(57)【要約】【課題】誘電率が異なるエポキシ樹脂を用い、二段モールドするときの作業時間を短縮する。【解決手段】接離自在の一対の接点５、６を有する真空バルブと、真空バルブの封着金具２、３の周りに設けられた電界緩和シールド１０、１１と、真空バルブ、電界緩和シールド１０、１１の周りに硬化促進剤を添加した材料でモールドされた第１の絶縁層１２と、第１の絶縁層１２の周りに設けられたシラン層１３と、シラン層１３の周りに設けられるとともに、第１の絶縁層１２よりも誘電率の小さい材料でモールドされた第２の絶縁層１４と、第２の絶縁層１４の周りに設けられた接地層１５とを具備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】
接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
前記真空バルブの封着金具の周りに設けられた電界緩和シールドと、
前記真空バルブ、前記電界緩和シールドの周りに設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の周りに設けられたシラン層と、
前記シラン層の周りに設けられるとともに、前記第１の絶縁層よりも誘電率の小さい第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層の周りに設けられた接地層と、
を具備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】
前記電界緩和シールドの先端部と対向する部分の前記第１の絶縁層の絶縁厚さを、真空絶縁容器と対向する部分よりも厚くしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂モールド真空バルブ。
【請求項３】
接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
前記真空バルブの封着金具の周りに設けられた電界緩和シールドと、
前記真空バルブ、前記電界緩和シールドの周りに設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の周りに設けられたシラン層と、
前記シラン層の周りに設けられるとともに、前記第１の絶縁層よりも誘電率の小さい第２の絶縁層とを具備した樹脂モールド真空バルブの製造方法であって、
前記第１の絶縁層を形成する絶縁材料に、硬化促進剤を添加したことを特徴とする樹脂モールド真空バルブの製造方法。
【請求項４】
前記硬化促進剤は、アルキルアンモニウム化合物、アルキルイミダゾール化合物の少なくとも１種類を用いることを特徴とする請求項３に記載の樹脂モールド真空バルブの製造方法。
【請求項５】
前記第１の絶縁層は、第１の金型でモールドされるとき、機械的強度が所定値に達していない一次硬化の状態で前記第１の金型から取出すことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の樹脂モールド真空バルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、モールド作業を改善し得る樹脂モールド真空バルブおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブの外周に、エポキシ樹脂をモールド（注型）して外部絶縁補強をしたものが知られている。モールドにあたっては、真空バルブの封着金具の外周に電界緩和シールドを設け、電界緩和が図られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、誘電率の異なるエポキシ樹脂を二種類用い、真空バルブ側の内側には誘電率の大きい材料を用い、外側には誘電率の小さい材料を用い、電界緩和を図るものが知られている。この場合、内側と外側の絶縁層は、別々にモールドする二段モールドが採用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、二段モールドでは、モールドする作業時間が二倍となり、モールド作業を困難とさせていた。このため、二段モールドにおいて、モールドする作業時間を短縮できるものが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８７６７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２５１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、誘電率が異なるエポキシ樹脂を用いて二段モールドする真空バルブであって、モールドする作業時間を短縮することが可能な樹脂モールド真空バルブおよびその製造方法を提供することにある。この場合、真空バルブには、電界緩和シールドを設け、電界緩和を確実なものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、実施形態の樹脂モールド真空バルブは、接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、前記真空バルブの封着金具の周りに設けられた電界緩和シールドと、前記真空バルブ、前記電界緩和シールドの周りに設けられた第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の周りに設けられたシラン層と、前記シラン層の周りに設けられるとともに、前記第１の絶縁層よりも誘電率の小さい第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の周りに設けられた接地層と、を具備したことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブのモールド工程を説明するフロー図。
【図３】本発明の実施例２に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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】
【００１０】
先ず、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブを図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブのモールド工程を説明するフロー図である。
【００１１】
図１に示すように、アルミナ磁器よりなる筒状の真空絶縁容器１の両端開口部には、固定側封着金具２と可動側封着金具３が封着されている。固定側封着金具２には、固定側通電軸４が貫通固定され、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、接離自在の可動側接点６が可動側封着金具３を移動自在に貫通する可動側通電軸７端部に固着されている。可動側通電軸７の中間部には伸縮自在のベローズ８の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３に封着されている。接点５、６の周りには、筒状のアークシールド９が設けられている。これにより、真空バルブが構成される。
【００１２】
真空バルブの外側の電界を左右する固定側封着金具２の周りには、中央部が開口した碗状の固定側電界緩和シールド１０が設けられ、外周面端部の電界緩和が図られている。同様に、外側の電界を左右する可動側封着金具３の周りにも、中央部が開口した可動側電界緩和シールド１１が設けられている。
【００１３】
真空絶縁容器１、電界緩和シールド１０、１１の半径方向の外周には、高誘電率材料からなる第１の絶縁層１２がモールドにより設けられている。第１の絶縁層１２の外周には、シランカップリング剤を塗布して設けた厚さ数μｍのシラン層１３を介し、第１の絶縁層１２よりも誘電率の小さい低誘電率材料からなる第２の絶縁層１４が設けられている。第２の絶縁層１４の外周には、導電性塗料を塗布した接地層１５が設けられている。なお、第１の絶縁層１２の軸方向の両端には、テーパ状の界面接続部１６が設けられており、他の電気機器と接続されるようになっている。
【００１４】
次に、第１の絶縁層１２から第２の絶縁層１４までの製造方法を図２を参照して説明する。
【００１５】
先ず、真空バルブを清掃後（ｓｔ１）、第１の金型にセットする（ｓｔ２）。第１の金型を例えば温度１２０℃の所定温度に加熱し、高誘電率材料を充填する（ｓｔ３）。高誘電率材料は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂５０重量部、酸無水硬化剤９０重量部、シランカップリング剤１重量部、硬化促進剤１重量部、高誘電率粒子３５０重量部、粒径数１０μｍのシリカからなる無機粒子３５０重量部、粒径数μｍの微細なシリカからなる無機粒子１重量部で構成されている。なお、エラストマー粒子を添加してもよい。シランカップリング剤と微細なシリカは、粒子の表面改質をし混合時の沈降を防止する。
【００１６】
硬化促進剤は、アルキルアンモニウム化合物、アルキルイミダゾール化合物を単独もしくは２種類を混合して用いることができる。高誘電率粒子は、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、カーボンブラック、シリコンカーバイトなどを単独もしくは２種類以上を混合して用いることができる。シランカップリング剤は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基を有するものを用いることができる。
【００１７】
次に、高誘電率材料を一次硬化させ（ｓｔ４）、離型し、硬化物を取出す（ｓｔ５）。硬化促進剤を添加しているので、温度１２０℃の３０分程度で第１の絶縁層１２に相当する硬化物を得ることができる。そして、表面にシランカップリング剤を塗布し（ｓｔ６）、第２の金型にセットする（ｓｔ７）。塗布前に、サンドブラスト処理をしてもよい。ここで、一次硬化とは、５０％程度の硬化状態であり、機械的強度が所定値に達していないが、離型、取出しに際して支障がないものとする。このため、この硬化物を第１の絶縁層１２に相当するものと表示した。
【００１８】
次に、第２の金型に低誘電率材料を充填する（ｓｔ８）。低誘電率材料は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂５０重量部、酸無水硬化剤９０重量部、シランカップリング剤１重量部、粒径数１０μｍのシリカからなる無機粒子７００重量部で構成されている。なお、エラストマー粒子を添加してもよい。
【００１９】
第２の金型を例えば温度１２０℃の所定温度に加熱し、１５時間程度保持し、低誘電率材料を加熱硬化させ（ｓｔ９）、離型し、これを取出す（ｓｔ１０）。この場合、高誘電率材料の方も硬化が進み、低誘電率材料と同様の硬化状態となり、機械的強度が所定値に達する。必要により、乾燥炉に搬入し、二次硬化をさせる。その後、冷却し、接地層１５を設ける。
【００２０】
これにより、二段モールドを一段モールド（一回だけのモールド）とほぼ同様の短時間で行うことができる。第１の絶縁層１２と第２の絶縁層１４は、シラン層１３を介して接着しているので強固なものとなる。誘電率は、第１の絶縁層１２が約８．２、第２の絶縁層１４が約３．４となり、この誘電率差により電界緩和シールド１０、１１や真空絶縁容器１の電界強度を大きく抑制することができる。なお、二段モールドでは、第１と第２の絶縁層１２、１４の形状を確実に形成することができるので、所定の電気的、機械的特性を確実に発揮させることができる。
【００２１】
上記実施例１の樹脂モールド真空バルブによれば、真空バルブの外周に誘電率が大きく、硬化促進剤を添加し短時間で硬化する第１の絶縁層１２を設け、その外周にシラン層１３を介し、誘電率が小さく、所定の硬化時間で硬化する第２の絶縁層１４を設けているので、第１、第２の絶縁層１２、１４の形成が二段モールドであるものの、モールド時間を短時間とすることができる。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施例２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、本発明の実施例２に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、第１の絶縁層の形状である。図３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。
【００２３】
図３に示すように、第１の絶縁層１２は、電界緩和シールド１０、１１と対向する部分の両端が太径であり、真空絶縁容器１と対向する中間部が細径となっている。これは、電界緩和シールド１０、１１では、特に外周の先端部の電界強度が高いので、この部分の絶縁厚さを厚くし、大きな電界緩和効果を発揮させるためである。
【００２４】
上記実施例２の樹脂モールド真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、電界緩和シールド１０、１１部分の第１の絶縁層１２の絶縁厚さを大きくしているので、大きな電界緩和効果を得ることができる。
【００２５】
以上述べたような実施形態によれば、真空バルブの外周に誘電率が大きく短時間で硬化する第１の絶縁層を設け、その外周に誘電率が小さく所定時間で硬化する第２の絶縁層を設けているので、二段モールドするものの、モールドする作業時間を短時間とすることができる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１  真空絶縁容器
２、３  封着金具
４、７  通電軸
５、６  接点
８  ベローズ
９  アークシールド
１０、１１  電界緩和シールド
１２  第１の絶縁層
１３  シラン層
１４  第２の絶縁層
１５  接地層
１６  界面接続部
【図１】
2013089376.tif 000003
【図２】
2013089376.tif 000004
【図３】
2013089376.tif 000005