(57)【要約】【課題】ネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を容易に満たすことができるようにすること。【解決手段】複数の線状樹脂部材２０が平行四辺形状の網目をなすように形成されたネット状保護材の設計方法であって、個々の網目１４を囲む枠状部分３０一つ当りの引張り強度が、線状樹脂部材２０の一本分の引張り強度と同じであるとみなして、ネット状保護材全体の引張り強度を見積る。そして、見積られたネット状保護材全体の引張り強度が所定の引張り強度条件を満たすように、線状樹脂部材２０の直径、網目１４の大きさを設定する。【選択図】図３
2011234584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状樹脂部材が平行四辺形状の網目をなすように形成されたネット状保護材の設計方法であって、
個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が、前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、ネット状保護材全体の引張り強度を見積り、
見積られたネット状保護材全体の引張り強度が所定の引張り強度条件を満たすように、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさを設定する、ネット状保護材の設計方法。
【請求項２】
請求項１記載のネット状保護材の設計方法であって、
前記ネット状保護材に対して必要とされる所定方向の引張り強度をＦ，その引張り強度の引張り方向に対して直交する方向における前記ネット状保護材の幅をＨ、前記線状樹脂部材一本当りの引張り強度をｆとすると、
前記所定方向における網目寸法をＡ、これに直交する網目寸法をＢ、前記線状樹脂部材の直径をｄとしたとき、
ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］≧Ｆ
但し、Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））、int［］は［］内の整数部をとる演算子
となるように、前記網目寸法Ａ、Ｂ及び直径ｄを設定する、ネット状保護材の設計方法。
【請求項３】
複数の線状樹脂部材が平行四辺形状の網目をなすように形成されたネット状保護材であって、
個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさに基づいて見積られた全体の引張り強度が、所定の引張り強度条件を満たす、ネット状保護材。
【請求項４】
請求項３記載のネット状保護材であって、
必要とされる所定方向の引張り強度をＦ，その引張り強度の引張り方向に対して直交する方向における全体幅をＨ、前記線状樹脂部材一本当りの引張り強度をｆとすると、
前記所定方向における網目寸法をＡ、これに直交する網目寸法をＢ、前記線状樹脂部材の直径をｄとしたとき、
ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］≧Ｆ
但し、Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））、int［］は［］内の整数部をとる演算子
を満たす、ネット状保護材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等におけるワイヤーハーネスを保護するネット状保護材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等におけるワイヤーハーネスを保護するための保護材として、樹脂を編目状に成形したネット状保護材が提案されている。ネット状保護材は、ワイヤーハーネスに巻付けられた状態で、粘着テープ等により巻付け固定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような保護材に対しては、ネット状保護材単独での取扱い時、或は、ワイヤーハーネスに巻付け固定された状態での取扱い時等に、保護材が破断してしまわないように、所定の強度を確保する必要がある。しかしながら、ネット状保護材はネット形状であるが故、設計段階で、どの程度の強度を確保できるか予測し難いという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、ネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を容易に満たすことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様は、複数の線状樹脂部材が平行四辺形状の網目をなすように形成されたネット状保護材の設計方法であって、個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が、前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、ネット状保護材全体の引張り強度を見積り、見積られたネット状保護材全体の引張り強度が所定の引張り強度条件を満たすように、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさを設定する。
【０００６】
第２の態様は、第１の態様に係るネット状保護材の設計方法であって、前記ネット状保護材に対して必要とされる所定方向の引張り強度をＦ，その引張り強度の引張り方向に対して直交する方向における前記ネット状保護材の幅をＨ、前記線状樹脂部材一本当りの引張り強度をｆとすると、前記所定方向における網目寸法をＡ、これに直交する網目寸法をＢ、前記線状樹脂部材の直径をｄとしたとき、
ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］≧Ｆ
但し、Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））、int［］は［］内の整数部をとる演算子
となるように、前記網目寸法Ａ、Ｂ及び直径ｄを設定する。
【０００７】
また、第３の態様は、複数の線状樹脂部材が平行四辺形状の網目をなすように形成されたネット状保護材であって、個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさに基づいて見積られた全体の引張り強度が、所定の引張り強度条件を満たすものである。
【０００８】
第４の態様は、第３の態様に係るネット状保護材であって、必要とされる所定方向の引張り強度をＦ，その引張り強度の引張り方向に対して直交する方向における全体幅をＨ、前記線状樹脂部材一本当りの引張り強度をｆとすると、前記所定方向における網目寸法をＡ、これに直交する網目寸法をＢ、前記線状樹脂部材の直径をｄとしたとき、
ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］≧Ｆ
但し、Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））、int［］は［］内の整数部をとる演算子
を満たすものである。
【発明の効果】
【０００９】
第１の態様によると、個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が、前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、ネット状保護材全体の引張り強度を見積り、見積られたネット状保護材全体の引張り強度が所定の引張り強度条件を満たすように、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさを設定するため、設計されたネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を容易に満たすことができる。
【００１０】
第２の態様によると、上記式によって、設計されたネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を容易に満たすことができる。
【００１１】
第３の態様によると、個々の網目を囲む枠状部分一つ当りの引張り強度が前記線状樹脂部材一本分の引張り強度と同じであるとみなして、前記線状樹脂部材の直径、前記網目の大きさに基づいて見積られた全体の引張り強度が、所定の引張り強度条件を満たすため、製造されたネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を満たしていることを容易に推測できる。
【００１２】
第４の態様によると、上記式によって、必要とされる引張り強度条件を満たしていることを容易に推測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るネット状保護材を示す平面図である。
【図２】同上のネット状保護材を示す部分拡大図である。
【図３】ネット状保護材における枠状部分の各部寸法を示す説明図である。
【図４】ネット状保護材の各部寸法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態に係るネット状保護材の製造方法及びネット状保護材について説明する。図１はネット状保護材１０を示す平面図であり、図２は同ネット状保護材１０を示す部分拡大図である。
【００１５】
このネット状保護材１０は、複数の線状樹脂部材２０が平行四辺形状（ここでは菱形形状）の網目１４をなすように形成されている。より具体的には、複数の線状樹脂部材２０が平行に配設されると共に、これらと交差するように他の複数の線状樹脂部材２０が平行に配設され、各線状樹脂部材２０がそれぞれの交差部分で一体化されている。これにより、各線状樹脂部材２０によって囲まれた平行四辺形状の網目１４が複数形成される。所定方向に平行に配設された線状樹脂部材２０の群と、これに交差する方向に平行に配設された線状樹脂部材２０の群とは、ネット状保護材の一方面側及び他方面側で異なる面に沿って配設されていてもよいし、或は、ネット状保護材１０の厚み方向において同一面上に配設されていてもよい。前者の場合、複数の線状樹脂部材２０は、互いの交差部分においてネット状保護材１０の厚み方向に接触する部分同士が一体化された構成とするとよい（図２参照）。このようなネット状保護材１０は、例えば、樹脂の押出成型法の他、真空成型法等により成形することができる。樹脂としては、例えば、ＰＰ（polypropylen、ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（Polyethylene、ポリエチレン）樹脂、ＰＶＣ（polyvinyl chloride、ポリ塩化ビニル）樹脂等を用いることができる。
【００１６】
このようなネット状保護材１０は、複数の電線束を結束したワイヤーハーネスを保護するために用いられる。すなわち、本ネット状保護材１０は、ワイヤーハーネスに対して巻付けられた状態で、粘着テープ等の固定部材によって、当該巻付状態が維持される。これにより、ワイヤーハーネスとその配索箇所の周辺部材との直接接触が抑制される。かかるネット状保護材１０は、比較的軽量な構成で、ワイヤーハーネスを保護できるという利点がある。
【００１７】
ところで、このようなネット状保護材１０については、当該ネット状保護材１０をワイヤーハーネスに取付ける前の状態での単独取扱い時、ワイヤーハーネスに巻付け固定された状態での取扱い時等に、ネット状保護材１０が引張られて破断してしまわないように、所定の引張り強度条件（例えば、８０Ｎ）を満たすように要求される。ここで、所定の引張り強度条件は、例えば、網目１４を形成する平行四辺形において一方の対角線に沿った方向Ｑ（図１参照）における引張り強度である。引張り強度は、例えば、ＪＩＳＫ７１１３に準じ、幅４５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片に対し、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、標点間距離（標線間距離）５０ｍｍとする試験方法により得ることができる。本明細書における引張り強度は、本試験方法に基づく値である。
【００１８】
通常、上記ネット状保護材１０では、網目１４をなるべく小さくし、また、線状樹脂部材２０の直径をなるべく大きくすれば、引張り強度は大きくなる。ところが、その場合、線状樹脂部材２０の使用体積、占有体積が増加し、ネット状保護材１０が持つ軽量性というメリットが小さくなってしまう。このため、軽量性を大きく損わない範囲で、必要な引張り強度を得ることができるように設計する必要がある。
【００１９】
また、一般的に、引張り方向に一様な断面形状を有する樹脂材については、樹脂の特性である単位断面積当りの引張り強度に樹脂材の断面積を乗じることによって、当該樹脂材の引張り強度を推測できる。しかしながら、本ネット状保護材１０のように、引張り方向に一様でない断面形状を有する樹脂材については、そのような手法による引張り強度の推測は困難である。
【００２０】
このため、上記のようなネット状保護材１０の製品形態を決定するにあたっては、網目１４の大きさ、線状樹脂部材２０の直径等を適宜変更してネット状保護材１０を試作製造し、実際に試作製造されたネット状保護材１０に対して引張り強度試験を行って、引張り強度を求める必要があり、製品設計上非常に面倒を招いていた。
【００２１】
本願発明者は、種々試験を行い検討した結果、個々の網目１４を囲む枠状部分３０一つ当りの引張り強度は、線状樹脂部材２０一本当りの引張り強度と同等であることを見出した。これは各枠状部分３０には線状樹脂部材２０が２本含まれているものの、実際には、力の偏り等の要因によりいずれか一本の線状樹脂部材２０に集中して力が加わることが原因であるように考えられる。そこで、個々の網目１４を囲む枠状部分３０一つ当りの引張り強度が、線状樹脂部材２０一本当りの引張り強度と同じであるとみなして、ネット状保護材１０の引張り強度を見積り、見積られたネット状保護材１０全体の引張り強度が所定の引張り条件を満たすように、線状樹脂部材２０の直径、網目１４の大きさ等を設定すればよいことを見出した。
【００２２】
これにより、実験或は推測により線状樹脂部材２０の直径に応じた引張り強度さえ判明していれば、当該線状樹脂部材２０の一本当りの引張り強度、設計上の線状樹脂部材２０の直径、網目１４の大きさ等に基づいて、ネット状保護材１０全体の引張り強度を推測することができることになる。従って、実際に各種サイズ等のネット状保護材１０を製造して引張り強度試験を行わなくとも、設計されたネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件を容易に満たすようにすることができる。換言すれば、個々の網目１４を囲む枠状部分３０一つ当りの引張り強度が線状樹脂部材２０の一本分の引張り強度と同じであるとみなして、線状樹脂部材２０の直径、網目１４の大きさに基づいて見積られた全体の引張り強度が所定の引張り強度条件を満たす、ネット状保護材１０を容易に得ることができる。
【００２３】
上記ネット状保護材１０の設計方法及びネット状保護材１０について、図３及び図４を参照してより具体的に説明する。
【００２４】
まず、必要とされるネット状保護材１０の幅寸法はＨであり（図１参照）、ネット状保護材１０に対して必要とされる所定方向の引張り強度がＦであるとする。ネット状保護材１０の幅寸法は、要求される引張り強度の引張り方向Ｑに対して略直交する方向における寸法である。また、線状樹脂部材２０一本当りの引張り強度はｆであるとする。線状樹脂部材２０一本当りの引張り強度ｆは、線状樹脂部材２０の材料、直径等によって定り、実験的、推測的に得られる値である。
【００２５】
ネット状保護材１０の具体的形状は、網目１４の大きさ、及び、線状樹脂部材２０の直径によって定められる。そこで、ネット状保護材１０を設計するにあたって、網目１４の一方の対角線の寸法をＡとし、網目１４の他方の対角線の寸法をＢとし、線状樹脂部材２０の直径をｄとする。なお、網目１４の一方の対角線の寸法Ａは、引張り方向Ｑにおける寸法であり、網目１４の他方の対角線の寸法Ｂは、当該引張り方向Ｑに対して直交する方向における寸法である。
【００２６】
上記を前提にして、網目１４を囲む枠状部分３０を考える。ここでは、図３に示すように、前記引張り方向Ｑ及びこれに直交する方向において隣合う網目１４間で区分された枠状部分３０に基づいて検討する。
【００２７】
まず、ネット状保護材１０の幅全体が、枠状部分３０何個相当分であるかを検討する。引張り方向Ｑに直交する方向における線状樹脂部材２０の交差部分の寸法をＺとすると、引張り方向Ｑに直交する方向における枠状部分３０の寸法は、Ｂ＋Ｚとなる。
【００２８】
とすると、ネット状保護材１０の幅全体には、枠状部分３０が（Ｈ／（Ｂ＋Ｚ））個存在すると考えることができる。なお、（Ｈ／（Ｂ＋Ｚ））の小数部分は、枠状部分３０の一つ相当分未満を意味しており、そのような小数部分については無視することとする。すると、ネット状保護材１０の幅全体には、枠状部分３０が、int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］個存在すると考えることができる。なお、int［］は［］内の整数部をとる演算子である。
【００２９】
すると、上記のように、個々の網目１４を囲む枠状部分３０一つ当りの引張り強度が線状樹脂部材２０の一本分の引張り強度と同じであると考えると、本ネット状保護材１０の引張り強度は、ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］であると考えることができる。
【００３０】
ここで、上記寸法Ｚは下記のようにして求められる。すなわち、網目１４を形成する平行四辺形（菱形）の１辺と２つの対角線の半分とで囲まれる直角三角形Ｔ１を考え、当該三角形Ｔ１の一つの頂点の角度をθとすると、θ＝tan-1（Ｂ／Ａ）となる。
【００３１】
また、線状樹脂部材２０の交差部分において、引張り方向Ｑにおいて隣合う平行四辺形（菱形）において向い合う２つの頂点を結ぶ線、線状樹脂部材２０の側辺及び線状樹脂部材２０を横切る方向の線によって囲まれる直角三角形Ｔ２を考える。この直角三角形Ｔ２は上記直角三角形Ｔ１と相似形である。引張り方向Ｑにおける線状樹脂部材２０の交差部分の寸法をＸとすると、Ｘ＝ｄ／sinθ、となる。
【００３２】
また、網目１４を形成する平行四辺形（菱形）と、線状樹脂部材２０の交差部分である平行四辺形状（菱形）とは相似形状であるから、
Ａ：Ｂ＝Ｘ：Ｚ
が成立する。
【００３３】
上記比例式、θ及びＸの値から、
Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））
が得られる。
【００３４】
以上より、
ｆ×int［Ｈ／（Ｂ＋Ｚ）］≧Ｆ・・・（式１）
但し、Ｚ＝（ｄ・Ｂ）／sin（tan-1（Ｂ／Ａ））、int［］は［］内の整数部をとる演算子
となるように、前記網目寸法Ａ、Ｂ及び直径ｄを設定することで、設計されたネット状保護材について、必要とされる引張り強度条件、つまり、引張り強度がＦ以上になるという条件を容易に満たすことができる。
【００３５】
実際、下記試作品に係るネット状保護材１０を製造し、上記見積り結果と実際の引張り試験結果とを比較してみた。
【００３６】
ネット状保護材１０の幅寸法Ｈは４５ｍｍであり、ネット状保護材１０に対して必要とされる引張り強度Ｆが８０Ｎであるとする。また、線状樹脂部材２０の単位断面積当りの引張り強度は３７ＭＰａであり、これに線状樹脂部材２０の断面積を乗じることで、一本当りの引張り強度ｆを算出することとした。
【００３７】
そして、網目１４の一方（引張り方向Ｑ）の対角線の寸法Ａを１．３ｍｍ、網目１４の他方（幅方向）の対角線の寸法Ｂを１．１ｍｍ、線状樹脂部材２０の直径ｄを０．３５ｍｍとするように、ネット状保護材１０を設計した。この場合、線状樹脂部材２０一本当りの引張り強度ｆは、その単位断面積当りの引張り強度と断面積から、３．６Ｎとなる。すると、上記式１より、ネット状保護材１０の引張り強度は、約１０１Ｎになると推測される。
【００３８】
一方、上記設計に従って、実際にネット状保護材１０を複数試作して、引張り強度試験を行った。すると、引張り強度は、９４〜１０２Ｎの範囲となり、上記式１による見積りの妥当性が確認された。
【００３９】
さらに、上記条件から、網目１４の対角線の寸法Ａ、Ｂ、線状樹脂部材２０の直径ｄを変更して、上記と同様に、上記式１よりネット状保護材１０の引張り強度を推測すると共に、実際にネット状保護材１０を複数試作して、引張り強度試験を行い、両者を比較した。
【００４０】
まず、網目１４の対角線の寸法Ａを１．６ｍｍ、寸法Ｂを１．３ｍｍ、線状樹脂部材２０の直径ｄを０．３ｍｍに変更した場合、上記式１より、ネット状保護材１０の引張り強度は、約７０Ｎになると推測される。一方、当該設計に従って、実際にネット状保護材１０を複数試作して、引張り強度試験を行ったところ、引張り強度は、６８〜８０Ｎの範囲となり、上記式１による見積りの妥当性が確認された。
【００４１】
また、網目１４の対角線の寸法Ａを１．９ｍｍ、寸法Ｂを１．７ｍｍ、線状樹脂部材２０の直径ｄを０．２５ｍｍに変更した場合、上記式１より、ネット状保護材１０の引張り強度は、約４０Ｎになると推測される。一方、当該設計に従って、実際にネット状保護材１０を複数試作して、引張り強度試験を行ったところ、引張り強度は、４５〜５５Ｎの範囲となり、上記式１による見積りの妥当性が確認された。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ネット状保護材
２０  線状樹脂部材
３０  枠状部分
【図１】
2011234584.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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