CN112204819A

CN112204819A - 气密端子

Info

Publication number: CN112204819A
Application number: CN201980036531.7A
Authority: CN
Inventors: 福岛大辅; 藤冈明; 本田浩喜
Original assignee: Schott Nippon KK
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: CN118610789A; CN114899627A; US20210234300A1; JP2019212418A; JP7231339B2; WO2019230605A1; US11417983B2; DE112019002790T5; CN112204819B

Abstract

本发明提供一种气密端子，其用于车载电动压缩机，并且无需使用垫片，其包括：金属外圈，其具有用于螺旋紧固的通孔及直线状配置的密封孔；引线，其插入该金属外圈的密封孔中；以及绝缘材料，其密封金属外圈与引线，金属外圈至少在安装外部装置的接触面即金属外圈的规定表面上，设置有具有弹性变形性的密封被覆部，密封被覆部被设置为椭圆形堤状，并将密封孔配置在由该堤状部包围的区域的内侧。气密端子在安装到电动压缩机的气密容器等外部装置时，堤状的密封被覆部被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。与此同时，由于设置于外部装置的外壁面的端子安装孔配置在密封被覆部的椭圆形堤的内侧，因此可将椭圆形堤的内侧与外侧气密地隔绝。

Description

气密端子

技术领域

本发明涉及一种气密端子，更详细而言，涉及一种用于车载用电动压缩机的气密端子。

背景技术

气密端子用于通过玻璃绝缘材料将引线气密地密封在孔眼或金属外圈的插入孔内，并向气密容器内容纳的电气设备或元件供电、或者向外部导出电气设备或元件的信号。例如，用于冰箱或空调等压缩机的气密端子如国际公开第2010/117000号(专利文献1)所示，使用一种金属外圈，其包括顶板部、从该顶板部的外周端朝下延伸的筒状部、从该筒状部的下端倾斜地朝外侧延伸的凸缘部、及3个用于形成从顶板部朝内侧延伸的引线密封孔的小筒部。由此，分别通过密封用玻璃绝缘材料将引线密封在该金属外圈的引线密封孔内，从而实现气密密封。

在混合动力汽车中，为了减小发动机对环境的影响，构成为以下结构：当汽车被信号等控制而暂时停止时，发动机也会停止。在这种情况下，若使用由发动机驱动的压缩机，则会在车辆停止时空调也停止，这在夏季、冬季、极寒或极热地区使用时成为很大的问题。因此，采用一种将电动机内置在铁制容器内的电动压缩机。电动压缩机具有与室内空调用压缩机相同的压缩机构。但是，混合动力汽车或电动汽车的发动机室的机械配置存在如下状况：从减轻车身重量等的要求出发，设法使发动机室内的器械配置最大限度地节省空间，所以，难以在发动机室内确保足够的空间来设置电动压缩机。因此，车载用电动压缩机的气密端子并非像室内空调用气密端子那样，在同一圆周上以120°角间隔配置三端子的形态，而是将三端子呈直线状配置的、插座周围等的体积减少的形态。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：国际公开第2010/117000号。

发明内容

(发明要解决的问题)

在混合动力汽车或电动汽车中，采用一种电动机内置的压缩机，该压缩机并非由发动机驱动而是由电动机驱动，即，与室内用空调同样地将压缩机构与电动机一起内置在气密容器中。考虑到狭窄的发动机室，这些车载用电动压缩机优选尽量节省空间且小型轻量。电动机通过安装在气密容器的安装孔的气密端子而被驱动，因此使用的气密端子也大多如图1那样，为了有利于节省空间而以排列成一条线的方式进行针脚布局。车载电动压缩机用气密端子被螺旋紧固到容纳电动机的气密容器的安装孔中，以往在向气密容器内安装气密端子时，需要在气密端子与气密容器之间另外夹装金属垫片。

本发明的目的是提供一种车载电动压缩机用气密端子，该气密端子无需使用垫片。

(用于解决问题的方案)

根据本发明，提供一种气密端子，其特征在于，包括具有密封孔的金属外圈、插入该金属外圈的密封孔中的引线、以及将金属外圈与引线气密地密封的绝缘材料，该金属外圈在与外部装置的接触面上设置有密封被覆部。这里所谓的接触面，是指为了安装该气密端子而将金属外圈与气密容器等外部装置接触并气密地固定的金属外圈的抵接面，密封被覆部被固定或粘着在金属外圈。通过在与外部装置接触的接触面上设置密封被覆部，从而只要将气密端子紧固在气密容器就能确保接触面的气密性，并能够仅将气密端子直接安装到容纳电动压缩机的压力容器上。根据本发明，无需如以往的气密端子那样安装金属垫片。因此，本发明有助于简化电动压缩机的组装工序，并且可减少零件数量，因此可获得经济效果。

附图说明

图1表示本发明涉及的气密端子10，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

图2表示本发明涉及的气密端子20，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

图3表示本发明涉及的气密端子30，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

图4表示本发明涉及的气密端子40，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

图5表示作为本发明涉及的气密端子40的变形例的气密端子50，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

图6表示作为本发明涉及的气密端子40的变形例的气密端子60，(a)表示俯视图，(b)表示正面剖视图，(c)表示仰视图。

具体实施方式

如图1～图6所示，本发明涉及的气密端子包括：具有至少一个密封孔的金属外圈；插入该金属外圈的密封孔中的引线；以及将金属外圈与引线密封的绝缘材料，该金属外圈在安装外部装置的接触面上设置有密封被覆部。该密封被覆部在将气密端子通过螺旋紧固等安装到外部装置时，将外部装置的安装部与气密端子的间隙堵塞而进行气密密封，从而可容易地进行安装而不损害气密性。

本发明涉及的气密端子的密封被覆部由具有弹性变形性的结构体形成，可弹性变形，并在通过螺旋紧固等被按压固定于安装气密端子的外部装置的安装部的规定壁面，此时，只要能够不泄露气体及液体地进行密封即可，可使用任意材料及构成，并无特别限定，例如可适当地使用选自橡胶、弹性体、塑料、金属的材料、或者这些材料的复合材料、复合结构体。

如图1所示，本发明的气密端子10的特征在于，包括：金属外圈13，其具有用于螺旋紧固的通孔11及直线状配置的密封孔12；引线14，其插入金属外圈13的密封孔12中；以及绝缘材料15，其密封金属外圈13与引线14，金属外圈13至少在安装外部装置的接触面即金属外圈13的规定表面上，设置有具有弹性变形性的密封被覆部16，密封被覆部16被设置为椭圆形堤状，进而将密封孔12配置在该堤状部包围的区域内侧。气密端子10在安装到电动压缩机的气密容器等外部装置时，堤状的密封被覆部16被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。与此同时，设置在外部装置的外壁面的端子安装孔由于配置在密封被覆部16的椭圆形堤的内侧，因此可将椭圆形堤的内侧与外侧气密地隔绝。即，气密端子10在使引线电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的安装孔中并进行螺旋紧固，从而能够简单快速地完成气密端子的安装。

如图2所示，本发明的气密端子20的特征在于，包括：金属外圈23，其具有用于螺旋紧固的通孔21、直线状配置的密封孔22及构成安装外部装置的接触面的台阶部27；引线24，其插入金属外圈23的密封孔22中；以及绝缘材料25，其密封金属外圈23与引线24，金属外圈23在台阶部27的外周壁包括具有弹性变形性的密封被覆部26，并将密封孔22配置在密封被覆部26包围的区域内侧。设置在台阶部27的密封被覆部26被按压在外部装置的端子安装孔的内壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将外部装置的端子安装孔与气密端子20的金属外圈23的间隙堵塞而进行气密密封，从而确保外部装置的端子安装孔与金属外圈23的安装部位周围的气密性。即，气密端子20在使引线24电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并进行螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子20的安装。

如图3所示，本发明的气密端子30的特征在于，包括：金属外圈33，其具有用于螺旋紧固的通孔31、直线状配置的密封孔32、及周壁部37，所述周壁部37为了构成与外部装置的接触面而使外端沿着垂直方向延伸设置；引线34，其插入金属外圈33的密封孔32中；以及绝缘材料35，其密封金属外圈33与引线34，金属外圈33至少在与外部装置的接触面的周壁部37及通孔31的开口边缘，包括具有弹性变形性的密封被覆部36，并将密封孔32配置在由周壁部37及通孔31的开口边缘处设置的密封被覆部36包围的区域内侧。密封被覆部36呈平板状设置在金属外圈33的规定表面，从而在插入到外部装置时，将气密端子30与外部装置的接触面中的开口部堵塞。并且，引线34配置在被密封被覆部36包围且与外部隔离的区域内侧。根据需要，也可以设置使密封被覆部36的平板状被覆的一部分堤状地突出的突出部38。周壁部37及通孔31的开口边缘处设置的密封被覆部36被按压在安装气密端子30的外部装置的壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子30的金属外圈33与外部装置的接触壁面的间隙堵塞而进行气密密封，从而确保外部装置的端子安装孔与金属外圈33的安装部位周围的气密性。气密端子30在使引线34电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并进行螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子30的安装。

如图4所示，本发明的气密端子40的特征在于，包括：金属外圈43，其具有用于螺旋紧固的通孔41及直线状配置的密封孔42；引线44，其插入金属外圈43的密封孔42中；及绝缘材料45，其密封金属外圈43与引线44，金属外圈43至少在安装外部装置的接触面中的金属外圈43的表面包括具有弹性变形性的密封被覆部46，密封被覆部46被设为椭圆的平板状，进而密封被覆部46还向引线44的轴向延伸所需长度而被覆，密封孔42的开口部及绝缘材料45的表面被密封被覆部46覆盖。密封被覆部46被按压在安装气密端子40的外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子40的金属外圈43与外部装置的接触壁面的间隙堵塞而进行气密密封，从而可确保金属外圈43与外部装置的端子安装孔的安装部位周围的气密性。气密端子40在使引线44电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并进行螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子40的安装。

如图4所示，气密端子40也可以在金属外圈43的下表面设置与配置在金属外圈43的上表面的密封被覆部46形状相似的绝缘被覆部49。绝缘被覆部49只要是绝缘材料即可，可使用任意材料，并无特别限定，例如优选为塑料、陶瓷、玻璃材料等。此外，绝缘被覆部49可以用与密封被覆部46相同的材料构成，也可以用不同材料构成。

如图5所示，本发明的气密端子50的特征在于，包括：金属外圈53，其具有用于螺旋紧固的通孔51及直线状配置的密封孔52；引线54，其插入金属外圈53的密封孔52中；以及绝缘材料55，其密封金属外圈53与引线54，金属外圈53至少在安装外部装置的接触面中的金属外圈53的表面包括具有弹性变形性的密封被覆部56，密封被覆部56被设为椭圆的平板状，并沿着引线54的轴向延伸所需长度而被覆，并设置使该平板状被覆的一部分堤状地突出的突出部58，进而将引线54配置在由该堤状部包围的区域内侧，至少在密封被覆面56上，用密封被覆部56覆盖金属外圈53的密封孔开口部及绝缘材料的表面。堤状的密封被覆部56被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。密封被覆部56的平板状及堤状的密封材料被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子50的金属外圈53与外部装置的接触壁面的间隙堵塞而进行气密密封，从而可确保外部装置的端子安装孔与金属外圈53的安装部位周围的气密性。气密端子50在使引线54电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子50的安装。使密封被覆部56向引线轴向堤状地突出而形成的突出部58的形状在图5所示的例子中，截面形状形成为三角形，但也可以变形为多边形、或者如图6所示的变形例的气密端子60的密封被覆部66的突出部68那样，突起端面变形为半圆形或圆弧形的截面形状。在图2所示的气密端子20的密封被覆部26中，也可以设置与其相同的突出部。

进而，如图5及图6所示，气密端子50及变形例的气密端子60也可以在金属外圈的下表面，设置与配置在金属外圈的上表面的密封被覆部形状相似的绝缘被覆部。该绝缘被覆部只要是绝缘材料即可，可使用任意材料，并无特别限定，但例如优选为橡胶、弹性体、塑料、陶瓷、玻璃材料等。此外，该绝缘被覆部可由与密封被覆部相同的材料构成，也可由不同材料构成。

另外，在本说明书中例示了三端子的气密端子，但并不限于例示的气密端子，只要是将引线玻璃密封在外圈的气密端子即可，可以使用任意形态。

【实施例】

如图1所示，本发明涉及的实施例1的气密端子10包括：碳钢金属外圈13，其具有用于螺旋紧固的多个通孔11及直线状配置的多个密封孔12；多个Fe-Cr铁基合金制引线14，其插入金属外圈13的密封孔12中；以及钠钡玻璃绝缘材料15，其密封金属外圈13与各引线14，金属外圈13在安装外部装置的接触面即金属外圈13的上表面，具有由硅酮橡胶制成的密封被覆部16，密封被覆部16被设为椭圆形堤状，进而将所有密封孔12配置在堤状部包围的区域内侧。堤状的密封被覆部16被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。与此同时，设置在外部装置的外壁面的安装孔由于配置在密封被覆部16的椭圆形堤的内侧，因此可将椭圆形堤状部的内侧与外侧气密地隔绝。气密端子10在使引线14电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子10的安装。

如图2所示，本发明涉及的实施例2的气密端子20包括：碳钢金属外圈23，其具有用于螺旋紧固的多个通孔21、直线状配置的多个密封孔22、及构成安装外部装置的接触面的台阶部27；多个Fe-Cr铁基合金制引线24，其插入金属外圈23的密封孔22中；以及钠钡玻璃绝缘材料25，其密封金属外圈23与各引线24，金属外圈23在台阶部27的外周壁，具有由硅酮橡胶制成的密封被覆部26，且将所有密封孔22配置在台阶部27包围的区域内侧。设置在台阶部27的密封被覆部26被按压在外部装置的端子安装孔的内壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子20的金属外圈23与外部装置的端子安装孔的间隙堵塞而进行气密密封，从而可确保外部装置的端子安装孔与金属外圈23的安装部位周围的气密性。气密端子20在使引线24电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子20的安装。

如图3所示，本发明涉及的实施例3的气密端子30包括：碳钢金属外圈33，其具有用于螺旋紧固的多个通孔31、直线状配置的多个密封孔32、及周壁部37，所述周壁部37为了构成安装外部装置的接触面而使外端沿着垂直方向延伸设置；多个Fe-Cr铁基合金制引线34，其插入金属外圈33的密封孔32中；以及钠钡玻璃绝缘材料35，其密封金属外圈33与各引线34，金属外圈33在与外部装置的接触面上的周壁部37及通孔31的开口部，具有由硅酮橡胶制成的密封被覆部36，并将所有密封孔32配置在由周壁部37及通孔31的开口部处设置的密封被覆部36包围的区域内侧。密封被覆部36在金属外圈33的表面以平板状设置，并设置使密封被覆部36的平板状被覆的一部分堤状地突出的突出部38，进而将所有引线34配置在由包括突出部38的密封被覆部36包围的区域的内侧。在周壁部37及通孔31的开口部设置的密封被覆部36被按压于外部装置的接触壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子30的金属外圈33与外部装置的接触壁面的间隙堵塞而进行气密密封，从而可确保外部装置的端子安装孔与金属外圈33的安装部位周围的气密性。气密端子30在使引线34电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子30的安装。

如图4所示，本发明涉及的实施例4的气密端子40包括：不锈钢金属外圈43，其具有用于螺旋紧固的多个通孔41及直线状配置的多个密封孔42；多个Fe-Cr铁基合金制引线44，其插入金属外圈43的密封孔42中；以及钠钡玻璃绝缘材料45，其密封金属外圈43与各引线44，金属外圈43在作为安装外部装置的接触面的金属外圈43的上表面，具有由硅酮橡胶制成的密封被覆部46，密封被覆部46被设为椭圆形平板状，进而朝引线44的轴向延伸所需长度而被覆，由密封被覆部46覆盖密封孔42及绝缘材料45的表面。密封被覆部46被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将气密端子40的金属外圈43与外部装置的接触壁面的间隙堵塞而进行气密密封，从而可确保外部装置的端子安装孔与金属外圈43的安装部位周围的气密性。气密端子40在使引线44电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子40的安装。另外，图4所示的实施例4的气密端子40也可以在未设置密封被覆部46的面上，进而设置绝缘被覆部49。即，在金属外圈43的下表面，也设置与配置在金属外圈43的上表面的密封被覆部46形状相似的硅酮橡胶制成的绝缘被覆部49。

如图5所示，本发明涉及的实施例5的气密端子50包括：金属外圈53，其具有用于螺旋紧固的多个通孔51及直线状配置的多个密封孔52；多个引线54，其插入金属外圈53的密封孔52中；以及绝缘材料55，其密封金属外圈53与各引线54，金属外圈53在作为安装外部装置的接触面的金属外圈53的上表面，具有由硅酮橡胶制成的密封被覆部56，密封被覆部56被设为椭圆形平板状，并朝引线54的轴向延伸所需长度分而被覆，并设置使密封被覆部56的平板状被覆的一部分堤状地突出而形成的突出部58，进而将所有引线54配置在由突出部58包围的区域内侧，在安装外部装置的接触面上，由密封被覆部56覆盖金属外圈53的密封孔52及绝缘材料55的表面。堤状的密封材料被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。平板状及堤状的密封被覆部56被按压在外部装置的外壁面而弹性变形，从而螺旋紧固。由此，将外部装置的接触壁面与气密端子50的金属外圈53的间隙堵塞而进行气密密封，从而确保外部装置的端子安装孔与金属外圈53的安装部位周围的气密性。气密端子50在使将引线54电连接于外部装置后，仅通过插入外部装置的端子安装孔中并螺旋紧固，从而能够简单且快速地完成气密端子50的安装。另外，朝引线轴向突出为堤状的密封材料的形状在图5所示的例子中，突起端面的截面形状为三角形，但也可以变形为多边形、或者如图6所示的变形例的气密端子60那样，突起端面变形为半圆形或圆弧形的截面形状。

图5所示的实施例5的气密端子50及图6所示的变形例的气密端子60也可以在未设置密封被覆部的面上，进而设置绝缘被覆部。即，在金属外圈的下表面，也设置与金属外圈的上表面施加的密封被覆部形状相似的硅酮橡胶制成的绝缘被覆部59或69。

本发明涉及的气密端子可在将引线玻璃密封到金属外圈之后，进而对金属表面施加所需镀敷。此外，上述实施例记载的引线及金属外圈只要是金属材料即可，可使用任意材料。例如并不限定于Fe-Cr合金，也可以适当地变更为Fe-Ni合金、碳钢、铜合金、铝合金等。同样地，实施例记载的绝缘材料只要能将引线与金属外圈电绝缘及气密密封即可，并不限于钠钡玻璃，可以使用任意的玻璃材料。本发明的绝缘材料也可以视需要由互不相同的玻璃材料形成绝缘材料的一部分，还可以视需要将玻璃材料的一部分或全部替换成环氧树脂等树脂材料。

(工业上的可利用性)

本发明可用于气密端子，尤其可用于车载用气密端子。

附图标记说明

10、20、30、40、50、60 气密端子；

11、21、31、41、51、61 通孔；

12、22、32、42、52、62 密封孔；

13、23、33、43、53、63 金属外圈；

14、24、34、44、54、64 引线；

15、25、35、45、55、65 绝缘材料；

16、26、36、46、56、66 密封被覆部；

27 台阶部；

37 周壁部；

38、58、68 突出部；

49、59、69 绝缘被覆部。

Claims

1.一种气密端子，其特征在于，包括：金属外圈，其具有密封孔；引线，其插入该金属外圈的密封孔中；以及绝缘材料，其气密地密封所述金属外圈与所述引线，该金属外圈在与外部装置的接触面设置有密封被覆部。

2.根据权利要求1所述的气密端子，其特征在于，所述密封被覆部由具有弹性变形性的结构体形成。

3.根据权利要求1或2所述的气密端子，其特征在于，所述密封被覆部由选自橡胶、弹性体、塑料、金属或者将这些材料复合所得的复合材料、复合结构体形成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述金属外圈还设置有用于螺旋紧固的通孔。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述金属外圈还设置有台阶部，所述台阶部构成与外部装置的接触面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述金属外圈还设置有周壁部，所述周壁部通过使该金属外圈的外端沿着垂直方向延伸而形成，并构成与外部装置的接触面。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述密封被覆部被设置为椭圆形堤状。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述密封被覆部在规定表面上被设置为平板状。

9.根据权利要求8所述的气密端子，其特征在于，所述密封被覆部还设置有突出部，所述突出部通过使平板状被覆的一部分堤状地突出而形成。

10.根据权利要求9所述的气密端子，其特征在于，所述突出部的突起端面的截面形状为三角形或多边形、或者半圆形或圆弧形。

11.根据权利要求1～6中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述引线在与所述外部装置的接触面上，被设置在由密封被覆部包围的区域的内侧。

12.根据权利要求1～6中任一项所述的气密端子，其特征在于，在与所述外部装置的接触面上，利用所述密封被覆部覆盖所述密封孔及所述绝缘材料的表面。

13.根据权利要求1～6中任一项所述的气密端子，其特征在于，所述金属外圈在未设置所述密封被覆部的面上还设置有绝缘被覆部。

14.根据权利要求13所述的气密端子，其特征在于，所述绝缘被覆部由与所述密封被覆部相同的材料构成。

15.根据权利要求13所述的气密端子，其特征在于，所述绝缘被覆部由与所述密封被覆部不同的材料构成。

16.根据权利要求13所述的气密端子，其特征在于，所述绝缘被覆部由橡胶、弹性体、塑料、陶瓷、玻璃中的任一种材料构成。