JP5541083B2 - 電線保護構造部の製造方法及び電線保護構造部 - Google Patents

Description

この発明は、電線束を保護する技術に関する。

特許文献１には、電線束を保護する技術が開示されている。より具体的には、特許文献１では、フラット回路体を熱可塑性材料からなる２枚の被覆体で挟み、プレス成形して、被覆体をフラット回路体に密着させると共に被覆体同士を溶着させて、ワイヤーハーネスを形成している。

特開２００３−１９７０３８号公報

しかしながら、特許文献１のような方法で電線束を保護する場合、２枚の熱可塑性材料は、互いに且つ電線束に対して相対移動可能な状態であり、プレス成型されて保護部が形成されるまでの間に電線束を覆う形態がばらついてしまう恐れがある。特に、電線が断面視円形、楕円形または矩形等の形状に束ねられている電線束を保護対象とする場合には、電線束を覆う熱可塑性材料の形態がばらつきやすい。

そこで、本発明は、電線束を覆う熱可塑性材料の形態のばらつきを抑制することを目的とする。

第１の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、電線束が保護されている電線保護構造部の製造方法であって、（ａ）シート状の熱可塑性材料を前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う工程と、（ｂ）前記シート状の熱可塑性材料を、前記電線束の外周部又は既に前記電線束に巻きつけられている前記シート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着することにより、前記工程（ａ）で前記電線束に巻きつけた形態に保持する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）で前記電線束に巻きつけた形態に保持した前記シート状の熱可塑性材料を、加熱及び圧縮して成形する工程とを備える。

第２の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、第１の態様に係る電線保護構造部の製造方法であって、前記工程（ｂ）では、前記シート状の熱可塑性材料に予め付着させた接着材料により、前記シート状の熱可塑性材料を、接着して、前記工程（ａ）で前記電線束に巻きつけた状態に保持する。

第３の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、第１又は第２の態様に係る電線保護構造部の製造方法であって、前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料を、少なくとも２重に重ねて前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う。

第４の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、第１〜第３の態様のいずれか一態様に係る電線保護構造部の製造方法であって、前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料として帯状のものを用いている。

第５の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、第４の態様に係る電線保護構造部の製造方法であって、前記工程（ａ）では、帯状の前記シート状の熱可塑性材料を、幅寸法の半分ずつ重ねつつ前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う。

第６の態様に係る電線保護構造部の製造方法は、第１〜第３の態様のいずれか一態様に係る電線保護構造部の製造方法であって、前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料として矩形状のものを用いている。

第７の態様に係る電線保護構造部は、電線束が保護されている電線保護構造部であって、シート状の熱可塑性材料が、前記電線束の外周部又は既に前記電線束に巻きつけられている前記シート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着されることにより、予め前記電線束に巻きつけられた形態に保持された状態で、加熱及び圧縮されて成形されている保護部により、前記電線束が覆われている。

第１の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、シート状の熱可塑性材料を、電線束の外周部又は既に電線束に巻きつけられているシート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着することにより、熱可塑性材料を電線束に巻きつけた形態に保持してから、当該熱可塑性材料を加熱及び圧縮して成形している。このため、電線束に対する熱可塑性材料の相対移動を抑制し、電線束を覆う熱可塑性材料の形態のばらつきを抑制することができる。

第２の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、シート状の熱可塑性材料に予め付着させた接着材料により、シート状の熱可塑性材料を電線束に巻きつけた形態に保持するため、工程（ａ）と工程（ｂ）とを一連の流れでスムーズに行うことができ、作業効率を向上させることができる。

第３の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、シート状の熱可塑性材料を少なくとも２重に重ねて電線束に巻きつけているため、保護性能を向上させることができる。

第４の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、帯状のシート状の熱可塑性材料を用いているため、曲げ箇所等でも電線束の形状に柔軟に対応して巻きつけることができ、より確実に電線束を覆うことができる。

第５の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、帯状の熱可塑性材料を幅寸法の半分ずつ重ねつつ電線束に巻きつけるため、電線束の保護対象部分に対して効率よく２重に巻きつけることができ、保護性能を向上させると共に熱可塑性材料の使用量の低減を図ることができる。

第６の態様に係る電線保護構造部の製造方法によると、矩形状のシート状の熱可塑性材料を用いているため、広い範囲の保護対象部分をより簡単に覆うことができる。

第７の態様に係る電線保護構造部によると、シート状の熱可塑性材料が、電線束の外周部又は既に電線束に巻きつけられているシート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着されることにより、予め電線束に巻きつけられた形態に保持された状態で、加熱及び圧縮されて、電線束の外周を覆う保護部が形成されている。このため、電線束に対する熱可塑性材料の相対移動を抑制し、電線束を覆う熱可塑性材料の形態のばらつきを抑制することができる。

接着材料が付着された帯状のシート状の不織材料を示す図である。 電線束に帯状のシート状の不織材料を巻きつけた形態を示す図である。 第１実施形態に係る電線保護構造部を示す図である。 接着材料が付着された矩形状のシート状の不織材料を示す図である。 電線束に矩形状のシート状の不織材料を巻きつけた形態を示す図である。 第２実施形態に係る電線保護構造部を示す図である。

以下、実施形態に係る電線保護構造部及び電線保護構造部の製造方法について説明する。この電線保護構造部は、電線束を保護及び形態維持するように熱可塑性樹脂で覆った構成である。

電線束としては、車両等に配策されるワイヤーハーネスを構成するものが想定される。この電線束は、複数の電線が互いの径方向（複数方向）に隣接するように重ねられ、断面視略円形、略矩形等に束ねられて構成されている。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る電線保護構造部１０について説明する（図１〜図３参照）。電線保護構造部１０は、保護部２２が電線束Ｗの外周を覆った構成である（図３参照）。この保護部２２は、熱可塑性材料が電線束Ｗのうち保護対象部分を覆った状態で加熱及び加圧（すなわち、ホットプレス）されて成形される。なお、電線束Ｗの保護対象部分とは、電線束Ｗのうち、延在方向において、外部との接触から保護したい部分又は配策経路に対応した形態に維持したい部分を含む範囲内の部分を言うものとする。

なお、ホットプレスとは、加工対象である熱可塑性材料を金型間に挟み込み、金型を加熱した状態で圧力を加えて熱可塑性材料を成型加工することをいう。より具体的には、電線束Ｗの保護対象部分の形状に対応した保護部２２成型用の金型面を有する一対の金型を用いて行われるとよい。すなわち、一方の金型上に電線束Ｗを覆った状態の熱可塑性材料を載置し、一対の金型を加熱しつつ、他方の金型を一方の金型に相対近接移動させることにより熱可塑性材料を成型する。これにより、熱可塑性材料が硬くなった状態の保護部２２により電線束Ｗを覆った電線保護構造部１０を得る。もっとも、金型は、一対の金型に限られず、３以上の分割された金型で形成されてもよい。

ここで、熱可塑性材料について説明する。熱可塑性材料とは、加熱することにより部分的或いは全体的に溶融し或いは軟らかくなって、冷却されることにより固化する材料である。そして、この熱可塑性材料は、加熱されて溶融した或いは軟らかくなった状態で成形加工されて冷却されることにより、成形された所定の形状を維持することができる。ここでは、熱可塑性材料として、不織材料２０を用いた例で説明する。

不織材料２０としては、加熱工程を経て部分的又は全体的に溶融或いは柔らかくなり、その後冷却工程を経て硬くなることが可能なものを用いることができる。かかる不織材料２０として、基本繊維と接着樹脂（バインダとも呼ばれる）とを含むものを用いることができる。接着樹脂は、基本繊維の融点よりも低い融点を有する樹脂である。そして、不織材料２０を、基本繊維の融点より低く且つ接着樹脂の融点よりも高い温度に加熱することにより、接着樹脂が溶融されて基本繊維間にしみ込む。この後、不織材料２０の温度が低下すると、接着樹脂が凝固する。これにより、不織材料２０を加熱時の成形状態に維持することができる。ここでは、シート状に形成されている不織材料２０（不織布とも呼ばれる）を用いている（図１参照）。

不織材料２０の基本繊維としては、接着樹脂の融点で繊維状態を保ち得ればよく、樹脂繊維の他、各種繊維を用いることができる。また、接着樹脂は、基本繊維の融点より低い融点を有する熱可塑性樹脂繊維を用いることができる。例えば、基本繊維と接着樹脂との組合せとしては、基本繊維をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の樹脂繊維とし、接着樹脂をＰＥＴとＰＥＩ（ポリエチレンイソフタレート）との共重合樹脂としたものが挙げられる。

以下、電線保護構造部１０について、製造工程を追いつつ説明をする。ここでは、電線束Ｗのうち直線状に配策される部分を保護する例を図示しているが、曲線状に配策される部分についても同様にして電線保護構造部を構成することができる。

まず、シート状の不織材料２０を電線束Ｗに巻きつけて、当該電線束Ｗの保護対象部分全体を覆う（工程（ａ））。好ましくは、シート状の不織材料２０を、電線束Ｗの外周部上に少なくとも２重に重なるように巻きつけるとよい。もっとも、電線束Ｗの外周部上の不織材料２０の厚さ（重なり数）は、電線束Ｗが組み込まれる車両の仕様、配策箇所等を考慮して実験的又は経験的に決定されるとよい。なお、電線束Ｗの偏りの観点から言うと、不織材料２０は、電線束Ｗの周方向全体において同じ厚さとなるように巻きつけられることが好ましい。

本実施形態においては、シート状の不織材料２０として帯状のものを用いている。そして、当該帯状のシート状の不織材料２０を、幅寸法の半分ずつ重ねつつ電線束Ｗに巻きつけている。換言すると、不織材料２０を、電線束Ｗの延在方向において、幅寸法の半分ずつずらしつつ電線束Ｗに巻きつけていく。なお、巻き始め及び巻き終わりの部分は、２重に重なるように、不織材料２０を既に巻かれた部分に対して全体的に重ねつつ２周巻きつけるとよい。

不織材料２０の幅寸法は、電線束Ｗの保護対象部分の形状等を考慮して経験的又は実験的に決定するとよい。例えば、保護対象部分が直線状の場合は作業効率を向上させるために幅寸法を大きくし、曲線状の場合はその形状により柔軟に対応できるように幅寸法を小さくしてもよい。また、不織材料２０の長手寸法は、電線束Ｗの大きさ（外形形状）、保護対象部分の範囲、重ね数等を考慮して経験的又は実験的に決定されるとよい。

ここで、帯状のシート状の不織材料２０には、予め両端部の裏面（巻きつけ時に内側に位置する面）に接着材料４０が付着されている。そして、巻きつけ作業においては、一端部を電線束Ｗの外周部に接着した状態で不織材料２０を巻きつけていくとよい（図１参照）。ここでは、接着材料４０として、両面粘着テープを採用しており、不織材料２０の両端部の裏面に予め付着されている。

このように、帯状のシート状の不織材料２０が、電線束Ｗを軸芯として、各部において略同じ厚さで巻きつけられるため、電線束Ｗは、筒状となっている不織材料２０の略中心に位置する（図２参照）。

次に、シート状の不織材料２０を、電線束Ｗの外周面又は既に電線束Ｗに巻きつけられている不織材料２０の外周部に対して接着することにより、工程（ａ）で電線束Ｗに巻きつけた形態に保持する（工程（ｂ）、図２参照）。ここでは、上述したように、帯状の不織材料２０の他端部に接着材料４０としての両面粘着テープが付着されている。そして、不織材料２０の他端部を、既に巻きつけられている部分の外周部に対して接着する（貼り付ける）ことにより、不織材料２０の形態を保持している。これにより、ホットプレスまでの間に、不織材料２０が電線束Ｗに対して緩んだり外れたりすることを抑制している。もっとも、不織材料２０の他端部は、一端部と同様に、接着材料４０により電線束Ｗの外周面に対して接着されてもよい。

また、接着材料４０は、片面に粘着部を有する粘着テープ、接着剤等でもよく、又、予め付着されている場合に限られず巻きつけ作業の際に随時付着されてもよい。また、接着材料４０は、不織材料２０の両端部に付着される場合に限られず、その他長尺方向複数箇所、又は、裏面全体に付着されていてもよい。また、接着材料４０で接着する場合に限られず、不織材料２０を加熱して接着樹脂を溶融させ、他端部とその重なる部分とを接着してもよい。

そして、工程（ｂ）で電線束Ｗに巻きつけた形態に保持したシート状の不織材料２０を、ホットプレスして成形する（工程（ｃ））。ここで、ホットプレスの時間及び圧力等は、電線束Ｗが配策される車両の仕様、配策箇所等に応じた硬さになるように、実験的又は経験的に決定されるとよい。そして、ホットプレスされた当該不織材料２０が冷却されると、基礎繊維にしみ込んだ接着樹脂が凝固して成形後の形態が維持され、電線束Ｗを覆う保護部２２が形成される（図３参照）。なお、ホットプレス後、不織材料の温度が自然に下がるまで待ってもよいし、冷却してもよい。

以上の工程により、電線保護構造部１０を製造することができる。そして、この電線保護構造部１０では、不織材料２０が電線束Ｗの外周上で延在方向に互いにずれて重なり合った状態で硬くなっている。このため、保護部２２の表面には、長尺帯状の不織材料２０の側端部の螺旋線状の痕跡Ｔが残っている。また、保護部２２の端部には、電線束Ｗの外周部から保護部２２の外周面に向かう渦巻線状の痕跡Ｔも残っている。なお、図３では、線状の痕跡Ｔを２点鎖線で示している。また、不織材料２０を保持するために用いた接着材料４０も保護部２２内に介在している。

また、本実施形態に係る製造方法によれば、電線束Ｗの分岐部分も保護することができる。例えば、不織材料２０を、分岐部分の外周を覆うように各分岐線の股部分に引掛けて巻きつけて接着材料等により保持しておき、保持した状態でホットプレスするとよい。

これまで、不織材料２０を電線束Ｗの外周上に少なくとも２重に重ねるように巻きつける構成について説明してきたが、最低限、保護対象部分を露出させないように巻きつけて覆うことができればよい。

上記の電線保護構造部１０及びその製造方法によると、不織材料２０を電線束Ｗに巻きつけた形態に保持してから、当該不織材料２０を加熱及び圧縮して成形する。このため、電線束Ｗに対する不織材料２０の相対移動を抑制し、電線束Ｗを覆う不織材料２０の形態のバラツキを抑制することができる。また、ホットプレス前に、電線束Ｗに不織材料２０を巻きつけた形態のまま置いておくこともできる。

また、シート状の不織材料２０を電線束Ｗに巻きつけて当該電線束Ｗを覆っているため、電線束Ｗを不織材料２０に対してより中心に近い位置に位置決めできると共に内外方向における相対移動を抑制できる。これにより、ホットプレスの際に電線束Ｗに加わる熱及び圧力がより均等になり、電線束Ｗのばらつきも抑制でき、製造される電線保護構造部１０において、保護部２２内における電線束Ｗの偏りを抑制することができる。これにより、周方向において保護部２２の厚薄及び硬さのばらつきを抑制し、どの位置においても同程度の保護性能を得ることができ、全体として保護性能を向上させることができる。

また、不織材料２０に予め付着させた接着材料４０により接着して、当該不織材料２０を電線束Ｗに巻きつけた形態に保持するため、工程（ａ）と工程（ｂ）とを一連の流れでスムーズに行うことができ、作業効率を向上させることができる。

また、不織材料２０を少なくとも２重に重ねて電線束Ｗに巻きつけているため、保護性能を向上させることができる。そして、不織材料２０を、電線束Ｗの外周上で周方向全体において略均一な厚さとなるように巻きつけているため、製造される電線保護構造部１０において、電線束Ｗが保護部２２の略中心に位置して保護性能を向上させることができる。

また、帯状のシート状の不織材料２０を用いているため、曲げ箇所等でも電線束Ｗの形状に柔軟に対応して巻きつけることができ、より確実に当該電線束Ｗを覆うことができる。また、電線束Ｗの保護対象部分の範囲が変更される場合でも、重ね量（すなわち、ずらし量）を変えることにより、不織材料２０を巻きつけて覆う範囲を容易に変更することができる。

また、不織材料２０を幅寸法の半分ずつ重ねつつ電線束Ｗに巻きつけるため、電線束Ｗの保護対象部分に対して効率よく２重に巻きつけることができ、保護性能を向上させると共に不織材料２０の使用量の低減を図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電線保護構造部１１０について説明する（図４〜図６参照）。なお、第１実施形態に係る電線保護構造部１０と同様の構成部分については同一の符号を付すと共に説明を省略する。

この電線保護構造部１１０は、略矩形状のシート状の不織材料１２０が、予め電線束Ｗに巻きつけられて、当該電線束Ｗを覆った形態に保持された状態で、ホットプレスされて成形されている保護部１２２により、当該電線束Ｗが覆われて構成されている（図６参照）。

当該略矩形状のシート状の不織材料１２０の裏面には、両端部に沿って接着材料１４０としての両面粘着テープが付着されているものとする（図４参照）。また、不織材料１２０の幅寸法（電線束Ｗの延在方向に沿う方向の寸法）は、保護対象部分より大きく設定されている。

まず、略矩形状のシート状の不織材料１２０を電線束Ｗに巻きつけて、当該電線束Ｗを覆う（工程（ａ））。より具体的には、不織材料１２０を、一端部を電線束Ｗの延在方向に沿う姿勢で電線束Ｗの外周部に貼り付け、巻きつけ作業が行われるとよい。

そして、不織材料１２０の他端部を、接着材料１４０により、既に巻かれている部分の外周部に対して貼り付けて接着することにより、不織材料１２０を電線束Ｗに巻きつけられた形態に保持する（工程（ｂ）、図５参照）。ここで、不織材料１２０は、第１実施形態と同様に電線束Ｗの周方向全体で均一に２重に重なるように巻きつけられることが好ましく、本実施形態では、周方向において巻きつけ開始位置と終了位置とが略一致していることが好ましい。

巻きつけ形態に保持した後、当該形態に保持されている不織材料１２０を、ホットプレスして成形する。これにより、不織材料１２０は溶けた接着樹脂により重なった部分同士が接着され、不織材料１２０が硬くなって保護部１２２が形成される（図６参照）。

以上の工程により、電線保護構造部１１０を製造することができる。そして、この電線保護構造部１１０では、不織材料１２０の他端部が、電線束Ｗの延在方向に沿う形態で先に巻かれた部分に重なった状態で硬くなっている。このため、保護部１２２の表面には、不織材料１２０の他端部の線状の痕跡Ｔが残っている。また、断面視において、電線束Ｗの外周部から保護部１２２の外周面に向かう渦巻線状の痕跡Ｔも残っている。なお、図６では、線状の痕跡Ｔを２点鎖線で示している。また、不織材料１２０を保持するために用いた接着材料１４０も保護部１２２内に介在している。

上記電線保護構造部１１０及びその製造方法によると、矩形状のシート状の不織材料１２０を用いているため、広い範囲の保護対象部分をより簡単に覆うことができる。

１０、１１０ 電線保護構造部
２０、１２０ 不織材料
２２、１２２ 保護部
４０、１４０ 接着材料
Ｗ 電線束

Claims (7)

1. 電線束が保護されている電線保護構造部の製造方法であって、
   （ａ）シート状の熱可塑性材料を前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う工程と、
   （ｂ）前記シート状の熱可塑性材料を、前記電線束の外周部又は既に前記電線束に巻きつけられている前記シート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着することにより、前記工程（ａ）で前記電線束に巻きつけた形態に保持する工程と、
   （ｃ）前記工程（ｂ）で前記電線束に巻きつけた形態に保持した前記シート状の熱可塑性材料を、加熱及び圧縮して成形する工程と、
   を備える、電線保護構造部の製造方法。
2. 請求項１に記載の電線保護構造部の製造方法であって、
   前記工程（ｂ）では、前記シート状の熱可塑性材料に予め付着させた接着材料により、前記シート状の熱可塑性材料を、接着して、前記工程（ａ）で前記電線束に巻きつけた状態に保持する、電線保護構造部の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電線保護構造部の製造方法であって、
   前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料を、少なくとも２重に重ねて前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う、電線保護構造部の製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電線保護構造部の製造方法であって、
   前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料として帯状のものを用いている、電線保護構造部の製造方法。
5. 請求項４に記載の電線保護構造部の製造方法であって、
   前記工程（ａ）では、帯状の前記シート状の熱可塑性材料を、幅寸法の半分ずつ重ねつつ前記電線束に巻きつけて、前記電線束を覆う、電線保護構造部の製造方法。
6. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電線保護構造部の製造方法であって、
   前記工程（ａ）では、前記シート状の熱可塑性材料として矩形状のものを用いている、電線保護構造部の製造方法。
7. 電線束が保護されている電線保護構造部であって、
   シート状の熱可塑性材料が、前記電線束の外周部又は既に前記電線束に巻きつけられている前記シート状の熱可塑性材料の外周部に対して接着されることにより、予め前記電線束に巻きつけられた形態に保持された状態で、加熱及び圧縮されて成形されている保護部により、前記電線束が覆われている、電線保護構造部。

Images