JP3151389B2 - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空バルブに係
り、特に、縦磁界形電極が組み込まれた真空バルブに関
する。
り、特に、縦磁界形電極が組み込まれた真空バルブに関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の真空バルブに組み込まれ
る縦磁界形電極の一例を示す部分断面平面図である。ま
た、図５は、図４のＢ−Ｂ断面図を示す。図４及び図５
において、通電軸３の先端に突設された小径の嵌合部３
ａには、以下説明するコイル電極12の中央に形成された
環状の軸部12ａが挿入され、嵌合部３ａにろう付されて
いる。
る縦磁界形電極の一例を示す部分断面平面図である。ま
た、図５は、図４のＢ−Ｂ断面図を示す。図４及び図５
において、通電軸３の先端に突設された小径の嵌合部３
ａには、以下説明するコイル電極12の中央に形成された
環状の軸部12ａが挿入され、嵌合部３ａにろう付されて
いる。
【０００３】この軸部12ａの外周には、図４に示すよう
に腕部12ａが90°間隔に放射状に、通電軸３の軸心線と
直交方向に形成されている。これらの腕部12ａの先端
は、弧状のコイル部12ｂに連続している。
に腕部12ａが90°間隔に放射状に、通電軸３の軸心線と
直交方向に形成されている。これらの腕部12ａの先端
は、弧状のコイル部12ｂに連続している。
【０００４】各コイル部12ｂの先端には、図４において
は略台形状の接続部12ｃが突設されている。軸部12ａの
先端面には、ステンレス鋼板製のスペーサ９がろう付さ
れている。このスペーサ９の更に前面と接続部12ｃの前
面には、銅・タングステン合金材の円板状の接点１がろ
う付されている。
は略台形状の接続部12ｃが突設されている。軸部12ａの
先端面には、ステンレス鋼板製のスペーサ９がろう付さ
れている。このスペーサ９の更に前面と接続部12ｃの前
面には、銅・タングステン合金材の円板状の接点１がろ
う付されている。
【０００５】このように構成され縦磁界電極において
は、通電軸３から他側の通電軸３に流れる電流の大部分
は、嵌合部３ａの外周からコイル電極12の各軸部12ａを
経て各コイル部12ｂに流れ、この各コイル部12ｂの先端
の接続部12ｃから接点１に流れる。
は、通電軸３から他側の通電軸３に流れる電流の大部分
は、嵌合部３ａの外周からコイル電極12の各軸部12ａを
経て各コイル部12ｂに流れ、この各コイル部12ｂの先端
の接続部12ｃから接点１に流れる。
【０００６】この接点１に流入した電流は、相手側の接
点に流れ、以下、前述した経路と逆の経路で、相手側の
通電軸に流入する。なお、通電軸３ａから一部の電流
は、スペーサ９を経て、接点１に流入する。
点に流れ、以下、前述した経路と逆の経路で、相手側の
通電軸に流入する。なお、通電軸３ａから一部の電流
は、スペーサ９を経て、接点１に流入する。
【０００７】前述した各コイル部12ｂに流れる電流によ
って、各接点間には、通電軸３と平行な磁束が発生し、
接点が開極したときには、各接点間に発生するアークに
対してほぼ平行な磁束となる。
って、各接点間には、通電軸３と平行な磁束が発生し、
接点が開極したときには、各接点間に発生するアークに
対してほぼ平行な磁束となる。
【０００８】すると、アークは、この接点１の外周付近
の磁束に捕捉されるので、コイル部が形成されていない
電極と比べて接点の中央部への集中を防ぐことができ、
遮断性能を上げることができる。
の磁束に捕捉されるので、コイル部が形成されていない
電極と比べて接点の中央部への集中を防ぐことができ、
遮断性能を上げることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された電極が組み込まれた真空バルブにおいては、
接点１の外周付近のうち、各コイル部12ｂと接点１と対
向する部分Ｃには、軸方向の磁束が通らないので、いわ
ば、縦磁界の空洞部分となる。
構成された電極が組み込まれた真空バルブにおいては、
接点１の外周付近のうち、各コイル部12ｂと接点１と対
向する部分Ｃには、軸方向の磁束が通らないので、いわ
ば、縦磁界の空洞部分となる。
【００１０】すると、接点１の外周の広い面積に拡散さ
れるべきアークは、コイル部12ｂの内側と外側に対向す
る接点の一部分に集中するおそれがある。したがって、
アークを広く分散させて遮断性能の更なる向上及び真空
バルブの小形化を図るうえでの障害となる。
れるべきアークは、コイル部12ｂの内側と外側に対向す
る接点の一部分に集中するおそれがある。したがって、
アークを広く分散させて遮断性能の更なる向上及び真空
バルブの小形化を図るうえでの障害となる。
【００１１】そこで、特開平6-150786号公報では、コイ
ル電極によって発生した磁束を接点間において均一に分
布させることにより、接点の外周のアークを更に分散さ
せようとした真空バルブが示されている。
ル電極によって発生した磁束を接点間において均一に分
布させることにより、接点の外周のアークを更に分散さ
せようとした真空バルブが示されている。
【００１２】この真空バルブは、コイル電極のコイル部
の内側に対して、環状の磁性体を挿入したもので、コイ
ル部で発生する磁束のうち、特に、コイル部の内側を軸
方向に通過する磁束の一部を磁性体を経由して接点間に
均一な縦磁界を発生させようとするものである。
の内側に対して、環状の磁性体を挿入したもので、コイ
ル部で発生する磁束のうち、特に、コイル部の内側を軸
方向に通過する磁束の一部を磁性体を経由して接点間に
均一な縦磁界を発生させようとするものである。
【００１３】しかし、この真空バルブにおいても、磁性
体を通過する交番磁束によって磁性体の内部で渦電流が
発生し、この渦電流で発生した磁束によって、縦磁界の
強度が低下したり、電流との間の位相がずれて、遮断性
能の向上を損うおそれがある。そこで、本発明の目的
は、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることである。
体を通過する交番磁束によって磁性体の内部で渦電流が
発生し、この渦電流で発生した磁束によって、縦磁界の
強度が低下したり、電流との間の位相がずれて、遮断性
能の向上を損うおそれがある。そこで、本発明の目的
は、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
真空バルブは、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電
軸の先端に固定されたコイル電極の前面に磁性体を介し
て接点が設けられた真空バルブにおいて、磁性体の後部
にコイル電極の内側に遊嵌する後方磁路部を突設したこ
とを特徴とする。
真空バルブは、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電
軸の先端に固定されたコイル電極の前面に磁性体を介し
て接点が設けられた真空バルブにおいて、磁性体の後部
にコイル電極の内側に遊嵌する後方磁路部を突設したこ
とを特徴とする。
【００１５】また、請求項２に記載の発明の真空バルブ
は、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に
固定されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設
けられた真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の
経路を横切る溝を設けたことを特徴とする。
は、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に
固定されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設
けられた真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の
経路を横切る溝を設けたことを特徴とする。
【００１６】また、請求項３に記載の発明の真空バルブ
は、磁性体に複数の溝を放射状に形成したことを特徴と
する。
は、磁性体に複数の溝を放射状に形成したことを特徴と
する。
【００１７】また、請求項４に記載の発明の真空バルブ
は、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に
固定されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設
けられた真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の
経路を横切る絶縁材または高抵抗材を設けたことを特徴
とする。
は、絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に
固定されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設
けられた真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の
経路を横切る絶縁材または高抵抗材を設けたことを特徴
とする。
【００１８】さらに、請求項５に記載の発明の真空バル
ブは、磁性体を渦巻状に形成された磁性板と、この磁性
板の各層の間に介在する絶縁層で構成したことを特徴と
する。
ブは、磁性体を渦巻状に形成された磁性板と、この磁性
板の各層の間に介在する絶縁層で構成したことを特徴と
する。
【００１９】このような手段によって、本発明の真空バ
ルブにおいては、コイル電極で発生する磁束をこのコイ
ル電極の内側に後方磁路部が突設された磁性体を介して
接点間に導く。
ルブにおいては、コイル電極で発生する磁束をこのコイ
ル電極の内側に後方磁路部が突設された磁性体を介して
接点間に導く。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の真空バルブの実施
の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の真
空バルブの一実施形態を示す縦断面図で、従来の技術で
示した図５に対応する図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図
で、同じく図４に対応する図（但し、接点１は表示せ
ず）で、請求項１及び請求項２と請求項３に対応する図
である。
の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の真
空バルブの一実施形態を示す縦断面図で、従来の技術で
示した図５に対応する図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図
で、同じく図４に対応する図（但し、接点１は表示せ
ず）で、請求項１及び請求項２と請求項３に対応する図
である。
【００２１】図１及び図２において、従来の技術で示し
た図４及び図５と異なるところは、接点とコイル電極と
の間に磁性体を介在させたことで、他は、図４及び図５
とほぼ同一である。すなわち、接点１とコイル電極２と
の間には、図１の縦断面図においては略π字状で、図２
においては略円板状の軟鋼材の磁性体４Ａが挿入されて
いる。
た図４及び図５と異なるところは、接点とコイル電極と
の間に磁性体を介在させたことで、他は、図４及び図５
とほぼ同一である。すなわち、接点１とコイル電極２と
の間には、図１の縦断面図においては略π字状で、図２
においては略円板状の軟鋼材の磁性体４Ａが挿入されて
いる。
【００２２】この磁性体４Ａには、中心部に対して貫通
穴４ｂが形成され、この貫通穴４ｂの外側から外周面に
かけて、図２に示すように等角度ピッチ（22.5°）で溝
４ｃが形成されている。
穴４ｂが形成され、この貫通穴４ｂの外側から外周面に
かけて、図２に示すように等角度ピッチ（22.5°）で溝
４ｃが形成されている。
【００２３】これらの溝４ｃによって形成された扇状の
部分の外周側には、後述するコイル電極２に突設された
接続部２ｃが嵌合する貫通穴４ｅが図２においては４箇
所形成されている。さらに、磁性体４Ａの背面側には、
各コイル部の内側に遊嵌する横断面が略台形状の後方磁
路部４ａが垂設されている。
部分の外周側には、後述するコイル電極２に突設された
接続部２ｃが嵌合する貫通穴４ｅが図２においては４箇
所形成されている。さらに、磁性体４Ａの背面側には、
各コイル部の内側に遊嵌する横断面が略台形状の後方磁
路部４ａが垂設されている。
【００２４】磁性体４Ａの中心部の背面側と通電軸３の
先端に突設された嵌合部３ａとの間には、図５と同様に
スペーサ９が挿入され、磁性体４Ａの前面は、接点１に
ろう付され、背面の中心部はスペーサ９にろう付されて
いる。
先端に突設された嵌合部３ａとの間には、図５と同様に
スペーサ９が挿入され、磁性体４Ａの前面は、接点１に
ろう付され、背面の中心部はスペーサ９にろう付されて
いる。
【００２５】コイル電極２の外周に形成された各コイル
部の先端には、図４及び図５で示したコイル電極12に形
成された接続部12ｃに対応する円柱状の接続部２ｃが、
図２で示した磁性体４Ａの貫通穴４ｅに対応する部分に
突設され、各貫通穴４ｅに遊嵌し、この接続部２ｃの前
面は接点１の裏面にろう付されている。
部の先端には、図４及び図５で示したコイル電極12に形
成された接続部12ｃに対応する円柱状の接続部２ｃが、
図２で示した磁性体４Ａの貫通穴４ｅに対応する部分に
突設され、各貫通穴４ｅに遊嵌し、この接続部２ｃの前
面は接点１の裏面にろう付されている。
【００２６】このように構成された縦磁界電極において
は、通電軸３から他側の通電軸に流れる電流は、コイル
電極２に形成された各軸部から各コイル部を経て、各コ
イル部の先端に突設された接続部２ｃから接点１に流れ
る。
は、通電軸３から他側の通電軸に流れる電流は、コイル
電極２に形成された各軸部から各コイル部を経て、各コ
イル部の先端に突設された接続部２ｃから接点１に流れ
る。
【００２７】各コイル部に流れる電流によって発生した
磁束のうち、各コイル部の内側を通過する磁束は、磁性
体４Ａの背面側に形成された後方磁路部４ａの後部外側
から各後方磁路部４ａの内部を経て、図１の破線で示す
矢印Ｈのように僅かに広がって、相手側の電極で発生し
た磁束と合流する。
磁束のうち、各コイル部の内側を通過する磁束は、磁性
体４Ａの背面側に形成された後方磁路部４ａの後部外側
から各後方磁路部４ａの内部を経て、図１の破線で示す
矢印Ｈのように僅かに広がって、相手側の電極で発生し
た磁束と合流する。
【００２８】このとき、磁性体４Ａを通過する磁束によ
って発生した渦電流は、磁性体４Ａに形成された溝４ｃ
によって抑制され、図２の破線で示す環状の電流５は流
れないので、この渦電流で発生する磁束を減らすことが
でき、この磁束によるアーク電流との間の位相差を防ぐ
こともできる。
って発生した渦電流は、磁性体４Ａに形成された溝４ｃ
によって抑制され、図２の破線で示す環状の電流５は流
れないので、この渦電流で発生する磁束を減らすことが
でき、この磁束によるアーク電流との間の位相差を防ぐ
こともできる。
【００２９】なお、上記実施例において、磁性体４Ａに
対して放射状に形成された溝４ｃは、８条の場合で説明
したが、小容量の真空バルブで磁性体の直径が小さい場
合には、60°間隔に６条形成してもよく、大容量の真空
バルブで外径が大きい場合には、10条形成してもよい。
対して放射状に形成された溝４ｃは、８条の場合で説明
したが、小容量の真空バルブで磁性体の直径が小さい場
合には、60°間隔に６条形成してもよく、大容量の真空
バルブで外径が大きい場合には、10条形成してもよい。
【００３０】また、各溝４ｃは直線状の場合で説明した
が、弧状に形成してもよい。また、これらの溝４ｃに
は、アルミナセラミックスなどの高抵抗体を挿入して、
溝４ｃの形成による磁性体４Ａの強度の低下を防いで、
請求項４に記載の発明としてもよい。また、抵抗値の高
いステンレス鋼材を使用してもよい。
が、弧状に形成してもよい。また、これらの溝４ｃに
は、アルミナセラミックスなどの高抵抗体を挿入して、
溝４ｃの形成による磁性体４Ａの強度の低下を防いで、
請求項４に記載の発明としてもよい。また、抵抗値の高
いステンレス鋼材を使用してもよい。
【００３１】次に、図３は、本発明の真空バルブの第２
の実施形態を示す平面図で、図２で示した磁性体４Ａに
対応し、請求項５に対応する図である。図３において、
環状の磁性体４Ｂは、帯板状の軟鋼板７とステンレス鋼
板８を重ねて渦巻状に形成されている。
の実施形態を示す平面図で、図２で示した磁性体４Ａに
対応し、請求項５に対応する図である。図３において、
環状の磁性体４Ｂは、帯板状の軟鋼板７とステンレス鋼
板８を重ねて渦巻状に形成されている。
【００３２】なお、幅の広い軟鋼板とステンレス鋼板を
渦巻状にした棒材を製作し、この棒材を所定の幅に切断
してもよい。さらに、難鋼板の片面又は両面に絶縁被膜
を形成した後、渦巻状に巻き付けてもよい。この場合に
は、溝を形成しなくてもよいので、強度の低下のおそれ
がないだけでなく、渦電流を更に抑制することができる
利点がある。
渦巻状にした棒材を製作し、この棒材を所定の幅に切断
してもよい。さらに、難鋼板の片面又は両面に絶縁被膜
を形成した後、渦巻状に巻き付けてもよい。この場合に
は、溝を形成しなくてもよいので、強度の低下のおそれ
がないだけでなく、渦電流を更に抑制することができる
利点がある。
【００３３】
【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定
されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けら
れた真空バルブにおいて、磁性体の後部にコイル電極の
内側に遊嵌する後方磁路部を突設することで、コイル電
極で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部
が突設された磁性体を介して接点間に導いたので、遮断
性能の更なる向上と小形化を図ることのできる真空バル
ブを得ることができる。
絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定
されたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けら
れた真空バルブにおいて、磁性体の後部にコイル電極の
内側に遊嵌する後方磁路部を突設することで、コイル電
極で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部
が突設された磁性体を介して接点間に導いたので、遮断
性能の更なる向上と小形化を図ることのできる真空バル
ブを得ることができる。
【００３４】また、請求項２に記載の発明によれば、絶
縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定さ
れたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けられ
た真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の経路を
横切る溝を設けることで、磁性体の内部における渦電流
を、この渦電流の経路を横切る溝で抑制したので、遮断
性能の更なる向上と小形化を図ることのできる真空バル
ブを得ることができる。
縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定さ
れたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けられ
た真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の経路を
横切る溝を設けることで、磁性体の内部における渦電流
を、この渦電流の経路を横切る溝で抑制したので、遮断
性能の更なる向上と小形化を図ることのできる真空バル
ブを得ることができる。
【００３５】また、請求項３に記載の発明によれば、磁
性体に複数の溝を放射状に形成することで、コイル電極
で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部が
突設された磁性体を介して接点間に導き、磁性体の内部
における渦電流を複数の溝で抑制したので、遮断性能の
更なる向上と小形化を図ることのできる真空バルブを得
ることができる。
性体に複数の溝を放射状に形成することで、コイル電極
で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部が
突設された磁性体を介して接点間に導き、磁性体の内部
における渦電流を複数の溝で抑制したので、遮断性能の
更なる向上と小形化を図ることのできる真空バルブを得
ることができる。
【００３６】また、請求項４に記載の発明によれば、絶
縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定さ
れたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けられ
た真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の経路を
横切る絶縁材または高抵抗材を設けることで、磁性体の
間に介在する絶縁材又は高抵抗材で渦電流を抑えたの
で、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることができる。
縁円筒の軸心に対置された一対の通電軸の先端に固定さ
れたコイル電極の前面に磁性体を介して接点が設けられ
た真空バルブにおいて、磁性体に流れる渦電流の経路を
横切る絶縁材または高抵抗材を設けることで、磁性体の
間に介在する絶縁材又は高抵抗材で渦電流を抑えたの
で、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることができる。
【００３７】さらに、請求項５に記載の発明によれば、
磁性体を渦巻状に形成された磁性板と、この磁性板の各
層の間に介在する絶縁層で構成することで、コイル電極
で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部が
突設された磁性体を介して接点間に導くとともに、渦巻
状の磁性板の間に介在する絶縁層で渦電流を抑えたの
で、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることができる。
磁性体を渦巻状に形成された磁性板と、この磁性板の各
層の間に介在する絶縁層で構成することで、コイル電極
で発生する磁束をこのコイル電極の内側に後方磁路部が
突設された磁性体を介して接点間に導くとともに、渦巻
状の磁性板の間に介在する絶縁層で渦電流を抑えたの
で、遮断性能の更なる向上と小形化を図ることのできる
真空バルブを得ることができる。
【図１】本発明の真空バルブの一実施形態を示す部分縦
断面図。
断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大矢視図。
【図３】本発明の真空バルブの第２の実施形態を示す部
分平面図。
分平面図。
【図４】従来の真空バルブの一例を示す部分平面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
１…接点、２…コイル電極、２ｃ…接続部、３…通電
軸、４Ａ，４Ｂ…磁性体、４ａ…後方磁路部、４ｂ，４
ｅ…貫通穴、４ｅ…溝、５…電流、７…軟鋼板、８…ス
テンレス鋼板、９…スペーサ。
軸、４Ａ，４Ｂ…磁性体、４ａ…後方磁路部、４ｂ，４
ｅ…貫通穴、４ｅ…溝、５…電流、７…軟鋼板、８…ス
テンレス鋼板、９…スペーサ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−101732（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34227（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−150786（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−40361（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−34934（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−64939（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 33/66
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電
軸の先端に固定されたコイル電極の前面に磁性体を介し
て接点が設けられた真空バルブにおいて、前記磁性体の
後部に前記コイル電極の内側に遊嵌する後方磁路部を突
設したことを特徴とする真空バルブ。 - 【請求項２】 絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電
軸の先端に固定されたコイル電極の前面に磁性体を介し
て接点が設けられた真空バルブにおいて、前記磁性体に
流れる渦電流の経路を横切る溝を設けたことを特徴とす
る真空バルブ。 - 【請求項３】 前記磁性体に複数の溝を放射状に形成し
たことを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。 - 【請求項４】 絶縁円筒の軸心に対置された一対の通電
軸の先端に固定されたコイル電極の前面に磁性体を介し
て接点が設けられた真空バルブにおいて、前記磁性体に
流れる渦電流の経路を横切る絶縁材または高抵抗材を設
けたことを特徴とする真空バルブ。 - 【請求項５】 前記磁性体を渦巻状に形成された磁性板
と、この磁性板の各層の間に介在する絶縁層で構成した
ことを特徴とする請求項４に記載の真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20068495A JP3151389B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20068495A JP3151389B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 真空バルブ |
Publications (2)
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