JP2020135963A - アース端子およびワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】電線との接続部に止水剤の層を設けたアース端子において、止水剤の垂下に起因して、アース接続時にアース端子に座面浮きが生じるのを抑制できる構造を備え、省スペース性およびコスト抑制効果にも優れたアース端子、およびそのようなアース端子を備えたワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】電線４０をかしめて固定するかしめ部１１と、締結部材によってアース面に接続される締結部１５と、を有し、かしめ部１１と締結部１５との間に、高さＤが２．８８ｍｍ以上、７．０ｍｍ以下の段差が設けられた端子金具１０を備え、端子金具１０の少なくともかしめ部１１を被覆して、電線４０を止水する止水剤よりなる止水層２０が設けられる、アース端子１とする。また、そのようなアース端子１と、電線４０と、を有し、電線４０の端部が、アース端子１のかしめ部１１にかしめ固定され、止水層２０に被覆されている、ワイヤーハーネス２とする。【選択図】図１

Description

本発明は、アース端子およびワイヤーハーネスに関する。

自動車等の車両において用いられるワイヤーハーネスとして、車体パネル等のアース面に接続されるアース端子を有するものがある。車両を高圧洗浄した場合等に、アース端子に水が接触し、その水が、アース端子が接続された電線の内部に侵入するのを、抑制することが求められる。そのための方法の１つとして、例えば特許文献１に開示されるように、水掛かり防止用部品が、アース端子に取り付けられる場合がある。

しかし、水掛かり防止用部品で、アース端子への水の接触を十分に防止できない場合もあり、アース端子に水が接触してしまった際に、その水が、電線の内部に侵入するのを抑制するための止水構造が、アース端子と電線の間の接続部に、設けられる場合がある。そのような止水構造の例として、アース端子と電線の間の接続部を、接着剤等よりなる止水剤の層で被覆する形態を、挙げることができる。

特開２００７−２９９６５０号公報

アース端子と電線の間の接続部に、止水剤の層を設ける場合に、止水剤を、溶融等によって流動性を高めた状態で所定の位置に配置し、固化させるという方法がとられる。例えば、止水剤として、熱可塑性のものを用い、加熱溶融した止水剤を所定の位置に塗布して、固化させることで、アース端子および電線に密着させて、止水剤の層を形成することができる。

しかし、溶融等によって流動性を高めた止水剤は、固化するまでの間に、重力に従って垂下し、さらに、アース端子の先端側の締結部（ボルト等の締結部材によってアース面に固定される部位）に流出する可能性がある。止水剤は、そのように垂下した状態のまま、固化することになる。すると、締結部材を用いて、締結部をアース面に接続する際に、垂下して固化した止水剤が妨げとなって、締結部をアース面に平面的に接触させた状態で、確実に締結を行うことができず、アース端子に座面浮きが生じてしまう可能性がある。特許文献１に図示されたアース端子は、先端の電気接触部（締結部）と、電線をかしめ固定する電線接続部が、平面的に連続した、汎用的なアース端子であるが、このような平面的なアース端子において、電線接続部に溶融させた止水剤を配置すると、止水剤の垂下が起こり、アース接続時に、座面浮きが生じやすい。

そこで、止水剤の垂下によるアース端子の座面浮きを抑制するための構造を、アース端子に設けることが望まれる。また、車両内部において、アース端子が占めるスペースを小さく抑える観点や、アース端子の製造に要する材料コストを低く抑える観点から、座面浮きを抑制するための構造としては、過度に大型のものや、複雑なものは、好ましくない。

本発明の解決しようとする課題は、電線との接続部に止水剤の層を設けたアース端子において、止水剤の垂下に起因して、アース接続時にアース端子に座面浮きが生じるのを抑制できる構造を備え、省スペース性およびコスト抑制効果にも優れたアース端子、およびそのようなアース端子を備えたワイヤーハーネスを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかるアース端子は、電線をかしめて固定するかしめ部と、締結部材によってアース面に接続される締結部と、を有し、前記かしめ部と前記締結部との間に、高さ２．８８ｍｍ以上、７．０ｍｍ以下の段差が設けられた端子金具を備え、前記端子金具の少なくとも前記かしめ部を被覆して、前記電線を止水する止水剤よりなる止水層が設けられるものである。

ここで、前記かしめ部と前記段差との間の距離は、１０ｍｍ以上であるとよい。

前記アース端子は、少なくとも前記かしめ部を被覆して、熱収縮チューブが熱収縮されてなる被覆層を有しており、前記止水層は、前記被覆層の内周部に配置されているとよい。この場合に、前記止水剤の量は、前記被覆層の内周部に収容された状態の厚さで、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であるとよい。前記熱収縮チューブは、架橋ポリオレフィンを含むとよい。前記被覆層は、前記熱収縮チューブが、１％以上、３０％以下の収縮率で熱収縮されてなるとよい。

前記かしめ部と前記締結部とが前記段差を介して連続する方向に交差する、前記端子金具の横幅は、５．０ｍｍ以上、９．０ｍｍ以下であるとよい。前記電線の導体断面積は、公称導体断面積で、２ｍｍ^２以上、２０ｍｍ^２以下であるとよい。前記端子金具を構成する金属材の板厚は、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であるとよい。前記止水剤は、ホットメルト接着剤よりなるとよい。前記端子金具は、表面にスズめっき層を有する金属材よりなるとよい。

前記端子金具は、前記締結部を１つのみ備えるとよい。前記締結部が、前記かしめ部よりも下側となるように、前記段差が設けられているとよい。

前記アース端子は、自動車に用いられるとよい。前記アース端子は、複数の前記アース端子の前記締結部を積層することなく用いられるとよい。

本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のようなアース端子と、電線と、を有し、前記電線の端部が、前記アース端子のかしめ部にかしめ固定され、前記止水層に被覆されている。

ここで、前記電線が単線の状態にあるか、複数の前記電線が、共通の前記かしめ部にかしめられているとよい。

上記発明にかかるアース端子においては、端子金具のかしめ部と締結部の間に、段差が設けられており、その段差の高さが、２．８８ｍｍ以上となっている。そのため、かしめ部を被覆する止水剤が、垂下しても、締結部の高さ位置まで到達しにくくなっている。よって、締結部をアース面に接続する際に、垂下を起こした止水剤の存在によって、アース端子に座面浮が発生しにくい。その結果、締結部をアース面に平面的に接触させ、接続を行うことができ、アース接続の信頼性を高めることができる。一方、段差の高さが、７．０ｍｍ以下に抑えられていることで、アース端子全体としての高さが過度に大きくならず、省スペース性に優れたアース端子とすることができる。また、段差の形成に要する材料の量も抑えられ、アース端子の製造コストを低く抑えることができる。

ここで、かしめ部と段差との間の距離が、１０ｍｍ以上である場合には、かしめ部から段差までの距離が確保されることで、かしめ部の前方に突出した電線導体の先端部を、止水剤で十分に被覆し、電線に対して、高い止水性能を示すことができる。

アース端子が、少なくともかしめ部を被覆して、熱収縮チューブが熱収縮されてなる被覆層を有しており、止水層が、被覆層の内周部に配置されている場合には、止水剤の層を内周部に設けた熱収縮チューブをかしめ部の外周に配置し、熱収縮させることで、簡便に、止水層と被覆層を、かしめ部の全周に形成することができる。熱収縮チューブの熱収縮に伴って、熱収縮チューブの内側に留まることのできない止水剤が、熱収縮チューブの外側に押し出されるが、押し出された止水剤が垂下を起こしても、かしめ部と締結部の間に所定の高さの段差が設けられていることにより、アース端子の座面浮きにつながりにくい。

この場合に、止水剤の量が、被覆層の内周部に収容された状態の厚さで、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であれば、電線を止水するのに十分な量の止水剤を、かしめ部に配置しやすい。一方、過剰量の止水剤が、熱収縮チューブの収縮時に外に押し出されるのを、抑制することができる。

熱収縮チューブが、架橋ポリオレフィンを含めば、熱収縮チューブが、優れた熱収縮性を示すものとなる。

被覆層が、熱収縮チューブを、１％以上、３０％以下の収縮率で熱収縮させてなる場合には、止水剤を介して、熱収縮チューブをかしめ部に密着させることができ、止水層およびかしめ部に対して、高い保護性能を示す被覆層を形成することができる。一方、熱収縮チューブが過剰に収縮して、収縮時に多量の止水剤を押し出すのを、抑制することができる。

かしめ部と締結部とが段差を介して連続する方向に交差する、端子金具の横幅が、５．０ｍｍ以上、９．０ｍｍ以下である場合、電線の導体断面積が、公称導体断面積で、２ｍｍ^２以上、２０ｍｍ^２以下である場合、または、端子金具を構成する金属材の板厚が、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である場合には、止水に用いられる止水剤の体積から、かしめ部と締結部の間に、高さ２．８８ｍｍ以上、７．０ｍｍ以下の段差を設けて、端子金具を設計することで、かしめ部に配置した止水剤の垂下によるアース端子の座面浮きを、効果的に抑制することができ、省スペース性とコスト抑制効果にも優れたアース端子としやすい。

止水剤が、ホットメルト接着剤よりなる場合には、加熱により溶融させた止水剤を、かしめ部を含む領域に配置し、冷却して固化させることで、高い止水性能を示す止水層を形成しやすい。特に、ホットメルト接着剤が熱収縮チューブの内周部に配置されている場合には、加熱により、熱収縮チューブの熱収縮による被覆層の形成と、ホットメルト接着剤の溶融による止水層の形成を、同時に行うことができる。

端子金具が、表面にスズめっき層を有する金属材よりなる場合には、電気接続端子として汎用される材料を用いて、端子金具を構成することができる。

端子金具が、締結部を１つのみ備える場合には、特に省スペース性とコスト抑制効果に特に優れたアース端子とすることができる。

締結部が、かしめ部よりも下側となるように、段差が設けられている場合には、かしめ部の外周に配置した止水剤が、重力によって垂下する方向が、かしめ部に対して締結部が配置された方向となるが、かしめ部と締結部の間に、所定の高さの段差が設けられていることにより、止水剤の垂下が、アース端子の座面浮きにはつながりにくい。

アース端子が、自動車に用いられる場合には、自動車の高圧洗浄等により、端子金具に水が付着した場合でも、止水層の存在により、その水が電線の内部に侵入するのを、効果的に抑制することができる。締結部とかしめ部の間の段差により、アース端子の座面浮きが抑制されるので、車体パネル等へのアース接続を、高い信頼性をもって行うことができる。

アース端子を、複数のアース端子の締結部を積層することなく用いる場合には、締結部とかしめ部の間の段差により、アース端子の座面浮きを抑制できることの効果と合わせて、締結部におけるアース端子の締結の安定性を、特に高めることができる。

本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のようなアース端子を電線の端部に有するため、端子金具のかしめ部に設けられた止水層により、電線の内部への水の侵入が抑制される。そして、かしめ部と締結部の間に、所定の高さの段差が設けられていることにより、止水剤の垂下の影響で、締結部をアース面に接続する際に、アース端子に座面浮きが発生するのを、抑制することができる。また、端部の省スペース性とコスト抑制効果に優れたワイヤーハーネスとなる。

ここで、電線が単線の状態にあるか、複数の電線が、共通のかしめ部にかしめられている場合には、いずれの場合についても、各電線への水の侵入を、かしめ部に配置した止水剤によって防止することができる。

本発明の一実施形態にかかるアース端子を備えたワイヤーハーネスの端部近傍の構造を示す図であり、（ａ）は透視側面図、（ｂ）は透視平面図である。 上記アース端子の端子金具を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 別の例にかかる端子金具に電線を接続した状態を示す側面図である。 上記アース端子に配置される熱収縮チューブを示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、全ての図面において、同様の構成要素には、同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図面を参照しながら、本発明の実施形態にかかるアース端子およびワイヤーハーネスの詳細を説明する。本発明の一実施形態にかかるアース端子を、電線の端部に接続したものが、本発明の一実施形態にかかるワイヤーハーネスとなる。

本実施形態に係るアース端子は、電線をかしめて固定するかしめ部と、締結部材によってアース面に接続される締結部と、を有し、前記かしめ部と前記締結部との間に、高さ２．８８ｍｍ以上、７．０ｍｍ以下の段差が設けられた端子金具を備え、前記端子金具の少なくとも前記かしめ部を被覆して、前記電線を止水する止水剤よりなる止水層が設けられる。

本願発明者らは、アース端子の座面浮きを抑制するために、アース端子の段差の形状について検討した。その結果、単に段差を設けるだけでは、確実に座面浮きを抑制できない可能性があることを知見した。従来、アース端子の段差の設計因子には検討されていなかったが、当該知見に基づいて、本願発明者らは、熱収縮チューブの収縮時において垂下する止水剤に応じて、アース端子の段差の形状を設計することを試みた。本願発明者らは、現実に熱収縮チューブから垂下する止水剤を確認し、はじめて、座面浮きを抑制しつつ、最小限の大きさとできるアース端子を完成することができた。

［アース端子およびワイヤーハーネスの概略］
図１に、本発明の一実施形態にかかるアース端子１を備えたワイヤーハーネス２の概略構造を示す。また、図２に、アース端子１を構成する端子金具１０の概略構造を示す。本明細書においては、アース端子１の長手方向を前後方向（ｘ方向）とする。アース面に接続される方向が前方（＋ｘ方向）、電線４０が接続される方向が後方（−ｘ方向）である。また、端子金具１０の底面１１ａに対して電線４０が載置される方向を上方（＋ｚ方向）とし、その反対の方向を下方（−ｚ方向）とする。そして、前後方向（ｘ方向）および上下方向（ｚ方向）に直交する方向を、幅方向（ｙ方向）とする。

アース端子１は、端子金具１０と、止水層２０と、被覆層３０と、を有している。また、アース端子１とともにワイヤーハーネス２を構成する電線４０は、導体４１と、絶縁被覆４２と、を有している。

まず、各部材を構成する材料について、簡単に説明する。アース端子１を構成する端子金具１０は、金属材料よりなっている。具体的な材料は、特に限定されるものではないが、好適な材料として、電気接続端子の構成材料として汎用されている、銅または銅合金等よりなる金属基材にスズめっきを施したスズめっき材を、例示することができる。

止水層２０は、電線４０の先端部を被覆することで電線４０を止水することができる止水剤、つまり電線４０の内部への水の侵入を防止することができる材料よりなっている。止水層２０を構成する止水剤として、各種ポリマー材料を用いることができ、中でも、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂等を含む接着剤を、止水剤として好適に利用することができる。それらの中でも、熱可塑性樹脂を含む接着剤の一種であるホットメルト接着剤を、特に好適に用いることができる。

被覆層３０は、止水層２０および端子金具１０のかしめ部を物理的に保護できるものであれば、どのような材料よりなってもよいが、ポリマー材料よりなることが好ましい。ポリマー材料としては、ゴム、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマーを例示することができる。後に詳しく説明するように、被覆層３０と止水層２０を、止水剤付き熱収縮チューブ５を用いて簡便に形成する観点からは、被覆層３０は、熱収縮性を有するポリマー材料よりなることが好ましい。特に、優れた熱収縮性を示すポリマーである、架橋ポリオレフィンを含む材料よりなることが好ましい。なお、本明細書において、ポリマー材料とは、ポリマーを主成分として含む材料、つまり、全成分の５０質量％以上をポリマーが占める材料を指す。

電線４０を構成する導体４１は、複数の金属素線よりなっている。複数の金属素線は、束ねられていても、撚り合わせられていてもよい。金属素線の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を例示することができる。絶縁被覆４２は、導体４１の外周を被覆する絶縁性ポリマー材料の層よりなっている。絶縁被覆４２の構成材料としては、ゴム、ポリオレフィン、ＰＶＣ、熱可塑性エラストマー等を例示することができる。

次に、端子金具１０の構造について説明する。端子金具１０は、後方から順に、かしめ部１１と、傾斜部１４と、締結部１５と、を有している。端子金具１０は、全体が一体に形成されており、かしめ部１１と締結部１５が、間に設けられた傾斜部１４を介して、一体に連続している。

かしめ部１１は、電線４０をかしめて、端子金具１０に固定する部位である。かしめ部１１は、第一かしめ部１２と第二かしめ部１３とを有している。図２に示すように、第一かしめ部１２が前方に、第二かしめ部１３が後方に設けられており、両者は、共通の底面１１ａによって、連続している。そして、第一かしめ部１２および第二かしめ部１３は、それぞれ、底面１１ａの幅方向両側から外側に延出した、第一かしめ片１２ａと、第二かしめ片１３ａを有している。底面１１ａは、第一かしめ片１２ａが設けられた位置よりも、前方まで延びており、第一かしめ部１２よりも前方の部位が、平坦部１６となっている。なお、例えば図３に示す端子金具１０’のように、かしめ部１１は、第一かしめ部１２を備えない形態としてもよい。その場合には、電線４０の導体４１を超音波溶接等によって溶接できるだけの十分な長さを、第二かしめ部１３の前方に底面１１ａとして確保しておけばよい。

締結部１５は、アース面（アース電位を構成する接続面）に、端子金具１０を接続するための部位である。締結部１５は、かしめ部１１よりも前方かつ下方の位置に形成されており、かしめ部１１と締結部１５の間に、高さＤの段差が設けられている。後に詳しく説明するように、本実施形態においては、この段差の高さＤが、所定の範囲に規定されている。

締結部１５は、平板状に形成されており、その面は、かしめ部１１の底面１１ａと、略平行になっている。締結部１５には、ボルト等の締結部材を挿通することができる貫通孔１５ａが設けられている。なお、締結部材を挿通することができる構造であれば、貫通孔１５ａに限られず、例えば、代わりに、締結部１５の前端縁に開口した切り欠きが設けられてもよい。また、締結部１５の強度確保の観点から、締結部１５の端縁に、フランジを一体に立設しておいてもよい（不図示）。

傾斜部１４は、かしめ部１１の前方に設けられた平坦部１６の前端部と、締結部１５の後端部との間を接続している。締結部１５の方がかしめ部１１よりも下方に設けられており、締結部１５とかしめ部１１の間に段差が形成されていることから、傾斜部１４は、後方から前方に向かって下方に下がった傾斜面として形成されている。

さらに、端子金具１０においては、図３に示すように、締結部よりも前方に、回り止め１７を設けてもよい。回り止め１７は、締結部１５と一体に形成されており、締結部の前端から、下方に向かって突出している。締結部１５の貫通孔１５ａに締結部材を挿通して、アース面に端子金具１０を接続する作業を行う際に、アース面に設けられた端縁や溝状構造に回り止め１７を係止しておけば、作業中のアース端子１０の回転を抑制し、作業性を高めることができる。

以上のような構造を有する端子金具１０が、電線４０の端部に接続されている。電線４０の端部においては、絶縁被覆４２が除去され、導体４１が露出している。その電線４０の端部が、かしめ部１１によって、かしめられ、端子金具１０に固定される。この際、前方の第一かしめ部１２が、露出した導体４１をかしめ、後方の第二かしめ部１３が、導体４１が絶縁被覆４２に被覆された部位をかしめる。図示した形態では、１本の電線４０を、単線の状態でかしめているが、複数の電線４０を共圧してもよい。本明細書において、共圧とは、複数の電線４０を並列または積層した状態で、共通の端子金具１０のかしめ部１１でかしめることを意図する。なお、図３の端子金具１０’のように、かしめ部１１が第一かしめ部１２を備えない場合には、底面１１ａの第二かしめ部１３よりも前方の領域に、絶縁被覆４２から露出させた導体４１を、超音波溶接等によって溶接し、溶接部４１ａを形成すればよい。この場合にも、１本の電線４０の導体４１を単線の状態で溶接部４１ａにおいて底面１１ａに溶接しても、複数の電線４０を並列または積層した状態で、それらの電線４０の導体４１を、共通の溶接部４１ａにおいて底面１１ａに溶接しても、よい。

端子金具１０と電線４０の接続部においては、電線４０が止水される。つまり、電線４０をかしめ固定した端子金具１０の、かしめ部１１を含む領域に、止水層２０が設けられる。止水層２０は、少なくとも、かしめ部１１の前後方向全域に、かしめ部１１の全周を被覆して形成されれば、どのような範囲に設けられてもよい。図示した形態では、止水層２０は、かしめ部１１から前方に突出した導体４１の先端部よりも前方に相当する、平坦部１６の中途部から、かしめ部１１の後方に延出した電線４０の中途部までの領域を占めて、全周にわたって、形成されている。電線４０の端部の絶縁被覆４２が除去された箇所において、止水層２０を構成する止水剤は、導体４１および第一かしめ部１２（第一かしめ部１２を備えない端子金具１０’を用いる場合には溶接部４１ａ）の外周を被覆しているだけでなく、導体４１を構成する素線の間の空隙にも、浸透していることが好ましい。

なお、導体４１の外周および導体４１を構成する素線の間に、はんだが配置されたうえで、止水層２０および被覆層３０が設けられる構成としてもよい。導体４１を構成する素線の間にはんだを浸透させておくことで、電線４０に対する止水性を向上させることができる。例えば第一かしめ部１２（または溶接部４１ａ）の周辺において、導体４１を端子金具１０にはんだ付けすればよい。そのような位置においてはんだ付けを行うことで、毛管現象によって、素線の間にはんだを浸透させやすい。また、はんだが絶縁被覆４２に接触しないようにすることで、はんだとの接触による絶縁被覆４２の溶融を回避することができる。なお、本実施形態にかかるアース端子１においては、はんだ付けをせずとも、止水層２０によって導体４１全体を覆うことができる。そのため、本実施形態にかかるアース端子１は、十分な止水性を発現できる観点で好ましい。

止水層２０が、かしめ部１１を含む領域を被覆していることで、電線４０を止水することができる。つまり、締結部１５等、アース端子１の表面に、外部から水が接触することがあっても、その水が、電線４０の内部、つまり導体４１と絶縁被覆４２の間の領域や、導体４１を構成する素線の間の領域に侵入するのを、抑制することができる。

被覆層３０は、止水層２０の外周を被覆している。図示した形態では、被覆層３０に被覆された領域の内側全域に、止水層２０を構成する止水剤が充填された状態となっている。被覆層３０は、電線４０の止水の観点からは、必ずしも設ける必要のあるものではないが、被覆層３０を設けることで、止水層２０および端子金具１０のかしめ部１１を、物理的に保護することができる。また、後述するように、止水剤付き熱収縮チューブを用いて止水層２０を形成する場合に、止水層２０と同時に、被覆層３０も簡便に形成することができる。

電線４０の端部に、アース端子１を接続し、ワイヤーハーネス２を形成するためには、まず、端部の絶縁被覆４２を除去した電線４０を、端子金具１０のかしめ部１１の底面１１ａの上側に載置する。そして、第一かしめ部１２のかしめ片１２ａで、導体４１を包むようにしてかしめる。第一かしめ部１２を備えない端子金具１０’を用いる場合には、超音波溶接等により、露出した導体４１を、第二かしめ部１３の前方の底面１１ａに溶接する。さらに、第二かしめ部１３のかしめ片１３ａで、電線４０の絶縁被覆４２が形成された領域を包むようにしてかしめる。これにより、端子金具１０に電線４０が固定され、接続される。この後、導体４１を端子金具１０にはんだ付けしておいてもよい。これにより、導体４１を構成する素線の間にはんだを浸透させて、電線４０に対する止水性能を高めることができる。はんだ付けは、第一かしめ部１２または溶接部４１ａの位置、あるいはそれらの周辺において行えばよい。なお、電線の本数が２本以下の場合、端子金具は、例えば、第一かしめ部１２を備えるものとすることが好ましい。超音波溶接によって導体４１を底面１１ａに溶接する形態は、電線の本数が３本よりも多く、第一かしめ部１２によって、電線を押さえることができない場合に好適に用いられる。

そして、導体４１の先端よりも前方の位置から、かしめ部１１よりも後方の位置までにわたる領域を、止水剤で被覆して、止水層２０を形成する。この際、止水剤を、流動性の高い状態として、塗布等によって、所定の領域に配置した後、固化させることで、緻密な止水層２０を形成することができる。例えば、止水剤が、ホットメルト接着剤等、熱可塑性樹脂を含む場合には、加熱によって止水剤を溶融させた状態で塗布等を行い、冷却によって固化させることで、止水層２０を形成できる。塗布等による止水剤の配置は、図１に示したとおり、重力方向に対して、端子金具１０の締結部１５が下側、かしめ部１１が上側になるように、適宜、治具等を用いて、端子金具１０を保持して行う。止水層２０を形成するとともに、必要に応じて、被覆層３０を、止水層２０の外側に形成すればよい。

接着剤等、止水剤となりうる物質が熱収縮チューブの内周部に配置された、止水剤付き熱収縮チューブ５を用いれば、止水層２０と被覆層３０を、一度に形成することができる。図４に、止水剤付き熱収縮チューブ５の例を示す。筒状に形成された、架橋ポリオレフィン等の熱収縮性材料を含む熱収縮チューブ５１（外層）の内周面に、ホットメルト接着剤を含む内層５２が形成されている。このような止水剤付き熱収縮チューブ５を、図１（ａ）に一点鎖線で示すように、電線４０を接続した端子金具１０のかしめ部１１を含む位置に被せた状態で、加熱する。加熱に伴い、内層５２を構成する止水剤（接着剤）が溶融し、端子金具１０、および絶縁被覆４２から露出した導体４１、絶縁被覆４２の表面に密着するとともに、外層の熱収縮チューブ５１が熱収縮する。加熱を停止し、放冷すると、止水剤が固化して、止水層２０が形成される。そして、収縮した熱収縮チューブ５１より形成された被覆層３０の内周に、止水剤が固化して形成された止水層２０が配置された状態となる。なお、加熱後に形成される止水層２０および被覆層３０で、導体４１の先端よりも前方からかしめ部１１よりも後方にわたる領域を被覆できるように、熱収縮チューブ５１の長さ（前後方向の寸法）が収縮時に短くなることを考慮して、収縮前に被せる止水剤付き熱収縮チューブ５の長さを、長めに設定しておくことが好ましい。

熱収縮チューブ５１の収縮時に、熱収縮チューブ５１の内側の領域の体積が減少することにより、止水剤が、被覆層３０に被覆された領域の内側のみに留まらずに、被覆層３０の外側に一部押し出される場合がある。そのような場合には、押し出された止水剤が、被覆層３０の前方で固化した押し出し部２１や、重力に従って下方に垂下して固化した垂下部２２が形成されることがある。垂下部２２としては、図１（ａ）で符号２２（ａ）で表示するように、垂下した止水剤が被覆層３０や平坦部１６の下方で液滴状に固化するものと、符号２２（ｂ）で表示するように、垂下した止水剤が、傾斜部１４の下側面を伝って前方へ流出した状態で固化するものがありうる。次に説明するように、本実施形態にかかるアース端子１においては、端子金具１０に段差が設けられていることにより、垂下部２２が形成されても、締結部１５においてアース端子１をアース面に接続する際に、接続の安定性に、垂下部２２が影響を与えにくくなっている。

本実施形態にかかるアース端子１およびワイヤーハーネス２の用途は、特に限定されるものではないが、自動車等の車両において、好適に使用することができる。端子金具１０のかしめ部１１を含む領域に止水層２０が設けられていることで、車両の使用時や洗浄時に、電線４０の内部への水の侵入を、十分に抑制することができる。

［端子金具の段差とアース接続］
上記のように、本実施形態にかかるアース端子１においては、端子金具１０のかしめ部１１と締結部１５の間に、段差が設けられている。そして、その段差の高さＤ、つまり、かしめ部１１の底面１１ａの下端の位置と、締結部１５の下端の位置との間の、上下方向の距離が、所定の範囲に規定されている。具体的には、高さＤは、２．８８ｍｍ以上、かつ７．０ｍｍ以下となっている。

もし、端子金具１０に段差が形成されていないとすれば、あるいは、段差の高さＤが十分に大きくないとすれば、止水層２０を形成する際に、流動性の高い状態にある止水剤が、止水層２０を形成すべき位置に留まらず、垂下を起こし、その状態で固化すると、形成された垂下部２２が、締結部１５における端子金具１０の接続に影響を与える可能性がある。例えば、止水剤が、重力によって下方へと垂下し、締結部１５の高さ位置よりも下側の位置にまで達して、固化する可能性がある。あるいは、止水剤が、端子金具１０を構成する金属材を伝って前方に流出し、締結部１５の下端に達した状態で、固化する可能性がある。すると、締結部１５の下面をアース面に接触させて、締結を行う際に、止水剤が固化して生じた垂下部２２がアース面に接触し、締結部１５をアース面に平面的に接触させられなくなる。その状態で、ボルト等の締結部材を用いて締結を行っても、締結部１５に座面浮きが発生し、安定に、また高い信頼性をもって、アース接続を行うことができなくなる。座面浮きの抑制を目的として、垂下部２２を逐一除去するようなことは、コストや労力の観点から、現実的ではない。

これに対し、段差の高さＤを、２．８８ｍｍ以上としておくことで、止水剤の垂下が起こったとしても、垂下部２２を、締結部１５の下面の高さ位置に達しない位置に、留まらせることが可能となる。つまり、かしめ部１１と締結部１５の間に、十分に大きな高さの段差が形成されていることで、流動性の高い状態にある止水剤が、垂下を起こしても、締結部１５の下面の高さ位置に達するまでに固化し、締結部１５の高さ位置までは、垂下によって達することができなくなる。すると、締結部１５の下面が、平坦な状態に維持され、締結部１５をアース面に対して平面的に接触させ、座面浮きのない状態で、締結部材による締結を行うことができる。その結果、アース端子１によるアース接続を、安定に、また高い信頼性をもって、行うことができる。座面浮きの抑制のために、垂下部２２を除去することも、必要でない。段差の高さＤは、さらに好ましくは、３．００ｍｍ以上であるとよい。

一方、段差の高さＤを大きくしすぎても、座面浮きの抑制における効果が飽和するとともに、アース端子１の過度の大型化や、端子金具１０の材料コストの上昇を招く。そこで、段差の高さＤを７．０ｍｍ以下とすることで、アース端子１の大型化やコスト上昇を抑えて、省スペース性とコスト抑制効果に優れたアース端子１とすることができる。さらに好ましくは、段差の高さＤは、５．０ｍｍ以下であるとよい。

さらに、端子金具１０は、かしめ部１１と傾斜部１４の間に、平坦部１６を有している。平坦部１６が存在することにより、かしめ部１１の前方に、余裕をもって、止水層２０を形成することができる。端子金具１０が平坦部１６を有していない場合や、有していても、平坦部１６の長さが短すぎる場合には、導体４１の先端側の一部が、止水層２０および被覆層３０に被覆されずに、露出される可能性が生じる。すると、その露出部から水が侵入し、十分な止水性能を達成できない場合がある。これに対し、平坦部１６を設けておくと、さらには、平坦部１６の長さＬ、つまり、かしめ部１１と段差との間の距離を１０ｍｍ以上としておくと、かしめ部１１から前方に突出した導体４１の先端部を、止水層２０および被覆層３０によって、余裕をもって被覆し、導体４１の先端部からの水の侵入を効果的に抑制することができる。なお、図３のように、第一かしめ部１２を備えない端子金具１０’の場合には、平坦部１６の長さＬは、溶接部４１ａの先端となる位置と、段差との間の距離として定義される。

特に、止水層２０および被覆層３０を、止水剤付き熱収縮チューブ５より形成する場合には、図１（ａ）に一点鎖線で示すように、前端縁が平坦部１６に収まるように配置した止水剤付き熱収縮チューブ５を、熱収縮させることで、かしめ部１１の前方に十分な長さを残して、止水層２０および被覆層３０を形成することができる。例えば、収縮後にかしめ部１１の前方に残すべき止水層２０および被覆層３０の長さが５ｍｍ以上である場合に、熱収縮チューブ５１の熱収縮率（熱収縮に伴う長さの変化率）を１０％とし、止水剤付き熱収縮チューブ５の切り出しにおける誤差を１ｍｍとすると、長さ１０ｍｍの平坦部１６を設け、その平坦部１６の前端縁に合わせて、止水剤付き熱収縮チューブ５を配置して、熱収縮を行うと、所望どおりに、かしめ部１１の前端よりも５ｍｍ以上前方の位置から、止水層２０および被覆層３０を形成することができる。一方、平坦部１６の長さＬは、アース端子１の省スペース性およびコスト抑制の観点から、２０ｍｍ以下に抑えておくことが好ましく、１５ｍｍ以下に抑えておくことがより好ましい。

なお、止水層２０および被覆層３０を、止水剤付き熱収縮チューブ５より形成する場合には、上記のように、熱収縮チューブ５１から押し出された止水剤が、垂下部２２のみならず、かしめ部１１の上側前方に、押し出し部２１を形成する場合がある。この押し出し部２１は、形成される方が好ましい。押し出し部２１の存在により、導体４１の先端よりも前方まで止水層２０が形成されていることが確認でき、高い止水性能が得られやすいからである。

端子金具１０の他の部位の寸法は、特に限定されず、従来一般にアース端子として用いられている端子金具の形状や寸法等に基づいて、適宜設定すればよい。例えば、以下のような寸法を有する従来一般の端子金具に基づいて、同様の寸法を有する端子金具１０を設計すればよい。この場合に、端子金具１０の各部の寸法から想定される止水剤の使用量に基づくと、高さＤが２．８８ｍｍ以上かつ７．０ｍｍ以下の段差を設けることで、垂下部２２の形成によるアース端子１の座面浮きを、効果的に抑制することができる。
・端子金具１０の横幅（Ｗ）：５．０ｍｍ以上、９．０ｍｍ以下。さらに好ましくは、６．０ｍｍ以上、７．５ｍｍ以下。
・端子金具１０を構成する金属材の板厚：０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下。さらに好ましくは、１．０ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下。
・かしめる電線４０の導体断面積：公称導体断面積で、２ｍｍ^２以上、２０ｍｍ^２以下。さらに好ましくは、４ｍｍ^２以上、１０ｍｍ^２以下。なお、複数の電線４０を共圧する場合には、全電線４０の公称導体断面積の合計が、それらの値となる。

止水層２０と被覆層３０を止水剤付き熱収縮チューブ５より形成する場合に、用いる止水剤の量は、被覆層３０の内周部に収容された状態の厚さ、つまり収縮後の熱収縮チューブ５１の内周部に収容された状態の厚さに換算して、０．５ｍｍ以上、また１．５ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、止水剤の量は、熱収縮チューブ５１を収縮させた後に、被覆層３０の内側に留まっている止水剤と、被覆層３０の外側に押し出されて、押し出し部２１や垂下部２２を形成している止水剤とを合わせて、被覆層３０の内周部に配置した状態での厚さに換算したものである。止水剤の量を、この換算値で、０．５ｍｍ以上としておけば、電線４０に対して十分な止水性能を示す止水層２０を形成しやすくなる。さらに好ましくは、０．７ｍｍ以上とするよい。一方、止水剤の量を、この換算値で、１．５ｍｍ以下としておけば、熱収縮時に被覆層３０から押し出され、垂下部２２となる止水剤の量を、少なく抑えることができる。さらに好ましくは、１．０ｍｍ以下としておくとよい。止水剤の量を、収縮後の熱収縮チューブ５１の長さ１ｍｍあたりの体積で表現すると、５ｍｍ^３以上、さらに好ましくは８ｍｍ^３以上とするとよい。また、５０ｍｍ^３以下、さらに好ましくは２５ｍｍ^３以下とするとよい。

熱収縮チューブ５１としては、熱収縮率が１％以上、また３０％以下のものを用い、そのような熱収縮率で熱収縮チューブ５１を収縮させて、被覆層３０を形成することが好ましい。ここで、熱収縮率は、熱収縮チューブ５１の長さの変化率を示している。つまり、熱収縮チューブ５１の収縮前の長さをＡ１とし、１３５℃で加熱し、十分収縮させた後の長さをＡ２として、熱収縮率は、（Ａ１−Ａ２）／Ａ１×１００％となる。熱収縮チューブ５１を１％以上の熱収縮率で収縮させて被覆層３０とすることで、被覆層３０を止水層２０によく密着させることができ、止水層２０、および止水層２０に覆われたかしめ部１１等の部位に対して、高い保護性能を示すことができる。一方、熱収縮率を３０％以下に抑えておくことで、熱収縮チューブ５１の熱収縮によって、過剰量の止水剤が押し出され、下方まで長く垂下した垂下部２２を形成するのを、抑制しやすくなる。

以上のように、本実施形態にかかるアース端子１においては、端子金具１０に、高さＤが２．８８ｍｍ以上かつ７．０ｍｍ以下の段差が設けられ、かしめ部１１を含む部位に止水層２０が形成されていることにより、止水層２０による止水性能と、止水剤の垂下に起因する座面浮きの抑制を同時に達成することができる。また省スペース性とコスト抑制効果に優れたアース端子１となる。

端子金具１０に所定の高さＤを有する段差を設ければ、アース端子１およびワイヤーハーネス２の他の部位の具体的な寸法や形状、使用法等は、特に限定されるものではない。例えば、上記で説明した形態では、締結部１５が、かしめ部１１よりも下側となるように段差が形成されているが、締結部１５がかしめ部１１よりも上側となるように、段差を形成してもよい。ただし、締結部１５をかしめ部１１よりも下側に形成する場合の方が、重力によって、締結部１５が配置された方向に向かって、止水剤の垂下が起こりやすく、段差の形成による座面浮き抑制の効果が、より大きく享受される。また、上記では、端子金具１０として、締結部１５および傾斜部１４をそれぞれ１つのみ備えるものを用いているが、複数の締結部１５および傾斜部１４の一方または両方を、例えば前後方向に並列して備えるものとしてもよい。ただし、締結部１５および傾斜部１４をそれぞれ１つのみとしておく方が、省スペース性とコスト抑制効果に優れる。

さらに、１つのアース端子１の締結部１５を、１つの締結部材で、アース面に締結する形態の他、それぞれ別の電線４０に接続された複数のアース端子１の締結部１５を積層して、共通の締結部材で、アース面に締結するという使用形態も考えられる。ただし、複数のアース端子１の締結部１５を積層することなく、１つのアース端子１の締結部１５を１つの締結部材で個別に締結する方が、締結の安定性が高くなるので、端子金具１０に段差を設けることで、アース端子１の座面浮きを抑制し、締結の安定性を向上させていることの効果を、より有効に利用することができる。一方、１つの端子金具１０のかしめ部１１で、複数の電線４０を共圧する場合でも、各電線４０の端部を、止水層２０によって確実に被覆しておけば、各電線４０に対して、高い止水性能と、座面浮きの抑制による安定なアース接続を、達成することができる。複数の電線４０を共圧する場合には、全ての電線４０の端部を一括して被覆させて、止水層２０および被覆層３０を設けることが好ましい。

以下に、本発明の実施例および比較例を示す。本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。

（試料の作製）
図２に示す形状を有する端子金具を、スズめっき銅合金材より作製した。この際、端子金具の横幅Ｗは、６．８ｍｍとし、板厚は、１．０ｍｍとした。各実施例および比較例にかかる試料において、段差の高さ（Ｄ）および平坦部の長さ（Ｌ）は、表１に示した値に設定した。

次に、図１に示すように、作製した端子金具のかしめ部で、端部の絶縁被覆を除去した電線をかしめて固定した。接続した電線の数は、表１，２に示す通り、１本（単線）または２本（共圧）とした。各電線の公称導体断面積も、表１，２に示している。

そして、止水剤付き熱収縮チューブを用いて、止水層と被覆層を形成した。この際、図１（ａ）に示すように、止水剤付き熱収縮チューブを、端子金具の平坦部の前端縁から、かしめ部よりも後方の電線上の部位までを被覆するように、配置した。そして、止水剤付き熱収縮チューブを、１３５℃に加熱し、熱収縮チューブの収縮と止水剤の溶融を行い、各実施例および比較例にかかる試料として、ワイヤーハーネスを作製した。用いた止水剤付き熱収縮チューブは、以下のとおりである。いずれの熱収縮チューブも、架橋ポリエチレンを主成分としており、熱収縮率は１０％以下である。止水剤は、ホットメルト接着剤よりなっている。なお、上記のように、熱収縮チューブの収縮率は、熱収縮に伴う長さの変化率を指している。
・ＳＡ３−２：住友電工ファインポリマー社製 「スミチューブ ＳＡ３−２」 接着剤量：０．７６ｍｍ；９．６ｍｍ^３
・ＳＡ３−３：住友電工ファインポリマー社製 「スミチューブ ＳＡ３−３」 接着剤量：１．０２ｍｍ；１８．６ｍｍ^３
上記で、接着剤量としては、収縮後の熱収縮チューブの内周部に収容された状態の厚さに換算した値（単位：ｍｍ）と、収縮後の熱収縮チューブの長さ１ｍｍあたりの体積に換算した値（単位：ｍｍ^３）を、併記している。

（評価方法）
・座面浮き
上記で作製した各実施例および比較例にかかる試料に対して、座面浮きの有無を評価した。つまり、ボルトを用いて、端子金具の締結部を、平板状のアース面に締結固定し、目視観察により、座面浮きの有無を確認した。締結部の下面が、アース面に平面的に接触している場合には、座面浮きが生じていないと評価した。一方、締結部の下面に、アース面に接触せずに浮き上がった部位が存在している場合には、座面浮きが生じていると評価した。同様に作製した２０個体の試料に対して、試験を行い（ｎ＝２０）、全個体において、座面浮きが生じていなかった場合を、座面浮きなし（〇）と判定し、１つでも、座面浮きが生じた個体があった場合には、座面浮きあり（×）と判定した。

・導体先端部の被覆状態
各実施例および比較例にかかる試料に対して、電線導体の先端部が、止水層および被覆層により、十分に被覆されているかを、目視にて判定した。電線導体が、止水層および被覆層の前端縁から露出せず、止水層および被覆層に完全に被覆されている場合には、被覆状態が特に優れている（◎）と判定した。電線導体の先端が、被覆層の前端縁と面一になって止水層に被覆されている場合には、被覆状態が良好である（〇）と判定した。電線導体の先端が、止水層および被覆層の前端縁よりも前方に露出している場合には、被覆状態が悪い（×）と判定した。同様に作製した２０個体の試料に対して、試験を行ったが（ｎ＝２０）、全個体に対して、同じ被覆状態が観察された。

（試験結果）
下の表１および表２に、それぞれ実施例１〜９および比較例１〜４について、ワイヤーハーネスの構成と、評価結果をまとめる。

表１，２によると、段差の高さが２．８８ｍｍ以上となっている実施例１〜９においては、座面浮きが起こっていないのに対し（○）、段差の高さが２．８８ｍｍ未満である比較例１〜４においては、座面浮きが起こっている（×）。このことから、端子金具に、高さ２．８８ｍｍ以上の段差を設けておくことで、止水剤の垂下に起因する座面浮きを抑制できることが分かる。

実施例においては、電線を単線の状態でかしめている場合と、複数の電線を共圧している場合の両方があるが、いずれの場合にも、座面浮きが防止できている。また、各実施例において、公称導体断面積（共圧の場合には２本の合計値）が５ｍｍ^２以下の場合には、止水剤付き熱収縮チューブとして、接着剤量の少ないＳＡ３−２を用い、公称導体断面積が５ｍｍ^２よりも大きい場合には、接着剤量の多いＳＡ３−３を用いているが、いずれの場合にも、座面浮きが起こっていない。

さらに、導体先端部の被覆状態に着目すると、平坦部の長さを１０ｍｍとしている実施例１〜８では、電線導体の先端部が、止水層および被覆層に完全に覆われている（◎）のに対し、平坦部の長さが１０ｍｍに満たない実施例９においては、電線導体の先端が被覆層と面一になって止水層に被覆されている（〇）。このことから、平坦部の長さ、つまりかしめ部と段差との間の距離を１０ｍｍ以上とすることで、電線導体の先端部を、余裕をもって止水層および被覆層で被覆できることが分かる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ アース端子
２ ワイヤーハーネス
１０，１０’ 端子金具
１１ かしめ部
１２ 第一かしめ部
１３ 第二かしめ部
１４ 傾斜部
１５ 締結部
１６ 平坦部
２０ 止水層
２１ 押し出し部
２２ 垂下部
３０ 被覆層
４０ 電線
４１ 導体
４２ 絶縁被覆
５０ 止水剤付き熱収縮チューブ
５１ 熱収縮チューブ
５２ 内層
Ｄ 段差の高さ
Ｌ 平坦部の長さ
Ｗ 端子金具の横幅

１ アース端子
２ ワイヤーハーネス
１０，１０’ 端子金具
１１ かしめ部
１２ 第一かしめ部
１３ 第二かしめ部
１４ 傾斜部
１５ 締結部
１６ 平坦部
２０ 止水層
２１ 押し出し部
２２ 垂下部
３０ 被覆層
４０ 電線
４１ 導体
４２ 絶縁被覆
５ 止水剤付き熱収縮チューブ
５１ 熱収縮チューブ
５２ 内層
Ｄ 段差の高さ
Ｌ 平坦部の長さ
Ｗ 端子金具の横幅

Claims (17)

1. 電線をかしめて固定するかしめ部と、締結部材によってアース面に接続される締結部と、を有し、前記かしめ部と前記締結部との間に、高さ２．８８ｍｍ以上、７．０ｍｍ以下の段差が設けられた端子金具を備え、
   前記端子金具の少なくとも前記かしめ部を被覆して、前記電線を止水する止水剤よりなる止水層が設けられる、アース端子。
2. 前記かしめ部と前記段差との間の距離が、１０ｍｍ以上である、請求項１から５のいずれか１項に記載のアース端子。
3. 前記アース端子は、少なくとも前記かしめ部を被覆して、熱収縮チューブが熱収縮されてなる被覆層を有しており、
   前記止水層は、前記被覆層の内周部に配置されている、請求項１または２に記載のアース端子。
4. 前記止水剤の量は、前記被覆層の内周部に収容された状態の厚さで、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である、請求項３に記載のアース端子。
5. 前記熱収縮チューブは、架橋ポリオレフィンを含む、請求項３または４に記載のアース端子。
6. 前記被覆層は、前記熱収縮チューブが、１％以上、３０％以下の収縮率で熱収縮されてなる、請求項３から５のいずれか１項に記載のアース端子。
7. 前記かしめ部と前記締結部とが前記段差を介して連続する方向に交差する、前記端子金具の横幅は、５．０ｍｍ以上、９．０ｍｍ以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載のアース端子。
8. 前記電線の導体断面積は、公称導体断面積で、２ｍｍ^２以上、２０ｍｍ^２以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載のアース端子。
9. 前記端子金具を構成する金属材の板厚は、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である、請求項１から８のいずれか１項に記載のアース端子。
10. 前記止水剤は、ホットメルト接着剤よりなる、請求項１から９のいずれか１項に記載のアース端子。
11. 前記端子金具は、表面にスズめっき層を有する金属材よりなる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアース端子。
12. 前記端子金具は、前記締結部を１つのみ備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載のアース端子。
13. 前記締結部が、前記かしめ部よりも下側となるように、前記段差が設けられている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のアース端子。
14. 自動車に用いられる、請求項１から１３のいずれか１項に記載のアース端子。
15. 複数の前記アース端子の前記締結部を積層することなく用いられる、請求項１から１４のいずれか１項に記載のアース端子。
16. 請求項１から１５のいずれか１項に記載のアース端子と、
    電線と、を有し、
    前記電線の端部が、前記アース端子のかしめ部にかしめ固定され、前記止水層に被覆されている、ワイヤーハーネス。
17. 前記電線が単線の状態にあるか、
    複数の前記電線が、共通の前記かしめ部にかしめられている、請求項１６に記載のワイヤーハーネス。

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