JP2003334120A

JP2003334120A - 家具可動部品類の開閉支援装置

Info

Publication number: JP2003334120A
Application number: JP2002377686A
Authority: JP
Inventors: Edgar Huber; フーバーエドガル; Klaus Mattle; マトゥルクラウス
Original assignee: Julius Blum GmbH
Current assignee: Julius Blum GmbH
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2003-11-25
Also published as: AT413631B; US7633258B2; EP1323363B1; ATE386451T1; CN100353886C; ES2299549T3; ATA20372001A; DE50211731D1; EP1323363A1; US20030122519A1; CN1428115A

Abstract

(57)【要約】【課題】家具の可動部品類、とくに抽斗または同様
なものの開閉を支援する装置を提供すること。【解決手段】駆動ユニット（５）と、駆動ユニット
（５）を制御する制御装置（１）とを備えた、家具の可
動部品類の開閉支援装置であり、同装置は１つの、好ま
しくはアナログの力測定装置（２）を備えている。力測
定装置（２）は、外部からその家具可動部品類（３）に
加えられる力（２０）の特徴をあらわす力信号を生成
し、この力信号は制御装置（１）に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家具の可動部品
類、とくに抽斗または同様なものの開閉を支援する装置
に関し、詳細には、駆動ユニットおよび駆動ユニットを
制御する制御ユニットを持つ家具可動部品類の開閉支援
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家具可動部品類の開閉支援装置は、従来
より知られており、例えば家具の抽斗を引き出しあるい
は押し込む装置がある。この装置において抽斗は、外身
側のプッシュボタンにより作動される駆動ユニットによ
って、引き出しないし押し込むことができる。プッシュ
ボタンとして形成された作動装置を用いれば、抽斗を完
全に押し込んだポジションと完全に引き出したポジショ
ンの間で、考えられるあらゆるポジショニングが可能で
ある（例えば特許文献１参照）。

【０００３】

【特許文献１】ドイツ特許ＤＥ１０１７３５１また別の
開閉支援装置として、１つの抽斗を案内するための付属
品があり、その付属品における駆動装置は、抽斗正面板
に配置された容量形プッシュボタンによって作動され
る。このプッシュボタンにタッチすることにより、抽斗
は引き込まれ、引き出されるようになっている（例えば
特許文献２参照）。

【０００４】

【特許文献２】オーストリア特許ＡＴ３９８５１３Ｂま
た別の開閉支援装置として、駆動ユニットを備えて抽斗
を開くことができるようにしたものがある。この装置に
おいて駆動ユニットは、プッシュボタンの仕様である作
動エレメントによって作動される。最後に挙げた２つの
公開物はそれぞれ、２つのスイッチング状態を取る作動
エレメントを示す。したがって作動エレメントが作動す
る際、ひとたび引き出し動作を行った後は、反対方向の
動作しか作動できない（例えば特許文献３参照）。

【０００５】

【特許文献３】欧州特許出願ＥＰ０９５７２２５Ａ１

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
種の家具可動部品類の開閉支援装置でありながら、かつ
駆動ユニットによって駆動される家具可動部品類を直観
的に操作できるような家具の可動部品類、とくに抽斗ま
たは同様なものの開閉を支援する装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を次の
ようにして達成する。すなわちこの配置は１つの力測定
装置、好ましくはアナログの力測定装置を備え、この力
測定装置は、外部から家具可動部品類に加えられた力の
特徴を表す力信号を生成し、この力信号を制御装置に供
給できるものとする。

【０００８】従って本発明は、追加的な駆動を加えない
通常の家具可動部品類であるかのように作動できる家具
可動部品類の開閉支援装置を提供する。本発明は力測定
装置を用いて、ユーザーの作動希望を制御装置に転送す
る力信号を生成する。制御装置はこれから制御信号を計
算し、この制御信号によって、ユーザーの希望する家具
可動部品類の動作を駆動ユニットが支援するのが可能と
なる。このようにしてユーザーの希望する動作が支援さ
れ、その際同時に、家具可動部品類を開閉する際のユー
ザーが直感的に知っている手順が、完全に維持される。

【０００９】この場合とくに好都合なのは、この力信号
が、外部から家具可動部品類に加えられる力の大きさの
みならずその方向に関する情報を、好ましくは家具可動
部品類を引き出す方向と平行な方向成分に関する情報を
含むことである。従ってこのバリエーションでは、家具
可動部品類に加わるのが押す力なのか引く力なのかを、
制御装置が力測定装置を用いて検知することを意図す
る。これにより制御装置は、家具の可動部品類を開くべ
きか、閉じるべきか、加速するべきか、減速するべきか
を決定する。それだけでなく、外部から家具可動部品類
に加えられる力の大きさを測定することにより、開閉の
際にこの家具可動部品類をどのくらい強く加速するべき
か、減速するべきかを決定することができる。

【００１０】もう１つ好都合なのは、この支援装置が少
なくとも１つのポジション測定装置を備え、このポジシ
ョン測定装置が、家具可動部品類の開放状態の特徴をあ
らわすポジション信号を生成し、このポジション信号を
制御装置に供給できることである。このようにして供給
されたポジション信号は、家具可動部品類のその時点の
実際のポジション、および／またはその時点の実際の速
度、および／またはその時点の加速度または減速度の実
際の値を、測定されたポジションの関数として計算する
のに用いることができる。これを制御装置に実際値計算
装置を設けることにより実現すれば好都合である。

【００１１】さらに１つの好都合なバリエーションで
は、制御装置が基準値計算装置を備え、この計算装置
が、力測定装置が生成した力信号から、家具可動部品類
の加速度または減速度の基準値を計算する。この場合と
くに好ましい発展形は、加速度または減速度の基準値が
家具可動部品類の積載状態に依存しないことを意図す
る。この発展形によって、家具可動部品類に外部から特
定の力を加えるとき、家具可動部品類をその収納のいか
んに依存せず、つねに等しい加速度または減速度をもっ
て動かすことができる。このことはユーザーに、家具可
動部品類が見かけ上その収納のいかんに依存せず、つね
に等しい重さを持つような感じをあたえる。そしてその
結果、家具収納部分にいっぱいに収納して開閉するとき
もユーザーには、家具可動部品類を空にして開閉すると
きと同様な感触をあたえ、必要とされるユーザーが使う
力も同等である。

【００１２】これは次のようにして実現すれば好都合で
ある。すなわち制御装置に制御モジュールを設け、この
制御モジュールは、制御信号を駆動ユニットレギュレー
ターに転送することにより、加速度または減速度の実際
の値を加速度または減速度の基準値に適合させ、その際
この駆動ユニットレギュレーターが駆動ユニットを作動
するものとする。加速度のこの実際値／基準値のバラン
シングにより、駆動ユニットが家具可動部品類の動作を
目的にあわせて支援し、そのためユーザーは、家具可動
部品類に物を収納しても、家具可動部品類を空にした場
合と見かけ上同様に作動することができる。

【００１３】家具の可動部品類が開閉時にその最終ポジ
ションに達する前に、時期に遅れずこれを制動するに
は、次のようにすれば有利である。すなわち制御装置が
速度基準値計算装置を備え、この計算装置が実際ポジシ
ョンに依存する速度基準値を計算する。そして速度の実
際値がその時点のポジションにおける速度の基準値を上
回るならば、加速度の実際値を減少させるため、または
減速度の実際値を増加させるため、制御モジュールは駆
動ユニットレギュレーターに制御命令を送るものとす
る。従ってこの実施形態では、家具可動部品類のユーザ
ーが押したり引いたりして家具部分に加える制御信号が
チェックされて、家具部分は、完全に引き出されたポジ
ションおよび完全に押し込まれたポジションでは、停止
することになる。装置全体に対して意図しない損傷を生
じるのが、これにより防止される。

【００１４】本発明のもう１つの有利な実施形態では、
フロントパネルと、家具可動部品類のそれに直接つなが
る部分との間に、力測定装置を配置することができる。
フロントパネルと駆動ユニットとの間に、好ましくはモ
ーターの中に、力測定装置を配置することもできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の家具可動部品類の
開閉支援装置の詳細と諸特徴を図面に従って説明する。
図１は、家具可動部品類である抽斗（訳注：Schublade
およびLadeはどちらも「抽斗」）３を示すが、抽斗が組
み込まれ、抽斗をかこむ家具部分は省略している。抽斗
３はこの場合、一般にそうであるようにフロントパネル
１５とグリップ１６を備える。また抽斗３の側面にはレ
ール１４が取り付けられ、このレール１４の下側エッジ
部分はラックとして作られている。抽斗３を開閉する際
の案内は、この場合従来の技術と同様、レール１４を介
して行われる。これはここでは詳細には示さないが、さ
まざまな方法による仕様とすることができる。開閉動作
を支援するため駆動ユニット５が、駆動される歯車１３
が案内レール１４に設けられたラックに噛み込むように
配置されている。駆動ユニット５はこの場合、電動モー
ター好ましくはサーボモーター６と伝達装置１２を備え
る。このように形成された駆動ユニット５を用いて抽斗
３を、部分的または完全に開くことも、部分的または完
全に閉じることもできる。この場合駆動ユニット５は、
詳しい図示を省くが、抽斗３をかこむ家具に場所を固定
されて取り付けられている。抽斗３の開閉状態を知らせ
るポジション信号を特定するため、ポジション測定装置
４（ここではラックに噛み込む歯車として図示）が設け
られている。

【００１６】外部から抽斗３に作用する力２０の大きさ
と方向を特定するため、本発明の支援装置は力測定装置
２を備える。この力測定装置２は、歯車１７を介して、
レール１４のラックに噛み込むことができる。しかしこ
れと異なる方法として、本発明による力測定装置は、こ
のほか数多くの配置形態と実施形態が可能である。こう
して力測定装置を、たとえばグリップ１６に、あるいは
フロントパネル１５と抽斗３の間に配置することができ
る。一般的には力測定装置２を、フロントパネル１５
と、家具可動部品類３のうちそれに直接つながる部分と
の間に配置するか、あるいはフロントパネル１５と駆動
ユニット５との間、好ましくはモーター６の中に配置す
ることができる。この場合図５は力測定装置２の１つの
バリエーションを示すが、これはグリップ１６を垂直方
向２１に作動するよう設計されている。図６は水平方向
２０の力を検知するバリエーションを示す。力測定装置
２としては、さまざまな力測定器ないし加速度測定器が
考慮の対象となる。これはたとえば、電気抵抗ひずみゲ
ージ、圧電式力測定器、またはたとえば可動コイル計器
のような電磁的力測定装置とすることができる。力測定
装置２およびポジション測定装置４は、適切な導線を経
由して制御装置１に力信号ないしポジション信号を送
り、これから制御装置１では駆動ユニット５に対する作
動信号を計算する。外部から抽斗３に作用する力２０を
測定する際には、原則として図１に示した通常の実施形
態のように、抽斗３の運動方向に延びる水平な力成分
（矢印２０で示す）だけを測定する。垂直に作用する力
成分は案内レール１４によって、従来の技術に従って形
成された取り付け部に伝達されるからである。駆動ユニ
ット５からの力の伝達、それにポジション測定装置４と
力測定装置２の配置は、ここに図示したのとは異なる方
法でも実現できる。そのためにはたとえばワイヤロー
プ、歯つきベルトを介する駆動、またはそのほかの方法
による案内レールの駆動を、考慮の対象とすることがで
きる。

【００１７】図２に示す制御装置１は、まず力測定装置
２から力信号を、ポジション測定装置４からポジション
信号を受け取る。制御装置１、力測定装置２およびポジ
ション測定装置４は、アナログとしても、デジタルとし
ても、また一部アナログで一部デジタルとしても形成す
ることができる。ここに示す例ではアナログの力測定装
置２が、アナログ測定信号をアナログインプット１８に
供給する。このアナログインプットは、測定信号を基準
値計算装置７およびコンパレーター１９に伝達する。ポ
ジション測定装置４（たとえばサイン・コサイン・トラ
ンスミッターまたはインクリメンタル・トランスミッタ
ーとして形成されたエンコーダー）が生成したポジショ
ン信号は、実際値計算装置８に供給される。この実際値
計算装置ではポジション信号から、抽斗のその時点の実
際ポジションｘ₁のみならず、その時点の加速度または
減速度の実際値も計算される。この速度および加速度の
実際値は、たとえば時間によるポジション実際値の１次
ないし２次導関数として計算することができる。こうし
て計算された３つの実際値すべては、制御モジュール９
および速度基準値計算装置１１に供給される。後者の装
置は、これからいずれのポジションに対しても速度の基
準値を計算するが、いずれのポジションでも速度の実際
値がこれを上回ってはならない（図４参照）。

【００１８】コンパレーター１９は、その時点の実際速
度に関する情報のみならず力信号をも受け取るが、この
力信号には、その時点に外部から抽斗に加えられる力に
関する情報が含まれる。この場合コンパレーター１９
は、家具可動部品類ないし抽斗に押す力または引く力の
どちらが働いているかを、制御モジュール９に知らせる
信号を計算する。基準値計算装置７は、力信号から抽斗
の加速度の基準値を計算する。この場合一般的には、開
閉の際に抽斗ないし家具可動部品類に働く摩擦力のみな
らず、最終ポジションにおいてのみ抽斗ないし家具可動
部品類に働く付着力をも計算に入れる。計算の目的は、
加速度ないし減速度の基準値を提供することであって、
この基準値は、測定された外部から加わる力の場合、空
の抽斗ないし空の家具可動部品類の加速度ないし減速度
に等しいものである。これは計算によるのみならず、１
つのデジタルな表を用いても行うことができる。この表
とは、空の家具部分の測定された加速度ないし減速度
を、この家具部分に外部から加わる測定された力に依存
して記憶させたものである。

【００１９】物を収納していない家具部分の場合、加速
度の基準値は、駆動ユニットの支援が加わらないとき
に、外部から加わる力によって生じる加速度数値に相当
する。家具部分に物を収納している場合、加速度基準値
を計算するにあたっては、物を収納することによって開
閉時に追加して必要となる力が、駆動ユニットによって
補償されるように計算する。上記のようにして計算され
た数値を制御モジュール９に供給する。制御モジュール
９では制御命令が生成され、この制御命令を用いて、加
速度または減速度の実際値を加速度または減速度の基準
値に適合させる。この場合さらに、家具可動部品類３の
いずれのポジションでも、速度の実際値が速度の基準値
を上回らないように監視される。加速度の実際値／基準
値をバランスさせるのとは異なる方法として、外部から
家具可動部品類３に加わる測定された力が、対応する加
速度または減速度の補償によって０となることを、制御
モジュール９において意図することができる。このよう
にして計算された制御命令が、駆動ユニットレギュレー
ター１０に供給される。このレギュレーターは、たとえ
ばサーボモーター制御モジュールとして、好ましくはポ
ジションレギュレーター、速度レギュレーター、電流レ
ギュレーターをカスケード化して備えるものとして形成
することができ、駆動ユニット５のモーターないしサー
ボモーター６の作動に用いられる。これに必要な作動信
号は、たとえばサーボレギュレーターの従来の技術で知
られているような、パルス幅変調電流とすることができ
る。図２に示した制御装置１は、本発明の配置に対する
制御方法として考えられる１つのバリエーションに過ぎ
ない。図２に略図を示したコンポーネントは、一体化さ
れたユニットとしても、またさまざまな別個のコンポー
ネントを配置したものとしても、形成することができ
る。

【００２０】図１および２に略図を示した本発明の支援
装置は、家具可動部品類の開動作のみならず、閉動作を
支援するのにも用いられる。閉動作の際も開動作のとき
と同様な状態で、加速段階と減速段階が生じる。しかし
減速段階を行うにあたっては、ユーザーが規定したポジ
ション以降はサーボ支援効果が作動解除され、家具可動
部品類がつねに等しい運動パラメーターをもって最終ポ
ジションまで動く（強制案内）ようにする。

【００２１】図３では任意に選び出した計算例におい
て、空の抽斗（実線）と物を収納した抽斗（点線）の典
型的な開動作の力を示す。抽斗にそれぞれ１ｍ／ｓ²の
加速度と減速度を得るには、負荷のない抽斗３の場合、
加速には８Ｎの外部からの作動力２０が、減速には２Ｎ
の作動力が必要である（実線）。物を収納した抽斗の場
合、その抽斗に同じ加速数値と減速数値を得るには、サ
ーボ支援がなければ、加速には５３Ｎの外部からの作動
力が、減速には４７Ｎの作動力が必要である（実線）。
図３に示した計算例では計算基盤として、摩擦力を３Ｎ
で一定、案内機構には停止力がなく０Ｎ、抽斗の希望の
加速度／減速度を１ｍ／ｓ²、抽斗の自重を５ｋｇとし
ている。収納物の重さは４５ｋｇである。

【００２２】しかし図１および２に記載する本発明の支
援装置によれば、抽斗は物を収納していないシステムの
ような挙動をする（実線）。外部から作用する作動力２
０は直接に、駆動ユニットの加速度の基準値に換算され
るからである。これによりすでに作動力２０が８Ｎのと
きに、物を収納した抽斗３はやはり１ｍ／ｓ²の加速度
ないし減速度を得ることができる。駆動ユニット５のこ
の支援がなければ、物を収納した抽斗は、上記の計算例
の計算基盤となった数値の場合、８Ｎの作動力で加速な
いし減速されるとしても、０．１ｍ／ｓ²の加速度を得
るだけである。図３に示した例では、外部から加えられ
る作動力Ｆ_Bと、抽斗の実際ポジションｘ₁との関係を記
載する。

【００２３】図４は、家具可動部品類のある特定の動作
状態に対して計算されたもので、速度基準値Ｖ_sの曲線
の例である。こうして計算された基準値曲線を制御装置
１が用いて、家具の可動部品類を最終ポジション（０ま
たはｘ_M）で停止させ、従って誤操作が不可能となるよ
うにする。開閉の場合の図４に示すランプは、最大値に
到達可能な速度が、ある特定のポジション以降は線形に
減少して０となるように計算されている。速度の基準値
を計算するのとは異なる方法として、それに相当する基
準値曲線を好ましくはデジタルで記憶させることも考え
ることができる。

【００２４】そのほか制御動作の際のトリガーレベルを
設けることができる。この場合、方向２０または２１の
作動力２０がトリガーレベルより小さいときは、家具の
可動部品類はユーザーが定義した減速度数値をもって減
速されるものとする。このトリガーレベルは、たとえば
空の家具可動部品類の摩擦力から計算できるが、そのほ
かの視点から求めることもできる。全体として制御装置
１は、家具可動部品類の最高速度が、いずれのポジショ
ンでも速度の基準値Ｖ_sよりもつねに小さいか、あるい
はこれに等しいように制御する。

【００２５】

【発明の効果】本発明の家具可動部品類の開閉支援装置
にあっては、当該装置が１つの、好ましくはアナログの
力測定装置を備え、この力測定装置が、外部からその家
具可動部品類に加えられる力の特徴をあらわす力信号を
生成し、この力信号が制御装置に供給されるようになっ
ていることから、駆動ユニットによって駆動される家具
可動部品類を直観的に操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の支援装置を抽斗の開閉支援に適用した
実施形態を示す拡大側面図。

【図２】本発明の支援装置における制御装置を示す模式
図。

【図３】手動式抽斗を作動するとき、空の状態で必要と
する力と、物を収納した状態で必要とする力とを示した
グラフ。

【図４】その時点のポジションの関数である速度の基準
値。１つの例を示すグラフ。

【図５】本発明の支援装置における力測定装置の実施形
態を示す側面図。

【図６】本発明の支援装置における力測定装置の別の実
施形態を示す側面図。

【符号の説明】

１・・・制御装置２・・・力測定装置３・・・抽斗５・・・駆動ユニット

フロントページの続き (72)発明者クラウスマトゥルオーストリア国アー−6842 コブラハ, ドルフ 15アーＦターム(参考） 3B060 LA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動ユニットと、駆動ユニットを制御する
制御装置とを備え、家具の可動部品類、とくに抽斗また
は同様なものの開閉を支援する装置において、当該開閉
支援装置が１つの、好ましくはアナログの力測定装置
（２）を備え、この力測定装置（２）は、外部からその
家具可動部品類（３）に加えられる力（２０、２１）の
特徴をあらわす力信号を生成し、この力信号が制御装置
（１）に供給されることを特徴とする、家具可動部品類
の開閉支援装置。
【請求項２】力信号が、外部から家具可動部品類（３）
に加えられる力（２０）の大きさに関するのみならず方
向に関する情報、好ましくは家具可動部品類（３）の引
き出し方向に平行な方向成分に関する情報をも含むこと
を特徴とする、請求項１記載の家具可動部品類の開閉支
援装置。
【請求項３】当該開閉支援装置が、少なくとも１つのポ
ジション測定装置（４）を備え、このポジション測定装
置が、家具可動部品類（３）の開放状態の特徴を表し、
かつ制御装置（１）に供給可能なポジション信号を生成
することを特徴とする、請求項１または２記載の家具可
動部品類の開閉支援装置。
【請求項４】駆動ユニット（５）が電動モーター
（６）、好ましくはサーボモーターを備えることを特徴
とする、請求項１〜３のいずれかに記載の家具可動部品
類の開閉支援装置。
【請求項５】制御装置（１）が基準値計算装置（７）を
備え、この基準値計算装置は、力測定装置（２）が生成
した力信号から、家具可動部品類（３）の加速度または
減速度の基準値を計算することを特徴とする、請求項１
〜４のいずれかに記載の家具可動部品類の開閉支援装
置。
【請求項６】加速度または減速度の基準値が、家具可動
部品類（３）の積載状態に依存することを特徴とする、
請求項５に記載の家具可動部品類の開閉支援装置。
【請求項７】制御装置（１）が実際値計算装置（８）を
備え、この実際値計算装置が、ポジション測定装置
（４）が生成したポジション信号から、家具可動部品類
（３）のその時点の実際ポジション、および／またはそ
の時点の実際速度、および／または加速度または減速度
のその時点の実際値を、測定されたポジションの関数と
して計算することを特徴とする、請求項３〜６のいずれ
かに記載の家具可動部品類の開閉支援装置。
【請求項８】制御装置（１）が制御モジュール（９）を
備え、この制御モジュールは、制御信号を駆動ユニット
レギュレーター（１０）に転送することにより、加速度
または減速度の実際値を加速度または減速度の基準値に
適合させ、その際駆動ユニットレギュレーター（１０）
が駆動ユニット（５）を作動することを特徴とする、請
求項７に記載の家具可動部品類の開閉支援装置。
【請求項９】制御装置（１）が速度基準値計算装置（１
１）を備え、この速度基準値計算装置が実際ポジション
に依存する速度基準値を計算し、その際速度の実際値が
その時点のポジションに対する速度基準値を上回るとき
は、制御モジュール（９）が駆動ユニットレギュレータ
ー（１０）に、加速度の実際値を減少させるためまたは
減速度の実際値を増加させるための制御命令を送ること
を特徴とする、請求項８に記載の家具可動部品類の開閉
支援装置。
【請求項１０】フロントパネル（１５）と、家具可動部
品類（３）が直接それにつながる部分との間に、力測定
装置（２）を配置することを特徴とする、請求項１〜９
のいずれかに記載の家具可動部品類の開閉支援装置。
【請求項１１】フロントパネル（１５）と駆動ユニット
（５）との間、好ましくはモーター（６）の中に、力測
定装置（２）を配置することを特徴とする、請求項１〜
９のいずれかに記載の家具可動部品類の開閉支援装置。