リニアアクチュエータ
【課題】ブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制することができ、軽量、小型および低コストのリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】減速機装置２００を備えるリニアアクチュエータ１において、減速機装置２００は、第１の太陽歯車２０３と、モータ出力軸に結合された公転部材２０４と、公転部材２０４に軸支され、第１の太陽歯車２０３に噛合する第１の遊星歯車２０７、２０８と、第１の遊星歯車２０７、２０８のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車２１１、２１２と、第１の太陽歯車２０３と同心状に、かつ、第２の遊星歯車２１１、２１２に噛合する位置にて減速装置２００内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車２１３とを有し、減速装置２００の減速出力軸２１９は、第２の太陽歯車２１２に一体的に取り付けられている。
【解決手段】減速機装置２００を備えるリニアアクチュエータ１において、減速機装置２００は、第１の太陽歯車２０３と、モータ出力軸に結合された公転部材２０４と、公転部材２０４に軸支され、第１の太陽歯車２０３に噛合する第１の遊星歯車２０７、２０８と、第１の遊星歯車２０７、２０８のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車２１１、２１２と、第１の太陽歯車２０３と同心状に、かつ、第２の遊星歯車２１１、２１２に噛合する位置にて減速装置２００内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車２１３とを有し、減速装置２００の減速出力軸２１９は、第２の太陽歯車２１２に一体的に取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療または介護ベッドにおいては患者の寝食の負担を軽減するために、リニアアクチュエータによってベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりすることが実施されている。
【０００３】
従来、この種のリニアアクチュエータとして、モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、この減速出力軸の一端が電動モータのモータ出力軸に連結され、モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を減速出力軸により出力する減速装置と、減速装置の減速出力軸の他端に連結され、外周に雄ねじ部が形成されている長尺状のシャフトと、シャフトの雄ねじ部に螺合してシャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材（送り用ナット）を有しており、さらに、雌ねじ部材に取り付けられ、雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えているものがある。そして、前記した直動筒がベッドに備えられているリンク機構に連係され、このリンク機構を経由し、直動筒の進退運動によりベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりするように構成されているものがある。
【０００４】
このようなリニアアクチュエータが使用された医療または介護ベッドにおいては、ベッドの寝床に加わる患者の体重によりベッドの寝床が降下したり、患者の姿勢確保のため患者の体重によりベッドの背部や膝部の寝床が倒れたりしないことが求められる。そのため、直動筒が取り付けられている雌ねじ部材（送り用ナット）の進退運動を抑制してベッドの寝床が降下したり、背部や膝部の寝床が倒れたりしないようにする必要がある。そのため、雄ねじ部が形成されているシャフトの正逆回転を抑制すべくリニアアクチュエータには、ブレーキ装置が別途設けられている（例えば、特許文献１乃至８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】WO２００７／０３７２１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８５３５号公報
【特許文献３】特開２００５−１８８５３６号公報
【特許文献４】特開２００５−１８８５６１号公報
【特許文献５】特開２００５−１８８５７４号公報
【特許文献６】特開２００７−１５４９５４号公報
【特許文献７】特開２００７−１８７２７９号公報
【特許文献８】特開２００８−２４９０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リニアアクチュエータの軽量、小型化および低コスト化の観点からブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制したいという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制することができ、軽量、小型および低コストのリニアアクチュエータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のリニアアクチュエータは、モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、前記電動モータのモータ出力軸に連結され、前記モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を前記減速出力軸から出力する減速装置と、前記減速装置の前記減速出力軸に連結され、外周に雄ねじが形成されている長尺状のシャフトと、前記シャフトの前記雄ねじに螺合して前記シャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材に取り付けられ、前記雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記減速機装置は、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記減速装置内に固定配置される第１の太陽歯車と、板状に形成され、前記電動モータのモータ出力軸と結合された公転部材と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記公転部材に回転自在に軸支され前記第１の太陽歯車に噛合する少なくとも２つ以上の第１の遊星歯車と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の遊星歯車に対し前記公転部材を挟んで反対側に配置され、前記第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の太陽歯車と同心状に、かつ、前記第２の遊星歯車に噛合する位置にて前記減速装置内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車とを有し、前記減速装置の前記減速出力軸は、前記第２の太陽歯車に一体的に取り付けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のリニアアクチュエータは、モータ出力軸により公転とともに自転する第１および第２の遊星歯車と、それらの回転速度を制御する第１および第２の太陽歯車を有する、いわゆる差動歯車式減速装置を備えている。この差動歯車式減速装置は、出力側である第２の太陽歯車を外部から回転トルクを付加した場合に、モータ出力軸に直接的に連結されている第１および第２の遊星歯車による自転および公転運動が抑制されるという性質を有する。
【００１０】
そのため、第２の遊星歯車が一体的に形成されるとともにシャフトに連結される減速出力軸が、シャフトの回転により回されようとしたときでも、減速出力軸が回されることがないように設定できる。従って、本発明のリニアアクチュエータは、シャフトと減速装置の減速出力軸との間にブレーキ装置を設ける必要がなく、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制することができ、軽量、小型および低コストのリニアアクチュエータとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるリニアアクチュエータの正面図である。
【図２】図１にて破線Bで囲まれた部分のA−A断面図である。
【図３】図１にて破線Cで囲まれた部分のA−A断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における減速装置の斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、この発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は、リニアアクチュエータ１の正面図である。また、図２は、図１にて破線Bで囲まれた部分におけるリニアアクチュエータ１のA−A断面図であり、図３は、図１にて破線Cで囲まれた部分
におけるリニアアクチュエータ１のA−A断面図である。
【００１３】
図１から図３に示すように、リニアアクチュエータ１は、モータ装置１００、減速装置２００および直動装置３００を備えている。モータ装置１００は、有底円筒形状のモータケース１０３と、モータケース１００に内包される電動モータ１０１とを有する。そして、電動モータ１０１は、電動モータ１０１に供給される電力により回転するモータ出力軸１０２を有している。
【００１４】
減速装置２００にはモータ装置１００が取り付けられ、減速装置２００は、電動モータ１００のモータ出力軸１０２に連結されるとともに、外壁に軸方向に伸びるセレーション溝が外周に形成されている減速出力軸２１９を有し、モータ出力軸１０２の回転を減速し、減速された回転を減速出力軸２１９から出力する。なお、減速装置２００の構成の詳細については、後述する。
【００１５】
直動装置３００は、ジョイントケース部３０２と補強筒ケース部３０３とを有するケース３０１と、ジョイント機構３０４と、補強筒３０９と、直動機構３１０とを備えている。ジョイントケース部３０２は有底円筒形状に形成され、ジョイントケース部３０２の内側にはジョイント機構３０４が内包されている。また、ジョイントケース部３０２の有底部３０２ａの中央には挿通孔３０２ｂが設けられ、減速出力軸２１９は挿通孔３０２ｂを挿通し、ジョイントケース部３０２の内部に突出している。
【００１６】
補強筒ケース部３０３は、ジョイントケース部３０２よりも縮径にて円筒形状形成され、内壁に長尺円筒形状の補強筒３０９が取り付けられている。なお、ケース３０１は、縦割り形状の２部品を最中状に接合されることにより形成される。
【００１７】
ジョイント機構３０４は、軸受３０５、ジョイント部材３０６、スリーブ３０７および軸受ハウジング３０８を備えている。また、直動機構３１０は、シャフト３１１、雌ねじ部材３１２、直動筒３１３および連結部材３１４を備えている。
【００１８】
ジョイント機構３０４の軸受ハウジング３０８は、略円筒形状に形成されており、外壁がジョイントケース部３０２の内壁に当接した状態にて配置されている。また、軸受３０５は、外輪３０５ａが軸受ハウジング３０８に挿入され、軸受ハウジング３０８に取り付けられ、内輪３０５ｂの内壁にスリーブ３０７が挿入されている。そして、シャフト３１１の連結部３１１ｂがスリーブ３０７を介して軸受３０５の内輪３０５ｂに軸支されることにより、シャフト３１１は、ジョイントケース部３０２に対し回転自在に支持されている。
【００１９】
ジョイント部材３０６の内壁およびシャフト３１１の連結部３１１ａの外壁にも、減速出力軸２１９と同様にセレーション溝が形成され、減速出力軸２１９と同様にシャフト３１１の連結部３１１ａは、ジョイント部材３０６に挿入され、シャフト３１１の連結部３１１ａおよび減速出力軸２１９は、ジョイント部材３０６に対しともにセレーション結合されている。そして、減速出力軸２１９の回転は、ともにセレーション結合されているジョイント部材３０６によりシャフト３１１に伝達される。
【００２０】
また、シャフト３１１の連結部３１１ａおよび減速出力軸２１９は、それぞれジョイント部材３０６に対しセレーション結合されているため、シャフト３１１が減速出力軸２１９に向けて軸方向に移動した場合にも、シャフト３１１の軸方向の移動により、減速出力軸２１９に軸力が作用することはない。
【００２１】
直動機構３１０のシャフト３１１は、長尺円柱形状（棒状）に形成され、本体部３１１
ａの外壁に雄ねじが形成されている。雌ねじ部材３１２は、補強筒３０９に対する回転を抑制する回り止めが形成されている案内部３１２ａと、直動筒３１３が取り付けられている連結部３１２ｂとを備えるとともに、シャフト３１１の雄ねじと螺合する雌ねじが内壁に形成されている。そして、補強筒３０９に案内（回り止め）されている雌ねじ部材３１２は、シャフト３１１の正逆回転により、雌ねじ部材３１２は進退運動を行う。そして、雌ねじ部材３１２の外壁に取り付けられた直動筒３１３は、雌ねじ部材３１２と同様に雌ねじ部材３１２の進退運動とともに進退運動を行う。また、直動筒３１３の先端部３１３ａには、ベッドの寝床の上下運動を実施するリンク機構に連結される連結部材３１４が取り付けられている。
【００２２】
次に、図２および図４に基づき減速装置２００について説明する。なお、図４は、減速装置２００の内部構造を示す斜視図である。なお、減速装置２００は、いわゆる差動歯車式減速装置と称されるものである。減速装置２００は、第１および第２の減速装置ケース２０１、２０２、第１の太陽歯車２０３、公転部材２０４、第１の遊星歯車２０７、２０８、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、第２の太陽歯車２１３および保持部材２１６を備え、第２の太陽歯車２１３には、保持軸部２１４および減速出力軸２１９が一体形成されている。
【００２３】
第１の太陽歯車２０３は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の減速ケース２０１に一体的に取り付けられ減速装置２００内にて固定配置されている。また、第１の太陽歯車２０３には、円心に貫通孔２０３ａが形成されている。そして、電動モータ１０１は、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２と減速装置２００の減速出力軸２１９が同軸の位置となるように配置され、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２は、第１の太陽歯車２０３に形成された貫通孔２０３ａを挿通し、減速装置２００内に突出している。
【００２４】
公転部材２０４は棒形の板状に形成され、公転部材２０４の中央と電動モータ１０１のモータ出力軸１０２とは互いに一体的に結合されている。そして、公転部材２０４は、モータ出力軸１０２の回転とともに回転する。また、公転部材２０４の両端には円筒形状の摺動部材２０５、２０６が埋設されている。
【００２５】
第１の遊星歯車２０７、２０８は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の遊星歯車２０７、２０８の円心に棒形状の連結部材２０９、２１０の端部が一体的に取り付けられている。そして、第１の遊星歯車２０７、２０８の外歯と、第１の太陽歯車２０３の外歯とは互いに噛合するとともに、第１の遊星歯車２０７、２０８は、公転部材２０４に取り付けられた摺動部材２０５、２０６に挿入され軸支される連結部材２０９、２１０により、公転部材２０４に対し回転自在に軸支される。
【００２６】
第２の遊星歯車２１１、２１２は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の遊星歯車２０７、２０８に対し公転部材２０４を挟んで反対側に配置され、連結部材２０９、２１０に一体的に連結されることにより第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている。また、第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯の歯数は、第１の遊星歯車２０７、２０８の外歯の歯数に対し、異なる歯数に設定されている。
【００２７】
第２の太陽歯車２１３は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の太陽歯車２０３と同心状に、かつ、第２の遊星歯車２１１、２１２に噛合する位置にて減速装置２００内に回転自在に配置されている。また、第２の太陽歯車２１３の外歯の歯数は、第１の太陽歯車２０３の外歯の歯数に対し、異なる歯数に設定されている。なお、第１および第２の太陽歯車２０３、２１３、ならびに第１および第２の遊星歯車（２０７、２０８、２１１、２１２）は、すべて金属材料より形成されている。なお、金属材
料により形成されなくてもよいことは言うまでもなく、樹脂、セラミックスその他の材料であってよい。
【００２８】
第２の太陽歯車２１３の側端面２１３ａには、円柱形状の保持軸部２１４が一体形成されており、保持軸部２１４の外壁には、円環形状の摺動部材２１５が勘合配置されている。
【００２９】
保持部材２１６は、棒形の板状に形成され、中央に挿通孔２１６ａが形成されるとともに、両端に挿通孔２１６ｂ、２１６ｃが形成され、挿通孔２１６ｂ、２１６ｃには、円環形状の摺動部材２１７、２１８がそれぞれ埋設されている。そして、保持部材２１６の挿通孔２１６ａの内壁と、摺動部材２１５の外壁とが互いに勘合され、保持部材２１６は、摺動部材２１５を介して、保持軸部２１４に回転自在に軸支されに、減速装置２００内に回転自在に配置される。
【００３０】
また、連結軸２０９、２１０の一端は、摺動部材２１７、２１８に挿入され、摺動部材２１７、２１８に軸支されているとともに、連結軸２０９、２１０の他端は、第１の遊星歯車２０８、２０９に固定されている。このように、連結軸２０９、２１０の両端がそれぞれ支持されることにより、連結軸２０９、２１０のがたつきは抑えられる。
【００３１】
上記に示す、第１の太陽歯車２０３、公転部材２０４、第１の遊星歯車２０７、２０８、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、第２の太陽歯車２１３および保持部材２１６は、第２の減速装置ケース２０２に内包され、第２の太陽歯車２１３に一体形成されている減速出力軸２１９は、第２の減速装置ケース２０２から外側に向けて突出している。
【００３２】
次に、減速装置２００の動作について説明する。電動モータ１０１のモータ出力軸１０２が回転すると、モータ出力軸１０２に結合されている公転部材２０４もモータ出力軸１０２とともに回転する。公転部材２０４が回転すると、公転部材２０４の両端に軸支されている第１の遊星歯車２０８、２０９は第１の太陽歯車２０３の周りを公転運動する。また、第１の遊星歯車２０８、２０９は減速装置２００内に固定されている第１の太陽歯車２０３に噛合されており、このモータ出力軸１０２の回転による公転運動とともに、第１の太陽歯車２０３との噛み合による自転運動を行う。
【００３３】
第２の遊星歯車２１１、２１２は、第１の遊星歯車２０７、２０８に連結軸２０９、２１０により連結されており、第１の遊星歯車２０７、２０８と同じ回転速度で公転および自転運動を行う。このとき、上記に示すように第２の遊星歯車２１１、２１２と、減速出力軸２１９が一体形成されている第２の太陽歯車２１３とは互いに噛合されており、第２の遊星歯車２１１、２１２の公転および自転運動により、第２の太陽歯車２１３は回転する。
【００３４】
第１および第２の遊星歯車２０７（２０８）、２１１（２１２）の歯数、ならびに第１および第２の太陽歯車２０３、２１３の歯数は、それぞれ異なる歯数に設定されており、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２の回転は、減速装置２００により減速され、減速された回転が減速出力軸２１９から出力される。
【００３５】
本実施形態の減速装置２００では、第１および第２の遊星歯車２０７（２０８）、２１１（２１２）、ならびに第１および第２の太陽歯車２０３、２１３の歯数の設定のより、減速比を大きくとることが可能である。また、第１の遊星歯車２０７、２０８と第１の太陽歯車２０３との間、ならびに第２の遊星歯車２１１、２１２と第２の太陽歯車２１３との間に噛み合いによる摩擦力が生じる。従って、減速比を高く設定した場合には、減速出
力軸２１９が一体形成されている第２の太陽歯車２１３を外部から回転しても、上記の噛み合いによる摩擦力により、第２の太陽歯車２１３を回転することができない。
【００３６】
そのため、ジョイント機構３０４により直動機構３１０のシャフト３１１に連結される減速出力軸２１９が、シャフト３１１の回転により回されようとしたときでも、減速比の設定等により減速出力軸２１９が回されることがないように設定できる。従って、本実施の形態のリニアアクチュエータ１は、直動装置３００のシャフト３１１と減速装置２００の減速出力軸２１９との間にブレーキ装置を設ける必要がない。すなわち、リニアアクチュエータ１は、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフト３１１の正逆回転を抑制することができる。
【００３７】
本実施の形態のリニアアクチュエータ１は、モータ装置１００のモータ出力軸１０２、減速装置２００の減速出力軸２１９、および直動装置３００のシャフト３１１が同軸上に配置され、モータ装置１００、減速装置２００、および直動装置３００は、略直線上に長手方向に配置されている。そのため、長手方向に直行する方向である幅方向の長さが短く、幅方向にスペースがない箇所にも本実施の形態のリニアアクチュエータ１は設定されることができ、レイアウト性が高い。
【００３８】
（第２の実施形態）次に、図５に基づき第２の実施形態のリニアアクチュエータ２について説明する。図５は、リニアアクチュエータ２のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ２は、リニアアクチュエータ１に対し、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、および第２の太陽歯車２１３の形状、ならびに第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の材質のみ異なり、その他の部分の形状および材質は同一である。従って、以下、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２について説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００３９】
第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３は、樹脂より形成されている。そのため、強度を確保するため第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の歯厚は大きく設定されている。また、第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の歯厚に合わせ、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０の軸方向の長さが長く設定されている。
上記のように、第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３を樹脂により形成することにより、リニアアクチュエータ２の軽量化を図ることができる。
【００４０】
（第３の実施形態）次に、図６に基づき第３の実施形態のリニアアクチュエータ３について説明する。図６は、リニアアクチュエータ３のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ３は、リニアアクチュエータ１に対し、モータ装置１００に伝達機構１０４が追加されるとともに、電動モータ１０１の取り付け位置が相違することのみが異なり、その他は同一である。従って、伝達機構１０４および電動モータ１０１の取り付け位置についてのみ説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００４１】
モータ装置１００は、伝達機構１０４を備え、伝達機構１０４は、カバー１０５、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７、従動歯車１０８および伝達出力軸１０９を有している。電動モータ１０１は、第１の減速機ケース２０１の端面２０１ａに直動装置３００に向けて取り付けられ、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２は、第１の減速機ケース２０１を挿通して第１の減速機ケース２０１の端面２０１ｂから突出している。
【００４２】
駆動歯車１０６は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、モータ出力軸１０２に取り付けられている。そして、駆動歯車１０６は、モータ出力軸１０２
の回転とともに回転する。遊び歯車１０７は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、駆動歯車１０６に噛合されている。そして、モータ出力軸１０２の回転とともに回転する駆動歯車１０６の回転により回転する。
【００４３】
従動歯車１０８は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、遊び歯車１０７に噛合される。そして、モータ出力軸１０２および駆動歯車１０６の回転とともに回転する遊び歯車１０７の回転により回転する。伝達出力軸１０９は、従動歯車１０８と連結されており、モータ出力軸１０２の回転により、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７および従動歯車１０８を介して回転される。なお、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７および従動歯車１０８は、カバー１０５により覆われている。
【００４４】
本実施の形態では、伝達出力軸１０９が、減速装置２００の公転部材２０４に連結されており、モータ出力軸１０２の回転が伝達機構１０４を介して公転部材２０４に伝達される。
【００４５】
本実施の形態では、電動モータ１０１は、第１の減速機ケース２０１の端面２０１ａに直動装置３００に向けて取り付けられている。そのため、リニアアクチュエータ３の長手方向の長さが短くなり、長手方向にスペースがない箇所にも本実施の形態のリニアアクチュエータ３は設定されることができる。
【００４６】
（第４の実施形態）次に、図７に基づき第４の実施形態のリニアアクチュエータ４について説明する。図７は、リニアアクチュエータ４のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ４は、リニアアクチュエータ１に対し、主に、第１および第２の太陽歯車の形状が異なり、その他の部分はリニアアクチュエータ１と略同様である。従って、以下、第１および第２の太陽歯車４０１、５０１について説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００４７】
第１の太陽歯車４０１は、円環状のいわゆるリングギヤの形状をしているとともに内壁に複数の内歯が形成されている。そして、外壁に複数の外歯が形成された第１の遊星歯車２０７、２０８を内包するとともに、第１の太陽歯車４０１の外歯と第１の遊星歯車２０７、２０８の内歯とが噛合する位置にて減速機ケース２０１に対して固定配置されている。
【００４８】
第２の太陽歯車５０１も、第１の太陽歯車４０１と同様にいわゆるリングギヤの形状をしているとともに内壁に複数の内歯が形成されている。そして、外壁に複数の外歯が形成された第２の遊星歯車２１１、２１２を内包するとともに、第２の太陽歯車５０１の外歯と第２の遊星歯車２１１、２１２の内歯とが噛合する位置にて、減速機ケース２０１、２０２に対して回転自在に配置されている。さらに、第２の太陽歯車５０１の内側には円盤形状のプレート部５０２一体に形成され、このプレート部５０２の円心部に減速出力軸２１９が一体に形成されている。
【００４９】
上記のように、第２の太陽歯車５０１がリングギヤの形状をしており、第１から第２の実施形態のリニアアクチュエータ１、２、３に比して、第２の太陽歯車５０１と第２の遊星歯車２１１、２１２とが噛合する位置が減速出力軸２１９の軸心から遠い位置に設定されている。そのため、減速出力軸２１９が外部から回転させられたときに第２の太陽歯車５０１の内歯と第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯との間に作用する力が軽減される。このため、第２の太陽歯車５０１の内歯および第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯を高強度に設定する必要がなく、第２の太陽歯車５０１および第２の遊星歯車２１１、２１２の薄型、軽量化が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１〜４ リニアアクチュエータ
１００ モータ装置
１０１ 電動モータ
１０２ （第１の）モータ出力軸
１０３ モータケース
１０４ 伝達機構
１０５ カバー
１０６ 駆動歯車
１０７ 遊び歯車
１０８ 従動歯車
１０９ 伝達出力軸
２００ 減速装置
２０１ 第１の減速機ケース
２０２ 第２の減速機ケース
２０３ 第１の太陽歯車
２０４ 公転部材
２０５ 摺動部材
２０６ 摺動部材
２０７、２０８ 第１の遊星歯車
２０９ 連結軸
２１０ 連結軸
２１１、２１２ 第２の遊星歯車
２１３ 第２の太陽歯車
２１４ 保持軸部
２１５ 摺動部材
２１６ 保持部材
２１７、２１８ 摺動部材
２１９ 減速出力軸
３００ 直動装置
３０１ ケース
３０２ ジョイントケース部
３０２ａ 有底部
３０３ 補強筒ケース部
３０４ ジョイント機構
３０５ 軸受
３０６ ジョイント部材
３０７ スリーブ
３０８ 軸受ハウジング
３０９ 補強筒
３１０ 直動機構
３１１ シャフト
３１１ａ 本体部
３１１ｂ 連結部
３１２ 雌ねじ部材
３１２ａ 案内部
３１２ｂ 連結部
３１３ 直動筒
３１３ａ 先端部
３１４ 連結部材
４０１ 第１の太陽歯車
５０１ 第２の太陽歯車
５０２ プレート部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療または介護ベッドにおいては患者の寝食の負担を軽減するために、リニアアクチュエータによってベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりすることが実施されている。
【０００３】
従来、この種のリニアアクチュエータとして、モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、この減速出力軸の一端が電動モータのモータ出力軸に連結され、モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を減速出力軸により出力する減速装置と、減速装置の減速出力軸の他端に連結され、外周に雄ねじ部が形成されている長尺状のシャフトと、シャフトの雄ねじ部に螺合してシャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材（送り用ナット）を有しており、さらに、雌ねじ部材に取り付けられ、雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えているものがある。そして、前記した直動筒がベッドに備えられているリンク機構に連係され、このリンク機構を経由し、直動筒の進退運動によりベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりするように構成されているものがある。
【０００４】
このようなリニアアクチュエータが使用された医療または介護ベッドにおいては、ベッドの寝床に加わる患者の体重によりベッドの寝床が降下したり、患者の姿勢確保のため患者の体重によりベッドの背部や膝部の寝床が倒れたりしないことが求められる。そのため、直動筒が取り付けられている雌ねじ部材（送り用ナット）の進退運動を抑制してベッドの寝床が降下したり、背部や膝部の寝床が倒れたりしないようにする必要がある。そのため、雄ねじ部が形成されているシャフトの正逆回転を抑制すべくリニアアクチュエータには、ブレーキ装置が別途設けられている（例えば、特許文献１乃至８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】WO２００７／０３７２１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８５３５号公報
【特許文献３】特開２００５−１８８５３６号公報
【特許文献４】特開２００５−１８８５６１号公報
【特許文献５】特開２００５−１８８５７４号公報
【特許文献６】特開２００７−１５４９５４号公報
【特許文献７】特開２００７−１８７２７９号公報
【特許文献８】特開２００８−２４９０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リニアアクチュエータの軽量、小型化および低コスト化の観点からブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制したいという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制することができ、軽量、小型および低コストのリニアアクチュエータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のリニアアクチュエータは、モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、前記電動モータのモータ出力軸に連結され、前記モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を前記減速出力軸から出力する減速装置と、前記減速装置の前記減速出力軸に連結され、外周に雄ねじが形成されている長尺状のシャフトと、前記シャフトの前記雄ねじに螺合して前記シャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材に取り付けられ、前記雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えるリニアアクチュエータにおいて、前記減速機装置は、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記減速装置内に固定配置される第１の太陽歯車と、板状に形成され、前記電動モータのモータ出力軸と結合された公転部材と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記公転部材に回転自在に軸支され前記第１の太陽歯車に噛合する少なくとも２つ以上の第１の遊星歯車と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の遊星歯車に対し前記公転部材を挟んで反対側に配置され、前記第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車と、円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の太陽歯車と同心状に、かつ、前記第２の遊星歯車に噛合する位置にて前記減速装置内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車とを有し、前記減速装置の前記減速出力軸は、前記第２の太陽歯車に一体的に取り付けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のリニアアクチュエータは、モータ出力軸により公転とともに自転する第１および第２の遊星歯車と、それらの回転速度を制御する第１および第２の太陽歯車を有する、いわゆる差動歯車式減速装置を備えている。この差動歯車式減速装置は、出力側である第２の太陽歯車を外部から回転トルクを付加した場合に、モータ出力軸に直接的に連結されている第１および第２の遊星歯車による自転および公転運動が抑制されるという性質を有する。
【００１０】
そのため、第２の遊星歯車が一体的に形成されるとともにシャフトに連結される減速出力軸が、シャフトの回転により回されようとしたときでも、減速出力軸が回されることがないように設定できる。従って、本発明のリニアアクチュエータは、シャフトと減速装置の減速出力軸との間にブレーキ装置を設ける必要がなく、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフトの正逆回転を抑制することができ、軽量、小型および低コストのリニアアクチュエータとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるリニアアクチュエータの正面図である。
【図２】図１にて破線Bで囲まれた部分のA−A断面図である。
【図３】図１にて破線Cで囲まれた部分のA−A断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における減速装置の斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態におけるリニアアクチュエータのモータ装置および減速装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、この発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は、リニアアクチュエータ１の正面図である。また、図２は、図１にて破線Bで囲まれた部分におけるリニアアクチュエータ１のA−A断面図であり、図３は、図１にて破線Cで囲まれた部分
におけるリニアアクチュエータ１のA−A断面図である。
【００１３】
図１から図３に示すように、リニアアクチュエータ１は、モータ装置１００、減速装置２００および直動装置３００を備えている。モータ装置１００は、有底円筒形状のモータケース１０３と、モータケース１００に内包される電動モータ１０１とを有する。そして、電動モータ１０１は、電動モータ１０１に供給される電力により回転するモータ出力軸１０２を有している。
【００１４】
減速装置２００にはモータ装置１００が取り付けられ、減速装置２００は、電動モータ１００のモータ出力軸１０２に連結されるとともに、外壁に軸方向に伸びるセレーション溝が外周に形成されている減速出力軸２１９を有し、モータ出力軸１０２の回転を減速し、減速された回転を減速出力軸２１９から出力する。なお、減速装置２００の構成の詳細については、後述する。
【００１５】
直動装置３００は、ジョイントケース部３０２と補強筒ケース部３０３とを有するケース３０１と、ジョイント機構３０４と、補強筒３０９と、直動機構３１０とを備えている。ジョイントケース部３０２は有底円筒形状に形成され、ジョイントケース部３０２の内側にはジョイント機構３０４が内包されている。また、ジョイントケース部３０２の有底部３０２ａの中央には挿通孔３０２ｂが設けられ、減速出力軸２１９は挿通孔３０２ｂを挿通し、ジョイントケース部３０２の内部に突出している。
【００１６】
補強筒ケース部３０３は、ジョイントケース部３０２よりも縮径にて円筒形状形成され、内壁に長尺円筒形状の補強筒３０９が取り付けられている。なお、ケース３０１は、縦割り形状の２部品を最中状に接合されることにより形成される。
【００１７】
ジョイント機構３０４は、軸受３０５、ジョイント部材３０６、スリーブ３０７および軸受ハウジング３０８を備えている。また、直動機構３１０は、シャフト３１１、雌ねじ部材３１２、直動筒３１３および連結部材３１４を備えている。
【００１８】
ジョイント機構３０４の軸受ハウジング３０８は、略円筒形状に形成されており、外壁がジョイントケース部３０２の内壁に当接した状態にて配置されている。また、軸受３０５は、外輪３０５ａが軸受ハウジング３０８に挿入され、軸受ハウジング３０８に取り付けられ、内輪３０５ｂの内壁にスリーブ３０７が挿入されている。そして、シャフト３１１の連結部３１１ｂがスリーブ３０７を介して軸受３０５の内輪３０５ｂに軸支されることにより、シャフト３１１は、ジョイントケース部３０２に対し回転自在に支持されている。
【００１９】
ジョイント部材３０６の内壁およびシャフト３１１の連結部３１１ａの外壁にも、減速出力軸２１９と同様にセレーション溝が形成され、減速出力軸２１９と同様にシャフト３１１の連結部３１１ａは、ジョイント部材３０６に挿入され、シャフト３１１の連結部３１１ａおよび減速出力軸２１９は、ジョイント部材３０６に対しともにセレーション結合されている。そして、減速出力軸２１９の回転は、ともにセレーション結合されているジョイント部材３０６によりシャフト３１１に伝達される。
【００２０】
また、シャフト３１１の連結部３１１ａおよび減速出力軸２１９は、それぞれジョイント部材３０６に対しセレーション結合されているため、シャフト３１１が減速出力軸２１９に向けて軸方向に移動した場合にも、シャフト３１１の軸方向の移動により、減速出力軸２１９に軸力が作用することはない。
【００２１】
直動機構３１０のシャフト３１１は、長尺円柱形状（棒状）に形成され、本体部３１１
ａの外壁に雄ねじが形成されている。雌ねじ部材３１２は、補強筒３０９に対する回転を抑制する回り止めが形成されている案内部３１２ａと、直動筒３１３が取り付けられている連結部３１２ｂとを備えるとともに、シャフト３１１の雄ねじと螺合する雌ねじが内壁に形成されている。そして、補強筒３０９に案内（回り止め）されている雌ねじ部材３１２は、シャフト３１１の正逆回転により、雌ねじ部材３１２は進退運動を行う。そして、雌ねじ部材３１２の外壁に取り付けられた直動筒３１３は、雌ねじ部材３１２と同様に雌ねじ部材３１２の進退運動とともに進退運動を行う。また、直動筒３１３の先端部３１３ａには、ベッドの寝床の上下運動を実施するリンク機構に連結される連結部材３１４が取り付けられている。
【００２２】
次に、図２および図４に基づき減速装置２００について説明する。なお、図４は、減速装置２００の内部構造を示す斜視図である。なお、減速装置２００は、いわゆる差動歯車式減速装置と称されるものである。減速装置２００は、第１および第２の減速装置ケース２０１、２０２、第１の太陽歯車２０３、公転部材２０４、第１の遊星歯車２０７、２０８、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、第２の太陽歯車２１３および保持部材２１６を備え、第２の太陽歯車２１３には、保持軸部２１４および減速出力軸２１９が一体形成されている。
【００２３】
第１の太陽歯車２０３は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の減速ケース２０１に一体的に取り付けられ減速装置２００内にて固定配置されている。また、第１の太陽歯車２０３には、円心に貫通孔２０３ａが形成されている。そして、電動モータ１０１は、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２と減速装置２００の減速出力軸２１９が同軸の位置となるように配置され、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２は、第１の太陽歯車２０３に形成された貫通孔２０３ａを挿通し、減速装置２００内に突出している。
【００２４】
公転部材２０４は棒形の板状に形成され、公転部材２０４の中央と電動モータ１０１のモータ出力軸１０２とは互いに一体的に結合されている。そして、公転部材２０４は、モータ出力軸１０２の回転とともに回転する。また、公転部材２０４の両端には円筒形状の摺動部材２０５、２０６が埋設されている。
【００２５】
第１の遊星歯車２０７、２０８は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の遊星歯車２０７、２０８の円心に棒形状の連結部材２０９、２１０の端部が一体的に取り付けられている。そして、第１の遊星歯車２０７、２０８の外歯と、第１の太陽歯車２０３の外歯とは互いに噛合するとともに、第１の遊星歯車２０７、２０８は、公転部材２０４に取り付けられた摺動部材２０５、２０６に挿入され軸支される連結部材２０９、２１０により、公転部材２０４に対し回転自在に軸支される。
【００２６】
第２の遊星歯車２１１、２１２は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の遊星歯車２０７、２０８に対し公転部材２０４を挟んで反対側に配置され、連結部材２０９、２１０に一体的に連結されることにより第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている。また、第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯の歯数は、第１の遊星歯車２０７、２０８の外歯の歯数に対し、異なる歯数に設定されている。
【００２７】
第２の太陽歯車２１３は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、第１の太陽歯車２０３と同心状に、かつ、第２の遊星歯車２１１、２１２に噛合する位置にて減速装置２００内に回転自在に配置されている。また、第２の太陽歯車２１３の外歯の歯数は、第１の太陽歯車２０３の外歯の歯数に対し、異なる歯数に設定されている。なお、第１および第２の太陽歯車２０３、２１３、ならびに第１および第２の遊星歯車（２０７、２０８、２１１、２１２）は、すべて金属材料より形成されている。なお、金属材
料により形成されなくてもよいことは言うまでもなく、樹脂、セラミックスその他の材料であってよい。
【００２８】
第２の太陽歯車２１３の側端面２１３ａには、円柱形状の保持軸部２１４が一体形成されており、保持軸部２１４の外壁には、円環形状の摺動部材２１５が勘合配置されている。
【００２９】
保持部材２１６は、棒形の板状に形成され、中央に挿通孔２１６ａが形成されるとともに、両端に挿通孔２１６ｂ、２１６ｃが形成され、挿通孔２１６ｂ、２１６ｃには、円環形状の摺動部材２１７、２１８がそれぞれ埋設されている。そして、保持部材２１６の挿通孔２１６ａの内壁と、摺動部材２１５の外壁とが互いに勘合され、保持部材２１６は、摺動部材２１５を介して、保持軸部２１４に回転自在に軸支されに、減速装置２００内に回転自在に配置される。
【００３０】
また、連結軸２０９、２１０の一端は、摺動部材２１７、２１８に挿入され、摺動部材２１７、２１８に軸支されているとともに、連結軸２０９、２１０の他端は、第１の遊星歯車２０８、２０９に固定されている。このように、連結軸２０９、２１０の両端がそれぞれ支持されることにより、連結軸２０９、２１０のがたつきは抑えられる。
【００３１】
上記に示す、第１の太陽歯車２０３、公転部材２０４、第１の遊星歯車２０７、２０８、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、第２の太陽歯車２１３および保持部材２１６は、第２の減速装置ケース２０２に内包され、第２の太陽歯車２１３に一体形成されている減速出力軸２１９は、第２の減速装置ケース２０２から外側に向けて突出している。
【００３２】
次に、減速装置２００の動作について説明する。電動モータ１０１のモータ出力軸１０２が回転すると、モータ出力軸１０２に結合されている公転部材２０４もモータ出力軸１０２とともに回転する。公転部材２０４が回転すると、公転部材２０４の両端に軸支されている第１の遊星歯車２０８、２０９は第１の太陽歯車２０３の周りを公転運動する。また、第１の遊星歯車２０８、２０９は減速装置２００内に固定されている第１の太陽歯車２０３に噛合されており、このモータ出力軸１０２の回転による公転運動とともに、第１の太陽歯車２０３との噛み合による自転運動を行う。
【００３３】
第２の遊星歯車２１１、２１２は、第１の遊星歯車２０７、２０８に連結軸２０９、２１０により連結されており、第１の遊星歯車２０７、２０８と同じ回転速度で公転および自転運動を行う。このとき、上記に示すように第２の遊星歯車２１１、２１２と、減速出力軸２１９が一体形成されている第２の太陽歯車２１３とは互いに噛合されており、第２の遊星歯車２１１、２１２の公転および自転運動により、第２の太陽歯車２１３は回転する。
【００３４】
第１および第２の遊星歯車２０７（２０８）、２１１（２１２）の歯数、ならびに第１および第２の太陽歯車２０３、２１３の歯数は、それぞれ異なる歯数に設定されており、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２の回転は、減速装置２００により減速され、減速された回転が減速出力軸２１９から出力される。
【００３５】
本実施形態の減速装置２００では、第１および第２の遊星歯車２０７（２０８）、２１１（２１２）、ならびに第１および第２の太陽歯車２０３、２１３の歯数の設定のより、減速比を大きくとることが可能である。また、第１の遊星歯車２０７、２０８と第１の太陽歯車２０３との間、ならびに第２の遊星歯車２１１、２１２と第２の太陽歯車２１３との間に噛み合いによる摩擦力が生じる。従って、減速比を高く設定した場合には、減速出
力軸２１９が一体形成されている第２の太陽歯車２１３を外部から回転しても、上記の噛み合いによる摩擦力により、第２の太陽歯車２１３を回転することができない。
【００３６】
そのため、ジョイント機構３０４により直動機構３１０のシャフト３１１に連結される減速出力軸２１９が、シャフト３１１の回転により回されようとしたときでも、減速比の設定等により減速出力軸２１９が回されることがないように設定できる。従って、本実施の形態のリニアアクチュエータ１は、直動装置３００のシャフト３１１と減速装置２００の減速出力軸２１９との間にブレーキ装置を設ける必要がない。すなわち、リニアアクチュエータ１は、ブレーキ装置を別途設けないで、シャフト３１１の正逆回転を抑制することができる。
【００３７】
本実施の形態のリニアアクチュエータ１は、モータ装置１００のモータ出力軸１０２、減速装置２００の減速出力軸２１９、および直動装置３００のシャフト３１１が同軸上に配置され、モータ装置１００、減速装置２００、および直動装置３００は、略直線上に長手方向に配置されている。そのため、長手方向に直行する方向である幅方向の長さが短く、幅方向にスペースがない箇所にも本実施の形態のリニアアクチュエータ１は設定されることができ、レイアウト性が高い。
【００３８】
（第２の実施形態）次に、図５に基づき第２の実施形態のリニアアクチュエータ２について説明する。図５は、リニアアクチュエータ２のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ２は、リニアアクチュエータ１に対し、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２、および第２の太陽歯車２１３の形状、ならびに第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の材質のみ異なり、その他の部分の形状および材質は同一である。従って、以下、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０、第２の遊星歯車２１１、２１２について説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００３９】
第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３は、樹脂より形成されている。そのため、強度を確保するため第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の歯厚は大きく設定されている。また、第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３の歯厚に合わせ、モータ出力軸１０２、連結軸２０９、２１０の軸方向の長さが長く設定されている。
上記のように、第２の遊星歯車２１１、２１２および第２の太陽歯車２１３を樹脂により形成することにより、リニアアクチュエータ２の軽量化を図ることができる。
【００４０】
（第３の実施形態）次に、図６に基づき第３の実施形態のリニアアクチュエータ３について説明する。図６は、リニアアクチュエータ３のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ３は、リニアアクチュエータ１に対し、モータ装置１００に伝達機構１０４が追加されるとともに、電動モータ１０１の取り付け位置が相違することのみが異なり、その他は同一である。従って、伝達機構１０４および電動モータ１０１の取り付け位置についてのみ説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００４１】
モータ装置１００は、伝達機構１０４を備え、伝達機構１０４は、カバー１０５、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７、従動歯車１０８および伝達出力軸１０９を有している。電動モータ１０１は、第１の減速機ケース２０１の端面２０１ａに直動装置３００に向けて取り付けられ、電動モータ１０１のモータ出力軸１０２は、第１の減速機ケース２０１を挿通して第１の減速機ケース２０１の端面２０１ｂから突出している。
【００４２】
駆動歯車１０６は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、モータ出力軸１０２に取り付けられている。そして、駆動歯車１０６は、モータ出力軸１０２
の回転とともに回転する。遊び歯車１０７は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、駆動歯車１０６に噛合されている。そして、モータ出力軸１０２の回転とともに回転する駆動歯車１０６の回転により回転する。
【００４３】
従動歯車１０８は、円盤形状に形成されるとともに外壁に複数の外歯が形成され、遊び歯車１０７に噛合される。そして、モータ出力軸１０２および駆動歯車１０６の回転とともに回転する遊び歯車１０７の回転により回転する。伝達出力軸１０９は、従動歯車１０８と連結されており、モータ出力軸１０２の回転により、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７および従動歯車１０８を介して回転される。なお、駆動歯車１０６、遊び歯車１０７および従動歯車１０８は、カバー１０５により覆われている。
【００４４】
本実施の形態では、伝達出力軸１０９が、減速装置２００の公転部材２０４に連結されており、モータ出力軸１０２の回転が伝達機構１０４を介して公転部材２０４に伝達される。
【００４５】
本実施の形態では、電動モータ１０１は、第１の減速機ケース２０１の端面２０１ａに直動装置３００に向けて取り付けられている。そのため、リニアアクチュエータ３の長手方向の長さが短くなり、長手方向にスペースがない箇所にも本実施の形態のリニアアクチュエータ３は設定されることができる。
【００４６】
（第４の実施形態）次に、図７に基づき第４の実施形態のリニアアクチュエータ４について説明する。図７は、リニアアクチュエータ４のモータ装置１００、減速装置２００を示す断面図である。リニアアクチュエータ４は、リニアアクチュエータ１に対し、主に、第１および第２の太陽歯車の形状が異なり、その他の部分はリニアアクチュエータ１と略同様である。従って、以下、第１および第２の太陽歯車４０１、５０１について説明し、その他の部分の説明は省略する。
【００４７】
第１の太陽歯車４０１は、円環状のいわゆるリングギヤの形状をしているとともに内壁に複数の内歯が形成されている。そして、外壁に複数の外歯が形成された第１の遊星歯車２０７、２０８を内包するとともに、第１の太陽歯車４０１の外歯と第１の遊星歯車２０７、２０８の内歯とが噛合する位置にて減速機ケース２０１に対して固定配置されている。
【００４８】
第２の太陽歯車５０１も、第１の太陽歯車４０１と同様にいわゆるリングギヤの形状をしているとともに内壁に複数の内歯が形成されている。そして、外壁に複数の外歯が形成された第２の遊星歯車２１１、２１２を内包するとともに、第２の太陽歯車５０１の外歯と第２の遊星歯車２１１、２１２の内歯とが噛合する位置にて、減速機ケース２０１、２０２に対して回転自在に配置されている。さらに、第２の太陽歯車５０１の内側には円盤形状のプレート部５０２一体に形成され、このプレート部５０２の円心部に減速出力軸２１９が一体に形成されている。
【００４９】
上記のように、第２の太陽歯車５０１がリングギヤの形状をしており、第１から第２の実施形態のリニアアクチュエータ１、２、３に比して、第２の太陽歯車５０１と第２の遊星歯車２１１、２１２とが噛合する位置が減速出力軸２１９の軸心から遠い位置に設定されている。そのため、減速出力軸２１９が外部から回転させられたときに第２の太陽歯車５０１の内歯と第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯との間に作用する力が軽減される。このため、第２の太陽歯車５０１の内歯および第２の遊星歯車２１１、２１２の外歯を高強度に設定する必要がなく、第２の太陽歯車５０１および第２の遊星歯車２１１、２１２の薄型、軽量化が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１〜４ リニアアクチュエータ
１００ モータ装置
１０１ 電動モータ
１０２ （第１の）モータ出力軸
１０３ モータケース
１０４ 伝達機構
１０５ カバー
１０６ 駆動歯車
１０７ 遊び歯車
１０８ 従動歯車
１０９ 伝達出力軸
２００ 減速装置
２０１ 第１の減速機ケース
２０２ 第２の減速機ケース
２０３ 第１の太陽歯車
２０４ 公転部材
２０５ 摺動部材
２０６ 摺動部材
２０７、２０８ 第１の遊星歯車
２０９ 連結軸
２１０ 連結軸
２１１、２１２ 第２の遊星歯車
２１３ 第２の太陽歯車
２１４ 保持軸部
２１５ 摺動部材
２１６ 保持部材
２１７、２１８ 摺動部材
２１９ 減速出力軸
３００ 直動装置
３０１ ケース
３０２ ジョイントケース部
３０２ａ 有底部
３０３ 補強筒ケース部
３０４ ジョイント機構
３０５ 軸受
３０６ ジョイント部材
３０７ スリーブ
３０８ 軸受ハウジング
３０９ 補強筒
３１０ 直動機構
３１１ シャフト
３１１ａ 本体部
３１１ｂ 連結部
３１２ 雌ねじ部材
３１２ａ 案内部
３１２ｂ 連結部
３１３ 直動筒
３１３ａ 先端部
３１４ 連結部材
４０１ 第１の太陽歯車
５０１ 第２の太陽歯車
５０２ プレート部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、前記電動モータのモータ出力軸に連結され、前記モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を前記減速出力軸から出力する減速装置と、前記減速装置の前記減速出力軸に連結され、外周に雄ねじが形成されている長尺状のシャフトと、前記シャフトの前記雄ねじに螺合して前記シャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材に取り付けられ、前記雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えるリニアアクチュエータにおいて、
前記減速機装置は、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記減速装置内に固定配置される第１の太陽歯車と、
板状に形成され、前記電動モータのモータ出力軸と結合された公転部材と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記公転部材に回転自在に軸支され前記第１の太陽歯車に噛合する少なくとも２つ以上の第１の遊星歯車と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の遊星歯車に対し前記公転部材を挟んで反対側に配置され、前記第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の太陽歯車と同心状に、かつ、前記第２の遊星歯車に噛合する位置にて前記減速装置内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車とを有し、
前記減速装置の前記減速出力軸は、前記第２の太陽歯車に一体的に取り付けられていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記減速装置において、
前記第１の太陽歯車には、円心に貫通孔が形成されており、
前記電動モータは、前記電動モータの前記モータ出力軸と前記減速装置の前記減速出力軸が同軸の位置となるように配置され、前記電動モータの前記モータ出力軸が前記第１の太陽歯車に形成された前記貫通孔を挿通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。
【請求項３】
前記減速装置は、
略円柱形状に形成され、前記第１および第２の遊星歯車を連結する連結部材と、
板状に形成され、前記連結部材を回転自在に保持するとともに、前記減速機装置内に回転自在に配置される保持部材とを備えることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項１】
モータ出力軸を有する電動モータと、減速出力軸を有し、前記電動モータのモータ出力軸に連結され、前記モータ出力軸の回転を減速し、減速された回転を前記減速出力軸から出力する減速装置と、前記減速装置の前記減速出力軸に連結され、外周に雄ねじが形成されている長尺状のシャフトと、前記シャフトの前記雄ねじに螺合して前記シャフトの正逆回転により進退する雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材に取り付けられ、前記雌ねじ部材とともに進退する直動筒とを備えるリニアアクチュエータにおいて、
前記減速機装置は、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記減速装置内に固定配置される第１の太陽歯車と、
板状に形成され、前記電動モータのモータ出力軸と結合された公転部材と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記公転部材に回転自在に軸支され前記第１の太陽歯車に噛合する少なくとも２つ以上の第１の遊星歯車と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の遊星歯車に対し前記公転部材を挟んで反対側に配置され、前記第１の遊星歯車のそれぞれに同心状に連結されている第２の遊星歯車と、
円盤形状に形成されるとともに複数の歯が形成され、前記第１の太陽歯車と同心状に、かつ、前記第２の遊星歯車に噛合する位置にて前記減速装置内に回転自在に配置されている第２の太陽歯車とを有し、
前記減速装置の前記減速出力軸は、前記第２の太陽歯車に一体的に取り付けられていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記減速装置において、
前記第１の太陽歯車には、円心に貫通孔が形成されており、
前記電動モータは、前記電動モータの前記モータ出力軸と前記減速装置の前記減速出力軸が同軸の位置となるように配置され、前記電動モータの前記モータ出力軸が前記第１の太陽歯車に形成された前記貫通孔を挿通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。
【請求項３】
前記減速装置は、
略円柱形状に形成され、前記第１および第２の遊星歯車を連結する連結部材と、
板状に形成され、前記連結部材を回転自在に保持するとともに、前記減速機装置内に回転自在に配置される保持部材とを備えることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６７７７１（Ｐ２０１２−６７７７１Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０３１３（Ｐ２０１０−２１０３１３）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]