテクタやコルゲートチューブの取付を不要とできる。かつ、クランプを介して車体パネルに非接触で取り付けると、外装部材を装着していないワイヤハーネスが車体パネルと接触して摩耗することを防止できる。
なお、クランプとしてはワイヤハーネスにテープ巻き固定するテープ止めクランプを取り付けても良いが、本発明のワイヤハーネスはテープ巻で結束せずにテープ巻きを不要としているため、クランプもテープ巻するテープ止めクランプよりも、バンドをワイヤハーネスに巻き付けて締め付け固定するベルトクランプの方が好適に用いられる。
前記自動車用のワイヤハーネスはドアパネル、インストルメントパネル、あるいは/およびルーフパネルの内部に配索されるものである。
前記ドアパネル、インストルメントパネル、ルーフパネルの内部は配索されるワイヤハーネスは外部干渉をうけにくい箇所であるため、複数のエナメル電線を接着剤または融着材で一体的に固着すると共に外装材を取り付けない本発明のワイヤハーネスを配索する部位として好適である。
前記ドアパネル、インストルメントパネル、ルーフパネルの内部は配索されるワイヤハーネスは外部干渉をうけにくい箇所であるため、複数のエナメル電線を接着剤または融着材で一体的に固着すると共に外装材を取り付けない本発明のワイヤハーネスを配索する部位として好適である。
また、本発明は、第2の発明として、前記自動車用のワイヤハーネスの製造方法であって、
複数本の前記各エナメル線の外周面にそれぞれ前記融着材を塗布して自己融着電線としておき、
前記複数の自己融着電線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線を加熱して前記融着材を加熱して溶融してエナメル線同士を融着し、その後、硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法を提供している。
複数本の前記各エナメル線の外周面にそれぞれ前記融着材を塗布して自己融着電線としておき、
前記複数の自己融着電線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線を加熱して前記融着材を加熱して溶融してエナメル線同士を融着し、その後、硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法を提供している。
前記方法によれば、エナメル線の外周面に融着材を塗布した自己融着電線を電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して集束し、集束したエナメル線の融着材を加熱して溶融硬化して、エナメル線同士を固着させて結束しているため、エナメル線同士を結束するのにテープ巻き作業が不要となり、前記ワイヤハーネスを容易に製造することができる。
前記融着材の加熱方法としては、所要形状に布線したワイヤハーネスに熱風を吹きつける方法、ワイヤハーネスを加熱炉で加熱する方法、ワイヤハーネスのエナメル線に通電して加熱する方法等が挙げられる。
前記融着材の加熱方法としては、所要形状に布線したワイヤハーネスに熱風を吹きつける方法、ワイヤハーネスを加熱炉で加熱する方法、ワイヤハーネスのエナメル線に通電して加熱する方法等が挙げられる。
各エナメル線の外周面にそれぞれ前記融着材を塗布して自己融着電線とする場合には、融着材としてポリビニルブチラール、ナイロン、エポキシ等が挙げられる。
また、融着材を外周面に備えていない複数のエナメル線を集束した後に、これら集束したエナメル線に接着剤または融着材を塗布してもよく、この場合には、接着剤または融着材として、エポキシ、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂等が挙げられる。
また、融着材を外周面に備えていない複数のエナメル線を集束した後に、これら集束したエナメル線に接着剤または融着材を塗布してもよく、この場合には、接着剤または融着材として、エポキシ、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂等が挙げられる。
さらに、本発明は、第3の発明として、前記自動車用のワイヤハーネスの製造方法であって、
複数本の前記エナメル線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線に前記接着剤とする紫外線硬化型の樹脂を塗布し、
ついで、エナメル線に塗布した前記接着剤に紫外線を照射して硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法を提供している。
複数本の前記エナメル線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線に前記接着剤とする紫外線硬化型の樹脂を塗布し、
ついで、エナメル線に塗布した前記接着剤に紫外線を照射して硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法を提供している。
前記方法によれば、集束したエナメル線に紫外線硬化型の樹脂からなる接着剤を塗布し、該接着剤に紫外線を照射して硬化させて、エナメル線同士を固着させて結束しているため、前記第2の発明と同様、エナメル線同士を結束するのにテープ巻き作業が不要となり、前記ワイヤハーネスを容易に製造することができる。
前述したように、本発明の自動車用ワイヤハーネスは、自動車用のワイヤハーネスにエナメル線を使用しているため、ワイヤハーネスを細径化・軽量化でき、かつ、集束された複数本のエナメル線同士を接着剤または融着材により固着して硬化させているため、結束用のテープを不要とすることができる。
また、複数のエナメル線を集束させた状態で硬化させるため、ワイヤハーネスに十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線の損傷を防止することができる。
また、複数のエナメル線を集束させた状態で硬化させるため、ワイヤハーネスに十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線の損傷を防止することができる。
また、本発明の自動車用ワイヤハーネスの製造方法によれば、複数本のエナメル線の外周面に塗布した融着材を加熱して溶融硬化し、または、集束したエナメル線に塗布した紫外線硬化型の樹脂からなる接着剤に紫外線を照射して硬化して、エナメル線同士を固着させて結束しているため、エナメル線同士を結束するのにテープ巻き作業が不要となり、前記ワイヤハーネスを容易に製造することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図4に、本発明の第1実施形態を示す。
本実施形態の自動車用のワイヤハーネスW/Hを構成する電線は、図1(B)に示すように、複数のエナメル線10からなる。各エナメル線10は単芯線からなる銅線11の外周面にポリウレタンからなる絶縁樹脂塗料を塗布して絶縁層12を設けている。
図1乃至図4に、本発明の第1実施形態を示す。
本実施形態の自動車用のワイヤハーネスW/Hを構成する電線は、図1(B)に示すように、複数のエナメル線10からなる。各エナメル線10は単芯線からなる銅線11の外周面にポリウレタンからなる絶縁樹脂塗料を塗布して絶縁層12を設けている。
前記複数のエナメル線10は融着材13を介して隣接するエナメル線10を互いに固着してワイヤハーネスW/Hを形成している。本実施形態では融着材13としてポリビニルブチラールを用いている。
前記融着材13は、各エナメル線10の絶縁層12の外周面を被覆するように予め設けており、図1(A)に示すように、複数のエナメル線10を集束した状態で加熱し、融着材13を溶融してエナメル線10間の隙間に浸透させてエナメル線10同士を融着し、該融着材13を硬化させてエナメル線10同士を固着している。
なお、図1では、全てのエナメル線10を略同径としているが、径の異なるエナメル線同士も融着材13により固着しており、本実施形態では、許容電流値を10A、15A、20A、25A、30Aとしたエナメル線を用いている。
前記融着材13は、各エナメル線10の絶縁層12の外周面を被覆するように予め設けており、図1(A)に示すように、複数のエナメル線10を集束した状態で加熱し、融着材13を溶融してエナメル線10間の隙間に浸透させてエナメル線10同士を融着し、該融着材13を硬化させてエナメル線10同士を固着している。
なお、図1では、全てのエナメル線10を略同径としているが、径の異なるエナメル線同士も融着材13により固着しており、本実施形態では、許容電流値を10A、15A、20A、25A、30Aとしたエナメル線を用いている。
前記複数のエナメル線10を融着材13で一体的に結束して形成するワイヤハーネスW/Hは、本実施形態では、図2に示すように、自動車のバックドア20のインナーパネル21の室内側の側面に沿って配索されるものとしている。該ワイヤハーネスW/Hは配索位置となるインナーパネル21に沿った三次元形状となるように融着材13により硬化している。
また、ワイヤハーネスW/Hの所要箇所に取り付けたベルトクランプ30を介してインナーパネル21に取り付けている。
ベルトクランプ30は、図3(B)に示すように、本体部30aに穿設した貫通穴30b内に係止片30cを設け、本体部30aの一端より突設したベルト部30dをワイヤハーネスW/Hの外周面に巻き付けると共に本体部30aの貫通穴30b内に挿入し、ベルト部30dの外面に設けた係止爪30eを貫通穴30b内の係止片30cに係止して締結する構成としている。
また、ベルトクランプ30は、本体部30aの下面より突出する軸部30fと、該軸部30fの先端より両側へ突出する両側羽根部30gとからなる車体係止部30hを備え、図3(A)に示すように、ワイヤハーネスW/Hに取り付けたベルトクランプ30の車体係止部30hをインナーパネル21の係止穴21aに挿入し、両側羽根部30gを係止穴21aの周縁に係止して、ワイヤハーネスW/Hをベルトクランプ30を介してインナーパネル21に固定している。
ベルトクランプ30は、図3(B)に示すように、本体部30aに穿設した貫通穴30b内に係止片30cを設け、本体部30aの一端より突設したベルト部30dをワイヤハーネスW/Hの外周面に巻き付けると共に本体部30aの貫通穴30b内に挿入し、ベルト部30dの外面に設けた係止爪30eを貫通穴30b内の係止片30cに係止して締結する構成としている。
また、ベルトクランプ30は、本体部30aの下面より突出する軸部30fと、該軸部30fの先端より両側へ突出する両側羽根部30gとからなる車体係止部30hを備え、図3(A)に示すように、ワイヤハーネスW/Hに取り付けたベルトクランプ30の車体係止部30hをインナーパネル21の係止穴21aに挿入し、両側羽根部30gを係止穴21aの周縁に係止して、ワイヤハーネスW/Hをベルトクランプ30を介してインナーパネル21に固定している。
図3(A)に示すように、ベルトクランプ30によりワイヤハーネスW/Hをインナーパネル21に取り付けた状態で、ワイヤハーネスW/Hとインナーパネル21との間にベルトクランプ30の本体部30aが配置されることにより、ワイヤハーネスW/Hとインナーパネル21との間に隙間Sが設けられている。
また、ワイヤハーネスW/Hは、融着材13が硬化しているため、所要の剛性を有しており、ベルトクランプ30間で弛むことがなく、さらに車体が振動してもワイヤハーネスW/Hが大きく揺動することがなく、ワイヤハーネスW/Hがインナーパネル21と非接触で配索されている。よって、ワイヤハーネスW/Hには外装保護材を外装していない。
また、ワイヤハーネスW/Hは、融着材13が硬化しているため、所要の剛性を有しており、ベルトクランプ30間で弛むことがなく、さらに車体が振動してもワイヤハーネスW/Hが大きく揺動することがなく、ワイヤハーネスW/Hがインナーパネル21と非接触で配索されている。よって、ワイヤハーネスW/Hには外装保護材を外装していない。
前記ワイヤハーネスW/Hの端末に取り付けたコネクタ31をバックドア20に配索された他のワイヤハーネスのコネクタ32と接続している。
本実施形態では、樹脂製のインナーパネル21をバックドア20のアウターパネルに取り付ける前に、インナーパネル21にワイヤハーネスW/Hを取り付けて配索して、予めモジュール化している。
なお、図2はインナーパネル21にトリムを取り付けていない状態を示し、インナーパネル21にトリム(図示せず)を取り付けると、該トリムによりワイヤハーネスW/Hが覆われて外部より目視できない状態となる。
本実施形態では、樹脂製のインナーパネル21をバックドア20のアウターパネルに取り付ける前に、インナーパネル21にワイヤハーネスW/Hを取り付けて配索して、予めモジュール化している。
なお、図2はインナーパネル21にトリムを取り付けていない状態を示し、インナーパネル21にトリム(図示せず)を取り付けると、該トリムによりワイヤハーネスW/Hが覆われて外部より目視できない状態となる。
前記した本発明のワイヤハーネスW/Hは、導体が単芯線からなると共に絶縁層の薄いエナメル線10を使用しているため、ワイヤハーネスW/Hを細径化・軽量化でき、かつ、集束された複数本のエナメル線10同士を融着材13により固着して硬化させているため、テープ巻き結束を不要とすることができる。
また、複数のエナメル線10を集束させた状態で硬化させるため、十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線10の損傷を防止することができる。
さらに、ワイヤハーネスW/Hを硬化させた状態で、自動車への配索形状に応じた三次元形状とし、該形状を保持しているため、ワイヤハーネスW/Hをそのままインナーパネル21に嵌め付ければよく、ワイヤハーネスW/Hの車体への配索作業を容易にすることができる。
さらにまた、エナメル線10の外周面に設けた融着材13がエナメル線10を外部干渉材から保護するため、ワイヤハーネスW/Hに外装する外装保護材を不要とすることができ、部品点数を低減できると共に外装保護材を設けない分ワイヤハーネスW/Hの外形を小さくすることができる。
また、複数のエナメル線10を集束させた状態で硬化させるため、十分な剛性および強度を持たせることができ、自動車の振動により揺動して車体パネルや周囲に配置された部材等と干渉するのを防止して、エナメル線10の損傷を防止することができる。
さらに、ワイヤハーネスW/Hを硬化させた状態で、自動車への配索形状に応じた三次元形状とし、該形状を保持しているため、ワイヤハーネスW/Hをそのままインナーパネル21に嵌め付ければよく、ワイヤハーネスW/Hの車体への配索作業を容易にすることができる。
さらにまた、エナメル線10の外周面に設けた融着材13がエナメル線10を外部干渉材から保護するため、ワイヤハーネスW/Hに外装する外装保護材を不要とすることができ、部品点数を低減できると共に外装保護材を設けない分ワイヤハーネスW/Hの外形を小さくすることができる。
なお、本実施形態では、融着材13をポリビニルブチラールとしているが、エポキシやナイロンとしてもよい。
また、エナメル線10の導体を銅としているが、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金としてもよく、絶縁層12をポリウレタンとしているが、ホルマール、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドから選択される1種または複数種からなる構成としてもよい。
さらに、本実施形態では、ワイヤハーネスW/Hをバックドア20の内部に配索しているが、サイドドアパネル、インストルメントパネル、ルーフパネルの内部に配索してもよい。
また、エナメル線10の導体を銅としているが、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金、金合金としてもよく、絶縁層12をポリウレタンとしているが、ホルマール、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドから選択される1種または複数種からなる構成としてもよい。
さらに、本実施形態では、ワイヤハーネスW/Hをバックドア20の内部に配索しているが、サイドドアパネル、インストルメントパネル、ルーフパネルの内部に配索してもよい。
次に、前記ワイヤハーネスW/Hの製造方法について説明する。
ワイヤハーネスW/Hの製造に用いるワイヤハーネス組立作業台40上には、図4に示すように、ワイヤハーネスW/Hを所要の配索形状に保持するための電線保持治具41を設けている。電線保持治具41の先端には、布線したエナメル線10が密着するように該エナメル線10を両側から挟むガイドピン41aを設けている。
ワイヤハーネスW/Hの製造に用いるワイヤハーネス組立作業台40上には、図4に示すように、ワイヤハーネスW/Hを所要の配索形状に保持するための電線保持治具41を設けている。電線保持治具41の先端には、布線したエナメル線10が密着するように該エナメル線10を両側から挟むガイドピン41aを設けている。
まず、前記各エナメル線は、各エナメル線10の外周面にそれぞれ融着材13としてポリビニルブチラールを焼き付けて自己融着電線としておく。
ついで、自己融着エナメル線の端末に端子を取り付け、これら端子をコネクタに収容して、仮結束ハーネスを形成しておく。
ついで、自己融着エナメル線の端末に端子を取り付け、これら端子をコネクタに収容して、仮結束ハーネスを形成しておく。
次いで、前記仮結束した複数の自己融着電線をワイヤハーネス組立作業台40上で電線保持治具41で支持してインナーパネル21に配索するときの所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束する。このとき、電線保持具41のガイドピン41aでエナメル線10を挟んで、エナメル線10同士を密着させている。
次いで、集束したエナメル線10に150度の熱風を10分間吹き付けて、融着材13を加熱して溶融してエナメル線10同士を融着し、その後、融着材13を硬化させてエナメル線10同士を固着する。
その後、所要箇所にベルトクランプ30を取り付ける。
最後に、所要形状に形成されたワイヤハーネスW/Hを電線保持治具41から取り外している。
次いで、集束したエナメル線10に150度の熱風を10分間吹き付けて、融着材13を加熱して溶融してエナメル線10同士を融着し、その後、融着材13を硬化させてエナメル線10同士を固着する。
その後、所要箇所にベルトクランプ30を取り付ける。
最後に、所要形状に形成されたワイヤハーネスW/Hを電線保持治具41から取り外している。
図5及び図6に、第1実施形態の第1変形例を示す。
本変形例のワイヤハーネスW/Hでは、第1実施形態と同様、融着材でエナメル線10同士を固着した固着領域W/H−1を設けているが、長さ方向の全領域を固着領域W/H−1とせずに、長さ方向の所要箇所に、エナメル線10同士が融着材で固着されていないフリー領域W/H−2を設けている。
本変形例のワイヤハーネスW/Hでは、第1実施形態と同様、融着材でエナメル線10同士を固着した固着領域W/H−1を設けているが、長さ方向の全領域を固着領域W/H−1とせずに、長さ方向の所要箇所に、エナメル線10同士が融着材で固着されていないフリー領域W/H−2を設けている。
前記フリー領域W/H−2では、図5(B)に示すように、エナメル線10の絶縁層12の外周面に融着材を設けておらず、エナメル線10同士を固着していない。このように、フリー領域W/H−2では、硬化した融着材がないため、ワイヤハーネスW/Hが柔軟性を有し、図6に示すように、自動車への配索形状に応じた曲げが可能となっている。
前記構成によれば、大型のワイヤハーネスや配索形状が複雑なワイヤハーネスであっても、融着材で固着されていないフリー領域W/H−2でワイヤハーネスW/Hを屈曲させながら、ワイヤハーネスW/Hの配索作業を容易に行うことができる。
また、ワイヤハーネスW/Hをフリー領域W/H−2で折り曲げることにより荷姿をコンパクトにでき、ワイヤハーネスW/Hの製造場所からワイヤハーネスW/Hを車体に取り付ける車両製造ラインへワイヤハーネスW/Hを搬送する容器内にコンパクトに収容することができる。
なお、本変形例では、フリー領域W/H−2となる部位のエナメル線に融着材を設けない構成としているが、エナメル線の長さ方向全領域に融着材を設けておいて、フリー領域W/H−2となる部位の融着材を加熱せず融着させない構成としてもよい。
他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
また、ワイヤハーネスW/Hをフリー領域W/H−2で折り曲げることにより荷姿をコンパクトにでき、ワイヤハーネスW/Hの製造場所からワイヤハーネスW/Hを車体に取り付ける車両製造ラインへワイヤハーネスW/Hを搬送する容器内にコンパクトに収容することができる。
なお、本変形例では、フリー領域W/H−2となる部位のエナメル線に融着材を設けない構成としているが、エナメル線の長さ方向全領域に融着材を設けておいて、フリー領域W/H−2となる部位の融着材を加熱せず融着させない構成としてもよい。
他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
図7乃至図9に、第1実施形態の第2変形例を示す。
本変形例では、ワイヤハーネスW/Hの固着領域W/H−1において、部分的に融着材13の厚さを変化させている。
前記固着領域W/H−1のうちの領域W/H−1aでは、融着材13の厚さを第1実施形態と略同等としている一方、小径領域W/H−1bでは、図8に示すように、融着材13の厚さを領域W/H−1aよりも薄くし、大径領域W/H−1cでは、図9に示すように、融着材13の厚さを領域W/H−1aよりも厚くしている。
即ち、図8(A)に示すように、小径領域W/H−1bとなる部位のエナメル線10には、外周面に塗布する融着材13を薄くしておき、図8(B)に示すように、融着後の融着材13を薄くして外形を小さくしている。
逆に、図9(A)に示すように、大径領域W/H−1cとなる部位のエナメル線10には、外周面に塗布する融着材13を厚くしておき、図9(B)に示すように、融着後の融着材13を厚くして外形を大きくしている。
本変形例では、ワイヤハーネスW/Hの固着領域W/H−1において、部分的に融着材13の厚さを変化させている。
前記固着領域W/H−1のうちの領域W/H−1aでは、融着材13の厚さを第1実施形態と略同等としている一方、小径領域W/H−1bでは、図8に示すように、融着材13の厚さを領域W/H−1aよりも薄くし、大径領域W/H−1cでは、図9に示すように、融着材13の厚さを領域W/H−1aよりも厚くしている。
即ち、図8(A)に示すように、小径領域W/H−1bとなる部位のエナメル線10には、外周面に塗布する融着材13を薄くしておき、図8(B)に示すように、融着後の融着材13を薄くして外形を小さくしている。
逆に、図9(A)に示すように、大径領域W/H−1cとなる部位のエナメル線10には、外周面に塗布する融着材13を厚くしておき、図9(B)に示すように、融着後の融着材13を厚くして外形を大きくしている。
前記構成によれば、硬化した融着材13の厚さをワイヤハーネスの配索領域に応じて変化させているため、配索領域に応じた外形を有するワイヤハーネスW/Hとすることができる。即ち、狭小な配索領域に配索される部位を融着材13が薄い小径領域W/H−1bとして、狭小なスペースにもワイヤハーネスW/Hを配索可能とする一方、大きな配索領域に配索される部位を融着材13が厚い大径領域W/H−1cとして、ワイヤハーネスW/Hの剛性および強度を高めて、プロテクタの機能を付与することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
図10に、第1実施形態の第3変形例を示す。
本変形例では、第1実施形態のベルトクランプに替えてテープ止めクランプ33を介してワイヤハーネスW/Hをバックドアのインナーパネル21に取り付けている。
テープ止めクランプ33の基板部33aをワイヤハーネスW/Hに沿わせた状態で、基板部33aの両側にテープTを巻き付けて、テープ止めクランプ33をワイヤハーネスW/Hに固定している。該テープ止めクランプ33の基板部33aの中央より突出する車体係止部33bをインナーパネル21の係止穴21aに挿入係止して、ワイヤハーネスW/Hをインナーパネル21に取り付けている。このとき、ワイヤハーネスW/Hとインナーパネル21との間には、基板部33aの厚さに相当する隙間Sが設けられ、ワイヤハーネスW/Hがインナーパネル21に非接触で配索されている。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
本変形例では、第1実施形態のベルトクランプに替えてテープ止めクランプ33を介してワイヤハーネスW/Hをバックドアのインナーパネル21に取り付けている。
テープ止めクランプ33の基板部33aをワイヤハーネスW/Hに沿わせた状態で、基板部33aの両側にテープTを巻き付けて、テープ止めクランプ33をワイヤハーネスW/Hに固定している。該テープ止めクランプ33の基板部33aの中央より突出する車体係止部33bをインナーパネル21の係止穴21aに挿入係止して、ワイヤハーネスW/Hをインナーパネル21に取り付けている。このとき、ワイヤハーネスW/Hとインナーパネル21との間には、基板部33aの厚さに相当する隙間Sが設けられ、ワイヤハーネスW/Hがインナーパネル21に非接触で配索されている。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
図11に、本発明の第2実施形態を示す。
本実施形態で用いるエナメル線10’は、単芯線からなる銅線11の外周面にポリエステルイミドを塗布して内層の絶縁層12Aを設けると共に、内層の絶縁層12Aの外周面にポリアミドイミドを塗布して外層の絶縁層12Bを設けており、絶縁層12’を2層構造としている。また、エナメル線10’の外周面に予め融着材を塗布していない。
本実施形態で用いるエナメル線10’は、単芯線からなる銅線11の外周面にポリエステルイミドを塗布して内層の絶縁層12Aを設けると共に、内層の絶縁層12Aの外周面にポリアミドイミドを塗布して外層の絶縁層12Bを設けており、絶縁層12’を2層構造としている。また、エナメル線10’の外周面に予め融着材を塗布していない。
まず、図11(A)に示すように、融着材を付着していないエナメル線10’を、ワイヤハーネス組立作業台40上の電線保持治具41に布線して集束する。
次いで、図11(B)に示すように、集束したエナメル線10に未硬化のエポキシ樹脂からなる融着材13’を塗布し、隣接するエナメル線10’の隙間に塗布した融着材13’を浸透させる。
エナメル線に塗布するエポキシ樹脂は、例えば、25度における粘度が250P以下、JIS K 6253で測定したときの硬度Dが85以上、ガラス転移点が100度以上のものとしている。
エポキシ樹脂の塗布方法としては、本実施形態ではエナメル線10の表面にエポキシ樹脂をハケで塗布している。樹脂の塗布方法としてはハケで塗布する以外にも、含浸、滴下、霧状塗布がある。
次いで、エナメル線10に120度の熱風を15分間吹き付けて、融着材13’を硬化させて各エナメル線10同士を固着させる。
その後、ワイヤハーネスW/Hにベルトクランプを取り付けて、最後に、エナメル線10同士が固着されたワイヤハーネスW/Hをワイヤハーネス組立作業台40より取り外す。
次いで、図11(B)に示すように、集束したエナメル線10に未硬化のエポキシ樹脂からなる融着材13’を塗布し、隣接するエナメル線10’の隙間に塗布した融着材13’を浸透させる。
エナメル線に塗布するエポキシ樹脂は、例えば、25度における粘度が250P以下、JIS K 6253で測定したときの硬度Dが85以上、ガラス転移点が100度以上のものとしている。
エポキシ樹脂の塗布方法としては、本実施形態ではエナメル線10の表面にエポキシ樹脂をハケで塗布している。樹脂の塗布方法としてはハケで塗布する以外にも、含浸、滴下、霧状塗布がある。
次いで、エナメル線10に120度の熱風を15分間吹き付けて、融着材13’を硬化させて各エナメル線10同士を固着させる。
その後、ワイヤハーネスW/Hにベルトクランプを取り付けて、最後に、エナメル線10同士が固着されたワイヤハーネスW/Hをワイヤハーネス組立作業台40より取り外す。
前記構成によれば、第1実施形態と同様、ワイヤハーネスW/Hを細径化・軽量化できる等の効果を得ることができると共に、融着材13’を所要形状に配索したエナメル線10に塗布しているため、融着材13’の塗布位置や塗布量をワイヤハーネスW/Hの配索形状に応じて容易に適宜設定することができる。
本実施形態の構成において、例えばワイヤハーネスW/Hを24回路のバックドアワイヤハーネスとした場合、従来例で示した撚り線からなる電線と比較して、重量を27%軽減、ワイヤハーネスの幹線部分の断面積を48%減とすることができる。
なお、エナメル線に塗布する融着材13’としては、エポキシ樹脂以外に、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂等が挙げられる。
また、本実施形態では、絶縁樹脂塗料を2層塗布して絶縁層を2層構造としているが、3層以上塗布してもよい。
他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の構成において、例えばワイヤハーネスW/Hを24回路のバックドアワイヤハーネスとした場合、従来例で示した撚り線からなる電線と比較して、重量を27%軽減、ワイヤハーネスの幹線部分の断面積を48%減とすることができる。
なお、エナメル線に塗布する融着材13’としては、エポキシ樹脂以外に、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂等が挙げられる。
また、本実施形態では、絶縁樹脂塗料を2層塗布して絶縁層を2層構造としているが、3層以上塗布してもよい。
他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
また、第2実施形態の変形例として、融着材を付着していないエナメル線10’をワイヤハーネス組立作業台40上の電線保持治具41に布線して集束し、この集束したエナメル線10’に未硬化のアクリル樹脂からなる紫外線硬化型の樹脂である接着剤を塗布し、エナメル線10’に塗布した接着剤に紫外線を全周方向から照射して接着剤を硬化させて各エナメル線10同士を固着させてもよい。
10 エナメル線
11 銅線
12 絶縁層
13、13’ 融着材
20 バックドア
21 インナーパネル
30 ベルトクランプ
33 テープ止めクランプ
40 ワイヤハーネス組立作業台
41 電線保持治具
W/H ワイヤハーネス
W/H−1 固着領域
W/H−2 フリー領域
11 銅線
12 絶縁層
13、13’ 融着材
20 バックドア
21 インナーパネル
30 ベルトクランプ
33 テープ止めクランプ
40 ワイヤハーネス組立作業台
41 電線保持治具
W/H ワイヤハーネス
W/H−1 固着領域
W/H−2 フリー領域
Claims (8)
- 自動車に配索されるワイヤハーネスであって、
複数本のエナメル線が集束され、これら集束されたエナメル線は絶縁性樹脂からなる接着剤または融着材によりエナメル線同士が固着した状態で硬化されており、該硬化状態で前記複数本のエナメル線は自動車への配索形状に応じた二次元形状あるいは/および三次元形状とされていることを特徴とする自動車用のワイヤハーネス。 - 前記エナメル線は、銅、アルミニウム、銀、金、及びこれらのうち少なくともいずれかの元素を含む合金から選択される単芯線の外周面に、絶縁樹脂塗料を1層または複数層塗布して形成した絶縁層を備え、かつ、
前記各エナメル線の前記絶縁層の外周面に固着されると共に隣接するエナメル線同士を結合固着する前記硬化した接着剤または融着材の厚さは、配索領域に応じて変化させている請求項1に記載の自動車用のワイヤハーネス。 - 前記エナメル線の前記絶縁層は、ホルマール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドから選択される1種または複数種からなり、
前記硬化される接着剤または融着材は、エポキシ、ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シリコーン、アルキッド、フェノール、ドリル樹脂、アクリルからなる樹脂から選択されるものである請求項1または請求項2に記載の自動車用のワイヤハーネス。 - 長さ方向の所要箇所に、前記エナメル線同士が前記接着剤または融着材で固着されていないフリー領域を備え、該フリー領域で曲げ可能としている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の自動車用のワイヤハーネス。
- チューブ、プロテクタを含む外装保護材を取り付けていないと共に、所要位置にベルトクランプあるいはテープ止めクランプを取り付けており、これらクランプを介して車体パネルと非接触で配索可能としている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の自動車用のワイヤハーネス。
- ドアパネル、インストルメントパネル、あるいは/およびルーフパネルの内部に配索されるものである請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の自動車用のワイヤハーネス。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の自動車用のワイヤハーネスの製造方法であって、
複数本の前記各エナメル線の外周面にそれぞれ前記融着材を塗布して自己融着電線としておき、
前記複数の自己融着電線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線を加熱して前記融着材を加熱して溶融してエナメル線同士を融着し、その後、硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の自動車用のワイヤハーネスの製造方法であって、
複数本の前記エナメル線をワイヤハーネス組立作業台上で電線保持治具で支持して所要の配線経路に沿って配線して、所要のワイヤハーネス形状に集束し、
ついで、集束したエナメル線に前記接着剤とする紫外線硬化型の樹脂を塗布し、
ついで、エナメル線に塗布した前記接着剤に紫外線を照射して硬化している自動車用ワイヤハーネスの製造方法。
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- 2007-10-23 JP JP2007275284A patent/JP2009104889A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110104 |