JP2003301912A - Actuator - Google Patents

Actuator

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JP2003301912A
JP2003301912A JP2002108864A JP2002108864A JP2003301912A JP 2003301912 A JP2003301912 A JP 2003301912A JP 2002108864 A JP2002108864 A JP 2002108864A JP 2002108864 A JP2002108864 A JP 2002108864A JP 2003301912 A JP2003301912 A JP 2003301912A
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JP
Japan
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feed screw
screw shaft
motor
actuator
output shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002108864A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Nakamura
雅人 中村
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
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Publication date
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  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator for preventing reverse rotation due to loading, while reducing its size and weight. <P>SOLUTION: The actuator 10 to be used for a medical bed comprises a motor 20 connected to the rear end of a housing 11, a feed screw shaft 50 pivotally supported on an extension from an output shaft 25 of the motor 20 at the front end of the housing 11, a planetary gear 31 provided between the motor output shaft 25 and the feed screw shaft 50 for reducing the rotating speed of the output shaft 25 and transmitting it to the feed screw shaft 50, a nut 64 threaded to the feed screw shaft 50 movably forward and backward, a moving cylinder 62 fixed to the nut 64, and a supporting cylinder 60 threaded into the housing 11 for slidably and rotatably supporting the moving cylinder 62. As the motor output shaft and the feed screw shaft are arranged in line, the size and weight of the actuator is reduced. As the planetary gear has an extremely large reduction ratio, reverse rotation working force at a loading side is effectively braked. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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
ウジングに回転自在に支承された送りねじ軸が傘歯車装
置を介してウオーム歯車減速装置付きモータによって正
逆回転駆動されるように構成されているとともに、この
送りねじ軸の外周に形成された送り用雄ねじ部には軸方
向に移動する移動筒を連結されたナットが進退自在に螺
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】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2000−291768号公
報、がある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たアクチュエータにおいては、送りねじ軸とウオーム歯
車減速装置付きモータの出力軸と傘歯車装置とが三軸構
造になるため、全体的に大形になってしまい、レイアウ
トの自由度が低下してしまうという問題点がある。ま
た、送りねじ軸の逆回転を防止するためのブレーキ装置
およびワンウェイクラッチが介設されたアクチュエータ
においては、ブレーキ装置およびワンウェイクラッチの
分だけアクチュエータのサイズや重量が一層大きくなっ
てしまうばかりでなく、部品について高い精度が要求さ
れる。 【0006】本発明の目的は、サイズや重量を小さくし
つつ、負荷荷重による逆回転を防止することができるア
クチュエータを提供することにある。 【0007】 【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、ハウジングの一端部に連結されたモータと、ハ
ウジングの他端部に前記モータの出力軸の延長線上に配
置されて回転自在に支承された送りねじ軸と、前記モー
タの出力軸と前記送りねじ軸との間に介設されて前記モ
ータの出力軸の回転を減速して前記送りねじ軸に伝達す
る遊星歯車装置と、前記送りねじ軸に進退自在に螺合さ
れたナットと、このナットに一体移動するように連結さ
れた移動筒とを備えていることを特徴とする。 【0008】前記した手段によれば、モータの出力軸と
送りねじ軸とが一直線上に配置されているとともに、モ
ータの出力軸の回転が遊星歯車装置によって減速されて
送りねじ軸に伝達されるように構成されているため、ア
クチュエータのサイズや重量を小さく抑制することがで
きる。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。 【0010】図1に示されているように、本実施の形態
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62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72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。 【0011】図2に示されているように、アクチュエー
タ10は大略円筒形状に形成されたハウジング11を備
えており、ハウジング11の外周面における筒心に直交
する位置には一対の支持穴12、12(図1参照)が開
設されている。ハウジング11の一端(以下、後端とす
る。)にはモータ20が同心に配置されて連結されてい
る。図3に示されているように、モータ20のヨーク2
1は外径がハウジング11の外径と等しく(必ずしも等
しくする必要はない。)、かつ、一端が閉塞した円筒形
状に形成されており、ハウジング11の後端部に印籠結
合されている。ヨーク21の内周面には複数個のマグネ
ット22が環状に配置されて固定されており、ヨーク2
1のハウジング11側の開口部には一対のブラシホルダ
23、23が設置されたブラシホルダステー24が被せ
付けられている。ヨーク21の閉塞壁とブラシホルダス
テー24との間の中心線上には出力軸25が架設されて
おり、出力軸25にはアーマチュア26とコミテータ2
7とが固定されている。出力軸25はヨーク21の閉塞
壁に嵌入された軸受メタル28と、後記する内歯車33
のホルダ部35に嵌入された転がり軸受29およびオイ
ルシール30とによって回転自在に支承されており、コ
ミテータ27にはブラシホルダステー24に保持された
ブラシホルダ23、23のブラシが摺接されている。 【0012】ハウジング11の後端部には遊星歯車装置
31を収納するための収納室13が円柱形の穴形状に同
心円に形成されており、収納室13には遊星歯車装置3
1が後端の開口部から挿入されて収納されている。図4
に示されているように、遊星歯車装置31は太陽歯車3
2と内歯車33と三個の遊星歯車34とを備えており、
太陽歯車32は出力軸25の先端部に一体的に形成され
ている。内歯車33は収納室13に嵌入されて回り止め
されており、内歯車33の後端部に突設されたホルダ部
35には転がり軸受29およびオイルシール30が嵌入
されて保持されている。三個の遊星歯車34は太陽歯車
32と内歯車33との間に周方向に等間隔に配置されて
噛合されており、太陽歯車32、内歯車33および各遊
星歯車34は軸方向の力が作用しないように平歯車にそ
れぞれ形成されている。 【0013】収納室13の内歯車33の奥には転がり軸
受36が嵌入されており、転がり軸受36は二段円柱形
状に形成されたキャリア37を回転自在に支承してい
る。キャリア37の遊星歯車装置31側の端面には三本
の支持穴38が同心円上で周方向に等間隔に配置されて
軸方向に平行に没設されており、各支持穴38には支持
軸39の一端部がそれぞれ圧入されている。各支持軸3
9には各遊星歯車34がそれぞれ回転自在に支承されて
おり、キャリア37は遊星歯車34の太陽歯車32に対
する公転に伴って一緒に回転するようになっている。キ
ャリア37の中心線上には送りねじ軸50の後端部が挿
入されており、送りねじ軸50の挿入端部はセレーショ
ン結合部40によって軸方向への若干の移動を許容しつ
つ、キャリア37と一体回転するように連結されてい
る。キャリア37の外周には突起41が突設されてい
る。 【0014】図3に示されているように、ハウジング1
1における遊星歯車装置31の外側の一部(以下、下部
とする。)には、後記する移動筒62の現在の位置を検
出するポテンショセンサ42が設置されている。図5に
示されているように、ポテンショセンサ42は回転軸4
4の回転に追従して抵抗値を可変させて電気信号に変換
するポテンショメータ(摺動抵抗器)43を備えてお
り、ポテンショメータ43はハウジング11の下部に被
せ付けられたモータコードカバー47に回転軸44がキ
ャリア37の中心線と平行になるように設置されてい
る。ポテンショメータ43の回転軸44の先端部にはセ
ンサ歯車45が直交して固定されており、図4に示され
ているように、センサ歯車45にはキャリア37の外周
に突設された突起41がキャリア37の一回転毎に係合
するようになっている。また、センサ歯車45にはモー
タコードカバー47に突設された空回り防止爪46の先
端部が噛合されており、センサ歯車45は空回り防止爪
46によって回り止めされるようになっている。モータ
コードカバー47にはモータ20に電力を供給するため
のモータコード48が挿通されている。 【0015】図2および図3に示されているように、送
り用雄ねじ部51が形成された送りねじ軸50はハウジ
ング11の前端部に形成された支持穴14の開口からキ
ャリア37に挿入されて、セレーション結合部40によ
って結合されている。送りねじ軸50における送り用雄
ねじ部51の後ろ側の後端部の外周には、鍔付きの円筒
形状に形成されたホルダ52が嵌合されて、ストッパ5
3によって位置規制されており、ホルダ52の外周には
ハウジング11の支持穴14に嵌入された転がり軸受1
5が嵌合されている。他方、送りねじ軸50の前端部の
外周にはスライダ54が嵌合されており、スライダ54
の外周面は後記する移動筒62の内周面に摺接されてい
る。 【0016】ハウジング11の前端部には雌ねじ部17
が形成されており、雌ねじ部17には細長い円筒形状の
支持筒60の後端部の外周に形成された雄ねじ部61が
ねじ込まれている。支持筒60の後端面と転がり軸受1
5との間にはシール部材16が挟み込まれている。支持
筒60には支持筒60よりも細長い円筒形状に形成され
た移動筒62の後端部が摺動自在に嵌入されており、移
動筒62の中空部の後端部に刻設された雌ねじ部63に
はナット64の外周に刻設された雄ねじ部65が螺入さ
れ、ピン66によって固定されている。ナット64には
送りねじ軸50の送り用雄ねじ部51が相対的に進退自
在に螺入されており、負荷側逆回転作用力を小さく抑制
するために、送りねじ軸50の送り用雄ねじ部51のリ
ード角は通常のリード角よりも小さく設定されている。
送りねじ軸50の外周に嵌合されたスライダ54が移動
筒62の内周面に摺接されることにより、送りねじ軸5
0の前端部は移動筒62に摺動自在かつ回転自在に支承
されている。 【0017】図2に示されているように、移動筒62の
中空部の前端部には位置調節用雌ねじ部67が刻設され
ており、移動筒62の位置調節用雌ねじ部67の中央位
置には筒心方向に長い長孔68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。
位置調節用雌ねじ部67には連結具69が筒心方向に進
退自在に螺入されており、連結具69の中央部には連結
ピン72を挿通するための連結孔70が軸心と直交する
方向に貫通されて開設されている。連結具69の前端部
にはスパナ等の工具を係合するための工具係合部71が
形成されている。連結具69は工具係合部71を反対方
向に向けた状態で移動筒62の位置調節用雌ねじ部67
に螺入されている。この状態において、連結具69は移
動筒62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70が両長孔68、68に位置
合わせされる状態になっている。連結孔70の外径と両
方の長孔68、68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72の外径に略等しく設定さ
れている。連結ピン72は長孔68、連結孔70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
ケットに開設された連結孔(図示せず)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の外側に
おいて抜け止めされるように構成されている。 【0018】なお、連結具69がベッドの寝床側に連結
されることによって、ナット64および移動筒62は支
持筒60に対して回り止めされた状態となるため、移動
筒62はナット64の回転運動に対して回転を阻止する
状態になり、ナット64の進退運動に伴って支持筒60
に対して直線運動する状態になる。 【0019】以下、作用を説明する。 【0020】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。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20が正方向に回転運転されると、出力軸2
5の回転が遊星歯車装置31およびキャリア37を介し
て送りねじ軸50に減速されて伝達される。送りねじ軸
50が正方向に回転されると、ナット64は支持筒60
に沿って前進される状態になるため、ナット64に連結
された移動筒62は支持筒60から押し出されて行く。
移動筒62の前進によって移動筒62の連結具69に連
結されたベッド1の寝床4が起立されて行く。 【0021】出力軸25の回転を減速して伝達するキャ
リア37の回転数は、ポテンショセンサ42によって計
数されてベッド1の作動を制御するコントローラに送信
される。すなわち、キャリア37が回転すると、キャリ
ア37に突設された突起41はキャリア37の一回転毎
にポテンショセンサ42のセンサ歯車45を一個の歯ず
つ送り回転させることにより、ポテンショセンサ42の
回転軸44を間欠的に回転させるため、ポテンショセン
サ42はキャリア37の回転数を比例的に間引いた状態
で計測することになる。このようにポテンショセンサ4
2がキャリア37の回転数を比例的に間引いて計測する
ことにより、センサ歯車45の歯の数を小さく設定する
ことができるため、減速歯車群を廃止したこととあいま
って、アクチュエータ10の外径を小さく抑制すること
ができる。しかも、移動筒62の有効ストロークを長く
設定することができる。 【0022】所定の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20を止める。モータ
20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64に後退させる方向の力と
して移動筒62を介して作用する状態になる。このた
め、送りねじ軸50には移動筒62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、送りねじ
軸50の送り用雄ねじ部51の作用によって加わる状態
になる。送りねじ軸50に加わった負荷側逆回転作用力
は遊星歯車装置31を介してモータ20の出力軸25に
伝達されようとするが、本実施の形態においては、送り
ねじ軸50の送り用雄ねじ部51のリード角が小さく設
定されていることにより、負荷側逆回転作用力自体が小
さく抑制されるため、負荷側逆回転作用力によってはモ
ータ20の出力軸25を確実に回転させることができな
い。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。 【0023】次に、モータ20が逆方向に回転運転され
ると、出力軸25の逆回転駆動力は遊星歯車装置31を
介して送りねじ軸50に伝達される。送りねじ軸50が
逆回転駆動されると、送りねじ軸50の送り用雄ねじ部
51に進退自在に螺合されて支持筒60に対して回り止
めされたナット64は支持筒60に沿って後退される状
態になるため、ナット64に連結された移動筒62は支
持筒60に引き込まれて行く。この移動筒62の後退に
よって、移動筒62の連結具69に連結されたベッド1
の寝床4が倒伏されて行く。 【0024】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、ポテンショセンサ42の計測
に基づいてモータ20が自動的に停止される。そして、
ナット64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
逆回転力が送りねじ軸50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
力が送りねじ軸50に常に加わったとしても、前述した
作用によって送りねじ軸50の逆回転は確実に防止され
る。 【0025】本実施の形態によれば、次の効果が得られ
る。 【0026】1) 移動筒を進退させる送りねじ軸と、送
りねじ軸を回転駆動するモータの出力軸とを一直線上に
配置し、送りねじ軸と出力軸との間にはモータの出力軸
の回転を減速して送りねじ軸に伝達する遊星歯車装置を
介設することにより、アクチュエータを全体的に一直線
形状に構成することができるため、アクチュエータのサ
イズや重量を小さく抑制することができる。 【0027】2) 送りねじ軸のリード角を小さく設定す
ることにより、ブレーキ装置やワンウエイクラッチ等を
介設しなくとも、負荷側逆回転作用力によって送りねじ
軸が回転されてしまうのを防止することができる。 【0028】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、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いうまでもない。 【0029】例えば、前記実施の形態においては、アク
チュエータが医療用ベッドに使用される場合について説
明したが、本発明に係るアクチュ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。 【0030】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動筒を進退させる送りねじ軸と送りねじ軸を回転駆動
するモータの出力軸とを一直線上に配置することによ
り、アクチュエータのサイズや重量を小さく抑制するこ
とができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an actuator, and more particularly to an electric feed screw actuator, for example, for raising or lowering a bed of a medical bed. About what is effective to use. 2. Description of the Related Art In a medical bed, in order to reduce the burden of sleeping and eating on a patient, the bed of the bed is raised and lowered by an electric feed screw type actuator. As a conventional actuator of this kind, a feed screw shaft rotatably supported by a housing is configured to be driven forward and reverse by a motor with a worm gear reduction device via a bevel gear device. A nut connected to a moving cylinder that moves in the axial direction is screwed into the male screw part for feeding formed on the outer periphery of the feed screw shaft so as to be able to advance and retreat, and the front end of the moving cylinder is connected to a load. Some are configured as follows. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-291768 discloses an example of a conventional actuator of this type. [0005] However, in the above-described actuator, the feed screw shaft, the output shaft of the motor with the worm gear reduction device, and the bevel gear device have a three-axis structure. However, there is a problem that the shape is reduced and the degree of freedom in layout is reduced. Further, in an actuator provided with a brake device and a one-way clutch for preventing reverse rotation of the feed screw shaft, not only the size and weight of the actuator are further increased by the amount of the brake device and the one-way clutch, but also High accuracy is required for parts. An object of the present invention is to provide an actuator capable of preventing reverse rotation due to a load while reducing the size and weight. [0007] An actuator according to the present invention is provided with a motor connected to one end of a housing, and is rotatably arranged at the other end of the housing on an extension of an output shaft of the motor. A feed screw shaft supported by a planetary gear device interposed between the output shaft of the motor and the feed screw shaft to reduce the rotation of the output shaft of the motor and transmit the rotation to the feed screw shaft; It is characterized by comprising a nut screwed to the feed screw shaft so as to be able to advance and retreat, and a moving cylinder connected to the nut so as to move integrally therewith. According to the above-mentioned means, the output shaft of the motor and the feed screw shaft are arranged in a straight line, and the rotation of the output shaft of the motor is reduced by the planetary gear device and transmitted to the feed screw shaft. With such a configuration, the size and weight of the actuator can be reduced. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the actuator according to the present embodiment is configured to raise and lower a bed of a medical bed (hereinafter, referred to as a bed). That is, the housing 11 on the fixed end side of the actuator 10 is rotatably supported by the frame 2 of the bed 1 by the pivot 3, and
A free end side of a moving cylinder 62 described later is rotatably connected to a link 5 for raising and lowering the bed 4 by a connecting pin 72 described later. When the actuator 10 is shortened, the bed 4 of the bed 1 is horizontally laid down as shown in FIG. 1A, and when the actuator 10 is extended, the bed 4 is shown in FIG. 1B. It is supposed to stand up. As shown in FIG. 2, the actuator 10 has a housing 11 formed in a substantially cylindrical shape. A pair of support holes 12 are provided at positions on the outer peripheral surface of the housing 11 perpendicular to the cylinder core. 12 (see FIG. 1). A motor 20 is concentrically arranged and connected to one end (hereinafter, referred to as a rear end) of the housing 11. As shown in FIG.
1 has an outer diameter equal to (not necessarily equal to) the outer diameter of the housing 11 and is formed in a cylindrical shape with one end closed, and is joined to the rear end of the housing 11 by an intaglio. A plurality of magnets 22 are annularly arranged and fixed on the inner peripheral surface of the yoke 21.
A brush holder stay 24 on which a pair of brush holders 23, 23 is installed is put on the opening of the housing 11 side. An output shaft 25 is provided on the center line between the closing wall of the yoke 21 and the brush holder stay 24, and the armature 26 and the commutator 2 are mounted on the output shaft 25.
7 are fixed. The output shaft 25 includes a bearing metal 28 fitted into a closing wall of the yoke 21 and an internal gear 33 described later.
The bearings 35 are rotatably supported by rolling bearings 29 and oil seals 30 fitted in the holder portions 35, and the brushes of the brush holders 23, 23 held by the brush holder stays 24 are in sliding contact with the commutator 27. . At the rear end of the housing 11, a storage chamber 13 for storing the planetary gear set 31 is formed concentrically in a cylindrical hole shape.
1 is inserted and stored from the opening at the rear end. FIG.
As shown in FIG.
2 and an internal gear 33 and three planetary gears 34,
The sun gear 32 is formed integrally with the tip of the output shaft 25. The internal gear 33 is fitted into the storage chamber 13 and is prevented from rotating, and a rolling bearing 29 and an oil seal 30 are fitted and held in a holder 35 projecting from the rear end of the internal gear 33. The three planetary gears 34 are arranged at regular intervals in the circumferential direction and mesh with each other between the sun gear 32 and the internal gear 33. The sun gear 32, the internal gear 33, and each of the planetary gears 34 have an axial force. Each is formed on a spur gear so as not to act. A rolling bearing 36 is fitted in the inner gear 33 of the storage chamber 13 and rotatably supports a carrier 37 formed in a two-stage cylindrical shape. On the end face of the carrier 37 on the planetary gear unit 31 side, three support holes 38 are arranged concentrically at equal intervals in the circumferential direction and are sunk parallel to the axial direction. One end of each of 39 is press-fitted. Each support shaft 3
Each of the planet gears 9 is rotatably supported on the carrier 9, and the carrier 37 rotates together with the revolution of the planet gear 34 with respect to the sun gear 32. The rear end of the feed screw shaft 50 is inserted on the center line of the carrier 37, and the insertion end of the feed screw shaft 50 is allowed to move slightly in the axial direction by the serration connecting portion 40, and is connected to the carrier 37. They are connected so as to rotate together. A protrusion 41 is provided on the outer periphery of the carrier 37. As shown in FIG.
A potentiometer 42 for detecting a current position of a moving cylinder 62 described later is provided on a part (hereinafter referred to as a lower part) outside the planetary gear device 31 in FIG. As shown in FIG. 5, the potentiometer 42
4 is provided with a potentiometer (sliding resistor) 43 that changes the resistance value and converts the resistance value into an electric signal following the rotation of the motor 4. The potentiometer 43 is attached to a motor code cover 47 attached to the lower part of the housing 11 by a rotating shaft. 44 is installed so as to be parallel to the center line of the carrier 37. A sensor gear 45 is orthogonally fixed to the tip of the rotary shaft 44 of the potentiometer 43. As shown in FIG. 4, the sensor gear 45 has a projection 41 protruding from the outer periphery of the carrier 37. The carrier 37 is engaged every one rotation. The sensor gear 45 is meshed with the tip of an anti-spin claw 46 projecting from the motor cord cover 47, and the sensor gear 45 is prevented from rotating by the anti-spin 46. A motor cord 48 for supplying electric power to the motor 20 is inserted through the motor cord cover 47. As shown in FIGS. 2 and 3, the feed screw shaft 50 having the male feed screw portion 51 is inserted into the carrier 37 through the opening of the support hole 14 formed at the front end of the housing 11. And are connected by a serration connecting unit 40. A flanged cylindrical holder 52 is fitted around the outer periphery of the rear end of the feed screw shaft 50 behind the feed male screw portion 51, and a stopper 5 is provided.
3, the rolling bearing 1 is fitted on the outer periphery of the holder 52 in the support hole 14 of the housing 11.
5 are fitted. On the other hand, a slider 54 is fitted around the outer periphery of the front end of the feed screw shaft 50,
Is in sliding contact with an inner peripheral surface of a moving cylinder 62 described later. The front end of the housing 11 has a female screw 17
A male screw portion 61 formed on the outer periphery of the rear end of the elongated cylindrical support cylinder 60 is screwed into the female screw portion 17. Rear end face of support cylinder 60 and rolling bearing 1
The seal member 16 is sandwiched between the first and fifth members. A rear end of a movable cylinder 62 formed in a cylindrical shape that is thinner than the support cylinder 60 is slidably fitted into the support cylinder 60, and a female screw carved at the rear end of a hollow portion of the movable cylinder 62. A male screw portion 65 engraved on the outer periphery of the nut 64 is screwed into the portion 63 and is fixed by a pin 66. The feed male screw part 51 of the feed screw shaft 50 is screwed into the nut 64 so as to be relatively movable forward and backward. Is set smaller than a normal lead angle.
The slider 54 fitted on the outer periphery of the feed screw shaft 50 is slid on the inner peripheral surface of the moving cylinder 62, so that the feed screw shaft 5
The front end of the cylinder 0 is slidably and rotatably supported by the movable cylinder 62. As shown in FIG. 2, a female screw 67 for position adjustment is formed at the front end of the hollow portion of the moving cylinder 62, and the center position of the female screw 67 for position adjustment of the moving cylinder 62 is adjusted. A pair of long holes 68 long in the direction of the cylinder center are formed so as to face each other and extend in the direction of the cylinder center.
A connecting member 69 is screwed into the position adjusting female screw portion 67 so as to be able to advance and retreat in the cylinder center direction. A connecting hole 70 for inserting a connecting pin 72 is inserted in the center of the connecting member 69 at right angles to the axis. It is opened through the direction. A tool engaging portion 71 for engaging a tool such as a spanner is formed at the front end of the connecting tool 69. The connecting tool 69 has the female screw 67 for adjusting the position of the movable cylinder 62 with the tool engaging portion 71 turned in the opposite direction.
Is screwed into. In this state, the connecting tool 69 is mounted on the front end of the movable barrel 62 so that the position in the axial direction can be adjusted. 68, 68. The outer diameter of the connection hole 70 and the width in the short direction of both the long holes 68 are set to be substantially equal to the outer diameter of the connection pin 72. The connecting pin 72 is set so as to be able to be inserted through the long hole 68 and the connecting hole 70, and is also set so as to be able to be inserted through a connecting hole (not shown) formed in a bracket on the bed side of the bed. It is configured to be prevented from falling outside of the bracket in the folded state. When the connecting member 69 is connected to the bed of the bed, the nut 64 and the moving cylinder 62 are prevented from rotating with respect to the supporting cylinder 60. The rotation of the nut 64 is stopped by the movement of the nut 64.
To move linearly. The operation will be described below. The actuator 10 is mounted on the bed 1 as shown in FIG. Actuator 10
When the motor 20 is rotated in the forward direction from the state shown in FIG.
The rotation of No. 5 is reduced and transmitted to the feed screw shaft 50 via the planetary gear device 31 and the carrier 37. When the feed screw shaft 50 is rotated in the forward direction, the nut 64
The moving cylinder 62 connected to the nut 64 is pushed out of the supporting cylinder 60.
The bed 4 of the bed 1 connected to the connector 69 of the moving cylinder 62 is raised by the advance of the moving cylinder 62. The number of rotations of the carrier 37 for transmitting the rotation of the output shaft 25 at a reduced speed is counted by the potentiometer 42 and transmitted to a controller for controlling the operation of the bed 1. That is, when the carrier 37 rotates, the projection 41 protruding from the carrier 37 feeds and rotates the sensor gear 45 of the potentiometer 42 one tooth at a time for each rotation of the carrier 37, so that the rotation shaft 44 of the potentiometer 42 is rotated. Is rotated intermittently, the potentiometer 42 measures the number of rotations of the carrier 37 in a state of being thinned out in proportion. Thus, the potentiometer 4
Since the number of teeth of the sensor gear 45 can be set small by measuring the number of rotations of the carrier 37 in proportion to the number of rotations of the carrier 37, the outer diameter of the actuator 10 Can be suppressed small. In addition, the effective stroke of the movable cylinder 62 can be set long. When the potentiometer voltage corresponding to the predetermined position is detected, the controller stops the motor 20. When the operation of the motor 20 is stopped, the load on the bed 4 of the bed 1 (eg, the weight of the patient) acts on the nut 64 via the movable cylinder 62 as a force in the direction of retracting the nut 64. For this reason, the feed screw shaft 50 is brought into a state in which a load-side reverse rotation acting force for reversely rotating the moving cylinder 62, that is, the load side, is applied by the action of the feed male screw portion 51 of the feed screw shaft 50. The load-side reverse rotation acting force applied to the feed screw shaft 50 tends to be transmitted to the output shaft 25 of the motor 20 via the planetary gear device 31. In the present embodiment, the feed male screw of the feed screw shaft 50 is used. Since the lead angle of the portion 51 is set to be small, the load-side reverse rotation acting force itself is suppressed to be small, so that the output shaft 25 of the motor 20 cannot be reliably rotated by the load-side reverse rotation force. . Therefore, the actuator 10 can always reliably support the load on the bed 4 of the bed 1. Next, when the motor 20 is rotated in the reverse direction, the reverse rotation driving force of the output shaft 25 is transmitted to the feed screw shaft 50 via the planetary gear unit 31. When the feed screw shaft 50 is driven to rotate in the reverse direction, the nut 64, which is screwed to the feed male screw portion 51 of the feed screw shaft 50 so as to be able to advance and retreat and is prevented from rotating with respect to the support cylinder 60, retreats along the support cylinder 60. Therefore, the moving cylinder 62 connected to the nut 64 is drawn into the supporting cylinder 60. By retreating the moving cylinder 62, the bed 1 connected to the coupling 69 of the moving cylinder 62 is moved.
Bed 4 is lying down. When the bed 4 is lowered to its original position as shown in FIG. 1B, the motor 20 is automatically stopped based on the measurement of the potentiometer 42. And
In a state where the nut 64 has returned to the original retracted position, the bed 4 is usually mechanically supported by the frame 2 of the bed 1, and thus the reverse rotation force from the bed 4 of the bed 1, that is, the load side, causes the feed screw shaft 50. Never join. However,
Even if the load-side reverse rotation acting force is always applied to the feed screw shaft 50 in a state where the bed 4 of the bed 1 is lying down, the reverse rotation of the feed screw shaft 50 is reliably prevented by the above-described action. According to the present embodiment, the following effects can be obtained. 1) A feed screw shaft for moving the moving cylinder forward and backward and an output shaft of a motor for rotating and driving the feed screw shaft are arranged in a straight line, and the output shaft of the motor is provided between the feed screw shaft and the output shaft. By interposing the planetary gear device that reduces the rotation and transmits the rotation to the feed screw shaft, the actuator can be configured as a whole in a straight line, so that the size and weight of the actuator can be reduced. 2) By setting the lead angle of the feed screw shaft to be small, it is possible to prevent the feed screw shaft from being rotated by the load-side reverse rotation acting force without interposing a brake device, a one-way clutch or the like. be able to. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the actuator is used for a medical bed has been described. However, the actuator according to the present invention is not limited to this, and may be applied to applications such as automobile electrical components. it can. As described above, according to the present invention,
By arranging the feed screw shaft for moving the moving cylinder forward and backward and the output shaft of the motor for rotating and driving the feed screw shaft on a straight line, the size and weight of the actuator can be reduced.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の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】本発明の一実施の形態であるアクチュエータを
示す一部切断側面図である。 【図3】主要部を示す一部切断側面図である。 【図4】遊星歯車装置を示しており、(a)は側面断面
図、(b)は(a)のb−b線に沿う断面図、(c)は
(a)のc−c線に沿う断面図である。 【図5】ポテンショセンサを示す斜視図である。 【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…支持穴、13…収納室、14…
支持穴、15…転がり軸受、16…シール部材、17…
雌ねじ部、20…モータ、21…ヨーク、22…マグネ
ット、23…ブラシホルダ、24…ブラシホルダステ
ー、25…出力軸、26…アーマチュア、27…コミテ
ータ、28…軸受メタル、29…転がり軸受、30…オ
イルシール、31…遊星歯車装置、32…太陽歯車、3
3…内歯車、34…遊星歯車、35…ホルダ部、36…
転がり軸受、37…キャリア、38…支持穴、39…支
持軸、40…セレーション結合部、41…突起、42…
ポテンショセンサ、43…ポテンショメータ、44…回
転軸、45…センサ歯車、46…空回り防止爪、47…
モータコードカバー、48…モータコード、50…送り
ねじ軸、51…送り用雄ねじ部、52…ホルダ、53…
ストッパ、54…スライダ、60…支持筒、61…雄ね
じ部、62…移動筒、63…雌ねじ部、64…ナット、
65…雄ねじ部、66…ピン、67…位置調節用雌ねじ
部、68…長孔、69…連結具、70…連結孔、71…
工具係合部、72…連結ピン。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing a main part of a medical bed using an actuator according to an embodiment of the present invention;
(A) shows a lying state and (b) shows a standing state. FIG. 2 is a partially cut-away side view showing an actuator according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partially cutaway side view showing a main part. 4A and 4B show a planetary gear device, in which FIG. 4A is a side sectional view, FIG. 4B is a sectional view along line bb of FIG. 4A, and FIG. 4C is line cc of FIG. It is sectional drawing which follows. FIG. 5 is a perspective view showing a potentiometer. [Description of Signs] 1 ... bed (medical bed), 2 ... frame, 3 ... axis, 4 ... bed, 5 ... link, 10 ... actuator, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing, 12 ... Support hole, 13 ... Storage room, 14 ...
Support hole, 15: rolling bearing, 16: sealing member, 17:
Female thread portion, 20: motor, 21: yoke, 22: magnet, 23: brush holder, 24: brush holder stay, 25: output shaft, 26: armature, 27: commutator, 28: bearing metal, 29: rolling bearing, 30 ... Oil seal, 31 ... Planetary gear, 32 ... Sun gear, 3
3 ... internal gear, 34 ... planetary gear, 35 ... holder part, 36 ...
Rolling bearing, 37 carrier, 38 support hole, 39 support shaft, 40 serration coupling part, 41 projection, 42
Potentiometer, 43: Potentiometer, 44: Rotating shaft, 45: Sensor gear, 46: Anti-rotation claw, 47:
Motor code cover, 48 ... Motor code, 50 ... Feed screw shaft, 51 ... Male screw part for feed, 52 ... Holder, 53 ...
Stopper, 54 ... Slider, 60 ... Support cylinder, 61 ... Male thread, 62 ... Movable cylinder, 63 ... Female thread, 64 ... Nut,
65 ... male screw part, 66 ... pin, 67 ... female screw part for position adjustment, 68 ... long hole, 69 ... connecting tool, 70 ... connecting hole, 71 ...
Tool engaging portion, 72 ... connecting pin.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61G 7/00 A61G 7/00 Fターム(参考) 3J062 AA27 AA38 AB21 AC07 BA12 BA19 CD02 CD22 CD57 4C040 AA05 BB06 DD03 EE05 5H605 AA07 BB05 BB09 CC08 DD09 EB06 EB10 5H607 AA12 BB01 BB04 BB14 BB26 CC03 DD08 DD19 EE33 EE52 GG01 GG08 GG09 HH01 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) // A61G 7/00 A61G 7/00 F term (reference) 3J062 AA27 AA38 AB21 AC07 BA12 BA19 CD02 CD22 CD57 4C040 AA05 BB06 DD03 EE05 5H605 AA07 BB05 BB09 CC08 DD09 EB06 EB10 5H607 AA12 BB01 BB04 BB14 BB26 CC03 DD08 DD19 EE33 EE52 GG01 GG08 GG09 HH01

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 ハウジングの一端部に連結されたモータ
と、ハウジングの他端部に前記モータの出力軸の延長線
上に配置されて回転自在に支承された送りねじ軸と、前
記モータの出力軸と前記送りねじ軸との間に介設されて
前記モータの出力軸の回転を減速して前記送りねじ軸に
伝達する遊星歯車装置と、前記送りねじ軸に進退自在に
螺合されたナットと、このナットに一体移動するように
連結された移動筒とを備えていることを特徴とするアク
チュエータ。
Claims: 1. A motor connected to one end of a housing, and a feed screw shaft rotatably supported at the other end of the housing on an extension of an output shaft of the motor. A planetary gear device interposed between the output shaft of the motor and the feed screw shaft for reducing the rotation of the output shaft of the motor and transmitting the reduced rotation to the feed screw shaft; An actuator comprising: a threaded nut; and a movable cylinder connected to the nut so as to move integrally therewith.
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