JPH09265875A

JPH09265875A - 電力開閉器の液圧操作装置

Info

Publication number: JPH09265875A
Application number: JP7406896A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nakajima; 文雄中嶋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】小型・簡略で安価な構造によってピストンポ
ンプの昇圧不良の発生を確実に防止可能とする。【解決手段】ピストンポンプ１の吸込側と吐出側に
は、吸込逆止弁１７と吐出逆止弁（第１の逆止弁）１８
が設けられる。吐出逆止弁１８にはラインフィルタ２２
を介してアキュムレータ（蓄圧装置）７０および油圧駆
動系（液圧駆動装置）８０が接続される。ラインフィル
タ２２とアキュムレータ７０の間に、止弁４１，４２、
リリーフ弁４３、圧力スイッチ６１、および圧力計６２
が設けられる。吐出逆止弁１８とラインフィルタ２２の
間に、高圧の圧液のピストンポンプ１側への逆流を防止
するライン逆止弁（第２の逆止弁）３１が設けられる。
ライン逆止弁３１と吐出逆止弁１８の間に、圧液を放出
する放圧要素（排圧装置）５０が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力開閉器の操作
機構に関するものであり、特に、ピストンポンプを使用
して液圧駆動装置に駆動エネルギーを補充するための液
圧操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力開閉器は、常時は電路を閉路、ある
いは開路状態に保ったまま静止し、必要な時のみ接点を
駆動して電路の開閉をする産業用機械である。特に、遮
断器や負荷開閉器では、この開路動作時に発生する電路
の電気アークを消弧する必要があり、動作時の所要駆動
速度が極めて高く、このため駆動エネルギーの瞬間使用
量が極めて大きい。特に、電力系統の大容量化に伴い、
この瞬発力のさらなる増大の要求が強まっているが、こ
の要求は、機器の小型化の要求と相反するものであり、
これらの要求を両立させるために、開閉器本体側および
その操作機構側の両方において、多様な試みがなされて
いる。

【０００３】［１．電力開閉器の液圧駆動装置とその液
圧操作装置の特徴］電力開閉器の操作機構としては、瞬
発力と小型化を両立させる観点から、３００気圧あるい
は６００気圧という極めて高い圧力を使用した油圧操作
機構などの液圧操作機構が多用されるようになってい
る。このような電力開閉器の液圧操作機構に液圧を供給
する液圧駆動装置は、一般に多用されている液圧駆動装
置と異なる特徴を持っている。

【０００４】すなわち、電力開閉器の開路動作は、距離
的には電気接点を数十センチメートル駆動するだけであ
るが、この開路動作を行う可動部が大型である上、この
開路動作には、５０分の１秒程度の極めて短時間で完結
するような高速性が要求されるため、瞬間的に極めて大
きな駆動エネルギーが使用される。特に、電力開閉器の
機種によっては、この開路動作時において接点間に発生
するアークを消弧するための流体圧縮機構を同時に駆動
するために、数千ジュールのエネルギーがこの短時間に
使用される。したがって、電力開閉器の液圧駆動装置
は、比較的大きな操作ピストンを備えており、一般の液
圧駆動装置に比べて高い圧力で駆動される。

【０００５】また、このような電力開閉器には、１０分
の１秒間に１往復するような動作が連続して１〜３回要
求されるが、その後は短くても数分の間は動作すること
はない。さらに、開閉器は多いもので１日数回の開閉を
するが、一般的には１年間に数回しか開閉動作すること
がない。

【０００６】そのため、このような電力開閉器の液圧駆
動装置に液圧を供給する液圧操作装置には、通常の液圧
操作装置に比べ、極めて大きなアキュムレータが設置さ
れる反面、極めて小さなポンプが搭載されている。これ
は、瞬間的な動作に対し、アキュムレータに蓄積した圧
液が使用され、ポンプは動作後の補充をするように使用
されるためである。

【０００７】ここで、ポンプとしては、一般的にピスト
ンポンプが使用されている。このピストンポンプは、ピ
ストンとシリンダによって形成されたピストン室と、こ
のピストン室の吸込側と吐出側にそれぞれ設けられた逆
止弁を有し、ピストンの往復動作に伴うピストン室の容
積変化を利用し、容積拡大時に吸込側逆止弁から流体を
吸い込み、容積縮小時に吐出側逆止弁から吐出する方式
のポンプである。

【０００８】［２．電力開閉器の液圧操作装置の従来
例］［２−１．構成］図１０は、以上のようなピストンポン
プを使用した従来の電力開閉器の液圧操作装置の一例を
示す系統図である。この図１０に示すように、ピストン
ポンプ１からアキュムレータ７０を介して油圧駆動系８
０に至る一連の供給ラインが形成されており、ピストン
ポンプ１で昇圧された作動液が、アキュムレータ７０で
加圧蓄積され、操作シリンダなどの油圧駆動系８０に供
給されるようになっている。

【０００９】まず、ピストンポンプ１は、駆動軸１１、
カム１２、シリンダ１３、ばね１４、ピストン１５、お
よびシリンダ１３とピストン１５によって形成されたピ
ストン室１６を備えている。このピストンポンプ１にお
いて、ピストン１５は、ばね１４によって図中左側に付
勢され、カム１２に圧着されており、この状態で駆動軸
１１とカム１２が回転することにより、軸方向に往復移
動するようになっている。そして、このピストンポンプ
１の吸込側と吐出側には、吸込逆止弁１７と吐出逆止弁
１８がそれぞれ設けられている。この場合、吸込逆止弁
１７には油槽１０１に挿入された吸込フィルタ２１が接
続され、吐出逆止弁１８にはラインフィルタ２２を介し
てアキュムレータ７０および油圧駆動径８０が接続され
ている。

【００１０】一方、ラインフィルタ２２とアキュムレー
タ７０との間には、止弁４１，４２、およびリリーフ弁
４３が設けられている。このうち、止弁４１は、常時閉
で使用され、開いた場合には供給ラインの圧液を油槽１
０２に排出するように構成されている。止弁４２は、常
時開で使用され、閉じた場合にはアキュムレータ７０へ
の圧液の供給を遮断するように構成されている。リリー
フ弁４３は、予め設定された許容圧力範囲内では閉じて
おり、圧力が許容圧力範囲を越えて過度に上昇した場合
に動作して供給ラインの圧液を油槽１０３に排出するよ
うに構成されている。

【００１１】また、これらの弁４１〜４３とアキュムレ
ータ７０との間には、圧力スイッチ６１と圧力計６２が
設けられている。このうち、圧力スイッチ６１は、供給
ラインの圧力を検出し、検出した圧力に応じてピストン
ポンプ１の動作を制御するために設けられており、圧力
計６２は、供給ラインの圧力を監視し、視覚的に表示す
るために設けられている。なお、図中１０４は、油圧駆
動計８０から排出される圧液を回収するための油槽であ
る。

【００１２】［２−２．作用］以上のように構成された
図１０の液圧操作装置は次のように作用する。まず、ピ
ストンポンプ１の駆動軸１１とカム１２の回転によっ
て、そのピストン１５が図中左側に移動すると、ピスト
ン室１６の容積が拡大し、このピストン室１６内の圧力
が低下する。このピストン室１６の圧力低下に伴い、吸
込逆止弁１７が開き、吸込フィルタ２１を介して油槽１
０１から作動液を吸い込む。

【００１３】カム１２がさらに回転してピストン１５を
図中右側に押圧すると、ばね１４の付勢力に抗してピス
トン１５が図中右側に移動して、ピストン室１６の容積
が縮小し、このピストン室１６内の圧力が上昇する。そ
して、このピストン室１６内の圧力が吐出逆止弁１８の
反ピストン室側の圧力以上になると、吐出逆止弁１８が
押し開かれ、ピストン室１６内の圧液は、ラインフィル
タ２２、止弁４２を介して、アキュムレータ７０および
油圧駆動系８０へと供給される。この場合、油圧駆動系
８０の動作や微小な漏れによって油圧駆動計８０から排
出される圧液は、油槽１０４によって適宜回収される。

【００１４】また、このような圧液の供給時において、
供給ラインにおける圧液の圧力が第１の設定圧力より低
下すると圧力スイッチ６１が動作してポンプ１を動作さ
せ、逆に、圧力が第２の設定圧力より上昇すると圧力ス
イッチ６１が動作してポンプを停止させる。このような
圧力スイッチ６１の動作により、供給ラインにおける圧
液の圧力は、第１の設定圧力と第２の設定圧力の間の圧
力範囲内にほぼ維持される。

【００１５】一方、圧力スイッチ６１の故障などの何ら
かの不都合により、供給ラインにおける圧液の圧力が過
度に上昇する可能性もある。このような場合には、リリ
ーフ弁４３が動作して、供給ラインの圧液が油槽１０３
に排出されるため、過度な圧力上昇に起因する機器の破
壊を防止できる。また、常時閉で使用されている止弁４
１を開いて圧液を油槽１０２に排出することもできる。
なお、このような供給ラインの圧液の圧力は、圧力計６
２によって容易に監視できる。

【００１６】［２−３．補足説明］なお、このような液
圧操作装置においては、ピストンポンプ１を定期的に運
転するために、図１０に示すように、油圧駆動系８０側
に漏れ要素５１を設置する場合がある。また、ピストン
室１６内部に気体が侵入した場合にこれを無害化するた
めに、ピストンポンプ１の吸込逆止弁１７と吸込フィル
タ２１との間にギアポンプなどの予備加圧ポンプ２を設
けることもある。一方、低圧液を有効に回収再利用する
ために、油槽１０１〜１０４，１０６を図示しない低圧
管路によって連通する場合もある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な液圧操作装置のピストンポンプ１においては、吸込逆
止弁１７および吐出逆止弁１８の容積や、ピストン１５
の移動終端部に衝突防止の隙間を設けるなどの理由によ
り、ピストン室１６内に、零でないある程度の最小容積
を設けざるを得ない。このように設けられる最小容積は
死容積と呼ばれる。

【００１８】この死容積Ｖｄとピストン１５の移動で押
し退けられる容積すなわち行程容積Ｖｓとによって、ピ
ストンポンプ１のピストン室１６の圧縮比Ｒが決まる。
この場合、圧縮比Ｒは、次の式（１）で表される。

【数１】Ｒ＝Ｖｄ／（Ｖｄ＋Ｖｓ） … 式（１）一般的に、高圧の液圧ポンプでは、ピストンを駆動する
駆動力低減のためにピストンの直径を小さくして行程容
積Ｖｓを小さく設計するが、吐出量の小さいポンプで
は、この行程容積Ｖｓは数ｃｍ³程度と小さく、１ｃｍ
³以下のポンプも多いため、必然的に死容積Ｖｄが大き
くなる。その結果、圧縮比Ｒが２〜１０程度になってし
まう。

【００１９】このように圧縮比Ｒが小さいと、液圧ポン
プでは、液体の体積変化が極めて小さいために通常は問
題を生じることはないが、仮に気泡を吸い込んだ場合に
は、気体の体積変化で吐出可能圧力が低下してしまい、
吐出逆止弁の反ピストン室側の圧力が高い場合には、吐
出できなくなってしまう。

【００２０】この気泡の吸込に関して、吐出量の大きい
ポンプでは、行程容積Ｖｓが大きいため、小さな気泡を
吸い込む限りではあまり大きな問題にならない。しかし
ながら、吐出量の小さいポンプでは、気泡の大きさに対
して行程容積Ｖｓが小さいため、少し大きな気泡を吸い
込んだだけで吐出不能になる可能性がある。

【００２１】また、ポンプ中の液体への気泡の混入は、
以上のように直接に吸い込むだけではなく、溶解してい
た気体が気泡化することによって生じる可能性もある。
例えば、図１０のピストンポンプ１において、吐出逆止
弁１８のシール性に起因して１時間に数滴の滲み出し程
度の逆流がある場合には、高圧の作動液中に溶解してい
た気体が、ピストン室１６の内部で気泡になる。この場
合、ピストン１５とシリンダ１３の間には、通常数μｍ
程度の微小な隙間が存在するため、この隙間を介して作
動液はピストン室１６から外部に滲み出すが、気泡はこ
の隙間を通過できずにピストン室１６内に残り、蓄積さ
れて大きな気泡となる可能性がある。

【００２２】したがって、吐出量の小さなピストンポン
プ１で、運転頻度が少なく、吐出逆止弁１８の反ピスト
ン室側に、高圧が常時作用している場合、あるいは吸込
側から気泡が侵入しやすい場合には、昇圧不良の発生確
率が高いことになる。

【００２３】このようなピストンポンプ１の昇圧不良の
発生を防止するための方法としては、例えば、従来、別
の現象に対する対策方法として採用されているところ
の、次のような方法の採用が考えられる。すなわち、
高圧側の圧液の微小量を常時大気圧側に流し（例：図１
０の漏れ要素５１の設置）、高圧側圧力を低下させるこ
とによってポンプを頻繁に運転させる方法（特開平３−
１７６９１７号公報、特開平３−０６８３３４号公報）
や、ピストンポンプ１の吸込側にギアポンプなどの予
備的なポンプ（例：図１０の予備加圧ポンプ２）を設置
して、吸込行程で圧力を大気圧よりも高く、例えば５〜
１０気圧程度にすることで気泡容積を５分の１〜１０分
の１として無害化する方法などの採用が考えられる。

【００２４】しかし、これらの方法のうち、の、ポン
プを頻繁に運転させる方法は、気体の蓄積に対する対策
として有効であるが、気泡の吸込に対する効果は少な
い。また、の、吸込時の加圧は、気泡の吸込と気体の
蓄積の両方に対して効果がある反面、ポンプが大型化
し、高価になってしまうため、機器の小型化に不都合で
ある上、経済性にも問題があった。

【００２５】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
小型・簡略で安価な構造によってピストンポンプの昇圧
不良の発生を確実に防止可能とし、小型で安価なピスト
ンポンプを使用して、小型で動作信頼性が高く、しかも
低コストで製造可能な、優れた電力開閉器の液圧操作装
置を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による電力開閉器
の液圧操作装置は、ピストンポンプの吐出側の逆止弁と
蓄圧装置との間に、ピストンポンプへの逆流を防止する
逆止弁と吐出逆止弁の反ピストン室側の圧力を放圧する
排圧装置からなる小型・簡略な構造を設けたことによ
り、ピストンポンプの起動時に、ピストンポンプの吐出
側の逆止弁の反ピストン側の圧力を低圧にできるため、
ピストンポンプの昇圧不良の発生を確実に防止できるも
のである。

【００２７】請求項１記載の発明において、電力開閉器
の液圧操作装置は、作動液を昇圧するピストンポンプ
と、その吐出側に設けられた第１の逆止弁と、前記ピス
トンポンプで昇圧され前記第１の逆止弁から供給された
作動液を加圧蓄積する蓄圧装置と、この蓄圧装置から供
給された作動液によって液圧駆動を行う液圧駆動装置
と、前記ピストンポンプから前記蓄圧装置を介して前記
液圧駆動装置に至る作動液の供給ラインと、この供給ラ
インの作動液の圧力を検出する圧力検出手段と、前記供
給ラインの作動液の圧力を放圧する排圧弁を備える。そ
して、この電力開閉器の液圧操作装置は、前記圧力検出
手段で検出された圧力に応じて前記ピストンポンプの動
作を制御するとともに、圧力が上昇し過ぎた場合に排圧
弁を動作させることにより、前記供給ラインの作動液の
圧力を予め設定された範囲内に維持するように構成され
る。

【００２８】さらに、請求項１記載の発明は、以上のよ
うな構成に加えて、次のような第２の逆止弁と排圧装置
が設けられたことを特徴としている。すなわち、第２の
逆止弁は、前記供給ラインにおける前記第１の逆止弁と
前記蓄圧装置との間に、高圧の作動液の前記ピストンポ
ンプ側への逆流を防止するために設けられる。排圧装置
は、この第２の逆止弁とピストンポンプの間に、ピスト
ンポンプの起動時に前記第１の逆止弁の反ピストン室側
の圧力を放圧するために設けられる。

【００２９】以上のような構成を有する請求項１記載の
発明によれば、ピストンポンプの起動時に、排圧装置に
よって第１の逆止弁の反ピストン室側の圧力を放圧し、
低圧にできる。この場合、第２の逆止弁によって供給ラ
インにおける液圧駆動装置側の部分の圧力は高圧に維持
されるため、この部分に対する排圧装置による影響はな
い。

【００３０】すなわち、本発明によれば、第２の逆止弁
と排圧装置からなる小型・簡略で安価な構造によって、
ピストンポンプの起動時における昇圧不良の発生を防止
できる。したがって、小型で安価なピストンポンプを使
用して、小型で動作信頼性が高く、しかも低コストで製
造可能な液圧操作装置を提供できる。

【００３１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、排圧装置が次のように構成されたことを特
徴としている。すなわち、排圧装置は、常時開口してい
る絞り要素であり、この絞り要素は、その流出量が前記
ピストンポンプの使用最高圧力状態での吐出量以下とな
るように設定される。以上のような構成を有する請求項
２記載の発明によれば、ピストンポンプが停止している
場合に、常時開口している絞り要素によって、第１の逆
止弁と第２の逆止弁の間の部分の圧力を大気圧にできる
ため、ピストンポンプの起動時の昇圧不良を防止でき
る。また、ピストンポンプの運転中に気泡の吸込などに
より昇圧不良を生じた場合でも、ピストンポンプが吐出
しない短時間の間に第１の逆止弁と第２の逆止弁の間の
部分の圧力をピストン室の圧力以下に低圧できるため、
ピストンポンプは自動的に昇圧可能状態に復帰できる。

【００３２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素が、オリフィス状の細孔によって
形成された絞り流路であることを特徴としている。以上
のような構成を有する請求項３記載の発明によれば、細
孔の径を選定することにより、流量を自由に設定でき
る。

【００３３】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素が、円柱状の孔とこの孔を貫通す
る軸の間の隙間によって形成された絞り流路であること
を特徴としている。以上のような構成を有する請求項４
記載の発明によれば、円柱状の孔と軸によって形成され
る隙間の幅寸法と長さを選定することにより、流量を自
由に設定できる。

【００３４】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素が、コイル状に巻回された細管に
よって形成された絞り流路であることを特徴としてい
る。以上のような構成を有する請求項５記載の発明によ
れば、細管の内径と長さを選定することにより、流量を
自由に設定できる。また、細管をコイル状に巻回してい
るため、細管を長くした場合でも排圧装置の構成を小型
化できる。

【００３５】請求項６記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素が次のように構成されたことを特
徴としている。すなわち、絞り要素は、平面部とそこに
設けられた所定深さのコイル状溝を有する第１の部材
と、溝のない平面部を有する第２の部材を、それぞれの
前記平面部同士を重ね合わせることによって形成された
コイル状の絞り流路である。以上のような構成を有する
請求項６記載の発明によれば、第１の部材のコイル状溝
の幅と深さ、および長さを選定することにより、流量を
自由に設定できる。この場合、コイル状溝全体の長さの
調整は、コイル状溝のピッチや平板の枚数を変化させる
ことにより、容易に行うことができる。さらに、流量の
変更が必要な場合には、第１の部材を交換するだけで、
容易に設計を変更できる。

【００３６】請求項７記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素が次のように構成されたことを特
徴としている。すなわち、絞り要素は、排出口と平面部
を有する固定部材とその前記供給ライン側に可動に配置
された平板を有する。そして、前記ピストンポンプの運
転時には前記平板が作動液の流れによって前記固定部材
側に移動して前記排出口からの流出量を制限し、前記ピ
ストンポンプの停止時には前記平板が自由状態となるよ
うに構成される。以上のような構成を有する請求項７記
載の発明によれば、作動液の流れを利用して平板を動作
させ、容易かつ確実に流量を絞ることができる。また、
排出口を有する固定部材と平板のみを使用して流量を絞
ることができるため、排圧装置の構成を簡略化できる。

【００３７】請求項８記載の発明は、請求項２記載の発
明において、絞り要素がニードル弁であることを特徴と
している。以上のような構成を有する請求項８記載の発
明によれば、ニードル弁の位置を移動させるだけの簡単
な操作により、流量を自由に設定できる。また、ニード
ル弁を使用しているため、排圧装置の構成を簡略化でき
る。

【００３８】請求項９記載の発明は、請求項１記載の発
明において、排圧装置が電磁弁であることを特徴として
いる。以上のような構成を有する請求項９記載の発明に
よれば、排圧装置を電気的に制御することにより、第１
の逆止弁と第２の逆止弁との間の部分の圧力を確実に低
圧にできるため、ピストンポンプの起動時の昇圧不良の
発生を確実に防止できる。したがって、動作信頼性をよ
り向上できる。また、ピストンポンプの運転用の電気回
路を利用して電磁弁を制御することができるため、それ
によって、さらに動作信頼性を向上できる上、実用面で
も優れている。

【００３９】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
発明において、電磁弁が常時閉じており、前記ピストン
ポンプの起動時のみ短時間だけ開くように構成されたこ
とを特徴としている。以上のような構成を有する請求項
１０記載の発明によれば、ピストンポンプが起動された
直後に電磁弁を開くことによって、第１の逆止弁と第２
の逆止弁の間の部分の圧力を低圧にできるため、ピスト
ンポンプの起動時の昇圧不良を防止できる。

【００４０】請求項１１記載の発明は、請求項９記載の
発明において、電磁弁が常時開いており、前記ピストン
ポンプの起動中は閉じているように構成されたことを特
徴としている。以上のような構成を有する請求項１１記
載の発明によれば、ピストンポンプの停止中には電磁弁
が開いているため、ピストンポンプの起動時の昇圧不良
を防止できる。

【００４１】請求項１２記載の発明は、請求項１記載の
発明において、排圧装置が、手動で開く常時閉の手動開
放弁であることを特徴としている。以上のような構成を
有する請求項１２記載の発明によれば、昇圧不良が発生
した場合に手動で弁を開くことにより、昇圧不良を解消
できる。この場合、手動開放弁を使用しているため、排
圧装置の構成を簡略化できる。なお、このように構成し
た場合には、昇圧不良の発生を確実に検出することが必
要である。

【００４２】請求項１３記載の発明は、請求項１記載の
発明において、排圧装置が次のように構成されたことを
特徴としている。すなわち、排圧装置は、弁室、この弁
室内に挿入された弁体、この弁体と当接して流れを閉止
する弁座部、この弁座部の内側に設けられた排出口、お
よび前記弁座部から離れる方向に前記弁体を付勢する付
勢手段を有する。そして、前記ピストンポンプの運転時
には前記弁体が作動液の流路抵抗で発生した差圧力によ
って前記弁座部側に移動して前記排出口からの流出量を
制限し、前記ピストンポンプの停止時には前記弁体が前
記付勢手段によって前記弁座部から離れる方向に移動す
るように構成される。

【００４３】以上のような構成を有する請求項１３記載
の発明によれば、作動液の流れを利用して弁体を動作さ
せ、容易かつ確実に流量を絞ることができる。特に、付
勢手段によって弁座部から離れる方向に弁体を付勢して
いるため、ピストンポンプの停止時には流量を確実に増
大させ、第１の逆止弁と第２の逆止弁との間の部分の圧
力を迅速かつ確実に低圧にできるため、ピストンポンプ
の起動時の昇圧不良の発生を確実に防止できる。したが
って、動作信頼性をより向上できる。

【００４４】請求項１４記載の発明は、請求項１〜１３
までの各発明において、排圧装置が次のように構成され
たことを特徴としている。すなわち、排圧装置は、気中
に開口する放圧用の排出口を有し、この排出口は、前記
供給ラインにおける前記第１の逆止弁と第２の逆止弁と
の間の最も高い位置に、下方以外の方向に開口するよう
に配置される。

【００４５】以上のような構成を有する請求項１４記載
の発明によれば、排出口の開口部を高い位置に設けたこ
とにより、供給ラインの内部の作動液と空気との置換を
防止し、気体の溶存率の上昇を防止できる。また、排出
口の開口部を下方以外の方向に向けたことにより、この
部分における作動液の乾燥を防止できる。したがって、
動作信頼性をより向上できる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下には、本発明による電力開閉
器の液圧操作装置の複数の実施の形態について、図１〜
図９を参照して具体的に説明する。なお、図１０に示し
た従来例と同一部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。

【００４７】［１．液圧操作装置の基本的な実施の形
態］［１−１．構成］図１は、本発明による実施の形態とし
て、特に、請求項１記載の発明を適用した電力開閉器の
液圧操作装置の基本的な実施の形態を示す系統図であ
る。この図１に示すように、本実施の形態においては、
図１０に示した従来例と同様に、ピストンポンプ１から
アキュムレータ７０を介して油圧駆動系８０に至る一連
の供給ラインが形成されている。

【００４８】ここで、ピストンポンプ１の構成は、図１
０に示した従来例と全く同様であり、ピストンポンプ１
の吸込側と吐出側には、吸込逆止弁１７と吐出逆止弁
（第１の逆止弁）１８がそれぞれ設けられている。そし
て、吸込逆止弁１７には油槽１０１に挿入された吸込フ
ィルタ２１が接続され、吐出逆止弁１８にはラインフィ
ルタ２２を介してアキュムレータ（蓄圧装置）７０およ
び油圧駆動系（液圧駆動装置）８０が接続されている。

【００４９】この場合、本実施の形態においては、吐出
逆止弁１８とラインフィルタ２２の間に、高圧の圧液の
ピストンポンプ１側への逆流を防止するライン逆止弁
（第２の逆止弁）３１が設けられており、さらに、この
ライン逆止弁３１と吐出逆止弁１８の間に、圧液を放出
する放圧要素（排圧装置）５０が設けられている。この
放圧要素５０は、供給ラインの圧液を油槽１０５に放出
するように構成されている。

【００５０】なお、他の構成、すなわち、止弁４１，４
２、およびリリーフ弁４３や、圧力スイッチ６１と圧力
計６２を設けた点については、図１０の従来例と全く同
様である。また、本実施の形態においては、上記のよう
なライン逆止弁３１と放圧要素５０を設けているため、
図１０に破線で示したような油圧駆動径８０側の漏れ要
素５１や、ピストンポンプ１の吸込側の予備加圧ポンプ
２などは設けられていない。

【００５１】［１−２．作用効果］以上のような構成を
有する本実施の形態によれば、放圧要素５０によって、
少なくともピストンポンプ１の起動時には、供給ライン
中の吐出逆止弁１８とライン逆止弁の３１の間の部分の
管路の圧力を低圧にできる。したがって、ピストンポン
プ１の昇圧不良の発生を防止できる。

【００５２】すなわち、前述したように、ピストンポン
プ１の昇圧不良は、ピストンポンプ運転中のピストン室
１６内の圧力に対して、吐出逆止弁１８の反ピストン室
１６側圧力が高いと昇圧できない現象である。これに対
して、本実施の形態によれば、放圧要素５０によって吐
出逆止弁１８の反ピストン室１６側の圧力をピストン室
１６内の圧力よりも低くできるため、ピストンポンプ１
の昇圧不良の発生を防止できるのである。

【００５３】この場合、ライン逆止弁３１によって、供
給ラインにおける油圧駆動径８０側の部分の圧力は高圧
に維持されるため、この部分に対して放圧要素５０の設
置による悪影響を与えることはない。

【００５４】また、仮にピストンポンプ１の運転中に吐
出不良になった場合でも、ピストンポンプ１が吐出して
いない短時間の間に、吐出逆止弁１８の反ピストン室１
６側の圧力を自動的に低くできるように放圧要素５０を
構成することにより、自動的に昇圧可能状態に復帰でき
る。

【００５５】このように、本実施の形態によれば、ライ
ン逆止弁３１と放圧要素５０からなる小型・簡略で安価
な構造によって、ピストンポンプ１の起動時における昇
圧不良の発生を防止できる。したがって、小型で安価な
ピストンポンプを使用して、小型で動作信頼性が高く、
しかも低コストで製造可能な液圧操作装置を実現でき
る。

【００５６】［２．放圧要素の基本的な実施の形態］図
１の液圧操作装置に使用する放圧要素５０の基本的な実
施の形態としては、例えば、請求項２記載の発明を適用
して、常時開口している絞り要素とし、この絞り要素か
らの圧液の流出量がピストンポンプ１の吐出量以下とな
るように設定することが考えられる。

【００５７】以上のような構成を有する本実施の形態に
よれば、ピストンポンプ１が停止している場合には、吐
出逆止弁１８とライン逆止弁３１の間の部分の管路の圧
力を大気圧にできるため、ピストンポンプ１の起動時の
昇圧不良を防止できる。また、ピストンポンプ１の運転
中に大きな気泡を吸い込んだ場合には、一時的に昇圧不
良を発生するが、このような場合でも、ピストンポンプ
１が吐出しない短時間の間に吐出逆止弁１８とライン逆
止弁３１の間の部分の管路の圧力を、ピストン室１６内
の圧力以下に低圧できるため、ピストンポンプ１は自動
的に昇圧可能状態に復帰できる。

【００５８】したがって、本実施の形態によれば、前記
液圧操作装置の基本的な実施の形態と同様の作用効果に
加えて、さらに、ピストンポンプの運転中に生じた昇圧
不良を確実に解消し、自動的に昇圧可能状態に復帰でき
るため、動作信頼性をより向上できる。

【００５９】なお、本実施の形態において重要な点は、
絞り要素からの流出量は圧力の上昇と共に増加するが、
ピストンポンプ１の吐出量は逆に圧力の上昇と共に減少
する特性を持っていることである。実際には、絞り要素
からの流出量は、例えば、ピストンポンプ１の使用状態
での吐出圧力の１０％程度以下に設定され、ピストンポ
ンプ１の効率を無駄に低下させないように構成される。

【００６０】［３．放圧装置の具体的な実施の形態］以
下には、図１の液圧操作装置に使用する放圧要素５０の
より具体的な実施の形態について、図２〜図９を参照し
て説明する。ここで、図２〜図７は、本発明による放圧
要素の第１〜第６の実施の形態として、前記常時開口の
絞り要素を使用した放圧要素のより具体的な複数の実施
の形態を示している。また、図８は、本発明による放圧
要素の第７の実施の形態として、電磁弁を使用した放圧
要素の一つの実施の形態を示しており、図９は、本発明
による放圧要素の第８の実施の形態として、圧力差で動
作する弁体を使用した放圧要素の一つの実施の形態を示
している。

【００６１】［３−１．放圧要素の第１の実施の形態］
図２は、本発明による放圧要素の第１の実施の形態とし
て、特に、請求項３記載の発明を適用した放圧要素の一
つの実施の形態を示す断面図である。この図２に示すよ
うに、本実施の形態においては、ライン逆止弁３１のブ
ロック２０１の一部に、継ぎ手２０２を介して低圧配管
２０３が締結されており、それによって、ブロック２０
１の管路２０１Ａは、継ぎ手２０２の孔２０２Ａを介し
て低圧配管２０３の管路２０３Ａと連通している。そし
て、継ぎ手２０２には、絞り要素として、その流路２０
２Ａの高圧側（ブロック２０１側）に細孔２０５が設け
られている。

【００６２】すなわち、ブロック２０１の管路２０１Ａ
と継ぎ手２０２の孔２０２Ａは、この細孔２０５を介し
て連通している。また、ブロック２０１の管路２０１Ａ
内には、細孔２０５の目詰まりを防止するために、この
細孔２０５の開口部を覆うフィルタ２０４が設けられて
いる。なお、継ぎ手２０２とフィルタ２０４の間は、シ
ール部品２０６で封止され、継ぎ手２０２とブロック２
０１の間は、シールパッキン２０７で封止されている。
低圧配管２０３は、図示していない油槽に接続されてお
り、継ぎ手２０２から排出された圧液を油槽に導くよう
に構成されている。

【００６３】以上のような構成を有する本実施の形態に
よれば、前記放圧要素の基本的な実施の形態と同様の作
用効果に加えて、さらに、継ぎ手２０２の細孔２０５の
径を適宜選定することにより、流路抵抗を自由に設定で
き、したがって、流量を自由に設定できる。

【００６４】なお、本実施の形態の変形例としては、吐
出逆止弁１８とライン逆止弁３１の間の部分をパイプ状
配管として油槽内に設置し、このパイプ状配管から油槽
内に圧液を直接放出する構成が考えられる。このように
構成した場合には、構造が簡略化されるため、絞り要素
をより安価に構成できる。また、点検などの実用面か
ら、細孔２０５からの圧液の流出状態を確認するための
点検窓を油槽に設けることなども有効である。

【００６５】［３−２．放圧要素の第２の実施の形態］
図３は、本発明による放圧要素の第２の実施の形態とし
て、特に、請求項４記載の発明を適用した放圧要素の一
つの実施の形態を示す断面図である。この図３に示すよ
うに、本実施の形態においては、ブロック３０１に円柱
状の孔３０２が設けられるとともに、この孔３０２を貫
通する軸３０３が設けられている。そして、この孔３０
２と軸３０３の間に、流路抵抗を有する絞り流路となる
隙間が形成されている。また、ブロック３０１の両端面
には、蓋３０４，３０５がそれぞれ締結され、これによ
り、孔３０２の両端面がそれぞれ封止されている。さら
に、ブロック３０１の両端部近傍には、孔３０２と連通
する連通孔３０６，３０７がそれぞれ設けられ、ブロッ
ク３０１の同方向の側面にそれぞれ開口している。

【００６６】なお、軸３０３には、軸周囲の圧力バラン
スを均等にするための複数の円周溝３０８が設けられて
いる。また、連通孔３０６，３０７との接続部となる孔
３０２の両端部近傍には、圧液の流入および流出を円滑
に行うために、他の部分よりも径の大きい大径部３０９
が形成されている。

【００６７】以上のような構成を有する本実施の形態に
よれば、前記放圧要素の基本的な実施の形態と同様の作
用効果に加えて、さらに、次のような作用効果が得られ
る。まず、円柱状の孔３０２と軸３０３の間に形成され
る隙間の幅寸法と長さを適宜選定することにより、流路
抵抗を自由に設定でき、したがって、流量を自由に設定
できる。また、円柱状の孔３０２内に、円周溝３０８の
ない単純な形状の軸を挿入した場合には、孔と軸の位置
関係によって約２倍以上の流路抵抗の差が発生するが、
本実施の形態においては、軸３０３に円周溝３０８を設
けているため、流量に応じて孔３０２と軸３０３の位置
関係を変化させ、流路抵抗を変化させることができる。

【００６８】すなわち、本実施の形態においては、ピス
トンポンプ１の昇圧不良などにより、圧力が低くなり、
流量が少ない場合には、孔３０２と軸３０３とが偏心し
た状態となり、その結果、流路抵抗が小さくなって流量
が多くなる。また、ピストンポンプ１が正常に昇圧し、
圧力が高くなり、流量が多くなると、軸３０３に設けた
円周溝３０８の圧力バランスの均等作用により軸３０３
が孔３０２の中心に浮き上げられて、流路抵抗が増加
し、絞り効果が高くなる効果が期待できる。

【００６９】［３−３．放圧要素の第３の実施の形態］
図４は、本発明による放圧要素の第３の実施の形態とし
て、特に、請求項５記載の発明を適用した放圧要素の一
つの実施の形態を示す断面図である。この図４に示すよ
うに、本実施の形態においては、ブロック４０１の一部
に、継ぎ手４０２が締結されており、それによって、ブ
ロック４０１の管路４０１Ａと継ぎ手４０２の孔４０２
Ａが接続されている。そして、継ぎ手４０２には、絞り
要素として、その孔４０２Ａの高圧側（ブロック４０１
側）にコイル状に巻回された細管４０５が、ロー付けな
どの方法で接合されている。すなわち、ブロック４０１
の管路４０１Ａと継ぎ手４０２の孔４０２Ａは、この細
管４０５を介して連通している。なお、継ぎ手４０２と
ブロック４０１の間は、シールパッキン４０７で封止さ
れている。

【００７０】以上のような構成を有する本実施の形態に
よれば、前記放圧要素の基本的な実施の形態と同様の作
用効果に加えて、さらに、細管４０５の内径と長さを適
宜選定することにより、流路抵抗を自由に設定でき、し
たがって、流量を自由に設定できる。この場合、一般
に、製作上の制約から細管の内径をあまり小さくするこ
とは困難である上、多様な内径の細管を製作することの
経済性を考慮すると、細管の長さの変化で流量を設定す
ることが有効である。これに対して、本実施の形態にお
いては、細管４０５をコイル状に巻回していることか
ら、細管４０５を長くした場合でも、配置スペースを拡
大せずにこの細管４０５をコンパクトに配置することが
できるため、放圧要素の構成を小型化できる。

【００７１】なお、本実施の形態の変形例としては、例
えば、必要に応じて、前述した第１の実施の形態のよう
な低圧配管を継ぎ手４０２に接続し、この低圧配管によ
って圧液を油槽に導くように構成することもできる。ま
た、本実施の形態においては、細管４０５を継ぎ手４０
２の高圧側に配置しているが、細管４０５を低圧側に設
け、この細管４０５を油槽へ圧液を導くための配管とし
て使用することも可能である。

【００７２】［３−４．放圧要素の第４の実施の形態］
図５は、本発明による放圧要素の第４の実施の形態とし
て、特に、請求項６記載の発明を適用した放圧要素の一
つの実施の形態を示す断面図である。この図５に示すよ
うに、本実施の形態においては、ブロック（第２の部
材）５０１の一部に、このブロック５０１の表面に開口
する大径孔５０１Ｄとこれにつながる管路５０１Ｄが設
けられ、この大径孔５０１Ｄと管路５０１Ｈの間に平面
部５０１Ｆが設けられている。このブロック５０１の大
径孔５０１Ｄには、継ぎ手（第２の部材）５０２が締結
されており、この継ぎ手５０２には、ブロック５０１の
管路５０１Ｈと対向して開口する孔５０２Ｈが設けられ
るとともに、その端面にはブロック５０１の平面部５０
１Ｆと対向する平面部５０２Ｆが設けられている。

【００７３】また、このブロック５０１の平面部５０１
Ｆと継ぎ手５０２の平面部５０２Ｆの間には、平板（第
１の部材）５０３が挿入されている。この平板５０３の
両側の平面部の中央には、管路５０１Ｈと孔５０２Ｈに
それぞれ対向する凹部５０４が設けられている。そし
て、平板５０３の両側の平面部における凹部５０４の外
周には、平板５０３の凹部５０４と平板５０３の外周面
とを連通するコイル状溝５０５がそれぞれ設けられてい
る。

【００７４】この平板５０３の両面は、両側の平面部５
０１Ｆ，５０２Ｆとそれぞれ密着されており、この密着
力は、ブロック５０１に対する継ぎ手５０２の締結力で
与えられている。ここで、継ぎ手５０２とブロック５０
１の間は、シール部品５０６で封止されている。また、
図中５０７は継ぎ手５０２の接続部である。

【００７５】そして、平板５０３は、以上のように、両
側の平面部５０１Ｆ，５０２Ｆと密着する一方で、この
平板５０３の外周面とブロック５０１の大径孔５０１Ｄ
の円周面との間には隙間５０８が形成されている。その
結果、ブロック５０１の管路５０１Ｈは、平板５０３の
ブロック５０１側の凹部５０４を介し、さらに、同じ側
のコイル状溝５０５の内周端位置Ｐ１から中間位置Ｐ２
〜Ｐ６を経て外周端位置Ｐ７に至る流路を介して、隙間
５０８と連通している。また、この隙間５０８は、平板
５０３の継ぎ手５０２側のコイル状溝５０５の外周端位
置Ｑ１から中間位置Ｑ２〜Ｑ６を経て内周端位置Ｑ７に
至る流路を介し、さらに、同じ側の凹部５０４を介し
て、継ぎ手５０２の孔５０２Ｈと連通している。すなわ
ち、ブロック５０１の管路５０１Ｈと継ぎ手５０２の孔
５０２Ｈは、凹部５０４とコイル状溝５０５、および隙
間５０８を介して連通している。

【００７６】以上のような構成を有する本実施の形態に
よれば、前記放圧要素の基本的な実施の形態と同様の作
用効果に加えて、さらに、平板５０３のコイル状溝５０
５の幅と深さ、および長さを適宜選定することにより、
流路抵抗を自由に設定でき、したがって、流量を自由に
設定できる。この場合、ブロック５０１の管路５０１Ｈ
と継ぎ手５０２の孔５０２Ｈの間に介在するコイル状溝
５０５全体の長さの調整は、コイル状溝５０５のピッチ
や平板５０３の枚数を変化させることにより、容易に行
うことができる。

【００７７】なお、本実施の形態の変形例としては、例
えば、必要に応じて、前述した第１の実施の形態のよう
な低圧配管を継ぎ手５０２の接続部５０７に接続し、こ
の低圧配管によって圧液を油槽に導くように構成するこ
ともできる。

【００７８】［３−５．放圧要素の第５の実施の形態］
図６は、本発明による放圧要素の第５の実施の形態とし
て、特に、請求項７記載の発明を適用して圧液の流れに
よって絞りを変化させるように構成した放圧要素の一つ
の実施の形態を示す断面図である。この図６に示すよう
に、本実施の形態においては、ブロック６０１の一部
に、このブロック６０１の表面に開口する大径孔６０１
Ａとこれにつながる管路６０１Ｈが設けられている。こ
のブロック６０１の大径孔６０１Ａには、継ぎ手（固定
部材）６０２が締結されており、この継ぎ手６０２に
は、ブロック６０１の管路６０１Ｈと対向して開口する
孔６０２Ｈが設けられるとともに、その端面には、平面
部６０２Ｆが設けられている。

【００７９】また、このブロック６０１の大径孔６０１
Ａ内には、継ぎ手６０２の平面部６０２Ｆとほぼ同一寸
法の平板６０３が平面部６０２Ｆの孔６０２Ｈを覆うよ
うにして可動に配置されている。そして、この平板６０
３と継ぎ手６０２の平面部６０２Ｆとの間には隙間６０
５が形成されている。その結果、ブロック６０１の管路
６０１Ｈは、大径孔６０１Ａを介し、さらに、平板６０
３と継ぎ手６０２の平面部６０２Ｆとの間の隙間６０５
を介して、継ぎ手６０２の孔６０２Ｈと連通している。
なお、継ぎ手６０２とブロック６０１の間は、シール部
品６０６で密封されており、これによって、径大孔６０
１Ａ内が密閉状態に保たれている。

【００８０】以上のような構成を有する本実施の形態に
おいて、平板６０３と継ぎ手６０２の平面部６０２Ｆと
の間の隙間６０５の幅は、平板６０３の位置によって変
動する。この場合、ピストンポンプ１の停止時には、圧
液の供給が停止しているため、平板６０３には周囲の作
動液の流体圧力が均等に加わり、平板６０３は移動可能
な状態にある。そして、この状態から、ピストンポンプ
１が起動されて圧液が流れると、管路６０１Ｈからの圧
液の流れによって平板６０３が平面部６０２Ｆ側に押圧
されて、隙間６０５が狭くなり、流量を絞る。

【００８１】したがって、本実施の形態によれば、圧液
の流れを利用して平板６０３を動作させ、容易かつ確実
に流量を絞ることができる。また、孔（排出口）６０２
Ｈを有する継ぎ手６０２と平板６０３のみを使用してい
るため、放圧要素の構成を簡略化できる。

【００８２】［３−６．放圧要素の第６の実施の形態］
図７は、本発明による放圧要素の第６の実施の形態とし
て、特に、請求項８記載の発明を適用してニードル弁を
使用した放圧要素の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。この図７に示すように、本実施の形態においては、
ブロック７０１には、ピストンポンプ１とライン逆止弁
３１をつなぐ主管路７０１Ｍが設けられるとともに、こ
の主管路７０１Ｍから分岐したニードル用孔７０１Ｈと
これにつながる弁室７０１Ａが設けられている。この弁
室７０１Ａは、ブロック７０１の表面に開口しており、
この開口側から、弁棒（弁体）７０２が挿入され、弁室
７０１Ａに取り付けられている。

【００８３】この場合、弁棒７０２は、ブロック７０１
の弁室７０１Ａの壁面に設けられたねじ部７０１Ｓとこ
の弁棒７０２の外周面に設けられたねじ部７０２Ｓとに
よってブロック７０１に取り付けられている。そして、
この弁棒７０２は、その外側に突出する一端に設けられ
たつまみ７０２Ｌの回転によって軸方向に移動可能に配
置されている。また、この弁棒７０２の他端には、円錐
部７０２Ｎが設けられており、この円錐部７０２Ｎはニ
ードル用孔７０１Ｈ内に挿入されている。

【００８４】なお、弁棒７０２と弁室７０１Ａの壁面と
の間は、シール部品７０６で密封されており、これによ
って、弁室７０１Ａ内が密閉状態に保たれている。さら
に、弁室７０１Ａのこの密閉部分につながる排出口７０
１Ｅが設けられており、この排出口７０１Ｅは図示しな
い油槽につながっている。

【００８５】以上のような構成を有する本実施の形態に
おいては、つまみ７０２Ｌを回転させるだけの簡単な操
作により、弁棒７０２の位置を容易に調整することがで
きる。そして、このような簡単な操作により、弁棒７０
２の円錐部７０２Ｎとニードル用孔７０１Ｈとの間の隙
間を調整して流路抵抗を自由に設定でき、したがって、
流量を自由に設定できる。また、ニードル弁を使用して
いるため、放圧要素の構成を簡略化できる。

【００８６】［３−７．放圧要素の第７、第８の実施の
形態］図８は、本発明による放圧要素の第７、第８の実
施の形態として、特に、請求項９〜１１記載の各発明を
適用して電磁弁を使用した放圧要素の２つの実施の形態
を示す断面図である。すなわち、図８の（Ａ）は、第７
の実施の形態として、請求項１０記載の発明を適用し、
常時弁が閉じており励磁された時のみ弁が開くように構
成したものであり、図８の（Ｂ）は、第８の実施の形態
として、請求項１１記載の発明を適用し、常時弁が開い
ており、励磁された時のみ弁が閉じるように構成したも
のである。

【００８７】図８に示すように、電磁弁ボディ８０１に
は、弁室８０１Ａと弁座８０１Ｂ、弁棒室８０１Ｃ、お
よび排出口８０１Ｄが設けられている。このうち、弁室
８０１Ａ内には、弁８０２が設けられるとともに、ばね
押え８０３とばね８０４が設けられており、弁８０２
は、このばね８０４によって弁座８０１Ｂに密着して閉
じる方向に付勢されている。

【００８８】また、弁棒室８０１Ｃ内には弁棒８０５が
設けられており、この弁棒８０５の一端には弁８０２を
押し開くための押圧部８０５Ａが設けられている。この
弁棒８０５は、弁棒室８０１Ｃとの間に設けられたシー
ル部品８０６を介して弁棒室８０１Ｃに対して摺動可能
に取り付けられており、押圧部８０５Ａと反対側の端部
は、その周囲に設けられた電磁石８０７の可動片８０５
Ｂを構成している。

【００８９】この電磁石８０７は、可動片８０５Ｂを囲
むように配置されたコイル８０７Ａと、弁棒８０５を軸
方向に支持するための蓋８０７Ｂ、および弁棒８０５を
付勢するばね８０７Ｃを備えている。この電磁石８０７
は、そのコイル８０７Ａに通電励磁されると磁束が矢印
のように発生し、軸方向における可動片８０５Ｂとの間
の隙間８００Ｄ２部分で吸着されるが、通電を解かれる
と、径方向における可動片８０５Ｂとの間の隙間８００
Ｄ１が残留磁束を断ち、ばね８０７Ｃの力で元の状態に
戻る。ここで、図８の（Ａ）に示す第７の実施の形態
は、通電励磁された際に弁を開く必要があり、図８の
（Ｂ）に示す第８の実施の形態は、逆に、通電励磁され
た際に弁を閉じる必要があるため、ばね８０７Ｃの押圧
方向と、隙間８００Ｄ２部分で吸着される方向とが逆転
している。

【００９０】そして、図８の（Ａ）に示す第７の実施の
形態の電磁弁は、図示しないポンプ電動機の運転回路に
よって、例えばポンプ電動機が通電された場合に瞬時通
電されるように構成されている。この場合、限時継電器
を使うことも、また、電動機の起動電流や、負荷電流を
関知して継電器を使うこともできる。また、図８の
（Ｂ）に示す第８の実施の形態の電磁弁は、図示しない
ポンプ電動機の運転回路によって、例えばポンプ電動機
が通電されている場合に通電されるように構成されてい
る。

【００９１】以上のような構成を有する第７、第８の実
施の形態の作用は次の通りである。まず、常時閉で使用
される（Ａ）の第７の実施の形態においては、ピストン
ポンプ１が起動された直後に電磁弁が開き、昇圧不良を
防止できる。なお、このようなピストンポンプ１の運転
中に気泡を吸い込んだ場合には、ピストンポンプ１を一
旦停止して再起動する必要がある。したがって、ポンプ
運転回路には、ピストンポンプ１が一定時間運転した場
合に、ポンプを一旦停止して再度起動するタイマー回路
を設けることが有効である。

【００９２】次に、常時開で使用される（Ｂ）の第８の
実施の形態においては、ピストンポンプ１の停止中には
電磁弁が開いているため、ピストンポンプ１が起動され
る際には、図１の吐出逆止弁１８とライン逆止弁３１の
間の管路は大気圧であり、起動瞬時の昇圧不良は回避で
きるが、やはりポンプ運転中の昇圧不良には対処できな
い。したがって、この場合にも、ポンプ運転回路には、
ピストンポンプ１が一定時間運転した場合に、ポンプを
一旦停止して再度起動するタイマー回路を設けることが
有効である。

【００９３】以上のように、第７、第８の実施の形態に
よれば、特に、ポンプ運転回路を利用して電磁弁を電気
的に制御することにより、図１の吐出逆止弁１８とライ
ン逆止弁３１の間の部分の管路の圧力を確実に低圧にで
きるため、ピストンポンプ１の起動時の昇圧不良の発生
を確実に防止できる。したがって、動作信頼性をより向
上でき、実用面でも優れている。

【００９４】なお、本実施の形態の変形例としては、請
求項１２記載の発明を適用し、図１の放圧要素５０とし
て、単に手動の弁を設けることも有効である。このよう
に手動弁を使用した構成においては、昇圧不良が発生し
た場合に作業員が出向いて手動で弁を一旦開くことによ
り、昇圧不良を解消できる。その後、再度閉じて昇圧不
良が回復したことを確認すれば良い。このように手動弁
を使用した場合には、液圧操作装置全体の構成を簡略化
できる。

【００９５】また、このように手動弁を使用した場合に
は、昇圧不良の発生を確実に検出することが極めて重要
である。この昇圧不良の発生の検出は、例えば、ピスト
ンポンプの運転時間を監視して異常時に警報を発するよ
うに構成することにより、容易かつ確実に行うことがで
きる。

【００９６】［３−８．放圧要素の第９の実施の形態］
図９は、本発明による放圧要素の第９の実施の形態とし
て、特に、請求項１３記載の発明を適用して圧液の流れ
によって絞りを変化させるように構成した放圧要素の一
つの実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、
圧液の流れを利用して絞りを変化させる点では、前記第
５の実施の形態と同様であるが、特に、弁の開放用のば
ねを使用している点で異なる。

【００９７】図９に示すように、弁ボディ９０１には、
円筒状の弁室９０１Ａが設けられており、この弁室９０
１Ａ内にはこの弁室９０１Ａの径より僅かに小さい外径
を有する円筒状の弁体９０２が挿入されている。弁体９
０２の一端には閉塞面が設けられ、他端には、平面状の
端面を有する端部９０２Ａが設けられている。さらに、
この弁室９０１Ａの一端には、弁蓋９０３が締結されて
いる。

【００９８】この弁蓋９０３には、弁体９０２の端部９
０２Ａと当接して流れを閉止する弁座部９０３Ａが設け
られ、この弁座部９０３Ａの内側に排出口９０３Ｂが設
けられている。弁蓋９０３と弁体９０２の間にはばね９
０４が設けられ、弁体９０２を弁座９０３Ａから離れる
方向に付勢している。なお、弁体９０２の一部には、そ
の端部９０２Ａ近傍の外周と内周を連通する細孔９０２
Ｂが設けられている。

【００９９】以上のような構成を有する本実施の形態の
作用は次の通りである。まず、ピストンポンプ１の運転
中は、弁体９０２の反弁蓋９０３側が高圧になり、弁体
９０２と弁ボディ９０１の弁室９０１Ａの壁面との間の
隙間から液が流れて弁蓋９０３の排出口９０３Ｂを介し
て流出する。この過程で、弁体９０２の閉塞面の両側に
圧力差が発生し、この圧力差によって弁体９０２は図中
右側に駆動され、その端部９０２Ａが弁座部９０３Ａに
当接して流れを閉止する。この動作によって、ピストン
ポンプ１からの圧液の大半は油圧駆動系８０側に供給さ
れる。

【０１００】しかし、ピストンポンプ１からの圧液の一
部は、弁体９０２の端部９０２Ａ付近の外周と内周をつ
なぐ細孔９０２Ｂから弁蓋９０３の排出口９０３Ｂを介
して流出する。この状態でピストンポンプ１の運転が停
止するか、ピストンポンプ１の吐出が止まると、弁体９
０２の細孔９０２Ｂから弁蓋９０３の排出口９０３Ｂを
介して流出する流路の存在によって弁体９０２の両側の
圧力差がなくなる。その結果、弁体９０２はばね９０４
の付勢力によって図中左側に駆動され、弁は開放状態に
なる。

【０１０１】以上のように、本実施の形態によれば、前
記第５の実施の形態と同様に、圧液の流れを利用して弁
体９０２を動作させ、容易かつ確実に流量を絞ることが
できる。その上、本実施の形態においては、ばね９０３
によって弁座部９０３Ａから離れる方向に弁体９０２を
付勢しているため、ピストンポンプ１の停止時には弁を
確実に開放して流量を確実に増大させ、図１の吐出逆止
弁１８とライン逆止弁３１の間の部分の管路の圧力を確
実に低圧にできるため、ピストンポンプ１の起動時の昇
圧不良の発生を確実に防止できる。したがって、動作信
頼性をより向上できる。

【０１０２】なお、本実施の形態において、弁体９０２
の移動量は、その移動によって押し退けられる容積が、
ピストンポンプ１の数回転分の容積と同程度あれば十分
である。なぜなら、ピストンポンプ１から吐出される気
体はピストンポンプ１の圧縮比によって決まる気体容積
に圧縮されているので、通常、ピストンポンプ１の１回
転でピストン室１６から排出されるからである。

【０１０３】［４．他の実施の形態］なお、本発明は、
前記各実施の形態に限定されるものではなく、他にも本
発明の範囲内で多種多様な形態を実施可能である。

【０１０４】例えば、請求項１４記載の発明を適用し
て、各種の放圧要素の排出口の開口部を気中に設ける場
合には、ピストンポンプ１の吐出逆止弁１８とライン逆
止弁３１の間の管路の最も高い位置付近に設け、さら
に、その排出口の開口部を下方以外の方向に向けるよう
に構成する。このように構成することにより、管路内部
の作動液と空気との置換を防止でき、また、気体の溶存
率の上昇を防止できる。すなわち、液圧操作装置の高圧
部における気体の溶存率が高いと、弁の動作遅れや振
動、弁部の孔食などの原因になりやすいが、これらを防
止できる。また、各種放圧要素の排出口の開口部が気中
で下に向いていると、液体の乾燥が発生した場合、狭い
隙間の液体が粘り、流量特性を変えてしまう可能性があ
るが、開口を下方以外の方向に向けることにより、開口
部の液面のみが膜状の高粘度状態になるだけで、内部の
狭い隙間の乾燥は発生しにくくなる。

【０１０５】一方、前記各実施の形態中でも記載したよ
うに、各種放圧要素の排出口を配管で液中に導く構成も
可能である。この構成を採用した場合には、以上のよう
な排出口の開口部の気中配置に起因する不都合を防止で
きる。

【０１０６】さらに、本発明における排圧装置の具体的
な構成は適宜変更可能であり、また、液圧操作装置全体
の回路構成や各部の手段、すなわち、ピストンポンプ、
逆止弁、蓄圧装置、液圧駆動装置、圧力検出手段、排圧
弁などの具体的な構成は適宜変更可能である。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピストンポンプの吐出逆止弁と蓄圧装置との間に、高圧
の作動液の逆流を防止する逆止弁と吐出逆止弁の反ピス
トン室側の圧力を放圧する排圧装置からなる小型・簡略
な構造を設けたことにより、ピストンポンプの起動時
に、液圧駆動装置側の圧力を低下させることなく、ピス
トンポンプの吐出逆止弁の反ピストン側の圧力を低圧に
できるため、ピストンポンプの昇圧不良の発生を確実に
防止できる。

【０１０８】また、ピストンポンプの昇圧不良を生じた
場合でも、電力開閉器を停止することなしに、ピストン
ポンプの機能を容易に回復させることができるため、電
力用開閉器の安定した連続運転の確保に極めて有効であ
る。さらに、排圧装置の選択によって各種の形態が実施
可能であり、システム設計上も小型化・低価格化などに
十分に対応できる。

【０１０９】したがって、本発明によれば、小型で安価
なピストンポンプを使用して、小型で動作信頼性が高
く、しかも低コストで製造可能な、優れた電力開閉器の
液圧操作装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電力開閉器の液圧操作装置の基本
的な実施の形態を示す系統図。

【図２】本発明による放圧要素の第１の実施の形態を示
す断面図。

【図３】本発明による放圧要素の第２の実施の形態を示
す断面図。

【図４】本発明による放圧要素の第３の実施の形態を示
す断面図。

【図５】本発明による放圧要素の第４の実施の形態を示
す断面図。

【図６】本発明による放圧要素の第５の実施の形態を示
す断面図。

【図７】本発明による放圧要素の第６の実施の形態を示
す断面図。

【図８】本発明による放圧要素の２つの実施の形態を示
す図であり、（Ａ）は第７の実施の形態を示す断面図、
（Ｂ）は第８の実施の形態を示す断面図。

【図９】本発明による放圧要素の第９の実施の形態を示
す断面図。

【図１０】従来の電力開閉器の液圧操作装置の一例を示
す系統図。

【符号の説明】

１：ピストンポンプ２：予備加圧ポンプ１１：駆動軸１２：カム１３：シリンダ１４：ばね１５：ピストン１６：ピストン室１７：吸込逆止弁１８：吐出逆止弁２１：吸込フィルタ２２：ラインフィルタ４１，４２：止弁４３：リリーフ弁５０：放圧要素５１：漏れ要素６１：圧力スイッチ６２：圧力計７０：アキュムレータ８０：油圧駆動系１０１〜１０５：油槽２０１：ブロック２０１Ａ：管路２０２：継ぎ手２０２Ａ：孔２０３：低圧配管２０３Ａ：管路２０４：フィルタ２０５：細孔２０６：シール部品２０７：シールパッキン３０１：ブロック３０２：孔３０３：軸３０４，３０５：蓋３０６，３０７：連通孔３０８：円周溝３０９：大径部４０１：ブロック４０１Ａ：管路４０２：継ぎ手４０２Ａ：孔４０５：細管４０７：シールパッキン５０１：ブロック５０１Ｄ：大径孔５０１Ｆ，５０２Ｆ：平面部５０１Ｈ：管路５０２：継ぎ手５０２Ｈ：孔５０３：平板５０４：凹部５０５：コイル状溝５０６：シール部品５０７：接続部５０８：隙間６０１：ブロック６０１Ａ：大径孔６０１Ｈ：管路６０２：継ぎ手６０２Ｆ：平面部６０２Ｈ：孔６０３：平板６０５：隙間６０６：シール部品７０１：ブロック７０１Ａ：弁室７０１Ｅ：排出口７０１Ｈ：ニードル用孔７０１Ｍ：主管路７０１Ｓ，７０２Ｓ：ねじ部７０２：弁棒７０２Ｌ：つまみ７０２Ｎ：円錐部７０６：シール部品８０１：電磁弁ボディ８０１Ａ：弁室８０１Ｂ：弁座８０１Ｃ：弁棒室８０２：弁８０３：ばね押え８０４：ばね８０５：弁棒８０５Ａ：押圧部８０５Ｂ：可動片８０６：シール部品８０７：電磁石８０７Ａ：コイル８０７Ｂ：蓋８０７Ｃ：ばね９０１：弁ボディ９０１Ａ：弁室９０２：弁体９０２Ａ：端部９０３Ｂ：細孔９０３：弁蓋９０３Ａ：弁座９０３Ｂ：排出口９０４：ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動液を昇圧するピストンポンプと、そ
の吐出側に設けられた第１の逆止弁と、前記ピストンポ
ンプで昇圧され前記第１の逆止弁から供給された作動液
を加圧蓄積する蓄圧装置と、この蓄圧装置から供給され
た作動液によって液圧駆動を行う液圧駆動装置と、前記
ピストンポンプから前記蓄圧装置を介して前記液圧駆動
装置に至る作動液の供給ラインと、この供給ラインの作
動液の圧力を検出する圧力検出手段と、前記供給ライン
の作動液の圧力を放圧する排圧弁を備え、前記圧力検出
手段で検出された圧力に応じて前記ピストンポンプの動
作を制御するとともに、圧力が上昇し過ぎた場合に排圧
弁を動作させることにより、前記供給ラインの作動液の
圧力を予め設定された範囲内に維持するように構成され
た電力開閉器の液圧操作装置において、前記供給ラインにおける前記第１の逆止弁と前記蓄圧装
置との間に、高圧の作動液の前記ピストンポンプ側への
逆流を防止する第２の逆止弁が設けられるとともに、こ
の第２の逆止弁とピストンポンプの間に、ピストンポン
プの起動時に前記第１の逆止弁の反ピストン室側の圧力
を放圧する排圧装置が設けられたことを特徴とする電力
開閉器の液圧操作装置。
【請求項２】前記排圧装置は常時開口している絞り要
素であり、この絞り要素は、その流出量が前記ピストン
ポンプの使用最高圧力状態での吐出量以下となるように
設定されたことを特徴とする請求項１記載の電力開閉器
の液圧操作装置。
【請求項３】前記絞り要素は、オリフィス状の細孔に
よって形成された絞り流路であることを特徴とする請求
項２記載の電力開閉器の液圧操作装置。
【請求項４】前記絞り要素は、円柱状の孔とこの孔を
貫通する軸の間の隙間によって形成された絞り流路であ
ることを特徴とする請求項２記載の電力開閉器の液圧操
作装置。
【請求項５】前記絞り要素は、コイル状に巻回された
細管によって形成された絞り流路であることを特徴とす
る請求項２記載の電力開閉器の液圧操作装置。
【請求項６】前記絞り要素は、平面部とそこに設けら
れた所定深さのコイル状溝を有する第１の部材と、溝の
ない平面部を有する第２の部材を、それぞれの前記平面
部同士を重ね合わせることによって形成されたコイル状
の絞り流路であることを特徴とする請求項２記載の電力
開閉器の液圧操作装置。
【請求項７】前記絞り要素は、排出口と平面部を有す
る固定部材とその前記供給ライン側に可動に配置された
平板を有し、前記ピストンポンプの運転時には前記平板
が作動液の流れによって前記固定部材側に移動して前記
排出口からの流出量を制限し、前記ピストンポンプの停
止時には前記平板が自由状態となるように構成されたこ
とを特徴とする請求項２記載の電力開閉器の液圧操作装
置。
【請求項８】前記絞り要素はニードル弁であることを
特徴とする請求項２記載の電力開閉器の液圧操作装置。
【請求項９】前記排圧装置は電磁弁であることを特徴
とする請求項１記載の電力開閉器の液圧操作装置。
【請求項１０】前記電磁弁は常時閉じており、前記ピ
ストンポンプの起動時のみ短時間だけ開くように構成さ
れたことを特徴とする請求項９記載の電力開閉器の液圧
操作装置。
【請求項１１】前記電磁弁は常時開いており、前記ピ
ストンポンプの起動中は閉じているように構成されたこ
とを特徴とする請求項９記載の電力開閉器の液圧操作装
置。
【請求項１２】前記排圧装置は、手動で開く常時閉の
手動開放弁であることを特徴とする請求項１記載の電力
開閉器の液圧操作装置。
【請求項１３】前記排圧装置は、弁室、この弁室内に
挿入された弁体、この弁体と当接して流れを閉止する弁
座部、この弁座部の内側に設けられた排出口、および前
記弁座部から離れる方向に前記弁体を付勢する付勢手段
を有し、前記ピストンポンプの運転時には前記弁体が作
動液の流路抵抗で発生した差圧力によって前記弁座部側
に移動して前記排出口からの流出量を制限し、前記ピス
トンポンプの停止時には前記弁体が前記付勢手段によっ
て前記弁座部から離れる方向に移動するように構成され
たことを特徴とする請求項１記載の電力開閉器の液圧操
作装置。
【請求項１４】前記排圧装置は、気中に開口する放圧
用の排出口を有し、この排出口は、前記供給ラインにお
ける前記第１の逆止弁と第２の逆止弁との間の最も高い
位置に、下方以外の方向に開口するように配置されたこ
とを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか
一つに記載の電力開閉器の液圧操作装置。