(57)【要約】【課題】樹脂モールド真空バルブの絶縁層内部の応力を低減する。【解決手段】真空絶縁容器２内に接離自在の一対の接点８を有する真空バルブ１と、前記真空バルブ１の外周に、この真空バルブ１の固定軸５の端部および可動軸６を露出させて、絶縁材料によりモールドして形成される沿面絶縁距離を増大させるための径方向に伸びるヒダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する絶縁層１０とを備え、前記真空絶縁容器２の径方向における両端部近傍に形成されるヒダ１０ａ、１０ｃを中間部に形成されるヒダ１０ｂよりも大きくし、且つ前記真空絶縁容器２の両端部に形成されるヒダ１０ａ、１０ｃの山部外径φ１と前記真空絶縁容器２の外径φ０との関係を、φ１／φ０≦１．５としたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、前記真空バルブの外周に、この真空バルブの固定軸の端部および可動軸を露出させて、絶縁材料によりモールドして形成される沿面絶縁距離を増大させるための径方向に伸びるヒダを有する絶縁層とを備え、
前記真空絶縁容器の径方向における両端部近傍に形成されるヒダを中間部に形成されるヒダよりも大きくし、且つ前記真空絶縁容器の両端部に形成されるヒダの山部外径φ１と前記真空絶縁容器の外径φ０との関係を、φ１／φ０≦１．５としたことを特徴とする樹脂モールド真空バルブ。
【請求項２】
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と、前記真空バルブの外周に、この真空バルブの固定軸の端部および可動軸を露出させて、絶縁材料によりモールドして形成される絶縁層とを備え、
前記真空絶縁容器の両端部近傍の前記絶縁層に、沿面絶縁距離を増大させるための径方向に伸びる第１のヒダを設け、この第１のヒダの山部外径φ２と前記真空絶縁容器の外径φ０との関係を、φ２／φ０≦１．７としたことを特徴とする樹脂モールド真空バルブ。
【請求項３】
前記第１のヒダの外周に複数枚の第２のヒダを設けたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂モールド真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドして絶縁層を形成する樹脂モールド真空バルブに係り、特に絶縁層の内部応力を緩和し得る樹脂モールド真空バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
接離自在の一対の接点を有する真空バルブは、真空バルブ内が高真空に保たれ高い絶縁特性を有している。しかしながら、真空バルブ外は、大気中に曝されるので、汚損湿潤の影響を大きく受け絶縁特性が低下する。
【０００３】
このため、汚損湿潤の影響を受け難くする従来の真空バルブは、真空バルブ外の沿面絶縁距離を増大させるために、エポキシ樹脂などにより汚損湿潤条件を考慮した複数枚の環状のヒダを有する絶縁外皮をモールドすることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、真空バルブ外に絶縁外皮を直接モールドした場合、エポキシ樹脂と真空バルブ容器との互いの持つ熱膨張係数の差異により発生する熱応力によってエポキシ樹脂にクラックが生じることがある。このため、真空バルブ容器と絶縁外皮との間に、ゴム状弾性体からなる応力緩和層を設け、熱応力を吸収させることも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この熱応力は、モールド時のエポキシ樹脂を例えば１５０℃で加熱硬化させ、その後、常温まで冷却するときに、特にエポキシ樹脂内部に内部応力として大きく残留されるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１４１９６８号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平６−２３１６６１号公報（第２−３頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の樹脂モールド真空バルブにおいては、以下のような問題がある。
【０００９】
沿面絶縁距離を増大させる絶縁外皮をモールドする前に、予め真空バルブ容器の外周に応力緩和層を形成する作業工程が必要となる。特に、この作業工程においては、真空バルブ容器と応力緩和層との境界面、更には応力緩和層とエポキシ樹脂との境界面に、塵埃や油脂などが付着しないように細心の注意と多くの手間を必要とする。
【００１０】
これら境界面の接着部に塵埃や油脂などが付着すると剥離が生じ、その結果、この部分に応力集中を起こしクラックが生じる。更には、絶縁破壊特性のような電気的特性も低下する。このため、応力緩和層を設けなくても、内部応力の低減が図れる絶縁外皮でのモールドが望まれていた。
【００１１】
従って、本発明の目的は、真空バルブをエポキシ樹脂のような絶縁材料で直接モールドしても、内部応力を低減し得る樹脂モールド真空バルブを提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の樹脂モールド真空バルブは、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と、前記真空バルブの外周に、この真空バルブの固定軸の端部および可動軸を露出させて、絶縁材料によりモールドして形成される沿面絶縁距離を増大させるための径方向に伸びるヒダを有する絶縁層とを備え、前記真空絶縁容器の径方向における両端部近傍に形成されるヒダを中間部に形成されるヒダよりも大きくし、且つ前記真空絶縁容器の両端部に形成されるヒダの山部外径φ１と前記真空絶縁容器の外径φ０との関係を、φ１／φ０≦１．５としたことを特徴とする。
【００１３】
また、第２の発明の樹脂モールド真空バルブは、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と、前記真空バルブの外周に、この真空バルブの固定軸の端部および可動軸を露出させて、絶縁材料によりモールドして形成される絶縁層とを備え、前記真空絶縁容器の両端部近傍の前記絶縁層に、沿面絶縁距離を増大させるための径方向に伸びる第１のヒダを設け、この第１のヒダの山部外径φ２と前記真空絶縁容器の外径φ０との関係を、φ２／φ０≦１．７としたことを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、真空バルブの外周を直接モールドして形成される絶縁層において、真空絶縁容器の両端部近傍に絶縁厚さの厚いヒダを形成しているので、絶縁層内部で発生する最大の内部応力を分散させ低減させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを示す断面図、図２は、本発明の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブの内部応力を説明する説明図である。
【００１７】
図１に示すように、真空バルブ１は、筒状の真空絶縁容器２の両端開口部を固定側端板３、可動側端板４により気密に封止し、固定軸５は固定側端板３を貫通して固定され、可動軸６はベローズ７を介して可動側端板４に移動自在に取付けられている。そして、真空絶縁容器２内の固定軸５と可動軸６との対向端部には、接離自在の一対の接点８が固着され、真空を保持したまま開閉できるようになっている。また、接点８を取り囲むようにアークシールド９が真空絶縁容器２内の中間部に固定されている。
【００１８】
この真空バルブ１の外周には、エポキシ樹脂のような絶縁材料を直接モールドした絶縁層１０が固定軸５の端部および可動軸６を露出して形成されている。絶縁層１０外周には、沿面絶縁距離を増大させるための複数枚の環状のヒダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが径方向に伸びて設けられている。
【００１９】
ここで、真空絶縁容器２と絶縁層１０との形状配置は同軸円筒配置であり、この配置での端部は固定側端板３および可動側端板４が封止される真空絶縁容器２の両端部となる。そして、一般的には、真空絶縁容器２よりもエポキシ樹脂の熱膨張係数が大きいため、絶縁層１０中間部では半径方向に収縮する内部応力が発生し、端部では軸方向に収縮する内部応力が発生する。従って、互いの端部Ａ点においては、軸方向と半径方向との内部応力が複雑に組合されて発生し、最大の内部応力となる。
【００２０】
この内部応力は、エポキシ樹脂と真空絶縁容器２との互いの持つ熱膨張係数の差異により発生する熱応力であり、例えばモールド時にエポキシ樹脂を１５０℃で加熱硬化させた後、常温まで冷却するときに発生するものが最大となっている。
【００２１】
また、内部応力は、絶縁層１０の形状により変化し、ヒダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃのような曲面を持たせて絶縁厚さを厚くすると、応力が分散され易く低減する。このため、真空絶縁容器２の径方向における両端部近傍のヒダ１０ａ、１０ｃは、中間部のヒダ１０ｂよりも山部外径を大きくしている。また、このヒダ１０ａ、１０ｃの山部外径φ１は、真空絶縁容器２の外径φ０に対して、φ１／φ０≦１．５の関係としている。
【００２２】
この理由を図２を用いて説明する。
【００２３】
特性曲線Ａで示すように、内部応力は、ヒダ１０ａ、１０ｃの山部外径φ１が小さく絶縁厚さが薄いとき非常に大きい。しかしながら、山部外径φ１を大きくして絶縁厚さを増やしていくと急激に低下していく。そして、山部外径φ１と真空絶縁容器２の外径φ０との関係がφ１／φ０＝１．５まで低下していくと、その後、山部外径φ１を大きくしても低下する割合が少なくなる。即ち、φ１／φ０＝１．５の点では内部応力を低減させる効果が最もあり、φ１／φ０≦１．５の領域では内部応力を低減させる効果があるものの、その効果は少なくなる。
【００２４】
上記第１の実施の形態の樹脂モールド真空バルブによれば、真空バルブ１の外周に直接モールドされて形成されるヒダを有する絶縁層１０において、真空絶縁容器２の両端部近傍に、真空絶縁容器２の中間部に形成されるヒダ１０ｂの山部外径よりも大きいヒダ１０ａ、１０ｃを形成しているので、絶縁層１０内部で発生する最大の内部応力を分散させ低減させることができる。
【００２５】
また、真空絶縁容器２と絶縁層１０との境界面に内部応力を緩和させる応力緩和層などを設ける作業工程を省くことができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを図３を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを示す断面図である。図３において、第１の実施の形態と同様の構成部分については、同一符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、絶縁層の形状である。
【００２７】
図３に示すように、真空バルブ１の外周には、エポキシ樹脂のような絶縁材料を直接モールドした絶縁層１１が固定軸５の端部および可動軸６を露出して形成されている。絶縁層１１には、固定側端板３、可動側端板４が封止される真空絶縁容器２の両端部近傍のみに沿面絶縁距離を増大させるための環状の大きな第１のヒダ１１ａ、１１ｂが径方向に伸びて設けられている。この第１のヒダ１１ａ、１１ｂには、更に複数枚の小さな第２のヒダ１１ａ１、１１ｂ１が設けられ沿面絶縁距離の更なる増大がされている。
【００２８】
そして、第２のヒダ１１ａ１、１１ｂ１の山部外径φ２は、真空絶縁容器２の外径φ０に対して、φ２／φ０≦１．７の関係としている。なお、沿面絶縁距離が充分に確保できる場合には、第２のヒダ１１ａ１、１１ｂ１を設けない第１のヒダ１１ａ、１１ｂのみでもよく、この場合、第１のヒダ１１ａ、１１ｂの山部外径をφ２とすればよい。
【００２９】
この理由を再び図２を用いて説明する。
【００３０】
特性曲線Ｂで示すように、第１の実施の形態よりも絶縁層１１全体のボリュームが小さくなるので、応力緩和される条件が若干異なってくるが、絶縁層１１内部で発生する最大の内部応力を分散させ低減させることができる。
【００３１】
上記第２の実施の形態の樹脂モールド真空バルブによれば、第１の実施の形態と同様の効果のほかに、絶縁層１１のヒダ枚数を少なくすることができるので、モールドの作業が容易となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、真空バルブの外周をエポキシ樹脂で直接モールドして形成される絶縁層において、真空絶縁容器の中間部よりも両端部近傍に径方向に伸びる大きな山部外径を有するヒダを形成しているので、絶縁層内部で発生する最大の内部応力を分散させ低減させることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、真空絶縁容器と絶縁層との境界面に内部応力を緩和させる応力緩和層などを設ける作業工程を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブの内部応力を説明する説明図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る樹脂モールド真空バルブを示す断面図。
【符号の説明】
１  真空バルブ
２  真空絶縁容器
３  固定側端板
４  可動側端板
５  固定軸
６  可動軸
７  ベローズ
８  接点
９  アークシールド
１０、１１  絶縁層
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  ヒダ
１１ａ、１１ｂ  第１のヒダ
１１ａ１、１１ｂ１  第２のヒダ
【図１】
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【図２】
2004335386.tif 000004
【図３】
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