JP2010133468A - 油圧式エレベータの安全弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和するとともに、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善すること。
【解決手段】異常時において油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁３１と、落下防止弁に発生する差圧によって動作し、落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁３３とを有し、補助弁は、差圧によって移動するスプール５２と、スプールの両端部にそれぞれ設けられ、差圧に応じたスプールのストローク位置を設定するためのバネ５８ａ、５８ｂと、スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路とを有し、可変絞り流路の流路面積が可変調整されることによって、遮断時における圧油の流れの遮断特性を緩やかにするようにかつ落下防止弁による開放時における圧油の流れの立ち上がり特性を速くするようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置に関する。

一般に、油圧エレベータは、電動機により駆動される油圧ポンプ、乗りかごを昇降駆動する油圧シリンダ、油圧ポンプまたは油タンクと油圧シリンダとの間に接続されて圧油の給排を制御する主弁装置などから構成される。

油圧シリンダを上昇させるときには、電動機の回転速度を制御してまたは制御弁により油圧ポンプからの吐出量を可変することによって、油圧シリンダに供給される圧油の流量を調整して油圧シリンダの上昇速度を制御する。油圧シリンダを下降させるときには、主弁装置をオンして油圧シリンダ内の圧油が主弁装置を通って油タンクに排出されるように制御する。油圧シリンダから排出される圧油の流量を調整することにより、油圧シリンダの下降速度が制御される。

従来において、乗りかごおよび油圧シリンダの下降時における主弁による圧油制御が異常となった場合に、乗りかごを即時に停止させてその落下を防止するための落下防止弁が、安全弁装置として設けられている（特許文献１）。

図８は従来の油圧式エレベータ８０の油圧回路図である。

図８において、油圧ポンプ８１から送出される圧油は、主弁装置８２および落下防止弁８３を含む主管路ＫＭを経由して、油圧シリンダ８６に供給される。これによって乗りかごは上昇する。主弁装置８２の切り換えによって、油圧シリンダ８６から排出される圧油は、落下防止弁８３および主弁装置８２を経由して油タンク８７に戻る。これによって乗りかごは下降する。

落下防止弁８３は、ハウジング９１の穴の内部を密に摺動するピストン９２によって第１の弁室ＲＣ１１と第２の弁室ＲＣ１２とに仕切られている。ピストン９２には弁体９３が一体に設けられており、弁体９３が弁座９４に密接することによって、第２の弁室ＲＣ１２は第３の弁室ＲＣ１３から遮断される。第１の弁室ＲＣ１１には、ピストン９２を第２の弁室ＲＣ１２の方へ付勢するバネ９５が設けられている。

落下防止弁８３は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ８６に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの圧力によって弁体９３が開く。油圧シリンダ８６から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低いときにはピストン９２が主管路ＫＭの圧力に押されて図の上方へ移動し、弁体９３が弁座９４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ９５の付勢力も加わって、ピストン９２が図の下方へ移動し、弁体９３が弁座９４に押し付けられて流路が閉じる。

オリフィス８５は、パイロット流路ＫＰ１１の流量を絞り、電磁切換え弁８４は、ソレノイドがオフのときにパイロット流路ＫＰ１２を遮断しオンのときにパイロット流路ＫＰ１２を流通させる。したがって、電磁切換え弁８４がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１１がオリフィス８５で絞られるので第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低下し、電磁切換え弁８４がオフすると、オリフィス８５の存在に関係なく第１の弁室ＲＣ１１の圧力が高くなる。電磁切換え弁８４は、油圧式エレベータが停止しているときおよび上昇中はオフであり、下降時にオンとなるように制御される。

乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ８６の下降中は、落下防止弁８３の弁体９３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置８２が遮断されるとともに、電磁切換え弁８４がオフとなり、落下防止弁８３の弁体９３が閉じられる。これによって、主弁装置８２が万が一動作しなかった場合でも、落下防止弁８３による主管路ＫＭの遮断によって、油圧シリンダ８６の下降、つまり乗りかごの落下が防止される。

このように、特許文献１の安全弁装置では、主弁に万が一の故障が発生した場合のために、主弁とは別に落下防止弁８３を設け、安全のための弁装置の二重化が図られている。

また、特許文献１に開示された安全弁装置には、落下防止弁８３が作動したときの衝撃を緩和するために、落下防止弁８３の作動時における当該落下防止弁８３による圧力降下を差圧ΔＰとして検出し、当該落下防止弁８３による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための、補助弁１３３が設けられている。

図９において、補助弁１３３は、スプール１５２のストローク位置に応じてパイロット流路ＫＰ１１における流量を調整する、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁１３３は、ハウジング１５１の穴の内部をスプール１５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室における流路を絞り調整する。スプール１５２には、テーパ面部１５４に続いてランド部１５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するテーパ面部１５４の位置によって決定される。ポートＰＴ１にランド部１５５が対向した場合には流路が遮断される。

ハウジング１５１の穴の左端部の油室に通じるポートには、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。その油室には、スプール１５２を右方向に付勢するバネ１５８が設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ１５９が設けられている。
特開２００８−１９６５３４

しかし、特許文献１に開示された安全弁装置では、これによって落下防止弁８３が作動したときの衝撃が緩和されるが、次の問題がある。

すなわち、特許文献１で提案された補助弁では、差圧ΔＰによってスプール１５２を移動させるためのバネ１５８が、ハウジング１５１の穴の左端部の油室のみに設けられている。スプール１５２は、差圧ΔＰがないときにはバネ１５８の付勢力によって右端側に押しつけられ、差圧ΔＰが発生すると、バネ１５８の付勢力に抗して左側へ移動する。

このような構造であるから、差圧ΔＰによってスプール１５２を正確にかつ応答性よく移動させるためには、精度の極めて高いバネ１５８を用いる必要があった。つまり、精度の低いバネを用いた場合には、差圧ΔＰが小さいときにスプール１５２が移動しないいわゆる不感帯が大きくなってしまう。

また、油圧シリンダ８６の上昇開始時に、主弁装置８２から主管路ＫＭに圧油が供給されても、第１の弁室ＲＣ１１の圧油がすぐには排出されないため、弁体９３の開放が遅れる。この点においても、油圧シリンダ８６の上昇時の立ち上がり特性に問題があった。また、差圧ΔＰが大きくなるため圧力損失が発生し、そこにエネルギーのロスが生じていた。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和するとともに、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善することを目的とする。

本発明に係る実施形態の装置は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、を有し、前記補助弁は、前記差圧によって移動するスプールと、前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、を有し、前記可変絞り流路の流路面積が可変調整されることによって、前記落下防止弁による遮断時における圧油の流れの遮断特性を緩やかにするようにかつ前記落下防止弁による開放時における圧油の流れの立ち上がり特性を速くするようになっている。

好ましくは、前記油圧シリンダからの圧油の排出時において前記差圧が増大したときには、当該差圧による前記スプールの移動によって前記流路面積が減少するように、かつ、前記油圧シリンダへの圧油の供給時に前記差圧が増大したときには、当該差圧による前記スプールの移動によって前記流路面積が増大するように、前記可変絞り流路が形成されている。

なお、本発明における「かご」には、エレベータ用の乗りかごの他に、荷物などを運搬するためのパレットや支持板などが含まれる。

本発明によると、落下防止弁が作動したときの衝撃が緩和されるとともに、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善することができる。

図１は本発明の実施形態に係る油圧式エレベータ１の油圧回路の例を示す図、図２は油圧式エレベータ１の安全弁装置１４の回路を示す図、図３は補助弁３３の構造の例を示す断面図、図４は各部の動作状態の例を示すタイミング図である。

図１において、油圧式エレベータ１は、油圧ポンプ１１、主弁装置１２、フィルタ１３、安全弁装置１４、油圧シリンダ１５、および、油タンク１６などからなっている。

油圧ポンプ１１は、図示しない電動機によって回転駆動される。回転速度を制御することによって圧油の吐出量を制御し、これによって乗りかごの上昇時の速度を制御することが可能である。

また、電動機を停止した状態で、主弁装置１２を制御することによって、油圧シリンダ１５から排出される圧油の流量を制御し、これによって乗りかごの下降時の速度を制御することが可能である。また、上昇時および下降時のいずれにおいても、高速と低速とを切り換えて制御することが可能である。これらの制御は、図示しない制御装置によって行われる。

主弁装置１２は、チェック弁２１、チェック付き流量調整弁２２、流量調整弁２３、および圧力調整弁２４などからなる。乗りかごの上昇時には、油圧ポンプ１１からの圧油がチェック弁２１を経由して主管路ＫＭに送出され、フィルタ１３および安全弁装置１４経て油圧シリンダ１５に供給される。流量調整弁２３によって流量の調整が可能である。

乗りかごの下降時には、油圧シリンダ１５から主管路ＫＭに排出される圧油は、安全弁装置１４およびフィルタ１３を経由し、チェック付き流量調整弁２２を経て油タンク１６に戻る。フィルタ１３は、主管路ＫＭ中の異物の除去などを行う。

図２において、安全弁装置１４は、落下防止弁３１、電磁切換え弁３２、補助弁３３、オリフィス３４、オリフィス３５、フィルタ３６、およびフィルタ３７などから構成される。

落下防止弁３１は、ハウジング４１に設けられた円柱状の穴の内部を密に摺動するピストン４２によって第１の弁室ＲＣ１と第２の弁室ＲＣ２とに仕切られている。ピストン４２には弁体４３が一体に設けられており、弁体４３が弁座４４に密着することによって、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３とが互いに遮断される。第１の弁室ＲＣ１には、ピストン４２を第２の弁室ＲＣ２の方へ付勢するバネ４５が設けられている。

落下防止弁３１は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ１５に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの油圧力によって弁体４３が開く。油圧シリンダ１５から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低いときにはピストン４２が主管路ＫＭの圧力に押されて図２の上方へ移動し、弁体４３が弁座４４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ４５の付勢力も加わって、ピストン４２が図２の下方へ移動し、弁体４３が弁座４４に押し付けられて流路が閉じる。

図３に示されるように、補助弁３３は、スプール５２のストローク位置に応じてパイロット流路ＫＰ１における流量を調整するという、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁３３は、ハウジング５１の穴の内部をスプール５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室ＨＲ１における流路を絞り調整する。

つまり、スプール５２には、ランド部５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するランド部５５の位置によって決定される。ポートＰＴ１には、図２に示すような穴６１が設けられており、ランド部５５の位置によって穴６１の塞がれる部分が変化する。これにより、スプール５２のストローク位置に応じて流路面積が可変調整される。ポートＰＴ１の穴６１の全体にランド部５５が対向した場合には、流路が遮断される。

ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２に通じるポートＰＴ３にもパイロット流路ＫＰ１が接続され、スプール５２の右側の端面にパイロット流路ＫＰ１の圧力が加わるようになっている。また、スプール５２には、シールのためのパッキン５７およびラビリンス溝５３、５６が設けられている。

ハウジング５１の穴の左端部の油室ＨＲ３に通じるポートＰＴ４には、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。油室ＨＲ３には、スプール５２を右方向に付勢するバネ５８ａが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ａが設けられている。

ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２には、スプール５２を左方向に付勢するバネ５８ｂが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ｂが設けられている。

これら、２つのバネ５８ａ、５８ｂによって、自由状態におけるストローク位置、つまり油室ＨＲ２と油室ＨＲ３との間に差圧がないときのスプール５２のストローク位置が設定され、かつ、差圧が発生したときのスプール５２の移動量が設定される。

つまり、そのようなストローク位置は、バネ５８ａ、５８ｂの自由長さおよびバネ定数などによって設定され、また、調整ネジ５９ａ，５９ｂの調整位置（ストローク位置）によっても可変される。

なお、調整ネジ５９ａ，５９ｂは、スプール５２の最大の移動量を規制する規制部材を兼ねている。つまり、本実施形態において、スプール５２は、調整ネジ５９ａ，５９ｂの先端部に当接した場合にはそれ以上移動しないようになっており、スプール５２のストローク長さが調整ネジ５９ａ，５９ｂによって規制されている。

パイロット流路ＫＰ１とパイロット流路ＫＰ４とは、それぞれ、落下防止弁３１の第２の弁室ＲＣ２または第３の弁室ＲＣ３に接続されているため、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３との差圧ΔＰが、補助弁３３の油室ＨＲ１，２と油室ＨＲ３との間に加わることとなる。

差圧ΔＰがほぼ「０」である場合には、スプール５２は２つのバネ５８ａ、５８ｂの付勢力が釣り合ったストローク位置で静止し、その状態ではポートＰＴ１は半分程度が解放されており、パイロット流路ＫＰ１は大きくは絞られていない。但し、オリフィス３４によって、パイロット流路ＫＰ１における最小限の絞りが与えられ、つまり最大流量が制限され、パイロット流路ＫＰ３が解放された場合には第１の弁室ＲＣ１に圧力の低下が発生するようになっている。

油圧シリンダ１５からの圧油の排出時において、差圧ΔＰが増大するにつれて、つまりパイロット流路ＫＰ１の圧力が上昇するにつれて、スプール５２はバネ５８ａに抗して左方向に移動し、その移動量（ストローク）に応じて、ランド部５５によってポートＰＴ１の部分が塞がれて行き、その結果、パイロット流路ＫＰ１が絞られていくこととなる。

パイロット流路ＫＰ１が絞られるにしたがって、圧油がパイロット流路ＫＰ１を介して落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１に流入する際に、その単位時間当たりの流入量が少なくなることから、流入に時間がかかり、ピストン４２および弁体４３の移動速度が遅くなる。したがって、それに応じて、落下防止弁３１における弁体４３による流路の遮断が緩やかに行われることとなる。

なお、補助弁３３によってパイロット流路ＫＰ１が完全に遮断された場合であっても、それと並列に接続されたパイロット流路ＫＰ２のオリフィス３５によって、最小限の流量が確保されるようになっている。

換言すれば、パイロット流路ＫＰ１，２について、絞り量は補助弁３３によって調整され、その最大絞り（最小流量）はオリフィス３５によって制限され、最小絞り（最大流量）はオリフィス３４によって制限される。

また、油圧シリンダ１５への圧油の供給時において、初期状態では落下防止弁３１が閉じており、差圧ΔＰが大きい。この状態から、落下防止弁３１が開くためには、第１の弁室ＲＣ１内の圧油を排出する必要がある。

その際に、差圧ΔＰが大きいため、つまりパイロット流路ＫＰ４の圧力が大きいため、補助弁３３において、スプール５２はバネ５８ｂに抗して右方向に移動し、その移動量（ストローク）に応じて、ポートＰＴ１の穴６１がランド部５５から開放され、つまり流路面積が大きくなり、その結果、パイロット流路ＫＰ１が開放される。これにより、第１の弁室ＲＣ１内の圧油は、パイロット流路ＫＰ１およびポートＰＴ１を経由して、油圧シリンダ１５の方へ迅速に排出される。

その結果、落下防止弁３１が高速で開放され、油圧シリンダ１５への圧油の供給時における圧油の流れの立ち上がり特性が速くなる。

このように、補助弁３３において、スプール５２の両側に２つのバネ５８ａ、５８ｂを対向させることにより、差圧ΔＰがないときにはスプール５２の位置をニュートラル状態とする。そして、差圧ΔＰが発生したときに、差圧ΔＰの正負の両方向に対し、スプール５２にリニアな動きを持たせることができる。つまり、スプール５２は、差圧ΔＰにほぼ比例して敏感に移動し、不感帯がなくなる。

これにより、油圧シリンダ１５の下降時において、差圧ΔＰにともなってポートＰＴ１の流路面積の調整を行い、絞り量の調整を行うことができる。また、油圧シリンダ１５の上昇開始時において、差圧ΔＰによるポートＰＴ１の流路面積の増大を図り、パイロット流路ＫＰ１の管路抵抗を低減することにより、落下防止弁３１の開放の立ち上がりを速く且つ開放を円滑に行う。これにより、油圧シリンダ１５の上昇時の立ち上がり特性が改善され、また、落下防止弁３１による圧力損失が低減され、エネルギーのロスが抑制される。

また、２つのバネ５８ａ、５８ｂは、互いに対向しかつ圧縮した状態で取り付けられるので、調整ネジ５９ａ，５９ｂによって初期の付勢力を調整することにより、バネ５８ａ、５８ｂの寸法およびバネ定数などのバラツキを吸収することができる。したがって、バネ５８ａ、５８ｂの精度が低い場合であっても、調整ネジ５９ａ，５９ｂによる調整によってスプール５２のストローク位置および移動量を精密に調整することができる。

また、スプール５２の移動量（全ストローク）が、バネが１つの場合の２倍となるとともに、スプール５２は、異常時のみでなく通常の運転時において移動するので、パッキン５７の劣化とスプール５２の長期間にわたる静止状態とに起因するスプール５２の固着現象を回避することができる。これにより、補助弁３３において安定した作動が確保できる。

図４において、電動機がオンし、主弁装置１２に上昇高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で上昇し、上昇低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で上昇し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオフしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して正の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて右方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積はほぼ最大を維持する。

主弁装置１２に下降高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で下降し、下降低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で下降し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオンしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して負の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて左方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積は絞られる。

油圧式エレベータ１は、上のように構成されているので、電磁切換え弁３２がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１が補助弁３３で絞られ、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低下する。電磁切換え弁３２がオフすると、第１の弁室ＲＣ１の圧力は、主管路ＫＭのパイロット流路ＫＰ１の側とほぼ同じに高くなる。電磁切換え弁３２は、油圧式エレベータ１が下降時正常に運転されている間はオンであり、何らかの異常が生じたときにオフとなるように制御される。

例えば、乗りかごが所定のフロアで停止する際に、その停止位置が許容された範囲を越えた場合などである。これらの異常は、適所に設けられたセンサにより検出され、その検出信号に基づいて異常信号が生成される。

乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ１５の下降中は、落下防止弁３１の弁体４３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置１２が遮断されるとともに、電磁切換え弁３２がオフとなり、落下防止弁３１の弁体４３が閉じられる。これによって、乗りかごの落下が防止される。

しかも、そのときに、弁体４３が閉じられるにしたがってパイロット流路ＫＰ１の圧力が高くなり、差圧ΔＰが大きくなるので、パイロット流路ＫＰ１が絞られ、その結果、第１の弁室ＲＣ１に流入する圧油の流量が少なくなり、弁体４３による主管路ＫＭの遮断が急激に行われることなく、主管路ＫＭの流量が滑らかに減少し、油圧シリンダ１５および乗りかごに与える衝撃が緩和される。

さらに、乗りかごが正常に下降しているときにも、差圧ΔＰに応じて補助弁３３の絞り量が可変され、絞り量に応じて落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１の圧力が調整され、これによって弁体４３の開口度合いが調整される。そのため、弁体４３の開口度合いが従来のように常にフルオープンとなることがなく、主管路ＫＭの流量にほぼ比例した開口度合いとなり、異常時において落下防止弁３１による遮断するときの弁体４３の応答性が向上する。

次に、安全弁装置１４の具体例について説明する。ここでは、１つの実施例の安全弁装置１４Ｂを説明する。

図５は安全弁装置１４Ｂの一実施例を示す断面図、図６は補助弁３３Ｂの一実施例を示す断面図、図７は補助弁３３Ｂの一部を拡大して示す断面図である。なお、図６に示す補助弁３３Ｂは、図５に示す安全弁装置１４Ｂに組み込まれたのと形態が異なる部分がある。

図５において、安全弁装置１４Ｂは、落下防止弁３１Ｂ、電磁切換え弁３２Ｂ、補助弁３３Ｂ、オリフィス３４Ｂ、およびオリフィス３５Ｂなどから構成される。これらは、共通のハウジング５に組み込まれている。ハウジング５には、これらの機器が組み込まれまたは形成されるとともに、弁室ＲＣ１〜３、パイロット流路ＫＰ１〜３、主管路ＫＭ、およびポートＰＴ１１，ＰＴ１２など、安全弁装置１４Ｂの機能を実現するために必要なものが設けられている。

落下防止弁３１Ｂは、図２に示す落下防止弁３１と同じ機能を有する。つまり、ハウジング５に設けられた穴の内部を密に摺動するピストン４２Ｂによって第１の弁室ＲＣ１と第２の弁室ＲＣ２とに仕切られている。弁体４３Ｂは、円柱状であってその周壁に複数の切り欠き部が設けられ、弁壁４４Ｂとの間で摺動することにより、そのストロークに応じた開口度合いとなる。第１の弁室ＲＣ１にはバネ４５Ｂが設けられている。

補助弁３３Ｂは、図２の補助弁３３とほぼ同じ構造によって同じ機能を有している。ハウジング５は、図２の補助弁３３のハウジング５１に相当する。つまり、ハウジング５に設けられた円柱状の穴の中に、図３に示す種々の部品が組み込まれ、押さえネジ６０ａ，６０ｂによって固定されている。

図６において、押さえネジ６０ａの上端中央部から突出する調整ネジ５９ａを回転させることにより、スプール５２を付勢するバネ５８ａの付勢力が調整され、また、押さえネジ６０ｂの下端中央部から突出する調整ネジ５９ｂを回転させることにより、スプール５２を付勢するバネ５８ｂの付勢力が調整される。これにより、補助弁３３Ｂの絞り特性（流量特性）が調整される。

図７において、ハウジング５１には、円筒状のスリーブ６３、６４が設けられており、スリーブ６３、６４の内周面をスプール５２が軸方向に摺動する。スリーブ６３、６４には、ポートＰＴ１，ＰＴ２である穴６１，６２が設けられている。

一方の穴６１は、正面視で、つまりスリーブ６４の外周面を半径方向の外方から見たときに、ほぼ三角形と四角形とが連結された形状の穴である。スプール５２がニュートラル状態のときには、ランド部５５の縁部は穴６１のほぼ中央部である三角形と四角形との境界部分に位置する。スプール５２が図の矢印Ｍ１方向に移動すると、穴６１の三角形の部分も塞がれて行って流路面積が減少し、スプール５２が矢印Ｍ１方向と逆の方向に移動すると、穴６１の四角形の部分も開放されて行って流路面積が増大する。

このように、スリーブ６４に設けられた穴６１がスプール５２のストローク位置に応じて塞がれることによって可変絞り流路が形成されており、これによって、パイロット流路ＫＰ１の流路面積が決定されることになる。

なお、穴６１の形状は、ほぼ三角形と四角形ととが連結された形状であるが、三角形として、二等辺三角形、直角二等辺三角形、正三角形、その他の三角形とすることができ、四角形として、長方形、正方形などとすることができる。また、それぞれの頂点部分は滑らかなアール形状としておけばよい。また、それぞれの辺は直線ではなく若干膨らみを持った曲線であってもよく、例えば三角形の部分は半円形であってもよい。

他方の穴６２は、円形状の穴である。穴６１，６２は、いずれも、スリーブ６３、６４の周方向の４ヵ所の等角度位置にそれぞれ設けられており、スリーブ６３、６４の外周面に設けられた円環状の凹溝によってそれぞれ連通されている。

このような安全弁装置１４Ｂを用いることにより、乗りかごの落下防止が２重に行われ、安全である。また、落下防止弁３１Ｂの作動時における落下防止弁３１Ｂの応答性が向上するとともに、乗りかごに与える衝撃が緩和される。ハウジング５の中に一体化されているので、配管作業を省くことができ、信頼性が向上し、メンテナンスが容易である。

上に述べた実施形態および実施例において、補助弁３３，３３Ｂの絞り調整が適度であれば、オリフィス３４，３４Ｂ、３５，３５Ｂを省略することも可能である。

その他、補助弁３３，３３Ｂ、安全弁装置１４，１４Ｂ、主弁装置１２、および油圧式エレベータ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質、回路などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明に係る油圧式エレベータの油圧回路の例を示す図である。 油圧式エレベータの安全弁装置の回路を示す図である。 補助弁の構造の例を示す断面図である。 各部の動作状態の例を示すタイミング図である。 安全弁装置の一実施例を示す断面図である。 補助弁の一実施例を示す断面図である。 補助弁の一部を拡大して示す断面図である。 従来の油圧式エレベータの油圧回路図である。 従来の補助弁の構造を示す図である。

符号の説明

１ 油圧式エレベータ
１１ 油圧ポンプ
１２ 主弁装置（主弁）
１４，１４Ｂ 安全弁装置
３１，３１Ｂ 落下防止弁（遮断弁装置）
３２，３２Ｂ 電磁切換え弁（切換え弁）
３３，３３Ｂ 補助弁
３５ オリフィス（絞り弁）
５２ スプール
５５ ランド部（可変絞り流路）
６１ 穴（可変絞り流路）
５８ａ，５８ｂ バネ（バネ部材）
５９ａ，５９ｂ 調整ネジ（調整部材）
６４ スリーブ
ＲＣ１ 第１の弁室（パイロット室）
ΔＰ 差圧
ＫＭ 主管路（管路）

Claims (8)

1. 主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、
   前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、
   前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、
   を有し、
   前記補助弁は、
   前記差圧によって移動するスプールと、
   前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、
   前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、を有し、
   前記可変絞り流路の流路面積が可変調整されることによって、前記落下防止弁による遮断時における圧油の流れの遮断特性を緩やかにするようにかつ前記落下防止弁による開放時における圧油の流れの立ち上がり特性を速くするようになっている、
   ことを特徴とする油圧式エレベータの安全弁装置。
2. 前記油圧シリンダからの圧油の排出時において前記差圧が増大したときには、当該差圧による前記スプールの移動によって前記流路面積が減少するように、かつ、前記油圧シリンダへの圧油の供給時に前記差圧が増大したときには、当該差圧による前記スプールの移動によって前記流路面積が増大するように、前記可変絞り流路が形成されている、
   請求項１記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
3. 前記スプールは、前記補助弁に設けられたスリーブの内周面を摺動可能に設けられており、
   前記可変絞り流路は、前記スリーブに設けられた穴が前記スプールのストローク位置に応じて塞がれることによって形成されている、
   請求項２記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
4. 前記穴は、正面視でほぼ三角形と四角形とが連結された形状である、
   請求項３記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
5. 前記落下防止弁は、
   前記油圧シリンダに圧油を供給する方向に自由流となるチェック機能を有した遮断弁装置と、前記油圧シリンダから排出される圧油を前記遮断弁装置のパイロット室に導いてパイロット圧を与えるための絞り弁と、
   前記遮断弁装置のパイロット室の圧油を逃がすかまたは保持するように切り換える切換え弁と、を有し、
   前記遮断弁装置は、前記切換え弁が前記パイロット室の圧油を保持するように切り換えられることによって前記パイロット室の圧力が上昇したときに、前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断し、前記切換え弁が前記パイロット室の圧油を逃がすように切り換えられることによって前記パイロット室の圧力が低下したときに、前記油圧シリンダから排出される圧油を前記主弁の方へ流通させるように構成されている、
   請求項２ないし４のいずれかに記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
6. 前記補助弁の可変絞り流路は、前記絞り弁と並列的に接続されるか、または前記絞り弁の代わりに接続されている、
   請求項５記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
7. 前記補助弁には、前記バネ部材による前記スプールに対する付勢力を調整するための調整部材が設けられている、
   請求項５または６記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
8. 前記調整部材は、前記スプールの最大の移動量を規制する規制部材を兼ねている、
   請求項７記載の油圧式エレベータの安全弁装置。

Images