JP3978820B2 - 昇降式収納装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は昇降式収納装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の昇降装置は特開平７−８３３９号公報に記載されているようなものがある。この装置は図９に示したように、収納凹部１と、収納棚本体２と、収納棚本体２を昇降させるリンク機構３，４と、収納棚本体２の格納時に加勢する第１のばね材５および第２のばね材６とで構成され、第２のばね材６の一端７はリンク機構に連結され、他端は移動支点８として上下移動自在に配置されている。
【０００３】
また、昇降棚本体２の引き出し途中で、この移動支点が当接するばね当たり９が配置されている。収納凹部１から収納棚本体２を引き出す初期には第１のばね部材５のみのばね力に抗して昇降棚本体２を引き出すため、軽い力で引き出すことができるが、昇降棚本体２を格納する際には第１のばね部材５および第２のばね部材６両方の加勢力によって軽い操作力で格納することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の昇降装置では、上下移動自在に配置した移動支点８は、リンク機構３，４の旋回によって移動するため、リンク機構３，４の旋回角度とばね部材５，６による加勢力は一意的に決まる。
【０００５】
このため、収納棚本体２に作用するばね力は引き出し時には小さく、格納時には大きくなるものの、収納棚本体２に収納する積載物の重量が増せば、格納時の操作力は必然的に大きくなり、格納操作が困難になるという課題を有していた。また、同時に積載物の重量が増せば、引き出し時の降下速度も速まり危険度の増す恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、収納キャビネットと、平行リンク機構を介して前記収納キャビネットに対して出入、かつ昇降される収納ラックと、前記収納ラックに上昇力を付与する弾性体とを具備し、前記弾性体の一端は収納ラック側に、他端は収納キャビネット側に可動的に設けた移動部材にそれぞれ係止して、前記移動部材を駆動手段を介して移動することでこの弾性体の反発力を調整できるように構成し、さらに前記駆動手段は収納キャビネット側の重量によって移動部材の移動量を制御するようにしたものである。
【０００７】
上記発明によれば、積載物の重量と釣り合うように弾性体の反発力を調整することができ、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で収納ラックを上昇させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、収納キャビネットと、平行リンク機構を介して前記収納キャビネットに対して出入、かつ昇降される収納ラックと、前記収納ラックに上昇力を付与する弾性体とを具備し、前記弾性体の一端は収納ラック側に、他端は収納キャビネット側に可動的に設けた移動部材にそれぞれ係止して、前記移動部材を駆動手段を介して移動することでこの弾性体の付勢力を調整できるように構成し、さらに前記駆動手段は収納キャビネット側の重量によって移動部材の移動量を制御するようにしたものである。
【０００９】
したがって、積載物の重量と釣り合うように弾性体の付勢力を調整することができ、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で収納ラックを上昇させることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の昇降装置の概略図である。
【００１１】
図１において、収納ラック等の被可動体１０は昇降支持機構１１によって収納キャビネット等の支持基板１２に支持されている。昇降支持機構１１は平行リンクを構成する２本の回転アーム１３，１４であり、枢軸１５，１６で支持基板１２に枢支され、枢軸１７，１８で被可動体１０に枢支されている。
【００１２】
また、昇降支持機構１１である回転アーム１３の回転に対して力を作用する弾性体として引っ張りばね１９を設置している。この引っ張りばね１９の支持支点のうち一端側２０は回転アーム１３上に、他端側２１は支持基板側に設置されており、この支持支点２１は支持基板１２に設けた支点移動手段２２によって移動可能に構成されている。支点移動手段２２としてはモータ２３を用いており、動力伝達機構であるリードねじ機構２４によって直線的に支持支点２１を任意に移動することができる。
【００１３】
また、支持支点２１の移動を制御する制御部２５があり、被可動体内の積載物の重量変化を検知するための重量センサ２６と、ハンドル部２７に人が接触したことを検知する接触センサ２８を設置している。
【００１４】
次に動作，作用について説明すると、昇降支持機構１１の旋回によって被可動体１０は昇降するが、昇降支持機構１１は平行リンク構成であるため、被可動体１０は略水平を保ちながら移動する。また、回転アーム１３に設置した引っ張りばね１９は、被可動体１０を上昇させる際に加勢する方向に力を作用する。
【００１５】
なお、引っ張りばね１９の支点のうち移動可能な支持支点２１は支点移動手段２２により移動可能であり、ばねの反発力を変化させることができる。
【００１６】
積載物の重量が増加すれば図１のＡの方向に支持支点２１を移動し、重量が減少すればＢの方向に移動する。Ａの方向に移動すれば、引っ張りばね１９の反発力は増加するため、積載物の重量が重い場合にはより大きなばね力が回転アーム１３に作用することになり、積載物の重量が増加した場合でも、作業者は小さい操作力で被可動体１０を上昇させることができる。
【００１７】
図では、回転アーム１３に積載物の重量変化を検知する重量センサ２６を設置しており、この重量センサ２６の出力によりモータ２３の出力を制御し、支点移動を行う。重量センサ２６としては、たとえば回転アームのひずみを検知するひずみセンサ等を用いることができる。
【００１８】
また、被可動体１０等の部材および被可動体１０内に収納した積載物の重量によるモーメントと弾性体１９の反発力によるモーメントとがほぼ釣り合う位置に弾性体の支持支点２１の位置を移動するように設定した場合には、積載物の重量に関わらず、重量とばねの反発力は釣り合うため、軽い力で被可動体１０を昇降させることができるとともに、任意の位置で被可動体１０を停止させることができる。
【００１９】
また、弾性体１９の反発力によるモーメントよりも被可動体１０等の部材および被可動体１０内に収納した積載物の重量によるモーメントの方がやや大きくなる位置に弾性体１９の支持支点２１の位置を移動するように設定した場合には、両者のモーメントにやや差があるため、降下時にはゆっくりと自然に降下し、被可動体１０を引き降ろす操作の不要な装置を提供できる。また、上昇時にはそのモーメントの差に相当する力だけを加えればよく、小さい操作力で被可動体１０を上昇させることができる。
【００２０】
なお、被可動体１０を昇降させる時はハンドル部２７を持って操作するが、ハンドル部２７に人が接触し接触センサ２８が検知している際には、支持支点２１の位置を変化させないように制御する。
【００２１】
これは被可動体１０等の部材および積載物の重量による力と、ハンドル部２７を操作する人の力とを区別するためのものであり、積載物を出し入れして荷重が変化した際には、ばね支点位置、すなわちばねの反発力を変化させる。昇降操作中には、弾性体の支点位置を移動させないため、モータ２３等のアクチュエーターを動作させる必要がなく、アクチュエーター始動停止時の衝撃を生じず、円滑に、かつ小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００２２】
なお、部材や積載物の重量と弾性体の反発力が釣り合う位置で弾性体の移動支点を固定した場合において、昇降支持機構１１を旋回させた時、その旋回のほぼ全域で弾性体の反発力と部材や積載物の量とをほぼ釣り合わせることが可能であり、常に小さい力で被可動体１０を昇降させることができる。
【００２３】
図２にモーメントの釣り合いの例を示す。図１のＡの位置におけるモーメントにほぼ近い状態の例であり、引っ張りばね１９の支持支点２１を固定した状態で回転アーム１３，１４を回転させた場合のモーメントの変化を示している。実線は被可動体１０等の部材および積載物の重量によるモーメント、点線は引っ張りばねの反発力によるモーメントである。なお、モーメントの値は最大モーメントで無次元化している。旋回角度を変化しても、ほぼ全域において釣り合いを保つことができる。
【００２４】
また、昇降操作を行っている際には重力センサ２６の出力を変化させず、直前を出力で一定とすることにより、上記と同様の作用，効果が得られる。
【００２５】
なお、ここでは支点移動手段２２としてモータ２３および動力伝達機構２４を用いたが、油圧シリンダおよび油圧ポンプなどの他のアクチュエーターを用いてもかまわない。
【００２６】
また、重量センサ２６は回転アーム上１３に設置したが、積載物の重量変化を検知できるところであればどこに設置してもかまわない。なお、被可動体１０の収納部などに重量センサ２６を設置した場合などはハンドル部２７に加える操作力を検知しないため、積載物の重量変化のみを検知でき、ハンドル部２７に接触センサ２８を用ずに同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
また、弾性体として引っ張りばね１９を用いたが、圧縮ばねやガススプリングなどを用いてもかまわない。ただし、圧縮よりも引っ張りばねを用いた方が、回転アームの旋回中に一定のばね位置で荷重によるモーメントとばね力によるモーメントとがほぼ釣り合うように設定することが容易である。
【００２８】
なお、図１では引っ張りばね１９の支持支点２１を移動させたが、支点２０を回転アーム１３上で移動させてもかまわない。また、弾性体（引っ張りばね）１９の支点２０は回転アーム上に、支点２１は支持基板側に設置したが、昇降支持機構の移動に対して弾性体が力を作用する位置であればどこに設置してもかまわない。
【００２９】
例えば、一点を回転アーム、他点を被可動体に設置したり、二点とも回転アーム上に設置したり、あるいは支持基板と被可動体に設置したりもできる。
【００３０】
なお、図１では下方に被可動体１０を引き降ろして使用する場合を示したが、図３に示す例のように被可動体１０が上下に移動する場合や、上方に引き上げて使用する場合なども考えられる。
【００３１】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００３２】
昇降支持機構１１である回転アーム１３の移動速度（回転速度）を検知する速度センサ２９を設けており、降下速度を検出し、この出力から支持支点２１の位置を変化することにより、降下速度を制御し、安全に被可動体１０を降下させることができる。
【００３３】
なお、降下速度を遅くするのは、引っ張りばね１９を強くする、すなわちＡの方向に支持支点２１を移動することであり、上昇時には軽い力で上昇させることができる。
【００３４】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００３５】
昇降支持機構１１である回転アーム１４の動きに連動する連動部材３０を設置しており、この連動部材３０に弾性体である引っ張りばね１９を設置している。また、補助弾性体３１および緩衝装置（たとえば油圧ダンパ）３２もこの連動部材３０に対して設置している。
【００３６】
連動部材３０に引っ張りばね１９を設置した場合にも、実施例１と同様の作用，効果が得られるが、連動部材３０を介することにより、弾性体１９やモータ２３等の設置位置を自由に設計することができたり、あるいは回転アーム１４の旋回範囲と連動部材３０の旋回範囲を変えたりすることにより、ばねの反発力によるモーメントの特性を変えたりすることができる。
【００３７】
また、補助弾性体３１としてばねを設置したが、補助弾性体３１は回転アームの旋回に対して常に一定の荷重を加勢するように設置されており、このため引っ張りばね１９が受ける荷重は小さくなり、支持支点２１を移動させるための負荷も減少し、モータ２３等の小型化を図ることも可能である。
【００３８】
また、昇降支持機構１１の動作に対して作用する油圧ダンパ等の緩衝装置３２を備えた場合には、被可動体１０から収納物を出し入れし、重量変化があった場合の支点２１の移動の遅れにより被可動体１０が急激に移動することを防止し、安全を図るとともに、降下停止点における衝撃も緩和することができる。
【００３９】
なお、補助弾性体３１および緩衝装置３２は、連動部材３０に設置したが、昇降支持機構１１に直接取り付けても同様の効果を発揮する。
【００４０】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４１】
構成，作用，効果は実施例１と同様であるが、弾性体１９を収納するケース体３３を設けたものであり、弾性体１９に不慮の破損等が生じた場合に安全性を確保するとともに、良好な外観を得ることができる。
【００４２】
また、昇降支持機構１１は被可動体１０の相対向する面に各々設け、この昇降支持機構１１の動きを連動させる左右連結手段３４を設けてあり、左右の昇降支持機構１１の動作が同期し、よじれがなくなるため、昇降支持機構１１の動きが円滑になり、被可動体１０を円滑に昇降することができる。
【００４３】
また、弾性体１９は、対向して設けた２つの昇降支持機構１１のうちいずれか一方に対してのみ設置してあり、左右連結手段３４により他方の昇降支持機構にも弾性体１９の力を伝達することができる。弾性体１９は一方の昇降支持機構１１のみに設置されていることから支点移動手段２２も一方のみに設置すればよく、部品点数の減少や低コスト化が図れるとともに、他方は昇降支持機構部分の容積を小さくでき、被可動体１０の大容量化が図れる。なお本実施例のような効果は得られないが、弾性体１９は２つの昇降支持機構１１の夫々に設けてもよいことはいうまでもない。
【００４４】
（実施例５）
図７は本発明の実施例５の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４５】
構成は実施例１とほぼ同様であるが、弾性体１９および支点移動手段２２のかわりに制御部２５の出力によって反発力が任意に調整可能な弾性体３５を設置している。例えば、ヒータ発熱等で制御される形状記憶ばね等である。これにより実施例１と同様の作用，効果が得られる。
【００４６】
（実施例６）
図８は本発明の実施例６の昇降ユニットの概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４７】
構成については実施例１の支持基板１２以外で構成されており、基台３６を壁面やキャビネット等の支持基板に取り付ければ、実施例１と同様の動作，作用が得られる。
【００４８】
なお、この例では枢軸１５，１６等を基台３６に取り付け、一体構成としたが、特に一体化する必要はなく、枢軸１５，１６がキャビネットなどの支持基板に取り付け可能な状態であればよい。
【００４９】
以上各実施例の技術的意義を総括すれば以下の通りである。
【００５０】
（１）昇降支持機構の移動に対して力を作用するばね等の弾性体を備え、弾性体の両支点のうち少なくともいずれか一方の支点の設置位置を任意に移動可能としており、昇降支持機構に作用する弾性体の反発力を調整することができ、被可動体を上昇させる際の操作 力や降下時の降下速度等を任意に変えることができるため、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で被可動体を上昇させることが可能であるという有効な効果を有する。また、被可動体の降下時においても被可動体はゆっくりと降下させることができ、安全性を確保することができる。
【００５１】
（２）弾性体の支点位置は、被可動体等の部材および被可動体内に収納した積載物の重量によるモーメントと弾性体の反発力によるモーメントとがほぼ釣り合う位置に移動することにより、わずかの操作力だけで被可動体の降下および上昇操作を行うことができると同時に、任意の位置で被可動体を停止させることができ、適当な位置で被可動体からの積載物の出し入れを行うことができる。
【００５２】
（３）弾性体の支点位置は弾性体の反発力によるモーメントよりも被可動体等の部材および被可動体内に収納した積載物の重量によるモーメントの方がやや大きくなる位置に移動することにより、降下時には被可動体から手を放せば自然に降下し、引き降ろし続ける必要がなくなるが、モーメントの差はわずかであるため急速に被可動体が降下する恐れはない。また、被可動体を上昇させる際にはこのモーメントの差に相当するわずかな操作力で動作させることができる。
【００５３】
（４）被可動体内に収納した積載物の重量変化を検知する重量センサを備た場合には、重量センサの出力によって弾性体の支点位置を容易に制御することができる。
【００５４】
（５）重量センサを昇降支持機構に設置した場合には、容易にセンサを設置することができるとともに、配線等が短く、しかも外部に露出しない位置に設置することができる。
【００５５】
また、重量センサを被可動体の収納部に設置した場合には、積載物の重量変化だけを検知することができ、荷重と操作力の区別をつける他の手段を用いなくとも両方の力を区別することができ、積載物の重量変化によってのみ弾性体の支点位置を移動させることがで
きる。
【００５６】
（６）昇降支持機構の移動速度を検知する速度センサを備えた場合には、速度センサの出力によって弾性体の支点位置を容易に制御することができ、昇降速度を制御することができ、操作時の安全性が確保できるとともに、操作力が軽減するように支点位置を移動することもできる。
【００５７】
（７）被可動体の昇降操作を行う際に弾性体の支点位置の移動を行わないようにした場合には、被可動体に積載物を出し入れし、重量に変化が生じたときにのみ弾性体の支点位置を移動させ、昇降操作中には、弾性体の支点位置は固定であり、アクチュエーター等を動作させることがないため、アクチュエーターの始動停止時の衝撃等がなく、円滑に、かつ小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００５８】
（８）被可動体を昇降させるためのハンドル部と、操作者がハンドル部に触れたことを検知する接触センサとを備えた場合には、昇降操作時には弾性体の支点位置の移動を行わないという制御を容易に行うことができ、小さい操作力で、かつ円滑に被可動体を昇降させることができる。
【００５９】
（９）弾性体は引っ張りばねとした場合には、昇降支持機構が旋回運動する場合に、その旋回範囲のほぼ全域で、部材や積載物等の重量によるモーメントと弾性体によるモーメントは高い一致性を得ることができる。これにより、昇降操作時に、弾性体の支点位置を移動しなくとも、昇降途中のほぼ全域において小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００６０】
（１０）昇降支持手段の移動に対して力を作用する補助弾性体を備えた場合には、弾性体の負担する反発力は小さくてすみ、その支点を移動させるための駆動力を小さくすることができ、移動させるためのアクチュエーター等の小型化等を図ることができる。
【００６１】
（１１）昇降支持機構の動作に対して作用する油圧ダンパ等の緩衝装置を備えた場合には、被可動体から積載物を出し入れし、重量変化があった場合に、支点移動の遅れにより被可動体が急激に移動することを防止し、使いやすさや安全性の向上を図るとともに、降下停止点における衝撃も緩和することができる。
【００６２】
（１２）昇降支持機構と連動する連動部材を備え、前記連動部材に弾性体を設置した場合には、昇降支持機構の動作に対し、連動部材の移動距離や旋回角度を任意に変えることができるため、弾性体の設置位置等を変更したり、弾性体の反発力の作用する特性を変えたりすることができる。
【００６３】
（１３）弾性体を収納するケース体を設けた場合には、弾性体の不慮の破損等が生じた場合に安全性を確保するとともに、良好な外観を得ることができる。
【００６４】
（１４）昇降支持機構は被可動体の相対向する面に各々設け、この昇降支持機構の動きを連動させる左右連結手段を設けた場合には、左右の昇降支持機構の動作が同期し、よじれがなくなるため、昇降支持機構の動きが円滑になり、被可動体を円滑に昇降することができる。
【００６５】
（１５）弾性体は、対向して設けた２つの昇降支持機構のうちいずれか一方に対してのみ設置した場合には、支点移動手段も一方のみに設置すればよく、部品点数の減少や低コスト化が図れるとともに、他方は昇降支持機構部分の容積を小さくすることもできる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、収納ラックに収納された収納物の重量が変わってもその昇降、特に、負荷がかかる上昇操作を手軽に行うことができ、また負荷が小さくても急上昇することがないので、安全であり、収納物の飛び出しとか損傷なども防止でき、非常に使い勝手のよい昇降式収納装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の昇降装置の概略図
【図２】 同昇降装置のモーメントの釣り合いの例を示すグラフ
【図３】 本発明の実施例１の昇降装置の他の例を示す概略図
【図４】 本発明の実施例２の昇降装置の概略図
【図５】 本発明の実施例３の昇降装置の概略図
【図６】 本発明の実施例４の昇降装置の概略図
【図７】 本発明の実施例５の昇降装置の概略図
【図８】 本発明の実施例６の昇降装置の概略図
【図９】 従来の昇降装置の概略図
【符号の説明】
１０ 被可動体
１１ 昇降支持機構
１２ 支持基板
１３，１４ 回転アーム
１９ 引っ張りばね（弾性体）
２１ 支持支点
２２ 支点移動手段
２３ モータ
２４ リードねじ機構（動力伝達機構）
２６ 重力センサ
２７ ハンドル部
２８ 接触センサ
２９ 速度センサ
３０ 連動部材
３１ 補助弾性体
３２ 緩衝装置（油圧ダンパ）
３３ ケース体
３４ 左右連結手段
３５ 弾性体
【発明の属する技術分野】
本発明は昇降式収納装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の昇降装置は特開平７−８３３９号公報に記載されているようなものがある。この装置は図９に示したように、収納凹部１と、収納棚本体２と、収納棚本体２を昇降させるリンク機構３，４と、収納棚本体２の格納時に加勢する第１のばね材５および第２のばね材６とで構成され、第２のばね材６の一端７はリンク機構に連結され、他端は移動支点８として上下移動自在に配置されている。
【０００３】
また、昇降棚本体２の引き出し途中で、この移動支点が当接するばね当たり９が配置されている。収納凹部１から収納棚本体２を引き出す初期には第１のばね部材５のみのばね力に抗して昇降棚本体２を引き出すため、軽い力で引き出すことができるが、昇降棚本体２を格納する際には第１のばね部材５および第２のばね部材６両方の加勢力によって軽い操作力で格納することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の昇降装置では、上下移動自在に配置した移動支点８は、リンク機構３，４の旋回によって移動するため、リンク機構３，４の旋回角度とばね部材５，６による加勢力は一意的に決まる。
【０００５】
このため、収納棚本体２に作用するばね力は引き出し時には小さく、格納時には大きくなるものの、収納棚本体２に収納する積載物の重量が増せば、格納時の操作力は必然的に大きくなり、格納操作が困難になるという課題を有していた。また、同時に積載物の重量が増せば、引き出し時の降下速度も速まり危険度の増す恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、収納キャビネットと、平行リンク機構を介して前記収納キャビネットに対して出入、かつ昇降される収納ラックと、前記収納ラックに上昇力を付与する弾性体とを具備し、前記弾性体の一端は収納ラック側に、他端は収納キャビネット側に可動的に設けた移動部材にそれぞれ係止して、前記移動部材を駆動手段を介して移動することでこの弾性体の反発力を調整できるように構成し、さらに前記駆動手段は収納キャビネット側の重量によって移動部材の移動量を制御するようにしたものである。
【０００７】
上記発明によれば、積載物の重量と釣り合うように弾性体の反発力を調整することができ、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で収納ラックを上昇させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、収納キャビネットと、平行リンク機構を介して前記収納キャビネットに対して出入、かつ昇降される収納ラックと、前記収納ラックに上昇力を付与する弾性体とを具備し、前記弾性体の一端は収納ラック側に、他端は収納キャビネット側に可動的に設けた移動部材にそれぞれ係止して、前記移動部材を駆動手段を介して移動することでこの弾性体の付勢力を調整できるように構成し、さらに前記駆動手段は収納キャビネット側の重量によって移動部材の移動量を制御するようにしたものである。
【０００９】
したがって、積載物の重量と釣り合うように弾性体の付勢力を調整することができ、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で収納ラックを上昇させることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の昇降装置の概略図である。
【００１１】
図１において、収納ラック等の被可動体１０は昇降支持機構１１によって収納キャビネット等の支持基板１２に支持されている。昇降支持機構１１は平行リンクを構成する２本の回転アーム１３，１４であり、枢軸１５，１６で支持基板１２に枢支され、枢軸１７，１８で被可動体１０に枢支されている。
【００１２】
また、昇降支持機構１１である回転アーム１３の回転に対して力を作用する弾性体として引っ張りばね１９を設置している。この引っ張りばね１９の支持支点のうち一端側２０は回転アーム１３上に、他端側２１は支持基板側に設置されており、この支持支点２１は支持基板１２に設けた支点移動手段２２によって移動可能に構成されている。支点移動手段２２としてはモータ２３を用いており、動力伝達機構であるリードねじ機構２４によって直線的に支持支点２１を任意に移動することができる。
【００１３】
また、支持支点２１の移動を制御する制御部２５があり、被可動体内の積載物の重量変化を検知するための重量センサ２６と、ハンドル部２７に人が接触したことを検知する接触センサ２８を設置している。
【００１４】
次に動作，作用について説明すると、昇降支持機構１１の旋回によって被可動体１０は昇降するが、昇降支持機構１１は平行リンク構成であるため、被可動体１０は略水平を保ちながら移動する。また、回転アーム１３に設置した引っ張りばね１９は、被可動体１０を上昇させる際に加勢する方向に力を作用する。
【００１５】
なお、引っ張りばね１９の支点のうち移動可能な支持支点２１は支点移動手段２２により移動可能であり、ばねの反発力を変化させることができる。
【００１６】
積載物の重量が増加すれば図１のＡの方向に支持支点２１を移動し、重量が減少すればＢの方向に移動する。Ａの方向に移動すれば、引っ張りばね１９の反発力は増加するため、積載物の重量が重い場合にはより大きなばね力が回転アーム１３に作用することになり、積載物の重量が増加した場合でも、作業者は小さい操作力で被可動体１０を上昇させることができる。
【００１７】
図では、回転アーム１３に積載物の重量変化を検知する重量センサ２６を設置しており、この重量センサ２６の出力によりモータ２３の出力を制御し、支点移動を行う。重量センサ２６としては、たとえば回転アームのひずみを検知するひずみセンサ等を用いることができる。
【００１８】
また、被可動体１０等の部材および被可動体１０内に収納した積載物の重量によるモーメントと弾性体１９の反発力によるモーメントとがほぼ釣り合う位置に弾性体の支持支点２１の位置を移動するように設定した場合には、積載物の重量に関わらず、重量とばねの反発力は釣り合うため、軽い力で被可動体１０を昇降させることができるとともに、任意の位置で被可動体１０を停止させることができる。
【００１９】
また、弾性体１９の反発力によるモーメントよりも被可動体１０等の部材および被可動体１０内に収納した積載物の重量によるモーメントの方がやや大きくなる位置に弾性体１９の支持支点２１の位置を移動するように設定した場合には、両者のモーメントにやや差があるため、降下時にはゆっくりと自然に降下し、被可動体１０を引き降ろす操作の不要な装置を提供できる。また、上昇時にはそのモーメントの差に相当する力だけを加えればよく、小さい操作力で被可動体１０を上昇させることができる。
【００２０】
なお、被可動体１０を昇降させる時はハンドル部２７を持って操作するが、ハンドル部２７に人が接触し接触センサ２８が検知している際には、支持支点２１の位置を変化させないように制御する。
【００２１】
これは被可動体１０等の部材および積載物の重量による力と、ハンドル部２７を操作する人の力とを区別するためのものであり、積載物を出し入れして荷重が変化した際には、ばね支点位置、すなわちばねの反発力を変化させる。昇降操作中には、弾性体の支点位置を移動させないため、モータ２３等のアクチュエーターを動作させる必要がなく、アクチュエーター始動停止時の衝撃を生じず、円滑に、かつ小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００２２】
なお、部材や積載物の重量と弾性体の反発力が釣り合う位置で弾性体の移動支点を固定した場合において、昇降支持機構１１を旋回させた時、その旋回のほぼ全域で弾性体の反発力と部材や積載物の量とをほぼ釣り合わせることが可能であり、常に小さい力で被可動体１０を昇降させることができる。
【００２３】
図２にモーメントの釣り合いの例を示す。図１のＡの位置におけるモーメントにほぼ近い状態の例であり、引っ張りばね１９の支持支点２１を固定した状態で回転アーム１３，１４を回転させた場合のモーメントの変化を示している。実線は被可動体１０等の部材および積載物の重量によるモーメント、点線は引っ張りばねの反発力によるモーメントである。なお、モーメントの値は最大モーメントで無次元化している。旋回角度を変化しても、ほぼ全域において釣り合いを保つことができる。
【００２４】
また、昇降操作を行っている際には重力センサ２６の出力を変化させず、直前を出力で一定とすることにより、上記と同様の作用，効果が得られる。
【００２５】
なお、ここでは支点移動手段２２としてモータ２３および動力伝達機構２４を用いたが、油圧シリンダおよび油圧ポンプなどの他のアクチュエーターを用いてもかまわない。
【００２６】
また、重量センサ２６は回転アーム上１３に設置したが、積載物の重量変化を検知できるところであればどこに設置してもかまわない。なお、被可動体１０の収納部などに重量センサ２６を設置した場合などはハンドル部２７に加える操作力を検知しないため、積載物の重量変化のみを検知でき、ハンドル部２７に接触センサ２８を用ずに同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
また、弾性体として引っ張りばね１９を用いたが、圧縮ばねやガススプリングなどを用いてもかまわない。ただし、圧縮よりも引っ張りばねを用いた方が、回転アームの旋回中に一定のばね位置で荷重によるモーメントとばね力によるモーメントとがほぼ釣り合うように設定することが容易である。
【００２８】
なお、図１では引っ張りばね１９の支持支点２１を移動させたが、支点２０を回転アーム１３上で移動させてもかまわない。また、弾性体（引っ張りばね）１９の支点２０は回転アーム上に、支点２１は支持基板側に設置したが、昇降支持機構の移動に対して弾性体が力を作用する位置であればどこに設置してもかまわない。
【００２９】
例えば、一点を回転アーム、他点を被可動体に設置したり、二点とも回転アーム上に設置したり、あるいは支持基板と被可動体に設置したりもできる。
【００３０】
なお、図１では下方に被可動体１０を引き降ろして使用する場合を示したが、図３に示す例のように被可動体１０が上下に移動する場合や、上方に引き上げて使用する場合なども考えられる。
【００３１】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００３２】
昇降支持機構１１である回転アーム１３の移動速度（回転速度）を検知する速度センサ２９を設けており、降下速度を検出し、この出力から支持支点２１の位置を変化することにより、降下速度を制御し、安全に被可動体１０を降下させることができる。
【００３３】
なお、降下速度を遅くするのは、引っ張りばね１９を強くする、すなわちＡの方向に支持支点２１を移動することであり、上昇時には軽い力で上昇させることができる。
【００３４】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００３５】
昇降支持機構１１である回転アーム１４の動きに連動する連動部材３０を設置しており、この連動部材３０に弾性体である引っ張りばね１９を設置している。また、補助弾性体３１および緩衝装置（たとえば油圧ダンパ）３２もこの連動部材３０に対して設置している。
【００３６】
連動部材３０に引っ張りばね１９を設置した場合にも、実施例１と同様の作用，効果が得られるが、連動部材３０を介することにより、弾性体１９やモータ２３等の設置位置を自由に設計することができたり、あるいは回転アーム１４の旋回範囲と連動部材３０の旋回範囲を変えたりすることにより、ばねの反発力によるモーメントの特性を変えたりすることができる。
【００３７】
また、補助弾性体３１としてばねを設置したが、補助弾性体３１は回転アームの旋回に対して常に一定の荷重を加勢するように設置されており、このため引っ張りばね１９が受ける荷重は小さくなり、支持支点２１を移動させるための負荷も減少し、モータ２３等の小型化を図ることも可能である。
【００３８】
また、昇降支持機構１１の動作に対して作用する油圧ダンパ等の緩衝装置３２を備えた場合には、被可動体１０から収納物を出し入れし、重量変化があった場合の支点２１の移動の遅れにより被可動体１０が急激に移動することを防止し、安全を図るとともに、降下停止点における衝撃も緩和することができる。
【００３９】
なお、補助弾性体３１および緩衝装置３２は、連動部材３０に設置したが、昇降支持機構１１に直接取り付けても同様の効果を発揮する。
【００４０】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４の昇降装置の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４１】
構成，作用，効果は実施例１と同様であるが、弾性体１９を収納するケース体３３を設けたものであり、弾性体１９に不慮の破損等が生じた場合に安全性を確保するとともに、良好な外観を得ることができる。
【００４２】
また、昇降支持機構１１は被可動体１０の相対向する面に各々設け、この昇降支持機構１１の動きを連動させる左右連結手段３４を設けてあり、左右の昇降支持機構１１の動作が同期し、よじれがなくなるため、昇降支持機構１１の動きが円滑になり、被可動体１０を円滑に昇降することができる。
【００４３】
また、弾性体１９は、対向して設けた２つの昇降支持機構１１のうちいずれか一方に対してのみ設置してあり、左右連結手段３４により他方の昇降支持機構にも弾性体１９の力を伝達することができる。弾性体１９は一方の昇降支持機構１１のみに設置されていることから支点移動手段２２も一方のみに設置すればよく、部品点数の減少や低コスト化が図れるとともに、他方は昇降支持機構部分の容積を小さくでき、被可動体１０の大容量化が図れる。なお本実施例のような効果は得られないが、弾性体１９は２つの昇降支持機構１１の夫々に設けてもよいことはいうまでもない。
【００４４】
（実施例５）
図７は本発明の実施例５の概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４５】
構成は実施例１とほぼ同様であるが、弾性体１９および支点移動手段２２のかわりに制御部２５の出力によって反発力が任意に調整可能な弾性体３５を設置している。例えば、ヒータ発熱等で制御される形状記憶ばね等である。これにより実施例１と同様の作用，効果が得られる。
【００４６】
（実施例６）
図８は本発明の実施例６の昇降ユニットの概略図であり、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【００４７】
構成については実施例１の支持基板１２以外で構成されており、基台３６を壁面やキャビネット等の支持基板に取り付ければ、実施例１と同様の動作，作用が得られる。
【００４８】
なお、この例では枢軸１５，１６等を基台３６に取り付け、一体構成としたが、特に一体化する必要はなく、枢軸１５，１６がキャビネットなどの支持基板に取り付け可能な状態であればよい。
【００４９】
以上各実施例の技術的意義を総括すれば以下の通りである。
【００５０】
（１）昇降支持機構の移動に対して力を作用するばね等の弾性体を備え、弾性体の両支点のうち少なくともいずれか一方の支点の設置位置を任意に移動可能としており、昇降支持機構に作用する弾性体の反発力を調整することができ、被可動体を上昇させる際の操作 力や降下時の降下速度等を任意に変えることができるため、積載物の重量に左右されることなく軽い操作力で被可動体を上昇させることが可能であるという有効な効果を有する。また、被可動体の降下時においても被可動体はゆっくりと降下させることができ、安全性を確保することができる。
【００５１】
（２）弾性体の支点位置は、被可動体等の部材および被可動体内に収納した積載物の重量によるモーメントと弾性体の反発力によるモーメントとがほぼ釣り合う位置に移動することにより、わずかの操作力だけで被可動体の降下および上昇操作を行うことができると同時に、任意の位置で被可動体を停止させることができ、適当な位置で被可動体からの積載物の出し入れを行うことができる。
【００５２】
（３）弾性体の支点位置は弾性体の反発力によるモーメントよりも被可動体等の部材および被可動体内に収納した積載物の重量によるモーメントの方がやや大きくなる位置に移動することにより、降下時には被可動体から手を放せば自然に降下し、引き降ろし続ける必要がなくなるが、モーメントの差はわずかであるため急速に被可動体が降下する恐れはない。また、被可動体を上昇させる際にはこのモーメントの差に相当するわずかな操作力で動作させることができる。
【００５３】
（４）被可動体内に収納した積載物の重量変化を検知する重量センサを備た場合には、重量センサの出力によって弾性体の支点位置を容易に制御することができる。
【００５４】
（５）重量センサを昇降支持機構に設置した場合には、容易にセンサを設置することができるとともに、配線等が短く、しかも外部に露出しない位置に設置することができる。
【００５５】
また、重量センサを被可動体の収納部に設置した場合には、積載物の重量変化だけを検知することができ、荷重と操作力の区別をつける他の手段を用いなくとも両方の力を区別することができ、積載物の重量変化によってのみ弾性体の支点位置を移動させることがで
きる。
【００５６】
（６）昇降支持機構の移動速度を検知する速度センサを備えた場合には、速度センサの出力によって弾性体の支点位置を容易に制御することができ、昇降速度を制御することができ、操作時の安全性が確保できるとともに、操作力が軽減するように支点位置を移動することもできる。
【００５７】
（７）被可動体の昇降操作を行う際に弾性体の支点位置の移動を行わないようにした場合には、被可動体に積載物を出し入れし、重量に変化が生じたときにのみ弾性体の支点位置を移動させ、昇降操作中には、弾性体の支点位置は固定であり、アクチュエーター等を動作させることがないため、アクチュエーターの始動停止時の衝撃等がなく、円滑に、かつ小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００５８】
（８）被可動体を昇降させるためのハンドル部と、操作者がハンドル部に触れたことを検知する接触センサとを備えた場合には、昇降操作時には弾性体の支点位置の移動を行わないという制御を容易に行うことができ、小さい操作力で、かつ円滑に被可動体を昇降させることができる。
【００５９】
（９）弾性体は引っ張りばねとした場合には、昇降支持機構が旋回運動する場合に、その旋回範囲のほぼ全域で、部材や積載物等の重量によるモーメントと弾性体によるモーメントは高い一致性を得ることができる。これにより、昇降操作時に、弾性体の支点位置を移動しなくとも、昇降途中のほぼ全域において小さい操作力で昇降操作を行うことができる。
【００６０】
（１０）昇降支持手段の移動に対して力を作用する補助弾性体を備えた場合には、弾性体の負担する反発力は小さくてすみ、その支点を移動させるための駆動力を小さくすることができ、移動させるためのアクチュエーター等の小型化等を図ることができる。
【００６１】
（１１）昇降支持機構の動作に対して作用する油圧ダンパ等の緩衝装置を備えた場合には、被可動体から積載物を出し入れし、重量変化があった場合に、支点移動の遅れにより被可動体が急激に移動することを防止し、使いやすさや安全性の向上を図るとともに、降下停止点における衝撃も緩和することができる。
【００６２】
（１２）昇降支持機構と連動する連動部材を備え、前記連動部材に弾性体を設置した場合には、昇降支持機構の動作に対し、連動部材の移動距離や旋回角度を任意に変えることができるため、弾性体の設置位置等を変更したり、弾性体の反発力の作用する特性を変えたりすることができる。
【００６３】
（１３）弾性体を収納するケース体を設けた場合には、弾性体の不慮の破損等が生じた場合に安全性を確保するとともに、良好な外観を得ることができる。
【００６４】
（１４）昇降支持機構は被可動体の相対向する面に各々設け、この昇降支持機構の動きを連動させる左右連結手段を設けた場合には、左右の昇降支持機構の動作が同期し、よじれがなくなるため、昇降支持機構の動きが円滑になり、被可動体を円滑に昇降することができる。
【００６５】
（１５）弾性体は、対向して設けた２つの昇降支持機構のうちいずれか一方に対してのみ設置した場合には、支点移動手段も一方のみに設置すればよく、部品点数の減少や低コスト化が図れるとともに、他方は昇降支持機構部分の容積を小さくすることもできる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、収納ラックに収納された収納物の重量が変わってもその昇降、特に、負荷がかかる上昇操作を手軽に行うことができ、また負荷が小さくても急上昇することがないので、安全であり、収納物の飛び出しとか損傷なども防止でき、非常に使い勝手のよい昇降式収納装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の昇降装置の概略図
【図２】 同昇降装置のモーメントの釣り合いの例を示すグラフ
【図３】 本発明の実施例１の昇降装置の他の例を示す概略図
【図４】 本発明の実施例２の昇降装置の概略図
【図５】 本発明の実施例３の昇降装置の概略図
【図６】 本発明の実施例４の昇降装置の概略図
【図７】 本発明の実施例５の昇降装置の概略図
【図８】 本発明の実施例６の昇降装置の概略図
【図９】 従来の昇降装置の概略図
【符号の説明】
１０ 被可動体
１１ 昇降支持機構
１２ 支持基板
１３，１４ 回転アーム
１９ 引っ張りばね（弾性体）
２１ 支持支点
２２ 支点移動手段
２３ モータ
２４ リードねじ機構（動力伝達機構）
２６ 重力センサ
２７ ハンドル部
２８ 接触センサ
２９ 速度センサ
３０ 連動部材
３１ 補助弾性体
３２ 緩衝装置（油圧ダンパ）
３３ ケース体
３４ 左右連結手段
３５ 弾性体
Claims (1)
- 収納キャビネットと、平行リンク機構を介して前記収納キャビネットに対して出入、かつ昇降される収納ラックと、前記収納ラックに上昇力を付与する弾性体とを具備し、前記弾性体の一端は収納ラック側に、他端は収納キャビネット側に可動的に設けた移動部材にそれぞれ係止して、前記移動部材を駆動手段を介して移動することでこの弾性体の反発力を調整できるように構成し、さらに前記駆動手段は収納キャビネット側の重量によって移動部材の移動量を制御するようにした昇降式収納装置。
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