JP3534098B2 - エレベータの制動装置 - Google Patents
エレベータの制動装置Info
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Description
置の制御に関するものである。
に示す。図中、1はエレベ−タの巻上機、2はエレベ−
タのロ−プ位置を移動させる反らせ車、3はエレベ−タ
のかご及び釣合重りを吊すロ−プである。4はエレベ−
タのかご5をガイドする左右一対のかご用レ−ル、6は
釣合重り7をガイドする左右一対の釣合重り用レ−ルで
ある。このように構成された、従来のエレベ−タ装置で
は昇降路上部に巻上機1等が配置されるため、それらを
収納する機械室が設けられていた。
なく任意の位置に配置できるため、図15に示したリニ
アモータを応用したエレベータ装置が利用されるように
なった。図中、6Aは釣合重り11をガイドするレ−ル
である。釣合重り11には推力を発生し釣合重り11を
昇降するリニアモ−タ17とレ−ル6Aと係合して制動
力を発生するブレ−キ装置18が設置されている。リニ
アモ−タ17は図示しない電源装置により可変電圧可変
周波数の電力が供給され直進磁界を発生し2次導体19
との間に推力を発生して釣合重り11を昇降する。エレ
ベ−タのかご15はかご用レ−ル6Aにガイドされ、返
し車17を介してロ−プ13により釣合重り11と結ば
れ、釣合重り11の昇降に伴って昇降する。10は下部
バッフアである。
タエレベ−タ装置では通常、釣合重り11に組み込まれ
たブレ−キ装置18は一般的に図16に示す構成になっ
ている。ブレ−キコイル26が励磁されていない時は電
磁石開放用のバネ27のバネ圧により可動片24は電磁
石25から離れ、ブレーキアーム22は回転機構29に
より付勢され支点軸28を支点として回動し、ブレーキ
アーム22の先端部に設けられたブレ−キシュ−23が
レ−ル6Aを掴み制動力を発生する。次にブレ−キコイ
ル26を励磁した時は電磁石25は可動片24をバネ2
7のバネ力に抗して吸引するので、ブレーキアーム22
は回転機構29により付勢され支点軸28を支点として
回動し、ブレーキアーム22の先端部に設けられたブレ
−キシュ−23がレ−ル6Aから離間してブレ−キ装置
18を開放する。
制御する制御回路を図17に示し、また、ブレ−キ開放
時、すなわち電磁石25の励磁時のタイミングチャ−ト
を図18に、ブレ−キ作動時、すなわち、電磁石の励磁
電流しゃ断時のタイミングチャ−トを図19に示し説明
する。図17において、31はブレ−キ作動時に動作し
て電磁石25の励磁電流をしゃ断するバック接点、34
はアブソ−バ用抵抗、35はアブソ−バ用ダイオ−ドで
ある。30はブレ−キ用電源、32は電磁石25が可動
片24を吸引後に励磁電流を限流する限流抵抗、33は
電磁石25が可動片24を吸引後に開放して、限流抵抗
32を挿入することにより、ブレ−キコイル26の励磁
電流を限流する限流スイッチである。限流スイッチ33
は取り付け位置は図示されていないが、電磁石25の吸
引位置、すなわち、ブレ−キ開放位置でOFF動作する
位置にとりつけられたリミットスイッチによりOFF動
作するようになっている。
磁信号の動作を示し、バック接点31が閉、限流スイッ
チ33がONの状態の時に作動可能な信号である。S2
はブレ−キ開放信号の動作を示し、可動片24が吸引完
了の位置まで到達すると、前述のリミットスイッチがO
FFする、すなわち、ブレ−キ開放信号がON状態とな
り、可動片24が電磁石25から離れ所定位置に達する
とリミットスイッチがON状態にリセットされる。 S
3はコイル26に印加される端子電圧の変化を示し、S
4はコイル26に流れる励磁電流の変化を示し、S5は
可動片24と電磁石25とのギャップ長の変化を示す。
次に図17に示したもののブレ−キ開放時の電磁石25
の動作について図18により説明する。時間t1 に電磁
石励磁信号がS1に示すように出力されると、端子電圧
はS3に示すようにコイル26に端子電圧Eが印加さ
れ、電磁石25の励磁電流はS4に示すO→Aのように
所定の時定数により増大し、時間t2 になると、磁石2
5の吸引力がバネ圧に打ち勝つようになり、可動片24
が移動し始め、可動片24の移動に伴いコイル26に速
度起電力が誘起されるため、励磁電流はS4に示すA→
Bのように減少し、時間t3で可動片24が電磁石25に
吸引完了すると速度起電力がなくなるため、励磁電流は
S4に示すB→Cのように再度所定の時定数により増大
する。次に時間t4 において、可動片24が吸引完了の
位置まで到達するとブレ−キ開放信号がON、すなわ
ち、前述のリミットスイッチがOFFすると限流スイッ
チ33がOFFして限流抵抗32が挿入され励磁電流は
S4に示すC→Dのように減少する。電磁石25が可動
片24を吸着中は電磁石の磁気回路にギャップが生じな
いため磁気抵抗が減少し、少ない励磁電流でバネ圧に打
ち勝つ吸引力が発生するので、一般的に発熱対策として
励磁電流を限流するようになっている。
時の電磁石25の動作について図19により説明する。
図19において、図18と同一符号は同一又は相当部分
を示す。時間t5 に電磁石励磁信号がS1に示すように
しゃ断されると、端子電圧もS3に示すようにしゃ断さ
れ、電磁石25の励磁電流はS4に示すL→Hのように
所定の時定数により減衰する。この時電流はアブソ−バ
用抵抗34、アブソ−バ用ダイオ−ド35を還流する。
そしてブレ−キコイル26の励磁電流が所定電流値以
下、すなわち時間t6 のS4に示すH点になると、バネ
圧が磁石25の吸引力に打ち勝つようになり、可動片2
4が電磁石25から離れ始めブレ−キア−ム22がレ−
ル6Aを掴む方向に動作を開始する。そして、可動片2
4が所定位置に達すると前述のリミットスイッチがON
にリセットされ、ブレ−キ開放信号がOFF状態となる
が、ここではこの信号は使用されない。更に、可動片2
4の移動によりコイル26には速度起電力が可動片24
の吸引時とは逆極性で発生するので、ブレ−キア−ム2
2、ブレ−キシュ−23がレ−ル6Aを掴む時間t7ま
で電流がS4に示すようにH→Jと増大する。ブレ−キ
ア−ム22、ブレ−キシュ−23がレ−ル6Aを掴と速
度起電力がなくなるため、励磁電流は時定数に従ってS
4に示すJ→Kと減衰し零となる。
ロ−プ式エレベ−タではブレ−キ装置の設置位置が機械
室内であり居住室と離れているためブレ−キ装置の動作
音は余り問題とならなかった。しかし、前述のように構
成された電磁石を用いたブレ−キ装置が釣り合い重りや
エレベ−タのかご等の昇降体に設置された図15に示し
たリニアモータ駆動方式エレベータ装置では、昇降体が
昇降路を昇降しながらブレ−キ装置が動作するので、昇
降路近傍の居住室に対して、ブレ−キ作動時に、ブレ−
キア−ムに取り付けられたブレ−キシュ−がレ−ルを掴
む時の衝撃音や、また、ブレ−キの開放時に、電磁石が
可動片を吸引した時の電磁石と可動片との衝突による衝
撃音が問題となる。更にブレ−キ装置が昇降体に設置さ
れているので、ブレ−キ装置又はブレ−キ装置とブレ−
キ制御装置の間を接続するケ−ブルに故障が生じた場合
の処置に手間が掛かる等の問題があった。
ためになされたもので、ブレ−キ作動時に、ブレ−キア
−ムに取り付けたブレ−キシュ−がレ−ルを掴む時の衝
撃力を和げ、また、ブレ−キの開放時に、電磁石が可動
片を吸引した時の電磁石と可動片との衝突による衝撃力
を和げることにより、制動及び開放時の動作音を低減
し、更にブレ−キ装置が故障した場合の処置が容易なエ
レベ−タの制動装置を提供するものである。
タの制動装置は、昇降路内に設置され、ばね力に抗して
可動片を駆動する電磁石と上記ばね力により制動力を発
生する制動部材とを有したブレ−キ装置と、上記電磁石
の励磁電流を制御するブレ−キ制御手段とを備えたエレ
ベータの制動装置において、上記ブレ−キ制御手段は、
電磁石が可動片を吸引過程中に電磁石の励磁電流を所定
時間しや断又は減流した後増加して可動片を電磁石に吸
引させてブレーキを開放するものである。
置は、ブレ−キ装置が、電磁石に対する可動片の第一位
置を検出してブレ−キ制御手段に信号を出力する第一位
置検出器を具備し、上記ブレ−キ制御手段は、第一位置
検出器の信号の入力により電磁石の励磁電流を所定時間
しや断又は減流した後増加して可動片を電磁石に吸引さ
せるものである。
置は、上記ブレ−キ制御手段が、電磁石が可動片を開放
中に、可動鉄心を吸着保持していた電磁石の保持電流と
は逆方向の電流を所要時間通電した後上記逆方向の電流
を所要時間しゃ断するものである。
置は、昇降路内に設置され、ばね力に抗して可動片を吸
引する複数の電磁石と上記ばね力により制動力を発生す
る制動部材とを有したブレ−キ装置と、上記電磁石の励
磁電流を制御するブレ−キ制御手段とを備えたエレベー
タの制動装置において、上記複数の電磁石は二種類以上
の異なる時定数から成る電磁石コイルであり、上記ブレ
−キ制御手段は電磁石が可動片を開放中に、時定数の異
なる二種類の電磁石コイルの内、時定数の大きな方の電
磁石コイルに可動片を保持する保持電流を通電し、所定
時間経過後に時定数の小さい方の電磁石コイルの電流制
御を行い可動片を吸引するものである。
レ−キ制御手段が、電磁石が可動片を吸引過程中に電磁
石の励磁電流を所定時間しや断又は減流した後増加して
可動片を電磁石に吸引させてブレーキを開放するので、
電磁石と可動片の吸引時の衝撃力を和げる。
装置は、ブレ−キ装置が、電磁石に対する可動片の第一
位置を検出してブレ−キ制御手段に信号を出力する第一
位置検出器を具備し、上記ブレ−キ制御手段は、第一位
置検出器の信号の入力により電磁石の励磁電流を所定時
間しや断又は減流した後増加して可動片を電磁石に吸引
させるので、電磁石と可動片の吸引時の衝撃力を和げ
る。
装置は、ブレ−キ制御手段が、電磁石が可動片を開放中
に、可動鉄心を吸着保持していた電磁石の保持電流とは
逆方向の電流を所要時間通電した後上記逆方向の電流を
所要時間しゃ断するので、電磁石と可動片の吸引時の衝
撃力を和げる。
装置は、上記ブレ−キ制御手段は電磁石が可動片を開放
中に、時定数の異なる二種類の電磁石コイルの内、時定
数の大きな方の電磁石コイルに可動片を保持する保持電
流を通電し、所定時間経過後に時定数の小さい方の電磁
石コイルの電流制御を行い可動片を吸引するので、電磁
石と可動片の吸引時の衝撃力を制御する。
(a)はこの発明の低騒音形ブレ−キ装置の説明図であ
り、図中、図15と同一符号は同一又は相当部分を示
す。図において、ブレ−キコイル46が励磁されていな
い時は電磁石開放用のバネ47のバネ圧により可動片4
4は電磁石45から離れ、ブレーキアーム42は回転機
構49により付勢され支点軸48を支点として回動し、
ブレーキアーム42の先端部に設けられたブレ−キシュ
−43がレ−ル6Aを掴み制動力を発生する。次にブレ
−キコイル46を励磁した時は電磁石45は可動片44
をバネ47のバネ力に抗して吸引するので、ブレーキア
ーム42は回転機構49により付勢され支点軸48を支
点として回動し、ブレーキアーム42の先端部に設けら
れたブレ−キシュ−43がレ−ル6Aから離間してブレ
−キ装置40を開放する。54は電磁石45が可動片4
4を吸着寸前になった時に、可動片44に設けられた遮
蔽板55が光線を遮り動作する光遮蔽形センサ−を有
し、電磁石45に設けられた第一位置検出器である。第
一位置検出器54は、電磁石45が励磁され可動片44
を吸着する直前の位置を検出し、信号を出力する。56
はレ−ル6Aをブレ−キシュ−43が掴む寸前になった
時に、ブレーキアーム42に設けられた遮蔽板57が光
線を通すようにして動作する光透過形センサ−を有した
第二位置検出器である。第二位置検出器56は、電磁石
45が消磁され、バネ47のバネ圧によりブレ−キア−
ム42が回動してブレ−キシュ−43がレ−ル6Aを掴
む直前の位置を検出し、信号を出力する。図1(b)は
第二位置検出器の取付方の他の態様を示す説明図であ
り、図中、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。
この例では、第二位置検出器56Aは電磁石45に設け
られている。第二位置検出器56Aはレ−ル6Aがブレ
−キシュ−43を掴む寸前の位置になった時に可動片4
4に設けられた遮蔽板57Aが光線を通すようにして動
作する光透過形センサ−を有し、電磁石45と可動片4
4のギャップ長により間接的に、ブレ−キシュ−43が
レ−ル6Aを掴む直前の位置を検出するようになってい
る。
40を制御するブレ−キ制御回路を図2(a)に示し説
明する。図において、62はブレ−キコイル46に流す
電流指令Icom を発生する電磁石用電流指令発生装置で
ある。電磁石用電流指令発生装置62は、前述した第一
位置検出器54、及び第二位置検出器56の出力信号を
受けて所定の電流指令Icom を発生する。63は電流指
令Icom とブレ−キコイル46に流れる電流を検出する
DCCT(直流電流変流噐)61からのフイ−ドバック
電流Ifbを比較し、ベ−スアンプ64にオンオフ信号を
出力して、トランジスタ65の電流を制御するコンパレ
−タである。図2(b)にコンパレ−タ63の電流制御
の方式を示す。コンパレ−タ63はIcom ≧Ifbの時は
トランジスタ65をオフする信号(OUT出力=L)を
発生し、また、Icom <Ifbの時はトランジスタ65を
オンする信号(OUT出力=H)を発生する。21は異
常時に機械式接点で電流をしゃ断するコンタクタ接点で
ある。このようにしてブレ−キ制御回路63Aはブレ−
キコイル46に流す電流を制御する。
キ開放時、すなわち、電磁石45を励磁時の消音制御の
ためのタイミングチャ−ト、図4はブレ−キ作動時、す
なわち、電磁石45を消磁してブレ−キシュ−43がレ
−ル6Aを掴む時の消音制御のためのタイミングチャ−
トである。図3、図4において、S10はエレベ−タが
起動及び停止時に図示しないエレベ−タの制御装置から
ブレ−キ制御回路63Aに出力される電磁石励磁信号の
動作状態を示す。S11は第一位置検出器54の出力信
号の動作状態を示し、S12は第二位置検出器56の出
力信号の動作状態を示す。S13は電磁石用電流指令発
生装置62が出力する電流指令Icom の動作状態を示
し、S14は電流指令Icom に応じてブレ−キコイル4
6に流れる励磁電流の変化を示す。S15は電磁石45
と可動片44とのギャップの変化を示す。
と図2(a)に示したブレ−キ制御回路63Aの動作を
図3、図4により説明する。図3において、時間t1 に
エレベ−タの制御装置からブレ−キを開放するためにブ
レ−キ制御回路63AにS10に示すオン信号である電
磁石励磁信号が出力され、ブレ−キ制御回路63Aは接
点21を閉成すると同時に、電磁石用電流指令発生装置
62は、S13に示す電流指令Icom を出力し、S14
に示す励磁電流を電流指令Icom に一致するように電流
を増加させる。励磁電流が所定値以上となり電磁石45
の吸引力はバネ圧に打ち勝つようになるとS15に示す
ように、時間t2 にて可動片44は移動を開始して電磁
石45と接触する直前にS11に示すように時間t3 に
て第一位置検出器54は電磁石用電流指令発生装置62
に信号を出力する。電磁石用電流指令発生装置62はS
13に示すように電流指令Icom を零として、励磁電流
をS14に示すように低下させる。励磁電流の低下に伴
い吸引力は低下し、可動片44はS15に示す時間t3
〜t5 区間のようにギャップ長g1 を残し、一瞬停止又
は減速する。そして、時間t3 より所定時間経過後の時
間t4 にて電磁石用電流指令発生装置62は再度電流指
令を増加してS13に示すようにIcom1とする。従っ
て、励磁電流はS14に示すように再度増加し、可動片
44はS15に示す時間t5 〜t6 のように再度移動を
開始する。そして、ギャップ長gが零となるまで移動す
る。この場合、ギャップ長g1 はギャップ長gと比較し
て非常に短いため可動片44は十分に加速されずに、可
動片44と電磁石45とが衝突時の速度は非常に小さく
なり吸引時の衝突音は非常に小さくなる。また、吸引完
了後、S13に示すように電磁石用電流指令発生装置6
2は電流指令をIcom2として、S14のように励磁電流
を保持電流まで限流して保持時のブレ−キコイル46の
発熱を低減する。
に到着した場合には、時間t8 にエレベ−タの制御装置
からブレ−キを作動するためにブレ−キ制御回路63A
にS10に示すオフ信号である電磁石励磁信号が出力さ
れる。オフ信号の出力により、電磁石用電流指令発生装
置62は、S13に示すように電流指令Icom2を零にす
るので、S14に示すように励磁電流は減少し、時間t
9 にて可動片44は電磁石45から離れ始め、ギャップ
長g1 になると第一位置検出器54はオフ動作する。更
に、可動片44の移動に伴ってブレ−キア−ム42が回
動してブレ−キシュ−43がレ−ル6Aを掴む直前に、
S12に示すように第二位置検出器56は時間t10にて
オン動作し、S13に示すように電磁石用電流指令発生
装置62は電流指令をIcom3として再度立ち上げ、S1
4に示すように励磁電流は立ち上がり、電磁石45は吸
引力を発生する。従って、可動片44及びブレ−キア−
ム42はS15に示すように時間t11にて一時停止又は
減速する。そして所定時間経過後、時間t12にて電磁石
用電流指令発生装置62は電流指令Icom3をS13に示
すように零にすると、バネ47のバネ圧により可動片4
4及びブレ−キア−ム42はS15に示すように時間t
13にて移動を開始してブレ−キシュ−43がレ−ル6A
を掴む。この時のブレ−キシュ−43の速度は非常に小
さくなっているので、ブレ−キシュ−43がレ−ル6A
に衝突して発生する衝撃音は非常に小さくなる。また、
ブレ−キ動作後、所定時間を経過すると接点21は開と
なる。このようにトランジスタ65で電流を零に制御し
た後で、機械式接点21で開路することにより安全性が
高まると共に接点の寿命も長くなる。上述した制御を行
って、ブレ−キコイル46への通電電流の指令追従性を
上げるためには電磁石45の電気時定数は可動片44の
動作時間と比較して十分小さく設計されていることが必
要である。
の電磁石用電流指令発生装置62の一例を示したもので
ある。図において、100は中央演算装置であるCP
U、101は制御プログラムを格納するROM、102
はデ−タを格納するRAMである。103はCPU10
0の指令により電流指令Icomnを発生させるD/Aコン
バ−タ、104は時間を計数するタイマ−である。10
5は第一位置検出器54、第二位置検出器56からの入
力、あるいは他のリニア−モ−タ駆動用のインバ−タか
らのブレ−キ励磁信号入力、リニア−モ−タ駆動用のイ
ンバ−タへのブレ−キ動作中を示す信号の出力、及び接
点21を開閉するコンタクタのオンオフ用出力信号の入
出力インタ−フエ−スである。
動作を図6により説明する。CPU100は、工程T1
において励磁信号がオンの場合は工程T2で励磁信号の
立上りを確認し、立上りの場合は工程T3で接点21を
閉成し、更に工程T4でD/Aコンバ−タ103に電流
指令Icom を発生させると、電磁石45は励磁され可動
片44を吸引し始める。CPU100は、その後工程T
5において第一位置検出器54が所定位置を検出して信
号を出力すると、工程T6でD/Aコンバ−タ103の
電流指令をIcom =0に変化させると同時に工程T7に
おいてタイマ−を動作し、工程T8で所定時間が経過し
たことを確認すると、工程T9でD/Aコンバ−タ10
3の電流指令をIcom1とすると同時に工程T10におい
てタイマ−を動作し、工程T11で電磁石45が可動片
44を吸引を完了するに必要な時間の経過を確認する
と、工程T12でD/Aコンバ−タ103の電流指令を
Icom2に制御する。
て、励磁信号がオフの場合は工程T13で励磁信号の立
下りを確認し、立下りの場合は工程T14でD/Aコン
バ−タ103の電流指令Icom =0として、電磁石45
を消磁させブレ−キシュ−43がレ−ル6Aを掴む直前
の所定位置を工程T15で第二位置検出器56が検出し
て信号を出力すると工程T16でD/Aコンバ−タ10
3の電流指令をIcom3とすると同時に工程T17におい
てタイマ−を動作し、工程T18で所定時間が経過した
ことを確認すると、工程T19で電流指令をIcom3=0
に変化させブレ−キ装置40を作動させ、所定時間経過
後、工程T21で接点21を開き一連の動作を完了す
る。
の影響を少なくしたこの発明の一実施例を説明する。図
7はブレ−キ装置の動作遅れの影響を少なくしたブレ−
キ制御回路の説明図で、図中、図2と同一符号は同一又
は相当部分を示す。図において、70、71は各々トラ
ンジスタ78に+EDC、トランジスタ79に−EDCの励
磁電圧を加える直流電源である。トランジスタ78はブ
レ−キコイル46に正の電圧を、トランジスタ79はブ
レ−キコイル46に負の電圧を、電磁石の吸引及び開放
の工程中に図示しない電磁石用電流指令発生装置の指令
により、電磁石の残留磁束を打ち消すように適宜加える
ことにより、ブレ−キ制御回路73Aはブレ−キ装置の
動作遅れを少なくする。なお、74、76はアブソ−バ
用ダイオ−ド、75、77はアブソ−バ用抵抗である。
3Aの電磁石励磁時(ブレ−キ開放時)及び電磁石開放
時(ブレ−キ動作時)の動作を図8に示すタイミングチ
ャ−トを用いて説明する。図において、S20はエレベ
−タが起動及び停止時に図示しないエレベ−タの制御装
置からブレ−キ制御回路73Aに出力される電磁石励磁
信号の動作状態を示す。S21は第一位置検出器54の
出力信号の動作状態を示し、S22は第二位置検出器5
6の出力信号の動作状態を示す。S23は電磁石用電流
指令発生装置が出力する電流指令Icom の動作状態を示
し、S24は電流指令Icom に応じてブレ−キコイル4
6に流れる励磁電流の変化を示す。S25は電磁石45
と可動片44とのギャップの変化を示す。
及び図1(a)に示したブレ−キ装置40の動作を図8
により説明する。図において、時間t1 にエレベ−タの
制御装置からブレ−キを開放するためにブレ−キ制御回
路73AにS20に示すオン信号である電磁石励磁信号
が出力され、接点21は閉成すると同時に、電磁石用電
流指令発生装置62は、S23に示す電流指令をIcom
とし、トランジスタ78を制御してS24に示す励磁電
流を電流指令Icom に一致するように電流を増加させ
る。励磁電流が所定値以上となり電磁石45の吸引力は
バネ47のバネ圧に打ち勝つようになるとS25に示す
ように、時間t2 にて可動片44は移動を開始して電磁
石45と接触する直前にS21に示すように時間t3 に
て第一位置検出器54は出力信号を発し、電磁石用電流
指令発生装置62はトランジスタ78をオフすると同時
にトランジスタ79を制御してS23に示すように負の
電流指令であるIcom4指令する。負の励磁電流がS24
に示すように通電されると残留磁束が急速に消磁され可
動片44の速度は急速に低下する。このような制御を行
うことにより時間t3 〜t3aまでの時間が短縮される。
次に電磁石用電流指令発生装置62は、電流指令Icom4
を指令後、所定時間経過するとトランジスタ79をオフ
すると同時にトランジスタ78を制御してS23に示す
ように電流指令をIcom1として時間t6 にて電磁石45
は可動片44に吸着する。その後電流指令をIcom2とす
る。ブレ−キ制御回路73Aの制御により、ブレ−キ装
置40の開放時の動作時間を短縮すると共に、可動片4
4と電磁石45とが接触衝突時の衝突音を小さくするこ
とができる。
t8 にエレベ−タの制御装置からブレ−キを作動するた
めにブレ−キ制御回路73AにS20に示すオフ信号で
ある電磁石励磁信号が出力され、電磁石用電流指令発生
装置62はS23に示すように電流指令Icom2とは逆方
向の電流指令Icom5を指令すると、トランジスタ78を
オフすると同時にトランジスタ79を制御してS24の
ように残留磁束を打ち消す方向、すなわち、負の励磁電
流が通電され、残留磁束が急速に消磁され時間t9 にて
可動片44は電磁石45から急速に離れる。このような
制御を行うことにより時間t8 〜t9 までの時間が短縮
される。時間t9 にて可動片44は電磁石45から離れ
始めギャップ長g1 になると第一位置検出器54はオフ
動作する、更に可動片44の移動に伴ってブレ−キア−
ム42が回動してブレ−キシュ−43がレ−ル6Aを掴
む直前にS22に示すように第二位置検出器56は時間
t10にてオン動作し、S23に示すように、電磁石用電
流指令発生装置62は電流指令Icom5と逆方向の電流指
令Icom3を指令すると、トランジスタ79をオフすると
同時にトランジスタ78を制御してS24に示すように
電流指令Icom2と同方向の励磁電流が立ち上がり電磁石
45は吸引力を発生するので、可動片44及びブレ−キ
ア−ム42はS25に示すように時間t11にて一時停止
又は減速する。そして所定時間経過後、時間t12にて電
流指令Icom3をS23に示すように零にすると、バネ4
7のバネ圧により可動片44及びブレ−キア−ム42は
S15に示すように時間t13にて移動を開始してブレ−
キシュ−43がレ−ル6Aを掴む。ブレ−キ制御回路7
3Aの制御により、ブレ−キ装置40の作動時の動作時
間を短縮すると共に、ブレ−キシュ−43とレ−ル6A
の間で発生する衝撃音を小さくすることができる。
−キコイルをブレ−キ制御回路により制御するこの発明
の一実施例を説明する。図9は電磁石の鉄心及びブレ−
キコイルを2分割した電磁石部分の説明図てある。図に
おいて、45A、45Bは電磁石、46A、46Bは電
磁石45A、45Bを励磁するブレ−キコイル、47A
は電磁石45A、45Bを離間する方向に付勢するバネ
である。ブレ−キコイル46Aと46Bは電気時定数が
異なるように設計されている。ここで、ブレ−キコイル
46Aをタ−ン数N、抵抗R、電流Iとし、ブレ−キコ
イル46Bのタ−ン数N/10、抵抗R/10、電流1
0Iとした場合、定常時、ブレ−キコイル46Aと46
Bを同一アンペアタ−ンとした場合の発熱量を計算する
と前者はR・I2 また後者は10R・I2 となる。また
同一パ−ミアンスPでのリアクタンスは前者はN2 ・
P、後者は(N2 ・P)/100となる。従って、時定
数を比較してみると前者は(N2 ・P)/R、後者は
(N2 ・P)/(10R)となり前者の1/10とな
る。
石45A、45Bを有するブレ−キ装置を制御するブレ
−キ制御回路を図10に示し説明する。図において、4
6A、46Bはブレ−キコイル、34A、34Bはアブ
ソ−バ用ダイオ−ド、35A、35Bはアブソ−バ用抵
抗であり、第一位置検出器54、第二位置検出器56が
図9に示す電磁石部分に図1に示したものと同様に設け
られている。時定数の大きいブレ−キコイル46Aには
接点21が閉成すると+EDCの電圧が印加され、限流抵
抗38を通して保持電流が通電される。保持電流は電磁
石45A、45Bがバネ47Aに抗して吸引状態を維持
するに必要な量が通電される。時定数の小さいブレ−キ
コイル46Bにはブレ−キ制御回路83Aにより制御さ
れた電流が通電される。82は電磁石用電流指令発生装
置でコンパレ−タ83に電流指令Icom を指令する、コ
ンパレ−タ83は直流変流噐71のフイ−ドバック電流
Ifbと電流指令Icom を比較して上ア−ムトランジスタ
78A、又は下ア−ムトランジスタ79Aへの所要のオ
ン・オフ信号を上下短絡防止回路84に与える。上下短
絡防止回路84は上ア−ムトランジスタ78Aと下ア−
ムトランジスタ79Aのオンオフを切り替える時、上下
のア−ムトランジスタの短絡を防止すると共に、電磁石
用電流指令発生装置82の電流指令が正の場合は上ア−
ムトランジスタ78Aの駆動用ベ−スアンプ84Aを作
動して上ア−ムトランジスタ78Aを制御してブレ−キ
コイル46Bに正の所要電流を通電し、電磁石用電流指
令発生装置82の電流指令が負の場合は下ア−ムトラン
ジスタ79Aの駆動用ベ−スアンプ84Bを作動して下
ア−ムトランジスタ79Aを制御してブレ−キコイル4
6Bに負の所要電流を通電する。
5A、45Bを図1に示したブレ−キ装置40に装着し
たものを、図10に示すブレ−キ制御回路83Aにより
制御する時のタイミングチャ−トを図11に示し説明す
る。図において、S30はエレベ−タの釣合重りを昇降
するリニア−モ−タ昇降推力の発生状態を示し、S31
は釣合重りとかごの不釣り合い加重に応じてリニア−モ
−タに推力を発生させ、釣合い重りの静止状態を保つリ
ニア−モ−タ静止推力の発生状態を示す。S32はブレ
−キコイル46Aに通電される励磁電流の電流指令、す
なわち、電磁石46A、46Bのギャップが零の時の保
持電流を通電するための接点21を開閉するコンタクタ
を動作させる指令信号の状態を示し、S33はブレ−キ
コイル46Bに所要の励磁電流を通電するための、電磁
石用電流指令発生装置82から出されるの電流指令の状
態を示す。S34はブレ−キコイル46A、46Bへ通
電される励磁電流の合成による等価電流を示し、等価電
流に応じた合成磁束が発生する。
作を図により説明する。エレベ−タの始動時にブレ−キ
装置を開放した時のショックを防止するため、かごのド
ア閉完了前に、エレベ−タ駆動用のリニアモ−タに釣合
重りとかごの不釣り合い加重にみあった静止推力をt1
時にS31に示すように発生させる。静止推力の発生と
同時に、ブレ−キ制御回路83Aは、時定数の長いブレ
−キコイル46Aに保持電流を通電するための指令信号
を発生して接点21、21Aを閉成すると、S34に示
すように保持電流は時定数に従って立ち上る。このブレ
−キコイル46Aに通電する保持電流では電磁石46
A、46Bを吸引する吸引力はないのでブレ−キ装置は
所定の制動力を発生したままである。かごのドア閉完了
と同時に電磁石用電流指令発生装置82は接点21Bを
閉成すると同時に、S33に示す電流指令Icom6をコン
パレ−タ83に指令し、ブレ−キコイル46Bに、ブレ
−キコイル46Aに通電された保持電流の作る磁束に相
乗して、電磁石46A、46Bを吸引するに必要な所要
電流を上ア−ムトランジスタ78Aを制御して通電す
る。S34の時間t2 〜t3 に示す励磁電流は前記保持
電流と前記所要電流を合成したものを示す。
前励磁により、実質的にブレ−キコイル46Aと46B
の総合時定数は、時定数の小さなブレ−キコイル46B
の時定数と等価になる。電磁石46Aと46Bが吸引し
始め時間t3 にて第一位置検出器54が両電磁石が吸着
直前の所定位置を検出すると、電磁石用電流指令発生装
置82はS33に示すように、保持電流と逆方向の励磁
電流を通電する電流指令Icom7をコンパレ−タ83に指
令し、上ア−ムトランジスタ78Aをオフすると同時に
下ア−ムトランジスタ79Aを制御する。この逆方向の
励磁電流の通電により吸引力により加速された電磁石4
6Aと46Bは急速に減速又は停止する。時間t3 から
所定時間経過した時間t4 にて電磁石用電流指令発生装
置82はS33に示すように、保持電流と同方向の励磁
電流を通電する電流指令Icom8をコンパレ−タ83に指
令し、下ア−ムトランジスタ79Aをオフすると同時に
上ア−ムトランジスタ78Aを制御し、両電磁石を再加
速して吸着させる。電磁石用電流指令発生装置82は両
電磁石の吸着後時間t5 に上ア−ムトランジスタ78A
をオフしてブレ−キコイル46Bの電流を零とし、ブレ
−キコイル46Aの保持電流のみとする。エレベ−タ制
御装置(図示せず)は時間t5 にリニアモ−タの静止推
力を昇降推力に切り換えることにより、かごはブレ−キ
装置の開放によるショックを防止して昇降を開始でき
る。
回路83Aは、S32に示す指令信号をオフして接点2
1を開き保持電流をしゃ断すると同時に電磁石用電流指
令発生装置82はS33に示すように、電流指令Icom9
をコンパレ−タ83に指令し、下ア−ムトランジスタ7
9Aを制御して、保持電流と逆方向の励磁電流を通電す
ることにより電磁石の残留磁束を早急に消磁して電磁石
46Aと46Bの離間を早める。電磁石46Aと46B
の離間後第二位置検出器56が時間t7 にてブレ−キシ
ュ−43がレ−ル6Aを掴む直前の所定位置を検出する
と、電磁石用電流指令発生装置82はS33に示すよう
に、電流指令Icom10 をコンパレ−タ83に指令し、下
ア−ムトランジスタ79Aをオフすると同時に上ア−ム
トランジスタ78Aを制御して保持電流と同方向の電流
を所定時間通電し、両電磁石の離間速度を減じ、再度時
間t8 にて上ア−ムトランジスタ78Aをオフすること
により、ブレ−キシュ−43がレ−ル6Aを掴み制動力
を発生する。なお、ブレ−キ装置の制動後接点21Bは
開かれる。このように制御することによりブレ−キシュ
−43がレ−ル6Aを掴む時の速度は減少しているので
衝撃音は抑制される。
他の態様の一実施例について説明する。図12は昇降路
内のかごと釣合い重り及びこれらを制御する制御装置と
の関係の説明図である。図において、11は昇降推力を
発生するリニアモ−タの電機子及びブレ−キ装置等を搭
載し昇降路を昇降する釣合い重り、13はかご15を返
し車14を介して釣合い重り11と結ぶロ−プ、19は
リニアモ−タの電機子と係合して渦電流を発生してリニ
アモ−タの電機子に推力を与える2次導体で、図15に
示したものと同一符号は同一又は相当部分を示すもので
ある。釣合い重り11には図9に示す電磁石を有するブ
レ−キ装置が搭載され、そのブレ−キコイル46A、4
6Bの図10に示す端子P1、N1、P2、N2はケ−
ブル40を通して、建屋側に設置されたリニアモ−タエ
レベ−タの制御装置94に設置されたブレ−キ制御回路
83Aと接続されている。このような構成とすることに
より、ブレ−キコイル46A、46Bの片方が故障した
場合、又はケ−ブル40の導体の1本が何らかの原因で
切れた場合にも片方のブレ−キコイルに一時的に大きな
電流を通電しブレ−キ装置を開放することができるの
で、エレベ−タの信頼性が向上する。
−タの制動装置について説明する。図13は図12に示
した釣合い重り11に設置された複数のブレ−キ装置と
建屋側に設置されたブレ−キ制御装置との接続図であ
る。図において、釣合い重り11にはリニアモ−タの電
機子17A、速度検出用エンコ−ダ91とエンコ−ダ9
1をレ−ルとの摩擦により回転させるためにエンコ−ダ
軸に取り付けられたタッチロ−ラ92、及び個々にブレ
−キコイル46D、46E、46F、46Gを有した4
台のブレ−キ装置等が設置されている。また、個々のブ
レ−キ装置には、電磁石が可動片を吸着直前の所定位置
を検出する第一位置検出器54D、54E、54F、5
4Gとブレ−キシュ−がレ−ルを掴む直前の所定位置を
検出する第二位置検出器56D、56E、56F、56
Gが設けられている。
レベ−タの制御装置であり、リニアモ−タの電機子17
Aに可変電源を供給するインバ−タ部95及び上記4台
のブレ−キ装置を制御するブレ−キ制御回路63B等が
設置されている。ブレ−キコイル46D、46E、46
F、46Gはケ−ブル40Aにより並列接続されリニア
モ−タエレベ−タの制御装置94側で直列に接続され端
子P10及びN13を介してブレ−キ制御回路63Bと
接続されている。第一位置検出器54D、54E、54
F、54Gはケ−ブル40Aにより並列接続されリニア
モ−タエレベ−タの制御装置94側で第一位置検出器の
各々の信号の論理和をとる論理和回路96、又第二位置
検出器56D、56E、56F、56Gも、同様に、第
二位置検出器の各々の信号の論理和をとる論理和回路9
7を通してブレ−キ制御回路63Bに論理和処理を行っ
た信号が入力され、上述のブレ−キ装置の消音制御を行
う。ここで各位置検出器からの信号の論理和を用いる理
由は、各ブレ−キ装置及び各ブレ−キ装置に取り付けら
れた各々の位置検出器にばらつきがあるため、論理和を
用いない場合には、電磁石が可動片を吸着直前、又はブ
レ−キシュ−がレ−ルを掴む直前のギャップが小さくな
り過ぎ、可動片又はブレ−キシュ−の減速、停止制御が
できないブレ−キ装置でてくる。この場合、ブレ−キ装
置の通常動作においては問題はないが、消音面ではこの
点が改善され十分な消音制御が可能となる。論理和を用
いて制御した場合は、所定位置より早めに減速、停止制
御が行われるブレ−キ装置がでてくるが、消音制御のた
めには問題とならない。
ブレ−キ制御回路63Bにより複数のブレ−キ装置を制
御することができるので個々のブレ−キ装置にブレ−キ
制御回路を設けるのと比較して低コストとなる。また、
複数のブレ−キコイルをケ−ブル40Aを通して建屋側
で直列接続することにより、1つのブレ−キコイルが何
らかの理由により断線し、階間にてかごが停止した場合
にも建屋側で接続替えを行い他の正常なブレ−キコイル
に通電して、ブレ−キ装置を開放することによりリニア
モ−タの電機子17Aに短時間大電流を流し、故障ブレ
−キを引きずった状態で最寄り階まで移動して乗客を救
出することができる。
りに設置した例を示したが、かごにブレ−キ装置を設置
することもできる。また、第一位置検出器、第二位置検
出器に光りを用いたセンサ−を示したが、位置検出器に
は容量形変位センサ−の他、磁気、レ−ザビ−ムを用い
たセンサ−とすることができる。
−タの制動装置を、上記ブレ−キ制御手段は、電磁石が
可動片を吸引過程中に電磁石の励磁電流を所定時間しや
断又は減流した後増加して可動片を電磁石に吸引させて
ブレーキを開放するように構成したので、電磁石と可動
片の吸引時の衝撃力を和げ、ブレ−キ装置の開放時の動
作音を抑制できる効果がある。
動片の第一位置を検出してブレ−キ制御手段に信号を出
力する第一位置検出器を具備し、上記ブレ−キ制御手段
は、第一位置検出器の信号の入力により電磁石の励磁電
流を所定時間しや断又は減流した後増加して可動片を電
磁石に吸引させるように構成したので、電磁石と可動片
の吸引時の衝撃力を和げ、ブレ−キ装置の開放時の動作
音を抑制できる効果がある。
片を開放中に、可動鉄心を吸着保持していた電磁石の保
持電流とは逆方向の電流を所要時間通電した後上記逆方
向の電流を所要時間しゃ断するように構成したので、電
磁石と可動片の吸引時の衝撃力を和げ、ブレ−キ装置の
開放時の動作音を抑制できる効果がある。
を開放中に、時定数の異なる二種類の電磁石コイルの
内、時定数の大きな方の電磁石コイルに可動片を保持す
る保持電流を通電し、所定時間経過後に時定数の小さい
方の電磁石コイルの電流制御を行い可動片を吸引するよ
うに構成したので、電磁石と可動片の吸引時の衝撃力を
和げ、ブレ−キ装置の開放時の動作音を抑制できる効果
がある。
形ブレ−キ装置の説明図である。
説明図である。
ブレ−キ開放時のタイミングチャ−トである。
ブレ−キ作動時のタイミングチャ−トである。
生装置の説明図である。
生装置の中央演算装置のフロ−チャ−トである。
遅れを少なくしたブレ−キ制御回路の説明図である。
遅れを少なくしたブレ−キ制御回路のタイミングチャ−
トである。
レ−キコイルを2分割した電磁石部分の説明図である。
イルを有するブレ−キ装置を制御するブレ−キ制御回路
の説明図である。
イルを有するブレ−キ装置を制御するブレ−キ制御回路
のタイミングチャ−トである。
釣合い重り及びこれらの昇降を制御する制御装置の関係
の説明図である。
された複数のブレ−キ装置とこれを制御する制御装置と
の接続図である。
念図である。
る。
放時のタイミングチャ−トである。
動時のタイミングチャ−トである。
−タの制御装置 96、97 論理和回路
Claims (4)
- 【請求項1】昇降路内に設置され、ばね力に抗して可動
片を駆動する電磁石と上記ばね力により制動力を発生す
る制動部材とを有したブレ−キ装置と、上記電磁石の励
磁電流を制御するブレ−キ制御手段とを備えたエレベー
タの制動装置において、上記ブレ−キ制御手段は、電磁
石が可動片を吸引過程中に電磁石の励磁電流を所定時間
しや断又は減流した後増加して可動片を電磁石に吸引さ
せてブレーキを開放することを特徴とするエレベータの
制動装置。 - 【請求項2】ブレ−キ装置は、電磁石に対する可動片の
第一位置を検出してブレ−キ制御手段に信号を出力する
第一位置検出器を具備し、上記ブレ−キ制御手段は、第
一位置検出器の信号の入力により電磁石の励磁電流を所
定時間しや断又は減流した後増加して可動片を電磁石に
吸引させることを特徴とする請求項第1項記載のエレベ
ータの制動装置。 - 【請求項3】上記ブレ−キ制御手段は、電磁石が可動片
を開放中に、可動鉄心を吸着保持していた電磁石の保持
電流とは逆方向の電流を所要時間通電した後上記逆方向
の電流を所要時間しゃ断することを特徴とする請求項第
1項記載のエレベータの制動装置。 - 【請求項4】昇降路内に設置され、ばね力に抗して可動
片を吸引する複数の電磁石と上記ばね力により制動力を
発生する制動部材とを有したブレ−キ装置と、上記電磁
石の励磁電流を制御するブレ−キ制御手段とを備えたエ
レベータの制動装置において、上記複数の電磁石は二種
類以上の異なる時定数から成る電磁石コイルであり、上
記ブレ−キ制御手段は電磁石が可動片を開放中に、時定
数の異なる二種類の電磁石コイルの内、時定数の大きな
方の電磁石コイルに可動片を保持する保持電流を通電
し、所定時間経過後に時定数の小さい方の電磁石コイル
の電流制御を行い可動片を吸引することを特徴とするエ
レベータの制動装置。
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