JPH058968A - 流体圧エレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、流体圧エレベータの駆動動
力低減により電源設備の小容量化、流体圧制御装置の小
形化により建物の効率的利用を可能にしうる流体圧エレ
ベータを提供することにある。 【構成】 乗りかご７を駆動する流体圧シリンダ１と、
エレベータの定格負荷の半分に相当する負荷状態のとき
のエネルギにほぼ釣り合うエネルギを蓄えることのでき
るエネルギ貯蔵装置２０と、この流体圧シリンダ１とエ
ネルギ貯蔵装置２０との間で作動流体を流量制御しなが
ら移動させる流体圧制御装置１０とからなり、乗りかご
７は制御弁１３、１４を介して流体圧ポンプ１２により
移動させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧エレベータに係
り、流体圧シリンダで直接的あるいは間接的に駆動され
る乗りかごの速度を、流体圧シリンダへ供給するか、あ
るいは流体圧シリンダから排出する圧力流体の流量を制
御することによって、前記乗りかごを上昇あるいは下降
させる形式の流体圧エレベータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】乗りかごを上昇させる場合には、流体圧
ポンプで負荷を含む乗りかごの自重を支えるに十分な流
体圧を発生し、高圧流体の流量を流量制御弁で直接制御
するか、あるいはポンプの回転数を変えて制御しながら
流体圧シリンダへ供給して乗りかごを上昇させる。乗り
かごを下降させる場合には、高圧流体の流量を流量制御
弁で直接制御するか、あるいはポンプの回転数を変えて
制御しながら流体圧シリンダから排出して乗りかごを下
降させる。

【０００３】このような従来技術としては、例えば、特
開昭５７−８１０７３号公報には、乗りかごの下降速度
が所定値を越えたときに圧油の排出量を制約する流量抑
制装置を備えて、高速下降によって生じる事故を未然に
防止する技術が開示されている。また、特開昭６４−２
９８２号公報には、油圧エレベータの駆動モータをイン
バータ制御電源により速度制御し、乗りかごの上昇時は
モータの始動電流を制限して電圧変動を少なくし、下降
時はモータを同期速度以上で回転させて発電機として作
用させ、加減速時の油圧エレベータに与えるショックを
小さくする技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】乗りかごを上昇させる
場合、ポンプで発生する流体圧は負荷を含む乗りかごの
全自重であり、流体圧ポンプを駆動するエネルギは大き
い。このため、必要とする電源設備あるいは駆動装置が
大きくなる。乗りかごを下降させる場合、乗りかごの有
する位置のエネルギは制御弁やモータでそのまま熱エネ
ルギに変換して捨てている。このために、流体の温度上
昇を招くこともある。すなわち、上昇のとき供給したエ
ネルギは下降のとき熱に変換して捨てており、エネルギ
損失が大きい。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その第１の目的は、流体圧エ
レベータを駆動するときのエネルギ効率を向上して駆動
動力を低減しうる流体圧エレベータを提供することにあ
る。また、本発明の第２の目的は、簡単な構造の制御弁
とし、流体圧制御装置を小形化して設置面積を小さく
し、建物の利用効率を向上しうる流体圧エレベータを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る流体圧エレベータの構成は、流体圧シ
リンダへ供給するか、あるいは前記流体圧シリンダから
排出する流体の流量を制御して、前記流体圧シリンダの
頂部に直接的にあるいは間接的に結合した乗りかごの速
度を制御する流体圧エレベータにおいて、流体圧エネル
ギを一時貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、このエネルギ貯
蔵手段と前記流体圧シリンダとの間にあって、すくなく
とも流体圧ポンプと流体圧制御弁とを有する流体圧制御
装置と、これら、流体圧シリンダ、流体圧制御装置、お
よびエネルギ貯蔵手段を結ぶ流体流路とを備え、前記流
体圧制御装置によって前記エネルギ貯蔵手段と前記流体
圧シリンダとの間で流体を往復させて、前記流体圧シリ
ンダを伸縮させ、乗りかごを上昇、下降させるように構
成したものである。

【０００７】より詳しくは、流体圧制御装置は、インバ
ータで速度制御されるモータと、それにより駆動される
流体圧ポンプと、流体圧ポンプから流体圧シリンダある
いはエネルギ貯蔵手段へ給排する流体を制御する流体圧
制御弁と、戻り流体を回収するタンクとから構成されて
いる。また、流体圧制御弁は、流体圧ポンプからの流体
を制御する主切換弁と、それを駆動するパイロット切換
弁と、異常高圧を防止するリリーフ弁と、配管およびポ
ンプが負圧になることを防止する吸込弁と、戻り流体を
回収するタンクとから構成されている。

【０００８】

【作用】上記技術的手段による機能，作用は次のとおり
である。本発明では、エネルギ貯蔵装置と流体圧シリン
ダとを、流体圧ポンプや流体圧制御弁を介して結合し、
エネルギ貯蔵装置と流体圧シリンダとの間の流体流量を
制御して乗りかご速度を制御する。すなわち、乗りかご
の自重と、定格負荷の半分の重さとの和に相当するエネ
ルギを前もってエネルギ貯蔵装置に流体圧として蓄えて
おく。このエネルギを保持するための流体圧制御弁とし
て、流体圧ポンプの運転時（乗りかご走行時）には開弁
し、停止時には閉弁して乗りかご位置を保持するものと
して、流体圧シリンダ側とエネルギ貯蔵装置側とにそれ
ぞれパイロット切換弁で流体圧駆動される主切換弁を設
ける。これにより、流体圧シリンダとエネルギ貯蔵装置
との間の流体を完全に遮断する機能を有する。

【０００９】本発明によれば、流体圧シリンダとエネル
ギ貯蔵装置の流体流量を制御し、エレベータ運転時には
開弁し、通常停止時には閉弁する制御弁を有する流体圧
制御装置を用いることにより、流体圧シリンダとエネル
ギ貯蔵装置との間のエネルギの交換および遮断を行うこ
とができる。また、制御弁が簡単な構造となるので、流
体圧制御装置が小さくなるとともに、流体の量も減り、
駆動装置を小形にできるので、エレベータおよびその駆
動装置の設置面積を小さくすることができる。

【００１０】

【実施例】本発明の各実施例を図１ないし図１４を参照
して説明する。 〔実施例 １〕まず、図１は、本発明の一実施例に係る
流体圧エレベータの略示構成図である。図１に示す流体
圧エレベータは、乗りかご７、流体圧シリンダ１、流体
圧制御装置１０およびエネルギ貯蔵装置２０から構成さ
れている。乗りかご７はレール８によってガイドされ、
ロープ６およびプーリ４を介して流体圧シリンダ１で支
持される。流体圧シリンダ１は、シリンダ２と頂部にプ
ーリ４を具備したプランジャ３で構成され、シリンダ２
への作動流体の給排によってプランジャ３は伸縮する。
流体圧制御装置１０は、正逆回転可能な流体圧ポンプ１
２とモータ１１と、制御弁１３，１４とで構成され、流
体圧シリンダ１とエネルギ貯蔵装置２０との間の流体の
流れを制御する。

【００１１】エネルギ貯蔵装置２０は、シリンダ２１、
ストッパ２６で動作範囲を制限されるピストン２２およ
び高圧のガスタンク２３とで構成され、作動媒体である
流体の圧力エネルギをガスの圧力エネルギに変換して蓄
える。流体圧シリンダ１のプランジャ３が最下部にある
とき、エネルギ貯蔵装置２０のピストン２２が最上部に
あるように作動流体を注入し、乗りかご７の負荷が定格
負荷の半分で、かつ定格ストロークの半分のストローク
のとき、流体圧シリンダ１の圧力とシリンダ２１の流体
室２４の圧力とがほぼ釣り合うようにガス室２５および
ガスタンク２３にガスを封入する。

【００１２】乗りかごの自重をＷｃ、乗りかごの負荷を
Ｗｌ、プーリおよびプランジャの自重をＷｊ、プランジ
ャの断面積をＡｊとし、流体圧シリンダの圧力をｐｊ、
エネルギ貯蔵装置２０のシリンダ２１の流体圧力（流体
室２４の圧力）をｐｏ、ガス圧力（ガス室２５の圧力）
をｐａ、流体圧シリンダ１の流体室２４の変動容積をＶ
ｊ、シリンダ２１の流体室２４の最大容積をＶｏ（Ｖｊ
＜Ｖｏ）とし、エネルギ貯蔵装置２０から流体圧シリン
ダ１への流体の流れをＱｐ、このときのモータ１１から
流体圧ポンプ１２へ供給する動力をＬｍとする。プラン
ジャ３およびピストン２２の速度をｖｊ、ｖａ、ピスト
ン２２の流体側およびガス側の受圧面積をＡｏ、Ａａと
する。流体圧エレベータの構造が図示のように間接式の
場合、次の各式で与えられる。

【数１】 ｐｊ＝（２・（Ｗｃ＋Ｗｌ）＋Ｗｊ）／Ａｊ Ｌｍ＝Ｑｐ・（ｐｊ−ｐｏ） Ｑｐ＝Ａｊ・ｖｊ＝Ａｏ・ｖａ Ａｏ・ｐｏ＝Ａａ・ｐａ

【００１３】また、乗りかご７が定格ストロークのほぼ
半分の位置にあるとき、流体室２４の圧力は、 ｐｏ≒
（２・Ｗｃ＋Ｗｌ＋Ｗｊ）／Ａｊ（ガスの封入量は厳密
ではなく大略で十分である）となる。また、作動流体の
量は流体圧シリンダの変動体積の２倍よりやや多い程度
（Ｖｊ＋Ｖｏ）で十分であり、従来のように大きなタン
クを必要としない。さらに、流体室２４の圧力を増圧し
てガス室２５へ蓄圧するのでエネルギ貯蔵装置２０の大
きさも小さくなり、従来の流体圧パワーユニットよりは
るかに小さくなることで、エレベータの設置面積を小さ
くでき、省スペース化を図ることができる。

【００１４】図１に示す流体圧エレベータは、上述の構
成であるので次のように動作する。まず、乗りかご７を
上昇させる場合は、制御弁１４を開いてシリンダ２１の
流体室２４を流路１５ｂを介して流体圧ポンプ１２に連
通し、流体圧ポンプ１２を駆動して制御弁１３、流路１
５ａを経て高圧流体を流体圧シリンダ１へ供給し、ロー
プ６を介して乗りかご７をレール８に沿って押し上げ
る。乗りかご７の速度制御は、流体圧ポンプ１２を駆動
するモータ１１の速度制御によって実行する。

【００１５】次に、乗りかご７を下降させる場合は、制
御弁１３を開いて流体圧シリンダ１の高圧流体を流路１
５ａを介して流体圧ポンプ１２に連通し、流体圧ポンプ
１２を駆動して制御弁１４、流路１５ｂを介して高圧流
体をエネルギ貯蔵装置２０の流体室２４へ移動させ、乗
りかご７の自重を利用して乗りかご７を下降させる。乗
りかご７の速度制御は、上昇のときと同様に流体圧ポン
プ１２の回転数をモータ１１で制御して実行する。

【００１６】本実施例の流体圧エレベータは次のように
して調整する。エレベータの組立てが終わった後、流体
圧シリンダ１およびエネルギ貯蔵装置２０へ、低圧の状
態で作動流体を供給する。流体圧が低いので乗りかご７
の自重を押し上げることができない。しかし、流体圧シ
リンダ１は作動流体で満たされる。また、エネルギ貯蔵
装置２０ではピストン２２を押す力がないので（ガスが
封入されていない）、流体圧が低圧でもピストン２２を
押し上げて流体は流体室２４へ流入し作動流体で満たさ
れる。これで流体圧シリンダ１、流体圧制御装置１０お
よびエネルギ貯蔵装置２０の流体室２４は作動流体で充
満される。その後ガスタンク２３へ所要の圧力で作動ガ
スを封入する。

【００１７】〔実施例 ２〕図２は、本発明の他の実施
例に係る流体圧制御装置の略示構成図である。本実施例
の流体圧制御装置１０Ａは制御弁１３，１４が一体的に
構成されている。このように構成すれば、流体圧制御装
置１０Ａは、さらに小形化が可能で、部品点数が少なく
なり製作費も安価となる。

【００１８】〔実施例 ３】図３は、本発明のさらに他
の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図である。図
３は、流体圧制御装置１０の一実施例と乗りかごの精密
位置補正装置１４０との流体圧回路（油圧回路）を示す
ものである。流体圧制御装置１０は、モータ１１および
流体圧ポンプ１２、主切換弁３１，３２、パイロット切
換弁３３、シャトル弁３４，３５、リリーフ弁３６、吸
込弁３７およびタンク３８で構成されている。図３では
図示しないが、流路１５ａは流体圧シリンダ１へ、流路
１５ｂはエネルギ貯蔵装置２０へ連通している。流体圧
シリンダ１とエネルギ貯蔵装置２０とは、流路１５ａ，
１５ｂ、主切換弁３１，３２、および流体圧ポンプ１２
を介して結合されている。

【００１９】エレベータを駆動するときは、パイロット
切換弁３３を励磁すると、シャトル弁３４を介して流路
１５ａと１５ｂとのいずれか高圧側がパイロット流体圧
となり、主制御弁３１，３２を動作させて流路１５ａ，
１５ｂと流体圧ポンプ１２とを連通させる。流体圧ポン
プ１２をモータ１１で上昇方向あるいは下降方向に駆動
すれば、圧力流体（油）は流路１５ｂから１５ａへ、あ
るいはその逆方向へ流れ、乗りかご７を上昇あるいは下
降させる。エレベータ停止後にパイロット切り換え弁３
３の励磁を解除すれば、主切換弁３１，３２は元へ復帰
して乗りかご７の停止位置を保持する。シャトル弁３
５、リリーフ弁３６は流路１５ｃ，１５ｄが異常高圧に
なるのを防ぐ非常弁である。

【００２０】逆に、吸込弁３７は流路１５ｃ，１５ｄが
真空となって流体圧ポンプ１２を損傷させるのを防止す
る。主切換弁３１，３２は、一個のパイロット切換弁３
３により、同時に駆動することができる。また、常に高
い方の圧力で駆動するため、主切換弁３１，３２のパイ
ロット圧受圧部の面積を小さくできる。さらに、停電時
（電源遮断時）は、パイロット切換弁３３および主切換
弁３１，３２は図の位置に戻るため、流体を遮断して乗
りかご７の位置を安全に保持するという効果がある。

【００２１】精密位置補正装置１４０は、乗りかご７へ
の乗客の乗降に際し、ロープの弾性と油の圧縮性とによ
り乗りかごが沈下浮上する現象を改善するものである。
すなわち、常時はアキュムレータ１４３に蓄圧してお
き、乗りかご７の沈下に際しては流量制御弁１４４を駆
動して、流体圧シリンダ１に流体を供給し、乗りかご７
の浮上に際しては流体を排出する制御を行う。流体圧制
御装置１０のタンク３８と精密位置補正装置１４０のタ
ンク１４７は共通にしても良い。本精密位置補正装置１
４０により乗りかご停止時の乗り心地を向上させること
ができるうえ、流体圧制御装置１０内の流体が少なくな
ったときに流体を補給する働きもある。

【００２２】次に、図４は、図３の流体圧制御装置にお
ける主切換弁の構造図である。すなわち、図４は、図３
の実施例に示した主切換弁３１，３２の構造の一実施例
である。ここでは、流体圧シリンダ側の主切換弁３１ａ
とパイロット切換弁３３について説明する。流体圧シリ
ンダにつながる流路１５ａからの流体は、流路５０ｃか
らシャトル弁３４を介してパイロット切換弁３３に導か
れる。さらに、パイロット切換弁３３は、流路５０ａか
らパイロット室４８に連通されている。同様に、流路５
０ｂ，５０ｄもエネルギ貯蔵装置側に通じている。ドレ
ン室４８ｃはパイロット室４８ｂ，４８から漏れた流体
をタンク３８へ戻すためのものである。

【００２３】以下、動作について説明する。Ｐｃ１：流
路１５ａの圧力、Ｐｐ１：流路１５ｃの圧力、Ｆ１：ば
ね力、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４：主切換弁３１ａの各受
圧面積、とすると、流路１５ｃから流路１５ａへ流体を
流すとき、主切換弁３１ａは、流体圧ポンプ１２を回転
させ、圧力が立ち上がることにより押し上げられる。し
たがって、主切換弁３１ａが開弁する条件として摩擦力
を無視した力関係で表すと、次式のようになる。

【数２】 Ｐｐ１・Ｓ２＋Ｐｃ１・（Ｓ３−Ｓ２）＞Ｐｃ１・Ｓ１＋Ｆ１ また、流路１５ａから流路１５ｃに流すときはパイロッ
ト切り換え弁３３ａを励磁することにより主切り換え弁
３１ａが開弁する。このときの開弁条件は、次式のよう
になる。

【数３】 Ｐｐ１・Ｓ２＋Ｐｃ１・（Ｓ３−Ｓ２）＋Ｐｐ１・Ｓ４＞Ｐｃ１・Ｓ１＋Ｆ１ 本実施例の主切換弁３１ａの構造は、Ｓ４を大きくとる
ことにより、より高速駆動が可能である。また（Ｐｃ１
＜Ｐｐ１）のときでも（Ｓ１−Ｓ３）を大きくとること
で閉弁状態を保つことができる。

【００２４】図５は、図３の流体圧制御装置の油圧回路
と各弁の構成を示す断面図である。すなわち、図５は、
前記図４の実施例で示した主切換弁３１ａの構造を図３
の実施例に適用した一実施例を示す。シャトル弁３４
は、常時高圧側の流体圧を選択し、流体は溝３４ａ、あ
るいは溝３４ｂを通ってパイロット切換弁３３に導かれ
ている。流体圧ポンプ１２に起動指令が入力されると同
時にパイロット切換弁３３も励磁される。これにともな
って主切換弁３１ａ，３１ｂが二個同時に高圧側の流体
によって駆動される。流体圧シリンダ内の流体の流量は
流体圧ポンプ１２の回転数に応じて制御され、流量に応
じた乗りかご７の速度を制御する。したがって、乗りか
ご上昇の場合には、エネルギ貯蔵装置２０側から流体圧
シリンダ１側へ流体圧ポンプ１２を起動して流体を送り
こみ、下降の場合はその逆となる。

【００２５】通常の乗りかご停止時において、例えば、
流路１５ａ側が流路１５ｂ側よりも圧力が高い場合は、
流路１５ａ、流路１５ｃ、流路１５ｄ、流路１５ｂの順
に圧力が低くなっており、流路１５ｃと流路１５ｄはほ
ぼ同じ圧力である。したがって、圧力の値によっては主
切換弁３１ｂは開弁することもある。しかし、主切換弁
３１ａは、前記受圧面積の関係から、高圧側の圧力によ
り常に閉弁することになるため、流体圧シリンダ１とエ
ネルギ貯蔵装置２０との流体を遮断することができる。
すなわち、乗りかご７を確実に位置保持することができ
る。流路１５ｂ側が高圧の場合でも同様である。また、
流体圧制御弁１０内が異常に高圧となった場合には、高
圧側を選択しているシャトル弁３５を通ってリリーフ弁
３６からタンク３８に流体を逃がして圧力を調節する。
さらに、流路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ内が負圧
になったとき、流体圧ポンプ１２を破損しないための吸
込弁３７を設けている。本実施例に示したパイロット切
換弁３３とリリーフ弁３６は、市販の物を使って差し支
えない。

【００２６】〔実施例 ４〕次に、図６は、本発明のさ
らに他の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図であ
る。図６に示す流体圧制御装置１０Ｂでは、図３の実施
例と流体圧回路はほぼ同様であるが主切換弁３１ａ，３
１ｂは別々のパイロット切換弁３３ａ，３３ｂにより駆
動する構成である。乗りかご７上昇時には、パイロット
切換弁３３ａを励磁し、流体圧ポンプ１２を起動して、
主切換弁３１ｂは流体圧ポンプ１２からの流体圧により
開弁し、流路１５ａから流路１５ｂに流体を供給する。
乗りかご７下降時には、パイロット切換弁３３ｂを励磁
し、前記の逆の動作をする。

【００２７】このように、パイロット切換弁３３ａ，３
３ｂは、乗りかご７の上昇と下降とで一回づつの動作の
ため、寿命が長くなり信頼性の高い流体圧制御装置１０
Ｂを提供できるという効果が得られる。また、主切換弁
３１ａ，３１ｂでの前後差圧が大きい場合には、エレベ
ータの起動時にショックが表われるため、圧力の立上り
に合わせてパイロット切換弁３３ａ、あるいはパイロッ
ト切換弁３３ｂを励磁させれば滑らかな起動が可能とな
る本実施例特有の効果もある。

【００２８】〔実施例 ５〕図７は、本発明のさらに他
の実施例に係る主切換弁部の構成を示す断面図である。
図７に示す主切換弁部は、主切換弁７０と２個のパイロ
ット切換弁６２ａ，６２ｂから構成されている。流路１
５ａ，１５ｂから流路１５ｃ，１５ｄの方向に流体を流
す場合（流体圧シリンダから流体圧ポンプへ、或いはエ
ネルギ貯蔵装置から流体圧ポンプへ流体を流す場合）
は、パイロット切換弁６２ａ，６２ｂを励磁し、パイロ
ット室７１の流体を流路１５ａ，１５ｂと遮断して流路
７２ｃを介してタンク３８に排出する。したがって、主
切換弁７０は流路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの流
体圧によって開弁する。また、流路１５ｃ，１５ｄから
流路１５ａ，１５ｂの方向に流体を流す場合（流体圧ポ
ンプから流体圧シリンダへ、あるいは流体圧ポンプから
エネルギ貯蔵装置へ流体を流す場合）も同様に、パイロ
ット切換弁６２ａ，６２ｂを励磁する。

【００２９】本実施例では、パイロット切換弁６２ａ，
６２ｂは市販の物でよく、その部分および主切換弁７０
を簡単に構成、製作できるので、流路７２ａ，７２ｂ，
７２ｃを短くでき、主切換弁７０を高速に駆動できる。
さらに、制御弁全体を小形、安価に製作できる。通常、
エレベータの停止時は主切換弁７０を閉弁させるため
に、パイロット切換弁６２ａ，６２ｂの励磁を解除し流
路１５ａ，１５ｂの流体圧により主切換弁７０を弁座に
押し付けて閉弁させる。また、乗りかご停止時におい
て、例えば、流体圧シリンダ側の圧力が高い場合には流
体圧シリンダ側の主切換弁で、エネルギ貯蔵装置側の圧
力が高い場合にはエネルギ貯蔵装置側の主切換弁で、そ
れぞれ完全に流体を遮断する。つまり、圧力の高い方の
主切換弁で流体を遮断し、乗りかご位置を確実に保持す
る構造となっている。

【００３０】〔実施例 ６〕図８は、本発明のさらに他
の実施例に係る主切換弁部の構成を示す断面図である。
図８に示す主切換弁７０の構造と動作は図７の実施例と
同様である。異なるところは、パイロット切換弁部であ
り、第一のパイロット切換弁６１と第二のパイロット切
換弁６２ａ，６２ｂとから構成されている。本実施例で
は、第一のパイロット切り換え弁６１の方が第二のパイ
ロット切換え６２ａ，６２ｂよりも流量を大きくとるこ
とにより、主切換弁７０を迅速に動作させることがで
き、主切換弁７０の構造も簡単であり製作が容易となる
効果がある。本実施例においても圧力の高い方の主切換
弁で流体を遮断する。

【００３１】図９は、図８に示す第一のパイロット切換
弁の一例を示す断面図である。各流路は図８に示した実
施例の流路に対応している。動作について図８，９によ
り説明する。信号が第二のパイロット切換弁６２ａ，６
２ｂに入力されないときは、第１のパイロット切換弁６
１は図８の位置にあり、流体をパイロット室７１に導
き、主切換弁７０を流体圧により閉弁している。信号が
入力されると、流路１５ａ，１５ｂからの流体を制御室
６６ｂに導く。この流体圧により弁体６７が駆動され、
パイロット室７１は流路６５からタンク３８へと連通
し、パイロット室７１の流体はタンク３８に排出され
る。この第一の切換弁６１は、図７の実施例に示した切
換弁６２ａ，６２ｂよりも流量が大きい。これらをその
まま第二のパイロット切換弁６２ａ，６２ｂとして使用
することで、パイロット室７１内の流体を速やかに給排
でき、制御室６６ｂをさらに小さくすることによって主
切換弁７０の駆動を迅速に行うことができる。

【００３２】〔実施例 ７〕図１０は、本発明のさらに
他の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図である。
図中、図４と同一符号のものは、先の実施例と同等部分
である。図１０の流体圧制御装置は、パイロット切換弁
を使わずに流体圧制御装置１０Ｃを構成したものであ
り、切換弁以外は図４の実施例と同様の構成である。以
下、主切換部の動作について流路１５ａ（流体圧シリン
ダ）側で説明する。流体圧ポンプ１２から流体を流路１
５ａに供給するとき、主切換弁８０ａは開弁し、流体圧
ポンプ１２により流体を流路１５ａから排出するとき
も、主切換弁８０ａは開弁する。したがって、流体圧ポ
ンプ１２の回転による流体の圧力の変化により主切換弁
８０ａ，８０ｂが開弁する。これにより、主切換弁８０
ａ，８０ｂは開弁動作と流体圧ポンプ１２の起動信号と
が対応するため制御が簡単になるという効果がある。

【００３３】〔実施例 ８〕図１１は、本発明のさらに
他の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図である。
図中、図１０と同一符号のものは、先の実施例と同等部
分であるから、その説明を省略する。図１１の流体圧制
御装置１０Ｄは、戻り流体をなくすことによりタンクを
排除した例であり、主切換弁８０ａ，８０ｂは図１０の
実施例と同等である。しかし、リリーフ弁３６は、チェ
ック弁３７ａ，３７ｂにより異常高圧の流体を低圧側へ
逃がす油圧回路構成としている。また、タンクを排除し
たため、吸込弁は設けていない。

【００３４】そこで、流体圧ポンプ１２の破損防止策と
して、流路１５ｃと流路１５ｄの圧力を検知し、負圧に
なった場合は流体圧ポンプ１２の運転を停止させるとい
う方法を用いる。本実施例によれば、図１０と同様の効
果が期待されるほか、タンクがなくなるので非常にコン
パクトな流体圧制御装置１０Ｄを構成できる。

【００３５】〔実施例 ９〕図１２は、図１０および図
１１の流体圧制御装置に適用する主切換弁部の構成図で
ある。流体圧ポンプ１２と流体圧シリンダ１およびエネ
ルギ貯蔵装置２０との接続関係を示している。図中、添
字ａ，ｃは流体圧シリンダ１側、添字ｂ，ｄはエネルギ
貯蔵装置２０側を表わす。主切換弁８０ａ，８０ｂは、
流路１５ａ，１５ｂとパイロット室８３ａ，８３ｂとを
つなぐ流路８４ｃ，８４ｄの間に設けた絞り８１ａ，８
１ｂと、流路１５ｃ，１５ｄとパイロット室８３ａ，８
３ｂとをつなぐ流路８４ａ，８４ｂとの間に設けたチェ
ック弁８２ａ，８２ｂとにより構成されている。流路１
５ｃ，１５ｄは流体圧ポンプ１２に、流路１５ａ，１５
ｂは流体圧シリンダ１，エネルギ貯蔵装置２０に、それ
ぞれ接続している。

【００３６】次に、動作について流体圧シリンダ１側で
説明する。流体を流路１５ｃから流路１５ａへ流す場合
は、流体圧ポンプ１２により流路１５ｃ内の圧力を立ち
上がらせ、主切換弁８０ａをばね４７ｄのばね力に抗し
て開弁させる。また、流体を流路１５ａから流路１５ｃ
へ流す場合は、流体圧ポンプ１２を運転すると流路１５
ｃ内の圧力が低下し、流路８４ａからの流体圧によりチ
ェック弁８２ａを開き、流体圧ポンプ１２がパイロット
室８３ａの流体を吸い出す。これにともなって、絞り８
１ａがあるため、パイロット室８３ａ内には流体が流出
量以上は流入せずに圧力が低下し、流路１５ａの流体圧
が主切換弁８０ａを開弁する。逆にこのとき、エネルギ
貯蔵装置２０側では同時に全く正反対の動作をする。

【００３７】また、通常停止時において、例えば流体圧
シリンダ１側の流路１５ａの方が高圧の場合は、圧力は
流路１５ａ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｂの順に低くなって
いる。ただし、流路１５ｃ，１５ｄはほぼ同じ圧力であ
る。したがって、流体圧シリンダ１の流体圧は流路８４
ｃ、絞り８１ａ、パイロット室８３ａ、流路８４ａ、チ
ェック弁８２ａを通って流路１５ｃに作用し、流路１５
ｄへと及ぶ。つまり、定常状態では流路１５ａと流路１
５ｄの間は同じ圧力である。しかし、高圧側の流体は、
チェック弁８２ｂと主切換弁８０ｂとにより完全に低圧
側とは遮断される。

【００３８】このとき、高圧側の流路１５ｄ内の圧力を
Ｐｐ２、低圧側の流路１５ｂ内の圧力をＰｃ２、ばね４
７のばね力をＦ２とし、摩擦力を無視すれば、主切換弁
８０ｂが高圧側の流体圧を受ける面積Ｓ５は、次式で決
定する。

【数４】Ｓ５＜Ｆ２／（Ｐｐ２−Ｐｃ２） このようにＳ５を決定すれば必ず低圧側の主切換弁で流
体を遮断し、確実に乗りかご７の位置保持をすることが
できる。効果として、主切換弁８０ａ，８０ｂが簡単な
構造のため、流体圧制御装置の小形化と製作容易による
低価格化を図りうるという本実施例特有の効果がある。

【００３９】〔実施例 １０〕図１３は、本発明のさら
に他の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図であ
る。図１３に示す流体圧制御装置１０Ｅは、パイロット
切換弁３３ａ，３３ｂからの戻り流体を受けるタンク３
８を極力小さくするため、吸込弁は組み込まない構成と
したものである。切換弁部９０ａ，９０ｂは、図３およ
び図４の実施例と同様の動作と働きをする。エレベータ
運転中、流路１５ｅ，１５ｆ内が負圧となり、流体圧ポ
ンプ１２が破損するのを防止するための吸込弁に替わる
ものとして、流路１５ｅ，１５ｆの圧力を電気的に検知
する方法がある。すなわち、流路１５ｅ，１５ｆ内が負
圧になったときは、流体圧ポンプ１２の回転数を下げる
か、ゆっくりと停止させるようにモータ１１への信号を
制御することで達成される。あるいは、流体圧ポンプ１
２が破損する恐れのない場合は圧力を検知する必要はな
い。

【００４０】また、タンク３８内の流体は放っておくと
オーバーフローするため、タンク３８内の流体量を検知
しておく。オーバーフローしそうなときには、エレベー
タ停止時に電磁弁９１を励磁させると同時に流体をエネ
ルギ貯蔵装置側流路１５ｂへ送る方向に流体圧ポンプ１
２をゆっくり回転させることで、タンク３８内の流体を
流体圧制御装置に戻すことができる。さらに、リリーフ
弁３６では、流体圧制御弁内の異常高圧を防止するため
シャトル弁３５により高圧側を選択し、チェック弁９２
ａ，９２ｂにより低圧側を選択して圧力を調整する構成
である。本実施によれば、タンク３８を小形化でき駆動
動力も小さくて済むエレベータの流体圧制御装置を実現
できる。

【００４１】〔実施例 １１〕図１４は、本発明のさら
に他の実施例に係る流体圧制御装置の油圧回路図であ
る。図１４に示す流体圧制御装置１０Ｆでは、主切換弁
９０ａ、パイロット切換弁３３、吸込弁９３共に一個だ
けで構成され、流体圧シリンダ側の流路１５ａが常にエ
ネルギ貯蔵装置側の流路１５ｂよりも高くなるように設
定することで、流体圧制御弁の部品点数を削減できる。
主切換弁部９０ａの動作と働きは図３および図４の実施
例と同様である。

【００４２】リリーフ弁３６は、設定圧力以上になると
低圧側の流路１５ｂに流体を逃がして圧力調整をする。
吸込弁９３は、通常は流路１５ｇの方が流路１５ｂより
も高く、流体圧ポンプ１２により流路１５ｅから流路１
５ｂへ流体を流すとき、吸込弁９３は閉弁している。し
かし、切換弁部９０ａにて故障が生じ流路１５ｅの方が
流路１５ｂよりも低くなった場合は、吸込弁９３が開弁
し、低圧側の流体を流路１５ｇより吸い込み、流体圧ポ
ンプ１２を保護する。また、電磁弁９１は図１３の実施
例と同様の動作と働きをする。以上のように構成するこ
とにより、部品点数を削減し、従来のものよりも駆動動
力の小さい流体圧制御弁を構成することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、流体圧エレベータを駆動するときのエネルギ効率
を向上して駆動動力を低減しうる流体圧エレベータを提
供することができる。また、本発明によれば、簡単な構
造の制御弁とし、流体圧制御装置を小形化して設置面積
を小さくし、建物の利用効率を向上しうる流体圧エレベ
ータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る流体圧エレベータの略
示構成図である。

【図２】本発明の他の実施例に係る流体圧制御装置の略
示構成図である。

【図３】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御装
置の油圧回路図である。

【図４】図３の流体圧制御装置における主切換弁の構造
図である。

【図５】図３の流体圧制御装置の油圧回路と各弁の構成
を示す断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御装
置の油圧回路図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例に係る主切換弁部の
構成を示す断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例に係る主切換弁部の
構成を示す断面図である。

【図９】図８に示す第一のパイロット切換弁の一例を示
す断面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御
装置の油圧回路図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御
装置の油圧回路図である。

【図１２】図１０および図１１の流体圧制御装置に適用
する主切換弁部の構成図である。

【図１３】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御
装置の油圧回路図である。

【図１４】本発明のさらに他の実施例に係る流体圧制御
装置の油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 流体圧シリンダ ７ 乗りかご １０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０
Ｆ 流体圧制御装置 １１ モータ １２ 流体圧ポンプ １３，１４ 制御弁 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 流路 ２０ エネルギ貯蔵装置 ３１，３２，６０，７０，８０ａ，８０ｂ，９４，９４
ａ，９４ｂ 主切換弁 ３３，３３ａ，３３ｂ パイロット切換弁 ３４，３５ シャトル弁 ３６ リリーフ弁 ３７，３７ａ，３７ｂ 吸込弁 ３８ タンク ４８，４８ａ，６３，７１，８３，８３ａ，８３ｂ パ
イロット室 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，６４，６５，６６
ａ，６６ｂ，７２ａ，７ ２ｂ，７２ｃ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ 流路 ６１，６２ａ，６２ｂ パイロット切換弁 ８１ａ，８１ｂ 絞り ８２ａ，８２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９３ チェック弁 ９１ 電磁弁 ９０ａ，９０ｂ 切換弁部 １４０ 精密位置補正装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 春夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 小笠原 剛 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (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

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧シリンダへ供給するか、あるいは
   前記流体圧シリンダから排出する流体の流量を制御し
   て、前記流体圧シリンダの頂部に直接的にあるいは間接
   的に結合した乗りかごの速度を制御する流体圧エレベー
   タにおいて、 流体圧エネルギを一時貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、こ
   のエネルギ貯蔵手段と前記流体圧シリンダとの間にあっ
   て、すくなくとも流体圧ポンプと流体圧制御弁とを有す
   る流体圧制御装置と、これら、流体圧シリンダ、流体圧
   制御装置、およびエネルギ貯蔵手段を結ぶ流体流路とを
   備え、 前記流体圧制御装置によって前記エネルギ貯蔵手段と前
   記流体圧シリンダとの間で流体を往復させて、前記流体
   圧シリンダを伸縮させ、乗りかごを上昇、下降させるよ
   うに構成した ことを特徴とする流体圧エレベータ。
2. 【請求項２】 流体圧シリンダへ供給するか、あるいは
   前記流体圧シリンダから排出する流体の流量を制御し
   て、前記流体圧シリンダの頂部に直接的にあるいは間接
   的に結合した乗りかごの速度を制御する流体圧エレベー
   タにおいて、 流体圧エネルギを一時貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、 このエネルギ貯蔵手段と前記流体圧シリンダとの間にあ
   って、インバータで速度制御されるモータと、それによ
   り駆動される流体圧ポンプと、流体圧ポンプから流体圧
   シリンダあるいはエネルギ貯蔵手段へ給排する流体を制
   御する流体圧制御弁と、戻り流体を回収するタンクとを
   有する流体圧制御装置と、 これら、流体圧シリンダ、流体圧制御装置、およびエネ
   ルギ貯蔵手段を結ぶ流体流路とを備え、 前記流体圧制御装置によって前記エネルギ貯蔵手段と前
   記流体圧シリンダとの間で流体を往復させて、前記流体
   圧シリンダを伸縮させ、乗りかごを上昇、下降させるよ
   うに構成した ことを特徴とする流体圧エレベータ。
3. 【請求項３】 流体圧制御装置における流体圧制御弁
   は、流体圧ポンプからの流体を制御する主切換弁と、そ
   れを駆動するパイロット切換弁と、異常高圧を防止する
   リリーフ弁と、配管およびポンプが負圧になることを防
   止する吸込弁と、戻り流体を回収するタンクとからなる
   ことを特徴とする請求項２記載の流体圧エレベータ。
4. 【請求項４】 流体圧制御弁における主切換弁は、主切
   換弁のパイロット室の流体を、パイロット切換弁かある
   いは電磁弁のいずれかで制御することによって駆動する
   ことを特徴とする請求項３記載の流体圧エレベーター。
5. 【請求項５】 流体圧制御弁における主切換弁は、第一
   のパイロット切換弁によって駆動され、第一のパイロッ
   ト切換弁は第二のパイロット切換弁によって駆動される
   ことを特徴とする請求項３記載の流体圧エレベータ。
6. 【請求項６】 流体圧制御装置における流体圧制御弁
   は、流体圧ポンプからの流体を制御する主切換弁と、そ
   れを駆動するためにパイロット室の流体を制御するチェ
   ック弁および絞りと、異常高圧を防止するリリーフ弁
   と、配管および流体圧ポンプが負圧になることを防止す
   る吸込弁と、戻り流体を回収するタンクとからなること
   を特徴とする請求項２記載の流体圧エレベータ。
7. 【請求項７】 流体圧制御装置における流体圧制御弁
   は、流体圧ポンプからの流体を制御する主切換弁と、そ
   れを駆動するためにパイロット室の流体を制御するチェ
   ック弁および絞りと、異常高圧を防止するリリーフ弁
   と、配管および流体圧ポンプが負圧になることを防止す
   る吸込弁とからなることを特徴とする請求項２記載の流
   体圧エレベータ。
8. 【請求項８】 流体圧制御弁における主切換弁は、主切
   換弁のパイロット室の流体を、チェック弁および絞りで
   制限することにより駆動することを特徴とする請求項６
   または７記載のいずれかの流体圧エレベータ。
9. 【請求項９】 流体圧制御弁における主切換弁は、主切
   換弁のパイロット室と、流体圧シリンダ側あるいはエネ
   ルギ貯蔵手段側のいずれかのポートとを連通する流路に
   絞りを配し、さらに主切換弁のパイロット室と流体圧ポ
   ンプ側のポートとの間にチェック弁を設け、パイロット
   室から流体圧ポンプへの流体の流れのみ許容するように
   したことを特徴とする請求項６または７記載のいずれか
   の流体圧エレベータ。
10. 【請求項１０】 流体圧制御装置内における流体圧制御
    弁は、二個の主切換弁を有し、その一個は流体圧シリン
    ダ側の流体を、他の一個はエネルギ貯蔵手段側の流体を
    制御し、常に圧力の高い方の主切換弁により流体を遮断
    することを特徴とする請求項２記載の流体圧エレベー
    タ。
11. 【請求項１１】 流体圧制御装置内における流体圧制御
    弁は、二つの主切換弁を有し、その一個は流体圧シリン
    ダ側の流体を、他の一個はエネルギ貯蔵手段側の流体を
    制御し、常に圧力の低い方の主切換弁により流体を遮断
    することを特徴とする請求項２記載の流体圧エレベー
    タ。
12. 【請求項１２】 流体圧制御弁は、流体圧ポンプからの
    流体を制御する主切換弁と、それを駆動するパイロット
    切換弁と、異常高圧を防止するリリーフ弁と、流体を回
    収するタンクと、ポンプポートとタンクとの間に設けた
    電磁弁とからなることを特徴とする請求項２記載の流体
    圧エレベータ。
13. 【請求項１３】 エネルギ貯蔵手段側の圧力より常に流
    体圧シリンダ側の圧力の方が低くなるように設定したこ
    とを特徴とする請求項１記載の流体圧エレベーター。
14. 【請求項１４】 流体圧制御弁は、流体圧ポンプからの
    流体を制御する主切換弁と、それを駆動するパイロット
    切換弁と、異常高圧を防止するリリーフ弁と、配管およ
    びポンプが負圧になることを防止する吸込弁と、戻り流
    体を回収するタンクと、ポンプポートとタンクとの間に
    設けた電磁弁とからなることを特徴とする請求項１また
    は１３記載のいずれかの流体圧エレベータ。
15. 【請求項１５】 流体圧制御弁は、電磁弁と流体圧ポン
    プにより流体圧シリンダあるいはエネルギ貯蔵装置内に
    流体を補給することを特徴とする請求項１２および１４
    記載のいずれかの流体圧エレベータ。
16. 【請求項１６】 流体圧シリンダへ供給するか、あるい
    は前記流体圧シリンダから排出する流体の流量を制御し
    て、前記流体圧シリンダの頂部に直接的にあるいは間接
    的に結合した乗りかごの速度を制御する流体圧エレベー
    タにおいて、 流体圧エネルギを一時貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、こ
    のエネルギ貯蔵手段と前記流体圧シリンダとの間にあっ
    て、すくなくとも流体圧ポンプと流体圧制御弁とを有す
    る流体圧制御装置と、乗りかごの位置補正装置と、これ
    ら、流体圧シリンダ、流体圧制御装置、位置補正装置、
    およびエネルギ貯蔵手段を結ぶ流体流路とを備えた ことを特徴とする流体圧エレベータ。