JP2001068176A - 平板端子とピン端子との接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光を照射して平板端子とピン端子とを
接合することにより、その接合部を効率よく高い強度で
形成し、耐久性、信頼性の向上を図る。 【解決手段】 平板端子７のピン穴７Ｃ内にピン端子８
の軸部８Ａを隙間をもって挿通し、その先端側をピン穴
７Ｃから上向きに突出させる。そして、この突出端部位
をレーザ光によって溶融し、この溶融部位をピン穴７Ｃ
の上側から下側へと流下させることにより、レーザ接合
部１０の張出し部１０Ａ，１０Ｂ等を形成する。これに
より、ピン端子８にレーザ光を照射するだけで、平板端
子７を溶融することなく、これらの端子７，８を短時間
で効率よく接合でき、抵抗溶接やはんだ付け等の手段と
比較して、ケーシング１のボンディングワイヤ６やハー
メチックシール９等を接合時の熱や外力等から保護する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のエ
ンジンや自動変速機等を制御するコントロールユニット
の入出力端子等に好適に用いられる平板端子とピン端子
との接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のエンジンや自動変速機
等には、これらを制御するコントロールユニットが設け
られている。そして、例えば自動変速機用のコントロー
ルユニットには、レイアウト上の制約等によりエンジン
のオイルパン等の内部に配置されるものがある。このよ
うなコントロールユニットでは、その回路基板が密閉構
造をもつケーシング内に収容された状態でオイルパン内
のエンジンオイルから遮断されている。

【０００３】また、コントロールユニットには、車両に
搭載された各種センサ、アクチュエータ等と接続される
入出力用のピン端子が複数設けられ、これらのピン端子
は、先端側がケーシングを貫通して外部に突出してい
る。この場合、ケーシングのうち各ピン端子が貫通する
部位には、ケーシング内を密閉状態に保持するために例
えばガラス材料からなるハーメチックシール等が設けら
れている。

【０００４】そして、ケーシング外に突出する各ピン端
子の先端側は、例えば抵抗溶接、はんだ付等の接合手段
を用いて平板端子にそれぞれ接合され、これらの平板端
子は車両の各種センサ、アクチュエータ等と接続されて
いる。

【０００５】ここで、例えば抵抗溶接等によって平板端
子とピン端子とを接合するときには、まず平板端子の先
端側にＬ字状の屈曲部を予め形成しておき、この屈曲部
とピン端子とを長さ方向に沿って当接させることにより
両者の接合面積を確保する。そして、この屈曲部とピン
端子とを一対の電極によって挟持し、これらの電極間に
各端子を介して通電することにより平板端子とピン端子
とを抵抗溶接する。

【０００６】一方、例えばはんだ付け等によって平板端
子とピン端子とを接合するときには、まず平板端子の先
端側にピン穴を予め形成しておき、このピン穴内にピン
端子の先端側を挿通した状態で各端子をはんだ付けす
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、例えば抵抗溶接、はんだ付け等の接合手段
を用いて平板端子とピン端子とを接合する構成としてい
る。

【０００８】しかし、抵抗溶接等の接合手段を用いる場
合には、例えばＬ字状の屈曲部等を端子の接合部位に形
成する必要が生じ、その形状が複雑となり易い。しか
も、抵抗溶接時には、一対の電極を用いてピン端子と平
板端子とを挟持しつつ通電し続けるため、溶接作業に手
間がかかるばかりでなく、電極からピン端子に加わる電
流や押圧力等によって、ピン端子とケーシングとの間に
設けられたハーメチックシールが損傷する虞れもあり、
耐久性、信頼性が低下するという問題がある。

【０００９】また、例えばはんだ付け等の接合手段を用
いる場合には、高温のエンジンオイル等から伝わる熱に
よって各端子の接合部位が早期に劣化し易くなるため、
平板端子とピン端子との接続状態が不安定となる場合が
ある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、平板端子とピン端子と
を効率よく接合でき、これらの接合状態を長期間に亘っ
て安定的に保持できると共に、耐久性、信頼性を向上で
きるようにした平板端子とピン端子との接合方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ピン穴が設けられた平板端子と、少な
くとも先端側が該平板端子のピン穴の穴径よりも小さい
外径寸法を有するピン端子とを接合する接合方法に適用
される。

【００１２】そして、請求項１の発明が採用する方法の
特徴は、ピン端子の先端側を平板端子の一側面よりも突
出させた状態で前記ピン穴内に挿通し、前記ピン端子の
突出端部位にレーザ光を照射して該突出端部位を溶融
し、この溶融部位を前記平板端子のピン穴内に流入させ
て前記平板端子とピン端子とを接合することにある。

【００１３】これにより、ピン端子の突出端部位にレー
ザ光を照射して該突出端部位を溶融でき、この溶融部位
が平板端子のピン穴内に流入して固化することにより、
平板端子とピン端子とを機械構造的に締結して接合する
ことができる。

【００１４】また、請求項２の発明によると、ピン端子
のうち前記平板端子の一側面から突出する突出端部位の
長さ寸法は、該突出端部位の体積が前記平板端子のピン
穴と前記ピン端子との間に形成される環状の隙間の容積
に対して３〜５倍となるように設定している。

【００１５】これにより、ピン端子の突出端部位をレー
ザ光によって溶融するときには、ピン端子とピン穴との
間の隙間容積に対して十分な量の溶融金属を形成でき、
この溶融金属によって平板端子とピン端子との間を接合
することができる。

【００１６】一方、請求項３の発明が採用する方法の特
徴は、ピン端子の先端側を前記平板端子の一側面よりも
突出させた状態で前記ピン穴内に挿通し、前記ピン端子
の突出端部位と前記平板端子のピン穴周辺部位とにレー
ザ光を照射して該各部位を溶接することにある。

【００１７】これにより、ピン端子の突出端部位と平板
端子のピン穴周辺部位とにレーザ光を照射して各端子を
溶接することができる。

【００１８】また、請求項４の発明によると、ピン端子
のうち前記平板端子の一側面から突出する突出端部位の
長さ寸法は、該突出端部位の体積が前記平板端子のピン
穴と前記ピン端子との間に形成される環状の隙間の容積
に対して１〜２倍となるように設定している。

【００１９】これにより、ピン端子の突出端部位と平板
端子のピン穴周辺部位とをレーザ光によって溶接すると
きには、これらの端子を環状の隙間を介して溶接するの
に十分な量の溶融金属を形成することができる。

【００２０】また、請求項５の発明によると、前記ピン
端子の外周側には前記平板端子のピン穴と対応する位置
に凹溝を形成している。

【００２１】これにより、ピン端子の溶融部位をピン穴
内で凹溝に流入させ、該凹溝に係合した状態で固化させ
ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
平板端子とピン端子との接合方法を、自動車等の車両に
設けられる自動変速機用のコントロールユニットに適用
した場合を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２３】ここで、図１ないし図９は本発明による第
１の実施の形態を示し、図中、１は本実施の形態に用い
るコントロールユニットのケーシングで、該ケーシング
１は、開口部が設けられた箱体１Ａと、該箱体１Ａに溶
接され前記開口部を閉塞する蓋板１Ｂとからなり、これ
らは金属材料を用いて形成されている。

【００２４】２はケーシング１内に位置して蓋板１Ｂに
取付けられた回路基板で、該回路基板２には、図２に示
す如く複数の回路素子３，４，５等が実装され、これら
はボンディングワイヤ６等を用いて後述のピン端子８，
８，…に接続されている。

【００２５】そして、コントロールユニットは、例えば
自動車用エンジンのオイルパン（図示せず）内に配置さ
れ、回路基板２は、ケーシング１によってオイルパン内
のエンジンオイルからシールされた状態に保持される。
また、コントロールユニットは、後述のピン端子８から
平板端子７等を介して車両に搭載された各種センサ、ア
クチュエータ等との間で信号の入出力を行い、自動変速
機（いずれも図示せず）等を制御するものである。

【００２６】７，７，…は例えば銅等を含む金属板によ
って形成された複数の平板端子で、該各平板端子７の基
端側には、図４に示す如く、その上面（一側面）７Ａと
下面（他側面）７Ｂとに開口する円形状のピン穴７Ｃが
設けられている。また、平板端子７は、先端側が車両の
各種センサ、アクチュエータ等に接続される。

【００２７】８，８，…はコントロールユニットに設け
られた入出力用のピン端子で、該各ピン端子８は、例え
ば鉄、ニッケルまたはこれらの合金等を含む金属材料を
用いて形成されている。そして、ピン端子８は、ガラス
材料等からなるハーメチックシール９を介してケーシン
グ１の蓋板１Ｂに固着され該蓋板１Ｂの両面側に突出す
る円柱状の軸部８Ａと、ケーシング１内に位置して該軸
部８Ａの基端側に一体形成され、ボンディングワイヤ６
を用いて回路基板２に接続されたランド部８Ｂとから構
成されている。

【００２８】ここで、軸部８Ａの先端部は、平板端子７
のピン穴７Ｃの穴径よりも小さい外径寸法を有し、後述
の如くピン穴７Ｃ内に環状の隙間Ｓ1 をもって挿通され
ると共に、後述のレーザ接合部１０を用いてピン穴７Ｃ
内に接合されている。

【００２９】１０，１０，…は各平板端子７とピン端子
８との間にそれぞれ設けられたレーザ接合部で、該各レ
ーザ接合部１０は、後述の如くピン端子８の軸部８Ａの
うち突出端部１１にレーザ光を照射して該突出端部１１
を溶融することにより、該軸部８Ａと一体形成されてい
る。

【００３０】また、レーザ接合部１０は、平板端子７の
上，下両側に位置してピン端子８の軸部８Ａからピン穴
７Ｃよりも径方向外側に張出した上，下の張出し部１０
Ａ，１０Ｂと、軸部８Ａとピン穴７Ｃとの間の隙間Ｓ1
に充填され、該張出し部１０Ａ，１０Ｂを連結する筒状
の連結部１０Ｃとから構成されている。そして、上，下
の張出し部１０Ａ，１０Ｂは、ピン穴７Ｃに対して軸部
８Ａを上，下両方向に抜止め状態で締結し、平板端子７
とピン端子８とを一体に接合している。

【００３１】本実施の形態による方法を用いて接合した
平板端子７とピン端子８とは上述の如き構成を有するも
ので、次に図５ないし図９を参照しつつその接合方法に
ついて説明する。

【００３２】まず、コントロールユニットを予め組立て
た後に、その蓋板１Ｂから突出する各ピン端子８に対応
して平板端子７をそれぞれ用意する。

【００３３】そして、図５に示すピン端子挿通工程で
は、ピン端子８の軸部８Ａを平板端子７のピン穴７Ｃ内
に隙間Ｓ1（図４参照）をもって挿通し、その先端側を
平板端子７の上面７Ａから上向きに所定の長さ寸法Ｌ1
分だけ突出させた突出端部１１とする。この場合、突出
端部１１の長さ寸法Ｌ1 は、突出端部１１の体積が隙間
Ｓ1 の容積に対して例えば３〜５倍程度となるように定
められる。

【００３４】次に、図６に示すピン端子溶融工程では、
例えば炭酸ガスレーザ、ルビーレーザ等のレーザ手段を
用いてピン端子８の突出端部１１にレーザ光を照射し、
突出端部１１を徐々に溶融して溶融部１２を形成する。
この場合、突出端部１１に照射するレーザ光は、図７中
の特性線１３に示す如く、例えば５〜２０ｍｓ程度のパ
ルス幅Ｔをもつ略矩形状のパルス波形として１０〜２０
Ｈz 程度の周期で約４〜５回だけ出力される。

【００３５】なお、レーザ光の吸収性が悪い金属材料、
例えば銅合金等を用いてピン端子８が形成されている場
合には、その表面にニッケルめっき等の耐熱性が高いめ
っき処理を予め施した状態でレーザ光を照射すればよ
い。

【００３６】次に、図８、図９に示す端子締結工程で
は、例えば特性線１４に示す如く傾斜部１４Ａ，１４Ｂ
が設けられた略台形状のパルス波形をもつレーザ光を特
性線１３とほぼ同様の周期で溶融部１２に複数回照射
し、この溶融部１２を平板端子７の上面７Ａ側からピン
穴７Ｃ内の隙間Ｓ1 を通じて流下させ、溶融部１２をピ
ン穴７Ｃから下面７Ｂよりも突出する位置まで下方に流
出させる。

【００３７】この場合、各パルス波形の立上がり時に
は、特性線１４の傾斜部１４Ａに応じてレーザ出力が漸
次大きくなることにより、溶融部１２をピン穴７Ｃ内の
隙間Ｓ1 へと円滑に流入させることができる。また、各
パルス波形の立下がり時には、特性線１４の傾斜部１４
Ｂに応じてレーザ出力が漸次小さくなることにより、溶
融部１２内に混入した気泡等を排出することができる。

【００３８】そして、溶融部１２は、図４に示すよう
に、レーザ接合部１０の張出し部１０Ａ，１０Ｂと連結
部１０Ｃとを形成した状態で固化し、平板端子７とピン
端子８とはレーザ接合部１０を介して接合される。

【００３９】かくして、本実施の形態では、ピン端子８
の軸部８Ａを平板端子７のピン穴７Ｃ内に挿通した後
に、その上面７Ａから突出する突出端部１１をレーザ光
によって溶融し、この溶融部１２をピン穴７Ｃ内に流入
させて平板端子７とピン端子８とを接合するようにした
ので、ピン穴７Ｃ内に流入した溶融部１２によってレー
ザ接合部１０を形成でき、このレーザ接合部１０を用い
て平板端子７とピン端子８とを機械構造的に締結するこ
とができる。

【００４０】この場合、突出端部１１の体積がピン端子
８とピン穴７Ｃとの間の隙間Ｓ1 の容積に対して例えば
３〜５倍程度となるように、該突出端部１１の長さ寸法
Ｌ1を設定したので、突出端部１１を溶融することによ
って隙間Ｓ1 の容積に対し十分な量の溶融部１２を形成
でき、この溶融部１２が固化したレーザ接合部１０を用
いて平板端子７とピン端子８とを安定的に接合すること
ができる。

【００４１】また、平板端子７の上面７Ａ側からピン穴
７Ｃ内に流入した溶融部１２を下面７Ｂよりも下方に流
出させるようにしたので、この溶融部１２によってレー
ザ接合部１０の張出し部１０Ａ，１０Ｂと連結部１０Ｃ
とを容易に形成でき、これらの張出し部１０Ａ，１０Ｂ
等を用いてピン端子８をピン穴７Ｃ内に抜止め状態に保
持することができる。

【００４２】従って、本実施の形態によれば、レーザ光
を照射してピン端子８の突出端部１１を溶融させるだけ
で、平板端子７を溶融させることなく、これらの端子
７，８を容易に接合でき、例えば溶接時の適性等を考慮
して端子７，８の材質や形状（接合面積）等を制限する
必要がなくなり、これらの端子７，８に用いる金属材料
の組合せを自由に選択できると共に、端子形状を簡略化
することができる。

【００４３】また、従来技術のように抵抗溶接やはんだ
付け等の手段を用いる場合と比較して、パルス状のレー
ザ光を複数回照射することにより、平板端子７とピン端
子８とを短時間で効率よく接合できると共に、ピン端子
８に対して非接触状態で必要最低限の熱量を加えるだけ
で済み、ボンディングワイヤ６やハーメチックシール９
等を、接合時の熱や外力等から保護することができる。

【００４４】さらに、コントロールユニットをエンジン
のオイルパン内に配置した状態では、レーザ接合部１０
がエンジンオイルの熱によって比較的高温となる場合で
も、はんだ付け等による接合部と比較してその接合状態
を長期間に亘って良好に保持でき、耐久性、信頼性を向
上させることができる。

【００４５】また、レーザ手段を用いることにより、ピ
ン端子８とピン穴７Ｃとの間の隙間Ｓ1 をはんだ付け等
の場合よりも大きく形成できるから、ピン端子挿通工程
では、ピン端子８の軸部８Ａをピン穴７Ｃ内に容易に挿
通することができる。

【００４６】また、ピン端子溶融工程では、ピン端子８
の突出端部１１にパルス状の出力波形をもつレーザ光を
複数回照射するようにしたから、複数パルスのレーザ光
を用いて突出端部１１を安定した状態で徐々に溶融で
き、例えば高出力のレーザ光を１パルスだけ照射する場
合と比較し、突出端部１１が散逸、蒸発するのを防ぐこ
とができる。

【００４７】次に、図１０ないし図１２は本発明による
第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、平板
端子のピン穴にテーパ面部を形成し、ピン端子の外周側
に凹溝を設けたことにある。

【００４８】２１は本実施の形態の接合方法に用いる平
板端子で、該平板端子２１は、第１の実施の形態とほぼ
同様に、例えば銅等を含む金属平板によって形成され、
その上面２１Ａと下面２１Ｂに開口する円形状のピン穴
２１Ｃが形成されている。また、平板端子２１には、ピ
ン穴２１Ｃの下側開口を拡径するように傾斜した環状の
テーパ面部２１Ｄが設けられている。

【００４９】２２は例えば鉄、ニッケルまたはこれらの
合金等を含む金属材料を用いて形成されたピン端子で、
該ピン端子２２は、円柱状の軸部２２Ａとランド部（図
示せず）とから構成されている。また、軸部２２Ａに
は、図１１、図１２に示す如く、その外周側に例えば２
箇所の面取りを施すことにより、ピン穴２１Ｃに対応す
る位置で開口する凹溝２２Ｂ，２２Ｂが形成されてい
る。

【００５０】２３は平板端子２１とピン端子２２の軸部
２２Ａとを接合したレーザ接合部で、該レーザ接合部２
３は、第１の実施の形態のレーザ接合部１０とほぼ同様
に、上，下の張出し部２３Ａ，２３Ｂと連結部２３Ｃと
から構成されている。この場合、下側の張出し部２３Ｂ
は、平板端子２１のテーパ面部２１Ｄに沿って径方向外
向きに拡径するように張出している。また、連結部２３
Ｃは、その内周側部位がピン端子２２の各凹溝２２Ｂ内
に食込むように係合している。

【００５１】このように構成される平板端子２１とピン
端子２２との接合時には、平板端子２１のピン穴２１Ｃ
にテーパ面部２１Ｄを予め形成し、ピン端子２２の軸部
２２Ａに凹溝２２Ｂを形成した後に、第１の実施の形態
とほぼ同様の手順で、図１１に示すピン端子挿通工程に
続いてピン端子溶融工程と端子締結工程とを行い、これ
らの端子２１，２２を接合する。

【００５２】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
平板端子２１のピン穴２１Ｃにテーパ面部２１Ｄを形成
したので、レーザ手段により溶融したピン端子２２の溶
融部位がピン穴２１Ｃ内を上側から下側に向けて流動す
るときには、この溶融部位をテーパ面部２１Ｄに沿って
径方向外側へと円滑に張出すことができ、レーザ接合部
２３の張出し部２３Ｂを大きく形成できると共に、平板
端子２１とピン端子２２との接合強度をより高めること
ができる。

【００５３】また、ピン端子２２に各凹溝２２Ｂを形成
したので、軸部２２Ａの突出端部位を溶融したときに
は、この溶融部位の一部を凹溝２２Ｂ内に流入させ、レ
ーザ接合部２３の連結部２３Ｃを凹溝２２Ｂに係合させ
ることができ、ピン端子２２とレーザ接合部２３とをよ
り高い強度で一体形成することができる。

【００５４】次に、図１３ないし図１５は本発明による
第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、平板
端子とピン端子にレーザ光を照射して各端子を溶接する
ことにある。

【００５５】３１は本実施の形態の接合方法に用いる平
板端子で、該平板端子３１は、例えば鉄、ニッケル、銅
またはこれらの合金等を含む金属材料を用いて形成さ
れ、その基端側には円形状のピン穴３１Ａが形成されて
いる。

【００５６】３２は平板端子３１と略同一の金属材料を
用いて形成されたピン端子で、該ピン端子３２は、円柱
状の軸部３２Ａとランド部（図示せず）とを有してい
る。

【００５７】３３は平板端子３１とピン端子３２の軸部
３２Ａとを溶接したレーザ溶接部で、該レーザ溶接部３
３は、レーザ手段を用いて平板端子３１とピン端子３２
とに一体形成されている。

【００５８】ここで、平板端子３１とピン端子３２との
接合方法について述べる。まず、図１４に示すピン端子
挿通工程では、ピン端子３２の軸部３２Ａを平板端子３
１のピン穴３１Ａ内に隙間Ｓ2 をもって挿通し、その先
端側を突出端部３４として平板端子３１の上面よりも長
さ寸法Ｌ2 分だけ上向きに突出させる。この場合、突出
端部３４の長さ寸法Ｌ2 は、突出端部３４の体積が隙間
Ｓ2 の容積に対して例えば１〜２倍程度となるように定
められ、突出端部３４は、隙間Ｓ2 を介して端子３１，
３２を溶接するのに十分な量の溶融金属を形成する構成
となっている。

【００５９】次に、ピン端子溶融工程では、例えば図１
５中の特性線３５に示すパルス波形をもったレーザ光
を、ピン端子３２の突出端部３４と平板端子３１のピン
穴３１Ａ周辺に対して１パルスだけ照射し、レーザ溶接
部３３を形成する。この場合、パルス波形の立下がり時
には、特性線３５の傾斜部３５Ａに応じてレーザ出力が
徐々に減少することにより、レーザ溶接部３３内に含ま
れる気泡等を排出することができる。

【００６０】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
平板端子３１とピン端子３２とを略同一の金属材料を用
いて形成し、これらの端子３１，３２間をレーザ溶接す
るようにしたので、同一の金属材料からなる平板端子３
１とピン端子３２とを高い強度で溶接することができ
る。また、レーザ光を１パルスだけ照射してレーザ溶接
部３３を形成することにより、これらの端子３１，３２
をより短時間で接合することができる。

【００６１】なお、前記各実施の形態では、ピン端子
８，２２，３２の軸部８Ａ，２２Ａ，３２Ａを外径寸法
がほぼ一定の円柱状に形成し、その外径寸法を平板端子
７，２１，３１のピン穴７Ｃ，２１Ｃ，３１Ａの穴径よ
りも小さく形成するものとして述べたが、本発明はこれ
に限らず、ピン端子のうち少なくともピン穴内に挿通さ
れる部位の外径寸法がピン穴の穴径より小さく形成され
ていればよく、この挿通部位以外の形状および寸法は自
由に設定してよいものである。

【００６２】また、前記各実施の形態では、円柱状のピ
ン端子８，２２，３２を用いるものとして述べたが、本
発明はこれに限らず、これらのピン端子８，２２，３２
に代えて、例えば横断面が多角形、楕円等の非円形状に
形成されたピン端子を用いる構成としてもよく、また平
板端子のピン穴を非円形状に形成してもよい。

【００６３】さらに、第２の実施の形態では、ピン端子
２２の外周側に２個の凹溝２２Ｂ，２２Ｂを設ける構成
としたが、本発明はこれに限らず、ピン端子の全周に亘
って延びる環状溝を設ける構成としてもよい。

【００６４】また、第２の実施の形態では、平板端子２
１に対してピン穴２１Ｃの下側開口を拡径するテーパ面
部２１Ｄを設ける構成としたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば図１１中に仮想線で示すように、平板端子２
１に対してピン穴２１Ｃの上側開口を拡径するテーパ面
部２１Ｄ′を設ける構成としてもよい。

【００６５】さらに、実施の形態では、平板端子とピン
端子との接合方法を自動車等の車両に搭載される自動変
速機用のコントロールユニットに適用する場合を例に挙
げて述べたが、本発明はこれに限らず、コントロールユ
ニット以外の各種電子部品に設けられた平板端子とピン
端子とを接合する場合にも適用し得るものである。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、ピン端子のうち平板端子のピン穴から突出する突
出端部位をレーザ光によって溶融し、この溶融部位をピ
ン穴内に流入させて平板端子とピン端子とを接合するよ
うにしたので、ピン端子の溶融部位が平板端子のピン穴
内に流入して固化することにより、これらの端子を機械
構造的に締結することができる。従って、抵抗溶接やは
んだ付け等の手段を用いる場合と比較して、ピン端子を
レーザ光によって溶融させるだけで、平板端子を溶融さ
せることなく、これらの端子を短時間で効率よく接合で
きると共に、例えば溶接時の適性等を考慮して各端子の
材質や形状等を制限する必要がなくなり、その形状を簡
略化することができる。また、ピン端子に対して非接触
状態で必要最低限の熱量を加えるだけで済み、ピン端子
の周囲の部品等を接合時の熱や外力等から保護できると
共に、各端子が比較的高温となる場合でも、はんだ付け
等による接合部と比較してその接合状態を長期間に亘っ
て良好に保持でき、耐久性、信頼性を向上させることが
できる。

【００６７】また、請求項２の発明によれば、ピン端子
の突出端部位の長さ寸法は、突出端部位の体積が平板端
子のピン穴とピン端子との間に形成される環状の隙間の
容積に対して３〜５倍となるように設定したので、ピン
端子の突出端部位をレーザ光によって溶融するときに
は、ピン端子とピン穴との間の隙間容積に対して十分な
量の溶融金属を形成でき、この溶融金属によって平板端
子とピン端子との間を安定的に接合することができる。

【００６８】一方、請求項３の発明によれば、ピン端子
のうち平板端子のピン穴から突出する突出端部位と平板
端子のピン穴周辺部位とをレーザ光によって溶接するよ
うにしたので、例えば同一の金属材料からなる平板端子
とピン端子とを高い強度で溶接でき、抵抗溶接やはんだ
付け等の手段を用いる場合と比較して、その溶接作業を
短時間で効率よく行うことができる。また、ピン端子に
対して非接触状態で必要最低限の熱量を加えるだけで済
み、ピン端子の周囲の部品等を溶接時の熱や外力等から
保護できると共に、各端子が比較的高温となる場合で
も、はんだ付け等による接合部と比較してその接合状態
を長期間に亘って良好に保持でき、耐久性、信頼性を向
上させることができる。

【００６９】また、請求項４の発明によれば、ピン端子
の突出端部位の長さ寸法は、突出端部位の体積が平板端
子のピン穴とピン端子との間に形成される環状の隙間の
容積に対して１〜２倍となるように設定したので、突出
端部位により環状の隙間を介して各端子を溶接するのに
十分な量の溶融金属を形成することができる。

【００７０】さらに、請求項５の発明によれば、ピン端
子の外周側には凹溝を形成するようにしたので、ピン端
子の溶融部位がピン穴内を流動するときには、この溶融
部位をテーパ面部に沿って径方向外側へと円滑に張出す
ことができると共に、ピン端子の溶融部位の一部を凹溝
内に流入させ、該凹溝に係合した状態で固化させること
ができる。これにより、平板端子とピン端子との接合強
度をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を適用するコントロールユニ
ットの斜視図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみたコントロール
ユニットの縦断面図である。

【図３】第１の実施の形態による接合方法によって平板
端子とピン端子とを接合した状態を示す図２中の要部拡
大断面図である。

【図４】図３中のレーザ接合部を示す拡大断面図であ
る。

【図５】ピン端子挿通工程でピン端子の先端側を平板端
子のピン穴内に挿通した状態を示す拡大断面図である。

【図６】ピン端子溶融工程でレーザ光を照射してピン端
子の突出端部を溶融した状態を示す拡大断面図である。

【図７】ピン端子溶融工程でピン端子の突出端部に照射
するレーザ光のパルス波形を示す特性線図である。

【図８】端子締結工程でレーザ光を照射してピン端子の
溶融部を平板端子のピン穴内に流入させる状態を示す拡
大断面図である。

【図９】端子締結工程でピン端子の溶融部に照射するレ
ーザ光のパルス波形を示す特性線図である。

【図１０】第２の実施の形態による接合方法によって平
板端子とピン端子とを接合した状態を示す拡大断面図で
ある。

【図１１】ピン端子挿通工程の平板端子とピン端子とを
示す拡大断面図である。

【図１２】図１１中の矢示XII − XII方向からみた平板
端子とピン端子の横断面図である。

【図１３】第３の実施の形態による接合方法によって平
板端子とピン端子とを接合した状態を示す拡大断面図で
ある。

【図１４】ピン端子挿通工程の平板端子とピン端子とを
示す拡大断面図である。

【図１５】平板端子とピン端子に照射するレーザ光のパ
ルス波形を示す特性線図である。

【符号の説明】

７，２１，３１ 平板端子 ７Ｃ，２１Ｃ，３１Ａ ピン穴 ８，２２，３２ ピン端子 ２１Ｄ テーパ面部 ２２Ｂ 凹溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピン穴が設けられた平板端子と、少なく
   とも先端側が該平板端子のピン穴の穴径よりも小さい外
   径寸法を有するピン端子とを接合する接合方法におい
   て、 前記ピン端子の先端側を前記平板端子の一側面よりも突
   出させた状態で前記ピン穴内に挿通し、前記ピン端子の
   突出端部位にレーザ光を照射して該突出端部位を溶融
   し、この溶融部位を前記平板端子のピン穴内に流入させ
   て前記平板端子とピン端子とを接合することを特徴とす
   る平板端子とピン端子との接合方法。
2. 【請求項２】 前記ピン端子のうち前記平板端子の一側
   面から突出する突出端部位の長さ寸法は、該突出端部位
   の体積が前記平板端子のピン穴と前記ピン端子との間に
   形成される環状の隙間の容積に対して３〜５倍となるよ
   うに設定してなる請求項１に記載の平板端子とピン端子
   との接合方法。
3. 【請求項３】 ピン穴が設けられた平板端子と、少なく
   とも先端側が該平板端子のピン穴の穴径よりも小さい外
   径寸法を有するピン端子とを接合する接合方法におい
   て、 前記ピン端子の先端側を前記平板端子の一側面よりも突
   出させた状態で前記ピン穴内に挿通し、前記ピン端子の
   突出端部位と前記平板端子のピン穴周辺部位とにレーザ
   光を照射して該各部位を溶接することを特徴とする平板
   端子とピン端子との接合方法。
4. 【請求項４】 前記ピン端子のうち前記平板端子の一側
   面から突出する突出端部位の長さ寸法は、該突出端部位
   の体積が前記平板端子のピン穴と前記ピン端子との間に
   形成される環状の隙間の容積に対して１〜２倍となるよ
   うに設定してなる請求項３に記載の平板端子とピン端子
   との接合方法。
5. 【請求項５】 前記ピン端子の外周側には前記平板端子
   のピン穴と対応する位置に凹溝を形成してなる請求項
   １，２，３または４に記載の平板端子とピン端子との接
   合方法。