JP3960507B2

JP3960507B2 - 緩衝装置

Info

Publication number: JP3960507B2
Application number: JP2000002098A
Authority: JP
Inventors: 政好石井; 浩司三橋
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2020-01-11
Also published as: JP2001192185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下降するエレベータを最下階で停止させる際に利用する緩衝装置の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
下降するエレベータを最下階で停止させる際に利用する緩衝装置としては、従来から種々の提案があるが、その中で、緩衝装置がシリンダ体に対してロッド体を減衰作用下に没入させる緩衝器、たとえば、油圧緩衝器からなる場合に、これまでは、この油圧緩衝器がいわゆる単動型に設定されていることが多かった。
【０００３】
すなわち、従来のエレベータにおける速度は、今日程に高速ではなかったことから、エレベータを最下階で停止させるについて必要な減速を、たとえば、クランプ式のブレーキ装置で十分になし得たし、仮に、十分なブレーキ効果が得られなかったとしても、緩衝装置は、エレベータ内の人に悪影響を及ぼさない限りにおいて、必要最小限度のものであれば良かった。
【０００４】
しかしながら、最近のエレベータにあっては、速度が１分あたりで８００ｍ以上になる程に高速化されているものもあり、このような高速エレベータを停止させる際には、エレベータ内の人に作用する重力などの影響を考慮すると、２，３階分の階高に相当する距離が必要になる。
【０００５】
そして、その際の減速をクランプ式のブレーキ装置で実現するとしても十分には対応できず、したがって、このような高速で下降するエレベータを最下階で停止させるには、緩衝装置を構成する油圧緩衝器をテレスコープ型に、すなわち、多段伸縮型に設定するとの提案がある。
【０００６】
そして、緩衝装置を構成する油圧緩衝器を多段伸縮型に設定する場合には、所定の緩衝効果を確保できるのはもちろんのこと、緩衝装置を構成する油圧緩衝器がいわゆる単動型に設定される場合に比較して、最収縮時の寸法を小さくし得る利点がある。
【０００７】
しかしながら、およそ無荷重状態になった油圧緩衝器、すなわち、緩衝装置を最伸長状態に復帰させるについては、いわゆる復帰力を発生する伸長手段が必要になり、特に、多段伸縮型に設定された緩衝装置を最伸長状態に復帰させるについては、言わば伸長ストロークの大きい伸長手段が必要になる。
【０００８】
このとき、伸長手段として油圧シリンダなどからなるアクチュエータを利用する場合には、このアクチュエータを伸縮制御するためのタンクやポンプさらには調整バルブなどを有する油圧給排源の装備が必須になり、結果として、緩衝装置を高コスト化し、また、手間のかかるメンテナンスを増やすことになる不具合がある。
【０００９】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝装置が多段伸縮型に設定された油圧緩衝器からなる場合に、これを最伸長状態に復帰させる伸長手段が緩衝装置を高価にせず、しかも、手間のかかるメンテナンスを必要とさせずして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるものを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、下段シリンダ体と、下段シリンダ体上に起立した内筒および外筒と、下段シリンダ体内と内筒内とにそれぞれ中段ピストン部と補助ピストン部とを介して摺動自在に挿入した中段シリンダ体と、中段シリンダ体内に上段ピストン部を介して摺動自在に挿入した上段シリンダ体と、上段シリンダ体内に最上段ピストン部を介して挿入した上段ロッド体とを備え、上記中段ピストン部は下段シリンダ体内に下段側の上方油室と下方気室とを区画し、上記補助ピストン部は内筒内に上方圧力室と下方圧力室とを区画し、上記上段ピストン部は中段シリンダ体内に中段側の上方油室および下方油室とを区画し、上記最上段ピストン部は上段シリンダ体内に上段側上方油室および下方油室とを区画し、上記下段側の上方油室は中段シリンダの基端に形成した第１の通孔を介して中段側の下方油室に連通し、上記中段側の上方油室は上段シリンダ体の基端に形成した第２の通孔を介して上段側の下方油室に連通し、又、この上段側の下方油室は同時に上記ロッド体の基端に形成した第３の通孔を介して上段側上方油室に連通し、更に上記上方圧力室と下方圧力室とは上記内筒に形成した複数のオリフィスを介して当該内筒と上記外筒との間に区画した外側圧力室に連通させている緩衝装置において、
上記下方気室を密封した気体バネ室として構成し、上記下段シリンダ体の外側に筒体を配設し、これら下段シリンダ体と筒体との間に気室を区画し、上記気体バネ室を上記下段シリンダ体の基端に形成した最下段の通孔を介して連通させ、上記ロッド体に荷重が作用する圧縮作動時に上記オリフィスが減衰作用を発揮すると同時に上記気体バネ室が気体バネ効果を発揮し、同じく荷重が解除されて伸長作動するとき上記オリフィスで減衰効果を発揮しながら上記気体バネ室の反力で各シリンダ体とロッド体とを基の位置に伸長させることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、課題を解決するための一つの実施の形態を示し、図２は、この図１の緩衝装置と基本構造を同じにする請求項１の発明に対応する実施の形態を示す。
図１および図２に示す緩衝装置の基本構造では、下段シリンダ体１と、下段シリンダ体１上に起立した内筒５２および外筒５３と、下段シリンダ体１内と内筒５２内とにそれぞれ中段ピストン部２ａと補助ピストン部５１とを介して摺動自在に挿入した中段シリンダ体２と、中段シリンダ体２内に上段ピストン部３ａを介して摺動自在に挿入した上段シリンダ体３と、上段シリンダ体３内に最上段ピストン部４ａを介して挿入した上段ロッド体４とを備えている。
又、上記中段ピストン部２ａは下段シリンダ体１内に下段側の上方油室Ｒと下方気室Ａとを区画し、上記補助ピストン部５１は内筒５２内に上方圧力室５４と下方圧力室５５とを区画し、上記上段ピストン部３ａは中段シリンダ体２内に中段側の上方油室Ｒ２および下方油室Ｒ１とを区画し、上記最上段ピストン部４ａは上段シリンダ体３内に上段側上方油室Ｒ４および下方油室Ｒ３とを区画し、上記下段側の上方油室Ｒは中段シリンダ２の基端に形成した第１の通孔２ｂを介して中段側の下方油室Ｒ１に連通し、上記中段側の上方油室Ｒ２は上段シリンダ体３の基端に形成した第２の通孔３ｂを介して上段側の下方油室Ｒ３に連通し、又、この上段側の下方油室Ｒ３は同時に上記ロッド体４の基端に形成した第３の通孔４ｂを介して上段側上方油室Ｒ４に連通している。
更に、上記上方圧力室５４と下方圧力室５５とは上記内筒５２に形成した複数のオリフィス５２ａを介して当該内筒５２と上記外筒５３との間に区画した外側圧力室に連通させている。
そして、本発明の実施の形態に係る図２の緩衝装置では、上記下方気室Ａを密封した気体バネ室として構成し、上記下段シリンダ体１の外側に筒体６を配設し、これら下段シリンダ体１と筒体６との間に気室Ａ１を区画し、上記気体バネ室を上記下段シリンダ体１の基端に形成した最下段の通孔１ａを介して連通させている。
この緩衝装置では、上記ロッド体４に荷重が作用する圧縮作動時に上記オリフィス５２ａが減衰作用を発揮すると同時に上記気体バネ室が気体バネ効果を発揮し、同じく荷重が解除されて伸長作動するとき上記オリフィス５２ａで減衰効果を発揮しながら上記気体バネ室の反力で各シリンダ体２、３とロッド体４とを基の位置に伸長させるものである。
以下更に詳しく説明する。
この際、下記図１および図２の各実施の形態では、下段シリンダ体１を最下段のシリンダ体１と、中段のシリンダ体２を中段のシリンダ体２と、上段シリンダ体を最上段のシリンダ体３と、上段ロッド体４を最上段のロッド体４として説明する。
【００１４】
すなわち、この緩衝装置は、図示するところでは、最下段のシリンダ体１と、中段のシリンダ体２と、最上段のシリンダ体３と、最上段のロッド体４とを有してなる。
【００１５】
そして、最上段のロッド体４が最上段のシリンダ体３内に没入することでこの最上段のシリンダ体３が中段のシリンダ体２内に没入し、かつ、この中段のシリンダ体２が最下段のシリンダ体１内に没入することで、減衰機構５によって所定の減衰作用が実現されるとしている。
【００１６】
まず、最下段のシリンダ体１は、その上端に上記の減衰機構５を有してなる一方で、図示する実施の形態では、エレベータ（図示せず）が昇降する昇降路（図示せず）における最下階の床たるピット床Ｐにいわゆる起立する状態にして固定状態に支承されてなるとしている。
【００１７】
ここで、減衰機構５について少し説明すると、この減衰機構５は、ピストン５１と、内筒５２と、外筒５３とを有してなり、内筒５２に開穿された多数のオリフィス５２ａのうちで選択されたオリフィス５２ａを油などの作動流体が通過することで上記した所定の減衰作用が実現されるとしている。
【００１８】
すなわち、ピストン５１は、最下段のシリンダ体１に対して出没する中段のシリンダ体２における上端側の外周に、すなわち、最下段のシリンダ体１に対して出没しないことになる中段のシリンダ体２における上端側の外周に一体的に配設されてなるもので、その外周が内筒５２の内周に摺接するとしている。
【００１９】
そして、このとき、このピストン５１は、中段のシリンダ体２の外周と内筒５２との間に上方油室５４と下方油室５５を区画するとしている。
【００２０】
内筒５２は、上記した中段のシリンダ体２の外周側に配在されてなるもので、上端側から下端側にかけて開穿されてこの内筒５２の内外周側の連通を許容する上記した多数のオリフィス５２ａを有してなると共に、上端部にこの内筒５２の内外周側の連通を許容する通孔５２ｂが開穿されてなるとしている。
【００２１】
ちなみに、ここに言う内筒５２の内周側とは、上記した上方油室５４と下方油室５５であることはもちろんである。
【００２２】
外筒５３は、上記の内筒５２の外周側に前記した作動流体の通路となる適宜の隙間を有して配在されるとするもので、この外筒５３を設けることで、この減衰機構５における閉鎖された回路を構成している。
【００２３】
それゆえ、この減衰機構５にあっては、最下段のロッド体の下降時に、すなわち、中段のシリンダ体２が最下段のシリンダ体１内に没入するときに、ピストン５１の下方となる下方油室５５の作動流体が下方油室５５に開口するオリフィス５２ａを介して内筒５２の外周側に流出し、かつ、通孔５２ｂおよび上方油室５４に開口するオリフィス５２ａを介してピストン５１の上方となる上方油室５４に流入することになり、オリフィス５２ａを作動流体が通過するときに所定の減衰作用が実現されることになる。
【００２４】
このとき、図示するところでは、減衰機構５中に充満される作動流体のみが減衰作用に関与するから、この作動流体の粘度を言わば緩衝装置本体内に充満される流体、すなわち、油の粘度と異なるものとし得ることになり、したがって、この作動流体における粘度を選択することで、この減衰機構５による発生減衰力の高低調整が可能になる点で有利となる。
【００２５】
なお、図示するところでは、中段のシリンダ体２が下降するに従い下方油室５５に開口するオリフィス５２ａの本数が減り、したがって、徐々に減衰力が高くなるように設定されている。
【００２６】
一方、上記した最下段のシリンダ体１は、内部に摺動可能に収装された中段のシリンダ体２における下端部となるピストン部２ａによって区画される下方気室Ａと上方油室Ｒを有してなり、上方油室Ｒが中段のシリンダ体２内に連通されてなるとしている。
【００２７】
このとき、下方気室Ａは、最下段のシリンダ体１における下端が閉塞されて形成されてエアなどの気体を充満した気体バネ室とされており、したがって、ピストン部２ａの下降でこの下方気室Ａが収縮されるとき、気体バネ効果が発揮されることになる。
【００２８】
つぎに、中段のシリンダ体２は、上記したように、最下段のシリンダ体１に対して出没する最下段のロッド体とされるもので、内部に摺動可能に収装された最上段のシリンダ体３における下端部たるピストン部３ａによって区画される下方油室Ｒ１と上方油室Ｒ２を有してなり、上方油室Ｒ２が最上段のシリンダ体３内に連通されてなるとしている。
【００２９】
このとき、この中段のシリンダ体２は、ピストン部２ａの上方で開穿される通孔２ｂを有しており、この通孔２ｂを介して上記の下方油室Ｒ１が前記した上方油室Ｒと連通するとしている。
【００３０】
さらに、最上段のシリンダ体３は、中段のシリンダ体２に対して出没する中段のロッド体とされるもので、内部に摺動可能に収装された最上段のロッド体４における下端部たるピストン部４ａによって区画される下方油室Ｒ３と上方油室Ｒ４を有してなる。
【００３１】
そして、このとき、最上段のシリンダ体３は、ピストン部３ａの上方で開穿される通孔３ｂを有しており、この通孔３ｂを介して上記の下方油室Ｒ３が前記した上方油室Ｒ２と連通するとしている。
【００３２】
そしてさらに、最上段のロッド体４は、最上段のシリンダ体３に対して出没するもので、下端部たるピストン部４ａに上記の下方油室Ｒ３と上方油室Ｒ４と連通する通孔４ｂを有してなるとしている。
【００３３】
それゆえ、以上のように形成されたこの緩衝装置にあっては、最上段のロッド体４に作用する荷重によってこのロッド体４が最上段のシリンダ体３内に没入すると共に、この最上段のシリンダ体３が中段のシリンダ体２内に没入し、かつ、この中段のシリンダ体２が最下段のシリンダ体１内に没入することになる。
【００３４】
このとき、最上段のロッド体４における断面積と最上段のシリンダ体３における内周側断面積との関係、および、最上段のシリンダ体３における外周側断面積と中断のシリンダ体２における内周側断面積との関係、さらに、中断のシリンダ体２における外周側断面積と最下段のシリンダ体１における内周側断面積との関係が必要条件下に設定されるのはもちろんである
すなわち、最上段のロッド体４が最上段のシリンダ体３内に没入することで、最上段のシリンダ体３内における下方油室Ｒ３で余剰となる油が中段のシリンダ体２内における上方油室Ｒ２に流入することになる。
【００３５】
それゆえ、この上方油室Ｒ２が膨張することで、最上段のシリンダ体３が中段のシリンダ体２内に没入することになり、このとき、中段のシリンダ体２内における下方油室Ｒ１で余剰となる油が最下段のシリンダ体１内における上方油室Ｒに流入することになる。
【００３６】
その結果、この上方油室Ｒが膨張して、中段のシリンダ体２が最下段のシリンダ体１内に没入することになり、最終的には、この緩衝装置が最圧縮されることになる。
【００３７】
そして、中段のシリンダ体２が最下段のシリンダ体１内に没入するときに、前記したように、減衰機構5によって所定の減衰作用が実現されることになり、これによって、エレベータの下降速度を減速し得ることになる。
【００３８】
また、このときには、最下段のシリンダ体１内に区画されている下方気室Ａが収縮されて所定の気体バネ効果が発揮されることになり、この気体バネ効果が上記した最上段のロッド体４に作用する荷重がなくなるときに、すなわち、この緩衝装置が無荷重状態になるときにこれを最伸長状態に復帰させることになる。
【００３９】
それゆえ、このエアバネ効果を発揮する気体バネ室、すなわち、下方気室Ａが無荷重状態の緩衝装置を最伸長状態に復帰させるためのこの発明における伸長手段となる。
【００４０】
このことからすると、この発明にあっては、言わば閉鎖された気室たる下方気室Ａを伸長手段とし得るから、伸長手段としてのアクチュエータを別途に設ける必要がなく、また、アクチュエータを設けることで緩衝装置におけるいたずらなコストの上昇化を招来する危惧がなく、さらに、手間のかかるメンテナンスを不要にする点で有利となる。
【００４１】
また、下方気室Ａがエアバネ効果を発揮する伸長手段となる観点からすれば、図示しないが、下方気室Ａを閉鎖空間でなく開放空間にする一方で、この下方気室Ａにコイルバネを配在し、このコイルバネを伸長手段とすることでも、無荷重状態の緩衝装置を最伸長状態に復帰し得ることになるが、この場合でも、コイルバネたる部品が必要になる不利がある上に、コイルバネを有する限りにおいてのメンテナンスが必要になる不利がある。
【００４２】
以上のように形成されるこの発明における伸長手段としての下方気室Ａは、前記したように、最下段のシリンダ体１における下端が閉塞されて形成されてなるとしているが、これに代えて、図２に示すように、最下段のシリンダ体１の外周側に配在される筒体６との間に閉鎖空間として形成される気室Ａ１に連通されてなるとしても良い。
【００４３】
このとき、この実施の形態では、最下段のシリンダ体１の下端部に通孔１ａが開穿されてなるとしており、この通孔１ａを介して下方気室Ａが気室Ａ１に連通するとしている。
【００４４】
なお、この実施の形態にあって、その構成が前記した図１に示す実施の形態の場合と同様となるところについては、図中に同一の符号を附するのみとして、その詳しい説明を省略する。
【００４５】
また、この実施の形態にあっても、この緩衝装置を構成する最下段のシリンダ体１は、ピット床Ｐにいわゆる起立する状態にして固定状態に支承されるとしている。
【００４６】
ちなみに、気室Ａ１の機能するところを勘案すると、この気室Ａ１は、最下段のシリンダ体１の外周側にいわゆる一体に形成される必要はなく、たとえば、図示しないが、最下段のシリンダ体１といわゆる別体に形成されて、両者が耐圧ホースなどで連通されるとしても良い。
【００４７】
気室Ａ１を別体に形成して耐圧ホースなどで連通する場合には、通孔１ａを開穿する必要はあるが、前記した図１に示す実施の形態のものをそのまま利用できることになる点で有利となる。
【００４８】
ところで、この図２に示す実施の形態では、下方気室Ａが外周側の気室Ａ１に連通されてなるとすることから、いわゆる気室を大きくできることになり、その限りにおいて、気体バネ効果を前記した実施の形態の場合よりも緩和することが可能になる。
【００５０】
なお、図２中に仮想線図で示すように、下方気室Ａ内にストローク調整手段７を設けても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、オリフィス等からなる減衰機構により、中段シリンダ体が下段シリンダ体内を下降するときに、オリフィスを作動流体が通過して所定の減衰作用が実現されることになる。
また、このときには、気体バネ室が収縮されて所定の気体バネ効果が発揮されることになる。
更に、この気体バネ室は上段ロッド体に作用する荷重がなくなるときに、すなわち、この緩衝装置が無荷重状態になるときに当該緩衝装置を最伸長状態に復帰させることになる。
従って、この気体バネ室を無荷重状態の緩衝装置における伸長手段とし得るから、伸長手段としてのアクチュエータを別途に設ける必要がなく、また、アクチュエータを設けることで緩衝装置におけるいたずらなコストの上昇化を招来する危惧がなく、さらに、手間のかかるメンテナンスを不要にする利点がある。
【００５２】
その結果、この発明によれば、緩衝装置が多段伸縮型に設定された油圧緩衝器からなる場合に、これを最伸長状態に復帰させる伸長手段が緩衝装置を高価にせず、しかも、手間のかかるメンテナンスを必要とさせずして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
更に、気体バネ室が外周側の気室に連通されているから、いわゆる気室を大きくできることになり、その限りにおいて、単独の気体バネ室のものに比べて、気体バネ効果を緩和することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による緩衝装置を原理的に示す縦断面図である。
【図２】他の実施の形態による緩衝装置を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１最下段のシリンダ体
１ａ，２ｂ，３ｂ，４ｂ，５２ｂ通孔
２最下段のロッド体となる中段のシリンダ体
２ａ，３ａ，４ａピストン部
３中段のロッド体となる最上段のシリンダ体
４最上段のロッド体
５減衰機構
６筒体
７ストローク調整手段
５１ピストン
５２内筒
５２ａオリフィス
５３外筒
５４，Ｒ，Ｒ２，Ｒ４上方油室
５５，Ｒ１，Ｒ３下方油室
Ａ気体バネ室とされる下方気室
Ａ１気室
Ｐピット床

Claims

下段シリンダ体１と、下段シリンダ体１上に起立した内筒５２および外筒５３と、下段シリンダ体１内と内筒５２内とにそれぞれ中段ピストン部２ａと補助ピストン部５１とを介して摺動自在に挿入した中段シリンダ体２と、中段シリンダ体２内に上段ピストン部３ａを介して摺動自在に挿入した上段シリンダ体３と、上段シリンダ体３内に最上段ピストン部４ａを介して挿入した上段ロッド体４とを備え、上記中段ピストン部２ａは下段シリンダ体１内に下段側の上方油室Ｒと下方気室Ａとを区画し、上記補助ピストン部５１は内筒５２内に上方圧力室５４と下方圧力室５５とを区画し、上記上段ピストン部３ａは中段シリンダ体２内に中段側の上方油室Ｒ２および下方油室Ｒ１とを区画し、上記最上段ピストン部４ａは上段シリンダ体３内に上段側上方油室Ｒ４および下方油室Ｒ３とを区画し、上記下段側の上方油室Ｒは中段シリンダ２の基端に形成した第１の通孔２ｂを介して中段側の下方油室Ｒ１に連通し、上記中段側の上方油室Ｒ２は上段シリンダ体３の基端に形成した第２の通孔３ｂを介して上段側の下方油室Ｒ３に連通し、又、この上段側の下方油室Ｒ３は同時に上記ロッド体４の基端に形成した第３の通孔４ｂを介して上段側上方油室Ｒ４に連通し、更に上記上方圧力室５４と下方圧力室５５とは上記内筒５２に形成した複数のオリフィス５２ａを介して当該内筒５２と上記外筒５３との間に区画した外側圧力室に連通させている緩衝装置において、
上記下方気室Ａを密封した気体バネ室として構成し、上記下段シリンダ体１の外側に筒体６を配設し、これら下段シリンダ体１と筒体６との間に気室Ａ１を区画し、上記気体バネ室を上記下段シリンダ体１の基端に形成した最下段の通孔１ａを介して連通させ、上記ロッド体４に荷重が作用する圧縮作動時に上記オリフィス５２ａが減衰作用を発揮すると同時に上記気体バネ室が気体バネ効果を発揮し、同じく荷重が解除されて伸長作動するとき上記オリフィス５２ａで減衰効果を発揮しながら上記気体バネ室の反力で各シリンダ体２、３とロッド体４とを基の位置に伸長させることを特徴とする緩衝装置。