TWI357325B - - Google Patents

Description

1357325 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於內建有荷重感測器的致動器。 【先前技術】 將螺紋軸的其中一端側可轉動地支承於基體，並將母 螺紋構件旋鎖於螺紋軸，而構成固定於母螺紋構件的作動 棒體可在螺紋軸的軸方向上進退的致動器，是廣泛地應用 於床之類的床升降機構等。 另外，近年來’譬如專利文獻1所揭示，在床的所有 床脚設置荷重感測器而可偵測床面荷重，藉此，可偵測患 者的體重、或患者的動作，而應用於生活照顧或醫療看護 等。舉例來說’可藉由荷重測量來偵測老人等的床使用者 從床部翻落的情形並加以通報，來達成防止事故等的發 生。 然而’就用來偵測床面荷重的手段而言，有用來偵測 因荷重而導致大氣環境壓力變化等手段，是具有各式各樣 的手段。 [專利文獻1]日本特開平1 1 — 342 1 60號公報 【發明內容】 [發明欲解決之課題] , 如專利文獻1所揭示，在使荷重感測器與床構成獨立 個體，並設置於外部的技術中，具有以下的課題。 -5- 1357325 1.由於荷重感測器及從其所延伸出的電纜線是露出 於病房的地面，因此很難在使用環境中，確保防水、防塵 性、耐衝撃性、耐振動性等的耐環境性能。 2-在移動床的場合中，由於必須逐一將荷重感測器 卸下，因此極爲麻煩。 有鑑於此，本發明的目的在於：解決上述的課題。 [解決課題之手段] 爲了達成上述的目的：本發明所揭示之內建有荷重感 測器的致動器，是將螺紋軸的其中一端側可轉動地支承於 基體，並將母螺紋構件旋鎖於螺紋軸，而使固定於母螺紋 構件的作動棒體構成可在螺紋軸的軸方向上進退的致動 器，其中在基體設有：止推軸承，該止推軸承與螺紋軸同 軸；及作動筒體，該作動筒體可透過止推軸承而將螺紋軸 的其中一端側支承於軸方向；並在該作動筒體與基體側的 支承構件之間，設有偵測筒體，且在偵測筒體的外面安裝 有應變計（strain gage)。 此外，本發明中針對上述的構成，揭示一種：在基體 內設置用來偵測應變計之訊號的偵測手段，並藉由電線將 偵測訊號輸出至基體外。 此外，本發明中針對上述的構成，揭示一種：將用來 偵測應變計之訊號的偵測手段設置於基體内，並在偵測手 段中構成無線通訊手段，而藉由無線通訊將偵測訊號輸出 至基體外。 -6 - 1357325 此外，本發明中針對上述的構成，揭示一種：支承構 件構成可對基體裝卸的技術。 不僅如此，本發明中針對上述的構成，揭示一種：在 螺紋軸的其中一端側形成細徑部，並在該細徑部配置止推 軸承，而用來傳遞軸方向之荷重的構造。 [發明的效果] 在本發明的致動器中，來自於作動棒體並透過母螺紋 構件而傳遞至螺紋軸的荷重，是透過止推軸承而傳遞至作 動筒體，接著將配置於作動筒體與支承構件間的偵測筒體 壓縮於軸方向。 被壓縮於軸方向的偵測筒體，由於其中間部產生彈性 變形而膨脹成鼓狀，而使固定於外面的應變計對應於該彈 性變形而產生變形，故可測量對應於該應變計的變形量且 透過作動棒體所作用的荷重。 特別是由於安裝有應變計的偵測筒體、及將荷重傳遞 至上述構件的止推軸承與作動筒體，是對螺紋軸構成同 軸，故可緻密地收納於基體内。 因此本發明之內建有荷重感測器的致動器，除了將荷 重感測器內建於基體内之外，包含外形是形成與傳統致動 器相同的構造，而使用於床的升降機構等，在該場合中， 可與床形成一體的構造而用來測量床面荷重。 內建於致動器之應變計的偵測訊號’可透過增幅器之 類的偵測手段而由電線導出至致動器的外部、或由無線通 1357325 訊導出至致動器的外部而連接至荷重測量手段。在前者的 場合中，電線可從與馬達配線相同的導出部導出，不必設 置特別的導出部。 如此一來，在採用本發明而構成床的場合中，由於荷 重感測器及其電纜線並未露出於病房的地面，故可輕易地 確保防水、防塵性、耐衝撃性、耐振動性等的耐環境性 能。 此外，即使在移動床的場合中，也不再需要逐一卸下 荷重感測器的繁瑣作業。 此外，在本發明之內建有荷重感測器的致動器中，由 於荷重感測器與致動器構成一體，因此荷重感測器的系統 性調整，可在內建有荷重感測器的致動器的製造時執行， 而不需要於設置床等之際校正，故可減少床等的組裝步 驟，如此一來可達到成本的降低。 此外’在本發明之內建有荷重感測器的致動器中，只 要是構成支承構件可對基體裝卸的話，可藉由更換具有 「適合所使用之荷重範圍的偵測筒體及應變計」的支承構 件，而輕易地構成不同荷重範圍之多種類的致動器，此 外，可使用構成突出有支承用肋以取代偵測筒體的支承構 件’藉由將其安裝於基體’而輕易地構成：相同外形，且 未內建荷重感測器的致動器。 【實施方式】 接下來’參考圖面說明本發明的實施形態。 ' 8 - 1357325 第1圖〜第4圖，是顯示本發明中內建有荷重感測器 的致動器之實施形態的縱剖面說明圖。 圖號1爲螺紋軸，該螺紋軸1的其中一端側是可轉動 地支承於基體2，且在螺紋軸1旋鎖著母螺紋構件3，在 該母螺紋構件3固定有作動棒體4，而構成作動棒體4可 在螺紋軸1的軸方向上進退。雖然基體2在圖面中標示有 剖面線，但標示著該剖面線的部分並不一定是圖面中所示 的無空間（隙）部分，也可以是適當地構成空間（隙）部分的 構件。此外，雖然在圖面中未顯示（省略），但可在基體 2與螺紋軸1間，於適當的位置設置：僅限制徑向方向且 能轉動的徑向軸承。 接著，圖號5是表示設於螺紋軸1其中一端側的細徑 部’在該細徑部5配置有止推軸承6，而形成使螺紋軸1 的荷重，從細徑部5上側的階段部傳遞至止推軸承6的上 側構件的構造。接著在止推軸承6之下側構件的下側設有 作動筒體7。上述的止推軸承6與作動筒體7是在螺紋軸 1的外側配置成同軸。 圖號8爲支承構件，該支承構件8如第1、2圖所 示’構成可安裝於基體2的後側。安裝機構可採用：利用 螺絲等鎖緊構件而結合的構造、或利用旋鎖而結合的構造 等。 接著，在支承構件8突設有偵測筒體9，在第1圖所 示的安裝時，偵測筒體9是在螺紋軸1的外側配置成同 軸，其前端面是形成抵接於作動筒體7下面的狀態。 -9- 1357325 接著，在偵測筒體9的外面安裝有應變計1 0。圖號 11爲電路板，在該電路板11連接著來自於應變計10的 訊號電線1 2，使用來對應變計1 〇之偵測訊號進行增幅等 的偵測手段構成其中一種功能，來自於該電路板11的輸 出電線1 3 ’是從具有纜線蓋1 4的導出部，導出至基體1 的外部並連接於控制器1 5，該控制器1 5是構成將荷重測 量手段作爲其中一種功能。該控制器15及電路板11，除 φ 了有關應變計1 〇之上述荷重的偵測功能之外，也可以具 . 有圖面中省略之馬達的驅動控制或轉動量偵測等功能。而 電路板1 1，也可以藉由使上述控制器1 5具有電路板1 1 的功能而將其省略。 如此一來’在本發明中’由於安裝有應變計10的偵 測筒體9、和將荷重傳遞至偵測筒體9的作動筒體7及止 推軸承6是對螺紋軸1構成同軸，因此可緻密地收納於基 體2内。 φ 因此’本發明之內建有荷重感測器的致動器，除了在 基體2內部內建有荷重感測器之外，包含外形，可形成與 傳統致動器相同的構造，因此在與傳統致動器相同的形態 下，可用於床之類的升降機構。 換言之，在該場合中，從作動棒體4透過母螺紋構件 3而傳遞至螺紋軸1的荷重，是透過止推軸承6而傳遞至 作動筒體7，而使配置於作動筒體7與支承構件8間的偵 測筒體9在螺紋軸1的軸方向上壓縮。 由於在軸方向上被壓縮的偵測筒體9,其中間部形成 -10- 1357325 彈性變形而膨脹成鼓狀，且應變計1 〇也對應於該彈性變 形而產生變形，因此對應於該應變計10的變形量’而透 過作動棒體4所作用的荷重，也就是指在該實施形態的場 合中來自於床之床面的荷重，可透過電路板11、輸出電 線1 3，而在致動器之外部的控制器1 5進行測量。 雖然在以上的實施形態中，由致動器所內建之應變計 1 〇所獲得的偵測訊號，是透過具有纜線蓋1 4的導出部， 而由輸出電線13導出至致動器的外部，但是該導出部， 倘若可以利用圖示省略的馬達或電路板1 1之供電線或訊 號線的導出部的話，則不必設置專用的導出部。 此外，也可以在電路板π等設置無線通訊手段，並 利用無線通訊將應變計1 0的偵測訊號發送至致動器的外 部，再藉由上述控制器1 5之類的荷重測量手段還執行測 量。 如同以上的說明，一旦採用本發明之內建有荷重感測 器的致動器來構成床時，由於用來測量床面荷重的荷重感 測器及其電纜線不會露出於病房的地面，因此可輕易地確 保防水 '防塵性、耐衝撃性、耐振動性等的耐環境性能。 此外’即使在移動床的場合中，由於不需逐一卸下荷 重感測器，因此不會麻煩。 此外’在以上的實施形態中，由於是構成支承構件8 可對基體2裝卸’故可藉由更換具有「適合所使用之荷重 範圍的偵測筒體9及應變計1 〇」的支承構件8，而輕易地 構成不同荷重範圍之多種類的致動器。 -11 - 1357325 不僅如此，如第3、4圖所示，可藉由將構成突出有 支承用肋1 6以取代偵測筒體的支承構件8 ’ ，安裝於基 體2而輕易地構成：相同外形，且未內建荷重感測器的致 動器。 [產業上的利用性] 本發明如同以上的說明，因此可藉由用於病院或高齡 者施設、或者一般家庭等之床的床面升降機構，而將用來 測量床上之使用者的體重或偵測使用者之身體移動等資訊 的手段與床構成一體，由於具有上述的優點，而具有廣泛 的可利用性。 此外，本發明之內建有荷重感測器的致動器，不僅可 用於床，也能作爲可測量荷重的致動器，而用於醫療機 器 '家具等。 此外，本發明之內建有荷重感測器的致動器，不僅可 作爲致動器使用，也能將其作動棒體作爲可進退的荷重測 量裝置來使用。 【圖式簡單說明】 第1圖：是顯示本發明中內建有荷重感測器的致動器 之實施形態的示意縱剖面圖。 第2圖：是顯示在第1圖的致動器中，卸下支承構件 之狀態的示意縱剖面圖。 第3圖：是顯示在第1圖的致動器中，可安裝於基體 -12- 135-7325 的另一種支承構件的示意縱剖面圖。 第4圖：是顯示在第1圖的致動器中，將另一種支承 構件安裝於基體之狀態的示意縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :螺紋軸（threaded shaft) 2 :基體 • 3 :母螺紋構件 • 4 :驅動棒體 5 :細徑部 6 :止推軸承 7 :作動筒體 8 :支承構件 9 :偵測筒體 1 0 :應變計 Φ 11 :電路板 1 2 :訊號電線 1 3 :輸出電線 1 4 :纜線蓋 1 5 :控制器 1 6 :支承用肋 -13-

Claims (1)

1357325 十、申請專利範園 1. 一種內建有荷重感測器的致動器’是將螺紋軸的 其中一端側可轉動地支承於基體，並將母螺紋構件旋鎖於 螺紋軸，而構成已固定於母螺紋構件的作動棒體可在螺紋 軸之軸方向上進退的致動器，其特徵爲： 在基體設有：止推軸承，該止推軸承與螺紋軸同軸； 及作動筒體，該作動筒體可透過止推軸承而將螺紋軸的其 中一端側支承於軸方向；並在該作動筒體與基體側的支承 構件之間，設有偵測筒體，且在偵測筒體的外面安裝有應 變計。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之內建有荷重感測 器的致動器，其中是將用來偵測應變計之訊號的偵測手段 設置於基體内，並由電線將偵測訊號輸出至基體外。 3-如申請專利範圍第1項所記載之內建有荷重感測 器的致動器，其中是將用來偵測應變計之訊號的偵測手段 設置於基體内’並在偵測手段構成有無線通訊手段，而由 無線通訊將偵測訊號輸出至基體外。 4·如申請專利範圍第1項所記載之內建有荷重感測 器的致動器，其中支承構件是構成可對基體裝卸。 5 ·如申請專利範圍第1項所記載之內建有荷重感測 器的致動器，其中在螺紋軸的其中一端側形成細徑部，並 將止推軸承配置於該細徑部而傳遞軸方向的荷重。 -14-