JP2020037467A - エレベータ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】乗りかご内の加圧時および減圧時に発生する異音を低減できるエレベータ装置を提供する。【解決手段】エレベータ装置が、乗りかご内の気圧を制御するものであって、乗りかごが備えるかご戸2の下端部に、乗りかご内の気圧の加圧もしくは減圧に応じて、かご戸2と、乗りかごが備えるかごシル7との間の隙間部11aを塞ぐ可撓性部材13を有し、可撓性部材13には、可撓性部材13よりも質量密度が大きな部材21が部分的に配置される。【選択図】図7

Description

本発明は、気密構造を有する乗りかごを備えるエレベータ装置に関する。
長行程のエレベータにおいては、急な気圧の変化に伴う耳の不快感を緩和するために、乗りかご内の気圧を制御する気圧制御装置が設けられる。気圧制御装置は、乗りかごが昇降路内を昇降するときに、吸気ブロアおよび排気ブロアを動作させて、乗りかご内の気圧を加圧もしくは減圧して、単位時間あたりの気圧の変化量を一定に保つ。
このようなエレベータでは、乗りかご内の気圧を外気圧と異なるように変化させるため、乗りかごの気密性を高める。これに対し、特許文献1に記載の技術が知られている。
特許文献1に記載の技術では、気圧制御装置による加圧および減圧に応じて弾性変形する可撓性部材により、かご戸の下端と、かごシル(以下、適宜「シル」と記す)との間の間隙を密閉する。
国際公開第2017/138060号
特許文献1に記載の技術で、気圧制御装置による加圧時および減圧時に、可撓性部材には、可撓性部材自身の復元力、乗りかご内外の圧力差により可撓性部材とシルとの間の隙間部に発生する気流によって生じる負圧、および気圧差圧力の3つの力が加わる。これら3つの力の内、負圧と気圧差圧力が、復元力に抗して、可撓性部材をシル側に押し付ける。これにより、かご戸の下端とかごシル間の間隙が密閉される。しかしながら、気圧制御装置による加圧および減圧によって乗りかご内外の圧力差が所定値に達するまで、可撓性部材にチャタリングが生じ、異音が発生するという問題がある。
前述のように負圧と気圧差圧力によって可撓性部材がシル側に押し付けられて、可撓性部材がシルに接触すると、可撓性部材とシルとの間の隙間部が無くなり、負圧が発生しなくなる。この状態で、復元力の方が気圧差圧力より大きい場合、再度、隙間部が生じる。このため、再度、負圧が生じ、負圧と気圧差圧力によって可撓性部材がシル側に押し付けられる。このような動作が、乗りかご内外の圧力差が所定値に達するまで繰り返されるため、可撓性部材にチャタリングが生じ、異音が発生する。
そこで、本発明は、乗りかご内の加圧時および減圧時に発生する異音を低減できるエレベータ装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ装置は、乗りかご内の気圧を制御するものであって、乗りかごが備えるかご戸の下端部に、乗りかご内の気圧の加圧もしくは減圧に応じて、かご戸と、乗りかごが備えるかごシルとの間の隙間を塞ぐ可撓性部材を有し、可撓性部材には、可撓性部材よりも質量密度が大きな部材が部分的に配置される。
本発明によれば、乗りかご内の気圧の加圧時および減圧時に発生する異音を低減できる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態であるエレベータ装置の全体概要を示す側断面図である。 本実施形態における乗りかごの外観斜視図である。 図2に示す乗りかごのかご戸下部を示す断面図である。 図3に示すかご戸下部の拡大図である。 図4に示す可撓性部材およびその周辺部材を示す部分斜視図である。 変形例における可撓性部材およびその周辺部材を示す部分斜視図である。 図5における可撓性部材を示す正面図である。 気圧制御時の初期における可撓性部材を示す正面図である。 気圧制御が進んだ場合における可撓性部材を示す正面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いながら説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。
図1は、本発明の一実施形態であるエレベータ装置の全体概要を示す側断面図である。
図1に示すように、エレベータ装置100は、昇降路102内を昇降する乗りかご1および釣り合いおもり104と、昇降路102内において乗りかご1および釣り合いおもり104を吊持する主ロープ105と、主ロープ105が巻き掛けられるシーブ106を有する巻上機(図示せず)と、主ロープ105が巻き掛けられる反らせ車107とを有している。本実施形態では巻上機(シーブ106を含む)と反らせ車107は昇降路102の上部に配置される機械室108内に設けられている。このように構成されるエレベータ装置100においては、巻上機のシーブ106が回転することで主ロープ105が駆動されると、乗りかご1および釣り合いおもり104が互いに反対方向に昇降路102内を昇降する。なお、主ロープ105は、乗りかご1においてかご室を支持するかご枠に連結されるとともに、釣り合いおもり104において複数のおもり片を支持する枠体に連結される。
図1では、エレベータ装置100が設置される建屋の最下階109と最上階110を模式的に示しているが、建屋の階床数は任意で良い。また、各階床には乗場戸111が設けられている。乗場戸111は、乗りかご1が停止した際に、乗りかご1に設けられるかご戸(図2の「2」)と対向して係合し、乗りかご1に設けられるドア駆動装置によってかご戸と共に開閉する。
図2は、本実施形態における乗りかごの外観斜視図である。
乗りかご1においては、前面側に出入口用のかご戸2が設けられ、上部には吸気ブロア3および排気ブロア4を備える気圧制御装置が設けられる。気圧制御装置は、乗りかご1が昇降路内を昇降するときに、吸気ブロア3および排気ブロア4を制御して乗りかご1内の気圧を加圧および減圧することにより、単位時間あたりの気圧の変化量が一定に保たれる。これにより、乗りかご1内の乗客が耳に感じる不快感が緩和される。
例えば、図1において乗りかご1が最下階109から最上階110へ向かって走行する一走行行程において、乗りかご1は、最下階109における停止状態から加速され、最高速度(例えば、定格速度)に達した後、減速されて最上階110に停止する。この時、乗りかご内の気圧を制御しない場合、乗りかご1内の気圧は、乗りかご1の位置の外気圧に等しくなる。したがって、乗りかご1内の気圧は、最下階109における気圧から、加速に応じて緩やかに下がり出し、最高速度時の前後では気圧の変化が大きくなり、減速に応じて緩やかに最上階110における気圧すなわち最小値に近づく。
これに対し、本実施形態では、乗りかご1内の気圧は、気圧制御装置によって、加速に応じて減圧され、最高速度時の近くで加圧に転じ、減速に応じて加圧される。これにより、一走行行程中、単位時間あたりの気圧の減衰量が所定値に保たれる。また、乗りかご1が最上階110から最下階109へ向かって走行する一走行行程においては、加速に応じて加圧され、最高速度時の近くで減圧に転じ、減速に応じて減圧される。これにより、単位時間あたりの気圧の上昇量が所定値に保たれる。
上述したように乗りかご1には、開閉可能なかご戸2が設けられているため、かご戸2が閉じられた状態でも、かご戸2と、かご戸の周辺の部材との間には、隙間部が存在する。このため、乗りかご1内の気圧を加圧および減圧する場合に、隙間部を介して乗りかご1の内外が連通してしまうと、気圧制御装置による気圧制御効率が低下してしまう。そこで、本実施形態における乗りかご1は、以下に説明するような気密構造を有する。
図3は、図2に示す乗りかご1のかご戸下部を示す断面図である。
かご戸2は、対となって対向配置されるパネル材2a,2bと、パネル材2a,2b間にボルト5により固定される補強部材6とを備えている。補強部材6によって、かご戸2として所望の強度が確保されている。かご戸2は、かご戸2下端との間に所定の隙間部を確保しつつ、かご床に設けられるかごシル7に案内され、水平方向に開閉動作可能に構成されている。かご戸2下部には、ボルト8によりかご戸2に結合されるブラケット9に取り付けられるシュー10が設けられる。シュー10は、かごシル7に設けられるシル溝7aに遊嵌されている。
かご戸2には、かご戸2の閉状態で乗りかご1内の気圧を加圧および減圧する場合に、かご戸2下端と、かごシル7との間に位置する隙間部11を閉塞して乗りかご1を密閉する気密装置12が設けられている。この気密装置12は、その主要構造部として、弾性体からなる可撓性部材13を有する。なお、本実施形態では、弾性体としてゴム材が適用される。可撓性部材13は、かご戸2下端の幅方向全体に渡って延在する共に、乗りかご1内の加圧および減圧に応じて弾性変形して隙間部11を閉塞する。これにより、乗りかご1が密閉されるので、気圧制御装置による乗りかご1内の気圧の制御の効率や精度が向上する。
図4は、図3に示すかご戸2下部の拡大図である。
気密装置12は、可撓性部材13のほか、ブラケット14、ロッド材15、第1押さえ具16、第2押さえ具17、ナット18によって構成される。
ブラケット14は、L字状の断面形状を有し、パネル材2aの内側下端に固設される。なお、本実施形態では、ブラケット14におけるL字の垂直辺部とパネル材2aとが、接着剤によって接着される。この垂直辺部には、ねじが切られたロッド材15が立設する。
第1押さえ具16は、L字状の断面形状を有すると共に、ロッド材15が挿通される長孔16aを有し、ブラケット14の内側に配置される。また、第2押さえ具17は、L字状の断面形状を有し、第1押さえ具16の内側に配置される。
これら第1押さえ具16および第2押さえ具17は、ロッド材15およびロッド材15に螺合されるナット18によって、ブラケット14に対して固定される。第1押さえ具16の水平片と第2押さえ具17の水平片との間に可撓性部材13における上部水平部である固定部13aが挟み込まれ、これによって可撓性部材13はかご戸2の下端部に支持される。
可撓性部材13は、固定部13aと、固定部13aに連続する上側可動部13bと、上側可動部13bに連続する下側可動部13cとを有する。
上側可動部13bは、ブラケット14の水平片と対向すると共に、ブラケット14の水平片と鋭角をなす。したがって、少なくとも、乗りかご1内の気圧が制御されない通常時において、ブラケット14の水平片と上側可動部13bの間にはくさび状の隙間部19が介在する。
下側可動部13cは、上側可動部13bの一端から延設されると共に、上側可動部13bに対向する。下側可動部13cは、上側可動部13bと鋭角をなし、少なくとも通常時において、上側可動部13bと下側可動部13cとの間にはくさび状の隙間部20が介在する。また、下側可動部13cは、通常時には、かごシル7の平面部に略平行に対向し、下側可動部13cとかごシル7との間には、略水平の隙間部11aが介在する。
ブラケット14の水平片と第1押さえ具16の水平片との間には所定の隙間部が確保されているので、第1押さえ具16の長孔16a内におけるロッド材15の位置を動かすことにより、ブラケット14の水平辺からの第1押さえ具16の高さ位置を調整することできる。これにより、第1押さえ具16と第2押さえ具17に挟み込まれる可撓性部材13における、下側可動部13cと、かごシル7との間に介在する隙間部11aの通常時における高さ寸法を調整することができる。これにより、乗りかご1内の気圧を加圧および減圧するときに、可撓性部材13によって信頼性高く乗りかご1を密閉することができる。
図5は、図4に示す可撓性部材13およびその周辺部材(すなわち、気密装置12(図3))を示す部分斜視図である。なお、図5においては、図4に示すロッド材15、長孔16aおよびナット18は図示を省略している。
可撓性部材13、可撓性部材13を挟み込む第1押さえ具16および第2押さえ具17、並びに、可撓性部材13を挟み込む第1押さえ具16と第2押さえ具17が図示しないロッド材およびナットによって固定されるブラケット14は、かご戸の下端部において、乗りかごの間口幅方向すなわちかご戸の幅方向に延在する(図7参照)。すなわち、本実施形態において、可撓性部材13と第1押さえ具16と第2押さえ具17およびブラケット14は長尺体である。
本実施形態において、可撓性部材13は、固定部13aと、上側可動部13bと、下側可動部13cと、固定部13aおよび上側可動部13bを連結する垂直連結部13dと、上側可動部13bおよび下側可動部13cを連結する連結部13eとを有する。これら固定部13a、上側可動部13b、下側可動部13c、垂直連結部13dおよび連結部13eは、連続する弾性体によって一体に構成されている。
また、後述する補強体21が、下側可動部13cの開放端部内に埋め込まれている(図3,4(ハッチング部)参照)。したがって、補強体21の表面全体(水平面(上面)およびその裏面(下面)、並びに各垂直面(側面))が、下側可動部13cを構成する弾性体によって覆われている。すなわち、補強体21は、外部に露出しない。なお、本実施形態では、可撓性部材13はゴムにより成型される。ゴム成型の際に、同時に補強体21が埋め込まれる。
このように下側可動部13cには補強体21が埋め込まれるので、下側可動部13cの厚さは、補強体21の厚さよりも大きな所定値に設定される。また、上側可動部13bおよび下側可動部13cの厚さは、乗りかご1内の加圧および減圧に応じて、弾性変形可能であり、かつかご戸とかごシル間の隙間部を塞ぐことができる変位量が得られるような大きさに、設定されている。
図6は、本実施形態の変形例における、可撓性部材13およびその周辺部材を示す部分斜視図である。なお、本実施形態(図5)と異なる点について説明する。
本変形例において、補強体21は、下側可動部13c上面の凹部に嵌合される。この凹部は、上側可動部13bと下側可動部13cとの間に介在する隙間部に向く下側可動部13cの水平面部、すなわち下側可動部13c上面において開口する。したがって、補強体21の一部が、外部に露出する。なお、補強体21における露出水平面の裏面は、図5の実施形態と同様に、下側可動部13cを構成する弾性体によって覆われている。
本変形例においても、可撓性部材13は、上述の凹部を含めて、ゴムにより成型される。補強体21は、ゴム成型後に、凹部の開口部から凹部内へ押し込まれる。これにより、補強体21が下側可動部13cに嵌合される。
なお、本変形例において、補強体21は、下側可動部13cに嵌合されることにより、下側可動部13cに固定されるが、さらに接着剤を用いて凹部内に固着してもよい。また、図6において、補強体21は、下側可動部13cの上面から、上側可動部13bと下側可動部13cとの間に介在する隙間部内に突出している。すなわち、補強体21の露出水平面は下側可動部13c上面よりも上方に位置する。これに限らず、補強体21の露出水平面は、下側可動部13c上面よりも下方すなわち凹部内に位置してもよいし、下側可動部13c上面と同一平面に位置してもよい。
図7は、図5における可撓性部材13を示す正面図である。本図は、可撓性部材13を含むかご戸2の下部、並びにかごシル7を、乗りかご1内から見る場合の正面図である。
図7に示すように、可撓性部材13は、可撓性部材13の長手方向がかご戸2の幅方向に沿うように、複数組のロッド材15およびナット18によって、かご戸2の下端部に固定される。
可撓性部材13には、可撓性部材13の長手方向に沿って、所定の形状および所定の質量を有する補強体21が、複数個、実質等間隔で配置される。補強体21は、板状ないし直方体状の金属片からなり、上述のように可撓性部材13の下側可動部13cに埋め込まれている。なお、本実施形態では、補強体21を金属板で構成しているが、これに限らず、可撓性部材13を構成する弾性体よりも質量密度(以下、単に「密度」と記す)が大きな材料で構成されていればよい。例えば、可撓性部材13をゴムで構成するとともに、補強体21よりも密度が大きな樹脂で構成してもよい。
次に、気圧制御装置によって乗りかご1内の気圧が制御(加圧または減圧)される場合における、可撓性部材13を含む気密装置12の動作について、図7〜9を用いて説明する。
前述の図7は、気圧制御装置を作動させていない場合における、補強体21を含む可撓性部材13の状態を示している。
下側可動部13cにおいて補強体21が埋設される部分は、補強体21の密度が可撓性部材13を構成する弾性体の密度よりも大きいため、補強体21の重さを含む自重により、局所的に、かごシル7に向かって、すなわち下方へ、変形もしくは変位する。このため、図7に示すように、可撓性部材13の下側可動部13cは、下側可動部13cの長手方向に沿って、補強体21の間隔に相当する所定間隔の起伏を有しながら、かごシル7の水平面に対向する。なお、気圧制御装置を作動させていない場合においては、可撓性部材13の下側可動部13cは、かごシル7の水面からは離れており、下側可動部13cの長手方向全体において、下側可動部13cとかごシル7との間に隙間部11aが存在する。したがって、かご戸2の下端部に可撓性部材13を設けながらも、乗りかご1が停止している場合には、かご戸2は円滑に開閉される。
図8は、気圧制御時の初期における可撓性部材13を示す正面図である。
図7の状態から気圧制御装置を作動させて乗りかご1内を加圧すると、可撓性部材13の下側可動部13cとかごシル7との間の隙間部11aにおいて、乗りかご1内から乗りかご1外に向かって空気の流れが生じるため、隙間部11aの空気圧が低下して負圧となる。この負圧、および上側可動部13bとブラケット14の水平辺との間に存在するくさび状の隙間部19に掛かる気圧差圧力によって、上側可動部13bおよび下側可動部13cがかごシル7に向かって押し下げられる。
このとき、前述のように、下側可動部13cにおける補強体21が埋め込まれる部分は、補強体21が埋め込まれていない部分よりも下方へ変位しているため、図8に示すように、補強体21が埋め込まれていない部分よりも先にかごシル7の水平面に当接する。このため、補強体21が埋め込まれる部分がシル7の水平面に当接するとき、補強体21が埋め込まれていない部分とかごシル7との間には、依然として隙間部11aが存在する。
図9は、気圧制御が進んだ場合における可撓性部材13を示す正面図である。
図8の状態から気圧制御が進み、乗りかご1内の気圧が加圧されると、図9に示すように、補強体21が埋設される部分に加えて、補強体21が埋設されていない部分もかごシル7に当接する。このため、隙間部11aが無くなり、乗りかご1が密閉される。隙間部11aが無くなるため、可撓性部材13に負圧が作用しない。したがって、可撓性部材13には、可撓性部材13自身の復元力と上述の気圧差圧力が作用する。復元力が気圧差圧力より大きい場合、可撓性部材13は、図8に示す状態に戻り、下側可動部13cにおける補強体21が埋め込まれていない部分とかごシル7との間に隙間部11aが生じる。なお、補強体21が埋め込まれる部分は、かごシル7に当接した状態が保たれる。補強体21が埋設されていない部分においては、再び負圧が生じ、負圧と気圧差圧力によって可撓性部材13はかごシル7側に押し付けられる。
可撓性部材13においては、図8の動作状態と図9の動作状態が、かご内外の圧力差が気圧制御装置によって所定値に達するまで、交互に繰り返される。すなわち、可撓性部材13の動作にチャタリングが生じる。チャタリングが生じると、異音(振動音)が発生する。本実施形態では、補強体21が埋め込まれた部分が、補強体21が埋め込まれない部分よりも先にかごシル7に接触して、可撓性部材13における振動の節となる。これによって、補強体21が埋め込まれない複数の部分、すなわち可撓性部材13全体よりも狭い複数の部分に、チャタリングに伴う振動が発生する。これによって、可撓性部材13の振動の振幅が低減され、チャタリングに伴う異音を低減することができる。
なお、かご内外の圧力差が気圧制御装置によって所定値(制御目標値)に達すると、上側可動部13bに十分な気圧差圧力が掛かり、補強体21が埋め込まれる部分と補強体21が埋め込まれる部分の両方がかごシル7に当接する状態が保たれる。これにより、異音が停止するとともに、乗りかご1の気密状態が保持される。
乗りかご1内の気圧を減圧する場合には、可撓性部材13の下側可動部13cとかごシル7との間の隙間部11aにおいて、乗りかご1外から乗りかご1内に向かって空気の流れが生じるため、隙間部11aの空気圧が低下して負圧となる。また、上側可動部13bと下側可動部13c間に存在するくさび状の隙間部20に気圧差圧力が掛かる。このため、乗りかご1内の気圧を加圧する場合と同様に、可撓性部材13には、負圧、気圧差圧力および復元力が作用する。したがって、乗りかご1内の気圧を減圧する場合も、本実施形態によれば、図8および図9の状態を繰り返すチャタリングによって発生する異音を低減することができる。
上述のように、本実施形態によれば、可撓性部材13に、可撓性部材13よりも密度が大きな部材である補強体21を部分的に配置することにより、加圧時または減圧時にチャタリングによって発生する異音を低減することができる。
また、本実施形態によれば、複数の補強体21を可撓性部材13の長手方向に沿って断続的に配置することにより、チャタリングによって発生する異音を確実に低減することができる。さらに、複数の補強体21を等間隔に配置することによって、チャタリングによって発生する異音を確実に低減するとともに、可撓性部材13に生じるチャタリングを安定したものとし、乗客に与える違和感や不快感を抑制できる。したがって、乗客にとって好適な静音化を図ることができる。
なお、補強体21を金属によって構成することにより、補強体21の密度を大きくして可撓性部材13における所望の変位量が確実に得られるとともに、低コスト化や製作性向上を図ることができる。
また、補強体21を可撓性部材13に埋設することにより、補強体21を確実に可撓性部材13に固定することができるとともに、補強体21および可撓性部材13を一体にして、可撓性部材13の動作を安定化することができる。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。
例えば、可撓性部材13を構成する弾性体は、天然ゴムや合成ゴムなどのゴム材のほか、樹脂、薄板状もしくは箔体状の金属でもよい。
1 乗りかご、2 かご戸、2a,2b パネル材、
3 吸気ブロア、4 排気ブロア、
5 ボルト、6 補強部材、7 かごシル、7a シル溝、
8 ボルト、9 ブラケット、10 シュー、11a 隙間部、12 気密装置、
13 可撓性部材、13a 固定部、13b 上側可動部、13c 下側可動部、
13d 垂直連結部、13e 連結部、
14 ブラケット、15 ロッド材、16 第1押さえ具、16a 長孔、
17 第2押さえ具、18 ナット、19,20 隙間部、21 補強体、
100 エレベータ装置、102 昇降路、104 釣り合いおもり、
105 主ロープ、106 シーブ、107 反らせ車、108 機械室、
109 最下階、110 最上階、111 乗場戸

Claims (10)

  1. 乗りかご内の気圧を制御するエレベータ装置において、
    前記乗りかごが備えるかご戸の下端部に、前記乗りかご内の気圧の加圧もしくは減圧に応じて、前記かご戸と前記乗りかごが備えるかごシルとの間の隙間を塞ぐ可撓性部材を有し、
    前記可撓性部材には、前記可撓性部材よりも質量密度が大きな部材が部分的に配置されることを特徴とするエレベータ装置。
  2. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    前記部材は前記可撓性部材に埋め込まれることを特徴とするエレベータ装置。
  3. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    前記部材は、前記可撓性部材に嵌合されることを特徴とするエレベータ装置。
  4. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    前記可撓性部材は、前記かごシルの平面部に平行に対向する可動部を有し、
    前記部材は前記可動部に配置されることを特徴とするエレベータ装置。
  5. 請求項4に記載のエレベータ装置において、
    前記部材は、前記可動部の開放端部に配置されることを特徴とするエレベータ装置。
  6. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    複数の前記部材が、前記可撓性部材の長手方向に沿って断続的に配置されることを特徴とするエレベータ装置。
  7. 請求項6に記載のエレベータ装置において、
    前記複数の前記部材が、等間隔に配置されることを特徴とするエレベータ装置。
  8. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    前記可撓性部材は弾性体からなることを特徴とするエレベータ装置。
  9. 請求項8に記載のエレベータ装置において、
    前記弾性体はゴムであることを特徴とするエレベータ装置。
  10. 請求項1に記載のエレベータ装置において、
    前記部材は金属からなることを特徴とするエレベータ装置。
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