JPH0534272B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は油圧ラムのシリンダに流量制御弁を介
して圧油を給排し、その油圧シリンダのプランジ
ヤを上下動させることにより、乗かごを上昇およ
び下降させる油圧エレベータ、特に前記流量制御
弁の構造に関するものである。

〔発明の背景〕

従来のこの種油圧エレベータでは、油圧シリン
ダのプランジヤを上下動させるために、上昇用お
よび下降用の流量制御弁を設けると共に、圧油の
漏洩を防止する目的で逆止弁を併置していた。ま
た、乗かごの上昇および下降の速度制御は、主
弁、パイロツト弁およびこの両弁を連絡する流路
に設けた絞りを用いて行つていたので、その構造
および制御方法が複雑であるばかりでなく、エレ
ベータの運転条件の変動によつて走行特性が変化
するため、乗客の乗り気持を不快にする弊害があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明は上記にかんがみ構造の簡単で、かつコ
ンパクトな流量制御弁を用い、制御性および経済
性の優れた油圧エレベータを提供することを目的
とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、油圧ラム
のシリンダに流量制御弁を介して圧油を給排する
ことにより、乗かごを上昇および下降させる油圧
エレベータにおいて、前記流量制御弁は弁ボデイ
内に上昇用および下降用の各主制御弁と各パイロ
ツト弁および逆交止弁を収納した構造からなり油
圧エレベータの運転条件に対応して、その運転指
令信号に比例したパルス幅を有するパルス列駆動
電流で前記パイロツト弁を駆動することにより、
この各パイロツト弁に対応する各主制御弁を制御
するように構成したことを特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面について説明す
る。

第１図は、本実施例の基本構成を示す略図で、
Ａは油圧源、Ｂは流量制御弁、Ｃは油圧シリンダ
CaとプランジヤCbからなる油圧ラム、Ｄはエレ
ベータの乗かごである。この乗かごＤを上昇させ
る場合には、油圧源Ａを駆動して圧油を油圧シリ
ンダCaに供給し、プランジヤCbを押し上げて乗
かごＤを上昇させる。乗かごＤを下降させる場合
には、上記と逆に油圧シリンアCaから圧油を排
出して乗かごＤを下降させる。この場合、流量制
御弁Ｂにより圧油流量を制御し、油圧ラムＣを介
して乗かごＤの上昇および下降を制御している。

上記流量制御弁Ｂの詳細は、第２図に示す断面
図のとおりである。すなわち流量制御弁Ｂは、ポ
ート１０ａ〜１０ｃを有する弁ボデイ１０内に、
上昇用および下降用の各主制御弁２０，３０と、
これらの主制御弁２０，３０をそれぞれ制御する
パイロツト弁８０ａ，８０ｂおよび９０ａ，９０
ｂと、前記ポート１０ａと１０ｂとの間に設けた
逆止弁４０とを一体に組込んで構成されている。
前記ポート１０ａ〜１０ｃは第１図の油圧源Ａ、
油圧シリンダCaおよび油タンク（図示せず）に
それぞれ連通されている。

上記の上昇用主制御弁２０は、前記ポート１０
ａと１０ｃとの連絡路１１ａに挿入され、かつ油
圧の流通する切欠き２１ｂを設けたスカート２１
ｂを有するポペツト２１と、このポペツト２１と
一体に形成されたスプール２２と、このスプール
２２が挿入され、かつ弁ボデイ１０の上壁に摺動
可能に設けたスリーブ２３と、弁ボデイ１０の上
壁に取付けられ、前記ポペツト２１のストローク
範囲を制限するストツパ２４と、前記スカート２
１と弁ボデイ１０の下壁との間に介設されたばね
２５とにより構成されている。このような上昇用
主制御弁２０は、ポート１０ａと１０ｃとの間に
設置され、かつこと両ポート間の圧油の流量を制
御する。

上記ポペツト２１は、前記ポート１０ａに連通
する油室２７内に上下動可能に収納されており、
そのポペツト２１が上下動するとき、弁ボデイ１
０に設けた弁座２６により、スカート２１ａの切
欠き２１ｂの開口面積が変化するので、圧油の流
通する連絡路１１ａの開口面積も変化する。この
場合、スプール２２もポペツト２１一緒に上下動
し、スリーブ２３に設けた油路２３ａと２３ｂと
の間の遮断または連通の切換えを行う。

一方、スリーブ２３が弁ボデイ１０に対する相
対位置を変えることにより、ポペツト２１の変位
および油路２３ａと２３ｂとの切換えのタイミン
グが調整される。また、ポペツト２１は油室２７
に作用する油圧力は、ばね２５の力およびポペツ
ト２１内の油室２８に作用する油圧力により駆動
される。その油室２８の油圧はパイロツト弁８０
ａ，８０ｂにより制御される。

上記パイロツト弁８０ａ，８０ｂは同一構造か
らなる。すなわち、その一方８０ａは、弁体８１
内に設けた弁室８１ａ内に球８２ａおよび球８２
ａを指示するばね８３ａを収納すると共に、弁体
８１の外側にはソレノイド８４ａおよびコア８５
ａを設けて構成されている。このようなパイロツ
ト弁８０ａでは、通常、球８２ａがばね８３ａの
力により押上げられているため、流路８９ａと８
７ａは連通されているが、ソレノイド８４ａ通電
すると、コア８５ａは吸引されて下降するので、
球８２ａは弁座８６ａに押圧されて流路８９ａと
８７ａとの連通をしや断する。

他方のパイロツト弁８０ｂは、上述したパイロ
ツト弁８０ａと同一構造からなり、かつ同一作用
を行うから説明を省略する。なお、パイロツト弁
８０ａの弁室８１ａは、流路８９ａを介して弁ボ
デイ１０のポート１０ｃに連通すると共に、流路
８７ａを介してスプール２３の油路２３ａ、ポペ
ツト２１内の油室２８および絞り弁８８を経て弁
ボデイ１０のポート１０ａにそれぞれ連通してい
る。一方、パイロツト弁８０ｂの弁室８１ｂは流
路８９ｂを介して前記弁室８１ａに連通すると共
に、流路８７ｂを介してスプール２３の油路２３
ｂに連通している。

逆止弁４０は、弁ボデイ１０のポート１０ａと
１０ｂとの連絡路１１ｃを開閉するポペツト４１
と、このポペツト４１に直結され、かつ弁ボデイ
１０の上壁に設けたガイド溝４４に挿入されたロ
ツド４２と、前記上壁とポペツト４１との間に介
設したばね４３とにより構成されている。このよ
うな逆止弁４０は前記ポート１０ｂに連通する油
室４５内に収納されており、前記ポペツト４１
は、通常、ばね４３の力により弁ボデイ１０に設
けた弁座４６に押圧され、ポート１０ｂ側からポ
ート１０ａ側へ圧油の流れるのを阻止している。
ポート１０ａ側の圧力がポート１０ｂ側の圧力よ
り高くなると、ポペツト４１はばね４３の力に抗
して押し上げられるので、圧油はポート１０ａ側
からポート１０ｂ側へ流れる。

下降用主制御弁３０は、そのポペツト３１内の
油室３８にばね３５を設けた点が上昇用主制御弁
２０と異なるのみで、その他の構造は同一であ
り、かつその作用も同様であるから説明を省略す
る。この下降用制御弁３０は、弁ボデイ１０のポ
ート１０ｂに連通する油室３７内に収納され、そ
の主制御弁３０のスカート３１ａはポート１０ｂ
と１０ｃとの連絡路１１ｂ内に挿入されている。

上記主制御弁３０を制御するパイロツト弁９０
ａ，９０ｂの一方９０ａは、その弁室９１ａに連
通する流路９６を、絞り弁９９を経て通路７７に
連通するようにした点が前記パイロツト弁８０ａ
と異なるのみで、その他の構造は同一である。ま
た、他方のパイロツト弁９０ｂは、前記パイロツ
ト弁８０ｂと同一構造であると共に、両パイロツ
ト弁９０ａ，９０ｂの作用も前記パイロツト弁８
０ａ，８０ｂと同様であるから説明を省略する。

上記パイロツト弁８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９
０ｂは、指令信号に比例したパルス幅を有する駆
動電流を、そのソレノイド８４ａ，８４ｂ，９４
ａ，９４ｂに印加することにより動作する。すな
わち、第３図ａに示すように周期Ｔの三角波信号
Ｇと指令信号Ｅ、あるいはＦとの値を比較し、そ
の指令信号Ｅ、あるいはＦが三角波信号Ｇと交差
したときの三角波信号Ｇの谷幅に対応して同図ｂ
に示すようにパルス電流を前記ソレノイド８４
ａ，８４ｂ，９４ａ，９４ｂに供給する。これら
のソレノイドに電流が引火されているときだけ、
コア８５ａ，８５ｂ，９５ａ，９５ｂは第３図ｃ
に示すように変位し、その他のときには、ばね８
３ａ，８３ｂ，９３ａ，９３ｂの力で球８２ａ，
８２ｂ，９２ａ，９２ｂを押上げている。このよ
うにしてパイロツト弁８０ａ，８０ｂ，９０ａ，
９０ｂはON−OFF動作を行う。

したがつて第３図ａに示すように指令信号Ｅが
同Ｆに変化すれば、同図ｂに示すようにソレノイ
ドに印加される電流パラスEaは、電流パラス幅
Faに変化するので、コアの変位している幅Ebは
同図ｃに示すようにFbに変化する。これによつ
て、出力流量ＱはEcからFcに変化する。

次に上述した流量制御弁Ｂを有する本実施例の
動作について説明する。

エレベータの上昇の場合、油圧源Ａの作動によ
り高圧油を発生させ、この高圧油を流量制御弁Ｂ
のポート１０ａに供給すると、上昇用主制御弁２
０の切欠き２１ｂの開口部を流通してポート１０
ｃよりタンクへ戻される。この場合、圧油の供給
流量と上記切欠き２１ｂの開口面積との関係によ
り、油室２７に一定の圧力を生ずる。この圧力の
大きさは、ストツパ２４を介して切欠き２１ｂの
開口面積を調整することにより自由に選択でき
る。

一方、圧油は絞り８８と流路８７ａを経て油室
２８とパイロツト弁８０ａの弁室８１ａにも流入
するが、この圧油はパイロツト弁８０ａが開状態
にあるため、流路８９ａを流通してポート１０ｃ
よりタンクへ戻される。

ついで、パイロツト弁８０ａ，８０ｂに上昇の
ための指令信号に比例した幅を有するパルス電流
を印加すると、流路８７ａを流通してポート１０
ｃより排出される流量は減少し、圧油が油室２８
へより多量に流入する。この油室２８に作用する
油圧力により、ポペツト２１はばへ２５の力に抗
して押し下げられるので、切欠き２１ｂの開口面
積が減少するから流量も減少する。このため油室
２７内の油圧力の増大により、逆止弁４０は開放
されるから、圧油はポート１０ｂより油圧ラムの
シリンダCa（第１図）へ供給される。そして、ポ
ペツト２１が弁座２６に着座すると、油圧源Ａか
らの圧油の供給流量は全部シリンダCaに流入す
るので、乗かごＤは全速度で上昇する。

減速の指令信号に対応して、パイロツト弁８０
ｂへの印加電流のパルス幅を小さくすると、その
パイロツト弁８０ｂは除去に開放されるから、油
室２８内の圧油は流路８７ａ，２３ａ，２３ｂ，
８７ａ，８９ｂ，８９ａを経てポート１０ｃより
排出される。このためポペツト２１はばね２５の
力および油室２７内の油圧力により徐々に上昇
し、スカート２１ａに設けた切下欠き２１ｂの開
口面積が増加するので、油圧源Ａからの供給圧油
量の一部がタンクヘブリードオフされるから乗か
ごＤは減速する。

ポペツト２１の上昇によりスプール２２のエツ
ヂ部２２ａにより、流路２３ａ，２３ｂとの間の
流体抵抗が大きくなり、ばね２５の力および油室
２７の油圧力と油室２８の油圧力とが釣合う点で
ポペツト２１は停止する。このため前記切欠き２
１ｂの開口面積は一定となり、一定量の圧油がポ
ート１０ｃよりタンクへ排出されるから、乗かご
Ｄは一定の低速度で上昇する。

ついで、停止の指令信号により、パイロツト弁
８０ａへの印加電流のパルス幅を減少させると、
ポペツト２１の油室２８の圧油は流路８７ａ、弁
室８１ａおよび流路８９ａを経てポート１０ｃよ
り排出される。このため、ポペツト２１は、ばね
２５の力および油室２７の油圧力により押し上げ
られ、前記切欠き２１ｂの開口面積は増大し、ポ
ート１０ａからの圧油の全量がポート１０ｃより
排出される。したがつて、逆止弁４０のポペツト
４１は、ばね４３の力により弁座４６へ着座し、
圧油がポート１０ｂより油圧ラムのシリンダCa
へ供給されないから乗かごＤは停止する。この
際、前記ポペツタ４１の弁座４６へ着座により、
シリンダCa内の圧油が漏洩するのを防止するこ
とができる。

エレベータの下降の場合も上昇の場合と同様で
あり、下降の指令信号に比例した幅を有するパル
ス電流をパイロツト弁９０ａ，９０ｂに印加する
と、流路９６は流路７７を介してポート１０ｃに
開通され圧力が減少するため、ポペツト３１の油
室３８内の圧油は流路９６、７７を経てポート１
０ｃよりタンクへ排出される。一方油室３７の負
荷圧力が上記油室３８の作用圧とばね３５の力に
抗してポペツト３１を押し上げ、その切欠き３１
ｂの開口面積を増大してポート１０ｂから同１０
ｃへの流量、すなわちタンクへの排出流量を増大
させる。このため乗かごＤは下降加速し、ポペツ
ト３１がストツパ３４に当接すると、前記切欠き
３１ｂの開口面積は最大となるから乗かごＤは全
速度で下降する。

減速の指令信号に対応して、パイロツト弁９０
ｂへの印加電流のパルス幅を小さくすると、流路
９８は閉路されるから油室３８の圧力は上昇する
ので、ポペツト３１は徐々に下降して前記切欠き
３１ｂの開口面積が減少する。したがつて、油圧
ラムのシリンダCaからの排油流量は減少するか
ら、乗かこＤは減速する。ポペツト３１が下降
し、スプール３２のエツヂ部３２ａにより油路３
３ａと３３ｂとの間の流体抵抗は幅大して、ばね
３５の力および油室３８の油圧力と油室３７の油
圧力とが釣合う点でポペツト３１は停止する。こ
のため前記切欠き３１ｂの開口面積は一定とな
り、一定量の圧油がポート１０ｃよりタンクへ排
出されるから、乗かごＤは一定の低速度で下降す
る。

ついで、停止の指令信号により、パイロツト弁
９０ａへの印加電流のパルス幅を減少させると、
ポペツト３１の油室３８の圧力は、流路９６の閉
路により上昇するので、ポペツト３１はばね３５
の力および油室３８の油圧力により押し下げられ
る。このためポペツト３１は弁座３６に着座し、
シリンダCaの圧油のタンクへの排出は停止され
るから乗かごＤは停止する。このときの乗かごの
走行波形は第４図の実線Ｈで示すとおりである。

本実施例によれば、パイロツト系の絞り抵抗は
最小個数であるので、エレベータの運転条件の変
化（油温および圧力の変化）に関係なくほぼ一定
の走行特性がえられる。しかし、主制御弁に絞り
抵抗を用いているため、運転条件の変化幅が非常
に大きい場合には、走行特性が変化する恐れがあ
る。すなわち、第４図の破線Ｊ，Ｋで示すよう
に、目標の実線Ｈからずれる恐れがある。その破
線Ｊ，Ｋは減速度が大きくなつた場合および小さ
くなつた場合の走行特性をそれぞれ示す。このよ
うな場合には、エレベータの乗り気持は不快とな
るから好ましくない。

ところが、本実施例では上記のような場合で
も、良好な走行特性をうることができる。すなわ
ち、前述したようにパイロツト弁は、指定電流に
ほぼ比例した流量制御が可能であるので、上記の
走行特性の変動を補正することができる。

第５図は上記の補正を行う方法の一例を示すブ
ロツク図である。同図において、１，２はエレベ
ータに設けられた油温センサおよび圧力（荷重）
センサで、このセンサの信号によりパイロツト弁
の指令信号を補正する。３はエレベータの上昇お
よび下降の指令を出す運転装置、４は比較装置
で、運転装置３からの指令に基づいて、油温セン
サ１および圧力センサ２からの検出値を比較し、
運転条件が如何なる状態にあるかを判定して、こ
の結果を補正・パルス装置６へ送る。５は送冷信
号の発生装置で、運転装置３からの指令に基づい
てエレベータの速度パターンを発生する。

上記補正・パルス装置６は比較装置４からの判
定結果により、指令信号発生装置５からの信号を
補正し、この補正結果をパルス列に変換して、パ
イロツト弁のソレノイドへ送る。その補正の方法
は下記のようにして行う。

まず、第４図に示す破線Ｊのように減速度が大
きくなる場合には、第６図に示す破線Ｍのように
指令信号を大きい方に変化させ、逆に第４図に示
す破線Ｋのように減速度が小さくなる場合には、
第６図に示す破線Ｎのように指令信号小さくなる
ように変える。前記破線Ｊ，Ｋが目標特性の実線
Ｈからずれるのは、油温および圧力の変化に対応
して一定の傾向を有するので、予じめ補正・パル
ス装置６（第５図）に、その油温および圧力と補
正係数を入力しておけばよい。

例えば上昇の場合には、油温高くなり、あるい
は負荷が大きくなると、前記破線Ｊ（第４図）の
ように弁速時に加速度は大きくなり、逆に下降の
場合には、破線Ｋのように減速時に加速度は小さ
くなる。このように補正された指令信号に対し
て、第３図ｂに示すようにパルス幅ΔTを変えて
パイロツト弁のソレノイドに与えれば、エレベー
タの走行特性は第４図の実線Ｈで示す目標特性と
なる。したがつて、本実施例によれば、油温およ
び負荷圧力の変動に対して、走行特性を一定にす
ることができ、かつ前記変動幅が非常に大きいと
きでも容易に補正することが可能である。

上述の実施例では、パイロツト弁８０，９０の
弁室８１，９１内に球８２，９２を収納したが、
これに代り第７図ａ，ｂに示す他の実施例、すな
わちパイロツト弁８０Ｘ，９０Ｘでは、弁室８
１，９１内にスプール１００，１０１をそれぞれ
収納した点が異なるのみで、その他の構造は同一
であう。このように構成すれば、スプール１０
０，１０１に働く力は、それぞればね８３の力と
ソレノイド８４の電磁力およびばね９３の力とソ
レノイド９４の電磁力のみであり、油圧のアンバ
ランス力は零となる。したがつて、ソレノイド８
４，９４に要求される力は、それぞればね８３，
９３に対向する力となるから比較的小さくなる利
点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、流量制御
弁の構造の簡単化およびコンパクト化をはかると
共に、油温および圧力の変動による制御特性の変
動を低減させることにより、油圧エレベータの制
御性および経済性を向上させることができる。ま
た負荷および油温の変動に対応して容易に補正す
ることができるので、乗り気持を良好にすること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧エレベータの一実施例を
示す基本構成の略図、第２図は同実施例の流量制
御弁の断面図、第３図ａ，ｂ，ｃは流量制御弁に
おけるパイロツト弁の流量制御の補正方法の説明
図で、第３図ａは三角波信号と指令信号との関係
を示す図、第３図ｂはパルス信号とソレノイド駆
動時間の関係を示す図、第３図ｃはコアとソレノ
イド開閉時間の関係を示す図、第４図はエレベー
タの走行波形図、第５図は前記補正方法の構成を
示すブロツク図、第６図は補正速度のパターン
図、第７図はａ，ｂはパイロツト弁の変形例の要
部断面図で、第７図ａは前記第２図のパイロツト
弁８０ａ，８０ｂに相当する図、第７図ｂは第２
図のパイロツト弁９０ａ，９０ｂに相当する図で
ある。 Ｂ……流量制御弁、Ca……油圧シリンダ、Ｄ
……乗かご、１……温度センサ、２……圧力セン
サ、６……補正・パルス装置、１０……弁ボデ
イ、２０……上昇用主制御弁、３０……下降用主
制御弁、４０……逆止弁、８０ａ，８０ｂ……上
昇用パイロツト弁、９０ａ，９０ｂ……下降用パ
イロツト弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧シリンダに流量制御弁を介して圧油を給
   排することにより、乗かごを上昇および下降させ
   る油圧エレベータにおいて、前記流量制御弁は弁
   ボデイ内に上昇用および下降用ノ各主制御弁と各
   パイロツト弁および逆止弁を収納した構造からな
   り、油圧エレベータの運転条件に対応して、その
   運転指令信号に比例したパルス幅を有するパルス
   列駆動電流で前記パイロツト弁を駆動することに
   より、この各パイロツト弁に対応する各主制御弁
   を制御するように構成したことを特徴とする油圧
   エレベータ。 ２ 油圧エレベータの運転前の負荷および油温の
   双方のすくなくとも一方を検出し、この検出値に
   相応じて運転指令信号を補正するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の油圧エ
   レベータ。