JP6112421B2 - アース接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、アース接続構造に関するものである。

特許文献１には、表面が塗料や錆止剤等の被覆層で覆われた車体に、アース用端子金具を接続する手段として、アース用端子金具と被覆層との間に、突起を有する導電性の被締結材を介装し、突起が被覆層を突き破って車体に接触することにより、アース用端子金具と車体が接続されるようにしたアース接続構造が開示されている。

特開２０１３−１４９５１４号公報

上記のアース接続構造は、アース用端子金具とは別に、突起を有する被締結材を用いる必要があるため、部品数が多くなるという問題がある。
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、部品点数を削減することを目的とする。

本発明のアース接続構造は、
被覆層で覆われた接地部と、
前記接地部に導通可能に接続されるアース用端子金具と、
前記アース用端子金具を貫通する雄ネジ部と、前記雄ネジ部を中心として回転しながら前記アース用端子金具を前記接地部との間で挟み付ける座面とを有する締結部材とを備えたアース接続構造であって、
前記座面には、前記被覆層に向かって突出する突起が一体に形成され、
前記アース用端子金具には、前記雄ネジ部と前記突起を貫通させることが可能な貫通孔が形成されているところに特徴を有する。

アース用端子金具を接地部に接続する際には、アース用端子金具を被覆層に接するように配置し、締結部材の雄ネジ部と突起をアース用端子金具に貫通孔に貫通させる。この状態で座面を回転させると、雄ネジ部の外周と貫通孔の内周との間の円環形領域において、突起が、周方向に移動しながら被覆層を除去して接地部に接触する。本発明によれば、被覆層を除去する手段として、締結部材を構成する座面に突起を一体に形成したので、突起を締結部材とは別部品とした場合に比べると、部品点数が少なくて済む。

実施例１のアース接続構造の接続前の分離状態をあらわす断面図 実施例１のアース接続構造の接続状態をあらわす断面図 実施例２のアース接続構造の接続前の分離状態をあらわす断面図 実施例２のアース接続構造の接続状態をあらわす断面図

（１）本発明のアース接続構造は、前記貫通孔の内部への浸水を規制するためのシール部材を備えていてもよい。この構成によれば、突起と接地部とが直接、接触する部分では、水分が付着する虞がないので、錆の発生を防止することができる。

（２）本発明のアース接続構造は、（１）において、前記シール部材が、前記アース用端子金具に対し、前記貫通孔の孔縁部に係止した状態で取り付けられていてもよい。この構成によれば、シール部材をアース用端子金具に確実に取り付けておくことができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図２を参照して説明する。本実施例１のアース接続構造Ａは、自動車のボディ等の接地部１０と、ワイヤーハーネス等の導電路（図示省略）に接続されたアース用端子金具２０と、アース用端子金具２０を接地部１０の表面に接続した状態に保持するための締結部材３０とを備えて構成されている。導通可能に接続するための構造である。尚、以下の説明において、上下方向は、図１，２に表れる向きを基準とする。また、表面の文言を上面と同義で用い、裏面の文言を下面と同義で用いる。

＜接地部１０＞
接地部１０には、その表面から裏面まで上下方向に貫通した円形のガイド孔１１が形成されている。接地部１０の表面と裏面は平坦面である。接地部１０の表面、つまりアース用端子金具２０が接触する面には、塗料や錆止め剤等からなる被覆層１２が形成されている。この被覆層１２は、ガイド孔１１の内周面にも形成されている。接地部１０の表面を覆う被覆層１２は、電気的な絶縁性を有するか、電気抵抗が非常に大きい層である。したがって、アース用端子金具２０を接地部１０の表面に接続して安定したアース接続を実現するために、被覆層１２を除去する必要がある。

＜アース用端子金具２０＞
アース用端子金具２０は、厚さが一定の平板状をなす。アース用端子金具２０には、その表面（図１，２における上面）から裏面（接地部１０の表面の被覆層１２と対向する面）まで上下方向に貫通する円形の貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１の内径は、ガイド孔１１の内径よりも大きい寸法とされている。アース用端子金具２０の表面におけるガイド孔１１の孔縁部と、アース用端子金具２０の裏面における貫通孔２１の孔縁部には、夫々、同心状の円形に切欠した形態の係止凹部２２が形成されている。

アース用端子金具２０には、円環形をなすシール部材２３が装着されている。シール部材２３は、ガイド孔１１と同軸状の円環形の本体部２４と、本体部２４の軸線方向における両端縁から径方向外方へ同心状に突出した円環形をなす上下一対のリップ部２５とを一体に形成して構成されている。このシール部材２３は、アース用端子金具２０に対し貫通孔２１の孔縁部に係止した状態となっているので、確実に取り付けておくことができる。

具体的には、シール部材２３は、本体部２４の外周面をガイド孔１１の内周面に面当たり状態で密着させるとともに、一対のリップ部２５を一対の係止凹部２２に係止させることにより、アース用端子金具２０（貫通孔２１）に対し、軸線方向（アース用端子金具２０の板面と直交する上下方向）及び径方向（アース用端子金具２０の板面と平行な水平方向）に相対変位しないように位置決めされた状態で取り付けられている。貫通孔２１にシール部材２３が取り付けられた状態では、上側のリップ部２５の上端部が、アース用端子金具２０の上面から突出し、下側のリップ部２５の下端部が、アース用端子金具２０の下面から突出している。

＜締結部材３０＞
締結部材３０は、ナット３１とボルト３３との２つの部品によって構成されている。ナット３１は、接地部１０の裏面に溶接により固着されている。固着されたナット３１は、その雌ネジ孔３２がガイド孔１１と同心となるように配置されている。ナット３１の雌ネジ孔３２には、接地部１０に形成されていたような被覆層１２は形成されていない。

ボルト３３は、雄ネジ部３４と、雄ネジ部３４の上端部に一体形成された頭部３５とを備えて構成されている。雄ネジ部３４は雌ネジ孔３２にねじ込まれるようになっている。頭部３５の下面は、雄ネジ部３４を雌ネジ孔３２にねじ込んで締め付けた時に、アース用端子金具２０を接地部１０との間で上下に挟み付ける座面３６となっている。座面３６は、アース用端子金具２０の上面と平行な平坦面である。

座面３６には、複数の突起３７が、周方向に間隔を空けて一体に形成されている。突起３７は、円錐状をなし、座面３６から下向きに突出している。座面３６からの突起３７の突出寸法は、アース用端子金具２０の板厚寸法よりも大きい寸法に設定されている。複数の座面３６は、ボルト３３（雄ネジ部３４）と同心の単一仮想円周上に配置されている。複数の突起３７に内接する仮想外接円の直径寸法は、接地部１０のガイド孔１１の内径よりも大きい寸法である。複数の突起３７に外接する仮想外接円の直径寸法は、貫通孔２１に取り付けられたシール部材２３の本体部２４の内径よりも大きい寸法である。

＜実施例１の作用及び効果＞
アース用端子金具２０を接地部１０に接続する際には、まず、アース用端子金具２０の貫通孔２１に対し、ボルト３３の雄ネジ部３４と複数の突起３７を上面側から貫通させ、頭部３５をアース用端子金具２０の上面に重ねて、座面３６を上側のリップ部２５に当接させる。このとき、突起３７がシール部材２３を傷付けないように注意する。そして、頭部３５とアース用端子金具２０を重ねた状態を保ったままで、接地部１０の上方から雄ネジ部３４をガイド孔１１に挿入する。

ここで、座面３６からの雄ネジ部３４の突出寸法と、座面３６からの突起３７の突出寸法との寸法差を、Ｌａ（図１を参照）とする。また、接地部１０のガイド孔１１の軸方向寸法と、アース用端子金具２０の厚さ寸法とを併せたネジ部貫通寸法を、Ｌｂ（図２を参照）とする。雄ネジ部３４と突起３７の寸法差Ｌａは、ネジ部貫通寸法Ｌｂよりも小さい寸法に設定されている。したがって、雄ネジ部３４の下端部がアース用端子金具２０と接地部１０を貫通して雌ネジ孔３２に到達した時点で、アース用端子金具２０を手から離して接地部１０（被覆層１２）に載置しても、突先の下端はアース用端子金具２０の上面（シール部材２３の上端）よりも低い位置にある。つまり、突起３７の下端部が貫通孔２１の内部に収容された状態となる。しかも、突起３７は、下方に向かって縮径する円錐状をなしている。したがって、アース用端子金具２０が座面３６から離れて接地部１０の上面に載置されても、突起３７の下端部がシール部材２３に突き刺さる虞はない。

雄ネジ部３４の下端が雌ネジ孔３２に到達した後は、頭部３５に工具（図示省略）を嵌合してボルト３３を回転させ、雄ネジ部３４を雌ネジ孔３２にねじ込んでいく。ねじ込みの過程では、突起３７が頭部３５（座面３６）と一体となって回転しながら下降し、突起３７の下端部が被覆層１２に接近していく。そして、突起３７の下端部が被覆層１２に接触した後は、ボルト３３のねじ込みが進むのに伴い、突起３７が、被覆層１２を引っ掻いて接地部１０の表面から剥がすように除去し、更には、突起３７の下端部が接地部１０の表面に接触する。

そして、ボルト３３のねじ込みが完了した状態では、図２に示すように、突起３７の下端部が被覆層１２を突き破って接地部１０の表面に食い込む。これにより、突起３７と接地部１０が、直接、接触して導通可能となる。また、ボルト３３の締付けにより、上側のリップ部２５が、上側の係止凹部２２と座面３６との間で上下に潰されて弾性変形するとともに、下側のリップ部２５が、下側の係止凹部２２と被覆層１２との間で上下に潰されて弾性変形する。

そして、上側のリップ部２５が潰されることにより、座面３６の外周縁部が、アース用端子金具２０の上面のうちシール部材２３（上側のリップ部２５）を包囲する円環形領域に対し、直接、接触して導通可能となる。これにより、アース用端子金具２０は、座面３６、頭部３５、雄ネジ部３４、ナット３１を通る経路と、座面３６、頭部３５、突起３７を通る経路とにより、接地部１０に対して導通可能に接続される。

また、貫通孔２１（シール部材２３の本体部２４）の内周と、座面３６と、接地部１０（被覆層１２）の表面とによって囲まれた接続空間３８は、突起３７が被覆層１２を除去して接地部１０の金属を露出させているため、水分が付着すると、錆の発生が懸念される。しかし、本実施例１では、上側のリップ部２５が潰されて座面３６とアース用端子金具２０の上面の係止凹部２２とに密着しているので、アース用端子金具２０の上面と座面３６との隙間を通って貫通孔２１内に至る経路での浸水が防止されている。また、下側のリップ部２５が潰されて接地部１０の上面（被覆層１２）とアース用端子金具２０の下面の係止凹部２２とに密着しているので、被覆層１２の上面とアース用端子金具２０の下面との隙間を通って貫通孔２１内に至る経路での浸水も防止されている。これにより、接続空間３８内が確実に防水されている。

また、突起３７が被覆層１２を除去するのに伴い、被覆層１２の削り屑が接地部１０の表面から捲れ上がる。しかし、本実施例１では、被覆層１２を除去する手段として、複数の突起３７を周方向に間隔を空けて配置しているので、隣り合う突起３７同士の間には、削り屑を収容するためのスペースが確保されている。したがって、被覆層１２の削り屑がシール部材２３を傷付けたり、突起３７と接地部１０との間に噛み込んだりする虞はない。

本実施例１のアース接続構造Ａは、被覆層１２で覆われた接地部１０と、接地部１０に導通可能に接続されるアース用端子金具２０と、締結部材３０とを備えている。締結部材３０は、アース用端子金具２０を貫通する雄ネジ部３４と、雄ネジ部３４を中心として回転しながらアース用端子金具２０を接地部１０との間で挟み付ける座面３６とを有している。そして、座面３６には、被覆層１２に向かって突出する複数の突起３７が一体に形成され、アース用端子金具２０には、雄ネジ部３４と突起３７を貫通させることが可能な貫通孔２１が形成されている。

この構成によれば、アース用端子金具２０を接地部１０に接続する際には、アース用端子金具２０を被覆層１２に接するように配置し、締結部材３０の雄ネジ部３４と突起３７をアース用端子金具２０に貫通孔２１に貫通させる。この状態で座面３６を回転させれば、雄ネジ部３４の外周と貫通孔２１の内周との間の円環形領域において、突起３７が、周方向に移動しながら被覆層１２を除去して接地部１０に接触する。本実施例１では、被覆層１２を除去する手段として、締結部材３０を構成する座面３６に突起３７を一体に形成したので、突起を締結部材３０とは別部品とした場合に比べると、部品点数が少なくて済んでいる。

＜実施例２＞
以下、本発明を具体化した実施例２を図３〜図４を参照して説明する。本実施例２のアース接続構造Ｂは、自動車のボディ等の接地部４０と、ワイヤーハーネス等の導電路（図示省略）に接続されたアース用端子金具２０と、アース用端子金具２０を接地部４０の表面に接続した状態に保持するための締結部材５０とを備えて構成されている。導通可能に接続するための構造である。尚、以下の説明において、上下方向は、図１，２に表れる向きを基準とする。また、表面の文言を上面と同義で用い、裏面の文言を下面と同義で用いる。

＜接地部４０＞
接地部４０の表面と裏面は平坦面である。接地部４０の表面、つまりアース用端子金具２０が接触する面には、塗料や錆止め剤等からなる被覆層４１が形成されている。接地部４０の表面を覆う被覆層４１は、電気的な絶縁性を有するか、電気抵抗が非常に大きい層である。したがって、アース用端子金具２０を接地部４０の表面に接続して安定したアース接続を実現するために、被覆層４１を除去する必要がある。

＜アース用端子金具２０＞
アース用端子金具２０は、シール部材２３を含めて実施例１と同一の構成である。したがって、実施例１と同一の部位、部品には実施例１と同じ符号を付す。また、アース用端子金具２０とシール部材２３の詳しい形態や構造の説明は、省略する。

＜締結部材５０＞
締結部材５０は、スタッドボルト５１とナット５３との２つの部品によって構成されている。スタッドボルト５１は、接地部４０の表面から、軸線を上下方向に向けて上方に突出した形態である。スタッドボルト５１と接地部４０は、導通可能な状態で接触している。スタッドボルト５１の外周は雄ネジ部５２となっている。雄ネジ部５２の外周面には、接地部４０の表面に形成されていたように被覆層４１は形成されていない。

ナット５３は、上下方向に貫通する雌ネジ孔５４を有している。雌ネジ孔５４は雄ネジ部５２にねじ込まれるようになっている。ナット５３の下面は、雌ネジ孔５４を雄ネジ部５２にねじ込んで締め付けた時に、アース用端子金具２０を接地部４０との間で上下に挟み付ける座面５５となっている。座面５５は、アース用端子金具２０の上面と平行な平坦面である。

座面５５には、複数の突起５６が、周方向に間隔を空けて一体に形成されている。突起５６は、円錐状をなし、座面５５から下向きに突出している。座面５５からの突起５６の突出寸法は、アース用端子金具２０の板厚寸法よりも大きい寸法に設定されている。複数の座面５５は、雌ネジ孔５４と同心の単一仮想円周上に配置されている。複数の突起５６に内接する仮想外接円の直径寸法は、スタッドボルト５１（雄ネジ部５２）の外径よりも大きい寸法である。複数の突起５６に外接する仮想外接円の直径寸法は、貫通孔２１に取り付けられたシール部材２３の本体部２４の内径よりも大きい寸法である。

＜実施例２の作用及び効果＞
アース用端子金具２０を接地部４０に接続する際には、まず、アース用端子金具２０の貫通孔２１にスタッドボルト５１を貫通させ、アース用端子金具２０を接地部４０の上面（被覆層４１）に載置する。このとき、貫通孔２１をスタッドボルト５１（雄ネジ部５２）とほぼ同心となるように位置決めしておく。この後、ナット５３の雌ネジ孔５４を雄ネジ部５２の上端部にねじ込んでいく。ナット５３のねじ込みに伴い、突起５６が、ナット５３と一体に回転しながら下降し、貫通孔２１内に進入する。

ナット５３のねじ込みを、更に進めていくと、貫通孔２１の内部において、突起５６の下端部が被覆層４１に接近していく。そして、突起５６の下端部が被覆層４１に接触した後は、ナット５３のねじ込みが進むのに伴い、突起５６が、被覆層４１を引っ掻いて接地部４０の表面から剥がすように除去し、更には、突起５６の下端部が接地部４０の表面に接触する。

ナット５３のねじ込みが完了した状態では、図４に示すように、突起５６の下端部が被覆層４１を突き破って接地部４０の表面に食い込む。これにより、突起５６と接地部４０が、直接、接触して導通可能となる。また、ナット５３の締付けにより、上側のリップ部２５が、上側の係止凹部２２と座面５５との間で上下に潰されて弾性変形するとともに、下側のリップ部２５が、下側の係止凹部２２と被覆層４１との間で上下に潰されて弾性変形する。

そして、上側のリップ部２５が潰されることにより、座面５５の外周縁部が、アース用端子金具２０の上面のうちシール部材２３（上側のリップ部２５）を包囲する円環形領域に対し、直接、接触して導通可能となる。これにより、アース用端子金具２０は、座面５５、ナット５３、雌ネジ孔５４、雄ネジ部５２を通る経路と、座面５５、ナット５３、突起５６を通る経路とにより、接地部４０に対して導通可能に接続される。

また、貫通孔２１（シール部材２３の本体部２４）の内周と、座面５５と、接地部４０（被覆層４１）の表面とによって囲まれた接続空間５８は、シール部材２３によって防水されている。即ち、上側のリップ部２５が潰されて座面５５とアース用端子金具２０の上面の係止凹部２２とに密着しているので、アース用端子金具２０の上面と座面５５との隙間を通って貫通孔２１内に至る経路での浸水が防止されている。また、下側のリップ部２５が潰されて接地部４０の上面（被覆層４１）とアース用端子金具２０の下面の係止凹部２２とに密着しているので、被覆層４１の上面とアース用端子金具２０の下面との隙間を通って貫通孔２１内に至る経路での浸水も防止されている。これにより、接続空間５８内が確実に防水されている。

また、突起５６が被覆層４１を除去するのに伴い、被覆層４１の削り屑が接地部４０の表面から捲れ上がる。しかし、本実施例２では、被覆層４１を除去する手段として、複数の突起５６を周方向に間隔を空けて配置しているので、隣り合う突起５６同士の間には、削り屑を収容するためのスペースが確保されている。したがって、被覆層４１の削り屑がシール部材２３を傷付けたり、突起５６と接地部４０との間に噛み込んだりする虞はない。

本実施例２のアース接続構造Ｂは、被覆層４１で覆われた接地部４０と、接地部４０に導通可能に接続されるアース用端子金具２０と、締結部材５０とを備えている。締結部材５０は、アース用端子金具２０を貫通する雄ネジ部５２と、雄ネジ部５２を中心として回転しながらアース用端子金具２０を接地部４０との間で挟み付ける座面５５とを有している。そして、座面５５には、被覆層４１に向かって突出する複数の突起５６が一体に形成され、アース用端子金具２０には、雄ネジ部５２と突起５６を貫通させることが可能な貫通孔２１が形成されている。

この構成によれば、アース用端子金具２０を接地部４０に接続する際には、アース用端子金具２０を被覆層４１に接するように配置し、締結部材５０の雄ネジ部５２と突起５６をアース用端子金具２０に貫通孔２１に貫通させる。この状態で座面５５を回転させれば、雄ネジ部５２の外周と貫通孔２１の内周との間の円環形領域において、突起５６が、周方向に移動しながら被覆層４１を除去して接地部４０に接触する。本実施例２では、被覆層４１を除去する手段として、締結部材５０を構成する座面５５に突起５６を一体に形成したので、突起を締結部材５０とは別部品とした場合に比べると、部品点数が少なくて済んでいる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１，２では、突起を円錐形としたが、突起は、角錐形でもよく、錐形以外の形状でもよい。
（２）上記実施例１，２では、複数の突起を単一円周上に配置したが、複数の突起は、複数の円周上に配置されていてもよい。この場合、複数の円周は、同心状に配置されていてもよく、偏心した位置関係で配置されていてもよい。
（３）上記実施例１，２では、座面に複数の突起を設けたが、突起の数は１つだけであってもよい。
（４）上記実施例１，２では、シール部材を貫通孔の孔縁部に係止させることによってアース用端子金具に取り付けたが、シール部材は、貫通孔の内周面に形成した周方向の溝に係止させた状態で取り付けられていてもよい。
（５）上記実施例１，２では、シール部材をアース用端子金具に取り付けておくようにしたが、シール部材は、座面に取り付けておいてもよく、アース用端子金具を接地部に接続する工程で貫通孔に取り付けるようにしてもよい。

Ａ…アース接続構造
１０…接地部
１２…被覆層
２０…アース用端子金具
２１…貫通孔
２３…シール部材
３０…締結部材
３４…雄ネジ部
３６…座面
３７…突起
Ｂ…アース接続構造
４０…接地部
４１…被覆層
５０…締結部材
５２…雄ネジ部
５５…座面
５６…突起

Claims (3)

1. 被覆層で覆われた接地部と、
   前記接地部に導通可能に接続されるアース用端子金具と、
   前記アース用端子金具を貫通する雄ネジ部と、前記雄ネジ部を中心として回転しながら前記アース用端子金具を前記接地部との間で挟み付ける座面とを有する締結部材とを備えたアース接続構造であって、
   前記座面には、前記被覆層に向かって突出する突起が一体に形成され、
   前記アース用端子金具には、前記雄ネジ部と前記突起を貫通させることが可能な貫通孔が形成されていることを特徴とするアース接続構造。
2. 前記貫通孔の内部への浸水を規制するためのシール部材を備えていることを特徴とする請求項１記載のアース接続構造。
3. 前記シール部材が、前記アース用端子金具に対し、前記貫通孔の孔縁部に係止した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項２記載のアース接続構造。

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