JPH05132248A - 流体圧エレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】主流体圧装置のほかに補助の専用流体圧装置
と、シリンダ１に圧力流体を供給或いは排出する制御弁
３０と、制御装置１２と、乗りかごの位置，流体の温
度，かごの負荷状態（シリンダの圧力，かごの荷重等）
を検出するセンサからの検出信号の量に見合った制御信
号を出力する制御器３７ｄにより迅速にかごの位置を補
正し、安定した乗りかごの補正を行う。 【効果】常にエレベータの状態を検出し、それに見合っ
た信号を帰還するため高応答で安定性に優れた位置補正
装置を構成でき、制御をかけないときの流体漏れをなく
し、エネルギの節約，制御性の向上が可能であり、良好
な位置補正制御ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は停止時における乗りかご
の浮沈の補正手段を備えた流体圧エレベータに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体圧エレベータの停止時に、乗客の乗
降によって乗りかごが沈下または浮上する。この乗りか
ごの浮沈を補正するため、従来は乗りかごが一定量以上
浮沈したときに、エレベータを駆動する主油圧ユニット
を低速で動作させて補正するか、オン・オフ弁を動作さ
せて圧油を供給または排出するか、あるいは機械的に乗
りかごの位置を検出してフィードバックし、機械−油圧
的にサーボを構成して補正するかなどしていた。

【０００３】なお、この種のエレベータの位置補正手段
に関する提案は、特公昭48−27816号公報，特公昭50−6
944号公報，特公昭51−38136 号公報，特公昭51−42826
号公報などにそれぞれ記載された多くの提案がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術
は、応答性が不十分で補正性能が不足していたり、コス
ト高であったり、安定した補正性能が得られないといっ
た問題があった。本発明はこの事情に鑑みてなされたも
のであり、乗りかごの位置を応答性よく、かつ安定に補
正することのできる流体圧エレベータを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は乗りかご停止時のドアが開状態のとき制御
をかけ、乗客の乗降による浮沈変位と共に発生する信号
を制御指令とし、この制御指令により流体圧シリンダへ
供給、又はそれから排出する圧力流体の量を帰還制御し
て、前記乗りかごの浮沈を補正する補正手段を設けてい
る。そして、主流体圧装置或いは補助の専用流体圧装置
と、シリンダに圧力流体を供給或いは排出する制御弁
と、制御装置と、乗りかごの位置，流体の温度，かごの
負荷状態（シリンダの圧力，かごの荷重等）を検出する
センサからの検出信号の量に見合った制御信号を出力す
る制御器により、圧力流体を供給或いは排出し、迅速に
かごの位置を補正し、安定した乗りかごの補正を行う。

【０００６】また圧力流体の流量制御手段は、モータ，
ポンプ，アキュムレータ，圧力スイッチ，制御弁をもつ
位置補正装置である。

【０００７】

【作用】上記の構成によると、負荷の状態や流体の温
度，階床の高さに見合った制御信号を出力することによ
り、負荷の状態や流体の温度，階床の高さによって補正
性能が異なるのを改善でき、乗りかご位置補正の応答性
と安定性が向上し、流体圧エレベータの位置を常に安定
に補正できる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の対象とする流体圧エレベータ
の構成の例を示す。位置補正装置３を主流体圧ユニット
６０とは別に設けた本発明の実施例を示す。通常の上
昇、および下降運転は主流体圧ユニット６０により行わ
れる。位置補正装置３はポンプ３１ａ，モータ３１ｂ，
フィルタ３１ｃ，タンク３１ｄ，リリーフ弁３４，逆止
め弁３３，アキュムレータ３５，圧力スイッチ３６から
なる流体圧源，制御弁３０ａ，３０ｂで構成し、主流体
圧ユニット６０と並列に配置する。この時、アキュムレ
ータ３５はポンプ３１ａに対し補助流体圧源として作用
し、ポンプ31ａからの高圧流体を蓄えておき、瞬間的に
大流量を供給する。従って、小電源で大流量を供給でき
る。制御装置３７は圧力スイッチ３６からの信号でアキ
ュムレータ３５に常に一定圧以上の圧力流体を蓄え、乗
りかご１０の位置を検出して、乗りかご１０の沈下量或
いは浮上量に比例して、制御弁３０ａで圧力流体をシリ
ンダ１へ供給、或いは制御弁３０ｂでシリンダ１から圧
力流体を排出し、乗りかご１０の位置を常に一定に保
つ。本実施例の制御弁３０ａ，３０ｂが正重合であれば
制御をかけない場合、漏れ量が少ないためエネルギ効率
が良い。

【０００９】図２は油圧エレベータの乗りかごの沈下又
は浮上する現象を説明するものであり、乗りかご１０の
荷重変化と、その変位とを示している。エレベータが目
標階に停止しているとき、乗客の乗降があると負荷が変
動して、システムの剛性が低いことにより乗りかご１０
の沈下或いは浮上を生じる。これは加速度の変化として
乗客に感じられると同時に、乗りかごの床と階床の床と
の間の段差となる。これは乗り心地の低下であり、また
安全性の低下でもあるので不都合である。(ａ)は荷重が
増加した場合で、流体圧シリンダ１の圧力が増大し流体
が圧縮され、ロープやばねの伸びも加わって乗りかご１
０は沈下する。（ｂ）は逆に荷重が減少した場合で、流
体の膨張，ロープやばねの縮みにより、乗りかご１０は
浮上する。乗りかごの沈下浮上量は荷重の変化量に比例
する。この時、乗りかご１０はシステムの固有値１〜３
Ｈｚで応答し、これはエレベータを制御したい周波数に
非常に近く、通常の制御は困難である。

【００１０】図３は本発明の位置補正装置の制御回路を
示すもので、制御弁３０，流体圧シリンダ１，乗りかご
１０からなる流体圧系に対し、比較器３７ａ，増幅器３
７ｂ，第一の制御器３７ｃ，第二の制御器３７ｄ，制御
装置１２で駆動されるスイッチ３７ｅで構成する。スイ
ッチ３７ｅは制御装置１２からの“ドア開の信号”によ
り閉じ、“ドア閉の信号”で開き、位置補正装置３に対
しドアが開状態のときのみ動作させる。本発明では乗り
かご１０の変位を帰還する閉ループ系を構成する。

【００１１】第一の制御器３７ｃは、乗客の乗降による
乗りかご１０の位置が変化することに対応して前向きゲ
インの倍率を変化させる働きをする。図４はそれを説明
するもので、制御をかけない場合は（ａ）のように一定
量沈下する。（ｂ）は第一の制御器３７ｃがない場合の
制御特性であり前向きゲインがＧ１一定である。この場
合の乗りかご位置の補正効果をさらに向上させたものが
（ｃ）である。（ｃ）の制御は乗客の乗降による乗りか
ご位置の変化量がΔＸに達したとき、時間ｔ１の間だけ
前向きゲインをＧ１からＧ２へと変化させることによ
り、浮上量を低減できる。このときのゲインをＧ２とす
る時間ｔ１は長過ぎると乗りかごが発振することになる
ため、適当な時間に設定する必要がある。また、このゲ
インを変化させる制御は、乗りかごが一定時間停止状態
にあるときだけ行う。すなわち、乗客及び負荷等による
加振時や連続乗降時にゲインを変化させると、乗りかご
を発振させることになるためである。また、第二の制御
器３７ｄはエレベータの状態によって前向きゲインを変
化させる働きがある。流体温度は、エレベータの運転時
間や機械室内の気温等によって変化量が大きい。制御弁
は温度の影響を受けにくいオリフィス形状であるが、粘
度変化による流路抵抗の変化を考慮すると高温になるに
つれて前向きゲインを下げる必要がある。また圧力及び
負荷については、沈下補正時は圧力，負荷が高くなるに
従って前向きゲインを高く、浮上補正時は圧力，負荷が
高くなるに従って前向きゲインを低くすると良い。さら
に階床が高くなると流体圧シリンダ内の流体容量が変化
するため応答に遅れが生じる。そこで、階床が高くなる
に従って前向きゲインを下げておくことで常に安定した
位置補正制御を行うことができる。これらの流体温度，
圧力，負荷，階床はセンサにより検出する。前向きゲイ
ンは検出した信号量に対応した量に設定されており、検
出量に応じて前向きゲインの量を変化できるので、応答
性と安定性をさらに向上させることができる。

【００１２】図５はさらに他の実施例を示す。図１と異
なる点は、制御弁にゼロ重合または負重合のサーボ弁３
０ｃを使用し、さらに切り換え弁６１，６２を設けた点
である。位置補正装置は動作の瞬間に大流量を必要とす
るため、補助流体圧源としてアキュムレータ３５を用
い、流体圧エネルギを蓄えておく。このため、一般にゼ
ロ重合または負重合のサーボ弁３０ｃでは漏れが大き
く、折角蓄えたエネルギを無駄にし、かつ蓄圧された圧
力が低下していて必要なときにエネルギが不足すること
が考えられる。そこでドアが開き始めるとき、制御をか
けると同時に切り換え弁６１，６２を励磁して開く。制
御をかけない場合（いずれかの階床のドアが閉じている
とき）は、ドアが閉じると同時に切り換え弁６１，６２
の励磁を解除して閉じる。切り換え弁６２は蓄えたエネ
ルギがサーボ弁３０ｃから漏れるのを防止し、切り換え
弁６１は流体圧シリンダから漏れて乗りかごが沈下する
のを防止する働きがある。切り換え弁６１，６２はパイ
ロット操作型の逆止め弁であっても良い。また、サーボ
弁３０ｃがノズルフラッパ型の場合は内部漏れ量がさら
に大きくなるので、エネルギ効率が非常に良くなる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、常にエレベータの状態
を検出し、それに見合った信号を帰還するため高応答で
安定性に優れた位置補正装置を構成できる。さらに制御
弁としてサーボ弁、特にノズルフラッパ型サーボ弁を使
用する場合、制御をかけないときの流体漏れをなくし、
エネルギを節約でき、制御性を向上でき、良好な位置補
正制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる位置補正装置の実施例の説明図。

【図２】乗りかごの沈下浮上の説明図。

【図３】位置補正装置の制御構成の説明図。

【図４】位置補正装置の制御特性の説明図。

【図５】位置補正装置の他の実施例の構成の説明図。

【符号の説明】

１…流体圧シリンダ、３…位置補正装置、１０…乗りか
ご、１２，３７…制御装置、３０，３０ａ，３０ｂ…制
御弁、３０ｃ…サーボ弁、３５…アキュムレータ、６０
…主流体圧ユニット、６１，６２…切り換え弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 英一 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 小嶋 茂人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗りかごを流体圧シリンダで支持し、制御
   弁をもつ流体圧源から前記流体圧シリンダへ供給、また
   はそれから排出する圧力流体の流量を制御して、前記乗
   りかごの上昇または下降の速度を制御し、前記乗りかご
   の停止時の浮沈変位信号を制御指令とし、前記制御指令
   により高圧流体を前記流体圧シリンダへ供給、またはそ
   れから排出して、前記乗りかごの浮沈を補正する補正手
   段を設けた流体圧エレベータにおいて、 前記乗りかごが停止位置から一定量以上変位すると前向
   きゲインが大きくなり、一定時間経過すると小さくなる
   ことを特徴とする流体圧エレベータ。