JPS582167A - 油圧エレベータ用電気機械的制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水圧エレベータに１より特定的にはカーの運
動を制御するために水圧エレベータに用いられる電気機
械的制御鉄量に係るものである。

典型的な水圧エレベータにおいては、カーは制御可能な
弁群を通してタンクからカーに取付けられている渭りピ
ストンを収容しているシリンダ内へ流体をタンクするこ
とによって上昇させている。

カーは、シリンダから流体を解放しそれをこの弁群を通
してタンクに排出することくよって下降させる。

ま７ｔ、５ｆｆｉ的な水圧エレベータにおいては、加速
及び減速（カーの停止及び起動）は、シリンダへの及び
シリンダからの流体を絞る他の弁を制御する流体圧力に
応答する／中イロット弁によって調整される。起動及び
停止シーケンスは、通常はこれらのノ臂イロット弁の１
つ或はそれ以）−の流体圧力を制御する弁を制御してい
るソレノイドを作動させることによって、機械的に開始
させている。

これらの技術の明らかな、且つ主な欠陥祉、流体粘度の
変化（例えば温度が原因）がカーの加速及び減速を変化
させることであシ、これは／臂イロット弁の動作が流体
の流れの変化に敏感であり、流れ自体が流体の粘度Ｋ［
接依存しているからである。

や＼異なる技術では、シリ／〆への流れを制御する弁の
動作を制御しているコつ戚祉それ以上の電動機を制御す
る几めに圧力フィード／４ツタを用いている。一方の電
動機が加速を制御し、他方の電動機が減速管制御し、そ
してそれらの動作はカーの運動に応答して調整される。

仁れが極めて高価であり、また極めて複雑であることは
言うまでもない。

本発明（よれば、シリンダへの、及びシリンダからの流
体の流れは調速された電動機によって開放され制御され
る単一の弁によって制御される。

タンクからこの弁への流れは、流体圧力ＯＶａ数として
流れを調整する複数の弁によって制御されるので、この
弁からの流れは流体の粘［Ｋ＃＠係となる。定速電動機
を用いると、ζＯ弁の運動がカ−の速［７”ロファイル
を設定するようになる。電動様の速度変動によるカー運
動の変化が排除され、高［Ｋ精密で再現可能な運動制御
が得られる。

本発明は、要約すれは、複雑な速度制御を行なうために
好ましくはカー運動からのフィード・タンクを用いても
差支えないが、何等のフィード／ぐツクをも必要とせず
に、単純で、極めて信頼できる水圧エレベータ制御装置
を提供するものである。

纂１図に示す流体或は水圧制御装置は、シリンダ１１へ
の、及びシリン／１１からの流体の流れを制御するのに
用いられるものであり、シリンダ１１はピストン１２を
収容し、ピストン１２はカーＩＯＫ固定されている。カ
ーを持上ける（上昇させる）ためには、Ｉフグ１４はタ
ンクから流体を吸込む、ポンプ１４はこの流体を逆止め
弁１５を通して第１ＷＡＫ全体を１６で概示しである弁
群に供給する。この弁群１６からシリンダ１１への流体
ＣＡＲれが♂ストン１２を押してカーｌＯを上昇させる
のである。シリンダ１１内に容れられた流体がシリンダ
１１から弁群１６を通してタンク即ち源へ排出されると
カーは低くなる（下降する）のである。

弁群１６は入口孔１７、内部孔１８及び出口孔１９を含
んでいる。これらの主流体流孔は、シリンダ１１とタン
クとの間の流体の流路を限定していゐ。

入口孔１７の一端はポンプ１４に、また孔４７を違して
タンクに接続されている。この孔４７を通る流体は弁２
０によって制御され（絞られ）る。

入口孔１７は、実際には図示のように弁群１６内に伸び
ていて内部孔４５と接続されておｐ１孔４５の開閉は弁
２１によって制御される。−から明らかなように、実際
には孔４５は入口孔１７と内部孔１８とを接続している
ので゛ある。内部孔１８は内部孔４８を通して出口孔１
９に接続されておシ、内部孔４８の開閉は弁２２０位置
くよって制御される。

弁２０の上部２３は室２４内に入ってお夛、この室２４
内にあるばね２５が弁２０を下方に押している。弁２０
に孔４７内から圧力が加えられていない場合には、はね
２５が弁２０を閉じさせて孔４７を通る通路を遮断して
いる。室２４は弁２６Ｋｔｌｋ続されており、この弁２
６線ポンプ及び内部孔１８ＫＩＩ続されている。室２４
内の圧力は弁２６の動作の関数でＴｏシ、この動作はポ
ンプがオンであるか或はオフであるかの関数である。

（弁２６の動作の詳細に関しては後述する。）弁２２の
上部２７４室２８の中に入っており、こＯ室２８の中に
も伸縮はね２９が設けられている。このはね２９は、孔
４８内の流体圧力がはね２９のバイアスに打勝つため罠
は不充分であれは、弁２２を下方にバイアスして孔４８
を閉じさせている。

弁２２の下部は室３０内に入っており、この室３０はソ
レノイド弁３２の出力に接続されている。

このソレノイド弁３２への入口は出口孔１９に一供給さ
れる。このソレノイド弁３２はカーを下降せしめる時以
外は通常開じている。

内部孔１８も、気圧動的に制御される弁３３を通してタ
ンクに接続されている。この弁３３は弁群１６内の流体
圧力の気圧的変動を抑えるため罠設けたものである。こ
の弁３３を使用する理由及びその動作原理は公知である
。

主として弁２１（その位［１）が全てのエレベータカー
運動特定を決定する。弁２１の位置は調速され九（例え
ば定速ｊ電動機３６によって制御される。この電動機３
６はリードスクリュー４０によって弁２１に取付けられ
ておシ、このリードスクリュー４０は、ねじを切ってあ
って電動機３６によって回転させられる管３７内を貫通
している。

電動機３６が一方向に回転すると、弁２１は下方（移動
して孔４５を累進的に閉じ、電動１１３６が逆方向に回
転すると弁２１は上昇して孔４５を累進的により多く開
くようになる。

弁２１には内部孔４６と呼ぶことができる小さい切欠き
が設けである九め、弁２１が孔４５を完全に遮断するこ
とはできないことに注意されたい。

その結果、弁２１が孔４５を全て封じても、若干の流体
は孔４６を通して入口孔１７から内部孔１８に流入する
ことができる。この内部孔４６を設りた理由に＠して祉
後述する。

スクリ！−４０の端Ｋｔｉ磁石４１がねじ込まれていて
、磁石の位置が一整できるよう罠なっている。この磁石
４１紘電動１ａ３６が作動すると弁２１と共に上下動し
、３つのリードスイッチ４２．４３及び４４の近傍を通
過する。これらのリードスイッチは電動機３６への電力
を制御（オン・オフ］する。磁石４１がリードスイッチ
４２隋近にある場合Ｋ１３弁２１ａ完全に翔いておや、
磁石４１がスイッチ４３附近にある場合ＫＦｉ弁２１は
中間の／−）Ｋあり、そして磁石４１がリードスイッチ
４４附近にある場合に杜仲２１Ｆｉ孔４６を通過できる
僅かな流れを除いて完全に閉じている。

従ってこれらのリードスイッチ４２．４３及び４４は、
磁石４１の所在を検知することによって弁２１の位置を
検知しているのである。

以下に水圧エレベータシステムにおける弁群１６の各糧
動作モードを説明する一′ンこれらのモードＫＦｉ（第
２図のブロック５２の機能図参照）；起動しである為速
度までの加速８１．定速度運動ｂｌ、ある低速［ｄｌま
での減速Ｃ１及び停止ｅ１を含むカーの上昇：及び起動
しである降下速度までの加速ａ２、高速度での下降ｂ２
、よｐ低速度までの下降中の減速ｃ２、低速度動作ｄ２
及び停止・２を含むカーの下降が含まれている。勿論、
これらはエレベータ連動の正常モード、即ちカーが停止
からある高速度まで加速し、ある低速変の接近速度まで
減速し、そして停止まで減速することを示しているので
ある。これはカーが持上げられる（上昇する）場合にも
、或はより低いフロアまで下けられる（下降する）場合
にも発生する本のである。

カーの持上は一上昇ａ１ カーを持上げるには、先ずボンｆ１４を起動させるが、
ξれが起る直＃には弁２０．２１及び２２は完全に閉じ
た位置ｔｃ　ＴｏＤ　、弁２６及び３２は第１Ｉ！！Ｏ
ＩＣ実線で示しあるように休止（付勢されていない）状
態にある。、／ン７”１４が起動すると弁２０に圧力が
加わり、弁２０を上方に移動させるので孔４７が開かれ
る。そこで流体はポンプ１４から逆止め弁１５、孔４７
を通って始めのタンクに戻るが、孔４７を通るノ々イノ
クス流が得られる。しかし、これが発生した時には、ポ
ンプ１４から弁２６を通して流体が室２４内に供給され
るので、この室２４内に圧力が発生し、その結果弁２０
を下方に移動させるので孔４７を通る流れを速断する。

次で電動＠３６が付勢されて弁２１を上方に移動させる
ので入口孔１７からの流体は孔４５を通して内部孔１８
内に流入する。孔１８内の流体の圧力は弁２２を開かせ
、流体はシリンダｌｌ内へ進む。

高速［ｂｌ 高速度で上昇させる（高速度で持上げる）ためには、弁
２１をその最高位置まで移動させる（磁石４１をスイッ
チ４２と揃えさせる）。ポンプ１４からの全流体がシリ
ンダ１１内に流入し、ピストン１２に最大の力を加える
のでピストン１２は最高速度で移動する。この際に制限
を加えるものはｙｆ！／ｆ１４からの速度にたけである
。

中間速１１ｄｌまでの減速Ｃ１ ある低速成は中間速度で下降させる次めに、電動機３６
は磁石４１とリードスイッチ４４とが揃うまで付勢され
る。このようＫなると流れが減少する。孔４６を通して
僅かに流体が流れるが、これでカー１０を中間速度ｄ１
で運動させるには充分である。

停止・１ 最後に、カーをフロアで停止させるために、−ノブ１４
を減勢するとシリンダ１１への流体の流れが停止される
。これで完全に閉じる弁２０．２２がシリンダ１１から
ライン３１を通る逆流を防ぎ、全ての弁が休止状態とな
るのでカーはその位置に留まる。

停止から高速度ｂ２までの降下−２ カーを停止から加速するにはソレノイド弁３２を付勢す
る。その結果室３０内の圧力が弁３２、ライン３１を介
して弁２２を上方に押上けるので、流体は出口孔１９か
ら孔４８を通して内部孔１８に流れる。同時に電動＠３
６を付勢して弁２１を上方に移動させると孔１８内の流
体は入口孔１７内ＫＲ人する。孔１７内の圧力が弁２ｏ
を上方に移動させるので、流れは孔４７を通ってタンク
に達するようになる。

弁２１がその最上位置まで移動して磁石４１がスイッチ
４２と揃うように電動機３６を付勢する。

これによってシリンダｌｌからタンクへ最大の流れが発
生じ、従っである所望速度まて最大の加速＊ａ２が得ら
れる。所望の嶌速ｊｌｂ２に到達したら、磁石４１がス
イッチ４３と揃う位置まで弁２１を下降させるように電
動機３６を付勢する。

これによって少な目の中間Ｒが孔４６を通って流れ、こ
れがカーの特定の歯元降下速ｆｂ２ｔｌｃ対応する。

中間速［（１２までの減速ｃ２ この一定速度ｂ２かもカーを減速する罠は、磁石４１が
リードスイッチ４４と揃う位置まで電動機３６を付勢す
る。、仁れＫよシシリンダ１１から弁群１６を通ってタ
ンクに達する流れが累進的に減少し、従ってカー妹中間
速度まで減速される。

この速１は、弁２１がリードスイッチ４４と俤る位置に
達した時にそれ自体を安定させるようＫなる。

停止・２ カーを停止させるには、ソレノイド°弁３２を減勢する
。これによって室３０内の圧力が除かれるので弁２２が
下降できるよう罠なり、シリンダ１１からの全ての流体
の流れは完全に遮断される。

第一図は本発明を用いた閉ループ水圧エレベータ制御Ｋ
ＩＩ装置を示す４のであるが、仁のシステムではカーの
速度はセンサー５０によって測定している。この速度セ
ン？−５０の動作は、カー運動信号の発生後の時間に依
存してカーの加速及び速度信号を発生するパターン発生
！５１の動作を開始させる主コントローラ４９によって
開始される。

このパターン発生器５１においては、グラフの正部分は
第１図に示す弁によってカーを運動させるシーケンスを
説明・するのに用いｍａｌ、１２、ｂｌ、ｂ２、Ｃ１、
Ｃ２、ｄｌ、ｄ２からなる速ｋ及び加速ツヤターンを表
わしている。

このパターン発生器５１がらの出力はコンバータ５２に
供給され、コンパレータ５２はセンサー５０からの速度
信号も受けている。このコンｉやレータ５２の動作は、
必要に応じて、生成は動作コントローラ即ち群コントロ
ーラ４９によって制御される。このコン／中レータ５２
は実際のカー速度と所望速度（パターン発生ａ５１１ｃ
よって決定される）Ｋ対応する速度とを比較する。その
結果コン／ぐレータ５２の出力には誤差信号（実際の速
度＋パターン速度）が発生ずる。この誤差信号はドライ
バ５３に印加される。ドライバ５３は、弁２１の位置を
スイッチ４２．４３及び４４に対応する位置の間で変化
させてカーの速度がツリー／発生器５１からの出力に一
致する速度に追随するよう九電動機３６を特徴する 特許請求の範８に記載の本発明の範囲及び思想から逸脱
することなく、以上罠説明した本発明の実施例九対して
、全部或は一部の変形、変更が数多く考案できるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

＃！／図は、本発明による制御ａｍ’の概豐図でめシ、
そして 第２図社、カーから検知した速度フィードバックによる
制御を用いたエレベータシステムのブロックダイアダラ
ムである。 １０・・・カー、１１・・・シリンダ、１２・・・ピス
トン、１４・・・タンク、１５・・・逆止め弁、１６・
・・弁群、１７・・・入口孔、１８・・・内部孔、１９
・・・出口孔、２０、　２１％　２２・’弁、２３　’
−２０の上部、２４．２８．３０・・・室、２５．２９
・・・ばね、２６．３２．３３・・・弁、２７・・・２
２の上部、３１・・・流体ライン、３６・・・電動機、
３７・・・管、４０・・・リードスクリヱー、４１・・
・磁石、４２．４３．４４・・・リードスイッチ、４５
、−６．４７．４８・・・孔、４９川主コ／）ロー４％
　　５０・・・カー速度セン？−１５１・・す９タ一ン
発生器、５２・・・コンパレータ、５３・・・ドライバ
。 昭和　　年　　月　　　日 ３　補正をする者 事件との関係　　　出願人 名称　　　　　オーチス　エレベータ　コ五ノ譬ニー４
、代理人 ５　補正命令の日付　　自　　　　発 ６　　　　　　　　　　　　　　　　　）÷　・。 セイダ１ソクテ 制御装置」と訂正する。 ユ　明細書牛久の個所の１水圧１を「油圧」と訂正する
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （り／ング、流体を容れであるタンク、及び流体の流れ
   に応答してシリンダに出入するよう罠運動すゐピストン
   を収容しているシリンダの間の流体の流れを制御する装
   置であって； ／／グから流体を受ける次めの入口孔及びタンクに接続
   されている出口孔、を有し、ポンダかも入口孔内ＯＲ体
   の圧力に正比例してタンクへの流れを累進的により多く
   パイ／４スするようにバイアスされているパイ／４ス弁
   ： ）青イ／やス弁Ｏ入ロ孔からの流体の流れを受けるため
   の入口孔、及び出口孔を有し、これらの入口孔と出口孔
   との間を流れる流体を計測するように調整可能な調整可
   能弁； ｉｑ＊可能弁を調整するための電動機；調整可能弁の出
   口孔に接続されている入口孔、及び出口孔を有し、この
   入口孔内Ｏ圧力が増加すΣとこれらの入口孔と出口孔と
   の間の流れを累進的により多くさせるようにバイアスさ
   れている第一のパイ・ぐス弁； 調整可能弁の出口孔の流体の圧力に比例してパイ／４ス
   弁を減少させるようにバイパス弁ＫＮ体圧力を印加する
   第１Ｏ制御弁；及び シリンダ内の流体圧力に正比例して第一のバイパス弁を
   開かせるように第一のパイ／ヤス弁に流体圧力を印加す
   るように選択的に作動可能な第一の制御弁 を具備し；ポンダを作動させると流体がポンダかもバイ
   パス弁、調整可能弁及び１ｓλのパイ１４ス弁を通って
   シリ／／へ流れるのでピストンが一方向に運動するよう
   罠なり；／／プを作動させないで第一の制御弁を作動さ
   せると流体がシリンダから第２のパイ／４ス弁、Ｉ１１
   ！ｌ喪可能弁及びパイ／４ス弁を通ってタンクに流れ得
   るような位置まで第一のパイ／４ス弁が移動するので、
   ピストンが逆方向罠運動するようになシ：それＫよって
   各方向へのピストンの運動が電動機０ＩＩ１作によって
   制御できるようＫなっていることを特徴とする装置。 （！：　　電動機が回転すると調整可能弁が移動するよ
   う罠、リードスクリューによって電動機が調整可能弁に
   取付けられ、結合されていることを特徴とする特許請求
   の範囲（１１Ｋ記載の装置。 体）調整可能弁の位置を検出させるための手段をも含ん
   でいる仁とを特徴とする特許請求の範囲（１）に記載Ｏ
   ｉＩ置。 （４）電動機が回転すると調整可能弁が移動するように
   、リードスクリュー罠よって電動機が調整可能弁に取付
   けられ、結合されておシ；調整可能弁の位置を検知する
   ための手段が複数のスイッチと仁れらのスイッチを作動
   させる次めのアクチェエータとを備え、このアクチュエ
   ータがリードスクリュー上に設けられていてリードスク
   リュー上のその位置がス、イ１ツチに対して調整可能で
   あることを特徴とする特許請求の範Ｈ（３）に記載の装
   置。 俤）　調整可能弁が、仁の弁を通る流れを最小ならしめ
   る第１の位置と、この流れを最大ならしめる第一の位置
   との間で運動可能であることを特徴とする特許請求の範
   囲（１１Ｋ記載の装置。 ＋６１　１！整可能弁が、この弁内の主孔を通る流れを
   制御するために電動機によって運動させられるランドを
   含んでおり、このランドに設けられている第一の孔が前
   記の最小の流れ°を生しさせるよう罠なっていることを
   特徴とする特許請求の範囲（５）Ｋ記載の装置。 （７）　　ポンプ、流体を容れであるタンク、及び流体
   の流れに応答してシリンダに出入するように運動するピ
   ストンを収容してい本シリンダの間の流体の流れを制御
   する装置を具備し、このピストンにカーを取付けである
   ようなエレベータであって、この制御装置が； テンプから流体を受ける危めの入口孔及びタンクに接続
   されている出口孔を有し、ポンプから入口孔内の流体の
   圧力に正比例してタンクへの流れを累進的により多くバ
   イパスするようにバイアスされている／４イノ譬ス弁： パイ／＃ス弁の入口孔からの流体の流れを受けるための
   入口孔、及び出口孔を有し、これらの入口孔と出口孔と
   の間を流れる流体を計測するように調整可能な調整可能
   弁； 調整可能弁を調整するための電動機； 調整可能弁の出口孔に接続されている入口孔、及び出口
   孔を有し、この入口孔内の圧力が増加するとこれらの入
   口孔と出口孔との間の流れを累進的によシ争＜させるよ
   うにバイアスされている票＝のバイアス弁； 調整可能弁の出口孔の流体の圧力に比例してパイ／々ス
   流を減少させるようにパイノ々ス弁に流体圧力を印加す
   る第１の制御弁；及び シリンダ内の流体圧力に正比例して第一のノ々イパス弁
   を開かせるようＫｌｌ／４コのΔイノヤス弁に流体圧力
   を印加するように選択的に作動可能な第一の制御弁 を具備し；４ンｌを作動させると流体がｆ７ｆから／４
   イ／譬ス弁、調整可能弁及び第一のバイパス弁を通って
   シリンダへ流れるのでピストンが一方向に運動するよう
   Ｋなり；テンプを作動させないで第一の制御弁を作動さ
   せると訊体シリンダから第一のバイパス弁、調整可能弁
   及びＩ４イパス弁を通ってタンクに流れ得るような位置
   まで第一のパイ／′９ス弁が移動するのでピストンが逆
   方向に運動するようになシ；それによって各方向へのピ
   ストンの運動が電動機の動作によって制御できるように
   なっていることを特徴とするエレベータ。 （８）　　電動機が回転すると調整可能弁が移動するよ
   うに１　リードスクリューによって電動機が調整可能弁
   に取付けられ、結合されていることを特徴とする特許請
   求の範ｉ！ｔｌ　＋７１　Ｋ記載のエレベータ。 （９）制御装置が調整可能弁の位置を検知するための手
   段を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲（））
   に記載のエレベータ。 α〔電動機が回転すると調整可能弁が移動するよウニ、
   リードスクリューによって電動機がＩＩＩＥ可能弁に取
   付けられ、結合されておシ；調整可能弁の位置を検知す
   るための手段が複数のスイツチとこれらのスイッチを作
   動させるためのアクチェエータとを備え、このアクチュ
   エータがリードスクリュー上に設けられていてリードス
   クリュー上のその位置がスイッチに対して調整可能であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲（９）に記載のエレ
   ベータ。 ＠２１　　ｌｌｌｌｌ整弁能弁この弁を通る流れを最小
   ならしめる第１の位置と、この流れを最大ならしめるｔ
   Ｊ／ｃ２の位置との間で運動可能であることを特徴とす
   る特許請求の範囲（７）に記載のエレベータ。 龜り　　調整可能弁が、この弁内の主孔を通る流れを制
   御するために電動機によって運動させられるランドを含
   んでシリ、このランドに設けられている第一の孔が前記
   の最小の流れを生じさせるようになっていることを特徴
   とする特許請求の範囲唾ＩＫ記載のエレベータ。 ＠１　カーの速度を表わす鮪／の信号を発生するための
   手段；第１の信号に応答してカーの位置に対して所望さ
   れるカー速度を表わす第一の信号を発生するための手段
   ：第７及び第一の信号に応答して所望の速度と実際の速
   度との間の差を表わす第３の信号を発生するための手段
   ；及び第３の信号圧応答して電動機を付勢し、所望の速
   度と実際の速度との間の差を減少させるようにカーを運
   動させるべく調整可能弁を調整する次めの手段を具備し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲（７）に記載の
   エレベータ。