JPS5958201A - 作動液の準備のための液圧蓄圧器 - Google Patents

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】 本発明は、シリンダを有し、その中でピストンが移動自
在であり、ピストンの片側に作動液が挿入され、作動液
に圧力を発生するために、上記ピストンにばね機構によ
る力を作用させて成る、特に中圧または高圧遮断器操作
用の液圧設備の作動液の準備のための液圧蓄圧器に関す
る。

高圧遮断器の駆動または操作用の液圧制御設備の作動液
、ｌ＋ｌＪえは圧油の準備のために用いられる、冒頭に
挙げた種類の液圧蓄圧器は公知である。

容器として構成され、この容器の内部に隔膜を有する液
圧蓄圧器がある。隔膜の片側に作動液がろり、他方の側
に気体がある。気体は加圧されており、作動液と比較し
て圧縮性があるから、作動液に圧力を発生するだめの気
体圧力ばねの働きをする。特に高圧開閉設備の場合は隔
膜の代りにピストンが設けられ、シリンダとして構成さ
れた容器の中に往復動自在に配設される。上記の液圧蓄
圧器では気体として一般に９素Ｎ、が使用される。気体
を気体圧力ばねとして利用することは、適当な補給によ
って気体の圧力、またそれと共に作動液の圧力をほぼ一
定に保持することができる点で、有利である。しかし原
則として気体を補充または補給しなければならないので
、運転コストとなって現れる費用が比較的高い。しかも
作動液側への気体の洩れ、逆に気体側への作動液の洩れ
、また予圧された気体の大気への逸失を回避するだめに
、特別の処置を講じなければならない。温度が変化する
と、容器内の隔膜またはピストンが変位することがある
から、補償のために適当な量の作動液がなければならず
、これを加圧保持して、低温でも液圧制御装置への作動
液の十分な供給を保証しなければならない。

そこで本発明の目的は、公知の液圧蓄圧器の上述の欠点
を回避した液圧蓄圧器を提供することである。

この目的は、本発明ではばね機構として機械的ばね、例
えばコイルばね、皿ばねまたはうず巻ばねを使用するこ
とによって達成される。

第１の実施例ではけね仕掛が少くとも１個のうず巻ばね
から成り、該うず巻ばねが引張りベルトを動かす駆動ビ
ニオンに作用し、これを回転させて、引張りベルトをロ
ールに巻取ろうとし、該引張りベルトがピストン又にし
ピストン棒と連結されることによって、ピストンを駆動
する。

ところが上記のうず巻ばねのばね力は、伸縮行程全体に
わたって一定ではない１、このような不都合を解決する
ため、本願発１すｊに於ては、ロールをカム板として構
成し、ロールに巻取る時にうず巻ばねのばね力が変化し
ても、ピストンに働く力が一定でろるように、カム板を
設計し、形成する。

このときベルトを鎖として構成し、従ってベルトまたは
鎖を巻取るカム板をスノロケットとして構成することが
好ましい。

うず巻ばねの代りに引張りまたは圧縮ばねを使用し、複
数間のばねを液圧蓄圧器の周囲にほぼ均等に配置するこ
とも可能である。引張りまたは圧縮ばねはロッカアーム
に作用し、該ロッカアームはほぼ中央で回転自在に支承
はね、内側の端部がピストンに作用することによって、
ばわ力をピストンに伝達する。

ロッカアームとコイルばねおよびピストンとの液抜的相
互関係、すなわちロッカアームの回転によるばねの緊張
状態に応じてロッカアームのてこ作用を変化させ、得ら
れるトルクの値をは＃Ｙ一様にすることができる。

本発明のその他の好ましい実施態様は、従属フレイムに
記載されている。

本発明による液圧蓄圧器の注目するべき利点は、気体圧
力ばねを用いているのにかかわらず、気体の漏洩や気体
の温度変化に基づく作動液の圧力変化が回避されること
である。従って作動液量が必要以上に多くなくて済み、
また気圧維持のために通常必要な付加的支出、例えば漏
洩が発生したときに必要な気体補給装置を省略すること
ができるし、又作動液の漏洩を防ぐ十分な密封に関して
十分の注量を払えばよく、作動液への気体の侵入を防止
する処置を講じないでよい。このため本発明による液圧
蓄圧器は、製造と保守が気圧蓄圧器よりも著しく低摩で
すむ。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はシリンダ機構１０を示す。その内室の中のピス
トン１２は、２つの末端位置のあいだで移動することが
できる。中心線の左側にはシリンダが完全に充填された
時のピストン１２、中心線の右側にはシリンダが完全に
排出された時のピストン１２が示されている。ピストン
の上側の室１４は、作動液を収容する室である。

シリンダの下方はカバー１６により、上方は別のカバー
１８により密封され、別の力ｉ４−１８は室１２の内部
に突出する環状延長部２０を有する。この延長部はピス
トン１２の行程の制限のために使用される。ピストンの
上面にピストン棒２２が取付けられ、環状延長部２０と
別のカバー１８を貫いて外へ導き出される。ピストン棒
２２の外端に張出部２４が設けられ、ここに鎖２６が固
定される。鎖２６は自転車チェーンと同様に構成され、
複数個のチェーンリンクから成る。シリンダは環状延長
部２０の区域に、シリンダの中心軸と交差する出口２８
を有する。

この出口はシリンダ１０の中心軸と平行の通路３０に接
続する。この通路３０はカバー１６も貫通する。通路３
０に接続する液圧制御装置が油を使用するとすれば、矢
印Ｆの方向に加えられるピストン１２の圧力を受け、か
つ室１４内にある油が、出口２０と通路３０を通って液
圧設備に向けて圧送される。ピストン１２はもちろんシ
リンダの内部で密接して案内され、カバー１６または１
７とシリンダ１０のあいだと同じく、各々１個のパツキ
ンが設けられる。個別部材がどのように連結されている
か、はこの場合あまシ重要でない。例えばフランジ継手
その他の固定部材によって互いに連結することができる
。

鎖２６の自由端は力、ム板３４に固定される。

カム板３４の半径Ｒはうず巻状に減少して行くから、曲
面すなわちカム面３６が形成される。

曲面３６の役割は、後で詳しく説明する。カム板３４は
、歯車４０と連結された駆動軸３８に固定される。この
歯車は駆動軸３８と共に台板４２の上に支承される。

駆動軸３８と歯車４０のあいだにうず巻ばねセット４４
および４６．４８：＆−よびｓｏ（第１図を参照）が支
承されており、歯車５６および５８（第２図を参照）に
固定した２個の軸５２および５４に作用する。歯車５６
および５８と歯車４０に駆動銀６０が巻掛けられる。駆
動銀６０の代りに歯付ベルト等を使用することもできる
。

歯車４０の近くに案内１車６２が配ｆ１．され、その外
周がピストン棒の中心線の延長に接し、接点Ｔとピスト
ン棒へ鎖２６が接線状に接触する点とのあいだの区域で
、鎖２６は正確にピストン棒の移動方向に運動する。

第１図で明らかなように、２個の歯車対が互いに対応し
、従って２本の駆動銀６０が設けられている。うず巻ば
ねセット４４，４６．４８および５０は外被６４によっ
て取囲捷れ、その中に４個のうず巻ばね６６が格納され
、そのうち各々２個が軸５２および５４の一方に作用す
る。

圧油が抽出されると、うず巻ばねが駆動銀６０に力を伝
達するから、歯車４０が回転し、鎖２６は曲面３６に巻
取られる。そこで曲面３６もこの鎖または鎖６０のリン
ク間隔に適応した歯車構造を有することができる。

うず巻ばねが所定のエネルギを放出すると、うず巻ばね
のばね特性に基づいてばね力が変化する。ばね力のこの
変化を曲面３６によって補償することができる。鎖２６
を曲面３６に巻取る時に、鎖２６の力の作用点の半径、
またそれと共に鎖２６に作用するトルク、従ってピスト
ンに対する駆動力が変化する。曲面３６を適当に設計す
ることによって、ピストンのあらゆる高さで一定の駆動
力または牽引力、またそれと共にピストンのあらゆる位
置でほぼ一定の圧力を発生することができる。

第３図は本発明の別の実施態様を示す。

管状に形成されたシリンダ７４が、ねじ継手７２によっ
て台板７０の上に螺着きれる。シリンダ７４の内部では
ピストン７６が往復動自在に移動することができろつ台
板７０に出［］７６があって、液圧数（Ｎｉｉと連通ず
る。台板７０、シリンダ７４嘔よび♂ストン７６のあい
だに高圧室８０がある。ピストン７６の、高圧室と反対
の側で、ピストン棒８２がピストンに固着される。合板
と反対の側のシリンダ端面に、容器８４がねじ継手８６
によって同定される。容器８４は外壁８８と内壁９θを
有し、内壁は外壁８８のおよそ半分を蔽うに過ぎない。

内壁９０の自由端すなわち中間区域は、貫通孔９４を有
するカバー９２によって閉鎖される。外壁８８の上側は
閉鎖カバー９６によって閉鎖される。内壁９０と外壁８
８によって形成された室の中に、泡立っていないいわゆ
る鎮静した低圧油があり、これに対して力・々−９２の
外、但し外壁８８と閉鎖カバー９６が形成する室の内部
には、泡立った低圧油がある。ピストン棒８２がカバー
９６を密封貫通し、その上端に支持環９８が例えばねじ
継手によって固着される。この支持環９８（ｒ、ｆ、ピ
ストン棒と反対の側に軸頚ｉｏｏを有する。

軸頚ｉｏｏは、ピン１０４を介して台板７ｏに固着され
た横部材１０６の孔１０２に通されている。支持環９８
には半径方向支持面１０８がある。

台板７０は周囲に分布する切欠部１１０を有し、との切
欠部１１０は管１１２を通すために利用される。合板の
上方では支持板１２０が合板上の２本の支持？ルト１２
２の上に支えられる。

棒１１２の上端に支承１２４があり、これに連接板１２
６が取付けられ、♂ルト１２８が連接板１２６を貫通し
て、これを双腕レバー１．９０に枢着する。支承１２４
と支持板１２０のあいだに、複数個の皿ばね１３２から
成る皿ばねセットがある。第４図で明らかなように、周
囲に合計６個の上記の皿ばね構造と６個の双腕し・ぐ−
１３０が配設されている。

双腕レ−＋−１ｓｏは軸１３６を介して、横部材の延長
部１３４に枢支される。双腕レバーの内側端部は中高の
突出部１３８を有し、該突出部が面１０Ｂの上に載坐す
る。支承７２４ｄ支持板１２０に対して変位し、皿げね
１３２を圧縮しく第３図の中心線の左側を参照）、捷た
け弛緩することができる（中心線の右側を参照）、）皿
ばねセット１２２は支持ピン１２２に支えられるから、
中心線の左右の２個の皿ばねの配列で分かるように、二
重矢印Ｔの方向に揺動することができる。左側の配列で
は間隔ＤＩ＋Ｄ２が小さく、右側の配列ではこの間隔が
増加するので、皿ばね１３２が生起し発生する、支持環
９８に対するトルクが増大する。完全に圧縮した状態で
このトルクは弛緩状態の時とほぼ同じ大群さであり、従
って支持環９８に加えられる圧縮力はばね力が減少して
もほぼ一定である。

前述のように、中心線の左側の配列は圧縮状態である。

すなわちピストンは、蓄圧器に作動液を完全に充填した
位置にある。ところが液圧制御設備の開閉操作捷たけ制
御操作の時に開口または通路７６から圧油が排出または
抽出されると、ピストンがばね１３２の圧縮力のもとて
下方へ移動し、このため皿にねセットの上端がその軸１
２８と共に外方へ旋回する。てこ作用が増大するため、
その後の弛緩の際のばね力の減少が補償されるから、双
腕レバー１３０のてこ作用によって、流体の圧力がほぼ
一定に保たれる。

複数個の皿ばねセットの代りにコイルばねを使用するこ
ともできる。唯１個のコイルばねを使用することももち
ろん可能であるが、ばねを適当に太きく形成しなければ
ならず、しかも全機構を収容する支持板を上部区域に設
けることも必要である。その場合、上記の支持板が曲り
レノ々−１３０に作用する訳だが、この曲りレバーをね
じで枢着することはできない。

ピストン７６にパイ／？ス弁１４０が格納され、その弁
棒１４２がピストン７６を貫通し、高圧室８０と反対の
側でピストン７６から突出する。

例えば液圧制御系の過負荷によりピストン７６が作動液
によって最上位に押しやられると、弁棒１４２が低圧容
器８４，１３８，９０．９６の境界面に衝接し、パイ・
譬ス弁１４０を開放するから、高圧室８０から低圧室へ
の通路が開放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧蓄圧器の第１の実施態様の平面図、第２図
は第１図■−■線による断面図、第３図は液圧蓄圧器の
第２の実施態様の側面図、第４図は第３図による液圧蓄
圧器の下面図を示す。 １２・・・ピストン、２２・・・ピストン棒、２６・・
・鎖、３４・・・カム板、３６・・・曲面、４２・・・
台板、４４．４６．４８．５０・・・うす巻きばね、６
２・・・案内調車、６６・・・うず巻きばね、７０・・
・台板、７４・・・シリンダ、７６・・・ピストン、８
０・・・高圧室、８２・・・ピストン棒、９８・・・支
持環、１０８・・・支持面、１３０・・・双腕レバー、
１３２・・・皿ばね、１３８・・・突出部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦Ｆｉｇ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　シリンダを有し、その中でピストンが移動自在で
   あり、ピストンの片側に作動液が注入され、作動液に圧
   力を発生させるために、上記ピストンをばね機構で付勢
   して成る、特に中圧または＾圧遮断器を操作する液圧設
   備の作動液を収容する液圧蓄圧器において、ばね機構と
   して模様的ばね、例えばコイルばね、皿げねまたはうず
   巻ばねを使用することを特徴とする作動液の準備のため
   の液圧蓄圧器。 ２、はね機構が少くとも１個のうず巻ばねから成シ、該
   うず巻ばねが引張ベルトの駆動ビニオンに作用し、これ
   を回転させて、引張ベルトをロールに巻取ろうとし、該
   引張ベルトがピストンまたは該ピストンのピストン棒と
   連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の液圧蓄圧器。 ３、　ロールがカム板であって、巻取りの時にばね力が
   変化しても、ピストンに働く力が一定であるように、カ
   ム板の曲面を設計したことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の液圧蓄圧器。 ４、　引張ベルトが鎖であって、カム板をスジロケット
   として構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の液圧蓄圧器。 ５、　カム板とピストンまたはピストン棒のあいだに引
   張ベルトのための案内調車を設け、引張ベルトが常にピ
   ストン中心線の方向に走るように、上記案内調車の周縁
   がピストン中心線の延長線に接することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１に記載の
   液圧蓄圧器。 ６、ばね機構として少くとも１個の引張または圧縮ばね
   、例えばコイルげねまたは皿ばねを使用し、複数個のば
   ねを設ける場合は、これを液圧蓄圧器の周囲に均等に分
   布して配設することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の液圧蓄圧器。 ７．　圧縮ばねの一端が、おおむね中央で回転または旋
   回自在に支承されたロッカアームに作用し、該ロッカア
   ームの内側の他端がピストンに作用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の液圧蓄圧器。 ８、　ロッカアームがピストンの中心軸に対しておおむ
   ね垂直に配設され、ロッカアーム、の旋回平面がピスト
   ンの中心軸を通ることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項に記載の液圧蓄圧器。 ９、　ロッカアームの、少くともピストンに臨む端部の
   接触区域がｔ丘ぼ半円形の曲面をなし、この曲面がピス
   トンと連結された支持面に接触することを特徴とする特
   許請求の範囲第６項ないし第８項のいずれか】に記載の
   液圧蓄圧器。 １０、台板を設け、ピストンが内部で移動するシリンダ
   をこの合板の上に固定し、連接ビンを介在して上記台板
   から離隔して横部材を設け、シリンダとピストン棒を合
   板と横部材のあいだに格納し、ロッカアームを横部材に
   枢支したことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
   の液圧蓄圧器。 １１、液圧設備の高圧室と低圧室が一体をなし、ピスト
   ン棒が低圧部を貫通し、その自由端に支持環を有し、該
   支持環がピストン棒の中心軸と交差する支持面を形成す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１０
   項のいずれか１に記載の液圧蓄圧器。 １２、ピストンにパイ・？ス弁が設けてあり、ピストン
   がシリンダの境界面に嶺接すると、上記パイ／４’ス弁
   が開放され、ピストンの片側の高圧室とピストン棒の区
   域の低圧室とを連通ずることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第１１項のいずれか１に記載の液圧蓄圧
   器。