JP2001357915A - コネクタ付きセンサおよびその組み立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的接続部の耐久性，信頼性を向上するコ
ネクタ付きセンサを提供する。 【解決手段】 圧力センサ部１側にあって突出する複数
のリードピン２と、コネクタハウジング部５側にあって
突出する複数のコンタクトピン６とが、結線材４で電気
的に接続された状態で重ね合わされ、一体化された圧力
センサであって、リードピン２の先端部と導体４-２、
および、コンタクトピン６の先端部と導体４-２とは、
それぞれ重ね合わされてレーザスポット溶接されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力などを検知す
るセンサエレメント側のリードピンとコネクタハウジン
グ側のコンタクトピンとを結線材で接続して組み立てら
れるコネクタ付きセンサの構造およびその組み立て方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアコンの冷媒圧力や自動車のブレーキ
オイル圧力等を検出する、流体圧検出用の液封型半導体
圧力センサが、特開平１０−９００９６号公報等で知ら
れている。図６は、従来の圧力センサの構造図であり、
図６（ａ）は接続作業時の状態を示す正面図、図６
（ｂ）は接続完了時を示す正面図、図６（ｃ）はセンサ
部側を示す外観図である。

【０００３】図６（ａ）において、５１はコネクタハウ
ジング部であって、コンタクトピン５２は、このコネク
タハウジング部５１内を貫通して一体化されている。５
３はＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であって、
コンタクトピン５２と圧力検出エレメントのリードピン
２とを電気的に接続する結線材である。５４は圧力セン
サ部であって、詳細な構造は説明を省略するが、圧力検
出エレメント５５と、中心軸に沿って圧力導入通路を有
する継手部５６等からなる。３は圧力検出エレメントの
オイル封入用パイプである。

【０００４】図６（ｂ）において、５７はＯリングであ
って、コネクタハウジング部５１の底部の溝にはめ込ま
れている。５８は筒状のかしめカバーである。コネクタ
ハウジング部５１の底部に圧力センサ部５４の上部がは
め込まれて結合された後に、かしめカバー５８の上下の
開口部がかしめられることにより一体化され、Ｏリング
５７により密閉される。コネクタハウジング部５１の図
示上方の開口部に、ケーブル付きの外部コネクタが挿入
されると、外部コネクタの端子がコンタクトピン５２に
接続される。圧力センサ部５４の出力は、リードピン
２、ＦＰＣ５３、コンタクトピン５２、外部コネクタ、
ケーブルを介して外部に出力される。

【０００５】図６（ｃ）において、１３はステムであ
る。このステム１３は、シールガラスであって、複数本
のリードピン２およびオイル封入用パイプ３を一体化
し、圧力検出エレメント５５の中心穴に固着されてい
る。なお、３ａはオイル封入口であって、圧力検出エレ
メント内の液封室にオイルを充填した後に、押しつぶさ
れて密着されている。

【０００６】ＦＰＣ５３は、その導体にあけられた穴に
リードピン２が差し込まれ、圧力検出エレメント５５の
上面に置かれ、リードピン２の根本部分で半田付けされ
る。なお、全てのリードピン２がＦＰＣ５３を介してコ
ンタクトピン５２に接続されるのではない。複数のリー
ドピン２の中には、圧力センサの調整用の外部端子が含
まれている。このような調整用のリードピン２はコンタ
クトピン５２には接続されない。

【０００７】上述した従来の圧力センサにおいては、リ
ードピン２とコンタクトピン５２との間を電気的に接続
するために、ＦＰＣ５３を使用している。ＦＰＣ５３を
使用している理由は、図６（ａ）に示したように、コネ
クタハウジング部５１と圧力センサ部５４とが重ね合わ
される以前の状態で、リードピン２とコンタクトピン５
２とを電気的に接続し、図６（ｂ）に示すように、ＦＰ
Ｃ５３を数回折り曲げて組み込むためである。ＦＰＣ５
３は、絶縁フィルムの片面に１０μｍ〜５０μｍ厚の導
体がエッチングでパターン形成されたものであって、非
常に屈曲性が高いという利点がある。

【０００８】しかし、ＦＰＣ５３をリードピン２に半田
付けする場合、ＦＰＣ５３をリードピン２に挿入する必
要がある。ＦＰＣ５３は柔らかいため、機械でのハンド
リングで簡単に変形してしまい、自動化された製造装置
でＦＰＣ５３をリードピン２に挿入することは非常に困
難である。ＦＰＣ５３をコンタクトピン５２に接続する
側でも同様に、自動接続が難しい。また、図６（ｃ）に
示すように、リードピン２のピッチが狭いため、隣のリ
ードピン２と半田ブリッジを起こさずに自動半田付けを
行うことが困難であるという問題もある。

【０００９】また、ＦＰＣ５３は、導体が薄いために、
接続方法としては、半田付け以外に、機械的接触による
コネクタや、導電性接着剤による接着に限られていた。
しかし、機械的接触によるコネクタはその収容スペース
や価格の点で問題がある。導電性接着剤は、過酷な使用
環境では信頼性に乏しい。そのため、半田付けが採用さ
れている。しかし、半田付けに関しては、環境問題から
鉛フリーの検討が進んでいる。ところが、鉛フリーにな
ると濡れ性が悪くなったり、融点が高くなったりすると
の問題があった。また、車載用圧力センサなど、温度条
件が厳しい条件で使用される場合には、半田付けであっ
ても耐久性，信頼性に不安があった。

【００１０】このように、ＦＰＣおよび半田付けを用い
ることは、信頼性および製造工程の自動化に関して種々
の問題があった。そこで、電気的に接続するために抵抗
溶接を採用することが考えられた。しかし、抵抗溶接を
するためには、ＦＰＣでは導体が薄過ぎる。そのため、
ＦＰＣに代えて、導体に厚みのある結線材料を使用する
ことが考えられる。導体が厚くなると屈曲耐久性が悪く
なる。しかし、上述した構造では、折り曲げは組み立て
時の１回だけで、完成後は再度折り曲げられることはな
いので、可動部を有する機器に使用する場合ほどには屈
曲耐久性を必要としない。ところが、抵抗溶接は接続部
に大電流を流して溶接するものである。上述した圧力セ
ンサのような電子部品の接続部分に大電流を流すとなれ
ば、電子部品に予想しない電圧が加わって破壊されるお
それがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、結線材とリード
ピンとの電気的接続部、および、結線材とコンタクトピ
ンとの電気的接続部の耐久性，信頼性を向上するととも
に、製造装置の自動化に適した構造のコネクタ付きセン
サ、および、コネクタ付きセンサの組み立て方法を提供
することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、複数のリードピンが突出するセン
サエレメントを有するセンサ本体部と、外部接続用の複
数のコンタクトピンが突出するコネクタハウジング部と
が、前記リードピンと前記コンタクトピンの少なくとも
各１本を結線材で電気的に接続された状態で重ね合わさ
れることにより、一体化されたコネクタ付きセンサであ
って、前記結線材は、１または複数本の結線導体が、少
なくとも電気的接続部を除いて絶縁カバーに貼り付けら
れたものであり、折り曲げられた状態で、重ね合わされ
た前記センサ部と前記コネクタハウジング部内に収容さ
れ、前記リードピンの先端部と前記結線導体の一端部、
および、前記コンタクトピンの先端部と前記結線導体の
他端部の少なくとも一方は、それぞれ重ね合わされ、レ
ーザスポット溶接されることにより電気的に接続されて
いるものである。したがって、レーザスポット溶接によ
り電気的接続部の耐久性，信頼性を向上させることがで
きる。レーザ光は、センサ内部の半導体回路等に悪影響
を与えない。１または複数本の結線導体が絶縁カバーに
貼り付けられたものを結線材に使用するため、レーザス
ポット溶接が可能な厚みのある導体を有し、折り曲げに
必要な程度の屈曲性がある結線材を使用できるので、組
み立て工程の自動化に適している。さらに、１または複
数本の結線導体が絶縁カバーで挟まれた結線材を使用し
た場合には、結線導体と絶縁カバーとの間の接着強度が
高まると同時に、結線導体の絶縁がほぼ完全になる。

【００１３】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のコネクタ付きセンサにおいて、前記結線導体
は、前記結線導体の一端部で導体幅が局所的に拡げられ
前記リードピンの直径よりも大きい部分を有し、該部分
において前記リードピンの先端部と重ね合わされ、レー
ザスポット溶接されることにより電気的に接続されてい
るものである。したがって、配線部分の結線導体幅につ
いては、電気抵抗と結線材の可撓性を考慮して決めるこ
とができる。これに対して、結線導体の一端部では、導
体幅を局所的に拡げるため、結線材の位置決め精度を高
くすることができなくても、結線導体とリードピンとの
レーザスポット溶接を確実に行うことができ、電気的接
続が保証され信頼性を高めることができる。

【００１４】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または２に記載のコネクタ付きセンサにおいて、前記
複数のリードピンは、円形状配置にされ、前記絶縁カバ
ーは、円形状部を有し、該円形状部の直径が前記複数の
リードピンの前記円形状配置の直径よりも大きくされ、
前記絶縁カバーの前記円形状部は、前記複数のリードピ
ンの円形状配置の上に載置され、前記結線導体の一端部
と前記リードピンの少なくとも各１本が重ね合わされ、
レーザスポット溶接されることにより電気的に接続され
ているものである。したがって、複数のリードピンの上
に絶縁材の絶縁カバーが載置されたときの座りが良好と
なるので、押さえ治具で結線導体の上から押さえ付けた
ときにも複数のリードピン上に安定して保持される。そ
の結果、レーザスポット溶接を確実に行うことができ、
電気的接続が保証され信頼性を高めることができる。

【００１５】請求項４に記載の発明においては、請求項
１ないし３のいずれか１項に記載のコネクタ付きセンサ
において、前記絶縁カバーは、１つの開口部を有し、該
１つの開口部において、前記結線導体の一端部と前記リ
ードピンとが、複数組、各１本ずつ重ね合わされ、レー
ザスポット溶接されることにより電気的に接続されてい
るものである。したがって、複数組のレーザスポット溶
接部における絶縁カバーの除去を、１個の穴あけで、簡
単にかつ１工程で行うことができる。

【００１６】請求項５に記載の発明においては、請求項
１ないし４のいずれか１項に記載のコネクタ付きセンサ
において、前記センサエレメントは、前記リードピンと
ともにオイル封入用パイプが前記リードピンよりも高く
突出する圧力検出用のセンサエレメントであり、前記絶
縁カバーの円形状部は、前記オイル封入用パイプとの係
合部を有しているものである。したがって、オイル封入
用パイプと絶縁カバーの係合部とにより結線材が位置決
めされる。その結果、レーザスポット溶接を確実に行う
ことができ、電気的接続が保証され信頼性を高めること
ができる。なお、係合部は、絶縁カバーに設けられた穴
でもよいが、Ｕ字状の切り欠きとすれば、この穴にオイ
ル封入用パイプを通す必要がないので、一層、位置決め
が行いやすくなる。

【００１７】請求項６に記載の発明においては、請求項
１ないし５のいずれか１項に記載のコネクタ付きセンサ
において、前記結線導体に接続される前記コンタクトピ
ンの先端部は凹部を有し、前記コンタクトピンに接続さ
れる前記結線導体の他端部は、前記コンタクトピンの凹
部に位置決めされ、前記コンタクトピンの凹部の溝面に
重ね合わされて、レーザスポット溶接されることにより
電気的に接続されているものである。したがって、コン
タクトピンと結線導体との、レーザスポット溶接時の幅
方向の位置ずれを防ぐことができる。その結果、レーザ
スポット溶接を確実に行うことができ、電気的接続が保
証され信頼性を高めることができる。

【００１８】請求項７に記載の発明においては、請求項
６に記載のコネクタ付きセンサにおいて、前記コネクタ
ハウジングは、前記コンタクトピンの凹部の前後に所定
間隔を置いて支持部を有し、前記コンタクトピンの凹部
の溝面は前記支持部と同じ高さであり、前記結線導体の
他端部は、前記支持部の少なくとも一方および前記コン
タクトピンの凹部の溝面に当接しているものである。し
たがって、結線導体は、コンタクトピンの凹部およびコ
ネクタハウジングの支持部によって高さ方向の位置合わ
せを行うことができる。その結果、レーザスポット溶接
を確実に行うことができ、電気的接続が保証され信頼性
を高めることができる。

【００１９】請求項８に記載の発明においては、請求項
１ないし７のいずれか１項に記載のコネクタ付きセンサ
において、前記結線材は、前記結線導体を貫通する複数
のガイドピン穴を有し、前記結線導体の幅は、該ガイド
ピン穴が設けられた部分で拡げられているものである。
したがって、結線導体の剛性により結線材を変形させる
ことなく、結線材の搬送や位置出しに使用して、結線材
をリードピンおよびまたはコンタクトピンに対する適正
な位置に置くことができる。その結果、レーザスポット
溶接を確実に行うことができ、電気的接続が保証され信
頼性を高めることができる。ガイドピン穴が設けられた
部分では、結線導体の幅が拡げられているので、ガイド
ピン穴を設けたことによる電気抵抗の増加を防ぐことが
できる。

【００２０】請求項９に記載の発明においては、複数の
リードピンが突出するセンサエレメントを有するセンサ
本体部と、外部接続用の複数のコンタクトピンが突出す
るコネクタハウジング部とを、前記リードピンと前記コ
ンタクトピンの少なくとも各１本を結線材で電気的に接
続された状態で重ね合わされることにより、一体化され
たコネクタ付きセンサの組み立て方法であって、前記結
線材は、１または複数本の結線導体が、少なくとも電気
的接続部を除いて絶縁カバーに貼り付けられたものであ
り、前記結線導体の一端部と電気的に接続される前記リ
ードピンの先端部に前記結線導体の一端部を位置決めし
て重ね合わせ、前記結線導体の一端部の上から両者を押
さえ付けながらレーザ光でスポット溶接する工程と、該
工程と並行あるいは前後して、前記結線導体の他端部と
電気的に接続される前記コンタクトピンの先端部に前記
結線導体の他端部を位置決めして重ね合わせ、前記結線
導体の他端部の上から両者を押さえ付けながらレーザ光
でスポット溶接する工程と、前記センサ部と前記コネク
タハウジング部とを重ね合わせ、折り曲げられた状態
で、前記結線材を前記センサ部と前記コネクタハウジン
グ部の内部に収容し、一体化する工程を有するものであ
る。したがって、レーザスポット溶接により電気的接続
部の耐久性，信頼性を向上させることができる。レーザ
光は、センサ内部の半導体回路等に悪影響を与えない。
１または複数本の結線導体が絶縁カバーに貼り付けられ
たものを結線材に使用するため、レーザスポット溶接が
可能な厚みのある導体を有し、折り曲げに必要な程度の
屈曲性がある結線材を使用できるので、組み立て工程の
自動化に適している。リードピンの先端部に結線導体の
一端部を重ね合わせ、および、コンタクトピンの先端部
に結線導体の他端部を重ね合わせ、それぞれ、結線導体
の上から両者を押さえ付けながらレーザ光でスポット溶
接するため、レーザスポット溶接を確実に行うことがで
き、電気的接続が保証され信頼性を高めることができ
る。さらに、１または複数本の結線導体が絶縁カバーで
挟まれた結線材を使用した場合には、結線導体と絶縁カ
バーとの間の接着強度が高まると同時に、結線導体の絶
縁がほぼ完全になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のコネクタ付きセ
ンサの実施の一形態の説明図である。図１（ａ）は接続
作業時の状態を示す平面図、図１（ｂ）は接続作業時の
状態を示す断面図である。ただし、後述するガイド部５
ｅの上部の、破断線より上は正面からみた外形である。
図中、従来の図６と同様な部分には同じ符号を付して説
明を省略する。図１（ａ）において、１は圧力センサ
部、４は結線材、５はコネクタハウジング部である。結
線材４は、圧力センサ部１とコネクタハウジング部５と
が重ね合わされて形成される内部にＵ字状に折り曲げら
れた状態で収容される。４-１は結線材の絶縁カバー、
４-１ａは絶縁カバーの円形部、４-１ｂは絶縁カバーの
開口部、４-１ｃは絶縁カバーの切り欠き部である。４-
２は結線材の３本の結線導体、４-２ｄは導体上におい
てレーザスポット溶接された溶接部である。５ｃ，５ｄ
はひれ状に張り出したガイド部であり、この図では隠れ
ているが上下それぞれに２カ所設けられている。５ｅは
紙面手前にひれ状に張り出したガイド部である。５ｆは
このガイド部５ｅに設けられた係合部である。

【００２２】図１（ｂ）のコネクタハウジング５側にお
いて、６はコンタクトピン、５ａはコンタクトピン６が
圧力センサ部１の側に突出した部分の両側に設けられた
凸部、５ｂはオイル封入用パイプの先端を収容する収容
部である。５ｇは凹部であり、凹部５ｇ内において、コ
ンタクトピン６が外部コネクタ側に突出している。コネ
クタハウジング５側において、図示しない外部コネクタ
が、図示左側から挿入される。外部コネクタは、コネク
タハウジング５の左半分を受け入れる凹部を有し、ガイ
ド部５ｃ，５ｄ，５ｅによって案内され嵌合される。外
部コネクタの凹部内には、突出部があり、この突出部が
凹部５ｇに挿入される。さらに、この突出部には３本の
長孔があり、３本のコンタクトピン６はこの長孔に挿入
され、長孔内の接続端子と接続される。外部コネクタの
突出部の根元側の周囲にはゴムパッキング部材があり、
凹部５ｇの入り口を塞ぐ。

【００２３】ガイド部５ｅは、左側面から見るとＴ字状
である。外部コネクタに設けられた１対の爪片が、Ｔ字
の上辺左右に設けられた係合部５ｆと係合すると、外部
コネクタがコネクタハウジング５に係止される。この爪
片は係合解除可能に設けられている。なお、外部コネク
タとの嵌合および嵌合された外部コネクタを係止する構
造については、図示のような特定のものに限定されず、
従来から知られたものを用いることができる。

【００２４】図１（ｂ）の圧力センサ部１の側におい
て、１１は圧力検出エレメント本体部、１２は圧力検出
エレメント本体部の中央開口部、１３はハーメチックシ
ールガラスによるステムであって、従来と同様に、中央
開口部１２に固着され、複数のリードピン２およびオイ
ル封入用パイプ３が貫通している。１４は金属製のダイ
アフラム、１５は複数の連通穴を有するダイアフラムの
保護カバーであって、これらの周縁部が圧力検出エレメ
ント本体部１１の底面に固着されている。１６は液封室
であって、圧力検出エレメント本体部１１の中央開口部
１２において、ステム１３およびダイアフラム１４との
間に形成された密閉部分である。オイル封入用パイプ３
を通してオイルが充填されている。

【００２５】１７はセンサチップであって、ステム１３
上に接着され液封室１６内にある。このセンサチップ１
７は、例えば、半導体圧力センサであって、半導体基板
上にピエゾ抵抗型半導体圧力検出部と半導体温度検出部
とが形成された圧力検出部を有する。加えて、この圧力
検出部は、同一半導体基板または別の半導体基板にデー
タ書き込み可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ、デ
ータ一時記憶用のレジスタ、Ｄ／Ａ変換器、および、出
力信号増幅回路等を有している。リードピン２とセンサ
チップ１７の外部入出力端子とは、液封室１６内におい
て、図示を省略したボンディングワイヤによって電気的
に接続されている。

【００２６】１８は流体導入通路１９を有する継手であ
る。圧力検出エレメント本体部１１の下端面と継手１８
とは、外周部の溶接によって一体化されている。流体の
圧力は、流体導入通路１９を介してダイアフラム１４に
伝達され、液封室１６内のオイルを通して、センサチッ
プ１７の圧力および温度検出部に伝達される。２０はＯ
リングであって、コネクタハウジング部５の底部の周縁
近傍の溝にはめ込まれている。コネクタハウジング部５
が圧力センサ部１の上部に重ね合わされた後に、図６の
かしめカバー５８と同様なかしめカバーによって、一体
化され、Ｏリング２０により密閉される。なお、一体化
の方法としては、このようなかしめ方法に限らず、従来
周知の任意の方法を採用することができる。

【００２７】この実施の形態は、圧力センサ部１側にあ
って突出する複数のリードピン２と、コネクタハウジン
グ部５側にあって突出する複数のコンタクトピン６と
が、結線材４で電気的に接続された状態で重ね合わさ
れ、一体化された圧力センサであって、リードピン２の
先端部と結線導体４-２、および、コンタクトピン６の
先端部と結線導体４-２とは、それぞれ重ね合わされて
レーザスポット溶接されている。

【００２８】図２は、図１に示した結線材の説明図であ
る。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は概念的な断面図
である。結線導体４-２に対しては、ハッチングを施し
て図示している。図中、図１と同一の部分には同じ符号
を付している。図２（ｂ）は、概念的に示されたもので
あって、図２（ａ）の特定の断面と対応したものではな
い。結線材４は、厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚みの
ある結線導体４-２が、プレスにて希望する形状に打ち
抜かれたもので、両端部の領域を除けば、３本の短冊状
になっている。これに、予め溶接部用の開口部４-１ｂ
がプレスで打ち抜かれた絶縁カバー４-１を両面より接
着材で張り合わせて、結線導体４-２を絶縁カバー４-１
で挟み込み、最後にガイドピン穴４-２ｂと外形とをプ
レスで打ち抜いたものである。導体材料としては、例え
ば、ニッケルを使用し、絶縁カバー４-１としては、例
えば、ポリイミド，ポリエステルを使用する。

【００２９】図２（ａ）に示すように、絶縁カバー４-
１は、コネクタハウジング５側となる左端部において
は、幅を拡げて、ここから導体端部４-２ａが露出して
いる。中間の配線部においては、短冊状の結線導体４-
２を挟んで左右に延長している。一方、圧力センサ部１
側となる右端部においては、円形部４-１ａが形成され
ている。図１に示したように、リードピン２は円形状に
配置されているので、絶縁カバー４-１をリードピン２
の円形配置よりも大きな円形部４-１ａとすることによ
り、結線材４を複数のリードピン２の上に安定して置く
ことができるようになる。

【００３０】円形部４-１ａには、外周に沿って開口部
４-１ｂが形成され、また、外周の一部にＵ字状の切り
欠き部４-１ｃが形成されている。開口部４-１ｂは、結
線導体４-２とリードピン２の先端との導通性を確保す
るために設けられている。結線導体４-２とリードピン
２とは、３組、各１本ずつ重ね合わされ、レーザスポッ
ト溶接されることにより電気的に接続される。図示の例
では、開口部４-１ｂが、３組に共通して１個だけ設け
られている。したがって、この開口部４-１ｂにおい
て、３本の結線導体４-２がその上下両面を露出させて
いる。その結果、３カ所の溶接部における絶縁カバー４
-１の除去を、プレス打ち抜き等による１個の穴あけで
実現することができる。したがって、絶縁カバー４-１
の部分的な除去を簡単にかつ１工程で行うことができ
る。図１（ｂ）に示されたように、オイル充填用パイプ
３の先端は、リードピン２の先端よりも高くなってい
る。開口部４-１ｃは、オイル封入用パイプ３との係合
部となり、オイル封入用パイプ３を、結線材４の位置出
し用として利用することができる。

【００３１】一方、結線導体４-２に関しては、図２
（ａ）に示すように、導体端部４-２ａは一定長にわた
って細幅に形成されており、後述するように、この部分
でコンタクトピン６の凹部６ａと重ね合わされてレーザ
スポット溶接される。中間の配線部分において、結線導
体４-２は並行した短冊状である。結線導体幅について
は、電気抵抗と結線材の可撓性を考慮して決める。結線
導体４-２の右端の近傍においては、上述した開口部４-
１ｂによる絶縁カバー４-１の露出部に対応して、導体
幅が局所的に拡げられた導体ラウンド部４-２ｃが形成
されている。この導体ラウンド部４-２ｃは、ほぼ円形
状に形成されている。ここにおいて、リードピン２と結
線導体４-２とが重ね合わされ、レーザスポット溶接さ
れる。溶接箇所が直線的でないため、両者の位置決めが
難しいが、導体ラウンド部４-２ｃにおける導体幅が拡
げられ、かつ、リードピン２の直径よりも大きくされて
いるために、レーザスポット溶接時の位置決めの許容誤
差を大きくすることができる。レーザスポット溶接で
は、半田ブリッジの心配がないので、複数の導体ラウン
ド部４-２ｃ間の間隔を狭くすることができる。

【００３２】４-２ｂは２個のガイドピン穴であって、
絶縁カバー４-１および結線導体４-２を貫通している。
このガイドピン穴４-２ｂに搬送装置側のピンを差し込
むことにより、結線材４の搬送や位置出しに使用され
る。結線導体４-２の剛性により結線材を変形させるこ
とがない。この搬送装置により、結線材４をリードピン
２およびまたはコンタクトピン６に対する適正な位置に
置くことができる。ガイドピン穴４-２ｂは、結線導体
の幅を拡げた部分に設けたので、この部分での電気抵抗
の増加を防ぐことができる。なお、このガイドピン穴４
-２ｂは、絶縁カバー４-１で挟まれていない部分の結線
導体４-２に設けてもよい。

【００３３】図３は、図１に示したコネクタ付きセンサ
におけるレーザスポット溶接方法を説明するための光学
系の概要図である。結線導体４-２とリードピン２とを
溶接する例で示しているが、結線導体４-２とコンタク
トピン６とを溶接する場合も同様である。図中、３１は
ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）のレーザ発振
器、３２はレーザ光を導く光ファイバ、３３はレーザ光
を加工面に集光する集光レンズ、３４はレーザ光、３５
は押さえ治具である。

【００３４】図３（ａ）に示すように、レーザスポット
溶接は、溶接対象物、図示の例ではリードピン２と結線
導体４-２とを重ね合わせ、上から押さえ治具３５にて
押さえ付けて、集光されたレーザ光３４を照射すること
により行う。この場合の押さえ治具３５は、中央部に円
錐台形状の穴がある筒状体である。この中を集光された
レーザ光が通過して、押さえ治具３５の底面で対象部を
押さえ付ける。

【００３５】図４は、図１に示したセンサの結線導体４
-２とリードピン２との溶接部の説明図である。図４
（ａ）は溶接部の拡大図、図４（ｂ）は溶接部の拡大断
面図である。図１，図２と同様な部分には同じ符号を付
している。圧力検出エレメント本体部１の中心にあるス
テム１３からは、８本のリードピン２が突出している
が、実際にコンタクトピン６に接続する本数は、この例
ではリードピン総数よりも少なく、３本である。リード
ピン２は、これ以外にも、圧力検出エレメントの調整に
使用するリードピンが必要で、これらを合わせて円周状
に配置されている。この他、圧力検出エレメント内の回
路に接続されていないダミー用のリードピンを配置して
もよい。

【００３６】レーザスポット溶接前に基本的な調整を行
っておく。温度および圧力のゼロ点調整、感度調整等の
調整データを結線導体４-２に接続されないリードピン
２を用いてレジスタに一時記憶させ、調整が完了した段
階で、補正値を不揮発メモリに記憶させ、圧力検出時に
は、記憶された補正値をＤ／Ａ変換して温度検出部の出
力とともに圧力検出部に出力する。記憶された補正デー
タおよび検出温度により補正された圧力データが、圧力
検出部から出力され増幅されて、結線材４の結線導体４
-２に接続されたリードピン２に出力される。

【００３７】円形部４-１ａは、複数のリードピン２上
に載置される。この円形部４-１ａの直径は、８本のリ
ードピン２の円形状配置の直径よりも大きくされている
ので、載置されたときの座りが良くなり、レーザスポッ
ト溶接時に押さえ付けたときにも複数のリードピン２上
に安定して保持される。ステム１３には、リードピン２
以外にオイル封入用パイプ３が立っている。このパイプ
の長さをリードピン２より長くし、円形部４-１ａの一
部にＵカット状の切り欠き部４-１ｃを設けることによ
り、製造時に、結線材４の位置出しに使用することがで
きる。

【００３８】円形部４-１ａの３カ所の導体ラウンド部
４-２ｃを、それぞれ、３本のリードピン２の上にＴ字
状に継ぐように合わせ、上部よりレーザ光により、結線
導体４-２からリードピン２まで貫通して溶融させるこ
とにより、両者を溶接する。既に説明したように、結線
材４は、従来のＦＰＣ５３に比べて剛性があるため、電
気的接続を自動化することができる。図示の例では、溶
接部が３カ所あるが、１カ所の溶接を終了すると、押さ
え治具３５を持ち上げ、圧力センサ部１が載置されてい
るテーブルを駆動して、集光レンズ部３３および押さえ
治具３５が次の溶接スポット位置に来るようにして、押
さえ治具３５で押さえ付けてレーザスポット溶接する。

【００３９】図５は、図１に示したセンサの結線導体４
-２とコンタクトピン６との溶接部の説明図である。図
５（ａ）は溶接部の平面図、図５（ｂ）は溶接部の拡大
説明図、図５（ｃ）は溶接部のＸ−Ｘ拡大断面図であ
る。図１，図２と同様な部分には同じ符号を付してい
る。各コンタクトピン６の先端部は、図１（ｂ）にも示
したように、コネクタハウジング５の裏面から突出して
いる。コンタクトピン６の先端部には、凹部６ａが形成
されている。一方、この凹部６ａの前後には、所定間隔
を置いて２カ所に凸部５ａが形成されている。凹部６ａ
の側壁は、コネクタハウジング５の凸部５ａよりも高
く、凹部６ａの溝は、凸部５ａの高さと同じ高さとなる
ようにしている。図示右側の凸部５ａの頂面の前後幅
は、他方のそれよりも短くされ、結線材４の絶縁カバー
４-１が当接するのを避けることにより、絶縁カバー４-
１の厚みの影響が位置決めに影響しないようにしてい
る。

【００４０】結線材４の導体端部４-２ａは、コンタク
トピン６の凹部６ａの両壁に案内されて、導体端部４-
２ａの幅方向を凹部６ａの溝に正確に位置合わせされ
る。導体端部４-２ａは、コンタクトピン６の凹部６ａ
の溝面およびコネクタハウジング５の凸部５ａに当接し
て高さ方向に位置決めされる。コネクタハウジング５の
凸部５ａと凹部６ａの溝の間の２カ所において、押さえ
治具４１を導体端部４-２ａに押し当てると、導体端部
４-２ａの中間部は、凹部６ａの溝にＴ字状に継いだ状
態で押圧される。その結果、図５（ｂ），図５（ｃ）に
示す状態となり、上部からレーザスポットにより、結線
導体４-２からコンタクトピン６までが貫通して溶融さ
れて溶接される。

【００４１】なお、図５（ｃ）に示したように、コンタ
クトピン６の先端部が突き出ている根元部分は、コネク
タハウジング５の底面より１段深くされている。しか
し、この部分は、凹部６ａの溝部の高さ未満であればよ
く、コネクタハウジング５の底面と同じ平面上であって
もよい。コネクタハウジング５の凸部５ａは、導体端部
４-２ａを凹部６ａの溝の高さに位置決めする支持部で
あるので、凸部５ａを設ける代わりに、コネクタハウジ
ング５の底面で支持をしてもよい。図５（ｃ）の状態
で、導体端部４-２ａは、コネクタハウジング５の２カ
所の凸部５ａおよび凹部６ａの溝に当接して位置決めさ
れているが、溶接終了後に、結線材４を曲げた場合に
は、導体端部４-２ａは、結線材４の延長方向にある図
示右側の凸部５ａから離れる場合もある。しかし、既
に、溶接が完了しているので、さほど大きな問題はな
い。

【００４２】結線導体４-２とリードピン２との溶接、
および、結線導体４-２とコンタクトピン６とのスポッ
ト溶接は、同一の工程で一括して行ってもよいが、いず
れか一方を先に行ってもよい。溶接が完了すると、圧力
センサ部１と、コネクタハウジング部５とを重ね合わせ
て一体化することによりコネクタ付きセンサが完成す
る。

【００４３】上述した説明では、結線導体４-２は、開
口部４-１ｂを除き、絶縁フィルムである絶縁カバー４-
１を、接着材で両側から張り合わされて、絶縁カバー４
-１で挟み込まれたものであった。このようにすること
により、結線導体４-２と絶縁カバー４-１との間の接着
強度が高まると同時に、結線導体４-２の絶縁がほぼ完
全になる。しかし、コネクタ付きセンサに用いる場合
は、屈曲耐久性がさほど要求されないので、片面だけの
絶縁カバー４-１に結線導体４-２が貼り付けられたもの
を結線材４として用いてもよい。この場合、絶縁カバー
のある側が、Ｕ字状の折り曲げ部の外側になるようにす
れば、結線導体４-２が圧力エレメント本体部１１のよ
うな金属部分と接触するおそれがなくなる。

【００４４】上述した説明では、センサエレメントの複
数のリードピンの内の一部が結線材の結線導体によって
コネクタのコンタクトピンに接続されていた。これは、
リードピンの中には、センサエレメント内の調整用回路
の入出力端子としてのみ使用されるものがあったからで
ある。しかし、従来、調整用回路が、センサエレメント
内に内蔵されず、コネクタハウジング内に収容されるも
のもある。この場合、センサエレメントの複数のリード
ピンが全て結線材の結線導体と接続される。しかし、結
線材の全ての結線導体がコンタクトピンに接続されるの
ではなく、一部はコネクタハウジング内の調整用回路に
接続される。

【００４５】このような従来タイプの圧力センサであっ
ても、電気的接続を行う結線材の結線導体とリードピ
ン、および、電気的接続を行う結線材の結線導体とコン
タクトピンを、レーザスポットによる重ね合わせ溶接で
電気的接続を行うことができる。結線材の結線導体とコ
ネクタハウジング内の調整用回路との電気的接続につい
ても、この調整用回路の入出力端子の形状を、上述した
コンタクトピンと同じ形状として、コンタクトピンと横
に並べて配置することによって、コンタクトピンとの接
続と同様にしてレーザスポットによる重ね合わせ溶接が
できる。

【００４６】上述した説明では、図１に示したような、
特定の圧力センサ部１および特定のコネクタハウジング
部５を一例として説明した。また、圧力検出センサにつ
いて説明をした。しかし、本発明は、これらの形状およ
び一体化方法、圧力センサに限られることなく、コネク
タ付きセンサ一般に適用することができる。センサ本体
部とコネクタハウジング部とが、リードピンとコンタク
トピンの少なくとも各１本を結線材で電気的に接続され
た状態で重ね合わされることにより一体化されるコネク
タ付きセンサであればよい。センサの検出対象として、
例えば、加速度センサ、温度センサ、湿度センサ、ガス
検出センサ等に適用することができる。

【００４７】上述した説明では、同じレーザスポット溶
接であっても、リードピンと結線導体との間の接続構
造、および、コンタクトピンと結線導体との間の接続構
造を異ならせていた。すなわち、リードピンの先端部
は、ほぼ平面状であり、この上に結線導体の端部を重ね
合わせていた。一方、コンタクトピンの先端部は、凹部
を有し、この凹部の溝面に結線導体の端部を重ね合わせ
ていた。しかし、逆に、コンタクトピンの先端部をほぼ
平面状にして、この上に結線導体の端部を重ね合わせて
もよい。また、リードピン側とコンタクトピン側とで、
接続構造をいずれか一方に統一してもよい。なお、結線
材側の結線導体の形状は、採用する接続構造に応じて異
なることになる。絶縁カバーについては、電気的接続部
において絶縁導体を露出させるために、絶縁カバーに開
口部を設ける構成、および、絶縁カバーの端部から絶縁
導体を露出させる構成を説明したが、両構成は、上述し
た接続構造のいずれにも適用することができる。

【００４８】上述した説明では、リードピンと結線導体
との間、コンタクトピンと結線導体との間の電気的接続
のいずれについても、レーザスポット溶接を用いた。し
かし、いずれか一方のみにレーザスポット溶接を用い、
他方については、半田付け等の従来周知の電気的接続方
法を用いてもよい。また、上述したレーザスポット溶接
による電気的接続は、コネクタ付きセンサのリードピン
とコンタクトピンとをそれぞれ結線材の結線導体で電気
的に接続する場合に限らず、一般にピン状の導体と結線
材の結線導体を重ね合わせてレーザスポット溶接して電
気的接続構造を形成する場合に適用することができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、上述した説明から明らかなよ
うに、結線材とリードピンとの電気的接続部、および、
結線材とコンタクトピンとの電気的接続部の耐久性，信
頼性を向上することができるという効果がある。温度条
件が厳しい車載関係のセンサに使用するのに適したもの
である。また、自動接続が容易になるという効果があ
り、安価にセンサを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサの実施の一形態の説明図であ
る。

【図２】図１に示した結線材の説明図である。

【図３】図１に示したセンサの接続部におけるレーザス
ポット溶接方法の説明図である。

【図４】図１に示したセンサの結線導体４-２とリード
ピン２との溶接部の説明図である。

【図５】図１に示したセンサの結線導体４-２とコンタ
クトピン６との溶接部の説明図である。

【図６】従来の圧力センサの構造図である。

【符号の説明】

１ センサ部、２ リードピン、３ オイル封入用パイ
プ、３ａ オイル封入口４ 結線材、４-１ 絶縁カバ
ー、４-１ａ 円形部、４-１ｂ 開口部、４-１ｃ切り
欠き部、４-２ 結線導体、４-２ａ 導体端部、４-２
ｂ ガイドピン穴、４-２ｃ 導体ラウンド部、４-２ｄ
溶接部、５ コネクタハウジング、６コンタクトピ
ン、６ａ 凹部、１１ 圧力検出エレメント本体部、１
２ 中央開口部、１３ ステム、１４ ダイアフラム、
１５ 保護カバー、１６ 液封室、１７ センサチッ
プ、１８ 継手、１９ 流体導入通路、２０ Ｏリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:36 Ｈ０１Ｒ 9/07 Ｚ Ｆターム(参考） 4E068 BH01 DA09 DA16 4M112 AA01 GA01 5E051 LA03 LB03 5E077 BB05 BB12 BB23 BB28 BB38 DD03 GG01 GG07 GG28 HH07 JJ10 JJ11 JJ15 JJ20 5E085 BB05 BB13 BB22 BB27 CC03 CC09 DD04 EE40 HH12 HH34 JJ03 JJ06 JJ31 JJ36 JJ38

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のリードピンが突出するセンサエレ
   メントを有するセンサ本体部と、外部接続用の複数のコ
   ンタクトピンが突出するコネクタハウジング部とが、前
   記リードピンと前記コンタクトピンの少なくとも各１本
   を結線材で電気的に接続された状態で重ね合わされるこ
   とにより、一体化されたコネクタ付きセンサであって、 前記結線材は、１または複数本の結線導体が、少なくと
   も電気的接続部を除いて絶縁カバーに貼り付けられたも
   のであり、折り曲げられた状態で、重ね合わされた前記
   センサ部と前記コネクタハウジング部内に収容され、 前記リードピンの先端部と前記結線導体の一端部、およ
   び、前記コンタクトピンの先端部と前記結線導体の他端
   部の少なくとも一方は、それぞれ重ね合わされ、レーザ
   スポット溶接されることにより電気的に接続されてい
   る、 ことを特徴とするコネクタ付きセンサ。
2. 【請求項２】 前記結線導体は、前記結線導体の一端部
   で導体幅が局所的に拡げられ前記リードピンの直径より
   も大きい部分を有し、該部分において前記リードピンの
   先端部と重ね合わされ、レーザスポット溶接されること
   により電気的に接続されている、 ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ付きセン
   サ。
3. 【請求項３】 前記複数のリードピンは、円形状配置に
   され、 前記絶縁カバーは、円形状部を有し、該円形状部の直径
   が前記複数のリードピンの前記円形状配置の直径よりも
   大きくされ、 前記絶縁カバーの前記円形状部は、前記複数のリードピ
   ンの円形状配置の上に載置され、 前記結線導体の一端部と前記リードピンの少なくとも各
   １本が重ね合わされ、レーザスポット溶接されることに
   より電気的に接続されている、 ことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ付
   きセンサ。
4. 【請求項４】 前記絶縁カバーは、１つの開口部を有
   し、該１つの開口部において、前記結線導体の一端部と
   前記リードピンとが、複数組、各１本ずつ重ね合わさ
   れ、レーザスポット溶接されることにより電気的に接続
   されている、 ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記
   載のコネクタ付きセンサ。
5. 【請求項５】 前記センサエレメントは、前記リードピ
   ンとともにオイル封入用パイプが前記リードピンよりも
   高く突出する圧力検出用のセンサエレメントであり、 前記絶縁カバーの円形状部は、前記オイル封入用パイプ
   との係合部を有している、 ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記
   載のコネクタ付きセンサ。
6. 【請求項６】 前記結線導体に接続される前記コンタク
   トピンの先端部は凹部を有し、 前記コンタクトピンに接続される前記結線導体の他端部
   は、前記コンタクトピンの凹部に位置決めされ、前記コ
   ンタクトピンの凹部の溝面に重ね合わされて、レーザス
   ポット溶接されることにより電気的に接続されている、 ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記
   載のコネクタ付きセンサ。
7. 【請求項７】 前記コネクタハウジングは、前記コンタ
   クトピンの凹部の前後に所定間隔を置いて支持部を有
   し、 前記コンタクトピンの凹部の溝面は前記支持部と同じ高
   さであり、 前記結線導体の他端部は、前記支持部の少なくとも一方
   および前記コンタクトピンの凹部の溝面に当接してい
   る、 ことを特徴とする請求項６に記載のコネクタ付きセン
   サ。
8. 【請求項８】 前記結線材は、前記結線導体を貫通する
   複数のガイドピン穴を有し、 前記結線導体の幅は、該ガイドピン穴が設けられた部分
   で拡げられている、 ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記
   載のコネクタ付きセンサ。
9. 【請求項９】 複数のリードピンが突出するセンサエレ
   メントを有するセンサ本体部と、外部接続用の複数のコ
   ンタクトピンが突出するコネクタハウジング部とを、前
   記リードピンと前記コンタクトピンの少なくとも各１本
   を結線材で電気的に接続された状態で重ね合わされるこ
   とにより、一体化されたコネクタ付きセンサの組み立て
   方法であって、 前記結線材は、１または複数本の結線導体が、少なくと
   も電気的接続部を除いて絶縁カバーに貼り付けられたも
   のであり、 前記結線導体の一端部と電気的に接続される前記リード
   ピンの先端部に前記結線導体の一端部を位置決めして重
   ね合わせ、前記結線導体の一端部の上から両者を押さえ
   付けながらレーザ光でスポット溶接する工程と、 該工程と並行あるいは前後して、前記結線導体の他端部
   と電気的に接続される前記コンタクトピンの先端部に前
   記結線導体の他端部を位置決めして重ね合わせ、前記結
   線導体の他端部の上から両者を押さえ付けながらレーザ
   光でスポット溶接する工程と、 前記センサ部と前記コネクタハウジング部とを重ね合わ
   せ、折り曲げられた状態で、前記結線材を前記センサ部
   と前記コネクタハウジング部の内部に収容し、一体化す
   る工程、 を有することを特徴とするコネクタ付きセンサの組み立
   て方法。