JPH0737801B2 - 負荷駆動用直線運動発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ピストン棒を有するピストンがシリンダ胴
体内に形成されたシリンダ孔の中で高圧流体により往復
動させられ、該シリンダ胴体から突出する該ピストン棒
の端部に負荷が連結されて成る第１ピストン・シリンダ
装置と、付勢装置により圧縮され制御要素を介して内部
の高圧流体を該ピストンに供給する高圧室を具備する第
２のピストン・シリンダ装置と、該制御要素を介して該
ピストンに連通される低圧室を具備する負荷駆動用直線
運動発生装置、特に、負荷として高圧SF₆ガス遮断器駆
動用直線運動発生装置に関する。

［従来の技術］ 上記の駆動装置は殴州特許第A0158054号により公知であ
る。この装置は、主として高圧線遮断器の駆動のために
使用するものであり、高圧遮断機に接続されたピストン
棒と、このピストン棒の第１のピストンに圧力流体をか
けて、これを駆動する高圧室と、この高圧室内の圧力流
体が所定量以下になったときに、圧力流体を高圧室に供
給する低圧室とから構成されている。そして、この高圧
室は、カップ状のシリンダと、この中で摺動可能な第２
のピストンとの間で規定されている。そして、この第２
のピストンを高圧流体を吐出するように付勢するために
ばね手段が設けられている。このばね手段は、高圧室、
低圧室、並びにピストン・シリンダ装置の配置の関係
で、第２のピストンに一端が固定された複数のロッドの
多端に接続された可動部材と、前記カップ状のシリンダ
を固定し、第２のピストンを摺動可能に支持すると共に
低圧室を規定するシリンダ胴との間に配設された圧縮ば
ねの形態を成している。そして、ばねの付勢力により、
可動部材およびロッドを介して第２のピストンが付勢さ
れ高圧室からの高圧液体を第１のピストンに付与して遮
断機を開成している。

［発明が解決しょうとする問題点］ 上記構成の従来の装置においては、高圧室を規定するピ
ストンを付勢するために、比較的長い複数のロッドを必
要としているので、構成が複雑なばかりではなく、装置
全体が大きくなるという欠点がある。

従って、本発明の目的は、上記のようなロッドを必要と
しないように、高圧室、低圧室、並びにピストン・シリ
ンダ装置を構成並びに配置させて、装置の構成の簡略化
並びに装置全体の小形化が達成できる、負荷駆動用直線
運動発生装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に基づく負荷駆動用直線運動発生装置は、ピス
トン棒を有するピストンがシリンダ胴体内に形成された
シリンダ孔の中で高圧流体により往復動させられ、該シ
リンダ胴体から突出する該ピストン棒の端部に負荷が連
結されて成る第１のピストン・シリンダ装置と、付勢装
置により圧縮され制御手段を介して内部の高圧流体を該
ピストンに供給する高圧室を具備する第２のピストン・
シリンダ装置と、高圧室内の圧力流体が所定量以下にな
ったときに、該制御手段を介して高圧室に流体を供給す
る低圧室とを具備する負荷駆動用直線運動発生装置に於
いて、 ａ）該シリンダ胴体の該ピストン棒側の端部内に該低圧
室を形成し、該低圧室内を該ピストン棒に貫通させ、 ｂ）第２のピストン・シリンダ装置のピストンを構成す
る円筒状高圧部体を、該ピストン棒を取囲みながら一端
側でこの高圧部体の孔が該シリンダ孔に連通するように
該低圧室内に固定し、 ｃ）第２のピストン・シリンダ装置のシリンダは一端が
開口したカップ形を成し、前記ピストン棒を取囲むと共
に、この開口から該高圧部体が他端部から挿入され、こ
れらの間に該高圧室を規定し、 ｄ）該付勢装置を低圧室内に設け、該付勢装置が第２の
ピストン・シリンダ装置のシリンダの外側からのシリン
ダを該固定された高圧部体の方へ付勢する構成としたこ
とを特徴とする。

シリンダの、シリンダ胴体側の端部に、付勢装置を受け
るための、半径方向外向きの縁部を設けるとよい。

高圧部体のシリンダの反対側に、シリンダ孔に嵌合する
カラー状突起を設けるとよい。

シリンダ胴体のピストン棒側の端部に、フードを載置す
る支持板を設け、低圧室を支持板及びフードで規定する
とよい。

制御要素は、シリンダ胴体のピストンと反対側に設けら
れた電磁すべり弁であり、シリンダ胴体内に形成された
制御通路を通じて、高圧室と低圧室及びシリンダ孔のピ
ストン棒と反対側とを連通せしめる構成とすればよい。

［実施例、作用及び発明の効果］ 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

液圧駆動装置は全体が参照番号10で示され、アウタケー
シング11の中にシリンダ胴体13及びシリンダ孔14の中で
往復動し得るピストン15を備えた第１のピストン・シリ
ンダ装置12を有する。ピストン15の上面にピストン棒16
が突設され、略図で示すに留めた高圧遮断器17の駆動に
使用される。

シリンダ胴体13は上端に支持板18を有する。支持板18は
シリンダ孔14の縦軸に対して半径方向に延びており、外
縁に段部19を有する。段部19の上にシール21を挾んでカ
ップ形フード20の自由縁が載置される。カップ形フード
20は上部22の区域で、開口24の中に設けたシール23を挾
んでピストン棒16を取囲む。シリンダ孔14はそれぞれ異
なる直径の２つの段差部25及び26を有する。この段差部
は高圧部体27を支えるためのものである。高圧部体27は
円筒形で細長く、一端にフランジ状縁部28を有する。こ
の縁部28はシール29を挾んで段差部26に嵌合し、他方、
このフランジ状縁端28端面からカラー状突起部30が突出
し、やはり、シール31を挾んで段差部25に嵌合する。高
圧部体27は空胴ないし孔32を有する。空洞32はフランジ
状縁端28及びカラー状突起部30の区域で細まっており、
ピストン棒16はこの区域で間隙33を置いて取囲まれる。
そこに形成された間隙33はピストン棒16又はピストン15
と共に緩衝の働きをする。特に、例えば欧州特許第A015
8054号の第２図によるピストンで、ピストンとピストン
棒の間に段状中間部が設けられている場合がそうであ
る。このような段状中間部は公知であるから、それにつ
いてここで詳しく触れる必要はない。ピストン15のピス
トン棒16と反対側の面に流出孔35に嵌合整合してピン34
が突設される。従って、ピストン15が、下位点（第３図
を参照）に到達する時に緩衝が行われる。その際、シリ
ンダ穴14が、細まった流出孔35になっている（後述も参
照）。

シリンダ胴体13の支持板18又はその自由面から突出する
高圧部体27の外側は、シリンダ36によって取囲まれる。
シリンダ36は帽子状の横断面を有し、シリンダ上部37に
ピストン棒16が２個のシール38を挾んで密封貫通する。
シリンダ上部37にシリンダ36の壁体又は胴部39が接続
し、その内面が高圧部体27を同じくシール40を挾んで取
囲む。シリンダ36の壁体39の自由端は、半径方向に張り
出す縁端41を具備し、皿ばねセットとして構成された付
勢装置42（予圧ばね）がこの縁端に接続する。付勢装置
42の他端は上部22の段部43に当接する。縁端41は左側
（第１図を参照）に延長部44を有し、ここに伝動棒45が
接続し、シール46を挾んで支持板18を貫通し、支持板18
とフード20によって規定される室47から突出する。伝動
棒45の下端にリンク面48が取付けられ、単数個又は複数
個の表示スイッチ49と相互作用するから、表示スイッチ
49の切換位置に基づいて室47の中のシリンダ36の位置を
推定することができる。なお、高圧部体27とシリンダ36
とで第２のピストン・シリンダ装置が構成される。

シリンダ胴体13の下端に制御要素であるすべり弁50が接
する。すべり弁50の内室51は流出孔35と連通する。スプ
ール52が電磁石53,54によって駆動され、両側に各々１
個の弁座55及び56がある。弁座55,56はスプール52に固
定された各々１個の弁板又はランド57及び58と相互作用
する。制御通路59及び60が連通し、その内の通路59は室
47と、また、通路60は高圧部体27を貫通して、シリンダ
36の下に形成された室61と連通する。通路59の分岐路5
9′内にロッキングピストン62の形のロッキング部材を
設け、ばね63によって半径方向内側へ押され、ピストン
15の凹陥部又は環状溝部64に係合し、こうしてピストン
15を第１図に示す位置に固定することができる。通路60
は、逆止弁65及び66を介して室47と連通するバイパス67
に連通する。ここに電動ポンプ68が挿設され、圧力流体
を室47から通路60を経て室61に通すことができる。シリ
ンダ胴体13の下端部にホルダ69が接続し、ここに表示ス
イッチ70が固定される。アウタケーシング11の外でピス
トン棒16に双腕レバー71の一方の腕が枢着される。双腕
レバー71は支柱72に支承される。支柱72はフード20に固
定されている。双腕レバー71の他方の腕の自由端は案内
棒73を介して駆動レバー74と連結される。駆動レバー74
は表示スイッチ70を操作し、その位置に基づいてピスト
ン棒16及びそれと共に遮断器17の位置が推定される。

上述の室47及び61の内の一方の室47がいわゆる低圧室で
ある。ここに皿ばねセットの形の付勢装置42（以下、
「予圧ばね」という）がある。室61は、予圧ばね42のば
ね力により高圧流体が適当に高い圧力に保持される室で
ある。

そこで遮断器を第１図の位置から切ろうとするときは、
電磁弁53よりスプール52が右へ移動させられ、それによ
って弁座55と弁板57の間の弁口が開放される。その際大
きなピストン面の区域すなわちピストン15（図面を参
照）の下の区域の液圧作動流体から流出孔35と通路59を
経て低圧室47へ流れる。高圧室61には依然として高圧流
体があるから、ピストン15が下へ駆動され、それと共に
遮断器が開放される。シリンダ36は予圧ばね42の圧縮力
のもとで同じく下へ、但し切断操作のための圧力流体抽
出容積に相当する経路だけ、移動させられる。

室61の総容積に応じた回数の切換を行った後に、シリン
ダ36が第２図の位置、すなわち、縁端41が支持板18の上
に載座する位置（第２図を参照）を取ることが可能であ
る。この位置はリンク48を介して表示スイッチ49の閉
路、従ってポンプ68の駆動をもたらすから、低圧室47か
らバイパス67を介してポンプ68、逆止弁66及び通路60を
通り、室61に圧力流体が通され、こうしてシリンダ36が
上へ移動され、予圧ばね42が再び完全に緊圧される（第
３図を参照）。フードの上部22の内面にピン75があっ
て、シリンダ36が上へ大きく移動させられ、ピン75が逆
止弁76の玉を押すと、逆止弁76を開放する。そこで液圧
作動流体が室61から室47へ流れることができる。投入の
ために電磁石53によって、第２図で右側にあるスプール
52が左へ移動させられ、このため弁板58と弁座56の間の
弁口が開放される。こうして高圧室61から通路60、弁板
58と弁座56の間の弁口を経てピストン15の下の室に高圧
流体が運ばれる。ピストン棒16を有するピストン15は小
さい面がピストン15の上側にある差動ピストンとして作
動するから、面の差に相当する力の差に基づいてピスト
ン15が上へ押されて遮断器17を閉じる。こうして遮断器
17が再び投入される。

［発明の効果］ 上記構成の本発明の負荷駆動用直線運動発生装置は、高
圧室、低圧室、及び第１並びに第２のピストン・シリン
ダ装置を請求項１に記載したように構成並びに配置させ
ているので、高圧室を規定するピストンを付勢するため
の付勢装置に従来の装置のような比較的長いロッドを必
要としないで、動作させることができる。このために、
装置の構成の簡略化並びに装置全体の小形化が達成でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は遮断器が投入されている時の直線運動発生装置
の断面図、第２図及び第３図はそれぞれ遮断器を切断し
た時の直線運動発生装置の２つの位置での断面図を示
す。 10……液圧駆動装置、11……アウタケーシング、12……
ピストン・シリンダ装置（第１の）、13……シリンダ胴
体、14……シリンダ孔、15……ピストン（第１のピスト
ン）、16……ピストン棒、17……高圧遮断器（負荷）、
18……支持板、19……段部、20……カップ形フード、21
……シール、22……上部、23……シール、24……開口、
25,26……段差部、27……高圧部体、28……フランジ状
縁部、29……シール、30……カラー状突起部、31……シ
ール、32……空胴（孔）、33……間隙、34……ピン、35
……流出孔、36……シリンダ、37……シリンダ上部、38
……シール、39……壁体、40……シール、41……縁部、
42……付勢装置（予圧ばね）、43……段部、44……延長
部、45……伝動棒、46……シール、47……室（低圧
室）、48……リンク、49……表示スイッチ、50……すべ
り弁（制御要素）、51……内室、52……スプール、53,5
4……電磁石、55,56……弁座、57,58……弁板（ラン
ド）、59,60……制御通路、59′……分岐路、61……室
（高圧室）、62……ロッキングピストン（ロッキング部
材）、63……ばね、64……凹陥部（環状溝部）、65,66
……逆止弁、67……バイパス、68……電動ポンプ、69…
…ホルダ、70……表示スイッチ、71……双腕レバー、72
……支柱、73……案内棒、74……駆動レバー、75……ピ
ン、76……逆止弁。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン棒（16）を有するピストン（15）
   がシリンダ胴体（13）内に形成されたシリンダ孔（14）
   の中で高圧流体により往復動させられ、該シリンダ胴体
   （13）から突出する該ピストン棒（16）の端部に負荷
   （17）が連結されて成る第１のピストン・シリンダ装置
   （12）と、付勢装置（42）により圧縮され制御手段（5
   0、59、60）を介して内部の高圧流体を該ピストン（1
   5）に供給する高圧室（61）を具備する第２のピストン
   ・シリンダ装置（27、36）と、高圧室（61）内の圧力流
   体が所定量以下になったときに、該制御手段（50、59、
   60）を介して高圧室（61）に流体を供給する低圧室（4
   7）とを具備する負荷駆動用直線運動発生装置に於い
   て、 ａ） 該シリンダ胴体（13）の該ピストン棒（16）側の
   端部内に該低圧室（47）を形成し、該低圧室（47）内を
   該ピストン棒（16）に貫通させ、 ｂ） 第２のピストン・シリンダ装置のピストンを構成
   する円筒状高圧部体（27）を、該ピストン棒（16）を取
   囲みながら一端側でこの高圧部体の孔（32）が該シリン
   ダ孔（14）に連通するように該低圧室（47）内に固定
   し、 ｃ） 第２のピストン・シリンダ装置のシリンダ（36）
   は一端が開口したカップ形を成し、該ピストン棒（16）
   を取囲むと共に、この開口から該高圧部体（27）が他端
   側から挿入され、これらの間に該高圧室（61）を規定
   し、 ｄ） 該付勢装置（42）を低圧室（47）内に設け、該付
   勢装置（42）が第２のピストン・シリンダ装置のシリン
   ダ（36）の外側からこのシリンダ（36）を該固定された
   高圧部体（27）の方へ付勢する構成とした ことを特徴とする負荷駆動用直線運動発生装置。
2. 【請求項２】前記第２のピストン・シリンダ装置のシリ
   ンダ（36）は、前記シリンダ胴体（13）側の端部に、前
   記付勢装置（42）を受けるための、半径方向外向きの縁
   部（41）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の負荷駆動用直線運動発生装置。
3. 【請求項３】前記高圧部体（27）は、一端側に、前記シ
   リンダ孔（14）に嵌合するカラー状突起（30）を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の負荷駆動用直線運動発生装置。
4. 【請求項４】前記シリンダ胴体（13）は、前記ピストン
   棒（16）側の端部に、フード（20）を載置する支持板
   （18）を有し、前記低圧室（47）は該支持板（18）及び
   該フード（20）により規定されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの１に記載の負
   荷駆動用直線運動発生装置。
5. 【請求項５】前記制御手段は、前記シリンダ胴体（13）
   の前記ピストン（15）と反対側に設けられた電磁すべり
   弁（50）を有し、該シリンダ胴体（13）内に形成された
   制御通路（59、60）を通じて、前記高圧室（61）と前記
   低圧室（47）及び前記シリンダ孔（14）の前記ピストン
   棒（16）と反対側とを連通せしめる構成としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかの
   １に記載の負荷駆動用直線運動発生装置。