JP6211386B2 - ハーネス外装保護材の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車用等の組電線であるワイヤハーネスの外周側に装着する筒状のハーネス外装保護材を製造するためのハーネス外装保護材の製造方法に関するものである。
ワイヤハーネスの外周側には合成樹脂製のコルゲートチューブや網状チューブやプロテクタや結束バンド付きの係止クリップ等といった各種樹脂部品が組み付けられる。これらコルゲートチューブや網状チューブやプロテクタはハーネス外装保護材として機能する。
例えば特許文献1には、コルゲートチューブの製造方法として、一対の対向する無端ベルトに複数の分割式の成形金型を固定し、押出成形機から熱可塑性樹脂材を成形金型内に環状に押し出しつつ、各成形金型の吸引孔で吸引し、無端ベルトの回転で成形金型を前進させて、コルゲートチューブを連続的に長形に形成し、冷却後に所要長さに切断することが記載されている。
また特許文献2には、ワイヤハーネスの製造方法として、無端ベルトを用いたベルトコンベアによって複数のワイヤハーネス布線ボートを所定の搬送経路に沿ってループ状に搬送させながら、ワイヤハーネス布線ボートの表面上の布線治具に沿って電線を布線し、複数本の電線で成る束電線の所定位置に合成樹脂製のプロテクタや樹脂チューブや係止用クリップ等といった部品を組み付け、束電線をテープ巻きで結束することが記載されている。
また、特許文献3には、ワイヤハーネス組立工場において、端子製造機と電線製造機と合成樹脂製のコネクタハウジングを成形するための成形機とを用いてサブワイヤハーネスを製造し、同じくワイヤハーネス組立工場の組立ラインにおいて、複数のサブワイヤハーネスを相互に組み付けると共に、組み付けられた複数のサブワイヤハーネスに樹脂成形品としてのプロテクタや係止用クリップを組み付けてワイヤハーネスを形成することが記載されている。
また、特許文献4には、複数の布線板をベルトコンベアの走行経路に沿ってループ状に搬送しながら、各布線板ごとに各作業者が電線を布線しつつ、各布線板の近傍に設置した射出成形機で合成樹脂製の係止用クリップやワイヤハーネス用チューブを成形して、複数本の電線で成る束電線に係止用クリップやチューブを組み付けることが記載されている。この束電線には係止用クリップやチューブ以外に合成樹脂製のプロテクタやゴム製のグロメット等が組み付けられてワイヤハーネスが構成される。
特開2010−260241号公報(図4) 特開2002−329429号公報(図1) 特開2002−245876号公報(図1) 特開2012−124090号公報(図1,図4)
しかしながら、上記従来の特許文献1に記載されたコルゲートチューブ(ハーネス外装保護材)の製造方法にあっては、サイズ(径)の異なる複数種のコルゲートチューブに対応して、筒状の樹脂チューブを連続して成形する押出し機の少なくともダイスの種類と、筒状の樹脂チューブを蛇腹状に成形する多数の分割式の成形金型の種類とを、コルゲートチューブの種類の数だけ用意する必要があり、これら設備にかかる費用が増大し、コルゲートチューブのコストもアップするという問題があった。
また、筒状の樹脂チューブを連続して成形する押出し機と、筒状の樹脂チューブを蛇腹状に成形する多数の分割式の成形金型と、各成形金型をループ状(無端状)に移動させる駆動ベルトと、蛇腹状の樹脂チューブの先端部を成形金型から前方に引き取る引き取り機と、蛇腹状の樹脂チューブを適宜長さに検尺切断する検尺切断機といった多くの装置を同時に必要として、コルゲートチューブ製造工程が肥大化し、部品工場内に大きな装置配置スペースを必要とするという問題があった。
また、上記従来の特許文献2に記載されたワイヤハーネスの製造方法にあっては、例えば図9にワイヤハーネス製造工程の一例を示す如く、ワイヤハーネス組立工場55のワイヤハーネス組立ライン58において、複数の布線板61を作業開始位置Sから矢印の如く移動させつつ前半の配索工程59で各布線板61に電線を布線(配索)し、後半の部品組付工程60で各布線板61上の複数本の電線で成る束電線の外周側に樹脂部品として例えばハーネス外装保護材であるコルゲートチューブA〜Cを組み付ける際に、以下のような問題があった。
例えば各車種のワイヤハーネスA',B'(図示せず)に共通で使用される使用頻度の多い汎用のコルゲートチューブA,Bと、特定の車種のワイヤハーネスC'(図示せず)に使用される使用頻度の少ない専用のコルゲートチューブCとがある場合に、汎用のコルゲートチューブA,Bは多くの数量を必要とし、専用のコルゲートチューブCは少ない数量であれば済むが、部品工場51で専用のコルゲートチューブCを汎用のコルゲートチューブA,Bと同じような方法で生産し、同じように梱包し、同じようにワイヤハーネス組立工場55に輸送し(符号54参照)、ワイヤハーネス組立工場55において同じように部品受入56や部品在庫57として管理しなければならないために、ワイヤハーネスA'〜C'の生産コストが割高になるという問題があった。
すなわち、汎用のコルゲートチューブA,Bと専用のコルゲートチューブCとを部品工場51において押出し及び真空(圧空)成形工程52で生産するために、少量生産の専用のコルゲートチューブCにおいても、成形用の高価な金型を必要とし、設備や金型償却費が高くついて、部品コストが高価になっていた。また、汎用のコルゲートチューブA,Bと専用のコルゲートチューブCとを部品工場51において別々に梱包するために(符号53の工程)、専用のコルゲートチューブCにおいても梱包費(物流コスト)が発生していた。
本発明は、上記した点に鑑み、ハーネス外装保護材を低コストで効率良く製造することができ、それに加えて、汎用と専用の各ハーネス外装保護材の使用に起因する製造コストの増加を抑止することができ、さらに、部品製造工場内におけるハーネス外装保護材の製造工程を簡素化、省スペース化することができるハーネス外装保護材の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るハーネス外装保護材の製造方法は、溶融した樹脂材からシートを形成する工程と、該シートを形成した直後に、余熱を利用して該シートに凹凸加工を施して凹凸シートを形成する工程と、該凹凸シートを丸めブロック内に挿入し丸めブロック内のガイド壁に沿ってシート幅方向にパイプ状に丸め加工して筒状のハーネス外装保護材を形成する工程とを備えることを特徴とする。
上記構成により、溶融した樹脂材がローラで伸延されて平坦なシートが形成され、シートに凹凸加工が施されて凹凸シートが形成され、凹凸シートが丸め加工されて表面(裏面も同じく)凹凸形状の筒状のハーネス外装保護材が形成される。樹脂材を溶融した際の余熱でシートが軟化した状態で、シートに凹凸がスムーズ且つ確実に形成される。「筒状」は断面円形の他に断面長円形や断面略矩形状を含むものである。表面凹凸形状(略蛇腹形状)のハーネス外装保護材は屈曲性を有する。
請求項2に係るハーネス外装保護材の製造方法は、請求項1記載のハーネス外装保護材の製造方法において、前記凹凸シートをハーネス外装保護材の種類ごとに共通で使用し、該凹凸シートの丸め加工工程で丸める径に応じた前記丸めブロックを適宜選択して、種類の異なるハーネス外装保護材を形成することを特徴とする。
上記構成により、径の異なる複数種のハーネス外装保護材が汎用・専用の区別なく容易に形成される。ハーネス外装保護材の長さは、シート又はハーネス外装保護材の検尺切断加工で適宜変更可能である。
請求項3に係るハーネス外装保護材の製造方法は、請求項1又は2記載のハーネス外装保護材の製造方法において、部品工場又はワイヤハーネス組立工場で前記シートと前記凹凸シートを形成し、該ワイヤハーネス組立工場で前記凹凸シートの検尺切断と前記ハーネス外装保護材の形成を行うことを特徴とする。
上記構成により、部品工場でシートの形成とシートへの凹凸加工とが行われ、部品工場からワイヤハーネス組立工場に凹凸シートが搬送され、ワイヤハーネス組立工場で例えば組み立てるワイヤハーネスの種類に対応してシートの丸め加工がタイムリーに行われる。
請求項1記載の発明によれば、樹脂製のシートを凹凸加工して丸め加工するという簡単な方法で、従来のコルゲートチューブに類似するハーネス外装保護材を低コストで効率良く製造することができる。また、シートに白化を生じることなく凹凸をスムーズ且つ確実に形成することができる。また、凹凸加工時のシートの再加熱を不要として、設備を簡素化、省スペース化することができる。
請求項2記載の発明によれば、樹脂製のシートを共通使用することで、種類の異なるハーネス外装保護材を低コストで効率良く製造することができると共に、汎用と専用の各ハーネス外装保護材の使用に起因する製造コストの増加を抑止することができる。
請求項3記載の発明によれば、部品製造工場内におけるハーネス外装保護材の製造工程を簡素化、省スペース化することができると共に、ワイヤハーネス組立工場でワイヤハーネスの種類に応じてハーネス外装保護材をタイムリーに生産することができる。
(a)〜(c)は、本発明のハーネス外装保護材の製造方法の一実施形態を工程順に示す説明図((a)(c)は側面図、(b)は斜視図)である。 ワイヤハーネス組付工程の一形態を示す斜視図である。 図1(a)の工程で使用する凹凸加工機の一形態を正面側から見て示す斜視図である。 図1(c)の工程で形成される凹凸シートの一形態を上側から見て示す斜視図である。 図1(c)の工程で使用するシート丸め加工機の一形態を示す、(a)は斜視図、(b)は側面図である。 完成したハーネス外装保護材の一形態を示す斜視図である。 (a)(b)は、ハーネス外装保護材の製造方法の他の形態の要部を工程順に示す説明図(側面図)である。 ハーネス外装保護材の製造方法の一適用例を示す説明図(平面図)である。 従来のハーネス外装保護材の製造方法の一適用例を示す説明図(平面図)である。
図1〜図6は、本発明におけるハーネス外装保護材の製造方法の一実施形態を示すものである。
図1(a)の如く、ハーネス外装保護材1(図6)の製造方法は、先ず、押出し機1で熱可塑性樹脂材を溶融し、押出し機2の下向きのノズル3から溶融樹脂材4を前後一対の金属製の伸延ローラ5の間に押し出し、一対の伸延ローラ5で平面的に延ばして平坦なシート6を連続して形成する。平坦なシート6は押出し時の余熱を持った状態で隣接の送りローラ7を経て前方のエンボス(蛇腹)加工機8すなわちエンボス加工工程に送られる。
エンボス加工機8は、前後一対の水平なガイド板9と、前後一対のガイド板9の間において上下に配置された金属製の一対のエンボス加工ローラ10,11と、一対のエンボス加工ローラ10,11を矢印の如く相反する方向に(上側のローラ10は反時計回りに、下側のローラ11は時計回りに)回転させる不図示の駆動部とを備えている。
平坦なシート6は押出し時の余熱で軟化しているので、エンボス加工機8で平坦なシート6に複数(多数)の凹凸をスムーズ且つ容易且つ確実に形成することができる。余熱を利用してエンボス(凹凸)加工をシート6の成形と連続して行うことができる。
図3に、上下一対のエンボス加工ローラ10,11の一例を示す如く、一方(下側)のローラ11は、円柱状のローラ軸11aの外周側に、多数の菱形状の凸部12を斜め方向に複数列に配列して成る加工部11bを有し、他方(上側)のローラ10は、円柱状のローラ軸10aの外周側に、多数の菱形枠状の凹部13を斜め方向に複数列に配列して成る加工部10bを有している。加工部10b,11bに菱形状の凹凸12,13を設けたことで、菱形状の凹凸12,13の対角線方向(ローラ10,11の回転方向)に凹凸シート14を加工部10b,11bからスムーズに剥離(離脱)することができる。
エンボス加工された凹凸シート14は、図4に検尺切断後の状態を示す如く(検尺切断については後述する)、下側のローラ11(図3)の多数の凸部12で圧縮成形された菱形状の多数の凹部15と、上側のローラ10(図3)の多数の凹部13で圧縮成形された菱形枠状の多数の凸部16とを有して、屈曲可能に形成されている。
図1(a)の工程でエンボス加工された凹凸シート14は上下一対のガイドローラ17の間に通され、上下のガイドローラ17あるいはガイドローラ17とエンボス加工機8との間に並列に配置された不図示の複数(本例で二つ)のカッタでシート幅方向に複数本(本例で三本)に分割(スリット加工)されて、各巻取機18でロール状に巻き取られて、各凹凸シートロール19を形成する。図1(a)の樹脂押出し2、ローラ加工5、エンボス加工8、シートロール巻き19の全ての工程を符号21で示す。
図1(b)の如く、各凹凸シートロール19はまとめて箱20に入れられて、次工程の図1(c)の検尺切断・シート丸め工程28に送られる。検尺切断は、検尺切断機において複数の凹凸シートロール19を左右並列に配置し、シートロール19から加工台22の上に凹凸シートを平面的に繰り出して所要長さにカッタ23で切断することで行われる。
図4に示す如く、凹凸シート14は長方形状に切断され、凹凸シート14の前後の短辺部14aが菱形枠状の各凸部16の長い対角線L1の延長方向に沿って位置し、凹凸シート14の左右(幅方向)の長辺部14bが各凸部16の短い対角線L2の延長方向に沿って位置している。各凸部16の四辺の長さは同じであり、対向する各二辺はそれぞれ平行に位置して、各凸部16は網目状に交差して続いている。
検尺切断された凹凸シート14は図1(c)のシート丸め加工機24で幅方向に円筒状に丸められて、図6のハーネス保護チューブ(ハーネス外装保護材)1となる。本例のハーネス保護チューブ1においては菱形状の各凸部16の長い対角線L1がチューブ周方向に沿って位置し、短い対角線L2がチューブ軸方向に沿って位置している。この凸部(凹凸)形状によってハーネス保護チューブ1が軸方向とは交差する方向に曲がり易くなっている。屈曲性は例えば既存のコルゲートチューブと同程度である。
屈曲が不要な場合はシート6(図1)に凹凸15,16を設けないで平坦なシート6を丸め加工してパイプ状のハーネス保護チューブとする。一本のハーネス保護チューブを部分的に(例えば長手方向中央部のみ、あるいは前後二カ所を)凹凸形状(屈曲可能)とし、その他の部分は凹凸のない円滑形状(屈曲不能)とすることも可能である。
図5(a)(b)にシート丸め加工の一例を示す如く、切断された凹凸シート14を、予め加熱された専用の丸めブロック25内にスリット状の入口26aから挿入することにより、入口26aに続く断面円形状のガイド壁26に沿って凹凸シート14を徐々にシート幅方向にパイプ状に丸めていく。
ヒータ等の加熱により凹凸シート14が軟化して丸め易くなり、丸め加工後にハーネス保護チューブ1を自然冷却等で冷却することで、ハーネス保護チューブ1が所定の径に維持される。ハーネス保護チューブ1の径(外径と内径)はシート丸め加工機(丸め加工工程)24の例えば湾曲状のガイド壁26の内径を変えることで適宜設定可能である。凹凸シート14を丸める回数(巻き数)は一周ないしそれ以上である。
図4の例ではシート6(図1)に斜めに菱形状に交差する複数の線状の凸部16を形成し、その凹凸シート14を長辺14b側から丸めて(巻いて)、図6の如く表面(裏面も同じ)に斜めに菱形状に交差する複数の線状の凸部16を有するハーネス保護チューブ1を形成したが、例えば図4においてシート6(図1)に菱形ではなく正方形状ないし長方形状に交差する複数の線状の凸部(16)を形成し、その凹凸シート(14)を丸めて、正方形状ないし長方形状に交差する複数の線状の凸部(16)を有するハーネス保護チューブ(1)を形成することも可能である。この凹凸形状は既存のコルゲートチューブ(図示せず)の蛇腹形状に近いものとなる。
図1(c)において、丸め加工されたハーネス保護チューブ1は下方の容器27に落下して収容される。作業者は例えば容器27ごとハーネス保護チューブ1を図2のワイヤハーネス組付工程38の不図示の部品置き場に運ぶ。
ワイヤハーネス組付工程38で組付作業者29は布線台30の上のワイヤハーネス(複数本の電線)31の所要部にハーネス保護チューブ1を組み付ける。ハーネス保護チューブ1の組付は例えばハーネス保護チューブ1の不図示の巻き終わり部(スリット)を弾性的に開いてその隙間からワイヤハーネス31をハーネス保護チューブ1内に挿通させる。隙間は弾性的に閉じる。ハーネス保護チューブ1の端部開口1a(図6)からワイヤハーネス31の分岐線を挿通させることも可能である。
図1(a)の樹脂押出し工程2→シート成形工程5→エンボス加工工程8とスリット加工(分割)工程(17)と、図1(b)のシートロール19の箱詰め工程20とは部品工場で行い、図1(c)の検尺切断工程23→シート丸め加工工程24は図2のワイヤハーネス組付工程38のあるワイヤハーネス組立工場で行う。あるいは、図1(a)〜(c)の全ての工程をワイヤハーネス組立工場で行うことも可能である(この場合図1(b)の箱詰め工程20は不要となることもある)。
上記図1においては、シート押出加工(2)の余熱を利用してシート6に凹凸15,16を形成する例で説明したが、例えば図7の例に示す如く、図7(a)の押出し機2と前後一対のローラ5でシート6を成形した後、スリット加工機32でシート6を分割してシートロール33に巻き取り、次いで、図1(b)と同様にシートロール33を梱包して、図7(b)のエンボス加工機8に搬送してエンボス(蛇腹)加工を行うことも可能である。
但し、シート押出加工後の余熱を利用しないので、エンボス加工前にシート6を予備加熱しなければならず、工程が複雑化し、作業が面倒であり、エンボス加工時にシート6が白化する懸念もある。
図7(b)の装置は、エンボス加工機8とその前方(シート送り方向)のシート丸め加工機24とその前方の検尺切断機(カッタ34を示す)とを有する。丸め加工された凹凸シート1’は所要長さにカッタ34で切断されて下方の容器27にハーネス保護チューブ1として収容される。図2と同様にワイヤハーネス組付工程にハーネス保護チューブ1が運ばれて、組付作業者29が布線台30上のワイヤハーネス31にハーネス保護チューブ1を装着する。
図7(a)の押出し機2とローラ加工5によるシート6の成形工程と、スリット加工工程32とシートロール工程33及び不図示(図1(b))の梱包工程は部品工場に設置され、図7(b)のシートエンボス加工工程8とシート丸め加工工程24と検尺切断工程34はワイヤハーネス組立工場に設置される。あるいは上記図7(a)〜図7(b)の全ての工程がワイヤハーネス組立工場に設置される。
図8は、図1〜図2の工程を、使用頻度の多い汎用の二種類のハーネス保護チューブA,Bと使用頻度の少ない専用のハーネス保護チューブCとの製造に適用した実施形態を示すものである。
先ず、原材料である熱可塑性樹脂材35を部品工場36に搬入し、部品工場36において、三種類のハーネス保護チューブA〜Cに対応して、図1(a)の押出し機2とローラ5による共通の樹脂シート6の形成と、エンボス加工機8によるシート6への共通のエンボス加工とを行い、図1(b)の工程で共通の凹凸シートロール19を梱包する(梱包工程を符号20で示す)。ハーネス保護チューブA〜Cは長さや径が異なり、樹脂材料35やエンボス15,16(図4)の大きさ形状は同一(共通)である。
共通の凹凸シート14はワイヤハーネス組立工場37に輸送されて、図1(c)の凹凸シート14の検尺切断工程23で、三種類のハーネス保護チューブA〜Cの大きさに応じた長さに凹凸シート14を切断し、図1(c)のシート丸め加工工程24で、ハーネス保護チューブA〜Cの種類ごとに、凹凸シート14をハーネス保護チューブA〜Cの径に応じた径(内径外径)に円筒状に丸め加工する。
完成したハーネス保護チューブA〜Cは種類ごとに、隣接のワイヤハーネス組付工程38の部品置き場39〜41に配置し、ワイヤハーネス組付工程38に適宜供給する。凹凸シート14の検尺切断23と丸め加工24は、ワイヤハーネス組付工程38で組み立てるワイヤハーネス31の種類に応じてタイムリーに行うことができる。ワイヤハーネス組付工程38の一例については図9の従来のワイヤハーネス組立ライン58を参照のこと。
図8の形態例によれば、前記特許文献1に記載された、サイズ(径)の異なる複数種のハーネス保護チューブA〜Cに対応した、筒状の樹脂チューブを連続して成形する押出し機や、筒状の樹脂チューブを蛇腹状に成形する多数の分割式の成形金型が不要となるので、ハーネス保護チューブA〜Cの製造装置21,28がコンパクト化されて、部品工場36内の装置配置スペースが省スペース化されると共に、ハーネス保護チューブA〜Cとその製造装置21とが低コスト化される。
また、図9の従来例に記載された汎用と専用の各ハーネス保護チューブA〜Cを部品工場36において押出し及び真空(圧空)成形工程52で生産する必要がないので、専用のハーネス保護チューブCに起因する設備コストや部品コストが削減されると共に、ハーネス保護チューブA〜Cを部品工場36で別々に梱包する必要がないので、専用のハーネス保護チューブCに起因する梱包費(物流コスト)が削減される。
また、ワイヤハーネス組立工場37において、ワイヤハーネス組付工程38の進捗状況に応じてタイムリーに凹凸シート14の検尺切断23及びシート丸め加工24を行って所望のハーネス保護チューブA〜Cを得る(供給する)ことができるので、図9の従来例に記載された、ワイヤハーネス組立工場55における部品在庫57の管理が不要となって、ワイヤハーネスA〜Cの生産コストが削減される。
なお、図1,図7の実施形態においては、溶融した樹脂材4をローラ5の間で伸延してシート6を形成したが、例えば溶融した樹脂材4を不図示の成形金型内に充填してシート6を形成することも可能である。
また、本発明は、ハーネス外装保護材の製造方法として以外に、ハーネス外装保護材の製造装置や、ハーネス外装保護材自体としても有効なものである。
本発明のハーネス外装保護材の製造方法は、ハーネス外装保護材を低コストで効率良く製造し、加えて、汎用と専用の各ハーネス外装保護材の使用に起因する製造コストの増加を抑止し、さらに、部品製造工場内におけるハーネス外装保護材の製造工程を簡素化、省スペース化するために利用することができる。
1,A〜C ハーネス保護チューブ(ハーネス外装保護材)
4 樹脂材
6 シート
8 エンボス加工工程(エンボス加工機)
10,11 ローラ
12 ローラの凸部
13 ローラの凹部
14 凹凸シート
16 シートの凸部
23 検尺切断工程(カッタ)
24 丸め加工工程
36 部品工場
37 ワイヤハーネス組立工場

Claims (3)

  1. 溶融した樹脂材からシートを形成する工程と、該シートを形成した直後に、余熱を利用して該シートに凹凸加工を施して凹凸シートを形成する工程と、該凹凸シートを丸めブロック内に挿入し丸めブロック内のガイド壁に沿ってシート幅方向にパイプ状に丸め加工して筒状のハーネス外装保護材を形成する工程とを備えることを特徴とするハーネス外装保護材の製造方法。
  2. 前記凹凸シートをハーネス外装保護材の種類ごとに共通で使用し、該凹凸シートの丸め加工工程で丸める径に応じた前記丸めブロックを適宜選択して、種類の異なるハーネス外装保護材を形成することを特徴とする請求項1記載のハーネス外装保護材の製造方法。
  3. 部品工場又はワイヤハーネス組立工場で前記シートと前記凹凸シートを形成し、該ワイヤハーネス組立工場で前記凹凸シートの検尺切断と前記ハーネス外装保護材の形成を行うことを特徴とする請求項1又は2記載のハーネス外装保護材の製造方法。
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