油圧式エレベータの安全弁装置およびその動作状態確認方法
【課題】落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和し、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善するとともに、安全弁装置の動作状況のチェックを容易に行えること。
【解決手段】落下防止弁３１が、油圧シリンダと主弁との間の管路に設けられ、異常時において油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する。落下防止弁３１に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁３３が設けられる。補助弁３３は、差圧によって移動するスプール５２と、スプールの両端部にそれぞれ設けられ、差圧がないときのスプールのストローク位置および差圧が発生したときのスプールの移動量を設定するためのバネ部材５８ａ，５８ｂと、スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路６１と、差圧によるスプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサＳＥ１，２とを有する。
【解決手段】落下防止弁３１が、油圧シリンダと主弁との間の管路に設けられ、異常時において油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する。落下防止弁３１に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁３３が設けられる。補助弁３３は、差圧によって移動するスプール５２と、スプールの両端部にそれぞれ設けられ、差圧がないときのスプールのストローク位置および差圧が発生したときのスプールの移動量を設定するためのバネ部材５８ａ，５８ｂと、スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路６１と、差圧によるスプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサＳＥ１，２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置およびその動作状態確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧エレベータは、電動機により駆動される油圧ポンプ、乗りかごを昇降駆動する油圧シリンダ、油圧ポンプまたは油タンクと油圧シリンダとの間に接続されて圧油の給排を制御する主弁装置などから構成される。
【０００３】
油圧シリンダを上昇させるときには、電動機の回転速度を制御してまたは制御弁により油圧ポンプからの吐出量を可変することによって、油圧シリンダに供給される圧油の流量を調整して油圧シリンダの上昇速度を制御する。油圧シリンダを下降させるときには、主弁装置をオンして油圧シリンダ内の圧油が主弁装置を通って油タンクに排出されるように制御する。油圧シリンダから排出される圧油の流量を調整することにより、油圧シリンダの下降速度が制御される。
【０００４】
従来において、乗りかごおよび油圧シリンダの下降時における主弁による圧油制御が異常となった場合に、乗りかごを即時に停止させてその落下を防止するための落下防止弁が、安全弁装置として設けられている（特許文献１）。
【０００５】
図１１は従来の油圧式エレベータ８０の油圧回路図である。
【０００６】
図１１において、油圧ポンプ８１から送出される圧油は、主弁装置８２および落下防止弁８３を含む主管路ＫＭを経由して、油圧シリンダ８６に供給される。これによって乗りかごは上昇する。主弁装置８２の切り換えによって、油圧シリンダ８６から排出される圧油は、落下防止弁８３および主弁装置８２を経由して油タンク８７に戻る。これによって乗りかごは下降する。
【０００７】
落下防止弁８３は、ハウジング９１の穴の内部を密に摺動するピストン９２によって第１の弁室ＲＣ１１と第２の弁室ＲＣ１２とに仕切られている。ピストン９２には弁体９３が一体に設けられており、弁体９３が弁座９４に密接することによって、第２の弁室ＲＣ１２は第３の弁室ＲＣ１３から遮断される。第１の弁室ＲＣ１１には、ピストン９２を第２の弁室ＲＣ１２の方へ付勢するバネ９５が設けられている。
【０００８】
落下防止弁８３は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ８６に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの圧力によって弁体９３が開く。油圧シリンダ８６から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低いときにはピストン９２が主管路ＫＭの圧力に押されて図の上方へ移動し、弁体９３が弁座９４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ９５の付勢力も加わって、ピストン９２が図の下方へ移動し、弁体９３が弁座９４に押し付けられて流路が閉じる。
【０００９】
オリフィス８５は、パイロット流路ＫＰ１１の流量を絞り、電磁切換え弁８４は、ソレノイドがオフのときにパイロット流路ＫＰ１２を遮断しオンのときにパイロット流路ＫＰ１２を流通させる。したがって、電磁切換え弁８４がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１１がオリフィス８５で絞られるので第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低下し、電磁切換え弁８４がオフすると、オリフィス８５の存在に関係なく第１の弁室ＲＣ１１の圧力が高くなる。電磁切換え弁８４は、油圧式エレベータが停止しているときおよび上昇中はオフであり、下降時にオンとなるように制御される。
【００１０】
乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ８６の下降中は、落下防止弁８３の弁体９３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置８２が遮断されるとともに、電磁切換え弁８４がオフとなり、落下防止弁８３の弁体９３が閉じられる。これによって、主弁装置８２が万が一動作しなかった場合でも、落下防止弁８３による主管路ＫＭの遮断によって、油圧シリンダ８６の下降、つまり乗りかごの落下が防止される。
【００１１】
このように、特許文献１の安全弁装置では、主弁に万が一の故障が発生した場合のために、主弁とは別に落下防止弁８３を設け、安全のための弁装置の二重化が図られている。
【００１２】
また、特許文献１に開示された安全弁装置には、落下防止弁８３が作動したときの衝撃を緩和するために、落下防止弁８３の作動時における当該落下防止弁８３による圧力降下を差圧ΔＰとして検出し、当該落下防止弁８３による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための、補助弁が設けられている。
【００１３】
図１２において、補助弁３３３は、スプール３５２のストローク位置に応じてパイロット流路ＫＰ１１における流量を調整する、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁３３３は、ハウジング３５１の穴の内部をスプール３５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室における流路を絞り調整する。スプール３５２には、テーパ面部３５４に続いてランド部３５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するテーパ面部３５４の位置によって決定される。ポートＰＴ１にランド部３５５が対向した場合には流路が遮断される。
【００１４】
ハウジング３５１の穴の左端部の油室に通じるポートには、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。その油室には、スプール３５２を右方向に付勢するバネ３５８が設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ３５９が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−１９６５３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、特許文献１に開示された安全弁装置では、これによって落下防止弁８３が作動したときの衝撃が緩和されるが、次の問題がある。
【００１７】
すなわち、特許文献１で提案された補助弁では、差圧ΔＰによってスプール３５２を移動させるためのバネ３５８が、ハウジング３５１の穴の左端部の油室のみに設けられている。スプール３５２は、差圧ΔＰがないときにはバネ３５８の付勢力によって右端側に押しつけられ、差圧ΔＰが発生すると、バネ３５８の付勢力に抗して左側へ移動する。
【００１８】
このような構造であるから、差圧ΔＰによってスプール３５２を正確にかつ応答性よく移動させるためには、精度の極めて高いバネ３５８を用いる必要があった。つまり、精度の低いバネを用いた場合には、差圧ΔＰが小さいときにスプール３５２が移動しないいわゆる不感帯が大きくなってしまう。
【００１９】
また、油圧シリンダ８６の上昇開始時に、主弁装置８２から主管路ＫＭに圧油が供給されても、第１の弁室ＲＣ１１の圧油がすぐには排出されないため、弁体９３の開放が遅れる。この点においても、油圧シリンダ８６の上昇時の立ち上がり特性に問題があった。また、差圧ΔＰが大きくなるため圧力損失が発生し、そこにエネルギーのロスが生じていた。
【００２０】
また、特許文献１に開示された安全弁装置では、安全弁装置が確実に動作するか否かという、動作状況のチェックを行えないという問題がある。
【００２１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和し、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善するとともに、安全弁装置の動作状況のチェックを容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る実施形態の装置は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、を有し、前記補助弁は、前記差圧によって移動するスプールと、前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、前記差圧による前記スプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサと、を有する。
【００２３】
好ましくは、前記主弁が開状態となり、前記落下防止弁が閉状態となって、前記ストロークセンサが検知を行ったときに、前記補助弁および前記落下防止弁の動作が正常であるとする信号を出力する、動作確認装置が設けられる。
【００２４】
また好ましくは、前記ストロークセンサは、前記油圧シリンダがかごを昇降させる通常の動作による差圧によっては検知することがなく、通常の動作による差圧を越えたときに検知を開始する。
【００２５】
また好ましくは、前記ストロークセンサは、前記スプールから軸方向に突出して設けられた先端チップと、当該補助弁のハウジングの側から突出して前記先端チップに対向するように設けられた接点部材と、を有し、前記スプールの移動によって前記先端チップと前記接点部材とが接触しまたは分離するように構成される。
【００２６】
また好ましくは、前記先端チップまたは前記接点部材の少なくとも一方が、軸方向に移動可能でありかつバネ部材によって互いに接触する方向に付勢される。
【００２７】
なお、本発明における「かご」には、エレベータ用の乗りかごの他に、荷物などを運搬するためのパレットや支持板などが含まれる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和し、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善するとともに、安全弁装置の動作状況のチェックを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧式エレベータの油圧回路の例を示す図である。
【図２】油圧式エレベータの安全弁装置の回路を示す図である。
【図３】補助弁の構造の例を示す断面図である。
【図４】ストロークセンサの検知動作の例を示す図である。
【図５】各部の動作状態の例を示すタイミング図である。
【図６】補助弁の構造の他の例を示す断面図である。
【図７】図６の補助弁の一部を拡大し示す断面図である。
【図８】補助弁の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【図９】安全弁装置の動作確認の手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】安全弁装置の動作確認の手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】従来の油圧式エレベータの油圧回路図である。
【図１２】従来の補助弁の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１において、油圧式エレベータ１は、油圧ポンプ１１、主弁装置１２、フィルタ１３、安全弁装置１４、油圧シリンダ１５、油タンク１６、および制御装置１７などからなっている。
【００３１】
油圧ポンプ１１は、図示しない電動機によって回転駆動される。回転速度を制御することによって圧油の吐出量を制御し、これによって乗りかごの上昇時の速度を制御することが可能である。
【００３２】
また、電動機を停止した状態で、主弁装置１２を制御することによって、油圧シリンダ１５から排出される圧油の流量を制御し、これによって乗りかごの下降時の速度を制御することが可能である。また、上昇時および下降時のいずれにおいても、高速と低速とを切り換えて制御することが可能である。これらの制御は制御装置１７によって行われる。
【００３３】
主弁装置１２は、チェック弁２１、チェック付き流量調整弁２２、流量調整弁２３、および圧力調整弁２４などからなる。乗りかごの上昇時には、油圧ポンプ１１からの圧油がチェック弁２１を経由して主管路ＫＭに送出され、フィルタ１３および安全弁装置１４を経て油圧シリンダ１５に供給される。流量調整弁２３によって流量の調整が可能である。
【００３４】
乗りかごの下降時には、油圧シリンダ１５から主管路ＫＭに排出される圧油は、安全弁装置１４およびフィルタ１３を経由し、チェック付き流量調整弁２２を経て油タンク１６に戻る。フィルタ１３は、主管路ＫＭ中の異物の除去などを行う。
【００３５】
図２において、安全弁装置１４は、落下防止弁３１、電磁切換え弁３２、補助弁３３、オリフィス３４、オリフィス３５、フィルタ３６、およびフィルタ３７などから構成される。
【００３６】
落下防止弁３１は、ハウジング４１に設けられた円柱状の穴の内部を密に摺動するピストン４２によって第１の弁室ＲＣ１と第２の弁室ＲＣ２とに仕切られている。ピストン４２には弁体４３が一体に設けられており、弁体４３が弁座４４に密着することによって、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３とが互いに遮断される。第１の弁室ＲＣ１には、ピストン４２を第２の弁室ＲＣ２の方へ付勢するバネ４５が設けられている。
【００３７】
落下防止弁３１は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ１５に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの油圧力によって弁体４３が開く。油圧シリンダ１５から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低いときにはピストン４２が主管路ＫＭの圧力に押されて図２の上方へ移動し、弁体４３が弁座４４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ４５の付勢力も加わって、ピストン４２が図２の下方へ移動し、弁体４３が弁座４４に押し付けられて流路が閉じる。
【００３８】
図３に示されるように、補助弁３３は、スプール５２のストローク位置Ｌに応じてパイロット流路ＫＰ１における流量を調整するという、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁３３は、ハウジング５１の穴の内部をスプール５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室ＨＲ１における流路を絞り調整する。
【００３９】
つまり、スプール５２には、ランド部５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するランド部５５の位置によって決定される。ポートＰＴ１には、図２に示すような穴６１が設けられており、ランド部５５の位置によって穴６１の塞がれる部分が変化する。これにより、スプール５２のストローク位置Ｌに応じて流路面積が可変調整される。ポートＰＴ１の穴６１の全体にランド部５５が対向した場合には、流路が遮断される。
【００４０】
ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２に通じるポートＰＴ３にもパイロット流路ＫＰ１が接続され、スプール５２の右側の端面にパイロット流路ＫＰ１の圧力が加わるようになっている。また、スプール５２には、シールのためのパッキン５７およびラビリンス溝５３、５６が設けられている。
【００４１】
ハウジング５１の穴の左端部の油室ＨＲ３に通じるポートＰＴ４には、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。油室ＨＲ３には、スプール５２を右方向に付勢するバネ５８ａが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ａが設けられている。
【００４２】
ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２には、スプール５２を左方向に付勢するバネ５８ｂが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ｂが設けられている。
【００４３】
これら、２つのバネ５８ａ、５８ｂによって、差圧ΔＰがない自由状態におけるストローク位置ＬＮ、つまり油室ＨＲ２と油室ＨＲ３との間に差圧がないときのスプール５２のストローク位置ＬＮが設定され、かつ、差圧が発生したときのスプール５２の移動量が設定される。
【００４４】
つまり、そのようなストローク位置ＬＮは、バネ５８ａ、５８ｂの自由長さおよびバネ定数などによって設定され、また、調整ネジ５９ａ，５９ｂの調整位置（ストローク位置）によっても可変される。
【００４５】
なお、調整ネジ５９ａ，５９ｂは、スプール５２の最大の移動量を規制する規制部材を兼ねている。つまり、本実施形態において、スプール５２は、調整ネジ５９ａ，５９ｂの先端部に当接した場合にはそれ以上移動しないようになっており、スプール５２のストローク長さが調整ネジ５９ａ，５９ｂによって規制されている。
【００４６】
スプール５２のストローク位置Ｌを検出するために、ストロークセンサＳＥ１，２が設けられている。これらストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２は、例えばスプール５２の移動量が所定以上になったことを検出し、それぞれ検出したときに検出信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。
【００４７】
すなわち、図４に示すように、ストロークセンサＳＥ１は、スプール５２がストローク位置ＬＮよりも図３の左方へ移動し、所定のストローク位置Ｌ１を越えたときにオンとなり、それ以外はオフとなる検出信号Ｓ１を出力する。
【００４８】
また、ストロークセンサＳＥ２は、スプール５２がストローク位置ＬＮよりも図３の左方へ移動し、所定のストローク位置Ｌ２を越えたときにオフとなり、それ以外はオンとなる検出信号Ｓ２を出力する。
【００４９】
図４に示すように、安全弁装置１４および油圧式エレベータ１の通常の動作では、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨ内である。つまり、通常の動作における乗りかごの下降時には、スプール５２はストローク位置ＬＮよりも少し左側にまで移動し、通常の動作における乗りかごの上昇時には、スプール５２はストローク位置ＬＮよりも少し右側にまで移動する。
【００５０】
ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２の検出信号Ｓ１，Ｓ２は、通常の動作においては、オンオフの変化はない。つまり、通常の動作においては、差圧ΔＰが余り大きくなることがなく、通常の動作において生じる差圧ΔＰの範囲内においては、ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１はオフの状態を維持しており、ストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２はオンの状態を維持している。
【００５１】
そして、ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２は、通常の動作による差圧を越えたときに、検知を開始する。つまり、通常の動作における乗りかごの下降時に生じる差圧を越えたときに、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨを越え、まずストロークセンサＳＥ２がオンからオフに変化し、その後にストロークセンサＳＥ１がオフからオンに変化する。
【００５２】
このように、ストロークセンサＳＥ１，２は、いずれも、差圧によるスプール５２の移動量が所定以上になったことを検知し、それぞれのタイミングで検出信号Ｓ１，Ｓ２を変化させる。
【００５３】
なお、ストロークセンサＳＥ１，２の検知のタイミングは、上に述べたように互いに少しずれているが、同じタイミングで検知するようにしてもよい。
【００５４】
ストロークセンサＳＥ１，２として、磁気近接センサ、静電容量検出センサ、光電センサ、超音波センサ、リミットスイッチ、その他のセンサを用いることが可能である。
【００５５】
パイロット流路ＫＰ１とパイロット流路ＫＰ４とは、それぞれ、落下防止弁３１の第２の弁室ＲＣ２または第３の弁室ＲＣ３に接続されているため、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３との差圧ΔＰが、補助弁３３の油室ＨＲ１，２と油室ＨＲ３との間に加わることとなる。
【００５６】
差圧ΔＰがほぼ「０」である場合には、スプール５２は２つのバネ５８ａ、５８ｂの付勢力が釣り合ったストローク位置ＬＮで静止し、その状態ではポートＰＴ１は半分程度が解放されており、パイロット流路ＫＰ１は大きくは絞られていない。但し、オリフィス３４によって、パイロット流路ＫＰ１における最小限の絞りが与えられ、つまり最大流量が制限され、パイロット流路ＫＰ３が解放された場合には、第１の弁室ＲＣ１に圧力の低下が発生するようになっている。
【００５７】
油圧シリンダ１５からの圧油の排出時において、差圧ΔＰが増大するにつれて、つまりパイロット流路ＫＰ１の圧力が上昇するにつれて、スプール５２はバネ５８ａに抗して左方向に移動し、その移動量（ストローク）ΔＬに応じて、ランド部５５によってポートＰＴ１の部分が塞がれて行き、その結果、パイロット流路ＫＰ１が絞られていくこととなる。
【００５８】
パイロット流路ＫＰ１が絞られるにしたがって、圧油がパイロット流路ＫＰ１を介して落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１に流入する際に、その単位時間当たりの流入量が少なくなることから、流入に時間がかかり、ピストン４２および弁体４３の移動速度が遅くなる。したがって、それに応じて、落下防止弁３１における弁体４３による流路の遮断が緩やかに行われることとなる。
【００５９】
なお、補助弁３３によってパイロット流路ＫＰ１が完全に遮断された場合であっても、それと並列に接続されたパイロット流路ＫＰ２のオリフィス３５によって、最小限の流量が確保されるようになっている。
【００６０】
換言すれば、パイロット流路ＫＰ１，２について、絞り量は補助弁３３によって調整され、その最大絞り（最小流量）はオリフィス３５によって制限され、最小絞り（最大流量）はオリフィス３４によって制限される。
【００６１】
また、油圧シリンダ１５への圧油の供給時において、初期状態では落下防止弁３１が閉じており、差圧ΔＰが大きい。この状態から、落下防止弁３１が開くためには、第１の弁室ＲＣ１内の圧油を排出する必要がある。
【００６２】
その際に、差圧ΔＰが大きいため、つまりパイロット流路ＫＰ４の圧力が大きいため、補助弁３３において、スプール５２はバネ５８ｂに抗して右方向に移動し、その移動量（ストローク）に応じて、ポートＰＴ１の穴６１がランド部５５から開放され、つまり流路面積が大きくなり、その結果、パイロット流路ＫＰ１が開放される。これにより、第１の弁室ＲＣ１内の圧油は、パイロット流路ＫＰ１およびポートＰＴ１を経由して、油圧シリンダ１５の方へ迅速に排出される。
【００６３】
その結果、落下防止弁３１が高速で開放され、油圧シリンダ１５への圧油の供給時における圧油の流れの立ち上がり特性が速くなる。
【００６４】
このように、補助弁３３において、スプール５２の両側に２つのバネ５８ａ、５８ｂを対向させることにより、差圧ΔＰがないときにはスプール５２の位置をニュートラル状態（ストローク位置ＬＮ）とする。そして、差圧ΔＰが発生したときに、差圧ΔＰの正負の両方向に対し、スプール５２にリニアな動きを持たせることができる。つまり、スプール５２は、差圧ΔＰにほぼ比例して敏感に移動し、不感帯がなくなる。
【００６５】
これにより、油圧シリンダ１５の下降時において、差圧ΔＰにともなってポートＰＴ１の流路面積の調整を行い、絞り量の調整を行うことができる。また、油圧シリンダ１５の上昇開始時において、差圧ΔＰによるポートＰＴ１の流路面積の増大を図り、パイロット流路ＫＰ１の管路抵抗を低減することにより、落下防止弁３１の開放の立ち上がりを速く且つ開放を円滑に行う。これにより、油圧シリンダ１５の上昇時の立ち上がり特性が改善され、また、落下防止弁３１による圧力損失が低減され、エネルギーのロスが抑制される。
【００６６】
また、２つのバネ５８ａ、５８ｂは、互いに対向しかつ圧縮した状態で取り付けられるので、調整ネジ５９ａ，５９ｂによって初期の付勢力を調整することにより、バネ５８ａ、５８ｂの寸法およびバネ定数などのバラツキを吸収することができる。したがって、バネ５８ａ、５８ｂの精度が低い場合であっても、調整ネジ５９ａ，５９ｂによる調整によってスプール５２のストローク位置ＬＮおよび移動量ΔＬを精密に調整することができる。
【００６７】
また、スプール５２の移動量（全ストローク）が、バネが１つの場合の２倍となるとともに、スプール５２は、異常時のみでなく通常の運転時において移動するので、パッキン５７の劣化とスプール５２の長期間にわたる静止状態とに起因するスプール５２の固着現象を回避することができる。これにより、補助弁３３において安定した作動が確保できる。
【００６８】
図５において、電動機がオンし、主弁装置１２に上昇高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で上昇し、上昇低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で上昇し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオフしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して正の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて右方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積はほぼ最大を維持する。
【００６９】
主弁装置１２に下降高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で下降し、下降低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で下降し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオンしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して負の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて左方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積は絞られる。
【００７０】
油圧式エレベータ１は、上のように構成されているので、電磁切換え弁３２がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１が補助弁３３で絞られ、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低下する。電磁切換え弁３２がオフすると、第１の弁室ＲＣ１の圧力は、主管路ＫＭのパイロット流路ＫＰ１の側とほぼ同じに高くなる。電磁切換え弁３２は、油圧式エレベータ１が下降時正常に運転されている間はオンであり、何らかの異常が生じたときにオフとなるように制御される。
【００７１】
例えば、乗りかごが所定のフロアで停止する際に、その停止位置が許容された範囲を越えた場合などである。これらの異常は、適所に設けられたセンサにより検出され、その検出信号に基づいて異常信号が生成される。
【００７２】
乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ１５の下降中は、落下防止弁３１の弁体４３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置１２が遮断されるとともに、電磁切換え弁３２がオフとなり、落下防止弁３１の弁体４３が閉じられる。これによって、乗りかごの落下が防止される。
【００７３】
しかも、そのときに、弁体４３が閉じられるにしたがってパイロット流路ＫＰ１の圧力が高くなり、差圧ΔＰが大きくなるので、パイロット流路ＫＰ１が絞られ、その結果、第１の弁室ＲＣ１に流入する圧油の流量が少なくなり、弁体４３による主管路ＫＭの遮断が急激に行われることなく、主管路ＫＭの流量が滑らかに減少し、油圧シリンダ１５および乗りかごに与える衝撃が緩和される。
【００７４】
さらに、乗りかごが正常に下降しているときにも、差圧ΔＰに応じて補助弁３３の絞り量が可変され、絞り量に応じて落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１の圧力が調整され、これによって弁体４３の開口度合いが調整される。そのため、弁体４３の開口度合いが従来のように常にフルオープンとなることがなく、主管路ＫＭの流量にほぼ比例した開口度合いとなり、異常時において落下防止弁３１による遮断するときの弁体４３の応答性が向上する。
【００７５】
なお、上のように油圧式エレベータ１が正常に運転されている間においては、図４に示したように、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨ内であり、ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２の検出信号Ｓ１，Ｓ２にオンオフの変化はない。
【００７６】
さて、ストロークセンサＳＥ１，２の検出信号Ｓ１，２を用いることによって、補助弁３３、安全弁装置１４、および主弁装置１２の動作状況のチェックを容易に行うことができる。動作状況のチェックには、安全弁装置１４のチェック（チェック１）と、主弁装置１２のチェック（チェック２）とがある。
【００７７】
まず、チェック１について説明する。
【００７８】
すなわち、油圧式エレベータ１の下降運転中に何らかの異常が生じたときに、電磁切換え弁３２がオフとなるが、電磁切換え弁３２のオフによって落下防止弁３１が閉じる。落下防止弁３１が確実に閉じた場合には、その瞬間に大きな差圧ΔＰが発生するので、この大きな差圧ΔＰを検出することによって、落下防止弁３１が確実に閉じたことをチェックすることができる。
【００７９】
そこで、本実施形態においては、落下防止弁３１が閉じたときに発生する大きな差圧ΔＰを、ストロークセンサＳＥ１，２によって検出する。
【００８０】
すなわち、大きな差圧ΔＰが発生すると、スプール５２はバネ５８ａに抗して図３の左方端にまで移動する。そのときに、ストロークセンサＳＥ２はオンからオフに変化し、ストロークセンサＳＥ１はオフからオンに変化する。
【００８１】
したがって、チェックに当たって、まず、ストロークセンサＳＥ１がオフでありストロークセンサＳＥ２がオンである、通常動作時とする。このとき、主弁装置１２を開としておく。また、油圧ポンプ１１は停止させておく。この状態で、電磁切換え弁３２をオフしたときに、ストロークセンサＳＥ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２がオフとなれば、落下防止弁３１が閉じて大きな差圧ΔＰが発生したこと、およびその差圧ΔＰによってスプール５２が所定の動作を行ったことが検証される。
【００８２】
つまり、このような検証を行うことにより、補助弁３３および安全弁装置１４が正常に動作することを容易にチェックすることができる。
【００８３】
後は、落下防止弁３１が閉じた状態において、漏れがないかどうかをチェックしておけばよい。漏れがないかどうかのチェックは、例えば、所定の経過時間における乗りかごの沈下量が規定量以内であるかどうかを確認すればよい。
【００８４】
すなわち、チェック１では、図９に示すように、電磁切換え弁３２をオフし（＃１１）、主弁装置１２を開とし、油圧ポンプ１１を停止させる（＃１２）。ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２がオフとなり（＃１３でイエス）、乗りかごの沈下量が規定量以内であれば（＃１４でイエス）、安全弁装置１４は正常であると判断する（＃１５）。ステップ＃１３または１４においてノーであれば、安全弁装置１４が異常であると判断する（＃１６）。
【００８５】
次に、チェック２について説明する。
【００８６】
電磁切換え弁３２をオンとし、主弁装置１２をオフとする。また、油圧ポンプ１１は停止させておく。この状態では、落下防止弁３１は閉じた状態となる。落下防止弁３１が閉じた状態で、主弁装置１２に漏れがなければ、差圧ΔＰはゼロとなる。したがって、補助弁３３のスプール５２はニュートラルのストローク位置ＬＮであり、ストロークセンサＳＥ１はオフ、ストロークセンサＳＥ２はオンとなる。
【００８７】
もし主弁装置１２に漏れがある場合には、落下防止弁３１が閉じているので、差圧ΔＰが生じ、補助弁３３のスプール５２が差圧ΔＰによって移動し、その結果、ストロークセンサＳＥ１がオンになりストロークセンサＳＥ２がオフとなる。
【００８８】
したがって、ストロークセンサＳＥ１，２の検出信号Ｓ１，２によって、主弁装置１２に漏れがないかどうか、つまり主弁装置１２が正常に動作するか否かを容易にチェックすることができる。
【００８９】
これと同時に、補助弁３３のスプール５２が正常な動作をしていること、および電磁切換え弁３２が正常に動作していることも確認されたこととなる。
【００９０】
後は、その状態において、所定の経過時間における乗りかごの沈下量が規定量以内であるかどうかを確認すればよい。
【００９１】
すなわち、チェック２では、図１０に示すように、主弁装置１２を閉とし、油圧ポンプ１１を停止させ、電磁切換え弁３２をオンする（＃２１）。ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２がオフとなり（＃２２でイエス）、乗りかごの沈下量が規定量以内であれば（＃２３でイエス）、主弁装置１２は正常であると判断する（＃２４）。ステップ＃２２または２３においてノーであれば、主弁装置１２が異常であると判断する（＃２５）。
【００９２】
なお、ストロークセンサＳＥ１，２のオンまたはオフの状態は、検出信号Ｓ１，２の状態を適当な表示装置に表示させ、または検出信号Ｓ１，２によって適当な表示灯を点灯させまたはブザーなどを鳴らすようにしておくことによって、容易に確認できる。そのような表示装置、表示灯、またはブザーなどは、制御装置１７に設けられている。したがって、制御装置１７は、本発明における動作確認装置の一例である。
【００９３】
なお、制御装置１７は、上に述べたような電気部品の他、操作スイッチ、ＣＰＵ、メモリ、その周辺回路素子、プリント基板、およびその他の電気回路素子などのハードウエアおよびソフトウエアなどを含んで構成することが可能である。
【００９４】
また、上のチェック１，２における補助弁３３のスプール５２のストローク位置Ｌは、１つのストロークセンサＳＥ１のみでも確認することが可能である。しかし、２つのストロークセンサＳＥ１，２のアンド（論理積）をとることによって、確認の信頼性が格段に向上する。
【００９５】
このように、本実施形態の油圧式エレベータ１は、乗りかごの落下防止のための安全装置として、主弁装置１２による落下防止と安全弁装置１４による落下防止との二重の落下防止が備えられている。しかも、それら二重の落下防止が確実に動作するか否かを、それぞれ独立してチェックすることができるのである。
【００９６】
このようなチェックを含むモニタリングを、例えば１日に１回以上行うことによって、主弁装置１２、安全弁装置１４ともに、正常に動作するか、油漏れがないかなどがチェックされ、２重系ブレーキとして運用されることとなる。
【００９７】
次に、補助弁３３の具体例について説明する。ここでは、第１の実施例の補助弁３３Ｂ、および第２の実施例の補助弁３３Ｃを説明する。なお、補助弁３３Ｂ，３３Ｃにおいて、上に述べた補助弁３３と同じ機能を有する部分については、同じ符号を付しまたは「Ｂ」「Ｃ」を追加した符号を付して説明を省略しまたは簡略化することがある。
【００９８】
まず、第１の実施例の補助弁３３Ｂについて説明する。
【００９９】
図６および図７に示す補助弁３３Ｂにおいて、ハウジング５１Ｂに設けられた孔の左側には、スリーブ１２１，１２２が挿入され、ボスネジ部材１２３がハウジング５１Ｂにネジ込まれて取り付けられる。ボスネジ部材１２３には、配線の保護のためにゴムなどからなるカバー１２６が被せられる。
【０１００】
スリーブ１２１には、周方向の４ヵ所に孔が設けられ、これがポートＰＴ１となる。スリーブ１２２には、周方向の４ヵ所に切り欠きが設けられ、これがポートＰＴ２となる。また、スリーブ１２２の他の周方向の４ヵ所に孔が設けられ、これがポートＰＴ４となる。
【０１０１】
スリーブ１２１，１２２の内周面には、スプール５２Ｂが摺動可能に挿入される。スプール５２Ｂは、２つのバネ５８ａＢ、５８ｂＢによって、差圧ΔＰがない自由状態におけるストローク位置ＬＮが設定され、かつ、差圧ΔＰが発生したときのスプール５２Ｂの移動量が設定される。
【０１０２】
スプール５２Ｂの左右に、接点式のストロークセンサＳＥ１Ｂ，２Ｂが形成されている。
【０１０３】
まず、ストロークセンサＳＥ１Ｂについて説明する。
【０１０４】
スプール５２Ｂの左端面には、コンタクトチップ１３１がネジ込まれている。コンタクトチップ１３１には、その先端部に径小孔が、径小孔に続いて径大孔が、それぞれ設けられる。径小部、径大部、および径小部からなる３段の円柱状の先端チップ１３２が、コンタクトチップ１３１の径大孔内に摺動可能に挿入され、かつその先端の径小部が径小孔から軸方向左側の外方に突出している。先端チップ１３２は、コンタクトチップ１３１の径大孔に装着された圧縮バネ１３３によって、軸方向左側に付勢されている。
【０１０５】
他方、ボスネジ部材１２３には、その中心部に設けられたネジ孔に、調整ネジ部材１３５がネジ込まれている。調整ネジ部材１３５のネジ部には、圧着端子１３６を挟んでナット１３７が締め付けられ、これによって固定される。
【０１０６】
調整ネジ部材１３５の中心部に設けられた孔には、タイボルト１３８が挿通される。タイボルト１３８の右端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１３９を挟んだ状態で、その雄ネジに接点部材１４０が締め付けられている。絶縁カラー１３９は、調整ネジ部材１３５の右端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１３８を調整ネジ部材１３５の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１０７】
タイボルト１３８の左端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１４１を挟んだ状態で、その雄ネジにナット１４２が締め付けられ、さらに圧着端子１４３を挟んでロックナット１４４が締め付けられている。
【０１０８】
絶縁カラー１４１は、調整ネジ部材１３５の左端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１３８を調整ネジ部材１３５の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１０９】
ハウジング５１Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ボスネジ部材１２３、スプール５２Ｂ、コンタクトチップ１３１、先端チップ１３２、圧着端子１３６、ナット１３７、タイボルト１３８、接点部材１４０、ナット１４２，１４４、および圧着端子１４３は、金属材料または導電材料からなる。特に、先端チップ１３２および接点部材１４０には、接点として相応しい材料が用いられる。
【０１１０】
したがって、先端チップ１３２は、コンタクトチップ１３１、スプール５２Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ハウジング５１Ｂ、およびボスネジ部材１２３を介して圧着端子１３６と電気的に接続されている。
【０１１１】
また、接点部材１４０は、タイボルト１３８、およびナット１４２を介して圧着端子１４３と電気的に接続されている。
【０１１２】
図の状態からスプール５２Ｂが左方に移動したとき、その移動量が所定以上になると、先端チップ１３２が接点部材１４０に当接する。スプール５２Ｂがさらに左方に移動すると、先端チップ１３２は接点部材１４０に当接した状態で停止し、圧縮バネ１３３が圧縮する。
【０１１３】
先端チップ１３２が接点部材１４０に当接した状態では、それらが電気的に接続されるので、圧着端子１３６と圧着端子１４３との間が道通する（オンする）ことになる。
【０１１４】
つまり、先端チップ１３２と接点部材１４０とのオンオフによる「ａ接点」が構成されており、これらによって「ａ接点」のストロークセンサＳＥ１Ｂが形成されている。
【０１１５】
ストロークセンサＳＥ１Ｂは、スプール５２Ｂの移動量が所定以上になったときにオンし、検出信号Ｓ１を出力する。圧着端子１３６，１４３にそれぞれ電線を接続しておくことによって、検出信号Ｓ１が取り出される。
【０１１６】
先端チップ１３２が接点部材１４０に当接する位置は、ナット１３７を緩めた状態で、調整ネジ部材１３５を回転させることによって調整することができる。つまり、調整ネジ部材１３５によって、図４におけるストローク位置Ｌ１を調整することができる。
【０１１７】
次に、ストロークセンサＳＥ２Ｂについて説明する。
【０１１８】
スプール５２Ｂの右端面には、コンタクトチップ１５１がネジ込まれている。コンタクトチップ１５１には、その先端部に径小孔が、径小孔に続いて径大孔が、それぞれ設けられる。３段の円柱状の先端チップ１５２が、コンタクトチップ１５１の径大孔内に摺動可能に挿入され、かつその先端の径小部が径小孔から軸方向右側の外方に突出している。先端チップ１５２は、コンタクトチップ１５１の径大孔に装着された圧縮バネ１５３によって、軸方向右側に付勢されている。
【０１１９】
ハウジング５１Ｂに設けられた孔の右側の開口部には、ボスネジ部材１２４がネジ込まれている。
【０１２０】
ボスネジ部材１２４には、その中心部に設けられた孔には、タイボルト１５８が挿通される。タイボルト１５８の左端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１５９を挟んだ状態で、その雄ネジに接点部材１６０が締め付けられている。絶縁カラー１５９は、ボスネジ部材１２４の左端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１５８をボスネジ部材１２４の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１２１】
タイボルト１５８の右端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１６１を挟んだ状態で、その雄ネジにナット１６２が締め付けられ、さらに圧着端子１６３を挟んでロックナット１６４が締め付けられている。
【０１２２】
絶縁カラー１６１は、ボスネジ部材１２４の右端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１５８をボスネジ部材１２４の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１２３】
コンタクトチップ１５１、先端チップ１５２、タイボルト１５８、接点部材１６０、ナット１６２，１６４、および圧着端子１６３は、金属材料または導電材料からなる。
【０１２４】
したがって、先端チップ１５２は、コンタクトチップ１５１、スプール５２Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ハウジング５１Ｂ、およびボスネジ部材１２３を介して圧着端子１３６と電気的に接続されている。
【０１２５】
また、接点部材１６０は、タイボルト１５８、およびナット１６２を介して圧着端子１６３と電気的に接続されている。
【０１２６】
図６の状態では、先端チップ１５２と接点部材１６０とが当接し、それらが電気的に接続されている。つまり、圧着端子１３６と圧着端子１６３との間が道通（オン）している。なお、先端チップ１５２は接点部材１６０によって右方へ押され、圧縮バネ１５３を圧縮した状態である。
【０１２７】
図６の状態からスプール５２Ｂが左方に移動したとき、その移動量が所定以上になると、先端チップ１５２が接点部材１６０から離れ、圧着端子１３６と圧着端子１６３との間が非道通（オフ）となる。
【０１２８】
つまり、先端チップ１５２と接点部材１６０とのオンオフによる「ｂ接点」が構成されており、これらによって「ｂ接点」のストロークセンサＳＥ２Ｂが形成されている。
【０１２９】
ストロークセンサＳＥ２Ｂは、スプール５２Ｂの移動量が所定以上になったときにオフし、検出信号Ｓ２を出力する。圧着端子１３６，１６３にそれぞれ電線を接続しておくことによって、検出信号Ｓ２が取り出される。
【０１３０】
なお、図６において、ポートＰＴ１とポートＰＴ３とを接続する流路１７１には、穴加工の後の開口部を塞ぐためのプラグ１７２，１７３がネジ込まれている。また、各部材のシールが必要な箇所にはそれぞれＯリングなどのパッキンが装着されている。
【０１３１】
次に、第２の実施例の補助弁３３Ｃについて説明する。
【０１３２】
図８に示すように、第２の実施例の補助弁３３Ｃでは、第１の実施例の補助弁３３Ｂと同じ構成の１つのストロークセンサＳＥ１Ｂのみが設けられている。つまり、第２の実施例の補助弁３３Ｃは、第１の実施例の補助弁３３ＢからストロークセンサＳＥ２Ｂを除去した構造である。
【０１３３】
補助弁３３Ｃでは、スプール５２Ｃの右端面に設けられたボス２５１が、ボスネジ部材１２４の先端部２２５と対向する。これによって、スプール５２Ｃの右側のストローク端が規制される。
【０１３４】
補助弁３３Ｂ，３３Ｃによると、機械的なストロークセンサＳＥ１Ｂによって、スプール５２Ｂ，Ｃのストローク位置Ｌを確実に検出することができ、安全弁装置１４などの動作状況のチェックを容易に行うことができる。
【０１３５】
特に、補助弁３３Ｂでは、２つのストロークセンサＳＥ１Ｂ，２Ｂが設けられているので、スプール５２Ｂのストローク位置Ｌの検出の信頼性が極めて高い。
【０１３６】
上に述べた実施形態および実施例において、補助弁３３，３３Ｂ，３３Ｃの絞り調整が適度であれば、オリフィス３４，３４Ｂ、３５，３５Ｂを省略することも可能である。
【０１３７】
その他、補助弁３３，３３Ｂ，３３Ｃ、安全弁装置１４、主弁装置１２、制御装置１７、および油圧式エレベータ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質、回路などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１ 油圧式エレベータ
１１ 油圧ポンプ
１２ 主弁装置（主弁）
１４ 安全弁装置
１７ 制御装置（動作確認装置）
３１ 落下防止弁（遮断弁装置）
３２ 電磁切換え弁（切換え弁）
３３，３３Ｂ，３３Ｃ 補助弁
３５ オリフィス（絞り弁）
５２，５２Ｃ，５２Ｃ スプール
５５ ランド部（可変絞り流路）
６１ 穴（可変絞り流路）
５８ａ，５８ｂ，５８ａＢ，５８ｂＢ バネ（バネ部材）
ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ１Ｂ，ＳＥ２Ｂ ストロークセンサ
５１Ｂ ハウジング
１３２ 先端チップ
１３３ 圧縮バネ（バネ部材）
１４０ 接点部材
ΔＰ 差圧
ＫＭ 主管路（管路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置およびその動作状態確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧エレベータは、電動機により駆動される油圧ポンプ、乗りかごを昇降駆動する油圧シリンダ、油圧ポンプまたは油タンクと油圧シリンダとの間に接続されて圧油の給排を制御する主弁装置などから構成される。
【０００３】
油圧シリンダを上昇させるときには、電動機の回転速度を制御してまたは制御弁により油圧ポンプからの吐出量を可変することによって、油圧シリンダに供給される圧油の流量を調整して油圧シリンダの上昇速度を制御する。油圧シリンダを下降させるときには、主弁装置をオンして油圧シリンダ内の圧油が主弁装置を通って油タンクに排出されるように制御する。油圧シリンダから排出される圧油の流量を調整することにより、油圧シリンダの下降速度が制御される。
【０００４】
従来において、乗りかごおよび油圧シリンダの下降時における主弁による圧油制御が異常となった場合に、乗りかごを即時に停止させてその落下を防止するための落下防止弁が、安全弁装置として設けられている（特許文献１）。
【０００５】
図１１は従来の油圧式エレベータ８０の油圧回路図である。
【０００６】
図１１において、油圧ポンプ８１から送出される圧油は、主弁装置８２および落下防止弁８３を含む主管路ＫＭを経由して、油圧シリンダ８６に供給される。これによって乗りかごは上昇する。主弁装置８２の切り換えによって、油圧シリンダ８６から排出される圧油は、落下防止弁８３および主弁装置８２を経由して油タンク８７に戻る。これによって乗りかごは下降する。
【０００７】
落下防止弁８３は、ハウジング９１の穴の内部を密に摺動するピストン９２によって第１の弁室ＲＣ１１と第２の弁室ＲＣ１２とに仕切られている。ピストン９２には弁体９３が一体に設けられており、弁体９３が弁座９４に密接することによって、第２の弁室ＲＣ１２は第３の弁室ＲＣ１３から遮断される。第１の弁室ＲＣ１１には、ピストン９２を第２の弁室ＲＣ１２の方へ付勢するバネ９５が設けられている。
【０００８】
落下防止弁８３は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ８６に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの圧力によって弁体９３が開く。油圧シリンダ８６から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低いときにはピストン９２が主管路ＫＭの圧力に押されて図の上方へ移動し、弁体９３が弁座９４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ９５の付勢力も加わって、ピストン９２が図の下方へ移動し、弁体９３が弁座９４に押し付けられて流路が閉じる。
【０００９】
オリフィス８５は、パイロット流路ＫＰ１１の流量を絞り、電磁切換え弁８４は、ソレノイドがオフのときにパイロット流路ＫＰ１２を遮断しオンのときにパイロット流路ＫＰ１２を流通させる。したがって、電磁切換え弁８４がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１１がオリフィス８５で絞られるので第１の弁室ＲＣ１１の圧力が低下し、電磁切換え弁８４がオフすると、オリフィス８５の存在に関係なく第１の弁室ＲＣ１１の圧力が高くなる。電磁切換え弁８４は、油圧式エレベータが停止しているときおよび上昇中はオフであり、下降時にオンとなるように制御される。
【００１０】
乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ８６の下降中は、落下防止弁８３の弁体９３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置８２が遮断されるとともに、電磁切換え弁８４がオフとなり、落下防止弁８３の弁体９３が閉じられる。これによって、主弁装置８２が万が一動作しなかった場合でも、落下防止弁８３による主管路ＫＭの遮断によって、油圧シリンダ８６の下降、つまり乗りかごの落下が防止される。
【００１１】
このように、特許文献１の安全弁装置では、主弁に万が一の故障が発生した場合のために、主弁とは別に落下防止弁８３を設け、安全のための弁装置の二重化が図られている。
【００１２】
また、特許文献１に開示された安全弁装置には、落下防止弁８３が作動したときの衝撃を緩和するために、落下防止弁８３の作動時における当該落下防止弁８３による圧力降下を差圧ΔＰとして検出し、当該落下防止弁８３による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための、補助弁が設けられている。
【００１３】
図１２において、補助弁３３３は、スプール３５２のストローク位置に応じてパイロット流路ＫＰ１１における流量を調整する、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁３３３は、ハウジング３５１の穴の内部をスプール３５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室における流路を絞り調整する。スプール３５２には、テーパ面部３５４に続いてランド部３５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するテーパ面部３５４の位置によって決定される。ポートＰＴ１にランド部３５５が対向した場合には流路が遮断される。
【００１４】
ハウジング３５１の穴の左端部の油室に通じるポートには、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。その油室には、スプール３５２を右方向に付勢するバネ３５８が設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ３５９が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−１９６５３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、特許文献１に開示された安全弁装置では、これによって落下防止弁８３が作動したときの衝撃が緩和されるが、次の問題がある。
【００１７】
すなわち、特許文献１で提案された補助弁では、差圧ΔＰによってスプール３５２を移動させるためのバネ３５８が、ハウジング３５１の穴の左端部の油室のみに設けられている。スプール３５２は、差圧ΔＰがないときにはバネ３５８の付勢力によって右端側に押しつけられ、差圧ΔＰが発生すると、バネ３５８の付勢力に抗して左側へ移動する。
【００１８】
このような構造であるから、差圧ΔＰによってスプール３５２を正確にかつ応答性よく移動させるためには、精度の極めて高いバネ３５８を用いる必要があった。つまり、精度の低いバネを用いた場合には、差圧ΔＰが小さいときにスプール３５２が移動しないいわゆる不感帯が大きくなってしまう。
【００１９】
また、油圧シリンダ８６の上昇開始時に、主弁装置８２から主管路ＫＭに圧油が供給されても、第１の弁室ＲＣ１１の圧油がすぐには排出されないため、弁体９３の開放が遅れる。この点においても、油圧シリンダ８６の上昇時の立ち上がり特性に問題があった。また、差圧ΔＰが大きくなるため圧力損失が発生し、そこにエネルギーのロスが生じていた。
【００２０】
また、特許文献１に開示された安全弁装置では、安全弁装置が確実に動作するか否かという、動作状況のチェックを行えないという問題がある。
【００２１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和し、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善するとともに、安全弁装置の動作状況のチェックを容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る実施形態の装置は、主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、を有し、前記補助弁は、前記差圧によって移動するスプールと、前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、前記差圧による前記スプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサと、を有する。
【００２３】
好ましくは、前記主弁が開状態となり、前記落下防止弁が閉状態となって、前記ストロークセンサが検知を行ったときに、前記補助弁および前記落下防止弁の動作が正常であるとする信号を出力する、動作確認装置が設けられる。
【００２４】
また好ましくは、前記ストロークセンサは、前記油圧シリンダがかごを昇降させる通常の動作による差圧によっては検知することがなく、通常の動作による差圧を越えたときに検知を開始する。
【００２５】
また好ましくは、前記ストロークセンサは、前記スプールから軸方向に突出して設けられた先端チップと、当該補助弁のハウジングの側から突出して前記先端チップに対向するように設けられた接点部材と、を有し、前記スプールの移動によって前記先端チップと前記接点部材とが接触しまたは分離するように構成される。
【００２６】
また好ましくは、前記先端チップまたは前記接点部材の少なくとも一方が、軸方向に移動可能でありかつバネ部材によって互いに接触する方向に付勢される。
【００２７】
なお、本発明における「かご」には、エレベータ用の乗りかごの他に、荷物などを運搬するためのパレットや支持板などが含まれる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、落下防止弁が作動したときの衝撃を緩和し、油圧シリンダの上昇時の立ち上がり特性を改善するとともに、安全弁装置の動作状況のチェックを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧式エレベータの油圧回路の例を示す図である。
【図２】油圧式エレベータの安全弁装置の回路を示す図である。
【図３】補助弁の構造の例を示す断面図である。
【図４】ストロークセンサの検知動作の例を示す図である。
【図５】各部の動作状態の例を示すタイミング図である。
【図６】補助弁の構造の他の例を示す断面図である。
【図７】図６の補助弁の一部を拡大し示す断面図である。
【図８】補助弁の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【図９】安全弁装置の動作確認の手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】安全弁装置の動作確認の手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】従来の油圧式エレベータの油圧回路図である。
【図１２】従来の補助弁の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１において、油圧式エレベータ１は、油圧ポンプ１１、主弁装置１２、フィルタ１３、安全弁装置１４、油圧シリンダ１５、油タンク１６、および制御装置１７などからなっている。
【００３１】
油圧ポンプ１１は、図示しない電動機によって回転駆動される。回転速度を制御することによって圧油の吐出量を制御し、これによって乗りかごの上昇時の速度を制御することが可能である。
【００３２】
また、電動機を停止した状態で、主弁装置１２を制御することによって、油圧シリンダ１５から排出される圧油の流量を制御し、これによって乗りかごの下降時の速度を制御することが可能である。また、上昇時および下降時のいずれにおいても、高速と低速とを切り換えて制御することが可能である。これらの制御は制御装置１７によって行われる。
【００３３】
主弁装置１２は、チェック弁２１、チェック付き流量調整弁２２、流量調整弁２３、および圧力調整弁２４などからなる。乗りかごの上昇時には、油圧ポンプ１１からの圧油がチェック弁２１を経由して主管路ＫＭに送出され、フィルタ１３および安全弁装置１４を経て油圧シリンダ１５に供給される。流量調整弁２３によって流量の調整が可能である。
【００３４】
乗りかごの下降時には、油圧シリンダ１５から主管路ＫＭに排出される圧油は、安全弁装置１４およびフィルタ１３を経由し、チェック付き流量調整弁２２を経て油タンク１６に戻る。フィルタ１３は、主管路ＫＭ中の異物の除去などを行う。
【００３５】
図２において、安全弁装置１４は、落下防止弁３１、電磁切換え弁３２、補助弁３３、オリフィス３４、オリフィス３５、フィルタ３６、およびフィルタ３７などから構成される。
【００３６】
落下防止弁３１は、ハウジング４１に設けられた円柱状の穴の内部を密に摺動するピストン４２によって第１の弁室ＲＣ１と第２の弁室ＲＣ２とに仕切られている。ピストン４２には弁体４３が一体に設けられており、弁体４３が弁座４４に密着することによって、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３とが互いに遮断される。第１の弁室ＲＣ１には、ピストン４２を第２の弁室ＲＣ２の方へ付勢するバネ４５が設けられている。
【００３７】
落下防止弁３１は、チェック機能を持っており、油圧シリンダ１５に圧油を供給するときには、主管路ＫＭの油圧力によって弁体４３が開く。油圧シリンダ１５から圧油が排出されるときには、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低いときにはピストン４２が主管路ＫＭの圧力に押されて図２の上方へ移動し、弁体４３が弁座４４から離れて流路が開く。しかし、第１の弁室ＲＣ１の圧力が主管路ＫＭの圧力よりも高いかまたは同じときには、バネ４５の付勢力も加わって、ピストン４２が図２の下方へ移動し、弁体４３が弁座４４に押し付けられて流路が閉じる。
【００３８】
図３に示されるように、補助弁３３は、スプール５２のストローク位置Ｌに応じてパイロット流路ＫＰ１における流量を調整するという、絞り調整弁の機能を有する。つまり、補助弁３３は、ハウジング５１の穴の内部をスプール５２が密に摺動することによって、パイロット流路ＫＰ１の途中のポートＰＴ１とポートＰＴ２との間の油室ＨＲ１における流路を絞り調整する。
【００３９】
つまり、スプール５２には、ランド部５５が設けられており、ポートＰＴ１から流入する流路面積は、ポートＰＴ１に対向するランド部５５の位置によって決定される。ポートＰＴ１には、図２に示すような穴６１が設けられており、ランド部５５の位置によって穴６１の塞がれる部分が変化する。これにより、スプール５２のストローク位置Ｌに応じて流路面積が可変調整される。ポートＰＴ１の穴６１の全体にランド部５５が対向した場合には、流路が遮断される。
【００４０】
ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２に通じるポートＰＴ３にもパイロット流路ＫＰ１が接続され、スプール５２の右側の端面にパイロット流路ＫＰ１の圧力が加わるようになっている。また、スプール５２には、シールのためのパッキン５７およびラビリンス溝５３、５６が設けられている。
【００４１】
ハウジング５１の穴の左端部の油室ＨＲ３に通じるポートＰＴ４には、パイロット流路ＫＰ４が接続されている。油室ＨＲ３には、スプール５２を右方向に付勢するバネ５８ａが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ａが設けられている。
【００４２】
ハウジング５１の穴の右端部の油室ＨＲ２には、スプール５２を左方向に付勢するバネ５８ｂが設けられ、その付勢力を調整するための調整ネジ５９ｂが設けられている。
【００４３】
これら、２つのバネ５８ａ、５８ｂによって、差圧ΔＰがない自由状態におけるストローク位置ＬＮ、つまり油室ＨＲ２と油室ＨＲ３との間に差圧がないときのスプール５２のストローク位置ＬＮが設定され、かつ、差圧が発生したときのスプール５２の移動量が設定される。
【００４４】
つまり、そのようなストローク位置ＬＮは、バネ５８ａ、５８ｂの自由長さおよびバネ定数などによって設定され、また、調整ネジ５９ａ，５９ｂの調整位置（ストローク位置）によっても可変される。
【００４５】
なお、調整ネジ５９ａ，５９ｂは、スプール５２の最大の移動量を規制する規制部材を兼ねている。つまり、本実施形態において、スプール５２は、調整ネジ５９ａ，５９ｂの先端部に当接した場合にはそれ以上移動しないようになっており、スプール５２のストローク長さが調整ネジ５９ａ，５９ｂによって規制されている。
【００４６】
スプール５２のストローク位置Ｌを検出するために、ストロークセンサＳＥ１，２が設けられている。これらストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２は、例えばスプール５２の移動量が所定以上になったことを検出し、それぞれ検出したときに検出信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。
【００４７】
すなわち、図４に示すように、ストロークセンサＳＥ１は、スプール５２がストローク位置ＬＮよりも図３の左方へ移動し、所定のストローク位置Ｌ１を越えたときにオンとなり、それ以外はオフとなる検出信号Ｓ１を出力する。
【００４８】
また、ストロークセンサＳＥ２は、スプール５２がストローク位置ＬＮよりも図３の左方へ移動し、所定のストローク位置Ｌ２を越えたときにオフとなり、それ以外はオンとなる検出信号Ｓ２を出力する。
【００４９】
図４に示すように、安全弁装置１４および油圧式エレベータ１の通常の動作では、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨ内である。つまり、通常の動作における乗りかごの下降時には、スプール５２はストローク位置ＬＮよりも少し左側にまで移動し、通常の動作における乗りかごの上昇時には、スプール５２はストローク位置ＬＮよりも少し右側にまで移動する。
【００５０】
ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２の検出信号Ｓ１，Ｓ２は、通常の動作においては、オンオフの変化はない。つまり、通常の動作においては、差圧ΔＰが余り大きくなることがなく、通常の動作において生じる差圧ΔＰの範囲内においては、ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１はオフの状態を維持しており、ストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２はオンの状態を維持している。
【００５１】
そして、ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２は、通常の動作による差圧を越えたときに、検知を開始する。つまり、通常の動作における乗りかごの下降時に生じる差圧を越えたときに、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨを越え、まずストロークセンサＳＥ２がオンからオフに変化し、その後にストロークセンサＳＥ１がオフからオンに変化する。
【００５２】
このように、ストロークセンサＳＥ１，２は、いずれも、差圧によるスプール５２の移動量が所定以上になったことを検知し、それぞれのタイミングで検出信号Ｓ１，Ｓ２を変化させる。
【００５３】
なお、ストロークセンサＳＥ１，２の検知のタイミングは、上に述べたように互いに少しずれているが、同じタイミングで検知するようにしてもよい。
【００５４】
ストロークセンサＳＥ１，２として、磁気近接センサ、静電容量検出センサ、光電センサ、超音波センサ、リミットスイッチ、その他のセンサを用いることが可能である。
【００５５】
パイロット流路ＫＰ１とパイロット流路ＫＰ４とは、それぞれ、落下防止弁３１の第２の弁室ＲＣ２または第３の弁室ＲＣ３に接続されているため、第２の弁室ＲＣ２と第３の弁室ＲＣ３との差圧ΔＰが、補助弁３３の油室ＨＲ１，２と油室ＨＲ３との間に加わることとなる。
【００５６】
差圧ΔＰがほぼ「０」である場合には、スプール５２は２つのバネ５８ａ、５８ｂの付勢力が釣り合ったストローク位置ＬＮで静止し、その状態ではポートＰＴ１は半分程度が解放されており、パイロット流路ＫＰ１は大きくは絞られていない。但し、オリフィス３４によって、パイロット流路ＫＰ１における最小限の絞りが与えられ、つまり最大流量が制限され、パイロット流路ＫＰ３が解放された場合には、第１の弁室ＲＣ１に圧力の低下が発生するようになっている。
【００５７】
油圧シリンダ１５からの圧油の排出時において、差圧ΔＰが増大するにつれて、つまりパイロット流路ＫＰ１の圧力が上昇するにつれて、スプール５２はバネ５８ａに抗して左方向に移動し、その移動量（ストローク）ΔＬに応じて、ランド部５５によってポートＰＴ１の部分が塞がれて行き、その結果、パイロット流路ＫＰ１が絞られていくこととなる。
【００５８】
パイロット流路ＫＰ１が絞られるにしたがって、圧油がパイロット流路ＫＰ１を介して落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１に流入する際に、その単位時間当たりの流入量が少なくなることから、流入に時間がかかり、ピストン４２および弁体４３の移動速度が遅くなる。したがって、それに応じて、落下防止弁３１における弁体４３による流路の遮断が緩やかに行われることとなる。
【００５９】
なお、補助弁３３によってパイロット流路ＫＰ１が完全に遮断された場合であっても、それと並列に接続されたパイロット流路ＫＰ２のオリフィス３５によって、最小限の流量が確保されるようになっている。
【００６０】
換言すれば、パイロット流路ＫＰ１，２について、絞り量は補助弁３３によって調整され、その最大絞り（最小流量）はオリフィス３５によって制限され、最小絞り（最大流量）はオリフィス３４によって制限される。
【００６１】
また、油圧シリンダ１５への圧油の供給時において、初期状態では落下防止弁３１が閉じており、差圧ΔＰが大きい。この状態から、落下防止弁３１が開くためには、第１の弁室ＲＣ１内の圧油を排出する必要がある。
【００６２】
その際に、差圧ΔＰが大きいため、つまりパイロット流路ＫＰ４の圧力が大きいため、補助弁３３において、スプール５２はバネ５８ｂに抗して右方向に移動し、その移動量（ストローク）に応じて、ポートＰＴ１の穴６１がランド部５５から開放され、つまり流路面積が大きくなり、その結果、パイロット流路ＫＰ１が開放される。これにより、第１の弁室ＲＣ１内の圧油は、パイロット流路ＫＰ１およびポートＰＴ１を経由して、油圧シリンダ１５の方へ迅速に排出される。
【００６３】
その結果、落下防止弁３１が高速で開放され、油圧シリンダ１５への圧油の供給時における圧油の流れの立ち上がり特性が速くなる。
【００６４】
このように、補助弁３３において、スプール５２の両側に２つのバネ５８ａ、５８ｂを対向させることにより、差圧ΔＰがないときにはスプール５２の位置をニュートラル状態（ストローク位置ＬＮ）とする。そして、差圧ΔＰが発生したときに、差圧ΔＰの正負の両方向に対し、スプール５２にリニアな動きを持たせることができる。つまり、スプール５２は、差圧ΔＰにほぼ比例して敏感に移動し、不感帯がなくなる。
【００６５】
これにより、油圧シリンダ１５の下降時において、差圧ΔＰにともなってポートＰＴ１の流路面積の調整を行い、絞り量の調整を行うことができる。また、油圧シリンダ１５の上昇開始時において、差圧ΔＰによるポートＰＴ１の流路面積の増大を図り、パイロット流路ＫＰ１の管路抵抗を低減することにより、落下防止弁３１の開放の立ち上がりを速く且つ開放を円滑に行う。これにより、油圧シリンダ１５の上昇時の立ち上がり特性が改善され、また、落下防止弁３１による圧力損失が低減され、エネルギーのロスが抑制される。
【００６６】
また、２つのバネ５８ａ、５８ｂは、互いに対向しかつ圧縮した状態で取り付けられるので、調整ネジ５９ａ，５９ｂによって初期の付勢力を調整することにより、バネ５８ａ、５８ｂの寸法およびバネ定数などのバラツキを吸収することができる。したがって、バネ５８ａ、５８ｂの精度が低い場合であっても、調整ネジ５９ａ，５９ｂによる調整によってスプール５２のストローク位置ＬＮおよび移動量ΔＬを精密に調整することができる。
【００６７】
また、スプール５２の移動量（全ストローク）が、バネが１つの場合の２倍となるとともに、スプール５２は、異常時のみでなく通常の運転時において移動するので、パッキン５７の劣化とスプール５２の長期間にわたる静止状態とに起因するスプール５２の固着現象を回避することができる。これにより、補助弁３３において安定した作動が確保できる。
【００６８】
図５において、電動機がオンし、主弁装置１２に上昇高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で上昇し、上昇低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で上昇し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオフしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して正の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて右方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積はほぼ最大を維持する。
【００６９】
主弁装置１２に下降高速の信号を送ると、油圧シリンダ１５は高速で下降し、下降低速の信号だけになると、油圧シリンダ１５は低速で下降し、やがて次の階で停止する。この間において、電磁切換え弁３２はオンしており、落下防止弁３１の差圧ΔＰは油圧シリンダ１５の速度にほぼ対応して負の範囲で増減し、スプール５２は差圧ΔＰに応じて左方へ移動し、ポートＰＴ１の流路面積は絞られる。
【００７０】
油圧式エレベータ１は、上のように構成されているので、電磁切換え弁３２がオンのときには、パイロット流路ＫＰ１が補助弁３３で絞られ、第１の弁室ＲＣ１の圧力が低下する。電磁切換え弁３２がオフすると、第１の弁室ＲＣ１の圧力は、主管路ＫＭのパイロット流路ＫＰ１の側とほぼ同じに高くなる。電磁切換え弁３２は、油圧式エレベータ１が下降時正常に運転されている間はオンであり、何らかの異常が生じたときにオフとなるように制御される。
【００７１】
例えば、乗りかごが所定のフロアで停止する際に、その停止位置が許容された範囲を越えた場合などである。これらの異常は、適所に設けられたセンサにより検出され、その検出信号に基づいて異常信号が生成される。
【００７２】
乗りかごの下降中、つまり油圧シリンダ１５の下降中は、落下防止弁３１の弁体４３は開いているが、異常が発生すると、主弁装置１２が遮断されるとともに、電磁切換え弁３２がオフとなり、落下防止弁３１の弁体４３が閉じられる。これによって、乗りかごの落下が防止される。
【００７３】
しかも、そのときに、弁体４３が閉じられるにしたがってパイロット流路ＫＰ１の圧力が高くなり、差圧ΔＰが大きくなるので、パイロット流路ＫＰ１が絞られ、その結果、第１の弁室ＲＣ１に流入する圧油の流量が少なくなり、弁体４３による主管路ＫＭの遮断が急激に行われることなく、主管路ＫＭの流量が滑らかに減少し、油圧シリンダ１５および乗りかごに与える衝撃が緩和される。
【００７４】
さらに、乗りかごが正常に下降しているときにも、差圧ΔＰに応じて補助弁３３の絞り量が可変され、絞り量に応じて落下防止弁３１の第１の弁室ＲＣ１の圧力が調整され、これによって弁体４３の開口度合いが調整される。そのため、弁体４３の開口度合いが従来のように常にフルオープンとなることがなく、主管路ＫＭの流量にほぼ比例した開口度合いとなり、異常時において落下防止弁３１による遮断するときの弁体４３の応答性が向上する。
【００７５】
なお、上のように油圧式エレベータ１が正常に運転されている間においては、図４に示したように、スプール５２のストローク位置Ｌは通常動作ストローク範囲ＬＮＨ内であり、ストロークセンサＳＥ１，ＳＥ２の検出信号Ｓ１，Ｓ２にオンオフの変化はない。
【００７６】
さて、ストロークセンサＳＥ１，２の検出信号Ｓ１，２を用いることによって、補助弁３３、安全弁装置１４、および主弁装置１２の動作状況のチェックを容易に行うことができる。動作状況のチェックには、安全弁装置１４のチェック（チェック１）と、主弁装置１２のチェック（チェック２）とがある。
【００７７】
まず、チェック１について説明する。
【００７８】
すなわち、油圧式エレベータ１の下降運転中に何らかの異常が生じたときに、電磁切換え弁３２がオフとなるが、電磁切換え弁３２のオフによって落下防止弁３１が閉じる。落下防止弁３１が確実に閉じた場合には、その瞬間に大きな差圧ΔＰが発生するので、この大きな差圧ΔＰを検出することによって、落下防止弁３１が確実に閉じたことをチェックすることができる。
【００７９】
そこで、本実施形態においては、落下防止弁３１が閉じたときに発生する大きな差圧ΔＰを、ストロークセンサＳＥ１，２によって検出する。
【００８０】
すなわち、大きな差圧ΔＰが発生すると、スプール５２はバネ５８ａに抗して図３の左方端にまで移動する。そのときに、ストロークセンサＳＥ２はオンからオフに変化し、ストロークセンサＳＥ１はオフからオンに変化する。
【００８１】
したがって、チェックに当たって、まず、ストロークセンサＳＥ１がオフでありストロークセンサＳＥ２がオンである、通常動作時とする。このとき、主弁装置１２を開としておく。また、油圧ポンプ１１は停止させておく。この状態で、電磁切換え弁３２をオフしたときに、ストロークセンサＳＥ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２がオフとなれば、落下防止弁３１が閉じて大きな差圧ΔＰが発生したこと、およびその差圧ΔＰによってスプール５２が所定の動作を行ったことが検証される。
【００８２】
つまり、このような検証を行うことにより、補助弁３３および安全弁装置１４が正常に動作することを容易にチェックすることができる。
【００８３】
後は、落下防止弁３１が閉じた状態において、漏れがないかどうかをチェックしておけばよい。漏れがないかどうかのチェックは、例えば、所定の経過時間における乗りかごの沈下量が規定量以内であるかどうかを確認すればよい。
【００８４】
すなわち、チェック１では、図９に示すように、電磁切換え弁３２をオフし（＃１１）、主弁装置１２を開とし、油圧ポンプ１１を停止させる（＃１２）。ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２がオフとなり（＃１３でイエス）、乗りかごの沈下量が規定量以内であれば（＃１４でイエス）、安全弁装置１４は正常であると判断する（＃１５）。ステップ＃１３または１４においてノーであれば、安全弁装置１４が異常であると判断する（＃１６）。
【００８５】
次に、チェック２について説明する。
【００８６】
電磁切換え弁３２をオンとし、主弁装置１２をオフとする。また、油圧ポンプ１１は停止させておく。この状態では、落下防止弁３１は閉じた状態となる。落下防止弁３１が閉じた状態で、主弁装置１２に漏れがなければ、差圧ΔＰはゼロとなる。したがって、補助弁３３のスプール５２はニュートラルのストローク位置ＬＮであり、ストロークセンサＳＥ１はオフ、ストロークセンサＳＥ２はオンとなる。
【００８７】
もし主弁装置１２に漏れがある場合には、落下防止弁３１が閉じているので、差圧ΔＰが生じ、補助弁３３のスプール５２が差圧ΔＰによって移動し、その結果、ストロークセンサＳＥ１がオンになりストロークセンサＳＥ２がオフとなる。
【００８８】
したがって、ストロークセンサＳＥ１，２の検出信号Ｓ１，２によって、主弁装置１２に漏れがないかどうか、つまり主弁装置１２が正常に動作するか否かを容易にチェックすることができる。
【００８９】
これと同時に、補助弁３３のスプール５２が正常な動作をしていること、および電磁切換え弁３２が正常に動作していることも確認されたこととなる。
【００９０】
後は、その状態において、所定の経過時間における乗りかごの沈下量が規定量以内であるかどうかを確認すればよい。
【００９１】
すなわち、チェック２では、図１０に示すように、主弁装置１２を閉とし、油圧ポンプ１１を停止させ、電磁切換え弁３２をオンする（＃２１）。ストロークセンサＳＥ１の検出信号Ｓ１がオンとなりかつストロークセンサＳＥ２の検出信号Ｓ２がオフとなり（＃２２でイエス）、乗りかごの沈下量が規定量以内であれば（＃２３でイエス）、主弁装置１２は正常であると判断する（＃２４）。ステップ＃２２または２３においてノーであれば、主弁装置１２が異常であると判断する（＃２５）。
【００９２】
なお、ストロークセンサＳＥ１，２のオンまたはオフの状態は、検出信号Ｓ１，２の状態を適当な表示装置に表示させ、または検出信号Ｓ１，２によって適当な表示灯を点灯させまたはブザーなどを鳴らすようにしておくことによって、容易に確認できる。そのような表示装置、表示灯、またはブザーなどは、制御装置１７に設けられている。したがって、制御装置１７は、本発明における動作確認装置の一例である。
【００９３】
なお、制御装置１７は、上に述べたような電気部品の他、操作スイッチ、ＣＰＵ、メモリ、その周辺回路素子、プリント基板、およびその他の電気回路素子などのハードウエアおよびソフトウエアなどを含んで構成することが可能である。
【００９４】
また、上のチェック１，２における補助弁３３のスプール５２のストローク位置Ｌは、１つのストロークセンサＳＥ１のみでも確認することが可能である。しかし、２つのストロークセンサＳＥ１，２のアンド（論理積）をとることによって、確認の信頼性が格段に向上する。
【００９５】
このように、本実施形態の油圧式エレベータ１は、乗りかごの落下防止のための安全装置として、主弁装置１２による落下防止と安全弁装置１４による落下防止との二重の落下防止が備えられている。しかも、それら二重の落下防止が確実に動作するか否かを、それぞれ独立してチェックすることができるのである。
【００９６】
このようなチェックを含むモニタリングを、例えば１日に１回以上行うことによって、主弁装置１２、安全弁装置１４ともに、正常に動作するか、油漏れがないかなどがチェックされ、２重系ブレーキとして運用されることとなる。
【００９７】
次に、補助弁３３の具体例について説明する。ここでは、第１の実施例の補助弁３３Ｂ、および第２の実施例の補助弁３３Ｃを説明する。なお、補助弁３３Ｂ，３３Ｃにおいて、上に述べた補助弁３３と同じ機能を有する部分については、同じ符号を付しまたは「Ｂ」「Ｃ」を追加した符号を付して説明を省略しまたは簡略化することがある。
【００９８】
まず、第１の実施例の補助弁３３Ｂについて説明する。
【００９９】
図６および図７に示す補助弁３３Ｂにおいて、ハウジング５１Ｂに設けられた孔の左側には、スリーブ１２１，１２２が挿入され、ボスネジ部材１２３がハウジング５１Ｂにネジ込まれて取り付けられる。ボスネジ部材１２３には、配線の保護のためにゴムなどからなるカバー１２６が被せられる。
【０１００】
スリーブ１２１には、周方向の４ヵ所に孔が設けられ、これがポートＰＴ１となる。スリーブ１２２には、周方向の４ヵ所に切り欠きが設けられ、これがポートＰＴ２となる。また、スリーブ１２２の他の周方向の４ヵ所に孔が設けられ、これがポートＰＴ４となる。
【０１０１】
スリーブ１２１，１２２の内周面には、スプール５２Ｂが摺動可能に挿入される。スプール５２Ｂは、２つのバネ５８ａＢ、５８ｂＢによって、差圧ΔＰがない自由状態におけるストローク位置ＬＮが設定され、かつ、差圧ΔＰが発生したときのスプール５２Ｂの移動量が設定される。
【０１０２】
スプール５２Ｂの左右に、接点式のストロークセンサＳＥ１Ｂ，２Ｂが形成されている。
【０１０３】
まず、ストロークセンサＳＥ１Ｂについて説明する。
【０１０４】
スプール５２Ｂの左端面には、コンタクトチップ１３１がネジ込まれている。コンタクトチップ１３１には、その先端部に径小孔が、径小孔に続いて径大孔が、それぞれ設けられる。径小部、径大部、および径小部からなる３段の円柱状の先端チップ１３２が、コンタクトチップ１３１の径大孔内に摺動可能に挿入され、かつその先端の径小部が径小孔から軸方向左側の外方に突出している。先端チップ１３２は、コンタクトチップ１３１の径大孔に装着された圧縮バネ１３３によって、軸方向左側に付勢されている。
【０１０５】
他方、ボスネジ部材１２３には、その中心部に設けられたネジ孔に、調整ネジ部材１３５がネジ込まれている。調整ネジ部材１３５のネジ部には、圧着端子１３６を挟んでナット１３７が締め付けられ、これによって固定される。
【０１０６】
調整ネジ部材１３５の中心部に設けられた孔には、タイボルト１３８が挿通される。タイボルト１３８の右端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１３９を挟んだ状態で、その雄ネジに接点部材１４０が締め付けられている。絶縁カラー１３９は、調整ネジ部材１３５の右端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１３８を調整ネジ部材１３５の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１０７】
タイボルト１３８の左端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１４１を挟んだ状態で、その雄ネジにナット１４２が締め付けられ、さらに圧着端子１４３を挟んでロックナット１４４が締め付けられている。
【０１０８】
絶縁カラー１４１は、調整ネジ部材１３５の左端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１３８を調整ネジ部材１３５の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１０９】
ハウジング５１Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ボスネジ部材１２３、スプール５２Ｂ、コンタクトチップ１３１、先端チップ１３２、圧着端子１３６、ナット１３７、タイボルト１３８、接点部材１４０、ナット１４２，１４４、および圧着端子１４３は、金属材料または導電材料からなる。特に、先端チップ１３２および接点部材１４０には、接点として相応しい材料が用いられる。
【０１１０】
したがって、先端チップ１３２は、コンタクトチップ１３１、スプール５２Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ハウジング５１Ｂ、およびボスネジ部材１２３を介して圧着端子１３６と電気的に接続されている。
【０１１１】
また、接点部材１４０は、タイボルト１３８、およびナット１４２を介して圧着端子１４３と電気的に接続されている。
【０１１２】
図の状態からスプール５２Ｂが左方に移動したとき、その移動量が所定以上になると、先端チップ１３２が接点部材１４０に当接する。スプール５２Ｂがさらに左方に移動すると、先端チップ１３２は接点部材１４０に当接した状態で停止し、圧縮バネ１３３が圧縮する。
【０１１３】
先端チップ１３２が接点部材１４０に当接した状態では、それらが電気的に接続されるので、圧着端子１３６と圧着端子１４３との間が道通する（オンする）ことになる。
【０１１４】
つまり、先端チップ１３２と接点部材１４０とのオンオフによる「ａ接点」が構成されており、これらによって「ａ接点」のストロークセンサＳＥ１Ｂが形成されている。
【０１１５】
ストロークセンサＳＥ１Ｂは、スプール５２Ｂの移動量が所定以上になったときにオンし、検出信号Ｓ１を出力する。圧着端子１３６，１４３にそれぞれ電線を接続しておくことによって、検出信号Ｓ１が取り出される。
【０１１６】
先端チップ１３２が接点部材１４０に当接する位置は、ナット１３７を緩めた状態で、調整ネジ部材１３５を回転させることによって調整することができる。つまり、調整ネジ部材１３５によって、図４におけるストローク位置Ｌ１を調整することができる。
【０１１７】
次に、ストロークセンサＳＥ２Ｂについて説明する。
【０１１８】
スプール５２Ｂの右端面には、コンタクトチップ１５１がネジ込まれている。コンタクトチップ１５１には、その先端部に径小孔が、径小孔に続いて径大孔が、それぞれ設けられる。３段の円柱状の先端チップ１５２が、コンタクトチップ１５１の径大孔内に摺動可能に挿入され、かつその先端の径小部が径小孔から軸方向右側の外方に突出している。先端チップ１５２は、コンタクトチップ１５１の径大孔に装着された圧縮バネ１５３によって、軸方向右側に付勢されている。
【０１１９】
ハウジング５１Ｂに設けられた孔の右側の開口部には、ボスネジ部材１２４がネジ込まれている。
【０１２０】
ボスネジ部材１２４には、その中心部に設けられた孔には、タイボルト１５８が挿通される。タイボルト１５８の左端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１５９を挟んだ状態で、その雄ネジに接点部材１６０が締め付けられている。絶縁カラー１５９は、ボスネジ部材１２４の左端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１５８をボスネジ部材１２４の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１２１】
タイボルト１５８の右端部には雄ネジが設けられ、絶縁カラー１６１を挟んだ状態で、その雄ネジにナット１６２が締め付けられ、さらに圧着端子１６３を挟んでロックナット１６４が締め付けられている。
【０１２２】
絶縁カラー１６１は、ボスネジ部材１２４の右端の開口部の内周面に嵌まり込み、これによって、タイボルト１５８をボスネジ部材１２４の内周面に接触しない状態で支持する。
【０１２３】
コンタクトチップ１５１、先端チップ１５２、タイボルト１５８、接点部材１６０、ナット１６２，１６４、および圧着端子１６３は、金属材料または導電材料からなる。
【０１２４】
したがって、先端チップ１５２は、コンタクトチップ１５１、スプール５２Ｂ、スリーブ１２１，１２２、ハウジング５１Ｂ、およびボスネジ部材１２３を介して圧着端子１３６と電気的に接続されている。
【０１２５】
また、接点部材１６０は、タイボルト１５８、およびナット１６２を介して圧着端子１６３と電気的に接続されている。
【０１２６】
図６の状態では、先端チップ１５２と接点部材１６０とが当接し、それらが電気的に接続されている。つまり、圧着端子１３６と圧着端子１６３との間が道通（オン）している。なお、先端チップ１５２は接点部材１６０によって右方へ押され、圧縮バネ１５３を圧縮した状態である。
【０１２７】
図６の状態からスプール５２Ｂが左方に移動したとき、その移動量が所定以上になると、先端チップ１５２が接点部材１６０から離れ、圧着端子１３６と圧着端子１６３との間が非道通（オフ）となる。
【０１２８】
つまり、先端チップ１５２と接点部材１６０とのオンオフによる「ｂ接点」が構成されており、これらによって「ｂ接点」のストロークセンサＳＥ２Ｂが形成されている。
【０１２９】
ストロークセンサＳＥ２Ｂは、スプール５２Ｂの移動量が所定以上になったときにオフし、検出信号Ｓ２を出力する。圧着端子１３６，１６３にそれぞれ電線を接続しておくことによって、検出信号Ｓ２が取り出される。
【０１３０】
なお、図６において、ポートＰＴ１とポートＰＴ３とを接続する流路１７１には、穴加工の後の開口部を塞ぐためのプラグ１７２，１７３がネジ込まれている。また、各部材のシールが必要な箇所にはそれぞれＯリングなどのパッキンが装着されている。
【０１３１】
次に、第２の実施例の補助弁３３Ｃについて説明する。
【０１３２】
図８に示すように、第２の実施例の補助弁３３Ｃでは、第１の実施例の補助弁３３Ｂと同じ構成の１つのストロークセンサＳＥ１Ｂのみが設けられている。つまり、第２の実施例の補助弁３３Ｃは、第１の実施例の補助弁３３ＢからストロークセンサＳＥ２Ｂを除去した構造である。
【０１３３】
補助弁３３Ｃでは、スプール５２Ｃの右端面に設けられたボス２５１が、ボスネジ部材１２４の先端部２２５と対向する。これによって、スプール５２Ｃの右側のストローク端が規制される。
【０１３４】
補助弁３３Ｂ，３３Ｃによると、機械的なストロークセンサＳＥ１Ｂによって、スプール５２Ｂ，Ｃのストローク位置Ｌを確実に検出することができ、安全弁装置１４などの動作状況のチェックを容易に行うことができる。
【０１３５】
特に、補助弁３３Ｂでは、２つのストロークセンサＳＥ１Ｂ，２Ｂが設けられているので、スプール５２Ｂのストローク位置Ｌの検出の信頼性が極めて高い。
【０１３６】
上に述べた実施形態および実施例において、補助弁３３，３３Ｂ，３３Ｃの絞り調整が適度であれば、オリフィス３４，３４Ｂ、３５，３５Ｂを省略することも可能である。
【０１３７】
その他、補助弁３３，３３Ｂ，３３Ｃ、安全弁装置１４、主弁装置１２、制御装置１７、および油圧式エレベータ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質、回路などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１ 油圧式エレベータ
１１ 油圧ポンプ
１２ 主弁装置（主弁）
１４ 安全弁装置
１７ 制御装置（動作確認装置）
３１ 落下防止弁（遮断弁装置）
３２ 電磁切換え弁（切換え弁）
３３，３３Ｂ，３３Ｃ 補助弁
３５ オリフィス（絞り弁）
５２，５２Ｃ，５２Ｃ スプール
５５ ランド部（可変絞り流路）
６１ 穴（可変絞り流路）
５８ａ，５８ｂ，５８ａＢ，５８ｂＢ バネ（バネ部材）
ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ１Ｂ，ＳＥ２Ｂ ストロークセンサ
５１Ｂ ハウジング
１３２ 先端チップ
１３３ 圧縮バネ（バネ部材）
１４０ 接点部材
ΔＰ 差圧
ＫＭ 主管路（管路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、
前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、
前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、
を有し、
前記補助弁は、
前記差圧によって移動するスプールと、
前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、
前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、
前記差圧による前記スプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサと、
を有することを特徴とする油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項２】
前記主弁が開状態となり、前記落下防止弁が閉状態となって、前記ストロークセンサが検知を行ったときに、前記補助弁および前記落下防止弁の動作が正常であるとする信号を出力する、動作確認装置が設けられている、
請求項１記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項３】
前記ストロークセンサは、前記油圧シリンダがかごを昇降させる通常の動作による差圧によっては検知することがなく、通常の動作による差圧を越えたときに検知を開始する、
請求項１または２記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項４】
前記ストロークセンサは、
前記スプールから軸方向に突出して設けられた先端チップと、
当該補助弁のハウジングの側から突出して前記先端チップに対向するように設けられた接点部材と、を有し、
前記スプールの移動によって前記先端チップと前記接点部材とが接触しまたは分離するように構成されている、
請求項１ないし３のいずれかに記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項５】
前記先端チップまたは前記接点部材の少なくとも一方が、軸方向に移動可能でありかつバネ部材によって互いに接触する方向に付勢されている、
請求項４記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の油圧式エレベータの安全弁装置の動作状態確認方法であって、
前記主弁を開とした状態で前記落下防止弁を閉じたときに、前記ストロークセンサが前記検知を行った場合に、前記安全弁装置の動作状態が正常であるとする、
ことを特徴とする安全弁装置の動作状態確認方法。
【請求項１】
主弁の制御により油圧シリンダ内に圧油を給排してかごを昇降させる油圧式エレベータの安全弁装置であって、
前記油圧シリンダと前記主弁との間の管路に設けられ、異常時において前記油圧シリンダから排出される圧油の流れを遮断する落下防止弁と、
前記落下防止弁に発生する差圧によって動作し、当該落下防止弁による圧油の流れの遮断特性を緩やかにするための補助弁と、
を有し、
前記補助弁は、
前記差圧によって移動するスプールと、
前記スプールの両端部にそれぞれ設けられ、前記差圧がないときの前記スプールのストローク位置および前記差圧が発生したときの前記スプールの移動量を設定するためのバネ部材と、
前記スプールのストローク位置に応じて流路面積が可変調整される可変絞り流路と、
前記差圧による前記スプールの移動量が所定以上になったことを検知するストロークセンサと、
を有することを特徴とする油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項２】
前記主弁が開状態となり、前記落下防止弁が閉状態となって、前記ストロークセンサが検知を行ったときに、前記補助弁および前記落下防止弁の動作が正常であるとする信号を出力する、動作確認装置が設けられている、
請求項１記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項３】
前記ストロークセンサは、前記油圧シリンダがかごを昇降させる通常の動作による差圧によっては検知することがなく、通常の動作による差圧を越えたときに検知を開始する、
請求項１または２記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項４】
前記ストロークセンサは、
前記スプールから軸方向に突出して設けられた先端チップと、
当該補助弁のハウジングの側から突出して前記先端チップに対向するように設けられた接点部材と、を有し、
前記スプールの移動によって前記先端チップと前記接点部材とが接触しまたは分離するように構成されている、
請求項１ないし３のいずれかに記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項５】
前記先端チップまたは前記接点部材の少なくとも一方が、軸方向に移動可能でありかつバネ部材によって互いに接触する方向に付勢されている、
請求項４記載の油圧式エレベータの安全弁装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の油圧式エレベータの安全弁装置の動作状態確認方法であって、
前記主弁を開とした状態で前記落下防止弁を閉じたときに、前記ストロークセンサが前記検知を行った場合に、前記安全弁装置の動作状態が正常であるとする、
ことを特徴とする安全弁装置の動作状態確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１４８５８３（Ｐ２０１１−１４８５８３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７５６（Ｐ２０１０−１０７５６）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００２０４２４０）株式会社ＴＡＩＹＯ (63)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００２０４２４０）株式会社ＴＡＩＹＯ (63)
【Ｆターム（参考）】
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