JP3849868B2 - 手動操作軸を有する減速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用ベッドや介護用ベッドなどに用いられる電動リクライニング装置に使用される手動操作軸を有する減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手動操作軸を有する減速装置として、減速機構及び電動モータをケーシング内に配置し、ハンドル係合部を有する手動操作軸を減速機構の従動側歯車に同軸に連結し、減速装置の出力軸がケーシングから突出する側と反対側に前記ハンドル係合部がケーシングから露出するように前記手動操作軸をケーシング内に設けた構造のものが知られている。
また、電動モータの駆動軸の反負荷側に手動操作軸を直結した構造のものも提案されている。
そして、このような構造を有する減速装置は、停電時や電源が接続できない場所での使用時においても前記ハンドル係合部にハンドルを装着し、前記手動操作軸を手動で回転させることにより、出力軸を強制的に回転させることが可能であった（特開２０００−２４９２１１公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のような手動操作軸を有する減速装置には、次のような問題点が指摘されていた。
【０００４】
手動操作軸を減速機構の従動側歯車に同軸に連結した構造のものは、手動で回転させる場合に比較的小さな力で回転させることができるようにするために、減速機構の従動側歯車と駆動側歯車の減速比をセルフロック性の少ない小さな減速比とする必要があった。
そのため、電動で作動させる場合に減速比が小さいことで出力パワーが小さくなり、大きな荷重の場合には電動モータに過電流が流れ、電動モータが停止するという問題があった。
更に、ハイ・ロー調整機能（ベッドの床高を自由に変えることのできる機能）を備えた電動ベッドのように大きな出力が必要となる場合、高容量の電動モータが必要になるため、小型・軽量化が要請される製品には、不向きであるという問題があった。
【０００５】
また、電動モータの駆動軸の反負荷側に手動操作軸を直結した構造のものにおいては、手動操作軸と出力軸が直交するため、ベッドに取り付ける際の取付場所が制約され、設計上の自由度が低いという問題があった。
さらに、手動操作軸は、減速機構を介して出力軸を回転させることになるため、出力軸を手動で回すためには、多くの回転数が必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記のような従来の問題を解決し、ケーシングの外部から手動によるハンドル操作で容易に出力軸を回転することができる手動操作軸を有する減速装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、本発明は、ケーシング内に従動側歯車が遊嵌されている出力軸と前記従動側歯車と噛み合うウォ−ムにより構成される減速機構と前記ウォームに固設された電動モータとを有し、前記ケーシングの一側面から出力軸が突出するとともに前記一側面と別の側面にハンドル係合部を備えた手動操作軸を有する減速装置において、前記手動操作軸が、前記出力軸と共に回転し、且つ、前記従動側歯車との間に介挿された弾性体によって前記ケーシングに対し外向きに付勢された状態で前記出力軸に移動可能に嵌挿され、前記手動操作軸を前記弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込んだ時に、前記出力軸と従動側歯車とが係合固定されるとともに、前記手動操作軸の内向きの押し込みを解放することによって前記出力軸と従動側歯車との係合が解き放され、前記手動操作軸に設けられたハンドル係合部にハンドルを装着することによって出力軸を手動で直接回転させるように構成され、前記手動操作軸を前記弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込む手段として前記ケーシングに螺挿されるキャップを有することにより、上記の課題を解決するものである。
【０００８】
【作用】
本発明の手動操作軸を有する減速装置は、手動操作軸をケーシングに対し内向きに押し込んだ時に、減速装置の出力軸と減速機構の従動側歯車とを連動させるように係合固定されているため、手動操作軸が減速機構に対して選択的に連結、若しくは解放する。
【０００９】
そして、前記手動操作軸をケーシングに対し外向きに付勢する手段として、手動操作軸と従動側歯車との間に弾性体を介挿しているので、手動操作軸と減速機構とを連動させる係合固定状態を解く際に、手動操作軸を移動させ確実に両者の係合固定状態を解放する。
【００１０】
また、前記手動操作軸を弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込む手段として、前記ケーシングに螺挿されるキャップを有しているので、前記キャップのケーシングへの装着又は取り外しにより、手動操作軸が減速機構に対して、選択的に連結、若しくは解放される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の手動操作軸を有する減速装置１００の要部を示す断面図である。特に、図１は、キャップ１６０がケーシング１１０に螺挿されており、出力軸１２０と減速機構の従動側歯車１４０とを連動させる係合固定された状態を示しており、図２は、キャップ１６０がケーシング１１０から取り外されて、出力軸１２０と減速機構の従動側歯車１４０とを連動させる係合が解放された状態を示している。
なお、出力軸１２０と減速機構の従動歯車１４０とを連動させる係合及びその解放の状態がよくわかるように、従動側歯車１４０は、一部を破断した状態で図示している。
【００１２】
この減速装置１００は、ケーシング１１０内にウォーム・ホイール（従動側歯車１４０）とウォーム１４５との組み合わせで構成される減速機構と電動モータ１７０が配置されており、前記ケーシング１１０の一側面から出力軸１２０の一端が突出し、前記一側面と別の側面にハンドル係合部１３８を有する手動操作軸１３０が設けられている。
そして、前記出力軸１２０には、減速機構の従動側歯車１４０が遊嵌されている。
一方、前記出力軸１２０の他端は、側面の一部を削り落とす、いわゆるＤカットの加工をしており、その断面形状と係合する係合孔が手動操作軸１３０に穿孔されている。
そして、前記手動操作軸１３０は、前記係合孔と出力軸１２０の他端が係合することにより、回転方向に対して出力軸１２０と共に回転するように構成されている。
【００１３】
さらに、前記手動操作軸１３０と従動側歯車１４０との間には、弾性体１５０が挿入されており、前記手動操作軸１３０は、ケーシング１１０に対し外向きに付勢された状態で、スラスト方向にのみ移動可能な状態で出力軸１２０に嵌挿されている。
この例では、弾性体１５０としては、コイルバネを用いているが、他の弾性材料を用いることも可能である。
【００１４】
そして、キャップ１６０をケーシング１１０に装着し、手動操作軸１３０を弾性体１５０の付勢に抗してケーシング１１０に対し内向きに押し込んだ時に、手動操作軸１３０に突設された爪部１３５が従動側歯車１４０に設けられた溝部１４２に係合し、出力軸１２０と従動側歯車１４０とが手動操作軸１３０を介して係合固定される（図１に示された状態）。
【００１５】
一方、キャップ１６０をケーシング１１０から取り外すことによって、前記手動操作軸１３０は、弾性体１５０の弾性力によりケーシング１１０に対し外向きに移動し、手動操作軸１３０に突設された爪部１３５と、従動側歯車１４０に設けられた溝部１４２との係合が解かれる（図２に示された状態）。
その結果、前記手動操作軸１３０のハンドル係合部１３８にハンドル１８０を装着することにより、出力軸１２０は、減速機構のセルフロックから解放されて、ハンドル１８０により、手動で直接回転することが可能になる。
【００１６】
なお、図１及び図２に示されているように、前記手動操作軸１３０のハンドル係合部１３８側のケーシング１１０との間に、円筒形状の合成樹脂製のガイド部材１９０を外嵌させることにより、前記手動操作軸１３０とケーシング１１０との接触摺動性を向上させることができる。
さらに、このガイド部材１９０の外周面に凹部を形成し、ケーシング１１０の端部と係合させることにより、キャップ１６０を外した場合の前記手動操作軸１３０のスラスト方向への移動可能な距離を規制することが可能となり、抜け止めにもなる。
【００１７】
この実施例では、前記手動操作軸１３０に突設する爪部１３５及び従動側歯車１４０に設ける溝部１４２としては、矩形の爪部及び溝部を手動操作軸１３０及び従動側歯車１４０の同軸円周上に等間隔に３カ所設けているが、形状及び数は、これに限定されることはない。
爪部の形状を楔形状にして、溝部の形状を楔が係合する形状として、数を多数設けることにより、キャップ１６０を装着するときに、手動操作軸１３０と従動側歯車１４０の位置合わせを行う必要がなくなり、キャップ１６０をケーシング１１０にねじ込むだけで、前記爪部１３５と溝部１４２の係合が自動的に復旧するため、操作性が一層向上する。
【００１８】
また、減速機構としては、ウォーム・ホイール（従動側歯車１４０）とウォーム１４５との組み合わせで構成される減速比１／４３の減速機構を用いたが、電動モータ１７０の回転を確実に減速することができ、セルフロック性を有するものであれば、これに限られることなく採用することができる。
【００１９】
次に、本発明の手動操作軸を有する減速装置１００を電動リクライニングベッドに用いたときの動作について説明する。
【００２０】
本発明の手動操作軸を有する減速装置１００を電動リクライニングベッドに組み付けられた状態で、電動モータ１７０を回転すると、電動モータ１７０の回転は、ウォーム１４５からウォーム・ホイール（従動側歯車１４０）に伝わり、従動側歯車１４０が手動操作軸１３０を回転させ、手動操作軸１３０が出力軸１２０を回転させる。
そして、出力軸１２０が、電動リクライニングベッド側の台形ネジに回転を与え、リクライニング動作が可能になる。
【００２１】
次に、停電時や電気系統の故障により、電気が供給されない状態では、キャップ１６０を外すことで、弾性体１５０の復帰力となる付勢力により手動操作軸１３０がスラスト方向に移動して、爪部１３５が従動側歯車１４０の溝部１４２から抜け、出力軸１２０は、自由に回転可能になる。
そこで、ハンドル１８０をハンドル係合部１３８に取り付けて手動操作軸１３０を回転させることで、出力軸１２０が回転し、手動によるリクライニング動作が可能になる。
【００２２】
更に、停電時や電気系統の故障が復旧した場合には、キャップ１６０をねじ込むことにより、弾性体１５０の復帰力となる付勢力に抗して、手動操作軸１３０がスラスト方向に移動して、爪部１３５が従動側歯車１４０の溝部１４２に係合し、出力軸１２０が減速機構と連動するように結合される。
そこで、電動モータ１７０を回転させることで、出力軸１２０が回転し、通常のリクライニング動作が、再び可能になる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の手動操作軸を有する減速装置によれば、手動操作軸をケーシングに対し内向きに押し込んだ時、減速装置の出力軸と減速機構の従動側歯車とが連動するように係合固定されるため、出力軸を減速機構に選択的に連動、若しくは、解放することが可能になる。
そして、手動操作軸により出力軸を手動で回転する際に減速機構によるセルフロックを受けることがないので、小さなハンドルトルクにより、円滑に手動回転することが可能になる。
したがって、電源がない場合や停電時においても、出力軸を手動回転させて機能を確保することができる。また手動操作時に減速機構によるセルフロックを受けることがないので、減速機構に減速比の大きなものを採用することができ、同一モータで、より大きなトルクの出力が可能になる。
さらに、手動回転時に、出力軸と減速機構とを連動させる係合固定が解放されているため、手動回転により電動モータが回転し、電動モータが逆起電力を発生して周辺の付属電子部品機器に悪影響を与えるという懸念がない。
【００２４】
さらに、前記手動操作軸をケーシングに対し外向きに付勢する手段として、前記手動操作軸と従動側歯車との間に弾性体を介挿しているので、手動操作軸と減速機構とを連動させる係合固定状態を解く際に手動操作軸を軸方向に移動させて、確実に両者の結合を解放することができる。
また、弾性体により、常に同一方向にウォーム・ホイールに与圧が加わっているので、ウォーム・ホイールの急激な踊り現象による騒音が低減できた。
【００２５】
また、前記手動操作軸を弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込む手段として、前記ケーシングに螺挿されるキャップを有しているので、キャップのケーシングへの装着又は取り外すだけで、手動操作軸を減速機構に対して、自動的に連結又は解放することが可能になり、装置全体が小型・軽量化できる。
【００２６】
しかも、前記出力軸と手動操作軸の軸方向及び回転方向が同一であるので、電動リクライニングベッド等に組み込んで使用する際の設計の自由度が大きく、使い勝手がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の手動操作軸を有する減速装置の要部を示す概略断面図であり、電動モータと出力軸とが連動するように係合固定された状態を示す図。
【図２】本発明の手動操作軸を有する減速装置の要部を示す概略断面図であり、電動モータと出力軸との連動が解放された状態を示す図。
【符号の説明】
１００： 手動操作軸を有する減速装置
１１０： ケーシング
１２０： 出力軸
１３０： 手動操作軸
１３５： 爪部
１３８： ハンドル係合部
１４０： 従動側歯車
１４２： 溝部
１４５： ウォーム
１５０： 弾性体
１６０： キャップ
１７０： 電動モータ
１８０： ハンドル
１９０： ガイド部材

Claims (1)

1. ケーシング内に従動側歯車が遊嵌されている出力軸と前記従動側歯車と噛み合うウォ−ムにより構成される減速機構と前記ウォームに固設された電動モータとを有し、前記ケーシングの一側面から出力軸が突出するとともに前記一側面と別の側面にハンドル係合部を備えた手動操作軸を有する減速装置において、
   前記手動操作軸が、前記出力軸と共に回転し、且つ、前記従動側歯車との間に介挿された弾性体によって前記ケーシングに対し外向きに付勢された状態で前記出力軸に移動可能に嵌挿され、
   前記手動操作軸を前記弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込んだ時に、前記出力軸と従動側歯車とが係合固定されるとともに、前記手動操作軸の内向きの押し込みを解放することによって前記出力軸と従動側歯車との係合が解き放され、前記手動操作軸に設けられたハンドル係合部にハンドルを装着することによって出力軸を手動で直接回転させるように構成され、
   前記手動操作軸を前記弾性体の付勢に抗してケーシングに対し内向きに押し込む手段として、前記ケーシングに螺挿されるキャップを有することを特徴とする手動操作軸を有する減速装置。

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