JP2000291763A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイズやコスト増を抑えつつ応急用のバッテ
リーを設ける。 【解決手段】 アクチュエータ１０はハウジング１１の
シャフト挿通部１４に回転自在に支承されたシャフトが
原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７とを介してウオー
ム歯車減速装置付きモータ６０によって正逆回転駆動さ
れるように構成されている。シャフト１５の外周の雄ね
じ部１６には軸方向に移動する移動筒２２を連結された
雌ねじ部材１８が進退自在に螺合され、移動筒２２の先
端部が負荷に連結される。モータ６０はハウジング１１
のシャフト挿通部１４と反対側に形成されたモータ装着
部１３に装着され、ハウジング１１のシャフト挿通部１
４の延長上にバッテリー収納部５５が形成されている。 【効果】 アクチュエータと別にバッテリーを付帯せず
に済むため、アクチュエータ全体のサイズやコスト増を
抑えつつバッテリーを設けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータに
関し、特に、電動送りねじ式アクチュエータに係り、例
えば、医療用ベッドの寝床を起立させたり倒伏させたり
するのに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】医療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、ベッドの寝床を電動送りねじ式ア
クチュエータによって起立させたり倒伏させたりするこ
とが実施されている。

【０００３】従来のこの種のアクチュエータとして、ハ
ウジングのシャフト挿通部内に挿通されて回転自在に支
承されたシャフトが減速装置を介してモータによって正
逆回転駆動されるように構成されており、このシャフト
の外周に形成された雄ねじ部には軸方向に移動する移動
筒を連結された雌ねじ部材が進退自在に螺合されてお
り、移動筒の前側端部が負荷に連結されるように構成さ
れているものがある。

【０００４】このようなアクチュエータが医療用ベッド
に使用された場合においては、停電時に応急的にモータ
をバッテリーによって駆動させる事態を想定する必要が
ある。このため、アクチュエータと別体になったバッテ
リーボックスをアクチュエータに付帯させること、ある
いは、モータハウジングの内部にバッテリーを組み込む
ことが、一般的に考えられる。

【０００５】なお、従来のこの種のアクチュエータを述
べてある例としては、特開平６−１０９０９４号公報が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクチュエー
タにバッテリーボックスを付帯させた場合においては、
アクチュエータ内のモータとバッテリーボックス内のバ
ッテリーとを接続するための給電線が別途必要になるた
め、医療用ベッド等のシステム全体としてのコストが増
加してしまう。また、モータハウジング内にバッテリー
を組み込んだ場合には、モータハウジングが大型化して
しまうため、アクチュエータへの組み付けスペースやコ
ストが増加してしまう。

【０００７】本発明の目的は、サイズやコストの増加を
抑制しつつ応急用のバッテリーを設けることができるア
クチュエータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアクチュエ
ータは、減速装置を介してモータによって正逆回転駆動
されるシャフトの外周に雄ねじ部が形成されており、こ
の雄ねじ部に雌ねじ部材が軸方向に進退自在に螺合され
ているアクチュエータにおいて、ハウジングの一端部片
側に形成されたシャフト挿通部に前記シャフトが挿通さ
れており、前記ハウジングにおける前記シャフト挿通部
の反対側に形成されたモータ装着部に前記モータが装着
されており、前記ハウジング内の前記シャフト挿通部の
延長上にバッテリー収納部が形成されていることを特徴
とする。

【０００９】前記した手段によれば、モータが装着され
シャフトが挿通されたハウジングにバッテリー収納部が
形成されているため、別途、バッテリーボックスを付帯
させなくて済む。また、モータハウジング内にバッテリ
ーを組み込まなくて済むため、モータの仕様変更や改造
を回避することができる。

【００１０】モータの回転軸の軸方向端面に摩擦係数の
大きいブレーキ部材を摺接することにより、シャフトが
負荷側からの逆回転作用力によって逆回転されてしまう
現象を阻止することができるため、シャフトへのブレー
キ装置やワンウェイクラッチの介設を省略することによ
ってシャフトの長さを短くすることができ、アクチュエ
ータのハウジング内にバッテリー収納部を確保すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に即して説明する。

【００１２】図１に示されているように、本実施形態に
係るアクチュエータは医療用ベッド（以下、ベッドとい
う。）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、アクチュエータ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、アクチュエータ１０の自
由端側になる後記する移動筒２２の先端は寝床４を起伏
させるためのリンク５に後記する連結ピン３０によって
回転自在に連結されている。アクチュエータ１０が短縮
した状態で、ベッド１の寝床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、アクチュエータ１０
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。

【００１３】図２に示されているように、アクチュエー
タ１０はハウジング１１を備えており、ハウジング１１
は左右で一対のシェル１２、１２を組み合わされて構成
されている。両シェル１２、１２は樹脂が用いられて互
いに左右対称形の大略長方形の皿形に形成されており、
最中合わせにされた合わせ面間にモータ装着部１３およ
びシャフト挿通部１４がそれぞれ形成されている。両シ
ェル１２、１２は最中合わせに組み付けられた状態でね
じ部材によって締結されているとともに、シャフト挿通
部１４の一端（以下、前端とする。）開口の外側に形成
された嵌合部の外周に金属製のバンド１２ａを嵌着され
ている。バンド１２ａによって左右のシェル１２、１２
のシャフト挿通部１４における左右方向への開きは防止
されるようになっている。左右のシェル１２、１２の対
向する位置には後記する支持穴８７を露出させるための
一対の窓孔１２ｂ、１２ｂが開設されている。

【００１４】図３に示されているように、ハウジング１
１のシャフト挿通部１４に挿通されたシャフト１５の前
側には送り用の雄ねじ部１６が形成されており、この雄
ねじ部１６には雌ねじ部１７が螺合された雌ねじ部材と
してのナット１８が進退自在に装着されている。ハウジ
ング１１のシャフト挿通部１４には支持筒１９がナット
１８の外側においてシャフト１５と同心的に配されて左
右のシェル１２、１２によって挟持され、固定部２０に
よって抜け止めされている。ナット１８はこの支持筒１
９に筒心方向に摺動可能に嵌入されている。

【００１５】図３および図４に示されているように、ナ
ット１８には移動筒２２がシャフト１５および支持筒１
９と同心に配されてねじ結合部２３によって連結されて
おり、移動筒２２の前端には連結具２４がベッド１の寝
床４に対する連結位置を調節可能に装着されている。す
なわち、移動筒２２の前端部の内周のうち前端から連結
具２４の長さよりも若干短めに後方に寄った位置には、
位置調節用雌ねじ部２５が刻設されており、位置調節用
雌ねじ部２５から前端に寄った中央位置には筒心方向に
長い長孔２６が一対、互いに対向されて筒心方向に延在
するようにそれぞれ開設されている。つまり、両長孔２
６、２６は位置調節用雌ねじ部２５には配設されていな
い。したがって、位置調節用雌ねじ部２５はバリやねじ
山および谷の精度の低下なく、精密に加工された状態を
維持している。

【００１６】一方、連結具２４は移動筒２２と略等しい
外径の円柱形状に形成されており、一端部外周には位置
調節用雄ねじ部２７が刻設されている。連結具２４の中
央部には連結ピンを挿通するための連結孔２９が軸心と
直交する方向に貫通されて開設されている。すなわち、
連結具２４には連結孔２９が位置調節用雄ねじ部２７か
ら離れた位置に開設されている。したがって、位置調節
用雄ねじ部２７はバリやねじ山および谷の精度の低下な
く、精密に加工された状態を維持している。連結具２４
の前後両端面にはスパナ等の工具を係合するための工具
係合部２８がそれぞれ没設されている。

【００１７】連結具２４は位置調節用雄ねじ部２７を後
方向に向けた状態で移動筒２２に挿入され、位置調節用
雌ねじ部２５に螺合されている。この状態において連結
具２４は移動筒２２の前端部に軸心方向の位置を調節可
能に装着された状態になっているとともに、その回転位
置を調節されることによって連結孔２９が両長孔２６、
２６に位置合わせされる状態になっている。

【００１８】連結孔２９の外径と両方の長孔２６、２６
の短手方向の幅とは等しく設定されているとともに、連
結ピン３０の外径に略等しく設定されている。図４に示
されているように、連結ピン３０は長孔２６、連結孔２
９に挿通可能に設定されているとともに、ベッドの寝床
側のブラケット３１に開設されている連結孔３２にも挿
通可能に設定されており、挿通された状態でブラケット
３１の外側において鍔部３０ａおよび割ピン３３によっ
て抜け止めされるように構成されている。

【００１９】なお、連結具２４がベッドの寝床側に連結
されることによって、ナット１８および移動筒２２は支
持筒１９に対して回り止めされた状態となるため、移動
筒２２はナット１８の回転運動に対して回転を阻止する
状態になり、ナット１８の進退運動に伴って支持筒１９
に対して直線運動する状態になる。

【００２０】図３および図４に示されているように、シ
ャフト１５の前端には円筒形状に形成されたナットスト
ッパ３５が同軸に配されて固定されており、ナットスト
ッパ３５は移動筒２２の内周面に滑動自在に支承された
状態になっている。移動筒２２の位置調節用雌ねじ部２
５から後端寄りの前端部内周にはダンパを兼ねる位置規
制部材３６が位置調節可能に固定されている。すなわ
ち、位置規制部材３６はゴムまたは樹脂の弾性材料が用
いられて移動筒２２の内径と等しい外径を有する円柱形
状に形成されている。位置規制部材３６の中間部にはリ
ベットを挿通するための挿通孔３７が軸心と直交する方
向に開設されている。また、位置規制部材３６の後端面
にはナットストッパ３５から突出したシャフト１５の凸
部を逃げるための凹部３８が没設されている。他方、移
動筒２２の前端部における位置調節用雌ねじ部２５から
適当に離れた位置にはリベットを挿通するための挿通孔
３９が筒心と直交する方向に貫通するように開設されて
いる。

【００２１】そして、連結具２４を外された状態で、か
つ、挿通孔３７と３９とが取付治具（図示せず）によっ
て位置合わせされた状態で、位置規制部材３６は移動筒
２２内に前端開口から挿入され、双方の挿通孔３７と３
９とにリベット４０を挿通されてかしめ加工されること
により移動筒２２の図３および図４に示されている所望
の調節位置に固定されている。

【００２２】図３および図４に示されているように、支
持筒１９の前端開口部には前後端に外向き鍔部を有する
円筒形状に形成されたキャップ４１が嵌着されており、
キャップ４１は後端側の鍔部を支持筒１９の内周に没設
された環状溝に係合されて支持筒１９に固定されてい
る。キャップ４１は内周を移動筒２２の外周に摺接する
ことにより、支持筒１９の内部をシールするようになっ
ている。

【００２３】図３および図４に示されているように、シ
ャフト１５の後端部（以下、従動部という。）４２には
送り用雄ねじ部１６が形成されていない。従動部４２の
送り用雄ねじ部１６と隣接する部位には段差部４３が一
定幅一定深さに没設されており、段差部４３の外周には
リング４４が嵌合されている。リング４４は後記するウ
オーム歯車減速装置付きモータ（以下、モータとい
う。）６０のギヤケース６３に支持筒１９よりも大径に
形成されたシャフト挿通室６４に固定されており、リン
グ４４の前端面にはシャフト１５の雄ねじ部１６の段差
後端面が突き当てられている。

【００２４】シャフト挿通室６４の内部において、従動
部４２の中間部外周には面取り部４５が形成されてお
り、面取り部４５には原動側傘歯車４６によって駆動さ
れる従動側傘歯車４７が一体回転するように嵌合されて
いる。従動側傘歯車４７の外周にはラジアル転がり軸受
４８のインナレースが嵌合されており、ラジアル転がり
軸受４８のアウタレースはシャフト挿通室６４の内周で
固定されている。つまり、シャフト１５の後端部である
従動部４２はラジアル転がり軸受４８を介してモータ６
０のギヤケース６３によって回転自在に支承されてい
る。

【００２５】従動部４２の従動側傘歯車４７の後側の外
周には面取り部４９が形成されており、面取り部４９に
はスラストプレート５０が一体回転するように嵌合され
ている。スラストプレート５０にはスラスト転がり軸受
５１の回転側レースが固定されており、スラスト転がり
軸受５１の固定側レースはシャフト挿通室６４の後端部
に固定されている。したがって、シャフト１５の後端部
である従動部４２はスラスト転がり軸受５１を介してモ
ータ６０のギヤケース６３に軸方向の移動を規制された
状態で回転自在に支承されている。

【００２６】図３に示されているように、シャフト挿通
室６４の後壁には挿通孔５２が開設されており、挿通孔
５２にはシャフト１５の後端部である従動部４２が挿通
されている。従動部４２の挿通孔５２から突出した後端
部の外周には、シャフト１５の前進方向への抜けを防止
するストッパ５３が嵌合されて止め輪５４によって固定
されている。また、ハウジング１１のシャフト１５の後
端部である従動部４２の後方には応急用のバッテリーと
しての乾電池を収納するための乾電池収納室５５が、モ
ータ６０のヨーク６２に隣接する空間を利用して形成さ
れている。なお、ハウジングの支持筒１９の上側にはモ
ータ６０を駆動するための電力や制御するための制御信
号の経路を構成した組電線５６が接続されている。

【００２７】図５に示されているように、従動側傘歯車
４７には原動側傘歯車４６が噛合されており、原動側傘
歯車４６はギヤケース６３にシャフト挿通室６４と直交
するように配されたモータ６０の出力軸６９に一体回転
するように嵌着されている。つまり、従動側傘歯車４７
にはモータ６０の回転力が原動側傘歯車４６によって直
角に変換されて伝達されるようになっている。図３およ
び図５に示されているように、モータ６０はアクチュエ
ータ１０のハウジング１１におけるモータ装着部１３に
収納されており、ハウジング１１に相対的に固定されて
いる。

【００２８】図３に示されているように、ウオーム歯車
減速装置付きモータ６０のモータハウジング６１は互い
に直列に連設されたヨーク６２とギヤケース６３とから
構成されており、アクチュエータ１０のハウジング１１
のモータ装着部１３にギヤケース６３を前側にして装着
されている。ギヤケース６３はアルミダイカストによっ
て堅牢に一体成形されており、ギヤケース６３のシャフ
ト１５の後端部が通る位置には前記したシャフト挿通室
６４が形成されている。図６（ａ）に示されているよう
に、モータ６０の回転軸６５は軸方向の両端部にそれぞ
れ配置されたラジアル軸受６６、６６と、中間部に配置
されたラジアル軸受６６Ａとによって回転自在に支承さ
れている。ギヤケース６３内に収納された回転軸６５の
前端部にはウオーム６７が形成されており、ウオーム６
７にはウオームホイール６８が噛合されている。図５に
示されているように、ウオームホイール６８には出力軸
６９が挿通されて固定されており、出力軸６９の反対側
端部には原動側傘歯車４６が一体回転するように嵌合さ
れている。前述した通り、原動側傘歯車４６はシャフト
挿通室６４において従動側傘歯車４７に噛合されてい
る。

【００２９】図６（ａ）において、回転軸６５の軸方向
の両端面には第一ブレーキ部材７０および第二ブレーキ
部材８０が、ギヤケース６３およびヨーク６２の間にそ
れぞれ介設されている。第一ブレーキ部材７０および第
二ブレーキ部材８０は回転軸６５に作用する軸方向のス
ラスト力をそれぞれ支承し、かつ、回転軸６５に作用す
るトルクに対してブレーキ力を付勢するように構成され
ている。第一ブレーキ部材７０および第二ブレーキ部材
８０はナイロンやポリイミド樹脂等の摩擦係数が大きく
耐摩耗性および耐熱性を有する樹脂が使用されてそれぞ
れ一体成形されている。

【００３０】図６（ｂ）に示されているように、第一ブ
レーキ部材７０は小径部７１と大径部７２とを備えてお
り、大径部７２の回転軸６５側の端面には円形リング形
状の当接面部７３が同心円に突設されている。当接面部
７３の外径は回転軸６５の外径と略等しく設定されてお
り、当接面部７３の端面は回転軸６５の端面の外周部に
全周にわたって均一に摺接されている。大径部７２の外
周には小判形平盤形状の鍔部７４が形成されており、鍔
部７４はラジアル軸受６６の対向端面に小判形穴形状に
形成された回り止め穴６６ａに軸方向に摺動自在で回り
止めされた状態に嵌入されている。

【００３１】第一ブレーキ部材７０の小径部７１はゴム
または樹脂が用いられて短尺で肉厚の円筒形状に形成さ
れたクッション部材７５の中空部に挿入されており、ク
ッション部材７５はギヤケース６３の回転軸６５の延長
線上に形成された収納穴７６に収納されている。クッシ
ョン部材７５の外周は中央部が径方向外側に膨出した太
鼓形状に形成されており、クッション部材７５がギヤケ
ース６３の収納穴７６に収納された状態において、その
外周面は収納穴７６の内周面に押接した状態になってい
る。クッション部材７５は収納穴７６に収納された状態
において、第一ブレーキ部材７０を回転軸６５の方向へ
弾発するように設定されており、この弾発力によって第
一ブレーキ部材７０の小判形平盤形状の鍔部７４はラジ
アル軸受６６の対向端面に形成された回り止め穴６６ａ
に嵌入し回り止めされている。

【００３２】そして、回転軸６５からのスラスト力が第
一ブレーキ部材７０を介してクッション部材７５に作用
したときに、クッション部材７５は弾性変形することに
よって回転軸６５からのスラスト力を吸収するように設
定されている。

【００３３】図６（ｃ）に示されているように、第二ブ
レーキ部材８０は小径部８１と大径部８２とを備えてお
り、大径部８２の回転軸６５と反対側の端面には円形リ
ング形状の当接面部８３が同心円に突設されている。当
接面部８３の外径は回転軸６５の外径と略等しく、か
つ、第一ブレーキ部材７０の当接面部７３の外径よりも
大きく設定されている。ヨーク６２の第二ブレーキ部材
８０側端部に円筒形状に形成された収納部８４にはスラ
ストプレート８５が収納されて固定されており、当接面
部８３の端面はスラストプレート８５の対向端面に全周
にわたって均一に摺接されている。なお、スラストプレ
ート８５を省略して、第一ブレーキ部材７０の当接面部
８３をヨーク６２の収納部８４の底面に摺接させてもよ
い。

【００３４】第二ブレーキ部材８０の小径部８１は回転
軸６５の第二ブレーキ部材８０側端面に穿設された保持
穴８６に一体回転するように嵌入されている。小径部８
１が保持穴８６に嵌入された状態において、大径部８２
の当接面部８３と反対側の端面は回転軸６５の端面に当
接した状態になっている。回転軸６５の反対側に配置さ
れたクッション部材７５が回転軸６５を弾発する力によ
って、第二ブレーキ部材８０の当接面部８３はスラスト
プレート８５に常時押接されるように設定されている。

【００３５】図５に示されているように、アルミダイカ
ストが使用されて堅牢に一体成形されたギヤケース６３
のシャフト１５の後端部が直交する両側面には、一対の
支持穴８７、８７が同一軸線上で互いに対向されてそれ
ぞれ開設されており、一対の支持穴８７、８７にはアク
チュエータ１０をベッド１のフレーム２に回転自在に枢
支するための一対の枢軸３、３がそれぞれ嵌入されるよ
うになっている。両支持穴８７、８７を結ぶ軸線は原動
側傘歯車４６と従動側傘歯車４７との交点を通るように
設定されており、アクチュエータ１０は原動側傘歯車４
６と従動側傘歯車４７との交点を中心にして往復回動す
るようになっている。

【００３６】以下、作用を説明する。

【００３７】予め、アクチュエータ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、図
５に想像線で示されているように、スルーボルトによっ
て構成された枢軸３、３がベッド１のフレーム２を挿通
されてアクチュエータ１０の両側面の支持穴８７、８７
に両側からねじ込まれることにより、アクチュエータ１
０は一対の枢軸３、３によってベッド１のフレーム２に
枢支される。アクチュエータ１０の移動筒２２の連結具
２４が寝床４側のブラケット３１に連結ピン３０を挿通
されて連結される。

【００３８】アクチュエータ１０がベッド１に組み付け
られた後に、図１（ａ）の状態から、モータ６０が正方
向に回転運転されると、回転軸６５の駆動力がウオーム
６７、ウオームホイール６８、出力軸６９、原動側傘歯
車４６および従動側傘歯車４７を介してシャフト１５に
伝達される。シャフト１５がモータ６０によって正回転
されると、ナット１８は支持筒１９に沿って前進される
状態になるため、ナット１８に連結された移動筒２２は
支持筒１９から押し出されて行く。移動筒２２の前進に
よって移動筒２２の連結具２４に連結されたベッド１の
寝床４が起立されて行く。

【００３９】このモータ６０の正方向回転駆動に際し
て、図７（ａ）に示されているように、ウオームホイー
ル６８が矢印Ｐ方向に回転すると、モータ６０の正回転
駆動力は回転軸６５に対して第二ブレーキ部材８０をス
ラストプレート８５に押接させるスラスト力Ｆ₁ を及ぼ
す。このモータ６０からの正回転駆動力は、後述する第
二ブレーキ部材８０とスラストプレート８５との間の摩
擦力によるブレーキトルクを上回るため、モータ６０は
ブレーキトルクに抗してシャフト１５を回転させること
ができる。この際、第二ブレーキ部材８０は回転軸６５
と一体回転してスラストプレート８５と擦れ合うため、
摩擦熱が発生する。しかし、スラストプレート８５はヨ
ーク６２に接し、かつ、外気に接した状態になっている
ため、摩擦熱は効率的に放散される。

【００４０】要求する所定のストロークだけ移動筒２２
が伸長すると、モータ６０の駆動電気回路（図示せず）
に介設された自動停止装置等によってモータ６０の運転
が自動的に停止される。

【００４１】モータ６０の運転が停止されると、ベッド
１の寝床４の荷重（ベッドの自重や患者の体重等）がナ
ット１８に後退させる方向の力として移動筒２２を介し
て常に作用する状態になる。このため、シャフト１５に
は移動筒２２すなわち負荷側から逆回転させようとする
負荷側逆回転作用力が、ナット１８の雌ねじ部１７およ
びシャフト１５の送り用雄ねじ部１６の作用によって加
わる状態になる。シャフト１５に加わった負荷側逆回転
作用力は従動側傘歯車４７、原動側傘歯車４６、出力軸
６９、ウオームホイール６８およびウオーム６７を介し
て回転軸６５に伝達される。

【００４２】図７（ｂ）に示されているように、この負
荷側逆回転作用力はウオームホイール６８を矢印Ｍ方向
に回転させる外力を及ぼすため、第二ブレーキ部材８０
をスラストプレート８５に押し付けるスラスト力Ｆ₂ を
及ぼす状態になる。この際、第二ブレーキ部材８０は回
転軸６５と一体回転するため、回転軸６５は第二ブレー
キ部材８０とスラストプレート８５との間の摩擦力によ
るブレーキトルクによって逆回転を阻止された状態にな
る。しかも、第二ブレーキ部材８０のスラストプレート
８５との当接面部８３の外径が大きく設定されているた
め、第二ブレーキ部材８０とスラストプレート８５との
間のブレーキトルクは大きくなり、回転軸６５は確実に
逆回転を阻止された状態になる。したがって、アクチュ
エータ１０はベッド１の寝床４の荷重を常時確実に支持
することができる。

【００４３】次に、モータ６０が逆方向に回転運転され
ると、回転軸６５の逆回転駆動力はウオーム６７、ウオ
ームホイール６８、出力軸６９、原動側傘歯車４６、従
動側傘歯車４７を介してシャフト１５に伝達される。図
７（ｃ）に示されているように、このモータ６０の逆回
転駆動力は回転軸６５に対して第二ブレーキ部材８０を
スラストプレート８５から離反させるスラスト力Ｆ₃ を
及ぼす状態になるため、第二ブレーキ部材８０とスラス
トプレート８５との間の摩擦力によるブレーキトルクは
回転軸６５の逆回転駆動を許容する状態になる。つま
り、シャフト１５をモータ６０の駆動力によって強制的
に逆回転させようとするときのモータ６０側からの逆回
転駆動力は、第二ブレーキ部材８０とスラストプレート
８５との間の摩擦力によるブレーキトルクを上回るた
め、シャフト１５は前記とは逆方向に第二ブレーキ部材
８０に妨げられることなく効率的に回転することができ
る。そして、この時の回転軸６５に作用するスラスト力
は、「Ｆ₂ −Ｆ₃ 」になるため、モータ６０の電流値は
小さくなる。

【００４４】このようにしてシャフト１５が逆回転駆動
されると、雄ねじ部１６に進退自在に螺合されて支持筒
１９に回り止めされたナット１８は支持筒１９に沿って
後退される状態になるため、ナット１８に連結された移
動筒２２は支持筒１９に引き込まれて行く。この移動筒
２２の後退によって、移動筒２２の連結具２４に連結さ
れたベッド１の寝床４が倒伏されて行く。

【００４５】寝床４が図１（ｂ）に示されているように
元の位置に倒伏されると、モータ６０が自動的に停止さ
れる。そして、ナット１８が元の後退位置に戻った状態
において、通常、寝床４はベッド１のフレーム２によっ
て機械的に支持されるため、ベッド１の寝床４すなわち
負荷側からの逆回転力がシャフト１５に加わることは無
い。但し、ベッド１の寝床４が倒伏した状態で、負荷側
逆回転作用力がシャフト１５に常に加わったとしても、
前述した作用によってシャフト１５の逆回転は確実に防
止される。すなわち、第二ブレーキ部材８０とスラスト
プレート８５との間のブレーキトルクによる逆転防止作
用は、ナット１８が雄ねじ部１６の途中で停止された場
合でも同様に発現される。

【００４６】ところで、直交軸間の回転伝動機構として
の原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７がシャフト１５
の後端部側の支持部よりも外側に配置されている場合に
は、原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７との交点がア
クチュエータ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から離れるため、シャフト１５の
すりこぎ運動によって音が発生する場合がある。これ
は、原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７との交点が枢
軸３から離間していると、シャフト１５のすりこぎ運動
の変位角度自体が小さくても、原動側傘歯車４６と従動
側傘歯車４７との交点における変位量は大きくなってし
まうためである。

【００４７】本実施形態においては、原動側傘歯車４６
と従動側傘歯車４７との交点はラジアル転がり軸受４８
の前側すなわちシャフト１５の一対の支持部間に配置さ
れていることにより、シャフト１５にすりこぎ運動によ
る変位角度が発生したとしても、原動側傘歯車４６と従
動側傘歯車４７との交点における変位量は小さく抑えら
れるため、原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７との噛
み合いへの影響は小さく抑えられることになり、その結
果、音が発生することは防止される。

【００４８】しかも、枢軸３を取り付けるための一対の
支持穴８７、８７は原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４
７との交点を通る軸線上に配置されているため、シャフ
ト１５のすりこぎ運動の影響はより一層小さく抑制され
る。また、両支持穴８７、８７および原動側傘歯車４６
と従動側傘歯車４７とはアルミダイカスト製のギヤケー
ス６３に配設されているため、枢軸３や出力軸６９およ
びシャフト１５の後端部側支持部としてのラジアル転が
り軸受４８をがたつきなく堅牢に支持することができ、
その結果、それらの振動による音の発生を防止すること
ができる。また、原動側傘歯車４６と従動側傘歯車４７
とは共に同一のギヤケース６３に設けられているため、
噛合関係を精度よく保つことができる。

【００４９】なお、停電等の応急時には乾電池収納部５
５に収納された乾電池によってモータ６０が運転される
ことになる。この場合の作動は前述した作動と同様とな
る。乾電池は乾電池収納部５５に常時装備しておいても
よいし、必要に応じて装備可能なように準備しておいて
もよい。

【００５０】本実施形態によれば、次の効果が得られ
る。 1) 減速装置を介してシャフトを正逆回転駆動しシャフ
ト外周の雄ねじ部に螺合された雌ねじ部材を軸方向に進
退させるモータの回転軸の軸方向端面に摩擦係数の大き
いブレーキ部材を摺接することにより、雌ねじ部材を進
退させようとする大きな力が負荷側から雌ねじ部材に加
わった場合のシャフトへの逆回転作用力が減速装置を経
由してモータの回転軸を強制的に回転させようとする外
力として作用した際に、ブレーキ部材のブレーキトルク
が回転軸を強制的に回転させようとする外力に抗して回
転を阻止するため、回転軸が負荷側からの逆回転作用力
によって回転されるのを防止することができる。したが
って、雌ねじ部材を進退させようとする大きな力が負荷
側から雌ねじ部材に加わった場合であっても、雌ねじ部
材が進退されてしまう現象が発生するのを防止すること
ができる。

【００５１】2) しかも、駆動側であるモータから見る
と減速前にブレーキトルクが作用することになり、減速
後には大きなブレーキ力として作用することになるた
め、小さなブレーキ部材であっても負荷側からの逆回転
作用力を効率的に制動することができる。つまり、ブレ
ーキ部材はモータの駆動力の低減を抑制しつつ、負荷側
からの逆回転作用力を効率的に制動することができる。

【００５２】3) 負荷側からシャフトに加わる逆回転作
用力に抗するブレーキ部材をモータの回転軸の軸方向端
面に配設することにより、シャフト上のブレーキ装置や
ワンウェイクラッチを省略することができるため、シャ
フトの全長を短縮することができ、アクチュエータのサ
イズや重量を小さく設定することができる。

【００５３】4) シャフトの全長を短縮することによ
り、相対的に、アクチュエータのハウジングに空きスペ
ースを設定することができるため、乾電池収納部を設定
することができ、応急用のバッテリーを設けることがで
きる。その結果、応急用のバッテリーをアクチュエータ
と別に付帯させなくて済み、システム全体としてのコス
トの増加を抑制することができる。

【００５４】5) シャフトの全長を短縮することによ
り、アクチュエータの全長を短縮することができるた
め、アクチュエータを小型軽量化することができる。

【００５５】6) 直交軸間の回転伝動機構としての原動
側傘歯車と従動側傘歯車の交点がラジアル転がり軸受の
前側すなわちシャフトの一対の支持部間に配置されてい
ることにより、シャフトにすりこぎ運動による変位角度
が発生したとしても、原動側傘歯車と従動側傘歯車との
交点における変位量は小さく抑えられるため、原動側傘
歯車と従動側傘歯車との噛み合いへの影響は小さく抑え
られることになり、その結果、音が発生するのを防止す
ることができる。

【００５６】7) 枢軸を取り付けるための一対の支持穴
を原動側傘歯車と従動側傘歯車との交点を通る軸線上に
配置することにより、シャフトのすりこぎ運動の影響を
より一層小さく抑制することができる。

【００５７】8) 両支持穴および原動側傘歯車と従動側
傘歯車とをアルミダイカスト製のギヤケースに配設する
ことにより、アクチュエータをベッドのフレームに取り
付けるための枢軸やウオーム歯車装置の出力軸およびラ
ジアル転がり軸受をがたつきなく堅牢に支持することが
でき、その結果、それらの振動による音の発生を防止す
ることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイズやコストの増加を抑制しつつ、応急用のバッテリ
ーをアクチュエータに設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるアクチュエータが使
用された医療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】本発明の一実施形態であるアクチュエータを示
しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【図３】その正面断面図である。

【図４】主要部を示す一部切断一部省略斜視図である。

【図５】図２（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】モータを示す平面断面図である。

【図７】ブレーキ部材の作用を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１…ベッド（医療用ベッド）、２…フレーム、３…枢
軸、４…寝床、５…リンク、１０…アクチュエータ、１
１…ハウジング、１２…シェル、１２ａ…バンド、１２
ｂ…窓孔、１３…モータ装着部、１４…シャフト挿通
部、１５…シャフト、１６…送り用雄ねじ部、１７…雌
ねじ部、１８…送り用ナット（雌ねじ部材）、１９…支
持筒、２０…固定部、２２…移動筒、２３…ねじ結合
部、２４…連結具、２５…位置調節用雌ねじ部、２６…
長孔、２７…位置調節用雄ねじ部、２８…工具係合部、
２９…連結孔、３０…連結ピン、３０ａ…鍔部、３１…
ブラケット、３２…連結孔、３３…割ピン、３５…ナッ
トストッパ、３６…位置規制部材、３７…挿通孔、３８
…凹部、３９…挿通孔、４０…リベット、４１…キャッ
プ、４２…従動部（シャフトの後端部）、４３…段差
部、４４…リング、４５…面取り部、４６…原動側傘歯
車、４７…従動側傘歯車、４８…ラジアル転がり軸受、
４９…面取り部、５０…スラストプレート、５１…スラ
スト転がり軸受、５２…挿通孔、５３…ストッパ、５４
…止め輪、５５…乾電池収納室（バッテリー収納室）、
５６…組電線、６０…モータ（ウオーム歯車減速装置付
きモータ）、６１…モータハウジング、６２…ヨーク、
６３…ギヤケース、６４…シャフト挿通室、６５…回転
軸、６６、６６Ａ…ラジアル軸受、６６ａ…回り止め
穴、６７…ウオーム、６８…ウオームホイール、６９…
出力軸、７０…第一ブレーキ部材、７１…小径部、７２
…大径部、７３…当接面部、７４…鍔部、７５…クッシ
ョン部材、７６…収納穴、８０…第二ブレーキ部材、８
１…小径部、８２…大径部、８３…当接面部、８４…収
納部、８５…スラストプレート、８６…保持穴、８７…
支持穴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C040 AA05 BB01 BB06 DD04 EE05 5H607 AA12 BB01 CC01 CC03 DD03 DD08 EE06 EE32 EE36 EE52 FF01 GG01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速装置を介してモータによって正逆回
   転駆動されるシャフトの外周に雄ねじ部が形成されてお
   り、この雄ねじ部に雌ねじ部材が軸方向に進退自在に螺
   合されているアクチュエータにおいて、ハウジングの一
   端部片側に形成されたシャフト挿通部に前記シャフトが
   挿通されており、前記ハウジングにおける前記シャフト
   挿通部の反対側に形成されたモータ装着部に前記モータ
   が装着されており、前記ハウジング内の前記シャフト挿
   通部の延長上にバッテリー収納部が形成されていること
   を特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記モータの回転軸の軸方向端面に摩擦
   係数の大きいブレーキ部材が摺接されていることを特徴
   とするアクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記雌ねじ部材に前記シャフトに同心に
   配された移動筒が連結されており、この移動筒が医療用
   ベッドの寝床に連携されていることを特徴とする請求項
   １または２に記載のアクチュエータ。