JPH0465040A - 真空インタラプタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、電極がビスマス（Ｂ　ｉ　）等の低融点金属
を含有ずろ真空インタラプタの製造方法に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明に係る真空インタラプタの製造方法では、Ｂ１な
どの低融点金属を含有する電極とアダプタとを接合面に
圧力をかけてろう付けし強度の高いろう付は部を得る。

次いで、導電性のアダプタとリード棒とをろう付けする
。このろう付は部は例えば胴（Ｃｕ）同士のろう付けと
なるので、低融点金属の影響を受けることがない。

Ｃ従来の技術 真空インタラプタの一例の構造を第６図に示す。

第６図において、１はセラミックス等で形成された絶縁
筒で、その両端には金属環ｆｆ、ａ。

１ｂが取付けである。金属環１ａ、ｌｂの端には固定フ
ランジ２、可動側フランジ３が取付けである。固定側フ
ランジ２の中央部には固定リード棒５が貫通している。

固定リード棒５は固定側フランジ２と一体となっている
。

１１！ｌ縁筒１内において固定リード棒５の先端には固
定電極６が取付けである。

可動側フランジ３の中央部には孔７があけてあり、そこ
より絶縁筒１内に可動リード棒８が挿入しである。この
可動リード棒８の先端には前記固定電極６と対向する可
動電極９が取付けである。

可動リード棒８と可動側フランジ３との間はベローズ１
０で結合してあり、可動リード棒８は軸方向に移動可能
となっている。可動リード棒８には図示されていない操
作機構が連結し、操作機構によって可動リード棒８が軸
方向に動かされることによって電極６，９は開閉される
。

このような真空インタラプタの電極６，９においては、
ベースとなるＣｕ又はＣｕ合命命中Ｂｉ等の低融点金属
を含有させることが耐溶着性能を向上させる上で有効で
あることが知られている。そのため、約１重量％以下の
Ｂｉ等を添加している。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 上記のような真空インタラプタにおいて、その製作の際
、電極６，９とリード棒５，８とは結合される。電極と
り−ド棒との結合方式としては、ろう付けによる方式と
かしめ等の機械的結合方式とがある。

ろう付けによる結合方式が一般的であるが、電極に低融
点金属が含まれている場合には、低融点金属がろう付は
部に浸入し、ろう付は部を弱くしてしまう。

そのため、低融点金属を含有する電極とり−ド棒との結
合には、リード棒先端に突起を設けてこれを電極側にか
しめるなどの機械的結合方式が採用されている。

しかしながら、機械的結合方式は、低圧小容量のものの
結合方式としては十分であるが、大容量用のものに適用
した場合には、強度が不十分であるという問題がある。

Ｅ、　　１１１１を解決するための手段上記課題を解決
するため、本発明では、低融点金属を含有する電極の裏
面にろう材を介して導電性材料製のアダプタを合わせ、
電極とアダプタ間に荷重をかけた状態で加熱して電極と
アダプタとをろう付けし、次にアダプタとり−ド棒とを
ろう付けすると共に、かしめ結合するようにしたのであ
る。

Ｆ　　作　　　　　用 低融点金属を含有する電極と導電性材料製のアダプタと
のろう付けに際しては、電極とアダプタ間に荷重をかけ
た状態としておくのでろう付けが良好になされ、両者の
ろう付は強度が向上する。荷重は重しなどによりかける
。

電極とアダプタとのろう付は後、アダプタとり−ド棒と
をろう付けするので、このろう付は部は低融点金属の影
響を受けず、強度的に確かなものが得られる。

Ｇ実施例 次に、本発明に係る真空インタラプタの製造方法の一実
施例を図面を参照して説明する。

実施例では、低融点金属としてＢｉを微量含有するＣ　
ｒ　−Ｃｕ　−Ｂ　ｉ電極を例に挙げる。

Ｂｉを微量含有するＣ　ｒ　−Ｃｕ　ｔ４極は例えば第
５図に示すようにして製作される。

先ず、第５図［ａ）に示すように、−１００メツシュ粒
度のＣｒ　粒末２１　ａをアルミナセラミックス製の容
Ｗ２２に入れ、これを真空炉内で、温度１２００℃、圧
力５Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ下で脱ガスしつつ加熱処理し、
多孔質のＣｒ焼結母材２１ｂとする。

次に、第５図（ｂｌに示すように、得られたＣｒ焼結母
材２１ｂ上にＣｕ−０，５重量％Ｂｉのインゴット２３
とＣｕのインゴット２４とを載せ、真空炉内で、温度１
１００℃、圧力５Ｘ　１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒ下で脱ガス
しつつ加熱処理する。Ｃｕ　−Ｂ　ｉインゴット２３、
Ｃｕイッゴット２４が溶融し、Ｃｒ焼結母材２１ｂのＣ
ｒ粒子間隙に溶浸する。

この後、第５図ｔｅ＋に示すように、得られるＣ　ｒ　
−Ｃ蒐ｓ　−Ｂ　ｉ合金の電極材料２１ｅを容器２２か
ら取り出し、所定の寸法形状に機械加工する。図中、破
線で示す部分が機械加工された後の電極２１である。な
お、電極２１底面となる面の中央部には嵌合穴２５ａ及
びかしめ用の穴２５ｂが形成されろ。かしめ用の穴２５
ｂにはテーパが付けられる。

次に、得られたＢ１含有の電極２１とアダプタとのろう
付けがなされる。

先ず、第１図に示すように、電極２１をアルミナセラミ
ックス製の容器２６の内底面ニアルミナセラミックス製
のリング２７を介して設置する。電極２１の裏面を上側
にして設置する。

次に、電極２１の嵌合穴２５ａの底面にろう材を置きそ
の上から当該嵌合穴２５ｍにアダプタ２８を嵌合する。

アダプタ２８は、中央に孔２８＆を有するリング状をな
し、Ｃｕ。

Ｃｕ合金など導電性の良い材料で作られる。

ろう材としては、例えば、Ｃｕ−マンガン（Ｍｎ）−ニ
ッケル（Ｎｉ）ろう材などが使用される。

アダプタ２８の上にはアルミナセラミックス製のリング
３０が置かれ、その上に重し３１が載せられる。この重
し３１によりろう材を挾んでアダプタ２８と電極２１と
の間には荷重がかれられる。なお、アルミナセラミック
ス製のリング３０を設けるのは、ろう付は時にアダプタ
２８と重し３１とが接合されるのを防止するためである
。

次に、容Ｎ２６の口をアルミナセラミックス製の蓋３２
で塞ぎ、ｓＦ閉状態とする。そして、容器２６，３２ご
と真空炉中に入れ、真空中、９６０℃下で加熱し、ろう
付け（第１段ろう付け）を行う。アダプタ２８が重し３
１により電極嵌合穴２５ａの底面側に押し付けられてい
るので、溶けたろう材は嵌合穴２５ｃ底面とアダプタ２
８先端面との間に広がり、両名を強固に接合する。

第２図には、′ｒ４極とアダプタ　（もしくはり一ド棒
）との接合の強度を、かしめによる場合、アダプタの自
重だけによるろう付けの場合、重し３１により力を加え
てろう付けした場合について比較して示す。このグラフ
では、かしめによる強度を１０としである。

この図かられかるように、重し３１により８０ｇ／−以
上の力を加えた場合にはろう付は強度が顕著に向上する
。

なお、上記ろう付は加熱の際、電極２１中のＢｉは蒸発
するが、その蒸発量は密閉容器２６．３２の容積によっ
て決まる蒸気圧で抑制されろ。

次に、上記のようにして得られた電極２１とアダプタ２
８との組立体のアダプタ２８とリード棒とを接合する。

第３図に示すようにＣｕ又はＣｕ合金製のり−ド棒３３
の先端軸部３３ａをアダプタ２８の孔２８ａに嵌合する
。このとき、リード棒先端面３３ｂとアダプタ下面２８
ｂとの間にろう材を介在させる。ろう材としては、例え
ば、銀（Ａｇ）−Ｃｕ−インジウム（Ｉ　ｎ）系材など
が使われる。

そして、この仮組立体を真空炉に入れ、真空中あるいは
不活性ガス中において所定の温度で所定時間（例えば、
７６０℃で１５分間）加熱し、アダプタ２８とリード棒
３３とをろう付けする。このろう付けは、例えばＣｕと
Ｃｕとのろう付けとなり、低融点金属の影響を受けない
ため、強度の高いろう付は部が得られる。

リード棒先端軸部３３ａの先端にはがしめ部（かしめら
れる部分）３３ｃが形成してあり、ろう付は後の状態で
かしめ部３３ｅは電極２１のかしめ用の穴２５ｂ内に突
出する。

このかしめ部３３ｃを、電極２１の表面側より穴２５ｂ
内に挿入したかしめ治具（工具）３４でかしめる。つま
り、かしめ部３３ｃを外鍔に塑性変形して穴２５ｂのテ
ーパ部に押し付け、両者を結合するのである。

このように、アダプタ２８とリード棒３３とをろう付け
とかしめの併用により接合するので、その接合強度は極
めて高いものとなる。

この後、第４図に示すように、他の構成部品と組み合わ
せてろう付けすることにより真空インタラプタが得られ
る。第４図中、第６図に示したものと同じ部品には同一
符号を付しである。

上記実施例では、Ｃｕ　−Ｃｒをベースとする電極材料
に低融点金属として微少量の８１を含有させたものを例
として挙げたが、導電性金属としては、Ｃｕのほかに、
Ａｇ、Ｃｕ合金、Ａｇ合金などを用いることもでき、ま
た導電性金属と合金させる金属としてもＣｒに限らず、
コバルト（Ｃｏ）　　Ｎｉ、鉄（Ｆｅ　）、モリブデン
（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）。

チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）な
どのほか、ＭＯ化合物、Ｗ化合物。

ステンレス鋼等を使用することもできる。

また、低融点金属としてもＢ１に限らず、鉛（ｐｂ）、
テルル（Ｔｅ）、アンチモン（ｓｂ）などを採用するこ
ともできる。

■　発明の効果 本発明に係る真空インタラプタの製造方法によれば、低
融点金属を含有する電極の裏面にろう材を介して導電性
材料製のアダプタを合わせ、電極とアダプタ間に荷重を
かけた状態で加熱して電極とアダプタとをろう付けする
ようにしたので、電極が低融点金属を含有するにもかか
わらず、強固なろう付けが得られる。

また、アダプタとリード棒とをろう付けするので、その
ろう付は部は低融点金属の影響を受けず、信頼性の高い
ものとなる。さらに、このろう付は部に併せてかしめ接
合も適用されるので、接合部の強度はさらに向上する。

よって、低融点金属を含有する大電流しゃ新月の強度の
高い電極組立体、ひいては真空インタラプタが実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法における電極とアダプタ
の組立工程図、第２図は重し重量とろう付は強度との関
係を示すグラフ、第３図は電極、アダプタとり−ド棒と
の組立工程図、第４図は最終組立工程図、第５図は電極
の製造工程図、第６図は真空インタラプタの一例の構造
図である。 図面中、 ２１は電極、 ２８はアダプタ、 ３０はリング、 ３１は重し、 ３３はリード棒、 ３３ｃはかしめ部、 ３４はかしめ治具である。 第１図 電極−アダプタの組立工根囲 第２図 重し重量とろう付は強度との関係 重し重量（ｇ／ｃｍ＝） アダー２°夕 第３図 ノード棒の組立工程図 第４ 図 最終組ｑ工程図 第５ 図 電極の製造］″、−， 程図ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低融点金属を含有する電極の裏面にろう材を介して導電
   性材料製のアダプタを合わせ、電極とアダプタ間に荷重
   をかけた状態で加熱して電極とアダプタとをろう付けし
   、次にアダプタとリード棒とをろう付けすると共に、か
   しめ結合することを特徴とする真空インタラプタの製造
   方法。