(57)【要約】【課題】従来のガラス製またはセラミック製の接点のエンクロージャを不要にし、所要の用途において安価なリレーを使用可能にする。【解決手段】高電圧スイッチングまたは高電力スイッチングのための封止形リレーが、スイッチング中の接点アークを抑制するためリレー内の高真空または加圧絶縁気体を長期間に亙って維持することが可能な気密封止プラスチックハウジングまたはジャケット１１内に収容される。【選択図】図１０Ａ
2008300366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーと、前記リレーを支持し、周囲空気がそこから排気され、かつ前記リレーの周囲の空間を規定するプラスチックハウジングと、外部回路への接続のための前記リレー及び前記ハウジングから延在する金属構成要素に気密封止されかつ前記ハウジングを包囲して包封する不透過性プラスチックジャケットと、を備えた封止形リレーアセンブリであって、
前記ジャケットが、排気されたアセンブリにおいて１０-5トル以下の高真空を維持することが可能であり、かつ、絶縁気体で再充填された加圧アセンブリにおいて少なくとも１．５気圧の圧力を維持することが可能である封止形アセンブリ。
【請求項２】
前記プラスチックジャケットが重合架橋熱硬化性ポリマーである請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記ポリマーがエポキシである請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記リレーが開放フレーム形リレーである請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記リレーが、前記プラスチックハウジング内に適合する端子ヘッダを含み、気体はそのヘッダと前記ハウジングとの隙間を通って流れることが可能であるが前記プラスチックジャケットを形成する材料の流れは阻止される狭い隙間を規定する請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記プラスチックハウジングが外側の注型封入カップ内に適合され、前記ハウジングの外側表面と前記カップの内側表面との間の概ね環状の空間が前記不透過性プラスチックジャケットで満たされている請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項７】
リレーと、前記リレーを支持し、周囲空気がそこから実質的に吸引され、かつ前記リレーの周囲の空間を規定する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを受け入れるための開口を有する外側金属ハウジングと、を備えた封止形リレーアセンブリであって、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとが、その間に空間を有し、不透過性プラスチックジャケットが前記内側ハウジングを覆い、前記内側ハウジングを包封するために前記外側金属ハウジングに気密封止されている封止形リレーアセンブリ。
【請求項８】
前記リレーが、前記リレーを貫通して延在し且つ前記プラスチックジャケットに気密封止されている端子ピンを有する請求項７に記載のリレーアセンブリ。
【請求項９】
前記リレーの周囲の前記空間が絶縁気体で少なくとも１．５気圧の圧力になるよう再充填される請求項８に記載のリレーアセンブリ。
【請求項１０】
前記リレーが開放フレーム形リレーである請求項９に記載のリレーアセンブリ。
【請求項１１】
気体がその中を通って流れることが可能であり且つ粘性ポリマー包封材料の流れを阻止する小さな開口が設けられ、無蓋外側ハウジング内に交互に支持され、かつ前記無蓋外側ハウジングとの間に空間が存在する、内側ハウジング内に支持されたリレーを包封するプロセスであって、
真空チャンバ内に前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとを置き、少なくとも１０-5トルの真空に前記チャンバと前記内側ハウジングとから周囲空気を吸引し、
少なくとも１．５気圧の圧力に前記真空チャンバと前記内側ハウジングを絶縁気体で再充填し、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間の前記空間を流体ポリマーで充填する間、前記圧力を維持し、
前記内側ハウジングを包囲する不透過性ジャケットを形成するために前記ポリマーを架橋させ、かつ前記絶縁気体の前記圧力を維持することが可能な気密封止状態に前記リレーを包封するために前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間に前記空間を充填し、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとが吸引されることが可能であるように前記チャンバを通気する
各ステップを備えるリレーを包封するプロセス。
【請求項１２】
前記流体ポリマーが硬化性エポキシ樹脂である請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記内側ハウジングがプラスチックであり、かつ前記外側ハウジングが金属である請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記リレーが開放フレーム形リレーである請求項１３に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記絶縁気体が六フッ化硫黄である請求項１４に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は封止形リレーに関する。
関連出願の参照
本出願は、１９９６年２月２７日に提出された米国仮特許出願６０／０１２，３３７の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
気密封止形電磁リレーは、高電流及び／または高電圧のスイッチングのために使用され、こうした気密封止形リレーは、典型的には、固定接点、可動接点、及び、気密封止チャンバ内に支持された作動機構とを有する。アーク発生を抑制し、且つ、長期間の動作寿命をもたらすために、従来通りの高真空装置及び技術によって密封チャンバから空気が取り除かれる。ある１つの種類のリレーでは、そのとき、密封チャンバは、高真空環境内で固定接点と可動接点とが接触するように密封される。別の一般的な種類のリレーでは、適切なアーク抑制特性を有する絶縁気体（例えば、六フッ化硫黄）が、真空にされたチャンバ内に再充填（場合によっては、加圧）される。
【０００３】
従来においては、端子ピン、及び、典型的には円筒形または管状である金属基部のようなそのリレーの金属構成要素に対して融着させられている（ガラス対金属シール）かまたは鑞接されている（セラミック対金属シール）密封チャンバは、ガラスまたはセラミックのエンベロープで形成される。こうした融着接合部または鑞接接合部は、高電圧用封止形リレーに関するＭＩＬ仕様  ＭＩＬ−Ｒ−８３７２５によって規定されている。
【０００４】
適正に選択された品位のガラスまたはセラミックが、低い気体透過性、優れた絶縁品質または誘電品質、低い気体漏洩性、及び、機械的強度という不可欠な特性をもたらす。しかし、ガラスエンベロープは熟練技術者による手作りによって製造され、高価であり、破損し易く、一方、セラミックエンベロープは、プレス加工及び金属処理のコストが高く、しかも調達が困難である。本発明は、これらの問題を解決する所にある。
【０００５】
本発明による改良点は、こうしたガラス製またはセラミック製のチャンバ密封エンベロープを、プラスチック製及びエポキシ製の安価で成形が容易な真空封止アセンブリで置き換えること、または、別の形態として、エポキシで全体が作られたエンベロープで置き換えることに向けられている。本出願人は、このタイプのプラスチック／エポキシエンベロープまたはエポキシエンベロープが、優秀な気密封止特性、適切な誘電特性と気体漏洩特性、及び、高電流及び／または高電圧を切り替えるための丈夫で安価な封止形リレーを提供することを立証した。
【０００６】
プラスチック材料をリレーに使用する試みが公知の設計において既に行われており、一方、米国特許第４，０３９，９８４号、第４，１６８，４８０号、及び、第４，８８０，９４７号は、リレーハウジング構成要素を一体的に固定するための接着剤としてのエポキシ樹脂を使用した例である。架橋熱硬化状態へエポキシ樹脂を硬化させることにより、接合箇所を収縮させ、封止部を脆弱化させる。幾つかの他の設計（例えば、米国特許第５，５５４，９６３号）は、（架橋熱硬化性とは反対の）熱可塑性ポリマーを使用しているが、この結果得られるリレーエンベロープは、高真空環境または高圧環境を維持することが可能な本当の気密封止形のものではない。
【０００７】
本発明の開示の目的において、気密封止は、長期間に亙って、１０-5トル（７６０トル＝１気圧）以下の高真空および少なくとも１．５気圧の圧力を維持することに十分な強度と不透過性とを有する封止を意味する。従来技術の設計とは対照的に、本発明は、不透過性エポキシまたは同等の熱硬化性ポリマーのジャケット内にリレーチャンバを包封することによって、気密封止を遂行する。ここでジャケットは単一接合エポキシ対金属結合部を有する。重合中のエポキシの収縮は、それにより強固で信頼性の高い単一接合封止部をもたらすように、本発明における大きな利点である。
【０００８】
下記の１つの実施様態では、非密封リレーが真空チャンバ内に包封され、従って、従来のリレー設計を特徴付ける排気管を不要にする。適切に装備されたチャンバ内に排気され再充填されかつ包封された加圧形リレーを作るために、これと同じ新規な方法を使用することが可能である。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、封止形リレーにおいて、ガラス製またはセラミック製の接点密封ハウジングを、高真空形リレーにおいては空気流入に対して不透過性であり且つ加圧再充填形リレーにおいては絶縁気体の流出に対して不透過性である経済的な熱硬化性プラスチックジャケットに置き替えることを目的とする。エポキシは、上記ジャケット内に延在しなければならない不透過性金属構成要素（例えば、端子）と共に気密封止部を形成し、且つ、水素のような分子サイズが小さい気体に対して実質的に不透過性であるので、現時点で好適な材料である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、そのリレーの固定接点と可動接点とを収容するためにプラスチック及びエポキシ封止エンベロープを使用した封止形リレー１０を示す。このリレーの第１の外部側壁は、気密封止部を与えるようにそのカップ内に注入され硬化させられたエポキシ材料１２を保持するための型の役割を果たすプラスチック注型封入（potting)カップ１１によって形成される。被絶縁リード電線１３が、外部回路に固定接点と可動接点を接続するために、上記エポキシ材料を貫通して延在する。ねじ付き金属取付基部１４が、カップ１１の下側を貫通して延在し、ナット１６によって固定されている金属カバープレート１５によって密閉されている下端部を有し、外部回路に接続するための１対の作動コイルリード電線１７がこのカバープレート１５を貫通して延在する。
【００１１】
本発明の着想は、（高真空タイプであるか、または再充填タイプであるかまたは加圧タイプであるかに係わらず）様々な種類の気密封止形リレーにおいて有効であり、以下では、本発明を、従来通りの典型的な電磁アクチュエータ及び固定接点／可動接点アセンブリとを使用する双極双投リレーに関連付けて説明する。本発明は、単なる具体例として示されるにすぎないこの特定の構成に限定されず、他のタイプの封止形リレーに同様に適用されることが可能である。
【００１２】
図２と図３の側断面図を参照すると、これらの図に示されるように、基部１４（例えばＣ１０１８鉄のような高透過性磁性金属合金で作られる）が、円筒形側壁１８、中央の円筒形磁極部品１９、及び、従来の作動コイル（図示されていない）がその中に適合するようはめ込まれている側壁１８と磁極部品１９との間の環状空間２０を有する。空間２０の上端部は、モネルメタルのような非磁性材料で作られている座金状の円板２２によって密閉されており、この円板２２は、上記側壁と上記磁極部品とに鑞付けされて気密封止部を与える。
【００１３】
可動保磁鉄片２３が上記基部の頂部にヒンジ（図示されていない）によって枢動可能な形で取り付けられている。コイルばね２５が、上記円板２２の上方の位置において、上記側壁と上記磁極部品との間に納められており、リレーが失勢（非励磁）状態にある時には磁極部品から保磁鉄片２３を引き離す。この保磁鉄片２３は、溝穴２８（図３）をその上端部に有する上向きに延在する駆動脚部２７を有する。上記磁極部品は、その磁極部品に鑞付けされ気密封止されている排気管３０に達する中央穴２９を有し、リレーの密封チャンバ３１がその中央穴を通して高真空にまで排気される（更に、必要に応じて、六フッ化硫黄のような絶縁気体が例えば３気圧の圧力に再充填される）ことが可能である。ナット１６を受ける外側にねじ山が付けられたボス３２を貫通して排気管３０が延在している場合には、排気後に排気管３０が狭窄され封止される。
【００１４】
図６から図８に最も適切に示されているように、密封チャンバ３１は、基部１４と中空アセンブリ３５とによって包囲されている。アセンブリ３５は、概ね円筒形のプラスチック側壁３６、この側壁の上端部内にプレスによりはめこまれている上部閉止キャップ３７、及び、側壁３６の下端部内にプレスによりはめこまれている金属リング３８とを含み、このアセンブリ３５の下端部には、円板４１に鑞付けされている金属円板４０に鑞付けされている外向きに延在するフランジ３９が備えられ、更に、円板４１は、基部１４の外側表面内の内向きに延在する環状肩部４１に鑞付けされている（図２及び図９）。これらの鑞付け継目が、接合された構成要素を気密封止する。
【００１５】
６つの金属端子ピン４４ａ−ｆは、半径方向に互いに一定の間隔を置いて配置され、側壁３６を貫通して延在し、ＤＰＤＴスイッチの６つの端子を形成する。ピン４４は、プラスチック側壁３６がその中で形成される射出成形金型内で取り付けられた後に、その側壁によって強固に支持される。ピン４４ａ−ｂ、４４ｄ−ｅが上記スイッチの固定接点を形成し、ピン４４ｃ、及び、４４ｆは、１対の可動接点４５（図４）がその上に取り付けられる導電ポストである。外部導線１３が、これらのピンに固定されているコネクタ４６によってこれらのピンに固定される。
【００１６】
各々の可動接点は平面図（図４及び図８）ではＹ字形であり、リレーが付勢（励磁）または失勢（非励磁）される時に、関連付けられた１対の固定接点のどちらか一方にシーソー状に押し当てられるか引き離される１対の接触表面４８を規定する。各々の可動接点は、１対の下向きに延在する内側タブ４９と外側タブ５０とを有し、これらのタブの各々はその上端部に穴を有し、従って、関連したピン４４の上にはめ込まれることが可能である。
【００１７】
下部穴５１は各々の内側タブ４９を貫通して延在し、可動接点同士を結合させる絶縁棒５２を受ける。棒５２は保磁鉄片脚部２７の溝穴２８の中にはめ込まれ（図３）、外側タブ５０各々の下端部５３によって可動接点間に留まるように保持される。固定接点／可動接点アセンブリのこの一般的な形態は従来通りのものであり、例えば米国特許第３，６０４，８７０号に詳細に説明されており、この特許の開示内容は本明細書に参考としてここに取り入れられている。
【００１８】
このリレーは、リングフランジ３９を円板４０に押し当て且つ絶縁棒５２をアマチュア脚部の溝穴２８内に係合させる形でアセンブリ３５を基部１４に対して押し当てることによって、アセンブリされる。キャップ３７を取り外すことによって、これらの部品の適正な位置合わせを、リレーコイルを作動させることによって検査することが可能であり、リングフランジ３９を円板４０に溶接する前に必要な調整全てが行われる。その後で、キャップ３７が側壁３６内にプレスによりはめこまれ、Ｏリング５５が、円板４０の下方の位置において、基部側壁１８の外側表面内の環状溝５６の中にはめ込まれる（図９）。
【００１９】
無蓋プラスチック（Ｎｙｌｏｎ  ６／６が現時点で好ましい材料である）注型封入カップ１１は六角形の側壁６１と底部壁６２を有し、この底部壁６２は、図２と図８に示されるように、基部１４のねじ付き下端部を受ける中央の円形開口６３を有する。必要に応じて、随意に、取付タブ６４（図３から図５に示されている）が、上記注型封入カップと共に一体的に成形されることが可能である。上記基部の外側ねじ付き部分上のナット（図示されていない）を、上記注型封入カップを押さえ付ける形で一時的に締め付けることによって、上記注型封入カップが基部１４上に締め付けられ、Ｏリング５５を圧縮する。
【００２０】
上記アセンブリが直立位置に固定される場合には、外部リード（電線）１３がピン４４から垂直方向に延在するように支持され、その後で、未硬化エポキシ１２が、アセンブリ３５の露出外側表面及び基部１４と注型封入カップ内側表面との間の空間６６に注入される。このエポキシはアセンブリ３５の頂部も覆い、図１に示されているように注型封入カップを充填する。このエポキシを従来通りに硬化させた後に、排気管３０を通してリレーが排気され（更に、必要に応じて、気体を再充填され）、その後で排気管３０が冷間溶接挟み切りによって封止され、リレーコイルと関連カバープレート１５とがナット１６によって所定位置に固定される。
【００２１】
包封エポキシ本体１２が、密封チャンバ３１を規定する構成要素全ての周りに気密封止部を形成する。更に明確に述べると、側壁３６から突き出るピン４４と、コネクタ４６と、リング３８の露出部分と、円板４０の露出部分と、基部の側壁１８の露出部分と、エポキシとの間のエポキシ対金属の継目に、気密封止部が形成される。Ｏリング５５は、気密封止部の実現のためには不十分であり、その代わりに、エポキシの注入及び硬化サイクルの際の未硬化エポキシの漏洩を防止するために使用される。
【００２２】
本発明による封止形リレーの第２の実施様態が、図１０から図１２に示されており、この実施様態は、密封チャンバ内に入れられる際に排気され包封され再充填される無蓋ハウジングアセンブリ内で、単純で安価な開放フレーム形リレーを使用する。この製造方法は、排気及び再充填のための管状部を不要にし、従って、本明細書の序文において説明されているように、従来においてはより高価な公知のタイプの高真空形または加圧充填形ユニットによってのみ取り扱いが可能であるような高電圧用途及び高電力用途のために、安価なリレーを使用することを可能にする。
【００２３】
図１０Ａと図１０Ｂを参照すると、これらの図には、包封前のリレーアセンブリ７０が示されており、このアセンブリは、概ね長方形のヘッダ７２に固定され且つこのヘッダから懸垂されている従来通りの開放フレーム形リレー７１を含む（これらの図には、単極単投タイプ、即ち、ＳＰＳＴタイプとしてリレーが示されているが、他の従来通りの接点構成も同様に使用可能である）。細長い金属端子ピン７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、及び、７３ｄがヘッダを貫通して延在し、ピン７３ａ、７３ｂがリレー電磁アクチュエータのコイル７４に接続されている。ピン７３ｃは固定接点７５を支持し、ピン７３ｄは可動接点７６に接続され、この可動接点７６は、リレーが付勢される時に固定接点に押し当てられる。コイルばね７７が可動接点を従来通りの形で開路位置に動かす。
【００２４】
無蓋プラスチックカップ７９の頂部の僅か下方の位置においてカップ７９の側壁８１の内周から内向きに延在する互いに離れた短い脚部８０の上に、ヘッダ７２の下側が支持される形で、リレー７１が無蓋プラスチックカップ７９内に配置される。ヘッダは上記カップの上端部内にぴったりとプレスによりはめこまれず、ヘッダの側縁部と側壁８１の内側表面との間に、約０．００２インチから約０．００３インチの意図的な狭幅の隙間が存在する。
【００２５】
一方、プラスチックカップ７９は、基部８５と上向きに延在する側壁８６とを有する無蓋金属カップ８４内の中央に、基部８５上に載る形ではめ込まれる。このプラスチックカップの外側寸法は側壁８６の内部よりも小さく、そのプラスチックカップと金属カップとの間に空間または隙間８７を生じさせる。側壁８６は、プラスチックカップの頂部よりも高い位置にまで延在し、一方、ピン７３ａ−ｄは、金属カップの頂部よりも高い位置にまで延在する。金属カップ８４の代わりに使用することが可能な代替物は、包封材料と結合するためのカップ底部上に載っている別個の金属板を有する、同様の形状のプラスチックカップである。
その次に、こうしてアセンブリされた構成要素が、図１１に示されているように、密封チャンバ８９内に入れられる。このチャンバは、メカニカルポンプと拡散ポンプとを使用する従来タイプの高真空ポンプシステム（図示されていない）に接続された排気弁９０を有する。このチャンバは、更に、ＳＦ6 のような絶縁気体の加圧供給源（図示されていない）に接続された加圧充填弁９１も有する。このチャンバは、更に、計量済みの量の未硬化の粘性流体包封材料９４を保持し供給するためのピストン／シリンダアセンブリ９３に接続され且つカップ８４の上方に配置されている第３の弁９２も有する。
【００２６】
排気弁９０が開かれ、リレーの気体再充填が必要である場合には少なくとも１０-2トルから１０-3トルであることが好ましい真空にするように、密封チャンバ内部から空気を取り除くために高真空ポンプシステムが作動される。ヘッダ７２と側壁８１の間の隙間８２を通してリレーアセンブリ７０から周囲空気が同時に抜き取られる。所望の真空が得られると弁９０が閉じられる。
【００２７】
開放フレーム形リレーは、最終的には高真空環境を汚染し悪影響を与えることになる構成要素（例えば、リレーコイル）の気体漏洩のために、長期間の真空動作には適していない。この問題は、加圧充填弁９１を開くことによって受け入れられる絶縁気体で密封チャンバと未密封のリレーアセンブリとを再充填し加圧することによって取り除かれる。この絶縁気体は隙間８２を通って自由に流動し、リレーアセンブリの内部を充填し加圧する。
【００２８】
チャンバ内部が高圧状態に安定化された後に、弁９０が閉じられ、弁９２が開かれ、更に、図１２に示される通りに側壁８６の頂部の直ぐ下の高さまで隙間８７と金属カップ８４とを完全に充填するように金属カップ８４の中に、計量済みの量の流体包封材料を、上記加圧充填チャンバの圧力よりも高い圧力で送り込むために、ピストン／シリンダアセンブリ９３が作動される。その包封材料は高い粘度を有し小さな隙間８２を通過できないので、リレーアセンブリ内の絶縁気体再充填環境はそのまま完全に維持される。
【００２９】
チャンバ８９が、誘導加熱器のような加熱器を含む従来タイプのものであり、包封材料を架橋させ硬化させるために、包封されたばかりのリレーアセンブリに対して加熱が行われることが好ましい。密封チャンバを外気に通じさせた後に、試験と包装のために完成済みのリレーアセンブリ全体が回収される。生産時には、密封チャンバの１回分の装入で多数のリレーアセンブリが処理されることになり、本発明の方法は、更に、連続生産ラインでの使用にも適合することが可能である。
【００３０】
リレー接点がその中で開閉する最適の環境は、そのリレーの要求性能に依存している。真空（１０-5トル）が一般的に高電圧用途のための適切な環境であるが、こうした真空は、真空環境内でリレー構成要素が気体漏洩を生じさせる可能性がある用途に対しては選択されないだろう。リレーの電気的性能を向上させるために使用可能な様々な気体がある。六フッ化硫黄（ＳＦ6 ）が、空気に比較して、より高い圧力において著しく高い電圧に耐える適切な誘電気体である。空気中で５キロボルトに耐えるリレーは、１０気圧のＳＦ6 で加圧充填される場合に、４０キロボルトに耐えることになる。ＳＦ6 の別の特徴は、いったんイオン化されると、優れた導体になることである。この理由から、負荷を閉路することと負荷の放電中は一定不変の電流伝導を保つこととが必要なリレーとして、ＳＦ6 充填リレーを選択することが適切である。しかし、負荷が切断されることが必要である場合には、ＳＦ6 は、伝導を続けて負荷の切断を妨げるので、適切な気体ではない。
【００３１】
水素（及び、水素／窒素混合物）が、負荷の開路時に電気接点が互いに分離することによって生じさせられる電気アークを効果的に冷却することが既に明らかにされている。水素気体の問題点は、水素気体が最小の分子であるために最小の亀裂を通って伝播するということに加えて、水素気体が様々な材料を介して化学的に伝播するということである。架橋ポリマーを使用する本発明の設計は、他の設計とは違って、何年もの間、加圧水素気体を保持することになる。
【００３２】
金属と適切に結合し、且つ、真空リレー中への空気の流入の防止または加圧充填形リレー内での絶縁気体の損失の防止を可能にする不透過性材料である、幾つかの種類のエポキシ材料が存在する。現時点で好ましい材料は、「Ｒｅｓｉｎｆｏｒｍ  ＲＦ−２４」硬化剤と重量比率１００：１２で混合された商標「Ｒｅｓｉｎｆｏｒｍ  ＲＦ−５４０７」（７５％アルミナ充填）の名称で市販入手可能である。これに代わる別のエポキシ材料は、次の特性を持つべきである。
ａ）低気体透過性（毎秒１０-10 標準立方センチメートル未満の空気）、
ｂ）高絶縁耐力（１００Ｖ／ｍｉｌ（ミル）以上）、
ｃ）低気体漏洩性（１０-5トル以上の真空の維持）、
ｄ）優れた機械的強度、及び、
ｅ）そのエポキシがその金属と共に気密封止部を形成する金属の熱膨張特性に適合した熱膨張特性。
向上した性能を得るように特殊な雰囲気中に標準的なリレーを気密封止するためのエポキシエンベロープの幾つかの実施様態を、上記において説明してきた。これらのエンベロープは、真空封止形リレーまたは加圧充填封止形リレーの製造において多大なコストの節約を実現し、ガラスエンベロープまたはセラミックエンベロープを使用するこのタイプのリレーの性能特性と少なくとも同等の性能特性を有する。本発明は、上記の特定のリレーのタイプに限定されず、リードリレー等のような他の切替え装置においても同様に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による封止形リレーの斜視図である。
【図２】図５の線２−２に沿った、包封前のリレーの拡大側断面図である。
【図３】図５の線３−３に沿った、本発明のリレーの変形断面図である。
【図４】図２の線４−４に沿った、本発明のリレーの平面断面図である。
【図５】図２に示されるアセンブリの平面図である。
【図６】リレーの端子ピンと固定／可動接点とを支持する円筒状アセンブリの立面図である。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った底面図である。
【図９】図２及び図３の右下隅を詳細に示す拡大立面図である。
【図１０Ａ】包封前のアセンブリの形で示される、外側金属カップ内に支持されているプラスチックカップ内の開放フレーム形リレーを使用する本発明の第２の実施様態の側断面図である。
【図１０Ｂ】包封前のアセンブリの形で示される、外側金属カップ内に支持されているプラスチックカップ内の開放フレーム形リレーを使用する本発明の第２の実施様態の平面図である。
【図１１】排気弁と加圧弁と包封材料弁とを有する密封チャンバ内の図１０Ａと図１０Ｂのアセンブリを示す図である。
【図１２】図１１と同様の図であり、硬化包封材料を充填したリレーアセンブリを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008300366.tif 000009
【図８】
2008300366.tif 000010
【図９】
2008300366.tif 000011
【図１０Ａ】
2008300366.tif 000012
【図１０Ｂ】
2008300366.tif 000013
【図１１】
2008300366.tif 000014
【図１２】
2008300366.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーと、前記リレーを支持し、周囲空気がそこから実質的に吸引され、かつ前記リレーの周囲の空間を規定する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを受け入れるための開口を有する外側金属ハウジングと、を備えた封止形リレーアセンブリであって、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとが、その間に空間を有し、不透過性プラスチックジャケットが前記内側ハウジングを覆い、前記内側ハウジングを包封するために前記外側金属ハウジングに気密封止されている封止形リレーアセンブリ。
【請求項２】
前記リレーが、前記リレーを貫通して延在し且つ前記プラスチックジャケットに気密封止されている端子ピンを有する請求項１に記載のリレーアセンブリ。
【請求項３】
前記リレーの周囲の前記空間が絶縁気体で少なくとも１．５気圧の圧力になるよう再充填される請求項２に記載のリレーアセンブリ。
【請求項４】
前記リレーが開放フレーム形リレーである請求項３に記載のリレーアセンブリ。
【請求項５】
気体がその中を通って流れることが可能であり且つ粘性ポリマー包封材料の流れを阻止する小さな開口が設けられ、無蓋外側ハウジング内に交互に支持され、かつ前記無蓋外側ハウジングとの間に空間が存在する、内側ハウジング内に支持されたリレーを包封するプロセスであって、
真空チャンバ内に前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとを置き、少なくとも１０-5トルの真空に前記チャンバと前記内側ハウジングとから周囲空気を吸引し、
少なくとも１．５気圧の圧力に前記真空チャンバと前記内側ハウジングを絶縁気体で再充填し、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間の前記空間を流体ポリマーで充填する間、前記圧力を維持し、
前記内側ハウジングを包囲する不透過性ジャケットを形成するために前記ポリマーを架橋させ、かつ前記絶縁気体の前記圧力を維持することが可能な気密封止状態に前記リレーを包封するために前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間に前記空間を充填し、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとが吸引されることが可能であるように前記チャンバを通気する
各ステップを備えるリレーを包封するプロセス。
【請求項６】
前記流体ポリマーが硬化性エポキシ樹脂である請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記内側ハウジングがプラスチックであり、かつ前記外側ハウジングが金属である請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記リレーが開放フレーム形リレーである請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記絶縁気体が六フッ化硫黄である請求項８に記載のプロセス。