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公開番号2024172704
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090590
出願日2023-06-01
発明の名称真空バルブ
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H01H 33/664 20060101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】製造の効率性を向上できるとともに、信頼性を向上できる真空バルブを提供する。
【解決手段】電極部10、20は、電極棒6と、コイル9と、接点電極3とを有し、コイル9は、複数の分割コイル4が軸方向Yに積層して形成され、各分割コイル4は、電極棒6が挿入される環状の保持部42と、保持部42の径方向の外側に延出するとともに、周方向Zの一方に弧状に延びる円弧部41を有する複数のアーム40を備え、円弧部41は、軸方向Yに貫通する貫通孔50が形成され、コイル9は、分割コイル4の貫通孔51が周方向Zの位置が一致するように軸方向Yに積層され、軸方向Yに並んだ貫通孔51に挿入して設置されるとともに、接点電極3と接触する接触面51を有する導電性を有するピン5を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記円弧部は、軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記コイルは、前記分割コイルの前記貫通孔が周方向の位置が一致するように軸方向に積層され、軸方向に並んだ前記貫通孔に挿入して設置されるとともに、前記接点電極と接触する接触面を有する導電性を有するピンを備えた真空バルブ。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記コイルは、前記分割コイルの前記第１傾斜部が、上層と下層との前記分割コイルにおいて接するように積層され、軸方向の一番上方に設置された前記分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である真空バルブ。
【請求項３】
前記分割コイルの前記円弧部は、前記段差上面よりも前記先端側に、軸方向の下方に向かって斜めに形成された第２傾斜部を有し、
前記コイルは、前記分割コイルの前記第１傾斜部および前記第２傾斜部が、上層と下層との前記分割コイルにおいて接するよう積層された請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、前記第１分割コイルの前記段差下面の長さが、前記第２分割コイルの前記段差下面の長さよりも長く形成され、
前記コイルは、下層を前記第１分割コイルと、上層を前記第２分割コイルとして軸方向に前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第１傾斜部とが離反して積層され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面の軸方向の高さが同じ高さに形成され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である真空バルブ。
【請求項５】
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続され接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部の傾斜角度が、前記第２分割コイルの前記第１傾斜部の傾斜角度よりも小さく形成され、
前記コイルは、下層を前記第１分割コイルと、上層を前記第２分割コイルとして軸方向に、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第１傾斜部とが離反して積層され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面の軸方向の高さが同じ高さに形成され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である真空バルブ。
【請求項６】
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、
前記第１分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記第１分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記第２分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部となる部分保持部と、
前記部分保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する１つの第２アームを備え、
前記第２分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第３傾斜部を有し、前記第３傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第３傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、前記段差上面よりも前記先端側に、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第４傾斜部を有し、前記第４傾斜部よりも前記円弧部の先端側の先端上面と、前記段差上面とは平行に形成され、
前記第２分割コイルの前記円弧部の長さは、前記第１分割コイルの前記円弧部の長さよりも長く形成され、
前記コイルは、最下層を前記第１分割コイルとし、前記第１分割コイルの１つの前記アームの上に１つの前記第２分割コイルをそれぞれ配置し、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第３傾斜部とを接するように積層され、前記第１分割コイルの上に積層された複数の前記第２分割コイル同士は、軸方向において離反して配置され、前記第１分割コイルの上に積層された複数の前記第２分割コイルの前記部分保持部にて前記保持部が形成され、複数の前記第２分割コイルの前記先端上面は、前記接点電極と接触する接触面である真空バルブ。
【請求項７】
前記分割コイルの前記保持部は、径方向の外側に延びる切り欠き部が形成され、
前記コイルは、前記分割コイルの前記切り欠き部が周方向の位置が一致するように軸方向に積層され、
前記電極棒は、前記切り欠き部に挿入される径方向の外側に突出し軸方向に延びる突起部を備え、
前記コイルの軸方向に並んだ前記切り欠き部に前記突起部が嵌合されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項８】
前記接点電極と前記コイルとの間に、前記接点電極に当接して支持する補強部を備えた請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項９】
前記分割コイルの外周は、Ｒ加工にて形成された請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項１０】
前記分割コイルは、銅、または銅合金にて形成された請求項１から請求項６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】
本願は、真空バルブに関するものである。
続きを表示（約 6,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、真空遮断器及び真空開閉器等に搭載される真空バルブは、一般的に絶縁容器、シールド、固定側電極、固定側電極棒、固定側金属端板、可動側電極、可動側電極棒、ベローズカバー、ベローズ、可動側金属端板、ガイドで構成されている。前述の電極の種類に縦磁界電極があり、縦磁界電極は一般的に接点、コイル、電極棒で構成され、電流遮断時に接点間で発生するアークに対して平行な磁界を発生させ、アークを拡散して遮断する。例えば、従来の真空バルブでは、縦磁界電極に使用するコイルに関して、プレス加工で製作した複数枚のコイル電極片を積み重ねて形成することで、電極製作コストを低減している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－１８８５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の真空バルブは、コイル電極片の構造では電極組立時の位置決めができず、製造の効率性が悪くなるという問題点があった。さらに、電極組立時の位置決めができなければ、組み立てられた電極構造に個体差が生じやすくなり、製造される真空バルブの性能にバラツキの発生および本来の縦磁界電極としての機能を損ない信頼性が低下するという問題点があった。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、
製造の位置決めが容易となり、製造の効率性を向上できるとともに、信頼性を向上できる真空バルブ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】
【０００６】
本願に開示される真空バルブは、
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記円弧部は、軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記コイルは、前記分割コイルの前記貫通孔が周方向の位置が一致するように軸方向に積層され、軸方向に並んだ前記貫通孔に挿入して設置されるとともに、前記接点電極と接触する接触面を有する導電性を有するピンを備えたものである。
また、本願に開示される真空バルブは、
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記コイルは、前記分割コイルの前記第１傾斜部が、上層と下層との前記分割コイルにおいて接するように積層され、軸方向の一番上方に設置された前記分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である。
また、本願に開示される真空バルブは、
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、前記第１分割コイルの前記段差下面の長さが、前記第２分割コイルの前記段差下面の長さよりも長く形成され、
前記コイルは、下層を前記第１分割コイルと、上層を前記第２分割コイルとして軸方向に前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第１傾斜部とが離反して積層され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面の軸方向の高さが同じ高さに形成され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である。
また、本願に開示される真空バルブは、
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続され接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
各前記分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部の傾斜角度が、前記第２分割コイルの前記第１傾斜部の傾斜角度よりも小さく形成され、
前記コイルは、下層を前記第１分割コイルと、上層を前記第２分割コイルとして軸方向に、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第１傾斜部とが離反して積層され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面の軸方向の高さが同じ高さに形成され、前記第１分割コイルの前記段差上面および前記第２分割コイルの前記段差上面は前記接点電極と接触する接触面である。
また、本願に開示される真空バルブは、
真空容器内に軸方向に対向して配置され、電極棒により互いに接離可能に設けられた一対の電極部を備えた真空バルブにおいて、
少なくとも一方の前記電極部は、前記電極棒に設置されるコイルと、前記コイルと接続される接点電極とを有し、
前記コイルは、複数の分割コイルが軸方向に積層して形成され、
前記分割コイルは、第１分割コイルおよび第２分割コイルの２種類を有し、
前記第１分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部と、
前記保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する複数のアームを備え、
前記第１分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第１傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、
前記第２分割コイルは、前記電極棒が挿入される環状の保持部となる部分保持部と、
前記部分保持部の径方向の外側に延出するとともに、周方向の一方に弧状に延びる円弧部を有する１つの第２アームを備え、
前記第２分割コイルの前記円弧部は、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第３傾斜部を有し、前記第３傾斜部よりも前記円弧部の先端側の段差上面と、前記第３傾斜部よりも反先端側の段差下面とは平行にて形成され、前記段差上面よりも前記先端側に、軸方向の上方に向かって斜めに形成された第４傾斜部を有し、前記第４傾斜部よりも前記円弧部の先端側の先端上面と、前記段差上面とは平行に形成され、
前記第２分割コイルの前記円弧部の長さは、前記第１分割コイルの前記円弧部の長さよりも長く形成され、
前記コイルは、最下層を前記第１分割コイルとし、前記第１分割コイルの１つの前記アームの上に１つの前記第２分割コイルをそれぞれ配置し、前記第１分割コイルの前記第１傾斜部と前記第２分割コイルの前記第３傾斜部とを接するように積層され、前記第１分割コイルの上に積層された複数の前記第２分割コイル同士は、軸方向において離反して配置され、前記第１分割コイルの上に積層された複数の前記第２分割コイルの前記部分保持部にて前記保持部が形成され、複数の前記第２分割コイルの前記先端上面は、前記接点電極と接触する接触面である。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される真空バルブによれば、
製造の効率性を向上できるとともに、信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１による真空バルブの構成を示す断面図である。
図１に示した真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。
図２に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
図１に示した真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
実施の形態２による真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。
図５に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態２による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
実施の形態３による真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。
図８に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態３による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
実施の形態４による真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。
図１１に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態４による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
実施の形態５による真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。
図１４に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態５による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
実施の形態５による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極との組立状態を示す断面図である。
実施の形態６による真空バルブの第１分割コイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態６による真空バルブの第２分割コイルの構成を示す斜視図である。
図１８および図１９に示した第１分割コイルおよび第２分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態６による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極と補強部との分解斜視図である。
実施の形態７による真空バルブの第１分割コイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態７による真空バルブの第２分割コイルの構成を示す斜視図である。
図２２および図２３に示した第１分割コイルおよび第２分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態７による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極と補強部との分解斜視図である。
実施の形態８による真空バルブの第１分割コイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態８による真空バルブの第２分割コイルの構成を示す斜視図である。
図２２に示した第１分割コイル上に図２７に示した１つの第２分割コイルを設置した状態を示す斜視図である。
図２２に示した第１分割コイル上に図２７に示した１つの第２分割コイルを設置した状態を示す斜視図である。
図２２に示した第１分割コイル上に図２７に示した１つの第２分割コイルを設置した状態を示す斜視図である。
図２６および図２７に示した第１分割コイルおよび第２分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
図３１のコイルのうち、第２分割コイルのみを組み合わせた状態を示す斜視図である。
実施の形態８による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極と補強部との分解斜視図である。
実施の形態９による真空バルブの第１分割コイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態９による真空バルブの第２分割コイルの構成を示す斜視図である。
図３４および図３５に示した第１分割コイルおよび第２分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。
実施の形態９による真空バルブのコイルと電極棒と接点電極と補強部との分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において、真空バルブ１００における各方向を、中心軸Ｑの方向を軸方向Ｙ、中心軸Ｑを中心とする周の方向を周方向Ｚとして示す。これらの方向は、真空バルブ１００を構成する各部分において同一であり、当該方向を基準として各方向を示して説明する。また、固定側電極部１０および可動側電極部２０の対向する側を、軸方向Ｙの上方、そして、反する側を軸方向Ｙの下方として説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による真空バルブの構成を示す断面図である。図２は、図１に示した真空バルブの分割コイルの構成を示す斜視図である。図３は、図２に示した分割コイルにて形成する真空バルブのコイルの構成を示す斜視図である。図４は、図１に示した真空バルブのコイルと電極棒と接点電極の分解斜視図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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