JP2000262775A - 舞台機構装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動式の微妙な操作を可能としつつ、現場操
作員の労力負担を軽減し得る舞台機構装置を提供する。 【解決手段】 手引き綱１０に対してトルクを付与する
トルクモータ１１と、このトルクモータ１１の出力トル
ク及び出力周波数を制御するインバータ１４とを備え、
吊物バトン１を上昇又は下降させるために操作する手引
き綱１０を引く際に、インバータ１４により制御を受け
ているトルクモータ１１で吊物バトン１の負荷荷重とカ
ウンタウエイト７との重量不均衡を是正する方向にトル
クによる補助力を付与することで、現場操作員の労力負
担を軽減させた状態で、微妙な操作が可能な手動式の吊
物バトン１の操作が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、劇場、ホール、ス
タジオ等の舞台演出を行なう上で吊物を昇降させるため
に用いられる吊物バトンを扱う舞台機構装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、劇場等における舞台演出のための
吊物バトンの駆動方式としては、手動（手引き）式と電
動式との２通りがあり、何れも広く利用されている。

【０００３】これらの２通りの駆動方式は、各々一長一
短がある。手動式吊物バトンの場合、出演者の呼吸に合
わせた微妙な操作が可能な長所がある反面、現場操作員
の労力負担が大きい短所がある。電動式吊物バトンの場
合、スイッチ操作により簡単に操作することが可能で現
場操作員の労力負担が軽く、同一の操作を繰返し行なえ
る長所を有するものの、出演者の呼吸に合わせた手動式
ならではの微妙な操作と同等な動きは難しく演出家の意
図する舞台演出を実現しにくい短所がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】即ち、現状では、手動
式と電動式との２通りの駆動方式があるが、上述のよう
に各々一長一短があり、現場操作員や演出家にとって満
足できるものではない。

【０００５】そこで、本発明は、上述の２通りの駆動方
式の長所を求め、短所を補うことにより、手動式の微妙
な操作を可能としつつ、現場操作員の労力負担を軽減し
得る舞台機構装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
吊物バトンに対して滑車に掛け渡されたワイヤを介して
カウンタウエイトが連結され、一部に前記カウンタウエ
イトが連結された無端状の手引き綱による前記カウンタ
ウエイトの上昇又は下降操作に伴い、前記ワイヤ及び前
記滑車を介して前記吊物バトンを下降又は上昇させる舞
台機構装置において、前記手引き綱に対してトルクを付
与するトルクモータと、前記吊物バトンの負荷荷重と前
記カウンタウエイトとの重量不均衡を是正する方向に前
記トルクによる補助力を発生させるように前記トルクモ
ータの出力トルク及び出力周波数を制御するインバータ
とを備える。

【０００７】従って、吊物バトンを上昇又は下降させる
ために操作する手引き綱を引く際に、インバータにより
制御を受けているトルクモータで吊物バトンの負荷荷重
とカウンタウエイトとの重量不均衡を是正する方向にト
ルクによる補助力を付与することにより、現場操作員の
労力負担を軽減させた状態で、微妙な操作が可能な手動
式の吊物バトンの操作が可能となる。特に、起動時に最
高トルクが出るトルクモータを用いているので、吊物バ
トンの負荷荷重とカウンタウエイトとの重量不均衡があ
っても、始動時の労力負担が軽く始動性のよい操作が可
能となる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の舞
台機構装置において、前記トルクモータは前記滑車に接
続され、この滑車を介して前記手引き綱に対してトルク
を付与する。

【０００９】従って、既存の手動式吊物バトンを利用し
て簡単に実現できる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の舞台機構装置において、前記トルクモータにより補
助力が付与される前記手引き綱の最高速度が安全速度範
囲内に規制されている。

【００１１】従って、トルクモータにより補助力を付与
するが、手引き綱の最高速度が安全速度を越えることが
なく、安全に舞台演出に貢献できる。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の舞台機構装置において、前記トルクモータによ
り前記手引き綱に付与される補助力を、前記インバータ
により前記吊物バトンの負荷荷重の変化に応じて可変自
在とした。

【００１３】従って、トルクモータの駆動電源として連
続的に出力電圧を選定できる汎用のインバータを用いて
いるので、トルクモータにより付与する補助力を吊物バ
トンの負荷荷重の変化に応じて適正に変更設定でき、実
状に則した最適な制御が可能となる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
又は４記載の舞台機構装置において、前記トルクモータ
により前記手引き綱に対して補助力をかける方向及びそ
のタイミングを設定する足踏みペダル式スイッチを備え
る。

【００１５】従って、手引き綱を手で操作する現場操作
員にとって足踏みペダル式スイッチの足踏み操作で補助
力をかける方向及びそのタイミングを設定操作できるの
で、作業性のよいものとなる。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項１記載の舞
台機構装置において、前記吊物バトンの負荷荷重と前記
カウンタウエイトとの重量不均衡を検出する荷重計を備
え、この荷重計により検出された重量不均衡を是正する
よう前記インバータにより前記トルクモータによる補助
力を制御するようにした。

【００１７】従って、検出された現実の吊物バトンの負
荷荷重とカウンタウエイトとの重量不均衡に応じた最適
な補助力の設定の下に、重量不均衡を適正に是正して、
労力を最大限軽減させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。本実施の形態の舞台機
構装置は、手動式吊物バトンをベースとする手引きバト
ンアシストシステムとして構成されており、その基本構
成及び作用について図１に基いて説明する。

【００１９】まず、舞台奥側等の位置に適宜配設されて
所望の吊物が適宜着脱される複数の吊物バトン１が設け
られている。このような吊物バトン１は、吊物にもよる
が、その負荷荷重が通常１００ｋｇ以上となるような重
量物である。個々の吊物バトン１は複数本のスチール製
等の頑丈なワイヤ２により上昇・下降自在に吊り下げ支
持されている。即ち、ワイヤ２はその吊物バトン１真上
の天井部等に配設されたガイドプーリ３を介して現場操
作員等が居る昇降装置側に延設されている。この昇降装
置側では、ワイヤ２が比較的径が大きくて位置固定され
たガイドプーリ４，５及び滑車６に掛け渡されカウンタ
ウエイト７に連結されている。即ち、吊物バトン１に対
して滑車６に掛け渡されたワイヤ２を介してカウンタウ
エイト７が連結されている。

【００２０】このカウンタウエイト７は天井側に位置固
定されたプーリ８と、床面側に位置固定されたプーリ９
との間に掛け渡したエンドレス（無端状）の手引き綱１
０の一部に連結されている。重量平衡体としてのカウン
タウエイト７自体は所定の重量ステップの積み増し又は
積みべらしにより重量増減自在なものである。また、手
引き綱１０は麻製等による頑丈なもので、吊物バトン１
の昇降時に現場操作員により実際に上昇方向又は下降方
向に手引き操作されるものである。

【００２１】以上の構成が、手動式吊物バトンとしての
基本的な構成であり、手引き綱１０を現場操作員が引く
ことによりカウンタウエイト７が上昇又は下降すること
により、このカウンタウエイト７に滑車６を経てワイヤ
２で連結されている吊物バトン１が下降又は上昇する。
即ち、吊物バトン１とカウンタウエイト７とは滑車６を
介して天秤の重りの状態と同様であり、力を加えない状
態で吊物バトン１の負荷荷重とカウンタウエイト７とが
常に重量均衡状態にあれば、静止し、かつ、上昇又は下
降のための操作力も軽いものとなる。

【００２２】ところが、現実にはカウンタウエイト７の
増減ステップがあるため、吊物バトン１の負荷荷重とは
必ずしも一致せず、重量不均衡を生ずる。また、カウン
タウエイト７の重量変更時にはカウンタウエイト７をそ
のウエイト積み位置まで移動させる（下降させる＝吊物
バトン１側を上昇させる）必要があるが、吊物バトン１
に対する吊物の仕込み時やその撤収時等にあっては、吊
物バトン１の負荷荷重に大きな変化を来たすため、重量
不均衡も大きなものとなり、現場操作員の労力負担が大
きなものとなる。特に、このような重量不均衡がある
と、吊物バトン１の上昇又は下降に際しての始動時や停
止時の労力は極めて大きなものとなってしまう。

【００２３】このようなことから、本実施の形態では、
トルクモータ１１が付加されている。このトルクモータ
１１はワイヤ２の移動に伴い回転する滑車６のトラクシ
ョンドラム１２に対してベルト１３により連結されてい
る。これにより、トルクモータ１１は滑車６を介して手
引き綱１０に対してトルクによる補助力を付与し得る構
成とされている。このトルクモータ１１にはその出力ト
ルク及び出力周波数の制御を受け持つインバータ１４が
接続されている。このインバータ１４はアシスト制御盤
１５上に設けられ、その設定を切換えるシーケンサ１６
が接続されている。このシーケンサ１６にはこのシーケ
ンサ１６と現場操作員とをインターフェースする足踏み
ペダル式スイッチ１７が接続されている。この足踏みペ
ダル式スイッチ１７はトルクモータ１１によりトルクを
かける方向及びそのタイミングを設定するものであり、
例えば、左側ペダルが上昇用、右側が下降用で、アクセ
ルペダルとブレーキペダルの如く、片足の踏み替えによ
り選択操作し得るように構成されている。また、シーケ
ンサ１６と足踏みペダル式スイッチ１７との間には選択
スイッチ（後述する）及び操作タイミングを表示する綱
元表示灯１８，１９等を有する現場操作箱２０が設けら
れている。また、シーケンサ１６に対応しこのシーケン
サ１６に接続されたシーケンサ２１や、後述するトルク
切換スイッチ等を備えて操作指示者により操作される操
作盤２２が設けられている。

【００２４】このような構成において、手引き綱１０を
引くことによりカウンタウエイト７が上昇又は下降する
ことで、吊物バトン１が下降又は上昇するが、このとき
のワイヤ２の動きに伴い滑車６も回転する。このとき、
滑車６のトラクションドラム１２にベルト１３により接
続されたトルクモータ１１を適宜駆動させることによ
り、吊物バトン１の負荷荷重とカウンタウエイト７との
重量不均衡を是正する方向にトルクをかける。このと
き、トルクモータ１１によりトルクをかける方向とその
タイミングは、現場操作員が足踏みペダル式スイッチ１
７を足で操作することにより決定する。また、トルクモ
ータ１１が出力するトルクは、現場操作員の安全を確保
するために成人男性一人分の腕力に相当する３０ｋｇｆ
以内で、かつ、現場操作員が安全に対応し得る手引き綱
１０の最高速度１２０ｍ／分に規制された条件下で、例
えば、３段階に設定されている。一例としては、この補
助力は、約３０ｋｇｆを発生するＨモード（最大モー
ド）、約２０ｋｇｆを発生するＭモード、約１０ｋｇｆ
を発生するＬモードとが選択自在に設定されており、操
作盤２２での操作指示者によるトルク切換スイッチ操作
により選択設定される。このような操作指示者による選
択信号等は、シーケンサ２１，１６に入力され、シーケ
ンサ１６によりインバータ１４がコントロールされるこ
とにより、このインバータ１４が所望の方向及びトルク
となるようにトルクモータ１１を制御する。

【００２５】そこで、現場操作員による手動の吊物バト
ン１の操作時に、操作指示者が吊物バトン１の負荷荷重
とカウンタウエイト７との重量不均衡の大きさに合せて
発生させる補助力（トルク）としてＨ，Ｍ又はＬモード
の何れかを予め選択切換えする。このような設定条件下
に、操作指示者が操作盤２２を操作することにより操作
箱２０における綱元表示灯１８又は１９を点灯させ、現
場操作員に合図を出す。この合図を確認した現場操作員
は足踏みペダル式スイッチ１７の補助力を発生させたい
方向（上昇方向又は下降方向）のペダルを踏みながら手
引き綱１０を操作することにより、吊物バトン１を上昇
又は下降移動させる。移動している吊物バトン１を停止
させる際には、その移動方向とは逆方向の足踏みペダル
式スイッチ１７のペダルを短時間踏むことにより制動を
かけて停止させることができる。

【００２６】現場操作員が補助力を発生させたい方向の
足踏みペダル式スイッチ１７のペダルを踏んでいる間、
手引き綱１０を引くことにより回転するトラクションド
ラム１２に、ベルト１３により連結されているトルクモ
ータ１１がインバータ１４の制御により現場操作員が補
助力を発生させたい方向に指定のトルクを発生させる。
このため、現場操作員としては、自分の腕力に、トルク
モータ１１による発生トルク分の力が重量不均衡を是正
する方向の補助力として加わった、労力の軽い感覚で手
引き綱１０を引くことができる。よって、重量不均衡が
あっても労力の軽い状態で手引きによる微妙な感覚を出
しながら吊物バトン１を操作することができる。

【００２７】ここに、本実施の形態で用いているトルク
モータ１１の回転速度−トルク曲線を図２に示し、通常
の誘導モータとのトルク特性の違いを図３に示す。この
トルクモータ１１の定格値は、ＡＣ２００Ｖ，５０Ｈ
ｚ，３７５ｒｐｍである。トルクモータは、その停止時
（回転数０の起動時を含む）に最大トルクが得られ、起
動時に流れる電流を定格時間通り流せるのに対し、通常
の誘導モータでは１００％近くで最大トルクとなり、起
動時には大きな電流が短時間流れるだけである。また、
トルクモータによれば、全速運転だけが目的でなくトル
クを発生したまま連続拘束することが可能であり、印加
電圧を変えることにより発生トルクを自由に変更でき、
発生トルクを変えることにより回転速度の変更が可能で
あり、制動時のトルクが大きい、といった特長を有す
る。本実施の形態では、このような特長を有するトルク
モータ１１を用いて手引き綱１０に不均衡を是正する方
向にトルクを付与しているので、特に停止状態から吊物
バトン１を上昇方向又は下降方向に起動させるときの労
力負担の大きい動き出し動作を極めて軽い労力で円滑に
行なわせることができ、舞台演出上、好ましいものとな
る。

【００２８】ここに、上述のようなトルクモータ１１の
トルク切換え及び必要な補助力を発生させるための電気
的な構成例を図４に示す回路図により説明する。まず、
インバータ１４はＡＣ２００Ｖ，５０Ｈｚの３相交流電
源２３に対してコンタクタ（ＭＣ１）２４により開閉さ
れる電源スイッチ２５を介して接続され、このインバー
タ１４に対してコンタクタ（ＭＣ２）２６により開閉さ
れるスイッチ２７を介してトルクモータ１１が接続され
ている。

【００２９】また、本実施の形態では、１つのインバー
タ１４が４台の吊物バトン１に対して共通化されて１セ
ットとされており（舞台演出上、４台の吊物バトン１を
同時に使用することは殆どないため）、操作する吊物バ
トン１を選択する必要があり、このため、シーケンサ１
６，２１が使用され盤１５，２２間の配線を減らしたり
補助リレー数の低減が図られている。なお、シーケンサ
１６，２１がアシスト制御盤１５側と操作盤２２との両
方に設けられているのは、製作上の都合（ソフトの標準
化）のためであり、必ずしも双方に備える必要はない。

【００３０】ここに、操作盤２２側においては、トルク
切換スイッチ２８、スタンバイ（STAND-BY）スイッチ２
９、ゴーサイン（GO）スイッチ３０が設けられ、これら
のスイッチ２８，２９，３０に対応してシーケンサ２１
中にはリレーコイル３１，３２，３３が設けられ、さら
に、各リレーコイル３１，３２，３３により開閉される
リレー接点３４，３５，３６が設けられ、リレー接点３
４，３５，３６毎にトルク切換ランプ３７、スタンバイ
ランプ３８、ゴーサインランプ３９が接続されている。

【００３１】このシーケンサ２１はアシスト制御盤１５
側のシーケンサ１６とＰリンク(プロセッサリンク)４０
により接続されている。また、アシスト制御盤１５側に
おいて、インバータ１４はそのＴリンクインタフェース
４１がＴリンク（シーケンサターミナルリンク）４２を
介してシーケンサ１６に接続されている。さらに、この
シーケンサ１６にはＴリンク４２を介してＩ／Ｏターミ
ナル４３が接続されている。このＩ／Ｏターミナル４３
にはコンタクタ２４，２６が接続されたリレー接点４
４，４５、現場操作箱２０のスタンバイランプ１８、ゴ
ーサインランプ１９が各々接続されたリレー接点４６，
４７、現場操作箱２０のスタンバイスイッチ４８が接続
されたリレーコイル４９、足踏みペダル式スイッチ１７
の上昇スイッチ５０、下降スイッチ５１が各々接続され
たリレーコイル５２，５３を備えている。なお、足踏み
ペダル式スイッチ１７もインバータ１４と同様に４台の
吊物バトン１に対して共用されており、現場操作員が操
作しようとする現場操作箱２０に対して接続して使用す
るものであり、各現場操作箱２０に対して着脱自在とさ
れている。

【００３２】このような構成において、トルクモータ１
１により発生させるトルクの切換えについて説明する。
操作盤２２において現場操作員に操作指示を出す操作指
示者が居るときに操作盤２２のトルク切換スイッチ２８
を押すことにより、シーケンサ２１，１６に信号が入力
される。即ち、トルク切換スイッチ２８を押すとシーケ
ンサ２１に信号が入力され、対応するリレーコイル３１
によりリレー接点３４が閉じることによりトルク切換ラ
ンプ３７が点灯する。これに並行して、Ｐリンク４０を
介してシーケンサ１６にトルク設定値が送信される。こ
こに、トルク切換スイッチ２８はこのスイッチを押す毎
にＨモード（３０ｋｇｆ）−Ｍモード（２０ｋｇｆ）−
Ｌモード（１０ｋｇｆ）の３つのモードがシーケンサ２
１，１６のプログラム処理により順番に選択される。選
択されているモードの設定値がシーケンサ１６からＴリ
ンク４２、Ｔリンクインタフェース４１を介してインバ
ータ１４に送信され、設定される。

【００３３】次に、実際の手引き操作に伴う補助力発生
時について説明する。例えば操作指示者が操作盤２２の
スタンバイスイッチ２９を押すことによりシーケンサ２
１，１６に信号が入力される。シーケンサ２１内のプロ
グラム処理により所定の条件を満たしているときには、
シーケンサ１６からＩ／Ｏターミナル４３に信号が出力
され、リレー接点４４，４５が閉じることによりコンタ
クタ２４，２６がオンし、インバータ１４及びトルクモ
ータ１１に対して電源供給が可能となる。このとき、ス
タンバイスイッチ２９を押すとシーケンサ２１に信号が
入力され、対応するリレーコイル３２によりリレー接点
３５が閉じることによりスタンバイランプ３８が点灯す
る。現場操作箱２０側でも同様にスタンバイランプ１８
が点灯し、現場操作員に操作指示者の指示が伝わる。こ
こに、スタンバイランプ３８，１８の点灯の仕方は、Ｈ
モード時：高速点滅、Ｍモード：中速点滅、Ｌモード：
低速点滅となるように設定されている。そこで、現場操
作員はスタンバイランプ１８が点灯している現場操作箱
２０に対応する手引き綱１０に関して足踏みペダル式ス
イッチ１７を接続して操作準備をする。このとき、現場
操作箱２０の選択スイッチ４８を押すことにより、操作
しようとする吊物バトン１（現場操作箱２０）の選択が
なされる。

【００３４】その後、操作指示者が操作盤２２のゴーサ
インスイッチ３０を押すことによりシーケンサ２１，１
６に信号が入力される。ゴーサインスイッチ３０を押す
とシーケンサ２１に信号が入力され、対応するリレーコ
イル３３によりリレー接点３６が閉じることによりゴー
サインランプ３９が点灯する。現場操作箱２０側でも同
様にスタンバイランプ１９が点灯し、現場操作員に操作
指示者の指示が伝わる。そこで、現場操作員が足踏みペ
ダル式スイッチ１７の上昇スイッチ５０側のペダル又は
下降スイッチ５１側のペダルを踏みながら、手引き綱１
０を操作する。足踏みペダル式スイッチ１７の上昇スイ
ッチ５０又は下降スイッチ５１を閉じることにより、上
昇又は下降の信号がシーケンサ１６に入力される。この
シーケンサ１６内のプログラム処理により上昇又は下降
指令がＴリンク４２、Ｔリンクインタフェース４１を介
してインバータ１４に送信される。そこで、インバータ
１４はトルク切換えにより予め設定された設定値と、上
昇又は下降方向への運転指令により、入力される商用交
流電源の電圧及び周波数を変換してトルクモータ１１に
出力する。トルクモータ１１はインバータ１４からの出
力電圧及び出力周波数に応じたトルクを発生し、前述し
たように手引き綱１０に重量不均衡を是正する方向に補
助力として付与する。

【００３５】このような補助力の付与は、足踏みペダル
式スイッチ１７を踏んでいる間、継続される。足踏みペ
ダル式スイッチ１７から足を離すと、シーケンサ１６へ
の信号が途絶え、このシーケンサ１６からインバータ１
４への信号も途絶え、インバータ１４からトルクモータ
１１への出力電圧がなくなるためトルクモータ１１が停
止する。この停止操作に際しては、足踏みペダル式スイ
ッチ１７から足を離せばよいが、急速に止めたいときに
は、停止より少し前のタイミングで逆側のペダルに踏み
替えれば、逆転制動がかかり、速やかに停止させること
ができる。

【００３６】次に、本実施の形態における補助力等の設
定値について説明する。まず、トルクモータ１１により
手引き綱１０に付与する補助力に付いて説明する。吊物
バトン１の手引き操作に要する力は、 カウンタウエイト７は１枚分の重量ステップでの増
減となるので、このバランス残分 ワイヤ２の自重分（７〜８ｋｇｆ程度）が、滑車６
を境に吊物バトン１側とカウンタウエイト７側とに振り
分けられるが、その振り分け量がバトン位置により変わ
る分 走行抵抗分（吊物バトン１の負荷重量が重くなれば
カウンタウエイト７も重くなり走行抵抗も増す） 吊物バトン１の負荷重量とカウンタウエイト７の運
動エネルギー付加（加速）、制動（減速）分 吊物バトン１の負荷（重量）増加時、カウンタウエ
イト７の積み増しをするため、カウンタウエイト７の積
み位置に吊物バトン１を移動させなければならないが
（上昇させる）、取り敢えずのアンバランス分（吊物の
撤収時のウエイトの積みべらし時も同様） であり、これらを実状の数値で表すと、以下の通りであ
る。

【００３７】吊物バトン１の手引き操作に要する力は、
通常、〜の合計が１０〜３０ｋｇｆであり１人作業
とされ、、〜の合計が２０〜６０ｋｇｆ（ときに、
６０ｋｇｆ以上）であり、１〜２人（ときに、３人）作
業とされている。また、手引き操作の姿勢で出せる力
は、通常的には、成人男子１人分の腕力として３０ｋｇ
ｆ以下である。このようなことから、トルクモータ１１
により付与し得る補助力の最大値を前述したように成人
男子１人分の腕力相当の３０ｋｇｆ以下に規制している
ものである。

【００３８】また、操作に慣れた現場操作員が軽負荷時
又はカウンタウエイト７の調整時にウエイト側を下降さ
せる際に最高速度が出るが、現状では、その最高速度が
約１２０ｍ／分であるので、現場操作員等の安全を考慮
し、トルクモータ１１使用時の手引き綱１０の最高速度
も前述したように１２０ｍ／分以下なる安全速度範囲内
に収まるように規制されている。

【００３９】ここに、トルクモータ１１は起動時に最高
トルクが出て速度上昇とともにトルクが減少し、発生ト
ルク最小でほぼ同期回転数（最高回転数）となるので、
トルクモータ１１の仕様と滑車６等のプーリ比とを適切
に設定すれば、トルクモータ１１の起動時に手引き綱１
０上のトルク（補助力）が３０ｋｇｆとなり、また、同
期回転数でも手引き綱１０の最高速度が１２０ｍ／分を
越えないように規制できる。

【００４０】より具体的には、手引き綱１０の最高速度
を１２０ｍ／分としているが、このとき、滑車６の径を
考慮すると、トルクモータ１１の回転速度は約３００ｒ
ｐｍである。本実施の形態で用いているトルクモータ１
１の定格値が、ＡＣ２００Ｖ，５０Ｈｚ，３７５ｒｐｍ
であるので、このときの印加電圧はＡＣ１６０Ｖ，４０
Ｈｚである。そこで、Ｈモード時に、この電圧ＡＣ１６
０Ｖを発生させる設定値をインバータ１４に送信する機
能をシーケンサ１６のプログラムに持たせればよい。そ
して、Ｍモード、Ｌモードに関しては、Ｈモードを基準
として、各々３／４，２／４、つまり、ＡＣ１２０Ｖ，
３０ＨｚとＡＣ８０Ｖ，２０Ｈｚなる設定とすればよ
い。前述した図２において、各モード時の回転速度−ト
ルク曲線は、Ｈモード：、Ｍモード：、Ｌモード：
として示される。この回転速度−トルク曲線からＨモ
ード時の停止状態の軸トルクは約２６０ｋｇｆであり、
滑車径を考慮すると、手引き綱１０上では約３５ｋｇｆ
となる（ただし、摩擦抵抗等の機械ロスを含まない）。

【００４１】もっとも、これらの設定値は一例に過ぎ
ず、トルクモータ１１の駆動電源として汎用のインバー
タ１４を使用しているので、最高トルク値（最大補助
力）や最高回転数（最高速度）は、当該手引きバトンア
シストシステム設置後、適宜変更設定し得ることはもち
ろんである。即ち、トルクモータ１１のトルクは印加電
圧の自乗に比例するが、連続的に出力電圧を選べるイン
バータ１４を駆動電源として使用することにより、容易
に補助力を変更できる。

【００４２】本発明の第二の実施の形態を図５に基いて
説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態
では、プーリ８，９に対して荷重計であるロードセル５
４，５５が連結されている。即ち、ロードセル５４はプ
ーリ８が下方向に引っ張られる力を、ロードセル５５は
プーリ９が上方向に引っ張られる力を、吊物バトン１の
負荷荷重とカウンタウエイト７との重量不均衡として検
出するもので、これらのロードセル５４，５５の検出信
号はシーケンサ１６に取り込まれている。また、手引き
綱１０の一部には、その移動をロックさせるブレーキ５
６が設けられている。従って、ブレーキ５６で手引き綱
１０をロックすることにより、カウンタウエイト７の移
動をロックし、これにより、吊物バトン１の移動をロッ
クすることができる。

【００４３】ここに、ブレーキ５６により手引き綱１０
がロックされているときに、吊物バトン１の負荷荷重と
カウンタウエイト７との重量不均衡は、吊物バトン１側
の負荷荷重の方が大きい場合にはプーリ９を引き上げよ
うとする力として作用し、逆に、カウンタウエイト７側
の重量の方が大きい場合にはプーリ８を引き下げようと
する力として作用する。そこで、ロードセル５４，５５
を図示の如く設置することにより、何れの場合であって
も、その引っ張り力を検出することで、吊物バトン１の
負荷荷重とカウンタウエイト７との重量不均衡の程度と
方向性とがわかる。そこで、ロードセル５４，５５の検
出値をシーケンサ１６に取り込み、内部の演算回路によ
りその不均衡を是正するようなインバータ１４からの出
力電圧、出力周波数を決定してインバータ１４に設定す
ることができる。

【００４４】このように設定された状態で、ブレーキ５
６を解放し、足踏みペダル式スイッチ１７の上昇スイッ
チ５０側のペダル又は下降スイッチ５１側のペダルを踏
みながら、手引き綱１０を操作することにより、インバ
ータ１４は設定された出力電圧、出力周波数を発生し、
トルクモータ１１は不均衡を是正するために最適なトル
クを発生する。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、手引き綱
に対してトルクを付与するトルクモータと、吊物バトン
の負荷荷重とカウンタウエイトとの重量不均衡を是正す
る方向にトルクによる補助力を発生させるようにトルク
モータの出力トルク及び出力周波数を制御するインバー
タとを備え、吊物バトンを上昇又は下降させるために操
作する手引き綱を引く際に、インバータにより制御を受
けているトルクモータで吊物バトンの負荷荷重とカウン
タウエイトとの重量不均衡を是正する方向にトルクによ
る補助力を付与するようにしたので、現場操作員の労力
負担を軽減させた状態で、微妙な操作が可能な手動式の
吊物バトンの操作が可能となり、特に、起動時に最高ト
ルクが出るトルクモータを用いているので、吊物バトン
の負荷荷重とカウンタウエイトとの重量不均衡があって
も、始動時の労力負担が軽く始動性のよい操作が可能と
なる。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の舞台機構装置において、トルクモータは滑車に接続
され、この滑車を介して手引き綱に対してトルクを付与
するようにしたので、既存の手動式吊物バトンを利用し
て簡単に実現することができる。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の舞台機構装置において、トルクモータにより
補助力が付与される手引き綱の最高速度が安全速度範囲
内に規制されているので、吊物バトンを上昇又は下降さ
せるために操作する手引き綱を引く際に、トルクモータ
により補助力を付与するが、手引き綱の最高速度が安全
速度を越えることがなく、安全に舞台演出に貢献でき
る。

【００４８】請求項４記載の発明によれば、請求項１，
２又は３記載の舞台機構装置において、トルクモータの
駆動電源として連続的に出力電圧を選定できる汎用のイ
ンバータを用いることで、トルクモータにより手引き綱
に付与される補助力を、インバータにより吊物バトンの
負荷荷重の変化に応じて可変自在としたので、トルクモ
ータにより付与する補助力を吊物バトンの負荷荷重の変
化に応じて適正に変更設定でき、実状に則した最適な制
御が可能となる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、請求項１，
２，３又は４記載の舞台機構装置において、トルクモー
タにより手引き綱に対して補助力をかける方向及びその
タイミングを設定する足踏みペダル式スイッチを備える
ことで、手引き綱を手で操作する現場操作員にとって足
踏みペダル式スイッチの足踏み操作で補助力をかける方
向及びそのタイミングを設定操作できるので、作業性の
よいものとなる。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の舞台機構装置において、吊物バトンの負荷荷重とカ
ウンタウエイトとの重量不均衡を検出する荷重計を備
え、この荷重計により検出された重量不均衡を是正する
ようインバータによりトルクモータによる補助力を制御
するようにしたので、現実に検出された吊物バトンの負
荷荷重とカウンタウエイトとの重量不均衡に応じた最適
な補助力の設定の下に、重量不均衡を適正に是正して、
労力を最大限軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す手引きバトン
アシストシステムの概略構成図である。

【図２】モータ回転数−モータ軸トルク曲線を示す特性
図である。

【図３】トルクモータと誘導モータとを対比してモータ
回転数−トルク曲線を示す特性図である。

【図４】電気制御系の結線を示す回路図である。

【図５】本発明の第二の実施の形態を示す手引きバトン
アシストシステムの概略構成図である。

【符号の説明】

１ 吊物バトン ２ ワイヤ ６ 滑車 ７ カウンタウエイト １０ 手引き綱 １１ トルクモータ １４ インバータ １７ 足踏みペダル式スイッチ ５４ 荷重計 ５５ 荷重計

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吊物バトンに対して滑車に掛け渡された
   ワイヤを介してカウンタウエイトが連結され、一部に前
   記カウンタウエイトが連結された無端状の手引き綱によ
   る前記カウンタウエイトの上昇又は下降操作に伴い、前
   記ワイヤ及び前記滑車を介して前記吊物バトンを下降又
   は上昇させる舞台機構装置において、前記手引き綱に対
   してトルクを付与するトルクモータと、前記吊物バトン
   の負荷荷重と前記カウンタウエイトとの重量不均衡を是
   正する方向に前記トルクによる補助力を発生させるよう
   に前記トルクモータの出力トルク及び出力周波数を制御
   するインバータとを備えることを特徴とする舞台機構装
   置。
2. 【請求項２】 前記トルクモータは前記滑車に接続さ
   れ、この滑車を介して前記手引き綱に対してトルクを付
   与することを特徴とする請求項１記載の舞台機構装置。
3. 【請求項３】 前記トルクモータにより補助力が付与さ
   れる前記手引き綱の最高速度が安全速度範囲内に規制さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載の舞台機
   構装置。
4. 【請求項４】 前記トルクモータにより前記手引き綱に
   付与される補助力を、前記インバータにより前記吊物バ
   トンの負荷荷重の変化に応じて可変自在としたことを特
   徴とする請求項１，２又は３記載の舞台機構装置。
5. 【請求項５】 前記トルクモータにより前記手引き綱に
   対して補助力をかける方向及びそのタイミングを設定す
   る足踏みペダル式スイッチを備えることを特徴とする請
   求項１，２，３又は４記載の舞台機構装置。
6. 【請求項６】 前記吊物バトンの負荷荷重と前記カウン
   タウエイトとの重量不均衡を検出する荷重計を備え、こ
   の荷重計により検出された重量不均衡を是正するよう前
   記インバータにより前記トルクモータによる補助力を制
   御するようにした請求項１記載の舞台機構装置。