JP2020009567A - 電線用外装体及び外装体付きワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】電線用外装体の形状維持機能に優れ、電線を収容する収容部を形成する複数の壁部の位置ずれを防止でき、前記複数の壁部を構成する第１壁部と第２壁部の接続信頼性に優れた電線用外装体を提供する。
【解決手段】樹脂シートが折り曲げられて形成された、電線の外周に装着される電線用外装体であって、前記電線の延び方向に沿って延在し、前記電線を収容する収容部を形成する複数の壁部を備え、前記複数の壁部は、貫通孔が形成された第１壁部と、該第１壁部の一側と隣接する、突起部が形成された第２壁部と、を有し、前記突起部が、前記貫通孔に前記第１壁部の面方向に曲げられた状態で挿入されて、前記第１壁部と前記第２壁部が接続されている電線用外装体。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線の外周に装着される電線用外装体及び外装体付きワイヤーハーネスに関する。

近年、二酸化炭素排出規制等に伴い、自動車等の車両において、さらなる燃費改善が要求されていることから、自動車等の車両に搭載する部品の軽量化が求められている。従って、自動車等の車両において配索される電線の外周に装着される電線用外装体も、軽量化が要求されていることから、樹脂材料で形成された板状部材を折り曲げた電線用外装体が提案されている。

樹脂材料で形成されたシート部材を折り曲げた電線用外装体として、例えば、板状部分に形成されたロック部が、他の板状部分に形成されたロック孔部に挿通されて係止する係止構造を備え、ロック部は、ロック部をロック孔部に挿通可能にする第一形態及び第一形態と異なる形状の第二形態に変形可能であり、第二形態のロック部がロック孔部に引っ掛かることにより、プロテクタを、電線を収容可能な形状に維持する係止構造が形成される電線用外装体が提案されている（特許文献１）。

樹脂材料で形成されたシート部材を折り曲げた電線用外装体では、押出成形にて製造された電線用外装体と比較して、電線用外装体の形状維持が難しい場合がある。特許文献１では、変形可能なロック部がロック孔部に引っ掛かることにより、電線が収容可能な形状にプロテクタを維持するものである。

しかし、ロック部をロック孔部に引っ掛ける特許文献１の係止構造では、プロテクタの形状維持機能が十分ではないことがあり、プロテクタを構成する壁部の位置ずれが生じることがある。プロテクタを構成する壁部の位置がずれてしまうと、電線の配索位置が変動してしまうことがある。また、自動車等の車両は走行時に振動が生じることから、ロック部をロック孔部に引っ掛ける特許文献１の係止構造では、係止の信頼性が十分ではないことがある。

特開２０１６−１２９９０号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電線用外装体の形状維持機能に優れ、電線を収容する収容部を形成する複数の壁部の位置ずれを防止でき、前記複数の壁部を構成する壁部間の接続信頼性に優れた電線用外装体を提供することを目的とする。

本発明の電線用外装体の態様は、樹脂シートが折り曲げられて形成された、電線の外周に装着される電線用外装体であって、前記電線の延び方向に沿って延在し、前記電線を収容する収容部を形成する複数の壁部を備え、前記複数の壁部は、貫通孔が形成された第１壁部と、該第１壁部の一側と隣接する、突起部が形成された第２壁部と、を有し、前記突起部が、前記貫通孔に前記第１壁部の面方向に曲げられた状態で挿入されて、前記第１壁部と前記第２壁部が接続されている電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記突起部は、前記第１壁部の外面に接合されて接合部が形成されている電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記突起部は、前記第２壁部の先端部に形成されている電線用外装体である。

上記態様では、第２壁部の、電線の延び方向に沿って延在した先端から、突起部が伸延している。

本発明の電線用外装体の態様は、前記接合部は、前記第１壁部と前記第２壁部との境界部から前記電線の延び方向に対して直交方向における前記第１壁部に形成されている電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記接合部の、前記電線の延び方向における寸法は、前記突起部の、前記電線の延び方向における寸法以下であり、前記接合部の、前記電線の延び方向に対して直交方向における寸法は、前記突起部の、前記電線の延び方向に対して直交方向における寸法以下である電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記接合部の形成手段は、接着及び／または溶着である電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記接合部の形成手段は、溶着であり、溶着部の前記第１壁部の面方向における面積は、前記突起部の前記第１壁部の面方向における面積よりも小さい電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記複数の壁部は、前記第１壁部及び前記第２壁部と重なり合う壁部を有さない電線用外装体である。

本発明の電線用外装体の態様は、前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂発泡シートである電線用外装体である。

本発明の外装体付きワイヤーハーネスの態様は、ワイヤーハーネスと、上記電線用外装体と、を備え、前記電線用外装体は、前記ワイヤーハーネスの外周に装着されている外装体付きワイヤーハーネスである。

本発明の電線用外装体の態様によれば、電線用外装体の形状維持機能に優れ、電線を収容する収容部を形成する複数の壁部の位置ずれを防止でき、複数の壁部を構成する壁部間の接続信頼性に優れた電線用外装体を得ることができる。

本発明の実施形態例に係る外装体及び該外装体付きワイヤーハーネスを示す左側斜視図である。 本発明の実施形態例に係る外装体及び該外装体付きワイヤーハーネスを示す右側斜視図である。 本発明の実施形態例に係る外装体を展開した状態で示す説明図である。 本発明の実施形態例に係る外装体の接合部を説明する拡大図である。

以下、本発明の実施形態例に係る電線用外装体について、図面を用いながら説明する。図１は、本発明の実施形態例に係る外装体及び該外装体付きワイヤーハーネスを示す左側斜視図である。図２は、本発明の実施形態例に係る外装体及び該外装体付きワイヤーハーネスを示す右側斜視図である。図３は、本発明の実施形態例に係る外装体を展開した状態で示す説明図である。図４は、本発明の実施形態例に係る外装体の接合部を説明する拡大図である。

まず、図１、２を用いて、本発明の実施形態例に係る外装体を用いた外装体付き付きワイヤーハーネスの実施形態例について説明する。本発明の実施形態例に係る外装体付きワイヤーハーネス１は、複数の電線が束ねられたワイヤーハーネス２と、ワイヤーハーネス２の外周に装着される実施形態例に係る外装体（電線用外装体）１１と、を有する。外装体１１は、ワイヤーハーネス２の延び方向（図１、２の長手方向ｘ）に沿って延在する複数の壁部２０を備えており、複数の壁部２０に囲まれて形成され、ワイヤーハーネス２を収容する収容部３１を有している。なお、図１、２においては、ワイヤーハーネス２を１本の円柱形状で示しているが、ワイヤーハーネス２は、１本以上の電線を束ねたものである。

実施形態例に係る外装体１１の複数の壁部２０は、１枚の樹脂シート（例えば、熱可塑性樹脂発泡シート）を折り曲げることにより一体的に形成されている。図１、２に示すように、樹脂シートは、３つの折曲部２００ａ〜２００ｃを折り曲げることにより複数の壁部２０が形成されている。複数の壁部２０は、底壁部２１と、底壁部２１の端縁から折曲部２００ａを介して連設された第１の側壁部２２と、底壁部２１の端縁から折曲部２００ｂを介して連設された第２の側壁部２３と、第２の側壁部２３の先端から折曲部２００ｃを介して連設された蓋壁部２５とを有している。

図１、２では、外装体１１の、長手方向ｘに対して直交方向である短手方向ｙの断面形状を四角形状で示しているが、断面形状は四角形状に限定されない。

図３に示すように、底壁部２１と第１の側壁部２２と第２の側壁部２３と蓋壁部２５のうち、蓋壁部２５には、後述する係止部である複数の突起部２５１がそれぞれ挿入可能に、長手方向ｘに沿って所定の間隔毎に被係止部である複数の貫通孔２０１が形成されている。すなわち、蓋壁部２５の先端に貫通孔２０１が形成されている。

図１、２に示すように、第１の側壁部２２は、長手方向ｘに対して直交方向である短手方向ｙにおいて、底壁部２１の先端から蓋壁部２５の先端まで、第２の側壁部２３に対して略水平に延びている。第１の側壁部２２の先端は、蓋壁部２５と接した状態となっている。また、第１の側壁部２２の先端は、貫通孔２０１に挿入可能な突起部２５１を有している。突起部２５１は、第１の側壁部２２の先端と連設された基部２５２から先端部２５３まで伸延する切片状の部材である。

第１の側壁部２２の先端から突出して設けられた突起部２５１は、蓋壁部２５の先端に形成された貫通孔２０１に対応して所定の間隔毎に設けられている。突起部２５１が貫通孔２０１に基部２５２まで挿入されることにより、第１の側壁部２２の先端が蓋壁部２５の先端に接続される。さらに、基部２５２にて蓋壁部２５と重ね合わされるように折り曲げられることにより、第１の側壁部２２の先端が蓋壁部２５の先端に固定される。すなわち、突起部２５１が貫通孔２０１に挿入され、折り曲げられることで、第１の側壁部２２が蓋壁部２５の一側（すなわち、先端側）に対する支持部として機能する。また、蓋壁部２５の他側（すなわち、基部側）は第２の側壁部２３の先端と一体であるため、蓋壁部２５は、その基部において第２の側壁部２３に支持された構造となっている。

突起部２５１の大きさは、特に限定されないが、ワイヤーハーネス２の延び方向における突起部２５１の寸法及びワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における突起部２５１の寸法は、それぞれ、蓋壁部２５と第１の側壁部２２の接続信頼性と軽量化とのバランスの点から、ワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における蓋壁部２５の幅寸法の１／２以下が好ましい。

上記の通り、第１の側壁部２２の先端に設けられた突起部２５１が、蓋壁部２５の先端に形成された貫通孔２０１に挿入されることにより、第１の側壁部２２の先端が蓋壁部２５の先端に接続される。さらに、基部２５２にて蓋壁部２５と重ね合わされるように折り曲げられることにより、第１の側壁部２２の先端が蓋壁部２５の先端に固定される。従って、複数の壁部２０は、第１の側壁部２２と蓋壁部２５を含め、いずれの壁部も、重なり合う他の壁部を有していない態様となっている。

第１の側壁部２２の突起部２５１が蓋壁部２５の貫通孔２０１に蓋壁部２５の面内方向に曲げられた状態で挿入されて蓋壁部２５と第１の側壁部２２が固定されていることにより、外装体１１は、その形状維持機能に優れ、ワイヤーハーネス２を収容する収容部３１を形成する複数の壁部２０の位置ずれを防止でき、複数の壁部２０を構成する蓋壁部２５と第１の側壁部２２の接続信頼性に優れた外装体１１を得ることができる。

外装体１１では、突起部２５１が第１の側壁部２２の先端部に形成されていることにより、蓋壁部２５と第１の側壁部２２とが重なり合う領域を確実に低減でき、複数の壁部２０を構成する他の壁部が蓋壁部２５や第１の側壁部２２に重なり合う構造を形成しなくても、第１の側壁部２２が蓋壁部２５に固定させることができる。従って、複数の壁部２０を構成する他の壁部が蓋壁部２５や第１の側壁部２２に重なり合う構造に比べて、外装体１１をさらに確実に軽量化することができる。

図４に示すように、外装体１１では、突起部２５１は、蓋壁部２５の外面に接合されて、突起部２５１と蓋壁部２５との接合部２６０が形成されている。外装体１１では、簡易且つ迅速に樹脂部材同士を接合できる点から、超音波溶着にて、突起部２５１は蓋壁部２５の外面に接合される。なお、接合部２６０の形成手段としては、超音波溶着に限定されず、例えば、接着手段、熱溶着等の溶着手段、係止部材、リベット等を用いた嵌合手段、ホッチキス等を用いた貫通固定手段等であってもよい。

第１の側壁部２２の突起部２５１が、蓋壁部２５の外面に接合されていることで、外装体１１の形状維持機能がさらに向上し、第１の側壁部２２と蓋壁部２５との接続信頼性もさらに向上する。また、外装体１１では、突起部２５１が貫通孔２０１に挿入されて折り曲げられることで、第１の側壁部２２が蓋壁部２５に固定されることから、突起部２５１が蓋壁部２５の外面に接合される際に、第１の側壁部２２と蓋壁部２５の位置ずれが防止される。従って、第１の側壁部２２と蓋壁部２５が接合される際に、第１の側壁部２２と蓋壁部２５の位置ずれが防止された状態で接合されている。

接合部２６０の位置は、外装体１１の使用条件等に応じて選択可能であるが、蓋壁部２５と第１の側壁部２２との境界部からワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における蓋壁部２５に形成されている。接合部２６０の位置は、蓋壁部２５と第１の側壁部２２との境界部からワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における蓋壁部２５の幅寸法の該境界部側１／２以下の位置に形成されていることが好ましく、境界部から幅寸法の該境界部側１／３以下の位置に形成されていることが特に好ましい。突起部２５１と蓋壁部２５との接合部２６０が形成されていることにより、蓋壁部２５と第１の側壁部２２とが重なり合う領域を確実に低減し、また、第１の側壁部２２が蓋壁部２５の支持部材として機能するので、接合部６０形成時における蓋壁部２５の撓み等の変形を確実に防止することができる。なお、蓋壁部２５と第１の側壁部２２との境界部とは、蓋壁部２５と第１の側壁部２２とが当接する部位のうち、第１の側壁部２２の外面に沿った位置を意味する。

また、接合部２６０の、ワイヤーハーネス２の延び方向における寸法及びワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における寸法は、外装体１１の使用条件等に応じて選択可能である。外装体１１では、ワイヤーハーネス２の延び方向における接合部２６０の寸法は、ワイヤーハーネス２の延び方向における突起部２５２の寸法以下、ワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における接合部２６０の寸法は、ワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における突起部２５２の寸法以下となっている。接合部２６０は、突起部２５１の面内に形成されている。また、接合部２６０の、ワイヤーハーネス２の延び方向における寸法及びワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における寸法は、ワイヤーハーネス２の延び方向に対して直交方向における蓋壁部２５の幅寸法の１／２以下が好ましい。接合部２６０の寸法が上述した範囲であることにより、接合部２６０を容易に形成しつつ、蓋壁部２５と第１の側壁部２２の接続信頼性を向上させることができる。

接合部２６０の形成手段が超音波溶着等の溶着の場合、溶着部の蓋壁部２５の面方向における面積は、突起部２５１の蓋壁部２５の面方向における面積よりも小さい。また、溶着部は、突起部２５１の面内に形成されている。蓋壁部２５の面方向における突起部２５１の面積に対する、溶着部（接合部２６０）の蓋壁部２５の面方向における面積の比率は、外装体１１の使用条件等に応じて選択可能である。よって、蓋壁部２５と第１の側壁部２２との接続信頼性が向上し、また、接合の作業性、ひいては、外装体１１の生産効率を向上させることができる。

図１、２に示すように、収容部３１は、底壁部２１、第１の側壁部２２、第２の側壁部２３及び蓋壁部２５で囲まれた部分である。収容部３１は、底壁部２１、第１の側壁部２２、第２の側壁部２３及び蓋壁部２５により長手方向ｘにおける一端と他端が貫通した筒状に形成されており、ワイヤーハーネス２を収容することができる。

次に、外装体１１に用いられる樹脂シートについて説明する。樹脂シートが折り曲げられることで、所定形状の外装体１１が形成される。外装体１１に用いられる樹脂シートとしては、例えば、熱可塑性樹脂発泡シートが挙げられる。熱可塑性樹脂発泡シートの樹脂種については、熱可塑性樹脂であれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。

熱可塑性樹脂発泡シートの密度は、特に限定されないが、例えば、機械的特性の異方性が防止されて、外装体１１の設計の自由度が向上する点から、２００Ｋｇ／ｍ^３以上１０００Ｋｇ／ｍ^３以下が好ましく、軽量性と機械的強度とのバランスをより向上させる点から、３００Ｋｇ／ｍ^３以上６００Ｋｇ／ｍ^３以下がより好ましく、３５０Ｋｇ／ｍ^３以上５５０Ｋｇ／ｍ^３以下が特に好ましい。

また、熱可塑性樹脂発泡シートには、両面または片面に、非発泡層を有していてもよい。すなわち、熱可塑性樹脂発泡シートは、発泡層と該発泡層上に形成された非発泡層とを有する構成としてもよい。熱可塑性樹脂発泡シートの表面に非発泡層が形成されていることにより、外装体１１の曲げ弾性が向上して、収容されるワイヤーハーネス２の保護性能がより向上する。外装体１１の曲げ弾性をより向上させる点から、熱可塑性樹脂発泡シートの両面に非発泡層を有する３層構造の構成が好ましい。熱可塑性樹脂発泡シートに形成される非発泡層の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。

また、熱可塑性樹脂発泡シートの発泡層の気泡数密度は、特に限定されないが、例えば、その下限値は、機械的特性の異方性をより確実に防止する点から、８００個／ｍｍ^３以上が好ましく、１０００個／ｍｍ^３以上が特に好ましい。一方で、上記気泡数密度の上限値は、例えば、優れた機械的強度を得る点から、１０^１０個／ｍｍ^３以下を挙げることができる。

熱可塑性樹脂発泡シート等の樹脂シートの厚さは、特に限定されないが、例えば、折り曲げ容易性と機械的強度とのバランスをより向上させる点から、０．８０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が好ましく、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が特に好ましい。

次に、本発明の実施形態例に係る外装体１１の形成方法、及び外装体１１へワイヤーハーネス２を装着して外装体付きワイヤーハーネス１を形成する方法について、それぞれ説明する。

外装体１１の形成方法では、先ず、外装体１１を形成するための母材となる樹脂シートから、外装体１１に相当する部分を切り出す、切り出し加工を行う。切り出し加工としては、例えば、トムソン刃金型での打ち抜きや、カッティングプロッタによる切り抜き等が挙げられる。

上記のように形成された外装体１１をワイヤーハーネス２へ装着する方法では、先ず、底壁部２１に対して第１の側壁部２２、第２の側壁部２３が略垂直となるように、折曲部２００ａ、２００ｂで折り曲げる。折曲部２００ａ、２００ｂで折り曲げると、第１の側壁部２２の先端と第２の側壁部２３の先端との間が長手方向ｘに沿って上方に開口した形状となる。折曲部２００ａ、２００ｂを折り曲げた後、底壁部２１にワイヤーハーネス２を載置し、底壁部２１に対して蓋壁部２５が略平行となるように、折曲部２００ｃで折り曲げる。折曲部２００ｃで蓋壁部２５を折り曲げると、収容部３１内にワイヤーハーネス２が挿通された状態で収容される。次に、第１の側壁部２２の突起部２５１を、それぞれ、蓋壁部２５の先端に形成された貫通孔２０１に基部２５２まで挿入して、基部２５２にて蓋壁部２５の外面と重ね合わせるように折り曲げる。貫通孔２０１に挿入した突起部２５１を蓋壁部２５の外面方向へ折り曲げることで、第１の側壁部２２の先端が蓋壁部２５の先端に固定される。

次に、必要に応じて、例えば、突起部２５１上に鉛直方向から加熱手段を押し当てて、突起部２５１を蓋壁部２５の外面に溶着することにより、第１の側壁部２２と第２の側壁部２３の先端の間の開口が塞がれた状態が接合され、外装体１１がワイヤーハーネス２の外周に装着される。

なお、外装体１１は、ワイヤーハーネス２を構成する複数の電線を分散しないように固定するための固定用テープの外周に装着されていてもよく、固定用テープを使用していない複数の電線の外周に装着されていてもよい。また、外装体１１は、１本の電線の外周に装着されていてもよい。

次に、本発明の外装体の他の実施形態例について説明する。上記実施形態例に係る外装体では短手方向の断面形状は四角形状であったが、これに代えて、三角形状や、五角形以上の多角形でもよい。また、上記実施形態例に係る外装体では、ワイヤーハーネスが略直線状に延在していることに対応して、複数の壁部は、ワイヤーハーネスの延び方向に沿って直線状に形成されていたが、これに代えて、複数の壁部は、延在方向の途中で、ワイヤーハーネスの形状に沿うように分岐されていてもよく、また、ワイヤーハーネスの形状に沿うように曲げられていてもよい。また、収容部は、ワイヤーハーネスの形状に沿うように、拡径、縮径されていてもよい。

本発明では、形状維持機能に優れ、電線を収容する収容部を形成する複数の壁部の位置ずれを防止でき、接合部の接合信頼性に優れた電線用外装体を形成できるので、例えば、自動車に配索されるワイヤーハーネスの外装体の分野で利用価値が高い。

１…外装体付きワイヤーハーネス、２…ワイヤーハーネス、１１…外装体（電線用外装体）、２０…壁部、２１…底壁部、２２…第１の側壁部、２３…第２の側壁部、２５…蓋壁部、３１…収容部、２００ａ〜２００ｃ…折曲部、２０１…貫通孔、２５１…突起部

Claims (10)

1. 樹脂シートが折り曲げられて形成された、電線の外周に装着される電線用外装体であって、
   前記電線の延び方向に沿って延在し、前記電線を収容する収容部を形成する複数の壁部を備え、
   前記複数の壁部は、貫通孔が形成された第１壁部と、該第１壁部の一側と隣接する、突起部が形成された第２壁部と、を有し、
   前記突起部が、前記貫通孔に前記第１壁部の面方向に曲げられた状態で挿入されて、前記第１壁部と前記第２壁部が接続されている電線用外装体。
2. 前記突起部は、前記第１壁部の外面に接合されて接合部が形成されている請求項１に記載の電線用外装体。
3. 前記突起部は、前記第２壁部の先端部に形成されている請求項１または２に記載の電線用外装体。
4. 前記接合部は、前記第１壁部と前記第２壁部との境界部から前記電線の延び方向に対して直交方向における前記第１壁部に形成されている請求項２または３に記載の電線用外装体。
5. 前記接合部の、前記電線の延び方向における寸法は、前記突起部の、前記電線の延び方向における寸法以下であり、前記接合部の、前記電線の延び方向に対して直交方向における寸法は、前記突起部の、前記電線の延び方向に対して直交方向における寸法以下である請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電線用外装体。
6. 前記接合部の形成手段は、接着及び／または溶着である請求項２乃至５のいずれか１項に記載の電線用外装体。
7. 前記接合部の形成手段は、溶着であり、溶着部の前記第１壁部の面方向における面積は、前記突起部の前記第１壁部の面方向における面積よりも小さい請求項６に記載の電線用外装体。
8. 前記複数の壁部は、前記第１壁部及び前記第２壁部と重なり合う壁部を有さない請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電線用外装体。
9. 前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂発泡シートである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電線用外装体。
10. 外装体付きワイヤーハーネスであって、
    ワイヤーハーネスと、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電線用外装体と、を備え、
    前記電線用外装体は、前記ワイヤーハーネスの外周に装着されている外装体付きワイヤーハーネス。

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