JP2015103494A

JP2015103494A - アース端子

Info

Publication number: JP2015103494A
Application number: JP2013245716A
Authority: JP
Inventors: 辻　健司; Kenji Tsuji; 健司辻; 新也森本; Shinya Morimoto
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-06-04
Also published as: WO2015079988A1

Abstract

【課題】アース端子をボディに対して確実に接触可能にすることを目的とする。【解決手段】アース端子３０は、導電性の金属からなる筐体１１の接地面１３に非導電膜１５が被着されてなるボディ１０に対してボルト２０で取り付けられるアース端子３０であって、前記ボルト２０を挿通可能なボルト孔３７が設けられた端子本体部３５と、前記端子本体部３５に設けられ、前記ボルト２０の締結面２３Ａに当接する接点部４０と、を備えており、前記接点部４０は、前記ボルト２０側に向かって前記ボルト２０の回転方向に交差するように線状に形成される打ち出し部４１と、前記非導電膜１５を突き抜けて前記接地面１３に食い込み可能な食い込み部５１とを有している。【選択図】図９

Description

本発明は、アース端子に関する。

一般的に、自動車のワイヤーハーネス等においては、アース用の電線の端末にアース端子を圧着して、このアース端子をボディの所定位置に取り付けることにより、アースをとるようになっている。通常、自動車のボディに予め溶接固定されたナットと共に前記した金属製のボディには、腐食防止のための塗装が施されている。このような塗装膜を介してアース端子をボディにボルト締めすると、塗装膜にへたりが生じた際に、アース端子にがたつきが生じる。そのため、アース端子とボディの金属面との間の塗装膜を剥ぎ取って、アース端子とボディの金属面との金属同士を固定する方法がある。

例えば、特許文献１においては、アース端子の取付孔の孔縁に沿って複数の削剥部を設けており、この削剥部がナットの上端面の塗装膜を削るように剥がすことで、ナットの上端面を露出させる構成が記載されている。このことによって、アース端子とナットとが金属同士で接触している。

特開平１０−１２５３７４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、塗装膜を剥がす工程（アース端子を取り付ける工程）において、塗装膜の状態によっては塗装膜を剥がして金属面が露出する前に、ボルトの締め付けに伴い削剥部が平坦な姿勢になってしまい、塗装膜の削剥が意図した通りに行われない可能性があった。そのため、アース端子を金属面に確実に接触できないことがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、アース端子をボディの金属面に対して確実に接触可能にすることを目的とする。

本発明のアース端子は、導電性の金属からなる筐体の接地面に非導電膜が被着されてなるボディに対してボルトで取り付けられるアース端子であって、前記ボルトを挿通可能なボルト孔が設けられた端子本体部と、前記端子本体部に設けられ、前記ボルトの締結面に当接する接点部と、を備えており、前記接点部は、前記ボルト側に向かって前記ボルトの回転方向に交差するように線状に形成される打ち出し部と、前記非導電膜を突き抜けて前記接地面に食い込み可能な食い込み部とを有している。

このような構成によると、接点部に線状の打ち出し部と食い込み部が形成され、打ち出し部にかかった力が食い込み部に直接伝わることになる。そのため、ボルトの締め付けによって、ボルトの締結面と打ち出し部が当接すると、その力が打ち出し部にかかり、打ち出し部にかかった力が食い込み部にかかる。そのため、食い込み部が非導電膜を突き抜けて、接地面に食い込むことになる。そのため、意図通りに接地面と食い込み部が接触することが可能となる。

本発明のアース端子の実施の態様として、以下の構成としてもよい。
前記食い込み部の先端が、前記打ち出し部と略平行であって、前記ボルトの回転方向と交差する方向に延びる構成としても良い。
このような構成では、打ち出し部と食い込み部の先端が略平行となっているため、打ち出し部にかかった力が、食い込み部の先端側にかかりやすくなる。

また、前記接点部は、前記端子本体部に複数設けられており、前記ボルト孔を中心とする等角度間隔に前記打ち出し部が配されている構成としても良い。
このような構成では、複数個所で等間隔で食い込み部が接地面に食い込むため、アース端子と接地面との固定及び導通が安定することになる。

前記打ち出し部の両側に一対の前記食い込み部が設けられている構成としても良い。
このような構成では、食い込み部が、打ち出し部を中心としたアーチ状に形成されることになるため、平坦に戻りにくくなる。

前記食い込み部は、その周縁に切り起こし孔が形成されることで、片持ち状に形成されている構成としても良い。
このような構成では、片持ち状に形成されているために、剪断面が鋭角となり、食い込みやすくなる一方、食い込み部が平坦に戻りやすくなる。しかし、打ち出し部にかかった力が食い込み部にかかることで、平坦に戻る力よりも、食い込む力が働きやすくなる。

本発明によれば、アース端子をボディの金属面に対して確実に接触可能にすることができる。

本発明の一実施形態に係るアース端子の平面図同側面図図１のＩＩＩ−ＩＩＩ位置でのアース端子本体部の断面図アース端子の製造工程を示す平面図ボルト位置を示すアース端子の平面図ボルト締めする前の状態を示す断面図図１のＩＩＩ−ＩＩＩ位置でのボルト締めする前の状態を示すアース端子本体部の断面図ボルト締めした状態を示す断面図図１のＩＩＩ−ＩＩＩ位置でのボルト締めした状態を示すアース端子本体部の断面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図９によって説明する。
本実施形態におけるアース端子３０は、ボディ１０に頭付ボルト２０によって取り付けられる。以下、各構成部材において、上下方向については、図２及び図６を基準とする。また、アース端子３０の前後方向については、図２の左側を前方とし、図２の右側（電線Ｗ側）を後方とする。

ボディ１０は、導電性の良い金属性の筐体１１を有しており、図６ないし図９に示すように、筐体１１の表面がアース接続用の接地面１３とされている。この接地面１３は、腐食防止のための塗装処理がされて、塗装膜１５によって覆われている。また、ボディ１０の筐体１１には、頭付ボルト２０と螺合可能な雌ネジ孔１７が接地面１３に開口して形成されている。

このボディ１０にアース端子３０を固定するための手段として、図５ないし図９に示すように、頭付ボルト２０が用いられる。頭付ボルト２０は六角形の頭部２１を有しており、その頭部２１よりも拡径した円形のワッシャー２３が一体となった構成とされている。また、ワッシャー２３の下面が、アース端子３０とのボルト側締結面２３Ａとなっている。さらに、頭付ボルト２０は、雌ネジ孔１７と螺合可能な雄ネジが形成された軸部２５を有している。

次に、アース端子３０について図１及び図２によって説明する。アース端子３０には、ワイヤーハーネスの電線Ｗが圧着されるオープンバレル形式のワイヤバレル３１とインシュレーションバレル３３とが設けられている。ワイヤバレル３１は、電線Ｗにおける芯線端末にかしめられており、ワイヤバレル３１の後方に形成されたインシュレーションバレル３３は、電線Ｗの絶縁被膜の端末にかしめられている。また、ワイヤバレル３１には、芯線との圧着を向上させるためのセレーション３１Ａ（図４参照）が叩き出しによって、溝状に形成されている。

さらに、アース端子３０には、ワイヤバレル３１の前方に連なり、ボディ１０に頭付ボルト２０によって締結される端子本体部３５が一体に設けられている。端子本体部３５は、全体として角部が丸くされた略正方形の板状をなし、その中心には、円形のボルト孔３７が形成されている。このボルト孔３７は、頭付ボルト２０の軸部２５が挿通可能とされており、ボルト孔３７の内径寸法が、軸部２５の外径寸法よりもわずかに大きい寸法に設定されている。このことにより、ボルト孔３７の孔縁が軸部２５のネジ山と当接することで、頭付ボルト２０と端子本体部３５との中心位置がほぼ同じになるように保たれるようになっている。また、ボルト孔３７の周囲に配されてワッシャー２３が当接する面が頭付ボルト２０とのアース端子側締結面３９とされている。

アース端子側締結面３９内には、図１ないし図３に示すように、接点部４０が形成されている。接点部４０は、直線状の打ち出し部４１と、その両側に設けられた一対の食い込み部５１とから形成されている。打ち出し部４１は、端子本体部３５のアース端子側締結面３９内で上向きに突出して、頭付ボルト２０の回転方向に直交するように４つ形成されている。つまり、打ち出し部４１は、端子本体部３５の径方向に延びる直線状に４つ形成されている。また、打ち出し部４１は、ボルト孔３７を中心として等角度間隔（約９０度間隔）で４つ形成されている。さらに、打ち出し部４１は、図３に示すように、その断面形状が半円状の凸状となっている。また、打ち出し部４１の長さ方向（径方向）の端部も図２に示すように曲面状となっている。そのため、頭付ボルト２０が僅かに斜めになっていても、ワッシャー２３のボルト側締結面２３Ａと確実に当接することができる。

一方、食い込み部５１は、打ち出し部４１の両側に、一対ごと組になって配されている。そして、打ち出し部４１側を基端部５３として片持ち状に突出するように形成されている。このように片持ち状に形成されることで、先端部５９の端面が鋭角になり接地面１３に食い込みやすくなる。そして、端子本体部３５には、この食い込み部５１を片持ち状に切り起こすための切り起こし孔５５が形成されている。この切り起こし孔５５は門形形状をなしており、切り起こし孔５５が所定の幅寸法を有している。そして、食い込み部５１は、その基端部５３側で打ち出し部４１に略平行な直線状の折り目５７に沿って下側（ボディ１０側）に斜めに折り曲げられている。また、食い込み部５１の先端部５９もその端縁が打ち出し部４１に平行になっている。

そして、図３に示すように、接点部４０は、打ち出し部４１と食い込み部５１とが一体的に形成されたものである。接点部４０の裏面において、打ち出し部４１の端部近傍から食い込み部５１が折り曲げられている。また、打ち出し部４１の中心線から、食い込み部５１の先端部５９までが略直線状となっており、接点部４０全体で逆Ｖ字型の緩いアーチ形状を描いている。このような構成によって、打ち出し部４１にかかった力が食い込み部５１の先端部５９に伝わりやすくなっており、その力によって、食い込み部５１が接地面１３に食い込みやすくなっている。また、アーチ形状をなしていることで、打ち出し部４１の両側に設けられた食い込み部５１が平坦に戻りにくくなっている。

次に、本実施形態のアース端子３０の製造方法について図４を用いて説明する。図４において、左側の方がアース端子３０の製造の初期工程であり、右側に進むほど完成品に近づくプレス加工ラインとなっている。そして、アース端子３０は、フープ材がプレス加工ラインを送られる間に、切断、曲げ加工等が順次施されて所定形状のアース端子３０が形成されるようになっている。ここで、フープ材は、導電性に優れた銅合金などの金属板である。

まずアース端子３０は、最初の工程において、叩き出しによって打ち出し部４１とワイヤバレル３１のセレーション３１Ａが成形される。そして、食い込み部５１を形成するための切り起こし孔５５が打ち抜かれる。さらに、ボルト孔３７が打ち抜かれ、食い込み部５１が折り目５７で下側に折り曲げられる。そしてアース端子３０の外形が打ち抜かれる。最後に、ワイヤバレル３１等が曲げ加工されてアース端子３０が形成される。このように形成されたアース端子３０に電線Ｗが圧着接続される。

そして、電線Ｗが接続されたアース端子３０が、図５ないし図９に示すように、ボディ１０に接続される。具体的には、図６及び図７に示すように、ボディ１０の塗装膜１５上に、アース端子３０が配される。この際に、雌ネジ孔１７とボルト孔３７の中心位置が合うようにアース端子３０は配される。そして、頭付ボルト２０の軸部２５の中心が、ボルト孔３７等の中心と揃うように位置合わせされる。そして、軸部２５の雄ネジが雌ネジ孔１７に螺合するように、頭付ボルト２０を締め込んでいく。すると、ワッシャー２３のボルト側締結面２３Ａが、打ち出し部４１に当接する。このようにワッシャー２３のボルト側締結面２３Ａが打ち出し部４１に当接することで、頭付ボルト２０は水平を維持しやすくなる。また、打ち出し部４１によって、アース端子側締結面３９とボルト側締結面２３Ａの間には、僅かな隙間が形成される。この隙間によって、頭付ボルト２０の傾きが吸収され、全ての打ち出し部４１がボルト側締結面２３Ａと線接触可能となっている。

また、ボルト側締結面２３Ａが打ち出し部４１と当接した時点から、頭付ボルト２０は回転して、ボディ１０に締結されることになる。この際に、ボルト側締結面２３Ａや打ち出し部４１等に異物が付着していても、頭付ボルト２０の回転に伴い回転するワッシャー２３のボルト側締結面２３Ａと打ち出し部４１とが互いに擦られる。これにより、ボルト側締結面２３Ａと打ち出し部４１との間でワイピング効果を発揮し、ボルト側締結面２３Ａ及び打ち出し部４１に付着した異物が接触する箇所から擦り取られて、隙間に収容されるためワッシャー２３と打ち出し部４１との接続の障害になることがない。

そして、ボルト側締結面２３Ａが打ち出し部４１に当接することで、打ち出し部４１にボルト側締結面２３Ａからの力がかかる。この際に、打ち出し部４１が突出していることから、頭付ボルト２０の締結による力は打ち出し部４１のみに加わることになる。そして、打ち出し部４１にかけられた力は、図８及び図９に示すように、食い込み部５１の先端部５９に伝わることで、食い込み部５１が塗装膜１５を突き抜けて、接地面１３に食い込むことになる。この際に、食い込み部５１が切り起こし孔５５によって片持ち状に打ち抜かれていることから、食い込み部５１の先端部５９は鋭角に形成されており、接地面１３に食い込みやすくなっている。このように、食い込み部５１がボディ１０に食い込むことで、アース端子３０が頭付ボルト２０の回転力によって一緒に回転することを防ぐことができる。なお、接点部４０が全体として断面視アーチ形状をなしていることで、力がかかった際に食い込み部５１が平坦に戻ることなく、ボディ１０に食い込むことになる。

このように食い込み部５１が塗装膜１５を突き抜けて接地面１３に食い込むことで、ボディ１０とアース端子３０とが金属同士の接続となり、塗装膜１５の経年劣化等によってへたりが発生しても、アース端子３０にがたつきが発生することがない。また、アース端子３０と接地面１３とは直接導通が取れることになる。さらに、頭付ボルト２０を締め込む際に食い込み部５１が回り止めの役割を果たすことになる。また、アース端子３０とボルト側締結面２３との接触が、平面と丸い線となるので、接触が安定しやすく、ワイピング効果により異物の混入も防ぎやすくなる。そのため、頭付ボルト２０を経由したボディ１０への導通が安定しやすくなる。

以上のように本実施形態によれば、接点部４０に直線状の打ち出し部４１と食い込み部５１が形成され、打ち出し部４１にかかった力が食い込み部５１に直接伝わることになる。そのため、頭付ボルト２０の締め付けによって、ボルト側締結面２３Ａと打ち出し部４１が当接すると、締結による力が打ち出し部４１にかかり、打ち出し部４１にかかった力が食い込み部５１にかかる。そのため、食い込み部５１が塗装膜１５を突き抜けて、接地面１３に食い込むことになる。そのため、意図通りに接地面１３と食い込み部５１が接触することが可能となる。

また、食い込み部５１の先端部５９、打ち出し部４１と略平行であって、頭付ボルト２０の回転方向と交差する方向に延びる。
このような構成では、打ち出し部４１と食い込み部５１の先端が略平行となっているため、打ち出し部４１にかかった力が、食い込み部５１の先端部５９にかかりやすくなる。

また、接点部４０とは、端子本体部３５に複数設けられており、ボルト孔３７を中心とする等角度間隔に打ち出し部４１が配されている。
このような構成では、複数個所で等間隔で食い込み部５１が接地面１３に食い込むため、アース端子３０と接地面１３との固定及び導通が安定することになる。

また、打ち出し部４１の両側に一対の食い込み部５１が設けられている。
このような構成では、食い込み部５１が、打ち出し部４１を中心としたアーチ状に形成されることになるため、平坦に戻りにくくなる。

さらに、食い込み部５１は、その周縁に切り起こし孔５５が形成されることで、片持ち状に形成されている。
このような構成では、片持ち状に形成されているために、剪断面が鋭角となり、食い込みやすくなる一方、食い込み部５１が平坦に戻りやすくなる。しかし、打ち出し部４１にかかった力が食い込み部５１にかかることで、平坦に戻る力よりも、食い込む力が働きやすくなる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、ボディ１０に雌ネジ孔１７を形成したが、ボディ１０の接地面１３の下側等にナットを予め溶接しておいても良い。
（２）上記実施形態では、頭付ボルト２０を締め込んでいたが、ボディ１０側にスタッドボルトを立てて、そこにナットで締め込むようにしても良い。

（３）上記実施形態では、非導電膜は塗装膜１５とされていたが、アルミニウム製の筐体の表面に形成される酸化被膜等でも良い。
（４）上記実施形態では、アース端子３０の端子本体部３５の形状は略正方形状とされていたが、円形状など他の形状でも良い。

（５）上記実施形態では、頭付ボルト２０はワッシャー２３付のものであったが、ワッシャーは、別体でも良いし、用いなくても良い。また、ワッシャーがないものの場合には、頭部の下面がボルト側締結面となる。
（６）上記実施形態では、接点部４０は４つとされていたが、他の数であっても良い。

（７）上記実施形態では、打ち出し部４１の断面形状が半円状としたが、他の形状であっても良い。
（８）上記実施形態では、打ち出し部４１は直線状となっていたが、波形や弓形など他の線状形状であっても良い。

（９）上記実施形態では、食い込み部５１は、打ち出し部４１の両側に一対設けていたが、打ち出し部４１の片側だけに設けても良い。
（１０）上記実施形態では、打ち出し部４１と食い込み部５１は裏面でほぼつながる位置に設けられていたが、打ち出し部４１からの力が伝われば、多少距離が離れていても良い。
（１１）上記実施形態では、打ち出し部４１と食い込み部５１の先端部５９とは略平行になるようにされていたが、斜めなど他の位置関係にあっても良い。

１０…ボディ
１１…筐体
１３…接地面
１５…塗装膜（非導電膜）
２０…頭付ボルト（ボルト）
２１…頭部
２３…ワッシャー
２３Ａ…ボルト側締結面（ボルトの締結面）
３０…アース端子
３５…端子本体部
３７…ボルト孔
３９…アース端子側締結面
４０…接点部
４１…打ち出し部
５１…食い込み部
５３…基端部
５５…切り起こし孔
５７…折り目
５９…先端部

Claims

導電性の金属からなる筐体の接地面に非導電膜が被着されてなるボディに対してボルトで取り付けられるアース端子であって、
前記ボルトを挿通可能なボルト孔が設けられた端子本体部と、
前記端子本体部に設けられ、前記ボルトの締結面に当接する接点部と、を備えており、
前記接点部は、前記ボルト側に向かって前記ボルトの回転方向に交差するように線状に形成される打ち出し部と、前記非導電膜を突き抜けて前記接地面に食い込み可能な食い込み部とを有しているアース端子。
前記食い込み部の先端が、前記打ち出し部と略平行であって、前記ボルトの回転方向と交差する方向に延びる請求項１に記載のアース端子。
前記接点部は、前記端子本体部に複数設けられており、前記ボルト孔を中心とする等角度間隔に前記打ち出し部が配されている請求項１または請求項２に記載のアース端子。
前記打ち出し部の両側に一対の前記食い込み部が設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアース端子。
前記食い込み部は、その周縁に切り起こし孔が形成されることで、片持ち状に形成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアース端子。