JPS6224801Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、電力用しや断器等に使用するための
流体圧力を利用した操作装置に関する。

〔従来技術〕

一般にしや断器等においては、高速開閉動作は
もとより、閉動作後、数10ミリセカウンド以内に
開動作を行う場合、さらに開動作後数100ミリセ
カンド以内に閉動作を行う場合にも同様な高速開
閉動作ができる必要がある。

しかるに、油圧等を用いた制御弁等は従来の三
方向切換弁では要求を満すのは不可能である。そ
のために、本考案では、大量の作動油を高速で作
動させるために、差動回路を採用するとともに給
油弁、排油弁を別々に構成し、しかも、開動作に
おいては多量の油を制御でき、しかも所定動作後
には短時間で初期状態に復帰するように構成し
た。

〔考案の概要〕

本考案は、差動回路を採用するとともに、複数
の補助弁を介してピストン制御用開閉弁を制御す
ることにより、上記三方向切換弁では要求を満し
得ない高速開閉動作が得られるような制御装置を
有する高速度しや断・再投入機能を有する油圧操
作装置を提供することを目的としている。

〔考案の実施例〕

以下図面にしたがつて、流体として油を用いた
実施例にもとずいて考案を説明する。

本考案は、第１図、第２図、第３図に示すよう
に、油圧操作装置に差動回路を設けることによつ
て、大量の油を高速で給排するシリンダおよび操
作用ピストンを設け、また、各弁を設けている。

この差動回路は、例えば、ピストンの左右にか
かる作動油の単位面積当りの圧力を同一にすると
ともにその作動油の作用する面積をピストンの両
側において異ならせているものであつて、これに
より、面積差にかかる圧油によつてピストンを作
動させるものである。

このような構成の差動回路においては、圧油圧
力を弁の左右において異ならせる必要はなく、従
つて、排油される圧油は、給油側に供給され、そ
の結果、ピストンの移動による圧油の補充は、面
積差とピストンの作動距離の積だけでよく、従つ
て、ピストンの作動速度を少ない油量の補給のみ
で高速にすることができ、また、これらは、弁の
作動にも利用し得る。

本考案は、このような作動回路に複数の補助弁
を付加して、ピストン制御用開閉弁を制御してい
る。

なお、第１図、第２図、第３図は考案を、油圧
しや断、油圧投入方式の、しや断器に適用した場
合の異なる実施例である。

図に於て、１，２はしや断、投入動作用の電気
信号によつて動作する電磁石であり、これによつ
て、給油弁３と排油弁４を操作する。しかして、
上記電磁石１，２と両弁３，４とにより制御弁３
０を構成している。なお、給油弁３には弁口３ｂ
を閉じる方向に、バネ５が作用しており排油弁４
が、給油弁３を開方向に作用させない限り、必ず
弁口３ｂを閉じて、高圧流体源である高圧油圧源
６と低圧タンク７の回路を分離している。又、排
油弁４は、弁に高圧油が作用している時は、D₀
とd₀の面積差により必ず弁口４ａを閉じて高圧油
圧源６と低圧タンク７の回路を分離している。第
１補助弁８には弁口１０ｂを閉じる方向に、バネ
９が作用しておりさらに弁に高圧油が作用してい
るときは、D₁とd₁の面積差により必ず弁口１０
ｂを閉じて高圧油圧源６と低圧タンク７の回路を
分離している。そしてこの状態でバネ９側の弁室
８ａの油圧力が降下すると開くように構成してあ
る。以下同様に、第２補助弁１０は、バネ１１を
弁室１０ａ内に配置し、径D₂とd₂をD₂＞d₂に設
定してある。又、同様に、第３補助弁１２は、バ
ネ１３を弁室１２ａ内に配置し径D₃とd₃をD₃＞
d₃に設定してある。そして、第１補助弁８のバネ
９設置側と第３補助弁１２のバネ１３設置側との
間に流路３１を設け、この流路内には弁室１２ａ
から逆流する油の流れを阻止する流れ制限装置た
とえば逆止弁１４を配置してある。開閉弁１５に
は弁口１５ａを閉じる方向にバネ１６が作用して
おり第３補助弁１２に内蔵してある補助操作弁１
７が主給油弁１５を開方向に作用させない限り、
必ず弁口１５ａを閉じて高圧油圧源６と低圧タン
ク７の回路を分離している。さらに、しや断器の
可動接触子１８と機械的に連結したD₄、d₄の径
を有する差動ピストン１９を、シリンダ２０の内
部に配置し、ピストン１９の外部にロツドがでて
いる側は常に高圧油圧源６とつながり、これと反
対側は、第３補助弁１２を通して低圧タンク７に
つながつている。その他、第１図では第１補助弁
８内の流路８ｂ内に弁室１０ａからの逆流を阻止
する流れ制限装置たとえば逆止弁２１が内蔵して
ある。第２図では第１補助弁８の流路８ｂの径を
僅少として流れ制限装置を構成すると共に第２補
助弁１０のバネ１１設置側と、低圧タンク７の間
に流路４１を設けてこの流路内に流れ制限装置た
とえば逆止弁２２を配置してある。第３図では、
第１補助弁８の抵抗要素を省略すると共に第２補
助弁１０のバネ１１設置側と第１補助弁８のバネ
９の設置側との間に流路３３を設けてこの流路内
に流れ制限装置たとえば逆止弁２３を配置してあ
る。

次にこのように構成されたものの動作を説明す
る。実施例の１つである第１図では投入動作は電
磁石２を励磁すると排油弁４が弁口４ａを閉じる
と共に給油弁３が弁口３ｂから離れる。したがつ
て高圧油圧源６からの高圧油を流路３４，３５お
よび弁室３ａを介して流路３６に送り込む。な
お、電磁石２の励磁解除後も流路４ｂを通して加
圧されるので排油弁４は閉じている。さらに高圧
油は第１補助弁８の流路８ｂを通つて弁室１０ａ
に送り込まれ、第１補助弁８はD₁とd₁の面積差
に作用する油圧力とバネ９の力の合計の力で弁口
１０ｂを閉じる。そして、同時に高圧油は逆止弁
１４および流路３１を通り弁室１２ａに送り込ま
れ、第２補助弁１０はD₂とd₂の面積差に作用す
る油圧力バネ１１の力の合計の力で弁口１２ｂを
閉じる。一方、補助操作弁１７は図示右方向に動
かされた開閉弁１５を押して弁口１５ａを開き、
高圧油圧源６から多量の高圧油をシリンダ２０に
送り込む。この時第３補助弁１２はD₃とd₃の面
積差に作用する油圧力とバネ１３の力の合計の力
で弁口１２ｃを閉じた状態にあるので、ピストン
１９にはD₄とd₄の面積差に作用する油圧力が働
いて左方に動かされ、しや断器等の可動接触子１
８が閉じる。しや断動作は、電磁石１を励磁すれ
ばよい。すなわち電磁石１を励磁すれば給油弁３
が弁口３ｂを閉じて高圧油圧源６を分離し、一方
排油弁４が弁口４ａから離れる。これにより、d₁
の面積に作用する油圧力の働きで、弁室８ａ内の
油は流路３６、弁口４ａ、流路３７を通り低圧タ
ンク７に流れる。この時、逆止弁２１と逆止弁１
４の働きで、前記弁室８ａ以外の弁室１２ａ内の
油は、排油弁４の弁口４ａを通ることができない
ので、弁室８ａ内の圧力は急速に低下する。すな
わち弁室１０ａ，１２ａより供給されようとする
流体が逆止弁２１，１４の作用によりしや断され
るためである。そして第１補助弁８が弁口１０ｂ
を開くことで、d₂の面積に作用する油圧力の働き
で、弁室１０ａ内の油は第１補助弁８側から流路
３８を通つて直接低圧タンク７に流れる。そして
第２補助弁１０が開くことで、d₃の面積に作用す
る油圧力の働きで、弁室１２ａ内の油は弁口１２
ｂと流路３９を通つて低圧タンク７に流れる。そ
して、第３補助弁１２が弁口１２ｃを開くこと
と、開閉弁１５が弁口１５ａを閉じることでD₄
とd₄の面積差に作用する油圧力の働きでシリンダ
２０内でピストン１９の右側の油は、第３補助弁
１２の弁口１２ｃから流路４０を通つて直接低圧
タンク７に流れ、このようにして補助弁８は高速
に動作し、さらに補助弁１０も高速に動作し、そ
してさらに補助弁１２も高速に動作し、最終的に
ピストン１９も高速で右方へ動き、しや断器等の
可動接触子１８が開き、しや断器はしや断動作す
る。

次に前記しや断動作後、第１補助弁８がバネ９
の力で右方に動かされるので流路３７と弁口４ａ
を通して低圧タンク７から油が弁室８ａに吸入さ
れる。同時に第２補助弁１０がバネ１１の力で右
方に動かされるので第１補助弁８が開いている時
は直接流路３８を通して、また第１補助弁８が閉
じている時は流路３７，３６，８ｂを通して弁室
１０ａに油が吸入される。また、第３補助弁１２
もバネ１３によつて右方に動かされるので第２補
助弁１０が開いている時は流路３９を通して直接
低圧タンク７から、第２補助弁１０が閉じている
時は流路３７，３６，３１を通して低圧タンク７
から弁室１２ａに油が吸入される。以上のように
各補助弁８，１０，１２は迅速に元の位置に復帰
してピストン１９の再駆動に備える。このよう
に、補助弁開動作後も、各弁には常に弁閉方向に
作用するバネ９，１１，１３が付加されているの
で、動作完了後は、高速で動作前の位置に復帰
し、高速で再駆動（しや断器投入動作）が可能で
ある。なお投入動作時には第１補助弁８、第２補
助弁１０、第３補助弁１２は動作しないので高速
度再投入動作時のような油の補給を必要とせず、
このため投入動作後でも、数10ミリセカンド後に
しや断動作が行なえる。

又、他の実施例である第２図では、投入動作し
や断動作は前述の第１図の実施例と同じである
が、その後の再駆動すなわちしや断器の高速再投
入動作では、抵抗要素として流路８ｂだけではこ
れが絞り構造であるため、弁室１０ａ内への流体
の再補給が遅れ、高速動作が実現できないので、
別の流路４１逆止弁２２を設け、この流路により
低圧タンク７から直接弁室１０ａに補給できるよ
うにしたものである。さらに投入動作後のしや断
動作に関しては第１図の場合と同様である。

又、他の実施例である第３図では投入動作、し
や断動作は、前述の第１図の実施例と同じである
が、第１補助弁８内の通路をなくし、弁室８ａと
並列に流路３３を設けることにより、第１図にお
ける逆止弁２１のように逆止弁が補助弁８に内蔵
されていないで逆止弁２３のように別に設けてあ
り、この流路を通して弁室１０ａに油を吸入し得
る点に特長がある。

〔考案の効果〕

本考案は上記のように、差動回路を有するピス
トンおよび弁を備えているとともに複数の補助弁
を介してピストン制御用の開閉弁を制御するの
で、容量の小さな制御弁でピストンの駆動を制御
できるとともに、各補助弁の弁室と高圧流体源と
を結ぶ流体源流路には流体の逆流に対してその流
れを制限する流れ制御装置を挿入しているので、
ピストンの移動及び復帰を迅速に行い得る効果が
ある。

なお、上記実施例では３段の補助弁を用いたも
のであるが、３段に限らず、２段以上の構成であ
れば同様の効果を奏する。また、流れ制限装置は
逆止弁に限らず、しぼり穴によつて構成してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の異なる実施例を示す
簡略断面図、第４図は第１図に対応するJIS記号
化した系統図、第５図は第２図に対応する系統
図、第６図は第３図に対応する系統図である。な
お、図中同一符号は同一部分を示す。 図において、６は高圧流体源、８，１０，１２
は補助弁、１５は開閉弁、１９は操作用ピスト
ン、３０は制御弁、１４，２１，２２，２３は逆
止弁等の流れ制限装置、８ａ，１０ａ，１２ａは
弁室、３１，３３〜４１は流体流路を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ピストンロツド側と反対側の受圧面積差で動
   作する差動形の負荷操作用ピストンと、このピ
   ストンの上記反対側と高圧流体源とを結ぶ流体
   流路に設置された開閉弁と、この開閉弁を制御
   するために開閉弁と直列的に配置され上記高圧
   流体源からの高流体圧を受けて弁を閉方向に作
   動させる弁室を備える複数の補助弁と、この各
   補助弁の上記弁室に上記高圧流体源からの高流
   体圧を順次供給する給油弁及び各上記弁室から
   上記高流体圧を低圧タンクに排出する排油弁を
   結合してなる制御弁と、上記各補助弁の作動で
   開かれ上記ピストンの上記反対側と上記低圧タ
   ンクと連通する流体流路と、上記各補助弁の弁
   室内にあつて弁を閉方向に付勢するバネとを備
   え上記ピストンの動きを制御する流体圧力を利
   用した操作装置において、上記制御弁と上記各
   補助弁の弁室とを結ぶ流体流路中に挿入され上
   記各補助弁の弁室から制御弁側への流体の流れ
   に対して流れを制限する流れ制限装置を備える
   ことを特徴とする流体圧力を利用した操作装
   置。 (2) 流れ制限装置は逆止弁であることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の流体圧
   力を利用した操作装置。 (3) 流れ制限装置は小型の絞り流路で構成された
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の流体圧を利用した操作装置。 (4) 制御弁と各補助弁の弁室とを結ぶ流体流路は
   補助弁内に設けられていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項いず
   れか記載の流体圧を利用した操作装置。 (5) 制御弁と第２段目以降の補助弁の弁室とを結
   ぶ流体流路は第１段目の補助弁の弁室と並列に
   設けられていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項ないし第３項いずれか記載の
   流体圧を利用した操作装置。