JP2017224541A - Airtight terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉したハウジング内に収められた電気機器に信号や電源を供給する目的で、該ハウジングに設けた通孔の周囲に沿って密閉できるように構成した気密端子に関する。 The present invention relates to an airtight terminal configured to be sealed along a periphery of a through-hole provided in the housing for the purpose of supplying a signal and power to an electrical device housed in the sealed housing.
密閉したハウジング内に収められた電気機器に信号や電源を供給する目的で、該ハウジングに設けた通孔の周囲に沿って電気溶接などで密閉できるように構成した気密端子がある。一例として、空調機器や冷凍機などのコンプレッサに使用される気密端子がよく知られている。コンプレッサは、モータユニットのハウジングに設けた取付孔に密閉式に溶接した該気密端子を介して電源からハウジング内のモータに電力供給される。 There is an airtight terminal configured to be sealed by electric welding or the like along a periphery of a through hole provided in the housing for the purpose of supplying a signal or power to an electrical device housed in the sealed housing. As an example, an airtight terminal used for a compressor such as an air conditioner or a refrigerator is well known. The compressor is supplied with electric power from the power source to the motor in the housing through the hermetic terminal hermetically welded to a mounting hole provided in the housing of the motor unit.
空調機器や冷凍機などのコンプレッサは、内部にモータを有するので、軸受など摺動部の磨耗によって生じた導電性の微粒子が徐々に冷媒中に蓄積してくる。この導電性微粒子が気密端子の金属ステムと電極棒とを絶縁封止するガラスの表面に付着して行くと、金属ステムと電極棒との間の絶縁抵抗が次第に低下し、甚だしい場合は短絡する危険がある。 Since compressors such as air conditioners and refrigerators have a motor inside, conductive fine particles generated due to wear of sliding parts such as bearings gradually accumulate in the refrigerant. When these conductive fine particles adhere to the surface of the glass that insulates and seals the metal stem and electrode rod of the hermetic terminal, the insulation resistance between the metal stem and electrode rod gradually decreases, and in a severe case, a short circuit occurs. There is danger.
こうした事故を防止するために、従来から気密端子の電極棒に絶縁スリーブを設けて、金属ステムと電極棒との沿面距離を大きく取れるようにして金属ステムと電極棒との間の耐トラッキング性を向上させた気密端子がある。例えば、特許文献1に記載された気密端子のように、断面形状が漏斗形を有するセラミック製の絶縁スリーブを、電極棒の封着部に挿着して、金属ステムと電極棒との沿面距離を拡張させた気密端子がある。しかしながら、気密端子のガラスシールは圧縮封止されているため、絶縁スリーブの取り付け部が金属ステムから圧縮応力を受けて、図5の部分断面図に示すように、絶縁スリーブ53に金属ステム51の貫通孔のエッジ部から電極棒52にかけて水平方向のクラック56が発生し、これが短絡路を形成して絶縁スリーブの耐トラッキング機能が損なわれるという課題があった。
In order to prevent such an accident, conventionally, an insulating sleeve is provided on the electrode rod of the hermetic terminal so that the creeping distance between the metal stem and the electrode rod can be increased, thereby improving the tracking resistance between the metal stem and the electrode rod. There is an improved airtight terminal. For example, like a hermetic terminal described in Patent Document 1, a ceramic insulating sleeve having a funnel-shaped cross section is inserted into a sealing portion of an electrode rod, and the creepage distance between the metal stem and the electrode rod There is an airtight terminal that is expanded. However, since the glass seal of the hermetic terminal is compression-sealed, the mounting portion of the insulating sleeve is subjected to compressive stress from the metal stem, and the
本発明は、絶縁スリーブのクラック発生を抑制して信頼性の高い気密端子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable airtight terminal by suppressing the occurrence of cracks in an insulating sleeve.
本発明の第一の形態によると、封着孔を兼ねる少なくとも1個の通孔を備えた金属ステムと、この金属ステムを貫通した電極棒と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステムの片側の電極棒を挿着した絶縁スリーブと、金属ステムの通孔を充填し金属ステムと電極棒と絶縁スリーブとを固着した絶縁材を備え、該絶縁スリーブは、縮径部を有し、この縮径部によって封着孔のエッジ部分との間に間隙を設けて固着されていることを特徴とする気密端子が提供される。縮径部は、絶縁スリーブを金属ステムに固着したときに、絶縁スリーブが少なくとも金属ステムの封着孔の開口部エッジに触れないように、絶縁スリーブと封着孔の開口部周辺の内周壁との間に間隙を設ける機能を有する。 According to the first aspect of the present invention, the metal stem having at least one through-hole also serving as a sealing hole, the electrode rod penetrating the metal stem, the hollow hole, and at least the metal stem in the hollow hole. An insulating sleeve having the electrode rod on one side thereof inserted therein, and an insulating material filling the through hole of the metal stem and fixing the metal stem, the electrode rod and the insulating sleeve, the insulating sleeve having a reduced diameter portion, An airtight terminal is provided in which the reduced diameter portion is fixed to the edge portion of the sealing hole with a gap. The reduced diameter portion includes an insulating sleeve and an inner peripheral wall around the opening of the sealing hole so that the insulating sleeve does not touch at least the opening edge of the sealing hole of the metal stem when the insulating sleeve is fixed to the metal stem. Has a function of providing a gap between them.
本発明の第二の形態によると、封着孔を兼ねる少なくとも1個の通孔を備えた金属ステムと、この金属ステムを貫通した電極棒と、中空部を有しこの中空部に電極棒を挿通し金属ステムの通孔内に挿入した絶縁環と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステムの片側の電極棒を挿着しかつ絶縁環に当接した絶縁スリーブと、金属ステムの通孔を充填し金属ステムと電極棒と絶縁環および絶縁スリーブとを固着した絶縁材を備え、該絶縁スリーブは、封着孔のエッジ部分との間に間隙を設けて固着されていることを特徴とする気密端子が提供される。縮径部は、絶縁スリーブを金属ステムに固着したときに、絶縁スリーブが金属ステムの封着孔の内壁面に全く触れないように、絶縁スリーブと封着孔の内周壁との間に間隙を設ける機能を有する。 According to the second aspect of the present invention, the metal stem having at least one through-hole also serving as a sealing hole, the electrode rod penetrating the metal stem, the hollow portion, and the electrode rod in the hollow portion. An insulating ring inserted into the through-hole of the inserted metal stem, a hollow hole, an insulating sleeve having at least one electrode rod of the metal stem inserted into the hollow hole and in contact with the insulating ring; It is provided with an insulating material that fills the through-hole and fixes the metal stem, the electrode rod, the insulating ring, and the insulating sleeve, and the insulating sleeve is fixed with a gap between the edge portion of the sealing hole. A featured airtight terminal is provided. The reduced diameter portion has a gap between the insulating sleeve and the inner peripheral wall of the sealing hole so that the insulating sleeve does not touch the inner wall surface of the sealing hole of the metal stem when the insulating sleeve is fixed to the metal stem. It has a function to provide.
本発明に係る第一の形態の気密端子は、絶縁スリーブに縮径部を有し、この縮径部によって封着孔のエッジ部分との間に間隙を設けたことにより、圧縮応力が集中する金属ステムのエッジ部分を避けて絶縁スリーブを固着することができる。本発明に係る第二の形態の気密端子は、更に第一の形態の絶縁スリーブの一端を絶縁環として分離したもので、絶縁環を設けることで絶縁スリーブに金属ステムの圧縮応力が全く掛からないようにできる。上記形態により絶縁スリーブの応力割れを防止する。 The hermetic terminal according to the first aspect of the present invention has a reduced diameter portion in the insulating sleeve, and a compressive stress is concentrated by providing a gap between the reduced diameter portion and the edge portion of the sealing hole. The insulating sleeve can be fixed while avoiding the edge portion of the metal stem. The hermetic terminal of the second form according to the present invention is obtained by further separating one end of the insulation sleeve of the first form as an insulation ring, and the insulation stress is not applied to the insulation sleeve at all by providing the insulation ring. You can The above-described form prevents stress cracking of the insulating sleeve.
本発明に係る気密端子10は、図1、図2および図3に示すように、封着孔11aを兼ねる少なくとも1個の通孔を備えた鉄または鉄合金製の金属ステム11と、この金属ステム11を貫通した鉄クロム合金、鉄ニッケル合金、銅芯鉄クロム合金材などの電極棒12と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステム11の片側の電極棒12を挿着した絶縁スリーブ13と、金属ステム11の通孔を充填し金属ステム11と電極棒12と絶縁スリーブ13とを固着した絶縁材14を備え、該絶縁スリーブ13は、縮径部13aを有し、この縮径部13aによって封着孔11aのエッジ部分との間に間隙を設けて固着されていることを特徴とする。絶縁スリーブ13の縮径部13aは、金属ステムの圧縮応力が集中する封着孔11aのエッジ部分に合致するように設けられ、絶縁スリーブ13を金属ステム11に固着したときに、絶縁スリーブ13が少なくとも金属ステム11の封着孔11aの開口部エッジに触れないように、絶縁スリーブ13と封着孔11aの開口部周辺の内周壁との間に間隙を設ける働きをする。絶縁スリーブ13は、封着端部に縮径部13aを有する円筒形ないし円錐台形に成形した耐熱材からなり、例えば、セラミック、ガラスセラミックまたはガラス基材にセラミックフィラーを混ぜた複合材などが好適である。絶縁材14は、エポキシ樹脂などの封止樹脂またはソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラスなどのガラス材からなる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, an
本発明に係る気密端子の絶縁スリーブは、封着孔のエッジ部分に接することなく固着できれば、一体成形されたものでも、複数の部材を組み合わせて構成したものであってもよい。 As long as the insulating sleeve of the airtight terminal according to the present invention can be fixed without contacting the edge portion of the sealing hole, the insulating sleeve may be integrally formed or may be configured by combining a plurality of members.
本発明に係る第二の形態の気密端子20は、図4に示すように、封着孔を兼ねる少なくとも1個の通孔を備えた鉄または鉄合金製の金属ステム11と、この金属ステム11を貫通した鉄クロム合金、鉄ニッケル合金、銅芯鉄クロム合金材などの電極棒12と、中空部を有しこの中空部に電極棒12を挿通し金属ステム11の通孔内に挿入した絶縁環15と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステム11の片側の電極棒12を挿着しかつ絶縁環15に当接して固着した絶縁スリーブ13と、金属ステム11の通孔を充填し金属ステム11と電極棒12と絶縁環15および絶縁スリーブ13とを固着した絶縁材14を備え、該絶縁スリーブ13は、縮径部13aを有し、この縮径部13aによって封着孔の内壁面との間に間隙を設けて固着されていることを特徴とする。絶縁スリーブ13は、封着端部に縮径部13aを有し円筒形ないし円錐台形に成形する。縮径部13aは、金属ステムの圧縮応力が集中する封着孔のエッジ部分から封着端にかけて設けられ、絶縁スリーブ13を金属ステム11に固着したときに、絶縁スリーブ13が金属ステム11に触れないように、金属ステム11の封着孔内周壁と絶縁スリーブ13との間に間隙を設ける機能を有する。絶縁環15は、第一の形態の絶縁スリーブの一端を分離独立させたもので、製造工程において流動性を有する絶縁材14が絶縁スリーブ13の縮径部13aに濡れ広がって間隙を塞いでしまわないように絶縁材14の流動を堰止める蓋の役割をする。絶縁環15を設けることで絶縁スリーブ13に金属ステム11の圧縮応力が全く掛からないようにできる。絶縁環15および絶縁スリーブ13は、耐熱材からなり、セラミック、ガラスセラミックまたはガラス基材にセラミックフィラーを混ぜた複合材などが好適である。絶縁材14は、エポキシ樹脂などの封止樹脂またはソーダライムガラス、ソーダバリウムガラス、ホウケイ酸ガラスなどのガラス材からなる。気密端子20の平面図は図1と、下面図は図3と共通である。
As shown in FIG. 4, an
本発明に係る実施例1の気密端子10は、図1ないし図3に示されるように、封着孔11aを兼ねる3個の通孔を備えた炭素鋼の金属ステム11と、この金属ステム11を貫通した鉄クロム合金の電極棒12と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステム11の片側の電極棒12を挿着したセラミック製の絶縁スリーブ13と、金属ステム11の通孔を充填し金属ステム11と電極棒12と絶縁スリーブ13とを固着したソーダバリウムガラスの絶縁材14を備え、該絶縁スリーブ13は、縮径部13aを有し、この縮径部13aによって封着孔のエッジ部分との間に間隙を設けて固着されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本発明に係る実施例2の気密端子20は、実施例1の絶縁スリーブを絶縁スリーブ本体と絶縁環の2つの部品に分離させたもので、図4の正面部分断面図に示されるように、着孔を兼ねる3個の通孔を備えたステンレス鋼の金属ステム11と、この金属ステム11を貫通した鉄ニッケル合金の電極棒12と、中空部を有しこの中空部に電極棒12を挿通しこれを金属ステム11の通孔内に挿入したセラミック製の絶縁環15と、中空孔を有しこの中空孔に少なくとも金属ステム11の片側の電極棒12を挿着し更に絶縁環15に当接したセラミック製の絶縁スリーブ13と、金属ステム11の通孔を充填し金属ステム11と電極棒12と絶縁環15および絶縁スリーブ13とを固着した絶縁材14を備え、該絶縁スリーブ13は、縮径部13aを有し、この縮径部13aによって封着孔の内壁面との間に間隙を設けて固着されている。この気密端子20の平面図は図1と、下面図は図3と同一である。
The
本発明は、密閉したハウジング内に収められた電気機器に信号や電源を供給する目的で、該ハウジングに設けた通孔に固定できるように構成した大電流対応型の気密端子に有効であり、一例として、冷凍機、空調機器などコンプレッサのモータユニットの気密端子に好適に用いられる。 The present invention is effective for a large current compatible airtight terminal configured to be fixed to a through hole provided in the housing for the purpose of supplying a signal or power to an electric device housed in a sealed housing, As an example, it is suitably used for an airtight terminal of a motor unit of a compressor such as a refrigerator or an air conditioner.
10,20・・・気密端子、
11・・・金属ステム、
11a・・・封着孔、
12・・・電極棒、
13・・・絶縁スリーブ、
13a・・・縮径部、
14・・・絶縁材、
15・・・絶縁環。
10, 20 ... Airtight terminal,
11 ... Metal stem,
11a: sealing hole,
12 ... Electrode rod,
13 ... Insulating sleeve,
13a ... reduced diameter part,
14 ... Insulating material,
15: Insulating ring.
Claims (2)
A metal stem provided with at least one through-hole that also serves as a sealing hole, an electrode rod that penetrates the metal stem, a hollow portion, and the electrode rod is inserted into the hollow portion to pass through the through-hole of the metal stem. An insulating ring inserted into the insulating ring, a hollow hole, an insulating sleeve that is inserted into the hollow hole at least on one side of the metal stem, and is fixed in contact with the insulating ring; and a through hole of the metal stem And an insulating material in which the metal stem, the electrode rod, the insulating ring, and the insulating sleeve are fixed to each other, and the insulating sleeve has a reduced diameter portion, and the inside of the sealing hole is formed by the reduced diameter portion. An airtight terminal characterized by being fixed with a gap between the wall surface.
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