JPH09191606A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動アクチュエータの始動時、運動変換手段
と出力手段との螺合部に、駆動手段の起動時に生ずる機
械的な衝撃力を付与し、前記螺合部の密結合状態を緩和
して電動アクチュエータの起動を円滑に行うことにあ
る。 【構成】 駆動手段６と、この駆動手段６の回転運動を
直線運動に変換する運動変換手段９と、この運動変換手
段と該運動変換手段９によって直線運動を出力する出力
手段（駆動ロッド）２５と、前記運動変換手段９と出力
手段２５との間に該出力手段２５の駆動力を制御する駆
動力制御手段３８を備え、前記出力手段２５を、その起
動時運動変換手段９との密結合状態を、駆動手段６の起
動時に生ずる衝撃力によって緩和させて駆動するように
構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、座席の昇降あ
るいは背板を一定角度傾斜させる機構を備えた椅子と
か、ベッドの床面を昇降させる昇降機構等、２つの地点
の構造物を互いに向うように、あるいは、離れる方向に
直線移動させる駆動機構を備えた電動アクチュエータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動ロッドを直線往復駆動させる
装置としては、一般的に油圧シリンダとかエアシリンダ
が使用されてきた。前者の油圧シリンダはその使用に際
して大掛かりな油圧ユニットを必要とし、又、後者のエ
アシリンダはエア配管を必要とすることはもとより、排
気音が大きく、騒音の発生源となることがある等、前記
２つのシリンダを例えば、医療機関で使用するベットと
か歯科治療用椅子等を昇降あるいは傾斜駆動させるため
の駆動源として使用するには、設置スペースをはじめ圧
力油の漏れや騒音問題等の点を考慮すると使用が困難で
あった。

【０００３】

【発明が解決するための課題】このため、近年電動機の
回転運動を直線往復運動に変換して、駆動ロッドを直線
往復駆動させる電動アクチュエータが使用されるように
なってきた。この電動アクチュエータは駆動源が電動機
であるため、小形化が可能となり狭隘な場所での使用が
できるので利便である。そして、駆動ロッドを作動させ
る手段として、例えば、ボールネジ軸のボールナットを
駆動ロッドに回転不能に固定し、この駆動ロッドを前記
ボールネジ軸に駆動結合し、電動機によりボールネジ軸
を右又は左方向に回転させることにより、前記ボールネ
ジ軸の回転運動が、直線運動に変換されて、前記駆動ロ
ッド（この時点では操作対象物に回転不能に結合されて
いる）を直線往復運動させるよう構成されている。

【０００４】しかし、前記ボールネジ軸の構造において
は、ボールネジ軸自体の構造が複雑であるとともに、ボ
ールネジ軸とボールとの間が点接触となって高圧力が作
用するため、常に良好な潤滑を維持する必要があり、特
に保守管理を行うに困難な機械装置においては、潤滑不
良に伴うボールねじ部の摩耗やかじり等が生じやすく、
信頼性を損う問題があった。

【０００５】又、前記ボールネジ軸に代えて、電動機に
減速装置を介して駆動連結されたねじ軸と、このねじ軸
に螺合するナットを固定した駆動ロッドを備え、この駆
動ロッドを電動機によりねじ軸を回転させて、直線移動
させる方式も種々使用されているが、この方式の場合、
駆動ロッドの先端に取付けた操作対象物によって、駆動
ロッドに固定したナットとねじ軸との螺合部に大きな荷
重が負荷され、かつ、この状態が所定時間放置される
と、前記螺合部は荷重による負荷によって押圧されるこ
とになる結果、電動機はねじ軸を起動させるにあたり大
きな起動トルクが必要となり、この起動トルクの大きな
電動機を使用して所定の起動トルクを得るには、電動機
自体が大形化することはもとより、設置スペース，重
量，コスト等種々の問題が山積し、軽々に採用するには
問題があった。

【０００６】更に、前記の問題を解決するために、例え
ば、外部負荷に応じて電動機の減速比を大きくすること
も考えられるが、この場合、歯車径の大きく異なる歯車
列を用意したり、この歯車列を多段に設ければよいが、
これでは、駆動源を電動機の使用により小形化をはかる
ようにしても、減速装置自体が大きくなる結果、結局設
置スペースや重量増加を招く要因となっていた。

【０００７】本発明は、前記の種々な問題に鑑み、電動
機の起動トルクを格別大きくしたり、あるいは、特別な
起動部材を用いることなく、電動アクチュエータのねじ
軸の回転をこれに加わる負荷荷重に対応して良好に行う
ようにした、改良された簡素な構造の電動アクチュエー
タを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために、駆動手段としての電動機と、この電動
機の回転出力を例えば、横方向から縦方向に変換して減
速する減速手段と、回転運動を直線運動に変換する運動
変換手段と、前記運動変換手段に内蔵されて運動変換手
段の駆動力を制御する駆動力制御手段（制動手段）と、
前記電動機を揺動可能に載置保持する電動機載置手段と
により、回転運動を直線運動に変換して前記運動変換手
段に設けた駆動ロッドによって、操作対象物を直線（水
平，垂直）又は傾斜方向に往復移動させる電動アクチュ
エータを構成する。

【０００９】そして、前記電動機載置手段においては、
減速手段を運動変換手段に駆動連結して該駆動手段の前
部側（減速手段の出力側）を支持し、前記駆動手段の後
部側（電動機の後部）は、リング状の振動吸収環（ゴ
ム，合成樹脂等の弾性部材からなる弾性環）を介してカ
バーとケーシングとの間で、減速手段の出力軸を支点と
して駆動手段としての電動機を、その起動時揺動できる
ように挟持した状態で構成されている。

【００１０】又、前記運動変換手段に内蔵された駆動力
制御手段は、駆動ロッドを操作対象物側に進出させると
きは制動力が解放されて、運動変換手段の円滑な駆動を
可能とし、逆に操作対象物の負荷を受けて駆動ロッドが
後退するようなときは、制動力を付与しつつ運動変換手
段を円滑に駆動し、かつ、静止時は負荷（荷重）によっ
て駆動ロッドが後退しないように保持することを可能と
した１方向にのみ回転するワンウエイクラッチを付設し
て構成されている。

【００１１】更に、前記駆動力制御手段を内蔵した運動
変換手段は、その駆動時の振動を抑制するために電動ア
クチュエータのケーシングに対して、防振部材を介在さ
せて前記ケーシング内に浮上した状態で取付けるように
構成されている。

【００１２】

【作用】本発明においては、電動アクチュエータの操作
に際して運動変換手段に１方向にのみ回転するワンウエ
イクラッチからなる駆動力制御力手段が具備させてある
ので、例えば、電動アクチュエータの駆動ロッドを進出
させて操作対象物を押動する場合は、制動力を開放して
の操作を可能となし、一方、操作対象物の負荷（荷重）
を受けて駆動ロッドを後退させるようなときは、前記運
動変換手段に所定の制動力を付与しつつ操作対象物の操
作が可能となるため、電動アクチュエータを安全・確実
に操作することができる。

【００１３】又、本発明は、運動変換手段を作動させる
駆動手段は、その前部側（出力側）を支点として後部側
がその起動時、電動機載置手段によって揺動できるよう
に挟持されているため、前記電動機はその起動時におい
ては、瞬間的ではあるが無負荷状態で起動させることが
可能となり、この結果、駆動手段（電動機）は前記無負
荷状態において、電動機の回転子を最高速度まで加速す
ることにより、前記回転子の慣性エネルギーを起動時の
トルクアップに利用することができる。従って、運動変
換手段に操作対象物の全荷重が加えられていても、駆動
手段の起動時におけるトルクアップを有効利用すること
によって、前記操作対象物を、その操作時から駆動手段
に特別な負担をかけることなく円滑に駆動させることが
できる。

【００１４】更に、本発明は、前記のように駆動手段を
構成する電動機がその起動時無負荷状態で運転するよう
になっているので、即ち、電動機自体が揺動できるよう
に挟持されているため、電動機の起動に伴う振動が電動
アクチュエータ全体に伝播されようとするが、電動機後
部の振動吸収環と、運動変換手段が防振部材を介して浮
上した状態でケーシングに取付けるようにしたので、前
記電動機起動時の振動が電動アクチュエータの外部に伝
播するのを良好に吸収緩和することが可能となり、電動
アクチュエータの振動が操作対象物に伝播されて操作対
象物に悪影響を及ぼすのを効果的に回避することができ
利便である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
よって説明する。図１は本発明の電動アクチュエータＡ
の縦断面図を示すもので、図１において、１は電動アク
チュエータＡの駆動源となる電動機、３は電動機１の前
部側（図１の左側）において、前記電動機１の回転出力
を例えば、横方向から縦方向に変換して減速する減速手
段で、例えば、図４で示すように、電動機１から突出す
る回転子軸（図示せず）に止着したウオーム４と、この
ウオーム４と噛合するウオームホイール５と、前記電動
機１前部のウオームホイール５等の減速手段３を被う被
覆部材３ａとからなり、電動機１を所定の回転数で減速
回転させる。そして、前記電動機１と、この電動機１に
駆動連結された減速手段３とによって、電動アクチュエ
ータＡの駆動手段６を構成する。

【００１６】７は電動アクチュエータＡの駆動手段６を
構成する前記減速手段３と駆動可能に連結した電動機１
を、ケーシング８上において揺動可能に支持する電動機
載置手段であり、この電動機載置手段７は大別すると、
後述する運動変換手段９を内蔵するケーシング８と、こ
のケーシング８を被覆するカバー１０と、電動機１の後
部端縁に嵌着したゴムとか合成樹脂等弾力性に優れた弾
性部材からなるリング状の振動吸収環１１とによって構
成されている。

【００１７】そして、前記駆動手段６の取付けに当って
は、図１及び図６で示すように、電動機１の後部端縁に
囲繞した振動吸収環１１の上部側を、図６のようにカバ
ー１０の天井面に垂設した下面が弧状をなした係合片１
２に当接し、下部側はケーシング８の上部床面上に前記
係合片１２と相対向して突設した上面を半円状に形成し
た係載片１３上に載置する。一方、駆動手段６の前部
側、即ち、減速手段３側は、その被覆部材３ａ下面にゴ
ム受体１４を介して運動変換手段９のカバー体１５上部
の開口端周縁に止着した受座１６に乗載する。この状態
で、ケーシング８にカバー１０を被冠すると、図１で示
すように、駆動手段６は、その前部側の減速手段３が運
動変換手段９上に乗載され、後部側の電動機１後端縁を
カバー１０とケーシング８に形成した係合片１２と係載
片１３との間に振動吸収環１１を介して挟持することに
より、ケーシング８上部の床面８ａ上に、電動機１周縁
との間で小間隙を形成した状態で、横倒し状に収容保持
される。

【００１８】この場合、図６で示すように、電動機１後
端縁の振動吸収環１１は、カバー１０をケーシング８に
被冠したとき、係合片１２と係載片１３とによって、弾
性部分が余り押圧されない程度で挟持される。なお、図
１において、１７はカバー１０と電動機１前部側の上面
との間に介挿したゴムとかスポンジ等からなる防振部材
で、前記カバー１０は振動吸収環１１及び防振部材１７
を介してケーシング８に図示しないねじ部材を用いて取
り外し自在に被着される。

【００１９】次に前記運動変換手段９について説明す
る。この運動変換手段９は駆動手段６の減速手段３を介
して出力される減速手段３からの出力を更に減速し、か
つ、横方向の回転に再度変換させて出力する１対の傘歯
車１９，２０と、先端側に同一リードの台形ねじ２２を
有して基端には前記１対の傘歯車１９，２０のうち、傘
歯車２０を軸着して運動変換手段９のケース２１から突
出する部位のみに前記台形ねじ２２を螺設したねじ軸２
３と、このねじ軸２３の台形ねじ２２に螺合するナット
２４に基端を駆動可能に連結した中空状の出力手段から
なる駆動ロッド２５とによって概略構成されている。

【００２０】そして、前記１対の傘歯車１９，２０のう
ち、一方の傘歯車１９は図１に示すように、減速手段３
の出力軸５ａに軸着されてカバー体１５の上部開口端に
軸受部材を介して回転自在に支持され、この傘歯車１９
はねじ軸２３の基端にキー等を介して回転不能に軸着し
た他方の傘歯車２０と噛合し、減速手段３からの出力を
水平方向にて回転するように変換させてねじ軸２３を回
転させる。なお、傘歯車１９は出力軸５ａ突端の角筒部
に嵌合させて該出力軸５ａに回転しないように取付けら
れている。

【００２１】一方、ねじ軸２３のケース２１内に位置す
る部位は、ケース２１の開口端側に傘歯車２０の後背部
において嵌着した軸受筐２７に挿入したラジアル軸受２
８と、前記カバー体１５に取付けた図示しない軸受部材
とによって回転自在に支承されている。前記ねじ軸２３
を回転自在に支承する軸受部材２８を内装したケース２
１は、その開口端（図１の左側）側において傘歯車１
９，２０を噛合させた状態で、カバー体１５を被冠し、
このカバー体１５の外側から図７のように、締付ねじ２
９をケース２１の図示しないねじ孔に螺着することによ
って運動変換手段９の要部を構成する。なお、図１に示
す２３ａはケース２１の底部側のねじ軸２３に、係止ピ
ン等を用いて止着したカラーであり、２６は同じくねじ
軸２３にカラー２３ａと当接して止着したスラスト軸受
である。

【００２２】更に、前記ケース２１に被冠したカバー体
１５は図２，７，８で示すように、その外周の側方から
突設した取付孔３０ａを有する取付座３０に、ケーシン
グ８の収容筐８ｂ内側に形成されて支持棒３１ａを先端
に突設した支持体３１の前記支持棒３１ａを、ゴム等の
弾性部材からなる中空状の防振ブッシュ３２を介して挿
入し、前記支持棒３１ａの突出端縁において、前記収容
筐８ｂの図示しない開口端側（図２の左側）を閉鎖する
閉鎖カバー３７の内側に、前記支持棒３１ａと相対向し
て突設した受止突起３３を、図８で示すように当接保持
させると、前記カバー体１５は、図７，８に示すよう
に、支持体３１の支持棒３１ａに抜脱することなく吊持
されて、前記ケース２１とともにケーシング８の収容筐
８ｂ内に、前記取付座３０部分を除いて浮上した状態で
収容保持されている。なお、図１中・３４はケース２１
の開口端に嵌着した軸受筐２７の抜脱を阻止するＣ形リ
ングからなる止輪等の固定部材である。

【００２３】つづいて、ケーシング８の収容筐８ｂから
駆動ロッド２５が取付けられる方向（図１の右側）に前
記ケーシング８と一体的に形成した筒体部３５には、ケ
ーシング８の収容筐８ｂの一方端（図１の右側）から挿
入されて、前記駆動ロッド２５を進退可能に遊合する固
定筒３６が、抜脱不能に嵌着されている。そして、前記
固定筒３６に遊合した駆動ロッド２５は、図１で示すよ
うに、その基端に螺合等にて止着したナット２４をねじ
軸２３の台形ねじ２２に螺合して、前記ねじ軸２３を所
定方向に回転させると、ナット２４のねじ作用によって
直線方向に進退し、駆動ロッド２５の先端に止着した部
材を押動したり、引戻したりすることができる。なお、
固定筒３６を嵌着したケーシング８の他方の収容筐８ｂ
の開口端には、前記閉鎖カバー３７が被着されている。
そして、前記ねじ軸２３は図１で示すように、ラジアル
軸受２８と、カバー体１５に設けた図示しない軸受部材
と、前記ナット２４とによって、ケース２１から固定筒
３６にわたり水平状態を保って回転自在に保持されてい
る。

【００２４】次に図１において、３８は運動変換手段９
の軸受筐２７とスラスト軸受２６との間においてねじ軸
２３の回転を機械的に制御する駆動力制御手段（制動手
段）であり、この駆動力制御手段３８は例えば、ワンウ
エイクラッチ３９によって構成されている。図１及び図
５はワンウエイクラッチ３９の取付けとその構成の一例
を示すもので、図中ａはアウタレース，ｃはローラ，ｄ
は前記ねじ軸２３の回転方向に向うに従って深さを増し
た転動溝，ｅはスプリングを示し、前記ねじ軸２３が逆
方向に回転するのを阻止するように構成されている。そ
して、このワンウエイクラッチ３９はねじ軸２３に取付
けた状態で、前記軸受筐２７とスラスト軸受２６との間
に取付けたホルダー３９ａに固定支持されている。即
ち、ワンウエイクラッチ３９のアウターレースａを図１
に示すホルダー３９ａに圧入固定することにより取付け
るものである。

【００２５】なお、図１に示すように、ワンウエイクラ
ッチ３９を固定支持するホルダー３９ａの一方の端部に
は、スラスト軸受２６がカラー２３ａとの間で挟持され
ており、又、反対側の端部にはブレーキシュ４０が止着
されている。更に、前記ブレーキシュ４０と相対応する
軸受筐２７の端部には、金属製のブレーキデイスク４１
が取付けられており、これらブレーキシュ４０とブレー
キデイスク４１は常時摺接保持されている。

【００２６】このように、このワンウエイクラッチ３９
はねじ軸２３が正方向に回転するときは前記ねじ軸２３
を自由に回転させ、逆方向に回転しようとするときは、
前記ホルダー３９ａをねじ軸２３と一体的に回転させる
ように構成されているので、本例ではワンウエイクラッ
チ３９を図１に示す軸受筐２７とスラスト軸受２６との
間においてねじ軸２３に取付ける場合は、駆動ロッド２
５の進出方向にねじ軸２３を回転させようとするときは
これを可能とし、逆に、ねじ軸２３を前記と逆方向に回
転させようとするときはねじ軸２３が回転するのを阻止
するように取付けられている。従って、駆動ロッド２５
を後退させる方向にねじ軸２３を駆動手段６により回動
させるときは、ワンウエイクラッチ３９を固定支持する
ホルダー３９ａをねじ軸２３と一体的に回転させ、前記
ホルダー３９ａに止着したブレーキシュ４０と軸受筐２
７に取付けたブレーキデイスク４１との間に制動力を発
生させるようにしたので、前記ねじ軸２３は大きな制動
力が付与されてその回動を抑制することになる。

【００２７】更に、図１において、４２はねじ軸２３に
止着した止軸４２ａと傘歯車２０との間に介挿されてね
じ軸２３に軸着した傘歯車２０を常時スラスト軸受２６
側に押圧する波形ワッシャであり、４３は固定筒３６の
先端において駆動ロッド２５との間に嵌挿した駆動ロッ
ド２５を進退可能に案内する軸受兼用のシール材であ
る。又、本発明においては、ケーシング８とカバー１
０，閉鎖カバー３７との各接合部においても、図示しな
い防水，防塵を兼ねたシール材を介在させて、カバー１
０及び閉鎖カバー３７がケーシング８に取付けられてい
る。図７に示す４４は、カバー体１５と一体的に形成さ
れて、ケーシング８の収容筐８ｂ側の開口部８ｃからケ
ーシング８外に水平に突設した電動アクチュエータＡの
枢支軸で、中心部には、図１で示すように、電動アクチ
ュエータＡを枢支するためのねじ孔等の取付孔４４ａが
穿設されている。

【００２８】次に、本発明の電動アクチュエータＡの動
作について説明する。図１３，１４により、電動アクチ
ュエータＡの使用可能な適用例を示す。電動アクチュエ
ータＡは使用に際してその基端、即ち、運動変換手段９
の要部を内蔵するケース２１に被冠したカバー体１５の
枢支軸４４を、例えば、床面等の固定場所に設けた支持
座４５に当接し、支持座４５から前記カバー体１５の枢
支軸４４に設けた取付孔４４ａ（図１参照）に枢支ピン
等の枢軸４６を枢着して、電動アクチュエータＡを支持
座４５に回動自在に枢支する。又、電動アクチュエータ
Ａの先端となる駆動ロッド２５の先端は、操作対象物
（例えば、治療用椅子の座席等）Ｂの枢支部ｆ上端の連
結金具４７に、駆動ロッド２５先端の取付孔４８（図１
参照）を利用して枢軸４９を挿入することにより駆動可
能に連結されている。

【００２９】電動アクチュエータＡを前記のようにして
操作対象物Ｂに取付けたら、次にその操作について説明
する。最初に、例えば図１４において、駆動ロッド２５
を押動して操作対象物Ｂを傾斜した状態から垂直方向に
起す場合は、駆動手段６を駆動する。即ち、電動機１を
起動すると、電動機１からの出力は減速手段３を経て運
動変換手段９の１対の傘歯車１９，２０に伝達され、ね
じ軸２３を駆動ロッド２５が進出する方向（例えば右方
向）に回動する。

【００３０】前記駆動手段６を作動させる前の電動アク
チュエータＡは、図１４で示すように、操作対象物Ｂの
負荷（荷重）を受けて駆動ロッド２５の基端に螺合して
止着したナット２４が、ねじ軸２３の台形ねじ２２に前
記操作対象物Ｂの全負荷を受けてあたかも凝着（密結
合）した状態で螺合している。従って、前記ねじ軸２３
を回動する場合は、駆動ロッド２５に加わる負荷をはね
返すだけのトルクを備えた駆動手段を必要とすることは
当然であるが、前記ナット２４のねじ部とねじ軸２３の
台形ねじ２２とは、その大部分が前記のように、駆動ロ
ッド２５に加わる負荷によってほぼ密結合の状態にある
ため、前記操作対象物Ｂの負荷に対応するトルクを備え
ているだけの駆動手段では、ねじ軸２３を円滑に回動さ
せることが難しい場合がある。

【００３１】本発明は、前記駆動手段６の駆動によって
ねじ軸２３を回動させる場合、前記駆動手段６の要部を
なす電動機１が、電動機載置手段７によって微少な間隔
で揺動するように、ケーシング８上部の床面８ａとカバ
ー１０との間で挟持されている。このため、駆動手段６
を起動すると、電動機１は減速手段３の出力軸５ａを支
点として、その後端縁側を回転子の回転方向（電動機１
の後端縁を図２で示す位置から時計方向に図９で示す位
置まで）側に移動させる。

【００３２】これは、図６に示すように、電動機１の後
端縁は振動吸収環１１を介して、ケーシング８側の係載
片１３とカバー１０側の係合片１２との間に挟持されて
いるだけであるため、電動機１を起動すると、電動機１
自体はねじ等特別な固定手段によって支持されていない
ので、電動機１は瞬間的ではあるが、無負荷状態で起動
することになる。これは前述したように、電動機１はそ
の後端側が振動吸収環１１を介して係載片１３と係合片
１２との間で挟持されているものの固定されてはいない
ため、駆動手段６の起動トルクの反力により電動機１
は、減速手段３の出力軸５ａを支点としてその後端縁側
が回転子の回転方向に沿って図１１で示すように、振動
吸収環１１を係載片１３と係合片１２の左側方向に強固
に圧迫して図１１の左方向に急速移動する。

【００３３】この結果、電動機１が急速移動している間
は無負荷状態に近いため、振動吸収環１１が撓みきるま
でに電動機１は最高回転数まで加速することが可能とな
り、急速移動終了時、即ち、振動吸収環１１が撓みきっ
たとき初めてねじ軸２３の負荷が駆動手段６に一気に加
わり始めるため、電動機１の図示しない回転子の慣性力
により大きな衝撃力（振動）が生じる。前記衝撃力は減
速手段３→運動変換手段９のねじ軸２３の台形ねじ２２
とナット２４のねじ部とが螺合している部位に衝撃力が
伝達され、この衝撃力によって前記ねじ軸２３とナット
２４との螺合部の密結合状態を瞬間的に緩和させること
が可能となる。この現象は電動機１の回転子の慣性エネ
ルギーを電動機１起動時のトルクアップとして利用する
ことにより得られるもので、電動機１は前記のように、
その起動時に生じる衝撃力によって、ねじ軸２３とナッ
ト２４との密着状態を瞬間的に緩和させることが可能と
なる。

【００３４】このあと、電動機１の後端縁が図１１のよ
うに、振動吸収環１１を圧迫してケーシング８の左側に
押圧付勢された状態で電動機１は駆動をつづけるもの
の、回転子はこの時点で無負荷状態が解除されることに
より、操作対象物Ｂの全負荷及びねじ軸２３とナット２
４との密着力を受けることになるため、その回転数は急
速に低下し、回転子の回転数が瞬間的に０付近まで一旦
降下する。しかし、電動機１の起動時に生ずる衝撃力に
よって、ねじ軸２３とナット２４との螺合部はその密結
合状態が瞬間的に解放されるため、電動機１からの出
力、即ち、駆動手段６からの出力は回転子の回転数が降
下しても、そのまま運動変換手段９のねじ軸２３に低速
回転の状態で確実に伝達されてこれを回動し、ナット２
４をねじ軸２３の先端側に移動させて駆動ロッド２５を
徐々に押し出し、操作対象物Ｂをその枢支点ｆを中心と
して時計方向に押動し、図１４に示す傾斜状態から、図
１３に示すように垂直状態に起す。

【００３５】前記電動機１の起動によって回動するねじ
軸２３は、駆動ロッド２５の進出時においてはワンウエ
イクラッチ３９の機能により駆動力制御手段３８の制動
力を受けないように設定されているので、ねじ軸２３は
駆動力制御手段３８の制動を受けることなく円滑に回動
させることができる。なお、駆動ロッド２５の進出を途
中で中止したとき（駆動手段６を停止したとき）、駆動
ロッド２５は操作対象物Ｂの負荷により押動され、ブレ
ーキシュ４０がブレーキデイスク４１に強固に押圧され
て制動力が働くことにより、駆動力制御手段３８を動作
させる。この結果、前記駆動ロッド２５は前記ブレーキ
シュ４０の制動力によって逆行することなく、駆動力制
御手段３８により制動を受けて停止する。

【００３６】又、駆動手段６の電動機はその運転中、図
１１で示すように、ケーシング８の左側に押圧された状
態で、回転子の回転に伴い微振動を起こしている（電動
機１を固定していないため）が、その微振動は減速手段
３を経て運動変換手段９に伝播されるが、この運動変換
手段９を内蔵するケース２１及びカバー体１５は、その
取付座３０がケーシング８側に設けた支持体３１の支持
棒３１ａに、防振ブッシュ３２を介して支持されて、前
記ケーシング８の収容筐８ｂ内に浮上した状態で収容さ
れているので、前記微振動は前記運動変換手段９のカバ
ー体１５までは伝播されるものの、ケーシング８にはほ
とんど伝播することがないため、この微振動が外部に伝
播するのを良好に抑制することができる。

【００３７】更に、駆動ロッド２５の進出により操作対
象物Ｂを起立する場合、操作対象物Ｂの負荷（荷重）は
駆動ロッド２５→ナット２４→ねじ軸２３→カラー２３
ａ→スラスト軸受２６→ホルダー３９ａ→軸受筐２７を
経て固定部材３４に加わるため、操作対象物Ｂの負荷に
よって一対の傘歯車１９，２０の噛合が不円滑となり、
駆動手段６からの出力が運動変換手段９に伝達されるの
を阻害するということは全くなく、駆動手段６の出力を
円滑に伝達することができる。その上、運動変換手段９
は防振ブッシュ３２を介してケーシング８の支持棒３１
ａに支持されているものの、運動変換手段９自体はカバ
ー体１５の枢支軸４３が支持座４４に枢支されているの
で、操作対象物Ｂの負荷（荷重）はケーシング８に加わ
ることなく、前記支持座４４によって受け止めることが
できるため、前記運動変換手段９の取付座３０が操作対
象物Ｂの荷重によって損傷を受けることが全くないの
で、防振ブッシュ３２による防振機能を良好に維持する
ことができる。

【００３８】次に、例えば操作対象物Ｂを図１３に示す
垂直状態から図１４で示すように、電動アクチュエータ
Ａ側に後退させる場合について説明する。この場合は、
電動アクチュエータＡの駆動手段６を前記とは逆方向に
回転させればよいが、この場合も前記駆動ロッド２５を
進出させるときと同様に、駆動ロッド２５には操作対象
物Ｂの負荷（荷重）が加えられているため、前記駆動ロ
ッド２５のナット２４とねじ軸２３とは密結合の状態で
螺合している。

【００３９】この状態で、駆動手段６の電動機１を起動
すると、電動機１はその後端縁側が電動機載置手段７に
よって挟持されており、かつ、前部側は減速手段３の出
力軸５ａを支点として運動変換手段９のカバー体１５に
枢支されているので、電動機１は駆動ロッド２５の進出
時と同様に起動時に限り瞬間的に無負荷状態で運転され
ることになる。この結果、電動機１の図示しない回転子
は前記無負荷運転により加速し、その高速回転時に生ず
る反動により電動機１は、減速手段３の出力軸５ａを支
点として後端縁側が、前記回転子の回転方向に沿って図
１０，１２で示すように、反時計方向に振動吸収環１１
を圧迫し、図１２で示すように、前記振動吸収環１１を
係載片１３と係合片１２の右側方向に強固に押圧させて
図１２の右方向に急速移動する。

【００４０】前記電動機１の起動によって電動機１自体
がその方向に急速移動すると、その急速移動に伴い大き
な衝撃力が生じ、その衝撃力は減速手段３→運動変換手
段９のねじ軸２３に伝達され、このねじ軸２３の台形ね
じ２２とナット２４のねじ部とが螺合している部位に、
前記衝撃力が伝達されると、前記螺合部の密結合状態が
ほぼ瞬間的に緩和させることが可能となる。この結果、
電動機１はその後端縁側が図１２のように、振動吸収環
１１を圧迫してケーシング８の右側に押圧付勢された状
態で駆動をつづけるが、電動機１の回転子はこの時点で
無負荷状態が解除されて、操作対象物Ｂの全負荷及び密
着力を受けるので、その回転数は急速に低下する。

【００４１】前記電動機１の回転数が急速に低下して
も、駆動ロッド２５に取付けたナット２４とねじ軸２３
の台形ねじ２２との密結合は、前記電動機１の起動時に
生ずる衝撃力によって瞬間的に緩和されているので、前
記電動機１の回転数が低下しても電動機１の出力は、駆
動手段６から運動変換手段９のねじ軸２３に低速回転の
状態で伝達されてこれを回動し、駆動ロッド２５を図１
４で示すように、電動アクチュエータＡ側に後退させ、
操作対象物Ｂをその枢支点ｆを中心として反時計方向に
引き戻し、図１３に示す垂直状態から図１４で示すよう
に傾倒させる。

【００４２】操作対象物Ｂが図１４で示すように傾斜し
ながら後退すると、駆動ロッド２５には操作対象物Ｂの
全負荷が加わってこれを急速に後退させようとする。し
かし、駆動ロッド２５が前記のように大きな負荷が加え
られると、その負荷力はナット２４を介してねじ軸２３
に伝達され、これを図１において左方向に押動し、ブレ
ーキシュ４０をブレーキデイスク４１側に強固に押圧す
るとともに、ねじ軸２３に付設したワンウエイクラッチ
３９はホルダー３９ａをねじ軸２３と一体的に回動さ
せ、前記ホルダー３９ａに止着したブレーキシュ４０と
ブレーキデイスク４１との間に大きな制動力を発生させ
るので、駆動ロッド２５は操作対象物Ｂの全負荷を受け
ても急速に後退せず、良好に制動力が加えられて後退す
ることができる。

【００４３】即ち、電動アクチュエータＡによって操作
対象物Ｂを後退させて図１４に示すように傾斜させる場
合は、運動変換手段９内にワンウエイクラッチ３９と、
このワンウエイクラッチ３９と軸受筐２７との間に形成
したブレーキシュ４０とブレーキデイスク４１とからな
る駆動力制御手段３８が内蔵されているので、駆動ロッ
ド２５は操作対象物Ｂの負荷を有効利用して円滑・安全
に後退操作することができる。

【００４４】なお、本発明の電動アクチュエータＡは、
操作対象物Ｂを一定角度傾倒させたり、垂直に起立する
実施例で説明したが、これに限定せず操作対象物Ｂを昇
降させたり、あるいは、水平方向に移動させたりする場
合にも使用できることは勿論である。又、駆動力制御手
段３８はワンウエイクラッチ３９を使用した例で説明し
たが、これに限定することなく、電磁ブレーキ等の制動
手段を用いてもよい。更に、本発明は、電動機１の回転
をウオーム４とウオームホイール５からなる減速手段３
により一旦縦方向に変換し、つづいて、一対の傘歯車１
９，２０にて再び横方向に変換する例で説明したが、こ
れに限定せず、電動機１と減速手段３と運動変換手段９
とを直線状に連結するものであってもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に示すような効果を有する。 （１）本発明は、駆動手段がその起動時瞬間的に揺動し
てその揺動によって生じた衝撃力を運動変換手段と出力
手段との螺合部分に伝達し、この螺合部分の密結合を良
好に緩和させて、電動アクチュエータを起動させるよう
に構成したので、電動アクチュエータは大きなトルクを
出力する駆動手段を必要としないため、小形で経済的な
製作が可能となる。

【００４６】（２）又、前記駆動手段を揺動させる構成
は、駆動手段の前部側を回転運動を直線運動に変換する
運動変換手段に駆動可能に枢支させ、後端縁側は弾性部
材を介して挟持するという簡易な構造となっているの
で、駆動手段を特別な固定手段を用いることなく簡単に
支持でき利便である。

【００４７】（３）更に、運動変換手段には、出力手段
の逆行を阻止するワンウエイクラッチ等からなる駆動力
制御手段が狭隘なスペースを有効利用して具備されてい
るので、前記出力手段を必要に応じて大きな負荷を受け
た状態で後退させる場合でも、安全・確実に行うことが
でき至便である。

【００４８】（４）その上、前記運動変換手段は、防振
部材を介してケーシングにほぼ浮上した状態で設置する
ように構成したので、駆動手段の起動時に生ずる衝撃力
が前記ケーシングに伝播されるのを良好に阻止すること
が可能となり、電動アクチュエータを制振，静音化して
使用することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動アクチュエータにおいて、駆動ロ
ッドを後退させた状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の電動アクチュエータにおいて、ケーシ
ングのカバーを取外してその内部を示す平面図である。

【図３】本発明の電動アクチュエータにおいて、駆動ロ
ッドを進出させた状態を示す縦断面図である。

【図４】減速手段の要部を切り欠いて示す断面図であ
る。

【図５】ワンウエイクラッチの要部を示す断面図であ
る。

【図６】駆動手段の要部である電動機の支持状態を示す
断面図である。

【図７】運動変換手段の要部の取付状態を示す断面図で
ある。

【図８】運動変換手段の防振構造を示す要部断面図であ
る。

【図９】駆動ロッドの進出時において、駆動手段の動作
を説明する説明図である。

【図１０】駆動ロッドの後退時において、駆動手段の動
作を説明する説明図である。

【図１１】駆動手段が駆動ロッドの進出により揺動した
状態を説明する説明図である。

【図１２】同じく駆動ロッドの後退により駆動手段の揺
動した状態を説明する説明図である。

【図１３】電動アクチュエータの適用例を示す説明図で
ある。

【図１４】同じく電動アクチュエータの他の適用例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 電動機 ３ 減速手段 ６ 駆動手段 ７ 電動機載置手段 ９ 運動変換手段 １１ 振動吸収環 ２２ 台形ねじ ２３ ねじ軸 ２５ 駆動ロッド ３４ 固定部材 ３８ 駆動力制御手段 ３９ ワンウエイクラッチ Ａ 電動アクチュエータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転運動を生じる駆動手段と、この回転
   運動を直線運動に変換する運動変換手段と、前記運動変
   換手段により変換された直線運動を出力する出力手段か
   らなり、前記駆動手段は運動変換手段に対して揺動可能
   に駆動連結し、前記運動変換手段と出力手段との間には
   出力手段の駆動力を制御する駆動力制御手段を具備した
   ことを特徴とする電動アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、電動機と減速装置を内
   蔵した減速手段とからなり、前記減速手段を運動変換手
   段に枢支させて駆動連結するとともに、前記減速手段と
   電動機は、その後端縁側が弾性部材を介して揺動自在に
   挟持されて構成したことを特徴とする請求項１記載の電
   動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記運動変換手段と出力手段との間に具
   備した駆動力制御手段は、駆動手段と駆動連結する運動
   変換手段のねじ軸にワンウエイクラッチを装着し、前記
   ねじ軸を出力手段が進出する方向にのみ回動するように
   構成したことを特徴とする請求項１記載の電動アクチュ
   エータ。
4. 【請求項４】 前記運動変換手段は、これを収容するケ
   ーシングに、防振部材により該防振部材が位置する部位
   を除いて浮上した状態で収容するように構成したことを
   特徴とする請求項１記載の電動アクチュエータ。