專利名稱：真空閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空閥，尤其涉及真空閥的固定側(cè)端板的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
圖7是譬如日本發(fā)明專利公開1985-205929號(hào)公報(bào)所公開的傳統(tǒng)真空閥的剖視圖。
圖中，1是圓筒形氧化鋁陶瓷等構(gòu)成的絕緣容器，在該絕緣容器1的兩端設(shè)有由約20μm的Mo-Mn構(gòu)成的噴鍍金屬層(未圖示)。2是固定側(cè)端板，3是可動(dòng)側(cè)端板，這些固定側(cè)及可動(dòng)側(cè)端板2、3分別通過釬焊而同軸狀地裝于絕緣容器1的兩端。組裝主要使用銀絲釬料進(jìn)行，固定側(cè)端板2上釬焊接合著固定側(cè)電極棒4，可動(dòng)側(cè)端板3上隔著波紋管6釬焊接合著可動(dòng)側(cè)電極棒5。7、8是分別與固定側(cè)電極棒4和可動(dòng)側(cè)電極棒5釬焊接合且相向設(shè)置的電極。
波紋管6是用薄不銹鋼制成蛇腹?fàn)?，可在保證氣密性的同時(shí)使可動(dòng)側(cè)電極棒5移動(dòng)。9、10是防護(hù)罩，覆蓋著絕緣容器1的內(nèi)面及波紋管6，可防止絕緣容器1的內(nèi)面及波紋管6被電弧所產(chǎn)生的金屬蒸氣污染。
11是對(duì)可動(dòng)側(cè)電極棒5的移動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)的樹脂導(dǎo)向部，該樹脂導(dǎo)向部11是在真空閥的釬焊組裝完畢后通過螺釘?shù)?未圖示)安裝在固定于可動(dòng)側(cè)端板3上的導(dǎo)向部安裝板12上。
這里，固定側(cè)端板2及可動(dòng)側(cè)端板3為了能在絕緣容器1、即氧化鋁陶瓷上釬焊接合并使用，其材料采用熱膨脹系數(shù)接近氧化鋁陶瓷的Fe-Ni-Co合金或Fe-Ni合金，或雖然熱膨脹系數(shù)相差很大，但可通過塑性變形減少殘余應(yīng)力的Cu-Ni合金。
無論使用何種材料，如果與陶瓷之間的釬焊部面積過大，就會(huì)增大殘余應(yīng)力，使陶瓷容易破損，而且該材料價(jià)格昂貴，故一般所用的材料厚度很薄(0.5～1mm左右)。
當(dāng)把如此構(gòu)成的真空閥用于高電壓用途或大電流用途的場(chǎng)合，固定側(cè)端板2的部分必須有高強(qiáng)度。即，在用于高電壓用途的場(chǎng)合，因可動(dòng)側(cè)電極8在開閉時(shí)作高速動(dòng)作，會(huì)在軸向?qū)潭▊?cè)端板2施加巨大的交變載荷。另外，在進(jìn)行大電流通電時(shí)在與軸垂直的方向會(huì)發(fā)生巨大的電磁力，這時(shí)，可動(dòng)側(cè)電極棒5在與軸垂直的方向受力，并按如下路線傳力樹脂導(dǎo)向部11→導(dǎo)向部安裝板12→可動(dòng)側(cè)端板3→絕緣容器1→固定側(cè)端板2，以固定側(cè)電極棒4為支點(diǎn)，在固定側(cè)端板2上施加有巨大的彎曲應(yīng)力。
因此采用傳統(tǒng)的真空閥時(shí)，有巨大的交變載荷和彎曲應(yīng)力施加于固定側(cè)端板2，會(huì)破壞固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)端板2之間的釬焊部的真空氣密性。
還有，在絕緣容器1的兩端設(shè)有由約20μm的Mo-Mn構(gòu)成的金屬導(dǎo)電層，在真空閥用于更高電壓的場(chǎng)合，絕緣容器1的端部會(huì)成為銳邊，導(dǎo)致電場(chǎng)極高。
為了消除這類固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)端板2之間的釬焊接合部真空氣密性遭破壞的問題；過去一般如圖8所示，采用在固定側(cè)端板2與固定側(cè)電極棒4之間釬焊接合增強(qiáng)構(gòu)件13以進(jìn)行增強(qiáng)的方法。
即，在固定側(cè)電極棒4的端部設(shè)置小直徑部4a，在固定側(cè)端板2的中心設(shè)置供該小直徑部4a穿過的孔，在圓盤狀增強(qiáng)構(gòu)件13的中心設(shè)置供該小直徑部4a穿過的中心孔。這時(shí)，在固定側(cè)端板2和增強(qiáng)構(gòu)件13上穿設(shè)的中心孔形成相同內(nèi)徑。
又如圖9所示，把增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2重疊，使固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a穿過這些中心孔。用固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a將增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2定位，且設(shè)置成同軸狀。接著，在固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b和小直徑部4a間的階梯部與增強(qiáng)構(gòu)件13之間配置釬料16b，進(jìn)而在增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2之間配置釬料16a，并在高溫還原氣氛中使釬料16a、16b熔融接合。
另外，為了消除這種絕緣容器1的兩端電場(chǎng)極高的問題，傳統(tǒng)如圖10所示，一般是采用安裝電場(chǎng)衰減環(huán)的方法。
即，在固定側(cè)電極棒4的端部設(shè)置小直徑部4a，在固定側(cè)端板2的中心設(shè)置供該小直徑部4a穿過的孔，在有底圓筒狀電場(chǎng)衰減環(huán)17的底面中心設(shè)置供該小直徑部4a穿過的中心孔。這時(shí)，在固定側(cè)端板2與電場(chǎng)衰減環(huán)17上穿設(shè)的中心孔形成相同內(nèi)徑。
如圖10所示，把電場(chǎng)衰減環(huán)17與固定側(cè)端板2重疊，使固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a穿過這些中心孔。用固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a將電場(chǎng)衰減環(huán)17與固定側(cè)端板2定位，且設(shè)置成同軸狀。接著，在固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b和小直徑部4a間的階梯部與電場(chǎng)衰減環(huán)17之間配置釬料16b(未圖示)，進(jìn)而在電場(chǎng)衰減環(huán)17與固定側(cè)端板2之間配置釬料16a(未圖示)，并在高溫還原氣氛中使釬料16a、16b熔融接合。這時(shí)的電場(chǎng)衰減環(huán)17沿固定側(cè)端板2向外方延伸，然后向下垂，其端部延伸到絕緣容器1的內(nèi)部。因此絕緣容器1的端部一側(cè)被電場(chǎng)衰減環(huán)17所覆蓋，從而可抑制絕緣容器1端部的電場(chǎng)升高。進(jìn)而，把電場(chǎng)衰減環(huán)17與固定側(cè)端板2的內(nèi)壁面釬焊接合，以增強(qiáng)固定側(cè)端板2。
傳統(tǒng)真空閥的固定側(cè)端板2采用上述的增強(qiáng)構(gòu)造或電場(chǎng)衰減構(gòu)造，因與固定側(cè)電極棒4之間的釬焊部是涉及真空氣密的部位，故要求進(jìn)行無空隙的均勻釬焊。然而，實(shí)際上因固定側(cè)端板2與增強(qiáng)構(gòu)件13或電場(chǎng)衰減環(huán)17之間的釬焊面積很大，故難以做到均勻釬焊，而且為使零件在重疊時(shí)沒有間隙，要求有精密的平面度，勢(shì)必造成成本上升。
本發(fā)明的目的在于消除上述問題，提供一種具有高度可靠的真空氣密性、高強(qiáng)度、低成本的真空閥。
本發(fā)明的第1方案是一種真空閥，具有圓筒狀絕緣容器；分別以閉塞該絕緣容器的狀態(tài)安裝在該絕緣容器兩端的固定側(cè)端板及可動(dòng)側(cè)端板；在大直徑部的軸向一端形成小直徑部、使該小直徑部從固定側(cè)端板的中心孔伸出、把小直徑部與大直徑部間的階梯部氣密性地釬焊接合于固定側(cè)端板的中心孔周圍、且以固定側(cè)電極在軸向另一端位于絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)安裝的固定側(cè)電極棒；一端安裝有可動(dòng)側(cè)電極且以該可動(dòng)側(cè)電極位于絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)經(jīng)過波紋管而氣密性地安裝在可動(dòng)側(cè)端板上、使該可動(dòng)側(cè)電極與固定側(cè)電極接離的可動(dòng)側(cè)電極棒；其特點(diǎn)是，具有孔徑尺寸大于固定側(cè)端板中心孔孔徑尺寸的中心孔的圓盤狀增強(qiáng)構(gòu)件以中心孔之間相互同軸的狀態(tài)配置在固定側(cè)端板的外壁面上，并與固定側(cè)端板的外壁面釬焊接合。
本發(fā)明的第2方案是在上述第1方案的真空閥上，增強(qiáng)構(gòu)件中心孔的孔徑尺寸是固定側(cè)電極棒的小直徑部外徑與大直徑部外徑之間的中間尺寸。
本發(fā)明的第3方案是在上述第1方案的真空閥上，在小直徑部和大直徑部間的階梯部與固定側(cè)端板之間安裝具有孔徑尺寸與固定側(cè)端板中心孔大致相同的中心孔的有底圓筒狀電場(chǎng)衰減環(huán)，把該中心孔周圍的底面的內(nèi)壁面氣密性地與小直徑部和大直徑部之間的階梯部釬焊接合，且把該底面的外壁面與固定側(cè)端板的內(nèi)壁面氣密性地釬焊接合，而且增強(qiáng)構(gòu)件的中心孔孔徑尺寸小于電場(chǎng)衰減環(huán)與固定側(cè)端板之間的釬焊部最大尺寸，且大于固定側(cè)電極棒小直徑部的外徑尺寸。
本發(fā)明的第4方案是在上述第1至第3的任一方案的真空閥上，固定側(cè)端板和增強(qiáng)構(gòu)件用同一種材料制作。
本發(fā)明的第5方案是在上述第1至第3的任一方案的真空閥上，固定側(cè)端板用蒙乃爾(高強(qiáng)度耐蝕鎳銅)合金制作，增強(qiáng)構(gòu)件用SUS310制作。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的真空閥的剖視圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的真空閥的固定側(cè)部分組裝部件剖視圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的真空閥的可動(dòng)側(cè)部分組裝部件剖視圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的真空閥的絕緣容器部分組裝部件剖視圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的真空閥的剖視圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的真空閥的剖視圖。
圖7是傳統(tǒng)真空閥的剖視圖。
圖8是又一例傳統(tǒng)真空閥的剖視圖。
圖9是又一例傳統(tǒng)真空閥的部分組裝部件的剖視圖。
圖10是再一例傳統(tǒng)真空閥的剖視圖。
以下結(jié)合


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
實(shí)施形態(tài)1圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的真空閥的剖視圖，圖中凡與圖7到圖10所示的傳統(tǒng)真空閥相同或相當(dāng)?shù)牟糠志鶚?biāo)上相同符號(hào)并省略對(duì)其說明。
圖中，13是圓盤狀增強(qiáng)構(gòu)件，在該增強(qiáng)構(gòu)件13的中心形成中心孔，其孔徑大于固定側(cè)端板2上穿設(shè)的中心孔。
以下說明該實(shí)施形態(tài)1的真空閥的制作方法。
首先結(jié)合圖2說明固定側(cè)部分的組裝。
在固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a與大直徑部4b之間的階梯部配設(shè)釬料14b，從其上面使小直徑部4a插入固定側(cè)端板2的中心孔以配置固定側(cè)端板2。接著，在固定側(cè)端板2上配置釬料14a，從其上面使小直徑部4a插入增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔以配置增強(qiáng)構(gòu)件13。再把圓筒狀陶瓷夾具15插入小直徑部4a，將增強(qiáng)構(gòu)件13定位。這時(shí)，陶瓷夾具15的內(nèi)徑與小直徑部4a的外徑大致相等，且其外徑與增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔孔徑大致相等。因此增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔與陶瓷夾具15配合，且與小直徑部4a同軸定位，另外固定側(cè)端板2的中心孔與小直徑部4a配合，與小直徑部4a同軸定位。
在固定側(cè)電極棒4的一端隔著釬料14c而配設(shè)固定側(cè)電極7。
然后，在高溫的還原氣氛中使釬料14a、14b、14c熔化，把固定側(cè)端板2與固定側(cè)電極棒4及增強(qiáng)構(gòu)件13接合，并把固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)電極7接合，由此組裝成固定側(cè)部分。
以下結(jié)合圖3說明可動(dòng)側(cè)部分的組裝。
在波紋管6的兩端隔著釬料配置可動(dòng)側(cè)端板3和防護(hù)罩10。在可動(dòng)側(cè)電極棒5上隔著釬料配置可動(dòng)側(cè)電極8及防護(hù)罩10。在高溫還原氣氛中使釬料熔化，把可動(dòng)側(cè)電極棒5與可動(dòng)側(cè)電極8及防護(hù)套10接合，由此組裝成可動(dòng)側(cè)部分。
以下結(jié)合圖4說明絕緣容器部分的組裝。
在絕緣容器1的兩端部形成由約20μm的Mo-Mn構(gòu)成的噴鍍金屬層。而且在絕緣容器1的內(nèi)壁面形成階梯，通過鉚接或焊接將防護(hù)罩9固定在該階梯部，由此組裝成絕緣容器部分。
然后，把固定側(cè)部分組裝部件與可動(dòng)側(cè)部分組裝部件配置在絕緣容器部分組裝部件的兩端，并在絕緣容器1的兩端配置釬料后放置于真空爐內(nèi)。將真空爐內(nèi)的空氣排出，直至達(dá)到10-4Torr(毫米汞柱)以下的高度真空，用400～600℃的高溫烘烤，在充分脫氣后，再加熱到釬料的融點(diǎn)，在將絕緣容器1兩端的釬料熔化后冷卻，最終進(jìn)行氣密封。接著把導(dǎo)向部安裝板12固定于可動(dòng)側(cè)端板3的外壁面，再把樹脂導(dǎo)向部11插入可動(dòng)側(cè)電極棒5，并緊固于導(dǎo)向部安裝板12上，由此組裝成真空閥。
在如此組裝成的真空閥的固定側(cè)部分，由于增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔孔徑大于固定側(cè)端板2的中心孔孔徑，且把該增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2的外壁面釬焊接合，故可增強(qiáng)固定側(cè)端板部分的強(qiáng)度。因此，即使有交變載荷或彎曲應(yīng)力施加于固定側(cè)端板2，也不會(huì)破壞固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)端板2之間釬焊接合部的真空氣密性，可提高真空氣密的可靠性。
另外，在真空閥的固定側(cè)部分，由于增強(qiáng)構(gòu)件13是與固定側(cè)端板2的外壁面釬焊接合，該增強(qiáng)構(gòu)件13不涉及真空氣密性，故不要求無空隙的均勻完美的釬焊。從而可減少價(jià)格昂貴的釬料用量，還有，只需確保與真空氣密有關(guān)的固定側(cè)電極棒4小直徑部4a和大直徑部4b間的階梯部與固定側(cè)端板2之間的接合面的平面度即可，故便于固定側(cè)零件的加工，可降低成本。
另外，作為導(dǎo)致真空閥相對(duì)軸心而傾斜的原因，圖8所示的傳統(tǒng)真空閥在固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a和大直徑部4b間的階梯部的平面度、固定側(cè)端板2的平面度、增強(qiáng)構(gòu)件13的平面度及2處釬料16a、16a熔化時(shí)的下沉量方面存在誤差，而在實(shí)施形態(tài)1中，只在固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a和大直徑部4b間的階梯部的平面度、固定側(cè)端板2的平面度、及1處釬料14b熔化時(shí)的下沉量方面存在誤差。因此采用該實(shí)施形態(tài)1可減小真空閥相對(duì)軸心的傾斜度。
這里，如果增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔孔徑尺寸取固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a和大直徑部4b之間的中間尺寸，在供增強(qiáng)構(gòu)件13接合的固定側(cè)端板2的中心部就不存在薄壁部分，從彎曲力矩考慮可以提高強(qiáng)度。因此，最好把增強(qiáng)構(gòu)件13的中心孔孔徑尺寸做成固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a與大直徑部4b之間的中間尺寸。
實(shí)施形態(tài)2圖5是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的真空閥的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)2中，固定側(cè)端板18在其中心部開設(shè)孔徑與小直徑部4a的外徑大致相等的中心孔，在其外周部設(shè)有向外方凸出的定位凸起18a。
其他構(gòu)造則與上述實(shí)施形態(tài)1同樣。
該實(shí)施形態(tài)2在固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a與大直徑部4b之間的階梯部配設(shè)釬料14b(未圖示)，從其上面使小直徑部4a插入固定側(cè)端板18的中心孔以配置固定側(cè)端板18。接著，在固定側(cè)端板18上配設(shè)釬料14a(未圖示)，從其上面使小直徑部4a插入增強(qiáng)構(gòu)件13的孔中以配置增強(qiáng)構(gòu)件13。因此，固定側(cè)端板18的中心孔與小直徑部4a配合，且與小直徑部4a同軸定位，增強(qiáng)構(gòu)件13的外周端面與定位凸起18a配合，與小直徑部4a同軸定位。
在固定側(cè)端板4的一端隔著釬料14c(未圖示)而配設(shè)固定側(cè)電極7。
然后，在高溫的還原氣氛中使釬料14a、14b、14c熔化，把固定側(cè)端板18與固定側(cè)電極棒4及增強(qiáng)構(gòu)件13接合，并把固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)電極7接合，由此組裝成固定側(cè)部分。
從而，采用該實(shí)施形態(tài)2，在組裝固定側(cè)部分時(shí)，不需要給增強(qiáng)構(gòu)件13定位用的陶瓷夾具15，可提高組裝效率。
實(shí)施形態(tài)3圖6是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的真空閥的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)3中，電場(chǎng)衰減環(huán)19的底面外徑大于固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b的外徑，在其底面的端部向內(nèi)側(cè)彎折，并延伸至略小于絕緣容器1內(nèi)徑的內(nèi)徑部分，在該處向與底面垂直的方向彎折，形成有底圓筒狀。而且在其底面中心部開設(shè)有孔徑與小直徑部4a的外徑大致相等的中心孔。在增強(qiáng)構(gòu)件20的中心形成的中心孔小于電場(chǎng)衰減環(huán)19的底面外徑且大于固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b的外徑。
其他構(gòu)造與上述實(shí)施形態(tài)1相同。
在該實(shí)施形態(tài)3中，在固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a與大直徑部4b之間的階梯部配設(shè)釬料，從其上面使小直徑部4a插入電場(chǎng)衰減環(huán)19的中心孔，以配置電場(chǎng)衰減環(huán)19。接著在電場(chǎng)衰減環(huán)19上配設(shè)釬料，從其上面使小直徑部4a插入固定側(cè)端板2的中心孔，以配置固定側(cè)端板2。再在固定側(cè)端板2上配設(shè)釬料，從其上面使小直徑部4a插入增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔，以配置增強(qiáng)構(gòu)件20。再把圓筒狀的陶瓷夾具(未圖示)插入小直徑部4a，將增強(qiáng)構(gòu)件20定位。這時(shí)，陶瓷夾具的內(nèi)徑與小直徑部4a的外徑大致相等，其外徑與增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔孔徑大致相等。因此，增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔與陶瓷夾具配合，與小直徑部4a同軸地定位，另一方面，固定側(cè)端板2及電場(chǎng)衰減環(huán)19的中心孔與小直徑部4a配合，與小直徑部4a同軸地定位。
另外，在固定側(cè)電極棒4的一端隔著釬料而配設(shè)固定側(cè)電極7。
然后，在高溫的還原氣氛中使釬料熔化，把電場(chǎng)衰減環(huán)19與固定側(cè)電極棒4及固定側(cè)端板2接合，并把固定側(cè)端板2與增強(qiáng)構(gòu)件20接合，進(jìn)而把固定側(cè)電極棒4與固定側(cè)電極7接合，由此而組裝成固定側(cè)部分。
如上所述，該實(shí)施形態(tài)3的真空閥的固定側(cè)部分把增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔孔徑尺寸做成小于電場(chǎng)衰減環(huán)19與固定側(cè)端板2之間的釬焊部最大尺寸且大于固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b的外徑，并把該增強(qiáng)構(gòu)件20與固定側(cè)端板2的外壁面接合，故可以增強(qiáng)固定側(cè)端板部分的強(qiáng)度。因此與上述實(shí)施形態(tài)1一樣，可提高真空氣密的可靠性。
又由于增強(qiáng)構(gòu)件20是與固定側(cè)端板2的外壁面釬焊接合的，該增強(qiáng)構(gòu)件20不涉及真空氣密性，所以不要求無空隙的、均勻完美的釬焊?？蓽p少昂貴的釬料用量。
又由于涉及真空氣密性的電場(chǎng)衰減環(huán)19與固定側(cè)端板2間的釬焊面積可以縮小，故可進(jìn)行無空隙的、均勻完美的釬焊，不會(huì)破壞真空氣密的可靠性。
另外，只需確保電場(chǎng)衰減環(huán)19與固定側(cè)端板2之間的接合面以及固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a和大直徑部4b間階梯部與電場(chǎng)衰減環(huán)19之間的接合面的平面度，故固定側(cè)零件容易加工，可降低成本。
還有，在該實(shí)施形態(tài)3中，增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔孔徑尺寸做成大于固定側(cè)電極棒4的大直徑部4b的外徑，當(dāng)然該增強(qiáng)構(gòu)件20的中心孔孔徑尺寸也可以是大于固定側(cè)電極棒4的小直徑部4a的外徑。
實(shí)施形態(tài)4該實(shí)施形態(tài)4是在上述實(shí)施形態(tài)1中用相同材料制作增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2。
當(dāng)固定側(cè)端板2與增強(qiáng)構(gòu)件13的熱膨脹系數(shù)相差很大時(shí)，由于釬焊后的冷卻過程中的收縮不同，固定側(cè)端板2會(huì)因?yàn)榕蛎浵禂?shù)之差而略有變形，而在本實(shí)施形態(tài)4中，因增強(qiáng)構(gòu)件13的材料與固定側(cè)端板2相同，故可減少該變形，可制作高精度的真空閥。
在上述實(shí)施形態(tài)4中，增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2是用相同材料制作的，當(dāng)然增強(qiáng)構(gòu)件13與固定側(cè)端板2也可用不同材料制作。當(dāng)采用不同材料時(shí)，如果固定側(cè)端板2的材料使用Cu-Ni合金、即蒙乃爾高強(qiáng)度耐蝕鎳銅合金時(shí)，用SUS310作增強(qiáng)構(gòu)件13的材料最合適。奧氏體不銹鋼一般耐蝕性強(qiáng)，加工性也好，而其中尤以SUS310的通用性好，熱膨脹系數(shù)與蒙乃爾高強(qiáng)度耐蝕鎳銅合金最為接近，故可以制作變形少精度高的真空閥。
由于本發(fā)明采用以上構(gòu)造，故具有以下效果。
本發(fā)明的第1方案是一種真空閥，具有圓筒狀絕緣容器；分別以閉塞該絕緣容器的狀態(tài)安裝在該絕緣容器兩端的固定側(cè)端板及可動(dòng)側(cè)端板；在大直徑部的軸向一端形成小直徑部、使該小直徑部從固定側(cè)端板的中心孔伸出、把小直徑部與大直徑部間的階梯部氣密性地釬焊接合于固定側(cè)端板的中心孔周圍、且以固定側(cè)電極在軸向另一端位于絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)安裝的固定側(cè)電極棒；一端安裝有可動(dòng)側(cè)電極且以該可動(dòng)側(cè)電極位于絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)經(jīng)過波紋管而氣密性地安裝在可動(dòng)側(cè)端板上、使該可動(dòng)側(cè)電極與固定側(cè)電極接離的可動(dòng)側(cè)電極棒；其特點(diǎn)是，具有孔徑尺寸大于固定側(cè)端板中心孔孔徑尺寸的中心孔的圓盤狀增強(qiáng)構(gòu)件以中心孔之間相互同軸的狀態(tài)配置在固定側(cè)端板的外壁面上，并與固定側(cè)端板的外壁面釬焊接合，故可提高固定側(cè)端板的強(qiáng)度，抑制涉及真空氣密的釬焊接合部發(fā)生接合不良，且可縮小涉及真空氣密性的釬焊面積，可實(shí)現(xiàn)無空隙的均勻釬焊，提高真空氣密的可靠性，同時(shí)不要求固定側(cè)零件有精密的平面度，可得到低成本的真空閥。
本發(fā)明的第2方案是在上述第1方案的真空閥上，增強(qiáng)構(gòu)件中心孔的孔徑尺寸是固定側(cè)電極棒的小直徑部外徑與大直徑部外徑之間的中間尺寸，故與增強(qiáng)構(gòu)件一體化的固定側(cè)端板的中心部不存在薄壁部分，可提高該固定側(cè)端板的強(qiáng)度，提高真空氣密的可靠性。
本發(fā)明的第3方案是在上述第1方案的真空閥上，在小直徑部和大直徑部之間的階梯部與固定側(cè)端板之間安裝具有孔徑尺寸與固定側(cè)端板中心孔大致相同的中心孔的有底圓筒狀電場(chǎng)衰減環(huán)，并把該中心孔周圍底面的內(nèi)壁面氣密性地與小直徑部和大直徑部之間的階梯部釬焊接合，且把該底面的外壁面與固定側(cè)端板的內(nèi)壁面氣密性地釬焊接合，而且增強(qiáng)構(gòu)件的中心孔孔徑尺寸小于電場(chǎng)衰減環(huán)與固定側(cè)端板間的釬焊部最大尺寸，且大于固定側(cè)電極棒小直徑部的外徑尺寸，故與增強(qiáng)構(gòu)件一體化的固定側(cè)端板的中心部不存在薄壁部分，可提高該固定側(cè)端板的強(qiáng)度，提高真空氣密的可靠性。
本發(fā)明的第4方案是在上述第1至第3中任一方案的真空閥上，固定側(cè)端板和增強(qiáng)構(gòu)件用同一種材料制作，故在釬焊后的冷卻工序中可抑制因膨脹系數(shù)之差引起的固定側(cè)端板的變形。
本發(fā)明的第5方案是在上述第1至第3中任一方案的真空閥上，固定側(cè)端板用蒙乃爾(高強(qiáng)度耐蝕鎳銅)合金制作，增強(qiáng)構(gòu)件用SUS310制作，故具有與上述第4方案相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種真空閥，具有圓筒狀絕緣容器；分別以閉塞該絕緣容器的狀態(tài)安裝在該絕緣容器兩端的固定側(cè)端板及可動(dòng)側(cè)端板；在大直徑部的軸向一端形成小直徑部、使該小直徑部從所述固定側(cè)端板的中心孔伸出、把小直徑部與大直徑部間的階梯部氣密性地釬焊接合于固定側(cè)端板的中心孔周圍、并以固定側(cè)電極在軸向另一端位于所述絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)安裝的固定側(cè)電極棒；一端安裝有可動(dòng)側(cè)電極且以該可動(dòng)側(cè)電極位于所述絕緣容器內(nèi)的狀態(tài)經(jīng)過波紋管而氣密性地安裝在所述可動(dòng)側(cè)端板上、使該可動(dòng)側(cè)電極與所述固定側(cè)電極接離的可動(dòng)側(cè)電極棒；其特征在于，具有孔徑尺寸大于所述固定側(cè)端板的中心孔孔徑尺寸的中心孔的圓盤狀增強(qiáng)構(gòu)件以中心孔之間相互同軸的狀態(tài)配置在所述固定側(cè)端板的外壁面上，并與所述固定側(cè)端板的外壁面釬焊接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征在于，增強(qiáng)構(gòu)件中心孔的孔徑尺寸是固定側(cè)電極棒的小直徑部外徑與大直徑部外徑之間的中間尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征在于，在小直徑部和大直徑部間的階梯部與固定側(cè)端板之間安裝具有孔徑尺寸與固定側(cè)端板的中心孔大致相同的中心孔的有底圓筒狀電場(chǎng)衰減環(huán)，把該中心孔周圍的底面的內(nèi)壁面氣密性地與小直徑部和大直徑部之間的階梯部釬焊接合，且把該底面的外壁面與固定側(cè)端板的內(nèi)壁面氣密性地釬焊接合，而且增強(qiáng)構(gòu)件的中心孔孔徑尺寸小于所述電場(chǎng)衰減環(huán)與所述固定側(cè)端板之間的釬焊部最大尺寸，并大于所述固定側(cè)電極棒的小直徑部外徑尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的真空閥，其特征在于，固定側(cè)端板和增強(qiáng)構(gòu)件用相同材料制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的真空閥，其特征在于，固定側(cè)端板用蒙乃爾(高強(qiáng)度耐蝕鎳銅)合金制作，增強(qiáng)構(gòu)件用SUS310制作。
全文摘要
一種真空閥,其增強(qiáng)構(gòu)件的中心孔孔徑大于固定側(cè)端板的中心孔孔徑且小于固定側(cè)電極棒的大直徑部的外徑。固定側(cè)電極棒的小直徑部和大直徑部間的階梯部與固定側(cè)端板的中心孔周圍氣密性地釬焊接合,且小直徑部從固定側(cè)端板的中心孔伸出。增強(qiáng)構(gòu)件以中心孔之間同軸的狀態(tài)配置在固定側(cè)端板的外壁面并與固定側(cè)端板的外壁面釬焊接合。本發(fā)明可提供真空氣密的可靠性高、強(qiáng)度高的真空閥。
文檔編號(hào)H01H33/66GK1170215SQ9711023
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1997年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月29日
發(fā)明者稻垣宏一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社