(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対変位が可能なリンク機構を構成する第１部材及び第２部材に、アクチュエータの伸縮による駆動力を及ぼして前記第１部材と前記第２部材とを相対変位させるための駆動力伝達機構であって、
向きを揃えて並列に配置され、一端が前記第２部材に連結された複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータの各々の他端に設けられ、前記複数のアクチュエータと前記第１部材を連結するクランク機構と、
を備えたことを特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１の駆動力伝達機構と、
前記第１部材と前記第２部材との相対変位に伴って昇降変位する架台と、
を備えることを特徴とする昇降装置。
【請求項３】
請求項２に記載の昇降装置において、
前記クランク機構には、該クランク機構が開状態となったこと検出し、該検出結果を信号として外部に出力する検出手段が備えられていることを特徴とする昇降装置。
【請求項４】
請求項３に記載の昇降装置において、
前記検出手段から出力される前記クランク機構が開状態となったことを示す信号に基づき、前記クランク機構が開となった旨の報知を行う報知手段を備えたことを特徴とする昇降装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の昇降装置において、
前記検出手段で検出した前記クランク機構が開状態となったことを示す信号に基づき、前記駆動力伝達機構の作動を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力伝達機構及びそれを用いた昇降装置に関し、特に、重量物の昇降機能を必要とする医療用診察撮影台、マッサージベッド、工業用テーブルなどに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の昇降装置では、２本のアクチュエータを用い、その２本のアクチュエータがそれぞれ、一対のリンク機構の一端にアクチュエータの一端が回動可能に取り付けられ、リンク機構の他端（反対端）にはアクチュエータの他端が回動可能に取り付けられている。
【０００３】
そして、２本のアクチュエータが伸縮することで、リンク機構のリンク角度が変化し、架台が昇降するようになっている（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０９９４８号公報
【特許文献２】特開２００７−１１７１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の昇降装置では、２本のアクチュエータの両端がリンク機構に回動可能に取り付けられているため、アクチュエータの作動途中で片方のアクチュエータが、電気配線の断線や機械的な故障により作動不能になった場合、架台を昇降できなくなるという問題がある。
【０００６】
つまり、２本のアクチュエータの作動途中に片方のアクチュエータが作動不能となった場合、他方のアクチュエータは正常に作動している。したがって、正常に作動しているアクチュエータ側からの駆動力により、作動不能となったアクチュエータにリンク機構を介して力が加わり、双方のアクチュエータの結合部が噛みあった状態になり、架台が昇降できなくなるという状況が発生する。
【０００７】
また、アクチュエータの駆動力が強い場合には、作動不能となったアクチュエータを機械的に破壊してしまうといった状況も発生する。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、複数のアクチュエータのうちいずれかが作動不能となっても架台が昇降できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。
【０００９】
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、互いに相対変位が可能なリンク機構を構成する第１部材（４０）及び第２部材（５０）に、アクチュエータ（２０，３０）の駆動力を及ぼして第１部材（４０）と第２部材（５０）とを相対変位させるための駆動力伝達機構（１０）であって、向きを揃えて並列に配置され、一端が第２部材（５０）に連結された複数のアクチュエータ（２０，３０）と、複数のアクチュエータ（２０，３０）の各々の他端に設けられ、複数のアクチュエータ（２０，３０）と第１部材（４０）を連結するクランク機構（６０，７０）と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような、駆動力伝達機構（１０）では、複数のアクチュエータ（２０，３０）が同期して平行に伸縮しているときには、リンク機構を構成する第１部材（４０）及び第２部材（５０）の自重などの負荷が、各アクチュエータの（２０，３０）のクランク機構（６０，７０）に均等に掛かる。
【００１１】
したがって、各クランク機構（６０，７０）が閉じた状態で、第１部材（４０）と第２部材（５０）の相対位置（リンク角度）が変化する。
ところが、複数のアクチュエータ（２０，３０）が伸びる方向に作動している時、いずれかのアクチュエータ（２０，３０）が断線或いは機械的な故障により作動が停止した場合、他のアクチュエータ（２０，３０）は依然伸びる方向に作動し続ける。
【００１２】
このとき、停止したアクチュエータ（２０，３０）の一端に設けられたクランク機構（６０，７０）が、作動しているアクチュエータ（２０，３０）の伸びに応じて開いていく。
【００１３】
したがって、従来の駆動力伝達機構（１０）のように、アクチュエータ（２０，３０）と第１部材（４０）との結合部分で噛みあった状態で停止したり、アクチュエータ（２０，３０）が破壊されたりすることはない。
【００１４】
また、複数のアクチュエータ（２０，３０）が縮む方向に作動している時、いずれかのアクチュエータ（２０，３０）が断線或いは機械的な故障により作動が停止した場合、他のアクチュエータ（２０，３０）は、依然縮む方向に作動し続ける。
【００１５】
このとき、作動中のアクチュエータ（２０，３０）の一端に設けられたクランク機構（６０，７０）が作動中のアクチュエータ（２０，３０）の縮みに応じて開いていく。したがって、アクチュエータ（２０，３０）が伸びる場合と同様にアクチュエータ（２０，３０）が停止したり、破壊されたりすることがなくなる。
【００１６】
ここで、「向きを揃えて並列に」とは、複数のアクチュエータ（２０，３０）を、その伸縮方向が平行になるように並べ置くことを意味する。
ところで、従来の昇降装置では、アクチュエータが収縮した状態、すなわち、架台が下がった状態で結合部が噛みあってしまうと、低い位置にある架台の下で、壊れたアクチュエータを交換する等の修理作業を行う必要があり、そのようなメンテナンス作業が非常に煩雑で大がかりなものとなっていた。
【００１７】
そこで、請求項２に記載のように、請求項１に記載の駆動力伝達機構（１０）と、第１部材（４０）と第２部材（５０）との相対変位に伴って昇降変位する架台（８０）と、を備えることを特徴とする昇降装置（１）とするとよい。
【００１８】
このようにすると、例えば、医療用ベッド、医療用診察台、医療用診察撮影台、マッサージベッド或いは工業用テーブルなどの昇降装置において、請求項１に係る発明の効果が得られる。
【００１９】
さらに、請求項１に記載の駆動力伝達機構（１０）を用いると、複数のアクチュエータが故障した場合であっても、常に架台（８０）を上昇させることができる。したがって、架台（８０）が上昇した状態、すなわち、架台（８０）が高い位置にある状態で、故障したアクチュエータ（２０，３０）を交換する等の修理作業を行うことができるので、メンテナンス作業を容易にすることができる。
【００２０】
また、請求項３に記載のように、クランク機構（６０，７０）に、クランク機構（６０，７０）が開状態となったことを検出し、外部に出力する検出手段（１００，１０２）を備えるようにするとよい。このようにすると、クランク機構（６０，７０）が開状態となったことを信号として外部に出力できる。
【００２１】
すると、クランク機構（６０，７０）が開状態となったことを示す信号を利用して、例えば、昇降装置（１）を停止させたり故障を報知したりするといった種々の制御を行うことができる。
【００２２】
ここで、「クランク機構（６０，７０）が開状態となった」について説明すると、前述のように、複数のアクチュエータ（２０，３０）のうちいずれかが故障した場合、他のアクチュエータ（２０，３０）が作動（伸縮）することによって、故障したアクチュエータ（２０，３０）に設けられているクランク機構（６０，７０）が開いていく。したがって、その開きが所定の大きさになったときを、「クランク機構（６０，７０）が開状態となった」とするのである。
【００２３】
また、クランク機構（６０，７０）の開状態を示す信号を利用する場合、請求項４に記載のように、検出手段（１００，１０２）から出力されるクランク機構（６０，７０）が開状態となったことを示す信号に基づき、クランク機構（６０，７０）が開となった旨の報知手段（１１０）を備えるようにするとよい。
【００２４】
このようにすると、昇降装置（１）のアクチュエータ（２０，３０）の何れかが故障して伸縮ができなくなった場合、故障した旨を報知することができる。したがって、使用者は昇降装置（１）を停止させるなどの処置を迅速に行うことができ、ひいては、より安全な昇降装置（１）とすることができる。
【００２５】
なお、報知手段（１１０）による報知の方法として、ブザーや音声など音響によるもの、或いは、ランプやＬＥＤを点滅させたり、ＬＥＤパネルで故障した旨を表示させたりするなど光を用いた方法などを用いることができる。
【００２６】
また、請求項５に記載のように、検出手段（１００，１０２）で検出したクランク機構（６０，７０）が開状態となったことを示す信号に基づき、駆動力伝達機構（１０）の作動を停止させる制御手段（９０）を備えるようにしてもよい。
【００２７】
このようにすると、いずれかのアクチュエータ（２０，３０）が故障した場合、駆動力伝達機構（１０）の作動を停止させること、つまり、昇降装置（１）の昇降作動を停止させることができるので、安全な昇降装置（１）とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】昇降装置１の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】駆動力伝達機構１０の外観を示す斜視図である。
【図３】従来の電動昇降装置の外観を示す斜視図である。
【図４】昇降装置１の電動アクチュエータ２０，３０が収縮した状態で架台８０を持ち上げた作動状態を示す斜視図である。
【図５】２本のアクチュエータ２０，３０が伸びる方向に作動している時に一方のアクチュエータ３０が停止した場合の作動状態を示す斜視図である。
【図６】２本のアクチュエータ２０，３０が縮む方向に作動している時に一方のアクチュエータ３０が停止した場合の作動状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００３０】
本発明が適用された昇降装置１の構成を図１に示す。図１は、昇降装置１の概略の構成を示すブロック図である。昇降装置１は、図１に示すように、
制御装置９０、リミットスイッチ１００，１０２、報知装置１１０、架台８０及び駆動力伝達機構１０を備えている。
【００３１】
制御装置９０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、電源部及び操作部を備えている。操作部の操作に従って、電動アクチュエータ２０，３０のモータ２６，３６に対する電力の供給／停止を行うことにより、電動アクチュエータ２０，３０のモータ２６，３６を作動させて、ロッド２４，３４を伸縮させる。
【００３２】
報知装置１１０は、後述するクランク機構６０，７０に取り付けられたリミットスイッチ１００，１０２から出力される、クランク機構６０，７０が開状態となったことを示す信号に基づき、クランク機構６０，７０が開となった旨の報知を行う装置である。
【００３３】
報知の方法は、ＬＥＤパネル１１１（図１参照）による表示や音声報知装置１１２（図１参照）による音声報知などによりクランク機構６０，７０が開となった旨を報知する。
駆動力伝達機構１０は、互いに相対変位が可能なリンク機構を構成する第１部材４０及び第２部材５０に、２本の電動アクチュエータ２０，３０の伸縮による駆動力を及ぼして第１部材４０と第２部材５０とを相対変位させるための駆動力を伝達する機構である。
【００３４】
駆動力伝達機構１０の構成については、図２に基づいて詳細に説明する。図２は、駆動力伝達機構１０の外観を示す斜視図である。
駆動力伝達機構１０は、図２に示すように、２本の電動アクチュエータ２０，３０、第１部材４０、第２部材５０、クランク機構６０，７０を備えている。
【００３５】
２本の電動アクチュエータ２０，３０は、それぞれ、ボディー２２，３２とロッド２４，３４から構成され、ボディー２２，３２の内部に収納されているモータ２６，３６（図１参照）が制御装置９０から電力の供給を受けて作動（回転）することにより、図示しないボールスクリュによりロッド２４，３４が伸縮するようになっている。
【００３６】
第１部材４０は、図２に示すように、平行に配置された２本の板状の縦部材４１，４２と、縦部材４１，４２の両端部近傍に、縦部材４１，４２と直角方向に配置された横部材４３，４４から構成された略長方形形状に形成されている枠状部材である。
【００３７】
第２部材５０は、第１部材４０と同様に、平行に配置された２本の板状の縦部材５１，５２と、横部材５３，５４から構成された略長方形形状の枠状部材である。また、第２部材５０の横部材５３，５４の長手方向の長さは、第１部材４０の横部材４３，４４の長手方向の長さより短くなっている。
【００３８】
第１部材４０の縦部材４１，４２及び第２部材の縦部材５１，５２の略中央部分に貫通孔が設けられており、第２部材５０は、図２に示すように、第１部材４０の内側に挿入され、貫通孔に挿入されるピン４５及びピン４６によって、第１部材４０に対して回動可能に結合されている。
【００３９】
また、第２部材５０の貫通孔近傍には、電動アクチュエータ２０，３０のロッド２４，３４の端部を取り付けるための取付部材５５が横部材５３，５４と平行に配置されている。この取付部材５５には、電動アクチュエータ２０，３０のロッド２４，３４の端部を結合するためのフランジ５６，５７が取り付けられている。
【００４０】
クランク機構６０は、２つの板状部材６１，６２の端部同士をピン６３の周りに回動可能にピン６３により結合したものを平行に２個備えた機構であり、クランク機構７０もクランク機構６０と同じ構成である。
【００４１】
２本の電動アクチュエータ２０，３０は、向きを揃えて並列に配置され、ロッド２４，３４の端部が第２部材５０の取付部材５５のフランジ５６，５７にピン５８，５９によって連結され、反対端のボディー２２，３２の端部には、クランク機構６０，７０の一端側（板状部材６１，７１のピン６３，７３で連結されていない側の端部）が連結されている。
【００４２】
クランク機構６０，７０の他端側（板状部材６２，７２のピン６３，７３で連結されていない側の端部）は、第１部材４０の横部材４４に溶接やボルトなどで固定されている。
また、クランク機構６０、７０には、図２に示すようにクランク機構６０，７０が開状態となったこと検出し、その検出結果を信号として外部に出力するリミットスイッチ１００，１０２が備えられている。
【００４３】
架台８０（図１参照）は、第１部材４０と第２部材５０の上端部に設置され、第１部材４０と第２部材５０とで構成するリンク機構のリンク角度αの変化に伴って昇降変位する載置台であり、例えば、医療用ベッド、医療用診察台、医療用診察撮影台、マッサージベッド或いは工業用テーブルなどである。
【００４４】
（昇降装置１の作動）
本発明が適用された昇降装置１の作動を説明する前に、図３に基づき、従来の電動昇降装置の説明を行う。図３は、従来の電動昇降装置の外観を示す斜視図である。
【００４５】
図３に示すように、２本の電動アクチュエータ２，３は、それぞれリンク部材４にピン６ａ，６ｂで回動可能に固定され、リンク部材５にはピン７ａ，７ｂで回動可能に固定されている。また、リンク部材４とリンク部材５は、略中央部がピン８ａ，８ｂで回動可能に結合され、リンク機構を構成している。
【００４６】
したがって、従来の電動昇降装置では、２本の電動アクチュエータ２，３が同期して平行に伸縮している時には、リンク部材４，５は、ピン８ａ，８ｂを中心にリンク角度が変化し、その結果、図示しない架台８０が昇降する。
【００４７】
図示された例では、架台８０は、電動アクチュエータ２，３とリンク部材４，５の連結位置により、電動アクチュエータ２，３の１００［ｍｍ］の伸縮に対して約５００［ｍｍ］の昇降動作をする。
【００４８】
しかし、２本の電動アクチュエータ２，３の片側、例えば、電動アクチュエータ２が断線或いは機械的な故障により伸縮が停止した場合、電動アクチュエータ３は伸縮を続けようとするため、ピン６ａとピン６ｂの間で噛みあった状態で停止したり、電動アクチュエータ３の力が強い場合には、電動アクチュエータ２，３のピン６ａ，６ｂから先の部分が破壊されたりしてしまうといった故障が発生する。
【００４９】
これに対し、本発明が適用された昇降装置１の作動について図４〜図６に基づいて説明する。図４は、昇降装置１の電動アクチュエータ２０，３０が収縮した状態で架台８０を持ち上げた作動状態を示す斜視図であり、図５は、２本の電動アクチュエータ２０，３０が伸びる方向に作動している時に一方の電動アクチュエータ３０が停止した場合の作動状態を示す斜視図であり、図６は、２本の電動アクチュエータ２０，３０が縮む方向に作動している時に一方の電動アクチュエータ３０が停止した場合の作動状態を示す斜視図である。
【００５０】
昇降装置１の通常の動作の場合、すなわち２本の電動アクチュエータ２０，３０が同期して平行に伸縮しているときには、図２に示すように、クランク機構６０，７０は架台８０（図１参照）や第１部材４０及び第２部材５０の自重などの負荷により閉じた状態を保つこととなる。
【００５１】
したがって、第１部材４０と第２部材５０で構成するリンク機構のリンク角度が変化し、その結果架台８０が昇降することは、従来の電動昇降装置と同じである。ここで、リンク角度とは、第１部材４０と第２部材５０のなす角度であり、図２中αで示す角度である。
【００５２】
ところが、図５に示すように、２本の電動アクチュエータ２０，３０が伸びる方向に作動している時、すなわち、架台８０が上昇している時に電動アクチュエータ３０が断線或いは機械的な故障により作動が停止した場合、電動アクチュエータ２０は依然伸びる方向に作動し続ける。
【００５３】
このとき、クランク機構７０が電動アクチュエータ２０の伸びに応じて開いていくため、従来の電動昇降装置のように、電動アクチュエータ２０，３０と第２部材５０の結合部であるフランジ５６，５７のピン５８とピン５９の間で噛みあった状態で停止したり、電動アクチュエータ２０，３０が破壊されたりすることはない。
【００５４】
また、このとき、クランク機構７０が開くと、クランク機構７０に取り付けられたリミットスイッチ１０２が作動し、報知装置１１０によりクランク機構７０が開状態になったこと、つまり、電動アクチュエータ３０が故障して停止していることが報知される。
【００５５】
次に図６に示すように２本の電動アクチュエータ２０，３０が縮む方向に作動している時、すなわち、架台８０が下降している時に電動アクチュエータ３０が断線或いは機械的な故障により作動が停止した場合、電動アクチュエータ２０は、依然縮む方向に作動し続ける。
【００５６】
このとき、クランク機構６０が電動アクチュエータ２０の縮みに応じて開いていくため、前述と同様に電動アクチュエータ２０，３０が停止したり、破壊されたりすることはない。
【００５７】
また、このとき、クランク機構６０が開くと、クランク機構６０に取り付けられたリミットスイッチ１００が作動し、報知装置１１０によりクランク機構６０が開状態になったこと、つまり、電動アクチュエータ３０が故障して停止していることが報知される。
【００５８】
（昇降装置１の特徴）
以上に説明した昇降装置１では、複数の電動アクチュエータ２０，３０の一方が故障して停止し、他方の正常な電動アクチュエータ２０，３０が伸縮し続けた場合であっても、クランク機構６０，７０が開いていくので、電動アクチュエータ２０，３０と第１部材４０とを結合部で噛みあった状態で停止したり、電動アクチュエータ２０，３０が破壊されたりすることはない。
【００５９】
さらに、複数のアクチュエータが収縮した位置で故障した場合であっても、常に架台８０を上昇させることができる。したがって、架台８０が上昇した状態、すなわち、架台８０が高い位置にある状態で、故障した電動アクチュエータ２０，３０を交換する等の修理作業を行うことができるので、メンテナンス作業を容易にすることができる。
【００６０】
また、クランク機構６０，７０が開状態となった場合、つまり、電動アクチュエータ２０，３０が故障したことを報知装置１１０によって報知したり、制御装置９０により、架台８０の昇降動作を停止させたりすることができるので、安全な昇降装置１とすることができる。
【００６１】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００６２】
（１）上記実施形態では、アクチュエータとして、電動アクチュエータ２０，３０を用いていたが、油圧アクチュエータを用いてもよい。
（２）上記実施形態では、報知装置１１０によって、クランク機構６０，７０が開状態となったこと（電動アクチュエータ２０，３０が停止したこと）を報知しているのみであったが、リミットスイッチ１００，１０２の出力を制御装置９０に入力し、クランク機構６０，７０が開状態になったことを検出した場合に、制御装置９０で電動アクチュエータ２０，３０を停止させるようにしてもよい。
【００６３】
（３）上記実施形態では、電動アクチュエータ２０，３０の数は２本であったが、２本以上であってもよい。
（４）また、リミットスイッチ１００，１０２の代わりにポテンショメータなど、クランク機構６０，７０の開度を検出するセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…昇降装置、２，３…電動アクチュエータ、４，５…リンク部材、６ａ，６ｂ，７ａ７ｂ，８ａ，８ｂ…ピン、１０…駆動力伝達機構、２０，３０…電動アクチュエータ、２２，３２…ボディー、２４，３４…ロッド、２６，３６…モータ、４０…第１部材、４１，４２…縦部材、４３，４４…横部材、４５，４６…ピン、５０…第２部材、５１，５２…縦部材、５３，５４…横部材、５５…取付部材、５６，５７…フランジ、５８，５９…ピン、６０…クランク機構、６１，６２…板状部材、６３…ピン、７０…クランク機構、７１．７２…板状部材、７３…ピン、８０…架台、９０…制御装置、１００，１０２…リミットスイッチ、１１０…報知装置、１１１…ＬＥＤパネル、１１２…音声報知装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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