JPH07302529A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アークシールドの脱落を防止する。 【構成】 アークシールドの一端を端板にロウ付けなど
により接合するとともに、一端から所定距離隔てた位置
の直径を小さくすることにより、段部を形成し、この段
部に、絶縁容器の内面に設けた突起部を係合させてアー
クシールドを支持する。 【効果】 段部が突起部により支持されているので、万
一ロウ付けの接合部が離脱してもアークシールドが脱落
することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は真空開閉器に用いられ
る真空バルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空バルブの例としては例えば、
実開昭６３−１２５３３５号公報に示されたものがあ
る。この従来例では、絶縁円筒容器の両端開口部に皿状
の金属性の端板が接合されて気密容器を構成している。
一方の端板の中央部を貫通して固定側の通電軸が設けら
れ、その先端には固定電極が設けられている。固定側の
電極に接離する可動電極は可動側の通電軸の先端に設け
られている。可動側の通電軸と他方の端板との間にはベ
ローズが設けられ、通電軸が気密を保ちつつ移動できる
ようになされている。

【０００３】このように構成された真空バルブにおい
て、可動側の電極が固定側の電極に接離して電流を開閉
するとき、両電極間にアークが発生し、その際に両電極
から金属蒸気が発生する。この金属蒸気が絶縁容器の内
壁に付着すると絶縁性が低下するので、電極の周囲に筒
状のアークシールドを設けて、金属蒸気が絶縁容器の内
壁に付着するのを防止している。前記従来の真空バルブ
においては、絶縁円筒容器の一方（上方）の端板に近い
部分の内壁に突起部を設け、突起部の内側にアークシー
ルドを挿入し、アークシールドと突起部間の間隙には接
着剤として働く耐熱性無機質材料を充填して、アークシ
ールドを絶縁円筒容器内の突起部に係合して固定してい
る。また他の従来例として例えば、金属の円筒状のアー
クシールドの端面を前記の絶縁円筒容器の上部に設けた
金属の端板の内壁面（下面）にロウ付けにより接合して
アークシールドを端板にぶら下げるよう固定しているも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の前者の従来の構
成では、真空バルブの開閉時に発生する機械的振動によ
って耐熱性無機質材料にひび割れが生じてアークシール
ドが突起部への係合から脱落することがある。また後者
の従来の構成のものでは、ロウ付けによる接合強度は前
記の耐熱性無気質材料よりは高いものの、長期間使用す
ると、機械的振動によりロウ付け部が破断し、アークシ
ールドが脱落することがある。アークシールドが脱落す
ると、これがベローズに接触してベローズを破損するお
それがあるとともに、正常なシールド効果が得られない
おそれがあり、この点を解決することが課題であった。

【０００５】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、アークシールドが絶縁容器から脱落
するのを防止することができる真空バルブを得ることを
目的とする。

【０００６】この発明は筒状のアークシールドの端部を
端板に接合するとともに、アークシールドに設けられた
段部を絶縁容器の内壁に設けられた突起部によって支持
することができる真空バルブを得ることを目的とする。

【０００７】この発明はアークシールドの端板と接合す
る部分の板厚を厚くし、接合強度を増加させた真空バル
ブを得ることを目的とする。

【０００８】この発明はアークシールドの端部にフラン
ジを設けることによって端板と接合する部分の幅を拡大
し、接合強度を増加させた真空バルブを得ることを目的
とする。

【０００９】この発明は前記アークシールドの段部を絶
縁容器の端部に設けた板状リングにより保持する真空バ
ルブを得ることを目的とする。

【００１０】この発明はアークシールドを弾性を有する
変形可能な部材で支持することによって製造時の寸法誤
差を補償できる真空バルブを提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の真空バルブ
は、筒状の絶縁容器の両端面に気密を保ちつつそれぞれ
第１の端板及び第２の端板を接合して気密容器を構成
し、当該気密容器内に第１の端板に固定された固定電極
部及び固定電極部に離接可能に構成された可動電極部を
設け、前記固定電極部と可動電極部を囲む筒状のアーク
シールドを前記第１の端板に接合して設けた真空バルブ
において、前記アークシールドは、前記第１の端板との
接合部から所定距離のへだてた位置に前記接合部におけ
る外径寸法より小さな外径寸法になされた段部を有し、
前記絶縁容器は内面に前記アークシールドの段部に係合
する少なくとも１個の突起部を設けている。

【００１２】

【作用】アークシールドは端部が端板に接合されるとと
もに、前記端部の外径より小さい外径を有する段部が筒
状の絶縁容器の内壁に設けられた突起部によって保持さ
れる。

【００１３】また前記筒状の絶縁容器の端面に設けられ
た板状リングによって前記アークシールドの段部が保持
される。

【００１４】また前記絶縁容器の突起部に設けられた弾
性変形可能なリング状部材によってアークシールドの段
部が保持され、両者間の寸法誤差は弾性部材の変形によ
って補償される。

【００１５】

【実施例】

［第１実施例］図１は本発明の第１実施例の真空バルブ
の断面図である。図１において、筒状の磁器などの絶縁
材で構成された絶縁容器１５の上端には皿状の金属の端
板２が接合されており、その中央部には固定側の金属の
通電棒４が貫通して固定されている。通電棒４の下端に
は固定側の電極５が設けられている。

【００１６】絶縁容器１５の下端には鉄などの金属の端
板３が設けられている。端板３の中央部の孔３Ａには、
可動側の金属の通電棒６が挿入されている。通電棒６の
上端には電極５に接離する可動側の電極７が設けられて
いる。通電棒６と端板３間には金属のベローズ８が設け
られ、通電棒６が気密を保ちつつ軸方向に移動できるよ
うになされている。これらの筒状容器１５、端板２、端
板３及びベローズ８によって気密容器が構成され、内部
は所定の真空になされている。絶縁容器１５には、端板
２との接合部の近傍において、その内壁に少なくとも１
個の突起部１５Ａが設けられている。突起部１５Ａは、
絶縁容器の内壁の全円周上に設けた円環状の突起でもよ
く、また複数の突起を円周上に配列したものでもよい。

【００１７】アークシールド１６は、例えば円筒状鉄な
どの金属であり、電極５及び７の部分を囲んで設けられ
ている。アークシールド１６は大径部１６Ｂと大径部１
６Ｂより直径の小さい小径部１６Ｃにより構成され、両
者の境界には段部１６Ａが形成されている。小径部１６
Ｃの外径は前記の突起部１５Ａの内径より若干小さくな
されている。また大径部１６Ｂの外径は前記突起部１５
Ａの内径より大きくなされている。アークシールド１６
の端部１６Ｄは端板２の内面に銀ロウ付などの溶接方法
で接合されている。アークシールド１６の端部１６Ｄと
段部１６Ａとの距離は、アークシールド１６の端部１６
Ｄが端板２に接合された状態で、前記段部１６Ａが突起
１５Ａに接するようにあらかじめ設定されている。

【００１８】上記の構成の真空バルブを組立てるとき
は、端板２にあらかじめ固定側の通電棒４とアークシー
ルド１６をロウ付しておく。次に端板２を絶縁容器１５
に接合することによって真空バルブが形成される。第１
実施例では、アークシールド１６の端部１６Ｄから段部
１６Ａまでの距離が、端板２の内面と突起１５Ａの上面
１５Ｂまでの距離に略等しくなされているので、仮に端
部１６Ｄのロウ付部が破損してアークシールド１６が端
板２から離脱しても、アークシールド１６は突起１５Ａ
により支持されており、脱落することはない。

【００１９】［第２実施例］図２は本発明の第２実施例
の真空バルブの断面図である。第２実施例においては、
金属のアークシールド２１の形状のみが図１に示す第１
実施例のアークシールド１６と異なっており、他の構成
は第１実施例と同じであり、対応する部分は同一の符号
を用いて示し、同じ説明が適用される。第２実施例のア
ークシールド２１は、端板２に接合する端部２１Ｂから
段部２１Ａまでの厚さが他の部分より厚くなされてい
る。従って、端部２１Ｂの面積が図１に示す第１実施例
のアークシールド１６の端部１６Ｄの面積より広い。ロ
ウ付の接合強度は接合面積に略比例するので、所望の接
合強度が得られるように厚さを選べばよい。本実施例で
は、端部２１Ｂを端板２にロウ付したときの接合面積が
大きく、従って接合強度が増大する。アークシールド２
１の段部２１Ａは第１実施例と同様に、突起１５Ａによ
って保持されている。従って万一ロウ付部が端板２から
離脱してもアークシールドが脱落することはない。

【００２０】［第３実施例］図３は本発明の第３実施例
の真空バルブの断面図である。第３実施例においては、
金属のアークシールド２２のみが前記図１の第１実施例
のアークシールド１６と異なっており、他の構成は第１
実施例と同じであり、対応する部分は同一の符号を用い
て示し、同じ説明が適用される。第３実施例において
は、アークシールド２２の端部にフランジ２２Ｂが設け
られており、フランジ２２Ｂの端板２との接合部２２Ｃ
は第１実施例における端部１６Ｄに比較して面積が広
い。従ってアークシールド２２を端板２にロウ付けした
ときの接合面積が広く接合強度が高い。従って所望の接
合強度が得られるようにフランジ２２Ｂの幅、すなわち
接合部２２Ｃの面積を設定すればよい。

【００２１】第２実施例のアークシールド２１において
も、端部２１Ｂの面積が広いので、第３実施例のアーク
シールド２２と同様に高い接合強度が得られる。しかし
第３実施例のアークシールド２２は、第２実施例のアー
クシールド２１と比較して、端部２２Ｃから段部２２Ａ
までの板厚が薄いので、材料が削減される。その結果第
２実施例に比較して真空バルブの重量が軽減されまた材
料のコストも削減される。本実施例において、万一アー
クシールド２２が端板２から離脱したとしても、段部２
２Ａが突起１５Ａによって支持されているので脱落する
ことはない。

【００２２】［第４実施例］図４は本発明の第４実施例
の真空バルブの断面図である。本実施例においては、筒
状の絶縁容器２４、金属のアークシールド２３及び金属
の板状リング１８を除く他の構成は第１実施例の構成と
同じであり、対応する部分は同一の符号を用いて示し、
同じ説明が適用される。第４実施例では、絶縁容器２４
において、端板２が接合された端面２４Ａに板状リング
１８が設けられている。板状リング１８の外径は絶縁容
器２４の内径より大きくなされているので、板状リング
１８を絶縁容器２４の端面２４Ａに接合しなくてもよい
が、機械的に安定な真空バルブを得るためには端面２４
Ａに接合して固定するのが望ましい。

【００２３】アークシールド２３は、実質的に図１に示
す第１実施例のアークシールド１６と同じ形状を有して
いる。アークシールド２３の端部２３Ｂは端板２にロウ
付により接合されている。端部２３Ｂと段部２３Ａの距
離は端板２の内面と板状リング１８までの距離に実質的
に等しくなされており、アークシールド２３は段部２３
Ａにおいて板状リング１８によって保持される。従っ
て、アークシールド２３が端板２から離脱しても端部２
３Ａが板状リング１８によって支持されているので脱落
することはない。また、この第４実施例では絶縁容器２
４の構造が簡単なので製造コストが低減される。

【００２４】［第５実施例］図５は本発明の第５実施例
の真空バルブの断面図である。第５実施例においては、
アークシールド１６の端部１６Ｄと段部１６Ａ間の距離
が端板２の内面と絶縁容器１５の突起部１５Ａの上面１
５Ｂまでの距離より短くなされている。従って端板２に
アークシールド１６をロウ付した後、絶縁容器１５に取
付けたとき段部１６Ａと突起部１５Ａの上面との間に隙
間が生じる。この実施例では、前記の隙間に弾性を有し
変形可能な金属のリング状部材によるばね２５を設けて
いる。ばね２５は例えば、板状部材を断面がＵ字型にな
るように成形したものが適している。ばね２５は絶縁容
器１５の内壁の形状に応じたリング状が望ましいが、Ｕ
字型のばねの小片を複数個設けてもよい。

【００２５】第５実施例においては、段部１６Ａと突起
部１５Ａの上面１５Ｂ間の距離に製品毎のばらつきがあ
っても、変形可能なばね２５の伸縮によって隙間がうめ
られる。従って製品毎のばらつきがあっても、変形可能
なばね２５の伸縮によって隙間がうめられ、アークシー
ルドは突起部に係合し脱落しないとともに、アークシー
ルド１６及び絶縁容器１５の許容誤差を非常に小さくす
る必要がなく、製造が容易になる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、アークシールドの端
部が端板に接合されるとともに、段部が絶縁容器の内壁
に設けられた突起部により保持される。従ってアークシ
ールドの取付強度が増加するとともに、万一接合部が離
脱しても、アークシールドは段部によって支持され、脱
落することはない。

【００２７】アークシールドの接合部の板厚を厚くする
ことにより、若干重量が増加するが、接合部の接合面積
が増加し、その結果接合強度が増大する。

【００２８】アークシールドの接合部にフランジを設け
ることにより、接合部の面積が増加し、アークシールド
の大きな重量増加なしで接合強度が増大する。

【００２９】絶縁容器の端部に板状リングを設け、それ
によってアークシールドの段部を支持するので、絶縁容
器の構造が簡略化される。

【００３０】さらに、アークシールドの段部と絶縁容器
の突起部間に弾性変形可能なリング状部材を設けること
により、アークシールドの端板への接合部と段部間の寸
法誤差を非常に小さくする必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の真空バルブの断面図

【図２】 本発明の第２実施例の真空バルブの断面図

【図３】 本発明の第３実施例の真空バルブの断面図

【図４】 本発明の第４実施例の真空バルブの断面図

【図５】 本発明の第５実施例の真空バルブの断面図

【符号の説明】

２、３ 端板、５、７ 電極、１５ 絶縁容器、１５Ａ
突起部、１６、２１〜２３ アークシールド、１６
Ａ、２１Ａ〜２３Ａ 段部、１６Ｄ 端部、１８ 板状
リング、２２Ｂ フランジ、２５ ばね。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の絶縁容器の両端部に気密を保ちつ
   つそれぞれ第１の端板及び第２の端板を接合して気密容
   器を構成し、当該気密容器内に第１の端板に固定された
   固定電極部及び固定電極部に離接可能に構成された可動
   電極部を設け、前記固定電極部と可動電極部を囲む筒状
   のアークシールドを前記第１の端板に接合して設けた真
   空バルブにおいて、 前記アークシールド上で、前記第１の端板との接合部か
   ら所定距離のへだてた位置に前記接合部における外径寸
   法より小さな外径寸法になされた段部を有し、 前記絶縁容器は内面に前記アークシールドの段部に係合
   する突起部を設けたことを特徴とする真空バルブ。
2. 【請求項２】 前記アークシールドの前記第１の端板と
   の接合部から前記段部までの板厚を段部より先の部分よ
   り厚くしたことを特徴とする請求項１の真空バルブ。
3. 【請求項３】 前記アークシールドの前記第１の端板と
   の接合部にフランジを設けフランジの面において接合し
   たことを特徴とする請求項１の真空バルブ。
4. 【請求項４】 前記第１の端板と絶縁容器との接合部に
   前記アークシールドの段部に係合する板状リングを設け
   たことを特徴とする請求項１の真空バルブ。
5. 【請求項５】 前記アークシールドの段部と前記絶縁容
   器の突起部間に少なくとも１個の弾性を有する変形可能
   な部材を設けたことを特徴とする請求項１の真空バル
   ブ。
6. 【請求項６】 前記絶縁容器の内面に設けた突起部は前
   記内面の全周に設けられたリング状突起部である請求項
   １の真空バルブ。
7. 【請求項７】 前記弾性を有する変形可能な部材はリン
   グ状の部材であることを特徴とする請求項５の真空バル
   ブ。