(57)【要約】【課題】接点接触面の表面積を大きくし、単位面積あたりの熱量を低減させ、遮断特性の向上を図る。【解決手段】接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、接点は、通電軸１に固着された磁界を発生させる電極２と、電極２に固着された接触子４とを備え、接触子４は、外周部の接触面４ａと、接触面４ａに連接された中央部の窪んだアーク拡散面４ｂと、で構成されている。接触面４ａは、所定の通電容量を有し、アーク拡散面４ｂは、平滑面と比べて表面積が増加しアークが拡散するものである。【選択図】  図１
2014072105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、
前記接点は、通電軸に固着された磁界を発生させる電極と、
前記電極に固着された接触子とを備え、
前記接触子は、外周部の接触面と、
前記接触面に連接された中央部の窪んだアーク拡散面と、
で構成されることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記アーク拡散面は、前記接触子の板厚よりも深く球面状に窪んでいることを特徴とす
る請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記電極は、スリット付電極であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
真空バルブ。
【請求項４】
前記電極は、縦磁界電極であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空
バルブ。
【請求項５】
前記電極と前記アーク拡散面間に磁性体を設けた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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、遮断特性を向上し得る接離自在の一対の接点を有する真空バルブ
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空バルブには、接点間に発生するアークを接点全域に拡散させるため、軸方向
と平行な磁界を発生させる電極を用い、遮断特性を向上させるものが知られている。接点
には、平滑面を有する平板が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、遮断電流が上昇し、電流密度が増加していくと、接点材料の蒸発が促進
され、接点間のプラズマ密度や金属蒸気密度が上昇し、アークが接点中央部に集中するよ
うになる。このため、遮断特性の向上には、限界を生じていた。
【０００４】
一方、接点の中央部に窪みを設け、アークが中央部に集中することを抑制するものが知
られている（例えば、特許文献２参照。）。更には、接点の半径方向の中間部を環状に窪
ませるものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
しかしながら、遮断電流の上昇に伴い、窪んだ部分であってもアークが集中してしまい
、遮断特性の向上には限界があった。これは、窪みの深さが接点の厚さ以下であり、比較
的にアークが点弧し易いためである。なお、平滑面の接点であっても直径を大きくすれば
、アークが拡散し、遮断特性の向上を図ることができるが、真空バルブが太径となり大型
化する。このため、接点の直径を変えることなく、接点に入射する単位面積あたりの熱量
を低減し、遮断特性の向上を図れるものが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６２７７２号公報
【特許文献２】特開平９−１１５３９７号公報
【特許文献３】特開平６−１３９８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、接点の直径を大きくしなくても、単位面積あたりの
熱量を低減することができ、遮断特性の向上を図ることのできる真空バルブを提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、実施形態の真空バルブは、接離自在の一対の接点を有する
真空バルブであって、前記接点は、通電軸に固着された磁界を発生させる電極と、前記電
極に固着された接触子とを備え、前記接触子は、外周部の接触面と、前記接触面に連接さ
れた中央部の窪んだアーク拡散面と、で構成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る真空バルブの接点間の磁界分布を示す概略図。
【図３】本発明の実施例２に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図４】本発明の実施例３に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図５】本発明の実施例３に係る真空バルブの接点の構成を示す上面図。
【図６】本発明の実施例４に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１、図２を参照して説明する。図１は、
本発明の実施例１に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図、図２は、本発明の実施
例１に係る真空バルブの接点間の磁界分布を示す概略図である。なお、一方の接点を用い
て説明する。
【００１２】
図１に示すように、通電軸１端には、カップ状のスリット付電極２の底部が固着されて
いる。スリット付電極２の外周側面には、軸方向を斜めに横切る複数本のスリット３が設
けられている。スリット付電極２の開口面には、円板状の接触子４が固着されている。接
触子４は、外周部の環状の接触面４ａと、接触面４ａに連接された中央部の窪んだ球面状
のアーク拡散面４ｂとで構成されている。スリット付電極２の外周部と対向する面に接触
面４ａが配置され、空洞部にアーク拡散面４ｂが配置されるものとなる。接触面４ａは、
所定の通電容量を有し、アーク拡散面４ｂの最も深い底部は、接触子４の板厚よりも深い
。このようなスリット付電極２と接触子４で接点が構成されている。
【００１３】
これにより、図２に示すように、縦磁界が発生し、その磁界分布は、接触子４の中央部
が高く、外周部が低いものとなる。接点間距離はアーク拡散面４ｂの底部で最も長く、接
触面４ａで最も短く、磁場が印加されない条件では、接触面４ａにアークが留まり易い。
しかしながら、中央部の磁場が強いことから、アークがアーク拡散面４ｂに移動しようと
する。このため、アークが接触面４ａからアーク拡散面４ｂに広がり、接触子４に入射す
る単位面積あたりの熱量を低減することができる。アーク拡散面４ｂが接触子４厚さより
も深いので、表面積の増加を顕著とすることができ、遮断特性を向上させることができる
。
【００１４】
なお、アーク拡散面４ｂをスリット付電極２の空洞部の底部に届くまでの球面状にすれ
ば、表面積を格段に増やすことができる。また、中央部に向かうほど、電極間距離が滑ら
かに増大しているので、アークが停滞することを防ぎ、滑らかにアークを拡散させること
ができる。曲折部などがあると、アークの停滞を招く。
【００１５】
上記実施例１の真空バルブによれば、接触子４の外周部を接離する接触面４ａ、中央部
を窪んだアーク拡散面４ｂとしているので、接触子４の直径を増やすことなくアーク拡散
面４ｂで表面積を増加させることができ、遮断特性を向上させることができる。また、真
空バルブを細径とすることができる。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図３を参照して説明する。図３は、本発明
の実施例２に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図である。なお、この実施例２が
実施例１と異なる点は、磁性体を設けたことである。図３において、実施例１と同様の構
成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
図３に示すように、スリット付電極３の空洞部の底部とアーク拡散面４ｂ間には、円柱
状の磁性体５を設けている。
【００１８】
上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、磁性体５により磁
界を強くすることができる。
【実施例３】
【００１９】
次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図４、図５を参照して説明する。図４は、
本発明の実施例３に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図、図５は、本発明の実施
例３に係る真空バルブの接点の構成を示す上面図である。なお、この実施例３が実施例２
と異なる点は、磁界を発生させる電極である。図４、図５において、実施例２と同様の構
成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
図４、図５に示すように、縦磁界電極６を用い、縦磁界を発生させている。縦磁界電極
６は、通電軸１に固着された腕部６ａ、腕部６ａ先端に固着された外周部の円弧部６ｂ、
円弧部６ｂ端部と接触子４とを接続する通電ピン６ｃとで構成されている。通電ピン６ｃ
は、接触面４ａと対向する面に固着される。
【００２１】
上記実施例３の真空バルブによれば、縦磁界電極６においても、実施例２と同様の効果
を得ることができる。
【実施例４】
【００２２】
次に、本発明の実施例４に係る真空バルブを図６を参照して説明する。図６は、本発明
の実施例４に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図である。なお、この実施例４が
実施例３と異なる点は、通電ピンを短くしたことである。図６において、実施例３と同様
の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図６に示すように、腕部６ａを接触子４側に傾斜させ、円弧部６ｂを介して通電ピン６
ｃを固着させている。
【００２４】
上記実施例４の真空バルブによれば、通電ピン６ｃを短くしているので、磁界を強くす
ることができる。
【００２５】
以上述べたような実施形態によれば、接触子の中央部を窪んだアーク拡散面としている
ので、接触子径を大きくしなくても表面積を増加させることができ、遮断特性を向上させ
ることができる。
【００２６】
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】
【００２７】
１  通電軸
２  スリット付電極
３  スリット
４  接触子
４ａ  接触面
４ｂ  アーク拡散面
５  磁性体
６  縦磁界電極
６ａ  腕部
６ｂ  円弧部
６ｃ  通電ピン
【図１】
2014072105.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014072105.tif 000005
【図４】
2014072105.tif 000006
【図５】
2014072105.tif 000007
【図６】
2014072105.tif 000008