JP5330766B2 - 昇降装置 - Google Patents

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本発明は、昇降装置本体に対しワイヤで吊り下げた昇降体を昇降させる昇降装置に関する。
一般に、昇降装置本体に一端を支持させたワイヤを、例えば照明器具を保持した昇降体の滑車に巻き渡し、このワイヤの他端を、巻取ドラムを介して巻き上げ、もしくは巻き下げて昇降体を昇降させ、照明器具を昇降させる昇降装置が知られている。
このような昇降装置では、モータの駆動によりワイヤを巻き出して照明器具が床面に到達したときのワイヤの弛みを検知してモータの駆動を停止させるとともに、ワイヤを巻取ドラムからすべて巻き出したときに、ワイヤを逆方向に巻き取ることを防ぐための反転検知を行うことで、弛み検知と同様にしてモータの駆動を停止させている(例えば下記特許文献1,2参照)。この際、これら各特許文献に記載の昇降装置では、ワイヤの弛み検知と反転検知を行う際に、検知レバー及び検知スイッチを共有化しているので、部品点数の削減が図られている。
特開平6−275120号公報 特許第3724599号公報
ところで、巻取ドラムへのワイヤの巻取りは、巻き乱れによりワイヤが傷つき切断するのを防ぐために、整列巻きさせることが必要であるが、整列巻きさせるための1つの手段としてフリートアングルを小さくすることが考えられる。
フリートアングルとは、巻取ドラムに対するワイヤの巻取り角であり、巻取ドラムのドラム軸に垂直に引いた線と、巻取ドラムから水平に引き出したワイヤを掛け渡す滑車の中心からドラム軸端部のフランジの内側とを結ぶ直線とのなす角度である。そして、このフリートアングルが大きい場合は、ワイヤを巻取ドラムに巻き取る過程で、ワイヤが巻取ドラムの特にフランジに近づくときに、ワイヤの並びが乱れたり、第1滑車の溝でワイヤが擦られてしまう不具合があるため、フリートアングルをできるだけ小さくすることが望まれている。
しかしながら、前記した特許文献1に記載の昇降装置においては、フリートアングルを小さくするためには、巻取ドラムと滑車との間の間隔を広くする必要があり、この間隔を広くした場合には、これら巻取ドラムと滑車を収容する昇降装置本体が大きくなって昇降装置の大型化を招くものとなる。
また、特許文献1に記載の昇降装置では、巻取ドラムと昇降体との間に1つの滑車(ローラ)を設け、この滑車の動きによってワイヤの弛みを検知しているので、例えば作業者が照明器具を持ち上げてワイヤを弛ませた場合に、この弛みが巻取ドラムにまで及び、例え整列巻きしていたとしても、巻取ドラムに巻き取ったワイヤに乱れが発生するという問題がある。
一方、前記した特許文献2に記載の昇降装置では、巻取ドラムから引き出したワイヤをU字状に方向変換させる第1滑車と、巻取ドラムと第1滑車との間にワイヤを下方に方向転換させる第2滑車とを設け、これら第1滑車と第2滑車との間に検知機構を設けているので、例えば作業者が照明器具を持ち上げてワイヤを弛ませた場合に、この弛みが巻取ドラムにまで及ぶことはなく、整列巻きして巻取ドラムに巻き取ったワイヤの乱れを回避することができる。
しかしながら、特許文献2に記載の昇降装置では、検知スイッチが第1滑車と第2滑車との間のワイヤの下方に配置する必要があるため、反転検知時に巻取ドラムと第1滑車との間のワイヤが第2滑車よりも下方に移動しなくてはならず、反転検知時に、巻取ドラムと第1滑車との間のワイヤと、第1滑車と第2滑車との間のワイヤとが上下方向に重なり合うのを防ぐために、第1滑車の中心軸を巻取ドラムの中心軸に対して垂直、すなわち上下方向に設定している。
したがって、この場合には、依然としてフリートアングルが巻取ドラムと第1滑車との間の間隔に依存するので、フリートアングルを小さくするために、巻取ドラムと第1滑車との間隔を広くした場合には、これら巻取ドラムや第1滑車を収容する昇降装置本体が大きくなって昇降装置の大型化を招くものとなる。
そこで本発明は、1つの検知スイッチにより弛み検知及び反転検知を行う際に、昇降装置の大型化を招くことなくフリートアングルを小さくするとともに、昇降体側のワイヤの弛みが巻取ドラムへ直接伝わるのを回避することを目的としている。
請求項1の発明は、昇降装置本体の一端部に、駆動手段によってワイヤを巻き取りあるいは巻き出しする巻取ドラムを設け、この巻取ドラムからほぼ水平方向に引き出した前記ワイヤをU字状に方向変換させる第1滑車を、前記昇降装置本体の他端部に設け、前記巻取ドラムと前記第1滑車との間の前記昇降装置本体に、前記第1滑車から引き出したワイヤを下方に方向変換する第2滑車を設け、この第2滑車から下方に延びる前記ワイヤに吊り下げた昇降体を、前記駆動手段の駆動によって昇降させる昇降装置において、前記第1滑車の回転中心軸が前記巻取ドラムの回転中心軸とほぼ平行でかつ第1滑車を軸方向に移動可能に配置し、前記ワイヤの前記昇降体側の弛みを、前記第1滑車の移動によって該第1滑車の回転中心軸が一端に接触して検知するとともに、前記ワイヤが前記巻取ドラムからすべて巻き出されたときに、この巻き出されて巻取ドラムの下方に移動したワイヤが他端に接触して前記ワイヤの巻き出し完了を検知する検知部材を設け、この検知部材が、前記ワイヤの弛みまたは巻き出し完了を検知したときに動作して、前記駆動手段を停止させる検知スイッチを設け、前記検知部材は、前記ワイヤの弛みまたは巻き出し完了を検知したときに、前記第1滑車の上方に設けた回転支持軸を中心に回転して、前記検知スイッチを動作させ、前記第1滑車の回転中心軸の軸方向一端を、弾性手段によって前記巻取ドラム側に押し付けるとともに、前記回転中心軸の前記弾性手段と前記第1滑車との間の部分を水平面内で揺動可能に支持する揺動支持部を設け、前記ワイヤの前記昇降体側が弛んだときに、前記弾性手段の弾性力により前記回転中心軸を前記揺動支持部を支点として揺動させ、この揺動により、前記第1滑車の回転中心軸の軸方向他端が前記検知部材の一端に接触して該検知部材を回転させることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、第1滑車の回転中心軸が巻取ドラムの回転中心軸とほぼ平行でかつ第1滑車を軸方向に移動可能に配置しているので、フリートアングルとしては、巻取ドラムから第1滑車を経て巻取ドラムと第1滑車との間に位置する第2滑車までのワイヤの配索長さを考慮したものとなり、1つの検知スイッチにより弛み検知及び反転検知を行う際に、昇降装置の大型化を招くことなくフリートアングルを小さくすることができ、ワイヤの巻取ドラムへの整列巻きを容易に実現することができる。
また、巻取ドラムと、ワイヤを下方に方向変換する第2滑車との間に、巻取ドラムから水平方向に繰り出したワイヤをU字状に方向変換させる第1滑車を設けているので、昇降体側のワイヤが弛んだときに、この弛みが巻取ドラムへ直接伝わることを回避でき、巻取ドラムに整列巻きしたワイヤの乱れを防止することができる。
さらに、検知部材は、第1滑車の上方に設けた回転支持軸を中心に回転するので、第1滑車の回転中心軸の検知部材に対する押し出し方向が、検知部材のほぼ回転接線方向になる。このため、検知部材は摩擦抵抗が低く抑えられた状態でスムーズに回転することになり、検知スイッチをより確実に動作させることができる。
また、昇降体側のワイヤが弛んだときに、弾性手段の弾性力によって第1滑車の回転中心軸が揺動支持部を支点として揺動して検知部材が回転し、検知スイッチを動作させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1〜図8は、本発明の一実施形態に係わる昇降装置を示している。この昇降装置は、図3に示すように、家屋の特に体育館や工場などの高所の天井1に、取付アーム3を介して昇降装置本体5を左右両側にてボルト6を用いて取り付けている。この昇降装置本体5に対し、図4に示す昇降体7をワイヤ9を介して昇降させる。昇降体7には、図5に示すように照明器具11が取り付けられ、この照明器具11を昇降させて、例えば清掃や消耗品交換などのメンテナンス作業を行う。なお、図4及び図5は、図3に対して左右が逆になっている。
上記した昇降体7は、昇降装置本体5の基台13に設けた開口部13aに嵌入して取り付けられ、この取付状態で、図4に示す昇降装置本体5側の接点15と、昇降体7(照明器具11)側の接点17とが互いに接触して、昇降装置本体5から照明器具11に給電される。
昇降装置本体5の一端部には、前記したワイヤ9を巻き取りあるいは巻き出す巻取ドラム21を設置している。巻取ドラム21は、駆動手段としての正逆回転可能なモータ19によって減速機20を介して回転するもので、図4に示す回転中心軸24を中心として基台13に対して回転可能に支持されている。巻取ドラム21に一端を接続してあるワイヤ9は、巻取ドラム21からほぼ水平に引き出され、昇降装置本体5の他端部に設けてある第1滑車23に巻き渡した後U字状に方向転換し、巻取ドラム21と第1滑車23との中間位置に設けてある第2滑車25に掛け渡される。
第2滑車25から下方に方向変換して延びるワイヤ9は、昇降装置本体5の基台13に設けた開口部13aを通して昇降体5に設けてある一対の滑車27,29に巻き渡し、このワイヤ9の他端を開口部13aに再度貫通させて上方に引き出し、昇降装置本体5に設けてあるワイヤ保持部31に保持させる。
前記した第1滑車23は、図2に示すように回転中心軸33を備え、この回転中心軸33の第1滑車23を境にしてその軸方向両側部分を、昇降装置本体5の基台13に立設した滑車支持台35上の一対の凹部35a,35bに、回転可能かつ第1滑車23とともに軸方向に移動可能に配置する。滑車支持台35の上記凹部35a,35bを設けた部位相互間には、第1滑車23が回転中心軸33に対して軸方向に移動可能に収容される間隙36を設けてある。
滑車支持台35の上記した凹部35a,35bは、第2滑車25側の端面35a1,35b1が巻取ドラム21の回転中心軸24と平行で、第2滑車25と反対側の端面35a2,35b2が、上記端面35a1,35b1に対し、図2中で下部側が同上部側よりも第2滑車25から離れた位置となるように傾斜している。なお、端面35a1,35b1は互いに同一面上に位置し、端面35a2,35b2も傾斜した状態で互いに同一面上に位置している。
第1滑車23の回転中心軸33は、第1滑車23及び第2滑車25にワイヤ9が掛け渡されて該ワイヤ9が前記した昇降体7を支持することで張力が発生している図1,図2に示す通常の状態では、凹部35a,35bの上記した端面35a1,35b1に接触し、巻取ドラム21の回転中心軸24と平行になる。
上記回転中心軸33の図2中で上部側の端部33aには弾性手段としての引張コイルスプリング37の一端を取り付け、引張コイルスプリング37の他端は滑車支持台35側のスプリング引掛部39に引っ掛け、回転中心軸33を第2滑車25側に押し付けている。
スプリング引掛部39は、図2では二点鎖線で示してあるカバー41に形成してある。カバー41は、図6に示すように第1滑車3を覆うコ字状のカバー本体41aと、カバー本体41aの一方側にて前記した凹部35aを覆うようにして滑車支持台35にねじ止め固定され、前記したスプリング引掛部39を備える第1固定板部41bと、カバー本体41aの他方側にて前記した凹部35bを覆うようにして滑車支持台35にねじ止め固定される第2固定板部41cとを備えている。
図7(a)は図6の上記カバー41を設けた部位周辺の図6とは逆方向(引張コイルスプリング37側)から見た斜視図であり、図7(b)は図7(a)に対してカバー41を省略している。
上記したカバー41における第2固定板部41cのカバー本体41aと反対側の縁部には、上方に向けて折曲形成してある検知部取付板41dを備えている。検知部取付板41dには、検知部材としての検知レバー43を、第1滑車23の上方に位置している回転支持軸45を中心として回転可能に支持させてある。
検知レバー43は、図1に示すように正面視でほぼ直角三角形を呈する一対の縦板部43aを備え、この縦板部43aの上端角部に前記した回転支持軸45を設けている。この一対の縦板部43aのうち検知部取付板41d側の縦板部43aには、下方に突出する突出片43bを形成してあり、この突出片43bは第1滑車23の回転中心軸33の第2滑車25と反対側近傍に位置している。
ここで、図8(a)は図6における検知レバー43周辺の斜視図であり、図8(b)は図8(a)に対してカバー41を省略している。
また、検知レバー43は、上記一対の縦板部43aの下縁同士を接続する底板部43cを有している。この底板部43cの上記突出片43bとは反対側の位置にて巻取ドラム21側に向けて水平に突出する突出部43c1の先端には、回転支持軸45と平行に引張コイルスプリング37側に向けて延びるワイヤ検知部43dを設けている。
このワイヤ検知部43dは、図1に示すように、正面視で上端が頂点となるような山形状を呈しており、その上方に巻取ドラム21と第1滑車23との間のワイヤ9aが位置している。
そして、このワイヤ検知部43d近傍の底板部43c(突出部43c1)の下方に検知スイッチ47を配置している。検知スイッチ47は、そのスイッチ本体47aを、図7(a)に示すように、検知部取付板41dに形成してあるスイッチ取付部41d1の底板部43c側にねじ止めしている。
スイッチ本体47aから突出するスイッチアーム47bの先端にはスイッチ部47cを備え、このスイッチ部47cを、前記した検知レバー43の底板部43cが下方に押し付けることで、スイッチアーム47bが回転して検知スイッチ47が動作し、前記したモータ19の駆動が停止する。
また、上記したスイッチ取付部41d1の上端縁には、検知レバー43の底板部43cの下部側にて水平方向に延びるストッパ43eを形成している。このストッパ43eは、検知レバー43の底板部43cが当接することで検知レバー43の必要以上の回転を規制する。
次に、作用を説明する。まず、弛み検知について図9,図10を用いて説明する。例えば照明器具11を下降させているとき、換言すれば、モータ19を駆動してワイヤ9を巻取ドラム21から巻き出しているときに、照明器具11が床面に到達してワイヤ9に弛みが発生した場合を想定する。
この場合には、ワイヤ9の張力が第1滑車23に作用しなくなり、この結果第1滑車23は、引張コイルスプリング37によって回転中心軸33の一端側が第2滑車25側に引っ張られて回転中心軸33とともに図10に示すように傾斜する。この傾斜の際には、回転中心軸33は一方の狭い側の凹部35aが揺動支持部となって該揺動支持部を支点として水平面内で揺動することになる。
上記した揺動によって回転中心軸33は、引張コイルスプリング37と反対側の他方の端部が図9に示すように、検知レバー43の突出片43bを図9中で右方向(矢印A方向)に押し付け、検知レバー43を図9中で反時計方向(矢印B方向)に回転させる。
これにより検知レバー43は、その底面部43cが検知スイッチ47のスイッチ部47cを下方に押し付けて検知スイッチ47を動作させ、この検知スイッチ47の動作によってモータ19の駆動が停止し、ワイヤ9の巻き出し動作が停止する。検知スイッチ47が動作した後は、底面部43cがストッパ43eに当接してそれ以上の回転が規制され、検知スイッチ47の破損を防止する。
次に、反転検知について図11,図12を用いて説明する。例えば照明器具11を下降させているとき、換言すれば、モータ19を駆動してワイヤ9を巻取ドラム21から巻き出しているときに、照明器具11が床面に到達する前にワイヤ9を巻取ドラム21からすべて巻き出した場合を想定する。
この場合には、図11に示す巻取ドラム21のワイヤ巻き出し方向Dの回転によってワイヤ9の巻取ドラム21への接続部49が、さらに上記D方向に巻取ドラム21の回転に伴い回転移動する。これにより、巻取ドラム21と第1滑車23との間のワイヤ9aが、図12に示すように下方に移動して検知レバー43のワイヤ検知部43dを押し下げる。
さらに、この押し下げられたワイヤ検知部43dと一体の底面部43cが検知スイッチ47のスイッチ部47cを下方に押し付けて検知スイッチ47を動作させ、この検知スイッチ47の動作によってモータ19の駆動が停止する。これにより、ワイヤ9の図12の状態からのさらなる矢印D方向への回転、すなわち巻取ドラム21の反転を防止する。検知スイッチ47が動作した後は、前記した弛み検知時と同様に、底面部43cがストッパ43eに当接してそれ以上の回転が規制され、検知スイッチ47の破損を防止する。
このように、本実施形態では、弛み検知と反転検知とを、1つの検知レバー43及び1つの検知スイッチ47を共用して実施しているので、部品点数が少なくて済み、材料費及び組立費を低く抑えて製造コストを削減することができる。
この際本実施形態では、第1滑車23の回転中心軸33が巻取ドラム21の回転中心軸24と平行でかつ第1滑車23を軸方向に移動可能とし、ワイヤ9をこの第1滑車23でU字状に方向変換させた後、第2滑車25に掛け渡している。
このため、巻取ドラム21に対する第2滑車25の位置は、実際には図13の実線で示すように、巻取ドラム21と第1滑車23との中間位置に存在するが、前述したフリートアングルを考慮する場合には、第2滑車25は、ワイヤ9を第1滑車23からさらに直線状に延ばしてその前方に二点鎖線で示す仮想位置に置き換えることができる。
すなわち、巻取ドラム21と実際の第2滑車25との間隔をE、第1滑車23と実際の第2滑車25との間隔をFとすると、巻取ドラム21から仮想位置の第2滑車25までの間隔Lは、E+2Fとなり、巻取ドラム21から第1滑車23までの間隔E+Fよりも間隔Fの分だけ長くなり、したがって、その分フリートアングルαが小さくなる。
なお、図13でのフリートアングルαは、巻取ドラム21の幅をDとすると、α=tan-1((0.5×D)/L)となる。
一方、前記した特許文献2においては、図14に示すように、第1滑車100の回転中心軸が巻取ドラム101の回転中心軸に対して垂直となっているので、フリートアングルを考慮する場合には、第1滑車100と巻取ドラム101との間隔MがE+Fであって図13に示した本実施形態よりも長さFだけ短くなり、したがってここでのフリートアングルβは図13に示した本実施形態よりも大きくなってしまう。
なお、図14でのフリートアングルβは、巻取ドラム21の幅をDとすると、β=tan-1((0.5×D)/M)となり、前記した本実施形態のフリートアングルαよりも小さくなる。
このように本実施形態では、フリートアングルを小さくできるので、ワイヤ9を巻取ドラム21に巻き取る際に、軸方向に沿って整列させる整列巻きが容易にでき、ワイヤ9の傷付きや破損を防ぐことができる。
なお、ワイヤ9を巻取ドラム21に巻き取る際には、ワイヤ9の張力によって第1滑車23が回転中心軸33に対して軸方向に移動することで整列巻きが可能となる。
また、本実施形態では、巻取ドラム21と、ワイヤ9を下方に方向変換する第2滑車25との間に、巻取ドラム21から水平方向に繰り出したワイヤ9をU字状に方向変換させる第1滑車23を設けているので、例えば作業者が照明器具11を持ち上げてワイヤ9を弛ませた場合に、この弛みが巻取ドラム21へ伝わることを回避でき、整列巻きしたワイヤ9の乱れを防止することができる。
また、本実施形態では、検知レバー43は、第1滑車23の上方に設けた回転支持軸45を中心に回転するので、第1滑車23の回転中心軸33の検知レバー43に対する押し出し方向が、検知レバー43のほぼ回転接線方向になる。このため、検知レバー43は摩擦抵抗が低く抑えられた状態でスムーズに回転することになり、検知スイッチ47をより確実に動作させることができる。
本発明の一実施形態に係わる昇降装置の昇降装置本体の正面図である。 図1の一部を省略した平面図である。 昇降装置を天井に取り付けた状態の正面図である。 昇降装置本体から昇降体を吊り下げた状態を示す斜視図である。 昇降体に照明器具を取り付けた状態を示す斜視図である。 昇降装置本体の一部を省略した斜視図である。 (a)は図6のカバーを設けた部位周辺の図6とは逆方向から見た斜視図、(b)は(a)に対してカバーを省略した斜視図である。 (a)は図6における検知レバー周辺の斜視図であり、(b)は(a)に対してカバーを省略した斜視図である。 図1に対し弛み検知を行っている状態を示す動作説明図である。 図9の平面図である。 図1に対しワイヤをすべて巻き出した状態を示す動作説明図である。 図11の状態から巻取ドラムがさらに回転して反転検知を行っている状態を示す動作説明図である。 巻取ドラムと滑車との間隔に基づくフリートアングルを示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図である。 従来装置における巻取ドラムと滑車との間隔に基づくフリートアングルを示す平面図である。
符号の説明
5 昇降装置本体
7 昇降体
9 ワイヤ
19 モータ(駆動手段)
21 巻取ドラム
23 第1滑車
24 巻取ドラムの回転中心軸
25 第2滑車
33 第1滑車の回転中心軸
35a 凹部(揺動支持部)
37 引張りコイルスプリング(弾性手段)
43 検知レバー(検知部材)
45 検知レバーの回転支持軸
47 検知スイッチ

Claims (1)

  1. 昇降装置本体の一端部に、駆動手段によってワイヤを巻き取りあるいは巻き出しする巻取ドラムを設け、この巻取ドラムからほぼ水平方向に引き出した前記ワイヤをU字状に方向変換させる第1滑車を、前記昇降装置本体の他端部に設け、前記巻取ドラムと前記第1滑車との間の前記昇降装置本体に、前記第1滑車から引き出したワイヤを下方に方向変換する第2滑車を設け、この第2滑車から下方に延びる前記ワイヤに吊り下げた昇降体を、前記駆動手段の駆動によって昇降させる昇降装置において、前記第1滑車の回転中心軸が前記巻取ドラムの回転中心軸とほぼ平行でかつ第1滑車を軸方向に移動可能に配置し、前記ワイヤの前記昇降体側の弛みを、前記第1滑車の移動によって該第1滑車の回転中心軸が一端に接触して検知するとともに、前記ワイヤが前記巻取ドラムからすべて巻き出されたときに、この巻き出されて巻取ドラムの下方に移動したワイヤが他端に接触して前記ワイヤの巻き出し完了を検知する検知部材を設け、この検知部材が、前記ワイヤの弛みまたは巻き出し完了を検知したときに動作して、前記駆動手段を停止させる検知スイッチを設け、前記検知部材は、前記ワイヤの弛みまたは巻き出し完了を検知したときに、前記第1滑車の上方に設けた回転支持軸を中心に回転して、前記検知スイッチを動作させ
    前記第1滑車の回転中心軸の軸方向一端を、弾性手段によって前記巻取ドラム側に押し付けるとともに、前記回転中心軸の前記弾性手段と前記第1滑車との間の部分を水平面内で揺動可能に支持する揺動支持部を設け、前記ワイヤの前記昇降体側が弛んだときに、前記弾性手段の弾性力により前記回転中心軸を前記揺動支持部を支点として揺動させ、この揺動により、前記第1滑車の回転中心軸の軸方向他端が前記検知部材の一端に接触して該検知部材を回転させることを特徴とする昇降装置。
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