CN1787764A - 用于驱动可运动的家具部分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过一个尤其是电的驱动装置驱动一个可运动的家具部分尤其是抽屉的方法，其中，至少沿由可运动的家具部分(2)要经过的行程(S)的一个区段(S₂)，将由驱动装置(3)施加到可运动的家具部分(2)上的力调整到一个预定的值。

Description

用于驱动可运动的家具部分的方法

技术领域

本发明涉及一种用于通过一个尤其是电的驱动装置驱动一个可运动的家具部分尤其是抽屉的方法。

背景技术

在可运动的家具部分的情况下，显著增大了在非驱动式可运动的家具部分中本已存在的对使用者伤害的危险或可运动的家具部分由于与处在可运动的家具部分开启行程中的物体碰撞导致可运动的家具部分损坏的危险。因此在先有技术中试图采取各种安全措施消除这种危险，这些措施全都有增大家具结构性费用和提高家具生产成本的缺点。

发明内容

本发明的目的是创造一种用于驱动可运动的家具部分的方法，这种方法克服了这些缺点。

按本发明为达到此目的采取的措施是，至少沿由可运动的家具部分要经过的行程的一个区段，将由驱动装置施加到可运动的家具部分上的力调整到一个预定的值。因此一方面可以通过调整立即探测出由于可运动的家具部分与物体碰撞引起的力与预定值的偏离，以及另一方面与先有技术不同，在发生碰撞时可以使所述的力不增大，因为实际上它已被调整为预定的值。

在先有技术中驱动式可运动的家具部分另一个缺点是，可运动的家具部分的速度一般而论只能受限地由使用者规定。即使可以从一些预定的额定速度中作出选择，则也是以非常不直观的方式要通过操纵开关元件实现。

因此，优选地如此选择力的预定值，即，使所述的值正好补偿阻止可运动的家具部分运动的力，例如摩擦力，并由此导致可运动的家具部分恒定的速度。因此可运动的家具部分就好象是无摩擦地支承着。

这优选地在克服可运动的家具部分的惯性后进行，也就是在可运动的家具部分从静止加速到一个预定的速度后实施。例如，驱动装置可以在由可运动的家具部分经过的全部行程中这一个区段上进行转速调整。在这里它可例如涉及处于可运动的家具部分关闭的终端位置前和/或打开的终端位置前的一个区段。因此，在这种情况下在终端位置附近通过转速调整实现可运动的家具部分的加速和/或制动。

出自于安全的原因，可运动的家具部分在结束起初的加速阶段后达到的速度应选择得如此小，使得在这一速度下因碰撞引起的损伤最小或为零。

也就是说，可运动的家具部分在结束初始的加速阶段后达到的速度，只要没有使用者施加外部干预或发生碰撞便保持不变。对于使用者而言得到一个非驱动式的可运动家具部分的印象，尽管驱动装置始终处于激活状态。

采用驱动装置的这种电子脱开，既达到可运动的家具部分简单的可操作性又达到提高安全性。

因为由驱动装置施加在可运动的家具部分上的力正好补偿阻止可运动的家具部分运动的力，所以使用者可以通过在可运动的家具部分上手动地加力(例如施加拉力或压力)规定他所期望的速度。在这种情况下他不受预定的选择束缚，可以选择任何速度。当然可以预定一个最大可选择的速度，亦即在考虑到安全的情况下确定可以选择的速度。

因为可运动的家具部分的速度可由使用者自由选择，因此对于他不存在由于家具部分运动过快而导致伤害的危险。

还可以规定，由驱动装置施加的力小于阻力，优选地零牛顿(N)，也就是说可运动的家具部分在经过一个由驱动力与阻力及其质量之间的差值决定的距离后进入静止状态。然后为了使可运动的家具部分加速使用者必须手操纵。

当然也可以规定，不实施可运动的家具部分的初始加速，也就是说在由可运动的家具部分经过的全部距离，可运动的家具部分必须由使用者手动(hndisch)运动。

这些实施例的意图是，对于使用者而言，在可能的初始加速阶段后尽管驱动装置处于激活状态，但不发生进一步驱动可运动的家具部分的现象。换句话说驱动装置已电子脱开，但结构上仍始终与可运动的家具部分连接，因此在必要时，亦即在发生碰撞时，可以立即制动可运动的家具部分。

即使发生可运动的家具部分与一物体碰撞，按本发明的驱动装置的电子脱开与在初始的加速阶段后简单地切断驱动装置相比是有利的，因为驱动装置立即，亦即没有在先有技术中通过接通驱动装置引起的时间延迟地，对检测到的碰撞作出反应。

按本发明的一种特别优选的实施形式规定，通过调整供给驱动装置的电流实施将力调整为预定值，在这里电流强度通过调整施加在驱动装置上的端电压确定。按此实施例，碰撞的识别可实现如下：

由调节回路识别通过碰撞引起的电流强度的瞬时上升，于是调节回路回调电流强度。这通过降低端电压实现。若端电压降到预定的或可预定的值以下，则将此判断为碰撞。现在可以采取适当的措施，例如实施制动可运动的家具部分。

碰撞识别例如也可以通过监测可运动的家具部分的速度或测量输入驱动装置的电流或电压进行。例如，可能检测到输入驱动装置的电流上升，这归因于驱动装置试图克服在可运动的家具部分与碰撞物体之间产生的力。也可能监测到驱动装置端电压的下降，这归因于在碰撞时可运动的家具部分的速度并因而电压的突然降低。

也可以监测可运动的家具部分沿开启行程在规定的时间内是否达到预定的位置，尽管这种方法有反应时间非常缓慢的缺点。无论如何可以在可运动的家具部分与一物体碰撞后立即采取恰当的措施，例如使可运动的家具部分停顿或使可运动的家具部分少量后移。

当可运动的家具部分有变化的质量时，例如充填程度改变的抽屉，可以这样来确定由驱动装置为了克服阻止可运动的家具部分运动的力所应施加的力，即，使可运动的家具部分沿一个短的区段，例如15毫米，以恒速运动并确定为此所需要的力。

若规定通过调整输入驱动装置的电流实施将力调整为预定的值，以及电流强度通过调整施加在驱动装置上的端电压决定，则为速度恒定所需要的电流强度的确定也可以以这样的方式进行，即，使可运动的家具部分调整转速地加速到此速度并在达到所述速度时测量在此时刻存在的电流强度。在接着的区段上在可运动的家具部分被一个调整到预定值的力驱动期间，向驱动装置输入例如通过规定恰当的端电压确定的驱动装置电流强度。

也可以规定，由驱动装置施加的力的预定值导致可运动的家具部分加速。这尤其当要由可运动的家具部分经过长的行程时为了缩短为此所需的时间是有利的。若造成的加速度不过大时，始终大体给人一种非驱动式家具部分的印象。无论如何这全面满足了有利的安全性要求。

为了简化结构可以规定，力的确定直接在驱动装置内进行。在这方面可以涉及测量输入驱动装置的电流强度，它直接正比于由驱动装置施加的扭矩。扭矩按已知的方式与施加在可运动的家具部分上的力相联系。

若驱动装置在可运动的家具部分上力的施加例如通过一个传动装置进行，此传动装置驱动半径r的滚轮，以及滚轮通过一条借助它导引的钢索或齿形皮带驱动可运动的家具部分，则扭矩M由下列公式得出

M＝Γ·C·I

式中I是输入驱动装置的电流，Γ是传动装置的传动比，以及C是机器常数。由此由已知的公式

F＝M/r

得出施加在钢索或齿形皮带上并因而施加在可运动的家具部分上的力。

确定由驱动装置施加在可运动的家具部分上的力也可以通过机械式的力传感器或通过机械式的扭矩传感器实现。若力的确定规定通过电流测量装置，则电流测量装置当然必须不设置在驱动装置内。

附图说明

下面借助对附图的说明给出本发明的其他优点和详情。其中：

图1至3家具的实施例，其中以不同的方式实现按本发明的方法；

图4a-d至6a、6b按本发明的方法不同实施形式的可运动的家具部分的电流强度和速度与时间的关系；

图7a-d可运动的家具部分与一物体碰撞的示意图以及输入驱动装置的电流强度和可运动的家具部分的速度与时间的关系；以及

图8a、8b在作为范例的打开和关闭过程中可运动的家具部分的速度与时间的关系。

具体实施方式

图1示意表示具有多个可运动的家具部分2的家具1，其中表示最上面的家具部分2已抽出。在详图中还可看出在本实施例中为电动机的驱动装置3以及滚轮9和在滚轮上导引的齿形皮带10。驱动装置3驱动滚轮9继而驱动齿形皮带10。通过齿形皮带10按已知的方式运动可运动的家具部分2。在图1所示的实施例中，驱动装置3包括一个图中未表示的电流测量装置，用于按本发明的规定确定由驱动装置3施加在可运动的家具部分2上的力。

图2所示的实施例与图1的实施例的区别在于，确定所述的力不是通过一个组合在驱动装置3内的电流测量装置，而是借助一个与齿形皮带10接触的机械式力传感器4进行。为了便于看清，只表示了驱动装置3、滚轮9、齿形皮带10、边框8以及机械式力传感器4。为了更清楚看到滚轮9，驱动装置3与滚轮分离地表示。

在图3所示的实施例中采用扭矩传感器5确定所述的力。为了看得清楚起见，只表示了驱动装置3、滚轮9、齿形皮带10、边框8以及机械式力传感器4。为了更清楚看到滚轮9和扭矩传感器5，驱动装置3与它们分离地表示。

图4a和4b借助输入驱动装置3的电流强度I或可运动的家具部分2的速度v与从激活驱动装置3起经过的时间t的关系，表示按本发明的用于驱动可运动的家具部分2的方法的实施例。

在可运动的家具部分2经过处于关闭的终端位置前的区段S₁的第一个时间段t₁期间，进行驱动装置3的转速调整，使可运动的家具部分2从静止状态到加速状态。因此在时间段t₁期间增大输入驱动装置2的电流强度I，其结果是如图4b所示导致提高可运动的家具部分2的速度。

在时间段t₁期满后，现在将由驱动装置3施加在可运动的家具部分2上的力调整到一个预定值。在本实施例中这通过在时间段t₂期间将电流强度I调整到预定值I₀实现，在此时间段t₂内，可运动的家具部分2在不发生碰撞的情况下以恒定的速度v₀经过区段S₂。在这里，电流强度I通过施加在驱动装置3上的端电压预定值调整。

在时间段t₂期满后，可运动的家具部分2到达其打开的终端位置附近，这例如可以由图中未表示的传感器检测到。

为了制动可运动的家具部分2，在时间段t₃期间，如图4a中所表示的那样，再次进行驱动装置3的转速调整。这导致在图4b中表示的速度曲线。在全部时间t₁+t₂+t₃期满后，可运动的家具部分2在不发生碰撞的情况下处于其打开的终端位置。

图4c和4d表示与图4a和4b不同的实施例，它在时间段t_A和t_B由一位图中未表示的使用者实施手动干预。

在时间段t_A期间使用者在可运动的家具部分2上施加压力，由此使其速度v₀降到较低的值v_A。因为驱动装置3补偿了阻碍可运动的家具部分2运动的力，所以可运动的家具部分2以比较低的速度v_A均匀地继续运动。

在时间段t_B期间使用者在可运动的家具部分2上施加拉力，由此使其速度v_A提高到较高的值v_B。因为驱动装置3补偿了阻碍可运动的家具部分2运动的力，所以可运动的家具部分2以此较高的速度v_B均匀地继续运动。

图5a和5b表示按本发明的方法另一种实施例，它与图4a和4b中所示实施例的区别在于选择了一个较大的偏置量I₀(也就是与零不同的电流强度I)。因此，可运动的家具部分2在经过区段S₂的时间段t₂期间经历加速过程。

在图6a和6b中表示的按本发明的实施例与前面那些实施例的区别在于，在第一时间段t₁后电流强度I调整到值0，所以由驱动装置3施加在可运动的家具部分2上的力也调整为值0N。在此过程中驱动装置保持激活。如图6b所示，可运动的家具部分2在时间段t₂期间在摩擦力影响下慢慢停了下来以及保持在一个处于关闭和打开的终端位置之间的位置上不动。

图7a至7d针对可运动的家具部分2与物体7发生碰撞的情况表示按本发明方法的一种实施例。

如图7c所示，电流强度I经过在此期间实施转速调整的时间段t₁后被调整到值I₀，此时可运动的家具部分2保持恒定的速度v₀(图7d)。在时间t_C发生如图7a或7b中表示的可运动的家具部分2与示意表示的物体7碰撞，如图7c所示这导致电流强度I瞬时从值I₀上升。在这里，上升的量和持续时间均非常夸张地表示。电流强度I于是通过降低施加在驱动装置3上的端电压回调。此时端电压低于一个预定的值，由此判断发生了碰撞。对此的反应是立即通过驱动装置3促使可运动的家具部分2制动，从而将碰撞时产生的损伤降到最低程度。这通过一种已知的端电压极性的反向实现。

图8a举例表示打开过程。

在t₀与t₁之间的时间内进行转速调整地加速。在时刻t₀，测量由使用者抽拉引起的可运动的家具部分2的速度值v₀。在本实施例中，加速度a₀采用值为a₀＝1.5m/s²。可运动的家具部分2一直加速到在时间t₁达到最小速度值v₁(此处v₁＝0.12m/s)。

若已达到最小速度，测量电动机电流并转换为电流强度的调整(相应于扭矩M)。在这里，测得的电流强度值I用作电流调整的额定值I₀。

若在此运动过程中摩擦力改变(例如由于装载量减少或通过可运动的家具部分2导向系统与行程有关的控制和锁闭装置)，当电动机扭矩M恒定时使可运动的家具部分2加速或减速。

为了使可运动的家具部分2不因摩擦力改变过快或过慢，不仅监测最小速度值v_12.min，而且监测最大速度值v_12.max(此处v_12.min＝0.2m/s，v_12.max＝0.25m/s)。在高于或低于极限值时，增量式(例如每2ms增量为ΔI＝15.6mA)降低或提高电动机电流I的额定值I₀，直至达到一个在极限值之间的速度。

电流增量ΔI在这里为ΔI＝15.6mA。这相当于力增量ΔF为ΔF＝0.4N。电流强度的最大值I_12.max和相关的力F_12.max为I_12.max＝530mA和F_12.max＝14N。最小值为I_12.min＝340mA和F_12.min＝9N。

若可运动的家具部分2在时间t₂达到离终端止挡的预定距离Δs，则测量速度v₂以及通过a₂＝v₂ ²/Δ(s2)确定需要的减速度a₂，由此使可运动的家具部分2安全地在终端位置前逐渐停止。例如Δs可以为Δs＝130mm。在计算出a₂后，从电流强度I的调整转换为转速的调整(速度的额定值对应于减速度减小)。

若在t₃时达到最小打开速度，则可运动的家具部分2以此速度(在这里是v₃＝0.065m/s)一直运动到终端止挡。

图8b表示与图8a所示之打开过程类似的关闭过程。为了安全起见，速度选择得小一些以及制动距离选择得大一些。

在时间t₀测量速度v₀。加速度a₀为a₀＝1.4m/s²。速度v₁为v₁＝0.68m/s。

在时间t₁选择速度最小值v_12.min＝0.12m/s而选择速度最大值v_12.max＝0.125m/s。

在这里电流增量ΔI为ΔI＝15.6mA。这对应于力的增量ΔF为ΔF＝0.4N。最大允许的电流强度I_12.max和相关的在可运动的家具部分2上最大的力F_12.max为I_12.max＝690mA和F_12.max＝18N。它们的最小值为I_12.min＝330mA和F₁₂＝9N。

在时间t₂(Δs＝160mm)测量速度v₂并由此计算减速度a₂。

从时间t₃起速度v₃＝0.065m/s直至在时间t₄达到终端止挡。

Claims (11)

1.用于通过一个尤其是电的驱动装置驱动一个可运动的家具部分尤其是抽屉的方法，其特征为：至少沿由可运动的家具部分(2)要经过的行程(S)的一个区段(S₂)，将由驱动装置(3)施加到可运动的家具部分(2)上的力调整到一个预定的值。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：预定的值是零牛顿(N)。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征为：预定的值导致所述可运动的家具部分(2)的一个恒定的速度。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征为：预定的值导致所述可运动的家具部分(2)的一个加速度。

5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征为：可运动的家具部分(2)至少在一个由可运动的家具部分(2)要经过的行程(S)的一个区段(S₁、S₃)上转速调整地进行驱动。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征为：可运动的家具部分(2)可以在一个关闭的和一个打开的终端位置之间运动，并且在由可运动的家具部分(2)要经过的行程(S)的一个处于关闭的终端位置之前的区段(S₁)上和/或一个处于打开的终端位置之前的区段(S₃)上转速调整地进行驱动。

7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征为：确定由驱动装置(3)施加到可运动的家具部分(2)上的力为何值时，可运动的家具部分(2)的速度恒定。

8.按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征为：所述的力的确定直接在驱动装置(3)内进行。

9.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征为：力通过一个机械式力传感器(4)确定。

10.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征为：力通过一个机械式扭矩传感器(5)确定。

11.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征为：力通过一个电流测量装置(6)确定。

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