气密端子的制作方法

1.本发明涉及一种气密端子，更详细地说，涉及用于车载用电动压缩机的气密端子。


背景技术：

2.气密端子是经由玻璃绝缘材料将引线气密地密封于金属圈或金属外环的插通孔的端子，在向容纳于气密容器内的电气设备、元件供给电流、或从电气设备、元件向外部导出信号的情况下使用。例如，如wo2010/117000号公报(专利文献1)所示，用于冰箱、空调等的压缩机的气密端子使用金属外环，该金属外环具有顶板部、从该顶板部的外周端朝向下方延伸的筒状部、从该筒状部的下端向斜外侧扩展的凸缘部、以及形成从顶板部向内侧延伸的引线密封孔的三个小筒部。并且，在该金属外环的引线密封孔中分别气密密封有经由密封用的玻璃绝缘材料密封的引线。
3.在混合动力汽车中，出于减轻发动机对环境的影响这样的本来目的，存在汽车由于信号等而暂时停止的情况下发动机停止的结构。在这样的情况下，若使用由发动机驱动的压缩机，则每当车停止时空调停止，在夏季、冬季、极寒、极热的地方特别成为问题。因此，采用将电动机内置于铁制容器的电动压缩机。电动压缩机具有与室内空调用的压缩机相同的压缩机构。但是，混合动力汽车、电动汽车的发动机室的机械配置根据车重减轻等要求来研究发动机室内的设备配置，将省空间化实现到了极限，处于难以在发动机室确保设置电动压缩机的充分的空间的状况。因此，例如专利文献2等所记载的车载用的电动压缩机的气密端子不是如室内空调用的气密端子那样在同一圆周上以120
°
间隔配置三个端子的方式，而是三个端子配置成直线状的、围绕插口等体积变少的方式。
4.专利文献1：wo2010/117000号公报
5.专利文献2：日本特开2012-186969号公报
6.在混合动力汽车、电动汽车中，不采用由发动机驱动的压缩机，而采用由电动机进行驱动的压缩机、即与室内用空调同样地将压缩机构和电动机一起内置于气密容器中的内置电动机的压缩机。这些车载用电动压缩机优选考虑设置于狭窄的发动机室，尽可能地节省空间且小型轻量的电动压缩机。电动机通过安装于气密容器的安装孔的气密端子而被驱动，因此，所使用的气密端子也如图1那样插脚配置成串联一线状，以有利于省空间。车载电动压缩机用的气密端子被螺旋紧固于容纳有电动机的气密容器的安装孔，以往，在将气密端子安装于气密容器时，需要在气密端子与气密容器之间另行夹持金属密封垫来进行安装。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于，提供一种气密端子，在车载电动压缩机用的气密端子中不需要使用密封垫。
8.根据本发明，提供一种气密端子，其特征在于，金属外环，具有密封孔；引线，插通于该金属外环的密封孔；以及绝缘材料，将所述金属外环与所述引线气密地密封，所述金属
外环在与外部的电气装置的接触面设置有用于压入密封的尖刺部。这里所说的接触面是指与安装该气密端子的电气装置的气密容器接触的金属外环的抵接面，尖刺部由设置于金属外环的抵接面的硬质材料的突出部构成。通过在与电气装置的气密容器的接触面设置尖刺部，仅通过将气密端子紧固于由铝压铸件等材质较软的材料构成的气密容器，就能够将该尖刺部压入气密容器的端子安装面而固定。其结果，若将本发明的气密端子直接安装于容纳有电动压缩机的气密容器，则气密端子的尖刺部压入气密容器而能够确保气密性。根据本发明，不需要以往在气密端子的安装时所必须安装的金属密封垫。而且，在本发明的一个方式中，仅在气密端子的金属外环设置尖刺部即可，因此，即使不增加气密端子的构件也能够实现。因此，本发明有助于电动压缩机的组装工序的简化，并且还能够削减部件数量，因此，能够得到经济的效果。
附图说明
9.图1是表示本发明的气密端子10的图，图1中的(a)是俯视图，图1中的(b)是主视剖视图，图1中的(c)是仰视图。
10.图2是表示本发明的气密端子20的图，图2中的(a)是俯视图，图2中的(b)是主视剖视图，图2中的(c)是仰视图。
11.图3是本发明的气密端子的安装方法30的工序流程图。
12.图4是本发明的气密容器40的插接孔周围的局部剖视图。
13.图5是本发明的气密容器50的插接孔周围的局部剖视图。
14.附图标记的说明：
15.气密端子10、通孔11、密封孔12、金属外环13、引线14、绝缘材料15、尖刺部16、覆盖帽17、气密端子20、通孔21、密封孔22、金属外环23、引线24、绝缘材料25、尖刺部26、覆盖帽27、尖刺片261、气密端子的安装方法30、准备工序31、电连接工序32、载置工序33、端子安装工序34、气密容器40、通孔41、密封孔42、金属外环43、引线44、绝缘材料45、尖刺部46、容器体401、插接孔402、气密端子403、配线软线404、连接器模块405、螺母406、气密容器50、通孔51、密封孔52、金属外环53、引线54、绝缘材料55、尖刺部56、容器体501、插接孔502、气密端子503、配线软线504、连接器模块505、螺母506、尖刺片561。
具体实施方式
16.如图1至图2所示，本发明的气密端子的特征在于，具有：金属外环，具有至少一个密封孔；引线，插通于该金属外环的密封孔；以及绝缘材料，将金属外环和引线密封，该金属外环在将气密端子安装于其他电气装置时的接触面设置有用于压入密封的尖刺(spike)部。在将气密端子通过螺旋固定等安装于电气装置时，该尖刺部能够刺入由比其软的软质材料构成的电气装置的安装部分，从而能够不经由o形环等橡胶制密封构件地将气密端子与电气装置的安装部位无间隙地堵塞而进行气密密封。
17.在本发明的气密端子的一个方式中，上述尖刺部设置为使金属外环的一部分从平面突出，在通过螺旋紧固等手段按压并压入固定于安装气密端子的电气装置的安装部的规定壁面时，只要能够在不泄漏气体和液体的情况下无间隙地进行密封，则可以使用任何材料和结构。例如，尖刺部也可以由气密地固定于金属外环的与上述金属外环不同的更硬质
的材料构成的尖刺片构成，安装于金属外环的尖刺片例如也可以由钨等硬质金属或陶瓷材料形成。优选地，尖刺部的形状为至少其突出顶端部形成为锐角状的结构。尖刺部也可以至少使由材质更软的金属材料构成的覆盖帽覆盖压入部分。该覆盖帽例如由软金属镀膜、焊料膜构成，通过其延展性，能够辅助尖刺部一边堵塞间隙一边进入容器体，从而能够防止气密端子载置或压入容器体时的位置偏移，有助于顺畅的压入，并且以使尖刺部不易从电气装置的压入部分脱落的方式进行固定。
18.如图1所示，本发明的气密端子10的特征在于，具有：金属外环13，具有用于螺旋固定而设置的通孔11和密封孔12；引线14，插通于金属外环13的密封孔12；以及绝缘材料15，将金属外环13与引线14密封，金属外环13由比安装该金属外环13的电气装置的金属材料硬的材料构成，至少在成为将该气密端子安装于电气装置时的接触面的金属外环13的规定表面具有尖刺部16，尖刺部26设置为从金属外环23的表面突出。
19.尖刺部16以包围将金属外环13的引线14密封的绝缘材料15的外周的方式设置，进而使金属外环13的一部分突出地设置。气密端子10在安装于电气装置等时，一边将尖刺部16压入电气装置的外壁面一边进行紧固。将设置于电气装置的外壁面的端子安装孔和引线14密封的绝缘材料15配置于被尖刺部16包围的内侧，因此，能够将被尖刺部16包围的内侧与外侧气密地隔开。气密端子10在使引线与电气装置连接之后，插入电气装置的安装孔，仅通过螺旋等进行紧固，就能够简便且迅速地完成气密端子的安装。优选地，尖刺部16以使金属外环13的一部分突出的方式设置，而且以包围将金属外环13的引线14密封的绝缘材料15的外周的方式设置，并且设置为至少其突出顶端部形成为锐角状。此外，通孔11是为了将本发明的气密端子通过螺旋固定等手段紧固并加压固定于电气装置的气密容器等而设置的，只要能够通过压入而压接固定于与气密端子的金属外环抵接的气密容器等的器壁，则也可以代替该通孔而采用其他方式，例如采用至少框状地覆盖金属外环的外周边缘及插接孔的外周边缘而将气密端子与气密容器固定的盖体等，以使气密端子的金属外环不从插接孔脱落。
20.如图2所示，本发明的气密端子20的特征在于，具有：金属外环23，具有用于螺旋固定而设置的通孔21及密封孔22；引线24，插通于金属外环23的密封孔22；以及绝缘材料25，将金属外环23与引线24密封，金属外环23至少在将该气密端子安装于其他电气装置时成为其接触面的金属外环23的规定表面具有尖刺部26，该尖刺部26由与金属外环23不同的材料构成，并且由比上述电气装置的金属材料硬的材料构成，尖刺部26设置为从金属外环23的表面突出。
21.气密端子20在安装于电动压缩机的气密容器等电气装置时，一边将尖刺部26压入该电气装置的外壁面一边螺旋紧固于该电气装置的外壁面。将设置于电气装置的外壁面的端子安装孔和引线24密封的绝缘材料25配置于被尖刺部26包围的内侧，因此，能够将被尖刺部26包围的内侧与外侧气密地隔开。气密端子20在使引线与电气装置连接之后，插入电气装置的安装孔，仅通过螺旋紧固，就能够简便且迅速地完成气密端子的安装。优选地，尖刺部26以使金属外环23的一部分突出的方式设置，而且以包围将金属外环23的引线24密封的绝缘材料25的外周的方式设置，并且设置为至少其突出顶端部形成为锐角状。通孔21是为了将本发明的气密端子通过螺旋固定等手段紧固并加压固定于电气装置的气密容器等而设置的，只要能够通过压入而压接固定于与气密端子的金属外环抵接的气密容器等的器
壁，则也可以代替该通孔而采用其他方式，例如采用至少框状地覆盖金属外环的外周边缘及插接孔的外周边缘而将气密端子与气密容器固定的带有螺旋孔的盖体等，以使气密端子的金属外环不从插接孔脱落。
22.如图3所示，本发明的气密端子的安装方法30是上述气密端子10或气密端子20的安装方法，该安装方法30包括：(1)准备工序31，准备本发明的气密端子和气密容器，该气密容器内置了安装该气密端子的电气装置。准备工序31是准备气密端子和安装该气密端子的电气装置的工序，所述气密端子具有：金属外环，具有用于螺旋固定而设置的通孔和密封孔；引线，插通于金属外环的密封孔；以及绝缘材料，将金属外环和引线密封，所述金属外环由比安装该金属外环的电气装置的金属材料硬的材料构成，至少在成为将该气密端子安装于所述电气装置时的接触面的金属外环的规定表面具有尖刺部16，尖刺部26设置为从金属外环23的表面突出；(2)电连接工序32，将气密端子的引线与电气装置的配线软线电连接；(3)载置工序33，将气密端子载置于设置于电气装置的气密容器的通孔来进行设置；(4)端子安装工序34，通过将气密端子螺旋固定于气密容器，将气密端子的尖刺部压入气密容器而使其刺入气密容器的安装部分，从而将内置于气密容器的电气装置与气密端子气密密封。
23.如图4所示，本发明的气密容器40是具有上述的气密端子10的气密容器，该气密容器40具有：容器体401，容纳电动机等电气装置；以及气密端子403，气密地固定于贯通容器体401的插接孔402，与所述电气装置配线连接，以与配置于容器体401的外侧的外部装置电连接，气密端子403具有：金属外环43，具有用于螺旋固定容器体401而设置的通孔41和密封孔42；引线44，插通于金属外环43的密封孔42并与所述电气装置的配线软线404电连接；以及绝缘材料45，将金属外环43与引线44密封，金属外环43至少在气密端子403与容器体401的固定面具有由比构成容器体401的金属材料硬的材料构成的尖刺部46，尖刺部46的至少顶端部从金属外环43的表面向容器体401侧突出而埋入。为了使尖刺部46不易从容器体401脱落，也可以在尖刺部46的压入部分设置用于防止脱落的突起或折回部。通孔41是为了将本发明的气密端子通过螺旋固定等手段紧固并加压固定于电气装置的气密容器等而设置的，只要能够通过压入而压接固定于与气密端子的金属外环抵接的气密容器等的器壁，则也可以代替该通孔而采用其他方式，例如采用至少框状地覆盖金属外环的外周边缘及插接孔的外周边缘，将气密端子与气密容器固定的盖体等，以使气密端子的金属外环不从插接孔脱落。
24.如图5所示，本发明的气密容器50是具有上述的气密端子20的气密容器，该气密容器50具有：容器体501，容纳电动机等电气装置；以及气密端子503，气密地固定于贯通容器体501的插接孔502，与所述电气装置配线连接，以与配置于容器体501的外侧的外部装置电连接，气密端子503具有：金属外环53，具有用于螺旋固定容器体501而设置的通孔51及密封孔52；引线54，插通于金属外环53的密封孔52并与所述电气装置的配线软线504电连接；以及绝缘材料55，将金属外环53与引线54密封，金属外环53至少在成为将气密端子503安装于所述电气装置时的接触面的金属外环53的规定表面具有由与金属外环53不同的材料构成且由比构成容器体501的金属材料硬的尖刺片561构成的尖刺部56，尖刺部56的至少顶端部从金属外环53的表面向容器体501侧突出而埋入。为了使尖刺部56难以从容器体501脱落，也可以在尖刺部56的压入部分设置用于防止脱落的突起或折回部。通孔51是为了将本发明
的气密端子通过螺旋固定等手段紧固并加压固定于电气装置的气密容器等而设置的，只要能够通过压入而压接固定于与气密端子的金属外环抵接的气密容器等的器壁，则也可以代替该通孔而采用其他方式，例如采用至少框状地覆盖金属外环的外周边缘及插接孔的外周边缘，将气密端子与气密容器固定的带有螺旋孔的盖体等，以使气密端子的金属外环不从插接孔脱落。
25.本发明的尖刺部还可以在其表面覆盖由比尖刺部的材质软的金属材料、例如软金属的金、银、锡、钯的镀膜或焊料合金的覆盖膜构成的覆盖帽。尖刺部只要能够确保与被压入的外部装置的容器体的气密性，则即使使金属外环的一部分突出设置，也可以将与金属外环不同的其他材料作为尖刺片安装在金属外环的规定部位。该覆盖帽在本发明的气密端子的尖刺部压入气密容器的器壁中时，使压入位置稳定化并辅助顺畅的压入，在压入后将尖刺部与容器体的间隙密封来提高气密性。覆盖帽除去一部分，随着尖刺部逐渐压入上述器壁而被容器体的器壁拉拽而排出到压入部周围。
26.此外，在本说明书中例示三个端子的气密端子，但只要是将引线玻璃密封于外环的气密端子，则可以使用任意的方式，不限定于例示的气密端子。
27.实施例
28.如图1所示，本发明的实施例1的气密端子10具有：合金钢的金属外环13，具有用于螺旋固定而设置的通孔11及直线状地配置的多个密封孔12；多个fe-cr铁基合金制引线14，插通于金属外环13的密封孔12；以及钠钡玻璃的绝缘材料15，将金属外环13与引线14密封，金属外环13由比安装该气密端子的铝压铸制的气密容器材质硬的材料构成，在所述气密容器与金属外环13的接触面具有从该接触面突出的尖刺部16，尖刺部16以包围将金属外环13的引线14密封的绝缘材料15的外周的方式设置，而且设置为其顶端部形成为锐角状，并且在尖刺部16覆盖镀锡制的覆盖帽17。
29.如图2所示，本发明的实施例2的气密端子20具有：碳钢的金属外环23，具有用于螺旋固定而设置的通孔21及直线状地配置的多个密封孔22；多个fe-cr铁基合金制引线24，插通于金属外环23的密封孔22；以及钠钡玻璃的绝缘材料25，将金属外环23与引线24密封，金属外环23在与安装该气密端子的铝压铸制的气密容器的接触面具有尖刺部26，该尖刺部26由比所述气密容器硬的钨制尖刺片261构成，尖刺部26以从金属外环23的表面突出的方式设置，而且以包围将金属外环23的引线24密封的绝缘材料25的外周的方式设置，并且设置为其突出顶端部形成为锐角状，并且在尖刺部26覆盖镀金制的覆盖帽27。
30.如图3所示，本发明的实施例3的气密端子的安装方法30是实施例1的气密端子10或实施例1的气密端子20的安装方法，该安装方法30包括：(1)准备工序31，准备本发明的气密端子和气密容器，该气密容器内置了安装有该气密端子的电气装置。准备工序31是准备气密端子和铝压铸制的气密容器的工序，该气密端子具有：金属外环，具有用于螺旋固定而设置的通孔及直线状地配置的多个密封孔；多个引线，插通于金属外环的密封孔；以及绝缘材料，将金属外环与引线密封，金属外环在金属外环的规定表面具有尖刺部，尖刺部以包围将金属外环的引线密封的绝缘材料的外周的方式设置，而且使金属外环的一部分突出而将其突出顶端部形成为锐角状，该铝压铸制的气密容器容纳安装该气密端子的含有制冷剂及润滑油的电动机压缩机。(2)电连接工序32，将气密端子的引线与容纳于气密容器的电气装置的配线软线电连接；(3)载置工序33，将气密端子载置于设置于电气装置的气密容器的通
孔来进行设置；(4)端子安装工序34，通过将气密端子与所述气密容器螺旋固定，将气密端子的尖刺部压入所述气密容器而使其刺入电气装置的安装部分，从而将内置于所述气密容器的电气装置与气密端子气密密封。
31.如图4所示，本发明的实施例4的气密容器40是通过本发明的气密端子的安装方法30组装实施例1的气密端子10的气密容器。该气密容器40具有：铝压铸制的容器体401，容纳含有制冷剂及润滑油的电动机压缩机；气密端子403，气密地固定于贯通该容器体401的插接孔402，与所述电动机压缩机配线连接，以与配置于容器体401的外侧的外部装置电连接，气密端子403具有：合金钢的金属外环43，具有用于通过螺母406螺旋固定容器体401而设置的通孔41及直线状地配置的多个密封孔42；多个fe-cr铁基合金制引线44，插通于金属外环43的密封孔42，与内置于容器体401的所述电动机压缩机的连接器模块405上安装的连接器模块405的配线软线404电连接；以及钠钡玻璃的绝缘材料45，将金属外环43与引线44密封，金属外环43在气密端子403与气密容器401的固定面具有由比铝压铸材质硬的合金钢构成的尖刺部46，尖刺部46从金属外环43突出的顶端部刺入气密容器401的器壁中而气密地固定。尖刺部46设置为使金属外环43的一部分突出，而且以包围将金属外环43的引线44密封的绝缘材料45的外周的方式设置，并且尖刺部46被压入容纳电气装置的气密容器401的外壁面而气密地螺旋紧固于该外壁面。将设置于电气装置的外壁面的端子安装孔和引线44密封的绝缘材料45配置于被尖刺部46包围的内侧，因此，能够将被尖刺部46包围的内侧与外侧气密地隔开。
32.如图5所示，本发明的实施例5的气密容器50是通过本发明的气密端子的安装方法30组装实施例2的气密端子20的气密容器，该气密容器50具有：铝压铸制的容器体501，容纳含有制冷剂和润滑油的电动机压缩机；气密端子503，气密地固定于贯通容器体501的插接孔502，与配置在容器体501的外侧的外部装置配线连接，气密端子503具有：碳钢的金属外环53，具有用于通过螺母506螺旋固定容器体501而设置的通孔51和直线状地配置的多个密封孔52；多个fe-cr铁基合金制引线54，插通于金属外环53的密封孔52，与内置于容器体501的所述电动机压缩机的连接器模块505上安装的配线软线504电连接；以及钠钡玻璃的绝缘材料55，将金属外环53和引线54密封，金属外环53在气密端子503与气密容器501的固定面具有由比铝压铸材质硬的陶瓷制尖刺片561构成的尖刺部56，尖刺部56从金属外环53突出的顶端部刺入容器体501的器壁中而气密地固定。尖刺部56设置为从金属外环53的表面突出，而且以包围将金属外环53的引线54密封的绝缘材料55的外周的方式设置，并且尖刺部56被压入容器体501的外壁面而气密地螺旋紧固于该外壁面。密封设置于容器体501的外壁面的端子安装孔和引线54的绝缘材料55配置于被尖刺部56包围的内侧，因此，能够将被尖刺部56包围的内侧与外侧气密地隔开。
33.上述实施例1至4的尖刺部被按压于电气装置的容器体，一边刺入上述容器体的表面一边以螺旋方式紧固。由此，堵塞气密端子的金属外环与外部装置的端子安装孔之间的间隙而进行气密密封，从而确保外部装置的容器体与金属外环的安装部位周围的气密性。本发明的气密端子在使引线与外部装置电连接之后，插入外部装置的端子安装孔，仅通过螺旋紧固，就能够简便且迅速地完成气密端子的安装。
34.本发明的气密端子能够在将引线玻璃密封于金属外环之后，进一步对金属表面实施所期望的镀敷。另外，上述实施例中记载的引线只要是导电性的金属材料，则可以使用任
意的材料，例如，并不限于fe-cr合金，也可以适当变更为fe-ni合金、碳钢、铜合金、铝合金等。同样地，实施例中记载的绝缘材料只要能够对引线和金属外环进行电绝缘和气密密封，则不限于钠钡玻璃，可以使用任意的玻璃材料。本发明的绝缘材料可以根据需要由互不相同的玻璃材料形成绝缘材料的一部分，另外，如果进一步需要，也可以将玻璃材料的一部分或全部替换为环氧树脂等树脂材料。
35.工业上的利用可能性
36.本发明能够用于气密端子，特别是能够用于车载用的气密端子。