(57)【要約】【課題】固定側接点と可動側接点を確実に接触させ、接触抵抗特性を向上させる。【解決手段】真空絶縁容器１と、真空絶縁容器１に封着した固定側封着金具２と可動側封着金具３と、固定側封着金具２に貫通固定された固定側通電軸４と、固定側通電軸４の真空絶縁容器１内に固着された固定側接点６と、固定側接点６に接離する可動側接点２０と、可動側接点２０に固着され、可動側封着金具３を移動する可動側通電軸１１とを有する真空バルブであって、固定側接点６の接触面にザグリ穴７を設け、可動側接点２０の接触面を突出した球面状とし、可動側通電軸１１が芯ずれを起こしても、可動側接点２０を固定側接点６に確実に線接触させることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器内に設けた固定側接点と、
前記固定側接点に接離する可動側接点とを有する真空バルブであって、
前記固定側接点の接触面にザグリ穴を設け、
前記可動側接点の接触面を突出した球面状としたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器内に設けた固定側接点と、
前記固定側接点に接離する可動側接点とを有する真空バルブであって、
前記固定側接点を環状とし、
前記可動側接点の接触面を突出した球面状としたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項３】
前記固定側接点を内周側の第１の固定側接点と外周側の第２の固定側接点とで構成し、
前記可動側接点を内周側の第１の可動側接点と外周側の第２の可動側接点とで構成し、
前記第１の固定側接点、前記第１の可動側接点を導電性銅合金とし、
前記第２の固定側接点、前記第２の可動側接点を耐弧性銅合金とし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】
前記固定側接点、前記可動側接点の外周側に半径方向に伸びる複数のスリットを設け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】
前記固定側接点に磁界を発生させる固定側電極を固着し、
前記可動側接点に前記固定側電極と同様の磁界を発生させる可動側電極を固着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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、接点の接触抵抗特性を向上し得る真空バルブに関する。
【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では、接点の接触面の平行度を保つことが困難であり、ザグリ穴を設けて少なくとも中央部での点接触を防ぎ、接触抵抗特性を向上させるとともに、アークが集中することを防ぐものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の真空バルブを図６に示すが、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が貫通固定されている。固定側通電軸４の真空絶縁容器１内の端部には、例えば縦磁界を発生する固定側電極５が固着されている。固定側電極５には、銅合金からなる固定側接点６が固着され、接触面の中央部に円形状の固定側ザグリ穴７が設けられている。固定側接点６と対向し、接触面に円形状の可動側ザグリ穴８を設けた可動側接点９が接離自在に設けられている。可動側接点９には、固定側電極５と同様の磁界を発生する可動側電極１０が固着されている。可動側電極１０には、可動側封着金具３を移動自在に貫通する可動側通電軸１１の端部が固着されている。可動側通電軸１１の中間部には、伸縮自在の筒状のベローズ１２の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３の開口部に封着されている。これにより、真空絶縁容器１の真空を保って可動側通電軸１１を軸方向に移動させることができる。固定側接点６と可動側接点９の周りには、金属蒸気の拡散を防止する筒状のアークシールド１３が設けられ、外周部が真空絶縁容器１の内面突出部１４に固定されている。
【０００４】
このような構成において、可動側通電軸１１は、図示しない操作機構によって操作されるが、部品の製造誤差や組立誤差などにより、軸方向と平行に移動しない芯ずれを起こすことがある。すると、可動側接点９では、固定側接点６との平行度が保たれず、固定側、可動側ザグリ穴７、８を設けているのにも係らず、可動側通電軸１１の中心軸が所定以上の角度で芯ずれしてしまうと、図示二点鎖線で示すように、外周部で点接触を起こし、接触抵抗の上昇を招いてしまう。
【０００５】
一方、可動側通電軸１１の中心軸が芯ずれていても接触面の全域を接触させる面接触ができるように、固定側接点６を窪んだ球面状とし、可動側接点９を突出した球面状としたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、面接触をさせるためには、互いの球面状の曲率を全域で同様としなければならず、製造加工や組立調整などで多大の時間を要し、困難なものとなっていた。面接触できなければ、突出した部分での点接触となる。
【０００６】
これらのことより、接触面の平行度を保つようにしたり、球面の曲率を同様にしたりしようとしても困難な作業を伴い、点接触してしまうことが多い。このため、少なくとも点接触よりも面積が大きくなる線状で確実に接触する線接触するようなものが望まれていた。線接触により、面接触を目指したものよりも結果的には容易な作業性となり接触抵抗特性を向上させることができるものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１１５３９７号公報
【特許文献２】特開２０１４−７０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、固定側通電軸４と可動側通電軸１１の中心軸が芯ずれを起こしていても固定側接点６と可動側接点９が確実に線接触し、接触抵抗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】
【０００９】
上記課題を解決するために、実施形態の真空バルブは、真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器内に設けた固定側接点と、前記固定側接点に接離する可動側接点とを有する真空バルブであって、前記固定側接点の接触面にザグリ穴を設け、前記可動側接点の接触面を突出した球面状としたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る真空バルブの動作を説明する断面図。
【図３】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断面図。
【図４】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断面図。
【図５】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上面図。
【図６】従来の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】
【００１１】
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】
【００１２】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図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に係る真空バルブの動作を説明する断面図である。なお、従来と同様の構成部分は、同一符号を付した。
【００１３】
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、中央部に固定側通電軸４が貫通固定されている。固定側通電軸４の真空絶縁容器１内の端部には、例えば縦磁界を発生する固定側電極５が固着されている。固定側電極５には、銅合金からなる固定側接点６が固着され、接触面の中央部に円形状の固定側ザグリ穴７が設けられている。これら固定側は、従来と同様の構成である。
【００１４】
可動側には、固定側接点６と対向し、銅合金からなる接触面の中央部が突出した球面状の可動側接点２０が接離自在に設けられている。可動側接点２０には、固定側電極５と同様の磁界を発生する可動側電極１０が固着されている。可動側電極１０には、可動側封着金具３の開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸１１の端部が固着されている。可動側通電軸１１の中間部には、伸縮自在の筒状のベローズ１２の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３の開口部に封着されている。これにより、真空絶縁容器１の真空を保って可動側通電軸１１を軸方向に移動させることができる。固定側接点６と可動側接点２０の周りには、金属蒸気の拡散を防止する筒状のアークシールド１３が設けられ、外周部が真空絶縁容器１の内面突出部１４に固定されている。
【００１５】
次に、可動側通電軸１１の中心軸が固定側通電軸４とθ度（数度）の芯ずれをした場合を図２を参照して説明する。
【００１６】
図２に示すように、可動側通電軸１１を図示しない操作機構で固定側接点６の方向に移動させると、可動側接点２０は傾斜するものの、接触面が球面状のため、固定側ザグリ穴７の周縁部に少なくとも円弧状の線状に接触する線接触をする。固定側ザグリ穴７の内径を可動側接点２０の外径よりも小さく、可動側接点２０の曲率半径を真空絶縁容器１の直径よりも大きくすれば、可動側通電軸１１が数度の芯ずれを起こしても、線接触をさせることができる。可動側接点２０の先端（頂部）は、接点接触時に固定側ザグリ穴７の底部に接触しない。
【００１７】
なお、可動側通電軸１１が芯ずれを起こしていなければ、固定側ザグリ穴７の周縁部の全周に接触する環状の線接触をするものとなる。可動側接点２０の曲面加工や固定側ザグリ穴７の穴加工においては、大きな精度を必要とせず、短時間で容易な加工作業となる。また、球面状の可動側接点２０の外周部は固定側接点６と接触せず、アークが点弧する領域となるので、固定側電極５と可動側電極１０による磁界発生は遮断特性向上に大きく寄与する。
【００１８】
上記実施例１の真空バルブによれば、固定側接点６の接触面に固定側ザグリ穴７を設け、可動側接点２０の接触面を突出した球面状としているので、可動側通電軸１１の中心軸が芯ずれを起こしても固定側ザグリ穴７の周りに可動側接点２０が円弧状に接触する線接触をする。このため、点接触と比べて接触面積が増加し、接触抵抗特性を向上させることができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の実施例２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２に係る真空バルブの接点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、固定側接点の形状である。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。
【００２０】
図３に示すように、固定側電極５に固着される固定側接点２１を環状としている。実施例１の固定側ザグリ穴７に相当する部分が開口されたものである。なお、可動側接点２０の先端は、接点接触時に環状の開口部を貫通して固定側電極５に接触しない。
【００２１】
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、固定側接点２１の形状を多様化することができる。
【実施例３】
【００２２】
次に、本発明の実施例３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３に係る真空バルブの接点の構成を示す断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、接点の内周と外周で成分を変えたことである。図４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。
【００２３】
図４に示すように、固定側接点２１を内周側の第１の固定側接点２１ａ、外周側の第２の固定側接点２１ｂで構成している。可動側接点２０も、内周側の第１の可動側接点２０ａ、外周側の第２の可動側接点２０ｂで構成している。第１の固定側接点２１ａと第１の可動側接点２０ａは同様の外径であり、Ａｇ、Ｃｕを主成分とした導電性銅合金としている。第２の固定側接点２１ｂと第２の可動側接点２０ｂも同様の外径であり、Ｃｕ、Ｃｒを主成分とした耐弧性銅合金としている。第１の固定側接点２１ａと第１の可動側接点２０ａ間では接触し、第２の固定側接点２１ｂと第２の可動側接点２０ｂ間では接触せずアークが点弧する。なお、第１の固定側接点２１ａを第２の固定側接点２１ｂよりも可動側に突出させてもよい。
【００２４】
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、第１の固定側接点２１ａと第１の可動側接点２０ａで接触抵抗を抑制することができ、第２の固定側接点２１ｂと第２の可動側接点２０ｂで遮断特性を向上させることができる。
【実施例４】
【００２５】
次に、本発明の実施例４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４に係る真空バルブの接点の構成を示す上面図であり、（ａ）は固定側、（ｂ）は可動側である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、接点の外周にスリットを設けたことである。図５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。
【００２６】
図５に示すように、第２の固定側接点２１ｂには、第１の固定側接点２１ａ端から半径方向に伸びる円弧状の複数の固定側スリット２２を設けている。第２の可動側接点２０ｂにも、第１の可動側接点２０ａ端から半径方向に伸びる円弧状の複数の可動側スリット２３を設けている。なお、実施例１、２の固定側接点６、２１、可動側接点２０においても、外周側に複数のスリットを設けることができる。
【００２７】
上記実施例４の真空バルブによれば、実施例３による効果のほかに、固定側、可動側スリット２２、２３により、アークを円周方向に駆動させることができる。
【００２８】
以上述べたような実施形態によれば、固定側接点を中央部に開口部を持ったものとし、可動側接点を突出した球面状としているので、可動側通電軸の中心軸が固定側通電軸と芯ずれを起こしても、固定側接点と可動側接点を確実に線接触させ、接触抵抗特性を向上させることができる。
【００２９】
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】
【００３０】
１  真空絶縁容器
６、２１  固定側接点
７  固定側ザグリ穴
９、２０  可動側接点
２０ａ  第１の可動側接点
２０ｂ  第２の可動側接点
２１ａ  第１の固定側接点
２１ｂ  第２の固定側接点
２２  固定側スリット
２３  可動側スリット
【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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