JP5328106B2 - 昇降装置 - Google Patents

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Description

本発明は、天井などから吊り下げる照明器具などの各種器具を昇降させることができる昇降装置に関する。
従来、天井などから吊り下げる照明器具等の被昇降機器において、これを昇降するための昇降装置が知られている(特許文献1参照)。この昇降装置100は、図7及び図8において、天井などに固定された固定部110と、この固定部110の内部に設けた可逆回転型のモータ101に連結されたドラム102と、このドラム102に巻き付けられ滑車103などを介して昇降部120及びこれに取付けた照明器具などの被昇降機器130を吊持するワイヤロープ104と、たるみを検知するリミットスイッチ105と、ワイヤロープ104のエンドを検知するリミットスイッチ106と、下降限度を検知するリミットスイッチ107となどを備えている。
この昇降装置100は、図9に示すように、固定部110のリミットスイッチ105の近傍に設けたレバー105Aの下側先端がばね105Bで引張されている。つまり、普段、ワイヤ104が正常に引っ張られている状態では、ばね105Bの弾性力に抗して、プーリ105Cの回転軸でもあるレバー105Aも左側に引っ張られ(実線部分)、レバー105Aの上側先端がリミットスイッチ105をONしている。一方、ワイヤ104がたるむと、A点を支点にしてレバー105Aの上側先端が右側に変位する(破線部分)ので、リミットスイッチ105は押圧されずにOFFの状態となり、たるみを検知できる。
また、昇降部120が降下するときには、図10において、ドラム102がワイヤ104を開放させていくが、何らかの原因で下降限位置を越えてもドラム102がそのままワイヤ104の終端まで回転を続けるような場合、ワイヤエンドを検知する。つまり、ワイヤ104の終端に達した後もドラム102がそのまま回転を続けると、今度はワイヤ104が巻き取られていくので、ワイヤ104は下方に移動する。その結果、ワイヤ104がリミットスイッチ106に付設するレバー106A先端に係止すると、レバー106Aを押下し、リミットスイッチ106が作動してモータ101を停止させる。
また、図11において、昇降部120の降下のためにドラム102が回転すると、ドラム102と一体に直結した第1歯車107Aが回転し、第2歯車107B〜第5歯車10Eへその回転力が伝達される。そして、最終段の第6歯車107Fに設けたドグ107Gがリミットスイッチ107を押下して下降限を検知し、モータ101を停止させる。なお、ドグ107Gの位置は、昇降部120が上昇限にあるときに、予め調整してある。
特開平5−797号公報
しかしながら、このような昇降装置にあっては、図12に示すように、3項目の検知動作を行うためにリミットスイッチが3つ必要であり、それに付帯してリミットスイッチ取付用金具、リード線、コネクタなどの部品点数も増大する。このため、部品点数が多くなる分、昇降装置の組み立て工数が増大する。しかも、昇降装置の機器の信頼性の面では、リミットスイッチが3つある分、機器が故障する確率も高くなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、部品点数を最小限に削減して組み立て工数を削減できるとともに、故障の発生をできるだけ抑えることができる昇降装置を提供することを目的とする。
本発明の昇降装置は、高所に固設した固定部と、この固定部からワイヤで吊り下げられ被昇降器具を固定する昇降部とを備え、前記被昇降器具をモータの駆動で昇降させる昇降装置であって、前記昇降部の下降時に、検知補助手段と単一の検知手段を用いて、複数の検知項目を検知し、前記検知項目は、ワイヤのたるみ検知、前記ワイヤのエンド検知及び前記昇降部の下降限検知であり、前記検知手段はリミットスイッチ及びレバーを備えるとともに、前記検知補助手段は、前記たるみ検知の動作を補助する第1補助手段、前記ワイヤのエンド検知の動作を補助する第2補助手段、前記昇降部の下降限検知の動作を補助する第3補助手段を備えた構成としたものである。
前記第1補助手段は、前記ワイヤが架設されたプーリの前記ワイヤがたるんだときに一端部を上方に変位可能なプーリ軸と、このプーリ軸の前記一端部を下方から上方に押圧する圧縮ばねと、前記プーリ軸の前記一端部の上方に前記レバーの一端部を挟んで配置するローラとを備え、前記プーリに架設する前記ワイヤがたるんだときに前記プーリ軸の端部が上方に変位することで前記たるみ検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成してもよい。
前記第2補助手段は、前記レバーの他端部に設けた第1押動片を備え、前記ワイヤが終端まで開放されると前記ワイヤが前記レバーに設けた第1押動片を押下することで前記ワイヤエンド検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成してもよい。
前記第3補助手段は、前記モータと直結したドラムと、このドラムに直結した減速機能を有するギア列と、このギア列の最終ギアに設けたドグと、このドグに係止する前記レバーの一端部に設けた第2押動片とを備え、前記昇降部が下降限まで降下すると前記ドグが前記レバーに設けた第2押動片を押下することで下降限検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成してもよい。
本発明によれば、高所に固設した固定部と、この固定部からワイヤで吊り下げられ被昇降器具を固定する昇降部とを備え、前記被昇降器具をモータの駆動で昇降させる昇降装置であって、前記昇降部の下降時に、検知補助手段と単一の検知手段を用いて、複数の検知項目を検知するように構成しており、部品点数を最小限に削減することができ、組み立て工数を削減することができるとともに故障の発生をできるだけ抑えることができる、昇降装置を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る昇降装置を示すものであり、被昇降器具である図示外の照明器具を昇降させるようになっている。
この昇降装置1は、大略構成として、天井に固設した固定部Aと、固定部Aの後述するドラム21と天井などとの間に両端を取付けたワイヤロープCと、固定部AにワイヤロープCで吊り下げられた昇降部Bとを備えている。
固定部Aには、図2に示すように、モータ2と、降下スイッチ3と、上昇スイッチ(図略)と、電源4と、共用リミットスイッチ5と、を備えている。また、この固定部Aには、基板51上に架台52を搭載しており、この架台52にモータ2や共用リミットスイッチ5を取り付けている。なお、昇降部Bには、図示外の照明器具が一体で固定されている。
モータ2は、上昇時と降下時で反対方向に回転する可逆回転型のものを用いており、一体に回転するドラム21にワイヤロープCの終端CEが固着されて巻装されている。
降下スイッチ3は、必要に応じて、(昇降部Bとともに)照明器具を降下させるときなどに用いるものである。一方上昇スイッチは、降下させた照明器具を上昇させて元の位置まで戻したりするときなどに用いるものである。
電源4には、商用電源を用いてもよいし、電池やバッテリその他の直流電源を用いてもよい。
共用リミットスイッチ5は、昇降部Bの降下時における複数の検知項目、即ち本発明では、たるみ検知、ワイヤエンド検知、下降限検知の3項目をこの一つのリミットスイッチ5で検知させるようになっており、これらの検知を、後述するレバー6及び検知補助手段と協働で行う。そのため、本実施形態の昇降装置1には、レバー6と第1補助手段7〜第3補助手段9で構成する検知補助手段も設けている。
本実施形態の共用リミットスイッチ5は、図3及び図4において、固定部Aの架台52の上面52Aに、ブラケット55を介して固設されている。また、この共用リミットスイッチ5には接点部5Aと押圧子5Bとを備えており、接点部5Aは、接触子5Bを介してレバー6の基端部で押圧されると、スイッチ動作してモータ2が停止する。
レバー6は、先端部から両側に突出する第1、第2押動片6A、6Bを設けた略T字形を呈しているとともに(図1参照)、中間部には架台52の側壁面52Bに取付けた回動支点αとなる回動軸61を設けており(図3参照)、この回動支点αを中心として回動可能になっている。また、このレバー6の基端部は、第1補助手段7の一部を構成する(第2補助手段8〜第3補助手段9の一部も構成している)ローラ72と、架台52の側壁面52B側に設けたプーリ53の回転中心であるプーリ軸53Aとの間で挟持されており、第1補助手段7〜第3補助手段9のいずれかとの協働作用によって基端部が押し上げられると、接触子5Bを介して接点部5Aが押圧されて、共用リミットスイッチ5が作動する。
プーリ53の回転中心であるプーリ軸53Aは、架台52の側壁面52B側において、縦(Z)方向に設けた細幅形状を有するものであってY方向には奥が深い縦溝52C(図3及び図4参照)内に落とし込まれている。これにより、プーリ軸53Aは、図4に示すように、基端部が回動支点(β)を中心となり、先端部側が縦溝52C内で上方に向け変位可能になっている。
第1補助手段7は、ワイヤロープCのたるみを検知するものであり、図4に示すように、深溝52C内部に同じ幅であるがさらにこれより1段深く設けたばね室52Dに収容する圧縮ばね71と、この圧縮ばね71に上から当接するプーリ軸53Aの先端部と、このプーリ軸53Aの先端部に上から当接するレバー6の基端部と、このレバー6の基端部に上から接触しレバー6が深溝52C内で上下(Z)方向に変位するのに合わせて転動するローラ72と、このローラ72に上から当接する接触子5Bとを備えており、これらが深溝52C内部に縦一列に配置されている。
即ち、通常、たるみのない正常なワイヤ状態では所定の緊張状態や負荷がワイヤロープCを介してドラム21や各プーリなどに作用しているが、何らかの原因でワイヤロープCにたるみを発生すると、ワイヤロープCによる下方への引張力が低下する。このため、第1補助手段7では、圧縮ばね71による上方へのばね力とワイヤロープCによる下方への引張力とのバランスが崩れ、圧縮ばね71のばね力でレバー6の基端部(図3では右端部)が上方へ変位するようになっている。その結果、図4において、プーリ軸53Aが基端部(支点β)を中心にして時計回り方向に回動し、先端部が上方へ変位してローラ72、レバー6の基端部、及び共用リミットスイッチ5の接触子5Bを介して接点部5Aが上方へ押圧され、共用リミットスイッチ5が作動するようになっている。
第2補助手段8は、ワイヤロープCが終端まで開放された状態となったこと、つまりワイヤロープCの終端(ワイヤエンド)CEを検知するものであり、レバー6の先端部に突出して設けた第1押動片6Aなどで構成している。
即ち、図3において、ドラム21がワイヤロープCを開放させながら時計回りに回転するが、何らかの原因で下降限を越えて昇降部Bが降下を続ければ、第2補助手段8がレバー6などとともに、ワイヤエンドCEを検知する。即ち、ワイヤエンドCEまでワイヤロープCを全て解放させた後も、さらにドラム21が同方向に回転を続けようとすれば、つまり、巻き胴部分21Aに固設するワイヤロープCの終端CEを固定する部分が、対向するプーリ22に対して最短位置(図3では、2時前後の位置)に達した後も、さらに同方向に回転を続けようとすれば、以下の動作が行われることでワイヤエンドCEが検知され、ドラム21及びモータ2の回転動作が停止するようになっている。
即ち、ドラム21はワイヤロープCの解放動作の完了後、引き続き、ワイヤロープCの巻装動作を始める動作モードに移る。つまり、ドラム21は解放動作のときと同じ回転方向に同じ回転動作を継続しようとする。ところが、ワイヤロープCは終端CE部分が巻き胴部分21Aに固設されているので、そのまま回転を継続するドラム21に強制的に巻き込まれていく。その結果、ワイヤロープCは、巻き込み位置が下方へ移動するが、これに合わせてワイヤロープCの走行ルートも下方へ移る。このワイヤロープCの走行位置の変位の途中で、ワイヤロープCがレバー6に接触する。従って、レバー6先端部が押下されワイヤエンドCEが検知されるわけである。
このようにして、図3に示すような4時前後の位置までワイヤロープCは終端CEが回転し移動したところまでレバー6先端部が押下されると、レバー6基端部はローラ72を介して共用リミットスイッチ5の接触子5Bを押し上げるので、共用リミットスイッチ5が作動してモータ2が回転を停止する。その結果、ドラム21も回転動作を停止する。
なお、図3に示すように、ワイヤロープCが終端CEまで開放された後もドラム21が同方向に回転を続けるときに、ワイヤロープCが架台52上面52Aの角で擦られたり切断されるのを回避するため、架台52の上面52Aに断面△形状の保護部材52Eを設置してあり、スムースな走行を確保している。
第3補助手段9は、ワイヤロープCの開放させることにより照明器具を昇降部Bとともに所定位置(下降限)まで降下させたときにこれを検知するものであり、本実施形態では、図5及び図6において、減速機構を有するギア列91と、ドグ92と、レバー6の先端部に突出して設けた第2押動片6Bなどで構成している。ギア列91は、第1ギア91A〜第6ギア91Fで構成されており、最終ギアである第6ギア91Fにドグ92が設置されている。
第1ギア91Aは、ドラム21の回転軸と同軸で一体に固着されており、ドラム21と一体で同方向に同一角速度で回転する。第2ギア91Bは、第1ギア91Aと噛合しながら第1ギア91Aとは反対方向に回転するが、第1ギア91Aより歯数が多く角速度が減速される。また、この第2ギア91Bは、ドラム21のフランジ21Bに回転自在に設置されており、ドラム21の回転によって自転動作とともに公転動作も行う。第3ギア91Cは、第2ギア91Bの回転軸に一体に固着されており、第2ギア91Bと同一角速度で自転及び公転する。また、この第3ギア91Cは、第4ギア91Dを構成する内歯歯車に噛合するようになっている。従って、この第3ギア91Cは、上述したように、第2ギア91Bと一体に取付けてあることから、ドラム21の回転によって(第4ギア91Dの内歯歯車に沿って)公転動作も行う遊星歯車を構成する。一方、第4ギア91Dは、回転軸に第5ギア91Eが一体に固着されており、これら2つのギアが同方向に同一角速度で回転する。第5歯車91Eは、基板51に起立する軸受部材93に回転自在に取付けられており、第6ギア91Fに噛合している。第6ギア91Fは、基板51に起立する軸受部材94、95に回転自在に取付けられており、第5ギア91Eとは反対方向に回転するが、この第5ギア91Eより歯数が多いので回転角速度が減速される。即ち、ドラム21及びこれと一体に回転する第1ギア91Aが回転を開始してから所定の回転数(n)だけ回転し昇降部Bが下降限に達したところで、ドグ92がレバー6の先端部に初めて接触するように構成するため、第6ギア91Fは、第1ギア91Aが所定の回転数(n)だけ回転するまでの間、1回転弱しか回転しないように構成されている。
ドグ92は、ギア列91を介して第6ギア91Fと同一角速度で回転するが、前述したように、第6ギア91Fはドラム21の回転角速度に比べて大幅に減速されており、照明器具が昇降部Bとともに所定位置(下降限)まで降下したところで、ちょうどドグ92がレバー6の第2押動片6Bを押下して、モータ2の作動を停止させる。
次に、本実施形態の作用について説明する。
(I)たるみ検知:
下降スイッチ3を操作して昇降装置1の昇降部Bを降下させる動作の途中で、ワイヤロープCにたるみが発生すると、図4に示すように、プーリ軸53AでのワイヤロープCによる下方への引張力が弱まる。そのため、第1補助手段7の圧縮ばね71による上方へのばね力とワイヤロープCによる下方への引張力とのバランスが崩れ、圧縮ばね71のばね力によりプーリ軸53Aが基端部(支点β)を中心にして時計回り方向に回動して、先端部が上方へ変位する(同図において、一点鎖線で示す)。つまり、プーリ軸53Aの先端部が上昇する。このため、レバー6の基端部(図3では右端部)も上方へ変位してたるみ検知を行う。その結果、図4において、ローラ72を介して、共用リミットスイッチ5の接触子5Bが上方へ押圧され接点部5Aを押圧するので、共用リミットスイッチ5が作動する。このため、共用リミットスイッチ5が作動し、モータ2が停止して昇降部Bの下降動作を停止させる。
(II)ワイヤエンド検知:
また、下降スイッチ3を操作して昇降装置1の昇降部Bを下降させる動作中に、万一、何らかの原因で下降限検知動作が行われず、昇降装置1が停止せずに、昇降部Bが下降限の位置を越えてそのまま下降動作し続けたとする。その結果、ドラム21からは、終端CEまでワイヤロープCの全てが解放されたとする。すると、図3において、ドラム21は、ワイヤロープCを全て開放させた後も、さらにそのドラム21が同方向に回転を続けようとする。その結果、ドラム21は開放しきったワイヤロープCに対して、続いて、巻取り動作を開始する。そのため、ワイヤロープCはドラム21にそのまま巻き込まれるように強制的に下方へ移動し、このときワイヤロープCに接触するレバー6先端部も下方へ押下されワイヤエンド検知を行う。そして、図3に示すような4時前後の位置までワイヤロープCの終端CEが回転・移動したところで、共用リミットスイッチ5が作動して、モータ2の回転を停止させる。
(III)下降限検知:
また、下降スイッチ3を操作して昇降装置1の昇降部Bを降下させるときには、第3補助手段9の第6ギア91Fが、ドラム21及びこれと一体に回転する第1ギア91Aに比べ、ギア列91を介して減速された状態でゆっくりと回転するので、これと一体のドグ92も同一角速度でゆっくりと僅かずつ回転する。即ち、昇降部Bが降下を開始し始めてから下降限近くまで降下するまでの間、ドラム21及びこれと一体の第1ギア91Aが多数回回転するが、第6ギア91Fとドグ92は1回転弱回転する。その後、昇降部Bとともに照明器具が所定位置(下降限)に達したところで、ドグ92がレバー6先端部の第2押動片6Bに接触して押下し、下降限検知を行う。
つまり、リミットスイッチ5、レバー6、第3補助手段9により、昇降部Bの下降限を検知すると、ワイヤロープCの下方への引張力に抗してレバー6基端部が押上動作を行う。これにより、共用リミットスイッチ5の接触子5Bを介して接点部5Aが上方へ押圧され、共用リミットスイッチ5が作動するので、モータ2も停止する。
従って、本実施形態によれば、リミットスイッチ5、レバー6、第1補助手段7により、ワイヤロープCのたるみ検知を行うとともにモータ2の作動を直ちに停止できる。従って、昇降装置1の固定部Aや昇降部Bなどを調べてワイヤロープCに発生するたるみの原因箇所などを捜し出し、これを取り除くことができる。その結果、リールからワイヤロープCが離脱するなどの危険性を回避できる。
また、本実施形態によれば、昇降部Bを下降させる動作中に、万一、何らかの原因で昇降装置1が停止せず、昇降部Bが下降限の位置を越えたとしても、同じリミットスイッチ5、レバー6、第2補助手段8により、ドラム21がワイヤロープCを終端CEまで開放したところでワイヤエンド検知ができる。従って、これを検知したときには、直ちに共用リミットスイッチ5がONし、モータ2の作動が停止して昇降部Bの下降動作を停止できる。これにより、その後、ワイヤロープCが巻き取られて上昇動作を開始する、といったことなどが防止できる。
また、本実施形態によれば、同じリミットスイッチ5、レバー6、第3補助手段9により、昇降部Bの下降限の検知ができるので、昇降部Bが下降限まで達しこれを検知したときには、共用リミットスイッチ5がONし、モータ2の作動が停止して昇降部Bの下降動作を停止できる。従って、昇降部Bを下降させる動作中に、万一、何らかの原因で昇降装置1が停止せず、昇降部Bが下降限の位置を越えてそのまま下降動作し続けることにより、照明器具が床面などに衝突するといった危険性を回避できる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
本発明の昇降装置は、高所に固設した固定部と、この固定部からワイヤで吊り下げられ被昇降器具を固定する昇降部とを備え、被昇降器具をモータの駆動で昇降させる昇降装置であって、昇降部の下降時において検査すべき複数の項目を、検知補助手段を用いて単一の検知手段で検知するように構成したので、部品点数を最小限に削減することができ、組み立て工数を削減することができるとともに故障の発生をできるだけ抑えることができる効果を有し、照明器具の昇降装置等に有用である。
本発明の実施形態に係る昇降装置を示す斜視図である。 その昇降装置の電気的な部分の構成を示す配線図である。 その昇降装置の側面図である。 図3におけるIV−IV線断面図である。 その昇降装置の構成を示す平面図である。 その昇降装置の下降限検知の動作原理を示す説明図である。 従来の昇降装置の全体構成を示す概略図である。 その昇降装置の全体を示す斜視図である。 その昇降装置のたるみ検知の動作原理を示す説明図である。 その昇降装置のワイヤエンド検知の動作原理を示す説明図である。 その昇降装置の下降限検知の動作原理を示す説明図である。 その昇降装置の電気的構成を示す配線図である。
符号の説明
1 昇降装置
2 モータ
3 下降スイッチ
4 電源
5 共用リミットスイッチ
5A 接点部
5B 接触子
51 基板
52 架台
52C 縦溝
52D ばね室
53 プーリ
53A プーリ軸
6 レバー
6A 第1押動片
6B 第2押動片
61 回動軸
7〜9 第1補助手段〜第3補助手段
71 圧縮ばね
72 ローラ
91 ギア列
91A〜91F 第1ギア〜第6ギア
92 ドグ
A 固定部
B 昇降部
C ワイヤロープ
CE 終端(ワイヤエンド)
α 回動支点
β 回動支点

Claims (4)

  1. 高所に固設した固定部と、この固定部からワイヤで吊り下げられ被昇降器具を固定する昇降部とを備え、前記被昇降器具をモータの駆動で昇降させる昇降装置であって、
    前記昇降部の下降時に、検知補助手段と単一の検知手段を用いて、複数の検知項目を検知し、
    前記検知項目は、ワイヤのたるみ検知、前記ワイヤのエンド検知及び前記昇降部の下降限検知であり、
    前記検知手段はリミットスイッチ及びレバーを備えるとともに、
    前記検知補助手段は、前記たるみ検知の動作を補助する第1補助手段、前記ワイヤのエンド検知の動作を補助する第2補助手段、前記昇降部の下降限検知の動作を補助する第3補助手段を備えた昇降装置。
  2. 前記第1補助手段は、前記ワイヤが架設されたプーリの前記ワイヤがたるんだときに一端部を上方に変位可能なプーリ軸と、このプーリ軸の前記一端部を下方から上方に押圧する圧縮ばねと、前記プーリ軸の前記一端部の上方に前記レバーの一端部を挟んで配置するローラとを備え、
    前記プーリに架設する前記ワイヤがたるんだときに前記プーリ軸の端部が上方に変位することで前記たるみ検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成した請求項に記載の昇降装置。
  3. 前記第2補助手段は、前記レバーの他端部に設けた第1押動片を備え、
    前記ワイヤが終端まで開放されると前記ワイヤが前記レバーに設けた第1押動片を押下することで前記ワイヤエンド検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成した請求項に記載の昇降装置。
  4. 前記第3補助手段は、前記モータと直結したドラムと、このドラムに直結した減速機能を有するギア列と、このギア列の最終ギアに設けたドグと、このドグに係止する前記レバーの一端部に設けた第2押動片とを備え、
    前記昇降部が下降限まで降下すると前記ドグが前記レバーに設けた第2押動片を押下することで下降限検知を行い、前記リミットスイッチを動作させるように構成した請求項に記載の昇降装置。
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