リニアアクチュエータ
可逆電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）が伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）を介して非自動ロック式スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）を駆動することにより、管状位置決め要素が軸方向に移動するように構成されたリニアアクチュエータ（３、１１、２６、２７、３４）において、管状位置決め要素の一端が、スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）に設けられたスピンドルナット（６、１５）に接続されている。当該アクチュエータは、管状位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）を電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から切り離すためのクイックリリース（９、１３）を備え、前記クイックリリースは前記伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）における電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から当該クイックリリース（９、１３）までの部分からも管状位置決め要素を切り離し、これにより管状位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）にかかる負荷によりスピンドル（５、１４、２２、２３、３６）が回転するように構成されている。アクチュエータは、クイックリリース（９、１３）が作動した際に、外部負荷がかかっている間の管状位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）の速度を制御するためのブレーキ手段をさらに備える。ブレーキ手段は遠心ブレーキ（３８、６０）を含んで構成されており、クイックリリース（９、１３）の作動中は下降速度を自動制御することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプレアンブルに記載されたタイプのアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院用又は介護用のベッドのマットレスを支える面は、通常、背もたれ部分と足のせ部分とに分かれており、さらに中間部にも分かれている物も多い。例えばJ.Nesbit Evans & Company Ltd.による欧州特許出願公開第０４９８１１１号明細書を参照すればわかるように、背もたれ部分と足をのせる部分とは、リニアアクチュエータによって水平軸周りに個別に姿勢を調節することができるようになっている。
【０００３】
例えば患者が心不全を起こした時などの緊急事態においては、リニアアクチュエータのモータ及び伝動装置を使用せずに、起こした姿勢から水平姿勢に背もたれ部分を迅速に倒すことができることが非常に重要である。これを実現するための手段として、クイック・リリースを備えた“単一アクチュエータ型”のリニアアクチュエータをベッドに備え付けることが知られている。クイックリリースは、モータ、及び、伝動装置の少なくとも一部から、アクチュエータのスピンドルを切り離すものである。このタイプのリニアアクチュエータは、例えば、Linak A/Sによる、欧州特許出願公開第０５７７５４１号明細書、欧州特許出願公開第０６８５６６２号明細書、国際公開第０３／０３３９４６号明細書、及び国際公開第２００６／０３９９３１号明細書によって知られている。アクチュエータのスピンドルは非自動ロック式であるため、スピンドルナットに接続された管状の位置決め要素にかかる負荷によって、スピンドルが回転し始める。この負荷によってスピンドルの回転は加速し続けるため、位置決め要素は加速しつつ終端位置まで移動する。そして、背もたれ部分は、水平姿勢になった瞬間に、何かに衝突したかのような衝撃と共に停止する。このような停止は、既に状態が悪化している患者にとって危険であり、ベッド構造体及びリニアアクチュエータに対しても過剰な負荷をかける。
【０００４】
また、患者の周囲は通常雑然としているため、制御不能な状態で背もたれ部分が水平姿勢まで加速すると、この背もたれ部分と背もたれ部分を収容している上部フレーム部との間に人が挟まる危険性もある。この問題は、Linak A/Sによる欧州特許第０９４４７８８号明細書においても既に認識されている。当該特許は、クイック・リリース及びブレーキ手段を備えるリニアアクチュエータに関し、モータ及び伝動装置からスピンドルが切り離された際に、ブレーキ手段がスピンドルの速度を制御する。欧州特許第０９４４７８８号の実施形態には、ブレーキばねとして機能するコイルばねが記載されており、このコイルばねは固定接触面締め付けるように構成されている。接触面に対するコイルばねの締め付けを制御下で緩めることによって、スピンドルの速度を制御することができる。この構造は一応適切であるが、速度を一定に保つためには操作者の高度な技術が必要であり、加えて、構造が極めて複雑である。また、Dewert Antriebs - und Systemtechnik GmbHによる欧州特許第１５９２３２５号明細書に記載のように、管状位置決め要素の外側端部及びフォーク形フロント取り付け部にウォームギアを取り付けた構成も知られている。ウォームギアは円錐形要素を駆動し、この円錐形要素は、これに対応して設けられた固定の円錐形ブレーキ要素に接続されている。円錐形ブレーキ要素は、ウォームギアによって駆動される上記円錐形要素と係合している状態では、ばね付勢されている。操作ハンドルを用いて円錐形ブレーキ要素を引き出すことによって、円錐形ブレーキ要素をウォームギアに設けられた上記円錐形要素との係合から解除することができる。このようにして係合を解除すると、管状位置決め要素が回転し始め、その結果スピンドルナットがスピンドル上で内方に回転し始める。円錐形ブレーキ要素をウォームギア側の円錐形要素から引き出す度合いに応じて、管状位置決め要素の戻り速度を制御することができる。
【０００５】
管状位置決め要素を具備しないアクチュエータも知られているが、このようなアクチュエータではスピンドルナットが位置決め要素として構成されており、当該位置決め要素はアクチュエータが組み込まれる構造物に接続される。このようなアクチュエータは、例えばDietmar Kochによる国際公開第９６／１２１２３号明細書に開示されている。このタイプのアクチュエータは、通常、アームチェアやリクライニングチェアに用いられる。
【０００６】
家庭用ベッドに用いるモータードライブは、８０年代の終わりに開発されており、このようなベッドでは、共通ハウジングの両端にリニアアクチュエータが内蔵されている。モータードライブは、背もたれ部分及び足のせ部分のそれぞれのピボットシャフトに対して設けられている。これらのピボットシャフトは、それぞれハウジング内に延びるアームを備えている。アームはハウジング内でスピンドルナットに当接しており、当該スピンドルナットが摺動要素を構成している。このようなデュアルリニアアクチュエータは、介護用ベッドにも使用できるよう開発されてきた。このようなデュアルリニアアクチュエータは、例えば、Eckhard Dewertによる国際公開第８９／１０７１５号明細書、Niko Gesellschaft fur Antriebstechnik mbHによる独国特許公開第３８４２０７８号明細書、及び、Linak A/Sによる国際公開第２００７／１１２７４５号明細書によって知られている。また、このようなデュアルアクチュエータにクイックリリースを備えたものは、Dewert Antriebs- und Systemtechnik GmbH Co. による独国実用新案第２９６１２４９３号明細書に記載されている。
【０００７】
本発明の目的は、モータ及び伝動装置から切り離された際の管状位置決め要素の戻り又は収縮を制御するための新たな手段を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４９８１１１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５７７５４１号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０６８５６６２号明細書
【特許文献４】国際公開第０３／０３３９４６号明細書
【特許文献５】国際公開第２００６／０３９９３１号明細書
【特許文献６】欧州特許第０９４４７８８号明細書
【特許文献７】欧州特許第１５９２３２５号明細書
【特許文献８】国際公開第９６／１２１２３号明細書
【特許文献９】国際公開第８９／１０７１５号明細書
【特許文献１０】独国特許公開第３８４２０７８号明細書
【特許文献１１】国際公開第２００７／１１２７４５号明細書
【特許文献１２】独国実用新案第２９６１２４９３号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明によるリニアアクチュエータは、クイックリリースが作動した際にスピンドルに接続される遠心ブレーキとして構成されるブレーキ手段を備えることを特徴とする。あるいは、クイックリリースが作動した際に管状位置決め要素に接続される遠心ブレーキとして構成されるブレーキ手段を備えることを特徴とする。これにより、クイックリリースが作動した際に戻り速度を自動制御できる構成とすることができる。換言すれば、速度の制御を操作者の技量に委ねる必要がない。原則として、クイックリリースをその作動位置でロック可能とし、患者の緊急事態の際には操作者が何らかの処置を施すことができるようにしてもよい。背もたれ部分が水平姿勢になると、クイックリリースの作動が自動的に解除され、スピンドル又は管状位置決め要素が再び接続され、アクチュエータが通常動作を行える状態となるようにしてもよい。
【００１０】
さらに発展させた形態として、遠心ブレーキの作用をより高めるため、遠心ブレーキとスピンドル又は管状位置決め要素との接続線上に、遠心ブレーキの回転を増すためのギアを設けてもよい。好ましくは、当該ギアは、クイックリリースが作動した際に接続されるようにする。
【００１１】
特にコンパクトな実施形態として、ドライブは遊星歯車機構を含んで構成され、伝動装置はウォームギアを含んで構成され、ウォーム歯車は遊星歯車機構の歯付きリムを含んで構成される。スピンドルを遊星歯車ホルダーに接続する一方、太陽歯車を遠心ブレーキ及びクイックリリースに接続し、これにより通常動作中は太陽歯車が回転不能とされるように構成する。
【００１２】
本発明によるリニアアクチュエータを以下の添付図面を参照して具体的に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】クイックリリースを備えた公知のリニアアクチュエータを示す図である。
【図２】本発明によるアクチュエータの概略構成図である。
【図３】デュアルアクチュエータの底部カバーを取り除いた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明による、デュアルアクチュエータ用のアクチュエータの構造を示す図である。
【図５】遠心ブレーキユニットの分解図である。
【図６】図５に示した遠心ブレーキユニットの回転部品を示す図である。
【図７】図５に示した遠心ブレーキユニットの遊星歯車機構を示す図である。
【図８−１１】遠心ブレーキの別の実施形態を示す図である。
【図１２】遊星歯車機構の別の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明によるアクチュエータの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１からわかるように、アクチュエータ１は、主要部品として、ハウジング２に収容された可逆電気モータ３を備え、当該モータは、ウォームギア４を介して、スピンドルナット６を備えたスピンドル５を駆動する。スピンドルナットには、内管である管状位置決め要素７が取り付けられており、この管状位置決め要素７を外管８が囲んでいる。管状位置決め要素７の端部には、アクチュエータ１を取り付けるための取り付け用ブラケット８３が設けられている。本願が対象とするアクチュエータ１は、クイックリリース９を備えており、Linak A/S による欧州特許公開第０６８５６６２号明細書でも論じられたものであり、当該明細書の内容は本願に含まれる。また、リニアアクチュエータ用のクイックリリースの別の実施形態は、Linak A/S による国際公開第２００６／０３９９３１号でも論じられている。
【００１５】
図２は、本発明によるリニアアクチュエータ１０の概略を示す。アクチュエータ１０は、可逆低電圧ＤＣモータ１１、伝動装置１２、クイックリリース１３、スピンドルナット１５を備えたスピンドル１４、及び、管状位置決め要素（内管）１６を有する。管状位置決め要素１６の端部には、アクチュエータ１０を取り付けるための取り付け用ブラケット８４が設けられている。スピンドル１４は、ギア装置１７を介して遠心ブレーキ１８に接続されている。ギア装置１７はスピンドルの回転を加速させて遠心ブレーキ１８に伝えるためのものである。ギア装置１７は、単純な歯車であってもよいし、遊星歯車機構などのより複雑なギア装置であってもよい。
【００１６】
図３は、介護用ベッドまたは家庭用ベッドのデュアルアクチュエータ８０の内部を示している。デュアルアクチュエータ８０は、両端にリニアアクチュエータ２０、２１がそれぞれ設けられた共通ハウジング１９を有する。ハウジング１９は、２つの部分、すなわち、ハウジング状の上側部分と、図示しない底部カバーとしての下側部分とを含む。アクチュエータ２０、２１はスピンドル２２、２３を備えており、これらのスピンドルは、伝動装置２４、２５を介して、可逆低電圧ＤＣモータ２６、２７によって駆動される。スピンドル２２、２３上では、ブロック状の位置決め要素２８、２９として構成されたスピンドルナットが、ハウジング１９内でガイドされる。ハウジング１９の上側には、背もたれ部分用のピボットシャフト及び足置き部分用のピボットシャフトをそれぞれ受容するための横断凹部３０、３１が設けられている。これらの凹部には、側方に変位可能なカバー８１を外してアクセスすることができる。図では、ハウジングの一端部に装着されたカバー８１だけが示されている。ピボットシャフトにはアーム３２、３３が設けられている。これらのアームは、ここでは爪状に形成されており、スピンドル２２、２３を両側に位置し、各位置決め要素２８、２９の一端に接している。このような構造は、概して、例えばLinak A/Sによる国際公開第２００７／１１２７４５号明細書によって知られている。
【００１７】
図４は、図３に示したタイプのデュアルアクチュエータ８０におけるリニアアクチュエータ２０、２１に本発明を適用した例を示している。上述したように、リニアアクチュエータ２０、２１は、可逆低電圧ＤＣモータ３４、伝動装置３５、及びスピンドル３６を有しており、スピンドルは位置決め要素３７として構成されたスピンドルナットを備えている。スピンドル３６から伝動装置３５を切り離す機能を有するクイックリリース８２が、伝動装置３５に付随して設けられている。スピンドル３６は遠心ブレーキユニット３８に接続可能である。遠心ブレーキユニットは、スピンドル３６の回転を加速させて遠心ブレーキユニット３８に伝えるためのギア装置（符号なし）を含む。ギア装置は単純な歯車であってもよいし、遊星歯車機構などのより複雑なギア装置であってもよい。
【００１８】
図４の遠心ブレーキユニット３８の具体例を、図５に分解斜視図で示す。遠心ブレーキユニット３８は、筒状ハウジング３９、ボトムピース４０、及びフロントピース４１を含む。筒状ハウジング３９の一部は、遠心ブレーキユニットの回転部分、すなわちロータ４２及びブレーキブロック４３、４４、４５、４６を収容するドラムとして用いられる。筒状ハウジング３９の残りの部分は、遊星歯車機構４７を収容している（詳細は図７を参照）。遊星歯車機構４７の各遊星歯車４８、４９、５０（図７参照）の軸は、一端が軸ハウジング５１に固定されており、他端がエンドピース５２に固定されている。軸ハウジング５１はボス５３を含み、このボスにベアリング５４の内側ベアリングブッシュが固定されている。ベアリング５４の外側ベアリングブッシュは、フロントピース４１の内側に、例えば圧入によって固定されている。軸ハウジング５１の端面５５は、ワッシャー５６を介して、アクチュエータのスピンドルに固定されている。遊星歯車機構４７は、内歯付きリム５７を含み、このリムが筒状ハウジング３９の内側に固定されている。
【００１９】
太陽歯車５８は、軸（図示せず）を介してロータ４２に接続されている。当該軸は、ロータ側端部において、ボトムピース４０に形成された穴（符号なし）の内部に挿入されている。遠心ブレーキユニット３８は、アクチュエータ２０、２１のクイックリリースの作動によって、アクチュエータのスピンドル２２、２３、３６の回転を制動する。この動作は次のように行われる。まず、クイックリリースが作動すると、スピンドルが伝動装置２４、２５、３５から切り離される。すると、位置決め要素（スピンドルナット）２８、２９、３７にかかる負荷によって、スピンドル２２、２３、３６が回転し始め、これにより位置決め要素（スピンドルナット）２８、２９、３７が伝動装置２４、２５、３５に向かって動き始める。スピンドル２２、２３、３６の回転は遊星歯車４８、４９、５０の回転に直接変換され、これにより太陽歯車５７を介してロータ４２を回転させる。遊星歯車機構４７の伝動作用により、太陽歯車５７の回転速度はスピンドル２２、２３、３６よりも速くなる。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６は、ロータの回転に従って回動し、回転速度が増すにつれて遠心力の作用を受けて径方向外側に変位する。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６の外側部分が筒状ハウジング３９の内側部分に当たると、接触面において摩擦が発生し、その結果、ロータ４２、ひいてはスピンドル２２、２３、３６の回転にブレーキが作用する。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６に作用する遠心力は、スピンドル２２、２３、３６の回転速度が増すとともに大きくなり、従ってブレーキブロック４３、４４、４５、４６と筒状ハウジング３９の内側部分との接触面での摩擦も大きくなる。位置決め要素２８、２９、３７がその終端位置に達すると、スピンドルの回転が止まる。
【００２０】
遠心力がもたらすことができる最大の制動作用は、アクチュエータに作用する最大負荷に基づいて求めることができ、これに基づいて最大の戻り速度を決定することができる。当然のことながら、位置決め要素の戻り動作がブレーキによって妨げられるようなことがあってはならない。各ブレーキブロックの外側に形成された凹部９２（図を明瞭にするため、ブレーキブロック４３の凹部のみに符号を付す）にゴムリング（図示せず）を設けることによって、ブレーキによる位置決め要素の戻り動作の妨げを防ぐことができる。ゴムリングは、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６を、実質的にロータ４２に固定する。ゴムリングを設けることにより、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６に作用する遠心力が所定の大きさを超えない限り、ブレーキ作用が働かないようにすることができる。これに代わる方法として、ロータ４２と各ブレーキブロック４３、４４、４５、４６とを、ばねによって摺動接続させてもよい。
【００２１】
図６は、図５の遠心ブレーキユニットにおける、ロータ４２、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６及び筒状ハウジング３９を含むすべての回転部材を示している。ロータ４２は４本のアームを含み、これらのアーム上で各ブレーキブロック４３、４４、４５、４６が摺動するようになっている。ブレーキブロックの特徴及び個数、ならびにそれらに対応するロータの構成は、所望のブレーキ作用が得られるように、適宜変更可能である。
【００２２】
図７は、図５の遠心ブレーキユニット３８の遊星歯車機構４７を示している。遊星歯車機構は、歯付きリム５７、３つの遊星歯車４８、４９、５０、及び太陽歯車５８を有している。図５を参照して述べたように、遊星歯車機構は軸ハウジング５１及びエンドピース５２をさらに含む。
【００２３】
アクチュエータの通常動作中も作動できるように、遠心ブレーキを常時接続しておくことも可能である。しかし、そのような常時接続は、エネルギーの面から考えて適切ではない。速度自体はブレーキ要素を作動させない程度の低さであるとしても、ブレーキを運転状態に維持するためには、少ないにしてもある程度のエネルギーを必要とするからである。
【００２４】
図８は、別の実施形態に基づく遠心ブレーキ６０を示している。当該遠心ブレーキは、ベアリングを収容する固定ハウジング６１を含み、ベアリング内にロータ６２が配置されている。ロータはアクチュエータのスピンドルに接続されている。ロータ６２のボス部の両側には、同一の２つの三又ドライブプレート６３、６４が、中心軸心がロータ６２の回転軸心と一致するように固定されている。図８、９、１０、１１は同じものを示すが、図９及び図１０ではドライブプレート６３が省略されている。図８及び図１０ではドライブプレート６３によってドライブプレート６４が隠れており、ドライブプレート６４が最もよく見えるのは図１１である。２つのドライブプレート６３、６４は同じなので、ドライブプレート６３のみについて言及するが、その技術的特徴はドライブプレート６４についても同じである。ドライブプレート６３のアーム部６５、６６、６７とドライブプレート６４のアーム部６５、６６、６７との間で且つこれらのアームの端部付近において、ブレーキレバー６８、６９、７０とフライウェイト７１、７２、７３とが対をなし、ピン７４、７５、７６によって相互にヒンジ接続されている。各ピン７４、７５、７６は、２つのドライブプレート６３、６４に形成された穴に装着されている。ヒンジ接続によって対を形成しているブレーキレバー６８、６９、７０及びフライウェイト７１、７２、７３は、その両側において、接続ロッド７７、７８、７９によって接続されている。接続ロッド７７、７８、７９の一端はブレーキレバー６８、６９、７０にヒンジ接続され、他端はフライウェイト７１、７２、７３にヒンジ接続されている。なお、ドライブプレート６４側の接続ロッドは図示していない。
【００２５】
クイックリリースが作動していない時は、ドライブプレート６３、６４と接続ロッド７７、７８、７９との間でブレーキレバー６８、６９、７０に取り付けられたゴム要素（図示せず）によって、フライウェイトはロータ６２のボス部に対して押圧保持される。
【００２６】
クイックリリースが作動し、スピンドルがモータ及び伝動装置から切り離されると、位置決め要素にかかる負荷によってスピンドルが回転し始め、これにより遠心ブレーキ６２のロータが回転し始める。すると、図１０及び図１１に示すように、フライウェイト７１、７２、７３が外側に投げ出されブレーキのハウジングの内側に接触し、ブレーキがかかる。スピンドルの速度が増すにつれて、フライウェイト７１、７２、７３は、より大きな遠心力で投げ出され、ブレーキ６１のハウジングに接触し、接触面での摩擦によって、より強力にブレーキがかかる。回転動作中は、接続ロッド７７、７８、７９はアングルレバーアーム(angle lever arm)として働き、摩擦を増大させる。このように、接続ロッド７７、７８、７９によってより大きなブレーキ作用が得られる構成とすれば、ギアを介して遠心ブレーキをスピンドルに接続する必要はない。
【００２７】
図１２は、遊星歯車機構８５の概略図である。遊星歯車機構８５は、太陽歯車８６、遊星歯車８７、遊星歯車ホルダー８８、８９、及び、内歯を有する外歯付きリム９０を含む。アクチュエータの伝動装置はウォームギア装置として構成されており、ウォームギア装置のウォーム９１は、モータのドライブシャフトの延長部分である。ウォームギア装置のウォーム歯車は、遊星歯車機構８５の歯付きリム９０を兼ねており、当該リムは外側ウォーム歯を有する。スピンドル（図示せず）は、その端部で遊星歯車ホルダー８８、８９に接続されている。太陽歯車８６は遠心ブレーキ及びクイックリリースに接続されており、これにより通常動作中は太陽歯車８６は固定されている。通常動作中は、モータがウォーム９１を介して歯付きリム９０を駆動する。これにより、遊星歯車８７を介して遊星歯車ホルダー８８、８９が回転し、その結果スピンドルが回転する。この間、太陽歯車８６はクイックリリースによって固定されている。クイックリリースが作動すると、太陽歯車８６が可動状態となる。すると、スピンドルにかかる負荷によって、遊星歯車ホルダー８８、８９、ひいては遊星歯車８７が回転駆動される。ウォームギアは自動ロック式であるため、歯付きリム９０は静止し、遊星歯車８７が太陽歯車８６を回転させる。太陽歯車８６は遠心ブレーキを駆動し、これによりスピンドルが減速する。遊星歯車機構における１：３でのギアリング（加速）によって、遠心ブレーキのロータはスピンドルに比べて比較的高速で回転駆動されるため、適切なブレーキ作用が得られる。通常動作中は遊星歯車機構８５は１．５で減速を行う。
【００２８】
図１３は、本発明に基づくリニアアクチュエータ９３の概略図である。当該リニアアクチュエータは、可逆低電圧ＤＣモータ９４、伝動装置９５、スピンドルナット９８を備えたスピンドル９７、及び、管状位置決め要素（内管）９９を含んでいる。管状位置決め要素９９の外側端部には、アクチュエータ９３を取り付けるための取り付け部品１００が設けられている。また、取り付け部品１００と管状位置決め要素９９との間には、ギア沿う出願１０１を介して遠心ブレーキ１０２に接続されたクイックリリース９６が設けられている。アクチュエータ９３の通常動作中は、取り付け部品１００は管状位置決め要素９９に固定されている。クイックリリース９６が作動すると、管状位置決め要素９９は取り付け部品１００から切り離され、例えばベアリング接続（図示せず）を介して、取り付け部品に対して回転自在となる。取り付け部品１００に作用する圧縮負荷が管状位置決め要素９９に伝達され、これにより管状位置決め要素が内側方向に回転移動する。なお、アクチュエータのスピンドル９７は、管状位置決め要素９９のこの回転動作中は固定されている。管状位置決め要素９９の回転に対しては、当該要素に接続された遠心ブレーキ１０２によるブレーキが作用する。このブレーキ作用は、遠心ブレーキ１０２をギア装置１０１に接続することによって大きくすることができる。ギア装置は、例えば本願明細書に記載されたタイプの遊星歯車機構であってもよい。このようにして、管状位置決め要素９９の回転速度を制御することができる。従って、管状位置決め要素９９を所望の速度で内側方向に移動させることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプレアンブルに記載されたタイプのアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院用又は介護用のベッドのマットレスを支える面は、通常、背もたれ部分と足のせ部分とに分かれており、さらに中間部にも分かれている物も多い。例えばJ.Nesbit Evans & Company Ltd.による欧州特許出願公開第０４９８１１１号明細書を参照すればわかるように、背もたれ部分と足をのせる部分とは、リニアアクチュエータによって水平軸周りに個別に姿勢を調節することができるようになっている。
【０００３】
例えば患者が心不全を起こした時などの緊急事態においては、リニアアクチュエータのモータ及び伝動装置を使用せずに、起こした姿勢から水平姿勢に背もたれ部分を迅速に倒すことができることが非常に重要である。これを実現するための手段として、クイック・リリースを備えた“単一アクチュエータ型”のリニアアクチュエータをベッドに備え付けることが知られている。クイックリリースは、モータ、及び、伝動装置の少なくとも一部から、アクチュエータのスピンドルを切り離すものである。このタイプのリニアアクチュエータは、例えば、Linak A/Sによる、欧州特許出願公開第０５７７５４１号明細書、欧州特許出願公開第０６８５６６２号明細書、国際公開第０３／０３３９４６号明細書、及び国際公開第２００６／０３９９３１号明細書によって知られている。アクチュエータのスピンドルは非自動ロック式であるため、スピンドルナットに接続された管状の位置決め要素にかかる負荷によって、スピンドルが回転し始める。この負荷によってスピンドルの回転は加速し続けるため、位置決め要素は加速しつつ終端位置まで移動する。そして、背もたれ部分は、水平姿勢になった瞬間に、何かに衝突したかのような衝撃と共に停止する。このような停止は、既に状態が悪化している患者にとって危険であり、ベッド構造体及びリニアアクチュエータに対しても過剰な負荷をかける。
【０００４】
また、患者の周囲は通常雑然としているため、制御不能な状態で背もたれ部分が水平姿勢まで加速すると、この背もたれ部分と背もたれ部分を収容している上部フレーム部との間に人が挟まる危険性もある。この問題は、Linak A/Sによる欧州特許第０９４４７８８号明細書においても既に認識されている。当該特許は、クイック・リリース及びブレーキ手段を備えるリニアアクチュエータに関し、モータ及び伝動装置からスピンドルが切り離された際に、ブレーキ手段がスピンドルの速度を制御する。欧州特許第０９４４７８８号の実施形態には、ブレーキばねとして機能するコイルばねが記載されており、このコイルばねは固定接触面締め付けるように構成されている。接触面に対するコイルばねの締め付けを制御下で緩めることによって、スピンドルの速度を制御することができる。この構造は一応適切であるが、速度を一定に保つためには操作者の高度な技術が必要であり、加えて、構造が極めて複雑である。また、Dewert Antriebs - und Systemtechnik GmbHによる欧州特許第１５９２３２５号明細書に記載のように、管状位置決め要素の外側端部及びフォーク形フロント取り付け部にウォームギアを取り付けた構成も知られている。ウォームギアは円錐形要素を駆動し、この円錐形要素は、これに対応して設けられた固定の円錐形ブレーキ要素に接続されている。円錐形ブレーキ要素は、ウォームギアによって駆動される上記円錐形要素と係合している状態では、ばね付勢されている。操作ハンドルを用いて円錐形ブレーキ要素を引き出すことによって、円錐形ブレーキ要素をウォームギアに設けられた上記円錐形要素との係合から解除することができる。このようにして係合を解除すると、管状位置決め要素が回転し始め、その結果スピンドルナットがスピンドル上で内方に回転し始める。円錐形ブレーキ要素をウォームギア側の円錐形要素から引き出す度合いに応じて、管状位置決め要素の戻り速度を制御することができる。
【０００５】
管状位置決め要素を具備しないアクチュエータも知られているが、このようなアクチュエータではスピンドルナットが位置決め要素として構成されており、当該位置決め要素はアクチュエータが組み込まれる構造物に接続される。このようなアクチュエータは、例えばDietmar Kochによる国際公開第９６／１２１２３号明細書に開示されている。このタイプのアクチュエータは、通常、アームチェアやリクライニングチェアに用いられる。
【０００６】
家庭用ベッドに用いるモータードライブは、８０年代の終わりに開発されており、このようなベッドでは、共通ハウジングの両端にリニアアクチュエータが内蔵されている。モータードライブは、背もたれ部分及び足のせ部分のそれぞれのピボットシャフトに対して設けられている。これらのピボットシャフトは、それぞれハウジング内に延びるアームを備えている。アームはハウジング内でスピンドルナットに当接しており、当該スピンドルナットが摺動要素を構成している。このようなデュアルリニアアクチュエータは、介護用ベッドにも使用できるよう開発されてきた。このようなデュアルリニアアクチュエータは、例えば、Eckhard Dewertによる国際公開第８９／１０７１５号明細書、Niko Gesellschaft fur Antriebstechnik mbHによる独国特許公開第３８４２０７８号明細書、及び、Linak A/Sによる国際公開第２００７／１１２７４５号明細書によって知られている。また、このようなデュアルアクチュエータにクイックリリースを備えたものは、Dewert Antriebs- und Systemtechnik GmbH Co. による独国実用新案第２９６１２４９３号明細書に記載されている。
【０００７】
本発明の目的は、モータ及び伝動装置から切り離された際の管状位置決め要素の戻り又は収縮を制御するための新たな手段を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４９８１１１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５７７５４１号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０６８５６６２号明細書
【特許文献４】国際公開第０３／０３３９４６号明細書
【特許文献５】国際公開第２００６／０３９９３１号明細書
【特許文献６】欧州特許第０９４４７８８号明細書
【特許文献７】欧州特許第１５９２３２５号明細書
【特許文献８】国際公開第９６／１２１２３号明細書
【特許文献９】国際公開第８９／１０７１５号明細書
【特許文献１０】独国特許公開第３８４２０７８号明細書
【特許文献１１】国際公開第２００７／１１２７４５号明細書
【特許文献１２】独国実用新案第２９６１２４９３号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明によるリニアアクチュエータは、クイックリリースが作動した際にスピンドルに接続される遠心ブレーキとして構成されるブレーキ手段を備えることを特徴とする。あるいは、クイックリリースが作動した際に管状位置決め要素に接続される遠心ブレーキとして構成されるブレーキ手段を備えることを特徴とする。これにより、クイックリリースが作動した際に戻り速度を自動制御できる構成とすることができる。換言すれば、速度の制御を操作者の技量に委ねる必要がない。原則として、クイックリリースをその作動位置でロック可能とし、患者の緊急事態の際には操作者が何らかの処置を施すことができるようにしてもよい。背もたれ部分が水平姿勢になると、クイックリリースの作動が自動的に解除され、スピンドル又は管状位置決め要素が再び接続され、アクチュエータが通常動作を行える状態となるようにしてもよい。
【００１０】
さらに発展させた形態として、遠心ブレーキの作用をより高めるため、遠心ブレーキとスピンドル又は管状位置決め要素との接続線上に、遠心ブレーキの回転を増すためのギアを設けてもよい。好ましくは、当該ギアは、クイックリリースが作動した際に接続されるようにする。
【００１１】
特にコンパクトな実施形態として、ドライブは遊星歯車機構を含んで構成され、伝動装置はウォームギアを含んで構成され、ウォーム歯車は遊星歯車機構の歯付きリムを含んで構成される。スピンドルを遊星歯車ホルダーに接続する一方、太陽歯車を遠心ブレーキ及びクイックリリースに接続し、これにより通常動作中は太陽歯車が回転不能とされるように構成する。
【００１２】
本発明によるリニアアクチュエータを以下の添付図面を参照して具体的に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】クイックリリースを備えた公知のリニアアクチュエータを示す図である。
【図２】本発明によるアクチュエータの概略構成図である。
【図３】デュアルアクチュエータの底部カバーを取り除いた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明による、デュアルアクチュエータ用のアクチュエータの構造を示す図である。
【図５】遠心ブレーキユニットの分解図である。
【図６】図５に示した遠心ブレーキユニットの回転部品を示す図である。
【図７】図５に示した遠心ブレーキユニットの遊星歯車機構を示す図である。
【図８−１１】遠心ブレーキの別の実施形態を示す図である。
【図１２】遊星歯車機構の別の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明によるアクチュエータの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１からわかるように、アクチュエータ１は、主要部品として、ハウジング２に収容された可逆電気モータ３を備え、当該モータは、ウォームギア４を介して、スピンドルナット６を備えたスピンドル５を駆動する。スピンドルナットには、内管である管状位置決め要素７が取り付けられており、この管状位置決め要素７を外管８が囲んでいる。管状位置決め要素７の端部には、アクチュエータ１を取り付けるための取り付け用ブラケット８３が設けられている。本願が対象とするアクチュエータ１は、クイックリリース９を備えており、Linak A/S による欧州特許公開第０６８５６６２号明細書でも論じられたものであり、当該明細書の内容は本願に含まれる。また、リニアアクチュエータ用のクイックリリースの別の実施形態は、Linak A/S による国際公開第２００６／０３９９３１号でも論じられている。
【００１５】
図２は、本発明によるリニアアクチュエータ１０の概略を示す。アクチュエータ１０は、可逆低電圧ＤＣモータ１１、伝動装置１２、クイックリリース１３、スピンドルナット１５を備えたスピンドル１４、及び、管状位置決め要素（内管）１６を有する。管状位置決め要素１６の端部には、アクチュエータ１０を取り付けるための取り付け用ブラケット８４が設けられている。スピンドル１４は、ギア装置１７を介して遠心ブレーキ１８に接続されている。ギア装置１７はスピンドルの回転を加速させて遠心ブレーキ１８に伝えるためのものである。ギア装置１７は、単純な歯車であってもよいし、遊星歯車機構などのより複雑なギア装置であってもよい。
【００１６】
図３は、介護用ベッドまたは家庭用ベッドのデュアルアクチュエータ８０の内部を示している。デュアルアクチュエータ８０は、両端にリニアアクチュエータ２０、２１がそれぞれ設けられた共通ハウジング１９を有する。ハウジング１９は、２つの部分、すなわち、ハウジング状の上側部分と、図示しない底部カバーとしての下側部分とを含む。アクチュエータ２０、２１はスピンドル２２、２３を備えており、これらのスピンドルは、伝動装置２４、２５を介して、可逆低電圧ＤＣモータ２６、２７によって駆動される。スピンドル２２、２３上では、ブロック状の位置決め要素２８、２９として構成されたスピンドルナットが、ハウジング１９内でガイドされる。ハウジング１９の上側には、背もたれ部分用のピボットシャフト及び足置き部分用のピボットシャフトをそれぞれ受容するための横断凹部３０、３１が設けられている。これらの凹部には、側方に変位可能なカバー８１を外してアクセスすることができる。図では、ハウジングの一端部に装着されたカバー８１だけが示されている。ピボットシャフトにはアーム３２、３３が設けられている。これらのアームは、ここでは爪状に形成されており、スピンドル２２、２３を両側に位置し、各位置決め要素２８、２９の一端に接している。このような構造は、概して、例えばLinak A/Sによる国際公開第２００７／１１２７４５号明細書によって知られている。
【００１７】
図４は、図３に示したタイプのデュアルアクチュエータ８０におけるリニアアクチュエータ２０、２１に本発明を適用した例を示している。上述したように、リニアアクチュエータ２０、２１は、可逆低電圧ＤＣモータ３４、伝動装置３５、及びスピンドル３６を有しており、スピンドルは位置決め要素３７として構成されたスピンドルナットを備えている。スピンドル３６から伝動装置３５を切り離す機能を有するクイックリリース８２が、伝動装置３５に付随して設けられている。スピンドル３６は遠心ブレーキユニット３８に接続可能である。遠心ブレーキユニットは、スピンドル３６の回転を加速させて遠心ブレーキユニット３８に伝えるためのギア装置（符号なし）を含む。ギア装置は単純な歯車であってもよいし、遊星歯車機構などのより複雑なギア装置であってもよい。
【００１８】
図４の遠心ブレーキユニット３８の具体例を、図５に分解斜視図で示す。遠心ブレーキユニット３８は、筒状ハウジング３９、ボトムピース４０、及びフロントピース４１を含む。筒状ハウジング３９の一部は、遠心ブレーキユニットの回転部分、すなわちロータ４２及びブレーキブロック４３、４４、４５、４６を収容するドラムとして用いられる。筒状ハウジング３９の残りの部分は、遊星歯車機構４７を収容している（詳細は図７を参照）。遊星歯車機構４７の各遊星歯車４８、４９、５０（図７参照）の軸は、一端が軸ハウジング５１に固定されており、他端がエンドピース５２に固定されている。軸ハウジング５１はボス５３を含み、このボスにベアリング５４の内側ベアリングブッシュが固定されている。ベアリング５４の外側ベアリングブッシュは、フロントピース４１の内側に、例えば圧入によって固定されている。軸ハウジング５１の端面５５は、ワッシャー５６を介して、アクチュエータのスピンドルに固定されている。遊星歯車機構４７は、内歯付きリム５７を含み、このリムが筒状ハウジング３９の内側に固定されている。
【００１９】
太陽歯車５８は、軸（図示せず）を介してロータ４２に接続されている。当該軸は、ロータ側端部において、ボトムピース４０に形成された穴（符号なし）の内部に挿入されている。遠心ブレーキユニット３８は、アクチュエータ２０、２１のクイックリリースの作動によって、アクチュエータのスピンドル２２、２３、３６の回転を制動する。この動作は次のように行われる。まず、クイックリリースが作動すると、スピンドルが伝動装置２４、２５、３５から切り離される。すると、位置決め要素（スピンドルナット）２８、２９、３７にかかる負荷によって、スピンドル２２、２３、３６が回転し始め、これにより位置決め要素（スピンドルナット）２８、２９、３７が伝動装置２４、２５、３５に向かって動き始める。スピンドル２２、２３、３６の回転は遊星歯車４８、４９、５０の回転に直接変換され、これにより太陽歯車５７を介してロータ４２を回転させる。遊星歯車機構４７の伝動作用により、太陽歯車５７の回転速度はスピンドル２２、２３、３６よりも速くなる。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６は、ロータの回転に従って回動し、回転速度が増すにつれて遠心力の作用を受けて径方向外側に変位する。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６の外側部分が筒状ハウジング３９の内側部分に当たると、接触面において摩擦が発生し、その結果、ロータ４２、ひいてはスピンドル２２、２３、３６の回転にブレーキが作用する。ブレーキブロック４３、４４、４５、４６に作用する遠心力は、スピンドル２２、２３、３６の回転速度が増すとともに大きくなり、従ってブレーキブロック４３、４４、４５、４６と筒状ハウジング３９の内側部分との接触面での摩擦も大きくなる。位置決め要素２８、２９、３７がその終端位置に達すると、スピンドルの回転が止まる。
【００２０】
遠心力がもたらすことができる最大の制動作用は、アクチュエータに作用する最大負荷に基づいて求めることができ、これに基づいて最大の戻り速度を決定することができる。当然のことながら、位置決め要素の戻り動作がブレーキによって妨げられるようなことがあってはならない。各ブレーキブロックの外側に形成された凹部９２（図を明瞭にするため、ブレーキブロック４３の凹部のみに符号を付す）にゴムリング（図示せず）を設けることによって、ブレーキによる位置決め要素の戻り動作の妨げを防ぐことができる。ゴムリングは、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６を、実質的にロータ４２に固定する。ゴムリングを設けることにより、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６に作用する遠心力が所定の大きさを超えない限り、ブレーキ作用が働かないようにすることができる。これに代わる方法として、ロータ４２と各ブレーキブロック４３、４４、４５、４６とを、ばねによって摺動接続させてもよい。
【００２１】
図６は、図５の遠心ブレーキユニットにおける、ロータ４２、ブレーキブロック４３、４４、４５、４６及び筒状ハウジング３９を含むすべての回転部材を示している。ロータ４２は４本のアームを含み、これらのアーム上で各ブレーキブロック４３、４４、４５、４６が摺動するようになっている。ブレーキブロックの特徴及び個数、ならびにそれらに対応するロータの構成は、所望のブレーキ作用が得られるように、適宜変更可能である。
【００２２】
図７は、図５の遠心ブレーキユニット３８の遊星歯車機構４７を示している。遊星歯車機構は、歯付きリム５７、３つの遊星歯車４８、４９、５０、及び太陽歯車５８を有している。図５を参照して述べたように、遊星歯車機構は軸ハウジング５１及びエンドピース５２をさらに含む。
【００２３】
アクチュエータの通常動作中も作動できるように、遠心ブレーキを常時接続しておくことも可能である。しかし、そのような常時接続は、エネルギーの面から考えて適切ではない。速度自体はブレーキ要素を作動させない程度の低さであるとしても、ブレーキを運転状態に維持するためには、少ないにしてもある程度のエネルギーを必要とするからである。
【００２４】
図８は、別の実施形態に基づく遠心ブレーキ６０を示している。当該遠心ブレーキは、ベアリングを収容する固定ハウジング６１を含み、ベアリング内にロータ６２が配置されている。ロータはアクチュエータのスピンドルに接続されている。ロータ６２のボス部の両側には、同一の２つの三又ドライブプレート６３、６４が、中心軸心がロータ６２の回転軸心と一致するように固定されている。図８、９、１０、１１は同じものを示すが、図９及び図１０ではドライブプレート６３が省略されている。図８及び図１０ではドライブプレート６３によってドライブプレート６４が隠れており、ドライブプレート６４が最もよく見えるのは図１１である。２つのドライブプレート６３、６４は同じなので、ドライブプレート６３のみについて言及するが、その技術的特徴はドライブプレート６４についても同じである。ドライブプレート６３のアーム部６５、６６、６７とドライブプレート６４のアーム部６５、６６、６７との間で且つこれらのアームの端部付近において、ブレーキレバー６８、６９、７０とフライウェイト７１、７２、７３とが対をなし、ピン７４、７５、７６によって相互にヒンジ接続されている。各ピン７４、７５、７６は、２つのドライブプレート６３、６４に形成された穴に装着されている。ヒンジ接続によって対を形成しているブレーキレバー６８、６９、７０及びフライウェイト７１、７２、７３は、その両側において、接続ロッド７７、７８、７９によって接続されている。接続ロッド７７、７８、７９の一端はブレーキレバー６８、６９、７０にヒンジ接続され、他端はフライウェイト７１、７２、７３にヒンジ接続されている。なお、ドライブプレート６４側の接続ロッドは図示していない。
【００２５】
クイックリリースが作動していない時は、ドライブプレート６３、６４と接続ロッド７７、７８、７９との間でブレーキレバー６８、６９、７０に取り付けられたゴム要素（図示せず）によって、フライウェイトはロータ６２のボス部に対して押圧保持される。
【００２６】
クイックリリースが作動し、スピンドルがモータ及び伝動装置から切り離されると、位置決め要素にかかる負荷によってスピンドルが回転し始め、これにより遠心ブレーキ６２のロータが回転し始める。すると、図１０及び図１１に示すように、フライウェイト７１、７２、７３が外側に投げ出されブレーキのハウジングの内側に接触し、ブレーキがかかる。スピンドルの速度が増すにつれて、フライウェイト７１、７２、７３は、より大きな遠心力で投げ出され、ブレーキ６１のハウジングに接触し、接触面での摩擦によって、より強力にブレーキがかかる。回転動作中は、接続ロッド７７、７８、７９はアングルレバーアーム(angle lever arm)として働き、摩擦を増大させる。このように、接続ロッド７７、７８、７９によってより大きなブレーキ作用が得られる構成とすれば、ギアを介して遠心ブレーキをスピンドルに接続する必要はない。
【００２７】
図１２は、遊星歯車機構８５の概略図である。遊星歯車機構８５は、太陽歯車８６、遊星歯車８７、遊星歯車ホルダー８８、８９、及び、内歯を有する外歯付きリム９０を含む。アクチュエータの伝動装置はウォームギア装置として構成されており、ウォームギア装置のウォーム９１は、モータのドライブシャフトの延長部分である。ウォームギア装置のウォーム歯車は、遊星歯車機構８５の歯付きリム９０を兼ねており、当該リムは外側ウォーム歯を有する。スピンドル（図示せず）は、その端部で遊星歯車ホルダー８８、８９に接続されている。太陽歯車８６は遠心ブレーキ及びクイックリリースに接続されており、これにより通常動作中は太陽歯車８６は固定されている。通常動作中は、モータがウォーム９１を介して歯付きリム９０を駆動する。これにより、遊星歯車８７を介して遊星歯車ホルダー８８、８９が回転し、その結果スピンドルが回転する。この間、太陽歯車８６はクイックリリースによって固定されている。クイックリリースが作動すると、太陽歯車８６が可動状態となる。すると、スピンドルにかかる負荷によって、遊星歯車ホルダー８８、８９、ひいては遊星歯車８７が回転駆動される。ウォームギアは自動ロック式であるため、歯付きリム９０は静止し、遊星歯車８７が太陽歯車８６を回転させる。太陽歯車８６は遠心ブレーキを駆動し、これによりスピンドルが減速する。遊星歯車機構における１：３でのギアリング（加速）によって、遠心ブレーキのロータはスピンドルに比べて比較的高速で回転駆動されるため、適切なブレーキ作用が得られる。通常動作中は遊星歯車機構８５は１．５で減速を行う。
【００２８】
図１３は、本発明に基づくリニアアクチュエータ９３の概略図である。当該リニアアクチュエータは、可逆低電圧ＤＣモータ９４、伝動装置９５、スピンドルナット９８を備えたスピンドル９７、及び、管状位置決め要素（内管）９９を含んでいる。管状位置決め要素９９の外側端部には、アクチュエータ９３を取り付けるための取り付け部品１００が設けられている。また、取り付け部品１００と管状位置決め要素９９との間には、ギア沿う出願１０１を介して遠心ブレーキ１０２に接続されたクイックリリース９６が設けられている。アクチュエータ９３の通常動作中は、取り付け部品１００は管状位置決め要素９９に固定されている。クイックリリース９６が作動すると、管状位置決め要素９９は取り付け部品１００から切り離され、例えばベアリング接続（図示せず）を介して、取り付け部品に対して回転自在となる。取り付け部品１００に作用する圧縮負荷が管状位置決め要素９９に伝達され、これにより管状位置決め要素が内側方向に回転移動する。なお、アクチュエータのスピンドル９７は、管状位置決め要素９９のこの回転動作中は固定されている。管状位置決め要素９９の回転に対しては、当該要素に接続された遠心ブレーキ１０２によるブレーキが作用する。このブレーキ作用は、遠心ブレーキ１０２をギア装置１０１に接続することによって大きくすることができる。ギア装置は、例えば本願明細書に記載されたタイプの遊星歯車機構であってもよい。このようにして、管状位置決め要素９９の回転速度を制御することができる。従って、管状位置決め要素９９を所望の速度で内側方向に移動させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可逆電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）が伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）を介して非自動ロック式スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）を駆動することにより、回転不能に保持された位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）が軸方向に移動するよう構成されたリニアアクチュエータであって、
前記位置決め要素は、前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）に設けられたスピンドルナット（６、１５）に接続されているか、又は、当該スピンドルナットと一体に設けられており、
前記アクチュエータは、前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）を前記電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から切り離すためのクイックリリース（９、１３）をさらに含み、前記クイックリリース（９、１３）は、前記伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）における前記電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から当該クイックリリース（９、１３）まで延びる部分からも前記位置決め要素を切り離し、これにより前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）にかかる負荷により前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）が回転するよう構成されており、
前記アクチュエータは、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に、外部からの前記負荷下における前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）の速度を制御するためのブレーキ手段をさらに備え、
前記ブレーキ手段は、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）に接続される遠心ブレーキ（３８、６０）を含むことを特徴とする、リニアアクチュエータ。
【請求項２】
可逆電気モータ（９４）が伝動装置（９５）を介してスピンドル（９７）を駆動することにより、管状位置決め要素（９９）が軸方向に移動するよう構成されたリニアアクチュエータ（９３）であって、
前記管状位置決め要素の一端は、前記スピンドル（９７）に設けられたスピンドルナット（９８）に接続されており、
前記アクチュエータは、前記管状位置決め要素（９９）の外側端部と取り付け部品との間に設けられた、前記管状位置決め要素（９９）を前記取り付け部品（１００）から切り離すためのクイックリリース（９６）をさらに備え、これにより前記管状位置決め要素（９９）が自身にかかる負荷によって回転するよう構成されており、
前記アクチュエータは、前記クイックリリース（９６）が作動した際に、外部からの前記負荷下における前記管状位置決め要素（９９）の速度を制御するためのブレーキ手段をさらに備え、
前記ブレーキ手段は、前記クイックリリース（９６）が作動した際に前記管状位置決め要素（９９）に接続される遠心ブレーキ（１０２）を含むことを特徴とする、リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記遠心ブレーキ（３８、６０）と、前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）又は前記管状位置決め要素との駆動接続線上に、前記遠心ブレーキ（３８、６０）の回転を増すためのギア装置（１７、４７）が設けられている、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ギア装置（１７、４７）は、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に接続される、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ギア装置は、太陽歯車（８６）、遊星歯車（８７）、遊星歯車ホルダー（８８、８９）、及び外歯付きリム（９０）を含む遊星歯車機構（８５）であり、
前記伝動装置はウォームギア装置であり、前記ウォームギア装置のウォーム（９１）はモータシャフトの延長部分に設けられており、前記ウォームギア装置のウォーム歯車は前記歯付きリム（９０）として構成されており、前記歯付きリムは外側ウォーム歯を有しており、
前記スピンドルは前記遊星歯車ホルダー（８８、８９）に接続されており、
前記太陽歯車（８６）は、前記遠心ブレーキ（３８、６０）及び前記クイックリリースに接続されていることにより、通常動作中は前記太陽歯車（８６）は固定されている、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のリニアアクチュエータ用の遠心ブレーキであって、
ブレーキ面として機能する壁面を有する筒状空洞部を含む固定ドラム（６１）と、
ロータ（６２）と、
前記ロータ（６２）に固定された少なくとも１つのドライブプレート（６２、６３）と、
前記固定ドラム（６１）の前記筒状空洞部に配置され、前記ドライブプレート（６２、６３）に対して揺動可能にヒンジ接続された少なくとも１つのフライウェイト（７１、７２、７３）と、
前記少なくとも１つのフライウェイトと共に前記ドライブプレート（６２、６３）にヒンジ接続された少なくとも１つのブレーキレバー（６８、６９、７０）と、
前記ブレーキレバーに一端が枢動可能に接続された少なくとも１つの接続ロッド（６５、６６、６７）とを備え、
前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）が投げ出されて前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面に当接する際には、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）、接続ロッド（６５、６６、６７）、及びフライウェイト（７１、７２、７３）の相互作用によって、前記壁面に対する前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）の押圧が増すように構成されている、遠心ブレーキ。
【請求項７】
前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）は、前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面において、前記ドライブプレート（６２、６３）にヒンジ接続されている、請求項６に記載の遠心ブレーキ。
【請求項８】
前記フライウェイト（７１、７２、７３）、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）、及び前記接続ロッド（６５、６６、６７）をそれぞれ３つずつ備え、
前記フライウェイト及び前記ブレーキレバーが投げ出されて前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面に当接した状態では、前記フライウェイト（７１、７２、７３）の外側部分と、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）の外側部分とで、前記壁面の全周または略全周が覆われるよう構成されている、請求項６または７に記載の遠心ブレーキ。
【請求項１】
可逆電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）が伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）を介して非自動ロック式スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）を駆動することにより、回転不能に保持された位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）が軸方向に移動するよう構成されたリニアアクチュエータであって、
前記位置決め要素は、前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）に設けられたスピンドルナット（６、１５）に接続されているか、又は、当該スピンドルナットと一体に設けられており、
前記アクチュエータは、前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）を前記電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から切り離すためのクイックリリース（９、１３）をさらに含み、前記クイックリリース（９、１３）は、前記伝動装置（４、１２、２４、２５、３５）における前記電気モータ（３、１１、２６、２７、３４）から当該クイックリリース（９、１３）まで延びる部分からも前記位置決め要素を切り離し、これにより前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）にかかる負荷により前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）が回転するよう構成されており、
前記アクチュエータは、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に、外部からの前記負荷下における前記位置決め要素（７、１６、２８、２９、３７）の速度を制御するためのブレーキ手段をさらに備え、
前記ブレーキ手段は、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）に接続される遠心ブレーキ（３８、６０）を含むことを特徴とする、リニアアクチュエータ。
【請求項２】
可逆電気モータ（９４）が伝動装置（９５）を介してスピンドル（９７）を駆動することにより、管状位置決め要素（９９）が軸方向に移動するよう構成されたリニアアクチュエータ（９３）であって、
前記管状位置決め要素の一端は、前記スピンドル（９７）に設けられたスピンドルナット（９８）に接続されており、
前記アクチュエータは、前記管状位置決め要素（９９）の外側端部と取り付け部品との間に設けられた、前記管状位置決め要素（９９）を前記取り付け部品（１００）から切り離すためのクイックリリース（９６）をさらに備え、これにより前記管状位置決め要素（９９）が自身にかかる負荷によって回転するよう構成されており、
前記アクチュエータは、前記クイックリリース（９６）が作動した際に、外部からの前記負荷下における前記管状位置決め要素（９９）の速度を制御するためのブレーキ手段をさらに備え、
前記ブレーキ手段は、前記クイックリリース（９６）が作動した際に前記管状位置決め要素（９９）に接続される遠心ブレーキ（１０２）を含むことを特徴とする、リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記遠心ブレーキ（３８、６０）と、前記スピンドル（５、１４、２２、２３、３６）又は前記管状位置決め要素との駆動接続線上に、前記遠心ブレーキ（３８、６０）の回転を増すためのギア装置（１７、４７）が設けられている、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ギア装置（１７、４７）は、前記クイックリリース（９、１３）が作動した際に接続される、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ギア装置は、太陽歯車（８６）、遊星歯車（８７）、遊星歯車ホルダー（８８、８９）、及び外歯付きリム（９０）を含む遊星歯車機構（８５）であり、
前記伝動装置はウォームギア装置であり、前記ウォームギア装置のウォーム（９１）はモータシャフトの延長部分に設けられており、前記ウォームギア装置のウォーム歯車は前記歯付きリム（９０）として構成されており、前記歯付きリムは外側ウォーム歯を有しており、
前記スピンドルは前記遊星歯車ホルダー（８８、８９）に接続されており、
前記太陽歯車（８６）は、前記遠心ブレーキ（３８、６０）及び前記クイックリリースに接続されていることにより、通常動作中は前記太陽歯車（８６）は固定されている、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のリニアアクチュエータ用の遠心ブレーキであって、
ブレーキ面として機能する壁面を有する筒状空洞部を含む固定ドラム（６１）と、
ロータ（６２）と、
前記ロータ（６２）に固定された少なくとも１つのドライブプレート（６２、６３）と、
前記固定ドラム（６１）の前記筒状空洞部に配置され、前記ドライブプレート（６２、６３）に対して揺動可能にヒンジ接続された少なくとも１つのフライウェイト（７１、７２、７３）と、
前記少なくとも１つのフライウェイトと共に前記ドライブプレート（６２、６３）にヒンジ接続された少なくとも１つのブレーキレバー（６８、６９、７０）と、
前記ブレーキレバーに一端が枢動可能に接続された少なくとも１つの接続ロッド（６５、６６、６７）とを備え、
前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）が投げ出されて前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面に当接する際には、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）、接続ロッド（６５、６６、６７）、及びフライウェイト（７１、７２、７３）の相互作用によって、前記壁面に対する前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）の押圧が増すように構成されている、遠心ブレーキ。
【請求項７】
前記フライウェイト（７１、７２、７３）及び前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）は、前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面において、前記ドライブプレート（６２、６３）にヒンジ接続されている、請求項６に記載の遠心ブレーキ。
【請求項８】
前記フライウェイト（７１、７２、７３）、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）、及び前記接続ロッド（６５、６６、６７）をそれぞれ３つずつ備え、
前記フライウェイト及び前記ブレーキレバーが投げ出されて前記固定ドラムの前記筒状空洞部の前記壁面に当接した状態では、前記フライウェイト（７１、７２、７３）の外側部分と、前記ブレーキレバー（６８、６９、７０）の外側部分とで、前記壁面の全周または略全周が覆われるよう構成されている、請求項６または７に記載の遠心ブレーキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１３−５１３０７３（Ｐ２０１３−５１３０７３Ａ）
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４１３２１（Ｐ２０１２−５４１３２１）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＫ２０１０／０００１６６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０６６８３６
【国際公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５９４１６７９５６）リナック エー／エス (27)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＫ２０１０／０００１６６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０６６８３６
【国際公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５９４１６７９５６）リナック エー／エス (27)
【Ｆターム（参考）】
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