(57)【要約】【課題】簡素且つ軽量な構成を有し、コンパクトに折り畳めることができるため、乗用車等にも搭載して車載クレーンとして用いることもできるアクチュエータ装置を提供する。【解決手段】比較的重量のある電動モータ２等の駆動部をハウジング２内に設けることで、アーム４を軽量にすることができ、且つ記アーム４と駆動軸１１とをリンクで枢動可能に連結することにより、例えばアーム４の軸線が駆動軸１１の軸線と平行になるように、アーム４を折り畳むことができ、収容性が非常に高いという利点がある。【選択図】　図１
2004060722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、駆動軸を軸線方向に変位させる駆動部と、
前記駆動軸に枢動可能に連結された連結部材と、
前記連結部材に第１の位置で枢動可能に連結され、且つ被駆動部材に第２の位置で連結されるアームとを有し、
前記アームは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で、前記ハウジングに対して枢動可能に連結されていることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記駆動部は、回転軸を有する電動モータと、前記回転軸の回転運動を、前記駆動軸の軸線運動に変換する変換機構を有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記変換機構は、送りネジ機構を有することを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
ウォームホイール機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータ装置に関し、たとえば車両や産業機械などにおいて、連結部材を揺動できるアクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開２００２−１９３５８７に開示されているように、物体をつり上げるための車載クレーンが知られている。このような車載クレーンにおいては、基台上に一端を枢動可能に設置したブームを、基台に取り付けた油圧シリンダを用いて下方から押圧することで、かかるブームを重力に抗して枢動させることができるようになっている。
【０００３】
ところで、特開２００２−１９３５８７に開示された車載クレーンは、トラックの荷台に、比較的重い重量物をつり上げるために用いられるものである。これに対し、近年においては乗用車などにおいても、車載クレーンの必要性が高まっている。より具体的には、高齢者などで足が不自由な者が、随伴者を伴って乗用車で外出する際には、外出先での移動を可能とすべく車椅子も乗用車に積載してゆく必要があるが、その随伴者が一般的に腕力が弱い女性などの場合、重い車椅子を車内に持ち上げるのが困難なことがある。
【０００４】
このような用途に対し、例えば特開２００２−１９３５８７に開示された車載クレーンは、大きすぎ重すぎるという問題がある。又、ブームを駆動するのに油圧源を必要とするため、かかる従来技術の車載クレーンは、本来的に乗用車に搭載するには不適切である。これに対し、特開平１１−７９６６８号には、車椅子等を車内につり上げるのに適した車載クレーンが開示されている。かかる車載クレーンは、乗用車の後部に設置でき、モータの力で車椅子等をつり上げることができるようになっており、しかも不使用時には折り畳むことで、車内スペースを犠牲にしないように工夫されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−７９６６８号に記載された車載クレーンは、アームの先端にモータなどの駆動部を搭載しているため、つり上げる車椅子に加えて、駆動部の重さに耐えることができるよう、アームの剛性を高めなくてはならない。それによりクレーン全体の重量増を招き、車両の燃費を悪化させるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、簡素且つ軽量な構成を有し、コンパクトに折り畳めることができるため、乗用車等にも搭載して車載クレーンとして用いることもできるアクチュエータ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクチュエータ装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、駆動軸を軸線方向に変位させる駆動部と、
前記駆動軸に枢動可能に連結された連結部材と、
前記連結部材に第１の位置で枢動可能に連結され、且つ被駆動部材に第２の位置で連結されるアームとを有し、
前記アームは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で、前記ハウジングに対して枢動可能に連結されていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明のアクチュエータ装置によれば、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、駆動軸を軸線方向に変位させる駆動部と、前記駆動軸に枢動可能に連結された連結部材と、前記連結部材に第１の位置で枢動可能に連結され、且つ被駆動部材に第２の位置で連結されるアームとを有し、前記アームは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で、前記ハウジングに対して枢動可能に連結されているので、比較的重量のある前記駆動部を前記ハウジング内に設けることで、前記アームを軽量にすることができ、且つ前記アームと前記駆動軸とを連結部材で枢動可能に連結することにより、例えば前記アームの軸線が前記駆動軸の軸線と平行になるように、前記アームを折り畳むことができ、収容性が非常に高いという利点がある。
【０００９】
更に、前記駆動部は、回転軸を有する電動モータと、前記回転軸の回転運動を、前記駆動軸の軸線運動に変換する変換機構を有するので、車油圧源を必要とせず、乗用車等を含め電力が供給できる場所に設置可能である。
【００１０】
又、前記変換機構は、送りネジ機構を有すると好ましい。
【００１１】
更に、ウォームホイール機構を有すると好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態であるアクチュエータの正面図であり、駆動軸が最も押し出された状態で示している。図２（ａ）は、図１のアクチュエータの駆動部を示す断面図であり、駆動軸が最も引き込まれた状態で示しており、図２（ｂ）は、図２（ａ）の構成をＩＩＢ−ＩＩＢ線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態のアクチュエータは、例えばワンボックスカーなどの荷室に取り付けられ、車椅子などの重量物をつり上げるクレーンに適用されるものであるが、本発明がこの用途に限られないの言うまでもない。
【００１３】
図１において、例えば荷室の床１上に、ハウジング２が上方に延在するようにして取り付けられている。ハウジング２は、床１に固定された円筒状の下方部２ａと、それに対して旋回自在な円筒状の上方部２ｂと、上方部２ｂの上部から側方に延在するＬ字状のブラケット２ｃとを有している。ブラケット２ｃの上端近傍には、ピン３を介して、アーム４が枢動可能に取り付けられている。
【００１４】
ストレート棒状のアーム４は、一端側（図１で下端）における第２の位置では、被駆動部材であるフック４ａを取り付け（連結し）ており、他端（図１で上端）側における第１の位置で、連結部材である短いリンク５の一端に、ピン６を介して枢動可能に取り付けられている。リンク５の他端は、ハウジング２の上部から突出する駆動軸１１に、ピン７を介して枢動可能に取り付けられている。
【００１５】
図２において、ハウジング２の上方部２ｂは、電動モータ１２を取り付けた中間ハウジング２ｄと、それに連結された円筒部２ｇとを有し、これらはネジ２ｅにより固定されている。図２（ｂ）に示すように、電動モータ１２の回転軸１２ａは、中間ハウジング２ｄに対して軸受１３，１４により回転自在に支持された入力軸１５に、動力伝達可能に連結されている。入力軸１５の外周には、ウォーム１６が、一体的に回転するように取り付けられている。
【００１６】
図２（ａ）において、中間ハウジング２ｄに対し、出力軸１７は、軸受１８により回転自在に支持され、且つスラスト軸受１９によりそのスラスト力を支持されるようになっている。出力軸１７の図２（ａ）で下端には、ウォーム１６に噛合したウォームホイール２０が一体的に回転するようにキー固定されている。出力軸１７は、円筒部２ｇに内包される部分にネジ軸１７ａを形成してなる。ネジ軸１７ａには、ボールナット２１が係合している。尚、本実施の形態においては、ウォーム１６とウォームホイール２０とで、ウォームホイール機構を構成する。
【００１７】
ネジ軸１７ａの外周面には螺旋状にボールねじ溝が形成され、またボールナット２１の内周面にはネジ軸１７ａのボールねじ溝に対向するボールねじ溝が形成されている。その互いに対向するボールねじ溝間に多数の鋼製またはセラミックス製のボールが嵌合挿入され、これらボールを介してネジ軸１７ａとボールナット２１との相対的な螺旋回転運動が可能となっている。尚、本実施の形態においては、不図示のボールと、ネジ軸１７ａと、ボールナット２１とで、変換機構を構成する。
【００１８】
ボールナット２１は、ネジ軸１７ａを内包してなる円筒状の駆動軸１１の端部に連結されている。駆動軸１１の外周面は、ハウジング２の円筒部２ｇの上端に設けられたブッシュ２ｆにより摺動自在に支持されている。尚、本実施の形態では、駆動部は、電動モータ１２と、入力軸１５と、ウォーム１６と、ウォームホイール２０と、出力軸１７と、駆動軸１１とからなっている。
【００１９】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１の状態で、操作者は、つり上げようとする地面に置かれた車椅子等をフック４ａに引っかける。その後、図２において、不図示の電源スイッチをオン操作すると、電動モータ１２の回転軸１２ａが回転し、それと共に入力軸１５及びウォーム１６が回転する。ウォーム１６が回転すると、それに噛合したウォームホイール２０が減速しつつ回転し、それにより出力軸１７が回転する。出力軸１７が回転すると、ネジ軸１７ａが回転し、それによりボールナット２１が軸線方向に移動する。ボールナット２１は、駆動軸１１に連結されているため、駆動軸１１が図２においては下方に移動し、リンク５を介して、図１に点線で示すごとく、アーム４を枢動させる。枢動したアーム４により、車椅子等が搭載可能な位置までつり上げられた後、ハウジング２の下方部２ａに対して上方部２ｂを旋回させることで、荷室内に車椅子等を搭載できるようになっている。車椅子等をつり下ろす場合は、以上と逆の手順で行えばよい。
【００２０】
本実施の形態においては、電動モータ１２を含む駆動部がハウジング２内に収納されているために、簡素でコンパクトなアクチュエータを提供でき、且つアーム４と駆動軸１１とがリンク５を介して枢動可能に連結されているので、収納時には、図１に示すようにアーム４と駆動軸１１とを略平行な状態に折り畳むことができ、従って嵩張ることがなくスペースの有効活用を図れる。
【００２１】
図３は、第２の実施の形態にかかる駆動部の図２（ａ）と同様な断面図である。本実施の形態の駆動部は、図１のアクチュエータ装置に適用できるが、その図面は省略する。上述の実施の形態に対し共通する主要な構成に関しては、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２２】
図３において、ハウジング２の下方部２ａに対して、電動モータ１２’のケース１２ｂ’（ハウジング２’の一部を構成）が旋回自在に配置されている。電動モータ１２’の回転軸１２ａ’は、出力軸１７と同軸に配置され、カップリング２３により回転力伝達可能に連結されている。
【００２３】
本実施の形態に動作について説明する。図３において、不図示の電源スイッチをオン操作すると、電動モータ１２’の回転軸１２ａ’が回転し、それと共に入カップリング２３及び出力軸１７が回転するので、更にネジ軸１７ａが回転し、それによりボールナット２１が軸線方向に移動する。ボールナット２１は、駆動軸１１に連結されているため、駆動軸１１が図３においては下方に移動するので、図１と同様に、リンクを介してアームを枢動させて重量物をつりあげることができるようになっている。本実施の形態は、電動モータ１２’により、出力軸１７を直接回転させる構成であるため、図２の実施の形態に対して、より軽量な物をつり上げるのに適しており、又、電動モータ１２’の軸線が、ハウジング２’の軸線と同方向に延在することから、ハウジング２’からの電動モータ１２’の突出を極力抑えることができ、よりコンパクトな構成を提供できる。
【００２４】
図４は、第３の実施の形態にかかるアクチュエータを示す図１と同様な正面図である。本実施の形態のアクチュエータとしては、図２，３に示すいずれの駆動部を用いることができる。上述の実施の形態に対し共通する主要な構成に関しては、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２５】
本実施の形態においては、図１の実施の形態に対し、リンクを省略し且つアームの形状を変更している。より具体的には、Ｌ字状のアーム４’に、端部同士を連結したストレート孔４ａ’と円弧孔４ｂ’とからなるＬ字状カム溝を備えてなる。かかるカム溝には、駆動軸１１の上端に取り付けたピン７が係合している。円弧孔４ｂ’の中心は、アーム４’をブラケット２ｃに枢動自在に取り付けたピン３の軸線に一致する。
【００２６】
フック４ａにより引っかけた車椅子等をつり上げる際は、図４に示すように、ピン７はカム溝のストレート孔４ａ’内に位置し、駆動軸１１の移動に応じてストレート孔４ａ’に沿って移動し、それによりアーム４’を揺動させることができるようになっている。一方、アーム４’を収納する際は、駆動軸１１を上方に伸長させることで、ピン７がストレート孔４ａ’の上端に至り、その後アーム４’が自重又は不図示のバネの付勢力により反時計回りに枢動すると、ピン７が円弧孔４ｂ’に沿って移動し、それによりアーム４’の長手方向軸線と駆動軸１１の軸線とが平行となって、コンパクトな形での収容を達成できる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、連結部材は、リンクの代わりにチェーン、ワイヤなどであっても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のアクチュエータ装置によれば、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、駆動軸を軸線方向に変位させる駆動部と、前記駆動軸に枢動可能に連結された連結部材と、前記連結部材に第１の位置で枢動可能に連結され、且つ被駆動部材に第２の位置で連結されるアームとを有し、前記アームは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で、前記ハウジングに対して枢動可能に連結されているので、比較的重量のある前記駆動部を前記ハウジング内に設けることで、前記アームを軽量にすることができ、且つ前記アームと前記駆動軸とを連結部材で枢動可能に連結することにより、例えば前記アームの軸線が前記駆動軸の軸線と平行になるように、前記アームを折り畳むことができ、収容性が非常に高いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態であるアクチュエータの正面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のアクチュエータの駆動部を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の構成をＩＩＢ−ＩＩＢ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】第２の実施の形態にかかる駆動部の図２（ａ）と同様な断面図である。
【図４】第３の実施の形態にかかるアクチュエータを示す図１と同様な正面図である。
【符号の説明】
２　ハウジング
３　ピン
４，４’　アーム
５　リンク
６、７　ピン
１１　駆動軸
１２　電動モータ
１６　ウォーム
１７　出力軸
２０　ウォームホイール
２１　ボールナット
【図１】
2004060722.tif 000003
【図２】
2004060722.tif 000004
【図３】
2004060722.tif 000005
【図４】
2004060722.tif 000006