特開 2022-191008 限流装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022191008

(43)【公開日】2022-12-27

(54)【発明の名称】限流装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/34 20060101AFI20221220BHJP

【ＦＩ】

H01H33/34 L

H01H33/34 C

H01H33/34 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021099606

(22)【出願日】2021-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丸島 敬

(72)【発明者】

【氏名】網田 芳明

(72)【発明者】

【氏名】小川 慧

(72)【発明者】

【氏名】金谷 和長

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 暁斗

【テーマコード（参考）】

5G028

【Ｆターム（参考）】

5G028AA01

5G028AA06

5G028AA17

5G028BB04

5G028CB01

(57)【要約】

【課題】応答性が高い限流装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の限流装置は、密閉容器と、固定電極と、可動電極と、操作機構と、を持つ。密閉容器は充填剤が充填される。固定電極は、前記密閉容器の内部に固設される。可動電極は、前記固定電極に対向配置される。操作機構は、前記可動電極を前記固定電極に対して離接させる。前記操作機構は、操作部と、制御部と、アキュムレータと、排液タンクと、ポンプと、を持つ。操作部とは、作動液の供給及び排出により、前記可動電極を開閉する。制御部は、前記作動液の供給を開始する電磁反発機構を有し、前記操作部に対する前記作動液の供給及び排出を制御する。アキュムレータは、前記作動液の圧力を保持する。排液タンクは、前記操作部により排出された前記作動液を貯蔵する。ポンプは、前記排液タンク内の作動液を前記アキュムレータに供給する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充填剤が充填された密閉容器と、
前記密閉容器の内部に固設される固定電極と、
前記固定電極に対向配置される可動電極と、
前記可動電極を前記固定電極に対して離接させる操作機構と、を備え、
前記操作機構は、
作動液の供給及び排出により、前記可動電極を開閉する操作部と、
前記作動液の供給を開始する電磁反発機構を有し、前記操作部に対する前記作動液の供給及び排出を制御する制御部と、
前記作動液の圧力を保持するアキュムレータと、
前記操作部により排出された前記作動液を貯蔵する排液タンクと、
前記排液タンク内の作動液を前記アキュムレータに供給するポンプと、を備える、
限流装置。

【請求項2】

前記操作部は、
前記作動液が充填されるシリンダと、
前記シリンダの内部に摺動可能に挿入されたピストンと、
前記ピストンと前記可動電極を連結するロッドと、
前記シリンダ内における前記ピストンの前記ロッド側に形成された第１の駆動液室と、前記シリンダ内における前記ピストンの前記ロッドの反対側に形成された第２の駆動液室と、を備え、
前記制御部は、
排液流路を介して前記排液タンクに接続された第１の制御液室と、
制御流路を介して前記第２の駆動液室に接続された第２の制御液室と、
高圧流路を介して前記第２の駆動液室に接続された第３の制御液室と、
前記第１の制御液室及び前記第２の制御液室の間、または前記第２の制御液室及び前記第３の制御液室の間のうち少なくともいずれか一方に設けられた弁体と、を備え、
前記電磁反発機構は、前記弁体を駆動する、
請求項１に記載の限流装置。

【請求項3】

前記電磁反発機構は、
前記弁体を作動させる可動軸と、
前記可動軸を囲んで配置された開路用コイル及び閉路用コイルと、
前記可動軸に固着され、前記開路用コイルと前記閉路用コイルの間に配置された駆動板と、
前記駆動板に設けられ、前記開路用コイル及び前記閉路用コイルに対向する反発リングと、
開路動作終了時に制動力を発生させる開路ダンパと、
閉路動作終了時に制動力を発生させる閉路ダンパと、
前記可動軸に固着され、開路動作終了時に前記開路ダンパと当接する開路ダンパ受けと、
前記可動軸に固着され、閉路動作終了時に前記閉路ダンパと当接する閉路ダンパ受けと、を備える、
請求項２に記載の限流装置。

【請求項4】

前記電磁反発機構は、前記弁体の両側にそれぞれ設けられた単方向電磁反発機構を含み、
前記単方向電磁反発機構は、
前記弁体を作動させる可動軸と、
前記可動軸を囲んで配置されたコイルと、
前記可動軸に固着され、前記コイルよりも前記弁体側に配置された駆動板と、
前記駆動板に設けられ、前記コイルに対向する反発リングと、
動作終了時に制動力を発生させるダンパと、
前記可動軸に固着され、動作終了時に前記ダンパと当接するダンパ受けと、を備える、
請求項２に記載の限流装置。

【請求項5】

前記電磁反発機構は、
前記弁体を作動させた後の前記可動軸を、前記弁体を作動させる前の位置に復帰させる復帰バネを更に備える、
請求項３または４に記載の限流装置。

【請求項6】

前記第１の制御液室と前記第２の制御液室を連通させる第１の連通路と、
前記第２の制御液室と前記第３の制御液室を連通させる第２の連通路と、
前記第３の制御液室と前記制御部の外側を貫通する貫通部と、が形成され、
前記第２の制御液室における前記第１の連通路の流路断面積が、前記第３の制御液室における前記貫通部の開口断面積よりも大きく、
前記第３の制御液室における前記貫通部の開口断面積が、前記第２の制御液室における前記第２の連通路の流路断面積よりも大きい、
請求項２から５のうちいずれか１項に記載の限流装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記弁体の位置を保持する位置保持機構を更に備える、
請求項２から６のうちいずれか１項に記載の限流装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、限流装置に関する。

【背景技術】

【0002】

限流装置は、例えば、電力系統の電力供給線に流れる短絡電流を限流するため、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するための遮断器とともに電力供給線に配置される。電力系統に設置される遮断器が開路状態とされる時には、遮断器内に配置された一対の電極が、機械的に切り離される。しかしながら、電力系統における電圧は高電圧であるため、一対の電極が機械的に切り離された後も、アーク電流が流れ続ける場合がある。限流装置は、このアーク電流を含め、系統事故で発生する大電流を制限するために用いられる。

【0003】

電力系統や配電系統に事故が起こった場合には、例えば、短絡電流が発生する。より安定化した電力供給を行うことを目的として、電力系統等は、広域にわたり系統連系される。しかし、広域にわたり系統連系された電力系統等では、系統のいずれかで短絡事故が発生した場合、より広域の電源から電流が集中して事故点に流れ込むため、短絡電流の最大値が大きくなる。

【0004】

さらに、短絡事故が発生したタイミングにより、短絡電流は、直流成分に交流成分が重畳したものとなる場合がある。直流成分に交流成分が重畳した短絡電流の最大電流値は、過大なものとなる。電力系統は抵抗成分を有するため、短絡電流発生後の第１波のピーク値が最大電流となり、その後、時間とともに直流成分は減衰することとなる。

【0005】

従来の限流装置は、例えば、対向配置された一対の電極を駆動機構によって駆動させて、の電極を接触および離間させる構造を有する。駆動機構の、駆動源には、例えば、ばねが用いられる。しかし、その場合、遮断指令から遮断部接点の動作が行われるまでに、複雑な動作が必要となるため、応答性が低く、限流装置の駆動機構としては不十分である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－１５０７５２号公報

【特許文献2】特開２０１６－１２３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、応答性が高い限流装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の限流装置は、密閉容器と、固定電極と、可動電極と、操作機構と、を持つ。密閉容器は充填剤が充填される。固定電極は、前記密閉容器の内部に固設される。可動電極は、前記固定電極に対向配置される。操作機構は、前記可動電極を前記固定電極に対して離接させる。前記操作機構は、操作部と、制御部と、アキュムレータと、排液タンクと、ポンプと、を持つ。操作部とは、作動液の供給及び排出により、前記可動電極を開閉する。制御部は、前記作動液の供給を開始する電磁反発機構を有し、前記操作部に対する前記作動液の供給及び排出を制御する。アキュムレータは、前記作動液の圧力を保持する。排液タンクは、前記操作部により排出された前記作動液を貯蔵する。ポンプは、前記排液タンク内の作動液を前記アキュムレータに供給する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態の限流装置１の構成図。

【図2】第１の実施形態の限流装置１の構成図。

【図3】第２の実施形態の限流装置における操作機構４の構成図。

【図4】第３の実施形態の限流装置における操作機構４の構成図。

【図5】第４の実施形態の限流装置における制御部６０の構成図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態の限流装置を、図面を参照して説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１及び図２は、第１の実施形態の限流装置１の構成図である。図１は、限流装置１の閉路状態を示し、図２は、限流装置１の開路状態を示す。限流装置１の閉路状態は、限流装置１の通電状態を含み、開路状態は、非通電状態を含む。限流装置１は、例えば、変電所等の電力供給設備に設置される。限流装置１は、例えば、可動電極２と、固定電極３と、操作機構４と、容器５、とを備える。

【0012】

容器５には、充填剤６が封入される。可動電極２には、第１の電力供給線７が接続され、固定電極３には、第２の電力供給線８が接続される。第１の電力供給線７及び第２の電力供給線８は、容器５の外側に延び出して、電力系統に接続される。以下の説明において、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、限流装置１における容器５から見て操作機構４が配置された方向を機構方向、その反対側の方向を反機構方向と呼ぶことがある。

【0013】

可動電極２は、例えば、銅やタングステンを含有する導体金属により構成される。可動電極２は、例えば、中実の円筒形状の部材である。可動電極２は、例えば、削り出し等により形成される。可動電極２の反機構方向の端部は、例えば、面取り加工された曲面状に形成される。

【0014】

可動電極２は、絶縁物に支持されて容器５の内部に配置される。可動電極２は、容器５内における充填剤６中において、固定電極３と接触及び離間可能に、固定電極３に対向して配置される。可動電極２の機構方向の端部は、操作機構４に接続される。可動電極２は、操作機構４により駆動されて固定電極３と機械的に接触したり離間したりする。

【0015】

固定電極３は、例えば、銅やタングステンを含有する導体金属により構成される。固定電極３は、例えば、円筒形状の部材である。固定電極３は、例えば、削り出し等により形成される。固定電極３の機構方向の端部には、開口部１１が形成される。固定電極３の反機構方向の端部には、底部１２が設けられる。

【0016】

固定電極３は、絶縁物（図示せず）に支持されて容器５の内部に配置される。固定電極３は、容器５内における充填剤６中において、可動電極２と接触及び離間可能に、可動電極２に対向して配置される。固定電極３の開口部１１は、限流装置１が閉路状態となるに可動電極２の外径部分と接触する。可動電極２は、限流装置１が開路状態となるときに開口部１１に摺動して固定電極３の機械的に離間する。

【0017】

容器５は、例えば、金属や碍子等からなる円筒形状の密閉容器である。容器５の内部においては、絶縁物（図示せず）を介して可動電極２が移動可能に配置され、絶縁物（図示せず）を介して固定電極３が固定される。容器５の内部には、充填剤６が充填される。充填剤６としては、例えば水が用いられる。容器５は、金属製である場合、接地電位に接続される。離間した可動電極２と固定電極３の間の充填剤６が、電流を限流されるインピーダンスとして機能する。

【0018】

操作機構４は、液体を利用した液圧操作機構である。操作機構４は、可動電極２を機構方向または反機構方向に移動させることにより、可動電極２を固定電極３に対して離接させる。操作機構４は、例えば、操作部２０と、アキュムレータ３０と、排液タンク４０と、ポンプユニット５０と、制御部６０と、を備える。

【0019】

操作部２０は、可動電極２を開閉する。操作部２０は、例えば、駆動シリンダ２１と、駆動ピストン２２と、駆動ロッド２３と、を備える。駆動ピストン２２は、駆動シリンダ２１の内部に摺動可能に挿入される。駆動ロッド２３は、駆動ピストン２２と可動電極２を接続する。

【0020】

駆動シリンダ２１の内部の空間には、駆動ピストン２２により、第１の駆動液室２４と、第２の駆動液室２５が形成される。第１の駆動液室２４は、駆動ピストン２２に対する駆動ロッド２３側（可動電極２側）の液室である。第２の駆動液室２５は、駆動ピストン２２を介した第１の駆動液室２４と反対側の液室である。駆動シリンダ２１は、シリンダの一例である。駆動ピストン２２は、ピストンの一例である。駆動ロッド２３は、ロッドの一例である。

【0021】

アキュムレータ３０は、作動液の圧力を保持、ここでは高圧に保持する。アキュムレータ３０は、例えば、アキュムレータ容器３１と、アキュムレータピストン３２と、を備える。アキュムレータピストン３２は、アキュムレータ容器３１に収容される。アキュムレータ容器３１の内部は、アキュムレータピストン３２によって窒素ガス室３３と蓄液室３４に仕切られる。窒素ガス室３３は、アキュムレータ容器３１の内部でアキュムレータピストン３２の反機構方向の位置に形成され、高圧の窒素ガスが充填される。窒素ガス室３３はどの位置に形成されていてもよく、例えば、アキュムレータピストン３２の機構方向の位置に形成されていてもよい。蓄液室３４は、アキュムレータ容器３１の内部でアキュムレータピストン３２の機構方向の位置に形成され、作動液が蓄えられる。

【0022】

排液タンク４０は、操作部２０により排出された作動液を貯蔵する。ポンプユニット５０は、排液タンク４０内の作動液を高圧化してアキュムレータ３０に供給する。操作部２０、制御部６０、アキュムレータ３０、排液タンク４０、及びポンプユニット５０の間には、第１の高圧流路５２、第２の高圧流路５３、制御流路５４、及び排液流路５５が配設される。これらの流路には、作動液が滞留したり流通したりする。これらの流路については、制御部６０の説明した後に説明する。

【0023】

制御部６０は、操作部２０に対する作動液の供給及び排出を制御する。制御部６０は、高圧の作動液を操作部２０に供給したり、操作部２０の作動液を排液タンク４０に排出させたりする。制御部６０には、例えば、第１の制御液室６１と、第２の制御液室６２と、第３の制御液室６３と、が形成される。制御部６０は、例えば、切替弁６４と、電磁反発機構７０と、位置保持機構８０と、を備える。

【0024】

切替弁６４は、接続部６４Ａと、弁体６４Ｂと、閉塞部６４Ｃと、軸部６４Ｄと、を備える。接続部６４Ａ、弁体６４Ｂ、及び閉塞部６４Ｃは、軸部６４Ｄにより一体的に形成される。接続部６４Ａは、電磁反発機構７０に接続される。制御部６０における反機構方向の端部には、第１の制御液室６１から制御部６０の外部に貫通する第１の貫通部６５Ａが形成される。第１の貫通部６５Ａは、第１の制御液室６１と制御部６０の外側とを連通させる。接続部６４Ａは、第１の貫通部６５Ａを閉塞して設けられる。接続部６４Ａは、第１の貫通部６５Ａを閉塞したまま第１の貫通部６５Ａに沿って移動可能である。

【0025】

弁体６４Ｂは、第２の制御液室６２内に配置される。弁体６４Ｂは、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２の間の形成される第１の連通路６６Ａ及び第２の制御液室６２と第３の制御液室６３の間の形成される第２の連通路６６Ｂを開放したり閉塞したりする。第１の連通路６６Ａは、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２とを連通させ、第２の連通路６６Ｂは、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３とを連通させる。切替弁６４が最も反機構方向に寄った位置に移動した場合、弁体６４Ｂは、第１の連通路６６Ａを閉塞し、第２の連通路６６Ｂを開放する。切替弁６４が最も機構方向に寄った位置に移動した場合、弁体６４Ｂは、第２の連通路６６Ｂを閉塞し、第１の連通路６６Ａを開放する。切替弁６４がこれらの位置以外の位置にある場合、弁体６４Ｂは、第１の連通路６６Ａ及び第２の連通路６６Ｂを開放する。

【0026】

制御部６０における機構方向の端部には、第３の制御液室６３から制御部６０の外部に貫通する第２の貫通部６５Ｂが形成される。第２の貫通部６５Ｂは、第３の制御液室６３と制御部６０の外側とを連通させる。閉塞部６４Ｃは、第２の貫通部６５Ｂを閉塞して設けられる。閉塞部６４Ｃは、第２の貫通部６５Ｂを閉塞したまま第２の貫通部６５Ｂに沿って移動可能である。第２の貫通部６５Ｂは、貫通部の一例である。

【0027】

操作部２０における第１の駆動液室２４は、第１の高圧流路５２を介して制御部６０における第３の制御液室６３に接続される。アキュムレータ３０における蓄液室３４は、第２の高圧流路５３を介して操作部２０における第１の駆動液室２４に接続される。第１の高圧流路５２及び第２の高圧流路５３には作動液が高圧で滞留する。

【0028】

制御部６０における第２の制御液室６２は、制御流路５４を介して操作部２０における第２の駆動液室２５に接続される。限流装置１が閉路状態にあるときには、作動液が制御流路５４に高圧で滞留する。限流装置１が閉路状態から開路状態になるときには、制御流路５４を通じて第２の駆動液室２５内の作動液が第２の制御液室６２に流入する。

【0029】

制御部６０における第１の制御液室６１は、排液流路５５を介して排液タンク４０に接続される。限流装置１が閉路状態にあるときには、作動液が排液流路５５に大気圧程度の低圧で滞留する。限流装置１が閉路状態から開路状態になるときには、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通し、第１の制御液室６１を経由した第２の制御液室６２内の作動液が、排液流路５５を通じて排液タンク４０に流入する。

【0030】

電磁反発機構７０は、弁体６４Ｂを移動させることにより、操作部２０に対する作動液供給させたり排出させたりする。電磁反発機構７０は、例えば、可動軸７１と、開路用コイル７２と、閉路用コイル７３と、駆動板７４と、反発リング７５と、開路ダンパ７６と、閉路ダンパ７７と、開路ダンパ受け７８と、閉路ダンパ受け７９と、を備える。開路用コイル７２、閉路用コイル７３、駆動板７４、反発リング７５、開路ダンパ７６、閉路ダンパ７７、開路ダンパ受け７８、及び閉路ダンパ受け７９は、ケース７０Ａに収容される。

【0031】

可動軸７１は、長尺の部材である。可動軸７１の反機構方向の端部は、制御部６０における切替弁６４の接続部６４Ａに接続される。可動軸７１は、切替弁６４を作動させる。電磁反発機構７０は、可動軸７１により切替弁６４を作動させることにより切替弁６４を駆動する。

【0032】

開路用コイル７２は、可動軸７１に沿った軸を取り囲んで配置される。開路用コイル７２は、例えば、ケース７０Ａに取り付けられた台座７２Ａを介してケース７０Ａに固定される。閉路用コイル７３は、可動軸７１に沿った軸を取り囲んで配置される。閉路用コイル７３は、例えば、ケース７０Ａに取り付けられた台座７３Ａを介してケース７０Ａに固定される。

【0033】

駆動板７４は、可動軸７１に固着される。駆動板７４は、例えば、円盤形状をした軽金属を含んで構成される。駆動板７４は、開路用コイル７２と閉路用コイル７３の間（開路用コイル７２よりも切替弁６４側）に配置される。反発リング７５は、駆動板７４に固着された円環形状の良導体材料を含んで構成される。反発リング７５は、開路用コイル７２と閉路用コイル７３のそれぞれに対して配置される。

【0034】

開路用コイル７２は、電流を印加された際に、反発リング７５に対して逆方向の誘導電流を発生させて、駆動板７４に開路用コイル７２から離反する方向に反発力を与える。こうして、開路用コイル７２は、可動軸７１を介して切替弁６４を機構方向（開路動作方向）に移動させ、封鎖された第１の制御液室６１と第２の制御液室６２を連通させる。

【0035】

閉路用コイル７３は、電流を印加された際に、反発リング７５に対して逆方向の誘導電流を発生させて、駆動板７４に閉路用コイル７３から離反する方向に反発力を与える。こうして、閉路用コイル７３は、可動軸７１を介して切替弁６４を機構方向に移動させ、封鎖された第２の制御液室６２と第３の制御液室６３を連通させる。

【0036】

開路ダンパ７６は、開路動作終了時に制動力を発生させる。開路ダンパ７６は、可動軸７１が機構方向に向けて動作したときに、開路ダンパ受け７８に接触して可動軸７１を減速させる。開路ダンパ７６は、例えばオイルダンパである。開路ダンパ７６は、例えば、外筒７６Ａと、ピストンロッド７６Ｂと、を含んで構成される。

【0037】

ピストンロッド７６Ｂは、外筒７６Ａから開路ダンパ受け７８に向かって突出する。限流装置１が閉路状態であるときには、ピストンロッド７６Ｂの先端は、開路ダンパ受け７８から離間している。開路ダンパ７６は、更に、ピストンロッド７６Ｂを開路ダンパ受け７８に向けて付勢する付勢部材を備える。

【0038】

閉路ダンパ７７は、閉路動作終了時に制動力を発生させる。閉路ダンパ７７は、可動軸７１が反機構方向（閉路動作方向）に向けて動作したときに、閉路ダンパ受け７９に接触して可動軸７１を減速させる。閉路ダンパ７７は、例えばオイルダンパである。閉路ダンパ７７は、例えば、外筒７７Ａと、ピストンロッド７７Ｂと、を含んで構成される。

【0039】

ピストンロッド７７Ｂは、外筒７７Ａから閉路ダンパ受け７９に向かって突出する。限流装置１が開路状態であるときには、ピストンロッド７７Ｂの先端は、閉路ダンパ受け７９から離間している。閉路ダンパ７７は、更に、ピストンロッド７７Ｂを閉路ダンパ受け７９に向けて付勢する付勢部材を備える。

【0040】

開路ダンパ受け７８は、ゴムなどの弾性を有し、円盤形状をなす。開路ダンパ受け７８は、可動軸７１における駆動板７４が固着された位置よりも機構方向に寄った位置に固着される。開路ダンパ受け７８は、開路動作終了時に開路ダンパ７６と当接する。開路ダンパ受け７８は、例えば、弾性を有するゴムなどの部材により構成される。開路ダンパ受け７８は、開路ダンパ７６に接触する際に、開路ダンパ７６との接触を緩衝する。

【0041】

閉路ダンパ受け７９は、駆動板７４における可動軸７１が接続された面の反対側の面（反機構方向を向いた面）に固着される。閉路ダンパ受け７９は、閉路動作終了時に前記開路ダンパと当接する。閉路ダンパ受け７９は、例えば、弾性を有するゴムなどの部材により構成される。閉路ダンパ受け７９は、閉路ダンパ７７に接触する際に、閉路ダンパ７７との接触を緩衝する。

【0042】

位置保持機構８０は、切替弁６４の位置、さらには、弁体６４Ｂの位置を保持する。位置保持機構８０は、例えば、揺動リンク８１と、付勢部材８２と、を備える。揺動リンク８１は、可動軸７１に移動に伴って揺動し、可動軸７１の移動方向を規制する。付勢部材８２は、弁体６４Ｂが第１の連通路６６Ａを閉塞する位置にある場合に、可動軸７１が反機構方向に付勢されるように揺動リンク８１を付勢して、可動軸７１の移動を阻止し、第１の連通路６６Ａが閉塞された状態を保持する。付勢部材８２は、弁体６４Ｂが第２の連通路６６Ｂを閉塞する位置にある場合に、可動軸が機構方向に付勢されるように揺動リンク８１を付勢して、可動軸７１の移動を阻止し、第２の連通路６６Ｂが閉塞された状態を保持する。

【0043】

限流装置１は、開路状態と閉路状態のいずれかの状態となる。限流装置１が閉路状態から開路状態になる動作を開路動作といい、限流装置１が開路状態から閉路状態になる動作を閉路動作という。さらに、反機構方向を開路動作方向、機構方向を閉路動作方向ともいう。続いて、限流装置１の状態及び状態変化について説明する。

【0044】

まず、限流装置１の閉路状態について説明する。
限流装置１が閉路状態であるとき、ポンプユニット５０は、排液タンク４０内の作動液を高圧化してアキュムレータ３０における蓄液室３４に供給する。蓄液室３４には、窒素ガス室３３内の窒素ガスの圧縮性がアキュムレータピストン３２を介して作用するため、蓄液室３４には、蓄圧されて高圧化された作動液が蓄液される。駆動ピストン２２における第１の駆動液室２４側の面には、蓄液室３４からの液圧が第１の高圧流路５２に滞留する作動液を介して常時作用する。

【0045】

一方、制御部６０においては、位置保持機構８０は、切替弁６４の弁体６４Ｂが第１の連通路６６Ａを閉塞するとともに第２の連通路６６Ｂを開放する位置で電磁反発機構７０の可動軸７１を保持する。このため、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２は遮断され、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３は連通する。

【0046】

この状態で、蓄液室３４からの液圧は、第２の高圧流路５３、第１の高圧流路５２、および制御流路５４を介して駆動ピストン２２における第２の駆動液室２５側の面にも常時作用する。このように駆動ピストン２２には、第１の駆動液室２４側の面だけでなく、第２の駆動液室２５側の面にも作動液の液圧が作用している。駆動ピストン２２における両側の面では、作動液の液圧が作用する液圧作用面積差が生じ、第１の駆動液室２４側の面積は、第２の駆動液室２５側の面積よりも狭い。駆動ピストン２２の両側の面における液圧作用面積差により、限流装置１は、図１に示すような閉路状態の位置に保持される。

【0047】

続いて、図１に示す閉路状態にある限流装置１が図２に示す開路状態に状態変化するまでの開路動作について説明する。
図１に示す閉路状態の限流装置１において、図示しない駆動電源からパルス電流を開路用コイル７２に流すと開路用コイル７２と、反発リング７５の間に磁界が発生し、反発リング７５に渦電流が発生する。

【0048】

発生した渦電流は反発リング７５に流れる電流と逆向きに流れるため、反発リング７５に電磁反発力が発生する。反発リング７５に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への開路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、反発リング７５、駆動板７４、及び可動軸７１が切替弁６４の開路動作方向に移動を開始する。可動軸７１の移動に伴い、切替弁６４も開路動作方向へ移動する。

【0049】

切替弁６４が移動することにより、第１の連通路６６Ａが開放されて、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通する。第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通することにより、操作部２０の第２の駆動液室２５内の液圧が低下する。その結果、第１の駆動液室２４における高圧の作動液の液圧によって駆動ピストン２２が機構方向に駆動されて、駆動ロッド２３を介して駆動ピストン２２に連結された可動電極２が開路動作を行う。

【0050】

可動軸７１がある一定距離変位すると、開路ダンパ受け７８が開路ダンパ７６のピストンロッド７６Ｂに当接し、続いて、ピストンロッド７６Ｂが外筒７６Ａに押し込まれて開路ダンパ７６が可動軸７１を制動する制動力が発生する。開路ダンパ７６による制動力は、可動軸７１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0051】

切替弁６４は、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３を遮断する位置まで移動して停止する。その後、位置保持機構８０は、可動軸７１を介して、切替弁６４の位置を保持する。開路動作中、駆動ピストン２２の移動に伴い、第２の駆動液室２５内の作動液の一部は排液となり、制御流路５４と排液流路５５を経由して排液タンク４０により回収される。開路動作中は、切替弁６４により第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が遮断されている。したがって、高圧の作動液が排液流路５５に流出することがないため、作動液の消費量を少なくすることができる。

【0052】

続いて、限流装置１の開路状態について説明する。
限流装置１が開路状態であるとき、ポンプユニット５０は、限流装置１が閉路状態であるときと同様に、排液タンク４０内の作動液を高圧化してアキュムレータ３０における蓄液室３４に供給する。このため、蓄液室３４には、蓄圧されて高圧化された作動液が蓄液され、駆動ピストン２２における第１の駆動液室２４側の面には、蓄液室３４からの高圧の液圧が第１の高圧流路５２に滞留する作動液を介して常時作用する。

【0053】

一方、制御部６０においては、切替弁６４の弁体６４Ｂが第１の連通路６６Ａを開放するとともに第２の連通路６６Ｂを閉塞する位置で位置保持機構８０が電磁反発機構７０の可動軸７１を保持する。このため、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２は連通し、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３とは遮断される。

【0054】

このため、制御流路５４、排液流路５５、及び第２の駆動液室２５には、大気圧程度の作動液が滞留するので、駆動ピストン２２における第２の駆動液室２５側の面には、大気圧程度の低圧の液圧が常時作用する。したがって、駆動ピストン２２の両側の面では、駆動ピストン２２における第１の駆動液室２４側にかかる圧力の方が、第２の駆動液室２５側にかかる圧力よりも高くなる圧力差が生じるので、限流装置１は、図２に示すような開路状態の位置に保持される。

【0055】

続いて、図２に示す開路状態にある限流装置１が図１に示す閉路状態に状態変化するまでの閉路動作について説明する。
図２に示す開路状態の限流装置１において、図示しない駆動電源からパルス電流を閉路用コイル７３に流すと、閉路用コイル７３と反発リング７５の間に磁界が発生し、反発リング７５に渦電流が発生する。

【0056】

発生した渦電流は反発リング７５に流れる電流と逆向きに流れるため、反発リング７５に電磁反発力が発生する。反発リング７５に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への閉路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、反発リング７５、駆動板７４、及び可動軸７１が切替弁６４の閉路動作方向に移動を開始する。可動軸７１の移動に伴い、切替弁６４も閉路動作方向に移動する。

【0057】

切替弁６４が移動することにより、第２の連通路６６Ｂが開放されて、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通する。第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通することにより、駆動ピストン２２における第１の駆動液室２４の面だけでなく、第２の駆動液室２５の面にも作動液による高圧の液圧が作用する。

【0058】

駆動ピストン２２における両側に同様の高圧の液圧が作用すると、駆動ピストン２２は、液圧作用面積の差により反機構方向に駆動される。駆動ピストン２２が反機構方向に駆動されることにより、駆動ロッド２３を介して駆動ピストン２２に連結された可動電極２が、閉路動作方向に移動する閉路動作を行う。

【0059】

可動軸７１がある一定距離変位すると、閉路ダンパ受け７９が閉路ダンパ７７のピストンロッド７７Ｂに当接し、続いて、ピストンロッド７７Ｂが外筒７７Ａに押し込まれて閉路ダンパ７７が可動軸７１を制動する制動力が発生する。閉路ダンパ７７による制動力は、可動軸７１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0060】

切替弁６４は、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２を遮断する位置まで移動して停止する。その後、位置保持機構８０は、可動軸７１を介して、切替弁６４の位置を保持する。この閉路動作中は、切替弁６４が第１の制御液室６１と第２の制御液室６２を遮断しており、開路動作と同様に、高圧液が排液流路５５に流出することがないため、高圧液の消費量を少なくすることができる。

【0061】

第１の実施形態の限流装置１においては、液体を利用した液圧操作機構である操作機構４を利用している。このため、操作機構４における可動軸７１を移動させることによって閉路状態から開路状態の状態変化をさせようとする場合に、動作の応答性を高めることができる。

【0062】

第１の実施形態の限流装置１においては、電磁反発機構７０を用いることにより、動作の応答性を高めている。しかしなら、限流装置１において用いられる可動電極２は、例えば、銅やタングステンを含有する導体金属で構成されるので、重量が嵩む。さらに、可動電極２を作動させるためには、ある程度のストローク長、例えば数百ｍｍ程度のストローク長が要求される。電磁反発機構７０を用いた場合、動作の応答性を高めることができるが、可動電極２のストローク長を稼ぐことが難しくなる。

【0063】

この点、第１の実施形態の限流装置１は、液体を利用した液圧操作機構である操作機構４を用いて、可動電極２を移動させる。液圧操作機構である操作機構４を用いると、駆動シリンダ２１のシリンダ径や軸方向の寸法を調整することにより、大出力化を容易に図ることができる。

【0064】

さらに、制御流路５４を介して操作部２０の第２の駆動液室２５内の高圧の作動液を迅速に排出及び流入させることが可能となり、駆動ピストン２２を高応答に移動させることができる。したがって、限流装置１は、大重量の可動電極２についても、素早く移動させることができる。操作機構４を備えることで、大出力、高応答、長ストローク化を図ることができる。

【0065】

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と比較して、操作部における電磁反発機構の構成が主に異なる。以下の第２の実施形態以降の説明において、第１の実施形態と共通する要素等については、図面中に同一の番号を付してその説明を省略することがある。

【0066】

図３は、第２の実施形態の限流装置における操作機構４の構成図である。第２の実施形態の操作機構４は、制御部６０において、第１の実施形態における電磁反発機構７０に代えて、単一方向に駆動する第１の単方向電磁反発機構１１０及び第２の単方向電磁反発機構１２０を備える。第１の単方向電磁反発機構１１０及び第２の単方向電磁反発機構１２０は、切替弁６４の両側のそれぞれに設けられる。

【0067】

第１の単方向電磁反発機構１１０は、例えば、可動軸１１１と、コイル１１２と、駆動板１１３と、反発リング１１４と、ダンパ１１５と、ダンパ受け１１６と、を備える。可動軸１１１は、切替弁６４に接続される。第１の単方向電磁反発機構１１０における可動軸１１１を除く各要素は、ケース１１０Ａに収容される。

【0068】

コイル１１２は、可動軸１１１を取り囲んで配置される。コイル１１２は、例えば、ケース１１０Ａに取り付けられた台座１１２Ａを介してケース１１０Ａに固定される。駆動板１１３は、例えば、円盤形状をした軽金属を含んで構成され、可動軸１１１に固着される。駆動板１１３は、コイル１１２の機構方向に寄った位置に配置される。反発リング１１４は、駆動板１１３の反機構方向の面に固着された円環形状の良導体材料を含んで構成される。

【0069】

ダンパ１１５は、可動軸１１１が反機構方向に向けて動作したときに、ダンパ受け１１６に接触して可動軸１１１を減速させる。ダンパ１１５は、例えばオイルダンパである。ダンパ１１５は、例えば、外筒１１５Ａと、ピストンロッド１１５Ｂと、を含んで構成される。ダンパ１１５は、第１の実施形態の開路ダンパ７６と同様に構成され、制御部６０との関係において、第１の実施形態の開路ダンパ７６と反対側を向いて配置される。

【0070】

ダンパ受け１１６は、駆動板１１３における可動軸１１１が接続された面の反対側の面（反機構方向を向いた面）に接続される。ダンパ受け１１６は、例えば、弾性を有するゴムなどの部材により構成される。ダンパ受け１１６は、ダンパ１１５に接触する際に、ダンパ１１５との接触を緩衝する。

【0071】

第２の単方向電磁反発機構１２０は、例えば、可動軸１２１と、コイル１２２と、駆動板１２３と、反発リング１２４と、ダンパ１２５と、ダンパ受け１２６と、を備える。第２の単方向電磁反発機構１２０の各要素は、第１の単方向電磁反発機構１１０の各要素と同様に構成される。第２の単方向電磁反発機構１２０は、第１の単方向電磁反発機構１１０に対して、位置保持機構８０及び制御部６０を挟んで対称に配置される。

【0072】

続いて、第２の実施形態の限流装置における開路動作及び閉路動作について説明する。まず、第２の実施形態の限流装置の開路動作について説明する。
図示しない駆動電源からパルス電流をコイル１１２に流すとコイル１１２と、反発リング１１４の間に磁界が発生し、反発リング１１４に渦電流が発生する。

【0073】

発生した渦電流は反発リング１１４に流れる電流と逆向きに流れるため、反発リング１１４に電磁反発力が発生する。反発リング１１４に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への開路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、反発リング１１４、駆動板１１３、及び可動軸１１１が切替弁６４の開路動作方向に移動を開始する。可動軸１１１の移動に伴い、切替弁６４も開路動作方向へ移動する。

【0074】

切替弁６４が移動することにより、第１の連通路６６Ａが開放されて、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通する。第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通することにより、第１の実施形態と同様にして、可動電極２（図１参照）が開路動作を行う。

【0075】

可動軸１１１がある一定距離変位すると、ダンパ受け１１６がダンパ１１５のピストンロッド１１５Ｂに当接し、続いて、ピストンロッド１１５Ｂが外筒１１５Ａに押し込まれてダンパ１１５が可動軸１１１を制動する制動力が発生する。ダンパ１１５による制動力は、可動軸１１１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0076】

切替弁６４は、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３を遮断する位置まで移動して停止する。その後、位置保持機構８０は、可動軸１１１を介して、切替弁６４の位置を保持する。切替弁６４の移動により、第１の実施形態と同様にして、限流装置の開路動作が実行される。

【0077】

続いて、第２の実施形態の限流装置の閉路動作について説明する。
図示しない駆動電源からパルス電流をコイル１２２に流すと、コイル１２２と反発リング１２４の間に磁界が発生し、反発リング１２４に渦電流が発生する。

【0078】

発生した渦電流は反発リング１２４に流れる電流と逆向きに流れるため、反発リング１２４に電磁反発力が発生する。反発リング１２４に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への閉路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、反発リング１２４、駆動板１２３、及び可動軸１２１が切替弁６４の閉路動作方向に移動を開始する。可動軸１２１の移動に伴い、切替弁６４も閉路動作方向に移動する。

【0079】

切替弁６４が移動することにより、第２の連通路６６Ｂが開放されて、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通する。第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通することにより、第１の実施形態と同様にして、可動電極２（図１参照）が閉路動作を行う。

【0080】

可動軸１２１がある一定距離変位すると、ダンパ受け１２６がダンパ１２５のピストンロッド１２５Ｂに当接し、続いて、ピストンロッド１２５Ｂが外筒１２５Ａに押し込まれてダンパ１２５が可動軸１２１を制動する制動力が発生する。ダンパ１２５による制動力は、可動軸１２１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0081】

切替弁６４は、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２を遮断する位置まで移動して停止する。その後、位置保持機構８０は、可動軸１２１を介して、切替弁６４の位置を保持する。切替弁６４の移動により、第１の実施形態と同様にして、限流装置の閉路動作が実行される。

【0082】

第２の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏し、閉路状態から開路状態の状態変化をさせようとする場合に、動作の応答性を高めることができる。さらに、第２の実施形態の限流装置は、第１の単方向電磁反発機構１１０及び第２の単方向電磁反発機構１２０を備える。このため、構成要素の簡素化及び低コスト化に寄与することができる。

【0083】

第２の実施形態において、制御部６０の両側に第１の単方向電磁反発機構１１０及び第２の単方向電磁反発機構１２０を設けているが、切替弁６４を閉路方向に移動させる機構については、第２の単方向電磁反発機構１２０以外の機構を用いてもよい。あるいは、切替弁６４を閉路方向に移動させる機構を設けることなく、切替弁６４を閉路方向に移動させる際に他の機構を接続したり人力等で移動させたりしてもよい。

【0084】

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と比較して、操作部における電磁反発機構の構成が主に異なる。

【0085】

図４は、第３の実施形態の限流装置における操作機構４の構成図である。第３の実施形態の操作機構４は、制御部６０において、第１の実施形態における電磁反発機構７０に代えて、単一方向に駆動する第１の自動復帰電磁反発機構１３０及び第２の自動復帰電磁反発機構１４０を備える。第１の自動復帰電磁反発機構１３０及び第２の自動復帰電磁反発機構１４０は、切替弁６４の両側のそれぞれに設けられる。

【0086】

第１の自動復帰電磁反発機構１３０は、例えば、可動軸１３１と、コイル１３２と、駆動板１３３と、反発リング１３４と、ストッパ１３５と、閉路ダンパ１３６と、開路ダンパ受け１３７と、開路ダンパ１３８と、復帰バネ１３９と、を備える。第１の自動復帰電磁反発機構１３０における各要素は、ケース１３０Ａに収容される。

【0087】

可動軸１３１は、長尺部材であり、限流装置が閉路状態のときに、切替弁６４と距離を設けて配置され、機構方向の端部が切替弁６４の反機構方向の端部の近傍に配置される。可動軸１３１は、機構方向に移動可能である、限流装置が閉路状態から開路状態に変化する際には、可動軸１３１は、ケース１３０Ａの外側に突出する。

【0088】

コイル１３２は、可動軸１３１を取り囲んで配置される。コイル１３２は、例えば、ケース１３０Ａに取り付けられた台座（図示せず）を介してケース１３０Ａに固定される。駆動板１３３は、例えば、円盤形状をした軽金属を含んで構成され、可動軸１３１に固着される。駆動板１３３は、コイル１３２の機構方向に寄った位置に配置される。反発リング１３４は、駆動板１３３の反機構方向の面に固着された円環形状の良導体材料を含んで構成される。

【0089】

ストッパ１３５は、可動軸１３１の反機構方向の端部に設けられる。ストッパ１３５は、可動軸１３１の移動に伴って移動する。ストッパ１３５は、例えば、弾性を有するゴムなどの部材により構成される。ストッパ１３５は、閉路ダンパ１３６に接触する際に、閉路ダンパ１３６との接触を緩衝する。ストッパ１３５は、可動軸１３１が移動する際に、コイル１３２及び台座を避ける位置を通るように配置される。

【0090】

閉路ダンパ１３６は、可動軸１３１が反機構方向に向けて動作したときに、ストッパ１３５が接触して可動軸１３１を減速させる。閉路ダンパ１３６は、例えばオイルダンパである。閉路ダンパ１３６は、例えば、外筒１３６Ａと、ピストンロッド１３６Ｂと、を含んで構成される。閉路ダンパ１３６は、第２の実施形態のダンパ１１５と同様に構成される。

【0091】

開路ダンパ受け１３７は、ゴムなどの弾性を有し、円盤形状をなす。開路ダンパ受け１３７は、可動軸１３１における駆動板１３３が固着された位置よりも機構方向に寄った位置に固着される。開路ダンパ受け１３７は、開路動作終了時に開路ダンパ１３８と当接する。開路ダンパ受け１３７は、開路ダンパ１３８に接触する際に、開路ダンパ１３８との接触を緩衝する。

【0092】

復帰バネ１３９は、開路ダンパ受け１３７と支持部材１３８Ａの間にかけ渡される。復帰バネ１３９は、圧縮スプリングである。復帰バネ１３９は、可動軸１３１が機構方向に移動することにより、開路ダンパ受け１３７と支持部材１３８Ａの間で収縮する。収縮した復帰バネ１３９は、開路ダンパ受け１３７を反機構方向（開路ダンパ受け１３７と支持部材１３８Ａの間を広げる方向）に付勢する。

【0093】

第２の自動復帰電磁反発機構１４０は、例えば、可動軸１４１と、コイル１４２と、駆動板１４３と、反発リング１４４と、ストッパ１４５と、ダンパ１４６と、閉路ダンパ受け１４７と、閉路ダンパ１４８と、復帰バネ１４９と、を備える。第２の自動復帰電磁反発機構１４０の各要素は、第１の自動復帰電磁反発機構１３０の各要素と同様に構成される。第２の自動復帰電磁反発機構１４０は、第１の自動復帰電磁反発機構１３０に対して、位置保持機構８０及び制御部６０を挟んで対称に配置される。

【0094】

続いて、第３の実施形態の限流装置における開路動作及び閉路動作について説明する。まず、第３の実施形態の限流装置の開路動作について説明する。
図示しない駆動電源からパルス電流をコイル１３２に流すとコイル１３２と、反発リング１３４の間に磁界が発生し、反発リング１３４に渦電流が発生する。

【0095】

発生した渦電流は反発リング１３４に流れる電流と逆向きに流れるため、反発リング１３４に電磁反発力が発生する。反発リング１３４に発生した電磁反発力により、可動軸１３１が機構方向に移動し、可動軸１３１の機構方向端部が切替弁６４の反機構方向の端部に当接する。反発リング１３４に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への開路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、可動軸１３１は、駆動板１３３、反発リング１３４、ストッパ１３５、及び開路ダンパ受け１３７とともに切替弁６４の開路動作方向にさらに移動する。可動軸１３１の移動に伴い、切替弁６４も開路動作方向へ移動する。

【0096】

可動軸１３１とともにストッパ１３５が移動することにより、ストッパ１３５は、閉路ダンパ１３６の外筒１３６Ａに設けられたピストンロッド１３６Ｂから離反する。可動軸１３１とともに開路ダンパ受け１３７が移動することにより、復帰バネ１３９は、開路ダンパ受け１３７と支持部材１３８Ａの間で収縮する。

【0097】

切替弁６４が移動することにより、第１の連通路６６Ａが開放されて、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通する。第１の制御液室６１と第２の制御液室６２が連通することにより、第１の実施形態と同様にして、可動電極２（図１参照）が開路動作を行う。

【0098】

可動軸１３１がある一定距離変位すると、開路ダンパ受け１３７が開路ダンパ１３８に当接し、開路ダンパ１３８のピストンロッドが開路ダンパ１３８の外筒に押し込まれて開路ダンパ受け１３７が可動軸１３１を制動する制動力が発生する。開路ダンパ１３８による制動力は、可動軸１３１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0099】

切替弁６４は、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３を遮断する位置まで移動して停止し、位置保持機構８０は、切替弁６４の位置を保持する。その後、第１の自動復帰電磁反発機構１３０では、駆動電源からコイル１３２に電流を流す操作が終了され、反発リング１３４による電磁反発力が消滅する。

【0100】

反発リング１３４による電磁反発力が消滅すると、復帰バネ１３９の付勢力が開路ダンパ受け１３７に対して作用し、可動軸１３１が反機構方向に移動する。その後、ストッパ１３５が閉路ダンパ１３６に当接することにより、可動軸１３１が動作前の位置に復帰する。以後、第１の実施形態と同様にして、限流装置の開路動作が実行される。

【0101】

続いて、第３の実施形態の限流装置の閉路動作について説明する。
図示しない駆動電源からパルス電流をコイル１４２に流すと、コイル１４２と反発リング１４４の間に磁界が発生し、反発リング１４４に渦電流が発生する。反発リング１４４に発生した電磁反発力により、可動軸１４１が反機構方向に移動し、可動軸１４１の反機構方向端部が切替弁６４の機構方向の端部に当接する。反発リング１４４に発生した電磁反発力は、位置保持機構８０による切替弁６４への閉路動作方向とは逆向きの付勢力より大きい。このため、可動軸１４１は、駆動板１４３、反発リング１４４、ストッパ１４５、及び閉路ダンパ受け１４７とともに切替弁６４の閉路動作方向にさらに移動する。可動軸１４１の移動に伴い、切替弁６４も閉路動作方向へ移動する。

【0102】

可動軸１４１とともにストッパ１４５が移動することにより、ストッパ１４５は、ダンパ１４６の外筒１４６Ａに設けられたピストンロッド１４６Ｂから離反する。可動軸１４１とともに閉路ダンパ受け１４７が移動することにより、復帰バネ１４９は、閉路ダンパ受け１４７と支持部材１４８Ａの間で収縮する。

【0103】

切替弁６４が移動することにより、第２の連通路６６Ｂが開放されて、第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通する。第２の制御液室６２と第３の制御液室６３が連通することにより、第１の実施形態と同様にして、可動電極２（図１参照）が閉路動作を行う。

【0104】

可動軸１４１がある一定距離変位すると、閉路ダンパ受け１４７が閉路ダンパ１４８に当接し、閉路ダンパ１４８のピストンロッドが閉路ダンパ１４８の外筒に押し込まれて閉路ダンパ受け１４７が可動軸１４１を制動する制動力が発生する。閉路ダンパ受け１４７による制動力は、可動軸１４１および切替弁６４を含む可動している部分の全体に作用される。

【0105】

切替弁６４は、第１の制御液室６１と第２の制御液室６２を遮断する位置まで移動して停止し、位置保持機構８０は、切替弁６４の位置を保持する。その後、第２の自動復帰電磁反発機構１４０では、駆動電源からコイル１４２に電流を流す操作が終了され、反発リング１４４による電磁反発力が消滅する。

【0106】

反発リング１４４による電磁反発力が消滅すると、復帰バネ１４９の付勢力が閉路ダンパ受け１４７に対して作用し、可動軸１４１が機構方向に移動する。その後、ストッパ１４５がダンパ１４６に当接することにより、可動軸１４１が動作前の位置に復帰する。以後、第１の実施形態と同様にして、限流装置の閉路動作が実行される。

【0107】

第３の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏し、閉路状態から開路状態の状態変化をさせようとする場合に、動作の応答性を高めることができる。さらに、第３の実施形態の限流装置は、第１の自動復帰電磁反発機構１３０及び第２の自動復帰電磁反発機構１４０を備える。このため、可動軸１３１，１４１を動作前の状態に迅速に復帰させることができる。さらに、可動軸１３１、１４１が動作する前に切替弁６４との距離を設けている。このため、可動軸１３１，１４１が慣性力をもって切替弁６４に当接できるため、応答性を向上させることができる。復帰バネやダンパなどの可動軸を復帰前の状態に復帰させる機構は、他の実施形態の限流装置に設けてもよい。

【0108】

（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と比較して、操作部の構成が主に異なる。

【0109】

図５は、第４の実施形態の限流装置における制御部６０の構成図である。第５の実施形態の制御部６０は、第１の制御液室６１、第２の制御液室６２、及び第３の制御液室６３の流路断面積が第１の実施形態の限流装置と異なる。以下、第４の実施形態の限流装置において、第２の制御液室６２における第１の連通路の流路断面積を第１の断面積Ｓ１とする。第２の制御液室６２における第３の制御液室６３側の流路断面積を第２の断面積Ｓ２とする。第３の制御液室６３における大気側の切替弁６４の断面積（第２の貫通部６５Ｂの開口断面積）を第３の断面積Ｓ３とする。

【0110】

第４の実施形態の限流装置では、第１の断面積Ｓ１が、第３の断面積Ｓ３よりも大きく、第３の断面積Ｓ３は、第２の断面積Ｓ２よりも大きい。このため、第１の断面積Ｓ１、第２の断面積Ｓ２、及び第３の断面積Ｓ３の間では、以下の（１）式が成り立つ。
Ｓ１＞Ｓ３＞Ｓ２ ・・・（２）

【0111】

続いて、第４の実施形態の限流装置の閉路状態及び開路状態について説明する。
第４の限流装置が閉路状態にあるとき、制御部６０では、第２の制御液室６２及び第３の制御液室６３に高圧の作動液が充填された状態となる。このため、第２の制御液室６２から切替弁６４（弁体６４Ｂ）に対して、閉路動作方向に液圧が作用し、第３の制御液室６３から切替弁（閉塞部６４Ｃ）に対して、開路動作方向に液圧が作用する。

【0112】

このとき、第１の断面積Ｓ１は、第３の断面積Ｓ３よりも大きい関係にある（Ｓ１＞Ｓ３）。このため、弁体６４Ｂにかかる液圧は閉塞部６４Ｃにかかる液圧よりも大きくなるので、切替弁６４には、常に閉路動作方向に付勢力が働く。したがって、弁体６４Ｂが第１の連通路６６Ａを閉塞する位置で切替弁６４が保持される。

【0113】

一方、第４の限流装置が開路状態にあるとき、制御部６０では、第３の制御液室６３に高圧の作動液が充填された状態となる。このため、第３の制御液室６３から切替弁６４（弁体６４Ｂ）に対して、閉路動作方向に液圧が作用し、第３の制御液室６３から切替弁（閉塞部６４Ｃ）に対して、開路動作方向に液圧が作用する。

【0114】

このとき、第３の断面積Ｓ３は、第２の断面積Ｓ２よりも大きい関係にある（Ｓ３＞Ｓ２）。このため、弁体６４Ｂにかかる液圧は閉塞部６４Ｃにかかる液圧よりも小さくなるので、切替弁６４には、常に開路動作方向に付勢力が働く。したがって、弁体６４Ｂが第２の連通路６６Ｂを閉塞する位置で切替弁６４が保持される。

【0115】

第４の実施形態の限流装置は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏し、閉路状態から開路状態の状態変化をさせようとする場合に、動作の応答性を高めることができる。さらに、第４の実施形態の限流装置は、第１の断面積Ｓ１は、第３の断面積Ｓ３よりも大きく、第３の断面積Ｓ３は、第２の断面積Ｓ２よりも大きい。このため、制御部６０内に充填される高圧の作動液によって切替弁６４の位置を保持することができる。したがって、限流装置における閉路状態及び開路状態の安定化を図ることができる。さらに、位置保持機構８０が設けられていなくとも、切替弁６４の位置を保持できるので、構成部品の点数の低減を図ることができる。

【0116】

上記の各実施形態において、容器５に封入される充填剤は水であるが、充填剤は水以外の物体でもよい。充填剤は、例えば、油、液体金属、フッ素系液体、超臨界状態の物質などでもよい。さらに、排液タンク４０の排液流路５５側の流入口やポンプユニット５０側の流出口にフィルタなどを設けて、作動液に含まれる異物を除去できるようにしてもよい。

【0117】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、充填剤が充填された密閉容器と、前記密閉容器の内部に固設される固定電極と、前記固定電極に対向配置される可動電極と、前記可動電極を前記固定電極に対して離接させる操作機構と、持ち、前記操作機構は、作動液の供給及び排出により、前記可動電極を開閉する操作部と、前記作動液の供給を開始する電磁反発機構を有し、前記操作部に対する前記作動液の供給及び排出を制御する制御部と、前記作動液の圧力を保持するアキュムレータと、前記操作部により排出された前記作動液を貯蔵する排液タンクと、前記排液タンク内の作動液を前記アキュムレータに供給するポンプと、を持つことにより、応答性が高い限流装置を提供することができる。

【0118】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0119】

１…限流装置、２…可動電極、３…固定電極、４…操作機構、５…容器、６…充填剤、７…第１の電力供給線、８…第２の電力供給線、１１…開口部、１２…底部、２０…操作部、２１…駆動シリンダ、２２…駆動ピストン、２３…駆動ロッド、２４…第１の駆動液室、２５…第２の駆動液室、３０…アキュムレータ、３１…アキュムレータ容器、３２…アキュムレータピストン、３３…窒素ガス室、３４…蓄液室、４０…排液タンク、５０…ポンプユニット、５２…第１の高圧流路、５３…第２の高圧流路、５４…制御流路、５５…排液流路、６０…制御部、６１…第１の制御液室、６２…第２の制御液室、６３…第３の制御液室、６４…切替弁、６４Ａ…接続部、６４Ｂ…弁体、６４Ｃ…閉塞部、６４Ｄ…軸部、６５Ａ…第１の貫通部、６５Ｂ…第２の貫通部、６６Ａ…第１の連通路、６６Ｂ…第２の連通路、７０…電磁反発機構、１１０…第１の単方向電磁反発機構、７０Ａ，１１０Ａ，１３０Ａ…ケース、７１，１１１，１２１，１３１，１４１…可動軸、７２…開路用コイル、７２Ａ，７３Ａ，１１２Ａ…台座、７３…閉路用コイル、７３Ａ…台座、７４，１１３，１２３，１３３，１４３…駆動板、７５，１２４，１３４，１４４…反発リング、７６，１３８…開路ダンパ、７６Ａ，７７Ａ，１１５Ａ，１２５Ａ，１３６Ａ，１４６Ａ…外筒、７６Ｂ，７７Ｂ，１１５Ｂ，１２５Ｂ，１３６Ｂ，１４６Ｂ…ピストンロッド、７７，１３６，１４８…閉路ダンパ、７８，１３７…開路ダンパ受け、７９，１４７…閉路ダンパ受け、８０…位置保持機構、８１…揺動リンク、８２…付勢部材、１１０…第１の単方向電磁反発機構、１１２，１２２，１３２，１４２…コイル、１１５，１２５，１４６…ダンパ、１１６，１２６…ダンパ受け、１２０…第２の単方向電磁反発機構、１３０…第１の自動復帰電磁反発機構、１３５，１４５…ストッパ、１３８Ａ，１４８Ａ…支持部材、１３９，１４９…復帰バネ、１４０…第２の自動復帰電磁反発機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】