JPH03101024A - 真空バルブ - 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、真空バルブに係り、特に、接点接合部の信頼
性を向上させた真空バルブの構造に関するものである。

（従来の技術） 一般に、真空バルブは、アルミナ磁器からなる絶縁容器
の両端開口部の端面を封着金具で封止し、内部圧力１×
１０−２Ｐａ以下とした真空容器の内部に、一対の接点
を真空保持状態で接離可能に配設して構成している。

第３図は、従来の真空バルブの接点の接合部分を示した
もので、５は接点であり、電路となる通電軸４に銀を主
成分にした金属ろうを用い、“Ａ”部分でろう付は接合
されている。

ここで、接点５には銅系又は銀系の材料を用い、通電軸
４には無酸素銅を用いるのが一般的である。

一般に、真空バルブの接点は、高耐圧あり、かつ電流遮
断特性が良く、電流裁断値が低く低サージであり、そし
て耐溶着特性が良好であることが、重要な特性として要
求されている。そこで、このような要求に応えるべく、
接点５の材料には、従来から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、
Ｔｉおよびこれらの炭化物の少なくとも１種からなるも
のと、又は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、これら成
分が少なくとも２種類からなる合金を使用していた。

（発明が解決しようとする課題） 周知のように、真空バルブは、高い信頼性を要求されて
おり、特に、接点は強い機械的開閉衝撃力を受ける部分
である。従って、この接点接合部の信頼性が低いと、開
閉動作中に接点が脱落するという重大な不具合が発生す
るということも考えられ、その接点接合部の構造につい
ては充分に吟味がなされていなければならなかった。

しかしながら、接点５と通電軸４を金属ろうによりろう
付は接合するとき、上記した耐溶着性成分としてのＢｊ
、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｂは、その添加量によっては接
合強度を著しく低下せしめるという性質があり、材料組
成の成分管理を精密且つ厳重に行う必要があり、また、
これら成分の存在は通電軸との接合部の信頼性を高める
上で大きな支障になっていた。

一方、接点５に耐アーク成分としてのＷ、Ｍｏ。

Ｃｒ、Ｔｉおよびこれらの炭化物を用いた場合でも、基
本的にはこれらもろう付は時の金属ろうとの濡れ性が良
好でない材質成分であり、接点接合部の信頼性を損なう
要因になっていた。

そこで、本発明の目的は、接点接合部の信頼性を高め、
これによって開閉動作の信頼性を高くした真空バルブを
提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、絶縁円筒の両端開口部の端面を封着金具で封
止し、内部圧力ｌＸ１Ｏ−２Ｐａ以下とした真空容器の
内部に、一対の接点がそれぞ接合された通電軸を真空保
持状態で接離可能に配設した真空バルブに於て、少なく
とも一方の接点の裏面に厚さ１μｍ以上５０μｍ以下の
ニッケル層を設け、この部分を主成分が銀からなる金属
ろうを用い、ろう付けにて通電軸に接合したものである
。

（作　用） 接点の裏面にニッケル層を設けているから、接点を７０
０℃以上９５０℃以下の高温雰囲気中で他部分に金属ろ
うを用いてろう付けしたとき、接点が高温下で状態変化
があっても、このニッケル層が金属ろうの溶融体に直接
作用しにくいので、これにより接点の接合部の信頼性を
向上することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。

同図に於て、真空バルブは、アルミナ磁器から円筒状に
形成された絶縁円筒１の両端開口部の端面を封着金具２
ａ、２ｂで封止し、内部圧力１×１０−２Ｐａとした真
空容器３の内部に、一対の固定側接点５ａおよび可動側
接点５ｂを、真空状態で接離可能に配設して構成してい
る。ここで、固定側接点５ａは、固定通電軸４ａの端部
に固着され、可動側接点５ｂは、可動通電軸４ｂの端部
に固着されている。

また、可動通電軸４ｂは、一方の端部を可動側封着金具
２ｂに金属ろうで接合して設けられたべ０−ズ６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おり、固定側接点５ａに対し
可動側接点５ｂを接離自在としている。

更に、真空容器３の内部には、固定側接点５ａと可動側
接点５ｂの開閉時に両接点から発生する金属蒸気が、絶
縁円筒１の内壁に付着して絶縁抵抗が低下するのを防止
するため、固定側接点５ａと可動側接点５ｂを囲むよう
に金属シールド７が設けられている。

以上の構成に於て、固定側接点５ａおよび可動側接点５
ｂは、その接点材料として、高導電性成分としてのＡｇ
またはＣｕと、耐アーク性成分としてのＷ、　Ｍｏ、　
　Ｃｒ、　Ｔ　ｉおよびこれらの炭化物から選択された
少なくとも１種類からなるものと、耐溶着性成分として
のＢｉ、Ｔｅ、Ｐｂ。

Ｓｅ、Ｓｂから選択された少なくとも１種類からなるも
のと、これらの成分が少なくとも２種類からなる合金が
用いられる。

また、固定側接点５ａの接合部は、第２図に示すように
裏面側に厚さ約３０μｍのニッケル層８ａを設けておき
、一方の電路となる固定通電軸４ａの端部に銀を主成分
とした金属ろう９ａを用い、不活性雰囲気中で７００℃
以上９５０℃以下の温度でろう付は接合する。可動側接
点５ｂの接合部も同様に裏面側にあらかじめ厚さ約３０
μｍのニッケル層８ｂを設けておき、他方の電路となる
可動側通電軸４ｂの端部に銀を主成分とした金属ろう９
ｂを用い、不活性雰囲気中で７００℃以上９５０℃以下
の温度でろう付は接合する。

ここで、ニッケル層８ａ、８ｂは、ニッケル箔を用い、
接点裏面に圧接するいわゆるクラッド法により約３０μ
ｍの厚さに施す。この厚さは、あまり厚いと密着性に問
題が生じやすく、５０μｍ以下が適切であることが確認
されており、一方、下限としては接点材料により薄くて
も良い場合もあるが、厚さのバラツキを考慮すると最低
でも１μｍ以上が好ましい。

次に、以上のように構成された実施例の作用を説明する
。従来の技術では、材料組成の成分管理を精密且つ厳重
に行っても、接点接合部のその構成・構造上から、接点
材料中のＩｌｉ、　Ｔｅ、　　Ｐｂ。

Ｓｅ、Ｓｂ等の低融点成分が、ろう付は時に金属ろうの
溶融体に溶は込むことは避は難く、接点接合部の信頼性
を損なう要因になっていた。

ところが、上記した実施例の構成によれば、第２図で示
したように接点５ａ、５ｂの裏面に厚さ約３０ｐｍのニ
ッケル層を設けているから、７００℃以上９５０℃以下
の高温雰囲気でろう付けした際に接点５ａ、５ｂに高温
下で状態変化があっも、このニッケル層８ａ、８ｂが金
属ろうの溶融体に直接作用し難くし、接点の接合部の信
頼性を効果的に高め、開閉動作の信頼性が高い真空バル
ブの提供を可能にしている。

また、接点５ａ、５ｂに耐アーク性成分としてのＷ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ、Ｔｉおよびこれらの炭化物を用いた場合でも
、このニッケル層は、金属ろうとの濡れ性を良好にし、
信頼性の高い接合が得られるという効果があるなどの種
々の効果がある。

なお、本発明はその要旨を変更することなく種々の応用
が可能であり、たとえばニッケル層を設ける手段は、ク
ラッド法に限定したものではなく、イオンブレーティン
グ法や、通常の湿式電気めっき法など適当な手段にして
施してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、アルミナ磁器から
なる絶縁容器の両端開口部の端面を封着金具で気密に封
止した内部圧力ｌＸ１Ｏ−２Ｐａ以下とした真空容器の
内部に、一対の接点を真空保持状態で接離可能に配設し
た真空バルブに於て、少なくとも一方の接点の裏面に厚
さ１＃ｍ以上５０μｍ以下のニッケル層を設け、この部
分を主成分が銀からなる金属ろうを用い、ろう付けにて
他部分と接合したことに特徴があり、温度７ｏｏ℃以上
９５０℃以下の高温雰囲気でろう付けしても、接点材料
の組成成分の影響が直接金属ろうに作用しにくく、接点
接合部の信頼性を高め、機械的開閉動作の信頼性が高い
真空バルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の“Ｂ”部の詳細断面図、第３図は従来の真空バルブ
の接点と通電軸の接合部の構成図である。 ３・・・真空容器 ４ａ・・・固定通電軸 ４ｂ・・・可動通電軸 ５ａ・・・固定側接点 ５ｂ・・・可動側接点 ８ａ、８ｂ・・・ニッケル層 ９ａ、９ｂ・・・金属ろう （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名） ０ 第 １ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁円筒の両端開口部の端面を封着金具で気密に封止し
   、内部圧力１×１０＾−＾２Ｐａ以下とした真空容器の
   内部に、一対の接点がそれぞれ接合された通電軸を真空
   保持状態で接離可能に配設した真空バルブに於て、前記
   少なくとも一方の接点の裏面に厚さ１μｍ以上５０μｍ
   以下のニッケル層を設け、この部分を主成分が銀から成
   る金属ろうを用い、ろう付けにて前記通電軸に接合した
   ことを特徴とする真空バルブ。