JP2009501576A - 可動家具部の駆動装置 - Google Patents

Abstract

可動家具部（７）用の駆動装置であって、モータ（２）と、モータ（２）で駆動される出力部（４）とで構成され、モータ（２）と出力部（４）にはクラッチ（３）が係合及び脱係合するように提供されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はモータと、モータによって駆動される出力部とを含んだ可動家具部用の駆動装置に関する。

可動家具部に動力（駆動エネルギー）を付与するためにモータを使用するアイデアは原理的にはよく知られているが、現実的にはこの種の駆動装置ほとんど実用化されていない。

この一因はモータ内部が故障した場合にモータの慣性（抵抗）力のために可動家具部の手動操作が困難になるからである。そのような場合、可動家具部はモータの修理が完了するまで利用できないことになり、ユーザには受け容れ難い事態となる。

よって本発明の目的は、万が一、モータに故障が発生した場合でも可動家具部の手動操作が可能である汎用駆動装置の提供である。

この目的は「請求項１」に記載した特徴により達成される。

本明細書において使用される「係合クラッチ」とはモータから出力部に動力を伝達する状態にあるクラッチのことであり、モータと出力部との間に無妨害の動力伝達状態が存在することを意味する。「非係合クラッチ」あるいは「脱係合クラッチ」とはモータから出力部に動力を伝達しない状態にあるクラッチのことであり、モータと出力部との間に動力伝達状態が存在しないことを意味する。係合クラッチは閉クラッチとも呼称でき、非係合（脱係合）クラッチは開クラッチと呼称することもできる。

本発明により利用される係合／脱係合クラッチはクラッチを脱係合させることで故障モータを出力部から分離し、モータの慣性力をモータから出力部に伝達させず、可動家具部に作動抵抗力を伝達させない。これで可動家具部の非妨害手動操作が可能となる。

本発明の１実施形態において、クラッチは調整装置によってモータとの係合状態または脱係合状態となるように設計されている。モータの故障時以外においても、調整装置の通常操作によってクラッチを調整することで他の多くの機能も実現させることができる。

例えばクラッチ力が調整式となるようにクラッチ設計することができる。すなわち、モータ出力強度が一定であっても、モータから出力部に伝達される動力を可変式とすることができる。この性能によって、例えば可動家具部を緩やかに始動させるようにクラッチを調整し、モータが始動したときに自動車の始動時におけるクラッチ作用と同様にクラッチを空回転させることができる。この機能は例えば摩擦係合式クラッチによって実現することができる。

可変クラッチ力を提供するクラッチでは、脱係合状態と係合状態との間の変移時にクラッチ力の変化が設定プロフィールに従うように設計されたクラッチを提供することも可能である。これでオン／オフ切替以外の機能を有さない１体のモータによって異なる効果を提供することができる。

クラッチは例えば電磁式クラッチとして設計することできる。このようなクラッチは無電流状態で非係合状態となるように設計することができる。この機能によって動力断絶事故が発生してもモータは可動家具部の手動操作を妨害しない。

本発明の別実施例においては、可動家具部の移動速度や加速度のごとき可動家具部の現在位置及び／又は移動変数を検出する測定装置を設置することもできる。測定装置の利用により係合／脱係合クラッチを測定値データに応じて操作することが可能となり、測定装置からの測定信号を調整装置により処理し、クラッチの係合及び脱係合の切り替えを実行することができる。

例えば駆動装置が家具本体に移動家具部を有した家具に提供されると、様々な機能を実現させることができる。

例えば調整装置は可動家具部が家具本体から離れているときにクラッチを脱係合状態とし、可動家具部の速度を設定速度以下（好適には０速度）とするように設計できる。この場合、可動家具部はユーザによる当初の起動後にモータにより最終閉位置と完全開位置との間の位置にまで移動される。この部分的開状態は家具内に物品を収納したり、家具から物品を取り出すのには充分である。

当初起動は様々な方法で実行することができる。例えばプッシュボタンの利用または可動家具部を手動牽引で実行することができる。

可動家具部を完全開位置の方向にさらに手動で移動させるとき、クラッチを開状態にしておくよう調整装置を設計することができる。この場合にはモータは自動引込装置の作用（存在する場合）を克服するようにブースタの役割のみを果たすが、この場合、開方向通路全体にわたって可動家具部に動力を作用させることができる。

調整装置はモータを始動させて可動家具部の閉作用を支援させるように設計することもできる。そのため調整装置は測定装置により伝達される可動家具部の移動に関する閾値を有することができる。この場合、可動家具部の移動は閾値が越えられたときに起動される。この閾値は可動家具部の少なくとも２箇所の移動位置において変化することができる。

例えば調整装置は、可動家具部が完全閉位置と完全開位置との間の途中位置に存在するときよりも小さい外部作用力で可動家具部の完全開位置からの引込動作を起動させるように設計できる。これは可動家具部が完全開位置に存在するときユーザの行動意図は明白だからである。もし可動家具部が部分的に開状態にあるなら、非常に小さい閾値で物品取り出し時に起動することができるであろう。

可動家具部を起動後に設定値にまで加速させることもできる。

駆動装置に加えて家具に自動引込装置を提供することもできる。この引込装置は可動家具部を完全閉位置にまで引き込むことができる。好適には移動家具部が自動引込装置の作動範囲に進入すると直ちにクラッチを脱係合させるように調整装置を設計することができる。このような機能はユーザによって好まれる閉動作プロセスを可能にする自動引込装置が既に実在するので有利である。クラッチを脱係合状態にすることでモータは移動家具部に対して全く作用せず、可動家具部は自動引込装置の作用のみで閉位置にまで移動できる。

家具が可動家具部の衝突検知装置を有していれば、衝突検知装置が衝突を報告したときに調整装置によりクラッチを脱係合状態にすることができる。これで衝突時にモータの作用力を継続させることによる家具への損傷及び／又はユーザの怪我が防止される。

測定装置は例えばエンコーダを含むことができる。この場合には誘電エンコーダまたは光学エンコーダが利用できる。一体式エンコーダを備えたモータは実在する。好適にはエンコーダは出力部と連結されている。この場合には可動家具部の位置の変化はクラッチが脱係合状態で、移動家具部が手動式であっても常に正確に測定できる。

例えば出力部は牽引機構を介して可動家具部と協調することができる。これで牽引力と押圧力の両方を可動家具部に作用させることができる。例えばケーブルによる牽引、歯付きベルト等が牽引機構として利用できる。

本発明の特に好適な実施形態ではモータ、クラッチ及び出力部はモータと出力部との間に提供されたクラッチとの仮想線に沿って設置される。これで駆動装置をコンパクトにすることができる、その結果、例えば移動家具部の後壁と家具本体の後壁との間の家具部内に駆動装置を容易に収納設置できる。

特に単純な駆動装置の構造はシャフトの一方をモータとクラッチとの間に設置し、他方をクラッチと出力部との間に設置することで提供される。クラッチが脱係合状態（開状態）にあるとき、可動家具部が手動で使用されているときには外側に設置されたクラッチ部分のみが回転する。クラッチが係合状態（閉状態）になると、モータ側に設置されたシャフトがクラッチを介して外側に設置されたシャフトを駆動するように出力部に対してモータ力が作用する。

異なる回転速度を達成するにはギヤ装置によってモータとクラッチとを協調させる。

低コストとするようにモータを電動モータとすることができる。

このような駆動装置は引き出し形態の可動家具部に対する適用に適している。

家具本体と家具本体を移動する可動家具部とを備えた家具に前述の実施例に従った駆動装置を設置することによる保護手段の提供も必要である。

本発明のさらなる利点は添付図面を利用して以下で詳細に解説されている。

図１はモータ２、係合／脱係合クラッチ３及び出力部４を有した駆動装置１を示す。ケーブル２２を介して調整装置５に信号を送る調整装置５は出力部４と連結されている。調整装置５はケーブル２０、２１を介して係合／脱係合クラッチ３及び/又はモータ２と通信する。軸方向誤差補正（設置誤差等を補正）を実行するように提供された補助クラッチ１５も存在する。モータ２、補助クラッチ１５、係合／脱係合クラッチ３、出力部４及び測定装置６は仮想線に沿って設置される。本例の場合には引き出しである可動家具部７に付与される力は、この場合はキャリヤ（図１では図示せず）を介したケーブル牽引に形態である牽引機構８を介して提供される。牽引機構は可動家具部７の内部に取り付けられる。牽引機構８は出力部４を介して図４で示すローラと滑車１９を作動する。

図２ａは駆動装置１の実施例の斜視図である。この実施例ではモータ２（電動モータ）、軸方向誤差補正のための圧縮可能領域を示す補助クラッチ１５、係合／脱係合クラッチ３、出力部４及びエンコーダ１６が図示されている。この実施例ではシャフト１０と１１は仮想線９に沿って設置されている。

図２ｂは図２ａの駆動装置１の平面図であり、設置容器２０が図示されている。

図３では駆動装置１は家具本体１３内に設置されたディスタンスプレート２３上に設置されている。可動家具部７では後壁１８のみが部分的に図示されている。可動家具部７の牽引機構８へのカップリングは後壁１８に提供されたキャリヤ１７を介して実現する。

図４ａでは図３の部分斜視図が図示されている。図４ｂは駆動装置４からキャリヤ１７への作動力伝達を例示する。牽引機構８は駆動装置４のローラに数回巻き付き、ローラ２４と滑車１９を介してガイドされる。

図５は図３のアレンジが施された家具の全体図である。

図６ａと図６ｂは可動家具部７の速度ｖと距離ｘとの関係を例示している。ｘ軸のｘ＝０とは家具本体１３の可動家具部７の最終閉位置を示しており、ｘ＝Ｘ_Ｌは可動家具部７の完全開位置を示している。

図６ａは可動家具部７を引き出されるときの速度過程（プロフィール）を示す。矢印は調整装置５が係合／脱係合クラッチと脱係合するポイントを示す。この脱係合ポイントを超えると可動家具部７の速度は摩擦により減少する。可動家具部７に作用する作動力は図６ａに示す例で正確に選択され、当初加速及び摩擦力作用の影響下、空の可動家具部７は完全開位置にまで移動する。

図６ｂは可動家具部７の閉動作プロセスにおける速度ｖのプロフィールを示す。ここでは異なる速度プロフィールが例示されている。複数の矢印はそれぞれ調整装置５が係合／脱係合クラッチ３と係合するポイントを指定している。図６ｂのこのポイントの右から、ユーザによる手動の作動力の発揮で速度の増加が発生する。これら曲線は手動作動力の強度によって異なり（曲線の異なる増加）、移動家具部７の異なる当初位置によって異なる（ｘ軸と曲線の交点）によって異なる。

図６ｂは、調整装置５が当初作動力の強度に関係なく完全開位置から所定の距離まで同一速度が維持されるようにモータ２を制御する様子を示す。この実施例では速度はモータ２によって全曲線の閉位置領域で０に減速されている。あるいはクラッチ３は調整装置５によって閉位置の手前の設定位置で脱係合され、可動家具部７は閉位置にまで移動し、同時に自動牽引装置によって減速される。

図１は本発明の駆動装置の概略図である。 図２ａは本発明の１実施例による駆動装置の斜視図である。 図２ｂは本発明の１実施例による駆動装置の平面図である。 図３は駆動装置が内蔵された家具本体の平面図である。 図４ａは図３の斜視図である。 図４ｂは図３の牽引機構の移動通路を示す概略図である。 図５は本発明の駆動装置が内蔵された家具の斜視図である。 図６ａは本発明の駆動装置によって駆動される可動家具部の速度と距離の関係を示すグラフである。 図６ｂは本発明の駆動装置によって駆動される可動家具部の速度と距離の関係を示すグラフである。

Claims (20)

1. 可動家具部用の駆動装置であって、モータと、該モータで駆動される出力部とを含んでおり、前記モータ（２）と前記出力部（４）にはクラッチ（３）が係合及び脱係合するように提供されていることを特徴とする駆動装置。
2. クラッチ（３）は調整装置（５）によって係合及び脱係合を実行することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. クラッチ（３）の強度は調整式であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 脱係合状態と係合状態との間の変移時にクラッチ（３）の強度の調整は設定プロフィールに従うことを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
5. クラッチ（３）は電磁式クラッチであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の駆動装置。
6. クラッチ（３）は無電状態では脱係合状態であることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
7. 可動家具部（７）の現在位置及び／又は移動変数を検出する測定装置（６）をさらに含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動装置。
8. 測定装置（６）は出力部（４）と連結されたエンコーダ（１６）を含んでいることを特徴とする請求項７記載の駆動装置。
9. 測定装置（６）からの測定信号は調整装置（５）に伝達されることを特徴とする請求項２、７あるいは８記載の駆動装置。
10. 出力部（４）は牽引機構（８）を介して可動家具部（７）と協調作用することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の駆動装置。
11. モータ（２）、クラッチ（３）及び出力部（４）は仮想線（９）に沿って設置され、該クラッチ（３）は該モータ（２）と該出力部（４）との間に設置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の駆動装置。
12. 仮想線（９）に沿って、モータ（２）とクラッチ（３）との間に一方を、該クラッチ（３）と出力部（４）との間に他方を存在させてシャフト（１０、１１）が設置されていることを特徴とする請求項１１記載の駆動装置。
13. モータ（２）はギヤ装置を介してクラッチ（３）と協調作用することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の駆動装置。
14. モータ（２）は電磁式モータであることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の駆動装置。
15. 可動家具部（７）は引き出しであることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の駆動装置。
16. 家具本体と、該家具本体に移動式に提供された可動家具部とを備えた家具であって、請求項１から１５のいずれかに記載の駆動装置が設置されていることを特徴とする家具。
17. 調整装置（５）は、可動家具部（７）が家具本体（１３）から離れているときにクラッチ（３）を脱係合させ、可動家具部（７）を０または０に近い設定速度以下の速度で移動させることを特徴とする請求項１６記載の家具。
18. 可動家具部（７）には衝突検出装置が提供されており、調整装置（５）は該衝突検出装置が衝突を検出するとクラッチ（３）を脱係合させることを特徴とする請求項１６または１７に記載の家具。
19. 移動家具部（７）を家具本体（１３）の閉位置にまで牽引する自動牽引装置（１４）がさらに提供されていることを特徴とする請求項１６から１８のいずれかに記載の家具。
20. 調整装置（５）は、可動家具部（７）の移動変数及び／又は現在位置に関して測定装置（６）が送信する測定値の閾値を有しており、該閾値が超えられると前記可動家具部（７）の移動を開始させ、該閾値は前記移動家具部（７）の少なくとも２箇所の位置で値を変動させることを特徴とする請求項１６から１９のいずいれかに記載の家具。

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