(57)【要約】アクチュエータは、特に家具部門、病院用ベッドおよび病人用ベッドで、アクチュエータが組み込まれた構造体の可調整要素の運動を引き起こすように意図された起動要素を、電気モータがトランスミッションを介して駆動する。少なくとも一つの電気モータ（６）は発泡プラスチックまたは同様の振動／ノイズ減衰材料のブロック（１１）の密嵌凹部（１２）に取り付けられるので、ノイズのレベルを低減することができる。振動／ノイズのさらなる低減は、噛合継手の個々の爪の間にゴムまたはゴム様材料のガスケットを持つ噛合継手（９ａ、９ｂ）を挿入することによって達成される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットと、前記キャビネット内に配設されるとともにモータ軸を有する電気モータと、前記モータ軸に接続されるとともに出力段を有するトランスミッションと、トランスミッションの前記出力段に接続されるとともにアクチュエータが組み込まれた構造体内の可調整要素の運動を引き起こすように意図された起動要素と、を備えたアクチュエータにおいて、少なくとも前記電気モータ（６）が、前記キャビネット（４）内に配設されかつ固定された発泡プラスチックまたは同様の材料のブロック（１１）の密嵌凹部（１２）に取り付けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記トランスミッション（８）の少なくとも一部分がモータと一緒に作成され、前記トランスミッションのこの部分が前記発泡プラスチックブロックの前記凹部に同様に収容されることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記発泡プラスチックブロックが前記キャビネットの内部を完全にまたはほぼ完全に埋めることを特徴とする、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記発泡プラスチックブロックが、モータの長手方向面を組付け面とする二つの部分から構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記発泡プラスチックブロックが一つの統一体であり、前記凹部が、少なくとも前記モータの挿入のために前記ブロックの外面まで延びる開口を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記トランスミッションに、または前記トランスミッションと前記アクチュエータの前記起動要素（２、３；１５、１６；２３）との間に、噛合継手（９ａ、９ｂ）が配設されることを特徴とする、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
ゴムまたは同様の材料のガスケット（１９）が前記噛合継手の個々の爪の間に設けられることを特徴とする、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記噛合継手の二つの部分（９ａ、９ｂ）が各々三つの軸方向に伸びる爪を持ち、前記ガスケット（１９）は中央環壁または中実コアから突出する六つのフラップを有することを特徴とする、請求項６または７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
スピンドル部を含み、前記噛合継手の一端が前記スピンドルの端に固定されることを特徴とする、請求項１および６〜８のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
スピンドルの回転のための駆動管を持つスピンドル部を含み、前記噛合継手が前記駆動管の一端に固定されることを特徴とする、請求項１および６〜８のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記スピンドル部が、前記キャビネットの底に確実にねじ止めされた平板部材によって、前記キャビネットに固定されることを特徴とする、請求項９または１０に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビネットと、キャビネット内に配設されるとともにモータ軸を有する電気モータと、モータ軸に接続されるとともに出力段を有するトランスミッションと、トランスミッションの出力段に接続されるとともにアクチュエータが組み込まれた構造体内の可調整要素の運動を引き起こすように意図された起動要素と、を備えたアクチュエータに関する。
【背景技術分野】
【０００２】
可逆低電圧ＤＣモータ、一般的に２４Ｖによって駆動されるアクチュエータは、ベッド、椅子、およびテーブルのような調整可能な家具に使用される。リニアアクチュエータでは、モータは、スピンドルの回転方向に応じてナットがスピンドル上で前後運動することができるように、回転不能に固定されたナットを有するスピンドルを、トランスミッションを介して駆動する。ナットはその上に管状ロッドを配設し、ロッドの自由端には構造体内に固定するためのアタッチメントが具備される。一般的にトランスミッションは単純にウォーム歯車から構成され、ウォームはモータ軸の延長部に具備され、ウォームホイールはスピンドル上に直接固定される。一例はLinak A/Sの国際公開第WO 02/29284号（特許文献１）に開示されている。リニアアクチュエータの特殊構造は昇降柱と呼ばれ、例えばテーブルの脚として意図される。回転アクチュエータはこれまでは、家具に関してリニアアクチュエータほど一般的ではなかったが、特別に構成された遊星歯車に基づく単一の例は、Linak A/Sの国際公開第WO 01/17401号（特許文献２）に記載されている。家具業界ではアクチュエータの価格は決定的要因であり、それは近年特に顕著になってきている。これは言うまでもなく、結果的により単純な構造に向けた開発をもたらしている。特に家具業界では、重要な側面はノイズのレベルであり、より安価なアクチュエータに対する要求により、低レベルのノイズの要件を満たすことはいっそう難しくなっている。
【０００３】
家具の調整中に、トランスミッションのノイズ、可調整要素のサスペンションにおけるノイズ、構造体内を伝播する振動によるノイズ等のような機械的ノイズが発生する。最も強力な単一のノイズの発生源が改善されたときに、浮上してくるのは複合的なノイズ状況であり、個々のノイズ発生源を突き止めることは、不可能ではないとしても、非常に難しい。
【０００４】
家具の場合、ノイズのレベルは、これができるだけ低くなければならないという意味で、重要な要素である。これは、病院用ベッドおよび病人用ベッド（sickbed）を含むベッドのみならず、肘掛け椅子、および机を含むテーブルにも適用される。家具の構造体および駆動ユニットでは、ゴム／プラスチック製サスペンション、プラスチック製ブッシング、潤滑油等の使用のような、様々な一般的ノイズ低減措置を取ってノイズに対処することができるが、これにもかかわらず、ノイズのレベルをさらに低減することが依然として望ましい。
【０００５】
ノイズの一部はモータに起因し、そこではノイズの一部分は、コイルが巻回された鉄フランジ間の軸平行空隙を持つ、回転子の構造によって引き起こされる。これは小さいが目立つ不連続性を磁界にもたらし、それは振動を引き起こし、それが構造体内を伝播して音響ノイズを引き起こす。不連続性を取り除くために、空隙が軸平行にならないように電機子を捻ることが提案されてきた。該現象は、別の関連でGeneral Motor Corporationの米国特許第4616151号（特許文献３）に記載されている。
【０００６】
モータからのノイズの別の部分は回転子の軸方向の運動によって引き起こされ、それが同様に、結果的に振動およびそれよって音響ノイズを発生させる。製造上の公差のため、該問題について何かをすることは難しい。該現象は、別の関連でGeneral electric companyの米国特許第5497039号（特許文献４）およびFasco Industries,Inc.の米国特許第6069422号（特許文献５）にも記載されており、それらのどちらも、固定子の磁界を介して回転子を軸方向に固定する解決策を提案している。
【０００７】
音響ノイズの別の側面はトランスミッションのノイズであり、その一部分はギヤホイール間の係合、またはさらに詳しくは様々な係合度合に起因する。この文脈で、VKR Holding A/Sの国際公開第WO 01/94732A1号（特許文献６）を参照すると、それは窓開閉装置に関連するノイズの問題を扱い、トランスミッションの構成部品間の離間距離によって生じるノイズに焦点を当て、ウォームとウォームホイールとの間の制御された係合によってノイズを低減しようとしている。
【特許文献１】国際公開第WO 02/29284号
【特許文献２】国際公開第WO 01/17401号
【特許文献３】米国特許第4616151号
【特許文献４】米国特許第5497039号
【特許文献５】米国特許第6069422号
【特許文献６】国際公開第WO 01/94732A1号
【０００８】
略述した解決策は高価かつ複雑であり、あるいは本発明に関連して容易に実現することができない。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、リニアアクチュエータのノイズレベルを低減することに対する高まる一方の要望に基づくものであり、これがこれらのコストの増大または著しい増大につながってはならないことを念頭に置いている。
【００１０】
これは、本発明に従って、キャビネット内に配設されかつ固定された発泡プラスチックまたは同様の材料のブロックの密嵌凹部に、電気モータを装着することで達成される。発泡プラスチックは振動およびノイズダンパとして働き、加えて、最大限の振動／ノイズ減衰のために、特定の型のモータおよびトランスミッションのための特定の特性を発泡プラスチックに与えることができる。トランスミッションの一部分または全体をモータと共にユニットとして作成する場合、発泡プラスチックブロックは、ユニット全体がその凹部内に受容されるように形作ることが好都合である。モータは従来の手段によってキャビネット内に固定することができるが、その他の方法が可能な構造である場合は、モータが独占的に発泡プラスチックブロック内に固定されるように、それを形作ることが好都合であり、それは従来の固定手段を部分的に不要にし、かつモータを発泡プラスチック内にまさしく配設しようとするときに、モータの装着を部分的に容易にする。したがってモータがトランスミッションと共に発泡プラスチックブロックに独占的に固定されて密閉されると、モータおよびトランスミッションの振動は発泡プラスチック内に理想的に捕らえられ、キャビネットには伝達されない。モータ、トランスミッション、およびおそらくブレーキによって発生する熱はキャビネットに伝達される。したがって発泡ブロックは、結果的にモータ部品の過熱を生じないが、温度を下げておくことを希望する場合、モータとキャビネットとの間の発泡プラスチックを戦略的位置で薄くして熱伝達を促進することができるが、発泡ブロックからキャビネットにかけて導電性金属箔／シートを挿入する選択肢もある。
【００１１】
発泡プラスチックブロックがキャビネットの内部を完全に、またはほぼ完全に埋め、その結果として容易な装着をもたらし、かつ同時に共振空洞を回避し、よって振動／ノイズの減衰にさらに寄与することが好都合である。発泡プラスチックブロックは幾つかの部分から、例えば二つの部分から、モータの長手方向面を組付け面として、モータを一つの部品の凹部内に置くことができ、次いでもう一つをその上に配設するように、構成することができる。装着および製造のために、発泡プラスチックブロックをモータ用の凹部を持つ一つの統一体として、前記凹部は、モータをブロック内に挿入するために、一端または側辺にまで延びる開口を有することが好都合である。
【００１２】
本発明の実施形態では、トランスミッションに、またはトランスミッションとアクチュエータの起動要素との間に噛合継手が存在し、それは組立を特に容易にする。モータユニット、すなわちモータとトランスミッション部はその場合、噛合継手のその部分を噛合継手の他方の部分に緩く配設するだけでよい。特に好都合な実施形態では、噛合継手の個々の爪の間にゴムまたは同様の材料のガスケットを設ける。これはモータユニットからの振動／ノイズが構造体内に伝播することを確実に防止し、それによって構造体が比較的静音になることをさらに確実にする。関係する構造体で発生する振動を吸収することを視野に入れて、ガスケットを作成するゴムまたはゴム様材料に、特定の特性を与えることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の例示的実施形態を以下で、添付の図面を参照しながら、さらに詳しく説明する。
【００１４】
図面の図１は、相互に内側に入れ子式に配設された三つの部材１、２、３を備え、外側部材１を脚の下端に取り付けるように意図された、高さ調整可能なテーブル（座卓／起立台）用の昇降柱の形のリニアアクチュエータを示す。内側部材３の上端には、柱の幅広面から垂直方向に延びるキャビネット４がある。外方を向いたキャビネットの側面および端面には、天板／天板を支持するフレームを取り付けるための穴５が形成される。リムの取付け用のブラケット１が、外側部材１の頂部で幅広面に設けられる。柱は、非接着式または接着式中間部材２を持つように構成することができる。非接着式部材２の場合、最初に内側部材１が押し出され、続いて中間部材２が係合により支持される。しかし、個々の部材間の摩擦のため、中間部材２の運動は程度の差はあるが不定である。図面の図２は、中間部材の非接着式の運動のための駆動ユニットを示し、図３は内側および中間部材１、２の同期運動用の駆動ユニットを示す。
【００１５】
図面の図４は、ここでは深絞り鋼製であるキャビネット４の組立分解図を示す。モータユニット１０は、二つの平面状の平行な側面を有するＤＣモータ６を含む。モータの正面端は、モータ軸の延長によって形成されるウォームと係合したウォームホイール８付きの金属製の正面ブラケット７を含む。ブレーキとして働くねじばね１４は、正面ブラケットの上向き面に取り付けられる。Linak A/Sのデンマーク特許出願PA2003 01650を参照されたい。噛合継手９ａの一方の部品はウォームホイール８の下向き面に取り付けられる。
【００１６】
キャビネット４は、モータ部品１用の凹部１２を持つ、発泡プラスチック、例えばポリウレタンのブロック１１を収容する。凹部は、モータ６自体およびトランスミッションの隣接部品に関する限り、密嵌状態に構成される。ウォームホイール８はここではブロックの前に配設される。発泡プラスチックのブロックは、キャビネット内にしっくりと嵌合する。つまり、ブロックが配設されるキャビネットの中空を埋める。発泡プラスチックのブロックを挿入する前に、モータ部品とモータ自体は、ブロックの正面端で終端する凹部内に入れられる。最後に、キャビネットの側面および端面におけるそれを目的とする凹部と係合するスナップ係止脚を有する、プラスチックカバー１３が取り付けられる。したがって、モータ部品は、発泡ブロック内に緩く単独で密閉される。モータおよびトランスミッションに起因する振動は発泡プラスチックに吸収され、キャビネットに伝達されない。したがって、発泡プラスチックは振動およびノイズダンパとして働く。モータおよびブレーキによって発生する熱はキャビネットに伝達され、モータの平面状の平行側面とキャビネットとの間には開放空間がある。予想される通り、発泡ブロックはモータ部品の過熱を引き起こさない。
【００１７】
図５ａ〜５ｄは、図２の駆動ユニットのスピンドル部を示す。スピンドル部は、下端が外側部材１の底に固定された外側管１４を含む。中空スピンドル１５用の雌ねじ付きスリーブが管１４の頂部に固定され、また、中実スピンドル１６用の雌ねじ付きスリーブも頂部に固定される。軸受ブシュ１８によって取り囲まれた玉軸受１７が、中実スピンドル１６の端に固定される。モータユニットの部品９ａと係合するように意図された、噛合継手の他方の部品９ｂは、中実スピンドル１６の外側端面に固定される。ゴムの星形要素１９が噛合継手の他端９ｂに、二つの継手部品の爪の間の半径方向に突起するアームと共に配置されるように埋め込まれる。つまり、二つの継手部品９ａ、９ｂの間の力の伝達は、ゴムガスケット１９を介して行なわれ、ゴム要素は接続の不規則性を吸収するので、よって、振動／ノイズが一方の部品から他方に受け渡されることが完全にまたは部分的に防止される。
【００１８】
キャビネット４への取付けは、ねじ穴に通した二個のねじ２１ａ、２１ｂによってキャビネットの底面に確実に内側でねじ止めされる、平板要素２０によって実行される。筐体の底部には穴が形成され、その中に軸受ブシュが、底部の内側と平板要素２０との間の四面フランジと共に固定されるように着座され、該フランジは天板からの荷重に対する圧縮安全装置として働く一方、軸受筐体は引張り安全装置として働く。
【００１９】
図６ａ〜６ｄは、内側および中間部材２、３の同期案内用の図３の駆動ユニットのスピンドル部を示す。スピンドル部は駆動管２２、中空スピンドル２３、および外側部材１の底面に下端が固定された中実スピンドル２４を含む。中空スピンドル２３用の雌ねじ付き通路を有する端部要素２５が駆動管２２の下端に設けられる。端部要素２５は、内側異形材３の下端に嵌合する。内側および中間部材３、２はそれらの間に介在する、内側部材３の側壁の穴にピンで固定されたプラスチックの摺動体付きフレームを有する。ピンは、端部要素２５を固定するためにそれらが端部要素２５の穴２５ａに着座するように、非常に長く作成されている。ブシュ２６は中空スピンドル２３の上端に固定され、駆動管２２の内側の溝と係合する（スプライン接続）突起フィンを有する。駆動管２２の回転は、中空スピンドル２３を端部要素２５内でねじ出させる。
【００２０】
端部要素２７は中空スピンドル用の軸受２８と共に、中空スピンドル２３の下端に固定される。中空スピンドルの端は、中実スピンドル２４と係合するねじ付きのスリーブ２９を有する。中空スピンドルが回転すると、それ自体が中実スピンドルにねじ止めされる一方、それ自体が駆動管から外れることになり、その目的のために、中空スピンドル／中実スピンドルにはそれぞれ右ねじおよび左ねじが設けられる。端部要素２７は、摺動体からのピンについて上述したのと同様の仕方で、今度は中間部材および外側部材２、１の間に固定される。中間部材２は端部要素を介して中空スピンドル２３の下端に固定されるので、それはこれと共に、例えばZW Hydraulik AGのFR2625488と共にSMS Hasenclever GmbHのDE3910814に、特に図７Ｂに図示されかつ記載されたものと同様の仕方で、強制的に移動させられる。
【００２１】
駆動管２２の上端には、モータユニット１０からの部品９ａと係合するように意図された噛合継手の他方の部品９ｂが固定される。噛合継手部品９ｂは、駆動管にその中の端栓３０を介して固定される。前記端栓は、駆動管の内部でスプラインと協働するためのスプラインを有する。端栓は突起部に歯を持つ溝を有し、継手部品９ｂは、回転伝達相互接続のためにそれと嵌合する歯を持つ、対応する環壁３１を有する。継手部品はさらに、駆動管の端栓の中央ねじによってさらに固定される。
【００２２】
上述と同様の仕方で、ゴムの星形要素１９が噛合継手の他方の部品９ｂに、各々三つの爪を持つ二つの継手部品の爪の間の半径方向に突起するアーム（ここでは六つのアーム）と共に配置されるように、埋め込まれる。図６ｃはスピンドル部からの三つの爪を示す一方、さらなる空間は、モータ部品の噛合継手部品９ａからの三つの爪を受容するように意図されている。
【００２３】
キャビネット４へのスピンドル部の取付けはここでも、ねじ穴２１ａ、２１ｂに通した二個のねじによってキャビネットの底面に確実に内側でねじ止めされる、平板部材２０により実行される。駆動管が、内側部材３に固定された端部要素２５と、キャビネットに固定され、さらに内側部材３に溶接された平板部材２０のカラーとの間で、軸方向に固定されることは理解されるであろう。
【００２４】
本発明をここで、高さ調整可能なテーブル用の昇降柱として構成されたアクチュエータに関連して解説したが、本発明がこれに限定されないことは理解されるであろう。キャビネット内の発泡プラスチックブロックへのモータの取付け、およびゴムガスケット付き噛合継手の使用は、言うまでもなく、他のアクチュエータにも、一つ例を挙げると病院用ベッドおよび病人用ベッド、または家庭用のベッドの調整用のリニアアクチュエータにも、有利に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】昇降柱の形のリニアアクチュエータを示す。
【図２】図１の昇降柱用の駆動ユニットを示す。
【図３】部材の同期延伸用に意図された図１の昇降柱用の駆動ユニットを示す。
【図４】キャビネットを示す。
【図５】図５ａは、図２の駆動ユニットのスピンドル部を示し、図５ｂは、図５ａのスピンドル部の長手方向断面図であり、図５ｃは、真上から見た図５ａのスピンドル部を示し、図５ｄは、スピンドル部の上端の詳細を示す。
【図６】図６ａは、図３の駆動ユニットのスピンドル部を示し、図６ｂは、図６ａのスピンドル部の長手方向断面図であり、図６ｃは、真上から見た図６ａのスピンドル部を示し、図６ｄは、スピンドル部の上端の詳細を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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