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技術 エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法およびエレベータ運転方法

出願人 東芝エレベータ株式会社
発明者 館山勝
出願日 2011年1月6日 (9年11ヶ月経過) 出願番号 2011-000963
公開日 2012年7月26日 (8年5ヶ月経過) 公開番号 2012-140235
状態 未査定
技術分野 エレベーターの保守安全及び検査装置
主要キーワード 故障判定ステップ コイルフレーム フロアレベル アンバランストルク 状態検出スイッチ 釣合いおもり ドラム式ブレーキ 移動ステップ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年7月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

エレベータ異常停止時に、ブレーキの異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置異常検出方法を提供する。

解決手段

実施形態によれば、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法は、巻上機が異常停止して、第1スイッチ信号が第1ブレーキの制動状態を示し、第2スイッチ信号が第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、第1ブレーキおよび第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップS3と、巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップS4と、巻上機が回転すると判定した場合は第1スイッチが故障していると判定し、巻上機回転判定ステップで巻上機が回転しないと判定した場合は第1ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップS5,S6と、を有する。

概要

背景

従来のエレベータ巻上機ブレーキ装置として、二つのブレーキを備えたいわゆるダブルブレーキ装置が知られている。各ブレーキは、巻上機モータの軸に固定されたブレーキディスクに対してアーマチュア押し付け巻上機制動するものであって、コイル通電している間はアーマチュアが吸引されて非制動状態にあり、コイルに通電していない間はアーマチュアが吸引されずに制動状態にある。また、各ブレーキが制動状態にあるか非制動状態にあるかを検出してその信号を出力する状態検出スイッチが設けられている。

概要

エレベータ異常停止時に、ブレーキの異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法を提供する。実施形態によれば、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法は、巻上機が異常停止して、第1スイッチ信号が第1ブレーキの制動状態を示し、第2スイッチ信号が第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、第1ブレーキおよび第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップS3と、巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップS4と、巻上機が回転すると判定した場合は第1スイッチが故障していると判定し、巻上機回転判定ステップで巻上機が回転しないと判定した場合は第1ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップS5,S6と、を有する。

目的

本発明の実施形態は、エレベータの異常停止時に、ブレーキ自体の異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法および、その判定結果に応じてエレベータを運転する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常を検出する方法であって、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第1ブレーキおよび第2ブレーキと、前記第1ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第1スイッチ信号を出す第1スイッチと、前記第2ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第2スイッチ信号を出す第2スイッチと、を有し、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第1スイッチ信号が前記第1ブレーキの制動状態を示し、前記第2スイッチ信号が前記第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第1ブレーキおよび第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第1スイッチが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第1ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップと、を有することを特徴とするエレベータ巻上機ブレーキ装置異常検出方法。

請求項2

エレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法であって、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第1ブレーキおよび第2ブレーキと、前記第1ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第1スイッチ信号を出す第1スイッチと、前記第2ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第2スイッチ信号を出す第2スイッチと、を有し、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第1スイッチ信号が前記第1ブレーキの制動状態を示し、前記第2スイッチ信号が前記第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第1ブレーキが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第1スイッチが故障していると判定する故障判定ステップと、を有することを特徴とするエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法。

請求項3

前記非制動指令ステップは、前記第1ブレーキまたは第2ブレーキの少なくとも一方が制動状態にある場合には前記巻上機が回転しない程度の小さなモータトルクを前記巻上機にかけるステップを含むこと、を特徴とする請求項1または請求項2に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法。

請求項4

請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法により前記第1スイッチが故障していると判定された場合に、前記第1ブレーキおよび第2ブレーキが制動状態と非制動状態とを同時に繰り返し、アンバランストルクによって前記乗りかごフロアレベルまで移動させる乗りかご移動ステップを有することを特徴とするエレベータ運転方法。

請求項5

請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法により前記第1スイッチが故障していると判定された場合に、前記第1ブレーキおよび第2ブレーキを非制動状態とし、前記モータによって前記巻上機を駆動して前記乗りかごをフロアレベルまで移動させる乗りかご移動ステップを有することを特徴とするエレベータ運転方法。

技術分野

0001

本発明の実施形態は、エレベータ巻上機ブレーキ装置異常検出方法および、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出後のエレベータ運転方法に関する。

背景技術

0002

従来のエレベータ巻上機ブレーキ装置として、二つのブレーキを備えたいわゆるダブルブレーキ装置が知られている。各ブレーキは、巻上機モータの軸に固定されたブレーキディスクに対してアーマチュア押し付け巻上機制動するものであって、コイル通電している間はアーマチュアが吸引されて非制動状態にあり、コイルに通電していない間はアーマチュアが吸引されずに制動状態にある。また、各ブレーキが制動状態にあるか非制動状態にあるかを検出してその信号を出力する状態検出スイッチが設けられている。

先行技術

0003

特開平10−279216号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来のエレベータで、エレベータ運転開始時には、ブレーキのコイルが通電されてアーマチュアが吸引され非制動状態になる。このとき、状態検出スイッチが制動状態を示す信号を出していると、アンバランストルクによって乗りかごが自然加速しないように、巻上機モータは釣り合いトルクを発生している。

0005

その後、所定時間の経過後も制動状態を示す信号が出続けている場合、状態検出スイッチが故障していると判断し、エレベータを停止させる。この場合、釣り合いトルクがアンバランストルクとずれている場合は、乗りかごが移動してから停止することになり、乗客乗りかご内閉じ込める可能性があった。

0006

また、エレベータ運転中、すなわち、ブレーキが非制動状態にあるときに、制動状態になった場合も、エレベータを停止させる。この場合も乗客を乗りかご内に閉じ込める可能性があった。

0007

かかる事態においては、状態検出スイッチの異常によるエレベータ停止となるが、ブレーキ自体は故障していない状況にある。

0008

本発明の実施形態は、エレベータの異常停止時に、ブレーキ自体の異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法および、その判定結果に応じてエレベータを運転する方法を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0009

この発明に係るエレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法の一つの態様によれば、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第1ブレーキおよび第2ブレーキと、前記第1ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第1スイッチ信号を出す第1スイッチと、前記第2ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第2スイッチ信号を出す第2スイッチと、を有する。そして、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第1スイッチ信号が前記第1ブレーキの制動状態を示し、前記第2スイッチ信号が前記第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第1ブレーキおよび第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第1スイッチが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第1ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップと、を有する。

0010

この発明に係るエレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法の他の一つの態様によれば、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第1ブレーキおよび第2ブレーキと、前記第1ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第1スイッチ信号を出す第1スイッチと、前記第2ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第2スイッチ信号を出す第2スイッチと、を有する。そして、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第1スイッチ信号が前記第1ブレーキの制動状態を示し、前記第2スイッチ信号が前記第2ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第2ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第1ブレーキが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第1スイッチが故障していると判定する故障判定ステップと、を有する。

図面の簡単な説明

0011

本発明の第1の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の適用対象となる巻上機の構成例を示す正面図である。
図2のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、制動状態を示す図である。
図2のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、非制動状態を示す図である。
本発明の第2の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。
本発明の第3の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。
本発明の第4の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。

実施例

0012

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法およびエレベータの運転方法について説明する。

0013

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。図2は、本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の適用対象となる巻上機の構成例を示す正面図である。図3は、図2のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、制動状態を示す図である。図4は、図2のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、非制動状態を示す図である。

0014

はじめに、図2ないし図4を参照して、エレベータ巻上機ブレーキ装置の構造について説明する。

0015

巻上機20は、モータ8と、シーブ9と、ブレーキ装置10とを備えている。シーブ9には、メインロープ掛けられ、このメインロープに乗りかごおよび釣合いおもり吊り下げられている(図示せず)。モータ8は、シャフト21の回転によりシーブ9を回転駆動するものである。

0016

ブレーキ装置10は、軸方向に並んで設けられた2個のブレーキ22、23からなるダブルブレーキである。シャフト21には、軸方向に互いに間隔をあけて2個のブレーキディスク24、25が固定されている。

0017

ブレーキ22は、コイルフレーム2と、コイルフレーム2内に収容されたコイル1と、バネ3を介してコイルフレーム2に対して軸方向に突出して配置されたアーマチュア4とを有する。アーマチュア4はブレーキディスク24に対向している。

0018

コイル1に通電するとコイル1がアーマチュア4を引き付け、バネ3が圧縮されて、図4に示すようにアーマチュア4とブレーキディスク24は離れる。このときブレーキ22は非制動状態にある。また、コイル1への通電を止めると、アーマチュア4がブレーキディスク24を引き付ける力がなくなるので、図3に示すように、バネ3が伸びる力によりアーマチュア4がブレーキディスク24に押し付けられてブレーキ22の制動力が生じ、制動状態になる。

0019

アーマチュア4には軸方向に延びるストライカボルト6が取り付けられており、アーマチュア4がコイル1に引き付けられたときにストライカボルト6に当たる位置のコイルフレーム2に、スイッチ7が取り付けられている。

0020

アーマチュア4に電流が流れていないでアーマチュア4がコイル1から離れているとき、すなわちブレーキ22が制動状態にあるときは、図3に示すように、ストライカボルト6の先端がスイッチ7から離れて、スイッチ7から、制動状態を示す信号(スイッチ信号)が出る。

0021

アーマチュア4に電流が流れてアーマチュア4がコイル1に引き付けられているとき、すなわちブレーキ22が非制動状態にあるときは、図4に示すように、ストライカボルト6の先端がスイッチ7を押して、スイッチ7から、非制動状態を示す信号(スイッチ信号)が出る。

0022

以上、一つのブレーキ22の構成と動作について説明したが、他のブレーキ23の構成および動作も同様である。このブレーキ装置では、安全性を高めるために、2個のブレーキ22、23が常時同時に動作するようになっている。

0023

つぎに、この第1の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を、図1のフローチャートに沿って説明する。

0024

はじめに、エレベータの異常停止があったものとする(ステップS1)。

0025

このとき、片方ブレーキスイッチ7によるブレーキ釈放制動動作)が検出されているかどうかを確認する(ステップS2)。

0026

ブレーキ異常釈放(制動動作)検出でない場合は、本操作の対象外であるため、終了する。

0027

つぎに、両方のブレーキ22、23のコイル1に電圧印加し、両方のブレーキ22、23のアーマチュア4をあえて吸引して非制動状態にする操作を行なう(ステップS3)。なお、ブレーキ異常の場合はコイル1に電圧を印加してもアーマチュア4が吸引されず、制動状態のまま維持される。

0028

つぎに、両方のブレーキ22、23のアーマチュア4を吸引させた状態(非制動状態)の操作を続けながら、乗りかごが移動(自然加速)するかどうか、すなわち巻上機20が回転するかどうかを確認する(ステップS4)。乗りかごの移動は、たとえば、モータ8に取り付けられたパルスジェネレータ(図示せず)の信号により確認できる。

0029

上記ステップS4で乗りかごが移動しなければ、コイル1に電圧を印加している(非制動動作)にもかかわらずモータ8が回転しないとし、ブレーキ異常と判断する(ステップS5)。

0030

上記ステップS4で乗りかごが移動する場合は、コイル1に電圧を印加すれば、ブレーキトルクが発生しないとし、ブレーキは正常、スイッチが異常(故障)と判断する(ステップS6)。

0031

つぎに、両方のブレーキ22、23を釈放させて制動状態に移行する(ステップS7)。

0032

以上の手順により、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。

0033

[第2の実施形態]
図5は、本発明の第2の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第1の実施形態として説明した図2ないし図4に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第1の実施形態と同様である。

0034

第1の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法において、乗りかごに乗客がいて、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合は、第1の実施形態のステップS3で両方のブレーキを非制動状態にする操作を行なって、実際に非制動状態になったとしても、乗りかごが動き出さない。この場合は、第1の実施形態では、制動状態にあると誤った判断をすることになる。

0035

そのため、この第2の実施形態では、ステップS3のブレーキを非制動状態にする操作を行なっているときに、小さなモータトルクを印加する(ステップS11)。このとき、大きなモータトルクを印加すると、ブレーキが制動状態にあるか否かにかかわらず乗りかごが動き出すことになるので、ブレーキが非制動状態にあれば動き出すが制動状態にあれば動き出さない程度の小さなモータトルクを印加することが肝要である。

0036

その他の手順は第1の実施形態と同様である。

0037

この第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。さらに、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合であっても、正しい判断をすることができる。

0038

[第3の実施形態]
図6は、本発明の第3の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第1の実施形態として説明した図2ないし図4に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第1の実施形態と同様である。

0039

第3の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を、図6のフローチャートに沿って説明する。

0040

はじめに、エレベータの異常停止があったものとする(ステップS21)。

0041

このとき、片方のブレーキスイッチ7によるブレーキ釈放(制動動作)検出かどうかを確認する(ステップS22)。ここで、ブレーキ釈放(制動動作)検出されたブレーキを第1ブレーキと呼び、非制動状態にある正常側のブレーキスイッチを第2ブレーキと呼ぶ。

0042

ブレーキ異常釈放(制動動作)検出でない場合は、本操作の対象外であるため、終了する。

0043

つぎに、正常側である第2のブレーキのコイル1に電圧を印加し、第2のブレーキのアーマチュア4をあえて吸引して非制動状態にする操作を行なう(ステップS23)。

0044

つぎに、正常側のブレーキのアーマチュア4を吸引させた状態(非制動状態)の操作を続けながら、乗りかごが移動(自然加速)するかどうか確認する(ステップS24)。乗りかごの移動は、たとえば、モータ8に取り付けられたパルスジェネレータ(図示せず)の信号により確認できる。

0045

上記ステップS24で乗りかごが移動しなければ、異常検出した側の第1のブレーキが制動状態にあるとし、第1のブレーキのブレーキ自体は正常であるが第1のブレーキのスイッチが異常である、と判断する(ステップS25)。

0046

上記ステップS24で乗りかごが移動する場合は、異常検出した側の第1のブレーキは、コイルの電圧を印加していないのにもかかわらず、非制動状態にあるとして、第1のブレーキが異常と判断する(ステップS26)。

0047

つぎに、正常側の第2のブレーキを釈放させて制動状態に移行する(ステップS27)。

0048

以上の手順により、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。

0049

[第4の実施形態]
図7は、本発明の第4の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第1の実施形態として説明した図2ないし図4に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第1の実施形態と同様である。

0050

この第4の実施形態は第3の実施形態の変形例である。第3の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法において、乗りかごに乗客がいて、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合は、第3の実施形態のステップS23で正常側のブレーキを非制動状態にする操作を行なって、実際に非制動状態になったとしても、乗りかごが動き出さない。この場合は、第3の実施形態では、制動状態にあると誤った判断をすることになる。

0051

そのため、この第4の実施形態では、ステップS23のブレーキを非制動状態にする操作を行なっているときに、小さなモータトルクを印加する(ステップS31)。上記第2の実施形態におけるステップS11と類似の操作である。このとき、大きなモータトルクを印加すると、ブレーキが制動状態にあるか否かにかかわらず乗りかごが動き出すことになるので、ブレーキが非制動状態にあれば動き出すが制動状態にあれば動き出さない程度の小さなモータトルクを印加する。

0052

その他の手順は第3の実施形態と同様である。

0053

この第4の実施形態によれば、第3の実施形態と同様に、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。さらに、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合であっても、正しい判断をすることができる。

0054

[第5の実施形態]
上記第1ないし第4の実施形態でスイッチ異常と判断できた場合は、ブレーキ自体は正常であることから、ブレーキ開閉を繰り返し、アンバランストルクによりフロアレベルまで乗りかごを移動させることができる。

0055

この方法により、乗りかごがフロアレベルにいない状態でエレベータ停止となっても、乗りかごをフロアレベルまで移動させることができ、乗客がいる場合は、閉じ込め状態から救出できる。ただし、この方法では、乗りかごとカウンタウェイトが釣り合っている場合は、ブレーキを開放させても乗りかごは移動しないので、この方法を採用することはできない。

0056

[第6の実施形態]
この第6の実施形態は第5の実施形態の変形例である。第1ないし第4の実施形態でスイッチ異常と判断できた場合は、ブレーキ自体は正常であることから、ブレーキ開閉を繰り返す代わりに、エレベータを通常オペレーションすることにより、乗りかごをフロアレベルまで移動させることができる。

0057

[他の実施形態]
上記実施形態の説明ではディスク式ブレーキを例にとって説明したが、ドラム式ブレーキキャリパ式ブレーキであってもよい。

0058

以上説明した実施形態は例示であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0059

1コイル
2コイルフレーム
3バネ
4アーマチュア
6ストライカボルト
7 スイッチ
8モータ
9シーブ
10ブレーキ装置
20巻上機
21シャフト
22、23ブレーキ
24、25 ブレーキディスク

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