JP2588632Y2

JP2588632Y2 - 油圧エレベータ装置

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Publication number: JP2588632Y2
Application number: JP1991072060U
Authority: JP
Inventors: 貴敬武藤
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2006-08-13
Also published as: JPH0516779U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、油圧エレベータ装置に
係り、特に、複雑な構成を採用してコストを上昇させる
ことなく、負荷或いは油温の変化に起因した速度特性の
変動を防止するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧エレベータ装置は、例えば、
図２に示すような構成になっている。まず、油圧シリン
ダ機構１０１があり、この油圧シリンダ機構１０１は、
シリンダ１０３と、プランジャ１０５とから構成されて
いる。上記プランジャ１０５には乗り籠１０７が固定さ
れている。一方、油圧ポンプ１０９とタンク１１１とが
あり、油圧ポンプ１０９からの圧油を、制御装置１１３
を介して油圧シリンダ機構１０１に供給することによ
り、プランジャ１０５を伸張させ、それによって、乗り
籠１０７を上昇させる。又、乗り籠１０７を降下させる
場合には、油圧シリンダ機構１０１の圧油を排出するこ
とにより、自重によって降下させる。

【０００３】上記制御装置１１３は、制御弁１１５、１
１７、１１９、切換弁１２１、１２３、電磁弁１２５、
１２７、１２９、１３１、リリーフ弁１３３、その他図
に示す各部品から構成されている。そして、乗り籠１０
７を上昇させる場合には、油圧ポンプ１０９からの圧油
を、制御弁１１５によってブリードオフ制御する。つま
り、圧油の一部をタンクに戻すことにより、油圧シリン
ダ機構１０１に供給される圧油の流量を制御する。それ
によって、プランジャ１０５ひいては乗り籠１０７を所
定の速度で押し上げていく。

【０００４】一方、乗り籠１０７を下降させる場合に
は、乗り籠１０７の自重を利用して行う。つまり、油圧
ポンプ１０９を停止させておくとともに、制御弁１１９
によって、油圧シリンダ機構１０１から排出される圧油
の流量を制御し、それによって、プランジャ１０５ひい
ては乗り籠１０７を所定の速度で下降させていく。尚、
乗り籠１０７の上昇時の速度特性と加速度特性を図３及
び図４に示すとともに、乗り籠１０７の下降時の速度特
性と加速度特性を図５及び図６に示す。又、油圧エレベ
ータ装置において、乗り籠１０７の乗り心地を決定する
主要因子は、加速、減速、及び停止時の加速度と、走行
中の振動等である。上記加速度は、制御弁１１５、１１
９の開度を制御することにより決定される。

【０００５】又、油圧エレベータ装置の場合には、全速
速度（ｖ_T）と、着床速度（ｖ_L）の二つの速度を制御
するようにしている。これは、乗り籠１０７の停止時の
着床精度を向上させるためである。すなわち、乗り籠１
０７が停止する直前には、低速度の着床速度（ｖ_L）で
走行させておき、停止位置にきたことによって停止させ
るものである。その際、着床速度は、制御弁１１７、１
１９と連動して切換わる切換弁１２１、１２３を利用し
て設定する。

【０００６】ところが、上記した構成の油圧エレベータ
装置の場合には、図７に示すように、負荷或いは油温の
変化によって速度特性が変動してしまい、そのため、乗
り籠１０７における乗り心地が悪化したり、エネルギ消
費量がいたずらに増大してしまうという問題があった。

【０００７】上記問題を解決するような油圧エレベータ
装置として、図８に示すような構成のものが考えられて
いる。すなわち、圧力補償機能を備えた圧力補償弁１４
１を付加することにより、負荷変化に基づく速度特性の
変動を補償するものである。又、油温の変化に対して
は、油温の影響を受けにくいオリフィス形状を採用する
ことにより補償するように工夫している。

【０００８】又、同じような目的から、図９に示すよう
な構成の油圧エレベータ制御装置も考えられている。こ
こに示すものは、比例電磁式流量制御弁１５３、１５５
と、流量計１５７と、サーボアンプ１５９等から構成さ
れている。この構成の特徴は、制御装置と組になってサ
ーボ系を構成して、流量計１５７を用いて流量帰還させ
ることにある。よって、適切なゲインを設定してやれ
ば、負荷或いは油温が変化しても、ほぼ一定の速度特性
を得ることができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、図２に示した油圧エ
レベータ装置の場合には、既に述べたように、負荷や油
温の変化によって速度特性が変動してしまい、乗り籠１
０７における乗り心地が悪化したり、或いはエネルギ消
費量が増大してしまうという問題があった。又、図８に
示す構成のものは、圧力補償弁１４１を設置することに
より、負荷変化に関する問題は改善されたが、油温変化
に関する問題は充分には解決されなかった。さらに、図
９に示した構成のものにおいては、負荷変化及び油温変
化に関する問題についてはある程度解決されたが、図か
らも明らかなように、構成が複雑になってしまってコス
トが上昇してしまうという問題があった。

【００１０】本考案はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、比較的簡単な構成であ
ってコストの上昇を来すことなく、負荷或いは油温の変
化に起因した速度特性の変動を防止して、乗り心地の向
上及びエネルギ消費量の低減を図ることが可能な油圧エ
レベータ装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願考案による油圧エレベータ装置は、油圧シリンダ機
構と、上記油圧シリンダ機構のプランジャに固定された
乗り籠と、上記油圧シリンダ機構に圧油を供給する油圧
ポンプと、この油圧ポンプと上記油圧シリンダ機構とを
接続するメイン流路と、このメイン流路上に設け上記油
圧ポンプへの逆流を阻止するチェックバルブと、このチ
ェックバルブの下流側に設けた開閉バルブと、上記チェ
ックバルブと開閉バルブの間から分岐したタンク流路
と、このタンク流路上に設けた流量制御弁と、この流量
制御弁を駆動する比例電磁式パイロットバルブと、上記
流量制御弁の入口側の圧力を検知する圧力検出手段と、
上記流量制御弁の弁体の変位を検出する変位検出手段
と、圧油の温度を検出する油温検出手段と、上記比例電
磁式パイロットバルブを制御する制御手段とを備え、こ
の制御手段は、上記圧力検出手段と変位検出手段と油温
検出手段からの検出信号に基づいて上記流量制御弁を通
過する圧油の流量を演算しその演算流量と指令流量とを
比較しながら上記比例電磁式パイロットバルブを制御し
て、上記流量制御弁を通過する圧油の流量を制御するこ
とにより、油圧シリンダ機構に供給される圧油及び油圧
シリンダ機構より排出される圧油の流量を制御して乗り
籠の上昇及び下降速度を制御することを特徴とするもの
である。

【００１２】

【作用】まず、流量制御弁の入口側の圧力が圧力検出手
段によって検出される。同様に、流量制御弁の弁体の変
位が変位検出手段によって検出されるとともに圧油の温
度が油温検出手段によって検出される。これら各検出手
段からの検出信号は制御手段に入力される。制御手段
は、上記各検出信号に基づいて上記流量制御弁を通過す
る圧油の流量を演算しその演算流量と指令流量とを比較
しながら上記比例電磁式パイロットバルブを制御して、
流量制御弁の開度を決定する。以上の作用によって、プ
ランジャひいては乗り籠の上昇速度及び下降速度を制御
するものである。

【００１３】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。まず、油圧シリンダ機構１があり、この油圧シ
リンダ機構１は、シリンダ３と、このシリンダ３に移動
可能に収容されたプランジャ５とから構成されている。
上記プランジャ５には乗り籠７が固定されている。又、
圧油を供給する油圧ポンプ９と、タンク１１が設置され
ている。そして、上記油圧ポンプ９からの圧油を、シリ
ンダ制御機構１３を介して、既に述べた油圧シリンダ機
構１に供給・排出することにより、プランジャ５ひいて
は乗り籠７を昇降させるものである。又、上記シリンダ
制御機構１３は制御手段１５によって制御される。な
お、油圧ポンプ９と油圧シリンダ機構１とを接続する流
路をメイン流路２とする。

【００１４】上記シリンダ制御機構１３のメイン流路２
には、逆流を防止し油圧ポンプ９を保護するためのチェ
ックバルブ２１と、油圧シリンダ機構１を位置保持する
ための開閉バルブ２３とを備えている。この開閉バルブ
２３は、パイロットバルブ２５によって、開閉制御され
る。また、上記チェックバルブ２１と開閉バルブ２３と
の間からタンク流路４を分岐させ、このタンク流路４に
は、流量制御弁としての流量制御メインバルブ１７を備
えている。さらに、上記流量制御メインバルブ１７用と
して設置された比例電磁式パイロットバルブ１９と、開
閉バルブ２３作動用のパイロットバルブ２５及び絞り６
と、上記流量制御メインバルブ１７の入口側の圧力を検
出する圧力検出手段としての圧力センサ２７と、上記流
量制御メインバルブ１７のスプール（弁体）の変位を検
出する変位検出手段としての変位センサ２９等により、
上記シリンダ制御機構１３は構成されている。なお、上
記圧力センサ２７は油温検出手段としての機能をも備え
たものである。

【００１５】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、油圧ポンプ９より供給される圧油は、流量制御メイ
ンバルブ１７によって低圧アンロードされる。つまり、
流量制御メインバルブ１７が開弁していて、油圧ポンプ
９より供給される圧油がタンク１１に戻される。そし
て、エレベータ上昇信号が出力されると、制御手段１５
による制御により、比例電磁式パイロットバルブ１９が
作動して、上記流量制御メインバルブ１７によってブリ
ードオフ（タンク１１に戻される）されている流量（指
令流量Ｑ₀）を徐々に減少させていく。それによって、
油圧シリンダ機構１に供給される圧油の流量が徐々に増
加していくので、プランジャ５ひいては乗り籠７の上昇
速度が高速になっていき、滑らかな加速特性によってプ
ランジャ５ひいては乗り籠７を上昇させることができ
る。

【００１６】次に、乗り籠７が上昇端に接近した場合で
あるが、この場合には、プランジャ５ひいては乗り籠７
の上昇速度を減速させる必要がある。すなわち、制御手
段１５の制御によって、比例電磁式パイロットバルブ１
９を作動させて、流量制御メインバルブ１７によってブ
リードオフされている流量（Ｑ₀）を徐々に増加させて
いく。それによって、油圧シリンダ機構１に供給される
圧油の流量が徐々に減少していき、プランジャ５ひいて
は乗り籠７の上昇速度が低速になっていく。

【００１７】次に、乗り籠７を下降させる場合について
説明する。この場合には油圧ポンプ９を停止させるとと
もにパイロットバルブ２５を開弁させる。それによっ
て、絞り６の前後に差圧が発生し、開閉バルブ２３がこ
の差圧を受けて開弁し、シリンダ３内の圧油が上記開閉
バルブ２３を介して流量制御メインバフル１７内に流入
する。そして、ブリードオフ流量が０であって閉弁して
いた流量制御メインバルブ１７を開弁させれば、圧油が
タンク１１に排出されていく。それによって、滑らかな
下降加速特性をもって乗り籠７が下降していく。又、下
降端においては、ブリードオフ流量を徐々に減少させる
ことにより所望の減速特性を得ることができる。又、着
床時にあっては、低速度制御を行うべく流量制御メイン
バルブ１７を閉弁させると同時にパイロットバルブ２５
を開弁させて、緩衝機能を発揮させる。

【００１８】次に、負荷が変化した場合について説明す
る。まず、制御手段１５によって、変位センサ２９と圧
力センサ２７からの信号Ｓ29、Ｓ27に基づいて、流量制
御メインバルブ１７を通過する流量（演算流量Ｑ）を計
算してフィードバックさせる。上記演算流量（Ｑ）は次
の式１によって算出する。

【式１】但しＣ_d：流量係数Ａ_X：開口面積 ρ ：作動油密度ｘ：弁変位 ΔＰ：差圧上記演算流量（Ｑ）と指令流量（Ｑ₀）との差を演算器
３１によって演算して、その演算結果を補償回路３３に
出力する。この補償回路３３からの信号に基づいて比例
電磁式パイロットバルブ１９が駆動されて、負荷の変化
に起因した速度特性の変動を補償するものである。つま
り、演算流量（Ｑ）が指令流量（Ｑ₀）より小さい場合
には、流量制御メインバルブ１７を開弁させるように制
御し、逆に、演算流量（Ｑ）が指令流量（Ｑ₀）より大
きい場合には、流量制御メインバルブ１７を閉弁させる
ように制御するものである。

【００１９】又、油温が変化することについては、上記
圧力センサ２７が、油温検出手段としての機能を備えた
ものであるので、そこからの温度検出信号を利用するこ
とにより流量係数（Ｃ_d）を変えてやればよく、それに
よって、油温の変化に起因した速度特性の変動を補償す
るものである。

【００２０】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、複雑な構成を採用してコスト
を上昇させることなく、負荷或いは油温の変化に起因し
た速度特性の変動を防止することができる。すなわち、
上昇用及び下降用として一つの流量制御メインバルブ１
７を使用し、流量制御メインバルブ１７の変位を示す変
位検出信号と圧力検出信号と温度検出信号によって演算
流量（Ｑ）を算出し、その演算流量（Ｑ）と指令流量
（Ｑ₀）とを比較しながら流量制御するいわゆる電子コ
ンペンセータ方式を採用しているので、従来必要とされ
た圧力補償弁や流量計が一切不要になるからである。

【００２１】尚、本考案は前記一実施例に限定されるも
のではない。例えば、温度検出手段を、圧力センサ２７
とは別に設ける構成であってもよい。その他、各部の構
成は、図に示したものに限定されない。

【００２２】

【考案の効果】以上詳述したように本考案による油圧エ
レベータ装置によると、複雑な構成を採用してコストを
上昇させることなく、負荷或いは油温の変化に起因した
速度特性の変動を防止することができ、安定した動作を
提供して乗り心地を向上させることができるとともに、
エネルギ消費量の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で油圧エレベータ装
置の構成を示す図である。

【図２】従来例を示す図で油圧エレベータ装置の構成を
示す図である。

【図３】従来例を示す図で速度特性を示す特性図であ
る。

【図４】従来例を示す図で加速度特性を示す特性図であ
る。

【図５】従来例を示す図で速度特性を示す特性図であ
る。

【図６】従来例を示す図で加速度特性を示す特性図であ
る。

【図７】従来例を示す図で速度特性の変動を示す特性図
である。

【図８】従来例を示す図で油圧エレベータ装置の構成を
示す図である。

【図９】従来例を示す図で油圧エレベータ装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１油圧シリンダ機構２メイン流路３シリンダ４タンク流路５プランジャ７乗り籠９油圧ポンプ１１タンク１５制御手段１７流量制御メインバルブ（流量制御弁）１９比例電磁式パイロットバルブ２１チェックバルブ２３開閉バルブ２７圧力センサ（圧力検出手段、油温検出手段）２９変位センサ（変位検出手段）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B66B 1/26 B66B 1/04 B66B 9/04

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】油圧シリンダ機構と、上記油圧シリンダ
機構のプランジャに固定された乗り籠と、上記油圧シリ
ンダ機構に圧油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポン
プと上記油圧シリンダ機構とを接続するメイン流路と、
このメイン流路上に設け上記油圧ポンプへの逆流を阻止
するチェックバルブと、このチェックバルブの下流側に
設けた開閉バルブと、上記チェックバルブと開閉バルブ
の間から分岐したタンク流路と、このタンク流路上に設
けた流量制御弁と、この流量制御弁を駆動する比例電磁
式パイロットバルブと、上記流量制御弁の入口側の圧力
を検知する圧力検出手段と、上記流量制御弁の弁体の変
位を検出する変位検出手段と、圧油の温度を検出する油
温検出手段と、上記比例電磁式パイロットバルブを制御
する制御手段とを備え、この制御手段は、上記圧力検出
手段と変位検出手段と油温検出手段からの検出信号に基
づいて上記流量制御弁を通過する圧油の流量を演算しそ
の演算流量と指令流量とを比較しながら上記比例電磁式
パイロットバルブを制御して、上記流量制御弁を通過す
る圧油の流量を制御することにより、油圧シリンダ機構
に供給される圧油及び油圧シリンダ機構より排出される
圧油の流量を制御して乗り籠の上昇及び下降速度を制御
することを特徴とする油圧エレベータ装置。