JP4392145B2 - アース用防水構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アース用防水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンルーム等においては、電装品にコネクタを介して接続された電線のもう一方の端末にアース用端子金具を接続して、それをボディ等の接地部に固着することでアースを取るようにしている。アース用端子金具は、一般に、ボルト等によって接地部に固着される取付部と、電線の端末部が接続されるバレル部とを備えており、バレル部では電線の被覆部分とそこから剥き出された芯線部分とがかしめ付けられている。
【０００３】
このような構成においては、電線に接続されるコネクタは防水構造を取るために内部が気密状態となっており、温度変化等によって内部が負圧になることがある。そのために、電線の端末部に水が付着した場合に、水が各芯線の隙間を通って電線の内側へ吸い込まれてしまうおそれがある。
【０００４】
従来、この対策として熱収縮チューブを用いたものが、例えば実開平４−２３０６１号公報等に記載されている。このものは、電線の端末部をかしめたバレル部に熱収縮性を有するチューブを被せ、加熱することでチューブを端末部に密着させて覆うようにしている。また、他の方法として、バレル部全体に半田付けを施して芯線部分を覆う方法もあり、２つの方法が併用されることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱収縮チューブは端子金具に対して密着性が十分でなく、また、半田も各芯線の隙間に浸透し難いことから、いずれの方法とも電線の端末部を完全に塞ぐことは難しく、防水機能の信頼性が十分ではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、防水機能の信頼性を向上することの可能なアース用防水構造を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明に係るアース用防水構造は、被覆電線の端末部に接続される電線接続部と、接地部に固着される取付部とを備えた端子金具と、前記被覆電線の端末部及び前記端子金具の前記電線接続部を収容するとともに、ジェル収容室を有するハウジングと、前記被覆電線に装着されて前記ハウジングとの隙間を塞ぐゴム栓と、前記ジェル収容室に収容されて前記端子金具を前記ハウジングの内外に貫通させると共にこの端子金具と前記ハウジングとの隙間を塞ぐジェル状シール材と、前記ジェル状シール材が収容された前記ジェル収容室を覆蓋し、かつ前記端子金具が挿通される端子挿通孔を有する蓋体と、を備えているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記端子金具は、前記ジェル状シール材に貫通される部位が平板状に形成されるとともに、前記ジェル状シール材に密着するジェル密着部は、前記ジェル状シール材に貫通された部位のうち最大の幅寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のアース用防水構造。ところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記端子金具は、前記電線接続部を備えた電線側端子金具と、前記電線側端子金具に接続可能な複数の接続部と前記取付部とを備えたアース側端子金具との２体から形成されており、前記ハウジングには、前記アース側端子金具の備える各接続部に対応して複数の前記電線側端子金具を収容可能とされると共に、前記電線側と前記アース側との両端子金具のうちいずれか一方の端子金具が前記ジェル状シール材を貫通してもう一方の端子金具に接続されるようにしたところに特徴を有する。
【０００９】
【発明の作用および効果】
請求項１の発明によれば、被覆電線の端末部をハウジング内に収容するとともに、ゴム栓によって被覆電線とハウジングとの隙間を閉塞し、端子金具を内外に貫通させるジェル状シール材によって端子金具とハウジングとの隙間を閉塞することで、被覆電線の端末部が水密状態に保たれ、防水機能の信頼性を向上することができる。なお、仮に端子金具をジェル状シール材の代わりに別のゴム栓に貫通させ、そのゴム栓によって端子金具とハウジングとの隙間を塞ぐようにする場合には、端子金具をゴム栓に貫通させる作業の際に、ゴム栓が端子金具のエッジの部分で切断されるおそれがあるが、本発明では、端子金具をジェル状シール材に貫通させるようにしたため、そのような事態が回避される。
【００１０】
請求項２の発明によれば、端子金具は、ジェル状シール材に貫通される部位が平板状であり、かつジェル密着部はジェル状シール材に貫通された部位のうち最大の幅寸法を有するため、端子金具をジェル状シール材に貫通させたときに、ジェル密着部とジェル状シール材との間に隙間が生じず、防水性を確保することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、ハウジングに複数の電線側端子金具を収容し、一個のアース側端子金具に接続することで、一度に複数の被覆電線を防水状態でアース接続することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。
本実施形態のアース用防水構造は、図１に示すように、被覆電線１０の端末部に接続される端子金具２０と、被覆電線１０の端末部を収容するハウジング３０と、被覆電線１０に装着されるゴム栓５０と、ハウジング３０内に収容されるジェル状シール材６０とを備えて構成されている。なお、以下の説明においては、端子金具２０をハウジング３０へ挿入する方向（図３の右側）を前方とする。
【００１３】
端子金具２０は、図１から図３に示すように、導電性の金属板材を所定形状に切断した後、折り曲げ加工を施すことで一体に形成されている。端子金具２０の後部には、被覆電線１０の端末部が接続されるバレル部２１（本発明の「電線接続部」に相当）が設けられており、バレル部２１は被覆部分１１をかしめ接続するインシュレーションバレル２２と、被覆部分１１から剥き出された芯線部分１２をかしめ接続するワイヤバレル２３とから構成されている。また、端子金具２０の前部には、前後方向に沿って細長い平板部２４が形成されている。平板部２４の前端はねじ挿通孔２５Ａを備えた取付部２５が形成されており、このねじ挿通孔２５Ａにボルト等（図示せず）の軸部を挿通して自動車のボディ等の接地部（図示せず）にねじ止め固定することができるようになっている。また、平板部２４の後部には、後述のランス３５が係止可能な方形のランス係止孔２６が設けられている。平板部２４は、取付部２５側の端縁がねじ挿通孔２５Ａに沿った略半円形状をなすと共に、左右両側縁２４Ａには後方に行くにつれて幅寸法が拡大するような傾斜が付けられている。平板部２４の前後方向の略中央は、図２及び図４に示すように、組付け状態においてジェル状シール材６０に密着するジェル密着部２７とされており、このジェル密着部２７から取付部２５側の部位が本発明でいう「ジェル状シール材に貫通される部位」に相当し、ジェル密着部２７は「ジェル状シール材に貫通される部位」のうち最大の幅寸法（図２に符号Ａで示す）を有している（幅寸法Ａは例えば取付部２５の幅寸法（符号Ｂ）よりも大きい）。
【００１４】
ハウジング３０は、図１，図２及び図４に示すように、合成樹脂材によって前後に開口する略角筒形に形成されており、その内部には、被覆電線１０の端末部が収容される収容室３１が設けられている。収容室３１の後側の開口は、方形状の電線挿通孔３２とされている。収容室３１の一対の側壁３３は、前部が後部よりも内側へ張り出した形状をなしており、収容室３１の天井壁３４も前部が下側に張り出した形状となっている。また、収容室３１の底面の前後方向の略中央には上側に若干張り出した部分があり、そこから片持ち状のランス３５が前方へ向けて延設されている。ランス３５の先端は上下に撓み変形可能とされると共に、その上面に係止突起３５Ａが設けられ、この係止突起３５Ａが前記した端子金具２０のランス係止孔２６に係止することで端子金具２０を抜止めできるようにされている。また、ランス３５より前側には左右側壁３３から水平板状の一対の支持壁３６が突設され、この支持壁３６と天井壁３４との間に端子金具２０の平板部２４を挟むようにして端子金具２０が上下に位置決めされるようになっている。
【００１５】
ハウジング３０の前端には、収容室３１の前方の開口よりも高さ方向及び幅方向に拡大された直方体形状のジェル収容室３８が凹設されており、ここにジェル状シール材６０が緊密に収容されることで収容室３１の前面を水密状に閉塞可能とされている。また、ハウジング３０の前面は、蓋体３９によって覆蓋可能とされており、この蓋体３９は、ハウジング３０の前端部上縁に沿って形成された薄肉状のヒンジ部４０を介して一体に回動可能に設けられている。蓋体３９の左右両側部からは、撓み変形可能な一対のアーム部４１が延設されており、蓋体３９は全体として門形状をなしている。一方、ハウジング３０の両側面には一対の係止突起４３が突設されており、蓋体３９はハウジング３０を左右に跨ぐようにして閉じられて、各係止突起４３を各アーム部４１に設けられた係止孔４１Ａに係止させることで保持される。また、蓋体３９の前面中央には、端子金具２０の平板部２４を挿通可能な端子挿通孔４４が形成されている。
【００１６】
ゴム栓５０は、適度な弾力性を有するゴム材によって略直方体状に形成されており、前後に貫通して設けられた貫通孔５１に被覆電線１０を緊密に挿通させることで、端子金具２０の後側に装着されている。ゴム栓５０は、電線挿通孔３２の内側に嵌入可能とされ、その外周に形成された複数条のリップ５２が収容室３１の内周面に撓み変形を伴いつつ密着することで収容室３１の後側が水密状に閉塞されるようになっている。
【００１７】
本実施形態は以上の構成であり、次にその作用を説明する。
組付けに際しては、まず、ジェル収容室３８に対してその大きさよりもやや容積の大きなジェル状シール材６０を装着し、蓋体３９をヒンジ部４０を中心に回動させてハウジング３０の前面を覆蓋する。すると、ジェル状シール材６０がジェル収容室３８回りの側壁３３や天井壁３４等に押し付けられて若干変形しつつ密着し、収容室３１の前面が水密状に閉塞される。
【００１８】
次に、端子金具２０を電線挿通孔３２より収容室３１内へ挿入する。端子金具２０の先端がランス３５の係止突起３５Ａに突き当たると、ランス３５が下側へ押圧されて撓み変形する。続いて、端子金具２０の先端をジェル状シール材６０に押し当てて貫通させ、取付部２５を端子挿通孔４４に通過させてハウジング３０の外部に露出させる。このとき、平板部２４は、後方に行くにつれて幅寸法が大きくなる形状であるため、端子金具２０を前進させるにつれ、平板部２４の両側縁２４Ａがジェル状シール材６０を徐々に切り裂いていく。
【００１９】
端子金具２０がハウジング３０に対して正規の位置まで差し込まれると、ランス３５が復帰変形すると共に、係止突起３５Ａがランス係止孔２６内に係止し、端子金具２０が抜止め状態となる。収容室３１の後側では、ゴム栓５０が電線挿通孔３２の内側に進入して、各リップ５２が撓み変形を伴いつつ収容室３１の内周面に密着する。また、収容室３１の前側では、平板部２４のジェル密着部２７の外周がジェル状シール材６０に密着する。これにより、収容室３１内が水密状態となり、被覆電線１０の端末部からの浸水を防止することができる。
最後に、ボルト等によって、取付部２５を接地部にねじ止め固定することで、被覆電線１０のアース接続作業が完了する。
【００２０】
以上のように、本実施形態によれば、被覆電線１０の端末部をハウジング３０内に収容するとともに、ゴム栓５０によって被覆電線１０とハウジング３０との隙間を閉塞し、端子金具２０を内外に貫通させるジェル状シール材６０によって端子金具２０とハウジング３０との隙間を閉塞することで、被覆電線１０の端末部が水密状態に保たれ、防水機能の信頼性を向上することができる。なお、仮に端子金具をジェル状シール材の代わりに別のゴム栓に貫通させ、そのゴム栓によって端子金具とハウジングとの隙間を塞ぐようにする場合には、端子金具をゴム栓に貫通させる作業の際に、ゴム栓が端子金具のエッジの部分で切断されるおそれがあるが、本発明では、端子金具２０をジェル状シール材６０に貫通させるようにしたため、そのような事態が回避される。
【００２１】
また、端子金具２０は、ジェル状シール材に貫通される部位（平板部２４におけるジェル密着部２７から取付部２５側の部位）が平板状であり、かつジェル密着部２７はジェル状シール材６０に貫通された部位のうち最大の幅寸法を有するため、端子金具２０をジェル状シール材６０に貫通させたときに、ジェル密着部２７とジェル状シール材６０との間に隙間が生じず、防水性を確保することができる。
また、端子金具２０は、バレル部２１と取付部２５とを一体に備えているため両部位を別々の部品に設ける場合と比較して、部品点数の増加を抑えることができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図６から図８を参照して説明する。
本実施形態のアース用防水構造は、図６に示すように、被覆電線１０の端末部に接続される電線側端子金具７０と、接地部（図示せず）に固着されるアース側端子金具８０と、被覆電線１０の端末部を収容するハウジング９０と、被覆電線１０に装着されるゴム栓１００と、ハウジング９０内に収容されるジェル状シール材６０とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、本発明の「端子金具」に相当する部材が、電線側端子金具７０とアース側端子金具８０との２体から構成されている。また、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して重複する説明を一部省略する。
【００２３】
電線側端子金具７０は、図６及び図７に示すように、導電性の金属板材を所定形状に切断した後、折り曲げ加工を施すことで一体に形成されている。電線側端子金具７０の後部には、被覆電線１０の端末部が接続されるバレル部７１（本発明の「電線接続部」に相当）が設けられており、バレル部７１は、被覆部分１１とそこに嵌着されたゴム栓１００の一端をかしめ接続するインシュレーションバレル７２と、被覆部分１１から剥き出された芯線部分１２をかしめ接続するワイヤバレル７３とから構成されている。電線側端子金具７０の前部には、前方に開口する角筒部７４が設けられており、その前方の開口から後述するアース側端子金具８０のタブ部８２が挿入されたときに、タブ部８２に対して弾性的に接触可能な弾性接触片７５が形成されている。また、角筒部７４の底面には、後述のランス９３に係止可能なランス係止孔７６が開口されている。
【００２４】
アース側端子金具８０は、導電性の金属板材を所定形状に切断した後、折り曲げ加工を施すことで一体に形成されている。アース側端子金具８０の一端には、ねじ挿通孔８１Ａを備えた取付部８１が形成され、このねじ挿通孔８１Ａにボルト等（図示せず）の軸部を挿通して接地部にねじ止め固定することができるようになっている。また、アース側端子金具８０の他方の端部は、取付部８１に対して段差状に高くされており、そこに一対のタブ部８２（本発明の「接続部」に相当）が左右に並んで突設されている。タブ部８２は、平板状で全体に等幅に形成され、中央からやや基端寄りの部分がジェル状シール材６０に密着するジェル密着部８３とされている。本実施形態においては、タブ部８２のうちジェル密着部８３から先端側の部分が本発明の「ジェル状シール材に貫通される部位」に相当し、このうちジェル密着部８３はやはり最大の幅寸法を有している。
【００２５】
ハウジング９０は、合成樹脂材によって外形直方体状に形成され、その内部には、前記のアース側端子金具８０の一対のタブ部８２に対応して、一対の被覆電線１０の端末部とそこに接続された電線側端子金具７０とが収容される一対の収容室９１が左右に並んで設けられている。収容室９１の後側の開口は、円形状の電線挿通孔９２となっている。また、収容室９１の底面中央からは、片持ち状のランス９３が前方へ延設されている。ランス９３の先端は上下に撓み変形可能とされると共に、上面に係止突起９３Ａが設けられ、この係止突起９３Ａが前記した角筒部７４のランス係止孔７６に係止することで電線側端子金具７０を抜止めできるようにされている。
【００２６】
ハウジング９０の前端には、各収容室９１に連通する直方体形状のジェル収容室９４が凹設され、ここにジェル状シール材６０を緊密に収容することで両収容室９１の前面を水密状に閉塞可能とされている。また、ハウジング９０の前面は、蓋体９６によって覆蓋可能とされており、この蓋体９６には、アース側端子金具８０のタブ部８２を挿通可能な一対の端子挿通孔９７が並んで形成されている。
【００２７】
ゴム栓１００は、適度な弾力性を有するゴム材によって全体として円筒形状に形成されており、前後に貫通する貫通孔１０１に被覆電線１０の被覆部分１１を緊密に挿通させるとともに、一端部が前記したインシュレーションバレル７２にかしめ付けられることで電線側端子金具７０の後側に装着されている。また、その外周には形成された複数条のリップ１０２が形成され、これらが収容室９１の内周面に撓み変形を伴いつつ密着することで収容室９１の後側が水密状に閉塞されるようになっている。
【００２８】
本実施形態は以上の構成であり、次にその作用を説明する。
組付けに際しては、まず、ジェル収容室９４にジェル状シール材６０を装着して、蓋体９６を閉じてハウジング９０の前面を覆蓋する。これにより、ジェル状シール材６０がジェル収容室９４回りの壁面に押し付けられて若干変形しつつ密着し、両収容室９１の前面が水密状に閉塞される。
次に、一対の電線側端子金具７０をそれぞれ電線挿通孔９２より各収容室９１へ挿入する。電線側端子金具７０が正規の位置まで挿入されると、ランス９３の係止突起９３Ａが角筒部７４のランス係止孔７６に係止し、電線側端子金具７０が抜止め状態となる。また、ゴム栓１００のリップ１０２が収容室９１の内周面に密着して収容室９１の後面が水密状に閉塞される。
【００２９】
続いて、アース側端子金具８０のねじ挿通孔８１Ａにボルト等の軸部を挿通して、取付部８１を接地部にねじ止め固定する。そして、ハウジング９０をアース側端子金具８０に向けて前進させ、各タブ部８２をそれぞれ端子挿通孔９７に差し入れる。そして、タブ部８２の先端をジェル状シール材６０に突き当てて貫通させ、収容室９１内の電線側端子金具７０の角筒部７４内に挿入させる。すると、角筒部７４内の弾性接触片７５がタブ部８２に弾性的に接触して両端子金具７０，８０が電気的に接続される。以上により、一対の被覆電線１０のアース接続作業が完了する。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、一対の被覆電線１０の端末部をハウジング９０内に収容するとともに、ゴム栓１００によって被覆電線１０とハウジング９０との隙間を閉塞し、アース側端子金具８０を内外に貫通させるジェル状シール材６０によってアース側端子金具８０とハウジング９０との隙間を閉塞することで、被覆電線１０の端末部が水密状態に保たれ、防水機能の信頼性を向上することができる。
【００３１】
また、一対の端子金具７０，８０のうちのアース側端子金具８０は、ジェル状シール材６０に貫通される部位（タブ部８２におけるジェル密着部８３から先端側の部位）が平板状であり、かつジェル密着部８３はジェル状シール材６０に貫通された部位のうち最大の幅寸法を有するため、アース側端子金具８０をジェル状シール材６０に貫通させたときに、ジェル密着部８３とジェル状シール材６０との間に隙間が生じず、防水性を確保することができる。
【００３２】
さらに、ハウジング９０に一対の電線側端子金具７０を収容し、一個のアース側端子金具８０に接続することで、一度に一対の被覆電線１０を防水状態でアース接続することができる。
【００３３】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記第２実施形態では、アース側端子金具が一対の接続部（タブ部）を備えているものを示したが、本発明によれば、アース用端子金具の備える接続部の数は１つ又は３つ以上でも良い。
（２）上記第２実施形態では、アース側端子金具がジェル状シール材を貫通し、ハウジング内で電線側端子金具と接続されるようにしたが、本発明によれば、電線側端子金具がジェル状シール材を貫通し、ハウジングの外部でアース側端子金具と接続されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のアース用防水構造を示す分解斜視図
【図２】端子金具を示す平面図
【図３】端子金具をハウジングに組み付ける前の状態を示す側断面図
【図４】端子金具をハウジングに組み付けた状態を示す平断面図
【図５】その側断面図
【図６】第２実施形態のアース用防水構造を示す分解斜視図
【図７】組み付け前の状態を示す側断面図
【図８】組付け後の状態を示す側断面図
【符号の説明】
１０…被覆電線
２０…端子金具
２１，７１…バレル部（電線接続部）
２５，８１…取付部
２７，８３…ジェル密着部
３０，９０…ハウジング
５０，１００…ゴム栓
６０…ジェル状シール材
７０…電線側端子金具
８０…アース側端子金具
８２…タブ部（接続部）

Claims (3)

1. 被覆電線の端末部に接続される電線接続部と、接地部に固着される取付部とを備えた端子金具と、
   前記被覆電線の端末部及び前記端子金具の前記電線接続部を収容するとともに、ジェル収容室を有するハウジングと、
   前記被覆電線に装着されて前記ハウジングとの隙間を塞ぐゴム栓と、
   前記ジェル収容室に収容されて前記端子金具を前記ハウジングの内外に貫通させると共にこの端子金具と前記ハウジングとの隙間を塞ぐジェル状シール材と、
   前記ジェル状シール材が収容された前記ジェル収容室を覆蓋し、かつ前記端子金具が挿通される端子挿通孔を有する蓋体と、
   を備えていることを特徴とするアース用防水構造。
2. 前記端子金具は、前記ジェル状シール材に貫通される部位が平板状に形成されるとともに、前記ジェル状シール材に密着するジェル密着部は、前記ジェル状シール材に貫通された部位のうち最大の幅寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のアース用防水構造。
3. 前記端子金具は、前記電線接続部を備えた電線側端子金具と、前記電線側端子金具に接続可能な複数の接続部と前記取付部とを備えたアース側端子金具との２体から形成されており、前記ハウジングには、前記アース側端子金具の備える各接続部に対応して複数の前記電線側端子金具を収容可能とされると共に、前記電線側と前記アース側との両端子金具のうちいずれか一方の端子金具が前記ジェル状シール材を貫通してもう一方の端子金具に接続されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のアース用防水構造。

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