JP2013027069A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な工程及び低コストで、グロメットの内側における防水処理を施すことが可能なワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】ワイヤハーネス１は、導電体の芯線４０及び芯線４０の周囲を覆う絶縁被覆７０からなる複数の絶縁電線５０と、複数の絶縁電線５０が挿通された挿通孔６５が形成されたグロメット６０と、を備える。複数の絶縁電線５０各々における絶縁被覆７０は、内側に形成された内側絶縁被覆３０と、内側絶縁被覆３０の外側に形成された外側絶縁被覆２０と、を備える。外側絶縁被覆２０の一部は、グロメット６０の内側において複数の絶縁電線５０相互間及び絶縁電線５０とグロメット６０とを溶着しつつ複数の絶縁電線５０相互の隙間及び複数の絶縁電線５０とグロメット６０の内側面との隙間を塞ぐ閉塞部２５を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線及び当該複数の電線が挿通されたグロメットを備えるワイヤハーネスに関する。

例えば、ワイヤハーネスは、自動車に代表される車両のパネルに設けられた貫通孔を通って配設される場合がある。この場合、水がワイヤハーネスと貫通孔との隙間を通って、車両の内側における防水が必要なエリアに浸入することを防ぐため、従来から種々のグロメットが用いられてきた。

しかしながら、車両の内側への水の浸入をより確実に防止するためには、グロメット内における電線間の隙間及び電線とグロメット内側面との隙間を埋めることも必要となる。これに対処するため、特許文献１にはワイヤハーネスが挿通された状態のグロメットの内側に止水材を塗布する技術が開示されている。

特開２００７−１０６２２６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、止水材をグロメット内側に注入する工程及びワイヤハーネスを配設経路に応じてくせ付けさせた状態に固定する工程などが必要である。この場合、ワイヤハーネス製造の工数及びコストは増大する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡易な工程及び低コストで、グロメットの内側における防水処理を施すことが可能なワイヤハーネスを提供することを目的とする。

第１の発明は、導電体の芯線及び該芯線の周囲を覆う絶縁被覆からなる複数の絶縁電線と、前記複数の絶縁電線が挿通された挿通孔が形成されたグロメットと、を備えるワイヤハーネスであって、前記複数の絶縁電線各々における前記絶縁被覆は、内側に形成された内側絶縁被覆と、前記内側絶縁被覆の外側に形成された外側絶縁被覆と、を備え、前記複数の絶縁電線の前記外側絶縁被覆の一部は、前記グロメットの内側において前記複数の絶縁電線相互間及び前記絶縁電線と前記グロメットとを融着しつつ前記複数の絶縁電線相互の隙間及び前記複数の絶縁電線と前記グロメットの内側面との隙間を塞ぐ閉塞部を形成していることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るワイヤハーネスであって、前記複数の絶縁電線の前記外側絶縁被覆の一部は、前記絶縁電線における前記閉塞部以外の部分において前記複数の絶縁電線相互間を融着する接合部を形成している。

第３の発明は、第２の発明に係るワイヤハーネスであって、前記接合部は、複数の前記絶縁電線を曲がった状態で保持している。

第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれか一つに係るワイヤハーネスであって、前記外側絶縁被覆は前記内側絶縁被覆よりも融点が低い材料で形成されている。

第１の発明において、複数の絶縁電線各々の絶縁被覆は二重構造を有し、複数の絶縁電線の外側絶縁被覆の一部は、グロメットの内側において複数の絶縁電線相互間及び絶縁電線とグロメットとを融着しつつ複数の絶縁電線相互の隙間及び複数の絶縁電線とグロメットの内側面との隙間を塞ぐ閉塞部を形成している。このため、閉塞部が、グロメットの内側における絶縁電線間及び絶縁電線とグロメット内側面との間からの水の浸入を遮る。

また、止水剤を別途用意して塗布することを要することなく、絶縁電線の一部を構成する外側絶縁被覆を用いて防水処理を実現することができる。したがって、工程の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

第２の発明において、複数の絶縁電線の外側絶縁被覆の一部は、絶縁電線における閉塞部以外の部分において複数の絶縁電線相互間を融着する接合部を形成している。このため、絶縁電線５０に加わった引っ張り力は、主として外側絶縁被覆２０の接合部２８に作用し、閉塞部２５に伝わる力は大幅に緩和される。その結果、絶縁電線５０に加わった引っ張り力によって閉塞部２５が解ける不都合が回避される。

第３の発明において、接合部は複数の絶縁電線を曲がった状態で保持している。一般に、ワイヤハーネスは、グロメットが装着される部分で曲がる形に成形されることが多い。第３の発明によれば、外側絶縁被覆の一部を溶かして接合部を形成する工程と、外側絶縁被覆の一部を一時的に軟化させて絶縁電線を曲がった形に成形する工程とが、一つの工程として、或いは一連の工程として実現される。このような工程は、一般的な絶縁電線を曲がった形にクセ付けした後、グロメット内の止水処理を行う従来の工程と比べ、格段に作業が簡素化され、かつ時間が短縮される。

第４の発明において、外側絶縁被覆は内側絶縁被覆よりも融点の低い材料で形成されている。このため、加熱という簡易な工程で閉塞部を形成することができる。

本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の断面図である。 ワイヤハーネス１が備える絶縁電線５０の断面図である。 ワイヤハーネス１の製造工程の一部である電線加熱工程を示す斜視図である。 ワイヤハーネス１の製造工程の一部であるグロメット加熱工程を示す斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

図１には、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の断面図が示されている。また、図２には、ワイヤハーネス１を構成する絶縁電線５０の断面図が示されている。

ワイヤハーネス１は、複数の絶縁電線５０がグロメット６０の挿通孔６５に挿通された構造を有する。

絶縁電線５０は、導電体の芯線４０と芯線４０の周囲を覆う絶縁被覆７０とで構成される。図２に示される芯線４０は、撚り合わされた複数の素線からなる撚り線であるが、芯線４０が単線であってもよい。芯線４０には、例えば銅または銅合金などが採用される。

このような絶縁電線５０の端末では、図示しない圧着端子が、絶縁電線５０の端末で部分的に露出した芯線４０に対して取り付けられている。ワイヤハーネス１は、このような図示しない圧着端子の部分で、接続相手となる電装機器などと電気的に接続される。

グロメット６０は、車両のパネルに設けられたパネル孔に嵌め込まれて、パネル孔とパネル孔に通される複数の絶縁電線５０との隙間を埋めて、車両の内側に水が浸入することを防止する部材である。さらに、グロメット６０は、絶縁電線５０とパネル孔の縁部との間に介在し、絶縁電線５０がパネル孔の縁部と擦れて損傷することを防止する保護部材でもある。

グロメット６０は、弾性変形可能なエラストマーなどの樹脂材料で形成されている。このグロメット６０は、小径筒部６１と、小径筒部６１よりも径が大きい大径筒部６３と、小径筒部６１の一端と大径筒部６３の一端とを繋ぐ拡径筒部６２とを備えている。これらの小径筒部６１、拡径筒部６２、及び大径筒部６３はいずれも筒状の部材であって、それぞれの中空部が連通する状態で一体に連なっている。これら部材の内側には、同軸方向に沿って挿通孔６５が形成されている。グロメット６０に取り付けられた複数の絶縁電線５０はこの挿通孔６５に挿通された状態である。

挿通孔６５は、連通する小径挿通孔６５１と大径挿通孔６５２とからなる。小径挿通孔６５１は、小径筒部６１から小径筒部６１に連なる拡径筒部６２の一部分までの範囲の内側に形成されている。グロメット６０に取り付けられる複数の絶縁電線５０は、この小径挿通孔６５１の内側面に接している。大径挿通孔６５２は、小径挿通孔６５１を除く拡径筒部６２の内側に形成された挿通孔６５の部分と、大径筒部６３の内側に形成された挿通孔６５とからなる。大径挿通孔６５２の径は、複数の絶縁電線５０の束の径よりも大きい。

大径筒部６３の外周面には、凹部６８が全周にわたって設けられている。このグロメット６０の凹部６８とパネル孔の縁部とが嵌り合うことによって、グロメット６０がパネルに対して固定される。

図２に示されるように、絶縁電線５０を構成する絶縁被覆７０は、内側に形成された内側絶縁被覆３０と内側絶縁被覆３０の外側に形成された外側絶縁被覆２０とを備える。つまり、絶縁被覆７０は２種類の材料によって構成された二重構造を有している。

内側絶縁被覆３０には、従来の一般的な絶縁電線の絶縁被覆として採用されてきた材料が使用される。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどがこれに当てはまる。

一方、本実施形態における外側絶縁被覆２０には、内側絶縁被覆３０の材料よりも融点が低い材料が使用される。例えば、ポリエステルとアクリル酸エチレートとの共重合体であるＥＭＡ(Ethyl MethAcrylate)が採用される。ＥＭＡは融点がおよそ９０℃であって、絶縁被覆として一般的に用いられる材料、すなわち内側絶縁被覆３０に使用される材料よりも融点が低い。従って、絶縁被覆７０が外側絶縁被覆２０として使用される材料の融点と同等の温度で加熱されると、内側絶縁被覆３０が芯線４０を覆った状態は維持されるが、外側絶縁被覆２０は内側絶縁被覆３０の外周面で溶融する。

なお、外側絶縁被覆２０は、内側絶縁被覆３０よりも融点が低い材料のみならず、アルコールなどの溶剤が塗布されることによって、溶融する材料であっても構わない。この場合、アルコールなどの溶剤が絶縁電線５０の絶縁被覆７０に塗布されることによって、内側絶縁被覆３０の外周面で、外側絶縁被覆２０は溶融する。

このような外側絶縁被覆２０の一部が、グロメット６０の内側において、閉塞部２５を形成している。本実施形態では、外側絶縁被覆２０の一部が、複数の絶縁電線５０相互間及び絶縁電線５０とグロメット６０とを溶着している。それとともに、閉塞部２５は、複数の絶縁電線５０相互間及び複数の絶縁電線５０とグロメット６０の挿通孔６５の内側面、具体的に小径挿通孔６５１の内側面との隙間を塞いでいる。

このような閉塞部２５は、小径挿通孔６５１の部分に位置する複数の絶縁電線５０が備える外側絶縁被覆２０の一部が溶融し、固化することによって形成される。

また、絶縁電線５０における閉塞部２５が形成された部分以外の部分において、複数の絶縁電線５０における外側絶縁被覆２０の一部は接合部２８を形成している。接合部２８は、外側絶縁被覆２０の一部が複数の絶縁電線５０各々の隣接する絶縁電線５０との間で相互に溶着している部分をいう。接合部２８は、閉塞部２５と同様に、加熱により溶融した外側絶縁被覆２０が固化することによって形成される。

絶縁電線５０における閉塞部２５が形成された部分以外の部分は、例えば、グロメット６０の外側の部分、すなわちグロメット６０の外部に露出している絶縁電線５０の部分、グロメット６０の大径挿通孔６５２の内側の部分又はそれらの両方に亘る部分などである。本実施形態では、接合部２８は、閉塞部２５の前後各々に形成されている。

また、接合部２８は、複数の絶縁電線５０が所定の角度で曲げられた状態を保持する。この複数の絶縁電線５０の曲がり角度は、ワイヤハーネス１の配設経路に応じた角度である。

以下において、ワイヤハーネス１の製造工程について、図３及び図４を用いて説明する。図３には、ワイヤハーネス１の製造工程の一部である複数の絶縁電線５０の電線加熱工程が示されている。図４には、ワイヤハーネス１の製造工程の一部であるグロメット加熱工程が示されている。

最初に、図示しない圧着端子が取り付けられた絶縁電線５０各々を複数束ねる。そして、複数の絶縁電線５０の外側絶縁被覆２０に対して電線加熱処理が施される。

電線加熱処理は、例えばドライヤー９０が使用されて、複数の絶縁電線５０に対して熱風を吹き付けることによって行われる。このとき、ドライヤー９０による熱風の吹きつけは、主に、絶縁電線５０各々の外側絶縁被覆２０が互いに接している部分に対して行われる。

電線加熱処理が行われている間、複数の絶縁電線５０は、テープなどによって仮結束された状態、又はテープなど使わず、作業者が複数の絶縁電線５０を束状にして持つことによって結束された状態で保持される。このとき、複数の絶縁電線５０は、ワイヤハーネス１が配設される経路に応じた形状に合わせて、所定の角度で曲げられた状態で保持される。本実施形態では、この絶縁電線５０が曲げられている部分である曲げ部５５は、グロメット６０が取り付けられたときにグロメット６０の大径筒部６３の内側に位置する部分である。

なお、電線加熱処理はドライヤー９０による熱風の吹き付けのみならず、恒温槽を用いて高温に保持された空間内に絶縁電線５０を挿入することによって行われる形態であってもよい。又、電線加熱処理は、通電による絶縁電線５０の抵抗発熱を利用して行われてもよい。

このように、電線加熱処理が施されて、絶縁電線５０の外側絶縁被覆２０が互いに接している部分の温度が、外側絶縁被覆２０の融点に達すると、外側絶縁被覆２０は溶融し始める。これによって、溶融した外側絶縁被覆２０が、各絶縁電線５０が備える内側絶縁被覆３０各々の間に行き渡り、絶縁電線５０各々の間に形成された隙間を埋める。

所定時間経過後、加熱処理が停止されて外側絶縁被覆２０の温度が降下することによって、溶融していた外側絶縁被覆２０が固化するとともに複数の絶縁電線５０を一束に接合する。このように、複数の絶縁電線５０各々を構成する内側絶縁被覆３０の外側で、外側絶縁被覆２０が相互に溶着して接合部２８が形成される。

また、本実施形態では、電線加熱処理の最中及びその後の冷却期間において、複数の絶縁電線５０は、加熱領域の一部に曲げ部５５が形成された状態で保持される。そのため、溶融していた外側絶縁被覆２０は、複数の絶縁電線５０が曲げ部５５を形成する状態のまま固化する。従って、接合部２８は、複数の絶縁電線５０が所定の角度で曲げられた状態を保持する役割も備える。

続いて、グロメット６０が、接合部２８が形成された複数の絶縁電線５０に対して取り付けられるグロメット取付工程が行われる。グロメット取付工程では、図示しない拡張機がグロメット６０の挿通孔６５の径を拡大させた状態で、グロメット６０の挿通孔６５に複数の絶縁電線５０を挿通させる。そして、曲げ部５５がグロメット６０の内側に位置するまで、グロメット６０を移動させる。

グロメット６０の内側に曲げ部５５が位置する状態で、グロメット加熱処理が施される。グロメット加熱処理は、ドライヤー９０が、複数の絶縁電線５０に取り付けられたグロメット６０を周回しつつ、グロメット６０の外周部分に熱風を吹き付けることによって行われる。本実施形態においては、グロメット加熱処理により加熱される部分は、グロメット６０の内側に位置する接合部２８の一部である。なお、恒温槽を用いた加熱方法、または通電による加熱方法であれば、上述のようにドライヤー９０を周回させる必要がない。このため、より簡易な工程で加熱処理を行うことができる。

グロメット加熱処理によって、小径挿通孔６５１に接触している外側絶縁被覆２０の部分は、グロメット６０からの伝熱により、複数の絶縁電線５０の束における外周部分から順に昇温し、融点を超えた段階で溶融する。溶融した外側絶縁被覆２０は、小径挿通孔６５１の内側面と複数の絶縁電線５０の束における外周面との間に形成された空間に行き渡り、この空間を塞ぐ。

グロメット６０の小径挿通孔６５１の部分では、グロメット６０は絶縁電線５０を締め付けているため、外側絶縁被覆２０が溶融することによって、小径挿通孔６５１の径は幾分縮む。これによって、グロメット６０における小径挿通孔６５１の縁部が、絶縁電線５０における外側絶縁被覆２０内へ埋まり、押し出された小径挿通孔６５１内の外側絶縁被覆２０の一部は、大径挿通孔６５２における小径挿通孔６５１との境界部分へ流出する。このため、拡径筒部６２の内側面における大径挿通孔６５２と小径挿通孔６５１との境界部分に対しても、外側絶縁被覆２０が溶着する。

所定時間経過後、加熱が停止されて、溶融していた外側絶縁被覆２０の温度は降下し、外側絶縁被覆２０は固化する。このようにして、グロメット６０の内側において閉塞部２５が形成される。閉塞部２５は、複数の絶縁電線５０相互間及び絶縁電線５０とグロメット６０とを溶着しつつ複数の絶縁電線５０相互の隙間及び複数の絶縁電線５０とグロメット６０が備える挿通孔６５の内側面との隙間を塞ぐ。本実施形態では、電線加熱処理により形成された接合部２８の一部が、閉塞部２５に変わる。

なお、本実施形態では、外側絶縁被覆２０の一部を溶かして接合部２８を形成する工程と、外側絶縁被覆２０の一部を一時的に軟化させて絶縁電線５０を曲がった形に成形する工程とが、一つの工程として実現されるが、これらの工程が一連の工程として実現されてもよい。

また、上述の工程と、外側絶縁被覆２０の一部を溶かして閉塞部２５を形成する工程とが一つの工程として行われてもよい。つまり、グロメット６０に複数の絶縁電線５０を挿入させ、絶縁電線５０を所定の角度に曲げた状態で、グロメット６０が取り付けられた複数の絶縁電線５０全体に対して加熱処理が行われる形態であってもよい。これによって工程はより簡素化される。

以上のように、本実施形態におけるワイヤハーネス１では、複数の絶縁電線５０各々の絶縁被覆７０は二重構造を有し、複数の絶縁電線５０の外側絶縁被覆２０の一部は、グロメット６０の内側において複数の絶縁電線５０相互間及び絶縁電線５０とグロメット６０とを溶着しつつ複数の絶縁電線５０相互の隙間及び複数の絶縁電線５０とグロメット６０の内側面との隙間を塞ぐ閉塞部２５を形成している。このため、閉塞部２５が、グロメット６０の内側における絶縁電線５０間及び絶縁電線５０とグロメット６０内側面、すなわち挿通孔６５との間からの水の浸入を遮る。

また、止水剤を別途用意して塗布することを要することなく、本実施形態では、絶縁電線５０の一部を構成する外側絶縁被覆２０を用いて防水処理を実現することができる。したがって、工程の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

また、複数の絶縁電線５０の外側絶縁被覆２０の一部は、絶縁電線５０における閉塞部２５以外の部分において複数の絶縁電線５０相互間を溶着する接合部２８を形成している。このため、絶縁電線５０に加わった引っ張り力は、主として外側絶縁被覆２０の接合部２８に作用し、閉塞部２５に伝わる力は大幅に緩和される。その結果、絶縁電線５０に加わった引っ張り力によって閉塞部２５が解ける不都合が回避される。また、複数の絶縁電線５０を結束する部材も不要であるため、結束部材の取り付け作業も不要となる。

また、接合部２８は複数の絶縁電線５０を曲がった状態で保持している。一般に、ワイヤハーネスは、グロメットが装着される部分で曲がる形に成形されることが多い。本実施形態では、外側絶縁被覆２０の一部を溶かして接合部２８を形成する工程と、外側絶縁被覆２０の一部を一時的に軟化させて絶縁電線５０を曲がった形に成形する工程とを、一つの工程として、或いは一連の工程として実現される。このような工程は、一般的な絶縁電線を曲がった形にクセ付けした後、グロメット内の止水処理を行う従来の工程と比べ、格段に作業が簡素化され、かつ時間が短縮される。

また、外側絶縁被覆２０は内側絶縁被覆３０よりも融点の低い材料で形成されている。このため、加熱という簡易な工程で閉塞部２５を形成することができる。

１ ワイヤハーネス
２０ 外側絶縁被覆
２５ 閉塞部
３０ 内側絶縁被覆
４０ 芯線
５０ 絶縁電線
６０ グロメット
６５ 挿通孔
７０ 絶縁被覆

Claims (4)

1. 導電体の芯線及び該芯線の周囲を覆う絶縁被覆からなる複数の絶縁電線と、前記複数の絶縁電線が挿通された挿通孔が形成されたグロメットと、を備えるワイヤハーネスであって、
   前記複数の絶縁電線各々における前記絶縁被覆は、
   内側に形成された内側絶縁被覆と、
   前記内側絶縁被覆の外側に形成された外側絶縁被覆と、を備え、
   前記複数の絶縁電線の前記外側絶縁被覆の一部は、前記グロメットの内側において前記複数の絶縁電線相互間及び前記絶縁電線と前記グロメットとを融着しつつ前記複数の絶縁電線相互の隙間及び前記複数の絶縁電線と前記グロメットの内側面との隙間を塞ぐ閉塞部を形成していることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスであって、
   前記複数の絶縁電線の前記外側絶縁被覆の一部は、前記絶縁電線における前記閉塞部以外の部分において前記複数の絶縁電線相互間を融着する接合部を形成している、ワイヤハーネス。
3. 請求項２に記載のワイヤハーネスであって、
   前記接合部は、複数の前記絶縁電線を曲がった状態で保持している、ワイヤハーネス。
4. 請求項１ないし３のいずれか一つに記載のワイヤハーネスであって、
   前記外側絶縁被覆は前記内側絶縁被覆よりも融点が低い材料で形成されているワイヤハーネス。

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