JP2000285769A - 電力遮断装置の切換弁および電力遮断装置 - Google Patents

電力遮断装置の切換弁および電力遮断装置

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JP2000285769A
JP2000285769A JP9204199A JP9204199A JP2000285769A JP 2000285769 A JP2000285769 A JP 2000285769A JP 9204199 A JP9204199 A JP 9204199A JP 9204199 A JP9204199 A JP 9204199A JP 2000285769 A JP2000285769 A JP 2000285769A
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Makoto Yamamura
真 山村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電力線の遮断に使用される油圧式の電力遮断装
置において、供給油圧のロスを低減する。 【解決手段】 電力遮断装置の油圧シリンダ20の油室
22とアキュムレータ30との間に設けられる切換弁1
において、スリーブ2Aのタンクポート部12と低圧連
通部14の間と、スリーブ2Bの高圧ポート部13と高
圧連通部15の間に、それぞれ環状溝10A、10Bを
形成する。スプール3には、環状溝10A、10Bと低
圧連通部14、高圧連通部15の連通をそれぞれ閉止可
能な内側ランド部5A、5Bを形成する。スプール3の
左側1/2ストロークでは内側ランド部5Aが低圧連通
部14を閉止し、右側1/2ストロークでは内側ランド
部5Bが高圧連通部15を閉止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力線の遮断に使
用される油圧式の電力遮断装置、およびこの電力遮断装
置に装備される切換弁に関する。
【0002】
【従来の技術】大電力を送電する電力線の接続および切
断を行う電力遮断装置として、図2のように油圧シリン
ダを用いたものが知られている。
【0003】図示されるように。この電力遮断装置で
は、油圧シリンダ20への油圧供給を切り換える切換弁
100は、一対のスリーブ102A、102Bにスプー
ル103を組み込んで構成される。このスプール103
が左方向にストロークすることにより、スプール103
中央のポペットシート部107はスリーブ102A右端
のタンクポート部112を閉止し、制御ポート部111
は高圧ポート部113に連通する。また、スプール10
3が右方向にストロークすることにより、ポペットシー
ト部107はスリーブ102B左端の高圧ポート部11
3を閉止し、制御ポート部111はタンクポート部11
2に連通する。また、スプール103の両側には、ソレ
ノイド108A、108Bが備えられ、これらへの通電
によりスプール103にはそれぞれ右向きのソレノイド
推力、左向きのソレノイド推力が付与される。
【0004】そして、電力線25を接続するときには、
ソレノイド108Bに通電してスプール103を左方向
にストロークさせ、タンクポート部112を閉止、高圧
ポート部113を開放として、アキュムレータ30の圧
力Pを、制御ポート部111から油圧シリンダ20のロ
ッド21と反対側の油室22に導入する。このとき、油
圧シリンダ20の他方の油室23にもアキュムレータ圧
Pが導入されているが、両室の受圧面積差から油圧シリ
ンダ20は伸長するように作用する。これにより、ロッ
ド21先端の可動接触子24が電力線25に接触して、
電力線25の接続がなされる。
【0005】一方、電力線25を切断するときには、ソ
レノイド108Aに通電してスプール3を右方向にスト
ロークさせることにより、タンクポート部112を開
放、高圧ポート部113を閉止とし、油室22を制御ポ
ート部111を介してタンクTに開放する。これによ
り、油圧シリンダ20は収縮し、可動接触子24は電力
線25から切り離されて、電力遮断がなされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電力遮断装置においては、切換弁100が切
り換え途中にある場合、制御ポート部111は、ポペッ
トシート部107とスリーブ102A、102Bの隙間
からタンクポート部112と高圧ポート部113のいず
れにも連通している。このため、アキュムレータ30か
ら高圧ポート部113へ供給される油圧には、この切り
換え動作時において、タンクポート部112からドレイ
ンされてしまうロス流量が生じてしまっていた。
【0007】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、電力線の遮断に使用される油圧式の電力
遮断装置およびこの電力遮断装置に装備される切換弁に
おいて、供給油圧のロスを低減し得るものを提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、可動接
触子を動作させて電力線の断続を行う油圧シリンダを備
えた電力遮断装置に装備され、前記油圧シリンダへの油
圧供給を切り換える電力遮断装置の切換弁において、大
径部両側に一対のランド部を備えたスプールと、前記一
対のランド部がそれぞれ摺動可能に挿入される一対のス
リーブと、前記スプールに推力を与えるソレノイドとを
備え、一方のスリーブにタンクと常時連通する低圧連通
部を形成し、この一方のスリーブの端部に前記大径部に
より開閉されるタンクポート部を設け、他方のスリーブ
に油圧供給手段と常時連通する高圧連通部を形成し、こ
の他方のスリーブの端部に前記大径部により開閉される
高圧ポート部を設け、前記一方のスリーブの低圧連通部
とタンクポート部の間と、前記他方のスリーブの高圧連
通部と高圧ポート部の間に、それぞれ環状溝を形成し、
前記スプールに、前記低圧連通部と高圧連通部をそれぞ
れ前記環状溝に対して閉止可能な一対の内側ランド部を
形成し、前記タンクポート部が前記大径部により閉止さ
れたときには前記高圧連通部と高圧ポート部を介して前
記油圧シリンダの油室が油圧供給手段に連通し、前記高
圧ポート部が前記大径部により閉止されたときには前記
低圧連通部とタンクポート部を介して前記油圧シリンダ
の油室がタンクに連通するとともに、前記スプールのス
トローク途中においては、前記一対の内側ランド部の少
なくとも一方が前記高圧連通部または低圧連通部を閉止
するようにした。
【0009】第2の発明では、可動接触子を動作させて
電力線の断続を行う油圧シリンダと、この油圧シリンダ
への油圧供給を切り換える切換弁とを備えた電力遮断装
置において、前記切換弁として第1の発明の切換弁を備
えた。
【0010】
【発明の作用および効果】本発明では、切換弁のソレノ
イドに通電することにより、大径部がタンクポート部ま
たは高圧ポート部を閉止するまでスプールがストローク
することにより、切換弁が切り換えられ、油圧シリンダ
の油室を油圧供給手段またはタンクに選択的に連通する
ことにより、電力遮断装置は遮断動作または接続動作を
行う。この場合、スプールがストロークしている途中
(切換弁の切換中)であっても、内側ランド部の少なく
とも一方が、低圧連通部または高圧連通部を閉止してい
る。すなわち、油圧供給手段からタンクへ至る経路は、
低圧連通部と環状溝の間、または高圧連通部と環状溝の
間の少なくとも一方で、内側ランド部によって閉止され
るので、油圧供給手段からの油圧の一部がタンク側に逃
がされてしまうことはなく、供給油圧のロスは極めて小
さくすることができる。また、このために、切換弁に内
側ランド部と環状溝を形成するだけよいので、電力遮断
装置のロス流量低減は、部品点数を増加させること無く
行い得る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
【0012】図1には、本実施の形態の電力遮断装置の
全体構成を示す。
【0013】電力遮断装置は、切換弁1、油圧シリンダ
20、アキュムレータ30等により構成される。
【0014】切換弁1は、図示されないハウジング内
に、同軸上に配置された一対のスリーブ2A、2Bと、
スプール3とを備えている。スプール3は、スリーブ2
A、2Bに貫通するもので、スリーブ2Aに収容される
部分には、外側ランド部4Aと、内側ランド部5Aが形
成され、スリーブ2Bに収容される部分には、外側ラン
ド部4Bと内側ランド部5Bが形成されている。外側ラ
ンド部4Aと内側ランド部5A、外側ランド部4Bと内
側ランド部5Bは、それぞれスリーブ2A、2Bの摺動
部6A、6Bに沿って摺動する。この場合、内側ランド
部5A、5Bは、外側ランド部4A、4Bの内側に挟み
込まれた配置となる。なお、外側ランド部4A、4Bの
外周にはシール部材9A、9Bが備えられ、シールがな
されるようになっている。
【0015】スリーブ2A、2Bの対向する端部間の領
域は、制御ポート部11となっている。この制御ポート
部11には、スプール3の内側ランド部5A、5B間に
形成された大径部7が配設される。
【0016】また、スリーブ2A、2Bの対向する端部
側は、それぞれ大径部7により閉止可能なタンクポート
部12、高圧ポート部13となっている。これらタンク
ポート部12、高圧ポート部13の内周面には、それぞ
れ環状溝10A、10Bが形成される。
【0017】これらの環状溝10A、10Bの外側(外
側ランド部4A、4B側)は、それぞれ、タンクTと連
通する低圧連通部14、アキュムレータ30と連通する
高圧連通部15となっている。そして、内側ランド部5
A、5Bは、摺動部6A、6B側から環状溝10A、1
0Bにまたがる部分をストロークする。これにより、内
側ランド部5Aが摺動部6Aとオーバーラップしている
間は、低圧連通部14とタンクポート12は非連通であ
る一方、内側ランド部5Aが環状溝10A側に完全に抜
け出した場合には、低圧連通部14は環状溝10Aを介
してタンクポート12に連通する。また同様に、内側ラ
ンド部5Bが摺動部6Bとオーバーラップしている間
は、高圧連通部15と高圧ポート13は非連通である一
方、ランド部5Bが環状溝10B側に完全に抜け出した
場合には、高圧連通部15は環状溝10Bを介して高圧
ポート13に連通する。
【0018】この場合、内側ランド部5A、5Bは、ス
プール3のストロークの略1/2ずつの間、それぞれ摺
動部6A、6Bとオーバーラップするようになってい
る。
【0019】詳しく説明すると、例えば、スプール3が
図1に示す中立位置から右側(スリーブ2B側)にスト
ロークすると、内側ランド部5Aは環状溝10A側に抜
け出す一方、内側ランド部5Bは摺動部6Bとオーバー
ラップし始める。これにより、タンクポート部12はタ
ンクTと連通する一方、高圧ポート部13とアキュムレ
ータ30は非連通となる。反対に、スプール3が図1に
示す中立位置から左側(スリーブ2A側)にストローク
すると、内側ランド部5Aは摺動部6Aとオーバーラッ
プを始める一方、内側ランド部5Bは環状溝10B側に
抜け出す。これにより、タンクポート部12はタンクT
と非連通となり、高圧ポート部13はアキュムレータ3
0と連通する。
【0020】すなわち、スプール3のストロークにおい
ては、内側ランド部5Aまたは5Bのいずれか一方が摺
動部6Aまたは6Bとオーバーラップするようになって
おり、この結果、タンクポート12とタンクTの連通
と、高圧ポート13とアキュムレータ30の連通が、同
時になされることがないようになっている。
【0021】スプール3の両端には、それぞれソレノイ
ド8A、8Bが備えられる。ソレノイド8Aは、通電に
よりスプール3に図1の右向きの推力を与える。この右
向き推力により、スプール3が右側ストローク限界まで
移動すると、大径部7側部のポペットシール部7Bが、
スリーブ2Bの高圧ポート部13側端部を閉止する。一
方、ソレノイド8Bは、通電によりスプール3に図1の
左向きの推力を与える。この左向き推力により、スプー
ル3が左側ストローク限界まで移動すると、ポペットシ
ール部7Aがスリーブ2Aのタンクポート部12側端部
を閉止する。
【0022】油圧シリンダ20は片ロッド型のもので、
ロッド21と反対側の油室22の拡大により伸長し、ロ
ッド21側の油室23の拡大により収縮する。そして、
ロッド21の伸長によりロッド21の先端に取り付けら
れた可動接触子24が電力線25に接触すると電力線2
5の接続がなされる一方、ロッド21の収縮により可動
接触子24が電力線25側から離れると電力線25の切
断がなされるようになっている。
【0023】油室22は切換弁1の制御ポート部11と
連通し、また油室23はアキュムレータ30と連通す
る。これにより、切換弁1を介して油室22にアキュム
レータ圧が導入された場合(タンクポート部12が閉
止、高圧ポート部13が接続の場合)には、油室22、
23は同圧となるが、油室22の受圧面積がロッド21
断面積分だけ油室23の受圧面積より大きなことから、
ロッド21は伸長し、電力線25の接続がなされる。一
方、切換弁1を介して油室22がタンクTにドレンされ
た場合(タンクポート部12が接続、高圧ポート部13
が閉止の場合)には、油室23のアキュムレータ圧Pに
よりロッド21は収縮し、電力線25が切断される。
【0024】アキュムレータ30は、チェック弁31を
介してポンプユニット32と接続され、ポンプユニット
32からの油圧供給により蓄圧されるようになってい
る。
【0025】つぎに作用を説明する。
【0026】電力遮断装置において遮断動作を行う場合
には、ソレノイド8Aに通電することにより、スプール
3を右方向にストロークさせ、ポペットシール部7Bで
高圧ポート部13を閉止する一方、制御ポート11をタ
ンクポート部12、環状溝10A、低圧連通部14を介
してタンクTと連通させる。これにより、油圧シリンダ
20の油室22はタンクTにドレンされるので、油圧シ
リンダ20のロッド21は、油室23の高圧により収縮
し、可動接触子24が電力線25から切り離されて、電
力線25による電力供給が遮断される。
【0027】一方、電力遮断装置において接続動作を行
う場合には、ソレノイド8Bに通電することにより、ス
プール3を左方向にストロークさせ、ポペットシート部
7Aでポンプポートを閉止する一方、制御ポート部11
を高圧ポート部13、環状溝10B、高圧連通部15を
介してアキュムレータ30と連通させる。これにより、
油圧シリンダ20の油室22にはアキュムレータ30か
らの高圧が導入され、油室22と23の受圧面積差によ
り、油圧シリンダ20のロッド21は伸長し、可動接触
子24が電力線25に接触して、電力線25の接続がな
される。
【0028】このような電力遮断装置による遮断または
接続動作では、切換弁1の切換途中(すなわちスリーブ
3が、ポペットシール部7Aがタンクポート部12を閉
じる位置からポペットシール部7Bが高圧ポート部を閉
じる位置までストロークする間)において、制御ポート
部11はタンクポート部12と高圧ポート部13の両方
に接続する。しかしながら、切換弁1には、環状溝10
A、10Bと内側ランド部5A、5Bが備えられている
ので、アキュムレータ10からの油圧の一部が、高圧ポ
ート部13からタンクポート部12を通ってタンクTに
逃げてしまうことはない。
【0029】詳しく説明すると、遮断または接続動作時
に、スプール3が、図1に示す中立位置(全ストローク
のちょうど1/2の位置)より左側をストロークしてい
るときには、内側ランド部5Bは高圧連通部15を開放
しており、アキュムレータ30からの高圧は制御ポート
11に導入されている。しかしながら、この場合には、
内側ランド部5Aは摺動部6Aとオーバーラップしてお
り、低圧連通部14は環状溝10Aに対して閉止されて
いる。したがって、高圧ポート部13から制御ポート1
1に導入された油圧が、タンクポート12を介してタン
クTに逃がされてしまうことはない。
【0030】反対に、スプール3が、図1に示す中立位
置よりも右側をストロークしているときには、内側ラン
ド部5Aは低圧連通部14を開放しており、制御ポート
11はタンクT側にドレンされている。しかしながら、
この場合には、内側ランド部5Bは摺動部6Bとオーバ
ーラップしており、高圧連通部15は環状溝10Bに対
して閉止されている。したがって、アキュムレータ30
からの油圧は、高圧ポート部13を介してタンクTに逃
がされることはない。
【0031】このように、切換弁1においては、切換途
中であっても(スプール3のストローク中であって
も)、内側ランド部5Aまたは5Bの一方が、低圧連通
部14または高圧連通部5Bを閉止しているので、アキ
ュムレータ30の油圧の一部が、切換弁1を通ってタン
クTに逃がされてしまうことはないので、供給油圧のロ
スは極めて小さくすることができる。
【0032】また、このような作用を得るためには、切
換弁1に内側ランド部5A、5Bと環状溝10A、10
Bを形成するだけよいので、部品点数を増加させること
無く、電力遮断装置のロス流量低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図2】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】 1 切換弁 2A、2B スリーブ 3 スプール 4A、4B 外側ランド部 5A、5B 内側ランド部 7 大径部 7A、7B ポペットシール部 8A、8B ソレノイド 10A、10B 環状溝 11 制御ポート部 12 タンクポート部 13 高圧ポート部 20 油圧シリンダ 22 油室 23 油室 24 可動接触子 25 電力線 30 アキュムレータ 32 油圧ポンプユニット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可動接触子を動作させて電力線の断続を行
    う油圧シリンダを備えた電力遮断装置に装備され、前記
    油圧シリンダへの油圧供給を切り換える電力遮断装置の
    切換弁において、 大径部両側に一対のランド部を備えたスプールと、 前記一対のランド部がそれぞれ摺動可能に挿入される一
    対のスリーブと、 前記スプールに推力を与えるソレノイドとを備え、 一方のスリーブにタンクと常時連通する低圧連通部を形
    成し、 この一方のスリーブの端部に前記大径部により開閉され
    るタンクポート部を設け、 他方のスリーブに油圧供給手段と常時連通する高圧連通
    部を形成し、 この他方のスリーブの端部に前記大径部により開閉され
    る高圧ポート部を設け、 前記一方のスリーブの低圧連通部とタンクポート部の間
    と、前記他方のスリーブの高圧連通部と高圧ポート部の
    間に、それぞれ環状溝を形成し、 前記スプールに、前記低圧連通部と高圧連通部をそれぞ
    れ前記環状溝に対して閉止可能な一対の内側ランド部を
    形成し、 前記タンクポート部が前記大径部により閉止されたとき
    には前記高圧連通部と高圧ポート部を介して前記油圧シ
    リンダの油室が油圧供給手段に連通し、 前記高圧ポート部が前記大径部により閉止されたときに
    は前記低圧連通部とタンクポート部を介して前記油圧シ
    リンダの油室がタンクに連通するとともに、 前記スプールのストローク途中においては、前記一対の
    内側ランド部の少なくとも一方が前記高圧連通部または
    低圧連通部を閉止するようにしたことを特徴とする電力
    遮断装置の切換弁。
  2. 【請求項2】可動接触子を動作させて電力線の断続を行
    う油圧シリンダと、この油圧シリンダへの油圧供給を切
    り換える切換弁とを備えた電力遮断装置において、 前記切換弁として請求項1に記載の切換弁を備えたこと
    を特徴とする電力遮断装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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