JPH07336935A - リニア・アクチュエータ - Google Patents

リニア・アクチュエータ

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JPH07336935A
JPH07336935A JP7133475A JP13347595A JPH07336935A JP H07336935 A JPH07336935 A JP H07336935A JP 7133475 A JP7133475 A JP 7133475A JP 13347595 A JP13347595 A JP 13347595A JP H07336935 A JPH07336935 A JP H07336935A
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Abstract

(57)【要約】 リニア・アクチュエータ 【目的】リニア・アクチュエータにおける動力トランス
ミッションとスピンドルとの係合から容易に解除可能と
し、出力ロッドを迅速に移動できるようにする。 【構成】本発明のリニア・アクチュエータは、いずれの
方向にも回転可能なねじ切スピンドル（４）と、出力ロ
ッド（１１）を駆動するねじ切ブッシュ（９）と、動力
トランスミッション（１３）を介して前記スピンドルを
駆動する可逆モータ（１２）と、を具備している。ネジ
切りブッシュ（９）は自縛型ではなく、動力トランスミ
ッション（１３）とスピンドル（４）とは解除可能な連
結装置を介して連結されている。連結装置は２個の連結
部（１、２）を有し、両連結部はコイルスプリング
（６）により包囲され、さらにこのスプリングは２個の
キャップ（７、１０）に包囲されている。両キャップは
レバー（８）の作動により相対回転し、スプリングを開
き、両連結部の相対回転を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリニア・アクチュエータ
に関するものであり、より具体的には、いずれの方向に
も回転可能なネジ切りスピンドルと、出力ロッドを駆動
すべくこのスピンドルに対して自縛的でない(not self-
locking)ように設けられたネジ切りブッシュと、動力ト
ランスミッションを介してネジ切りスピンドルを駆動す
る可逆モータと、を備え、前記動力トランスミッション
は前記ネジ切りスピンドルとの係合を解除することがで
きる構成されたリニア・アクチュエータに関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】このようなタイプのリニア・アクチュエー
タは、直線的な運動又は動力駆動を必要とするさまざま
な作業に対して用いられる。特に、このタイプのリニア
・アクチュエータは、水力学的又は気体力学的装置が全
く適さず、電気的な駆動力の方が好ましい場合に使用さ
れることが多い。リニア・アクチュエータを設置する対
象の例としては、電気的に作動するドア及び病院のベッ
ドなどが挙げられるが、その場合、リニア・アクチュエ
ータは、一方向の極性あるいは反対方向の極性をもつ電
力を供給することにより、出力ロッドにある位置から別
の位置への所期の動きを実行させるように設置され、場
合によっては、リミット・ストッパを設けて出力ロッド
の動きを規制することもある。
【０００３】実際の使用にあたっては、一つの極限位置
から他の極限位置へ迅速に到達したいという場合や、あ
る特定の位置から一つの極限位置へ到達したい場合や、
或いは一般的にリニア・アクチュエータの機構に高速さ
れずに移動ユニットの調節をしたい場合などの状況が生
じる。ドアは、過剰温度により安全装置が解除されたと
きの防火戸のように、迅速く閉まることが要求されるこ
とがある。また、通常は閉じられているドアを、停電の
ときであっても非常口として使用しなければならないこ
ともある。病院のベッドの場合、ベッドの頭部が起こさ
れた状態になっていても、迅速に全面水平な状態にする
ことが望まれる場合もある。しかも、動力源として電池
を使用する場合、動力トランスミッションの減速比が大
きいので、動きは比較的遅くなる。同じことが、出力ロ
ッドによって大きな引張力や押圧力を発生するリニア・
アクチュエータの場合にも当てはまる。
【０００４】一般的に、このような要請に応じる従来の
解決策では、出力ロッドの動きを阻止する力が作用しな
いように、解除可能なトグルリンク機構(toggle link m
echanism) や引き抜き可能な止めピンを用いている。こ
のような従来の解決策は、解除された部分を解除される
前の位置に再び戻した上で、例えば引き抜いた止めピン
を挿入することなどして、解除機構をリセットするまで
は、リニア・アクチュエータを通常の機能に戻すことが
できないという重大な欠点がある。さらに、上記のタイ
プの機構は、リニア・アクチュエータと相互作用するこ
となしに、移動ユニットをの一つの位置から別の位置へ
移動させることができないという欠点もある。
【発明の開示】
【０００５】本発明の目的は、上記の問題に対する解決
策を与え、従来技術による解決策を用いるときに生ずる
欠点を解消することにある。これは、本発明に基づくリ
ニア・アクチュエータにより可能であって、このリニア
・アクチュエータは、スピンドルに対して自縛的でない
ネジ切りブッシュを備えること、並びに動力トランスミ
ッションがスピンドルとの係合から解除できることを特
徴とする。
【０００６】本発明の一つの実施例においては、後端作
用型係合解除装置を利用しており、これをスピンドルと
スピンドル駆動シャフトとの間に挿入するのが望まし
い。
【０００７】連結装置は２つの独立した軸心方向に連続
して配置される円筒状連結部を有し、これらはそれぞれ
スピンドルとスピンドル駆動シャフトに固定され、円筒
状連結部はコイルスプリングで包囲される。
【０００８】コイルスプリングの半径方向に突出した２
つの作動ピンは、コイルスプリングを包囲する互いに回
転可能な２つの円筒状キャップと係合し、これらキャッ
プはコイルスプリングの回転にしたがい回転する。
【０００９】コイルスプリングは負荷をかけない状態に
おいて、それ自体の初期負荷と、一つの方向への回転力
により、２つの連結部を包んで固定する。これにより、
一方の連結部材から他方の連結部への動力伝達を可能と
なり、モータがスピンドルを駆動できるようになる。
【００１０】係合の解除は、捩じり力（すなわち、軸心
方向に対して横切り方向で且つ逆方向の力）を２つの突
出する作動ピンの一方又は双方に与えてコイルスプリン
グを機械的に広げることで実現する。２つの作動ピン
は、キャップにより個々に制御され、両キャップは互い
に係合しており、コイルスプリングを包囲する。両キャ
ップは、手動操作のレバーで押圧し、案内部材を相互に
協働させることにより、シャフト周りに相対回転し、こ
れによりコイルスプリングの作動ピンは、軸心方向に対
して横切り方向で且つ相対的に逆方向に変位する。この
ため、コイルスプリングの内径が大きくなって、円筒状
連結部の周りを掴む力が無くなるか、或いは、ネジ切り
スピンドルからの圧力が大きい場合には、少なくとも摩
擦が小さくなることにより、スピンドルは回転可能とな
って、ネジ切りブッシュ及びそれに固定された出力ロッ
ドは所望の位置をとることができる。
【００１１】前記レバーを緩めると、コイルスプリング
が締めつけられ、モータの動力が伝達される。両作動ピ
ンが相対的に逆方向へ回転するとコイルスプリングは広
げられ、連結部とコイルスプリングとの間の摩擦は大幅
に減少する。これは、出力ロッドを、これが機械的に規
定された外部極限位置に達するまで手動で引き抜き可能
であることを意味している。
【００１２】以下、本発明の実施例について、添付図面
に基づき説明する。
【００１３】
【実施例の説明】図１は、２つの円筒状連結部１、２を
示している。円筒状連結部１は、駆動シャフト３に直接
連結されており、連結部２は、スピンドル４に固定され
ている。連結部１と２との間及び連結部１の背面には、
ボールベアリング５が挿入されており、これによって、
連結部１、２、及び後方壁３ａの間の摩擦を減少させ、
Ｂ方向に加わる圧力を吸収することができる。Ｂ方向の
力は、アクチュエータの通常の負荷から生ずるものであ
り、ネジ切りブッシュ９及び、スピンドルのネジ４ａと
係合するボール９ａを介して伝達される。
【００１４】連結部１及び２は、コイルスプリング６で
包囲されており、コイルスプリング６の各端は上向きに
突出した作動ピン６ａ及び６ｂを有している。作動ピン
６ａは、カップ型（円筒状）キャップ７の案内溝７ｂに
より案内され、このカップ型キャップ７は、より大きな
カップ型（円筒状）キャップ１０に挿入される。カップ
型キャップ１０には凹部１０ｂが形成されており、これ
がコイルスプリング６の作動ピン６ｂを収容する。
【００１５】カップ型キャップ７は相互に対向する２個
の案内溝７ａ（案内軌道の一例）を備えており、各案内
溝７ａは、初期状態（作動係合状態）において、両キャ
ップ７、１０の縁部（端部）同士が嵌合する場合には、
キャップ７の縁面（端面）から延びることになる。一方
の案内溝７ａは図１に表れており、他方の案内溝は図２
に表れている。カップ型キャップ１０の前縁部には、対
応するピン１０ａ（又は突起）が設けられており、これ
がカップ型キャップ７の案内溝７ａと係合する。案内溝
７ａの初めの部分は軸心方向に延びているが、縁面から
離れるにしたがって、半径方向の一方の向きに曲がって
いる。
【００１６】連結装置の解除は、駆動レバー８をシフト
することにより行う。このレバー８はＡ方向に力を加え
ると、シャフト８ａの回りに枢動する。駆動レバー８
は、部分８ｂにおいてカップ型キャップ７を押し、Ｂ方
向に動かす。この押圧により、２つのカップ型キャップ
７及び１０は、長手軸心周りに相対的に回転し、案内溝
７ｂにより案内されるコイルスプリング６の作動ピン６
ａは、コイルスプリングのもう一方の作動ピン６ｂに対
してＣ方向に回転する。これにより、コイルスプリング
が開く。そうすると、連結部２は、上述のＢ方向の力に
よって、コイルスプリング６の中で自由に回転できるよ
うになる。
【００１７】図３は、本発明をアクチュエータに装備し
た様子を示しており、ここではスピンドル４が出力軸１
３を有する可逆モータ１２により２つの傘ギヤホイール
を介して駆動され、その結果、スピンドル４に螺合する
ネジ切りブッシュ９及びそれに連結される出力ロッド１
１が移動する。図４は、また別のアクチュエータに本発
明を装備した様子を示しており、ここではスピンドル４
がウォームギヤを介して駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアクチュエータに用いられる係合解除
装置を示す部分断面側面図である。
【図２】本発明に基づくコイルスプリング駆動機構の分
解斜視図である。
【図３】本発明を適用したアクチュエータの長手方向断
面図である。
【図４】本発明を適用したウォーム駆動型アクチュエー
タの長手方向断面図である。
【符号の説明】
１ 円筒状連結部 ２ 円筒状連結部 ３ 駆動シャフト ４ ネジ切りスピンドル ６ コイルスプリング 6a 作動ピン 6b 作動ピン ７ カップ型キャップ 7a 案内溝 ８ 駆動レバー ９ ネジ切りブッシュ 10 キャップ 10a ピン（突起） 10b 凹部 11 出力ロッド 12 可逆モータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 いずれの方向にも回転可能なネジ切りス
    ピンドル（４）と、出力ロッド（１１）を駆動するネジ
    切りブッシュ（９）と、動力トランスミッションを介し
    て前記スピンドルを駆動する可逆モータ（１２）と、を
    具備し、前記動力トランスミッションは前記スピンドル
    との係合から解除可能に構成されたリニア・アクチュエ
    ータであって、 前記スピンドル（４）とスピンドル駆動シャフト（３）
    との間の係合解除装置を設け、この係合解除装置は２つ
    の互いに独立で且つ連続的に軸心方向に配置された円筒
    状連結部（１、２）を有しており、これら連結部はそれ
    ぞれ前記スピンドル（４）及び前記スピンドル駆動シャ
    フト（３）に固定されており、前記円筒状連結部はコイ
    ルスプリング（６）に包囲されており、このコイルスプ
    リングの２つの半径方向に向く作動ピン（６ａ、６ｂ）
    を有しており、各作動ピンは包囲する互いに回転可能な
    ２個の円筒状キャップ（７、１０）と係合し、これらキ
    ャップは、通常の作動状態において、前記コイルスプリ
    ングの回転にしたがい回転し、両キャップの係合解除は
    前記キャップ（７、１０）を相対回転させ、前記両作動
    ピンを相互に捩じり力を作用させて、前記コイルスプリ
    ングを機械的に開くによって行われることを特徴とする
    リニア・アクチュエータ。
  2. 【請求項２】 一方の円筒状キャップ（１０）が軌道
    （７ａ）と協働するピン（１０ａ）を具備し、他方の円
    筒状キャップ（７）において、前記溝（７ａ）がその端
    部で曲がっており、これによって前記両円筒状キャップ
    が押圧時に相対回転することを特徴とする、請求項１に
    記載のリニア・アクチュエータ。
  3. 【請求項３】 前記押圧は、ほぼＹ字型の駆動レバー
    （８）によって一方のキャップ（７）、好ましくはその
    端部に加えられることを特徴とする、請求項１又は２に
    記載のリニア・アクチュエータ。
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