JP4008544B2 - Fluid drive device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は請求項1の前提部分に記載の流体駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このような駆動装置は,例えばEP 0 451 724 B1で公知になっている。
【0003】
この駆動装置では,エネルギー源はディスクばね装置であり,このばね力が,圧力シリンダ内を摺動するピストンに作用する。そして,ディスクばねの反対側に圧力媒体室が設けられている。スイッチのための駆動ピストンは,圧力シリンダの横に位置している。従って,この装置は比較的大きなスペースを必要とする。
【0004】
EP 0 158 054 B1に開示の駆動装置では,ばね装置は連結桿を介してピストンに作用している。そしてこのピストン内に駆動ピストンロッドが入っているので,比較的狭いスペースを必要とする。圧力シリンダ,駆動ピストンロッド,動作シリンダ及びばね装置は1つの軸の上にある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は冒頭に述べた装置で,スペースの利用を改善することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的は,請求項1の特徴部分の構成により達せられる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明では,コンテナ装置は,少なくとも2つの軸方向のボアを有して,これらボアのそれぞれの中に,圧力ピストンが摺動可能に設けられており,これら圧力ピストンの一端面にはスラストリングが当接し,他の端面には圧力媒体が作用するようになっている。
【0008】
好ましくは,軸方向の3つのボアを備えており,その中を圧力ピストンが摺動する。
【0009】
第1の例では,コンテナ装置は,動作シリンダを同心的に囲む環状のコンテナボディを有している。
【0010】
固定の目的で,動作シリンダハウジングの上にはフランジリムが形成され,コンテナボディの上の凹部に係合しており,こうしてコンテナボディはエネルギー貯蔵ばねによりフランジリムに押圧されている。
【0011】
この場合,ポンプが,圧力媒体を加圧するために,コンテナボディの中に組込まれている。
【0012】
本発明の他の例では,コンテナ装置は,複数のボアに対応する,複数のコンテナから構成されている。もし,3つのボアがあった場合には,3つのコンテナが設けられており,これらは動作シリンダハウジングの周りに等配されて固定されている。
【0013】
動作シリンダハウジングは,六角形をなしていることも可能で,圧力媒体用の部品をコンテナ間に位置する六角面に固定することも可能である。
【0014】
「作用・効果」
本発明の構成で,スペースの有効活用ができる。
【0015】
ばねはロッドを介することなく圧力ピストンに作用する。従って,タイロッドの領域でシールは不要である。エネルギーは短い距離で作動ピストンに供給される。圧力ピストンは,実質的に作動ピストンの上に位置している。
【0016】
更に,組立て,保守が容易になっている。何故なら,コンテナはモジュール構造であり、容易に交換できる。動作シリンダハウジングは引抜き,または鍛造材から構成され、また,圧力ピストンの個々のコンテナはアルミニウムの半製品から造ることもできる。
【0017】
本発明の更なる好ましい構成は,サブクレームから得られる。
【0018】
「実施例」
本発明並びに更なる好ましい構成及び改善例は,図面を参照して詳細に説明される。この中に2つの実施例が説明されている。
【0019】
流体駆動装置10は動作シリンダ12のためのシリンダ11を有している。このシリンダの中を作動ピストン(駆動ピストンとも言う)13が案内される。作動ピストン13には駆動ピストンロッド14が組合わされており、これにより高圧ブレーカが作動される。
【0020】
駆動ピストン即ち作動ピストン13の動作の始点及び終点に位置してダンピング部材16及び17がある。ダンピング部材16の中に領域18が入り、また駆動ピストンロッド14より径の大きい領域19がダンピング部材17に入り、作動ピストン13をその動きの始点及び終点でダンプする。
【0021】
シリンダ11には、大径のコンテナボディ20が組合わされており、この本体の中に3つのボア21(その内の1だけが見える)がある。これら3つのボアは流体駆動装置の中心軸M−Mの周りに等配されている。
【0022】
保持リング22が、動作シリンダハウジング11の自由端に位置して、動作シリンダハウジング11に固定されている。
【0023】
動作シリンダハウジング11はスラストリング23により囲まれている。このスラストリング23は、動作シリンダハウジング11の外面上を移動可能に案内される。
【0024】
例えば、EP 0 451 724 B1に開示の流体駆動装置のばね装置に対応する、エネルギー貯蔵ばね24がスラストリング23と保持リング22との間に設けられている。
【0025】
エネルギー貯蔵ばね24により矢印Dの方向に動かされる圧力ピストン25が、ボア21の中に組込まれている。各圧力ピストン25のスラストリング23の反対側に位置して、圧力媒体室26が設けられている。この圧力媒体室26の中に、モータ28により駆動されるポンプ27により圧力媒体が、ライン29及び動作シリンダ12並びにライン30、31を介して供給される。こうして、圧力ピストン25は、矢印Dと反対方向に押出されて、エネルギー貯蔵ばね24を付勢する。
【0026】
ライン29、30、31はコンテナ20の中に作られている。ライン30は、切換スライド33を有する切換弁32のPポートにつながっている。切換スライド33は、ソレノイドA及びEにより、スイッチオフ、スイッチオンの方向にそれぞれ駆動される。
【0027】
切換弁32のTポートにつながるライン34を介して、圧力媒体はフィルター35を通って、低圧タンク36に供給される。ここから、圧力媒体はポンプ27により作動ピストン、動作シリンダ12に供給される。
【0028】
ライン30は,切換弁32のPポートに繋がるライン38につながっている。切換弁のZポートはライン39を介して、シリンダ12の,大きいピストン面側に位置する室に繋がっている。
【0029】
図1は,スイッチが、スイッチオフの状態にあることを示している。
【0030】
スイッチ15をスイッチオンにするには、圧力媒体はポンプ27及びライン39、エネルギー貯蔵ばねを介して、切換弁32を適当の位置にして、作動ピストン13の両側に送られる。この場合、作動ピストン13のピストンロッド14が接続されている側の面積は、反対側より小さいので、作動ピストン13及びピストンロッド14は上方に動かされ,スィッチ15を閉じる。
【0031】
そして,スィッチ15をオフにするには,切換弁32を介して,ライン39と34の間及び低圧タンク36が接続される。こうして,大きいピストン面積を有する側の圧力が下がる。これにより,ピストン面積が小さい側の圧力媒体が作動ピストンをオフの位置にする。
【0032】
圧力媒体はポンプとエネルギー源とによって用意される。このエネルギー源は、エネルギー貯蔵ばね24及びボア21中の3つの圧力ピストン25によって形成される。そして、圧力媒体室26中の圧力媒体が、上述のように、作動ピストンを動作させる。
【0033】
図2は、流体駆動装置の詳細をばねを除いて示す断面図である。
【0034】
動作シリンダハウジング11には、作動シリンダ12及びこの作動シリンダ12内を案内される動作、駆動ピストン13が含まれている。
【0035】
保持リング22が、動作シリンダハウジング11の上に、ステップ41を有するねじ付きブッシュ40により固定されている。このステップ41に、保持リング22上の段部42が当接している。ねじ付きブッシュ40が、動作シリンダハウジング11の外ねじ43に螺合されている。
【0036】
動作シリンダ12は,動作シリンダハウジング11の一部である盲穴45を有する、閉止部材44により閉じられている。複数の横方向ボア46、47が閉止部材44に開けられている。これらのボア46、47内に、動作シリンダ12に平行する、ライン39及び29に対応するライン(この図では、符号48及び49が付されている)が開口している。
【0037】
コンテナボディ、即ちコンテナ50が、動作シリンダハウジング11の反対側端部の周りに配置されている。このコンテナボディ50は、圧力ピストン25が組み込まれたボア21を有するコンテナハウジング、コンテナボディ20に対応するものである。保持ピース22とコンテナボディ50との間にスラストリング23があり、保持ピース22とスラストリング23の間にエネルギー貯蔵ばね24(図2では図示せず)がある。
【0038】
動作シリンダハウジング11の端部、図の上では頂部、にリム51があり、コンテナボ ディ50上の段部52内に係合している。そして、全ての部材が取付けられ、組立てられると、エネルギー貯蔵ばねがスラストリング23を介して、圧力ピストン25及び圧力媒体に作用する。こうして、ハウジングの段部がフランジリム51に当接し、コンテナボディ50が所定の位置に保持される。
【0039】
圧力媒体室26は、ボア53を介して,動作シリンダハウジング11のボア54に接続される。これらボアの芯は揃って、動作シリンダハウジング11に対して半径方向に伸びて、動作シリンダ12内に開口している。ライン48は横方向ボア55を介して、切換弁32のZポートに通ずる、ボア56に接続されている。P及びTポートに通ずる、他のボアは図2には示されていない。
【0040】
その中にフィルター35(図示せず)が収容される、カバー57がコンテナボディ50の上面に取付けられている。
【0041】
ピストンロッド側で、動作シリンダ12は他の閉止部材58により閉じられている。この閉止部材58を通ってピストンロッドが外側に突出し,カバー57の中でシール59に係合している。
【0042】
図3に示す流体駆動装置70は、動作シリンダハウジング71を有しており、この動作シリンダハウジング71の中に,その中に作動ピストン73がある動作シリンダ72が組込まれている。この作動ピストン73の構成及び作用は,作動ピストン13のそれに対応している。
【0043】
スイッチから離れた側、即ち底において、動作シリンダハウジング71は、カバー75によって固定された、ブッシュ74により閉じられている。
【0044】
ブッシュ74の領域、即ちスイッチから離れた端部で、動作シリンダハウジング71は段部76を有している。この結果、縮径部77が形成される。この縮径部77の外側に外ねじ78が形成され、この上にスリーブ80の円筒カラー79が螺合されている。
【0045】
スリーブ80は、2つの溝81及び82を離間して有しており、これら溝には、それぞれ力伝達部材83,83aが係合している。力伝達部材83,83aは、スラストリング84、84aと協同する。即ち、力伝達部材83は、半径方向内側に突出するビード85を有しており、これがスロット、溝81に係合する。また、円錐面86を有しており、この上に力伝達部材84が作用する。
【0046】
組立て上の理由により、力伝達部材83は分割、とくに2つの半割りリングに分割され、組立て状態では1つのリングとなる。
【0047】
円錐面87,86は、力伝達部材84(スラストリングとも呼ばれている)が、力伝達部材83を同心で部分的に囲むように、配置されている。
【0048】
スラストリング84は、スリーブ80の外面を囲んでいる。同じ効果が部材83a、84aを用いて達成される。
【0049】
動作シリンダハウジングの上、とくにスイッチ側端部領域に、動作シリンダハウジング71は領域88を有しており、その外側に6つの面89,90,91,92,93及び94を有する六角形となっている。図3では,面92が見られる。コンテナ95、97及び99は、それぞれ、ねじ接続96、98及び100により、面90、92及び94に固定されている。コンテナ95、97及び99は同じ構成である。
【0050】
そこで、図3を参照して、コンテナ95についてのみ説明する。
【0051】
コンテナ95は、底101及び内側が円筒状の壁102を有し、外側は長方形のカップ状をなしている(図4に見られるように)。
【0052】
その中を圧力ピストン104が摺動するボア103が、壁の内側に形成されている。
【0053】
コンテナ95の、スイッチから離れた側は、カバー105によりシールして閉じられている。カバー105は、ボア106を有しており、このボア106から、圧力ピストン104に一体に接続されたピストンロッド107が突出している。
【0054】
動作シリンダハウジング71は、半径方向のストップ面109を有するスラスト部材108により囲まれている。ディスクばね装置が,スラストリング84とスラスト部材108との間にある。スラスト部材108は、ピストンロッド107に当接している。従って、圧力ピストンがコンテナ95から押出されると、スラスト部材108を介してディスクばね装置が付勢される。
【0055】
スラスト部材108はリングでもよく、また環状部の周りに全ての3つのコンテナのピストンロッド107に当接するアームが一体に形成されたものでもよい。
【0056】
3つのコンテナ95、97及び99は、動作シリンダハウジング71の領域88の上に星型に配設されている。そして、これらコンテナの間の、3つの面91、93及び95の上に他の圧力媒体用の部品を一体に設けてもよい。例えば、切換弁110が側面91の上に、トラベルデテクタ111が側面93の上に、また,低圧タンク/ポンプ装置112が面89の上に固定される(これは,単なる例に過ぎない)。
【0057】
なお、動作シリンダ72は、スイッチ側でブッシュ115により閉じられ、このブッシュ115を通って作動ピストン73のピストンロッド73aが突出している。
【0058】
さらに、低圧タンクとして機能する、閉塞カバー116が設けられている。
【0059】
同様に、縦方向及び横方向の、圧力媒体ラインとして機能するボア117及び118が、動作シリンダハウジング71の中に設けられている。
【0060】
スラストリング84及び力伝達部材83の詳細がDE19637048(Mp.NO96/663)に詳細に説明されている。
【0061】
【発明の効果】
この様にして、流体駆動装置の構成が簡単化される。個々の圧力ピストンは、交換可能なコンテナの中に収容され、また,図3及び4に示す配置は簡単でモジュール構造であり、組立て及び保守は極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 流体駆動装置の説明図。
【図2】 図1に示す流体駆動装置の断面図。
【図3】 本発明の他の例の断面図。
【図4】 図3の矢印IV方向に見た平面図。
【符号の説明】
11…動作シリンダハウジング,12…動作シリンダ,13…作動ピストン、15…スイッチ、20…コンテナボディ、21…軸方向ボア、22…保持リング、23…可動スラストリング、24…エネルギー貯蔵ばね、25…圧力ピストン、32…切換弁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid drive apparatus according to the premise of claim 1.
[0002]
[Prior art]
Such a driving device is known, for example, from EP 0 451 724 B1.
[0003]
In this drive device, the energy source is a disc spring device, and this spring force acts on a piston sliding in the pressure cylinder. A pressure medium chamber is provided on the opposite side of the disk spring. The drive piston for the switch is located beside the pressure cylinder. Therefore, this device requires a relatively large space.
[0004]
In the drive device disclosed in EP 0 158 054 B1, the spring device acts on the piston via a connecting rod. And since the drive piston rod is contained in this piston, a relatively small space is required. The pressure cylinder, drive piston rod, working cylinder and spring device are on one axis.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is an apparatus described at the outset that improves the utilization of space.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
This object is achieved by the features of claim 1.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the container device comprises at least two axial bores, in each of these bores has a pressure piston slidably, thrust ring on one end face of the pressure piston Abuts, and the pressure medium acts on the other end face.
[0008]
Preferably, there are three axial bores in which the pressure piston slides.
[0009]
In the first example, the container device has an annular container body concentrically surrounding the operating cylinder.
[0010]
For the purpose of fixing, the operation on the cylinder housing is formed a flange rim engages the recess on the container body, thus the container body is pressed against the flange rim by the energy storage spring.
[0011]
In this case, a pump is incorporated in the container body to pressurize the pressure medium.
[0012]
In another example of the present invention, the container device is composed of a plurality of containers corresponding to a plurality of bores. If there are three bores, three containers are provided, which are equally distributed around the working cylinder housing and fixed.
[0013]
The operating cylinder housing can be hexagonal, and the pressure medium components can be fixed to the hexagonal surface located between the containers.
[0014]
"Action / Effect"
With the configuration of the present invention, space can be effectively utilized.
[0015]
The spring acts on the pressure piston without going through the rod. Therefore, no seal is required in the area of the tie rod. Energy is supplied to the working piston over a short distance. The pressure piston is located substantially above the working piston.
[0016]
Furthermore, assembly and maintenance are easy. Because the container is modular, it can be easily replaced. The working cylinder housing is constructed from pultruded or forged material, and the individual containers of the pressure piston can also be constructed from aluminum semi-finished products.
[0017]
Further preferred configurations of the invention result from the subclaims.
[0018]
"Example"
The invention and further preferred configurations and improvements will be described in detail with reference to the drawings. Two embodiments are described therein.
[0019]
The
[0020]
[0021]
The
[0022]
Retaining
[0023]
The working
[0024]
For example, an
[0025]
A
[0026]
[0027]
The pressure medium is supplied to the low-
[0028]
The line 30 is connected to a line 38 connected to the P port of the switching
[0029]
FIG. 1 shows that the switch is in a switch-off state.
[0030]
To switch on the
[0031]
In order to turn off the
[0032]
The pressure medium is provided by a pump and an energy source. This energy source is formed by an
[0033]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of the fluid drive device without a spring.
[0034]
The operating
[0035]
A retaining
[0036]
The working
[0037]
A container body or
[0038]
End of the working
[0039]
The pressure
[0040]
A
[0041]
On the piston rod side, the operating
[0042]
The
[0043]
On the side away from the switch, ie at the bottom, the working
[0044]
In the region of the
[0045]
The
[0046]
For assembly reasons, the
[0047]
The conical surfaces 87 and 86 are arranged such that a force transmission member 84 (also called a thrust ring) partially surrounds the
[0048]
The
[0049]
On the working cylinder housing, in particular the switch-side end region, the
[0050]
Therefore, only the
[0051]
The
[0052]
A
[0053]
The side of the
[0054]
The working
[0055]
The
[0056]
The three
[0057]
The operating
[0058]
Further, a
[0059]
Similarly, longitudinal and
[0060]
Details of the
[0061]
【The invention's effect】
In this way, the configuration of the fluid drive device is simplified. The individual pressure pistons are housed in replaceable containers, and the arrangement shown in FIGS. 3 and 4 is simple and modular, and is very easy to assemble and maintain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a fluid drive device.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fluid drive device shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of the present invention.
4 is a plan view seen in the direction of arrow IV in FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記コンテナ装置は,前記動作シリンダハウジング(11)を囲んでおり,また少なくとも2つの軸方向のボア(21)を有して,これらボアのそれぞれの中に,圧力ピストン(25)が摺動可能に設けられており,これら圧力ピストンの一端面には前記スラストリング(23)が当接し,他の端面には前記圧力媒体が作用するようになっていることを特徴とする流体駆動装置。In particular, a fluid drive for a high-pressure circuit breaker having an operating cylinder (12) in which an operating piston (13) moves and an energy storage comprising an energy storage spring (24) for pressurizing the pressure medium in the container device The energy storage spring (24) has one end supported by the operating cylinder housing (11) and the other end is moved by a movable thrust ring (23) surrounding the operating cylinder housing (11). In a fluid drive adapted to be
The container device surrounds the working cylinder housing (11) and has at least two axial bores (21) in which a pressure piston (25) can slide. It is provided to, on one end face of the pressure piston against the thrust ring (23) abuts, fluid drive device, characterized in that the pressure medium is adapted to act on the other end face.
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