JPH04229513A

JPH04229513A - 高電圧装置

Info

Publication number: JPH04229513A
Application number: JP11341191A
Authority: JP
Inventors: Karel Spicak; カレル・シユピツアク; Ulf Akesson; ウルフ・アケツソン
Original assignee: ABB Asea Brown Boveri Ltd; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Asea Brown Boveri Ltd; ABB AB
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1992-08-19
Also published as: DE59106008D1; EP0457058A1; EP0457058B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、双安定に支承された
一個の基板と、減衰部材で構成され、機械的に励起され
る基板の双安定性運動に対する少なくとも一個の減衰装
置とを備え、前記少なくとも一個の減衰装置が高電圧装
置を担持する基礎に連結するケースの中に配設されてい
る高電圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ特許第　３　１３９　９５６号明
細書によれば、機械的に誘起される双安定性振動の作用
に対して減衰装置によって保護される双安定に支承され
た基板を有する高電圧装置はよく知られている。この減
衰装置はケース内部に配設された種々の減衰部材によっ
て形成されている。反力はケースによって受け止められ
、高電圧装置を担持する基礎に伝達される。

【０００３】減衰部材として、双安定性振動を減衰させ
るため、そして高電圧装置の機械的な固有周波数の範囲
にある振動の励起を排除するため、ここではリングバネ
が使用されている。その場合、これ等のリングバネは、
エネルギを受け取り、時間的に遅らせて再び出力するバ
ネ部材として作用する。しかし、同時に受け取ったエネ
ルギの一部を摩擦熱に変換し、受け取ったものより少な
い機械的なエネルギを出力する摩擦部材としても働く。これ等の摩擦部材は、非常に精密に作製されるべき部材
である。そして、それ等の使用が組込許容誤差や手入れ
に関するかなり高度な要求を設定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、機
械的に励起される双安定性振動に対して簡単に設定でき
る減衰装置を有する高電圧装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、冒頭に述べた種類に属する高電圧装置の場合、
−ケース（１４）が基礎（４）に固定連結され、−減衰
部材の各々が少なくとも一個のバネ部材と少なくとも一
個の分離した摩擦部材を保有する、ことによって解決さ
れている。

【０００６】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。

【０００７】

【実施例】以下、この発明、その他の構成およびこの構
成よって得られる利点を、実施例を示す図面に基づきよ
り詳しく説明する。

【０００８】図１には、高電圧装置の第一実施例が示し
てある。この高電圧装置の基板１はローラ基礎２の上に
支承されている。この基礎の表面３は真ん中を平らにし
たドームとして形成されている。ローラ基礎２は真ん中
で基礎４に入れた固定ボルト５によって貫通されている
。基板１では、ボルト５が貫通する穴６を有する。この
穴６は、基板の双安定性振動が可能なように設計されて
いる。基板１の上には、ボルトに対して同心状に連行体
７が支えられている。連行体７は基板１に固定連結され
ていもよいが、ただその上に載置されているだけでもよ
い。連行体７はボルト５に同心状に取り付けたリング８
を担持する。連行体７とリング８は一体に形成してあっ
てもよい。このリング８はボルト５とは反対側に下から
上に向けて狭まる円錐状の面９を有する。この面９の上
に逆円錐１０が支持される。この円錐は摩擦リング１１
の内側に付けてある。摩擦リング１１には同心状に形成
された外面１２がある。この外面は同心状に形成された
ケース１４の内面１３と協働する。

【０００９】摩擦リング１１の平坦な上側には、中間円
板１５が載っている。この中間円板１５はケース１４の
内部空間をその下部で摩擦部材の空間に、またその上部
でバネ部材の空間に分割している。バネ部材としては、
ここでは例えば模式的に種々の薄板の平板バネ１６で示
してある。平板バネの代わりに、各動作要求に合わせた
種々のゴム質材料製のバネ性の薄板も使用できる。平板
バネ１６は一方で中間円板１５の上で支えてあり、円筒
状に形成された内部空間を上に向けて遮断する他方ケー
ス１４の上部１７の上で支えてある。上部１７の中心に
は、ボルト５が固定されている。平板バネ１６は付勢さ
れているので、ケース１４，中間円板１５，摩擦リング
１１，リング８，連行体７および基板１を基礎４に対し
てロール基礎２でもって押圧している。図示していない
他の実施例では、ネジ付ボルト５を上部１７の開口を通
して突き出させ、ボルトにネジ込んだナットで上部１７
またはケース１４を固定し、場合によっては、平板バネ
１６を付勢させることもできる。

【００１０】図２には、第二実施例が示してある。この
実施例は図１に示す実施例と、リング８が摩擦リング１
１に対して付勢されていると言う点で相違している。更
に、連行体７とリング８が、この実施例の場合、基板１
に固定連結している。ネジ２０は連行体７とリング８を
貫通し、中間円板１５の中にネジ込まれている。ネジ２
０を締めると、中間円板１５が摩擦リング１１に対して
、またこの摩擦リング１１がリング８に対して押圧され
る。この付勢を長期間にわたって確実に維持できるため
に、ネジ２０の頭と連行体７の間にバネ部材２１を使用
する。バネ部材２１としては、図示のように、ゴム部材
または平板バネを使用できる。ここでは、付勢は平板バ
ネ１６に無関係に絶えず加えてある。

【００１１】図３には、アルミニューム合金製の摩擦リ
ング１１の断面が示してある。この摩擦リング１１には
、一方の側に貫通するスリット２２と溝２３がある。これ等の溝２３は摩擦リング１１の断面を狭めている。ここに示すように、軸方向に延びる溝２３も可能である
が、半径方向に外向きにすることもできる。摩擦リング
１１は、種々の材料から作製できる隣合った個別部品に
よって組み立てることもできる。摩擦リング１１は有機
成分を含む材料から作製することもできる。更に、摩擦
リング１１には、摩擦特性を改善するため、あるいは摩
擦特性を一定に維持するため、および摩耗を低減するた
め、逆円錐１０の上および／または外面１２の上に表面
被膜を付けてもよい。

【００１２】図４には、図３の摩擦リング１１の平面図
が示してある。溝２３は摩擦リング１１の周囲に配分さ
れていて、それ等の数はこのリングに係わる要求に合わ
せてある。

【００１３】動作を説明するのにあ、図１をより詳しく
考察する。高電圧装置が、例えば地震の激しい揺れによ
って生じる双安定性運動を行う場合、基板１は先ず上向
きに動き、連行体７をケース１４の中に押し込む。この
ために使用されるエネルギの一部は、一緒になって押圧
される平板バネ１６によって引き受けられる。前記エネ
ルギの他の部分はリング８と摩擦リング１１の間の摩擦
、および主として摩擦リング１１とケース１４の内面１
３の間の摩擦によって熱に変換される。基板１の上向き
の動きが静止位置にくると、平板バネ１６は蓄えたエネ
ルギを再び解放し、基板１が下向きに加速される。この
下向きの運動でも、摩擦部材のところで先ずなにがしか
の運動エネルギが熱に変換される。減衰部材は、最初に
導入された全運動エネルギを基板１に与えるのではなく
、発生した熱エネルギ分だけ減ったエネルギのみを与え
る。下向きの運動が始まると直ぐ、リング８と摩擦リン
グ１１が緩むので、摩擦は生じない。最終位置になって
初めて、新たな上向きの運動の前に、リング８と摩擦リ
ング１１が再び接触する。

【００１４】双安定性運動を減衰させる場合、高圧装置
に残っている運動エネルギが最早減衰部材の充分応答し
なくなるまで、減衰装置の全ての減衰部材が一緒に動作
する。この時、高電圧装置は静止状態になるまで比較的
小さい振幅で振動する。減衰装置は、例えば突風で発生
するような、高電圧装置が比較的弱い振動を行う場合、
機能しないように設計される。

【００１５】図２に示すように、摩擦部材は付勢してお
くことができる。この場合、エネルギの弱い双安定性振
動は減衰部材によって減衰しないか、あるいはほんの僅
かしか減衰しない。各減衰部材に作用する運動エネルギ
が大きくなり、摩擦リング１１の外面１２とケース１４
の内面との間の摩擦以上になると、初めて減衰部材が応
答し、双安定性運動を減衰させる。このことは、基板１
が上向きの移動で減衰されることを意味する。その場合
、運動エネルギの一部が平板バネ１６によって受け止め
られ、このエネルギの他の部分はリング８と摩擦リング
１１との間、および主に摩擦リング１１とケース１４の
内面１３との間の摩擦によって熱に変換される。基板１
の運動が逆転すると、平板バネ１６は蓄えたエネルギを
再び解放し、基板を下向きに加速する。この下向きの動
きでは、摩擦部材のとろこで再び運動エネルギが熱に変
換される。つまり、この減衰部材は最初に導入された全
運動エネルギを基板１に全て出力するのでなく、発生し
た熱エネルギ分だけ減ったエネルギのみを出力する。ここでは、摩擦部材の摩擦が、通常の場合、強くて、減
衰部材の最小の位置への完全な戻りが、高電圧装置の振
動質量による支援でのみ可能である。基板１はこの基板
に固定連結された連行体７を介して摩擦部材を下に引っ
張る。

【００１６】この方法で、摩擦部材は高電圧装置が受け
る運動エネルギを実際に減衰させる場合にのみ応答する
。従って、面９と逆円錐１０との間の摩耗、および外面
１２と内面１３の間の摩耗による摩擦部材の摩耗は最小
に限定され、減衰部材の監視期間を長くできる。このた
め、従って同時にバネ部材に作用する交番負荷の回数が
減少し、その寿命が延びる。付勢することがバネ部材に
無関係に行われるので、減衰部材の特性を広い範囲にわ
たって動作条件に合わせることができ、バネ部材を長期
間静的に強く付勢する必要がなく、この部材の寿命が延
びる。

【００１７】高電圧装置の基板１には、通常の場合、双
安定性振動を全方向で減衰させるため、少なくとも３個
の減衰部材が装備されている。４個の減衰部材もしばし
ば使用される。図示する減衰部材は、ローラ基礎２を取
り外しても幾分簡単される。適当な要求を設定するとき
、減衰部材中に多数の摩擦部材を連続させて接続するこ
ともできる。その場合、それぞれの円錐形の部品が同じ
角度か、あるいは摩擦部材毎に異なった角度を有してい
てもよい。

【００１８】保持部材としての陶器製絶縁器を備えた高
圧装置、例えば開閉器に減衰装置を設けるなら、この減
衰装置を陶器製絶縁器の最下端の保持フランジの直ぐ近
くに配設すると効果的である。その場合、前記保持フラ
ンジは基板１に相当する。各々の高電圧装置を比較的固
い金属枠の上に設置する場合、減衰装置をこの金属枠と
高電圧装置の間に配設すると有効である。減衰装置の最
良の作用は、危険な断面の直ぐ近くに置くと得られる。通常、保持部材としての陶器製絶縁器を備えた高電圧装
置の場合、陶器製絶縁器が最下端の保持フランジへ移行
する個所が大体危険な断面である。

【００１９】リング８，摩擦リング１１およびケース１
４の間の材料の組み合わせは、摩擦部材の動作特性に対
して重要な役割を演ずる。摩擦リング１１はリング８よ
り幾分固い、あるいは同じ固さ、あるいは場合によって
より固い材料で作製され、その場合、同時にケース１４
より固い、あるいは幾分固い、あるいは同じ固さに作製
されている。それぞれの動作要求に最適に合わせた構成
に対して有利な材料組み合わせを何時でも行える。リン
グ８を鋼で、摩擦リング１１とケース１４をアルミニュ
ーム合金で作製した構成は特に有利である。この構成で
は、面９と逆円錐１０が摩擦部材の中心軸に対して　２
０　°傾いている。傾き角度はこの種の摩擦部材に対し
て　１２　°から約　３０　°の範囲にあると効果的で
、動作条件に合わせて、実現させることもできる。

【００２０】摩擦リング１１は、面９と内面１３に密に
接触して、できる限り大きな熱を発生させる最適摩擦特
性を得るため、面９にも、また内面１３にも接している
。そのため、摩擦リング１１は断面を溝２３で狭めてあ
り、内部強度によって取り立て妨げられることもなく、
この摩擦リング１１を周囲に最適に合わせることができ
る。摩擦部材１１が多数の個別部品で構成されていると
、特に良好な摩擦特性が生じる。組立時の問題に対する
妥協として、図３と図４の摩擦リング１１が提唱される
。このリングは一方にスリットがあり、その断面が更に
多数の溝２３で狭めてある。溝２３の数は逆円錐１０の
面が非常に少なくならないように選択する必要がある。何故なら、そうでない場合、摩擦特性が低下するからで
ある。摩擦リング１１が個別部品で形成されているなら
、最適摩擦特性を与えるため、個々の部品を種々の材料
で構成できる。

【００２１】

【発明の効果】この発明によって得られる利点は、減衰
部材の減衰機能を互いに無関係に動作する二つの部材に
配分するため、比較的低価格で作製できる減衰装置が可
能になる。互いに無関係に動作する二つの部材の動作は
、それぞれ互いに無関係に強化あるいは弱められるので
、減衰装置は高圧装置の各据付条件に簡単に合わせるこ
とができることが、特に有利である効果を発揮する。こうして、据付場所毎に異なる風で励起する双安定性振
動の影響を非常に簡単に、確実に除去することが特に生
じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の高電圧装置の断面図である。

【図２】第二実施例の高電圧装置の断面図である。

【図３】高電圧装置の一部品の第一詳細図（断面図）で
ある。

【図４】高電圧装置の一部品の第二詳細図（平面図）で
ある。

【符号の説明】

１　　　　　　基板２　　　　　　ローラ基礎３　　　　　　表面４　　　　　　基礎５　　　　　　ボルト６　　　　　　穴７　　　　　　連行体８　　　　　　リング９　　　　　　面１０　　　　逆円錐１１　　　　摩擦リング１２　　　　外面１３　　　　内面１４　　　　ケース１５　　　　中間円板１６　　　　平板バネ１７　　　　部分２０　　　　ネジ２１　　　　バネ部材２２　　　　スリット２３　　　　溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　双安定に支承された一個の基板（１）
と、減衰部材で構成され、機械的に励起される基板（１
）の双安定性運動に対する少なくとも一個の減衰装置と
を備え、前記少なくとも一個の減衰装置が高電圧装置を
担持する基礎（４）に連結するケース（１４）の中に配
設されている高電圧装置において、−ケース（１４）が
基礎（４）に固定連結され、−減衰部材の各々が少なく
とも一個のバネ部材と少なくとも一個の分離した摩擦部
材を保有する、ことを特徴とする高電圧装置。
【請求項２】　　下記構成、−前記少なくとも一個の分
離した摩擦部材は機械的に付勢されている状態で形成さ
れていて、−この機械的な付勢は少なくとも一個のバネ
部材に無関係に行われ、−摩擦部材は連行体（７）を介
して基板（１）に固定連結されている、を有することを
特徴とする請求項１に記載の高電圧装置。
【請求項３】　　下記構成、−ケース（１４）は円筒状
に形成され、−前記少なくとも一個の分離した摩擦部材
は円錐付の少なくとも一個のリング（８）とこの円錐と
ケース（１４）の内面（１３）とに協働する逆円錐（１
０）付の少なくとも一個の摩擦リング（１１）とを保有
し、−ケース（１４）はリング（８）と摩擦リング（１
１）の協働から生じる力を受け止めるためある、を有す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の高電圧装
置。
【請求項４】　　下記構成、−前記少なくとも一個の摩
擦リング（１１）は軸方向あるいは半径方向に延びる溝
（２３）を保有する、を有することを特徴とする請求項
３に記載の高電圧装置。
【請求項５】　　下記構成、−前記少なくとも一個の摩
擦リング（１１）は少なくとも一個所に軸方向に向けて
スリットが切ってある、を有することを特徴とする請求
項３に記載の高電圧装置。
【請求項６】　　下記構成、−前記少なくとも一個の摩
擦リング（１１）はリング（８）より幾分固い、あるい
は同じ固さの材料で形成されている、を有することを特
徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の高電圧装置
。
【請求項７】　　下記構成、−前記少なくとも一個の摩
擦リング（１１）はケース（１４）より固い、あるいは
幾分固い、あるいは同じ固さの材料で形成されている、
を有することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に
記載の高電圧装置。
【請求項８】　　下記構成、−基板（１）と基礎（４）
の間の減衰装置の下には、ローラ基礎（２）が設けてあ
る、を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１
項に記載の高電圧装置。
【請求項９】　　下記構成、−ローラ基礎（４）の表面
（３）はほぼ平坦にされた円錐形に形成されている、を
有することを特徴とする請求項８に記載の高電圧装置。
【請求項１０】　　下記構成、−前記少なくとも一個の
減衰装置は、高圧装置を担持するフレームを介して基礎
（４）に連結するケース（１４）に配設されていて、−
この少なくとも一個の減衰装置は高圧装置の危険な断面
の直ぐ近くに配設されている、を有することを特徴とす
る請求項１に記載の高電圧装置。