特許 7537662 昇降移動補助装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】昇降移動補助装置

(51)【国際特許分類】

   B66D 1/46 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

B66D1/46 E

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020058500

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021155200

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000110022

【氏名又は名称】トーヨーコーケン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001890

【氏名又は名称】三和テッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110559

【弁理士】

【氏名又は名称】友野 英三

(72)【発明者】

【氏名】日隈 一臣

(72)【発明者】

【氏名】名取 一敏

(72)【発明者】

【氏名】川崎 伯晃

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 寛之

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５２７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０３９６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３１０７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２６３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７０６８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｄ １／００－ ５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を回転させるモータと、
一端が前記回転軸に取り付けられた懸吊ロープと、
前記モータの回転軸の回転方向と回転速度を制御し、前記モータに前記懸吊ロープの巻き取りと巻き出しとを行わせる制御装置と、
が設けられた装置本体を有し、
前記モータから前記懸吊ロープを懸垂させて下端を補助対象者に取り付け、前記補助対象者に上方に向く力を印加する、前記補助対象者が梯子を昇降移動するのを補助する昇降移動補助装置であって、
高所に懸架される重量検出装置と、
基準重量値と前記基準重量値よりも軽い不感下限値とが記憶された記憶装置と、
記憶ボタンを備え前記制御装置との間で通信可能なリモコン装置であって、前記記憶ボタンが押下されることによって前記制御装置が前記記憶装置に所定値を記憶させる、リモコン装置と
を有し、
前記基準重量値は、前記補助対象者が前記懸吊ロープを把持しつつ前記梯子の踏桟に乗った状態において前記記憶ボタンが押下されたときに前記重量検出装置によって検出された重量値であり、
前記重量検出装置に前記装置本体が懸吊され、前記重量検出装置によって前記装置本体の重量値と前記懸吊ロープに懸吊される重量値とを合計した検出重量値が検出され、前記検出重量値が前記不感下限値よりも軽いときには前記制御装置は前記回転軸の回転によって、前記補助対象者に上向きの加速度を印加する昇降移動補助装置。

【請求項2】

前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感下限値よりも軽いときには、前記制御装置によって、前記不感下限値と前記検出重量値との差の大きさに比例した大きさの目標上昇速度が決定され、前記補助対象者が前記目標上昇速度で上昇するように、前記補助対象者に上向きの加速度が印加される請求項１記載の昇降移動補助装置。

【請求項3】

前記制御装置によって、前記補助対象者には上向きの等加速度が印加される請求項２記載の昇降移動補助装置。

【請求項4】

前記記憶装置には最大上昇速度が記憶されており、決定された前記目標上昇速度の絶対値が前記最大上昇速度の絶対値よりも大きいときには、前記目標上昇速度は前記最大上昇速度にされる請求項２又は請求項３のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【請求項5】

前記記憶装置には、前記基準重量値よりも重い不感上限値が記憶され、
前記検出重量値が前記不感上限値よりも重いときには前記制御装置は前記回転軸の回転によって、前記補助対象者に下向きの加速度を印加する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【請求項6】

前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感上限値よりも重いときには前記制御装置によって、前記不感上限値と前記検出重量値との差の大きさに比例した大きさの目標下降速度が決定され、前記補助対象者が前記目標下降速度で下降するように、前記補助対象者に下向きの加速度が印加される請求項５記載の昇降移動補助装置。

【請求項7】

前記制御装置によって、前記補助対象者には下向きの等加速度が印加される請求項６記載の昇降移動補助装置。

【請求項8】

前記記憶装置には最大下降速度が記憶されており、決定された前記目標下降速度の絶対値が前記最大下降速度の絶対値よりも大きいときには、前記目標下降速度は前記最大下降速度にされる請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【請求項9】

前記装置本体と無線通信可能なリモコン装置を有し、
前記リモコン装置を操作すると、前記モータの回転を停止させることができる請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【請求項10】

前記モータの回転を停止させた状態で、リモコン装置を操作すると、前記制御装置は、前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記基準重量値として前記記憶装置に記憶される請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【請求項11】

前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感上限値と前記不感下限値の間の大きさの場合は、前記制御装置は前記懸吊ロープの巻き取りと巻き出しとを停止させる請求項５乃至請求項８のいずれか１項記載の昇降移動補助装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、梯子の昇降移動を容易にする技術であり、特に、不快感を無くし、安全感を高めた昇降移動補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄塔上等の高所で作業をするためには、鉄塔等に設けられた梯子を昇降移動する必要があり、従来より、梯子からの墜落を防止するために、色々な安全装置が開発されている。

【0003】

しかしながら法面の昇降移動を移動補助する装置は開発されているが、作業者が梯子を登るときに登るために必要な力を軽減する装置は見当たらない。

【0004】

荷物を昇降させるウィンチの巻き上げ速度と作業者の登る速度とは一致しないのでウィンチを昇降移動補助装置に用いることができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、梯子を登攀と降下する補助対象者を補助する昇降移動補助装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は、回転軸を回転させるモータと、一端が前記回転軸に取り付けられた懸吊ロープと、前記モータの回転軸の回転方向と回転速度を制御し、前記モータに前記懸吊ロープの巻き取りと巻き出しとを行わせる制御装置と、が設けられた装置本体を有し、前記モータから前記懸吊ロープを懸垂させて下端を補助対象者に取り付け、前記補助対象者に上方に向く力を印加する昇降移動補助装置であって、高所に懸架される重量検出装置と、基準重量値と前記基準重量値よりも軽い不感下限値とが記憶された記憶装置と、を有し、前記重量検出装置に前記装置本体が懸吊され、前記重量検出装置によって前記装置本体の重量値と前記懸吊ロープに懸吊される重量値とを合計した検出重量値が検出され、前記検出重量値が前記不感下限値よりも軽いときには前記制御装置は前記回転軸の回転によって、前記補助対象者に上向きの加速度を印加する昇降移動補助装置である。
本発明は、前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感下限値よりも軽いときには、前記制御装置によって、前記不感下限値と前記検出重量値との差の大きさに比例した大きさの目標上昇速度が決定され、前記補助対象者が前記目標上昇速度で上昇するように、前記補助対象者に上向きの加速度が印加されて移動速度が変更される昇降移動補助装置である。
本発明は、前記制御装置によって、前記補助対象者には上向きの等加速度が印加されて前記移動速度が変更される昇降移動補助装置である。
本発明は、前記記憶装置には最大上昇速度が記憶されており、決定された前記目標上昇速度の絶対値が前記最大上昇速度の絶対値よりも大きいときには、前記目標上昇速度は前記最大上昇速度にされる昇降移動補助装置である。
本発明は、前記記憶装置には、前記基準重量値よりも重い不感上限値が記憶され、前記検出重量値が前記不感上限値よりも重いときには前記制御装置は前記回転軸の回転によって、前記補助対象者に下向きの加速度を印加する昇降移動補助装置である。
本発明は、前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感上限値よりも重いときには前記制御装置によって、前記不感上限値と前記検出重量値との差の大きさに比例した大きさの目標下降速度が決定され、前記補助対象者が前記目標下降速度で下降するように、前記補助対象者に下向きの加速度が印加されて前記移動速度が変更される昇降移動補助装置である。
本発明は、前記制御装置によって、前記補助対象者には下向きの等加速度が印加されて前記移動速度が変更される昇降移動補助装置である。
本発明は、前記記憶装置には最大下降速度が記憶されており、決定された前記目標下降速度の絶対値が前記最大下降速度の絶対値よりも大きいときには、前記目標下降速度は前記最大下降速度にされる昇降移動補助装置である。
本発明は、前記装置本体と無線通信可能なリモコン装置を有し、前記リモコン装置を操作すると、前記モータの回転を停止させることができる昇降移動補助装置である。
本発明は、前記モータの回転を停止させた状態で、リモコン装置を操作すると、前記制御装置は、前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記基準重量値として前記記憶装置に記憶される昇降移動補助装置である。
本発明は、前記重量検出装置が検出した前記検出重量値が前記不感上限値と前記不感下限値の間の大きさの場合は、前記制御装置は前記懸吊ロープの巻き取りと巻き出しとを停止させる昇降移動補助装置である。

【発明の効果】

【0007】

補助対象者の登攀を補助することができる。また、補助対象者の降下を補助することができる。

【0008】

補助対象者が梯子上を早く移動するときには大きな力で補助対象者を補助し、補助対象者が梯子上をゆっくり移動するときは小さな力で補助対象者を補助するから、補助対象者が違和感なく移動することができる。

【0009】

補助対象者の移動速度が変化するときに、補助対象者の移動を等加速度で変化させると、補助対象者が違和感なく移動することができる。

【0010】

補助対象者の移動速度が変化するときに、目標移動速度を設定し、現状の移動速度を目標移動速度に変化させれば細かい振動が発生せず、補助対象者が不快になることはない。

【0011】

検出重量値が不感上限値と不感下限値の間の大きさの場合は、懸吊ワイヤーの巻き取りと巻き出しとを停止させると補助対象者は梯子上で小さな力で静止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の昇降移動補助装置を説明するための図

【図2】設定モードを説明するための図

【図3】本発明の昇降移動補助装置の回路ブロック図

【図4】リモコンを説明するための図

【図5】差重量と目標上昇速度と目標下降速度との関係を説明するためのグラフ

【図6】上側：差重量の経時変化を示すグラフ 下側：目標上昇速度と補助対象者の上昇速度との経時変化を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜装置の概要＞
図１を参照し、符号２は本発明の一例の昇降移動補助装置であり、重量検出装置１１と装置本体９とを有している。符号２３は不図示の鉄塔の一部によって構成される支持体であり、鉄塔は、地面上に堅固に設置されているものとする。

【0014】

この支持体２３は高所に位置しており、重量検出装置１１が懸架されている。
装置本体９は重量検出装置１１に懸吊され、装置本体９の重量は重量検出装置１１によって検出されるように構成されている。

【0015】

装置本体９は、上側フック１２と、上側フック１２に取り付けられた筺体１０とを有しており、筺体１０は上側フック１２によって重量検出装置１１に懸吊されている。

【0016】

筺体１０には、モータ１３と制御装置１７とが設けられている。図１では、制御装置１７の筺体が示されており、筺体の内部に電子回路である制御装置１７が配置されている。

【0017】

モータ１３は回転軸１５を有しており、供給された電力によって回転軸１５を順逆いずれの方向にも回転させる。

【0018】

モータ１３の回転軸１５には、懸吊ロープ１４の一端が取り付けられており懸吊ロープ１４はモータ１３から垂下されている。

【0019】

モータ１３によって回転軸１５が所定方向に回転すると、懸吊ロープ１４はモータ１３に巻き取られ、回転軸１５が逆方向に回転すると、巻き取られた懸吊ロープ１４はモータ１３から巻き出される。

【0020】

垂下された懸吊ロープ１４の下端には取付具２６が設けられており、取付具２６には下側フック１８が取り付けられている。取付具２６は懸吊ロープ１４に固定されており、その結果、下側フック１８は、懸吊ロープ１４によって鉛直に懸吊されており、懸吊ロープ１４が巻き取られると下側フック１８は上方に移動し、懸吊ロープ１４が巻き出されると、下側フック１８は下方に移動する。

【0021】

図２を参照し、符号５は、昇降移動補助装置２によって昇降移動を補助すべき補助対象者であり、補助対象者５には、ハーネス２５が脱落しないように装着されている。

【0022】

下側フック１８は、ハーネス２５に取り付けられた連結ロープ２０と連結されており、補助対象者５と懸吊ロープ１４との間は補助対象者５の意思に反して分離されないようになっている。

【0023】

図３は、昇降移動補助装置２の回路ブロック図である。
装置本体９の内部には、制御装置１７に接続された本体側無線送受信機２２が配置されている。

【0024】

図４の符号５０はリモコン装置であり、リモコン装置５０の内部にはリモコン側無線送受信機が内蔵されている。リモコン装置５０と本体側無線送受信機２２とは無線通信可能で有り、ここでは無線通信状態によって通信されているものとする。

【0025】

リモコン装置５０には、開始ボタン５２と、停止ボタン５３、記憶ボタン５４と、昇降ボタン５５とが設けられている。

【0026】

これらボタン５２～５５が押下されると、押下されたボタンの種類と押下回数や押下時間等の操作結果を示す信号がリモコン側無線送受信機から無線送信される。

【0027】

無線送信された信号は本体側無線送受信機２２によって受信され、受信した操作信号は本体側無線送受信機２２から制御装置１７に有線送信される。

【0028】

重量検出装置１１は、アンプ１６を介して制御装置１７に電気的に接続されており、重量検出装置１１が検出した重量値を示す信号はアンプ１６に有線送信され、アンプ１６によって増幅され制御装置１７に有線送信されている。アンプ１６は重量検出装置１１から離間した位置に配置されており、図１中の符号１９は重量検出装置１１とアンプ１６とを電気的に接続して信号を伝送させる信号線である。

【0029】

＜設定モード＞
図２の符号３０は梯子であり、梯子３０は、平行に配置された二本の支柱３１ａ、３１ｂの間に、複数の踏桟３２が、支柱３１ａ、３１ｂとは垂直に等間隔に配置されている。踏桟３２の両端は、それぞれ支柱３１ａ、３１ｂに固定されている。

【0030】

梯子３０は、上述した鉄塔に固定されており、補助対象者５は、この梯子３０を登攀して高所で作業した後、降下する。

【0031】

昇降移動補助装置２による補助を受けながら登攀、降下するために、先ず、補助対象者５は、梯子３０の下方の踏桟３２に足を乗せた状態で昇降ボタン５５のうちの上方ボタン５５ａ又は下降ボタン５５ｂとを押下し、下側フック１８を昇降移動させて、懸吊ロープ１４や連結ロープ２０がたるまない位置に配置させた状態でリモコン装置５０の停止ボタン５３を押下し、制御装置１７にモータ１３の動作を停止させる。

【0032】

モータ１３が停止した状態では懸吊ロープ１４は巻き取りと巻き出しとがされず、静止するようになっており、補助対象者５は、両手又は片手で懸吊ロープ１４を把持した状態で梯子３０の踏桟３２に乗り、補助対象者５の体重の一部を懸吊ロープ１４に懸吊させ、体重の残りの部分は梯子３０によって支持させる。

【0033】

この状態では、重量検出装置１１によって、懸吊ロープ１４を下向きに引く補助対象者５の体重の一部が重量値として検出され、制御装置１７に入力されている。

【0034】

ここで、重量検出装置１１が検出する重量値である検出重量値Ｗａは、装置本体９の重量値である装置本体重量値Ｗｈと、懸吊ロープ１４に懸吊された重量である懸吊重量値Ｗｍとを加算した値であり、次式で表される。
Ｗａ＝Ｗｈ＋Ｗｍ

【0035】

制御装置１７には、記憶装置２１が接続されている。
補助対象者５がリモコン装置５０の記憶ボタン５４を押下すると、制御装置１７は、記憶ボタン５４を押下したときの検出重量値Ｗａを基準重量値Ｗｒとして記憶装置２１に記憶させる。

【0036】

検出重量値Ｗａから装置本体重量値Ｗｈを差し引いた値が、基準重量値Ｗｒを記憶したときの懸吊重量値Ｗｍになる。

【0037】

装置本体重量値Ｗｈは予め測定されており、記憶装置２１に記憶されている。補助作業が行われるときには装置本体重量値Ｗｈには変化が無いから、制御装置１７は、基準重量値Ｗｒから装置本体重量値Ｗｈを差し引き、得られた懸吊重量値Ｗｍを設定重量値Ｗｋとして記憶装置２１に記憶させる。設定重量値Ｗｋは、記憶ボタン５４が押下されたときの懸吊対象者５の体重の一部である。

【0038】

基準重量値Ｗｒは、設定重量値Ｗｋと装置本体９の装置本体重量値Ｗｈとを加算した値であり、次式で表すことができる。
Ｗｒ＝Ｗｈ＋Ｗｋ

【0039】

次いで、補助対象者５はリモコン装置５０の開始ボタン５２を押下して設定モードを終了させ、モータ１３の停止を解除する。

【0040】

昇降移動補助装置２は、検出重量値Ｗａの大きさにより、補助対象者５が梯子３０を用いた昇降移動を補助する上昇モード、下降モード又は静止モードに移行する。

【0041】

＜上昇モード、下降モード、静止モード＞
設定モードが終了すると、モータ１３は、回転軸１５に懸吊ロープ１４を巻き取る方向の回転力を印加する。懸吊ロープ１４が巻き取られる力を巻取力と呼ぶと、巻取力は懸吊ロープ１４に上向きの力を印加する。巻取力の大きさは、制御装置１７によって制御されている。

【0042】

昇降移動補助装置２の動作には、設定モードの他、上昇モードと下降モードと静止モードとが設けられており、昇降移動補助装置２は、それら三個のモードのうちのいずれかのモードで動作する。

【0043】

記憶装置２１には、基準重量値Ｗｒよりも軽い不感下限値Ｗlowerと、基準重量値Ｗｒよりも重い不感上限値Ｗupperとが記憶されており、検出重量値Ｗａが不感下限値Ｗlowerよりも軽い場合は上昇モードとなって、制御装置１７は、懸吊重量値Ｗｍによる下向きの力よりも大きな上向きの力をモータ１３に発生させ、懸吊ロープ１４に印加すると、上向きの力と懸吊重量値Ｗｍによる下向きの力との差は上向きの上昇力となり、上昇力は登攀移動中の補助対象者５を補助し、登攀が楽になる。

【0044】

反対に、検出重量値Ｗａが不感上限値Ｗupperよりも大きい場合には下降モードになって、制御装置１７は懸吊重量値Ｗｍによる下向きの力よりも小さな上向きの力をモータ１３に発生させ、懸吊ロープ１４に印加させる。その結果、懸吊重量値Ｗｍによる下向きの力と上向きの力との差は下向きの下降力となって懸吊対象者５に印加されたことになり、下降力は梯子３０を降下移動する補助対象者５への補助となり、降下が楽になる。

【0045】

検出重量値Ｗａが不感下限値Ｗlower以上であって且つ不感上限値Ｗupper以下の場合には静止モードになって、制御装置１７はモータ１３に懸吊重量値Ｗｍと同じ大きさの上向きの力を発生させて懸吊ロープ１４に印加させる。検出重量値Ｗａによる下向きの力とモータ１３による上向きの力とは等しくなるから懸吊ロープ１４は静止し、補助対象者５も梯子３０と懸吊ロープ１４とに支えられながら静止することができる。

【0046】

懸吊重量値Ｗｍと同じ大きさではなく基準重量値Ｗｒを懸吊する上向きの力を懸吊ロープ１４に印加するようにしてもよい。

【0047】

補助対象者５は、梯子３０から落下しないように梯子３０の踏桟３２や支柱３１ａ、３１ｂ等を把持しながら、踏桟３２に足を乗せて静止しており、懸吊ロープ１４には補助対象者５の体重の一部は懸吊ロープ１４に印加され、残りの重量が梯子３０によって支持されている。

【0048】

開始ボタン５２が押下されたときには、モータ１３は、設定重量値Ｗｋと同じ大きさの上向きの力を懸吊ロープ１４に印加させており、懸吊ロープ１４によって設定重量値Ｗｋを支持するように動作している。

【0049】

補助対象者５は記憶ボタン５４を押下したときと同様の姿勢にあるものとすると、懸吊ロープ１４には、設定重量値Ｗｋと同じか又は設定重量値Ｗｋに近い重量値が印加されており、このときの検出重量値Ｗａは不感下限値Ｗlower以上であって且つ不感上限値Ｗupper以下であるから懸吊ロープ１４と補助対象者５とは静止される。

【0050】

このような静止状態から補助対象者５が梯子３０の登攀を開始した場合は、補助対象者５の上昇に伴って下側フック１８と懸吊ロープ１４とは上方に押し上げられて懸吊ロープ１４は巻き取られる。

【0051】

巻き取りが発生すると、検出重量値Ｗａは基準重量値Ｗｒよりも軽い値になり、登攀する速度が大きくなって検出重量値Ｗａが不感下限値Ｗlowerよりも軽くなると、昇降移動補助装置２は上昇モードになって補助対象者５には上昇力が印加される。

【0052】

他方、補助対象者５が梯子３０の降下を開始すると、補助対象者５の降下に伴って下側フック１８は下方に引かれ、懸吊ロープ１４は巻き出される。

【0053】

巻き出しが発生すると、検出重量値Ｗａは基準重量値Ｗｒよりも重い値になり、降下する速度が大きくなって検出重量値Ｗａが不感上限値Ｗupperよりも重くなると、昇降移動補助装置２は下降モードになって補助対象者５には下降力が印加される。

【0054】

＜移動速度＞
次に、補助対象者５の上昇速度と下降速度について説明する。

【0055】

不感下限値Ｗlowerと基準重量値Ｗｒとの差を上昇時不感帯荷重Ｗ１(Ｗ１＝Ｗｒ－Ｗlower＞０)とし、不感上限値Ｗupperと基準重量値Ｗｒとの差を下降時不感帯荷重Ｗ２(Ｗ２＝Ｗｒ－Ｗupper＜０)とする。また、検出重量値Ｗａと基準重量値Ｗｒとの間の差を差重量ΔＷ（ΔＷ＝Ｗｒ－Ｗａ）とする。

【0056】

検出重量値Ｗａが不感下限値Ｗlowerよりも軽い場合(Ｗａ＜Ｗlower)は、補助対象者５に上昇力が印加される場合であり、差重量ΔＷは、正であって(０＜ΔＷ)上昇時不感帯荷重Ｗ１よりも大きくなる（Ｗ１＜ΔＷ）。

【0057】

検出重量値Ｗａが不感上限値Ｗupperよりも重い場合(Ｗupper＜Ｗａ)は、補助対象者５に下降力が印加される場合であり、差速度ΔＷは、負であって(ΔＷ＜０)、下降時不感帯荷重Ｗ２よりも小さくなる（ΔＷ＜Ｗ２）。

【0058】

上昇力が継続して補助対象者５に印加される場合は補助対象者５は上方に加速され、補助対象者５の上向きの上昇速度Ｖｘ１(＞０)は次第に大きくなる。

【0059】

逆に、下降力が継続して補助対象者５に印加される場合は補助対象者５は下方に加速され、補助対象者５の下向きの下降速度Ｖｘ２(＜０)は次第に大きくなる。

【0060】

記憶装置２１には、上昇速度Ｖｔ１の最大値である最大上昇速度Ｖmax１(＞０)と、下降速度Ｖｔ２の最大値である最大下降速度Ｖmax２(＜０)とが記憶されている。

【0061】

回転軸１５の回転方向と回転速度とは、モータ１３に内蔵されたセンサーによって検出され、制御装置１７によって補助対象者５の上昇速度と下降速度とが求められている。懸吊ロープ１４の移動方向と移動速度を検出するセンサーを設けて、制御装置１７が補助対象者５の上昇速度と下降速度とを求めてもよい。

【0062】

重量検出装置１１は、一秒間に十回以上の頻度で検出重量値Ｗａを検出し、制御装置１７に出力しており、制御装置１７は入力された検出重量値Ｗａから差重量ΔＷを求めている。差重量ΔＷの符号により、制御装置１７は、補助対象者５が、上昇と下降のいずれの方向に移動中かを求めることができる。

【0063】

上昇モードでは、補助対象者５は、目標上昇速度Ｖｔ１(＞０)で上昇するように加減速され、下降モードでは、補助対象者５は目標下降速度Ｖｔ２(＜０)で移動するように加減速される。

【0064】

目標上昇速度Ｖｔ１と目標下降速度Ｖｔ２とは、差重量ΔＷの大きさに従って決定されており、ここで、目標上昇速度Ｖｔ１が最大上昇速度Ｖmax１に設定されるときの差重量ΔＷの値をＷ３(＞０)とし、目標下降速度Ｖｔ２が最大下降速度Ｖｔ１に設定されるときの差重量ΔＷの値をＷ４(＜０)とすると、検出重量値Ｗａが制御装置１７に入力されたときに、上昇モードでは、下記(１)式によって差重量ΔＷに応じて目標上昇速度Ｖｔ１が決定され、また、上昇モードでは、下記(２)式によって差重量ΔＷに応じて目標下降速度Ｖｔ２が決定される。

【0065】

Ｖｔ１＝Ｖmax１×(ΔＷ－Ｗ１)／(Ｗ３－Ｗ１)……(１)
Ｖｔ２＝Ｖmax２×(ΔＷ－Ｗ２)／(Ｗ４－Ｗ２)……(２)
図５は、差重量ΔＷと移動速度との関係を示すグラフである。

【0066】

補助対象者５が、上昇速度Ｖｘ１又は下降速度Ｖｘ２で現在移動中であるものとすると、上昇速度Ｖｘ１又は下降速度Ｖｘ２が、目標上昇速度Ｖｔ１又は目標下降速度Ｖｔ２と等しくなるように、補助対象者５に、上向きの一定加速度又は下向きの一定加速度が印加されて上昇速度Ｖｘ１又は下降速度Ｖｘ２の大きさが変化するようになっており、補助対象者５の移動速度が、目標上昇速度Ｖｔ１又は目標下降速度Ｖｔ２と等しくなると、補助対象者５は目標上昇速度Ｖｔ１又は目標下降速度Ｖｔ２で等速移動するようになる。

【0067】

なお、補助対象者５が上方に向けて加速移動しているときに速度差ΔＷの符号が反転し、下向きの移動に変更する場合は、下向きの等加速度が印加され、例えば上昇速度Ｖｘ１が減速されてゼロになった後、下方への移動が開始され、そして下降速度Ｖｘ２の値が増加して目標下降速度Ｖｔ２に等しくなると等速移動する。

【0068】

補助対象者５が下方に向けて加速移動しているときに速度差ΔＷの符号が反転し、上向きの移動に変更される場合は、上向きの等加速度が印加され、例えば、下降速度Ｖｘ２が減速されてゼロになった後、上方への移動を開始し、上昇速度Ｖｘ１の値が増加し、目標上昇速度Ｖｔ１に等しくなると等速移動する。

【0069】

図６は、差重量ΔＷと、目標上昇速度Ｖｔ１と、補助対象者５の上昇速度Ｖｘ１との経時変化の関係を示すグラフである。

【0070】

この図６では、初期状態では、差重量ΔＷが上昇時不感帯荷重Ｗ１よりも小さく、目標上昇速度Ｖｔ１はゼロであり、また、補助対象者５は静止しており、補助対象者５の上昇速度Ｖｘ１もゼロである。

【0071】

時間が経過して差重量ΔＷが次第に増加し、第一の時刻ｔ₁になると差重量ΔＷが上昇時不感帯荷重Ｗ１よりも大きくなり、目標上昇速度Ｖｔ１が決定され、補助対象者５には所定の加速度が印加され、目標上昇速度Ｖｔ１よりも遅い上昇速度Ｖｘ１で上昇を開始する。

【0072】

第一時刻ｔ₁の後、差重量ΔＷは増加し、差重量ΔＷの増加に伴って目標上昇速度Ｖｔ１と上昇速度Ｖｘ１とが増加し、第二時刻ｔ₂において差重量ΔＷが減少を開始すると、目標上昇速度Ｖｔ１は第二時刻ｔ₂から減少を開始するが、上昇速度Ｖｘ１は、目標上昇速度Ｖｔ１よりも小さいので、第二時刻ｔ₂の後も増加を維持する。上昇速度Ｖｘ１は第二時刻ｔ₂の前後で等加速度で増加している。

【0073】

上昇速度Ｖｘ１と目標上昇速度Ｖｔ１とが等しくなった時刻を第三時刻ｔ₃とすると、第三時刻ｔ₃後は目標上昇速度Ｖｔ１が上昇速度Ｖｘ１よりも小さくなるから、上昇速度Ｖｘ１は第三時刻ｔ₃から減少を開始する。

【0074】

第四時刻ｔ₄において、差重量ΔＷが減少から増加に転じると、目標上昇速度Ｖｔ１も第四時刻ｔ₄において減少から増加に転じるが、上昇速度Ｖｘ１は第四時刻ｔ₄では目標上昇速度Ｖｔ１よりも大きいので減少が維持される。

【0075】

第五時刻ｔ₅において、上昇速度Ｖｘ１と目標上昇速度Ｖｔ１とが等しくなるとすると、第五時刻ｔ₅後では、上昇速度Ｖｘ１は増加中の目標上昇速度Ｖｔ１よりも小さくなるので、上昇速度Ｖｘ１は増加に転じる。

【0076】

このように目標上昇速度Ｖｔ１と上昇速度Ｖｘ１とは変化しており、第六時刻ｔ₆において差重量ΔＷが上昇時不感帯荷重Ｗ１以下になると、目標上昇速度Ｖｔ１はゼロになるが、上昇速度Ｖｘ１はゼロになっていないので減少して第六時刻ｔ₆よりも遅い第七時刻ｔ₇においてゼロになる。

【0077】

差重量ΔＷと、目標下降速度Ｖｔ２と、補助対象者５の下降速度Ｖｘ１との経時変化も同じ関係にある。

【0078】

ここで、増加から減少に転じ、又は減少から増加に転じることを増減の反転と呼ぶと、差重量ΔＷの増減の反転によって、目標上昇速度Ｖｔ１又は目標下降速度Ｖｔ２は、直ちに増減を反転させ、それに対し、上昇速度Ｖｘ１と下降速度Ｖｘ２の増減の反転は、目標上昇速度Ｖｔ１と目標下降速度Ｖｔ２との増減の反転に遅れる。

【0079】

従って、差重量ΔＷの増減が反転しても、直ちに上昇速度Ｖｘ１や下降速度Ｖｘ２は反転せず、現状を維持するようになっており、上昇速度Ｖｘ１や下降速度Ｖｘ２が短時間で繰り返し反転することによる振動は生じないようになっている。

【0080】

なお、上記上昇時不感帯荷重Ｗ１と、下降時不感帯荷重Ｗ２の絶対値は５ｋｇ程度が適当である。また、懸吊ロープ１４にはたるみが無く、補助対象者５の移動速度(上昇速度又は下降速度)は、回転軸１５の回転速度の定数倍の値になっているものとする。

【符号の説明】

【0081】

２……昇降移動補助装置
９……装置本体
１１……重量検出装置
１３……モータ
１４……懸吊ロープ
１７……制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】