(57)【要約】      （修正有）【課題】構造の簡素化及び部品点数の低減を図ることができるリニアアクチュエータ及びこれを用いた電動ベッドを得る。【解決手段】ロッド３２の第１取付部３６にハウジングケース４４側へ向いた押圧荷重が作用した際には、スクリュー軸３４の第１回転体６４とスラスト軸受５６の第１円板５８が当接すると共に、スラスト軸受５６の第２円板６０とハウジングケース４４の第２当接部７０が当接し、当該押圧荷重をハウジングケース４４の第２取付部４４Ａに伝達する。一方、ロッド３２の第１取付部３６に引張り荷重が作用した際には、スクリュー軸３４の第２回転体６６とスラスト軸受５６の第２円板６０が当接すると共に、スラスト軸受５６の第１円板５８とハウジングケース４４の第１当接部６８が当接し、当該引張り荷重をハウジングケース４４の第２取付部４４Ａに伝達する。【選択図】図１
2005106114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力により軸線周りに回転するスクリュー軸と、
一端部側に第１取付部を有すると共に他端部側に前記スクリュー軸の先端部側が螺合し、前記スクリュー軸の前記回転によって前記スクリュー軸に対して軸線方向に相対移動する出力軸と、
前記スクリュー軸の前記出力軸よりも基端部側において前記スクリュー軸の半径方向に突出して設けられ、前記スクリュー軸と一体に回転する第１回転体と、
前記スクリュー軸の前記第１回転体よりも基端部側において前記スクリュー軸の半径方向に突出し、且つ、前記第１回転体と所定の距離をおいて設けられ、前記スクリュー軸と一体に回転する第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に前記スクリュー軸と同軸的で且つ前記スクリュー軸の軸線方向に相対移動可能に設けられ、前記第１回転体と当接可能に対向する第１円板と、前記第２回転体と当接可能に対向する第２円板と、前記第１円板及び前記第２円板の間に設けられた回転部材とを有する１つのスラスト軸受と、
一端部側に第２取付部を有し、前記スクリュー軸を軸線周りに回転可能で且つ軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能に支持すると共に、前記スラスト軸受の前記第１円板に当接可能に対向し且つ前記スクリュー軸の前記軸線方向移動に伴う前記第１回転体の軸線方向移動範囲から外れて配置された第１当接部と、前記スラスト軸受の前記第２円板に当接可能に対向し且つ前記スクリュー軸の前記軸線方向移動に伴う前記第２回転体の軸線方向移動範囲から外れて配置された第２当接部とを有するハウジングケースと、
を備えたリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動源は、前記スクリュー軸の半径方向における前記ハウジングケースの側近に設けられたモータとされ、
前記モータの回転軸に連結された第１かさ歯車と、
前記ハウジングケースに前記スクリュー軸と同軸的に回転可能に支持されると共に前記第１かさ歯車と噛み合う第２かさ歯車と、
前記第２かさ歯車と前記スクリュー軸とを前記スクリュー軸の軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能で且つ相対回転不能に連結する連結手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
ベッド本体及び前記ベッド本体に対して回動可能に連結された背もたれ部を含んで構成された電動ベッドであって、
前記請求項１記載又は前記請求項２記載のリニアアクチュエータの前記第１取付部又は前記第２取付部を前記ベッド本体の下側に設けられた第１被取付部に連結すると共に、当該リニアアクチュエータの前記第２取付部又は前記第１取付部を前記背もたれ部の下端側に設けられた第２被取付部に相対回転可能に連結した、
ことを特徴とする電動ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアアクチュエータ及び電動ベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂リニアアクチュエータは、電動介護用ベッドやマッサージ椅子等の背もたれ部を駆動するための駆動機構として利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示されているリニアアクチュエータは、長尺パイプ状に形成されたハウジングを備えており、このハウジングの内部には、ハスバギヤが当該ハウジングと同軸的に配設されている。このハスバギヤは、ハウジングに固定された軸受によって回転可能に支持されており、ウォームギヤを介してモータの駆動力により回転するようになっている。さらに、このハスバギヤの軸心部には、長ネジ状の出力軸が螺合している。この出力軸の先端部は、ハウジングの軸線方向一端部から突出してマッサージ椅子の背もたれ部に連結されている。また、ハウジングの軸線方向他端部は、マッサージ椅子の座部に連結されている。
【０００４】
これにより、モータからの駆動力によってハスバギヤが回転すると、ハスバギヤの軸心部に螺合した出力軸が、ハウジングに対して進退し、マッサージ椅子などの背もたれ部を駆動することができる。
【０００５】
ところで、上記構成のリニアアクチュエータでは、出力軸やハスバギヤ等の各構成部材には、マッサージ椅子の背もたれ部から軸線方向に向いた荷重（スラスト）が作用する。このため、ハスバギヤを支持する軸受は、このスラストを受けつつ、ハスバギヤの回転を円滑な状態に維持することが要求される。しかも、このスラストは、押し引き両方向に作用する場合がある。したがって、上記構成のリニアアクチュエータでは、この押し引き両方向のスラストに対応するために、ハスバギヤの軸線方向両側に２つの軸受（おもに、スラスト軸受）が配設されており、部品点数が多く構造も複雑になっている。
【特許文献１】特開２０００−３５２４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、出力軸に作用する押し引き両方向の荷重を１つの軸受で支持することができ、これにより、構造の簡素化及び部品点数の低減を図ることができるリニアアクチュエータ及び電動ベッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係るリニアアクチュエータは、駆動源からの駆動力により軸線周りに回転するスクリュー軸と、一端部側に第１取付部を有すると共に他端部側に前記スクリュー軸の先端部側が螺合し、前記スクリュー軸の前記回転によって前記スクリュー軸に対して軸線方向に相対移動する出力軸と、前記スクリュー軸の前記出力軸よりも基端部側において前記スクリュー軸の半径方向に突出して設けられ、前記スクリュー軸と一体に回転する第１回転体と、前記スクリュー軸の前記第１回転体よりも基端部側において前記スクリュー軸の半径方向に突出し、且つ、前記第１回転体と所定の距離をおいて設けられ、前記スクリュー軸と一体に回転する第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に前記スクリュー軸と同軸的で且つ前記スクリュー軸の軸線方向に相対移動可能に設けられ、前記第１回転体と当接可能に対向する第１円板と、前記第２回転体と当接可能に対向する第２円板と、前記第１円板及び前記第２円板の間に設けられた回転部材とを有する１つのスラスト軸受と、一端部側に第２取付部を有し、前記スクリュー軸を軸線周りに回転可能で且つ軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能に支持すると共に、前記スラスト軸受の前記第１円板に当接可能に対向し且つ前記スクリュー軸の前記軸線方向移動に伴う前記第１回転体の軸線方向移動範囲から外れて配置された第１当接部と、前記スラスト軸受の前記第２円板に当接可能に対向し且つ前記スクリュー軸の前記軸線方向移動に伴う前記第２回転体の軸線方向移動範囲から外れて配置された第２当接部とを有するハウジングケースと、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載のリニアアクチュエータでは、スクリュー軸は、ハウジングケースによって、軸線周りに回転可能で、且つ、軸線方向に相対移動可能に支持されている。また、このスクリュー軸の先端部側は、出力軸の他端部側に螺合している。このため、駆動源からの駆動力によりスクリュー軸が回転すると、出力軸がスクリュー軸に対して軸線方向に相対移動し、出力軸の一端部側に設けられた第１取付部と、ハウジングケースの一端部側に設けられた第２取付部との間の距離が変化する。この距離の変化を利用すれば、本リニアアクチュエータを取り付けた装置に種々の動きを実現させることができる。
【０００９】
ここで、本リニアアクチュエータを取り付けた装置から、出力軸の第１取付部に、ハウジングケース側へ向いた押圧荷重が作用した場合には、出力軸は、スクリュー軸と共にハウジングケース側へ軸線方向移動する。このため、スクリュー軸の半径方向に突出した第１回転体及び第２回転体も、ハウジングケースに対して相対移動し、第１回転体と第２回転体との間に設けられたスラスト軸受の第１円板と、スクリュー軸の第１回転体とが当接する。そして、さらに第１回転体がハウジングケースに対して相対移動すると、スラスト軸受が押圧移動され、スラスト軸受の第２円板と、ハウジングケースの第２当接部とが当接する。
【００１０】
したがって、出力軸の第１取付部に作用する押圧荷重は、スクリュー軸、第１回転体、スラスト軸受の第１円板、スラスト軸受の回転部材、スラスト軸受の第２円板、及びハウジングケースの第２当接部を介して、ハウジングケースの第２取付部に伝達される。これにより、前記装置から出力軸の第１取付部に作用する押圧荷重を支持することができる。
【００１１】
しかも、この状態では、スラスト軸受の第２円板と、スクリュー軸の第２回転体とは離間しており、また、スラスト軸受の第１円板と、ハウジングケースの第１当接部とは離間している。
【００１２】
したがって、スラスト軸受の第１円板と第２円板とは、これらの間に設けられた回転部材を介して円滑な相対回転が可能である。これにより、上記押圧荷重が作用した状態でも、スクリュー軸は、第１回転体が当接したスラスト軸受の第１円板と共に、スラスト軸受の第２円板やハウジングケースに対して円滑に相対回転することができる。
【００１３】
一方、本リニアアクチュエータを取り付けた装置から、出力軸の第１取付部に、ハウジングケースとは反対側へ向いた引張り荷重が作用した場合には、出力軸は、スクリュー軸と共にハウジングケースとは反対側へ軸線方向移動する。このため、スクリュー軸の半径方向に突出した第１回転体及び第２回転体も、ハウジングケースに対して相対移動し、第１回転体と第２回転体との間に設けられたスラスト軸受の第２円板と、スクリュー軸の第２回転体とが当接する。そして、さらに第２回転体がハウジングケースに対して相対移動すると、スラスト軸受が押圧移動され、スラスト軸受の第１円板と、ハウジングケースの第１当接部とが当接する。
【００１４】
したがって、出力軸の第１取付部に作用する引張り荷重は、スクリュー軸、第２回転体、スラスト軸受の第２円板、スラスト軸受の回転部材、スラスト軸受の第１円板、及びハウジングの第１当接部を介して、ハウジングの第２取付部に伝達される。これにより、前記装置から出力軸の第１取付部に作用する引張り荷重を支持することができる。
【００１５】
しかも、この状態では、スラスト軸受の第１円板と、スクリュー軸の第１回転体とは離間しており、また、スラスト軸受の第２円板と、ハウジングの第２当接部とは離間している。
【００１６】
したがって、スラスト軸受の第１円板と第２円板とは、これらの間に設けられた回転部材を介して円滑な相対回転が可能である。これにより、上記引張り荷重が作用した状態でも、スクリュー軸は、第２回転体が当接したスラスト軸受の第２円板と共に、スラスト軸受の第１円板やハウジングケース等に対して円滑に相対回転することができる。
【００１７】
このように請求項１記載のリニアアクチュエータでは、出力軸に作用する押し引き両方向の荷重を１つのスラスト軸受で支持することができ、これにより、構造の簡素化及び部品点数の低減を図ることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明に係るリニアアクチュエータは、請求項１記載リニアアクチュエータにおいて、前記駆動源は、前記スクリュー軸の半径方向における前記ハウジングケースの側近に設けられたモータとされ、前記モータの回転軸に連結された第１かさ歯車と、前記ハウジングケースに前記スクリュー軸と同軸的に回転可能に支持されると共に前記第１かさ歯車と噛み合う第２かさ歯車と、前記第２かさ歯車と前記スクリュー軸とを前記スクリュー軸の軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能で且つ相対回転不能に連結する連結手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２記載のリニアアクチュエータでは、モータの回転軸には、第１かさ歯車が連結されており、この第１かさ歯車は、ハウジングケースにスクリュー軸と同軸的に回転可能に支持された第２かさ歯車と噛み合っている。そして、この第２かさ歯車とスクリュー軸とは、連結手段によって、スクリュー軸の軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能で且つ相対回転不能に連結されている。
【００２０】
したがって、モータの回転軸が回転すると、第１かさ歯車及び第２かさ歯車を介してスクリュー軸が軸線周りに回転する。しかも、出力軸の第１取付部に作用する荷重により、スクリュー軸がハウジングケースに対して軸線方向に相対移動した状態でも、連結手段によって、モータからの駆動力を確実にスクリュー軸に伝達することができる。
【００２１】
ここで、このリニアアクチュエータでは、モータは、スクリュー軸の半径方向におけるハウジングケースの側近に配置されている。したがって、スクリュー軸の軸線方向に沿ったリニアアクチュエータ全体の長さ寸法を短くすることができ、リニアアクチュエータの全体構成をコンパクト化することができる。
【００２２】
しかも、モータが、スクリュー軸の軸線上から外れて配置されているため、ハウジングケースの第２取付部を、スクリュー軸の軸線上に配置することが可能となる。これにより、出力軸の第１取付部からの入力荷重を、スクリュー軸の軸線上で支持することができるため、各構成部材に捩りモーメントなどが発生せず、リニアアクチュエータとしての最適な構成とできる。なお、出力軸の第１取付部も、スクリュー軸の軸線上に配置すれば、より一層効果的である。
【００２３】
請求項３記載の発明に係る電動ベッドは、ベッド本体及び前記ベッド本体に対して回動可能に連結された背もたれ部を含んで構成された電動ベッドであって、前記請求項１記載又は前記請求項２記載のリニアアクチュエータの前記第１取付部又は前記第２取付部を前記ベッド本体の下側に設けられた第１被取付部に連結すると共に、当該リニアアクチュエータの前記第２取付部又は前記第１取付部を背もたれ部の下端側に設けられた第２被取付部に相対回転可能に連結した、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項３記載の電動ベッドでは、ベッド本体の下側には、第１被取付部が設けられている。この第１被取付部には、請求項１記載又は請求項２記載のリニアアクチュエータの第１取付部又は第２取付部が取り付けられている。また、ベッド本体に対して回動可能に連結された背もたれ部の下端部側には、第２被取付部が設けられている。この第２被取付部には、当該リニアアクチュエータの第２取付部又は第１取付部が相対回転可能に連結されている。
【００２５】
したがって、リニアアクチュエータの出力軸が、スクリュー軸に対して軸線方向に相対移動して、出力軸の第１取付部とハウジングの第２取付部との距離が変化することによって、ベッド本体に対する背もたれ部の傾倒角度（即ち、リクライニング角度）を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１８が適用された電動ベッド１０の概略側面図が示されている。
【００２７】
電動ベッド１０は、水平部１２Ａ及び水平部１２Ａの裏面前後にそれぞれ設けられた脚部１２Ｂとを有するベッド本体としてのベッドフレーム１２を備えている。また、この電動ベッド１０は、ヒンジ１４によってベッドフレーム１２に対して回動可能に連結された背もたれ部としての背もたれ板１６を備えている。
【００２８】
ベッドフレーム１２の水平部１２Ａの下方には、リニアアクチュエータ１８が配設されている。リニアアクチュエータ１８は、図１に示されるように、モータ部２０と、水平部１２Ａの長手方向に対して平行に配設された長尺状の伸縮機構部２２と、モータ部２０と伸縮機構部２２との間に介在されてモータ部２０の駆動力を伸縮機構部２２に伝達する駆動力伝達機構部２４とを含んで構成されている。
【００２９】
モータ部２０は、駆動源としてのモータ本体２６と、モータ本体２６に対して直交する方向（水平部１２Ａの幅方向）を軸方向として配置されてモータ本体２６の駆動力によって軸線周りに回転する回転軸２８と、回転軸２８の先端部に固定された第１かさ歯車３０とによって構成されている。なお、モータ本体２６は、電動ベッド１０に配設された図示しないスイッチの操作により回転軸２８を正・逆回転させるようになっている。また、このモータ本体２６は、背もたれ板１６が水平位置から所定の傾斜角度まで起こされた状態、及び背もたれ板１６が所定の傾斜角度から水平位置に戻された状態を図示しないリミットスイッチが検出すると、回転軸２８の回転を停止させるようになっている。
【００３０】
伸縮機構部２２は、出力軸としての円筒状のロッド３２と、このロッド３２の軸心部に同軸状に配置されたスクリュー軸としての棒状のリードスクリュー３４とを主要部として構成されている。ロッド３２の一端部には、リードスクリュー３４の軸線上に第１取付部３６が設けられており、背もたれ板１６の下端部付近の裏面から垂下された第１被取付部としての連結部材３８（図５参照）の先端部に相対回転可能に連結されている。また、ロッド３２の他端部には軸心部に雌ネジ４０Ａが形成されたナット４０が装着されており、当該ナット４０と第１取付部３６との間には所定の空間部４２が形成されている。一方、リードスクリュー３４は、大径部３４Ａと小径部３４Ｂとを有する段付き状を成しており、大径部３４Ａの外周面には、ナット４０の雌ネジ４０Ａに螺合可能な雄ネジ３４Ｃが形成されている。このリードスクリュー３４は、大径部３４Ａの先端部（図１では、左側の端部）が、ロッド３２の空間部４２に挿入された状態でナット４０に螺合されて保持されている。なお、雄ネジ３４Ｃは、ロッド３２の実ストローク量＋α程度に形成されており、それ以外の部分は平滑面とされている。
【００３１】
駆動伝達機構部２４はモータ部２０に隣接して配置されており、ハウジングケース４４を備えている。ハウジングケース４４の一端部（ロッド３２と反対側の端部）には、リードスクリュー３４の軸線上に第２取付部４４Ａが一体的に形成されており、当該第２取付部４４Ａはベッドフレーム１２の水平部１２Ａの裏面から下方へ突出された第２被取付部としての支持部材４６（図５参照）に固定されている。また、ハウジングケース４４の一端部側にはラジアル軸受４８が配設されている。ラジアル軸受４８の軸心部には、第２かさ歯車５０に固定された回転軸５０Ａが支持されている。この第２かさ歯車５０は、リードスクリュー３４と同軸状に設けられており、前述した第１かさ歯車３０に噛み合っている。従って、第１かさ歯車３０の回転軸となるモータ本体２６の回転軸２８と第２かさ歯車５０の回転軸５０Ａとは、直交する位置関係にあり、モータ本体２６は、リードスクリュー３４の半径方向におけるハウジングケース４４の側近に配置されている。
【００３２】
また、第２かさ歯車５０のロッド３２側の端面には、連結手段としての突起５２が突設されている。この突起５２は、断面形状が四角又は六角などとされており、第２かさ歯車５０と同軸的に設けられている。一方、リードスクリュー３４の小径部３４Ｂの基端部（ロッド３２とは反対側の端部）には、連結手段としての孔部５４が形成されている。この孔部５４は、突起５２に対応して断面形状が四角又は六角などとされており、突起５２が、軸線方向に相対移動可能で、且つ、相対回転不能に嵌入されている。このため、リードスクリュー３４は、第２かさ歯車５０に対して軸線方向に相対移動可能であり、しかも、モータ本体２６の回転軸２８が回転すると、第１かさ歯車３０及び第２かさ歯車５０を介して、リードスクリュー３４が軸線周りに回転するようになっている。
【００３３】
一方、ハウジングケース４４の他端部側（ロッド３２側）には、スラスト軸受５６が配置されている。スラスト軸受５６は、第１円板５８および第２円板６０を有しており、これら第１円板５８と第２円板６０との間には、複数個のラグビーボール状の回転部材６２が配置されている。第１円板５８および第２円板６０の軸心部には、それぞれ円形の貫通孔が形成されており、リードスクリュー３４の小径部３４Ｂが、軸線方向に沿って相対移動可能に挿通されている。
【００３４】
スラスト軸受５６の軸線方向一側（図１では、左側）には、円筒状の第１回転体６４が配置されている。また、スラスト軸受５６の軸線方向他側（図１では、右側）には、同じく円筒状の第２回転体６６が配置されている。これら第１回転体６４及び第２回転体６６は、それぞれリードスクリュー３４の小径部３４Ｂに同軸的に固着されており、リードスクリュー３４と一体に回転するようになっている。なお、第１回転体６４は、ロッド３２側の端面が、リードスクリュー３４の大径部３４Ａと小径部３４Ｂとの段付き部分に当接している。
【００３５】
また、これら第１回転体６４及び第２回転体６６は、スラスト軸受５６よりも小径とされており、第１回転体６４のスラスト軸受５６側の端面は、第１円板５８の半径方向内側の部位と対向している。また、第２回転体６６のスラスト軸受５６側の端面は、第２円板６０の半径方向内側の部位と対向している。
【００３６】
一方、ハウジングケース４４には、第１回転体６４の半径方向外方において、リング状の第１当接部６８が、リードスクリュー３４と同軸的に突出形成されている。この第１当接部６８は、スラスト軸受５６側の端面６８Ａが、第１円板６０の半径方向外側の部位と対向している。
【００３７】
また、ハウジングケース４４には、第２回転体６６の半径方向外方において、リング状の第２当接部７０が、リードスクリュー３４と同心状に突出形成されている。この第２当接部７０は、スラスト軸受５６側の端面７０Ａが、第２円板６０の半径方向外側の部位と対向している。
【００３８】
さらに、ハウジングケース４４には、第１回転体６４よりもロッド３２側に、第１仕切り壁７２が設けられている。また、ハウジングケース４４には、第２回転体６６よりも第２かさ歯車５０側に、第２仕切り壁７４が設けられている。これら第１仕切り壁７２及び第２仕切り壁７４には、中央部に貫通孔が形成されており、リードスクリュー３４の大径部３４Ａ及び小径部３４Ｂがそれぞれ挿通されている。
【００３９】
ここで、本リニアアクチュエータ１８では、図２に示す如く、第１当接部６８の端面６８Ａと、第２当接部７０の端面７０Ａとの間の間隔寸法（距離寸法）をＬ１とし、スラスト軸受５６の軸線方向厚さ寸法をＬ２とし、第１当接部６８の端面６８Ａと、第１仕切り壁７２とのリードスクリュー３４軸線方向に沿った間隔寸法（距離寸法）をＬ３とし、第１回転体６４の軸線方向厚さ寸法をＬ４とし、第２当接部７０の端面７０Ａと、第２仕切り壁７４とのリードスクリュー３４軸線方向に沿った間隔寸法（距離寸法）をＬ５とし、第２回転体６６の軸線方向厚さ寸法をＬ６とし、第１回転体６４と、第２回転体６６との間の間隔寸法（距離寸法）をＬ７とするとき、下記（１）乃至（８）の関係が成り立つように各部材の寸法が設定されている。
Ｌ１＞Ｌ２…（１）
Ｌ３＞Ｌ４…（２）
Ｌ５＞Ｌ６…（３）
Ｌ７＞Ｌ２…（４）
（Ｌ３−Ｌ４）＞（Ｌ１−Ｌ２）…（５）
（Ｌ５−Ｌ６）＞（Ｌ１−Ｌ２）…（６）
（Ｌ３−Ｌ４）＞（Ｌ７−Ｌ２）…（７）
（Ｌ５−Ｌ６）＞（Ｌ７−Ｌ２）…（８）
したがって、リードスクリュー３４は、（Ｌ７−Ｌ２）＋（Ｌ１−Ｌ２）の距離寸法の範囲内でハウジングケース４４に対して軸線方向に相対移動することができる。
【００４０】
そして、リードスクリュー３４が、ハウジングケース４４の一端部側（第２取付部４４Ａ側）に軸線方向移動した状態（図１図示状態）では、第１回転体６４と第１円板５８が当接すると共に、第２円板６０と第２当接部７０の端面７０Ａが当接するようになっている。この状態では、第１円板６０と第１当接部６８の端面６８Ａとの間、第２円板６０と第２回転体６６との間、及び第２回転体６６と第２仕切り壁７４との間には、所定の空隙が確保されるようになっている。また、リードスクリュー３４の基端部（図１及び図２では、右側の端部）と、第２かさ歯車５０との間にも、所定の僅かな空隙が確保されるようになっている。
【００４１】
一方、リードスクリュー３４が、ハウジングケース４４の他端部側（第２取付部４４Ａと反対側）に軸線方向移動した状態（図４参照）では、第２回転体６６と第２円板６０が当接すると共に、第１円板５８と第１当接部６８の端面６８Ａが当接するようになっている。この状態では、第２円板６０と第２当接部７０の端面７０Ａとの間、第１円板５８と第１回転体６４との間、及び第１回転体６４と第１仕切り壁７２との間には、所定の空隙が確保されるようになっている。
【００４２】
さらに、第２かさ歯車５０の突起５２、及びリードスクリュー３４の孔部５４の軸線方向に沿った長さ（深さ）寸法Ｌ８は、リードスクリュー３４のハウジングケース４４に対する相対移動距離（Ｌ７−Ｌ２）＋（Ｌ１−Ｌ２）よりも充分に長く設定されている。このため、リードスクリュー３４が、ハウジングケース４４の他端部側に軸線方向移動した状態（図４図示状態）においても、第２かさ歯車５０の突起５２と、リードスクリュー３４の孔部５４との嵌合が外れることはなく、第２かさ歯車５０とリードスクリュー３４とは、一体に回転するようになっている。
【００４３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
今仮に、電動ベッド１０の背もたれ板１６が水平位置にあるとして説明する。この水平位置にある背もたれ板１６を起こすには、図示しないスイッチを操作して、リニアアクチュエータ１８のモータ本体２６の回転軸２８を正転方向へ回転させればよい。モータ本体２６の回転軸２８が正転方向へ回転すると、この回転軸２８に固着された第１かさ歯車３０も同一方向へ回転する。このため、第１かさ歯車３０と噛み合っている第２かさ歯車５０が回転され、第２かさ歯車５０の突部５２が孔部５４に嵌合しているリードスクリュー３４が、軸線周りに回転される。リードスクリュー３４の雄ネジ３４Ｃには、ロッド３２のナット４０の雌ネジ４０Ａが螺合されているため、ロッド３２がリードスクリュー３４に対して離間する方向（図１の矢印Ａ方向）へ相対移動する。これにより、ロッド３２の第１取付部３６を介して、背もたれ板１６の連結部材３８が、図５の矢印Ａ方向へ押圧され、背もたれ板１６が図の矢印Ｂ方向へ回動される。これにより、図５に示されるように、背もたれ板１６は所定の傾斜角度に起こされる。なお、背もたれ板１６が所定の傾斜角度まで起こされると、図示しないリミットスイッチによってモータ本体２６の回転軸２８の回転が停止される。
【００４５】
一方、上記起こされた背もたれ板１６を水平位置に戻すためには、図示しないスイッチを操作してモータ本体２６の回転軸２８を逆転方向へ回転させればよい。モータ本体２６の回転軸２８が逆転方向へ回転すると、この回転軸２８に固着された第１かさ歯車３０も同一方向へ回転する。このため、第１かさ歯車３０と噛み合っている第２かさ歯車５０が回転され、第２かさ歯車５０の突部５２が孔部５４に嵌合しているリードスクリュー３４が、軸線周りに回転される。リードスクリュー３４の雄ネジ３４Ｃには、ロッド３２のナット４０の雌ネジ４０Ａが螺合されているため、ロッド３２がリードスクリュー３４に対して接近する方向（図１の矢印Ａと反対方向）へ相対移動する。これにより、ロッド３２の第１取付部３６を介して、背もたれ板１６の連結部材３８が、図５の矢印Ａと反対方向へ引っ張られ、背もたれ板１６が図５の矢印Ｂと反対方向へ回動される。これにより、背もたれ板１６が水平位置に戻される。背もたれ板１６が水平位置に戻されると、図示しないリミットスイッチにより自動的にモータ本体２６の回転軸２８の回転が停止される。
【００４６】
ここで、本リニアアクチュエータ１８のロッド３２には、背もたれ板１６から押し引き両方向（図１の矢印Ａ方向及び反矢印Ａ方向）の荷重が作用する。
【００４７】
例えば、図３に示す如く、リニアアクチュエータ１８のロッド３２に、ハウジングケース４４側へ向いた押圧荷重Ｆ１が作用した場合には、この押圧荷重Ｆ１は、ロッド３２のナット４０を介してリードスクリュー３４に伝達される。このため、リードスクリュー３４がハウジングケース４４の一端部側（図３では、右側）へ軸線方向移動され、リードスクリュー３４の半径方向に突出した第１回転体６４及び第２回転体６６も、ハウジングケース４４の一端部側へ移動される。これにより、第１回転体６４と第２回転体６６との間に設けられたスラスト軸受５６の第１円板５８と、第１回転体６４とが当接する。
【００４８】
そして、さらにリードスクリュー３４がハウジングケース４４の一端部側へ軸線方向移動すると、スラスト軸受５６が、第１回転体６４によってハウジングケース４４の一端部側へ押圧移動され、スラスト軸受５６の第２円板６０と、ハウジングケース４４の第２当接部７０の端面７０Ａとが当接する（図３図示状態）。
【００４９】
したがって、ロッド３２の第１取付部３６に作用する押圧荷重Ｆ１は、ロッド３２のナット４０、リードスクリュー３４、第１回転体６４、スラスト軸受５６の第１円板５８、スラスト軸受５６の回転部材６２、スラスト軸受５６の第２円板６０、及びハウジングケース４４の第２当接部７０を介して、ハウジングケース４４の第２取付部４４Ａに伝達される（図３の矢印Ｘ参照）。これにより、背もたれ板１６からロッド３２の第１取付部３６に作用する押圧荷重Ｆ１を支持することができる。
【００５０】
しかも、この状態では、第１円板６０と第１当接部６８との間、第２円板６０と第２回転体６６との間、及び第２回転体６６と第２仕切り壁７４との間には、所定の空隙が確保されるため、スラスト軸受５６の第１円板５８と第２円板６０とは、回転部材６２を介して円滑な相対回転が可能である。これにより、押圧荷重Ｆ１が作用した状態でも、リードスクリュー３４は、第１回転体６４が当接したスラスト軸受５６の第１円板５８と共に、ハウジングケース４４に対して円滑に軸線周りに相対回転することができる。
【００５１】
一方、図４に示す如く、リニアアクチュエータ１８のロッド３２に、ハウジングケース４４と反対側へ向いた引張り荷重Ｆ２が作用した場合には、この引張り荷重Ｆ２は、ロッド３２のナット４０を介してリードスクリュー３４に伝達される。このため、リードスクリュー３４がハウジングケース４４の他端部側（図４では、左側）へ軸線方向移動され、リードスクリュー３４の半径方向に突出した第１回転体６４及び第２回転体６６も、ハウジングケース４４の他端部側へ移動される。これにより、第１回転体６４と第２回転体６６との間に設けられたスラスト軸受５６の第２円板５８と、第２回転体６０とが当接する。
【００５２】
そして、さらにリードスクリュー３４がハウジングケース４４の他端部側へ軸線方向移動すると、スラスト軸受５６が、第２回転体６６によってハウジングケース４４の他端部側へ押圧移動され、スラスト軸受５６の第１円板５８と、ハウジングケース４４の第１当接部６８の端面６８Ａとが当接する（図４図示状態）。
【００５３】
したがって、ロッド３２の第１取付部３６に作用する引張り荷重Ｆ２は、ロッド３２のナット４０、リードスクリュー３４、第２回転体６４、スラスト軸受５６の第２円板６０、スラスト軸受５６の回転部材６２、スラスト軸受５６の第１円板５８、及びハウジングケース４４の第１当接部６８を介して、ハウジングケース４４の第２取付部４４Ａに伝達される（図４の矢印Ｙ参照）。これにより、背もたれ板１６からロッド３２の第１取付部３６に作用する引張り荷重Ｆ２を支持することができる。
【００５４】
しかも、この状態では、第２円板６０と第２当接部７４との間、第１円板５８と第１回転体６４との間、及び第１回転体６４と第１仕切り壁７２との間には、所定の空隙が確保されるため、スラスト軸受５６の第１円板５８と第２円板６０とは、回転部材６２を介して円滑な相対回転が可能である。これにより、引張り荷重Ｆ２が作用した状態でも、リードスクリュー３４は、第２回転体６６が当接したスラスト軸受５６の第２円板６０と共に、ハウジングケース４４に対して円滑に軸線周りに相対回転することができる。
【００５５】
このように、本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１８では、ロッド３２に作用する押し引き両方向の荷重（Ｆ１及びＦ２）を１つのスラスト軸受５６で支持することができ、これにより、構造の簡素化及び部品点数の低減を図ることができる。
【００５６】
また、第２かさ歯車５０とリードスクリュー３４とは、突部５２及び孔部５４の嵌合により、リードスクリュー３４の軸線方向に沿った所定の範囲内で相対移動可能でかつ相対回転不能に連結されているため、リードスクリュー３４が第２かさ歯車５０に対して軸線方向に相対移動した状態でも、モータ本体２６からの駆動力を確実にリードスクリュー３４に伝達することができる。
【００５７】
さらに、モータ本体２６が、リードスクリュー３４の半径方向におけるハウジングケース４４の側近に配置されているため、リニアアクチュエータ１８のリードスクリュー３４軸線方向に沿った長さ寸法を短くすることができ、リニアアクチュエータ１８の全体構成をコンパクト化することができる。
【００５８】
またさらに、ロッド３２の第１取付部３６、及びハウジングケース４４の第２取付部４４Ａは、共にリードスクリュー３４の軸線上に配置されているため、第１取付部３６からの入力荷重（Ｆ１及びＦ２）をリードスクリュー３４の軸線上で支持することができる。これにより、各構成部材に捩りモーメントなどが発生せず、リニアアクチュエータとしての最適な構成とできる。
【００５９】
なお、上記実施の形態においては、モータ本体２６及びリードスクリュー３４間の駆動力の伝達を第１かさ歯車３０及び第２かさ歯車５０により行う構成としたが、これに限らず、ウォームとウォームホイールとを用いてもよい。この場合には、ウォームホイールに突部５２を突設し、この突部５２をリードスクリュー３４の孔部５４に、軸線方向に相対移動可能で、かつ、相対回転不能に嵌入する構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
面図である。
【図１】本実施の形態に係るリニアアクチュエータの全体構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係るリニアアクチュエータの構成部材であるスラスト軸受を含む周辺部品の構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係るリニアアクチュエータの構成部材であるロッドに押圧荷重が作用した状態を示す断面図である。
【図４】本実施の形態に係るリニアアクチュエータの構成部材であるロッドに引張り荷重が作用した状態を示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係る電動ベッドの概略側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０・・電動ベッド、１２・・ベッドフレーム（ベッド本体）、１６・・背もたれ板（背もたれ部）、１８・・リニアアクチュエータ、２６・・モータ本体（駆動源、モータ）、２８・・回転軸、３０・・第１かさ歯車、３２・・ロッド（出力軸）、３４・・リードスクリュー（スクリュー軸）、３４Ａ・・雄ネジ、３６・・第１取付部、３８・・連結部材（第１被取付部）、４０・・ナット、４４・・ハウジングケース、４４Ａ・・第２取付部、４６・・支持部材（第２被取付部）、５０・・第２かさ歯車、５２・・突起（連結手段）、５４・・孔部（連結手段）、５６・・スラスト軸受、５８・・第１円板、６０・・第２円板、６２・・回転部材、６４・・第１回転体、６６・・第２回転体、６８・・第１当接部、７０・・第２当接部
【図１】
2005106114.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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