JP6245523B2 - 導通構造 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂部に配置された接地用端子を接地するために、その接地用端子を、樹脂部が締結される接地部品に電気的に導通させる導通構造に関する。

従来、樹脂製部品側に接地電位をとりこむために、樹脂製部品の締結部（樹脂部）に接地用端子を配置して、それら締結部、接地用端子をボルト等の締結手段により、接地電位が与えられた部品（接地部品）に共締め固定する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。例えば特許文献１では、オイル貯留装置において、オイルレベルセンサの補強板（締結部、樹脂部）に接地用端子を配置し、補強板と締結手段の頭部の間で接地用端子を挟み込む形で、それら補強板、接地用端子を共締め固定する技術が開示されている。また、特許文献１では、補強板の孔に、補強導電部（金属製のカラー）を配置し、接地用端子は、共締め固定された際に補強導電部を介して接地電位が与えられたブラケットに電気的に導通している。

また、特許文献２では、締結部のボルト挿通孔にナット（金属製のカラー）を配置し、締結部と接続端子（接地用端子）を被締結部材に共締め固定することが開示されている。また、このナットの外周部は段差形状となっており、この段差形状部に接続端子の内周縁が入り込む形で、接続端子が締結部に配置されている。

特開２０１２−２４６８８７号公報 特開２００６−９８５３号公報

ところで、金属製のカラーが配置された樹脂部を締結手段により締結する際に、その締結手段を締付け過ぎてしまうと、カラーが回転してしまうことがある。特許文献１のように、接地用端子をカラーで挟み込むようにして共締めする構成では、過締付時にカラーが回転すると、接地用端子も回転してしまい、接地用端子が破断するおそれがある。カラーが回転しないように、カラーには、ローレット、エンボス加工や穴を開ける等の回り止めを施すことが考えられるが、この回り止め加工のコストが必要となってくる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、カラーの回り止め加工をしなくても、カラーの回転時に接地用端子が破断してしまうのを抑制できる導通構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の導通構造は、孔が形成された樹脂部と、
前記孔に配置され、前記孔の壁面に沿ってリング状に形成された金属製のカラーと、
前記カラーに接触するように前記樹脂部に配置された接地用端子とを備え、
前記カラーは、前記カラーの中空部に挿通された締結手段により、接地電位が与えられた接地部品に前記樹脂部が締結された際に前記接地部品に電気的に導通し、
前記接地用端子は、前記カラーの側面に接触する爪部を有し、かつ、前記爪部以外には前記カラーとは非接触であることを特徴とする。

本発明によれば、接地用端子は爪部を有し、その爪部がカラーの側面に接触しているので、締結手段により樹脂部が接地部品に締結された際に、接地用端子を、カラーを介して接地部品に電気的に導通させることができる。また、接地用端子は、爪部がカラーの側面に接触し、それ以外ではカラーに接触していないので、締結手段による締付け力が接地用端子にかかってしまうのを回避できる。よって、仮にカラーが回転したとしても、接地用端子も回転してしまうのを抑制でき、接地用端子が破断してしまうのを抑制できる。特に、本発明では、接地用端子の爪部でカラーの側面に接触しているので、カラーとの接触圧を確保しやすく、接地用端子と接地部品との導通を確実にとることができる。

オイルレベルセンサの断面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 カラー、アースターミナルのリング状部及び爪部を上から見た図である。 変形例１に係るリング状部及び爪部の平面図である。 変形例２に係るフランジ部の拡大断面図である。 変形例３に係るフランジ部の拡大断面図である。 変形例４に係るフランジ部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態では、エンジンの潤滑のためのオイルが貯留されたオイルパン内に配置されて、オイルパンに貯留されたオイルの液面レベルの検出するオイルレベルセンサの導通構造（ボデーアースをとるための構造）に本発明を適用した例を説明する。

図１は、本実施形態のオイルレベルセンサの断面図を示している。図１のオイルレベルセンサ１は、内部に空間が形成された有底円柱形状の樹脂製のカバー２を有する。そのカバー２内の中央には、円柱中空部２ａが形成されており、その円柱中空部２ａの外周をオイルの液面レベルに応じて移動するフロート３がカバー２内に配置されている。このフロート３は、オイルより比重が小さく、オイルの液面レベルの変動に応じて、円柱中空部２ａの軸線２ｂの方向（図１の上下方向）に上下動する。

円柱中空部２ａ内には、フロート３の位置を検出するリードスイッチ４からなるセンサ素子を有する。このリードスイッチ４は、フロート３内に設けられた永久磁石５からの磁界の大小に応じてオンオフする。

リードスイッチ４は、ガラス容器の内部に相対向する図示しない可動金属片が設けられており、この可動金属片は、それぞれリード６、７と一体に成っている。永久磁石５からの磁束がガラス容器内部の可動金属片に流れることによって、可動金属片のばね力に吸引力が打ち勝ち、可動金属片同士が接触し、リード６、７相互間に電流が流れる。円柱中空部２ａの内部には信号線（図示外）がリードスイッチ４に平行に設けられており、この信号線の一端はリード７に接続されている。そして、リード６、７相互間に流れた電流は、信号線及び後述のアースターミナル９を介して、オイルの液面レベルを示す信号としてオイルパンの外部に送信される。

反対側のリード６は、アースターミナル９（接地用端子）に固定されている。そのアースターミナル９はリード６とはんだ付けされている。なお、アースターミナル９の詳細は後述する。

カバー２の上下方向（軸線２ｂの方向）における一端（図１では上側）には樹脂製のボデー８が接続されている。そのボデー８は、カバー２やカバー２内に配置された部品を支持するとともに、カバー２の側方（軸線２ｂに直角な方向）に突出した２つのフランジ部１０、１１を有する。それらフランジ部１０、１１の一方は左右方向（カバー２の側方）のうちの左方向に突出し、他方は右方向に突出するように形成される。

それらフランジ部１０、１１は、オイルレベルセンサ１をボルト、ビス等の締結手段によって所定の部品に締結するための締結部として機能する。図２は、図１のＡ部の拡大図（右側のフランジ部１０の拡大断面図）を示している。なお、フランジ部１０が本発明の「樹脂部」に相当する。図２に示すように、フランジ部１０には、その厚さ方向の両表面１０ａ、１０ｂ間を貫通する断面円状の貫通孔１２が形成されている。その貫通孔１２には、貫通孔１２の壁面に沿ってリング状（円筒状、中空リング状）のカラー１３が配置されている。

そのカラー１３は、ボルト１９（図１参照）によりフランジ部１０を締結する際に、貫通孔１２の壁面を構成する樹脂が破損しないように貫通孔１２を補強するためのものである。カラー１３は、アルミニウム等の金属（導電性を有する材料）で形成されている。また、カラー１３の内径はボルト１９の径より若干大きい径である。

また、カラー１３の一方の端面１３ａ（後述のブラケット１７（図１参照）に対向する端面）は、フランジ部１０の表面１０ａ（ブラケット１７に対向する表面）と一致した高さに位置している。他方、カラー１３の他方の端面１３ｂは、フランジ部１０の反対側の表面１０ｂよりも若干飛び出た高さに位置している。なお、反対側のフランジ部１１（図１参照）にもフランジ部１０に配置されたカラー１３と同じ形状のカラーが配置されている。

アースターミナル９は、インサート成型によりボデー８及びフランジ部１０と一体に形成されている。アースターミナル９は、金属製の薄板から形成され、ボデー８内に配置された部分と、その部分からフランジ部１０の表面１０ａ側に屈曲して、その表面１０ａに露出する形で配置される部分９ａとを有する。ここで、図３は図２に示すカラー１３やアースターミナル９の露出した部分９ａを、フランジ部１０の表面１０ａ側から見た図（上から見た図）を示している。図３に示すように、アースターミナル９の露出した部分９ａは、カラー１３の外側においてカラー１３の端面１３ａを取り囲むようにリング状に形成されている。以下、露出した部分９ａをリング状部という。リング状部９ａの内周縁９ｂは、カラー１３の中心軸線１４に略一致した位置に中心を持つ、カラー１３の外径よりも大きい径の円状に形成されている。

図２に示すように、フランジ部１０の貫通孔１２は、表面１０ａからの一部が大径に形成されている。その貫通孔１２の大径部１６は、カラー１３の外径よりも大きい径を有している。そのため、大径部１６の壁面は、カラー１３の側面（外周面）１３ｃとは接しておらず、大径部１６の内側に空間が形成されている。

アースターミナル９は、リング状部９ａの内周縁９ｂに接続された爪部９ｃを有する。爪部９ｃは、図３に示すように、内周縁９ｂに沿って等間隔に複数（図３では８個）形成されている。なお、爪部９ｃは、リング状部９ａに一体的に形成されている。各爪部９ｃは、内周縁９ｂから大径部１６側に折れ曲がる形で形成され、大径部１６内に位置している。また、各爪部９ｃは、図３に示すように、一辺が内周縁９ｂに接続された三角形状に形成されている。

三角形状の爪部９ｃの先端側の一部がカラー１３の側面１３ｃに接触している。詳しくは、爪部９ｃは、カラー１３の側面１３ｃを押す方向Ｐ（図２参照）に付勢された状態（ばね力がかかった状態）で側面１３ｃに接触している。つまり、爪部９ｃは、カラー１３が取り除かれると、内周縁９ｂとの接続部を支点として、リング状部９ａの高さ位置の方向に倒れるように変位する。アースターミナル９は爪部９ｃ以外にはカラー１３に接触していない。

アースターミナル９及びカラー１３は、例えばインサート成型によりボデー８（フランジ部１０）と一体化されている。これらアースターミナル９及びカラー１３を配置したフランジ部１０の製造方法の一例を説明すると、先ず、予めアースターミナル９及びカラー１３を準備する。準備したアースターミナル９の対向する位置関係にある２つの爪部９ｃ間の間隔は、カラー１３の外径よりも小さくなっている。その後、そのアースターミナル９のリング状部９ａの内側にカラー１３を挿入する。この際、カラー１３の側面１３ｃにより爪部９ｃが立ち上がる方向に変位することで、爪部９ｃが側面１３ｃに付勢された状態となる。その後、アースターミナル９及びカラー１３の組合せ品を、ボデー８（フランジ部１０）の型内に配置して、その型に樹脂を流し込むことで、アースターミナル９及びカラー１３と一体化したボデー８（フランジ部１０）を形成することができる。

なお、最初にアースターミナル９とボデー８（フランジ部１０）とをインサート成型し、その後、カラー１３を、このインサート成型品におけるフランジ部１０の貫通孔１２に圧入嵌合しても良い。

図１に示すように、オイルレベルセンサ１は、例えばエンジンブロック（図示外）に接続されたブラケット１７にボルト１９により締結される。そのブラケット１７は、少なくともカラー１３やボルト１９が接する部分（例えばボルト挿通孔１８の内壁）が金属で形成されており、そのブラケット１７の金属部分は、エンジンブロックの電位、すなわち接地電位が与えられている。なお、オイルレベルセンサ１は、エンジンブロックに直接締結されたとしても良いし、接地電位が与えられた他の部品に締結されたとしても良い。ブラケット１７が本発明の「接地部品」に相当する。

ブラケット１７にはボルト挿通孔１８が形成され、そのボルト挿通孔１８に、オイルレベルセンサ１のボルト挿通孔１５（カラー１３の中空部）を合わせる。この際、リング状部９ａが配置されたフランジ部１０の表面１０ａがブラケット１７側に向くようにして、フランジ部１０とブラケット１７の間にリング状部９ａを挟み込むようにする。その後、フランジ部１０の反対側の表面１０ｂ側からボルト１９をボルト挿通孔１５に挿通して、そのボルト１９をブラケット１７側に配置されたナット（図示外）に噛み合わせることで、フランジ部１０をブラケット１７に締結する。なお、反対側のフランジ部１１もボルトにより所定の部品に締結する。

これにより、オイルレベルセンサ１をオイルパン内に固定させることができる。また、カラー１３の端面１３ａが、接地電位が与えられたブラケット１７に直接接触することで、又はボルト１９を介してブラケット１７にカラー１３が間接的に接触することで、カラー１３はブラケット１７に電気的に導通して接地電位が与えられる。これにより、カラー１３の側面１３ｃに接触したアースターミナル９もブラケット１７に電気的に導通して、接地電位が与えられる。

また、アースターミナル９は、爪部９ｃでカラー１３の側面１３ｃと接触し、それ以外には接触していないので、ボルト１９による締付け力がアースターミナル９にかかってしまうのを回避できる。よって、ボルト１９の過締付時に仮にカラー１３が回転したとしても、アースターミナル９も回転してしまうのを抑制でき、アースターミナル９が破断してしまうのを抑制できる。また、カラー１３に対するローレット、エンボス加工等の回り止め加工を廃止できるので、回り止め加工の費用を削減できる。なお、カラー１３に回り止め加工を施しても良く、この場合には、より一層、アースターミナル９の破断を抑制できる。

また、上記実施形態では、爪部９ｃは、三角形状に形成されて、付勢された状態でカラー１３の側面１３ｃに接触しているので、側面１３ｃとの接触面積が増加するのを抑えつつ、側面１３ｃとの間の接触圧を良好にできる。つまり、爪部９ｃを側面１３ｃに良好に接触させることができる。よって、アースターミナル９の導通を確実にとることができる。また、爪部９ｃは、カラー１３の周りに複数形成されているので、アースターミナル９の導通を確実にとることができる。

さらに、アースターミナル９は、ボルト挿通孔１５周りのフランジ部１０の表面１０ａに露出したリング状部９ａを有し、そのリング状部９ａがフランジ部１０とブラケット１７の間に挟み込まれることになるので、フランジ部１０とともにアースターミナル９（リング状部９ａ）をブラケット１７に共締め固定することができる。

（変形例１）
上記実施形態では、アースターミナルの爪部の形状を三角形状としていたが、この爪部は図４に示すように三角形状以外の形状であっても良い。図４は、変形例１に係るアースターミナルにおけるリング状部２０の平面図を示している。図４に示すように、リング状部２０の内周縁２１には複数の爪部２２が形成されている。各爪部２２は略四角形状に形成されている。これによっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
上記実施形態では、アースターミナルのリング状部及び爪部を、フランジ部のブラケット側の表面に配置した例を説明したが、これらをボルト挿入側の表面に配置しても良い。図５は、リング状部及び爪部を、フランジ部のボルト挿入側の表面に配置した場合におけるフランジ部の拡大断面図を示している。図５に示すように、フランジ部１０のボルト挿入側の表面１０ｂにアースターミナルのリング状部２４を配置するとともに、その表面１０ｂ側に貫通孔の大径部２３を形成する。そして、その大径部２３に爪部２５を配置して、その爪部２５をカラー１３の側面に接触させる。リング状部２４は、ボルトの頭部とフランジ部１０の間に挟み込まれる形で共締め固定される。これによっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例３）
また、図６に示すように、アースターミナルのリング状部及び爪部を、フランジ部の内部に配置しても良い。図６は、変形例３に係るフランジ部の拡大断面図を示している。図６に示すように、フランジ部１０の内部には空間部２６が形成されており、その空間部２６にアースターミナルのリング状部２７及び爪部２８が配置されている。爪部２８は、フランジ部１０の内部においてカラー１３の側面１３ｃに接触している。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例４）
上記実施形態では、カラーが取り除かれた状態で、対向する２つの爪部間の間隔をカラーの外径よりも小さくすることで、カラーの組付け時に爪部に付勢力を付与していたが、図７に示すように、カラーの側面に突起を形成して、その突起に爪部を接触させるようにしても良い。図７は、変形例４に係るフランジ部の拡大断面図を示している。図７に示すように、フランジ部１０の貫通孔における大径部２９内において、カラー１３の側面１３ｃに突起部１３ｄが形成されている。そして、リング状部３０の内周縁に接続された爪部３１は、大径部２９内において突起部１３ｄに接触している。この際、爪部３１は、突起部１３ｄから側面１３ｃから離れる方向に力Ｆ１を受け、その力Ｆ１の反力Ｆ２として、爪部３１は側面１３ｃを押す方向に付勢される。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、爪部側に突起部を形成しても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、アースターミナルに複数の爪部を形成した例を説明したが、爪部の個数は１個であっても良い。これによれば、アースターミナルの構成を簡素にできる。

また、上記実施形態では、ボルトをフランジ部側から挿入した例を説明したが、ブラケット側からボルトを挿入しても良い。また、オイルレベルセンサ以外の製品におけるボデーアース構造（導通構造）に本発明を適用しても良い。

１ オイルレベルセンサ
９ アースターミナル（接地用端子）
９ｃ、２２、２５、２８、３１ 爪部
１０ フランジ部（樹脂部）
１２ 貫通孔（孔）
１３ カラー
１３ｃ カラーの側面
１５ ボルト挿通孔（カラーの中空部）
１７ ブラケット（接地部品）
１９ ボルト（締結手段）

Claims (7)

1. 孔（１２）が形成された樹脂部（１０）と、
   前記孔に配置され、前記孔の壁面に沿ってリング状に形成された金属製のカラー（１３）と、
   前記カラーに接触するように前記樹脂部に配置された接地用端子（９）とを備え、
   前記カラーは、前記カラーの中空部（１５）に挿通された締結手段（１９）により、接地電位が与えられた接地部品（１７）に前記樹脂部が締結された際に前記接地部品に電気的に導通し、
   前記接地用端子は、前記カラーの側面（１３ｃ）に接触する爪部（９ｃ、２２、２５、２８、３１）を有し、かつ、前記爪部以外には前記カラーとは非接触であり、
   前記カラーの側面には突起部（１３ｄ）が形成されており、
   前記爪部（３１）は前記突起部に接触することを特徴とする導通構造。
2. 前記爪部は、前記カラーの側面を押す方向に付勢された状態で前記側面に接触することを特徴とする請求項１に記載の導通構造。
3. 前記接地用端子はリング状部（９ｂ、２０、２４、２７、３０）を有し、そのリング状部の内側に前記カラーが配置され、前記爪部は前記リング状部の内周縁（９ｂ、２１）に沿って１又は複数形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の導通構造。
4. 前記リング状部（９ｂ、２４、３０）は、前記カラーの一方の端面周りで前記樹脂部の表面（１０ａ、１０ｂ）に露出した形で配置され、
   前記樹脂部の孔は、前記表面からの一部が前記カラーの外径より大きい孔径に形成され、
   前記爪部（９ｃ、２５、３１）は、前記樹脂部の孔における前記カラーの外径よりも大きい穴径に形成された部分（１６、２３、２９）に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の導通構造。
5. 前記樹脂部の内部には、前記カラーの側面の周方向に沿うように、且つ前記カラーの側面にまで及んだ空間部（２６）が形成されており、
   前記リング状部（２７）及び前記爪部（２８）は前記空間部において前記樹脂部の表面に非露出に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の導通構造。
6. 前記爪部は、一辺が前記内周縁に接続された三角形状に形成されたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の導通構造。
7. 前記樹脂部は、エンジンの潤滑のためのオイルの液面レベルを検出するオイルレベルセンサに接続されており、
   前記接地部品は、接地電位が与えられたエンジンブロックに接続された金属部材又は前記エンジンブロックであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導通構造。

Images