(57)【要約】【課題】コア電線および電磁シールド層を保護する外皮絶縁層と外装材をまとめることで作業工数および材料費の削減を図ることができるワイヤーハーネス外装材およびこれを用いたワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】ワイヤーハーネス外装材２０は、樹脂材により網状に形成された網状層１２と、網状層１２に積層された金属層１４と、を有し、網状層１２と金属層１４が一体になっている。ワイヤーハーネス外装材２０は、金属層１４を網状層１２よりも内側にして筒状に成形されている。ワイヤーハーネス外装材２０は、例えば、網状層１２と金属層１４が一体になっているシート材を幅方向全体にわたってカール加工することにより筒状に成形される。ワイヤーハーネスは、ワイヤーハーネス外装材２０により電線または電線束の外周が覆われてなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材により網状に形成された網状層と、前記網状層に積層された金属層と、を有し、前記網状層と前記金属層が一体になっていることを特徴とするワイヤーハーネス外装材。
【請求項２】
前記金属層を前記網状層よりも内側にして筒状に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤーハーネス外装材。
【請求項３】
前記網状層と前記金属層が一体になっているシート材を幅方向全体にわたってカール加工することにより筒状に成形されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤーハーネス外装材。
【請求項４】
前記金属層は、樹脂製フィルムを介して接着剤により前記網状層に接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス外装材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス外装材により電線または電線束の外周が覆われてなることを特徴とするワイヤーハーネス。
【請求項６】
前記ワイヤーハーネス外装材により外周が覆われる電線または電線束は、金属製の電磁シールド層を有していない電線または電線束であることを特徴とする請求項５に記載のワイヤーハーネス。
【請求項７】
前記ワイヤーハーネス外装材は、全長にわたって前記電線または電線束の外周を覆っていることを特徴とする請求項５または６に記載のワイヤーハーネス。
【請求項８】
前記電線束は、信号導体の周りが絶縁被覆された一対のコア電線とドレイン線とが撚り合わされてなるツイストペア線であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーハーネス外装材およびワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、電磁シールド機能を有したワイヤーハーネス外装材およびこれを用いたワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等における電線を保護するため、電線に外装されるワイヤーハーネス外装材として、プラスチック材によって形成された筒状の網からなる外装材が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０５−１１７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シールド性能が必要とされる回路に使用する電線は、導体の周りが絶縁被覆されたコア電線の外周に金属編組などからなる電磁シールド層を有する。電磁シールド層の外周には樹脂材料からなる外皮絶縁層が形成される。この外皮絶縁層により、コア電線に電磁シールド層が固定されるとともに、コア電線や電磁シールド層が保護される。このようなシールド性能を有する電線からなるワイヤーハーネスを外装材で保護する場合、コア電線および電磁シールド層を保護する点で、外皮絶縁層と外装材の機能が重複する。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、コア電線および電磁シールド層を保護する外皮絶縁層と外装材をまとめることで作業工数および材料費の削減を図ることができるワイヤーハーネス外装材およびこれを用いたワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、樹脂材により網状に形成された網状層と、前記網状層に積層された金属層と、を有し、前記網状層と前記金属層が一体になっていることを要旨とするものである。
【０００７】
本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、前記金属層を前記網状層よりも内側にして筒状に成形されているとよい。この場合、前記網状層と前記金属層が一体になっているシート材を幅方向全体にわたってカール加工することにより筒状に成形されているとよい。そして、前記金属層は、樹脂製フィルムを介して接着剤により前記網状層に接着されているとよい。
【０００８】
本発明に係るワイヤーハーネスは、上記のワイヤーハーネス外装材により電線または電線束の外周が覆われてなることを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、前記ワイヤーハーネス外装材により外周が覆われる電線または電線束は、金属製の電磁シールド層を有していない電線または電線束であるとよい。そして、前記ワイヤーハーネス外装材は、全長にわたって前記電線または電線束の外周を覆っているとよい。そして、前記電線束としては、信号導体の周りが絶縁被覆された一対のコア電線とドレイン線とが撚り合わされてなるツイストペア線が挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るワイヤーハーネス外装材によれば、樹脂材により網状に形成された網状層と網状層に積層された金属層とを有することから、電線を覆って保護する機能と電磁シールド機能とを併せ持つ。このため、シールド性能が必要とされる回路に使用する、外装する電線から電磁シールド層を省略することができる。そうすると、電磁シールド層を保護および固定する目的で設けられている外皮絶縁層も外装する電線から省略することができる。これにより、コア電線および電磁シールド層を保護する外皮絶縁層と外装材がまとめられるため、作業工数および材料費の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネス外装材の平面図（ａ）およびＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るワイヤーハーネス外装材の軸方向断面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【図３】シールド性能が必要とされる回路に本発明に係るワイヤーハーネスを適用した例を示した模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、１本の電線の外周または複数本の電線からなる電線束の外周を覆うことで覆った部分において１本の電線または電線束を保護するものである。その覆った部分においては、１本の電線または電線束と他の部材との接触が抑えられる。
【００１４】
本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、１本の電線または電線束を覆う前の状態においては、シート状に成形されたものであってもよいし、筒状に成形されたものであってもよい。本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、１本の電線または電線束を覆った後の状態では、筒状に成形されている。
【００１５】
図１には、本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネス外装材を示している。図１（ａ）は、ワイヤーハーネス外装材の平面図であり、図１（ｂ）は、ワイヤーハーネス外装材のＡ−Ａ線断面図である。ワイヤーハーネス外装材は、シート状に成形されたものとして示している。図１に示すように、ワイヤーハーネス外装材１０は、網状層１２と、金属層１４と、を有している。
【００１６】
網状層１２は、樹脂材により網状に形成された層である。網状層１２は、網を形成する線状樹脂により構成されている。線状樹脂は、一方向に平行に並ぶ複数本の縦線１２ａと、一方向と交差する他方向に平行に並ぶ複数本の横線１２ｂとからなる。平行に並ぶ複数本の縦線１２ａの上に平行に並ぶ複数本の横線１２ｂが重ねられてその交点において縦線１２ａと横線１２ｂとが融着されている。縦線１２ａおよび横線１２ｂは、それぞれ断面円形状の線で構成されている。
【００１７】
金属層１４は、金属薄膜（金属箔）からなる。金属層１４は、樹脂製フィルム１６を介して接着剤１８により網状層１２に接着されている。これにより、網状層１２と金属層１４が一体になっている。樹脂製フィルム１６は、金属層１４を支持する基材となる基材フィルムであり、金属薄膜からなる薄い金属層１４を破れにくくするものであり、樹脂製フィルム１６と樹脂製フィルム１６に密着する金属層１４とにより金属テープが構成される。つまり、金属層１４は、金属テープが樹脂製フィルム１６側を接着面側として接着剤１８により網状層１２に接着されることにより、網状層１２と一体になっている。
【００１８】
網状層１２は、１本の電線または電線束を、他の部材との接触を抑えて保護する、ワイヤーハーネス外装材１０の保護機能を発揮する部分である。この観点から、網状層１２は、金属層１４や金属層１４を支持する樹脂製フィルム１６の厚みより厚く構成される。このため、網状層１２の樹脂材は比較的太い線材で構成される。網状層１２の樹脂材は、少なくとも、金属層１４や金属層１４を支持する樹脂製フィルム１６の厚みより太い線材で構成される。
【００１９】
図２には、本発明の他の実施形態に係るワイヤーハーネス外装材を示している。図２（ａ）は、ワイヤーハーネス外装材２０の軸方向断面図であり、図２（ｂ）は、ワイヤーハーネス外装材２０の斜視図である。ワイヤーハーネス外装材２０は、筒状に成形されたものとして示している。図２に示すように、ワイヤーハーネス外装材２０は、網状層１２と、金属層１４と、を有している。図２に示すワイヤーハーネス外装材２０は、図１に示すワイヤーハーネス外装材１０と比較して、筒状に成形されている点が相違し、層構成は図１に示すワイヤーハーネス外装材１０と同じである。
【００２０】
図２に示すワイヤーハーネス外装材２０は、図１に示すシート状のワイヤーハーネス外装材１０が、金属層１４を網状層１２よりも内側にして筒状に成形されたものからなる。つまり、網状層１２と金属層１４が一体になっているシート材である、図１に示すシート状のワイヤーハーネス外装材１０を幅方向全体にわたってカール加工することにより筒状に成形されている。これにより、ワイヤーハーネス外装材２０は、金属層１４を網状層１２よりも内側にして筒状に成形されている。
【００２１】
カール加工は、例えば、網状層１２と金属層１４が一体になっている、所定長さにカットされたシート材を、金属層１４を網状層１２よりも内側にし、加熱ロールに通して幅方向に断面円弧状に賦形する（曲げ癖を付ける）ことにより行うことができる。また、網状層１２と金属層１４が一体になっている、長尺の（所定長さにカットされていない）シート材を、金属層１４を網状層１２よりも内側にし、幅方向に断面円弧状になるように連続的に賦形する（曲げ癖を付ける）ことにより行うことができる。
【００２２】
筒状に成形されたワイヤーハーネス外装材２０は、保護機能を発揮する、比較的太い線材で構成される網状層１２により、自重でヘタらない程度に筒状が維持される弾性を有し、筒状に維持される。また、カール加工により曲げ癖が付けられているため、筒状に成形されたワイヤーハーネス外装材２０の幅方向両端が接着剤などにより接着されていなくても、ワイヤーハーネス外装材２０は筒状に維持される。なお、筒状に成形されたワイヤーハーネス外装材２０の幅方向両端は、図２（ａ）に示すように重ね合わされていてもよいし、突き合わされていてもよい。重ね合わされた部分では、接着剤などにより接着されていてもよいし、接着されていなくてもよい。
【００２３】
網状層１２は、網目を有するため、保護機能を発揮するほどに比較的太い線材で構成されていても曲げやすく、カール加工性（成形性）に優れる。つまり、網状層１２は、網状であることで、保護機能と加工性を両立している。網状層１２に代えて厚い板状層（網目が樹脂材と同じ樹脂で同じ厚みに塞がれていて網目がない）にすると、保護機能には優れるが、カール加工性（成形性）が低下する。また、網状層１２に代えて薄い板状層にすると、カール加工性（成形性）には優れるが、保護機能が低下する。
【００２４】
図２に示すワイヤーハーネス外装材２０の成形方法は、図１に示すシート状のワイヤーハーネス外装材１０を幅方向全体にわたってカール加工する方法に限定されるものではないが、金属層１４を網状層１２と一体にする方法が上記するような貼り合わせによる場合には、網状層１２と金属層１４が一体になったシート材が得られるため、図１に示すシート状のワイヤーハーネス外装材１０からカール加工により成形するとよい。
【００２５】
網状層１２の樹脂材は、カール加工を行う場合には、加熱加工が可能な熱可塑性樹脂であることが好ましい。網状層１２の樹脂材としては、特に限定されるものではなく、公知の樹脂材料を用いることができる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロンなどのポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、加工性やコストなどから、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンが好ましい。樹脂材料には、樹脂の他、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物、臭素系難燃剤、リン酸エステル、メラミンなどの難燃剤が配合されていてもよい。
【００２６】
網状層１２の縦線１２ａおよび横線１２ｂの線径（直径）としては、特に限定されるものではないが、保護性、筒状維持などの観点から、０．３５ｍｍ以上であることが好ましい。より好ましくは０．５０ｍｍ以上である。また、カール加工性などの観点から、０．７０ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０．６０ｍｍ以下である。
【００２７】
金属層１４の金属としては、電磁遮蔽性を発揮する金属であれば特に限定されるものではなく、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金などが挙げられる。
【００２８】
金属層１４を支持する樹脂製フィルム１６の材料は、特に限定されるものではなく、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロンなどのポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。カール加工を行う場合には、網状層１２の樹脂材と同様、加熱加工が可能な熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂製フィルム１６は、可撓性を有するほどに薄いものであることが好ましい。
【００２９】
次に、本発明に係るワイヤーハーネスについて説明する。本発明に係るワイヤーハーネスは、本発明に係るワイヤーハーネス外装材により１本の電線の外周または複数本の電線からなる電線束の外周が覆われたものからなる。電線は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウムなどの導電性に優れる金属よりなる単線または撚線で構成される電線導体と、その電線導体の外周を覆う、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂などの絶縁性の樹脂材などからなる絶縁体と、を有する。本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、網状層と、金属層と、を有している。このため、覆った部分において、１本の電線または電線束と他の部材との接触を抑え、１本の電線または電線束を保護する。また、覆った部分において、電磁シールド機能を発揮する。つまり、本発明に係るワイヤーハーネス外装材は、電線を覆って保護する機能と電磁シールド機能とを併せ持つ。
【００３０】
本発明に係るワイヤーハーネスにおいて、ワイヤーハーネス外装材は、１本の電線または電線束と他の部材との接触を抑えてこれらを保護する観点からいえば、保護が必要な箇所において１本の電線または電線束の長さ方向の一部だけを覆っていてもよいが、電磁シールド機能の面からいえば、１本の電線または電線束の全長にわたって覆っていることが好ましい。１本の電線または電線束の全長とは、電線の両端に取り付けられるコネクタ間をいう。全長にわたって覆うとは、１本の電線または電線束が長さ方向全体においてワイヤーハーネス外装材に覆われていることをいう。
【００３１】
本発明に係るワイヤーハーネス外装材により外周が覆われる１本の電線または複数本の電線からなる電線束は、ワイヤーハーネス外装材が有する電磁シールド機能により、覆った部分において電磁シールドされる。したがって、この１本の電線または電線束は、シールド性能が必要とされる回路に使用できる。
【００３２】
図３には、シールド性能が必要とされる回路に本発明に係るワイヤーハーネスを適用した例を示す。図３において、電線３２および電線３４は、それぞれ電線導体３２ａ，３４ａの外周が絶縁体３２ｂ，３４ｂで覆われてなる構成の、金属製の電磁シールド層を有していない電線からなる。電線３２および電線３４は、電線導体３２ａ，３４ａの端末に接続されたコネクタ４０を介して機器３６，３８間に配策されている。これらの電線３２，３４の外周には、本発明に係るワイヤーハーネス外装材２０が外装され、これらの電線３２，３４の外周がワイヤーハーネス外装材２０に覆われている。ワイヤーハーネス外装材２０は、電線３２，３４の両端に取り付けられたコネクタ４０間の電線３２，３４を覆っており、電線３２，３４の束を全長にわたって覆っている。
【００３３】
シールド性能が必要とされる回路に使用され、本発明に係るワイヤーハーネス外装材により外周が覆われる電線は、絶縁体の外周に金属製の電磁シールド層を有していてもよいが、本発明に係るワイヤーハーネス外装材が電磁シールド機能を有するものであることから、金属製の電磁シールド層を有していなくてもよい。機能の重複を抑えてコストの低減を図る観点からいえば、上記電線は、金属製の電磁シールド層を有していないことが好ましい。
【００３４】
また、同様の理由で、シールド性能が必要とされる回路に使用され、本発明に係るワイヤーハーネス外装材により外周が覆われる、複数本の電線からなる電線束は、電線束の外周に金属製の電磁シールド層を有していてもよいが、機能の重複を抑えてコストの低減を図る観点から、金属製の電磁シールド層を有していないことが好ましい。
【００３５】
金属製の電磁シールド層を有していない、電線または電線束は、電磁シールド層が省略されている。そうすると、電磁シールド層を保護および固定する目的で一体に設けられる外皮絶縁層も、電線または電線束の構成から省略することができる。その結果、電線または電線束の外皮絶縁層と電線または電線束を外装するワイヤーハーネス外装材がまとめられるため、作業工数および材料費の削減を図ることができる。
【００３６】
シールド性能が必要とされる回路に使用される電線束としては、例えばツイストペア線などが挙げられる。ツイストペア線は、車載機器、ＯＡ機器、家電機器等の分野で、ＬＡＮ等のデジタル信号通信に２芯平衡ケーブルとして用いられる。ツイストペア線は、ツイストによる誘導起電力の打ち消しと、差動通信による同相ノイズの除去の効果があり、耐誘導ノイズ性能に優れる。
【００３７】
図４には、ツイストペア線に本発明に係るワイヤーハーネス外装材が外装され、ワイヤーハーネス外装材によりツイストペア線が覆われてなるワイヤーハーネスの一例を示す。図４は、本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの軸方向断面図である。
【００３８】
図４に示すように、ツイストペア線５０は、信号導体４２の周りが絶縁被覆された一対のコア電線４６ａ，４６ｂとドレイン線４８とが撚り合わされてなる。コア電線４６ａ，４６ｂは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウムなどの導電性に優れる金属よりなる単線または撚線で構成される信号導体４２と、その信号導体４２の外周を覆う、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂などの絶縁性の樹脂材などからなる絶縁体４４と、からなる。ドレイン線４８は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウムなどの導電性に優れる金属よりなる単線または撚線からなる線であり、一対のコア電線４６ａ，４６ｂの全長にわたって一対のコア電線４６ａ，４６ｂと撚り合わされている。
【００３９】
このようなツイストペア線５０に本発明に係るワイヤーハーネス外装材２０が外装され、ワイヤーハーネス外装材２０によりツイストペア線５０が覆われてなる、本発明に係るワイヤーハーネス６０が得られる。ワイヤーハーネス外装材２０の内層となる金属層１４はツイストペア線５０のドレイン線４８と接触している。ワイヤーハーネス外装材２０は、全長にわたってツイストペア線５０の外周を覆っている。ワイヤーハーネス外装材２０は、網状層１２と、金属層１４と、を有し、ツイストペア線５０と他の部材との接触を抑えて保護している。また、外部からの電磁ノイズの遮蔽やツイストペア間のクロストークを防止している。
【００４０】
このワイヤーハーネス外装材２０が、ツイストペア線５０における、外部からの電磁ノイズの遮蔽やツイストペア間のクロストークを防止するための電磁シールド層としての役割をするとともに、ツイストペア線５０を保護する役割をすることから、ワイヤーハーネス外装材２０の筒内において、ツイストペア線５０の外周を覆う電磁シールド層を別途設ける必要がなく、それとともに別途設ける場合における電磁シールド層を固定および保護するための外皮絶縁層も省略することができる。その結果、ツイストペア線５０の外皮絶縁層とツイストペア線５０を外装するワイヤーハーネス外装材がまとめられるため、作業工数および材料費の削減を図ることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００４２】
例えば、図１では、網状層１２の縦線１２ａおよび横線１２ｂは、互いに直交する方向に交差するものとして示されているが、縦線１２ａおよび横線１２ｂは、互いに交差するものであればよく、互いに直交する方向以外の方向に交差するものであってもよい。また、縦線１２ａおよび横線１２ｂによって形成される網目の形状は、正方形として示されているが、長方形（矩形）、ひし形、平行四辺形などの形状であってもよい。また、図１では、網状層１２の縦線１２ａおよび横線１２ｂは、縦線の上に横線が重ねられているが、縦線１２ａと横線とが編み込まれ、その交点において縦線１２ａと横線１２ｂとが融着されていてもよい。また、縦線１２ａと横線１２ｂとが同一平面上で融着されていてもよい。また、図１では、縦線１２ａおよび横線１２ｂは、それぞれ断面円形状の線で示されているが、縦線１２ａおよび横線１２ｂは、それぞれ断面楕円形状、断面矩形状であってもよく、縦線１２ａおよび横線１２ｂが互いに同じ断面形状の線であってもよいし、互いに異なる断面形状の線であってもよい。
【００４３】
また、図２（ａ）では、筒状のワイヤーハーネス外装材の成形方法として、シート材をカール加工する方法が示され、継ぎ目のある構成となっているが、筒状のワイヤーハーネス外装材を得る方法としては、これに限定されるものではなく、例えば押出成形等によって筒状に成形することで、継ぎ目のない構成にしてもよい。また、シート材をカール加工する場合でも、可能であれば、加熱しない曲げ加工により筒状に曲げ癖を付ける方法であってもよい。
【００４４】
また、シールド性能が必要とされる回路に使用される電線束としてツイストペア線を例示しているが、これ以外のものであってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０  ワイヤーハーネス外装材
１２  網状層
１４  金属層
１６  樹脂製フィルム
１８  接着剤
５０  ツイストペア線
６０  ワイヤーハーネス
【図１】
2016021844.tif 000003
【図２】
2016021844.tif 000004
【図３】
2016021844.tif 000005
【図４】
2016021844.tif 000006