(57)【要約】【課題】可動接触子の必要駆動力を低減し、操作機構のコンパクト化、低コスト化、省エネルギー化を図るとともに、シール部材の耐摩耗性も改善する。【解決手段】ガス遮断器は、消弧性ガスを充填したガス容器１と、ガス容器１内に収容された固定接触子２、３および可動接触子４、５と、可動接触子４、５と連結されてガス容器１を貫通するシールロッド９と、ガス容器１の外側に配置されてシールロッド９を駆動する操作機構１２と、ガス容器貫通部でシールロッド９を摺動可能に支持し、ガス容器１内の消弧ガスが操作機構１２側に流出するのを防止するシール部材と、を有する。シール部材は合成ゴムまたはフッ素樹脂であり、シール部材のシールロッド９と摺動する摺動面に、耐摩耗かつ低摩擦の材料である非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンのコーティング層が形成されている。【選択図】図１
2008277014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスを充填して密閉したガス容器と、
前記ガス容器内に収容された固定接触子と、
前記ガス容器内に収容されて前記固定接触子に接触および離脱が可能な可動接触子と、
前記可動接触子と機械的に連結されてガス容器貫通部で前記ガス容器を貫通するシールロッドと、
前記ガス容器の外側に配置されて前記シールロッドを駆動することによって前記可動接触子を駆動する操作機構と、
前記ガス容器貫通部で前記シールロッドを軸方向に摺動可能に支持し、前記ガス容器内の消弧ガスが前記操作機構側に流出するのを防止するシール部材と、
を有するガス遮断器であって、
前記シール部材の少なくとも前記シールロッドと摺動する摺動面に、耐摩耗かつ低摩擦の材料のコーティング層が形成されていること、を特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記シール部材に形成されたコーティング層が、非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンであることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
前記シール部材の材質が合成ゴムまたはフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記シール部材の前記摺動面が平面であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記シール部材に形成されたコーティング層が、高周波プラズマＣＶＤ法を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記シールロッドの少なくとも前記シール部材と摺動する摺動面に、低摩擦の材料のコーティング層が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記シールロッドに形成されたコーティング層が、非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンであることを特徴とする請求項６に記載のガス遮断器。
【請求項８】
前記シールロッドに形成されたコーティング層が、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のガス遮断器。
【請求項９】
前記シールロッドの材質が、炭素鋼、低合金鋼、合金鋼、もしくは、アルミニウム合金、またはこれらの組み合わせであり、前記シールロッドのコーティング層が形成される部分に下地層が設けられていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載のガス遮断器。
【請求項１０】
前記下地層は、金属炭化物もしくは金属窒化物、または、これらを含有する金属材料であること、を特徴とする請求項９に記載のガス遮断器。
【請求項１１】
前記シールロッドのコーティング層は、そのシールロッドのコーティング層の表面が機械的研磨により平滑化されていることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載のガス遮断器。
【請求項１２】
消弧性ガスを充填し密閉できるガス容器と、
前記ガス容器内に収容された固定接触子と、
前記ガス容器内に収容されて前記固定接触子に接触および離脱が可能な可動接触子と、
前記可動接触子と機械的に連結されてガス容器貫通部で前記ガス容器を貫通するシールロッドと、
前記ガス容器の外側に配置されて前記シールロッドを駆動することによって前記可動接触子を駆動可能な操作機構と、
前記ガス容器貫通部で前記シールロッドを軸方向に摺動可能に支持し、前記ガス容器内の消弧ガスが前記操作機構側に流出するのを防止できるシール部材と、
を有するガス遮断器の製造方法であって、
前記シール部材の少なくとも前記シールロッドと摺動する摺動面に、高周波プラズマＣＶＤ法を用いて、耐摩耗かつ低摩擦の材料である非晶質炭素また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工程を含むこと、を特徴とするガス遮断器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アークに対して消弧性ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器は可動接触子を固定接触子から引離すことで電流を遮断し、遮断時に発生するアークに消弧性ガスを吹き付けてアークを消弧させる構造になっている。このガス遮断器は真空遮断器や空気遮断器等に比べて遮断性能に優れているため、真空遮断器や空気遮断器等に比べて大電力の遮断に適しており、コンパクト化、軽量化できるという特徴を有している（特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
しかし近年では更なるコンパクト化、軽量化の要求が高まっている。そして、ガス遮断器のコンパクト化により、ガス容器内の構成部材が遮断時に発生する高温の熱と腐食性の消弧ガスの分解ガスに接する時間が長くなり、絶縁物等の非金属材料は過酷な条件に曝されることになる。
【０００４】
従来の一般的なガス遮断器は、金属製のガス容器内に固定主接触子、固定アーク接触子と可動主接触子、可動アーク接触子が配置されており、可動アーク接触子には遮断時にＳＦ６ガスを吹き付けるためのノズルを備えている。固定主接触子と可動主接触子は各々接続導体と電気的に接続されている。
【０００５】
可動主接触子と可動アーク接触子は、これらを回路開閉時に動かすために金属製の可動ロッドと機械的に結合されており、この可動ロッドは絶縁操作ロッドを介して電気的に絶縁され、絶縁操作ロッドは金属製のシールロッドを介して操作機構と機械的に結合されている。このシールロッドはガス容器に取り付けられたシールフランジでゴムまたは樹脂製のシール部材を介して支持されており、接触子の稼動時はシールロッドとシール部材の間で摺動する構造になっている。また、シール部材はシールロッドを支持することに加えて、ガス容器内の消弧ガスが操作機構箱に流入するのを防止し、かつ、操作機構箱内の摩耗粉や水分、油分がガス容器内に進入するのを防ぐ役割も持っている。
【０００６】
通常、シール材にはゴムやフッ素樹脂等の樹脂が使用されているが、ガス遮断器の長寿命化や信頼性向上には、これらの材料の耐摩耗性向上が必要である。
【０００７】
一方、省エネルギー対策としては、可動ロッドおよびシールロッドの駆動力低減が提案されている。たとえば特許文献１では高速が要求される開極初期のみ高速化を図ることで駆動エネルギーの低減を図っている。また、特許文献２では開閉時の接点面積を小さくすることで駆動力の低減を図っている。さらに、特許文献３では駆動ロッドを動かすリンク機構を変えることで駆動力の低減を図っている。
【特許文献１】特開２００４−５５４２０号公報
【特許文献２】特開２００３−１２３６０２号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１，２，３の技術では確かに可動接触子の駆動力を低減できるが、最も大きな駆動力が必要とされるのは開極時に静的状態から動的状態に変わる瞬間であり、上記発明では必ずしも十分ではない。
【０００９】
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、可動接触子の駆動時に最も大きなエネルギーを必要とする可動開始時の駆動力を低減し、操作機構のコンパクト化、低コスト化、省エネルギー化を図るとともに、シール部材の耐摩耗性をも改善し、ガス遮断器の長寿命化、信頼性の向上も可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るガス遮断器は、消弧性ガスを充填して密閉したガス容器と、前記ガス容器内に収容された固定接触子と、前記ガス容器内に収容されて前記固定接触子に接触および離脱が可能な可動接触子と、前記可動接触子と機械的に連結されてガス容器貫通部で前記ガス容器を貫通するシールロッドと、前記ガス容器の外側に配置されて前記シールロッドを駆動することによって前記可動接触子を駆動する操作機構と、前記ガス容器貫通部で前記シールロッドを軸方向に摺動可能に支持し、前記ガス容器内の消弧ガスが前記操作機構側に流出するのを防止するシール部材と、を有するガス遮断器であって、前記シール部材の少なくとも前記シールロッドと摺動する摺動面に、耐摩耗かつ低摩擦の材料のコーティング層が形成されていること、を特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るガス遮断器の製造方法は、消弧性ガスを充填し密閉できるガス容器と、前記ガス容器内に収容された固定接触子と、前記ガス容器内に収容されて前記固定接触子に接触および離脱が可能な可動接触子と、前記可動接触子と機械的に連結されてガス容器貫通部で前記ガス容器を貫通するシールロッドと、前記ガス容器の外側に配置されて前記シールロッドを駆動することによって前記可動接触子を駆動可能な操作機構と、前記ガス容器貫通部で前記シールロッドを軸方向に摺動可能に支持し、前記ガス容器内の消弧ガスが前記操作機構側に流出するのを防止できるシール部材と、を有するガス遮断器の製造方法であって、前記シール部材の少なくとも前記シールロッドと摺動する摺動面に、高周波プラズマＣＶＤ法を用いて、耐摩耗かつ低摩擦の材料である非晶質炭素また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工程を含むこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス遮断器の開閉時に生じる部材間の静摩擦係数および動摩擦係数を低減でき、コンパクト化、軽量化、省エネルギー化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明者らはシールロッドを模擬した金属材料と、ゴムやフッ素樹脂等の支持・シール部材を模擬した材料について静摩擦係数と動摩擦係数を測定した。その結果、シールロッドの駆動開始時に最も大きなエネルギーが必要なことが判明した。すなわち、可動接触子の駆動力を低減させるためには、シールロッドと支持・シール部材間の静摩擦係数が小さい材料の組み合せが有効なことが明らかとなった。つぎにこのような観点から静摩擦係数を小さくすることを目的に、各種のコーティングを施したシールロッドおよび支持・シール部材について同様な摩擦係数の測定を実施した。その結果、シリコン系および非晶質炭素系のコーティングを施すことにより、静摩擦係数を著しく低下させることが可能であることを見出した。
【００１４】
一方、支持・シール材部は消弧ガスの分解ガスに対する耐熱性や耐食性も要求されるため、つぎに高温の酸蒸気中での腐食試験を実施した。その結果、シリコン系のコーティング材は耐食性が不十分であったが、非晶質炭素系のコーティング材は良好な耐食性を示すことが確認された。以上の結果から、シール部材の表面に非晶質炭素系のコーティングを施すことにより、静摩擦係数を小さくでき、併せて、支持・シール材の長寿命化や信頼性をも向上できることが分かった。
【００１５】
本発明は、上記の新たな知見に基づいてなされたものである。つぎに、本発明に係るガス遮断器の第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。ここで、図１は本発明に係るガス遮断器の第１の実施形態の縦断面図である。図２は図１のガス遮断器におけるシールロッドの支持・シール部を示す部分拡大縦断面図であり、図３は図２のシール部材の拡大断面図である。
【００１６】
ガス遮断器では、密閉容器であるガス容器１内に、固定接触子である固定主接触子２および固定アーク接触子３と、可動接触子である可動主接触子４および可動アーク接触子５が配置されている。可動アーク接触子５には遮断時にＳＦ６ガスを吹き付けるためのノズル６を備えている。固定主接触子２と可動主接触子４は各々接続導体１１、１１ａと電気的に接続されている。ガス容器１は、消弧性ガスであるＳＦ６ガスが充満する金属製の密閉容器である。
【００１７】
可動主接触子４および可動アーク接触子５は、それらを回路開閉時に動かすための金属製の可動ロッド７と機械的に結合されている。この可動ロッド７は絶縁操作ロッド８を介して電気的に絶縁され、絶縁操作ロッド８は金属製のシールロッド９を介して操作機構１２と機械的に結合されている。このシールロッド９はガス容器１に取り付けられたシールフランジ１０でシール部材（支持・シール部材）１４を介して支持されており、接触子の稼動時はシールロッド９とシール部材１４の間で摺動する構造になっている。また、シール部材１４はシールロッド９を支持することに加えて、ガス容器内の消弧ガスが操作機構箱１３に流入するのを防止し、かつ、操作機構箱１３内の摩耗粉や水分、油分がガス容器１内に進入するのを防ぐ役割も持っている。
【００１８】
この実施形態では、図２および図３に示すように、シール部材１４の横断面はほぼ円形となっている。シール部材１４は、たとえば、合成ゴムまたはフッ素樹脂（たとえばテフロン（商品名））を用いる。このシール部材１４の摺動面には、耐食・低摩擦係数のコーティング材料によるコーティング層（皮膜）２５が形成されている。コーティング材料としては、たとえば非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンが好ましい。
【００１９】
シール部材１４の表面に耐食・低摩擦のコーティング層２５を形成する方法としては、たとえば、高周波プラズマＣＶＤ法を用いることができる。この製造プロセスを用いることにより、ゴムやフッ素樹脂等の耐熱性が低い絶縁材料の表面に、非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５を、基材の劣化・変形を伴なわずに、緻密かつ均一に形成することが可能となる。
【００２０】
この実施形態によれば、シールロッド９の駆動時に最もエネルギーを要するシールロッド９とシール部材１４間の静摩擦係数を小さくすることができるので、操作機構のコンパクト化、低コスト化、省エネルギー化を図ることが可能となる。さらに、シール部材１４の耐摩耗性も向上できるため、長寿命化に加えて信頼性をも向上させることができる。
【００２１】
また、シール部材１４として、変形能が大きく、適正な弾性係数の合成ゴムまたはフッ素樹脂を用いることにより、シールロッド９との馴染性を良くし、ガス遮断器を構成するガス容器１からの消弧ガスの漏洩や、操作機構１２からの油や粉塵等の混入を防止することができる。さらに、これらの材料は消弧ガスの分解ガスに対する耐食性も有しているため、コーティング層が損傷した場合でも次期点検までガス遮断器を継続して使用することが可能である。
【００２２】
つぎに、本発明に係るガス遮断器の第２の実施形態を、図４および図５を参照して説明する。ただし、第１の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。図４は本発明に係るガス遮断器の第２の実施形態におけるシールロッド９の支持・シール部を示す縦断面図である。図５は図４のシール部材の拡大断面図である。
【００２３】
この実施形態では、シール部材１４の断面形状を長方形とする。そして、シール部材１４がシールロッド９に接する部分を平面とし、この平面に、耐食・低摩擦コーティング層２５を形成する。
【００２４】
この構成によれば、シール部材１４がシールロッド９に押し付けられた場合に、シール部材１４の変形量を小さくすることができ、それにより、シール部材１４の表面に施した耐食・低摩擦コーティング層の損傷を抑制することができる。
【００２５】
シール部材１４の表面に形成する低摩擦コーティング層２５としては、第１の実施形態と同様に、非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンを用いるのが好ましい。
【００２６】
上記構成のシールロッド９においては、シール部材１４との静摩擦係数をさらに低減することが可能であり、駆動機構のさらなるコンパクト化、低コスト化、省エネルギー化を図ることが可能になる。さらに、摺動面のかじりや、シールロッドにおける摺動面の傷や磨耗を防止することが可能となり、長期間に渡り安定した摺動、シール特性を維持することが可能となる。
【００２７】
つぎに、本発明に係るガスガス遮断器の第３の実施形態を、図６を参照して説明する。図６は本発明に係るガス遮断器の第３の実施形態におけるシールロッドを示す部分縦断面図である。第１または第２の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２８】
この実施形態では、シールロッド９の、シール部材１４に接触する部分に低摩耗性のコーティング層２７を形成する。その他の部分は第１または第２の実施形態と同様である。シールロッド９の材質は、たとえば、炭素鋼、低合金鋼、合金鋼、またはアルミニウム合金などが好ましい。コーティング層２７は、たとえば非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンなどが好ましい。
【００２９】
このような構成により、シール部材１４との静摩擦係数をさらに低減することが可能であり、駆動機構のさらなるコンパクト化、低コスト化、省エネルギー化が図ることが可能になる。さらに、摺動面のかじりや、シールロッド９における摺動面の傷や磨耗を防止することが可能となり、長期間に渡り安定した摺動、シール特性を維持することが可能となる。
【００３０】
シールロッド９のコーティング層２７は、非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンなどにより、プラズマＣＤＶ法またはスパッタリング法などを用いて形成される。このような製造プロセスを用いることにより、鉄鋼材料はもとより、耐熱性に劣るアルミニウム合金製のシールロッド９の表面に、非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンの皮膜を基材を劣化、変形させることなく、緻密かつ均一にコーティングすることが可能となる。
【００３１】
つぎに、本発明に係るガス遮断器の第４の実施形態を、図７を参照して説明する。図７は本発明に係るガス遮断器の第４の実施形態におけるシールロッドを示す部分縦断面図である。第１ないし第３の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００３２】
この実施形態は第３の実施形態の変形であって、シールロッド９の摺動面に非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成させる前に、下地層２８として、金属炭化物もしくは金属窒化物、または、これらを含有する金属材料を設ける。その他の部分は第３の実施形態と同様である。
【００３３】
このような構成を用いることにより、外側のコーティング層２７である非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボン皮膜の表面が圧縮荷重を受けて変形した場合でも、硬質の下地層２８が皮膜の変形を抑制することが可能となる。その結果、大荷重や不均一な荷重が皮膜に作用した場合でも、損傷や剥離を抑制し、長期間にわたり安定した性能を維持することができる。
【００３４】
さらに、第３および第４の実施形態の変形例として、シールロッド９の摺動面に非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成し、その後、そのコーティング層２７の表面を機械的に研磨するのもよい。このような研磨を行なうことにより、シールロッド９とシール部材１４との静摩擦係数をさらに低減することが可能になるとともに、コーティング層（皮膜）２７の剥離を抑制することもでき、駆動機構のコンパクト化に加えて長期間に渡り安定した性能を維持することができる。
【００３５】
以上、具体的に説明した各実施形態は単なる例示であって、この発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
つぎに、本発明に係るガス遮熱器のシールロッドの支持・シール構造の効果を確認する試験について説明する。
【００３７】
実際のガス遮断器では定量的な評価が難しいため、模擬試験体として、図２または図４に示す部分のみを模擬するものを用いた。すなわち、シールロッド９を、シール部材１４を介してシールフランジ１０ではさんだ構成とした。模擬試験では、シールフランジ１０に相当する部分は鋼製の押し治具として、油圧により押し治具の外側から荷重を負荷して締め付けた。その際、締め付け圧力は実機と同じになるように調整した。このような状態でシールロッド９を一定の速度で下方に移動させ、その時のシールロッド９を引き下げる力を測定し、静摩擦係数と動摩擦係数を計算により算出した。
【００３８】
実施例１は、図２および図３に示すように、鋼製のシールロッド９の両側を、円形断面のゴム製シール材部１４ではさみ込む構造である。円形断面のゴム製シール材部１４の表面に高周波プラズマＣＶＤによりダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５を約１μｍの厚さで形成した。この実施例１と同様の形状で、コーティング層２５をフッ素樹脂（具体的にはテフロン（商品名））としたものを比較例１とした。また、何もコーティングしていないものを比較例２として、同様の試験を行なった。
【００３９】
なお、非晶質炭素やダイヤモンドライクカーボンのコーティング方法としては何種類か提案されているが、高周波プラズマＣＤＶは１５０℃以下の低温でもゴムや樹脂等の絶縁物にコーティングできるので、耐熱性の低い基材でも劣化や変形することなく最も適したプロセスである。
【００４０】
また、非晶質炭素、ダイヤモンドライクカーボン皮膜は優れた耐食性を有する材料であるが、同様にテフロンも優れた耐食性を有する材料である。
【００４１】
試験の結果、シールロッド９を引き下げた時の荷重は稼動した瞬間に大きく立ち上がり、その後急激低下する傾向を示した。この急激に立ち上がった荷重から静摩擦係数を求め、その後の低下した荷重から動摩擦係数を求めた結果を図８に示す。また、上記試験を繰り返して行ない、コーティング皮膜が損傷・剥離するまでの回数を測定した結果を図９に示す。
【００４２】
図８の結果から、動摩擦係数にはあまり大きな差が認められないが、静摩擦係数はダイヤモンドライクカーボンのコーティングを施した場合（実施例１）は、何もコーティングしなかった場合（比較例２）に比べて１／２以下に低減できることが確認された。一方、テフロンコーティングを施した場合（比較例１）も良好な摩擦係数値を示したが、図９に示すように数回の試験で皮膜の一部が剥離する現象が観察され、長期に渡る繰返し使用には適さないことが分かった。
【００４３】
つぎに、図４に示すようにシール部材１４を模擬した長方形断面のゴムを用い、その表面に図５に示すようにダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５を約１μｍの厚さで形成したものを実施例２とした。コーティング層２５の形成は高周波プラズマＣＶＤによって行なった。
【００４４】
ダイヤモンドライクカーボンをコーティングした円形断面のゴム（実施例１）と、長方形断面のゴム（実施例２）の静摩擦係数と動摩擦係数の測定結果を図１０に示す。長方形断面のゴムは円形断面のゴムに比べて相手材である角棒ロッド（シールロッド９）との接触面積が大きくなるため、静摩擦係数、動摩擦係数共に若干大きくなる傾向を示したが、図８に示したテフロンをコーティングした場合（比較例１）と同程度、何もコーティングしない場合（比較例２）に比べれば著しく低減できることがわかる。
【００４５】
図１１には、シールフランジ１０（押し治具）の押し付け加重を変えた場合の、コーティング皮膜の損傷・剥離挙動を調べた結果を示す。図１１の結果から、同じ締め付け加重を負荷した場合、円形断面（実施例１）は長方形断面（実施例２）に比べてゴムの変形量が大きくなるため、コーティング皮膜が損傷・剥離を起こし易いことが確認された。したがって、高いシール性能が必要な場合は長方形断面のシール部材を用いることで、コーティング皮膜の損傷や剥離を回避できることが明らかである。
【００４６】
つぎに、シールロッド９の摺動面（シール面）のコーティングの効果を示す試験について説明する。実施例３ないし実施例６では、いずれも実施例２と同様に、図４および図５に示すように、シール部材１４を模擬した長方形断面のゴムを用い、その表面に図５に示すようにダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５を約１μｍの厚さで形成した。コーティング層２５の形成は高周波プラズマＣＶＤによって行なった。
【００４７】
実施例３では、シールロッド９を低合金製として、その表面に、スパッタリング法により厚さ約２μｍのダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成した（図６参照）。実施例４では、シールロッド９をアルミニウム合金製として、その表面に、スパッタリング法により厚さ約２μｍのダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成した。
【００４８】
また、実施例５では、シールロッド９をアルミニウム合金製として、その表面に、まず炭化ケイ素を主成分とした厚さ約２μｍの下地層２８を形成し、この下地層２８の上に、スパッタリング法により厚さ約２μｍのダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成した（図７参照）。さらに、実施例６では、実施例５と同様に、シールロッド９の表面に下地層２８を形成し、下地層２８の上にダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成し、その後に、コーティング層２７の表面を機械研磨により仕上げた。
【００４９】
これら実施例３ないし実施例６について、実施例１および実施例２と同様な静摩擦係数および動摩擦係数の測定を行なった。さらに実施例４と実施例５については繰返し試験によるコーティング皮膜の損傷・剥離挙動を評価した。
【００５０】
なお、シールロッド９の金属基材表面への非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７の形成方法としてはプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオン蒸着法等がある。前述のシール部材１４の表面に形成した非晶質炭素またはダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５に硬さを合わせるという観点では高周波プラズマＣＶＤ法が適しているが、金属、セラミックスおよびこれらの複合材料を下地層２８として設ける場合には、同一の装置内でコーティングが可能なスパッタリング法が適している。
【００５１】
図１２には摩擦係数の測定結果を示す。シール部材１４であるゴムの表面にのみダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２５を形成した場合（実施例２）に比べて、シールロッド９にもダイヤモンドライクカーボンのコーティング層２７を形成することにより（実施例３，４）、摩擦係数は小さくなる傾向を示し、その効果は静摩擦係数の低減に有効なことがわかる。一方、シールロッド９の材料として、低合金鋼製基材（実施例３）に比べてアルミ合金製基材（実施例４）の方が摩擦係数の低下効果が小さい。これは剛性の低い金属基材の場合は、基材自体の弾性変形の影響が大きいためと考えられる。実施例５（図７）では硬質の下地層２８を設けることにより、低合金基材と同等の摩擦係数を示すとともに、図１３に示すように皮膜の損傷・剥離寿命も大幅に改善することが可能である。アルミニウム合金のような低比重材料をシールロッド等の駆動機構に用いることにより、駆動機構のさらなるコンパクト化が可能である。
【００５２】
一方、一般にコーティング皮膜の表面は微小な凹凸があることから、コーティング表面を機械的に研磨加工を施すことにより更なる低摩擦係数化を図ることが可能である（実施例６）。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るガス遮断器の第１の実施形態の縦断面図。
【図２】図１のガス遮断器におけるシールロッドの支持・シール部を示す部分拡大縦断面図。
【図３】図２のシール部材の拡大断面図。
【図４】本発明に係るガス遮断器の第２の実施形態におけるシールロッドの部分支持・シール部を示す縦断面図。
【図５】図４のシール部材の拡大断面図。
【図６】本発明に係るガス遮断器の第３の実施形態におけるシールロッドを示す部分縦断面図。
【図７】本発明に係るガス遮断器の第４の実施形態におけるシールロッドを示す部分縦断面図。
【図８】実施例１と比較例１および比較例２についての摩擦係数の測定結果を示す表。
【図９】実施例１と比較例１および比較例２についてのコーティング層（皮膜）の損傷・剥離試験の結果を示す表。
【図１０】実施例１および実施例２についての摩擦係数の測定結果を示す表。
【図１１】実施例１および実施例２について、シールフランジに付加した荷重を変えた場合のコーティング皮膜の損傷・剥離試験の結果を示す表。
【図１２】実施例２ないし実施例６についての摩擦係数の測定結果を示す表。
【図１３】実施例４および実施例５についてのコーティング層の損傷・剥離試験の結果を示す表。
【符号の説明】
【００５４】
１  …  ガス容器
２  …  固定主接触子（固定接触子）
３  …  固定アーク接触子（固定接触子）
４  …  可動主接触子（可動接触子）
５  …  可動アーク接触子（可動接触子）
６  …  ノズル
７  …  可動ロッド
８  …  絶縁操作ロッド
９  …  シールロッド
１０  …  シールフランジ
１１，１１ａ  …  接続導体
１２  …  操作機構
１３  …  操作機構箱
１４  …  シール部材
２５、２７  …  コーティング層
２８  …  下地層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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