JPS6363463B2

JPS6363463B2 -

Info

Publication number: JPS6363463B2
Application number: JP56108179A
Authority: JP
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1988-12-07
Also published as: JPS5811475A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は油圧エレベータの速度制御装置に係
り、特に速度帰還形制御系による油圧エレベータ
の起動時の不感帯を最小にする速度制御装置に関
する。

第１図は従来の油圧エレベータの速度帰還形制
御系を示すものである。

定吐出容量形油圧ポンプ（以下ポンプという）
１は吐出管路２より圧油を吐出し、吐出管路２の
圧油は分流して一方の分岐管路２ａよりチエツク
弁３を介して油圧エレベータ昇降用油圧シリンダ
４に供給され、他方の分岐管路２ｂより流量制御
弁５のブリードオフ通路５ａで絞られてタンク６
に排出される。流量制御弁５はピストン５ｂによ
つて離隔されたパイロツト室５ｃとタンク連通室
５ｄ、ピストン５ｂをパイロツト室側に押圧する
ばね５ｅおよび前記ブリードオフ通路５ａにより
形成されている。分岐管路２ｂよりパイロツト管
路７が取出され、パイロツト管路７は比例電磁弁
８の圧力室８ａに接続されるとともにパイロツト
管路９を介して流量制御弁５のパイロツト室５ｃ
に接続されている。速度指令１０の指令値Ｅとエ
レベータかご１１の実際の速度を速度検出器１２
で検出した値ｅとの偏差が比較器１３で算出さ
れ、この偏差が増巾器１４を介して励磁電流ｉと
して比例電磁弁８に入力される。比例電磁弁８は
励磁電流ｉによつて付勢されるマグネツト８ｂ、
励磁電流ｉに比例した推力Ｆを与えられるプラン
ジヤ８ｃとその先端のフラツパ８ｄ、前記推力Ｆ
に対抗する抗力ｆとしてパイロツト管路７よりの
圧油を噴出するノズル８ｅおよびプランジヤ８ｃ
とフラツパ８ｄを収容するとともに圧油をタンク
へ連通する前記圧力室８ａにより形成される。ま
た、１５はエレベータかご１１を昇降するラム、
１６は電動機、１７はサクシヨンストレーナであ
る。

このように構成された油圧エレベータの速度帰
還形制御系では、速度指冷値Ｅと実際の速度ｅと
の偏差に比例した推力Ｆと前記抗力ｆが等しくな
るよう制御され、この抗力ｆは前記パイロツト管
路７の圧力ｐに変換され、前記パイロツト室５ｃ
を介してブリードオフ通路５ａの開度を制御す
る。すなわち、推力Ｆが増大すればパイロツト室
５ｃの圧力ｐも増大し、ピストン５ｂを押し下げ
てブリードオフ通路５ａの開度を小さくし、分岐
管路２ｂよりタンク６に排出される流量を減少さ
せる。したがつて、ポンプ１の吐出量のうち分岐
管路２ａを介して油圧エレベータ昇降用油圧シリ
ンダ４に送られる流量が増大し、エレベータかご
１１の速度が増大する。このように、速度指令値
Ｅにより与えられた圧油の必要流量を油圧エレベ
ータ昇降用油圧シリンダに送り、残りの流量をタ
ンクに排出して油圧エレベータの速度制御を行う
ことができる。

ところで、上記比例電磁弁８はパイロツト管路
７よりの圧油による抗力ｆを直接プランジヤ８ｃ
の先端のフラツパ８ｄの推力Ｆに対抗させてパイ
ロツト管路７の圧力ｐを制御する形式のもので、
一般にノズル−フラツパ形と呼ばれている。この
形式の比例電磁弁を油圧エレベータの速度帰還形
制御系に用いた場合、特に油圧エレベータの起動
時において次のような問題を生ずる。

油圧エレベータの起動前にはポンプ１の吐出量
はすべて分岐管路２ｂより流量制御弁５のブリー
ドオフ通路５ａを通つてタンク６に排出されてお
り、ブリードオフ通路５ａは最大開度を保つてい
る。分岐管路２ｂには前記最大開度に応じた初期
ブリード圧力が発生しており、このときパイロツ
ト管路７およびパイロツト室５ｃには初期パイロ
ツト圧力p₁が発生している。したがつてノズル８
ｅより噴出される圧油も初期抗力f₁を保つてい
る。起動時には速度指令１０より指令値（電圧）
Ｅが与えられるが、この指令値Ｅは起動指令開始
時から油圧エレベータの加速時の間はランプ入力
である。すなわち、Ｅ（ｔ）＝α₁t …(1) で表わされる（但しα₁は指令電圧比例定数）。こ
のときマグネツト８ｂに与えられる励磁電流ｉは
指令電圧Ｅを増巾器１４で電流値に増巾変換した
ものであるから第２図に示すようにランプ入力で
ある。すなわち、ｉ（ｔ）＝α₂t …(2) で表わされる（但しα₂は励磁電流比例定数）。ま
た、プランジヤ８ｃの推力Ｆは励磁電流ｉに比例
するから、Ｆ＝βi（ｔ）＝βα₂t …(3) で表わされる（但しβは比例電磁弁における推力
比例定数）。

この推力Ｆが前記初期抗力f₁よりも小さい範
囲、すなわち、Ｆ≦f₁では励磁電流ｉがマグネツ
ト８ｂに与えられてもプランジヤ８ｃは動かない
ため、抗力f₁はそのままであり、パイロツト室５
ｃの圧力p₁も保持される。時間t₁において励磁電
流ｉがi₁になつたときF₁＝f₁となり、推力Ｆがf₁
を越えて始めてプランジヤ８ｃが急激に動かさ
れ、抗力ｆも大きくなつて圧力ｐも増大し、ブリ
ードオフ通路５ａの開度が急激に小さくなり、分
岐管路２ｂの圧力も高くなるため、ポンプ１の圧
油がチエツク弁３を押し開いて急激に油圧エレベ
ータ上昇用油圧シリンダ４に送られる。このため
エレベータかご１１は急激に動き、上昇速度は指
令値Ｅを越え、逆に速度を減ずるべく励磁電流ｉ
が出力され、推力Ｆを減少してブリードオフ通路
５ａの開度を大きくする。このようなことが振動
的に繰り返された後、油圧エレベータの通常の加
速状態に入る。

また、油圧エレベータの負荷が変動する（たと
えば積荷の重量の変化）、いわゆる負荷変動によ
り、分岐管路２ｂのブリード圧力が変化し、ノズ
ル８ｅの抗力ｆも変動するため、指令値Ｅが同じ
入力であつても起動時における油圧エレベータの
速度が変化する。

上述のように、ノズル−フラツパ形の比例電磁
弁を用いると、油圧エレベータが起動するまでに
t₁の無駄時間を費す、すなわち、比例電磁弁に不
感帯が存在し、かつ、起動時の油圧エレベータの
走行特性が振動的になる欠点があり、また、負荷
変動によつても走行特性が変化するという問題が
ある。

このような問題点は、無負荷時の不感帯に相当
するバイアス電圧を予め速度指令１０に与えてお
くこと、また、負荷変動を検出して、この変動分
に相当するバイアス電圧を調節するなどの電気的
手段によつて解決することが可能であるが、制御
系が複雑となり、コストが上る。また本来の比例
電磁弁が不感帯を有するという根本的問題を解決
したことにはならない。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を除
き、本来の比例電磁弁の不感帯を極力小さくして
油圧エレベータの起動遅れをなくし、かつ起動時
の油圧エレベータの走行特性を良好にし得る速度
制御装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、比例電磁
弁をパイロツト管路が接続される圧力室とこの圧
力室に圧油流出路を介して連通し圧油をタンクに
ドレーンするタンク室に分離し、この圧力室に指
令値と速度検出値との偏差信号に比例した推力で
プランジヤーと一体的に移動する弁体を設け、こ
の弁体に弁体の移動方向の両側においてほぼ均等
な受圧面積を形成し、かつ圧力室とタンク室を分
離する部材と弁体との間にばねを介在させ、弁体
の移動量に応じて前記圧油流出路の開度を調整す
るようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を第３図および第４図
により説明する。第３図および第４図において、
第１図と同一符号のものは同一のものもしくは相
当するものを示す。

比例電磁弁１８の圧力室１８ａにはパイロツト
管路７が接続され、圧力室１８ａに圧油流出路１
８ｄを介して連通するタンク室１８ｅは部材１８
ｆにより圧力室１８ａと分離されている。圧力室
１８ａにはマグネツト１８ｂに励磁電流ｉが与え
られると励磁電流ｉに比例した推力Ｆでプランジ
ヤ１８ｃと一体的に移動する弁体１８ｇが設けら
れ、弁体１８ｇの移動方向の両側の受圧面積をほ
ぼ等しくするようにプランジヤ１８ｃの直径と弁
体１８ｇの先端部の直径がほぼ同じ寸法に選定さ
れている（第４図参照）。弁体１８ｇと部材１８
ｆとの間にばね１８ｈが弁体１８ｇの推力Ｆに対
抗するように介在されている。タンク室１８ｅは
管路１９を介して圧油をタンク６に連絡する。

このように形成された比例電磁弁１８はパイロ
ツト管路７よりの圧油が圧力室１８ａ内において
弁体１８ｇの移動方向の両側にほぼ等しい力で作
用するため、パイロツト管路７の圧力ｐの変化に
より弁体１８ｇの推力Ｆは何等の影響を受けな
い。そこで、油圧エレベータの起動時に速度指令
１０の指令値Ｅが与えられると、弁体１８ｇに推
力Ｆが発生し、この推力Ｆとばね１８ｈの抗力k_x
が均合うことになる。但しｋはばね１８ｈのばね
定数、ｘはばね１８ｈのたわみ量である。そこで
第(3)式を参照するに、推力Ｆとばね抗力の均合条
件は、Ｆ＝βα₂t＝k_x …(4) となる。(4)式より、ｔ＝k_x／βα₂ …(5) したがつて、比例電磁弁１８の起動開始時間は、 t₀＝k_x0／βα₂ …(6) となる。但しx₀はばね１８ｈの初期たわみ量であ
る。前述のように、β、α₂は比例電磁弁１８によ
つて決定される定数であるから、βα₂に比べてk_x0
を十分小さく取れば起動開始時間t₀を極小にする
ことができる。これはばね定数ｋを小さくする、
すなわち非常に弱いばねを使用すれば良く、また
初期たわみ量x₀を小さく選定しても良いことを意
味する。

上記本発明の実施例は下記の効果を奏する。

(1) 速度帰還制御系による油圧エレベータの速度
制御において、起動時の比例電磁弁の不感帯を
小さくすることができ起動遅れが極小となる。

(2) 油圧エレベータの起動が安定し、走行特性が
良好となる。

(3) 負荷変動があつても油圧エレベータの走行特
性が影響を受けない。

(4) 上記の効果を具えた制御系を安価に製作でき
る。

以上説明したように本発明によれば、起動遅れ
がなく、走行特性が良好でかつ安価な油圧エレベ
ータの速度制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧エレベータの速度帰還形制
御系を示す油圧回路図、第２図は比例電磁弁に与
えられる加速時の励磁電流ｉと時間との関係を示
す特性図、第３図は本発明の一実施例に係る油圧
エレベータの速度帰還制御系を示す油圧回路図、
第４図は第３図に示した比例電磁弁の構造を示す
要部拡大図である。１……定吐出容量形ポンプ、２……吐出管路、
２ａ，２ｂ……分岐管路、４……油圧エレベータ
昇降用油圧シリンダ、５……流量制御弁、５ａ…
…ブリードオフ通路、６……タンク、７……パイ
ロツト管路、１８……比例電磁弁、９……導入
路、１０……速度指令、１２……速度検出器、１
３……比較器、１８ａ……圧力室、１８ｄ……圧
油流出路、１８ｅ……タンク室、１８ｃ……プラ
ンジヤ、１８ｇ……弁体、１８ｈ……ばね、Ｅ…
…速度指令値、ｅ……速度検出値、ｉ……励磁電
流。

Claims

【特許請求の範囲】１定吐出容量形油圧ポンプの吐出管の一方の分
岐管路に油圧エレベータ昇降用油圧シリンダを接
続し、他方の分岐管路に前記定吐出容量形油圧ポ
ンプの圧油のブリードオフ制御を行う流量制御弁
を接続し、他方の分岐管路から取り出したパイロ
ツト管路を比例電磁弁に接続するとともに前記流
量制御弁に導き、油圧エレベータの速度検出値と
速度指令値との偏差信号によつて前記比例電磁弁
を操作し、この操作量に比例して前記流量制御弁
のブリードオフ通路の開度を制御する油圧エレベ
ータの速度制御装置において、前記比例電磁弁を
前記パイロツト管路が接続される圧力室とこの圧
力室に圧油流出路を介して連通し圧油をタンクに
ドレーンするタンク室に分離し、この圧力室に前
記偏差信号に比例した推力でプランジヤと一体的
に移動する弁体を設け、この弁体に弁体の移動方
向の両側においてほぼ均等な受圧面積を形成し、
かつ前記圧力室と前記タンク室を分離する部材と
弁体との間にばねを介在させて、前記弁体の移動
量に応じて前記圧油流出路の開度を調整するよう
にしたことを特徴とする油圧エレベータの速度制
御装置。２特許請求範囲第１項において、前記ばねのば
ね定数ｋと初期たわみ量x₀との積kx₀を比例電磁
弁の推力比例定数βと励磁電流比例定数α₂との積
βα₂に比べて十分小さく選定したことを特徴とす
る油圧エレベータの速度制御装置。