JP2005237766A - 引出し部駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納家具から引出し部を開閉する際に緩衝装置と連繋する引出し部の引き出しや押し込みに要する使用者の負荷を軽減した引出し部駆動装置を提供する。
【解決手段】スイッチ入力に応じて制御回路２０はＤＣモータ５を起動して切欠ギヤ１３とラック部１５が噛み合う範囲で可動部１４を引き出し方向へ移動させ、引き出し部２を収納家具１より引き出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば一般住宅のシステムキッチンや理美容関連施設などの収納家具に設けられる引出し部を、当該収納家具より引出し部を引き出す動作に連繋して駆動する引出し部駆動装置に関する。

一般住宅のシステムキッチン等においては、大きさや位置が異なる多数の引出しが設けられており、大半は手動による引き出し及び押し込み操作を行って開閉するものが多い。例えばキッチンに使用される引出しには、積載重量が３０ｋｇ以上といった大容量積載対応のものが増え始め、引き出す際、特に引出し動作開始時に大きな力が必要とされている。これらの引出しには所謂、ソフトクロージング機構と言われる衝撃吸収用の緩衝装置（例えば回転ダンパ等）が装備されている場合が多い。即ち、引出しがばねにより常時押込む方向に付勢されており、引出しを押込む際にばねの引き込み力を回転式ダンパにより相殺して衝撃を抑えて押込むことができる。この緩衝装置としては、例えば液体ダンパを用いたものが提案されている（特許文献１参照）。

また、引出しのグリップ部に引き出し用及び引き込み用のプッシュボタンスイッチを設けて、電動式パワーウインドウのように何れかのスイッチを押した分だけモータが駆動して引出しを任意の位置まで引き出せる家具の可動構造も提案されている（特許文献２参照）。
特開２００２−２４２９７８号 特開２００３−１８９９５５号

上述した特許文献１に示す緩衝装置を用いた場合、引出しを引き出す際には緩衝装置及びばねの付勢力、更には引出し内の収納物等の負荷に抗した力で引き出す必要があるため、仮に引出しに収納物がない場合（無積載の状態）であっても、引き出し動作開始からおよそ６０ｍｍ程度引き出すまでの範囲で４〜５ｋｇｆの力が必要になり、使用者に大きな負担がかかるという課題がある。また、引出しを引き出し方向に付勢するばねを設けて、引出しの前面を押すことにより引き込み状態が解除されて半自動的に途中まで引き出されるシステムキッチンも実用化されているが、逆に引出しを収納する際の負荷が大きく使用者に大きな負担がかかるという課題がある。

また、特許文献２の電動による引き出し用及び引き込み用のプッシュボタンスイッチ操作による引出し動作は使用者の省力化が図れるが、使用者がグリップ部を握ったまま引出しの移動に追従してスイッチ操作する必要があるため、操作性に課題がある。また、各引出しの長さ範囲にラックを設けてモータ駆動により移動させる必要があるので可動範囲が広く、各モータ毎に駆動制御装置が必要となるため、装置が複雑化・大型化して装置コストや設置面積が増大するという課題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、収納家具から引出し部を開閉する際に緩衝装置と連繋する引出し部の引き出しや押し込みに要する使用者の負荷を軽減し、小型で安価にしかも省スペースに設置できる引出し部駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
収納家具より引出し部を引き出す動作に連繋して駆動する引出し部駆動装置において、モータと、前記モータの駆動力をギヤケース内に収納されたギヤ列を介して減速しつつ切欠ギヤへ伝達する駆動伝達機構と、前記モータ駆動により回転駆動される切欠ギヤとラック部が噛み合ってギヤケースに沿って引出し方向へ移動することにより引出し部に連繋して収納家具より押し出す可動部と、前記可動部の移動を検出してモータ駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御部とを具備し、前記制御部はスイッチ入力に応じてモータを起動して切欠ギヤとラック部が噛み合う範囲で可動部をギヤケースに沿って引き出し方向へ移動させ、引き出し部を収納家具より押し出すことを特徴とする。
また、引出し部の引き出しに要する負荷が軽減された位置で、可動部の引出し方向への移動によりギヤケース内で圧縮された圧縮コイルばねにより引出し部が付勢されて更に引き出されることを特徴とする。
また、モータのモータ軸に嵌め込まれたウオームギヤは、モータ軸と直交する回転軸に嵌め込まれた減速ギヤと噛み合うことを特徴とする。
また、モータギヤのモータ軸と減速ギヤの回転軸とは互いに平行に配置されていることを特徴とする。
更には、制御部はモータ過負荷若しくは温度上昇を検出するとモータへの通電を停止するよう制御することを特徴とする。

本発明に係る引出し部駆動装置を用いれば、収納家具より引出し部を引き出す際に、スイッチ入力に応じて制御部はモータを起動して切欠ギヤとラック部が噛み合う範囲で可動部を引き出し方向へ移動させて引き出し部を収納家具より押し出すことができるので、大容量の引出し部を引き出し始める際に使用者が負担する過大な負荷（引出し部を引き込み方向に付勢する引張りばねや緩衝装置等）をモータ駆動により軽減して手動でも容易に引き出すことができる。
引出し部の引き出しに要する負荷が軽減された位置で、可動部の引出し方向への移動によりギヤケース内で圧縮された圧縮コイルばねにより引出し部が付勢されて更に引き出されるので、引出し部を引き出すのに要する負荷を軽減して引き出すことができる。
また、モータ軸に嵌め込まれたウオームギヤは、モータ軸と直交する回転軸に嵌め込まれた減速ギヤと噛み合うようになっていればモータはギヤケース内に収納でき、装置の小型化を図り収納家具への取付位置の自由度が広がる。また、ウオームギヤと減速ギヤとの噛み合いを採用することにより駆動伝達機構を静音化することができる。
また、モータギヤと噛み合う減速ギヤは回転軸どうしが互いに平行に配置されている場合には、モータのトルクが効率良く伝達でき、駆動効率が良い。
更には、制御部はモータの過負荷若しくは温度上昇を検出するとモータへの通電を停止するよう制御するので、引出しが障害物に当たって引き出せない場合などにモータの加熱を防止することができる。

以下、本発明に係る引出し部駆動装置の最良の実施形態について添付図面と共に詳述する。

図１は第１実施例に係る引出し部駆動装置の正面図、図２は図１の矢印Ａ―Ａ断面図、図３は図１の矢印Ｂ−Ｂ断面図、図４は制御回路のブロック図、図５は引き出し動作のタイミングチャート、図６はモータ過負荷検出若しくはモータ過熱検出動作のタイミングチャート、図７は収納家具の正面図、図８は収納家具の内側面図である。

先ず、図７及び図８を参照して引出し部駆動装置の概略構成について説明する。
収納家具１には引出し部２が引き出し若しくは押し込みにより開閉可能に設けられている。引出し部２は、収納家具１の収納部３ａに設けられたガイドレール３ｂに連繋してスライド可能に装着されている。引出し部駆動装置３は引出し部２を収納する収納家具１（例えば収納部３ａの内壁面）に設けられ、引出し部２に連繋して引き出しが行えるようになっている。また、収納家具１に設けられた図示しない緩衝装置が引出し部２の開閉動作に連繋して開閉時の衝撃を吸収するようになっている。

図１乃至図３において、引出し部駆動装置３は、ギヤケース４内にＤＣモータ５が収容されている。また、ギヤケース４内には、モータ軸６に嵌め込まれたウオームギヤ７及びこれに噛み合うギヤ列８を介して減速する駆動伝達機構が設けられている。具体的には図２において、ウオームギヤ７は、モータ軸６と直交する回転軸９、１０に嵌め込まれた減速ギヤ１１、１２と順次噛み合っている。減速ギヤ１２には切欠ギヤ１３が同軸に設けられており、切欠ギヤ１３は可動部１４に形成されたラック部１５と噛み合うようになっている。ＤＣモータ５の駆動はギヤケース４内に収納されたギヤ列８を介して減速しつつ切欠ギヤ１３へ伝達される。尚、ＤＣモータ５はＤＣブラシモータ、ＤＣブラシレスモータの何れでも良く、或いはＡＣモータ、ステップモータの何れであっても良い。また、可動部１４の移動機構もラック−ピニオン機構に限らず、カム機構やボールねじ機構などであっても良い。

図３において、可動部１４は、モータ駆動により回転駆動される切欠ギヤ１４とラック部１５が噛み合って引出し方向へ移動し、引出し部２とピン１６にて連繋して収納家具１より引き出すようになっている。また、ギヤケース４には可動部１４の移動を検出してＤＣモータ５の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御部（制御基板）１７が設けられている。

図１において、制御部１７は動作開始検出部１８から動作開始信号が入力されると、ＤＣモータ５を起動して切欠ギヤ１３とラック部１５が噛み合う範囲で可動部１４を引き出し方向へ移動させ、引出し部２を収納家具１より引き出すようになっている。動作開始検出器１８は、収納状態にある引出し部２を引き出す動作に連繋してＤＣモータ５を起動するために用いられ、例えば引出し部２のグリップ部や前面部等に設けられた押しボタンスイッチ、ギヤケース４内の基板に設けられ可動部１４のスライドに連繋するスライドスイッチなどその他専用のスイッチが設けられる。ギヤケース４内の基板にスライドスイッチを設けた場合には、配線長を短縮してユニット全体の小型化・省スペース化が図れる。また、可動部１４の移動範囲には、当該可動部１４の位置を検出するリミットスイッチなどの動作停止検出部１９が設けられている。可動部１４のスライドに連繋して制御基板１７は位置検出部１８からの検出信号に応じてＤＣモータ５を駆動停止させる。このとき切欠ギヤ１３は１回転してラック部１５との噛み合いが外れる。また、図１において、ギヤケース４内には引出し部２の一部に連繋してスライド可能なピン１６が設けられている。このピン１６と可動部１４との間には圧縮コイルばね２０が設けられている。可動部１４の引出し方向への移動によりピン１６が引出し部２と連繋することで圧縮コイルばね２０は自然長よりギヤケース４内で圧縮される。この圧縮コイルばね２０に蓄えられた弾性力によりモータ駆動で引き出された引出し部２が更に押し出されるようになっている。

ＤＣモータ５はモータギヤとしてウオームギヤ７が用いられている。ウオームギヤ７を用いてモータ軸６と減速ギヤ１１、１２の回転軸９、１０が直交するように配置されているので、ギヤケース４内にＤＣモータ５を収納して、引出し部駆動装置３を小型化することができる。

次に、制御部１７のブロック構成について図４を参照して説明する。制御部１７には、ロジックＩＣ、ＭＰＵ等の制御素子やＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子が基板実装されており、動作プログラムにしたがって駆動制御が行われる。制御部１７には動作開始検出器１８や動作停止検出器１９より検出信号が入力され、制御部１７からは、モータドライバ（駆動部）２１を通じてＤＣモータ５の駆動制御が行われる。制御部１７には、図示しない電源部から電源が供給されされる。電源部は、乾電池によるもの、２次電池によるもの、商用電源よりＡＣ−ＤＣコンバータを介して供給されるもののいずれの方式を採用することができる。また、制御部１７からは、他の制御部１７へ動作信号を出力して引出し相互の動作を制御可能になっている。

また、駆動部２１には、ＤＣモータ５の過負荷（モータ電流）を検出するモータ負荷検出部２２が設けられている。またＤＣモータ５にはモータの温度上昇を検出する温度検出素子（例えばサーミスタ等）２３が設けられている。温度検出素子２３は、制御回路の一部に設けられていてもモータ自身に設けられていても何れでも良い。制御部１７はモータ負荷検出部２２や温度検出部２３からの検出信号によりＤＣモータ５への通電を停止するよう制御される。

次に、引出し部駆動装置３の引き出し動作の一例について図５のタイミングチャートを参照して説明する。使用者のスイッチ操作により動作開始検出器１８から入力信号が制御部１７に入力されるとＤＣモータ５が起動される。引出し部２には、引き出し始めから慣性により引き出されるまでに一定のレール負荷（緩衝装置との連繋、引張りばねの引張力、積載重量などの引き出しに要する負荷）が作用する。ＤＣモータ５からの駆動により回転する切欠ギヤ１３と噛み合うラック部１５を通じて可動部１４が引出し方向へ移動することで、圧縮コイルバネ２０を介してピン１６に引き出す方向に力が付加され、ピン１６が引出し部２に連繋して引き出される。引出し動作開始時には、引出し部２に大きなレール負荷が作用するが、モータ駆動によりレール負荷を軽減して引き出すことができる。

可動部１４はラック部１５が噛み合う切欠ギヤ１３が１回転する際にギヤどうしが噛み合っている間だけ移動するようになっている。レール負荷が、少なくなった位置で動作停止検出器１９が可動部１４により検出されると、モータ駆動を停止させる。その後は引出し部２はギヤケース４内で圧縮された圧縮コイルばね２０により付勢されて押し出される（若しくは慣性により引き出される）ため、ＤＣモータ５を作動させる範囲を減らして消費電力を節減することもできる。尚、初期のレール負荷を負担するのであれば、スイッチ操作をせずに（ＤＣモータ５を起動せずに）引出し部２のみを収納家具１より引き出すこともできる。

次に、引出し部駆動装置３のモータ過負荷検出動作及びモータ過熱検出動作の一例について図６のタイミングチャートを参照して説明する。動作開始検出器１８からの検出信号が制御部１７へ入力されると制御部１７が駆動部２１へ駆動信号を出力してＤＣモータ５が起動される。例えば引出し部２が障害物に突き当たったり、積載重量が過大になったりして駆動部２１が過負荷状態になると、過負荷検出部２２からの検出信号により制御部１７の出力がＯＮ／ＯＦＦされてモータ電流が制限される。これにより駆動部２１の駆動回路が保護される。レール負荷が低減した位置で動作停止検出器１９が作動部１４を検出すると、ＤＣモータ５の駆動を停止させる。

また、モータ温度検出素子２３がＤＣモータ５の過熱状態を検出した場合には、動作開始検出器１８の出力がＯＮ状態であっても或いは動作停止検出器１９の出力がＯＦＦ状態であってもＤＣモータ５への通電は行われない。

次に、引出し部駆動装置３の他例について図９及び図１０を参照して説明する。図９は第２実施例に係る引出し部駆動装置の正面図、図１０は図９の矢印Ｃ―Ｃ断面図、装置の概略構成は第１実施例と同様であるので同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。以下異なる構造、特に駆動伝達機構を中心に説明する。

第１実施例ではモータ軸６のウオームギヤ７を用いてＤＣモータ５をギヤケース４内に収納した構造を採用した。本実施例では、ＤＣモータ５をギヤケース４の外側に配置されている。モータギヤ２４が嵌め込まれたモータ軸２５と減速ギヤ２６、２７の回転軸２８、減速ギヤ２９、３０の回転軸３１、減速ギヤ３２及び切欠ギヤ１３の回転軸３３とは互いに平行に配置されている。モータギヤ２５から駆動伝達機構のギヤ列への駆動伝達が直接的に行えるので効率が良い。

以上、本発明の好適な実施例について述べてきたが、上述した実施例に限定されるのものではなく、引出し部２としては、収納用の引出しに限らず、トレイ状の引出し部であっても良い等、発明の本旨を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

第１実施例に係る引出し部駆動装置の正面図である。 図１の矢印Ａ―Ａ断面図である。 図１の矢印Ｂ−Ｂ断面図である。 制御系のブロック構成図である。 引き出し動作のタイミングチャートである。 モータ過負荷検出及びモータ過熱検出動作のタイミングチャートである。 収納家具の正面図である。 収納家具の内側面図である。 第２実施例に係る引出し部駆動装置の正面図である。 図９の矢印Ｃ―Ｃ断面図である。

符号の説明

１ 収納家具
２ 引出し部
３ 引出し部駆動装置
４ ギヤケース
５ ＤＣモータ
６、２５ モータ軸
７ ウオームギヤ
８ ギヤ列
９、１０、２８、３１、３３ 回転軸
１１、１２、２６、２７、２９、３０、３２ 減速ギヤ
１３ 切欠ギヤ
１４ 可動部
１５ ラック部
１６ ピン
１７ 制御部
１８ 動作開始検出器
１９ 動作停止検出器
２０ 圧縮コイルばね
２１ 駆動部
２２ 過負荷検出部
２３ モータ温度検出素子
２４ モータギヤ

Claims (5)

1. 収納家具より引出し部を引き出す動作に連繋して駆動する引出し部駆動装置において、
   モータと、
   前記モータの駆動力をギヤケース内に収納されたギヤ列を介して減速しつつ切欠ギヤへ伝達する駆動伝達機構と、
   前記モータ駆動により回転駆動される切欠ギヤとラック部が噛み合ってギヤケースに沿って引出し方向へ移動することにより引出し部に連繋して収納家具より押し出す可動部と、
   前記可動部の移動を検出してモータ駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御部とを具備し、
   前記制御部はスイッチ入力に応じてモータを起動して切欠ギヤとラック部が噛み合う範囲で可動部をギヤケースに沿って引き出し方向へ移動させ、引き出し部を収納家具より引き出させることを特徴とする引出し部駆動装置。
2. 前記引出し部の引き出しに要する負荷が軽減された位置で、可動部の引出し方向への移動によりギヤケース内で圧縮された圧縮コイルばねにより引出し部が付勢されて更に引き出されることを特徴とする請求項１記載の引出し部駆動装置。
3. 前記モータのモータ軸に嵌め込まれたウオームギヤは、モータ軸と直交する回転軸に嵌め込まれた減速ギヤと噛み合うことを特徴とする請求項１記載の引出し部駆動装置。
4. 前記モータギヤのモータ軸と減速ギヤの回転軸とは互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１記載の引出し部駆動装置。
5. 前記制御部はモータ過負荷若しくは温度上昇を検出するとモータへの通電を停止するよう制御することを特徴とする請求項１記載の引出し部駆動装置。

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