JP2758332B2 - 絶縁継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁継手、特に、筒状
の導電性部材相互を気密に連結するための絶縁継手に関
する。

【０００２】

【従来の技術】サイクロトロンやシンクロトロンは、円
環状の真空容器を備えている。この真空容器は、円弧状
に形成された複数の金属管を絶縁継手を用いて一体に接
合し、円環状に構成したものである。上述のような真空
容器に用いられる絶縁継手を図５に示す。図において、
絶縁継手１は、アルミナセラミックス等のセラミックか
らなる筒状の本体部２と、本体部２の両端部のそれぞれ
に固定された接合用金属環３とから主に構成されてい
る。接合用金属環３は、例えばコバール合金製の筒状部
材であり、一端が銀ろう等のろう材を用いて本体部２の
端面に固定されている。また、接合用金属環３の他端に
は、外方に延びるフランジ３ａが形成されている。

【０００３】この絶縁継手１を用いて上述の真空容器を
構成するための金属管４，４相互を連結する場合は、金
属管４，４間に絶縁継手１を配置する。そして、絶縁継
手１のフランジ３ａに金属管４の端部を当接し、金属管
４の端部とフランジ３ａとを溶接やボルト締め等の手段
により接合する。これにより、金属管４，４は、絶縁継
手１を介して互いに気密に連結される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の絶縁継手１
では、接合用金属環３と本体部２との接合部に、広いろ
う付け面積を確保することができないため、本体部２と
接合用金属環３との接合強度が充分ではない。また、本
体部２と接合用金属環３とは熱膨張率が大きく異なるた
めに、両者を接合する際の熱膨張率の差に起因する応力
が両者の接合部に残留する場合が多い。これらの結果、
真空容器内が真空状態に設定された場合の大気圧や真空
容器内を高速運動する荷電粒子が発する放射光による熱
応力が上述の接合部に繰り返し加わると、接合部が破壊
されて真空容器の気密性が損なわれる場合がある。

【０００５】本発明の目的は、絶縁継手の信頼性を高め
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の絶縁継手は、筒
状の導電性部材相互を気密に連結するためのものであ
る。この絶縁継手は、絶縁体からなる筒状の本体部と、
本体部の両端面のそれぞれにろう材により接合された導
電性部材に接合可能な接合用金属環とを備えている。接
合用金属環は、本体部との接合部側に、内周部に沿った
断面が略Ｕ字状または略Ｖ字状に折り返された突出部を
有しており、かつこの突出部の先端を本体部の端面に当
接させている。

【０００７】

【作用】本発明に係る絶縁継手は、筒状の導電性部材間
に配置され、本体部の両端面のそれぞれにろう材により
接合されて固定された接合用金属環がそれに対応する導
電性部材に接合される。これにより、絶縁継手は、導電
性部材相互を気密に連結する。本体部と接合用金属環と
の接合部位では、接合用金属環の接合部側に、内周部に
沿った、断面が略Ｕ字状または略Ｖ字状に折り返された
突出部を有しており、この突出部の先端を本体部の端面
に当接してろう付けされているため、ろう材のメニスカ
スが形成され易い。このため、接合用金属環と本体部と
のろう付け面積が広くなるので、本体部と接合用金属環
との接合強度が高まる。この結果、本発明の絶縁継手の
信頼性が高まる。

【０００８】

【実施例】図１及び図２に、本発明の一実施例に係る絶
縁継手が採用された接合体１０を示す。なお、図２は、
図１の縦断面図である。図において、接合体１０は、正
対する１対の金属管１１，１１（導電性部材の一例）
と、金属管１１，１１間に配置された絶縁継手１２とか
ら主に構成されている。

【０００９】１対の金属管１１，１１は、筒状の部材で
あり、例えばサイクロトロンの真空容器の一部を構成す
るものである。絶縁継手１２は、本体部１３と、その両
端面のそれぞれにろう材により接合されて固定された接
合用金属環１４，１４とから主に構成されている。本体
部１３は、アルミナセラミックス等の電気絶縁部材から
なる円筒状の部材であり、金属管１１，１１間を電気的
に絶縁するためのものである。この本体部１３は、例え
ばアルミナ、シリカ、カルシア、マグネシア等の原料粉
末をプレス成形して所定の形状の生セラミック体とし、
この生セラミック体を約１６００℃の温度で焼成すると
製造できる。なお、本体部１３の外径は、例えば２５０
ｍｍであり、金属管１１の外径と略一致している。

【００１０】本体部１３の両端面には、図３（図２のＡ
部の拡大図）に示すように、モリブデンやマンガン等の
高融点金属からなるメタライズ金属層１５が形成されて
いる。このメタライズ金属層１５は、モリブデンやマン
ガン等の高融点金属粉末を含む金属ペーストを本体部１
３の両端面にスクリーン印刷等の厚膜手法を用いて印刷
し、これを約１４００℃の温度で焼成すると形成され
る。このメタライズ金属層１５には、さらにニッケルメ
ッキ層１６が形成されている。ニッケルメッキ層１６
は、メタライズ金属層１５の酸化を防ぐとともに、メタ
ライズ金属層１５と接合用金属環１４との接合を容易に
しかつ接合強度を高めるためのものである。ニッケルメ
ッキ層１６の厚みは、０．５〜５．０μｍが好ましい。

【００１１】接合用金属環１４は、外径及び内径が本体
部１３とほぼ同一の円環状の部材であり、例えばコバー
ル合金（鉄−ニッケル−コバルトの合金）等の金属材料
からなる。接合用金属環１４は、内周部に沿って設けら
れかつ本体部１３側に突出するＵ字状の接合部１７を有
している。この接合部１７は、頂部が本体部１３のニッ
ケルメッキ層１６に当接しており、銀ろう等のろう材１
８によりニッケルメッキ層１６にろう付けされている。
これにより、接合用金属環１４は本体部１３と接合して
いる。なお、接合部１７の曲率半径は２．０ｍｍ以上が
好ましい。

【００１２】上述の絶縁継手１２は、接合用金属環１４
の外周側部が金属管１１の先端部に当接されており、そ
の外周側部が例えば溶接やボルト締め等の手法により金
属管１１に気密に固定されている。上述の絶縁継手１２
は、接合用金属環１４の接合部１７がＵ字状に形成され
ているため、本体部１３と接合金属環１４との接合部位
にろう材１８のメニスカスが形成され易い。この結果、
接合部１７とニッケルメッキ層１６との間には広いろう
付け面積を確保することができるので、本体部１３と接
合用金属環１４との接合強度が高まる。このため、金属
管１１，１１内を真空に設定した場合に加わる大気圧や
金属管１１内を高速運動する荷電粒子が発する放射光に
よる熱応力が本体部１３と接合用金属環１４との接合部
位に加わっても、両者の接合状態が損なわれにくいの
で、真空漏れのおそれが少ない。このため、絶縁継手１
２は、従来のものに比べて信頼性が高い。

【００１３】なお、接合部１７の曲率半径が２．０ｍｍ
未満の場合は、接合部１７とニッケルメッキ層１６との
ろう付け面積を充分に確保しにくくなり、接合不良が発
生する場合がある。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、接合用金属環１４の接合部１
７をＵ字状に形成したが、接合部１７をＶ字状に形成し
た場合も本発明を同様に実施できる。また、図４に示す
ように、接合部１７の先端部に平坦部１９を設けると、
接合部１７とニッケルメッキ層１６との接合面積がより
広くなるので、本体部１３と接合用金属環１４との接合
強度がより高まる。 （ｂ） 本発明の絶縁継手は、サイクロトロンやシンク
ロトロンの他、スパッタリング装置、真空蒸着装置、プ
ラズマＣＶＤ装置、ドライエッチング装置等の真空容器
に用いられる絶縁継手としても利用可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明の絶縁継手は、接合用金属環の接
合部側に、内周部に沿った断面が略Ｕ字状または略Ｖ字
状に折り返された突出部を有しており、かつ突出部の先
端を本体部の端面に当接させてろう材により本体部に接
合されているため、本体部と接合用金属環との接合強度
が高く信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用された接合体の正面部
分図。

【図２】図１の縦断面図。

【図３】図２のＡ部の拡大図。

【図４】他の実施例の図３に相当する図。

【図５】従来例の図２に相当する図。

【符号の説明】

１１ 金属管 １２ 絶縁継手 １３ 本体部 １４ 接合用金属環 １７ 接合部 １８ ろう材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の導電性部材相互を気密に連結するた
   めの絶縁継手であって、 絶縁体からなる筒状の本体部と、該 本体部の両端面のそれぞれにろう材により接合された
   前記導電性部材に接合可能な接合用金属環とを備え、 該接合用金属環は、前記本体部との接合部側に、内周部
   に沿った断面が略Ｕ字状または略Ｖ字状に折り返された
   突出部を有しており、かつ該突出部の先端を前記本体部
   の端面に当接させたことを特徴とする、 絶縁継手。