JP2004225877A - パイロット付チェック弁及びそれを用いた昇降装置の油圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット付チェック弁のスプールとチェック弁を簡単な構成で確実に結合するとともに、結合が外れてもチェック弁の機能が維持できるパイロット付チェック弁を提供する。
【解決手段】パイロット付チェック弁は、バルブボディにあけられた孔に摺動自在なスプールと、このスプールに付設されているチェック弁を設け、スプールの一端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を閉じ、また、スプールの他端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を開いて一方向と他方向との間で圧油を流す。このパイロット付チェック弁は、チェック弁の突起したチェック弁棒の中間部をバルブボディで支持するとともに、チェック弁棒端部をスプールの他端側の端面にあけられたチェック弁棒用穴に挿入し、かつ、チェック弁棒の軸芯に直交してあけられた連結用孔にピンを挿入してスプールと連結してなる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイロット付チェック弁、及びそれを用いた昇降装置の油圧回路に係り、特に、シリンダ間に設けたパイロット付チェック弁による降下がなく、またバランスウエート付のシリンダの圧油を用いてケージを昇降する昇降装置の油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば下記の特許文献１に示すように、油圧式エレベータはシリンダチューブよりラムを突出させ、ケージを昇降する主シリンダが用いられている。この主シリンダは、バランスウエートが付けられたバランスシリンダからケージを昇降する主シリンダが圧油を受けて昇降して省エネルギー化が行なわれている。この油圧式エレベータは、シリンダ間に一つのパイロットチェック弁を用いて省スペース化および価格低減を図っている。
【０００３】
さらに、また下記の特許文献１に示すように、主シリンダのボトム側油室と、バランスシリンダのボトム側油室との間は１個のパイロットチェック弁を介して接続されている。パイロットチェック弁は、弁本体内にバルブボディを有していて、このバルブボディに２個のポートが連通されている。これらのポートの一方は、主シリンダのボトム側油室に接続され、他方はバランスシリンダのボトム側油室に接続されると共に、バルブボディ内とポートの連通部にテーパ状の弁座が形成されていて、この弁座に、ポート間で作動油が流通するのを阻止するチェック弁が当接されている。
チェック弁はバルブボディ内に設けられた圧縮ばねよりなる付勢手段により閉方向へ付勢されており、チェック弁により突設された弁杵は、バルブボディを挟んでポートと対向する位置に設けられた弁開閉手段側へ突出されている。弁開閉手段は、チェック弁内に収容されたシリンダを有していて、このシリンダ内に収容されたピストンに弁杵の先端が当接し、ナットにより固着されている。
【特許文献１】
特開２００２−１７９３６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１によれば、ピストンと弁杵とを固着するナットが緩くなったり、あるいはナットと結合する弁杵が破損すると、ピストンに作用する一方のパイロット圧室の圧油がピストンと弁杵との間から他方のパイロット圧室、電磁弁を介してタンクに漏れてしまう。これにより、パイロットチェック弁が正常に作動しなくなり、例えば油圧エレベータでは、停止時にバランスシリンダの圧油が漏れてストロークが小さくなりケージが所定位置まで上昇しなくなったり、あるいはケージの上昇時に反対に降下したりする等の問題が生ずる恐れがある。
【０００５】
特許文献１の省エネルギー型油圧エレベータの主・バランスシリンダでは、固定ウエート及び調整ウエートにより生じたバランスシリンダのピストン下側室（ボトム側室）の圧力がケージを昇降する主シリンダのピストン下側室（ボトム側室）の圧力にほぼ等しいか、それ以上になっている。例えば、油圧エレベータの上昇時には、主シリンダのロッド側室内の油が油圧ポンプを経てバランスシリンダのロッド側室内に供給され、バランスシリンダのピストンを押圧してピストン下側室を加圧し、昇圧して主シリンダのピストン下側室に供給している。
このため、主シリンダはピストン下側室にバランスシリンダから圧油を受けてケージを上昇するので、主シリンダはバランスシリンダの圧油により上昇速度が制御されるため、エレベータの昇降速度を安定して制御することが困難である。
【０００６】
また、油圧式エレベータは狭い場所に設置されるためケージを取着するシリンダの整備性の向上が強く望まれている。特に、省エネルギー型油圧エレベータの主・バランスシリンダでは、ピストンのパッキン、シールリング等のシールに漏れが生じた場合にピストンを装着したままロッド全体を引き抜く必要が生じ、現場での分解が困難である。このため主・バランスシリンダはシリンダ全体を油圧式エレベータの設置場所から外部に取出して整備する作業が必要になり点検、交換等の整備工数が多くかかっている。また、油圧エレベータのシリンダは、一般的に最縮小長さが少なくとも約２メートルから５メートルのものが多く使用されており、補修時に搬出工数が多くかかるため点検性、整備性の良いものが強く望まれている。また、油圧エレベータは油の劣化を防止するため定期的に油を交換する必要があり、油量が少なく、かつその交換が容易なことが望まれている。また、油圧エレベータに使用するシリンダは長さが長いため加工性、組立性が良いものが望まれている。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、第１の目的はパイロット付チェック弁のスプールとチェック弁を簡単な構成で確実に結合するとともに、結合が外れてもチェック弁の機能が維持できるパイロット付チェック弁を提供する。第２の目的は、省エネルギーを図るとともに、ケージの昇降速度が容易に所定速度に制御できる昇降装置の油圧回路で、かつパッキン、シールリング等のシールの点検、整備が容易にでき、かつ加工および組立が容易な昇降装置のシリンダを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明では、バルブボディにあけられた孔に摺動自在なスプールと、このスプールに付設されているチェック弁を設け、スプールの一端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を閉じ、またスプールの他端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を開いて一方向と他方向との間で圧油を流すパイロット付チェック弁であって、チェック弁の突起したチェック弁棒の中間部をバルブボディで支持するとともに、チェック弁棒端部をスプールの他端側の端面にあけられたチェック弁棒用穴に挿入し、かつチェック弁棒の軸芯に直交してあけられた連結用孔にピンを挿入してスプールと連結してなる構成としている。
この場合において、チェック弁棒用穴とチェック弁棒との間に隙間を設け、スプールに対してチェック弁を軸芯の直交方向で移動自在にしてなる。
【０００９】
第２発明では、人及び／または荷物積載用ケージの重量に抗して油圧源からの圧油によりシリンダチューブに収納されたラムを伸縮する主シリンダと、主シリンダに接続されるとともに、バランスウエートが載置されて圧油を発生する副シリンダと、主シリンダと副シリンダとを接続するヘッド用またはボトム用配管に挿入され、主シリンダまたは副シリンダのいずれかに圧油を供給して主シリンダを伸縮する両方向吐出用油圧ポンプと、主シリンダと副シリンダとを接続するボトム用またはヘッド用配管に挿入され、主シリンダの伸縮時に開口して圧油を流すパイロット付チェック弁とを備えた昇降装置の油圧回路であって、パイロット付チェック弁が、チェック弁の突起したチェック弁棒の中間部をバルブボディで支持するとともに、チェック弁棒端部をスプールの他端側の端面にあけられたチェック弁用穴に挿入し、かつチェック弁棒の軸芯に直交してあけられた連結用孔にピンを挿入してスプールと連結してなる構成としている。
【００１０】
この場合において、シリンダが、ラムより小径で、かつラムに同芯で内方に配設されるラム用シリンダチューブと、ラムとラム用シリンダチューブとのボトム側を接続し一面が圧油を受ける中空円板と、ラムとラム用シリンダチューブとのヘッド側を接続し一面がケージあるいはバランスウエートに連結されるラム用蓋とからなるラム部を有し、ラム部がラムとラム用シリンダチューブとの間に密封空間を設けてなる。
また、シリンダが、ラムの外径部に当接するロッドシールおよびダストシールとを有する蓋と、ラム用シリンダチューブの内径部に当接するピストンシールを取着するピストンに対向して配設されるラム用蓋とを有し、両蓋をシリンダのヘッド側に取外すことによりロッドシール、ダストシールおよびピストンシールのそれぞれを交換可能にしてなると良い。
【００１１】
【作用】
上記構成によれば、スプール（特許文献１のピストンに相当）とチェック弁が連結ピンによりバルブボディのスプール孔内で結合されているため、連結ピンが外れることがなくなり、パイロット付チェック弁が常に正常に作動する。また、スプールがＵ字形状よりなり、かつチェック弁が穴部で結合されているため第１パイロット室と第２パイロット室とが繋がることがなく圧油の漏れがなくなる。
このパイロット付チェック弁が昇降装置の一例である油圧式エレベータに用いられた場合でも、停止時に漏れがないため、バランスシリンダは主シリンダに常時圧油を供給でき、または主シリンダの圧油が漏れないためケージの降下がなくなる。また、例え上昇中にスプールとチェック弁との連結が外れた場合でも、チェック弁の端部にパイロット圧が作用し、チェック弁が閉じられるためケージが降下することなくケージは停止している。
【００１２】
また、シリンダは、ラム部がラム、ラム用シリンダチューブ、中空円板およびラム用蓋により一体に形成されるとともに、ラムとラム用シリンダチューブとの間に密封空間を設けているため密封空間に油を充満させる必要がなくなり、シリンダに収容される油を少なくできる。また、シリンダは、密封空間に圧油が入っていないため、中空円板の下面を押圧するボトム室の油を直接シリンダチューブから、またラム用蓋を押圧するヘッド室の油をピストンロッドから容易に排出することができる。
またシリンダは、中空円板の下面を押圧するボトム室およびラム用蓋を押圧するヘッド室が設けられているため、従来のラム式油圧シリンダに比べて、ボトム室あるいはヘッド室への圧油の給排により伸縮速度の制御が行なえるため、少ない油量により精度良く制御を行なえる。
【００１３】
シリンダに用いられているロッドシール、ダストシールおよびピストンシールは、ロッドシールとダストシールがシリンダチューブに取着されている蓋を、またピストンシールがラム用蓋をシリンダのヘッド側に取外すことにより点検、交換を容易に行なうことができる。これにより、シリンダは油圧式エレベータ等の設置された場所が狭い所でもシールの点検、交換を容易に行なうことができる。
シリンダは、ピストンがシリンダチューブに傾動自在でかつ着脱自在のロッドに取着されているため、ピストンがラム用シリンダチューブに対して傾動することが可能となっている。これにより、ピストンは長いラム用シリンダチューブでも内径に全長に亘って容易に当接することができ、シリンダチューブとラム用シリンダチューブとの同芯度を精度良く仕上る必要がなくなり、加工および組立が容易になっている。
【００１４】
ケージを支持する主シリンダの受圧面積が、ボトム側室内に配設されたラム部のボトム側受圧面積と、ラム用蓋に作用するヘッド室のピストン直径（ラム用シリンダチューブの直径）のヘッド側受圧面積とにより形成されている。主シリンダには、副シリンダのボトム側室内のバランスウエートにより生ずる圧油が主シリンダのラム部のボトム側受圧面積に作用し、また、主シリンダのヘッド側受圧面積には副シリンダのヘッド側受圧面積の圧油が油圧ポンプを経て作用している。主シリンダは副シリンダの圧油を受けて上昇するが、このとき、油圧ポンプからの圧油がヘッド側受圧面積を押圧し、ボトム側受圧面積に加算されることによりケージを上昇するようにしている。
このため、主シリンダは、従来のように圧油を油圧ポンプから副シリンダを介して受けることがなくなり、直接油圧ポンプから吐出圧を受けることにより上昇できる。これにより、油圧ポンプは小さい所定の圧力で、所定流量を吐出する必要が生じ、ケージの上昇速度は安定した制御が可能になっている。また、主シリンダは、副シリンダのバランスウエートにより生ずる圧油を受けることにより省エネルギーにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るパイロット付チェック弁及びそれを用いた昇降装置の油圧回路の実施形態について図面を参照して説明する。
図１はパイロット付チェック弁の側面断面図、図２はシリンダの側面断面図、図３はパイロット付チェック弁を用いた昇降装置の一例である油圧式エレベータの油圧回路図である。
【００１６】
図１において、パイロット付チェック弁１は、主に、バルブボディ３、スプール４、チェック弁５、連結ピン６、ばね７、蓋８により形成されている。バルブボディ３はボディ９とスリーブ１０により形成されており、スリーブ１０がボディ９の穴９ａに枢密に挿入され、蓋８により係止されている。ボディ９、スリーブ１０、蓋８はシールリング１２により適宜封止されている。
ボディ９には、第１ポート９ｂと第２ポート９ｃの二つのポートが直交してあけられており、その両ポートの間にはテーパ状の弁座９ｄが設けられている。第１ポート９ｂは、例えば、図３に示すように主シリンダ２１Ａに、また第２ポート９ｃはバランスシリンダ２１Ｂ（以下、副シリンダ２１Ｂという）に接続している。ボディ９には、スプール４に圧油を導くパイロット圧用孔９ｅ、９ｆがあけられている。
【００１７】
スリーブ１０には段付孔１０ａ、１０ｂがあけられており、大径孔１０ａにスプール４が、また小径孔１０ｂにチェック弁５のチェック弁棒５ａが摺動自在に枢密に挿入されている。また、スリーブ１０には、パイロット圧用孔９ｅ、９ｆに繋がり、スプール４にパイロット圧油を供給するスリット溝１０ｃおよび孔１０ｄがあけられている。
チェック弁５は、チェック弁棒５ａとチェック弁部５ｂとにより形成されており、チェック弁部５ｂが弁座９ｄに当接して第１ポート９ｂと第２ポート９ｃとを遮断している。チェック弁棒５ａは、中間部がスリーブ１０の小径孔１０ｂに摺動自在に支持されるとともに、その先端部がスプール４のチェック弁棒用穴４ａに挿入されている。また、チェック弁棒５ａは、先端部に連結用孔５ｃがあけられているとともに、中間部がスリーブ１０に挿入されたシール１３に当接している。
【００１８】
スプール４は断面Ｕ字状に形成されており、その外径部がスリーブ１０の大径孔１０ａに摺動自在に枢密に挿入されている。スプール４は、その一端面部４ｂがスリーブ１０の大径孔１０ａと蓋８とにより第１パイロット室１４を形成している。
また、スプール４は、一端面４ｂの反対側の他端面４ｃにチェック弁棒用穴４ａがあけられており、チェック弁棒用穴４ａには隙間を有してチェック弁棒５ａが挿入されている。これにより、スプール４は、チェック弁５に対して軸芯直交方向に移動可能となっており、チェック弁５がスプール４からの力を受けることがなくなり、チェック弁部５ｂと弁座９ｄが緊密に接触して圧油が漏れることがなくなっている。また、スプール４は、その他端面４ｃとチェック弁棒５ａとスリーブ１０の大径孔１０ａとにより第２パイロット室１５を形成している。
【００１９】
スプール４の一端面部４ｂの受圧面積はチェック弁５の受圧面積（弁座９ｄの内径の面積）よりも大きく形成されている。このため、第１パイロット室１４にパイロット圧が入り、一端面部４ｂにパイロット圧が作用することによりスプール４はチェック弁５を弁座９ｄに押圧して閉じている。
また、スプール４の他端面４ｃの受圧面積は、チェック弁５の受圧面積（チェック弁部５ｂの外径面積とチェック弁棒５ａの断面積の差）より大きく形成されている。このため、第２パイロット室１５にパイロット圧が入り、他端面４ｃにパイロット圧が作用することにより、スプール４はばね７の力とチェック弁５の受圧面に作用する圧力による力とに抗してチェック弁５を開いている。
【００２０】
スプール４には、軸芯に対して直交方向で、かつチェック弁棒用穴４ａに交差する位置に、一方に段付を有するピン孔４ｅがあけられている。スプール４のピン孔４ｅは、スプール４の軸芯直交方向で、チェック弁棒５ａの連結用孔５ｃに一致した位置にあけられており、連結ピン６が挿入されることによりスプール４とチェック弁５とを連結している。
連結ピン６は、その一端部がピン孔４ｅに挿入された止め輪１６で、また他端部が段付孔により係止されている。また、連結ピン６は、スプール４とチェック弁５とを連結して組立てられたときに、スリーブ１０の大径孔１０ａの内部に位置するように配設されている。
【００２１】
スプール４は断面Ｕ字状に形成し、チェック弁棒５ａがスプール４のチェック弁棒用穴４ａに挿入されているため、第２パイロット室１５がスプール４を介して第１パイロット室１４に繋がることがなく、第２パイロット室１５と第１パイロット室１４との間では圧油が流れることがなくなっている。スプール４には第１パイロット室１４と第２パイロット室１５との間でパイロット圧油が流通するのを封止するシールリングが配設されている。
ばね７は、チェック弁５とスリーブ１０との間に配設されており、一端面がチェック弁５に、また他端面がスリーブ１０に当接し、チェック弁５を弁座９ｄに押圧している。
蓋８は、ボディ９の一面に取着され、スリーブ１０を押圧して固着するとともに、スリーブ１０とスプール４とで第１パイロット室１４を形成している。
パイロット付チェック弁１は、第１ポート９ｂと第２ポート９ｃとが、複数のシリンダ２１に接続されるとともに、第１ポート９ｂと第２ポート９ｃがシャトル弁１７に接続されている。
【００２２】
シャトル弁１７は、第１ポート９ｂおよび第２ポート９ｃの圧力の高い方を選択して電磁弁１８に送給している。シャトル弁１７は、パイロット圧用孔９ｈにより第１ポート９ｂに、またパイロット圧用孔９ｉにより第２ポート９ｃに接続している。
電磁弁１８は、Ａ位置では第１パイロット室１４にパイロット圧を供給してスプール４の一端面４ｂに作用し、チェック弁５が弁座９ｄに押圧されて閉じている。これにより、第１ポート９ｂａと第２ポート９ｃが遮断され、圧油の流通がなくなっている。この電磁弁１８は、図示しない昇降装置のスイッチからの指令をソレノイドが受けて作動する。
また、Ｂ位置では第２パイロット室１５にパイロット圧を供給してスプール４の他端面４ｃに作用し、チェック弁５が弁座９ｄから離れて開いている。これにより、第１ポート９ｂと第２ポート９ｃが連通し、圧油は第１ポート９ｂから第２ポート９ｃに、あるいは第２ポート９ｃから第１ポート９ｂに圧油が流通している。
【００２３】
このとき、連結ピン６は、スプール４のピン孔４ｅに挿入されるとともに、スリーブ１０の大径孔１０ａ内に収容されているため、止め輪１６が抜け出してもスリーブ１０の大径孔１０ａで止められるためスプール４とチェック弁５とを連結しており、スプール４とチェック弁５とは一体で正常に作動している。
また、例え連結ピン６が破損した場合でも、スプール４は断面Ｕ字状に形成しているため、第１パイロット室１４が第２パイロット室１５に繋がることがない。上記より、図３に示す油圧エレベータの油圧回路２０に使用した場合、停止時にはチェック弁５が常に閉じられており副シリンダ２１Ｂの圧油が漏れることがないため、副シリンダ２１Ｂより主シリンダ２１Ａにいつでも圧油を供給することが出来る。また、第２パイロット室１５にパイロット圧を受けてチェック弁５を開き、ケージ９１が上昇中のときに、連結ピン６が外れてもパイロット圧がチェック弁５のチェック弁棒５ａに作用してチェック弁５を閉じて、ケージ９１を停止する。
【００２４】
次に、パイロット付チェック弁１を用いた油圧式エレベータの油圧回路２０に使用するシリンダ２１について説明する。油圧式エレベータの油圧回路２０のシリンダ２１は、主シリンダ２１Ａと副シリンダ２１Ｂとで構成されている。そして、また、主シリンダ２１Ａと副シリンダ２１Ｂとは同一形状のシリンダにより形成されているので、ここでは、Ａ，または、Ｂの符号を取除いて説明することにする。
シリンダ２１は、ボトム室２３とヘッド室２４を有して形成されている。このシリンダ２１は、シリンダチューブ部２５、ラム部２６およびピストン部２７より形成されている。シリンダチューブ部２５は、シリンダチューブ３０の一端のヘッド側（図示上側）に中空の円板３１が、他端のボトム側（図示下側）に基端ブロック３２が固設されており、シリンダチューブ３０のヘッド側には、ロッドシール３３とブッシュ３４とが取着されている第１蓋３５と、ダストシール３８が取着されている第２蓋３９とが配設されて構成されている。第１蓋３５と第２蓋３９とによりヘッド用蓋４０が形成されている。
【００２５】
第１蓋３５は、円板３１の中空孔３１ａに枢密に挿入され、かつ着脱自在に取着されている。第１蓋３５には、円板３１の中空孔３１ａとの間に第１のＯリング４１が、また第２蓋３９との間に第２のＯリング４２が取着され、ボトム室２３の圧油を密封している。第１蓋１５の内径部にはロッドシール３３とブッシュ３４とが配設され、ロッドシール３３はラム部２６の外径部に当接してボトム室２３の圧油を密封し、またブッシュ３４はラム部２６を上下方向に摺動自在に支持している。
【００２６】
第２蓋３９は、第１蓋３５の蓋孔３５ａに枢密に挿入されて取着されている。第２蓋３９は、第１蓋３５を挟んでシリンダチューブ部２５の円板３１に蓋用ボルト４４で着脱自在に取着されている。第２蓋３９の内径部にはダストシール３８が配設され、ダストシール３８はラム５１の外径部に当接してヘッド側からボトム室２３にダストが入り込むのを防止している。
上記構成において、ロッドシール３３とダストシール３８は、蓋用ボルト４４を円板３１から抜いた後にシリンダ２１のヘッド側の一方向に第２蓋３９のみを取外す（図示の上方）ことで容易に交換することができる。
【００２７】
このとき、ラム部２６は第１蓋３５の蓋孔３５ａで安定して保持されているため、シールは容易に交換することができる。従って、シリンダ２１はエレベータ格納室から搬出することなく、据え付けられたままで交換可能となっている。
シリンダチューブ３０の基端ブロック３２には、ボトム室２３に接続する第１穴３２ａ、ヘッド室２４に接続する第２穴３２ｂ、およびピストン部２７を取着する第３穴３２ｃがあけられている。第２穴３２ｂには第３穴３２ｃに挿入されたピストン部２７を着脱自在に係止する中空ピン４５が挿入されている。
【００２８】
ラム部２６は、主に、ラム５１、ラム用シリンダチューブ５２（以下、ラム用チューブ５２という）、第１中空円板５３、第２中空円板５５およびラム用蓋５６により形成される。ラム５１はシリンダ用鋼管により形成され、上方端のヘッド側には第１中空円板５３が、下方端のボトム側には第２中空円板５５が溶接にて固設されている。第１中空円板５３にはラム用蓋５６がラム蓋用ボルト５８により着脱自在に取着されている。ラム用蓋５６はヘッド室２４を構成しており、その下面のヘッド側受圧面積（ピストン６２の直径に相当）が圧油を受けてシリンダ２１を伸長している。
ラム用チューブ５２は、上端部がラム用蓋５６の穴５６ａに、下端部が第２中空円板５５に枢密に挿入されている。
【００２９】
ラム用チューブ５２とラム用蓋５６との間、およびラム用チューブ５２と第２中空円板５５との間には第３のＯリング５９が配設されており、ラム部２６の密封空間Ａｈに圧油が入るのを防止している。これにより、シリンダ２１はシリンダチューブ３０内のラム部２６が密封空間Ａｈを形成しているため収容する油が少なくなっている。
ラム部２６は、ラム５１の外径部５１ａが第１蓋３５および第２蓋３９の内径部に挿入されている。ラム５１の外径部５１ａはダストシール３８、ロッドシール３３およびブッシュ３４に当接しており、ブッシュ３４によりラム部２６が上下方向に摺動自在に支持されている。ラム部２６は第２中空円板５５の下面のボトム側受圧面積に圧油を受けて伸長するとともに、ロッドシール３３により圧油を密封し、ダストシール３８によりダストの侵入を防止している。ボトム側受圧面積は、ラム５１の外径５１ａと、ラム用チューブ５２の内径５２ａとの受圧面積より形成されている。
【００３０】
ピストン部２７は、主に、中空ピストンロッド６１（以下、中空ロッド６１という）、ピストン６２、ピストンシール６３により形成されている。中空ロッド６１は、ラム用チューブ５２の内方に配設され、その一端のボトム側が基端ブロック３２の第３の穴３２ｃに小さい隙間を有して挿入されるとともに、他端のヘッド側にはピストン６２が中空ロッド６１に螺合して着脱自在に取着されている。
ピストン６２とラム用チューブ５２との間にはピストンシール６３が、ピストン６２と中空ロッド６１との間には第４のＯリング６４が配設されており、ボトム室２３とヘッド室２４との間で圧油が漏れるのを遮断している。ピストン６２にはウエアリング６５が配設されており、ウエアリング６５はラム部２６のラム用チューブ５２の内径５２ａとピストン６２とを摺動自在にしている。
【００３１】
中空ロッド６１の下端部の孔６１ａには中空ピン４５が挿入されており、中空ピン４５は中空ロッド６１を着脱自在に基端ブロック３２に取着している。中空ピン４５には圧油をヘッド室２４に給排する孔４５ａがあけられている。中空ロッド６１は基端ブロック３２の第３穴３２ｃに小さい隙間を有して挿入されているため、中空ロッド６１は傾動することが可能となり、ピストン６２がラム用チューブ５２の内径５２ａに容易に当接することができる。
これにより、シリンダチューブ３０とラム用チューブ５２との同軸度を精度良く仕上る必要がなくなり、加工および組立が容易になっている。中空ロッド６１と基端ブロック３２の間には第５のＯリング６６が配設され、ボトム室２３とヘッド室２４との間で圧油が漏れるのを遮断している。
【００３２】
ボトム室２３は、シリンダチューブ３０の内径３０ａとラム５１の外径部５１ａとの空間Ｂｍａ、第２中空円板５５の下面（ボトム側受圧面）と基端ブロック３２の上面との空間Ｂｍｂ、ラム用チューブ５２の内径５２ａと中空ロッド６１の外径とピストン６２の下面と第２中空円板５５の下面との間の空間Ｂｍｃより形成されている。ボトム室２３は、基端ブロック３２にあけられた第１の穴３２ａを経て、後述する油圧回路２０に繋がっている。ボトム室２３の内部のラム部２６は中空円板５５の下面のボトム側受圧面積が圧油を受けてシリンダ２１を伸長している。
ヘッド室２４は、ピストン６２の上方とラム用チューブ５２の内径５２ａとラム用蓋５６の下面（ヘッド側受圧面）との間の内径室Ｈｍｓより形成されている。このヘッド室２４は、中空ロッド６１、中空ピン４５の孔４５ａおよび基端ブロック３２にあけられた第２の穴３２ｂを経て、後述する油圧回路２０に繋がっている。ラム用蓋５６は、ラム用チューブ５２の内径（ピストン６２の直径）に相当するヘッド側受圧面積が圧油を受けてシリンダ２１を伸長している。
【００３３】
上記構成によりヘッド室２４は、ピストン６２に対向するラム用蓋５６を上方から取外した後、ピストン６２を回転させて中空ロッド６１からピストン６２を取外してラム部２６の上方に取出しても良く、あるいは中空ロッド６１から中空ピン４５を抜いてピストン６２をラム部２６の上方に突出させても良い。
いずれにしても、ラム用蓋５６を上方から取外すことにより、ピストンシール６３はシリンダ２１の一方向から容易に交換、点検することができる。したがって、シリンダ２１はエレベータ格納室から搬出することなく、据え付けられたままで交換可能となり、シリンダ２１が狭い場所に設置される油圧式エレベータでは、上方から整備を行なえるため、点検、交換が容易になる。
【００３４】
上記のシリンダ２１は、例えば、ボトム室２３のボトム側受圧面積に後述する油圧回路２０の副シリンダ２１Ｂのボトム室２３からバランスウエートによる圧油が、また、ヘッド室２４のヘッド側受圧面積に後述する油圧回路２０の副シリンダ２１Ｂのヘッド室２４から両方向吐出用油圧ポンプ８０（以下、吐出用油圧ポンプ８０という）等の油圧源より圧油を受け、両方が加算されて伸長する。
このとき、ボトム室２３とヘッド室２４に供給する圧力は、異なった圧力の圧油を供給することにより伸長力を可変に制御することができる。あるいは、ボトム室２３及びヘッド室２４のいずれかに圧油を供給することにより伸長することもできる。
また、反対に、ボトム室２３、ヘッド室２４の双方より油圧装置へ圧油を抜くことにより縮小することができる。
【００３５】
次に、図２のシリンダ２１が油圧式エレベータに使用された場合について、図３の油圧回路２０を用いて説明する。
前記シリンダ２１は、ワイヤＳと滑車Ｋを介してエレベータのケージ９１に連結されている主シリンダ２１Ａ及び、バランスウエートＷｂが載置されて圧油を発生する圧力源の副シリンダ２１Ｂに用いられている。以下では、主シリンダ２１Ａに関連する記号には主とＡとを、また、副シリンダ２１Ｂに関連する記号には副とＢとを付与して区別する。
【００３６】
ケージ９１がワイヤＳと滑車Ｋにより吊り下げられており、ケージ９１は主ラム部２６Ａのラム用蓋５６の一面に連結され、主シリンダ２１Ａの昇降に合わせてケージ９１を昇降する。あるいは、ケージ９１は主シリンダ２１Ａのラム用蓋５６の一面に搭載されているように構成されても良い。
ケージ９１の重量Ｗａは、ケージ９１の自重Ｗｓおよびケージ９１内に搭乗する人間と荷物の積載重量Ｗｔにより、全体の重量Ｗａ（Ｗａ＝Ｗｓ＋Ｗｔ）が設定されている。副シリンダ２１Ｂの副ラム部２６ＢにはバランスウエートＷｂが搭載されている。
【００３７】
例えば、図２において、副シリンダ２１ＢのバランスウエートＷｂが、主シリンダ２１Ａの主ラム部２６Ａに作用するケージ９１の自重Ｗｓ及びケージ９１内に搭乗する人間と荷物の積載重量Ｗｔの全体重量Ｗａの１／２とすると、積載物が無いときには副シリンダ２１Ｂに生ずる油圧ＰＢは主シリンダ２１Ａのケージ９１の自重Ｗｓにより生ずる油圧ＰＡよりも高い圧力となる。
この場合も含め、エレベータへの実際の積載重量Ｗｔが１／２以下とすると、エレベータの上昇時に吐出用油圧ポンプ８０が油圧モータの機能を行いながら副シリンダ２１Ｂのヘッド室２４Ｂの圧油を主シリンダ２１Ａのヘッド室２４Ａに供給する。これにより、後述する両方向回転形電動モータ８１の出力が小さく出来る。
【００３８】
また、他の例として、従来例と同様に、エレベータの副シリンダ２１ＢのバランスウエートＷｂは、主シリンダ２１Ａの主ラム部２６Ａに作用するケージ９１の自重Ｗｓと同じ重量として、バランスウエートＷｂにより副シリンダ２１Ｂに生ずる油圧ＰＢが主シリンダ２１Ａのケージ９１の自重Ｗｓにより生ずる油圧ＰＡと同じ圧力とする。
この場合に、エレベータは上昇時に吐出用油圧ポンプ８０が後述する両方向回転形電動モータ８１により駆動されて油圧ポンプの機能を行い副シリンダ２１Ｂのヘッド室２４Ｂの圧油を主シリンダ２１Ａのヘッド室２４Ａに供給するようにしても良い。
【００３９】
油圧回路２０は、主シリンダ２１Ａ及び副シリンダ２１Ｂはヘッド用蓋４０とラム用蓋５６が上側になるように設置され、そのうち少なくとも主シリンダ２１Ａが図示しないエレベータ格納室に設置される。この主シリンダ２１Ａの主ボトム室２３Ａは、第１の穴３２ａがボトム側第１配管７１によりパイロット付チェック弁１の第１ポート９ｂに接続されている。
また、副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂは、第１の穴３２ａがボトム側第２配管７２によりパイロット付チェック弁１の第２ポート９ｃに接続されている。パイロット付チェック弁１の第１ポート９ｂおよび第２ポート９ｃは、シャトル弁１７と電磁弁１８を介して、第１パイロット室１４と第２パイロット室１５に接続されている。
【００４０】
主シリンダ２１Ａおよび副シリンダ２１Ｂの圧油は、パイロット付チェック弁１からシャトル弁１７に流れ、シャトル弁１７で高い方の圧油が選択されるとともに、電磁弁１８により流れ方向が切換えられて第１パイロット室１４あるいは第２パイロット室１５のいずれかに流れている。これにより、パイロット付チェック弁１は、チェック弁５を開閉して圧油を主シリンダ２１Ａから副シリンダ２１Ｂへ、あるいは副シリンダ２１Ｂから主シリンダ２１Ａへと流し、ケージ９１を昇降している。
電磁弁１８は、図示しない昇降用スイッチの信号をソレノイドが受けて作動し、主シリンダ２１Ａおよび副シリンダ２１Ｂの圧油をパイロット圧として第１パイロット室１４あるいは第２パイロット室１５に流し、スプール４を介してチェック弁５を開口して圧油を主シリンダ２１Ａと副シリンダ２１Ｂとの間で流してケージ９１を昇降している。
【００４１】
また、ボトム側第１配管７１には、昇降が停止するような非常時に速度を制御して下降させる絞り弁７３および２位置電磁切換弁７４が、またヘッド側配管７５には２位置電磁切換弁７６が配設されている。２位置電磁切換弁７４、７６は、通常の停止時及び昇降時にチェック弁位置にあり圧油をシールして主シリンダ２１Ａの下降を防止している。
更に、ボトム側第２配管７２には、主シリンダ２１Ａの主ラム部２６Ａと副シリンダ２１Ｂの副ラム部２６Ｂの上下方向位置がずれたときに、副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂに圧油を供給する圧油補充装置７７およびヘッド室２４Ｂへ油を補充するチェック弁７８が配設されている。圧油補充装置７７は、電動モータ７７ａ、油圧ポンプ７７ｂ、チェック弁７７ｃ、リリーフ弁７７ｄ、タンク７９により形成されている。
なお、図示しないが主ラム部２６Ａにはその位置を検出する主ラム用位置センサが、また、副ラム部２６Ｂには副ラム用位置センサが付設されており、相互の位置が検出できるようなっている。
【００４２】
圧油補充装置７７は、主ラム用位置センサおよび副ラム用位置センサの位置を比較して、その位置にずれが生じた場合に位置センサからの信号により、油圧ポンプ７７ｂを駆動して圧油を副ボトム室２３Ｂに供給して所定の位置に戻す。例えば、主シリンダ２１Ａが最縮小位置にあるとき主ラム用位置センサを検出するとともに、副シリンダ２１Ｂが最伸長位置にあるか、否かを副ラム用位置センサで検出し、最伸長位置に無いときに電動モータ７７ａ及び油圧ポンプ７７ｂを駆動し、副シリンダ２１Ｂを最伸長位置に補正する。
このとき、副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂおよび副ヘッド室２４Ｂの容積が、それぞれ接続されている主シリンダ２１Ａの主ボトム室２３Ａおよび主ヘッド室２４Ａの容積よりも大きくしておくと余裕が生じ圧油補充装置７７の作動回数を減ずることができる。
【００４３】
また、主シリンダ２１Ａの主ヘッド室２４Ａと副シリンダ２１Ｂの副ヘッド室２４Ｂとは、中空ロッド６１および基端ブロック３２にあけられた第２の穴３２ｂを介してヘッド側配管７５により接続されるとともに、ヘッド側配管７５には吐出用油圧ポンプ８０が配設されている。吐出用油圧ポンプ８０は両方向回転形電動モータ８１により駆動されている。
両方向回転形電動モータ８１は、図示しない昇降用スイッチの上昇あるいは下降の信号を受けて回転方向を決定し、吐出用油圧ポンプ８０を回転させて圧油を、上昇あるいは下降に応じて主シリンダ２１Ａあるいは副シリンダ２１Ｂに吐出している。この吐出用油圧ポンプ８０は、可変容量形油圧ポンプでも良く、あるいは、図示のように定容量形油圧ポンプを用いて電動モータを可変回転速度としても良い。
【００４４】
ヘッド側配管７５は、分岐された第１分岐配管７５ａに第１チェック弁８２を介して第１リリーフ弁８３が配設され、ヘッド側配管７５の回路の圧力を調整している。分岐された第２分岐配管７５ｂに第２チェック弁８４を介してチャージ用油量装置８５が配設されている。チャージ用油量装置８５は、チャージ用油圧ポンプ８５ａ、チャージ用電動モータ８５ｂ、第２リリーフ弁８５ｃ、タンク７９により形成され、ヘッド側配管７５のキャビティーションの発生を防止している。
【００４５】
次に、油圧式エレベータの油圧回路２０の作動について説明する。油圧式エレベータが上昇するときには図示しない上昇スイッチが押圧される。この上昇信号を受けて、両方向回転形電動モータ８１が回転し吐出用油圧ポンプ８０を回転させるとともに、電磁弁１８をＢ位置に切換え、パイロット圧を第２パイロット室１５に流しパイロット付チェック弁１のチェック弁５を開口する。
パイロット付チェック弁１が開口することにより、主シリンダ２１Ａの主ボトム室２３Ａと副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂとがボトム側第１配管７１とボトム側第２配管７２により接続される。これにより、主ボトム室２３Ａは副ボトム室２３Ｂの圧力と等しくなる。
【００４６】
吐出用油圧ポンプ８０は、副シリンダ２１Ｂの副ヘッド室２４Ｂの油を吸引し、ヘッド側配管７５を経て主シリンダ２１Ａの主ヘッド室２４Ａに送給する。このとき、吐出用油圧ポンプ８０は、主ヘッド室２４Ａの容積に応じてエレベータの上昇速度にしたがった油量を吐出するとともに積載重量に応じた圧油を吐出する。
これにより、主シリンダ２１Ａは、副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂ（圧力源）のバランスウエートにより生ずる圧油をボトム側受圧面積に、また積載重量に応じた吐出用油圧ポンプ８０（圧力源）の圧油をヘッド側受圧面積に受け、両方の加算された力と、昇降速度に応じた吐出用油圧ポンプ８０の油量を受けて所定速度で伸縮する。
このとき、吐出用油圧ポンプ８０は小さいヘッド室２４の圧油を給排することにより吐出量が少なくて済み、小さい駆動力で駆動されるので省エネルギー化を図ることができる。
【００４７】
油圧式エレベータが下降するときには図示しない下降スイッチが押圧される。この下降信号を受けて、両方向回転形電動モータ８１が回転し吐出用油圧ポンプ８０を回転させるとともに、電磁弁１８をＢ位置に切換え、パイロット圧を第２パイロット室１５に流しパイロット付チェック弁１のチェック弁５を開口する。
パイロット付チェック弁１が開口することにより、主シリンダ２１Ａの主ボトム室２３Ａと副シリンダ２１Ｂの副ボトム室２３Ｂとがボトム側第１配管７１とボトム側第２配管７２により接続される。これにより、主ボトム室２３Ａは副ボトム室２３Ｂの圧力と等しくなる。
【００４８】
吐出用油圧ポンプ８０は、主シリンダ２１Ａの主ヘッド室２４Ａの油を吸引し、ヘッド側配管７５を経て副シリンダ２１Ｂの副ヘッド室２４Ｂに送給する。このとき、吐出用油圧ポンプ８０は、主ヘッド室２４Ａの容積に応じてエレベータの下降速度にしたがった油量を吸引するとともに、圧油を吐出して副シリンダ２１ＢをバランスウエートＷｂに抗して上昇させる。これにより、副シリンダ２１Ｂは次の上昇時のエネルギーが蓄えられ、省エネルギー化を図ることができる。
【００４９】
上記において、バルブボディ５は、図１ではボディ９とスリーブ１０とに分離して形成したが、図３に示すように一体に形成しても良い。また、上記例では、連結ピン６はスプール４に止め輪１６で係止したが、ボルト、プラグ、ネジ等で押えて係止しても良く、または連結ピン６とスプール４とを螺合しても良い。
図２ではラム用チューブ５２は上端部をラム用蓋５６の穴５６ａに挿入したが、第１中空円板の孔径を小さくして、この孔径にラム用チューブ５２の上端部を挿入し、ラム用蓋は第１中空円板に着脱自在に取着しても良い。
また、図３では、ヘッド室２４にポンプの圧油を供給したが、ボトム室２５にポンプの圧油を、またヘッド室２４に副シリンダの圧油を供給しても良い。
また、図３では、第１ポート９ｂを主シリンダ２１Ａに、また第２ポート９ｃを副シリンダ２１Ｂに接続したが、反対に第１ポート９ｂに副シリンダ２１Ｂを、また第２ポート９ｃに主シリンダ２１Ａを接続しても良い。
本発明のシリンダ２１を油圧式エレベータに用いて説明したが、これ以外の油圧式荷役機械等の昇降装置に用いることができることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパイロット付チェック弁は、バルブボディのスプール孔内で連結ピンにより簡単な構成で確実に連結されているため、チェック弁がスプールから外れることがなく、パイロット付チェック弁は正常に作動する。また、スプールがＵ字形状よりなるため、例え連結ピンが破損しても、第１パイロット室と第２パイロット室との間で圧油が漏れることがなくシリンダには常に圧油が蓄えられている。このパイロット付チェック弁が油圧式エレベータに用いられた場合でも、ケージが降下することがなくなり、またバランスウエートにより蓄えられた圧油を常に利用でき省エネルギーで安全に運転できる。
【００５１】
ケージを支持する主シリンダの受圧面積が、ラム部のボトム側受圧面積と、ヘッド室のヘッド側受圧面積とにより形成されており、一方の受圧面積にバランスウエートの圧油を、他の受圧面積に油圧ポンプからの圧油を加えることによりケージを上昇することができる。このとき、油圧エレベータは、シリンダのボトム室あるいはヘッド室に油圧ポンプから所定吐出量を給排することにより昇降速度が制御できる。またシリンダは、ボトム室あるいはヘッド室へのいずれかの圧油の給排を油圧ポンプにより伸縮速度の制御が行なえるため、少ない油量で、精度良く制御することができる。これにより、油圧ポンプは安定した制御が可能になり、昇降速度の制御が良くなり、かつバランスウエートにより生ずる圧油を受けて昇降するので省エネルギーにすることができる。
【００５２】
また、シリンダは、ラムとラム用シリンダチューブとの間に密封空間を設けているためシリンダに収容される油を少なくでき、設置時および整備時の油の費用を安価にできるとともに、ボトム室の油をシリンダチューブから、またヘッド室の油をピストンロッドから容易に排出することができ、整備性が向上している。シリンダに用いられているシールは、ロッドシールとダストシールがシリンダチューブに取着されている蓋と、ピストンシールがラム用蓋をシリンダの一端のヘッド側に取外すことにより点検、交換を容易に行なうことができ、油圧式エレベータが設置された狭い場所でもシールの点検、交換を容易に行なうことができ、整備性が向上している。
シリンダは、ピストンがシリンダチューブに傾動自在でかつ着脱自在のロッドに取着されているため、ピストンがラム用シリンダチューブに対して傾動することが可能となっている。これにより、ピストンはラム用シリンダチューブの内径に容易に当接することができ、シリンダチューブとラム用シリンダチューブとの同軸度を精度良く仕上る必要がなくなり、加工および組立が容易になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例のパイロット付チェック弁の側面断面図である。
【図２】本発明に係る実施例のシリンダの側面断面図である。
【図３】本発明に係るパイロット付チェック弁を用いた昇降装置の一例である油圧式エレベータの油圧回路図である。
【符号の説明】
１…パイロット付チェック弁、３…バルブボディ、４…スプール、
４ａ…チェック弁棒用穴、５…チェック弁、５ａ…チェック弁棒、６…連結ピン、
９…ボディ、９ｂ…第１ポート、９ｃ…第２ポート、９ｄ…弁座、
１０…スリーブ、１４…第１パイロット室、１５…第２パイロット室、
１７…シャトル弁、１８…電磁弁、２１…シリンダ、２１Ａ…主シリンダ、
２１Ｂ…副シリンダ、２３…ボトム室、２３Ａ…主ボトム室、
２３Ｂ…副ボトム室、２４…ヘッド室、２４Ａ…主ヘッド室、
２４Ｂ…副ヘッド室、２５…シリンダチューブ部、２６…ラム部、
２７…ピストン部、３０…シリンダチューブ、３１…円板、３２…基端ブロック、
３３…ロッドシール、３８…ダストシール、４０…シリンダ蓋、５１…ラム、
５２…ラム用シリンダチューブ、５３…第１中空円板、５５…第２中空円板、
５６…ラム用蓋、６１…中空ピストンロッド、６２…ピストン、
６３…ピストンシール、９１…ケージ、Ａｈ…密封空間。

Claims (5)

1. バルブボディにあけられた孔に摺動自在なスプールと、このスプールに付設されているチェック弁を設け、スプールの一端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を閉じ、またスプールの他端面にパイロット圧を受け作動してチェック弁を開いて一方向と他方向との間で圧油を流すパイロット付チェック弁であって、
   チェック弁の突起したチェック弁棒の中間部をバルブボディで支持するとともに、チェック弁棒端部をスプールの他端側の端面にあけられたチェック弁棒用穴に挿入し、かつチェック弁棒の軸芯に直交してあけられた連結用孔にピンを挿入してスプールと連結したことを特徴とするパイロット付チェック弁。
2. 請求項１記載のパイロット付チェック弁において、
   チェック弁棒用穴とチェック弁棒との間に隙間を設け、スプールに対してチェック弁を軸芯の直交方向で移動自在にしてなることを特徴とするパイロット付チェック弁。
3. 人及び／または荷物積載用ケージの重量に抗して油圧源からの圧油によりシリンダチューブに収納されたラムを伸縮する主シリンダと、主シリンダに接続されるとともに、バランスウエートが載置されて圧油を発生する副シリンダと、主シリンダと副シリンダとを接続するヘッド用またはボトム用配管に挿入され、主シリンダまたは副シリンダのいずれかに圧油を供給して主シリンダを伸縮する両方向吐出用油圧ポンプと、主シリンダと副シリンダとを接続するボトム用またはヘッド用配管に挿入され、主シリンダの伸縮時に開口して圧油を流すパイロット付チェック弁とを備えた昇降装置の油圧回路であって、
   パイロット付チェック弁が、チェック弁の突起したチェック弁棒の中間部をバルブボディで支持するとともに、チェック弁棒端部をスプールの他端側の端面にあけられたチェック弁用穴に挿入し、かつチェック弁棒の軸芯に直交してあけられた連結用孔にピンを挿入してスプールと連結してなることを特徴とする昇降装置の油圧回路。
4. 請求項３記載の昇降装置の油圧回路において、
   シリンダが、ラムより小径で、かつラムに同芯で内方に配設されるラム用シリンダチューブと、
   ラムとラム用シリンダチューブとのボトム側を接続し一面が圧油を受ける中空円板と、
   ラムとラム用シリンダチューブとのヘッド側を接続し一面がケージあるいはバランスウエートに連結されるラム用蓋とからなるラム部を有し、ラム部がラムとラム用シリンダチューブとの間に密封空間を設けてなることを特徴とする昇降装置の油圧回路。
5. 請求項３あるいは請求項４記載の昇降装置の油圧回路において、
   シリンダが、ラムの外径部に当接するロッドシールおよびダストシールとを有する蓋と、ラム用シリンダチューブの内径部に当接するピストンシールを取着するピストンに対向して配設されるラム用蓋とを有し、両蓋をシリンダのヘッド側に取外すことによりロッドシール、ダストシールおよびピストンシールのそれぞれを交換可能にしてなることを特徴とする昇降装置の油圧回路。

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