WO2005061929A1

WO2005061929A1 - リニアアクチュエータ

Info

Publication number: WO2005061929A1
Application number: PCT/JP2004/019345
Authority: WO
Inventors: Masaki Inoue; Hiroshi Hiruma
Original assignee: Mitsuba Corporation
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-07-07
Also published as: JP4633355B2; EP1701063A4; CN100570176C; CN1898484A; EP1701063A1; JP2005188571A; US20070144281A1; EP1701063B1

Abstract

　移動筒３６や深溝玉軸受６２等が全て組み付けられたシャフト３０およびリダクションギヤ軸７３を第一シェル１２に組み付けた後に、ポテンショセンサ７０を第一シェル１２に組み付ける。給電カプラをターミナル５０に接続し、ドリブンギヤ７２を回転し所定のセンサ電圧値に調整する。ポテンショセンサ７０をウオームホイール５９の方向にスライドさせて、大径リダクションギヤ７４をピニオン７６に噛合させる。この後、ポテンショセンサ７０を第一シェル１２に固定し、ポテンショセンサ７０にポテンショセンサ用信号線カプラを接続する。ポテンショセンサ７０のピニオン７６への噛合作業に際してのセンサ軸７１の回転ずれを防止でき、原点合わせ精度を向上できる。

Description

明細書

リニアァクチユエータ

技術分野

[0001] 本発明は、リニアァクチユエータに関し、特に、電動送りねじ式リニアァクチユエータに係り、例えば、医療 ·介護用ベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりするのに利用して有効なものに関する。

背景技術

[0002] 医療 ·介護用ベッドにおいては患者の寝食の負担を軽減するために、電動送りねじ式リニアァクチユエータによってベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりすることが実施されて、る。

[0003] 従来のこの種のリニアァクチユエータとして、雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトにモータの回転を減速して伝達するウォーム歯車減速装置と、シャフトの雄ねじ部に螺合してシャフトの回転によって進退する雌ねじ部材 (送り用ナット）と、雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、シャフトの回転時のスラスト力 (推力）を受けて制動するブレーキプレートと、シャフトの正回転を許容し逆回転を阻止するワンウェイクラッチとを備えており、移動筒がベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させるリンクに連結具によつて連結されるように構成されて!、るもの、がある（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開平 9— 190225号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 医療'介護用ベッドに使用されるリニアァクチユエータにおいては、ベッドの寝床を上下したり、背部や膝部の寝床を傾斜する際に使用者によって寝床の位置を任意に設定することができるように位置検出装置が設置されることが、一般的に行われている。シャフトの回転量を電圧値に変換するポテンショセンサが位置検出装置に使用される場合があり、ポテンショセンサはシャフト上に設けられたピ-オンに歯車減速装置によってシャフトに連係されている。 [0005] リニアァクチユエータの組み立て作業に際して、移動筒とポテンショセンサとの原点合わせ作業は別の工程で実施されており、移動筒およびポテンショセンサそれぞれが所定の位置および電圧値に調整された後に、ポテンショセンサの電圧値がずれな V、ように、ポテンショセンサのドリブンギヤが歯車減速装置のリダクションギヤを介してシャフトのピ-オンに嚙合される。この際、所定の電圧値に調整されたポテンショセンサを組み付ける場合には、ピ-オンに嚙合させる際に、ドリブンギヤが回転してしまう危惧があり、組付後に再度、位置精度の検査を行わなければならなぐ作業性が悪いという問題点がある。

[0006] 本発明の目的は、位置検出装置を良好な作業性をもって精度よく組み付けることができるリニアァクチユエータを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明に係るリニアァクチユエータは、雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトにモータの回転を減速して伝達するウォーム歯車減速装置と、前記雄ねじ部に螺合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、この移動筒の位置を検出する位置検出装置とを備えて、るリニアァクチユエータであって、

前記位置検出装置は前記ハウジング内において前記移動筒の位置の検出を調整可能に構成されてヽることを特徴とする。

発明の効果

[0008] 本発明によれば、ハウジング内において移動筒と位置検出装置との位置関係を調整することにより、ハウジング内において移動筒と位置検出装置との原点合わせ作業を実施することができるので、位置検出装置をリニアァクチユエータに良好な作業性をもって精度よく組み付けることができる。

[0009] 位置検出装置をシャフトの回転量を電圧値に変換するポテンショセンサによって構成し、ノ、ウジング上で移動可能に設けることにより、移動筒の原点とポテンショセンサの電圧値の原点とを精度よく合わせることができるので、ポテンショセンサのシャフトの回転量の検出精度を向上させることができる。

[0010] このポテンショセンサのセンサ軸にシャフトと一体回転するピ-オンに嚙合するドリブンギヤを取り付け、このポテンショセンサを移動筒の軸方向または軸心方向への移動が可能なように設けることにより、ドリブンギヤをピ-オンに嚙合させる際に、各ギヤの不用意な回転を防止することができるので、良好な精度をもって組み付けることができる。

[0011] ポテンショセンサを移動筒の軸方向または軸心方向へスライド可能なように設けることにより、ポテンショセンサをスライドさせるだけで、ドリブンギヤをピ-オンに嚙合させることができるので、ポテンショセンサをリニアァクチユエータへ容易に組み付けることができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明の一実施の形態であるリニアァクチユエータが使用された医療 ·介護用ベッドの要部を示す正面図であり、（a)は倒伏状態を、（b)は起立状態を示している。

[図 2]本発明の一実施の形態であるリニアァクチユエータを示す平面図である。

[図 3]正面図である。

圆 4(a)]機構部を示す正面断面図である。

圆 4(b)]支持部を示す正面断面図である。

[図 5] (a)は図 3の a— a線に沿う断面図、（b)は図 3の b— b線に沿う断面図である。

[図 6]図 4 (a)の VI-VI線に沿う側面断面図である。

[図 7]図 4 (a)の VII— VII線に沿う一部省略側面断面図である。

[図 8]ポテンショセンサ設置部をモータ装着部側から見た分解斜視図である。

[図 9]ポテンショセンサの組付作業を示すポテンショセンサ設置部の正面図であり、組付前を示している。

[図 10]同じく組付後を示す正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

[0014] 図 1に示されているように、本実施の形態に係るリニアァクチユエータは医療'介護用ベッド（以下、ベッドという。）の背部の寝床を起伏させるためのものとして構成されている。すなわち、リニアァクチユエータ 10の固定端側になるハウジング 11はベッド 1 のフレーム 2に枢軸 3によって回転自在に枢支されており、リニアァクチユエータ 10の自由端側になる移動筒 36の先端は背部の寝床 (以下、寝床という。）4を起伏させるためのリンク 5に枢軸 6によって回転自在に連結されている。リニアァクチユエータ 10 の移動筒 36が短縮した状態で、寝床 4は図 1 (a)に示されているように水平に倒伏されており、リニアァクチユエータ 10の移動筒 36が伸長すると、寝床 4は図 1 (b)に示されているように起立されるようになっている。なお、ベッド 1はリニアァクチユエータ 10 の移動筒 36の伸長によって寝床 4が起立されるように構成するに限らず、リニアァクチユエータ 10の移動筒 36の短縮によって寝床 4が起立されるように、リンク機構によつて構成してもよヽ。

[0015] 図 2および図 3に示されているように、リニアァクチユエータ 10はハウジング 11を備えており、図 2に示されているように、ハウジング 11はハウジング 11自体を軸方向に二分割して成る形状の第一分割体 (以下、第一シェルという。 ) 12と第二分割体 (以下、第二シェルという。） 13とが組み合わされて、略円筒形状に形成されている。第一シェル 12および第二シェル 13は榭脂が使用されて大略半円筒形状にそれぞれ成形されており、第一シェル 12と第二シェル 13とは最中合わせに組み付けられた状態で締結具 14 (図 5参照）によって締結されて!ヽるとともに、開口部の外周に形成された嵌合部 15には金属製のバンド 16が嵌着されている。第一シェル 12の先端と第二シェル 13の先端との半径方向への開きは、金属製のバンド 16によって確実に防止することができる。ハウジング 11のバンド 16の反対側の端部には、円筒形状に形成された連結具 17が筒心と直交する方向に挿通されて固定されており、連結具 17はリ -ァァクチユエータ 10をベッド 1のフレーム 2に回転自在に枢支するための枢軸 3を水平に軸架し得るように構成されてヽる。

[0016] 図 4で参照されるように、ハウジング 11の最中合わせされた第一シェル 12と第二シエル 13との合わせ面間には、支持部 18と機構部 19とがそれぞれ形成されている。ハウジング 11の支持部 18には補強筒 20の一端部力第一シェル 12と第二シェル 13との間に挟み込まれて支持されており、補強筒 20は機械的強度の大きい材料の一例である鉄が使用されて丸パイプ形状に形成されている。補強筒 20の内周には支持筒 21の一端部が挿通されて支持されている。支持筒 21は榭脂が使用されて外径が補強筒 20の内径と等しい丸パイプ形状に形成されており、補強筒 20の内周に外周が嵌入されることにより、補強筒 20に強度を補強された状態で支持されている。支持筒 21が補強筒 20によって補強されて!ヽるので、従来例では支持筒 21を形成することになるハウジング 11の支持部 18の長さを短縮することができる。支持部 18の長さを短縮することにより、寝床側力の荷重によるハウジング 11の遍荷重耐カを相対的に向上させることができる。また、ハウジング 11を小型化することにより、第一シェル 12 および第二シェル 13の榭脂成形の作業性を向上させることができるとともに、反り等の変形を改善することができ、また、合わせ面間のシール領域を狭く設定することができる。

[0017] 図 4および図 5に示されているように、支持筒 21の内周面には雌ねじ部材を回り止めするための回り止め部 22がー対、略全長にわたってそれぞれ敷設されており、両回り止め部 22、 22は軸方向に一定幅一定高さに延在する細長いキー形状にそれぞれ形成されている。両回り止め部 22、 22は支持筒 21の榭脂成形時に同時に成形することができるので、両回り止め部 22、 22の存在がリニアァクチユエータの製造コストの増加を招来することはな、。

[0018] 図 4 (b)に示されて、るように、支持筒 21の先端部の外周には鍔部 23が突設されており、鍔部 23の支持部 18側の端面には補強筒 20の先端面が対向している。支持筒 21の先端開口部には外周に鍔部を有する円筒形状に形成されたプラグ 24が嵌入されており、プラグ 24と鍔部 23との当接面間にはシールリング 25が挟設されている。また、プラグ 24の内周面と移動筒 36の外周面との摺接面間にもシールリング 26 が挟設されている。プラグ 24の外側には締結キャップ 27が被せ付けられており、締結キャップ 27は鍔部 23に係合することにより、プラグ 24やシールリング 25、 26を支持筒 21に締結するように構成されて、る。

[0019] 支持筒 21の筒心上にはシャフト 30が軸架されている。シャフト 30の支持筒 21に対応する領域の外周には送り用の雄ねじ部 31が形成されており、この雄ねじ部 31には雌ねじ部 32が螺合された雌ねじ部材としてのナット 33が進退自在に装着されている。ナット 33の機構部 19側の端部の外周部には、キー溝形状に形成された回り止め部 34がー対それぞれ没設されており、両回り止め部 34、 34は支持筒 21の内周面の一対の回り止め部 22、 22に軸方向に摺動自在にそれぞれ嵌合されている。したがって、ナット 33は支持筒 21に回り止め部 22、 34によって回り止めされた状態で、軸方向に摺動するようになっている。回り止め部 22、 22が支持筒 21と共に榭脂によって成形されているので、ナット 33が支持筒 21に対して摺動する際に騒音が発生するのを防止することができる。ナット 33の外周面には連結用雄ねじ部 35aが形成されており、ナット 33の連結用雄ねじ部 35aには、移動筒 36の一端部の内周面に形成された連結用雌ねじ部 35bが螺合されている。移動筒 36は支持筒 21よりも長い丸パイプ形状に形成されており、先端部が支持筒 21に嵌着されたプラグ 24から先方に突き出されている。移動筒 36の中間部はプラグ 24によって摺動自在に支承された状態になつており、移動筒 36の外周面とプラグ 24の内周面との間はシールリング 26によってシールされている。

移動筒 36のナット 33と反対側の端部には、移動筒 36をベッド 1のリンク 5に連結させるための一対の長孔 37、 37が互いに対向した位置で軸方向に延在するようにそれぞれ開設されており、移動筒 36の先端開口部にはリンク 5に連結するための連結具 38が摺動自在に嵌入されている。連結具 38は外径が移動筒 36の内径と略等しい円柱形状に形成されており、突出側の端部には移動筒 36の荷重受け面である先端面に対向するように押圧部としての鍔部 39が、移動筒 36の外径と略等、外径を有する円柱形の鍔形状に形成されている。連結具 38の嵌入部には長孔 40が軸方向に延在するように径方向に開設されており、長孔 40は移動筒 36の長孔 37、 37に対向するように設定されている。連結具 38の嵌入側端部にはシールリング 41が嵌着されており、シールリング 41は連結具 38の外周面と移動筒 36の内周面との間をシールするように設定されている。連結具 38の突出側端面の中心線上には工具挿入穴 4 2が没設されており、連結具 38は工具挿入穴 42に挿入された工具によって回転されることにより、長孔 40と移動筒 36の長孔 37、 37とを位置合わせされるようになっている。そして、枢軸 6が移動筒 36の長孔 37、 37および連結具 38の長孔 40に移動筒 3 6の外側力も挿入されることにより、移動筒 36はリンク 5に連結される。移動筒 36が寝床 4を押し上げる際には、連結具 38の鍔部 39の端面が移動筒 36の先端面に押接した状態になるために、連結具 38は移動筒 36に螺着されていなくとも、寝床 4に駆動力を伝達することができる。また、移動筒 36が短縮し、寝床 4を下げる場合であっても、連結具 38の長孔 40には鍔部 39を移動筒 36の先端面に押接させる力が常に働いているために、連結具 38は抜け出すことはせずに、同様に、寝床 4に駆動力を伝達することができる。

[0021] 図 4 (a)、図 5および図 6に示されているように、第一シェル 12の合わせ面にはシールリング嵌入溝 43が機構部 19を取り囲むように配されて没設されており、シールリング嵌入溝 43にはシールリング 44が嵌入されて、る。シールリング 44は機構部 19を取り囲むリング形状に形成されて!ヽるとともに、支持筒 21に対応する部位には支持筒 21の外径と等しい内径を有する円形リング形状の支持筒用シールリング部 45が一体に形成されている。支持筒用シールリング部 45が支持筒 21の外周に嵌着された状態で、シールリング嵌入溝 43に嵌入されたシールリング 44が第一シェル 12と第二シェル 13との間に挟み込まれると、シールリング 44は支持筒用シールリング部 45 と共に、ハウジング 11の機構部 19の内側空間を外気力もシールした状態になる。このようにして、ハウジング 11のうちシールが最小限必要な機構部 19だけをシールすることにより、シールの精度を向上させることができ、また、シールリング嵌入溝 43やシールリング 44および支持筒用シールリング部 45等のシール構造、並びに、第一シエル 12および第二シェル 13の構成を簡単ィ匕することができる。したがって、リニアァクチユエータ 10のシール性能を向上させつつ、リニアァクチユエータ 10全体としての製造コストを低減することができる。

[0022] 図 2および図 6に示されているように、第一シェル 12の機構部 19の中間部にはハウジングと一体に形成されたモータ装着部 46が合わせ面と反対方向に突出するように設けられており、モータ装着部 46にはモータ 47がその中心線が第一シェル 12と第二シェル 13との合わせ面と直交するように装着されている。すなわち、モータ 47のハウジング 48はモータ装着部 46に合わせ面と反対側力も挿入されてビス等によって第一シェル 12に締結されている。モータハウジング 48の開口部を塞ぐブラシホルダ 49 には、ターミナル 50が第一シェル 12と第二シェル 13との合わせ面に直交するように突設されて、る。ターミナル 50は絶縁性を有する榭脂が使用されて形成されたホルダ 51と、ホルダ 51に保持された複数本のターミナルプレート 52とを備えており、ホルダ 51はブラシホルダ 49に固定されている。他方、第二シェル 13のターミナル 50〖こ対向する部位には、雌力ブラ部 53が合わせ面と反対側に突出するように一体的に形成されており、雌力ブラ部 53にはターミナル 50が嵌入されて露出した状態になっている。このようにターミナル 50が雌力プラ部 53の内部で露出することにより、ダイレクトカプラ 54がリニアァクチユエータ 10に一体的に構成されている。このダイレクトカプラ 54 は第一シェル 12と第二シェル 13とを最中合わせに組み付けることにより組み立てることができるので、リニアァクチユエータ全体としての部品点数や組付工数等を低減することができ、リニアァクチユエータの製造コストを低減することができる。

[0023] 図 6に示されているように、モータ 47の回転軸 55はハウジング 11の機構部 19の内部に挿入されており、第一シェル 12に配置された第一軸受 56と、第二シェル 13に配置された第二軸受 57とによって両持ち支持されて、る。回転軸 55の外周における第ー軸受 56と第二軸受 57との間にはウォーム 58が形成されており、ウォーム 58はシャフト 30に軸架されたウォームホイール 59に嚙合されている。図 6および図 4 (a)に示されて!/、るように、ウォームホイール 59はシャフト 30の雄ねじ部 31に隣接する部位にスプライン結合されることにより、軸方向に摺動自在で一体的に回転するように結合されている。すなわち、ウォームホイール 59の軸孔の内周面には雌スプライン 60a が刻設され、シャフト 30の外周面における雄ねじ部 31の隣接する部位には雄スプライン 60bが刻設されており、雌スプライン 60aと雄スプライン 60bとがスプライン結合されて、る。このようにウォームホイール 59をシャフト 30に軸方向に摺動自在で一体的に回転するように結合することにより、シャフト 30に加わる軸方向（スラスト方向）の荷重 (力）がウォームホイール 59に伝達されるのを防止することができる。

[0024] 図 4 (a)に示されているように、ハウジング 11の機構部 19におけるシャフト 30のゥォームホイール 59よりも連結具 17寄りの部位には、軸受設置部 61が形成されており、軸受設置部 61には深溝玉軸受 62が設置されている。シャフト 30は深溝玉軸受 62によって回転自在に支承されている。深溝玉軸受 62はシャフト 30のラジアル荷重だけでなくシャフト 30のスラスト荷重も支承し得るようにサイズが大きめに設定されており、軸受設置部 61は深溝玉軸受 62のァウタレースの外周面を摺動させる構造に構成されて、る。このようにシャフト 30を回転自在に支承するラジアル転がり軸受をサイズが大きめの深溝玉軸受 62によって構成し、外周面で摺動し得るように設定することにより、シャフト 30のスラスト荷重を支承するスラスト軸受を省略することができるので、リニァァクチユエータ 10の構造を簡略ィ匕することができ、その製造コストを低減することができる。

[0025] ノ、ウジング 11における軸受設置部 61に隣接する部位には、ワンウェイクラッチ設置部 63が軸受設置部 61と連続して形成されており、ワンウェイクラッチ設置部 63にはワンウェイクラッチ 64が設置されている。ワンウェイクラッチ 64は有底円筒形状のクラツチケース 65と、クラッチケース 65にシャフト 30の外周面に転動自在に当接するように収納された複数本のローラ 66とを備えており、ローラ 66がクラッチケース 65の内周面とシャフト 30の外周面とに楔状に嚙合することにより、シャフト 30の一方向の回転時にクラッチケース 65とシャフト 30とを連結するように構成されて、る。ワンウェイクラツチ 64のクラッチケース 65は深溝玉軸受 62のァウタレースのみに接して!/、る。ハウジング 11におけるワンウェイクラッチ設置部 63と隣接する部位には、ブレーキプレート設置部 67が形成されており、ブレーキプレート設置部 67にはベースプレート 68A、ブレーキプレート 68Bおよびブレーキヮッシャ 68Cが連結具 17側力も順に設置されている。ベースプレート 68Aは略円形リング形状に形成されており、外周に突設された一対の係合部がブレーキプレート設置部 67にそれぞれ係合されることにより、ブレーキプレート設置部 67に回り止めされている。ブレーキプレート 68Bはベースプレート 68Aよりも小径の略円形リング形状に形成されており、ベースプレート側主面に突設された複数の係合凸部がベースプレート 68Aの各係合凹部にそれぞれ係合されることにより、ベースプレート 68Aすなわちブレーキプレート設置部 67に回り止めされている。ブレーキヮッシャ 68Cは外形が略八角形で中心にシャフト揷通孔を有する平板形状に形成されており、ワンウェイクラッチ 64のクラッチケース 65のブレーキプレ一ト側主面に没設された収容穴に嵌入されることにより、クラッチケース 65に回り止めされている。したがって、ブレーキプレート 68Bとブレーキヮッシャ 68Cとの合わせ面によって制動面が構成されて、る。

[0026] 図 4 (a)および図 7に示されているように、ハウジング 11の機構部 19におけるウォーム 58の軸受設置部 61と反対側の片脇には、ポテンショセンサ設置部 69が形成されており、ポテンショセンサ設置部 69にはポテンショセンサ 70がシャフト 30と平行方向に設置されている。ポテンショセンサ 70のセンサ軸 71はウォーム 58に対向されており、センサ軸 71にはドリブンギヤ 72がー体回転するように固定されている。ハウジング 11の機構部 19におけるポテンショセンサ 70のシャフト 30側の部位には、リダクションギヤ軸 73が平行に軸架されており、リダクションギヤ軸 73には互いに一体的に回転する大径リダクションギヤ 74および小径リダクションギヤ 75が回転自在に支承されている。小径リダクションギヤ 75にはドリブンギヤ 72が嚙合されており、大径リダクションギヤ 74にはシャフト 30と一体回転するピ-オン 76が嚙合されている。ピ-オン 76 はウォームホイール 59に同軸に配置されて一体成形されており、シャフト 30にスプライン結合されている。したがって、シャフト 30の回転はピ-オン 76、大径リダクションギヤ 74、小径リダクションギヤ 75、ドリブンギヤ 72を経由してセンサ軸 71に伝達される。ポテンショセンサ 70はセンサ軸 71の回転量を直線運動に変換して、電圧の大きさに変換するように構成されて、る。

[0027] 次に、作用および効果を説明する。

[0028] 予め、リニアァクチユエータ 10はベッド 1に図 1に示されているように組み付けられる。すなわち、枢軸 3がベッド 1のフレーム 2に揷通されてリニアァクチユエータ 10の連結具 17に揷通されることにより、リニアァクチユエータ 10は枢軸 3によってベッド 1のフレーム 2に回転自在に枢支され、寝床 4側の枢軸 6がリニアァクチユエータ 10の移動筒 36側の連結具 38に揷通されることにより、リニアァクチユエータ 10は寝床 4に枢軸 6によって回転自在に連結される。この際、フレーム 2とリンク 5との間隔の誤差は移動筒 36に開設された長孔 37、 37および連結具 38に開設された長孔 40によって吸収することができるので、枢軸 3および枢軸 6は連結具 17および連結具 38に容易に揷通することができる。

[0029] リニアァクチユエータ 10がベッド 1に組み付けられた後に、操作者が寝床 4を起立させるべく正回転側の操作ボタンを押すことにより、図 1 (a)の状態から、モータ 47が正方向に回転運転されると、回転軸 55の駆動力がウォーム 58およびウォームホイール 59を介してシャフト 30に伝達される。この正回転時にはワンウェイクラッチ 64とシャフト 30との連結が解除されるために、シャフト 30のみが正回転する。この際には、ワンゥエイクラッチ 64に固定されたブレーキヮッシャ 68Cとブレーキプレート 68Bとの間の制動力は、起こらない。シャフト 30がモータ 47によって正回転されると、ナット 33は支持筒 21に沿って前進される状態になるために、ナット 33に連結された移動筒 36は支持筒 21から押し出されて行く。この際、ナット 33は榭脂製の支持筒 21の回り止め部 22 に沿って摺動する。その際、回り止め部 22が榭脂で形成されているので、騒音の発生を防止することができる。なお、回り止め機構はリニアァクチユエータ 10がベッド 1 に取り付けられていない時に移動筒 36が回ってしまい、ポテンショセンサと移動筒 36 との位置関係に狂いが出てしまうのを防止するためのものであり、リニアァクチユエ一タ 10がベッド 1に取り付いてしまうと、移動筒 36がベッド 1に固定された状態になるので、不要になる。

[0030] 移動筒 36の前進によって移動筒 36の連結具 37に連結されたベッド 1の寝床 4が、図 1 (b)に示されているように起立されて行く。この際、移動筒 36に開設された長孔 3 7、 37および連結具 38に開設された長孔 40と枢軸 6との間に適度な空走期間が存在するために、寝床 4の下限位置においてモータ 47の始動時に寝床 4が直ちに上昇し始めるという違和感が発生するのを防止することができる。

[0031] シャフト 30の正回転はピ-オン 76、大径リダクションギヤ 74、小径リダクションギヤ 7 5、ドリブンギヤ 72を経由してセンサ軸 71に減速されて伝達される。センサ軸 71の回転数はポテンショセンサ 70によって電圧値に変換されて、ベッド 1の作動を制御するコントローラ（図示せず）に送信される。所定の上限位置に対応するポテンショ電圧を検出すると、コントローラはモータ 47を自動的に止める。ここで、ピ-オン 76、大径リダクシヨンギヤ 74、小径リダクションギヤ 75、ドリブンギヤ 72およびポテンショセンサ 7 0力ウォームホイール 59および深溝玉軸受 62の近傍に配置されているとともに、ピ二オン 76がシャフト 30にスプライン結合されていることにより、ポテンショセンサ 70がシャフト 30の首振り運動の影響を受けるのを抑制することができるので、嚙合精度を確保した状態で、ポテンショセンサ 70はシャフト 30の回転量すなわち移動筒 36のストローク量を正確に検出することができる。

[0032] モータ 47の運転が停止されると、ベッド 1の寝床 4の荷重（患者の体重等）がナット 3 3へ、ナット 33を後退させる方向の力として移動筒 36を介して作用する状態になるために、シャフト 30には移動筒 36すなわち負荷側力も逆回転させようとする負荷側逆回転作用力力ナット 33の雌ねじ部 32およびシャフト 30の送り用雄ねじ部 31の作用によって加わる。この負荷側逆回転作用力はクラッチケース 65とシャフト 30とを連結させるように作用するために、ワンウェイクラッチ 64のクラッチケース 65の底面に回り止めされたブレーキヮッシャ 68Cとハウジング 11に固定のベースプレート 68Aに回り止めされたブレーキプレート 68Bとの合わせ面によって制動面が形成され、シャフト 3 0は逆回転を阻止されている。したがって、リニアァクチユエータ 10は寝床 4の荷重を持ち上げたままの状態で支持することができる。

[0033] その後、操作者が寝床 4を倒伏させるベく逆回転側の操作ボタンを押すことにより、モータ 47が逆方向に回転運転されると、回転軸 55の逆回転駆動力はウォーム 58およびウォームホイール 59を介してシャフト 30に伝達される。シャフト 30がモータ 47によって逆回転されると、ナット 33は支持筒 21に沿って後退される状態になるために、ナット 33に連結された移動筒 36は支持筒 21に引き込まれて行く。移動筒 36の後退によって移動筒 36の連結具 37に連結されたベッド 1の寝床 4が倒されて行く。

[0034] この際にはシャフト 30が逆回転するために、ワンウェイクラッチ 64はシャフト 30と嚙み合うが、ブレーキプレート 68Bとブレーキヮッシャ 68Cとの間の制動力は、モータ 4 7のシャフト 30に対する駆動力よりも小さく設定されているので、ワンウェイクラッチ 64 はハウジング 11に対して空回りすることにより、シャフト 30のハウジング 11に対する逆回転を許容する。つまり、シャフト 30がハウジング 11に対して逆回転することにより、ナット 33を支持筒 21に沿って後退させるので、ナット 33に連結された移動筒 36を支持筒 21に引き込み、移動筒 36の連結具 37に連結されたベッド 1の寝床 4を倒させて行く。

[0035] シャフト 30の逆回転はピ-オン 76、大径リダクションギヤ 74、小径リダクションギヤ 7 5、ドリブンギヤ 72を経由してセンサ軸 71に減速されて伝達される。センサ軸 71の回転数はポテンショセンサ 70によって電圧値に変換されて、ベッド 1の作動を制御するコントローラ（図示せず）に送信される。所定の下限位置に対応するポテンショ電圧を検出すると、コントローラはモータ 47を自動的に止める。

[0036] モータ 47の運転が停止されると、寝床 4の荷重（患者の体重等）はベッド 1のフレーム 2によって機械的に支持されることにより、移動筒 36にはナット 33に後退させる方向の力が作用する状態にならないために、負荷側逆回転作用力がシャフト 30に作用することはない。但し、寝床 4が倒伏した状態で、負荷側逆回転力がシャフト 30に常に加わったとしても、シャフト 30の逆回転は前述した作用によって防止されることになる。

[0037] ところで、前述した通り、モータ 47はポテンショセンサ 70が移動筒 36の上限位置および下限位置にそれぞれ対応するポテンショ電圧値を検出すると、自動的に停止されるために、ポテンショセンサ 70の原点電圧値と移動筒 36の原点位置とは正確に合わせる必要がある。そこで、本実施の形態においては、図 8—図 10に示されている手順によつてポテンショセンサ 70と移動筒 36との原点合わせ作業が実施される。なお、図 8はポテンショセンサ設置部 69をモータ装着部 46側力も見た組み付け前の分解斜視図であり、図 9および図 10と左右が入れ替えった状態になっている。

[0038] 図 8で参照されるように、ポテンショセンサ 70のセンサ軸にはドリブンギヤ 72が取り付けられ、ポテンシヨステー 77のリダクションギヤ軸 73には一体になつた大径リダクシヨンギヤ 74および小径リダクションギヤ 75が取り付けられる。また、ポテンショセンサ 7 0にはポテンショセンサ用信号力ブラ（図示せず）が接続される。ポテンショセンサ 70 はポテンシヨステー 77の保持凹部 78に収納される。

[0039] 図 9に示されているように、ドリブンギヤ 72が取り付けられたポテンショセンサ 70とリダクシヨンギヤが取り付けられたポテンシヨステー 77と力移動筒 36が予め原点位置に合わせられた第一シェル 12にそれぞれ組み付けられる。この際、ポテンシヨステー 77のガイドピン 79が第一シェル 12にシャフト 30と平行の方向に形成されたガイド溝 80に摺動自在に嵌合されるとともに、ポテンシヨステー 77が全体的にウォームホイ一ル 59から離反する位置に寄せられる。この状態では、大径リダクションギヤ 74はピ- オン 76に嚙合していない。この状態で、ドリブンギヤ 72が回転されることにより、ポテンショセンサ 70が所定の原点電圧値に調整される。

[0040] 次いで、ポテンシヨステー 77が移動筒 36の方向力ウォームホイール 59の方向にスライドされることにより、図 10に示されているように、大径リダクションギヤ 74がピ- オン 76に嚙合される。この際、ガイドピン 79がガイド溝 80に案内されるので、大径リダクシヨンギヤ 74はピ-オン 76に回転することなく直線的に嚙合することができる。この後に、ポテンシヨステー 77の取付孔 81にビス 82が挿入されて、第一シェル 12に形成されたねじ穴 83にねじ込まれることにより、ポテンシヨステー 77が第一シェル 12に固定される。

[0041] 以上のようにして、本実施の形態によれば、移動筒 36の位置決め作業およびポテンショセンサ 70の電圧値調整作業を第一シェル 12の上で連続して施工することができるので、ポテンショセンサ 70のピ-オン 76への嚙合作業に際してのセンサ軸 71の回転ずれを防止することができ、原点合わせ精度を向上させることができる。その結果、ポテンショセンサのシャフトの回転量すなわち移動筒 36のストローク量の検出精度を向上させることができるので、リニアァクチユエータ 10の寝床 4の起伏制御性能を向上させることができる。

[0042] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることは、うまでもな!/、。

[0043] 前記実施の形態においては、リニアァクチユエータが医療 ·介護用ベッドに使用される場合について説明したが、本発明に係るァクチユエータはこれに限らず、自動車電装品等の用途にも適用することができる。

産業上の利用可能性

[0044] 本発明は、位置検出装置を備えたリニアァクチユエータの組立作業性を向上させる際に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトにモータの回転を減速して伝達するゥォーム歯車減速装置と、前記雄ねじ部に螺合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、この移動筒の位置を検出する位置検出装置とを備えているリニアァクチユエ一タであって、

前記位置検出装置は前記ハウジング内において前記移動筒の位置の検出を調整可能に構成されていることを特徴とするリニアァクチユエータ。

[2] 前記位置検出装置は前記シャフトの回転量を電圧値に変換するポテンショセンサによって構成されており、前記ハウジング上で移動可能に設けられていることを特徴とする請求項 1に記載のリニアァクチユエータ。

[3] 前記ポテンショセンサのセンサ軸には前記シャフトと一体回転するピ-オンに嚙合するドリブンギヤが取り付けられており、前記ポテンショセンサは前記移動筒の軸方向または軸心方向への移動が可能なように設けられていることを特徴とする請求項 2 に記載のリニアァクチユエータ。

[4] 前記ポテンショセンサは前記移動筒の軸方向または軸心方向へスライド可能なように設けられていることを特徴とする請求項 3に記載のリニアァクチユエータ。