(57)【要約】【課題】真空バルブの全体組立時に部分組立時のろう材料の再溶融を抑制し、安定した接合を行う。【解決手段】部分組立と全体組立とで製造する真空バルブの製造方法において、部分組立時に、Ｃｕを主成分とする通電軸４とＣｕを主成分とする接点５間に、Ｃｕ−Ａｇを主成分とするろう材料１２を配置するとともに、ＣｕまたはＡｇに固溶してろう材料１２の固相温度を上昇させるＮｉ成分を有する薄板１１、１３をろう材料１２を挟むように配置し、真空雰囲気中でろう付けを行うことを特徴とする。全体組立では、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分組立と全体組立とで製造する真空バルブの製造方法において、
前記部分組立時に、Ｃｕを主成分とする通電軸とＣｕを主成分とする接点間に、Ｃｕ−Ａｇを主成分とするろう材料を配置するとともに、ＣｕまたはＡｇに固溶して前記ろう材料の固相温度を上昇させる第３の成分を配置し、ろう付けを行うことを特徴とする真空バルブの製造方法。
【請求項２】
前記ろう材料を二枚の前記第３の成分からなる薄板で挟んだことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブの製造方法。
【請求項３】
前記ろう材料を前記第３の成分からなる薄板でクラッド状態としたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブの製造方法。
【請求項４】
前記通電軸の軸面と、前記接点が前記通電軸と対向する面とに、前記第３の成分からなるメッキ層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブの製造方法。
【請求項５】
前記第３の成分は、Ｎｉであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の真空バルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空バルブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、真空バルブの一般的な構成を図４を参照して説明する。アルミナ磁器からなる絶縁容器１の両端開口面には、固定側封着金具２と可動側封着金具３が封着されている。絶縁容器１内には、一方の電路となる固定側通電軸４が設けられ、その端部に固定側接点５が固着されている。固定側接点５に対向して接離自在の可動側接点６が、他方の電路となる可動側通電軸７端部に固着されている。可動側通電軸７の中間部には、伸縮自在のベローズ８の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３に封着されている。これにより、絶縁容器１内の真空を保って、可動側通電軸７を軸方向に移動させることができる。また、両接点５、６の開閉時に発生する金属蒸気や溶融金属がベローズ８に付着しないようにベローズカバー９が可動側通電軸７に固定され、更に、絶縁容器１内壁に付着しないように筒状のアークシールド１０が絶縁容器１内面に固定されている。
【０００３】
このような真空バルブを製造するにあたっては、一例として、固定側では、固定側接点５と固定側通電軸４と固定側封着金具２をろう付けで固着し、固定側の部分組立部品とする。図５参照。可動側では、可動側接点６と可動側通電軸７とベローズカバー９とベローズ８と可動側封着金具３をろう付けで固着し、可動側の部分組立部品とする。図６参照。また、絶縁容器１の内面に、アークシールド１０をろう付けまたはかしめで固定し、絶縁容器の部分組立部品とする。図７参照。これら部分組立部品の三者を真空雰囲気中にて組立し、絶縁容器１の一方開口面に固定側封着金具２、他方開口面に可動側封着金具３をろう付けで固着し、真空バルブを作り上げる。これが全体組立となる。なお、接点５、６には、磁界を発生する電極や接離面となる接触子などが含まれる。
【０００４】
このような真空バルブの製造において、ろう付け工程が二度行われる。最初にろう付けした部分組立部品が、二度目のろう付けの全体組立において、再溶融し、部品形状を得られなくことがある。このような不具合を回避するため、従来、以下のような方法が取り入れられている。
【０００５】
部分組立時のろう材料を全体組立時のろう材料よりも、融点が高い材料とする。例えば、部分組立時にＣｕ−３２％Ｍｎろう材料を用い、全体組立時にＡｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いるものがある。しかしながら、Ｍｎ成分の蒸気圧が高いため、真空炉内の汚損を助長する。また、融点が８８０℃程度で作業温度が９００℃を超えるため、エネルギーロスが大きくなるという問題がある。また、部分組立時にＣｕ−１０％Ｐｂろう材料を用いるものがあるが、Ｐｂが高価である。更には、部分組立時にＡｇ−３９％Ｃｕ−５％Ｎｉろう材料を用い、ろう付け温度を高くしたものがあるが、エネルギーロスが大きくなる問題がある。
【０００６】
また、部分組立時にＡｇ−Ｃｕをベースとし、Ａｇ−Ｃｕ組成を共晶成分からずらしたＣｕ−６０％Ａｇ、Ｃｕ−５５％Ａｇ、Ｃｕ−４０％Ａｇ、Ｃｕ−１０％Ａｇろう材料を用いる方法がある。この場合、ろう材料の固相線は全体組立時で用いるＡｇ−Ｃｕ共晶ろう材料と同じ温度となるが、液相線が部分組立時のものよりも高く、部分的にしか再溶融しない。このため、全体組立時に部分組立部品の形状を維持することができる。しかしながら、全体組立時のろう付け温度が高めに設定された場合、再溶融が広がり、部分組立部品の形状の維持が困難となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
他の方法として、部分組立時と全体組立時に同一のＡｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いるものがある。被接合部品がステンレス部品の場合には、溶融したろう材料の中にステンレスが入り込むことがなく、ろう材料量は変化することがない。しかしながら、Ｃｕ部品の場合には、溶融したろう材料の中にＣｕが入り込み、更に溶融相が多くなるとともに、固相線温度が変わらないため、全体組立時に部分組立時のろう材料が再溶融し、所定の形状が得られなくことがある。これを防止するため、部分組立後に、カシメなどの塑性加工を施し、ろう材料が再溶融しても所定の形状を保持できる工程を加える方法が用いられる。しかしながら、製造工程が増え、リードタイムが長くなるものとなる（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−７８９５２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５６５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、全体組立時に部分組立時のろう材料の再溶融を抑制することができる真空バルブの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、実施形態の真空バルブの製造方法は、部分組立と全体組立とで製造する真空バルブの製造方法において、前記部分組立時に、Ｃｕを主成分とする通電軸とＣｕを主成分とする接点間に、Ｃｕ−Ａｇを主成分とするろう材料を配置するとともに、ＣｕまたはＡｇに固溶して前記ろう材料の固相温度を上昇させる第３の成分を配置し、ろう付けを行うことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を説明する図。
【図２】本発明の比較例１に係る真空バルブの製造方法を説明する図。
【図３】本発明の実施例２に係る真空バルブの製造方法を説明する図。
【図４】真空バルブの構成を示す断面図。
【図５】固定側の部分組立部品を示す断面図。
【図６】可動側の部分組立部品を示す断面図。
【図７】絶縁容器の部分組立部品を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
真空バルブの製造方法を固定側の部分組立部品を用いて説明する。また、真空バルブの構成は、従来と同様であるので、その説明を省略する。
【００１４】
（実施例１）
本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を図１を参照して説明する。なお、従来と同様の構成部分は、同一符号を付した。
【００１５】
図１に示すように、Ｃｕを主成分とする無酸素銅などで製作した固定側通電軸４にステンレスで製作した固定側封着金具２を配設（固着）した後、固定側通電軸４の軸面に第１のＮｉ薄板１１、Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２、第２のＮｉ薄板１３をこの順序で載置し、更に、Ｃｕを主成分とする無酸素銅などで製作した固定側接点５を載置する。第１、第２のＮｉ薄板１１、１３の板厚は、０．数ｍｍｍ以下である。これを真空雰囲気中の８６０℃でろう付けを行う。Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２は溶融するとともに、第１、第２のＮｉ薄板１１、１３のＮｉ成分（第３の成分）が入り込み、溶融ろう材料の融点を上げる。可動側の部分組立部品、絶縁容器の組立部品もＣｕを主成分とした部材で同様にろう付けを行い、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いて全体組立を行う。全体組立は、真空雰囲気中の８３０℃でろう付けを行う。このようにして製造した真空バルブは、部分組立時のろう材料の固相温度（固相線）がＡｇ−Ｃｕ二元系の場合よりも高くなるため、離脱し難く、強固に接合される。
【００１６】
上記実施例１では、Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２を第１のＮｉ薄板１１と第２のＮｉ薄板１３で挟むことで説明したが、Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２をＮｉ薄板で覆ったクラッド状態としてもよい。
【００１７】
また、固定側封着金具２がステンレスであるが、固定側通電軸４とのろう付けにＮｉ薄板１１（１３）を用いてもよい。
【００１８】
（比較例１）
図２に示すように、無酸素銅で製作した固定側通電軸４にステンレスで製作した固定側封着金具２を配設した後、固定側通電軸４の軸面にＣｕ−６０％Ａｇのろう材料１２を載置し、更に、無酸素銅で製作した固定側接点５を載置する。これを真空雰囲気中の８６０℃でろう付けを行う。可動側の部分組立部品、絶縁容器の組立部品も同様にろう付けを行い、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いて全体組立を行う。全体組立は、真空雰囲気中の８３０℃でろう付けを行う。このようにして製造した真空バルブは、Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２が再溶融することがあり、離脱する可能性がある。
【００１９】
（実施例２）
図３に示すように、無酸素銅で製作した固定側通電軸４にステンレスで製作した固定側封着金具２を配設した後、固定側通電軸４の軸面に第１のＮｉメッキ層１４を設ける。また、無酸素銅で製作した固定側接点５の固定側通電軸４と対向する面に第２のメッキ層１５を設ける。そして、固定側通電軸４にＣｕ−６０％Ａｇのろう材料１２を載置し、更に、固定側接点５を載置する。これを真空雰囲気中の８６０℃でろう付けを行う。Ｃｕ−６０％Ａｇのろう材料１２は溶融するとともに、第１、第２のＮｉメッキ層１４、１５のＮｉ成分が入り込み、溶融ろう材料の融点を上げる。可動側の部分組立部品、絶縁容器の組立部品も同様にろう付けを行い、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろう材料を用いて全体組立を行う。全体組立は、真空雰囲気中の８３０℃でろう付けを行う。このようにして製造した真空バルブは、部分組立時のろう材料の固相温度がＡｇ−Ｃｕ二元系の場合よりも高くなっているため、離脱し難く、強固に接合される。
【００２０】
以上述べたような実施形態によれば、Ａｇ−Ｃｕを主成分とするろう材料に、ＡｇまたはＣｕに固溶し、固相温度をＡｇ−Ｃｕの共晶温度よりも高くすることのできるＮｉのような第３の成分を用いて部分組立を行っているので、全体組立時に部分組立時のろう材料の再溶融を抑制することができる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１  絶縁容器
４  固定側通電軸
５  固定側接点
６  可動側接点
７  可動側通電軸
１１  第１のＮｉ薄板
１２  Ｃｕ−６０％Ａｇろう材料
１３  第２のＮｉ薄板
１４  第１のＮｉメッキ層
１５  第２のＮｉメッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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