JP6776599B2 - エレベータ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、昇降路を昇降するエレベータ装置に関する。
エレベータの乗車中の防犯等のために、エレベータのかご内で乗客が暴れている異常状態を検知する技術が提案されている(例えば特許文献1〜3)。
特許文献1は、振動センサを用いたエレベータの防犯システムを開示している。特許文献1のエレベータの防犯システムでは、振動センサが、エレベータの乗りかごの側面などに取り付けられ、乗りかごの壁に伝わる振動を検知している。特許文献1は、上記の振動センサが、乗りかご内のドアを除く3つの側面に取り付けることが好ましく、さらに、各側面のそれぞれに複数箇所に取り付けておくことが好ましいということを開示している。
特許文献2は、エレベータ室内の状態を監視し、異常を検知するエレベータ監視装置を開示している。特許文献2のエレベータ監視装置では、加速度検出器が、天井から乗りかご内を撮影するカメラとともに乗りかごに固定されている。
特許文献3は、エレベータの乗りかご内の乗客の挙動を、防犯カメラで撮影した映像の画像認識により把握するためのエレベータの異常監視装置を開示している。特許文献3の異常監視装置では、乗りかごの床の振動を検知するように、振動センサが乗りかごの床裏に設置されている。
特開2004−149287号公報 特許第04991269号公報 特開2014−073907号公報
従来技術では、エレベータの乗りかご内の異常を検知するために、振動センサが乗りかごの壁面や床、天井などに設置されていた。従来の振動センサの設置位置によると、乗客の暴れにより振動が生じた場所に応じて振動センサの検出結果が変動してしまい、乗客が暴れている際の振動を効率良く検出することが困難であった。
本発明は、エレベータ装置における乗客の暴れによる振動を効率良く検出することができるエレベータ装置を提供する。
本発明に係るエレベータ装置は、所定の昇降路を走行するエレベータ装置である。エレベータ装置は、かご室と、かご枠と、一つ又は複数の弾性部材と、振動センサとを備える。かご枠は、かご室の周囲を囲み、かご室を支持する。弾性部材は、かご室とかご枠との間に挿入されている。振動センサは、かご室における振動を検出する。振動センサは、かご室の外部におけるかご枠に設置されている。
本発明に係るエレベータ装置によると、かご室の外部におけるかご枠に設置された振動センサにおいて、弾性部材からかご枠に伝わった振動が検出される。これにより、エレベータ装置における乗客の暴れによる振動を効率良く検出することができる。
本発明の実施形態1に係るエレベータ装置の構成を示す図 実施形態1に係るエレベータ装置の構造を説明するための図 エレベータ装置におけるかご枠の構造を示す斜視図 実施形態1に係るエレベータ装置の効果の確認実験を説明するための図
本発明の実施形態に係るエレベータ装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
(実施形態1)
1.構成
実施形態1に係るエレベータ装置の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るエレベータ装置10の構成を示す図である。
本実施形態に係るエレベータ装置10は、例えばロープ式のエレベータ1における乗りかごを構成する。図1に示すように、エレベータ1は、エレベータ装置10と、制御盤3と、ロープ4の巻上機40と、釣合い重り41と、緩衝器42とを備える。エレベータ装置10は、例えば複数の階床を有する建物等における昇降路5に設置される。制御盤3及び巻上機40は、例えば昇降路5内に設置される。緩衝器42は、昇降路5の下端に設けられる。
エレベータ装置10は、図1に示すように、かご室11と、かご枠12と、振動センサ13と、演算器14とを備える。エレベータ装置10は、昇降路5に設けられたレールに係合するローラガイド等を有し、昇降路5において階床間を昇降するように走行する。以下、昇降路5においてエレベータ装置10が昇降する方向(例えば鉛直方向)を「Z方向」とする。
かご室11は、ドアパネル、カーパネル及び床板などを備え、エレベータ1の乗客が乗り込む部屋を形成する。かご室11は、例えば床面が水平面となるように設置される。以下、水平面におけるドアの開閉方向を「X方向」とし、X,Z方向と直交する方向を「Y方向」とする(図2参照)。
かご枠12は、かご室11を枠状に囲み、かご室11を支持する支持部材で構成される。本実施形態において、かご枠12には、振動センサ13が設置される。かご枠12を含むエレベータ装置10の構造の詳細については後述する。
振動センサ13は、例えば1軸方向の加速度を検出可能な加速度センサで構成される。本実施形態に係るエレベータ装置10では、エレベータ1の乗客が暴れている異常状態を検知するために、振動センサ13がかご室11で生じた振動を検出する。エレベータ装置10において、振動センサ13は、検出対象の1軸方向がZ方向となるように配置される。これにより、振動センサ13は、乗客がジャンプしたり、勢い良く踏み込んだりすることによって生じる振動を精度良く検出することができる。振動センサ13は、例えば静電容量型、圧電型及びピエゾ抵抗型などの種々の方式の加速度センサであってもよい。
演算器14は、例えばCPUを備えた演算処理装置である。演算器14は、振動センサ13及び制御盤3に電気的に接続している。演算器14は、振動センサ13から入力される振動の検出結果を示す検出信号に基づき、例えばしきい値との比較などの所定の演算処理を行ってエレベータ1が異常状態であるか否かを判定する。演算器14は、振動センサ13からの検出信号に基づきエレベータ1が異常状態であると判定すると、異常状態を示す異常信号を制御盤3に出力する。演算器14は、本実施形態における演算処理部の一例である。
制御盤3は、例えばCPUを備え、エレベータ1の全体動作を制御する。例えば、制御盤3は、巻上機40を駆動して、昇降路5におけるエレベータ装置10の走行を制御する。また、制御盤3は、演算器14からの異常信号に基づいて、例えばエレベータ装置10の走行制御を管制運転に切り替えたり、エレベータ装置10内のスピーカ(不図示)から所定のアナウンス又はブザー音等を出力したりする。
また、制御盤3は、所定のインタフェース回路を介して、外部の管理端末等と無線又は有線通信を行ってもよい。
巻上機40は、モータ等を備える電動駆動機である。巻上機40は、ロープ4を巻き上げるように回転駆動する。ロープ4には、昇降路5においてエレベータ装置10を吊すように、エレベータ装置10、及び釣合い重り41が、適宜、滑車等を介して接続される。エレベータ装置10は、巻上機40によるロープ4の巻き上げ駆動により、昇降路5において走行する。
緩衝器42は、落下事故などの安全対策として、エレベータ装置10が昇降路5において落下した場合に、昇降路5の末端でエレベータ装置10に加わる衝撃を吸収するための安全装置である。
1−1.エレベータ装置の構造
本実施形態に係るエレベータ装置10の構造について、図2及び図3を参照して説明する。図2は、エレベータ装置10の構造を説明するための図である。図3は、エレベータ装置10におけるかご枠12の構造を示す斜視図である。
図2に示すように、エレベータ装置10におけるかご枠12は、上枠21と、二つのたて枠22と、下枠20とを備える。上枠21、たて枠22及び下枠20は、互いに結合されてかご室11を囲む枠を形成する構造材である。Z方向において、上枠21はかご室11よりも上側に配置され、下枠20はかご室11よりも下側に配置される。上枠21及び下枠20は、それぞれX方向に延在し、かご室11を介して対向する。下枠20は、落下事故などの安全対策として、エレベータ装置10が昇降路5において落下した場合に、緩衝器42に接触可能に構成される。
また、エレベータ装置10は、図2に示すように、複数の防振ゴム15と、二つのシーブ16と、シーブ支持梁(シーブコネクティングビーム)17とをさらに備える。
防振ゴム15は、エレベータ装置10の走行時にかご枠12からかご室11に伝わる振動を抑制するための弾性部材である。防振ゴム15は、図2に示すように、かご室11において床面を構成する床板11aと、かご枠12との間に挿入されている。
シーブ16は、ロープ4(図1)の摩擦力によって回転する滑車である。二つのシーブ16の回転軸は、それぞれシーブ支持梁17の両端に固定される。
シーブ支持梁17は、シーブ16を回転可能に支持する梁部材である。図2では、シーブ支持梁17は、かご枠12の下部に結合されている。シーブ支持梁17は、かご枠12における下枠20と緩衝器42との接触時に、特に緩衝器に接触しないように構成される。なお、シーブ支持梁17は、かご枠12の下部に限らず、上部に結合されてもよい。
エレベータ装置10の昇降(走行)時には、シーブ16やシーブ支持梁17、ローラガイド等から振動が発生する。防振ゴム15によると、このような走行時の振動が、かご枠12からかご室11に伝わることが抑制される。
また、かご枠12は、図3に示すように、二つのかご支持梁(クレイドルビーム)25と、複数の補助梁(サポートビーム)26とをさらに備える。かご枠12において防振ゴム15は、かご支持梁25上に、例えば等間隔に配置される。
かご支持梁25は、かご室11(図2)を床側から支持する梁部材である。二つのかご支持梁25は、それぞれたて枠22と共に、下枠20の両端に固定されている。各かご支持梁25は、下枠20に直交するY方向に延在する。
補助梁26は、かご室11の荷重が掛かるかご支持梁25を補助する部材である。補助梁26の両端は、二つのかご支持梁25それぞれに固定されている。補助梁26は、下枠20に平行なX方向に延在する。
また、かご枠12における下枠20は、長手方向の厚板材20a,20bと、幅方向の厚板材20c,20dとを備える。下枠20の長手方向の厚板材20a,20bは、平行に隣接し、溶接などにより幅方向の厚板材20c,20dを介して結合されている。図3では、振動センサ13が下枠20における長手方向の厚板材20bに設置されている。振動センサ13は、下枠20において他の厚板材20a,20c,20dに設置されてもよい。
下枠20、かご支持梁25、上枠21及びたて枠22は、それぞれかご枠12における補助梁26や、かご室11におけるパネル等よりも高い剛性を有する剛性部材の一例である。特に、下枠20(厚板材20a〜20d)は、エレベータ装置10の落下時に下枠20が緩衝器42に衝突しても変形しないように設定されており、通常、かご枠12を構成する部材のうちで最も高い剛性を有する。
2.センサ設置位置について
本実施形態に係るエレベータ装置10における振動センサ13の設置位置について説明する。
本実施形態に係るエレベータ装置10では、振動センサ13を用いて、かご室11内の部屋(図2参照)において、乗客が暴れているような異常状態を検知する。乗客が暴れる暴れ行動により、かご室11内の壁に衝撃が与えられた場合、かご室11において壁を構成するパネルが他の部材よりも大きく振動する。また、衝撃が与えられた場所が床であった場合、床板11aの振動が大きくなる。
ここで、例えばかご室11の構成部材に振動センサが設置された場合、一つの振動センサの検出結果では振動箇所が近いのか、衝撃が大きいのかを判別することができない。このため、多数の振動センサを設置する必要が生じ、少ないセンサ数で効率良く乗客の暴れ行動による振動を検出することが困難であった。
また、かご室11内部でペン等の軽量物を落としたり、視覚障害者等が杖を利用したりする際の振動は、かご室11の床板11a等において、乗客の暴れ行動と同等の振幅になることがある。このため、上記のような行動による振動と、乗客の暴れ行動による振動とを判別することも、容易には行えなかった。
そこで、本実施形態に係るエレベータ装置10では、図2に示すように、振動センサ13を、かご室11外部におけるかご枠12に設置する。これにより、暴れ行動によってかご室11のいずれの部材に衝撃が加わったときも、衝撃による振動は防振ゴム15の連結位置からかご枠12に伝わり、振動センサ13によって検出される。よって、振動センサ13の検出動作においてかご室11内部で衝撃が生じた場所の依存性が低減され、少ないセンサ数で効率良く乗客の暴れ行動による振動を検出することができる。
また、かご室11の床下に設置されるような防振ゴム15は、軽量物による衝撃振動ほど遮断し易く、重量物による衝撃振動ほど通過させやすい性質を有する。このため、振動センサ13の設置位置を、防振ゴム15を介して振動が伝わる位置にすることにより、かご室11内部で軽量物を落とした際の振動や視覚障害者の杖利用の振動は遮断し、ジャンプするなどの暴れ行動による振動を検出させることができる。よって、乗客の暴れ行動による振動を容易に検出することができる。
また、本実施形態では、振動センサ13の設置位置は、図2に示すように、かご室11の床下に配置された各防振ゴム15よりもかご室11の中心位置Pc、或いは床板11aの中心位置P0の近傍である。このため、床下の各防振ゴム15の内の特定の防振ゴムから伝わる振動に偏ることなく、かご室11における振動を検出することができる。
また、本実施形態では、振動センサ13は、図3に示すように、かご枠12における下枠20に設置される。振動センサ13は、例えば図2に示すように、下枠20においてかご室11の床板11aに対向する側の面に固定される。
かご室11外部では、乗客の暴れ行動とは無関係に、エレベータ走行に伴う振動が生じ、この振動が暴れ行動の誤検出を招くことが想定される。暴れ行動の誤検出は、振動センサ13が設置される部材の剛性が低いことにより、部材がビビリを起こすことで生じると想定される。これに対して、振動センサ13の設置位置をかご枠12において最も高い剛性を有する下枠20にすることにより、エレベータ走行に伴う振動による暴れ行動の誤検出を抑制することができる。
2−1.確認実験について
以下、上記のセンサ設置位置に基づく本エレベータ装置10の効果の確認実験について、図4(a),(b)を参照して説明する。図4(a)は、確認実験において、かご室11内で衝撃を与えた位置を説明するための図である。図4(b)は、確認実験の実験結果を示す表である。
本発明者は、振動センサ13をかご枠12における下枠20に配置することによって、かご室11内部で衝撃が生じた場所の依存性を低減しながら衝撃による振動を検出できる効果を確認するための確認実験を、以下のように行った。
本実験では、下枠20に配置した振動センサ13と、かご室11の床板11a裏面(かご室11の外面)に配置した振動センサとによる振動の検出結果を比較した。本実験では、図4(a)に示すように、かご室11内部の部屋の床面における特定の箇所をハンマーで打撃し、下枠20及びかご床裏の各振動センサにおいて、打撃時に生じた振動を計測した。図4(a)において、P1,P2は、ハンマーで順次、打撃を行った二つの打撃箇所である。1回目の打撃箇所P1は、図4(a)に示すように、2回目の打撃箇所P2よりも床面の中心位置P0近傍であった。本実験の実験結果を図4(b)に示す。
図4(b)では、下枠20及びかご床裏の各振動センサで計測された振動値を、ハンマーで打撃した打撃力で除算して、打撃力1N当たりの振動値を示している。図4(b)に示すように、かご床裏の振動センサでは、2回目の打撃箇所P2の振動値「10.4」は、1回目の打撃箇所P1の振動値「2.93」よりも3倍大きくなっている。これに対して、下枠20に設置した振動センサ13では、1回目の打撃箇所P1の振動値「0.0451」と2回目の打撃箇所P2の振動値「0.409」とで1割程度しか振動値が変動していない。つまり、本実施形態のように下枠20に設置した振動センサ13では、振動の検出結果における打撃箇所の依存性が、かご床裏の場合よりも大幅に低減している。
以上のように、本実施形態における振動センサ13の設置位置によると、かご室11内部で衝撃が生じた場所の依存性を低減しながら衝撃による振動を検出できることが確認された。
3.まとめ
以上のように、本実施形態に係るエレベータ装置10は、エレベータ1において昇降路5を走行する乗りかごを構成する。エレベータ装置10は、かご室11と、かご枠12と、複数の防振ゴム15と、振動センサ13とを備える。かご枠12は、かご室11の周囲を囲み、かご室11を支持する。防振ゴム15は、かご室11とかご枠12との間に挿入されている。振動センサ13は、かご室11における振動を検出する。振動センサ13は、かご室11の外部におけるかご枠12に設置されている。
以上のエレベータ装置10によると、かご室11で生じた振動が、防振ゴム15からかご枠12に伝わることで、振動センサ13によって検出される。このため、かご室11内で振動が生じた場所に依存して振動センサ13の検出結果が変動することを抑制し、エレベータ装置10における乗客の暴れによる振動を効率良く検出することができる。
また、本実施形態において、振動センサ13は、かご枠12において、複数の防振ゴム15よりもかご室11の中心位置Pcに近い位置に設置される。これにより、各防振ゴム15から伝わる振動が振動センサ13で検出され、かご室11内の乗客の暴れによる振動を精度良く検出することができる。
また、本実施形態において、かご枠12は、昇降路5においてかご室11よりも下側に配置される下枠20を備える。下枠20は、昇降路5に設置された緩衝器42に接触可能に構成される。振動センサ13は、かご枠12において下枠20に設置される。これにより、緩衝器42に接触しても破壊しないような剛性を有する下枠20において、エレベータ装置10の走行による振動の影響を低減しながら乗客の暴れによる振動を検出できる。
また、本実施形態において、かご枠12は、かご室11を構成するパネルなどの剛性よりも高い剛性を有する剛性部材(上枠21、たて枠22,かご支持梁25)を備える。振動センサ13は、下枠20に限らず、かご枠12において上記の剛性部材に設置されてもよく、例えばかご支持梁25に設置されてもよい。これにより、エレベータ装置10の走行による部材のビビリなどの影響を低減しながら、乗客の暴れによる振動を検出できる。
また、本実施形態において、防振ゴム15は、かご室11における床板11aと、かご枠12との間に挿入される。振動センサ13は、かご枠12において床板11aの近傍に設置される。例えば、振動センサ13は、かご枠12が形成する枠の内周面に設置される(図2参照)。また、振動センサ13は、かご枠12において床板11aの中心位置P0の近傍に設置される。これにより、エレベータ装置10の走行による振動よりも暴れ行動による床板11aの振動をより精度良く検出できる。
なお、振動センサ13は、例えばかご枠12が形成する枠の外周面に設置されてもよい。また、振動センサ13は、例えば下枠20を形成する各部材20a〜20dに挟まれる面などに設置されてもよい。
また、本実施形態において、防振ゴム15は、かご枠12からかご室11に伝わる振動を抑制する弾性部材である。エレベータ装置10における弾性部材は防振ゴム15に限らず、例えばかごの振れ止め用の弾性部材を含んでもよい。また、弾性部材は、床板11aに限らず、かご室11の側面及び天井面を含む種々の位置と、かご枠12との間に挿入されてもよい。
また、本実施形態において、エレベータ装置10は、振動センサ13の検出結果に基づいて、エレベータ装置10の異常状態を判定する演算器14をさらに備える。これにより、演算器14によって、エレベータ装置10の乗客の暴れによる異常状態を判定することが容易になる。例えば、エレベータ装置10が備える振動センサ13の個数が一つであっても、精度良く異常状態を判定することが可能になる。なお、エレベータ装置10は、複数の振動センサ13を備えてもよい。
(他の実施形態)
上記の実施形態では、振動センサ13は、1軸方向の加速度を検出可能な加速度センサで構成されたが、2軸方向、或いは3軸方向のそれぞれの加速度を検出可能な加速度センサで構成されてもよい。これにより、Z方向だけでなく、X,Y方向などの水平方向の振動も検出可能になり、水平方向の振動を伴う乗客の暴れ行動を検知し易くなる。また、振動センサ13の検出方向は、Z方向と一致してもよいし、一致しなくてもよい。
また、上記の各実施形態では、振動センサ13が加速度センサで構成される例について説明したが、本エレベータ装置における振動センサは加速度センサに限らず、例えば速度センサまたは変位センサで構成されてもよい。
また、上記の実施形態では、エレベータ装置10は複数の防振ゴム15を備えた。エレベータ装置10が備える防振ゴム15は一つであってもよく、例えば、かご室11の床裏をカバーするように一つの防振ゴムが一体的に構成されてもよい。
また、上記の各実施形態において振動センサ13と演算器14とは別体で構成されたが、振動センサ13と演算器14とは一体的に構成されてもよい。また、演算器14の機能は、制御盤3によって実現されてもよい。
また、上記の各実施形態において、エレベータ1は、特に機械室が設けられていないロープ式のエレベータであった。本実施形態に係るエレベータ装置は、特にロープ式のエレベータに限らず、例えば油圧式、水圧式、リニアモータ式のエレベータの乗りかごを構成してもよい。また、機械室が設けられたエレベータであってもよい。
10 エレベータ装置
11 かご室
12 かご枠
13 振動センサ
14 演算器
15 防振ゴム
20 下枠
21 上枠
22 たて枠
25 かご支持梁

Claims (8)

  1. 所定の昇降路を走行するエレベータ装置であって、
    かご室と、
    前記かご室の周囲を囲み、前記かご室を支持するかご枠と、
    前記かご室と前記かご枠との間に挿入された一つ又は複数の弾性部材と、
    前記かご室における振動を検出する振動センサとを備え、
    前記振動センサが、前記かご室の外部における前記かご枠に設置され、前記かご室における振動において、前記弾性部材に遮断された振動を検出せずに、前記かご枠から前記弾性部材を介して伝わった前記かご枠の振動を検出する
    エレベータ装置。
  2. 前記振動センサは、前記かご枠において、前記一つ又は複数の弾性部材よりも前記かご室の中心位置に近い位置に設置される
    請求項1に記載のエレベータ装置。
  3. 前記かご枠は、前記昇降路において前記かご室よりも下側に配置される下枠を備え、
    前記振動センサは、前記かご枠において前記下枠に設置される
    請求項1又は2に記載のエレベータ装置。
  4. 記かご枠は、前記かご室を構成する部材の剛性よりも高い剛性を有する剛性部材を備え、
    前記振動センサは、前記かご枠において前記剛性部材に設置される
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のエレベータ装置。
  5. 前記剛性部材は、前記かご枠を構成する部材のうちで最も高い剛性を有する
    請求項4に記載のエレベータ装置。
  6. 前記弾性部材は、前記かご室における床板と前記かご枠との間に挿入されている
    請求項1〜5のいずれか1項に記載のエレベータ装置。
  7. 前記弾性部材は、前記かご枠から前記かご室に伝わる振動を抑制する防振ゴムを含む
    請求項1〜6のいずれか1項に記載のエレベータ装置。
  8. 前記振動センサの検出結果に基づいて、前記エレベータ装置の異常状態を判定する演算処理部をさらに備える
    請求項1〜7のいずれか1項に記載のエレベータ装置。
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