JP5578055B2 - グロメット - Google Patents

Description

本発明は、自動車用ワイヤハーネスに取り付けて車体パネルの貫通穴に装着するグロメットに関し、特に、貫通穴を通してエンジンルーム等の室外から室内へ伝わる騒音を低減するものである。

従来、この種のグロメットで特に遮音性能を高めたグロメットとして、本出願人は図１１（Ａ）（Ｂ）に示す特開２００２−１０４５１号公報に記載のグロメットを提供している。
該グロメット１００はワイヤハーネスに密着させる小径な内筒１０１と、該内筒１０１に遮音用の空気層１０２をあけて囲むと共に先端側を厚肉として外周面に車体係止用の凹部１０３を設けた大径の外筒１０４を備えている。前記内筒１０１と外筒１０４の他端側の開口１０６は粘着テープ１１０を外筒１０４の外周面に巻き付けて閉鎖し、遮音用の空気層１０２を密閉して遮音性能を高めている。

特開２００２−１０４５１号公報

前記したグロメット１００では、外筒１０４の端部の外周に粘着テープ１１０をきつく巻き付け内筒１０１との間の開口１０６を閉鎖しているが、図１２に示すように、外筒１０４には厚さがあり、外筒１０４の内径と内筒１０１の外径とが相違するため、粘着テープ１１０を巻き付けても開口１０６を完全に閉鎖することはできず、隙間Ｇが発生する。隙間Ｇが無い密閉空間にすると遮音性能は向上するが、隙間Ｇが生じると遮音性能はかなり低下する。また、外筒１０４の外周に粘着テープ１１０を巻き付ける際にグロメット１００がＥＰＤＭ等の弾性材からなるため撓んで巻き付けにくく作業性が悪いと共に、作業者によってテープの巻き強さにバラツキが生じやすい問題もある。

このように、開口１０６を粘着テープ１１０の巻き付けで閉鎖することは困難であるため、該開口１０６の断面積を大きくすることはできない。開口１０６は遮音用の空気層１０２を形成するための型抜き穴からなる。よって、型抜き穴からなる開口１０６を大きくできないことは、断面積が大きな遮音用の空気層１０２を形成できないことになり、遮音性向上に対する規制となっている。

本発明は前記問題を解消せんとするもので、内筒と外筒との間に形成される開口の断面積が大きい場合にも、該開口を完全に閉鎖できるようにして、内筒と外筒との間の空気層を完全な密閉空間として遮音性能を向上でき、かつ、密閉空間自体を大きくして遮音性能を向上できるグロメットを提供することを課題としている。

前記課題を解消するため、第１の発明として、ワイヤハーネスを密着して挿通する内筒と、該内筒の一端を外向きに折り返して内筒の外周に被せて遮音用の空気層を形成する外筒と、該外筒の一端側を厚肉として車体係止凹部を環状に設けた弾性材からなるグロメットにおいて、
前記外筒と内筒の他端の間に形成される開口から別部材の環状の充填材を充填し、該充填材は外周部分を軸線方向で厚肉とすると共に内周部分を軸線方向で薄肉とし、または、外周部分と内周部分は軸線方向で厚肉にすると共に中間層は軸線方向で薄肉としており、 前記充填材で前記開口を閉鎖し、該充填材の配置位置に当たる前記外筒の外周面に粘着テープを巻き付けて前記外筒が充填材を介して内筒に隙間なく密着固定し、前記遮音用の空気層を密閉空間としていることを特徴とするグロメットを提供している。
また、第２の発明として、ワイヤハーネスを密着して挿通する内筒と、該内筒の一端を外向きに折り返して内筒の外周に被せて遮音用の空気層を形成する外筒と、該外筒の一端側を厚肉として車体係止凹部を環状に設けた弾性材からなるグロメットにおいて、
前記外筒と内筒の他端の間に形成される開口から別部材の環状の充填材を充填し、該充填材は環状の内周面から外周面にかけて径方向全長に延在する１本のスリットを軸線方向の全長に有する形状とし、該スリットを挟む分割端縁に互いに重なり合う嵌合部を設けており、
前記充填材の嵌合部を重ねて前記開口を閉鎖し、該充填材の配置位置に当たる前記外筒の外周面に粘着テープを巻き付けて前記外筒が充填材を介して内筒に隙間なく密着固定し、前記遮音用の空気層を密閉空間としていることを特徴とするグロメットを提供している。

前記環状とした充填材はゴム、エラストマーまたは樹脂製とし、その内周面を内筒の外周面に密着させ、外周面を外筒の内周面に密着させるものとしている。

前記充填材を内筒と外筒との間に形成される開口から挿入して、該開口を充填材で閉鎖し、かつ、該充填材で外筒を支持することにより、外筒の外周面に粘着テープを作業性よくしっかりと巻き付けることができる。よって、内外筒の間に形成される遮音用の空間を充填材の充填と粘着テープの巻き付けとで開口を隙間なく閉鎖することができ、遮音性能を高めることができる。

また、充填材の径方向寸法を開口の断面積に合わせて設けるため、開口の断面積が大きい場合にも遮音用の空間を密閉できる。よって、遮音用の空間の断面積を大として遮音性能をさらに高めることができる。また、開口の断面積を小さくする必要がないため、グロメット成形時における型抜き作業性を高めることもできる。

前記第１の発明では、前記充填材は外周部分を軸線方向で厚肉とすると共に内周部分を薄肉としている。このように充填材の外周部分を厚肉とすると外筒をしっかりと支持できる。また、内周部分を薄肉とすると撓みやすくなり、ワイヤハーネスの外径の変化に充填材の内周を追従させて撓ませることができる。あるいは、外周部分と内周部分は軸線方向で厚肉にすると共に中間層に薄肉部を設けてもよい。

前記第２の発明では、前記充填材は径方向全長に延在する１本のスリットを有する形状とし、該スリットを挟む分割端縁に互いに重なり合う嵌合部を設けている。
前記スリットを設けると充填材を拡げて内筒に横方向（内筒の軸線直角方向）から外嵌して取り付けることができる。よって、グロメットにワイヤハーネスを挿通した状態で環状の充填材を取り付ける場合に作業性がよくなる。

さらに、前記のように、スリットを挟む一方分割端と他方分割端とは互いに嵌合してスリットの隙間が無くなる構成としている。
具体的には一方分割端に凹部を設け、他方分割端に凹部に内嵌する凸部を設け、さらに、一方分割端と他方分割端を互いに重ね合わせるようにしてもよい。

前記のように、本発明のグロメットは、内筒の一端から外向きに折り返して外筒を設け、該内外筒の間に遮音用の空間を設け、該内外筒の他端の間に形成される開口を閉鎖して遮音空間を密閉空間とするため、該開口に環状の充填材を挿入して開口を閉鎖し、該充填材で外筒を支持して、外筒の外周面に粘着テープをしっかりと強く巻き付けることができるようにしている。このように、内外筒の間に形成する遮音用の空間の開口を、充填材の挿入と粘着テープの巻き付けとで隙間なく閉鎖でき、遮音用の空間を密閉空間とすることができる。

本発明の参考実施形態のグロメットを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は充填材の斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はグロメットに密閉された遮音用の空気層を形成する工程を示す断面図である。 グロメットを車体パネルの貫通穴に取り付けた状態の断面図である。 空気層による遮音効果の測定結果を示すグラフである。 本発明の実施形態の充填材を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は前記実施形態の充填材の作用説明図である。 前記充填材の変形例を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢーＢ線断面図である。 本発明の他の実施形態の充填材を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。 図８（Ａ）の各部断面図であり、（Ａ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｂ）はＤ−Ｄ線断面図、（Ｃ）はＥ−Ｅ線断面図である。 前記充填材のスリットを閉じた状態の側面図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例の断面図である。 従来例の問題点を示す図面である。

以下、本発明の実施形態のグロメットを図面を参照して説明する。
図１乃至図３に参考実施形態のグロメットを示す。
グロメット１はゴムあるいはエラストマーからなる成形体であり、本参考実施形態ではＥＰＤＭからなるエラストマーで成形している。

グロメット１は、ワイヤハーネスに密着させる小径な内筒２と、内筒２の一端側から外向きに折り返して設ける外筒３を備え、内筒２と外筒３の間に遮音用の空気層４をあけている。内筒２と外筒３とは前記一端側の折り返し部をＵ形状に屈曲させて薄肉の伸縮連結部５とし、該伸縮連結部５で空気層４の一端を閉鎖しているが、他端側は成形時に型抜きが必要なため開口６となる。該開口６側では内筒２を外筒３より外方へ突出させている。
前記伸縮連結部５と連結する外筒３の一端側は厚肉とし、外周面に環状の車体係止用の凹部７を設けている。

前記内筒２と外筒３の他端の間に形成される開口６に、別体の円環形状の充填材１０を挿入し、開口６に隣接する内外筒２、３の他端側に充填している。
このリング状栓体からなる充填材１０はゴム、エラストマー、樹脂のいずれでも良いが、本実施形態では充填材１０にスリットを設けていないため、伸縮性を有する発泡ゴム製としている。

充填材１０の内径は内筒２の外径と同等とし、充填材１０の外径は外筒３の内径と同等とし、充填材１０を空気層４に充填した状態で内外筒２、３の間に密に介在する設定とし、開口６を閉鎖すると共に外筒３をしっかりと支持するものとしている。

内筒２は拡径治具（図示せず）で拡げながらワイヤハーネスＷ／Ｈを挿通するため、成形時の内筒２の外径とワイヤハーネス挿通状態の内筒２の外径とは相違する。本参考実施形態では、充填材１０を前記のように発泡ゴムで成形し、成形時の内筒２の外径と充填材１０の内径を同等とし、内筒２の拡径に充填材１０を追従して拡径できるものとしている。

よって、ワイヤハーネスを内筒２に挿通する前に充填材１０を内外筒２、３の間に充填しておくことはできるが、図２の取付工程に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈを内筒２に通した後に、充填材１０を拡径しながら、内筒２と外筒３の間に充填している。

即ち、図２（Ａ）に示すように、まず、ワイヤハーネスＷ／Ｈを内筒２に通す。挿通後に突出した内筒２の先端とワイヤハーネスＷ／Ｈとに粘着テープ１３を巻き付けて、ワイヤハーネスの所定位置にグロメット１を固着する。
ついで、図２（Ｂ）に示すように、充填材１０を開口６から内筒２の外周面にはめ込む。其のとき、外筒３を捲っておく。
前記充填材１０を内外筒２、３の間に充填した状態で、図２（Ｃ）に示すように、該充填材１０の充填位置の外筒３の外周面に粘着テープ１２を強く巻き付けていき、充填材１０を内外筒２、３の間に固着する。

粘着テープ１２を巻き付ける時、外筒３と内筒２との間が空隙ではなく、充填材１０が充填されているため、外筒３がしっかりと支持される。よって、粘着テープ１２を強く巻き付けていくことができ、内筒２の外周面と充填材１０の内周面の間、充填材１０の外周面と外筒３の内周面の間に隙間が発生しない状態とすることができる。
これにより、前記のように、内外筒２、３の間に形成される開口６が充填材１０と粘着テープ１２の巻き付けで完全に閉鎖しているため、遮音用の空気層４は密閉空間とすることができる。

図３に示すように、前記グロメット１を取り付けたワイヤハーネスＷ／Ｈを自動車に配索し、エンジンルーム（Ｘ）と車室（Ｙ）とを仕切る車体パネルＰに設けた貫通穴Ｈに装着し、遮音用の空気層４をエンジンルーム（Ｘ）側に配置する。なお、車室（Ｙ）側に配置してもよい。
エンジンルーム（Ｘ）の騒音はグロメット１の外筒３から遮音用の空気層４、伸縮連結部５を経て車室（Ｙ）へと伝わることになる。
空気層４を密閉空間としていることで、空気層４内での音の減衰率を高めることができ、伸縮連結部５を経て車室（Ｙ）へ伝わる騒音を大幅に低減できる。

また、内外層２、３の開口６を別体の充填材１０で閉鎖するため、開口６を大きくして、遮音用の空気層４の断面積を大とすることができる。空気層４の断面積を大とすると、下記の実験結果から明らかなように、遮音効果をあげることができる。その結果、車室内への騒音の伝達を低減でき、車室内を静寂に保持することができる。

「参考実施例」
実施例１は厚さ２ｍｍのＥＰＤＭからなる内外壁材で厚さ２ｍｍの空気層を密閉した。
実施例２は 〃 ４ 〃
実施例３は 〃 ６ 〃
比較例１は空気層を設けず、厚さ４ｍｍのＥＰＤＭからなる遮音材とした。
前記実施例１〜３、比較例１の遮音評価を図４に示す。

図４に示すように、空気層を設けず厚さ４ｍｍとした比較例１は両側壁の厚さを２ｍｍとして空気層を介在させた実施例１〜３より遮音効果が低かった。また、実施例１〜３では空気層の厚さを大きくした方が遮音効果が高く、空気層が６ｍｍとした実施例３の遮音効果が最も高かった。

前記測定結果から、内筒２と外筒３とで囲まれる前記空気層４の断面幅は、前記内筒２の肉厚と外筒３の肉厚の合計肉厚の１／２以上、好ましくは１以上とすることが好ましい。空気層４を大きくすれば遮音効果を高めることができ、上限は限定されないが、大きくなるとグロメット１が大型化し、外部干渉材と接触する恐れが大きくなるため、上限は５倍程度が好ましい。

図５および図６に実施形態を示す。
実施形態は前記参考実施形態の充填材１０の形状を単純な円環状体とせず、充填材１０は外周部分１０ａを軸線方向で厚肉とすると共に内周部分１０ｂを軸線方向で薄肉としている。他の構成及び作用効果は図１〜図３に示す参考実施形態と同一であるため、説明を省略する。
このように充填材１０の外周部分１０ａを厚肉とすると外筒３をしっかりと支持できる。

また、内周部分１０ｂを薄肉として撓みやすくしているため、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈの径の変化に充填材１０を対応させることができる。図６（Ｃ）に示すようにワイヤハーネスＷ／Ｈの外径が大きく、内筒２が追従して拡大すると、充填材１０の内周部分１０ｂが追従して撓んで内筒２に密着する。図６（Ｂ）に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈが中径であると充填材１０の内周部分１０ｂは圧縮して内筒２に密着する。図６（Ａ）に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈが小径であると、内周部分１０ｂは縮まない状態で、その内周面が内筒２の外周面に密着する。

図７（Ａ）（Ｂ）に前記実施形態の充填材の変形例を示す。
該変形例では、充填材１０の外周部分１０ａを前記実施形態と同様に厚肉としている。一方、内周部分１０ｂも厚肉とし、かつ、内外周部分に挟まれた中間部分は周方向に間隔をあけて薄肉部１０ｃを設けている。
該構成とすると、内外筒２、３との密着性を保持できると共に、径方向の追従性も保持できる。他の構成は前記参考実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。

図８乃至図１０に本発明の他の実施形態を示す。
該実施形態では、円環形状の充填材１０に内周面から外周面にかけて径方向全長に延在する１本のスリット２０を軸線方向全長に設けている。スリット２０を設けると充填材１０を周方向に開くことができ、内筒２の外周面に対して軸直角方向の横方向から外嵌することができる。
よって、グロメット１の内筒２にワイヤハーネスＷ／Ｈを通した後に外筒３を捲って充填材１０を内筒２の外周面に取り付けている。
充填材１０は、内筒２にワイヤハーネスＷ／Ｈを通し、内筒２が拡径した後に取り付けるため、内筒２の拡径に追従させて伸びる必要はないため、樹脂成形品とすることができ、また、比較的固いゴムまたはエラストマーで成形することができる。本実施形態では内外筒２、３との密着性を考慮して高硬度のエラストマーで形成している。

また、グロメット１に充填材１０を取り付けた状態でスリット２０が開いたままであると、スリット２０が隙間となり、遮音用の空気層は完全密閉状態とならない。
よって、図１０に示すように、充填材１０はスリット２０を開いてグロメット１に取り付けた後は、スリット２０が閉じて隙間が生じないようにしている。

詳細には、充填材１０は、基本的に前記図５および図６に示す実施形態と同様に、外周部分１０ａは軸線方向で厚肉とし、内周部分１０ｂは薄肉とし、外周部分１０ａの厚さ方向の中央部から内周部分１０ｂを突出している。
スリット２０を挟む一方分割端１０ｅの全長に、厚肉の外周部分１０ａの中央から内周部分１０ｂの突出部に連続した嵌合凸部１０ｈを突設している。スリット２０を挟む他方分割端１０ｉには厚肉の外周部分１０ａに前記嵌合凸部１０ｈを差し込む嵌合凹部１０ｋを設け、かつ、内周部分１０ｂの薄肉部分は屈曲部１０ｊとし、嵌合凸部１０ｈの外面に重なるようにしている。

充填材１０のスリット２０を挟む両側の分割端を前記形状としておくことで、スリット２０を開いてグロメット１の内筒２の外周に取り付けた後、充填材１０が元に戻る際に、図１０に示すように、嵌合凸部１０ｈが嵌合凹部１０ｋに差し込まれると共に屈曲部１０ｊと重なるようにし、スリット２０を確実に塞ぐものとしている。
他の構成は前記参考実施形態と同様であり、作用効果も同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

１ グロメット
２ 内筒
３ 外筒
４ 遮音用の空気層
５ 伸縮連結部
６ 開口
１０ 充填材
１２ 粘着テープ
２０ スリット

Claims (3)

1. ワイヤハーネスを密着して挿通する内筒と、該内筒の一端を外向きに折り返して内筒の外周に被せて遮音用の空気層を形成する外筒と、該外筒の一端側を厚肉として車体係止凹部を環状に設けた弾性材からなるグロメットにおいて、
   前記外筒と内筒の他端の間に形成される開口から別部材の環状の充填材を充填し、該充填材は外周部分を軸線方向で厚肉とすると共に内周部分を軸線方向で薄肉とし、または、外周部分と内周部分は軸線方向で厚肉にすると共に中間層は軸線方向で薄肉としており、
   前記充填材で前記開口を閉鎖し、該充填材の配置位置に当たる前記外筒の外周面に粘着テープを巻き付けて前記外筒が充填材を介して内筒に隙間なく密着固定し、前記遮音用の空気層を密閉空間としていることを特徴とするグロメット。
2. ワイヤハーネスを密着して挿通する内筒と、該内筒の一端を外向きに折り返して内筒の外周に被せて遮音用の空気層を形成する外筒と、該外筒の一端側を厚肉として車体係止凹部を環状に設けた弾性材からなるグロメットにおいて、
   前記外筒と内筒の他端の間に形成される開口から別部材の環状の充填材を充填し、該充填材は環状の内周面から外周面にかけて径方向全長に延在する１本のスリットを軸線方向の全長に有する形状とし、該スリットを挟む分割端縁に互いに重なり合う嵌合部を設けており、
   前記充填材の嵌合部を重ねて前記開口を閉鎖し、該充填材の配置位置に当たる前記外筒の外周面に粘着テープを巻き付けて前記外筒が充填材を介して内筒に隙間なく密着固定し、前記遮音用の空気層を密閉空間としていることを特徴とするグロメット。
3. 前記充填材はゴム、エラストマーまたは樹脂製としている請求項１または請求項２に記載のグロメット。

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