JPH01206527A - 真空バルブの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は真空バルブに係わり、特に真空バルブの極間耐
電圧性能を向上させた真空バルブの製造方法に関する。

（従来の技術） 一般に真空バルブは、絶縁容器とその両端を端板で閉塞
した内部圧力ｌＸｌ０−２Ｐａ以下とした真空容器内に
一対の接離自在とした接点を配設して構成している。

真空バルブ用接点には、高耐圧であり、且つ電流遮断特
性が良いこと、電流裁断値が低く低サージであること、
モして耐溶着特性が良好であることが、重要な特性とし
て要求される。このような要求に応えるべく、真空バル
ブ用接点材料としては焼結合金が従来から用いられてい
る。従来この焼結合金は、高導電性成分としてＡｇ又は
Ｃｕと、耐アーク性成分としてのＷ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔ　
ｉ及びこれらの炭化物の少なくとも１種からなるものと
、耐溶着性成分としてのＢｉ、Ｔｅ、Ｐｂ。

Ｓｅ、Ｓｂの少なくとも１種からなるものとより構成さ
れている。

この焼結合金では、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ。

及びこれらの炭化物により耐アーク性ならびに耐消耗性
が得られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、真空バルブに要求される特性は前述の接
点材料の固有の特性によるところが大きいが、真空バル
ブの製造プロセスによっても特性が大きく変化する場合
がある。例えば耐溶着成分としてのＢＥは高温下での蒸
気圧が高いので、真空バルブの製造プロセスとして、銀
ろう付は等の高真空中で過度に高温長時間処理を行うと
、接点材料中のＢｉが飛散消失し耐溶着性を損ない真空
バルブとしての必要特性が得られなくなってしまうとい
う問題点がある。

このようなことは真空バルブの極間耐電圧特性について
も同様であり、特に真空中での放電現象接点の表面状態
に依存することが大きい。一般に焼結合金は、耐アーク
性のＷ、Ｍｏ、Ｃｒ等の金属粉末をプレス成形し非酸化
雰囲気炉中で高温焼結を行った後、再び非酸化雰囲気中
炉中でＣｕやＡｇ溶浸させて製作するが、極間耐電圧特
性を向上させる上で下記の様な問題点があった。

（１）　　ＣｕやＡｇは、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｓｂより
敏感ではないがそれでもＷやＭｏに比べ融点が低く蒸気
圧が高い為、高温真空中で接点を金属ろう付けする場合
、選択蒸発現象が生じ接点表面層はＣｕやＡｇが欠乏し
た状態になる。

（２）　　ＣｕやＡｇが欠乏すると接点表面の機械的強
度に悪影響を与え、真空バルブの接点を開閉動作させる
と、その開閉衝撃力で接点表面層が部分的に欠けたり、
傷が付いたりする等の現象が発生し易くなる。

（３）　真空バルブの耐電圧特性は接点材料の特性によ
るところ以外に接点表面状態に依存し、接点表面層が部
分的に欠けたり、傷が付いたりした部分は電界強化係数
が高められ、その結果真空バルブ開閉動作後の耐電圧特
性を低下させるという問題点がある。

本発明の目的は、真空バルブの開閉動作後の耐電圧特性
が低下しに（い高性能の真空バルブの製造方法を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、真空容器の内部に接離自在とした一対の焼結
合金からなる接点を通電軸に配設した真空バルブを製造
する場合、前記接点の表面加工粗さの上限が６μｍのも
のを、８３０℃〜１０００°Ｃのろう付温度で前記通電
軸にろう付した後、前記接点表面を研磨し、しかる後に
真空バルブの全体組立を行なうことを特徴とした真空バ
ルブの製造方法である。

（作用） 本発明は、前記のように製造することにより、耐電圧特
性が低下しにくい高性能の真空バルブが得られる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を引用しながら具体的に説明
する。第１図は本発明の製造方法によって得た真空バル
ブの一構成例を示す断面図である。

第１図に於て、セラミックス等の絶縁材料から円筒状に
形成された絶縁容器１の両端開口部を、固定側端板２ａ
及び可動側端板２ｂで閉止して真空容器３を形成し、こ
の真空容器３の内部に電路となる固定通電軸４の端部に
固着した固定側接点５と、電路となる可動通電１ｄｌ　
６の端部に固着した可動側接点７を接離自在に配設した
構成としている。しかして、可動通電軸６は、一方の端
部を可動側端板２ｂの固着したベローズ８の他方の端部
に固着され、真空容器３の真空度を維持しながら軸方向
の移動を可能にしている。また、真空容器３の内部には
、固定側接点５と可動側接点７の開閉時に画電極から発
生する金属蒸気が絶縁容器１の内壁に付着して絶縁抵抗
が低下するのを防止する為、固定側接点５と可動側接点
７を囲むようにした金属シールド９が設けられている。

この発明が適用される接点合金は、高導電性成分として
のＡｇ又はＣｕと、耐アーク性成分としてのＷ、Ｍｏ、
Ｃｒ、Ｔ　ｉ及びこれらの炭化物の少なくとも１種から
なるものと、耐溶着性成分としてのＢｉ、Ｔｅ、Ｐｂ、
Ｓｅ、Ｓｂの少なくとも１種からなるものとで構成した
焼結合金である。接点の表面粗さは最大粗さを６μｍに
している。

これらの構成部品それぞれの接合は、金属ろう付は方法
で行い、可動側部分と固定側部分とを予め部分組立を非
酸化雰囲気中で、接点５，７やその他の部品ろうけ付は
温度８３０℃〜１０００℃で金属ろう付けしておく製造
プロセスとしている。又このプロセスが終了した後に接
点表面をペーパー等の手段で研磨させている。しかる後
、このろう付は温度より低い温度で真空中ろう付は等の
手段によって全体組立を行い真空バルブを完成させる製
造プロセスとしている。

第２図は、真空バルブの無負荷開閉後の耐電圧特性につ
いての実験例を示している。第２図に於て縦軸は、無負
荷開閉後の耐電圧値を、無負荷開閉前の雷インパルス耐
電圧値を１００％とした場合を示している。横軸は、ろ
う付は温度８３０℃〜１０００℃で接点やその他の部品
をろう付けにて部品組立した後、接点表面をペーパー等
の手段にて研磨したものと、研磨しないものとに分けて
おり、接点の表面加工粗さに程度を３μｍ、６μｍ、１
２μｍについて無負荷開閉後の耐電圧の比較特性を示し
たものである。

本図かられかる通り、部分組立後の接点表面研磨してい
ない真空バルブは、接点表面を研磨したものに比べ、無
負荷開閉後の耐電圧値が低く、無負荷開閉前の耐電圧値
を大幅に下廻っている。

それに対して、部分組立後の接点表面を研磨した真空バ
ルブの無負荷開閉後の耐電圧値は、無負荷開閉前の耐電
圧値とほぼ同レベルであり、無負荷開閉による耐電圧の
低下はしにくいという効果が得られる。接点の表面加工
粗さ程度との関係については、表面加工粗さ３μｍと６
μｍは無負荷開閉後の耐電圧特性は殆ど同じであるが、
表面加工粗さ１２μ■については、表面加工粗さ３μｍ
と６μｍの場合に比べ、無負荷開閉後の耐電圧特性は若
干低いという結果が得られている。

以上述べた本発明の実施例による評価から具体的に確認
されているように、接点の表面加工粗さの程度の上限を
６μｍとし、真空バルブの部分組立をろう付は温度８３
０℃〜１０００°Ｃで接点やその他の部品をろう付けに
て実施した後、接点表面をペーパー等の手段にて研磨し
たので、真空バルブの無負荷開閉動作による、その開閉
衝撃力で接点表面層が接点表面層が部分的に欠けたり、
傷が付いたり、する等の現象を生じにくクシており、そ
の結果真空バルブの開閉動作後の耐電圧特性の低下を防
止が少ない高性能の真空バルブが得られる。

［発明の効果］ 本発明による真空バルブの製造方法によれば、耐電圧特
性が低下しにくい高性能の真空バルブが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法によって得た真空バルブの一
構成例を示す断面図、第２図は本発明方法の作用を説明
するための真空バルブの無負荷開閉後の耐電圧特性図で
ある。 １・・・絶縁容器、２ａ・・・固定側端板、２ｂ・・・
可動側端板、３・・・真空容器、４・・・固定通電軸、
５・・・固定側接点、６・・・可動通電軸、７・・・可
動側接点、８・・・ベローズ、９・・・金属シールド。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空容器の内部に接離自在とした一対の焼結合金からな
   る接点を通電軸に配設した真空バルブを製造する場合、
   前記接点の表面加工粗さの上限が６μｍのものを、８３
   ０℃〜１０００℃のろう付温度で前記通電軸にろう付し
   た後、前記接点表面を研磨し、しかる後に真空バルブの
   全体組立を行なうことを特徴とした真空バルブの製造方
   法。