JPH0316522B2 - - Google Patents

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JPH0316522B2
JPH0316522B2 JP58200924A JP20092483A JPH0316522B2 JP H0316522 B2 JPH0316522 B2 JP H0316522B2 JP 58200924 A JP58200924 A JP 58200924A JP 20092483 A JP20092483 A JP 20092483A JP H0316522 B2 JPH0316522 B2 JP H0316522B2
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JP
Japan
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actuator
control valve
fluid
piston
main control
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JP58200924A
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English (en)
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JPS6093716A (ja
Inventor
Ichiro Nakamura
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US06/664,847 priority patent/US4638718A/en
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Publication of JPH0316522B2 publication Critical patent/JPH0316522B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/34Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator hydraulic

Landscapes

  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速度動作,高応答性が要求される機
器、例えばしや断器として好適な流体圧駆動装置
に関する。
〔従来の技術〕
一般に高速度動作を要求する機器としてしや断
器が知られている。特に最近のしや断器において
は、電力需要の増大,送電容量の増大に伴なつて
高電圧,大容量化が進められ、これと共に系統の
過渡安定度の点から高速度しや断、つまりしや断
時間の短縮が求められている。しや断時間の短縮
のためには、主にしや断部におけるアーク時間の
短縮およびしや断部の接触子間を開離操作する駆
動装置の高速度動作化が必要である。
ところで、この種の流体圧駆動装置としては、
例えば特公昭56−48934号などで示すように、主
として駆動力を発生する流体圧アクチユエータ
と、このアクチユエータを制御する制御弁とから
構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記流体圧駆動装置において、重量物の被駆動
体を急加速する場合には、おきな慣性力となり大
きな駆動力を必要とするため、大型のアクチユエ
ータが必要になる。また、大型のアクチユエータ
を高速度で駆動する場合には大流量を必要とし、
このために制御弁の可動部の慣性も大きくなり、
動作遅れも大きくなるため、高速度動作,高応答
に関して問題を有していた。
さらに大型のアクチユエータでは1回の動作で
使用する高圧流体の体積が大きく、大型の流体圧
源を必要としなければならないという問題があつ
た。
本発明の目的は、大きな慣性力を有する被駆動
を、高応答且つ高速度動作で駆動する小型の流体
圧駆動装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、指令を受けて動作する制御弁と、
該制御弁によつて制御された圧力流体を駆動源と
するアクチユエータとで構成する流体圧駆動装置
において、前記アクチユエータは所定のストロー
クを移動可能な主アクチユエータと、該主アクチ
ユエータと別体で同一軸線上に配置され、前記ス
トロークより短いストロークを移動可能な加速用
アクチユエータとから構成され、前記主アクチユ
エータは動作の開始時に前記加速用アクチユエー
タと一体となつて動作するためのストツパを備
え、前記主アクチユエータのロツドは前記加速用
アクチユエータを貫通するように設けられ、前記
主アクチユエータおよび前記加速用アクチユエー
タにそれぞれ形成される一方の流体室は流体圧源
に連通すると共に、他方の流体室は前記制御弁に
連通するように構成することにより達成される。
〔作用〕
アクチユエータ速度の遅い加速範囲、すなわち
動作の初期の段階では、所定のストロークを移動
可能な主アクチユエータと加速時だけ作動する加
速用アクチユエータがストツパの働きにより同時
に作動する。それによつて大きな駆動力が得られ
る。加速が終了して高速度で動作する範囲では主
アクチユエータのみを作動させる。それにより主
制御弁を流れる流体流量は相対的に少なくできる
ため、主制御弁を小型にできる上、その慣性も小
さくなり、動作遅れを小さくすることができる。
〔実施例〕
以下図に示す一実施例を用いて本発明の詳細に
ついて説明する。
第1図は本発明における流体圧駆動装置をしや
断器に適用した場合の回路構成の一実施例を示
す。1は駆動部の主アクチユエータであり、所要
距離x1を動作し、その駆動力はF1である。2は
加速用アクチユエータであり、被駆動体、実施例
ではしや断部7を起動加速するときのみ有効に動
作し、その動作距離はx2、駆動力はF2である。
ここでx2はしや断部7の加速が完了する距離にほ
ぼ同じとする。これらのアクチユエータ1,2は
主制御弁3によつてその動作が制御される。主制
御弁3は2個の補助制御弁5,6によつて制御さ
れる。これら主アクチユエータと加速用アクチユ
エータは同一軸線上に配設されている。
主アクチユエータ1はシリンダボデイ10,ピ
ストン11,ロツド12,ピストン突起13a,
13bで構成する。また主アクチユエータには4
個の流体室14a,14b,15a,15bが形
成され、流体室15bには直接、14bにはチエ
ツク弁16bを介して流体圧源8に連通する。流
体室15aは直接、14aはチエツク弁16aを
介して主制御弁3に連通する。
加速用アクチユエータ2はシリンダボデイ2
0,ピストン21,ピストン突起22aで構成す
る。アクチユエータには3個又は4個の流体室を
形成する。実施例では3個の場合を示し、流体室
23a,23b及び24aを形成する。前記ピス
トン21のピストン突起22aにはロツド12b
が軸方向に移動自在に貫通されており、このロツ
ド12bはしや断部7の接触子を駆動する。ロツ
ド12bにはストツパ12cを設ける。流体室2
3bは流体圧源8に連通し、24aは主制御弁3
に連通する。
主制御弁3は流体圧源8,アクチユエータ1,
2と戻りタンク9との間の流体の連通、しや断を
制御する。すなわち、アクチユエータ1,2へ連
通するポート35を流体圧源8へ連通する場合又
は戻りタンク9へ連通する場合である。主制御弁
3には4個の受圧部31,32,33及び34を
有し、これらの受圧部に作用する流体圧により力
によつて前述の2位置を選択する。補助制御弁5
及び6は主制御弁3の制御を行なうため、受圧部
33,34に作用する流体圧を制御する。
本発明における流体圧駆動装置は上述の構成に
なつているので、次の様に動作する。第1図の状
態は主制御弁3が図示の状態となつてアクチユエ
ータ1,2を左方へ駆動し、しや断部7を投入し
ている場合を示す。しや断部7が投入状態(ピス
トンが左端にある)では主制御弁3は、受圧部3
1,33に流体圧が作用し、図示の位置を保持す
る。補助制御弁5にしや断指令が入ると受圧部3
3の高圧流体弁を排出し、主制御弁3を図示右側
に切換える。これによりアクチユエータポート3
5とタンクポート37,流体源ポート36とパイ
ロツトポート38を各々連通させる。これにより
受圧部32に高圧流体を作用させて主制御弁3を
右側のフアンクシヨンに保持させると同時にアク
チユエータ1,2の流体室14a,15a,24
a内の高圧流体をタンク9へ排出する。流体室1
4b,15b及び23bには流体圧源8から高圧
流体が流入し、ピストン11,21を図示右方に
押して、ロツド12に連通されたしや断部7の接
触子を開離動作させる。このとき、主アクチユエ
ータ1のピストン11が動作するとき、同時に加
速用アクチユエータ2のピストン21も動作し、
ロツド12のストツパ12cを介して駆動力
(F1+F2)がしや断部7へ伝達される。そしてし
や断部7の加速がほぼ完了したころ、加速用アク
チユエータ2のピストン突起22aが流体室24
aに突入し、流体室23aの流体は突起22aの
外周と流体室24aの内壁との隙間を介して流体
室24aへ流入する。これにより流体室23aが
高圧となつてピストン21は減速・停止する。こ
のときロツド12はピストン21と離れて主アク
チユエータ単独の動作を行う。その後ピストン1
1は動作して突起13aを室15aに突入すると
前と同時にピストン11は減速・停止する。
補助制御弁5は主制御弁3を切換えると、受圧
部31に加えて32に高圧流体が作用し、主制御
弁3を右側フアンクシヨンに保持する。指令が解
除されて補助制御弁5が復帰して受圧部33に高
圧流体が作用しても、主制御弁3は受圧部31,
33に働く力によつて切換位置を保持する。
投入指令によつて補助制御弁6が動作すると、
受圧部33に加えて受圧部34にも高圧流体が作
用し、受圧部31,32に働く力に打ち勝つて主
制御弁3を左側のフアンクシヨンに切換える。こ
れにより、受圧部32の高圧流体を排出すると同
時にアクチユエータ1及び2の流体室14a,1
5a及び24aに高圧流体を供給する。これによ
り主制御弁3を切換位置に保持すると同時に、ピ
ストン11及び21を左方へ動作させ、ロツド1
2を介してしや断部7の接触子を投入方向に駆動
する。
実施例ではしや断器の特性上、しや断動作がよ
り高応答且つ高速度動作を要求されるため、加速
用アクチユエータを、一方のみに用いた例を示し
たが、加速用アクチユエータを両方向の動作に有
効に作用する様に配置することも可能である。第
2図はその例を示し、第2図において、第1図と
同一符号のものは同一部分を示す。25は追加し
た加速用アクチユエータでありボデイ26,ピス
トン27などで構成する。動作は第1図の場合と
同様であるので省略する。
第3図はしや断動作時のピストンの動作と主制
御弁を流れる高圧流体の流量を示すものである。
同図aはピストンの動きを、bは主制御弁3を流
れる高圧流体の流量を示す。しや断指令により、
主制御弁3が切換つて流体室14a,15a,2
4aから高圧流体が排出され、ピストン11,2
1は起動加速される。このときピストン11と2
1は同一動作を行い、各々のシリンダから排出さ
れる流体流量は図bに示す(1),(2)で表わされ、主
制御弁3を流れる流量はそれらを合計した(3)で表
わされる。ピストンによる加速がほぼ完了する頃
にピストン21は減速し始め、同図aの(1)で示さ
れるピストン11とは別に(2)で示す動作を行な
う。これに伴い、主制御弁3を流れる流量もアク
チユエータ2からの流量(2)は減少し、アクチユエ
ータ1からの流量(1)だけとなる。したがつて主制
御弁3を流れる流体の流量は同図bに(3)で示す値
となる。本実施例によれば、ピストンの加速時は
駆動力F1+F2が得られ、しかも主制御弁を流れ
る流体流量は相対的に対なくできる。
第4図はアクチユエータ1,2の具体的構造を
示す実施例であり、各部を示す符号は第1図と同
等である。従つて構造及び動作についても第1図
で説明したと同様であるの省略する。
第5図はアクチユエータの他の実施例を示す。
符号は第1図と同様である。本実施例では、アク
チユエータ2のピストン21の構造に特徴であ
る。ピストン21にステム部25を設け、ロツド
12bの挿入された中空部に流体室15bを設
け、これにピストン11の突部13bが突入する
構造としている。流体室15bには流体室23b
を介して高圧流体が作用する。本実施例ではピス
トン21aのストツパ12cは必要がなくなり、
ストツパ12cとしての作用はピストン11が直
接その作用を行なう。従つて作用,効果は第4図
の実施例と同等である。
第4図に示す実施例に比較して第5図に示す実
施例は、図に示すピストン21の構造にしたの
で、アクチユエータの構造簡素化及び小型化が可
能となる。
〔発明の効果〕 本発明装置によれば、ピストン速度が遅く流量
が比較的小さいストローク範囲では、主,加速用
アクチユエータをともに使用して大きな駆動力を
得るようにし、ピストン速度が速く流量が大きい
ストローク範囲では、主アクチユエータのみで駆
動力を得るようにしたので、大きな駆動力の必要
な範囲(加速範囲)では大きな駆動力を得ながら
且つ小さな主制御弁で、高速のピストン速度が得
られる。このため、流体圧駆動装置は小型軽量化
でき、慣性が小さくでき、高応答且つ高速動作が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の流体圧駆動装置の一実施例を
示す回路図、第2図は本発明の流体駆動装置の他
の実施例を示す回路図、第3図a,bは本発明の
流体圧駆動装置の動作を説明するための図で、第
3図aはピストンの動作を、第3図bは主制御弁
を流れる高圧流の流量をそれぞれ示す図、第4図
は本発明の流体圧駆動装置におけるアクチユエー
タの構造を示す断面図、第5図は本発明の流体圧
駆動装置におけるアクチユエータの他の実施例の
構造を示す断面図である。 1……アクチユエータ、2……アクチユエー
タ、3……主制御弁、5……補助制御弁、6……
補助制御弁、7……シや断部、8……流体圧源、
9……タンク、10……シリンダボデイ、11…
…ピストン、12……ロツド、20……シリンダ
ボデイ、21……ピストン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 指令を受けて動作する制御弁と、該制御弁に
    よつて制御された圧力流体を駆動源とするアクチ
    ユエータとで構成する流体圧駆動装置において、
    前記アクチユエータは所定のストロークを移動可
    能な主アクチユエータと、該主アクチユエータと
    別体で同一軸線上に配置され、前記ストロークよ
    り短いストロークを移動可能な加速用アクチユエ
    ータとから構成され、前記主アクチユエータは動
    作開始時に前記加速用アクチユエータと一体とな
    つて動作するためのストツパを備え、前記主アク
    チユエータのロツドは前記加速用アクチユエータ
    を貫通するように設けられ、前記主アクチユエー
    タおよび前記加速用アクチユエータにそれぞれ形
    成される一方の流体室は流体圧源に連通すると共
    に、他方の流体室は前記制御弁に連通するように
    構成したことを特徴とする流体圧駆動装置。
JP58200924A 1983-10-28 1983-10-28 流体圧駆動装置 Granted JPS6093716A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58200924A JPS6093716A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 流体圧駆動装置
US06/664,847 US4638718A (en) 1983-10-28 1984-10-25 Fluid-pressure driving device

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JP58200924A JPS6093716A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 流体圧駆動装置

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Publication Number Publication Date
JPS6093716A JPS6093716A (ja) 1985-05-25
JPH0316522B2 true JPH0316522B2 (ja) 1991-03-05

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ID=16432538

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