(57)【要約】【課題】異なる仕様にも柔軟に対応することができると共に、コストアップを抑えつつ、組付性や信頼性、耐久性、レイアウト性に優れたリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】ピストン７の位置を検出するマイクロスイッチ１１,１２を設け、ストライカ１４の揺動動作によりスイッチのON/OFFを行う。ピストン７が下限停止位置Ｌに達すると、ストライカーワイヤ１５の第１屈曲部１５ａに当接突起２１が当接し、ストライカーワイヤ１５がＡ方向に引かれ、ストライカ１４が揺動してスイッチ押接面３１ａがスイッチ釦１１ａを押圧する。ピストン７が上限停止位置Ｕに達すると、ストライカーワイヤ１５の第２屈曲部１５ｂに凸部２２の端面２２ａが当接し、ストライカーワイヤ１５がＢ方向に引かれ、ストライカ１４が揺動してスイッチ押接面３１ｂがスイッチ釦１２ａを押圧する。【選択図】図４
2015094392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動力によって回転するシャフトと、
前記シャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、
前記移動体が一方側の移動端に位置している状態を検出する第１スイッチと、
前記移動体が他方側の移動端に位置している状態を検出する第２スイッチと、
支点軸を中心として揺動自在に設けられ、該揺動により前記第１又は第２スイッチを押圧するストライカと、
前記移動体の移動方向に沿って移動可能に配置され、前記移動体が一方側の移動端に位置するとき前記移動体に取り付けられたアダプタ部材と係合する第１係合部と、前記移動体が他方側の移動端に位置するとき前記アダプタ部材と係合する第２係合部と、を備え、その一端側が前記ストライカと接続されたスイッチ作動部材と、を有し、
前記スイッチ作動部材は、前記移動体が一方側の移動端に位置し、前記第１係合部が前記アダプタと係合すると第１方向に変位して前記ストライカを第１方向に揺動させ、前記移動体が他方側の移動端に位置し、前記第２係合部が前記アダプタと係合すると第２方向に変位して前記ストライカを第２方向に揺動させ、
前記ストライカは、第１方向に揺動したとき前記第１スイッチを押圧し、第２方向に揺動したとき前記第２スイッチを押圧することを特徴とするリニアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のリニアクチュエータにおいて、
前記支点軸は、前記移動体の移動方向に対し直角方向に延び、
前記ストライカは、前記移動体の移動方向に沿った方向に揺動することを特徴とするリニアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のリニアクチュエータにおいて、
前記スイッチ作動部材は、Ｌ字形に屈曲形成された前記第１及び第２係合部と、前記第１係合部と前記第２係合部の間に形成され前記移動体の移動方向に延びる延伸部と、前記第１係合部から前記移動体の移動方向に対し直角方向に延び前記ストライカと接続される末端部と、を有することを特徴とするリニアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のリニアクチュエータにおいて、
前記アダプタ部材は、前記移動体が一方側の移動端に位置するとき前記第１係合部と当接・係合し、前記スイッチ作動部材を前記第１方向に変位させる第１当接部と、前記移動体が他方側の移動端に位置するとき前記第２係合部と当接・係合し、前記スイッチ作動部材を前記第２方向に変位させる第２当接部と、を有することを特徴とするリニアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のリニアクチュエータにおいて、
前記ストライカは、前記支点軸と、前記スイッチ作動部材の一端側が接続される作動部材取付部と、前記ストライカが前記第１方向に揺動したとき前記第１スイッチを押圧する第１押接面と、前記ストライカが前記第２方向に揺動したとき前記第２スイッチを押圧する第２押接面と、を有し、
前記第１及び第２押接面は、前記支点軸に対し前記作動部材取付部とは反対側に設けられることを特徴とするリニアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、医療・介護用ベッドの動作部に使用される電動のリニアアクチュエータに関し、特に、アクチュエータの動作範囲を規制するマイクロスイッチの作動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療・介護分野においては、患者や介護者の負担を軽減するため、電動のアクチュエータによって、ベッドの上下やリクライニング等を行う電動ベッドが広く用いられている。このような電動ベッド用アクチュエータとしては、雄ねじ部を備えたシャフトを電動モータによって回転駆動し、シャフトに螺合装着された雌ねじ部材をシャフトに沿って駆動させる、送りねじ式のリニアアクチュエータが多用されている。
【０００３】
送りねじ式のリニアアクチュエータは、雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトに対し、モータの回転を減速して伝達するウオーム歯車減速装置を備えている。シャフトには、雄ねじ部に螺合し、シャフトの回転によって移動する雌ねじ部材（送り用ナット）が取り付けられる。雌ねじ部材には移動筒が連結されており、移動筒は、雌ねじ部材と共に移動する。移動筒には、ベッドを上下させたり、ベッドの背部や膝部を傾斜させたりするためのリンクが、連結具を介して接続される。モータが回転すると、シャフトが減速されて回転し、このシャフトの回転に伴って、移動筒が移動する。移動筒がアクチュエータのケースに対して進退移動すると、移動筒に連結されたリンク機構により、ベッドの上下やリクライニング等が行われる。
【０００４】
一方、この種のリニアアクチュエータでは、移動筒のストローク端を検出するため、マイクロスイッチ（リミットスイッチ）が使用される。例えば、特許文献１には、移動筒のストローク端をマイクロスイッチによって検出することにより、モータの運転を自動的に停止させる構成が記載されている。
【０００５】
また、アクチュエータの停止位置精度を確保すべく、マイクロスイッチを作動させるためのストライカを設けたリニアアクチュエータも提案されている（例えば、特許文献２）。図１０は、ストライカを備えたリニアアクチュエータの構成を示す説明図である。図１０のリニアアクチュエータ５０は、駆動源であるモータ５１と減速機構部５２が収容されたモータユニット５３と、ピストン（移動筒）５４が収容されマイクロスイッチ５５が配置されたピストンケース５６からなる。マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂは、ピストンケース５６内のアクチュエータストローク上下限位置に設置される。
【０００６】
ピストンケース５６内には、ストロークに対応した細長い基板５７が設けられ、細長い基板５７上に下限用と上限用のマイクロスイッチ５５ａ,５５ｂが配置される。基板上のマイクロスイッチ５５ａ,５５ｂは、他の回路素子と共にユニットとして構成されており、ピストンケース５６内のピストン５４周辺に配置される。ピストン５４は、シャフト５８に螺合装着されたスクリューナット５９に固定されている。シャフト５８は、モータ５１によって回転駆動され、シャフト５８の回転に伴い、スクリューナット５９と共にピストン５４が軸方向に移動する。スクリューナット５９にはまた、スプリング６１を介して、ストライカ６２が取り付けられている。ストライカ６２は、リニアアクチュエータ５０の移動限位置にて、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂに当接する。そして、ストライカ６２がマイクロスイッチ５５ａ,５５ｂの釦を押すことにより、所定の移動限にてアクチュエータが停止する。
【０００７】
ところが、このようなリニアアクチュエータでは、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂやストライカ６２に関わる部品構成が多いため組付工数が嵩む上、各部品の精度のバラツキにより、ピストン５４の停止位置精度に影響が出易くなる。また、アクチュエータの仕様（ストローク長）の違いにより、多種のバリエーションが必要となるため、仕様ごとに部品や組み付け治具等を新規に設定する必要がある。さらに、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂがピストンケース５６内に配置するため、ピストンケース５６が異形で大きなものとなり、商品性やベッド等への取付性が損なわれる。
【０００８】
この場合、ピストンケース５６の異形化・大型化を極力抑えるため、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂが取り付けられる基板５７は、幅が狭く細長い長方形状のものが使用される。しかしながら、基板が細い分、素子６３を直列状態にて実装せざるを得ず、そのスペース確保のため、下限/上限の両マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂ間の距離をある程度取る必要があり、短ストローク仕様への対応が難しくなる。また、細長い基板は、変形等が発生し易く、ハンダ作業性も悪く、金型での製造が難しいため、コストアップの要因ともなると共に、長い基板をピストンケース５６内にて保持するホルダ（図示せず）が必要となり、部品点数も増加する。
【０００９】
加えて、図１０のようなリニアアクチュエータでは、ストライカ６２がピストンケース５６内周に形成された図示しないリブにてガイドされており、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂの作動釦を押下げる時、釦の反力を受ける。従って、ストライカ６２は、マイクロスイッチ５５ａ,５５ｂと当接する際、ガイドリブへ押付けられながら移動する形となり、ガイドリブとストライカ６２との間で異音が発生するおそれがあった。このため、両者間にグリスを塗布するか、ガイドリブとストライカ６２を各々異材化する必要があり、コストアップの一因ともなっていた。
【００１０】
さらに加えて、図１０のような装置では、ストライカ６２は、軸方向の移動によりマイクロスイッチ５５ａ,５５ｂの釦を押上げる構造となっており、スイッチメーカ推奨の操作方式（ボタンに垂直方向から当接して押す）を採用できないという問題もあった。
【００１１】
このような課題に鑑み、本出願人は、特許文献３のように、ピストンの移動方向に沿った軸を中心に揺動するストライカを用い、下限/上限用の両マイクロスイッチを一カ所に集中配置したリニアアクチュエータを案出した。図１１,１２は、特許文献３のリニアアクチュエータの構成を示す説明図である。図１１,１２に示すように、そこでは、ストライカ７１の揺動動作によって、マイクロスイッチ７２,７３のＯＮ／ＯＦＦを行う。ストライカ７１は、ピストン７４と連動するスイッチボス７５,７６と係合する下限スイッチカム７７と上限スイッチカム７８を有する。
【００１２】
下限スイッチカム７７は、ピストン７４が下限停止位置Ｌにあるとき、スイッチボス７５と係合してストライカ７１をＰ方向に揺動させ、下限スイッチカム７７によって、マイクロスイッチ７２のスイッチ釦７２ａを押圧させる。上限スイッチカム７８は、ピストン７４が上限停止位置Ｕにあるとき、スイッチボス７６と係合してストライカをＱ方向に揺動させ、下限スイッチカム７７によって、マイクロスイッチ７３のスイッチ釦７３ａを押圧させる。これらの動作により、ピストン７４が下限/上限停止位置Ｌ,Ｕに来ると、マイクロスイッチ７２,７３が作動し、図示しない駆動用モータが停止してピストン７４が停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開2004-218720号公報
【特許文献２】特開2008-95790号公報
【特許文献３】特開2011-94724号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一方、図１１,１２のようなアクチュエータの場合、ストライカ７１は、マイクロスイッチ７２,７３のＯＮ／ＯＦＦに際し、ねじれ方向の力を受ける。このため、両スイッチカム７７,７８を接続する部材（ガイドロッド７９）に、合成樹脂などの剛性の低い素材を用いると、部材のねじれによってスイッチ応答性が低下し、ピストン停止位置の精度も低下する。そこで、ガイドロッド７９には、金属製でしかもねじりに対し剛性の高い断面形状のものを使用する必要がある。しかしながら、ガイドロッド７９の外形寸法や断面形状には、装置外形やスイッチボスのガイド部材としての機能などからの制約があり、また、金属製の部材とは言え、長尺の部品ともなると、ねじれやたわみも生じ易くなる。さらに、合成樹脂製のスイッチカム７７,７８とスイッチボス７５,７６が摺動する構成のため、経年変化による摩耗や変形により、スイッチの反応性が低下するおそれもある。
【００１５】
本発明の目的は、仕様の異なるアクチュエータにも柔軟に対応することができると共に、コストアップを抑えつつ、組付性や信頼性、耐久性、レイアウト性に優れたリニアアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のリニアクチュエータは、モータの駆動力によって回転するシャフトと、前記シャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、前記移動体が一方側の移動端に位置している状態を検出する第１スイッチと、前記移動体が他方側の移動端に位置している状態を検出する第２スイッチと、支点軸を中心として揺動自在に設けられ、該揺動により前記第１又は第２スイッチを押圧するストライカと、前記移動体の移動方向に沿って移動可能に配置され、前記移動体が一方側の移動端に位置するとき前記移動体に取り付けられたアダプタ部材と係合する第１係合部と、前記移動体が他方側の移動端に位置するとき前記アダプタ部材と係合する第２係合部と、を備え、その一端側が前記ストライカと接続されたスイッチ作動部材と、を有し、前記スイッチ作動部材は、前記移動体が一方側の移動端に位置し、前記第１係合部が前記アダプタと係合すると第１方向に変位して前記ストライカを第１方向に揺動させ、前記移動体が他方側の移動端に位置し、前記第２係合部が前記アダプタと係合すると第２方向に変位して前記ストライカを第２方向に揺動させ、前記ストライカは、第１方向に揺動したとき前記第１スイッチを押圧し、第２方向に揺動したとき前記第２スイッチを押圧することを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、移動体の移動に伴って変位するスイッチ作動部材と、スイッチ作動部材の変位と共に揺動するストライカの組み合わせにより、第１・第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦを行う。当該リニアアクチュエータでは、構造の簡素化により、停止位置精度に関わる部位の部品点数が削減され、寸法精度のバラツキが減少し、停止位置精度の向上が図られると共に、組み付け作業も簡素化される。また、スイッチ作動部材の調整によってピストンストロークを容易に変更でき、ストローク違いのバリエーションにも適宜対応可能である。
【００１８】
前記リニアクチュエータにおいて、前記支点軸を前記移動体の移動方向に対し直角方向に延設し、前記移動体の移動方向に沿った方向に前記ストライカが揺動するようにしても良い。また、前記スイッチ作動部材に、Ｌ字形に屈曲形成された前記第１及び第２係合部と、前記第１係合部と前記第２係合部の間に形成され前記移動体の移動方向に延びる延伸部と、前記第１係合部から前記移動体の移動方向に対し直角方向に延び前記ストライカと接続される末端部と、を設けても良い。
【００１９】
さらに、前記アダプタ部材に、前記移動体が一方側の移動端に位置するとき前記第１係合部と当接・係合し、前記スイッチ作動部材を前記第１方向に変位させる第１当接部と、前記移動体が他方側の移動端に位置するとき前記第２係合部と当接・係合し、前記スイッチ作動部材を前記第２方向に変位させる第２当接部と、を設けても良い。
【００２０】
加えて、前記ストライカに、前記支点軸と、前記スイッチ作動部材の一端側が接続される作動部材取付部と、前記ストライカが前記第１方向に揺動したとき前記第１スイッチを押圧する第１押接面と、前記ストライカが前記第２方向に揺動したとき前記第２スイッチを押圧する第２押接面と、を設け、前記第１及び第２押接面を、前記支点軸に対し前記作動部材取付部とは反対側に配置しても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のリニアクチュエータによれば、モータの駆動力によって回転するシャフトと、シャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、移動体の位置を検出するスイッチとを備えたリニアクチュエータにて、移動体の移動に伴って変位するスイッチ作動部材と、スイッチ作動部材の変位と共に揺動するストライカの組み合わせにより、第１・第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦを行うようにしたので、停止位置精度に関わる部位の部品点数が削減され、寸法精度のバラツキが減少し、停止位置精度の向上を図ることが可能となる。また、装置構造の簡素化により、組み付け工数も削減される。さらに、スイッチ作動部材の調整によって、ピストンストロークを容易に変更できるため、ストローク違いのバリエーションにも適宜対応可能であり、仕様ごとに新規部品を設計・製造する必要がなくなり、製品コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態であるリニアアクチュエータの構成を示す説明図である。
【図２】図１のリニアアクチュエータの要部を図１のＸ方向から見た構成を示す説明図である。
【図３】図１のリニアアクチュエータの要部を図１のＹ方向から見た構成を示す説明図である。
【図４】ピストンとストライカの連動構造を示す説明図である。
【図５】ストライカーワイヤの取付状態を示す説明図である。
【図６】ストライカーワイヤの取付状態を示す説明図である。
【図７】ストライカーワイヤとアダプタとの関係を示す説明図であり、（ａ）はピストンが縮み下限停止位置に来た場合、（ｂ）はピストンが上限と下限の中間位置にいる場合、（ｃ）はピストンが伸び上限停止位置に来た場合をそれぞれ示している。
【図８】ストライカの構成を示す説明図である。
【図９】ストライカの動作とマイクロスイッチとの関係を示す説明図であり、（ａ）はピストンが縮み下限停止位置に来た場合、（ｂ）はピストンが上限と下限の中間位置にいる場合、（ｃ）はピストンが伸び上限停止位置に来た場合をそれぞれ示している。
【図１０】ストライカを備えた従来のリニアアクチュエータの構成を示す説明図である。
【図１１】本出願人による改良されたリニアアクチュエータの構成を示す説明図である。
【図１２】図１１のリニアアクチュエータを反対側（紙面裏側方向）から見た状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態であるリニアアクチュエータ１の構成を示す説明図である。本実施例のリニアアクチュエータ１は、例えば、医療・介護用ベッドの背部のマットを起伏させる駆動源として使用される。リニアアクチュエータ１は、電動モータ２（以下、モータ２と略記する）によって駆動される。モータ２の回転は、減速機構部３を介してスクリューシャフト４に伝達される。スクリューシャフト４には、スクリューナット５が螺合装着されている。スクリューナット５には、アダプタ６を介してピストン（移動体）７が取り付けられている。ピストン７は、ピストンカバー８に収容されている。減速機構部３やスクリューシャフト４、スクリューナット５、ピストンカバー８はフレーム９内に収容されている。フレーム９の図１において右端側には、ピストン７の先端部が突出している。
【００２４】
ピストン７は、軸方向（図１において左右方向）に移動自在となっている。モータ２によってスクリューシャフト４が回転駆動されると、ピストン７は、スクリューナット５と共に軸方向に移動し、フレーム９の図１右端側にて進退する。リニアアクチュエータ１では、固定端側であるフレーム９は、図示しないベッドのフレームに揺動自在に取り付けられる。これに対し、自由端側であるピストン７の先端は、ベッド背部のマットを起伏させるための図示しないリンク機構に接続される。リニアアクチュエータ１のピストン７が短縮状態となっている場合には、マットは水平に倒伏されており、ピストン７が伸長すると、マットが徐々に起立状態となる。
【００２５】
図２は、リニアアクチュエータ１の要部を図１のＸ方向から見た構成を示す説明図、図３は、同じくＹ方向から見た構成を示す説明図である。なお、図２,３では、内部構造を分かり易く示すべく、モータ２やフレーム９は略して表示している。図２,３に示すように、リニアアクチュエータ１には、ピストン７の進退位置を検出し、その動作を規制するため、マイクロスイッチ１１,１２が設けられている。マイクロスイッチ１１（第１スイッチ）は、ピストン７を図中左方の移動限界位置（マットが水平状態となる位置：以下、下限停止位置Ｌと称する）に停止させるためのリミットスイッチである。マイクロスイッチ１２（第２スイッチ）は、ピストン７を図中右方の移動限界位置（マットが起立状態となる位置：以下、上限停止位置Ｕと称する）に停止させるためのリミットスイッチである。
【００２６】
マイクロスイッチ１１,１２は、フレーム９内に固定設置されたプリント基板１３上に並んで実装されている。その際、マイクロスイッチ１１,１２のスイッチ釦１１ａ,１２ａは、ピストン７やスクリューシャフト４の中心軸Ｏｓを挟んで対称に配置されている。つまり、マイクロスイッチ１１,１２は、同仕様のスイッチが逆向きに並列配置されている。リニアアクチュエータ１では、マイクロスイッチ１１,１２をプリント基板１３上に集中実装しており、プリント基板１３がフレーム９内に設置される。このため、ピストンカバー８自体は円筒形状にて足り、その外径も小さくすることができる。従って、異形かつ径大のピストンカバーがアクチュエータ外部に存在せず、装置全体の形態が整い、商品性やベッド等への取付性が向上する。また、マイクロスイッチ１１,１２がフレーム９内に集中配置されるため、ストロークバリエーションに関係なく、プリント基板１３を１種類に集約することができ、部品の種類を減らし、コスト削減を図ることが可能となる。さらに、従来のリニアアクチュエータのように、細長いプリント基板を用いる必要がなくなるため、素子を直列に配置しなくとも良くなり、短ストローク仕様への対応も容易となる。
【００２７】
リニアアクチュエータ１では、下限停止用マイクロスイッチ１１と、上限停止用マイクロスイッチ１２は、ピストン７の動きに連動するストライカ１４によってＯＮ／ＯＦＦされる。図４は、ピストン７とストライカ１４の連動構造を示す説明図である。図４に示すように、ストライカ１４には金属製のストライカーワイヤ１５が接続されている。ストライカーワイヤ１５は、ピストン７の移動に伴って軸方向（ピストン７の移動方向に沿った方向）に移動（変位）する。これにより、ストライカ１４が揺動し、マイクロスイッチ１１,１２のスイッチ釦１１ａ,１２ａが押され、スイッチがＯＮ／ＯＦＦされる。
【００２８】
図１,４に示すように、ピストン７の図１において左端部外周にはアダプタ６が固定されている。アダプタ６は、スクリューナット５に回り止めされた状態で取り付けられている。スクリューシャフト４が回転すると、アダプタ６もまた、スクリューナット５やピストン７と共に軸方向に移動する。アダプタ６には、スクリューナット５に嵌合固定された円筒部１６と、円筒部１６から軸方向に向かって延びるアーム１７が設けられている。アーム１７は、幅の広いアーム１７ａと幅の狭いアーム１７ｂが各２個ずつ等分に配置されている。幅の広いアーム１７ａには、ストライカーワイヤ１５が係合している。
【００２９】
ストライカーワイヤ１５は、第１屈曲部（第１係合部）１５ａと第２屈曲部（第２係合部）１５ｂを備えた２段のＬ字形に屈曲形成されている。第１屈曲部１５ａと第２屈曲部１５ｂの間は、軸方向に延びる延伸部１５ｃとなっている。また、第１屈曲部１５ａの端部側は、軸方向に対し直角方向に延びる末端部１５ｄとなっている。リニアアクチュエータ１では、延伸部１５ｃの寸法Ｌｗを調整することにより、容易にピストンストロークを変更できるようになっている。図５,６に示すように、ストライカーワイヤ１５の一端側はピストンカバー８の内周に、また、他端側はストライカ１４の上部にそれぞれ取り付けられている。
【００３０】
図５,６に示すように、ピストンカバー８の内周には、小径となった段部１８が形成されている。段部１８の端面には、ストライカーワイヤ１５の一端側が挿入されるワイヤ取付孔１９が設けられている。ストライカーワイヤ１５は、ワイヤ取付孔１９内に遊嵌状態で挿入される。その際、ストライカーワイヤ１５の挿入長は、軸方向への移動によってストライカーワイヤ１５がワイヤ取付孔１９から離脱しない寸法に設定されている。ストライカーワイヤ１５は、ワイヤ取付孔１９から、第２屈曲部１５ｂを経て軸方向に延び、アダプタ６のアーム１７ａに係合する。
【００３１】
アーム１７ａには、当接突起２１（第１当接部）と、凸部２２、係合溝２３が設けられている。当接突起２１は、アーム１７ａの先端部に突設されており、その背後側は円筒部１６につながる平面部２４となっている。凸部２２は、アーム１７ａから円筒部１６に亘って軸方向に延びている。係合溝２３は、当接突起２１と凸部２２との間に形成されている。アーム１７ａ上のストライカーワイヤ１５は、係合溝２３を通って平面部２４側に延び、第１屈曲部１５ａが当接突起２１に係合するよう配置される。ストライカーワイヤ１５の末端部１５ｄは、平面部２４にて軸方向と直角方向に延び、開口部８ａを通ってピストンカバー８の外に延びている。末端部１５ｄの先端部位は、ストライカ１４の上部に形成されたワイヤ取付溝２５（作動部材取付部）内に収容される。ピストンカバー８の開口部８ａにはワイヤ押さえ片８ｂが形成されており、末端部１５ｄは、このワイヤ押さえ片８ｂによって、ワイヤ取付溝２５から離脱しないようにカバーされる。
【００３２】
図７は、ストライカーワイヤ１５とアダプタ６（ピストン７）との関係を示す説明図である。ピストン７が縮み下限停止位置に来ると、図７（ａ）のように、ストライカーワイヤ１５の第１屈曲部１５ａに当接突起２１が当接・係合し、ストライカーワイヤ１５がＡ方向（第１方向）に引っ張られる。これに対し、ピストン７が伸び上限停止位置に来ると、図７（ｃ）のように、ストライカーワイヤ１５の第２屈曲部１５ｂに凸部２２の端面２２ａ（第２当接部）が当接・係合し、ストライカーワイヤ１５がＢ方向（第２方向）に引っ張られる。一方、ピストン７が上限と下限の中間位置の時には、図７（ｂ）のように、第１及び第２屈曲部１５ａ,１５ｂは、当接突起２１や凸部２２の端面２２ａから離れる。従って、アダプタ６は、凸部２２の側面がストライカーワイヤ１５に沿うような形で移動し、ストライカーワイヤ１５は軸方向への移動が規制されない自由状態となる。
【００３３】
図８は、ストライカ１４の構成を示す説明図である。ストライカ１４は、プリント基板１３上に固定されたストライカホルダ２６に揺動自在に取り付けられる。図８に示すように、ストライカ１４には支点軸２７が突設されている。支点軸２７は、ストライカホルダ２６の上端に取り付けられる。ストライカホルダ２６の上方にはストライカカバー２８が取り付けられ、ストライカカバー２８によって支点軸２７の上半分が押さえられる。これにより、ストライカ１４は、ピストン７の移動方向とは直角方向に延びる支点軸２７を中心として揺動する振り子状態となる。そして、ワイヤ取付溝２５内に取り付けられたストライカーワイヤ１５が軸方向に移動すると、それに伴って、ストライカ１４はピストン７の移動方向に沿った方向に揺動する（図８矢示方向）。
【００３４】
ストライカ１４には、板ばねにて形成されたリターンスプリング２９が取り付けられている。リターンスプリング２９は、ストライカ１４を揺動状態の中立位置にて保持するために設けられている。リターンスプリング２９はＬ字形に形成されており、上端側はストライカ１４に、下端側はストライカホルダ２６にそれぞれ固定されている。ストライカ１４には切欠部３０が形成されており、リターンスプリング２９は該切欠部３０内に遊動状態で配置される。この場合、切欠部３０はリターンスプリング２９の撓みに対する逃げ空間となっており、リターンスプリング２９は、ストライカ１４の揺動に応じて切欠部３０内にて自由に撓むことができるようになっている。
【００３５】
リターンスプリング２９は、ピストン７が下限／上限停止位置に至り、ストライカ１４がストライカーワイヤ１５によって引っ張られ揺動すると左右に撓み、ストライカ１４は中立状態へと付勢された状態となる。一方、ピストン７が下限／上限位置間の中間位置に来ると、ストライカ１４はリターンスプリング２９によって中立位置へと戻される。なお、ストライカ１４を揺動させる荷重はリターンスプリング２９の弾性力よりも大きくなっており、リターンスプリング２９自体がストライカ１４の動作に悪影響を及ぼすことはない。
【００３６】
ストライカ１４の下方には、マイクロスイッチ１１,１２が配置されている。ストライカ１４の下部は、断面が下に頂点を備えた三角形状となっており、斜面状のスイッチ押接面３１ａ,３１ｂが形成されている。ストライカ１４は、このスイッチ押接面３１ａ,３１ｂによって、マイクロスイッチ１１,１２のスイッチ釦１１ａ,１２ａを押圧する。この場合、スイッチ押接面３１ａ,３１ｂと支点軸２７との間の距離Ｒ１を長くし、支点軸２７とストライカーワイヤ１５との間の距離Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）を大きく設定すると、ストライカ１４の揺動に対するスイッチ押接面３１ａ,３１ｂの動作量が大きくなる。つまり、ストライカーワイヤ１５の移動が低速度であったり、移動量が小さかったりしても、ストライカ１４が増速機構として作用し、スイッチ押接面３１ａ,３１ｂの移動速度や移動量を大きくすることができる。従って、スイッチ押接面３１ａ,３１ｂがスイッチ釦１１ａ,１２ａを押す速度を高めることができ、応答性の向上が図られる。また、これにより、マイクロスイッチ１１,１２の許容操作速度（釦押し下げ速度）を十分にクリアすることができ、信頼性の向上も図られる。さらに、スイッチ釦１１ａ,１２ａがスイッチ押接面３１ａ,３１ｂによってほぼ垂直方向から押されるため、スイッチメーカ推奨の操作方式を採用でき、装置の信頼性や耐久性も向上する。
【００３７】
図９は、ストライカ１４の動作とマイクロスイッチ１１,１２との関係を示す説明図である。図９に示すように、ストライカ１４は振り子スイッチ的に作用し、ピストン７の移動に伴って揺動してマイクロスイッチ１１,１２のＯＮ／ＯＦＦを行う。すなわち、例えば、ピストン７が下限停止位置に至ると、図７（ａ）に示したように、ストライカーワイヤ１５がＡ方向に引かれ、ストライカ１４は、図９において左回り（第１方向）に揺動する（図９（ａ））。これにより、ストライカ１４のスイッチ押接面３１ａ（第１押接面）が、下限停止用マイクロスイッチ１１のスイッチ釦１１ａを押し、スイッチがＯＮされモータ２が停止する。
【００３８】
これに対し、ピストン７が上限停止位置に至ると、図７（ｃ）に示したように、ストライカーワイヤ１５がＢ方向に引かれ、ストライカ１４は、図９において右回り（第２方向）に揺動する（図９（ｃ））。これにより、ストライカ１４のスイッチ押接面３１ｂ（第２押接面）が、上限停止用マイクロスイッチ１２のスイッチ釦１２ａを押し、スイッチがＯＮされモータ２が停止する。一方、ピストン７が下限／上限位置以外の場合は、図７（ｂ）に示したように、ストライカーワイヤ１５は自由状態となり、ストライカ１４はリターンスプリング２９によって中立位置へと戻される（図９（ｂ））。
【００３９】
このようなストライカ１４を備えたリニアアクチュエータ１では、次のようにして、下限，上限の停止位置制御が行われる。まず、ストライカ１４が中立の状態では、図９（ｂ）のように、スイッチ押接面３１ａ,３１ｂは、スイッチ釦１１ａ,１２ａの何れをも押した状態とはなっておらず、各マイクロスイッチ１１,１２はＯＦＦ状態となる。すなわち、リニアアクチュエータ１では、ピストン７が下限・上限の中間位置にある場合には、ストライカ１４はリターンスプリング２９によって確実に中立状態に戻った状態となる。このため、中間位置にてストライカ１４がスイッチ釦１１ａ,１２ａを押したままとなってしまうことはなく、ピストン７が中間位置にあるとき、モータ２に対する給電は遮断されない。従って、ベッドのリクライニングスイッチが操作されれば、マットは倒伏・起立何れの方向にも作動する。
【００４０】
一方、中立位置からマットを倒伏させる方向にリクライニングスイッチが操作されると、モータ２の回転に伴い、ピストン７は下限停止位置Ｌ方向に移動する。ピストン７が移動し下限停止位置Ｌに達すると、ストライカーワイヤ１５の第１屈曲部１５ａに当接突起２１が当接し、ストライカーワイヤ１５がＡ方向に引かれ変位する。これにより、ストライカ１４が図９（ａ）のように揺動し、スイッチ押接面３１ａがスイッチ釦１１ａを押し、マイクロスイッチ１１がＯＮ状態となる。マイクロスイッチ１１がＯＮされると、モータ２に対する給電が遮断され、スクリューシャフト４の回転が停止し、ピストン７が短縮状態となってマットが水平に倒伏状態となる。なお、ストライカ１４が図９（ａ）のように揺動し、スイッチ押接面３１ａがスイッチ釦１１ａを押した状態では、スイッチ押接面３１ｂはスイッチ釦１２ａから離れており、マイクロスイッチ１２は作動しない。
【００４１】
また、中立位置からマットを起立させる方向にリクライニングスイッチが操作されると、モータ２の回転に伴い、ピストン７は上限停止位置Ｕ方向に移動する。ピストン７が上限停止位置Ｕに達すると、ストライカーワイヤ１５の第２屈曲部１５ｂに凸部２２の端面２２ａが当接し、ストライカーワイヤ１５がＢ方向に引かれ変位する。これにより、先程の場合とは逆に、ストライカ１４が図９（ｃ）のように揺動し、スイッチ押接面３１ｂがスイッチ釦１２ａを押し、マイクロスイッチ１２がＯＮ状態となる。マイクロスイッチ１２がＯＮされると、モータ２に対する給電が遮断され、スクリューシャフト４の回転が停止し、ピストン７が伸長状態となってマットが起立状態となる。なお、この場合も、スイッチ釦１１ａは解放状態となっており、マイクロスイッチ１１は作動しない。
【００４２】
このように、本発明によるリニアアクチュエータ１では、ストライカ１４の揺動動作により、マイクロスイッチ１１,１２のＯＮ／ＯＦＦを行うので、簡単な構造でありながら、アクチュエータの停止位置を精度良く制御することができる。すなわち、構造の簡素化により、停止位置精度に関わる部位の部品点数を削減でき、各部品の寸法公差の集積による寸法精度のバラツキも減少し、安定した停止位置精度が確保され、停止位置精度の向上が図られる。また、簡単な装置構造のため、組み付け作業が簡素化されると共に、故障原因も少なくなり、装置の信頼性向上も図られる。
【００４３】
さらに、リニアアクチュエータ１では、下限／上限のマイクロスイッチ１１,１２を隣接配列とし、これとストライカ１４及びストライカーワイヤ１５とを組み合わせることにより、ストライカーワイヤ１５の長さ（寸法Ｌｗ）を調整すれば、容易にピストンストロークを変更することが可能である。このため、ストローク違いのバリエーションにも容易に対応でき、仕様ごとに新規部品を設計・製造する必要がなくなり、全バリエーションでスイッチ構造の統合が図られ、製品コストを低減させることが可能となる。また、ストライカーワイヤ１５を作成する際の曲げ金型も適宜共通な設定にでき、金型コストも抑えられる。
【００４４】
加えて、リニアアクチュエータ１では、従来のリニアアクチュエータのように、細長いプリント基板に素子を直列配置する必要がなく、短ストローク仕様にも容易に対応できる。当該アクチュエータでは、振り子スイッチが反応できるストローク、すなわち、ストライカ１４によってマイクロスイッチ１１,１２がＯＮ／ＯＦＦできるストロークであれば、ストロークの下限値は、プリント基板の素子配列に関係なく設定でき、発明者らの試作では最短ストローク３ｍｍから対応可能であった。また、基板の曲がりが発生しにくくなると共に、ハンダ作業性が向上し、金型での製造も可能となる。加えて、プリント基板をケース内に保持するホルダ部材も不要となるため、組み付け作業が簡素化され、生産コストの低減が図られる。
【００４５】
また、リニアアクチュエータ１では、ストライカ１４が荷重（釦の反力）を受けて移動する構造とはなっておらず、ストライカ１４の挟み込みによる異音の発生を構造的に無くすことができた。これにより、異音対策のためのグリス塗布や異材化が不要となり、その分、作業工数や部品コストを削減でき、製品コストの低減を図ることが可能となった。
【００４６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、スイッチ作動部材であるストライカーワイヤ１５として金属製ワイヤ（棒）を用いた例を示したが、その形態は棒状のものには限定されず、例えば、板状部材を用いてスイッチ作動部材を形成しても良い（金属板によるストライカプレート）。また、ストライカ１４のワイヤ取付溝２５も溝状の形態には限定されず、ストライカーワイヤ１５が挿通される孔であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
前述の実施の形態では、本発明のリニアアクチュエータを医療・介護用ベッドの動作部に使用した例を示したが、その適用対象はベッドには限定されず、自動車や家電製品等、作動部位を有する各種機械・装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１    リニアアクチュエータ
２    電動モータ
３    減速機構部
４    スクリューシャフト
５    スクリューナット
６    アダプタ
７    ピストン（移動体）
８    ピストンカバー
８ａ  開口部
８ｂ  ワイヤ押さえ片
９    フレーム
１１    下限停止用マイクロスイッチ（第１スイッチ）
１１ａ  スイッチ釦
１２    上限停止用マイクロスイッチ（第２スイッチ）
１２ａ  スイッチ釦
１３    プリント基板
１４    ストライカ
１５    ストライカーワイヤ
１５ａ  第１屈曲部（第１係合部）
１５ｂ  第２屈曲部（第２係合部）
１５ｃ  延伸部
１５ｄ  末端部
１６    円筒部
１７    アーム
１７ａ,１７ｂ    アーム
１８    段部
１９    ワイヤ取付孔
２１    当接突起（第１当接部）
２２    凸部
２２ａ  端面（第２当接部）
２３    係合溝
２４    平面部
２５    ワイヤ取付溝
２６    ストライカホルダ
２７    支点軸
２８    ストライカカバー
２９    リターンスプリング
３０    切欠部
３１ａ  スイッチ押接面
３１ｂ  スイッチ押接面
５０    リニアアクチュエータ
５１    モータ
５２    減速機構部
５３    モータユニット
５４    ピストン
５５    マイクロスイッチ
５５ａ,５５ｂ    マイクロスイッチ
５６    ピストンケース
５７    基板
５８    シャフト
５９    スクリューナット
６１    スプリング
６２    ストライカ
６３    素子
７１    ストライカ
７２,７３    マイクロスイッチ
７４    ピストン
７５,７６      スイッチボス
７７    下限スイッチカム
７８    上限スイッチカム
７９    ガイドロッド
Ｌ      下限停止位置
Ｕ      上限停止位置
Ｌｗ    延伸部寸法
Ｏｓ    中心軸
Ｒ１    支点軸−スイッチ押接面間距離
Ｒ２    支点軸−ストライカーワイヤ間距離
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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