(57)【要約】【課題】ネジ軸に過大な荷重が作用した際に、ネジ軸を回転駆動する力に作用する負荷を低減することができるリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】ネジ軸２４のネジ山部２６は、第１の方向に向かう側に配置され、且つ、ネジ軸２４の軸方向に対して第１の角度で傾斜する第１の傾斜面２６ａと、第２の方向に向かう側に配置され、且つ、ネジ軸２４の軸方向に対して第１の角度よりも小さい第２の角度で傾斜する第２の傾斜面２６ｂと、を有し、ナット部材２２は、ネジ軸２４の周方向に並んで配置され、且つ、ネジ山部２６に噛み合わされる第１の位置とネジ山部２６への噛み合わせが解除される第２の位置との間を変位可能な複数のナット部３０と、複数のナット部３０の各々を第２の位置から第１の位置に向かう方向に弾性的に偏倚する複数のバネ３２と、を有している。【選択図】図４
2015040576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動を直線運動に変換するリニアアクチュエータであって、
外周面に螺旋状のネジ山部を有し、且つ、回転駆動されるネジ軸と、
前記ネジ軸の前記ネジ山部に噛み合わされ、且つ、前記ネジ軸の回転に伴って前記ネジ軸に対して第１の方向又は前記第１の方向と反対方向の第２の方向に直線的に移動するナット部材と、を備え、
前記ネジ山部は、
前記第１の方向に向かう側に配置され、且つ、前記ネジ軸の軸方向に対して第１の角度で傾斜する第１の傾斜面と、
前記第２の方向に向かう側に配置され、且つ、前記ネジ軸の前記軸方向に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で傾斜する第２の傾斜面と、を有し、
前記ナット部材は、
前記ネジ軸の周方向に並んで配置され、且つ、前記ネジ山部に噛み合わされる第１の位置と前記ネジ山部への噛み合わせが解除される第２の位置との間を変位可能な複数のナット部と、
前記複数のナット部の各々を前記第２の位置から前記第１の位置に向かう方向に弾性的に偏倚する複数の弾性部材と、を有しており、
前記複数のナット部の各々は、前記ネジ軸に前記第２の方向への過大な荷重が作用した際に、前記第２の傾斜面によって押圧されることにより、前記第１の位置から前記第２の位置に変位する
リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記ナット部材は、さらに、前記ネジ軸の前記外周面を包囲するように配置され、且つ、前記複数のナット部の各々を前記第１の位置と前記第２の位置との間で変位可能に支持するホルダ部を有する
請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記ホルダ部は、前記複数のナット部の各々に対応して配置され、且つ、前記ホルダ部の径方向に対して傾斜する複数のガイド面を有しており、
前記複数のナット部の各々は、前記ネジ軸に前記第２の方向への過大な荷重が作用した際に、対応する前記ガイド面上をスライドしながら前記第１の位置から前記第２の位置に変位する
請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記複数の弾性部材の各々は、対応する前記ナット部と前記ホルダとの間に配置されている
請求項２又は３に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記複数のナット部は、前記ネジ軸の周方向に等間隔で配置されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の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、回転運動を直線運動に変換するリニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリクライニング機能を有する電動ベッド等には、回転運動を直線運動に変換するリニアアクチュエータが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のリニアアクチュエータは、電動モータと、電動モータによって回転駆動されるネジ軸と、ネジ軸のネジ山部に噛み合わされたナットと、ナットと一体に移動可能なロッド部と、を備えている。ロッド部は、例えば電動ベッドの背もたれ部に連結されている。
【０００４】
ネジ軸が正方向に回転する際には、ナットはネジ軸に対して第１の方向に直線的に移動する。このとき、例えばロッド部が伸長方向に移動することによって、電動ベッドの背もたれ部が起こされる方向に動作する。一方、ネジ軸が逆方向に回転する際には、ナットはネジ軸に対して上記第１の方向とは反対方向の第２の方向に直線的に移動する。このとき、例えばロッド部が収縮方向に移動することによって、電動ベッドの背もたれ部が寝かされる方向に動作する。
【０００５】
従来のリニアアクチュエータは、さらに、ワンウェイクラッチ機構を備えている。ワンウェイクラッチ機構とは、ネジ軸の逆方向への回転を規制するための機構である。例えば、電動ベッドの背もたれ部が寝かされる方向に動作している状態で、ベッド本体と背もたれ部との間に異物が挟まった際には、ネジ軸にスラスト方向（すなわち、軸方向）への過大な荷重が作用するようになる。このとき、ワンウェイクラッチ機構が作動することによって、ネジ軸の逆方向への回転が強制的に停止され、背もたれ部の動作が停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１５３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のリニアアクチュエータでは、次のような課題が生じる。上述したように、ワンウェイクラッチ機構が作動した際には、ネジ軸の逆方向への回転が強制的に停止されるので、ネジ軸と駆動連結された電動モータに大きな負荷が作用してしまうという課題が生じる。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、ネジ軸に過大な荷重が作用した際に、ネジ軸を回転駆動する力に作用する負荷を低減することができるリニアアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るリニアアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するリニアアクチュエータであって、外周面に螺旋状のネジ山部を有し、且つ、回転駆動されるネジ軸と、前記ネジ軸の前記ネジ山部に噛み合わされ、且つ、前記ネジ軸の回転に伴って前記ネジ軸に対して第１の方向又は前記第１の方向と反対方向の第２の方向に直線的に移動するナット部材と、を備え、前記ネジ山部は、前記第１の方向に向かう側に配置され、且つ、前記ネジ軸の軸方向に対して第１の角度で傾斜する第１の傾斜面と、前記第２の方向に向かう側に配置され、且つ、前記ネジ軸の前記軸方向に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で傾斜する第２の傾斜面と、を有し、前記ナット部材は、前記ネジ軸の周方向に並んで配置され、且つ、前記ネジ山部に噛み合わされる第１の位置と前記ネジ山部への噛み合わせが解除される第２の位置との間を変位可能な複数のナット部と、前記複数のナット部の各々を前記第２の位置から前記第１の位置に向かう方向に弾性的に偏倚する複数の弾性部材と、を有しており、前記複数のナット部の各々は、前記ネジ軸に前記第２の方向への過大な荷重が作用した際に、前記第２の傾斜面によって押圧されることにより、前記第１の位置から前記第２の位置に変位する。
【００１０】
本態様によれば、ネジ軸に第２の方向への過大な荷重が作用した際には、複数のナット部の各々が第１の位置から第２の位置に変位するので、ネジ軸が空転するようになる。これにより、ネジ軸を回転駆動する力に作用する負荷を低減することができる。
【００１１】
例えば、本発明の一態様に係るリニアアクチュエータにおいて、前記ナット部材は、さらに、前記ネジ軸の前記外周面を包囲するように配置され、且つ、前記複数のナット部の各々を前記第１の位置と前記第２の位置との間で変位可能に支持するホルダ部を有するように構成してもよい。
【００１２】
本態様によれば、ナット部材はホルダ部を有しているので、このホルダ部によって、複数のナット部の各々を第１の位置と第２の位置との間で変位可能に支持することができる。
【００１３】
例えば、本発明の一態様に係るリニアアクチュエータにおいて、前記ホルダ部は、前記複数のナット部の各々に対応して配置され、且つ、前記ホルダ部の径方向に対して傾斜する複数のガイド面を有しており、前記複数のナット部の各々は、前記ネジ軸に前記第２の方向への過大な荷重が作用した際に、対応する前記ガイド面上をスライドしながら前記第１の位置から前記第２の位置に変位するように構成してもよい。
【００１４】
本態様によれば、ホルダ部は複数のガイド面を有しているので、ネジ軸に第２の方向への過大な荷重が作用した際に、複数のナット部の各々が対応するガイド面上をスライドする。これにより、複数のナット部の各々を第１の位置から第２の位置にガイドすることができる。
【００１５】
例えば、本発明の一態様に係るリニアアクチュエータにおいて、前記複数の弾性部材の各々は、対応する前記ナット部と前記ホルダとの間に配置されているように構成してもよい。
【００１６】
本態様によれば、複数の弾性部材の各々は対応するナット部とホルダ部との間に配置されているので、複数の弾性部材の各々をホルダ部の内側にコンパクトに収納することができる。
【００１７】
例えば、本発明の一態様に係るリニアアクチュエータにおいて、前記複数のナット部は、前記ネジ軸の周方向に等間隔で配置されているように構成してもよい。
【００１８】
本態様によれば、複数のナット部がネジ軸の周方向に等間隔で配置されているので、ナット部材をネジ軸のネジ山部に安定して噛み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様に係るリニアアクチュエータによれば、ネジ軸に過大な荷重が作用した際に、ネジ軸を回転駆動する力に作用する負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係るリニアアクチュエータの外観を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のナット部材及びその周辺の構成を拡大して示す要部断面図である。
【図４】ナット部材を示す斜視図である。
【図５】ナット部材がネジ軸のネジ山部に噛み合わされた状態を示す要部斜視図である。
【図６】複数のナット部の各々が第１の位置に変位した状態を示す、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図６のガイド面を拡大して示す図である。
【図８】複数のナット部の各々が第２の位置に変位した状態を示す、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】ナット部材がネジ軸に対して第１の方向に移動する状態を示す、図６におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】ナット部材がネジ軸に対して第２の方向に移動する状態を示す、図６におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】複数のナット部の各々が第２の位置に変位した状態を示す、図８におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】実施の形態のリニアアクチュエータが搭載された電動ベッドを示す斜視図である。
【図１３】図１２の電動ベッドの内部機構を示す要部断面斜視図である。
【図１４】図１２の電動ベッドの背もたれ部とベッド本体との間に異物が挟まった状態を示す要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００２２】
（実施の形態）
［リニアアクチュエータの全体構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、実施の形態に係るリニアアクチュエータの全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係るリニアアクチュエータの外観を示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、リニアアクチュエータ２は、回転運動を直線運動に変換するためのアクチュエータである。リニアアクチュエータ２は、ハウジング４及びロッド部６を備えている。
【００２４】
ハウジング４は、略円筒形状に構成されている。ハウジング４の内部には、電動モータ８が配置されている。電動モータ８は、出力軸１０を有している。電動モータ８が駆動することによって、出力軸１０が正方向又は逆方向に回転する。ハウジング４の内部には、さらに、軸受け部１２が設けられている。ハウジング４の側面には、リニアアクチュエータ２を例えば電動ベッド５０（後述する図１２参照）等に取り付けるための一対のブラケット部１４が設けられている。一対のブラケット部１４の各々には、ボルト等（図示せず）を挿通するための挿通孔１６が設けられている。
【００２５】
ロッド部６は、固定ロッド部１８及び可動ロッド部２０を有しており、電動モータ８の出力軸１０に対して略垂直に延びている。ロッド部６は、後述するように、全体として伸縮可能に構成されている。
【００２６】
固定ロッド部１８は、略円筒形状に構成されている。固定ロッド部１８は、ハウジング４の側面に固定されており、ハウジング４の側面から側方に向けて延びている。固定ロッド部１８の内周面には、固定ロッド部１８の軸方向に延びるガイド用凹部（図示せず）が設けられている。
【００２７】
可動ロッド部２０は、略円筒形状に構成されている。可動ロッド部２０は、固定ロッド部１８の内部に配置されており、固定ロッド部１８に対してスライド移動可能である。可動ロッド部２０は、固定ロッド部１８の内部に収納される収納位置と、固定ロッド部１８から突出される突出位置との間をスライド移動可能である。可動ロッド部２０の内周面には、ナット部材２２が取り付けられている。なお、本実施の形態のリニアアクチュエータ２では、ナット部材２２の構成に特徴がある。ナット部材２２の構成については後述する。可動ロッド部２０の外周面には、可動ロッド部２０の径方向に突出するガイド用突部（図示せず）が設けられている。可動ロッド部２０のガイド用突部が固定ロッド部１８のガイド用凹部に沿ってガイドされることにより、可動ロッド部２０は、固定ロッド部１８に対する回転が阻止されながら、収納位置と突出位置との間をスライド移動される。
【００２８】
ハウジング４の内部及びロッド部６の内部には、ネジ軸２４が配置されている。ネジ軸２４は、ロッド部６の軸方向に沿って直線状に延びている。ネジ軸２４の一端部は、ハウジング４の内部に設けられた軸受け部１２に回転可能に支持されている。ネジ軸２４は、減速機構（図示せず）を介して電動モータ８の出力軸１０に駆動連結されている。電動モータ８の出力軸１０の回転は、減速機構によって減速された後にネジ軸２４に伝達される。これにより、ネジ軸２４は、正方向（すなわち、図２中の矢印Ｘで示す方向）又は逆方向（すなわち、図２中の矢印Ｙで示す方向）に回転される。ネジ軸２４の外周面には、ネジ軸２４の軸方向に沿って螺旋状に延びるネジ山部２６が設けられている。ネジ軸２４のネジ山部２６には、上述したナット部材２２が噛み合わされている。なお、本実施の形態のリニアアクチュエータ２では、ネジ山部２６の構成に特徴がある。ネジ山部２６の構成については後述する。
【００２９】
ナット部材２２は、ネジ軸２４が正方向に回転する際には、ネジ軸２４に対して第１の方向（すなわち、図２中の矢印Ｓで示す方向）に直線的に移動する。このナット部材２２の移動に伴って、図１及び図２中の矢印Ｐで示すように、可動ロッド部２０が収納位置から突出位置に向かう方向にスライド移動する。このとき、ロッド部６は全体として伸長するようになる。
【００３０】
一方、ナット部材２２は、ネジ軸２４が逆方向に回転する際には、ネジ軸２４に対して上記第１の方向とは反対方向の第２の方向（すなわち、図２中の矢印Ｔで示す方向）に直線的に移動する。このナット部材２２の移動に伴って、図１中の矢印Ｑで示すように、可動ロッド部２０が突出位置から収納位置に向かう方向にスライド移動する。このとき、ロッド部６は全体として収縮するようになる。
【００３１】
［ネジ山部の構成］
次に、図３等を参照しながら、上述したネジ山部２６の構成について説明する。図３は、図２のナット部材及びその周辺の構成を拡大して示す要部断面図である。
【００３２】
図３及び後述する図９に示すように、ネジ山部２６は、第１の傾斜面２６ａ及び第２の傾斜面２６ｂを有している。
【００３３】
第１の傾斜面２６ａは、上記第１の方向に向かう側に配置されている。第１の傾斜面２６ａは、ネジ軸２４の軸方向に対して（すなわち、ネジ軸２４の中心軸線Ｃ０に対して）第１の角度θ１で傾斜している。例えば、ネジ軸２４のリードをＬ、ネジ軸２４の中心径をｄとしたとき、第１の角度θ１は、θ１＝ｔａｎ−１（Ｌ／πｄ）で表される。通常のアクチュエータ（例えば、Ｌ＝１００〜２５０、ｄ＝２０〜４０）においては、第１の角度θ１は、例えば４０°〜７０°である。
【００３４】
第２の傾斜面２６ｂは、上記第２の方向に向かう側、すなわち、上述した第１の傾斜面２６ａと反対側に配置されている。第２の傾斜面２６ｂは、ネジ軸２４の軸方向に対して上記第１の角度θ１よりも小さい第２の角度θ２で傾斜している。第２の角度θ２は、例えば、第１の角度θ１に対して５°〜１０°の差を有する角度である。
【００３５】
［ナット部材の構成］
次に、図４〜図８を参照しながら、上述したナット部材２２の構成について説明する。図４は、ナット部材を示す斜視図である。図５は、ナット部材がネジ軸のネジ山部に噛み合わされた状態を示す要部斜視図である。図６は、複数のナット部の各々が第１の位置に変位した状態を示す、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。図７は、図６のガイド面を拡大して示す図である。図８は、複数のナット部の各々が第２の位置に変位した状態を示す、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００３６】
図４及び図５に示すように、ナット部材２２は、ホルダ部２８、複数のナット部３０及び複数のバネ３２（複数のバネ３２の各々は弾性部材を構成する）を有している。なお、本実施の形態では、ナット部３０及びバネ３２はそれぞれ３個ずつ設けられている。
【００３７】
ホルダ部２８は、略円筒形状に構成されており、ネジ軸２４の外周面を包囲するように配置されている。ホルダ部２８の外周面には、ホルダ部２８の径方向に突出する複数の突起３４が設けられている。複数の突起３４は、ホルダ部２８の周方向に等間隔で配置されている。これら複数の突起３４に対応して、可動ロッド部２０の内周面には複数の固定用凹部（図示せず）が設けられている。複数の突起３４の各々が対応する固定用凹部に挿入されることにより、ホルダ部２８が可動ロッド部２０の内周面に固定されている。
【００３８】
ホルダ部２８の内周面は、複数のナット部３０の各々の外周面の形状に対応した形状を有している。ホルダ部２８の内周面には、複数のナット部３０に対応して複数のガイド面３６が設けられている。図６及び図７に示すように、複数のガイド面３６の各々は、ホルダ部２８の径方向に対して（すなわち、ホルダ部２８の中心Ｃを通る直線Ｌに対して）傾斜する平面である。ホルダ部２８の内周面には、さらに、複数のバネ３２に対応して複数の取付用凹部３８が設けられている。
【００３９】
複数のナット部３０は、ホルダ部２８とネジ軸２４との間に配置されており、ネジ軸２４の周方向に等間隔で配置されている。複数のナット部３０の各々は、第１の位置と第２の位置との間を変位可能なように、ホルダ部２８の内側に支持されている。
【００４０】
第１の位置とは、図６に示すように、複数のナット部３０の各々がネジ軸２４のネジ山部２６に噛み合わされる位置である。複数のナット部３０の各々が第１の位置に変位した状態では、ネジ軸２４の回転が複数のナット部３０の各々に伝達される。一方、第２の位置とは、図８に示すように、複数のナット部３０の各々のネジ山部２６への噛み合わせが解除される位置である。複数のナット部３０の各々が第２の位置に変位した状態では、ネジ軸２４の回転は複数のナット部３０の各々に伝達されない。なお、複数のナット部３０の各々が第２の位置に変位した状態では、複数のナット部３０の各々の外周面はホルダ部２８の内周面に接触される。複数のナット部３０の各々が第１の位置から第２の位置に変位する動作については、後述する。
【００４１】
図４に示すように、複数のナット部３０の各々の内周面は、ネジ軸２４の外周面に対応して凹面状に構成されている。複数のナット部３０の各々の内周面には、ネジ軸２４のネジ山部２６に噛み合わされる複数のネジ溝部４０が設けられている。複数のネジ溝部４０の各々は、ネジ山部２６に対応した形状を有している。図６及び図７に示すように、複数のナット部３０の各々の外周面には、被ガイド面４２が設けられている。被ガイド面４２は、対応するホルダ部２８のガイド面３６にスライド可能に接触する平面である。複数のナット部３０の各々は、対応するガイド面３６上をスライドしながら、第１の位置と第２の位置との間を変位する。これにより、複数のナット部３０の各々は、ホルダ部２８の径方向に対して傾斜した方向に、第１の位置と第２の位置との間をガイドされるようになる。
【００４２】
複数のバネ３２の各々は、例えばコイルバネで構成されている。複数のバネ３２の各々は、対応するナット部３０とホルダ部２８との間に配置されている。バネ３２の一方の端部は、対応するナット部３０の外周面に取り付けられており、バネ３２の他方の端部は、ホルダ部２８の取付用凹部３８に取り付けられている。複数のバネ３２の各々は、対応するナット部３０を第２の位置から第１の位置に向かう方向に弾性的に偏倚する。これにより、複数のナット部３０の各々は、対応するバネ３２の弾性復元力によって、ネジ軸２４のネジ山部２６に押し当てられる。
【００４３】
［ナット部材の動作］
次に、図９〜図１１を参照しながら、上述したナット部材２２の動作について説明する。図９は、ナット部材がネジ軸に対して第１の方向に移動する状態を示す、図６におけるＣ−Ｃ線断面図である。図１０は、ナット部材がネジ軸に対して第２の方向に移動する状態を示す、図６におけるＣ−Ｃ線断面図である。図１１は、複数のナット部の各々が第２の位置に変位した状態を示す、図８におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【００４４】
ネジ軸２４が正方向に回転している際には、図９に示すように、複数のナット部３０の各々は第１の位置に変位している。これにより、ネジ軸２４の回転が複数のナット部３０の各々に伝達され、ナット部材２２がネジ軸２４に対して第１の方向（すなわち、図９中の矢印Ｓで示す方向）に移動する。このとき、ネジ山部２６の第１の傾斜面２６ａは、力Ｆ１でナット部３０を押圧する。なお、力Ｆ１の水平成分（すなわち、ネジ軸２４の軸方向の成分）をＦｘ１、垂直成分（すなわち、ネジ軸２４の径方向の成分）をＦｙ１とする。水平成分Ｆｘ１は、ナット部３０を第１の方向に押圧する力であり、垂直成分Ｆｙ１は、ナット部３０を第１の位置から第２の位置に向かう方向に押圧する力である。
【００４５】
ネジ軸２４が逆方向に回転している際には、図１０に示すように、複数のナット部３０の各々は第１の位置に変位している。これにより、ネジ軸２４の回転が複数のナット部３０の各々に伝達され、ナット部材２２がネジ軸２４に対して第２の方向（すなわち、図１０中の矢印Ｔで示す方向）に移動する。このとき、ネジ山部２６の第２の傾斜面２６ｂは、力Ｆ２でナット部３０を押圧する。なお、力Ｆ２の水平成分をＦｘ２、垂直成分をＦｙ２とする。水平成分Ｆｘ２は、ナット部３０を第２の方向に押圧する力であり、垂直成分Ｆｙ２は、ナット部３０を第１の位置から第２の位置に向かう方向に押圧する力である。このとき、垂直成分Ｆｙ２の大きさは、バネ３２の弾性復元力の大きさよりも小さいので、ナット部３０が第１の位置から第２の位置に変位することはない。
【００４６】
なお、上述したように第２の角度θ２は第１の角度θ１よりも小さいので、力Ｆ１の大きさと力Ｆ２の大きさとが等しい場合には、水平成分Ｆｘ２の大きさは水平成分Ｆｘ１の大きさよりも小さく、且つ、垂直成分Ｆｙ２の大きさは垂直成分Ｆｙ１の大きさよりも大きい。
【００４７】
ネジ軸２４が逆方向に回転している状態で、ネジ軸２４に第２の方向への過大な荷重が作用した際には、力Ｆ２の大きさが増大することに伴って垂直成分Ｆｙ２の大きさがΔＦｙ２だけ増大する。このとき、増大した垂直成分（Ｆｙ２＋ΔＦｙ２）の大きさは、バネ３２の弾性復元力の大きさよりも大きくなる。そのため、図１１に示すように、複数のナット部３０の各々は、増大した垂直成分（Ｆｙ２＋ΔＦｙ２）によって第１の位置から第２の位置に向かう方向に押圧されることにより、ナット部３０の内周面がネジ山部２６に乗り上げるようになる。その結果、複数のナット部３０の各々は、第１の位置から第２の位置に変位する。
【００４８】
その後、ネジ軸２４がさらに逆方向に回転した際には、複数のネジ溝部４０に対するネジ山部２６の位置が変位する。これにより、図１０に示すように、複数のナット部３０の各々は、対応するバネ３２の弾性復元力によって第２の位置から第１の位置に変位する。これ以降、ナット部材２２はネジ軸２４に対して第２の方向に移動せず、複数のナット部３０の各々は、第１の位置と第２の位置との間を繰り返し変位するようになる。その結果、ネジ軸２４の回転が複数のナット部３０の各々に伝達されず、ネジ軸２４が空転する。
【００４９】
なお、ネジ軸２４が正方向に回転している状態で、ネジ軸２４に第１の方向への過大な荷重が作用した際には、力Ｆ１の大きさが増大することに伴って垂直成分Ｆｙ１の大きさがΔＦｙ１だけ増大する。これにより、複数のナット部３０の各々は、増大した垂直成分（Ｆｙ１＋ΔＦｙ１）によって第１の位置から第２の位置に向かう方向に押圧される。このとき、上述したように垂直成分Ｆｙ１の大きさは垂直成分Ｆｙ２の大きさよりも小さいので、増大した垂直成分（Ｆｙ１＋ΔＦｙ１）の大きさは、バネ３２の弾性復元力の大きさよりも小さくなる。その結果、複数のナット部３０の各々は、第１の位置から第２の位置に変位しない。
【００５０】
［リニアアクチュエータの適用例］
次に、図１２〜図１４を参照しながら、上述したリニアアクチュエータ２の適用例について説明する。図１２は、実施の形態のリニアアクチュエータが搭載された電動ベッドを示す斜視図である。図１３は、図１２の電動ベッドの内部機構を示す要部断面斜視図である。図１４は、図１２の電動ベッドの背もたれ部とベッド本体との間に異物が挟まった状態を示す要部斜視図である。
【００５１】
図１２に示すように、上述したリニアアクチュエータ２は、例えば、リクライニング機能を有する電動ベッド５０に搭載される。電動ベッド５０は、ベッド本体５２と、ベッド本体５２の上面に配置されたマット状の寝床５４と、を備えている。寝床５４は、背もたれ部５６及び座部５８を有している。背もたれ部５６は、座部５８の端部に回転可能に接続されている。
【００５２】
図１３に示すように、ベッド本体５２の内部には、略水平方向に延びるフレーム部６０が配置されている。上述したリニアアクチュエータ２は、フレーム部６０に取り付けられている。ロッド部６は略水平方向に延びており、可動ロッド部２０の先端部は、ベッド本体５２の内部に配置されたスライダ部６２に連結されている。スライダ部６２は略水平方向に延びており、その両端部はそれぞれベッド本体５２の内側面に取り付けられた一対のレール部６４にスライド移動可能に装着されている。スライダ部６２は、さらに、ポール部６６を介して背もたれ部５６の裏面に連結されている。
【００５３】
図１３に示すように、ロッド部６が伸長している際には、スライダ部６２がロッド部６によって図１３中の矢印Ｐで示す方向にスライド移動される。これにより、背もたれ部５６が起こされる方向（すなわち、図１３中の矢印Ｕで示す方向）に動作する。一方、ロッド部６が収縮している際には、スライダ部６２がロッド部６によって図１３中の矢印Ｑで示す方向にスライド移動される。これにより、背もたれ部５６が寝かされる方向（すなわち、図１３中の矢印Ｖで示す方向）に動作する。
【００５４】
図１４に示すように、背もたれ部５６が寝かされる方向に動作している状態（すなわち、ネジ軸２４が逆方向に回転している状態）で、ベッド本体５２と背もたれ部５６との間に異物６８（例えば、ユーザの腕等）が挟まった際には、ネジ軸２４に第２の方向への過大な荷重が作用するようになる。このとき、上述したように、複数のナット部３０の各々は、第１の位置と第２の位置との間を繰り返し変位するようになるので、ネジ軸２４の回転は複数のナット部３０の各々に伝達されない。その結果、ネジ軸２４が空転した状態で、背もたれ部５６の寝かされる方向への動作が停止する。
【００５５】
［効果］
次に、本実施の形態のリニアアクチュエータ２により得られる効果について説明する。上述したように、ネジ軸２４に第２の方向への過大な荷重が作用した際には、複数のナット部３０の各々が第１の位置と第２の位置との間を繰り返し変位するので、ネジ軸２４が空転するようになる。これにより、ネジ軸２４に駆動連結された電動モータ８に作用する負荷を低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータについて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５７】
上記実施の形態では、ネジ軸を電動モータにより回転駆動したが、ネジ軸を手動で回転駆動することもできる。この場合には、ネジ軸の端部に取り付けられたハンドルを手動で回転させることにより、ネジ軸を回転駆動することができる。
【００５８】
上記実施の形態では、リニアアクチュエータを電動ベッドに搭載する例について説明したが、これに限定されず、例えばリニアアクチュエータを電動テーブル等に搭載することもできる。
【００５９】
上記実施の形態では、ナット部材にナット部を３個設けたが、これに限定されず、例えばナット部を２個又は４個以上設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のリニアアクチュエータは、例えば電動ベッド等に搭載することができる。
【符号の説明】
【００６１】
２  リニアアクチュエータ
４  ハウジング
６  ロッド部
８  電動モータ
１０  出力軸
１２  軸受け部
１４  ブラケット部
１６  挿通孔
１８  固定ロッド部
２０  可動ロッド部
２２  ナット部材
２４  ネジ軸
２６  ネジ山部
２６ａ  第１の傾斜面
２６ｂ  第２の傾斜面
２８  ホルダ部
３０  ナット部
３２  バネ
３４  突起
３６  ガイド面
３８  取付用凹部
４０  ネジ溝部
４２  被ガイド面
５０  電動ベッド
５２  ベッド本体
５４  寝床
５６  背もたれ部
５８  座部
６０  フレーム部
６２  スライダ部
６４  レール部
６６  ポール部
６８  異物
【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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【図１３】
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【図１４】
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