(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
８２〜９１重量％のＡｇ、６〜７重量％のＣｕ、２〜１０重量％のＮｉからなり、固相線温度が７００℃以上、液相線温度９５０℃以下である第１相と、
４〜５重量％のＡｇ、２６〜３２重量％のＣｕ、３３〜３４重量％のＮｉ、残部がＳｎからなり、０．５〜３０μｍの粒子直径を有する第２相とを備え、
前記第２相は、前記第１相に対して５〜４５面積％存在することを特徴とするろう材。
【請求項２】
８７〜９１重量％のＡｇ、６〜７重量％のＣｕ、１〜５重量％のＳｎからなり、固相線温度が７００℃以上、液相線温度９５０℃以下である第１相と、
５．１〜５．４重量％のＡｇ、１９〜３０重量％のＣｕ、３０〜３５重量％のＮｉ、残部がＳｎからなり、０．５〜３０μｍの粒子直径を有する第２相とを備え、
前記第２相は、前記第１相に対して５〜４５面積％存在することを特徴とするろう材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空容器内の各構成部材を接合してなる真空遮断器に関し、特に真空遮断器を構成する部材を接合するろう材に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器には、耐溶着特性、耐電圧特性、遮断特性、裁断特性、耐消耗性、接触抵抗特性、及び温度上昇特性等を維持することが要求される。しかし、真空遮断器には電流の遮断及び開閉の際に生じる機械的衝撃、電気的衝撃、及び熱的衝撃等の各種衝撃ストレスが加えられ、構成部材の接合部等で亀裂の生成、脱落、及び剥離を引き起こす。特に大電流の遮断、及び開閉した際の遮断により発生したア−クがア−ク電圧の低い炉内表面等の部分に移動しそこに停滞、集中し過熱を招く。炉内表面等が加熱されることで、真空遮断器の構成部材の接合部を間接的に過加熱し、接合部の亀裂、脱落、及び剥離の要因となる。また、アークが炉内表面等に移動し滞在、集中することによって金属粒子や金属蒸気を異常放出したり、ろう付け部分をも過加熱しろう材成分が他の部位に付着する現象がみられる。
【０００３】
従来、真空遮断器の接合部に用いられているろう材としては、７２重量％銀（Ａｇ）−２８重量％銅（Ｃｕ）が使用されている。しかし、７２重量％Ａｇ−２８重量％Ｃｕをろう材として用いるときは、固相線温度、及び液相線温度がいずれも７７９℃であるので接合作業温度が限定されてしまう。
【０００４】
接合技術としては、Ａｇ−Ｃｕ−錫（Ｓｎ）ろう材を介在させて、真空遮断器の構成部材の接合部表面にＳｎ層を被覆する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。また、５〜２０％鉛（Ｐｂ）、残部がＡｇ及びＣｕからなるろう材を用いる接合技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭５９−１７５５２１号公報
【特許文献２】特開昭６４−８４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の真空遮断器の構成部材の接合技術では、長期間繰り返し与えられる大電流遮断時に受ける過酷な機械的衝撃、電気的衝撃、及び熱的衝撃から接合部の亀裂の生成、脱落及び剥離などを完全に回避するには至らない。真空遮断器は、構成部材の接合部等で亀裂の生成、脱落、及び剥離を引き起こしてしまうと炉内の気密性が保てない。また、用いるろう材によっては、炉内を汚染してしまうこともある。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、接合部の亀裂の生成、脱落及び剥離などを回避し、耐電圧特性等の電気的諸特性を向上させ、汚染を抑制できるろう材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】
【０００７】
上記目的を達成するための本願発明の一態様によれば、８２〜９１重量％のＡｇ、６〜７重量％のＣｕ、２〜１０重量％のＮｉからなり、固相線温度が７００℃以上、液相線温度９５０℃以下である第１相と、４〜５重量％のＡｇ、２６〜３２重量％のＣｕ、３３〜３４重量％のＮｉ、残部がＳｎからなり、０．５〜３０μｍの粒子直径を有する第２相とを備え、第２相は、第１相に対して５〜４５面積％存在することを特徴とするろう材であることを要旨とする。
【０００８】
更に、本願発明の他の態様によれば、８７〜９１重量％のＡｇ、６〜７重量％のＣｕ、１〜５重量％のＳｎからなり、固相線温度が７００℃以上、液相線温度９５０℃以下である第１相と、５．１〜５．４重量％のＡｇ、１９〜３０重量％のＣｕ、３０〜３５重量％のＮｉ、残部がＳｎからなり、０．５〜３０μｍの粒子直径を有する第２相とを備え、第２相は、第１相に対して５〜４５面積％存在することを特徴とするろう材であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接合部の亀裂の生成、脱落及び剥離などを回避し、耐電圧特性等の電気的諸特性を向上させ、汚染を抑制できるろう材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る真空遮断器は、図１に示すように、真空に保持可能な真空容器１０と、真空容器１０内に備えられた蛇腹形状のベローズ１５と、真空容器１０を貫通し、真空容器１０内に固定接点電極２１を有する固定軸２０と、固定軸２０と対向する側から真空容器１０を貫通し、ベローズ１５を介して配置され、真空容器１０内に可動接点電極３１を有し、且つ固定接点電極２１と可動接点電極３１を接離自在とする可動軸３０と、固定接点電極２１と可動接点電極３１の間で発生するアークを遮断するためのアークシールド４０と、真空容器１０、固定軸２０、可動軸３０、及びアークシールド４０間の接合に用いられる接合相５０とを備える。ベローズ１５は、蛇腹形状を有することで伸縮性を持つ。よって、ベローズ１５を介して配置される可動軸３０は、可動であり、固定接点電極２１と可動接点電極３１を接離することを可能とする。真空容器１０内に備えられるベローズ１５の周辺には、真空容器１０を保護するためにベローズカバー１６が取り付けられる。
【００１２】
真空容器１０は、両端に開口部を有する円筒形の絶縁筒１１と、絶縁筒１１の両端にそれぞれ設けられ、絶縁筒１１と同径の第１及び第２の封着金具１２ａ，１２ｂと、絶縁筒１１の一方の端部に設けられた第１の封着金具１２ａ上に配置し、絶縁筒１１を密閉する第１端板１３と、絶縁筒１１の他方の端部に設けられた第２の封着金具１２ｂ上に配置し、絶縁筒１１を密閉する第２端板１４とを備える。第１端板１３は、固定軸２０を貫通させるための穴部を有する。また、第２端板１４は、可動軸３０を貫通させるための穴部を有する。
【００１３】
絶縁筒１１には、耐熱性、耐薬品性、及び高い電気絶縁性を持つアルミ酸化物を主成分とするセラミックス等を用いることができる。第１及び第２の封着金具１２ａ，１２ｂとしては、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金（コバール）等の合金を用いることができる。固定軸２０、固定接点電極２１、可動軸３０、可動接点電極３１、ベローズ１５、ベローズカバー１６、及びアークシールド４０等の真空遮断器用の各構成部材は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金等の金属部材、及びステンレス（ＳＵＳ）部材とで適宜構成されている。例えばＣｕ合金としては、Ｃｕ−テルル（Ｔｅ），Ｃｕ−タングステン（Ｗ）、Ｃｕ−クロム（Ｃｒ）等を用いることができる。また、Ａｇ合金としては、Ａｇ−炭化タングステン（ＷＣ）等を用いることができる。また、Ｎｉ合金としては、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、コバール等を用いることができる。
【００１４】
接合相５０は、図２に示すように、Ａｇ及びＣｕとからなる第１相５１と、Ａｇ、Ｃｕ、及び残部がＮｉ，Ｓｎの少なくとも１つからなる第２相５２とを備えるろう材である。接合相５０は、第１端板１３／第１の封着金具１２ａ、第２端板１４／第２の封着金具１２ｂ、固定軸２０／固定接点電極２１、可動軸３０／可動接点電極３１、ベローズ１５／可動軸３０、ベローズ１５／ベローズカバー１６、アークシールド４０／絶縁筒１１等の各部分を接合している。接合相５０として用いるろう材は、定格電流値以上の電流を遮断すると、一部が固定接点電極２１，可動接点電極３１、及びアークシ−ルド４０等に付着してしまう。ろう材が付着した箇所には、ア−クが停滞することで異常融解させ遮断限界に至る、及び耐電圧性が低下してしまう。そこで、ろう材の蒸着や被着する量を低減させる必要性がある。
【００１５】
第１相５１は、９０重量％以上のＡｇ、及び１０重量％以下のＣｕからなることが好ましい。第１相５１は、接合相５０の液相線温度を９５０℃以下、固相線温度を７００℃以上に限定する。接合相５０に用いるろう材の液相線温度を９５０℃より高くすると、固定接点電極２１及び可動接点電極３１の接点材料の蒸発によって接点特性は顕著に劣化してしまう。また、９５０度以上でろう付けを行うと、真空遮断器の構成部材が再結晶をおこしてしまい結晶粒を過度に粗大化させ機械的特性の低下、及び蒸発損失が加速されることにより材料強度を低下させ、真空遮断器の寿命を短くする。一方、接合相５０に用いるろう材の固相線温度を７００℃未満すると、各構成部材の被接合面は活性化されないため、接合が不可能となる。更に、構成部材の表面に付着している水分及びガスの除去も十分には行えない。その結果、真空遮断器の真空不良及び耐電圧特性の低下を招いてしまい好ましくない。第１相５１は、接合相５０全体の溶融温度を所定範囲に限定することで、ろう付け作業温度を特定する結果、接合強度及び真空気密性等の高品質な接合相５０を実現する。
【００１６】
第２相５２は８重量％以下、好ましくは３．６重量％〜５．８重量％のＡｇ、及び５〜３５重量％のＣｕを含む。第２相５２は、第１相５１に対して５〜４５面積％存在する。第２相５２のＡｇとＣｕ以外の構成成分はＮｉ及びＳｎである。第２相５２は、例えば図２に示すように、直径０．５〜３０μｍの粒子として第１相５１中に混在する。粒子が球形でないときには、粒子の体積を球とした場合の球の直径で代える。若しくは、第２相５２は幅３０μｍ以下の幅を持つ組織を形成して第１相５１に混在する。第１相５１に含有する第２相５２の比率を変えることで、液相線温度及び固相線温度を調整することができる。
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態に係る接合相５０に用いるろう材の多段ステップろう付け方法を図３を参照しながら説明する。
【００１８】
（イ）まず、第１相と第２相との比率を変えて液相線温度及び固相線温度の異なる２種類のろう材を用意する。例えば、液相線温度及び固相線温度が相対的に高い方を第１のろう材８０とし、低い方を第２のろう材８１とする。
【００１９】
（ロ）次に、第１のろう材８０を用いて、第１の被接合物９０ａと第２の被接合物９１ａを接合する。同様に、第１の被接合物９０ｂと第２の被接合物９１ｂを第１のろう材８０を用いて接合する。
【００２０】
（ハ）次に、第２のろう材８１を用いて、第２の被接合物９１ａと第３の被接合物９２を接合する。同様に、第２の被接合物９１ｂと第３の被接合物９２を第２のろう材８１を用いて接合する。
【００２１】
上記多段ステップろう付けを行うことで、第１のろう材８０で接合した後、次のステップで第２のろう材８１で接合しても、第１のろう材８０の方が第２のろう材８１の液相線温度及び固相線温度よりも高いために、第１の被接合物９０ａ，９０ｂが落下することはない。多段ステップろう付けを用いて、例えば予め図１に示す固定接点電極２１／固定軸２０、可動接点電極３１／可動軸３０、可動軸３０／ベローズカバー１６、ベローズ１５／ベローズカバー１６等の接合部分を高い液相線温度及び固相線温度を持つ第１ろう材８０で接合する。次に、これらを絶縁筒１１内部に挿入配置した後、絶縁筒１１内部を排気しながら第２のろう材８１を用いて第１端板１３／第１の封着金具１２ａ、第２端板１４／第２の封着金具１２ｂを気密接合する。つまり、液相線温度及び固相線温度を限定することによって、ろう付け作業温度を特定することができ、作業を簡易化することができる。
【００２２】
実施の形態に係る真空遮断器の接合相５０として用いられるろう材によれば、図２に示した第２相を第１相中に分散させた複合組織化とすることによって、固定接点電極２１と可動接点電極３１とを開閉または遮断時に真空遮断器のそれぞれ構成部材の接合部が受ける機械的衝撃、電気的衝撃、及び熱的衝撃等の外部エネルギを、第２相自身が緩衝的作用を呈したり、第１相と第２相との間で起こる摩擦動作によって吸収、軽減化させる緩衝的作用を発揮する。したがって、接合相５０として用いられるろう材は、接合部の亀裂発生の発生や進展を抑制することで気密性を保つと共に、接合相の機械的強さを確保することによって真空遮断器の耐電圧特性等の電気的特性に対する安定化にも寄与する。
【００２３】
また、実施の形態に係るろう材によれば、第１相と第２相との比率を最適化し、液相線温度を９５０℃以下、固相線温度を７００℃以上に調整することによって真空遮断器内の構成部材の結晶組織の過度の軟化等の熱的劣化を軽減すると共に、真空遮断器の接合部の接合特性及び耐電圧特性の確保することができる。
【００２４】
即ち、接合相５０として用いられるろう材の液相線温度及び固相線温度を最適化することにより、固定接点電極２１，可動接点電極３１、及びアークシ−ルド４０等へのろう材成分の過度の被着を抑止し、ア−クの停滞及び集中を抑制してア−クの移動を容易に行えるようになる。したがって、真空遮断器は、接合部の亀裂の生成、脱落及び剥離などを回避し、耐電圧特性等の電気的諸特性を向上させることができる。また、実施の形態に係るろう材は、金属とＳＵＳの接合に用いることができる。
【００２５】
（実施例）
以下に、実際にいろいろな条件で測定した実施例、比較例を示す。まず、実施例、比較例を行った際の測定方法及び評価方法を示す。
【００２６】
評価（１）として、接合特性の評価を行う。「接合特性」としては、長さ２００ｍｍ、直径３０ｍｍのＳＵＳ製の丸棒を２等分に切断し、それぞれの切断面に各条件のろう材を挟み真空雰囲気中で各組成に対応する最適接合温度（例えば７００℃〜９５０℃）を選択し接合した。この被接合物を電動コイル式試験機で、２×１０5 回の圧縮／引っ張りの繰り返し伸縮動作を与えた後、引っ張り強さ値を測定すると共に、２００倍の顕微鏡で接合部分の亀裂の発生状況を観察した。引っ張り強さは後述する実施例２の値との相対値で示し「接合特性」の目安とした。なお、接合部に対して２×１０5回という過酷な伸縮動作を与える理由は、開閉時及び遮断時の機械的あるいは熱的外力部によって接合部に生ずるミクロ的な亀裂に起因する気密性の低下に基づく耐電圧特性及び遮断特性の低下をみるためである。評価結果は、実施例２の値との相対値が１．２倍以上をＡ１、１．０以上〜１．２倍未満をＡ２、０．９以上〜１．０倍未満をＡ３、０．５倍以上〜０．９倍未満をＸ、０．５倍未満をＹ、接合不良のものをＺとする。
【００２７】
更に、評価（２）として、耐電圧特性の評価を行う。「耐電圧特性」としては、耐電圧特性評価は、接点電極表面のベ−キング、電流、電圧エ−ジング、及び電極間距離を一定に調整した後、気密封着接合直後及び所定期間放置後のＳＵＳ製絶縁容器の両端に、０ｋＶから１２０ｋＶまで徐々に印加電圧を上昇させていく作業を１０回行った。１０回総ての絶縁破壊電圧値が９５ｋＶ以上を示したときを「合格」とし、９５ｋＶに満たないときを「不合格」と判断した。なお、一部のテストでは、気密性の評価を実施した。気密封着接合直後及び所定期間放置後、ヘリウム（Ｈｅ）リークディテクターを使用し、リーク量が３．８×１０-12 （Ｐａ・Ｌ／ｓ）以下を気密性「合格」の目安として参考に記載した。
【００２８】
評価に供試した各実施例及び比較例に係る試験用真空遮断器には、それぞれの効果をより明らかにし、且つ評価を加速させる目的で、評価前に接合部に亀裂や部品の脱落が起こらない程度の機械的衝撃（電圧電流はなし）を与える。
【００２９】
真空遮断器の構成部材の各接合部分の組み合わせの中では、ベロ−ズ１５／可動軸３０、第１端板１３／第１の封着金具１２ａ、第２端板１４／第２の封着金具１２ｂ部分等が最も気密性を要求されるので、気密性の評価では主としてこの部分を評価部分とする。
【００３０】
図４に示した各組成のろう材料をベロ−ズ１５／可動軸３０の接合部分に使用して、真空遮断器を組み立てた。なお一部の試験では、特定部分（例えばベロ−ズ１５／可動軸３０の接合）の接合効果を明らかにする目的で、他の部分（例えば第１端板１３／第１の封着金具１２ａ）の接合では、モリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）による接合も加えた。    
（比較例１，実施例１〜４）
図４に示すように、比較例１，実施例１〜４において、接合相中の第１相中のＡｇ、Ｃｕ量の最適値を決定するために、第１層中のＡｇ量を７０，９０，９５，９９，１００重量％にそれぞれ変えた。第２相中のＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｓｎ量は、ほぼ一定（分析値：４．４〜５．８重量％Ａｇ、３３．７〜３８．５重量％Ｎｉ、２７．１〜３２．８重量％Ｓｎ，残部２６．６〜３３．８重量％Ｃｕ）とした。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。
【００３１】
評価（１）；図５に示すように、比較例１，実施例１，３，４ついての接合特性は、基準材料（実施例２）と比較して同等以上の評価Ａ２，評価Ａ３を示し良好であった。しかし比較例１では、基準材料と比較して液相線温度値の低下がみられ、接合作業温度の選択上で好ましくない。よって、第１相中のＡｇ量の好適値は９０〜１００重量％となる。
【００３２】
評価（２）；図５に示すように、第１相中のＡｇ量が９０〜１００重量％（実施例１〜４）のろう材、及びＡｇ量が７０重量％（比較例１）のろう材を使用したいずれの場合も、絶縁破壊電圧値が目標とする９５ｋＶ以上を示し、耐電圧特性は「合格」である。
【００３３】
参考に実施例１〜４について、遮断テスト後の各構成部材の接合部分の顕微鏡観察による調査結果でも、亀裂の生成もなく、真空度の劣化も許容の範囲を示し良好な接合がみられ「合格」と判断した。
【００３４】
７．２ｋＶ，５０Ｈｚで８ｋＡを４回遮断させた後の固定接点電極２１及び可動接点電極３１表面部の被ア−ク部分の面積やア−ク拡がりの状況を調査したが、ア−クが局部的に集中した様子もなく良好であった。遮断させた後の固定接点電極２１及び可動接点電極３１表面の一部分に、ろう材の構成元素の特定の元素の付着があると、一般にその偏析した元素部分にア−クの過度の集中が起こる可能性がある。その結果、偏析元素の選択的蒸発を招き、絶縁破壊による耐電圧性の低下や遮断特性の低下の誘因となる。よって、固定接点電極２１及び可動接点電極３１表面部にまでろう材が飛散及び付着する状況は極力阻止する必要がある。この様な接点電極表面部でのろう材の偏析的な付着がない場合には、ア−クは十分な拡がり性を示すことから、被ア−ク部分は比較的大きい面積を占め、耐電圧特性は好ましい。これらの効果は第１相、第２相が好ましい状態にあった結果を意味するもので、いずれも良好なア−ク拡がり性を示し良好であった。
【００３５】
（比較例２，実施例５，６）
図４に示すように、比較例２，実施例５，６においては、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。比較例２の第１相は、Ｎｉ量を２０重量％含むようにする。実施例５の第１相は、Ｎｉ量を１０重量％含むようにする。実施例６の第１相は、Ｎｉ量を２重量％含むようにする。第２相中のＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｓｎ量は、ほぼ一定（分析値：３．６〜５．８重量％Ａｇ、３３．７〜３８．５重量％Ｎｉ、２７．１〜３２．８重量％Ｓｎ，残部２６．８〜３３．２重量％Ｃｕ）とした。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、比較例２，実施例５，６は、第１相に含まれるＮｉの及ぼす影響について調べるものである。
【００３６】
評価（１）；図５に示すように、比較例２，実施例５，６についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等以上の評価Ａ１〜Ａ２、Ａ２を示し良好であった。
【００３７】
評価（２）；図５に示すように、実施例５，６についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。これに対して、第１相中のＮｉ量が２０重量％の比較例２では、絶縁破壊電圧値は９５ｋＶ以下を示し「不合格」である。比較例２は、第１相の中にＮｉの未溶解部分が残存して第１相が起点となったミクロ的な亀裂が発生して、気密性の低下を招くことで、絶縁破壊電圧値が９５ｋＶ以下を示す結果となる。もし、第１相中のＮｉ未溶解部分を解消しようとするときは、接合作業温度の高温度化が必要となるので好ましくない。
【００３８】
したがって、比較例２，実施例５，６より、第１相中のＮｉ量はゼロに限られないが、Ｎｉが多量にあることは好ましくない。
【００３９】
（比較例３，実施例７〜１２）      
図４に示すように、比較例３，実施例７〜１２においては、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。比較例３の第１相は、Ｓｎ量を１５重量％含むようにする。実施例７の第１相は、Ｓｎ量を５重量％含むようにする。実施例８の第１相は、Ｓｎ量を２重量％含むようにする。実施例９の第１相は、Ｎｉ量を２重量％及びＳｎ量を１重量％含むようにする。実施例１０の第１相は、Ｎｉ量を２重量％及びＩｎ量を５重量％含むようにする。実施例１１の第１相は、Ｎｉ量を２重量％、Ｓｎ量を３重量％、及びＩｎ量を２重量％含むようにする。実施例１２の第１相は、Ｓｎ量を２重量％及びＩｎ量を３重量％含むようにする。第２相中のＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｓｎ量は、ほぼ一定（分析値：４．９〜５．２重量％Ａｇ、３３．７〜３８．５重量％Ｎｉ、２７．１〜３２．８重量％Ｓｎ，残部２６．８〜３３．２重量％Ｃｕ）とした。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、比較例３，実施例７〜１２は、第１相に含まれるＡｇ及びＣｕ以外の組成物の及ぼす影響について調べるものである。
【００４０】
評価（１）；図５に示すように、実施例７〜１２についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ３，評価Ａ２，評価Ａ２〜Ａ３を示し良好であった。一方、比較例３の接合特性の目安である引っ張り強さは、評価Ｙ〜Ｚに大幅に低下した上、その引っ張り強さのバラツキ幅も増大し、亀裂の生成がみられる等の接合面の安定性に欠ける。
【００４１】
評価（２）；図５に示すように、比較例３，実施例７〜１２についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。
【００４２】
参考として実施した遮断テスト後の各構成部材の接合相の顕微鏡観察による接合状況も良好な接合がみられ亀裂の生成もなく真空度の劣化も許容の範囲を示し「合格」と判断した。
【００４３】
したがって、比較例３，実施例７〜９より、第１相中のＳｎ量はゼロに限られないが、Ｓｎが多量にあることは好ましくない。また、実施例１０のＳｎをＩｎで置換した場合、実施例１１，１２のＳｎとＩｎとを共存した場合のいずれも接合特性及び耐電圧特性は良好であり、所望のろう材が得られる。
【００４４】
（実施例１３，１４，比較例４）
図４に示すように、実施例１３，１４，比較例４においては、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。なお、実施例１３，１４，比較例４において、第１相中はＡｇとＣｕのみで組成されている。実施例１３の第２相は、Ａｇを含まないようにする。実施例１４の第２相は、Ａｇ量を８重量％含むようにする。比較例４の第２相は、Ａｇ量を１５重量％含むようにする。なお、実施例１３，１４，比較例４において第２相中のＣｕ量をほぼ一定範囲（２６．６〜３３．８重量％）とする。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、実施例１３，１４，比較例４は、第２相に含まれるＡｇの及ぼす影響について調べるものである。
【００４５】
評価（１）；図５に示すように、実施例１３，１４についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ２、Ａ３を示し良好であった。一方、比較例４の接合特性は、評価Ａ３〜評価Ｘと大きなバラツキを示し接合面の安定性に欠けるため好ましくない。また、比較例４は、２００倍の顕微鏡で接合部分の亀裂の発生状況を観察した結果、第２相の濡れ性の低下が観察された。
【００４６】
評価（２）；図５に示すように、実施例１３，１４，比較例４についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。
【００４７】
したがって、実施例１３，１４，比較例４より、第２相中のＡｇ量は上記範囲３．６〜５．８重量％に限られることなく８重量％以下の時には所望のろう材が得られる。
【００４８】
（実施例１５〜１７，比較例５，６）
図４に示すように、実施例１５〜１７，比較例５，６においては、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。なお、実施例１５〜１７，比較例５，６において、第１相中はＡｇとＣｕのみで組成されている。比較例５の第２相は、Ｃｕを含まないようにする。実施例１５の第２相は、Ｃｕ量を５重量％含むようにする。実施例１６の第２相は、Ｃｕ量を１５．２重量％含むようにする。実施例１７の第２相は、Ｃｕ量を３５重量％含むようにする。比較例６の第２相は、Ｃｕ量を５５．３重量％含むようにする。なお、実施例１５〜１７，比較例５，６において第２相中のＡｇ量をほぼ一定範囲（４．４〜５．８重量％）とする。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、実施例１５〜１７，比較例５，６は、第２相に含まれるＣｕの及ぼす影響について調べるものである。
【００４９】
評価（１）；図５に示すように、実施例１５〜１７、比較例６についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ２、Ａ１〜Ａ２を示し良好であった。一方、比較例５の接合特性は、評価Ａ３〜評価Ｘと大きなバラツキを示し接合面の安定性に欠けるため好ましくない。
【００５０】
評価（２）；図５に示すように、実施例１５〜１７についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。これに対して、比較例５，６では、絶縁破壊電圧値は９５ｋＶ以下を示し「不合格」である。比較例５，６は、第２相の中に未溶解部分が残存して第２相が起点となったミクロ的な亀裂が発生して、気密性の低下を招くことで、絶縁破壊電圧値が９５ｋＶ以下を示す結果となる。
【００５１】
したがって、実施例１５〜１７，比較例５，６より、第２相中のＣｕ量は上記一定範囲（２６．６〜３３．８重量％）に限ることなく３５重量％以下の時には所望のろう材が得られる。
【００５２】
なお、参考として実施した遮断テストにおいて、定格電流値より低い電流（例えば８ｋＡ）を４回遮断させた後の固定接点電極２１及び可動接点電極３１表面部の被ア−ク部分近傍について、ろう材成分の分布状況を調査したが、ろう材中の構成元素の内の特定の元素の偏析的な付着がなく、ア−クが局部的に集中した様子もなくア−クは十分な拡がり性を示し良好であった。
【００５３】
（実施例１８，１９，比較例７，８）
図４に示すように、実施例１８，１９，比較例７，８において、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。なお、実施例１８，１９，比較例７，８において、第１相中はＡｇとＣｕのみで組成されている。比較例７の第２相は、Ｎｉ量を１６．５重量％含むようにする。実施例１８の第２相は、Ｎｉ量を２５重量％含むようにする。実施例１９の第２相は、Ｎｉ量を６５重量％含むようにする。比較例８の第２相は、Ｎｉ量を７５．４重量％含むようにする。なお、実施例１８，１９，比較例７，８において第２相中のＡｇ量をほぼ一定範囲（３．６〜５．３重量％）とする。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、実施例１８，１９，比較例７，８は、第２相に含まれるＮｉの及ぼす影響について調べるものである。
【００５４】
評価（１）；図５に示すように、実施例１８，１９，比較例７についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ２、Ａ３を示し良好であった。一方、比較例８の接合特性は、評価Ｘを示し接合面の安定性に欠けるため好ましくない。
【００５５】
評価（２）；図５に示すように、実施例１８，１９，比較例７，８についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。
【００５６】
しかし、比較例７では、第２相自体の固相線温度が過度に低下してしまい好ましくない。比較例９では、第２相自体の液相線温度が過度に上昇してしまい接合作業温度の高温度化を招き好ましくない。したがって、実施例１８，１９，比較例７，８より、第２相中のＮｉ量は２５．０重量％〜６５．０重量％の範囲で、接合特性、耐電圧特性に優れた所望のろう材を得ることができる。
【００５７】
（実施例２０〜２２，比較例９，１０）
図４に示すように、実施例２０〜２２，比較例９，１０において、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。なお、実施例２０〜２２，比較例９，１０において、第１相中はＡｇとＣｕのみで組成されている。比較例９の第２相は、Ｓｎ量を１５．６重量％含むようにする。実施例２０の第２相は、Ｓｎ量を２０重量％含むようにする。実施例２１の第２相は、Ｓｎ量を３７．５重量％含むようにする。実施例２２の第２相は、Ｓｎ量を５５重量％含むようにする。比較例１０の第２相は、Ｓｎ量を６５．４重量％含むようにする。なお、実施例２０〜２２，比較例９，１０において第２相中のＡｇ量をほぼ一定範囲（４．７〜５．８重量％）とする。第２相の粒子直径は１５〜２０μｍとする。つまり、実施例２０〜２２，比較例９，１０は、第２相に含まれるＳｎの及ぼす影響について調べるものである。
【００５８】
評価（１）；図５に示すように、実施例２０〜２２，比較例９についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ２、Ａ３を示し良好であった。一方、比較例１０の接合特性は、評価Ｚを示し接合面の安定性に欠けるため好ましくない。
【００５９】
評価（２）；図５に示すように、実施例２０〜２２，比較例９についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。これに対して、比較例１０では、絶縁破壊電圧値は９５ｋＶ以下を示し「不合格」である。
【００６０】
比較例９は、接合特性、及び耐電圧特性には優れているが、第２相の固相線温度の低下と液相線温度の上昇がみられるために好ましくない。比較例１０は、接合特性、及び耐電圧特性が低いばかりでなく、第２相の固相線温度の過度の低下を招き好ましくない。したがって、実施例２０〜２２，比較例９，１０より、第２相中のＳｎ量は２０．０重量％〜５５．０重量％の範囲で、接合特性、耐電圧特性に優れた所望のろう材を得ることができる。
【００６１】
（実施例２３〜２５、比較例１１，１２）
図４に示すように、実施例２０〜２２，比較例９，１０において、第１相中のＡｇとＣｕの合量に対するＡｇ量の比率を９２〜９３％で一定とする。なお、実施例２０〜２２，比較例９，１０において、第１相中はＡｇとＣｕのみで組成されている。第２相中のＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｓｎ量は、ほぼ一定（分析値：５．２〜５．６重量％Ａｇ、３２．８〜３４．１重量％Ｎｉ、２９．１〜３１．５重量％Ｓｎ，残部２９．２〜３２．２重量％Ｃｕ）とした。実施例２３は、第２相の粒子直径を５〜１５μｍとする。実施例２５は、第２相の粒子直径を０．５〜３μｍとする。実施例２４は、第２相の粒子直径を２０〜３０μｍとする。比較例１１は、第２相の粒子直径を５０μｍ以上とする。比較例１２は、第２相の粒子直径を０．０１〜０．３μｍとする。つまり、実施例２３〜２５，比較例１１，１２において、第１及び第２相の組成をほぼ同じとし、第２相の粒子直径を変更することで、第２相の粒子直径による影響を調べるものである。
【００６２】
評価（１）；図５に示すように、実施例２３〜２５についての接合特性は基準材料（実施例２）と比較して同等の評価Ａ１〜Ａ２、Ａ２〜Ａ３、Ａ１を示し良好であった。一方、比較例１１，１２の接合特性は、評価Ａ２〜Ｚ、Ａ２〜Ｙと大きなバラツキを示し接合面の安定性に欠けるため好ましくない。
【００６３】
評価（２）；図５に示すように、実施例２３〜２５についての耐電圧特性は、９５ｋＶ以上の絶縁破壊電圧値を示し「合格」である。これに対して、比較例１１，１２では、絶縁破壊電圧値は９５ｋＶ以下を示し「不合格」である。
【００６４】
比較例１１は、接合特性、及び耐電圧特性が低いばかりでなく、第２相の固相線温度の過度の低下も更にみられるので好ましくない。参考として遮断テスト後、比較例１１を用いた接合相の第２相部分を顕微鏡観察した結果、第２相の一部には亀裂が存在し、この亀裂の進展が接合強さの低下と気密性の低下の一因となり、耐電圧特性の低下の原因と考えられる。液相線及び固相線温度を目標値に制御するのが困難となる上に耐電圧特性にバラツキが発生し好ましくない。したがって、実施例２３〜２５，比較例１１，１２より、第２相の粒子直径は、０．５〜３０μｍの範囲で接合特性、耐電圧特性に優れた所望のろう材を得ることができる。
【００６５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００６６】
実施の形態において真空遮断器の接合方法としては多段ステップろう付けを用いると記載したが、全部の接合箇所を１種類のろう材で接合し、絶縁筒１１の排気は排気管（図示せず）から行い排気終了後排気管部分をチップオフする接続方法でもよい。また、１種類のろう材で排気管を使用しないで絶縁筒１１を排気して気密接合する接続方法等がある。
【００６７】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空遮断器の模式的断面図である。
【図２】第２相が第１相に存在するときの概念的平面図である。
【図３】多段ステップろう付けを説明するための模式図である。
【図４】実施例及び比較例それぞれの組成を示した表である。
【図５】実施例及び比較例それぞれの特性の結果を示した表である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…真空容器
１１…絶縁筒
１２ａ…第１の封着金具
１２ｂ…第２の封着金具
１３…第１端板
１４…第２端板
１５…ベローズ
１６…ベローズカバー
２０…固定軸
２１…固定接点電極
３０…可動軸
３１…可動接点電極
４０…アークシールド
５０…接合相
５１…第１相
５２…第２相
８０…第１のろう材
８１…第２のろう材
９０ａ…第１の被接合物
９０ｂ…第１の被接合物
９１ａ…第２の被接合物
９１ｂ…第２の被接合物
９２…第３の被接合物
【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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