(57)【要約】【課題】  コイル電極の軸方向を斜めに横切るスリットの溝幅の変形を防ぎ、遮断特性を向上させる。【解決手段】  接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、接点は、外周部１ａと底部１ｂとで構成されるカップ状のコイル電極１と、外周部１ａに設けられた軸方向を斜めに横切る複数のスリット３と、スリット３に所定間隔で固定された複数の補強部材１０と、外周部１ａの開口部に固定された接離自在の接触子２とを備え、補強部材１０は、反接触子側よりも接触子２側の面積が大きく、接触子２側からの荷重を効率よく分散させ、スリット３の変形を防ぐことを特徴とする。【選択図】  図１
2016024999.tif 000002
【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であって、
前記接点は、外周部と底部とで構成されるカップ状のコイル電極と、
前記外周部に設けられた軸方向を斜めに横切る複数のスリットと、
前記スリットに所定間隔で固定された複数の補強部材と、
前記外周部の開口部に固定された接離自在の接触子とを備え、
前記補強部材は、反接触子側よりも前記接触子側の面積が大きいことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記補強部材を断面台形状としたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記スリットの溝壁に前記補強部材が嵌め込まれる凹部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。
【請求項４】
前記補強部材を軸方向に直交して配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記補強部材の外径部よりも内径部の長さを短くしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項６】
前記補強部材の半径方向の長さを、前記外周部の厚さよりも短くしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アークを円周方向に駆動させ、遮断特性を向上し得る接離自在の一対の接点を有する真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カップ状の電極の外周部に軸方向を斜めに横切るスリットを設け、アークに回転磁界を与えて円周方向に駆動させ、遮断特性を向上させる真空バルブが知られている。スリットには、複数個所に補強部材が設けられ、所定の溝幅が保たれるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の接点を図６に示すが、外周部１ａと底部１ｂで構成されるカップ状のコイル電極１と、外周部１ａの開口部に固着された接離自在の円板状の接触子２とで構成されている。外周部１ａには、軸方向を斜めに横切る複数のスリット３が設けられている。スリット３の複数個所には、溝幅が所定に保たれるように、抵抗体からなる棒状またはブロック状の補強部材４がろう付けなどで固定されている。底部１ｂには、通電軸５が固定されている。なお、スリット３の溝幅、補強部材４などは、誇張して大きく描いている。以下の図も同様である。
【０００４】
しかしながら、接触子２には、接触時に数トンの荷重Ｐが加わり、スリット３にも同様の荷重が加わることになる。特に、多頻度開閉に用いられるコイル電極１では、繰り返しの荷重が加わり、補強部材４を設けていない部分で、点線で示すようにスリット３の幅が狭くなる傾向にある。スリット３が中間部で接触すると、電流経路が変わり、所定の磁界を発生させられなくなる。
【０００５】
これを解決するため、スリット３の全体に補強部材を設けるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図７に示すように、スリット３の円周方向（長さ方向）には、帯状の補強部材６が設けられている。しかしながら、スリット３の溝幅と補強部材６の厚さが円周方向の全周にわたり必ずしも一致せず、隙間７が形成されることがある。この隙間７は、円周方向で長さや幅がランダムであり、その結果、接触子２の接触面に加わる荷重が不均一になり易く、接触抵抗を不安定とさせる要因となる。また、補強部材６を外周部１ａの全周にわたって突出しないように嵌め込まなければならず、組立作業を困難とさせていた。突出すると、電界が上昇し、耐電圧特性を低下させる。
【０００７】
このため、帯状の補強部材６に代わり、組立作業が容易となるブロック状の補強部材４のようなものを用いても、スリット３の溝幅の変形が起き難く、多頻度開閉にも耐え得るものが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３２４８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２２９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、コイル電極１の外周部１ａに設けたスリット３の溝幅の変形を防ぎ、所定の磁界を発生させて遮断特性を向上させることのできる真空バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、実施形態の真空バルブは、接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、前記接点は、外周部と底部とで構成されるカップ状のコイル電極と、前記外周部に設けられた軸方向を斜めに横切る複数のスリットと、前記スリットに所定間隔で固定された複数の補強部材と、前記外周部の開口部に固定された接離自在の接触子とを備え、前記補強部材は、反接触子側よりも前記接触子側の面積が大きいことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図３】本発明の実施例３に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図４】本発明の実施例４に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図。
【図５】本発明の実施例５に係る真空バルブの接点の構成を示す上面図。
【図６】従来の真空バルブの構成を示す半断面図。
【図７】従来の真空バルブの構成を示す半断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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】
【００１３】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１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接点の構成を示す半断面図である。なお、従来と同様の構成部分は、同一符号を付した。また、接離自在の一対の接点を、一方の接点を用いて説明する。以下、同様である。
【００１４】
図１に示すように、接点は、外周部１ａと底部１ｂで構成されるカップ状のコイル電極１と、外周部１ａの開口部に固着された接離自在の円板状の接触子２とで構成されている。外周部１ａには、軸方向を斜めに横切る複数のスリット３が設けられている。スリット３には、抵抗体や絶縁体からなるブロック状で断面台形状の複数の補強部材１０が所定間隔でろう付けなどで固定されている。断面台形状の補強部材１０は、辺の長い下底を接触子２側とし、辺の短い上底を反接触子２側として、スリット３の傾斜に沿って挿入し固定されている。補強部材１０は、外周部１ａの外周面より僅かに押し込んでいる。下底は、上底の２倍以上の長さであり、また、抵抗値は、コイル電極１に用いられる電気銅の５０倍以上である。底部１ｂには、通電軸５が固定されている。
【００１５】
これにより、接触子２の接触時には、従来と同様に数トンの荷重が加わるものの、スリット３の接触子２側には補強部材１０の面積の大きい側の下底が固定されているので、応力が分散され、スリット３の変形を防ぐことができる。即ち、補強部材１０は、荷重を直接受ける接触子２側の方がスリット３の溝壁に接する面積が大きく、溝幅の変形を効果的に防ぐものとなる。また、電気銅よりも５０倍以上の抵抗値を有しているので、分流を数％以下に抑えることができる。更に、補強部材１０が外周部１ａより突出することがなく、電界的に安定したものにすることができる。
【００１６】
なお、補強部材１０の下底と上底の比率は、大きいほど応力の分散が大きくなり好ましいが、スリット３への挿入時に、特に下底が溝壁に接触して挿入し難くなったり、従来のような間隙ができたりして組立作業を困難とさせる。このため、下底と上底の長さの比率は２〜３倍（面積比４〜１０倍）が好ましく、下底の長さは溝幅の２〜５倍が好ましい。また、個数を多くしても応力を分散させることができるが、円周方向に４本のスリット３を設けたコイル電極１では、１本あたり２個が作業上好ましい。更に、外周部１ａの内部の空洞に、接触子２の変形を防ぐための補強部材や磁束を強化するための磁性体などを設けることができる。
【００１７】
上記実施例１の真空バルブによれば、コイル電極１に設けた軸方向を斜めに横切るスリット３の複数個所に、断面台形状であって下底を接触子２側とし、上底を通電軸５側としたブロック状の補強部材１０を固定しているので、荷重が加わる接触子２側で応力を分散させることができ、スリット３の溝幅の変形を効率よく防ぐことができる。また、多頻度開閉に適するものとなる。
【実施例２】
【００１８】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、スリットに凹部を設けたことである。図２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。
【００１９】
図２に示すように、補強部材１０を固定するスリット３の溝壁には、補強部材１０の形状に合わせた凹部１１を設けている。即ち、凹部１１は、台形状の下底と上底が嵌め込まれる形状となっている。
【００２０】
上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、補強部材１０の位置合わせを容易とすることができる。
【実施例３】
【００２１】
次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例３に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、補強部材を固定する角度である。図３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。
【００２２】
図３に示すように、台形状の補強部材１０は、下底と上底が軸方向と直交するように配置されている。これを、補強部材１０を軸方向と直交して配置したと称する。
【００２３】
上記実施例３の真空バルブによれば、実施例２による効果のほかに、補強部材１０に加わる応力がより分散され、スリット３の変形を防ぐことができる。
【実施例４】
【００２４】
次に、本発明の実施例４に係る真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例４に係る真空バルブの接点の構成を示す半断面図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、補強部材の形状である。図４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。
【００２５】
図４に示すように、補強部材１０の形状を、接触子２側ではスリット３の溝壁と接する面積が大きく、反接触子２側では溝壁と接する面積が小さいＴ字状としている。Ｔ字状に限らず、上下で面積の異なるエ字状のようなものを用いることができる。
【００２６】
上記実施例４の真空バルブによれば、実施例３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００２７】
次に、本発明の実施例５に係る真空バルブを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例５に係る真空バルブの接点の構成を示す上面図である。なお、この実施例５が実施例４と異なる点は、補強部材の形状である。図５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。
【００２８】
図５に示すように、補強部材１０の形状を、外径部よりも内径部の円周方向の長さを短くした三角状（扇状）としている。また、外径部から内径部までの長さ、即ち、半径方向の長さを外周部１ａの厚さよりも短くしている。組立作業時には、補強部材１０を外側から挿入し、外周部１ａの面よりも少し押し込む程度とする。
【００２９】
上記実施例５の真空バルブによれば、実施例４による効果のほかに、スリット３への挿入が容易となり、また、補強部材１０が外周部１ａから突出しないようになり、作業性を向上させることができる。
【００３０】
以上述べたような実施形態によれば、スリットの複数個所に、反接触子側よりも接触子側の面積が大きい補強部材を設けることにより、組立作業性を向上させることができるとともに、効率よく応力を分散させることができ、スリットの溝幅の変形を防ぐことができる。
【００３１】
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】
【００３２】
１  接点
１ａ  外周部
１ｂ  底部
２  接触子
３  スリット
４、６、１０  補強部材
７  間隙
５  通電軸
１１  凹部
【図１】
2016024999.tif 000003
【図２】
2016024999.tif 000004
【図３】
2016024999.tif 000005
【図４】
2016024999.tif 000006
【図５】
2016024999.tif 000007
【図６】
2016024999.tif 000008
【図７】
2016024999.tif 000009