(57)【要約】【課題】電線の被覆部に圧力を加えて被覆部が破壊され導体が露出するに至るまでの荷重を測定することによって、電線の強い保護性能を高い信頼性で評価することができる圧壊性評価装置および評価方法を提供する。【解決手段】導体と該導体の周囲を被覆する被覆部とを有する電線が載置される板材と、板材との間で被覆部を圧壊し、導体と電気的に接続する押圧手段と、押圧手段に被覆部を圧壊するための荷重を付与する荷重付与手段と、押圧手段が被覆部を圧壊した際に閉じる、導体と押圧手段との間に形成された電気回路と、電気回路が閉じたことを検知する検知手段とを備えた電線の被覆部の圧壊性評価装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と該導体の周囲を被覆する被覆部とを有する電線が載置される板材と、
前記板材との間で前記被覆部を圧壊し、前記導体と電気的に接続する押圧手段と、
前記押圧手段に前記被覆部を圧壊するための荷重を付与する荷重付与手段と、
前記押圧手段が前記被覆部を圧壊した際に閉じる、前記導体と前記押圧手段との間に形成された電気回路と、
前記電気回路が閉じたことを検知する検知手段とを備えた電線の被覆部の圧壊性評価装置。
【請求項２】
前記荷重付与手段が、垂直面内で回動可能に前記押圧手段に取り付けられる水平アームと、前記水平アームの一方の端部に取り付けられて前記水平アームのバランスを調整する水平調整ウエイトと、前記水平アームの他方の端部に取り付けられた荷重手段を備え、
前記水平アームを水平にした状態から、前記荷重手段に荷重を変化させながら付与する、請求項１に記載の電線の被覆部の圧壊性評価装置。
【請求項３】
前記荷重付与手段は、荷重手段を備え、
前記荷重手段は、液体供給手段と、該液体供給手段によって供給される液体を受け入れる容器を備え、
前記液体供給手段により液体を供給することにより荷重を変化させながら付与する、請求項１または２に記載の電線の被覆部の圧壊性評価装置。
【請求項４】
前記電気回路が閉じたときに、前記液体供給手段が前記容器への液体の供給を停止する、請求項３に記載の電線の被覆部の圧壊性評価装置。
【請求項５】
前記押圧手段は、前記被覆部を圧壊する刃部を備え、前記刃部は、前記電線の長手方向に略垂直に延びて配置され、前記刃部の平らな底部における前記電線の長さ方向の大きさが０．５〜２ｍｍであり、前記底部の前記電線の長手方向に直交する方向の大きさが前記導体の外径以上である、請求項１から４のいずれか１項に記載の電線の被覆部の圧壊性評価装置。
【請求項６】
導体と該導体の周囲を被覆する被覆部とを有する電線の前記導体と、前記電線の側方に位置する押圧手段が接触した場合に、前記導体と前記押圧手段の間に閉じた電気回路が形成されるよう構成しておき、そのうえで、前記被覆部に前記押圧手段を接触させるとともに、前記押圧手段に荷重手段により荷重を変化させながら付与することで前記被覆部を圧壊させ、前記電気回路が閉じたことを検知し、そのときの荷重から前記被覆部の圧壊性を評価する、電線の被覆部の圧壊性評価方法。
【請求項７】
前記荷重手段は、前記液体供給手段によって液体を供給することで荷重を変化させながら付与する、請求項６に記載の電線の被覆部の圧壊性評価方法。
【請求項８】
前記電気回路が閉じたときに、前記液体供給手段が液体の供給を停止する、
請求項７に記載の電線の被覆部の圧壊性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に搭載される電線（以下、単に電線と称する）の被覆部に圧力を加え、絶縁破壊に至るまでの圧壊性評価を行う装置および圧壊性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線の被覆部の強さを測定する試験方法として、所謂公的規格ＩＳＯ−６７２２、ＪＡＯ−Ｄ６１１またはＪＡＳＯ−Ｄ６１８に規定されている、ブレード往復法、テープ摩擦試験法がある。これらの方法によると、電線絶縁部（上記被覆部に相当する）に所定の荷重をかけた治具ブレードを密着させ、その治具を往復運動させることにより電線絶縁部の摩耗を誘発させ、治具が電線導体まで達するまでの往復回数を測定する。即ち、電線の被覆部に金属製のブレードやテープ状のサンドペーパを一定の荷重で押し当てて、内部の導体が露出したときのブレードの往復回数、サンドペーパの長さを測定する方法である。
【０００３】
更に、特開２００２−６２２３５号公報に、被覆線状体の摩耗試験方法およびその摩耗試験方法が開示されている。即ち、開示された被覆線状体の摩耗試験方法は、電線および光ファイバコードといった被覆線状体を固定部に曲率Ｒで湾曲させて固定し、その湾曲部を自動車部品等の相手材の平面部分に荷重をかけて押し当てて、この状態で相手材を回転駆動機で回転させる。
即ち、相手材の平面部分が被覆線状体の湾曲部に摺接しながら相手材が回転する。このような動作を所定の時間継続した後、被覆線状体の被覆の摩擦量を外径および表面粗さ計等で想定する。
【特許文献１】特開２００２−６２２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公的規格に規定された従来の試験方法は、弱い荷重下での往復運動であるため、自動車ドアパネル等による凸部等の引掛りによる押圧による圧壊性に対する保護性能は評価できないという問題点がある。特開２００２−６２２３５号公報に開示された試験方法も自動車搭載時の環境をできるだけ再現して摩擦試験を行うものであるが、公的規格に規定された従来の試験方法と同様に、耐摩耗性のみを評価するにすぎず、凸部等の引掛りによる押圧による圧壊性に対する保護性能は評価できないという問題点がある。
【０００５】
従って、この発明の目的は、電線の被覆部に圧力を加えて被覆部が破壊され導体が露出するに至るまでの荷重を測定することによって、電線の強い保護性能を高い信頼性で評価することができる圧壊性評価装置および評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第１の態様は、導体と該導体の周囲を被覆する被覆部とを有する電線が載置される板材と、
前記板材との間で前記被覆部を圧壊し、前記導体と電気的に接続する押圧手段と、
前記押圧手段に前記被覆部を圧壊するための荷重を付与する荷重付与手段と、
前記押圧手段が前記被覆部を圧壊した際に閉じる、前記導体と前記押圧手段との間に形成された電気回路と、
前記電気回路が閉じたことを検知する検知手段とを備えた電線の被覆部の圧壊性評価装置である。
【０００７】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第２の態様は、前記荷重付与手段が、垂直面内で回動可能に前記押圧手段に取り付けられる水平アームと、前記水平アームの一方の端部に取り付けられて前記水平アームのバランスを調整する水平調整ウエイトと、前記水平アームの他方の端部に取り付けられた荷重手段を備え、
前記水平アームを水平にした状態で、前記荷重手段に荷重を変化させながら付与する、電線の被覆部の圧壊性評価装置である。
【０００８】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第３の態様は、前記荷重手段は、荷重手段を備え、前記荷重手段は、液体供給手段と、該液体供給手段によって供給される液体を受け入れる容器を備え、
前記液体供給手段により液体を供給することにより荷重を変化させながら付与する、電線の被覆部の圧壊性評価装置である。
【０００９】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第４の態様は、前記電気回路が閉じたときに、前記液体供給手段が前記容器への液体の供給を停止する、電線の被覆部の圧壊性評価装置である。
【００１０】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第５の態様は、前記押圧手段は、前記被覆部を圧壊する刃部を備え、前記刃部は、前記電線の長手方向に略垂直に延びて配置され、前記刃部の平らな底部における前記電線の長さ方向の大きさが０．５〜２ｍｍであり、前記底部の前記電線の長手方向に直交する方向の大きさが前記導体の外径以上である、電線の被覆部の圧壊性評価装置である。
【００１１】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価方法の第１の態様は、導体と該導体の周囲を被覆する被覆部とを有する電線の前記導体と、前記電線の側方に位置する押圧手段が接触した場合に、前記導体と前記押圧手段の間に閉じた電気回路が形成されるよう構成しておき、そのうえで、前記被覆部に前記押圧手段を接触させるとともに、前記押圧手段に荷重手段により荷重を変化させながら付与することで前記被覆部を圧壊させ、前記電気回路が閉じたことを検知し、そのときの荷重から前記被覆部の圧壊性を評価する、電線の被覆部の圧壊性評価方法である。
【００１２】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価方法の第２の態様は、前記荷重手段は、前記液体供給手段によって液体を供給することで荷重を変化させながら付与する、電線の被覆部の圧壊性評価方法である。
【００１３】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価方法の第３の態様は、前記電気回路が閉じたときに、前記液体供給手段が液体の供給を停止する、電線の被覆部の圧壊性評価方法である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置および電線の被覆部の圧壊性評価方法の第１の態様によると、電線の導体と、被覆部を圧壊する押圧手段が電気的に接触したときに、導体と押圧手段の間に閉じた電気回路が形成されるようにすると、電気回路が閉じたときに被覆部にかかった荷重に基づいて、被覆部の圧壊性を評価することができるので、絶縁破壊に至るまでの力を数値として認識することができ、電線としての信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【００１５】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第２の態様によると、水平アームを用いて、その一端に水平調整ウェイト、他端に荷重手段を設けてバランスをとった後に、荷重手段に荷重を変化させながら付与することで、より簡易な装置で被覆部の圧壊性を評価することができる。
【００１６】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第３の態様および電線の被覆部の圧壊性評価方法の第２の態様によると、液体供給手段によって荷重を変化させながら付与することで、荷重を連続的に変化させることができ、より正確な評価結果を得ることができる。
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第４の態様および電線の被覆部の圧壊性評価方法の第３の態様によると、電気回路が閉じたときに、液体供給手段が液体の供給を停止することで、作業者が手動で液体の供給を停止するよりも、より正確な評価結果を得ることができる。
【００１７】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置の第５の態様によると、自動車ドアパネル等の厚みを想定した形状に構成された刃部を用いているので、電線の使用態様に応じた、より信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置および電線の被覆部の圧壊性評価方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、この発明の電線の被覆部の圧壊性評価装置を説明する摸式断面図である。
図１に示すように、圧壊性評価装置１は、導体１４と該導体１４の周囲を被覆する被覆部１５とを有する電線２が載置される板材３と、板材３との間で被覆部１５を圧壊し、導体１４と電気的に接続する押圧手段４と、押圧手段４に被覆部を圧壊するための荷重を付与する荷重付与手段９と、押圧手段４が被覆部１５を圧壊した際に閉じる、導体１４と押圧手段４との間に形成された電気回路１６と、電気回路１６が閉じたことを検知する検知手段１１とを備えている。
【００２０】
板材３は、検査台１２上に配置される。板材３上には、電線２が載置される。
押圧手段４は、板材３上に固定された脚部５と、垂直面内で回転可能に脚部５に取り付けられて水平アーム１３を支持する回転部６と、被覆部１５を圧壊する刃部７とを備えている。
【００２１】
板材３の概ね中央には押圧手段４の脚部５が概ね垂直に伸びて固定される。電線２は脚部５によって板材３上に固定された状態で載置される。押圧手段４の脚部５の上部中央には回転軸１８が取り付けられ、回転部６が垂直面内で回転軸１８の回りに回転可能に取り付けられる。回転部６に支持された水平アーム１３は回転部６と共に回転軸１８の回りを垂直面内で回転する。
【００２２】
回転部６の一方（液体供給手段１９が配置されている側）の下部には被覆部１５を圧壊する刃部７が下方に突出して取り付けられている。水平アーム１３の回転によって、刃部７が電線２の被覆部１５に押圧される。水平アーム１３の一方の端部（液体供給手段１９が配置されている反対側）には水平調整ウエイト８が取り付けられ、水平アーム１３上を水平アームの長軸方向に沿って移動して、水平アームのバランスを調整する。水平アームの他方の端部（即ち、回転部に刃部が設けられた側）には、荷重手段１７が取り付けられる。
【００２３】
図２は押圧手段４の刃部７を説明する部分拡大図である。
図２に示すように、押圧手段４の回転部６の底面に該回転部６と一体的に形成された下方に突出した刃部７は、電線２の長手方向に略垂直に延びて、平らな底部２０を備えている。荷重手段１７が荷重を変化させながら付与することで、平らな底部２０が電線２の被覆部１５を押圧し圧壊し、底部２０と電線２の導体が電気的に接続する。刃部７の平らな底部２０における電線２の長さ方向の大きさａが０．５〜２ｍｍであり、底部２０の電線２の長手方向に直交する方向の大きさｂが導体の外径以上である。
【００２４】
荷重付与手段９は、垂直面内で回動可能に押圧手段４に取り付けられる水平アーム１３と、水平アーム１３の一方の端部に取り付けられて水平アームのバランスを調整する水平調整ウエイト８と、水平アーム１３の他方の端部に取り付けられた荷重手段１７を備えている。
【００２５】
荷重手段１７は、液体供給手段１９と、液体供給手段１９によって供給される液体を受け入れる容器１７ａと、液体量調整バルブ１９を備えている。
電気回路１６は、電線２の導体が露出した先端部１４と、検知手段１１と、押圧手段４と、被覆部１５が圧壊された電線２の導体との間で閉じた回路として形成される。押圧手段４により被覆部１５が圧壊されると、上述した電気回路１６が閉じたことを検知手段１１が検知する。更に、電気回路１６を液体供給手段１９につないであり、上述した電気回路１６が閉じると、液体量調整バルブ１０が閉じられて液体供給手段１９による液体の供給が停止するよう構成されている。
【００２６】
上述した圧壊性評価装置１を使用して、電線の被覆部の圧壊性を評価する。即ち、導体１４と導体１４の周囲を被覆する被覆部１５とを有する電線２の導体と、電線２の側方に位置する押圧手段４が接触した場合に、導体と押圧手段４の間に閉じた電気回路１６が形成されるよう構成しておき、そのうえで、被覆部１５に押圧手段４を接触させるとともに、押圧手段４に荷重手段１７により荷重を変化させながら付与することで被覆部１５を圧壊させ、電気回路１６が閉じたことを検知し、そのときの荷重から被覆部の圧壊性を評価する。
【００２７】
以下、具体例を説明する。
まず、検査台１２の上に配置された板材３の上に電線２を載置し、一方の端部の被覆を除去した先端部１４と、検知手段１１と、刃部７を有する押圧手段４とを電気的に接続する。検知手段１１の一例として検知ブザーを用いて説明する。検知ブザー１１が刃部７と被覆部１５が圧壊された電線２の導体とが電気的に接続されたのを検知すると、液体供給手段１９による液体の供給を止める液体量調整バルブ１０が閉じられるように電気回路１６を形成する。なお、ここでは液体の一例として水を用いて説明する。
【００２８】
脚部５の回転軸に回転可能に取り付けられた回転部６に支持された水平アーム１３が水平になるように、水平調整ウエイト８を水平アーム１３の長軸方向に沿って移動させる。水平アーム１３が水平になったとき、回転部６の底面に一体的に取り付けられた刃部７の底部２０が、電線２の被覆部１５の表面に接する位置で、板材３上に電線２を載置する。水平調整ウェイト８は、容器１７ａとのバランスをとり、水平アーム１３の初期状態を形成するために用いられ、水平アーム１３が水平になった以後は水平調整ウェイト８は移動させない。
【００２９】
この状態で、水平アーム１３の先端に取り付けられた、液体供給手段１９によって供給される水を受け入れる容器１７ａに、水の供給が開始される。即ち、液体供給手段１９により水を供給することにより荷重を変化させながら荷重が付与される。容器１７ａが下方に移動すると、それに対応して刃部７が電線２の被覆部１５を押圧し圧壊する。
【００３０】
刃部７が電線２の被覆部１５を圧壊して、刃部７の底部２０と電線２の導体とが電気的に接続すると、電気回路１６が閉じたことを検知ブザー１１が検知し、同時に液体量調整バルブ１０が閉じられ、液体供給手段１９による水の供給が停止する。そのときの荷重から被覆部１５の圧壊性を評価する。
【００３１】
なお、検知手段１１は、検知ブザーに限らず、ランプでもよい。また、液体供給手段１９を検知手段１１とすることも可能で、例えば、液体供給が止まることで、作業者が電気回路１６が閉じたことを検知してもよい。荷重手段１７は液体に限らず、錘を使用してもよい。液体は水に限らない。
【００３２】
図３は電線２の導体の偏りを検知する方法を説明する図である。
即ち、上述したようにして刃部７によって電線２の被覆部１５の圧壊を行う箇所を１箇所ではなく複数箇所（例えば、相対する４つの箇所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）において行うことによって、電線２の被覆部の偏り、所謂偏肉を発見することができる。図３に示すように偏った状態では、絶縁性が低下してしまう。
【００３３】
次に、この発明の電線の被覆部の圧壊性評価方法（特に被覆部の偏り）を実施例によって更に説明する。
図４は圧壊性評価装置の概念図である。
以下の条件で試験を行った。
室温  ２３±５℃
水の流量  ２．３１/min
【００３４】
図４において、Ｍ１は荷重手段１７による荷重（容器１７ａに供給された水の重量）であり、Ｍ２は刃部７にかかる荷重である。なおＭ１を計算する際には、容器１７ａの荷重は水平調整ウエイトにより調整されているので考慮する必要がない。Ｌ１は脚部の回転軸（水平アームの支点）１８から容器１７ａまでの距離であり、Ｌ２は脚部の回転軸１８から刃部７までの距離である。
Ｌ１＝２５ｍｍ
Ｌ２-＝２４８ｍｍ
であるとき、図３に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４点で圧力を加えたところ、Ｍ１の値が下記のときに電気的接続が図られた。
Ａ点  １４．３N
Ｂ点    ９．８N
Ｃ点  １１．６N
Ｄ点  １２．０N
【００３５】
この場合に、Ｍ２の値は式（Ｌ１×Ｍ１）/Ｌ２で求められるので、
Ａ点  １４１．９N
Ｂ点    ９７．２N
Ｃ点  １１５．１N
Ｄ点  １１９．０N
平均  １１８．３N
の圧力が加わると、各点において絶縁被覆が破壊されることが試験結果として得られた。合わせて、被覆部１５はＡ方向に偏った状態であることが分かる。
【００３６】
上述したように、この実施形態の電線２の被覆部１５の圧壊性評価装置１および電線２の被覆部１５の圧壊性評価方法によると、電線２の導体１４と、被覆部１５を圧壊する押圧手段４が電気的に接触したときに、導体１４と押圧手段４の間に閉じた電気回路１６が形成されるようにすると、電気回路１６が閉じたときに被覆部１５にかかった荷重に基づいて、被覆部１５の圧壊性を評価することができるので、絶縁破壊に至るまでの力を数値として認識することができ、電線２としての信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【００３７】
また水平アーム１３を用いて、その一端に水平調整ウェイト８、他端に荷重手段１７を設けてバランスをとった後に、荷重手段１７に荷重を変化させながら付与することで、より簡易な装置で被覆部１５の圧壊性を評価することができる。
また、液体供給手段１９によって荷重を変化させながら付与することで、荷重を連続的に変化させることができ、より正確な評価結果を得ることができる。
【００３８】
また電気回路１６が閉じたときに、液体供給手段１９が液体の供給を停止することで、作業者が手動で液体の供給を停止するよりも、より正確な評価結果を得ることができる。
また自動車ドアパネル等の厚みを想定した形状に構成された刃部７を用いることで、電線の使用態様に応じた、より信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【００３９】
上述したように、この発明によると、電線の被覆部に圧力を加えて被覆部が破壊され導体が露出するに至るまでの荷重を測定することによって、電線の強い保護性能を高い信頼性で評価することができる圧壊性評価装置および評価方法を提供することができる。
また、被覆部の圧壊を電線の円周方向の一箇所からだけでなく、複数箇所から行うことによって、被覆部の偏り、所謂偏肉を発見することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、この発明の実施態様の一例を示す電線の被覆部の圧壊性評価装置を説明する摸式断面図である。
【図２】図２は押圧手段の刃部を説明する部分拡大図である。
【図３】図３は電線の導体の偏りを検知する方法を説明する図である。
【図４】図４は圧壊性評価装置の概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  圧壊性評価装置
２  電線
３  板材
４  押圧手段
５  脚部
６  回転部
７  刃部
８  水平調整ウエイト
９  荷重付与手段
１０  液体量調整バルブ
１１  検知手段
１２  検査台
１３  水平アーム
１４  導体
１５  被覆部
１６  電気回路
１７  荷重手段
１７ａ  容器
１８  回転軸
１９  液体供給手段
２０  底部
【図１】
2008128794.tif 000003
【図２】
2008128794.tif 000004
【図３】
2008128794.tif 000005
【図４】
2008128794.tif 000006