JP2009200000A

JP2009200000A - モールド真空バルブおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2009200000A
Application number: JP2008043111A
Authority: JP
Inventors: Chiyomi Kawaguchi; 千代美川口; Miyoshi Matsuoka; 美佳松岡; Fumio Furuya; 文雄降矢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】モールドされた真空バルブの可動側通電軸とガイドとの摩擦力を低減する。
【解決手段】の真空絶縁容器１と、真空絶縁容器１の両端開口部に封着された固定側封着金具２および可動側封着金具３と、固定側封着金具２に貫通固定された固定側通電軸４と、固定側通電軸４端に固定された固定側接点５と、可動側封着金具３を貫通する可動側通電軸７と、固定側接点５と接離自在の可動側接点６と、可動側通電軸７に一方端が封着されるとともに、他方端が可動側封着金具３に封着されたベローズ８と、可動側通電軸７の外周と可動側封着金具３間に設けられたガイド９と、ガイド９と可動側通電軸７との隙間に潤滑油を染み込ませて設けられた油膜１１と、真空絶縁容器１の外周に絶縁材料をモールドして形成した絶縁層１３とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブをエポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドしたモールド真空バルブおよびその製造方法に関する。

従来、この種のモールド真空バルブは、真空バルブ外の沿面絶縁距離を確保するため、外周にエポキシ樹脂をモールドして絶縁層を形成したものが知られている。真空絶縁容器内には、固定側通電軸端に固着された固定側接点と、可動側通電軸端に固着された可動側接点とが設けられ、高真空中で接点の開閉が行われる。ここで、可動側通電軸の外周には、これを軸方向と平行に移動させるための耐熱性の絶縁材料からなる筒状のガイドが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３６２８８９号公報（第４ページ、図１）

上記の従来のモールド真空バルブにおいては、次のような問題がある。
モールド時において、金型内にセットした真空バルブにエポキシ樹脂を充填後、温度１２０〜１５０℃で数１０時間の加熱硬化を行うので、ガイドが極度に乾燥し、可動側通電軸との摩擦力が増加することがある。特に、ガイドは絶縁材料からなり、可動側通電軸との隙間が僅かであるので、加熱により材料の枯れなどで摩擦力が増加する傾向にある。

摩擦力が増加すると、可動側通電軸を所定の速度で移動させ難くなり、しいては接点の開閉速度を低下させることになる。開閉速度は、遮断特性や耐電圧特性などに大きな影響を与えるので、真空バルブをモールドしても、ガイドと可動側通電軸との摩擦力の増加を抑制できるものが望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ガイドと可動側通電軸との摩擦力を低減し得るモールド真空バルブおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のモールド真空バルブは、筒状の真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の両端開口部にそれぞれ封着された固定側封着金具および可動側封着金具と、前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、前記固定側通電軸端に固定された固定側接点と、前記可動側封着金具の開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸と、前記可動側通電軸端に固定されるとともに、前記固定側接点と接離自在の可動側接点と、前記可動側通電軸の中間部に一方端が封着されるとともに、他方端が前記可動側封着金具の開口部に封着された伸縮自在のベローズと、前記可動側通電軸の外周と前記可動側封着金具の開口部間に設けられたガイドと、前記ガイドと前記可動側通電軸との隙間に潤滑油を染み込ませて設けられた油膜と、前記真空絶縁容器の外周に絶縁材料をモールドして形成した絶縁層とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、真空バルブの可動側通電軸とガイドとの隙間に耐熱性の潤滑油からなる油膜を設けているので、モールド時においても安定した油膜が保たれ、ガイドの乾燥が抑制され、可動側通電軸の軸方向の移動をスムースなものにすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係るモールド真空バルブを図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係るモールド真空バルブの構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係るモールド真空バルブの可動側を示す拡大断面図である。

図１に示すように、アルミナ磁器からなる筒状の真空絶縁容器１の両端開口部には、固定側封着金具２と可動側封着金具３が封着されている。固定側封着金具２には、固定側通電軸４が貫通固定され、真空絶縁容器１内の端部に固定側接点５が固定されている。固定側接点５に対向して接離自在の可動側接点６が、可動側封着金具３の中央の開口部３ａを移動自在に貫通する可動側通電軸７端に固定されている。可動側通電軸７の中間部には、伸縮自在のベローズ８の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３の開口部３ａに封着されている。

真空絶縁容器１外の可動側通電軸７の外周と開口部３ａ間には、ナイロン６６のような耐熱性、耐摩擦性などを有する絶縁材料からなる断面Ｌ字状の筒状のガイド９が設けられている。そして、筒部を可動側通電軸７が貫通し、鍔部が押え板１０により可動側封着金具３に固定されている。また、ガイド９の筒部内面と可動側通電軸７の外周との隙間には、図２に示すように、潤滑油を染み込ませた油膜１１が形成されている。この潤滑油は、例えば、村松石油研究所製モレスコハイループＬ−１５０のような温度２００℃以上に耐え得る耐熱性を有するものである。

これにより、真空絶縁容器１内の真空を保って、可動側通電軸７をガイド９に沿って軸方向と平行にスムースに移動させることができる。なお、接点５、６を包囲するようなアークシールド１２が真空絶縁容器１内面の突起部１ａに固定されている。

真空絶縁容器１の外周には、エポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した絶縁層１３が設けられている。絶縁層１３の軸方向両端には、テーパ状の界面接続部１３ａが設けられており、他の電気機器が接続される。界面接続部１３ａを除く絶縁層１３の外周には、導電性塗料を塗布した接地層１４が設けられている。

このようなモールド真空バルブの製造方法を説明する。

真空バルブを金型内にセットし、１２０〜１５０℃の所定の温度に加熱しながら、金型内を真空引きする。所定の真空度に達すると、脱泡した液状のエポキシ樹脂を金型内に充填し、真空を解除した後、１２０〜１５０℃の所定の温度で数１０時間加熱し、硬化させる。硬化後、離型すれば、真空バルブの外周に絶縁層１３を形成したモールド真空バルブが得られる。

ここで、金型内にセットする真空バルブには、予め、ガイド９と可動側通電軸７との隙間に、例えばスプレーにより潤滑油を吹き付け、油膜１１を設けている。このため、油膜１１を保った状態の真空バルブを金型内にセットすることになる。潤滑油は、モールド時の１２０〜１５０℃の温度に対し、安定した耐熱性を有しているので、飛散したり、蒸発したりすることがない。即ち、モールド時の温度よりも高い耐熱温度を有する潤滑油を用いているので、モールド時の影響を受けることがない。

これにより、ガイド９と可動側通電軸７との隙間には、モールド後においても油膜１１が形成されているので、ガイド９内面が乾燥することなく、可動側通電軸７との摩擦力を低減させることができる。なお、モールド後において、ガイド９と可動側通電軸７との隙間に、再度、前記潤滑油を吹き付け、油膜１１を確実なものにしてもよい。また、潤滑油の吹き付け時に、ベローズ８大気側の表面に潤滑油が飛散し付着することがあるが、ベローズ８の伸縮性能に影響を与えるものではなく、むしろ錆などを防ぎ好ましいものとなる。

上記実施例１のモールド真空バルブによれば、ガイド９と可動側通電軸７との隙間に耐熱性を有する潤滑油からなる油膜１１を設けているので、モールド時においても安定した油膜１１が保たれ、ガイド９の乾燥を抑制し、可動側通電軸７の軸方向への移動をスムースなものにすることができる。

次に、本発明の実施例２に係るモールド真空バルブを図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係るモールド真空バルブの可動側を示す拡大断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、ガイドの内面に溝を設けたことである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、ガイド９の内面には、軸方向を斜めに横切る断面半円状のスパイラル状の溝１５を設けている。このため、油膜１１がこの溝１５にも形成され、モールド時のガイド９内面の乾燥をより一層防ぐことができる。

上記実施例２のモールド真空バルブによれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例３に係るモールド真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３に係るモールド真空バルブの可動側を軸方向から見た拡大図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、実施例２とは異なる溝をガイド内面に設けたことである。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、ガイド９の内面には、軸方向と平行する断面半円状の複数の溝１６を設けている。ここで、この溝１６と実施例２の溝１５は、油膜１１をより一層保つものであるので、潤滑油を保つ保油溝と称する。なお、保油溝は、断面を多角状や軸方向と直交するものとしてもよい。

上記実施例３のモールド真空バルブによれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例１に係るモールド真空バルブの構成を示す断面図。本発明の実施例１に係るモールド真空バルブの可動側を示す拡大断面図。本発明の実施例２に係るモールド真空バルブの可動側を示す拡大断面図。本発明の実施例３に係るモールド真空バルブの可動側を軸方向から見た拡大図。

符号の説明

１真空絶縁容器
１ａ突起部
２固定側封着金具
３可動側封着金具
３ａ開口部
４固定側通電軸
５固定側接点
６可動側接点
７可動側通電軸
８ベローズ
９ガイド
１０押え板
１１油膜
１２アークシールド
１３絶縁層
１３ａ界面接続部
１４接地層
１５、１６溝

Claims

筒状の真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の両端開口部にそれぞれ封着された固定側封着金具および可動側封着金具と、
前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、
前記固定側通電軸端に固定された固定側接点と、
前記可動側封着金具の開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸と、
前記可動側通電軸端に固定されるとともに、前記固定側接点と接離自在の可動側接点と、
前記可動側通電軸の中間部に一方端が封着されるとともに、他方端が前記可動側封着金具の開口部に封着された伸縮自在のベローズと、
前記可動側通電軸の外周と前記可動側封着金具の開口部間に設けられたガイドと、
前記ガイドと前記可動側通電軸との隙間に潤滑油を染み込ませて設けられた油膜と、
前記真空絶縁容器の外周に絶縁材料をモールドして形成した絶縁層と
を備えたことを特徴とするモールド真空バルブ。
前記潤滑油の耐熱温度は、モールド時の温度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のモールド真空バルブ。
前記ガイドの内面に前記潤滑油を保つ保油溝を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモールド真空バルブ。
接離自在の一対の接点を有する真空バルブを絶縁材料でモールドするモールド真空バルブの製造方法において、
前記真空バルブの可動側通電軸とこの可動側通電軸を軸方向に移動させるためのガイドとの隙間に潤滑油を染み込ませて油膜を設け、
この油膜を保った状態で前記真空バルブを金型内にセットし、
前記金型内に絶縁材料を充填して加熱硬化させたことを特徴とするモールド真空バルブの製造方法。
前記潤滑油をベローズの大気側の表面に付着させたことを特徴とする請求項４に記載のモールド真空バルブの製造方法。