(57)【要約】【課題】  小型の固定治具で真空バルブの固定側と可動側との軸中心位置を一致させる。【解決手段】  固定側封着金具２、固定側通電軸４、固定側接点５を有する固定側部材と、固定側封着金具２の外周端面に一方端面がロウ付けされる真空絶縁容器１を有する真空絶縁部材と、真空絶縁容器１の他方端面に可動側封着金具３の外周端面がロウ付けされる可動側封着金具３、可動側通電軸７、可動側接点６、ベローズ９を有する可動側部材とを備えた真空バルブの製造方法において、固定側封着金具２を固定側固定治具１１の軸中心固定部１１ａに嵌め込み、可動側封着金具３も可動側固定治具１２の軸中心固定部１２ａに嵌め込み、固定側固定治具１１と可動側固定治具１２との軸中心位置を一致させ、ロウ付けを行うことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側封着金具、固定側通電軸、固定側接点を有する固定側部材と、
前記固定側封着金具の外周端面に一方端面がロウ付けされる真空絶縁容器を有する真空絶縁部材と、
前記真空絶縁容器の他方端面に可動側封着金具の外周端面がロウ付けされる前記可動側封着金具、可動側通電軸、可動側接点、ベローズを有する可動側部材とを備えた真空バルブの製造方法において、
前記固定側封着金具を固定側固定治具の軸中心固定部に嵌め込み、
前記可動側封着金具も可動側固定治具の軸中心固定部に嵌め込み、
前記固定側固定治具と前記可動側固定治具との軸中心位置を一致させ、前記ロウ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】
前記固定側封着金具および前記可動側封着金具には、それぞれ中央部に凹部が設けられ、
前記固定側固定治具および前記可動側固定治具には、それぞれ軸中心部に突出した固定部が設けられ、
前記凹部に前記固定部をそれぞれ嵌め込む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】
前記固定側固定治具および前記可動側固定治具の一方の固定治具を前記真空絶縁容器部材が挿入できるような筒状とし、
他方の固定治具を円板状とし、
互いの固定治具を嵌め合わせ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の製造方法。
【請求項４】
前記固定側固定治具を円板状とし、
前記可動側固定治具も円板状とし、
これら前記固定側固定治具と前記可動側固定治具とを筒状の中間固定治具に嵌め込む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の製造方法。
【請求項５】
前記固定側固定治具および前記可動側固定治具をそれぞれ円板状とし、
一方の固定治具の外周に複数の位置だし棒を固定し、他方の固定治具に前記位置だし棒が嵌め込まれる複数の位置だし孔を設け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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空絶縁容器内に接離自在の一対の接点を有する真空バルブの製造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空バルブの製造方法においては、一方の接点を有する固定側部材と、他方の接点を有する可動側部材と、これら接点を有する部材を収納する真空絶縁容器部材とが、真空炉中でロウ付けされる。
【０００３】
このような製造方法において、固定側部材と可動側部材との軸中心位置を一致させるため、アルミナ磁器などからなる筒状の真空絶縁容器の両端面を研磨する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、固定側部材と可動側部材との芯出しを位置決め治具で行う技術が知られている。位置決め治具は、それぞれの部材の円周上の三方向から芯出しをするものであり、部材の外周を回転、摺動し、軸中心位置を一致させるようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】実開昭５６−１２３４３１号公報  （第７ページ、第２図）
【特許文献２】特許第２６５３４６３号明細書  （第３〜４ページ、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来の真空バルブの製造方法においては、次のような問題がある。
【０００６】
真空絶縁容器の研磨においては、アルミナ磁器が非常に硬い材料のため、一般の金属材料のような切削加工ができず、砥石を使用して研磨加工が行われる。一般に、真空絶縁容器の焼成仕上がり寸法は±２ｍｍ程度となり、これを例えば±０．２ｍｍまで研磨加工する。このため、研磨加工に多大の時間がかかり、作業が困難であるとともに、価格的なデメリットとなっていた。
【０００７】
一方、位置決め治具を用いるのもでは、真空絶縁容器の研磨が不要となるものの、位置決め治具を回転、摺動させるので、外形形状が大型化していた。このため、限られたスペースの真空炉内に多数を配置することができなかった。したがって、真空炉の稼動効率が低下するとともに、位置決め治具を回転、摺動させる工数を要し、且つ、位置決め治具自体が複雑な構成となり各種形状の真空バルブに対応できなかった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、真空絶縁容器の研磨加工を不要とし、真空炉の占有面積を小さくできる小型の治具によって軸中心位置の位置決めができる真空バルブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブの製造方法は、固定側封着金具、固定側通電軸、固定側接点を有する固定側部材と、前記固定側封着金具の外周端面に一方端面がロウ付けされる真空絶縁容器を有する真空絶縁部材と、前記真空絶縁容器の他方端面に可動側封着金具の外周端面がロウ付けされる前記可動側封着金具、可動側通電軸、可動側接点、ベローズを有する可動側部材とを備えた真空バルブの製造方法において、前記固定側封着金具を固定側固定治具の軸中心固定部に嵌め込み、前記可動側封着金具も可動側固定治具の軸中心固定部に嵌め込み、前記固定側固定治具と前記可動側固定治具との軸中心位置を一致させ、前記ロウ付けを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、固定側部材を固定側固定治具の軸中心固定部に嵌め込み、可動側部材も可動側固定治具の軸中心固定部に嵌め込んでロウ付けを行っているので、固定側部材と可動側部材との軸中心位置を精度よく一致させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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】
【００１２】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブの製造方法を図１乃至図４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製造方法を説明する断面図、図２は、図１の固定側の製造方法を説明する断面図、図３は、図１の可動側の製造方法を説明する断面図、図４は、本発明の実施例１に係る真空絶縁容器の芯ずれ状態を説明する断面図である。
【００１３】
先ず、真空バルブの構成を説明する。図１に示すように、アルミナ磁器からなる筒状の真空絶縁容器１の両端開口面には、椀状の固定側封着金具２と可動側封着金具３との外周端面がそれぞれ封着されている。固定側封着金具２には、中央部の凹部２ａに固定側通電軸４が貫通固定され、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が可動側封着金具３の中央開口部の凹部３ａを移動自在に貫通する可動側通電軸７の端部に固着されている。可動側通電軸７の中間部に固着されたベローズカバー８と可動側封着金具３間には、伸縮自在のベローズ９が封着されている。
【００１４】
これにより、真空絶縁容器１内を真空に保ちながら、固定側接点５と可動側接点６とが接離できるようになっている。なお、接点５、６間を包囲するように筒状のアークシールド１０が真空絶縁容器１内の中間部に固定されている。
【００１５】
ここで、固定側封着金具２、固定側通電軸４、固定側接点５で固定側部材が構成され、また、可動側封着金具３、可動側接点６、可動側通電軸７、ベローズカバー８、ベローズ９で可動側部材が構成され、更に、真空絶縁容器１、アークシールド１０で真空絶縁容器部材が構成される。
【００１６】
次に、真空バルブのロウ付けを説明する。図１に示すように、前記各部材は、真空絶縁容器１を覆うような筒状の第１の固定側固定治具１１、および第１の固定側固定治具１１の一方端が嵌め込まれる外周が環状に突出した円板状の第１の可動側固定治具１２により軸中心位置の位置決めが行われ、真空炉内でロウ付けされる。この場合、固定側部材、可動側部材、真空絶縁容器部材のそれぞれは、予め、軸中心位置を一致させてロウ付けされている。このロウ材は、最終組み立てとなる各部材間をロウ付けするロウ材よりも高温のロウ材である。
【００１７】
なお、第１の固定側固定治具１１の他方端には、軸中心部が内側へ突出した固定側固定部１１ａが設けられ、その中心部に固定側通電軸４が貫通する固定側孔１１ｂが設けられている。第１の可動側固定治具１２も同様に、軸中心部が内側へ突出した可動側固定部１２ａが設けられ、その中心部に可動側通電軸７が貫通する可動側孔１２ｂが設けられている。
【００１８】
次に、このような真空バルブの製造方法を図２および図３を参照して説明する。
【００１９】
図２に示すように、第１の固定側固定治具１１内に固定側部材を挿入し、固定側通電軸４を固定側孔１１ｂに貫通させながら、固定側封着金具２の凹部２ａを固定側固定部１１ａに嵌め込む。ここで、固定側固定部１１ａの外径Ａ１よりも固定側封着金具２の凹部２ａの内径Ａ２を僅かに大きくしている。例えば、固定側封着金具２が機械加工や精密プレス加工などで製作され、寸法精度が保たれるので、Ａ１とＡ２との差を公差内の０．２ｍｍ程度としている。
【００２０】
このため、固定側固定部１１ａに固定側封着金具２の凹部２ａを嵌め込むことにより、固定側部材の軸中心位置の位置決めを行うことができる。なお、第１の固定側固定治具１１の内径Ｂは、真空絶縁容器１の外径Ｄ２よりも大きくなっている。
【００２１】
ここで、固定側固定部１１ａは、第１の固定側固定治具１１の軸中心に位置し、固定側封着金具２の凹部２ａを嵌め込むことにより、固定側部材を軸の中心に位置させることができる。このため、固定側固定部１１ａを固定側の軸中心固定部と定義する。
【００２２】
そして、真空絶縁容器部材を第１の固定側固定治具１１内に挿入し、真空絶縁容器１の一方端面を固定側封着金具２の外周端面に当接させる。真空絶縁容器１は研磨加工を施しておらず、その両端開口面にはロウ材が取り付けられている。ベローズ９の一方端と可動側封着金具３間にもロウ材が取り付けられる。
【００２３】
次に、図３に示すように、可動側部材を挿入し、可動側封着金具３の外周端面を真空絶縁容器１の他方端面に当接させる。そして、第１の可動側固定治具１２の可動側孔１２ｂに可動側通電軸７を貫通させながら、可動側封着金具３の凹部３ａに可動側固定部１２ａを嵌め込む。同時に、第１の固定側固定治具１１内に第１の可動側固定治具１２を嵌め込む。
【００２４】
ここで、可動側固定部１２ａの外径Ｃ１よりも可動側封着金具３の凹部３ａの内径Ｃ２を僅かに大きくしている。可動側封着金具３も固定側封着金具２と同様に寸法精度が保たれるので、Ｃ１とＣ２との差を例えば、０．２ｍｍ程度としている。更に、第１の可動側固定治具１２の外径Ｅよりも第１の固定側固定治具１１の内径Ｂを僅かに大きくしている。即ち、第１の可動側固定治具１２を第１の固定側固定治具１１に嵌め込むようにし、外径Ｅと内径Ｂとの差は、例えば、０．２ｍｍ程度としている。
【００２５】
このため、可動側固定部１２ａに可動側封着金具３の凹部３ａを嵌め込むことにより、可動側部材の軸中心位置の位置決めを行うことができる。更には、第１の固定側固定治具１１に第１の可動側固定治具１２を内挿することにより、固定側部材と可動側部材との軸中心位置の位置決めを行うことができる。
【００２６】
ここで、可動側固定部１２ａは、第１の可動側固定治具１２の軸中心に位置し、可動側封着金具３の凹部３ａを嵌め込むことにより、可動側部材を軸の中心に位置させることができる。このため、可動側固定部１２ａを可動側の軸中心固定部と定義する。
【００２７】
なお、第１の可動側固定治具１２の内径Ｄ１は、真空絶縁容器１の外径Ｄ２よりも大きくなっている。真空絶縁容器１の外径Ｄ２は、焼成仕上がり寸法が例えば±２ｍｍ程度となるので、第１の可動側固定治具１２の内径Ｄ１はこの寸法を許容できる程度の大きさとしている。
【００２８】
次に、このように第１の固定側固定治具１１に第１の可動側固定治具１２を嵌め込んだ固定側部材、可動側部材、真空絶縁容器部材を図示しない真空炉に搬入する。加熱、真空引きをし、真空絶縁容器１の両端開口面およびベローズ９に設けたロウ材を溶融させれば、真空絶縁容器１の両端開口面に固定側封着金具２と可動側封着金具３、およびベローズ９と可動側封着金具３間を封着することができる。
【００２９】
このように製造される真空バルブは、図４に示すように、固定側部材と可動側部材との軸中心位置を精度よく一致させることができる。しかしながら、真空絶縁容器１を有する真空絶縁容器部材は、第１の可動側固定治具１２の内径Ｄ１と真空絶縁容器１の外径Ｄ２との差分だけ偏芯する可能性がある。図４では、真空絶縁容器部材が図示矢印方向に偏っている。最大の偏芯は、真空絶縁容器１の焼成仕上がり寸法によって左右され、数ｍｍとなる。
【００３０】
即ち、固定側部材と可動側部材との軸中心位置を精度よく一致させ、真空絶縁容器部材の偏芯を許容している。仮に、固定側部材と可動側部材とが偏芯していると、可動側通電軸７に連結される操作機構の操作力によって、各部に偏った応力が加わり、真空バルブが破損してしまう可能性がある。これを防止するため、固定側部材と可動側部材との軸中心位置を一致させている。一般的には、互いの軸中心位置を１ｍｍ以内に収めればよく、上述の製造方法において、この値以内にすることができる。
【００３１】
なお、真空絶縁容器部材が偏芯する可能性があるが、数ｍｍ程度の偏芯では内部の絶縁特性に与える影響は少なく、使用上の支障はない。第１の固定側固定治具１１の筒部に内部確認用の孔などを設ければ、真空絶縁容器部材の位置確認ができ、上記の偏芯の程度を抑制することができる。更には、固定治具１１、１２が小型となり、多数を真空炉内に配置することができ、作業性を向上させることができる。
【００３２】
上記実施例１の真空バルブの製造方法によれば、第１の固定側固定治具１１の固定側固定部１１ａに、固定側部材の固定側封着金具２を嵌め込み、両端開口面にロウ材を取り付けた真空絶縁容器１の一方端面を固定側封着金具２の外周端面に当接させ、次いで他方端面に可動側部材の可動側封着金具３の外周端面を当接させ、第１の可動側固定治具１２の可動側固定部１２ａを可動側封着金具３に嵌め込みながら、第１の可動側固定治具１２を第１の固定側固定治具１１に嵌め込んでロウ付けを行っているので、小型の固定治具１１、１２によって固定側部材と可動側部材との軸中心位置を精度よく一致させることができる。
【００３３】
なお、上記実施例１では、固定側封着金具２の凹部２ａに第１の固定側固定治具１１の固定側固定部１１ａを嵌め込み固定側部材の軸中心位置の位置決めを説明したが、固定側封着金具２の外周部を嵌め込むような環状の突出部を第１の固定側固定治具１１に設け、固定側部材の軸中心位置の位置決めを行ってもよい。また、可動側部材も同様に、可動側封着金具３の外周部を嵌め込むような環状の突出部を第１の可動側固定治具１２に設け、可動側部材の軸中心位置の位置決めを行ってもよい。
【００３４】
これら第１の固定側固定治具１１および第１の可動側固定治具１２の環状の突出部は、軸中心に位置し、固定側封着金具２の外周部および可動側封着金具３の外周部を嵌め込むことにより、固定側部材および可動側部材を軸の中心に位置させることができるので、これらを上述での定義と同様に、固定側および可動側の軸中心固定部と定義する。
【実施例２】
【００３５】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブの製造方法を図５を参照して説明する。図５は、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、固定治具の形状である。図５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。
【００３６】
図５に示すように、固定側固定部２１ａを有する筒状の第２の固定側固定治具２１の筒部の外径は、可動側固定部２２ａを有する第２の可動側固定治具２２の内径よりも僅かに小さくなっている。この内径、外径の差は、０．２ｍｍ程度としている。
【００３７】
これにより、可動側固定部２２ａに可動側部材を嵌め込み、真空絶縁容器部材および固定側部材を順次当接させ、固定側部材に固定側固定部２１ａを嵌め込みながら、第２の固定側固定治具２１を第２の可動側固定部材２２に嵌め込めば、可動側部材と固定側部材との軸中心位置を精度よく一致させることができる。
【００３８】
上記実施例２の真空バルブの製造方法によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３９】
次に、本発明の実施例３に係る真空バルブの製造方法を図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例３に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、固定治具の形状である。図６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。
【００４０】
図６に示すように、第３の固定側固定治具３１を、固定側固定部３１ａを有する外周が環状に突出した円板状とし、第３の可動側固定治具３２を、可動側固定部３２ａを有する筒状としている。第３の固定側固定治具３１の内径は、第３の可動側固定治具３２の筒部の外径よりも僅かに小さくなっている。この内径、外径の差は、０．２ｍｍ程度としている。
【００４１】
上記実施例３の真空バルブの製造方法によれば、実施例２と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４２】
次に、本発明の実施例４に係る真空バルブの製造方法を図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施例４に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、固定治具の形状である。図７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。
【００４３】
図７に示すように、第４の固定側固定治具４１を、固定側固定部４１ａを有する外周が環状に突出した円板状とし、第４の可動側固定治具４２も同様に、可動側固定部４２ａを有する外周が環状に突出した円板状としている。そして、これらを筒状の中間固定治具４３内に嵌め込むようにしている。第４の固定側固定治具４１の外径および第４の可動側固定治具４２の外径は同様の大きさであり、中間固定治具４３の内径よりも僅かに小さくなっている。この内径、外径の差は、０．２ｍｍ程度としている。
【００４４】
上記実施例４の真空バルブの製造方法によれば、実施例３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４５】
次に、本発明の実施例５に係る真空バルブの製造方法を図８および図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施例５に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図、図９は、図８の上面図である。なお、この実施例５が実施例４と異なる点は、固定治具の形状である。図８、図９において、実施例４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。
【００４６】
図８、９に示すように、第５の固定側固定治具５１を、固定側固定部５１ａを有する円板状とし、第５の可動側固定治具５２も可動側固定部５２ａを有する円板状としている。第５の固定側固定治具５１には、その外周に四本の位置だし棒５３が固定されている。また、位置だし棒５３と対向する第５の可動側固定治具５２には、位置だし棒５３の外径よりも僅かに大きい内径を有する位置だし孔５４が設けられている。
【００４７】
なお、これらの位置だし棒５３と位置だし孔５４は、三点以上の複数設けてあればよい。また、位置だし棒５３を第５の可動側固定治具５２に固定し、位置だし孔５４を第５の固定側固定治具５１に設けてもよい。
【００４８】
上記実施例５の真空バルブの製造方法によれば、実施例４と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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断面図。
【図２】図１の固定側の製造方法を説明する断面図。
【図３】図１の可動側の製造方法を説明する断面図。
【図４】本発明の実施例１に係る真空絶縁容器の芯ずれ状態を説明する断面図。
【図５】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断面図。
【図６】本発明の実施例３に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図。
【図７】本発明の実施例４に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図。
【図８】本発明の実施例５に係る真空バルブの製造方法を説明する断面図。
【図９】図８の上面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  真空絶縁容器
２  固定側封着金具
２ａ、３ａ  凹部
３  可動側封着金具
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
８  ベローズカバー
９  ベローズ
１０  アークシールド
１１  第１の固定側固定治具
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ  固定側固定部
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ  固定側孔
１２  第１の可動側固定治具
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ  可動側固定部
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ  可動側孔
２１  第２の固定側固定治具
２２  第２の可動側固定治具
３１  第３の固定側固定治具
３２  第３の可動側固定治具
４１  第４の固定側固定治具
４２  第４の可動側固定治具
４３  中間固定治具
５１  第５の固定側固定治具
５２  第５の可動側固定治具
５３  位置だし棒
５４  位置だし孔
【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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