JP7044043B2 - センサ - Google Patents

Description

本発明は、センサに関する。

センサの回路基板には、回路基板に実装されたセンサ素子等の電子部品の信号を伝送する素線が接続されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１５２２６６号公報

センサが小型化する一方で回路基板に実装される部品点数は増えているため、素線が実装される回路基板の実装スペースにおいて隣り合う素線の間隔が狭くなっている。しかしながら、素線は回路基板にはんだ付けで実装されるため、素線の間隔を狭くしすぎると、隣接した素線にはんだが流れて短絡したり、隣接した素線に高温のはんだごてが接触してダメージを与えたりするおそれがある。また、はんだ付けの品質や作業時間は作業者によって左右されやすく、外観や接続信頼性等の出来にばらつきが生じるおそれがある。

素線の実装スペースが高密度化するに伴い、回路基板にケーブルをはんだ付けする作業が困難になりつつある。そこで、本発明は、ケーブルを回路基板に簡単に実装できるセンサを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るセンサは、回路基板と、金属材料から形成され且つ回路基板に固定されたコネクタと、コネクタを介して回路基板に接続されたケーブルと、を備えている。コネクタは、回路基板に接続された底部と、該底部から起立した一対の挟持片と、を有している。ケーブルは、一対の挟持片に挟まれた空間に挟持されている。

この態様によれば、ケーブルを回路基板に実装する工程においてはんだ付けを省略できるため、ケーブルを回路基板に簡単に実装できる。また、素線を高密度に実装してセンサを小型化できる。作業者によって出来がばらつきやすいはんだ付けを省略できるため、不具合品の発生を未然に防止して品質を向上し均一化させることができる。熟練工でなくても組み立て可能になり、しかも作業時間が短縮されるため、コストダウンを図ることができる。

上記態様において、一対の挟持片からなる挟持部は、ケーブルの延在方向に沿って複数設けられていてもよい。

この態様によれば、ケーブルを複数箇所で挟持するため、いずれかの挟持部でケーブルが外れても他の挟持部でケーブルを固定できる。ケーブルが引っ張られたときの強度が向上し、より確実にケーブルを固定できる。

上記態様において、一対の挟持片は、それらの中間位置から見て鏡面対称に形成されていてもよい。

この態様によれば、対称性を有した簡素な形状であるため、微小なコネクタであっても過度に複雑なプレス加工にならない。コネクタを形成する工程における製造性に優れている。

上記態様において、コネクタは、折り曲げた金属箔から形成されていてもよい。金属箔は、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、第１面及び第２面を繋ぐ端面と、を有している。一対の挟持片は、端面でケーブルを挟持していてもよい。

仮に、折り曲げた金属箔の第１面や第２面でケーブルを挟持すると、外力が作用したとき金属箔が撓みやすいため、ケーブルを確実に固定することができないおそれがある。この態様によれば、変形しづらい金属箔の端面で挟持するため、ケーブルを確実に固定することができる。

上記態様において、コネクタは、すべての折り目がケーブルの延在方向に直交するように複数回折り曲げられた金属箔から形成されていてもよい。

この態様によれば、折り目がすべて平行になるため、微小なコネクタであっても過度に複雑なプレス加工にならない。コネクタを形成する工程における製造性に優れている。

上記態様において、底部は、第２面が回路基板に接続されていてもよい。挟持片は、ケーブルを挟持する一対の第１挟持片と、第１挟持片に沿って形成された一対の第２挟持片と、を含んでいてもよい。第１挟持片の第２面と第２挟持片の第２面とが対向していてもよい。

この態様によれば、ケーブルを第１挟持片と第２挟持片と複数箇所で挟持するため、ケーブルが引っ張られたときの強度が向上し、より確実にケーブルを固定できる。第１挟持片及び第２挟持片がケーブルの異なる部材をそれぞれ挟持するように構成できる。例えば、第１挟持片がケーブルの芯線を挟持し、第２挟持片がケーブルの内皮を挟持するように構成してもよい。

上記態様において、ケーブルは、複数の素線と、複数の素線を束ねる外皮と、を有し、各々の素線は、複数の導線からなる芯線と、該芯線を被覆する内皮と、を有していてもよい。一対の第１挟持片は、芯線を挟持してもよい。

この態様によれば、ケーブルを底部に向かって押し込むだけで、ケーブルを回路基板に実装することができる。芯線は内皮に被覆されていてもよいし、内皮から露出していてもよい。

上記態様において、第１挟持片は、該第１挟持片の先端部に設けられ且つ底部に向かうに従って一対の第１挟持片の間隔が狭くなる誘い込みを有していてもよい。

この態様によれば、誘い込みに案内させてケーブルを簡単に位置合わせできる。

上記態様において、誘い込みにおける一対の挟持片の端面は、楔状に形成されていてもよい。

この態様によれば、誘い込みの端面に形成された圧接刃によって内皮を切断し、コネクタと芯線とを導通させることができる。

上記態様において、ケーブルは、複数の素線と、複数の素線を束ねる外皮と、を有し、各々の素線は、複数の導線からなる芯線と、該芯線を被覆する内皮と、を有していてもよい。一対の第１挟持片及び一対の第２挟持片は、いずれも内皮を挟持してもよい。底部、第１挟持片及び第２挟持片の少なくとも一つは、内皮を貫通して芯線に導通する圧接刃を有していてもよい。

この態様によれば、内皮を切断して芯線を露出させる工程を省略できるため、ケーブルを回路基板に実装する工程における製造性に優れている。圧接刃がケーブルに食い込んでいるため、ケーブルが抜けにくい。

上記態様において、挟持片は、底部から遠ざかるに従って一対の挟持片の間隔が狭くなるかえしを有していてもよい。かえしは、一対の挟持片の間隔が最も狭い部位において内皮の直径よりも狭く形成されていてもよい。

この態様によれば、かえしが設けられているためコネクタからケーブルが外れることを防止できる。

上記態様において、第１挟持片及び第２挟持片が圧接刃をそれぞれ有していてもよい。一対の第１挟持片の間隔が狭くなり且つ一対の第２挟持片の間隔が狭くなるようにコネクタが加締められた状態で複数の圧接刃が内皮を貫通していてもよい。

この態様によれば、内皮を切断して芯線を露出させる工程を省略できるため、ケーブルを回路基板に実装する工程における製造性に優れている。複数箇所で圧接刃が芯線に導通するため、完成品の接続信頼性が向上する。コネクタが加締められて不可逆的に変形しており、さらに圧接刃がケーブルに食い込んでいるため、ケーブルが抜けにくい。

上記態様において、コネクタが加締められていない状態では、ケーブルが固定されず、一対の挟持片の間隔が狭くなるようにコネクタが加締められた状態では、一対の挟持片にケーブルが挟持されるように構成されていてもよい。

この態様によれば、加締められるまでケーブルを固定しないため、一対の挟持片の間隔を大きくすることができる。ケーブルを一対の挟持片の間に載置しやすくなる。コネクタが加締められると、コネクタが不可逆的に変形するため、ケーブルが抜けにくい。

本開示の一態様に係るセンサの製造方法は、底部と、該底部から起立した一対の挟持片と、を有したコネクタを金属材料から形成する第１工程と、回路基板にコネクタを接続する第２工程と、ケーブルを底部に向かって押し込んで一対の挟持片に挟まれた空間にケーブルを挟持させる第３工程と、を含んでいる。

この態様によれば、ケーブルを回路基板に実装する工程においてはんだ付けを省略できるため、ケーブルを回路基板に簡単に実装できる。

上記態様において、コネクタは、はんだ付け、溶接及び導電性ペーストによる接着のいずれかの固定方法で回路基板に接続されていてもよい。

この態様によれば、あらかじめ製造しておいたコネクタを回路基板に簡単に実装できる。

ケーブルは、複数の素線と、複数の素線を束ねる外皮と、を有し、各々の素線は、複数の導線からなる芯線と、該芯線を被覆する内皮と、を有していてよい。コネクタは、底部に設けられた圧接刃をさらに有していてもよい。第３工程において、圧接刃が内皮を貫通して芯線に導通してもよい。

この態様によれば、内皮を切断して芯線を露出させる工程を省略できるため、ケーブルを回路基板に実装する工程における製造性に優れている。圧接刃がケーブルに食い込んでいるため、ケーブルが抜けにくい。

上記態様において、コネクタは、挟持片に設けられた圧接刃をさらに有していてもよい。第３工程の後、一対の挟持片の間隔が狭くなるようにコネクタを加締める第４工程をさらに含んでいてもよい。第４工程において、圧接刃が内皮を貫通して芯線に導通してもよい。

この態様によれば、内皮を切断して芯線を露出させる工程を省略できるため、ケーブルを回路基板に実装する工程における製造性に優れている。コネクタが加締められて不可逆的に変形しており、さらに圧接刃がケーブルに食い込んでいるため、ケーブルが抜けにくい。

上記態様において、芯線をはんだ層で被覆する第５工程をさらに含んでいてもよい。第３工程の後、一対の挟持片の間隔が狭くなるようにコネクタを加締める第４工程をさらに含んでいてもよい。第４工程において、挟持片がはんだ層を貫通して芯線に導通してもよい。

この態様によれば、挟持片が直に芯線に導通するため、完成品の接続信頼性が向上する。コネクタが加締められて不可逆的に変形しているため、ケーブルが抜けにくい。

本発明によれば、ケーブルを回路基板に簡単に実装できるセンサを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態のセンサの内部構造を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。 図３は、図２に示されたコネクタの側面図である。 図４は、図２に示されたコネクタの平面図である。 図５は、図２に示されたコネクタの背面図である。 図６Ａは、本発明の第１実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図６Ｂは、図６Ａに続き、本発明の第１実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図７は、コネクタに実装された状態の素線を先端側から見た背面図である。 図８は、図６Ｂに示されたコネクタの変形例を示す斜視図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。 図１０は、図９に示されたコネクタの背面図である。 図１１は、本発明の第２実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図１２は、コネクタに実装された状態の素線を一部透過して示す背面図である。 図１３は、本発明の第３実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。 図１４Ａは、本発明の第３実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図１４Ｂは、図１４Ａに続き、本発明の第３実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図１５Ａは、図１４Ｂに示されたコネクタ及び素線を一部透過して示す背面図である。 図１５Ｂは、図１５Ａに続き、本発明の第３実施形態に係るコネクタの使用例を示す背面図である。 図１６は、本発明の第４実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。 図１７Ａは、本発明の第４実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図１７Ｂは、図１７Ａに続き、本発明の第４実施形態に係るコネクタの使用例を示す斜視図である。 図１８は、コネクタに実装された状態の素線を一部透過して示す背面図である。 図１９は、本発明において、素線を実装する手順の一例を示すフロー図である。 図２０は、本発明との対比のために示す従来例のセンサの図である。 図２１は、図２０に示された従来例における素線を実装する手順の一例を示すフロー図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の参照符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本発明の一実施形態のセンサ１は、金属箔等の導電性材料から形成されたコネクタ１０を備えている（図１参照）。コネクタ１０は、底部１１と、該底部１１から起立した一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒと、を有している（図２、図９、図１３及び図１６参照）。一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒに挟まれた空間Ｓに素線４を押し込むだけでよいため（図６Ａ参照）、ケーブル３を回路基板２に簡単に実装できる（図７参照）。素線４の芯線６は、内皮７に被覆されていてもよいし（図６Ｂ参照）、内皮７から露出していてもよい（図８参照）。素線４をより強固に固定するため、コネクタ１０を加締めてもよい（図１５Ｂ及び図１８参照）。以下、図１から図２１を参照して各構成について詳しく説明する。

まず、図１を参照して各実施形態に共通する構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態のセンサ１を示す斜視図である。図１に示すように、センサ１は、センサ素子等の電子部品が実装された回路基板２と、回路基板２に実装された複数のコネクタ１０と、コネクタ１０を介して回路基板２に接続されてセンサ素子からの信号を伝送するケーブル３と、を備えている。ケーブル３は、各々のコネクタ１０に電気的及び機械的に接続された素線４と、複数の素線４を束ねる外皮５と、を有している。素線４は、複数の導線からなる芯線６と、該芯線６を被覆する内皮７と、を有している。

［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態に係るコネクタ１０を示す斜視図である。図２に示すように、コネクタ１０は、回路基板２に固定される底部１１と、素線４を挟持する挟持部１２と、を有している。回路基板２を水平面に載置したとき、コネクタ１０の挟持部１２は上方に向かって開口している。挟持部１２は、底部１１から起立した一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒから構成され、一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒに挟まれた空間Ｓにケーブル３の素線４を挟持できる。図示した例では、コネクタ１０は、底部１１を挟んで素線４の延在方向Ｘに並べられた二組の挟持部１２を有している。

図３は、素線４の延在方向Ｘ及び回路基板２の厚み方向Ｚに直交する方向Ｙから見たコネクタ１０の側面図である。図３に示すように、コネクタ１０は、例えば、一枚の金属箔を折り曲げて形成されており、底部１１と挟持部１２とが一体的に形成されている。コネクタ１０を構成する金属箔は、第１面１０Ａと、第１面１０Ａとは反対側の第２面１０Ｂと、第１及び第２面１０Ａ，１０Ｂを繋ぐ端面１０Ｃと、を有している。なお、コネクタ１０は、折り曲げた金属箔に限定されず、例えば、底部１１と該底部１１から突出した挟持部１２とを有したブロックに導電性材料をめっきして形成してもよい。

挟持部１２は、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒと、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒと、を含んでいる。第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒは、底部１１の大部分を構成する底板１３に連続している。底板１３において、金属箔の第２面１０Ｂは、例えば、はんだ付け、溶接及び導電性ペーストによる接着等の固定方法により、回路基板２に電気的及び機械的に接続されている。

第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒは、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒに連続している。第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒとは反対側の端部は、底部１１の残余を構成している。底部１１の一部を構成する第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの端部は、好ましくは回路基板２に固定されているが、必ずしも回路基板２に固定されていなくてよい。第２挟持片１５Ｌ（１５Ｒ）の端部が回路基板２に固定されていると、挟持部１２Ｌ（１２Ｒ）がアーチ状になり、ケーブル３をコネクタ１０に押し込む力が作用しても変形しにくくなる。第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒにおける金属箔の第２面１０Ｂと、第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒにおける金属箔の第２面１０Ｂとは、互いに対向している。

図４は、回路基板２の厚み方向Ｚから見たコネクタ１０の平面図である。図４に示すように、底板１３と第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒとの折り目Ｆ１，Ｆ４や、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒと第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒとの折り目Ｆ２，Ｆ３は、すべて前述した方向Ｙに沿って延在している。コネクタ１０の金属箔を展開すると略矩形になり、四辺が素線４の延在方向Ｘ、金属箔の折り目方向Ｙにそれぞれ延在している。

図５は、延在方向Ｘにおいて素線４の先端側から見たコネクタ１０の背面図である。図５に示す例では、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒがその中間位置（例えば、挟持された素線４の中心）から見て鏡面対称に形成されている。同様に、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒがその中間位置から見て鏡面対称に形成されている。図５に示すように、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒは、間隔Ｄ１をあけて互いに対向している。第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒには、底部１１とは反対側の端部すなわち第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒ側の端部において、底部１１に近づくに従って間隔Ｄ１が狭くなる誘い込み１６が設けられている。誘い込み１６において、金属箔の端面１０Ｃは楔状に形成されており、内皮７を切断する圧接刃として機能する。

一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒと同様に、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒは、間隔Ｄ２をあけて互いに対向している。第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒには、底部１１とは反対側の端部すなわち第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒ側の端部において、底部１１から遠ざかるに従って間隔Ｄ２が狭くなるかえし１７が設けられている。かえし１７は、間隔Ｄ２が最も狭い部位において芯線６を被覆する内皮７の直径よりも狭く形成されている。

図示した例では、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの底部１１側の端部（以下、下端部と呼ぶ）が連続しておらずそれぞれ独立している。なお、後述する第３実施形態や第４実施形態のように、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの下端部が連続するように形成してもよい。一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの下端部が連続している場合、第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒが変形しにくく、コネクタ１０の強度が向上する。コネクタ１０と回路基板２との接触面積が広いため、両者の接合強度が向上する。

一方、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの下端部が連続していない場合、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒをばねのように広げることができるため、内皮７の厚みが大きい素線４であってもそれらに挟まれた空間Ｓ２に収容できる。また、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの下端部の間に回路基板２が露出しているため、素線４を回路基板２に近づけてケーブル３の高さを抑えることができる。

図示した例では、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの下端部は、底部１１側に向かうに従って間隔Ｄ２が狭くなるように形成されている。換言すると、回路基板２に固定されたとき接触面積が広くなるように、回路基板２に近づくに従って裾広がりに形成されている。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の第１実施形態に係るコネクタ１０の使用例を示す斜視図である。図６Ａに示すように、コネクタ１０の上方から底部１１に向かって素線４を押し込むと、素線４が誘い込み１６に案内される。図６Ｂに示すように、素線４をさらに押し込むと、誘い込み１６の端面１０Ｃで内皮７が切断されて、挟持部１２を構成する一対の第１挟持片１４に挟まれた空間Ｓ１に芯線６が挟持される。空間Ｓ１は、前述した挟持部１２内の空間Ｓの一例である。コネクタ１０は、金属箔等の導電性材料から形成され、底部１１の少なくとも一部（例えば、底板１３）が回路基板２に電気的及び機械的に接続されている。そのため、挟持部１２に挟持された状態の素線４は、コネクタ１０を介して回路基板２と電気的及び機械的に接続されている。つまり、素線４が回路基板２に実装されている。

図７は、コネクタ１０に実装された状態の素線４をその先端側から見た背面図である。図７に示すように、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１は、誘い込み１６よりも底部１１側の部位において、芯線６の直径よりも狭く形成されている。そのため、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒが芯線６に食い込んで、芯線６と導通し且つ芯線６を回路基板２に固定することができる。図示した例では、間隔Ｄ１が芯線６の直径の７０％程度に形成されている。

第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒ及び第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの間隔Ｄ１，Ｄ２の少なくとも一方は、誘い込み１６よりも底部１１側の部位において、芯線６の直径よりも狭く形成されている。そのため、コネクタ１０は、内皮７の有無に拘わらず挟持部１２で素線４を固定できる。

図８は、本発明の第１実施形態の変形例に係るコネクタ１０の使用例を示す斜視図である。図８に示すように、素線４は、内皮７が切除されて芯線６が露出した状態であってもよいし、内皮７から露出した芯線６がはんだ層に被覆された状態であってもよい。図示した例では、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒは芯線６と隙間をあけて対向している。なお、素線４を延在方向Ｘに移動させ、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒに挟まれた空間Ｓ２に内皮７が挟持させてもよい（図８中に仮想線で示す）。

以上のように構成された本発明の第１実施形態のセンサ１は、ケーブル３の素線４を回路基板２に実装する工程においてはんだ付けを省略できるため、ケーブル３を回路基板２に簡単に実装できる。図２０は、本発明との対比のために示す従来例のセンサの図である。従来例のセンサでは、回路基板２に素線４を直にはんだ付けしていた。素線４の間隔を狭くしすぎると、隣接した素線４にはんだが流れて短絡したり、隣接した素線４にはんだごてが接触してダメージを与えたりするおそれがあった。また、はんだ付けの品質や作業時間は作業者によって左右されやすく、外観や接続信頼性等の出来にばらつきが生じるおそれがあった。

これに対し、本発明の第１実施形態のセンサ１では、作業者によって出来がばらつきやすいはんだ付けを省略できるため、不具合品の発生を未然に防止して品質を向上し均一化させることができる。熟練工でなくても組み立て可能になり、しかも作業時間が短縮されるため、コストダウンを図ることができる。はんだ付けほど広い実装スペースを回路基板２上に区画する必要がないため、素線４を高密度に実装してセンサ１を小型化できる。

本発明の第１実施形態に係るコネクタ１０は、折り曲げた金属箔から形成されている。一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒは、端面１０Ｃで芯線６を挟持している。仮に、折り曲げた金属箔の第１面１０Ａや第２面１０Ｂで素線４を挟持すると、外力が作用したとき金属箔が撓みやすいため、素線４を確実に固定することができないおそれがある。一方、第１実施形態によれば、変形しづらい金属箔の端面１０Ｃで挟持するため、素線４を確実に固定することができる。しかも、挟持部１２が素線４の延在方向Ｘに沿って複数設けられている。素線４を複数箇所で挟持するため、より確実に素線４を固定できる。

本発明の第１実施形態に係るコネクタ１０は、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒがその中間位置から見て鏡面対称に形成されている。同様に、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒがその中間位置から見て鏡面対称に形成されている。コネクタ１０は、対称性を有した簡素な形状であるため、微小であっても過度に複雑なプレス加工にならない。また、コネクタ１０は、すべての折り目Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４が素線４の延在方向Ｘに直交する方向Ｙに沿って複数回折り曲げられた金属箔から形成されている。折り目Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４がすべて平行であるため、微小であっても過度に複雑なプレス加工にならない。

第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの各々は、該第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの先端部に設けられ且つ底部１１に向かうに従って一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１が狭くなる誘い込み１６を有しているため、素線４を簡単に位置合わせできる。誘い込み１６において、金属箔の端面１０Ｃが楔状に形成されている。素線４をコネクタ１０に押し込む際に、誘い込み１６の端面１０Ｃで内皮７が切断されるため、芯線６と挟持部１２とを導通させることができる。そのため、内皮７に被覆された状態の素線４をコネクタ１０に押し込むことができる。

第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの各々は、底部１１から遠ざかるに従って一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの間隔Ｄ２が狭くなるかえし１７を有している。かえし１７は、間隔Ｄ２が最も狭い部位において内皮７の直径よりも狭く形成されている。そのため、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒに挟まれた空間Ｓ２に素線４の内皮７を挟持するように配置したとき、コネクタ１０から素線４が外れることを防止できる。

次に、本発明の第２乃至第４実施形態に係るコネクタ１０について説明する。なお、第１実施形態で説明した構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第１実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、以下に説明する以外の構成は、第１実施形態と同一である。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るコネクタ１０について、図９乃至図１２を参照して説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係るコネクタ１０を示す斜視図である。図９に示すように、第２実施形態に係るコネクタ１０は、底部１１から起立した圧接刃２１を有している点が第１実施形態と異なる。図示した例では、圧接刃２１が底板１３から起立している。

図１０は、コネクタ１０を素線４の延在方向Ｘにおいて先端側から見た背面図である。図１０に示すように、回路基板２を水平面に載置したとき、圧接刃２１は上方に向かって突出している。第２実施形態では、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒに誘い込み１６の代わりにかえし１７が設けられている。図１１は、本発明の第２実施形態に係るコネクタ１０の使用例を示す斜視図である。

図１２は、コネクタに実装された状態の素線を一部透過して示す背面図である。図１２に示すように、コネクタ１０に素線４が押し込まれると、内皮７が圧接刃２１に切断される。素線４がコネクタ１０に実装された状態において、圧接刃２１は、内皮７を貫通して芯線６に導通している。第２実施形態のセンサ１によれば、内皮７を貫通して芯線６に導通する圧接刃２１を有しているため、内皮７に被覆された状態の素線４をコネクタ１０に押し込むことができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るコネクタ１０について、図１３乃至図１５Ｂを参照して説明する。第３実施形態に係るコネクタ１０は、コネクタ１０が加締められていない図１４Ａ乃至図１５Ａに示す状態では、素線４が固定されず、コネクタ１０が加締められた図１５Ｂに示す状態では、一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒに素線４が挟持されるように構成されている点が第１実施形態と異なる。

図１３は、本発明の第３実施形態に係るコネクタ１０を示す斜視図である。図１３に示すように、第３実施形態では、コネクタ１０に誘い込み１６及びかえし１７のいずれも設けられていない。一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１は、底部１１側の端部から底部１１とは反対側の端部に亘って略同一に形成されている。同様に、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの間隔Ｄ２は、底部１１側の端部の近傍から底部１１とは反対側の端部に亘って略同一に形成されている。図示した例では、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒにおける底部１１側の端部が繋がっている。

第１及び第２挟持片１４Ｌ，１４Ｒ，１５Ｌ，１５Ｒのいずれか一方又は双方において、素線４を挟持する端面１０Ｃが楔状に形成されており、圧接刃として機能する。図示した例では、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒにおける金属箔の端面１０Ｃが楔状に形成されている。図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の第３実施形態に係るコネクタ１０の使用例を示す斜視図である。図１５Ａは、図１４Ｂに示されたコネクタ１０及び素線４を一部透過して示す背面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示されたコネクタ１０を加締めた状態を示す図である。図１３Ａ乃至図１５Ａに示すように、コネクタ１０が加締められていない状態では、一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１は、芯線６の直径と略同一か僅かに狭い程度に形成されている。

素線４をコネクタ１０に固定する場合、図１５Ｂに示すように、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１が狭くなるようにコネクタ１０を加締めて一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒに芯線６を挟持させる。なお、第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの端面１０Ｃを楔状に形成して一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒに芯線６を挟持させることもできる。

第３実施形態のセンサ１によれば、コネクタ１０が加締められていない図１４Ａ乃至１５Ａに示す状態において、素線４を自由に動かして位置合わせできる。挟持部１２の摩擦抵抗や復元力に抗してコネクタ１０に素線４を押し込む必要がないため、作業者の負担を軽減できる。コネクタ１０が加締められた図１５Ｂに示す状態において、不可逆的に変形した一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒが芯線６に食い込んでいるため、素線４がコネクタ１０に確実に挟持される。端面１０Ｃが楔状に形成されているため、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒが内皮７を貫通して芯線６に導通している。なお、先端部における内皮７をあらかじめ切除した素線４を使用する場合（図８参照）、端面１０Ｃに形成された圧接刃を省略することもできる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係るコネクタ１０について、図１６乃至図１８を参照して説明する。第４実施形態に係るコネクタ１０は、挟持片１２Ｌ，１２Ｒに設けられた圧接刃４１，４２を有している。コネクタ１０が加締められていない図１７Ａに示す状態では、素線４が固定されず、コネクタ１０が加締められた図１７Ｂに示す状態では、素線４が固定されるように構成されている点が第１実施形態と異なる。

図１６は、本発明の第４実施形態に係るコネクタ１０を示す斜視図である。図示した例では、第１挟持片１４Ｌに圧接刃４１が設けられ、第２挟持片１５Ｒに圧接刃４２が設けられている。一方の第１挟持片１４Ｌに設けられた圧接刃４１は、他方の第１挟持片１４Ｒに向かって突出している。同様に、他方の第２挟持片１５Ｒに設けられた圧接刃４２は、一方の第２挟持片１５Ｌに向かって突出している。

なお、挟持部１２に設けられた圧接刃は、圧接刃４１，４２のいずれか一方のみであってもよい。圧接刃４１は、他方の第１挟持片１４Ｒに設けられてもよいし、第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの双方に設けられてもよい。同様に、圧接刃４２は、一方の第２挟持片１５Ｌに設けられてもよいし、第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの双方に設けられてもよい。

図１６に示すように、第４実施形態では、コネクタ１０に誘い込み１６及びかえし１７のいずれも設けられていない。一対の第１挟持片１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｄ１は、回路基板２の厚み方向Ｚにおいて、概ね一定に形成されている。同様に、一対の第２挟持片１５Ｌ，１５Ｒの間隔Ｄ２は、回路基板２の厚み方向Ｚにおいて、概ね一定に形成されている。

図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明の第４実施形態に係るコネクタ１０の使用例を示す斜視図である。図１７Ａに示すように、コネクタ１０が加締められていない状態では、一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒの間隔Ｄ１，Ｄ２は、内皮７の直径と略同一程度に形成されている。素線４をコネクタ１０に固定する場合、図１７Ｂに示すように、一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒの間隔Ｄ１，Ｄ２が狭くなるようにコネクタ１０を加締めて挟持部１２に素線４を挟持させる。

図１８は、コネクタ１０に実装された状態の素線４を一部透過して示す背面図である。図１８に示すように、コネクタ１０が加締められた状態において、圧接刃４１，４２は、内皮７を貫通して芯線６に導通している。第４実施形態のセンサ１によれば、不可逆的に変形した一対の挟持片１２Ｌ，１２Ｒの圧接刃４１，４２が素線４に食い込んでいるため、素線４がコネクタ１０に確実に挟持される。内皮７を貫通して芯線６に導通する圧接刃２１を有しているため、素線４の先端部において、内皮７を切除して芯線６を露出させる必要がないし、芯線６をはんだ層で被覆する必要がない。

続いて、本発明のセンサ１の製造方法について説明する。図１９は、本発明において、ケーブル３を実装する手順の一例を示すフロー図である。本発明のセンサ１の製造方法は、参照符号１０１で示す第１工程において、金属箔等の導電性材料からコネクタ１０を形成する。参照符号２０１で示す第２工程において、はんだ印刷機、部品搭載機、リフロー炉を用いて自動で、センサ素子等の電子部品と、コネクタ１０と、を回路基板２に実装する。

参照符号２０２で示す第３工程において、素線４をコネクタ１０に押し込んで挟持部１２に素線４を挟持させる。第１及び第２実施形態のセンサ１の場合、この時点で素線４がコネクタ１０を介して回路基板２に実装される。第３及び第４実施形態のセンサ１の場合、参照符号２０３で示す第４工程において、コネクタ１０を加締めて素線４を完全に固定すると、素線４がコネクタ１０を介して回路基板２に実装される。

図２１は、従来例において、ケーブル３を実装する手順の一例を示すフロー図である。センサの従来の製造方法では、参照符号２０４で示す工程において、作業者が手動で回路基板２に素線４をはんだ付けしていた。これまで説明したように、超小型のセンサ１において、回路基板２の狭小な実装スペースに素線４をはんだ付けすることは作業者の負担が重い。本発明のセンサ１の製造方法であれば、負担が重い工程２０４を負担が軽い工程２０２，２０３に置き換えることができる。

また、センサの従来の製造方法では、参照符号３０１で示す工程において、ワイヤストリッパを用いて作業者が手動で素線４の先端部の内皮７を切除していた。参照符号３０２で示す第５工程において、導線が広がらないように作業者が手動で芯線６をはんだ層で被覆していた。本発明のセンサ１の製造方法であれば、そのような手作業の工程も省略できる。なお、内皮７を貫通する圧接刃は、コネクタ１０に必須の構成ではなく省略することもできる。その場合、例えば、工程３０１，３０２によって素線４の先端部の内皮７を切除すればよい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

［付記１］
回路基板と、
金属材料から形成され且つ前記回路基板（２）に固定されたコネクタ（１０）と、
前記コネクタ（１０）を介して前記回路基板（２）に接続されたケーブル（３）と、を備え、
前記コネクタ（１０）は、前記回路基板（２）に接続された底部（１１）と、該底部（１１）から起立した一対の挟持片（１２Ｌ，１２Ｒ）と、を有し、
一対の挟持片（１２Ｌ，１２Ｒ）に挟まれた空間（Ｓ）にケーブル（３）が挟持されている、センサ（１）。

［付記２］
底部（１１）と、該底部（１１）から起立した一対の挟持片（１２Ｌ，１２Ｒ）と、を有したコネクタ（１０）を金属材料から形成する第１工程（１０１）と、
回路基板（２）に前記コネクタ（１０）を接続する第２工程（２０１）と、
ケーブル（３）を前記底部（１１）に向かって押し込んで一対の前記挟持片（１２Ｌ，１２Ｒ）に挟まれた空間（Ｓ）に前記ケーブル（３）を挟持させる第３工程（２０２）と、を含む、センサ（１）の製造方法。

１…電子機器、２…回路基板、３…ケーブル、４…素線、５…外皮、６…芯線、７…内皮、１０…コネクタ、１０Ａ…第１面、１０Ｂ…第２面、１０Ｃ…端面、１１…底部、１２…挟持部、１２Ｌ，１２Ｒ…挟持片、１３…底板、１４Ｌ，１４Ｒ…第１挟持片、１５Ｌ，１５Ｒ…第２挟持片、１６…誘い込み、１７…かえし、２１，４１，４２…圧接刃、１０１…第１工程、２０１…第２工程、２０２…第３工程、２０３…第４工程、３０１，３０２…その他の工程、Ｄ１，Ｄ２…間隔、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４…折り目、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…空間、Ｘ…素線の延在方向、Ｙ…折り目に平行な方向、Ｚ…回路基板の厚み方向。

Claims (6)

1. 回路基板と、
   金属材料から形成され且つ前記回路基板に固定されたコネクタと、
   前記コネクタを介して前記回路基板に接続されたケーブルと、を備え、
   前記コネクタは、前記回路基板に接続された底部と、該底部から起立した一対の挟持片と、を有し、
   一対の前記挟持片に挟まれた空間に前記ケーブルが挟持されており、
   前記コネクタは、折り曲げた金属箔から形成されており、
   前記金属箔は、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ端面と、を有し、
   一対の前記挟持片は、前記端面で前記ケーブルを挟持しており、
   前記コネクタは、すべての折り目が前記ケーブルの延在方向に直交するように複数回折り曲げられた前記金属箔から形成されており、
   前記底部は、前記第２面が前記回路基板に接続されており、
   一対の前記挟持片は、前記ケーブルを挟持する一対の第１挟持片と、該第１挟持片に沿って配置された一対の第２挟持片と、を含み、
   前記第１挟持片の前記第２面と前記第２挟持片の前記第２面とが対向しており、
   前記ケーブルは、複数の素線と、複数の前記素線を束ねる外皮と、を有し、
   各々の前記素線は、複数の導線からなる芯線と、該芯線を被覆する内皮と、を有し
   一対の前記第１挟持片及び一対の前記第２挟持片は、いずれも前記内皮を挟持し、
   前記底部、前記第１挟持片及び前記第２挟持片の少なくとも一つは、前記内皮を貫通して前記芯線に導通する圧接刃を有しており、
   前記第１挟持片及び前記第２挟持片が前記圧接刃をそれぞれ有し、
   一対の前記第１挟持片の間隔が狭くなり且つ一対の前記第２挟持片の間隔が狭くなるように前記コネクタが加締められた状態で複数の前記圧接刃が前記内皮を貫通している、センサ。
2. 一対の前記挟持片からなる挟持部は、前記ケーブルの延在方向に沿って複数設けられている、請求項１に記載のセンサ。
3. 一対の前記挟持片は、一対の前記挟持片の中間位置から見て鏡面対称に形成されている、請求項１又は２に記載のセンサ。
4. 前記挟持片は、前記底部から遠ざかるに従って一対の前記挟持片の間隔が狭くなるかえしをさらに有し、
   前記かえしは、一対の前記挟持片の間隔が最も狭い部位において前記内皮の直径よりも狭く形成されている、請求項１に記載のセンサ。
5. 底部と、該底部から起立した一対の挟持片と、を有したコネクタを金属材料から形成する第１工程と、
   回路基板に前記コネクタを接続する第２工程と、
   ケーブルを前記底部に向かって押し込んで一対の前記挟持片に挟まれた空間に前記ケーブルを挟持させる第３工程と、を含み、
   前記ケーブルは、複数の素線と、複数の前記素線を束ねる外皮と、を有し、
   各々の前記素線は、複数の導線からなる芯線と、該芯線を被覆する内皮と、を有し
   前記コネクタは、前記挟持片に設けられた圧接刃をさらに有し、
   前記第３工程の後、一対の前記挟持片の間隔が狭くなるように前記コネクタを加締める第４工程をさらに含み、
   前記第４工程において、前記圧接刃が前記内皮を貫通して前記芯線に導通する、センサの製造方法。
6. 前記コネクタは、はんだ付け、溶接及び導電性ペーストによる接着のいずれかの固定方法で前記回路基板に接続されている、請求項５に記載のセンサの製造方法。

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