(57)【要約】【課題】ワイヤハーネス組立ての作業工数を減らし、部品点数を削減するとともに、ワイヤハーネス外装材の耐熱性を向上させ、軽量化させる。【解決手段】電線束用外装シート１０は、耐熱性を有する発泡樹脂層１１と、ポリオレフィン樹脂にセルロースナノファイバーを高密度分散した複合体層１２とが、積層面が積層方向に対して所要角度傾斜した状態に交互に積層された矩形長のシート本体１０ａとして形成され、シート本体１０ａの内面側となる内面部１０ｅにヒートシール層１３または接着剤層が形成されている構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性を有する発泡樹脂層と、ポリオレフィン樹脂にセルロースナノファイバーを高密度分散した複合体層とが、積層面が積層方向に対して所要角度傾斜した状態に交互に積層された矩形長のシート本体として形成されていることを特徴とする電線束用外装シート。
【請求項２】
前記シート本体の内面側となる一方の面にヒートシール層または接着剤層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電線束用外装シート。
【請求項３】
前記シート本体の外面側となる他方の面に長手方向に所定の間隔で巾一杯に凹条部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線束用外装シート。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載された前記電線束用外装シートを短手方向に一巻にしてかつ両端縁を合掌状に重ねて接着してなることを特徴とする電線束用保護筒体。
【請求項５】
複数の電線からなる電線束と、請求項４に記載された電線束用保護筒体とを有し、前記電線束を前記電線束用保護筒体に挿通したことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項６】
複数の電線からなる電線束と、
請求項２または請求項３に記載された前記電線束用外装シートと、を備え、
前記電線束用外装シートは、前記ヒートシール層または接着剤層が内側となるよう前記電線束を巻き、前記ヒートシール層または接着剤層の両端同士を密着させたことを特徴とするワイヤハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロースナノファイバーを含む材料を用いた電線束用外装シート、電線束用保護筒体およびワイヤハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等に搭載されるワイヤハーネスには、周辺部材からの保護のため、保護材としてのコルゲートチューブが用いられてきた。従来のワイヤハーネスは、電線群にコルゲートチューブが被せられ、コルゲートチューブの両端が電線群に対し粘着テープで巻き落とし固定された状態で配索経路に配索される。
【０００３】
一般的には、電線束の外装は以下の図５に示す工程で行われている。まず、図５（ａ）に示すように、電線束を結束テープで結束する。次いで図５（ｂ）に示すように電線束にコルゲートチューブを挿通させ、最終的に図５（ｃ）に示すようにハーフラップ巻き等の方法でテープ巻きにする。コルゲートチューブを電線群に挿通した状態で固定する際のテープ巻きについては、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載のコルゲートチューブ２は、スリット方向規制治具５によってスリット２２の向きが規制された状態で、当該コルゲートチューブ２に対して、その長手方向の一端から他端に向けてテープ８がハーフラップ巻きで巻かれるようになっている。これにより、コルゲートチューブを電線群に安定的に固定し、電線群を保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたコルゲートチューブは電線群に固定するためにテープ巻きを行う必要があり、余分な作業工程が発生しているとともに、部品点数も多いものとなっていた。また、コルゲートチューブの材料として一般的な樹脂を用いているが、耐熱性向上および軽量化の要請があった。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ワイヤハーネス組立ての作業工数を減らし、部品点数を削減するとともに、ワイヤハーネス外装材の耐熱性向上および軽量化を実現することができるワイヤハーネス外装シートおよびワイヤハーネスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電線束用外装シートは、上記目的達成のため、耐熱性を有する発泡樹脂層と、ポリオレフィン樹脂にセルロースナノファイバーを高密度分散した複合体層とが、積層面が積層方向に対して所要角度傾斜した状態に交互に積層された矩形長のシート本体として形成されている構成である。
【０００９】
この構成により、本発明に係る電線束用外装シートは、シート本体を構成する複合体層がセルロースナノファイバーを含んでいるため、一般的な樹脂を積層させた電線束用外装シートと比較して軽量なものとすることができる。また、シート本体を構成する発泡樹脂層が発生する独立気泡がシート本体に多積層され、断熱性が向上するので、電線束用外装シートの耐熱性を向上させることができる。
【００１０】
また、上記構成の電線束用外装シートは、前記シート本体の内面側となる一方の面にヒートシール層または接着剤層が形成されている構成としてもよい。
【００１１】
この構成により、本発明に係る電線束用外装シートは、シート本体の内面側となる一方の面にヒートシール層または接着剤層が形成されているので、電線束を一巻にして張り合わせするだけで、外装用のテープ等を用いることなく容易に電線束を外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。
【００１２】
また、上記構成の電線束用外装シートは、前記シート本体の外面側となる他方の面に長手方向に所定の間隔で巾一杯に凹条部が形成されている構成としてもよい。
【００１３】
この構成により、本発明に係る電線束用外装シートは、外面側に長手方向に所定の間隔で巾一杯に凹条部が形成されているので、電線束用外装シートが外装されたワイヤハーネスを容易に曲げることができる。したがって、作業者がワイヤハーネスを配索する際の作業性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る電線束用保護筒体は、上記電線束用外装シートを短手方向に一巻にしてかつ両端縁を合掌状に重ねて接着してなる構成である。
【００１５】
この構成により、本発明に係る電線束用保護筒体は、上記電線束用外装シートを短手方向に一巻にしてかつ両端縁を合掌状に重ねて接着する構成であるので、電線束を外装用のテープ等を用いることなく容易に外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。また、上記電線束用外装シートを用いて構成されているので、ワイヤハーネスを軽量化させ、耐熱性を向上させることができる。
【００１６】
本発明に係るワイヤハーネスは、複数の電線からなる電線束と、請求項４に記載された電線束用保護筒体とを有し、前記電線束を前記電線束用保護筒体に挿通した構成である。
【００１７】
この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、上記電線束用保護筒体を有して構成されているので、ワイヤハーネスの軽量化および、耐熱性向上を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係るワイヤハーネスは、複数の電線からなる電線束と、上記電線束用外装シートと、を備え、前記電線束用外装シートは、前記ヒートシール層または接着剤層が内側となるよう前記電線束を巻き、前記ヒートシール層または接着剤層の両端同士を密着させた構成である。
【００１９】
この構成により、本発明に係るワイヤハーネスは、電線束を電線束用外装シートで巻いてヒートシール層または接着剤層で閉じるようになっているので、電線束を外装用のテープ等を用いることなく容易に外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。また、上記電線束用外装シートを用いて構成されているので、ワイヤハーネスの軽量化および、耐熱性向上を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワイヤハーネス組立ての作業工数を減らし、部品点数を削減するとともに、電線束用外装シートの耐熱性を向上させ、かつ軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスを示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態に係る電線束用外装シートの断面図であり、図２（ｂ）は上面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電線束用外装シートで電線束を巻いていく状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電線束用外装シートで電線束を巻いていく状態を示す断面図である。
【図５】従来のコルゲートチューブによる電線束の外装工程を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る電線束用外装シート、電線束用保護筒体およびワイヤハーネスを示す図である。
【００２４】
図１は本実施の形態に係るワイヤハーネス１の斜視図である。ワイヤハーネス１は、複数の電線Ｗａからなる電線束Ｗと、長方形の電線束用外装シート１０を一巻してなる電線束用保護筒体２０と、を備えている。
【００２５】
図２を用いて電線束用保護筒体２０および電線束用保護筒体２０を構成する電線束用外装シート１０の詳細について説明する。図２（ａ）は電線束用外装シート１０を側方から視た断面図を示し、図２（ｂ）は広げた状態での上面図を示している。図２（ｂ）における横方向を長手方向といい、縦方向を短手方向といい、以下本明細書中でも同様とする。
【００２６】
電線束用保護筒体２０は、電線束用外装シート１０が電線束Ｗを包むように短手方向に一巻にされかつ電線束用外装シート１０の両端縁１０ｂ、１０ｃが合掌状に重ねられ接着された構成である。
【００２７】
電線束用外装シート１０は、シート本体１０ａとヒートシール層１３とを含んで構成されている。シート本体１０ａは発泡樹脂層１１と複合体層１２とを有している。シート本体１０ａは、図２（ａ）に示すように、発泡樹脂層１１と複合体層１２とが、積層面が積層方向に対して所要角度傾斜した状態に交互に積層され、矩形長に形成されている。このように、積層面を積層方向に対し傾斜させたのは、電線束用外装シート１０を短手方向に曲げて電線束Ｗを巻く際に、曲げやすくし、ワイヤハーネス配索の作業性を向上させるためである。
【００２８】
発泡樹脂層１１は、耐熱性を有する樹脂製材料で形成される。発泡樹脂層１１としては、例えば発泡ウレタン剤を用いるが、発泡性を有する樹脂製材料であれば他のものでも構わない。
【００２９】
複合体層１２は、ポリオレフィン樹脂にセルロースナノファイバーを高密度分散して形成される。ポリオレフィン樹脂としては例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド等のいずれかが選択される。本実施の形態におけるセルロースナノファイバーは、リグノセルロースナノファイバー、セルロースナノフィブリル、セルロースナノクリスタルのいずれかが選択される。
【００３０】
本実施の形態で用いられるセルロースナノファイバーは、原料溶液を電気の力で細分化しナノサイズの繊維を得る電界紡糸法により得られる。
【００３１】
本実施の形態では、複合体層１２は、ポリオレフィン樹脂に、上記のセルロースナノファイバーを１０〜１５％添加することで得られる。セルロースナノファイバーを添加する際には、表面を疎水化処理することで、ポリオレフィン樹脂に均一に分散させることが可能となる。具体的には、セルロースナノファイバーの表面にある水酸基を疎水性の官能基で置換し、極性を下げ、ポリオレフィン樹脂となじみやすくさせる。
【００３２】
シート本体１０ａにおける、電線束Ｗを巻いたときに内面側となる面には、未延伸のポリエチレンフィルムまたは、ポリプロピレンフィルム等からなるヒートシール層１３が形成されている。シート本体１０ａは電線束Ｗを一巻きされ、かつ両端縁１０ｂ、１０ｃを合掌状に密着状態とされ、熱板で両側から挟圧されることで両端縁１０ｂ、１０ｃ同士がヒートシールされて電線束用保護筒体２０となっており、電線束Ｗを保護している。
【００３３】
なお、ヒートシール層１３に代えてアクリル系樹脂系の接着剤が用いられ、内面部１０ｅに接着剤層が形成された構成でもよい。
【００３４】
シート本体１０ａにおける、電線束Ｗを巻いたときに外面側となる面には、長手方向に所定の間隔で端縁１０ｂから端縁１０ｃまで巾一杯に溝状の凹条部１５が形成されている。
【００３５】
シート本体１０ａは、凹条部１５が設けられていることで、ワイヤハーネス１を曲げやすくなっていて、ワイヤハーネス１を配索する際の作業性が向上する。
【００３６】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、電線束用外装シート１０で電線束Ｗを巻いてワイヤハーネス１を構成する工程を説明する斜視図であり、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、長手方向からみた断面図である。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、まず平らな状態の電線束用外装シート１０の上に電線束Ｗを載置する。図４（ａ）は同状態における電線束用外装シート１０の断面図である。電線束Ｗには、各電線Ｗａがひとかたまりに纏まった状態を維持するために、長手方向に所要の間隔を開けて結束テープＴが巻かれている。
【００３８】
次いで、電線束用外装シート１０を図３（ｂ）中に示すａ１、ａ２方向に曲げていき、図３（ｃ）に示す状態を経て、図１に示すようにシート本体１０の両端縁１０ｂ、１０ｃを重ねて熱を加え、ヒートシール層１３の両端同士を密着させる。これらの電線束用外装シート１０に対応する状態の断面図は図４（ｂ）、図４（ｃ）に示す通りである。このような工程を経て電線束Ｗと電線束用外装シート１０よりワイヤハーネス１を形成することができる。
【００３９】
なお、上記ワイヤハーネス１は電線束Ｗを電線束用外装シート１０で巻くことで形成されているが、先に電線束用外装シート１０の両端縁１０ｂ、１０ｃを合掌状に重ねて筒状の電線束用保護筒体２０を形成した後に、電線束Ｗを電線束用保護筒体２０に挿通するようにしてもよい。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る電線束用外装シート１０は、耐熱性を有する発泡樹脂層１１と、ポリオレフィン樹脂にセルロースナノファイバーを高密度分散した複合体層１２が、積層面が積層方向に対して所要角度傾斜した状態に交互に積層された矩形長のシート本体１０ａとして形成されている。
【００４１】
この構成により、本実施の形態に係る電線束用外装シート１０は、シート本体１０ａを構成する複合体層１２がセルロースナノファイバーを含んでいるため、一般的な樹脂を積層させた電線束用外装シートと比較して軽量で強度が従来に比べて頗る大きなものとすることができる。これは、セルロースナノファイバーが、直径が１〜１０００（ｎｍ）で、長さが直径の１００倍以上あり、超比表面積効果により、吸着性能が高い、接着力が強い、分子認識性が高いといった特徴を有するからであり、また密度が鉄鋼の１/５、強度が５倍以上と軽くて強いという性質を有するからである。
【００４２】
このようにして得られた複合体層１２は、ポリオレフィン樹脂としてポリエチレン、ポリアミドを用いた場合で樹脂のみの場合と比較して３〜４倍、ポリプロピレンを用いた場合で２〜３倍の強度が得られる。また線膨張率は１/５に抑えることができる。これらの性質を有するセルロースナノファイバーを複合体層１２に用いることで電線束用外装シート１０を軽量化することができる。
【００４３】
また、シート本体１０ａを構成する発泡樹脂層１１が発生する独立気泡がシート本体１０ａに多積層され、断熱性が向上するので、電線束用外装シート１０の耐熱性を向上させることができる。
【００４４】
また、電線束用外装シート１０は、シート本体１０ａの内面側となる内面部１０ｅにヒートシール層１３または接着剤層が形成されている構成としてもよい。この構成により、本実施の形態に係る電線束用外装シート１０は、シート本体の内面側となる一方の面にヒートシール層１３または接着剤層が形成されているので、電線束Ｗを一巻にして張り合わせするだけで、外装用のテープ等を用いることなく容易に電線束Ｗを外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。
【００４５】
また、電線束用外装シート１０は、シート本体１０ａの外面側となる外面部１０ｄに長手方向に所定の間隔で巾一杯に凹条部１５を形成するようにしてもよい。この構成により、本実施の形態に係る電線束用外装シート１０は、外面側に長手方向に所定の間隔で巾一杯に凹条部１５が形成されているので、電線束用外装シート１０が外装されたワイヤハーネス１を容易に曲げることができる。したがって、作業者がワイヤハーネス１を配索する際の作業性を向上させることができる。
【００４６】
本実施の形態に係る電線束用保護筒体２０は、電線束用外装シート１０を短手方向に一巻にしてかつ両端縁１０ｂ、１０ｃを合掌状に重ねて接着して構成される。この構成により、本実施の形態に係る電線束用保護筒体２０は、電線束用外装シート１０を短手方向に一巻にしてかつ両端縁１０ｂ、１０ｃを合掌状に重ねて接着する構成であるので、電線束Ｗを外装用のテープ等を用いることなく容易に外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。また、電線束用外装シート１０を用いて構成されているので、ワイヤハーネス１を軽量化させ、耐熱性を向上させることができる。
【００４７】
本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、複数の電線からなる電線束Ｗと、電線束用保護筒体２０とを有し、電線束Ｗを電線束用保護筒体２０に挿通して構成される。この構成により、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、電線束用保護筒体２０を有して構成されているので、ワイヤハーネス１の軽量化および、耐熱性向上を実現することができる。
【００４８】
本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、複数の電線からなる電線束Ｗと、電線束用外装シート１０と、を備え、電線束用外装シート１０は、ヒートシール層１３または接着剤層が内側となるよう電線束Ｗを一巻きし、ヒートシール層１３または接着剤層の両端同士を密着させて構成される。この構成により、本実施の形態に係るワイヤハーネス１は、電線束Ｗを電線束用外装シート１０で巻いてヒートシール層１３または接着剤層で閉じるようになっているので、電線束Ｗを外装用のテープ等を用いることなく容易に外装することができる。したがって、作業者の電線束外装の作業工数を削減できるとともに、部品点数を削減することができる。また、電線束用外装シート１０を用いて構成されているので、ワイヤハーネス１を軽量化させ、耐熱性を向上させることができる。
【００４９】
なお、本発明に係る電線束用外装シート、電線束用保護筒体およびワイヤハーネスの技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した各構成要素の種々の変更を含むものである。
【００５０】
以上説明したように、本発明に係る電線束用外装シート、電線束用保護筒体およびワイヤハーネスは、ワイヤハーネス組立ての作業工数を減らし、部品点数を削減するとともに、電線束用外装シートの耐熱性を向上させ、かつ軽量化することができる、という効果を有し、電線束用外装シート、電線束用保護筒体およびワイヤハーネス全般に有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ワイヤハーネス
１０  電線束用外装シート
１０ａ  シート本体
１０ｂ、１０ｃ  端縁
１０ｄ  外面部
１０ｅ  内面部
１１  発泡樹脂層
１２  複合体層
１３  ヒートシール層
１５  凹条部
２０  電線束用保護筒体
Ｔ  結束テープ
Ｗ  電線束
Ｗａ  電線
【図１】
2017204931.tif 000003
【図２】
2017204931.tif 000004
【図３】
2017204931.tif 000005
【図４】
2017204931.tif 000006
【図５】
2017204931.tif 000007