JP2011160878A - 電動昇降式収納庫ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】昇降中の収納庫が障害物に接触したり、過積載が生じた場合に、収納庫を停止させることができて安全性が高く、複雑な制御を行なうことなく高い検知精度が得られる電動昇降式収納庫を提供すること。
【解決手段】底面が開口した外箱１と、外箱１の底面を通して昇降自在に設けられた収納庫２と、収納庫２を外箱１から吊り下げる少なくとも１本の牽引帯３と、牽引帯３を巻き取ったり巻き戻すことによって収納庫２を昇降させるモータ４と、牽引帯３に加わる荷重を検出する少なくとも一つのセンサー手段２２と、センサー手段２２の検出値が設定範囲を超えた時に、収納庫２の昇降を停止させる制御手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、キッチン、廊下等に設置され、外箱に対して上下方向に昇降自在に設けられた収納庫と、収納庫を昇降動作させるための電磁的駆動源とを備えた電動昇降式収納庫ユニットに関する。

家庭のキッチン、廊下等において、天井板の上方に設置された外箱に対して昇降自在に収納庫が設けられ、牽引帯で収納庫を外箱から吊り下げ、モータ等の電磁的駆動源で牽引帯を巻き取ったり巻き戻すことにより収納庫を昇降動作させるようにした電動昇降式の収納庫ユニットが知られている。
このような電動昇降式の収納庫ユニットにあっては、収納庫の上昇途中に、収納庫とキャビネット支持枠との隙間に手を挟んだり、収納庫の下降途中に、収納庫がまな板等の障害物に当接したり、該障害物を破損したりする虞がある。

また、下降中の収納庫が障害物に当たって停止している間に、牽引帯の巻き戻しが継続していると、牽引帯が緩み、この結果、障害物が外れたときに収納庫が急に落下し、人にぶつかるなどの重大な事故を引き起こしかねない。
さらに、収納庫に荷物を収納しすぎると、電磁的駆動源や牽引帯の巻き上げ機構が過負荷により故障する心配もある。

そこで、従来、キャビネット支持枠に対して昇降自在に設けられた収納庫と、収納庫を昇降動作させるための電磁的駆動源とを有し、ベース部を電磁的駆動源の作動により上下方向に移動自在に設け、ベース部に対する収納庫の位置を検出するセンサー手段をベース部と収納庫との間に設け、収納庫の位置の変化量で収納庫が障害物に当たったこと、及び収納庫への過積載を検知して、収納庫の昇降動作を停止させる昇降キャビネットが提案されている（特許文献１参照）。

上記従来の昇降キャビネットによれば、収納庫の昇降動作中、収納庫が障害物に当った場合は収納庫の昇降が停止するので、物損事故、落下事故及び機器の故障が防止されて安全性が高まる。
しかし、この昇降キャビネットは、牽引帯の巻き量に応じて移動するベースと、収納庫に取り付けられたスライダーとの相対移動により収納庫の位置の変化量を検出するので、収納庫の慣性の影響を受けやすく、従って、信頼できる検知精度を得るためには、複雑なセンサー手段の検出制御を行なわなければならなかった。

特開２００５−１４３８９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、昇降中の収納庫が障害物に接触したり、過積載が発生した場合に、収納庫を停止させることができて安全性が高く、複雑な制御を行なうことなく高い検知精度が得られる電動昇降式収納庫ユニットを提供することにある。

本発明の電動昇降式収納庫ユニットは、底面が開口した外箱と、該外箱の底面を通して昇降自在に設けられた収納庫と、前記収納庫を外箱から吊り下げる少なくとも１本の牽引帯と、該牽引帯の巻き取り及び巻き戻しを行なうことによって前記収納庫を昇降させる電磁的駆動源とを備えたものであって、前記牽引帯に加わる荷重を検出する少なくとも一つのセンサー手段と、該センサー手段の検出値が設定範囲を超えた時に、前記収納庫の昇降を停止させる制御手段を設けてある。

以下の構成を採用すると良い。
前記外箱による前記牽引帯の支持部を該牽引帯に加わる荷重に応じて移動可能とし、前記センサー手段は、前記牽引帯の支持部の位置により前記荷重を検出することができる。
前記牽引帯により前記収納庫の互いに距離をおいた複数箇所を吊り下げ、これら複数の吊り下げ箇所にそれぞれ対応する複数のセンサー手段を設け、前記制御手段は、これらセンサー手段の検出値の差が設定値以上になった時に、前記収納庫の上昇を停止させる構成。

前記収納庫が上昇する時は無負荷で、下降する時は負荷が発生するダンパー機構を設けてある構成。
前記電磁的駆動源に連絡された巻上げ機構により、前記牽引帯の巻き取り及び巻き戻しを行い、前記電磁的駆動源が停止している時に前記巻上げ機構を固定するロック装置を設けてある構成。
前記牽引帯の中間部を前記電磁的駆動源の出力軸に連絡した巻き取り軸に巻きつけ、前記牽引帯の両端部で前記収納庫を吊り下げる構成。

請求項１及び２に係る発明によれば、牽引帯に加わる荷重の変化によって、収納庫が昇降中に障害物に接触したことや、収納庫の過積載を検知し、電磁的駆動源を停止するので、収納庫に手等を挟んで傷つける事故、収納庫の下降が阻害されている間の牽引帯の緩みによる落下事故、過積載による故障等を防止することができ、安全性が高まる。
また、牽引帯に加わる荷重によって、障害物の挟みこみや過積載を検知するので、収納庫の慣性の影響を受け難く、このため、複雑な制御を行なうことなく高い検知精度が得られる。

請求項３に係る発明によれば、収納庫に積載物が極端に偏った状態で収納され、複数の牽引帯に加わる負荷が相違した結果、牽引帯の巻取り径の差が大きく異なり、収納庫が傾いた状態で上昇するのを防ぐことができる。
請求項４に係る発明によれば、収納庫の巻上げ機構に故障が発生した場合にも、ダンパー機構の負荷によって収納庫が緩やかに降下するので、収納庫の落下による事故を防止できる。
請求項５に係る発明によれば、収納庫の巻上げ機構に故障が発生しても、電磁的駆動源が停止してる間に巻取り軸が回転して収納庫が落下する心配が無い。
請求項６に係る発明によれば、牽引帯の両端部が同時に同じ長さだけ上下動するため、上限位置にあって外箱内に収納された収納庫が大きく傾くことが無い。

本発明の実施例を示す電動昇降式収納庫ユニットの正面から見た断面図である。 本発明の実施例を示す電動昇降式収納庫ユニットの側面から見た断面図である。 本発明の実施例に係る電磁的駆動源、巻上げ機構及び牽引帯の斜視図である。 本発明の実施例に係る支持装置及びセンサー手段の牽引帯に加わる荷重が小さい場合における正面図である。 本発明の実施例に係る支持装置及びセンサー手段の牽引帯に加わる荷重が大きい場合における正面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、図１の左右方向を側方向、図２の左右方向を前後方向としている。
本発明の電動昇降式収納庫ユニットは、図１及び図２に示すように、底面が開口した外箱１と、外箱１の底面を通して昇降自在に設けられた収納庫２と、収納庫２を外箱１から吊り下げる少なくとも１本の（図に示す例では２本の）牽引帯３と、牽引帯３の巻き取り及び巻き戻しを行なうことによって収納庫２を昇降させるモータ４より成る電磁的駆動源とを備える。

外箱１は天井板５の上方に設置され、天井板５には外箱１の底面と対応した孔が形成されている。
外箱１の底面に形成された開口部６の周囲には、天井板５の孔の周縁に係合される縁部材７が装着されている。
また、図示しないが、外箱１の内部には、収納庫２が上限位置に達して外箱１内に収納されたことを検知する上限位置センサー、及び、収納庫２が下限位置に達したことを検知する下限位置センサーが設置されている。

外箱１内部の上部一側には、モータ４が設置され、モータ４の出力軸に牽引帯３の巻上げ機構が連絡されている。
巻上げ機構は、図３に示すように、外箱１の上部一側に前後方向に沿って設置された巻取り軸８、モータ４の出力軸と巻取り軸８との間に介在された複数のギヤよりなる減速器９、巻取り軸８に取り付けられたダンパー機構１０、及び、巻取り軸８を固定するロック装置１１を備える。

巻取り軸８の前端部及び後端部には、それぞれ前方の牽引帯３及び後方の牽引帯３の中間部が巻きつけられている。牽引帯３の一端部は下方へ延び、牽引帯３の他端部は側方へ延び、外箱１の上部他側に装着された滑車１２（図１参照）を通過してから下方へ延びている。
従って、モータ４が正逆方向に回転すると、巻取り軸８が回動して牽引帯３の巻取り及び巻き戻しを行ない、牽引帯３の両端部が同時に同じ長さだけ上下動するようになっている。

ダンパー機構１０は、牽引帯３を巻き取る時は無負荷で、牽引帯３を巻き戻すときに負荷が発生するロータリーダンパーより成る。このため、減速器９を構成するギヤの破損等が発生しても、収納庫２の荷重が加わる牽引帯３が急激に巻き戻されることは無く、収納庫２は緩やかに下降する。

ロック装置１１は、巻取り軸８の外周に装着されたロック板１３、モータ４が停止している時に励起されるソレノイド１４、及び、ソレノイド１４からロック板１３に向かって突出するピン１５から成る。
ロック板１３は、巻取り軸８と連動して回転し、且つ、ピン１５に対して接離するよう巻取り軸８に取り付けられている。また、ロック板１３の外周縁には、ピン１５に接近した時にピン１５と係合する突出片１３ａが形成されている。

そして、モータ４が停止している時は、ソレノイド１４が励起されてロック板１３が引き寄せられ、ピン１５が突出片１３ａと係合してロック板１３の回転を規制する。一方、モータ４が作動すると、ソレノイド１４が切れ、ロック板１３がピン１５から遠ざかってピン１５と突出片１３ａとの係合が外れ、ロック板１３が回転可能となる。
この結果、モータ４が停止している時は巻取り軸８が機械的に固定され、減速器９を構成するギヤの破損等が発生しても、収納庫２の荷重が加わる牽引帯３は巻き戻されることが無く、収納庫２は落下しない。

牽引帯３の両端部は、図１及び図２に示すように、収納庫２の両側面下部に回動自在に装着された支持ピン１６の下方を通過して折り返され、その上端が外箱１に装着された支持装置１７に取り付けられる。
即ち、収納庫２は、その外側面下部の四隅部分において、外箱１の内面の四箇所に設けられた支持装置１７から前後の牽引帯３により吊り下げられている。
そして、モータ４を駆動して牽引帯３の巻取り及び巻き戻しを行なうと、収納庫２が外箱１に収納された上限位置と外箱１の下方の物品取り出し位置（下限位置）との間を昇降する。

支持装置１７は、図４及び図５に示すように、外箱１の内面に固定された固定具１８と、牽引帯３の先端が固定され、固定具１８に対して上下動する可動支持具１９と、固定具１８と可動支持具１９との間に介在されたコイルバネ２０等の付勢体とから成る。
固定具１８の上端には水平なベース板２１を張り出してあり、各固定具１８の側部にはセンサー手段２２がそれぞれ設置されている。
可動支持具１９は、水平な上板２３の両端を下方へ屈曲して側板２４を形成すると共に、側板２４の下端間に取付軸２５を架設して成る。
取付軸２５には牽引帯３の先端が固定され、上板２３の下面両端部にはそれぞれ垂直なガイドピン２６の上端が固定されている。

可動支持具１９は固定具１８に対して、上板２３がベース板２１の上方に対向するよう組み付けられ、ガイドピン２６がベース板２１を摺動可能に貫通している。
ガイドピンの下端部には、ガイドピン２６がベース板２１から抜けないように、径大な抜け止め板２７が装着されている。
そして、可動支持具１９の上板２３と固定具１８のベース板２１との間において、ガイドピン２６の外周にコイルバネ２０が外嵌され、このコイルバネ２０が可動支持具１９を上方へ付勢している。
従って、牽引帯３に加わる荷重が小さいときは、図４に示すように、コイルバネ２０に押し上げられて可動支持具１９の上板２３が固定具１８のベース板２１から遠ざかる。一方、牽引帯３に加わる荷重が増加すると、図５に示すように、コイルバネ２２を押し縮めて上板２３がベース板２１に接近する。

センサー手段２２は直動式のポテンショメータより成る。センサー手段２２の検知片２８は、上下方向に移動可能であり、可動支持具１９と連動して上下動するよう可動支持具１９の側板２４を貫通している。
このため、牽引帯３に加わる荷重の増減により、牽引帯３の支持部である可動支持具１９が上下動すると、センサー手段２２の検知片２８も上下動する。
検知片２８の位置は電気的信号に変換され、牽引帯３に加わる荷重として制御手段に入力される。

制御手段の入出力回路には、モータ４、警報ブザー、センサー手段２２、スタートボタン、外箱１に設けられた上限位置センサー及び下限位置センサーが接続され、制御手段は、センサー手段２２、スタートボタン、上限位置センサー及び下限位置センサーから入力される信号によって、モータ４による収納庫２の昇降動作制御及び警報ブザー（図示せず）の鳴動制御を行う。

制御手段は、スタートボタンが押圧操作された時、上限位置センサーにより収納庫２が上限位置にあることを検知した場合は、モータ４を駆動させて牽引帯３の巻き戻し（収納庫２の下降）を開始し、下限位置センサーにより収納庫２が下限位置にあることを検知した場合は、モータ４を駆動させて牽引帯３の巻き取り（収納庫２の上昇）を開始する。
次いで、制御手段は、過積載か否かの判断を行なう。制御手段は、４ヶ所に設置されたセンサー手段２２の検出値の合計が設定範囲を超えた場合は、過積載であると判断してモータ４を停止させると共に、警報ブザーを作動させる。

さらに、制御手段は、偏荷重であるか否かの判断を行なう。制御手段は、各センサー手段２２の検出値の差が設定値以上になった場合は、偏荷重であると判断してモータ４を停止させると共に、警報ブザーを作動させる。
いったんモータ４を停止した後、制御手段は、過積載及び偏荷重を解消するために、下限位置センサーから検知信号が入力されていない限り、モータ４を駆動して牽引帯３の巻き戻しを行い、収納庫２を下限位置まで（下限位置センサーから検知信号が入力されるまで）降ろして停止させる。そして、過積載及び偏荷重が解消されて、スタートボタンが操作されるのを待つ。

制御手段は、過積載ではなく、偏荷重でもないと判断すると、収納庫２の昇降を継続する。
また、制御手段は、昇降動作中に、収納庫２が障害物にぶつかったか否かの判断を行なう。制御手段は、センサー手段２２の内の少なくとも一つから入力された検出値が設定範囲を超えた場合は、収納庫２が障害物にぶつかったと判断してモータ４を停止させると共に、警報ブザーを作動させる。

即ち、収納庫２が下降中に障害物にぶつかると、収納庫２の下降が阻害されるにもかかわらず、牽引帯３の巻き戻しは継続するので、牽引帯３に荷重が加わらず、センサー手段２２の検出値は設定範囲よりも小さくなる。
一方、収納庫２が上昇中に障害物にぶつかると、収納庫２の上昇が阻害されるにもかかわらず、牽引帯３の巻き取りは継続するので、牽引帯３に加わる荷重が異常に増大し、センサー手段２２の検出値は設定範囲よりも大きくなる。

次いで、制御手段は、モータ４を短時間逆戻しして、収納庫２を僅かに（４０ｍｍ程度）戻し、停止させる。
モータ４を逆戻ししている間に、収納庫２が再度障害物にぶつかった場合は、モータ４を急停止させて、収納庫２を通常の停止に比べて急激に停止させる。
制御手段は、収納庫２を停止させた状態で、障害物が取り除かれ、スタートボタンが操作されるのを待つ。

制御手段は、この状態でスタートボタンからの入力信号を受けると、上限位置センサーも下限位置センサーもオンしていないので、収納庫２が中間位置に停止していると判別し、収納庫２を上昇させ、上限位置センサーがオンしたら停止させる。なお、収納庫２が中間位置に停止している状態でスタートボタンが操作された場合、収納庫２を下限位置センサーがオンするまで下降させても良い。
制御手段は、収納庫２が障害物にぶつからない場合は、モータ４による収納庫２の昇降を継続させ、上限位置センサー或いは下限位置センサーの検知信号が入力されたら、モータ４を停止させる。

なお、図に示す例では、付勢体としてコイルバネ２０を用いているが、コイルバネ２０に限らず空気式或いは液体式のダンパを用いてもよい。
また、一本の牽引帯３の両端部で収納庫２の互いに距離をおいた２箇所（例えば、両側面の下部中央）を吊り下げても良い。
さらに、偏荷重を検知することはできないが、一端部を巻取り軸に巻きつけた１本の牽引帯の他端部で収納庫２の上面中央部を吊り下げても良い。

１ 外箱
２ 収納庫
３ 牽引帯
４ モータ
５ 天井板
６ 開口部
７ 縁部材
８ 巻取り軸
９ 減速器
１０ ダンパー機構
１１ ロック装置
１２ 滑車
１３ ロック板
１３ａ 突出片
１４ ソレノイド
１５ ピン
１６ 支持ピン
１７ 支持装置
１８ 固定具
１９ 可動支持具
２０ コイルバネ
２１ ベース板
２２ センサー手段
２３ 上板
２４ 側板
２５ 取付軸
２６ ガイドピン
２７ 抜け止め板
２８ 検知片

Claims (6)

1. 底面が開口した外箱と、該外箱の底面を通して昇降自在に設けられた収納庫と、前記収納庫を外箱から吊り下げる少なくとも１本の牽引帯と、該牽引帯を巻き取ったり巻き戻すことによって前記収納庫を昇降させる電磁的駆動源とを備えた電動昇降式収納庫ユニットにおいて、前記牽引帯に加わる荷重を検出する少なくとも一つのセンサー手段と、該センサー手段の検出値が設定範囲を超えた時に、前記電磁的駆動源を停止させる制御手段を設けてあることを特徴とする電動昇降式収納庫ユニット。
2. 前記外箱による前記牽引帯の支持部を該牽引帯に加わる荷重に応じて移動可能とし、前記センサー手段は、前記牽引帯の支持部の位置により前記荷重を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の電動昇降式収納庫ユニット。
3. 前記牽引帯により前記収納庫の互いに距離をおいた複数箇所を吊り下げ、これら複数の吊り下げ箇所にそれぞれ対応する複数のセンサー手段を設け、前記制御手段は、これらセンサー手段の検出値の差が設定値以上になった時に、前記収納庫の上昇を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動昇降式収納庫ユニット。
4. 前記収納庫が上昇する時は無負荷で、下降する時は負荷が発生するダンパー機構を設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動昇降式収納庫ユニット。
5. 前記電磁的駆動源に連絡された巻上げ機構により、前記牽引帯の巻き取り及び巻き戻しを行い、前記電磁的駆動源が停止している時に前記巻上げ機構を固定するロック装置を設けてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動昇降式収納庫ユニット。
6. 前記牽引帯の中間部を前記電磁的駆動源の出力軸に巻きつけ、前記牽引帯の両端を前記収納庫に取り付けてあることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動昇降式収納庫ユニット。

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