(57)【要約】【課題】  高温加熱工程後も安定した気密性を確保し、水やコーティング材、さらには、汚染ガスの電磁継電器内部への侵入を防ぐことが可能な、動作障害、接点障害のない電磁継電器を提供すること。【解決手段】  電気接点部と電磁駆動部と成型樹脂ベースと成型樹脂カバー２１とで構成され、封止されてなる電磁継電器において、成型樹脂カバー２１に内圧調整機構部２を設け、内圧調整機構部２は空気抜き用の貫通穴５、貫通穴５の外周部に設けた凹部２０、貫通穴５を覆う磁性体金属からなる内圧調整蓋３および内圧調整蓋３に装着された弾性体リング４とを備え、内圧調整蓋３及び凹部２０の底面は成型樹脂カバー２１の内側に設けたマグネットリング６による吸引力によって弾性体リング４に圧着される。【選択図】  図１
2008004374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気接点部と電磁駆動部と成型樹脂ベースとを備える本体部と、該本体部を覆う成型樹脂カバーとで構成され、前記成型樹脂ベースと前記電気接点部または前記電磁駆動部の一部を構成する端子との間の間隙および前記本体部と前記成型樹脂カバーとの間隙が封止用樹脂により封止されてなる電磁継電器において、前記成型樹脂カバーまたは前記成型樹脂ベースの少なくとも一方に内圧調整機構部を設け、該内圧調整機構部は空気抜き用の貫通穴と該貫通穴を覆う内圧調整蓋および前記貫通穴の外周部に設置された弾性体リングとを備え、前記内圧調整蓋及び前記貫通穴の外周部は磁石による吸引力またはばねによる弾性力によって前記弾性体リングに圧着されることを特徴とする電磁継電器。
【請求項２】
前記貫通穴は前記成型樹脂カバーに形成された前記成型樹脂カバーの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有する磁性体金属からなり、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、かつ、前記成型樹脂カバーの内側の前記凹部に対向する部分に嵌合されたマグネットリングを有し、前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記内圧調整蓋と前記マグネットリングとの磁気吸引力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項３】
前記貫通穴は前記成型樹脂ベースに形成された前記成型樹脂ベースの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有する磁性体金属からなり、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、かつ、前記成型樹脂ベースの内側の前記凹部に対向する部分に嵌合されたマグネットリングを有し、前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記内圧調整蓋と前記マグネットリングとの磁気吸引力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項４】
前記貫通穴の外周部の凹部の側面と前記内圧調整蓋の側面のそれぞれに突起部を設け、前記内圧調整蓋の側面の突起部が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋が前記凹部に挿入され、該両突起部により前記内圧調整蓋の変移量が制限されることを特徴とする請求項２または３記載の電磁継電器。
【請求項５】
前記貫通穴は前記成型樹脂カバーに形成された前記成型樹脂カバーの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有し、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、前記内圧調整蓋の側面に返しばねが固定され、前記貫通穴の外周部の凹部の側面に突起部を設け、前記返しばねの先端が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記返しばねによる弾性力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【請求項６】
前記貫通穴は前記成型樹脂ベースに形成された前記成型樹脂ベースの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有し、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、前記内圧調整蓋の側面に返しばねが固定され、前記貫通穴の外周部の凹部の側面に突起部を設け、前記返しばねの先端が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記返しばねによる弾性力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁継電器に関し、特に基板実装時の加熱処理工程による障害を防ぐことができる車載用途の電装部品として好適な電磁継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁駆動による電気接点の開閉機能を有し、車載用に多用されている電磁継電器は、電気接点、電磁駆動部及びそれらを搭載する成型樹脂ベースからなる本体部が成型樹脂カバーで覆われ、その信頼性を確保するため一般的に熱硬化性の封止用樹脂などで気密封止されている。このように電磁継電器が外部から完全密封されている場合、リレー内部の気体の逃げ道を閉ざしている状態にあり、リレー端子を回路基板に半田付けする場合などのリフロー加熱工程では熱ストレスによって、特に熱膨張係数の異なる金属と樹脂との界面、あるいは、成型樹脂と封止用樹脂との接着部において、気密破壊が起こり易い。気密破壊を起こした電磁継電器は、外部から水、溶剤等の侵入を許し、動作障害、接点接触障害を引き起こす原因となっていた。
【０００３】
図６は、従来の一般的な電磁継電器の分解斜視図、図７は図６に示した電磁継電器の成型樹脂カバーの貫通穴部の構造を説明する縦断面図であり、図７（ａ）はアンシール（非封止）タイプの貫通穴構造、図７（ｂ）はシール（封止）タイプの貫通穴構造を示す。図６において、電気接点部を保持した電磁駆動部１４が成型樹脂ベース１２に搭載されて本体部を構成し、その本体部全体が成型された成型樹脂カバー１で覆われている。また、成型樹脂ベース１２と挿入された端子などとの隙間および本体部と成型樹脂カバー１との間隙は封止用樹脂１５で封止されている。
【０００４】
図６および図７に示すように、従来の電磁継電器は、成型によって成型樹脂カバー１の天面に外側に向けて突起した貫通穴５を設けており、その貫通穴５の外周部には凹部１６が設けられている。従来は貫通状態のままの貫通穴５ａを有するアンシールタイプの電磁継電器と、この貫通穴５の部分を熱カシメにて溶融し塞いだ貫通穴５ｂを有し内部を密封したシールタイプの電磁継電器の２種類の形態の電磁継電器を提供していた。
【０００５】
従来、リフロー加熱工程での熱ストレスを想定した場合は、主に前者のアンシールタイプの電磁継電器を用いていた。一般的に成型樹脂カバー１はシールタイプの電磁継電器にも共通して使用されるため、その天面の貫通穴５は、成型性及び熱カシメの作業性を考慮して要求される形状および穴径の条件を満たさなければならず、このため一定の大きさの開口部が必要となる。そこで電磁継電器外部からこの開口部を通してあらゆる汚染成分が侵入し易い状態にある。特に車載用途としては、リフロー加熱工程によって電磁継電器がプリント基板に搭載された後、そのプリント基板全面にコーティング剤を塗布する場合がある。このとき、望ましくは貫通穴５への塗布を避ける必要があるが、仮に貫通穴５にコーティング剤が塗布された場合、コーティング剤が電磁継電器内部へ侵入する可能性があり、動作障害、接点接触障害の直接原因となる。さらには、半田接続の際のフラックスの残渣を除去するため、搭載された電磁継電器はプリント基板と共に浸漬して丸洗いされる場合があり、このような工程はアンシールタイプの電磁継電器には適用できない。このように電磁継電器が封止されていないアンシールタイプの電磁継電器は、著しく高いリスクを持ち、その使用方法において大きな制限を受けることとなる。
【０００６】
一方、従来のシールタイプの電磁継電器では、リフロー加熱工程での熱ストレスによっても気密破壊が生じないように封止構造を強固にすることが行われている。例えば図６において、封止用樹脂１５をより耐熱性が高く、かつ成型樹脂カバー１や成型樹脂ベース１２とより強固な接着特性を持つ封止用樹脂に変更し、気密性を上げる方法がある。
【０００７】
また、特許文献１には、成型樹脂カバー内壁に補強リブを設け、かつ、その補強リブの嵌合部を封止用樹脂が流入し易い構造とすることで接合強度を上昇せしめ、高温時の膨張破壊に対する限界点を引き上げる技術が示されており、特許文献２では微小な多孔質の空気孔部を有するフィルターを成型樹脂ベースなどの一部に設置することで、高温時の膨張破壊を防止する技術が示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３６７４９８
【特許文献２】特開平５−２４２７８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
実際に行われているリフロー加熱工程の条件は多岐にわたるので、前述のような封止用樹脂の耐熱性や接着強度を強くする技術だけでは、それらの全てに対し、その気密特性を保持することはできない。高温によって電磁継電器内部が高圧となり、過度の熱膨張により気密破壊を起こす限界点が存在するからである。多岐にわたるリフロー加熱条件では、その気密破壊を起こす限界点を超えている場合が想定しうる。さらには、封止用樹脂は塗布条件や熱硬化条件、あるいは、周囲温度、湿度等の外部条件によって変化を受けやすいため、その接着特性は変化しやすく、製造工程ではその接着強度を完全に一定に保つ制御は困難である。また、気密破壊の限界はその接着封止部分の一番弱い部分で決定される。このような様々な要因によって結果的に気密破壊を起こす限界点が製品によって変動することになる。
【００１０】
例えば、特許文献１のように成型樹脂カバー内壁に補強リブを設け、かつ、封止用樹脂の流入を促進させる技術は、成型樹脂カバー自体は、より剛直な構造によって膨張破壊に対する限界点は上昇するが、その他の接合部、例えば、封止用樹脂と金属端子界面等へストレスが集中することとなる。
【００１１】
一方、特許文献２に示される多孔質のフィルターを適用する技術では、一般的にフィルター自体の耐熱限界が成型樹脂ベースより低い場合が想定され、例えば、鉛レス半田条件等のより厳しいリフロー加熱条件では、安定した多孔質状態を維持することができない場合がある。また、成型樹脂ベースへのフィルターの固定構造や固定工法など技術的な課題も多く、現状ではその適用は容易ではなく、生産性においても問題がある。さらには、特殊な高分子材を使用する為に資材費が大幅に増える問題点も生じる。
【００１２】
従って、本発明の課題は、前記の問題点に鑑みて、高温加熱工程後も安定した気密性を確保し、水やコーティング材、さらには、汚染ガスの電磁継電器内部への侵入を防ぐことが可能な、動作障害、接点障害のない電磁継電器を提供することにある。
【００１３】
上記課題の解決により、リフロー加熱による基板搭載後の洗浄やコーティング剤塗布を可能とし、さらには、リフロー加熱後でも一般的に接点に影響を及ぼし接点障害を招く可能性があるガス雰囲気中においても安定に動作可能な電磁継電器が得られる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明による電磁継電器は、電気接点部と電磁駆動部と成型樹脂ベースとを備える本体部と、該本体部を覆う成型樹脂カバーとで構成され、前記成型樹脂ベースと前記電気接点部または前記電磁駆動部の一部を構成する端子との間の間隙および前記本体部と前記成型樹脂カバーとの間隙が封止用樹脂により封止されてなる電磁継電器において、前記成型樹脂カバーまたは前記成型樹脂ベースの少なくとも一方に内圧調整機構部を設け、該内圧調整機構部は空気抜き用の貫通穴と該貫通穴を覆う内圧調整蓋および前記貫通穴の外周部に設置された弾性体リングとを備え、前記内圧調整蓋及び前記貫通穴の外周部は磁石による吸引力またはばねによる弾性力によって前記弾性体リングに圧着される。
【００１５】
前記貫通穴は前記成型樹脂カバーに形成された前記成型樹脂カバーの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有する磁性体金属からなり、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、かつ、前記成型樹脂カバーの内側の前記凹部に対向する部分に嵌合されたマグネットリングを有し、前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記内圧調整蓋と前記マグネットリングとの磁気吸引力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されてもよい。
【００１６】
また、前記貫通穴は前記成型樹脂ベースに形成された前記成型樹脂ベースの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有する磁性体金属からなり、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、かつ、前記成型樹脂ベースの内側の前記凹部に対向する部分に嵌合されたマグネットリングを有し、前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記内圧調整蓋と前記マグネットリングとの磁気吸引力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されてもよい。
【００１７】
また、前記貫通穴の外周部の凹部の側面と前記内圧調整蓋の側面のそれぞれに突起部を設け、前記内圧調整蓋の側面の突起部が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋が前記凹部に挿入され、該両突起部により前記内圧調整蓋の変移量が制限されてもよい。
【００１８】
また、前記貫通穴は前記成型樹脂カバーに形成された前記成型樹脂カバーの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有し、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、前記内圧調整蓋の側面に返しばねが固定され、前記貫通穴の外周部の凹部の側面に突起部を設け、前記返しばねの先端が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記返しばねによる弾性力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されてもよい。
【００１９】
また、前記貫通穴は前記成型樹脂ベースに形成された前記成型樹脂ベースの外側に向かう突出部分に設けられた穴であり、該貫通穴の外周部に凹部を有し、前記内圧調整蓋は前記凹部に嵌合する外形を有し、前記弾性体リングは前記内圧調整蓋の前記凹部の底面に対向する部分に装着され、前記内圧調整蓋の側面に返しばねが固定され、前記貫通穴の外周部の凹部の側面に突起部を設け、前記返しばねの先端が前記凹部の側面の突起部よりも内部に位置するように前記内圧調整蓋を前記凹部に押し込み挿入することで前記貫通穴を覆い、かつ、前記返しばねによる弾性力によって前記内圧調整蓋及び前記凹部の底面が前記弾性体リングに圧着されてもよい。
【００２０】
上述のように本発明の電磁継電器は内圧を調整する機構を有する。すなわち、高温過熱時は、内圧の上昇を防ぐよう通気を確保し、接着界面や成型樹脂の膨張破壊を防ぐ。常温へ戻った時は、再び、気密を保つことで、耐水性を維持し、コーティング剤の侵入や、さらに電磁継電器外部からのガスの侵入を防ぐこともでき、動作障害や接点障害を避けられる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、高温加熱工程後も安定した気密性を確保し、水やコーティング材、さらには、汚染ガスの電磁継電器内部への侵入を防ぐことが可能な、動作障害、接点障害のない電磁継電器が得られる。
【００２２】
さらに具体的には、リフロー加熱による基板搭載後の洗浄やコーティング剤塗布を可能とし、さらには、リフロー加熱後でも一般的に接点に影響を及ぼし接点障害を招く可能性があるガス雰囲気中においても安定に動作可能な電磁継電器が得られる。
【００２３】
また、本発明は、内圧調整蓋と従来の貫通穴に類似した貫通穴を有する成型樹脂カバーまたは成型樹脂ベースとの組合せにより形成される内圧調整機構を利用するものであり、本発明に使用する成型樹脂カバーや成型樹脂ベースはアンシールタイプの電磁継電器にも共通して使用でき、内圧調整蓋を使用しなければ、従来のアンシールタイプの電磁継電器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明による電磁継電器の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明による電磁継電器の第１の実施例を説明するための図であり、図１（ａ）は本実施例に使用する成型樹脂カバー２１の全体の分解斜視図、図１（ｂ）はその成型樹脂カバー２１に形成された内圧調整機構部２の分解斜視図、図１（ｃ）は内圧調整機構部２の断面図を示す。
【００２６】
本実施例の電磁継電器は、成型樹脂カバー２１に設けた内圧調整機構部２以外の基本的な構成は図６に示した従来の電磁継電器と同じであり、電気接点部を保持した電磁駆動部１４と成型樹脂ベース１２とを備える本体部と、その本体部を覆う成型樹脂カバー２１とで構成され、前記成型樹脂ベースと部品間の間隙およびその本体部と成型樹脂カバー２１との間隙が封止用樹脂１５により封止されている。
【００２７】
本実施例においては、図１に示すように、成型樹脂カバー２１に内圧調整機構部２を有し、内圧調整機構部２は空気抜き用の貫通穴５と貫通穴５を覆う内圧調整蓋３および貫通穴５の外周部に設置された弾性体リング４とを備え、貫通穴５は成型樹脂カバー２１に形成された成型樹脂カバー２１の外側に向かう突出部分に設けられ、その外周部に凹部２０を有する貫通穴であり、内圧調整蓋３は凹部２０に嵌合する外形を有する磁性体金属からなり、弾性体リング４は内圧調整蓋３の凹部２０の底面に対向する部分に装着され、かつ、成型樹脂カバー２１の内側の凹部２０に対向する部分に嵌合されたマグネットリング６を有し、内圧調整蓋３を凹部２０に押し込み挿入することで貫通穴５を覆い、かつ、内圧調整蓋３とマグネットリング６との磁気吸引力によって内圧調整蓋３及び凹部２０の底面が弾性体リング４に圧着されている。
【００２８】
さらに本実施例においては、凹部２０の側面の円周上に突起部であるストッパー８と内圧調整蓋３の側面の円周上に突起部である返しストッパー７をそれぞれ設け、返しストッパー７がストッパー８よりも内部に位置するように内圧調整蓋３が凹部２０に挿入され、両ストッパーにより内圧調整蓋３が押し上げられて凹部２０から外れないように制限されている。
【００２９】
また、本実施例では、成型樹脂カバー２１の開口部側（内部側）からリング状のマグネットリング６をマグネットリング嵌合爪９の位置に合わせて嵌合させる。内圧調整蓋３は磁気吸引力特性の高いニッケルメッキを施した鉄などを用いる。その内圧調整蓋３には、挿入方向の下部面に弾性体リング４が弾性体リング装着溝１０にはめ込まれている。次に、内圧調整蓋３を凹部２０へ押し込み、このとき、返しストッパー７がストッパー８を乗り越えて挿入され、成型樹脂カバー２１の凹部２０の底面、弾性体リング４、内圧調整蓋３の底面が互いに密着される。
【００３０】
図１（ｃ）は、内圧調整蓋３が貫通穴５を閉塞している状態を示している。内圧調整蓋３がマグネットリング６の磁気吸引力によって引き寄せられ、弾性体リング４が成型樹脂カバー２１の凹部２０の底面と密着し、この部分で気密を保つ。このとき、凹部２０の側面と内圧調整蓋３の側面は、返しストッパー７とストッパー８以外の部分は接しないようクリアランスをとっており、動作や摺動時の擦れ合いによって成型樹脂の削り破片が発生することを防止している。さらには、凹部２０の底面の一部にはさらに窪んだトラップステージ１１を設け、ストッパー８から発生する破片や外部からのコーティング剤の流入に対し、電磁継電器内部への侵入を抑えるトラップの役目をしている。
【００３１】
本実施例において、貫通穴５の突出した出口の径は、０．５ｍｍ以上が好ましい。この貫通穴５を塞ぐ内圧調整蓋３は、耐候性や耐腐食性のメッキ処理を施した磁性金属などが使用できる。弾性体リング４は、電磁継電器の成型樹脂との密着性があり、外部からの水、ガスの侵入を遮断する機能を持つ材料からなる。例えば、一般的に金属接点へ影響を及ぼすガスを発生しない材質であり、かつ、耐候性、耐腐食性、さらには耐溶剤性を併せ持つ高分子弾性体を選択することができるが、本発明の機能が得られる材質であれば、これには限定されない。なお、本実施例においては返しストッパー７は内圧調整蓋３と一体で形成されるかまたは内圧調整蓋３に溶接などの方法により固定される。成型樹脂カバー２１に形成される貫通穴５などの形状はすべて樹脂成型加工で形成されている。
【００３２】
内圧調整蓋３は、高温時に電磁継電器の内圧上昇によって、押し上げられ、貫通穴からの気体の放出を確保するが、ストッパー８と返しストッパー７によって、過度の押し上げが制限される。このとき、内圧調整蓋３が凹部２０の底面から離れるギャップは、０．５ｍｍ以下に制限するよう調整するのが好ましい。
【００３３】
図２は、内圧調整機構部２の動作原理を示す断面図である。電磁継電器がリフロー工程などで加熱された場合、電磁継電器の内圧が上昇し、同時にマグネットリング６の磁気吸引力が低下する。ある一定の温度で、内圧の力が磁気吸引力に打ち勝ち、内圧調整蓋３が内圧によって押し上げられることとなる。このとき、ストッパー８に返しストッパー７がぶつかり、過度の押し上げが規制され、内圧調整蓋３が成型樹脂カバー２１から外れることを防止する。そこで、貫通穴５から膨張した分の電磁継電器内部の気体が通過し、外部へ流出する。再び温度が下がると、磁気吸引力が復活し、内圧調整蓋３が成型樹脂カバー２１へ密着することで、元通りに気密を保つ。
【００３４】
図２の動作を達成するには、加熱時にかかる電磁継電器の内圧とマグネットリング６の磁気吸引力の関係を調整することが必要となる。常温を２３℃とし、このときの電磁継電器の内圧がちょうど１０１３２５Ｐａ（＝１atm）とすると、加熱時の温度Ｔ（℃）での単位面積あたりのリレー内圧Ｐ（Ｎ／ｍ2）は、式（１）となる。
【００３５】
Ｐ（Ｎ／ｍ2）＝１０１３２５・（２７３＋Ｔ）／（２７３＋２３）  ・・・（１）
【００３６】
このとき、電磁継電器の内部気体が内圧調整蓋３へ接する面積をＳ（ｍ2）とすると、内圧調整蓋３にかかる力Ｆ1（Ｎ）は、式（２）となる。
【００３７】
Ｆ1（Ｎ）＝１０１３２５・（２７３＋Ｔ）・Ｓ／（２７３＋２３）  ・・・（２）
【００３８】
一方、使用するマグネットリング６が常温での磁束密度Ｂ0（Ｗｂ／ｍ2）、温度係数Ｂｒ（％／℃）とすると、加熱温度Ｔ（℃）での磁束密度ＢT（Ｗｂ／ｍ2）は、式（３）となる。
【００３９】
ＢT（Ｗｂ／ｍ2）＝Ｂ0＋Ｂ0・Ｂr・（Ｔ−２３）  ・・・（３）
但し、ＢTは、使用する内圧調整蓋との空隙距離の要素が含まれているとする。このときの磁束Φ（Ｗｂ）は、マグネットリング６の断面積をＳM（ｍ2）とすると、
Φ（Ｗｂ）＝ＢT・ＳM
となる。
【００４０】
ここで、マグネットリング６が透磁率μの部材を介し、相対する内圧調整蓋とＳL（ｍ2）の空隙断面積を形成している場合、内圧調整蓋にかかる磁気吸引力Ｆ2（Ｎ）は、
Ｆ2（Ｎ）＝Φ2／２・μ・ＳL
となる。
【００４１】
従って、Ｆ2（Ｎ）は式（４）となる。
【００４２】
Ｆ2（Ｎ）＝［｛Ｂ0＋Ｂ0・Ｂr・（Ｔ−２３）｝・ＳM］2・μ・ＳL／２  ・・・（４）
【００４３】
電磁継電器を加熱したとき、温度Ｔ（℃）以上で内圧調整蓋３が内圧によって動作するには、Ｆ1（Ｎ）＞Ｆ2（Ｎ）となる。このときの温度Ｔ（℃）は、電磁継電器に求められる仕様によって変わるので、温度Ｔ（℃）で動作可能となる物性を持つマグネットリング６を選択することとなる。但し、本計算過程には内圧調整蓋３の重量は考慮されていないため、内圧調整蓋３の設置方向によって、その自重を計算式へ組み入れる必要がある。
【実施例２】
【００４４】
図３は、本発明による電磁継電器の第２の実施例を説明するための図であり、図３（ａ）は本実施例を構成する成型樹脂ベース３２の全体の分解斜視図を示し、図３（ｂ）は成型樹脂ベース３２に形成された内圧調整機構部４２の分解斜視図を示す。
【００４５】
本実施例の電磁継電器は、成型樹脂ベース３２に設けた内圧調整機構部４２以外の基本的な構成は図６に示した従来の電磁継電器と同じである。但し、成型樹脂カバー１の貫通穴５は図７（ｂ）のシールタイプとなっている。
【００４６】
本実施例においては、図３に示すように、成型樹脂ベース３２に内圧調整機構部４２を有している。その内圧調整機構部２の基本的な構造は実施例１と同様である。但し、貫通穴５は、成型樹脂ベース３２の電磁駆動部の搭載側と反対の底部から外側に向かって突出した部分に設けられ、かつ、封止用樹脂を塗布しない部分に成型されている。貫通穴５の形状、その外周部に形成された凹部２０やストッパーの形状などは実施例１と同様である。成型樹脂ベース３２の電磁駆動部搭載側からリング状のマグネットリング６をマグネットリング嵌合爪３９の位置に合わせて嵌合させる。内圧調整蓋３およびストッパーは実施例１と同じ形状、材質とし、その凹部２０への挿入方法も同じ方法を踏襲することで、成型樹脂ベース３２に内圧調整機構部４２が形成される。これにより実施例１と同様な機能、及び図２と同じ動作原理を有する内圧調整機構部４２が得られる。
【実施例３】
【００４７】
図４は、本発明による電磁継電器の第３の実施例を説明するための図であり、図４（ａ）は本実施例を構成する成型樹脂カバー３１に形成された内圧調整機構部５２の分解斜視図を示し、図４（ｂ）は内圧調整機構部５２の断面図を示す。本実施例の電磁継電器は、成型樹脂カバー３１に設けた内圧調整機構部５２以外の基本的な構成は実施例１と同じである。本実施例においては内圧調整蓋３の側面に返しばね１３が固定され、返しばね１３による弾性力によって内圧調整蓋３及び凹部２０の底面が弾性体リング４に圧着される。
【００４８】
成型樹脂カバー３１は、マグネットリング装着部がないこと以外は実施例１と同じ形状である。内圧調整蓋３は、耐候性や耐腐食性のメッキ処理を施した金属を使用する。その内圧調整蓋３には、挿入後に凹部２０の側面に設けたストッパー８へ引っ掛かる金属板の返しバネ１３を全周等間隔に２箇所以上に溶接し、挿入方向の下部面に設けた弾性体リング装着溝１０に弾性体リング４をはめ込む。組み立ては、内圧調整蓋３を凹部２０へ押し込み、このとき、返しバネ１３がストッパー８を乗り越えて挿入され、挿入完了後は、返しバネ１３の押し付け力によって成型樹脂カバー３１の凹部２０の底面、弾性体リング４、内圧調整蓋３の底面が互いに密着される。
【００４９】
図４（ｃ）は、内圧調整蓋３に溶接された返しバネ１３の形状および組み立て前後のストッパー８との位置関係を示す断面図である。返しバネ１３は、挿入方向に対して鋭角に取り付けられ、ストッパー８に当たる部分にも角度がつけられる。従って、容易に挿入できるが、一旦挿入されると外れ難い構造となる。返しバネ１３の材質は本発明の機能が得られるものであれば限定されない。
【００５０】
図５は、本実施例の内圧調整機構部５２の動作原理を示す断面図である。電磁継電器がリフロー工程などで加熱された場合、電磁継電器の内圧が上昇し、ある温度でその力が返しバネ１３の力に打ち勝ち、内圧調整蓋３が押し上げられることとなる。そこで、貫通穴５から膨張した分の電磁継電器内部の気体が通過し、外部へ流出する。このとき、一旦、内圧調整蓋３は押し上げられるが、電磁継電器内部の内圧が下がると、返しバネ１３の力によって、瞬時に成型樹脂カバー３１との密着が回復する。温度が下がると、返しバネ１３の押し付け力だけでなく、電磁継電器の内圧が減少することにより、より強固に内圧調整蓋３が成型樹脂カバー３１へ押し付けられ、気密を保つ状態となる。
【００５１】
図５の動作原理を得るには、加熱時にかかる電磁継電器の内圧と返しバネ１３の押し付け力の関係を制御することとなる。加熱時の温度Ｔ（℃）のとき、電磁継電器の内部気体が内圧調整蓋３へ接する面積をＳ（ｍ2）とすると、内圧調整蓋３にかかる力Ｆ1（Ｎ）は実施例１で示した式（２）で求めることができる。返しバネの力Ｆ3（Ｎ）は、この内圧の力Ｆ1（Ｎ）に限りなく近く、かつ超えない範囲とする。但し、本計算では内圧調整蓋３の重量は考慮されていないため、内圧調整蓋３の設置方向によって、その自重を計算式へ組み入れる必要がある。
【実施例４】
【００５２】
本実施例の電磁継電器は、成型樹脂ベースに設けた内圧調整機構部以外の基本的な構成は実施例２と同じである。但し、本実施例においては内圧調整蓋の側面に返しばねが固定され、返しばねによる弾性力によって内圧調整蓋及び凹部の底面が弾性体リングに圧着される。
【００５３】
また、本実施例の内圧調整機構部は成型樹脂ベースの封止用樹脂を塗布しない部分に成型され、内圧調整機構部の貫通穴は成型樹脂ベースの電磁駆動部の搭載側と反対の底部から外側に向かって突出した部分に設けられているが、内圧調整機構部の基本的な構造は実施例３と同じである。内圧調整蓋の形状、材質、貫通穴やその外周部に形成された凹部やストッパーの形状なども図４に示した実施例３と同様である。内圧調整蓋の凹部への挿入も同じ方法を踏襲することで、成型樹脂ベースの凹部の底面、弾性体リング、内圧調整蓋の底面が互いに密着される。本実施例においても実施例３と同様な機能、及び図５と同じ動作原理を有する内圧調整機構部が得られる。
【００５４】
以上のように、本発明により、高温加熱工程後も安定した気密性を確保し、水やコーティング材、さらには、汚染ガスの電磁継電器内部への侵入を防ぐことが可能な、動作障害、接点障害のない電磁継電器が得られる。
【００５５】
本発明に用いる内圧調整機構部の構造および設置位置は上述の実施例に限定されるものではないことはいうまでもない。貫通穴、内圧調整蓋、凹部、ストッパー、マグネットなどの形状、材質は本発明の動作原理を達成できるものであればよく、様々な変更が可能である。また、上記実施例では組み立て後に成型樹脂カバーや成型樹脂ベースから突出する部分を排除する又は小さくするため貫通穴周囲に凹部を設けその中に内圧調整蓋を収納できる形態としたが、その突出量が少なければ凹部を設けない構造も可能である。
【００５６】
本発明の電磁継電器を用いることにより、主に自動車部品や電装部品の信頼性を高めることが可能となるが、さらに、その他産業分野では、計測器用途の電磁継電器に本発明を用いることで、接点接触の信頼性を高めることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による電磁継電器の第１の実施例を説明するための図、図１（ａ）は成型樹脂カバーの全体の分解斜視図、図１（ｂ）は成型樹脂カバーに形成された内圧調整機構部の分解斜視図、図１（ｃ）は内圧調整機構部の断面図。
【図２】第１の実施例の内圧調整機構部の動作原理を示す断面図。
【図３】本発明による電磁継電器の第２の実施例を説明するための図、図３（ａ）は本実施例を構成する成型樹脂ベースの全体の分解斜視図、図３（ｂ）は成型樹脂ベースに形成された内圧調整機構部の分解斜視図。
【図４】本発明による電磁継電器の第３の実施例を説明するための図、図４（ａ）は本実施例を構成する成型樹脂カバーに形成された内圧調整機構部の分解斜視図、図４（ｂ）は内圧調整機構部の分解斜視図、図４（ｃ）は内圧調整蓋に溶接された返しバネの形状および組み立て前後のストッパーとの位置関係を示す断面図。
【図５】第３の実施例の内圧調整機構部の動作原理を示す断面図。
【図６】従来の一般的な電磁継電器の分解斜視図。
【図７】従来の成型樹脂カバーの貫通穴部の構造を説明する縦断面図、図７（ａ）はアンシール（非封止）タイプの貫通穴構造、図７（ｂ）はシール（封止）タイプの貫通穴構造を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１，３１    成型樹脂カバー
２，４２，５２    内圧調整機構部
２０    凹部
３      内圧調整蓋
４      弾性体リング
５，５ａ，５ｂ  貫通穴
６      マグネットリング
７      返しストッパー
８      ストッパー
９，３９  マグネットリング嵌合爪
１０    弾性体リング装着溝
１１    トラップステージ
１２，３２  成型樹脂ベース
１３    返しバネ
１４    電磁駆動部
１５    封止用樹脂
【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】
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