特許 6045868 液圧操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6045868

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】液圧操作装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/34 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H01H33/34 J

   H01H33/34 K

   H01H33/34 C

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-218543(P2012-218543)

(22)【出願日】2012年9月28日

(65)【公開番号】特開2014-72098(P2014-72098A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】395002434

【氏名又は名称】東芝変電機器テクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】岩澤 正志

(72)【発明者】

【氏名】高木 弘和

(72)【発明者】

【氏名】別所 武彦

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 文雄

【審査官】 段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１５４５１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、シリンダ内部を摺動可能に設けられた駆動ピストンと、駆動ピストンによってシリンダ内部に区画された第１の液室及び第２の液室を有し、第１の液室と第２の液室の圧力差によって駆動ピストンが動作する駆動部と、
前記第１の液室に液体を供給する給液部と、
前記第１の液室に連通する給液流路と前記第２の液室に連通する制御流路とを備え、前記第１の液室から前記第２の液室への液体の供給と前記第２の液室からの液体の排出を行って、前記第１の液室と前記第２の液室の圧力差を制御する液圧制御部と、
前記液圧制御部から排出される液体を収容する排液部と、
を備え、
前記液圧制御部は、
前記給液流路、前記制御流路及び前記排液部に連通する排液流路がそれぞれ接続された筒状のケースと、
前記ケース内部を摺動し、前記制御流路と前記排液流路との間を開閉する排液弁と、
前記排液弁の内部を摺動し、前記制御流路と前記給液流路との間を開閉する給液弁と、
を備え、
前記排液弁内部には、前記液体の供給及び排出によって昇圧及び減圧され、前記給液弁を摺動させる第３の液室が設けられ、
前記給液弁内部には、前記第３の液室に対して絞り開口を介して連通する第４の液室が設けられていることを特徴とする液圧操作装置。

【請求項2】

前記給液弁は、給液弁内部を摺動可能に設けられ、給液弁内部において前記第４の液室を区画する補助ピストンを備え、
前記補助ピストンは、前記絞り開口を介した前記第３の液室から前記第４の液室への液体の移動に伴って前記給液弁内部を摺動し、前記第４の液室の容積を増加させることを特徴とする請求項１記載の液圧操作装置。

【請求項3】

前記給液弁は、給液弁端部に設けられ、前記第４の液室内部を給液弁外部に対して開閉する補助弁を備え、
前記給液弁が前記制御流路と前記給液流路との間を閉止する方向に移動すると、前記補助弁が開かれ、前記第４の液室内部の圧力を減少させることを特徴とする請求項１記載の液圧操作装置。

【請求項4】

前記補助ピストンは、前記給液弁内部を摺動するピストン部と、当該ピストン部に接続され、前記排液弁の端面を摺動可能に挿通するロッド部とから構成され、前記ロッド部の周面には前記排液弁の端面に当接する凸部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液圧操作装置。

【請求項5】

前記排液流路は前記ケースの一端側に設けられ、前記ケースの他端側には前記排液部と連通する第２の排液流路が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液圧操作装置。

【請求項6】

前記駆動部は、
前記駆動ピストンの第１の液室側に接続され、前記シリンダ端面に設けられた貫通孔を介してシリンダ外部に設けられた遮断器の開閉部に接続する駆動ロッドと、
前記駆動ピストンの第２の液室側に接続されたダンパー部と、
前記第２の液室内に隔壁によって区画され前記ダンパー部が挿入可能な挿入孔を有するダンパー室とを有し、
前記ダンパー部内部には、前記ダンパー部が前記挿入孔を介して前記ダンパー室内に挿入され、前記ダンパー室内の圧力が前記第２の液室内の圧力よりも低くなるときに前記ダンパー室と前記第２の液室とを連通する流路が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液圧操作装置。

【請求項7】

前記駆動ロッドが挿通する前記貫通孔の内周部には２つのシール部が設けられ、当該２つのシール部の間に、前記第１の液室と前記排液部とを連通する戻り液流路の起点が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液圧操作装置。

【請求項8】

前記排液部は前記駆動部よりも高い位置に配置され、前記戻り液流路の終点が、前記排液部内に収容された液体の液面よりも高い位置に位置するように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の液圧操作装置。

【請求項9】

前記駆動ピストンの前記第１の液室側には、前記駆動ピストンと前記駆動ロッドとを接続する第２ダンパー部と、隔壁によって区画され前記ダンパー部が挿入可能な挿入孔を有する第２ダンパー室とが設けられ、
前記貫通孔の内周部には、前記２つのシール部の第１の液室側に圧力封止リングが設けられ、当該圧力封止リングと前記２つのシール部との間に前記第１の液室と前記給液部を連通する流路に合流する分岐流路が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液圧操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、遮断器の開閉動作を行う駆動源として使用される液圧操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力系統において、事故電流等の過電流を遮断するために遮断器が用いられている。遮断器は電極の開閉によって電流の遮断及び投入を行う。近年、電力需要の増大により電力系統の大容量化及び高圧化が進み、遮断器にも性能向上が求められている。

【0003】

このような大容量及び高圧電流用の遮断器としては、ＳＦ_６ガス等の絶縁ガスを用いたガス遮断器が主流となっている。ガス遮断器の電極を開閉させる駆動源としては、気体又は液体の流体が用いた操作装置が一般的である。

【0004】

このうち、気体として圧縮空気を用いる操作装置は、電力系統の大容量化や高圧化に伴い、必要とされる駆動力が著しく大きくなって空気圧シリンダや空気タンクなどの設備が大型化してしまう。また、操作時の給排気音が大きいことから、消音装置が必要となり、この消音装置の使用によって設備が複雑化してしまう。

【0005】

これに対して、液体を利用した液圧操作装置では、空気に比べて高圧・大出力化が容易であるため、小型化が可能である。また、操作時の騒音を著しく軽減させることができる。さらに、液体の非圧縮性により応答性に優れているなどの利点を有する。このような利点を有する液圧操作装置は、遮断器の駆動源として有望視されており、一層の性能向上が期待されている。

【0006】

このような、液圧操作装置として従来から提案されているものを、図９を参照して説明する。
液圧操作装置４は、遮断器に接続され遮断器の開路動作及び閉路動作を行う。遮断器は固定電極２と可動電極３とから構成される開閉部１を有する。液圧操作装置４は、可動電極３に接続され、この可動電極３を固定電極２に対して接続及び離反させるように駆動することで、開閉動作が行われる。

【0007】

液圧操作装置４は、可動電極３に連結された駆動部５を備えている。この駆動部５の構成の一例を、図１０に示す。駆動部５は円筒状のシリンダ２０を有し、このシリンダ２０内部には、円柱状の駆動ピストン２２が内壁に沿って摺動可能に配置されている。シリンダ２０の内部はこの駆動ピストン２２によって二分され、それぞれに液体を収容する液室が形成されている。駆動ピストン２２の可動電極３側に液室２４が形成され、その反対側に液室２５が形成されている。

【0008】

駆動ピストン２２の液室２４側には駆動ロッド２３が連結されている。駆動ロッド２３は液室２４内部を延び、シリンダ２０端部に設けられた貫通孔２１を挿通してシリンダ２０外部の可動電極３に連結される。

【0009】

駆動部５は、液室２４と液室２５に収容された液体の圧力差によって駆動ピストン２２が動作し、可動電極３を駆動する構成となっている。図９に示すように、液圧操作装置４は、液体を昇圧するポンプユニット１８と、昇圧された液体を蓄積して液室２４に常時供給するアキュムレータ１５とを備える。液圧操作装置４は更に、液室２４及び液室２５と連通する液圧制御部１１を備える。液圧制御部１１は、液室２４から液室２５への昇圧液体の供給と、液室２５からの昇圧液体の排出を行って、駆動ピストン２２を動作させるための液室２４及び液室２５の圧力差を制御する。液圧操作装置４は更に、液圧制御部１１から排出された液体を回収する低圧タンク１７を備える。

【0010】

液圧制御部１１は、駆動部５の液室２４から液室２５への昇圧液体の供給と、液室２５からの昇圧液体の排出を切り換える主操作弁部１２を備える。この主操作弁部１２自体も、昇圧液体の供給および排出を受け、その液圧によって駆動される。液圧制御部１１はさらに、電磁コイルによって駆動され、主操作弁部１２を駆動する液圧の出力制御を行うパイロット弁部１３を備える。

【0011】

主操作弁部１２は、円筒状のケース５３に他の部材へ連通する流路が接続された構成となっている。具体的には、駆動部５の液室２４に連通する給液流路６５と、液室２５と連通する制御流路６４と、低圧タンク１７に連通する排液流路６７とが、それぞれケース５３に接続されている。

【0012】

ケース５３内周面には円筒状の排液弁５１が摺動可能に配置され、さらに排液弁５１内部には円筒状の給液弁５２が摺動可能に配置されている。ケース５３内部には、排液流路６７と制御流路６４の間に位置し、ケース５３内部に向けて突出する第１シート部５４が設けられている。排液弁５１はケース５３内部を摺動することによって、この第１シート部５４に対して当接及び離反し、排液流路６７と制御流路６４との間を開閉する。

【0013】

排液弁５１には、制御流路６４と給液流路６５それぞれに接続する連通口が設けられ、これらの連通口の間には排液弁５１内部に向けて突出する第２シート部５５が設けられている。給液弁５２は排液弁５１内部を摺動することによって、この第２シート部５５に対して当接及び離反し、給液流路６５と制御流路６４との間を開閉する。

【0014】

遮断器の開路動作時は、パイロット弁部１３の制御により、排液弁５１がケース５３内部を摺動して第１シート部５４から離反し、制御流路６４と排液流路６７との間が連通される。液室２５内部の液体は、制御流路６４を通ってケース内部に移動し、さらに排液流路６７を通って低圧タンク１７に排出される。液体が排出された液室２５は、アキュムレータ１５から昇圧された液体が供給される液室２４に対して低圧となる。これによって、駆動ピストン２２は液室２５側に移動する。駆動ピストン２２に連結された駆動ロッド２３によって、可動電極３は固定電極２から引き外され、遮断器の電流が遮断される。

【0015】

遮断器の閉路動作時は、パイロット弁部１３の制御により、給液弁５２が排液弁５１内部を摺動して、第２シート部５５から離反し、制御流路６４と給液流路６５との間が連通される。液室２４内部の液体は、給液流路６５を通って排液弁５１内部に入り、制御流路６４を通って液室２５に供給される。液室２４から液室２５に移動することによって、液室２５は液室２４に対して高圧となる。これによって、駆動ピストン２２は液室２４側に移動する。駆動ピストン２２に連結された駆動ロッド２３によって、可動電極３は固定電極２に接続され、遮断器の電流が投入される。

【0016】

排液弁５１内部に給液弁５２を収納する構成は、主操作弁部１２を小型化し、液圧操作装置４全体の小型化にも寄与している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【特許文献1】特開２００１−３４５０３２号広報

【特許文献2】特開平１１−２４２９２５号広報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

上述した構成において、給液弁５２は、排液弁５１の端部に設けられた給液弁用バネ部材５９によって、第２シート部５５に当接する方向に常に付勢されている。そのため、閉路動作の途中でも、給液流路６５の圧力が、給液弁用バネ部材５９の付勢力と制御流路６４の圧力とを合わせた力を下回ると、給液弁５２は第２シート部５５に当接する方向に移動するため、給液弁５２の開度が安定せず、駆動ピストン２２が閉路動作途中で減速してしまう場合があった。

【0019】

本発明は上記のような問題点を解決するために提案されるものであり、その目的は、小型・簡素な構造で動作信頼性を向上させた液圧操作装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0020】

上記の目的を達成するために、実施形態の液圧操作装置は、シリンダと、シリンダ内部を摺動可能に設けられた駆動ピストンと、駆動ピストンによってシリンダ内部に区画された第１の液室及び第２の液室を有し、第１の液室と第２の液室の圧力差によって駆動ピストンが動作する駆動部と、第１の液室に液体を供給する給液部と、第１の液室と連通する給液流路と第２の液室と連通する制御流路を備え、第１の液室から第２の液室への液体の供給と第２の液室からの液体の排出を行って、第１の液室と第２の液室の圧力差を制御する液圧制御部と、液圧制御部から排出された液体を収容する排液部と、を備える。液圧制御部は、給液流路、制御流路及び排液部に連通する排液流路がそれぞれ接続された筒状のケースと、ケース内部を摺動し、制御流路と排液流路との間を開閉する排液弁と、排液弁の内部を摺動し、制御流路と給液流路との間を開閉する給液弁と、を備える。排液弁内部には、液体の供給及び排出によって昇圧及び減圧され、給液弁を摺動させる第３の液室が設けられる、給液弁内部には、第３の液室に対して絞り開口を介して連通する第４の液室が設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施形態に係る液圧操作装置の構成を示す断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る液圧操作装置の駆動部の構成を示す断面図である。

【図3】第１の実施形態に係る液圧操作装置の液圧制御部の構成を示す断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る液圧操作装置の投入動作開始時における液圧制御部の状態を示す断面図である。

【図5】第１の実施形態に係る液圧操作装置のレイアウトを示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。

【図6】第２の実施形態に係る液圧操作装置の液圧制御部の構成を示す断面図である。

【図7】第２の実施形態に係る液圧操作装置の投入動作開始時における液圧制御部の状態を示す断面図である。

【図8】第３の実施形態に係る液圧操作装置の駆動部の構成を示す断面図である。

【図9】従来の液圧操作装置の構成を示す断面図である。

【図10】従来の液圧操作装置の駆動部の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、液圧操作装置の複数の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

【0023】

（第１の実施形態）
（構成）
図１に、第１の実施形態に係る液圧操作装置の全体的な構成を示している。なお、図９及び１０を参照して説明した液圧操作装置と同一の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0024】

図１に示すように、本実施形態の液圧操作装置４は、遮断器の開閉部１の可動電極３に接続されている。なお、図１の例では固定電極２に対して可動電極３が移動して接離され、電流の投入及び遮断を行うものとなっている。しかし、この構成は一例に過ぎず、対向する２つの電極のそれぞれに液圧操作装置４が接続され、これらの電極が相対的に運動する構成であっても良い。

【0025】

液圧操作装置４は、可動電極３を駆動させる駆動部５を備えている。駆動部５は、シリンダ２０と、シリンダ２０の内部を摺動可能に設けられた駆動ピストン２２を有する。シリンダ２０の内部は、駆動ピストン２２によって２つに区画され、第１の液室として液室２４と第２の液室として液室２５とが形成されている。液室２４と液室２５の圧力差によって駆動ピストン２２が動作する。駆動ピストンの液室２４側には駆動ロッド２３が接続され、この駆動ロッド２３がシリンダ外部に延び、可動電極３に接続される。可動電極３は、駆動ピストンの移動に追随し、遮断器の開閉動作を行う。

【0026】

液圧操作装置４は、液体を昇圧するポンプユニット１８と、昇圧された液体を蓄積して保持するアキュムレータ１５を備える。アキュムレータ１５は給液部として、液室２４に昇圧された液体を供給する。

【0027】

液圧操作装置４は、液室２４と連通する給液流路６５と液室２５と連通する制御流路６４が設けられた液圧制御部１１を備える。液圧制御部１１は、給液流路６５と制御流路６４を介して液室２５への液体の供給と液室２５からの液体の排出を行い、液室２４と液室２５の圧力差を制御する。

【0028】

液圧操作装置４は更に、液圧制御部１１から排出された昇圧液体を収容する排液部として低圧タンク１７を備える。以下、各部構成について詳説する。

【0029】

（駆動部５）
図１及び図２に示すように、シリンダ２０は、所定の厚みを有する両端有底円筒状である。このシリンダ２０内部に、円板状の駆動ピストン２２が挿入されている。駆動ピストン２２は、シリンダ２０の内径と略同径であり、外周部分がシリンダ２０の内壁に沿って長手軸方向に摺動可能となっている。

【0030】

シリンダ２０の内壁と接触する駆動ピストン２２の外周部分にはシール部２２ａが設けられ、液室２４及び液室２５間の液漏れを防止している。

【0031】

駆動ピストン２２の液室２４側の表面には、液室２４内部に突出するダンパー部２２ｂが設けられている。このダンパー部２２ｂに駆動ロッド２３が連結されている。駆動ロッド２３は液室２４内部を延び、シリンダ２０の可動電極３側端部に設けられた貫通孔２１を介してシリンダ２０外部に露出し、可動電極３３に連結されている。駆動ピストン２２の摺動に伴って、ダンパー部２２ｂと駆動ロッド２３も移動する。

【0032】

液室２４の、シリンダ２０の端部近傍に、円環部材２４ｂが配置されている。この円環部材２４ｂは、移動可能な隔壁として液室２４を区切るもので、円環部材２４ｂとシリンダ２０の端部の間にダンパー室２４ａが形成されている。円環部材２４ｂは、中央開口部がダンパー部２２ｂの挿入穴２２ｃとなっている。この挿入孔２２ｃは、ダンパー部２２ｂの最大直径よりわずかに大きい直径を持つ。円環部材２４ｂの外周部には、ダンパー室２４ａの内壁に沿って延びる円筒状のブッシュ２４ｄが接続されている。このブッシュ２４ｄはダンパー室２４ａの内壁に沿って摺動可能であり、円環部材２４ｂはブッシュ２４ｄの移動に追随する。シリンダ２０の可動電極３側の端部にはブッシュ用バネ部材２４ｅが配置され、このブッシュ用バネ部材２４ｅが円環部材２４ｂに接触して付勢し、ダンパー室２４ａの容積を最大となるようにしている。

【0033】

液室２４の、シリンダ２０の端部近傍に、円環部材２４ｂが配置されている。この円環部材２４ｂは、移動可能な隔壁として液室２４を区切るもので、円環部材２４ｂとシリンダ２０の端部の間にダンパー室２４ａが形成されている。円環部材２４ｂの中央開口部はダンパー部２２ｂの挿入孔２２ｃとなっている。ダンパー部２２ｂは、例えば、円筒や円錐等の、周面が湾曲した形状となっている。挿入孔２２ｃは、ダンパー部２２ｂの最大直径よりわずかに大きい直径を持ち、駆動ピストン２２の摺動に伴って、ダンパー部２２ｂは挿入孔２２ｃを介して一部がダンパー室２４ａ内部に進入及び退避する。

【0034】

駆動ピストン２２の液室２５側の表面には、液室２５内部に突出するダンパー部２６が設けられている。このダンパー部２６は駆動ピストン２２の摺動に伴って移動する。液室２５の、シリンダ２０の端部近傍に、円環状の壁部２５ｂが設けられている。この壁部２５ｂは隔壁として液室２５を区切るもので、壁部２５ｂとシリンダ２０の端部の間にダンパー室２５ａが形成されている。壁部２５ｂの中央開口部は、ダンパー部２６の挿入孔２５ｃとなっている。ダンパー部２６は、例えば、円筒や円錐等の、周面が湾曲した形状となっている。挿入孔２５ｃは、ダンパー部２６の最大直径よりわずかに大きい直径を持ち、駆動ピストン２２の摺動に伴って、ダンパー部２６は挿入孔２５ｃを介して一部がダンパー室２５ａ内部に進入及び退避する。

【0035】

液室２５のダンパー部２６の内部には、Ｌ字流路２６ａが設けられている。このＬ字流路２６ａは、ダンパー部２６の先端に起点を有し、駆動ピストン２２側に直線状に延び、途中で略直角に折れてダンパー部２６側面に終点を有する。ダンパー部２６がダンパー室２５ａ内に進入した際に、このＬ字流路２６ａはダンパー室２５ａと液室２５を連通する流路となる。よって、本実施形態ではＬ字流路２６ａを用いているが、ダンパー室２５ａと液室２５を連通するものであれば良く、流路の形状はＬ字型に限られない。

【0036】

Ｌ字流路２６ａの途中に、流路の径を狭めるように張り出した一対の突出部２６ｂが間隔を空けて設けられており、この突出部２６ｂの間にＬ字流路２６ａを開閉するためのチェック弁２７が配置されている。チェック弁２７は、径の異なる筒が２段重ねられた構成である。ダンパー室２５ａ側に配置された筒２７ａは、Ｌ字流路２６ａの内径と略一致する外径を有するブッシュであり、Ｌ字流路２６ａの内壁を摺動する摺動部として機能する。もうひとつの筒２７ｂは、液室２５側が有底の筒である。筒２７ｂの外径は、Ｌ字流路２６ａの内径よりは小さく、突出部２６ｂ部分の径よりも大きい。筒２７ｂの側面には、筒内部と外部を連通する孔が設けられている。筒２７ｂは筒２７ａに追随して移動し、突出部２６ｂに突き当たってＬ字流路２６ａを塞ぐ弁部として機能する。

【0037】

ダンパー室２５ａ側の突出部２６ｂには、チェック弁２７を液室２５側突出部２６ｂに付勢するチェック弁用バネ部材２６ｃが設けられている。チェック弁用バネ部材２６ｃに付勢されることによって、弁部２７ｂは液室２５側の突出部２６ｂに当接してＬ字流路２６ａを塞いで閉止する。液室２５側の圧力がバネの付勢力より強くなると、チェック弁２７はダンパー室２５ａ側に移動し、筒２７ａの内部、筒２７ｂの内部及び側面の孔を介してＬ字流路２６ａが開放される。

【0038】

液室２４は、アキュムレータ１５に連通する高圧流路１６と液圧制御部１１に連通する給液流路６５が接続されている。高圧流路１６及び給液流路６５は、液室２４の隔壁２４ｂ近傍に起点が設けられ、シリンダ２０の壁部を貫通してシリンダ２０外部に配管される。液室２５は、液圧制御部１１と連通する制御流路６４が接続されている。制御流路６４は液室２５の壁部２５ｂ近傍に起点が設けられ、シリンダ２０壁を貫通してシリンダ２０外部に配管される。

【0039】

駆動ロッド２３が挿通するシリンダ２０の貫通孔２１の周面には、シリンダ２０内部を密閉して漏液を防ぐ２つのシール部が間隔を空けて設けられている。シリンダ２０内部側に高圧シール部２０ａが配置され、シリンダ２０外部側に低圧シール部２０ｂが配置されている。高圧シール部２０ａと低圧シール部２０ｂとの間に、戻り液流路２８の起点が設けられている。戻り液流路２８は、シリンダ２０の壁部を貫通して低圧タンク１７に連通する。低圧シール部２０ｂと戻り液流路２８は、高圧シール部２０ａ破損の際に、漏液を低圧タンク１７に導いて外部流出を防ぐ。

【0040】

（液圧制御部１１）
図１，図３及び図４に示すように、液圧制御部１１は、駆動部５への液体の供給および排出を切り換える主操作弁部１２を備える。さらに、主操作弁部１２に複数の流路を介して接続され、電磁コイルによる切換弁４３の駆動によって主操作弁部１２を作動させる液圧の出力制御を行うパイロット弁部１３とから構成される。

【0041】

主操作弁部１２は、両端有底円筒状のケース５３内部に排液弁５１と給液弁５２が収容された構成となっている。このケース５３に液圧操作装置４の各部材に接続する流路が接続される。具体的には、ケース５３の一端部に低圧タンク１７に連通している排液流路６７が接続される。ケース５３周面の略中央部には、駆動部５の液室２４に連通する給液流路６５が接続される。ケース５３周面の、排液流路６７と給液流路６５との間の位置には、液室２５に連通する制御流路６４が接続される。さらに、排液流路６７とは反対側のケースの他端部にも、低圧タンク１７に連通する第２排液流路９２が設けられている。

【0042】

さらに、ケース５３周面の、パイロット弁部１３側には、パイロット弁部１３に連通する３つの流路として、操作制御流路６８、操作給液流路７２及び操作排液流路７０が設けられている。これらの流路についてはパイロット弁部１３の説明と併せて後程詳述する。

【0043】

ケース５３内部の排液流路６７側の端部近傍には第１シート部５４が設けられている。第１シート部５４は、排液流路６７と制御流路６４との間で、ケース５３の内壁から一段中心方向に高くなった段部により形成されている。また、排液流路６７側とは反対側の他端部には、ケース端面からケース内部を軸方向に延びる略円柱状のガイド部５６が設けられている。ガイド部５６は、中心部に対してケース端面に接続する基端部５６ａと先端部５６ｂとが拡径した形状となっている。基端部５６ａの方が、センタ部５６ｂよりも大径である。

【0044】

ケース５３内部の中央部には中空円筒形状の排液弁５１が配置されている。排液弁５１は、その外周がケース５３内壁に沿って摺動する。排液弁５１の内部に、ガイド部５６が挿入されている。ガイド部５６の先端部５６ｂは排液弁５１の内径と略一致する径を有し、排液弁５１内部を密閉し、かつ排液弁５１内部を摺動する。ガイド部５６の周囲に、排液弁５１を排液流路６７側に付勢する排液弁用バネ部材６０が設けられている。

【0045】

排液弁５１は、排液流路６７側に摺動した際は、第１シート部５４に突き当たって移動が係止される。その反対側へ摺動した際には、ガイド部５６の基端部５６ａに突き当たって移動が係止される。なお、排液弁５１の第１シート部５４と当接する角部は面取りされており、第１シート部５４との接触面積が広く確保されている。

【0046】

排液弁５１の排液流路６７側の端部の開口には蓋部材９９が嵌め込まれている。蓋部材９９は、開口を封止し、排液弁５１の端面を形成する円板と、この円板の外周から排液弁５１の内壁に沿って延びる円筒とから構成されている。蓋部材９９には、排液弁５１内部に配置された給液弁５２をガイド部５６側へ付勢する給液弁用バネ部材５９が設けられている。

【0047】

排液弁５１の周面には、排液弁５１内部とケース５３に接続された各流路を接続して連通する連通口が複数設けられている。この連通口は、それぞれ、排液弁５１の一方の側面から反対の側面へ、筒を横断方向に貫くように設けられている。図示の例においては、略中央部に設けられた連通口５１ａは給液流路６５及びパイロット弁部１３の操作給液流路７２と連通する。排液流路６７側に設けられた連通部５１ｂは、制御流路６４と連通する。ガイド部５６側に設けられた連通口５１ｃは、パイロット弁部１３の操作制御流路６８と連通している。なお、この配置は一例に過ぎず、各流路を形成する配管の配置や駆動部５、及びパイロット弁部１３の配置位置に応じて適宜変更することができる。

【0048】

排液弁５１内部は、大径部と小径部が軸方向に連続して配置されて構成となっている。蓋部材９９側に大径部が配置され、ガイド部５６側に小径部が配置されている。大径部と小径部の境目には段部が形成されている。この段部は、給液流路６５と連通する中央の連通口５１ａと制御流路６４と連通する排液流路６７側の連通口５１ｂとの間に位置し、第２シート部５５として機能する。

【0049】

排液弁５１内部の大径部から小径部に掛けて、給液弁５２が配置されている。給液弁５２は中空の略円筒形状であるが、中央部に対して両端部は拡径した形状となっている。両端部のうち、ガイド部５６側に位置する端部５２ｅは、小径部内部に配置される。端部５２ｅは排液弁５１の小径部に略一致する外径を有し、小径部の内壁に沿って摺動する摺動部となっている。このガイド部５６側の端部５２ｅの摺動に伴って、給液弁５２全体が排液弁５１内部を移動する。

【0050】

一方、給液弁５２の、蓋部材９９側に位置する端部５２ｄは、大径部内部に配置されている。端部５２ｄは第２シート部５５より大きい径を有する。これによって、給液弁５２がガイド部５６側に移動した際に、端部５２ｄは第２シート部５５に突き当たって給液弁５２を係止させる。端部５２ｄの第２シート部５５と当接する角部は面取りされており、接触面積が広く確保されている。

【0051】

端部５２ｄの一部は排液弁５１の蓋部材９９の円筒内部に挿入され、蓋部材９９に摺動可能に支持されている。また、蓋部材９９に設けられた給液弁用バネ部材５９によって、第２シート部５５側に付勢されている。

【0052】

給液弁５２は、ガイド部５６側が有底で、蓋部材９９側が開口端となっている。給液弁５２内部は、小径部５２ａと大径部５２ｂが軸方向に連続して配置された構成となっている。ガイド部５６側に小径部５２ａが配置され、蓋部材９９側に大径部５２ｂが配置されている。

【0053】

蓋部材９９側の開口端から大径部５２ｂ内部には補助ピストン９３が差し込まれている。補助ピストン９３は、円板状のピストン部９３ａと、このピストン部９３ａに連結されたロッド部９３ｂとからなる。ピストン部９３ａは大径部５２ｂと略一致する径を有し、給液弁５２内部を封止し、かつ大径部５２ｂの内壁に沿って摺動する。ピストン部９３ａの移動に伴って、補助ピストン９３全体も移動する。

【0054】

ロッド部９３ｂは、ピストン部９３ａから大径部５２ｂの内部を軸方向に延び、蓋部材９９の円板中央に設けられた貫通孔から排液弁５１外部に露出している。ロッド部９３ｂの周面には、径方向に突出する凸部９３ｃが設けられている。ピストン部９３ａが摺動する際、小径部５２ａ側へ移動すると、ピストン部９３ａが大径部５２ｂと小径部５２ａの境目の段部に突き当たって補助ピストン９３は係止される。蓋部材９９側へ移動すると、ロッド部９３ｂの凸部９３ｃが蓋部材９９の円板に突き当たって補助ピストン９３は係止される。

【0055】

排液弁５１内部及び給液弁５２内部には、給液流路６５を介してアキュムレータ１５から供給される液体を収容する液室が複数形成される。まず、排液弁５１内部には、排液弁５１の内壁、ガイド部５６及び給液弁５２のガイド部５６側端面によって区画された液室５７が形成される。液室５７は、排液弁５１の連通口５１ｃを介して操作制御流路６８と連通するようになっている。

【0056】

排液弁５１内部には、給液弁５２の中央部及び両端部５２ｄ，５２ｅ並びに排液弁５１によって区画された液室５８が形成される。この液室５８は排液弁５１の連通口５１ａを介して給液流路６５及び操作給液流路７２と連通する。さらに、給液弁５２の端部５２ｄが第２シート部５５から離反している状態では、連通口５１ｂを介して制御流路６４と連通する。

【0057】

給液弁５２の内壁と、補助ピストン９３の頭部９３ａとによって区画させる空間に液室９４が形成される。給液弁５２のガイド部５６側端面には、細径の貫通孔である絞り開口９５が設けられている。この絞り開口９５によって、液室５７と液室９４との間で、両液室の圧力差に応じて液体が移動するようになっている。また、液室９４の容積は補助ピストン９３の摺動によって増減するようになっている。ピストン部９３ａが給液弁５２の大径部５２ｂと小径部５２ａの境目の段部に突き当たったときに、液室９４の容積は最小となり、ロッド部９３ｂの凸部９３ｃが蓋部材９９の円板に当接したとき、液室９４の容積は最大となる。

【0058】

排液弁５１の蓋部材９９と、給液弁５２の蓋部材側端部５２ｄとの間には液室９６が形成される。給液弁５２の大径部５２ｂには、液室９４の径方向外側に、大径部５２ｂを軸方向に貫くように小流路９７が形成されている。小流路９７によって液室９６は液室５８と連通している。図示の例では、小流路９７は給液弁５２の２か所に配置されているが、これに限られず、一か所でも、給液弁の円周方向に複数個所配置しても良い。

【0059】

パイロット弁部１３は、主操作弁部１２のケース５３に隣接して設けられている。ケース５３に連通する操作制御流路６８、操作給液流路７２及び操作排液流路７０を有する。さらに、これらの流路の開閉を切り換える切換弁４３と、この切換弁４３を駆動するための電磁コイルとして開路用ソレノイド４１及び閉路用ソレノイド４２を有する。

【0060】

操作制御流路６８は排液弁５１の開口部５１ｃを介して液室５７と連通する。操作給液流路７２は排液弁５１の開口部５１ａを介して液室５８と連通する。操作排液流路７０はケース５３内部の排液流路６７側に連通する。

【0061】

切換弁４３は、操作制御流路６８と操作給液流路７２の間、または操作制御流路６８と操作排液流路７０の間を開閉する。切換弁４３は、各流路が接続された円筒状の弁ケース６９内部に、中央に膨出部７５ａを有するロッド弁７５が摺動可能に配置された構成となっている。操作制御流路６８は弁ケース６９の中央部に接続され、操作給液流路７２と操作排液流路７０はその両側に接続されている。

【0062】

弁ケース６９内部は大径部と小径部が軸方向に連続して配置された構成となっている。大径部は操作制御流路６８が接続された中央部に配置され、小径部はその両側が配置されている。ロッド弁７５は、大径部及び小径部に渡って延びているが、膨出部７５ａは大径部内部に配置され、その最大外径は、大径部よりも小さく、小径部よりも大きくなっている。ロッド弁７５が摺動し、膨出部７５ａが大径部と操作給液流路７２側の小径部の境目となる段部に突き当たると、操作制御流路６８と操作給液流路７２との間は閉止され、操作制御流路６８と操作排液流路７０との間は開放される。一方、膨出部７５ａが大径部と操作排液流路７０側の小径部の境目となる段部に突き当たると、操作制御流路６８と操作給液流路７２との間は開放され、操作制御流路６８と操作排液流路７０との間は閉止される。

【0063】

開路用ソレノイド４１は、切換弁４３の操作排液流路７０側に設けられている。閉路用ソレノイド４２は、切換弁４３の操作給液流路７２側に設けられている。それぞれのソレノイドは、不図示の制御部から動作指令を受けて励磁され、切換弁４３をそれぞれのソレノイドから離反する方向に動作させる。

【0064】

アキュムレータ１５には昇圧液体を発生させるポンプユニット１８が接続されている。アキュムレータ１５はポンプユニット１８から供給された昇圧液体を保持し、かつ高圧流路１６を介して液室２４に常時昇圧した液体を供給している。液室２４に供給された昇圧液体は、給液流路６５を介して排液弁５１内部の液室５８に常時供給されている。また、流路９７を介して液室９６にも常時供給されている。また、排液弁５１が第１シート部５４から離反すると、昇圧液体は排液流路６７を介して低圧タンク１７に排出される。さらに、給液弁５２が第２シート部５５から離反すると、昇圧液体は制御流路６４を介して液室２５に供給される。さらに昇圧液体は操作給液流路７２を介してパイロット弁部１３の弁ケース６９内部にも供給される。切換弁４３の動作により、供給された液体は操作排液流路７０を介して排液流路６７に排出され、あるいは操作給液流路７２を介して液室５７に供給される。

【0065】

低圧タンク１７は、排液流路６７及び第２排液流路９２から排出される低圧となった液体を回収して保持するタンクである。低圧タンク１７にはポンプユニット１８が接続され、低圧となった液体はポンプユニット１８で再び昇圧され、アキュムレータ１５に供給されることで循環利用される。低圧タンク１７内部には、駆動部５に接続された戻り液流路２８を形成する配管が配置されている。戻り液流路２８の開口部２８ｂは、駆動部５への液体の逆流を防ぐために、低圧タンク１７に収容される液体の液面最大高さよりも高い位置になるように設定されている。

【0066】

なお、駆動部５及び液圧制御部１１において、部材同士が摺動可能に接触する部分には、各部の密閉を保つためのシール部材が設けられている。

【0067】

また、液圧操作装置４の実際のレイアウトとしては、図５に示すように、低圧タンク１７の液面１７ａが液圧制御部１１や駆動部５５よりも高い位置になるように配置し、駆動部５への空気の流入を防止するのが一般的である。

【0068】

（作用）
以上の構成を有する液圧操作装置４において、電流遮断時の開路動作は、排液弁５１を開き、駆動部の液室２５の昇圧液体を低圧タンク１７に排出し、液室２５を液室２４に対して低圧とし、駆動ピストン２２を液室２５側に移動させることで行われる。また、電流投入時の閉路動作は、給液弁５２を開き、液室２４から液室２５へ昇圧液体を移動させ、液室２５を液室２４に対して高圧とし、駆動ピストン２２を液室２４側に移動させることで行われる。以下、開路動作及び閉路動作についてそれぞれ詳述する。

【0069】

（開路動作）
不図示の制御部からの開路指令信号を受けて、パイロット弁部１３の開路用ソレノイド４１が励磁される。切換弁４３において、ロッド弁７５の膨出部７５ａが操作給液流路７２側の小径部に突き当たり、操作制御流路６８と操作排液流路７０との間が開状態となる。

【0070】

液室５７に供給されていた昇圧液体は、操作制御流路６８を介してパイロット弁部１３の弁ケース６９内部を通り、操作排液流路７０を介して液圧制御部１１のケース５３の排液流路６７側に入り、排液流路６７を通って低圧タンク１７に排出される。これによって、液室５７の圧力が低下する。

【0071】

一方、制御流路６４は閉路状態で昇圧液体を供給されており、高圧となっている。制御流路６４の圧力が、液室５７の圧力と排液弁用バネ部材６０の付勢力を合わせた力を超えると、排液弁５１は第１シート部５４から離反する方向に移動し、図１に示すように制御流路６４と排液流路６７が連通する。

【0072】

排液弁５１が開かれ、制御流路６４と排液流路６７が連通すると、制御流路６４及び駆動部５の液室２５内の昇圧液体は排液流路６７を介して低圧タンク１７に排出される。液室２５の圧力が低下し、液室２４の圧力より小さくなると、駆動ピストン２２が液室２５側へ摺動する。駆動ピストン２２に連結された駆動ロッド２３は、可動電極３を固定電極２から引き外され、電流が遮断される。

【0073】

開路動作前に、液室２４のダンパー部２２ｂはダンパー室２４ａ内に位置している。開路動作が開始すると、ダンパー部２２ｂはダンパー室２４ａから退避する方向に移動を始める。ダンパー部２２ｂの退避によってダンパー室２４ａ内の圧力は低下する。圧力が低下すると、挿入孔２２ｃを介して液室２４から液体が流入するため、ダンパー部２２ｂのスムーズな退避が阻害される。しかしながら、液室２４の圧力が、ダンパー室２４ａの圧力とブッシュ用バネ部材２４ｅの付勢力を合わせた力を上回ると、ブッシュ２４ｄはシリンダ２０端部側へ移動する。ダンパー室２４ａを区画する円環部２４ｂもブッシュ２４ｄと共に移動するため、ダンパー室２４ａの容積は減少する。容積が小さくなるとダンパー室２４ａ内の圧力は増加するため、液室２４からの液体の流入が低減され、ダンパー部２２ｂはダンパー室２４ａからスムーズに離脱し、開路動作を良好に開始させることができる。

【0074】

開路動作が進むと、駆動ピストン２２に連結されたダンパー部２６は挿入孔２５ｃを介してダンパー室２５ａに挿入される。ダンパー部２６と挿入孔２５ｃとの間の円筒状の狭小な間隙を残して、ダンパー室２５ａは閉塞状態となる。これによってダンパー室２５ａ内の液体が排出されにくくなって圧力が上昇し、開路動作速度を低下させる制動力が働く。なお、このとき、ダンパー室２５ａ内の圧力は、第２の液室２５の圧力に対して高いので、チェック弁２７はＬ字流路２６ａを閉じた状態となり、制動力への影響を与えない。

【0075】

また、排液弁５１が第１シート部５４から離反し、ケース５３の他端側に移動することで液室９１内の液体が排液弁５１に押圧されるが、低圧タンク１７に直接連通した第２排液流路９２を介してスムーズに排出され、排液弁５１の移動を妨げることがない。

【0076】

また、排液弁５１は、開路動作が進んで制御流路６４の圧力が、液室５７の圧力と排液弁用バネ部材６０の付勢力を合わせた力を下回ると、排液流路６７側に移動して第１シート部５４に当接し、図３に示すように排液流路６７と制御流路６４の間を閉じる。このとき、排液弁５１内部の液室５７と、絞り開口９５を介して液室５７に連通する給液弁５２内部の液室９４の圧力は共に低圧となっている。これに対して、蓋部材９９側の液室９６は流路９７を介して昇圧液体が流れ込み高圧となっているため、給液弁５２内部の補助ピストン９３は、大径部５２ｂと小径部５２ａの境目の段部に押し付けられる。そのため液室９４の容積は最小となっている。

【0077】

（閉路動作）
不図示の制御部からの閉路指令信号を受けて、パイロット弁部１３の閉路用ソレノイド４１が励磁される。切換弁４３において、ロッド弁７５の膨出部７５ａが大径部と操作排液流路７０側の小径部との境目の段部に突き当たり、操作制御流路６８と操作給液流路７２との間が開状態となる。

【0078】

これによって、アキュムレータ１５から液室２４に供給される昇圧液体が、給液流路６５、排液弁５１の開口部５１ａ、操作給液流路７２及び操作制御流路６８を通って排液弁内部の液室５７に供給され、液室５７は昇圧される。液室５７の圧力が、給液板用バネ部材５９の付勢力と制御流路６４の圧力を合わせた力を超えると、給液弁５２を第２シート部５５から離反する方向に移動させる。その結果、図４に示すように制御流路６４と給液流路６５が連通する。

【0079】

給液弁５２が開かれて制御流路６４と給液流路６５が連通すると、給液流路６５を介して排液弁５１内部の液室５８に供給された液体が、制御流路６４を介して駆動部５の液室２５に供給される。液室２５の圧力が上昇し、駆動ピストン２２は液室２４側に摺動する。駆動ピストン２２に連結された駆動ロッド２３が可動電極３を固定電極２側に駆動し、可動電極３が固定電極２に接触すると電流が投入される。

【0080】

一方、液室９４と液室５７との圧力差により、絞り開口９５を介して液室５７から液室９４へ液体が徐々に移動する。液室９４と液室５７の圧力が均衡すると液室５７から液室９４へ液体は移動しなくなる。しかしながら、液室９４内に供給された液体の圧力によって、補助ピストン９３が、大径部５２ｂと小径部５２ａの境目の段部から離れて蓋部材９９側に移動を開始する。これによって、液室９４の容積は徐々に増加する。液室９４の容積が増加すると内部圧力は一時的に低下するため、液室５７から液室９４への液体の移動が継続される。したがって、補助ピストン９３の凸部９３ｃが蓋部材９９に突き当たって移動が停止されるまで、液室５７内部の液体は液室９４に対して徐々に移動し続ける。

【0081】

補助ピストン９３の凸部９３ｃが蓋部材９９に突き当たると、液室９４は昇圧される。液室５７の圧力が、液室９４や制御流路６４の圧力及び給液板用バネ部材５９の付勢力を合わせた力を下回ると、図３に示すように給液弁５２は閉止方向に移動して第２シート部５５に突き当たる。給液流路６５と制御流路６４との間が遮断される。この時、補助ピストン９３は液室５７の高圧液によって蓋部材９９側に押し付けられているため、次の開路動作時に動作遅れを生じない。

【0082】

閉路動作時、駆動部５の液室２５に昇圧液体が供給されると、液室２５の圧力が、ダンパー室２５ａ内部と比べて高くなるため、チェック弁２７が開かれ、流路２６ａを介して、液室２５とダンパー室２５ａ内部が連通する。ダンパー部２６とオリフィス２５ｃとの間のわずかな間隙のほかにも、ダンパー室２５ａ内部への液体の流路が設けられ、ダンパー室２５ａの圧力が上昇し、駆動ピストン２２の動作に伴って、ダンパー部２６をダンパー室２５ａから速やかに押し出す。

【0083】

また閉路動作が進むと、駆動ピストン２２に連結されたダンパー部２２ｂはオリフィス２４ｃを介してダンパー室２４ａに挿入される。ダンパー部２２ｂとオリフィス２４ｃとの間の円筒状の狭小な間隙を残して、ダンパー室２４ａは閉塞状態となる。これによってダンパー室２４ａ内の液体が排出されにくくなって圧力が上昇し、閉路動作速度を低下させる制動力が働く。

【0084】

ダンパー室２４ａの圧力が上昇すると、ダンパー室２４ａを区画する円環部２４ｂは、ダンパー室２４ａの上昇した圧力とブッシュ用バネ部材２４ｅの付勢力とにより、ダンパー室２４ａの容積を最大とする初期位置に保持される。このとき、高圧シール部２０ａには制動時の圧力が直接作用しているが、戻り液流路２８と低圧シール部２０ｂにより、高圧ロッドシール部２０ａが破損した場合でも、外部への漏液が防止される。

【0085】

（効果）
（１）以上のように、本実施形態では、液圧制御部１１の主操作弁部１２において、液室２４と連通する給液流路６５、液室２５と連通する制御流路６４、低圧タンクに連通する排液流路６７が接続されたケース５３を備える。このケース５３内部に排液弁５１が収容され、さらに排液弁５１内部に給液弁５２が配置された構成となっている。排液弁５１内部には、昇圧液体の供給および排出によって昇圧及び減圧され、給液弁５２を摺動して開閉させる液室５７が、第３の液室として設けられている。ここで、給液弁５２内部に、この液室５７と絞り開口９５を介して連通する液室９４を第２の液室として設けた。閉路動作が進むと、液室５７と液室９４の圧力差により、液室５７に供給された昇圧液体は絞り開口９５を介して液室９４へ徐々に移動する。

【0086】

給液弁５２を開く液室５７の圧力が、液室９４の圧力と給液弁用バネ部材５９の付勢力を合わせた力を下回ると給液弁５２は閉止動作を開始するが、液室９４は細径の絞り開口９５を介して液体の移動によって徐々に昇圧されるため、給液弁５２の閉止動作は遅延され、かつ安定した速度で行われる。そのため、閉路動作が進んでも駆動ピストン２２は減速することなく、閉路動作終了まで安定して駆動する。これによって、遮断器の開閉を安定して行うことができる信頼性の高い液圧操作装置４を得ることができる。

【0087】

（２）さらに、給液弁５２内部には、液室９４内部の圧力に応じて液室９４の容積を増減させる補助ピストン９３が設けられている。液室５７から液室９４への液体の移動に伴って、補助ピストン９３が移動して液室９４の容積を増加される。そのため、補助ピストンが移動する間は、液室５７と液室９４の圧力差が保たれるため、液室５７から液室９４への液体の移動が持続される。これによって、給液弁５２の閉止動作はさらに遅延され、閉路動作を安定して行うことができる。これによって、液圧操作装置４の信頼性をさらに向上させる。

【0088】

このように、給液弁５２の閉止動作を遅延させる構成として、液室９４、絞り開口９５及び補助ピストン９３を設けた構成によって、閉路動作時に給液弁５２が開かれている時間を十分に確保することができ、駆動ピストン２２の減速を防ぎ、閉路動作を安定して速やかに完了することができる。さらに、この液室９４と補助ピストン９３は給液弁５２の内部に設けられているため、ケース５３を大型化させる必要がなく、液圧操作装置４をコンパクトな構成とすることができる。

【0089】

（３）補助ピストン９３は、給液弁５２内部を摺動して液室５７の容積を増減させるピストン部９３ａと、ピストン部９３ａを支持して、排液弁５１の蓋部材９９に設けられた貫通孔を摺動可能に挿通するロッド部９３ｂとを有する構成となっている。そしてロッド部９３ｂの周面に、蓋部材９９に当接する凸部９３ｃを設けた。これによって、閉路動作時に補助ピストン９３による液室９４の容積増加限度を適宜調整することができ、給液弁５２の開度調整を容易に行うことができる。

【0090】

（４）本実施形態では、主操作弁部１２のケース５３一端側に開路動作時に昇圧液体を低圧タンク１７に排出する排液流路６７が設けられているが、ケース５３の他端側にも低圧タンク１７と連通する第２排液流路９２を、第２の排液流路として別個に設けた。これによって、開路動作時に排液弁５１が第１シート部５４から離反してケース５３の他端側に向かって移動した際に、排液弁５１とケース５３との間の液室９１の液体を、第２排液流路９２を介して低圧タンク１７にスムーズに排出することができる。これによって、排液弁５１の開口速度が向上し、開路動作開始時の駆動ピストン２２の応答の高速化が図られる。

【0091】

なお、上述の例では第２排液流路９２は排液流路６７と別個に設けたが、排液流路６７に途中で合流する分岐流路としても良い。

【0092】

（５）駆動部５内には、駆動ロッド２３が内部を延びる液室２４が第１の液室として設けられ、液圧制御部１１の制御流路６４と連通して昇圧液体が供給及び排出される液室２５が第２の液室として設けられている。液室２５内に突出するダンパー部２６に、液室２５とダンパー室２５ａと連通可能なＬ字流路２６ａを設け、さらにこのＬ字流路２６ａを開閉するチェック弁２７を設けた。このチェック弁２７は、ダンパー室２５ａ内の圧力が液室２５内の圧力よりも低くなるときに開かれる。したがって、ダンパー室２５ａの圧力が高い開路動作時にはＬ字流路２６ａが閉じられているため、ダンパー部２６による安定した制動効果を得られる。一方、閉路動作開始時にはダンパー室２５ａの圧力が低下することによってチェック弁２７が開き、Ｌ字流路２６ａを介してダンパー室２５ａに昇圧液体を十分に供給することができ、駆動ピストン２２の良好な動作応答が保たれる。

【0093】

なお、このＬ字流路２６ａとチェック弁２７は、ダンパー部２６でなくシリンダ２０内壁に液室２５とダンパー室２５ａを連通するように設けても、同様の効果が得られる。しかし、ダンパー部２６内部は駆動部５のデッドスペースともいえるため、このデットスペースを有効利用することで、シリンダ２０に新たな流路を設ける必要がなく、装置をコンパクトに保ちながら、高い動作性を得ることができる。

【0094】

（６）シリンダ２０の液室２４側の端部には、駆動ロッド２３が挿通する貫通孔２１が設けられている。この貫通孔２１の内周部に、漏液を防ぐために、高圧シール部２０ａと低圧シール部２０ｂの２つのシール部を設け、さらに２つのシール部の間に、低圧タンク１７と連通する戻り液流路２８の起点を設けた。これによって、高圧ロッドシール部２０ａが破損した場合でも、低圧シール部２０ｂと戻り液流路２８により漏液は低圧タンク１７へ導かれるため、液体の外部流出を防止することができ、液圧操作装置４の信頼性を向上させることができる。

【0095】

（７）低圧タンク１７を駆動部５よりも高い位置に配置し、戻り液流路２８の開口部２８ｂが、低圧タンク１７内に回収される液体の液面よりも高い位置となるように設定した。これによって、低圧シール部２０ｂが万一破損した場合においても低圧タンク１７からの液体が逆流して外部への流出することを防止することができ、液圧操作装置４の信頼性を向上させることができる。

【0096】

［２．第２の実施形態］
（構成）
第２の実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。この第２の実施形態では、前述の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0097】

第２の実施形態では、第１の実施形態の液室９４の容積を増減させる補助ピストン９３に代えて、液室９４の圧力を増減させる補助弁９８を用いている。補助弁９８は、円板状の頭部９８ａと、頭部９８ａより小径の円柱状の胴部９８ｂとを有する弁部材である。

【0098】

本実施形態では、補助弁９８は給液弁５２内部の大径部５２ｂに配置され、頭部９８ａが小径部５２ａ側に位置するように配置される。頭部９８ａは、給液弁５２の小径部５２ａよりも大径であり、大径部５２ｂと小径部５２ａの境目の段部に突き当たるようになっている。

【0099】

給液弁５２には、排液流路６７側端部の開口端から軸方向に突出する円筒部５２ｃが設けられている。一方、排液弁５１の蓋部材９９には、円板中央に設けられた円形孔から立ち上がって給液弁５２に向かって延びる小円筒部９９ａが更に設けられている。この小円筒部９９ａが、給液弁５２の円筒部５２ｃ内部に挿入され、給液弁５２の移動に伴って大径部５２ｂ内部を相対的に摺動するように構成されている。小円筒部９９ａの先端には補助弁用バネ部材９９ｂが取り付けられている。補助弁用バネ部材９９ｂは、補助弁９８の頭部９８ａに取り付けられて補助弁９８を支持し、かつ小径部５２ａ側に付勢している。

【0100】

（作用）
閉路動作時、第１の実施の形態と同様に、パイロット弁部１３の切換動作により液室５７に昇圧液体が供給され、給液弁５２が第２シート部５５から離反して蓋部材９９に向かって移動し、図６に示すように制御流路６４と給液流路６５が連通する。閉路動作開始時において、補助弁９８は液室９４を開放した状態であるため、液室９４内部の液体は開口した補助弁９８を介して給液弁５２外部に排出される。これによって液室５７と液室９４との圧力差は大きくなり、閉路動作がスムーズに行われる。

【0101】

給液弁５２がさらに蓋部材９９に向かって移動すると、補助弁９８は給液弁内部の大径部５２ｂと小径部５２ａとの境目の段部に突き当たり、液室９４が閉じられた状態になる。この液室９４には、絞り開口９５を介して液室５７から徐々に昇圧液体が供給されるため、液室９４内部は次第に高圧となる。

【0102】

液室５７の圧力が、液室９４の圧力と給液弁用バネ部材５９の付勢力を合わせた力を下回ると、給液弁５２は蓋部材９９から離れ、第２シート部５５に当接する方向に移動し始める。給液弁５２が移動を開始すると、補助弁９８が小径部５２ａから離れることによって開かれ、液室９４の液体が補助弁９８から排出され、圧力が低下する。

【0103】

このように、閉路動作が進み、給液弁５２が閉止する方向に移動を開始すると、補助弁９８が開いて液室９４の圧力を低下させる。これによって、給液弁５２が閉止する速度が遅くなり、駆動ピストン２２が閉路動作を完了するまで、給液弁５２の開度が保たれる。

【0104】

（効果）
以上のように、本実施形態の液圧操作装置４によれば、主操作弁部１２の給液弁５２の端部に補助弁９８を設けた。閉路動作が進み、給液弁５２が制御流路６４と給液流路６５との間を閉止する方向に移動すると、補助弁が開いて、第４の液室内部の圧力を減少させる。これによって、閉路動作が進んでも、給液弁５２が閉止される時間が遅延され、給液弁５２の開度を十分に保つことができる。従って駆動ピストン２２は減速することなく、閉路動作を安定して完了することができ、第１の実施形態と同様に、信頼性の高い液圧操作装置４を提供することができる。さらに、この補助弁９８や液室９４などは主操作弁内に配置されるものであるため、液圧操作装置４をコンパクトな構成とすることができる。

【0105】

また、補助弁９８は、蓋部材９９の小円筒部９９ａ先端に取り付けられた補助弁用バネ部材９９ｂに支持されている。したがって、この小円筒部９９ａの高さを適宜調整することで、給液弁５２の開度調整を容易に行うことができる。

【0106】

［３．第３の実施形態］
（構成）
第３の実施形態について、図８を用いて説明する。この第３の実施形態では、前述の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0107】

第３の実施形態では、駆動部５のシリンダ２０において、駆動ロッド２３が挿通する貫通孔２１の周面に圧力封止リング２９を設けている。この圧力封止リング２９は、高圧シール部２０ａよりも液室２４近傍に設けられている。さらに、圧力封止リング２９と高圧シール部２０ａとの間に起点を有し、シリンダ２０壁部を貫通して、アキュムレータ１５に連通する高圧流路１６に合流する分岐流路２９ａを設けている。

【0108】

（作用）
閉路動作が進み、ダンパー部２２ｂがダンパー室２４ａに侵入すると、ダンパー室２４ａの圧力が上昇し、シリンダ２０の貫通孔２１にも大きな圧力がかかる。ここで、液室２４近傍に設けられた圧力封止リング２９によって、昇圧された液体のダンパー室２４ａ内から貫通孔２１への流出が防がれる。液体の一部が圧力封止リング２９を通過する可能性もあるが、そのような圧力封止リング２９から漏れた液体も、分岐流路２９ａを介して、高圧流路１６に導かれ、低圧タンク１７に排出される。

【0109】

（効果）
以上のように、本実施形態においては、２つのシール部に加えて液室２４近傍に圧力封止リング２９と分岐流路２９ａを設けることによって、高圧シール部２０ａに加わる圧力を軽減することができ、過大な圧力に起因する損傷を防止することができる。これによって、液圧操作装置４の信頼性をさらに向上させることができる。

【0110】

なお、分岐流路２９ａは、液室２４やアキュムレータ１５等と連通するように配置しても良い。

【0111】

［４．その他の実施形態］
（構成）
上述の実施形態では、円筒内に形成された段部を第１シート部５４及び第２シート部５５とし、排液弁５１及び給液弁５２と当接させたが、シート部の構成はこれに限られない。例えば、円筒の内径を狭めるように張り出した突出部を形成し、第１シート部５４及び第２シート部５５としても良い。

【0112】

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0113】

１ 開閉部
２ 固定電極
３ 可動電極
４ 液圧操作装置
５ 駆動部
１１ 液圧制御部
１２ 主操作弁部
１３ パイロット弁部
１５ アキュムレータ
１６ 高圧流路
１７ 低圧タンク
１７ａ 液面
１８ ポンプユニット
２０ シリンダ
２０ａ 高圧シール部
２０ｂ 低圧シール部
２１ 貫通孔
２２ 駆動ピストン
２２ａ シール部
２２ｂ ダンパー部（第２ダンパー部）
２３ 駆動ロッド
２４ 液室（第１の液室）
２４ａ ダンパー室（第２ダンパー室）
２４ｂ 円環部（隔壁）
２４ｃ 挿入孔
２４ｄ ブッシュ
２４ｅ ブッシュ用バネ部材
２５ 液室（第２の液室）
２５ａ ダンパー室（第１ダンパー室）
２５ｂ 壁部（隔壁）
２５ｃ 挿入孔
２６ ダンパー部（第１ダンパー部）
２６ａ Ｌ字流路
２６ｂ 突出部
２６ｃ チェック弁用バネ部材
２７ チェック弁
２７ａ，２７ｂ 筒部
２８ 戻り液流路
２８ｂ 開口部
２９ 圧力封止リング
２９ａ 分岐流路
４１ 開路用ソレノイド
４２ 閉路用ソレノイド
４３ 切換弁
５１ 排液弁
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 連通口
５２ 給液弁
５２ａ 小径部
５２ｂ 大径部
５２ｃ 円筒部
５３ ケース
５４ 第１シート部
５５ 第２シート部
５６ ガイド部
５６ａ 基端部
５６ｂ 先端部
５７ 液室（第３の液室）
５８ 液室
５９ 給液弁用バネ部材
６０ 排液弁用バネ部材
６４ 制御流路
６５ 給液流路
６７ 排液流路
６８ 操作制御流路
６９ 弁ケース
７０ 操作排液流路
７２ 操作給液流路
７５ ロッド弁
７５ａ 膨出部
９１ 液室
９２ 第２排液流路
９３ 補助ピストン
９３ａ ピストン部
９３ｂ ロッド部
９３ｃ 凸部
９４ 液室（第４の液室）
９５ 絞り開口
９６ 液室
９７ 小流路
９８ 補助弁
９８ａ 頭部
９８ｂ 胴部
９９ 蓋部材
９９ａ 小円筒部
９９ｂ 補助弁用バネ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】