生命科学関連特許情報
| タイトル： | 特許公報(B2)_被覆電線の摩耗試験方法および摩耗試験装置 |
| 出願番号： | 2000104543 |
| 年次： | 2004 |
| IPC分類： | 7,G01N3/56 |
特許情報キャッシュ
中村 哲也 川本 基喜 JP 3580220 特許公報(B2) 20040730 2000104543 20000406 被覆電線の摩耗試験方法および摩耗試験装置 住友電装株式会社 000183406 吉田 茂明 100089233 吉竹 英俊 100088672 有田 貴弘 100088845 中村 哲也 川本 基喜 20041020 7 G01N3/56 JP G01N3/56 F 7 G01N 3/00- 3/62 G01N 19/00-19/10 JICSTファイル(JOIS) 特開平６−２２３６３０（ＪＰ，Ａ） 特開平１１−７８３４（ＪＰ，Ａ） 実開昭６３−１６８８４１（ＪＰ，Ｕ） 4 2001289763 20011019 8 20020718 ▲高▼見 重雄 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、特に、自動車用電線の耐摩耗性を評価する際に、自動車搭載時の環境を限りなく再現するのに適した被覆電線の摩耗試験方法および摩耗試験装置に関するものである。【０００２】【従来の技術】従来、この種の電線被覆の摩耗試験方法として、ＩＳＯ−６７２２やＪＡＳＯ−Ｄ６１８、またはＪＩＳ−Ｃ３４０６に規定されているブレード往復法やテープ摩耗試験法がある。【０００３】これらの摩耗試験方法では、被覆電線に金属製のブレードやテープ状の研磨紙（サンドペーパー）を一定荷重で押し当てて、内部の導体が露出した時のブレードの往復回数、研磨紙の長さを測定する方法である。【０００４】ここで、測定結果について規格での取り決めはなく、往復回数や研磨紙の長さは被覆電線を使用する当事者間で決められる。【０００５】【発明が解決しようとする課題】従来の摩耗試験方法では、上述の通り、金属製のブレードや研磨紙を用いて試験していたが、自動車に搭載された被覆電線は、実際には金属製のブレードや研磨紙と接触する箇所は皆無である。【０００６】一般的に、電線被覆材等の高分子材料は、温度や接触圧力、摩擦係数、摩擦速度、相手材の種類等によって摩耗性が変化する。従って、従来の摩耗試験方法での測定結果は、自動車搭載時の摩耗を再現しているとは言い難い。【０００７】例えば、実際の自動車においては、電線束の保護を目的として、電線束の周囲を、ポリプロピレン（ＰＰ）製のコルゲートチューブ（蛇腹状チューブ）や、ＰＶＣ製チューブ（円筒状チューブ）等からなる保護チューブで覆った状態で使用されることが多い。この場合、被覆電線は、自動車を構成する部品（ボディやエンジン、シート等のあらゆる部品）と直接接触することはほとんどなく、ましてや金属製のブレード状のものや研磨紙状の相手と接触することは皆無である。【０００８】一方、これらコルゲートチューブやＰＶＣ製チューブ等の保護チューブは被覆電線の保護が目的とされているにもかかわらず、相互に接触、摺動する部位では多かれ少なかれ必ず摩耗が発生するため、保護チューブとの接触といえども摩耗性を評価することは必要である。【０００９】そこで、本発明の課題は、自動車搭載時の環境を限りなく再現して摩耗試験を行うことの可能な被覆電線の摩耗試験方法および摩耗試験装置を提供することを目的とする。【００１０】【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための方法の技術的手段は、保護チューブ内に遊挿状態で収められて使用される被覆電線の表面の摩耗を試験する被覆電線の摩耗試験方法であって、前記遊挿状態とされた前記被覆電線および前記保護チューブの一端部をそれぞれ固定保持すると共に、保護チューブの自由端とされた他端部より突出する被覆電線の他端部を振動付与機構に固定保持し、この状態で振動付与機構により被覆電線の他端部に振動を付与して摩耗を試験する点にある。【００１１】また、前記保護チューブが蛇腹状チューブであってもよく、円筒状チューブであってもよい。【００１２】さらに、上記被覆電線の摩耗試験方法に使用される摩耗試験装置の技術的手段は、前記遊挿状態とされた前記被覆電線および前記保護チューブの一端部をそれぞれ固定保持する双方固定部と、前記保護チューブの自由端とされた他端部より突出する前記被覆電線の他端部を固定保持する電線固定部と、前記電線固定部に振動を付与する振動付与機構と、を備えてなる点にある。【００１３】【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態にかかる被覆電線の摩耗試験方法を図面に基づいて説明する。【００１４】図１および図２は、被覆電線１を可撓性を有する保護チューブの一例としてのコルゲートチューブ２（蛇腹状チューブ）で覆って保護した際のコルゲートチューブ２との相互干渉による被覆電線１の摩耗性の評価を行うための摩耗試験方法に使用される摩耗試験装置を示しており、被覆電線１とコルゲートチューブ２の一端部をそれぞれ着脱自在に固定保持するチャック部３を下面に備えた板状の双方固定部４と、被覆電線１の他端部を着脱自在に固定保持するチャック部５を上面に備えた板状の電線固定部６とを備える。【００１５】そして、電線固定部６は、振動付与機構としての振動発生装置８における水平方向の一軸または二軸に振動制御可能な振動部である振動板に着脱自在に固定もしくは一体に構成されている。【００１６】また、双方固定部４は、装置全体を覆って囲む恒温槽１０の天板部に着脱自在に固定もしくは一体に構成されている。【００１７】この被覆電線１の摩耗試験方法は、二輪や四輪自動車等に使用されるワイヤーハーネスが対象で、被覆電線１を外傷から保護する目的でコルゲートチューブ２を装着した部分において適用される。そして、本実施形態においては、特に、地面に対して垂直に取り付けられたワイヤーハーネスにおいて、被覆電線１とコルゲートチューブ２内周面との相互干渉による摩耗の状態を再現するためのものである。【００１８】そして、被覆電線１の摩耗試験を行う場合には、摩耗試験環境として、恒温槽１０内の温度を調整することにより幅広い温度域での測定も可能で、自動車等に実際に使用される温度域になるよう調整し、また、エンジンルームを再現したい場合には、砂や水等を適宜吹き付ければよい。これらは、被覆電線１が実際に取り付けられる環境に応じて任意に設定すればよい。【００１９】また、摩耗試験の際の被覆電線１の本数や、コルゲートチューブ２の内径等は、実車搭載時と同等の条件に設定する。さらに、被覆電線１に作用する張力に関しても、実車搭載時の環境を再現することが好ましい。【００２０】そして、コルゲートチューブ２内に被覆電線１を遊挿状態で収め、被覆電線１およびコルゲートチューブ２の一端部である上端部をそれぞれ双方固定部４のチャック部３に着脱自在に取付固定する。ここに、被覆電線１およびコルゲートチューブ２は吊下げ状態で支持される。【００２１】この状態で、コルゲートチューブ２の自由端とされた他端部である下端より突出する被覆電線１の下端部を電線固定部６のチャック部５に着脱自在に取付固定する。【００２２】そして、双方固定部４や電線固定部６を図２に示されるように天板部や振動板に固定する。この被覆電線１およびコルゲートチューブ２の取付状態で、振動発生装置８を駆動して、被覆電線１下端が取付固定されている電線固定部６を水平方向の一軸もしくは二軸に振動させる。この場合の振動発生装置８による振動も実車での振動周波数に近づけるほど好ましい。そして、所定時間振動させた後、被覆電線１の摩耗量を、重量や寸法、表面粗さ計等で測定すればよい。【００２３】ここに、従来の摩耗試験方法では再現できないコルゲートチューブ２と被覆電線１の摩耗状況が再現でき、振動発生装置８による加振により、実車搭載状況に応じた被覆電線１の表面とコルゲートチューブ２の内面との相互干渉による摩耗が測定できる。【００２４】＜実施例１＞外径２．２ｍｍ、長さ１００ｍｍのＰＶＣ製の１本の被覆電線１を、長さ６０ｍｍ、内径７ｍｍのＰＰ製のコルゲートチューブ２内に遊挿状態で収め、被覆電線１およびコルゲートチューブ２の上端部を双方固定部４のチャック部３に取付固定すると共に、下方に突出する被覆電線１の下端部を電線固定部６のチャック部５に取付固定する。さらに、恒温槽１０の天板部に双方固定部４を固定すると共に、電線固定部６を振動発生装置８の振動板に固定する。【００２５】そして、室温状態で、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｍｍで振動発生装置８により振動板を一軸方向に振動させた。【００２６】５００時間振動させたところ、被覆電線１はコルゲートチューブ２内において下端に向かうほどその摩耗量は大きく、その下端で最大であり、その下端では外径２．２ｍｍの被覆電線１が外径２．０ｍｍまで摩耗していた。また、従来の被覆電線１表面に見られた押出時の凹凸もなくなっており、滑らかな表面になっていた。【００２７】＜実施例２＞外径２．２ｍｍ、長さ１００ｍｍのＰＶＣ製の１本の被覆電線１を、長さ６０ｍｍ、内径７ｍｍのＰＰ製のコルゲートチューブ２内に遊挿状態で収め、被覆電線１およびコルゲートチューブ２の上端部を双方固定部４のチャック部３に取付固定すると共に、下方に突出する被覆電線１の下端部を電線固定部６のチャック部５に取付固定する。さらに、恒温槽１０の天板部に双方固定部４を固定すると共に、電線固定部６を振動発生装置８の振動板に固定する。【００２８】エンジンルームを再現するために、アクリル板等で砂が飛散しないように囲い、このアクリル板で囲まれた空間内に中にＪＩＳで規定されている砂を１００ｇほど振りかけた。【００２９】そして、恒温槽１０内の温度が４０℃で、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｍｍで振動発生装置８により振動板を二軸方向に振動させた。【００３０】５００時間振動させたところ、被覆電線１はコルゲートチューブ２内において下端に向かうほどその摩耗量は大きく、その下端で最大であり、その下端では外径２．２ｍｍの被覆電線１が外径１．９ｍｍまで摩耗していた。また、被覆電線１の表面には砂が付着しており、自動車搭載時に近い状態で試験することができた。【００３１】以上のように、従来の試験法で再現できなかった自動車搭載時に近似した環境下での摩耗試験を行うことができた。【００３２】図３および図４は、第２の実施形態にかかる被覆電線の摩耗試験方法に使用される摩耗試験装置を示しており、上記第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。【００３３】即ち、本実施形態にあっては、保護チューブの一例としての前記コルゲートチューブ２に換えて、円筒形状のＰＶＣ製チューブ１２（円筒状チューブ）とされ、被覆電線１をＰＶＣ製チューブ１２で覆って保護した際のＰＶＣ製チューブ１２との相互干渉による被覆電線１の摩耗性の評価を行うものである。【００３４】そして、被覆電線１の摩耗試験を行う場合は、上記第１の実施形態と同様にして行われる。【００３５】本実施形態においても、地面に対して垂直に取り付けられたワイヤーハーネスにおいて、被覆電線１とＰＶＣ製チューブ１２２内周面との相互干渉による摩耗の状態を再現するためのものである。【００３６】そして、被覆電線１の摩耗試験を行う場合には、前述同様、摩耗試験環境として、恒温槽１０内の温度を調整することにより幅広い温度域での測定も可能で、自動車等に実際に使用される温度域になるよう調整し、また、エンジンルームを再現したい場合には、砂や水等を適宜吹き付ければよい。これらは、被覆電線１が実際に取り付けられる環境に応じて任意に設定すればよい。【００３７】また、摩耗試験の際の被覆電線１の本数や、ＰＶＣ製チューブ１２の内径等は、実車搭載時と同等の条件に設定する。さらに、被覆電線１に作用する張力に関しても、実車搭載時の環境を再現することが好ましい。【００３８】さらに、振動発生装置８による振動も実車での振動周波数に近づけるほど好ましい。そして、所定時間振動させた後、被覆電線１の摩耗量を、重量や寸法、表面粗さ計等で測定すればよい。【００３９】ここに、従来の摩耗試験方法では再現できないＰＶＣ製チューブ１２と被覆電線１の摩耗状況が再現でき、振動発生装置８による加振により、実車搭載状況に応じた被覆電線１の表面とＰＶＣ製チューブ１２の内面との相互干渉による摩耗が測定できる。【００４０】＜実施例３＞外径２．２ｍｍ、長さ１００ｍｍのＰＶＣ製の１本の被覆電線１を、長さ６０ｍｍ、内径７ｍｍのＰＶＣ製チューブ１２内に遊挿状態で収め、被覆電線１およびＰＶＣ製チューブ１２の上端部を双方固定部４のチャック部３に取付固定すると共に、下方に突出する被覆電線１の下端部を電線固定部６のチャック部５に取付固定する。さらに、恒温槽１０の天板部に双方固定部４を固定すると共に、電線固定部６を振動発生装置８の振動板に固定する。【００４１】そして、室温状態で、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｍｍで振動発生装置８により振動板を一軸方向に振動させた。【００４２】５００時間振動させたところ、被覆電線１はＰＶＣ製チューブ１２内において下端に向かうほどその摩耗量は大きく、その下端で最大であり、その下端では外径２．２ｍｍの被覆電線１が外径２．１ｍｍまで摩耗していた。また、従来の被覆電線１表面に見られた押出時の凹凸もなくなっており、滑らかな表面になっていた。【００４３】＜実施例４＞外径２．２ｍｍ、長さ１００ｍｍのＰＶＣ製の１本の被覆電線１を、長さ６０ｍｍ、内径７ｍｍのＰＶＣ製チューブ１２内に遊挿状態で収め、被覆電線１およびＰＶＣ製チューブ１２の上端部を双方固定部４のチャック部３に取付固定すると共に、下方に突出する被覆電線１の下端部を電線固定部６のチャック部５に取付固定する。さらに、恒温槽１０の天板部に双方固定部４を固定すると共に、電線固定部６を振動発生装置８の振動板に固定する。【００４４】エンジンルームを再現するために、アクリル板等で砂が飛散しないように囲い、このアクリル板で囲まれた空間内に中にＪＩＳで規定されている砂を１００ｇほど振りかけた。【００４５】そして、恒温槽１０内の温度が４０℃で、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｍｍで振動発生装置８により振動板を二軸方向に振動させた。【００４６】５００時間振動させたところ、被覆電線１はＰＶＣ製チューブ１２内において下端に向かうほどその摩耗量は大きく、その下端で最大であり、その下端では外径２．２ｍｍの被覆電線１が外径２．０ｍｍまで摩耗していた。また、被覆電線１の表面には砂が付着して自動車搭載時に近い状態で試験することができた。【００４７】以上のように、従来の試験法で再現できなかった自動車搭載時に近似した環境下での摩耗試験を行うことができた。【００４８】なお、上記各実施形態において、保護チューブとしてコルゲートチューブ２やＰＶＣ製チューブ１２を例示しているが、その他の可撓性を合成樹脂等からなる保護チューブであってもよい。【００４９】また、上記各実施形態において、被覆電線１やそれを保護するコルゲートチューブ２やＰＶＣ製チューブ１２が垂直方向に取り付けられた配置状態を例示しているが、この取付方向に限らず、水平方向や傾斜方向等の任意の方向であってもよく、実車搭載状況に合わせた取付方向で摩耗試験を行えばよく、より実際の使用環境に応じた条件を再現でき、有益な摩耗試験を行うことができる。そして、この場合の振動付与機構による振動方向も前述のような水平方向に限らず、実際の振動方向に応じて振動を付与する方式とすればよい。【００５０】【発明の効果】以上のように、本発明の被覆電線の摩耗試験方法によれば、遊挿状態とされた被覆電線および保護チューブの一端部をそれぞれ固定保持すると共に、保護チューブの自由端とされた他端部より突出する被覆電線の他端部を振動付与機構に固定保持し、この状態で振動付与機構により被覆電線の他端部に振動を付与して摩耗を試験するものであり、金属ブレードや研磨紙で摩耗試験を行っていた従来方式に比べて、実際の使用環境に応じた条件を再現でき、有益な摩耗試験を行うことができるという利点がある。【００５１】また、本発明の摩耗試験装置によれば、上記のような摩耗試験を有効に実行することができるという利点がある。【図面の簡単な説明】【図１】本発明の第１の実施形態にかかる要部斜視図である。【図２】同全体説明図である。【図３】本発明の第２の実施形態にかかる要部斜視図である。【図４】同全体説明図である。【符号の説明】１ 被覆電線２ コルゲートチューブ３ チャック部４ 双方固定部５ チャック部６ 電線固定部８ 振動発生装置１０ 恒温槽１２ ＰＶＣ製チューブ 保護チューブ内に遊挿状態で収められて使用される被覆電線の表面の摩耗を試験する被覆電線の摩耗試験方法であって、前記遊挿状態とされた前記被覆電線および前記保護チューブの一端部をそれぞれ固定保持すると共に、保護チューブの自由端とされた他端部より突出する被覆電線の他端部を振動付与機構に固定保持し、この状態で振動付与機構により被覆電線の他端部に振動を付与して摩耗を試験することを特徴とする被覆電線の摩耗試験方法。 前記保護チューブが蛇腹状チューブであることを特徴とする請求項１記載の被覆電線の摩耗試験方法。 前記保護チューブが円筒状チューブであることを特徴とする請求項１記載の被覆電線の摩耗試験方法。 前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の被覆電線の摩耗試験方法に使用される摩耗試験装置であって、前記遊挿状態とされた前記被覆電線および前記保護チューブの一端部をそれぞれ固定保持する双方固定部と、前記保護チューブの自由端とされた他端部より突出する前記被覆電線の他端部を固定保持する電線固定部と、前記電線固定部に振動を付与する振動付与機構と、を備えてなる摩耗試験装置。