JPS621707Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、しや断器の空気操作装置に関し、さ
らに詳細には、しや断部の投入負荷の変化に対応
して投入操作力を変化させることによりいわゆる
二段モーシヨンを無くすようにしたしや断器の空
気装置に関する。

一般に、しや断部のしや断操作をしや断バネに
よつて行なうとともに、投入操作を圧縮空気によ
つて行なうしや断器においては、その投入負荷は
第７図に示すように、しや断バネの蓄勢と、コン
タクトタツチ以後にしや断バネに加え、圧接バネ
の蓄勢とを必要とするために、傾斜した階段状の
曲線Ａとなる。なお、第７図において、横軸はス
トロークＳ、縦軸は負荷Ｆを示す。

しかし、従来の空気操作装置の投入操作力
F′は、第８図に示すごとく、投入完了時（スト
ロークエンド）における投入負荷と対応できるよ
うに、投入開始時から大きく設けられていた。な
お、第８図において、横軸はストロークＳ、縦軸
は投入操作力F′を示す。ここで、コンタクトタ
ツチ前においては、この投入操作力F′の曲線Ｂ
と前述した投入負荷Ｆの曲線Ａとによつて囲まれ
る斜線部分Ｃが所定の投入速度を得るためのエネ
ルギーに対し余分な投入操作エネルギーとして加
えられるため、ダンパーのごときエネルギー吸収
装置を設け、余分な投入操作エネルギーによつて
投入速度が早くなり過ぎるのを防止するととも
に、接点における衝撃力を吸収していた。そのた
めに、しや断器の構造が複雑になるとともに、コ
スト高を招いていた。

また、ダンパーのごときエネルギー吸収装置に
よつて吸収される余分な操作エネルギーを除去す
るために、シリンダー内に供給される操作空気の
供給をしぼる空気操作装置も考案されているが、
コンタクトタツチ時にシリンダー内の圧力が上昇
するのに時間がかかるために空気操作装置の作動
が一旦停止する、いわゆる二段モーシヨンが起
り、投入時間が長く掛りすぎるなどの問題があつ
た。

本考案は、上述した問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、投入操作力を投入
負荷に対応して変化させることにより余分な投入
操作力を除去し、ダンパーのごときエネルギー吸
収装置を必要としないしや断器の空気操作装置の
提供にある。

以下図面を用いて本考案の実施例を詳細に説明
する。

第１図〜第３図に示すのは、本考案に係る空気
操作装置１の第１実施例のしや断状態における断
面説明図で、この空気操作装置１は、しや断バネ
（図示省略）によつてしや断操作されるしや断部
（図示省略）を、圧縮空気を用いてしや断バネを
蓄勢しつつ衝接し、さらに圧接バネ（図示省略）
を蓄勢しつつ圧接して投入操作するものである。

空気操作装置１のシリンダ本体２には、比較的
容量の大きい空気室３が穿設されている。空気室
３は、しや断部の投入、しや断操作時に高圧の圧
縮空気が給排気されるもので、底壁に給気口４が
穿設されているとともに、側壁に排気口５が穿設
されている。なお、給気口４は、図示省略する
が、コンプレツサーによつて常時高圧の圧縮空気
が充気されているエアータンクと切換弁を介して
接続されるものである。

また、排気口５は、排気弁機構６によつて開閉
動される排気弁７によつて閉塞自在に設けられて
いる。すなわち、シリンダー本体２には、排気口
５と連通するとともに、外方に開口した排気孔８
を備えた、排気弁作動機構６の本体ブロツク９が
ボルトのごとき締結具１０を介して固着されてお
り、この本体ブロツク９に穿設したピストン室１
１には、本体ブロツク９を摺動自在に挿通したロ
ツド１２を介して、前記排気弁７と連動するよう
連結された排気弁ピストン１３が摺動自在に嵌装
されている。

排気弁ピストン１３は、ピストン室１１を覆う
蓋部材１４に穿設したポート１５を介して、前記
エアタンク（図示省略）から供給される圧縮空気
によつて排気弁７を開作動すべく移動されるとと
もに、ピストン室１１の底部と排気弁ピストン１
３との間に弾装した復帰バネ１６によつて、排気
弁７を閉作動すべく復帰移動されるものである。

前記シリンダー本体２には、空気室３に連設し
て第１ピストン室１７が形成されるとともに、第
１ピストン室１７に連接してこの第１ピストン室
１７より大径の第２ピストン室１８が、第３図に
おいて上方に開口して穿設されている。第２ピス
トン室１８には、シリンダーキヤツプ１９を摺動
自在に挿通するとともに、しや断部と連結された
操作ロツド２０を備えた操作ピストン２１の大径
部２１ａが摺動自在に嵌装されている。なお、１
９ａはシリンダーキヤツプ１９に穿設した孔であ
る。

そして、前記操作ピストン２１には、前記第１
ピストン室１７に摺動自在に嵌装される小径部２
１ｂが一体的に形成されている。そして、この操
作ピストン２１における小径部２１ｂの下部には
円周方向に複数個の連通孔２３が設けられている
とともに、この小径部２１ｂの第１ピストン室１
７に対する嵌合の長さは投入操作開始時からしや
断部のコンタクトタツチが行なわれるまでに操作
ピストン２１が移動する長さより若干長く設けら
れている。したがつて、投入操作すべく移動され
た操作ピストン２１の小径部２１ｂは、コンタク
トタツチ時においても第１ピストン室１７との嵌
合は保持されているとともに、連通孔２３は第２
ピストン室１８に底部１８ａより高い位置にあ
り、この連通孔２３を介して第１ピストン室１７
と第２ピストン室１８が連通される。

また、操作ピストン２１の小径部２１ｂには、
重畳を軽減するために空気室３の側に凹部２２
が、その軸心部に穿設されている。

以上の構成によりしや断部を投入操作するに
は、まず排気弁機構６により排気弁７を作動して
排気口５を閉止する。次いで、エアタンクより給
気口４を介して高圧の圧縮空気を空気室３に流入
させる。圧縮空気の流入によつて空気室３内の圧
力が高くなると、操作ピストン２１は、しや断バ
ネを圧縮しながら上昇し、しや断部のコンタクト
タツチ前において、第２図に示すように操作ピス
トン２１の小径部２１ｂに設けた連通孔２３が第
２ピストン室１８の底部１８ｂよりも若干上昇す
る。

したがつて、前記連通孔２３を介して空気室３
内の圧縮空気は第２ピストン室１８にも流入し、
操作ピストン２１の大径部２１ａにも作用するの
で受圧面積が増加し、且つ、一見内部容積の増加
によつて内部圧力の低下をきたすかたちとなる
が、空気室３の圧力がその容積の増大により、前
記内部容積の増大分をカバーするように空気室３
の容積が形成されているため、操作ピストン２１
の投入操作力は急速に増大される。

受圧面積の増加によつて投入操作力を増大した
操作ピストン２１は、しや断バネとともに圧接バ
ネを圧縮しつつ上昇し、第３図示の位置に達する
と、しや断部は圧接バネによつて圧接された状態
となつて投入操作が完了する。

第４図〜第６図は本考案に係る空気操作装置の
第２実施例で、この実施例では、第１実施例にお
ける連通孔２３に代えて、操作ピストン２１の小
径部２１ｂの下端外周部に、該小径部の軸線と平
行に所定長の連通溝２４を設けたものである。し
たがつて、この実施例においても、コンタクトタ
ツチ前に連通溝２４が第２ピストン室１８の底部
１８ａより高くなり、それ故、連通溝２４を介し
て空気室３と第２ピストン室１８とが連通して操
作ピストン２１は第１実施例の場合と同様に作動
する。

以上説明したように、本考案に係る空気操作装
置によると、しや断部のコンタクトタツチ前にお
いて、圧縮空気は操作ピストンの小径部に設ける
連通孔や連通溝等の連通部を介して第２ピストン
室に流入するので、しや断部における投入負荷の
増大に対応して、投入操作力を増大することがで
き、コンタクトタツチ後に圧接バネなどによつて
増大する投入負荷の変化に対応することができる
ので、投入操作がいわゆる二段モーシヨンとなる
ことはないというすぐれた効果がある。また、本
出願人の先願である特願昭52−16329号と比較す
れば明らかであるように、本案では操作ピストン
の小径部に設ける連通部を介して空気室と第２ピ
ストンが連通し、コンタクトタツチ時においても
操作ピストンの小径部は第１ピストン室１７から
脱嵌させる必要がなく、したがつて、前記先願に
おける場合のように操作ピストンの下降時第１ピ
ストン室から脱嵌した小径部の下端が第２ピスト
ン室の底部にぶつかるおそれがないという効果が
ある。それに伴ない、シールのために第１ピスト
ン室の上部にＯリングやシールリングを設けた場
合は、これ等を傷つけるおそれがなく、スムーズ
な操作が得られる。

尚、連通孔２３の開く位置はコンタクトタツチ
直前と書いたが、これはコンタクトタツチ時でも
良く、また、運動の慣性を考えればコンタクトタ
ツチ後でも良いことになるなど巾広く使用出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図および第４図〜第６図は本考案
の第１実施例および第２実施例を示し、第１図と
第４図は各実施例のしや断状態における空気操作
装置の断面脱明図、第２図と第５図は各実施例に
おける作動途中の状態を示す断面説明図、第３図
と第６図は各実施例の投入状態における断面説明
図、第７図は一般的なしや断器の投入負荷の変化
を示した説明図、第８図は一般的なしや断器にお
ける投入負荷と従来の空気操作装置の投入操作力
との関係を示した説明図である。 ２……シリンダ本体、３……空気室、１７……
第１ピストン室、１８……第２ピストン室、２０
……操作ロツド、２１……操作ピストン、２１ａ
……大径部、２１ｂ……小径部、２３……連通
孔、２４……連通溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダ本体２に空気室３を穿設するととも
   に、該空気室３に連接して第１ピストン室１７を
   穿設し、第１ピストン室１７に連接して該第１ピ
   ストン室１７よりも大径の第２ピストン室１８を
   設け、前記第２ピストン室１８にしや断部と連結
   した操作ロツド２０を備えた操作ピストン２１の
   大径部２１ａを嵌装するとともに、該操作ピスト
   ン２１の小径部２１ｂを前記第１ピストン室１７
   に嵌装し、 前記操作ピストン２１がしや断部投入方向に所
   定ストローク摺動した際に第１ピストン室１７
   と、第２ピストン室１８の前記小径部２１ｂの外
   側に位置する中空部とを連通させる連通部を操作
   ピストン２１の小径部２１ｂに設けたことを特徴
   とするしや断器の空気操作装置。