(57)【要約】【課題】接点の補強作用を維持しつつ、電磁力による電極棒の接点嵌合部の湾曲を抑制し、尚且つ電流遮断繰り返しに伴う電流遮断性能低下を抑制し、遮断寿命を向上させる。【解決手段】補強板１４は、円板状の平板部１４ｂの中心部から円筒状に突出された立設部１４ａを有し、この立設部１４ａの内面が固定側電極棒８および可動側電極棒９の接点嵌合部８ａ，９ａに嵌め合わされるとともに、立設部１４ａが固定側接点１２および可動側接点１３の裏面に設けられた溝部１２ａ，１３ａに挿し込まれることにより、補強板１４が固定側接点１２および可動側接点１３を支持し、かつ固定側接点１２および可動側接点１３と補強板１４の平板部１４ｂとの間に空間１７が設けられるようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を構成する絶縁筒の一端が固定側フランジで封止され他端が可動側フランジで封止されるものであって、前記固定側フランジには固定側電極棒が固着され、前記可動側フランジにはベローズを介して可動側電極棒が接続されるとともに、前記固定側電極棒および前記可動側電極棒の各先端部には前記先端部の端面に突設された接点支持体を補強する補強部材を介して固定側接点および可動側接点を装着した真空バルブにおいて、前記補強部材は、前記接点支持体に嵌め合わされる補強用筒部と、前記接点支持体が突設された前記端面に沿って延在する接合用基部とを有し、前記補強用筒部は前記固定側接点および前記可動側接点と係合して前記接点支持体を補強するとともに、前記固定側接点および前記可動側接点と前記接合用基部との間には、前記固定側接点および前記可動側接点に設けられたアーク駆動用溝部と前記真空容器の内部における真空空間とを連通する連通空間領域が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記固定側接点および前記可動側接点は、中心部から周縁部に向けて渦巻状の溝が切り込まれて前記アーク駆動用溝部が設けられ、複数個の円弧部を形成している風車形接点であ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】
前記補強部材は、前記固定側接点および前記可動側接点よりも電気抵抗の高い材料から製作され、円板状に形成された前記接合用基部の中心部から円筒状に突出された前記補強用筒部を有し、この補強用筒部の内面が前記固定側電極棒および前記可動側電極棒の接点嵌合部に嵌め合わされるとともに、前記補強用筒部が前記固定側接点および前記可動側接点の中心部に設けられた円形の凹部に挿し込まれることにより、前記補強部材が前記固定側接点および前記可動側接点を支持するようにした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】
前記補強部材に設けられた円筒状の前記補強用筒部と円板状の前記接合用基部との境目に円弧状加工もしくはテーパ加工が施されていることを特徴とする請求項３に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記補強部材の前記補強用筒部は、前記接合用基部と接続する根元部よりも先端部がより開口するよう形成されることによって縮み代を設けた形状としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の真空バルブ。
【請求項６】
前記補強部材の前記補強用筒部は、先端部が外側方向に折り返されることによって縮み代を設けた形状としたことを特徴とする請求項３に記載の真空バルブ。
【請求項７】
前記固定側電極棒および前記可動側電極棒における前記接点嵌合部の外径をａ、前記固定側接点および前記可動側接点における円形の前記凹部の径をｂ、前記固定側接点および前記可動側接点における円形の前記凹部の深さをｃ、前記補強部材における前記補強用筒部の内径をｄ、前記補強部材における前記補強用筒部の外径をｅ、前記補強部材における前記補強用筒部の延在方向の寸法をｆ、前記固定側接点および前記可動側接点と前記補強部材の前記接合用基部との間の連通空間領域の寸法をｇとした場合、ｄ≧ａ、ｂ≧ｅ、ｇ≦ｆ−ｃが成立することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の真空バルブ。
【請求項８】
前記補強部材が、前記固定側接点および前記可動側接点のみに固着されていることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の真空バルブ。
【請求項９】
前記補強部材が、前記固定側電極棒および前記可動側電極棒のみに固着されていることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の真空バルブ。
【請求項１０】
前記補強部材が、前記固定側接点および前記可動側接点ならびに前記固定側電極棒および前記可動側電極棒に固着されていることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は真空バルブに関し、特に、接点の補強作用を維持しつつ、電流遮断繰り返しに伴う電流遮断性能低下を抑制し、遮断寿命を向上させるようにした真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空バルブは、アルミナセラミックス等から形成された絶縁円筒を真空容器とし、絶縁円筒の両端に生成されたメタライズ層に容器内を高真空で気密保持すべく、金属フランジが、真空ロウ付けによって固着されている。絶縁円筒両端に固着された金属フランジにはそれぞれ固定側電極棒、可動側電極棒が同軸上に対向して取り付けられており、各電極棒の対向面にはそれぞれ固定側接点と可動側接点が固着されている。
【０００３】
また、可動側接点が気密を保持しながら絶縁容器軸心上を動作できるよう可動側電極棒と金属フランジ間にベローズが設けられる。電流遮断時に発生したアークによってベローズが汚損されることを防ぐために設けられた傘状のベローズカバーが可動側電極棒に固着されている。ベローズ自体は接点側がベローズカバーもしくはベローズカバーと可動側電極棒にロウ付接合され、接点の反対側は可動側フランジに取り付けられている。絶縁容器内部にはアークシールドが対向する接点を囲繞するように設けられており、絶縁容器の内沿面が電流遮断時に発生するアークによって汚損されることを防いでいる。可動側はその開閉の過程において軸心上で円滑に動作するために軸受け機能を有するガイドが可動側端部に取り付けられている。
【０００４】
前述の接点の種類に風車形接点がある（特許文献１参照）。風車形接点には、この明細書における図１に示すように、中心部から周縁部に向けて渦巻状の溝１が切り込まれ、複数個（図１では４個）の円弧部２を形成している。真空バルブにおいて閉極して電流が通電されている場合、固定側接点と可動側接点における円弧部２が互いに接触している。電流を遮断する場合には固定側接点と可動側接点を開極させることによって、固定側接点と可動側接点の円弧部２上の任意点にアーク３が発生する。
【０００５】
風車形接点に通電された電流Ｉx は図１のように中心から円弧部２の形状に沿って流れ、さらにアーク３を介して対向する風車形接点の円弧部２へ流れていく。この際に、電流Ｉx によって図１には図示しない磁束密度Ｂx が発生する。アーク３はこの磁束密度Ｂx に比例した駆動力Ｆxを受け、円弧部２上を左回りに高速で回転移動する。アーク３が風車形接点上を高速で回転移動することで電流ゼロ点を迎えるまで、アークによる局部的な熱の集中を防止し、接点の損傷を軽減させることができ、遮断性能を向上させることができる。
この風車形接点の裏側にはステンレス鋼等、接点や電極棒よりも電気抵抗の高い材料から製作された補強板が固着され、接点閉極時の荷重から接点の変形を防ぐと共に、電流遮断時に発生するアークによって絶縁容器内部が汚損することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２０１８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
風車形接点を組み込んだ真空バルブにおいて、風車形接点は電極棒に設けられた接点嵌合部に嵌め合わされ、ロウ付等によって固着されている。電極棒の接点嵌合部と接点のアーク発生箇所との距離が長いほどアーク駆動力が強くなる。したがって、接点径を大きくすることにより電極棒の接点嵌合部と接点のアーク発生箇所の距離を確保することができ、アーク駆動力を強めることが可能となるが、この手段では真空バルブの大形化を招いてしまう。接点径を大きくする以外では電極棒の接点嵌合部の径を小さくすることで電極棒の接点嵌合部と接点のアーク発生箇所との距離を確保し、アーク駆動力を高めることが可能となる。しかし、この場合、短絡故障時の大電流によって発生する電磁力によって電極棒の接点嵌合部が湾曲してしまうという問題があった。
【０００８】
さらにアーク駆動力を高めるためには、接点における対向面に近い位置で電極棒の接点嵌合部から電流を流すことが肝要となり、そのための方策が必要となる。
また、電流遮断を繰り返すことにより、風車形接点の風車溝が徐々に埋まっていく。補強板を風車形接点に固着させた場合、電流遮断の繰り返しにより接点の表面の溝が埋まってしまうと、裏側は元々補強板によって溝が埋まっているため、風車形接点としての機能である駆動力を失い、電流遮断性能を著しく低下させてしまう。補強板を接点から離すよう配置すれば接点の表面の溝が埋まっても接点裏側の溝は健在であるため、風車形接点としての機能を保つことが可能であるが、接点の材料、厚み、形状によっては閉極により接点が大きく変形してしまう恐れがある。接点の補強作用を維持しつつ、電磁力による電極棒の接点嵌合部の湾曲を抑制し、尚且つ電流遮断繰り返しに伴う電流遮断性能の低下を抑制し、遮断寿命を向上させることがこの発明における課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る真空バルブは、真空容器を構成する絶縁筒の一端が固定側フランジで封止され他端が可動側フランジで封止されるものであって、前記固定側フランジには固定側電極棒が固着され、前記可動側フランジにはベローズを介して可動側電極棒が接続されるとともに、前記固定側電極棒および前記可動側電極棒の各先端部には前記先端部の端面に突設された接点支持体を補強する補強部材を介して固定側接点および可動側接点を装着した真空バルブにおいて、前記補強部材は、前記接点支持体に嵌め合わされる補強用筒部と、前記接点支持体が突設された前記端面に沿って延在する接合用基部とを有し、前記補強用筒部は前記固定側接点および前記可動側接点と係合して前記接点支持体を補強するとともに、前記固定側接点および前記可動側接点と前記接合用基部との間には、前記固定側接点および前記可動側接点に設けられたアーク駆動用溝部と前記真空容器の内部における真空空間とを連通する連通空間領域が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、接点支持体が突設された電極棒の端面に延在する接合用基部と前記接点支持体に嵌め合わされ前記接点支持体を補強する補強用筒部とを有する補強部材を設けることにより、簡潔な構成で電極棒における接点支持体の細径化が図れる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与する。また、接点に設けられたアーク駆動用溝部と真空容器の内部における真空空間とを連通する連通空間領域を設けることにより、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明に係る背景技術における真空バルブの接点の構造を示す概略図。
【図２】この発明に係る実施の形態１における真空バルブの構造を示す概略断面図。
【図３】図２に示す真空バルブにおける接点を示す断面図。
【図４】図２に示す真空バルブにおける補強板を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図５】図２に示す真空バルブにおける接点付近の拡大図。
【図６】この発明に係る実施の形態１における補強板の変形例を示す概略図。
【図７】この発明に係る実施の形態２における真空バルブの構造を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図８】図７に示す真空バルブにおける接点を示す断面図。
【図９】図７における真空バルブにおける補強板を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図１０】図７に示す真空バルブにおける接点付近の拡大図。
【図１１】この発明に係る実施の形態３における補強板の変形例を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。この発明は真空容器内に接離自在に取り付けられた固定側電極と可動側電極を擁する真空バルブに関わる。
【００１３】
実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１を図１から図６までに基づいて説明する。図１はこの発明に係る背景技術における真空バルブの接点の構造を示す概略図、図２は実施の形態１における真空バルブの構造を示す概略断面図、図３は図２に示す真空バルブにおける接点を示す断面図、図４は図２に示す真空バルブにおける補強板を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、図５は図２に示す真空バルブにおける接点付近の拡大図、図６は実施の形態１における補強板の変形例を示す概略図である。
【００１４】
この発明に係る実施の形態１を示す図２の真空バルブ概略断面図において、真空バルブは、次の通り構成される。アルミナセラミック等の絶縁物を材質とする円筒状の絶縁筒４に対し、その両端には真空容器を形成し、かつ内部を高真空で気密保持すべく、ステンレス鋼等の金属を材質とする固定側フランジ５と可動側フランジ６が取り付けられている。これら固定側フランジ５と可動側フランジ６は絶縁筒４の両端に形成されたメタライズ層７に真空ロウ付けによって絶縁筒４と同軸上に固着されている。
【００１５】
絶縁筒４の一端に固着された固定側フランジ５には固定側電極棒８が固着され、可動側フランジ６には可動側電極棒９がベローズ１０を介して取り付けられている。ベローズ１０の一端と可動側フランジ６は固着されている。ベローズ１０の他端と可動側電極棒９は電流遮断時に発生するアークによるベローズ１０の汚損防止を目的として設けたベローズカバー１１を介して固着される。
【００１６】
固定側電極棒８と可動側電極棒９には、図５に示すように、それぞれ風車形接点を嵌合すべく接点嵌合部８ａ，９ａが設けられており、風車形の固定側接点１２および可動側接点１３がそれぞれ嵌め合わされたうえで固着されている。接点嵌合部８ａ，９ａは電極棒８の下端と電極棒９の上端に形成された各端面ＥＳに突設され電極棒８，９と一体に形成されるものであって、接点１２，１３を支持する接点支持体を構成するものである。
これら固定側接点１２および可動側接点１３の裏側には円形の補強板１４が設けられている。図４に示すように、補強板１４は円板状の平板部１４ｂの中心部が円筒状に突出するよう立設部１４ａを形成しており、電極棒の接点嵌合部８ａ，９ａにそれぞれ嵌合され、固着されている。
【００１７】
また、図３に示すように、固定側接点１２の裏面には内周部が電極棒の軸芯と同芯の凹状に窪んだ形に形成された溝１２ａが設けられている。図５に示すように、補強板１４の立設部１４ａが、この溝１２ａに挿し込まれることで、立設部１４ａの先端部にて固定側接点１２を接点の軸方向に支持しており、補強板１４の平板部１４ｂと固定側接点１２の間には空間１７が設けられている。また、可動側接点１３の裏面にも固定側接点１２の場合と同様に内周部が電極棒の軸芯と同芯の凹状に窪んだ形に形成された溝１３ａが設けられている。補強板１４の立設部１４ａが、この溝１３ａにそれぞれ挿し込まれ、補強板１４の平板部１４ｂと可動側接点１３の間には空間１７が設けられている。
【００１８】
ここで、風車形の固定側接点１２および可動側接点１３は、図１に示すように、円盤状基材の中心部から周縁部へ向けて渦巻状の溝が切り込まれて複数の弧状部２が形成されて円盤状基材の一端面から他端面に達して貫通するアーク駆動用溝部が形成されるものである。
補強板１４の立設部１４ａは固定側接点１２と可動側接点１３の機械的強度を補うと共に、短絡故障時に流れる大電流によって発生する電磁力によって電極棒の接点嵌合部８ａ，９ａが湾曲することを防いでいる。補強板１４の平板部１４ｂは電流遮断時に発生するアークから真空容器内部の汚損を防止する役割を成している。
【００１９】
可動側接点１３は固着している可動側電極棒９がベローズ１０を介して可動側フランジ６に取り付けられているため、気密を保持したまま絶縁筒４の軸心上で、固定側接点１２と接離自在となっている。絶縁筒４の内沿面には電流遮断時に電極間で発生するアークによる絶縁筒内沿面の汚損防止を目的としたアークシールド１５が対向配置された固定側接点１２と可動側接点１３を囲繞するように設けられている。ガイド１６は熱可塑性合成樹脂等から製作されており、真空ロウ付による真空封止後、可動側フランジ６に取り付けられている。可動側電極棒９とガイド１６が摺動部となることにより、ガイド１６に軸受け機能を持たせている。
【００２０】
この発明における実施の形態１に関わる補強板１４は、ステンレス鋼等の電気抵抗の高い金属の板材から製作される。補強板１４は図４に示すように、中心部が折り曲げられ、固定側電極棒８と可動側電極棒９の接点嵌合部８ａ，９ａに嵌め合わされるよう円筒状の立設部１４ａが平板部１４ｂから立設して設けられている。この補強板１４を前述のように配置することで、補強板１４の平板部１４ｂと固定側接点１２および可動側接点１３の間にはそれぞれ空間１７が形成される。ここで、補強板１４は固定側電極棒８および可動側電極棒９のみならず固定側接点１２および可動側接点１３の両方にロウ付等により固着されても良い。あるいは、固定側電極棒８および可動側電極棒９のみ、もしくは固定側接点１２および可動側接点１３のみにロウ付によって固着させても構わない。
【００２１】
また、図３、図４、図５に示すように、固定側電極棒の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒の接点嵌合部９ａの外径をａ、補強板１４の内径をｄとした場合、ｄ≧ａとすることが好ましい。
そして、固定側接点の溝１２ａおよび可動側接点の溝１３ａの径をｂ、補強板１４の立設部１４ａの外径をｅとした場合、ｂ≧ｅとすることが望ましい。補強板１４の立設部１４ａの高さをｆ、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａの深さをｃ、空間１７の高さをｇとした場合、ｇ≦ｆ−ｃとなる。
【００２２】
（変形例）
この実施の形態１においては、補強板１４を図６のような形状としてもよい。図６に示すように、プレス加工による製作を見越し、補強板１４の立設部１４ａと平板部１４ｂの境目にＲ加工を施している。この場合も補強板１４は固定側電極棒８および可動側電極棒９のみならず固定側接点１２および可動側接点１３の両方にロウ付等により固着されても良い。また、固定側電極棒８および可動側電極棒９のみ、もしくは固定側接点１２および可動側接点１３のみにロウ付によって固着させても構わない。
【００２３】
そして、図６に示すように、図３、図４、図５同様、固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａの外径をａ、補強板１４の内径をｄとした場合、ｄ≧ａとすることが好ましい。
また、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａの径をｂ、補強板１４の立設部１４ａの外径をｅとした場合、ｂ≧ｅとすることが望ましい。補強板１４の立設部１４ａの高さをｆ、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａの深さをｃ、空間１７の高さをｇとした場合、ｇ≦ｆ−ｃとなる。図６において、補強板１４の立設部１４ａと平板部１４ｂの境目にＲ加工を施している例を示したが、Ｒ加工ではなくテーパ加工にしても可であることは言うまでもない。
【００２４】
補強板１４の立設部１４ａが固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａに嵌め合わされ、かつ、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａに挿し込まれて固着されることで、部品点数を増やすことなく接点を支持し、固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａを補強することが可能となり、電極棒の接点嵌合部の細径化が図れ、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与することが可能となる。
【００２５】
固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａを設け、ここにステンレス鋼等接点材料や電極棒の材料よりも電気抵抗の高い材料で作製された補強板１４の立設部１４ａを挿し込ませることで、接点対向面に近い位置で電極棒の接点嵌合部から電流を流すことが可能となり、アークの駆動力をより高め、遮断性能の向上が図れる。
固定側接点１２および可動側接点１３と補強板１４の平板部１４ｂの間に空間１７を設けたことで、電流遮断を繰り返し、対向する接点表面の風車溝が埋まったとしても、接点の補強板側の風車溝は健在であるため、継続して電流遮断が可能となる。従来、遮断寿命を向上させるためには接点径を大きくする、若しくはアークシールドをＣｕやＣｕＣｒ等の熱伝導率の高い材料に変更する必要があったが、この発明により、真空バルブの大形化、コスト増大を抑制することが可能となる。
【００２６】
（１）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、図２から図６に示されている通り、次の構成が適用されている。
絶縁筒４の一端が固定側フランジ５で封止され他端が可動側フランジ６で封止され、前記固定側フランジ５には固定側電極棒８が固着され、前記可動側フランジ６にはベローズ１０を介して可動側電極棒９が接続される。また、前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９の各先端には補強板１４からなる補強部材を介して固定側接点１２および可動側接点１３を装着した真空バルブに関するものである。前記補強部材は、ステンレス鋼等接点材料や電極棒の材料よりも電気抵抗の高い材料で作製されて、前記固定側電極棒および前記可動側電極棒における各先端部の端面ＥＳに突設された接点嵌合部８ａからなる接点支持体に嵌め合わされる立設部１４ａからなる補強用筒部と、前記接点嵌合部６ａが突設された前記端面ＥＳに沿って延在する平板部１４ｂからなる接合用基部とを有する。
【００２７】
また、立設部１４ａからなる前記補強用筒部の先端部は前記固定側接点１２および前記可動側接点１３に設けられた円形凹部１２ａと嵌合により係合
される。これにより補強板１４からなる補強部材は接点嵌合部８ａからなる接点支持体とともに前記固定側接点１２および前記可動側接点１３を支持し、立設部１４ａからなる補強用筒部は接点嵌合部８ａからなる接点支持体を補強する。そして、前記固定側接点１２および前記可動側接点１３と補強板１４からなる補強部材における平板部１４ｂからなる前記接合用基部との間には、前記固定側接点１２および前記可動側接点１３に設けられた渦巻状の溝１からなるアーク駆動用溝部と前記真空容器の内部における真空空間とを連通する空間１７からなる連通空間領域ＣＲが設けられている。
【００２８】
この構成では、電極棒８，９の各端面に接点嵌合部８ａ，９ａからなる接点支持体が突設されている。そして、電極棒８，９の各端面に延在する平板部１４ｂからなる接合用基部と前記接点支持体に嵌め合わされ前記接点支持体を補強する立設部１４ａからなる前記補強用筒部を有する補強板１４からなる補強部材が設けられている。これにより、簡潔な構成で電極棒８，９における接点嵌合部８ａ，９ａからなる接点支持体の細径化が図れる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与する。
また、接点１２，１３に設けられた渦巻状の溝１からなるアーク駆動用溝部と真空容器の内部における真空空間ＶＲとを連通する連通空間領域ＣＲを設けることにより、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【００２９】
すなわち、補強板１４からなる補強部材の立設部１４ａからなる補強用筒部が電極棒８，９の接点嵌合部８ａ，９ａに嵌め合わされ、かつ、接点１２，１３の裏面部に形成された円形凹部からなる溝部に挿し込まれることで、部品点数を増やすことなく接点１２，１３を支持し、電極棒８，９の接点嵌合部８ａ，９ａを補強することが可能となる。また、電極棒の接点嵌合部８ａ，９ａの細径化が図れ、接点１２，１３の径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与する。
【００３０】
さらに、接点裏に円形凹部からなる溝部１２ａ，１３ａを設け、ステンレス鋼等接点材料や電極棒の材料よりも電気抵抗の高い材料で作製された補強板１４からなる補強部材の立設部１４ａからなる補強用筒部を挿し込ませることで、接点１２，１３の対向面に近い位置で電極棒８，９の接点嵌合部８ａ，９ａから電流を流すことが可能となり、アークの駆動力をより高め、遮断性能の向上が図れる。
【００３１】
そして、接点１２，１３と補強板１４からなる補強部材の平板部１４ｂからなる補強用基部との間に空間１７からなる連通空間領域ＣＲを設けられている。したがって、電流遮断を繰り返し、対向する接点１２，１３の表面における風車溝１が埋まったとしても、接点の補強板側の風車溝は健在であるため、継続して電流遮断が可能となる。従来、遮断寿命を向上させるためには接点径を大きくする、若しくはアークシールドをＣｕやＣｕＣｒ等の熱伝導率の高い材料に変更する必要があったが、この発明により、真空バルブの大形化やコスト増大を抑制することが可能となる。
【００３２】
（２）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（１）項における構成において、図１に示されている通り、次の構成が適用されている。
前記固定側接点１２および前記可動側接点１３は、中心部から周縁部に向けて渦巻状の溝１が切り込まれて前記アーク駆動用溝部が設けられ、複数個の円弧部２を形成している風車形接点である。
この構成により、この発明に係る背景技術と同様の風車形接点を備えた真空バルブにおいて、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【００３３】
（３）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（１）項または前記（２）項における構成において、図２から図６に示されている通り、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材は前記固定側接点１２および前記可動側接点１３よりも電気抵抗の高い材料から製作され、円板状に形成された平板部１４ｂからなる前記接合用基部の中心部から円筒状に突出された立設部１４ａからなる前記補強用筒部を有する。この補強用筒部の内面が前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９の接点嵌合部８ａ，９ａに嵌め合わされる。また、立設部１４ａからなる前記補強用筒部が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３の中心部における接触面と反対側の裏面に設けられた円形の凹部からなる溝部１２ａ，１３ａに挿し込まれる。これによって、前記補強部材が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３を支持するようにした。
【００３４】
この構成により、固定側電極棒８および可動側電極棒９に設けられた接点嵌合部８ａ，９ａの補強作用および固定側接点１２および可動側接点１３の支持作用を確実に行うことができる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制できる真空バルブを得ることができる。
【００３５】
（４）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（３）項における構成において、図６に示されている通り、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材に設けられた立設部１４ａからなる円筒状の前記補強用筒部と平板部１４ｂからなる円板状の前記接合用基部との境目にいわゆるＲ加工としての円弧状加工か、あるいはテーパ加工が施されている。
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材に設けられた立設部１４ａからなる円筒状の前記補強用筒部の固定側電極棒８および可動側電極棒９に設けられた接点嵌合部８ａ，９ａへの嵌合作用を適切かつ確実に行うことができる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制できる真空バルブを得ることができる。
【００３６】
（５）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（３）項または前記（４）項における構成において、図２から図６に示されている通り、次の構成が適用されている。
真空バルブの各構成要素について次の通りａ〜ｇを設定する。
この場合に、ｄ≧ａ、ｂ≧ｅ、ｇ≦ｆ−ｃが成立するものとする。
ａ：前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９における前記接点嵌合部８ａ，９ａの外径。
ｂ：前記固定側接点１２および前記可動側接点１３における溝部１２ａ，１３ａからなる円形の前記凹部の径。
ｃ：前記固定側接点１２および前記可動側接点１３における溝部１２ａ，１３ａからなる円形の前記凹部の深さ。
ｄ：補強板１４からなる前記補強部材における立設部１４ａからなる前記補強用筒部の内径。
ｅ：補強板１４からなる前記補強部材における立設部１４ａからなる前記補強用筒部の外径。
ｆ：補強板１４からなる前記補強部材における立設部１４ａからなる前記補強用筒部の延在方向の寸法。
ｇ：前記固定側接点１２および前記可動側接点１３と補強板１４からなる前記補強部材の平板部１４ｂからなる前記接合用基部との間の空間１７からなる連通空間領域ＣＲの寸法。
【００３７】
この構成により、固定側接点１２および前記可動側接点１３と補強板１４からなる補強部材の適正配置を確保できて、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制できる真空バルブを得ることができる。
【００３８】
（６）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（１）項から前記（５）項までの何れかにおける構成において、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側接点１２および前記可動側接点１３のみにロウ付等により固着され、前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９とは当接されているだけの接合状態とされている。
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側接点１２および前記可動側接点１３のみに固着された真空バルブにおいて、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【００３９】
（７）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（１）項から前記（５）項までの何れかにおける構成において、
次の構成が適用されている。補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９のみにロウ付等により固着され、前記固定側接点１２および前記可動側接点１３とは当接されているだけの接合状態とされている。
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９のみに固着された真空バルブにおいて、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【００４０】
（８）この発明に係る実施の形態１における真空バルブは、前記（１）項から前記（５）項までの何れかにおける構成において、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側接点１２および前記可動側接点１２ならびに前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９の全てに固着されている。
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材が、前記固定側接点１２および前記可動側接点１２ならびに前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９に固着された真空バルブにおいて、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制することができる。
【００４１】
実施の形態２．
この発明に係る実施の形態１を図７から図１０までに基づいて説明する。図７は実施の形態２における真空バルブの構造を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図８は図７に示す真空バルブにおける接点を示す断面図である。図９は図７における真空バルブにおける補強板を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図１０は図７に示す真空バルブにおける接点付近の拡大図である。
この発明の実施の形態２における真空バルブの構造は図７のとおりであり、実施の形態１の図２に示す真空バルブ概略断面図において、円形の補強板１４の形状が、その実施態様において異なるのみであり、それ以外の構造は実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図９にこの発明の実施の形態２に関わる補強板１４の構造を示す。実施の形態２に関わる補強板１４は、ステンレス鋼等の電気抵抗の高い金属の板材から製作される。補強板１４の中心部に図９のように立設部１４ａが形成されている。立設部１４ａの内側は電極棒の接点嵌合部８ａ，９ａにそれぞれ嵌合され、固着されている。
また、図１０に示すように、立設部１４ａは図８に示される固定側接点１２および可動側接点１３の溝１２ａ，１３ａにそれぞれ挿し込まれることで固定側接点１２および可動側接点１３を支持しており、補強板１４の平板部１４ｂと固定側接点１２および可動側接点１３の間には空間１７が設けられている。補強板１４の立設部１４ａは固定側接点１２と可動側接点１３の機械的強度を補うと共に、短絡故障時に流れる大電流によって発生する電磁力によって電極棒の接点嵌合部８ａ，９ａが湾曲することを防いでいる。
【００４３】
ここで、補強板１４は固定側電極棒８および可動側電極棒９のみならず固定側接点１２および可動側接点１３の両方にロウ付等により固着されて良い。また、固定側電極棒８および可動側電極棒９のみ、もしくは固定側接点１２および可動側接点１３のみにロウ付によって固着させても構わない。
また、図８、図９、図１０に示すように、固定側電極棒の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒の接点嵌合部９ａの外径をａ’、補強板１４の内径をｄ’とした場合、ｄ’≧ａ’とすることが好ましい。また、固定側接点の溝１２ａおよび可動側接点の溝１３ａの径をｂ’、補強板１４の立設部１４ａの外径をe’とした場合、b’≧e’とすることが望ましい。補強板１４の立設部１４ａの高さをｆ’、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａの深さをｃ’、空間１７の高さをｇ’とした場合、ｇ’≦ｆ’−ｃ’となる。
【００４４】
この発明に係る実施の形態２における真空バルブは、図７から図１０に示されている通り、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材は前記固定側接点１２および前記可動側接点１３よりも電気抵抗の高い材料から製作されている。補強板１４からなる前記補強部材は円板状に形成された平板部１４ｂからなる前記接合用基部の中心部から円筒状に突出された立設部１４ａからなる前記補強用筒部を有する。この補強用筒部の内面が前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９の接点嵌合部に嵌め合わされる。
【００４５】
また、立設部１４ａからなる前記補強用筒部が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３の中心部に設けられた円形の凹部からなる溝部１２ａ，１３ａに挿し込まれることにより、前記補強部材が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３を支持するようにしたものとする。
そして、補強板１４からなる前記補強部材の立設部１４ａからなる前記補強用筒部は、平板部１４ｂからなる前記接合用基部と接続する根元部よりも先端部がより開口するよう形成されることによって縮み代を設けた形状としたものとする。
【００４６】
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材に設けられた立設部１４ａからなる円筒状の前記補強用筒部の固定側電極棒８および可動側電極棒９に設けられた接点嵌合部８ａ，９ａへの嵌合作用を立設部１４ａからなる前記補強用筒部の先端部がより開口するよう形成される縮み代によって適切かつ確実に行うことができる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制できる真空バルブを得ることができる。
【００４７】
実施の形態３．
この発明に係る実施の形態３を図１１に基づいて説明する。図１１は実施の形態３における補強板の変形例を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【００４８】
実施の形態２では、図９のように立設部１４ａを外側に開いた形状としているが、実施の形態３においては、補強板１４の立設部１４ａを図１１のような形状としている。図１１に示すように、補強板１４の立設部１４ａを中心部から完全に折り返す形状としている。この場合も補強板１４は固定側電極棒８および可動側電極棒９のみならず固定側接点１２および可動側接点１３の両方にロウ付等により固着されて良い。あるいは、固定側電極棒８および可動側電極棒９のみ、もしくは固定側接点１２および可動側接点１３のみにロウ付によって固着させても構わない。
【００４９】
また、図８、図９、図１０に示すように、固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａの外径をａ’、補強板１４の内径をｄ’とした場合、ｄ’≧ａ’とすることが好ましい。また、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａの径をｂ’、補強板１４の立設部１４ａの外径をe’とした場合、ｂ’≧e’とすることが望ましい。補強板１４の立設部１４eの高さをｆ’、固定側接点１２の溝１２eおよび可動側接点１３の溝１３ａの深さをｃ’、空間１７の高さをｇ’とした場合、ｇ’≦ｆ’−ｃ’となる。
【００５０】
補強板１４に図９や図１１に示すような立設部１４ａを設け、半径方向への変位部を設けることで、補強板１４に僅かに（電極棒の軸方向への）縮み代を持たせることが可能となり、接点閉極時に固定側接点１２と可動側接点１３をより馴染みやすくし、接点表面の接触面積を広げることで真空バルブの接触抵抗を低減させることができる。接触抵抗を低減させることで、真空バルブの固定側電極棒８や可動側電極棒９を細径化することが可能となり、真空バルブの軽量化やコスト削減に繋がる。
また、接触抵抗を低減させたことで、開閉器本体の接圧荷重の低減および放熱構造の簡略化が可能となり、開閉器本体のコスト削減にも繋がる。
【００５１】
補強板１４の立設部１４ａが固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａに嵌め合わされ、かつ、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａに挿し込まれることで、部品点数を増やすことなく接点を支持し、固定側電極棒８の接点嵌合部８ａおよび可動側電極棒９の接点嵌合部９ａを補強することが可能となり、電極棒の接点嵌合部の細径化が図れ、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、真空バルブの小形化に寄与することが可能となる。
【００５２】
実施の形態１と同様に、固定側接点１２の溝１２ａおよび可動側接点１３の溝１３ａを設け、ここにステンレス鋼等接点材料や電極棒の材料よりも電気抵抗の高い材料で作製された補強板１４の立設部１４ａを挿し込ませることで、接点対向面に近い位置で電極棒の接点嵌合部から電流を流すことが可能となり、アークの駆動力をより高め、遮断性能の向上が図れる。
固定側接点１２および可動側接点１３と補強板１４の平板部１４ｂの間に空間を設けたことで、電流遮断を繰り返し、対向する接点表面の風車溝が埋まったとしても、接点の補強板側の風車溝は健在であるため、接点径を大形化や、アークシールドをＣｕやＣｕＣｒ等の熱伝導率の高い材料に変更することなく継続して電流遮断が可能となり、真空バルブの大形化、コスト増大を抑制することができる。
【００５３】
この発明に係る実施の形態３における真空バルブは、図１１に示されている通り、次の構成が適用されている。
補強板１４からなる前記補強部材は前記固定側接点１２および前記可動側接点１３よりも電気抵抗の高い材料から製作される。補強板１４からなる前記補強部材は円板状に形成された平板部１４ｂからなる前記接合用基部の中心部から円筒状に突出された立設部１４ａからなる前記補強用筒部を有する。この補強用筒部の内面が前記固定側電極棒８および前記可動側電極棒９の接点嵌合部に嵌め合わされる。
【００５４】
また、立設部１４ａからなる前記補強用筒部が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３の中心部に設けられた円形の凹部からなる溝部１２ａ，１３ａに挿し込まれることにより、前記補強部材が前記固定側接点１２および前記可動側接点１３を支持するようにしたものである。
そして、補強板１４からなる前記補強部材の立設部１４ａからなる前記補強用筒部は、先端部が外側方向に折り返されることによって縮み代を設けた形状とした。
【００５５】
この構成により、補強板１４からなる前記補強部材に設けられた立設部１４ａからなる円筒状の前記補強用筒部の固定側電極棒８および可動側電極棒９に設けられた接点嵌合部８ａ，９ａへの嵌合作用を立設部１４ａからなる前記補強用筒部の先端部が外側方向に折り返されることによって形成される縮み代によって適切かつ確実に行うことができる。したがって、接点径を大きくすることなく遮断性能を向上させることができ、小形化に寄与するとともに、電流遮断性能の低下を抑制できる真空バルブを得ることができる。
【００５６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  溝部、  ２  円弧部、  ３  アーク、  ４  絶縁筒、  ５  固定側フランジ、  ６  可動側フランジ、  ７  メタライズ層、  ８  固定側電極棒、  ８ａ  固定側電極棒の接点嵌合部、  ９  可動側電極棒、  ９ａ  可動側電極棒の接点嵌合部、  １０  ベローズ、  １１  ベローズカバー、１２  固定側接点、 １２ａ  固定側接点溝（軸と同芯状の軸方向の凹部）、  １３  可動側接点、  １３ａ  可動側接点溝（軸と同芯状の軸方向の凹部）、１４  補強板、  １４ａ  立設部、 １４ｂ  平板部、 １５  アークシールド、  １６  ガイド、 １７  空間、  ＣＲ  連通空間領域。
【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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【図８】
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【図９】
2018198148.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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