JPH09240937A - 油圧エレベータの下降停止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常のインバータモータで駆動する油圧エレ
ベータの下降停止時、積載量の多寡、作動油の温度によ
る停止位置のばらつきを最小限に抑える。 【解決手段】 インバータモータ２で駆動する油圧ポン
プ１から吐出した作動油をパイロットチェック弁７を経
て油圧シリンダ10へ送り油圧エレベータを上昇させ、下
降時は該油圧シリンダ10内の作動油の一部を取り出して
パイロット圧とし、下降指令によりパイロットチェック
弁７を開弁させることにより、油圧シリンダ10内の作動
油は油圧シリンダ10からパイロットチェック弁７を上昇
時と逆方向に流れ、油圧ポンプ１を油圧モータとして逆
転させながら油圧エレベータが下降する油圧エレベータ
の制御装置において、油圧ポンプ１とパイロットチェッ
ク弁７の間にチェック弁14と停止弁８を並列に設け、該
停止弁８の制御には油圧シリンダ10内の圧力をパイロッ
ト圧として用いる停止弁用電磁弁33を設けたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧エレベータ
に係り、詳しくは油圧エレベータの下降停止制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の技術による油圧回路図であ
る。図５において、油圧エレベータの上昇過程では、タ
ンク127 内の作動油はストレーナ103 及び配管104 を経
てインバータ設け102 で駆動される油圧ポンプ101によ
って加圧され、この加圧された作動油は配管105 、106
及びパイロットチェック弁107 を経た後さらに配管108
、109 を経てシリンダ110 に至り、ラム111を上昇させ
る。ラム111 の上部には人及び／または貨物積載用のカ
ーゴ112 が装着されている。ラム111 の上昇速度は、イ
ンバータモータ102 に与える周波数を、上昇開始時は低
い周波数から高い周波数に逐次変化させ、従って油圧ポ
ンプ101 の回転速度は低回転から次第に高回転へと移行
し、ラム111 の上昇速度は低速から高速へと移行する。
またラム111 の上昇速度を低くした後、停止位置に合わ
せてインバータモータ102 の電源を切ることによって得
られる。

【０００３】油圧エレベータの下降過程については、電
磁弁123 をＯＮすることにより該電磁弁の接続はａ位置
からｂ位置に変わるため、シリンダ110 内のラム111 を
押し上げていた作動油の圧力は配管109 、120 、絞り弁
122 、配管121 を経、さらに電磁弁123 、配管124 を経
てパイロットチェック弁107 の閉止機能を解放する。こ
のことによりシリンダ110 内の作動油は配管109 、108
、パイロットチェック弁107 、配管106 、105 を経て
油圧ポンプ101 に至り、油圧ポンプ101 を油圧モータと
して回転させ作動油は配管104 、ストレーナ103 を経て
タンク127 へ戻る。油圧ポンプ101 が油圧モータとして
回転することによりインバータモータ102も一緒に回転
するのであるが、インバータモータ102 に与える周波数
を変化させることによりインバータモータ102 の回転速
度、従って油圧ポンプ101 の油圧モータとして回転速度
を変化させることができ、シリンダ110 からの作動油の
流れを加減できる。つまりラム111 の下降速度の加減が
できるのである。従ってラム111 の下降開始時には低い
周波数から次第に高い周波数に変化させてインバータモ
ータ102 の回転速度を次第に早め、下降停止直前時は再
び低い周波数に変化させる。このようにすることによっ
て油圧ポンプ101 の油圧モータとしての回転速度は低回
転から高回転へ移行し、シリンダ110 内の作動油は初め
ゆっくりと、周波数が高くなるにつれて高速で流れ、再
び周波数を低くすることによって流れは少なくなる。こ
の状態になった時、電磁弁123 をＯＦＦすることにより
シリンダ110 からの作動油の圧力の配管124 への加圧は
なくなり、従って配管124 内の作動油の残圧力は配管12
5 、絞り弁126 、配管128 を経てタンク127 ａへ通じて
下るからパイロットチェック弁107 は閉止機能を回復
し、シリンダ110 内の作動油の移動は停止する。つまり
エレベータは停止する。なお、ここで絞り弁122 は電磁
弁123 をＯＮしたとき、パイロットチェック弁107 の開
弁を適当な時間をかけて行うことによりラム111 の下降
初期の速度を滑らかに増加させるため、配管124 内の圧
力を除々に上昇させるためのものであり、また、絞り弁
126 は電磁弁123 をＯＦＦしたとき、パイロット式チェ
ック弁107 の閉弁を適当な時間をかけて行うことにより
配管124 内の圧力を除々に低下させ、ラム111 の下降停
止に至る減速を滑らかに行うためのものである。また、
タンク127 ａは、図示は別であるがタンク127 と一体の
ものである。さらに、リリーフ弁115 は配管105 、106
内の圧力が設定圧を上回った場合配管113 、114 、119
によりタンク127 へ逃がす回路であり、チェック弁117
はパイロットチェック弁107 が閉じているにも拘わらず
油圧ポンプ101 がインバータモータ102 と共に慣性で回
転し続けようとするとき配管105 、106 、113 などが負
圧になるのを防ぐためのものである。

【０００４】図６は上記パイロットチェック弁107 の説
明図である。弁本体171 の内部に主弁172 があり、主弁
172 はばね173 で下方に押し付けられ、油圧ポンプから
の配管106 とシリンダ110 への配管108 との連通を遮断
している。弁本体171 の下部にはピストン174 があり、
ピストン174 の上部にはロッド175 を固着してあって、
この両者は一体で上下動可能であり、配管124 からの圧
力油の導入により上方に押し上げられる。ロッド175 の
上端175 ａは配管124 からの圧力が０のとき、主弁の下
端面172ａと接触して配置されている。油圧エレベータ
の上昇時、つまりラム111 の上昇時は、油圧ポンプ101
はインバータモータ102 が低周波で回転することにより
作動油を配管106 から弁室176へ導入加圧する。弁室176
の圧力がシリンダ110 から配管108 により導かれた圧
力によりばね173 と共に主弁172 を下方に押し付ける力
を上回ったとき主弁172 は上方に押し上げられ、配管10
6 と配管108 は連通しラム111 は上昇を始める。その後
はインバータモータ102 の周波数を増すことによって上
昇速度は早くなり、また、上昇を停止しようとするとき
は逐次周波数を下げ、上昇速度が十分下がったところで
油圧ポンプ101 の回転を停止することによって配管106
からの送油は停止し、主弁172 は閉じラム111 の上昇は
停止する。

【０００５】つぎに油圧エレベータの下降時、つまりラ
ム111 を下降させるには、電磁弁123 をＯＮすることに
よってシリンダ110 内の圧力がパイロット圧として配管
124に導かれる。ピストン174 の直径は主弁172 の直径
よりも多少大きくしてあるから、配管124 に導かれたパ
イロット圧はピストン174 とロッド175 により主弁172
を押し上げ、従ってシリンダ110 内の作動油は配管109
、108 から配管106 、105 を通り油圧ポンプ101 を油
圧モータとして回転させながらタンク127 へ戻る。な
お、電磁弁123 をＯＮするときはインバータモータ102
をラム111 上昇時とは逆方向に低周波で低速に回転させ
て下降を開始させた後、逐次周波数を増すことによって
高速下降に移す。下降を停止しようとするときは、周波
数を逐次下げ十分に下がったところで電磁弁123 をＯＦ
Ｆすることによって配管124 内の圧力は排圧されるか
ら、ピストン174 とロッド175 は主弁172 によって押し
戻され、主弁は閉じラムの下降は停止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがインバータモ
ータを用いて油圧ポンプを駆動する場合、ラムの上昇過
程や下降開始時は順調に作動し問題はないが、ラムの下
降停止時は積載量の多寡によるシリンダ内の圧力、作動
油の温度、油圧モータとして回転する油圧ポンプの回転
速度などの影響で、停止信号による下降用電磁弁をＯＦ
Ｆしただけでは停止位置が必ずしも正確な停止位置で停
止できないという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用効果】そこでこの
発明は通常のインバータモータを用いてその周波数が十
分低く抑えられなくても下降停止時の位置のずれを殆ど
無くす油圧エレベータの下降停止制御措置を提供するも
のである。インバータモータで駆動する油圧ポンプから
吐出した作動油をパイロットチェック弁を経てシリンダ
へ送り油圧エレベータを上昇させ、下降時は該シリンダ
内の作動油の一部を取り出してパイロット圧とし、下降
指令によりパイロットチェック弁を開弁させることによ
り、油圧シリンダ内の作動油はシリンダからパイロット
チェック弁を上昇時と逆方向に流れ、油圧ポンプを逆転
させながら油圧エレベータが下降する油圧エレベータの
制御装置において、油圧ポンプとパイロットチェック弁
の間にチェック弁と停止弁を並列に設け、該停止弁の制
御にはシリンダ内の圧力をパイロット圧として用いる停
止弁用電磁弁を設けたことを特徴とする油圧エレベータ
の下降停止制御装置である。なお、上記停止弁を構成す
るポペットの端面にいくつかの山形の突出部を設け、停
止弁を通過する作動油の流れ始めまたは流れている作動
油の流れを止めようとするとき、流量の急激な変化をし
ないための絞り部を構成し、油圧エレベータの下降開始
時および下降停止時の動きの変化を滑らかにすることが
できる。

【０００８】

【作用】以下にその作用について説明する。油圧エレベ
ータを下降させるときは、カーゴを支えているラムを押
し上げているシリンダ内の油圧をパイロット圧として利
用し、パイロットチェック弁を開弁させると、シリンダ
内の作動油はパイロットチェック弁を通り、油圧ポンプ
の吐出側へと逆流して油圧ポンプを油圧モータとしてラ
ム上昇時とは逆に回転させながらタンクへ戻り始める。
つまり油圧エレベータは下降を始めるのである。下降し
つつある油圧エレベータを停止させようとするときは、
インバータモータの周波数を極力下げて、油圧モータと
して回転している油圧ポンプの回転速度をできるだけ低
回転に抑えることによって作動油の流れを絞り、油圧エ
レベータの下降を下げてやる。しかし油圧エレベータの
下降を停止しても作動油の温度や積載量の多寡によって
必ずしも正確な位置で停止できないことがある。そこで
この発明では、油圧ポンプとパイロットチェック弁との
間に設けた停止弁によってパイロットチェック弁を通過
した作動油の流れを止めることにより油圧エレベータを
強制的に停止させようとするものである。該停止弁の作
動にはシリンダ内の圧力をパイロット圧として停止弁用
電磁弁に導き、シリンダ内の圧力、作動油の温度、油圧
ポンプの回転速度などを検出して適当な時期に停止用電
磁弁をＯＮすることによって該パイロット圧を停止弁に
送り、該停止弁を閉弁するものである。停止弁と並行し
て設けたチェック弁は、エレベータ上昇時は油圧ポンプ
からの吐出作動油の自由流路とし、エレベータ下降時は
パイロットチェック弁からの作動油を止めて停止弁へ導
くためのものである。なお、停止弁を構成するポペット
はその端面にいくつかの山形の突出部を設けることによ
って、該停止弁の内部を作動油が流れ始めるとき、また
は停止弁が閉じようとするとき、ポペットの動き量によ
って上記突出部間の隙間の面積が変化することにより急
激な面積変化を無くし、通過流量の変化を滑らかにし、
油圧エレベータの下降時の速度変化を滑らかにしようと
するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施例について説
明する図１はこの発明である油圧エレベータの下降停止
制御装置の説明図である。図１において、油圧エレベー
タの上昇過程では、タンク27内の作動油はストレーナ３
及び配管４を経てインバータモータ２で駆動される油圧
ポンプ１によって加圧され、この加圧された作動油は配
管５、６、９、13を経てチェック弁14を通過した後配管
16を経てパイロットチェック弁７に至り、さらに配管1
7、18を経てシリンダ10に至り、ラム11を上昇させる。
ラム11の上部には人及び／または貨物積載用のカーゴ12
が装着されている。ラム11の上昇速度は、インバータモ
ータ２に与える周波数を、上昇開始時は低い周波数から
高い周波数に逐次変化させ、従って油圧ポンプ１の回転
速度は低回転から次第に高回転へと移行し、ラム11の上
昇速度は低速から高速へと移行する。またラム11の上昇
の停止時はインバータモータに与えられた高い周波数を
逐次低い周波数に変化させてラム11の上昇速度を低くし
た後停止位置で合わせて停止信号を与えることによって
得られる。

【００１０】油圧エレベータの下降過程については、下
降信号を与えると下降用電磁弁23をＯＮし、従って該下
降用電磁弁23の位置はａからｂに変わるため、シリンダ
10内のラム11を押し上げていた作動油の圧力は配管18、
21、絞り弁22を経、配管24を経てパイロットチェック弁
７を開弁する。このことによりシリンダ内の作動油は配
管18、17、パイロットチェック弁７、配管16、41を経て
停止弁８に至る。停止弁８は停止弁用電磁弁33がＯＮさ
れない限り配管43へは殆ど抵抗なく流れ、さらに配管
９、６、５を経て油圧ポンプ１を油圧モータとして回転
させ、配管４、ストレーナ３を経てタンク20へ戻る。つ
まりラム11は下降し始める。下降信号を与えると同時に
インバータモータ２もスイッチがＯＮされ、極く低速で
回転を始める。油圧ポンプ１が油圧モータとして回転す
ることによりインバータモータ２も一緒に回転するが、
インバータモータ２の周波数を制御し、油圧ポンプ１の
油圧モータとしての回転速度の上昇を適度に抑えながら
高速下降へ移行する。次に高速下降から停止させようと
する時は、インバータモータ２に与える周波数を制御す
ることによりインバータモータ２の回転速度、従って油
圧ポンプ１の油圧モータとしての回転速度を逐次下げ、
作動油の流れを抑えてラム11の下降速度を低くする。イ
ンバータモータ２の周波数を１Ｈ_Z 以下程度にした時、
停止弁用電磁弁33をＯＮすることにより該停止弁用電磁
弁33の位置はｃからｄに移り、従ってシリンダ10内の作
動油の圧力は配管18、31、絞り弁32、停止弁用電磁弁3
3、配管34を経て停止弁８に至り、停止弁８を閉弁させ
る。停止弁８を閉弁することによってパイロットチェッ
ク弁７を経て配管16、41まで来た作動油は停止弁８で止
められるからラム11の下降は停止する。

【００１１】図２は図１におけるパイロットチェック弁
７及び停止弁８の詳細を示した回路図である。図２にお
いて、油圧エレベータの上昇過程では、油圧ポンプ１か
らの吐出作動油は配管43へ至っても停止弁８内のポペッ
ト82がばね83で弁本体に押しつけられていて閉弁状態に
あるため、配管13、チェック弁14、配管15、16を経てパ
イロットチェック弁７に至り、その圧力がシリンダ10内
の圧力による力に主弁72を抑えているばね73の力を加え
た力を上回れば、主弁を押し上げた後さらに配管17、18
を経てシリンダ10に至り、ラム11を上昇させる。油圧エ
レベータの下降過程については、下降信号を与えると下
降用電磁弁23をＯＮし、従ってシリンダ10内のラム11を
押し上げていた作動油の圧力は図１で説明したように配
管24に至り、この圧力はパイロットチェック弁７内のピ
ストン74を押し上げる。するとピストン74に固着されて
いるロッド75がその端部75ａで主弁72を押し上げ、従っ
てパイロットチェック弁７は開弁し、シリンダ10内の作
動油は配管18、17、パイロットチェック弁７、配管16、
15、41へ導かれる。しかしチェック弁14があるため配管
41から停止弁８内のポペット82を押し下げる。ボペット
82を押し上げているばね83の力は弱く、また配管34から
の圧力がない時はポペット82にナット85で固着している
ピストン84もポペット82を押し下げるのに妨げとはなら
ない。従って配管41まで導かれた作動油は容易に停止弁
８を通過し、配管43、９、６、５を経て油圧ポンプ１を
油圧モータとして回転させながら流れ、タンク20へ戻
る。つまり油圧エレベータはインパータモータの周波数
制御を受けながら、初めは緩やかに、次第に高速になり
ながら下降する。そこで下降を停止しようとする時、イ
ンバータの周波数を次第に下げ、十分に下がったところ
で停止弁用電磁弁33をＯＮすることによってシリンダ10
内の作動油の圧力は配管34によって停止弁８に導かれ、
ピストン84を加圧するからポペット82は低思弁本体81に
押し付けられて停止弁８は閉弁し、従ってパイロットチ
ェック弁を通過してきたシリンダ10からの作動油の流れ
は止まり、油圧エレベータは停止する。停止弁用電磁弁
33をＯＮするタイミングとしてはシリンダ10内の作動油
の圧力、温度及び油圧ポンプの回転速度などを検出し停
止位置までの時間もしくは距離を補正することにより自
動的にきめることができ、要求された停止位置で停止で
きる。完全に停止した後、下降用電磁弁23をＯＦＦし、
さらに停止弁用電磁弁をＯＦＦすれば、パイロットチェ
ック弁の閉弁で油圧エレベータの停止位置は保持され
る。

【００１２】図３はラム11の下降開始から停止までをグ
ラフで表したものである。図３において、縦軸はＳを下
降開始点とする時間であり、横軸は主弁72の押し上げ量
及びインバータモータ２の回転速度を表す。Ｓで下降信
号が与えられると下降用電磁弁23がＯＮし、パイロット
チェック弁７内のピストン74はＡだけ主弁72を押し上
げ、従ってシリンダ10内の作動油はパイロットチェック
弁７を経て油圧ポンプ１を油圧モータとして回転させる
が、油圧ポンプ１を駆動するインバータモータ２も回転
し始め、周波数の制御により周波数にほぼ比例して逐次
その回転速度をＰ１，Ｐ２と上げ、ラム11は下降速度を
上げてゆく。Ｂは最高速度である。ラム11の下降を停止
しようとするときは、周波数の制御によりインバータモ
ータ２の回転速度をＱ１，Ｑ２と逐次下げてゆき、ラム
11の下降速度が極く微速となったところでＱ３点で停止
弁用電磁弁33をＯＮすればラム11はＲ点で停止する。Ｑ
３点の位置の選択については、積載量に伴うシリンダ10
内の作動油の圧力及び作動油の温度、油圧ポンプ１の回
転速度を検出して、停止位置Ｒ点までの下降時間もしく
は距離を自動的に補正して求めることができる。なお、
停止弁８が開弁し作動油の流れが停止すると、油圧モー
タとして回転していた油圧ポンプ１の回転が停止し、従
ってインバータモータ２も停止したところで下降用電磁
弁23をＯＦＦする。ある時間経過後はパイロットチェッ
ク弁７も閉弁するからラム11の停止は保たれ、停止用電
磁弁もＯＦＦする。

【００１３】図４は停止弁のポペットに絞りを設けた説
明図である。図４において、ポペット82ａはその端面に
いくつかの山形の突出部82ｂを設けることによって、配
管41から配管43へと作動油が流れ始める時または停止弁
８のポペット82ａが閉じようとする時、ポペット82ａの
動き量によって上記突出部82ｂ間の隙間82ｃの面積が変
化することにより急激な面積変化を無くし、通過流量の
変化を滑らかにし、ラム11の速度変化を滑らかにしよう
とするものである。

【００１４】

【発明の効果】この発明は上述したようにしてなり、イ
ンバータモータで駆動する油圧ポンプから吐出した作動
油をパイロットチェック弁を経て油圧シリンダへ送り油
圧エレベータを上昇させ、下降時は該油圧シリンダ内の
作動油の一部を取り出してパイロット圧とし、下降指令
によりパイロットチェック弁を開弁させることにより、
油圧シリンダ内の作動油は油圧シリンダからパイロット
チェック弁を上昇時と逆方向に流れ、油圧ポンプを油圧
モータとして逆転させながら油圧エレベータが下降する
油圧エレベータの制御装置において、油圧ポンプとパイ
ロットチェック弁の間にチェック弁と停止弁を並列に設
け、該停止弁の制御には油圧シリンダ内の圧力をパイロ
ット圧として用いる停止弁用電磁弁を設けたことを特徴
とする油圧エレベータの下降停止制御装置で、積載量の
多寡や作動油の温度変化に起因する下降停止位置のばら
つきを最小限に抑えることができ、また、停止弁を構成
するポペットの端面にいくつかの山形の突出部を設け、
停止弁を通過する作動油の流れ始めまたは流れている作
動油の流れを止めようとするとき、流量の急激な変化を
しないための絞り部を構成したことによって、油圧エレ
ベータの下降開始時及び下降停止時における速度変化を
滑らかにすることができるので、その実用価値は極めて
高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の説明図である。

【図２】図１の詳細説明図である。

【図３】ラムの下降開始から停止までをグラフで表した
図である。

【図４】停止弁のポペットに絞り部を設けた説明図であ
る。

【図５】従来の技術の説明図である。

【図６】従来の技術におけるパイロットチェック弁の説
明図である。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ インバータモータ ７ パイロットチェック弁 ８ 停止弁 10 油圧シリンダ 14 チェック弁 23 下降用電磁弁 33 停止弁用電磁弁 82ａ ポペット 82ｂ 突出部

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータモータで駆動する油圧ポンプ
   から吐出した作動油をパイロットチェック弁を経てシリ
   ンダへ送り油圧エレベータを上昇させ、下降時は該油圧
   シリンダ内の作動油の一部を取り出してパイロット圧と
   し、下降指令によってパイロットチェック弁を開弁させ
   ることにより、油圧シリンダ内の作動油は油圧シリンダ
   からパイロットチェック弁を上昇時と逆方向に流れ、油
   圧ポンプを油圧モータとして逆転させながら油圧エレベ
   ータが下降する油圧エレベータの制御装置において、油
   圧ポンプとパイロットチェック弁の間にチェック弁と停
   止弁を並列に設け、該停止弁の制御には油圧シリンダ内
   の圧力をパイロット圧として用いる停止弁用電磁弁を設
   けたことを特徴とする油圧エレベータの下降停止制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、停止弁を構成するポ
   ペットの端面にいくつかの山形の突出部を設け、停止弁
   を通過する作動油の流れ始めまたは流れている作動油の
   流れを止めようとするとき、流量の急激な変化をしない
   ための絞り部を構成した油圧エレベータの下降停止制御
   装置。