JP2014123478A - 絶縁被覆電線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自ら曲げ形状を保持することにより配線作業の効率を向上させることが可能な絶縁被覆電線及びこれを製造する方法を提供する。
【解決手段】提供される絶縁被覆電線Ｗは、中心導体１０と絶縁被覆２０とを備える。絶縁被覆２０は、その軸方向の少なくとも一部の箇所に曲がった形状の曲がり部を有するとともに、前記中心導体４６の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性であって前記曲がり部の形状を保持することが可能な曲げ剛性を有する。この絶縁被覆電線Ｗは、絶縁被覆電線素材の絶縁被覆を加熱して軟化してからこれを目標形状に曲げ変形させることと、その曲げ変形させた部分の温度を下げて当該部分の形状を固定することと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に配索される絶縁被覆電線及びその製造方法に関する。

絶縁被覆電線は、中心導体と、これを被覆する絶縁被覆と、を備える。このような絶縁被覆電線が自動車等に配索される場合、その配索場所に適した形状となるように適当な箇所で曲げられながら使用される。さらに、例えば互いに近接するバッテリ端子を接続する電線のように、大電流を流すために大きな径を与えられた電線では、その曲げ形状を保つために当該絶縁被覆電線とは別の拘束具が用いられることがある。

例えば特許文献１は、絶縁被覆電線を屈曲状態に保持しながらこれを保護するための配索構造として、チューブと一対のプロテクタとを備えたものを開示する。前記チューブは、蛇腹状をなし、このチューブに挿通された絶縁被覆電線の当該チューブでの屈曲を許容しながらその屈曲部位を保護する。前記プロテクタは、前記チューブの両側の位置で前記絶縁被覆電線に装着され、前記チューブの位置において前記絶縁被覆電線が曲げられた状態で前記各プロテクタが車体の適当な部位に固定されることにより、前記絶縁被覆電線が屈曲状態のまま車体に固定される。

特開２００６−６０９３４号公報

前記構造では、配索される電線の屈曲状態を保持しかつ保護するために、蛇腹状のチューブ及びプロテクタといった特別な部材を組み合わせて用いなければならず、構造が複雑であるとともに配索作業も面倒となる。

本発明の目的は、複雑な構造及び面倒な作業を要することなく適当な形状に曲げられた状態で容易に配索され、かつ、かつその曲げ形状を保持することが可能な絶縁被覆電線及び当該絶縁被覆電線を容易に製造することが可能な方法を提供することにある。

本発明が提供する絶縁被覆電線は、中心導体と、絶縁性を有する合成樹脂材料からなり、前記中心導体を被覆する絶縁被覆と、を備え、前記絶縁被覆は、その軸方向の少なくとも一部の箇所に曲がった形状の曲がり部を有するとともに、前記中心導体の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性であって前記曲がり部の形状を保持することが可能な曲げ剛性を有するものである。

また本発明が提供する方法は、前記絶縁被覆電線を製造するための方法であって、中心導体と、絶縁性を有する熱可塑性樹脂材料からなって前記中心導体を被覆するとともに当該中心導体よりも高い曲げ剛性を有する絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線素材を用意する予備工程と、前記絶縁被覆電線素材の軸方向の一部の箇所の絶縁被覆を当該絶縁被覆を構成する熱可塑性樹脂材料が軟化する温度まで加熱してその加熱した部分を目標形状に曲げ変形させる曲げ工程と、その曲げ変形させた部分の温度を下げて当該部分の形状を固定する形状固定工程と、を含むものである。

前記の絶縁被覆電線は、その軸方向の少なくとも一部の箇所に曲がり部を有し、かつ、この曲がり部の形状が絶縁被覆そのものの高い曲げ剛性によって保持されるので、配索現場にて絶縁被覆電線を大きな力で曲げる作業や、その曲げ状態を保持するためにプロテクタ等の特別な部材を付設する作業が不要である。従って、配索作業の効率は飛躍的に向上する。しかも、（絶縁被覆ではなく）中心導体の曲げ剛性によって形状を保持する電線と異なり、当該中心導体を大きな力で無理に曲げ込む必要がない。従って、中心導体には過大な応力を発生させることなく、前記の曲がり部の形状を保持することができる。

具体的に、前記絶縁被覆の材質としては、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンナフタレートの中から選ばれるものが、好ましい。当該材質をもつ絶縁被覆は、前記曲がり部を保持するのに十分な曲げ剛性及びその内部の中心導体を保護するのに十分な強度を有する。

そして、前記の絶縁被覆電線の製造方法によれば、前記のように絶縁被覆が高い曲げ剛性を有するにもかかわらず、適当な位置に前記曲がり部を有しかつこの曲がり部の形状が保持される（すなわち適当な部分で曲がりかつその形状を自ら保持する）絶縁被覆電線を効率よく製造することができる。

具体的に、前記曲げ工程は、前記目標形状の外側の曲率半径である目標外径に相当する内径をもつ凹面を有する第１部材と、前記目標形状の内側の曲率半径である目標内径に相当する外径をもつ凸面をもつ第２部材と、少なくとも前記第２部材に設けられてこの第２部材と接触する絶縁被覆を加熱するヒータと、を有する治具を用いて行われるものであって、前記第２部材の凸面を前記絶縁被覆電線素材の特定部位の絶縁被覆に接触させて当該絶縁被覆を局所的に加熱し軟化させることと、その軟化した部分に前記凸面を押付けて当該凸面と前記第１部材の凹面との間に前記絶縁被覆電線素材を挟み込むことと、を含むものが好適である。この方法では、絶縁被覆電線素材の特定部位の加熱及び曲げ加工を共通の治具を用いて効率よく行うことができる。

以上のように、本発明によれば、複雑な構造及び面倒な作業を要することなく適当な形状に曲げられた状態で容易に配索され、かつ、かつその曲げ形状を保持することが可能な絶縁被覆電線、及び、当該絶縁被覆電線を効率よく製造することが可能な方法が提供される。

本発明の実施の形態に係る絶縁被覆電線の斜視図である。 前記絶縁被覆電線の製造に用いられる治具を示す斜視図である。 絶縁被覆電線素材を前記治具にセットした状態を示す正面図である。 前記治具により前記絶縁被覆電線素材を曲げ加工した状態を示す正面図である。 前記絶縁被覆電線の製造に用いられる型を示す斜視図である。

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この実施の形態に係る絶縁被覆電線Ｗを示す。この絶縁被覆電線Ｗは、中心導体１０と、この中心導体１０を被覆する絶縁被覆２０と、を備える。前記中心導体１０は、高い導電性を有するものであればよく、例えば、銅などの良導電性金属材料からなる単一または複数の素線により構成される。前記絶縁被覆２０は、絶縁性を有する合成樹脂材料であって熱可塑性を有する樹脂材料からなる。

この絶縁被覆電線Ｗは、その軸方向の少なくとも一部の箇所（図１では２箇所）に曲がり部３０を有し、各曲がり部３０において適当な方向に曲がった形状を有する。さらに、この絶縁被覆電線Ｗの特徴として、前記絶縁被覆２０は、前記中心導体１０の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性であってかつ前記曲がり部の形状を保持することが可能な曲げ剛性を有する。具体的に、この絶縁被覆２０の材質としては、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンナフタレートの中から選ばれるものが、好ましい。当該材質をもつ絶縁被覆２０は、前記曲がり部３０を保持するのに十分な曲げ剛性及びその内部の中心導体１０を保護するのに十分な強度を有する。

この絶縁被覆電線Ｗは、前記曲がり部３０を有するのに加え、この曲がり部３０の形状が絶縁被覆２０そのものがもつ高い曲げ剛性によって保持されるので、配索現場にて絶縁被覆電線Ｗを大きな力で曲げる作業や、その曲げ状態を保持するためにプロテクタ等の特別な部材を付設する作業が不要である。従って、配索作業の効率は飛躍的に向上する。しかも、（絶縁被覆ではなく）中心導体１０の曲げ剛性によって形状を保持するものと異なり、当該中心導体１０を大きな力で無理に曲げ込む必要がない。従って、中心導体１０には過大な応力を発生させることなく、前記の曲がり部３０の形状を保持することができる。

前記曲がり部３０の具体的な形状は限定されない。図１では９０°に屈曲した曲がり部３０が示されているが、本発明に係る「曲がり部」は、例えば、鋭角または鈍角に屈曲したものや、大きな曲率半径で緩やかに湾曲したものであってもよい。

以上説明した絶縁被覆電線Ｗは、例えば以下の工程を含む方法により、合理的かつ容易に製造されることが可能である。

１）予備工程（絶縁被覆電線素材準備工程）
この工程では、前記の中心導体１０と絶縁被覆２０とを有する通常の（すなわち絶縁被覆２０の肉厚及び径が均一の）絶縁被覆電線素材が準備される。この絶縁被覆電線素材は、通常の被覆電線と同様、例えば押出し成形によって生産されることが可能である。前記絶縁被覆２０の材質は既述のとおりである。

２）曲げ工程
この工程では、前記絶縁被覆電線素材の軸方向の一部の箇所の絶縁被覆２０を、当該絶縁被覆２０を構成する熱可塑性樹脂材料が軟化する温度まで加熱することと、その加熱した部分を目標形状に曲げ変形させること（すなわち所望の形状の曲がり部３０を形成すること）と、が行われる。

この曲げ工程は、例えば図２〜図４に示すような治具を用いることによって効率よく行うことができる。この治具は、第１部材４０と、第２部材５０と、複数のヒータ４８，５４と、を有する。

前記第１部材４０は、凹面４３を含み、この凹面４３は、前記絶縁被覆電線Ｗの曲がり部３０の目標形状（最終形状）の外側の曲率半径である目標外径に相当する内径（曲率半径）を有する。具体的に、この実施形態に係る第１部材４０は、全体が曲板状をなしており、中央部４２と、この中央部４２から左右両外側に延びる一対の中間部４４と、各中間部４４の先端から水平に延びる一対の支持部４６と、を有する。前記中央部４２は、略４５°の角度で下向きに凸となるように湾曲した形状を有し、その内側面すなわち上面が前記凹面４３を構成する。前記各中間部４４は、前記中央部４２の左右両端から斜め上向きに直線状に延びる。前記各支持部４６は、前記各中間部４４の上端から両外側へ水平方向に延び、これら支持部４６の上面が電線素材載置面を構成する。

前記第２部材５０は円柱状をなし、その外周面は、前記目標形状の内側の曲率半径である目標内径に相当する外径をもつ凸面を構成する。図２に示す配置の場合、第２部材５０の凸面は当該第２部材５０の下部に存在すれば足り、従って第２部材５０の上部は他の形状であってもよい。この第２部材５０は、前記第１部材４０の凹面４３の上方に昇降可能に配置される。

前記ヒータ４８，５４は、前記各部材４０，５０にそれぞれ埋め込まれている。図２に示す例では、第１部材４０の中央部４２及び左右両支持部４６にそれぞれ前記ヒータ４８が埋め込まれ、前記第２部材５０の中心部に前記ヒータ５４が埋め込まれている。このうち前記第１部材４０に設けられるヒータ４８は省略が可能である。

このような治具に対し、絶縁被覆電線素材Ｗ′（つまり従来の通常の被覆電線）は、図３に示すようにセットされる。すなわち、絶縁被覆電線素材Ｗ′が両支持部４６を結ぶ方向（図３の左右方向）に延びる姿勢でこれら支持部４６の上に載置され、さらに両支持部４６の中間位置で前記絶縁被覆電線素材Ｗ′に第１部材５０が上から押付けられる。さらに、各ヒータ４８，５４が駆動されて各部材４０，５０及びこれに接触する絶縁被覆電線素材Ｗ′の加熱が行われる。

図３に示す初期状態では、絶縁被覆電線素材Ｗ′を構成する絶縁被覆２０の高い曲げ剛性のために、前記第２部材５０の上からの押付けにかかわらず絶縁被覆電線素材Ｗ′は直線形状を維持するが、前記ヒータ４８，５４による加熱が進行して前記絶縁被覆２０が軟化すると、前記第２部材５０が押付けられる部位で絶縁被覆電線素材Ｗ′が屈曲し、図４に示すように第２部材５０と第１部材４０とで上下から挟みこまれた状態となる。これにより、第２部材５０の外径に対応する内径（内側の曲率半径）及び第１部材４０の凹面４３の内径に対応する外径（外側の曲率半径）をもつ曲がり部３０が形成される。

３）形状固定工程
この工程では、前記のように曲げ変形させた部分すなわち曲がり部３０の温度を下げて当該曲がり部３０の形状を固定することが行われる。前記治具が用いられる場合、図４に示す状態でヒータ４８，５４の駆動を停止し、両部材４０，５０の位置をそのまま保持しながら絶縁被覆電線素材Ｗ′を例えば常温まで自然冷却または強制冷却すればよい。この冷却により前記絶縁被覆２０は前記曲がり部３０の形状を保持するに十分な曲げ剛性を取り戻す。このようにして、所望の曲がり形状を自らの剛性で保持することが可能な絶縁被覆電線Ｗが製造される。

絶縁被覆電線Ｗの製造方法は前記治具を用いるものに限られない。また、絶縁被覆電線素材Ｗ′を曲げ加工するに際してその全体が加熱されてもよい。例えば、図５に示すように絶縁被覆電線Ｗの最終目標形状に対応した溝６２Ａ，６２Ｂを有する半割り状の下金型６０Ａ及び上金型６０Ｂを用意しておき、全体を加熱して軟化させた絶縁被覆電線素材を例えば下金型６０Ａの溝６２Ａの形状に沿うように曲げながら当該溝６２Ａ内に嵌め込み、その後、下金型６０Ａの上に上金型６０Ｂを被せて両溝６２Ａ，６２Ｂ内に前記絶縁被覆電線素材を保持しながらこれを冷却する方法によっても、前記溝６２Ａ，６２Ｂに対応した形状を自ら保持する絶縁被覆電線Ｗを製造することができる。

Ｗ 絶縁被覆電線
Ｗ′ 絶縁被覆電線素材
１０ 中心導体
２０ 絶縁被覆
３０ 曲がり部
４０ 第１部材
４３ 第１部材の凹面
４８，５４ ヒータ
５０ 第２部材

Claims (5)

1. 中心導体と、この中心導体を覆う絶縁被覆と、を有し、軸方向について少なくとも一つの箇所に曲がり部を有しかつこの曲がり部の形状を保持することが可能な絶縁被覆電線を製造するための方法であって、
   前記中心導体と、絶縁性を有する熱可塑性樹脂材料からなって前記中心導体を被覆するとともに当該中心導体よりも高い曲げ剛性を有する前記絶縁被覆とを有する絶縁被覆電線素材を用意する予備工程と、
   前記絶縁被覆電線素材の軸方向の一部の箇所の絶縁被覆を当該絶縁被覆を構成する熱可塑性樹脂材料が軟化する温度まで加熱してその加熱した部分を目標形状に曲げ変形させる曲げ工程と、
   その曲げ変形させた部分の温度を下げて当該部分の形状を固定する形状固定工程と、を含む絶縁被覆電線の製造方法。
2. 請求項１記載の絶縁被覆電線の製造方法であって、前記絶縁被覆の材質は、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンナフタレートの中から選ばれるものである、絶縁被覆電線の製造方法。
3. 請求項１または２記載の絶縁被覆電線の製造方法であって、前記曲げ工程は、前記目標形状の外側の曲率半径である目標外径に相当する内径をもつ凹面を有する第１部材と、前記目標形状の内側の曲率半径である目標内径に相当する外径をもつ凸面をもつ第２部材と、少なくとも前記第２部材に設けられてこの第２部材と接触する絶縁被覆を加熱するヒータと、を有する治具を用いて行われ、前記第２部材の凸面を前記絶縁被覆電線素材の特定部位の絶縁被覆に接触させて当該絶縁被覆を局所的に加熱し軟化させることと、その軟化した部分に前記凸面を押付けて当該凸面と前記第１部材の凹面との間に前記絶縁被覆電線素材を挟み込むことと、を含む、絶縁被覆電線の製造方法。
4. 絶縁被覆電線であって、
   中心導体と、
   絶縁性を有する合成樹脂材料からなり、前記中心導体を被覆する絶縁被覆と、を備え、
   前記絶縁被覆は、その軸方向の少なくとも一部の箇所に曲がった形状の曲がり部を有するとともに、前記中心導体の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性であって前記曲がり部の形状を保持することが可能な曲げ剛性を有する、絶縁被覆電線。
5. 請求項４記載の絶縁被覆電線であって、前記絶縁被覆の材質は、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンナフタレートの中から選ばれるものである、絶縁被覆電線。

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