JP5593909B2 - 筐体接地機構 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスのシールド部材と導電性の筐体とを電気的に接続する筐体接地機構に関する。

自動車などの車両に搭載されるワイヤハーネスは、ケーブルと、ケーブルの周囲を覆うシールド部材とケーブルの末端に設けられた端子とを有することが多い。一般的なシールド部材は、編組線である。そのようなワイヤハーネスは、その端部が電装機器の筐体内へ開口を通じて挿入され、末端の端子が、電装機器の筐体内に収容された端子台に接続される。また、ケーブルの端部において、シールド部材は、電装機器における導電性の筐体と電気的に接続される。

図５は、ワイヤハーネスの編組線と電装機器の筐体とを電気的に接続する従来の筐体接地機構１００の一例を示す斜視図である。電装機器の筐体１０は、例えばアルミニウム又は銅などの金属（導電体）からなり、その内部には、ワイヤハーネス６０と不図示の電子部品との電気的な接続を中継する端子台３０が収容されている。

また、電装機器の筐体１０には、第１の開口１１と第２の開口１２とが比較的近い位置に形成されている。第１の開口１１は、末端に端子６１が設けられたケーブル６９を有するワイヤハーネス６０の端部が挿入される開口である。この第１の開口１１から挿入されたケーブル６９の末端の端子６１は、端子台３０に対してネジ止めにより接続される。また、第２の開口１２は、筐体１０の外部から端子台３０へアクセスするための開口である。この第２の開口１２を通じて、ワイヤハーネス６０の端子６１を端子台３０にネジ止めする作業が行われる。第２の開口１２は、蓋部材２０によって塞がれる。蓋部材２０は、第２の開口１２を塞ぐ状態で、ネジ９によって筐体１０に固定される。

また、ケーブル６９の端部には、ケーブル保持部材６３及びシールド用ブラケット６２が設けられている。ケーブル保持部材６３は、複数の端子６１を並列状態で保持しつつ複数のケーブル６９の端部の周囲を覆う樹脂などの絶縁体からなる部材である。ケーブル保持部材６３が第１の開口１１に嵌め込まれることにより、第１の開口１１は塞がれる。

また、シールド用ブラケット６２は、ケーブル６９の周囲を覆う編組線６４と接触する状態でケーブル保持部材６３に取り付けられた金属製の部材である。例えば、シールド用ブラケット６２は、不図示のかしめ金具によってケーブル保持部材６３に取り付けられる。その際、編組線６４の端部とシールド用ブラケット６２の一部とが、かしめ金具とケーブル保持部材６３との間に挟み込まれることにより、シールド用ブラケット６２は、編組線６４と接触する状態で保持される。また、筐体１０には、ネジ７が装着されるネジ穴１３が形成されている。シールド用ブラケット６２は、ネジ７によって筐体１０に固定され、これにより、編組線６４と筐体１０とが電気的に接続される。即ち、筐体接地機構１００は、かしめ金具、シールド用ブラケット６２、ネジ７及び筐体１０のネジ穴１３により構成されている。

また、特許文献１に示されるワイヤハーネスは、編組線と接触する状態でケーブルに取り付けられた金属製のシールドケースを備え、そのシールドケースが、金属製の筐体に対してネジ止めされることにより、編組線と筐体とが電気的に接続される。シールドケースは、編組線に覆われたケーブルの端部に対し、かしめ金具により取り付けられる。即ち、特許文献１に示される従来の筐体接地機構は、かしめ金具、シールドケース、ネジ及び筐体のネジ穴により構成されている。なお、特許文献１に示される筐体にも、その内部のバスバー基板（端子台）にアクセスするための開口が形成され、その開口を塞ぐ蓋が設けられている。

特開２００２−１３４９５３号公報

しかしながら、従来の筐体接地機構は、シールド部材（編組線）と接触する状態でケーブルに取り付けられた導電性の部材、例えば、シールド用ブラケット６２又はシールドケースなどを筐体に固定するために、ネジ止めの作業を必要とする。そのため、従来の筐体接地機構は、ワイヤハーネスのケーブルを電装機器に接続する工程における手間を増大させるという問題点があった。

本発明は、ワイヤハーネスの端部を電装機器の筐体に接続する工程において、シールド部材と導電性の筐体とを電気的に接続する作業の工数を削減することを目的とする。

本発明に係る筐体接地機構は、ケーブル、そのケーブルの周囲を覆うシールド部材及びケーブルの末端に設けられた端子を有するワイヤハーネスにおけるシールド部材と、第１の開口が形成され、その第１の開口から挿入されたケーブルの末端の端子が接続される端子台を収容する導電性の筐体と、を電気的に接続する機構であり、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、筐体に取り付けられることにより、筐体に形成された端子台へのアクセス用の第２の開口を塞ぐ導電性の蓋部材である。
（２）第２の構成要素は、蓋部材における筐体の中へ向く面に設けられ、蓋部材が筐体に取り付けられることにより、端子が端子台に接続されている状態のワイヤハーネスの端部におけるシールド部材又はそのシールド部材に接触する導電性部材に対して接触しつつ収縮する導電性のバネ部材である。

また、本発明に係る筐体接地機構は、以下に示すケーブル保持部材をさらに備える。ケーブル保持部材は、ワイヤハーネスの端部において、ケーブルの末端に設けられた複数の端子を並列状態で保持しつつ複数のケーブル及びシールド部材の周囲を覆うとともにシールド部材の一部を露出させる窓が形成された絶縁体からなり、窓が筐体内に位置する状態で筐体の第１の開口に嵌め込まれる部材である。この場合、バネ部材は、ケーブル保持部材の窓を通じてシールド部材に接触する。

また、本発明に係る筐体接地機構において、バネ部材は板バネ部材であることが考えられる。

また、本発明に係る筐体接地機構において、板バネ部材は、扁平なケーブルの端部の周囲を覆うシールド部材に対し、ケーブルの扁平面に沿う姿勢で接触しつつ収縮することが考えられる。

本発明によれば、蓋部材が筐体に対して取り付けられるだけで、シールド部材と導電性の筐体とが、バネ部材及び蓋部材を介して電気的に接続される。即ち、シールド部材と接触する導電性の部材を筐体に対してネジ止めする作業は必要とされない。その結果、ワイヤハーネスの端部を電装機器の筐体に接続する工程において、シールド部材と導電性の筐体とを電気的に接続する作業の工数が減る。

また、本発明に係る筐体接地機構において、筐体の第１の開口に嵌め込まれるケーブル保持部材が設けられ、バネ部材が、ケーブル保持部材の窓を通じてシールド部材に接触することにより、シールド部材の端部の防塵及び防水の構造が容易に実現される。

また、バネ部材が板バネ部材であれば、バネ部材とシールド部材又はそのシールド部材と接触する導電性の部材との接触面積を大きくすることができる。その結果、シールド部材と筐体との電気的な接続の不良が防止され、筐体接地がより確実になされる。

また、板バネ部材が、扁平なケーブルの扁平面に沿う姿勢でシールド部材に接触することにより、筐体接地の確実性がより高まる。

本発明の実施形態に係る筐体接地機構１の斜視図である。 筐体接地機構１における蓋部材及びその内面に設けられたバネ部材の側面図である。 筐体接地機構１の断面図である。 筐体接地機構１により接地されるワイヤハーネスの断面図である。 従来の筐体接地機構１００の斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

以下、図１から図４を参照しつつ、本発明の実施形態に係る筐体接地機構１の構成について説明する。筐体接地機構１は、自動車などの車両に搭載され、ワイヤハーネス５０が備えるシールド部材５４と、電装機器における導電性の筐体１０とを電気的に接続する機構である。

図１に示されるように、筐体接地機構１は、電装機器の筐体１０と、蓋部材２０と、ネジ９と、板バネ部材４０と、ケーブル保持部材５３とを備えている。また、図４に示されるように、筐体接地機構１により接地されるワイヤハーネス５０は、複数のフラットケーブル５９と、複数のフラットケーブル５９の周囲を一括して覆うシールド部材５４と、シールド部材５４の周囲を覆うコルゲートチューブ５６とを備える。フラットケーブル５９は、並列配置された複数の心線５８と、それら複数の心線５８の周囲を覆う絶縁被覆５７とを備えている。シールド部材５４は、例えば、金属製の素線が編まれて筒状に形成された編組線である。

ケーブル保持部材５３は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリアミド（ＰＡ）などの合成樹脂からなる絶縁体であり、フラットケーブル５９の端部に設けられている。また、複数のフラットケーブル５９各々の心線５８の末端には、端子５１が設けられている。各フラットケーブル５９の末端において、複数の心線５８は溶接によって１つの接合部５２に接合されている。その接合部５２に端子５１が溶接されている。

ケーブル保持部材５３は、複数のフラットケーブル５９各々の末端に設けられた複数の端子５１を並列状態で保持するとともに、複数のフラットケーブル５９及びシールド部材５４の周囲を覆う。但し、ケーブル保持部材５３には、シールド部材の一部５４Ａを露出させる窓５３Ａが形成されている。

電装機器の筐体１０は、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属からなる導電性の部材であり、端子台３０及びその他の不図示の機器を収容する容器である。端子台３０は、ワイヤハーネス５０と不図示の電子部品との電気的な接続を中継する部品である。ワイヤハーネス５０におけるフラットケーブル５９の末端の端子５１は、端子台３０にネジ止めされる。

また、筐体１０には、第１の開口１１と第２の開口１２とが、比較的近い位置において各々異なる面に形成されている。第１の開口１１は、端子５１が設けられたフラットケーブル５９の端部が挿入される開口である。フラットケーブル５９の末端の端子５１は、この第１の開口１１から挿入され、端子台３０に対してネジ止めされる。

また、ケーブル保持部材５３は、窓５３Ａが筐体１０内に位置する状態で筐体１０の第１の開口１１に嵌め込まれる。従って、第１の開口１１は、ケーブル保持部材５３によって塞がれる。ケーブル保持部材５３における第１の開口１１の内周面と接する部分には、その全周範囲にわたるリング状のゴムパッキン５５が取り付けられている。図３に示されるように、ケーブル保持部材５３が第１の開口１１に嵌め込まれると、ゴムパッキン５５が第１の開口１１の内周面に密着する。このように、ケーブル保持部材５３は、ゴムパッキン５５とともに、第１の開口１１の部分の防塵及び防水の構造を構成している。

一方、第２の開口１２は、筐体１０の外部から端子台３０へアクセスするための開口である。この第２の開口１２を通じて、ワイヤハーネス５０の端子５１を端子台３０にネジ止めする作業が行われる。

蓋部材２０は、筐体１０に取り付けられることにより第２の開口１２を塞ぐ部材である。図１に示される例では、蓋部材２０は、ネジ９によって筐体１０に対して固定される。そのため、筐体１０には、ネジ９が螺着されるネジ穴１３が形成されている。この蓋部材２０は、筐体１０と同種の材料からなる導電性の部材であり、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属からなる部材である。

また、蓋部材２０の内側面（筐体１０の中へ向く面）には、板バネ部材４０が取り付けられている。この板バネ部材４０は、導電性の部材であり、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属からなる部材である。

板バネ部材４０は、例えば図２及び図３に示されるように、その一部が、蓋部材２０の内側面に対向して突出する２つのリブ２２の間に形成される溝に嵌め込まれることによって蓋部材２０に固定されている。図３に示される例では、板バネ部材４０は、その一部に、幅方向において折り曲げられることによって幅方向における弾性的な伸縮性を有する折り曲げ部４０Ａが形成されている。そして、板バネ部材４０は、折り曲げ部４０Ａが収縮した状態で２つのリブ２２の間の溝へ嵌め込まれることにより、蓋部材２０の内側面に固定されている。なお、蓋部材２０に板バネ部材４０を取り付ける方法は種々考えられ、例えば、板バネ部材４０が溶接によって蓋部材２０の内側面に固定されることなども考えられる。

図２に示されるように、板バネ部材４０は、蓋部材２０の内側面が対向する方向から受ける応力、即ち、筐体１０の中の方向から受ける応力によって弾性的に収縮する。そして、図３に示されるように、蓋部材２０が第２の開口１２を塞ぐように筐体１０に取り付けられることにより、端子５１が端子台３０に接続されている状態のワイヤハーネス５０の端部におけるシールド部材の一部５４Ａに対して接触しつつ収縮する。端子５１は、ネジ８によって端子台３０に固定される。

また、板バネ部材４０は、ケーブル保持部材５３の窓５３Ａを通じてシールド部材の一部５４Ａに接触する。その状態において、板バネ部材４０は、フラットケーブル５９の端部の周囲を覆うシールド部材の一部５４Ａに対し、フラットケーブル５９の扁平面に沿う姿勢で接触しつつ収縮する。

また、図３に示されるように、蓋部材２０の内側面には、第２の開口１２の外縁に沿うリング状のゴムパッキン２３が取り付けられている。蓋部材２０が第２の開口１２を塞ぐように筐体１０に取り付けられると、ゴムパッキン２３が筐体１０における第２の開口１２の外縁を形成する面に密着する。このように、蓋部材２０は、ゴムパッキン２３とともに、第２の開口１２の部分の防塵及び防水の構造を構成している。

以上に示したように、筐体接地機構１においては、蓋部材２０が筐体１０に対して取り付けられるだけで、蓋部材２０が筐体１０に接触し、蓋部材２０と接触している板バネ部材４０がシールド部材の一部５４Ａと接触する。即ち、シールド部材５４と導電性の筐体１０とが、板バネ部材４０及び蓋部材２０を介して電気的に接続される。その際、シールド部材５４と接触する導電性の部材を筐体１０に対してネジ止めする作業は必要とされない。その結果、ワイヤハーネス５０の端部を電装機器の筐体１０に接続する工程において、シールド部材５４と導電性の筐体１０とを電気的に接続する作業の工数が減る。

また、板バネ部材４０は、その弾性変形により生じる反力によってシールド部材の一部５４Ａに対して密接した状態で保持される。また、板バネ部材４０は、シールド部材の一部５４Ａと面接触するため、シールド部材の一部５４Ａとの接触面積を大きくすること可能である。さらに、板バネ部材４０は、フラットケーブル５９の扁平面に沿う姿勢でシールド部材の一部５４Ａに接触する。これらのことは、シールド部材５４と筐体１０との電気的な接続の不良を防止し、より確実な筐体接地の実現に寄与している。

また、筐体接地機構１においては、ワイヤハーネス５０の端部に、筐体１０の第１の開口１１に嵌め込まれるケーブル保持部材５３が設けられ、板バネ部材４０が、ケーブル保持部材５３の窓５３Ａを通じてシールド部材の一部５４Ａに接触する。これにより、シールド部材５４の端部において、窓５３Ａを通じて露出する部分は筐体１０の中に位置し、第１の開口１１の外側に位置する部分はケーブル保持部材５３によって覆われる。また、第１の開口１１はケーブル保持部材５３によって塞がれる。従って、防水用の特別な部材を後付けする作業を要することなく、シールド部材５４の端部の防塵及び防水の構造が容易に実現される。なお、シールド部材５４の端部以外の部分の防塵及び防水は、コルゲートチューブ５６によって実現されている。

以上に示した実施形態では、蓋部材２０とシールド部材５４とを電気的に接続するバネ部材として板バネ部材４０が採用されているが、コイル状のバネ部材などの他のバネ部材が採用されることも考えられる。

また、前述の実施形態では、板バネ部材４０が、シールド部材の一部５４Ａに対して直接接触する構造が採用されているが、板バネ部材４０が、シールド部材５４に接触する導電性部材に対して接触しつつ収縮する構造が採用されることも考えられる。そのような導電性部材としては、例えば、図５に示されるシールド用ブラケット６２と同様に、かしめ金具などによってシールド部材５４と接触する状態で固定される金属部材などが採用されることが考えられる。

また、前述の実施形態では、ワイヤハーネス５０が備えるケーブルとしてフラットケーブル５９が採用されている。しかしながら、本発明に係る筐体接地機構は、断面が円形状のケーブルなどの他のケーブルを備えるワイヤハーネスのシールド部材の筐体接地に適用されてもよい。

また、前述の実施形態において、ケーブル保持部材５３が採用されないことも考えられる。例えば、筐体１０において、複数のフラットケーブル５９各々の端部が嵌め入れられる複数の第１の開口１１が形成されることなどが考えられる。この場合、筐体１０における複数の第１の開口１１の縁部が、複数のフラットケーブル５９各々の端部を保持するケーブル保持部として機能する。

１ 筐体接地機構
８，９ ネジ
１０ 筐体
１１ 第１の開口
１２ 第２の開口
１３ ネジ穴
２０ 蓋部材
２２ リブ
２３ ゴムパッキン
３０ 端子台
４０ 板バネ部材
４０Ａ 折り曲げ部
５０ ワイヤハーネス
５１ 端子
５２ 接合部
５３ ケーブル保持部材
５３Ａ 窓
５４ シールド部材
５４Ａ シールド部材の一部
５５ ゴムパッキン
５６ コルゲートチューブ
５７ 絶縁被覆
５８ 心線
５９ フラットケーブル

Claims (3)

1. ケーブル、該ケーブルの周囲を覆うシールド部材及び前記ケーブルの末端に設けられた端子を有するワイヤハーネスにおける前記シールド部材と、第１の開口が形成され、該第１の開口から挿入された前記ケーブルの末端の前記端子が接続される端子台を収容する導電性の筐体と、を電気的に接続する筐体接地機構であって、
   前記筐体に取り付けられることにより、前記筐体に形成された前記端子台へのアクセス用の第２の開口を塞ぐ導電性の蓋部材と、
   前記蓋部材における前記筐体の中へ向く面に設けられ、前記蓋部材が前記筐体に取り付けられることにより、前記端子が前記端子台に接続されている状態の前記ワイヤハーネスの端部における前記シールド部材又は該シールド部材に接触する導電性部材に対して接触しつつ収縮する導電性のバネ部材と、
   前記ワイヤハーネスの端部において、前記ケーブルの末端に設けられた複数の前記端子を並列状態で保持しつつ複数の前記ケーブル及び前記シールド部材の周囲を覆うとともに前記シールド部材の一部を露出させる窓が形成された絶縁体からなり、前記窓が前記筐体内に位置する状態で前記筐体の前記第１の開口に嵌め込まれるケーブル保持部材と、を備え、
   前記バネ部材は、前記ケーブル保持部材の前記窓を通じて前記シールド部材に接触する、ことを特徴とする筐体接地機構。
2. 前記バネ部材は板バネ部材である、請求項１に記載の筐体接地機構。
3. 前記板バネ部材は、扁平な前記ケーブルの端部の周囲を覆う前記シールド部材に対し、前記ケーブルの扁平面に沿う姿勢で接触しつつ収縮する請求項２に記載の筐体設置機構。

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