(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで、かつ、耐摩耗性に優れたパッファ型ガス遮断器を提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、固定接触子２と、該固定接触子に接離する可動接触子４と、該可動側接触子に連結されたアルミニウムのパッファシリンダ６と、該パッファシリンダの内壁面と相対的に移動すると共に、前記消弧性気体を吸引又は噴出するピストン１０とを備え、前記ピストンが移動することに伴い噴出する前記消弧性気体を、前記固定接触子と可動接触子の開離によって発生するアークに吹き付けて消滅させるようにしたパッファ型ガス遮断器であって、前記パッファシリンダの少なくとも前記ピストンが摺動する内壁の表面に化成処理によって形成されるアルミニウムの水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成されていると共に、前記アルミニウムの表面に形成される水和酸化物被膜の水和物の水分が除去されていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はその合金から成る耐摩耗材であって、
前記アルミニウム又はその合金の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成されていると共に、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜の水和物の水分が除去されていることを特徴とする耐摩耗材。
【請求項２】
請求項１に記載の耐摩耗材において、
前記アルミニウム又はその合金は、該アルミニウム又はその合金の表面にひずみ度の値が負であり、かつ、ピット状の凹部の深さが１μｍ以上である化成処理が施された前記アルミニウム又はその合金の表面粗さを有することを特徴とする耐摩耗材。
【請求項３】
固定側アーク接触子と接離する可動側アーク接触子に連結されると共に、内部にはピストンが嵌合され、該ピストンが消弧性気体を吸引又は噴出するために内壁面を摺動しながら移動するアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダであって、
前記アルミニウム又はその合金製のパッファシリンダの少なくとも前記ピストンが摺動する内壁の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成されていると共に、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜の水和物の水分が除去されていることを特徴とするパッファシリンダ。
【請求項４】
請求項３に記載のパッファシリンダにおいて、
前記パッファシリンダは、該パッファシリンダの内壁面にひずみ度の値が負であり、かつ、ピット状の凹部深さが１μｍ以上である化成処理が施された前記アルミニウム又はその合金の表面粗さを有することを特徴とするパッファシリンダ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のパッファシリンダにおいて、
前記ピストンの外周部にウェアリングが設置され、該ウェアリングが前記パッファシリンダの内壁面を摺動することを特徴とするパッファシリンダ。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載のパッファシリンダにおいて、
前記パッファシリンダの全体に、前記化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の表面の前記水和酸化物被膜から水和物の水分が除去された酸化物被膜が形成されていることを特徴とするパッファシリンダ。
【請求項７】
消弧性気体を充填した容器内に、固定接触子と、該固定接触子に接離する可動接触子と、該可動側接触子に連結されたアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダと、該パッファシリンダの内壁面と相対的に移動すると共に、前記消弧性気体を吸引又は噴出するピストンとを備え、前記ピストンが移動することに伴い噴出する前記消弧性気体を、前記固定接触子と可動接触子の開離によって発生するアークに吹き付けて消滅させるようにしたパッファ型ガス遮断器であって、
前記パッファシリンダは、請求項３乃至６のいずれか１項に記載のパッファシリンダであることを特徴とするパッファ型ガス遮断器。
【請求項８】
アルミニウム又はその合金から成る耐摩耗材を製作するに当たり、
前記アルミニウム又はその合金の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成し、その後、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される水和酸化物被膜を加熱して該水和酸化物被膜から水和物の水分を除去することを特徴とする耐摩耗材の製作方法。
【請求項９】
請求項８に記載の耐摩耗材の製作方法において、
前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜を加熱する温度は、１００〜６００℃であることを特徴とする耐摩耗材の製作方法。
【請求項１０】
固定側アーク接触子と接離する可動側アーク接触子に連結されると共に、内部にはピストンが嵌合され、該ピストンが消弧性気体を吸引又は噴出するために内壁面を摺動しながら移動するアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダを製作するに当たって、
前記アルミニウム又はその合金製のパッファシリンダの少なくとも前記ピストンが摺動する内壁の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成され、その後、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜を加熱して該水和酸化物被膜から水和物の水分を除去することを特徴とするパッファシリンダの製作方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパッファシリンダの製作方法において、
前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜を加熱する温度は、１００〜６００℃であることを特徴とするパッファシリンダの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器に係り、特に、アルミニウム又はその合金で形成されるものに好適な耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、摺動部材として用いられるアルミニウム又はその合金は、摺動により摩耗しやすい材料のため、アルマイト処理、めっき処理或いは各種コーティングを行うことが知られている。
【０００３】
アルミニウム又はその合金を摺動部材として使用している機器の一例として電力用のパッファ型ガス遮断器がある。電力用のパッファ型ガス遮断器は、消弧性気体を充填した容器内に、固定接触子と、これに接離する可動接触子と、該可動側接触子に連結されたパッファシリンダと、該パッファシリンダの内壁面と相対的に運動するピストンと、前記消弧性気体を吸引するための吸引孔及び前記接触子方向に噴出するための噴出孔を有するパッファ室と、前記ピストンの外周部に前記パッファシリンダの内壁面と摺動するウェアリングとを備え、前記噴出孔より噴出する前記消弧性気体を、前記固定及び可動接触子の開離によって発生するアークに吹き付けて消滅させるように構成されている。
【０００４】
このように構成されるパッファ型ガス遮断器は、パッファシリンダに軽量化のためアルミニウム又はその合金が用いられることが多い。しかし、アルミニウム又はその合金は、前述のように摩耗しやすい材料であり、摺動部の摩耗を防ぐために各種表面処理が施されることがある。
【０００５】
アルミニウム又はその合金の耐摩耗性を高める技術として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１には、パッファシリンダと操作ロッド及び押え板をアルミニウム又はその合金で形成し、これらの部品が相接する部分にアルマイト処理による酸化アルミニウムの被膜を形成することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ガス容器の貫通部でシールロッドを摺動可能に支持し、ガス容器内の消弧ガスが操作機構側に流出するのを防止するための合成ゴム又はフッ素樹脂から成るシール部材のシールロッドと摺動する摺動面に、耐摩耗で、かつ、低摩擦の材料である非晶質炭素又はダイヤモンドライクカーボンのコーティング層を形成することが記載されている。
【０００７】
更に、特許文献３には、固定アーク接触子と可動アーク接触子を開離動作する際に摺動するシリンダの外周面に、摩擦を低減するために潤滑性のシリコーングリスを塗布することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−１８４２２３号公報
【特許文献２】特開２００８−２７７０１４号公報
【特許文献３】特開２００７−２５８１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術では、アルミニウム又はその合金の耐摩耗性を高めるためにパッファシリンダと操作ロッド及び押え板が相接する部分にアルマイト処理が行われているが、アルマイト処理により形成されるアルマイト被膜は、耐食性や耐摩耗性に優れているものの、アルマイト処理に陽極酸化を必要とするため、設備に掛る電力が嵩み、また、硫酸を使用する場合は排水処理の設備が必要であり、コスト的課題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載された技術では、非晶質炭素又はダイヤモンドライクカーボン等の低摩擦材料のコーティングにより、摺動部材の耐摩耗性を高めているが、これらは高周波プラズマＣＶＤ法によるコーティングであるため、パッファシリンダに適用しようとした場合、パッファシリンダを処理できるだけの大きさを有する真空装置が必要となる。
【００１１】
更に、特許文献３に記載された技術では、摺動部であるシリンダの外周面に潤滑性のシリコーングリスを使用しているため、長期間の使用になるとシリコーングリスの劣化を考慮しなければならないため、周期的なメンテナンスが必要である。
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、低コストで、かつ、耐摩耗性に優れた耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の耐摩耗部材は、上記目的を達成するために、アルミニウム又はその合金から成る耐摩耗材であって、前記アルミニウム又はその合金の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成されていると共に、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜の水和物の水分が除去されていることを特徴とする。本発明の耐摩耗材の摺動形態としては、アルミニウム又はその合金と相手材とが回転、揺動又は往復運動する関係のいずれでもよく、これらを複合した関係でもよい。
【００１４】
また、本発明のパッファシリンダは、上記目的を達成するために、固定側アーク接触子と接離する可動側アーク接触子に連結されると共に、内部にはピストンが嵌合され、該ピストンが消弧性気体を吸引又は噴出するために内壁面を摺動しながら移動するアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダであって、前記アルミニウム又はその合金製のパッファシリンダの少なくとも前記ピストンが摺動する内壁の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成されていると共に、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜の水和物の水分が除去されていることを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明のパッファ型ガス遮断器は、上記目的を達成するために、消弧性気体を充填した容器内に、固定接触子と、該固定接触子に接離する可動接触子と、該可動側接触子に連結されたアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダと、該パッファシリンダの内壁面と相対的に移動すると共に、前記消弧性気体を吸引又は噴出するピストンとを備え、前記ピストンが移動することに伴い噴出する前記消弧性気体を、前記固定接触子と可動接触子の開離によって発生するアークに吹き付けて消滅させるようにしたパッファ型ガス遮断器であって、前記パッファシリンダは、上記構成のパッファシリンダであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の耐摩耗部材の製作方法は、上記目的を達成するために、アルミニウム又はその合金から成る耐摩耗材を製作するに当たり、前記アルミニウム又はその合金の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成し、その後、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される水和酸化物被膜を加熱して該水和酸化物被膜から水和物の水分を除去することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のパッファシリンダの製作方法は、上記目的を達成するために、固定側アーク接触子と接離する可動側アーク接触子に連結されると共に、内部にはピストンが嵌合され、該ピストンが消弧性気体を吸引又は噴出するために内壁面を摺動しながら移動するアルミニウム又はその合金製のパッファシリンダを製作するに当たって、前記アルミニウム又はその合金製のパッファシリンダの少なくとも前記ピストンが摺動する内壁の表面に化成処理によって形成されるアルミニウム又はその合金の水和酸化物被膜に、その表面に凸部を有し、かつ、ピット状の凹部が形成され、その後、前記アルミニウム又はその合金の表面に形成される前記水和酸化物被膜を加熱して該水和酸化物被膜から水和物の水分を除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低コストで、かつ、耐摩耗性に優れアルミニウム又はその合金の摩耗粉を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１を示し、耐摩耗材に本発明が適用できることを説明するジャーナル型の試験部を示す図である。
【図２】本発明の実施例２を示し、耐摩耗材に本発明が適用できることを説明するピンオンディスク型の試験部を示す図である。
【図３】本発明の実施例３を示し、耐摩耗材に本発明が適用できることを説明するピンオンディスク型の試験部を示す図である。
【図４】本発明のパッファ型ガス遮断器の実施例６における電流投入状態を示す図である。
【図５】本発明のパッファ型ガス遮断器の実施例６における電流遮断状態を示す図である。
【図６】本発明のパッファ型ガス遮断器の実施例７における水和アルミニウム処理を行う範囲を示す図４に相当する図である。
【図７】本発明の実施例１における耐摩耗材の断面形状の例を示す図である。
【図８】本発明の実施例１における耐摩耗材の断面形状を示す図である。
【図９】本発明の実施例６において、水和アルミニウムを形成したパッファシリンダを４５０℃に加熱することで、水和アルミニウムから水和物の水分が除去されることを説明するための実験結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図示した実施例に基づいて本発明の耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器を説明する。
［実施例１］
まず、図１を用いて、本発明の基本的な構成（実施例１）について説明する。図１には、ジャーナル型試験機の試験部を示す。
【００２１】
該図に示すジャーナル型試験機の試験部は、ＰＴＦＥを主成分とする樹脂材から成るが円筒形の軸受６０としてケーシング６１に圧入され、軸６２を回転自在に支持している。ケーシング６１は、軸受６０へ荷重を加えられる構造になっている。軸６２の両側には、転がり軸受（図示せず）により軸６２を回転自在に支持している。また、一方端には、回転駆動用のモータ（図示せず）が接続され、試験部は、保護カバー６３で覆われている。
【００２２】
軸６２にはアルミニウムを用いて、沸騰させたアンモニアを少量含む水溶液内に所定時間浸漬して水和アルミニウム被膜を表面に形成した。
【００２３】
この処理時間を適正化することにより、図７に示すように、アルミニウム製の軸６２の表面には、１μｍ以下の微細な針状或いは花弁状の凸部２０が形成され、１μｍ以上、望ましくは約５μｍのピット状の凹部２１が形成された。
【００２４】
このとき、ひずみ度Ｓｋは−１.２であった。この表面をＸ線回折装置により分析すると、水和アルミニウムであるベーマイト（Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ）やバイヤライトが形成されていた。また、図８に示すように、ピット状の凹部２１の周囲にも水和アルミニウム被膜２２が形成されていた。ひずみ度が負の場合、表面粗さが平滑であることを示している。ひずみ度Ｓｋが正であると表面が粗く、相手材を摩耗させやすくなる。
【００２５】
この水和アルミニウム２２を形成したアルミニウム製の軸６２を加熱炉（図示せず）内に入れ、４５０℃に加熱した。加熱後もひずみ度に変化はなく、針状あるいは花弁状の微細な凸部２０やピット状の凹部２１も形成されたままであるが、表面の結晶状態は、Ｘ線回折装置による分析ではＡｌ２Ｏ３であり、水和物の水分がなくなっていた。
【００２６】
この時の加熱温度は、水和物の水分がなくなる温度にすればよく、水の沸点である１００℃以上であればよい（加熱温度の上限は、アルミニウムの融点が６６０℃であることから、６００℃が望ましい）。望ましくは熱重量分析装置等で、水和物の水分がなくなる温度を測定し、その温度以上にすればよい。
【００２７】
図１には、試験部の周囲に保護カバー６３を貫通した連通穴６４を設け、それより吐出される気体の流れ６５を示す。
【００２８】
該図に示すように、摺動部付近に向けて連通穴６４から窒素ガスを１０Ｌ／ｍｉｎ供給した。軸の回転速度は１〜３ｍｍ／ｓとした。その結果、軸６２の表面に軸受６０のＰＴＦＥが一様に移着しており、面圧５ＭＰａの不活性ガス中でも摺動部に異常摩耗は見られなかった。
【００２９】
即ち、水和アルミニウム皮膜２２から水和物の水分をなくした酸化アルミニウム被膜を形成したアルミニウムは、耐摩耗材としても効果があると言える。
【００３０】
なお、上述した例は、軸６２にアルミニウムを用いて説明したが、アルミニウム合金であっても同様である。
［実施例２］
次に、図２示すピンオンディスク型の試験部を用いて実施例２を説明する。
【００３１】
該図に示す如く、実施例１と同様にして水和アルミニウム皮膜を形成したアルミニウムを加熱炉（図示せず）により４５０℃で加熱した後冷却し、ディスク状のディスク試験片３３とし、また、ＰＴＦＥを主成分とするウェアリング材を、直径８ｍｍのピン状試験片３１として試験装置３０に設置した。ディスク試験片３３のひずみ度は−1.３であった。試験条件は、ディスクの回転速度を１ｍ／ｓとして、摺動部にカバー３２を介して押し付け荷重３４を加えた。
【００３２】
その結果、面圧が９ＭＰａにおいても，ディスク試験片３３及びピン試験片３１とも異常摩耗は見られなかった。即ち、水和アルミニウム皮膜から水和物の水分をなくした酸化アルミニウム被膜を形成したアルミニウムは、このような摺動形態でも耐摩耗材としても効果があると言える。なお、上述した例は、アルミニウム合金であっても同様である。
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。本実施例では、図３に示すように、実施例２の装置を用いて摺動部付近に連通穴３６を設け、そこから窒素ガス３７を１０Ｌ／ｍｉｎ供給した。その他は先の実施例２と同様である。
【００３３】
その結果、面圧が９ＭＰａの不活性ガス中においてもディスク試験片３３及びピン試験片３１とも異常摩耗が見られなかった。
【００３４】
このようにアルミニウムに水和アルミニウム皮膜を形成後加熱すると、空気中だけでなく窒素ガス中でも耐摩耗性に優れることがわかる。
［実施例４］
本実施例は、実施例２のアルミニウム製のディスク試験片３３に、実施例１と同様の方法で水和アルミニウムを処理して加熱を行い、ピン試験片３１にＰＥＥＫ樹脂を用いたものである。この組合せで摺動試験を行っても、摺動部に顕著な摩耗は見られなかった。
［実施例５］
本実施例は、実施例２のアルミニウム製のディスク試験片３３に実施例１と同様の方法で水和アルミニウムを処理して加熱を行い、ピン試験片３１にポリアセタール樹脂を用いた。この組合せで摺動試験を行っても、摺動部に顕著な摩耗は見られなかった。
［実施例６］
次に、本発明の実施例６として、アルミニウムの耐摩耗材をパッファ型ガス遮断器に適用した例を、図４及び図５を用いて説明する。
【００３５】
図４は、本発明の実施例６を示すパッファ型ガス遮断器であり、電流投入状態を示すものである。
【００３６】
該図に示す如く、本実施例のパッファ型ガス遮断器は、固定側アーク接触子１と、この固定側アーク接触子１の外部に配置された固定側主接触子２とにより固定側通電部を構成し、この固定側通電部と接する可動側通電部は、可動側アーク接触子５と、その可動側アーク接触子５の外側に配置された可動側主接触子４で構成され、パッファシリンダ６に固定されている。
【００３７】
パッファシリンダ６の中央部にはシリンダシャフト７が設置され、このシリンダシャフト７は、リンク１８を介して絶縁操作ロッド１４に接続され、この絶縁操作ロッド１４を操作器（図示せず）により駆動することで、固定側通電部と可動側通電部との閉極又は開極の動作を行う。また、パッファシリンダ６の外周部には外部集電子８が配置され、この外部集電子８は、絶縁筒（図示せず）により支持される可動側主回路導体（図示せず）に接続される。
【００３８】
一方、パッファシリンダ６の内部にはピストン１０が嵌合されており、パッファシリンダ６の内面とシリンダシャフト７の外面及びピストン１０で囲まれて、消弧性気体を圧縮するためのパッファ室１３が形成されている。パッファシリンダ６はアルミニウム製であり、ピストン１０の外周部には、径の異なるウェアリング１１及び１２がそれぞれ設けられており、ピストン１０の移動に伴い、ウェアリング１１及び１２を介して、ピストン１０とパッファシリンダ６の内面及びピストン１０とシリンダシャフト７の内面が摺動する。
【００３９】
図５は、図４の電流投入状態から電流遮断動作を行った時の状態を示している。図５に示す電流遮断動作の際には、パッファシリンダ６が図５の右方向に移動し、それに伴い、固定側アーク接触子１と可動側アーク接触子５が離れると共に、ピストン１０が移動してパッファ室１３の容積が小さくなるように圧縮されることで、絶縁ノズル３から消弧性気体が、固定側アーク接触子１と可動側アーク接触子５間に発生するアークに吹付けられるため、アークが消滅するものである。
【００４０】
このように構成される本実施例のパッファ型ガス遮断器では、パッファシリンダ６のウェアリング１１及び１２と摺動する部分よりも広い範囲（符号１５で示す）に、水和アルミニウムを形成する処理を行った。即ち、アルミニウム製のパッファシリンダ６のピストン１０が摺動する内壁面である表面に化成処理によって水和酸化物被膜である水和アルミニウムを形成し、その水和アルミニウム表面に凸部２０を有し、かつ、ピット状の凹部２１を形成する処理を行った。
【００４１】
この水和アルミニウムを形成する処理（化成処理）方法として、機械加工後、脱脂洗浄を行ったパッファシリンダ６を、９５℃以上に加熱した純水に所定の時間浸漬した。
【００４２】
この水和アルミニウムを形成したパッファシリンダ６を乾燥機（図示せず）に入れ、４５０℃に加熱し、水和アルミニウムから水和物である水和物の水分を除去した。加熱後のパッファシリンダ６の内壁面である表面は、加熱前と同様に１μｍ以下の微細な針状あるいは花弁状の凸部２０が形成され、１μｍ以上、望ましくは約５μｍのピット状の凹部２１が確認された。この表面をＸ線回折装置により分析すると、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）となっていた。
【００４３】
図９に、水和アルミニウムを形成したパッファシリンダ６を４５０℃に加熱することで、水和アルミニウムから水和物に水分が除去されることを説明するための実験結果を示す。図９は、横軸に温度（℃）を、縦軸に重量（％）を取り、アルミニウム製のパッファシリンダ６に化成処理を行って水和アルミニウムを形成し、その後、加熱しつつ重量変化（％）を測定したものである。
【００４４】
該図に示す如く、４５０℃付近で重量変化がなくなっているため、水和アルミニウムから水和物の水分がなくなっていることが理解される。
【００４５】
なお、本実施例では、アルミニウム製のパッファシリンダ６を４５０℃で加熱した例について説明したが、実施例１で説明したように、加熱温度は、１００〜６００℃であれば良いことは言うまでもない。
【００４６】
このような本実施例によれば、低コストで、かつ、アルミニウム製のパッファシリンダ６に微細な凹凸或いは微細な凹凸と、それよりも大きい凹凸から成る被膜を形成することで、ウェアリング材１１及び１２の移着を促進させ、アルミニウムの摩耗粉を抑制できるので、耐摩耗性が向上する。
【００４７】
なお、上述した例は、パッファシリンダ６にアルミニウムを用いて説明したが、アルミニウム合金であっても同様な効果を得ることができる（以下の実施例でも同様である）。
［実施例７］
図６に、本発明のパッファ型ガス遮断器の実施例７を示す。該図に示す本実施例では、パッファシリンダ６の全体１７に水和アルミニウムを形成し、その後、加熱を行ったものである。処理条件は実施例６と同様である。
【００４８】
このような本実施例によれば、実施例６と同様な効果を得ることができる。
［実施例８］
本実施例では、実施例６の純水に少量のエタノールアミンを加えた水溶液を用いて、パッファシリンダ６に水和アルミニウムを形成したものである。
【００４９】
このような本実施例によれば、実施例６と同様な効果を得ることができることは勿論、本実施例の水溶液を使うことで、パッファシリンダ６を９５℃以上にした水溶液中に浸漬する時間を短縮することができる。水和アルミニウム被膜形成後、実施例６と同様に、パッファシリンダ６を加熱して水和物の水分を除去している。
【００５０】
なお、本実施例ではアンモニアを使用したが、この他に水溶液をアルカリ性にする液体や固体を使用しても構わない。
［実施例９］
本実施例では、実施例６と同様に、パッファシリンダ６に水和アルミニウムを形成する処理を行い、実施例６よりも処理時間を長くしたものである。この時のひずみ度Ｓｋは−０.３、ピット状の凹部２１は２〜５μｍであり、実施例６と同様にベーマイトやバイヤライトが形成されていた。このパッファシリンダを、実施例６と同様に、加熱して水和物の水分を除去している。加熱後のパッファシリンダ６の内壁面の表面には、加熱前と同様に微細な針状あるいは花弁状の凹凸や、ピット状の凹部２１が形成されていた。
【００５１】
このような本実施例によれば、実施例６と同様な効果を得ることができる。
［比較例１］
比較例１として、実施例６よりも９５℃以上に加熱した純水への侵漬処理時間を短くして、水和アルミニウムを形成したパッファシリンダを４５０℃で加熱したものとした。この時のひずみ度Ｓｋは−０.９である。
［比較例２］
比較例２として、未処理のアルミニウムを用いたものとした。この時のひずみ度Ｓｋは−０.０３である。
【００５２】
実施例６乃至９及び比較例１及び２を、それぞれガス遮断器に組み込み摺動試験を行った。相手材はＰＴＦＥを主成分とし、ガラス等の充填材を含まないウェアリングを用いた。この結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2015048489.tif 000003
【００５４】
表１から明らかな如く、実施例６乃至８では、パッファシリンダ６とウェアリング１１及び１２には、共に異常摩耗は見られなかった。実施例９では、パッファシリンダ６に異常摩耗はないが、ウェアリング１１及び１２が実施例６に比べやや摩耗していた。これは、ひずみ度が小さくなったことで、表面の平滑性が実施例６よりも粗くなっているためである。
【００５５】
各実施例とも、摺動部を観察すると、表面の微細な凹凸やピット状の深い凹み内にＰＴＦＥが移着していることが確認された。水滴を滴下してみると接触角は１００〜１１０度を示したことからも、ＰＴＦＥの移着が確認できる。表面の微細な凹凸やピット状の凹みがウェアリング１１及び１２を初期に摩耗させ、その摩耗粉を保持することで、アルミニウム製のパッファシリンダ６の耐摩耗性を高めている。
【００５６】
比較例１では処理時間が短く、十分な水和アルミニウムの被膜が形成されなかったため、加熱後の表面も酸化アルミニウムの被膜が不十分であり、パッファシリンダが摩耗し、アルミニウムの摩耗粉によりウェアリングも摩耗していた。
【００５７】
比較例２の未処理のアルミニウムも、比較例１以上に摩耗していた。ウェアリングも摩耗していた。
【００５８】
このように、アルミニウムの表面に水和アルミニウムを形成し加熱して、表面の微細な凹凸やピット状の凹部形状は水和アルミニウムのそのままに、水和物の水分のみをなくすと、未処理に比べパッファシリンダ６の耐摩耗性が向上し、本発明のパッファ型ガス遮断器の動作条件では、アルマイトや無電解Ｎｉ−Ｐめっきと同等の耐摩耗性を示しており、アルマイト等に比べ簡易な設備で被膜の形成処理や廃液処理ができる。
【００５９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…固定側アーク接触子、２…固定側主接触子、３…絶縁ノズル、４…可動側主接触子、５…可動側アーク接触子、６…パッファシリンダ、７…シリンダシャフト、８…外部集電子、１０…ピストン、１１、１２…ウェアリング、１３…パッファ室、１４…絶縁操作ロッド、１７…パッファシリンダの全体、１８…リンク、２０…凸部、２１…凹部、２２…水和アルミニウム被膜、３０…試験装置、３１…ピン状試験片、３２…カバー、３３…ディスク試験片、３４…押し付け荷重、３６、６４…連通穴、３７…窒素ガス、６０…軸受、６１…ケーシング、６２…軸、６３…保護カバー、６５…気体の流れ。
【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】
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