JPS5935328A - 真空バルブの組立方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、導電軸ねじ部の塑性変形に起因して生じるゆ
るみあるいは破壊を防止するための対策を講じた真空バ
ルブに関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に真空バルブにおいては電極を取り付けた導電軸は
、真空バルブの製造工程で各種熱的加工成形による不可
避な熱履歴によって完全焼鈍状態になシ、機械的耐力の
極めて小さい極軟質鋼材に変質した状態で使用されてい
る。しだがって、真空しゃ断器として使用される場合、
真空バルブの取付けおよび可動側導電軸への駆動軸の接
続のために成形されているねじ部には何 組立時にねじ山が変形するような過大！締付力が加わシ
、更に電極の開閉操作時、特に閉極操作時に大きな衝撃
荷重が電極を介して導電軸に作用するため、固定側導電
軸のめねじあるいは可動側導電軸のおねじが永久変形を
起こす恐れがある。永久変形は、電極の開閉操作回数と
ともに増大していき、締付力の減少を生じ真空バルブの
取付位置が不安定となシ、終極的には、ねじ部の破損、
真空バルブの脱落およびそれに基づく真空バルブの機能
上しゃ断不能あるいは通電不能という不具合の発生にい
たる。

それゆえ、従来、それらの問題を解決するためと、開閉
操作による電極間距離の増大、すなわち、ワイゾ荷重の
低下を防止するため、あらかじめ数１００回〜１０００
回程度の無通電での機械的な開閉操作のみを実施したの
ち、再度、所定の締付力になるよう締め直ししたシ、ワ
イグ荷重を調整する方法が採られている。このような調
整でも導電軸ねじ部の永久変形の増分は少なくすること
ができるが、締付けによる固定が不安定な状態で開閉操
作を行なうと、接点の衝突力が増したシ、偏あたシが生
じ易くなシ、導電軸の疲労損傷が増すのみならず、真空
バルブの他の構造部材にも蓄積されるので、真空バルブ
の機械的強度あるいは寿命上好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点を除去して開閉操作の繰返しによる
締付部のゆるみ、真空バルブの脱洛等のない機械的強度
が高く寿命の長い真空バルブを提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明は以上の目的を達成するために、真空バルブの封
着工程後、固定側導電軸のめねじに対して強度の高いボ
ルトをねじ込みそれを軸方向に引張力を加えるか、まだ
は締付トルクを与えて締付けることによシねじ部に塑性
変形を与えて加工硬化させ、また可動側導電軸のおねじ
に対しては強度の高いめねじ付丸棒をねじ込み固定側導
電軸と同様の方法でおねじ部を加工硬化させるようにし
たことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図に示すように、真空バルブはガラスあるいはセラ
ミックス等でできた絶縁筒１の両端をフランジ２，３で
閉塞した真空容器を備え、フランジ２には固定側の導電
軸４が固定され、他方の７ランジ３にはベローズ８を介
して可動側の導電軸５が取付けられている。固定側の導
電軸４には固定電極６が、また、可動側の導電軸５には
前記固定電極６と対向しこれと接離自在な可動電極７が
固定されている。

以上のように各部品要素を構成して後、排気管９から真
空容器内を真空引きして封着し真空バルブを構成する。

このように構成された真空バルブを第２図に示すように
、固定側の導電軸４を固定治具１０に据え付け、ビルト
１ノに締付トルクを与えて固定側の導電軸４のめねじ部
）に塑性歪が生じるまで変形をさせる。

一方、可動側の導電軸５のおねじ部に対しては、めねじ
穴を有する棒１２をねじ込み、ナツト１３とで互いに締
付けることによシ、おねじ部を永久変形させる。

それらの工程後締付けを解放し、締付力をゼロとした後
規定の締付力で真空バルブの正規取付けを行なう。

つぎに、塑性歪をあらかじめ与えるための締付力Ｐの必
要量について説明する。

第３図にねじ締付は部における締付力線図を示す。初期
締付力Ｐｆで締付けた状態で開閉操作時に各導電軸４．
５に衝撃力Ｆが作用した場合の各力の関係を示したもの
で、衝撃力Ｆと衝撃力Ｆの内のねじへの附加分Ｆ８は時
間の経過と共に減少する。

ねじ部へ加わる力は、初期締付力Ｐｆにねじへの附加衝
撃Ｆ８を加えたものとなる。前述したように導電軸材は
極軟質鋼材となっているので０．２チ耐力が２ｋｇｆ／
ｍｍ２前後となっておシ、わずかの初期締付力Ｐｆでね
じ部は塑性変形する。

したがって、塑性変形域まで初期締付力Ｐｆで締付けて
いる状態に更に附加分Ｆｓが加わると塑性変形は増し、
締付部はゆるむことになる。開閉操作を繰返す場合、そ
の時の衝撃力が同じ場合には、ねじ部に生じる応力σは
、第４図に示すように締付力が減少するにしたがって大
きくなるため、ゆるみはどんどん増すことになる。

そのような現象を避けるだめに、正規締伺けの前にあら
かじめ締付力Ｐで締付けるわけである。締付力Ｐはすく
なくとも初期締付力Ｐｆに附加分Ｆ８を加えたものよシ
も大きくする必要がある。つまシ、 Ｐ≧Ｐｆ　−１−Ｆ。

としなければならない。

締付力Ｐで締付けた後締付力を一部ゼロにし、再度正規
の初期締付力Ｐｆに締付けることにより、開閉操作によ
シ附加分Ｆ８がねじ部に作用しても、ねじ部は塑性変形
することがなく弾性変形を繰返すだけとなり、ゆるみが
生じることもなく、導電軸の破断や、ゆるみに起因する
し中断不能あるいは通電不能という不具合いが生じなく
なる。

導電軸制の応力ひずみ特性曲線と、締付力との関係を第
５図に示す。導電軸材は一般的には無酸素銅あるいはタ
フピッチ銅が用いられるが、第５図の曲線１４は無酸素
銅の応力−ひすみ特性曲線である。このような特性をも
つ導電軸ねじ部を締付力Ｐで締付けた後締付は力を解放
すると締付力とひずみの除荷時の特性は曲線１５のよう
になり、６１％の塑性ひずみが生じることになる。この
状態から再び正規の初期締付力Ｐｆまで締付けるとその
時の荷重−ひずみ特性は曲線１５を通る特性となる。こ
の状態で締付けることによ！ｌｌｔだ弾性挙動上する分
が残っていることになシ、衝撃力が作用しても塑性変形
が進行することはない。

なお、前記実施例は、中実の導電軸で固定側導電軸にめ
ねじ、可動側導電軸におねじがきっである場合に、真空
しゃ断器に組込む前に、ボルトおよびめねじ打棒をねじ
込み、それらを締付けることによってねじ部を塑性変形
させた場合であるが、両導電軸ともめねじであったり、
あるいはおねじであったり、また、補強芯金やへりサー
トを有する導電軸の場合でも、また、真空しゃ断器製造
時においても同様な方法によシ本発明の効果を上げるこ
とができる。

〔発明の効果〕

このような本発明によれば、あらかじめ導電軸ねじ部を
塑性域まで変形させることにより加工硬化させ、その後
正規の締付けを行なうことによシ、開閉操作の繰り返し
による締付部のゆるみ、真空バルブの脱落等のない機械
的強度の高い高信頼性の真空パルプを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来一般の真空バルブの一部縦断側面図、第２
図は本発明におりで、導電軸ねじ部に塑性変形を与える
場合の据え付は状態図、第３図は締付は固定した真空パ
ルプのねじ締付は部に開閉極操作による衝撃力が附加す
る場合の特性図、第４図は導電軸締付力と導電軸に生じ
る衝撃応力の関係を示す特性図、第５図は、導電軸材の
応力（荷重）−ひすみ特性図と締付力との相関を示す特
性図である。 ４・・・固定側導電軸、５・・・可動側導電軸、１゜・
・・固定治具、１１・・・ボルト、１２・・・めねじ付
棒、Ｊ３・・・ナツト。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 第５図 （申６”Ｆ　（Ｏム）−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空容器内に少くとも１対の導電軸を収納し、この導電
   軸の一端に互いに接離自在な対向する電極を固定し、前
   記導電軸の他端に接続用のねじ部を形成した真空バルブ
   において、前記導電軸のねじ部に少くとも正規の締付力
   に外部衝撃力によるねじ部への附加骨を加えた以上の力
   で引張力を与えて塑性変形させたことを特徴とする真空
   バルブ。