JP2007187279A

JP2007187279A - Linear actuator

Info

Publication number: JP2007187279A
Application number: JP2006007098A
Authority: JP
Inventors: Zentaro Yamaguchi; 善太郎山口
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of secondary failure in locking a moving cylinder. SOLUTION: In this linear actuator 10 comprising a worm 58 and a worm wheel 59 transmitting rotation of a motor 47 to a shaft 30 while reducing its speed, a nut 33 screwed to the shaft 30 and moving forward or backward according to forward or reverse rotation of the shaft 30, and the moving cylinder 36 fixed to the nut 33 and moving forward or backward to a housing 11, a torque limiter 60 is disposed on the worm wheel 59 radially to a shaft 16. The worm wheel 59 is composed of an inner race 59a and an outer race 59b, a retaining hole 60c of the torque limiter 60 is formed on an outer periphery of the inner race 59a in the normal line direction, springs 60d and balls 60e are received in the retaining hole 60c, a metallic clutch ring 60g is fitted to an inner periphery of the outer race 59b, and clutch holes 60h in which the balls 60e are rollably fitted, are formed on an inner peripheral face of the clutch ring 60g. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リニアアクチュエータに関し、特に、電動送りねじ式リニアアクチュエータに係り、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。 The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to an electric feed screw type linear actuator, and is effective for use in, for example, raising or lowering a bed of a medical / care bed or tilting a bed of a back or knee. About things.

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アクチュ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いる。
従来のこの種のリニアアクチュエータとして、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オ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、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って連結されるように構成されているもの、がある。 In the medical / nursing care bed, in order to reduce the burden of sleeping on the patient, the bed of the bed is moved up and down by the electric feed screw linear actuator, and the bed of the back and knees is inclined. .
As a conventional linear actuator of this type, a shaft having a male screw portion, a worm gear reduction device that transmits the rotation of the motor to the shaft at a reduced speed, and a female screw that is engaged with the male screw portion of the shaft and advances and retreats by the rotation of the shaft A member (feeding nut) and a moving cylinder fixed to the female screw member and moving forward and backward with respect to the housing, and the moving cylinder raises and lowers the bed of the bed and tilts the bed of the back and knees Are configured to be connected by a connector.

このようなリニアアクチュエータが使用された医療・介護用ベッドにおいては、ベッドの下降時にベッドの下に物があったり、背部をフラットにする時に背部とベッドフレームとの間に物が挟まったりすることにより、リニアアクチュエータがロックし、この時に発生する大きなロック推進力がリニアアクチュエータやベッドの構成部品に悪影響を及ぼすという問題点がある。 In a medical / nursing care bed using such a linear actuator, there is an object under the bed when the bed is lowered, or an object is caught between the back and the bed frame when the back is flattened. Therefore, there is a problem that the linear actuator is locked, and a large lock driving force generated at this time adversely affects the linear actuator and the components of the bed.

このロック時の問題点の発生を防止するために、従来から、リニアアクチュエータに過電流検知機構やフリーホイール構造が設置されている。
なお、過電流検知装置が設置されたこの種のリニアアクチュエータを述べている例としては、特許文献１がある。
特開２００２−１７６７４６号公報 In order to prevent the occurrence of problems at the time of locking, conventionally, an overcurrent detection mechanism and a free wheel structure are installed in the linear actuator.
As an example describing this type of linear actuator provided with an overcurrent detection device, there is Patent Literature 1.
JP 2002-176746 A

しかしながら、過電流検知機構が設置されたリニアアクチュエータにおいては、過電流検知機構ではロック推進力発生時とその検知時との間にタイムラグがあるために、短時間であっても過大なロック推力が発生してしまい、ロック時の問題点を確実に防止することができない。
また、フリーホイール構造が設置されたリニアアクチュエータにおいては、フリーホイール構造はベッドや背部の下降時だけに働くために、ベッドや背部の上昇時におけるロック時の問題点を防止することができない。 However, in linear actuators with an overcurrent detection mechanism, the overcurrent detection mechanism has a time lag between when the lock thrust is generated and when it is detected. It will occur and the problem at the time of locking cannot be prevented reliably.
Further, in a linear actuator provided with a free wheel structure, the free wheel structure works only when the bed or the back part is lowered, so that it is not possible to prevent problems at the time of locking when the bed or the back part is raised.

本発明の目的は、下降および上昇時にかかわらず、ロック時の問題点を確実に防止することができるリニアアクチュエータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a linear actuator that can reliably prevent problems at the time of locking regardless of descending and rising.

本発明のうち代表的なものは、次の通りである。
（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ウオームおよびウオームホイールと、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、を備えているリニアアクチュエータであって、
前記ウオームホイールに前記シャフトに対してラジアル方向にトルクリミッタが設置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
（２）前記ウオームホイールをインナレースとアウタレースとによって構成し、前記インナレースまたは前記アウタレースに保持穴を法線方向に延在するように形成し、前記保持穴にスプリングおよびボールを奥側から順にそれぞれ収容し、前記アウタレースまたは前記インナレースに金属製のクラッチリングを嵌入し、前記クラッチリングに前記ボールが転動自在に嵌入する半円や三角形状等のクラッチ穴を没設することにより、前記トルクリミッタが構成されていることを特徴とする前記（１）に記載のリニアアクチュエータ。 Typical examples of the present invention are as follows.
(1) A shaft having a male threaded portion, a worm and a worm wheel for transmitting and reducing the rotation of the motor to the shaft, a female thread member screwed into the male threaded portion and advanced and retracted by forward and reverse rotation of the shaft, A linear actuator that is fixed to the female screw member and moves forward and backward with respect to the housing,
A linear actuator, wherein a torque limiter is installed in the worm wheel in a radial direction with respect to the shaft.
(2) The worm wheel is constituted by an inner race and an outer race, a holding hole is formed in the inner race or the outer race so as to extend in a normal direction, and a spring and a ball are sequentially inserted into the holding hole from the back side. Each is accommodated, a metal clutch ring is inserted into the outer race or the inner race, and a clutch hole such as a semicircle or a triangle is inserted into the clutch ring so that the ball can freely roll. The linear actuator according to (1) above, wherein a torque limiter is configured.

前記（１）によれば、万一、ロックが発生したとしても、このロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、リニアアクチュエータ自身やベッド構造体の故障を未然に防止することができる。
前記（２）によれば、トルクリミッタの作動時にボールがクラッチ穴を叩く音を発生させることができるので、リニアアクチュエータのロックが発生している事態を警報することができる。 According to the above (1), even if a lock occurs, the torque limiter can prevent a large driving force from being generated by the motor torque when the lock is generated. Can be prevented in advance.
According to the above (2), it is possible to generate a sound of the ball hitting the clutch hole when the torque limiter is operated, so that it is possible to warn that the linear actuator is locked.

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示されているように、本実施の形態に係るリニアアクチュエータは医療・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、リニアアクチュエータ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。
リニアアクチュエータ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、リニアアクチュエータ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。 As shown in FIG. 1, the linear actuator according to the present embodiment is configured to raise and lower the bed on the back of a medical / care bed (hereinafter referred to as a bed).
That is, the housing 11 which is the fixed end side of the linear actuator 10 is rotatably supported by the frame 2 of the bed 1 by the pivot 3, and the distal end of the moving cylinder 36 which is the free end side of the linear actuator 10 is the back bed. (Hereinafter referred to as a bed) 4 is pivotally connected to a link 5 for raising and lowering 4 by a pivot 6.
With the moving cylinder 36 of the linear actuator 10 shortened, the bed 4 is lying down horizontally as shown in FIG. 1A, and when the moving cylinder 36 of the linear actuator 10 is extended, the bed 4 is As shown in FIG. 1 (b), it stands up.

図２および図３に示されているように、リニアアクチュエータ１０はハウジング１１を備えている。
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は樹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いるとともに、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。
ハウジング１１におけるバンド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いる。連結具１７はリニアアクチュエータ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を水平に軸架し得るように構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the linear actuator 10 includes a housing 11.
As shown in FIG. 2, the housing 11 includes a first divided body (hereinafter referred to as a first shell) 12 and a second divided body (hereinafter referred to as a first shell) formed by dividing the housing 11 itself in the axial direction. And is formed into a substantially cylindrical shape.
The first shell 12 and the second shell 13 are each formed into a substantially semi-cylindrical shape using a resin, and the first shell 12 and the second shell 13 are assembled together in the middle of the fastener 14 ( The metal band 16 is fitted to the fitting portion 15 formed on the outer periphery of the opening.
At the end of the housing 11 opposite to the band 16, a connecting member 17 formed in a cylindrical shape is inserted and fixed in a direction perpendicular to the tube center. The connector 17 is configured to be able to horizontally support a pivot 3 for pivotally supporting the linear actuator 10 on the frame 2 of the bed 1.

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と第二シェル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の一端部が、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は樹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。 As shown in FIG. 4, a support portion 18 and a mechanism portion 19 are formed between the mating surfaces of the first shell 12 and the second shell 13 that are aligned in the middle of the housing 11.
One end of a reinforcing cylinder 20 is sandwiched between and supported by the support portion 18 of the housing 11 between the first shell 12 and the second shell 13, and the reinforcing cylinder 20 is an example of a material having high mechanical strength. A certain iron is used to form a round pipe.
One end of a support cylinder 21 is inserted and supported on the inner periphery of the reinforcement cylinder 20. The support cylinder 21 is made of resin and is formed in a round pipe shape having an outer diameter equal to the inner diameter of the reinforcement cylinder 20, and the outer circumference is fitted into the inner circumference of the reinforcement cylinder 20, thereby reinforcing the reinforcement cylinder 20. It is supported in the state that was done.

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が一対、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。 As shown in FIGS. 4 and 5, a pair of anti-rotation portions 22 for preventing the female screw member from rotating are provided on the inner peripheral surface of the support cylinder 21 over substantially the entire length. 22 and 22 are each formed in an elongated key shape extending in the axial direction at a constant width and a constant height.

図４（ｂ）に示されているように、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いる。 As shown in FIG. 4 (b), a flange 23 projects from the outer periphery of the tip of the support cylinder 21, and the end of the reinforcement cylinder 20 is provided on the end surface of the flange 23 on the support 18 side. The faces are facing each other.
A plug 24 formed in a cylindrical shape having a flange on the outer periphery is fitted in the opening at the tip of the support cylinder 21, and a seal ring 25 is interposed between the contact surfaces of the plug 24 and the flange 23. ing. A seal ring 26 is also provided between the sliding contact surfaces of the inner peripheral surface of the plug 24 and the outer peripheral surface of the movable cylinder 36.
A fastening cap 27 is put on the outside of the plug 24, and the fastening cap 27 is configured to fasten the plug 24 and the seal rings 25 and 26 to the support cylinder 21 by engaging with the flange portion 23. Yes.

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、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側の端部における外周部には、キー溝形状に形成された回り止め部３４が一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。
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っており、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。 A shaft 30 is mounted on the cylinder core of the support cylinder 21.
A male screw portion 31 for feeding is formed on the outer periphery of the region corresponding to the support cylinder 21 of the shaft 30, and a nut 33 as a female screw member into which the female screw portion 32 is screwed is attached to the male screw portion 31 so as to be able to advance and retract. Has been.
A pair of anti-rotation portions 34 formed in a keyway shape are respectively sunk in the outer peripheral portion of the end portion of the nut 33 on the mechanism portion 19 side, and both anti-rotation portions 34 and 34 are provided on the inner periphery of the support cylinder 21. A pair of anti-rotation portions 22 and 22 on the surface are respectively fitted to be slidable in the axial direction. Therefore, the nut 33 is configured to slide in the axial direction in a state in which the nut 33 is prevented from rotating by the rotation stoppers 22 and 34 to the support cylinder 21.
A connecting male screw portion 35 a is formed on the outer peripheral surface of the nut 33, and a connecting female screw portion 35 b formed on the inner peripheral surface of one end of the moving cylinder 36 is screwed into the connecting male screw portion 35 a of the nut 33. Are combined. The movable cylinder 36 is formed in a round pipe shape that is longer than the support cylinder 21, and the tip portion protrudes forward from the plug 24 fitted to the support cylinder 21. An intermediate portion of the movable cylinder 36 is slidably supported by the plug 24, and a seal ring 26 seals between the outer peripheral surface of the movable cylinder 36 and the inner peripheral surface of the plug 24.

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の外径と略等しい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４２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。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３６の外側から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。 A pair of elongated holes 37 for connecting the moving cylinder 36 to the link 5 of the bed 1 extend in the axial direction at positions facing each other at the end of the moving cylinder 36 opposite to the nut 33. Each of them is opened, and a connecting tool 38 for connecting to the link 5 is slidably fitted in the opening of the distal end of the movable cylinder 36.
The coupling tool 38 is formed in a cylindrical shape whose outer diameter is substantially equal to the inner diameter of the movable cylinder 36, and the end of the projecting side serves as a pressing portion so as to face the distal end surface that is the load receiving surface of the movable cylinder 36. The collar portion 39 is formed in a cylindrical collar shape having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the movable cylinder 36.
A long hole 40 is formed in the insertion portion of the connector 38 in the radial direction so as to extend in the axial direction, and the long hole 40 is set to face the long holes 37, 37 of the movable cylinder 36. . A seal ring 41 is fitted to the fitting side end of the connector 38, and the seal ring 41 is set so as to seal between the outer peripheral surface of the connector 38 and the inner peripheral surface of the movable cylinder 36. .
A tool insertion hole 42 is embedded in the center line of the projecting side end face of the coupling tool 38, and the coupling tool 38 is rotated by a tool inserted into the tool insertion hole 42, whereby the elongated hole 40 and the moving cylinder 36 are rotated. The long holes 37 and 37 are aligned with each other. The movable cylinder 36 is connected to the link 5 by inserting the pivot 6 into the elongated holes 37 and 37 of the movable cylinder 36 and the elongated hole 40 of the connector 38 from the outside of the movable cylinder 36.

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が嵌入されている。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いるとともに、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の内側空間を外気からシールした状態になる。 As shown in FIGS. 4A, 5, and 6, a seal ring insertion groove 43 is disposed on the mating surface of the first shell 12 so as to surround the mechanism portion 19. A seal ring 44 is inserted into the seal ring insertion groove 43. The seal ring 44 is formed in a ring shape surrounding the mechanism portion 19, and a circular ring-shaped support cylinder seal ring portion 45 having an inner diameter equal to the outer diameter of the support cylinder 21 is provided at a portion corresponding to the support cylinder 21. It is integrally formed.
When the seal ring 44 fitted in the seal ring fitting groove 43 is sandwiched between the first shell 12 and the second shell 13 in a state where the seal ring portion 45 for the support cylinder is fitted on the outer periphery of the support cylinder 21. The seal ring 44 is in a state where the inner space of the mechanism portion 19 of the housing 11 is sealed from the outside air together with the support ring seal ring portion 45.

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から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の開口部を閉塞するブラシホルダ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いる。ターミナル５０は絶縁性を有する樹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。
第二シェル１３のターミナル５０に対向する部位には雌カプラ部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、雌カプラ部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が雌カプラ部５３の内部で露出することにより、ダイレクトカプラ５４がリニアアクチュエータ１０に一体的に構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 6, a motor mounting portion 46 formed integrally with the housing is provided at an intermediate portion of the mechanism portion 19 of the first shell 12 so as to protrude in the opposite direction to the mating surface. The motor 47 is mounted on the motor mounting portion 46 so that the center line thereof is orthogonal to the mating surface of the first shell 12 and the second shell 13. That is, the housing 48 of the motor 47 is inserted into the motor mounting portion 46 from the opposite side to the mating surface and fastened to the first shell 12 with screws or the like.
A terminal 50 is projected from the brush holder 49 that closes the opening of the motor housing 48 so as to be orthogonal to the mating surface of the first shell 12 and the second shell 13. The terminal 50 includes a holder 51 formed by using an insulating resin, and a plurality of terminal plates 52 held by the holder 51, and the holder 51 is fixed to a brush holder 49.
A female coupler portion 53 is integrally formed at a portion facing the terminal 50 of the second shell 13 so as to protrude to the opposite side of the mating surface, and the terminal 50 is fitted into the female coupler portion 53 and exposed. It is in the state. In this way, the terminal 50 is exposed inside the female coupler portion 53, so that the direct coupler 54 is integrally formed with the linear actuator 10.

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いる。
図６および図４（ａ）に示されているように、回転軸５５の外周における第一軸受５６と第二軸受５７との間にはウオーム５８が形成されており、ウオーム５８はシャフト３０に軸架されたウオームホイール５９に噛合されている。ウオームホイール５９にはトルクリミッタ６０が組み込まれている。
ウオームホイール５９は同心円に配置されたインナレース５９ａとアウタレース５９ｂとを備えており、インナレース５９ａおよびアウタレース５９ｂは樹脂によってそれぞれ一体的に成形されている。
インナレース５９ａの軸孔の内周面には雌スプライン６０ａが刻設されており、雌スプライン６０ａはシャフト３０の外周面に刻設された雄スプライン６０ｂにスプライン結合している。インナレース５９ａの外周にはトルクリミッタ６０の保持穴６０ｃが複数個、周方向に等間隔に配置されて法線方向に延在するように形成されている。各保持穴６０ｃにはトルクリミッタ６０のスプリング６０ｄおよびボール６０ｅが、奥側から順にそれぞれ収容されている。スプリング６０ｄはボール６０ｅを保持穴６０ｃから突出させる方向に常時付勢するようになっており、ボール６０ｅは保持穴６０の先端部において半分程度が保持穴６０ｃの開口から突出した状態で保持されている。
アウタレース５９ｂの外周面にはウオーム５８に噛合する歯列が一体的に形成されている。アウタレース５９ｂの内周には耐摩耗性や靱性を有する焼結金属製のクラッチリング６０ｇが嵌入されており、アウタレース５９ａとクラッチリング６０ｇとは境界面に打ち込まれた固定ピン６０ｆによって固定されている。なお、クラッチリング６０ｇはアウタレース５９ａにインサート成形によって固定してもよい。
クラッチリング６０ｇの内周面には三角形や半円形の溝形状等のクラッチ穴６０ｈが複数条、周方向に等間隔に配置されて没設されており、各クラッチ穴６０ｈにはボール６０ｅが転動自在に嵌入するようになっている。 As shown in FIG. 6, the rotation shaft 55 of the motor 47 is inserted into the mechanism portion 19 of the housing 11, and the first bearing 56 disposed in the first shell 12 and the second shell 13 Both ends are supported by the arranged second bearing 57.
As shown in FIG. 6 and FIG. 4A, a worm 58 is formed between the first bearing 56 and the second bearing 57 on the outer periphery of the rotating shaft 55, and the worm 58 is formed on the shaft 30. It is meshed with a worm wheel 59 mounted on a shaft. A torque limiter 60 is incorporated in the worm wheel 59.
The worm wheel 59 is provided with an inner race 59a and an outer race 59b arranged concentrically, and the inner race 59a and the outer race 59b are integrally formed of resin.
A female spline 60a is engraved on the inner peripheral surface of the shaft hole of the inner race 59a. The female spline 60a is splined to a male spline 60b engraved on the outer peripheral surface of the shaft 30. A plurality of holding holes 60c of the torque limiter 60 are formed on the outer periphery of the inner race 59a so as to be arranged at equal intervals in the circumferential direction and to extend in the normal direction. In each holding hole 60c, a spring 60d and a ball 60e of the torque limiter 60 are accommodated in order from the back side. The spring 60d constantly urges the ball 60e in a direction in which the ball 60e protrudes from the holding hole 60c, and the ball 60e is held with about half of the ball 60e protruding from the opening of the holding hole 60c. Yes.
A tooth row meshing with the worm 58 is integrally formed on the outer peripheral surface of the outer race 59b. A clutch ring 60g made of sintered metal having wear resistance and toughness is fitted on the inner periphery of the outer race 59b, and the outer race 59a and the clutch ring 60g are fixed by a fixing pin 60f driven into the boundary surface. . The clutch ring 60g may be fixed to the outer race 59a by insert molding.
A plurality of clutch holes 60h having a triangular or semi-circular groove shape and the like are disposed at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the clutch ring 60g, and a ball 60e is rolled into each clutch hole 60h. It is designed to fit freely.

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のウオームホイール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のアウタレースの外周面を摺動させる構造に構成されている。 As shown in FIG. 4 (a), a bearing installation portion 61 is formed in a portion of the mechanism portion 19 of the housing 11 closer to the connector 17 than the worm wheel 59 of the shaft 30. 61 is provided with a deep groove ball bearing 62. The shaft 30 is rotatably supported by a deep groove ball bearing 62.
The deep groove ball bearing 62 is set to be large in size so that it can support not only the radial load of the shaft 30 but also the thrust load of the shaft 30, and the bearing installation portion 61 slides on the outer race of the outer race of the deep groove ball bearing 62. It is configured to make it.

ハウジング１１における軸受設置部６１に隣接する部位には、ワンウエイクラッチ設置部６３が軸受設置部６１と連続して形成されており、ワンウエイクラッチ設置部６３にはワンウエイクラッチ６４が設置されている。
ワンウエイクラッチ６４は有底円筒形状のクラッチケース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噛合することにより、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いる。ワンウエイクラッチ６４のクラッチケース６５は深溝玉軸受６２のアウタレースのみに接している。
ハウジング１１におけるワンウエイクラッチ設置部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およびブレーキワッシャ６８Ｃが連結具１７側から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。
ブレーキワッシャ６８Ｃは外形が略八角形で中心にシャフト挿通孔を有する平板形状に形成されており、ワンウエイクラッチ６４のクラッチケース６５のブレーキプレー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とブレーキワッシャ６８Ｃとの合わせ面によって制動面が構成されている。 A one-way clutch installation portion 63 is formed continuously with the bearing installation portion 61 at a portion adjacent to the bearing installation portion 61 in the housing 11, and a one-way clutch 64 is installed in the one-way clutch installation portion 63.
The one-way clutch 64 includes a bottomed cylindrical clutch case 65 and a plurality of rollers 66 housed in the clutch case 65 so as to be able to roll on the outer peripheral surface of the shaft 30. The clutch case 65 and the shaft 30 are connected to each other when the shaft 30 rotates in one direction by meshing with the inner peripheral surface of the case 65 and the outer peripheral surface of the shaft 30 in a wedge shape. The clutch case 65 of the one-way clutch 64 is in contact with only the outer race of the deep groove ball bearing 62.
A portion of the housing 11 adjacent to the one-way clutch installation portion 63 is formed with a brake plate installation portion 67. The brake plate installation portion 67 includes a base plate 68A, a brake plate 68B, and a brake washer 68C in order from the connector 17 side. is set up.
The base plate 68 A is formed in a substantially circular ring shape, and the pair of engaging portions projecting on the outer periphery are engaged with the brake plate installing portion 67, thereby being prevented from rotating around the brake plate installing portion 67. .
The brake plate 68B is formed in a substantially circular ring shape having a smaller diameter than the base plate 68A, and a plurality of engaging projections protruding from the base plate side main surface are engaged with the respective engaging recesses of the base plate 68A. Accordingly, the rotation is prevented by the base plate 68A, that is, the brake plate installation portion 67.
The brake washer 68C has a substantially octagonal outer shape and is formed in a flat plate shape having a shaft insertion hole at the center, and is fitted into a receiving hole that is recessed in the brake plate side main surface of the clutch case 65 of the one-way clutch 64. Thus, the clutch case 65 is prevented from rotating. Therefore, the braking surface is constituted by the mating surface of the brake plate 68B and the brake washer 68C.

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におけるウオーム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はウオーム５８に対向されており、センサ軸７１にはドリブンギヤ７２が一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が噛合されており、大径リダクションギヤ７４にはシャフト３０と一体回転するピニオン７６が噛合されている。ピニオン７６はウオームホイール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の回転はピニオン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いる。 As shown in FIG. 4A and FIG. 7, a potentiometer installation part 69 is formed on one side of the mechanism part 19 of the housing 11 on the side opposite to the bearing installation part 61 of the worm 58. A potentiometer 70 is installed in the potentiometer installation part 69 in a direction parallel to the shaft 30. The sensor shaft 71 of the potentiometer 70 faces the worm 58, and a driven gear 72 is fixed to the sensor shaft 71 so as to rotate integrally.
A reduction gear shaft 73 is mounted in parallel on the shaft 30 side portion of the potentiometer 70 in the mechanical portion 19 of the housing 11, and the reduction gear shaft 73 has a large-diameter reduction gear 74 that rotates integrally with each other, and A small diameter reduction gear 75 is rotatably supported.
A driven gear 72 is meshed with the small diameter reduction gear 75, and a pinion 76 that rotates integrally with the shaft 30 is meshed with the large diameter reduction gear 74. The pinion 76 is coaxially disposed on the worm wheel 59 and is integrally formed, and is splined to the shaft 30. Accordingly, the rotation of the shaft 30 is transmitted to the sensor shaft 71 via the pinion 76, the large diameter reduction gear 74, the small diameter reduction gear 75, and the driven gear 72. The potentiometer 70 is configured to convert the rotation amount of the sensor shaft 71 into a linear motion and convert it into a voltage magnitude.

次に、通常時の作用を説明する。 Next, the normal operation will be described.

リニアアクチュエータ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、枢軸３がベッド１のフレーム２に挿通されてリニアアクチュエータ１０の連結具１７に挿通されることにより、リニアアクチュエータ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がリニアアクチュエータ１０の移動筒３６側の連結具３８に挿通されることにより、リニアアクチュエータ１０は寝床４に枢軸６によって回転自在に連結される。 The linear actuator 10 is assembled to the bed 1 as shown in FIG.
That is, the pivot 3 is inserted into the frame 2 of the bed 1 and is inserted into the connecting member 17 of the linear actuator 10, whereby the linear actuator 10 is pivotally supported by the pivot 3 on the frame 2 of the bed 1, and the bed 4 By inserting the pivot 6 on the side into the connecting tool 38 on the movable cylinder 36 side of the linear actuator 10, the linear actuator 10 is rotatably coupled to the bed 4 by the pivot 6.

リニアアクチュエータ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の駆動力がウオーム５８およびウオームホイール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エイクラッチ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、ワンウエイクラッチ６４に固定されたブレーキワッシャ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。 After the linear actuator 10 is assembled to the bed 1, the operator presses the operation button on the forward rotation side to stand the bed 4 and the motor 47 is rotated in the forward direction from the state of FIG. Then, the driving force of the rotating shaft 55 is transmitted to the shaft 30 via the worm 58 and the worm wheel 59.
Since the connection between the one-way clutch 64 and the shaft 30 is released during this normal rotation, only the shaft 30 rotates normally. At this time, the braking force between the brake washer 68C fixed to the one-way clutch 64 and the brake plate 68B does not occur.
When the shaft 30 is rotated forward by the motor 47, the nut 33 is advanced along the support cylinder 21, so that the movable cylinder 36 connected to the nut 33 is pushed out of the support cylinder 21.

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。 The bed 4 of the bed 1 connected to the connection tool 37 of the moving cylinder 36 is erected as shown in FIG.

シャフト３０の正回転はピニオン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。 The forward rotation of the shaft 30 is decelerated and transmitted to the sensor shaft 71 via the pinion 76, the large diameter reduction gear 74, the small diameter reduction gear 75, and the driven gear 72.
The rotation speed of the sensor shaft 71 is converted into a voltage value by the potentiometer 70 and transmitted to a controller (not shown) that controls the operation of the bed 1.
When the potentiometer voltage corresponding to the predetermined upper limit position is detected, the controller automatically stops the motor 47.

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３３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、ワンウエイクラッチ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ワッシャ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３０は逆回転を阻止される。したがって、リニアアクチュエータ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。 When the operation of the motor 47 is stopped, the load of the bed 4 of the bed 1 (the patient's weight, etc.) is applied to the nut 33 as a force in the direction of retracting the nut 33 via the movable cylinder 36. The shaft 30 is subjected to the load-side reverse rotation force to be rotated reversely from the movable cylinder 36, that is, from the load side, by the action of the female screw portion 32 of the nut 33 and the male screw portion 31 for feeding of the shaft 30.
This load-side reverse rotational force acts so as to connect the clutch case 65 and the shaft 30, so that the brake washer 68 C that is prevented from rotating around the bottom surface of the clutch case 65 of the one-way clutch 64 and the base plate 68 A that is fixed to the housing 11. A braking surface is formed by the mating surface with the brake plate 68B that is prevented from rotating around the shaft 30, and the shaft 30 is prevented from rotating backward. Therefore, the linear actuator 10 can be supported in a state where the load of the bed 4 is lifted.

その後、操作者が寝床４を倒伏させるべ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オーム５８およびウオームホイール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。 Thereafter, when the operator presses the operation button on the reverse rotation side to lie down on the bed 4 and the motor 47 is rotated in the reverse direction, the reverse rotation driving force of the rotating shaft 55 causes the worm 58 and the worm wheel 59 to move. To the shaft 30.
When the shaft 30 is reversely rotated by the motor 47, the nut 33 is retracted along the support cylinder 21, so that the moving cylinder 36 connected to the nut 33 is drawn into the support cylinder 21. As the moving cylinder 36 moves backward, the bed 4 of the bed 1 connected to the connecting tool 37 of the moving cylinder 36 is brought down.

この際にはシャフト３０が逆回転するために、ワンウエイクラッチ６４はシャフト３０と噛み合うが、ブレーキプレート６８Ｂとブレーキワッシャ６８Ｃとの間の制動力は、モータ４７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、ワンウエイクラッチ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。 At this time, since the shaft 30 rotates in the reverse direction, the one-way clutch 64 meshes with the shaft 30, but the braking force between the brake plate 68B and the brake washer 68C is set smaller than the driving force of the motor 47 with respect to the shaft 30. As a result, the one-way clutch 64 idles with respect to the housing 11 to allow reverse rotation of the shaft 30 with respect to the housing 11.
That is, when the shaft 30 rotates in the reverse direction with respect to the housing 11, the nut 33 is retracted along the support cylinder 21, so that the moving cylinder 36 connected to the nut 33 is pulled into the support cylinder 21 and the moving cylinder 36 is connected. The bed 4 of the bed 1 connected to the tool 37 is brought down.

シャフト３０の逆回転はピニオン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。 The reverse rotation of the shaft 30 is decelerated and transmitted to the sensor shaft 71 via the pinion 76, the large diameter reduction gear 74, the small diameter reduction gear 75, and the driven gear 72.
The rotation speed of the sensor shaft 71 is converted into a voltage value by the potentiometer 70 and transmitted to a controller (not shown) that controls the operation of the bed 1.
When the potentiometer voltage corresponding to the predetermined lower limit position is detected, the controller automatically stops the motor 47.

モータ４７の運転が停止すると、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。 When the operation of the motor 47 is stopped, the load (the patient's weight, etc.) of the bed 4 is mechanically supported by the frame 2 of the bed 1, so that a force in a direction to retract the nut 33 acts on the moving cylinder 36. Since it does not become a state, the load side reverse rotation action force does not act on the shaft 30. However, even if the load side reverse rotational force is always applied to the shaft 30 in the state where the bed 4 is lying down, the reverse rotation of the shaft 30 is prevented by the above-described action.

ところで、前述した背部４の上昇時において、背部４に想定外の過大な荷重が加わった場合には、移動筒３６の前進が阻止された状態（ロック状態）になるために、例えば、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品に故障が発生する。
しかし、本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０においては、このような場合には、トルクリミッタ６０が自動的に作動するので、このような故障の発生を未然に防止することができる。
すなわち、移動筒３６の前進が阻止された状態になると、ウオームホイール５９のインナレース５９ｂが移動筒３６、ナット３３、シャフト３０およびスプライン結合部を通じてロックした状態になるが、ウオームホイール５９のアウタレース５９ａつまりクラッチリング６０ｇはモータ４７の回転軸５５によってウオーム５８を通じて回転される状態になる。
この際に、図８に示されているように、インナレース５９ｂのボール６０ｅがクラッチリング６０ｇのクラッチ穴６０から脱出しつつクラッチリング６０ｇの内周面よってスプリング６０ｄの付勢力に抗して保持穴６０ｃに押し込まれることにより、クラッチリング６０ｇすなわちアウタレース５９ａの回転を許容し、その間、ポテンショメータの出力がないために、コントローラがロック検知し、電流を遮断するために、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。 By the way, when an unexpected excessive load is applied to the back part 4 when the back part 4 is raised, the moving cylinder 36 is prevented from moving forward (locked state). Or failure of linear actuators and bed components.
However, in the linear actuator 10 according to the present embodiment, in such a case, the torque limiter 60 automatically operates, so that such a failure can be prevented from occurring.
That is, when the moving cylinder 36 is prevented from advancing, the inner race 59b of the worm wheel 59 is locked through the moving cylinder 36, the nut 33, the shaft 30, and the spline coupling portion, but the outer race 59a of the worm wheel 59 is locked. That is, the clutch ring 60g is rotated through the worm 58 by the rotating shaft 55 of the motor 47.
At this time, as shown in FIG. 8, the ball 60e of the inner race 59b is pulled out of the clutch hole 60 of the clutch ring 60g and held against the biasing force of the spring 60d by the inner peripheral surface of the clutch ring 60g. By being pushed into the hole 60c, the rotation of the clutch ring 60g, that is, the outer race 59a is allowed. During this time, since there is no potentiometer output, the controller detects the lock and interrupts the current. It is possible to prevent a failure of the components.

また、前述した背部４の下降時において、例えば、背部４とフレーム２との間に物が挟まると、移動筒３６の後退が阻止された状態（ロック状態）になるために、例えば、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品に故障が発生する。
しかし、本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０においては、このような場合にも、上昇時と同様に作用することにより、トルクリミッタ６０が自動的に作動するので、このような故障を未然に防止することができる。
なお、トルクリミッタ６０の作動トルク（リミットトルク）と各トルクとの関係は、次の通りである。
負荷による逆転トルク（負荷側逆回転作用力）＜ブレーキプレートの制動力＜負荷による逆転トルク＋モータトルク＜リミットトルク＜モータトルク Further, when the back portion 4 is lowered, for example, if an object is caught between the back portion 4 and the frame 2, the moving cylinder 36 is prevented from moving backward (locked state). Or failure of linear actuators and bed components.
However, in the linear actuator 10 according to the present embodiment, even in such a case, the torque limiter 60 automatically operates by acting in the same manner as when the actuator is lifted. can do.
The relationship between the operating torque (limit torque) of the torque limiter 60 and each torque is as follows.
Reverse torque due to load (load-side reverse rotation force) <braking force of brake plate <reverse torque due to load + motor torque <limit torque <motor torque

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.

1) 万一、移動筒のロックが発生したとしても、このロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、例えば、モータやリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。 1) Even if the moving cylinder is locked, the torque limiter can prevent a large driving force from being generated by the motor torque when this lock is generated. For example, the configuration of the motor, linear actuator and bed It is possible to prevent component failures.

2) リニアアクチュエータの構成部品の強度をトルクリミッタの作動トルク（リミットトルク）に対応させることにより、リニアアクチュエータを小型化することができる。 2) The linear actuator can be miniaturized by making the strength of the components of the linear actuator correspond to the operating torque (limit torque) of the torque limiter.

3) 過電流検知装置を省略することにより、リニアアクチュエータおよびベッドのコストを低減することができる。 3) By omitting the overcurrent detection device, the cost of the linear actuator and the bed can be reduced.

4) ベッドの背部をリニアアクチュエータの移動筒の前進によって上昇させる際のロック発生時においても、モータトルクによる大きな推進力の発生を防止することができるので、リニアアクチュエータのベッドへの使用の安全性を高めることができる。 4) Even when a lock occurs when the back of the bed is raised by moving the moving cylinder of the linear actuator, it is possible to prevent the generation of a large propulsive force due to the motor torque. Can be increased.

5) ウオーム歯車減速装置のウオームホイールにシャフトに対してラジアル方向にトルクリミッタを設置することにより、ウオームホイールの厚さがシャフト方向に増加するのを回避することができるので、リニアアクチュエータが大型化するのを防止することができる。 5) By installing a torque limiter on the worm wheel of the worm gear reducer in the radial direction with respect to the shaft, it is possible to avoid an increase in the thickness of the worm wheel in the shaft direction, so the linear actuator becomes larger. Can be prevented.

6) ウオームホイールをインナレースとアウタレースとによって構成し、インナレースの外周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、保持穴にスプリングおよびボールを奥側から順にそれぞれ収容し、アウタレースの内周に金属製のクラッチリングを嵌入し、クラッチリングの内周面にボールが転動自在に嵌入するクラッチ穴を没設して、トルクリミッタを構成することにより、トルクリミッタの作動時にボールがクラッチ穴を叩く音を発生させることができるので、リニアアクチュエータのロックが発生している事態を警報することができる。 6) The worm wheel is composed of an inner race and an outer race, a holding hole is formed on the outer periphery of the inner race so as to extend in the normal direction, and a spring and a ball are accommodated in the holding hole in order from the back side. A metal clutch ring is inserted into the inner circumference of the clutch ring, and a clutch hole into which the ball is rotatably fitted is embedded in the inner circumferential surface of the clutch ring to constitute a torque limiter. Can generate a sound of hitting the clutch hole, so that it is possible to warn that the linear actuator is locked.

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。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、ベッド１はリニアアクチュエータ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（所謂押し勝手に）構成するに限らず、リニアアクチュエータ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（所謂引き勝手に）構成してもよい。
所謂引き勝手に構成した場合であっても、移動筒のロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、モータやリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。つまり、リニアアクチュエータをベッドへ引き勝手構造に取り付けることが可能となる。
このようにリニアアクチュエータをベッドへ引き勝手構造で取付可能とすることにより、ベッドの設計の自由度を高めることができる。 For example, the bed 1 is not limited to the configuration in which the bed 4 is raised by the extension of the moving cylinder 36 of the linear actuator 10 (so-called pushability), but the bed 4 is raised by the shortening of the moving cylinder 36 of the linear actuator 10. It may be configured (so-called for convenience).
Even in the case of so-called pulling, the torque limiter can prevent a large driving force from being generated due to the motor torque when the movable cylinder is locked, so failure of the motor, linear actuator and bed components Can be prevented in advance. That is, it becomes possible to attach the linear actuator to the bed in a hand-held structure.
In this way, the linear actuator can be attached to the bed with a pulling structure so that the degree of freedom in designing the bed can be increased.

トルクリミッタはインナレースの外周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、アウタレースの内周に金属製のクラッチリングを嵌入して構成するに限らず、アウタレースの内周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、インナレースの外周に金属製のクラッチリングを嵌合してト構成してもよい。 The torque limiter is not limited to a structure in which a holding hole is formed on the outer periphery of the inner race so as to extend in the normal direction, and a metal clutch ring is fitted on the inner periphery of the outer race. May be formed so as to extend in the normal direction, and a metal clutch ring may be fitted to the outer periphery of the inner race.

前記実施の形態においては、リニアアクチュエータが医療・介護用ベッドに使用される場合について説明したが、本発明に係るアクチュエータはこれに限らず、他の医療用機器や自動車電装品等の用途にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the linear actuator is used for a medical / nursing bed has been described. However, the actuator according to the present invention is not limited to this, and may be used for other medical devices, automotive electrical components, and the like. Can be applied.

本発明の一実施の形態であるリニアアクチュ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。It is a front view which shows the principal part of the bed for medical care which used the linear actuator which is one embodiment of this invention, (a) has shown the lying state, (b) has shown the standing state. 本発明の一実施の形態であるリニアアクチュエータを示す平面図である。It is a top view which shows the linear actuator which is one embodiment of this invention. 正面図である。It is a front view. 機構部を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows a mechanism part. 支持部を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows a support part. （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。(A) is sectional drawing which follows the aa line of FIG. 3, (b) is sectional drawing which follows the bb line of FIG. 図４（ａ）のVI−VI線に沿う側面断面図である。It is side surface sectional drawing which follows the VI-VI line of Fig.4 (a). 図４（ａ）のＶII−ＶII線に沿う一部省略側面断面図である。FIG. 5 is a partially omitted side sectional view taken along line VII-VII in FIG. トルクリミッタの作動時を示しており、（ａ）はトルクリミッタ部の正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。FIG. 3 shows a time when the torque limiter is in operation, (a) is a front sectional view of the torque limiter portion, and (b) is a side sectional view.

Explanation of symbols

１…医療・介護用ベッド（負荷）、２…フレーム、３…枢軸、４…寝床、５…リンク、６…枢軸、１０…リニアアクチュエータ、１１…ハウジング、１２…第一シェル、１３…第二シェル、１４…締結具、１５…嵌合部、１６…バンド、１７…連結具、１８…支持部、１９…機構部、２０…補強筒、２１…支持筒、２２…回り止め部、２３…鍔部、２４…プラグ、２５、２６…シールリング、２７…締結キャップ、３０…シャフト、３１…雄ねじ部、３２…雌ねじ部、３３…ナット（雌ねじ部材）、３４…回り止め部、３５ａ…連結用雄ねじ部、３５ｂ…連結用雌ねじ部、３６…移動筒、３７…長孔、３８…連結具、３９…鍔部、４０…長孔、４１…シールリング、４２…工具挿入穴、４３…シールリング嵌入溝、４４…シールリング、４５…支持筒用シールリング部、４６…モータ装着部、４７…モータ、４８…ハウジング、４９…ブラシホルダ、５０…ターミナル、５１…ホルダ、５２…ターミナルプレート、５３…雌カプラ部、５４…ダイレクトカプラ、５５…回転軸、５６…第一軸受、５７…第二軸受、５８…ウオーム、５９…ウオームホイール、５９ａ…インナレース、５９ｂ…アウタレース、６０…トルクリミッタ、６０ａ…雌スプライン、６０ｂ…雄スプライン、６０ｃ…保持穴、６０ｄ…スプリング、６０ｅ…ボール、６０ｆ…固定ピン、６０ｇ…クラッチリング、６０ｈ…クラッチ穴、６１…軸受設置部、６２…深溝玉軸受、６３…ワンウエイクラッチ設置部、６４…ワンウエイクラッチ、６５…クラッチケース、６６…ローラ、６７…ブレーキプレート設置部、６８Ａ…ベースプレート、６８Ｂ…ブレーキプレート、６８Ｃ…ブレーキワッシャ、６９…ポテンショセンサ設置部、７０…ポテンショセンサ、７１…センサ軸、７２…ドリブンギヤ、７３…リダクションギヤ軸、７４…大径リダクションギヤ、７５…小径リダクションギヤ、７６…ピニオン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bed for medical care (load), 2 ... Frame, 3 ... Pivot, 4 ... Bed, 5 ... Link, 6 ... Pivot, 10 ... Linear actuator, 11 ... Housing, 12 ... First shell, 13 ... Second Shell, 14 ... Fastener, 15 ... Fitting part, 16 ... Band, 17 ... Connector, 18 ... Supporting part, 19 ... Mechanism part, 20 ... Reinforcing cylinder, 21 ... Supporting cylinder, 22 ... Non-rotating part, 23 ...鍔 part, 24 ... plug, 25, 26 ... seal ring, 27 ... fastening cap, 30 ... shaft, 31 ... male screw part, 32 ... female screw part, 33 ... nut (female screw member), 34 ... non-rotating part, 35a ... coupling Male screw part, 35b ... female screw part for connection, 36 ... moving cylinder, 37 ... long hole, 38 ... coupling tool, 39 ... collar part, 40 ... long hole, 41 ... seal ring, 42 ... tool insertion hole, 43 ... seal Ring insertion groove, 44 ... seal ring, 45 Seal ring part for supporting cylinder, 46 ... Motor mounting part, 47 ... Motor, 48 ... Housing, 49 ... Brush holder, 50 ... Terminal, 51 ... Holder, 52 ... Terminal plate, 53 ... Female coupler part, 54 ... Direct coupler, 55 ... Rotating shaft, 56 ... First bearing, 57 ... Second bearing, 58 ... Worm, 59 ... Worm wheel, 59a ... Inner race, 59b ... Outer race, 60 ... Torque limiter, 60a ... Female spline, 60b ... Male spline, 60c ... Holding hole, 60d ... Spring, 60e ... Ball, 60f ... Fixed pin, 60g ... Clutch ring, 60h ... Clutch hole, 61 ... Bearing installation part, 62 ... Deep groove ball bearing, 63 ... One-way clutch installation part, 64 ... One-way Clutch, 65 ... clutch case, 66 ... roller, 67 ... brake plate installation part 68A ... Base plate, 68B ... Brake plate, 68C ... Brake washer, 69 ... Potentiometer installation, 70 ... Potentiometer sensor, 71 ... Sensor shaft, 72 ... Driven gear, 73 ... Reduction gear shaft, 74 ... Large diameter reduction gear, 75 ... Small diameter reduction gear, 76 ... pinion.

Claims

A shaft having a male threaded portion, a worm and a worm wheel for transmitting and reducing the rotation of the motor to the shaft, a female threaded member that engages with the male threaded part and advances and retreats by forward and reverse rotation of the shaft, and a female threaded member A linear actuator that is fixed and has a movable cylinder that moves forward and backward with respect to the housing,
A linear actuator, wherein a torque limiter is installed in the worm wheel in a radial direction with respect to the shaft.

The worm wheel is constituted by an inner race and an outer race, a holding hole is formed in the inner race or the outer race so as to extend in a normal direction, and a spring and a ball are accommodated in the holding hole in order from the back side. The torque limiter is configured by inserting a metal clutch ring into the outer race or the inner race, and immersing a clutch hole into which the ball is rotatably inserted in the clutch ring. The linear actuator according to claim 1.