JP2003246565A - 省エネルギー型油圧昇降装置 - Google Patents

省エネルギー型油圧昇降装置

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JP2003246565A
JP2003246565A JP2002045159A JP2002045159A JP2003246565A JP 2003246565 A JP2003246565 A JP 2003246565A JP 2002045159 A JP2002045159 A JP 2002045159A JP 2002045159 A JP2002045159 A JP 2002045159A JP 2003246565 A JP2003246565 A JP 2003246565A
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pressure
cage
cylinder
hydraulic
speed
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JP2002045159A
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English (en)
Inventor
Kisaku Hasegawa
喜作 長谷川
Fuminori Hasegawa
文典 長谷川
Takao Nukada
孝男 額田
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Original Assignee
Oil Drive Kogyo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄圧用シリンダに蓄えた圧油で人及び/また
は荷物積載用ケージを上昇して電力量の使用を少なく
し、またバランスウエートに付設した速度制御用シリン
ダを利用してケージの上昇速度を制御して小型、簡単な
構成、メンテナンスが容易、衝撃が少ない省エネルギー
型の油圧昇降装置を提供する。 【解決手段】 ケージ(15)を油圧アクチュエータ(16)に
より昇降する油圧昇降装置である。油圧昇降装置は、油
圧アクチュエータ(16)より容積が大きい蓄圧用シリンダ
(9)に蓄えられたバランスウエート(8)により生ずる圧油
を油圧アクチュエータ(16)に供給してケージ(15)を上昇
し、かつ、油圧アクチュエータ(16)からタンク(5)に戻
す流量を下降制御用流量調整弁(29)で制御してケージ(1
5)を加速下降、全速下降および減速下降しながら下降す
る構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は省エネルギー型油圧
昇降装置に係り、特に、バランスウエート付きの蓄圧用
シリンダから油圧アクチュエータに圧油を供給し、人及
び/または荷物積載用ケージを作動する省エネルギー型
油圧昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エレベータの人及び/または荷物
積載用ケージ(以下、ケージという)を昇降するために
直接方式、間接方式、バランスウエート方式およびアキ
ュムレータなど各種方式の油圧式エレベータが用いられ
ている。例えば、直接方式では図6(a)に示すように
電動モータ81にて駆動される油圧ポンプ82の圧油が
チェック83を経て油圧アクチュエータ84に供給さ
れ、油圧アクチュエータ84の伸長に伴って付設されて
いるケージ85を上昇している。ケージ85を下降する
時には油圧アクチュエータ84の戻り油が2位置の電磁
切換弁86を経てタンク87に戻され、油圧アクチュエ
ータ84が縮小してケージ85を下降している。間接方
式では図6(b)に示すように直接方式と同様に油圧ポ
ンプ82と電磁切換弁86により油圧アクチュエータ8
4を伸縮している。油圧アクチュエータ84にはケーブ
ル88を巻きつけたリール89を付設している。ケーブ
ル88の一端にはケージ85が取着されており、ケージ
85は油圧アクチュエータ84の伸縮に伴ってケーブル
88を介して昇降している。
【0003】バランスウエート方式では一例目の図6
(c)および二例目の図6(d)に示すように直接方式
と同様に油圧ポンプ82と電磁切換弁86により油圧ア
クチュエータ84を伸縮している。図6(c)では図6
(a)に固定滑車90、バランスウエート91およびケ
ーブル92を追加して形成している。固定滑車90には
ケーブル92が巻きつけられ、そのケーブル92の一端
にはバランスウエート91が、また他端にはケージ85
が取着されている。このバランスウエート91の重量は
ケージ85の重量よりも軽く形成されており、ケージ8
5を昇降するときにバランスウエート91により油圧ア
クチュエータ84にかかる圧力が少なくなるようにして
省エネルギー化を図っている。図6(d)では図6
(b)に固定滑車90、バランスウエート91およびケ
ーブル92を追加して形成している。この例ではケーブ
ル92の一端にはバランスウエート91が、また他端に
はリール89が取着されている。この例も一例目と同様
にケージ85を昇降するときに油圧アクチュエータ84
にかかる圧力が少なくなるようにしている。また他の方
式としてアキュムレータを使用し、蓄えられた圧油によ
りケージを上昇して省エネルギー化を図ることが行なわ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の直接方式および間接方式の油圧式エレベータでは簡
単な構成の油圧回路でケージを昇降できるが、ケージを
昇降する油圧アクチュエータには直接油圧ポンプから吐
出した圧油を供給して油圧アクチュエータを伸長してい
る。ケージを所定速度で上昇するためには、それに対応
した押除け容積の大きい油圧ポンプと高い圧力が必要に
なるとともに大きな出力の電動モータが必要になってい
る。これに伴って油圧ポンプおよび電動モータの外観形
状が大形になるため大きい場積が必要になるとともに大
きな電力が必要になり、エレベータ等の油圧回路が要望
する小さい場積、小さい電力、省エネルギーの昇降装置
が得られないという問題が生ずる。
【0005】上記回路ではケージが上昇から停止する時
に高速から一時低速に保持した後に停止する速度制御が
得られずに停止時の衝撃が大きくなっている。これを回
避するため電動モータにインバータモータを使用し、油
圧ポンプを可変速度で駆動して吐出量を可変にすること
により達成できるが、電動モータおよび制御装置が高価
になるという問題が生ずる。又は油圧ポンプを可変容積
形とすることで達成できるが、短時間で可変容積にする
ことが困難であり停止時の衝撃が改善できず、かつ油圧
ポンプおよび可変容積の制御装置が高価になる。油圧ポ
ンプにピストン型ポンプを使用すると騒音が高くなり乗
り心地が悪くなるという問題が生ずる。更に油圧ポンプ
をスターデルタ始動法の電動モータで駆動すると、起動
時のスタートが遅くなりエレベータの上昇が遅れて乗り
心地が悪くなる。これを解消するためインバータモータ
を使用すると前記のごとくモータおよび制御装置が高価
になる。
【0006】上記直接方式および間接方式を改良するた
めバランスウエート方式で油圧アクチュエータに作用す
る荷重を減じて差圧を小さくして昇降を制御している
が、前方式と同様に直接油圧ポンプから圧油を油圧アク
チュエータに供給する方法では依然として押除け容積の
大きい油圧ポンプが必要になり電力量の節約は少ない。
また差圧を小さくして昇降を制御する方法ではケージ等
に搭載する人数および荷物の重量の大小により差圧が変
動して昇降速度の制御が難しくなり精度が悪い。これを
解決するためには前記と同様にインバータモータ等を使
用する必要があり制御装置が複雑に大きくなるとともに
コストが嵩むという問題がある。
【0007】またアキュムレータを使用する方式ではア
キュムレータが蓄圧する最低圧力と最高圧力との間に圧
力差が生ずるため、前記と同様に、昇降速度の制御が難
しくなるとともに、最高圧力に対応して蓄圧するために
電力量の節約が少なく省エネルギーの達成がまだ不十分
であるという問題がある。更に近年では油圧昇降装置が
駅舎の昇降用エレベータおよび家庭用エレベータとして
用いられることが多くなり、省エネルギー化、小型化、
メンテナンスの容易化、乗り心地の良好化、廉価が図ら
れた油圧昇降装置が望まれている。
【0008】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、蓄圧用シリンダに蓄えた圧油で人及び/または
荷物積載用ケージを上昇して電力量の使用を少なくする
とともに迅速に上昇し、またバランスウエートに付設し
た速度制御用シリンダを利用してケージの上昇速度を制
御して小型、簡単な構造、メンテナンスが容易、衝撃が
少ない、安価な省エネルギー型の油圧昇降装置を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、省エネルギー型油圧昇降装置の第1発明は、人及び
/または荷物積載用ケージを油圧アクチュエータにより
昇降する油圧昇降装置において、油圧アクチュエータよ
り容積が大きい蓄圧用シリンダに蓄えられたバランスウ
エートにより生ずる圧油を油圧アクチュエータに供給し
てケージを上昇し、かつ、油圧アクチュエータからタン
クに戻す流量を下降制御用流量調整弁で制御してケージ
を加速下降、全速下降および減速下降しながら下降する
ことを特徴としている。第2発明は、人及び/または荷
物積載用ケージを油圧アクチュエータにより昇降する油
圧昇降装置において、蓄圧用シリンダに蓄えられたバラ
ンスウエートにより生ずる圧油を油圧アクチュエータに
供給してケージを上昇するとき、バランスウエートによ
り速度制御用シリンダに生ずる圧油を上昇制御用流量調
整弁で制御しながらタンクに戻して蓄圧用シリンダから
油圧アクチュエータへの圧油を可変流量とし、ケージを
加速上昇、全速上昇および減速上昇しながら上昇するこ
とを特徴としている。第3発明は、人及び/または荷物
積載用ケージを油圧アクチュエータにより昇降する油圧
昇降装置において、バランスウエートにより速度制御用
シリンダおよび蓄圧用シリンダに生じた圧油を、速度制
御用シリンダからは上昇用流量調整弁で制御しながらタ
ンクに戻すとともに、蓄圧用シリンダからは供給制御用
流量調整弁で制御しながら油圧アクチュエータに供給
し、ケージを加速上昇、全速上昇および減速上昇しなが
ら上昇することを特徴としている。
【0010】この場合において、蓄圧用シリンダが最大
油量から油圧アクチュエータに圧油を吐出したことを検
出して少なくとも油圧ポンプおよび電動モータからなる
油圧源を始動し、少なくともケージの上昇からケージが
下降して扉閉までの一往復内で、好ましくは扉閉の所定
時間前までに蓄圧用シリンダを最大油量に蓄圧する油圧
源からなるようにしている。また、蓄圧用シリンダと速
度制御用シリンダをバランスウエートに並列配置してな
るようにするとよい。また、蓄圧用シリンダの中心軸と
速度制御用シリンダの中心軸を同芯にした一体の蓄圧・
速度制御用シリンダを形成し、バランスウエートに付設
してなるようにすると良い。また、蓄圧・速度制御用シ
リンダのピストンおよびロッドのそれぞれに付設して圧
油をシールする摺動用シール部材を一方向から交換可能
に設けてなるようにすると良い。また、油圧アクチュエ
ータの空気を抜くとともに、蓄圧用シリンダの圧油を供
給する空気抜き用ドレン弁を油圧アクチュエータと蓄圧
用シリンダの間の配管に配設してなるようにすると良
い。
【0011】
【作用】上記構成による省エネルギー型油圧昇降装置は
油圧ポンプから蓄圧用シリンダに蓄えられた圧油がバラ
ンスウエートを利用して油圧アクチュエータに供給され
てケージを上昇するため、従来の方式に比べて始動時の
遅れがなくなり、全工程で迅速に加速上昇、全速上昇を
図ることができる。油圧アクチュエータは容積が大きい
蓄圧用シリンダに蓄えられた圧油を供給されるため全工
程で停止することなく伸長し、ケージを上昇することが
できる。蓄圧用シリンダに蓄えられる圧油は、ケージの
扉開閉、荷物積み降ろしおよびケージ昇降の間の作動時
間が長い間に蓄圧されるため、小さい押除け容積の油圧
ポンプでも十分な蓄圧量が得られる。例えば蓄圧用シリ
ンダへの蓄圧は蓄圧用シリンダがケージを上昇するため
油圧アクチュエータに圧油を供給開始したときから始
め、ケージが下降して扉が閉じるまでの一往復内、好ま
しくは扉が閉じる前の所定時刻まで油圧ポンプを作動さ
せて蓄圧を行なうことで作動時間を長くするようしてい
る。油圧ポンプが扉を閉じる前の所定時刻まで蓄圧する
ことにより次の上昇時に余裕を持って蓄圧することがで
き、次の圧油の供給にも迅速に対応することができる。
また油圧ポンプの性能が低下したときでも圧油の蓄圧に
対応することが可能となり、油圧ポンプの交換時期を長
くすることができる。上記のように油圧ポンプの作動時
間を長くすることで、油圧ポンプが小型にできるととも
に、それを駆動する電動モータも小型にできる。電動モ
ータを小型にすることにより電気量が少なく出来て省エ
ネルギー化を図ることができる。
【0012】バランスウエートを下降させて油圧アクチ
ュエータに圧油を供給するとき速度制御用シリンダには
圧油が生ずる。この速度制御用シリンダの圧油は上昇制
御用流量調整弁で制御されながらタンクに戻される。こ
のとき上昇制御用流量調整弁は速度制御用シリンダから
の多量でかつ差圧の大きい圧油を制御するために流量を
精度良く制御することができる。このため上昇制御用流
量調整弁は蓄圧用シリンダの下降速度を精度良く可変速
度に制御でき、これに伴ってバランスウエートの下降速
度も精度良く可変速度に制御できる。上昇制御用流量調
整弁が速度制御用シリンダおよびバランスウエートの下
降速度を精度良く可変に制御することにより、バランス
ウエートを利用して蓄圧用シリンダから油圧アクチュエ
ータに供給される圧油は安定した精度の良い可変流量が
得られる。これに伴って油圧アクチュエータにより上昇
されるケージは加速上昇、全速上昇および減速上昇を確
実に行ないながら上昇し、衝撃が少なく、かつ滑らかに
停止することができる。
【0013】ケージの下降速度は油圧アクチュエータか
らタンクに戻る圧油を下降制御用流量調整弁で、またケ
ージの上昇速度は速度制御用シリンダからタンクに戻る
圧油を上昇制御用流量調整弁および蓄圧用シリンダから
油圧アクチュエータに供給される圧油を供給制御用流量
調整弁で制御することにより加速、全速および減速の変
更を行なっている。このように下降制御用流量調整弁、
上昇制御用流量調整弁および供給制御用流量調整弁の油
圧機器を用いて速度が制御され、全速から低速に減速し
た後に停止することにより大型の油圧昇降装置でも油圧
回路が簡単な構造で形成できるとともに、停止時の衝撃
を著しく減少することができる。蓄圧用シリンダと速度
制御用シリンダをバランスウエートに並列配置すること
によりバランスウエートをバランス良く支持でき、また
は蓄圧用シリンダの中心軸と速度制御用シリンダの中心
軸を同芯にして一体にした蓄圧・速度制御用シリンダを
形成することにより狭い場積でバランスウエートを支持
できる。
【0014】一体化された蓄圧・速度制御用シリンダの
ロッドおよびピストンのそれぞれに設けた摺動用シール
部材は一方向から交換可能に取付けられているため補修
作業が容易になっている。また摺動用シール部材の交換
は蓄圧・速度制御用シリンダをエレベータの昇降路に設
置したままで行なうことができ、メンテナンスが容易に
なっている。空気抜き用ドレン弁により油圧アクチュエ
ータの空気を抜くとともに、蓄圧用シリンダの圧油を油
圧アクチュエータに供給することで圧縮空気によるシー
ル部材の破損を防止できる。また、空気抜き用ドレン弁
が油圧アクチュエータと蓄圧用シリンダの間の配管に配
設されているため、空気抜き作業を容易に行なうことが
できるとともに、圧油を蓄圧用シリンダから自動的に補
充することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る省エネルギー
型油圧昇降装置の実施形態について図面を参照して説明
する。図1は第1実施例の省エネルギー型油圧昇降装置
の油圧回路1である。図1において、電動モータ3によ
り駆動される油圧ポンプ4はタンク5より油6を吸引し
て加圧し、第1チェック弁7を経てバランスウエート8
が付設された蓄圧用シリンダ9に吐出している。前記油
圧ポンプ4と蓄圧用シリンダ9は第1配管10により接
続されており、第1配管10には第1チェック弁7が配
設されている。第1配管10からは第2配管11が分岐
されており、この第2配管11にはリリーフ弁12が配
設され、油圧ポンプ4の吐出した圧油を調圧している。
上記で油圧源13は、主に電動モータ3、油圧ポンプ
4、タンク5、リリーフ弁12、フィルタ14からな
り、少なくとも蓄圧用としては電動モータ3と押除け容
積の小さい油圧ポンプ4により構成されている。
【0016】蓄圧用シリンダ9には油圧ポンプ4の圧油
が吐出されており、圧油はバランスウエート8を上昇さ
せるとともにボトム室9aに蓄えられる。蓄圧用シリン
ダ9にはバランスウエート8が付設されており、バラン
スウエート8はその重量により蓄圧用シリンダ9のボト
ム室9aに所定圧力Pniの圧油を生じさせている。こ
の蓄圧用シリンダ9の蓄圧する圧力Pniは、ケージ1
5を昇降する油圧アクチュエータ16の上昇圧力Pu
と、蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュエータ16まで
の管路及び機器の抵抗Prとを加算したものよりも高く
設定(Pu+Pr<Pni)している。
【0017】これにより蓄圧用シリンダ9は油圧アクチ
ュエータ16に圧油を供給して伸長させ、ケージ15を
迅速に上昇することができる。ケージ15は上昇位置が
ケージ用リミットスイッチ17で検出されている。蓄圧
用シリンダ9が蓄圧する蓄圧用シリンダ油量Vaは油圧
アクチュエータ16を上昇するアクチュエータ油量Vk
よりも大きく設定(Va<Vk)されている。即ち、蓄
圧用シリンダ9のボトム側容積Vaは油圧アクチュエー
タ16のボトム側容積Vkよりも大きく設定(Va<V
k)されている。これにより油圧アクチュエータ16は
バランスウエート8の作用により生ずる蓄圧用シリンダ
9の圧油を受けて全工程で停止することなく迅速に上昇
することができる。
【0018】蓄圧用シリンダ9の圧油はケージ15が扉
開閉、荷物積み降ろしおよび昇降を行なう間の一往復内
に油圧ポンプ4から供給されて蓄えられる。例えば蓄圧
用シリンダ9への蓄圧は蓄圧用シリンダ9がケージ15
を上昇するため油圧アクチュエータ16に圧油を供給開
始したときから始める。蓄圧用シリンダ9への圧油の蓄
圧開始は蓄圧用シリンダ9が最大油量から油圧アクチュ
エータ16に圧油を供給開始したことを蓄圧シリンダ用
リミットスイッチ18(以下、蓄圧用スイッチ18とい
う)で検出し、電動モータ3および油圧ポンプ4を始動
して行なう。これは蓄圧用シリンダ9の伸長位置、バラ
ンスウエート8の位置、あるいはケージ15を上昇する
ときの図示しない上昇スイッチの押圧信号のいずれかに
よって油圧ポンプ4の起動を開始するようにしている。
油圧ポンプ4は回転させてタンク5より油6を吸引し、
加圧して第1チェック弁7を経て蓄圧用シリンダ9に吐
出し蓄え始める。
【0019】蓄圧用シリンダ9に蓄えられる圧油の最大
油量は、蓄圧用シリンダ9の伸長を検出する蓄圧用スイ
ッチ18により設定されている。蓄圧用スイッチ18は
蓄圧用シリンダ9あるいはバランスウエート8の位置を
検出して所定位置になったときに電動モータ3に停止信
号を出力している。これに伴って電動モータ3および油
圧ポンプ4が停止され、蓄圧用シリンダ9には最大容
量、即ち最大油量の圧油が蓄えられる。この油圧源13
の電動モータ3および油圧ポンプ4は、例えばケージ1
5が下降して扉閉したときのケージ15の一往復のとき
に停止するようにしている。エレベータの一往復は上昇
位置(2階)で扉閉から下降スタートまでの間に待機時
間がない最短の時間で設定する。このため停止なく昇降
しても蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュエータ16に
圧油の供給が十分にできるとともに、油圧ポンプ4から
蓄圧用シリンダ9に圧油が蓄圧される。
【0020】油圧昇降装置を用いた油圧式エレベータの
油圧回路1では、例えば1階と2階の間を昇降すると
き、図2に示すように油圧ポンプ4はケージ15が2階
への上昇を開始(Tb)したときより蓄圧用シリンダ9
に蓄圧を開始する。蓄圧の停止はケージ15が2階での
扉開、荷物入るおよび/あるいは荷物出る、扉閉を行
い、更に1階へのケージ下降加速、ケージ下降、ケージ
下降減速、ケージ停止を行なった後、扉閉(Th)まで
の少なくとも一往復の時間Ha内に圧油を蓄圧用シリン
ダ9に蓄えるようにしている。好ましくは、1階に下降
した扉閉(Th)から所定時間Hbの前までの時刻(T
m)の間に蓄圧すると良い。上記により、次の圧油の供
給にも迅速に対応できるとともに、蓄圧に所定時間Hb
の余裕を持たせることで油圧ポンプ4の性能が低下した
ときでも圧油の蓄圧に対応することができて油圧ポンプ
4の交換時期を長くすることができる。
【0021】このとき油圧ポンプ4は一往復の時間内に
ケージ15の上昇に必要な圧油を蓄圧用シリンダ9に十
分蓄えることができるように、できるだけ小さい押除け
容積の油圧ポンプ4を用いることにより、より大きい省
エネルギーが得られて良い。上記において、蓄圧の停止
位置の扉閉(Th)あるいは時刻(Tm)は蓄圧用スイ
ッチ18により設定されている。あるいは油圧ポンプ4
の始動から停止までの作動時間(Ha、あるいはHa−
Hb)はタイマにより設定しても良い。これにより、蓄
圧する時間が従来に比べて大幅に長くすることができ、
蓄圧に必要な油量に合わせてできるだけ小さい押除け容
積の油圧ポンプ4が設定されるため、これを駆動する電
動モータ3も小型になり電力の消費量が少なくできる。
したがって従来に比べて大幅な省エネルギー化を図るこ
とができる。
【0022】バランスウエート8には油圧アクチュエー
タ16の伸長速度、即ちケージ15の上昇速度を制御す
る速度制御用シリンダ20が蓄圧用シリンダ9と並列に
配設されている。速度制御用シリンダ20はバランスウ
エート8に取着されており、そのピストンロッド20a
はバランスウエート8と共に昇降する。速度制御用シリ
ンダ20のボトム室20bには第3配管21が接続され
ており、第3配管21にはバランスウエート8の下降速
度を制御してケージ15の上昇速度を制御する上昇制御
用電磁式流量調整弁22(以下、上昇制御用流量調整弁
22という)が配設されている。上昇制御用流量調整弁
22はバランスウエート8を停止して保持する停止位置
(イ)、バランスウエート8をゆっくり下降する低速位
置(ロ)および迅速に設定された所定速度で下降する全
速下降位置(ハ)が設けられている。
【0023】上昇制御用流量調整弁22は図示しないエ
レベータの上昇スイッチからの指令により全速下降位置
(ハ)に切換る。全速下降位置(ハ)ではバランスウエ
ート8が所定速度で下降することにより、蓄圧用シリン
ダ9が所定流量で圧油を油圧アクチュエータ16に供給
して伸長させ、ケージ15を所定速度(Sh)で上昇さ
せる。次に、ケージ15が上昇し減速位置に到達すると
図示しないリミットスイッチからの減速信号により上昇
制御用流量調整弁22は低速位置(ロ)に切換る。これ
により速度制御用シリンダ20からタンク5への戻り油
が少なくなりバランスウエート8は減速された所定速度
で下降する。これに伴ってバランスウエート8がゆっく
り下降することにより蓄圧用シリンダ9から油圧アクチ
ュエータ16に供給する流量が少なくなり、油圧アクチ
ュエータ16を減速して伸長させ、ケージ15を低速
(So)で上昇させる。
【0024】更にケージ15が所定位置に上昇したこと
をケージ用リミットスイッチ19により検出して上昇制
御用流量調整弁22に停止位置(イ)に切換る停止信号
を出力する。これにより速度制御用シリンダ20からタ
ンク5への戻り油は停止し、バランスウエート8も停止
する。これに伴って蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュ
エータ16に供給する流量が停止し、ケージ15も停止
する。上記において、ケージ15の停止は上昇制御用流
量調整弁22を停止位置(イ)に切換えバランスウエー
ト8を停止することにより行なったが、後述する電磁式
チェック弁26を閉止して蓄圧用シリンダ9から油圧ア
クチュエータ16に供給する圧油を停止して行なっても
良い。このときには上昇制御用流量調整弁22が停止位
置(イ)に切換えられることにより速度制御用シリンダ
20とバランスウエート8とが当接を維持するように速
度制御用シリンダ20の下降を停止すると良い。
【0025】上記のごとく上昇制御用流量調整弁22が
速度制御用シリンダ20を制御することによりバランス
ウエート8の下降速度を制御している。速度制御用シリ
ンダ20の戻り油を上昇制御用流量調整弁22が制御す
ることにより、速度制御用シリンダ20の多量でかつ差
圧の大きい戻り油を制御するためバランスウエート8の
下降速度を安定して精度良く制御できる。このためバラ
ンスウエート8により蓄圧用シリンダ9から油圧アクチ
ュエータ16に供給される圧油は安定して精度が良くな
るため、ケージ15の全速上昇、低速上昇時も安定した
精度の良い速度が得られる。またケージ15は全速速度
から所定の減速速度を維持した後に停止することが可能
になる。このように前記の油圧昇降装置を用いた油圧回
路1はケージ15の上昇速度が安定した精度の良い可変
速度に得られるとともに、それにより停止時の衝撃を著
しく減少することが可能となっている。
【0026】また第3配管21から分岐された第4配管
24には負圧防止用チェック弁23が配設されており、
負圧防止用チェック弁23はバランスウエート8の上昇
時、即ちに速度制御用シリンダ20の伸長時にタンク5
より油を吸引してボトム室20bが真空になるのを防止
している。第3配管21からの分岐配管24aには安全
弁23aを配設し、安全弁23aはバランスウエート8
の全重量が速度制御用シリンダ20に作用したとき油圧
機器が破損しないようにしている。上記の蓄圧用シリン
ダ9、油圧アクチュエータ16および速度制御用シリン
ダ20には、図1に示すようにシリンダチューブ内を上
下方向に摺動自在なピストンが枢密に挿入されている。
このピストンにはパッキン及び/あるいはシールリング
のシール部材9b、16a、20dが取着されており、
ボトム室の圧油が漏れるのを防止している。蓄圧用シリ
ンダ9には第1空気抜きプラグ9dが、油圧アクチュエ
ータ16には第2空気抜きプラグ16bが、および速度
制御用シリンダ20には第3空気抜きプラグ20eが付
設されており、圧縮空気によるシール部材9b、16
a、20dの破損を防止している。
【0027】油圧回路1は、第1配管10から第5配管
25が第1チェック弁7と蓄圧用シリンダ9の間で分岐
されており、第5配管25は油圧アクチュエータ16に
接続されている。第5配管25には対向して配置される
一対の電磁式チェック弁26a、26b(以下、両方を
示すときには電磁式チェック弁26と記す)が配設され
ており、電磁式チェック弁26は図示しない上昇スイッ
チからの指令により開口して蓄圧用シリンダ9の圧油を
油圧アクチュエータ16に向けて流している。これに伴
って油圧アクチュエータ16が伸長してケージ15を上
昇する。一対の電磁式チェック弁26a、26bは一体
に形成しても良い。電磁式チェック弁26aはケージ1
5が所定位置に上昇したときにケージ用リミットスイッ
チ17からの指令により閉止して蓄圧用シリンダ9から
油圧アクチュエータ16への圧油の供給を停止する。電
磁式チェック弁26bは蓄圧用シリンダ9等が故障して
圧油が低下したときに油圧アクチュエータ16の圧油が
蓄圧用シリンダ9の方向に流れるのを防ぎ油圧アクチュ
エータ16、即ちケージ15の下降を防止している。な
お、電磁式チェック弁26bはチェック弁を用いても良
い。
【0028】また第5配管25には油圧アクチュエータ
16および蓄圧用シリンダ9の内部から空気を取り除く
とともに、蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュエータ1
6に圧油を補充する空気抜き用弁27が配設されてい
る。これにより油圧アクチュエータ16は所定の位置に
停止するとともに、所定のストロークを移動することが
できる。また油圧アクチュエータ16から空気を抜くこ
とにより、シール部材16aが圧縮空気により破損する
のを防止することができる。更に第5配管25からは第
6配管28が分岐されており、第6配管28には油圧ア
クチュエータ16の縮小、即ちケージ15の下降速度を
制御するケージ下降速度制御用電磁式流量調整弁29
(以下、下降制御用流量調整弁29という)が配設され
ている。
【0029】下降制御用流量調整弁29は油圧アクチュ
エータ16からタンク5に戻る圧油の流量を制御するこ
とにより、ケージ15の下降速度を制御している。下降
制御用流量調整弁29はケージ15を停止して保持する
停止位置(ニ)、ケージ15をゆっくり下降する低速位
置(ホ)および迅速に設定された所定速度で下降する全
速下降位置(ト)が設けられている。下降制御用流量調
整弁29は図示しないエレベータの下降スイッチからの
指令により全速下降位置(ト)に切換る。全速下降位置
(ト)では油圧アクチュエータ16のボトム室16dの
圧油をタンク5に所定の流速で戻すことにより、ケージ
15を所定速度で下降させる。
【0030】次に、ケージ15が下降し減速位置に到達
すると図示しないリミットスイッチからの減速信号によ
り下降制御用流量調整弁29は低速位置(ホ)に切換
る。これにより油圧アクチュエータ16からタンク5へ
の戻り油が少なくなりケージ15は減速された低速で下
降する。更にケージ15が下降し所定位置に到達したこ
とを図示しないケージ下降位置用リミットスイッチが検
出すると、下降制御用流量調整弁29にはリミットスイ
ッチから停止位置(ニ)に切換る停止信号が出力され
る。これにより下降制御用流量調整弁29は停止位置
(ニ)に切換り、油圧アクチュエータ16からタンク5
への戻り油は停止してケージ15を停止する。上記のご
とく油圧昇降装置の下降制御用流量調整弁29が油圧ア
クチュエータ16の下降速度を可変に制御し、例えばケ
ージ15の下降速度を全速速度から所定の減速速度に減
速し、更にその減速速度に維持した後に停止することで
停止時の衝撃を著しく減少することが可能となってい
る。
【0031】第5配管25から分岐された第6配管30
には絞り弁31および非常停止用チェック弁32が配設
されている。非常停止用チェック弁32を作動すると、
油圧アクチュエータ16の圧油は絞り弁31で絞られな
がらタンク5に戻る。このため油圧アクチュエータ16
の下降速度は制御されて低速になり、ケージ15を安全
に所定の位置に下降させることができる。油圧アクチュ
エータ16は単動油圧アクチュエータにより形成されて
おり、この油圧アクチュエータ16にはケージ15が付
設されている。ケージ15は油圧アクチュエータ16の
伸縮により昇降しており、油圧アクチュエータ16は蓄
圧用シリンダ9からの圧油が電磁式チェック弁26を経
て供給されて伸長し、所定速度でケージ15を上昇す
る。また油圧アクチュエータ16はボトム室16dの圧
油が下降制御用流量調整弁29を経て圧油をタンク5に
戻されることにより縮小し、所定速度でケージ15を下
降する。
【0032】なお、油圧アクチュエータ16には多段油
圧アクチュエータを用いても良い。ケージ15はケージ
の自重WCおよびケージ内に搭乗する人間と荷物の積載
重量WLにより形成されている。上記において、電動モ
ータ3、上昇制御用流量調整弁22、電磁式チェック弁
26、および下降制御用流量調整弁29は、それぞれ上
昇、下降、あるいは非常用スイッチ、リミットスイッチ
に接続されており、各スイッチからの適合した指令によ
り作動している。この制御にはCPU、コントローラあ
るいはコンピュータ等を用いても良い。上記の上昇制御
用流量調整弁22は3位置の電磁切換弁により図示して
いるが、後述するスライド式の流量調整弁、回動式の流
量調整弁、電圧比例弁、電流比例弁あるいはサーボ弁の
いずれでも良い。
【0033】次に、油圧昇降装置の作動について図1お
よび図2を用いて説明する。なお、図2は1階と2階の
間を昇降する油圧式エレベータ、各弁、電動モータ3と
油圧ポンプ4の作動を示すタイムチャート図である。油
圧式エレベータを上昇するときにはケージ15の外方に
配設された図示しない上昇スイッチを押圧する。上昇ス
イッチは押圧されることによりコンピュータあるいはリ
レー回路(以下、制御部という)等に指令を出力し、そ
れを受けて制御部は各機器に指令を出力して図2に示す
ように1階では時刻(Ta)から時刻(Tb)までの間
に扉開、人・荷物入るおよび/あるいは荷物出る、扉閉
を順次行なう。次に、時刻(Tb)から時刻(Tc)ま
での間に1階から2階への上昇スタート、加速、全速上
昇、減速、低速上昇、停止を順次行なう。2階では時刻
(Tc)から時刻(Td)までの間に扉開、人・荷物入
るおよび/あるいは荷物出る、扉閉を順次行なう。
【0034】上記において1階から2階への上昇時にお
ける油圧回路1の作動について説明する。上昇スタート
(Tb)時に制御部からの指令が上昇制御用流量調整弁
22および電磁式チェック弁26に出力され、上昇制御
用流量調整弁22は全速下降位置(ハ)に切換り、電磁
式チェック弁26は開口する。電磁式チェック弁26は
開口して蓄圧用シリンダ9のボトム室9aの圧油を油圧
アクチュエータ16に供給し、上昇制御用流量調整弁2
2は全速下降位置(ハ)で速度制御用シリンダ20のボ
トム室20bの圧油を迅速にタンク5に戻す。これに伴
ってバランスウエート8は所定速度で下降して蓄圧用シ
リンダ9の圧油を油圧アクチュエータ16に迅速に供給
する。これにより従来の電動モータに比べて遅れなくス
タートできる。アクチュエータ16はケージ15を加速
上昇した後に全速上昇(Sh)させる。
【0035】上記において蓄圧用シリンダ9に蓄えられ
た圧油は油圧アクチュエータ16に供給されることによ
り最大油量から減少するが、蓄圧用シリンダ9から油圧
アクチュエータ16に供給される開始点は蓄圧用スイッ
チ18で検出されている。蓄圧用スイッチ18は電動モ
ータ3に指令を出力して電動モータ3の回転を始めさせ
る。油圧ポンプ4は始動し、吐出油が蓄圧用シリンダ9
に送られてバランスウエート8を持ち上げ、蓄圧用シリ
ンダ9のボトム室9aにバランスウエート8で圧油を生
じさせ蓄える。この蓄圧は1階での扉閉Thまでの間、
油圧ポンプ4が回転を続行しておこなわれる。
【0036】ケージ15が上昇し減速位置(Te)に到
達すると制御部からの減速信号により上昇制御用流量調
整弁22が全速位置(ハ)から低速位置(ロ)に切換え
られ、速度制御用シリンダ20からタンク5への戻り油
が上昇制御用流量調整弁22にて絞られて少なくなりバ
ランスウエート8は減速された所定速度で下降する。こ
れにより蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュエータ16
に供給する流量は少なくなり油圧アクチュエータ16を
減速上昇した後にケージ15を低速(So)で上昇させ
る。更にケージ15が停止指令位置(Tf)に上昇した
とき制御部は上昇制御用流量調整弁22に停止信号を出
力し、上昇制御用流量調整弁22を停止位置(イ)に切
換えて速度制御用シリンダ20の下降を停止する。この
とき制御部は若干遅れて電磁式チェック弁26に停止指
令を出力し、電磁式チェック弁26を閉止して蓄圧用シ
リンダ9から油圧アクチュエータ16に供給する圧油を
停止する。
【0037】上記のようにケージ15は全速上昇(S
h)から低速(So)に減速した後に停止するため停止
時の衝撃を減少することができる。更に、速度制御用シ
リンダ20の下降を停止した後に、蓄圧用シリンダ9か
ら油圧アクチュエータ16への圧油の供給が停止するた
め、更に停止時の衝撃を著しく減少することができる。
このためケージ15は所定の上昇着床位置(Tc)で停
止することができる。このように油圧昇降装置は油圧式
エレベータの上昇速度を可変にできるとともに、停止時
の衝撃を著しく減少することができる。このとき、蓄圧
用シリンダ9は油圧アクチュエータ16の容積よりも大
きくなっているため油圧アクチュエータ16を全工程で
移動させても蓄圧用シリンダ9には圧油が残余してい
る。小型のエレベータ等では停止信号は上昇制御用流量
調整弁22と電磁式チェック弁26に同時に出力しても
良い。停止した2階において制御部は順次扉開、荷物入
るおよび/あるいは荷物出るの間の扉開(Tc)から扉
閉(Td)を行なう。
【0038】次に2階から1階への下降時における油圧
昇降装置の作動について説明する。2階から油圧式エレ
ベータが下降するときにはケージ15の外方に配設され
た図示しない下降スイッチを押圧する。下降スイッチは
押圧されることにより制御部に指令信号を出力し、その
指令を受けて制御部は各機器に指令を出力し図2に示す
ように時刻(Td)から時刻(Tg)までの間に2階か
ら1階への下降スタート、加速、全速下降、減速、低速
下降、停止を順次行なう。1階では時刻(Tg)から時
刻(Th)までの間に扉開、人・荷物入るおよび/ある
いは荷物出る、扉閉を順次行なう。また1階でもケージ
15は扉閉(Th)から次の指令(Ti)までの時間
(時刻ThからTiの間)は待機が行なわれる。次の指
令(Ti)は扉開あるいは上昇スタートの指令がでる。
【0039】上記において2階から1階への下降時にお
ける油圧回路1の作動について説明する。下降スタート
(Td)時に制御部からの指令が下降制御用流量調整弁
29に出力され、下降制御用流量調整弁29は停止位置
(ニ)から全速下降位置(ト)に切換わる。下降制御用
流量調整弁29は全速下降位置(ト)で油圧アクチュエ
ータ16のボトム室16dの圧油をタンク5に所定の流
速で戻すことにより、ケージ15を所定速度で下降させ
る。これにより、油圧アクチュエータ16はケージ15
を加速した後に全速下降(Sd)させる。ケージ15が
下降し減速位置(Tj)に到達すると制御部からの減速
信号により下降制御用流量調整弁29が全速下降位置
(ト)から低速位置(ホ)に切換り、油圧アクチュエー
タ16からタンク5への戻り油が少なくなりケージ15
は減速下降した後に低速下降(Sw)で下降する。
【0040】更にケージ15が停止指令位置(Tk)に
下降したとき制御部は下降制御用流量調整弁29に停止
信号を出力し、下降制御用流量調整弁29を停止位置
(ニ)に切換えて油圧アクチュエータ16からタンク5
に戻る油を停止し、ケージ15の下降を停止(Tg)す
る。上記のようにケージ15は全速下降(Sd)から低
速下降(Sw)に減速した後に停止するため停止時の衝
撃を減少することができる。これにより、油圧昇降装置
は油圧式エレベータの下降速度を可変に制御するととも
に、停止時の衝撃を著しく減少している。停止した1階
において制御部は順次扉開、荷物入るおよび/あるいは
荷物出るの間の扉開(Tg)から扉閉(Th)を行な
う。これによりケージ15は1階の上昇スタート(T
b)から上昇した後に下降した扉閉(Th)の昇降の一
往復を行なう。
【0041】この扉閉(Th)が行なわれるとき、又は
扉閉(Th)から所定時間(Hb)前の時刻(Tm)ま
での間に油圧ポンプ4から蓄圧用シリンダ9に吐出され
ている圧油が蓄圧用シリンダ9に最大油量に蓄圧される
ときを蓄圧用スイッチ18が検出して電動モータ3に停
止指令を出力する。これにより油圧ポンプ4から蓄圧用
シリンダ9に蓄圧される圧油の供給が停止し、次のケー
ジ15の上昇に備える。上記のように、ケージ15が昇
降する一往復中の長い作動時間に圧油が蓄圧用シリンダ
9に蓄圧されるため、油圧ポンプ4は小さい押除け容積
でも蓄圧が可能になるとともに、電動モータ3も小型に
なり電力の消費量が少なくでき省エネルギー化を図るこ
とができる。
【0042】図3は第2実施例の省エネルギー型油圧昇
降装置の油圧回路1Aである。なお、第1実施例と同一
部品には同一符号を付して説明は省略する。第1実施例
ではバランスウエート8を用いてケージ15の上昇速度
を制御する速度制御用シリンダ20と油圧アクチュエー
タ16を上昇する圧油を蓄える蓄圧用シリンダ9を並列
配置するとともに、上昇時に開口する電磁式チェック弁
26を設けている。これに対して第2実施例では第1実
施例の速度制御用シリンダ20と蓄圧用シリンダ9を一
体に形成した蓄圧・速度制御用シリンダ35を、また電
磁式チェック弁26の替りに供給制御用電磁・油圧式流
量調整弁36A(以下、供給制御用流量調整弁36Aと
いう)および供給制御用チェック弁36aを設けてい
る。供給制御用チェック弁36aは電磁式チェック弁2
6bと同様に蓄圧用シリンダ9等の圧油が低下したとき
に油圧アクチュエータ16、即ちケージ15の下降を防
止している。更に、第1実施例では、蓄圧用シリンダ9
に蓄えられる圧油の最大油量は蓄圧用スイッチ18で検
出していたが、第2実施例では圧力センサ37により検
出している。上記実施例において、供給制御用流量調整
弁36Aは後述するように電磁−油圧制御方式により制
御されている。また油圧アクチェエータ16の入口近傍
には流量センサ65を設けると良い。
【0043】蓄圧・速度制御用シリンダ35はバランス
ウエート8により生ずる圧油を油圧アクチュエータ16
に供給する蓄圧シリンダ部35aおよびバランスウエー
ト8の下降速度を制御する速度制御シリンダ部35bで
形成されている。蓄圧シリンダ部35aは、主として取
付カバー40、シリンダチューブ41、ロッド42、ピ
ストン43、第1摺動シール部材44、固定シール部材
45、ヘッドカバー46により形成されている。取付カ
バー40は図示しないエレベータの昇降路の基礎等に取
着されており、取付カバー40にはボルトによりシリン
ダチューブ41が取着されている。取付カバー40の中
央部にはロッド42が立設されて取着されており、取付
カバー40とロッド42の間には固定シール部材45が
配設されている。取付カバー40には油圧ポンプ4の吐
出油を蓄圧室35dに供給する第1配管10が接続され
ており、蓄圧室35dは油圧ポンプ4からの圧油を受け
るとともに、バランスウエート8により生ずる圧油を所
定の圧力Pniで蓄圧している。
【0044】シリンダチューブ41の内方にはピストン
43が挿入されている。ピストン43はシリンダチュー
ブ41の上方で摺動自在に支持されている。シリンダチ
ューブ41の上方にはピストン43を貫通したヘッドカ
バー46が着脱自在に取着されている。ピストン43の
上部には後述するロッド42のピストン部42bより直
径が大きい着脱自在な蓋43aが設けられている。蓋4
3aにはOリングが付設されており後述する下降速度制
御室35fの圧油をシールしている。ピストン43とヘ
ッドカバー46の間には第1摺動シール部材44が配設
されている。第1摺動シール部材44は蓄圧室35dに
蓄圧された圧油が外部に漏れないようにシールしてい
る。第1摺動シール部材44はヘッドカバー46をシリ
ンダチューブ41から取外すことにより交換が可能に取
着されている。
【0045】ピストン43の上部にはバランスウエート
8が取着されており、ピストン43は下方でシリンダチ
ューブ41の内面あるいはロッド42の外径に摺動自在
に挿入されて支持されると安定するので良い。ピストン
43の内径部にはロッド42の外径部が枢密に挿入され
ており、ロッド42はピストン43を摺動自在に支持し
ている。蓄圧室35dはロッド42の外径部、シリンダ
チューブ41の内径部、取付カバー40の上面およびピ
ストン43の外径と内径と下面の外面部で形成し、蓄圧
室35dのストロークしたときの蓄圧用シリンダ油量V
cは油圧アクチュエータ16のストロークしたときのア
クチュエータ油量Vkよりも大きく設定(Va<Vc)
されている。
【0046】速度制御シリンダ部35bは、主としてロ
ッド42、ピストン43、第2シール部材47、空気抜
き用パイプ48により形成されている。ロッド42の外
径部にはピストン43の内径部が摺動自在に枢密に挿入
され、ロッド42とピストン43との間には第2シール
部材47が配設されている。空気抜き用パイプ48ヘッ
ドカバー46に付設された第1摺動シール部材44およ
びロッド42に付設された第2シール部材47はそれぞ
れバランスウエート8側の一方向から交換可能に取着さ
れている。第1摺動シール部材44の交換は、先ずバラ
ンスウエート8をピストン43から取外した後、次にヘ
ッドカバー46をシリンダチューブ41から取り外す。
ヘッドカバー46に付設されている古い第1シール部材
44が取外され、新規品と交換することができる。
【0047】また第2シール部材47の交換は、先ずバ
ランスウエート8をピストン43から取外した後、次に
蓋43aをピストン43から取り外す。更にピストン部
42bを中空孔パイプ部42aから取外す。このピスト
ン部42bはピストン43の孔を通して外部に取出され
る。ピストン部42bに付設されている古い第2シール
部材47が取外され、新規品と交換することができる。
蓄圧・速度制御用シリンダ35は、エレベータの昇降路
に据え付けられたままでバランスウエート8を取外した
後に、シリンダチューブ41からヘッドカバー46を取
外して第1摺動シール部材44を、またピストン43か
ら蓋43aを、更に中空孔パイプ部からピストン部42
bを取外して第2シール部材47を昇降路内部で交換す
ることができる。これにより第1摺動シール部材44お
よび第2シール部材47のメンテナンスが容易になって
いる。
【0048】ロッド42は中空孔パイプ部42a、中空
孔パイプ部42aの一端側のピストン部42bおよび他
端側のフランジ部42dにより形成されている。ピスト
ン部42bは中空孔パイプ部42aに着脱自在に取着さ
れており、そのピストン部42bの直径はピストン43
の蓋43aの直径よりも小さく形成されている。中空孔
パイプ部42aの中空孔には空気抜き用パイプ48が配
設され、空気抜き用パイプ48はピストン部42bと他
端側のフランジ部42dを接続している。空気抜き用パ
イプ48は通常フランジ部42dでプラグにより閉止さ
れており、空気を抜くときにプラグの閉止を緩めて実施
している。ロッド42のピストン部42bには空気抜き
用パイプ48に接続され、ロッド42の外径とピストン
43の内径の間に形成される蓄圧室35dの空間から空
気を抜く逆U字形状の空気抜き孔42eが明けられてい
る。またシリンダチューブ41の内径とロッド42の外
径との間に形成される蓄圧室35dの空間から空気を抜
く空気抜き用プラグ49がシリンダチューブ41の上側
に付設されている。ピストン43の内径部とロッド42
の上面の間にはバランスウエート8の下降速度を制御す
る下降速度制御室35fが設けられている。下降速度制
御室35fは中空孔パイプ部42a、ピストン部42b
およびフランジ部42dの中空孔を介して第3配管21
に接続されている。
【0049】下降速度制御室35fは第3配管21を介
して上昇制御用流量調整弁22に接続され、下降速度制
御室35fの戻り油は上昇制御用流量調整弁22により
流量が制御されている。これにより上昇制御用流量調整
弁22はバランスウエート8の下降速度を制御してい
る。供給制御用流量調整弁36Aは第5配管25に配設
されており、供給制御用流量調整弁36Aは図示しない
上昇スイッチからの指令により通路を開き蓄圧部35d
の圧油を油圧アクチュエータ16に流している。供給制
御用流量調整弁36Aはケージ15を停止して保持する
停止位置(チ)、ケージ15をゆっくり上昇する低速位
置(リ)および迅速に設定された所定速度で上昇する全
速上昇位置(ヌ)が設けられている。
【0050】圧力センサ37は油圧ポンプ4の圧油が蓄
圧部35dに供給され、ピストン43が伸長してストロ
ークエンドに達して蓄圧する油圧がバランスウエート8
により生ずる圧力Pniを越えた近傍の設定圧力Psに
なったことを検出して油圧ポンプ4を停止する停止信号
を出力している。蓄圧室35dに蓄えられる油圧Pni
は油圧アクチュエータ16の上昇圧力Puおよび管路と
機器の抵抗Prとを加算したものよりも高い圧力を蓄圧
することができる。圧力センサ37は蓄圧部35dの圧
力が設定圧力Ps以下になったことを検出し、電動モー
タ3に回転開始の指令を出力し、電動モータ3はその信
号を受けて回転を始める。電動モータ3は油圧ポンプ4
を回転させて圧油を蓄圧用シリンダ9に吐出させて蓄圧
を開始する。油圧ポンプ4は蓄圧用シリンダ9が最大油
量になり、その圧力が再度設定圧力Psを越えたときに
回転を停止して蓄圧を停止している。
【0051】次に、油圧昇降装置の油圧回路1Aの作動
について図3を用いて説明する。なお、図3を用いて1
階と2階の間を昇降する油圧式エレベータの例について
説明するが、2階から1階に下降する場合は第1実施例
と同一なので説明は省略し、変更となる1階から2階に
上昇する場合について説明する。上昇スタート(Tb)
時に制御部からの指令が上昇制御用流量調整弁22およ
び供給制御用流量調整弁36Aに出力され、上昇制御用
流量調整弁22は全速下降位置(ハ)に切換り、供給制
御用流量調整弁36Aは全速上昇位置(ヌ)に切換る。
【0052】供給制御用流量調整弁36Aは流通位置に
切換り蓄圧・速度制御用シリンダ35の蓄圧部35dの
圧油を油圧アクチュエータ16に迅速に供給するととも
に、上昇制御用流量調整弁22は全速下降位置(ハ)で
速度制御シリンダ部35bの圧油を迅速にタンク5に戻
す。バランスウエート8は所定速度で下降して蓄圧部3
5dの圧油を油圧アクチュエータ16に供給する。これ
により、油圧アクチュエータ16はケージ15を加速上
昇した後に全速上昇(Sh)させる。前記のように蓄圧
用シリンダ9の最大油量が減じて、その圧力が設定圧力
Ps以下のバランスウエート8により生ずる圧力Pni
になったときに油圧ポンプ4が始動して蓄圧用シリンダ
9への蓄圧を開始し、再度圧力が設定圧力Psになるま
で蓄圧を続行する。この回転は第1実施例と同様に、扉
閉(Th)が行なわれるとき、又は扉閉(Th)の所定
時間Hbの前に設定された時刻(Tm)になったとき、
即ち油圧ポンプ4から蓄圧用シリンダ9に吐出されてい
る圧油が蓄圧用シリンダ9に最大油量に蓄圧されたとき
の設定圧力Psに停止する。
【0053】ケージ15が上昇し減速位置(Te)に到
達すると制御部からの減速信号が上昇制御用流量調整弁
22および供給制御用流量調整弁36Aに出力され、上
昇制御用流量調整弁22は低速位置(ロ)に切換り、供
給制御用流量調整弁36Aは低速位置(リ)に切換る。
供給制御用流量調整弁36Aは蓄圧部35dから油圧ア
クチュエータ16に供給する圧油を少なくし、また上昇
制御用流量調整弁22は速度制御シリンダ部35bの戻
り油を少なくしてタンク5に戻す。蓄圧・速度制御用シ
リンダ35がゆっくり下降することによりバランスウエ
ート8もゆっくり下降する。これにより油圧アクチュエ
ータ16に供給される流量が少なくなることによりケー
ジ15は減速上昇した後に低速(So)で上昇する。
【0054】更にケージ15が所定位置に上昇したとき
制御部からの停止信号が上昇制御用流量調整弁22およ
び供給制御用流量調整弁36Aに出力され、上昇制御用
流量調整弁22は停止位置(イ)に切換り、供給制御用
流量調整弁36Aは停止位置(チ)に切換る。供給制御
用流量調整弁36Aは蓄圧部35dから油圧アクチュエ
ータ16に供給する圧油を停止し、また上昇制御用流量
調整弁22は速度制御シリンダ部35bからタンク5へ
の戻り油を停止する。これにより蓄圧・速度制御用シリ
ンダ35が停止し、ケージ15の上昇が停止(Tc)す
る。このとき、第1実施例と同様に、上昇制御用流量調
整弁22が供給制御用流量調整弁36Aよりも早く切換
り、速度制御シリンダ部35bからタンク5へ戻り油を
早く停止し、蓄圧部35dから油圧アクチュエータ16
に供給する圧油を遅く停止して衝撃を少なくすると良
い。
【0055】図4は供給制御用流量調整弁36Aの一例
を示す模式図であり、供給制御用流量調整弁36Aは流
量制御部50A、電磁制御部50Bおよびパイロット油
圧制御部50Dにより形成されている。流量制御部50
Aは、主にスプール51、ケース52、バネ53で形成
されている。スプール51は段付円柱形状により形成さ
れており、大径部51aおよび小径部51bがケース5
2に摺動自在で枢密に挿入されている。スプール51の
中径部51dはケージ15が停止時にはケース52の小
径部52aに当接して第5配管25を構成する油圧アク
チュエータ管路16fと蓄圧用シリンダ管路9fを遮断
している。スプール51の中径部51dとケース52の
小径部52aの間に形成される開口通路面積Qpはケー
ジ15の速度に応じて可変に制御されている。開口通路
面積Qpはケージ15が全速上昇、即ち蓄圧用シリンダ
9から多量の圧油が油圧アクチュエータ16に供給され
ているとき大きくなり絞られることなく流量を流してい
る。またケージ15が減速上昇、即ち蓄圧用シリンダ9
から少量の圧油が油圧アクチュエータ16に供給されて
いるとき小さくなって流量を絞っている。
【0056】スプール51の一端側にはパイロット圧室
52bが、また他端側にはドレン室52dが形成されて
いる。パイロット圧室52bにはバネ53が収容されて
おり、バネ53はスプール51の中径部51dをケース
52の小径部52aに押圧している。パイロット圧室5
2bはパイロット配管55と、パイロット配管55に設
けられたパイロット用絞り弁56を介して蓄圧用シリン
ダ管路9fに接続されている。パイロット油圧制御部5
0Dはパイロット配管55とパイロット用絞り弁56に
より形成されている。パイロット配管55は蓄圧用シリ
ンダ管路9fのパイロット圧をパイロット圧室52bお
よび電磁制御部50Bに供給している。パイロット圧は
バネ53とともにスプール51を押圧して開口通路面積
Qpを制御している。パイロット圧が小さいときには開
口通路面積Qpを大きくして多量の流量を流してケージ
15の速度を全速上昇にし、パイロット圧が大きいとき
には開口通路面積Qpを小さくして少量の流量を流して
ケージ15の速度を減速上昇にしている。
【0057】電磁制御部50Bは、主にポペット用ケー
ス57、ポペット58、ポペット用バネ59、ソレノイ
ド60により形成されている。ポペット用ケース57は
パイロット配管55を介して蓄圧用シリンダ管路9fに
接続されている。ポペット用ケース57にはポペット5
8が挿入されており、ポペット用ケース57とポペット
58でパイロット圧を遮断あるいは流通している。ポペ
ット58の一端側にはポペット用バネ59が配設され、
ポペット58はポペット用バネ59によりポペット用ケ
ース57に押圧されており、パイロット圧を遮断してい
る。ポペット58の他端側にはソレノイド60が配設さ
れ、ポペット58はソレノイド60およびパイロット圧
によりポペット用ケース57から離間される力を受けて
おり、パイロット圧を流通させる。ソレノイド60は図
示しない制御部に接続され、その信号を受けて作動す
る。
【0058】上記構成において供給制御用流量調整弁3
6Aの作動について説明する。供給制御用流量調整弁3
6Aが流量を流さないときには、蓄圧用シリンダ管路9
fからパイロット圧室52bに作用するパイロット圧
と、スプール51の大径部51aと中径部51dとの間
に作用するパイロット圧とが同じになっている。パイロ
ット圧を受けるスプール51の受圧面積はパイロット圧
室52b側の方が大きいためスプール51はパイロット
圧が同じときに図示の右側(矢印Ya方向)に押圧さ
れ、ケース52の小径部52aに当接している。これに
より蓄圧用シリンダ管路9fから油圧アクチュエータ管
路16fへの回路が遮断され圧油は供給されない。
【0059】ケージ15が上昇するときに図示しない上
昇スイッチの指令を受けた制御部は供給制御用流量調整
弁36Aの電磁制御部50Bのソレノイド60に上昇ス
タート信号を出力する。このとき制御部は上昇指令に応
じてソレノイド60に大きな電流を出力してポペット5
8をポペット用ケース57から大きく離間させる。パイ
ロット圧はポペット58とポペット用ケース57の間か
らタンク5に戻されるが、このときパイロット圧室52
bに作用するパイロット圧はパイロット用絞り弁56に
より絞られて低下し蓄圧用シリンダ管路9fよりも低く
なる。
【0060】パイロット圧を受けるスプール51の受圧
面積はパイロット圧室52b側の方が大きいが、スプー
ル51に作用する力は、パイロット圧室52b側の低い
パイロット圧と受圧面積を掛けた力Fsよりも、図示の
右側の大径部51aと中径部51dの間の受圧面積とパ
イロット圧を掛けた力Frの方が大きくなる。スプール
51はバネ53の力とパイロット圧室52b側の力Fs
の合力に反して大きい右側の力Frにより図示の左側
(矢印Yaの反対方向)に移動し開口する。パイロット
圧室52bのパイロット圧はソレノイド60によりポペ
ット58とポペット用ケース57の間からタンク5に戻
されるドレン量が多くなり低い圧力となっており、スプ
ール51の開口通路面積Qpが大きくなっている。これ
により供給制御用流量調整弁36Aを流れる圧油が多く
なり、蓄圧用シリンダ9から油圧アクチュエータ16に
多量の圧油が供給されてケージ15は全速上昇する。
【0061】ケージ15が所定位置に上昇したことをケ
ージ用リミットスイッチ17が検出して制御部に減速信
号を出力する。制御部はケージ用リミットスイッチ17
の減速信号に応じてソレノイド60に小さな電流を出力
してポペット58をポペット用ケース57から小さく離
間させる。これに伴ってポペット58とポペット用ケー
ス57の間からタンク5に戻される流量が少なくなり、
パイロット用絞り弁56により絞られて低下するパイロ
ット圧が小さくなる。パイロット圧室52bに作用する
小さくなったパイロット圧は図示の左側に移行するスプ
ール51の移動量を小さくして開口通路面積Qpを小さ
くする。これにより供給制御用流量調整弁36Aを流れ
る圧油が少なくなり、蓄圧用シリンダ9から油圧アクチ
ュエータ16に少量の圧油が供給されてケージ15は減
速上昇する。
【0062】更にケージ15が上昇し上昇着床位置近傍
に到達したことをケージ用リミットスイッチ17が検出
して制御部に停止信号を出力する。制御部はケージ用リ
ミットスイッチ17の停止信号に応じてソレノイド60
への出力を停止する。これによりポペット58はポペッ
ト用ケース57に当接して遮断しドレンを停止する。供
給制御用流量調整弁36Aを流れる圧油が停止し、蓄圧
用シリンダ9から油圧アクチュエータ16に供給されな
くなりケージ15は停止する。上記の供給制御用流量調
整弁36Aは流量を制御するスプールがパイロット圧に
より制御されることにより押圧する力を容易に大きくで
きる。これにより流量調整弁は多量の流量を流すことが
でき、大型の油圧昇降装置の制御が容易に行なえる。こ
の供給制御用流量調整弁36Aは、上昇制御用流量調整
弁22、下降制御用流量調整弁29にも使用することが
できる。
【0063】図5は流量センサ65の一例を示す模式図
であり、図5(a)は流量が停止しているとき、図5
(b)は流量がながれているときの一例を示す。流量セ
ンサ65は検出流量通過部65Aおよび流量検出部65
Bにより形成されている。検出流量通過部65Aは、主
にケース66、流通ケース部67で形成されている。ケ
ース66は一面側に油圧アクチュエータ管路16fが、
多面側に蓄圧用シリンダ管路9fが接続されている。ケ
ース66には圧油が流れる複数の上方流通口66aと下
方流通口66bが形成されている。上方流通口66aと
下方流通口66bとは図示の上下方向に離間して配置さ
れている。流通ケース部67は図示の上下方向に二つの
中空溝67a、67bを有する円環形状で形成され、ケ
ース66の外方に固着されている。上方の中空溝67a
はケース66の上方流通口66aに、また他方の中空溝
67bは下方流通口66bに接続されている。
【0064】流量検出部65Bは、主に流量計測用デイ
スク69、上側バネ70、下側バネ71、計測用ソレノ
イド72により形成されている。流量計測用デイスク6
9は円盤形状に形成され、その上側面には上側バネ70
が、また下側面には下側バネ71が当接し、両バネによ
り上方流通口66aと下方流通口66bの中央部に位置
して配設されている。上側バネ70と下側バネ71は一
端面が流量計測用デイスク69に、他端面がケース66
に当接して支持され、流量が流れないときには流量計測
用デイスク69を上方流通口66aと下方流通口66b
の中央部に位置している。流量が流れたときには流量計
測用デイスク69は流れに沿って変位し、ケース66と
上方流通口66aあるいは下方流通口66bを接続して
流れを生ずる。流量計測用デイスク69は上側バネ70
あるいは下側バネ71を撓ませて変位する。この変位量
は流れる圧油の流量によって撓み量が変化し、その撓み
量は計測用ソレノイド72に伝えられる。計測用ソレノ
イド72はその変位量に応じた電流を生じて制御部に出
力する。
【0065】上記構成において流量センサ65の作動に
ついて説明する。例えば、図5(b)に示すように圧油
が下方から上方に流れた場合(矢印Yb)について説明
する。流れる圧油によって流量計測用デイスク69は上
側バネ70を撓ませて上方に変位する。この変位量は流
れる圧油の流量によって撓み量が変化し、その撓み量は
計測用ソレノイド72に伝えられる。計測用ソレノイド
72はその変位量に応じた電流を生じて制御部に出力す
る。従って流量センサ65は流れる流量に応じた計測用
ソレノイド72の電流を出力し、制御部に出力してい
る。制御部は流量センサ65からの流れる流量と、ケー
ジ15の上昇あるいは下降の指令に応じた流量を比較し
てその差を求め、その差が小さくなる指令を上昇制御用
流量調整弁22、下降制御用流量調整弁29、供給制御
用流量調整弁36Aに出力し、流量センサ65を流れる
流量を制御する。制御部は上記のごとく流量センサ65
の流れる流量とケージ15の上昇あるいは下降の指令に
応じた流量の差がなくなるようにしている。これによ
り、ケージ15の上昇速度、下降速度、低速速度等が正
確に制御されて、所定位置に停止すると共に衝撃等が減
少して乗り心地が良くなる。
【0066】上記のごとく第2実施例では、バランスウ
エート8が蓄圧・速度制御用シリンダ35の蓄圧シリン
ダ部35aおよび速度制御シリンダ部35bの両方で支
えられているため重いバランスウエート8も小型の蓄圧
・速度制御用シリンダ35で支えることができ、大型の
昇降装置に使用することができる。また、第1実施例と
同様に、油圧昇降装置は油圧式エレベータの上昇速度を
可変に精度よく制御できる。上記のように、本発明で
は、上昇時および下降時に油圧式エレベータが油圧昇降
装置により可変速度で昇降できるため構造が簡単になっ
ている。
【0067】上記実施例において、第1実施例と第2実
施例を組み合わせて使用することもできる。また、上記
は図1に示す直接方式の油圧式エレベータの例で説明し
たが、間接方式およびバランスウエート方式でも使用す
ることができる。またケージ等に搭載する荷物の重量の
大小により生ずる油圧アクチュエータ16の圧力を測定
し、その圧力に応じて上昇制御用流量調整弁22および
/あるいは供給制御用流量調整弁36、36Aを制御し
てケージ15の昇降速度を一定に保つようにしても良
い。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の省エネル
ギー型油圧昇降装置による油圧回路は、バランスウエー
トにより蓄圧シリンダに生ずる圧油を用いてケージを昇
降する油圧アクチュエータに供給して上昇するため、従
来の図1に示す直接方式に比べて、油圧ポンプを駆動す
る電力を約1/5にすることができる。また上記の蓄圧
された圧油を蓄圧用シリンダから供給することにより遅
れることなく始動する。ケージが上昇するときに油圧ポ
ンプの作動を開始し、扉開閉、荷物の出入および昇降の
間にも油圧ポンプを作動することにより油圧ポンプの作
動時間が長く出来るため、小さい押除け容積の油圧ポン
プでも蓄圧が可能になる。これにより、油圧ポンプを駆
動する電動モータが小型にできて電力を約1/2から1
/3に少なくでき、従来に比べて大幅に省エネルギー化
を図ることができる。
【0069】また、バランスウエートを支持する速度制
御用シリンダからの戻り油の流量を制御してバランスウ
エートの下降速度を制御しているため速度制御用シリン
ダの差圧が大きくとれるので精度良く制御できる。油圧
昇降装置により速度制御用シリンダを介してケージの上
昇速度が制御されているため精度良く上昇速度を制御で
きるとともに、油圧昇降装置を用いているため構造が簡
単にできる。また、ケージの下降速度は油圧アクチュエ
ータからタンクに戻る油を流量調整弁で、またケージの
上昇速度はバランスウエートの下降速度および蓄圧シリ
ンダから油圧アクチュエータに供給する油量を流量調整
弁で制御することにより、油圧機器を用いて速度を減速
した後に停止するため停止時の衝撃を著しく減少するこ
とができ、滑らかに停止できる。流量を検出して指令値
と比較することにより、速度が精度良く制御することが
でき、乗り心地を改善できる。
【0070】蓄圧用シリンダおよび速度制御用シリンダ
の摺動用シール部材が一方向から交換可能になっている
ため補修作業を昇降路等で行なえ、メンテナンスが容易
になり補修工数を大幅に削減することができる。空気抜
き用ドレン弁により油圧アクチュエータの空気を抜くこ
とにより圧縮空気によるシール部材の破損を防止でき、
耐久性、信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例の省エネルギー型油圧
昇降装置の油圧回路図である。
【図2】本発明に係る省エネルギー型油圧昇降装置をエ
レベータに用いたときのタイムチャート図である。
【図3】本発明に係る第2実施例の省エネルギー型油圧
昇降装置の油圧回路図である。
【図4】供給制御用流量調整弁の一例を示す模式図であ
る。
【図5】流量センサの一例を示す模式図である。
【図6】従来の油圧式エレベータを説明する回路図であ
る。
【符号の説明】
1A…省エネルギー型油圧昇降装置の油圧回路、3…電
動モータ、4…油圧ポンプ、5…タンク、6…油、8…
バランスウエート、9…蓄圧用シリンダ、15…人及び
/または荷物積載用ケージ、16…油圧アクチュエー
タ、17…ケージ用リミットスイッチ、18…蓄圧シリ
ンダ用リミットスイッチ、20…速度制御用シリンダ、
22…上昇制御用電磁式流量調整弁、26…電磁式チェ
ック弁、27…空気抜き用弁、29…ケージ下降速度制
御用電磁式流量調整弁、35…蓄圧・速度制御用シリン
ダ、36…供給制御用電磁式流量調整弁、36A…供給
制御用電磁・油圧式流量調整弁、37…圧力センサ、4
1…シリンダチューブ、42…ロッド、43…ピスト
ン、65…流量センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F002 EB08 3F301 BA01 BB03 BD03 3H089 AA32 BB03 BB15 BB27 CC06 DA02 DA04 DA14 DB03 DB33 DB44 DB49 EE31 GG02 JJ10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人及び/または荷物積載用ケージ(15)を
    油圧アクチュエータ(16)により昇降する油圧昇降装置に
    おいて、油圧アクチュエータ(16)より容積が大きい蓄圧
    用シリンダ(9)に蓄えられたバランスウエート(8)により
    生ずる圧油を油圧アクチュエータ(16)に供給してケージ
    (15)を上昇し、かつ、油圧アクチュエータ(16)からタン
    ク(5)に戻す流量を下降制御用流量調整弁(29)で制御し
    てケージ(15)を加速下降、全速下降および減速下降しな
    がら下降することを特徴とする省エネルギー型油圧昇降
    装置。
  2. 【請求項2】 人及び/または荷物積載用ケージ(15)を
    油圧アクチュエータ(16)により昇降する油圧昇降装置に
    おいて、蓄圧用シリンダ(9)に蓄えられたバランスウエ
    ート(8)により生ずる圧油を油圧アクチュエータ(16)に
    供給してケージ(15)を上昇するとき、バランスウエート
    (8)により速度制御用シリンダ(20)に生ずる圧油を上昇
    制御用流量調整弁(22)で制御しながらタンク(5)に戻し
    て蓄圧用シリンダ(9)から油圧アクチュエータ(16)への
    圧油を可変流量とし、ケージ(15)を加速上昇、全速上昇
    および減速上昇しながら上昇することを特徴とする省エ
    ネルギー型油圧昇降装置。
  3. 【請求項3】 人及び/または荷物積載用ケージ(15)を
    油圧アクチュエータ(16)により昇降する油圧昇降装置に
    おいて、バランスウエート(8)により速度制御用シリン
    ダ(20)および蓄圧用シリンダ(9)に生じた圧油を、速度
    制御用シリンダ(20)からは上昇用流量調整弁(22)で制御
    しながらタンク(5)に戻すとともに、蓄圧用シリンダ(9)
    からは供給制御用流量調整弁(36、36A)で制御しながら
    油圧アクチュエータ(16)に供給し、ケージ(15)を加速上
    昇、全速上昇および減速上昇しながら上昇することを特
    徴とする省エネルギー型油圧昇降装置。
  4. 【請求項4】 蓄圧用シリンダ(9)が最大油量から油圧
    アクチュエータ(16)に圧油を吐出したことを検出して少
    なくとも油圧ポンプ(4)および電動モータ(3)からなる油
    圧源(13)を始動し、少なくともケージ(15)の上昇からケ
    ージ(15)が下降して扉閉(Th)までの一往復内で、好まし
    くは扉閉の所定時間(Hb)前までに蓄圧用シリンダ(9)を
    最大油量に蓄圧する油圧源(13)からなることを特徴とす
    る請求項1から請求項3記載のいずれかの省エネルギー
    型油圧昇降装置。
  5. 【請求項5】 蓄圧用シリンダ(9)と速度制御用シリン
    ダ(20)をバランスウエート(8)に並列配置してなること
    を特徴とする請求項1から請求項4記載のいずれかの省
    エネルギー型油圧昇降装置。
  6. 【請求項6】 蓄圧用シリンダ(9)の中心軸と速度制御
    用シリンダ(20)の中心軸を同芯にした一体の蓄圧・速度
    制御用シリンダ(35)を形成し、バランスウエート(8)に
    付設してなることを特徴とする請求項1から請求項4記
    載のいずれかの省エネルギー型油圧昇降装置。
  7. 【請求項7】 蓄圧・速度制御用シリンダ(35)のピスト
    ン(43)およびロッド(42)のそれぞれに付設して圧油をシ
    ールする摺動用シール部材(44、47)を一方向から交換可
    能に設けてなることを特徴とする請求項6記載の省エネ
    ルギー型油圧昇降装置。
  8. 【請求項8】 油圧アクチュエータ(16)の空気を抜くと
    ともに、蓄圧用シリンダ(9)の圧油を供給する空気抜き
    用ドレン弁(27)を油圧アクチュエータ(16)と蓄圧用シリ
    ンダ(9)の間の配管(25)に配設してなることを特徴とす
    る請求項1から請求項7記載のいずれかの省エネルギー
    型油圧昇降装置。
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