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  • 特許-気密端子の接続具および気密端子 図1
  • 特許-気密端子の接続具および気密端子 図2
  • 特許-気密端子の接続具および気密端子 図3
  • 特許-気密端子の接続具および気密端子 図4
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-01
(45)【発行日】2024-07-09
(54)【発明の名称】気密端子の接続具および気密端子
(51)【国際特許分類】
   H01R 9/16 20060101AFI20240702BHJP
   H01R 12/55 20110101ALN20240702BHJP
【FI】
H01R9/16 101
H01R12/55
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2021038946
(22)【出願日】2021-03-11
(65)【公開番号】P2022138840
(43)【公開日】2022-09-26
【審査請求日】2022-10-24
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】504299782
【氏名又は名称】ショット アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】SCHOTT AG
【住所又は居所原語表記】Hattenbergstr. 10, 55122 Mainz, Germany
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】福島 大輔
(72)【発明者】
【氏名】本田 浩喜
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 明
(72)【発明者】
【氏名】大谷 洋平
【審査官】濱田 莉菜子
(56)【参考文献】
【文献】実開平04-100059(JP,U)
【文献】特開2020-136061(JP,A)
【文献】特開平07-321591(JP,A)
【文献】特開2005-133633(JP,A)
【文献】実開平03-127262(JP,U)
【文献】実開昭58-135875(JP,U)
【文献】特開平10-215138(JP,A)
【文献】国際公開第2019/216834(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R9/00
H01R9/15-9/28
H01R12/00-12/91
H01R24/00-24/86
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1個の封着孔を有した金属外環と、
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する絶縁材と、
さらに前記リードに接続された延長端子とを備え、
前記延長端子は、該延長端子を折り曲げて形成したベンド部を有し、
前記延長端子は、その端部をC環状またはO環状となるように設けられており、
当該C環状またはO環状をなす前記延長端子の端部に前記リードの端部を挿着した気密端子。
【請求項2】
前記ベンド部は、前記延長端子を何れかの方向に略J、L、U、V、S字の何れか1つの形状に屈曲して設けた請求項に記載の気密端子。
【請求項3】
前記延長端子は、銅または銅合金からなる請求項又はに記載の気密端子。
【請求項4】
前記ベンド部は、車載電動圧縮機のインバータ回路の制御基板のコネクタに接続しているかまたは前記制御基板に直接はんだ付けで接続している請求項ないし請求項の何れか1つに記載の気密端子。
【請求項5】
少なくとも1個の封着孔を有した金属外環と、
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する絶縁材と、
さらに前記リードに接続された延長端子とを有し、
前記延長端子は、その端部をC環状またはO環状となるように設けられており、当該C環状またはO環状をなす前記延長端子の端部に前記リードの端部を挿着した
気密端子を備え、
前記延長端子が、インバータ回路の制御基板のコネクタに接続しているかまたは前記制御基板に直接はんだ付けで接続している車載電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は気密端子に関する。
【背景技術】
【0002】
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ガラス絶縁材を介してリードを封着し気密端子とする。
【0003】
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、三端子を直線状に配置してソケット回りの嵩を少なくなるようにした形態も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】WO2010/117000号公報
【文献】特開2012-183969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述したようにハイブリッド自動車や電気自動車では、エンジン駆動の圧縮機ではなく専用の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。従来、気密端子とインバータ回路などの制御基板とを接続するときは、図4のように制御基板の入力に接続した2枚の対向板状電極を有するバスバー41に、外径端にルーバー端子を有する棒状リード42を挿着して接続していた。車載電動圧縮機用の気密端子は、モータなど動力部や路面からの振動に曝されるので、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恐れがある。従来、気密端子の棒状リード42は、前記バスバー41の板状電極を押し広げるようにして挿着され、棒状リード42は前記板状電極の接触面から受ける弾発力で押圧されて固定されていた。この棒状リード42と前記板状電極との接触面は可動でき、それにより振動等が緩和できるように構成されている。しかし、前述の構成は、棒状リード42と前記板状電極との接触抵抗が大きくなるので、リード接続部の発熱や通電ロスが大きくなり大電力化には不向きな面がある。接触抵抗を低減するため、前述のように棒状リード42の外径端にルーバー端子を装着する必要があった。しかしながら、近年特に車載電動圧縮機用の気密端子においては、振動をリード部材で緩和して封着部の絶縁材に容易に伝搬しないようにしながら、同時に大電流化に対応してリード接続部の発熱や通電ロスを抑えることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、前記リードは、ベンド部を設けたことを特徴とする気密端子が提供される。リードにベンド部を設けることで、動力部や路面からの振動が該ベンド部により弾性吸収され絶縁材に容易に伝搬しないようにすることができる。ベンド部は、リードの一部を屈曲させて設けられ、例えば、該ベンド部はリードをJ、L、U、V、S字に屈曲させて設けられる。前記ベンド部は、車載電動圧縮機のインバータ回路などの制御基板のコネクタに接続するかまたは前記基板に直接はんだ付けして接続する。
【0007】
本発明の別の形態によれば、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、このリードの端部に挿着した棒状部または板状部を有する延長端子と、金属外環とリードとを気密に封着する絶縁材とを備え、前記延長端子は、ベンド部を設けたことを特徴とする気密端子が提供される。前記リードにベンド部を有する延長端子を挿着することで、動力部や路面からの振動が該ベンド部により弾性吸収され絶縁材に容易に伝搬しないようにすることができる。該ベンド部は、延長端子に備えた棒状部または板状部を屈曲させて設けられ、例えば、該ベンド部は延長端子の棒状部または板状部をJ、L、U、V、S字に屈曲させて設けられる。リードと延長端子とは異なる材料構成であってもよく、例えば、リードは、ガラス封着に耐久可能な鉄または鉄系合金を用いて、これに銅または銅系合金からなる延長端子を挿着してもよい。延長端子は車載電動圧縮機のインバータ回路などの制御基板のコネクタに接続するかまたは前記基板に直接はんだ付けして接続する。
【0008】
上記形態により、車載電動圧縮機またはその気密端子において、モータなど動力部や路面からの振動をリード部材に設けた該ベンド部で吸収させて、振動が封着部の絶縁材に容易に伝搬しないようすることで、気密端子の頑健性を格段に向上すると共に、リード接続部の発熱や通電ロスを抑えて大電力化への対応を容易にする。
【発明の効果】
【0009】
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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】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。
図2】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。
図3】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。
図4】従来の気密端子の接続形態を示す平面図であり、制御基板のバスバー41に、ルーバー端子を備えた棒状リード42を挿着した車載電動圧縮機を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明によると、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、該リードは、ベンド部を設けたことを特徴とする気密端子が提供される。リードにベンド部を設けることで、動力部や路面からの振動が該ベンド部により吸収され絶縁材に容易に伝搬しないようにすることができる。該ベンド部はリードを屈曲させて設けられる。例えば、該ベンド部はリードを何れかの方向に略J、L、U、V、S字の何れか1つの形状に屈曲して設ける。前記ベンド部はリードの一部を直接屈曲して設けても、またはリードに延長端子をさらに接続し、この延長端子にベンド部を設けてもよい。リードと延長端子とは異なる材料構成であってもよい。例えば、リードは、ガラス封着に耐久可能な鉄または鉄系合金を用いて、延長端子は、前記リードより導電性の優れた材料、例えば銅または銅系合金から構成するのが好ましい。延長端子をリードに挿着する場合は、例えば、図2または図3に示すように、延長端子の端部をC環状またはO環状となるように設け、さらに前記環状部に前記リードの端部を圧入またはカシメにより固着する形態が好ましい。この形態を採ることにより、ルーバー端子を装着すること無くバスバー使用時よりも接続面積を大きく取ることができ、リードの発熱や通電ロスを抑えることができる。前記絶縁材は特に限定されないが、プラスチックス、セラミックス、ガラスなどが利用できる。
【0012】
本発明に係る気密端子の第一の形態は、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、前記リードは、該リードを折り曲げて形成したベンド部を有する。リードに設けたベンド部は、リードの一部を屈曲させて設けられる。該ベンド部はリードを何れかの方向に略J、L、U、V、S字の何れか1つの形状に屈曲して設ける。このベンド部はリードの一部を直接屈曲して設けられている。前記ベンド部は、車載電動圧縮機のインバータ回路などの制御基板のコネクタに接続するかまたは前記基板に直接はんだ付けして接続する。このベンド部によって振動や衝撃を弾性緩衝して絶縁材封着部に負荷が掛からないようになる。
【0013】
本発明に係る気密端子の第二の形態は、図2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、さらにリードに接続された延長端子とを備え、前記延長端子は、該延長端子を折り曲げて形成したベンド部を有する。該ベンド部は延長端子を何れかの方向に略J、L、U、V、S字の何れか1つの形状に屈曲して設ける。このベンド部によって振動や衝撃を弾性緩衝して絶縁材封着部に負荷が掛からないようになる。前記リードと延長端子とは異なる材料構成であってもよい。例えば、リードは、ガラス封着に耐久可能な鉄または鉄系合金を用いて、これに銅または銅系合金からなる延長端子を固着させてもよい。延長端子をリードに挿着する場合は、図2に示すように、延長端子の端部をC環状となるように設け、前記環状部のリードの端部を圧入またはカシメにより固着する形態であってもよい。この延長端子は車載電動圧縮機のインバータ回路などの制御基板のコネクタに接続するかまたは前記基板に直接はんだ付けされる。
【0014】
本発明に係る気密端子の第三の形態は、図3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、さらにリードに接続された延長端子とを備え、前記延長端子は、該リードを折り曲げて形成したベンド部を有する。延長端子に設けたベンド部は、該リードの一部を屈曲させて設けられる。該ベンド部は延長端子を何れかの方向に略J、L、U、V、S字の何れか1つの形状に屈曲して設ける。このベンド部によって振動や衝撃を弾性緩衝して絶縁材封着部に負荷が掛からないようになる。前記リードと延長端子とは異なる材料構成であってもよい。例えば、リードは、ガラス封着に耐久可能な鉄または鉄系合金を用いて、これに銅または銅系合金からなる延長端子を固着させてもよい。延長端子をリードに挿着する場合は、例えば、図2または図3に示すように、延長端子の端部をO環状となるように設け、前記環状部のリードの端部を圧入またはカシメにより固着する形態であってもよい。この延長端子は車載電動圧縮機のインバータ回路などの制御基板のコネクタに接続するかまたは前記基板に直接はんだ付けされる。
【0015】
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。
【0016】
本明細書において三端子の気密端子を例示するが、リードを外環に気密に封止した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。
【実施例
【0017】
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を有する鉄または鉄基合金である炭素鋼の金属外環13と、金属外環13の封着孔12に挿通した複数の鉄または鉄基合金であるFe-Cr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ライムガラスの絶縁材15とを備え、リード14は、封着部を除く該リードの一部を直接L字状に折り曲げて設けたベンド部17を有する。
【0018】
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を有する鉄または鉄基合金であるステンレス鋼の金属外環23と、金属外環23の封着孔22に挿通した複数の鉄または鉄基合金であるFe-Ni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、さらにリード24に接続された延長端子26とを備え、延長端子26は、延長端子26をL字状に折り曲げて形成したベンド部27を有する。ベンド部27は、延長端子26の一部を屈曲させて設けられる。リード24と延長端子26とは異なる材料構成であって、リード24は、ガラス封着に耐久可能なFe-Cr鉄基合金を用いて、これに銅合金からなる延長端子26を固着している。延長端子26をリード24に挿着する場合は、例えば、図2に示すように、延長端子26の端部をC環状28となるように設け、前記環状部28にリード24の端部を圧入して固着する。
【0019】
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を有する鉄または鉄基合金である炭素鋼の金属外環33と、金属外環33の封着孔32に挿通した複数の鉄または鉄基合金であるFe-Cr合金製リード34と、金属外環33とリード34とを封着したソーダバリウムガラスの絶縁材35と、さらにリード34に接続された延長端子36とを備え、延長端子36は、延長端子36をL字状に折り曲げて形成したベンド部37を有する。ベンド部37は、延長端子36の一部を屈曲させて設けられる。リード34と延長端子36とは異なる材料構成であって、リード34は、ガラス封着に耐久可能なFe-Cr鉄基合金を用いて、これに銅からなる延長端子36を固着している。延長端子36をリード34に挿着する場合は、例えば、図3に示すように、延長端子36の端部をO環状38となるように設け、前記環状部38にリード34の端部を圧入して固着する。
【産業上の利用可能性】
【0020】
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。
【符号の説明】
【0021】
気密端子10、通孔11、封着孔12、金属外環13、リード14、絶縁材15、ベンド部17、気密端子20、通孔21、封着孔22、金属外環23、リード24、絶縁材25、延長端子26、ベンド部27、C環状(環状部)28、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、延長端子36、ベンド部37、O環状(環状部)38。
図1
図2
図3
図4