JP2004502114A - 油圧エレベータの制御弁ユニット - Google Patents

Abstract

本制御弁ユニット（２８）は、エレベータ室を駆動するためのタンクからリフトシリンダへの油圧油の流れ、及びリフトシリンダからタンクへの流れを制御するための２つの制御弁（５，１５）を含んで構成される。エレベータ室の昇降制御のために、単一体のパイロット式制御弁（５，１５）を設け、これらのそれぞれをチェック弁として機能させるとともに、プロポーショナル弁として機能させる。各制御弁（５，１５）では、弁シート（３６，５６）に対して移動することができる単一体の絞り弁（３５，５５）を設ける。ここで、絞り弁（３５，５５）には、リターンスプリング（３７，５７）が一方において、またパイロット弁（５ｖ，１５ｖ）が他方において作用し、これらは、いずれも電気的に制御可能なプロポーショナル磁石（５Ｍ，１５Ｍ）により作動する。

Description

（技術分野）
本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部分に記載の油圧エレベータの制御弁ユニットに関する。
【０００１】
（背景技術）
このような制御弁ユニットは、ポンプと、エレベータ室を直接若しくは間接的に駆動するための駆動シリンダとの間、あるいはオイルタンクと、このシリンダとの間で油圧油の流れを変化させるために使用される。
特許請求の範囲第１項の前提部分に記載された種類の制御弁ユニットは、ＵＳ−Ａ−５０４０６３９号に開示されている。このものは、３つのパイロット式制御弁に加えて戻し弁を含んで構成され、位置インジケータにより開度状態が監視される。さらに、固設絞りの近くに幾つかの調整要素が配設されている。
【０００２】
近似する制御弁ユニットが、ＥＰ−Ａ２−０９６４１６３号に開示されているが、このものでは、構造が実質的により複雑化され、４つのメイン制御弁及び３つのパイロット弁の近くに一連の機械式調整要素が設けられている。
本発明は、構造が簡単であり、かつ調整要素を必要としない制御弁ユニットを提供することを目的としている。これにより製造コストが低く抑えられ、据付けの際には、時間のかかる調整作業も不要となる。
【０００３】
（発明の開示）
この目的は、特許請求の範囲第１項に記載の特徴により解決される。好ましい形態は、従属請求項による。
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（発明を実施するための最良の形態）
図１において、符号１は、リフトピストン２により移動させることができる油圧エレベータのエレベータ室を示している。リフトピストン２は、リフトシリンダ３と協働して公知の油圧駆動源を構成している。この油圧駆動源にシリンダライン４を接続しており、これを通して油圧油を供給することができる。このようなシリンダライン４は、他方で、少なくともプロポーショナル弁及びチェック弁の機能を組み込んだことによりプロポーショナル弁としても、またチェック弁としても動作させることができる第１制御弁５と接続している。第１制御弁５の動作は、第１制御弁５の選択如何に依存するが、これについては後述する。第１制御弁５のプロポーショナル弁の機能は、メイン弁とパイロット弁とを使用する公知の手法で達成することが可能であり、ここで、このパイロット弁をプロポーショナル磁石等の電気駆動源により作動させる。閉状態のチェック弁は、エレベータ室１を各位置に保持する。
【０００４】
圧力脈動アブソーバ９を配設したポンプライン８を介して、第１制御弁５をポンプ１０と接続しており、これにより油圧油を、タンク１１から上記の油圧駆動源に供給することが可能とされる。このポンプ１０は、給電要素１３を設けた電気モータ１２により駆動する。ポンプライン８には、圧力Ｐｐが形成される。
第１制御弁５とタンク１１との間に、油圧油が流れる別のライン、すなわち戻しライン１４を構成し、この戻しラインに第２制御弁１５を配設する。第２制御弁１５は、圧力Ｐｐが所定のしきい値を超えた場合に、ポンプ１０からタンク１１への油圧油の殆ど抵抗のない戻りを提供する。従って、圧力Ｐｐがこのしきい値を超えることは実質的にない。ここで、このしきい値は電気信号により変更することが可能であり、第２制御弁１５に公知のプロポーショナル弁と同様の圧力調整の働きをさせることができる。この機能を達成するために、プロポーショナル弁におけると同様に、メイン弁と、電気的に選択可能なプロポーショナル磁石により作動させるパイロット弁とを公知のように使用することができる。
【０００５】
シリンダライン４では、第１計測ライン１９により制御装置２０に接続した負荷圧センサ１８を、第１制御弁５自体に設置するか、あるいは第１制御弁５の対応するターミナルに直接に設置するとよい。制御装置２０は、油圧エレベータを運転する役目を担っており、シリンダライン４内に形成されている圧力Ｐｚを認識するのに適切な位置に配置する。ここで、エレベータ室１が静止しているときの圧力Ｐｚが、エレベータ室１の負荷を示すことになる。圧力Ｐｚにより、制御及び調整操作を変化させたり、操作状況を検出したりすることが可能とされる。制御装置２０は、幾つかの制御及び調整ユニットから構成することもできる。
【０００６】
第２計測ライン２２により制御装置２０に接続した温度センサ２１を、シリンダライン４において、第１制御弁５の対応するターミナルに直接に設置するか、あるいは第１制御弁５自体に設置するとよい。油圧油は温度に応じて明らかに粘性が変化するので、油圧油の温度をパラメータとして制御及び調整操作に反映させることにより、油圧エレベータの制御及び調整を明らかに改善することができる。
【０００７】
ポンプライン８内の圧力Ｐｐを検出するためにさらに別の圧力センサ、すなわちポンプ圧センサ２３を提供することは好ましいことであり、これは、第１制御弁５においてポンプライン８の対応するターミナルに直接に設置するとよい。ポンプ圧センサ２３は、その検出値を、他の計測ライン２４を介して制御装置２０に伝送する。
【０００８】
制御装置２０は、第１制御ライン２５により第１制御弁５と接続されている。従って、第１制御弁５は、制御装置２０により電気的に制御することが可能である。また、第２制御ライン２６により第２制御弁１５と接続されているので、第２制御弁１５を制御装置２０により制御することも可能である。加えて、第３制御ライン２７が制御装置２０から給電要素１３に延びているので、モータ１２のスイッチをオン及びオフし、また必要に応じてモータ１２の作動速度、延いてはポンプ１０の吐出量を、制御装置２０により変化させることが可能とされる。
【０００９】
制御装置２０によって第１及び第２制御弁５，１５を指定することにより、これらの制御弁５及び１５がどのような機能を果たすのかを決定する。第１及び第２制御弁５，１５が制御装置２０により選択されなかったときは、これらの両方は、本質において、可変にバイアスすることができるチェック弁として動作する。第１及び第２制御弁５，１５が制御信号により選択されたときは、これらはプロポーショナル弁として動作する。
【００１０】
本発明では、第１及び第２制御弁５，１５の両方を制御弁ユニット２８として組み合わせる（図では、双方の制御弁を囲む点線で示している。）。このようにすることには、油圧エレベータのビルディングサイトでの据付費用が削減されるという利点がある。一般的発明概念によれば、第１及び第２制御弁５，１５は、両方とも近似しており、後述するような異なる利点を提供する同じ部品を使用して構成される。
【００１１】
本発明の要点を詳述するに先立ち、まず、本質的な機能について説明する。エレベータ室１が静止しているときには第１制御弁５が必ず閉じており、これは、既述のように、この制御弁が上記の信号線２５を介する制御装置２０からの制御信号を受信しないことにより、すなわち、この制御弁がチェック弁として機能することにより達成される。第２制御弁１５も閉じていてよいが、常に閉じている必要はない。従って、エレベータ室１が静止しているときであってもポンプ１０を作動させて、油圧油を圧送させたままにすることが可能であるが、送出された油圧油は、第２制御弁１５を介してタンク１１に還流されることになる。しかしながら、静止時には概して第１及び第２制御弁５，１５の両方とも制御装置２０の制御信号を受信しないので、どちらにおいてもチェック弁の機能のみを得ることができる。
【００１２】
電気的に選択されなかった第１制御弁５は、エレベータ室１が形成する圧力Ｐｚの影響により自動的に閉弁する。ここで、圧力Ｐｚは、圧力Ｐｐよりも大きな値である。既述のように、この状態において負荷圧センサ１８は、エレベータ室１に起因する負荷を検出する。従って、エレベータ室１の実負荷が検出され、制御装置２０に伝送されることになる。ここで、制御装置２０は、エレベータ室１内が空であるのか、荷重がかかっているのかを判別するとともに、その荷重の大きさを検出することができる。
【００１３】
エレベータ室１を上昇させるには、まず、制御装置２０により第３制御ライン２７を介して給電要素１３を作動させて電気モータ１２を回転させ、ポンプ１０を作動させて油圧油を圧送する。これにより、ポンプライン８内の圧力Ｐｐが上昇する。この圧力Ｐｐが第２制御弁１５のチェック弁のスプリング力に相関する値を超えると、第２制御弁１５のチェック弁が開弁するので、圧力Ｐｐがこの値を超えることはない。圧力Ｐｐの値がシリンダライン４内の圧力Ｐｚよりも低ければ（これが通常の状態である。）、第１制御弁５が閉じたままとなるので、油圧油がシリンダライン４に流入することはない。このように、ここでは、ポンプ１０により送出された油圧油のすべてが第２制御弁１５を介してタンク１１に戻されるので、ポンプ１０のスイッチをオンしてもエレベータ室１を移動させることにはならない。エレベータ室１を移動させるために、制御装置２０は、上記の信号線２６を介して第２制御弁１５のプロポーショナル弁の機能を制御し、第２制御弁１５において油に作用する抵抗を増大させる。これにより、圧力Ｐｐが充分に上昇し、必要な量の油圧油が第１制御弁５を介してシリンダライン４に流入することとなる。ここでも、ポンプ１０により送出された油圧油の流れの一部は、第２制御弁１５を介してタンク１１に戻される。ポンプ１０により送出された油圧油のうち、第２制御弁１５を介してタンクに戻された以外のものは、形成されている圧力差に基づいて、チェック弁として動作する第１制御弁５を通過してシリンダライン４に流入し、エレベータ室１を押し上げる。このようにして、リフトシリンダ３へ流れる油圧油の一連の制御を、ポンプ１０の作動速度を調整することを必要とせずに行うことができる。ポンプ１０については、公称速度のもとで予測される最大逆圧がかかる場合であっても、エレベータ室１の最高速度に対して充分な量の油圧油を送り出すことができるように構成されることのみが要求され、ここで、一般的なリザーブ因子や、他のマージンを考慮する必要がある。
【００１４】
図２〜４は、本発明に係る制御弁ユニット２８の第１形態を示している。ここで、図２は、制御弁ユニット２８に備わる第１及び第２制御弁５，１５のいずれも選択されていない基本状態を示している。図３は、エレベータ室１（図１）の上昇時の状態を示し、図４は、下降時の状態を示している。
図２〜４において、制御弁ユニット２８は、第１及び第２制御弁５，１５を結合した状態で示されている。図では、上側が第１制御弁５を、下側が第２制御弁１５を示している。［４］は、制御弁ユニット２８のシリンダライン４（図１）への接続を、［８］は、ポンプライン８への接続を、また［１４］は、戻しライン１４への接続を示している。接続領域では、既述のように、そこに形成されている圧力Ｐｚ，Ｐｐを図示しない圧力センサにより検出することができる。第１及び第２制御弁５，１５のそれぞれは、メイン弁とパイロット弁とから構成され、これらは、プロポーショナル磁石により作動される。
【００１５】
制御弁ユニット２８は、２つのハウジング部分、すなわち、第１及び第２制御弁５，１５の各メイン弁を包含する第１ハウジング部分３０と、符号５ｖ，１５ｖで示す関連のパイロット弁を収容する第２ハウジング部分３１とから構成される。ここで、第２ハウジング部分３１は、それ自体が２つのパーツからなる要素であり、パイロット弁５ｖ，１５ｖのそれぞれが自身のハウジング部分を有している。各パイロット弁５ｖ，１５ｖについてプロポーショナル磁石が、すなわち、パイロット弁５ｖについてプロポーショナル磁石５Ｍが、パイロット弁１５ｖについてプロポーショナル磁石１５Ｍが設けられている。プロポーショナル磁石５Ｍ，１５Ｍは、制御装置２０（図１）により第１及び第２制御ライン２５，２６を介してそれぞれ選択することができる。
【００１６】
第１ハウジング部分３０は、幾つかのチャンバを含んでいる。第１チャンバは、シリンダチャンバ３２と呼ばれる。このチャンバにはシリンダライン４（図１）が続いており、このことが対応する接続を［４］で示した理由である。第２チャンバは、ポンプライン８が続くポンプチャンバ３３と呼ばれ、［８］が付されている。他のチャンバは、戻しライン１４が続く戻しチャンバ３４と呼ばれることに対応して、［１４」が付されている。
【００１７】
シリンダチャンバ３２とポンプチャンバ３３との間の開口部には、第１絞り弁３５を介装しており、この絞り弁は、第１ハウジング部分３０に形成した第１弁シート３６と協働して、第１制御弁５のメイン弁を構成している。本発明によれば、第１制御弁５のメイン弁は、必須要素であり、リフトシリンダ３（図１）からの及びリフトシリンダ３への油圧油の流れに直接的に影響を及ぼす。完全のために、パイロット弁５ｖの選択に応じて、パイロット弁５ｖを介する少量の流れが生じ得ることに留意すべきである。第１制御弁５のメイン弁は、後述するように、チェック弁の機能を含むと同時にプロポーショナル弁の機能を含んでいる。ここに備わるチェック弁によりＥＮ安全基準に掲げられている安全上の要求が満たされるので、他の安全弁は不要である。
【００１８】
第１絞り弁３５は、一方においてリターンスプリング３７により付勢されている。このスプリング３７により、メイン弁は、ポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐがシリンダチャンバ３２内の圧力Ｐｚを超えない限り、閉状態に保たれる。これは、例えば、ポンプ１０（図１）が停止しているときや、エレベータ室１（図１）が静止しているときのことである。
【００１９】
他方において、パイロット弁５ｖの選択により駆動する設定要素を、第１絞り弁３５に作用させている。この設定要素は、チェックロッド３９を固定した対向ピストン３８を含んで構成される。対向ピストン３８は、第１ハウジング部分３０に形成した案内領域４０内で移動させることができる。対向ピストン３８は、一方において、 次のようにしてパイロット弁５ｖ側から作動させることが可能である。すなわち、プロポーショナル磁石５Ｍから公知のように、ソレノイドプランジャ４１によりパイロット調整スプリング４２に抗してパイロットピストン４３の動作を生じさせる。パイロットピストン４３の移動により、制御圧チャンバ４４内に制御圧Ｐｘが形成される。この制御圧Ｐｘは、パイロットピストン４３の運動に依存するので、パイロット調整スプリング４２によっても決定される。ここで、パイロット弁５ｖは、第１接続チャンネル４５を介してシリンダチャンバ３２内の圧力Ｐｚを検出するとともに、第２接続チャンネル４６を介して戻しチャンバ３４内に形成されている圧力を検出することができるので、正確な制御圧Ｐｘを達成するための設定要素は、必要とされない。
【００２０】
パイロット弁５ｖにより制御圧Ｐｘが調整されるが、この制御圧Ｐｘは、シリンダチャンバ３２及び戻しチャンバ３４内の圧力の影響を受けるとともに、パイロット弁５ｖの選択により決定されるパイロットピストン４３のリフト量の影響も受ける。
制御圧Ｐｘの作用は、制御チャンバ４７内を移動することができるピストン４８に及ぶ。このピストン４８は、メイン弁調整スプリング４９を介して第１ハウジング部分３０に対して支持している。ピストン４８の動きは、チェックロッド５０を介して対向ピストン３８に伝達される。ここで、メイン弁調整スプリング４９は、ピストン４８のリターンスプリングとして働く一方で、第１制御弁５のメイン弁の調整スプリングとしても働く。本発明によれば、設定要素は、ここでも要求されない。
【００２１】
従って、本発明によれば、チェック弁として、またプロポーショナル弁としての機能を得るために、弁シート３６と協働してリフトシリンダ３（図１）からの及びリフトシリンダ３への油圧油の流れに影響し、またこの流れを決定する１つの単一体の絞り弁３５のみが要求される。
第２制御弁１５も、基本的には以上と同様にして構成される。ポンプチャンバ３３と戻しチャンバ３４との間の開口部に第２絞り弁５５を介装しており、この絞り弁５５は、第１ハウジング部分３０に形成した第２弁シート５６と協働して、第２制御弁１５のメイン弁を構成する。第２制御弁１５のメイン弁もまた、後述するように、チェック弁の機能と同時にプロポーショナル弁の機能を含む。
【００２２】
第２絞り弁５５は、一方においてリターンスプリング５７により付勢する。このリターンスプリング５７により、ポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐが戻しチャンバ３４内の圧力を超えない限り、メイン弁を閉状態に維持する。これは、例えば、ポンプ１０（図１）が停止しているときのことである。
他方において、パイロット弁１５ｖの選択により駆動させる設定要素が、第２絞り弁５５に作用する。上記の第１制御弁５と対比して、第２制御弁１５では、プロポーショナル磁石１５Ｍの第２絞り弁５５に対する作用は、対向ピストンの介在なく及ぶ。第２絞り弁５５も、後述するようにパイロット弁１５ｖにより作動させる。プロポーショナル磁石１５Ｍにより公知のように、ソレノイドプランジャ６１を介してパイロット調整スプリング６２に抗してパイロットピストン６３の動きを生じさせる。パイロットピストン６３の移動により、制御圧チャンバ６４内に制御圧Ｐｙが形成される。この制御圧Ｐｙは、パイロットピストン６３の運動に依存するので、パイロット調整スプリング６２によっても決定される。パイロット弁１５ｖは、ポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐを更なる連通チャンネル６５を介して検出するとともに、戻しチャンネル３４内に形成されている圧力を上記の第２連通チャンネル４６を介して検出するので、正確な制御圧Ｐｙを達成するための設定要素は、必要とされない。戻しチャンバ３４をバイパスしてパイロット弁１５ｖとポンプチャンバ３３とを連通するために、連通チャンネル６５を他の平面内に配設しているので、連通チャンネル６５は、点線で示されている。
【００２３】
パイロット弁１５ｖにより制御圧Ｐｙが調整されるが、この制御圧Ｐｙは、ポンプチャンバ３３及び戻しチャンバ３４内の圧力の影響を受けるとともに、パイロット弁１５ｖの選択により決定されるパイロットピストン６３のリフト量の影響も受ける。制御圧Ｐｙの作用は、制御チャンバ６７内を移動することができるピストン６８に及ぶ。このピストンは、メイン弁調整スプリング６９を介して第１ハウジング部分３０に対して支持している。ピストン６８の動きは、チェックロッド７０により第２絞り弁５５に伝達する。ここで、メイン弁調整スプリング６９は、ピストン６８のリターンスプリングとして働く一方、第２制御弁１５のメイン弁の調整スプリングとしても働く。本発明によれば、設定要素は、ここでも要求されない。
【００２４】
簡単な理解は、図３を参照することにより得ることができる。すなわち、ここには、ポンプ１０が作動しているときの状態を示しており、増大した圧力Ｐｐがリターンスプリング５７に抗して第２絞り弁５５を押すことにより、この弁を弁シート５６からリフトさせている。プロポーショナル磁石１５Ｍを選択し、増大した制御圧Ｐｙによりピストン６８を左側、すなわち、第２絞り弁５５の方向へ移動させている。このようなピストン６８の動きは、チェックロッド７０を介して第２絞り弁５５に直接に伝達される。
【００２５】
ポンプ１０が作動すると、圧力Ｐがまもなく増大する。ここで、第２絞り弁５５がリターンスプリング５７に抗して移動するので、第２制御弁１５のメイン弁は、すぐに開弁する。ポンプ１０により送出された油圧油は、ポンプチャンバ３３から戻しチャンバ３４に、またそこから戻しライン１４（図１）を介してタンク１１に流れる。留意すべきは、エレベータ室１の負荷により形成される相対的に高い圧力Ｐｚのために圧力差Ｐｚ−Ｐｐが正となるので、第１制御弁５の絞り弁３５がリターンスプリング３７に抗して移動することができず、第１制御弁５のメイン弁は、閉じたままとなることである。
【００２６】
ここで、エレベータ室１を上昇させるには、冒頭に述べたようにして、第２制御弁１５をプロポーショナル弁として機能させる。これは、第２制御ライン２６を介してプロポーショナル磁石１５Ｍを選択することにより行う。
そして、図３に示すように、圧力Ｐｐが増大することにより、第１制御弁５のメイン弁の絞り弁３５もリターンスプリング３７に抗して移動する。この動きは、圧力Ｐｐが圧力Ｐｚよりも充分に高くなり、リターンスプリング３７の力をも上回ったときに生じる。図３に示す状態では、油圧油がシリンダライン４を介してリフトシリンダ３に供給されるので、エレベータ室１が上昇する。ここで、第１制御弁５のメイン弁は、プロポーショナル磁石５Ｍを選択することなく、すなわち、パイロット弁５ｖからの働きかけなしに正の圧力差Ｐｐ−Ｐｚにより開弁することに留意すべきである。このように、エレベータ室１は、プロポーショナル磁石１５Ｍを選択するだけで上昇し、第１制御弁５のメイン弁は、チェック弁としてのみ機能する。
【００２７】
第２制御弁１５は、対向部材５８とチェックロッド５９とを含んで構成される点で第１制御弁５と共通する。第２制御弁１５は、対向部材５８、チェックロッド５９及び第２絞り弁５５が１つの単一体を構成している点で、チェックロッド３９が対向ピストン３８に固定されている一方で、第１絞り弁３５が別体の要素である第１制御弁５と相違する。これらの相違は、図２及び３に明示してある。対向部材５８は、第２制御弁１５の閉弁時において第１ハウジング部分３０のリセス６０内に配置させる。このリセス６０の直径は、対向部材５８の直径よりも明確に大きな値とすることができる。このようにすれば、対向部材５８が、力の作用の観点から、第２絞り弁５５及び弁シート５６からなる第２制御弁１５のメイン弁に影響を及ぼすことがない。リセス６０には、対向部材５８を案内するためのガイドリブを形成するとよい。
【００２８】
対向ピストン３８と対向部材５８とは、機能的に異なる意味を有する。これらの部材３８及び５８に対して、ポンプチャンバ３３内の圧力は、絞り弁３５及び５５に対するものと同様に作用する。ここで、有利な形態として、対向ピストン３８と対向部材５８との直径が絞り弁３５及び５５の直径と一致していれば、力が均衡する。第１制御弁５では、一側の第１絞り弁３５と、他側のチェックロッド３９付きの対向ピストン３８とが別体であり、圧力Ｐｐによる同じ大きさの力が対向ピストン３８と第１絞り弁３５とに作用する。従って、ピストン４８とチェックロッド５０とを対向ピストン３８と第１絞り弁３５とに抗して移動させるためにパイロット弁５ｖにより発生させるべき力は、差動力によらず一定である。第２制御弁１５では、対向部材５８がメイン弁の端に配置されて、パイロット弁１５ｖに面していないため、力の伝達がこの部材５８を介してなされないので、対向部材５８は、第２絞り弁５５と硬く結合することが必要である。リセス６０の直径が対向部材５８の直径よりも明確に大きな値であるので、対向部材５８では、圧力Ｐｐが全周に作用し、換言すれば、第２絞り弁５５に対する抗力を形成することはない。
【００２９】
図４は、エレベータ室１（図１）の下降時における制御弁ユニット２８の状態を示している。このとき、ポンプ１０（図１）は、作動していない。これに対応して、圧力Ｐｐが低くなっている。エレベータ室１の下降開始前において、シリンダチャンバ３２内の圧力Ｐｚがポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐよりも明らかに高いことから、第１絞り弁３５と弁シート３６とからなる第１制御弁５のメイン弁は、閉弁している。エレベータ室１を下降させるために、プロポーショナル磁石５Ｍを選択する。プロポーショナル磁石５Ｍは、ソレノイドプランジャ４１を介して、制御チャンバ４７内の制御圧Ｐｘを形成するパイロット弁５ｖに作用する。制御圧Ｐｘの大きさは、プロポーショナル磁石５Ｍとパイロット調整スプリング４２との選択により決定され、また、当然ながら、シリンダチャンバ３２内の圧力Ｐｚによる影響を受けるとともに、戻しチャンバ３４内の圧力による影響も受ける。プロポーショナル磁石５Ｍの増方向の選択に伴って、制御圧チャンバ４４内の制御圧Ｐｘが増大するので、ピストン４８は、メイン弁調整スプリング４９の力に抗して対向ピストン３８へ向かう方向に動かされる。この運動は、チェックロッド５０を介して対抗ピストン３８に伝達される。対向ピストン３８の運動は、チェックロッド３９を介して第１絞り弁３５に伝達される。このようにして、第１制御弁５のメイン弁が開弁する。
【００３０】
このようにして開弁すると、ポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐが増大する。これにより、第２絞り弁５５がリターンスプリング５７に抗して押されて、第２絞り弁５５が弁シート５６から離れる。ここで、油圧油は、第２絞り弁５５と弁シートとからなる第２制御弁１５のメイン弁を通過し、戻しチャンバ３４を介して戻しライン１４（図１）に、さらにタンク１１に流れることが可能とされる。完全のために、ポンプには一般的に漏れ損失があることから、油圧油の一部が、ポンプチャンバ３３からポンプライン８（図１）及びポンプ１０を介してタンク１１に戻され得ることに留意すべきである。どの程度の油圧油がポンプ１０を介して流れるかは、ポンプ１０の構造と、リターンスプリング５７のバネ比とに依存する。ポンプ１０の構造にもよるが、ポンプ１０が、モータ１２により駆動されていないにもかかわらず、油圧油の流れにより回転されることがあり得る。完全のために、油圧油のうち他の一部がパイロット弁５ｖを介して流れることにも留意すべきである。
【００３１】
下降時には、第２絞り弁５５と弁シート５６とからなる第２制御弁１５のメイン弁は、ポンプチャンバ３３内の圧力Ｐｐのみにより開弁するチェック弁として機能する。プロポーショナル磁石１５Ｍの選択が行われていないため、パイロット弁１５ｖも機能しない。
エレベータ室１の昇降を制御するために、本発明では、それぞれにおいてチェック弁とプロポーショナル弁との機能を組み合わせた上記の２つの制御弁５及び１５のみが必要とされる。第１及び第２制御弁５，１５のチェック弁の機能は、ＥＮ安全基準上の要求を同時に満たす。ここで、制御弁５は、安全弁として機能し、これに対して制御弁１５は、追加のポンプ余剰圧制御弁として機能する。このように、本発明に係る制御弁ユニット２８は、構成が非常に簡単であり、コストを抑えて製造することができる。本発明の好ましい形態における絞り弁３５及び５５を同一とすれば、異なる絞り弁を製作する必要がなくなるので、製造コストにおいて有利となる。
【００３２】
対向ピストン３８及び対向部材５８は、絞り弁３５，５５と面する側部において、平坦とするのではなく、切頭円錐型の形状とすると有利である。図５は、第５絞り弁５５を示しており、 弁体５５と対向部材５８との２つの部材がチェックロッド５９により結合されている。弁体５５に面する表面８０は、切頭円錐型の形状をしている。この切頭円錐型の表面８０は、縦方向軸に垂直な平面に対しておよそ１５〜２５°の角度αを形成するとよい。このようにすることで、第２制御弁１５のメイン弁を通過する流量が大きな場合に生じる動的な力により、パイロット弁１５ｖが悪影響を受けないようにすることができる。
【００３３】
第２制御弁１５の対向部材５８を、第１制御弁５の対向ピストン３８と同じ形状及び寸法とすることも好適である。対向ピストン３８と対向部材５８とが同一である場合には、それほど多くの異なる部品を製作して用意しておく必要がなくなり、生産ロットサイズが２倍となるという、製造コスト上好ましい効果を得ることができる。このことは、サービスネットワークにおいても重要である。図６は、対向ピストン３８（図４）と同じ形状及び寸法を有する対向部材５８を示している。ここでも、角度αを形成している。
【００３４】
図７も対向部材を示しており、これは、第１制御弁５において対向ピストン３８として、また第２制御弁１５において対向部材５８として使用することができる。同様に、角度αを設けている。
リセス６０の寸法は、対向部材５８の寸法に個々に適合させる。すなわち、対向部材５８が図５に示すような形態であるならば、リセス６０の深さを小さくする。しかしながら、対向部材５８の寸法が図６に示すようであれば、リセス６０の深さをそれに応じて大きくし、第２制御弁１５のメイン弁を閉じたときに、リセス６０に対向部材５８の収納空間が確保されるようにする。
【００３５】
図８ａ〜８ｄは、絞り弁３５，５５の詳細、すなわち、異なる形態の変更例を示している。各基部９０に、符号９２で示すシェル表面のシリンダ９１を接続している。このシリンダ９１には、油圧油が通過することができる開口部９３を形成している。例えば、シリンダ９１の外周に、６つの開口部９３を等間隔に分配して設けるとよい。開口部９３は、異なる形状とすることもできる。図８ａに示す形態では、開口部９３は、基部９０に近い部分においてＶ字状であり、さらにここに続く部分において一定の幅を有している。このようにすれば、油圧油の有効流路断面は、絞り弁３５，５５のリフト量の増大に応じてまず徐々に拡大し、その後更なるリフト量の増大により線形的に拡大することになる。図８ｂに示す形態では、開口部９３は、基部９０に近い部分において、Ｖ字状とする代わりにラッパ状としている。このようにすると、油圧油の有効流路断面は、線形とならない。制御弁５，１５の閉状態から開方向に移動を開始させると、油圧油の有効流路断面は、まずほんの僅かに拡大した後、リフト量の増大に応じて急激に拡大し、その後はリフト量の増大に応じて緩やかに拡大する。最終的には、ここでも一定に保たれる。
【００３６】
図８ｃは、開口部９３に明確なステップを設けたものの一例を示している。開口部９３は、第１リフト領域においてＶ字状であり、さらに矩形状部が結合している。これにより、油圧油の有効流路断面は、始めに僅かに拡大した後突然に最大にまで変化することとなり、その後は、有効流路断面は更なるリフトに依存しない。
【００３７】
図８ｄは、開口部９３に単にステップを設けただけの他の例を示している。開口部９３は、第１リフト領域において小さな幅を有し、その後方で幅のより大きな矩形状部に変化する。これにより、油圧油の有効流路断面は、始めに第１の大きさを有し、さらに最大にまで突然に変化することとなり、その後は、流路断面は更なるリフトに依存しない。
【００３８】
絞り弁３５，５５の形状により、第１及び第２制御弁５，１５の流路特性を個々のエレベータシステムに、また制御方式に余裕を持って適合させることができる。先に示した例は、意図した可能性を推察させる。異なる形状の絞り弁３５，５５により、第１及び第２制御弁５，１５を異なる用途及びシステムに適合させることができる。異なる使用目的の公知技術には、それぞれに異なる種類の構造及び寸法が存在している。本発明によれば、１つの制御弁ユニット２８のみにより、僅かな修正を加えることで小規模なエレベータシステムだけでなく、大規模なものの制御も達成することができる。
【００３９】
他の好ましい形態では、リフト量を制限する。このリフト量の制限は、有利な方法によれば、制御チャンバ４７，６７内において与えられる各ピストン４８，６８の通路を制限することで達成することができる。図９ａ及び９ｂは、これに適した変更例を示している。
図９ａは、図２〜４の詳細、すなわち、制御チャンバ４７，６７及びその内部を移動することができるピストン４８，６８を示している。制御チャンバ４７，６７の円筒状の内壁に、幾つかの環状溝９５を設けている。これらの環状溝９５には、保持リング９６を挿入することができる。望ましいとされるリフト量の制限に応じて、保持リング９６を環状溝９５のいずれかに挿入する。このようにすれば、ピストン４８，６８のそれぞれが達成するリフト量を制限することができる。これに伴って、制御弁５，１５（図２〜４）の各絞り弁３５，５５のリフト量も抑えられる。この方法により、制御弁ユニット２８の組立て時において、制御弁ユニット２８をどの程度の最大公称流量に設定するかを決定することができる。従って、異なる寸法の制御弁ユニット２８が不要となる。
【００４０】
図９ｂは、リフト量を制限するための好ましい変更例を示している。ここでは、製造技術上の難点である環状溝９５（図９ａ）が必要とされない。代わって、ここでは、スペーサリング９７を制御チャンバ４７，６７に挿入する。そして、その外径は、制御チャンバ４７，６７の直径よりも僅かに小さくする。ここで、円筒状のスペーサリング９７の長さがリフト量の制限を決定することになる。可能とされるリフト量の制限が各環状溝９５の位置に応じて、例えば５，８，１１及び１４ｍｍである図９ａ示す形態に対して、ここでは、リフト量の制限を任意に提供することが可能となる。
【００４１】
図１０ａは、ピストン４８，６８の詳細を示している。これらは、その外周に、弾性環状シーリング９９が嵌め込まれる溝９８を有している。このシーリング９９により、ピストン４８，６８の円筒状の外周と、制御チャンバ４７，６７（図２）の内壁との間の隙間が充分に満たされる。シーリング９９により、制御チャンバ４７，６７から第１及び第２制御弁５，１５のメイン弁へ向かう油圧油の漏洩が極めて少なくされるので、シーリング９９は、漏れ減少の目的を有利に達成する。
【００４２】
図１１は、第１絞り弁３５（図２）のシェル表面を示している。図８ａ〜８ｄに関して既に説明した開口部９３（異なる形状ではあるが、絞り弁３５に適合した同じ大きさであった。）は、ここでは、それらの全てが同じ大きさとはされていない。図１１では、開口部９３が、基部９０（図８ａ〜８ｄ）から距離ｄだけ間隔をあけたところから形成される一方、他の開口部９３’は、距離ｄ’のところから、また更に別の開口部９３”は、距離ｄ”のところから形成されている。最も短い距離ｄは、例えば、１ｍｍである。各開口部９３の大きさを異ならせたことにより、弁リフトに応じた流れ特性を個々の要求に適したものとするべく、各距離ｄ，ｄ’及びｄ”等を設定して、この特性を任意に設定することができるようになる。
【００４３】
図１２ａ及び１２ｂは、他の開口部９３の詳細を示している。図１２ａに示す開口部９３は、その根部９３ｗが図１１に示すと同様に、基部９０から所定の距離だけあけたところに形成されている。このような開口部の深さだけでなく、幅もまた、開口部９３の有効面Ａが根部９３ｗからの距離ｙの関数であることに特徴付けられる寸法上の規律に適合させるとよい。ここでの特に好ましい寸法上の規律は、表面Ａが距離ｙの２．５乗の値に比例する、すなわち、次式を満たすことである。
【００４４】
Ａ＝ｋ・ｙ^２．５
上記において、ｋは比例係数である。
図１２ｂは、根部９３ｗから距離ｙのところでの図１２ａの断面を示している。ここでは、図１１に示す形態とは異なり、全ての開口部９３が基部９０から同じ距離にある根部９３ｗ（図１２ａ）において開始しているが、これに図１１に示す手段を組み合わせることも可能であり、この場合のものは、図１２ｂに点線で示しており、根部９３ｗを基部９０により近い位置としたことで開口部の１つが深くなっている。
【００４５】
図１３は、開口部９３の境界線を、特に有利な形状で示している。開口部９３の根部領域において、開口部９３は、例えば、１ｍｍの直径を有している。境界線の湾曲部により、１８０°の円弧が形成されている。境界線の設計次第で、特定の流れ特性を実現することができる。
以上に述べた開口部９３の設計における特定の寸法は、基本的に、 どのような流れにおいても圧力調整のために充分に広いレンジが得られるという目的にかなうものである。
【００４６】
本発明に係る制御弁ユニット２８は、始めに図１に関連して説明した。この種の制御に必要とされる圧力センサ１８及び２８が、他の図には示されていないが、それは、公知技術においてそのことに関する思想が既に教示されているからである。これと同様のことが、温度センサについても言える。
ところで、本発明に係る制御弁ユニット２８は、図１に示すシステムにおいて同図に関する説明で述べた運転モードで使用することのみを意図したものではない。本発明に係る制御弁ユニット２８は、構造的に変更した他の任意の形態、例えば、ポンプ１０の速度が調整され、その結果制御弁ユニット２８について他の制御原理を採用した場合において使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧エレベータと、その制御装置との構成を示している。
【図２】制御弁ユニットの上面図である。
【図３】油圧エレベータの上昇時における制御弁ユニットを示している。
【図４】油圧エレベータの下降時における制御弁ユニットを示している。
【図５】対向ピストン及びチェックロッド付きの絞り弁を示している。
【図６】対向ピストンの変更例を示している。
【図７】対向ピストンの詳細を示している。
【図８】絞り弁の変更例を示している。
【図９】リフト量を制限する例を示している。
【図１０】ピストンの詳細を示している。
【図１１】絞り弁のシェル表面を示している。
【図１２】絞り弁の部分断面を示している。
【図１３】絞り弁の開口部の空間設計を示している。

Claims (18)

1. タンク（１１）からリフトシリンダ（３）へ向かう、エレベータ室（１）を駆動する油圧油の流れ、及び／又はリフトシリンダ（３）からタンク（１１）へ向かう流れを制御するための制御弁（５，１５）及びパイロット弁（５ｖ，１５ｖ）を含んで構成され、
   エレベータ室（１）の上昇時において、油圧油が電気モータ（１２）により駆動されるポンプ（１０）によりタンク（１１）から制御弁ユニット（２８）を介してリフトシリンダ（３）に供給され、エレベータ室（１）の下降時において、油圧油が制御弁ユニット（２８）を介してタンク（１１）へ流れる油圧エレベータの制御弁ユニット（２８）において、
   エレベータ室（１）の上記の昇降を制御するために、単一体のパイロット式制御弁（５，１５）を構成し、これらのそれぞれがチェック弁として機能するとともに、プロポーショナル弁としても機能するようにしたことを特徴とする制御弁ユニット（２８）。
2. 各制御弁（５，１５）において、弁シート（３６，５６）に対して移動することができる単一体の絞り弁（３５，５５）を設けた請求項１に記載の制御弁ユニット（２８）。
3. 絞り弁（３５，５５）が、リターンスプリング（３７，５７）により付勢される一方、電気的に選択可能なプロポーショナル磁石（５Ｍ，１５Ｍ）により作動させることができるパイロット弁（５ｖ，１５ｖ）により動かされる請求項２に記載の制御弁ユニット（２８）。
4. 上昇を制御する制御弁（１５）において、リターンスプリング（５７）とパイロット弁（１５ｖ）とが絞り弁（５５）に対して同じく閉方向に作用する請求項３に記載の制御弁ユニット（２８）。
5. 下降を制御する制御弁（５）において、リターンスプリング（３７）が絞り弁（３５）を閉方向に付勢する一方、パイロット弁（５ｖ）が絞り弁（３５）に開方向に作用する請求項３に記載の制御弁ユニット（２８）。
6. 下降を制御する制御弁（５）の絞り弁（３５）と、上昇を制御する制御弁（１５）の絞り弁（５５）とが、同じ形状及び寸法である請求項４又は５に記載の制御弁ユニット（２８）。
7. 下降を制御する制御弁（５）において、パイロット弁（５ｖ）からの力が、メイン弁調整スプリング（４９）に抗して動作するピストン（４８）により制御ロッド（５０）を介して対向部材（３８）へ伝達され、対向部材（３８）が、これに固定されたチェックロッド（３９）により絞り弁（３５）を動かし、
   対向部材（３８）の直径が、この絞り弁（３５）の直径と等しい請求項６に記載の制御弁ユニット（２８）。
8. 上昇を制御する制御弁（１５）において、パイロット弁（１５ｖ）からの力が、メイン弁調整スプリング（６９）に抗して動作するピストン（６８）により制御ロッド（７０）を介して絞り弁（５５）に伝達されるとともに、この絞り弁（５５）が、チェックロッド（５９）を介して対向部材（５８）と硬く結合しており、
   対向部材（５８）の直径が、この絞り弁（５５）の直径と等しい請求項６に記載の制御弁ユニット（２８）。
9. ピストン（４８，６８）が、その外周に、弾性シーリング（９９）が嵌め込まれる溝（９８）を備える請求項７又は８に記載の制御弁ユニット（２８）。
10. 対向部材（３８，５８）のうち絞り弁（３５，５５）に面する表面が、切頭円錐状である請求項７又は８に記載の制御弁ユニット（２８）。
11. 前記切頭円錐のシェル表面（８０）が、縦方向軸に垂直な平面に対して略１５〜２５°の角度αを形成する請求項１０に記載の制御弁ユニット（２８）。
12. 絞り弁（３５，５５）が、基部（９０）と、これに接続するシリンダ（９１）とから構成され、このシリンダのシェル表面（９２）に開口部（９３）が形成された請求項２〜１１のいずれか１つに記載の制御弁ユニット（２８）。
13. 開口部（９３）の少なくとも一部がＶ字状である請求項１２に記載の制御弁ユニット（２８）。
14. 開口部（９３）がラッパ状である請求項１２に記載の制御弁ユニット（２８）。
15. 開口部（９３）にステップを設けた請求項１２に記載の制御弁ユニット（２８）。
16. ピストン（４８，６８）の通路を制限するための手段（９５，９６，９７）を設けた請求項７〜１５のいずれか１つに記載の制御弁ユニット（２８）。
17. 前記手段が、制御チャンバ（４７，６７）の円筒状の内壁に形成された複数の環状溝（９５）のいずれかに挿入された保持リング（９６）により通路を制限する請求項１６に記載の制御弁ユニット（２８）。
18. 制御チャンバ（４７，６７）の直径よりも小さな外径の円筒状の保持リング（９７）が、制御チャンバ（４７，６７）に挿入され、この保持リングの長さに応じて、リフト量の制限度合いが決定される請求項１６に記載の制御弁ユニット（２８）。

Images