JP7160876B2 - 気密端子 - Google Patents

Description

本発明は車載電動圧縮機用の気密端子を含む気密端子に関する。

気密端子は、金属外環（アイレットとも言う）の挿通孔にガラス絶縁材を介してリードを気密に封着したもので、気密容器内に収容された電気機器や素子に電流を供給したり、電気機器や素子から信号を外部に導出したりする場合に用いられる。例えば、冷蔵庫やエアコン等の圧縮機に用いられる気密端子は、ＷＯ２０１０／１１７０００号公報（特許文献１）に示されるように、天板部、この天板部の外周端から下方に向かって延びる筒状部、この筒状部の下端から斜め外方に広がったフランジ部、及び天板部から内方側に向かって延びるリード封着孔を形成する３個の小筒部を備えた金属外環が用いられている。そして、この金属外環のリード封着孔にそれぞれ封着用のガラス絶縁材を介して封着されたリードが気密封着される。

近年、電気自動車やハイブリッド自動車用のカーエアコンは、電動機を鉄製容器に内蔵した電動圧縮機を採用している。気密端子は車載用の電動圧縮機にも搭載されるようになってきている。車載用の電動圧縮機は屋内空調用のものと同様な圧縮機構を有する。ハイブリッド自動車や電気自動車のエンジンルームの機械配置は、車重軽減等の要求からエンジンルーム内の器機配置を工夫し、極限まで省スペース化を図っており、電動圧縮機を設置する充分なスペースがエンジンルームに確保し難い状況にある。このため、例えば特許文献２などに記載される車載用の電動圧縮機の気密端子は、屋内空調用の気密端子のように同一円周上に∠１２０°間隔で三端子を配置する形態ではなく、三端子が直線状に配置された、ソケット回りなどの嵩が少なくなる形態となっている。

ＷＯ２０１０／１１７０００号公報 特開２０１２－１８３ａ９６９号公報

ハイブリッド自動車や電気自動車では、エンジンで駆動する圧縮機ではなく電動機で駆動する圧縮機、すなわち屋内用エアコンと同様に圧縮機構を電動機とともに気密容器に内蔵した電動機内蔵の圧縮機が採用されている。これらの車載用電動圧縮機は、狭隘なエンジンルームへの設置を考慮して、出来るだけ省スペースかつ小型軽量のものが好ましい。電動機は気密容器の取付孔に取付けた気密端子を通じて駆動されるので、用いられる気密端子も、省スペースに有利なように直列一線状にリード配置されたものが多い。車載電動圧縮機用の気密端子は、電動機を収容した気密容器の取付孔に螺旋締結や抵抗溶接により固定される。上記気密端子は、それを取り付ける気密容器自身の冷媒内圧による膨張により歪みが生じる。これに加えて気密端子を気密容器に螺旋締結して取り付ける場合は、螺旋締結のトルクにより金属外環が弓形に微小変形して歪みが生じる。従来は、リードの封着部に余分な歪応力が加わったまま取付けられていた。このため、リード封着部を構成する絶縁ガラスにひびや欠けが生じて、気密性、電気特性に悪影響を及ぼすことがあった。

本発明の目的は、車載電動圧縮機用の気密端子を含む気密端子において、螺旋締結や溶接などで金属外環に生じた歪みによる応力がリード封着部の絶縁材に容易に伝搬しないように緩和できる構成を備えた気密端子を提供することにある。

本発明によれば、少なくとも１個の封着孔を有した金属外環と、この金属外環の封着孔に挿通したリードと、金属外環とリードとを気密に封着する絶縁材とを備え、該金属外環は、封着孔の周囲にキャビティを有する段差部または封着孔の周囲に溝部を設けたことを特徴とする気密端子が提供される。封着孔の周囲にキャビティを有する段差部または溝部を設けることで、螺旋締結のトルクによって金属外環に歪みが生じても、この段差部または溝部が歪応力を弾性緩衝することができる。これによりリード封着部の絶縁材に歪応力が伝わらないように緩和することができる。本発明の気密端子は、従来通り螺旋締結または抵抗溶接などにより圧縮機の気密容器に取り付けることができ頑健性が格段に向上する。さらに螺旋締結のトルクの変動に曝されても気密性の確保が容易になる。

本発明の一実施形態によれば、気密端子の信頼性を向上することができる。

本発明に係る気密端子１０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子２０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子３０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子４０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子５０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を示す。 本発明に係る気密端子６０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子７０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線で切断した正面部分断面図を、（ｃ）は下面図を、（ｄ）は側面図を示す。 本発明に係る気密端子８０の側面図およびこれに取り付けるガスケットならびに気密容器の部分切断図を示す。

本発明によると、図１ないし図４に示すように、少なくとも１個の封着孔を有した金属外環と、この金属外環の封着孔に挿通したリードと、金属外環とリードとを封着する絶縁材とを備え、該金属外環は、封着孔の周囲にキャビティを有する段差部または封着孔の周囲に溝部を設けたことを特徴とする気密端子が提供される。この段差部または溝部は、気密端子のリードないし封着孔の周囲を囲むように設けられ、複数のリードおよび封着孔を有する場合は、例えば図１ないし図２に示すように、封着孔を個々に囲むように設けてもよく、また、例えば図３に示すように、複数の封着孔の周りをまとめて囲むように設けてもよい。上記溝部は、封着孔の周りを囲むように設けてあればよく、溝部は、連続した円周で隙間なく封着孔の周りを取り囲んで構成しても、封着孔の周りを囲むように不連続に複数配置された円弧状の溝により構成しても何れの形態であってもよい。

本発明に係る気密端子の一形態は、上記キャビティを有する段差部が金属外環の平面より突出させて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環の平面に螺旋締結の歪みが生じても、この歪応力がキャビティを有する段差部で吸収緩和されるのでリードと金属外環を気密封着した絶縁材に伝搬しないようになる。本発明に係る気密端子の一形態は、上記溝部が金属外環の平面の一部を切り欠いて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環の平面に螺旋締結の歪みが生じても、この歪応力が溝部で吸収緩和されるのでリードと金属外環を気密封着した絶縁材に伝搬しないようになる。この段差部または溝部は、気密端子の全てのリードないし封着孔の周囲を囲むように設けられればよく、複数のリードおよび封着孔をまとめて囲むように設けてもよい。

さらに本発明に係る気密端子は、金属外環の何れかの表面に絶縁被覆を設けてもよい。この絶縁被覆は、絶縁材であれば何れの材料を用いてもよく、特に限定されないが、例えばゴム、エラストマー、プラスチックス、セラミックス、ガラスなどが好適である。

本明細書において三端子の気密端子を例示するが、リードを外環にガラス封止した気密端子であれば何れの形態を用いてもよく、例示した気密端子に限定されない。

本発明の気密端子１０は、図１に示すように、螺旋止めのため設けた通孔１１および封着孔１２を有する金属外環１３と、金属外環１３の封着孔１２に挿通したリード１４と、金属外環１３とリード１４とを封着した絶縁材１５とを備え、金属外環１３は、封着孔１２の周囲を囲んだキャビティ１３ａおよび段差部１３ｂを設けたことを特徴とする。キャビティ１３ａおよび段差部１３ｂは、金属外環１３のリード１４を封着した絶縁材１５および封着孔１２の個々の外周を囲むように設けられており、さらに金属外環１３の一部を突出させ、かつこの突出部の裏面を凹面状のキャビティに構成して設けられる。気密端子１０は、電気装置などに取付けられる際、キャビティ１３ａおよび段差部１３ｂが金属外環１３の平面より突出させて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環１３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔１２とリード１４を封着した絶縁材１５は、キャビティ１３ａおよび段差部１３ｂに囲まれた内側に配置されるので、金属外環１３の歪応力がキャビティ１３ａおよび段差部１３ｂで構成される突出壁面の撓みで弾性吸収されて緩和され、リード１４と金属外環１３を気密封着した絶縁材１５に伝搬しないようになる。通孔１１は、本発明の気密端子を電気装置の気密容器などに螺旋止め等の手段で締め付けて固定するため設けられる。

本発明の気密端子２０は、図２に示すように、螺旋止めのため設けた通孔２１および封着孔２２を有する金属外環２３と、金属外環２３の封着孔２２に挿通したリード２４と、金属外環２３とリード２４とを封着した絶縁材２５とを備え、金属外環２３は、封着孔の周囲を囲んだキャビティ２３ａおよび段差部２３ｂを設けたことを特徴とする。キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂは、金属外環２３のリード２４を封着した絶縁材２５および封着孔２２の外周を一括して囲むように設けられており、さらに金属外環２３の一部を突出させかつ突出部の裏面を凹面状のキャビティに構成して設けられる。気密端子２０は、電気装置などに取付けられる際、キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂが金属外環２３の平面より突出させて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環２３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔２２とリード２４を封着した絶縁材２５は、キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂに囲まれた内側に配置されるので、金属外環２３の歪応力がキャビティ２３ａおよび段差部２３ｂで構成される突出壁面の撓みで弾性吸収されて緩和され、リード２４と金属外環２３を気密封着した絶縁材２５に伝搬しないようになる。通孔２１は、本発明の気密端子を電気装置の気密容器などに螺旋止め等の手段で締め付けて固定するため設けられる。

気密端子には、それを取り付けた圧力容器（気密容器）の内圧変形による負荷や、その取り付け時などに生じる抵抗溶接や螺旋締結の歪みによる負荷が加わってくるが、これらを気密端子の絶縁封着部に伝わらないようにするには、金属外環のリード封着孔を有する天板部と、金属外環の気密容器への取り付け基部となるフランジ部との間の段差部を充分に離して設けることも重要である。例えば、円盤型コンプレッサ用気密端子は、図５に示すように、天板部５３ａと、この天板部５３ａの外周端から下方に向かって延びる筒状部５３ｂと、この筒状部５３ｂの下端から斜め外方に広がったフランジ部５３ｃと、前記天板部５３ａからカップの内方側に向かって延びるリードの封着孔５２を形成する小筒状部５３ｄとを一体に具備するカップ状の金属外環５３を用い、この金属外環５３の前記各リードの封着孔５２にそれぞれガラスまたはエポキシ樹脂の絶縁材５５を介して封着されたリード５４を有している。従来の筒状部５３ｂの高さL１の比は、フランジ部５３ｃの底面から天板部５３ａまでの金属外環全高L２を１にしたとき、０．６程度であった。上述の変形や歪みによる負荷が、この気密端子の絶縁封着部に伝わらないようにするには、筒状部５３ｂの高さL１の比を、フランジ部５３ｃの底面から天板部５３ａまでの金属外環全高L２を１にしたとき、０．７以上０．９以下とするとよく、より望ましくは０．7以上０．８以下の範囲にするとよい。筒状部５３ｂの高さを、従来よりも高くすることで、コンプレッサのケースから、端子の封着部を遠ざけて取り付けることができる。この気密端子５０はコンプレッサの気密容器に抵抗溶接で取り付けられて使用されるが、気密容器の変形による応力が絶縁材５５に伝搬しないように金属外環５３で歪みを吸収して、絶縁材５５にひびや欠けなどの不具合が生じ難くする。

本発明に係る気密端子のキャビティの高さL１の比は、例えば、図１に示す気密端子１０のように、前記金属外環１３の底面からキャビティ１３ａの外端までの金属外環全高L２を１にしたとき、０．７以上０．９以下とするとよく、望ましくは０．7以上０．８以下の範囲にするとよい。キャビティ１３ａの高さの比を、上記とすることで、コンプレッサのケースから、端子の封着部を遠ざけて取り付けることができる。本発明の気密端子はコンプレッサの気密容器に螺旋締結または抵抗溶接で取り付けられて使用されるが、気密容器の変形による応力が絶縁材に伝搬しないように金属外環で歪みを吸収して、絶縁材にひびや欠けなどの不具合が生じ難くする。前記キャビティ１３ａの高さの比が０．７未満の場合は、コンプレッサのケースからの距離が近いため、気密容器の変形応力の影響を受けてしまうこともある。前記キャビティ１３ａの高さL1の比が０．９を超えたときは、フランジ部１３ｃの厚さが薄くなり溶接や螺旋締結に充分に耐えられない場合がある。また、金属外環１３の外側への突出寸法が過大になりキャビティ１３ａが邪魔になってしまったり、キャビティ１３ａ内側のリード１４が必要以上に長尺となったりする無駄が生じることもある。

本発明の気密端子３０は、図３に示すように、螺旋止めのため設けた通孔３１および封着孔３２を有する金属外環３３と、金属外環３３の封着孔３２に挿通したリード３４と、金属外環３３とリード３４とを封着した絶縁材３５とを備え、金属外環３３は、封着孔３２の周囲を囲んだ溝部３６を設けたことを特徴とする。溝部３６は、金属外環３３のリード３４を封着した絶縁材３５および封着孔３２の個々の外周を囲むように設けられて設けられる。気密端子３０は、電気装置などに取付けられる際、溝部３６が金属外環３３の平面の一部を切り欠いて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環３３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔３２とリード３４を封着した絶縁材３５が、それぞれ溝部３６に囲まれた内側に配置されているので、金属外環３３の歪応力が溝部の内壁面の撓みで弾性吸収されて緩和され、リード３４と金属外環３３を気密封着した絶縁材３５に伝搬しないようになる。通孔３１は、本発明の気密端子を電気装置の気密容器などに螺旋止め等の手段で締め付けて固定するため設けられる。

本発明の気密端子４０は、図４に示すように、螺旋止めのため設けた通孔４１および封着孔４２を有する金属外環４３と、金属外環４３の封着孔４２に挿通したリード４４と、金属外環４３とリード４４とを封着した絶縁材４５とを備え、金属外環４３は、封着孔４２の周囲を囲んだ溝部を設けたことを特徴とする。溝部４６は、金属外環４３のリード４４を封着した絶縁材４５および封着孔４２の外周を一括して囲むように設けられる。気密端子４０は、電気装置などに取付けられる際、溝部４６が金属外環４３の平面の一部を切り欠いて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環４３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔４２とリード４４を封着した全ての絶縁材４５は、溝部４６に囲まれた内側に配置されるので、金属外環４３の歪応力が溝部４６の内壁面の撓みにより弾性吸収されて緩和され、リードと金属外環４３を気密封着した絶縁材４５に伝搬しないようになる。通孔４１は、本発明の気密端子を電気装置の気密容器などに螺旋止め等の手段で締め付けて固定するため設けられる。

本発明に係る気密端子５０は、図５に示すように、天板部５３ａと、この天板部５３ａの外周端から下方に向かって延びる筒状部５３ｂと、この筒状部５３ｂの下端から斜め外方に広がったフランジ部５３ｃと、前記天板部５３ａからカップの内方側に向かって延びるリードの封着孔５２を形成する小筒状部５３ｄとを一体に有するカップ状の金属外環５３を用い、この金属外環５３の前記各リードの封着孔５２にそれぞれガラスまたはエポキシ樹脂の絶縁材５５を介して封着されたリード５４とを備え、前記筒状部５３ｂの高さL１は、フランジ部５３ｃの底面から天板部５３ａまでの金属外環全高L２を１にしたとき、０．７以上０．９以下とするとよく、より望ましくは０．7以上０．８以下の範囲にしたことを特徴としている。従来の筒状部５３ｂの高さの比は、従来の筒状部５３ｂの高さL１の比は、フランジ部５３ｃの底面から天板部５３ａまでの金属外環全高L２を１にしたとき、０．６程度であった。筒状部５３ｂの高さを、従来よりも高くすることで、コンプレッサのケースから、端子の封着部を遠ざけて取り付けることができる。

本発明に係る気密端子６０は、図６に示すように、螺旋止めのため設けた通孔６１および封着孔６２を有する金属外環６３と、金属外環６３の封着孔６２に挿通したリード６４と、金属外環６３と各リード６４とを封着した絶縁材６５とを備え、金属外環６３は、封着孔６２の周囲を囲む金属外環６３の外周の一部または全部に枠状または梁状の延伸部６７を有する。延伸部６７は、金属外環６３のリード６４を封着した絶縁材６５および封着孔６２の外周部分に枠状に設けられる。気密端子６０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、延伸部６７が金属外環６３の平面方向（水平方向）の変形に抗力し強化する。従って気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環６３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、延伸部６７の内側にリード６４と絶縁材６５が配置されてるので歪みがこれに伝搬しないようになる。

本発明に係る気密端子７０は、図７に示すように、螺旋止めのため設けた通孔７１および封着孔７２を有する金属外環７３と、金属外環７３の封着孔７２に挿通したリード７４と、金属外環７３と各リード７４とを封着した絶縁材７５とを備え、金属外環７３は、封着孔７２の周囲を囲んだキャビティ７３ａおよび段差部７３ｂまたは溝部（左記溝部については図４を参照）および金属外環７３の外周の一部または全部に枠状または梁状の延伸部７７を有する。キャビティ７６は、金属外環７３のリード７４を封着した絶縁材７５および封着孔７２の外周を囲むように設けられる。気密端子７０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、キャビティ７６および延伸部７７が金属外環７３に設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環７３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔７２とリード７４を封着した全ての絶縁材７５は、キャビティ７６に囲まれた内側に配置され、かつこれが延伸部７７で強化さるので、金属外環７３の歪応力によりキャビティ７６が過度に変形されて効力を失うこと無く、キャビティ７６の内壁面の撓みにより弾性吸収されて緩和され、リード７４と金属外環７３とを気密封着している絶縁材７５に伝搬しないようになる。

本発明に係るキャビティ付きの気密端子１０、気密端子２０および気密端子７０は、図８に示す気密端子８０ように、気密端子にガスケット８８を取り付ける場合には、キャビティ８３ａの突出面をガスケット８８および電気装置の気密容器８９の取付け面とすることで、キャビティ８３ａ自身にガスケット８８の位置決めガイドを兼ねさせることができる。これにより従来、金属外環に設けていた位置決め用の突起が不要になる。

なお、本発明に係るキャビティ付きの気密端子および溝部付き気密端子は、特に指定の無い限り、気密端子の載置方向について限定はなく、金属外環の何方側も固定側として利用できる。

本発明に係る実施例１の気密端子１０は、図１に示すように、螺旋止めのため設けた通孔１１および直線状に配置した複数の封着孔１２を有する合金鋼の金属外環１３と、金属外環１３の封着孔１２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード１４と、金属外環１３とリード１４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材１５とを備え、金属外環１３は、封着孔１２の周囲を囲んだ封着孔の周囲を囲んだキャビティ１３ａおよび段差部１３ｂを有する。キャビティ１３ａおよび段差部１３ｂは、金属外環１３のリード１４を封着した絶縁材１５および封着孔１２の個々の外周を一つ一つ囲むように設けられており、さらに金属外環１３の一部を突出させ、かつこの突出部の裏面を凹面状のキャビティに構成して設けられる。気密端子１０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、キャビティ１３ａおよび段差部１３ｂが金属外環１３の平面より突出させて設けられている。気密端子を電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環１３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔１２とリード１４を封着した絶縁材１５は、全てキャビティ１３ａおよび段差部１３ｂに囲まれた内側に配置されるので、金属外環１３に設けたキャビティ１３ａおよび段差部１３ｂの壁面が撓むことで、金属外環１３に生じた歪応力を弾性吸収して緩和することができる。このためリード１４と金属外環１３を気密封着した絶縁材１５に、金属外環１３に生じた歪応力が伝搬しないようになるので、絶縁材１５の割れや破壊を防止することができる。

本発明に係る実施例２の気密端子２０は、図２に示すように、螺旋止めのため設けた通孔２１および直線状に配置した複数の封着孔２２を有する炭素鋼の金属外環２３と、金属外環２３の封着孔２２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード２４と、金属外環２３とリード２４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材２５とを備え、金属外環２３は、封着孔の周囲を囲んだキャビティ２３ａおよび段差部２３ｂを有する。キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂは、金属外環２３のリード２４を封着した絶縁材２５および封着孔２２の外周を一括して囲むように設けられており、さらに金属外環２３の一部を突出させかつ突出部の裏面を凹面状のキャビティに構成して設けられる。気密端子２０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂが金属外環２３の平面より突出させて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環２３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔２２とリード２４を封着した絶縁材２５は、キャビティ２３ａおよび段差部２３ｂに囲まれた内側に配置されるので、金属外環２３の歪応力がキャビティ２３ａおよび段差部２３ｂの突出壁面の撓みで弾性吸収されて緩和され、リード２４と金属外環２３を気密封着した絶縁材２５に伝搬しないようになる。

実施例１の気密端子１０または実施例２の気密端子２０は、図８に示すように、キャビティ８３ａの突出面をガスケット８８および電気装置の気密容器８９の取付け部として利用することができ、キャビティ８３ａ自身がガスケット８８の位置決めガイドを兼ねることができる。

本発明に係る実施例３の気密端子３０は、図３に示すように、螺旋止めのため設けた複数の通孔３１および直線状に配置した複数の封着孔３２を有する炭素鋼の金属外環３３と、金属外環３３の封着孔３２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード３４と、金属外環３３と各リード３４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材３５とを備え、金属外環３３は、封着孔３２の周囲を囲んだ溝部３６を有する。溝部３６は、金属外環３３のリード３４を封着した絶縁材３５および封着孔３２の個々の外周を一つ一つ囲むように設けられて設けられる。気密端子３０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、溝部３６が金属外環３３の平面の一部を切り欠いて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環３３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔３２とリード３４を封着した絶縁材３５が、それぞれ溝部３６に囲まれた内側に配置されているので、金属外環３３の歪応力が溝部の底部を含む内壁面が撓むことで、金属外環３３に生じた歪応力を弾性吸収して緩和することができる。このためリード３４と金属外環３３を気密封着した絶縁材３５に、金属外環３３に生じた歪応力が伝搬しないようになるので、絶縁材３５の割れや破壊を防止することができる。

本発明に係る実施例４の気密端子４０は、図４に示すように、螺旋止めのため設けた複数の通孔４１および直線状に配置した複数の封着孔４２を有するステンレス鋼の金属外環４３と、金属外環４３の封着孔４２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード４４と、金属外環４３と各リード４４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材４５とを備え、金属外環４３は、封着孔４２の周囲を囲んだ溝部４６を有する。溝部４６は、金属外環４３のリード４４を封着した絶縁材４５および封着孔４２の外周を一括して囲むように設けられる。気密端子４０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、溝部４６が金属外環４３の平面の一部を切り欠いて設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環４３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔４２とリード４４を封着した全ての絶縁材４５は、溝部４６に囲まれた内側に配置されるので、金属外環４３の歪応力が溝部４６の内壁面の撓みにより弾性吸収されて緩和され、リードと金属外環４３を気密封着した絶縁材４５に伝搬しないようになる。

本発明に係る実施例５の気密端子５０は、図５に示すように、天板部５３ａと、この天板部５３ａの外周端から下方に向かって延びる筒状部５３ｂと、この筒状部５３ｂの下端から斜め外方に広がったフランジ部５３ｃと、前記天板部５３ａからカップの内方側に向かって延びるＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リードの封着孔５２を形成する３個の小筒状部５３ｄとを一体に有するカップ状の鋼製金属外環５３を用い、この円形金属外環５３の前記各リードの封着孔５２にそれぞれソーダバリウムガラスの絶縁材５５を介して封着されたリード５４とを備え、前記筒状部５３ｂの高さL１を７ないし１５ｍｍ、フランジ部５３ｃの底面から天板部５３ａの外端までの全高L２を１０ないし１８ｍｍにしている。筒状部５３ｂの高さを、従来よりも高くすることで、コンプレッサのケースから、ガラス端子の封着部を遠ざけて取り付けることができ、気密容器の変形による応力がガラスの絶縁材５５に伝搬しないように金属外環５３で歪みを吸収する。

本発明に係る実施例６の気密端子６０は、図６に示すように、螺旋止めのため設けた複数の通孔６１および直線状に配置した複数の封着孔６２を有するステンレス鋼の金属外環６３と、金属外環６３の封着孔６２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード６４と、金属外環６３と各リード６４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材６５とを備え、金属外環６３は、封着孔６２の周囲を囲む金属外環６３の外周の一部または全部に枠状または梁状の延伸部６７を有する。延伸部６７は、金属外環６３のリード６４を封着した絶縁材６５および封着孔６２の外周部分に枠状に設けられる。気密端子６０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、延伸部６７が金属外環６３の平面方向の変形に抗力し強化する。気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環６３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、延伸部６７の内側にリード６４と絶縁材６５が配置されてるので歪みがこれに伝搬しないようになる。

本発明に係る実施例７の気密端子７０は、図７に示すように、螺旋止めのため設けた複数の通孔７１および直線状に配置した複数の封着孔７２を有するステンレス鋼の金属外環７３と、金属外環７３の封着孔７２に挿通した複数のＦｅ－Ｃｒ鉄基合金製リード７４と、金属外環７３と各リード７４とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材７５とを備え、金属外環７３は、封着孔７２の周囲を囲んだキャビティ７３ａ、段差部７３ｂおよび金属外環７３の外周の一部または全部に枠状または梁状の延伸部７７を有する。キャビティ７６は、金属外環７３のリード７４を封着した絶縁材７５および封着孔７２の外周を囲むように設けられる。気密端子７０は、電動圧縮機の気密容器に取付けられる際、キャビティ７６および延伸部７７が金属外環７３に設けられており、気密端子を取付ける電気装置の取付け部に螺旋締結などの手段で固定したときに、金属外環７３の平面に螺旋締結の歪みが生じても、封着孔７２とリード７４を封着した全ての絶縁材７５は、キャビティ７６に囲まれた内側に配置され、かつこれが延伸部７７で強化さるので、金属外環７３の歪応力によりキャビティ７６が過度に変形されて効力を失うこと無く、キャビティ７６の内壁面の撓みにより弾性吸収されて緩和され、リード７４と金属外環７３とを気密封着している絶縁材７５に伝搬しないようになる。

本発明に係る気密端子は、リードを金属外環にガラス封着させた後、さらに金属表面に所望のめっき被覆を施すことができる。また、上記金属外環は、金属材であれば何れの材料を用いてもよい。さらに上記リードは、導電性の金属材であれば何れの材料を用いてもよい、例えばＦｅ－Ｃｒ合金に限らず、適宜、Ｆｅ－Ｎｉ合金、炭素鋼、銅合金、アルミニウム合金等に変更してもよい。同様に上記絶縁材は、リードと金属外環とを電気絶縁および気密封着できればよく、ソーダバリウムガラスに限らず任意のガラス材を用いることができる。本発明の絶縁材は、必要ならば絶縁材の一部を互いに異なるガラス材で形成してもよく、さらに必要ならばガラス材の一部または全部をエポキシ樹脂等の樹脂材に替えてもよい。また、絶縁材のガラスの一部をガラス以外のシリコンゴム、耐冷媒ゴムなどの弾性体からなる成型物と組み合わせた複合材としてもよい、例えば、封着孔内の略中央部ないし開口端部に届かない程度の途中までをガラス封着させ、少なくとも封着孔の開口端部まで残りの封着孔内にシリコンゴムまたは耐冷媒ゴムの弾性体を充填したものを利用してもよい。

上記実施例の気密端子は、何れも気密容器を構成する。この気密容器は、少なくとも電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体と、該容器本体の外壁面に設けられた開口部に挿着され、これを気密に閉口するとともに前記電気装置に電気接続して外部から電源供給する気密端子とを備え、前記気密端子は、螺旋止めのため設けた通孔および封着孔を有し、さらに封着孔の周囲にキャビティを有する段差部または溝部を設けた金属外環と、この金属外環の封着孔に挿通したリードと、金属外環とリードとを封着した絶縁材とを有する。気密容器は、電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体の外壁面に設けられた開口部を気密端子で覆って螺旋で締結または抵抗溶接することにより、金属外環と容器本体の開口部との隙間を塞いで気密シールして、容器本体内の電気装置に電源供給しながら容器本体の気密性を確保する。これにより、気密端子を電気装置の開口部に螺旋締結または抵抗溶接などの手段で固定したときに、金属外環５３の平面に螺旋締結または抵抗溶接の歪みが生じても、気密端子の封着孔とリードとを封着する絶縁材は、キャビティおよび段差部または溝部に囲まれた内側に配置され、金属外環の歪応力がキャビティおよび段差部または溝部の撓みで弾性吸収されて緩和されるので、気密容器の機械的強度を増し、電気装置の頑健性を向上させることができる。気密端子は、気密容器の内側リードを内蔵電気装置に電気接続させた後、気密容器の開口部に挿着され、螺旋で締結するだけで、簡便かつ迅速に気密端子を気密容器への取付けを完了できる。

実施例５の気密端子５０を適用した気密容器がある。即ち少なくとも電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体と、該容器本体の外壁面に設けられた開口部に挿着され、これを気密に閉口するとともに前記電気装置に電気接続して外部から電源供給する気密端子とを備え、前記気密端子は、天板部と、この天板部の外周端から下方に向かって延びる筒状部と、この筒状部の下端から斜め外方に広がったフランジ部と、前記天板部からカップの内方側に向かって延びるリードの封着孔を形成する小筒状部とを一体に具備するカップ状の金属外環を用い、この金属外環の前記リードの前記封着孔に絶縁材を介して封着した前記リードを有し、前記筒状部の高さL１は、フランジ部の底面から天板部まで金属外環全高L２を１にしたとき、０．７以上０．９以下とするとよく、より望ましくは０．7以上０．８以下の範囲とした気密容器である。前記気密端子はコンプレッサの気密容器に螺旋締結または抵抗溶接で取り付けられて使用されるが、気密容器の変形による応力が絶縁材に伝搬しないように金属外環で歪みを吸収して、絶縁材にひびや欠けなどの不具合が生じ難くする。前記キャビティの高さＬ1の比が０．７未満の場合は、コンプレッサのケースからの距離が近いため、気密容器の変形応力の影響を受けてしまう。前記キャビティの高さの比L１が０．９を超える場合は、フランジ部の厚さが薄くなり溶接や螺旋締結に充分に耐えられない場合がある。また、金属外環の外側突出量が過大になり突出部が邪魔になってしまったり、キャビティ内側のリードが必要以上に長尺となったりする無駄が生じることがある。

また、実施例６の気密端子６０を適用した気密容器がある。即ち少なくとも電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体と、該容器本体の外壁面に設けられた開口部に挿着され、これを気密に閉口するとともに前記電気装置に電気接続して外部から電源供給する気密端子とを備え、前記気密端子は、通孔および封着孔を有する金属外環と、前記金属外環の前記封着孔に挿通したリードと、前記金属外環と前記リードとを封着した絶縁材とを備え、前記金属外環は、前記封着孔の周囲を囲む前記金属外環の外周の一部または全部に延伸部を有する気密容器である。

前記実施例６の気密端子６０を適用した気密容器の金属外環は、さらに図７に示す前記封着孔の周囲を囲んだキャビティ７３ａ、段差部７３ｂ（もしくは図２に示すキャビティ２３ａ、段差部２３ｂ）または図３に示す溝部３６（もしくは図４に示す溝部４６）を設けた気密容器としても良い。

前記気密容器のキャビティの高さL１の比は、フランジ部の底面からキャビティの外端面までの金属外環の全高L２を１にしたとき、０．７以上０．９以下とするとよく、より望ましくは０．7以上０．８以下の範囲にするとよい。キャビティの高さＬ１の比を、上記とすることで、コンプレッサのケースからの変形応力の影響を受けないようにする。

前記気密容器のキャビティは、キャビティ自身にガスケットの位置決めガイドを兼ねさせることができる。

本発明は、車載用の気密端子を含む気密端子全般に利用できる。

気密端子１０、通孔１１、封着孔１２、金属外環１３、キャビティ１３ａ、段差部１３ｂ、フランジ部１３ｃ、リード１４、絶縁材１５、気密端子２０、通孔２１、封着孔２２、金属外環２３、キャビティ２３ａ、段差部２３ｂ、フランジ部２３ｃ、リード２４、絶縁材２５、気密端子３０、通孔３１、封着孔３２、金属外環３３、リード３４、絶縁材３５、溝部３６、気密端子４０、通孔４１、封着孔４２、金属外環４３、リード４４、絶縁材４５、溝部４６、気密端子５０、封着孔５２、金属外環５３、天板部５３ａ、筒状部５３ｂ、フランジ部５３ｃ、小筒状部５３ｄ、リード５４、絶縁材５５、気密端子６０、通孔６１、封着孔６２、金属外環６３、キャビティ７３ａ、段差部７３ｂ、フランジ部７３ｃ、リード６４、絶縁材６５、延伸部６７、気密端子７０、通孔７１、封着孔７２、金属外環７３、リード７４、絶縁材７５、延伸部７７、気密端子８０、金属外環８３、キャビティ８３ａ、リード８４、絶縁材８５、ガスケット８８、気密容器８９。

Claims (12)

1. 複数の封着孔を有する平板状の金属外環と、この金属外環の前記封着孔に挿通した複数のリードと、前記金属外環と前記リードとを封着する絶縁材とを備え、該金属外環は、前記リード毎に前記封着孔の周囲を囲んで平板面からさらに突出させて設けたキャビティおよび段差部を有し、前記キャビティおよび前記段差部が撓むことにより、前記金属外環に生じた歪応力を弾性吸収することを特徴とする気密端子。
2. 前記金属外環は、さらに前記平板面に螺旋止めのため設けた通孔を有する請求項１に記載の気密端子。
3. 前記キャビティ自身にガスケットの位置決めガイドを兼ねさせた請求項１または請求項２に記載の気密端子。
4. 通孔および封着孔を有する平板状の金属外環と、前記金属外環の前記封着孔に挿通したリードと、前記金属外環と前記リードとを封着した絶縁材とを備え、前記金属外環は、前記封着孔の周囲を囲む前記金属外環の外周の一部に延伸部を有する気密端子。
5. 前記金属外環は、前記封着孔の周囲を平板面からさらに突出させて設けたキャビティおよび段差部を有する請求項４に記載の気密端子。
6. 前記気密端子は、複数の前記リードを有し、前記リード毎に前記封着孔の周囲を突出させて設けた前記キャビティおよび段差部を有する請求項５に記載の気密端子。
7. 前記キャビティ自身にガスケットの位置決めガイドを兼ねさせた請求項６の何れか１つに記載の気密端子。
8. 少なくとも電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体と、該容器本体の外壁面に設けられた開口部に挿着され、これを気密に閉口するとともに前記電気装置に電気接続して外部から電源供給する気密端子とを備え、前記気密端子は、複数の封着孔を有する平板状の金属外環と、この金属外環の前記封着孔に挿通した複数のリードと、前記金属外環と前記リードとを封着する絶縁材とを備え、該金属外環は、前記リード毎に前記封着孔の周囲を囲んで前記平板面からさらに突出させて設けたキャビティおよび段差部を有し、前記キャビティおよび前記段差部が撓むことにより、前記金属外環に生じた歪応力を弾性吸収することを特徴とする気密容器。
9. 前記金属外環は、さらに螺旋止めのため設けた通孔を有する請求項８に記載の気密容器。
10. 少なくとも電動圧縮機等の電気装置を内蔵する容器本体と、該容器本体の外壁面に設けられた開口部に挿着され、これを気密に閉口するとともに前記電気装置に電気接続して外部から電源供給する気密端子とを備え、前記気密端子は、通孔および封着孔を有する平板状の金属外環と、前記金属外環の前記封着孔に挿通したリードと、前記金属外環と前記リードとを封着した絶縁材とを備え、前記金属外環は、前記封着孔の周囲を囲む前記金属外環の外周の一部に延伸部を有する気密容器。
11. 前記金属外環は、さらに前記封着孔の周囲を平板面からさらに突出させて囲んだキャビティを有する請求項１０に記載の気密容器。
12. 前記キャビティ自身にガスケットの位置決めガイドを兼ねさせた請求項１１に記載の気密容器。
    

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