CN114080173B - 用于家具，尤其是桌椅家具的电动调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于家具，尤其是桌椅家具的电动调节装置，具有用于调节可移动的家具部件(1)的至少一个驱动单元和用于控制至少一个驱动单元的控制装置(10)，其中控制装置(10)被设置用于紧固在可移动的家具部件(1)上，并且其中传感器(15)被布置在控制装置(10)的壳体(11)内，以便探测家具部件的变形并且当探测到变形时切断驱动单元。调节装置的特征在于，设置有至少一个传输元件，该传输元件与家具部件(1)接触并将家具部件(1)的变形传输到传感器(15)。
Description
本发明涉及一种用于家具、尤其是桌椅家具的电动调节装置，该电动调节装置具有用于调节可移动的家具部件的至少一个驱动单元。调节装置包括用于控制至少一个驱动单元的控制装置，其中控制装置被设置用于紧固在可移动的家具部件上，并且其中传感器被布置在控制装置的壳体内，以便探测家具部件的变形并且当检测到变形时切断驱动单元。
电动调节装置应用在用于移动可移动地铰接在家具上的家具部件的各种设计中。示例是床或其他座椅或躺椅家具的部分的倾斜调节或高度调节，或者桌面的高度调节。
由于调节装置的驱动单元被设计成即使在负载下也能调节家具部件，因此在身体部位或其它对象卡住的情况下，力的作用会导致对象或家具受到伤害或破坏。为了防止这种情况，通常会提供一种防卡装置，当探测到卡住情况时，该防卡装置会切断驱动单元或首先允许驱动单元在相反方向上短暂运行，然后再切断。一种已知的防卡装置例如通过接触开关或开关带(Schalterleiste)实现，该接触开关或开关带布置在家具部件的可能发生卡住的区段上，并且由身体部位或对象触发。特别是在高度可调的桌子的情况下，其中桌面是可移动的家具部件，例如沿其周向边缘(Umfang)为整个桌面设置开关带是昂贵的。此外，开关带还会干扰或可能干扰桌椅家具的设计。
公布DE 10 2011 050 159 A1描述了一种可替代的防卡装置，其中探测家具部件(例如，桌面)的变形本身，以便识别卡住情况。为此目的，在优选的设计方案中，平面式压电传感器被安装在家具部件的表面上。传感器可以探测到家具部件的变形，并将其解释为卡住情况。在此，传感器被壳体包围，该壳体在传感器的位置具有凹部，使得传感器直接接触家具部件。作为可替代方案，在所述公布中描述了将压电传感器直接从壳体内部应用到壳体底部，其中壳体底部平放在家具部件上。这种设计方案简化了传感器单元的安装，但是降低了传感器的灵敏度，这样就不能再以所需的可靠性探测到卡住情况。
因此，本发明的目的是描述一种开篇所述的类型的电动调节单元，该电动调节单元易于安装，包括经由传感器的防卡装置，并且仍然能够以高可靠性探测到卡住情况。
该目的通过具有独立权利要求特征的电动调节装置来解决。有利的设计方案和扩展方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的调节装置的特征在于，设置有传输元件，该传输元件与家具部件接触并将家具部件的变形传输给传感器。
通过传输元件，家具部件的变形可以被传输到传感器，而不必将传感器放置在壳体内或壳体上，传感器本身就可以直接检测到家具部件的变形。这简化了调节装置的结构，特别是简化了传感器在调节装置壳体内的布置。
在调节装置的有利的设计方案中，壳体的区段被设计为传输区段。将壳体的区段设计为传输区段(该传输区段接触家具部件并将变形传输给传感器)确保了布置在壳体内部的传感器也可以以所需的灵敏度探测到家具部件的变形。例如，传输区段可以具有接触家具部件的感测元件(触感仪)。
在调节装置的另一有利的设计方案中，传输区段可以是壳体的区段，该区段被设计为弹簧舌片(Federzunge)，并且仅在其周向边缘的一部分中连接到壳体的相邻区域。优选地，传输区段可以例如由铸件与壳体部件一件式形成。一件式的整体设计实现了低成本制造和简易安装。
在可替代实施方案中，传输元件构造成独立构件，并且与壳体相关联。
优选地，传输元件紧固在壳体上。然而，也可以设置成，传输元件至少分区段地被引导穿过壳体的开口，并且使家具部件与第一区域接触。这种传输元件的第二区域被设计成将家具部件的变形传输到传感器。
在电动调节单元的另一有利的设计方案中，传感器直接布置在控制装置的壳体中的印刷电路板上。由此，简化了控制装置的结构，该控制装置可以相应地低成本地制造。优选地，其上布置有传感器的印刷电路板还具有用于控制至少一个驱动单元的控制元件，即在任何情况下都提供的控制装置的主印刷电路板或其中之一。因此，传感器不需要额外的印刷电路板或其他紧固方案。继电器开关、半导体开关及其控制装置(例如，处理器或控制器)可用作控制元件。
在电动调节装置的另一有利的设计方案中，传感器电容式操作，并与传输区段无接触地相互作用。可替代地，传感器可以感应式操作，并与传输元件(例如，传输区段)或布置在传输元件或传输区段上的铁磁、顺磁或抗磁性元件无接触地相互作用。作为进一步的可替代方案，传感器可以压电式操作和/或包括应变测量元件，其中，该传感器直接或间接地机械耦合到传输元件。
此外，传感器可以是布置在印刷电路板上的环形线圈，紧固元件(例如，紧固螺钉)穿过该环形线圈的开口，控制装置利用该紧固元件被紧固到可移动的家具部件上。因此，印刷电路板被保持在壳体内邻近传输元件的区域中。以这种方式，家具部件的变形被转化成在环形线圈和紧固元件之间的相对运动，该相对运动改变了环形线圈的感应，该感应又可以被检测。
在电动调节装置的另一有利的设计方案中，设置成：在调节装置未安装在家具中的状态下，传输元件突出超过壳体的外部界限。因此，确保了在控制装置已经安装在家具部件上或家具中之后，传输区段或传输元件总是被轻微预张紧，并且将该预张紧以很小的度量传输到传感器。特别地，因此确保了从家具部件到传感器的无间隙耦合和运动传输。突出的度量或预张紧的几何度量可以在约0.5毫米(mm)和约3mm之间
现在，该装置，特别是设计为电动家具的高度可调节的桌子的功能顺序和方法顺序如下:在竖直调节过程中，可能会出现不期望的操作情况。如果桌面相对于固定对象或身体部位移动，则桌面会有一定程度的变形。由于控制壳体在家具部件或桌面上的紧固件彼此间隔相对较远，并且传输区段或传输元件布置在离紧固点一定距离处，所以即使在桌面变形很小的情况下，传输区段或传输元件也会发生相对大的运动，这又导致传感器的良好探测能力。传感器与评估装置电耦合，评估装置有控制器，控制器上有可以运行的程序。在此，该程序具有方法步骤，该方法步骤仅将传感器输出端处快速改变的信号归类为开篇提到的不期望的操作情况，然后立即切断所有电机。在所有电机都已经切断之后，在另一方法步骤中，至少一个电动机可以在相反的旋转方向上自动运行。该运行的持续时间可以在时间上受到限制，例如可以是0.5到1秒。
下面借助附图基于实施例更详细地阐述本发明。在附图中：
图1示出了第一实施例中安装在家具部件上的控制装置的示意图；
图2示出了第二实施例中安装在家具部件上的控制装置的示意图；
图3示出了第三实施例中安装在家具部件上的控制装置的示意图；
图4示出了第四实施例中安装在家具部件上的控制装置的示意图。
下面描述的附图中以示意性剖面图的形式分别示出了电动调节装置的控制装置的实施例。在所有实施例中，相同的附图标记表示相同或相似的作用元件。
在所有实施例中，示出了安装在家具部件1上的控制装置10。例如，家具部件是桌面，桌面的高度可以借助于电动调节装置进行调节。然后，电动调节装置包括至少一个驱动单元(在桌子高度可调节的情况下通常是两个驱动单元)，该驱动单元例如可以设计为升降柱，桌面作为家具部件1安装在升降柱上。这里未示出的驱动单元如同电源电缆一样连接到控制装置10。通常，还提供操作单元，该操作单元经由电缆或无线地耦合到控制装置10，并且经由该操作单元可以指示控制装置10激活驱动单元。
在所示的所有实施例中，控制装置10包括壳体11，在所示的每个示例中，壳体11被构造成两件式的，并且包括下壳体部分和上壳体部分。在所有情况下，也可以使用一件式的壳体或多件式的壳体。壳体11具有至少一个壳体支脚12，紧固螺钉2分别穿过壳体支脚，使用该紧固螺钉将控制装置10紧固在家具部件1。在图1至图3的实施例中，分别设置有至少两个壳体支脚12和至少两个紧固螺钉2，它们布置在控制装置10的壳体11的相对侧上。通过这种紧固类型，具有壳体支脚12的壳体11牢固地置于家具部件1上，例如桌面上。
印刷电路板14布置在壳体11内，该印刷电路板以已知的方式置于印刷电路板接收部13上。这种印刷电路板接收部13在多个、至少三个并且通常四个或更多个支撑点处支撑印刷电路板14。优选地，印刷电路板接收部13可以在注射成型过程中与壳体11一体形成。在印刷电路板接收部13的区域中或者独立于印刷电路板接收部13的区域中，可以设置具有闩锁凸耳(Rastnase)的压片(Lasche)，该压片搭接在印刷电路板14上，从而能够快速且简单地将印刷电路板14安装在壳体11中。
在图1的实施例中，传感器15布置在印刷电路板14的下侧，即面向家具部件1的一侧，在图1的实施例中，传感器15是感应式或电容式操作的传感器。线圈或者霍尔传感器可以用作感应式操作的传感器。
优选地，传感器15布置为印刷电路板14上的组件。有利地，不存在除此之外的传感器15的进一步紧固，因此在印刷电路板14经历的通常装配过程中，传感器15可以布置在印刷电路板14上。在使用线圈的情况下，线圈可以是位于印刷电路板上的独立构件。然而，线圈也可以是由印刷电路板14的导体轨道形成的平面线圈。在电容式操作的传感器15的设计中，印刷电路板14的导体轨道本身可以形成传感器15。例如，在电容式操作的接近传感器的情况下，彼此相邻布置并且可能以梳状方式彼此交错的导体轨道可以用作传感器15的电极。
紧接在传感器15的区域中，壳体11的区段16设置成接收家具部件1的变形并将其传输到传感器15。该区段16在下文中也被称为传输区段16，并且表示为传输元件。该区段具有向下突出到家具部件1的感测元件17。在图1的实施例中，传输区段16构造成弹簧舌片，该弹簧舌片沿其大部分周向边缘通过间隙与壳体11的周围区域分开，并且仅在连接区段中连接到壳体11的剩余部分，该连接区段例如可以由一个或更多个接片(Steg)形成。连接区段可以形成为弯曲状的，以允许传输区段16在家具部件1的方向上突出。可替代地，也可以露出壳体11的底部的更大区域，以将传输区段16定位得更靠近家具部件1。可替代地，传输区段16也可以布置在与壳体11的周围区域相同的平面中，其中，然后使用相应长的感测元件17。
当使用感应传感器15时，例如铁磁或顺磁性元件，必要时也可能是永磁元件，可以布置在传输区段16的上侧，该上侧面向印刷电路板14的方向。
在控制装置10的运行期间，卡住情况，即在不期望的操作情况下，导致变形，例如家具部件1的弯曲或扭曲。因此，家具部件1的表面在传感器15的区域中的相对位置相对于其在壳体支脚12的区域中的位置而改变。这种改变由感测元件17传输到传输区段16。通过改变传感器15的电(在电容情况下)或者顺磁或反磁(在感应情况下)环境，传感器15以电容方式或感应方式探测传输区段16的位置改变。这里，改变是特别有意义的，一方面这些改变可以比绝对值更好地被探测到，另一方面，这些改变掩盖了感测元件17的初始位置，这些初始位置根据家具部件1的安装情况和表面特性而不同。
图2示出了控制装置10的另一实施例。关于壳体11的构造和印刷电路板14的布置，第二实施例对应于第一实施例，在此明确参考对第一实施例的描述。
与第一实施例的区别在于，在图2的示例中使用了压电传感器15。另一区别在于，传感器15未直接布置在电路板14上，而是***壳体11的接收部中，该接收部位于传输区段16的区域中。为了在这种情况下也尽可能简单地实现控制装置10的安装，传感器15的接触经由接触弹簧18实现，接触弹簧18可以被紧固在传感器15或印刷电路板14上。因此，当组装控制装置10时，传感器15与印刷电路板14接触，而无需建立电缆连接。感测元件17设计成一方面接触家具部件1，另一方面接触传感器15的表面。为了在感测元件17的基本位置方面有更大的可变性，可以在可替代的设计方案中设置成，感测元件17突出到家具部件1，并且从传输区段16将与其分离的(优选弹性的)元件压在传感器15上，并且感测元件17经由传输区段16和该分离的元件进行运动。
图3示出了第三实施例。在该实施例中，类似于图1中的示例，传感器15直接安装在印刷电路板14上。在图3的实施例中，应变仪被用作传感器15，优选地使用四个应变仪，这些应变仪可以在桥接电路中进行评估。家具部件1的变形经由感测元件17和传输区段16被传输到印刷电路板14，印刷电路板14也相应地变形，这由传感器15检测。
在图4中，示出了控制装置10的另一实施例。其中，家具部件1上的中央紧固装置仅设置有一个紧固螺钉2，该紧固螺钉穿过中央壳体支脚12。在该区域中，壳体支脚12以及紧固螺钉2也穿透相应被开槽的印刷电路板14。否则，如前所述，印刷电路板14借助印刷电路板接收部13保持在外部区域中。印刷电路板14在中心区域中没有被固定在壳体11上。
在壳体11的外部区域中，在家具部件1上设置了壳体的另外的支撑点，这些支撑点在本申请中代表感测元件17。
环绕紧固螺钉2所穿过的壳体区段的环形线圈作为传感器15居中地布置在印刷电路板14上。
当家具部件1变形时，壳体11边缘处的感测元件17的位置相对于居中布置的壳体支脚12而改变。相应地，印刷电路板14相对于壳体支脚12被升高或降低。随着印刷电路板14相对于壳体支脚12和紧固螺钉2的运动，作为传感器15的环形线圈相对于壳体支脚12，特别是紧固螺钉2的位置也改变。这种改变导致环形线圈感应改变，该改变是可以被检测到的。优选地，环形线圈是谐振电路的一部分，该谐振电路的谐振频率被检测。环形线圈对于紧固螺钉2的相对位置的改变导致谐振频率的改变，这指示了卡住情况。例如，如果频率的改变超过预定值，则这可以被认为是卡住情况，并且控制装置10停止所有运行的驱动单元或者让驱动单元反向运行一小段时间，然后再让它们停止。
参考标记列表
1家具部件
2紧固螺钉
10控制装置
11壳体
12壳体支脚
13印刷电路板接收部
14印刷电路板
15传感器
16传输区段
17感测元件
18接触弹簧。
Claims (15)
1.一种用于家具的电动调节装置，所述电动调节装置具有用于调节可移动的家具部件(1)的至少一个驱动单元和用于控制所述至少一个驱动单元的控制装置(10)，其中所述控制装置(10)被设置用于紧固在所述家具部件(1)上，并且其中传感器(15)被布置在所述控制装置(10)的壳体(11)内，以便检测所述家具部件的变形并且当检测到变形时切断所述至少一个驱动单元，
其中，
设置有至少一个传输元件，所述传输元件与所述家具部件(1)接触并将所述家具部件(1)的变形传输到所述传感器(15)，
所述壳体(11)的区段被设计为传输区段(16)并且设置有与所述家具部件(1)接触的感测元件(17)，并且所述传感器(15)被直接布置在所述控制装置(10)的壳体(11)中的印刷电路板(14)上，所述印刷电路板(14)还包括用于控制所述至少一个驱动单元的控制元件。
2.根据权利要求1所述的电动调节装置，其中，所述传输区段(16)被设计为弹簧舌片，所述弹簧舌片仅在所述弹簧舌片的周向边缘的一部分中连接到所述壳体(11)的相邻区域。
3.根据权利要求1或2所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)电容式操作，并且与所述传输元件无接触地相互作用。
4.根据权利要求1或2所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)以压电方式操作并且/或者包括应变测量元件。
5.根据权利要求1或2所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)感应式操作，并且与所述传输元件或布置在所述传输元件上的铁磁、顺磁或反磁元件无接触地相互作用。
6.根据权利要求1或2所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)是布置在所述印刷电路板(14)上的环形线圈，并且紧固螺钉(2)穿过所述环形线圈，其中所述印刷电路板(14)在所述壳体(11)内被保持在邻近所述传输元件的区域中。
7.根据权利要求3所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)是布置在所述印刷电路板(14)上的环形线圈，并且紧固螺钉(2)穿过所述环形线圈，其中所述印刷电路板(14)在所述壳体(11)内被保持在邻近所述传输元件的区域中。
8.根据权利要求4所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)是布置在所述印刷电路板(14)上的环形线圈，并且紧固螺钉(2)穿过所述环形线圈，其中所述印刷电路板(14)在所述壳体(11)内被保持在邻近所述传输元件的区域中。
9.根据权利要求5所述的电动调节装置，其中，所述传感器(15)是布置在所述印刷电路板(14)上的环形线圈，并且紧固螺钉(2)穿过所述环形线圈，其中所述印刷电路板(14)在所述壳体(11)内被保持在邻近所述传输元件的区域中。
10.根据权利要求1-2和7-9中任一项所述的电动调节装置，其中，在所述调节装置的未安装状态下，所述传输元件突出超过所述壳体(11)的外部界限。
11.根据权利要求3所述的电动调节装置，其中，在所述调节装置的未安装状态下，所述传输元件突出超过所述壳体(11)的外部界限。
12.根据权利要求4所述的电动调节装置，其中，在所述调节装置的未安装状态下，所述传输元件突出超过所述壳体(11)的外部界限。
13.根据权利要求5所述的电动调节装置，其中，在所述调节装置的未安装状态下，所述传输元件突出超过所述壳体(11)的外部界限。
14.根据权利要求6所述的电动调节装置，其中，在所述调节装置的未安装状态下，所述传输元件突出超过所述壳体(11)的外部界限。
15.根据权利要求1-2、7-9和11-14中任一项所述的电动调节装置，其中，所述家具是桌椅家具。
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