WO2014199482A1 - 昇降駆動機構及びそれを用いた昇降装置 - Google Patents

Abstract

　直動型アクチュエータに要求される最大推力を比較的小さく抑えることができる昇降駆動機構を提供することを目的とする。　直動型アクチュエータ（Ａ）の直動軸（Ｂ）を伸ばす際の推力が揺動軸（Ｃ）を揺動させるトルクに変換され、このトルクが昇降装置（１）の基体（１Ａ）に対して昇降体（１Ｂ）を上昇させるために用いられる昇降駆動機構（２）であって、可撓性を有して細長い、張力による動力伝達体（３）の一端（３Ａ）を直動軸（Ｂ）の先端に連結し、張力による動力伝達体（３）の他端（３Ｂ）を、揺動軸（Ｃ）に固定され、張力による動力伝達体（３）が添う円弧状面が形成された動力伝達揺動体（４）に取り付けるとともに、直動軸（Ｂ）を縮めた状態では、張力による動力伝達体（３）は屈曲して前記円弧状面に添っており、直動型アクチュエータ（Ａ）を駆動して直動軸（Ｂ）を伸ばすと、張力による動力伝達体（３）が少しずつ前記円弧状面から離れるように動力伝達揺動体（４）から引き出される。

Description

昇降駆動機構及びそれを用いた昇降装置

　本発明は、昇降ベッドやテーブルリフター等の昇降装置に用いられる昇降駆動機構に関する。

　昇降ベッドやテーブルリフター等の昇降装置に用いられる、昇降フレームや昇降テーブル等（以下、「昇降体」という。）を基部フレームや基台等（以下、「基体」という。）に対して昇降可能に支持する昇降支持手段として、一対の同じ長さのリンクの上下端間の中点を枢支してなるＸ字状対称リンクを左右に配設し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の一方を左右方向軸まわりに揺動（回動）可能に前記昇降体に枢着し、この枢着端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を左右方向軸まわりに揺動可能に前記基体に枢着し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の他方を前後方向にスライド可能に前記昇降体と連結し、この連結端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を前後方向にスライド可能に前記基体と連結したもの（以下、「Ｘリンク式昇降支持手段」という。例えば、特許文献１及び２参照。）、前後左右の昇降支持リンクの基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように基体に取り付け、左右の前記昇降支持リンクの遊端部を左右方向の横軸で連結するとともに、前後の前記横軸を平行リンク機構により連結して連動させることにより、前後左右の昇降支持リンクを連動させるもの（以下、「スイング式昇降支持手段」という。例えば、特許文献３参照。）等がある。

　ここで、前記昇降装置における昇降体の駆動は、昇降体自体を操作するのではなく、Ｘリンク式昇降支持手段やスイング式昇降支持手段等の昇降支持手段を、昇降駆動機構により操作することにより行われるものが多い。
　例えば、特許文献１の構成では、Ｘリンク式昇降支持手段を構成する一対のリンク（２，３）のうちの一方のリンク（２）を押し上げて両リンク（２，３）を互いに離間操作するための駆動アーム（７）を他方のリンク（３）に揺動自在に連結し、駆動アーム（７）を揺動操作するために駆動アーム（７）の揺動軸芯（Ｙ）とほぼ同一軸芯まわりで揺動自在に取り付けた操作アーム（８）の先端に、操作アーム（８）を揺動操作するための直動型アクチュエータ（伸縮式アクチュエータ）（９）の伸縮部（９Ａ）を連結するとともに、直動型アクチュエータ（９）を他方のリンク（３）側に備えさせた昇降駆動機構を用いている。
　また、特許文献２の構成では、Ｘリンク式昇降支持手段を構成する一対のリンク（３，４）のうちの第２リンク（４）の他端側には、支持腕（１８）に左右方向軸回りに揺動可能に固定された駆動部材（１１）を設け、この駆動部材（１１）には前記左右方向軸（支持腕（１８））の位置から第1リンク（３）の他端側方向に押上腕（１２）を設けるとともに、前記左右方向軸の位置から第1リンク（３）の一端側方向に駆動腕（１３）を設け、押上腕（１２）の端部に設けたローラー（１４）を案内する案内部材（１５）を第1リンク（３）の他端側に長さ方向に設け、第1リンク（３）の他端側と駆動腕（１３）の端部間に直動型アクチュエータ（直動アクチュエータ）（１６）を連結した昇降駆動機構を用いている。
　さらに、特許文献３の構成では、スイング式昇降支持手段を構成する横軸（６ｂ）に突設した起動腕（１０）に、昇降体（駆動部フレーム（３））の長手側フレーム（３ａ）中間に設けた横パイプ（３ｂ）に取り付けた直動型アクチュエータ（直動駆動機構）（１２）の直動軸（１２ｂ）先端を、ピン（１３）により連結した昇降駆動機構を用いている。

特許第４３６３２５９号公報 特許第５０５７３８７号公報 特許第２９７４１３９号公報

　以上のような従来の昇降駆動機構では、いずれも直動型アクチュエータの伸縮する直動軸を伸ばす際の推力が揺動軸を揺動させるトルクに変換され、このトルクにより昇降体を昇降させている。
　すなわち、特許文献１の構成では、前記推力が、操作アーム（８）及び駆動アーム（７）を揺動軸（揺動軸芯Ｙ）まわりに揺動させるトルクに変換され、特許文献２の構成では、前記推力が、駆動部材（１１）（駆動腕（１３）及び押上腕（１２））を揺動軸（支持腕（１８））まわりに揺動させるトルクに変換され、特許文献３の構成では、前記推力が、駆動腕（１０）及び前後左右の昇降支持リンク（起伏腕（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ））等を揺動軸（昇降支持リンク基端部の左右方向軸）まわりに揺動させるトルクに変換される。
　ここで、直動型アクチュエータの直動軸の先端は、特許文献１の構成では操作アーム（８）先端に、特許文献２の構成では駆動腕（１３）の先端に、特許文献３の構成では起動腕（１０）の先端にピンにより回転可能に連結されている。

　従来の昇降駆動機構は、例えば図９の正面模式図に一般化して示すように、図９（ａ）ないし（ｃ）のように、直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを伸ばし、その推力Ｆにより操作アームＤを駆動して揺動軸Ｃ（駆動アームＥ）を駆動するトルクＴに変換している。
　このような構成において、昇降体を持ち上げる持ち上げ力に相当するトルクＴを大きくするには、操作アームＤのアーム長Ｌを長くするか、直動型アクチュエータＡの推力Ｆを大きくする必要があり、昇降体の昇降ストロークを大きくするためには、駆動アームＥのアーム長Ｍを長くするか、操作アームＤのアーム長Ｌを短くして揺動軸Ｃの揺動角度を大きくする必要がある。
　よって、操作アームＤのアーム長Ｌは、持ち上げ力と昇降ストロークとで二律背反の関係にあるので、従来の昇降駆動機構において要求仕様を満たすためには、結果的に最大推力が大きい大形の直動型アクチュエータが必要になる場合が多いため、製造コストが増大するという問題点がある。
　例えば、このような従来の昇降駆動機構を用いた介護用昇降ベッドにおいて、介護者の負担を考慮すると昇降体の昇降ストロークを大きくする必要があり、医療・介護用ベッドでは安全使用荷重が規格により決まっているので、上述のとおりアーム長Ｌが持ち上げ力と昇降ストロークとで二律背反の関係にあることとも相俟って、最大推力が大きい大形の直動型アクチュエータが必要になっている。

　そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、直動型アクチュエータに要求される最大推力を比較的小さく抑えることができる昇降駆動機構及びそれを用いた昇降装置を提供する点にある。

　本願の発明者らは、上述の課題に鑑み、昇降駆動機構について鋭意検討を重ねた。
　図９（ａ）ないし（ｃ）のように直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを伸ばす際の推力Ｆに基づく揺動軸Ｃ（駆動アームＥ）を駆動するトルクＴは、直動軸Ｂを伸ばすストロークの最初の位置である図９（ａ）の状態、及び直動軸Ｂを伸ばすストロークの最後の位置である図９（ｃ）の状態において、直動軸Ｂを伸ばす方向（推力Ｆの方向）と操作リンクＤの方向（長手方向）とが直交していない。
　このように、特に前記ストロークの最初及び最後の位置の近傍で、直動軸Ｂを伸ばす方向（推力Ｆの方向）と操作リンクＤの方向（長手方向）の交差角度が直角からずれてしまうことから、操作アームＤに直交する方向の推力Ｆの成分をＦａとすると、前記トルクＴ＝Ｆａ・Ｌ＜Ｆ・Ｌとなっており、推力Ｆが有効に使用されていない。
　このような理由で、直動軸Ｂを伸ばすストロークの最初及び最後の位置の近傍では、図６のグラフに示す直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂの位置に対する直動型アクチュエータＡに掛かる負荷の変化において、図９の構成を示す破線では、直動型アクチュエータＡに掛かる負荷の変動が大きく、特に、直動軸Ｂのストロークの最初と最後（昇降ストロークの最初と最後）でアクチュエータＡに掛かる負荷が増大することがわかる。
　本願の発明者らは、このような直動型アクチュエータＡに掛かる負荷の変動を抑えるための様々な機構案についての検討及び試作評価を進めることにより、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明に係る昇降駆動機構は、前記課題解決のために、直動型アクチュエータの伸縮する直動軸を伸ばす際の推力が揺動軸を揺動させるトルクに変換され、このトルクが昇降装置の基体に対して昇降体を上昇させるために用いられる昇降駆動機構であって、可撓性を有して細長い、張力による動力伝達体の一端を前記直動軸の先端に連結し、前記張力による動力伝達体の他端を、前記揺動軸に固定され、前記張力による動力伝達体が添う円弧状面が形成された動力伝達揺動体に取り付けるとともに、前記直動軸を縮めた状態では、前記張力による動力伝達体は屈曲して前記円弧状面に添っており、前記直動型アクチュエータを駆動して前記直動軸を伸ばすと、前記張力による動力伝達体が少しずつ前記円弧状面から離れるように前記動力伝達揺動体から引き出されることを特徴とする。

　このような昇降駆動機構の構成によれば、直動型アクチュエータの直動軸の先端に張力による動力伝達体の一端が連結されているので、直動型アクチュエータの直動軸を伸ばす際の推力が張力による動力伝達体に作用し、張力による動力伝達体の他端に動力伝達揺動体が取り付けられているので、張力による動力伝達体の張力が動力伝達揺動体に作用する。
　そして、動力伝達揺動体には張力による動力伝達体が添う円弧状面が形成されており、直動型アクチュエータの直動軸を縮めた状態では、張力による動力伝達体は屈曲して前記円弧状面に添っているので、直動型アクチュエータの直動軸を伸ばすと、直動軸の推力が張力による動力伝達体に作用し、張力による動力伝達体が少しずつ前記円弧状面から離れるように前記動力伝達揺動体から引き出され、これに伴って前記張力による動力伝達体の張力により前記動力伝達揺動体が揺動する。
　したがって、従来技術のように、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍で、直動軸を伸ばす方向（推力の方向）と操作リンクの交差角度が直角からずれて推力が有効に使用されない状態になることがなく、直動型アクチュエータの直動軸を伸ばす際の推力に基づく揺動軸を駆動するトルクを、伸ばされた直動軸の位置によることなく略一定にすることができる。
　よって、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータの推力を有効利用できるので、最大推力の小さな直動型アクチュエータを使用できるため、製造コストを低減できる。

　ここで、前記張力による動力伝達体がローラーチェーンであり、前記動力伝達揺動体がスプロケットであると好ましい。
　このような昇降駆動機構の構成によれば、昇降駆動機構のキーパーツである張力による動力伝達体及び動力伝達揺動体が、信頼性の高いローラーチェーン及びスプロケットであり、ローラーチェーンの隣り合うローラー間にスプロケットの歯が噛み合うため、安定かつ確実に動作するとともに長期間にわたって高い信頼性を確保できる。

　また、前記動力伝達揺動体が、前記揺動軸の軸方向から見て略扇形のものであると好ましい。
　このような昇降駆動機構の構成によれば、昇降駆動機構のキーパーツである動力伝達揺動体の不必要な形状部分を無くして軽量化及び省スペース化を図ることができるとともに、製造コストを低減できる。

　本発明に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置は、前記昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、一対の同じ長さのリンクの上下端間の中点を枢支してなるＸ字状対称リンクを左右に配設し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の一方を左右方向軸まわりに揺動可能に前記昇降体に枢着し、この枢着端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を左右方向軸まわりに揺動可能に前記基体に枢着し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の他方を前後方向にスライド可能に前記昇降体と連結し、この連結端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を前後方向にスライド可能に前記基体と連結したものであり、左右の前記Ｘ字状対称リンクを構成する前記一対のリンクの一方同士を連結する左右方向の連結部材の左右方向中央部に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記一対のリンクの一方同士の前記中点を挟む前記直動型アクチュエータの基端部と反対側位置に前記揺動軸を左右方向軸まわりに揺動自在に取り付け、前記揺動軸の左右方向中央部に前記動力伝達揺動体を固定するとともに、前記一対のリンクの他方を押し上げて前記一対のリンクを互いに離間操作するための駆動アームを前記揺動軸に固定してなることを特徴とする。
　このような昇降装置の構成によれば、昇降体を基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段がＸリンク式昇降支持手段である昇降装置において、前記昇降駆動機構を用いているので、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータの推力を有効利用できるため、最大推力の小さな直動型アクチュエータを使用できること等の前記昇降駆動機構と同様の作用効果を奏する。

　また、本発明に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置は、前記昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、前後左右の昇降支持リンクの基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように前記基体に取り付け、左右の前記昇降支持リンクの遊端部を左右方向の横軸で連結するとともに、前後左右の前記昇降支持リンクを連動させるものであり、前記昇降体に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記横軸の左右に前記動力伝達揺動体を固定し、左右の前記動力伝達揺動体に前記他端が取り付けられた左右の前記張力による動力伝達体の前記一端同士を左右連結体により連結し、前後の前記左右連結体を前後連結体により連結するとともに、前後の前記左右連結体の一方の左右方向中央部に前記直動型アクチュエータの直動軸の先端を連結してなることを特徴とする。
　このような昇降装置の構成によれば、昇降体を基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段がスイング式昇降支持手段である昇降装置において、前記昇降駆動機構を用いているので、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータの推力を有効利用できるため、最大推力の小さな直動型アクチュエータを使用できること等の前記昇降駆動機構と同様の作用効果を奏する。

　さらに、本発明に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置は、前記昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、前後左右の昇降支持リンクの基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように前記基体に取り付け、左右の前記昇降支持リンクの遊端部を左右方向の横軸で連結するとともに、前後左右の前記昇降支持リンクを連動させるものであり、前記昇降体に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記横軸の左右方向中央部に前記動力伝達揺動体を固定し、前後の前記動力伝達揺動体の一方に前記張力による動力伝達体の前記他端を取り付け、前記張力による動力伝達体を前記動力伝達揺動体の他方まで架け渡し、前記張力による動力伝達体の前記一端に前記直動型アクチュエータの直動軸の先端を連結してなることを特徴とする。
　このような昇降装置の構成によれば、昇降体を基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段がスイング式昇降支持手段である昇降装置において、前記昇降駆動機構を用いているので、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータの推力を有効利用できるため、最大推力の小さな直動型アクチュエータを使用できること等の前記昇降駆動機構と同様の作用効果を奏する。
　その上、前後の横軸を、前後の動力伝達揺動体及びこれらに架け渡した張力による動力伝達体により連動させているので、スイング式昇降支持手段の構成が簡素化されるため、製造コストを低減できる。

　以上のように、本発明に係る昇降駆動機構及びそれを用いた昇降装置によれば、直動型アクチュエータの直動軸を伸ばす際の推力に基づく揺動軸を駆動するトルクを、伸ばされた直動軸の位置によることなく略一定にすることができるので、特に直動軸のストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータの推力を有効利用できるため、直動型アクチュエータに要求される最大推力を比較的小さく抑えることができること等の顕著な効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置（昇降支持手段がＸリンク式昇降支持手段である場合）において、昇降体が下降した状態を示す斜視図である。 同じく縦断正面図である。 前記昇降装置において、昇降体が上昇した状態を示す縦断正面図である。 本発明の実施の形態１に係る昇降駆動機構の正面図であり、（ａ）は図２から、（ｂ）は図３から抜き出した形態を示している。 本発明の昇降駆動機構を一般化して示す正面模式図であり、（ａ）は直動型アクチュエータの直動軸が最も縮んだ状態、（ｂ）は前記直動軸が伸びた中間状態、（ｃ）は前記直動軸が最も伸びた状態を示している。 直動型アクチュエータの直動軸の位置に対する直動型アクチュエータに掛かる負荷の変化を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置（昇降支持手段がスイング式昇降支持手段である場合）において、昇降体が上昇した状態を示す要部を抜き出して示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る昇降駆動機構を用いた昇降装置（昇降支持手段がスイング式昇降支持手段である場合）において、昇降体が上昇した状態を示す要部を抜き出して示す斜視図である。 従来の昇降駆動機構を一般化して示す正面模式図であり、（ａ）は直動型アクチュエータの直動軸が最も縮んだ状態、（ｂ）は前記直動軸が伸びた中間状態、（ｃ）は前記直動軸が最も伸びた状態を示している。

　次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
　本明細書においては、昇降ベッド１の基部フレーム１Ａ及び昇降フレーム１Ｂの長手方向を前後方向、短手方向を左右方向とし、短手方向から見た図を正面図とする。

実施の形態１．
　図１の斜視図並びに図２及び図３の縦断正面図に示すように、本発明の実施の形態１に係る、昇降駆動機構２を用いた昇降装置である昇降ベッド（ベッドの床部昇降装置）１は、昇降体である昇降フレーム１Ｂを基体である基部フレーム１Ａに対して昇降可能に支持する昇降支持手段を、Ｘリンク式昇降支持手段Ｘとしたものである。
　また、図４及び図５の正面図に示すように、本発明の実施の形態１に係る昇降駆動機構２は、直動型アクチュエータＡの伸縮する直動軸Ｂを伸ばす際の推力Ｆが揺動軸Ｃを揺動させるトルクＴに変換され、このトルクＴが昇降ベッド１の基部フレーム１Ａに対して昇降フレーム１Ｂを上昇させるために用いられるものであり、可撓性を有して細長い、張力による動力伝達体３の一端３Ａを直動軸Ｂの先端に連結するとともに、張力による動力伝達体３の他端３Ｂを、揺動軸Ｃに固定され、張力による動力伝達体３が添う円弧状面４Ａが形成された動力伝達揺動体４に取り付けている。

　ここで、直動型アクチュエータＡは、例えば電動リニアアクチュエータや電動シリンダであるが、電動でなくてもよく、用途によっては油圧駆動又は空気圧駆動であってもよい。
　また、張力による動力伝達体３は、例えばローラーチェーンであるが、所要の引張り強度及び可撓性等を有するものが採用でき、鋼又はアラミド繊維等からなるロープ、チューブ又はベルト等を用いてもよい。
　さらに、動力伝達揺動体４は、例えば、ローラーチェーンの隣り合うローラー間に噛み合うスプロケットの歯４Ｂ，４Ｂ，…を一部に備えた左右方向視略扇形のものであるが、張力による動力伝達体３の構成によって適宜選択されるものであり、張力による動力伝達体３が添う円弧状面４Ａが形成されたものであればよい。
　張力による動力伝達体３がローラーチェーンであり、動力伝達揺動体４がスプロケットであると、信頼性の高いローラーチェーン及びスプロケットを用いているとともに、ローラーチェーンの隣り合うローラー間にスプロケットの歯４Ｂ，４Ｂ，…が噛み合うため、安定かつ確実に動作するとともに長期間にわたって高い信頼性を確保できる。
　また、動力伝達揺動体４が左右方向視略扇形のものであると、動力伝達揺動体４の不必要な形状部分を無くして軽量化及び省スペース化を図ることができるとともに、製造コストを低減できる。

　図１～図３に示すように、Ｘリンク式昇降支持手段Ｘは、一対の同じ長さのリンク５，６の上下端間の中点を枢支してなるＸ字状対称リンク７を左右に配設し、Ｘ字状対称リンク７の上端の一方５Ａは左右方向軸まわりに揺動可能に昇降フレーム１Ｂに枢着され、この枢着端の直下のＸ字状対称リンク７の下端６Ｂは左右方向軸まわりに揺動可能に基部フレーム１Ａに枢着される。
　また、Ｘ字状対称リンク７の上端の他方６Ａは、ローラー８Ａを前後方向のガイド部材９Ａによりガイドすることにより、前後方向にスライド可能に昇降フレーム１Ｂに連結され、この連結端の直下のＸ字状対称リンク７の下端５Ｂは、ローラー８Ｂを前後方向のガイド部材９Ｂによりガイドすることにより、前後方向にスライド可能に基部フレーム１Ａに連結される。

　さらに、左右のリンク５，５を連結する左右方向の連結部材１０の左右方向中央部に、直動型アクチュエータＡの基端部が連結され、左右のリンク５，５の前記中点を挟む直動型アクチュエータＡの基端部と反対側位置に揺動軸Ｃが左右方向軸まわりに揺動自在に取り付けられる。
　さらにまた、揺動軸Ｃの左右方向中央部に動力伝達揺動体４が固定され、リンク６，６を押し上げて一対のリンク５，６を互いに離間操作するための駆動アーム１１，１１を揺動軸Ｃに固定しており、駆動アーム１１，１１先端のローラー１２，１２がリンク６，６の長手方向のガイド部材１３，１３によりガイドされる。

　図５の正面模式図に一般化して示す本発明の昇降駆動機構２において、図５（ａ）ないし（ｃ）のように直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを伸ばすと、推力Ｆが張力による動力伝達体３に作用し、張力による動力伝達体３の張力が動力伝達揺動体４に作用するため、動力伝達揺動体４が揺動する。
　すなわち、動力伝達揺動体４には張力による動力伝達体３が添う円弧状面４Ａ（図５（ｃ）参照。）が形成されており、直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを縮めた図５（ａ）の状態では、張力による動力伝達体３は屈曲して円弧状面４Ａに添っているので、直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを伸ばすと、直動軸Ｂの推力Ｆが張力による動力伝達体３に作用し、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、張力による動力伝達体３が少しずつ円弧状面４Ａから離れるように動力伝達揺動体４から引き出され、これに伴って張力による動力伝達体３の張力により動力伝達揺動体４が揺動する。

　したがって、従来技術のように、特に直動軸Ｂのストロークの最初及び最後の位置の近傍で、直動軸Ｂを伸ばす方向（推力Ｆの方向）と操作リンクＤ（図９参照。）の交差角度が直角からずれて推力Ｆが有効に使用されない状態になることがなく、直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂを伸ばす際の推力Ｆに基づく揺動軸Ｃを駆動するトルクＴを、伸ばされた直動軸Ｂの位置によることなく略一定（Ｔ＝Ｆ・Ｌ）にすることができる。
　よって、図６のグラフに示す直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂの位置に対する直動型アクチュエータＡに掛かる負荷の変化において、図５の構成を示す実線のように、直動型アクチュエータＡに掛かる負荷変動が小さくなり、従来技術である図９の構成を示す破線のように、直動軸Ｂのストロークの最初と最後（昇降ストロークの最初と最後）でもアクチュエータＡに掛かる負荷が増大することがない。
　このような昇降駆動機構２の構成によれば、特に直動軸Ｂのストロークの最初及び最後の位置の近傍においても直動型アクチュエータＡの推力を有効利用できるので、最大推力の小さな直動型アクチュエータＡを使用できるため、製造コストを低減できる。

実施の形態２．
　図７の斜視図に示すように、本発明の実施の形態２に係る、昇降駆動機構２を用いた昇降装置である昇降ベッド（ベッドの床部昇降装置）１は、図示しない昇降フレーム（昇降体）を図示しない基部フレーム（基体）に対して昇降可能に支持する昇降支持手段を、スイング式昇降支持手段Ｓとしたものである。
　このスイング式昇降支持手段Ｓは、前後左右の昇降支持リンク１４，１４，…の基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように基体フレームに取り付け、左右の昇降支持リンク１４，１４の遊端部を揺動軸Ｃである左右方向の横軸１５Ａ，１５Ｂで連結するとともに、前後左右の昇降支持リンク１４，１４，…を連動させるものである。

　また、図示しない昇降フレームに直動型アクチュエータＡの基端部を連結し、横軸１５Ａ，１５Ｂの左右に動力伝達揺動体４，４を固定し、左右の動力伝達揺動体４，４に他端３Ｂ，３Ｂが取り付けられた左右の張力による動力伝達体３，３の一端Ａ，３Ａ同士を左右連結体１６により連結し、前後の左右連結体１６，１６を前後連結体１７により連結するとともに、前後の左右連結体１６，１６の一方の左右連結体１６（横軸１５Ａ側のもの）の左右方向中央部に直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂの先端を連結している。
　このような構成においても、実施の形態１の昇降駆動機構２と同様に、直動型アクチュエータＡ並びに張力による動力伝達体３及び動力伝達揺動体４により昇降駆動機構２が構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。

実施の形態３．
　図８の斜視図に示すように、本発明の実施の形態３に係る、昇降駆動機構２を用いた昇降装置である昇降ベッド（ベッドの床部昇降装置）１は、図示しない昇降フレーム（昇降体）を図示しない基部フレーム（基体）に対して昇降可能に支持する昇降支持手段を、スイング式昇降支持手段Ｓとしたものである。
　このスイング式昇降支持手段Ｓも、実施の形態２と同様に、前後左右の昇降支持リンク１４，１４，…の基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように基体フレームに取り付け、左右の昇降支持リンク１４，１４の遊端部を揺動軸Ｃである左右方向の横軸１５Ａ，１５Ｂで連結するとともに、前後左右の昇降支持リンク１４，１４，…を連動させるものである。

　また、図示しない昇降フレームに直動型アクチュエータＡの基端部を連結し、横軸１５Ａ，１５Ｂの左右方向中央部に動力伝達揺動体４，４を固定し、前後の動力伝達揺動体４，４の一方の動力伝達揺動体４（横軸１５Ｂに固定されている方の動力伝達揺動体４）に張力による動力伝達体３の他端３Ｂを取り付け、張力による動力伝達体３を他方の動力伝達揺動体４（横軸１５Ａに固定されている方の動力伝達揺動体４）まで架け渡し、張力による動力伝達体３の一端３Ａに直動型アクチュエータＡの直動軸Ｂの先端を連結している。
　このような構成においても、実施の形態１の昇降駆動機構２と同様に、直動型アクチュエータＡ並びに張力による動力伝達体３及び動力伝達揺動体４により昇降駆動機構２が構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
　その上、前後の横軸１５Ａ，１５Ｂを、前後の動力伝達揺動体４，４及びこれらに架け渡した張力による動力伝達体３により連動させているので、スイング式昇降支持手段Ｓの構成が簡素化されるため、製造コストを低減できる。

　以上の説明においては、本発明の昇降装置が昇降ベッド（ベッドの床部昇降装置）１である場合を示したが、本発明の昇降装置には、ストレッチャー、テーブルリフター又は搬送装置の昇降台（テーブル）等のベッド以外の上下方向に平行移動する昇降装置も含まれるとともに、上下方向に平行移動する昇降装置だけでなく、背床（背ボトム）を揺動（回動）させるベッドの背上げ装置、及び、背もたれを回動（揺動）させる座席又は椅子のリクライニング装置等も含まれる。

Ａ　直動型アクチュエータ
Ｂ　直動軸
Ｃ　揺動軸
Ｄ　操作アーム
Ｅ　駆動アーム
Ｆ　推力
Ｆａ　操作アームに直交する方向の推力の成分
Ｌ，Ｍ　アーム長
Ｓ　スイング式昇降支持手段
Ｔ　トルク
Ｘ　Ｘリンク式昇降支持手段
１　昇降ベッド（昇降装置）
１Ａ　基部フレーム（基体）
１Ｂ　昇降フレーム（昇降体）
２　昇降駆動機構
３　張力による動力伝達体
３Ａ　一端
３Ｂ　他端
４　動力伝達揺動体
４Ａ　円弧状面
４Ｂ　歯
５，６　リンク
５Ａ，６Ａ　上端
５Ｂ，６Ｂ　下端
７　Ｘ字状対称リンク
８Ａ，８Ｂ　ローラー
９Ａ，９Ｂ　ガイド部材
１０　連結部材
１１　駆動アーム
１２　ローラー
１３　ガイド部材
１４　昇降支持リンク
１５Ａ，１５Ｂ　横軸
１６　左右連結体
１７　前後連結体
                                                                                

Claims (6)

1. 　直動型アクチュエータの伸縮する直動軸を伸ばす際の推力が揺動軸を揺動させるトルクに変換され、このトルクが昇降装置の基体に対して昇降体を上昇させるために用いられる昇降駆動機構であって、
   　可撓性を有して細長い、張力による動力伝達体の一端を前記直動軸の先端に連結し、前記張力による動力伝達体の他端を、前記揺動軸に固定され、前記張力による動力伝達体が添う円弧状面が形成された動力伝達揺動体に取り付けるとともに、前記直動軸を縮めた状態では、前記張力による動力伝達体は屈曲して前記円弧状面に添っており、前記直動型アクチュエータを駆動して前記直動軸を伸ばすと、前記張力による動力伝達体が少しずつ前記円弧状面から離れるように前記動力伝達揺動体から引き出されることを特徴とする昇降駆動機構。
2. 　前記張力による動力伝達体がローラーチェーンであり、前記動力伝達揺動体がスプロケットである請求項１記載の昇降駆動機構。
3. 　前記動力伝達揺動体が、前記揺動軸の軸方向から見て略扇形のものである請求項１又は２記載の昇降駆動機構。
4. 　請求項１～３の何れか１項に記載の昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、
   　前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、一対の同じ長さのリンクの上下端間の中点を枢支してなるＸ字状対称リンクを左右に配設し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の一方を左右方向軸まわりに揺動可能に前記昇降体に枢着し、この枢着端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を左右方向軸まわりに揺動可能に前記基体に枢着し、前記Ｘ字状対称リンクの上端の他方を前後方向にスライド可能に前記昇降体と連結し、この連結端の直下の前記Ｘ字状対称リンクの下端を前後方向にスライド可能に前記基体と連結したものであり、
   　左右の前記Ｘ字状対称リンクを構成する前記一対のリンクの一方同士を連結する左右方向の連結部材の左右方向中央部に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記一対のリンクの一方同士の前記中点を挟む前記直動型アクチュエータの基端部と反対側位置に前記揺動軸を左右方向軸まわりに揺動自在に取り付け、前記揺動軸の左右方向中央部に前記動力伝達揺動体を固定するとともに、前記一対のリンクの他方を押し上げて前記一対のリンクを互いに離間操作するための駆動アームを前記揺動軸に固定してなることを特徴とする昇降駆動機構を用いた昇降装置。
5. 　請求項１～３の何れか１項に記載の昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、
   　前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、前後左右の昇降支持リンクの基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように前記基体に取り付け、左右の前記昇降支持リンクの遊端部を左右方向の横軸で連結するとともに、前後左右の前記昇降支持リンクを連動させるものであり、
   　前記昇降体に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記横軸の左右に前記動力伝達揺動体を固定し、左右の前記動力伝達揺動体に前記他端が取り付けられた左右の前記張力による動力伝達体の前記一端同士を左右連結体により連結し、前後の前記左右連結体を前後連結体により連結するとともに、前後の前記左右連結体の一方の左右方向中央部に前記直動型アクチュエータの直動軸の先端を連結してなることを特徴とする昇降駆動機構を用いた昇降装置。
6. 　請求項１～３の何れか１項に記載の昇降駆動機構を用いた昇降装置であって、
   　前記昇降体を前記基体に対して昇降可能に支持する昇降支持手段が、前後左右の昇降支持リンクの基端部を、左右方向軸まわりに揺動可能に、上下方向にスイングするように前記基体に取り付け、左右の前記昇降支持リンクの遊端部を左右方向の横軸で連結するとともに、前後左右の前記昇降支持リンクを連動させるものであり、
   　前記昇降体に前記直動型アクチュエータの基端部を連結し、前記横軸の左右方向中央部に前記動力伝達揺動体を固定し、前後の前記動力伝達揺動体の一方に前記張力による動力伝達体の前記他端を取り付け、前記張力による動力伝達体を前記動力伝達揺動体の他方まで架け渡し、前記張力による動力伝達体の前記一端に前記直動型アクチュエータの直動軸の先端を連結してなることを特徴とする昇降駆動機構を用いた昇降装置。
                                                                                   

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