JPS5998432A - ガス吹付けスイツチ - 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】 本発明はガス吹付はスイッチ全新たて改良した構造に関
するものである。

その詳細な内容について述べると、本発明は、騙動装置
に連動し、それと共に動きつる吹付はノズルによって囲
まれた固定接触要素と可動接触要素とからなるガス吹付
はスイッチに関するものである。この吹付はノズルはポ
ンプ室に通じる入口金持ち、そのポンプ室にはガス吹付
はスイッチの遮断行程中、消弧ガスを含み、かつ一定の
気圧を保つ。

このポンプ室内は、吹付はノズルと共に動くポンプシリ
ンダーによって包まれている。そのポンプ室内は吹付は
ノズルのあるψ１１とバネで支持されたポンプピストン
の側とではさまれた空間をもち、しかもそのポンプピス
トンはポンプ室内の圧力が上がった時、最初の位置から
他端へと移動する。さらに、このポンプピストンに連動
する衝撃吸収手段が設けられている。このような型のガ
ス吹付はスイッチは、たとえは米国特許第２９２２０１
０号（１９６０年１月１９日）により公知であるが、消
弧ガスは遮断行程中スイッチによるアークが飛ぶために
、吹付はノズル全通ってポンプ至円から移動する。

他方、スイッチてよるアークはガスの流れの中で消弧ガ
スを急激に加熱することにより、高周波振動全発生さぜ
る。

これらの振動は圧力の最大値から最小値の幅でもって約
音速でポンプ室内に伝わる。このような圧力振動の影響
を緩和するには、遮断行程中ポンプ室内の消弧ガスの圧
力が上がるのを極力押さえることであり、ポンプ室内の
空間の大きさを定めるスイッチの機械的要素に関してポ
ンプピストンが弾性によりはねがえるように支持され、
また衝撃吸収手段も付けられていることである。

しかしながら、前に述べたこの種のスイッチに関する先
行技☆１、Ｊにおいては、ポンプピストンが直接スプリ
ングで支持されたり、衝撃吸収手段を介して直接支持さ
れている。

腟たこの衝撃吸収手段は徐々に強く働く特性をもつ。す
なわち、衝撃吸収手段はポンプピストンの動きて抗して
生ずる圧力が最初の段階では硬く、又は堅固である。

しかしポンプピストンが連断行程の終端に近づくと、つ
まりポンプ室内の容積がほぼゼロに減少すると、そのよ
うなポンプピストンはバネの作用だ対してポンプシリン
ダーにより移動させられる。すなわちポンプピストンが
降伏しながらある距離を動いたとき、公知のガス吹付け
スイッチの衝撃吸収手段は油圧により「やわらかい」特
性を有するよう設計されている。

しかしながら、このような設計では先に述べた圧力振動
のし響を減することはできす、むしろ全スイッチング行
程に比較して、ポンプピストンに関係するポンプシリン
ダーのポンピング行程全滅する意図をもって設計されて
いる。

この公矧のガス吹付はスイッチの構造において、ポンプ
室内に接するすべての構成要素はポンプピストンを支持
するバネ？設けたにもかかわらすポンプ室内に起こる最
大限界圧力の大きさを考慮して決めなければならないし
、呼たガス吹付はスイッチの駆動方法はこれに応じて決
められる。

故に、上記の点全考慮して、本発明の主要な目的は、新
たに改良したガス吹付はスイッチの構造を提供し、とり
わけ危険な圧力値がポンプ室内に発生しカいように十分
許容できうる構造て作られていることである。

このような目的を満たすためには、以下ておいて詳述す
るように、本発明のガス吹付はスイッチは衝撃吸収手段
とポンプピストンを支持し、かつ一方向に押えつけるバ
ネを持っていることであり、その衝撃吸収手段はバネか
可能な限り圧縮された後に応答するよって１それが連続
して又は−列に配置されていること全特徴とする。

本発明によるガス吹付はスイッチにおいて、甘す第一に
ポンプピストンはバネの作用に対してのみ自由に応答す
る。そして圧力のピーク値が高いとつまりバネが最大限
圧部された状態にあるとき、衝撃吸収手段が応答し、効
果全発揮する。いわゆる機械的に１摩擦を利用した又は
摩擦によって動く衝撃吸収手段はこの種のスイッチに好
んで使われ、油圧全必要としないがらり−クによる危険
もない。

以下図面による実施例について本発明を説明する。

図面によって、ガス吹付はスイッチの構造が当業者によ
りその本発明の原理及び概念を充分知理辞できるように
示される。

第１図において、実線で示す曲線Ａは約２００ミリセコ
ンド持続する遮断行程中に起こるポンプ室内の時間に対
する圧力の相関々係のノくターンを示す。これに対して
破線による曲線１３は、従来のガス吹付はスイッチ知お
けるポンプ室内の時間に対する相関的要素としての実際
に起こる圧力のパターンを示す。それはスイッチのアー
クが発生したために見られるものである。

つまり、遮断行程の開始後まもなく高周波圧力振動が所
望の圧力曲線Ａの上に重量され、この圧力曲線は、後述
のように、ガス吹付はスイッチの主要機械要素に作用す
る前に本発明のガス吹付はスイッチの中に大部分吸収さ
れうる。

従って、このような機械要素は、甘た丈夫で機能的に無
駄なく軽く作られている。次に第２図、第３図について
述べると、第２図に示すガス吹伺はスイッチ１０は、後
で示すように、大部分は１９８２年５月１１日付で特許
された米国特許第４３２９５５３号に開示さ扛たカス吹
付はスイッチに対応するものであり、この特許はポンプ
ピストンの構造を除いてはスイス特許第６３０７４４号
と同系統の特許である。それ故このような特許の開示は
この甲に参照されている。

筒状の固定接胎要索１１は、駆す手段を構成する駆動棒
又は開閉棒１３の端部を形成する。可動接触要素１２と
協同する可動接ＰＢ：要素１２はこれに固定された吹付
はノズル１４により取囲まれていて、この吹付はノズル
はポンプシリンダ１５の一端に取付けられている。吹付
はノズル１４の流入口１６はポンプシリンダ１５によっ
て囲まれたポンプ室内１７疋辿じている。ポンプシリン
ダ１５の他端においてポンプ室内１７にはポンプピスト
ン１８が接しており、このポンプピストン１８はポンプ
シリンダ１５に対して移動でき、支持板２０において、
１組の皿はね１９または同等の構成物により支持されて
いる。ポンプピストン１８もまた移動できるように摺動
又は案内スリーブ２１に取付けられていて、この案内ス
リーブはポンプピストン１８の中央全貫通し、駆動又は
開閉棒１３に沿って移動する。摺動スリーブ２１は支持
板２０をも貫通し、この支持、・板２０はまた摺動スリ
ーブ２１に固定するか又はその上で移動するようにして
もよい。

膨張可能なスリーブまたはスリーブ部材２２は支持板２
０の外周の側部に取付けられ、ポンプピストン１８に向
って延びている。膨張スリーブ２２については第３、第
４図を参照して詳述する。

ポンプピストン１８から離れた仙１の面である、支持板
２０の一側部には、軸受孔２３の中に、トグル又はリン
ク機構すなわちトグルレバ−２５の一要素２４が取付け
られ、他の一要素２６が例えはノ・ウジング支持体２８
に設けた軸受孔２９のような固定要素に取付けられる。

トグルレバー２５のトグル要素２４．２６　ｋ相互連結
するトグル継手２７には、連結棒又はロックアーム３０
の一端が連結され、その他端は駆動棒１３に形成された
軸受孔３２によって３１の個所で連結又はヒンジ結合さ
れる。

トグルレバー２５と連結棒３０とからなるこのレバー伝
達系の主なる目的は既に述べた米国特許第４３２９５５
３号及び同種のスイス特許第６３０７４４号に詳述され
ている。

ガス吹付はスイッチ用トグルレバー駆動系も、米国特許
第４３５１９９３号（１９８２年９月２８日）に開示さ
れているが、これも参照しつる。ここでこのようなレバ
ー伝達系の目的として重要な点は先ず支持板２０を動か
すことであり、矢印３３の方向に進行する赳断行程の開
始時に、ポンプピストン１８を駆動棒１３と同方向に動
かし、駆動棒１３とそれにつながるポンプシリンダー１
５ヲ備えた吹付はノズル１４がすでに加速されたときに
、ポンプ室内１７における消弧ガスの圧縮が始まる。

ガス吹付はスイッチ１０は、ここで概略説明したスイッ
チのハウジングによって密閉されており、そのハウジン
グ３４は適当な電気絶縁材料で作られている。

第３図に示された装置において、ポンプピストン１８の
外周はポンプ室内１７から遠ざかる側の支持板２０へ先
細りＫなっている。さらに−組のバネ１９が圧縮を受け
ない状態では、ポンプピストン１８はあるすき間をもっ
て、膨張スリーブ２２の中に入っており、その膨張スリ
ーブ２２はその内部に分配されたスロット３５ヲ有して
いる。ポンプ室内１７に圧力ビークが発生すると、ポン
プピストン１８はまず一組のバネ１９の作用で受は止め
られる。しかしながらさらに高い圧力ビークに対しては
、ポンプピストン１８は膨張スリーブ２２の中（ではま
り込み、このスリーブ２２が広がってポンプシリンダー
１５の内壁３６にＩ学部係合する。

このし張スリーブ２２とシリンダーの内壁３６との共働
作用はｊψ擦による倫撃吸収手役の役目をする。

第４図例示さｎた他の実施例も、同様の錫き全する。こ
の実施例において肩３７はポンプピストン１８のポンプ
室１７から遠ざかる個に形成される。屑３７と中間板３
９の拡大外周部分またはその縁３８の間にはエラストマ
ー要素４ｏが介装される。

この場合、−組のバネ１９は２つの皿バネからなり、そ
れらは中間板３９と支持＆２０との間に配置されている
。かなりの圧カバルスが作用すると、ポンプピストン１
８はニジストマー要素４ｏと中間板３９を用いて一組の
バネ１９ヲ最大に圧縮する。

その後エラストマー要素４０は軸方向に圧縮されその結
果エラストマー要素４０は半径方向に広がる。この半径
方向の広がりは膨張スリーブ２２に伝えられ、ちょうど
第３図車の場合と同様に１摩擦によりポンプシリンダー
の内壁３６と係合することになる。膨張スリーブ２２ヲ
用いる代わりにスロットのない筒部全役けてもよい。そ
の場合、エラストマー要素４０は半径方向に広がり筒部
の内部又は内壁と係合する。

第５図に示す実施例は、ポンプシリンダー１５の内部又
は内壁３６との摩擦による係合金なくすことができる。

この場合、ポンプピストン１８は一組の環状スプリング
で支持され、それらは３つの内部リング４２と３つの外
部リング４３とから成る。外部リング４３は全て長手方
向に１つのスロット４４ヲ持っているが内部リング４２
には、そのうちの１つだけが長手方向のスロット４５ヲ
持っている。従って交互にそれら一組の環状スプリング
を選ぶことができるので、たとえはスロットのない固い
外部リングとスロットのある内部リングからなる環状ス
プリングを用いればよい。組合わさつｒ環状スプリング
４１は中間板３９に支持さ：Ｆ１．．−４だ支持板２０
は外周に突出した（ｉＩ１１枠４６全４６ヲ有たこの組
み重ねた皿）くネ１９は、この場合４つの皿バネが中間
板３９と側枠４６との間に配置されている。高い圧力ピ
ークがポンプ室内１７に発生すると、先ず一組の環状ス
プリング４１よりもつと柔らかい一組のバネ１９が鋤き
、それは中間板３９が支持板２０の側枠４６とかみ合う
まで作用する。その後内部リング４２と外部リング４３
に生ずる摩擦による減衰特性により一組の環状スプリン
グ４１は軸方向に圧縮されて偏平する。−組の環状スプ
リング４１円の内部リングの１つは軸方向に１つのスロ
ット４５を持っているから、環状スプリング全体のバネ
定数は圧縮動作の始めでは皿バネ１９のバネ定数よりは
太きいが比較的小さい。

内部リング４２の軸方向スロット４５が圧縮動作によっ
て閉されると環状スプリング４１のバネ定数は急速に増
加する。この場合、ポンプピストン１８は２つの連なっ
た一組の皿バネ１９と一組の環状スプリング４１による
スプリング要素によって支持される。−組の皿バネ１９
は実際減衰されないのに、−組の環状スプリング４１は
明らかに累進的に作用するバネの特性を持ち、同時に衝
撃吸収動作も行なう。

前述のようにガス吹付はスイッチ１０において、支持板
２０がレバー伝達系を経て駆動棒１３に連結されて動く
ことができるので、これまでに述べた構造は、支持板２
０が静止して支持されている型のガス吹付はスイッチに
利用できる。

しかしながら、上述のガス吹付はスイッチ１０の構造に
おいて、上記の設計は圧力ピークから生じる応力が大部
分リンクまたはレバー伝達系のレバーから、又はその継
手及びヒンジ等によって押えられるから有利である。そ
れ故リンク装置は軽くなるように、寸た継手やヒンジに
余裕をもたせるよう設計されている。

本発明は好吐しい実施例を示（−でいるが、これらに限
定されるものではなく特許請求の範囲内でυ々の具体例
や実施例かありうるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス吹付はスイッチのポンプ室内で起こる時間
に対する圧力の変化ｋＷ想化したものと、実際に起こる
時間に対する圧力の変化を示す。 第２図は本発明によるガス吹付はスイッチを説明するた
めに軸方向断面で図式化（−だもので、左半分はガス吹
付はスイッチが閉じた状態全示し右半分はそれが開いた
状態を示している。 第３図１〜第５図は第２図のガス吹付はスイッチの軸方
向断面図におけるポンプピストン装置をより詳しく示し
、さらに可能な変化の形態を示したものである。 １０・・・ガス吹付はスイッチ １１・−・固定接触要素 １２・・・可動後）Ｉｌ！Ｉ！要素 １３・・・開閉棒 １４・・・吹付はノズル １５・・・ポンプシリンダー １６・・・入口 １７・・・ポンプ室内 １８・−・ポンプピストン １９・・・皿バネ ２０・・・支持板 ２１・・・摺動（案内）スリーブ ２２・・・膨張スリーブ ３６・・・内壁 ３９・・・中間板 ４０・・・エラストマーそ素 ４１・・・環状スプリング 特許出願人 シュプレッヒャー　ラント　シュー　アーケー代理人　
弁理士

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）固定接触要素と、遮断行程を作動させる駆動装置
   と、 前記、駆動装置に連結された可動接触要素と、入口を持
   ち、前記可動接触要素を囲み、これと共に動き得るよう
   に接続された吹付はノズルと、 消弧ガスを収容する前記入口に通ず゛るポンプ室を包む
   ポンプシリンダーであって、前記ポンプシリンダーは前
   記遮断行程中、前記ポンプ室を加圧するために、前記吹
   付はノズルと共に動きうるように接続され、 前記ポンプシリンダーは向いあった端を持ち、その一方
   の端と吹付はノズルが境を接しているものと、前記ポン
   プシリンダーの他方の端において前記ポンプシリンダー
   と境を接し、そして、 前記ポンプ室内の圧力が上昇することにより、最初の位
   置から移動するように設けられた、はね附勢されたポン
   プピストンを、前記ポンプピストンに作動的に連結した
   衝撃吸収手段とからなり、前記バネがポンプピストンに
   対して働き、前記衝撃吸収手段が、はねによって実行づ
   れる行程の終端において作用するように門装置されてい
   ることを特徴とするガス吹付はスイッチ。 （２、特許請求の範囲第１項記載のガス吹付はスイッチ
   において、衝撃吸収手段が少なくとも一組の環状スプリ
   ングからなるもの。 （３）　　特許請求の範囲ボ１頌記載のガス吹付はスイ
   ッチにおいて、前記ポンプシリンダーが内壁を区画し、
   前記衝撃吸収手段は、前記ポンプシリンダー同に同軸に
   配置された弾性膨張スリーブからなり、前記膨張スリー
   ブは前記ポンプピストンに作用するバネが無負荷状態で
   前記内壁との間にすきまを持ち、そして、前記衝撃吸収
   手段が前記ポンプピストンに作用する前記バネの行程の
   最終において内壁に対して摩擦により膨張スリーブ全摩
   擦によって押しつけるようにしたもの。 （４）％許晶求の範囲第３功記載のガス吹付はスイッチ
   ておいて、前記膨張スリーブが内壁全区画し、その１７
   ９壁に隣接して配置させた少なくとも１つのエラストマ
   ー要素全有し、そのエラストマー要素は前記膨張スリー
   ブを半径方向に広げるために、ポンプピストンに作用す
   るバネの工程の最終において軸方向に圧縮される構造と
   なるもの。 （５ン　　特許請求の範囲第２項記載のガス吹付はスイ
   ッチにおいて、支持板と、側部を有する中間板と、ポン
   プ室の裏側の横に倶１部を有する前記ポンプピストンと
   、前記中間板とポンプピストンの間に一組の環状スプリ
   ングを配置し、さらに中間板と支官板との間に一組のバ
   ネ全配置してなる構造のもの。 （６）　　＃許潤求の範囲比３項記載のガス吹付はスイ
   ッチにおいて、支持板と、その支持板の一端周囲に取付
   けられ、一端を備えた膨張スリーブと、前記支持板とポ
   ンプピストンの中間に設けられた一組のバネであって、
   そのバネは解放時には膨張スリーブよりもより大きく軸
   周りの容積を有するものと、前記ポンプ室から遠ざかる
   側の面を有し、膨張スリーブ全中に係合するために円錐
   状に形成さｎｌそして一組の扱バネにより予め決められ
   た行程の終端で膨張スリーブを広げさせるポンプピスト
   ンからなるもの。