(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動により収納体の昇降を行う昇降収納装置であって、
収納体を昇降自在に支持する昇降支持機構と、収納体に上昇方向の付勢力を与える上昇方向付勢力付与手段と、収納体内部に載置された収納物の重量を検知する収納物重量検知手段と、収納物重量検知手段で検知した検知結果に基づいて上記上昇方向付勢力付与手段における上昇方向の付勢力を制御する上昇方向付勢力制御手段とを備え、
上記上昇方向付勢力付与手段は、下端部を上記収納体の上面部に取付けると共に、上端部を上記上昇方向付勢力制御手段を介して上記外箱内の上部に取付けてあり、
上記昇降支持機構は、外箱に対して収納体を上下方向に直線状に昇降させるものであることを特徴とする昇降収納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降収納体における操作力を軽減する機能を備えた昇降収納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、手動により収納体の昇降を行う昇降収納装置において、軽い操作力で収納体を昇降できるように、収納体に上昇方向の付勢力を与える引っ張りばねを設けたものが特許文献１により知られている。
【０００３】
この特許文献１に示された従来例は、支持基板を構成する外箱に、平行リンクを構成する２本のアームよりなる昇降支持機構で収納体を取付け、２本のアームを回動することで、外箱内に収納している収納体を外箱の前方開口から下方に向けて引き降ろすことができるようにしている。２本のアームのうち１本のアームに引っ張りばねの一端を取付けると共に引っ張りばねの他端を移動部材に取付け、該移動部材を外箱に設けたモータにより回転するねじ棒に螺合してある。アームには重量センサが設けてあり、アームにかかる荷重を重量センサにより検知し、該検知結果に基づいてモータを正転又は逆転することでねじ棒を回転し、ねじ棒を回転することで移動部材をねじ棒に対して移動して引っ張りばねによる引っ張りばね力を変化させるようにしている。
【０００４】
上記従来例にあって、アームには、収納体内に載置される収納物の重量と、収納体を手に持って昇降する際の操作力の合計が荷重として作用することになり、したがって、アームに設けた重量センサでは上記収納体内に載置される収納物の重量と、収納体を手に持って昇降する際の操作力の合計を荷重として検知することになる。
【０００５】
ところで、収納体内に収納される収納物の重量は収納体を引き降ろして収納物を出し入れした際に変わるのみであるが、収納体を手で掴んで昇降操作する際に収納体に人がかける操作力は一定でなく、常に変化する。このため、収納体の昇降操作中においてアームに設けた重量センサで検知する値は常に変化することになり、収納体の昇降操作中にモータの正転、逆転の制御をし続けなければならず、複雑な制御が必要となり、構造も複雑となる。
【０００６】
また、上記従来にあっては、収納物の重量にかかわらず常に引き下げに要する力をあらかじめ設定した所定の値にし、また、引き上げに要する力をあらかじめ設定した所定の値に設定することができない。このため、収納物の重量にかかわらず、所定の引き下げ操作力、所定の引き上げ操作力で操作ができない。
【特許文献１】特開平１１−６０１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、簡単な構成で、収納体内部に載置された収納物の重量が異なっても手動による収納体の操作力を一定又はほぼ一定にすることが可能で、操作がしやすい昇降収納装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る昇降収納装置は、手動により収納体１の昇降を行う昇降収納装置２である。そして、本発明においては、上記課題を解決するために、収納体１を昇降自在に支持する昇降支持機構１６と、収納体１に上昇方向の付勢力を与える上昇方向付勢力付与手段３と、収納体１内部に載置された収納物４の重量を検知する収納物重量検知手段５と、収納物重量検知手段５で検知した検知結果に基づいて上記上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を制御する上昇方向付勢力制御手段６とを備え、上記上昇方向付勢力付与手段６は、下端部を上記収納体１の上面部に取付けると共に、上端部を上記上昇方向付勢力制御手段６を介して上記外箱７内の上部に取付けてあり、上記昇降支持機構１６は、外箱７に対して収納体１を上下方向に直線状に昇降させるものであることを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、収納物重量検知手段５により収納体１内部に載置された収納物４の重量を検知し、検知結果に基づいて上昇方向付勢力制御手段６により上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を制御することができ、収納物４が重いと上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を大きくし、収納物４が軽いと上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を小さくすることができる。これにより収納物４の重量が変化しても手動による収納体１の操作力を一定又はほぼ一定にすることが可能となる。また、収納体１の収納物４の重量が変わるのは収納体１を引き降ろして収納物４を出し入れした場合であるから、この場合のみ上昇方向付勢力制御手段６により上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を制御すればよい。したがって、収納体１の昇降操作中に上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を制御する必要がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記のように、収納物重量検知手段で検知した検知結果に基づいて上記上昇方向付勢力付与手段における上昇方向の付勢力を制御する上昇方向付勢力制御手段を備えているので、収納物が重いと上昇方向の付勢力を大きくし、収納物が軽いと上昇方向の付勢力を小さくすることができて、軽い操作で手動操作ができる。しかも、このような構成とすることで、収納物の重量が変化しても手動による収納体の操作力を一定又はほぼ一定にすることも可能となり、このように制御した場合は、収納物の重さにかかわらず一定又はほぼ一定の操作力で操作ができて、操作性が向上する。また、上昇方向付勢力付与手段における上昇方向の付勢力の制御は、収納物の重さのみを検知して制御すればよいので、制御が簡単となり、機構も簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１２】
昇降収納装置２は、手動操作で昇降する収納体１と、収納体１を上昇させた際に収納体１が入る外箱７と、収納体１を外箱７に昇降自在に支持する昇降支持機構１６と、手動操作により収納体１を下降させる際にゆっくりと下降し且つ収納体１を上昇させる際に軽い操作力で上昇させることができるように収納体１に上昇方向の付勢力を与える上昇方向付勢力付与手段３とを備えている。
【００１３】
図１に示す実施形態では外箱７の側板内面にレール８を設け、収納体１の側板外面にコロのような摺動部材９を設け、摺動部材９をレール８に対して摺動自在に取付けてあって、本実施形態ではレール８と摺動部材９により収納体１を外箱７に昇降自在に支持する昇降支持機構１６を構成している。
【００１４】
収納体１の前面側の下端部には把手部１０が設けてあり、該把手部１０を手に持って昇降操作することで、収納体１をレール８に沿って上下方向に直線状に昇降できるようにしてある。
【００１５】
図１に示す実施形態ではレール８が下に行くほど前方となるように斜め前下方に向けて傾斜しており、また、外箱７の前面及び下面が開口となっていて収納体１を下降させると、収納体１はレール８に沿って外箱７の前面及び下面の開口から斜め前下方に向けて飛び出すように下降する。一方、収納体１を上昇させると、収納体１はレール８に沿って上昇して外箱７の前面及び下面の開口から収納体１内に入り込む。
【００１６】
収納体１と外箱７との間には上昇方向付勢力付与手段３を構成するコイルスプリング３ａが介在してあり、コイルスプリング３ａの下端部を収納体１の上面部に取付けると共にコイルスプリング３ａの上端部を外箱７内の上部に取付けてあり、コイルスプリング３ａにより収納体１を上方に引き上げる付勢力が与えてある。
【００１７】
したがって、把手部１０を手で掴んで収納体１を引き降ろす操作を行う際は、コイルスプリング３ａのばね力に抗して収納体１を下降させることになるので、収納体１は急激に下降することなくゆっくりと下降することになる。
【００１８】
また、把手部１０を手で掴んで収納体１を上昇させる操作を行う際は、コイルスプリング３ａのばね力がアシスト力となって軽い操作力で上昇させることができる。
【００１９】
収納体１を下降させて最大下降位置に至ると、下ストッパによりそれ以上の下降が阻止されて停止するようになっている。また、収納体１を上昇させて最大上昇位置に至ると上ストッパによりそれ以上の上昇ができないように阻止されて停止するようになっている。この最大上昇位置に至った際に保持手段により保持されるようにしてもよい。
【００２０】
保持手段としては、例えば図５に示すように、レール８の上端部、下端部にそれぞれ板ばねのような弾性保持部材３０を設けることで保持手段を構成する。この実施形態の場合、摺動部材９が図５（ａ）→（ｂ）のようにレール８に沿って最大上昇位置に至ると、摺動部材９が弾性保持部材３０で弾性的に保持されるようになっている。図示を省略しているが摺動部材９がレール８に沿って最大下降位置に至った場合も摺動部材９が弾性保持部材３０で弾性的に保持されるようになっている。この実施形態では最大上昇位置で保持手段で保持している場合、下降操作の始めだけ少し強く下方に引くことで、保持手段により保持を解除して以後は軽い力で下降させることができ、また、最大下降位置で保持手段で保持している場合、上昇操作の始めだけ少し強く上に押し上げることで、保持手段による保持を解除して以後は軽い力で上昇させることができる。
【００２１】
保持手段としては上記の例にのみ限定されない。保持手段の解除をする操作解除手段を別に設けてもよい。この操作解除手段の解除操作部は把手部１０に設けて、把手部１０を手で掴んで昇降操作する際に把手部１０に設けた解除操作部を操作するようにしてもよく、あるいは、把手部１０部分とは別の箇所に解除操作部を設けてもよい。
【００２２】
上記のような構成の昇降収納装置２において、本発明においては、収納体１内部に載置された収納物４の重量を検知する収納物重量検知手段５を設け、この収納物重量検知手段５で検知した検知結果に基づいて上記上昇方向付勢力付与手段３における上昇方向の付勢力を制御する上昇方向付勢力制御手段６を設けたことに特徴がある。
【００２３】
箱状をした収納体１の底板部１１や中棚板部１２に収納物４を載置するようになっており、この底板部１１や中棚板部１２に収納物重量検知手段５を設けてある。
【００２４】
図２には収納物重量検知手段５の一例が示してあり、底板部１１、中棚板部１２は、いずれも基板１４上にゴムのような弾性体１５によって支えられた適度に可撓性を有する載置板１３を設けると共に、基板１４と載置板１３との間に磁歪材料１７を鉄心としたコイル１８を設け、載置板１３に荷重をかけた際（収納物４を載置した際）の磁歪材料１７の透磁率の変化をインダクタンスの変化として置換し、この変化を電圧変化として検知し、このようにして求める電圧を収納物４の重量と対応するテーブル化することで積載荷重、つまり、載置板１３上に載置した収納物４の重量を検知するようになっている。
【００２５】
なお、図２に示す実施形態では底板部１１、中棚板部１２の両方に収納物重量検知手段５を設け、各収納物重量検知手段５で検知した重量の合計が収納体１内に収納された収納物４の重量となる。もちろん、収納物重量検知手段５としては上記例にのみ限定されず、収納体１内に収納した収納物４の重量を検知できるものであれば、他の検知手段を採用することができる。
【００２６】
上昇方向付勢力制御手段６は、図１に示す実施形態においては、モータ２０と、モータ２０により回転するねじ棒２１と、上昇方向付勢力付与手段３を構成するコイルスプリング３ａの上端部を取付け且つねじ棒２１に螺合された移動部２２と、モータ２０の回転を制御する制御部２３とで上昇方向付勢力制御手段６が構成してある。
【００２７】
コイルスプリング３ａの上端部を取付けた移動部２２はねじ棒２１の長手方向に対して移動はできるが、回転しないように規制してあり、このためねじ棒２１を回転すると移動部２２は回転せずにねじ棒２１の長手方向に移動するように構成してある。このように移動部２２が横向きとなったねじ棒２１の長手方向に移動することで、コイルスプリング３ａの上端部の上の支点Ｏが変化し、収納体１の最大下降位置（または最大上昇位置）におけるコイルスプリング３ａの長さを可変できるようにしてあり、収納体１の最大下降位置（または最大上昇位置）におけるコイルスプリング３ａの長さを可変することで、収納体１の最大下降位置（または最大上昇位置）におけるコイルスプリング３ａによる収納体１を上方に引き上げようとする上方付勢力を可変できるようになっている。
【００２８】
そして、本発明においては、前述のようにして収納物重量検知手段５により検知した収納体１内に収納された収納物４の重量の検知情報を制御部２３に入力し、この検知情報に基づいて制御部２３によりモータ２０を制御して正転又は逆回転させ、これによりねじ棒２１を正転又は逆回転させて移動部２２を移動させ、コイルスプリング３ａによる上方付勢力を可変させる制御を行う。
【００２９】
ここで、本発明においては、移動部２２へのコイルスプリング３ａの上端の取付け位置（コイルスプリング３ａの上の支点Ｏ）を検出するためのセンサが設けてある。このセンサは、図３に示す実施形態においては、ねじ棒２１に沿って抵抗式リニアボリューム２４を設け、コイルスプリング３ａの上端又は移動部２２に爪部２５を設け、移動部２２の移動に同期して動く爪部２５により上記抵抗式リニアボリューム２４を移動させることで構成してあり、抵抗式リニアボリューム２４における抵抗値の変化を検出することで、コイルスプリング３ａの上の支点Ｏの位置を検出するようになっている。
【００３０】
コイルスプリング３ａの上方付勢力は上記のようにコイルスプリング３ａの上の支点Ｏの位置により決まるものであるが、このコイルスプリング３ａの上の支点Ｏの位置は、前述の収納物重量検知手段５で検出した収納物４の重量と関連付けてある。
【００３１】
この場合、収納物４を載置した際の磁歪材料１７の透磁率の変化をインダクタンスの変化として置換し、この変化を電圧変化として検知し、このようにして求める電圧と収納物４の重量とを関連付けるに当って、例えば、検知される電圧値をＡ〜Ｂ未満、Ｂ〜Ｃ未満、Ｃ〜Ｄ未満……というように複数の区分し（ここで、Ａ＜Ｂ＜Ｃ）、各区分に対応して電圧値がＡ〜Ｂ未満の範囲だと検出する収納物４の重量がＰ１であるとみなし、電圧値がＢ〜Ｃ未満の範囲だとＰ２とみなし、電圧値がＢ〜Ｃ未満の範囲だとＰ３とみなすというようにして、検知される電圧値と収納物４の重量とを関連付ける。また、検知された収納物４の重量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３……と、コイルスプリング３ａの上の支点Ｏのねじ棒２１に沿った位置とを関連付けてある。
【００３２】
したがって、収納物４の重量が判り、この時点におけるコイルスプリング３ａの上の支点Ｏの現在位置が判れば、上の支点Ｏを現在位置からねじ棒２１の長手方向に沿ってどれだけ移動すればコイルスプリング３ａの上昇方向のばね力を目標とする値とすることができるかが判るので、これに基づいて、モータ２０を正転、又は逆転して上の支点Ｏを目標とする位置まで移動させる（つまりねじ棒２１を回転して移動部２２を目標位置まで移動させる）制御をするのである。
【００３３】
図４には制御フロー図が示してある。図４のフロー図において、まず、収納物重量検知手段５により収納体１内に収納した収納物４の重量を検出し、次に、収納物４の重量に対応した目的とするコイルスプリング３ａの付勢力を設定し、（つまり、コイルスプリング３ａの上の支点Ｏの目標とする位置を設定し）、次に、モータ２０を正転又は逆転して移動部２２を移動して移動部２２へのコイルスプリング３ａの上端の取付け位置である上の支点Ｏを目標とする位置に移動させるという制御を行う。
【００３４】
このような制御を行うことで、収納体１内部に載置した収納物４の重量に応じて収納体１に上昇方向の付勢力を与える上昇方向付勢力付与手段３であるコイルスプリング３ａのばね力を調整する。つまり、収納体１内部に載置した収納物４の重量が重い場合は、コイルスプリング３ａのばね力が大きくなるように調整し、収納体１内部に載置した収納物４の重量が軽い場合は、コイルスプリング３ａのばね力が小さくなるように調整する。
【００３５】
これにより収納体１を把手部１０を手で掴んで手動で下降操作する際の下降操作力を、収納体１内部に載置する収納物４の重量が重い場合も軽い場合も同じ又はほぼ同じにすることが可能となり、手動で上昇操作をする際の上昇操作力を、収納体１内部に載置する収納物４の重量が重い場合も軽い場合も同じ又はほぼ同じにすることが可能となる。
【００３６】
ところで、収納体１内への収納物４の出し入れは収納体１が停止した状態、特に収納体１を下降させて停止した状態で収納物４の出し入れが行なわれ、収納体１の昇降移動中には収納物４の出し入れは行われない。このため、収納物重量検知手段５により収納体１内に収納した収納物４の重量の検出は常時おこなうが、制御部２３によるモータ２０の回転制御によるコイルスプリング３ａのばね力の調整は、収納体１を下降させて停止して収納体１内に収納物４を出し入れすることで収納物４の重量が変化した場合にのみ行われることになり、収納体１の昇降中にはモータ２０を正転又は逆転させてコイルスプリング３ａのばね力の調整をする制御は実質的に行われず、上昇方向付勢力制御手段６の制御が簡単となる。
【００３７】
なお、添付図面に示す実施形態では、レール８が下に行くほど前方となるように斜め前下方に向けて傾斜した例を示したが、レール８が上下方向に垂直となったものでもよく、この場合は収納体１を上下方向に垂直に昇降できる。
【００３８】
また、収納体１の昇降は上記のようにレール８に沿って直線的に昇降するものにのみ限定されず、従来から公知の平行リンク機構を用いて収納体１が円弧軌跡を描くように移動することで昇降するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図である。
【図２】同上の収納物重量検知手段の実施形態を示す説明図である。
【図３】同上のコイルスプリングの上端の取付け位置である上の支点を検出する例を示す説明図である。
【図４】同上の制御フロー図である。
【図５】同上の保持手段を示す図面であり、（ａ）はレールに保持手段を設けた説明図であり、（ｂ）は保持手段で摺動部材を保持している状態の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  収納体
２  昇降収納装置
３  上昇方向付勢力付与手段
４  収納物
５  収納物重量検知手段
６  上昇方向付勢力制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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