JPH11229647A - バトン昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動操作によるバトンの昇降操作感覚が得ら
れるとともに、バトンを指定した目標に正確かつ迅速に
位置決め可能にする。 【解決手段】 コントローラ４２に手引ロープ速度検出
器２４の検出出力にもとづいて索条昇降手段５の起動，
停止および速度制御と索条昇降制動手段４０による制動
制御とを実行させると共に、バトン１１が指定された目
標位置に到達したことがバトン位置検出器１３により検
出されると、索条昇降制動手段４０および手引操作制動
手段２５を制御してバトン１１をその目標位置に停止さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、劇場，ホール等
において照明器具や幕さらには大道具などを吊持するバ
トンを昇降するためのバトン昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバトン昇降装置として、バトンに
ワイヤなどを介して照明器具，幕，大道具，拡声器，マ
イクロホンなどの吊物を吊下げるとともに、このバトン
に一端を結合しかつプーリを介して他端にカウンタウェ
イトを保持させたワイヤやロープをつるべ落しのように
手動で引き上げまたは引き降すものが広く提案されてい
る。

【０００３】一方、このような全手動操作タイプのバト
ン昇降装置に対して、例えば、動力アシストのためにモ
ータを補助動力源として併用するタイプのものや、全て
のバトン制御動作を動力を利用して自動的に実施させる
可変動力タイプのものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにバトンの昇降を全て手動で行う従来のバトン昇降
装置にあっては、バトンの動きや速さをロープなどを介
して直接手に感じて微妙な操作力や速さにてコントロー
ルできる利点がある反面、大きな操作力を必要とするた
め、作業者に大きな負担となり、操作量の勘どころが重
要となるため、熟練を要するという課題があった。

【０００５】また、上記のように補助動力源を利用する
バトン昇降装置では、負荷の変動に対応して任意に操作
力の調整が行えず、また、バトン位置（昇降量）は目視
で行われるため、バトン位置の位置決め精度が悪くなる
という課題があった。

【０００６】また、上記のように可変速動力タイプのバ
トン昇降装置では、バトンの昇降制御を全て動力を利用
して行うために、バトンの昇降位置の操作入力がフェー
ダ，ボリューム，ジョイスティックにてなされ、従っ
て、バトン昇降のための操作感覚が得られず、熟練した
作業者にとっては、微妙な操作によるバトン位置の位置
決めができなくなるという課題があった。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ものであり、操作初期時に手動操作によるバトンの昇降
操作感覚が十分に得られるとともに、操作中の操作力を
任意に調整でき、さらにその手動操作力を動力を利用し
て低減でき、バトンを指定した目標位置に正確かつ迅速
に自動位置決めできるバトン昇降装置を得ることを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明にかかるバトン昇降装置は、バ
トンを吊持する索条を巻き上げ，巻き戻しする索条昇降
手段と、この索条昇降手段による索条の巻き上げ，巻き
戻しの動作を制動する索条昇降制動手段と、上部手引ロ
ープ用シーブおよび下部手引ロープ用シーブに張設され
た無端状の手引ロープと、この手引ロープの手引操作に
制動を与える手引操作制動手段と、手引ロープの手引操
作により回転するはずみ車と、手引ロープの移動速度お
よび移動方向を検出する手引ロープ速度検出器と、バト
ンの昇降位置を検出するバトン位置検出器とを設けて、
コントローラに手引ロープ速度検出器の検出出力にもと
づいて索条昇降手段の起動／停止および速度制御と索条
昇降制動手段による制動制御とを実行させるとともに、
バトンが指定された目標位置に到達したことがバトン位
置検出器により検出されると、索条昇降制動手段および
手引操作制動手段を制御して、バトンをその目標位置に
停止させるようにしたものである。

【０００９】また、請求項２の発明にかかるバトン昇降
装置は、手引操作制動手段を手引ロープの少なくとも手
引操作開始当初に制動解放モードとしたものである。

【００１０】また、請求項３の発明にかかるバトン昇降
装置は、索条昇降手段および索条昇降制動手段をそれぞ
れ電動モータおよび電磁ブレーキとしたものである。

【００１１】また、請求項４の発明にかかるバトン昇降
装置は、索条昇降手段および索条昇降制動手段をそれぞ
れ油圧モータおよび油圧ブレーキとしたものである。

【００１２】また、請求項５の発明にかかるバトン昇降
装置は、コントローラにバトンが目標位置までの距離に
対する所定の減速開始点に至ったとき、予め設定された
減速特性プログラムに従って索条昇降制動手段による制
動制御を実行させるようにしたものである。

【００１３】また、請求項６の発明にかかるバトン昇降
装置は、減速特性プログラムにもとづく索条昇降制動手
段による制動制御を手引ロープによる操作に優先して実
行させるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の一形態
を図について説明するが、図２は、この発明のバトン昇
降装置の全体の構成を示す概念図であって、バトン昇降
装置は、ホール１内に設けられ、このホール１内には舞
台２が設置されている。

【００１５】また、このホール１内において、舞台２上
方の天井付近には、すのこ３が対向する２つの側壁４間
に架設されており、その側壁４の一方に近い位置のすの
こ３上に、索条昇降手段としての電動機５およびこれに
より駆動されるドラム６と、プーリ７と、図示しない後
述の電磁ブレーキとからなる電動トラクションウインチ
８が設置されている。

【００１６】さらに、上記のすのこ３には、複数個のプ
ーリ９が直列方向に設置され、これらのプーリ９には、
各一本ずつのワイヤロープ１０が掛けられて、これらの
ワイヤロープ１０の各一端は、すのこ３の下方へ垂下さ
れて、一本のバトン１１を水平支持している。

【００１７】一方、各ワイヤロープ１０の他端は、各プ
ーリ９にガイドされた後、一束にまとめられて、電動ト
ラクションウインチ８のプーリ７およびドラム６を介し
て、側壁４に沿って下方へ垂下されている。

【００１８】また、その垂下端である各ワイヤロープ１
０下端には、舞台２面より高い位置で、カウンタウエイ
ト１２が吊持されている。なお、４ａは、側壁４に沿っ
て設けられたカウンタウエイト用のガイドレールであ
る。

【００１９】また、電動トラクションウインチ８付近に
は、ワイヤロープ１０の移動量からバトン位置を検出す
るバトン位置検出器１３が設けられている。１３ａは、
バトン位置検出器とカウンタウエイト１２をつなぐワイ
ヤである。

【００２０】さらに、上記のカウンタウエイト１２付近
の側壁４および舞台上面には、図３および図４にも詳し
く示すように、手引操作部１４を形成する上部ブラケッ
ト１５および下部ブラケット１６が取り付けられてい
る。なお、上部ブラケット１５は、取付フレーム１７を
介して側壁４に支持されている。

【００２１】そして、上部ブラケット１５の取付片１５
ａには、水平回転軸１８，１９が設けられており、これ
らの水平回転軸１８には、上部手引ロープ用シーブ２
０，タイミングベルト用大歯車２１およびＶベルト用大
プーリ２２が取り付けられている。

【００２２】また、水平回転軸１９には、タイミングベ
ルト用小歯車２３が取り付けられ、その水平回転軸１９
に対向する位置の上部ブラケット１５の取付片１５ａに
は、手引ロープ速度検出器２４が取り付けられている。

【００２３】さらに、そのＶベルト用大プーリ２２より
上方の取付片１５ａ上には、これに取り付けられた制動
力可変ブレーキ２５のブレーキ軸２６が回転自在に支持
されている。なお、このブレーキ軸２６には、Ｖベルト
用小プーリ２７および大径のはずみ車２８が取り付けら
れている。

【００２４】上記のタイミングベルト用大歯車２１およ
びタイミングベルト用小歯車２３には、無端状のタイミ
ングベルト２９が張設され、Ｖベルト用大プーリ２２お
よびＶベルト用小プーリ２７には、Ｖベルト３０が張設
されている。

【００２５】図３において、上部ブラケット１５の取付
片１５ａには、テンションアーム３１端に回転自在に支
持されたテンションプーリ３２が設けられており、この
テンションプーリ３２は、Ｖベルト３０に所定の圧力で
接触してＶベルト３０に一定のテンションを付与してい
る。なお、テンションアーム３１には、つる巻ばねなど
を有するテンション付与手段３３に一端が支持されてお
り、一方の回動方向に付勢されている。

【００２６】一方、上記の下部ブラケット１６の互いに
対向する取付片１６ａには、縦方向に長孔３４が穿設さ
れており、これらの長孔３４内に下部手引ロープ用シー
ブ３６を取り付けた可動軸３５の両端が、上下移動可能
に挿通されている。

【００２７】そして、上記の上部手引ロープ用シーブ２
０および下部手引ロープ用シーブ３６には、無端状の手
引ロープ３９が張設されている。

【００２８】さらに、その可動軸３５には、一対の支持
板３７が上部で固定されており、これらの支持板３７の
下部には、ウエイト３８が吊持されるように取り付けら
れている。

【００２９】図１は、この発明のバトン昇降装置の主要
な構成を示すブロック接続図であるが、図２乃至図４に
示したところと同一の構成部分には、同一符号を付する
のみとして、その詳しい説明を省略する。

【００３０】図１において、４０は、上記の電動機５，
ドラム６およびプーリ７とともに電動トラクションウイ
ンチ８を構成する索条昇降制動手段としての電磁ブレー
キである。

【００３１】また、２４は、上記した手引ロープ速度検
出器であり、４１は、この手引ロープ速度検出器２４と
ともに、上記の手引操作部１４の一部を構成する手引操
作制動手段としての制動力可変ブレーキである。そし
て、この手引操作部１４の近傍には図２に示すように、
操作箱４１が設置されている。

【００３２】ここで、上記の手引ロープ速度検出器２４
は、手引ロープ３９の速度をその移動方向とともに検出
するように機能し、制動力可変ブレーキ２５は、手引ロ
ープ３９の操作力の調整およびはずみ車２８の回転速度
を抑えるように機能する。

【００３３】また、操作箱４１は、バトンを指定した目
標位置に自動停止させるときに操作される設定スイッチ
などを有し、必要に応じその目標位置や現在のバトン位
置などを表示する表示部などが設けられる。

【００３４】さらに、４２は、コントローラであって、
４３は、コントローラ４２の制御のもとで電動機５を可
変速制御するためのパワーアンプとしての電動機可変速
駆動ユニットであり、手引ロープ速度検出器の検出出力
にもとづいて、索条昇降手段の起動／停止および速度制
御と電磁ブレーキ４０による制動制御とを実行させると
ともに、バトンが指定された目標位置に到達したことが
バトン位置検出器により検出されると、電動機可変速駆
動ユニット４３，索条昇降制動手段としての電磁ブレー
キ４０および手引操作制動手段としての制動力可変ブレ
ーキ２５を制御して、バトンをその目標位置に減速およ
び停止させるように機能する。

【００３５】次に、動作について説明するが、初めに、
バトン１１の目標位置を決めないでこれを昇降する場合
を説明する。まず、作業者は、手引ロープ３９を手で掴
んでいずれかの方向に回転（手引）操作する。

【００３６】これにより、上記ウエイト３８の荷重を受
けてこの手引ロープ３９に摩擦接触している上部手引ロ
ープ用シーブ２０および下部手引ロープ用シーブ３６が
共に回転し、水平回転軸１８および可動軸３５が回転す
る。

【００３７】これにより、その水平回転軸１８上のタイ
ミングベルト用大歯車２１およびＶベルト用大プーリ２
２が同様に回転し、これらの回転がタイミングベルト用
小歯車２３およびＶベルト用小プーリ２７にそれぞれ伝
達される。

【００３８】このとき、Ｖベルト用小プーリ２７が取り
付けられているブレーキ軸２６上のはずみ車２８も回転
を開始し、このため、このはずみ車２８が持つ引きはじ
めの大きな慣性力によって、手引ロープ３９の操作者
に、実際に負荷を引いているような感覚を与える。

【００３９】一方、タイミングベルト用小歯車２３の回
転により、手引ロープ速度検出器２４がその回転速度お
よび回転方向に応じた信号を出力し、これがコントロー
ラ４２に入力される。コントローラ４２はその信号を受
けて、電動機可変速駆動ユニット４３を通じて電動機５
の起動／停止信号，速度指令信号および電磁ブレーキ４
０のブレーキオン／オフ信号を出力する。

【００４０】すなわち、上記のような手引ロープ３９の
操作によって、電動トラクションウインチ８の駆動およ
び制動が可能となり、電動機５によって駆動されるドラ
ム６の回転によって、バトン１１を吊持している各ワイ
ヤロープ１０が、巻き上げまたは巻き戻されることとな
る。なお、この場合には、制動力可変ブレーキ２５はブ
レーキ解放のモードとしておく。

【００４１】次に、バトン１１の目標位置を決めてこれ
を昇降する場合を説明するが、この場合には、まず、作
業者は、操作箱４１にて、スイッチ操作などによりバト
ン１１の移動の目標位置を指定し、続いて、手引ロープ
３９を手で掴んでいずれかの方向に回転操作する。

【００４２】これにより、上記と同様にして、コントロ
ーラ４２の制御のもとで電動機５が作動し、ドラム６に
よって各ワイヤロープ１０の巻き上げまたは巻き戻しが
行われ、これらのワイヤロープ１０に吊持されたバトン
１１の昇降が行われる。

【００４３】そして、手引ロープ３９を引き続け（回転
し続け）、バトン１１が目標位置までの距離に対する所
定の減速開始点に至ったことをコントローラ４２に入力
されたバトン位置検出器１３の信号によってコントロー
ラ４２がは判断したとき、このコントローラ４２から電
動機可変速駆動ユニット４３に対し、減速するように信
号が送られ、電動機５が減速してワイヤロープ１０の移
動に制動が加えられ、バトン１１の移動速度が低下す
る。このとき、手引ロープ３９も制動が加えられること
から、この手引ロープ３９の操作が重たくなる。

【００４４】一方、目標位置に達した時は、コントロー
ラ４２から電磁ブレーキ４０に制動信号を送り、同時に
電動機可変速駆動ユニット４３に停止指令が出力され
る。また、可変ブレーキユニット２５には、減速時より
も更に大きな制動信号を送り、手引ロープ３９をロック
する。

【００４５】この結果、従来の目視位置でバトン１１を
止める方法とは異なり、指定した目標位置にバトン１１
を正確に自動停止させることができる。

【００４６】次に、コントローラ４２が操作箱４１にて
指定した目標位置でバトン１１を正確に停止させる制御
動作について、詳しく説明すると、まず、コントローラ
４２は、操作箱４１で指定した目標位置の設定情報と、
バトン位置検出器１３から得られた現在のバトン１１の
位置情報とを比較することで、目標位置までの距離を算
出するとともに、バトン位置検出器１３から刻々入力さ
れる位置情報を時間微分してバトン速度を求める。

【００４７】この場合において、バトン速度検出器（図
示しない）を別途用意すれば、これからバトン速度を得
るとともに、そのバトン速度を積分することによりバト
ン位置を求める方法も任意に採用できる。

【００４８】また、コントローラ４２には、バトン減速
制御基準としての減速カーブまたはこの減速カーブを求
める演算プログラムをメモリに格納している。従って、
コントローラ４２は、この減速カーブをベースとして、
上記検出されたバトン位置が上記のようにして求めた目
標位置までの距離に対して、所定の減速開始ポイントに
達したとき、電動機可変速駆動ユニット４３への速度指
令値を上記の減速カーブに従って低減していく。

【００４９】これと同時に、コントローラ４２は制動力
可変ブレーキの制動力を増減し、手引ロープ３９の速度
が減速カーブに沿ったものとなるように制御する。これ
により、手引ロープ３９には自動的に制動力が作用し、
手引ロープ３９を引いても強制的にその引き操作が制限
される。

【００５０】なお、手引ロープ３９に作用する操作力な
どの外乱によって、手引ロープ速度検出器２４の出力信
号も変動する場合があり、この場合には、上記の減速カ
ーブにもとづく制御モードに入ってきたとき、電動機可
変速駆動ユニット４３への速度指令は、コントローラ４
２の内部で作り出す減速カーブに切り替えられる。

【００５１】手引ロープ３９の速度も略上記の減速カー
ブに沿ったものとなるが、外乱のため変動し易い。

【００５２】このとき、速度を上げるようとする外乱は
無視するが、速度を落そうとする側の外乱は、一定幅の
不感帯を設定しておくことで、その不感帯を超えたとき
に、手引ロープ速度検出器２４の出力を有効にすれば、
減速カーブに沿った減速中でも、このカーブより減速率
の大きい減速を安定して割り込ませることができること
になる。

【００５３】また、手引ロープ３９を完全に止めた時に
は、その時点で停止処理（電動機可変速駆動ユニット４
３へは停止指令，電動ブレーキ４０へは制動信号，制動
可変ブレーキ２５へは制動力増大信号を送り出す）をす
れば、緊急時の停止作動も確実に行える。

【００５４】このようにして、バトン１１が目標位置に
達したときは、電磁ブレーキ４０を動作させてバトン１
１を完全に停止させるとともに、制動力可変ブレーキ２
５への制動力を大きくして、手引ロープ３９の動きもロ
ックすることで、一連のバトン位置制御が終了する。な
お、また新しい目標位置の指定があったときも、上記同
様にして、バトン１１の昇降制御が行われる。

【００５５】なお、上記の実施の形態では、電動トラク
ションウインチ８を用いたものを示したが、これに代え
て油圧トラクションウインチを用いることができる。こ
の場合には、電動機５に代えて油圧モータが用いられ、
電磁ブレーキ４０に代えて油圧ブレーキが用いられ、電
動機可変速駆動ユニット４３として油圧バルブが用いら
れる。

【００５６】そして、電動トラクションウインチ８は、
比較的軽量のバトンおよび吊物の上げ下げを、ローコス
トかつ高精度に行うのに有効であるのに対し、油圧トラ
クションウインチ８は、大電力電源が得られない場所で
の利用が可能になるとともに比較的重量の大きい、バト
ンおよび吊物の上げ下げに有効であり、これらは舞台設
備やコスト面などに応じて任意に選択して利用できる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、コントローラに、手引ロープ速度検出器の検出出力
にもとづいて、索条昇降手段の起動／停止および速度制
御と索条昇降制動手段による制動制御とを実行させると
ともに、バトンが指定された目標位置に到達したことが
バトン位置検出器により検出されると、索条昇降制動手
段および手引操作制動手段を制御して、バトンをその目
標位置に停止させるように構成したので、手引ロープの
操作初期時に手動操作によるバトンの昇降操作感覚が十
分に得られるほか、操作中の操作力を任意に調整でき、
さらにその手動操作力を動力を用いて低減できるととも
に、バトンを指定した目標位置に正確かつ迅速に自動停
止できるという効果が得られる。

【００５８】また、請求項２の発明によれば、手引操作
制動手段を、手引ロープの少なくとも手引操作開始当初
に、制動解放モードとするように構成したので、手引操
作開始時のはずみ車による慣性力を利用して、実際に負
荷を引いているかのような感覚を作業者に与えることが
できる。

【００５９】また、請求項３の発明によれば、索条昇降
手段および索条昇降制動手段をそれぞれ電動モータおよ
び電磁ブレーキとするようにしたので、比較的軽量のバ
トンおよび吊物の上げ下げを高精度に行えるとともにト
ラクションウインチとしてコスト的に有利であるという
効果が得られる。

【００６０】また、請求項４の発明によれば、索条昇降
手段および索条昇降制動手段をそれぞれ油圧モータおよ
び油圧ブレーキとするように構成したので、比較的重量
の大きいバトンおよび吊物の上げ下げを行えるトラクシ
ョンウインチとして実用上有利であるという効果が得ら
れる。

【００６１】また、請求項５の発明によれば、コントロ
ーラに、バトンが目標位置までの距離に対する所定の減
速開始点に至ったとき、予め設定された減速特性プログ
ラムに従って索条昇降制動手段による制動制御を実行さ
せるように構成したので、手引ロープの操作者の目視に
よることなく、バトンを指定した目標位置に自動的にか
つ正確，迅速に停止させることができるという効果が得
られる。

【００６２】また、請求項６の発明によれば、減速特性
プログラムにもとづく索条昇降制動手段による制動制御
を、手引ロープによる操作に優先して実行させるように
構成したので、手引ロープの操作にも拘らず、減速カー
ブに従った自動減速制御により、指定した目標位置にバ
トンを正確に停止させるように、電動機や油圧モータの
回転量を高精度に制御できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態によるバトン昇降装置
における要部を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施の一形態によるバトン昇降装置
の全体を示す概念図である。

【図３】図１における手引操作部の詳細を拡大して示す
正面図である。

【図４】図１における手引操作部の詳細を拡大して示す
側面図である。

【符号の説明】

５ 索条昇降手段としての電動機 １０ 索条としてのワイヤロープ １１ バトン １３ バトン位置検出器 ２０ 上部手引ロープ用シーブ ２４ 手引ロープ速度検出器 ２５ 手引操作制動手段としての制動力可変ブレーキ ２８ はずみ車 ３６ 下部手引ロープ用シーブ ３９ 手引ロープ ４０ 索条昇降制動手段としての電磁ブレーキ ４２ コントローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バトンを吊持する索条を巻き上げ，巻き
   戻しする索条昇降手段と、この索条昇降手段による索条
   の巻き上げ，巻き戻しの動作を制動する索条昇降制動手
   段と、上部手引ロープ用シーブおよび下部手引ロープ用
   シーブに張設された無端状の手引ロープと、この手引ロ
   ープの手引操作に制動を与える手引操作制動手段と、手
   引ロープの手引操作により回転するはずみ車と、手引ロ
   ープの移動速度および移動方向を検出する手引ロープ速
   度検出器と、バトンの昇降位置を検出するバトン位置検
   出器と、手引ロープ速度検出器の検出出力にもとづいて
   索条昇降手段の起動／停止および速度制御と索条昇降制
   動手段による制動制御とを実行させるとともにバトンが
   指定された目標位置に到達したことがバトン位置検出器
   により検出されるときに索条昇降制動手段および手引操
   作制動手段を制御してバトンをその目標位置に停止させ
   るコントローラとを備えたことを特徴とするバトン昇降
   装置。
2. 【請求項２】 手引操作制動手段が手引ロープの少なく
   とも手引操作開始当初には制動解放モードにあることを
   特徴とする請求項１のバトン昇降装置。
3. 【請求項３】 索条昇降手段および索条昇降制動手段が
   それぞれ電動モータおよび電磁ブレーキであることを特
   徴とする請求項１のバトン昇降装置。
4. 【請求項４】 索条昇降手段および索条昇降制動手段が
   それぞれ油圧モータおよび油圧ブレーキであることを特
   徴とする請求項１のバトン昇降装置。
5. 【請求項５】 コントローラがバトンが目標位置までの
   距離に対する所定の減速開始点に至ったときに予め設定
   された減速特性プログラムに従って索条昇降制動手段に
   よる制動制御を実行させることを特徴とする請求項１の
   バトン昇降装置。
6. 【請求項６】 減速特性プログラムにもとづく索条昇降
   制動手段による制動制御が手引ロープによる操作に優先
   して実行されることを特徴とする請求項５のバトン昇降
   装置。