JP2018144919A - エレベーター - Google Patents

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Yosuke Kawamura
陽右 河村
島田 勝博
Katsuhiro Shimada
勝博 島田
智貴 仮屋
Tomoki Kariya
智貴 仮屋
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Abstract

【課題】汎用性が高く、かつ乗りかごのかご室に加わる荷重の検出精度の低下を防ぐことができるエレベーターを提供する。
【解決手段】エレベーター1は、かご室10と、下枠14と、防振部材15と、床面17と下枠14との間に配置された荷重検出装置20と、を備えている。荷重検出装置20は、荷重検出フレーム23と、作動部材29と、荷重検出部30と、固有振動数を調整可能な動吸振器24とを備えている。動吸振器24は、荷重検出フレーム23における荷重検出フレーム23が振動した際に、振動の腹となる位置に設けられている。そして、動吸振器24は、固有振動数を調整可能である。
【選択図】図4

Description

本発明は、乗りかごのかご室に加わる荷重を検出することができるエレベーターに関するものである。
エレベーターは、乗りかごに定格積載荷重以上の負荷がかかることを防止するために、定格以上の負荷が乗りかごに加わると乗りかごの昇降動作を停止している。そのため、エレベーターには、乗りかごに加わる荷重を検出する荷重検出装置が設けられている。
従来の、この種のエレベーターとしては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、乗りかごの下部を形成するかご床とこのかご床を支持する下枠との間に介在される複数の防振ゴムと、かご床の裏面に取り付けられ、防振ゴムの印加に同期して変位する荷重検出梁と、を備えたエレベーターが記載されている。また、特許文献1には、荷重検出梁に取り付けられる作動子と、荷重検出梁の変位に応じて作動子を介して作動する荷重検出器と、を備えたエレベーターが記載されている。
乗りかごに人や荷物が搬入又は搬出されると、その衝撃により、作動子が取り付けられた荷重検出梁に振動が生じていた。この荷重検出梁に生じた振動を減衰させるために、特許文献1に記載された技術では、下枠と荷重検出梁との間に、荷重検出梁の振幅を減衰する減衰手段を備えている。
特開2005−225585号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術の減衰手段は、一端が下枠に取り付けられる板ばねと、この板ばねの他端側に設けられてコイルばねを介して荷重検出梁に係止される係止部から構成されている。そして、好適な減衰効果を得るためには、乗りかごのサイズや重量に応じて、適正な弾性力を有する板ばね及びコイルばねを選択する必要があり、汎用性が低くなる、という問題を有していた。さらに、特許文献1に記載された技術では、板ばね及びコイルばねの弾性力が適正でない場合、荷重の検出精度が低下するという問題も有していた。
本目的は、上記の問題点を考慮し、汎用性が高く、かつ乗りかごのかご室に加わる荷重の検出精度の低下を防ぐことができるエレベーターを提供することにある。
上記課題を解決し、目的を達成するため、エレベーターは、中空のかご室と、かご室を支持する下枠と、かご室の床面と下枠との間に介在される防振部材と、床面と下枠との間に配置された荷重検出装置と、を備えている。
荷重検出装置は、荷重検出フレームと、作動部材と、荷重検出部と、固有振動数を調整可能な動吸振器とを備えている。荷重検出フレームは、床面に固定され、防振部材の変位に同期して上下方向に変位する。作動部材は、荷重検出フレームに設けられている。荷重検出部は、荷重検出フレームの変位に応じて作動部材を介して作動する。動吸振器は、荷重検出フレームにおける荷重検出フレームが振動した際に、振動の腹となる位置に設けられている。
上記構成のエレベーターによれば、汎用性が高く、かつ乗りかごのかご室に加わる荷重の検出精度の低下を防ぐことができる。
第1の実施の形態例にかかるエレベーターを示す概略構成図である。 第1の実施の形態例にかかる乗りかごを示す側面図である。 第1の実施の形態例にかかる乗りかごの底部を示す平面図である。 第1の実施の形態例にかかる乗りかごの底部を示す側面図である。 第1の実施の形態例にかかる荷重検出装置を示す平面図である。 第1の実施の形態例にかかる荷重検出装置を示す側面図である。 第2の実施の形態例にかかる荷重検出装置を示す平面図である。 第2の実施の形態例にかかる荷重検出装置を示す正面図である。
以下、実施の形態例にかかるエレベーターについて、図1〜8を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
1.第1の実施の形態例
1−1.エレベーターの構成例
まず、第1の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかるエレベーターの構成について、図1を参照して説明する。
図1は、本例のエレベーターの構成例を示す概略構成図である。
図1に示すように、本例のエレベーター1は、建築構造物内に形成された昇降路110に設けられている。エレベーター1は、昇降路110内を昇降動作し、人や荷物を載せる乗りかご120と、ロープ130と、釣合錘140と、巻上機100と、ガイドレール170とを備えている。昇降路110の頂部には、機械室160が設けられている。
巻上機100は、機械室160に配置され、ロープ130を巻き掛けることにより乗りかご120を昇降させる。また、巻上機100の近傍には、ロープ130が装架される反らせ車150が設けられている。
ロープ130の軸方向の一端には、乗りかご120が取り付けられており、ロープ130の軸方向の他端には、釣合錘140が取り付けられている。そのため、乗りかご120は、ロープ130を介して釣合錘140と連結される。そして、巻上機100が駆動すると、乗りかご120と釣合錘140が昇降動作する。
ガイドレール170は、昇降路110に設置されている。また、ガイドレール170は、乗りかご120の昇降方向に沿って延在している。ガイドレール170には、乗りかご120が摺動可能に支持されている。
次に、乗りかご120の構成について図2〜図4を参照して説明する。
図2は、乗りかご120を示す側面図、図3は、乗りかご120の底部を示す平面図である。図4は、乗りかご120の底部を示す側面図である。
図2に示すように、乗りかご120は、中空の略直方体状に形成されたかご室10を有している。また、乗りかご120は、かご室10の周囲を囲むようにして配置された、上梁11と、立枠12と、下梁13とを有している。上梁11は、かご室10の上下方向の上部に配置されており、下梁13は、かご室10の上下方向の下部に配置されている。立枠12は、上梁11と下梁13を連結し、かご室10の側部に配置されている。また、上梁11及び下梁13には、ガイドレール170に摺動可能に係合するスライダ18が設けられている。
また、乗りかご120は、下梁13に固定された2つの下枠14、14と、防振部材15と、床支持梁16と、荷重検出装置20とを有している。図2及び図3に示すように、2つの下枠14、14は、下梁13の上下方向の上部に配置され、下梁13と直交する方向に延在している。また、2つの下枠14、14は、下梁13が延在する方向に間隔を空けて配置されている。図2及び図4に示すように、2つの下枠14、14の上下方向の上部には、床支持梁16が配置されている。
床支持梁16には、かご室10の床面17が載置される。また、下枠14と床支持梁16の間には、防振部材15が介在されている。図3に示すように、防振部材15は、下枠14の長手方向の両端部に配置されている。すなわち、防振部材15は、乗りかご120の底部における四隅に配置される。防振部材15としては、例えばゴムやコイルばね等の弾性部材が用いられる。
また、下枠14と床支持梁16の間には、荷重検出装置20が配置されている。なお、下梁13、下枠14及び床支持梁16の配置及び構成は、上述した構成に限定されるものではない。
次に、荷重検出装置20の構成について図3〜図6を参照して説明する。
図5は、荷重検出装置20を示す平面図、図6は、荷重検出装置20を示す側面図である。なお、図6では、荷重検出装置20を図4とは異なる方向から見た図を示している。
図3〜図6に示すように、荷重検出装置20は、荷重検出フレーム23と、動吸振器24と、作動部材29と、荷重検出部30とを有している。
荷重検出フレーム23は、2つの荷重検出梁21、21と、中間連結部材22とを有している。2つの荷重検出梁21、21は、溶接や固定ボルトを用いた締結固定等の固定方法によって床支持梁16に固定されている。2つの荷重検出梁21、21は、上下方向で切断した断面形状が略L字状に形成された鋼材により構成されている。
なお、床面17を支持する床支持梁16に2つの荷重検出梁21、21を固定する例を説明したが、これに限定されるものではなく、かご室10の床面17に荷重検出梁21、21を直接固定してもよい。
図3に示すように、荷重検出梁21、21は、所定の間隔を空けて、下枠14の長手方向の両端部に配置されている。2つの荷重検出梁21、21は、下枠14が延在する方向と直交する方向に延在している。そして、2つの荷重検出梁21、21は、互いに平行に配置される。
中間連結部材22は、2つの荷重検出梁21、21における長手方向の中間部に固定されている。そして、中間連結部材22は、2つの荷重検出梁21、21を橋渡すようにして2つの荷重検出梁21、21を連結している。荷重検出フレーム23は、防振部材15の変位に同期して変位する。
なお、荷重検出フレーム23としては、2つの荷重検出梁21、21と中間連結部材22を用いてH型状に組んだ例に限定されるものではない。荷重検出フレームとしては、例えば、2つの荷重検出梁を用いて、斜め方向に対向する2つの防振部材を連結するようにX型状に組んで構成してもよい。
また、中間連結部材22の長手方向の中間部には、動吸振器24及び作動部材29が設けられている。すなわち、動吸振器24及び作動部材29は、荷重検出フレーム23が振動した際に、振幅(変位)が最も大きい振動の腹となる位置に配置されている。
図4及び図6に示すように、作動部材29は、中間連結部材22の上下方向の下面部に固定されている。作動部材29は、中間連結部材22の下面部から上下方向の下方に向けて突出している。作動部材29と上下方向の下方には、所定の間隔を空けて荷重検出部30が配置されている。
荷重検出部30は、支持部材31、32に支持されて、作動部材29と上下方向に対向している。支持部材31、32は、下梁13又は下枠14から延在するブラケットに固定されている。
荷重検出部30としては、例えば、非接触式の距離センサにより構成されており、荷重検出フレーム23の変位に応じて作動部材29を介して作動する。荷重検出部30は、作動部材29との距離が所定の長さよりも短くなったことを検出することで、かご室10内の積載荷重が所定値に達したと判定する。
なお、荷重検出部30としては、非接触式の距離センサに限定されるものではなく、例えば、機械式の押圧センサ等を用いてもよい。この場合、作動部材29が荷重検出部30を押圧することで、荷重検出部30は、かご室10内の積載荷重が所定値に達したと判定する。
また、動吸振器24は、中間連結部材22の上下方向の上面部に配置されている。そのため、動吸振器24は、作動部材29と中間連結部材22を間に挟んで対向する。
図5及び図6に示すように、動吸振器24は、板ばね部材25と、錘部材26A、26Bとを有している。板ばね部材25は、略矩形状をなす平板状に形成されている。板ばね部材25は、その長手方向の中間部が、中間連結部材22の長手方向の中間部に配置されている。そして、板ばね部材25の長手方向は、中間連結部材22の長手方向と直交する。板ばね部材25は、固定ボルト28を介して中間連結部材22に締結固定されている。板ばね部材25を固定する固定ボルト28が動吸振器24の支持点となる。
なお、板ばね部材25の固定方法としては、締結固定に限定されるものではなく、例えば溶接やその他各種の固定方法を適用してもよい。さらに、板ばね部材25の長手方向が中間連結部材22の長手方向と直交するように板ばね部材25を配置する例を説明したが、これに限定されるものではない。
さらに、板ばね部材25を中間連結部材22の長手方向の中間部に固定した例を説明したが、これに限定されるものではない。板ばね部材25を固定する箇所、すなわち動吸振器24の支持点は、荷重検出フレーム23の構成に応じて適宜設定され、具体的には、荷重検出フレーム23が振動した際の振幅が最も大きくなる振動の腹となる位置に固定される。
板ばね部材25の長手方向の両端部、すなわち板ばね部材25の自由端には、錘部材26A、26Bが配置されている。第1錘部材26Aは、板ばね部材25の長手方向の一端部に配置され、第2錘部材26Bは、板ばね部材25の長手方向の他端部に配置されている。そして、錘部材26A、26Bは、板ばね部材25の上下方向の上面部に固定ボルト27を介して固定されている。
錘部材26A、26Bは、平板状の複数のプレート部材を積層することにより構成されている。そのため、積層するプレート部材の枚数を偏光することで、錘部材26A、26Bの重量を変化させることができる。
また、錘部材26A、26Bを構成するプレート部材には、固定ボルト27が挿通する固定孔26aが形成されている。錘部材26A、26Bを板ばね部材25に配置した際、固定孔26aは、板ばね部材25の長手方向、すなわち動吸振器24の支持点から離反する方向に延在する長孔である。これにより、板ばね部材25に対する錘部材26A、26Bの取り付け位置を調整することができる。その結果、板ばね部材25の長手方向の中心部である固定ボルト28から錘部材26A、26Bまたの長さを調整することができる。
なお、錘部材26A、26Bの取り付け位置を調整するために錘部材26A、26Bに長孔からなる固定孔26aを設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、板ばね部材25に設けられた錘部材26A、26Bを固定するための固定孔を、板ばね部材25の長手方向に沿って複数設けてもよい。
また、本例の動吸振器24では、錘部材26A、26Bを板ばね部材25の上面部に固定した例を説明したが、錘部材26A、26Bを板ばね部材25の下面部に固定してもよい。しかしながら、板ばね部材25の上面部に固定する作業は、錘部材26A、26Bを板ばね部材25の上面部に載置することで容易に行うことができる。そのため、錘部材26A、26Bは、板ばね部材25の上面部に固定することが好ましい。
1−2.荷重検出装置の動作
次に、上述した構成を有する荷重検出装置20の動作例について説明する。
かご室10に人や荷物が搬入されることでかご室10の床面17に荷重が加わると、四隅に配置された4つの防振部材15、15、15、15が変位する。なお、4つの防振部材15、15、15、15が変位量は、荷重検出フレーム23によって平均化される。これにより、荷重検出フレーム23が上下方向の下方へ変位し、作動部材29が荷重検出部30に接近する。そして、荷重検出部30と作動部材29との距離が所定の長さよりも短くなったことを荷重検出部30が検出することで、かご室10内の積載荷重が所定値に達したと判定する。
ここで、4つの防振部材15、15、15、15が変位量は、荷重検出フレーム23によって平均化されるため、荷重検出部30による作動部材29の検出を精度良く行うことができる。また、作動部材29は、中間連結部材22の長手方向の中間部に一つ設けることで、かご室10に加わる荷重を検出することができる。その結果、荷重検出装置20の構成の簡略化を図ることができる。
さらに、4つの防振部材15、15、15、15が変位量は、荷重検出フレーム23によって平均化されることで、かご室10の床面17における偏った位置に荷重が加わった場合でも、精度良く荷重検出部30で検出を行うことができる。
ここで、かご室10内に人や荷物が搬入又は搬出する際には、その荷重の変化により荷重検出フレーム23が振動する。このとき、動吸振器24の錘部材26A、26Bが振動することで、荷重検出フレーム23に生じた振動の振幅を減衰させることができる。これにより、荷重検出フレーム23の振動による検出精度が低下することを防止することができる。
また、動吸振器24の支持点となる固定ボルト28は、荷重検出フレーム23における振幅(変位)が最も大きい振動の腹となる位置に配置されている。これにより、動吸振器24における制振効果を高めることができ、荷重検出フレーム23に生じた振動の振幅の減衰にかかる時間の短縮を図ることができる。
さらに、動吸振器24は、プレート部材の積層する枚数を変化させることで錘部材26A、26Bの重量の調整と、錘部材26A、26Bにおける板ばね部材25に対する取り付け位置を調整することができる。そのため、動吸振器24は、その固有振動数を調整することができる。これにより、乗りかご120の重量、かご室10のサイズや、荷重検出フレーム23の重量及びサイズに応じて、動吸振器24の固有振動数を容易に変化させることができ、動吸振器24の汎用性を高めることができる。なお、動吸振器24の固有振動数は、同調による減衰効果を高めるために、荷重検出フレーム23が振動した際の振動数に合わせて設定することが好ましい。
さらに、上述した動吸振器24を用いることで、荷重検出フレーム23の剛性を高めて荷重検出フレーム23の振動の対策を行う必要がなくなる。そのため、荷重検出フレーム23が大型化したり、荷重検出フレーム23の質量が増加したりすることを抑制することができ、乗りかご120全体のサイズの大型化及び質量の増加を抑制することができる。
2.第2の実施の形態例
次に、第2の実施の形態例にかかるエレベーターについて図7及び図8を参照して説明する。
図7及び図8は、第2の実施の形態例にかかる荷重検出装置を示す図である。
この第2の実施の形態例にかかるエレベーターが、第1の実施の形態例にかかるエレベーター1と異なる点は、荷重検出装置における動吸振器の板ばねの構成である。そのため、ここでは動吸振器の構成について説明し、第1の実施の形態例にかかるエレベーター1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図7及び図8に示すように、荷重検出装置40は、荷重検出フレーム23と、動吸振器44と、作動部材29と、荷重検出部30とを有している。動吸振器44は、板ばね部材41と、2つの錘部材26A、26Bとを有している。
板ばね部材41は、長手方向の中間部が凸型に屈曲した平板状に形成されている。板ばね部材41は、載置面部41aと、2つの固定面部41b、41bと、2つの板ばね部41c、41cとを有している。載置面部41aは、中間連結部材22の上面部に載置される。また、載置面部41aにおける中間連結部材22の長手方向と直交する方向(短手方向)の両端部には固定面部41bが略垂直に連続している。
2つの固定面部41b、41bは、載置面部41aから上下方向の下方に向けて屈曲している。2つの固定面部41b、41bは、中間連結部材22の短手方向の両側面部と対向する。また、2つの固定面部41b、41bは、中間連結部材22を間に挟んだ状態で、水平方向に対向している。固定面部41bには、不図示の固定孔が設けられている。固定面部41bは、固定孔に固定ボルト48A、48Bを挿通することで、中間連結部材22の短手方向の両側面部に固定される。また、固定面部41bにおける載置面部41aとは反対側の端部には板ばね部41cが略垂直に連続している。
板ばね部41cは、弾性を有しており、略平板状に形成されている。板ばね部41cは、固定面部41bから中間連結部材22の短手方向に沿って延在している。そして、2つの板ばね部41c、41cと載置面部41aは、略平行に配置されている。また、板ばね部41cにおける固定面部41bとは反対側の端部には、錘部材26A、26Bが固定ボルト27を介して締結固定されている。
この第2の実施の形態例にかかる動吸振器44では、錘部材26A、26Bが固定される箇所が、第1の実施の形態例にかかる動吸振器24の錘部材26A、26Bよりも上下方向の下方に配置される。そのため、錘部材26A、26Bの上下方向の上端部は、第1の実施の形態例にかかる錘部材26A、26Bの上下方向の上端部よりも上下方向の下方に下げられる。
これにより、板ばね部材41とかご室10の床面17との間の空間を、第1の実施の形態例にかかる動吸振器24よりも広くすることができる。その結果、板ばね部41cに錘部材26A、26Bの取り付け位置を調整する作業や、錘部材26A、26Bを構成するプレート部材を積層する作業を容易に行うことができる。
また、板ばね部材41を固定する固定ボルト48A、48Bは、中間連結部材22の短手方向の両側部に配置されている。すなわち、固定ボルト48A、48Bが中間連結部材22に対して水平方向に沿って締結固定され、中間連結部材22の上下方向の上方には、固定ボルト48A、48Bが配置されていない。これにより、板ばね部材41を固定するために、中間連結部材22とかご室10の床面17との間の空間を大きくする必要がなくなる。その結果、中間連結部材22とかご室10の床面17との間の寸法が短い場合でも、板ばね部材41を容易に中間連結部材22に固定することができる。また、乗りかご120における底部の小型化を図ることができる。
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかるエレベーター1と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有するエレベーターによっても、上述した第1の実施の形態例にかかるエレベーターと同様の作用効果を得ることができる。
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。
1…エレベーター、 10…かご室、 11…上梁、 12…立枠、 13…下梁、 14…下枠、 15…防振部材、 16…床支持梁、 17…床面、 18…スライダ、 20、40…荷重検出装置、 21…荷重検出梁、 22…中間連結部材、 23…荷重検出フレーム、 24、44…動吸振器、 25、41…板ばね部材、26A、26B…錘部材、 26a…固定孔 27、28、48A…固定ボルト、 29…作動部材、 30…荷重検出部、 31、32…支持部材、 41a…載置面部、 41b…固定面部、 41c…板ばね部、 100…巻上機、 110…昇降路、 120…乗りかご、 130…ロープ、 140…釣合錘、 150…反らせ車、 160…機械室、 170…ガイドレール

Claims (7)

  1. 中空のかご室と、
    前記かご室を支持する下枠と、
    前記かご室の床面と下枠との間に介在される防振部材と、
    前記床面と下枠との間に配置された荷重検出装置と、を備え、
    前記荷重検出装置は、
    前記床面に固定され、前記防振部材の変位に同期して上下方向に変位する荷重検出フレームと、
    前記荷重検出フレームに設けられた作動部材と、
    前記荷重検出フレームの変位に応じて前記作動部材を介して作動する荷重検出部と、
    前記荷重検出フレームにおける前記荷重検出フレームが振動した際に、振動の腹となる位置に設けられ、固有振動数を調整可能な動吸振器と、
    を備えたエレベーター。
  2. 前記動吸振器は、
    前記荷重検出フレームに取り付けられた板ばね部材と、
    前記板ばね部材の自由端に取り付けられた錘部材と、を有する
    請求項1に記載のエレベーター。
  3. 前記錘部材は、前記板ばね部材に対する取り付け位置が調整可能である
    請求項2に記載のエレベーター。
  4. 前記錘部材は、複数のプレート部材を積層することで形成される
    請求項2に記載のエレベーター。
  5. 前記板ばね部材は、
    前記荷重検出フレームに載置される載置面部と、
    前記載置面部の端部から上下方向の下方に屈曲し、前記荷重検出フレームの側面部と対向する固定面部と、
    前記固定面部における前記載置面部とは反対側の端部から屈曲し、前記載置面部と平行に延在する板ばね部と、を有する
    請求項2に記載のエレベーター。
  6. 前記板ばね部材は、前記固定面部に設けた固定孔に固定ボルトを挿通することで前記荷重検出フレームに固定される
    請求項5に記載のエレベーター。
  7. 前記動吸振器は、前記荷重検出フレームにおける長手方向の中間部に前記板ばね部材が固定される支持点を有し、
    前記錘部材は、複数のプレート部材を積層することで形成され、前記支持点から離反する方向に延在する長孔を有し、
    前記板ばね部材は、
    前記荷重検出フレームに載置される載置面部と、
    前記載置面部の端部から上下方向の下方に屈曲し、前記荷重検出フレームの側面部と対向し、固定ボルトを介して前記荷重検出フレームに固定される固定面部と、
    前記固定面部における前記載置面部とは反対側の端部から屈曲し、前記載置面部と平行に延在する板ばね部と、を有し、
    請求項2に記載のエレベーター。
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