JP7170214B2 - 気密端子およびその気密端子を用いた接点装置 - Google Patents

Description

本発明は高電気容量のリレー装置に搭載される気密端子を含む気密端子全般およびその気密端子を用いた接点装置を含む気密端子を有するリレー装置全般に関する。

国内外の自動車メーカは、地球温暖化などの環境問題への対策として、ハイブリッド車（以下、ＨＥＶと略記）を実用化し、現在、大型車やＲＶ車などにも展開されている。さらに、電気自動車（以下、ＥＶと略記）の開発も活発化している。ＨＥＶやＥＶは、大きなモータ出力を要し、搭載されるバッテリーも高容量のものとなる。このためＨＥＶやＥＶを安定かつ効率的に駆動させるには、高性能な高容量リレーが不可欠である。車載用の高容量リレーは、限られたスペースに取り付けるため小型軽量化が要求される。またリレーの通電性能を向上させるため、通電部分に低抵抗金属を用いながらも連続通電時の温度上昇を極力抑制する必要がある。さらに車載部品のため、過酷な振動や温度負荷に耐える頑健性、信頼性も求められる。

このようなリレーとして、例えば、特許文献１に記載される電磁継電器がある。この電磁継電器は、第１の励磁コイルと可動子と第１の固定子とを有し、第１の励磁コイルへの通電時に生じる磁束によって第１の固定子に可動子を吸引し、この可動子を第２の位置から第１の位置へ移動させる電磁石装置と、固定接点および可動接点を有し、可動子の移動に伴って可動接点が移動することにより、可動子が第１の位置にあるときに可動接点が固定接点に接触する閉状態となり、可動子が第２の位置にあるときおよび第３の位置にあるときに可動接点が固定接点から離れた開状態となる接点装置と、接点装置と直列に接続された第２の励磁コイルを有し、可動子が第１の位置にある状態で接点装置を通して流れる規定値以上の異常電流により第２の励磁コイルで生じる磁束によって、可動子を第３の位置へ移動させるトリップ装置とを備え、接点装置と電磁石装置とトリップ装置とは一方向に並べて配置されており、トリップ装置は、電磁石装置に対して接点装置とは反対側に配置されている。

このような車載用の高電気容量のリレーを構成する接点装置には、従来から、接点オフ時に発生するアークを迅速に消弧するために、固定接点および可動接点が配置された空間を構成し、前記空間内に消弧性ガス（絶縁性ガス）を充填した接点装置が使用されている。例えば、特許文献２に記載の接点装置は、ハウジング、連結体、プレート、プランジャキャップを接合して、固定接点および可動接点を収容する空間を形成している。すなわち、接点装置は、ハウジング、連結体、プレート、プランジャキャップで囲まれる空間を気密空間とし、この気密空間には水素を主成分とする消弧性ガスが密封されている。

接点装置には、特許文献３に記載されるような気密端子を有する金属容器に収容されたものがあり、その接点装置は、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器であって、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器とパイプリードとを封着する絶縁ガラスと、パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台と、前記端子台に支持された固定接点と、金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに支持された可動接触子と、可動接触子に設けられた可動接点から構成されている。この接点装置に含まれる気密端子は、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器とパイプリードとを封着する絶縁ガラスと、パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備えている。

特開２０１５－０４６３７７号公報 特開２０１５－０４９９３９号公報 特開２０１７－０６９１４４号公報

従来の接点装置を形成する気密端子には、銅製端子台の熱膨張を吸収するためにパイプリードが設けられている。ところが端子台とパイプリードとの間隙が不充分なときには、端子台の膨張／収縮を吸収しきれずにパイプリード自体が変形することがあった。従来のパイプリードは、上記変形が金属容器とパイプリードとを絶縁封止する絶縁材や、端子台とパイプリードとの接合部まで伝播し悪影響を及ぼす恐れがあった。

本発明の目的は、上記課題を解消するため提案するものであり、高電気容量のリレー（高電気容量の電磁継電器）に用いられる接点装置において、より気密性の高い接点装置を実現する気密端子および前記気密端子を適用した接点装置を実現し、併せて従来構成に起因する絶縁材の頑健性を向上することにある。また、これと同時に気密信頼性に係る問題も解決できる。

本発明によれば、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有する気密端子が提供される。前記気密端子のパイプリードに応力緩和部を設けることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードにかかる応力等の外力を応力緩和部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の気密端子は、パイプリードに応力緩和部を設けることによって、応力等の影響を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する。

本発明によれば、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低い、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い気密端子が提供される。前記気密端子のパイプリードに外力を緩衝する応力緩和部を設け、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性よりも低くすることにより、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低くすることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を剛性もしくは耐力の低い脆弱部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の気密端子は、パイプリードにあえて変形し易い剛性もしくは耐力の低い弱点部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する。

本発明によれば、 通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い気密端子が提供される。前記気密端子のパイプリードに外力を緩衝する応力緩和部を設け、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性よりも低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低くすることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を剛性、且つ、耐力の低い脆弱部に生じさせ、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の気密端子は、パイプリードにあえて変形し易い剛性、且つ、耐力の低い弱点部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護しつつ、保護に必要な変形部位を剛性と耐力の両方で調整する事で材料選定、もしくは、形状選定がしやすくなる。

例えば、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器とパイプリードとを封着する絶縁材と、パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備え、前記パイプリードは、主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部からなる気密端子が提供される。前記気密端子のパイプリードに主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部とを設けることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を薄厚部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにしている。すなわち、上記気密端子は、パイプリードにあえて変形し易い弱点部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する機能を有する。なお、前記端子台は、接点部材と一体に形成してあっても良い。

本発明に係る気密端子において、前記パイプリードは、さらに段付き部を有してもよい。

本発明に係る前記端子台は、銅、アルミニウムまたは銅系合金、アルミニウム系合金 から構成されてもよい。

本発明に係る前記絶縁材は、ガラスまたはエポキシ樹脂 であってもよい。

さらに、本発明によれば、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、その接点装置に外力を緩衝する応力緩和部を有する前記気密端子を用いた接点装置が提供される。すなわち、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔を有する金属容器と、前記通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台と、前記金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに支持された可動接触子とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記固定端子台は固定接点を有し、前記可動接触子は可動接点を有する接点装置が提供される。前記接点装置のパイプリードに応力緩和部を設けることにより、パイプリードにかかる応力等の外力を応力緩和部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の接点装置は、パイプリードに応力緩和部を設けることによって、応力等の影響を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する機能を有する。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。

例えば、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、その接点装置のパイプリードに主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低い、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低いことを特徴とする 応力緩和部を有する前記気密端子を用いた接点装置が提供される。すなわち、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔を有する金属容器と、前記通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台と、前記金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに支持された可動接触子とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低い、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低いことを特徴と し、前記固定端子台は固定接点を有し、前記可動接触子は可動接点を有する接点装置が提供される。
前記接点装置のパイプリードに外力を緩衝する応力緩和部を設け、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性よりも低くすることにより、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低くすることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を剛性もしくは耐力の低い脆弱部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の接点装置は、パイプリードにあえて変形し易い剛性もしくは耐力の低い弱点部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する機能を有する。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。

例えば、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、その接点装置のパイプリードに主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い、ことを特徴とする 応力緩和部を有する前記気密端子を用いた接点装置が提供される。すなわち、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔を有する金属容器と、前記通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台と、前記金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに支持された可動接触子とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い、ことを特徴とし、前記固定端子台は固定接点を有し、前記可動接触子は可動接点を有する接点装置が提供される。前記接点装置のパイプリードに外力を緩衝する応力緩和部を設け、前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性よりも低くすることにより、もしくは、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低くすることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を剛性もしくは耐力の低い脆弱部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにする。本発明の接点装置は、パイプリードにあえて変形し易い剛性もしくは耐力の低い弱点部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する機能を有する。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。

例えば、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、その接点装置に主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部とを有する前記気密端子を用いた接点装置が提供される。すなわち、電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器とパイプリードとを封着する絶縁材と、パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台と、金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに支持された可動接触子を備え、前記パイプリードは、主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部とを有し、前記端子台は固定接点を有し、前記可動接触子は可動接点を有する接点装置が提供される。前記接点装置のパイプリードに主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部とを設けることにより、パイプリードが端子台の熱膨張によって変形した場合において、パイプリードの変形を薄厚部で受け止めて、パイプリードと端子台との接続部やパイプリードと金属容器とを絶縁封止する絶縁材まで変形の影響が波及しないようにしている。すなわち、上記接点装置は、パイプリードにあえて変形し易い薄厚部を設けることによって、変形部位を所望の範囲に限定または画定させ上述の接続部や封止部分に波及するのを防止して重要部分を保護する機能を有する。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。

本発明に係る接点装置において、さらに前記パイプリードは、さらに段付き部を有し てもよい。

本発明に係る接点装置において、さらに前記端子台は、銅、アルミニウムまたは銅系合金、アルミニウム系合金から 構成されてもよい。

本発明に係る接点装置において、さらに前記絶縁体は、ガラスまたはエポキシ樹脂 であってもよい。

本発明の一実施形態によれば、気密端子および接点装置の頑健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）は正面図および（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断した部分断面図を、（ｃ）は下面図を示す。なお、前記端子台は、前記固定接点と一体で形成してあっても良い。 本発明に係る気密端子２０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図および（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断した部分断面図を、（ｃ）は下面図を示す。なお、前記端子台は、前記固定接点と一体で形成してあっても良い。 本発明に係る気密端子３０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図および（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断した部分断面図を、（ｃ）は下面図を示す。なお、前記端子台は、前記固定接点と一体で形成してあっても良い。 本発明に係る気密端子４０を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図および（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断した部分断面図を、（ｃ）は下面図を示す。なお、前記端子台は、前記固定接点と一体で形成してあっても良い。 発明に係る接点装置５０を示し、（ａ）は閉状態の正面断面図を示し、（ｂ）は開状態の正面断面図を示す。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。 発明に係る接点装置６０を示し、（ａ）は閉状態の正面断面図を示し、（ｂ）は開状態の正面断面図を示す。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。 発明に係る接点装置７０を示し、（ａ）は閉状態の正面断面図を示し、（ｂ）は開状態の正面断面図を示す。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。 発明に係る接点装置８０を示し、（ａ）は閉状態の正面断面図を示し、（ｂ）は開状態の正面断面図を示す。なお、前記固定接点は、前記端子台と一体で形成してあっても良く、また、前記可動接点は、前記可動接触子と一体で形成してあっても良い。

以下、本発明の気密端子および、前記気密端子を用いた接点装置について、図面を参照しながら説明する。

本発明に係る気密端子１０は、図１に示すように、通孔１１を有する金属容器１２と、この通孔１１に挿通したパイプリード１３と、金属容器１２とパイプリード１３とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材１４と、パイプリード１３を貫通しパイプリード１３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台１５とを備え、パイプリード１３は、外力を緩衝する応力緩和部１７を有する。パイプリード１３に、応力緩和部１７を設けることにより、パイプリード１３が端子台１５の熱膨張によって変形しても、パイプリード１３にかかる応力等の外力を応力緩和部１７で受け止めて、パイプリード１３と端子台１５との接続部１８や、パイプリード１３と金属容器１２とを絶縁封止する絶縁材１４まで応力等の影響が伝播するのを防ぐ。パイプリード１３は、例えば、鉄または鉄系合金からなる主部１６と、主部１６より外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い材質、例えば、主部１６と異なる銅、アルミ、錫、銀などの軟金属材またはそれらを含む軟合金から構成しても良い。またはパイプリード１３は、金属材の主部１６と、これを高周波焼鈍などで弱体化させた同一材からなる応力緩和部１７とで構成しても良い。または、パイプリード１３が軟金属材からなる場合は、上記焼鈍に替えて主部１６を鍛造などで応力緩和部１７より強化しても良い。

本発明に係る気密端子２０は、図２に示すように、通孔２１を有する金属容器２２と、この通孔２１に挿通したパイプリード２３と、金属容器２２とパイプリード２３とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材２４と、パイプリード２３を貫通しパイプリード２３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台２５とを備え、パイプリード２３は、外力による変形に抗堪する主部２６と前記主部よりも外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い脆弱部２７とを有する。パイプリード１３に、脆弱部２７を設けることにより、パイプリード２３が端子台２５の熱膨張によって変形しても、パイプリード２３にかかる応力等の外力を脆弱部２７が変形することで応力緩和ながら受け止めることができ、パイプリード２３と端子台２５との接続部２８や、パイプリード２３と金属容器２２とを絶縁封止する絶縁材２４まで応力等の影響が伝播するのを防ぐ。

上述の気密端子２０は、図３に示す気密端子３０のように変形できる。すなわち、通孔３１を有する金属容器３２と、この通孔３１に挿通したパイプリード３３と、金属容器３２とパイプリード３３とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材３４と、パイプリード３３を貫通しパイプリード３３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台３５とを備え、パイプリード３３は、少なくとも主部３６と前記主部より肉厚の薄い薄厚部３７とを有する。パイプリード３３に、主部３６と前記主部より肉厚の薄い薄厚部３７とを設けることにより、パイプリード３３が端子台３５の熱膨張によって変形しても、パイプリード３３の変形を薄厚部３７で受け止めて、パイプリード３３と端子台３５との接続部３８や、パイプリード３３と金属容器３２とを絶縁封止する絶縁材３４まで変形が伝播するのを防ぐ。

また、気密端子２０は、図４に示す気密端子４０にも変形が可能である。すなわち、通孔４１を有する金属容器４２と、通孔４１に挿通したパイプリード４３と、金属容器４２とパイプリード４３とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材４４と、パイプリード４３を貫通しパイプリード４３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台４５とを備え、パイプリード４３は、少なくとも主部４６と前記主部より肉厚の薄い薄厚部４７とを有する。パイプリード４３に、主部４６と前記主部より肉厚の薄い薄厚部４７とを設けることにより、パイプリード４３が端子台４５の熱膨張によって変形しても、パイプリード４３の変形を薄厚部４７で受け止めて、パイプリード４３と端子台４５との接続部４８や、パイプリード４３と金属容器４２とを絶縁封止する絶縁材４４まで変形が伝播するのを防ぐ。気密端子４０は、パイプリード４３の薄厚部４７の口径を主部４６の口径より縮径して設けてあり、これにより、図４のように接続部４８の接合面積をさらに広く取ることや、図８のように端子台８５の側壁面のみと接合させたり、または図２のように端子台２５のフランジ面のみと接合させたり、端子台の接合部位を状況に応じて選択することができる。

本発明に係る気密端子のパイプリードは、図２に示す気密端子２０および図３に示す気密端子３０のように主部２６,３６と薄厚部２７,３７とを画定する段付き部２９,３９を設けてもよい。段付き部２９,３９により主部２６,３６と画定される薄厚部２７,３７によってパイプリード２３,３３に部分的に弱い個所を設ける。薄厚部２７,３７が変形することで熱膨張係数の大きい低抵抗金属の端子台２５,３５から受ける応力を開放させる。

本発明に係る気密端子の金属容器は、金属製であればよく、特に限定されないが、例えば、鉄、ニッケル、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金製の金属容器が好適である。本発明に係る気密端子のパイプリードは、応力緩和部を構成できれば何れの材料を使用しても良く、金属、プラスチックまたはこれらを組み合わせた複合材を利用しても良い。あるいは、パイプリードの応力緩和部に金属またはプラスチックを用いて、これにさらに主部として、ガラス、セラミックスを組み合わせて複合材としても良い。なお、パイプリードの主部と応力緩和部は共に同一材料で構成しても良いし、主部と応力緩和部を異なる材料で構成しても良い。例えば、主部は鉄または鉄系合金からなり、応力緩和部は前記主部より外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い材質、例えば、主部と異なる銅、アルミ、錫、銀などの軟金属材またはそれらを含む軟合金から構成しても良い。またはパイプリードは、金属材の主部と、これを高周波焼鈍などで弱体化させた同一材からなる応力緩和部とで構成しても良い。または、パイプリードが軟金属材からなる場合は、主部を鍛造などで応力緩和部より強化しても良い。

本発明に係る接点装置５０は、図５に示すように、上述の気密端子１０を利用した接点装置であって、電磁石装置５００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、少なくとも、通孔５１を設けた金属容器５２と、通孔５１に挿通したパイプリード５３と、パイプリード５３と金属容器５２とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材５４と、パイプリード５３を貫通しパイプリード５３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台５５と、金属容器５２の開口部周縁を覆って密閉する蓋体５２０と、蓋体５２０を貫通したシャフト５３０に支持された可動接触子５４０とを備え、パイプリード５３は、外力を緩衝する応力緩和部５７を有し、端子台５５は固定接点５１０を有し、可動接触子５４０は可動接点５５０を有する。接点装置５０のパイプリード５３に応力緩和部５７を設けることにより、パイプリード５３が端子台５５の熱膨張によって変形しても、パイプリード５３にかかる応力等の外力を応力緩和部５７で受け止めて、パイプリード５３と端子台５５との接続部５８や、パイプリード５３と金属容器５２とを絶縁封止する絶縁材５４まで応力等の影響が伝播するのを防ぐ。

本発明に係る接点装置６０は、図６に示すように、上述の気密端子２０を利用した接点装置であって、電磁石装置６００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、少なくとも、通孔６１を設けた金属容器６２と、通孔６１に挿通したパイプリード６３と、パイプリード６３と金属容器６２とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材６４と、パイプリード６３を貫通しパイプリード６３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台６５と、金属容器６２の開口部周縁を覆って密閉する蓋体６２０と、蓋体６２０を貫通したシャフト６３０に支持された可動接触子６４０とを備え、パイプリード６３は、外力による変形に抗堪する主部６６と主部６６よりも外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い脆弱部６７とを有し、端子台６５は固定接点６１０を有し、可動接触子６４０は可動接点６５０を有する。パイプリード６３に、脆弱部６７を設けることにより、パイプリード６３が端子台６５の熱膨張によって変形しても、パイプリード６３にかかる応力等の外力を脆弱部６７が変形することで応力緩和ながら受け止めることができ、パイプリード６３と端子台６５との接続部６８や、パイプリード６３と金属容器６２とを絶縁封止する絶縁材６４まで応力等の影響が伝播するのを防ぐ。

上述の接点装置６０は、図７に示す接点装置７０のように変形できる。すなわち、電磁石装置７００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、少なくとも、通孔７１を設けた金属容器７２と、通孔７１に挿通したパイプリード７３と、パイプリード７３と金属容器７２とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材７４と、パイプリード７３を貫通しパイプリード７３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台７５と、金属容器７２の開口部周縁を覆って密閉する蓋体７２０と、蓋体７２０を貫通したシャフト７３０に支持された可動接触子７４０とを備え、パイプリード７３は、外力による変形に抗堪する主部７６と主部７６よりも外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い脆弱部７７とを有し、端子台７５は固定接点７１０を有し、可動接触子７４０は可動接点７５０を有する。接点装置７０のパイプリード７３に主部７６と該当主部より肉厚の薄い薄厚部７７とを設けることにより、パイプリード７３が端子台７５の熱膨張によって変形しても、パイプリード７３の変形を薄厚部７７で受け止めて、パイプリード７３と端子台７５との接続部７８や、パイプリード７３と金属容器７２とを絶縁封止する絶縁材７４まで変形が伝播するのを防ぐ。

また、接点装置６０は、図８に示す接点装置８０のように変形できる。すなわち、電磁石装置８００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、少なくとも、通孔８１を設けた金属容器８２と、通孔８１に挿通したパイプリード８３と、パイプリード８３と金属容器８２とを封着するガラスまたはエポキシ樹脂製の絶縁材８４と、パイプリード８３を貫通しパイプリード８３に固着した銀、銅、アルミニウムまたは銀系合金、銅系合金、アルミニウム系合金などの低抵抗金属からなる端子台８５と、金属容器８２の開口部周縁を覆って密閉する蓋体８２０と、蓋体８２０を貫通したシャフト８３０に支持された可動接触子８４０とを備え、パイプリード８３は、外力による変形に抗堪する主部８６と主部８６よりも外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い脆弱部８７とを有し、端子台８５は固定接点８１０を有し、可動接触子８４０は可動接点８５０を有する。接点装置８０のパイプリード８３に主部８６と該当主部より肉厚の薄い薄厚部８７とを設けることにより、パイプリード８３が端子台８５の熱膨張によって変形しても、パイプリード８３の変形を薄厚部８７で受け止めて、パイプリード８３と端子台８５との接続部８８や、パイプリード８３と金属容器８２とを絶縁封止する絶縁材８４まで変形が伝播するのを防ぐ。接点装置８０は、パイプリード８３の脆弱部８７の口径を主部８６の口径より縮径してあり、これにより、図４のように接続部４８の接合面積をさらに広く取ることや、図８のように端子台８５の側壁面のみと接合させたり、または図２のように端子台２５のフランジ面のみと接合させたり、端子台の接合部位を状況に応じて選択することができる。

本発明に係る接点装置のパイプリードは、図５に示す接点装置５０および図６に示す接点装置６０のように主部５６,６６と薄厚部５７,６７とを画定する段付き部５９,６９を設けてもよい。段付き部５９,６９により主部５６,６６と画定される薄厚部５７,６７によってパイプリード５３,６３に部分的に弱い個所を設ける。薄厚部５７,６７が変形することで熱膨張係数の大きい低抵抗金属の端子台５５,６５から受ける応力を開放させる。

本発明に係る接点装置の金属容器は、金属製であればよく、特に限定されないが、例えば、鉄、ニッケル、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金製の金属容器が好適である。本発明に係る接点装置のパイプリードは、応力緩和部を構成できれば何れの材料を使用しても良く、金属、プラスチックまたはこれらを組み合わせた複合材を利用しても良い。あるいは、パイプリードの応力緩和部に金属またはプラスチックを用いて、これにさらに主部として、ガラス、セラミックスを組み合わせて複合材としても良い。なお、パイプリードの主部と応力緩和部は共に同一材料で構成しても良いし、主部と応力緩和部を異なる材料で構成しても良い。例えば、主部は鉄または鉄系合金からなり、応力緩和部は前記主部より外力によって変形し易い剛性もしくは耐力またはその両方が低い材質、例えば、主部と異なる銅、アルミ、錫、銀などの軟金属材またはそれらを含む軟合金から構成しても良い。またはパイプリードは、金属材の主部と、これを高周波焼鈍などで弱体化させた同一材からなる応力緩和部とで構成しても良い。または、パイプリードが軟金属材からなる場合は、主部を鍛造などで応力緩和部より強化しても良い。本発明に係る接点装置の蓋体は、前記金属容器の底部開口端を密閉できればよく、特に限定されないが、例えば、金属、プラスチック、ガラス、セラミックスまたはこれらを組み合わせた複合材を利用しても良い。

本発明に係る接点装置は、さらに必要に応じて金属容器および蓋体の内壁面に、耐熱性や絶縁性を強化する目的で耐熱絶縁材を装着または耐熱絶縁材のライニングを設けてもよい。

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、通孔１１を有する鉄製の金属容器１２と、通孔１１に挿通したＦｅ－Ｎｉ合金からなるパイプリード１３と、金属容器１２とパイプリード１３とを気密に封着するソーダバリウムガラスの絶縁材１４と、パイプリード１３を貫通しパイプリード１３に気密に固着した銅合金からなる端子台１５とを備え、パイプリード１３は、筒状に形成されており、パイプリード１３の脆弱部１７は、主部１６よりも剛性の低い材料で一体となっている。

気密端子１０の主部１６および脆弱部１７は、別々の材料で構成し所望の工程で固着させて一体としても良く、この場合は、絶縁材１４との接合条件（例えばガラス封着温度など）の影響を考慮すること無くパイプリード１３の構成を選択することができ、材料選定の自由度が増加する。また、脆弱部１７は、主部１６と同一部材で形成し、熱処理（例えば焼鈍など）によって形成するか、あるいは主部１６を鍛造などによって脆弱部１７より強化して形成しても良く、その場合は、主部１６および脆弱部１７は、同一部材で形成できるため、部品点数の低減ができ管理の手間が省ける。パイプリード１３に、主部１６と主部１６よりも剛性の低い材料からなる脆弱部１７とを設けることにより、パイプリード１３が端子台１５の熱膨張によって変形しても、パイプリード１３の変形を脆弱部１７で受け止めて、パイプリード１３と金属容器１２とを絶縁封止する絶縁材１４まで変形が伝播するのを防ぐ。

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、通孔２１を有する４２アロイ（４２％Ｎｉ－Ｆｅ合金）製の金属容器２２と、通孔２１に挿通したコバール合金（２９％Ｎｉ－１７％Ｃｏ－Ｆｅ合金）からなるパイプリード２３と、金属容器２２とパイプリード２３とを気密に封着するホウ珪酸ガラスの絶縁材２４と、パイプリード２３を貫通しパイプリード２３に気密に固着した銅合金からなる端子台２５とを備え、パイプリード２３は、外端部を薄厚に設けあり、主部２６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部２７と、主部２６と薄厚部２７とを画定する段付き部２９とを有する。薄厚部２７は、主部２６よりも剛性の低い脆弱部を構成する。

気密端子２０は、絶縁材２４との接合条件に影響されること無くパイプリード２３を構成することができ、材料選定の自由度が増加する。また、脆弱部を薄厚部２７で構成することで、肉厚形状によって剛性が調節できるため、材料選定の自由度は増す。薄厚部２７は、主部２６と同一部材で形成し、機械加工によって主部２６よりも薄肉になるように形成しても良く、部品点数の低減ができ管理の手間が省ける。

実施例２は、図３に示す実施例３の気密端子３０のように変形することができる。すなわち、通孔３１を有する鉄製の金属容器３２と、通孔３１に挿通したＦｅ－Ｎｉ合金からなるパイプリード３３と、金属容器３２とパイプリード３３とを気密に封着するソーダバリウムガラスの絶縁材３４と、パイプリード３３を貫通し、パイプリード３３に気密に固着した銅合金からなる端子台３５とを備え、パイプリード３３は、主部３６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部３７と、主部３６と薄厚部３７とを画定する２つの段付き部３９とを有する。実施例３の気密端子３０のパイプリード３３は、さらにパイプリード３３の上端にも段付き部３９を設けることにより、接続部３８が幅広く取れ接続の信頼性が増す。

また、実施例２は、図４に示す実施例４の気密端子４０のように変形することができる。すなわち、通孔４１を有する４２アロイ製の金属容器４２と、通孔４１に挿通したコバール合金からなるパイプリード４３と、金属容器４２とパイプリード４３とを気密に封着するホウ珪酸ガラスの絶縁材４４と、パイプリード４３を貫通し、パイプリード４３に気密に固着した銅合金からなる端子台４５とを備え、パイプリード４３は、主部４６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部４７とを有する。気密端子４０は、パイプリード４３の薄厚部４７の口径を主部４６の口径より縮径して設けてあり、これにより、接続部４８の接合面積を端子台４５の側壁面と頭部のフランジ面とに接合させて、接合面積をさらに広く取ることができる。

図１ないし図４に示した実施例１から４の気密端子は、それぞれ図５ないし図８に示す接点装置の気密端子に利用できる。

本発明に係る実施例５の接点装置５０は、図５に示すように、電磁石装置５００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔５１を設けた炭素鋼の金属容器５２と、通孔５１に挿通したＦｅ－Ｎｉ合金からなるパイプリード５３と、パイプリード５３と金属容器５２とを気密に封着するソーダバリウムガラスの絶縁材５４と、パイプリード５３を貫通しパイプリード５３に気密に固着した銅合金からなる端子台５５と、端子台５５に支持された固定接点５１０と、金属容器５２の開口部周縁を覆って密閉するＦｅ－Ｎｉ合金製の蓋体５２０と、蓋体３２０を貫通しかつバネによる弾発力が発揮できるように取付けられたシャフト５３０に支持された可動接触子５４０と、可動接触子５４０に設けられた可動接点５５０を備え、パイプリード５３は、外力に抗堪する主部５６と、前記主部の端子台５５側の端部を高周波加熱により焼鈍させて設けた前記主部より脆弱な応力緩和部５７とを有する。接点装置５０のパイプリード５３に、主部５６と前記主部よりより脆弱な応力緩和部５７とを設けることにより、パイプリード５３が端子台５５の熱膨張によって変形しても、パイプリード５３の変形を応力緩和部５７で受け止めて、パイプリード５３と金属容器５２とを絶縁封止する絶縁材５４まで変形が伝播するのを防ぐ。

本発明に係る実施例６の接点装置６０は、図６に示すように、電磁石装置６００によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔６１を設けた４２アロイ製の金属容器６２と、通孔６１に挿通したコバール合金からなるパイプリード６３と、パイプリード６３と金属容器６２とを気密に封着するホウ珪酸ガラスの絶縁材６４と、パイプリード６３を貫通しパイプリード６３に気密に固着した銅合金からなる端子台６５と、端子台６５に支持された固定接点６１０と、金属容器６２の開口部周縁を覆って密閉する炭素鋼製の蓋体６２０と、蓋体６２０を貫通しかつバネによる弾発力が発揮できるように取付けられたシャフト６３０に支持された可動接触子６４０と、可動接触子６４０に設けられた可動接点６５０を備え、パイプリード６３は、主部６６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部６７と、主部６６と薄厚部６７とを画定する段付き部６９とを有する。接点装置６０のパイプリード６３に主部６６と前記主部より肉厚の薄い薄厚部６７とを設けることにより、パイプリード６３が端子台６５の熱膨張によって変形しても、パイプリード６３の変形を薄厚部６７で受け止めて、パイプリード６３と金属容器６２とを絶縁封止する絶縁材６４まで変形が伝播するのを防ぐ。

実施例６は、図７に示す実施例７の接点装置７０に変形できる。すなわち、通孔７１を有する鉄製の金属容器７２と、通孔７１に挿通したＦｅ－Ｎｉ合金からなるパイプリード７３と、金属容器７２とパイプリード７３とを気密に封着するソーダバリウムガラスの絶縁材７４と、パイプリード７３を貫通し、パイプリード７３に気密に固着した銅合金からなる端子台７５と、端子台７５に支持された固定接点７１０と、金属容器７２の開口部周縁を覆って密閉する炭素鋼製の蓋体７２０と、蓋体７２０を貫通しかつバネによる弾発力が発揮できるように取付けられたシャフト７３０に支持された可動接触子７４０と、可動接触子７４０に設けられた可動接点７５０を備え、パイプリード７３は、主部７６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部７７と、主部７６と薄厚部７７とを画定する２つの段付き部７９とを有する。実施例７のパイプリード７３は、さらにパイプリード７３の上端にも段付き部７９を設けることにより、接続部７８が幅広く取れ接続の信頼性が増す。

また、実施例６は、図８に示す実施例８の接点装置８０に変形できる。すなわち、通孔８１を有する４２アロイ製の金属容器８２と、通孔８１に挿通したコバール合金からなるパイプリード８３と、金属容器８２とパイプリード８３とを気密に封着するホウ珪酸ガラスの絶縁材８４と、パイプリード８３を貫通し、パイプリード８３に気密に固着した銅合金からなる端子台８５と、端子台８５に支持された固定接点８１０と、金属容器８２の開口部周縁を覆って密閉する４２アロイ製の蓋体８２０と、蓋体８２０を貫通しかつバネによる弾発力が発揮できるように取付けられたシャフト８３０に支持された可動接触子８４０と、可動接触子８４０に設けられた可動接点８５０を備え、パイプリード８３は、主部８６と、前記主部より肉厚の薄い薄厚部８７とを有する。実施例６の接点装置８０は、パイプリード８３の薄厚部８７の口径を主部８６の口径より縮径して設けてあり、これにより、接続部８８を端子台８５の側壁面のみに接合させることができる。

本発明は、ＨＥＶやＥＶ等の車載用システムメインリレー装置に搭載される気密端子を含む気密端子全般およびＨＥＶやＥＶ等に搭載されるシステムメインリレーを含むリレー装置全般に利用できる。

気密端子１０、通孔１１、金属容器１２、パイプリード１３、絶縁材１４、端子台１５、主部１６、応力緩和部１７、接続部１８、気密端子２０、通孔２１、金属容器２２、パイプリード２３、絶縁材２４、端子台２５、主部２６、脆弱部２７、接続部２８、段付き部２９、気密端子３０、通孔３１、金属容器３２、パイプリード３３、絶縁材３４、端子台３５、主部３６、薄厚部３７、接続部３８、段付き部３９、気密端子４０、通孔４１、金属容器４２、パイプリード４３、絶縁材４４、端子台４５、主部４６、薄厚部４７、接続部４８、接点装置５０、通孔５１、金属容器５２、パイプリード５３、絶縁材５４、端子台５５、主部５６、応力緩和部５７、接続部５８、電磁石装置５００、固定接点５１０、蓋体５２０、シャフト５３０、可動接触子５４０、可動接点５５０、接点装置６０、通孔６１、金属容器６２、パイプリード６３、絶縁材６４、端子台６５、主部６６、脆弱部（薄厚部）６７、接続部６８、段付き部６９、電磁石装置６００、固定接点６１０、蓋体６２０、シャフト６３０、可動接触子６４０、可動接点６５０、接点装置７０、通孔７１、金属容器７２、パイプリード７３、絶縁材７４、端子台７５、主部７６、脆弱部（薄厚部）７７、接続部７８、段付き部７９、電磁石装置７００、固定接点７１０、蓋体７２０、シャフト７３０、可動接触子７４０、可動接点７５０、接点装置８０、通孔８１、金属容器８２、パイプリード８３、絶縁材８４、端子台８５、主部８６、脆弱部（薄厚部）８７、薄厚部８７、接続部８８、電磁石装置８００、固定接点８１０、蓋体８２０、シャフト８３０、可動接触子８４０、可動接点８５０。

Claims (10)

1. 通孔を有する金属容器と、この通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、
   前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い、ことを特徴とする気密端子。
2. 前記パイプリードは、主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部からなる請求項１に記載の気密端子。
3. 前記パイプリードは、さらに段付き部を有する請求項１または請求項２に記載の気密端子。
4. 前記端子台は、銅、アルミニウムまたは銅系合金、アルミニウム系合金からなる請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載の気密端子。
5. 前記絶縁材は、ガラスまたはエポキシ樹脂からなる請求項１ないし請求項４の何れか１つに記載の気密端子。
6. 電磁石装置によって接点装置を開閉する電磁継電器において、通孔を有する金属容器と、前記通孔に挿通したパイプリードと、前記金属容器と前記パイプリードとを封着する絶縁
   材と、前記パイプリードを貫通し前記パイプリードに固着した低抵抗金属からなる端子台
   と、前記金属容器の開口部周縁を覆って密閉する蓋体と、この蓋体を貫通したシャフトに
   支持された可動接触子とを備え、前記パイプリードは、外力を緩衝する応力緩和部を有し、前記端子台は固定接点を有し、前記可動接触子は可動接点を有し、
   前記応力緩和部は、主部と脆弱部を含み、前記脆弱部の剛性は、前記主部の剛性より低く、且つ、前記脆弱部の耐力は、前記主部の耐力よりも低い、ことを特徴とする接点装置。
7. 前記パイプリードは、主部と前記主部より肉厚の薄い薄厚部とを有する請求項６に記載の接点装置。
8. 前記パイプリードは、さらに段付き部を有する請求項６または請求項７に記載の接点装置。
9. 前記端子台は、銅、アルミニウムまたは銅系合金、アルミニウム系合金からなる請求項６ないし請求項８の何れか１つに記載の接点装置。
10. 前記絶縁材は、ガラスまたはエポキシ樹脂からなる請求項６ないし請求項９の何れか１つに記載の接点装置。

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