(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅体の外側の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、前記外側の円筒体あるいは当該外側の円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本設けられ、さらに前記外側の円筒体の内側に当該外側の円筒体と同軸状の銅体の内側の円筒体が銅体底部と接点間に配され、前記内側の円筒体には前記底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有すると共に、前記接点に設けられたスリットと、前記内側の円筒体に設けられたスリットの接点接合面状のスリットが互いに交差するようにした第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成ることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
銅体の外側の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、前記外側の円筒体あるいは当該外側の円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本設けられ、さらに前記外側の円筒体の内側に当該外側の円筒体と同軸状の銅体の内側の円筒体とその一方の端部が内側銅体底部で覆われると共に、他方の端部に前記接点が接合され、前記内側の円筒体あるいは当該内側の円筒体から内側銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有すると共に、前記接点に設けられたスリットと、前記内側の円筒体に設けられたスリットの接点接合面状のスリットが互いに交差するようにした第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成ることを特徴とする真空バルブ。
【請求項３】
円錐台状の銅体の下底部から円錐状の穴が空き、上底部に通電軸が接合されると共に、下底部にほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、さらに前記円錐台状の銅体の側面に上底面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有すると共に、前記接点に設けられたスリットと、前記内側の円筒体に設けられたスリットの接点接合面状のスリットが互いに交差するようにした第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記上底面に対して斜め設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成ることを特徴とする真空バルブ。
【請求項４】
銅体の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた円板状の接点が接合され、前記円筒体あるいは当該円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、そのスリットの底部面となす角度が前記円筒体の中間部で変化する構造を有する第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられた各々のスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極の対向するスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成ることを特徴とする真空バルブ。
【請求項５】
前記請求項４に記載の真空バルブにおいて、前記接点接合側に位置するスリットの底面部となす角度α1 と前記銅体底部側に位置するスリットの底面部となす角度α2 が、 α1 ＜α2 なる関係を満たすようにしたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項６】
銅体の外側の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた円板状の接点が接合され、前記円筒体あるいは当該円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、さらに前記円筒体の内側に当該円筒体と同軸状の銅体の内側の円筒体が銅体底部と接点間に配され、前記内側の円筒体には前記底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、前記外側の円筒体の高さが前記内側の円筒体の高さよりも小さい構造を有する第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜め設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成ることを特徴とする真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空中での接点の接離によって、回路に流れる電流の開閉を行なう真空スイッチに用いられる真空バルブに係り、特に小形化を実現し得るようにした真空バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気スイッチの一つとして、真空スイッチが多く用いられてきている。この真空スイッチとは、真空遮断器、真空開閉器、真空接触器、真空タップチェンジャー、真空断路器、真空ヒューズ、真空リレー等を総称したものである。
【０００３】
図１５は、この種の真空スイッチに用いられる真空バルブの一例を示す断面図である。
【０００４】
真空バルブは、図１５に示すように、円筒状の絶縁容器３０１とその両端開口部に上蓋３０２、下蓋３０３で覆われた気密構造となっており、これら絶縁容器３０１、上蓋３０２、下蓋３０３で覆われた空間は、高真空に維持されている。また、この空間に一対の対向する電極３０４，３０５を配して、電極３０４を支持する固定軸３０６を介して上蓋３０２外に導出し、電極３０５を支持する可動軸３０７は、ベローズ３０８を介して舌蓋０３外に導出されている。さらに、これらの電極３０４，３０５は、真空バルブ外からの操作によって可動軸３０７が図中上下方向に駆動され、電極端の接点が接離することにより、回路に流れる電流の開閉を行なう。
【０００５】
ところで、このような真空バルブでは、大電流を遮断するために種々の電極構造が採用されている。
【０００６】
図１６は、この電極構造の一例を示す図である。
【０００７】
図１６において、対向した電極３０４，３０５は開極状態にあり、電極端部の接点３１１，３１２間にアーク３１３が形成された状態を示している。
【０００８】
接点３１１，３１２と固定軸３０６、可動軸３０７との間は、カップ電極３１４，３１５が通電部を構成している。このカップ電極３１４，３１５の断面は凹形状を有し、開口部側に接点が接続され、閉口部側に固定軸３０６、可動軸３０７が接続される。また、カップ電極３１４，３１５の側面部には、スリット３１６が勝手違いに設けられている。
【０００９】
この状態で真空バルブに電流が流れ、接点３１１，３１２間にアーク３１３が形成されると、カップ電極３１４，３１５のスリット３１６に沿って流れる電流によって、アーク３１３にはアーク柱と垂直でかつ円周方向の力が作用し、アーク３１３は接点３１１，３１２間を回転駆動され、アークの停滞が無くなる。これにより、アーク３１３による接点３１１，３１２の局部加熱が抑制されて、接点の損傷を抑制する。
【００１０】
従って、このような電極構造とすることで、より大きな電流のアーク発生に耐え、大電流遮断を行なうことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような電極構造を有する従来の真空バルブにおいては、電極の単位面積当たりの遮断電流密度が比較的小さいことから、電極が大形となり、結果として真空バルブの外管径が大形となり、真空バルブの小形化という観点で問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、電極の単位面積当たりの遮断電流密度を向上させて電極の小形化を実現し、これにより真空バルブ本体の外管径の小形化を実現して真空バルブ本体を小形化することが可能な真空バルブを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明の真空バルブは、銅体の外側の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、前記外側の円筒体あるいは当該外側の円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本設けられ、さらに前記外側の円筒体の内側に当該外側の円筒体と同軸状の銅体の内側の円筒体が銅体底部と接点間に配され、前記内側の円筒体には前記底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有する第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成る。
【００１４】
従って、請求項１の発明の真空バルブにおいては、上記構造を有する第１の電極と第２の電極とを、真空容器内に対向して配設することにより、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることができる。また、請求項１の発明の真空バルブにおいては、接点のスリット本数を、内円筒体のスリット本数と同数とすることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。さらに、請求項１の発明の真空バルブにおいては、接点のスリットと内円筒体のスリットの接点接合面状のスリットを互いに交差させることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明の真空バルブは、銅体の外側の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、前記外側の円筒体あるいは当該外側の円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本設けられ、さらに前記外側の円筒体の内側に当該外側の円筒体と同軸状の銅体の内側の円筒体とその一方の端部が内側銅体底部で覆われると共に、他方の端部に前記接点が接合され、前記内側の円筒体あるいは当該内側の円筒体から内側銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有する第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成る。
【００１６】
従って、請求項２の発明の真空バルブにおいては、上記構造を有する第１の電極と第２の電極とを、真空容器内に対向して配設することにより、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることができる。また、請求項２の発明の真空バルブにおいては、接点のスリット本数を、内円筒体のスリット本数と同数とすることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。さらに、請求項２の発明の真空バルブにおいては、接点のスリットと内円筒体のスリットの接点接合面状のスリットを互いに交差させることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００３３】
また、請求項３の発明の真空バルブは、円錐台状の銅体の下底部から円錐状の穴が空き、上底部に通電軸が接合されると共に、下底部にほぼ中央に穴の空いた複数本のスリットを有する円板状の接点が接合され、さらに前記円錐台状の銅体の側面に上底面に対して斜めの角度を有するスリットが複数本でかつ前記接点に形成されているスリットの本数と同数に設けられた構造を有すると共に、前記接点に設けられたスリットと、前記内側の円筒体に設けられたスリットの接点接合面状のスリットが互いに交差するようにした第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記上底面に対して斜め設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成る。
【００３４】
従って、請求項３の発明の真空バルブにおいては、上記構造を有する第１の電極と第２の電極とを、真空容器内に対向して配設することにより、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることができる。また、請求項３の発明の真空バルブにおいては、接点のスリット本数を、内円筒体のスリット本数と同数とすることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。さらに、請求項３の発明の真空バルブにおいては、接点のスリットと内円筒体のスリットの接点接合面状のスリットを互いに交差させることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００４３】
一方、請求項４の発明の真空バルブは、銅体の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた円板状の接点が接合され、前記円筒体あるいは当該円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、そのスリットの底部面となす角度が前記円筒体の中間部で変化する構造を有する第１の電極と、前記第１の電極とほぼ同様の構造を有し、前記底部面に対して斜めに設けられた各々のスリットの角度がほぼ１８０゜から前記第１の電極の対向するスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成る。
【００４４】
従って、請求項４の発明の真空バルブにおいては、上記構造を有する第１の電極と第２の電極とを、真空容器内に対向して配設することにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００４５】
また、請求項５の発明の真空バルブは、上記請求項４の発明の真空バルブにおいて、接点接合側に位置するスリットの底面部となす角度α1 と銅体底部側に位置するスリットの底面部となす角度α2 が、 α1 ＜α2 なる関係を満たすようにしている。
【００４６】
従って、請求項５の発明の真空バルブにおいては、接点接合側のスリットの底面部となす角度α1 を、銅体底部側のスリットの底面部となす角度α2 よりも小さくすることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００４９】
一方、請求項６の発明の真空バルブは、銅体の円筒体の一方の端部が銅体底部で覆われると共に、他方の端部がほぼ中央に穴の空いた円板状の接点が接合され、円筒体あるいは当該円筒体から銅体底部にかけて底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、さらに円筒体の内側に当該円筒体と同軸状の銅体の内円筒体が銅体底部と接点間に配され、内円筒体には底部面に対して斜めの角度を有するスリットが設けられ、外部円筒体の高さが内部の円筒体の高さよりも小さい構造を有する第１の電極と、第１の電極とほぼ同様の構造を有し、底部面に対して斜め設けられたスリットの角度がほぼ１８０゜から第１の電極のスリットの角度を減じた構造を有する第２の電極とを、真空容器内に対向して配設して成る。
【００５０】
従って、請求項６の発明の真空バルブにおいては、上記構造を有する第１の電極と第２の電極とを、真空容器内に対向して配設することにより、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることができる。
【００５１】
以上により、電極の単位面積当たりの遮断電流密度を向上させて電極の小形化を実現し、これにより真空バルブ本体の外管径の小形化を実現して真空バルブ本体を小形化することが可能となる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５３】
なお、以下の各実施の形態において、図１５および図１６と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５４】
（第１の実施の形態：請求項１に対応）
図１は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図であり、前記図１５の電極３０５に相当するものである。
【００５５】
また、対向する電極３０４は、前記図１５のスリット２，４が勝手違いに設けられており、その他の構成は電極３０５と同一である。
【００５６】
一方、底部が覆われた周囲が円筒状のカップ電極３１５の開放端側に、ほぼ中心部に穴の空いた概ね平板状の接点３１２が接続されている。
【００５７】
また、カップ電極３１５の円周側面さらには底部にかけて、複数のスリット３１６が設けられている。
【００５８】
さらに、カップ電極３１５の底部と接点間には、カップ電極３１５側面部と同軸状に内銅体２が配されている。
【００５９】
さらにまた、内銅体１の側面さらには底部にかけて、複数のスリット２が設けられている。
【００６０】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１に示すように、対向する接点３１２間に発生したアーク電流は、スリット３１６に沿って流れる電流とスリット２に沿って流れる電流で合成される。そして、これら各々の電流で発生した磁界によるアークに、アーク柱と垂直な方向に電磁力が作用する。
【００６１】
このことから、アークが接点３１２の中心側に寄った時には、スリット２に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用し、接点３１２の外側に寄った時には、スリット３１６に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用する。これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【００６２】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、前記構造を有する２つの電極３０４，３０５を、真空容器内に対向して配設しているので、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることが可能となる。
【００６３】
これにより、電極の単位面積当たりの遮断電流密度を向上させて電極の小形化を実現し、もって真空バルブの外管径の小形化を実現して真空バルブを小形化することができる。
【００６４】
（第２の実施の形態：請求項２に対応）
図２は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図であり、前記図１５の電極３０５に相当するものである。
【００６５】
また、対向する電極３０４は、前記図１５のスリット２，４が勝手違いに設けられており、その他の構成は前述と同一である。
【００６６】
一方、底部が覆われた周囲が円筒状のカップ電極３１５の開放端側に、ほぼ中心部に穴の空いた概ね平板状の接点３１２が接続されている。
【００６７】
また、カップ電極３１５の円周側面さらには底部にかけて、複数のスリット３１６が設けられている。
【００６８】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１に示すように、対向する接点３１２間に発生したアーク電流は、スリット３１６に沿って流れる電流とスリット２に沿って流れる電流で合成される。そして、これら各々の電流で発生した磁界によるアークに、アーク柱と垂直な方向に電磁力が作用する。
【００６９】
このことから、アークが接点３１２の中心側に寄った時には、スリット２に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用し、接点３１２の外側に寄った時には、スリット３１６に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用する。これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【００７０】
また、本実施の形態では、内銅体１とカップ電極３１５のスリット加工を別々に行なうことができる。
【００７１】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、前記構造を有する２つの電極３０４，３０５を、真空容器内に対向して配設しているので、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることが可能となる。
【００７２】
これにより、電極の単位面積当たりの遮断電流密度を向上させて電極の小形化を実現し、もって真空バルブの外管径の小形化を実現して真空バルブを小形化することができる。
【００７３】
（第３の実施の形態：請求項３に対応）
本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態または第２の実施の形態（ここでは、図１の第１の実施の形態で代用する）において、外部のカップ電極３１５の側面に設けられたスリット３１６の本数と、内銅体１に設けられたスリット２の本数を同数としている。
【００７４】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、外部のカップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２の本数を同数としていることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態では、内銅体１とカップ電極３１５とを一体化した後に、スリットの加工を行なうことができる。
【００７６】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、外部のカップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２の本数を同数としているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００７７】
（第４の実施の形態：請求項４に対応）
図３は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【００７８】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第３の実施の形態において、図３に示すように、外部のカップ電極３１５の側面に設けられたスリット３１６と、内銅体１に設けられたスリット２とを、重なって見えるように同一平面上に配している。
【００７９】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、外部のカップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２とを、同一平面上に配していることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００８０】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、外部のカップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２とを、同一平面上に配しているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００８１】
（第５の実施の形態：請求項５に対応）
図４は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【００８２】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態または第２の実施の形態において、図４に示すように、カップ電極３１５に設けられたスリット３１６が底面となす角度β、内銅体１に設けられたスリット２が底面となす角度αが、  α＜β  なる関係を満たすようにしている、換言すれば、カップ電極３１５に設けられたスリット３１６が底面となす角度βに対して、内銅体１に設けられたスリット２が底面となす角度αを鋭角としている。
【００８３】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、カップ電極３１５のスリット３１６が底面となす角度βに対して、内銅体１のスリット２が底面となす角度αを鋭角としている（小さくしている）ことにより、内銅体１のスリット２に流れる電流によるアークへの駆動力をアップして、より一層遮断性能を向上させることができる。
【００８４】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５のスリット３１６が底面となす角度βに対して、内銅体１のスリット２が底面となす角度αを鋭角としているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００８５】
（第６の実施の形態：請求項６に対応）
図５は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【００８６】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態、または第２の実施の形態、または第５の実施の形態において、図５に示すように、外部のカップ電極３１５に設けられたスリット３１６の本数Ｎｏと、内銅体１に設けられたスリット２の本数Ｎｉが、  Ｎｏ＞Ｎｉ  なる関係を満たすようにしている。
【００８７】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、カップ電極３１５のスリット３１６の本数Ｎｏを、内銅体１のスリット２の本数  Ｎｉよりも多くしていることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００８８】
すなわち、本実施の形態では、カップ電極３１５の径が大きくなるとスリット３１６の間隔が広がり、その中間部にアークが点弧した時に駆動力が低下することを、スリット３１６の本数を増加させることにより駆動力の低下を抑制することができる。
【００８９】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５のスリット３１６の本数Ｎｏを、内銅体１のスリット２の本数Ｎｉよりも多くしているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００９０】
（第７の実施の形態：請求項７に対応）
本実施の形態による真空バルブは、前述した第６の実施の形態において、特に外部のカップ電極３１５の側面に設けられたスリット３１６の本数Ｎｏと、内銅体１に設けられたスリット２の本数Ｎｉが、  Ｎｏ＝２×Ｎｉ  なる関係を満たすようにしている。
【００９１】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、カップ電極３１５のスリット３１６の本数Ｎｏを、内銅体１のスリット２の本数  Ｎｉの２倍と多くしていることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００９２】
すなわち、本実施の形態では、カップ電極３１５の径が大きくなるとスリット３１６の間隔が広がり、その中間部にアークが点弧したときに駆動力が低下することを、スリット３１６の本数を増加させることにより駆動力の低下を抑制することができる。
【００９３】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５のスリット３１６の本数Ｎｏを、内銅体１のスリット２の本数Ｎｉの２倍としているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００９４】
（第８の実施の形態：請求項８に対応）
図６は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【００９５】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第７の実施の形態において、特に図６に示すように、外部のカップ電極３１５に設けられたスリット３１６と内銅体１に設けられたスリット２の１本間隔毎に、同一平面上に位置するように配している。
【００９６】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、外部のカップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２の１本間隔毎に同一平面上に配していることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【００９７】
すなわち、本実施の形態では、カップ電極３１５の径が大きくなるとスリット３１６の間隔が広がり、その中間部にアークが点弧したときに駆動力が低下することを、スリット３１６の本数を増加させることにより駆動力の低下を抑制することができる。
【００９８】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５のスリット３１６と内銅体１のスリット２の１本間隔毎に同一平面上に配しているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【００９９】
（第９の実施の形態：請求項９に対応）
図７は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１００】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態乃至第８の実施の形態のいずれかにおいて、図７に示すように、外部のカップ電極３１５の側面を構成する銅体の厚さｔ1 と、内銅体１の厚さｔ2 が、  ｔ1 ＞ｔ2 なる関係を満たすようにしている。
【０１０１】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、カップ電極３１５の銅体の厚さｔ1 を、内銅体１の厚さｔ2 よりも厚くしていることにより、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることができる。
【０１０２】
すなわち、図７に示すように、内銅体１の底部から接点３１２までの抵抗と内銅体１の底部からカップ電極３１５の接点３１２までの抵抗とが、ｔ2 とｔ1 の厚さによって調整され、各々に流れる電流が制御できる。対向する接点３１２間に発生したアーク電流は、スリット３１６に沿って流れる電流とスリット２に沿って流れる電流で合成される。そして、これら各々の電流で発生した磁界によるアークに、アーク柱と垂直な方向に電磁力が作用する。
【０１０３】
このことから、アークが接点３１２の中心側に寄った時には、スリット２に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用し、接点３１２の外側に寄った時には、スリット３１６に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用する。これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１０４】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５の銅体の厚さｔ1 を、内銅体１の厚さｔ2 よりも厚くしているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１０５】
（第１０の実施の形態：請求項１０に対応）
図８は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１０６】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、図８に示すように、外部のカップ電極３１５の側面を構成する銅体部に、図示の上方向から溝３を切削して設けている。また、スリット３１６は、カップ電極３１５全体を一括して設けている。
【０１０７】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図８に示すように、カップ電極３１５の接点３１２接合面側から同軸状に溝３を設けていることにより、内銅体１が形成され、一連の機械加工で電極下部の通電部を形成することができる。対向する接点３１２間に発生したアーク電流は、スリット３１６に沿って流れる電流とスリット２に沿って流れる電流で合成される。そして、これら各々の電流で発生した磁界によるアークに、アーク柱と垂直な方向に電磁力が作用する。
【０１０８】
このことから、アークが接点３１２の中心側に寄った時には、スリット２に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用し、接点３１２の外測に寄った時には、スリット３１６に沿って流れる電流による駆動力がアークに作用する。これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１０９】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５の銅体部に溝３を設け、スリット３１６をカップ電極３１５全体に一括して設けているので、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１１０】
（第１１の実施の形態：請求項１１に対応）
図９は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、図９に示すように、外部のカップ電極３１５の側面を構成する銅体部を傾斜させて、全体でほぼ円錐台の形状を有するものとし、この傾斜した銅体部にスリット３１６を設けている。
【０１１２】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図９に示すように、円錐台状に外部のカップ電極３１５を形成していることにより、接点３１２に近いスリット３１６に沿って流れる電流によるアークへの駆動力が大きくなる。
【０１１３】
これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１１４】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５の銅体部を傾斜させて円錐台状とし、この銅体部にスリット３１６を設けているので、アークの駆動力を高めて遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１１５】
（第１２の実施の形態：請求項１２に対応）
図１０は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１１６】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態乃至第１０の実施の形態のいずれかにおいて、図１０に示すように、外部のカップ電極３１５の内側に位置する内銅体１をほぼ円錐台の形状とし、この内銅体１にスリット２を設けている。
【０１１７】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１０に示すように、円錐台状に外部のカップ電極３１５を形成していることにより、接点３１２に近いスリット３１６に沿って流れる電流によるアークへの駆動力が大きくなる。
【０１１８】
これにより、アークが接点３１２の内側、外側に点弧しても、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１１９】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５の内銅体１を円錐台状とし、この内銅体１にスリット２を設けているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１２０】
（第１３の実施の形態：請求項１３、請求項１４に対応）
図１１は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１２１】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１の実施の形態乃至第１２の実施の形態のいずれかにおいて、図１１に示すように、接点３１２に半径方向に、すなわち中央穴部から接点外周部に向けてスリット４を設け、外部のカップ電極３１５の内側に達するようにしている。
【０１２２】
また、接点３１２に設けられたスリット４の本数とカップ電極３１５に設けられたスリット３１６の本数とを同数としている。
【０１２３】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１１に示すように、接点３１２にスリット４を設け、また接点３１２のスリット４の本数とカップ電極３１５のスリット３１６の本数とを同数としていることにより、アークの点弧点を外周側に移動させることができ、接点３１２表面に生じる渦電流を低減することができる。
【０１２４】
これにより、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１２５】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、接点３１２にスリット４を設け、接点３１２のスリット４の本数とカップ電極３１５のスリット３１６の本数とを同数としているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１２６】
（第１４の実施の形態：請求項１５に対応）
図１２は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１２７】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、前述した第１３の実施の形態において、図１２に示すように、接点３１２に設けられたスリット４と外部のカップ電極３１５に設けられたスリット３１６の接点３１６と接する部分で、両方のスリット４、スリット３１６が互いに交差するようにしている。
【０１２８】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１２に示すように、接点３１２にスリット４を設け、また接点３１２のスリット４の本数とカップ電極３１５のスリット３１６の本数とを同数としていることにより、アークの点弧点を外周側に移動させることができ、接点３１２表面に生じる渦電流を低減することができる。
【０１２９】
また、接点３１２のスリット４とカップ電極３１５のスリット３１６の接点３１６と接する部分で、スリット４、スリット３１６を互いに交差させていることにより、アークの移動が速やかになり、ピンチ効果によってアークが中心に寄ることを防ぐことができる。
【０１３０】
これにより、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１３１】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、接点３１２にスリット４を設け、接点３１２のスリット４の本数とカップ電極３１５のスリット３１６の本数とを同数とし、さらに接点３１２のスリット４とカップ電極３１５のスリット３１６の接点３１６接合面状のスリット４，３１６を互いに交差させているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１３２】
（第１５の実施の形態：請求項１６乃至請求項１８に対応）
図１３は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１３３】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、図１３に示すように、外部のカップ電極３１５の側面部に設けられたスリット３１６を、その側面部の中間で傾きを変化させるようにしている。
【０１３４】
また、接点３１２接合側に位置するスリット３１６の底面部となす角度α1 と銅体１底部側に位置するスリット３１６の底面部となす角度α2 が、α1 ＜α2 なる関係を満たすようにしている。
【０１３５】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１３に示すように、スリット３１６の傾斜が、接点３１２に近い方で鋭角になっていることにより、アークに作用する駆動力が増する。
【０１３６】
これにより、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１３７】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５のスリット３１６における、接点３１２接合側の底面部となす角度α1 を、銅体１底部側の底面部となす角度α2 よりも小さくしているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１３８】
（第１６の実施の形態：請求項１９に対応）
図１４は、本実施の形態による真空バルブにおける電極の構成例を示す断面図である。
【０１３９】
すなわち、本実施の形態による真空バルブは、図１４に示すように、外部のカップ電極３１５の内側に内銅体１１を配し、共に接点３１２に接するようにしている。
【０１４０】
また、カップ電極３１５にスリット３１６を設けると共に、内銅体１１にスリット２を設けている。
【０１４１】
さらに、カップ電極３１５の高さｔ3 と内銅体１１の高さｔ4 が、ｔ3 ＜ｔ4 なる関係を満たすようにしている。
【０１４２】
以上のように構成した本実施の形態の電極を備えた真空バルブにおいては、図１４に示すように、カップ状の電極であるカップ電極３１５と内銅体１１とから構成し、カップ電極３１５底部に設けられたスリット３１６に沿って流れる電流によって作用する駆動力を、アークに有効に働かせることができる。
【０１４３】
これにより、アークの駆動力が得られ、アークの局部加熱が抑制されて、大電流域までの遮断性能が確保される。
【０１４４】
上述したように、本実施の形態の真空バルブでは、カップ電極３１５の内側に内銅体１１を設けて、共に接点３１２に接するようにし、カップ電極３１５にスリット３１６を設け、内銅体１１にスリット２を設け、カップ電極３１５の高さｔ3 を内銅体１１の高さｔ4 よりも小さくしているので、アークの駆動力を高めてより一層遮断性能を向上させることが可能となる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の真空バルブによれば、接点間の各部に生じたアークに、アーク柱と垂直方向に作用する駆動力が働くため、アークが接点間を高速に回転駆動することによって、アークの局部加熱を抑制し、大電流域までの遮断性能を確保することができる。
【０１４６】
以上により、電極の単位面積当たりの遮断電流密度を向上させて電極の小形化を実現し、これにより真空バルブ本体の外管径の小形化を実現して真空バルブ本体を小形化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による真空バルブにおける電極の第１の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明による真空バルブにおける電極の第２の実施の形態を示す断面図。
【図３】本発明による真空バルブにおける電極の第３および第４の実施の形態を示す断面図。
【図４】本発明による真空バルブにおける電極の第５の実施の形態を示す断面図。
【図５】本発明による真空バルブにおける電極の第６および第７の実施の形態を示す断面図。
【図６】本発明による真空バルブにおける電極の第８の実施の形態を示す断面図。
【図７】本発明による真空バルブにおける電極の第９の実施の形態を示す断面図。
【図８】本発明による真空バルブにおける電極の第１０の実施の形態を示す断面図。
【図９】本発明による真空バルブにおける電極の第１１の実施の形態を示す断面図。
【図１０】本発明による真空バルブにおける電極の第１２の実施の形態を示す断面図。
【図１１】本発明による真空バルブにおける電極の第１３および第１４の実施の形態を示す断面図。
【図１２】本発明による真空バルブにおける電極の第１５の実施の形態を示す断面図。
【図１３】本発明による真空バルブにおける電極の第１６乃至第１８の実施の形態を示す断面図。
【図１４】本発明による真空バルブにおける電極の第１９の実施の形態を示す断面図。
【図１５】真空スイッチに用いられる真空バルブの一例を示す断面図。
【図１６】従来の真空バルブの電極構造の一例を示す図。
【符号の説明】
１…内銅体、
２…スリット、
３…溝、
４…スリット、
１１…内銅体、
３０１…絶縁容器、
３０２…上蓋、
３０３…下蓋、
３０４…電極、
３０５…電極、
３０６…固定軸、
３０７…可動軸、
３０８…べローズ、
３１１…接点、
３１２…接点、
３１３…アーク、
３１４…カップ電極、
３１５…カップ電極、
３１６…スリット。
【図１】
0003708735.tif 000002
【図２】
0003708735.tif 000003
【図３】
0003708735.tif 000004
【図４】
0003708735.tif 000005
【図５】
0003708735.tif 000006
【図６】
0003708735.tif 000007
【図７】
0003708735.tif 000008
【図８】
0003708735.tif 000009
【図９】
0003708735.tif 000010
【図１０】
0003708735.tif 000011
【図１１】
0003708735.tif 000012
【図１２】
0003708735.tif 000013
【図１３】
0003708735.tif 000014
【図１４】
0003708735.tif 000015
【図１５】
0003708735.tif 000016
【図１６】
0003708735.tif 000017