(57)【要約】      （修正有）【課題】気密端子の絶縁スリーブに発生するクラックの問題を解決し、かつ絶縁材に発生した気泡が絶縁材中に残留するのを防止する。【解決手段】天板部１１−１と、筒状部１１−２と、フランジ部１１−３と、封着孔１１−４を形成する少なくとも１個の小筒部１１−５または天板部１１−１に設けた封着孔１１−４を兼ねる少なくとも１個の通孔とを一体に備えたカップ状の金属ステム１１を有し、金属ステム１１を貫通し、かつ金属ステム１１の封着孔１１−４に絶縁材１２を介して封着された電極棒１３を設け、さらに、少なくともカップ状金属ステム１１の内方側の電極棒１３に絶縁スリーブ１４を挿着した気密端子１０において、絶縁スリーブ１４は、金属ステム１１と接触させることなく所定の間隔を隔てて絶縁材１２に固着され、かつ金属ステム１１に設けた封着孔１１−４の外側に配置された気密端子１０。【選択図】図２
2014175069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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封着孔を形成する少なくとも１個の小筒部または前記天板部に設けた前記封着孔を兼ねる少なくとも１個の通孔とを一体に備えたカップ状の金属ステムを有し、この金属ステムを貫通し、かつ前記金属ステムの前記封着孔に絶縁材を介して封着された電極棒を設け、さらに、少なくとも前記金属ステムの内方側の前記電極棒に絶縁スリーブを挿着した気密端子において、前記絶縁スリーブは、前記絶縁材に生じた気泡を脱泡させる経路を設けるために前記金属ステムと接触させることなく所定の間隔を隔てた間隙部を設けて前記絶縁材に固着され、かつ前記絶縁スリーブが前記金属ステムからの圧縮応力に曝されないように前記金属ステムに設けた前記封着孔の外側に配置されたことを特徴とする気密端子。
【請求項２】
前記絶縁材は、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請求項１に記載の気密端子。
【請求項３】
前記絶縁スリーブは、少なくとも前記金属ステムの内方側の電極棒に挿着され、すり鉢形または円筒形に成形したことを特徴とする請求項１に記載の気密端子。
【請求項４】
前記絶縁スリーブは、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラスなどのガラス材またはアルミナ、フォルステライトなどのセラミック材またはガラスセラミック材などからなる請求項１または請求項３に記載の気密端子。
【請求項５】
前記金属ステムと前記絶縁スリーブとの間隙部は、少なくとも０．３ｍｍ以上設けたことを特徴とする請求項１に記載の気密端子。
【請求項６】
請求項１ないし請求項６の何れか１つに記載の気密端子を、ハウジングに設けた通孔に固着した冷凍機または空調機器のコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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コンプレッサ用気密端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。例えば、空調機器や冷凍機などに使用されるコンプレッサには、モータユニットのハウジングに密閉式に固定した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ている。ところが、コンプレッサは内部に回転部分のモータを有するので、使用中の摺動磨耗によって金属微粉末が発生することが避けられない。もし、この金属微粉末が気密端子の金属ステムと電極棒とを電気的に絶縁するガラスなどからなる絶縁材の表面に付着すると、金属ステムと電極棒との間の絶縁抵抗が次第に低下し、甚だしい場合は両者間が短絡して過大な電流が流れ、その発熱によって絶縁材が溶融して、冷媒内圧によって電極棒が外部に抜けて飛び出してくる危険があった。
【０００３】
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絶縁信頼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、金属ステムの小筒部に貫通させた電極棒に挿通し、さらに絶縁スリーブの小径端部を金属ステムの小筒部孔内に挿入させて金属ステム内底部に当接させて、この絶縁スリーブと小筒部孔内の絶縁ガラス材と共働して金属ステムを封止したものが考えられている。しかしながら、絶縁スリーブの端部を小筒部孔内に挿入し金属ステムと当接させてガラス溶着しているので、金属ステムの熱膨張係数が絶縁スリーブの熱膨張係数よりも大きいことに起因して、絶縁スリーブの端部が小筒部から圧縮応力を受けて、絶縁スリーブの端部に水平方向のクラックが発生するという問題点があった。また、絶縁ガラスを溶着させる際に、金属ステムの小筒部に挿入した絶縁スリーブが小筒部孔の出口を閉塞するので、軟化溶融状態の絶縁ガラス内に発生する気泡が抜け難く、製品に耐電圧低下や絶縁不良を惹起する気泡不良が多発するという欠点もあった。
【０００４】
一方、特許文献２には、カップ状の金属ステムと、この金属ステムに一体に形成されカップ内方に延びる封着孔を形成する小筒部と、該封着孔を貫通する電極棒と、該封着孔に絶縁材のガラスを介して電極棒を封着してなる気密端子において、ガラスの少なくともカップ状金属ステムの内方側に、金属ステムの小筒部の内径寸法よりも大きい外径寸法を有するガラスセラミック製の絶縁スリーブを溶着したことを特徴とする気密端子が記載されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の気密端子は、絶縁スリーブに発生するクラックの問題は軽減できるものの、その構造が依然として金属ステムに設けた封着孔を絶縁スリーブが閉塞しており、絶縁材に発生する気泡不良を改善するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−３２６４０９号公報
【特許文献２】特開２００１−０９３５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の気密端子は、図４に示すように絶縁スリーブ４４の端部を小筒部４１−５の封着孔内に挿入して封着されている。このため金属ステム４１の熱膨張係数が絶縁スリーブ４４の熱膨張係数よりも大きいことに起因して、図４のように絶縁スリーブ４４の端部が小筒部４１−５からの圧縮応力を受け、絶縁スリーブ４４の端部に水平方向のクラック４６が発生するという問題点があった。さらに絶縁ガラス４２を封着させる際、金属ステム４１の小筒部４１−５に挿入した絶縁スリーブ４４が封着孔を閉塞するので、軟化溶融状態の絶縁ガラス４２内に発生した気泡４７が抜け難く、製品の耐電圧低下や絶縁不良の原因となる気泡不良が多発するという欠点があった。
【０００８】
従って本発明は、前掲の課題を解決するため、絶縁スリーブに発生するクラックの問題を解決するとともに、絶縁材に発生した気泡が絶縁材中に残留するのを防止する気密端子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、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、該天板部からカップの内方側に向かって延びる封着孔を形成する少なくとも１個の小筒部または天板部に設けた封着孔を兼ねる少なくとも１個の通孔とを一体に備えたカップ状の金属ステムを有し、この金属ステムを貫通し、かつ該金属ステムの封着孔に絶縁材を介して封着された電極棒を設け、さらに、少なくともカップ状金属ステムの内方側の電極棒に絶縁スリーブを挿着した気密端子において、該絶縁スリーブは、絶縁材に生じた気泡を脱泡させる経路を設けるために金属ステムと接触させることなく所定の間隔を隔てて絶縁材に固着され、かつ絶縁スリーブが金属ステムからの圧縮応力に曝されないように金属ステムに設けた封着孔の外側に配置されたことを特徴とする気密端子が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る気密端子は、金属ステムに設けた小筒部の端部と絶縁スリーブとを接触させずに所定の間隔を隔てて絶縁材に固着させることにより、絶縁材に生じた気泡を脱泡させる経路を絶縁スリーブが塞ぐことがなく気泡不良を低減することが可能となる。同時に絶縁スリーブは金属ステムに設けた封着孔の外側に配置されるので、絶縁スリーブが金属ステムからの圧縮応力に曝されることがなく絶縁スリーブに生ずるクラック破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る気密端子１０の平面図を示す。
【図２】本発明に係る気密端子１０を示し、図１のＡ−Ａで一部を切断した正面断面図を示す。
【図３】本発明に係る気密端子１０の下面図を示す。
【図４】従来の気密端子に発生した絶縁スリーブのクラック破壊と絶縁材の気泡不良を示した部分断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、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、該天板部からカップの内方側に向かって延びる封着孔を形成する少なくとも１個の小筒部または天板部に設けた封着孔を兼ねる少なくとも１個の通孔とを一体に備えたカップ状の金属ステムを有し、この金属ステムを貫通し、かつ該金属ステムの封着孔に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などからなる絶縁材を介して封着された電極棒を設け、さらに、少なくともカップ状金属ステムの内方側の電極棒にすり鉢形または円筒形に成形したソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラスなどのガラス材またはアルミナ、フォルステライトなどのセラミック材またはガラスセラミック材などからなる絶縁スリーブを挿着した気密端子であって、絶縁スリーブは、気泡を脱泡させる経路を設けるために金属ステムと接触させずに所定の間隔を隔てた間隙部を設けて絶縁材に固着され、かつ絶縁スリーブが金属ステムからの圧縮応力に曝されないように金属ステムに設けた封着孔の外側に配置されたことを特徴とする気密端子が提供される。
【００１３】
本発明に係る気密端子は、金属ステムに設けた小筒部の端部と、該小筒部に挿通され金属ステムに絶縁材で封着した電極棒に挿着される絶縁スリーブとを有し、該絶縁スリーブは、金属ステムと接触させずに所定の間隔を隔てて該絶縁材に固着されるため、絶縁スリーブが小筒部の端部を塞ぐことがなく、金属ステム小筒部の端部と絶縁スリーブとの間に設けた絶縁材の間隙部が、封着の際に軟化溶融した絶縁材中に生じる気泡のガス抜き口として機能することにより気泡不良を低減できる。同時に絶縁スリーブは、金属ステムに設けた封着孔の外側に配置されるため、絶縁スリーブが封着炉で熱膨張した金属ステムが常温に冷却される際に生じる圧縮応力に曝されることがないので、絶縁スリーブをクラック破壊から保護する。金属ステム小筒部の端部と絶縁スリーブとの間隙部は、少なくとも０．３ｍｍ以上設けるのがよく、より好ましくは０．４〜０．５ｍｍの距離を隔てるのがよい。
【００１４】
本発明に係る気密端子は、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着されて使用される。例えば３本の電極棒にモータの主巻線および補助巻線の端子を電気接続し、この気密端子の筒状部の外径寸法よりも若干大きい内径寸法を有する圧縮機のハウジングに穿設された通孔に、ハウジングの内方側からその天板部側をもって挿入し、気密端子のフランジ部とハウジングの通孔の周縁部とを抵抗溶接で溶接して密閉式に固着される。こうして、ハウジング内部のモータに外部と気密に隔離して、かつ絶縁材によりハウジングと電気的に絶縁して電流の供給を行うことができる。さらに電極棒には必要に応じて両端または片端に端子板（タブ）を取り付けてもよい。また、絶縁スリーブは、少なくとも圧縮機のハウジング内側の電極棒に取り付ければよいが、さらに必要に応じて圧縮機のハウジング外側の電極棒に取り付けてもよい。
【実施例】
【００１５】
本発明に係る実施例の気密端子１０は、図１ないし図３に示されるように、天板部１１−１と、この天板部１１−１の外周端から下方に向かって延びる筒状部１１−２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１１−３と、該天板部１１−１からカップの内方側に向かって延びる封着孔１１−４を形成する３個の小筒部１１−５とを一体に備えたニッケルめっき鉄ベース材からなるカップ状の金属ステム１１を有し、この金属ステム１１の封着孔１１−４にそれぞれソーダライムガラスからなる絶縁材１２を介して封着された鉄クロム合金製の電極棒１３を設け、さらに、少なくともカップ状金属ステム１１の内方側の電極棒１３にアルミナセラミック製の絶縁スリーブ１４を挿着した気密端子であって、絶縁スリーブ１４は、気泡を脱泡させる経路を設けるために金属ステム１１と接触させずに所定の間隔を隔てて絶縁材１２に固着され、かつ絶縁スリーブ１４が金属ステムからの圧縮応力に曝されないように金属ステム１１に設けた封着孔１１−４の外側に配置されたことを特徴とする気密端子が提供される。実施例の金属ステム小筒部１１−５の端部と絶縁スリーブ１４との間隙部１５、すなわち小筒部１１−５から絶縁スリーブ１４の端面までの距離は０．４ｍｍの間隔を隔てて取り付けられる。
【００１６】
図４に比較例の気密端子４０を示す。比較例の気密端子４０は、カップ状金属ステム４１の内方側の電極棒４３にアルミナセラミック製の絶縁スリーブ４４を挿着し、間隙部を設けることなく金属ステム４１と当接させ、かつ絶縁スリーブ４４の上端を金属ステムの小筒部４１−５に設けた封着孔の内部に挿入した状態で、金属ステム４１と電極棒４３とをソーダライムガラスの絶縁材４２で封着した従来の気密端子４０である。この比較例の気密端子４０と、上述した実施例の気密端子１０とを、同一条件でガラス封着し、さらに各気密端子の電極棒の両端に端子板（タブ）を抵抗溶接したものを、それぞれ供試気密端子に用いて、気泡不良数ならびに絶縁不良数を比較した結果を表１に示す。表１における気泡不良数は、供試気密端子のＸ線画像観察によりガラス絶縁材に生じた気泡を検出し、気泡径が０．５ｍｍ以上のものをガラス封着部に１個でも有すれば気泡不良品として計数した。また、絶縁不良数は、超絶縁計を用いて供試気密端子の金属ステムと各電極棒の間に直流５００Ｖを印加し、絶縁抵抗値が１０００ＭΩ以下のものを絶縁不良品として計数した。
【００１７】
【表１】
2014175069.tif 000003
【００１８】
比較例の気密端子４０は、供試サンプル１００個のうち気泡不良品が１５個発生し、絶縁不良品も６個検出されたのに対して、実施例の気密端子１０は、絶縁不良、気泡不良ともに皆無であった。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
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、特に冷凍機、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。
【符号の説明】
【００２０】
１０・・・気密端子、
１１・・・金属ステム、  １１−１・・・天板部、
１１−２・・・筒状部、  １１−３・・・フランジ部、
１１−４・・・封着孔、  １１−５・・・小筒部、
１２・・・絶縁材、  １３・・・電極棒、
１４・・・絶縁スリーブ、  １５・・・間隙部。
【図１】
2014175069.tif 000004
【図２】
2014175069.tif 000005
【図３】
2014175069.tif 000006
【図４】
2014175069.tif 000007