JP2003207013A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動モータの駆動によってスライドロッドを軸
方向へ前進及び後退する電動アクチュエータに係り、小
型でありながらスライドロッドのストロークを長くとる
ことができるようにした電動アクチュエータを提供す
る。 【解決手段】本体ケース２に設けられた電動モータ３に
よって回転するスプラインシャフト４の外周にスライド
カバー５の後部のスプラインナット６が軸方向に移動自
在に設けられると共に、本体ケースに固設されたガイド
カバー７の内周雌ネジ１７がスプラインナット６の外周
雄ネジ１６に歯合され、スプラインナット６の前進側で
あってスプラインシャフト４の外周に遊嵌されたスライ
ドロッド８の後部の外周雄ネジ１８がスライドカバー５
の内周雌ネジ１５に歯合された構成により、スライドロ
ッド８を外部の被作動側に取り付けた状態にして電動モ
ータ３を駆動することによって、スライドカバー５とス
ライドロッド８の２段の伸縮を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの駆動
によってスライドロッドを軸方向へ前進及び後退する電
動アクチュエータに係り、本体が小型でありながら軸方
向へのストロークを長く確保するようにした電動アクチ
ュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば歯科用椅子等の座部を
昇降する装置として電動アクチュエータを用いたものが
ある。このような電動アクチュエータは、狭いスペース
に設置することを考慮してできるだけ小型化し、特に軸
方向の長さを短くする必要がある。

【０００３】このような電動アクチュエータの従来例に
ついて図４及び図５を参照しながら説明すると、本体ケ
ース31には長尺のロッドカバー32が固設され、このロッ
ドカバー32の内部の軸方向にスライドロッド33が収納さ
れている。

【０００４】また、図５に示すように、アクチュエータ
30の全体長を短くするため、電動モータ34はスライドロ
ッド33の移動方向に垂直に固設され、電動モータ34の駆
動軸35はウォームギア36を介してヘリカルギア37に連結
されている。

【０００５】また、ヘリカルギア37の軸孔に送りネジ38
の軸端部を成すスプラインシャフト39を嵌合することに
よって、上記の電動モータ34の駆動によって送りネジ38
を回転するようにしている。

【０００６】また、送りネジ38は上記のスライドロッド
33の内部に収納され、スライドロッド33の基端部の内周
に設けられた段部にフィードナット40及びその前後のフ
ィードナットストッパ45、45を嵌合すると共に、フィー
ドナット40の雌ネジ40ａに送りネジ38の外周の雄ネジ38
ａが螺合された構成とされている。

【０００７】このような構成によって、電動モータ34の
駆動による送りネジ38の回転に従ってスライドロッド33
がロッドカバー32内を移動し、これによってスライドロ
ッド33の前進及び後退が行われる。

【０００８】上記の構成の電動アクチュエータ30におい
て、クレビス41の端部の穿孔部42にピン等を設けて椅子
等の基部に回動自在に取り付けると共に、スライドロッ
ド33の穿孔部43にピン等を設けて椅子の昇降側に回動自
在に取り付ける。そして、電動モータ34の駆動によって
クレビス41側を基部としてスライドロッド33で支持され
た昇降側を上下動する。

【０００９】ところが、このような従来の電動アクチュ
エータ30において、スライドロッド33にかかる全負荷が
送りネジ38に直接作用して後方のヘリカルギヤ37等にス
ラストを与えるため、これを吸収するために、スラスト
ベアリング44を設ける必要がある。

【００１０】また、上記の電動アクチュエータ30は、ス
ライドロッド33が送りネジ38のネジ長分だけ伸張するも
のであるため、用途によっては必要なストロークが確保
できないことがある。例えば、歯科用椅子等の場合、従
来の電動アクチュエータでは必要なストロークが得られ
ないため、椅子の下部にパンタ機構を設け、このパンタ
機構を電動アクチュエータによって伸縮するという構造
を備えている。

【００１１】このような構造においては、電動アクチュ
エータによって座部を直接昇降することができないた
め、上記のようなパンタ機構を別途構成する等の面倒な
機構を必要としていたのである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記のよう
な従来の問題点を解消するためになされたもので、電動
モータの駆動によってスライドロッドを軸方向へ前進及
び後退する電動アクチュエータに係り、小型でありなが
らスライドロッドのストロークを長くとることができる
ようにした電動アクチュエータを提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における請求項１の電動アクチュエータ
は、本体ケースに設けられた電動モータによって回転す
るスプラインシャフトの外周に円筒形のスライドカバー
の後部に設けられたスプラインナットが軸方向に移動自
在に設けられると共に、前記スプラインシャフトと同軸
であって前記本体ケースに固設された円筒形のガイドカ
バーの内周雌ネジが前記スプラインナットの外周雄ネジ
に歯合され、前記スプラインナットの前進側であって前
記スプラインシャフトの外周に遊嵌されたスライドロッ
ドの後部の外周雄ネジが前記スライドカバーの内周雌ネ
ジに歯合された構成により、前記スライドロッドを外部
の被作動側に取り付けた状態にして前記電動モータを駆
動すると、前記スプラインシャフトが回転するに従って
前記スライドカバーが前記ガイドカバーに案内されて回
転しつつ前後動し、これと同時に前記スライドカバーの
回転に従って前記スライドロッドが前後動することによ
って、前記スライドカバーと前記スライドロッドとの２
段の伸縮を可能としたことを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の請求項２の電動アクチュ
エータは、請求項１において、前記電動モータが前記本
体ケースにおける前記スプラインシャフトの並設位置に
設けられたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。

【００１６】本発明による電動アクチュエータ1は、図
１に示すように、本体ケース２に設けられた電動モータ
３によって回転するスプラインシャフト４の外周に円筒
形のスライドカバー５の後部に設けられたスプラインナ
ット６が軸方向に移動自在に設けられると共に、スプラ
インシャフト４と同軸であって本体ケース２に固設され
た円筒形のガイドカバー７の内周雌ネジ17がスプライン
ナット６の外周雄ネジ16に歯合され、スプラインナット
６の前進側であってスプラインシャフト４の外周に遊嵌
されたスライドロッド８の後部の外周雄ネジ18がスライ
ドカバー５の内周雌ネジ15に歯合された構成を有するも
のである。

【００１７】このような構成についてより詳細に述べる
と、本体ケース２には円筒形のガイドカバー７が固設さ
れ、ガイドカバー７内に設けられたスプラインシャフト
４の後端軸部４ａには1個の大径プーリ20が結合され、
本体ケース２にベアリング21によって回動自在に保持さ
れている。

【００１８】また、本体ケース２におけるガイドカバー
7の並設位置に電動モータ３がその出力軸22を後方（本
実施例においては、スライドロッド８の伸張方向を前方
とし、その反対を後方とする）に向けて設けられ、この
出力軸22とスプラインシャフト４の後方の大径プーリ20
とは減速機構23を構成する複数のプーリ24及びベルト25
の組み合わせによって連結されている。

【００１９】このような構成において、本体ケース2は
ガイドカバー7の後方に１個の大径プーリ20及びベアリ
ング21を収容する厚さを有するだけであるため、電動ア
クチュエータ１全体としては長さの短い構造体とするこ
とができる。

【００２０】また、上記の電動モータ３によって回転す
るスプラインシャフト４の外周に円筒形のスライドカバ
ー５の後部に設けられたスプラインナット６が軸方向に
移動自在に設けられている。

【００２１】このような構成をより具体的に述べると、
スプラインナット６はスプラインシャフト４の外周に設
けられた複数のキー溝４ｂを軸方向に形成してあり、こ
のキー溝４ｂに嵌合する溝６ａをスプラインナット６の
内周に形成することによって、スプラインナット６はス
プラインシャフト４の外周に沿って軸方向に移動自在に
されている。

【００２２】また、スプラインナット６の前進側の端部
には小径の周状段部26が形成され、その外周に嵌合され
た環状部材27がスプラインナット６にネジ28で締結され
ると共に、環状部材27の前端側周部に形成された周状段
部29に、円筒形のスライドカバー５がガイドカバー７内
に収納された状態で結合されている。このスライドカバ
ー５はスプラインシャフト４と同軸であってガイドカバ
ー７内に収容されると共に、ガイドカバー７よりもやや
長く構成され、その内周には全長にわたって雌ネジ15が
形成されている。

【００２３】一方、ガイドカバー７の内周にはスプライ
ンナット６の外周雄ネジ１６に歯合する雌ネジ17が形成
され、ガイドカバー７の前端にはスライドカバー５の外
周を摺動状態に保持するリング状保持部材７ａが固設さ
れ、スライドカバー５の軸方向への移動をぶれのない状
態に保持するようにしている。

【００２４】このような構成により、図2に示すよう
に、電動モータ3の駆動によりスプラインシャフト４が
回転するに従ってスプラインナット６が回動すると、ス
プラインナット６の外周雄ネジ１６とガイドカバー７の
内周雌ネジ１７との歯合関係によって、スライドカバー
５はガイドカバー７内をスプラインシャフト4に沿って
軸方向に移動する。

【００２５】さらに、スプラインナット６の前進側であ
ってスプラインシャフト４の外周には隙間をあけた状態
にスライドロッド８の後端をなすネジ部材13が遊嵌され
ると共に、ネジ部材13の外周にはスライドカバー５の内
周雌ネジ15に歯合する雄ネジ18が形成されている。

【００２６】そして、このようにスライドロッド８の後
部の外周雄ネジ18がスライドカバー５の内周雌ネジ15に
歯合された結果、電動モータ３の駆動によるスプライン
シャフト４の回転に従ってスライドロッド８は、軸方向
へ移動することができる。

【００２７】ただし、スライドロッド８はその先端に設
けた穿孔部11等を利用して、ピン等を介して被作動側、
即ち椅子等の座部に取り付け、これによってスライドロ
ッド８の回動を規制する必要がある。

【００２８】なお、スプラインナット６を左ネジに形成
した場合、スライドロッド８の後部の外周雄ネジ１８は
右ネジとすることによって、スライドカバー５とスライ
ドロッド８はスプラインシャフト4の回動によって、同
方向へ前進又は後退することができる。

【００２９】このような構成により、図２に示すよう
に、電動モータ３の駆動によってスプラインシャフト４
が回転すると、上記のようにスライドカバー５が回動
し、スライドカバー5の内周雌ネジ15とスライドロッド
８の後部の外周雄ネジ１８との歯合関係及びスライドロ
ッド８が上記のように非回動の状態にされたことによっ
て、スライドロッド８はスライドカバー５内を軸方向に
移動する。

【００３０】なお、スライドカバー５の先端部にもリン
グ状保持部材５ａが固設され、その内周をスライドロッ
ド８が摺動自在に挿通することによって、スライドロッ
ド８の軸方向への移動をぶれのない状態に保持すること
ができる。

【００３１】上記の構成により、図２に示すように、電
動モータ３の駆動によってスプラインシャフト４が回転
すると、これに従ってスライドカバー５とスライドロッ
ド８が同時に共通の前後方向へ移動するため、本実施例
の電動アクチュエータ１においては、図３(a)及び(b)に
示すように、２段式の伸縮によるストロークを確保する
ことが可能となる。

【００３２】また、上記の構成においては、スライドロ
ッド８に作用した負荷はスライドカバー５に作用からガ
イドカバー７へと作用し、ガイドカバー７に作用した負
荷は本体ケース２に作用する結果、スライドロッド８に
作用した全負荷は本体ケース２に作用するため、スプラ
インシャフト４の後部にスラストベアリングを設ける必
要がなく、その分、スプラインシャフト４の後部におけ
る本体ケース２の厚さを薄く構成することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動アク
チュエータは、スライドロッドをスライドカバーと同軸
で２段式に伸縮する構成としたことにより、小型であり
ながら効率の良いストロークを確保することができる。

【００３４】また、スライドロッドに作用した全負荷が
本体ケースに作用するため、スプラインシャフトにスラ
ストが発生せず、従って、従来のアクチュエータのよう
にスラストベアリングを設ける必要がなく、その分、ス
プラインシャフトの後部における本体ケースの厚さを薄
く構成することができる。

【００３５】さらに、本体ケースにおけるスプラインシ
ャフトの並設位置に電動モータが設けられたことによっ
て、本体ケースはスプラインシャフトの後方における厚
さを薄く形成することができ、電動アクチュエータ全体
としては長さの短い小型の構造体とすることができる。

【００３６】従って、例えば、椅子の座部の下方に電動
アクチュエータを設けて座部を昇降するような使用状況
においては、全体長を短く構成した本発明の電動アクチ
ュエータを垂直に立設することができ、上記のようにス
トロークが長いため、座部を直接支持した状態で昇降す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動アクチュエータの内部構造を示す
断面図である。

【図２】本発明の電動アクチュエータの内部構造を示す
断面図であって、スライドロッドとスライドカバーとが
やや伸張した状態を示す。

【図３】(ａ)は本発明の電動アクチュエータの縮小状態
を示し、(ｂ)は伸張状態を示す外観図である。

【図４】従来の電動アクチュエータの内部構造を示す断
面図である。

【図５】従来の電動アクチュエータの外観図であり、２
点鎖線は伸張状態を示す。

【符号の説明】

１…電動アクチュエータ ２…本体ケース ３…電動モータ ４…スプラインシャフト ５…スライドカバー ６…スプラインナット ７…ガイドカバー ８…スライドロッド 15…スライドカバーの内周雌ネジ 16…スプラインナットの外周雄ネジ 17…ガイドカバーの内周雌ネジ 18…スライドロッドの外周雄ネジ 20…大径プーリ 21…ベアリング 22…回転軸 23…減速機構 24…プーリ 25…ベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体ケースに設けられた電動モータによっ
   て回転するスプラインシャフトの外周に円筒形のスライ
   ドカバーの後部に設けられたスプラインナットが軸方向
   に移動自在に設けられると共に、前記スプラインシャフ
   トと同軸であって前記本体ケースに固設された円筒形の
   ガイドカバーの内周雌ネジが前記スプラインナットの外
   周雄ネジに歯合され、前記スプラインナットの前進側で
   あって前記スプラインシャフトの外周に遊嵌されたスラ
   イドロッドの後部の外周雄ネジが前記スライドカバーの
   内周雌ネジに歯合された構成により、前記スライドロッ
   ドを外部の被作動側に取り付けた状態にして前記電動モ
   ータを駆動すると、前記スプラインシャフトが回転する
   に従って前記スライドカバーが前記ガイドカバーに案内
   されて回転しつつ前後動し、これと同時に前記スライド
   カバーの回転に従って前記スライドロッドが前後動する
   ことによって、前記スライドカバーと前記スライドロッ
   ドとの２段の伸縮を可能としたことを特徴とする電動ア
   クチュエータ。
2. 【請求項２】前記電動モータが前記本体ケースにおける
   前記スプラインシャフトの並設位置に設けられたことを
   特徴とする請求項1記載の電動アクチュエータ。