JP2012059530A - 真空バルブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接触面となる固定側通電軸の外部端面に、良好な銀被膜を設ける。
【解決手段】固定側通電軸４を有する固定側部材、および可動側通電軸を有する可動側部材をそれぞれ組立てる部分組立と、これらの部材を真空絶縁容器１に封着する全体組立とで製造される真空バルブの製造方法であって、全体組立時よりも高温となる部分組立時に、固定側通電軸４の接続部となる外部端面４ａにろう材１０を配置し、溶融させて銀被膜１２を設け、全体組立時に、銀被膜１２を銀成分の飛散を防ぐ飛散防止部材で覆うことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブおよびその製造方法に関する。

代表的な真空バルブの構成を図５に示すが、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とが封着されている。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が固着されている。固定側接点５と対向して接離自在の可動側接点６が可動側封着金具３を移動自在に貫通する可動側通電軸７端部に固着されている。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の中央開口部に封着されている。両接点５、６を囲むように、金属蒸気を捕捉する筒状のアークシールド９が真空絶縁容器１内面に固定されている。

従来、このような真空バルブを製造するにあたっては、先ず、固定側封着金具２、固定側通電軸４、固定側接点５を有する固定側部材、および可動側封着金具３、可動側接点６、可動側通電軸７、ベローズ８を有する可動側部材をろう付けする部分組立をしておく。次に、アークシールド９を固定した真空絶縁容器１に、固定側部材と可動側部材をろう付けする全体組立をする。また、固定側通電軸４の外部端面４ａには、図示しない主回路導体が接続されるため、全体組立時に、ろう材１０を載置し、重り１１を載せて溶解させ、点線で示すような銀被膜１２が設けられている。全体組立時の加熱温度は、部分組立時よりも低い温度が設定される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１８２４８５号公報

上記の従来の真空バルブにおいては、大容量化に伴って、固定側通電軸４の直径を大きくすると、銀被膜１２に斑がでることがある。即ち、固定側通電軸４の熱容量が増し、ろう材１０が充分に溶融、拡散しないことが起きる。これは、全体組立時では、部分組立時よりも加熱温度を低くするためである。なお、加熱温度を上昇させると、充分に溶融させることができるものの、部分組立時に組立てた部材が移動、離脱することがある。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ろう材を充分に溶融させ、接続部となる通電軸に安定した銀被膜を形成し得る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、実施形態の真空バルブの製造方法は、固定側通電軸を有する固定側部材、および可動側通電軸を有する可動側部材をそれぞれ組立てる部分組立と、これらの部材を真空絶縁容器に封着する全体組立とで製造される真空バルブの製造方法であって、前記部分組立時に、前記通電軸の接続部にろう材を配置し、溶融させて銀被膜を設け、前記全体組立時に、前記銀被膜を飛散防止部材で覆うことを特徴とする。

本発明の実施例に係る真空バルブの部分組立時を説明する断面図。 本発明の実施例に係る真空バルブの全体組立時を説明する断面図。 本発明の実施例に係る真空バルブの製造方法を説明するフロー図。 本発明の実施例に係る加熱温度と銀被膜の関係を示す特性図。 真空バルブの構成を示す断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例に係る真空バルブを図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る真空バルブの部分組立時を説明する断面図、図２は、本発明の実施例に係る真空バルブの全体組立時を説明する断面図、図３は、本発明の実施例に係る真空バルブの製造方法を説明するフロー図、図４は、本発明の実施例に係る加熱温度と銀被膜の関係を示す特性図である。なお、真空バルブの構成は、従来と同様であるので、その説明を省略する。また、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。

図１に示すように、固定側通電軸４の外部端面４ａには、部分組立時に、飛散防止架台２０にろう材１０を載置し、更にろう材１０に固定側通電軸４を載置し、加熱溶解させ、銀を主成分とする銀被膜１２を設けている。また、図２に示すように、全体組立時には、銀被膜１２に飛散防止蓋２１を載置し、銀成分の蒸発、飛散などを防止している。

次に、製造方法を説明する。
先ず、図３に示すように、固定側部材を部分組立する（ｓｔ１）。部分組立においては、図１に示すように、セラミックや酸化膜を有する鋼材からなる飛散防止架台２０に、固定側通電軸４直径と同様の大きさで厚さ０．０４ｍｍの共晶銀ろう（Ａｇ−２８％Ｃｕ）のろう材１０を載置する（ｓｔ１１）。更に、ろう材１０に固定側通電軸４の外部端面４ａを載置する（ｓｔ１２）。このとき、固定側通電軸４の所定の位置に固定側封着金具２と固定側接点５を治具で固定しておく。ろう材は、同様のものを用いる。

そして、１０^−２Ｐａ以下の真空中にて、温度８００〜８９０℃で３時間加熱し、ろう材１０を溶融させる（ｓｔ１３）。加熱により、図４に示すように、厚さ１０〜４０μｍの銀被膜１２を設けることができる。飛散防止架台２０には、銀被膜１２が付着せず、銀成分の飛散が防止される。また、固定側通電軸４に固定側封着金具２、固定側接点５が固着される。なお、ガス圧１００Ｐａの窒素ガス中のような不活性ガス中においても、同様に設けることができる。

次に、可動側部材を部分組立する（ｓｔ２）。温度条件などは、固定側部材と同様である。なお、固定側部材と可動側部材の組立順序は、逆になってもよい。

次に、全体組立をする（ｓｔ３）。全体組立においては、図２に示すように、アークシールド９を固定した真空絶縁容器１の軸方向を垂直に配置し、下側に可動側部材、上側に固定側部材を配置し、真空絶縁容器１との封着を行う。ここで、外部端面４ａの銀被膜１２には、飛散防止蓋２１を載置する（ｓｔ３１）。

全体組立時のろう材は、部分組立時と同様のものを用い、温度を８００〜８３０℃に低下させ、１０^−２以下の真空中で３時間加熱する（ｓｔ３２）。飛散防止蓋２１は、飛散防止架台２０と同様の材質である。この結果、銀被膜１２は、蒸発、飛散などが殆ど見られず、良好に保たれていた。

なお、可動側通電軸７においても、接続部となる軸の側面に、全体組立時よりも高温となる部分組立時に、ろう材１０を溶融させて銀被膜を設け、全体組立時にはこの銀被膜を覆うような部材を設けることにより、良好な銀被膜とすることができる。

ここで、固定側部材で用いた飛散防止蓋２１や上述した可動側部材で用いる銀被膜を覆うような部材を、銀成分の飛散を防ぐ飛散防止部材と定義する。

上記実施例の真空バルブによれば、部分組立時に、固定側通電軸４の外部端面４ａにろう材１０を配置し、溶融させて銀被膜１２を設け、全体組立時には飛散防止蓋２１を載置して蒸発などを防止しているので、安定した銀被膜１２とすることができる。これにより、真空バルブの大容量化に対応することができ、接続部となる外部端面４ａの接触抵抗を抑制することができる。

以上述べたような実施形態は、高温となる部分組立時にろう材を溶融させて銀被膜を設け、全体組立時に銀被膜を飛散防止部材で覆うことにある。

以上において実施形態を述べたが、この実施形態は、単に例として示したもので、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際、ここにおいて述べた新規なものは、種々の他の形態に具体化されてもよいし、さらに、本発明の主旨またはスピリットから逸脱することなく、ここにおいて述べた形態における種々の省略、置き換えおよび変更を行ってもよい。付随する請求項およびそれらの均等は、本発明の範囲および主旨またはスピリットに入るようにそのような形態若しくは変形を含むことを意図している。

１ 真空絶縁容器
２ 固定側封着金具
３ 可動側封着金具
４ 固定側通電軸
４ａ 外部端面
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 アークシールド
１０ ろう材
１１ 重り
１２ 銀被膜
２０ 飛散防止架台
２１ 飛散防止蓋

Claims (4)

1. 固定側通電軸を有する固定側部材、および可動側通電軸を有する可動側部材をそれぞれ組立てる部分組立と、
   これらの部材を真空絶縁容器に封着する全体組立とで製造される真空バルブの製造方法であって、
   前記部分組立時に、前記通電軸の接続部にろう材を配置し、溶融させて銀被膜を設け、
   前記全体組立時に、前記銀被膜を飛散防止部材で覆うことを特徴とする真空バルブの製造方法。
2. 前記部分組立時の加熱温度を８００〜８９０℃とし、
   前記全体組立時の加熱温度を８００〜８３０℃としたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブの製造方法。
3. 前記部分組立において、
   飛散防止架台に前記ろう材を載置し、
   このろう材に前記固定側通電軸の外部端面を載置し、
   前記ろう材を溶融させて前記外部端面に前記銀被膜を設け、
   前記全体組立において、
   前記銀被膜に飛散防止蓋を載置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空バルブの製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載した真空バルブの製造方法によって製造したことを特徴とする真空バルブ。

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