JPH11232969A - 遮断器の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ内の流体排出性能を向上させて、操
作出力を増大させることなく所定時間内の投入動作を可
能にし、高速遮断性および小形化を実現した遮断器の操
作装置を得る。 【解決手段】 ピストン４を投入側の第１方向に付勢す
る部材１３と、シリンダ内に高圧流体を流入してピスト
ンを遮断側の第２方向に移動させる制御弁８と、ピスト
ンの両側のシリンダ空間を連通する複数の通気孔５とを
備え、ピストンロッド１は、ピストンを挟む第１、第２
のフリンジ部２、３を有し、制御弁は、遮断時に高圧流
体をシリンダ内に流入して、ピストンを第２のフリンジ
部に当接させて通気孔を閉塞し、ピストンおよびピスト
ンロッドを第２方向に移動させ、付勢部材は、投入時に
ピストンを第１のフリンジ部に当接させて通気孔を開放
し、ピストンおよびピストンロッドを第１方向に移動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧の圧縮性流
体を操作力とした遮断器の操作装置に関し、特に大容量
の遮断器に対して高速遮断性能を損なうことなく小形化
を実現した遮断器の操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガス絶縁送電線などの遮断器
の操作装置としては、遮断用のピストンを駆動するため
に、圧縮性流体の圧力を利用したものが実用化されてい
る。また、最近では、電力系統の大容量化および高電流
化にともない、遮断器が大容量化しており、さらに、系
統の安定性を確保するために高速動作が要求されている
ので、ピストン駆動用のシリンダ径は大形化されつつあ
る。

【０００３】図９はたとえば特公平１−２２６９６号公
報に記載された従来の遮断器の操作装置を一部断面図で
示す構成図であり、遮断器の投入状態における各要素の
位置関係を示している。

【０００４】図において、固定シャフト２０および可動
接点２１は、遮断器（図示せず）の接点部を構成してい
る。可動接点２１は、リンク２１ａと一体に矢印方向に
動作し、固定シャフト２０に対して接触（投入）または
離脱（遮断）するようになっている。

【０００５】リンク２１ａは、軸２２を回転中心とする
レバー２３に連結されている。レバー２３は、リンク２
４を介して、軸２６を回転中心とするレバー２５の一端
に連結されている。レバー２５の他端は、リンク２８に
連結されている。

【０００６】リンク２８は、バネ受２９の外周部を介し
て、圧縮バネ３０に連結されている。圧縮バネ３０は、
遮断器を投入する方向にリンク２８およびバネ受２９を
付勢している。

【０００７】バネ受２９は、圧縮バネ３０の中心部に貫
通されたピストン棒３３を介して、ダッシュポットから
なるスピードコントローラ３２に接続されている。スピ
ードコントローラ３２は、遮断動作の終了時点に近づく
と、大きな制動力を発生する機能を有している。

【０００８】一方、レバー２３および２５の間に連結さ
れたリンク２４の中央部には、ピストンロッド４１の一
端が連結されている。ピストンロッド４１の中央部に
は、円板形状のピストン４４が一体に突設されている。

【０００９】ピストン４４は、シリンダ４６内に遊嵌さ
れており、ピストンロッド４１とともに、遮断器の投入
動作および遮断動作に関連した矢印方向に移動自在に収
納されている。

【００１０】シリンダ４６の端面には、遮断動作用の制
御弁４８を介して、配管４９が取り付けられている。配
管４９には、圧縮性流体を供給する圧力流体源（図示せ
ず）が連結されている。制御弁４８は、遮断器の遮断時
に開放動作して、配管４９を通して、シリンダ４６内に
圧力流体源を供給するようになっている。

【００１１】ピストンロッド４１の他端には、段差部４
１ａが形成されるとともに、段差部４１ａと係合する係
合装置５５が設けられている。係合装置５５、遮断動作
時に段差部４１ａと係合し、圧縮バネ３０の付勢力に対
抗して、ピストンロッド４１の遮断状態を維持するよう
になっている。

【００１２】次に、図９に示した従来の遮断器の操作装
置の動作について説明する。図９の状態において、外部
から遮断指令が与えられると、まず、制御弁４８が開放
動作し、圧力流体源からの圧縮性流体は、配管４９を通
してシリンダ４６内に流入する。

【００１３】これにより、シリンダ４６内のピストン４
４は、ピストンロッド４１とともに、図中上方に移動す
る。したがって、遮断器側のレバー２３は、軸２２を中
心に反時計方向に回転し、スピードコントローラ３２側
のレバー２５は、軸２６を中心に時計方向に回転する。

【００１４】このとき、可動接点２１は、圧縮バネ３０
の付勢力に対抗して図中下方に移動し、固定シャフト２
０から離脱して、遮断器を遮断させる。また、リンク２
８は、バネ受２９とともに図中下方に移動し、圧縮バネ
３０の付勢力を蓄積して、次の投入動作開始のための待
機状態を保持する。このとき、スピードコントローラ３
２は、反力を発生して遮断動作速度を抑制する。

【００１５】こうして遮断動作が完了すると、シリンダ
４６内の圧縮性流体は、制御弁４８および配管４９を介
して排出され、シリンダ４６内の圧力は平衡状態とな
る。このとき、係合装置５５は、段差部４１ａに係合し
てピストンロッド４１の位置を固定し、圧縮バネ３０の
付勢力に対抗して遮断器の遮断状態を維持する。

【００１６】一方、外部から遮断器の操作装置に対して
投入指令が与えられると、係合装置５５は、段差部４１
ａから解放される。これにより、圧縮バネ３０の付勢力
が解放されて、リンク２８は、上昇してレバー２５を反
時計方向に回転させる。

【００１７】レバー２５の回転力は、リンク２４に伝達
され、さらに、リンク２４からレバー２３およびリンク
２１ａを介して可動接点２１に伝達される。これによ
り、可動接点２１は図面上方に移動し、遮断器を投入さ
せる。

【００１８】また、ピストン４４は、図面下方に移動し
て、次の遮断動作開始のための待機状態を保持する。こ
のとき、シリンダ４６内の流体は、制御弁４８および配
管４９を介して、外部に排出される。

【００１９】このように、遮断器の遮断時には、制御弁
４８が動作してシリンダ４６内に高圧流体が流入するこ
とにより、ピストン４４およびピストンロッド４１は、
図９の状態から図中上方に移動する。また、遮断器の投
入時には、係合装置５５が解除されて圧縮バネ３０の付
勢力が印加されることにより、ピストン４４およびピス
トンロッド４１は、図中下方に移動する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来の遮断器の操作装
置は以上のように、制御弁４８および配管４９のみを介
して、シリンダ４６に対して流体の流入および流出が行
われるので、遮断器の投入時（流体排出時）にシリンダ
４６内の空気排出が遅れて圧力が上昇すると、動作時間
が長くかかり、高速遮断性能を十分に満たすことができ
ないという問題点があった。

【００２１】特に、遮断器の大容量化によりシリンダ４
６の外径が大きく設計された場合には、遮断動作完了後
の排気容量が増大するので、次回の投入開始時までにシ
リンダ４６内の圧力を十分に低減させ、且つ、所定時間
内に投入動作を完了して流体排出遅れによるシリンダ４
６内の圧力上昇を防ぐ必要があり、流体排出性能が十分
でなければ、操作出力を大きく設計する必要があること
から、装置の大形化を招くという問題点があった。

【００２２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、シリンダ内の流体排出性能を向
上させることにより、操作出力を増大させることなく所
定時間内の投入動作を可能にし、大容量の遮断器に対し
て高速遮断性能を損なうことなく十分な小形化を実現し
た遮断器の操作装置を得ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る遮断器の操作装置は、遮断器の投入動作および遮断動
作に関連した方向に駆動される円板形状のピストンと、
ピストンを移動自在に収納するシリンダと、ピストンを
遮断器の投入に関連した第１の方向に付勢する付勢部材
と、遮断器の可動接点に連結されるとともに、ピストン
およびシリンダに対して摺動自在に貫通されたピストン
ロッドと、シリンダ内に高圧流体を選択的に流入してピ
ストンを遮断器の遮断に関連した第２の方向に移動させ
るための制御弁とを備え、ピストンロッドは、シリンダ
内のピストンロッドの外周部に突設された第１および第
２のフリンジ部を有し、ピストンは、第１および第２の
フリンジ部の間で移動自在に遊嵌され、第１のフリンジ
部は、第２のフリンジ部に対して第１の方向に離間配置
され、ピストンおよびピストンロッドの少なくとも一方
は、ピストンの両側に形成されたシリンダ内の各空間を
連通する複数の通気孔を有し、制御弁は、遮断器の遮断
時に高圧流体をシリンダ内に流入して、ピストンを第２
のフリンジ部に当接させて通気孔を閉塞し、ピストンお
よびピストンロッドを第２の方向に移動させ、付勢部材
は、遮断器の投入時にピストンを第１のフリンジ部に当
接させて通気孔を開放し、ピストンおよびピストンロッ
ドを第１の方向に移動させるものである。

【００２４】また、この発明の請求項２に係る遮断器の
操作装置は、請求項１において、通気孔は、ピストンロ
ッドの軸方向に連通するようにピストンに形成され、第
１のフリンジ部は、第２のフリンジ部に対してピストン
の厚さ以上の距離だけ第１の方向に離間配置され、第１
のフリンジ部の外径は、通気孔との対向位置よりも小さ
い値に設定され、第２のフリンジ部の外径は、通気孔と
の対向位置よりも大きい値に設定されたものである。

【００２５】また、この発明の請求項３に係る遮断器の
操作装置は、請求項２において、シリンダの第１の方向
側の内端面は、通気孔に対向するように伸縮自在に突設
された複数の封止弁と、封止弁をピストンの端面側に付
勢するための付勢部材とを有し、封止弁の伸縮ストロー
クは、第１および第２のフリンジ部の間の距離とピスト
ンの厚さとの差に相当する値に設定されたものである。

【００２６】また、この発明の請求項４に係る遮断器の
操作装置は、請求項２において、ピストンは、第１の方
向側の端面に環状に突設された筒形フリンジ部を有し、
シリンダは、筒形フリンジ部に対向するように第１の方
向側の内端面に凹設された空間部を有し、筒形フリンジ
部は、通気孔の配設位置よりも外側に配設され、遮断器
の投入時に空間部内に遊嵌され、記筒形フリンジ部の空
間部内への最大挿入量は、第１および第２のフリンジ部
の間の距離とピストンの厚さとの差に相当する値に設定
されたものである。

【００２７】また、この発明の請求項５に係る遮断器の
操作装置は、請求項１において、通気孔は、第１のフリ
ンジ部をバイパスしてピストンロッドの軸方向に連通す
るようにピストンロッドに形成されたものである。

【００２８】また、この発明の請求項６に係る遮断器の
操作装置は、請求項５において、シリンダの第１の方向
側の内端面は、第１のフリンジ部に対向するように凹設
された空間部を有し、第１のフリンジ部は、遮断器の投
入時に空間部内に遊嵌されるものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を一部断面図で示す構成図であり、遮断器
の投入状態における各要素の位置関係を示している。

【００３０】図１において、１、１ａ、４、６、８、１
３、１４および１５は、それぞれ、前述（図９参照）の
ピストンロッド４１、段差部４１ａ、ピストン４４、シ
リンダ４６、制御弁４８、圧縮バネ３０、スピードコン
トローラ３２および係合装置５５に対応している。

【００３１】この場合、圧縮バネ１３（投入方向への付
勢部材）は、シリンダ６内に配設され、スピードコント
ローラ１２は、ピストンロッド１の一端に直接接続され
ているものとする。また、ピストンロッド１の他端は、
遮断器の可動接点２１（図９参照）に、直接またはリン
クなどを介して連結されている。

【００３２】ピストンロッド１は、ピストン４およびシ
リンダ６に移動自在に貫通しており、ピストンロッド１
およびピストン４は、遮断器の遮断動作および投入動作
に関連して矢印方向に駆動される。ピストンロッド１の
中央の外周部には、円板形状の第１のフリンジ部２およ
び第２のフリンジ部３が一体的に突設されている。

【００３３】第１のフリンジ部２は、第２のフリンジ部
３に対して、ピストン４の厚さよりも空隙δだけ上方に
離間配置されている。したがって、ピストン４が第１の
フリンジ部２に当接した投入状態（図１）においては、
ピストン４と第２のフリンジ部３との間に空隙δが生じ
る。

【００３４】円板形状のピストン４は、第１のフリンジ
部２と第２のフリンジ部３との間に遊嵌され、ピストン
ロッド１の軸方向に移動自在に配設されている。ピスト
ン４は、ピストン４の両側に形成されたシリンダ６内の
各空間を連通するための複数の通気孔５を有している。

【００３５】また、第１のフリンジ部２の外径は、通気
孔５との対向位置よりも小さい値に設定され、第２のフ
リンジ部３の外径は、通気孔５との対向位置よりも大き
い値に設定されている。したがって、通気孔５は、ピス
トン４が第１のフリンジ部２に当接した時には開放さ
れ、ピストン４が第２のフリンジ部３に当接した時には
閉塞される。

【００３６】シリンダ６内の端面に設けられた排気穴７
は、制御弁８に接続されて流体の流入および流出を行
う。制御弁８に接続された圧力流体源９は、高圧状態の
圧縮性流体（たとえば、圧縮空気）を充填している。

【００３７】制御弁８は、排気口１０を有し、圧力流体
源９から排気穴７を通じてシリンダ６内に流入する圧縮
性流体の流量を制御するとともに、シリンダ６から排気
穴７を通じて排気口１０に流出する圧縮性流体の流量を
制御する。

【００３８】シリンダ６の図中上方側の内端面は、通気
孔５に対向するように伸縮自在に突設された複数の封止
弁１１と、封止弁１１をピストン４の端面側に付勢する
ための圧縮バネ１２（付勢部材）とを有する。

【００３９】圧縮バネ１２による封止弁１１の伸縮スト
ロークは、各フリンジ部２および３の間の距離とピスト
ン４の厚さとの差（空隙δ）に相当する値に設定されて
いる。実際には、封止弁１１の最大ストロークは、空隙
δよりも少し大きく設定されている。

【００４０】これにより、図１の投入状態から遮断動作
した直後に、ピストン４のみが下方に移動して第２のフ
リンジ部３に当接するまでは、圧縮バネ１２の付勢力で
ピストン４と封止弁１１とが当接状態を保持し、封止弁
１１が確実に通気孔５を閉塞するようになっている。

【００４１】次に、図２〜図４を参照しながら、図１に
示したこの発明の実施の形態１の動作について説明す
る。図２〜図４はこの発明の実施の形態１による動作中
の位置関係を示す構成図であり、それぞれ、図２は遮断
動作中の状態、図３は遮断動作完了時の状態、図４は投
入動作中の状態を示している。

【００４２】図１の投入状態において、ピストン４は、
圧縮バネ１３によりシリンダ６の内端面（図中上方）に
付勢されており、これにより、第１のフリンジ部２を押
し上げ、且つ、ピストンロッド１を図中上方の上限まで
押し上げている。このとき、制御弁８は、圧力流体源９
の圧縮性流体がシリンダ６内に流れ込まないように、圧
力流体源９側の流路を閉じている。

【００４３】この状態で、外部から遮断指令が与えられ
ると、制御弁８は、圧力流体源９からシリンダ６内への
流路を開放するとともに、シリンダ６内から排気口１０
への流路を閉成する。これにより、シリンダ６内に高圧
の圧縮性流体が流入し、ピストン４に対して図中下方の
力を作用させる。

【００４４】まず、ピストン４は、図中下方に移動し始
め、空隙δだけ移動した時点で第２のフリンジ部３に当
接する。この時点までは、封止弁１１とピストン４とが
当接し続け、通気孔５が閉塞されているので、圧縮性流
体が通気孔５を通してシリンダ６の外部に流出すること
はない。

【００４５】その後、ピストン４は、ピストンロッド１
と一体となって、図２のように、さらに図中下方に移動
する。このとき、封止弁１１の伸縮ストローク量が限界
に達し、封止弁１１とピストン４とが離れるが、第２の
フリンジ部３が通気孔５を閉塞しているので、圧縮性流
体が通気孔５を通してシリンダ６の外部に流出すること
はない。

【００４６】図２の遮断動作中において、ピストンロッ
ド１には、遮断操作力Ｆ１とスピードコントローラ１４
の制動力Ｆ２との和からなる力が図中上方に作用する。
また、ピストン４には、圧縮バネ１３の付勢力Ｆ３が上
方に作用し、シリンダ６内の流体圧力Ｆ４が下方に作用
するが、付勢力Ｆ３よりも流体圧力Ｆ４の方が大きいの
で、ピストン４には、図中下方の力が作用する。

【００４７】これらの力により、ピストン４は、第２の
フリンジ部３に押し付けられた状態を維持しながら、ピ
ストンロッド１とともに移動する。このとき、圧縮バネ
１３は、ピストン４の移動にともなって、圧縮されて付
勢力を蓄積する。

【００４８】こうして、制御弁８は、遮断器の遮断時に
高圧流体をシリンダ６内に流入させて、ピストン４を第
２のフリンジ部３に当接させて通気孔５を閉塞し、ピス
トン４およびピストンロッド１を下方に移動させる。

【００４９】遮断動作の終了時点に近づくと、制御弁８
は、圧力流体源９からシリンダ６内への圧縮性流体の流
入を抑制するとともに、シリンダ６内から排気口１０へ
の圧縮性流体の流出を開始する。

【００５０】遮断動作が完了してピストンロッド１が遮
断位置に達すると、図３のように、係合装置１５は、段
差部１ａに係合されて、ピストンロッド１の位置を固定
する。

【００５１】このとき、排気口１０からの圧縮性流体の
流出により、シリンダ６内の流体圧力が低下しているの
で、流体圧力Ｆ４よりも圧縮バネ１３の付勢力Ｆ３の方
が大きくなり、ピストン４は、ピストンロッド１の第１
のフリンジ部２に当接するまで移動する。

【００５２】したがって、第２のフリンジ部３により閉
塞されていた通気孔５が開放され、シリンダ６の上部空
間内の圧縮性流体は、排気口１０のみならず、通気孔５
を通してシリンダ６の外部に流出される。

【００５３】こうして、シリンダ６の圧縮性流体が通気
孔５および排気口１０から流出し、シリンダ６内の流体
圧力Ｆ４が外部の圧力（大気圧）付近まで低下すると、
遮断動作が完了して、次の投入動作開始のための待機状
態（図３の状態）を保持する。

【００５４】次に、図３の遮断状態において、外部から
投入指令が与えられると、係合装置１５が解除され、ピ
ストン４は、図４のように、圧縮バネ１３の付勢力Ｆ３
により図中上方に押し上げられる。

【００５５】図４の投入動作中において、ピストンロッ
ド１には、遮断操作力Ｆ１とスピードコントローラ１４
の制動力Ｆ２との和からなる力が図中下方に作用する。
また、ピストン４には、圧縮バネ１３の付勢力Ｆ３が図
中上方に作用する。これらの力により、ピストン４は、
第１のフリンジ部２に押し付けられた状態を維持するの
で、投入動作中において、通気孔５は開放された状態と
なる。

【００５６】したがって、シリンダ６内の圧縮性流体が
通気孔５および排気口１０を通して外部に流出するの
で、ピストン４の図中上方への移動中に、シリンダ６内
の圧力が上昇することはなく、投入動作を妨げるような
圧力の発生を防止することができる。

【００５７】このように、圧縮バネ１３は、遮断器の投
入時にピストン４を第１のフリンジ部２に当接させて通
気孔５を開放し、ピストン４およびピストンロッド１を
上方に移動させる。

【００５８】こうして、ピストンロッド１およびピスト
ン４が図中上限に達すると、投入動作が完了し、図１に
示す状態に復帰する。このとき、ピストン４の通気孔５
は封止弁１１によって閉塞されており、次の遮断動作開
始のための待機状態を保持する。

【００５９】このように、投入動作時にピストン４を第
２のフリンジ部３から離して通気孔５を開放し、シリン
ダ６の排気容量を増大させて圧縮性流体の排出性能を向
上させたので、遮断完了後（図３）の状態から次の投入
動作開始までにシリンダ６内の圧力Ｆ３を十分に低減す
ることができる。

【００６０】また、投入動作中にピストン４が上方に移
動しても、シリンダ６内の圧力Ｆ３の上昇が抑制され
る。したがって、投入動作時の操作出力を大きくする必
要がなくなり、装置を大形化することなく、所定時間内
に投入動作を完了させることができる。

【００６１】さらに、遮断動作時においては、動作開始
直後に封止弁１１によって通気孔５を閉塞し、その後、
ピストン４が第２のフリンジ部３に当接して通気孔５を
閉塞するので、シリンダ６内の圧縮性流体の漏れ損失を
防止して、大きな操作力を得ることができる。

【００６２】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、遮断動作の開始直後に通気孔５を閉塞するために、
シリンダ６の上方内端面に封止弁１１を設けたが、ピス
トンの上端面に筒形フリンジ部を突設し、シリンダ６の
上方内端面の空間部に遊嵌させてもよい。

【００６３】図５はピストンの上端面に筒形フリンジ部
を突設したこの発明の実施の形態２を一部断面図で示す
構成図であり、遮断器の投入状態における各要素の位置
関係を示している。

【００６４】図５において、前述（図１参照）と同様の
ものについては、同一符号を付して詳述を省略する。ま
た、４Ａおよび６Ａは、それぞれ、前述のピストン４お
よびシリンダ６に対応している。

【００６５】この場合、ピストン４Ａは、上端面（投入
時に移動する方向側の端面）に環状に突設された筒形フ
リンジ部１７を有する。また、シリンダ６Ａは、筒形フ
リンジ部１７に対向するように、上方の内端面に凹設さ
れた空間部１８を有する。

【００６６】筒形フリンジ部１７は、通気孔５の配設位
置よりも外側に配設されており、遮断器の投入時に空間
部１８内に遊嵌されるようになっている。また、筒形フ
リンジ部１７の空間部１８内への最大挿入量は、空隙δ
よりも少し大きく設定されている。

【００６７】次に、図５に示したこの発明の実施の形態
２の動作について説明する。まず、図５の投入状態にお
いて遮断指令が与えられると、前述と同様に、制御弁８
の動作により圧力流体源９からシリンダ６内に高圧の圧
縮性流体が流入し、ピストン４Ａが図中下方に押されて
いく。

【００６８】このとき、ピストン４Ａが第２のフリンジ
部３に当接するまでは、筒上フリンジ部１７が空間部１
８内に遊嵌されているので、通気孔５は、排気穴７に対
して閉塞された状態が保持される。

【００６９】ピストン４Ａが第２のフリンジ部３に当接
すると、ピストン４Ａは、第２のフリンジ部３に押し付
けられ、以下、前述と同様に、通気孔５が閉塞された状
態でピストンロッド１と一体に下方に移動していく。

【００７０】こうして、遮断動作の開始直後に、筒上フ
リンジ部１７と空間部１８とによって通気孔５が閉塞さ
れるので、シリンダ６内に高圧の圧縮性流体の漏れを防
ぐことができ、速やかに遮断動作を終了することができ
る。また、投入時には、前述と同様に、シリンダ６内の
流体が通気孔５を介して排気されるので、速やかに上方
に移動することができる。

【００７１】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、ピストン４側に通気孔５を設けたが、ピストンロッ
ド１側に通気孔を設けてもよい。

【００７２】図６はピストンロッド側に通気孔を設けた
この発明の実施の形態３を一部断面図で示す構成図であ
り、遮断器の投入状態における各要素の位置関係を示し
ている。

【００７３】図６において、前述（図１参照）と同様の
ものについては、同一符号を付して詳述を省略する。ま
た、１Ｂ〜６Ｂは、それぞれ、前述のピストンロッド
１、第１のフリンジ部２、第２のフリンジ部３、ピスト
ン４、通気孔５およびシリンダ６に対応している。

【００７４】この場合、ピストン４Ｂには通気孔が形成
されておらず、通気孔５Ｂは、ピストンロッド１Ｂに形
成されている。通気孔５Ｂは、第１のフリンジ部２Ｂを
バイパスしてピストンロッド１Ｂの軸方向に連通するよ
うに、各フリンジ部２Ｂおよび３Ｂの上端面間に複数個
形成されている。

【００７５】各フリンジ部２Ｂおよび３Ｂの外径は、特
に条件が設定されておらず、たとえば、図示したように
等しい大きさに形成されていてもよい。また、シリンダ
６Ｂの図中上方側の内端面には、第１のフリンジ部２Ｂ
に対向するように空間部１８Ｂが凹設されている。空間
部１８Ｂの深さは、特に条件が設定されず、ほぼ０であ
ってもよい。

【００７６】ピストン４Ｂの第１のフリンジ部２Ｂは、
遮断器の投入状態（図示した状態）において、空間部１
８Ｂ内に遊嵌されるようになっている。これにより、前
述の封止弁１１（図１参照）に代えて、遮断動作の開始
直後に通気孔５Ｂの閉塞状態を保持するための手段を構
成している。

【００７７】次に、図７および図８を参照しながら、図
６に示したこの発明の実施の形態３の動作について説明
する。図７および図８はこの発明の実施の形態３による
動作中の位置関係を示す構成図であり、それぞれ、図７
は遮断動作中の状態、図８は投入動作中の状態を示して
いる。

【００７８】図６の投入状態で遮断指令が与えられる
と、制御弁８の開放動作により、圧力流体源９からシリ
ンダ６Ｂ内に高圧の圧縮性流体が流入し、ピストン４Ｂ
は、図中下方に押されていく。

【００７９】ピストン４Ｂは、まず空隙δ分だけ移動し
て第２のフリンジ部３Ｂに当接し、通気孔５Ｂの図中下
部の開口部を閉塞させる。この時点まで、第１のフリン
ジ部２Ｂは、空間部１８Ｂ内に遊嵌されているので、通
気孔５Ｂの閉塞状態を保持している。

【００８０】なお、空間部１８Ｂの深さが空隙δより小
さく設定されていても、第１のフリンジ部２Ｂと接して
いれば、ピストン４Ｂが第２のフリンジ部３Ｂに当接す
るまで通気孔５Ｂの閉塞状態を保持することができる。
ピストン４Ｂが第２のフリンジ部３Ｂに当接すると、ピ
ストン４Ｂおよびピストンロッド１Ｂは、図７のよう
に、一体となって図中下方に移動する。

【００８１】図７において、ピストンロッド１Ｂには、
遮断操作力Ｆ１とスピードコントローラ１４の制動力Ｆ
２との和の力が図中上方に作用する。また、ピストン４
Ｂには、シリンダ６Ｂ内の流体圧力Ｆ４と圧縮バネ１３
の付勢力Ｆ３（＜Ｆ４）との和の力が図中下方に作用す
る。したがって、遮断動作中において、ピストン４Ｂ
は、第２のフリンジ部３Ｂに押し付けられており、通気
孔５の閉塞状態を維持する。

【００８２】遮断動作の終了時点に近づくと、前述と同
様に、制御弁８は、シリンダ６Ｂ内への圧縮性流体の流
入を抑制して、シリンダ６Ｂから排気口１０への圧縮性
流体の流出を開始する。ピストンロッド１Ｂが遮断位置
に達すると、係合装置１５は、ピストンロッド１Ｂの位
置を固定する。

【００８３】以下、圧縮性流体の流出によりシリンダ６
Ｂの内圧が低下すると、付勢力Ｆ３により、ピストン４
Ｂが第１のフリンジ部２Ｂに当接するまで移動して遮断
動作が完了する。

【００８４】このとき、通気孔５Ｂが開放され、ピスト
ン４Ｂの上方側のシリンダ６Ｂの空間内の圧縮性流体
は、排気口１０から流出するのみならず、通気孔５Ｂか
らも流出する。

【００８５】すなわち、シリンダ６Ｂ内の圧縮性流体
は、第１のフリンジ部２Ｂの上面から、第２のフリンジ
部３Ｂの上部のピストンロッド１Ｂの側面を通して、シ
リンダ６Ｂの外部に流出する。これにより、シリンダ６
Ｂの内圧が外部の圧力まで速やかに低下して、投入動作
の開始前の待機状態となる。

【００８６】このように、遮断動作時において、遮断開
始直後は第１のフリンジ部２Ｂが空間部１８Ｂに遊嵌さ
れて通気孔５Ｂを閉塞し、その後、ピストン４Ｂが第２
のフリンジ部３Ｂに当接して通気孔５Ｂを閉塞するの
で、シリンダ６Ｂ内の高圧の圧縮性流体の漏れ損失を防
止して、大きい遮断操作力を得ることができる。

【００８７】次に、遮断状態において投入指令が与えら
れると、係合装置１５が段差部１ａから外れるので、圧
縮バネ１３は、図８のようにピストン４Ｂを図中上方に
押し上げていく。

【００８８】このとき、ピストンロッド１Ｂには遮断操
作力Ｆ１および制動力Ｆ２が図中下方に作用し、ピスト
ン４Ｂには付勢力Ｆ３が図中上方に作用するので、ピス
トン４Ｂが第１のフリンジ部２Ｂに押し付けられ、通気
孔５Ｂは、開放状態を維持する。

【００８９】したがって、ピストン４Ｂの上方側のシリ
ンダ６Ｂの空間内の流体は、前述と同様に、排気口１０
を介して流出するとともに、第１のフリンジ部２Ｂの上
面から第２のフリンジ部３Ｂの上面を通してシリンダ６
Ｂの外部に流出する。

【００９０】このように、シリンダ６Ｂ内の圧縮性流体
は、通気孔５Ｂおよび排気口１０から速やかに外部に流
出するので、図８のように、ピストン４Ｂが図中上方に
移動しても、シリンダ６Ｂの内圧が上昇して投入動作を
妨げることはなく、投入動作は速やかに終了する。

【００９１】すなわち、投入動作中において、ピストン
４Ｂが第２のフリンジ部３Ｂから離れて通気孔５Ｂが開
放され、圧縮性流体の排気容量が増えるので、遮断完了
後から次の投入開始までにシリンダ６Ｂの内圧が十分に
低減し、投入動作中のピストン４Ｂの移動によるシリン
ダ６Ｂの内圧上昇を抑制することができる。したがっ
て、投入出力を大きくして装置を大形化することなく、
所定時間内に投入動作を完了させることができる。

【００９２】ピストンロッド１Ｂおよびピストン４Ｂが
図中上限に達すると、投入動作は完了し、図６に示した
状態に復帰する。このとき、ピストン４Ｂの通気孔５Ｂ
は、空間部１８Ｂにより閉塞され、次の遮断動作の開始
のための待機状態となる。

【００９３】なお、上記実施の形態３では、ピストンロ
ッド１Ｂのみに通気孔５Ｂを設けたが、上記実施の形態
１の構成（図１参照）を組み合わせて、ピストンロッド
側およびピストン側の両方に通気孔を設けてもよい。こ
の場合、圧縮性流体の排気容量がさらに向上するので、
投入動作をさらに迅速にすることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、遮断器の投入動作および遮断動作に関連した方向に
駆動される円板形状のピストンと、ピストンを移動自在
に収納するシリンダと、ピストンを遮断器の投入に関連
した第１の方向に付勢する付勢部材と、遮断器の可動接
点に連結されるとともに、ピストンおよびシリンダに対
して摺動自在に貫通されたピストンロッドと、シリンダ
内に高圧流体を選択的に流入してピストンを遮断器の遮
断に関連した第２の方向に移動させるための制御弁とを
備え、ピストンロッドは、シリンダ内のピストンロッド
の外周部に突設された第１および第２のフリンジ部を有
し、ピストンは、第１および第２のフリンジ部の間で移
動自在に遊嵌され、第１のフリンジ部は、第２のフリン
ジ部に対して第１の方向に離間配置され、ピストンおよ
びピストンロッドの少なくとも一方は、ピストンの両側
に形成されたシリンダ内の各空間を連通する複数の通気
孔を有し、制御弁は、遮断器の遮断時に高圧流体をシリ
ンダ内に流入して、ピストンを第２のフリンジ部に当接
させて通気孔を閉塞し、ピストンおよびピストンロッド
を第２の方向に移動させ、付勢部材は、遮断器の投入時
にピストンを第１のフリンジ部に当接させて通気孔を開
放し、ピストンおよびピストンロッドを第１の方向に移
動させ、シリンダ内の流体排出性能を向上させたので、
操作出力を増大させることなく所定時間内の投入動作を
可能にし、大容量の遮断器に対して高速遮断性能を損な
うことなく十分な小形化を実現した遮断器の操作装置が
得られる効果がある。

【００９５】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、通気孔は、ピストンロッドの軸方向に連
通するようにピストンに形成され、第１のフリンジ部
は、第２のフリンジ部に対してピストンの厚さ以上の距
離だけ第１の方向に離間配置され、第１のフリンジ部の
外径は、通気孔との対向位置よりも小さい値に設定さ
れ、第２のフリンジ部の外径は、通気孔との対向位置よ
りも大きい値に設定されたので、遮断動作中には通気孔
を閉塞して高圧流体の漏洩を確実に防止し、投入動作中
には通気孔を開放してピストンの移動を確実に迅速にし
た遮断器の操作装置が得られる効果がある。

【００９６】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、シリンダの第１の方向側の内端面は、通
気孔に対向するように伸縮自在に突設された複数の封止
弁と、封止弁をピストンの端面側に付勢するための付勢
部材とを有し、封止弁の伸縮ストロークは、第１および
第２のフリンジ部の間の距離とピストンの厚さとの差に
相当する値に設定されたので、遮断動作の開始直後に、
第２のフリンジ部に当接するまで、通気孔を確実に閉塞
させてピストンを移動させることのできる遮断器の操作
装置が得られる効果がある。

【００９７】また、この発明の請求項４によれば、請求
項２において、ピストンは、第１の方向側の端面に環状
に突設された筒形フリンジ部を有し、シリンダは、筒形
フリンジ部に対向するように第１の方向側の内端面に凹
設された空間部を有し、筒形フリンジ部は、通気孔の配
設位置よりも外側に配設され、遮断器の投入時に空間部
内に遊嵌され、記筒形フリンジ部の空間部内への最大挿
入量は、第１および第２のフリンジ部の間の距離とピス
トンの厚さとの差に相当する値に設定されたので、遮断
動作の開始直後に、第２のフリンジ部に当接するまで、
通気孔を確実に閉塞させてピストンを移動させることの
できる遮断器の操作装置が得られる効果がある。

【００９８】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１において、通気孔は、第１のフリンジ部をバイパス
してピストンロッドの軸方向に連通するようにピストン
ロッドに形成されたので、遮断動作中には通気孔を閉塞
して高圧流体の漏洩を確実に防止し、投入動作中には通
気孔を開放してピストンの移動を確実に迅速にした遮断
器の操作装置が得られる効果がある。

【００９９】また、この発明の請求項６によれば、請求
項５において、シリンダの第１の方向側の内端面は、第
１のフリンジ部に対向するように凹設された空間部を有
し、第１のフリンジ部は、遮断器の投入時に空間部内に
遊嵌されるようにしたので、遮断動作の開始直後に、第
２のフリンジ部に当接するまで、通気孔を確実に閉塞さ
せてピストンを移動させることのできる遮断器の操作装
置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を一部断面図で示す
構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による遮断動作中の
状態を一部断面図で示す構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による遮断動作の完
了状態を一部断面図で示す構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による投入動作中の
状態を一部断面図で示す構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態２を一部断面図で示す
構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態３を一部断面図で示す
構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による遮断動作中の
状態を一部断面図で示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による投入動作中の
状態を一部断面図で示す構成図である。

【図９】 従来の遮断器の操作装置を一部断面図で示す
構成図である。

【符号の説明】

１、１Ｂ ピストンロッド、２、２Ｂ 第１のフリンジ
部、３、３Ｂ 第２のフリンジ部、４、４Ａ、４Ｂ ピ
ストン、５、５Ｂ 通気孔、６、６Ａ、６Ｂシリンダ、
７ 排気穴、８ 制御弁、９ 圧力流体源、１０ 排気
口、１１ 封止弁、１２、１３ 圧縮バネ（付勢部
材）、１７ 筒状フリンジ部、１８、１８Ｂ 空間部、
２１ 可動接点、δ 空隙。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断器の投入動作および遮断動作に関連
   した方向に駆動される円板形状のピストンと、 前記ピストンを移動自在に収納するシリンダと、 前記ピストンを前記遮断器の投入に関連した第１の方向
   に付勢する付勢部材と、 前記遮断器の可動接点に連結されるとともに、前記ピス
   トンおよび前記シリンダに対して摺動自在に貫通された
   ピストンロッドと、 前記シリンダ内に高圧流体を選択的に流入して前記ピス
   トンを前記遮断器の遮断に関連した第２の方向に移動さ
   せるための制御弁とを備え、 前記ピストンロッドは、前記シリンダ内の前記ピストン
   ロッドの外周部に突設された第１および第２のフリンジ
   部を有し、 前記ピストンは、前記第１および第２のフリンジ部の間
   で移動自在に遊嵌され、 前記第１のフリンジ部は、前記第２のフリンジ部に対し
   て前記第１の方向に離間配置され、 前記ピストンおよび前記ピストンロッドの少なくとも一
   方は、前記ピストンの両側に形成された前記シリンダ内
   の各空間を連通する複数の通気孔を有し、 前記制御弁は、前記遮断器の遮断時に前記高圧流体を前
   記シリンダ内に流入して、前記ピストンを前記第２のフ
   リンジ部に当接させて前記通気孔を閉塞し、前記ピスト
   ンおよび前記ピストンロッドを前記第２の方向に移動さ
   せ、 前記付勢部材は、前記遮断器の投入時に前記ピストンを
   前記第１のフリンジ部に当接させて前記通気孔を開放
   し、前記ピストンおよび前記ピストンロッドを前記第１
   の方向に移動させることを特徴とする遮断器の操作装
   置。
2. 【請求項２】 前記通気孔は、前記ピストンロッドの軸
   方向に連通するように前記ピストンに形成され、 前記第１のフリンジ部は、前記第２のフリンジ部に対し
   て前記ピストンの厚さ以上の距離だけ前記第１の方向に
   離間配置され、 前記第１のフリンジ部の外径は、前記通気孔との対向位
   置よりも小さい値に設定され、 前記第２のフリンジ部の外径は、前記通気孔との対向位
   置よりも大きい値に設定されたことを特徴とする請求項
   １に記載の遮断器の操作装置。
3. 【請求項３】 前記シリンダの前記第１の方向側の内端
   面は、前記通気孔に対向するように伸縮自在に突設され
   た複数の封止弁と、前記封止弁を前記ピストンの端面側
   に付勢するための付勢部材とを有し、 前記封止弁の伸縮ストロークは、前記第１および第２の
   フリンジ部の間の距離と前記ピストンの厚さとの差に相
   当する値に設定されたことを特徴とする請求項２に記載
   の遮断器の操作装置。
4. 【請求項４】 前記ピストンは、前記第１の方向側の端
   面に環状に突設された筒形フリンジ部を有し、 前記シリンダは、前記筒形フリンジ部に対向するように
   前記第１の方向側の内端面に凹設された空間部を有し、 前記筒形フリンジ部は、前記通気孔の配設位置よりも外
   側に配設され、前記遮断器の投入時に前記空間部内に遊
   嵌され、 前記筒形フリンジ部の前記空間部内への最大挿入量は、
   前記第１および第２のフリンジ部の間の距離と前記ピス
   トンの厚さとの差に相当する値に設定されたことを特徴
   とする請求項２に記載の遮断器の操作装置。
5. 【請求項５】 前記通気孔は、前記第１のフリンジ部を
   バイパスして前記ピストンロッドの軸方向に連通するよ
   うに前記ピストンロッドに形成されたことを特徴とする
   請求項１に記載の遮断器の操作装置。
6. 【請求項６】 前記シリンダの前記第１の方向側の内端
   面は、前記第１のフリンジ部に対向するように凹設され
   た空間部を有し、 前記第１のフリンジ部は、前記遮断器の投入時に前記空
   間部内に遊嵌されることを特徴とする請求項５に記載の
   遮断器の操作装置。