JP2528934B2 - 流体圧エレベ―タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 高圧流体を供給、或いは排出することによつて駆動す
る流体圧シリンダで乗かごを昇降させる形式の流体圧エ
レベータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の流体圧エレベータでは、乗かごは流体圧
シリンダのプランジヤに直接、或いはプーリやロープを
介して間接的に支持され、プランジヤの押上動作によつ
て乗かごを上昇させ、プランジヤの縮小によつて乗かご
を下降させる構造である。なお、この種の装置としては
例えば特開昭59−203074号に記載されているものがあ
る。流体圧シリンダへ供給する圧力流体又は排出する圧
力流体を制御することによつて乗かごを昇降させてい
る。従つて乗かごや負荷の重さを流体圧シリンダで支
え、建物にかかる負担は軽いという長所があり、低層建
物に広く利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、乗かごの上昇は流体圧シリンダのプ
ランジヤの押上動作によつて行なわれており、プランジ
ヤの座屈強度上、プランジヤ径を大きくする必要がある
ため、流体圧力は比較的低圧（１〜5MPa）となり、これ
に伴つて流量制御弁、流体圧ポンプ、タンクなどの流体
圧機器も大型化し、ひいてはコスト高になつていた。ま
た弁や配管などで生ずる圧力損失も作動圧力が低いため
に大きな比率になり、エネルギ効率が低下した。

また前述のように使用流体の量が多いため、流体圧源
は大型となり、その収容スペースも広くなる。さらに現
在一般に用いられている作動流体は鉱油が一般的であ
り、鉱油には引火性があるため、流体の量が多い程、耐
火性に劣ることになる。

本発明の目的はこれらの問題点を解決し、流体圧機器
の小型化、省スペース化、低コスト化、高効率化を図る
と同時に耐火性を向上するようにした流体圧エレベータ
を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

流体圧シリンダに給排する圧力流体を制御して昇降枠
部材に沿って昇降される乗りかごと、一緒が前記昇降枠
部材に固定され他端が前記流体圧シリンダのプランジャ
に設けられたプーリ及び昇降枠部材の上部に設けられた
プーリを介して前記乗りかごに固定されたロープとを有
する流体圧エレベータにおいて、プランジャは、流体圧
シリンダに対して上方に伸びるように取り付けられ、こ
のプランジャを構成するピストンロッドには、大気に開
放された中空部が形成され、プランジャを構成するピス
トンには、ピストンロッドの中空部と流体圧シリンダ内
の反ピストンロッド側とを連通する孔を設け、ピストン
ロッドの中空部、流体圧シリンダ内のピストンロッドの
外側、及び流体圧シリンダ内の反ピストンロッド側をそ
れぞれ流体室とし、乗かごの上昇時にピストンロッドの
外側の流体室へ高圧流体を供給し、ピストンロッドをシ
リンダ内へ引き込むことを特徴としている。

〔作用〕

乗りかごの上昇時にピストンロッドをシリンダ内へ引
き込むことにより、流体圧シリンダの縮む方向を乗りか
ごの上昇方向とし、プランジャは常に引張り力を受ける
ようになる。よって、プランジャは座屈を生じる恐れが
なく、プランジャ径を小さくでき、圧力流体として比較
的高圧のものを採用できる。

ピストンロッドの中空部及び反ピストンロッド側を流
体圧を確保するための流体タンクとして兼用できるの
で、タンク装置を別途設けることが不要になる。よっ
て、モータ、流体圧ポンプ、制御弁、フイルタなどの機
器を流体圧シリンダと一体に構成でき、流体圧機器の小
型化が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する。１は乗
かご、２は昇降枠部材、３は駆動ユニツト、19は乗かご
１と駆動ユニツト３とをプーリ16,17,18を介して結合す
るロープである。乗かご１はガイドローラ又はシユー4,
6によつて昇降枠部材２に沿つて上下動自在に支持され
ている。ロープ19の一部は吊り板５に、他端は昇降枠部
材２に緩衝材などを介して固定されている。駆動装置３
は流体圧シリンダ10,制御弁11,ポンプ12,モータ13など
で構成し、これらの機器は配管14,15で結合されてい
る。昇降枠下部には安全のため緩衝装置８を設ける。

本構造では乗かご１の自重はロープ19の引つ張り力と
なり、シリンダ10のロツド10aを引き出す方向に働く。

乗かご１を上昇させる場合は、モータ13を起動したポ
ンプ12を駆動し、吐出された高圧流体を制御弁11で制御
して配管15を介してシリンダ10へ供給し、シリンダのピ
ストンロツド10aをシリンダ内へ引き込むことによつて
プーリ16を介してロープ19を引つ張り、乗かご１を上昇
させる。

乗かご１を下降させる場合はシリンダ10の高圧流体を
配管15を介して制御弁11で制御しながら排出し、乗かご
１の自重によつてピストンロツド10aを伸し、乗かご１
を下降させる。

第２図は流体圧シリンダの実施例で、シリンダ10、中
空のピストンロツド10a、パツキン23を有するピストン2
0、パツキン22、ウエアリング24を有するグランド21で
構成し、ピストンロツド10aの上部にはプーリ16a,16bを
有する軸16cがナツト26で固定されている。このプーリ1
6a,16bは第１図に示すごとくロープ19が引り渡されてい
る。図では1:4ローピングを示しているが、ローピング
の方法は発明の本質にかかわらないので、この図示の方
式に限定するものではない。シリンダ10の室27には流路
15が、室28には流路14が設けられ、室28とロツド29の内
側の室29とはピストン20に設けた孔30で連通している。
ロツド10aに設けたエアブリーザ25は室29上部の空気が
エアフイルタ31を経て自由に出入り可能にしている。

エレベータが停止しているときはピストンロツド10a
は乗かご１の自重によつてロープ19を介して引張られる
ので、室27は高圧になり、室28,29はエアブリーザ25を
介して大気圧に連なつており低圧である。

乗かご１を上昇させる場合は、ポンプ12を駆動し室28
から流路14を経て作動流体を吸入し、制御弁11へ高圧流
体を供給する。制御弁11は必要流量を流路15を経て室へ
供給し、ピストン20を下方へ押す。これによりロツド10
aが引き込まれるのでプーリやロープを介して乗かごを
上昇させる。このとき室28からポンプ12への流体の流量
と制御弁から室27への流体の流量は等しいから、ロツド
10aが動いてもシリンダ内の油の体積変化はほとんどな
い。ただロツド10aがシリンダ10内に引き込まれるため
に流体の占有できる体積にわずかの変化（この場合減
少）があるが、これは孔30を経てロツド10aの内側へ逃
げることによつて吸収できる。

乗かご１を下降させる場合は逆に制御弁11によつて、
乗かご１の自重を利用して室27から室28へ高圧流体を移
動させる。これによりピストン20は上方に引かれ、ピス
トンロツド10aが伸長して、プーリやロープを介して乗
かごは下降する。この場合も上昇の場合と同様、シリン
ダ内の流体の体積変化はごくわずかで、ロツド10aがシ
リンダ10の外へ出てゆく体積（この場合増加）だけ変化
し、先とは逆に室29から孔30を経て室28へ補経される。
こうすることによつて室29の液面はロツドの動きによつ
て若干変動するが、この量はわずかである。このことは
とりも直さず、ロツド10a内の室29が、ロツドの伸縮に
伴う液体の占有可能体積の変動分以上あれば良いことを
示し、その容積が小さくても良いことを示している。

この構造の流体圧シリンダでは初期に流体を充填する
とき次のように行う。室27には流路15から流体を供給
し、同時にエア抜きを行う（図示していないが専用のエ
ア抜孔を設けることも可能）。室28,29にはエアブリー
ザ25部分から流体を供給し、同時にエア抜きを行う（図
示していないが専用のエア抜孔を設けることも可能）。
このように本実施例になる流体圧シリンダでは、簡単に
流体の充填・エア抜が可能となる。

この実施例によればエレベータ乗かごをガイドする支
持枠はそれ自身が自立型であり、建物に対する負担が軽
減されしかも、乗かごの自重及び支持枠の自重を支えれ
ば十分であるから、建物自体及び支持枠自体が軽量化で
きる。

さらに、乗かご自重は常時流体圧シリンダの引つ張り
によつて支えられ、乗かごが上昇する時は勿論下降する
ときもピストンロツドは引つ張り力のみを受けるので座
屈することはなくなる。これにより、前述の如く作動流
体圧の高圧比が図れ、ピストンロツドの小径化は勿論、
ピストン径、ひいてはシリンダ径を小型化することが可
能となり、流体圧シリンダを大幅に小型化できる。この
ことは使用流体の量を減すと同時に使用機器…流体圧ポ
ンプ、制御弁、フイルタなどを小型化でき、これらで構
成する流体圧源を大幅に小型化できる。更にシリンダの
反ロツド側の室をタンクとして利用できるので、従来の
ようにタンクを必要としない。このため、流体圧エレベ
ータの仕様によつては、モータ、流体圧ポンプ、制御
弁、フイルタなどの機器を流体圧シリンダと一体に構成
することも可能となる。

このことは省スペース上非常に有利に作用する。ま
た、建物のレイアウト決定に有利になる。

また使用流体圧が高圧化可能となるので機器や配管で
の圧力損失の割合は相対的に低下し、エネルギ効率が向
上する。また流体の使用量が少ないことは耐火性の向上
は勿論、コスト低減にも有効である。

また全体を小型化できることは運搬や据付けなどの作
業性をも飛躍的に向上させるものである。

第３〜５図は本発明の他の実施例を示すもので、昇降
路40内にガイドレール42を設け、乗かご１を乗かごフレ
ーム1aを介して昇降可能に取り付け、ロープ19の一端は
このフレーム1aに固定する。プーリ17,18はプーリ架台4
1に固定し、この架台41は固定枠41a,41bで昇降路に固定
する。シリンダ10はプーリ架台41に設けられたシリンダ
固定枠42に固定される。その他、第１図と同一記号は第
１図と同一部品を示す。第１図が自立型の昇降枠２を有
するのに対し、この実施例は昇降路40に設けたガイドレ
ールを案内にして乗かごを昇降させ、別に昇降路に設け
たプーリ架台やシリンダ固定枠で、乗かごやシリンダを
支えたもので、動作は第１図と同様であるので省略す
る。この方式のエレベータでは乗かごの自重、プーリ架
台やシリンダの自重は建物で負担しなければならない
が、乗かごのストロークに対する制限がなくなると同時
に、プーリ架台とシリンダ間のロープ張力はシリンダ固
定枠で支えられるので、ローピングの方法に関係なく建
屋を設計できる点が第１図の実施例にない長所である。

第６図は建物50へ取りつけた場合の例を示すもので、
自立型支持枠構造であるから新築の場合でも建物への負
担を軽くでき、また既設建屋への増設も容易である。50
が既設建屋とすると、昇降路40を形成すべく壁40aを設
けその内部に昇降支持枠２を自立させ、建物とは適宜個
所を固定すれば容易に設置できる。この場合、昇降路40
の天井を設ける前に、クレーンなどにより吊込み、設置
することも可能である。

第７図は部品倉庫の部品の搬入、搬出用エレベータと
した場合であり、第１図と同一記号は同一の機能をなす
部品を表わす。かごの代りに部品棚51の棚52より部品を
移動させる装置など（図示せず）を組み込んだテーブル
53を昇降させる。支持枠２自身はレール54に沿つて移動
可能にしてある。動作は先述と同様であり省略する。

〔発明の効果〕

本発明になる流体圧エレベータでは、 （１）昇降支持枠で乗かごや駆動装置を保持するので、
建屋側への負担が軽く、場合によつては全くの自立型も
可能となり、軽量建屋への適用、既設建屋への増設が可
能となる。

（２）シリンダの引張りにより乗かごを支持・駆動する
ので、ピストンロツドの座屈は全く問題にならなくな
り、高圧流体圧の採用が可能となつて、シリンダは勿
論、他の流体圧機器が小型・軽量化でき、省スペース
化、コスト低減が可能となる。

（３）ピストンの反ロツド側の室をタンクとして利用で
きるので、一般の流体圧源のようなタンク装置を不必要
にし、流体圧源の小型・省スペース化が図れ、建物のレ
イアウトの自由度が増大する。

（４）高圧流体比の採用が可能となるので流体圧機器で
の圧力損失の相対比率が低下し、エネルギ効率が向上す
る。

（５）装置が小型・軽量化でき、作業性が飛躍的に向上
する。

（６）使用流体量が少なくなり、低格が低減できると共
に、耐火性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる流体圧エレベータの一実施例、第
２図は流体圧シリンダの構造、第３図は他の実施例、第
４図は第３図のシリンダ支持方法を示す図、第５図は第
３図の上方より見た図、第６図は他の実施例を示す図、
第７図は本発明の流体圧エレベータを倉庫に用いた例を
示す図である。

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 春夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 実公 昭37−31833（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧シリンダに給排する圧力流体を制御
   して昇降枠部材に沿って昇降される乗りかごと、一端が
   前記昇降枠部材に固定され他端が前記流体圧シリンダの
   プランジャに設けられたプーリ及び昇降枠部材の上部に
   設けられたプーリを介して前記乗りかごに固定されたロ
   ープとを有する流体圧エレベータにおいて、 前記プランジャは、流体圧シリンダに対して上方に伸び
   るように取り付けられ、 このプランジャを構成するピストンロッドには、大気に
   開放された中空部が形成され、 前記プランジャを構成するピストンには、ピストンロッ
   ドの前記中空部と流体圧シリンダ内の反ピストンロッド
   側とを連通する孔を設け、 ピストンロッドの中空部、流体圧シリンダ内のピストン
   ロッドの外側、及び流体圧シリンダ内の反ピストンロッ
   ド側をそれぞれ流体室とし、乗かごの上昇時にピストン
   ロッドの外側の流体室へ高圧流体を供給し、ピストンロ
   ッドをシリンダ内へ引き込むことを特徴とする流体圧エ
   レベータ。