JP5361673B2 - 真空バルブの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空絶縁容器外に導出された通電軸の接触抵抗を低下し得る真空バルブの製造方法に関する。

先ず、真空バルブの構成を図６を参照して説明する。図６に示すように、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、その端部に固定側接点５が固着されている。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を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の中間部と可動側封着金具３間には、伸縮自在のベローズ８が封着されている。これにより、真空絶縁容器１内の真空を保ちながら、可動側通電軸７を軸方向に移動させることができる。接点５、６の周りには、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。

真空絶縁容器１外に導出された固定側通電軸４の端面４ａには、固定側接続導体１０が接続される。固定側と同様に、真空絶縁容器１外に導出された可動側通電軸７の外周面７ａには、可動側接続導体１１が接続される。

そして、従来、固定側接続導体１０との接続部となる固定側通電軸４の端面４ａには、接触抵抗を抑制するため、銀被膜が設けられている。銀被膜は、図７に示すように、銀を主成分とするろう材１２を端面４ａに載置し、更にセラミックス製の重り１３を載せ、真空加熱炉でろう材１２を溶解させることにより、設けられている。可動側通電軸７の外周面７ａにも、同様の方法で銀被膜が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１８２４８５公報 （第３ページ、図１）

上記の従来の真空バルブにおいては、次のような問題がある。ろう材１２に重り１３を載せて溶解させ、銀被膜を設ける方法では、銀被膜の表面が重り１３の表面状態に左右される。即ち、ろう材１２と対向する重り１３の表面の平面度や清掃状態などにより、銀被膜に斑などができる。銀被膜の表面が粗状態になると、接続導体１０、１１との接続部における接触抵抗を上昇させることになる。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、接続部に設けられる銀被膜を滑らかな表面状態とし、接触抵抗を低下させる真空バルブ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、本発明の真空バルブの製造方法は、真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器内に収納される接離自在の一対の接点と、前記接点に接続されるとともに、前記真空絶縁容器外に導出された通電軸の端部とを有する真空バルブの製造方法において、前記通電軸の端部をキャップで覆って簡易密閉し、前記キャップ内に、前記通電軸の端部と非接触にてろう材を配置し、この状態を保って、真空中で加熱して前記ろう材を溶解し、前記ろう材に含有される銀を前記通電軸の端部に蒸着させ、銀被膜を設けるものであって、前記通電軸は、固定側通電軸であり、先ず、内面の中間部に棒状の固定側ワイヤを固定するとともに、この固定側ワイヤに前記ろう材を置き、且つ開口部を下向きにした固定側キャップを準備し、次に、前記固定側通電軸を上向きに固定し、前記固定側キャップで前記固定側通電軸の端部を覆うことを特徴とする。

本発明によれば、銀被膜を銀の蒸着により設けているので、表面を滑らかに形成することができ、接続導体との接続部の接触抵抗を低下させることができる。

本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図。 本発明の実施例１に係る真空バルブ全体組立て時の製造方法を示す固定側断面図。 本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を示す可動側断面図。 本発明の実施例２に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図。 本発明の実施例３に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図。 真空バルブの構成を示す断面図。 従来方法による真空バルブの製造方法を示す固定側断面図。

接続導体が接続される通電軸の接続面に、真空中で銀を蒸着させ、銀被膜を設けるものである。以下、図面を参照して本発明を実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空バルブ全体組立て時の製造方法を示す固定側断面図、図３は、本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を示す可動側断面図である。なお、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。また、真空バルブの構成は、従来と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

図１に示すように、固定側においては、先ず、ろう材１２を配置したステンレス材からなる有底筒状の固定側キャップ１４を準備する。固定側キャップ１４内には、中間部に、モリブデンを主成分とする金属材からなる複数本の棒状の固定側ワイヤ１５が固定されている。固定側ワイヤ１５には、Ａｇ板からなるろう材１２が載置されている。

次に、端面４ａを上向きにして真空バルブを固定し、開口部を下向きにした固定側キャップ１４で固定側通電軸４の端部を覆い、開口部を固定側封着金具２に当接させ、簡易密閉する。固定側キャップ１４の内径は、固定側通電軸４の外径よりも僅かに大きい。固定側ワイヤ１５と固定側通電軸４の端面４ａ間は、僅かな隙間を有している。ろう材１２は、固定側通電軸４の外径とほぼ同様であり、０．数ｍｍの厚さである。

この状態を保って、温度７５０℃〜８３０℃に加熱した１０^−２Ｐａ以下の真空加熱炉に搬入し、３時間保持し、ろう材１２を溶解させる。固定側ワイヤ１５は濡れ性がよく、銀蒸気を拡散させる。すると、端面４ａを含む固定側通電軸４端部には、図示一点鎖線で示すように、厚さ数μｍの銀被膜１６を設けることができる。銀被膜１６は、ろう材１２と端面４ａとが非接触であって、銀の蒸着により形成されるので、滑らかな表面とすることができる。なお、固定側キャップ１４の内容積と、ろう材１２の容量とを調整すれば、銀被膜１６の厚さを制御することができる。

ここで、真空バルブの組立てにおいては、固定側部材と可動側部材をそれぞれ組立てる部分組立てと、これらの固定側部材と可動側部材とを組立てる全体組立てとの製造工程がある。

部分組立て時に銀被膜１６を設けた場合には、全体組立て時に再加熱を行うので、銀被膜１６が軟化し、蒸発する可能性がある。このような場合には、図２に示すように、ステンレス製の蒸発防止キャップ１７を固定側通電軸４端部に嵌め込んで、全体組立てを行うものとする。蒸発防止キャップ１７により、全体組立て後においても銀被膜１６を良好に保持することができる。なお、全体組立て時に銀被膜１６を設ける場合には、蒸発防止キャップ１７を設ける工程は不要となる。

可動側においては、図３に示すように、先ず、開口部を上向きにしたステンレス材からなる有底筒状の可動側キャップ１８を準備する。可動側キャップ１８内には、モリブデンを主成分とする金属材からなるスプリング状の可動側ワイヤ１９が置かれ、また、可動側ワイヤ１９の外周に円弧状のＡｇ板からなるろう材２０が置かれている。ろう材２０は、環状としてもよい。可動側ワイヤ１９の内径は、可動側通電軸７の外径よりも僅かに大きい。可動側キャップ１８の深さは、可動側通電軸７の端部の長さと同程度以上である。

次に、真空バルブの可動側を下向きにし、可動側通電軸７の端部をスプリング状となった可動側ワイヤ１９内に挿入し、簡易密閉する。

この状態を保って、固定側と同様に、温度７５０℃〜８３０℃に加熱した真空加熱炉に搬入し、３時間保持し、ろう材２０を溶解させる。これにより、外周面７ａに銀被膜を設けることができる。

上記実施例１の真空バルブによれば、固定側通電軸４の端面４ａでは固定側キャップ１４を用い、また、可動側通電軸７の外周面７ａでは可動側キャップ１８を用いて簡易密閉し、真空加熱によりろう材１２、２０を溶解させ、端面４ａや外周面７ａに銀の蒸着による銀被膜１６を設けているので、銀被膜１６の表面を滑らかに形成することができ、接触抵抗を低下させることができる。

上記実施例１では、ろう材１２、２０にＡｇ板を用いて説明したが、Ａｇ−２８％Ｃｕの共晶Ａｇを用いても、表面が滑らかな銀被膜１６を設けることができる。即ち、ろう材１２、２０には、Ａｇを主成分とした銀合金を用いることができる。

次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、真空バルブの固定側を下向きにしたことである。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、開口部を上向きにし、底部にろう材１２を置いた固定側キャップ１４を準備する。そして、真空バルブの固定側を下向きにして固定側キャップ１４内に挿入し、固定側通電軸４の端部を簡易密閉する。ろう材１２と端面４ａ間は、僅かな隙間があり、非接触となっている。この状態を保って、真空加熱を行えば、端面４ａを含む固定側通電軸４の端部に銀被膜を設けることができる。

上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１と同様の効果が得られるほかに、実施例１との選択により、真空バルブの上下方向に左右されず、接続部に銀被膜を設けることができる。

次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る真空バルブの製造方法を示す固定側断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、簡易密閉の方法である。図５において、実施例２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５に示すように、固定板２１にろう材１２を置き、その上に複数本の固定側ワイヤ１５を所定の間隔を保って並べ、固定側通電軸４の端面４ａを固定側ワイヤ１５の上に載せるものである。固定側封着金具２と固定板２１間には、真空バルブを固定するための複数枚の支持板２２を設けている。この状態を保って、真空加熱を行えば、端面４ａに銀被膜を設けることができる。なお、銀被膜は、固定側ワイヤ１５が当接している部分には形成されないが、接触抵抗を大きく低下させるものではない。

上記実施例３の真空バルブによれば、実施例２と同様の効果を得ることができる。

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 端面
５ 固定側接点
６ 可動側接点
７ 可動側通電軸
７ａ 外周面
８ ベローズ
９ アークシールド
１０ 固定側接続導体
１１ 可動側接続導体
１２、２０ ろう材
１３ 重り
１４ 固定側キャップ
１５ 固定側ワイヤ
１６ 銀被膜
１７ 蒸発防止キャップ
１８ 可動側キャップ
１９ 可動側ワイヤ
２１ 固定板
２２ 支持板

Claims (4)

1. 真空絶縁容器と、
   前記真空絶縁容器内に収納される接離自在の一対の接点と、
   前記接点に接続されるとともに、前記真空絶縁容器外に導出された通電軸の端部とを有する真空バルブの製造方法において、
   前記通電軸の端部をキャップで覆って簡易密閉し、
   前記キャップ内に、前記通電軸の端部と非接触にてろう材を配置し、
   この状態を保って、真空中で加熱して前記ろう材を溶解し、
   前記ろう材に含有される銀を前記通電軸の端部に蒸着させ、銀被膜を設けるものであって、
   前記通電軸は、固定側通電軸であり、
   先ず、内面の中間部に棒状の固定側ワイヤを固定するとともに、この固定側ワイヤに前記ろう材を置き、且つ開口部を下向きにした固定側キャップを準備し、
   次に、前記固定側通電軸を上向きに固定し、
   前記固定側キャップで前記固定側通電軸の端部を覆うことを特徴とする真空バルブの製造方法。
2. 真空絶縁容器と、
   前記真空絶縁容器内に収納される接離自在の一対の接点と、
   前記接点に接続されるとともに、前記真空絶縁容器外に導出された通電軸の端部とを有する真空バルブの製造方法において、
   前記通電軸の端部をキャップで覆って簡易密閉し、
   前記キャップ内に、前記通電軸の端部と非接触にてろう材を配置し、
   この状態を保って、真空中で加熱して前記ろう材を溶解し、
   前記ろう材に含有される銀を前記通電軸の端部に蒸着させ、銀被膜を設けるものであって、
   前記通電軸は、固定側通電軸であり、
   先ず、底部に前記ろう材を置くとともに、開口部を上向きにした固定側キャップを準備し、
   次に、前記固定側通電軸を下向きにし、
   前記固定側キャップ内に前記固定側通電軸の端部を挿入することを特徴とする真空バルブの製造方法。
3. 真空絶縁容器と、
   前記真空絶縁容器内に収納される接離自在の一対の接点と、
   前記接点に接続されるとともに、前記真空絶縁容器外に導出された通電軸の端部とを有する真空バルブの製造方法において、
   前記通電軸の端部をキャップで覆って簡易密閉し、
   前記キャップ内に、前記通電軸の端部と非接触にてろう材を配置し、
   この状態を保って、真空中で加熱して前記ろう材を溶解し、
   前記ろう材に含有される銀を前記通電軸の端部に蒸着させ、銀被膜を設けるものであって、
   前記通電軸は、可動側通電軸であり、
   先ず、スプリング状の可動側ワイヤおよびこの可動側ワイヤの外周に前記ろう材を配置するとともに、開口部を上向きにした可動側キャップを準備し、
   次に、前記可動側通電軸を下向きにし、
   前記可動側ワイヤ内に前記可動側通電軸の端部を挿入することを特徴とする真空バルブの製造方法。
4. 前記銀被膜を部分組立て時に設けた場合には、全体組立て時に、当該部分を蒸発防止キャップで覆うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の真空バルブの製造方法。

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