JP2017084605A - センサの端子金具の接続構造、及びセンサの端子金具の接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具とリード線との電気的接続を確実にすると共に、生産性の低下を抑制したセンサの端子金具の接続構造、及びセンサの端子金具の接続方法を提供する。
【解決手段】検出素子１００の電極パッド１２３〜１２９に接続され、軸線ＡＸ方向に延びる端子金具１７０ａ〜１８０ｃと、端子金具の接続部１７７ａ〜１８７ｃに接続され、端子金具よりも後端側に延びて検出素子と外部回路との間で電流経路を形成するリード線１１６と、を備えたセンサ１の端子金具の接続構造において、接続部は、自身の内側を挿通するリード線の芯線を圧接する複数の筒状部１７７Ｔ１、１７７Ｔ２、１７７Ｔ３であって、軸線方向に互いに離間する筒状部と、隣接する筒状部の間に形成されて芯線が露出する開口部１７７Ｗ１、１７７Ｗ２と、を備え、開口部ＷＥ、ＷＥ２、ＷＥ３の周縁を跨いだ部位に溶接部を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ガスセンサ等のセンサが有する検出素子に接続される端子金具の接続構造、及びセンサの端子金具の接続方法に関する。

従来、自動車などから発生する排気ガス中の特定ガス成分を検出する検出素子を備えたガスセンサが知られている。このようなガスセンサは、板体の長手方向の一端部に排気ガス中の特定ガスを検知する検知部が形成された検出素子を備えている。この検出素子は、一対の電極で挟まれた固体電解質からなる層を少なくとも一層以上備えた長板状の素子として構成され、さらに、その検出素子の後端側の表面には、当該電極間の起電力を取り出す電極パッドが配置されている。
一方、検出素子の後端にはセラミック等からなる保持部材が配置され、保持部材の挿通孔には金属製の端子金具が取付けられ、検出素子の電極パッドに端子金具が弾性的に当接して電気的に接続するようになっている。さらに、端子金具の後端側には、芯線を剥いたリード線が加締め接続され、リード線は後端側に延びてセンサの外部に引き出され、検出素子と外部回路との間で電流経路を形成している。

ところで、センサは高温と低温を繰返す使用環境に曝されるため、端子金具の加締め部も膨張、収縮を繰り返して加締め力が低下したり、耐熱金属である端子金具と銅線からなるリード線（芯線）との熱膨張係数の差によって加締め部の芯線が緩むおそれがある。
このため、加締め部をさらに溶接して端子金具とリード線との電気的接続を確実にすることが要望されている。これに関連し、一般的な圧着端子を電線に圧着した後にレーザ溶接する技術が知られている（特許文献１）。

特開平８−１１５７５６号公報（図６、図９、図１０、段落０００４、０００６）

しかしながら、芯線は複数の細い撚線からなるため、溶接時の熱量が高過ぎると、個々の撚線が溶けて断線するおそれがある。一方、端子金具は芯線に比べて熱容量が高いため、溶接時の熱量を十分に高くする必要があり、芯線と端子金具とを適度に溶融させて溶接することが困難であるという問題がある。
例えば、特許文献１に従来技術として挙げられた図９、図１０には、加締め部４ａ、４ｂ間に開口された溶着用露出部６からレーザ発生装置１３にてレーザ溶接した場合、図１０の破線で示すように、撚線間で放電が発生して照射部位が溶けて消失してしまい、電線接続が不安定になることが記載されている。
一方、特許文献１の技術として挙げられた図６に示すように、圧接（＝加締め）した方向と反対方向の矢印Ｘからレーザ溶接する場合、加締め工程で加締め治具上に設置された端子金具とリード線の向きを引っくり返してレーザ溶接しなければならず、生産性が低下する。又、熱容量の大きい端子金具を貫通させて内部の芯線まで溶融させる必要があるため、溶接時の投入熱量が大きくなり、溶接に時間を要したり、撚線が熱により劣化したり、溶接機器の設備コストが大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、検出素子に接続される端子金具とリード線との接続部（加締め部）への溶接を安定して行えることにより、端子金具とリード線との電気的接続を確実にすると共に、生産性の低下を抑制したセンサの端子金具の接続構造、及びセンサの端子金具の接続方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のセンサの端子金具の接続構造は、検出素子の電極パッドに接続され、軸線方向に延びる端子金具と、前記端子金具の接続部に接続され、前記端子金具よりも後端側に延びて前記検出素子と外部回路との間で電流経路を形成するリード線と、を備えたセンサの端子金具の接続構造において、前記接続部は、自身の内側を挿通する前記リード線の芯線を圧接する複数の筒状部であって、前記軸線方向に互いに離間する筒状部と、隣接する前記筒状部の間に形成されて前記芯線が露出する開口部と、を備え、前記開口部の周縁を跨いだ部位に溶接部を有することを特徴とする。

このセンサの端子金具の接続構造によれば、開口部の周縁近傍の端子金具のみを溶接することで、余熱により開口部の内側の芯線も溶融する。これにより、複数の細い撚線からなる芯線を直接溶接する必要がなく、溶接時の熱量で撚線が溶けて断線することを抑制して芯線と端子金具とを適度に溶融させ、開口部の周縁を跨いだ溶接部を確実に形成することができる。その結果、高温と低温を繰返す環境に曝されても加締め等の圧接により接続された接続部が緩むことが抑制され、端子金具とリード線との電気的接続を確実にすることができる。
又、加締め工程で加締め治具上に設置された端子金具とリード線の向きを引っくり返して溶接する必要がなく、加締め後に上側を向いた開口部にそのまま溶接を行えばよいので、生産性の低下を抑制できる。
さらに、端子金具の裏側から溶接しないので、熱容量の大きい端子金具を貫通させて内部の芯線まで溶融させる必要がなく、溶接時の投入熱量を大きくせずに溶接時間を短くし、撚線の熱に
よる劣化を最小限に抑え、溶接機器の設備コストも低減できる。

前記筒状部は、前記軸線の周方向に合わせ目を有し、前記溶接部は、前記合わせ目を含む部位に設けられていてもよい。
合わせ目は画像認識等で自動的に位置を特定し易いので、合わせ目を溶接点に設定することで、自動で溶接を行う際に位置合わせを確実に行うことができる。そして、溶接点からの熱が周囲に伝わるので、開口部の周縁を跨ぎつつ、合わせ目を含む部位を溶接部として確実に形成できる。

前記溶接部は、最も後端側の前記開口部のうち前記軸線方向の長さの１／２より後端側の部位を避けて設けられていてもよい。
上述の部位は加締めを行う位置の端部に相当するため、中央寄りに比べて加締め力が弱く、溶接強度も低下するおそれがある。又、上記部位はリード線の被覆に近いため、この部位を溶接すると被覆に熱が伝わって被覆が溶けるおそれがある。

本発明のセンサの端子金具の接続方法は、検出素子の電極パッドに接続されて軸線方向に延びる端子金具を、前記端子金具よりも後端側に延びて前記検出素子と外部回路との間で電流経路を形成するリード線の芯線に加締め接続するセンサの端子金具の接続方法において、前記端子金具の加締め部は、前記リード線の芯線を挟んで加締められる複数の筒状部であって、前記軸線方向に互いに離間する筒状部と、隣接する前記筒状部の間に形成されて前記芯線が露出する開口部と、を備え、前記加締め後に、前記開口部の周縁の近傍の前記端子金具のみを溶接し、余熱により前記端子金具と前記芯線とを溶融させて前記開口部の周縁を跨いだ部位に溶接部を形成することを特徴とする。
このセンサの端子金具の接続方法によれば、開口部の周縁近傍の端子金具のみを溶接することで、余熱により開口部の内側の芯線も溶融する。これにより、複数の細い撚線からなる芯線を直接溶接する必要がなく、溶接時の熱量で撚線が溶けて断線することを抑制して芯線と端子金具とを適度に溶融させ、開口部の周縁を跨いだ溶接部を確実に形成することができる。その結果、高温と低温を繰返す環境に曝されても加締め部が緩むことが抑制され、端子金具とリード線との電気的接続を確実にすることができる。

この発明によれば、検出素子に接続される端子金具とリード線との接続部（加締め部）への溶接を安定して行えることにより、端子金具とリード線との電気的接続を確実にすると共に、生産性の低下を抑制することができる。

本実施形態に係る端子金具の接続構造を備えたガスセンサの縦断面図である。 検出素子の概略構造を示す斜視図である。 端子金具の側面斜視図である。 端子金具の側面図である。 加締め部の側面図である。 溶接部を含む加締め部の上面図である。 溶接部を形成する工程図である。 溶接部を含む加締め部の別の実施形態を示す上面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る端子金具の接続構造を備えたガスセンサ（センサ）１００の縦断面図である。このガスセンサ１００は、測定対象となる排ガス中の特定ガス（ＮＯｘ）を検出可能な検出素子１２０を内部に組み付けたものであり、内燃機関の排気管などに装着されて使用される。

ガスセンサ１００は、排気管に固定するためのネジ部１０１ｎが外表面の所定位置に形成された筒状の主体金具１０１と、この主体金具１０１の内側に保持され、軸線ＡＸ方向に延びる板状をなす検出素子１２０とを備える。また、ガスセンサ１００は、検出素子１２０の後端部１２０ｋ（図１中、上方）が挿通される挿通孔１４０ｃを有する保持部材１４０と、この保持部材１４０の内側に保持された６個の端子金具１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを備える。なお、図１では、これらの端子金具のうち、互いに対向する一対の端子金具１７０ｂ、１８０ｂのみを図示している。

まず、主体金具１０１について説明する。主体金具１０１は、軸線ＡＸ方向に貫通する貫通孔１０１ｃを有し、この貫通孔１０１ｃの内部において径方向内側に突出する棚部１０１ｔを有する筒状に構成されている。主体金具１０１は、後述する検出素子１２０の先端部１２０ｓを先端側外部（図１中、下方）に突出させると共に、検出素子１２０の後端部１２０ｋを後端側外部（図１中、上方）に突出させた状態で、検出素子１２０を貫通孔１０１ｃ内に保持している。
また、主体金具１０１の貫通孔１０１ｃの内部には、検出素子１２０の径方向周囲を取り囲む状態で、環状のセラミックホルダ１０３、粉末を充填してなる２つの滑石リング１０４、１０５、セラミックスリーブ１０６が、この順に先端側から後端側にかけて重ねて配置されている。また、セラミックホルダ１０３と主体金具１０１の棚部１０１ｔとの間には、金属カップ１０７が配置されている。また、セラミックスリーブ１０６と主体金具１０１の後端部１０１ｋとの間には、加締リング１０８が配置されており、主体金具１０１の後端部１０１ｋは、加締リング１０８を介してセラミックスリーブ１０６を先端側に押し付けるように、加締められている。

主体金具１０１の先端には、検出素子１２０の先端部１２０ｓを覆うと共に、複数の孔部を有する金属製（具体的にはステンレス）の二重の外部プロテクタ１１１及び内部プロテクタ１１２が、溶接によって取り付けられている。
一方、主体金具１０３の後端には、外筒１１４が溶接によって取り付けられている。また、外筒１１４の後端側の開口部１１４ｃには、ゴム製のグロメット１１５が配置されている。グロメット１１５には、６つのリード線挿通孔１１５ｃ、１１５ｃ、…が軸線ＡＸ方向に貫通形成され、各リード線挿通孔１１５ｃ、１１５ｃ、…には、６本のリード線１１６、１１６、…が挿通されている。

次に、検出素子１２０について説明する。図２に検出素子１２０の斜視図を示す。この検出素子１２０は、板面１２０ａとこの裏面をなす板面１２０ｂとを有し、軸線ＡＸ方向（図１では上下方向、図２では左右方向）に延びる板状をなす。検出素子１２０は、軸線ＡＸ方向に延びる板状に形成された素子部１２１と、同じく軸線ＡＸ方向に延びる板状に形成されたヒータ部１２２とが積層されて一体的に形成されている。この検出素子１２０は、その先端部１２０ｓ（図１では下方、図２では左側）が特定ガスを検出する検出部であり、後端部１２０ｋ（図１では上方、図２では右側）の所定位置には、平面視矩形状の電極パッド１２３、１２４、１２５及び電極パッド１２７、１２８、１２９が全部で６個設けられている。
電極パッド１２３、１２４、１２５は、板面１２０ａの所定位置に３個形成され、また、電極パッド１２７、１２８、１２９は、板面１２０ｂの所定位置に３個形成されている。

検出素子１２０の内部は、公知の構造をなす。即ち、素子部１２１は、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素濃淡電池セルと、同じく固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素ポンプセルと、固体電解質板の上に多孔質電極を形成したＮＯｘ検知セルと、測定ガス室を形成するためのスペーサとから構成されている。固体電解質基板は、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、Ｐｔを主体に形成され、スペーサは、アルミナを主体に形成されている。測直ガス室の内側には、酸素濃淡電池セルの一方の多孔質電極、酸素ポンプセルの一方の多孔質電極、ＮＯｘ検知セルの一方の多孔質電極が露出するようにして配置されている。この測定ガス室は、素子部１２１の先端側の所定位置に形成されており、この部分が検出部１２０ｓに相当する。検出部１２０ｓにおける表面には、被毒防止用の保護層（図示省略）が形成されている。また、ヒータ部１２２は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターンが挟み込まれて形成されている。

前述の電極パッド１２３、１２４、１２５及び電極パッド１２７、１２８、１２９のうち、４つは、素子部１２１に設けられた多孔質電極（酸素濃淡電池セル、酸素ポンプセル、ＮＯｘ検知セルの多孔質電極）に電気的に接続されており、残り２つは、ヒータ部１２２に設けられた発熱抵抗体パターンの両端に各々電気的に接続されている。
検出素子１２０の後端部１２０ｋは、保持部材１４０の挿通孔１４０ｃに挿入されて保持される（図１参照）。そして、各々の電極パッド１２３、１２４、１２５に、３つの端子金具１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃがそれぞれ弾性的に当接して電気的に接続すると共に、各々の電極パッド１２７、１２８、１２９に、３つの端子金具１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃがそれぞれ弾性的に当接して電気的に接続する。

次に、保持部材１４０について説明する。保持部材１４０は、絶縁性材料（具体的にはアルミナ）からなり、軸線ＡＸ方向に貫通する挿通孔１４０ｃを有する筒状をなす。挿通孔１４０ｃ内には、各端子金具１７０ａ〜１８０ｃをそれぞれ保持する端子保持孔（図示せず）が軸線ＡＸ方向に６箇所貫通して形成されている。
また、保持部材１４０の後端部１４０ｋは、径方向外側に突出する鍔部とされている。ガスセンサ１００においては、この鍔部１４０ｋが内部支持部材１１８に当接することで、保持部材１４０は内部支持部材１１８に保持されている。そして、内部支持部材１１８は、外筒１１４のうち径方向内側に向けて加締められた加締め部１１４ｇにより外筒１１４に保持されている。
なお、保持部材１４０は、これを挿通孔１４０ｃの周方向において２つに分割した部材を嵌合させて構成されており、金属リング１９５を外嵌している。

次に、後端側セパレータ１９０について説明する。後端側セパレータ１９０は、絶縁材料からなり、概略筒状をなす。この後端側セパレータ１９０には、軸線ＡＸ方向に貫通する挿通孔１９１が設けられている。この挿通孔１９１には、各端子金具１７０ａ〜１８０ｃの接続部（いか、適宜「加締め部」という）１７７ａ〜１８７ｃ（図５参照）がそれぞれ挿通されている。
また、後端側セパレータ１９０は、グロメット１１５と保持部材１４０の間で軸線ＡＸ方向に挟まれて位置決めされる。

次に、図３〜図４を参照し、端子金具１７０ａ〜１８０ｃについて説明する。

図３は、端子金具１７０ｂ及び端子金具１８０ｂの側面斜視図である。これら各端子金具は同様な形態であるので、端子金具１７０ｂを中心に説明し、他の端子金具の説明は簡略化する。
端子金具１７０ｂは、高温に繰り返し晒されても、弾性（バネ弾性）を維持可能な周知の材料（具体的には耐熱合金であるＪＩＳ規格のＮＣＦ７１８）により形成されている。端子金具１７０ｂは、軸線ＡＸ方向（図３中、上下方向）に延びる長尺状の板状部材からなるフレーム本体部１７１ｂと、このフレーム本体部１７１ｂの先端（図３中、下方）から後端側に向かって延び、フレーム本体部１７１ｂと検出素子１２０との間に配置される素子当接部１７３ｂとを有する。

この端子金具１７０ｂは、素子当接部１７３ｂが検出素子１２０の対応する電極パッド１２４に当接するように構成されている。素子当接部１７３ｂのうち、フレーム本体部１７１ｂの先端に連結して径方向内側に方向変換する連結部１７３ｒｂは、外力が印加されることで弾性変形するように構成されている。つまり、端子金具１７０ｂは、連結部１７３ｒｂが弾性変形することで、フレーム本体部１７１ｂと素子当接部１７３ｂとの隙間が変化するように構成されている。
フレーム本体部１７１ｂは、その後端（図３中、上方）に板厚方向に湾曲する湾曲部１７５ｂを有する。そして、この湾曲部１７５ｂの後端には、リード線１１６を把持するリード線把持部１７７ｂｘが設けられている。

リード線把持部１７７ｂｘは、湾曲部１７５ｂの両端からそれぞれＬ字状に折曲して軸線ＡＸ方向に垂直な方向に互いに平行に延びる１対の突片１７７ｙを一体に備え、断面が略コ字状をなしている。各突片１７７ｙは、軸線ＡＸ方向に垂直な方向に突出し、軸線ＡＸ方向に互いに離間する３つの爪部１７７Ｐ１、１７７Ｐ２、１７７Ｐ３と、隣接する爪部の間の２つの凹部１７７Ｒ１、１７７Ｒ２とを有している。
そして、リード線把持部１７７ｂｘの内側にリード線１１６（図１参照）の被覆を剥いた芯線１１６ｃ（図５参照）を内部に挿通した後、各突片１７７ｙを曲げ加工（圧着）して加締めることで、略筒状の加締め部１７７ｂ（図１、図５参照）が形成され、リード線１４６が加締め部１７７ｂ内に圧接されて電気的に接続される。

図４は、端子金具１７０ａ〜１８０ｃの側面図である。これら各端子金具は同様な形態であるので、端子金具１７０ａを中心に説明し、他の端子金具の説明は簡略化する。
端子金具１７０ａと同様に、端子金具１７０ａもフレーム本体部１７１ａと、素子当接部１７３ａと、連結部１７３ｒａとを有し、素子当接部１７３ａが電極パッド１２３に当接するように構成されている。
又、フレーム本体部１７１ａは、その後端（図４中、上方）に板厚に直交する方向に屈曲する屈曲部１７５ａを有する。そして、この屈曲部１７５ａの後端には、リード線１１６を把持するリード線把持部１７７ａｘが設けられている。このリード線把持部１７７ａｘは、曲げ加工により概略筒状の加締め部１７７ａに形成された後、リード線１１６（図１参照）の芯線が内部に挿通された状態で内側に加締められることで、リード線１１６を把持する。

次いで、検出素子１２０と各端子金具１７０ａ〜１８０ｃと保持部材１４０の組み付け作業手順について説明する。
まず、６本のリード線１１６、１１６、…を後端側セパレータ１９０の挿通孔１９１に挿通した状態で、各リード線１１６に、保持部材１４０を通した各端子金具１７０ａ〜１８０ｃの各リード線把持部１７７ａｘ〜１８７ｃｘを加締め接続して加締め部１７７ａ〜１８７ｃを形成した後、後述する溶接を行う。
次に、リード線１１６を把持した各端子金具１７０ａ〜１８０ｃを後端側に引き込んで保持部材１４０の端子保持孔（図示せず）に保持させる。その後、後端側セパレータ１９０に各加締め部１７７ａ〜１８７ｃを挿入すると共に、保持部材１４０に後端側セパレータ１９０を係合させる。
次に、各端子金具１７０ａ〜１８０ｃが組み込まれた保持部材１４０の挿通孔１４０ｃに、検出素子１２０の後端部１４０ｋを挿入する。これにより、各々の電極パッド１２３、１２４、１２５に、端子金具１７０ａ〜１７０ｃがそれぞれ弾性的に当接して電気的に接続すると共に、各々の電極パッド１２７、１２８、１２９に、端子金具１８０ａ〜１８０ｃがそれぞれ弾性的に当接して電気的に接続する。

次に、本発明の特徴部分である端子金具の接続構造について、図５〜図８を参照して説明する。
図５は、端子金具１７０ｂの加締め部１７７ｂの側面図、図６は溶接部ＷＥを含む加締め部１７７ｂの上面図である。各端子金具の加締め部は同様な形態であるので、端子金具１７０ｂの加締め部１７７ｂを中心に説明し、他の端子金具の説明は省略する。
図５、図６に示すように、加締め部１７７ｂは、それぞれ対向する１対の爪部１７７Ｐ１、１７７Ｐ２、１７７Ｐ３を、周方向にそれぞれ合わせ目Ｊを形成するように加締めることで形成される。１対の爪部１７７Ｐ１は加締められて合わせ目Ｊで互いに接し、閉じた筒状部１７７Ｔ１を形成する。同様に、それぞれ１対の爪部１７７Ｐ２、１７７Ｐ２も合わせ目Ｊで互いに接し、閉じた筒状部１７７Ｔ２、１７７Ｔ３が形成されている。
そして、隣接する筒状部１７７Ｔ１、１７７Ｔ２の間には、爪部１７７Ｐ１、１７７Ｐ２、及び凹部１７７Ｒ１の周縁で囲まれる閉じた曲線で構成され、芯線１１６ｃが露出する開口部１７７Ｗ１が形成されている。同様に、隣接する筒状部１７７Ｔ２、１７７Ｔ３の間には、爪部１７７Ｐ２、１７７Ｐ３、及び凹部１７７Ｒ２の周縁で囲まれる閉じた曲線で構成され、芯線１１６ｃが露出する開口部１７７Ｗ２が形成されている。

さらに、開口部１７７Ｗ１の周縁（つまり、爪部１７７Ｐ１、１７７Ｐ２、及び凹部１７７Ｒ１の周縁）で、合わせ目Ｊを含む部位に、端子金具１７０ｂと芯線１１６ｃとを溶融させてなる溶接部ＷＥが形成されている。

この溶接部ＷＥは、図７に示すようにして形成することができる。
まず、公知の方法によって、端子金具１７０ｂのリード線把持部１７７ｂｘの内側にリード線１１６の芯線１１６ｃを挿通した後、加締めて略筒状の加締め部１７７ｂを形成する（図７（ａ））。
次に、加締め後に、開口部１７７Ｗ１の周縁の合わせ目Ｊ近傍の端子金具（爪部１７７Ｐ１）のみを溶接点Ｓとして溶接を行う（図７（ｂ））。
溶接点Ｓは、レーザ溶接や電子ビーム溶接等のビーム溶接を行う場合はビームの照射位置であり、抵抗溶接やスポット溶接の場合は、電極を押し当てる位置である。より確実に溶接を行える点で、レーザ溶接等のビーム溶接が好ましい。
このとき、溶接点Ｓで端子金具（爪部１７７Ｐ１）が溶融するが、余熱により溶接点Ｓより外側（開口部１７７Ｗ１の内側）の芯線１１６ｃも溶融し、開口部１７７Ｗ１の周縁を跨いだ部位に端子金具と芯線とを溶融させてなる溶接部ＷＥが形成される（図７（ｃ））。なお、加締め部１７７ｂの断面を観察すると、溶接部ＷＥは端子金具１７０ｂや芯線１１６ｃと異なる溶融凝固した組織として区別できるので、溶接部ＷＥが開口部１７７Ｗ１の周縁を跨ぐか否かを判定できる。

以上のように、開口部１７７Ｗ１の周縁近傍の端子金具（爪部１７７Ｐ１）のみを溶接すると、余熱により開口部１７７Ｗ１の内側の芯線１１６ｃも溶融する。これにより、複数の細い撚線からなる芯線１１６ｃを直接溶接する必要がなく、溶接時の熱量で撚線が溶けて断線することを抑制して芯線１１６ｃと端子金具１７０ｂとを適度に溶融させ、開口部１７７Ｗ１の周縁を跨いだ溶接部ＷＥを確実に形成することができる。
その結果、高温と低温を繰返す環境に曝されても加締め部１７７ｂが緩むことが抑制され、端子金具１７０ｂとリード線１１６との電気的接続を確実にすることができる。
又、加締め工程で加締め治具上に設置された端子金具１７０ｂとリード線１１６の向きを引っくり返して溶接する必要がなく、加締め後に上側を向いた開口部１７７Ｗ１にそのまま溶接を行えばよいので、生産性の低下を抑制できる。
さらに、端子金具１７０ｂの裏側から溶接しないので、熱容量の大きい端子金具１７０ｂを貫通させて内部の芯線１１６ｃまで溶融させる必要がなく、溶接時の投入熱量を大きくせずに溶接時間を短くし、撚線の熱による劣化を最小限に抑え、溶接機器の設備コストも低減できる。

なお、端子金具１７０ｂとしては、耐熱合金であるＪＩＳ規格のＮＣＦ７１８、ＮＣＦ７５０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ６３１等を好適に用いることができる。これらの合金は、銅等の細い撚線からなる芯線１１６ｃよりも溶接によって溶融し難く、溶接時に自身が溶け過ぎずに芯線１１６ｃに熱を伝えることができる。芯線１１６ｃとしては、無酸化銅や、無酸化銅の表面にＮｉをめっきしたものを好適に用いることができる。

なお、本実施形態では、溶接部ＷＥは合わせ目Ｊを含む部位に設けられている。合わせ目Ｊは画像認識等で自動的に位置を特定し易いので、合わせ目Ｊを溶接点Ｓに設定することで、自動で溶接を行う際に位置合わせを確実に行うことができる。そして、溶接点Ｓからの熱が周囲に伝わるので、開口部１７７Ｗ１の周縁を跨ぎつつ、合わせ目Ｊを含む部位が溶接部ＷＥとして確実に形成できる。
又、図６に示すように、溶接部ＷＥは、最も後端側（図６の右側、リード線１１６が延びる側）の開口部１７７Ｗ２のうち軸線ＡＸ方向の長さＬの１／２より後端側の部位Ｒを避けて設けられることが好ましい。部位Ｒは加締めを行う突片１７７ｙ（図３参照）の端部に相当するため、突片１７７ｙの中央寄りに比べて加締め力が弱く、溶接強度も低下するおそれがあるからである。又、部位Ｒはリード線１１６の被覆に近いため、部位Ｒを溶接すると被覆に熱が伝わって被覆が溶けるおそれがある。

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、図８に示すように、開口部の周縁を跨ぐ限り、溶接部の位置は限定されず、例えば、開口部１７７Ｗ１のうち合わせ目Ｊを含まない位置に溶接部ＷＥ２を設けても良く、他の開口部１７７Ｗ２に溶接部ＷＥ３を設けても良い。
溶接部の個数は生産性上１箇所が好適であるが、溶接部を複数箇所設けても良い。
又、開口部（筒状部）の個数も限定されない。例えば上記実施形態では開口部を２個設けたが、開口部を１個としてもよい。
さらに、本発明はセンサ（検出素子）に適用可能であり、本実施の形態のＮＯｘセンサ（ＮＯｘ検出素子）に限られず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。例えば、被測定ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ（酸素検出素子）や、ＨＣ濃度を検出するＨＣセンサ（ＨＣ検出素子）等に本発明を適用してもよい。
又、検出素子は板状に限定されず、棒状や筒状であってもよい。

１ センサ（ガスセンサ）
１００ 検出素子
１１６ リード線
１１６ｃ 芯線
１２３、１２４、１２５、１２７、１２８、１２９ 電極パッド
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ 端子金具
１７７ａ、１７７ｂ、１７７ｃ、１８７ａ、１８７ｂ、１８７ｃ 接続部（加締め部）
１７７Ｔ１、１７７Ｔ２、１７７Ｔ３ 筒状部
１７７Ｗ１、１７７Ｗ２ 開口部
ＡＸ 軸線
Ｊ 合わせ目
ＷＥ、ＷＥ２、ＷＥ３ 溶接部
Ｌ 最も後端側の開口部の軸線方向の長さ

Claims (4)

1. 検出素子の電極パッドに接続され、軸線方向に延びる端子金具と、
   前記端子金具の接続部に接続され、前記端子金具よりも後端側に延びて前記検出素子と外部回路との間で電流経路を形成するリード線と、を備えたセンサの端子金具の接続構造において、
   前記接続部は、自身の内側を挿通する前記リード線の芯線を圧接する複数の筒状部であって、前記軸線方向に互いに離間する筒状部と、隣接する前記筒状部の間に形成されて前記芯線が露出する開口部と、を備え、
   前記開口部の周縁を跨いだ部位に溶接部を有することを特徴とするセンサの端子金具の接続構造。
2. 前記筒状部は、前記軸線の周方向に合わせ目を有し、
   前記溶接部は、前記合わせ目を含む部位に設けられている請求項１に記載のセンサの端子金具の接続構造。
3. 前記溶接部は、最も後端側の前記開口部のうち前記軸線方向の長さの１／２より後端側の部位を避けて設けられている請求項１又は２に記載のセンサの端子金具の接続構造。
4. 検出素子の電極パッドに接続されて軸線方向に延びる端子金具を、前記端子金具よりも後端側に延びて前記検出素子と外部回路との間で電流経路を形成するリード線の芯線に加締め接続するセンサの端子金具の接続方法において、
   前記端子金具の加締め部は、前記リード線の芯線を挟んで加締められて周方向に合わせ目を形成する複数の筒状部であって、前記軸線方向に互いに離間する筒状部と、隣接する前記筒状部の間に形成されて前記芯線が露出する開口部と、を備え、
   前記加締め後に、前記開口部の周縁の近傍の前記端子金具のみを溶接し、余熱により前記端子金具と前記芯線とを溶融させて前記開口部の周縁を跨いだ部位に溶接部を形成することを特徴とするセンサの端子金具の接続方法。

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