JP2008190573A - 線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメント - Google Patents

Abstract

【課題】嵌め環を簡易かつ有効に回すことができて、快速離脱装置の外部制御エレメントの取扱い操作が大変簡単便利であり、かつ快速に行なうこと。
【解決手段】嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）は多辺形であり、ハンドル（４０）には嵌め付け部（４１）及びその嵌め付け部（４１）の外側に一体して延伸するグリップ（ｇｒｉｐ）（４２）があり、嵌め付け部（４１）には嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に合わした相対して多辺形に現れる嵌め付け孔（４３）が備えられてあり、ハンドル（４０）は嵌め付け孔（４３）をもって嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に嵌め付けてあり、
【選択図】図３

Description

本発明は線形アクチュエーターに関するもので、特にローラスクリュー（ｒｏｌｌｅｒ ｓｃｒｅｗ）をもってアクチュエーターを伝動するものを指す。本発明はアクチュエーターの快速離脱装置に対して操作の有効性及び便利性の増進について改善した線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメントに関するものである。

アクチュエーターの作動方式は概して動力源によってスクリューを回転させ、スクリューにねじ付けてあるナット（ｎｕｔ）によって伝動部材を伸縮移動するように駆動し、その伝動部材には工作物が負荷されて工作物を線形に移動させる。
上記アクチュエーターの応用範囲は極めて広く、例えば、ベッド（ｂｅｄ）、椅子、テーブル（ｔａｂｌｅ）、昇降台、電動窓等が挙げられる。
アクチュエーターの作動速度はモータ（ｍｏｔｏｒ）の回転速度、及びスクリューのリード（ｌｅａｄ）の組み合せによって決められるので、アクチュエーターの伸縮行程はある時間をもって行なわれる。
ところが、多くの場合、例えば上記したベッドまたは椅子を快速に元の状態に戻す場合のように、アクチュエーターを快速に戻す必要がある。
アクチュエーターを快速に戻す要求を満たすために、モータ及びスクリューをもってアクチュエーターの戻り行程を快速に制御しても、その期待に十分符合できていない。
このニーズ（ｎｅｅｄｓ）に応ずるため、アクチュエーターに快速離脱装置を付け加えている。

従来の快速離脱装置について、その中の一つで本発明と関連のある形態としては、制約ばねをもってアクチュエーターの伝動部材を引き締め、伝動部材及びナットを回らないようにして支えて滑り落ちないようにするものが知られている。
言い換えれば、そのばねの内径を拡大して伝動部材が制約の力を受けないようにすれば、工作物の重さは伝動部材及びナットに作用し、両者はスクリューに於いて快速に回って滑り落ちて、アクチュエーターが工作物を快速に戻す目的が達成される。
上記した快速離脱装置に類似した従来技術としては米国特許第６１５８２９５号（特開２００１−１４１０１８号公報）が公知である。

上記したばねの内径を拡大する工具はハンドルである。
図１、２に従来の線形アクチュエーターの外観図を示す。
上記のばねは嵌め環１０の中に設置されている。
ハンドル１５はその嵌め環１０の外に取り付けられていて、ハンドル１５及び嵌め環１０を所定の方向へ回せば、ばねの内径を拡大する目的が達成される。
そのため、その嵌め環１０及びハンドル１５は、一般に快速離脱装置の外部制御エレメントと呼ばれている。

上記した嵌め環１０の横断面の外部輪郭は円形である。ハンドル１５は開放した環状の嵌め付け部１６に円孔１７が設けられている。その円孔１７を嵌め環１０の外部に嵌め付けるが、ハンドル１５が嵌め環１０を緊密に嵌め付けるようにするため、別に嵌め付け部１６の開口個所に二本のねじ１８を締め付けて円孔１７を緊縮すると共に、円孔１７と嵌め環１０間の摩擦力によって締め付けている。
この方法の一つ目の欠点は、ねじ１８を締め付けた場合、ハンドル１５に塑性変形が生じて、応力が集中して破断が起き易くなることである。
二つ目の欠点は、もし環境に合わしてハンドル１５の角度を調整する場合、ドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）等工具によってそれらねじ１８を締め付ける必要があり、使用上不便である。
三つ目の欠点は、円孔１７と嵌め環１０の摩擦力による締め付け関係が不安定であるために、ハンドル１５は恐らくその嵌め環１０を簡易かつ有効に回すことができず、ハンドル１５が空転して嵌め環１０が回らない問題が起き易いことである。

本発明の主要な目的は上記した形態の線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメントが有する問題点を解決することである。

本願の第１発明は、線形アクチュエーター（ａｃｔｕａｔｏｒ）の快速離脱装置の外部制御エレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）であって、その線形アクチュエーター（２０）には快速離脱装置（２１）が備えられ、その快速離脱装置（２１）が作用した場合はアクチュエーター（２０）が駆動している工作物を迅速に元の位置へ戻すことができ、その快速離脱装置（２１）には外部制御エレメントが備えられ、その外部制御エレメントは嵌め環（３０）及びハンドル（ｈａｎｄｌｅ）（４０）で構成され、そのハンドル（４０）をもって嵌め環（３０）を回すと快速離脱装置（２１）は上記作用を発生することができ、嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）は多辺形であり、ハンドル（４０）には嵌め付け部（４１）及びその嵌め付け部（４１）の外側に一体して延伸するグリップ（ｇｒｉｐ）（４２）があり、嵌め付け部（４１）には嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に合わした相対して多辺形に現れる嵌め付け孔（４３）が備えられてあり、ハンドル（４０）は嵌め付け孔（４３）をもって嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に嵌め付けてあり、ハンドル（４０）の嵌め付け部（４１）の外部表面には、嵌め付け部（４１）の構造強度を増進する補強突起リブ（ｒｉｂ）（４４）が設けられてあり、嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）及びハンドル（４０）の嵌め付け孔（４３）の孔壁には、それぞれ互いに嵌め付けられる嵌め止め凹溝（４５）及び嵌め止め突起リブ（３２）が設けられていることを特徴とする、線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメントを提供する。
本願の第２発明は、前記補強突起リブ（４４）は環状を呈するハンドル（４０）の嵌め付け部（４１）の外部表面に沿って形成されていることを特徴とする、前記第１発明に記載の線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメントを提供する。
本願の第３発明は、前記嵌め止め突起リブ（３２）及び嵌め止め凹溝（４５）は、それぞれ環状を呈する嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）及び嵌め付け孔（４３）の孔壁に沿って形成されていることを特徴とする、前記第１発明に記載の線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメントを提供する。
本発明は嵌め環の外部輪郭を多辺形に形成し、ハンドルの嵌め付け部の嵌め付け孔を、その嵌め環の外部輪郭に合わせて対応した多辺形を呈するように形成し、ハンドルの嵌め付け孔を嵌め環の外部輪郭に嵌め込んで取り付けるようにした。
このような嵌合構造を基礎として、更に嵌め付け部に補強突起リブ及びハンドルが嵌め環から脱落することを防止する嵌め止め凹溝及び嵌め止め突起リブを設けるとよい。

本発明はハンドル及び嵌め環を互いに嵌め環の軸心方向で回る回転定位関係があるようにしたので、それによって嵌め環を簡易かつ有効に回すことができる。

本発明は使用者の素手の操作でハンドル及び嵌め環を嵌め込んで取り付けることができるので、大変簡単便利であり、かつ快速に行なうことができる。

本発明の長所はつぎの通りである。
嵌め環３０は正多辺形の外部輪郭３１を提供し、ハンドル４０の嵌め付け部４１は相対する正多辺形の嵌め付け孔４３を提供し、両者は互いに嵌め付け、互いに嵌め環３０の軸心を回る方向で回転定位関係が備えられるので、ハンドル４０は軽易かつ有効に嵌め環３０を回すことができる。
この外に、ハンドル４０は一体式であり、補強突起リブ４４は構造の強度を増進することができる。
上記嵌め止め突起リブ３２と嵌め止め凹溝４５の互いの嵌め止め関係は、ハンドル４０が嵌め環３０の軸心方向と平行して滑り落ちることを防止することができ、如何なるねじを使わなくてもハンドルと嵌め環の結合の安定性を確保することができる。

また本発明の使用による長所はつぎの通りである。
使用時はハンドル４０の嵌め付け孔４３を嵌め環３０の外側に取り付ければよく、簡単便利で、かつ快速であり、素手で操作できて他の工具を使わなくてよい。
この長所は使用者に繰り返しの嵌め付け動作を行うことに有利であり、使用者は繰り返し嵌め付けの試験的動作をもってハンドル４０のグリップ部４２の最適延伸方向を探し出すことができる。
それによって設置環境に符合して、かつ使用者がグリップ部を回動するうえで有利である。

以下に図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態について説明する。
図３は伝統的ローラスクリュー伝動の線形アクチュエーター２０の外観図である。
そのアクチュエーター２０の快速離脱装置２１には、改善された嵌め環３０、及びその嵌め環３０の操作に用いられるハンドル４０が備えられてある。
その嵌め環３０及びハンドル４０は快速離脱装置２１の外部制御エレメントを構成する。
従来技術で述べたように、その快速離脱装置２１は概して制約ばねをもってアクチュエーターの伝動部材を引き締め固定し、伝動部材及びナットが回転しなければ、伝動部材に支えられる工作物は滑り落ちないようになる。
そのばねの内径を拡大して伝動部材が制約の力を受けないようにすれば、工作物の重さは伝動部材及びナットに施して両者はスクリューに於いて迅速に回転して滑り落ち、アクチュエーターの工作物を快速に戻す目的が達成される。
上記した制約ばねは図３に示す嵌め環３０の中に設置される。
上記ハンドル４０は嵌め環３０の外に取り付けられ、その嵌め環３０及びハンドル４０を所定の方向へ回せば、ばねの内径を拡大する目的が達成される。

図４、図５は本発明のハンドル４０と改善された嵌め環３０の立体分解図及び組み合せ外観図である。
嵌め環３０の外部輪郭３１は正多辺形に形成されている。
ハンドル４０には嵌め付け部４１及びその嵌め付け部４１の外部に径方向に向けて一体に延伸するグリップ部４２が備えられている。
その嵌め付け部４１には嵌め環３０の外部輪郭３１に合わせた正多辺形に現れる嵌め付け孔４３が備えられている。
両者の正多辺形が互いに組み合うようにハンドル４０の嵌め付け孔４３を嵌め環３０の外部輪郭３１に嵌め込むことで、嵌め環３０の軸心を回る方向でハンドル４０を所定の角度で回せば、その回転に応じて嵌め環３０を回転することができる。

嵌め環３０を回す目的は、従来技術に述べたのと同じである。
それは嵌め環３０内部の制約ばねの内径を大きくして、アクチュエーターの伝動部材がその制約ばねの引き締め力を受けないようにするためで、工作物の重さはアクチュエーターの伝動部材及びナットに施し、両者はローラスクリューに於いて快速に回転して滑り落ち、アクチュエーターが工作物を快速に戻す目的が達成される。

また図４、５に示すように、ハンドル４０の嵌め付け部４１には、その円周方向に沿って一箇所の補強突起リブ４４が設けられている。
補強突起リブ４４によって嵌め付け部４１の構造上の強度を増強することができる。
この他に、嵌め環３０の外部輪郭３１には、円周方向に沿って嵌め止め突起リブ３２が設けられる。
ハンドル４０の嵌め付け孔４３の孔壁には嵌め止め凹溝４５が設けられている。
嵌め環３０及びハンドル４０はともにプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）製であるので、ハンドル４０を嵌め環３０の外に取り付けた場合、相対する面の押し付け関係は図６に示すように、嵌め止め突起リブ３２は嵌め止め凹溝４５の中に嵌め込むことができる。
そうすればハンドル４０は定位（位置決めされて）され、ハンドル４０が嵌め環３０の軸心と平行する方向に対して滑り落ちにくくなる。

線形アクチュエーターの平面図で、特に快速離脱ハンドルを快速離脱装置の嵌め環の外部に取り付けた従来技術に関するものである。 従来の快速離脱ハンドルを快速離脱装置の嵌め環に取り付けた立体外観図である。 線形アクチュエーターの平面図で、特に本発明の快速離脱ハンドルを改善された快速離脱装置の嵌め環の外部に取り付けた技術に関するものである。 本発明の快速離脱ハンドルと改善された快速離脱装置の立体分解図である。 本発明の快速離脱ハンドルと改善された快速離脱装置の組み合せ外観図である。 図５中の６−６断面図である。

符号の説明

１０ 嵌め環
１５ ハンドル
１６ 嵌め付け部
１７ 円孔
１８ ねじ
２０ アクチュエーター
２１ 快速離脱装置
３０ 嵌め環
３１ 外部輪郭
３２ 嵌め止め突起リブ
４０ ハンドル
４１ 嵌め付け部
４２ グリップ部
４３ 嵌め付け孔
４４ 補強突起リブ
４５ 嵌め止め凹溝

Claims (3)

1. 線形アクチュエーター（ａｃｔｕａｔｏｒ）の快速離脱装置の外部制御エレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）であって、
   その線形アクチュエーター（２０）には快速離脱装置（２１）が備えられ、
   その快速離脱装置（２１）が作用した場合はアクチュエーター（２０）が駆動している工作物を迅速に元の位置へ戻すことができ、
   その快速離脱装置（２１）には外部制御エレメントが備えられ、
   その外部制御エレメントは嵌め環（３０）及びハンドル（ｈａｎｄｌｅ）（４０）で構成され、
   そのハンドル（４０）をもって嵌め環（３０）を回すと快速離脱装置（２１）は上記作用を発生することができ、
   嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）は多辺形であり、
   ハンドル（４０）には嵌め付け部（４１）及びその嵌め付け部（４１）の外側に一体して延伸するグリップ（ｇｒｉｐ）（４２）があり、
   嵌め付け部（４１）には嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に合わした相対して多辺形に現れる嵌め付け孔（４３）が備えられてあり、
   ハンドル（４０）は嵌め付け孔（４３）をもって嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）に嵌め付けてあり、
   ハンドル（４０）の嵌め付け部（４１）の外部表面には、嵌め付け部（４１）の構造強度を増進する補強突起リブ（ｒｉｂ）（４４）が設けられてあり、
   嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）及びハンドル（４０）の嵌め付け孔（４３）の孔壁には、それぞれ互いに嵌め付けられる嵌め止め凹溝（４５）及び嵌め止め突起リブ（３２）が設けられていることを特徴とする、
   線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメント。
2. 前記補強突起リブ（４４）は環状を呈するハンドル（４０）の嵌め付け部（４１）の外部表面に沿って形成されていることを特徴とする、請求項１記載の線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメント。
3. 前記嵌め止め突起リブ（３２）及び嵌め止め凹溝（４５）は、それぞれ環状を呈する嵌め環（３０）の外部輪郭（３１）及び嵌め付け孔（４３）の孔壁に沿って形成されていることを特徴とする、請求項１記載の線形アクチュエーターの快速離脱装置の外部制御エレメント。

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