JP4163619B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の導入部に記載したようなリニア・アクチュエータに関する。

迅速解除機能を有するアクチュエータは、下記の特許文献１により公知である。本発明は、これを発展させたものである。
ヨーロッパ特許第０ ６８５ ６６２号（ＬｉｎａｋＡ／Ｓ）

上記特許文献１における迅速解除機能を用いた公知例は２つの円筒部材から構成されており、Ｙ字型揺動アームを備えた一方の円筒部材は、他方の円筒部材の中へ押し込み可能であり、押し込まれると２つの円筒部材は案内路によって相対回転する。その結果、連結ばねが解放されて、円筒部材中のレールに係合しつつ外側に湾曲したばねの端部が、互いに離間する方向に回転して連結ばねを伸張させることにより、円筒連結部材を囲むばねの把持力が解除される。

本発明は、連結部材を操作する別の解決策を提供する。

本発明は、２つの円筒部材が外歯を備えていること、および解除部材が円筒部材に噛合する対応歯部を有して、それら円筒部材を相対回転させることを特徴とする。これにより、連結ばねを用いた場合と同様に解除時間の短い迅速解除装置を構築することができる。これに比べて、上記特許文献１に記載の迅速解除装置は、一方の円筒部材がばねよりも長いため、解除時間が長い。本発明によれば、両方の円筒部材がばねの長さを超えない上に、さらに短くすることもできる。さらに有利なことに、両方の円筒部材は同一物であってもよい。円筒部材は互いに当接し、相互に案内し合うようにするのが好ましい。

歯部は、円筒部材の曲面上もしくはその端面上に形成されている。前者の形成位置の方が、明らかにより単純な構造であるので好ましい。形成位置に関係なく、歯部の形成範囲は必要とされる動作に応じて制限されることは理解できよう。とはいえ、最も単純な構造においては、歯部は全周に形成されている。しかし、曲面上において解除部材の幅により歯部の幅が制限されることは、曲面上の残部を案内面もしくは制動面などの他の目的に用いることができるため、好都合である。

解除部材は、各円筒部材を動かす２つの独立部材として設計されてもよい。しかしこのようにすると、構造は複雑になってしまう。

Ｙ字型解除部材は、各円筒部材の歯部に噛合可能な歯部が形成された第１脚および第２脚を有していることにより、構造を単純化するとともに円筒部材の曲面上および端面上の歯部両方に用いることができる。互いに向き合う端面上の歯部に用いる場合、解除部材は２つの円筒部材の間に配置され、そうでない場合は、解除部材は２つの円筒部材に対してそれらの長手方向に跨って乗るように配置される。解除部材がその軸方向に移動すると、２つの円筒部材は互いに逆向きに回転する。

Ｙ字型解除部材は、退避位置から横切り方向に動くと、円筒部材に噛合するように構成されてもよい。脚が、股部から下方向へ続く平坦部および脚の先端部に配置された歯部を備えている場合、解除部材は円筒部材の周りに配置されて、引っ張られるとその歯部が円筒部材と噛合する。

迅速解除装置の意図しない解除を避けるため、解除部材は歯部が円筒部材との噛合から外れた状態となる非作動位置にばねにより付勢されている。

このことは同時に、ケーブルによる解除操作が可能であることを示す。ケーブルを引っ張ることにより、連結部材は完全に解放される、すなわち連結は完全に遮断される。その代わりに、連結部材の解放状態を制御して部分的に解放することで、作動要素の動きを制御してもよい。ケーブルは解除部材に直接もしくは間接的に取り付けられる。アクチュエータを使用する際、ケーブルが解除部材の延長線上にある場合、ケーブルを解除部材に直接取り付けることが適切である。一方、ケーブルの方向が解除部材に垂直である場合、駆動すると回転運動もしくは軸運動を垂直方向に変換するメカニズムにより連結される。たとえば、軸およびナットもしくは楔形円板によるメカニズムがある。

本発明に係るリニア・アクチュエータについて、以下において添付図面を参照しながらより詳細に説明する。

図面に示されているように、アクチュエータの主要部は、可逆電気モータ２を備えたハウジング１により構成される。可逆電気モータは、ウォーム歯車３を介して軸４を駆動する。軸４は、外管７に取り囲まれた作動ロッド６が取り付けられた軸ナット５を有する。このアクチュエータは、国際公開第ＷＯ０２／２９２８４号（ＬｉｎａｋＡ／Ｓ）で説明されているものと同じタイプである。

アクチュエータは、２つの連結部材８，９からなる迅速解除機能を有する。一方の部材８は、軸に常時装着されていて、他方の部材９は、ウォーム歯車のウォーム車輪１０に常時装着されている。より正確に言えば、アクチュエータの前端に面しているウォーム車輪の側部は、円筒部を備えており、その円筒部に段部付きのブッシングが固定される。軸上の連結部材８は、この段部に取り付けられた椀部を備えている。連結ばね１１は、２つの部材８，９の周囲に装着されており、ウォーム車輪の側部から連結部材８のカラーにわたって配置されている。通常状態において、ばね１１は、ウォーム歯車を通じて軸がモータに連結されるように、２つの連結部８，９を接続する。

連結ばね１１の周りには、外歯を備えた２つの円筒部材１２，１３が配置されている。連結ばね１１の両端は、外側に放射状に曲げられて各円筒部材に挿入されている。

Ｙ字型解除部材１４は、両脚をそれぞれ２つの円筒部材１２，１３上に乗せている。一方の脚は一方の部材に向かい合っているとともに、他方の脚１５は他方の部材１３を覆うように配置されている。脚の基端部は滑らかであるが、先端部は部材１２，１３の歯部に係合するための歯部が設けられている。

Ｙ字型解除部材１４の首部１６は、ハウジングに固定されたスリーブ１７内で制御される。首部には、スリーブの開口部の肩部と解除部材の背部で圧縮されたばね１８が配置されている。それにより、解除部材は、最下位置である非作動位置にばね付勢されており、脚の歯部は２つの円筒部材１２，１３と接しないように保たれている。操作ハンドル（図示略）に連結されたケーブル１９は、首部の先端に固定されている。

図２に示すように、ハンドルが引かれると、脚の下部の歯部２０が各円筒部材１２，１３と係合するまで解除部材が引き上げられて、互いに逆向きに回転する。そして、ばねの両端は、一端は時計回り方向、他端は反時計回り方向に引っ張られる。したがってばねが伸びて内径が増加し、２つの連結部材８，９が解放される。そうすれば、軸は解放されて自由に回転できる。伸張位置にある作動ロッドに負荷がかけられた場合、負荷が軸の自動ロック力を上回れば、作動ロッドは内部へ押し込まれる。

本実施例はリニア・アクチュエータに関するものであるが、特許請求の範囲からも明らかであるように、本発明は、たとえば国際出願公開第ＷＯ０１／１７４０１号（ＬｉｎａｋＡ／Ｓ）において説明されているタイプの回転式アクチュエータにも適用できる。

アクチュエータの長手方向断面図である。 アクチュエータの横断方向断面図である。 迅速解除用の解除部材の拡大図である。

Claims (9)

1. 作動要素（６）と可逆電気モータ（２）との間の伝動装置中に挿入される迅速解除装置を備え、前記迅速解除装置は、前記作動要素（６）を前記可逆電気モータ（２）から解放するとともに、前記作動要素（６）を前記可逆電気モータ（２）と前記迅速解除装置との間を延びる前記伝動装置の部分から解放するように構成されており、前記迅速解除装置は外側に湾曲した両端部を有する連結ばね（１１）に取り囲まれた２つの円筒型連結部材（８，９）を備えており、前記両端部は、通常状態において当該円筒型連結部材（８，９）の回転と協動するように配置された円筒部材（１２，１３）にそれぞれ連結されており、前記２つの円筒部材（１２，１３）は、解除部材（１４）と協動して前記連結ばね（１１）の両端を互いに離間する方向に相対回転するように構成されており、これにより前記連結ばね（１１）が前記円筒型連結部材（８，９）の少なくとも一方から解放されて、連結を完全もしくは部分的に解除するようになった構成のアクチュエータにおいて、
   前記２つの円筒部材（１２，１３）は外歯を有しており、前記解除部材（１４）はその外歯に噛合する対応歯部を有することにより前記円筒部材（１２，１３）を相互回転させるようになっており、
   前記解除部材（１４）は、前記円筒部材（１２，１３）の歯部と係合するための歯部（２０）をそれぞれ備えている第１脚および第２脚（１５）を具備していることを特徴とする、アクチュエータ。
2. 前記円筒部材（１２，１３）は、曲面上に歯部を有していることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記円筒部材（１２，１３）は、端面上に歯部を有していることを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記歯部は環状であることを特徴とする、請求項２または３に記載のアクチュエータ。
5. 前記歯部の幅は前記円筒部材（１２，１３）の長さの一部分に対応することを特徴とする、請求項２または４に記載のアクチュエータ。
6. 前記解除部材（１４）はＹ字型であって、前記第１脚および前記第２脚（１５）はそれぞれ前記円筒部材（１２，１３）に跨って乗ることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
7. 前記脚は股部から下がったある距離までの平坦部を有しており、前記歯部（２０）は前記脚（１５）の先端部に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
8. 前記解除部材（１４）は、前記歯部（２０）が前記円筒部材（１２，１３）との噛合から外れた状態となる非作動位置にばね（１８）に付勢されていることを特徴とする、請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 前記解除部材（１４）は、操作ハンドルを備えたケーブル（１９）に直接または間接的に連結されていることを特徴とする、請求項８に記載のアクチュエータ。

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