JPH09231879A

JPH09231879A - 真空バルブ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09231879A
Application number: JP3161496A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Otobe; 清文乙部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】最終工程のろう付温度による電極の位置ずれを
防ぐ。【解決手段】可動側電極５Ａの裏面中央部に対して、円
錐台状の座ぐり穴５ａを形成する。可動側通電軸７Ａの
先端には、円柱状の凸部７ａを形成し、この凸部７ａの
前端に対して座ぐり部７ａ１を形成する。可動側通電軸
７Ａに形成した凸部７ａを可動側電極５Ａの座ぐり穴５
ａに遊嵌させた状態で、可動側電極５Ａの前面からプレ
ス機で押圧して、凸部７ａの先端をかしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、真空バルブの電極及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空遮断器に組み込まれる真空バ
ルブの構成の一例を図６の縦断面図に示す。図６に示す
ように、真空バルブは、絶縁円筒１の両端を固定側フラ
ンジ２と可動側フランジ３で封止して構成される真空容
器の内部に対して、銀・タングステン・銅の合金で製作
された固定電極４Ｂとこの固定側電極４Ｂと同一品の可
動側電極５Ｂを所定の間隙で対置している。

【０００３】このうち、固定側電極４Ｂは、固定側フラ
ンジ２の中心に貫設された銅棒製の固定側通電軸６の先
端にろう付で固定され、この固定側通電軸６の基端に接
続された図示しない導体を介して真空容器の外部と接続
される。

【０００４】また、可動側電極５Ｂは、同じく銅棒製の
可動側通電軸７Ｂの先端に固定され、真空容器の外部と
は、この可動側通電軸７Ｂの下部に接続された図示しな
い可撓導体を介して接続される。

【０００５】この可動側通電軸７Ｂは、可動側フランジ
３の中心に挿入された軸受12を貫通し、可動側フランジ
３の内面に下端がろう付されたベローズ11を介して、可
動側フランジ３を気密に貫通している。

【０００６】ベローズ11の上端は、可動側通電軸７Ｂに
上端が接合された逆Ｕ字状のベローズカバー９の上部下
面にろう付されている。絶縁円筒１の内面の中央部に
は、円筒状のアークシールド10がシールド支え10ａを介
して取り付けられている。

【０００７】したがって、真空バルブは、可動側通電軸
７Ｂの下端に接続される図示しない絶縁ロッドを介して
連結された図示しない操作機構部により、真空容器内の
10^-2Pa以下の真空を維持した状態で可動側電極５Ｂの固
定側電極４Ｂへの接離を可能にしている。

【０００８】このように構成された真空バルブにおいて
は、アークシールド10は、固定側電極４Ｂから可動側電
極５Ｂが開離することによって発生する溶融金属蒸気
が、絶縁円筒１の内面に付着することによって生じる、
この絶縁円筒１の沿面絶縁特性の低下を防ぐために設け
られている。

【０００９】一方、前述した金属蒸気がベローズ11に付
着することを防ぐために、ベローズカバー９が設けられ
ている。また、固定側電極４Ｂにろう付される固定側通
電軸６は、この固定側通電軸６の先端に形成された図示
しない凸部を固定側電極４Ｂの背面に形成された図示し
ない案内穴に嵌合させることで、位置決めされる。可動
側電極５Ｂも同様である。

【００１０】また、真空バルブのろう付による組立は、
固定側フランジ２と可動側フランジ３を絶縁円筒１にろ
う付する工程が最終工程で、固定側通電軸６Ｂに固定側
電極４Ｂをろう付する作業などは、最初の工程で行われ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
工程で構成された真空バルブの電極においては、固定側
フランジ２を絶縁円筒１にろう付する工程や、可動側フ
ランジ３を絶縁円筒１にろう付する工程の加熱によっ
て、固定側電極４Ｂ又は可動側電極５ｂを固定側通電軸
６Ｂ又は可動側通電軸７Ｂにろう付した銀ろうが軟化し
て、これらの固定側電極４Ｂ又は可動側電極５Ｂのろう
付位置が僅かにずれたり、或いは、ろう付角度が変化す
るおそれがある。

【００１２】そのため、従来から、固定側通電軸６Ｂと
固定側電極４Ｂの接合用銀ろうと、可動側通電軸７Ｂと
可動側電極５Ｂをろう付する銀ろうは、最終ろう付工程
に用いる固定側フランジ２を絶縁円筒１をろう付する銀
ろう、及び、可動側フランジ３を絶縁円筒１にろう付す
る銀ろうよりも、溶融温度が高い材料を使用している
が、それでも、加熱炉の温度検出器のばらつきや、加熱
炉の内部の位置による温度のばらつきで、先にろう付し
た部分の銀ろうが軟化するおそれがある。そこで、本発
明の目的は、組立工程における電極の位置や角度のずれ
のおそれを解消することのできる真空バルブ及びその製
造方法を得ることである。

【００１３】

【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、真空絶縁容器の端板に貫設され対向端に
座ぐり穴が形成された凸部が突設される一対の通電軸
と、これらの通電軸の対向端に設けられ通電軸の凸部が
挿入されかしめられる円柱状の凹部が背面に形成された
接点とを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、請求項２に記載の発明の真空バルブ
は、凸部の先端の座ぐり穴の外側に形成された筒部の少
なくとも一部に対して、切り欠き部を形成したことを特
徴とする。

【００１５】また、請求項３に記載の発明の真空バルブ
は、切り欠き部に第２の座ぐり穴を形成したことを特徴
とする。

【００１６】また、請求項４に記載の発明の真空バルブ
は、通電軸の凸部の下端の前面と接点の背面との間に対
して、環状の銀ろうを介在させたことを特徴とする。

【００１７】また、請求項５に記載の発明の真空バルブ
は、接点の材料を銅合金とし、通電軸を無酸素銅とした
ことを特徴とする。

【００１８】さらに、請求項６に記載の発明の真空バル
ブの製造方法は、背面に座ぐり穴が形成された接点の座
ぐり穴に対して、通電軸の先端に形成された凸部を挿入
する工程と、接点及び通電軸を互いに押圧して凸部を座
ぐり穴にかしめる工程とを備えたことを特徴とする。

【００１９】このような手段により、かしめによって結
合された通電軸と接点は、後工程の加熱温度の如何にか
かわらず、一定の結合力で接合される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の真空バルブ及びそ
の製造方法の一実施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及びその製造方法の第１の実
施形態を示す縦断面図で、図６に対応する図、図２は、
図１の可動側電極の周りを示す拡大詳細図である。な
お、固定側電極の周りも、同様である。

【００２１】図１及び図２において、図６で示した真空
バルブと異るところは、固定側電極４Ａと固定側通電軸
６Ａとの接合部の形状及び接合方法と、可動側電極５Ａ
と可動側通電軸７Ａとの接合部の形状と接合方法を変え
たことであり、他の部分の構造及び工程は、従来と同一
である。したがって、図６と同一部分には、同一符号を
付して、説明を省略する。

【００２２】すなわち、可動側電極５Ａには、無酸素銅
から製作された可動側通電軸７Ａとの接合部に対して、
逆円錐台状の座ぐり穴５ａが形成されている。なお、固
定側も同様であるが、以下の説明を含めて、省略する。

【００２３】一方、可動側通電軸７Ａの先端は、可動側
電極５Ａに形成された座ぐり穴５ａに対して凸部７ａが
後述するようにかしめられている。この可動側通電軸７
Ａの凸部７ａは、かしめ作業の前の段階では、図３に示
すように加工されている。

【００２４】すなわち、図３において、凸部７ａは、円
柱状に加工され、この凸部７ａの先端には、座ぐり部７
ａ１が形成されている。凸部７ａは、可動側電極５Ａに
形成された底面の直径をφＡで示す座ぐり穴５ａに対し
て、かしめ工程において遊嵌され、凸部７ａの下部は、
座ぐり穴５ａの下端に形成された直径φＣの入口に遊嵌
している。座ぐり穴５ａの深さＢに対して、可動側通電
軸７Ａの凸部７ａの高さＤは、図３においては、約 1.5
倍となっている。

【００２５】このように構成された真空バルブにおいて
は、可動側電極５Ａと可動側通電軸７Ａを図示しない治
具で固定した後、可動側通電軸７Ａを下側にして図３に
示すように組み合わせ、プレス機によって、可動側電極
５Ａを加圧する。

【００２６】この結果、図３に示した凸部７ａの先端外
周に形成された短い筒部が、図２に示すように拡げら
れ、且つ、圧縮されて、可動側電極５Ａと可動側通電軸
７Ａはかしめによって結合される。

【００２７】この作業は、ろう付による結合方法と比べ
て、短時間に行うことができ、加熱炉に部品を搬入した
り、加熱炉を昇温させる時間を省くことができるので、
量産品である真空バルブの生産性を上げることができ、
可動側電極５Ａが可動側通電軸７Ａから脱落する従来の
真空バルブの課題を解消することができる。

【００２８】次に、図４は、本発明の真空バルブ及びそ
の製造方法の第２の実施形態を示す部分縦断面図で、図
２に対応する図である。図４において、図２と異るとこ
ろは、図３で示した凸部７ａに対し、凸部７ｃのかしめ
前の高さが僅かに高くなっている。また、可動側通電軸
７Ａの先端と可動側電極５Ａの背面との間には、環状の
銀ろう８がかしめ工程の前に挿入されている。

【００２９】このように構成された真空バルブにおいて
は、可動側電極５Ａと可動側通電軸７Ａは、前述したか
しめ工程の後の加熱炉における加熱工程によって、銀ろ
う８が溶融してろう付されている。

【００３０】したがって、可動側通電軸７Ａと可動側電
極５Ａは、より強固に接合されるので、真空バルブの機
械的寿命を延ばすことができるだけでなく、可動側通電
軸７Ａと可動側電極５Ａ間の接触抵抗も減らすことがで
きるので、通電容量を上げることもできる。

【００３１】次に、図５は、本発明の真空バルブ及びそ
の製造方法の第３の実施形態を示す部分斜視図で、図３
及び図４に対応し、可動側通電軸７Ｂの先端部のみを更
に拡大して示す。

【００３２】図５において、図３及び図４と異るところ
は、可動側通電軸７Ｂの先端に形成された凸部７ｃに
は、外周の円筒部７ｃの一部に対して切り欠き部７ｄが
形成され、更に、座ぐり穴７ｅが加工されている。

【００３３】このように構成された真空バルブにおいて
は、例えば、図２及び図３に示すように凸部７ａが可動
側電極５Ａの座ぐり穴５ａにかしめられた後において、
凸部７ａの先端に図２及び図４に示すように残存した空
間の空気が通電による膨張で外部に出てきて、内部の真
空度を低下させ、遮断特性を低下させるおそれを解消す
ることができる。

【００３４】なお、図５において、通電軸７Ｂに形成さ
れた座ぐり穴７ｅから、通電軸７Ｂの先端外周に達する
溝を形成して、座ぐり部７ａ１に残留した空気の排気を
更に容易にしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
真空絶縁容器の端板に貫設され対向端に座ぐり穴が形成
された凸部が突設される一対の通電軸と、これらの通電
軸の対向端に設けられ通電軸の凸部が挿入されかしめら
れる円柱状の凹部が背面に形成された接点とを備えるこ
とで、後工程の加熱温度の如何にかかわらず、通電軸と
接点を一定の結合力で接合したので、組立工程における
電極の位置や角度の変化のおそれを解消することのでき
る真空バルブを得ることができる。

【００３６】また、請求項２に記載の発明によれば、凸
部の先端の座ぐり穴の外側に形成された筒部の少なくと
も一部に対して、切り欠き部を形成することで、後工程
の加熱温度の如何にかかわらず、通電軸と接点を一定の
結合力で接合したので、組立工程における電極の位置や
角度の変化のおそれを解消することのできる真空バルブ
を得ることができる。

【００３７】また、請求項３に記載の発明によれば、切
り欠き部に第２の座ぐり穴を形成することで、後工程の
加熱温度の如何にかかわらず、通電軸と接点を一定の結
合力で接合したので、組立工程における電極の位置や角
度の変化のおそれを解消することのできる真空バルブを
得ることができる。

【００３８】また、請求項４に記載の発明によれば、通
電軸の凸部の下端の前面と接点の背面との間に対して、
環状の銀ろうを介在させることで、後工程の加熱温度の
如何にかかわらず、通電軸と接点を一定の結合力で接合
したので、組立工程における電極の位置や角度の変化の
おそれを解消することのできる真空バルブを得ることが
できる。

【００３９】また、請求項５に記載の発明によれば、接
点の材料を銅合金とし、通電軸を無酸素銅とすること
で、後工程の加熱温度の如何にかかわらず、通電軸と接
点を一定の結合力で接合したので、組立工程における電
極の位置や角度の変化のおそれを解消することのできる
真空バルブを得ることができる。

【００４０】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
背面に座ぐり穴が形成された接点の座ぐり穴に対して、
通電軸の先端に形成された凸部を挿入する工程と、接点
及び通電軸を互いに押圧して凸部を座ぐり穴にかしめる
工程とを備えることで、後工程の加熱温度の如何にかか
わらず、通電軸と接点を一定の結合力で接合したので、
組立工程における電極の位置や角度の変化のおそれを解
消することのできる真空バルブの製造方法を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空バルブ及びその製造方法の第１の
実施形態を示す縦断面図。

【図２】図１の部分拡大詳細図。

【図３】本発明の真空バルブ及びその製造方法の第１の
実施形態を示す部分分解図。

【図４】本発明の真空バルブ及びその製造方法の第２の
実施形態を示す部分拡大詳細図。

【図５】本発明の真空バルブ及びその製造方法の第３の
実施形態を示す部分拡大斜視図。

【図６】従来の真空バルブ及びその製造方法の一例を示
す縦断面図。

【符号の説明】

１…絶縁円筒、２…固定側フランジ、３…可動側フラン
ジ、４Ａ…固定側電極、５Ａ…可動側電極、５ａ，７ｅ
…座ぐり穴、６Ａ…固定側通電軸、７Ａ，７Ｂ…可動側
通電軸、７ａ…凸部、７ａ１…座ぐり部、７ｃ…円筒
部、７ｄ…切り欠き部、８…銀ろう、９…ベローズカバ
ー、10…アークシールド、11…ベローズ、12…ブッシ
ュ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空絶縁容器の端板に貫設され対向端に
座ぐり穴が形成された凸部が突設される一対の通電軸
と、これらの通電軸の対向端に設けられ前記通電軸の前
記凸部が挿入されかしめられる円柱状の凹部が背面に形
成された接点とを備えた真空バルブ。
【請求項２】前記凸部の先端の座ぐり穴の外側に形成
された筒部の少なくとも一部に対して、切り欠き部を形
成したことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】前記切り欠き部に第２の座ぐり穴を形成
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】前記通電軸の前記凸部の下端の前面と前
記接点の背面との間に対して、環状の銀ろうを介在させ
たことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の真空バルブ。
【請求項５】前記接点の材料を銅合金とし、前記通電
軸を無酸素銅としたことを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の真空バルブ。
【請求項６】背面に座ぐり穴が形成された接点の前記
座ぐり穴に対して、通電軸の先端に形成された凸部を挿
入する工程と、前記接点及び前記通電軸を互いに押圧し
て前記凸部を前記座ぐり穴にかしめる工程とを備えた真
空バルブの製造方法。