JP4106955B2 - 成形ワイヤハーネスの金型構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成形ワイヤハーネスの金型構造に関し、詳しくは、ワイヤハーネスを構成する電線群をテープ巻等で結束することなく、金型の溝内に布線した後に樹脂を充填し、コネクタが接続される電線群の端末部分を除く略全長を樹脂モールドして所要の配索形態とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電線群を樹脂モールドで結束して成形ワイヤハーネスを製造するものとして、特開平６−２２３６４５号等に開示された成形用金型等が用いられている。前記公報の成形用金型は、図１１に示すように、上型（図示せず）と下型１とからなり、自動車におけるワイヤハーネスの配索形状を形取った所要形状の配索用の溝２を凹設している。
上記金型を用いたワイヤハーネスのモールド成形は、下型１の溝２に電線３を布線した後に上型で型締めし、合致する上型と下型１により閉鎖された溝２内に樹脂を充填して電線群をモールドして行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来用いられている樹脂モールド用の金型では、上下型の溝２が平滑面からなっているため、下型１に配索した電線群ｗが溝２の底面に当接して添った状態となり、上下型の中央部に位置させることができない。
よって、樹脂Ｒを充填すると、図１２に示すように、電線群３が樹脂Ｒから露出し易くなる。さらに、樹脂の充填圧により電線群が中央位置から偏心して外面に露出しやすい。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、電線群が溝の中央部に位置し、溝の周面との間に空隙が確保でき、この空隙に樹脂が充填されることにより、電線群が樹脂モールドの最外周面に露出させず、確実に保護できるようにすることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ワイヤハーネスを構成する電線群を金型の溝内に挿入して布線すると所要の配索形態となり、該金型内で樹脂モールドして成形ワイヤハーネスを製造する金型構造であって、
上記金型の上下型の溝を断面半円形状とすると共に、型締め状態で螺旋状に凹部が連続するように溝周面に凹凸部を設け、成形されたワイヤハーネスの外周面が螺旋状となる構成としていることを特徴とする成形ワイヤハーネスの金型構造を提供している。
【０００６】
上記のように、上下型の溝周面に凹凸を設けると、下型の溝内に挿入される電線は溝内に突出する凸部に沿い、凹部との間に必ず空隙が発生するため、電線群が外周に樹脂を確実に回り込ませることができ、電線群が外部に露出することを抑制できる。また、上型の溝周面にも凹凸を設けているため、溝の断面中央部に電線群を確実に位置決め保持でき、電線群の全周にわたって樹脂を回り込ませて被覆することができる。かつ、凹凸部の軸線方向の全長および溝の全周方向に設けているため、樹脂の充填圧を均一化でき、樹脂充填圧で電線群を押圧して上下溝内の空洞（キャビテイ）内部で電線群を偏心させることも防止できる。
【０００７】
上記金型の電線端末側に樹脂注入口を設け、下型の溝に電線を布線した後に上型を型締めし、上記樹脂注入口より充填する樹脂が上記螺旋状の凹部に沿って電線端末側より電線分岐側へと浸透していく構成としている。
【０００８】
上記のように、上下金型の溝によって構成される空洞を螺旋状とすると、樹脂注入口から充填する樹脂が螺旋状の流路内でエアを追い出すよう端末側から中心部へと充填され、溝の内部に空隙を発生させず充填できる。
【００１１】
上記金型を分割し、電線群の分岐位置用の集結用金型と、該集結用金型に設けた複数の分岐口に連接される分岐線用金型を設け、上記分岐線用金型の上下型の溝型面には上記凹凸部を設けている一方、上記集結用の上下型の溝型面には上記凹凸部を設けずに電線群の分岐部はボックス状外面を呈する構成としてもよい。
【００１２】
上記構成とすると、ワイヤハーネスの配索形状に設計変更が発生した場合、金型全体を起工し直すことなく、対応する分岐線用金型だけを交換することで、必要最小限の金型変更でフレキシブルに対応することができる。
【００１５】
なお、溝内部に突出する凸部には電線群が当接するため、凸部に当たる位置では電線群の外周に樹脂が浸透せず、電線群が露出する場合もある。しかしながら、成形される樹脂被覆層から見れば、電線群と接触する凸部は凹部となり、該凹部の底面で電線が露出しても、樹脂被覆層の凸部が外部干渉材と接触して凹部底面の電線群とは接触しにくいため、電線の損傷発生を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５は本発明の第１実施形態を示し、金型１０は下型１１と上型１２とからなる。下型１１は集結用下型部１１ａから４つの分岐線用下型部１１ｂを延在させた形状としている。上型１２も同様に、集結用上型部１２ａから４つの分岐用上型部１２ｂを延在させた形状としている。
【００１７】
上記下型１１と上型１２の対向面には、ワイヤハーネスを構成する電線群Ｗを布線する溝を穿設している。集結用下型部１１ａ、集結用上型部１２ａの略中央部に穿設する溝１１ｃ、１２ｃはボックス形状の凹部とし、キャビテイの型面となる凹部周面は平坦面としている。これらの溝１１ｃ、１２ｃの４隅と、分岐用下型部１１ｂおよび分岐用上型部１２ｂに設ける溝１１ｄ、１２ｄとを連続的させ、これらの溝１１ｄ、１２ｄを夫々分岐用下型部１１ｂおよび分岐用上型部１２ｂの先端まで長手方向に延在させている。
【００１８】
図２に示すように、溝１１ｄ、１２ｄは、断面半円形状とすると共に、下型１１と上型１２とを型締めした状態で螺旋状に凹部が連続するように溝１１ｄ、１２ｄの周面に凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１、凸部１１ｄ−２、１２ｄ−２を設けている。
また、溝１１ｄ、１２ｄの先端部１１ｄ−３、１２ｄ−３を凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１よりも小径の断面半円形状とし、樹脂注入口１４としている。
【００１９】
次に、上記金型１０を用いたワイヤハーネスＷ／Ｈの成形方法について説明する。
図３に示すように、電線群Ｗの分岐線Ｗａの端末にコネクタＣを予め接続した状態としておき、この電線群Ｗを下型１１の溝１１ｃ、１１ｄ内に挿入して布線する。電線群Ｗは溝１１ｃの内部側に突出した凸部１１ｄ−２の先端面に沿って位置され、凹部１１ｄ−１との間に確実に空隙を発生させている。このように、電線群Ｗを溝１１ｃ、１１ｄに挿入することにより、所要の布線形態となる。
ついで、図４に示すように、上型１２で型締めする。上型１２の溝１２ｄに突出した凸部１２ｄ−２は電線群Ｗを抑えるように位置決めし、かつ、凹部１２ｄ−１との間に確実に空隙を発生させている。
上記のように上下型１１、１２の溝１１ｄ、１２ｄで形成される空洞（キャビテイ）の中心位置に電線群Ｗを凸部１１ｄ−２と１２ｄ−２とで上下より支持して、位置決めしている。
【００２０】
上記型締め後に、金型１０の電線端末側に設けた樹脂注入口１４より、電線保護材となる樹脂Ｒを注入していく。
注入された樹脂Ｒは、下型１１と上型１２とを型締めした状態で螺旋状に凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１が連続するように設けられているため、樹脂注入口１４から注入された樹脂Ｒは凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１に沿って螺旋状に流入していく。其の際、溝１１ｄ、１２ｄで構成される空洞内に残存するエアーを追い出しながら、電線群Ｗと凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１の間に形成されている空隙に着実に充填されていく。そのため、電線群Ｗの外周に樹脂Ｒを確実に回り込ませることができる。また、螺旋状の凹部１１ｄ−１、１２ｄ−１に沿って浸透する樹脂Ｒの流動により、電線群Ｗが空洞の中央に向けて押圧され、上下溝１１ｄ、１２ｄ内の空洞内部で電線群Ｗを中心位置に確実に保持でき、偏心することが防止できる。
【００２１】
上記樹脂Ｒを硬化させた後、下型１１と上型１２とを離型することで、図５に示すように、電線群Ｗを樹脂Ｒからなる樹脂被覆層でモールドされたワイヤハーネスＷ／Ｈ１が成形される。上記樹脂被覆層は螺旋形状となり、曲げやすい外装保護材となる。
【００２２】
このように、金型の溝に沿って電線を布線していくだけで、電線を配索形態とでき、しかも、樹脂モールドすることで、電線群の結束と外装材による被覆とを同時に行うことができる。このように、従来のワイヤハーネス組み立て工程で必要とされたワイヤハーネス組立作業台での電線の布線作業、布線後の電線群をテープ巻する作業、さらに、必要領域に取り付けるチューブ等の外装保護材の取付作業を、上記金型でワイヤハーネスを成形することにより一度に行うことができる。かつ、成形されたワイヤハーネスは螺旋状の樹脂被覆材で保護されるため、曲げが容易で、自動車への配索作業性を高めることができる。
【００２３】
なお、樹脂Ｒの充填順序として、型締め後に樹脂注入口から樹脂Ｒを充填注入する代わりに、上型１２により型締めする前に、下型１１の溝１１ｄの上面開口より樹脂Ｒを垂らし込むように注入していってもよい。
【００２４】
また、下型１１と上型１２は、上記実施形態では集結部と分岐線部とを一体的に設けているが、図６に示すように、集結部と各分岐線部とを別体として設けておき、これらを組み合わせて使用してもよい。
即ち、下型１１’は、別体として形成した集結用下型１１ａ’と分岐線用下型１１ｂ’とにより構成し、同様に上型１２’は別体として形成した集結用上型１２ａ’と分岐線用上型１２ｂ’とにより構成した金型１０’としてもよい。
上記のように、金型を分割して設けておくと、ワイヤハーネスの配索形状に設計変更が発生した場合、金型全体を起工し直すことなく、対応する分岐線用金型だけを交換することで、必要最小限の金型変更でフレキシブルに対応することができる。
【００２５】
図７乃至図１０は参考実施形態を示し、参考実施形態では上下型の溝に設ける凹部を螺旋状に連続させず、凹部と凸部とを交互に設け、モールド樹脂によりコルゲート形状の樹脂被覆層を設けている。
【００２６】
詳しくは、金型１０”の下型１１”と上型１２”の分岐線用下型部１１ｂ”、１２ｂ”の断面半円形状の溝１１ｄ’、１２ｄ’の周面には、凹部１１ｄ−１’と 凸部１１ｄ−２’、凹部１２ｄ−１’と凸部１２ｄ−２’とを交互に軸線方向に設けている。
【００２７】
上下型の型締め状態で、上下の凹部同士、凸部同士が一致され、溝内部に突出する凸部の間で電線群が位置決め保持される。
【００２８】
この参考実施形態では、凹部が螺旋状に連続しないため、分岐用金型の先端から樹脂を注入する方法に代えて、下型１１”に電線群Ｗを布線した後、樹脂を溝１１ｄ’の上面開口に沿って上方より垂らし込むように充填していく。
このように、樹脂を充填すると、樹脂の流動性が乏しい場合においても、電線群Ｗと凹部１１ｄ−１’との空隙内および電線同士の隙間にも樹脂を確実に浸透させることができる。
樹脂を下型１１”の溝１１ｄ’に全て充填した後に、上型１２”を下型１１”に被せて型締めし、充填した樹脂を硬化させる。
【００２９】
参考実施形態の金型１０”により成形されたワイヤハーネスＷ／Ｈ２は、外周面が凹凸部で連続されたコルゲートチューブ状の樹脂被覆層で電線群がモールドされたものとなる。
なお、電線群は溝内部に突出する凸部に当接して空洞の中心位置に保持されるため、凸部と電線群との間には樹脂が浸透していない場合がある。その場合、図１０に示すように、凹凸形状の絶縁被覆層の凹部底面に当たる位置で電線群Ｗの表面が露出する箇所も発生する。しかしながら、外部干渉材にワイヤハーネスが接触しても、樹脂被覆層の凸部に外部干渉材が接触し、わずかな隙間の凹部底面に露出する電線群には接触する恐れがないため、電線ｗが損傷を受けることはない。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、上下型の溝周面に凹凸を設けているため、下型の溝内に挿入される電線は凸部に沿い、凹部との間に必ず空隙が発生するため、電線群が外周に樹脂を確実に回り込ませることができ、電線群が外部に露出することを抑制できる。また、上型の溝周面にも凹凸を設けているため、上下溝からなる空洞の中央部に電線群を確実に位置決め保持でき、電線群の全周にわたって樹脂を回り込ませて被覆することができる。かつ、凹凸部の軸線方向の全長および溝の全周方向に設けているため、樹脂の充填圧を均一化でき、樹脂充填圧で電線群を押圧して上下溝内の空洞内部で電線群を偏心させることも防止できる。
【００３１】
また、溝周面の凹凸部を設けているため、電線群をモールドする樹脂被覆層を螺旋状とすることができ、成形されたワイヤハーネスを曲がり易く、その結果、ワイヤハーネスの配索作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の金型を示す斜視図である。
【図２】 第１実施形態の金型を示し、（Ａ）は下型の分岐線用金型の平面図、（Ｂ）は下型と上型とを型締めした分岐線用金型の垂直方向の断面図である。
【図３】 ワイヤハーネスの製造工程を示す図面である。
【図４】 ワイヤハーネスの製造工程を示す図面である。
【図５】 第１実施形態の金型により成形したワイヤハーネスの概略図である。
【図６】 第１実施形態の変形例を示す斜視図である。
【図７】 本発明の参考実施形態の金型を示す斜視図である。
【図８】 参考実施形態の金型を示し、（Ａ）は下型の分岐線用金型の平面図、（Ｂ）は下型と上型とを型締めした分岐線用金型の垂直方向の断面図である。
【図９】 参考実施形態の金型により成形したワイヤハーネスの斜視図である。
【図１０】 充填した樹脂にムラが生じているワイヤハーネスの要部拡大図である。
【図１１】 従来のワイヤハーネス成形用の金型を示す斜視図である。
【図１２】 従来のワイヤハーネス成形用の金型により作製したワイヤハーネスの要部拡大図である。
【符号の説明】
１０、 金型
１１、 下型
１１ａ、１２ａ 集結用金型
１１ｂ、１２ｂ 分岐線用金型
１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄ 溝
１１ｄ−１、１２ｄ−１ 凹部
１１ｄ−２、１２ｄ−２ 凸部
１２ 上型
２１ 凸部
２２ 凹部
Ｃ コネクタ
Ｒ 樹脂
Ｗ 電線群
ｗ 電線
Ｗ／Ｈ１、Ｗ／Ｈ２ ワイヤハーネス

Claims (3)

1. ワイヤハーネスを構成する電線群を金型の溝内に挿入して布線すると所要の配索形態となり、該金型内で樹脂モールドして成形ワイヤハーネスを製造する金型構造であって、
   上記金型の上下型の溝を断面半円形状とすると共に、型締め状態で螺旋状に凹部が連続するように溝周面に凹凸部を設け、成形されたワイヤハーネスの外周面が螺旋状となる構成としていることを特徴とする成形ワイヤハーネスの金型構造。
2. 上記金型の電線端末側に樹脂注入口を設け、下型の溝に電線を布線した後に上型を型締めし、上記樹脂注入口より充填する樹脂が上記螺旋状の凹部に沿って電線端末側より電線分岐側へと浸透していく構成としている請求項１に記載の成形ワイヤハーネスの金型構造。
3. 上記金型を分割し、電線群の分岐位置用の集結用金型と、該集結用金型に設けた複数の分岐口に連接される分岐線用金型を設け、
   上記分岐線用金型の上下型の溝周面に上記凹凸部を設けている一方、上記集結用の上下型の溝周面には上記凹凸部を設けずに電線群の分岐部はボックス状外面を呈する構成としている請求項１または請求項２に記載の成形ワイヤハーネスの金型構造。

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