JPS63295399A - ピストン位置のチェック装置を備えた油圧式ジャッキ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピストンの位置をチェックする装置をそなえ
た゛油圧式ジヤツキに関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする課Ｂ）ジヤツキ
作動式の油圧式制御装置の多くの用途例においては、ジ
ヤツキにより作動される要素の位置を確認する必要があ
る。これを行うためには通常、前記の要素自体、もしく
は連動する部材（例えばピストン棒）に作用されるいわ
ゆるストローク終端接触子つまり通過接触子を、使用し
ている。

しかしながら、例へば高圧型電気サーキットブレーカを
油圧制御するといったような特殊な用途においては、ジ
ヤツキにより作動される前記要素の直ぐ近くに、ストロ
ーク終端検出器のようなものを設置することは極めて不
都合であり、かつ（可動部分に電圧がかかるため）不可
能な場合が多い。

このような理由により、相当に長尺の、また信軌性の低
い機械的連結を避けて、メインジヤツキのように給入と
排出を行ういわゆる「イメージジヤツキ（ｉｍａｇｅ　
ｊａｃｋ）　Ｊいいかえれば小型の補助制御ジヤツキを
、電気サーキットブレーカ制御装置に設けている。従っ
てこの補助ジヤツキは、メインジヤツキの動作を再現す
る、つまり、前記ジヤツキにより動される要素、すなわ
ちサーキットブレーカの可動接触子の変位を再現する、
ためのものである。

サーキットブレーカの開閉位置を示すという主な機能の
他に、この「イメージジヤツキ」はサーキットブレーカ
の自動安全作動を制御する機能をもそなえている。従っ
て、このジヤツキの作動は信鯨性の高いものでなければ
ならない。しかし、誤指示の可能性をなくそうとすれば
製造が難しくなり、それだけいっそう費用がかかるとい
う問題がある。

このジヤツキのもう１つの問題点は、別の油圧回路を付
加的に設けなければならない点にあり、これが、作動液
の漏出源となる可能性がある。

さらに、最新のサーキットブレーカ制御装置では、作動
中のサーキットブレーカの可動接触子の、実際反応・作
動時間をチェックすることが望まれている０作動時間が
極めて短い時間、百分の数秒のオーダーであることは知
られている。この時間は、装置が受信した瞬間にチェッ
クされるが、この装置がいったん作動し始めれば、初期
動作が実際保持され続けているかどうか確認することは
もはや不可能になる。また、とくに動作の同時性が絶対
に必要とされる、いくつかのポールを直列配置したサー
キットブレーカの場合においては、これらの作動時間が
まったく一定であり、かつ再現可能であると確認できる
ことが、非常に大切である。さらに、電気技師は、可動
接触子が固定式接触子に対する外方向へ移動する移動時
間（この時間は、明らかに、可動接触子の全移動時間の
一部でしかない）を勘案し、そして可動接触子の速度曲
線を決定する必要がある。

むろん、「イメージジヤツキ」の慣性は、メインジヤツ
キの慣性およびメインジヤツキによって動かされる可動
部品の慣性と同じではないから、「イメージジヤツキ」
は、稼動中の異った作動特性に関する有効な指示を提供
しない。

本発明の目的は、これまで使用されてきた制御装置、た
とえば「イメージジヤツキ」の不利な点畢欠点を解消す
ることにある。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明によれ
ば、ジヤツキ内を運動中のピストンの位置を、ストロー
クの両端部だけでなく、その間の複数の中間位置でも検
出するようなチェック装置の構成が可能になる。

これまで、ジヤツキシリンダ内で移動するピストンのす
ぐ近くに、ピストン位置センサを設けることは不可能で
あった。実際、サーキットブレーカ制御装置用に設計さ
れた従来のジヤツキは、３００〜４００バールのオーダ
ーの非常な高圧で作動するため、シリンダ内のピストン
に完全な耐圧性が要求される。このため、ピストンは、
多くの場合、いわゆる「ばね付きパツキン」から成る非
常に精巧なパツキンでシールされており、またシリンダ
の内周面に完全な研磨やラップ仕上げをほどこして、パ
ツキンの摩耗や損傷を防いでいる。シリンダ壁の厚い部
分に、１つまたはいくつかの、ピストンの近接検出器を
設けることは、明らかに不可能である。なぜなら、それ
によって生じるシリンダ表面の凸凹が、パツキンを破壊
するからである。

しかし、本発明者は最近、ピストンにパツキンシールま
たはリングを設けないで、かつピストンに作動もしくは
支持されるシール弁により、ビストンストロークの終端
でジヤツキのメインチャンバを開鎖することのできる差
動ジヤツキ、とくにサーキットブレーカの制御に用いら
れる差動ジヤツキを作ることができることを発見した。

この結果、ピストンにパンキンシールが設けられていな
いためにピストンの周りに生じる漏出は、ピストンが終
端に到達したときその下方にあるシリンダの空間内に、
侵入することがない。

ピストンにパツキンシールを設けない、このタイプの差
動ジヤツキは、本発明者の名義で１９８７年３月２５日
に出願されたフランス特許出願第８７０４１３４号内に
記載されている。

本発明はこのタイプの油圧式差動ジヤツキに適用される
ものである。

本発明は、イ）ピストンのストロークに対応する距離に
わたって、ジヤツキシリンダの壁に、互いに一定の間隔
をおいて、複数の貫通孔を設け、口）各貫通孔の内部に
は、変位検出器をその感知要素をシリンダの内部に向け
て収容して、ピストンの通過を感知させ、また ハ）前記検出器とシリンダの外周面との間にはシール手
段を設けて、高圧でもシリンダの耐漏えい性を保証する
ことを特徴とする前記タイプのジヤツキに関している。

このような構成上の特徴のために、シリンダの内周面の
表面仕上げが、貫通孔によって台なしとなるが、これは
何ら問題とならない、なぜならこわれやすいパツキンシ
ールがピストンに設けられていないからである。

近接検出器、とくにセンサが収容されている孔の対向面
で金属ピストンの通過を感知する誘導性トランスデユー
サのような公知のセンサを使用するのが好ましい、もち
ろん、センサ自体もジヤツキシリンダ内の高圧（３００
〜４００バール）を受けるけれども、最近では例えば５
００バールのような高圧下で動作できるように設計され
たセンサが存在している。

誘導性トランスデユーサにはアナログ出力信号を出カケ
ープルに供給するための電気スイッチが組み込まれてい
る。アナログ出力信号は、増幅され処理されてから、チ
ェック装置へ送られ、このチェック装置によりジヤツキ
内のピストンの位置、従って、被作動要素の位置とくに
サーキットブレーカの可動接触子の位置が示される。

〔実施例〕

第１図に示されたジヤツキは、先に引用した特許出願に
記載されているタイプのものであり、シリンダ２（ｖｆ
物であるのが好ましい）と、パッキングシールもしくは
リングが設けられていないピストン４と、サーキットブ
レーカ（図示省略）の可動接触子と連結されたピストン
棒６と、ピストン４がそのストロークの下端位置にある
時（この位置は第１１図の右半分に示されている）に、
ジヤツキの給入／排出孔１０を閉鎖するための弁装置８
と、から成っている。

図示した実施例では、ジヤツキに、ストローク端部制動
装置が設けられてもいる。この装置の閉止弁は、浮動リ
ング８からなり、この浮動リングは、２つのシールリッ
プ１２−１２’と、ピストン６に支持された制動用スタ
ッドと協力する中央孔１４とをそなえている。このタイ
プの制動装置と、ピストンのストローク終端で二重シー
ルとして働く閉止弁でもある浮動リングとは、本発明者
の名義で１９８７年４月１３日に出願されたフランス特
許出願第８７０５１９８に開示されている。

差動ジヤツキタイプの油圧式サーキットブレーカ制御装
置において知られているように、ジヤツキの環状チャン
バ１８（ピストン４の上方）ば油空式アキニムレータ２
０により形成された高圧源に連続接続されている。メイ
ンチャンバ２２（ピストン４の下方）は、三方弁２４に
より、高圧側か、或いは低圧タンク３０へ向う排出側か
へ選択的に連結される。高圧側へは、ライン２６と移送
ダクト２８を介して連結される。ダクト２８は、ジヤツ
キシリンダ２と一体成形するのが好ましい。

差動ジヤツキタイプのこの油圧式サーキットブレーカ制
御装置は、例えばフランス特許第２，３１７．５３２号
（またはアメリカ特許第４．０２６，５２３号）に記載
されている。

本発明においては、複数の貫通孔３４が、シリンダ２の
壁３２に穿たれているが、これらの貫通孔はピストンの
ストローク長に沿って、異なった水準（高さ）に設けら
れている。第１図の実施例では、３つの貫通孔だけが示
されている。すなわちピストンの各端部にある貫通孔と
、その中間部にある貫通孔である。しかし、言うまでも
なく、ピストンの通過位置の検出点をもっと多く設けた
い時には、３個以上の貫通孔をシリンダの同一の母線上
に、または好ましくは複数の異なった母線上に、設けて
もよい。

各貫通孔３４の中には、近接検出器３６がはめ込まれて
いる。この検出器の検出面３８は、第２図に見られるよ
うに、シリンダ２の内周面４０と同一平面上にある。検
出器３６をそれぞれの貫通孔にはめ込んだ後、ジヤツキ
シリンダ内に加えられた高圧下で貫通孔３４を密封シー
ルするのは、シール４２−４２’のようなシール手段で
ある。

図面の明瞭な理解のために、第１図では２つの貫通孔だ
けに検出器３６をはめ込んで示しており、検出器がどの
ように貫通孔に組み込まれているかについては、第２図
の断面図により詳細に示しである。

各検出器の電気出力は２本のリード線を有するケーブル
４４を介して送られる。これらのケーブルは、手段４６
に接続されている。この手段は、ピストン６の変位を、
また必要なら速度曲線を、ＩＩＩ御および・または記録
および・または表示するためのものである。

第２図に示されているように、貫通孔３４はジヤツキシ
リンダ２の内周面に達しているため、この内周面は、完
全な周面を形成していない、、シかし、ピストン６には
、シリンダの内周面に接して漏洩を防ぐパツキンシール
やリングが設けられていないから、このように内周面の
一部が欠けていたとしてもなんら不都合は生じない。他
方、従来のジヤツキの場合では、ピストンのパツキンリ
ングが、ピストンが貫通孔の前を通過するたびに損傷し
、すぐにこわれてしまう。

近接検出器としては、マイクロスイッチをそなえ、高圧
の雰囲気下でも動作するように設計された誘導性トラン
スデエーサがよい、たとえば、ＨＯｎｅｙｗｅｌｌ　Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙ、５ｔｅａａｓ　Ｌｔｄにより販売
されている５００バールの圧力下で作動可能な、品番９
２１゜９２２．９２６タイプのものがよい。

他のタイプの検出器、例えば容量性トランスデユーサま
たはメカニカルトランスデユーサを用いてもよい。

本発明の検出装置の利点は、ジヤツキ本体と一体になっ
ていること、また検出器の出力用ケーブルを制御装置に
接続する以外のいかなる組立や接続の作業も現場では必
要とされないということにある。

このジヤツキが検出装置と一体化されているという点が
重要な特徴である。というのは、最新技術においては、
工場で組立て、調整される完全な組立体（Ｃｏｍｐｌｅ
ｔｅ　ａｓｓｅａ＋ｂｌｙ　）を製造することが増々一
般化しているからである。

本発明によれば、サーキットブレーカ制御装置において
、従来型のイメージジヤツキ（その問題点はすでに指摘
した）を不要にできるだけでなく、サーキットブレーカ
の動作を、その作動時に、そして、作動後は一定時間ご
とに、正確に制御することができる。

また、本発明の検出装置が、その制御装置４６により、
サーキットブレーカが開放位置にあるか閉鎖位置にある
かを知らせ、サーキットブレーカに連動する他の装置（
例えば断路器）との安全連動を保証し、さらに閉鎖命令
が保持されている場合に閉鎖（短絡閉鎖）と同時に引き
外しが生じた時にサーキットブレーカの「ハンチング」
現象を防止するものであることは、明らかであろう。

さらに、本発明の装置によれば、いろいろな計測を行う
ことができる。これは、前述したイメージジヤツキや、
ジヤツキにより作動される可動要素に直接連接される機
械式連結装置では可能でない、事実、これらの機械式連
結装置を用いると、その長さと遊びにより、計測値は全
く不正確であった。これは、単にサーキットブレーカの
突然作動によって機械連結にひずみや弾性変形が現われ
たにすぎない場合でも、同様に不正確であった。

このように、本発明の検出装置によれば、引き外し命令
を送った後、可動接触子が固定接触子から後退するのに
要する遅延時間（Ｔｉｍｅ　ｄｅｌａｙ）の正確な計測
とその記録とが可能となり、可動接触子の速度曲線（と
くにＳＦ６タイプの自動溶断サーキットブレーカの場合
に非常に重要）を決定することができ、さらに、ストロ
ーク端の制動運動が正確に行われているかどうかをチェ
ックすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧式差動ジヤツキの軸方向断面図、
第２図は第１図の平面■−■に沿った横方向の拡大断面
図。 ２・・・・・・シリンダ、　　　　４・・・・・・ピス
トン、６・・・・・・ピストン棒、　　　２０・・・・
・・アキュムレータ、３４・・・・・・貫通孔、　　　
４４・・・・・・ケーブル。 特許出願人　　　クロード　アラン グラフツミューラー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダの内周面をシールするパッキングをピス
   トンに設けないタイプの、とくに高圧電気サッキットブ
   レーカの制御に用いる油圧式差動ジャッキにおいて、 イ）ピストンのストロークに対応する距離にわたって伸
   びる複数の貫通孔を、互いに間隔をあけてシリンダ壁に
   設け、 ロ）各貫通孔の内部には、変位検出器をその感知要素を
   シリンダの内部に向けて収容して、各貫通孔の対向面で
   ピストンの通過を感知させ、 ハ）前記シリンダ内に高圧が生じても前記シリンダの耐
   漏洩性を保証するシール手段を、前記検出器と前記シリ
   ンダ壁との間に設け、 ニ）前記検出器の出力線を、シリンダ内のピストンの位
   置をチェックする装置に接続することを特徴とする油圧
   式差動ジャッキ。
2. （２）前記検出器は、ピストンが各貫通孔の前を通過す
   る際に、ピストンと物理的に接触しない近接検出器であ
   ることを特徴とする請求項１記載の油圧式差動ジャッキ
   。
3. （３）前記近接検出器は、３００−４００バールのオー
   ダーの高い油圧に耐える誘導性トランスデューサである
   油圧式差動ジャッキ。
4. （４）前記貫通孔が、ジャッキシリンダの同一の母線上
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の油圧
   式差動ジャッキ。
5. （５）前記貫通孔が、ジャッキシリンダの複数の母線上
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の油圧
   式差動ジャッキ。
6. （６）前記ジャッキシリンダが鋳物であることを特徴と
   する請求項１記載の油圧式差動ジャッキ。