JPH107350A - エレベータの安全装置 - Google Patents
エレベータの安全装置Info
- Publication number
- JPH107350A JPH107350A JP8163025A JP16302596A JPH107350A JP H107350 A JPH107350 A JP H107350A JP 8163025 A JP8163025 A JP 8163025A JP 16302596 A JP16302596 A JP 16302596A JP H107350 A JPH107350 A JP H107350A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- sheave
- brake
- main rope
- car
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エレベータのブレーキはかごの停止位置を
保持するために用いられるので、一般にブレ−キトルク
は強めに調整されている。このためブレーキを非常停止
装置として用いる場合、そのブレーキトルクが許容値を
越えてしまうので駆動シーブと主索との間に滑りが生
じ、制動の役目を果たさず、且つ、シーブ溝、主索を磨
耗させる。この滑りを無くし、安定した制動能力の確保
が望まれる。 【解決手段】非常停止時に、シーブの周速と主索の速度
を比較し、シーブ周速が主索の速度を下回ったときブレ
ーキを解放し、シーブが主索速度と同期したらブレーキ
を再作動させる。
保持するために用いられるので、一般にブレ−キトルク
は強めに調整されている。このためブレーキを非常停止
装置として用いる場合、そのブレーキトルクが許容値を
越えてしまうので駆動シーブと主索との間に滑りが生
じ、制動の役目を果たさず、且つ、シーブ溝、主索を磨
耗させる。この滑りを無くし、安定した制動能力の確保
が望まれる。 【解決手段】非常停止時に、シーブの周速と主索の速度
を比較し、シーブ周速が主索の速度を下回ったときブレ
ーキを解放し、シーブが主索速度と同期したらブレーキ
を再作動させる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦駆動によるつる
べ式エレベータの安全装置に関する。
べ式エレベータの安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な摩擦駆動によるつるべ式
エレベータの構成を、図3を参照して説明する。
エレベータの構成を、図3を参照して説明する。
【0003】かご1とつり合いおもり2を主索3で連結
し、主索3を巻上機4のシーブ5に巻き込んでかご1と
つり合いおもり2をつるべ式に吊す。主索3の重量の昇
降による片寄りを補償する補償ロープ6をかごとつり合
いおもりの下部に取付ける。かご1とつり合いおもり2
は主索3によって、巻上機4に固定されたシーブ5に巻
き掛けつるべ状に吊り下げられ、シーブ5と主索3との
間に働く摩擦力によって駆動される。
し、主索3を巻上機4のシーブ5に巻き込んでかご1と
つり合いおもり2をつるべ式に吊す。主索3の重量の昇
降による片寄りを補償する補償ロープ6をかごとつり合
いおもりの下部に取付ける。かご1とつり合いおもり2
は主索3によって、巻上機4に固定されたシーブ5に巻
き掛けつるべ状に吊り下げられ、シーブ5と主索3との
間に働く摩擦力によって駆動される。
【0004】このような動作原理によるエレベータの場
合、適切な駆動力を得るには、シーブ5と主索3との間
に滑りを生じないようにすることが必要で、このためか
ご1とつりあいおりも2との間に生ずる主索3の張力比
が、概ね次式(A)の範囲内であることが一つの条件に
なる。
合、適切な駆動力を得るには、シーブ5と主索3との間
に滑りを生じないようにすることが必要で、このためか
ご1とつりあいおりも2との間に生ずる主索3の張力比
が、概ね次式(A)の範囲内であることが一つの条件に
なる。
【0005】
【数1】 t1 /t2 ={m1 (g+β)}/{m2 (g−β)}<eμθ (m1 >m2 の時) (A) t2 /t1 ={m2 (g+β)}/{m1 (g−β)}<eμθ (m2 >m1 の時) ここで t1 ;かご1の質量m1 に因る主索の張力 t2 ;つり合いおもり2の質量m2 に因る張力 μ ;シーブ5と主索3との間の摩擦係数 θ ;シーブ5に巻いた主索3の巻付角 e ;自然対数の底 β ;加減速時の慣性力の項(の加速度) g ;重力加速度
【0006】上式(A)において右辺の最大値は静止摩
擦係数μの最大値μMAX をとった場合である。換言すれ
ば、t1 、t2 の比が上式の右辺の最大値を超えると静
的つり合い関係が破れ、シーブ5と主索3との間に滑り
が生じることになる。
擦係数μの最大値μMAX をとった場合である。換言すれ
ば、t1 、t2 の比が上式の右辺の最大値を超えると静
的つり合い関係が破れ、シーブ5と主索3との間に滑り
が生じることになる。
【0007】通常運転時は、かご1、つり合いおもり
2、主索3及び補償ロープ6等の重量による滑りが生じ
ないことを式(A)によって確認出来る。
2、主索3及び補償ロープ6等の重量による滑りが生じ
ないことを式(A)によって確認出来る。
【0008】ここで制御異常等で過速度状態になった場
合のかご1を機械的に制動する制動装置(安全装置)の
構成を説明する。
合のかご1を機械的に制動する制動装置(安全装置)の
構成を説明する。
【0009】かご1の速度を検出する調速機7は、かご
に連結した調速機ロープ8によってかご1の速度を検知
し、巻上機ブレーキ9は電源が何等かの理由により遮断
されたときに巻上機シーブ側を押えて、シーブ5の慣性
による回転を制動するためであり、通常運転時には停止
中にかご1の位置を保持するためでもある。
に連結した調速機ロープ8によってかご1の速度を検知
し、巻上機ブレーキ9は電源が何等かの理由により遮断
されたときに巻上機シーブ側を押えて、シーブ5の慣性
による回転を制動するためであり、通常運転時には停止
中にかご1の位置を保持するためでもある。
【0010】かご1には非常止め装置10を、ピットに
はかごが落下した際の緩衝装置(バッファ)11を設置
する。
はかごが落下した際の緩衝装置(バッファ)11を設置
する。
【0011】このような構成においてかごが定格速度に
対して過速状態になると、調速機7は第1段の動作とし
て巻上機4に供給する電力を遮断するように作動する。
この第1段の動作により巻上機ブレーキ9が作動し、か
ごを制動する。
対して過速状態になると、調速機7は第1段の動作とし
て巻上機4に供給する電力を遮断するように作動する。
この第1段の動作により巻上機ブレーキ9が作動し、か
ごを制動する。
【0012】しかし、主索3の破断等によりさらに速度
が上昇した場合は、第2段の動作として調速機7は調速
機ロープ8を拘束して、かごの非常止め装置10を作動
させてかご1を停止させる。
が上昇した場合は、第2段の動作として調速機7は調速
機ロープ8を拘束して、かごの非常止め装置10を作動
させてかご1を停止させる。
【0013】昇降路最下部のピットに在るバッファ11
は、最下階を行過たかご1(或いはつり合いおもり2)
を安全に制動するためであり、速度の低いエレベータか
ごにおいては定格速度の115%の衝突に対し、平均減
速度9.8m/s2 以下でかご1を停止させる緩衝スト
ロークを有するものである。
は、最下階を行過たかご1(或いはつり合いおもり2)
を安全に制動するためであり、速度の低いエレベータか
ごにおいては定格速度の115%の衝突に対し、平均減
速度9.8m/s2 以下でかご1を停止させる緩衝スト
ロークを有するものである。
【0014】しかし、特に定格速度が高いエレベータに
おいては、定格速度×115%の衝突に対して必要な緩
衝ストロークが大きくなり、昇降路高さがそれに応じて
必要となるため、下降走行時、バッファ11に衝突する
前に、あらかじめ設置されたバッファのストロークで安
全な緩衝作用が得られるような速度まで強制的に減速さ
せる終端階強制減速装置を設け、バッファストロークの
短縮化を図っている(日本エレベータ協会発行「昇降機
技術基準の解説」の中の建築基準法第129条の6第五
号の解説による)。
おいては、定格速度×115%の衝突に対して必要な緩
衝ストロークが大きくなり、昇降路高さがそれに応じて
必要となるため、下降走行時、バッファ11に衝突する
前に、あらかじめ設置されたバッファのストロークで安
全な緩衝作用が得られるような速度まで強制的に減速さ
せる終端階強制減速装置を設け、バッファストロークの
短縮化を図っている(日本エレベータ協会発行「昇降機
技術基準の解説」の中の建築基準法第129条の6第五
号の解説による)。
【0015】終端階強制減速装置は、昇降路終端部に設
けたかご位置検出の(リミットスイッチを用いた)終点
スイッチ12とこの終点スイッチ12が設置された位置
でのかご1の速度を検知する調速機7、さらに制動装置
としての巻上機ブレーキ9とによって構成する。
けたかご位置検出の(リミットスイッチを用いた)終点
スイッチ12とこの終点スイッチ12が設置された位置
でのかご1の速度を検知する調速機7、さらに制動装置
としての巻上機ブレーキ9とによって構成する。
【0016】強制減速装置としてのブレーキ9はかご位
置検出用の終点スイッチ12の位置でのかご1の速度
が、ブレーキ9の制動能力から決る規定値を超えている
場合に作動する。ブレーキ9の作動により、かご1はバ
ッファ11に衝突する以前にバッファの定格速度まで減
速される。
置検出用の終点スイッチ12の位置でのかご1の速度
が、ブレーキ9の制動能力から決る規定値を超えている
場合に作動する。ブレーキ9の作動により、かご1はバ
ッファ11に衝突する以前にバッファの定格速度まで減
速される。
【0017】さらに、このブレーキ9の詳細構造を図4
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0018】ブレーキシュウ(摩擦片)13はシーブ軸
の一部であるフランジ14を押える。従ってブレーキシ
ュウ13は、巻上機4の動力が断れている場合には、ブ
レーキレバー15を介して圧縮ばね16によってフラン
ジ14に押圧されて制動する。またかご走行時は、電磁
石17によって発生する電磁力が、制動用圧縮ばね16
の力に抗して働き、ブレーキレバー15を押し開いてブ
レーキシュウ13はフランジ14から引離され、シーブ
を解放する。
の一部であるフランジ14を押える。従ってブレーキシ
ュウ13は、巻上機4の動力が断れている場合には、ブ
レーキレバー15を介して圧縮ばね16によってフラン
ジ14に押圧されて制動する。またかご走行時は、電磁
石17によって発生する電磁力が、制動用圧縮ばね16
の力に抗して働き、ブレーキレバー15を押し開いてブ
レーキシュウ13はフランジ14から引離され、シーブ
を解放する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】巻上機ブレーキ9の制
動力は駆動力と同様にシーブ5と主索3との間の摩擦力
として働くものである。制動時に主索3に生ずる張力比
についても、滑りが生じないための条件は前記式(A)
の右辺に最大静止摩擦係数μMAX をとった値以下に収ま
ることであるから、制動時の減速度βは式(A)を変形
して得られる下記の式(B)の範囲でなければならな
い。
動力は駆動力と同様にシーブ5と主索3との間の摩擦力
として働くものである。制動時に主索3に生ずる張力比
についても、滑りが生じないための条件は前記式(A)
の右辺に最大静止摩擦係数μMAX をとった値以下に収ま
ることであるから、制動時の減速度βは式(A)を変形
して得られる下記の式(B)の範囲でなければならな
い。
【0020】
【数2】 β<g×{m2 eμMAX θ−m1 }/{m2 eμMAX θ+m1 } (m1 >m2 の時) (B) β<g×{m1 eμMAX θ−m2 }/{m1 eμMAX θ+m2 } (m2 >m1 の時)
【0021】しかし、実際にブレーキがシーブに与える
制動トルクは常に一定したものではなく、減速度βが式
(B)の範囲を超えたり、または摩擦係数が減少して静
的釣合いが破れ、滑りが生ずることが起り得る。滑りが
始まると、巻上機によるかごの制御は不能となり、また
摩擦係数が静止摩擦状態に対して減少することから制動
距離は増大する。その場合、終端階強制減速装置が設け
られたエレベータにおいては、衝突以前にバッファの定
格速度まで速度を減速できないという結果となる。また
さらに、シーブ溝と主索とが互いに擦れ合い、相手を磨
耗させるといった問題もある。
制動トルクは常に一定したものではなく、減速度βが式
(B)の範囲を超えたり、または摩擦係数が減少して静
的釣合いが破れ、滑りが生ずることが起り得る。滑りが
始まると、巻上機によるかごの制御は不能となり、また
摩擦係数が静止摩擦状態に対して減少することから制動
距離は増大する。その場合、終端階強制減速装置が設け
られたエレベータにおいては、衝突以前にバッファの定
格速度まで速度を減速できないという結果となる。また
さらに、シーブ溝と主索とが互いに擦れ合い、相手を磨
耗させるといった問題もある。
【0022】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、特に強制減速装置として用いた際、安全性
の高い制動装置を提供することを目的としている。
ものであり、特に強制減速装置として用いた際、安全性
の高い制動装置を提供することを目的としている。
【0023】
【課題を解決するための手段】ブレーキシュウをシーブ
側に押付けることによってシーブの回転を抑える構造を
とる巻上機ブレーキにおいて、シーブの周速度と主索の
速度とを検出する手段を設け、巻上機ブレーキを用いて
行う非常制動中に両速度を比較し、シーブの速度が主索
の速度を下回った時に、ブレーキの制動用圧縮ばね(ブ
レーキばね)の力に抗してブレーキシュウをシーブから
引離す油圧アクチュエータを動作させることでブレーキ
を解放し、解放後、シーブ周速度が主索の速度に同期し
たときアクチュエータを減圧し、再びブレーキを作動さ
せる機構を設ける。ここで、主索速度については、かご
の速度と等しいため、検出手段は調速機に設けることが
できる。またブレーキを再動作させる制御条件について
は、安全のため、速度差が生じた直後の主索速度を記憶
し、シーブの周速が記憶された速度を超えた直後にアク
チュエータを減圧する電磁弁を働かせ強制的にブレーキ
を再動作させる機能を設けておく。
側に押付けることによってシーブの回転を抑える構造を
とる巻上機ブレーキにおいて、シーブの周速度と主索の
速度とを検出する手段を設け、巻上機ブレーキを用いて
行う非常制動中に両速度を比較し、シーブの速度が主索
の速度を下回った時に、ブレーキの制動用圧縮ばね(ブ
レーキばね)の力に抗してブレーキシュウをシーブから
引離す油圧アクチュエータを動作させることでブレーキ
を解放し、解放後、シーブ周速度が主索の速度に同期し
たときアクチュエータを減圧し、再びブレーキを作動さ
せる機構を設ける。ここで、主索速度については、かご
の速度と等しいため、検出手段は調速機に設けることが
できる。またブレーキを再動作させる制御条件について
は、安全のため、速度差が生じた直後の主索速度を記憶
し、シーブの周速が記憶された速度を超えた直後にアク
チュエータを減圧する電磁弁を働かせ強制的にブレーキ
を再動作させる機能を設けておく。
【0024】この構成により、主索とシーブ外周の速度
を検出し、両者を比較することにより滑り出しを検知
し、滑りが生じた直後にブレーキを緩めて、主索の動き
とシーブの動きを同期させるように働かせることによ
り、制御不能の状態に陥ることを防ぐ。このときのブレ
ーキ動作は、その流れ図である図2を参照して説明する
と、V0 は滑りが生ずる以前の速度であり、またV1 は
滑り出し直前の速度であり、滑り出し以後は、シーブ周
速Vs2と主索速度VR2となって速度が分れる。シーブ周
速Vs2については、ブレーキ解放時の速度Vs3に至るま
で減速を続けるが、主索速度VR2は、ブレーキ解放に至
るまでに減速することも加速することも起りうる。これ
を考えるにあたり、かご側とつりあいおもり側の動的つ
り合い状態を示すと、
を検出し、両者を比較することにより滑り出しを検知
し、滑りが生じた直後にブレーキを緩めて、主索の動き
とシーブの動きを同期させるように働かせることによ
り、制御不能の状態に陥ることを防ぐ。このときのブレ
ーキ動作は、その流れ図である図2を参照して説明する
と、V0 は滑りが生ずる以前の速度であり、またV1 は
滑り出し直前の速度であり、滑り出し以後は、シーブ周
速Vs2と主索速度VR2となって速度が分れる。シーブ周
速Vs2については、ブレーキ解放時の速度Vs3に至るま
で減速を続けるが、主索速度VR2は、ブレーキ解放に至
るまでに減速することも加速することも起りうる。これ
を考えるにあたり、かご側とつりあいおもり側の動的つ
り合い状態を示すと、
【数3】 −m1 α−m1 g+t1 =0 m2 α−m2 g+t2 =0 (C) ここで、m1 >m2 、fを動摩擦力として t1 =t2 +f (D) と考えると、VR2を考察する際の加減速度αについては α={f−(m1 −m2 )g}/(m1 +m2 ) (E) となる。
【0025】つまり滑り出し後、両質量に働く重力差
{(E)式分母の第2項}がfよりも大きい場合、滑り
出し後、VR2は増速する。またfの方が大きければ滑り
出した後でも減速する。ブレーキ解放後のシーブ速度V
s4はVs3に対して増速し、VR4と同期した時点で再度ブ
レーキを動作させるのであるが、VR2がV1 に対し増速
している場合、例えばかご側の積載が極端に重く、重力
差が非常に大きいときは同期が遅れ、ブレーキが動作し
ないままピットに衝突することが起こり得る。そのた
め、滑り出し時の速度V1 を記憶し、Vs4をVR4とは別
に、V1 とも比較し、V1 を超えた場合は強制的にブレ
ーキを再動作させる。
{(E)式分母の第2項}がfよりも大きい場合、滑り
出し後、VR2は増速する。またfの方が大きければ滑り
出した後でも減速する。ブレーキ解放後のシーブ速度V
s4はVs3に対して増速し、VR4と同期した時点で再度ブ
レーキを動作させるのであるが、VR2がV1 に対し増速
している場合、例えばかご側の積載が極端に重く、重力
差が非常に大きいときは同期が遅れ、ブレーキが動作し
ないままピットに衝突することが起こり得る。そのた
め、滑り出し時の速度V1 を記憶し、Vs4をVR4とは別
に、V1 とも比較し、V1 を超えた場合は強制的にブレ
ーキを再動作させる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1を参照して上記手段による本
発明の実施形態を説明する。
発明の実施形態を説明する。
【0027】シーブ5にその周速度を検出するレゾルバ
18を設け、主索3の速度を知るために調速機7にレゾ
ルバ19を設ける。各レゾルバ18、19から得た速度
信号を比較演算装置20に送る。ブレーキ9動作時にお
いて、比較演算装置20は両速度の差を検知して油圧ポ
ンプ21への動作指令をポンプ制御装置22に送るとと
もに、滑り出し時の速度、例えば2つのレゾルバから得
た速度信号の平均値を記憶する。指令を受けた制御装置
22は油圧ポンプ21を動作させ、油圧アクチュエータ
23が、ブレーキの制動用圧縮ばね16に抗してブレー
キレバー15を押し広げ、シーブ軸のフランジ14を解
放する。解放後、シーブ5が増速し、再びレゾルバ18
と19からの速度信号がほぼ一致したとき比較演算装置
20は、電磁式の止め弁24を動作させ、アクチュエー
タ23の油圧を減じて制動力を発生させる。またレゾル
バ19から得る主索速度が滑り出し後、増加の一方であ
る場合には、レゾルバ18から得るシーブ速度信号は滑
り出し時に比較演算装置20が記憶した速度と比較さ
れ、同速度に達した時点で止め弁24を開き、アクチュ
エータ23を減圧し、ブレーキ制動が効くようにする。
18を設け、主索3の速度を知るために調速機7にレゾ
ルバ19を設ける。各レゾルバ18、19から得た速度
信号を比較演算装置20に送る。ブレーキ9動作時にお
いて、比較演算装置20は両速度の差を検知して油圧ポ
ンプ21への動作指令をポンプ制御装置22に送るとと
もに、滑り出し時の速度、例えば2つのレゾルバから得
た速度信号の平均値を記憶する。指令を受けた制御装置
22は油圧ポンプ21を動作させ、油圧アクチュエータ
23が、ブレーキの制動用圧縮ばね16に抗してブレー
キレバー15を押し広げ、シーブ軸のフランジ14を解
放する。解放後、シーブ5が増速し、再びレゾルバ18
と19からの速度信号がほぼ一致したとき比較演算装置
20は、電磁式の止め弁24を動作させ、アクチュエー
タ23の油圧を減じて制動力を発生させる。またレゾル
バ19から得る主索速度が滑り出し後、増加の一方であ
る場合には、レゾルバ18から得るシーブ速度信号は滑
り出し時に比較演算装置20が記憶した速度と比較さ
れ、同速度に達した時点で止め弁24を開き、アクチュ
エータ23を減圧し、ブレーキ制動が効くようにする。
【0028】以上の説明はかごの場合で説明したが、か
ごの代わりにつり合いおもりが不具合で下降する場合
も、同様な問題点があり、その解決手段も同様な方法を
取ることとなる。
ごの代わりにつり合いおもりが不具合で下降する場合
も、同様な問題点があり、その解決手段も同様な方法を
取ることとなる。
【0029】
【発明の効果】本発明の減速装置によれば、主索と巻上
機シーブ間に滑りが生じたとき、エレベータが制御不能
の状態に陥ることを防ぎ、安全性が向上する。また滑り
によるシーブ及び主索の磨耗も防ぐことができる。
機シーブ間に滑りが生じたとき、エレベータが制御不能
の状態に陥ることを防ぎ、安全性が向上する。また滑り
によるシーブ及び主索の磨耗も防ぐことができる。
【図1】本発明によるエレベータ概略図、
【図2】ブレーキ動作時の流れ図、
【図3】一般的なつるべ式エレベーターの概略図、
【図4】巻上機ブレーキの概略図、
【図5】図4の側面図。
3 主索 4 巻上機 5 巻上機シーブ 7 調速機 18,19 レゾルバ 20 速度信号比較演算装置 21 油圧ポンプ 23 油圧アクチュエータ 24 電磁弁
Claims (3)
- 【請求項1】 巻上機シーブにかごとつり合いおもりを
連結する主索をつるべ式に吊り下げて昇降するかごが過
速度走行となったとき、ブレーキシュウをシーブ側に押
付けてシーブを制動する巻上機ブレーキにより非常制動
して、前記かご速度を昇降路のバッファの定格速度まで
減速する強制減速装置を用いたエレベータの安全装置に
おいて、 前記非常制動中に前記シーブの周速度が前記主索の速度
を下回ったら巻上機ブレーキを解放し、シーブ周速度が
主索の速度に同期したら、再びブレーキを作動させる油
圧アクチュエータ装置を設けた強制減速装置を特徴とす
るエレベータの安全装置。 - 【請求項2】 前記主索速度を、かご速度を検出する調
速機より検知することを特徴とする請求項1記載のエレ
ベータの安全装置。 - 【請求項3】 前記シーブと主索間に速度差が生じたと
きの主索速度を記憶し、シーブの周速が、前記記憶した
速度を超えたときにアクチュエータを開放して強制的に
ブレーキを再作動させる制御機能を有する油圧アクチュ
エータ装置を特徴とする請求項1記載のエレベータの安
全装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163025A JPH107350A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | エレベータの安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163025A JPH107350A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | エレベータの安全装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH107350A true JPH107350A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15765764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8163025A Pending JPH107350A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | エレベータの安全装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH107350A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003104648A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ装置 |
JP2008201535A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ装置 |
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