(57)【要約】  緊急時にベッドをフラットにできるリニアアクチュエータを提供する。  雄ねじ部１７を有するシャフト１６と、シャフト１６にモータ４０の回転を伝達するウオーム歯車減速装置と、雄ねじ部１７にねじ結合してシャフト１６の正逆回転で進退するナット１９と、ナット１９に固定されてハウジング１１に対し進退する移動筒１２とを備えたリニアアクチュエータ１０において、ウオーム歯車減速装置に連動するサブシャフト５２と、サブシャフト５２にスプライン結合したインナレース５９と、インナレース５９とシャフト１６との間に設けられ連結自在の係合凹部８２および係合ピン８３と、ハウジング１１の外周に回転自在に嵌合する操作リング６６と、操作リング６６の回転を軸方向の移動に変換してインナレース５９に伝達する作動リング７２とを設ける。緊急時に係合凹部と係合ピンとの連結を解除することで、シャフト１６を回転自由にできる。
2007037214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ部を有するシャフトを回転自在に支持したハウジングと、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されて前記ハウジングに対して進退する移動筒と、前記シャフトにモータの回転を伝達する入力軸と、この入力軸と前記シャフトとの連結および解除を実行するクラッチと、前記ハウジングの外周に回転自在に嵌合された操作リングと、この操作リングの回転を軸方向の移動に変換して前記クラッチに伝達する作動リングと、を備えていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記クラッチは、前記入力軸にスライド自在に嵌合されたスリーブと、前記シャフトに固定された係合ピンとを備えており、
前記スリーブの前記係合ピン側の端部には、前記スリーブのスライドにより前記係合ピンに係合および係合解除する係合凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記係合ピンにはローラが回転自在に嵌合されていることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記係合凹部には前記係合ピンを迎え入れる迎え角部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記係合凹部には前記係合ピンを迎え入れる迎え角部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項６】
モータの駆動力によって回転するシャフトと、このシャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、この移動体の位置を検出するポテンショセンサと、を備えているリニアアクチュエータにおいて、
前記シャフトに固定されたウオームホイールと、このウオームホイールにウオームが噛み合わされたウオーム軸とを備えており、前記ウオーム軸が前記ポテンショセンサのセンサ軸に連結されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項７】
モータの駆動力によって回転するシャフトと、このシャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、この移動体の位置を検出するポテンショセンサと、を備えているリニアアクチュエータにおいて、
前記シャフトに設けられたウオームと、このウオームに噛み合わされたウオームホイールと、このウオームホイールに設けられたウオームホイール軸とを備えており、前記ウオームホイール軸が前記ポテンショセンサのセンサ軸に連結されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項８】
雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトに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と、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、を備えているリニアアクチュエータであって、
前記ウオーム歯車減速装置のウオーム軸には一対のウオームホイールが噛み合わされており、両ウオームホイールの回転が前記シャフトに伝達されるように構成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項９】
前記シャフトの軸心は、前記ウオーム軸に直交するように配置されていることを特徴とする請求項８に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項１０】
前記モータは、前記シャフトの端部の片脇に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項１１】
雄ねじ部を有するシャフトを回転自在に支持したハウジングと、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に連係して前記ハウジングに対して進退する移動筒と、を備えているリニアアクチュエータであって、
前記雌ねじ部材にラップ部が形成されており、このラップ部には前記移動筒の一端部が進退可能に挿入されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１２】
前記移動筒の内部にはガイドが前記雌ねじ部材の挿入端面に隣接して配置されているとともに、前記ガイドが前記移動筒に位置規制されていることを特徴とする請求項１１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、リニアアクチュエータに関し、特に、電動送りねじ式リニアアクチュエータに係り、例えば、医療・介護用ベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりするのに利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療・介護用ベッドにおいては患者の寝食の負担を軽減するために、電動送りねじ式リニアアクチュエータによってベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させたりすることが実施されている。【０００３】
従来のこの種のリニアアクチュエータとしては特許文献１に開示されたものがある。
すなわち、こ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と、シャフトの雄ねじ部にねじ結合してシャフトの回転によって進退する雌ねじ部材（送り用ナット）と、雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、移動筒の位置を検出するポテンショセンサとを備えており、移動筒の位置をポテンショセンサによって検出しつつ、移動筒がベッドの寝床を上下させたり、背部や膝部の寝床を傾斜させるリンクに連結具によって連結されるように構成されている。【０００４】
医療・介護用ベッドにおいてはＣＰＲ機構と呼ばれるものが装備される場合がある。
ＣＰＲ機構とは、心肺蘇生施術等の緊急時にベッドをフラットにする機構である。
ＣＰＲ機構は、どのような状況下であっても素早い確実な作動が要求され、他方、通常のベッドの使用時におけるリニアアクチュエータの作動に対しては制約を及ぼさないことが要求される。
このようなＣＰＲ機構を備えた医療・介護用ベッドとしては、特許文献２に開示されたものがある。
すなわち、この医療・介護用ベッドは、背もたれ板の裏面に設けられた操作レバーと、リニアアクチュエータの逆転防止機構部の作動を解除するための解除レバーとがケーブルによって連結されており、操作レバーを把持して背もたれ板を一旦持ち上げて逆転防止機構部に作用している負荷を除去することにより、解除レバーを簡単に解除方向に回転させることができるように構成されている。
また、ＣＰＲ機構を備えたリニアアクチュエータとしては、ワンウエイクラッチの操作扞を操作レバーによって押動することにより、ワンウエイクラッチの連結を強制的に解除するように構成されているものがある（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１８８５７１号公報
【特許文献２】特開２００３−５２７６２号公報
【特許文献３】特開２０００−２５３６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記したＣＰＲ機構を備えた医療・介護用ベッドおよびリニアアクチュエータにおいては、外力がワイヤや操作レバーに誤って加わった場合に逆転防止機構部またはワンウエイクラッチが解除され易いために、ベッドが意図せずに水平になってしまうという問題点がある。
本発明の第一の目的は、ベッドが意図せずに水平になってしまうのを防止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にある。
また、ＣＰＲ機構の作動時にベッド側面からワイヤまたはロッド等によって最短距離で操作力を伝達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にある。【０００６】
前記した医療・介護用ベッドに使用されるリニアアクチュエータにおいては、移動筒のストローク量が長いと、ポテンショセンサの設置スペースが大きくなるために、リニアアクチュエータの設計が困難になるという問題点がある。
すなわち、ポテンショセンサの検出可能ストローク量（直線距離）や回転数には制限があるために、移動筒の最長ストローク量（最大移動距離）が長いと、移動筒の最長ストローク量をポテンショセンサの検出可能ストローク量まで縮小させる必要がある。
これは、移動筒を移動させるシャフトの回転数（回転速度）をポテンショセンサのセンサ軸に伝達する時の減速比を大きく設定する必要があることを意味する。
そして、減速比が大きいと、スパーギヤ（中間ギヤ）等の噛み合い段数が増加したり、ギヤの外径が大きくなったりするために、それらのギヤの設置スペースが大きくなってしまうことになる。
ここで、ＣＰＲ機構は、通常時にはシャフトとモータの回転軸とを連結しておき、緊急時にはシャフトとモータの回転軸との連結を解除するクラッチとして構成されている。
このようなＣＰＲ機構が組み込まれたリニアアクチュエータにおいては、ポテンショセンサの検出端はシャフトに連動させる必要がある。なぜならば、ＣＰＲ機構を働かせた場合に、ポテンショセンサの出力端をシャフトに連動させてしないと、移動筒の位置とポテンショセンサの位置との関係がずれてしまうために、ポテンショセンサの測定値に誤差が発生してしまうことになるからである。
本発明の第二の目的は、ポテンショセンサをシャフトに連動させることができるとともに、小型化が可能なリニアアクチュエータを提供することにある。【０００７】
前記した医療・介護用ベッドに使用されるリニアアクチュエータにおいては、ウオーム歯車減速装置のウオーム軸がウオームホイールに対して偏心した位置にあるために、リニアアクチュエータの軸心に対してモータのステータ部分が飛び出してしまうという問題点がある。
その結果、このリニアアクチュエータをベッドに取り付けるに際して、寸法的に邪魔になったり、取付方向が限定しまったりすることにより、ベッドの設計に制約を及ぼすという問題点がある。
本発明の第三の目的は、ウオーム軸とウオームホイールとを対称形に配置することができるとともに、小型化が可能なリニアアクチュエータを提供することにある。【０００８】
前記した医療・介護用ベッドに使用されるリニアアクチュエータにおいては、移動筒が雌ねじ部材に固定されているために、例えば、ベッドの寝床が下降する途中で物品や手等が挟まった場合にリニアアクチュエータの戻り推力が物品や手等の挟み込んだものに加わってしまうという問題点がある。
そこで、ベッドの寝床が下降する途中で物品や手等が挟まった場合に、雌ねじ部材が移動筒から自動的に離れることにより、挟み込んだものにリニアアクチュエータの戻り推力が加わるのを防止するための所謂フリーホイール機構を採用することが考えられる。
しかし、雌ねじ部材と移動筒とを単純に分離した構造においては、移動筒の長さが長くなるために、リニアアクチュエータの全長が長くなり、また、リニアアクチュエータがフルストロークした時に移動筒とハウジングとのラップ代を充分に確保することができないために、押し荷重とリニアアクチュエータとベッドとの取り付けの芯ずれによる曲げモーメントに対して強度不足になるという問題点がある。
本発明の第四の目的は、移動筒が長くなるのを回避し、また、移動筒とハウジングとのラップ代を充分に確保しつつ、リニアアクチュエータの戻り推力が挟み込んだもの等に加わるのを防止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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した各課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）雄ねじ部を有するシャフトを回転自在に支持したハウジングと、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されて前記ハウジングに対して進退する移動筒と、前記シャフトにモータの回転を伝達する入力軸と、この入力軸と前記シャフトとの連結および解除を実行するクラッチと、前記ハウジングの外周に回転自在に嵌合された操作リングと、この操作リングの回転を軸方向の移動に変換して前記クラッチに伝達する作動リングと、を備えていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
（２）モータの駆動力によって回転するシャフトと、このシャフトの回転を受けて直線的に移動する移動体と、この移動体の位置を検出するポテンショセンサと、を備えているリニアアクチュエータにおいて、
前記シャフトに固定されたウオームホイールと、このウオームホイールにウオームが噛み合わされたウオーム軸とを備えており、前記ウオーム軸が前記ポテンショセンサのセンサ軸に連結されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
（３）雄ねじ部を有するシャフトと、このシャフトに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と、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に固定されてハウジングに対して進退する移動筒と、を備えているリニアアクチュエータであって、
前記ウオーム歯車減速装置のウオーム軸には一対のウオームホイールが噛み合わされており、両ウオームホイールの回転が前記シャフトに伝達されるように構成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
（４）雄ねじ部を有するシャフトを回転自在に支持したハウジングと、前記雄ねじ部にねじ結合して前記シャフトの正逆回転によって進退する雌ねじ部材と、この雌ねじ部材に連係して前記ハウジングに対して進退する移動筒と、を備えているリニアアクチュエータであって、
前記雌ねじ部材にラップ部が形成されており、このラップ部には前記移動筒の一端部が進退可能に挿入されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【発明の効果】
【００１０】
前記（１）によれば、操作リングの回転が作動リングによって直線運動に変換された上で、クラッチが入力軸とシャフトとの連結を解除するように構成されているために、外力がワイヤや操作レバーに誤って加わった場合であっても、クラッチの連結は解除され難いために、ベッドが意図せずに水平になってしまうのを防止することができる。
また、外力が操作レバーからワイヤまたはロッド等により、複雑な引き回し構造なしでクラッチの連結を解除することができるため、信頼性を向上させることができるとともに、コストを低減することができる。
前記（２）によれば、ポテンショセンサのセンサ軸がシャフトにウオーム歯車減速装置によって接続されているために、スパーギヤ等の噛み合い段数を増加させたり、ギヤの外径を大きくさせたりせずに、シャフトの回転数をポテンショセンサのセンサ軸に伝達する時の減速比を大きく設定することができる。したがって、移動筒のストローク量が長い場合であっても、ポテンショセンサの設置スペースを小さく設定することができ、その結果、リニアアクチュエータを小型化することができる。
また、ポテンショセンサのセンサ軸がシャフトにウオーム歯車減速装置によって接続されているために、例えば、緊急時にシャフトとモータの回転軸との連結が解除された場合であっても、移動体の位置とポテンショセンサのセンサ軸の位置との関係がずれてしまうのを回避することができる。したがって、医療・介護用ベッドに使用されるリニアアクチュエータにおいてＣＰＲ機構を組み込むことを、確保することができる。
前記（３）によれば、ウオーム軸には一対のウオームホイールが噛み合わされており、両ウオームホイールの回転が前記シャフトに伝達されるように構成されているので、ウオーム軸とウオームホイールとを対称形に配置することができる。
前記（４）によれば、雌ねじ部材のラップ部が移動筒の一端部に進退可能に挿入されているために、例えば、ベッドの寝床が下降する途中で物品や手等が挟まった場合に、雌ねじ部材が移動筒から自動的に離れることにより、挟み込んだものにリニアアクチュエータの戻り推力が加わるのを防止することができる。
他方、雌ねじ部材のラップ部が移動筒の一端部に進退可能に挿入されていることにより、雌ねじ部材と移動筒との間に充分なラップ代を確保することができるので、移動筒が長くなるのを回避することができるとともに、曲げモーメントに対して充分な強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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が使用された医療・介護用ベッドの要部を示す正面図であり、（ａ）は倒伏状態を、（ｂ）は起立状態を示している。
【図２】本発明の一実施の形態であるリニアアクチュエータを示す正面図である。
【図３】平面図である。
【図４（ａ）】基端部を示す正面断面図である。
【図４（ｂ）】先端部を示す正面断面図である。
【図５（ａ）】基端部を示す平面断面図である。
【図５（ｂ）】先端部を示す平面断面図である。
【図６】図４（ａ）のVI−VI線に沿う側面断面図である。
【図７】（ａ）は図４（ａ）のＶIIａ−ＶIIａ線に沿う側面断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＶIIｂ−ＶIIｂ線に沿う側面断面図である。
【図８】ＣＰＲ機構を示す一部省略分解斜視図である。
【図９】（ａ）は図４（ａ）のIXａ−IXａ線に沿う側面断面図、（ｂ）は図３のIXｂ−IXｂ線に沿う一部切断矢視図である。
【図１０】ＣＰＲ機構の緊急時の作動を示しており、（ａ）は図７（ｂ）に相当する側面断面図、（ｂ）は図４（ａ）に相当する正面断面図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態であるリニアアクチュエータにおけるＣＰＲ機構の通常時の作動を示す正面断面図である。
【図１２】インナレースを示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１３】係合ピンと係合凹部との関係を示す各模式図であり、（ａ）は係合ピンと係合凹部との係合解除の作動を示しており、（ｂ）は係合ピンと係合凹部との係合の作動を示している。
【図１４】本発明の第三の実施の形態であるリニアアクチュエータにおけるポテンショセンサ設置部を示しており、（ａ）は図９（ａ）に相当する側面断面図、（ｂ）は図１０（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図１５】本発明の第四の実施の形態であるリニアアクチュエータにおけるフリーホイール機構の作動を示しており、（ａ）はフルストローク時を示す一部省略一部切断正面図、（ｂ）はナットの移動筒からの離脱時を示す一部省略一部切断正面図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…ベッド（医療・介護用ベッド）、２…フレーム、３…枢軸、４…寝床、５…リンク、６…枢軸、１０…リニアアクチュエータ、１１…ハウジング、１２…移動筒、１３…支持筒、１４…回り止め部、１５…プラグ、１６…シャフト、１７…雄ねじ部、１８…雌ねじ部、１９…ナット（雌ねじ部材）、２０…回り止め部、２１…スライダ、２２…回り止め部、２３…固定部、２４…かしめ部、２５…連結具、２６…基端部、２７…取付孔、２９…ビス、３０…サブハウジング、３１…開口部、３２…連結具、３３…閉塞部、３４…ブラケット、３５…取付孔、３６…モータ装着部、３７…玉軸受、４０…モータ、４１…回転軸、４２、４３…ウオーム、４４、４５…支持軸、４６、４７…ウオームホイール、４８、４９…中間ギヤ、５０…駆動ギヤ、５１ａ…キー溝、５１ｂ…キー、５２…サブシャフト、５３…軸受設置部、５４…深溝玉軸受（スラスト軸受兼用ラジアル転がり軸受）、５５…カラー、５６…ワンウエイクラッチ設置部、５７…ワンウエイクラッチ、５８…アウタレース、５９…インナレース（ＣＰＲ機構のクラッチのスリーブ）、６０…ローラ、６１…ブレーキプレート設置部、６２…ベースプレート、６３…ブレーキプレート、６５…ＣＰＲ機構、６６…操作リング、６７…締結具、６８…環状溝、６９…コントロールワイヤ、７０…平行ピン、７１…カム孔、７２…作動リング、７３…環状溝、７４…スプリングシート、７５…リターンスプリング、７６…係合ピン、７７…貫通孔、７８…環状溝、７９…スプリングシート、８０…リターンスプリング、８１ａ…雌スプライン、８１ｂ…雄スプライン、８２…係合凹部、８３…ＣＰＲ機構のクラッチの係合ピン、８５…ポテンショセンサ設置部、８６…ウオームホイール、８７…滑り軸受、８８…ウオーム軸、８９…第一ウオーム、９０…第二ウオーム、９１…ポテンショセンサ、９２…センサ軸、９３…ドリブンギヤ、９４…リダクションギヤ軸、９５…大径リダクションギヤ、９６…小径リダクションギヤ。
６５Ａ…ＣＰＲ機構、８２ａ…迎え角部、８３Ａ…ローラ。
８６Ａ…第一ウオーム、８８Ａ…ウオーム軸、８９Ａ…ウオームホイール。
２１Ｃ…ラップ部、２２Ｄ…環状溝、２２Ｃ…ガイド、２３Ｃ…ストッパ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。【００１４】
図１に示されているように、本実施の形態に係るリニアアクチュエータは、医療・介護用ベッド（以下、ベッドという。）の背部の寝床を起こしたり倒したりさせるためのものとして構成されている。
すなわち、図２および図３に示されているように、リニアアクチュエータ１０はハウジング１１と、ハウジング１１に対して進退する移動筒１２を備えており、図１に示されているように、リニアアクチュエータ１０の固定端側であるハウジング１１がベッド１のフレーム２に枢軸３によって回転自在に連結され、リニアアクチュエータ１０の自由端側である移動筒１２の先端が背部の寝床（以下、寝床という。）４を起こしたり倒したりさせるためのリンク５に枢軸６によって回転自在に連結されている。
図１（ａ）に示されているように、リニアアクチュエータ１０の移動筒１２が短縮した状態で、寝床４は水平に倒伏されており、リニアアクチュエータ１０の移動筒１２が伸長すると、寝床４は図１（ｂ）に示されているように起立されるようになっている。【００１５】
図２〜図５に示されているように、リニアアクチュエータ１０のハウジング１１は樹脂が使用されて略円筒形状に形成されており、図４および図５に示されているように、ハウジング１１の一端部（以下、先端部とする。）には、支持筒１３の一端部が嵌入されて支持されている。支持筒１３は外径がハウジング１１の内径と等しい丸パイプ形状に形成されている。ハウジング１１の先端開口にはプラグ１１Ａが嵌入されている。
支持筒１３の内周面には雌ねじ部材を回り止めするための回り止め部１４が一対、略全長にわたってそれぞれ敷設されており、両回り止め部１４、１４は軸方向に一定幅一定高さに延在する細長いキー形状にそれぞれ形成されている。
図４（ｂ）および図５（ｂ）に示されているように、支持筒１３の先端開口部には外周に鍔部を有する円筒形状に形成されたプラグ１５が嵌入されている。【００１６】
支持筒１３の筒心上にはシャフト１６が架設されている。シャフト１６の支持筒１３に対応する領域の外周には送り用の雄ねじ部１７が形成されており、雄ねじ部１７には雌ねじ部１８がねじ結合された雌ねじ部材としてのナット１９が進退自在に装着されている。
ナット１９の基端部の外周部には、キー溝形状に形成された回り止め部２０が一対それぞれ形成されており、両回り止め部２０、２０は支持筒１３の内周面の一対の回り止め部１４、１４に軸方向にスライド自在にそれぞれ嵌合されている。したがって、ナット１９は支持筒１３に回り止め部１４、２０によって回り止めされた状態で、軸方向にスライドするようになっている。【００１７】
シャフト１６の外周におけるナット１９の先端側の片脇には、スライダ２１がスライド自在に嵌入されており、スライダ２１の基端面はナット１９の先端面に突き当たるようになっている。すなわち、スライダ２１はナット１９の進退に対応して原則的に追従するようになっている。
スライダ２１の基端部の外周部には、キー溝形状に形成された回り止め部２２が一対それぞれ形成されており、両回り止め部２２、２２は支持筒１３の内周面の一対の回り止め部１４、１４に軸方向にスライド自在にそれぞれ嵌合されている。したがって、スライダ２１は支持筒１３に回り止め部１４、２２によって回り止めされた状態で、軸方向にスライドするようになっている。
スライダ２１の先端部の外周には移動筒１２の基端部が嵌入されており、移動筒１２はスライダ２１に固定部２３によって固定されている。移動筒１２は支持筒１３よりも長い丸パイプ形状に形成されている。
移動筒１２の先端部は支持筒１３に嵌められたプラグ１５から先方に突き出されており、移動筒１２の中間部はプラグ１５によってスライド自在に支持された状態になっている。【００１８】
図４（ｂ）および図５（ｂ）に示されているように、移動筒１２の先端部には、移動筒１２をベッド１のリンク５に連結するための連結具２５の基端部２６が嵌入されており、連結具２５は移動筒１２の先端開口部に形成されたかしめ部２４によって移動筒１２に固定されている。
連結具２５の先端部には取付孔２７が穿たれており、枢軸６が取付孔２７に挿入されることにより、移動筒１２がリンク５に連結されるようになっている。【００１９】
図２〜図６に示されているように、ハウジング１１の基端側の端面にはサブハウジング３０が接している。サブハウジング３０は外径がハウジング１１の外径と同一でハウジング１１と反対側の端面が開口した大略四角形筒形状に形成されており、その開口部にはハウジング１１をベッド１のフレーム２に連結するための連結具３２の閉塞部３３が被せられている。サブハウジング３０および連結具３２の閉塞部３３はハウジング１１に、複数本のビス２９によって一緒に締結されている。
連結具３２の外側端面にはブラケット３４が突き出るように設けられており、ブラケット３４には取付孔３５が穿たれている。枢軸３が取付孔３５に挿入されることにより、リニアアクチュエータ１０の基端部がフレーム２に連結されるようになっている。【００２０】
図３、図５（ａ）および図６に示されているように、サブハウジング３０における開口部３１と直角の位置にはモータ装着部３６が突き出るように設けられており、モータ装着部３６にはモータ４０が、回転軸４１がサブハウジング３０の中心線方向と直交するように配されて装着されている。モータ４０の回転軸４１の一端部はサブハウジン３０の内部に挿入されており、回転軸４１の中間部はモータ装着部３６に設置された玉軸受３７によって回転自在に支持されている。【００２１】
回転軸４１のサブハウジング３０内の挿入部分の外周には、互いに反対向きの捩れを有する一対のウオーム（以下、右捩れウオームおよび左捩れウオームということがある。）４２、４３がそれぞれ一体的に形成されている。サブハウジング３０の両ウオーム４２、４３にそれぞれ対向する位置であって回転軸４１の互いに反対側の位置には、一対の支持軸４４、４５がサブハウジング３０の中心線方向と平行にそれぞれ設けられている。
両支持軸４４、４５には一対のウオームホイール４６、４７がそれぞれ嵌合されて回転自在に支持されており、両ウオームホイール４６、４７は右捩れウオーム４２および左捩れウオーム４３にそれぞれ噛み合わされている。
両ウオームホイール４６、４７には中間ギヤ４８、４９が軸芯合わせされて一体的にそれぞれ設けられており、両中間ギヤ４８、４９は同一の駆動ギヤ５０にそれぞれ噛み合わされている。【００２２】
図５（ａ）に示されているように、駆動ギヤ５０はサブハウジング３０からハウジング１１にわたって架設されたサブシャフト５２に滑りキー結合されることにより、軸方向にスライド自在で一体的に回転するように結合されている。
すなわち、サブハウジング３０にはサブシャフト５２がシャフト１６の延長線上に配されて回転自在に支持されており、駆動ギヤ５０はサブハウジング３０内においてサブシャフト５２の一端部の外周に嵌合されている。駆動ギヤ５０の一端面にはキー溝５１ａが形成され、サブシャフト５２にはキー５１ｂが設けられており、キー溝５１ａとキー５１ｂとが滑りキー結合されている。
このように駆動ギヤ５０をサブシャフト５２に軸方向にスライド自在で一体的に回転するように結合することにより、サブシャフト５２に加わる軸方向（スラスト方向）の荷重（力）が駆動ギヤ５０に伝達されるのを防止することができる。
但し、駆動ギヤ５０はサブシャフト５２に一体成形してもよい。【００２３】
図４（ａ）および図５（ａ）に示されているように、ハウジング１１のサブハウジング３０に隣接する部分には軸受設置部５３が形成されており、軸受設置部５３には深溝玉軸受５４が設置されている。深溝玉軸受５４のインナレースはシャフト１６の基端部の外周にカラー５５を介して嵌合されており、シャフト１６の基端部は深溝玉軸受５４によって回転自在に支持されている。
深溝玉軸受５４はシャフト１６のラジアル荷重だけでなくシャフト１６のスラスト荷重も支持し得るようにサイズが大きめに設定されており、軸受設置部５３は深溝玉軸受５４のアウタレースの外周面をスライドさせる構造に構成されている。
このようにシャフト１６を回転自在に支持するラジアル転がり軸受をサイズが大きめの深溝玉軸受５４によって構成し、外周面でスライドし得るように設定することにより、シャフト１６のスラスト荷重を支持するスラスト軸受を省略することができる。【００２４】
ハウジング１１における軸受設置部５３に隣接する部位には、ワンウエイクラッチ設置部５６が軸受設置部５３と連続して形成されており、ワンウエイクラッチ設置部５６にはワンウエイクラッチ５７が設置されている。
ワンウエイクラッチ５７は、互いに対になるアウタレース５８およびインナレース５９と、アウタレース５８とインナレース５９との間に転がり自在に挟まれた複数本のローラ６０とを備えている。ローラ６０がアウタレース５８の内周面とインナレース５９の外周面とに楔状に噛み合うことにより、シャフト１６の一方向の回転時にアウタレース５８とシャフト１６とを連結するように構成されている。
ワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８は深溝玉軸受５４のアウタレースのみに接している。【００２５】
ハウジング１１におけるサブハウジング３０と隣接する部位には、ブレーキプレート設置部６１が形成されており、ブレーキプレート設置部６１にはベースプレート６２が設置されている。
ベースプレート６２は略円形リング形状に形成されており、サブシャフト５２の外周に嵌合されている。ベースプレート６２はサブハウジング３０側の端面に突き出るように設けられた一対の係合部がサブハウジング３０の対向面の係合穴にそれぞれ係合されることにより、回り止めされている。
ブレーキプレート６３はベースプレート６２よりも小径の略円形リング形状に形成されている。ブレーキプレート６３はワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８に回り止めされて嵌合されており、ブレーキプレート６３とベースプレート６２との合わせ面によって制動面が構成されている。【００２６】
本実施の形態においては、シャフト１６にモータ４０の回転を伝達する入力軸としてのサブシャフト５２とシャフト１６との間にはＣＰＲ機構６５が設けられている。
ＣＰＲ機構６５は、通常のベッド１の使用時にはシャフト１６とサブシャフト５２とを連結しておき、心肺蘇生術を施す時等の緊急時にはシャフト１６とサブシャフト５２との連結を解除するクラッチとして構成されている。【００２７】
図４（ａ）、図５（ａ）、図７および図８に示されているように、ＣＰＲ機構６５は操作リング６６を備えている。操作リング６６は円形リング形状に形成されており、ハウジング１１の外周に嵌合されている。また、操作リング６６は径方向に半割りに形成されており、二組の締結具６７、６７によって円形リング形状に組み立てられた状態で、ハウジング１１の外周に周方向にスライド自在に嵌められている。
操作リング６６の外周には一対の環状溝６８、６８が互いに平行に形成されている。両環状溝６８、６８には一対のコントロールワイヤ６９、６９の一端部のそれぞれが巻き掛けられて繋止されるようになっている。
一対のコントロールワイヤ６９、６９の他端のそれぞれはベッド１の左右両側に配線され、ベッド１の左右に設置された操作レバー（図示せず）にそれぞれ繋止される。
したがって、緊急時に、左右のコントロールワイヤ６９、６９の他端部を操作レバーによってそれぞれ引っ張ることにより、操作リング６６はベッド１の左右のいずれの側からもベッド１をフラットに倒すことができる。【００２８】
操作リング６６の内周における周方向に互いに１８０度離れた位置には、一対の平行ピン７０、７０が径方向内向きにそれぞれ突き出るように設けられており、両平行ピン７０、７０はハウジング１１のそれぞれ対向する部位に穿たれたカム孔７１、７１にそれぞれ挿入されている。
図８に示されているように、両カム孔７１、７１はハウジング１１の軸心の直交面に対して傾斜されている。したがって、両平行ピン７０、７０は操作リング６６の周方向へのスライドに伴って両カム孔７１、７１に倣うことにより、軸方向に移動するようになっている。【００２９】
ハウジング１１のワンウエイクラッチ設置部５６内には作動リング７２が設置されており、作動リング７２はワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８の外周にスライド自在に嵌合されている。作動リング７２は操作リング６６の回転を軸方向の移動に変換してＣＰＲ機構６５のクラッチのスリーブを兼用したインナレース５９に伝達する。
作動リング７２の外周面には環状溝７３が形成されており、環状溝７３にはカム孔７１を貫通した一対の平行ピン７０、７０の先端部がそれぞれ挿入されている。作動リング７２は操作リング６６の回転に伴う平行ピン７０の軸方向への移動により、軸方向へ移動されるようになっている。
アウタレース５８の外周におけるサブハウジング３０側の端部には、スプリングシート７４が嵌められており、スプリングシート７４と作動リング７２のサブハウジング３０側の端面との間には、リターンスプリング７５が圧縮状態で設けられている。リターンスプリング７５は作動リング７２をサブハウジング３０と反対側の方向に常時付勢するようになっている。【００３０】
作動リング７２におけるワンウエイクラッチ５７のローラ６０と干渉しない位置には、ＣＰＲ機構６５のクラッチの係合ピンである一対の係合ピン７６、７６が径方向内向きにそれぞれ突き出るように設けられており、両係合ピン７６、７６はアウタレース５８にローラ６０に干渉しないように穿たれた一対の貫通孔７７、７７にそれぞれ挿通されている。
ワンウエイクラッチ５７のインナレース５９の外周面には環状溝７８が形成されており、環状溝７８には貫通孔７７を貫通した一対の係合ピン７６、７６の先端部がそれぞれ挿入されている。インナレース５９は操作リング６６に追従した作動リング７２の軸方向への移動により、係合ピン７６、７６および環状溝７８を介して軸方向へ移動されるようになっている。
アウタレース５８の内周におけるサブハウジング３０側の端部には、スプリングシート７９が嵌められており、スプリングシート７９とインナレース５９のサブハウジング３０側の端面との間には、リターンスプリング８０が圧縮状態で設けられている。リターンスプリング８０はインナレース５９をサブハウジング３０と反対側の方向に常時付勢するようになっている。【００３１】
インナレース５９の内周にはサブシャフト５２とシャフト１６とが両端から嵌入されており、サブシャフト５２はスプライン結合されている。すなわち、インナレース５９の内周には雌スプライン８１ａが形成され、サブシャフト５２の外周には雄スプライン８１ｂが形成されており、雌スプライン８１ａと雄スプライン８１ｂとが軸方向にスライド自在に嵌合されている。つまり、インナレース５９はサブシャフト５２に回り止めされた状態で、軸方向へスライドし得るようになっており、シャフト１６に対しては周方向へも軸方向へもスライド自在になっている。
インナレース５９のシャフト１６側の端面における互いに１８０度離れた位置には、一対の係合凹部８２、８２がそれぞれ形成されており、両係合凹部８２、８２はシャフト１６に直交する方向に貫通して固定された係合ピン８３の両端部に係合し得るように構成されている。
すなわち、インナレース５９がリターンスプリング８０によって押し戻されている通常の状態においては、両係合凹部８２、８２は係合ピン８３の両端部にサブシャフト５２側からそれぞれ嵌合して連係した状態になっており、インナレース５９が操作リング６６に追従した作動リング７２の軸方向への移動により軸方向へ移動された時には、両係合凹部８２、８２は係合ピン８３の両端部からサブシャフト５２側へ離脱して連係を解除するようになっている。
つまり、インナレース５９は入力軸としてのサブシャフト５２とシャフト１６との連結および解除を実行するクラッチを構成している。【００３２】
以上のように構成されたＣＰＲ機構６５によれば、心肺蘇生施術時に緊急にベッドをフラットにする際に、ベッド１の左右のいずれかのコントロールワイヤ６９が引っ張られると、操作リング６６が回転されることにより、作動リング７２がリターンスプリング７５の付勢力に抗してサブハウジング３０の方向に移動され、この作動リング７２の移動によってインナレース５９がサブハウジング３０の方向に移動され、このインナレース５９の移動によって両係合凹部８２、８２が係合ピン８３との連係を解除するために、サブシャフト５２とシャフト１６との連結を迅速に解除することができる。
サブシャフト５２との連結解除により、シャフト１６は自由に回転可能な状態になるために、ベッド１の寝床４は緊急に倒れることが可能な状態になる。【００３３】
図４（ａ）、図５（ａ）および図９に示されているように、ハウジング１１における深溝玉軸受５４のワンウエイクラッチ設置部５６と反対側の片脇には、ポテンショセンサ設置部８５が構成されている。ポテンショセンサ設置部８５におけるシャフト１６の外周にはウオームホイール８６が一体回転するように嵌合されている。
ハウジング１１の内部におけるポテンショセンサ設置部８５にはウオーム軸８８が、シャフト１６の軸方向と直交する方向に配置されて、滑り軸受８７によって回転自在に支持されている。
ウオーム軸８８の両端部には第一ウオーム８９と第二ウオーム９０とがそれぞれ形成されており、第一ウオーム８９はウオームホイール８６に噛み合わされている。
ハウジング１１の外部におけるポテンショセンサ設置部８５にはポテンショセンサ９１が、ポテンショセンサ９１のセンサ軸９２がウオーム軸８８およびシャフト１６に直交する方向になるように設置されている。センサ軸９２にはドリブンギヤ９３が一体回転するように固定されている。
ポテンショセンサ設置部８５におけるポテンショセンサ９１の片脇には、リダクションギヤ軸９４が平行に架設されており、リダクションギヤ軸９４には互いに一体的に回転する大径リダクションギヤ９５および小径リダクションギヤ９６が回転自在に支持されている。小径リダクションギヤ９６にはドリブンギヤ９３が噛み合わされており、大径リダクションギヤ９５には第二ウオーム９０が噛み合わされている。
したがって、シャフト１６の回転はウオームホイール８６、第一ウオーム８９、第二ウオーム９０、大径リダクションギヤ９５、小径リダクションギヤ９６、ドリブンギヤ９３を経由してセンサ軸９２に伝達される。
ポテンショセンサ９１はセンサ軸９２の回転量を直線運動に変換して、電圧の大きさに変換するように構成されている。【００３４】
次に、作用および効果を説明する。【００３５】
予め、リニアアクチュエータ１０はベッド１に図１に示されているように組み付けられる。すなわち、枢軸３がベッド１のフレーム２を貫通してリニアアクチュエータ１０の連結具３２を貫通しることにより、リニアアクチュエータ１０は枢軸３によってベッド１のフレーム２に回転自在に連結され、寝床４側の枢軸６がリニアアクチュエータ１０の移動筒１２側の連結具２５を貫通することにより、リニアアクチュエータ１０は寝床４に枢軸６によって回転自在に連結される。【００３６】
リニアアクチュエータ１０がベッド１に組み付けられた後に、操作者が寝床４を起立させるべく正回転側の操作ボタンを押すことにより、図１（ａ）の状態から、モータ４０が正方向に回転運転されると、回転軸４１の駆動力が一対のウオーム４２、４３、ウオームホイール４６、４７、中間ギヤ４８、４９および駆動ギヤ５０を介してサブシャフト５２に伝達される。サブシャフト５２の正回転はインナレース５９の係合凹部８２およびシャフト１６の係合ピン８３を介してシャフト１６に伝達される。
このシャフト１６の正回転時にはワンウエイクラッチ５７とシャフト１６との連結が解除されるために、シャフト１６のみが正回転する。この際には、ワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８に嵌合されたブレーキプレート６３とベースプレート６２との間の制動力は、起こらない。
ここで、モータ４０の回転軸４１の駆動力がサブシャフト５２すなわちシャフト１６に伝達される際に、回転軸４１のトルクが一対のウオームホイール４６、４７に二分されるので、一対のウオームホイール４６、４７の外径を小さく設定することができる。
ウオームホイールの外径を小さく設定することにより、リニアアクチュエータ１０を小型化することができる。
例えば、１００００Ｎのリニアアクチュエータの設計において、従来はリニアアクチュエータの外径が直径１１０ｍｍになるところ、本実施の形態に係るリニアアクチュエータにおいては、直径９０ｍｍに小型化することができた。
また、モータ４０の回転軸４１の駆動力を一対のウオームホイール４６、４７を介して伝達する方式（マーシャル方式）によれば、小型化可能な他、モータ４０の回転軸４１（アーマチュアシャフト）にスラスト力が加わらないので、これによるフリクションがなく、駆動効率や伝達効率を高めることができる。【００３７】
シャフト１６がモータ４０によって正回転されると、ナット１９は支持筒１３に沿って前進される状態になるために、ナット１９に連結された移動筒１２は支持筒１３から押し出されて行く。この際、ナット１９は樹脂製の支持筒１３の回り止め部１４に沿ってスライドする。
なお、回り止め機構はリニアアクチュエータ１０がベッド１に取り付けられていない時に移動筒１２が回ってしまい、ポテンショセンサ９１と移動筒１２との位置関係に狂いが出てしまうのを防止するためのものであり、リニアアクチュエータ１０がベッド１に取り付いてしまうと、移動筒１２がベッド１に固定された状態になるので、不要になる。【００３８】
移動筒１２の前進によって移動筒１２の連結具２５に連結されたベッド１の寝床４が、図１（ｂ）に示されているように起立されて行く。【００３９】
他方、シャフト１６の正回転は第一ウオーム８９、第二ウオーム９０、大径リダクションギヤ９５、小径リダクションギヤ９６、ドリブンギヤ９３を経由してセンサ軸９２に減速されて伝達される。センサ軸９２の回転数はポテンショセンサ９１によって電圧値に変換されて、ベッド１の作動を制御するコントローラ（図示せず）に送信される。
所定の上限位置に対応するポテンショ電圧を検出すると、コントローラはモータ４０を自動的に止める。
ここで、シャフト１６の回転をポテンショセンサ９１のセンサ軸９２に伝達するのに、ウオームホイール８６およびウオーム軸８８すなわちウオーム歯車減速装置を使用しているので、ポテンショセンサ９１をシャフト１６から離れた位置に配置することができ、ポテンショセンサ９１の設置場所の自由度を高めることができる。
また、ウオーム歯車減速装置を使用することにより、減速比を大きく設定することができるので、大径リダクションギヤ９５、小径リダクションギヤ９６、ドリブンギヤ９３の減速比を大きく設定しなくても済む。
なお、ウオーム軸８８の第二ウオーム９０は大径リダクションギヤ９５や中間ギヤ等に置き換えてもよい。【００４０】
モータ４０の運転が停止されると、ベッド１の寝床４の荷重（患者の体重等）がナット１９へ、ナット１９を後退させる方向の力として移動筒１２を介して作用する状態になるために、シャフト１６には移動筒１２すなわち負荷側から逆回転させようとする負荷側逆回転作用力が、ナット１９の雌ねじ部１８およびシャフト１６の送り用雄ねじ部１７の作用によって加わる。
この負荷側逆回転作用力はアウタレース５８とシャフト１６とを連結させるように作用するために、ワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８に嵌合されたブレーキプレート６３とベースプレート６２との合わせ面によって制動面が形成され、シャフト１６は逆回転を阻止される。したがって、リニアアクチュエータ１０は寝床４の荷重を持ち上げたままの状態で支持することができる。【００４１】
その後、操作者が寝床４を倒伏させるべく逆回転側の操作ボタンを押すことにより、モータ４０が逆方向に回転運転されると、回転軸４１の逆回転駆動力は一対のウオーム４２、４３、ウオームホイール４６、４７、中間ギヤ４８、４９および駆動ギヤ５０を介してサブシャフト５２に伝達される。サブシャフト５２の逆回転はインナレース５９の係合凹部８２およびシャフト１６の係合ピン８３を介してシャフト１６に伝達される。
シャフト１６がモータ４０によって逆回転されると、ナット１９は支持筒１３に沿って後退される状態になるために、ナット１９に連結された移動筒１２は支持筒１３に引き込まれて行く。移動筒１２の後退によって移動筒１２の連結具２５に連結されたベッド１の寝床４が倒されて行く。
この際にはシャフト１６が逆回転するために、ワンウエイクラッチ５７のアウタレース５８とインナレース５９とはローラ６０によって連結した状態になるが、ブレーキプレート６３とアウタレース５８との間の制動力は、モータ４０のシャフト１６に対する駆動力よりも小さく設定されているので、ワンウエイクラッチ５７はハウジング１１に対して空回りすることにより、シャフト１６のハウジング１１に対する逆回転を許容する。
つまり、シャフト１６がハウジング１１に対して逆回転することにより、ナット１９を支持筒１３に沿って後退させるので、ナット１９に連結された移動筒１２を支持筒１３に引き込み、移動筒１２の連結具２５に連結されたベッド１の寝床４を倒して行く。【００４２】
他方、シャフト１６の逆回転は第一ウオーム８９、第二ウオーム９０、大径リダクションギヤ９５、小径リダクションギヤ９６、ドリブンギヤ９３を経由してセンサ軸９２に減速されて伝達される。センサ軸９２の回転数はポテンショセンサ９１によって電圧値に変換されて、ベッド１の作動を制御するコントローラ（図示せず）に送信される。
所定の下限位置に対応するポテンショ電圧を検出すると、コントローラはモータ４０を自動的に止める。【００４３】
モータ４０の運転が停止されると、寝床４の荷重（患者の体重等）はベッド１のフレーム２によって機械的に支持されることにより、移動筒１２にはナット１９に後退させる方向の力が作用する状態にならないために、負荷側逆回転作用力がシャフト１６に作用することはない。
但し、寝床４が倒伏した状態で、負荷側逆回転力がシャフト１６に常に加わったとしても、シャフト１６の逆回転は前述した作用によって防止されることになる。【００４４】
次に、ＣＰＲ機構６５の緊急時の作動を、図１０に即して説明する。
心肺蘇生術の実施等の緊急時に、図１（ｂ）に示されているように、寝床４が起立された状態から寝床４を迅速にフラットにさせる際に、ベッド１の左右のいずれかのコントロールワイヤ６９が操作レバーへの操作によって引っ張られると、図１０（ａ）に示されているように、操作リング６６が回転される。
操作リング６６が回転されると、図１０（ｂ）に示されているように、作動リング７２がリターンスプリング７５の付勢力に抗してサブハウジング３０の方向に移動され、この作動リング７２の移動によってインナレース５９がサブハウジング３０の方向に移動される。このインナレース５９の移動によって両係合凹部８２、８２が係合ピン８３から離脱することにより、係合ピン８３との連係を解除するために、サブシャフト５２とシャフト１６との連結は解除した状態になる。
このシャフト１６とサブシャフト５２との連結解除により、シャフト１６はインナレース５９の内周で回転自由な状態になる。
この状態において、ベッド１の寝床４の荷重（患者の体重等）がナット１９へ、ナット１９を後退させる方向の力として移動筒１２を介して作用する状態になるために、シャフト１６には移動筒１２すなわち負荷側から逆回転させようとする負荷側逆回転作用力が、ナット１９の雌ねじ部１８およびシャフト１６の送り用雄ねじ部１７の作用によって加わっている。
この負荷側逆回転作用力により、シャフト１６はインナレース５９の内周で逆回転されるために、寝床４は自重によって倒れることができる。【００４５】
本実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。【００４６】
（１）モータの回転が伝達されるサブシャフト５２と移動筒１２を進退させるためのナット１９がねじ結合されたシャフト１６との間にサブシャフト５２とシャフト１６との連結および解除を実行するクラッチ（ＣＰＲ機構）を設けることにより、ベッドの通常の使用時にはクラッチの連結によってモータの駆動力を移動筒１２に確実に伝達することができるので、リニアアクチュエータの正常な作動を確保することができ、通常のベッドの使用を実現することができる。【００４７】
（２）心肺蘇生術の実施等の緊急時にはクラッチ（ＣＰＲ機構）の連結を解除させることにより、シャフト１６を回転自由な状態に迅速に移行させることができるので、ベッド１の寝床４を自重によって迅速に倒すことができる。【００４８】
（３）ハウジング１１の外周に回転自在に嵌合する操作リング６６と、操作リング６６の回転を軸方向の移動に変換してクラッチ（ＣＰＲ機構）に伝達する作動リング７２とを設け、操作リングの回転を作動リングによって直線運動に変換した上で、クラッチがサブシャフト５２とシャフト１６との連結を解除するように構成することにより、外力がワイヤや操作レバーに誤って加わった場合であっても、クラッチの連結は解除され難いために、ベッドが意図せずに水平になってしまうのを防止することができる。
また、操作レバーの力が方向転換せずに伝わるので、シンプルで確実な操作を実現することができる。【００４９】
（４）シャフト１６の回転をポテンショセンサ９１のセンサ軸９２に伝達するのに、ウオームホイール８６およびウオーム軸８８すなわちウオーム歯車減速装置を使用することにより、ポテンショセンサ９１をシャフト１６から離れた位置に配置することができ、ポテンショセンサ９１の設置場所の自由度を高めることができる。【００５０】
（５）シャフト１６の回転をポテンショセンサ９１のセンサ軸９２に伝達するのにウオーム歯車減速装置を使用することにより、減速比を大きく設定することができるので、大径リダクションギヤ９５、小径リダクションギヤ９６、ドリブンギヤ９３の減速比を大きく設定しなくても済み、前記（４）とあいまってポテンショセンサの設置スペースを小さく抑制することができ、リニアアクチュエータを小型化することができる。【００５１】
（６）ポテンショセンサ９１のセンサ軸９２をシャフト１６にウオーム歯車減速装置によって連動させることにより、ＣＰＲ機構の緊急作動時にシャフト１６とモータ４０の回転軸４１との連結が解除された場合であっても、移動筒１２の位置とポテンショセンサ９１のセンサ軸９２の位置との関係がずれてしまうのを回避することができるので、医療・介護用ベッドに使用されるリニアアクチュエータにおいてＣＰＲ機構を組み込むことを確保することができるとともに、ポテンショセンサの精度を維持することができる。【００５２】
（７）シャフトに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のウオーム軸に一対のウオームホイールを噛み合わせ、両ウオームホイールの回転をシャフトに伝達させるように構成することにより、ウオーム軸とウオームホイールとを対称形に配置することができるので、モータのステータ部分がリニアアクチュエータの軸心に対して飛び出してしまうのを回避することができる。【００５３】
（８）モータのステータ部分がリニアアクチュエータの軸心に対して飛び出してしまうのを回避することにより、このリニアアクチュエータをベッドに取り付けるに際しての寸法的制約や取付方向の制約を抑制することができるので、ベッドの設計の自由度を向上させることができる。【００５４】
（９）シャフトに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のウオーム軸に一対のウオームホイールを噛み合わせ、両ウオームホイールの回転をシャフトに伝達させるように構成することにより、モータの回転軸のトルクを一対のウオームホイールに二分させることができるので、一対のウオームホイールの外径を小さく設定することができる。【００５５】
（１０）ウオームホイールの外径を小さく設定することにより、リニアアクチュエータを小型化および軽量化することができるので、ベッドの設計に有利となる。【００５６】
図１１は本発明の第二の実施の形態であるリニアアクチュエータのＣＰＲ機構の通常時の作動を示す正面断面図である。
図１２はインナレースを示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
図１３は係合ピンと係合凹部との関係を示す各模式図であり、（ａ）は係合ピンと係合凹部との係合解除の作動を示しており、（ｂ）は係合ピンと係合凹部との係合の作動を示している。【００５７】
本実施の形態に係るＣＰＲ機構６５Ａが前記第一の実施の形態に係るＣＰＲ機構６５と異なる点は、円筒形状に形成された一対のローラ８３Ａ、８３Ａが係合ピン８３の両端部にそれぞれ回転自在に嵌められている点、ＣＰＲ機構６５Ａのクラッチのスリーブであるインナレース５９の係合凹部８２の開口の一対の縁辺部のうち係合時に正回転方向（寝床４を起立させる回転方向）の前側になる縁辺部に、迎え角部８２ａが形成されている点（図１２参照）、である。【００５８】
以下、本実施の形態に係るＣＰＲ機構６５Ａの作用および効果を説明する。
寝床４が起こしたり倒したりされる通常の作動時には、ＣＰＲ機構６５Ａのクラッチのスリーブであるインナレース５９がリターンスプリング８０によってシャフト１６の方向に押し戻された状態になっていることにより、図１１によって参照されるように、ＣＰＲ機構６５Ａのクラッチの係合ピン８３の両端部に嵌められた一対のローラ８３Ａ、８３Ａはインナレース５９の両係合凹部８２、８２にそれぞれ相対的に嵌入された状態になっている。
この際には、迎え角部８２ａは係合凹部８２の一対の開口縁辺部のうち正回転方向の前側になる縁辺部に形成されているので、寝床４を起立させる時に大きな動力を確実に伝達することができる。【００５９】
心肺蘇生術の実施等の緊急時に、図１（ｂ）に示されているように、寝床４が起立された状態から寝床４を迅速にフラットにさせる際に、ベッド１の左右のいずれかのコントロールワイヤ６９が操作レバーへの操作によって引っ張られることにより、操作リング６６が回転されると、作動リング７２がリターンスプリング７５の付勢力に抗してサブハウジング３０の方向に移動され、この作動リング７２の移動によってインナレース５９がサブハウジング３０の方向に移動される（図１０参照）。
このインナレース５９のサブハウジング３０の方向への移動により、図１３（ａ）に示されているように、係合ピン８３が係合凹部８２から相対的に脱出する。
この係合ピン８３が係合凹部８２から相対的に脱出した状態において、ベッド１の寝床４の荷重（患者の体重等）がナット１９へ、ナット１９を後退させる方向の力として移動筒１２を介して作用する状態になっているために、シャフト１６には移動筒１２すなわち負荷側から逆回転させようとする負荷側逆回転作用力が、ナット１９の雌ねじ部１８およびシャフト１６の送り用雄ねじ部１７の作用によって加わることになる。
この負荷側逆回転作用力により、シャフト１６はインナレース５９の内周で逆回転されるために、寝床４は自重によって倒れることができる。【００６０】
図１３（ａ）に示されているように、係合ピン８３の係合凹部８２からの脱出に際しては、係合ピン８３にローラ８３Ａが回転自在に嵌められていることにより、転がり摩擦抵抗に変換されるために、係合ピン８３の係合凹部８２からの脱出時のフリクションを低減させることができる。
その結果、寝床４をフラットにさせる際にコントロールワイヤ６９の操作レバーへ加える操作力を、相対的に低減させることができる。
したがって、心肺蘇生術の実施等の緊急時に操作レバーを適正に操作することにより、操作力の大小に関わらず、寝床４を確実にフラットにさせることができる。【００６１】
心肺蘇生術の実施等の緊急時に、寝床が確実にフラットになった後に、コントロールワイヤ６９の操作レバーへの操作力が解除されると、インナレース５９がリターンスプリング８０によってシャフト１６の方向に押し戻されることにより、図１３（ｂ）に示されているように、係合ピン８３の両端部に嵌められた一対のローラ８３Ａ、８３Ａは両係合凹部８２、８２にそれぞれ相対的に嵌入する。
この際には、係合凹部８２の開口縁辺部に迎え角部８２ａが形成されているので、ローラ８３Ａは係合凹部８２に確実に嵌入することができる。
ローラ８３Ａは係合ピン８３に回転自在に嵌められているために、迎え角部８２ａを転がって係合凹部８２に確実に嵌入することになる。
したがって、心肺蘇生術の実施等の緊急時に操作レバーへの操作力を解除することにより、ＣＰＲ機構６５Ａは寝床４が起こしたり倒したりされる通常の作動状態に自動的かつ確実に復帰することができる。【００６２】
図１４は本発明の第三の実施の形態であるリニアアクチュエータにおけるポテンショセンサ設置部を示している。【００６３】
本実施の形態が前記第一の実施の形態と異なる点は、シャフト１６に第一ウオーム８６Ａが設けられているとともに、第一ウオーム８６Ａに噛み合わされたウオームホイール８９Ａのウオームホイール軸８８Ａがポテンショセンサ設置部８５に架設されており、ウオームホイール軸８８Ａがポテンショセンサ９１のセンサ軸９２に連結されている点、である。
本実施の形態によれば、ポテンショセンサ９１のセンサ軸９２がシャフト１６にウオーム歯車減速装置によって接続されているため、前記第一の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。【００６４】
なお、ウオーム軸８８の第二ウオーム９０は大径リダクションギヤ９５や中間ギヤ等に置き換えてもよい。【００６５】
図１５は本発明の第四の実施の形態であるリニアアクチュエータのフリーホイール機構を示しており、（ａ）はフルストローク時を示す一部省略一部切断正面図、（ｂ）はナットの移動筒からの離脱時を示す一部省略一部切断正面図である。【００６６】
本実施の形態において、移動筒１２は支持筒１３よりも長い丸パイプ形状に形成されている。移動筒１２の先端部は支持筒１３に嵌められたプラグ１５から先方に突き出されており、移動筒１２の中間部はプラグ１５によって摺動自在に支持された状態になっている。
ナット１９の先端部には、外径が移動筒１２の内径よりも小径のラップ部２１Ｃが形成されており、ラップ部２１Ｃは移動筒１２の基端部に抜き差し自在に挿入されている。
移動筒１２の基端側の端面はナット１９のラップ部２１Ｃが形成した肩部に突き当たるようになっている。すなわち、移動筒１２はナット１９の進退に対応して原則的に追従するようになっている。
移動筒１２の内部における先端側の端部には、外径が移動筒１２の内径と略同一の円形リング形状に形成されたガイド２２Ｃが配されて、ストッパ２３Ｃによって位置規制されている。すなわち、ガイド２２Ｃの外周面には環状溝２２Ｄが没設されており、環状溝２２Ｄには移動筒１２を径方向に貫通したピン形状のストッパ２３Ｃの先端部が挿入されて連係されている。
ガイド２２Ｃの基端側の端面は、移動筒１２の基端部に挿入したナット１９の先端面に隣接するようになっているが、接していなく、ガイド２２Ｃには負荷が加わらないようになっている。また、ガイド２２Ｃの内径はシャフト１６の外径よりも若干大径に設定されており、ガイド２２Ｃはシャフト１６の回転に干渉しないようになっている。【００６７】
次に、ベッド１の寝床４が下降する途中で物品や手等が挟まった場合に、移動筒１２がナット１９から自動的に離れることにより、挟み込んだものにモータ４０の戻し推力が加わるのを防止する所謂フリーホイール機構の作用効果を、図１５によって説明する。【００６８】
まず、図１５（ａ）は、ナット１９がシャフト１６の先端部まで送られたフルストロークの状態を示している。
このフルストロークの状態おいて、実質的にハウジング１１の一部である支持筒１３と移動筒１２とのラップ代は、ナット１９のラップ部２１Ｃと移動筒１２の基端部との重なり代によって規定される図１５（ａ）にＬで示された長さになるので、充分な寸法を確保することができる。
したがって、ナット１９がシャフト１６の先端部まで送られるフルストロークであっても、ハウジング１１の一部である支持筒１３と移動筒１２とのラップ代Ｌは、押し荷重に対して充分な強度を確保することができるので、リニアアクチュエータ１０はベッド１の寝床４をフルストロークを使用して起立させることができる。
つまり、リニアアクチュエータ１０の全長は短縮することができる。
例えば、フルストロークをもって寝床４を起立させた状態から、操作者が寝床４を倒伏させるべく逆回転側の操作ボタンを押すことにより、モータ４０が逆方向に回転運転されると、前述したように、ナット１９はシャフト１６の逆回転によって後退される。
この際、ベッド１の寝床４が何らかの原因によって保持されることにより下降しない状態になると、シャフト１６の逆回転に伴ってナット１９だけが後退する状態になるので、図１５（ｂ）に示されているように、ナット１９のラップ部２１Ｃは移動筒１２の基端部から抜け出て、ナット１９は移動筒１２から離れ行く。
したがって、移動筒１２にはモータ４０の戻し推力は加わらない。【００６９】
また、寝床４が保持された状態に抗してナット１９が移動筒１２を引き込む場合には、モータ４０には過負荷が加わることになるが、本実施の形態においては、シャフト１６の逆回転に伴って、ナット１９だけが後退する状態になるので、過負荷がモータ４０に加わることはない。
つまり、ベッド１およびリニアアクチュエータ１０の安全性を高めることができる。
さらに、図１５（ｂ）に示されているように、移動筒１２の基端部はガイド２２Ｃを挟んだ状態で支持筒１３に支持されるために、ナット１９が移動筒１２の基端部から抜け出た状態であっても、充分な強度を確保することができる。
ちなみに、ナット１９が移動筒１２の基端部から抜け出た状態において、ガイド２２Ｃは移動筒１２とシャフト１６との同心円の状態を維持するために、図１５（ｂ）の状態から図１５（ａ）の状態に戻る際に、ナット１９のラップ部２１Ｃは移動筒１２の基端部に確実に進入することができる。【００７０】
第四の実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。【００７１】
（１）ナット１９のラップ部２１Ｃに移動筒１２の基端部を進退可能に挿入することにより、例えば、ベッド１の寝床４が下降する途中で物品や手等が挟まった場合に、ナット１９を移動筒１２から自動的に離脱させることができる。【００７２】
（２）ナット１９を移動筒１２から自動的に離脱させることにより、挟み込んだものに大きな機械力が作用するのを防止することができるとともに、モータ４０に過負荷が加わるのを防止することができるので、医療・介護用ベッドおよびリニアアクチュエータの安全性を向上させることができる。【００７３】
（３）ナット１９のラップ部２１Ｃに移動筒１２の基端部を進退可能に挿入することにより、ナット１９と移動筒１２との間に充分なラップ代Ｌを確保することができるので、移動筒１２が長くなるのを回避することができるとともに、押し荷重に対して充分な強度を確保することができる。【００７４】
（４）ナット１９のラップ部２１Ｃに移動筒１２の基端部を進退可能に挿入し、移動筒１２の内部にガイド２２Ｃをナット１９の挿入端面に隣接して配置するとともに、ガイド２２Ｃを移動筒１２にストッパ２３Ｃによって位置規制することにより、リニアアクチュエータがフルストロークした状態において、移動筒１２の基端部はガイド２２Ｃを挟んだ状態で支持筒１３に支持された状態になるので、ナット１９が移動筒１２の基端部から抜け出た状態であっても、充分な強度を確保することができ、また、ナット１９が移動筒１２の基端部に戻る際に、ナット１９のラップ部２１Ｃは移動筒１２の基端部に確実に進入することができる。【００７５】
なお、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に変更が可能であることはいうまでもない。【００７６】
例えば、前記実施の形態では、ベッドの背部の寝床を起こしたり倒したりさせる場合について説明したが、本発明に係るリニアアクチュエータは、ベッドの床面を上下させるように構成してもよい。
床面を上下させるように構成した場合には、緊急時に床面を直ちに下降させることができるという効果を奏することができる。【００７７】
前記実施の形態においては、リニアアクチュエータが医療・介護用ベッドに使用される場合について説明したが、本発明に係るアクチュエータはこれに限らず、自動車電装品等の用途にも適用することができる。
【図１】
2007037214.tif 000003
【図２】
2007037214.tif 000004
【図３】
2007037214.tif 000005
【図４（ａ）】
2007037214.tif 000006
【図４（ｂ）】
2007037214.tif 000007
【図５（ａ）】
2007037214.tif 000008
【図５（ｂ）】
2007037214.tif 000009
【図６】
2007037214.tif 000010
【図７】
2007037214.tif 000011
【図８】
2007037214.tif 000012
【図９】
2007037214.tif 000013
【図１０】
2007037214.tif 000014
【図１１】
2007037214.tif 000015
【図１２】
2007037214.tif 000016
【図１３】
2007037214.tif 000017
【図１４】
2007037214.tif 000018
【図１５】
2007037214.tif 000019
【国際調査報告】
2007037214.tif 000020
2007037214.tif 000021
2007037214.tif 000022
2007037214.tif 000023
2007037214.tif 000024
2007037214.tif 000025