JP2001345032A - 液圧操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容易に動作時間を調整できる構造簡単で安定し
た動作が可能で、かつ信頼性の高い液圧操作装置を提供
する。 【解決手段】主操作弁部と操作弁を出力制御するパイロ
ット弁部を備えた液圧操作装置において、主操作弁部は
円筒状のケースの内周面と摺動し、シート部と開離・当
接することにより、駆動部の作動流体の排出か否かを選
択する排液弁と、シート部とは反対側の内周面を摺動
し、シート部と開離・当接することにより駆動部への作
動流体を供給するか否かを選択する給液弁を設けている
ので、従来のような主操作弁部のケースの同一軸上に２
つのシートを設けるという難しい加工を施す必要がなく
なり、製作にかかる時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遮断器の開閉動作
を行う駆動源として使用される液圧操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力需要が増大傾向にある近年、送電系
統の大容量化並びに超々高圧化が着々と進んでおり、こ
れに伴って送電系統に採用される遮断器としてはＳＦ₆
ガス絶縁によるガス遮断器が主流を占めるに至ってい
る。このような遮断器の開閉動作の駆動源には気体や液
体等の流体を利用した操作装置が用いられているが、こ
のうち、気体（圧縮空気）を駆動源とした操作装置は、
送電系統の大容量化や超々高圧化に伴って駆動力が著し
く大きくなるため、空気シリンダや空気タンクなどの設
備が大型化し、また、操作時の給排気音も大きいので、
消音装置が必要となり、設備が複雑化しやすい。

【０００３】一方、駆動源に液体を使用した操作装置、
いわゆる液圧操作装置は、次の利点を有している。すな
わち、液体は気体に比べて高圧・大出力化が容易である
ため、装置の小型化が容易である。つまり、液体の非圧
縮性により応答性に優れており、また操作時の給排気音
が無いため操作時の騒音を著しく軽減させることができ
る。このように液圧操作装置は、大容量化並びに超々高
圧化した遮断器に対する駆動源として有望視されてお
り、更なる性能向上が求められている。

【０００４】次に、この様な液圧操作装置の従来例を、
図９を参照して以下に説明する。図９に示すように、遮
断器の開閉部１は固定電極２と可動電極３とから構成さ
れており、可動電極３は液圧操作装置４の駆動部５に接
続されている。液圧操作装置４の駆動部５は、駆動シリ
ンダ６と、その内部に摺動可能に挿入された駆動ピスト
ン７と、この駆動ピストン７と遮断器側の可動電極３と
を連結する駆動ロッド８とから構成されている。

【０００５】駆動シリンダ６内の空間には、駆動ピスト
ン７を可動する隔壁として駆動ロッド８側（可動電極３
側）とその反対側に、第１の液室９と第２の液室１０と
がそれぞれ形成されている。第２の液室１０には液圧制
御部１１が接続されている。液圧制御部１１は第２の液
室１０における作動液（圧力流体）の供給と排出を選択
的に行って液室１０内の液圧を制御する手段である。こ
の液圧制御部１１には作動液の給排を制御する主操作弁
部１２と、この主操作弁を駆動するための切換弁として
構成されるパイロット弁部１３が設けられている。この
切換弁はソレノイド等で駆動される。なお、この液圧操
作部１１と第１の液室９との間は流路１４によって接続
されている。

【０００６】第１の液室９には当液室９に対し高圧液を
常時作用させるアキュムレータ１５（蓄圧装置）が高圧
流路１６を介して接続されている。また、駆動ピストン
７の動作時に排出された作動液は低圧タンク１７へ回収
され、液圧ポンプ１８により高圧化され再びアキュムレ
ータ１５に供給される。

【０００７】主操作弁部１２としては特願平１０−１６
０１５５号により提案されているような構造が考えられ
る。即ち、主操作弁部１２は駆動部５の第２の液室１０
に対して圧力流体の供給と排出を選択的に行う制御ポー
ト１９と、アキュムレータ１５からの常時高圧液を供給
する給液ポート２０と、低圧流路２１を介して低圧タン
ク１７に連通している排液ポート２２を備えている。ま
た、制御ポート１９と給液ポート２０の間を開閉するた
めの給液弁２３と、制御ポート１９と排液ポート２２と
の間を開閉するための排液弁２４が設けられ、この給液
弁２３と排液弁２４は、同一動作軸上に設けられてい
る。

【０００８】給液弁２３の排液弁２４と対向する端部に
はヘッド部２５が形成されており、このヘッド部２５が
排液弁２４に設けられた凹部２６内を摺動可能な構成と
なっている。給液弁２３のヘッド部２５には摺動抵抗の
低減のためガイドリング２７が設けられている。

【０００９】更に、給液弁２３のヘッド部２５と排液弁
２４の背部には、パイロット弁部１３から連通している
操作制御ポート２８にばね室２９が設けられており、こ
のばね室２９の内部に、定常時に排液弁２４を閉じるた
めのばね３０が収納されている。そして、このばね室２
９に対して圧液を供給または排出することにより、給液
弁２３または排液弁２４が各々独立して開閉駆動される
ように構成されている。

【００１０】また、給液弁２３の背部にもばね室３１が
設けられており、このばね室３１の内部に、定常時に給
液弁２３を閉じるためのばね３２が収納されている。そ
して、このばね室３１の圧液が給液弁２３の動作の際の
妨げにならないように、給液弁２３には、シート部３３
を介してばね室３１と制御ポート１９とを連通する流路
が形成されている。

【００１１】パイロット弁部１３は排液弁２４の背部に
対して圧力流体の供給と排出を選択的に行う操作制御ポ
ート２８とアキュムレータ１５からの常時高圧液を供給
する操作給液ポート３５と、低圧流路２１を介して低圧
タンク１７に連通している操作排液ポート３６を備えて
いる。また、操作制御ポート２８と操作給液ポート３５
の間、または操作制御ポート２８と操作排液ポート３６
の間を開閉するための切換弁３７が設けられている。こ
の切換弁３７はバルブブロック３８、３９により摺動ガ
イドされ、且つバルブブロック３８、３９の角部に切換
弁３７が接することにより、各ポート間の開閉の切換を
行うように構成されている。

【００１２】切換弁３７に隣接して開路用ソレノイド４
０及び閉路用ソレノイド４１が設けられており、ソレノ
イドが動作指令を受けて励磁されると、各々の可動片４
２が動作し、切換弁３７が動作するように構成されてい
る。

【００１３】このように構成された液圧操作装置の開閉
動作について説明する。まず、開路動作では、開路用ソ
レノイド４０が励磁されると切換弁３７が動作し、パイ
ロット弁部１３の操作制御ポート２８と操作給液ポート
３５の間が閉じ、操作制御ポート２８と操作排液ポート
３６の間が開く。すると、閉路状態時に高圧であった主
操作弁部１２の排液弁２４の背部のばね室２９の圧液が
パイロット弁部１３を通って低圧タンク１７へ排出され
るため、ばね室２９の圧力が低下する。これにより高圧
である制御ポート１９との圧力差で排液弁２４が動作
し、制御ポート１９と排液ポート２２が連通するため、
駆動シリンダ６の第２の液室１０の圧力が低下し、駆動
ピストン７が動作し、可動電極３が開路動作を行う。ま
た、排液弁２４は動作終了後、前後の圧力がバランスす
るため、ばね力により移動し、排液ポート２２と制御ポ
ート１９の間を閉じる。

【００１４】次に、閉路動作では、閉路用ソレノイド４
１が励磁されると切換弁３７が動作し、パイロット弁部
１３の操作制御ポート２８と操作給液ポート３５の間が
開き、操作制御ポート２８と操作排液ポート３６の間が
閉じる。すると、開路状態時に低圧であった主操作弁部
１２の排液弁２４の背部のばね室１９に、圧液がパイロ
ット弁部１３を通って供給されるため、ばね室２９の圧
力が上昇する。この圧液により、給液弁２３のヘッド部
２５が押され、給液弁２３が動作し、制御ポート１９と
給液ポート２０が連通するため、駆動シリンダ６の第２
の液室１０の圧力が上昇し、駆動ピストン７が動作し可
動電極３が閉路動作を行う。この時給液弁部２３は、ヘ
ッド部２５、シール部３３と一体の如く動作する。ま
た、給液弁２３は動作終了後、前後の圧力がバランスす
るため、ばね力により移動し、給液ポート２０と制御ポ
ート１９の間を閉じる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液圧操
作装置においては、主操作弁部１２において給液ポート
２０側と排液ポート２２側のシート部４４、４５を１つ
のケース４６内に同一軸上に設ける必要があり、ケース
４６に対し、非常に精密な加工を施す必要があった。そ
のため、コストが高くなり、製造に掛かる時間も長くな
るという問題があった。また、排液弁２４の背部のばね
室２９に出入りする作動液の量が多く必要であるため、
開閉動作による作動液の消費量が多くなってしまい、応
答性が悪くなるとういう問題があった。

【００１６】また、パイロット弁部１３では、ソレノイ
ド４０、４１で切換弁３７を駆動する時、ソレノイドに
指令が入ってから、切換弁３７が動作するまでの時間
は、ソレノイドに与えられる電気的な条件で決まってし
まい、機械的に変化、調整させることはできなかった。
そのため、動作時間を変えたい時は、ソレノイドを変え
なければならないという問題があった。

【００１７】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、簡単な構造で安定した動作が可能であ
り、容易に動作時間を調整することができる安価で信頼
性の高い優れた液圧操作装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の発明は、高圧化した液体を
蓄えるアキュムレータと、このアキュムレータから供給
される作動流体によって動作する駆動部と、前記作動流
体を制御して前記駆動部の動作を制御する液圧操作部と
を備えると共に、前記液圧操作部は、前記作動流体を前
記駆動部に供給及び排出を選択的に行う主操作弁部と、
電磁コイルによって駆動され、かつ前記主操作弁を駆動
する液圧を出力制御する切換弁として構成されるパイロ
ット弁部を備えている液圧操作装置において、前記主操
作弁部は円筒状のケース内に当該ケースの内周面を摺動
し、当該ケース内に設けられたシート部と開離及び当接
することにより、前記駆動部の作動流体を排出するか否
かを選択する円筒状の排液弁と、前記排液弁を常に前記
シート部と当接する方向に付勢する排液弁用ばねと、前
記排液弁のケースのシート部とは反対側開口部の内周面
を摺動可能に支持するガイド部と、前記排液弁内には当
該排液弁の内周面を摺動し、当該排液弁内に設けられた
シート部と開離及び当接することにより、前記駆動部へ
作動流体を供給するか否かを選択する給液弁と、前記給
液弁を常に前記シート部と当接する方向に付勢する給液
弁用ばねと、前記排液弁のケースのシート部側開口部を
塞ぐ蓋とを設けたことを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項１によると、排液弁のシー
ト部をケース内に設け、給液弁のシート部を、前記排液
弁の内部に設けることにより、ケースに同一軸上に２つ
のシート部を設けるという、難しい加工を施す必要が無
くなり、コストを低減でき、製作に掛かる時間も短縮で
きる。

【００２０】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の液圧操作装置において、前記排液弁と前記ケース
との摺動部の径と前記ケースと排液弁のシート部のシー
ト径により形成される円環部の面積より、前記排液弁と
前記ガイド部とにより形成される液室の断面積の方が大
きいことを特徴とするものである。本発明の請求項２に
よると、排液弁の動作が、排液弁とガイド部とにより形
成される液室の液圧により確実に行われるため、動作を
安定させることができる。

【００２１】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の液圧操作装置において、前記給液
弁と前記排液弁とのシート部側の端部を丸棒状に形成
し、前記丸棒状端部が前記排液弁の蓋を摺動可能に貫通
するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２２】本発明の請求項３によると、給液弁が開い
た後も液圧により開いた状態が継続するため、次に排液
弁を開く時に給液弁が閉じるまでの間の遅れ時間を設け
ることができる。これにより構造を大きく変更すること
無く、動作時間を変化させることが可能となる。

【００２３】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の液圧操作装置において、前記給液
弁と前記排液弁とのシート部側の第１の端部を丸棒状に
形成し、前記第１の端部が前記排液弁の蓋を摺動可能に
貫通するように構成され、また前記給液弁と前記排液弁
とのシート部と反対側の第２の端部を丸棒状に形成し、
前記第２の端部が前記排液弁のガイドを摺動可能に貫通
するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２４】本発明の請求項４によると、排液弁とガイ
ドとにより形成される液室の容積を小さくできるため、
弁の動作による作動液の消費量を少なくでき、応答性を
向上させることが可能である。

【００２５】本発明の請求項５記載の発明は、請求項１
ないし請求項４のいずれかに記載の液圧操作装置におい
て、前記排液弁のケースのシート部側開口部に溝を設
け、前記排液弁の蓋に段付き部を設け、前記蓋の段付き
部と係合するように前記溝に円周方向に少なくとも３つ
以上に分割されたリングを挿入し、前記給液弁用ばねを
前記蓋と給液弁との間に配置していることを特徴とする
ものである。本発明の請求項５によると、安価で少ない
部品で簡単な作業で蓋を排液弁に取りつけることがで
き、コスト低減、組立ての簡素化が可能となる。

【００２６】本発明の請求項６記載の発明は、高圧化し
た液体を蓄えるアキュムレータと、このアキュムレータ
から供給される作動流体によって動作する駆動部と、液
圧を出力制御することで前記作動流体を制御して前記駆
動部の動作を制御する液圧操作部を備えると共に、前記
液圧操作部は円筒状のケースと、前記ケースの内周面を
摺動し、ケース内に設けられたシート部と開離及び当接
することにより、作動流体の流れの方向を選択する切換
弁体と、前記切換弁体を駆動させるための開路用及び閉
路用電磁コイルを有する切換弁部を備えている液圧操作
装置において、前記電磁コイルはその可動片により前記
切換弁体を押圧し駆動するよう前記切換弁体と概同一軸
上に設けられ、前記可動片はばねにより常に前記切換弁
体から離れる方向に付勢されており、また、非励磁状態
の可動片と切換弁体の間には隙間が設けられ、この隙間
の大きさを変えられるように、非励磁状態の可動片の位
置を駆動方向の任意の位置に決めるためのストッパーが
電磁コイルの端部に調整可能に設けられていることを特
徴とする。

【００２７】本発明の請求項６によると、電磁コイルの
可動片が切換弁に当たるまでの距離を変えることによ
り、可動片が切換弁に当たる時の運動エネルギを変化さ
せることができる。これにより、切換弁の動作の時間を
変化させることができ、容易に最適な動作時間を得るこ
とができる。

【００２８】本発明の請求項７記載の発明は、請求項６
記載の液圧操作装置において、軸上に位置を調整可能な
貫通穴を持ったガイドと、前記ガイドの穴の中を摺動可
能にストッパーが設けられ、前記ストッパーが非励磁状
態の可動片の位置を決められるよう、当該ストッパーに
はガイドと当接するように段付き部が設けられているこ
とを特徴とする。

【００２９】本発明の請求項７によると、ストッパーが
ガイドの中を摺動可能であるため、ストッパーを押すこ
とにより、手動で切換弁を動作させる事ができ、手動操
作を簡単に行うことが可能となる。

【００３０】本発明の請求項８記載の発明は、高圧化し
た液体を蓄えるアキュムレータと、このアキュムレータ
から供給される作動流体によって動作する駆動部と、液
圧を出力制御することで前記作動流体を制御して前記駆
動部の動作を制御する液圧操作部を備えると共に、前記
液圧操作部は円筒状のケースと、前記ケースの内周面を
摺動し、ケース内に設けられたシート部と開離及び当接
することにより、作動流体の流れの方向を選択する切換
弁体と、前記切換弁体を駆動させるための開路用及び閉
路用電磁コイルを有する切換弁部を備えている液圧操作
装置において、前記切換弁体と前記電磁コイルの可動片
の間にはばねが配置され、前記切換弁体の端部には所定
の長さを持ったばねガイド部が設けられ、前記可動片と
前記ばねの間にはばねを保持する支えが配置され、前記
支えには所定の長さを持ったばねガイド部を設けている
ことを特徴とする。

【００３１】本発明の請求項８によると、動作時にまず
可動片がばねを縮めてから切換弁を押すようになる。そ
のためばねに蓄えられたエネルギとソレノイドの励磁力
とで切換弁を動作させる事ができるので、安定した動作
が得られると共に、ばねを縮める距離またはばねの強さ
を変える事により、容易に動作時間を変化させることが
可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態で
ある液圧操作装置の断面図、図２は図１の主操作弁部の
断面図であり図９に示した従来例と同一部分には同一符
号を付し、重複説明を省略する。

【００３３】図１に示すように、本実施の形態の液圧操
作装置においては、液圧制御部６１は主操作弁部６２と
パイロット弁部６３よりなり、主操作弁部６２は駆動部
５の第２の液室１０に対して圧力流体の供給と排出を選
択的に行う制御ポート６４と、アキュムレータ１５から
の常時高圧液を供給する給液ポート６５と、流路２１を
介して低圧タンク１７に連通している排液ポート６７と
を備えている。また、制御ポート６４と給液ポート６５
の間を開閉するための給液弁５１と、制御ポート６４と
排液ポート６７との間を開閉するための円筒形状の排液
弁５２が設けられている。排液弁５２はケース５３内を
摺動可能になっており、ケース５３に設けられたシート
部５４と開離または当接することで、制御ポート６４と
排液ポート６７の間を開閉するように構成されている。
給液弁５１は排液弁５２内を摺動可能になっており、排
液弁５２内に設けられたシート部５５と開離または当接
することで、制御ポート６４と給液ポート６５の間を開
閉するように構成されている。

【００３４】また、排液弁５２がケース５３とシートす
るシート部５４とは反対側の開口部の内周面を、摺動可
能に支持するガイド部５６が設けられており、排液弁５
２とガイド部５６により形成される液室５７には、パイ
ロット弁部６３の操作制御ポート６８が連通している。
排液弁５２のもう一方の開口部には開口部を塞ぎ、制御
ポート６４と排液ポート６７の隔壁となる蓋５８が設け
られている。

【００３５】更に、給液弁５１には常に給液弁５１を閉
じる方向に付勢する給液弁用ばね５９が設けられ、排液
弁５２には常に排液弁５２を閉じる方向に付勢する排液
弁用ばね６０が設けられている。

【００３６】このように構成された本液圧操作装置の動
作について説明する。まず、主操作弁部６２の開路動作
では、パイロット弁部６３の開路用ソレノイド６６の指
令信号により、パイロット弁部６３の切換弁６９が切換
動作を行う。このため閉路状態時に高圧であった液室５
７の圧液が操作制御ポート６８からパイロット弁部６
３、操作排液ポート７０、排液ポート６７を通って排出
されるため、液室５７の圧力が低下する。これにより高
圧である制御ポート６４との圧力差で排液弁５２が動作
し、制御ポート６４と排液ポート６７が連通するため、
駆動シリンダ６の第２の液室１０の圧力が低下し、駆動
ピストン７が動作し可動電極３が開路動作を行う。ま
た、排液弁５２は動作終了後、前後の圧力がバランスす
るため、排液弁用ばね６０の力により移動し、排液ポー
ト６７と制御ポート６４の間を閉じる。これにより次の
閉路動作時に動作遅れを生じない。

【００３７】次に、閉路動作ではパイロット弁部６３の
閉路用ソレノイド７１の指令信号により、パイロット弁
部６３の切換弁６９が切換動作を行う。このため、開路
状態時に低圧であった液室５７に、圧液が給液ポート６
５から操作給液ポート７２、パイロット弁部６３、操作
制御ポート６８を通って供給されるため、液室５７の圧
力が上昇する。これにより低圧である制御ポート６４と
の圧力差で給液弁５１が動作し、制御ポート６４と給液
ポート６５が連通するため、駆動シリンダ６の第２の液
室１０の圧力が上昇し、駆動ピストン７が動作し可動電
極３が閉路動作を行う。また、給液弁５１は動作終了
後、前後の圧力がバランスするため、給液弁用のばね５
９の力により移動し、給液ポート６５と制御ポート６４
の間を閉じる。これにより次の開路動作時に動作遅れを
生じない。また、この時、制御ポート６４が高圧になる
ため排液弁５２を開こうとする力が発生するが、排液弁
５２が動作してしまわないよう、各部の寸法には下記の
関係が成り立つようになっている。即ち、液室５７の直
径をｄ１、排液弁５２の外周摺動部の直径をｄ２、排液
弁５２とケース５３とのシート部５４の直径をｄ３、排
液弁用ばね６０の付勢力をｆ１、液圧をｐ１とすると （ｄ１^２×π×ｐ１／４）＋ｆ１＞（ｄ２^２−ｄ３^２）
×π×ｐ１／４ となっている。

【００３８】このような関係により、制御ポート６４が
高圧になっても排液弁５２が動作することはなく、制御
ポート６４と排液ポート６７は閉じられた状態のままで
ある。本実施の形態によれば、排液弁５２のシート部５
４をケース５３内に設け、給液弁５１のシート部５５
を、排液弁５２の内部に設けることにより、ケース５３
に同一軸上に２つのシート部を設けるという、難しい加
工を施す必要が無くなり、コストを低減でき、製作に掛
かる時間も短縮できる。

【００３９】本発明の第１の実施の形態の変形例とし
て、排液弁５２に関する各部の寸法は下記の様な関係が
成り立つように構成する。すなわち、 （ｄ１^２×π×ｐ１／４）＞（ｄ２^２−ｄ３^２）×π×
ｐ１／４ となっている。このような関係により、制御ポート６４
が高圧になっても排液弁用ばね６０の付勢力に係らず、
高圧液による液圧のみで排液弁５２の誤動作を防ぐこと
ができる。

【００４０】本変形例によれば、各部の寸法を上記のよ
うに設定することにより、排液弁５２の動作が、排液弁
５２とガイド部５６とにより形成される液室５７の液圧
により確実に行われるため、動作を安定させることがで
き、信頼性の高い液圧操作装置を得ることができる。

【００４１】図３は本発明の第２の実施の形態の主操作
弁部の断面図である。図に示すように、本実施の形態で
は、主操作弁部６２の給液弁５１の端部に丸棒状の摺動
部７３を設けている。この摺動部７３は排液弁５２の蓋
５８を摺動可能に貫通するように構成されている点が第
１の実施の形態と異なる。その他の構成は同一であるの
で、同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略
する。

【００４２】本実施の形態において、主操作弁部６２の
閉路動作は第１の実施の形態と同じであるが次の点が異
なる。すなわち、閉路動作終了後、給液弁５１の前後の
液圧が高圧になっても、丸棒状の摺動部７３の断面積分
だけ給液弁５１を開く方向に作用する力が大きいため、
給液弁５１は移動せず、給液ポート６５と制御ポート６
４は開いたままである。開路動作では、液室５７の圧力
が低下し排液弁５２が開いても、給液弁５１が閉じるま
では、駆動部５の第２の液室１０の圧力が低下しないた
め、駆動ピストン７の動作に遅れを生じさせることがで
きる。これは３サイクル遮断などで可動電極３の動作を
遅くしたい時などに有効である。この様な構成とするこ
とにより、構造を大きく変更すること無く、開路の動作
時間を変化させることが可能となる。

【００４３】図４は本発明の第３の実施の形態の主操作
弁部の断面図である。図に示すように、本実施の形態で
は、第２の実施の形態の給液弁５１の端部の摺動部７３
（第１の摺動部７３）に加え、給液弁５１のもう一方の
端部にも丸棒状の第２の摺動部７４を設けている点が第
２の実施の形態と異なる。その他の構成は同一であるの
で同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。

【００４４】本実施の形態の第２の摺動部７４は排液弁
５２のガイド５６を摺動可能に貫通するように構成され
ているので、排液弁５２とガイド５６とにより形成され
る液室５７の容積を小さくできるため、弁の動作による
作動液の消費量を少なくでき、各弁の応答性を向上させ
ることが可能である。また、第２の摺動部７４の径と第
１の摺動部７３の径の大小関係は、第１の摺動部７３の
径が第２の摺動部７４の径より大きい場合は第２の実施
の形態と同様、閉路動作後に給液弁５１が開いたままと
なり、次の開路動作で駆動ピストン７の動作に遅れを生
じさせることができる。逆に第１の摺動部７３の径が第
２の摺動部７４の径以下の場合は、閉路動作後に給液弁
５１が閉じるので、次の開路動作で動作遅れは生じな
い。第１の摺動部７３と第２の摺動部７４の径の大小関
係は、上述したように用途によって適宜選択可能であ
る。

【００４５】図５は本発明の第４の実施の形態の主操作
弁部の軸方向、すなわち図２のＸ方向から見た図であ
る。図２及び図５に示すように、本実施の形態は、排液
弁５２の排液ポート６７側の開口部に溝７５が設けられ
ており、蓋５８には段付き部７６が設けられている。こ
の段付き部７６と係合し、少なくとも３つ以上に分割さ
れたリング７７が、排液弁５２の開口部の溝７５に挿入
されている。さらに、蓋５８と給液弁５１の間に給液弁
用ばね５９が配置されている。

【００４６】本実施の形態は上記のように構成されてい
るので、蓋５８を排液弁５２に装着する時、蓋５８は常
に給液弁用ばね５９で排液弁５２から抜ける方向に押さ
れている。つまり、リング７７で蓋５８が排液弁５２か
ら抜けないように止める構造となっている。この時、リ
ング７７が図５（Ａ）に示すように３つ以上に分割され
ているため、同図（Ｂ）に示すように分割されたリング
の１つを最后に挿入することで蓋５８を排液弁５２から
抜けないように止めることができる。このように特別な
工具を用いずに容易に蓋５８を排液弁５２に装着でき
る。また、止め輪などを使用した場合、液圧による軸力
に耐えられない恐れが有るが、リングであれば強度を十
分に取ることができる。したがって、安価で少ない部品
でしかも簡単な作業で蓋を排液弁に取りつけることがで
き、強度も十分に取れ、コスト低減、組立ての簡素化が
可能となる。

【００４７】図６は本発明の第５の実施の形態のパイロ
ット弁部の断面図である。図１及び図６に示すように、
本実施の形態では、液圧制御部６１は主操作弁部６２と
切換弁として構成されるパイロット弁部６３から構成さ
れており、パイロット弁部６３は排液弁５２の背部の液
室５７に対して圧力流体の供給と排出を選択的に行う操
作制御ポート６８とアキュムレータ１５からの常時高圧
液を供給する操作給液ポート７２と、低圧流路２１を介
して低圧タンク１７に連通している操作排液ポート７０
を備えている。また、操作制御ポート６８と操作給液ポ
ート７２の間、または操作制御ポート６８と操作排液ポ
ート７０の間を開閉するための切換弁６９が設けられて
いる。この切換弁６９はバルブブロック７８、７９によ
り摺動ガイドされ、且つバルブブロック７８、７９の角
部に切換弁６９が接することにより、各ポート間の開閉
の切換を行うように構成されている。

【００４８】切換弁６９に隣接して開路用ソレノイド６
６及び閉路用ソレノイド７１が設けられており、ソレノ
イドが動作指令を受けて励磁されると、各々の可動片８
０が動作し、切換弁６９が動作するように構成されてい
る。また、各々の可動片８０には可動片８０を非励磁状
態の方向へ付勢するようばね８１が設けられている。ソ
レノイドの端部には非励磁状態の可動片８０の位置を決
めるためのストッパー８２が設けられており、ストッパ
ー８２の位置を任意に固定できるようになっている。図
６ではストッパー８２にはねじが設けられており、ナッ
ト８３により位置が固定される。

【００４９】このように構成された本実施の形態による
と、ばね８１により可動片８０が押されているため、非
励磁状態では可動片８０と切換弁６９の間には隙間がで
き、しかも、その隙間はストッパー８２により任意の距
離に調整が可能である。指令信号により動作する時、こ
の隙間の距離が可動片８０の空走距離となり、隙間の距
離の大小が可動片の運動エネルギの大小となり、切換弁
６９に可動片８０が当たる時の衝突のエネルギの大小と
なる。よって、可動片８０と切換弁６９の隙間をストッ
パー８２で調整することにより、切換弁６９を動作させ
るエネルギを変える事ができるため、動作時間を容易に
変更可能となり、容易に最適な動作時間を得ることがで
きる。

【００５０】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、比較的駆動エネルギが小さ
い液圧装置の場合、液圧制御部に主操作弁部を設けず、
駆動部を直接切換弁部で制御することもあるが、その場
合にも適用は可能である。また、開路用または閉路用の
どちらか一方のみに適用することも可能である。

【００５１】図７は本発明の第６の実施の形態のパイロ
ット弁部の断面図である。図に示すように、本実施の形
態は、第５の実施の形態のストッパーを以下のように構
成している。即ち、任意の位置に固定可能な貫通穴を持
ったストッパーガイド８４がソレノイド端部に設けら
れ、ストッパーガイド８４と係合する段付き部８５を持
ったストッパーピン８６が、ストッパーガイド８４の穴
内を摺動可能に設けられている。図ではストッパーガイ
ド８４にはねじ部が設けられており、ナット８７により
位置が固定される。このように構成された本実施の形態
によると、ストッパーピン８６を押すという簡単な手動
操作で切換弁６９を動作させることができる。

【００５２】図８は本発明の第７の実施の形態のパイロ
ット弁部の断面図である。図に示すように、本実施の形
態は、第６の実施の形態において、パイロット弁部６３
が以下のように構成されている。即ち、パイロット弁部
６３には操作制御ポート６８と操作給液ポート７２の間
または、操作制御ポート６８と操作排液ポート７０の間
を開閉するための切換弁６９が設けられている。この切
換弁６９はバルブブロック７８、７９により摺動ガイド
され、且つバルブブロック７８、７９の角部に切換弁６
９が接することにより、各ポート間の開閉の切換を行う
ようになっている。

【００５３】切換弁６９に隣接して開路用ソレノイド６
６及び閉路用ソレノイド７１が設けられており、ソレノ
イドが動作指令を受けて励磁されると、各々の可動片８
０ａ、８０ｂが動作し、切換弁６９が動作するように構
成されている。切換弁６９と開路用ソレノイド６８の可
動片８０ａの間にはばね８８が配置され、切換弁６９の
端部には所定の長さを持ったばねガイド部６９ａが設け
られている。また、可動片８０ａとばね８８の間にはば
ね８８を保持する支え８９が配置されている。また、支
え８９には所定の長さを持ったばねガイド部９０が設け
られている。

【００５４】このように構成された本実施の形態による
と、動作時にまず可動片８０ａがばね８８を縮めてから
切換弁６９を押すようになる。そのため、ばね８８に蓄
えられたエネルギと開路用ソレノイド６６の励磁力とで
切換弁６９を動作させる事ができるので、安定した動作
が得られると共に、ばねを縮める距離を変えるかまたは
ばねの強さを変えることにより、容易に動作時間を変化
させることが可能となる。なお、本発明は、本実施の形
態に限定されるものではなく、閉路用に適用したり、開
路、閉路両方に適用することも可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の発明によると、主操作弁部のケースの同一軸上に
２つのシート部を設けるという、難しい加工を施す必要
が無くなり、コストを低減でき、製作に掛かる時間も短
縮できる。

【００５６】請求項２記載の発明によると、排液弁の動
作が、排液弁とガイド部とにより形成される液室の液圧
により確実に行われるため、動作を安定させることがで
きる。請求項３記載の発明によると、給液弁が開いた後
も液圧により開いた状態が継続するため、次に排液弁を
開く時に給液弁が閉じるまでの間の遅れ時間を設けるこ
とができる。これにより構造を大きく変更すること無
く、動作時間を変化させることが可能となる。

【００５７】請求項４記載の発明によると、排液弁とガ
イドとにより形成される液室の容積を小さくできるた
め、弁の動作による作動液の消費量を少なくでき、応答
性を向上させることが可能である。請求項５記載の発明
によると、安価で少ない部品で簡単な作業で蓋を排液弁
に取りつけることができ、コスト低減、組立ての簡素化
が可能となる。

【００５８】請求項６記載の発明によると、電磁コイル
の可動片が切換弁に当たるまでの距離を変えることによ
り、可動片が切換弁に当たる時の運動エネルギを変化さ
せることができる。これにより、切換弁の動作の時間を
変化させることができ、容易に最適な動作時間を得るこ
とができる。

【００５９】請求項７記載の発明によると、ストッパー
がガイドの中を摺動可能であるため、ストッパーを押す
ことにより、手動で切換弁を動作させる事ができ、手動
操作を簡単に行うことが可能となる。

【００６０】請求項８記載の発明によると、動作時にま
ず可動片がばねを縮めてから切換弁を押すようになる。
そのためばねに蓄えられたエネルギとソレノイドの励磁
力とで切換弁を動作させる事ができるので、安定した動
作が得られると共に、ばねを縮める距離またはばねの強
さを変える事により、容易に動作時間を変化させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である液圧操作装置
の断面図。

【図２】図１の液圧操作装置の主操作弁部の断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態である液圧操作装置
の主操作弁部の断面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態である液圧操作装置
の主操作弁部の断面図。

【図５】本発明の第４の実施の形態である液圧操作装置
の主操作弁部の軸方向から見た図であり、同図（Ａ）は
分割リング挿入前の図、同図（Ｂ）は分割リング挿入後
の図。

【図６】本発明の第５の実施の形態である液圧操作装置
のパイロット弁部の断面図。

【図７】本発明の第６の実施の形態である液圧操作装置
のパイロット弁部の断面図。

【図８】本発明の第７の実施の形態による液圧操作装置
のパイロット弁部の断面図。

【図９】従来の液圧操作装置の断面図。

【符号の説明】

１…開閉部、２…固定電極、３…可動電極、４…液圧操
作装置、５…駆動部、６…駆動シリンダ、７…駆動ピス
トン、８…駆動ロッド、９…第１の液室、１０…第２の
液室、１１…液圧制御部、１２…主操作弁部、１３…パ
イロット弁部、１４…流路、１５…アキュムレータ、１
６…高圧流路、１７…低圧タンク、１８…液圧ポンプ、
１９…制御ポート、２０…給液ポート、２１…低圧流
路、２２…排液ポート、２３…給液弁、２４…排液弁、
２５…ヘッド部、２６…凹部、２７…ガイドリング、２
８…操作制御ポート、２９…ばね室、３０…ばね、３１
…ばね室、３２…ばね、３３…シート部、３４…流路、
３５…操作給液ポート、３６…操作排液ポート、３７…
切換弁、３８，３９…バルブブロック、４０…開路用ソ
レノイド、４１…閉路用ソレノイド、４２…可動片、４
４…給液ポート側シート部、４５…排液ポート側シート
部、４６…ケース、５１…給液弁、５２…排液弁、５３
…ケース、５４…シート部、５５…シート部、５６…ガ
イド部、５７…液室、５８…蓋、５９…ばね、６０…ば
ね、６１…液圧制御部、６２…主操作弁部、６３…パイ
ロット弁部、６４…制御ポート、６５…給液ポート、６
６…開路用ソレノイド、６７…排液ポート、６８…操作
制御ポート、６９…切換弁、６９ａ…ガイド部、７０…
操作排液ポート、７１…閉路用ソレノイド、７２…操作
給液ポート、７３…摺動部（第１の摺動部）、７４…第
２の摺動部、７５…溝、７６…段付き部、７７…リン
グ、７８，７９…バルブブロック、８０，８０ａ，８０
ｂ…可動片、８１…ばね、８２…ストッパー、８３…ナ
ット、８４…ストッパーガイド、８５…段付き部、８６
…ストッパーピン、８７…ナット、８８…ばね、８９…
支え、９０…ガイド部。

フロントページの続き (72)発明者 中嶋 文雄 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 清水 正治 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 高木 弘和 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 3H089 AA60 DA04 DB02 DB43 DB73 DB76 DB82 EE03 EE31 GG01 HH05 JJ20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧化した液体を蓄えるアキュムレータ
   と、このアキュムレータから供給される作動流体によっ
   て動作する駆動部と、前記作動流体を制御して前記駆動
   部の動作を制御する液圧操作部とを備えると共に、前記
   液圧操作部は、前記作動流体を前記駆動部に供給及び排
   出を選択的に行う主操作弁部と、電磁コイルによって駆
   動され、かつ前記主操作弁を駆動する液圧を出力制御す
   る切換弁として構成されるパイロット弁部を備えている
   液圧操作装置において、前記主操作弁部は円筒状のケー
   ス内に当該ケースの内周面を摺動し、当該ケース内に設
   けられたシート部と開離及び当接することにより、前記
   駆動部の作動流体を排出するか否かを選択する円筒状の
   排液弁と、前記排液弁を常に前記シート部と当接する方
   向に付勢する排液弁用ばねと、前記排液弁のケースのシ
   ート部とは反対側開口部の内周面を摺動可能に支持する
   ガイド部と、前記排液弁内には当該排液弁の内周面を摺
   動し、当該排液弁内に設けられたシート部と開離及び当
   接することにより、前記駆動部へ作動流体を供給するか
   否かを選択する給液弁と、前記給液弁を常に前記シート
   部と当接する方向に付勢する給液弁用ばねと、前記排液
   弁のケースのシート部側開口部を塞ぐ蓋とを設けたこと
   を特徴とする液圧操作装置。
2. 【請求項２】 前記排液弁と前記ケースとの摺動部の径
   と前記ケースと排液弁のシート部のシート径により形成
   される円環部の面積より、前記排液弁と前記ガイド部と
   により形成される液室の断面積の方が大きいことを特徴
   とする請求項１記載の液圧操作装置。
3. 【請求項３】 前記給液弁と前記排液弁とのシート部側
   の端部を丸棒状に形成し、前記丸棒状端部が前記排液弁
   の蓋を摺動可能に貫通するように構成されていることを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の液圧操作装
   置。
4. 【請求項４】 前記給液弁と前記排液弁とのシート部側
   の第１の端部を丸棒状に形成し、前記第１の端部が前記
   排液弁の蓋を摺動可能に貫通するように構成され、また
   前記給液弁と前記排液弁とのシート部と反対側の第２の
   端部を丸棒状に形成し、前記第２の端部が前記排液弁の
   ガイドを摺動可能に貫通するように構成されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の液圧操作装
   置。
5. 【請求項５】 前記排液弁のケースのシート部側開口部
   に溝を設け、前記排液弁の蓋に段付き部を設け、前記蓋
   の段付き部と係合するように前記溝に円周方向に少なく
   とも３つ以上に分割されたリングを挿入し、前記給液弁
   用ばねを前記蓋と前記給液弁との間に配置していること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載
   の液圧操作装置。
6. 【請求項６】 高圧化した液体を蓄えるアキュムレータ
   と、このアキュムレータから供給される作動流体によっ
   て動作する駆動部と、液圧を出力制御することで前記作
   動流体を制御して前記駆動部の動作を制御する液圧操作
   部を備えると共に、前記液圧操作部は円筒状のケース
   と、前記ケースの内周面を摺動し、ケース内に設けられ
   たシート部と開離及び当接することにより、作動流体の
   流れの方向を選択する切換弁体と、前記切換弁体を駆動
   させるための開路用及び閉路用電磁コイルを有する切換
   弁部を備えている液圧操作装置において、前記電磁コイ
   ルはその可動片により前記切換弁体を押圧し駆動するよ
   う前記切換弁体と概同一軸上に設けられ、前記可動片は
   ばねにより常に前記切換弁体から離れる方向に付勢され
   ており、また、非励磁状態の可動片と切換弁体の間には
   隙間が設けられ、この隙間の大きさを変えられるよう
   に、非励磁状態の可動片の位置を駆動方向の任意の位置
   に決めるためのストッパーが電磁コイルの端部に調整可
   能に設けられていることを特徴とする液圧操作装置。
7. 【請求項７】 軸上に位置を調整可能な貫通穴を持った
   ガイドと、前記ガイドの穴の中を摺動可能にストッパー
   が設けられ、前記ストッパーが非励磁状態の可動片の位
   置を決められるよう、当該ストッパーにはガイドと当接
   するように段付き部が設けられていることを特徴とする
   請求項６記載の液圧操作装置。
8. 【請求項８】 高圧化した液体を蓄えるアキュムレータ
   と、このアキュムレータから供給される作動流体によっ
   て動作する駆動部と、液圧を出力制御することで前記作
   動流体を制御して前記駆動部の動作を制御する液圧操作
   部を備えると共に、前記液圧操作部は円筒状のケース
   と、前記ケースの内周面を摺動し、ケース内に設けられ
   たシート部と開離及び当接することにより、作動流体の
   流れの方向を選択する切換弁体と、前記切換弁体を駆動
   させるための開路用及び閉路用電磁コイルを有する切換
   弁部を備えている液圧操作装置において、前記切換弁体
   と前記電磁コイルの可動片の間にはばねが配置され、前
   記切換弁体の端部には所定の長さを持ったばねガイド部
   が設けられ、前記可動片と前記ばねの間にはばねを保持
   する支えが配置され、前記支えには所定の長さを持った
   ばねガイド部を設けていることを特徴とする液圧操作装
   置。