(57)【要約】【課題】吸音材をその吸音性能を劣化させることなくワイヤーハーネスに固定した、吸音材付きワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】ワイヤーハーネスの軸方向における少なくとも一部が一枚または複数枚の吸音材に覆われた状態で、前記ワイヤーハーネスと前記吸音材とが一体化された吸音材付きワイヤーハーネスであって、前記吸音材は不織布からなり、前記吸音材は少なくとも一部が厚み方向に重ねられ、該重ねられた部分が固定部材で連結されることにより前記ワイヤーハーネスに固定され、前記固定部材は、前記重ねられた部分を厚み方向に貫通する軸部を有し、前記軸部の軸方向長さは５ｍｍ以上であることを特徴とする吸音材付きワイヤーハーネスにより解決する。【選択図】図２
2016075755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーハーネスの軸方向における少なくとも一部が一枚または複数枚の吸音材に覆われた状態で、前記ワイヤーハーネスと前記吸音材とが一体化された吸音材付きワイヤーハーネスであって、
前記吸音材は不織布からなり、
前記吸音材は少なくとも一部が厚み方向に重ねられ、該重ねられた部分が固定部材で連結されることにより前記ワイヤーハーネスに固定され、
前記固定部材は、前記重ねられた部分を厚み方向に貫通する軸部を有し、
前記軸部は５ｍｍ以上の長さを有することを特徴とする吸音材付きワイヤーハーネス。
【請求項２】
前記軸部の両端には、前記軸部の径方向に延出した係止部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材付きワイヤーハーネス。
【請求項３】
前記固定部材は樹脂製のタグピンであることを特徴とする請求項２に記載の吸音材付きワイヤーハーネス。
【請求項４】
前記吸音材は、表皮材不織布と該表皮材不織布よりも目付の大きい基材不織布とが積層されてなり、
前記ワイヤーハーネスの少なくとも一部は二枚の前記吸音材に挟まれることにより前記吸音材に覆われ、
前記二枚の吸音材は厚み方向の向きを同じくすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸音材付きワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布を用いた吸音材とワイヤーハーネスとが一体化された吸音材付きワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車両室内の静粛性を高めることを目的として、車両内において騒音を発生する装置の近傍には、グラスウール、ロックウール、多孔性セラミック、ウレタンフォーム、または屑綿などからなる遮音材や吸音材が設けられていた。しかし、遮音材や吸音材の施工性、人体への影響、リサイクル性、環境負荷、および軽量化等の観点から、現在ではこれら遮音材や吸音材には不織布が広く用いられるようになっている。
【０００３】
また、近年、自動車や電化製品等を中心に高性能、高機能化が急速に進められている。これら自動車や電化製品等の様々なエレクトロニクス設備を正確に作動させるためには、その内部配線に複数の電線が用いられる必要がある。これら複数の電線は一般にワイヤーハーネスの形態で使用される。ワイヤーハーネスとは、複数の電線を予め配線に必要な形態に組み上げておくもので、必要な分岐、端末へのコネクタ付け等を施した上で、テープ状、チューブ状またはシート状等の種々の形状からなるワイヤーハーネス保護材を電線束の外周に巻回することにより形成されるものである。
【０００４】
自動車に搭載されるワイヤーハーネスは、上記騒音を発生する装置を含む種々の電装品を電気的に接続させるべく車両内に配索されるが、このワイヤーハーネスが振動などにより車体や車両内の他の部材等と接触し、騒音を発生させることがある。そのため、ワイヤーハーネスの外周には、他の部材等との接触による騒音を抑制するための緩衝材が備えられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今の自動車市場におけるＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）技術の普及に伴い、車両室内の静粛性に対するニーズが高まっている。車両室内の静粛性を向上させるためには、ガソリン車からの課題であったロードノイズや風切り音といった、低周波域から高周波域に及ぶ騒音や、モーターから発生する５０００Ｈｚ以上の高周波域における騒音について対策を施す必要がある。そのような対策の一環として、騒音の低減が考慮された車両設計や、低周波から高周波までの広い音域の騒音を吸収する吸音材、金属部品と同等の遮音性能を有する樹脂部材など、様々な手法が考案されている。
【０００７】
ワイヤーハーネスの配索領域における騒音を吸収させる吸音材を配設する場合、通常、ワイヤーハーネスと吸音材は別々の部品として車両内に組み付けられる。不織布からなる吸音材にワイヤーハーネスの緩衝材としての機能も持たせ、かかる吸音材とワイヤーハーネスとを一体化して組み付ける方法としては、二枚の吸音材でワイヤーハーネスを挟んで固定した構成や、一枚の吸音材をワイヤーハーネスに巻回して固定した構成などが考えられる。しかし、これらを粘着テープで貼り合わせることにより固定する場合、粘着テープによる樹脂層が騒音の吸収を阻害するため不織布本来の吸音特性が得られず、また、超音波溶着で貼り合わせた場合でも、吸音材の固定部の厚みが減少するため不織布本来の吸音特性が得られないという問題がある。
【０００８】
上記問題に鑑み、本発明の解決しようとする課題は、吸音材をその吸音性能を劣化させることなくワイヤーハーネスに固定した、吸音材付き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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る吸音材付きワイヤーハーネスは、ワイヤーハーネスの軸方向における少なくとも一部が一枚または複数枚の吸音材に覆われた状態で、前記ワイヤーハーネスと前記吸音材とが一体化された吸音材付きワイヤーハーネスであって、前記吸音材は不織布からなり、前記吸音材は少なくとも一部が厚み方向に重ねられ、該重ねられた部分が固定部材で連結されることにより前記ワイヤーハーネスに固定され、前記固定部材は、前記重ねられた部分を厚み方向に貫通する軸部を有し、前記軸部の軸方向長さは５ｍｍ以上であることを要旨とする。
【００１０】
上記吸音材付きワイヤーハーネスにおいて、前記軸部の両端には、前記軸部の径方向に延出した係止部が設けられていることが好ましい。
【００１１】
上記吸音材付きワイヤーハーネスにおいて、前記固定部材は樹脂製のタグピンであることが好ましい。
【００１２】
上記吸音材付きワイヤーハーネスにおいて、前記吸音材は、表皮材不織布と該表皮材不織布よりも目付の大きい基材不織布とが積層されてなり、前記ワイヤーハーネスの少なくとも一部は二枚の前記吸音材に挟まれることにより前記吸音材に覆われ、前記二枚の吸音材は厚み方向の向きを同じくすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る吸音材付きワイヤーハーネスによれば、吸音材をその吸音性能を劣化させることなくワイヤーハーネスに固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる吸音材付きワイヤーハーネスを示す外観斜視図である。
【図２】タグピンによる吸音材の固定構造を示す模式図である。
【図３】タグピンの代替手段を示す模式図である。
【図４】一枚の吸音材が巻装された吸音材付きワイヤーハーネスを示す外観斜視図である。
【図５】垂直入射吸音率の試験の試験装置の説明図である。
【図６】固定方法による吸音性能への影響を示すグラフである。
【図７】せん断接着試験の試験片の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態における吸音材付きワイヤーハーネス１を示す外観斜視図である。本発明の吸音材付きワイヤーハーネスは自動車等の車両用吸音材として好適に用いることができ、自動車のダッシュボードの内側やドアの内部空間等に配設され、自動車のエンジンルームまたは車外などの騒音を発生する空間から車室へと侵入する騒音を遮断する。
【００１６】
吸音材付きワイヤーハーネス１は、ワイヤーハーネス９の軸方向の一部が二枚の吸音材である吸音材２１および２２により挟まれた状態で一体化されたものである。これら吸音材２１および２２は厚み方向に重ねられ、該重ねられた部分の端部が固定部材であるタグピン３で連結されることによりワイヤーハーネス９に固定されている。
【００１７】
ワイヤーハーネス９としては、例えば、芯線の周囲を絶縁体で被覆した電線を複数本束ねたものや、一本の電線のみで構成されたもの等が挙げられる。
【００１８】
タグピン３は広く一般に流通している樹脂製の結束具である。図２に示すように、タグピン３は吸音材２１および２２の端部を厚み方向に貫通する軸部３１を有している。軸部３１の両端には径方向両側に延出した係止部３２が設けられており、吸音材２１および２２は二つの係止部３２に挟持されることにより厚み方向への移動が制限されている。
【００１９】
本実施形態におけるタグピン３には、軸部の長さが５ｍｍ以上のものが使用されている。タグピン３の軸部３１が、吸音材２１および２２の厚みを大きく減少させない程度の、つまり吸音材２１および２２の吸音性能を損なわない程度の長さを有していることにより、これら吸音材の吸音性能の維持と強固な連結との両立が図られている。
【００２０】
また、吸音材２１および２２は、これらの対向面が密着しているときよりも、多少の間隙（空気層）が設けられているときの方が優れた吸音性能を発揮する。吸音材２１と２２とを重ねた厚みよりもやや長い軸部を有するタグピンを使用した場合、吸音材２１と２２はその余剰分だけ離間することが可能となり、例えばワイヤーハーネス９が挿通されてこれら吸音材が離間方向に押圧された際などに、これら吸音材の間に空気層が形成されやすくなる。
【００２１】
本実施形態においては、吸音材２１および２２の四隅とワイヤーハーネス９の軸方向に直交する方向の端部における長手方向中心の計６箇所にタグピン３が取り付けられている。タグピン３の取り付け箇所や取り付け間隔は本実施形態の態様に限定されるものではなく、吸音材の大きさや要求される固定力に応じて適宜調節可能である。
【００２２】
本実施形態における固定部材にはタグピンが採用されているが、これはタグピンが広く一般に流通しているため低コストで入手可能であることと、タグガンを使って効率的に吸音材に取り付けることができるという長所を有するためであり、固定部材は必ずしもタグピンに限定されない。その他の固定部材としては、例えば、吸音材の厚み方向に金属製の針金状の部材を貫通させてその端部を折り曲げたもの（図３（ａ））や、または細軸のボルト状の部材を貫通させてその端部にナット状の部材を羅合したもの（図３（ｂ））、または、ループロックや糸ループなどと呼ばれる樹脂製の糸状の結束具を貫通させてその端部を連結したものなど（図３（ｃ））が考えられる。要は、細長い軸部を備え、吸音材の厚みを大きく減少させることなく吸音材同士を連結できるものであれば固定部材として採用し得る。
【００２３】
吸音材２１は表皮材不織布２１１と該表皮材不織布２１１よりも目付の大きい基材不織布２１２とが積層されてなる不織布積層体であり、同様に、吸音材２２も表皮材不織布２２１と該表皮材不織布２２１よりも目付の大きい基材不織布２２２とが積層されてなる不織布積層体である。これら表皮材不織布と基材不織布は目付が異なることにより音の吸収と反射について異なる特性を備えており、これらが積層されることにより幅広い周波数帯の音を吸音することが可能とされている。本実施形態における表皮材不織布２１１および２２１は基材不織布２１２および２２２の片面のみに積層されているが、これらは両面に積層されていても良い。
【００２４】
吸音材２１および２２は、ワイヤーハーネス９の一部を挟んで覆うことにより、吸音材としての役割のみならず、ワイヤーハーネス９の緩衝材としての機能も果たしている。
【００２５】
本実施形態における吸音材２１および２２は、厚み方向の向きを同じくしており、表皮材不織布２１１および２２１が同じ方向に向けられている。表皮材不織布２１１および２２１は騒音の発生源側に向けられることが吸音効果上望ましい。
【００２６】
吸音材２１および２２を構成する表皮材不織布および基材不織布は単に重ねあわせただけでも良いが、熱溶着やニードルパンチ等により一体化させることがより望ましい。また、各不織布の間は密着させても良く、多少の空間が設けられていても良い。
【００２７】
表皮材不織布２１１および２２１は、目付が１０〜４００ｇ／ｍ２、厚みが０．１〜４．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。目付または厚みがかかる範囲よりも大きくなると、一般的な吸音材との吸音特性上の違いが失われ、表皮材を設ける効果が得られなくなるおそれがある。逆に目付または厚みがかかる範囲よりも小さくなると、吸音材としての吸音効果が十分に発揮されなくなるおそれがある。
【００２８】
基材不織布２１２および２２２は、目付が１００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．０〜５０．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。目付が大きくなると全周波数帯の吸音率が高くなり、小さくなると全周波数帯の吸音率が低くなる傾向がある。また、厚みが大きくなると低周波数帯の吸音性能が高くなり、小さくなると高周波数帯の吸音特性が高くなる傾向がある。基材不織布２１２および２２２の厚みは、吸音しようとする周波数帯に応じて適宜調整可能である。
【００２９】
表皮材不織布２１１および２２１の繊維径は１〜５０μｍの範囲内であることが望ましく、基材不織布２１２および２２２の繊維径は４〜１００μｍの範囲内であることが望ましい。繊維径が細い方が不織布としての吸音性能は高くなるが、細くなりすぎると不織布が脆くなるおそれがある。
【００３０】
各不織布に使用可能な繊維材料としては、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等のポリエステル、ポリオレフィン、ナイロン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、レーヨン、アクリル、アクリロニトリル、セルロース、ケナフ、ガラス等が挙げられる。
【００３１】
各不織布の製法としては、ニードルパンチ法、スパンボンド法、スパンレース法、メルトブローン法等を用いることができる。
【００３２】
本実施形態においては、吸音材２１および２２の二枚の吸音材を用いているが、図４に示す吸音材付きワイヤーハーネス１１のように一枚の吸音材２１をワイヤーハーネス９に巻回してその端部をタグピン３で連結する構成としても良い。また、吸音材２１および２２は表皮材不織布と基材不織布からなる不織布積層体であるが、いずれか一方の不織布のみからなる吸音材を用いても良い。
【実施例】
【００３３】
以下に、本発明に係る吸音材付きワイヤーハーネスの実施例および比較例を示す。本実施例および比較例の吸音材には、以下に示す仕様の表皮材不織布と基材不織布とをニードルパンチ法により一体化した不織布を使用した。
【００３４】
［表皮材不織布］
繊維材料：オレフィン繊維
繊維径：φ９μｍ
製造方法：メルトブローン法
目付：５０ｇ／ｍ２
厚み：１ｍｍ
【００３５】
［基材不織布］
繊維材料：ポリエステル繊維と低融点ポリエステル繊維の混合繊維
繊維径：φ１４μｍ
製造方法：ニードルパンチ法
目付：３００ｇ／ｍ２
厚み：１０ｍｍ
【００３６】
［固定方法による吸音性能への影響］
二枚の上記吸音材を以下の方法で固定した場合における吸音性能を測定した。
実施例１：タグピン（株式会社トスカバノック製；バノックピン５０３ＳＬ１８ｍｍ）
比較例１：両面テープ（日東電工株式会社製；ＥＷ−５１４）
比較例２：超音波溶着（日本エマソン株式会社製；２０００Ｘシリーズ超音波溶着機）
比較例３：固定なし
【００３７】
吸音性能の比較は、ＪＩＳＡ１４０５−２の垂直入射吸音率試験法により５００〜５０００Ｈｚの吸音率を測定することにより行った。二枚の上記吸音材をφ４０ｍｍの円形に加工し、その中央付近を上記固定方法により固定したものを試験体とした。
【００３８】
図５は垂直入射吸音率の測定に用いた試験装置を示す図である。試験装置はまっすぐな円筒状の音響管５からなり、音響管５の一方の端部とその近傍部は内径がφ４０ｍｍよりもやや拡げられた拡径部５２となっている。拡径部５２には試験体６を支持する背板５３が設けられており、試験体６は基材不織布が背板５３に支持されて、音響管５の拡径部５２以外の部分である本体部５１の一端を塞ぐ位置に配置されている。本体部５１の他端には音源であるスピーカ５４が配置されており、試験体６の表皮材不織布と対向している。音響管５の軸方向中心からやや拡径部５２側の管壁には、該軸方向に沿ってマイクロホン５５の取付孔が間隔を空けて二つ設けられており、該取付孔にはそれぞれマイクロホン５５が挿入されている。
【００３９】
上記試験装置において、スピーカ５４から発せられた試験音の吸音材への入射音（ｌｉ）および反射音（ｌｒ）をマイクロホン５５で集音し、垂直入射吸音率（α）を下記（１）式により算出した。（１）式に示されるように、垂直入射吸音率（α）は垂直入射の平面波の入射音（ｌｉ）と、そのうち試験体６の表面から入って戻らない音（ｌｉ−ｌｒ）との比で表される。
α（α＝（ｌｉ−ｌｒ）／ｌｉ）・・・（１）
その結果を表１および図６に示す。
【００４０】
【表１】
2016075755.tif 000003
【００４１】
表１および図６に示されるように、両面テープ（比較例１）による固定方法においては、二枚の吸音材の間に設けられた樹脂層の影響により高周波域の吸音率が低くなっており、超音波溶着（比較例２）による固定方法では、吸音材の厚みが減少された影響により全周波数域において低い吸音率となっている。一方で、二枚の吸音材が固定されていない場合（比較例３）の吸音材は全周波数域において比較的高い吸音性能を示しており、タグピン（実施例１）による固定方法も固定なし（比較例３）の吸音性能と同等の吸音性能を示している。
【００４２】
［固定方法による固着強度への影響］
二枚の上記吸音材を以下の方法で固定した場合における固着強度を測定した。
実施例１：タグピン（株式会社トスカバノック製；バノックピン５０３ＳＬ１８ｍｍ）
比較例１：両面テープ（日東電工株式会社製；ＥＷ−５１４）
比較例２：超音波溶着（日本エマソン株式会社製；２０００Ｘシリーズ超音波溶着機）
比較例３：固定なし
【００４３】
固着強度の比較は、ＪＩＳＫ６８５０のせん断接着試験に準拠し、強度最大値を測定することにより行った。測定は引張試験機を用いて、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で実施した。試験片７としては、図７に示すように、１００ｍｍ×２５ｍｍの矩形に加工した二枚の上記吸音材を、長手方向の端部が１２．５ｍｍだけ厚み方向に重なるよう配置し、該重ねた部分を上記固定方法により固定したものを使用した。尚、実施例１の試験片７は一本のタグピンのみで固定した。その結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
2016075755.tif 000004
【００４５】
両面テープ（比較例１）や超音波溶着（比較例２）による固定方法の引張強度はそれぞれ１．３Ｎ、８．４Ｎであったところ、タグピンによる固定方法（実施例１）の引張強度は１５．５Ｎであり、タグピンによる固定方法（実施例１）でも十分な固定強度が得られることが確認された。
【００４６】
上記垂直入射吸音率の試験およびせん断接着試験の結果から、吸音材をタグピンで固定することにより、吸音材の吸音性能を低下させることなく、従来の固定方法以上の固着強度で吸音材を固定可能であることが確認された。
【００４７】
以上、本発明の実施形態、実施例、および比較例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態等に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  吸音材付きワイヤーハーネス
１１  吸音材２１が巻装された吸音材付きワイヤーハーネス
９  ワイヤーハーネス
２１、２２  吸音材
３  タグピン
３２  係止部
２１１  吸音材２１の表皮材不織布
２１２  吸音材２１の基材不織布
２２１  吸音材２２の表皮材不織布
２２２  吸音材２２の基材不織布
５  垂直入射吸音率試験の音響管
５１  音響管５の本体部
５２  音響管５の拡径部
５３  背板
５４  スピーカ
５５  マイクロホン
６  垂直入射吸音率試験の試験体
７  せん断接着試験の試験片
【図１】
2016075755.tif 000005
【図２】
2016075755.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016075755.tif 000011