(57)【要約】  【課題】  クィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータを提供することにある。  【解決手段】  主に動力装置、伝動装置、負荷継ぎ手及びクィックリリース装置を含み、前記クィックリリース装置は、主に回転部、非回転部及びリリースばねからなり、前記クィックリリース装置は伝動装置及び負荷継ぎ手の間に同軸設置され、さらにリリースばねのばね締付力により回転部と非回転部とを結合、または分離することによって、動力を伝送することができると共に、負荷に動力源を供給しない時にも回収できることを特徴とする。また、リリースばねの開放角度の調整により、リリースばねのばね締付力の大きさを制御して負荷の回収速度及び距離を調整することができる。【選択図】    図２
2006312999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータであって、
回転ねじれ力を出力する動力源とする動力装置と、
ボールスクリュー、ナット及び内管を含み、ボールスクリューは前記動力装置に連結して動力を伝送し、ナットは前記ボールスクリューに嵌合して回転ねじれ力をリニア運動に転換させ、さらに内管がナット上に固定されナットと協動できる伝動装置と、
負荷に接続してこの負荷をリニア移動に連動できる構造である負荷継ぎ手と、
前記伝動装置の内管及び負荷継ぎ手の間に設置し、この内管と負荷継ぎ手とを同軸に接合して、主に回転部、非回転部及びリリースばねからなり、回転部と前記内管とを接続すると共に、非回転部と前記負荷継ぎ手とを接続しており、前記の回転部は、リリースばね及びボール軸受の外径からなり、非回転部はボール軸受の内径、軸受パッド及び締付ナットからなり、さらにリリースばねにより回転部と非回転部とを結合することによって、動力が内管から負荷継ぎ手まで伝送して負荷をリニア移動を連動できると共に、回転部と非回転部とをリリースして負荷を回収できることを特徴とするクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記クィックリリース装置のリリースばねの一端は、負荷継ぎ手上に固定するための内曲フックが設けられ、リリースばねの他端には、リリースばねを開放するための外曲フックが設けられ、回転部と非回転部とを結合するばねの締付力を調整できることによって、ばねの締付力が回転部と非回転部との結合に必要な力より大きい場合、回転部と非回転部とを一体に結合して動力を伝送して負荷を連動することができ、またばねの締付力が回転部と非回転部との結合に必要な力より小さい場合、回転部が非回転部の制限に離脱し、回転して負荷を回収することができることを特徴とする請求項１記載のクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記クィックリリース装置は、前記リリースばねの外曲フックの開放角度を調整することによって、ばねの締付力の大きさを制御して負荷を回収速度及び距離を調整可能で、さらにリリースハンドルを設けると共に、欠け溝を備えさせ、前記リリースばねの外曲フックをこの欠け溝に係合してリリースばねの外曲フックの開放角度を便利に調整できることを特徴とする請求項１または２記載のクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータに関し、リニアアクチュエータは、延出して回収するための往復動機械設備に応用されるもので、クィックリリース装置は、動力源を供給することなく負荷を回復させるための機械設計である。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニアアクチュエータは、主にモータ、出力軸、伝動軸、ボールスクリュー、ナット及び内管などからなるものである。
【０００３】
まず、モータが回転ねじれ力を出力軸に出力して、この出力軸と伝動軸とは軸方向に接合されているため、出力軸の回転ねじれ力を伝動軸に伝送することができ、伝動軸上にボールスクリューを設け、さらにこのボールスクリュー上にナットを嵌合して、かつこのナット上に内管を接続する。このボールスクリューが伝動軸に追従して回転するに際して、ナットがボールスクリューの回転力をリニア押圧力または引張力に転換して前記内管を延出させたり、回収させたりする往復動を行って負荷を連動してリニア作動の目的を達成できる。
【０００４】
しかし、動力源を供給しない場合、または非常事態においては、リニアアクチュエータの内管及びその上の負荷を迅速に回収する必要がある場合、リニアアクチュエータに対して手動可能な機械的クィックリリース機構が必要とする。
【０００５】
伝統のクィックリリース機構は、例えばEP0685662に開示されたように、クィックリリース機構がカプラー形式に設計され、さらに、このカプラーが伝動軸とボールスクリューとの間に配置される。そのため、リリースしようとする際に、カプラーが分離することで、モータ、出力軸及び伝動軸と、ボールスクリュー、ナット及び内管とを分離することができ、このようにしてボールスクリューがナット内に回転自在にすることができる。カプラー形式のクィックリリース機構の設計により、リリースをするに際しては、負荷及び内管を略瞬間的に回収することができる。しかし、負荷またはリニアアクチュエータ本体にかなり大きい衝撃力が与えられ壊しやすくなる。
【０００６】
他の伝統的なクィックリリース機構は、例えばUS6158295に開示されたように、ブレーキ式のクィックリリース機構の設計を用いることである。それによって、負荷または内管の回収速度を制御して前記のような衝撃力の問題を改善できるが、このようなリリース機構は、遊星歯車ユニットを備えなければならず、リリースをする際に、内歯及び遊星歯車が自転する他、中心歯車の回りに回転する公転も必要とし、またスライダをリリースするには、軸方向の力を径方向の力に転換させる必要があるため、その機構の設計は、複雑で、かつリリース機構においては、リニアアクチュエータに合わせて遊星歯車ユニットを設けなければ、リリース機構を加えることができないため、このような形式のリリース機構の使用範囲が制限されることになる。
【特許文献１】欧州特許第０６８５６６２号明細書
【特許文献２】米国特許第６１５８２９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、従来のリニアアクチュエータにおけるクイックリリース時の衝撃による破損あるいは複雑な設計においてのリリース機構の使用範囲の制限などの不具合を解消したクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明におけるリニアアクチュエータの設計は、主に、回転ねじれ力を出力する動力源とする動力装置、動力を負荷に伝送してこの動力を伝送するための動力装置に連結するボールスクリューと、このボールスクリューに嵌合して回転ねじれ力をリニア運動に転換するナットと、このナット上に固定され、ナットと協働できる内管とを含む伝動装置と、負荷に接続可能で、かつ負荷を連動してリニア移動でき負荷継ぎ手と、前記伝動装置の内管と前記負荷継ぎ手との間に設置され、この内管と負荷継ぎ手とを同軸に接合するクィックリリース装置と、を含む。
【０００９】
本発明のクィックリリース装置は、主に、回転部、非回転部及びリリースばねからなり、回転部と内管とを嵌合して非回転部と負荷継ぎ手とを嵌合すると共に、リリースばねにより回転部と非回転部とを結合して動力が内管から負荷継ぎ手まで伝送し、負荷を連動してリニア移動させることができると共に、回転部と非回転部とをリリースして負荷を回収することができる。
【００１０】
次に、リリースの一端は、負荷継ぎ手上に固定するための内曲フックを設け、リリースばねの他端にリリースばねを開放するための外曲フックを設け、回転部と非回転部を結合するばねの締付力を調整することによって、ばねの締付力が回転部と非回転部との結合に必要な力より大きい場合、回転部と非回転部とを一体に結合して動力を伝送して負荷を連動することができる。ばねの締付力が回転部と非回転部との結合に必要な力より小さい場合、回転部が非回転部の制限に離脱して回転され負荷を回収することができる。
【００１１】
また、本発明のクィックリリース装置は、負荷を回収する速度及び距離が調整可能に設けられ、リリースばねの外曲フックの開放角度を調整することで、ばねの締付力の大きさを制御して負荷の回収速度を調整できる。さらにリリースばねの外曲フックを開放したり放したりすることによって、クィックリリース装置の回転部と非回転部とを互いにリリース、または結合して負荷の回収距離を調整することができる。
【００１２】
本願は、さらにリリース用ハンドルを設け、このリリースハンドルに欠け溝を設け、前記リリースばねの外曲フックをこの欠け溝に係合させることで、リリースばねの外曲フックの開放角度の調整を便利に行える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータは、クィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータを提供して動力源を供給することなく、リニアアクチュエータが負荷を迅速、かつ安定に回収できると共に、負荷の回収速度または距離を制御することも可能である。設計上において、動力源から負荷までの動力の伝送を切断、または分離させ負荷の重量のみによりこの負荷を迅速に回収することができる。
【００１４】
まず、本発明のクィックリリース装置を備えたリニアアクチュエータにおけるクィックリリース装置は、モジュールが別体に設置することが可能で、リニアアクチュエータの内管及び負荷継ぎ手の間に直接に付加して使用することができるので、その応用範囲が広く、かつ構造または部材も非常に簡単で組付け便利なものである。
【００１５】
次に、本発明のクィックリリース装置は、リリースばねのばね締付力を調整する機構的設計を用いることによって、負荷の回収速度及び距離を制御することが可能であるとと共に、衝撃力の問題も同時に低減され、使用者の安全性及びリニアアクチュエータの使用寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴及び技術内容をより理解するためには、下記の本発明に係る実施方式及び図面を詳しく参照されたい。ただし、ここに添付される図面は、参考、または説明するために用いられるもので、本発明に対する如何なる制限をするものではない。なお、本発明に記載される技術的範囲またはその精神を参考し、それを応用して達成し得る如何なる技術的、機能的、形式的及び運動機構の改善または修正については、何れも本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【００１７】
図１は、本発明のクィックリリース機構を備えたリニアアクチュエータの分解斜視図である。その内、動力装置１０は回転ねじれ力を出力するための動力源で、かつモータからのねじれ力を伝動装置２０に伝送するものである。
【００１８】
この伝動装置２０は、ボールスクリュー２１、ナット２２及び内管２３を含み、さらに伝動装置２０と負荷継ぎ手４０との間にはクィックリリース装置３０が備えられる。ボールスクリュー２１は動力装置１０を連結して動力を伝送し、そしてナット２２がボールスクリュー２１に嵌合して回転ねじれ力をリニア運動に変換させ、かつ内管２３をナット２２上に固定してナット２２と協動することができる。
【００１９】
内管２３の後端がリリースブッシング３１の前端内縁部に固定され、リリースブッシング３１の外径上にリリースばね３３を嵌合すると共に、このリリースばね３３の外方にリリースハンドル３６が嵌合される。
【００２０】
リリースブッシング３１の後端内縁は、ボール軸受３２の外径と緊密に配合してボール軸受３２の内径は負荷継ぎ手４０の前端に緊密に配合するとともに、軸受パッド３４及び締付ナット３５との軸方向の嵌合により固定され、最後に、引掛リング４１によりリリースハンドル３６を負荷継ぎ手４０に係着することができる。
【００２１】
図２は、図１の断面図を示す。その内、動力装置１０はボールスクリュー２１を連動して回転運動を行い、ナット２２は回転運動をリニア運動に変換してナット２２上の内管２３が押し出されたり、回収されたりするリニア移動を行う。
【００２２】
内管２３と負荷継ぎ手４０との間にクィックリリース装置３０が設けられ、その同軸に内管２３及び負荷継ぎ手４０が接合される。このクィックリリース装置３０は、主に回転部、非回転部及びリリースばね３３からなり、回転部はリリースブッシング３１及びボール軸受３２の外径から構成され、非回転部はボール軸受３２の内径、軸受パッド３４及び締付ナット３５から構成されるものである。回転部のリリースブッシング３１が内管２３と接続し、非回転部のボール軸受３２の内径、軸受パッド３４及び締付ナット３５の軸方向が負荷継ぎ手４０に嵌合して固定される。さらにリリースばねにより回転部と非回転部とを結合することにより、動力が内管２３から負荷継ぎ手４０に伝送して負荷継ぎ手４０上の接続孔４２に負荷（図示せず）を接続することで、負荷を連動してリニア移動をすると共に、回転部と非回転部とをリリースして負荷を回収することもできる。
【００２３】
図３は、図２の一部の詳細図である。その内、クィックリリース装置３０のリリースばね３３の一端は負荷継ぎ手４０上に固定するための内曲フックを備え、リリースばね３３の他端には外曲フック部３３２が備えられリリースノッブ３６の欠け溝３６１に係合してリリースばね３３を開けることによって、リリースばね３３がリリースブッシング３１上に嵌合するばね締付力を調整することができる。そしてリリースばね３３の内曲フック３３１が負荷継ぎ手４０上に固定されているので、リリースばね３３の外曲フック３３２が開かない時、ねじれ力によりリリースばね３３を内方向へ収縮させるとこによって、リリースブッシング３１上のばね締付力が大きくなり、回転部のリリースブッシング３１及びボール軸受３２の外径は非回転部と一体に結合され回転できない状態となることで、動力を伝送して負荷を連動し移動させることができる。そして、リリースばね３３の外曲フックを広げてリリースばね３３を外方向へ広げさせる場合、リリースブッシング３１上のばね締付力が回転部と非回転部とを結合する必要な力より小さければ、回転部のリリースブッシング３１及びボール軸受３２の外径が非回転部の制限に脱離して回転可能な状態になる。この時、負荷の重量による力が生じ、この力によりナット２２（図２）、内管２３、リリースブッシング３１及びボール軸受３２の外径を回転して負荷を回収し、クィックリリースの目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のクィックリリース機構のリニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図２の部分詳細断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    動力装置                      ２０    伝動装置
２１    ボールスクリュー              ２２    ナット
２３    内管                          ３０    クィックリリース装置
３１    リリースブッシング            ３２    ボール軸受
３３    リリースばね                ３３１    内曲フック
３３２    外曲フック                    ３４    軸受パッド
３５    締付ナット                    ３６    リリースノッブ
３６１    欠け溝                        ４０    負荷継ぎ手
４１    引掛リング                    ４２    接続孔
【図１】
2006312999.tif 000003
【図２】
2006312999.tif 000004
【図３】
2006312999.tif 000005