JP2011051506A - ワイヤハーネスのアース接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスを小型化かつ軽量化でき、より多くのアース線を簡単にアース接続できるワイヤハーネスのアース接続構造を提供する。
【解決手段】ワイヤハーネスのアース接続構造１は、車体パネル２とワイヤハーネス３とプロテクタ４とコネクタ５とを備えている。コネクタ５は、端子金具とコネクタハウジングとを備えている。端子金具は、ボルト６を通すボルト孔が設けられてボルト６と接続するボルト接続部と、ワイヤハーネス３のアース線３０Ｂに取り付けられたアース端子７と接続する電気接触部とを備えている。コネクタハウジングは、ボルト孔を露出した状態で端子金具を収容する。コネクタ５は、プロテクタ４の取付片４３に重ねられ、取付片４３の取付孔４３ａと連通したボルト孔にボルト６が通され、プロテクタ４とともに共締めされて車体パネル２に接続されて、アース線３０Ｂを車体パネル２にアース接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤハーネスのアース線を車体パネルにアース接続する、ワイヤハーネスのアース接続構造に関する。

移動体としての自動車等には、各種の電子機器が搭載されている。このため、前述した自動車は、前記電子機器に電力や信号を供給するために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線等を備えている。各電線は、導電性の芯線と、当該芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えた被覆電線である。

また、前述した複数の電線は、電源線とアース線とを備えている。電源線の一端は、バッテリのプラス端子と接続され、他端は電子機器と接続されている。アース線の一端は、電子機器と接続され、他端は自動車の車体パネルに設けられたアースポイントに接続（アース接続）されている（例えば、特許文献１参照）。

車体パネルは、導電性の金属材料で構成され、電線等を介してバッテリのマイナス端子と接続されている。このため、アース線の他端は、車体パネルを介してバッテリのマイナス端子と接続されている。こうして、ワイヤハーネスは、電線がバッテリや電子機器と接続され、電子機器に所望の電力や信号を供給する。

さて、前述のようにアース線を車体パネルにアース接続する構造として、前記特許文献１では、車体パネルから立設したアースボルト（アースポイント）にコネクタを取り付け、コネクタを介して複数のアース線をアースボルト即ち車体パネルにアース接続している。また、他の従来例では、車体パネルにナットの取り付けられた孔（アースポイント）を設け、アース線の端部にＬＡ端子を取り付けて、ボルト留めによってアース線を車体パネルにアース接続している。この場合、ＬＡ端子を組み合わせタイプにすることで、１つの孔に複数のアース線を接続可能である。

特開平８−２６８１８３号公報

しかしながら、前述したアースポイントは、車体パネルの所定箇所に少数設けられているだけである。このため、各電子機器からのアース線が数少ないアースポイントに集約して接続されてワイヤハーネスが肥大化し、また、電子機器がアースポイントから離れている場合にはアース線を長く設ける必要がありワイヤハーネスの重量が増加する、といった問題があった。

また、前述のように１つのアースポイントに複数のアース線をアース接続することが可能であるものの、アースポイントの数自体が限られているので、アース接続できるアース線の数に限界があるといった問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、ワイヤハーネスを小型化かつ軽量化でき、より多くのアース線を簡単にアース接続できるワイヤハーネスのアース接続構造を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ワイヤハーネスを収容するプロテクタ本体と、前記プロテクタ本体に連なり、かつ車体パネルに重ねられると当該車体パネルの孔と連通してボルトを通す取付孔が貫通した取付片と、を備えたプロテクタが取り付けられた前記ワイヤハーネスのアース線を前記車体パネルにアース接続するワイヤハーネスのアース接続構造において、前記ボルトを通すボルト孔が設けられかつ当該ボルトと接続するボルト接続部と、前記ボルト接続部に連なりかつ前記アース線に取り付けられたアース端子と接続する電気接触部と、を有した端子金具と、前記ボルト孔を露出した状態で前記端子金具を収容するコネクタハウジングと、を有したコネクタを備え、前記コネクタが、前記取付片に重ねられて前記取付孔と連通した前記ボルト孔に前記ボルトが通され、前記プロテクタとともに共締めされて前記車体パネルに接続されて、前記アース線を前記車体パネルにアース接続することを特徴としたワイヤハーネスのアース接続構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載されたワイヤハーネスのアース接続構造において、前記プロテクタ本体に設けられ、前記プロテクタ内から前記コネクタへと向かう前記アース線を通す電線通し孔を備えたことを特徴としたワイヤハーネスのアース接続構造である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載されたワイヤハーネスのアース接続構造において、前記取付片から立設し、互いの間に前記コネクタを位置付ける一対のリブを備えたことを特徴としたワイヤハーネスのアース接続構造である。

請求項１に記載された発明によれば、プロテクタを取り付ける車体パネルの固定孔に、プロテクタと、アース線の接続されたコネクタとを共締めしてアース線をアース接続する。このため、車体パネルの固定孔がアースポイントとなり、アースポイントを多数設けることができる。したがって、各電子機器からのアース線が各アースポイントに分散してワイヤハーネスを小型化でき、また、各電子機器に近いアースポイントにアース接続することでアース線が短くなってワイヤハーネスを軽量化できる。また、各アースポイントにコネクタを接続するので、より多くのアース線をアース接続できる。また、コネクタをプロテクタに共締めするので、組付工程が増加せず、簡単にアース線をアース接続できる。さらに、より多くの取付片上にコネクタを重ねたりコネクタの極数を増やしたりすることで、将来的なアース線の増加に簡単に対応できる。

請求項２に記載された発明によれば、プロテクタ内から電線通し孔を通してアース線をコネクタへと導くので、コネクタに向かうアース線の殆どをプロテクタ内に位置付けることができる。したがって、アース線が周辺部品に引っ掛かる等して損傷することを防止でき、また、ワイヤハーネスを小型化（小径化）できる。また、アース線をより短くでき、ワイヤハーネスを軽量化できる。

請求項３に記載された発明によれば、一対のリブ間にコネクタを配することで、コネクタを、取付片上のボルト孔と取付孔とが連通する位置に簡単に位置付けることができる。したがって、アース線をより簡単にアース接続できる。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネスのアース接続構造を示す斜視図である。 図１に示されたワイヤハーネスのアース接続構造の分解斜視図である。 図２に示されたコネクタとアース端子とを示す斜視図である。 図１中のプロテクタの取付片近傍を拡大して示す上面図である。 図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

以下、本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネスのアース接続構造を図１ないし図５を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネスのアース接続構造１は、図１に示すように、プロテクタ４が取り付けられたワイヤハーネス３のアース線３０Ｂを、車体パネル２にアース接続する（ボディアースする）ための構造である。ワイヤハーネスのアース接続構造１は、図１及び図２に示すように、車体パネル２と、ワイヤハーネス３と、プロテクタ４と、コネクタ５とを備えている。

車体パネル２は、導電性の金属材料で構成され、自動車の車体を構成する。車体パネル２は、図示しない電線等を介して、図示しないバッテリのマイナス端子と接続されている。車体パネル２には、図２に示すように、ボルト６を通してプロテクタ４を固定するための孔２１が複数貫通している。各孔２１の車体パネル２の裏面側の外縁部には、ボルト６のねじ込まれるナット２２が取り付けられている。ナット２２は、孔２１と同軸的に配されている。

ワイヤハーネス３は、複数の電線３０を備えている。複数の電線３０は、図示しないテープが巻き付けられて束ねられている。各電線３０は、導電性の芯線３１と絶縁性の被覆部３２（図３）とを備えた被覆電線である。芯線３１は、銅等で構成された複数の素線が撚られて形成されている。なお、芯線３１は、一本の素線で構成されていてもよい。被覆部３２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、芯線３１を被覆している。

また、複数の電線３０は、電源線３０Ａとアース線３０Ｂとを備えている。電源線３０Ａの一端は、図示しないバッテリのプラス端子と接続されている。電源線３０Ａの他端は、自動車に搭載された例えばアクチュエータやＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の電子機器と接続されている。

アース線３０Ｂ（図示例では、１本のみ図示している）の一端は、前記電子機器と接続されている。アース線３０Ｂの他端は、被覆部３２が皮剥きされて芯線３１が露出している。アース線３０Ｂの他端には、図２に示すように、アース端子７が取り付けられている。

アース端子７は、所謂雌型の端子金具であり、板金にプレス加工を施して得られる。アース端子７は、図３に示すように、電線接続部７１と、電気接触部７２とを一体に備えている。電線接続部７１は、アース線３０Ｂの他端が重ねられる底板部７１ａと、底板部７１ａの両端に連なる複数の加締め片７１ｂとを備えている。電線接続部７１は、加締め片７１ｂがアース線３０Ｂの他端に露出した芯線３１（や被覆部３２）を加締めて、アース線３０Ｂの芯線３１と電気的に接続する。

電気接触部７２は、筒状に形成され、内側下面に弾性片７２ａが連なっている。電気接触部７２は、内側上面と弾性片７２ａとの間にコネクタ５の後述する端子金具５０を挟んで、端子金具５０と電気的に接続する。電気接触部７２がコネクタ５の端子金具５０と接続することで、アース端子７即ちアース線３０Ｂは、コネクタ５を介して車体パネル２にアース接続され、車体パネル２を介してバッテリのマイナス端子と接続される。

プロテクタ４は、絶縁性の合成樹脂で構成されている。プロテクタ４は、図２に示すように、筒状のプロテクタ本体４０と、プロテクタ本体４０に連なる取付片４３とを備えている。

プロテクタ本体４０は、本体部４１と、蓋部４２とを別体に備えている。本体部４１は、樋状に形成され、車体パネル２に重ねられる長方形板状の底壁４１ａと、底壁４１ａの幅方向両端からそれぞれ立設した長方形板状の一対の側壁４１ｂと、を備えている。一対の側壁４１ｂは、互いに平行である。蓋部４２は、底壁４１ａと略同一形状の板状に形成されている。蓋部４２は、底壁４１ａと平行に配されて、本体部４１の開口を覆うように本体部４１に取り付けられる。

前述したプロテクタ本体４０は、本体部４１内にワイヤハーネス３を位置付けた後に、本体部４１と蓋部４２のそれぞれに設けられた図示しないロック部を互いに係合させて、本体部４１に蓋部４２を取り付けて筒状に組み立てられる。このように、プロテクタ本体４０が内側にワイヤハーネス３を収容して、プロテクタ４がワイヤハーネス３に取り付けられる。

取付片４３は、長方形板状に形成されている。取付片４３は、各側壁４１ｂに一対ずつ設けられ、合計で４つ設けられている（２つのみ図示する）。取付片４３は、一対の側壁４１ｂの互いに離れた外面からそれぞれ突出し、底壁４１ａの平面方向に沿って延びている。取付片４３は、側壁４１ｂの底壁４１ａ寄りでかつ当該側壁４１ｂの長手方向両端部分に連なっている。

各取付片４３の先端寄りには、ボルト６を通す取付孔４３ａが貫通している。取付孔４３ａは、平面視円状に形成されている。プロテクタ４は、取付孔４３ａが車体パネル２の孔２１と連通するように取付片４３が車体パネル２に重ねられ、連通した取付孔４３ａと孔２１とにボルト６がねじ込まれて、車体パネル２に固定される。

さらに、前述したプロテクタ４は、図２に示すように、電線通し孔４４と、リブ４５とを備えている。電線通し孔４４は、プロテクタ本体４０の側壁４１ｂのうち、取付片４３が連なる部分近傍に設けられている。電線通し孔４４は、側壁４１ｂの底壁４１ａから離れた端部から底壁４１ａに向かって側壁４１ｂを切り欠いて形成されている。電線通し孔４４は、プロテクタ４内のアース線３０Ｂを内側に通して、プロテクタ４外、即ち、後述のように取付片４３に重ねられるコネクタ５へと導く。電線通し孔４４を設けることで、アース線３０Ｂを電源線３０Ａから分岐させてプロテクタ４外を通してコネクタ５に接続する必要がなくなる。

リブ４５は、各取付片４３の車体パネル２に重ねられる下面と反対側の、コネクタ５の重ねられる上面から立設している。リブ４５は、前記上面のうち、取付片４３の突出方向に直交する方向の両端部から立設して、一対設けられている。一対のリブ４５は、互いに平行に設けられ、コネクタ５の幅と略等しい間隔をあけている。一対のリブ４５は、互いの間にコネクタ５を位置付ける。一対のリブ４５の間にコネクタ５を位置付けることで、取付片４３の突出方向に直交する方向においてコネクタ５が位置決めされる。

なお、図示例では、電線通し孔４４とリブ４５とは、各取付片４３（の近傍）に設けられているが、少なくともコネクタ５の重ねられる取付片４３（本実施形態では、図１及び図２中で右側の取付片４３）に設けられていればよい。

コネクタ５は、プロテクタ４と別体で設けられている。コネクタ５は、図３に示すように、端子金具５０と、端子金具５０を収容するコネクタハウジング５３とを備えている。端子金具５０は、板金にプレス加工を施して得られる。端子金具５０は、ボルト接続部５１と、電気接触部５２とを一体に備えている。

ボルト接続部５１は、矩形板状に形成されている。ボルト接続部５１の中央部には、プロテクタ４を車体パネル２に固定するボルト６を通す、ボルト孔５１ａが貫通している。ボルト孔５１ａは、平面視円状に形成されている。ボルト孔５１ａの内径は、図５に示すように、ボルト６の軸部６１の外径よりも大きく、ボルト６の頭部６２の外径よりも小さい。ボルト接続部５１は、ボルト孔５１ａにボルト６の軸部６１が通されると、ボルト孔５１ａの外縁部にボルト６の頭部６２が重ねられて、ボルト６と電気的に接続する。

電気接触部５２は、図３に示すように、帯状に形成されている。電気接触部５２は、ボルト接続部５１の１つの外縁に連なり、ボルト接続部５１の平面方向に沿って延びて複数（図示例では３つ）設けられている。複数の電気接触部５２は、互いに平行でかつ互いに間隔をあけている。各電気接触部５２は、アース端子７の電気接触部７２内に挿入されて当該電気接触部７２の内側上面と弾性片７２ａとの間に挟まれて、アース端子７と電気的に接続する。

コネクタハウジング５３は、絶縁性の合成樹脂で構成され、例えばインサート成形によって端子金具５０と一体に成形されている。コネクタハウジング５３は、ハウジング本体５４とフード部５５とを一体に備えている。ハウジング本体５４は、箱状に形成され、内側にボルト接続部５１を埋設（収容）している。また、ハウジング本体５４には、埋設したボルト接続部５１のボルト孔５１ａを露出する露出部５４ａが設けられている。

露出部５４ａは、図５に示すように、ハウジング本体５４の取付片４３に重ねられる下面と、下面と反対側の上面とからそれぞれ凹に形成され、ボルト孔５１ａを通して互いに連通している。前記上面側の露出部５４ａは、内径がボルト６の頭部６２の外径よりも大きい。このため、前記上面側の露出部５４ａは、ボルト孔５１ａの外縁部を露出し、ボルト接続部５１とボルト６とを電気的に接続可能にしている。コネクタハウジング５３は、露出部５４ａによって、ボルト孔５１ａ及びボルト孔５１ａの外縁部を露出した状態で端子金具５０を収容している。

フード部５５は、角筒状に形成され、ハウジング本体５４の一端面に連なっている。フード部５５内は、図３に示すように、複数の隔壁５５ａによって複数の直線孔状の空間５５ｂに区切られている。図示例では、フード部５５内は、２つの隔壁５５ａによって３つの空間５５ｂに区切られている。各空間５５ｂは、電気接触部５２の長手方向に沿って延びている。各空間５５ｂ内には、内側に１つの電気接触部５２が突出し、当該電気接触部５２と接続する１つのアース端子７が挿入される。

前述した構成のワイヤハーネス３のアース線３０Ｂを車体パネル２にアース接続する際には、まず、アース線３０Ｂにアース端子７を取り付け、アース端子７をコネクタハウジング５３の空間５５ｂ内に挿入して端子金具５０と接続して、アース線３０Ｂにコネクタ５を取り付けておく。

次いで、ワイヤハーネス３をプロテクタ本体４０の本体部４１内に位置付ける。そして、コネクタ５の取り付けられたアース線３０Ｂを、電線通し孔４４を通して本体部４１内から本体部４１外へと導いた後に、本体部４１に蓋部４２を取り付けてワイヤハーネス３にプロテクタ４を取り付ける。

その後、ワイヤハーネス３を車体パネル２に配索して、プロテクタ４の取付片４３を車体パネル２に重ねて、取付孔４３ａを車体パネル２の孔２１と連通させる。そして、コネクタ５をプロテクタ４の取付片４３に重ねて、コネクタ５のボルト孔５１ａを、連通した取付孔４３ａ及び車体パネル２の孔２１と連通させる。その後、図１及び図４に示すように、連通したボルト孔５１ａと取付孔４３ａと孔２１とに、ボルト孔５１ａ側からボルト６を内側に通してナット２２にねじ込んで、車体パネル２にコネクタ５とプロテクタ４を共締めする。

すると、図５に示すように、ボルト孔５１ａの外縁部にボルト６の頭部６２が重なって、ボルト６を介してコネクタ５が車体パネル２に接続する。そして、アース線３０Ｂは、アース端子７、コネクタ５の端子金具５０、ボルト６を介して車体パネル２にアース接続される。

本実施形態によれば、プロテクタ４を取り付ける車体パネル２の孔２１に、プロテクタ４と、アース線３０Ｂの接続されたコネクタ５とを共締めしてアース線３０Ｂをアース接続する。このため、車体パネル２の孔２１がアースポイントとなり、アースポイントを多数設けることができる。したがって、各電子機器からのアース線３０Ｂが各アースポイントに分散してワイヤハーネス３を小型化でき、また、各電子機器に近いアースポイントにアース接続することでアース線３０Ｂが短くなってワイヤハーネス３を軽量化できる。また、各アースポイントにコネクタ５を接続するので、より多くのアース線３０Ｂをアース接続できる。また、コネクタ５をプロテクタ４に共締めするので、組付工程が増加せず、簡単にアース線３０Ｂをアース接続できる。さらに、より多くの取付片４３上にコネクタ５を重ねたりコネクタ５の極数を増やしたりすることで、将来的なアース線３０Ｂの増加に簡単に対応できる。

また、プロテクタ４内から電線通し孔４４を通してアース線３０Ｂをコネクタ５へと導くので、コネクタ５に向かうアース線３０Ｂの殆どをプロテクタ４内に位置付けることができる。したがって、アース線３０Ｂが周辺部品に引っ掛かる等して損傷することを防止でき、また、ワイヤハーネス３を小型化（小径化）できる。また、アース線３０Ｂをより短くでき、ワイヤハーネス３を軽量化できる。

また、一対のリブ４５間にコネクタ５を配することで、コネクタ５を、取付片４３上のボルト孔５１ａと取付孔４３ａとが連通する位置に簡単に位置付けることができる。したがって、アース線３０Ｂをより簡単にアース接続できる。

前述した実施形態においては、１つの取付片４３にのみコネクタ５を共締めしていたが、更に他の取付片４３にコネクタ５を共締めしてコネクタ５の数を増やしてもよい。また、コネクタ５は、最大３本のアース線３０Ｂと接続可能な構造であったが、コネクタ５の極数を適宜増やしてもよい。これらによって、より多くのアース線３０Ｂをアース接続でき、アース線３０Ｂの増加に簡単に対応できる。

また、前述した実施形態においては、インサート成形によって端子金具５０がコネクタハウジング５３と一体に成形されていたが、コネクタハウジング５３に圧入孔を設け、端子金具５０を前記圧入孔内に圧入するようにしてもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ ワイヤハーネスのアース接続構造
２ 車体パネル
３ ワイヤハーネス
４ プロテクタ
５ コネクタ
６ ボルト
７ アース端子
２１ 孔
３０Ｂ アース線
４０ プロテクタ本体
４３ 取付片
４３ａ 取付孔
４４ 電線通し孔
４５ リブ
５０ 端子金具
５１ ボルト接続部
５１ａ ボルト孔
５２ 電気接触部
５３ コネクタハウジング

Claims (3)

1. ワイヤハーネスを収容するプロテクタ本体と、前記プロテクタ本体に連なり、かつ車体パネルに重ねられると当該車体パネルの孔と連通してボルトを通す取付孔が貫通した取付片と、を備えたプロテクタが取り付けられた前記ワイヤハーネスのアース線を前記車体パネルにアース接続するワイヤハーネスのアース接続構造において、
   前記ボルトを通すボルト孔が設けられかつ当該ボルトと接続するボルト接続部と、前記ボルト接続部に連なりかつ前記アース線に取り付けられたアース端子と接続する電気接触部と、を有した端子金具と、
   前記ボルト孔を露出した状態で前記端子金具を収容するコネクタハウジングと、を有したコネクタを備え、
   前記コネクタが、前記取付片に重ねられて前記取付孔と連通した前記ボルト孔に前記ボルトが通され、前記プロテクタとともに共締めされて前記車体パネルに接続されて、前記アース線を前記車体パネルにアース接続することを特徴とするワイヤハーネスのアース接続構造。
2. 前記プロテクタ本体に設けられ、前記プロテクタ内から前記コネクタへと向かう前記アース線を通す電線通し孔を備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネスのアース接続構造。
3. 前記取付片から立設し、互いの間に前記コネクタを位置付ける一対のリブを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスのアース接続構造。

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