技術 重量物エレベータの油圧制御装置

0001

本発明は、船内等に設けられる重量物エレベータの油圧制御装置の改良に関するものである。

0002

一般に、陸上のエレベータは、そのテーブルとテーブルの重量に釣り合うカウンタウェイトを共通のワイヤを介して吊り下げ、トラクションウィンチがワイヤを摩擦駆動することによりテーブルとカウンタウェイトを相互に昇降させるようになっている。しかし、カウンタウェイトを設けることで、エレベータの重量が増大するとともに、設置スペースが大きくなるため、船内に設けられる重量物エレベータに適用することが難しい。

0003

従来、船内に設けられる重量物エレベータとして、油圧アクチュエータによって駆動されるワイヤロープ、ボールネジまたはシザース機構等を用いてテーブルを昇降させるものがある。

0004

しかしながら、このような従来の重量物エレベータにあっては、テーブルを甲板と連続する位置に停止させる油圧制御を行っても、荷の積み降ろしに伴ってワイヤロープ、シザース機構が弾性変形するため、テーブルと甲板の相対位置が変化し、両者の間に段差が生じるという問題点があった。

0005

従来、これに対処してテーブルを所定の停止位置にロックする可動ストッパを設けるものがあったが、この場合、可動ストッパの作動不良を来すと、テーブルが動かなくなる可能性があり、信頼性の低下を招くという問題点があった。

0006

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、重量物エレベータにおいて、荷の積み降ろしに伴ってテーブルと床の相対位置が変化しないようにアクチュエータに対する油圧を制御する装置を提供することを目的とする。

0007

第１の発明は、テーブルを昇降させる油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを検出する負荷圧力検出手段と、テーブルの位置を検出する位置検出手段と、テーブルの上昇を停止位置で止めるストッパと、この停止位置にて油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを必要最大圧力よりも高い設定値Ｐ１より高める制御手段とを備えたことを特徴とするものとした。

0008

第２の発明は、テーブルを昇降させる油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを検出する負荷圧力検出手段と、テーブルの位置を検出する位置検出手段と、テーブルの下降を停止位置で止めるストッパと、この停止位置にて油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを無負荷作動圧よりも低い設定値Ｐ２より低下させる制御手段とを備えたことを特徴とするものとした。

0009

第１の発明によると、テーブルの上昇停止時、油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを設定値Ｐ１より高める油圧制御が行われ、テーブルを支持する例えばシザース機構等の部材を予め撓ませることにより、テーブルにかかる荷重が増えても、ストッパに押し付けられてテーブルの沈み込みが回避される。このため、テーブルを停止位置にロックする可動ストッパ等を設ける必要がなく、構造を簡素化して、信頼性を高められる。

0010

第２の発明によると、テーブルの下降停止時、油圧アクチュエータの負荷圧力Ｐを設定値Ｐ２より低下させる油圧制御が行われ、テーブルを支持する例えばシザース機構等の部材を予め撓ませることにより、テーブルにかかる荷重が減っても、ストッパに押し付けられてテーブルの浮き上がりが回避される。このため、テーブルを停止位置にロックする可動ストッパ等を設ける必要がなく、構造を簡素化して、信頼性を高められる。

0011

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

0012

図１の（ａ），（ｂ）、図２に示すように、船内に設けられる重量物エレベータは、第一甲板１と第二甲板２の間で昇降するテーブル３を備え、このテーブル３の上にコンベア８が搭載され、このコンベア８の上にフォークリフト９等の積み荷が載せられ、これを第一甲板１と第二甲板２の間で輸送する。

0013

テーブル３はシザース機構１０を介して支持される。シザース機構１０は複数のローラ１３を介してレール１１，１２に案内され、テーブル３を垂直方向に平行移動させる。第一甲板１にはテーブル３が通るハッチ開口部４が開口し、このハッチ開口部４を開閉する蓋１４が設けられる。レール１２はこの蓋１４に固定され、蓋１４の開閉動作および密封動作を邪魔しないようになっている。

0014

テーブル３を昇降する油圧アクチュエータとして２本の油圧シリンダ５が設けられる。各油圧シリンダ５が収縮することによってテーブル３が下降し、各油圧シリンダ５が伸張することによってテーブル３が上昇する。

0015

図３に示すように、各油圧シリンダ５に作動油を給排する油圧回路が設けられる。この油圧回路は、油圧源として吐出圧が１５０ｌ／ｍｉｎの第一ポンプ２１と、吐出圧が６０ｌ／ｍｉｎの第二ポンプ２２とを備え、この油圧源に連通する吐出通路２３と、タンク２４に連通するドレン通路２６が電磁切換弁２７によって各油圧シリンダ５の各室２８，２９に選択的に連通される。電磁切換弁２７は吐出通路２３をエンド側室２８に連通して油圧シリンダ５を伸張させる伸張ポジションと、ロッド側室２９をドレン通路２６に連通して油圧シリンダ５を収縮させる収縮ポジションと、各室２８，２９に対する吐出通路２３およびドレン通路２６の連通を遮断して油圧シリンダ５の伸縮作動を停止する停止ポジションとを有する。

0016

テーブル３の上昇速度を切換えるため、第一ポンプ２１の吐出作動油をドレーン通路２６に逃がす第一アンロード弁３１と、第二ポンプ２２の吐出作動油をドレーン通路２６に逃がす第二アンロード弁３２が設けられる。第一アンロード弁３１が開弁し、第二アンロード弁３２が開弁することにより、第一ポンプ２１からの作動油がドレーン通路２６に逃がされ、第二ポンプ２２の作動油が各油圧シリンダ５へと導かれ、テーブル３が低速で上昇する一方、第一アンロード弁３１と第二アンロード弁３２の両方が開弁することにより、第一ポンプ２１と第二ポンプ２２からの作動油が各油圧シリンダ５へと導かれ、テーブル３が高速で上昇する。

0017

テーブル３の下降速度を切換えるため、各油圧シリンダ５のエンド側室２８から作動油を流出させる通路３３に、流量を６０ｌ／ｍｉｎ以下にする第一流量制御弁３４と、この流量を１５０ｌ／ｍｉｎ以下にする第二流量制御弁３５とが並列に介装され、電磁弁３６を介して第二流量制御弁３５が開閉されるようになっている。

0018

図４に示すように、テーブル３の高さを検出する位置検出手段してロータリエンコーダ４１が設けられる。制御手段として設けられるコントローラ４０は、ロータリエンコーダ４１からの検出信号を入力し、テーブル３の上昇時に予め設定されたマップに基づき第一、第二アンロード弁３１，３２の作動を制御し、テーブル３の上昇速度を途中で高める一方、テーブル３の下降時に予め設定されたマップに基づき電磁弁３６を開閉して第二流量制御弁３５の作動を制御し、テーブル３の下降速度を途中で高める。

0019

ところで、コンベア８の質量は７ｔｏｎ程度であり、積み荷の質量も７ｔｏｎ程度である。コンベア８に７ｔｏｎの積み荷を載せると、シザース機構１０の各アーム１５に生じる撓みによってテーブル３が４０ｍｍ程度下降する。一方、この積み荷を降ろすと、テーブル３が４０ｍｍ程度上昇する。この動きによってコンベア８と第一、第二甲板１，２の床の間に４０ｍｍ程度の段差が生じると、フォークリフト９等が小径車輪で移動することが難しくなる。

0020

これに対処して、本発明は、コンベア８が第一甲板１の床と連続する上停止位置にてテーブル３の上昇を規制する上ストッパ６と、コンベア８が第二甲板２の床と連続する下停止位置にてテーブル３の下降を規制する下ストッパ７とを設け、この上下停止位置にて各油圧シリンダ５のエンド側室２８に生じる負荷圧力Ｐを制御し、コンベア８にかかる荷重変化によるコンベア８の浮き沈みを防止する。

0021

具体的には、上停止位置にてコンベア８の沈み込みを防止するため、負荷圧力Ｐを検出する負荷圧力検出手段として圧力スイッチ４２が設けられ、この圧力スイッチ４２は検出された負荷圧力Ｐが設定値Ｐ１を超えて高まるとＯＮになる。そして、圧力スイッチ４２がＯＮになると、コントローラ４０は電磁弁３６を停止ポジションに切換える制御を行い、負荷圧力Ｐを設定値Ｐ１より高める。この圧力スイッチ４２がＯＮとなる設定値Ｐ１は、必要最大圧力（必要最大力量）よりも１２．５％程度高い圧力に設定される。

0022

図５のフローチャートは上記の上昇停止時の制御ルーチンを示している。これについて説明すると、ステップＳ１にてコンベア８の上昇時を判定し、次にステップＳ２にてロータリエンコーダ４１の検出信号からコンベア８が上ストッパ６に当接する上停止位置に来たことを判定し、次に圧力スイッチ４２の信号から負荷圧力Ｐが設定値Ｐ１を超えて高まったことを判定し、これら全ての条件が成立するとステップＳ４に進んで電磁弁３６を上昇ポジションから停止ポジションに切換える。

0023

一方、下停止位置にてコンベア８の浮き上がりを防止するため、負荷圧力Ｐを検出する負荷圧力検出手段として圧力スイッチ４３が設けられる、この圧力スイッチ４３は検出された負荷圧力Ｐが設定値Ｐ２を超えて低下するとＯＮになる。圧力スイッチ４２がＯＮになると、コントローラ４０は電磁弁３６を停止ポジションに切換える制御を行い、負荷圧力Ｐを設定値Ｐ２よりも低下させる。この圧力スイッチ４３がＯＮとなる設定値Ｐ２は、無負荷作動圧力よりも１０％程度低い圧力に設定される。

0024

図６のフローチャートは上記した下降停止時の制御ルーチンを示している。これについて説明すると、ステップＳ１にてコンベア８の下降時を判定し、次にステップＳ２にてロータリエンコーダ４１の検出信号からコンベア８が下ストッパ７に当接する下停止位置に来たことを判定し、次に圧力スイッチ４３の信号から負荷圧力Ｐが設定値Ｐ２を超えて下がったことを判定し、これら全ての条件が成立するとステップＳ４に進んで電磁弁３６を下降ポジションから停止ポジションに切換える。

0025

以上のように構成される本発明の実施の形態につき、次に作用を説明する。

0026

コンベア８の上昇停止時、各油圧シリンダ５のエンド側室２８に導かれる負荷圧力Ｐを設定値Ｐ１より高める油圧制御が行われ、シザース機構１０の各アーム１５を予め撓ませることにより、コンベア８はこれにかかる荷重が増えても、上ストッパ６に押し付けられて第一甲板１に対する沈み込みが回避される。

0027

コンベア８の下降停止時、各油圧シリンダ５のエンド側室２８に導かれる負荷圧力Ｐを設定値Ｐ２より低下させる油圧制御が行われ、シザース機構１０の各アーム１５を予め撓ませることにより、コンベア８はこれにかかる荷重が減っても、テーブル３が下ストッパ７に押し付けられて第二甲板２に対する浮き上がりが回避される。

0028

この結果、コンベア８と第一、第二甲板１，２の床の間に段差が生じることがなく、フォークリフト９等が小径車輪で円滑に移動することができる。

0029

このようにして、各油圧シリンダ５の油圧制御によって荷の積み降ろしに伴うコンベア８の浮き沈みを防止するため、コンベア８を停止位置にロックする可動ストッパ等を設ける必要がなく、構造を簡素化して、信頼性を高められる。

0030

本発明は、シザース機構等を用いる構造に限らず、例えばワイヤロープ等を用いて重量物エレベータにも適用できる。

0031

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

0032

図１本発明の実施の形態を示す重量物エレベータの平面図および側面図。
図２同じく正面図。
図３同じく重量物エレベータの油圧回路図。
図４同じく制御系の構成図。
図５同じく上昇停止時の制御ルーチンを示すフローチャート。
図６同じく下降停止時の制御ルーチンを示すフローチャート。

0033

１ 第一甲板
２第二甲板
３ テーブル
５油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
６ 上ストッパ
７ 下ストッパ
８コンベア
１０シザース機構
２７電磁切換弁
４０コントローラ
４１ロータリエンコーダ
４２，４３ 圧力スイッチ（圧力検出手段）