JP4189173B2 - Insulator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空装置や加速器の電子銃等に用いられ、電極部材間に絶縁部材を設けた絶縁碍子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、真空装置や加速器等の理化学機器においては、電子等の荷電粒子を加速する電極部材間に絶縁をとるための絶縁部材を設けた絶縁碍子が用いられている。この絶縁碍子の基本構成を図3の断面図に、図3の絶縁碍子における絶縁部材1と電極部材12とのろう付部の拡大断面図を図4に示す。これらの図において、1は絶縁部材、3はメタライズ層、4はニッケル(Ni)メッキ層、5はろう材、12は電極部材であり、主にこれらで絶縁碍子は構成されている。この絶縁碍子は、一般に酸化アルミニウム(Al2O3)質焼結体からなる円筒状の絶縁部材1と、絶縁部材1の両端部に設けられた、Fe−Ni−Co合金等の金属から成る略円環状の電極部材12とから成る。2つの電極部材12は、それぞれ円環部12bの対向する側の主面に全周にわたって円形の壁部12aが形成されており、その壁部12aに絶縁部材1の両端部がそれぞれ嵌入されて両端部の外周面が壁部12aの内周面にろう付けされている。
【0003】
電極部材12の絶縁部材1へのろう付による接合は以下のようにして行なわれる。絶縁部材1は、その両端部の外周面に予めモリブデン(Mo)−マンガン(Mn)からなるメタライズ層3とNiメッキ層4を順次被着しておき、そのメタライズ層3とNiメッキ層4が被着された絶縁部材1の両端部の外周面に電極部材12がろう材5を介して接合される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の絶縁碍子においては、絶縁部材1は酸化アルミニウム質焼結体、電極部材12はFe−Ni−Co合金等の金属からなり、酸化アルミニウム質焼結体の熱膨張係数が約7.9×10-6/℃(室温〜800℃)、Fe−Ni−Co合金の熱膨張係数が約10.8×10-6/℃(室温〜800℃)と相違することから、接合の際に両者の熱膨張係数差に起因して絶縁部材1は径方向に電極部材12の圧縮応力を受けることになる。同時に絶縁部材1は、電極部材12との接合部において、電極部材12の円形の壁部12aより軸方向に引張応力を受ける。この圧縮応力と引張応力は、絶縁部材1の両端部を径方向で圧縮するとともに軸方向に引っ張るように加わるため上記両端部に荷重が集中することとなり、絶縁部材1に発生する応力は大きいものになる。その結果、その応力が、絶縁部材1の接合部に集中し、絶縁部材1の接合部付近にクラックや割れ等が発生するという問題点を有していた。
【0005】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、絶縁部材にクラックや割れ等が発生するのを有効に防止し、また絶縁部材に電極部材を強固に固定した高信頼性の絶縁碍子を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の絶縁碍子は、2つの略円環状の金属部材が互いに対向配置され、該金属部材の対向する側の主面のそれぞれに全周にわたる壁部が形成された電極部材と、両端部の外周面が前記壁部のそれぞれの内周面にろう付けされた円筒状の絶縁部材とを具備しており、前記金属部材の前記対向する側の主面と反対側の主面は、前記対向する側の主面と略平行とされ、前記金属部材の前記対向する側の主面には、前記壁部の内周に沿って、前記壁部の内周面と連続した側面を有するとともに前記絶縁部材の厚さよりも幅が小さい溝が全周にわたって形成されており、前記溝は、深さが前記絶縁部材の厚さの40%以上かつ60%以下であり、幅が前記絶縁部材の厚さの60%以上かつ80%以下であることを特徴とする。
【0007】
本発明の絶縁碍子は、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因して発生する応力を大幅に緩和することができ、応力によって絶縁部材にクラックや割れ等が発生するのを有効に抑制できる。その結果、絶縁部材に電極部材を強固に固定した信頼性の高い絶縁碍子となる。
【0008】
本発明の絶縁碍子は、好ましくは、前記溝は、深さが4mm以上かつ5mm以下であり、幅が6mm以上かつ7mm以下であることを特徴とする。
【0009】
本発明の絶縁碍子は、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因して絶縁部材の両端部に発生する応力を緩和して、絶縁部材の両端部にクラックや割れ等が生じるのをより有効に抑えることができる。
【0010】
本発明の絶縁碍子は、好ましくは、前記電極部材は前記壁部の厚さが0.3〜1mmであることを特徴とする。
【0011】
本発明の絶縁碍子は、絶縁部材と電極部材との接合強度を保持するとともに、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因する応力によって絶縁部材の両端部にクラックや割れ等が生じるのをより有効に抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の絶縁碍子を以下に詳細に説明する。本発明の絶縁碍子の基本構成を図1の断面図に、図1の絶縁碍子におけるろう付部の拡大断面図を図2に示す。これらの図において、1は絶縁部材、2はFe−Ni−Co合金,Cu−W等の金属からなる電極部材、3はメタライズ層、4はNiメッキ層、5はろう材であり、主にこれらで絶縁碍子は構成されている。なお、図1,図2において図3,図4と同じ部位には同じ符号を付している。
【0013】
そして、本発明の絶縁碍子は、2つの略円環状の金属部材が互いに対向配置され、金属部材の対向する側の主面のそれぞれに全周にわたる壁部2bが形成された電極部材2と、両端部の外周面が壁部2bのそれぞれの内周面にろう付けされた円筒状の絶縁部材1とを具備し、電極部材2は、壁部2bの内周に沿って、壁部2bの内周面と連続した側面を有するとともに絶縁部材1の厚さよりも幅が小さい溝2aが全周にわたって形成されている。
【0014】
本発明の絶縁部材1は、その両端部に設けられた2つの電極部材2を電気的に絶縁する作用をなし、一般に酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る。この絶縁部材1の両端部の外周面に予めMo−Mn等のメタライズ層3とNiメッキ層4を被着しておき、メタライズ層3とNiメッキ層4と電極部材2とをろう材5を介して接合させる。
【0015】
メタライズ層3の厚さは8〜35μmがよく、8μm未満では、絶縁部材1と電極部材2の接合強度が低下し、また両者を接合する際の応力を緩和することが難しくなる。35μmを超える場合、メタライズ層3の焼結時にボイド(空隙)が発生し、接合強度が低下し易くなる。
【0016】
Niメッキ層4の厚さは1〜10μmがよく、1μm未満では、ろう材5の濡れ性が劣化する。10μmを超えると、Niメッキ層4の内部応力が高まるため、メタライズ層3とNiメッキ層4のと間で剥がれが生じやすくなる。
【0017】
ろう材5の厚さは25〜75μmがよく、25μm未満では、絶縁部材1と電極部材2とを接合する際の応力の緩和が難しくなる。75μmを超えると、ろう材5が均一に流れにくくなり、溜りが生じやすくなる。
【0018】
また、壁部2bの高さ、即ち接合部の軸方向の長さは4mm程度である。
【0019】
本発明において、電極部材2と絶縁部材1とを接合する際に、両者の熱膨張係数差に起因して、絶縁部材1は、両端部(接合部)において径方向に電極部材2の圧縮応力を受けるとともに電極部材2の壁部2bより軸方向に引張応力を受けるが、これらの圧縮応力と引張応力は溝2aがない場合には絶縁部材1の両端部を径方向で圧縮するとともに軸方向に引っ張るように加わるため上記両端部に荷重が集中することとなり、絶縁部材1に発生する応力は大きなものになる。その結果、応力に耐えられず、絶縁部材1の接合部付近にクラックや割れ等が発生しやすくなる。本発明の絶縁碍子は、溝2aを有しているため、溝2aの空洞により圧縮応力と引張応力は緩和され、絶縁部材1の接合部にかかる径方向の圧縮応力が小さくなり、絶縁部材1の接合部に発生する応力は小さくなる。よって、絶縁部材1の接合部にクラックや割れ等が発生することを有効に抑えられる。
【0020】
溝2aの深さD(図2)は3〜5mmがよい。3mm未満では、絶縁部材1と電極部材12との接合部において、熱膨張係数差に起因する応力を十分に緩和させるのが困難になる。その結果、応力に耐えられず、絶縁部材1の接合部付近にクラックや割れ等が発生しやすくなる。5mmを超えると、応力緩和効果が略一定になって向上しにくくなり、また溝2aを切削等によって機械的に加工する際にバイトの振れが大きくなるため、深さDを均一にして加工するのが困難になる。
【0021】
溝2aの幅W(図2)は絶縁部材1の径方向の厚さの50〜70%(5〜7mm程度)がよい。50%未満では、絶縁部材1と電極部材2との接合部において、熱膨張係数差に起因する応力を十分に緩和させるのが困難になる。その結果、応力に耐えられずに絶縁部材1の接合部付近にクラックや割れ等が発生しやすくなる。70%を超えると、絶縁部材1の端面で電極部材2に当接する面積が小さくなり、外力による振動や衝撃等に対する電極部材2の機械的強度が低下し、電極部材2が変形し易くなる。
【0022】
また、電極部材2は壁部2bの厚さ(径方向の厚さ)が0.3〜1mmであることが好ましい。0.3mm未満では、外力による振動や衝撃等に対する絶縁部材1と電極部材2の接合部の強度が低下し、絶縁部材1と電極部材2とが外れ易くなる。1mmを超えると、絶縁部材1は電極部材2との熱膨張係数差に起因する応力に耐えられずに絶縁部材1の接合部付近にクラックや割れ等が発生しやすくなる。
【0023】
【実施例】
本発明の絶縁碍子の実施例について以下に説明する。
【0024】
(実施例1)
実施例1として、図5に示す構成のものを以下のようにして製作した。純度99重量%の酸化アルミニウム質焼結体から成り、内径が20mm、外径が40mm、長さが40mmの円筒状の絶縁部材6を用意した。絶縁部材6の両端部の外周面に、Mo粉末とMn粉末と酸化ケイ素(SiO2)粉末とに有機バインダや溶剤を混合してなる金属ペーストを、10〜15μmの厚さとなるように印刷塗布し、乾燥後加湿したフォーミングガス中で1400℃の温度で焼成した。こうして、絶縁部材6の両端部の外周面に、Mo−Mn合金からなるメタライズ層を被着した。その後、メタライズ層上にNiメッキ層を電解メッキ法により約2μmの厚さで被着した。
【0025】
次に、絶縁部材6の両端部の外周面に、Fe−Ni−Co合金からなる電極部材7の壁部7bの内周面をろう付けした。電極部材7において、円形の壁部7bの径方向の厚さは0.7mm、壁部7bの高さは5mmであり、円環部7cの外径は60mm、内径は20mm、円環部7cの厚さは15mmであり、溝7aの深さDは4mm、溝7aの幅Wは6mmである。
【0026】
このとき、電極部材7の壁部7bの端面に、太さの直径が0.7mmの線状のAg−Cu合金からなるろう材8のプレフォームを設置し、それを820℃に加熱して、絶縁部材6の両端部の外周面と壁部7bの内周面との間の隙間にろう材8を毛細管現象により侵入させ、絶縁部材6と電極部材7とを接合した。これにより製作されたものをサンプルAとした。
【0027】
比較例1として、溝7aの深さDを2mm、幅Wを4mmとした以外は上記実施例1と同様に作製したものをサンプルBとした。
【0028】
比較例2として、溝7aの深さDを6mm、幅Wを8mm(絶縁部材6の厚さ10mmの80%)とした以外は上記実施例1と同様に作製したものをサンプルCとした。
【0029】
サンプルA〜Cの接合部を双眼顕微鏡を用いて観察し異常がないか検査した結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
表1より、サンプルAとサンプルCには異常が見られなかった。サンプルBは、絶縁部材6の接合部付近に3分の2周程度にわたりクラックの発生が確認された。
【0032】
また、上記と同様に製作した別のサンプルA〜Cそれぞれを用意し、大気雰囲気中、常温で衝撃試験{MIL−STD(Military Standard:アメリカ軍用規格)−202F METHOD213A}を行い、11ms(ミリ秒)の間に正弦半波の波形で50G(G:重力加速度)程度の衝撃を一回加え、各接合部について双眼顕微鏡を用いて観察し異常がないか試験した。その結果を表2に示す。
【0033】
【表2】
【0034】
表2より、サンプルAは異常が見られなかった。サンプルBは、絶縁部材6と電極部材7をろう付する工程において絶縁部材6の接合部付近に3分の2周程度にわたりクラックが発生したことが確認された。サンプルCは、電極部材7が変形していることが確認された。また、溝7aの深さDが6mmの場合、加工をするうえでバイトの振れが大きくなり深さを均一にして加工するのが困難となり、加工歩留まりが低下し高コストになるといった問題が生じた。
【0035】
また、上記と同様に製作した別のサンプルA〜Cそれぞれを用意し、大気雰囲気中、常温で振動試験{MIL−STD−202F METHOD201A}を行い、周波数10〜55Hz(ヘルツ)、最大振れ幅1.52mmの振動をX,Y,Zの3方向に順次各2時間づつ加え、各接合部において異常がないかを双眼顕微鏡を用いて観察し検査した。その結果を表3に示す。
【0036】
【表3】
【0037】
表3より、サンプルAは異常が見られなかった。サンプルBは、絶縁部材6と電極部材7をろう付する工程において絶縁部材6の接合部付近に3分の2周程度にわたりクラックが発生したことが確認された。サンプルCは、電極部材7が変形していることが確認された。また、溝7aの深さDが6mmの場合、加工をするうえでバイトの振れが大きくなり深さDを均一にして加工するのが困難となり、加工歩留まりが低下し高コストになるといった問題が生じた。
【0038】
(実施例2)
本実施例2では、実施例1のサンプルA、電極部材7の壁部7bの厚さが0.2mmのもの(サンプルD)、壁部7bの厚さが1.2mmのもの(サンプルE)をそれぞれ製作し、サンプルD,Eについて壁部7bの厚さ以外の構成は実施例1と同様とした。
【0039】
サンプルA,D,Eのそれぞれについて、大気雰囲気中、常温で衝撃試験{MIL−STD(Military Standard:アメリカ軍用規格)−202F METHOD213A}を行い、11ms(ミリ秒)の間に正弦半波の波形で50G(G:重力加速度)程度の衝撃を一回加え、各接合部について双眼顕微鏡を用いて観察し異常がないか試験した。その結果を表4に示す。
【0040】
【表4】
【0041】
表4より、サンプルAは接合部に異常は見られなかった。サンプルDは電極部材7が変形していることが確認された。サンプルEは、絶縁部材6と電極部材7をろう付する工程において絶縁部材6の接合部付近に3分の2周程度にわたりクラックが発生したことが確認された。
【0042】
また、上記と同様に製作した別のサンプルA〜Eそれぞれを用意し、大気雰囲気中、常温で振動試験{MIL−STD−202F METHOD201A}を行い、周波数10〜55Hz(ヘルツ)、最大振れ幅1.52mmの振動をX,Y,Zの3方向に順次各2時間づつ加え、各接合部において異常がないかを双眼顕微鏡を用いて観察し検査した。その結果を表5に示す。
【0043】
【表5】
【0044】
表5より、サンプルAは接合部に異常は見られなかった。サンプルDは電極部材7が変形していることが確認された。サンプルEは、絶縁部材6と電極部材7をろう付する工程において絶縁部材6の接合部付近に3分の2周程度にわたりクラックが発生したことが確認された。
【0045】
以上の結果より、サンプルAが、絶縁部材6と電極部材7との熱膨張係数差に起因する応力によるクラックや割れ等が発生せず、衝撃および振動等に対して優れていることが判った。
【0046】
なお、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【0047】
【発明の効果】
本発明の絶縁碍子は、2つの略円環状の金属部材が互いに対向配置され、金属部材の対向する側の主面のそれぞれに全周にわたる壁部が形成された電極部材と、両端部の外周面が壁部のそれぞれの内周面にろう付けされた円筒状の絶縁部材とを具備し、電極部材は、壁部の内周に沿って、壁部の内周面と連続した側面を有するとともに絶縁部材の厚さよりも幅が小さい溝が全周にわたって形成されていることにより、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因して発生する応力を大幅に緩和することができ、応力によって絶縁部材にクラックや割れ等が発生するのを有効に抑制できる。その結果、絶縁部材に電極部材を強固に固定した信頼性の高い絶縁碍子となる。
【0048】
本発明の絶縁碍子は、好ましくは、溝は深さが3〜5mmであり、幅が絶縁部材の厚さの50〜70%であることにより、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因して絶縁部材の両端部に発生する応力を緩和して、絶縁部材の両端部にクラックや割れ等が生じるのをより有効に抑えることができる。
【0049】
本発明の絶縁碍子は、好ましくは、電極部材は壁部の厚さが0.3〜1mmであることにより、絶縁部材と電極部材との接合強度を保持するとともに、絶縁部材と電極部材との熱膨張係数差に起因する応力によって絶縁部材の両端部にクラックや割れ等が生じるのをより有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の絶縁碍子について実施の形態の例を示す断面図である。
【図2】図1の絶縁碍子におけるろう付部の拡大断面図である。
【図3】従来の絶縁碍子の断面図である。
【図4】図3の絶縁碍子におけるろう付部の拡大断面図である。
【図5】本発明の絶縁碍子について実施の形態の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1:絶縁部材
2:電極部材
2a:溝
2b:壁部
2c:円環部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an insulator used for an electron gun or the like of a vacuum apparatus or an accelerator and having an insulating member provided between electrode members.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in physics and chemistry equipment such as a vacuum apparatus and an accelerator, an insulator provided with an insulating member for insulating between charged electrode members for accelerating charged particles such as electrons is used. A basic configuration of this insulator is shown in a sectional view of FIG. 3, and an enlarged sectional view of a brazed portion between the
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional insulator, the insulating
[0005]
Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to effectively prevent the insulating member from being cracked or cracked, and to firmly fix the electrode member to the insulating member. The object is to provide a fixed and highly reliable insulator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The insulator according to the present invention has two substantially annular metal members arranged opposite to each other, and electrode members each having a wall portion extending over the entire circumference on each of the opposing main surfaces of the metal members, and both end portions. A cylindrical insulating member whose outer peripheral surface is brazed to each inner peripheral surface of the wall portion, and the main surface on the opposite side to the main surface on the opposite side of the metal member The main surface on the opposite side of the metal member has a side surface that is continuous with the inner peripheral surface of the wall portion along the inner periphery of the wall portion, and A groove having a width smaller than the thickness of the insulating member is formed over the entire circumference, and the depth of the groove is not less than 40% and not more than 60% of the thickness of the insulating member , and the width is the thickness of the insulating member. It is characterized by being 60% or more and 80% or less .
[0007]
Insulator of the present invention, the stress generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the insulation member and the electrode member can be greatly reduced, effectively of cracks or fractures are generated in the insulating member by the stress Can be suppressed. As a result, a highly reliable insulator in which the electrode member is firmly fixed to the insulating member is obtained.
[0008]
The insulator of the present invention is preferably characterized in that the groove has a depth of 4 mm to 5 mm and a width of 6 mm to 7 mm .
[0009]
Insulator of the present invention is to alleviate the stress generated at both ends of the resulting from the insulating member to the difference in thermal expansion coefficient between the insulation member and the electrode member, cracks or fractures may occur on both ends of the insulating member Can be suppressed more effectively.
[0010]
The insulator of the present invention is preferably characterized in that the electrode member has a thickness of the wall portion of 0.3 to 1 mm.
[0011]
Insulator of the present invention holds the bonding strength between the insulation member and the electrode member, cracks or fractures may occur on both ends of the insulating member by a stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the insulating member and the electrode member Can be suppressed more effectively.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The insulator of the present invention will be described in detail below. A basic configuration of the insulator of the present invention is shown in a cross-sectional view of FIG. 1, and an enlarged cross-sectional view of a brazed portion in the insulator of FIG. 1 is shown in FIG. In these figures, 1 is an insulating member, 2 is an electrode member made of a metal such as Fe-Ni-Co alloy, Cu-W, 3 is a metallized layer, 4 is a Ni plating layer, and 5 is a brazing material. These constitute the insulator. 1 and 2, the same parts as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.
[0013]
And the insulator of the present invention has an
[0014]
The
[0015]
The thickness of the
[0016]
The thickness of the
[0017]
The thickness of the brazing material 5 is preferably 25 to 75 μm, and if it is less than 25 μm, it becomes difficult to relieve stress when the insulating
[0018]
Further, the height of the wall portion 2b, that is, the length of the joint portion in the axial direction is about 4 mm.
[0019]
In the present invention, when the
[0020]
The depth D (FIG. 2) of the groove 2a is preferably 3 to 5 mm. If it is less than 3 mm, it becomes difficult to sufficiently relieve the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient at the joint between the insulating
[0021]
The width W (FIG. 2) of the groove 2a is preferably 50 to 70% (about 5 to 7 mm) of the thickness of the insulating
[0022]
Moreover, it is preferable that the thickness (diameter direction thickness) of the wall part 2b of the
[0023]
【Example】
Examples of the insulator of the present invention will be described below.
[0024]
(Example 1)
As Example 1, the structure shown in FIG. 5 was manufactured as follows. A cylindrical insulating member 6 made of an aluminum oxide sintered body having a purity of 99% by weight and having an inner diameter of 20 mm, an outer diameter of 40 mm, and a length of 40 mm was prepared. A metal paste made by mixing an organic binder and solvent with Mo powder, Mn powder and silicon oxide (SiO2) powder is printed and applied on the outer peripheral surfaces of both ends of the insulating member 6 so as to have a thickness of 10 to 15 μm. Then, it was baked at a temperature of 1400 ° C. in a forming gas humidified after drying. In this way, a metallized layer made of a Mo—Mn alloy was deposited on the outer peripheral surfaces of both end portions of the insulating member 6. Thereafter, a Ni plating layer was deposited on the metallized layer to a thickness of about 2 μm by electrolytic plating.
[0025]
Next, the inner peripheral surface of the wall part 7b of the
[0026]
At this time, a preform of the brazing material 8 made of a linear Ag—Cu alloy having a diameter of 0.7 mm is installed on the end surface of the wall 7b of the
[0027]
As Comparative Example 1, Sample B was prepared in the same manner as in Example 1 except that the depth D of the groove 7a was 2 mm and the width W was 4 mm.
[0028]
As Comparative Example 2, Sample C was prepared in the same manner as in Example 1 except that the depth D of the groove 7a was 6 mm and the width W was 8 mm (80% of the
[0029]
Table 1 shows the results of observing the joints of Samples A to C using a binocular microscope to check for abnormalities.
[0030]
[Table 1]
[0031]
From Table 1, no abnormality was observed in Sample A and Sample C. In the sample B, occurrence of cracks was confirmed in the vicinity of the joint portion of the insulating member 6 over about two thirds of the circumference.
[0032]
Separate samples A to C manufactured in the same manner as above were prepared, and an impact test {MIL-STD (Military Standard: US Military Standard) -202F METHOD213A} was performed at room temperature in an air atmosphere. ), An impact of about 50 G (G: gravitational acceleration) was applied once in the waveform of a half sine wave, and each joint was observed using a binocular microscope to test for abnormalities. The results are shown in Table 2.
[0033]
[Table 2]
[0034]
From Table 2, sample A showed no abnormality. In sample B, it was confirmed that cracks were generated in the vicinity of the joint portion of the insulating member 6 over about two thirds in the step of brazing the insulating member 6 and the
[0035]
Separate samples A to C manufactured in the same manner as described above are prepared, and a vibration test {MIL-STD-202F METHOD201A} is performed at room temperature in an air atmosphere. The frequency is 10 to 55 Hz (hertz), and the maximum swing width is 1.52. A vibration of mm was sequentially applied in three directions of X, Y, and Z for 2 hours, and each joint was observed and inspected for any abnormality using a binocular microscope. The results are shown in Table 3.
[0036]
[Table 3]
[0037]
From Table 3, sample A showed no abnormality. In sample B, it was confirmed that cracks were generated in the vicinity of the joint portion of the insulating member 6 over about two thirds in the step of brazing the insulating member 6 and the
[0038]
(Example 2)
In the second embodiment, the sample A of the first embodiment, the wall portion 7b of the
[0039]
For each of Samples A, D, and E, an impact test {MIL-STD (Military Standard: American Military Standard) -202F METHOD213A} is performed at room temperature in an air atmosphere, and a sine half-wave waveform for 11 ms (milliseconds). Then, an impact of about 50 G (G: gravitational acceleration) was applied once, and each joint was observed with a binocular microscope to test for abnormalities. The results are shown in Table 4.
[0040]
[Table 4]
[0041]
From Table 4, sample A showed no abnormality at the joint. In Sample D, it was confirmed that the
[0042]
Separate samples A to E manufactured in the same manner as described above are prepared, and vibration test {MIL-STD-202F METHOD 201A} is performed at room temperature in an air atmosphere. The frequency is 10 to 55 Hz (Hertz), and the maximum swing width is 1.52. A vibration of mm was sequentially applied in the three directions of X, Y, and Z for 2 hours each, and each junction was observed and inspected using a binocular microscope for any abnormality. The results are shown in Table 5.
[0043]
[Table 5]
[0044]
From Table 5, sample A showed no abnormality at the joint. In Sample D, it was confirmed that the
[0045]
From the above results, it was found that Sample A was excellent in impact and vibration, etc., without causing cracks or cracks due to stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the insulating member 6 and the
[0046]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment and Example, A various change may be performed in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0047]
【The invention's effect】
The insulator according to the present invention includes an electrode member in which two substantially annular metal members are arranged to face each other, and a wall portion is formed on each of the main surfaces on the opposite sides of the metal member, and outer circumferences of both end portions. A cylindrical insulating member brazed to each inner peripheral surface of the wall portion, and the electrode member has a side surface continuous with the inner peripheral surface of the wall portion along the inner periphery of the wall portion In addition, since the groove having a width smaller than the thickness of the insulating member is formed over the entire circumference, the stress generated due to the difference in the thermal expansion coefficient between the insulating member and the electrode member can be greatly relieved. Thus, the occurrence of cracks and cracks in the insulating member can be effectively suppressed. As a result, a highly reliable insulator in which the electrode member is firmly fixed to the insulating member is obtained.
[0048]
In the insulator according to the present invention, preferably, the groove has a depth of 3 to 5 mm, and the width is 50 to 70% of the thickness of the insulating member, so that the thermal expansion coefficient difference between the insulating member and the electrode member is reduced. As a result, the stress generated at both ends of the insulating member can be relaxed, and the occurrence of cracks and cracks at both ends of the insulating member can be more effectively suppressed.
[0049]
In the insulator of the present invention, preferably, the electrode member has a wall thickness of 0.3 to 1 mm, so that the bonding strength between the insulating member and the electrode member is maintained and the thermal expansion between the insulating member and the electrode member is achieved. It is possible to more effectively suppress the occurrence of cracks and cracks at both ends of the insulating member due to the stress caused by the coefficient difference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an insulator according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a brazed portion in the insulator of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional insulator.
4 is an enlarged cross-sectional view of a brazed portion in the insulator of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the insulator of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Insulating member 2: Electrode member 2a: Groove 2b:
Claims (3)
両端部の外周面が前記壁部のそれぞれの内周面にろう付けされた円筒状の絶縁部材とを具備しており、
前記金属部材の前記対向する側の主面と反対側の主面は、前記対向する側の主面と略平行とされ、
前記金属部材の前記対向する側の主面には、前記壁部の内周に沿って、前記壁部の内周面と連続した側面を有するとともに前記絶縁部材の厚さよりも幅が小さい溝が全周にわたって形成されており、
前記溝は、深さが前記絶縁部材の厚さの40%以上かつ60%以下であり、幅が前記絶縁部材の厚さの60%以上かつ80%以下であることを特徴とする絶縁碍子。An electrode member in which two substantially annular metal members are arranged to face each other, and a wall portion is formed on each of the main surfaces on the opposite sides of the metal members.
The outer peripheral surface of both ends comprises a cylindrical insulating member brazed to each inner peripheral surface of the wall portion,
A main surface opposite to the main surface on the opposite side of the metal member is substantially parallel to the main surface on the opposite side,
The main surface of the opposing side of the metal member has a groove having a side surface continuous with the inner peripheral surface of the wall portion along the inner periphery of the wall portion and having a width smaller than the thickness of the insulating member. Formed all around,
The insulator is characterized in that a depth of the groove is not less than 40% and not more than 60% of a thickness of the insulating member , and a width is not less than 60% and not more than 80% of the thickness of the insulating member.
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