JPS6333562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、たとえば電力用しや断器などに使
用される高速度油圧操作装置に関するものであ
る。

第１図は電力用しや断器などに使用した通常の
高速度油圧操作装置を示す配管図で、１は電力用
しや断器の接点部分、２は電力用しや断器の時点
部分１を操作する操作棒、３はこの操作棒２に連
結されたピストン、４はこのピストン３を収納し
た操作用油圧シリンダ、５は高圧油を貯槽するア
キユームレータ、６は油フイルタ、安全弁、逆止
弁等を備えた油ポンプ部、７は投入用電磁コイ
ル、８は投入弁、９は引外し電磁コイル、１０は
引外し弁、１１は補助給油弁、１１ａは補助給油
兼補助給油弁の操作用操作弁、１２は主投入弁、
１２ａは主投入弁の操作弁、１３は主排油弁、１
４は主排油弁１３に隣接し設けられた油タンク、
１５は高圧油用配管、１６は低圧油用配管であ
る。

次に動作について説明する。

油圧を昇圧後、しや断器の接点部分１が引外し
状態で投入信号が送られ、投入用電磁コイル７が
励磁されると、補助投入弁８が開となり、高圧油
が引外し弁１０を経油して送油され、操作弁１１
ａを可動させて補助給油弁１１を開となし、更に
高圧油は主排油弁１３の上部に送油され、主排油
弁１３の内側に設けられた主投入弁１２の操作弁
１２ａを可動させて主投入弁１２を開とすること
により、高圧油がアキユームレータ５より操作用
油圧シリンダ４の下部に給油され、ピストン３を
上方に可動させてピストン３と連結された操作棒
２を操作してしや断器の接点部分１を投入する。

次に引外しの場合であるが、第１図に示す如く
しや断器の投入状態において引外し信号が送ら
れ、引外し電磁コイル９が励磁されると補助排油
弁１０が開となり、これにより操作弁１１ａが開
き、同時に補助給油弁１１が閉じ、この補助排油
弁１０及び配管を通じて主排油弁１３の上部に送
油されていた高圧油が排油され、これにより主投
入弁１２が閉となると、次にシリンダ４内の上部
高圧油によつて主排油弁１３が開となり、高圧油
が油タンク１４に排出されると同時に、シリンダ
の上方室２１に高圧油がアキユームレータ５から
給油され、ピストン３を下方に可動させてピスト
ン３と連結された操作棒２を操作してしや断器１
を引外し操作するものである。

しかして、このような油圧操作装置は油の応動
性が迅速なこと及び、容易に高圧にできること及
び、機構を縮少化できることなどから近年におい
ては、高電圧・大容量ガスしや断器の高速度操作
装置として利用されている。しかし、高圧油を使
用し高速度操作であるためシリンダ内のピストン
操作時に生じるシヨツクも大きなものとなり機器
を損傷しかねない。このためシヨツクを緩和する
緩衝装置が通常設けられている。この緩衝装置は
たとえばシリンダの外側に突出した操作棒の中間
又は端部に設けられるが、これは操作装置全体が
大きく複雑な構成となり、又経済的にもコスト高
になるので一般にはシリンダ内部に緩衝装置を設
けたものが多い。

すなわち、第２図〜第４図は従来の油圧操作装
置における操作用油圧シリンダを示すもので３，
４は第１図に示したピストンとシリンダである。
３ａはピストン３が図において左右に移動し得る
ように、油圧力の受圧面積を変化させた突出部で
３ａ部分は更に操作棒２に連結されることはいう
までもない。１７はカバーで、ピストン３の突出
部３ｂと嵌合する穴１７ａと、高圧油の出入口１
７ｂとを備えている。２１は第１図に示すように
アキユームレータ５より常時送油されている高圧
油で、ピストン３と第２図において右方へ押圧す
る。２２は第１図に示すように主投入弁１２を介
しアキユームレータ５より送油され、また、排油
弁１３より排油される高圧油である。送油された
場合はピストン３を第２図において左方へ押圧す
る。２３はピストン３の突出部３ｂがカバーの嵌
合穴１７ａに嵌合したとき、このピストン３の右
側に生じピストンの動きと共に変化する緩衝室で
ある。

次に動作について説明する。

第２図は、第１図においてしや断器の引外し信
号により主排油弁１３が開となり、シリンダ４内
の高圧油２２が排油され、ピストン３の上部を常
時加圧している高圧油２１によりピストンが高速
度で操作されてしや断器の接点部分１が引外さ
れ、さらに、高速度で操作されたピストンがその
端部に設けた緩衝装置により緩衝作用が生じよう
としている図である。つまり、ピストン３の右側
の設けられた突出部３ｂがカバー１７に設けた穴
１７ａに嵌入する時、ピストンとカバー間に緩衝
室２３が生じる。しかるに、ピストンは高圧油２
１の油圧力で高速度に右方向に移動しつつあるの
で緩衝室２３は小さくなり、この緩衝室２３内に
ある油は圧縮されてその圧力が上昇しピストン３
を左方向へ押返す反撥力として作用しピストンの
動作を緩衝させることになる。しかしながら、突
出部３ｂとカバーの穴１７ａ間には嵌合のための
微少な間隙があり除々に緩衝室２３内の高圧油は
排出させることになり、第３図に示すピストンの
最終位置まで移動する。

次に第４図は、第１図においてしや断器の投入
信号により主投入弁１２が開となり、アキユーム
レータ５に貯槽されていた高圧油がカバーの出入
口１７ｂよりシリンダ４に送油されピストンの突
出部３ｂの端面に油圧力を与え、ピストンを左方
向に移動させる。なお、突出部３ｂがカバーの嵌
合穴１７ａを飛出した時点で油圧面積は緩衝室２
３を構成するピストンの端面にも受圧することに
なりピストンは急激に操作力が高まり左方向へ高
速度で移動する。

以上のように構成された従来のものにおいては
ピストン端部の突出部３ｂを使用して緩衝装置を
形成しているため、そのピストン突出部３ｂと、
その嵌合穴１７ａとの嵌合が解除にならない限り
高圧油の受圧部はピストン突出部端面のみであ
り、又、緩衝室２３の拡大に併なう高圧油の侵入
も突出部と嵌合穴の間隙から除々に行なわれるの
で、ピストンの初期移動を高速に行なうには無理
がある。これに対処するため、突出部３ｂの受圧
面積を大きくすればよいが、それでは緩衝装置の
効果が期待できない欠点がある。

かかる欠点を解決するため、従来の一手段とし
て第５図〜第７図に示す構造のものが提案されて
いる。これは上述した緩衝装置はそのま々にして
ピストンの初期操作を改善するための構造を付加
したものである。なお、図中上述した従来のもの
（第２図）と同一符号は同一構成部材につきその
説明を省略する。１７ｃは緩衝室２３へ高圧油２
２を送油するためのバイパス回路であり、その一
部にバネ２５にて、常時押圧されたボール２４が
あり、逆止弁の機能をもたせている。なお、バネ
２５の端部はプラグ２６に当接保持されている。

次に動作であるが、原則的には上述した第２図
〜第４図と同様であるが、ただ前述した改善した
構造による動作は次の通りとなる。

すなわち、第５図はしや断器引外しに併ないピ
ストン３が操作され右端部の緩衝装置が動作し始
めた図であるが、この場合、緩衝室２３内の高圧
油はバイパス回路１７ｃを通り排出されようとす
るがボール２４が逆止弁の機能を果し、排出され
ない。従つて、従来と同様緩衝装置が動作するこ
とはいうまでもない。

なお、第６図は上述した第３図に相当するため
その説明を省略する。

次に第７図は、しや断器投入に併なう操作ピス
トンが左方向へ操作される初期の状態図である。
すなわち、主投入弁１２を経て送油された高圧油
２２の圧力は、バイパス回路１７ｃのボール２４
表面にも加えられ、ボール２４を図の如く下方に
押し下げバイパス回路１７ｃに矢印の如く高圧油
が送付されて緩衝室２３内に入り、この緩衝室２
３を構成するピストン３の端面も受圧することに
なり、ピストンが左方向へ移動するのを補助する
形となり、ピストンの移動初期からピストンを移
動するための受圧面積部分が従来に比べて大きく
なり、高速度に移動されることになる。

しかしながら上述した第５図〜第７図に示す従
来の油圧操作装置においては、ある程度のピスト
ンの初期高速度操作が要求される場合はこのバイ
パス回路構成が１ケ所でよいが、しや断器等に用
い、しかも高電圧・大容量に適用するとすれば、
このような構成をカバー１７の円周上に複数個所
設けねばならずきわめて複雑な構造になる欠点が
あるばかりでなく、ボール、バネ等を用いるた
め、カバー外部に通じる穴を設けなければならな
いし、しかも、この穴にプラグ等の栓はするもの
の油漏れの可能個所ともなり、信頼性に欠ける欠
点もある。

この発明は上述した従来のものの諸欠点を除去
しようとするもので、緩衝用に設けられた浮動す
るリングに軸方向上に１ケ所又は数ケ所の連通穴
を設け、緩衝作用時にはその連通穴がカバー端面
に当接して逆止弁の作用をなし、また、反緩衝方
向へのピストン操作時には送油された高圧油がリ
ングを移動させると共にこの穴にも送油されピス
トン端面に受圧させることによりピストンの高速
移動を計つた油圧操作装置を提供しようとするも
のである。

すなわち、第８図〜第１０図は何れもこの発明
の一実施例を示すものであるが、上述した従来の
もの（第５図）と同一符号は同一構成部材につき
その説明を省略する。２７はこの発明にかかるカ
バーで、このカバー２７内にはリング２８が収納
され、このリングとの嵌合面の長さは、リング２
８の巾より図の「Ａ」寸法だけ長くし、リングが
軸方向に移動できるようにしている。そして、こ
のカバー２７の高圧油出入口２７ａは、リング２
８の端面が受圧面となつて高圧油を受圧するよう
に、リング２８の内径２８ａよりも大きい内径寸
法に形成されている。また、上記リング２８には
ピストン３の突出部３ｂが嵌合する穴２８ａと、
一方は緩衝室２３内に連通し、他方は上記カバー
２７の内側端面に対応する１ケ所または複数ケ所
の高圧油流通用の連通穴２８ｂが設けられてい
る。又、上記シリンダ４の内径は、上記リング２
８の外径よりも小さく、このシリンダ４の端部が
上記リングのピストン方向への移動を規制するス
トツパとなつている。

次に動作について説明する。

第８図は第５図と同様、第１図に示す引外し信
号により主排油弁１３が開き、シリンダ内の高圧
油２２が排油され、ピストン３の上部に常時加圧
している高圧油２１によりピストンが高速に移動
されてしや断器の接点部分１が引外され、さらに
高速度で移動されたピストンがその端部に設けた
緩衝装置により、緩衝作用が生じようとしている
図である。つまりピストン３の右側に設けられた
突出部３ｂがリング２８に設けた穴２８ａに嵌入
したとき、ピストンとリング間とに緩衝室２３が
生じる。しかして、ピストン３は高速に高圧油２
１によつて右方向に移動しつつあるので、緩衝室
２３は小さくなり、この緩衝室２３内の油は圧縮
され、その圧力が上昇することにより、軸方向に
自由に移動するリング２８がカバー２７の端面へ
密着させられ、このリング２８がカバー２７の端
面へ密着させられ、このリング２８の連通穴２８
ｂからの排油はストツプし、逆止弁の機能を果す
わけである。したがつて、このようにして圧縮さ
れた緩衝室２８の油によつて第５図と同様ピスト
ン３を左方向へ押戻そうとする反発力がピストン
の移動を緩衝することになる。なお、緩衝使用が
行なわれたあと、時間の経過とともに、やはり嵌
合面および密着面のわずかな間隙から除々に排油
がなされ、第９図に示すようなピストンの最終位
置に移動するわけである。

次に第１０図は、上述した第１図と同様に、し
や断器の接点部分１の投入の場合、その投入信号
が制御回路に流れ、主投入弁１２が開となり、ア
キユームレータ５より高圧油がカバー２７の油出
入口２７ａより送油されると、ピストン３の突出
部３ｂの端面およびリング２８の一部端面２７ｂ
に加えられる油圧によりピストン３とリング２８
は共に左方向に移動するため、高圧油は、リング
２８の連通穴２８ｂをとおり緩衝室２３にも送油
され、ピストンの右端面全面にわたつて加圧する
ため、このピストンは高速に左方向に移動するわ
けである。

この発明の油圧操作装置は上述したように、シ
リンダ４内のピストン３と高圧油出入口２７ａを
有するカバー２７との間にピストン３の突出部３
ｂとによつて緩衝室２３を形成する移動自在なる
リング２８を収納すると共に、このリング２８に
は上記高圧油出入口２７ａから流入した高圧油を
上記緩衝室２３に導く連通穴２８ｂを形成して、
移動初期のピストンの高速化を計るようにしたも
ので、従来のものと比較してその構造および加
工、ならびに組立作業がきわめて簡単で安価に提
供し得られるばかりでなく、使用するしや断器の
高電圧・大容量化に伴なう高速度操作にも充分に
対応でき、信頼性の高い油圧操作装置を提供する
ことができる優れた効果を有するものである。な
お、上述した一実施例においては、リング２８に
連通穴２８ｂを設けたものについて述べたが、こ
の連通穴に代えて縦方向の溝を設けても同様の効
果を奏し得ることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の高速度油圧操作装置を示す配管
図、第２図は従来の操作用油圧シリンダを示す断
面図、第３図および第４図は何れもその動作説明
図、第５図は更に他の従来の操作用油圧シリンダ
を示す断面図、第６図および第７図は何れもその
動作説明図、第８図はこの発明の一実施例を示す
油圧シリンダの断面図、第９図および第１０図は
何れもその動作説明図である。 図面中、３はピストン、３ｂは突出部、４は操
作用油圧シリンダ、２３は緩衝室、２７はカバ
ー、２７ａは高圧油出入口、２８はリング、２８
ｂは連通穴である。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧油出入口を有するカバーによつて一端開
   口部が閉塞された操作用油圧シリンダ、この操作
   用油圧シリンダ内に往復動自在に収納され、上記
   カバー側の先端部に上記高圧油出入口に向つて突
   設された小径の突出部を有する操作用ピストン、
   この操作用ピストンと上記カバーとの間に形成さ
   れる緩衝室内に軸方向移動自在に収納され、上記
   ピストンの緩衝方向移動時に上記突出部の嵌合に
   よつて閉塞されるリング孔と上記カバーによつて
   閉塞される連通孔とを有すると共に、上記高圧油
   出入口から高圧油が供給されたとき、この高圧油
   を受けて上記ピストン側への移動力が与えられる
   受圧面を有するリング、このリングが上記緩衝室
   を越えて上記ピストン側へ移動するのを規制する
   ストツパを備えたことを特徴とする油圧操作装
   置。