JP5559138B2 - 可動家具部材を駆動する家具用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動である家具部材を駆動するための家具用駆動装置であって、電気モータと、家具部材に力を与えて駆動するために２つの端位置の間で往復運動をするアクチュエータと、電気モータとアクチュエータとの間で連結された変速部と、を備えており、変速部は、２つの相互にかみ合うギアを備える偏心変速部の形態において動力伝達が少なくとも一段階からなる家具用駆動装置に関するものである。

様々な理由（価格、必要なスペース、所要電力を下げるため）から、可能な限り小さく、かつ、トルク制御のために複雑な電子制御システムが無くても好都合に管理することができる電気モータが使用されることが望ましい。

先行技術文献１は、可変の変速部比を有する家具用駆動装置を開示しており、これはエルボーレバーを配置することによって達成される。

先行技術文献２は、２つの相互にかみ合うギアを備える偏心変速部の形態において一段階の動力伝達でアクチュエータを駆動するための駆動装置を記載している。その明細書において、動力伝達のために一の位置でのみ最大駆動出力トルクが必要とされる場合が多くあり、この必要性は例えば閉動作を実行する動力伝達に関して生じることが記載されている。

特許文献２の明細書によると、電動モータと一定の変速部比を有する変速部による駆動は、一般的に高い変速部比を必要とする電動モータによって最大トルクが出るように変速部比が非常に高いという不利益を被る。更に、変速部比が高いことによって変速部のセット時間が長くもなる。

一定の変速部比の変速部の代わりに、特許文献２は二段階の動力伝達からなり、第１段階の動力伝達はシャフト変速部（ハーモニックドライブ変速部）の形態であり、第２段階の動力伝達は偏心変速部の形態である。

この明細書は、有利な変速部比の構成の具体的な例を教示していない。特に、トルクとセット時間との間の相互作用に注意が向けられている。

特許文献２は、トルクとセット時間との間の比率が固定されており、その比率が重要ではない役割をなしているため、あまり重要ではない。

特許文献３は２つの互いにかみ合うギヤを有する偏心変速部を備える車両用フラップのためのアクチュエータを開示している。その明細書において、自動車用フラップに関し、閉動作中にフラップに掛ける力はシールによって生じる反発力に打ち勝つように高トルクで掛ける必要があることが記載されている。これは、フラップが、閉動作の大部分では比較的低い変速部比で駆動され、このフラップが閉位置に近づいたとき（特にシールに対して押し付けられたとき）に高い変速部比で駆動されることによって解決される。

開動作は特許文献３に記載されておらず、それは、自動車の窓はほとんどの場合手動で開けられるためである。

従って、特許文献３は、２つの端位置の間で往復運動をするアクチュエータを有する一般的な家具用駆動装置に関するものではない。

特許文献４は、更に離れた技術を示している。その明細書において、一つの電気モータによって駆動される２つのワイパーレバーを備えるワイパー装置が記載されている。ここでは、所定の範囲でワイパーの往復運動を減速または加速させる偏心変速部が提供されている。

オーストリア国特許出願第Ａ１５４２／２００７号 欧州特許出願公開公報第１１９４７０８号 欧州特許出願公開公報第１８９８０３６号 独国特許出願第１９７３９８５１号

本発明の目的は、公知の偏心変速部を用いることで、可動家具部材の全移動範囲において変速部比が一定である家具用駆動装置よりも有利な動作特性を有する家具用駆動装置を提供することである。

本発明は請求項１の構成要素を備える家具用駆動装置によってこの目的を達成することができる。

偏心変速部の２つのギアの一つがアクチュエータに固定して連結され、かつ、偏心変速部の２つのギアが互いにかみ合うことによって、アクチュエータの位置と、偏心変速部の２つのギアの位置が１：１に対応することが確実になる。特に、結果として、偏心変速部はアクチュエータの２つの端位置に対応する２つの端位置を有している。この方法により、変速部比は、偏心変速部が回転した場合、所定の回転角の範囲において２つの端位置から離れるに従って徐々に減少することを可能にする。

よって、本発明の家具用駆動装置において、偏心変速部の端位置の領域において電気モータによって変速部を介してアクチュエータに与えられたトルクも、アクチュエータの端位置の間の領域よりもアクチュエータの端位置の領域のほうが大きい。駆動される家具部材に連結されたアクチュエータを備えて家具枠に設けられた家具用駆動装置において、アクチュエータの端位置は、駆動される家具部材の閉位置あるいは完全開位置に対応している。本発明では、端位置から始まった場合、電気モータは最初はゆっくり動き、特に高いレベルのトルクが引き出される。従って、両方の端位置（閉位置あるいは完全開位置）において、本発明よって最適トルクが引き出される。

アクチュエータに連結または結合された偏心変速部の二つのギアの一方は、例えば、家具用駆動装置の搭載が容易にするため、あるいはその部品を交換するために、取り外すことができる。重要なことは、家具用駆動装置の動作中、上記連結または結合によってアクチュエータの端位置と偏心変速部の端位置との間の対応を確実にすることが可能となることである。

本発明の更なる利点は添付の特許請求の範囲に記載される。

本発明の家具用駆動装置を有する、可動に取り付けられた家具部材（例えば扉、ドア、あるいは引き出し）を有する家具を保護（権利化）することも必要である。

図１は、本発明による、家具用駆動装置の斜視図である。 図２ａは、図１に示された家具用駆動装置の電気モータとアクチュエータとの間の動力伝達経路を示す前面斜視図である。 図２ｂは、図１に示された家具用駆動装置の電気モータとアクチュエータとの間の動力伝達経路を示す背面斜視図である。 図３は図２ａおよび２ｂに対応する図であるが、動力伝達経路に直接属しない部品は全て省略されている。 図４ａは、３つの異なる位置における本発明の家具用駆動装置に用いられる偏心変速部を示す図である。 図４ｂは、３つの異なる位置における本発明の家具用駆動装置に用いられる偏心変速部を示す図である。 図４ｃは、３つの異なる位置における本発明の家具用駆動装置に用いられる偏心変速部を示す図である。 図５ａは家具枠に搭載された状態の本発明の家具用駆動装置を示す図である。 図５ｂは家具枠に搭載された状態の本発明の家具用駆動装置を示す図である。

本発明の更なる利点および詳細は図面および以下の詳細な説明から明らかになる。

図１に示された実施形態において、家具用駆動装置１は２つの取り外し可能に連結されたユニット１３，１４を備えている。詳細には、ユニット１４は家具の扉のためにそれ自体が完全に機能的なものである駆動装置であり、公知なものであるためここではより詳細に記載しない。ここでは、ユニット１４に配置されたアクチュエータ４のみについて記載する。このアクチュエータ４によってレバー機構１５を介して可動家具部材に力が加えられる（図５を参照）。

電気モータ３と、変速部５と、アクチュエータ４に対して回転不能に連結されたシャフト１２がユニット１３（次の図でより詳細に記載されている）に配置されている。

図２ａおよび２ｂはユニット１４が省かれた状態のユニット１３を示している。ここでは、２つのユニット１３と１４との間の力を伝達するインターフェースはシャフト１２であり、図ではその断面が示されており、変速部５を介して電気モータによって駆動可能であって、アクチュエータ４に連結された構成の凹部に係合する。シャフト１２が回転すると、これに対応してアクチュエータ４が回転する。

本発明の家具用駆動装置１のドライブトレイン（図２ａを参照）は、変速部５の第１段階の動力伝達においてウォーム駆動を介して協働する電気モータ３で開始される（図２ａの左側）。この場合、電気モータ３と変速部５との間にかみ合いクラッチ９が配置されており、このかみ合いクラッチ９は、適切な分離を行なうためのものであり、軸の心合わせ不良を補償するものである。この実施形態において、変速部５は、アクチュエータ４に与えられた過剰な力によって電気モータ３が損傷するのを回避する目的で過負荷安全装置を更に有する。フリーホイール結合１６によって、電気モータ３によって妨害されることなしに、決められた範囲（例えば家具部材２の閉位置の僅か前）を超えて家具部材２が移動可能となる。これにより、家具部材のための好適な一連の動作を達成することが、純粋に機械的な部品によって可能となり、この目的のために制御システムを介して電気モータ３を制御することを要しないのである。

図３に特に明確に示されている偏心変速部６の形態である一段階の動力伝達を構成するギア７，８を記載する。この図は２つの異なる半径ｒ１，ｒ２を示しており、半径ｒ１はギア７におけるもので、および半径ｒ２はギア８におけるものである。所望のトルク構成をなすために所定の態様で半径ｒ１，ｒ２（ギアの回転軸からギアのリムまでの測定値）がそれぞれ変化することが重要である。この場合２つのギア７，８の回転軸が互いに固定された間隔で離間しているため、電気モータ３に連結されたギア７の半径ｒ１とアクチュエータ４に連結されたギア８の半径ｒ２はその全体として２つの回転軸間の間隔と正確に一致するようにそれぞれ変化する必要がある。

図４ａ〜４ｃは本発明において用いられる偏心変速部６を示しており、この実施形態において図１〜３に示された偏心変速部６とはいくらか異なるものである。しかしながら、この相違はギア７，８の構成のみに関するものであり、本発明の作動形態とは無関係である。

図４ａに示される偏心変速部６の端位は、家具部材２の最終閉位置（図４ａ）に対応しており、図４ｃに示される偏心変速部６の端位は、可動家具部材２の完全開位置（図４ｃ）に対応している。図４ｂの位置は可動家具部材２の中間位置に対応している。所定の回転角の範囲内で図４ａおよび４ｃの端位から開始するギア７，８の回転動作によって、偏心変速部および全変速部５の変速部比が減少することが重要である。図示された実施形態において、変速部比は２つの端位間の全回転角の範囲の約半分の位置において最小値となる（これは、駆動出力ギアとして作動するギア８の最小トルクと、ギア８の最大周辺速度に関しても同じである）。図示の実施形態において、２つの端位間の図示された回転角は約１５０ｏの可動家具部材２の開口角に対応している。これに対応して他の開口角と偏心変速部６の回転角も当然予測することができる。

２つのギアの相関する位置に依って、動力伝達のための効果的なレバーの長さが異なり、所望のトルクが異なる。

図５ａおよび５ｂは、家具１１と、家具枠の左側に搭載された本発明の家具用駆動装置１の前面図および背面図を示している。この場合、家具用駆動装置１のアクチュエータ４は、レバー機構１５を介して駆動されるべき家具部材２に連結されている。図示された実施形態において、本発明の家具用駆動装置は家具枠の一側部にのみ設けられており、他方の側部には機械ユニット１４のみが配置されている。家具枠の両側部に本発明の家具用駆動装置１およびユニット１３を設けることも可能であることが理解されよう。

本発明のこの家具用駆動装置１を作動させるにはタッチラッチ機構といった公知の手段によってなされる。この機構により、ユーザによる可動家具部材２の僅かな動きがセンサによって検知され（例えば押し込まれ、または引っ張られることによって）、その結果、作動命令が家具用駆動装置１に与えられる。これは家具用駆動装置１のために公知の制御ユニットによってなされ、家具用駆動装置１自体に一体化することができる。

図示された好適な実施形態において、ギア７，８は非対称の構成をしており、家具部材の開位置に対応するギア７，８の端位置から始まるよりも家具部材の閉位置に対応するギア７，８の端位置から始まるほうが変速部比がより多く減少する。この理由は、好適な実施形態において、家具部材は扉であり、重力が働くことにより、更に自動引き込みの構成（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｕｌｌ−ｉｎ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）であるため負荷が掛けられる蓄力手段がないことにより、最終開位置からの動作のほうが容易である。

図中の全ての要素は一定の縮尺であり、正しい角度で示されている。

Claims (6)

1. 可動である家具部材を駆動するための家具用駆動装置であって、
   電気モータと、
   前記家具部材に力を与えて駆動するために２つの端位置の間で往復運動をするアクチュエータと、
   前記電気モータと前記アクチュエータとの間で連結された変速部と、
   を備えており、前記変速部は、２つの相互にかみ合うギアを備える偏心変速部の形態において動力伝達が少なくとも一段階からなるものであり、
   前記偏心変速部（６）が前記アクチュエータ（４）の２つの端位置に対応する２つの端位置を有し、かつ所定の回転角の範囲において前記ギア（７，８）が前記端位置から回転するときに変速部比が減少するように、前記２つのギア（７，８）の一方が前記アクチュエータ（４）に固定して連結あるいは結合され、他方が前記電気モータに結合されており、
   前記偏心変速部（６）の前記２つのギア（７，８）の回転軸は互いに固定された間隔で離間して配置されおり、
   前記変速部比は、前記２つの端位置の間の全回転角の範囲の約半分の位置において最小値となることを特徴とする家具用駆動装置。
2. 前記電気モータ（３）に結合された前記ギア（７）の半径（ｒ１）は、所定の回転角の範囲において前記端位置から徐々に増大し、これに対応して前記アクチュエータ（４）に連結あるいは結合された前記ギア（８）の半径（ｒ２）が減少することを特徴とする請求項１に記載の家具用駆動装置。
3. フリーホイール結合（９）および／または過負荷安全装置（１０）が、前記電気モータ（３）に結合された前記ギア（７）と前記電気モータ（３）との間に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の家具用駆動装置。
4. 前記アクチュエータ（４）は、前記ギア（８）に対して回転不能に連結されたシャフト（１２）を介して前記ギア（８）によって回転可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の家具用駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の家具用駆動装置を備えて可動に取り付けられた家具部材を備える家具。
6. 前記家具部材（２）は扉、ドア、あるいは引き出しの形態であることを特徴とする請求項５に記載の家具。

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