JP2510596B2 - Lead switch manufacturing method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リードスイッチの製造方法に係り、特に、
リードスイッチのガラス管のレーザ封着方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a reed switch, and in particular,
The present invention relates to a laser sealing method for a glass tube of a reed switch.
（従来の技術） 従来、リードスイッチは一対の磁性材料を弾性的に可
動できるように、その一部をプレス加工した線材（リー
ド）を対向させ、それらの先端を適当な重なり（オーバ
ラップ）と間隙（ギャップ）を持たせ、不活性ガスと共
に、ガラスチューブで封止した磁性駆動型スイッチであ
る。(Prior Art) Conventionally, in a reed switch, a pair of magnetic materials are elastically movable, and wire members (leads) whose parts are pressed are made to face each other, and their tips are appropriately overlapped (overlapped). It is a magnetic drive type switch that has a gap and is sealed with a glass tube together with an inert gas.
その場合、リードスイッチの封着は、主に、第４図に
示すように、赤外線ランプを有する赤外線加熱装置ａに
よりリードスイッチの封着部ｂの封着が行われるが、こ
れによれば、封着に要する時間が長いことや、赤外線ラ
ンプの寿命が短いことなどが問題として上げられてい
る。In that case, the sealing of the reed switch is mainly performed by the infrared heating device a having an infrared lamp as shown in FIG. 4, and the sealing portion b of the reed switch is sealed. Problems such as a long time required for sealing and a short life of the infrared lamp have been raised.
このような状況からして、リードスイッチの価格低減
を目的とするリード片のプレス加工から最終検査まで一
貫した全自動ラインが計画されており、そのために封着
時間の短縮、自動化ラインに適した方式であることの２
点を考え合わせ、有望と思われるものがレーザによる封
着方法である。Under these circumstances, a fully automatic line that is consistent from pressing of lead pieces to final inspection is planned for the purpose of reducing the price of reed switches. Therefore, the sealing time is shortened and it is suitable for automated lines. Of being a method 2
Considering the points, what seems promising is the laser sealing method.
このようなレーザ封着は、封着箇所のスポット径を小
さくできることやレーザ照射の位置合わせが非常に容易
であること等の利点を持つ。Such laser sealing has the advantages that the spot diameter at the sealing location can be made small and the laser irradiation can be aligned very easily.
第５図はかかる従来のリードスイッチのレーザ封着工
程図である。FIG. 5 is a laser sealing process diagram of such a conventional reed switch.
まず、第５図（ａ）示すように、リード片１を固定チ
ャック４でクランプし、自立コイル６の磁力によってリ
ード片２は吸着保持される。また、ガラス管３はガラス
管チャック５によってクランプされる。このガラス管３
内には、固定チャック４のノズルから不活性ガス（N2）
が吹き込まれ、封着時の酸化及び接点部の劣化を防止し
ている。First, as shown in FIG. 5 (a), the lead piece 1 is clamped by the fixed chuck 4, and the lead piece 2 is attracted and held by the magnetic force of the self-standing coil 6. Further, the glass tube 3 is clamped by the glass tube chuck 5. This glass tube 3
Inside the nozzle of the fixed chuck 4, inert gas (N 2 )
Is blown in to prevent oxidation at the time of sealing and deterioration of the contact part.
次に、第５図（ｂ）に示すように、レーザ集光レンズ
７よりレーザを照射して、ガラス管３の下部を溶融し
て、リード片２と溶着する。Next, as shown in FIG. 5 (b), laser is irradiated from the laser condenser lens 7 to melt the lower part of the glass tube 3 and weld it to the lead piece 2.
下部封着が終了したら、少しの冷却時間（ガラス軟化
点以下になる時間）をおき、第５図（ｃ）に示すよう
に、レーザ封着により、上部封着を行う。After the lower sealing is completed, a short cooling time (time to reach the glass softening point or lower) is set, and the upper sealing is performed by laser sealing as shown in FIG. 5 (c).
次に、第５図（ｄ）に示すように、上部封着終了直
後、ガラス管チャック５を矢印方向に約30μｍ移動させ
て、接点間に間隙（ギャップ）を設定する。この時は自
立コイル６は磁力を発生しない。Next, as shown in FIG. 5D, immediately after the upper sealing is completed, the glass tube chuck 5 is moved in the direction of the arrow by about 30 μm to set a gap between the contacts. At this time, the self-standing coil 6 does not generate magnetic force.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来のリードスイッチのレー
ザ封着方法においては、ガラス管の下端を封着した後の
上部封着の際に、レーザ封着の特徴である高速度の封止
（約1.3秒）、封着部の高い温度（約970℃）の影響を受
け、ガラス管内の気体圧力が激しい上昇を示し、第６図
に示すように、レーザ発光部ｃによって封着されるリー
ド管の封着部ｄにふくれ現象を起こしてしまうという問
題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional laser sealing method for a reed switch, there is a feature of laser sealing when sealing the upper end after sealing the lower end of the glass tube. Due to the high speed sealing (about 1.3 seconds) and the high temperature of the sealing part (about 970 ° C), the gas pressure inside the glass tube showed a sharp rise. As shown in FIG. There has been a problem that the sealing portion d of the lead tube to be sealed by the blistering phenomenon occurs.
本発明は、上記問題点を除去し、リードスイッチのレ
ーザ封着時にガラス管の封着部にふくれ現象の発生をな
くし、適切で、しかも高速封着を行い得るリードスイッ
チの製造方法を提供することを目的とする。The present invention provides a method for manufacturing a reed switch that eliminates the above-mentioned problems, eliminates the occurrence of a blister phenomenon in a sealing portion of a glass tube during laser sealing of a reed switch, and is capable of performing high-speed sealing. The purpose is to
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、上部リード
片と下部リード片とを気体を封入しながらガラス管によ
って封止を行うリードスイッチの製造方法において、前
記上部リード片と下部リード片とを閉じた状態にすると
ともに、前記ガラス管をガラス管チャックで保持する工
程と、封着雰囲気を高温度にして前記ガラス管及び封入
気体を予め加熱する工程と、この加熱状態で、レーザに
より封着を行う工程と、前記ガラス管チャックを移動さ
せて、前記上部リード片と下部リード片間に空隙を設定
する工程とを施すようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a reed switch in which an upper lead piece and a lower lead piece are sealed with a glass tube while enclosing gas. A step of holding the glass tube with a glass tube chuck while keeping the upper lead piece and the lower lead piece closed, and preheating the glass tube and the enclosed gas by setting a sealing atmosphere at a high temperature. In this heating state, a step of sealing with a laser and a step of moving the glass tube chuck to set a gap between the upper lead piece and the lower lead piece are performed.
（作用） 本発明によれば、上記のように構成したので、レーザ
封着によって起こる激しい封入気体圧力の上昇を抑える
ことができ、リードスイッチの良好な封着形状を得るこ
とができる。(Operation) According to the present invention, since it is configured as described above, it is possible to suppress a sharp increase in the enclosed gas pressure caused by laser sealing, and it is possible to obtain a good sealing shape of the reed switch.
また、レーザ封着によるため、封着時間を短縮し、高
速封着を行うことができる。Further, since the laser sealing is used, the sealing time can be shortened and high-speed sealing can be performed.
さらに、１連の工程で、上部リード片と下部リード片
間の間隙の設定を行うことができる。Furthermore, the gap between the upper lead piece and the lower lead piece can be set in one series of steps.
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail, referring drawings.
第１図は本発明の実施例を示すリードスイッチのレー
ザ封着工程図、第２図は本発明によるレーザ封着装置の
斜視図、第３図は第２図のIII-III線断面図である。FIG. 1 is a laser sealing process diagram of a reed switch showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a laser sealing device according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. is there.
図中、11は上部リード片、12は下部リード片、13はガ
ラス管、14は固定台、15はその固定台14上に設けられる
上部リード片11の固定チャックの駆動装置、16は上部リ
ード片11の固定チャック、17は封入気体の導入部に配置
されたコイルヒーターであり、封入気体を予め加熱す
る。18はガラス管チャックの駆動装置、19はガラス管チ
ャック、20は自立コイル、21は高温度雰囲気を発生させ
るヒータープレートであり、ガラス管13の封着ヘッド部
を覆う形状となっている。また、21aはヒータープレー
トの前面板であり、リードスイッチの各部分品の供給が
行われる時には、この前面板が上昇する。21bはレーザ
を照射するための穴であり、22はレーザ集光レンズであ
る。In the figure, 11 is an upper lead piece, 12 is a lower lead piece, 13 is a glass tube, 14 is a fixed base, 15 is a drive device for a fixed chuck of the upper lead piece 11 provided on the fixed base 14, and 16 is an upper lead. A fixed chuck 17 of the piece 11 and a coil heater 17 arranged at the introduction portion of the enclosed gas preheat the enclosed gas. 18 is a driving device for the glass tube chuck, 19 is a glass tube chuck, 20 is a self-standing coil, and 21 is a heater plate for generating a high temperature atmosphere, and has a shape that covers the sealing head portion of the glass tube 13. Further, 21a is a front plate of the heater plate, and this front plate rises when each component of the reed switch is supplied. Reference numeral 21b is a hole for irradiating a laser, and 22 is a laser condenser lens.
次に、本発明のリードスイッチのレーザ封着方法を第
１図を用いて説明する。なお、第１図（ａ）及び第１図
（ｄ）は第３図と同様の断面を示しているのに対して、
第１図（ｂ）及び第１図（ｃ）は更に90度回転した断面
を示している。Next, the laser sealing method for the reed switch of the present invention will be described with reference to FIG. 1 (a) and 1 (d) show the same cross section as FIG. 3,
1 (b) and 1 (c) show cross sections rotated by 90 degrees.
まず、第１図（ａ）に示すように、上部リード片11、
下部リード片12及びガラス管13がセットされると、ヒー
タープレートの前面板21aが閉じられ、ヒータープレー
ト21は高温状態に加熱される。First, as shown in FIG. 1 (a), the upper lead piece 11,
When the lower lead piece 12 and the glass tube 13 are set, the front plate 21a of the heater plate is closed and the heater plate 21 is heated to a high temperature state.
次に、第１図（ｂ）に示すように、ガラス管13の下部
が穴21bからのレーザの入射により、加熱され封着され
る。この時、ガラス管13内にはコイルヒーター17によっ
て予め加熱された封入気体が送り込まれる。Next, as shown in FIG. 1 (b), the lower portion of the glass tube 13 is heated and sealed by the incidence of the laser from the hole 21b. At this time, the enclosed gas preheated by the coil heater 17 is fed into the glass tube 13.
次に、第１図（ｃ）に示すように、高温雰囲気下でガ
ラス管13の上部が穴21bからのレーザの入射により、加
熱され封着される。Next, as shown in FIG. 1 (c), the upper part of the glass tube 13 is heated and sealed by incidence of a laser through the hole 21b in a high temperature atmosphere.
次に、第１図（ｄ）に示すように、上部封着終了直
後、ガラス管チャック19を矢印方向に約30μｍ移動させ
て、接点間に間隙（ギャップ）を設定する。１このよう
に、ヒータープレート21と封入気体を予め加熱するコイ
ルヒーター17とによって、ガラス管13の封着部には、一
定の高温度雰囲気を作り出すことができ、従来のよう
に、レーザ封着によって起こる激しい封入気体圧力の上
昇を抑えることができる。即ち、例えば、φ2.5mm、長
さ18mmの封着ガラス管（ST-1）をレーザ封着する場合、
YAGレーザ出力120W（片側60W）、照射スポット径約φ3m
m、照射位置ガラス管端部より2.5mm内側、照射時間1.3
秒、常温雰囲気23℃でレーザ封着を行うと、ガラス管内
気体は封着終了直後に約1.174kg/cm2の圧力を示すこと
になり、この圧力によって封着部のふくれ現象が起こ
る。Next, as shown in FIG. 1 (d), immediately after the upper sealing is completed, the glass tube chuck 19 is moved in the arrow direction by about 30 μm to set a gap between the contacts. 1. As described above, the heater plate 21 and the coil heater 17 that preheats the enclosed gas can create a constant high temperature atmosphere in the sealing portion of the glass tube 13, and, as in the conventional case, laser sealing is possible. It is possible to suppress a sharp increase in the pressure of the enclosed gas caused by the above. That is, for example, when laser-sealing a sealed glass tube (ST-1) having a diameter of 2.5 mm and a length of 18 mm,
YAG laser output 120W (60W on one side), irradiation spot diameter about φ3m
m, irradiation position 2.5 mm inside the glass tube end, irradiation time 1.3
When the laser sealing is performed at 23 ° C. for 2 seconds at room temperature, the gas in the glass tube shows a pressure of about 1.174 kg / cm 2 immediately after the sealing is completed, and this pressure causes a bulging phenomenon of the sealed portion.
しかし、本発明のように、約200℃の高温度雰囲気を
作り出し、レーザ封着を行うと、ふくれ現象が発生しな
い。この時のガラス管内気体の封着直後の圧力を算出し
たところ約1.131kg/cm2であった。即ち、ガラス管のふ
くれ現象の発生原因であるガラス管内気体の圧力上昇は
約30％低下したと言える。However, as in the present invention, when a high temperature atmosphere of about 200 ° C. is created and laser sealing is performed, the blistering phenomenon does not occur. The pressure immediately after sealing the gas in the glass tube at this time was calculated to be about 1.131 kg / cm 2 . That is, it can be said that the increase in the pressure of the gas in the glass tube, which is the cause of the blistering phenomenon in the glass tube, decreased by about 30%.
なお、この封着雰囲気は約200℃以上に保つ必要があ
ることが実験により確認されている。It has been confirmed by experiments that this sealing atmosphere needs to be maintained at about 200 ° C or higher.
また、ヒータープレートの加熱は、外部より熱風によ
ったり、誘導による加熱方式を用いるなど適宜選定する
ことができる。この場合、プレートによって、封着部が
覆われるために、封着部の気流の外部からの乱れがな
く、良好な高温度の封着雰囲気を得ることができる。The heating of the heater plate can be appropriately selected by using hot air from the outside or using a heating method by induction. In this case, since the sealing portion is covered by the plate, the air flow in the sealing portion is not disturbed from the outside, and a favorable high temperature sealing atmosphere can be obtained.
また、上記実施例においては、レーザが入射する部分
は穴としているが、例えば、YAGレーザの場合1.065μｍ
の波長を吸収しないものであれば、穴にはガラスを装着
するようにしてもよいことは言うまでもない。更に、レ
ーザは２個使用する場合について説明したが、例えば、
レーザを４個使用し、４個の穴からレーザ封着を行うこ
とにより、更に、高速封着を行う等適宜設計可能であ
る。Further, in the above-mentioned embodiment, the laser incident portion is a hole, but in the case of a YAG laser, for example, 1.065 μm
Needless to say, glass may be attached to the hole as long as it does not absorb the wavelength. Furthermore, although the case where two lasers are used has been described, for example,
By using four lasers and performing laser sealing through the four holes, it is possible to appropriately design such as performing high-speed sealing.
さらに、１連の工程で、上部リード片と下部リード片
間の間隙の設定を行うことができる。Furthermore, the gap between the upper lead piece and the lower lead piece can be set in one series of steps.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ガラ
ス管及び封入気体を予め加熱することにより、加熱手段
としてのレーザ封着によって起こる激しい封入気体圧力
の上昇を抑えることができるので、良好なリードスイッ
チの封着形状を得ることができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, by preheating the glass tube and the enclosed gas, it is possible to suppress a sharp increase in the enclosed gas pressure caused by the laser sealing as the heating means. Therefore, a good reed switch sealing shape can be obtained.
また、レーザ封着によるため、封着時間を短縮し、高
速封着を行うことができる。Further, since the laser sealing is used, the sealing time can be shortened and high-speed sealing can be performed.
さらに、１連の工程で、上部リード片と下部リード片
間の間隙の設定を行うことができる。Furthermore, the gap between the upper lead piece and the lower lead piece can be set in one series of steps.
第１図は本発明の実施例を示すリードスイッチのレーザ
封着工程図、第２図は本発明の実施例を示すレーザ封着
装置の斜視図、第３図は第２図のIII-III線断面図、第
４図は従来の赤外線加熱によるリードスイッチの封着説
明図、第５図は従来のリードスイッチのレーザ封着工程
図、第６図は従来の技術の問題点説明図である。 11……上部リード片、12……下部リード片、13……ガラ
ス管、14……固定台、15,18……駆動装置、16……上部
リード片の固定チャック、17……コイルヒーター、19…
…ガラス管チャック、20……自立コイル、21……ヒータ
ープレート、21a……ヒータープレートの前面板、21b…
…レーザを照射するための穴、22……レーザ集光レン
ズ。FIG. 1 is a laser sealing process diagram of a reed switch showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a laser sealing device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is III-III of FIG. A line sectional view, FIG. 4 is an explanatory view for sealing a reed switch by conventional infrared heating, FIG. 5 is a laser sealing process diagram for a conventional reed switch, and FIG. 6 is a diagram for explaining problems in the conventional technique. . 11 …… upper lead piece, 12 …… lower lead piece, 13 …… glass tube, 14 …… fixing stand, 15,18 …… driving device, 16 …… upper lead piece fixing chuck, 17 …… coil heater, 19 ...
… Glass tube chuck, 20… Self-supporting coil, 21… Heater plate, 21a… Heater plate front plate, 21b…
… Hole for laser irradiation, 22… Laser condensing lens.
Claims (3)
入しながらガラス管によって封止を行うリードスイッチ
の製造方法において、 （ａ）前記上部リード片と下部リード片とを閉じた状態
にするとともに、前記ガラス管をガラス管チャックで保
持する工程と、 （ｂ）封着雰囲気を高温度にして前記ガラス管及び封入
気体を予め加熱する工程と、 （ｃ）該加熱状態で、レーザにより封着を行う工程と、 （ｄ）前記ガラス管チャックを移動させて、前記上部リ
ード片と下部リード片間に空隙を設定する工程とを施し
てなるリードスイッチの製造方法。1. A method of manufacturing a reed switch in which an upper lead piece and a lower lead piece are sealed with a glass tube while enclosing a gas, wherein (a) the upper lead piece and the lower lead piece are closed. And holding the glass tube with a glass tube chuck, (b) preheating the glass tube and the enclosed gas by raising the sealing atmosphere to a high temperature, and (c) using a laser in the heated state. A method of manufacturing a reed switch, comprising: a step of performing sealing; and (d) a step of moving the glass tube chuck to set a gap between the upper lead piece and the lower lead piece.
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリードス
イッチの製造方法。2. The method of manufacturing a reed switch according to claim 1, wherein the sealing atmosphere is set to 200 ° C.
加熱することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
リードスイッチの製造方法。3. The method of manufacturing a reed switch according to claim 1, wherein the enclosed gas is preheated by a coil heater.
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1987
- 1987-06-26 JP JP62157557A patent/JP2510596B2/en not_active Expired - Fee Related
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| EP2664590A4 (en) * | 2011-01-14 | 2017-12-27 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Reed switch glass tube |
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