JP2023176062A - 油圧エレベーターの油圧パワーユニット、及び、油圧エレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】使用する作動油の削減が図られ、製品コストの低減や環境性能に優れた油圧エレベーターの油圧パワーユニット、及び、油圧エレベーターを提供する。【解決手段】作動油を貯留するタンクと、タンクに貯留された作動油を吸入する配管と、配管の吸入口に設けられ、作動油に混入した異物が配管に侵入するのを防ぐフィルタと、タンクよりも下方に設けられると共に、タンクの内部と連通する筒状部材で構成され、フィルタを収容するフィルタ収容部とを備える【選択図】図１

Description

本発明は、油圧エレベーターの油圧パワーユニット、及び、油圧エレベーターに関する。

油圧エレベーターでは、油圧パワーユニットによる、タンク内の作動油を制御し、エレベーターの乗りかごを昇降動作している。特許文献１には、パワーユニットとして、油圧タンク内に、作動油の吸い込み口となるフィルタを設置する構造が開示されている。

油圧エレベーターの油圧パワーユニットでは、タンク内において、確実にフィルタから作動油の吸い込みができるように、作動油がフィルタの上端部の位置よりも高い位置まで常に満たされている必要がある。ところで、油圧エレベーターでは、乗りかごを最上階に運搬した場合において、タンク内の作動油が最も少なくなる。タンク内の作動油が最も少なくなるときの油面の位置を最低油面とすると、最低油面が、フィルタの上端部よりも下回る場合、作動油の供給不足が起こる。したがって、タンク内の作動油の量は、最低油面の位置が、フィルタの上端部よりも上側にくるように設定されている。

特開平０２－７５５８９号公報

以上のように、油圧エレベーターの油圧パワーユニットにおいて、特許文献１の構成のように、タンク内に作動油の吸い込み口となるフィルタが設けられる方式の場合、最低油面をフィルタの上端部よりも高くする必要がある。このため、乗りかごの上昇、下降に寄与しない無駄な作動油の量が多くなるという問題がある。これに伴い、タンク本体のサイズも大きくなることから、製品コストの増加や、環境負荷の増加が懸念される。

そこで、本発明は、使用する作動油の削減が図られ、製品コストの低減や環境性能に優れた油圧エレベーターの油圧パワーユニット、及び、油圧エレベーターを提供する。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の油圧エレベーターの油圧パワーユニットは、作動油を貯留するタンクと、タンクに貯留された作動油を吸入する配管とを備える。また、配管の吸入口に設けられ、作動油に混入した異物が配管に侵入するのを防ぐフィルタと、タンクよりも下方に設けられると共に、タンクの内部と連通する筒状部材で構成され、フィルタを収容するフィルタ収容部と、を備える。

また、本発明のエレベーターは、上記の油圧パワーユニットを備える。

本発明によれば、使用する作動油の削減が図られ、製品コストの低減や環境性能に優れた油圧エレベーターの油圧パワーユニット、及び、油圧エレベーターが得られる。

本発明の第１の実施形態に係る油圧パワーユニットを正面から見たときの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る油圧エレベーターの油圧パワーユニット１を横方向から見たときの概略構成を示す。 油圧パワーユニット１の要部を、図２とは反対側の横方向から見たときの概略構成を示す。 本発明の第１の実施形態に係る油圧パワーユニット１の保守作業時において、タンク５内に封油用治具２０を挿入した時の概略構成図である 本発明の第２の実施形態に係る油圧パワーユニット３０の概略構成図である。 従来の油圧パワーユニットの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態に係る油圧エレベーターにおける油圧パワーユニットの一例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。以下で説明する各図において、共通の部材には同一の符号を付している。

１．第１の実施形態
１－１．油圧エレベーターの油圧パワーユニットの構成
図１は、本発明の第１の実施形態（以下、本実施形態と記す）に係る油圧エレベーターの油圧パワーユニット１を正面から見たときの概略構成を示す図であり、一部断面図で示している。また、図２は、本実施形態に係る油圧エレベーターの油圧パワーユニット１を横方向から見たときの概略構成図である。さらに、図３は、油圧パワーユニット１の要部を、図２とは反対側の横方向から見たときの概略構成図である。

油圧エレベーターでは、油圧パワーユニット１から送り出される作動油により油圧ジャッキ（図示を省略する）が作動される。そして、油圧エレベーターでは、油圧ジャッキの作動により、図示を省略するエレベーターの乗りかごが昇降動作する。

油圧パワーユニット１は、中空の支持台２と、支持台に支持されたタンク５とを備える。また、油圧パワーユニット１は、第１フィルタ収容部７、第２フィルタ収容部８（図３参照）、第１配管９、第２配管１０（図３参照）、吐出配管１３、送り配管１５及び戻り配管１６を有する。また、油圧パワーユニット１は、第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２（図３参照）を有する。さらに、油圧パワーユニット１は、油圧ポンプ１８、駆動モーター６、制御弁１４、及び、マフラー１７を備える。

支持台２は、下部ベース３と、フレーム４とで構成されている。下部ベース３は矩形の板状部材で構成されている。フレーム４は、下部ベース３の四隅に立設された４本の柱状部材４ａと、４本の柱状部材４ａの下部ベース３側とは反対側の端部に設けられ、４本の柱状部材４ａを接続するように設けられた梁状部材４ｂで構成されている。フレーム４上面（梁状部材４ｂの上部）には、タンク５が固定されている。また、下部ベース３には、油圧ポンプ１８、及び、駆動モーター６が固定されている。そして、支持台２を構成する下部ベース３とフレーム４とで囲まれた空間には、第１フィルタ収容部７、第２フィルタ収容部８、第１配管９、第２配管１０、吐出配管１３、送り配管１５、戻り配管１６、制御弁１４、及び、マフラー１７の一部が配置されている。

タンク５は、作動油Ｈを貯留する直方体状の筐体である。タンク５は、支持ブラケット(図示を省略する)を介してフレーム４上部に固定されている。また、タンク５の底部には、図３に示すように、第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８のそれぞれに連通する連通孔５ａ、及び、戻り配管１６に連通する連通孔（図示されない）が設けられている。

第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８は、それぞれ、円筒形状に構成された部材で形成されている。第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８は、その上端部側がタンク５の底部に溶接等により接続されている。そして、第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８は、タンク５の底部から下方に向けて突出している。第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８は、タンク５の底部に設けられた連通孔５ａを介してタンク５の内部と連通される。図３に示すように、第１フィルタ収容部７のタンク５側とは反対側には、第１配管９を挿通する孔７ｂを有する底部７ａが設けられている。同様に、第２フィルタ収容部８のタンク５側とは反対側には第２配管１０を挿通する孔８ｂを有する底部８ａが設けられている。

第１フィルタ収容部７の内径は、第１配管９、及び、第１配管９の上端部に設けられる第１フィルタ１１を収容可能な径に構成されている。同様に、第２フィルタ収容部８の内径は、第２配管１０及び第２配管１０の上端部に設けられる第２フィルタ１２を収容可能な径に構成されている。第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８の内径は、より小さい方が好ましいが、後述する封油用治具２０（図４参照）が挿入可能な大きさに構成されている。

第１フィルタ収容部７の上下方向における長さは、第１フィルタ１１が設けられた第１配管９上端部を収容可能な長さに構成されている。同様に、第２フィルタ収容部８の上下方向における長さは、第２フィルタ１２が設けられた第２配管１０上端部を収容可能な長さに構成されている。第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８の上下方向における長さは、より短い方が好ましい。なお、第１フィルタ１１、及び第２フィルタ１２が、第１フィルタ収容部７、及び第２フィルタ収容部８のタンク５側の端部よりも下側に維持できる長さであればよい。第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８のそれぞれの底部７ａ及び８aは、第１配管９、及び、第２配管１０の外周に例えばパッキン（図示を省略する）を介して液密に装着されている。

第１配管９、及び、第２配管１０は、それぞれ、一方の端部が第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８に収容され、他方の端部が油圧ポンプ１８に繋がる配管である。

第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２は、それぞれ、第１配管９及び第２配管１０のタンク５側の上端部に設けられている。第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２は、作動油Ｈのみを通し、作動油Ｈ内に混入した異物が第１配管９及び第２配管１０を介して油圧ポンプ１８側に侵入するのを防ぐ働きをする部材である。第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２は、例えば、異物の径よりも小さい径を有する複数の孔が設けられた金属板で構成されている。

油圧ポンプ１８は、第１配管９及び第２配管１０に接続されている。油圧ポンプ１８は、駆動モーター６によって、タンク５内の作動油Ｈを第１配管９又は第２配管１０から吸い上げると共に、吐出配管１３を介して制御弁１４側に供給する。駆動モーター６は、油圧ポンプ１８に電気的に接続されており、油圧ポンプ１８を駆動する。駆動モーター６の回転速度を制御することにより、油圧ポンプ１８による作動油Ｈの吸い込み量（制御弁１４側への供給量）を調整することができる。

吐出配管１３は、一方の端部が油圧ポンプ１８に接続され、他方の端部が制御弁１４に接続された配管である。吐出配管１３は、油圧ポンプ１８から吐出された作動油Ｈを制御弁１４側に吐出する。

制御弁１４は、油圧ポンプ１８側から供給されてきた作動油Ｈの流れを制御する機構を有する。制御弁１４には、それぞれ、油圧ジャッキ（図示を省略する）との間に接続される送り配管１５と、タンク５との間に接続される戻り配管１６が接続されている。

送り配管１５は、一方の端部が制御弁１４に接続され、他方の端部が油圧ジャッキに接続された配管である。送り配管１５は、第１配管９又は第２配管１０から、油圧ポンプ１８及び制御弁１４を介して送り込まれた作動油Ｈを、油圧ジャッキ側に送り込む。また、送り配管１５は油圧ジャッキ側から排出された作動油Ｈを、制御弁１４側に戻す。

戻り配管１６は、一方の端部が制御弁１４に接続され、他方の端部がタンク５の底部に接続された配管である。戻り配管１６は、タンク５の底部に設けられた連通孔（図示されない）を介してタンク５内部と連通されている。本実施形態では、制御弁１４の制御によって送り配管１５側に送られない作動油Ｈは、戻り配管１６を介してタンク５内に戻される。

本実施形態の油圧パワーユニット１では、図示を省略する制御装置の制御の元、駆動モーター６、油圧ポンプ１８、及び制御弁１４を制御することにより油圧ジャッキ側に供給される作動油Ｈの供給量が調整される。そして、油圧ジャッキは、供給された作動油Ｈによって作動され、乗りかごの上昇又は下降が実施される。例えば、乗りかごの上昇時においては、制御装置（図示を省略する）からの制御信号に基づいて、制御弁１４が開いた状態で油圧ポンプ１８が駆動される。これにより、制御弁１４側から送り配管１５を介して油圧ジャッキ側に乗りかごの上昇に必要な作動油Ｈが供給される。一方、乗りかごの下降時においては、油圧ポンプ１８の駆動を停止した状態で制御弁１４を開いた状態とする。これにより、乗りかごの自重によって油圧ジャッキから排出される作動油Ｈは送り配管１５を介してタンク５側に戻される。

本実施形態では、第１配管９、及び、第２配管１０のタンク５側の上端部に、それぞれ、第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２が設けられている。これにより、タンク５内の作動油Ｈに混入した異物が第１配管９又は第２配管１０側に流れるのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、タンク５の底部側に、第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８が設けられている。そして、第１配管９に設けられた第１フィルタ１１は、第１フィルタ収容部７の内部に収容され、第２配管１０に設けられた第２フィルタ１２は、第２フィルタ収容部８の内部に収容されている。すなわち、第１フィルタ１１、及び第２フィルタ１２のそれぞれは、タンク５の底面よりも下側に位置するように構成されている。これにより、タンク５内の作動油Ｈの最低油面を、タンク５底部により近い位置（例えば、図３に示すＤ１の位置）とすることができる。

１－２．比較例
ここで、比較例として、従来の油圧パワーユニットの構成について説明する。図６は、従来の油圧パワーユニットの概略構成図である。比較例に係る油圧パワーユニット１００は、タンク５の下部に、第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８が設けられていない点で、第１の実施形態と異なる。図６において、図３に対応する部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。

図６に示すように、比較例に係る油圧パワーユニット１００では、第１フィルタ１１及び、第２フィルタ１２は、タンク５の底部側からタンク５内部に突出するように配置されている。

油圧パワーユニット１００では、第１フィルタ１１、又は、第２フィルタ１２からの作動油の吸い込みを確実にするため、最低油面を、第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２の上面よりも上側に設定する必要がある。すなわち、タンク５の底面からタンク５内に配置される第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２の上面までの高さがＤ３であるとき、タンク５内に貯留される作動油の最低油面の高さＤ４は、Ｄ４＞Ｄ３とする必要がある。

これに対し、本実施形態では、図３に示すように、第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２は、それぞれ、タンク５の底面から下方に突出する第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８内に収容されている。このため、本実施形態では、タンク５の底面が露出しない程度に最低油面が設定されていれば、第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８の内部において、それぞれ、第１フィルタ１１、第２フィルタ１２は、常に作動油Ｈの中に浸かった状態を維持できる。したがって、本実施形態における最低油面Ｄ１は、比較例の最低油面Ｄ４よりも低く設定することができる。

なお、本実施形態では、第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８内にも作動油Ｈが多少貯留される。しかしながら、第１フィルタ収容部７及び第２フィルタ収容部８内の作動油Ｈの量を考慮したとしても、本実施形態の最低油面までの作動油Ｈの量は、比較例に係る最低油面までの作動油Ｈの量よりも少なく設定することができる。このため、本実施形態では、無駄な作動油量を減らすことができる。

以上のように、本実施形態における油圧パワーユニット１では、比較例に係る油圧パワーユニット１００と比較して、最低油面の高さを低くすることができる。この結果、本実施形態における油圧パワーユニット１では、タンク５のサイズも小さくすることができ、タンク５の高さＤ２を比較例に係るタンク５の高さＤ５よりも低く設定することができる。以上により、本実施形態に係る油圧パワーユニット１では、コストの低減や、環境負荷の低減を図ることができると共に、省スペース化を図ることできる。

また、本実施形態では、第１フィルタ収容部７及び、第２フィルタ収容部８が設けられていることで、保守作業時の作業効率を向上させることができる。以下に、本実施形態の油圧パワーユニット１における保守作業方法について説明する。

１－３．保守作業方法
図４は、本実施形態の油圧パワーユニット１の保守作業時において、タンク５内に封油用治具２０を挿入した時の概略構成図である。図４において、図３に対応する部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。

保守作業時においては、第１配管９、及び、第２配管１０を封油するため、図４に示す封油用治具２０を用いる。封油用治具２０は、第１フィルタ１１が設けられた第１配管９、及び、第２フィルタ１２が設けられた第２配管１０のそれぞれを封油するための治具である。第１配管９及び第２配管１０を封油する封油用治具２０はそれぞれ同様の構成を有しているため、ここでは、第１配管９を封油する封油用治具２０について説明する

封油用治具２０は、第１フィルタ１１が設けられた第１配管９に嵌合可能な円筒形状の嵌合部２１と、嵌合部２１に取付けられた操作用の柄２２と、を有している。嵌合部２１は、第１配管９側が開口され、第１配管９とは反対側の面に底部２１ａを有する円筒形状の部材で構成されている。嵌合部２１の開口された側の内径は、第１フィルタ１１を含む第１配管９の上端部側の外径よりも大きく、嵌合部２１の外径φＤ６は、第１フィルタ収容部７の内径φＤ５よりも小さく構成されている。また、嵌合部２１の内周面側において、開口された側から、底部２１ａまでの長さは、第１フィルタ収容部７の底面から第１フィルタ１１の上面までの長さと同程度か、やや長く構成されている。

また、嵌合部２１に設けられた操作用の柄２２は、嵌合部２１の底部２１ａにおいて、嵌合部２１の開口端側とは反対側の面に設けられている。保守作業時において、嵌合部２１が第１フィルタ１１の上面側から第１配管９に嵌合するように封油用治具２０の柄２２を操作して、嵌合部２１を第１フィルタ１１の上端側から嵌合させる。このようにして、封油用治具２０を用いることにより、保守作業時に第１配管９側に作動油Ｈが流れこまないように、第１フィルタ１１を封油することができる。第２配管１０側においても同様に封油することができる。

ところで、作動油Ｈは、経年的に劣化する。したがって、可動年数が多い現場においては、作動油Ｈが黒く変色してしまう。このため、タンク５の上部から、作動油Ｈに浸かった状態の第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２の位置を目視で確認することができない。したがって、図６に示した比較例に係る油圧パワーユニット１００において、第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２を図４に示すような封油用治具２０を用いて封油する場合、手探りで位置確認をする必要があり、作業効率が低下する。

これに対し、本実施形態では、第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８の内部に、それぞれ、第１フィルタ１１、及び、第２フィルタ１２が収容されている。このため、嵌合部２１を第１フィルタ１１、又は、第２フィルタ１２に嵌合する際に、第１フィルタ収容部７、及び、第２フィルタ収容部８のそれぞれの内周面をガイドとして封油用治具２０を操作することができる。これにより、封油用治具２０の挿入作業及び取り出し作業が容易になり、作業効率を向上させることができる。

２．第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態に係る油圧パワーユニットについて説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る油圧パワーユニット３０の概略構成図である。第２の実施形態に係る油圧パワーユニット３０は、第１フィルタ収容部３１、及び、第２フィルタ収容部３２の構成が、第１の実施形態と異なる例である。図５において、図３に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

第２の実施形態において、油圧パワーユニット３０に設けられた第１フィルタ収容部３１及び第２フィルタ収容部３２は、それぞれ、同様の構成を有しているため、ここでは、第１フィルタ収容部３１を例に、第１フィルタ収容部３１の構成について説明する。

第１フィルタ収容部３１は、一方の端部が開口され、他方の端部に、第１配管９が挿入可能な挿入孔３１ｄが設けられた底部３１ａを有する円筒形状の部材で構成されている。第１フィルタ収容部３１は、開口された一方の端部側がタンク５の内側の底面からタンク５内に所定の長さだけ突出するように配置されると共に、タンク５の底部に溶接等で接続されている。そして、第１フィルタ収容部３１は、タンク５の底部から下方に向けて突出している。第１フィルタ収容部３１は、タンク５の底部に設けられた連通孔５ａを介してタンク５内部と連通している。

第１フィルタ収容部３１の内径は、第１の実施形態における第１フィルタ収容部７と同様の構成とされている。また、第１フィルタ収容部３１の上下方向における長さは、第１フィルタ１１が設けられた第１配管９の上端部を収容可能な長さに構成され、かつ、所定の長さだけ、タンク５内部に突出可能な長さに設定されている。第１フィルタ収容部３１において、タンクの内側の底面からタンク５内部側への突出長は、例えば、作動油Ｈの最低油面よりも低く、かつ、タンク５底面に沈殿した異物５０が第１フィルタ収容部３１側に混入しない程度の高さに設定されている。

また、第１フィルタ収容部３１の底部３１ａには、ドレイン穴３１ｂが設けられている。このドレイン穴３１ｂは、第１フィルタ収容部３１内に流れこんできた異物を外側に排出するための孔であり、異物を排出できる程度の大きさに構成されている。

第２フィルタ収容部３２についても、第１フィルタ収容部３１と同様の構成を有しており、第２フィルタ収容部３２には、第２フィルタ１２が収容されている。

第２の実施形態では、第１フィルタ収容部３１及び第２フィルタ収容部３２の上端部がタンク５の内部に突出するように構成されている。これにより、突出した部分がストッパーとなり、沈殿した作動油Ｈ内の異物５０が第１フィルタ収容部３１及び第２フィルタ収容部３２側に混入するのを防ぐことができる。また、第２の実施形態では、第１フィルタ収容部３１及び第２フィルタ収容部３２の底部３１ａにドレイン穴３１ｂが設けられている。これにより、第１フィルタ収容部３１及び第２フィルタ収容部３２内混入してしまった異物をドレイン穴３１ｂから排出することができる。

上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成について他の構成を加えることも可能である。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…油圧パワーユニット、２…支持台、３…下部ベース、４…フレーム、５…タンク、６…駆動モーター、７…第１フィルタ収容部、８…第２フィルタ収容部、９…第１配管、１０…第２配管、１１…第１フィルタ、１２…第２フィルタ、１３…吐出配管、１４…制御弁、１５…送り配管、１６…戻り配管、１７…マフラー、１８…油圧ポンプ、２０…封油用治具、２１…嵌合部、２２…柄

Claims (6)

1. 作動油を貯留するタンクと、
   前記タンクに貯留された作動油を吸入する配管と、
   前記配管の吸入口に設けられ、前記作動油に混入した異物が前記配管に侵入するのを防ぐフィルタと、
   前記タンクよりも下方に設けられると共に、前記タンクの内部と連通する筒状部材で構成され、前記フィルタを収容するフィルタ収容部と、
   を備える油圧エレベーターの油圧パワーユニット。
2. 前記フィルタ収容部の内径は、前記フィルタを封油するために前記フィルタを覆うように取り付けられる封油用治具の外径よりも大きく構成されている
   請求項１に記載の油圧エレベーターの油圧パワーユニット。
3. 前記フィルタ収容部の底部には、前記作動油に混入した異物を排出するためのドレイン穴が設けられている
   請求項１に記載の油圧エレベーターの油圧パワーユニット。
4. 前記フィルタ収容部は、前記フィルタ収容部のタンク側の上端が、前記タンクの内部に突出するように前記タンクに固定されている
   請求項１に記載の油圧エレベーターの油圧パワーユニット。
5. 前記フィルタ収容部における、前記タンク内への突出高さは、前記タンク内における前記作動油の最低油面の高さよりも低く設定されている
   請求項４に記載の油圧エレベーターの油圧パワーユニット。
6. 乗りかごと、
   前記乗りかごを昇降させる油圧ジャッキと、
   前記油圧ジャッキに作動油を供給する油圧パワーユニットと、を備え、
   前記油圧パワーユニットは、
   作動油を貯留するタンクと、
   前記タンクに貯留された作動油を吸入する配管と、
   前記配管の吸入口に設けられ、前記作動油に混入した異物が前記配管に侵入するのを防ぐフィルタと、
   前記タンクよりも下方に設けられると共に、前記タンクの内部と連通する筒状部材で構成され、前記フィルタを収容するフィルタ収容部と、
   を備える
   油圧エレベーター。

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