JP2010162126A

JP2010162126A - 吊戸棚

Info

Publication number: JP2010162126A
Application number: JP2009006066A
Authority: JP
Inventors: Keigo Hashimoto; 敬悟橋本
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】昇降運転中における収納庫の異常検知判定の精度を向上させ、誤検知を防ぐ吊戸棚を提供する。
【解決手段】収納物Ｓを収納する収納庫２と、収納庫２を昇降させるモータ５および巻きドラム７と、モータ５の制御を行う制御手段31と、傾斜センサ18Ａ，18Ｂとを備えた吊戸棚において、制御手段31には、昇降運転時において、傾斜センサ18Ａ，18Ｂの出力電圧から収納庫２の積載重量を判定する重量判定手段38と、収納庫２の積載重量に応じた異常検知判定角度Ｋを設定する異常検知判定角度設定手段39とを備えており、収納庫２の昇降運転中において、傾斜センサ18Ａ，18Ｂにより収納庫２に衝突や外力が加わったりしたか否かの異常を検知する場合に、異常検知判定の精度を向上させ、誤検知を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品を収納する収納部を駆動可能に吊設した吊戸棚に関する。

従来、この種の吊戸棚では、収納部、収納部の駆動部としての駆動機構、及びこの機構に収納部の収納物の荷重、他物との衝突及び外力を検出する検知手段を設けた吊戸棚において収納部の運転中に収納部に例えば他物が当ったり、収納部に外力が発生した際に検知手段の検知状態が変化し、異常判定を行っている（特許文献１）。

特開２００７−２５２６６４号公報

しかし、上記特許文献１で示す吊戸棚の異常検知機能では、収納部の重量によって検知手段の検知状態が変わり、例えば収納部に積載物を積載した状態と空の状態とでは、前記積載物を積載した方が衝突時の衝撃が大きくなるため、同じ異常判定値を用いると誤検知をしたり、逆に異常検知をしなくなる可能性があった。

そこで本発明は、上記問題点を解決して、運転中における収納部の異常検知判定の精度を向上させ、誤検知を防ぐ吊戸棚を提供することを目的とする。

請求項１の発明の吊戸棚では、収納物を収納する収納部と、当該収納部を駆動させる駆動部と、当該駆動部の制御を行う制御装置と、前記収納部への衝突及び外力を検出する検知手段とを備えた吊戸棚において、前記制御装置には、運転時において前記収納部の重量を判定する判定手段と、前記収納部の重量に応じた異常検知判定値を設定する設定手段とを備えている。

請求項１の発明によれば、収納部の運転中において、検知手段により収納部に例えば他物が当たる等の衝突や、収納部に外力が加わったりしたか否かを検知する場合に、収納部の重量判定を行い、その重量に応じた異常検知判定値を設定することで、異常検知判定の精度を向上させ、誤検知を防ぐことができる。

本発明の一実施例における吊戸棚の全体構成を示す正面図である。同上、図１における傾斜センサおよびその周辺の拡大正面図である。同上、図１における要部の斜視図である。同上、電気的構成を示すブロック図である。同上、傾斜センサの出力電圧と傾斜角度との関係を示すグラフである。

以下、本発明における吊戸棚の好ましい実施例について、添付図面を参照しながら説明する。

吊戸棚の機構部をあらわした図１〜図３において、１は家庭キッチンの適所に設けられた外枠で、これは前面および下方が開放された箱型状に形成される。また、２は各種収納物を収納可能な有底状の収納部たる収納庫であり、当該収納庫２は外枠１の内側面に沿うようにして、この外枠１の内部に上下動（昇降）可能に配設される。なお、収納庫２は外部から収納物を視認できるように、例えばかご状に形成されていてもよい。

３は、前記収納庫２と外枠１の天井面との間に設けられた昇降機構部である。この昇降機構部３は、収納庫２を昇降させる駆動源となるモータ５と、モータ５の回転軸６に連結される巻取りドラム７と、巻取りドラム７と収納庫２との間を連結する機構として設けられ、一端を巻取りドラム７の外周に連結し、他端を収納庫２の右側および左側の上部にそれぞれ連結してなる一対のベルト８Ａ，８Ｂと、前記ベルト８Ａ，８Ｂをそれぞれ懸架する一組の滑車９Ａ，９Ｂと、外枠１の内側の左右上部に位置して各滑車９Ａ，９Ｂをそれぞれ可動可能に支持する支持機構10Ａ，10Ｂと、により構成される。

図２や図３にも示すように、一方の支持機構10Ａは、外枠１の右側にあるベルト８Ａおよび滑車９Ａに対応して設けられ、直線状に延伸する片持ち梁11Ａと、この片持ち梁11Ａを外枠１の天井面から支持するバネ12Ａと、片持ち梁11Ａの先端部13Ａに設けられる傾斜センサ18Ａと、を備えている。同様に、他方の支持機構10Ｂは、外枠１の左側にあるベルト８Ｂおよび滑車９Ｂに対応して設けられ、直線状に延伸する片持ち梁11Ｂと、この片持ち梁11Ｂを外枠１の天井面から吊設する付勢手段としてのバネ12Ｂと、片持ち梁11Ｂの先端部13Ｂに設けられる傾斜センサ18Ｂと、を備えている。滑車９Ｂおよび支持機構10Ｂは、図２や図３で示される滑車９Ａおよび支持機構10Ａと左右対称に配設される。

片持ち梁11Ａは、前記先端部13Ａの反対側にある基端部14Ａが蝶番構造となっていて、この蝶番の基部側が外枠１の上右側面に固定されることで、基端部14Ａを中心に回動可能に設けられている。また、板状をなす片持ち梁11Ａの先端部13Ａ寄りには孔15Ａが設けられ、この孔15Ａの前後壁面に設けた軸受部（図示せず）に、前記滑車９Ａの中心軸16Ａが軸支される。これにより、滑車９Ａは外枠１に対し片持ち梁11Ａと共に移動可能に設けられ、且つ片持ち梁11Ａに対し回動自在に支持される。

同様に、片持ち梁11Ｂは、前記先端部13Ｂの反対側にある基端部14Ｂが蝶番構造となっていて、この蝶番の基部側が外枠１の上右側面に固定されることで、基端部14Ｂを中心に回動可能に設けられている。また、図３には示していないが、板状をなす片持ち梁11Ｂの先端部13Ａ寄りには孔（図示せず）が設けられ、この孔15Ａの前後壁面に設けた軸受部（図示せず）に、前記滑車９Ｂの中心軸16Ｂが軸支される。これにより、滑車９Ｂは外枠１に対し片持ち梁11Ｂと共に移動可能に設けられ、且つ片持ち梁11Ｂに対し回動自在に支持される。

付勢手段としてのバネ12Ａ，12Ｂは、収納庫２および収納庫２に収納する収納物Ｓの重量に抗して、片持ち梁11Ａ，11Ｂの先端部13Ａ，13Ｂを外枠１の天井面側（上方側）に付勢するものである。したがって、収納庫２の下方に加わる荷重が増加すると、水平面Ｈを基準とした片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２は大きくなり、逆に収納庫２の上方に加わる荷重が増加すると、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２は小さくなる。前記傾斜センサ18Ａ，18Ｂは、片持ち梁11Ａ，11Ｂの基端部14Ａ，14Ｂを基点として、この片持ち梁11Ａ，11Ｂひいては滑車８Ａ，８Ｂの中心軸16Ａ，16Ｂの傾斜角度α１，α２を検知し得る位置に配設される。ここでの傾斜センサ18Ａ，18Ｂは、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２から、前記収納庫２に加わる荷重、すなわち収納物Ｓの重量だけでなく、収納庫２に対する他物の衝突や外力をも検知できる最も好ましい検知手段となる。なお、検知手段としては、収納庫２の重量，収納庫２への衝突，または収納庫２への外力のいずれかを検知できるものであってもよい。

そして、ここでは収納庫２を昇降させる駆動部として、モータ５および巻取りドラム７が設けられ、この駆動部と収納庫２を連結する機構として、ベルト８Ａ，８Ｂと、滑車９Ａ，９Ｂと、支持機構10Ａ，10Ｂが設けられる。検知手段としての傾斜センサ18Ａ，18Ｂは、支持機構10Ａ，10Ｂを構成する片持ち梁11Ａ，11Ｂにそれぞれ設けられる。

図４は、図１〜図３に示す吊戸棚の電気的な構成を示したものである。同図において、制御手段31は、その出力ポートに接続されたモータ５や、ＬＥＤ若しくはＬＣＤなどの表示部32や、ブザーなどの報知部33の動作を制御するものであり、より具体的には、傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの検知出力（例えば電圧）を、実際の片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２に相当する値に変換する傾斜角度算出手段35と、この傾斜角度算出手段35で算出された傾斜角度α１，α２が、制御手段31に予め記憶された或いは後述する異常検知判定角度判定手段39によって設定される各種許容範囲内にあるか否かを判定し、当該許容範囲を外れていた場合には異常信号を出力する異常判定手段36と、前記異常判定手段36からの異常信号を受けて、モータ５や、表示部32や、報知部33の何れか若しくは全てを制御する異常制御手段37と、制御手段31に予め記憶されたプログラムに基づいて傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの検知出力（例えば電圧）より収納庫２の積載重量を判定する重量判定手段38と、前記プログラムに基づいて収納庫２の積載重量に応じた最適な異常検知判定角度Ｋの設定を行う異常検知判定角度設定手段39と、を備えている。また、制御手段31の入力ポートには、前記傾斜センサ18Ａ，18Ｂの他に、例えば収納庫２の昇降動作を指示する各種スイッチなどの操作部34が接続される。

本実施例における傾斜センサ18Ａ，18Ｂは、前記傾斜角度α１，α２に応じた電圧を連続出力するものであり、一例として、図５には傾斜センサ18Ａ，18Ｂの出力電圧と傾斜角度との関係がグラフで示されている。例えば前記傾斜角度α１，α２が15°変化すると、傾斜センサ18Ａ，18Ｂの出力電圧は171ｍＶ変化する。ここで、傾斜角度算出手段35に内蔵するＡ／Ｄ変換器の１ＬＳＢ（Least Significant Bit）は、制御手段31であるマイコンの動作電圧が直流５Ｖであるとすると、5000ｍＶ／256≒20ｍＶ／ＬＳＢとなる。従って、前記171ｍＶの変化は、Ａ／Ｄ変換器において、171ｍＶ／20ｍＶ≒８ＬＳＢに相当し、この程度の傾斜角度α１，α２であれば、制御手段31で十分にその変化を判別できる。なお、傾斜センサ18Ａ，18Ｂは、例えば電流を連続またはパルスで出力するものや、電圧パルスを出力するものであってもよい。

また、前記異常制御手段37は、異常判定手段36が異常信号を出力すると、モータ５の動作状態に応じて、出力部であるモータ５や、表示部32や、報知部33を制御するようになっている。すなわち、異常制御手段37は、モータ５ひいては収納庫２の動作中に異常信号を受取った場合には、直ちにモータ５への電力供給を遮断して、当該モータ５を停止させる。また、モータ５の停止中に異常信号を受取った場合にも、ユーザーに対し収納庫２の昇降を行なわせないように、モータ５への電力供給を遮断し、併せて表示部32や報知部33を動作させて、収納庫２が過荷重である旨をユーザーに光や音で告知するようになっている。

次に、上記構成について、その作用を説明する。制御手段31に所定の動作電圧が与えられる間は、操作部34を介して収納庫２の昇降指示が有るか否かに拘らず、制御手段31は各傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力電圧を取り込み、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２を常時監視する。

より具体的には、モータ５に電力を供給していない収納庫２の停止時には、傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力電圧を受けて、傾斜角度算出手段35が片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２を算出し、この算出した値が、予め記憶したモータ５の停止時における傾斜角度α１，α２の許容範囲内にあるか否かを、異常判定手段36で判断する。このとき、傾斜角度算出手段35で算出した実際の傾斜角度α１，α２の値が、設定した許容範囲を上回って外れていれば、異常判定手段36は過荷重であると判断して、異常制御手段37に異常信号を出力する。異常制御手段37は、異常判定手段36からの異常信号を受けて、実際の傾斜角度α１，α２の値が前記許容範囲内になるまで、表示部32や報知部33を動作させ続け、収納庫２が過荷重である旨をユーザーに光や音で告知すると共に、モータ５への電力供給を遮断して、収納庫２を昇降させないようにする。

一方、実際の傾斜角度α１，α２の値が前記許容範囲内にある場合に、操作部34の例えば昇降スイッチを押動操作すると、制御手段31に運転開始信号が出力され、制御手段31は、収納庫２が昇降動作を開始する直前に、各傾斜センサ18Ａ，18Ｂから取り込んだ出力電圧を、傾斜角度算出手段35によって実際の傾斜角度α１，α２の値に変換し、これを初期値として昇降動作が終了するまで一時的に記憶する。

この場合、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２は、収納庫２の積載重量によって変化するため、傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力電圧は収納庫２の積載重量に応じて変化する。そのため重量判定手段38では、制御手段31に予め記憶されたプログラムに基づいて昇降動作開始直前における傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力電圧より収納庫２の積載重量を判定するとともに、異常検知判定角度設定手段39では、前記プログラムに基づいて収納庫２の積載重量に応じた最適な異常検知判定角度Ｋの設定を行う。その後、異常検知判定角度Ｋの設定に伴い、モータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲（α１−Ｋ＜α１＜α１＋Ｋ,α２−Ｋ＜α２＜α２＋Ｋ）の設定が行われる。

ここで異常検知判定角度Ｋとは、初期値としての昇降動作直前の現在時の傾斜角度α１，α２に対して、その後の検知角度α１，α２が±Ｋ度以上変化し、その検知角度α１，α２がモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲を上回って或いは下回って外れていれば、異常判定手段36によって異常であると判断される角度のことである。

また、傾斜角度算出手段35によって算出された昇降動作開始時における初期値を異常判定手段36に出力すると共に、異常判定手段36は前述のモータ５の停止時における傾斜角度の許容範囲内にあるか否かを判断する。このとき、傾斜角度算出手段35で算出した初期値が、モータ５の停止時の傾斜角度の許容範囲を上回って外れていれば、異常判定手段36は過荷重（過積載）であると判断して異常制御手段37に異常信号を出力する。異常制御手段37は、異常判定手段36からの異常信号を受けて、初期値が前記許容範囲になるまで、表示部32や報知部33を動作させ続け、収納庫２が過荷重（過積載）である旨をユーザーに光や音で告知すると共に、モータ５への電力供給を遮断して、収納庫２を昇降させないようにする。

ここで、初期値がモータ５の停止時の傾斜角度の許容範囲内にあり、異常判定手段36によって、初期値が過荷重（過積載）ではないと確認されると、昇降機構部３のモータ５に電力が供給され、モータ５の回転に伴って昇降機構部３と連結された収納庫２が上下運転される。ここで、モータ５の中心軸６が正方向に回転すると、巻取りドラム７にベルト８Ａ，８Ｂの一端側が巻き取られて、これらのベルト８Ａ，８Ｂに吊るされた収納庫２が外枠１の内側面に沿って上昇する。逆に、モータ５の中心軸６が逆方向に回転した場合には、巻取りドラム７からベルト８Ａ，８Ｂの一端側が解かれて、収納庫２が外枠１の内側面に沿って下降する。

傾斜角度算出手段35は、収納庫２の上下運転中における昇降動作開始から終了に至るまで、傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力電圧を取り込んで、モータ５の動作中における実際の傾斜角度α１，α２の値を算出する。この算出結果を異常判定手段36に出力すると共に、異常判定手段36は、傾斜角度算出手段35で算出した実際の傾斜角度α１，α２の値が、異常検知判定角度Ｋに対応したモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲（この場合は、例えば前記初期値に対して±Ｋ＝１５°）内にあるか否かを判定する。

このとき、例えば収納庫２に子供がぶら下がると、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２が初期値に対してプラス方向に大きく変動する。また、収納庫２と外枠１との間にまな板などの他物が挟まれると、ベルト８Ａ，８Ｂの張力が失われて、片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２が初期値に対してマイナス方向に大きく変動する。何れにせよ、これらの要因で、傾斜角度算出手段35により算出される実際の傾斜角度α１，α２の値が、異常検知判定角度Ｋに対応したモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲を上回って或いは下回って外れるようになると、異常と判断して異常制御手段37に異常信号を出力する。異常制御手段37は、異常判定手段36からの異常信号を受けて、モータ５への電力供給を直ちに遮断し、収納庫２の昇降動作を停止させる。

なお、収納庫２の昇降動作中は、モータ５からの振動が片持ち梁11Ａ，11Ｂに伝わるので、傾斜センサ18Ａ，18Ｂで検知される片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２も、この振動により若干増減する。したがって、異常検知判定角度Ｋに対応したモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲は、通常起こり得る若干の傾斜角度α１，α２の変動分よりも、振動分を見込んだ大きな値として設定するのが好ましい（すなわち、モータ５の停止時における許容範囲よりも大きく設定する）。こうすれば、モータ５の振動が原因で異常判定手段36が誤判定を起こす虞れを極力防止できる。すなわち、異常検知判定角度Ｋ及び異常検知判定角度Ｋに対応したモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲は、通常起こり得る若干の変動分よりも、モータ５から受ける振動分を見込んだ大きな値として設定するのが好ましい。

ここで、異常検知判定角度Ｋは、昇降動作中の収納庫２の異常を判定するための判断基準となる片持ち梁11Ａ，11Ｂの傾斜角度α１，α２であり、収納庫２の積載重量に応じて設定される値である。収納庫２内の収納物Sの積載重量によって、傾斜センサ18Ａ，18Ｂによる傾斜角度α１，α２の変移量は異なり、例えば収納庫２に３０kgの収納物Sを積載した時と、収納庫２が空の状態の時では、収納庫２に３０kgの収納物Sを積載した時のほうが、収納庫２が衝突した時の衝撃が大きくなるため、傾斜センサ18Ａ，18Ｂによる傾斜角度α１，α２の変移量は収納庫２が空の状態の時よりも大きくなる。

そのため前記プログラムでは、異常検知判定角度Ｋを収納庫２の積載重量に略比例して設定することで、収納庫２の積載重量ごとに変化する傾斜センサ18Ａ，18Ｂによる傾斜角度α１，α２の変移量に対応させている。また、異常判定手段36によって異常と判断される基準であるモータ５の動作時の傾斜角度の許容範囲についても、前記積載重量に略比例して設定されている。また、異常検知判定角度Ｋの値についても、前述のＫ＝±１５度に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

以上のように本実施例では、収納物Ｓを収納する収納部としての収納庫２と、収納庫２を昇降させる駆動部（モータ５および巻きドラム７）と、モータ５の制御を行う制御装置としての制御手段31と、収納庫２への衝突及び外力を検出する検知手段としての傾斜センサ18Ａ，18Ｂとを備えた吊戸棚において、制御手段31には、収納庫２の昇降運転開始時において傾斜センサ18Ａ，18Ｂの検知信号たる出力電圧から収納庫２の積載重量を判定する判定手段としての重量判定手段38と、収納庫２の積載重量に応じた異常検知判定値たる異常検知判定角度Ｋを設定する設定手段としての異常検知判定角度設定手段39とを備えている。

この場合、収納庫２の昇降運転中において、傾斜センサ18Ａ，18Ｂにより収納庫２に例えばまな板などの他物が当たるなどの衝突や、収納庫２に人がぶら下がるなどして外力が加わったりしたか否かの異常を検知する場合に、重量判定手段38によって傾斜センサ18Ａ，18Ｂの出力電圧から収納庫２内の積載重量判定を行い、異常検知判定角度設定手段39によってその積載重量に応じた異常検知判定角度Ｋを設定することにより、収納庫２の積載重量に応じて略比例して変化する傾斜センサ18Ａ，18Ｂの傾斜角度α１，α２の変移量に対応させて、収納庫２の異常を適切に検知することができるので、異常判定手段36による異常検知判定の精度を向上させ、誤検知を防ぐことができる。そして、傾斜センサ18Ａ，18Ｂからの出力に基づいて、例えば駆動部であるモータ５による収納庫２の昇降動作を直ちに停止させたり、使用者に音や光で警告を促したり、必要な処置を適切に講じることが可能になる。

また、本実施例では、収納庫５への荷重に応じて、その傾斜角度α１，α２が変化するように、支持機構10Ａ，10Ｂとして片持ち梁11Ａ，11Ｂを設け、この片持ち梁11Ａ，11Ｂに前記傾斜センサ18Ａ，18Ｂを設けているので、既存の昇降機構部３に支持機構10Ａ，10Ｂを追加しただけの簡単な構造でありながら、傾斜センサ18Ａ，18Ｂを上手く利用して、収納物Ｓの重量と、収納庫２への他物の衝突および外力とを、同じ傾斜センサ18Ａ，18Ｂで検知することが可能になる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば本実施例では、収納庫２の片側だけが過荷重となった場合でも、正しく異常と判断できるように、左右一対の支持機構10Ａ，10Ｂとそれに対応する傾斜センサ18Ａ，18Ｂを設けているが、これらは一つだけ若しくは３つ以上設けられていてもよい。また、異常判定手段36から出力される異常信号をどのように処理するのかについては、実施例に限らず任意に選定すればよい。

１吊戸棚
２収納庫（収納部）
５モータ（駆動部）
７巻取りドラム（駆動部）
18Ａ，18Ｂ傾斜センサ（検知手段）
31 制御手段（制御装置）
38 重量判定手段
39 異常検知判定角度設定手段
Ｓ収納物

Claims

収納物を収納する収納部と、当該収納部を駆動させる駆動部と、当該駆動部の制御を行う制御装置と、前記収納部への衝突及び外力を検出する検知手段とを備えた吊戸棚において、前記制御装置には、運転時において前記収納部の重量を判定する判定手段と、前記収納部の重量に応じた異常検知判定値を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする吊戸棚。