(57)【要約】【課題】移動筒のロック時の二次的障害の発生を防止する。【解決手段】シャフト３０にモータ４７の回転を減速して伝達するウオーム５８およびウオームホイール５９と、シャフト３０に螺合しシャフト３０の正逆回転に追従して進退するナット３３と、ナット３３に固定されハウジング１１に対し進退する移動筒３６とを備えたリニアアクチュエータ１０において、ウオームホイール５９にシャフト１６に対してラジアル方向にトルクリミッタ６０を設置する。ウオームホイール５９をインナレース５９ａとアウタレース５９ｂとで構成し、インナレース５９ａ外周にトルクリミッタ６０の保持穴６０ｃを法線方向に形成し、保持穴６０ｃにスプリング６０ｄとボール６０ｅを収容し、アウタレース５９ｂ内周に金属製クラッチリング６０ｇを嵌入し、クラッチリング６０ｇの内周面にボール６０ｅが転動自在に嵌入するクラッチ穴６０ｈを没設する。【選択図】図４（ａ）
2007187279.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およびウオームホイールと、前記雄ねじ部に螺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、
前記ウオームホイールに前記シャフトに対してラジアル方向にトルクリミッタが設置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２】
前記ウオームホイールをインナレースとアウタレースとによって構成し、前記インナレースまたは前記アウタレースに保持穴を法線方向に延在するように形成し、前記保持穴にスプリングおよびボールを奥側から順にそれぞれ収容し、前記アウタレースまたは前記インナレースに金属製のクラッチリングを嵌入し、前記クラッチリングに前記ボールが転動自在に嵌入するクラッチ穴を没設することにより、前記トルクリミッタが構成さ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。
【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。
従来のこの種のリニアアクチュエータとして、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螺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、を備えており、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もの、がある。
【０００３】
このようなリニアアクチュエータが使用された医療・介護用ベッドにおいては、ベッドの下降時にベッドの下に物があったり、背部をフラットにする時に背部とベッドフレームとの間に物が挟まったりすることにより、リニアアクチュエータがロックし、この時に発生する大きなロック推進力がリニアアクチュエータやベッドの構成部品に悪影響を及ぼすという問題点がある。
【０００４】
このロック時の問題点の発生を防止するために、従来から、リニアアクチュエータに過電流検知機構やフリーホイール構造が設置されている。
なお、過電流検知装置が設置されたこの種のリニアアクチュエータを述べている例としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００２−１７６７４６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、過電流検知機構が設置されたリニアアクチュエータにおいては、過電流検知機構ではロック推進力発生時とその検知時との間にタイムラグがあるために、短時間であっても過大なロック推力が発生してしまい、ロック時の問題点を確実に防止することができない。
また、フリーホイール構造が設置されたリニアアクチュエータにおいては、フリーホイール構造はベッドや背部の下降時だけに働くために、ベッドや背部の上昇時におけるロック時の問題点を防止することができない。
【０００６】
本発明の目的は、下降および上昇時にかかわらず、ロック時の問題点を確実に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】
【０００７】
本発明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およびウオームホイールと、前記雄ねじ部に螺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、
前記ウオームホイールに前記シャフトに対してラジアル方向にトルクリミッタが設置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
（２）前記ウオームホイールをインナレースとアウタレースとによって構成し、前記インナレースまたは前記アウタレースに保持穴を法線方向に延在するように形成し、前記保持穴にスプリングおよびボールを奥側から順にそれぞれ収容し、前記アウタレースまたは前記インナレースに金属製のクラッチリングを嵌入し、前記クラッチリングに前記ボールが転動自在に嵌入する半円や三角形状等のクラッチ穴を没設することにより、前記トルクリミッタが構成されていることを特徴とする前記（１）に記載のリニアアクチュエータ。
【発明の効果】
【０００８】
前記（１）によれば、万一、ロックが発生したとしても、このロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、リニアアクチュエータ自身やベッド構造体の故障を未然に防止することができる。
前記（２）によれば、トルクリミッタの作動時にボールがクラッチ穴を叩く音を発生させることができるので、リニアアクチュエータのロックが発生している事態を警報することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１０】
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。）の背部の寝床を起伏させるためのものとして構成されている。
すなわち、リニアアクチュエータ１０の固定端側になるハウジング１１はベッド１のフレーム２に枢軸３によって回転自在に枢支されており、リニアアクチュエータ１０の自由端側になる移動筒３６の先端は背部の寝床（以下、寝床という。）４を起伏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。
リニアアクチュエータ１０の移動筒３６が短縮した状態で、寝床４は図１（ａ）に示されているように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３６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。
【００１１】
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を備えている。
図２に示されているように、ハウジング１１はハウジング１１自体を軸方向に二分割して成る形状の第一分割体（以下、第一シェルという。）１２と第二分割体（以下、第二シェルという。）１３とが組み合わされて、略円筒形状に形成されている。
第一シェル１２および第二シェル１３は樹脂が使用されて大略半円筒形状にそれぞれ成形されており、第一シェル１２と第二シェル１３とは最中合わせに組み付けられた状態で締結具１４（図５参照）によって締結されているとともに、開口部の外周に形成された嵌合部１５には金属製のバンド１６が嵌着されている。
ハウジング１１におけるバンド１６の反対側の端部には、円筒形状に形成された連結具１７が筒心と直交する方向に挿通されて固定されている。連結具１７はリニアアクチュエータ１０をベッド１のフレーム２に回転自在に枢支するための枢軸３を水平に軸架し得るように構成されている。
【００１２】
図４で参照されるように、ハウジング１１の最中合わせされた第一シェル１２と第二シェル１３との合わせ面間には、支持部１８と機構部１９とがそれぞれ形成されている。
ハウジング１１の支持部１８には補強筒２０の一端部が、第一シェル１２と第二シェル１３との間に挟み込まれて支持されており、補強筒２０は機械的強度の大きい材料の一例である鉄が使用されて丸パイプ形状に形成されている。
補強筒２０の内周には支持筒２１の一端部が挿通されて支持されている。支持筒２１は樹脂が使用されて外径が補強筒２０の内径と等しい丸パイプ形状に形成されており、補強筒２０の内周に外周が嵌入されることにより、補強筒２０に強度を補強された状態で支持されている。
【００１３】
図４および図５に示されているように、支持筒２１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２２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２２、２２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。
【００１４】
図４（ｂ）に示されているように、支持筒２１の先端部の外周には鍔部２３が突設されており、鍔部２３の支持部１８側の端面には補強筒２０の先端面が対向している。
支持筒２１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２４が嵌入されており、プラグ２４と鍔部２３との当接面間にはシールリング２５が挟設されている。また、プラグ２４の内周面と移動筒３６の外周面との摺接面間にもシールリング２６が挟設されている。
プラグ２４の外側には締結キャップ２７が被せ付けられており、締結キャップ２７は鍔部２３に係合することにより、プラグ２４やシールリング２５、２６を支持筒２１に締結するように構成されている。
【００１５】
支持筒２１の筒心上にはシャフト３０が軸架されている。
シャフト３０の支持筒２１に対応する領域の外周には送り用の雄ねじ部３１が形成されており、雄ねじ部３１には雌ねじ部３２が螺合された雌ねじ部材としてのナット３３が進退自在に装着されている。
ナット３３の機構部１９側の端部における外周部には、キー溝形状に形成された回り止め部３４が一対それぞれ没設されており、両回り止め部３４、３４は支持筒２１の内周面の一対の回り止め部２２、２２に軸方向に摺動自在にそれぞれ嵌合されている。したがって、ナット３３は支持筒２１に回り止め部２２、３４によって回り止めされた状態で、軸方向に摺動するようになっている。
ナット３３の外周面には連結用雄ねじ部３５ａが形成されており、ナット３３の連結用雄ねじ部３５ａには、移動筒３６の一端部の内周面に形成された連結用雌ねじ部３５ｂが螺合されている。移動筒３６は支持筒２１よりも長い丸パイプ形状に形成されており、先端部が支持筒２１に嵌着されたプラグ２４から先方に突き出されている。移動筒３６の中間部はプラグ２４によって摺動自在に支承された状態になっており、移動筒３６の外周面とプラグ２４の内周面との間はシールリング２６によってシールされている。
【００１６】
移動筒３６のナット３３と反対側の端部には、移動筒３６をベッド１のリンク５に連結させるための一対の長孔３７、３７が互いに対向した位置で軸方向に延在するようにそれぞれ開設されており、移動筒３６の先端開口部にはリンク５に連結するための連結具３８が摺動自在に嵌入されている。
連結具３８は外径が移動筒３６の内径と略等しい円柱形状に形成されており、突出側の端部には移動筒３６の荷重受け面である先端面に対向するように押圧部としての鍔部３９が、移動筒３６の外径と略等しい外径を有する円柱形の鍔形状に形成されている。
連結具３８の嵌入部には長孔４０が軸方向に延在するように径方向に開設されており、長孔４０は移動筒３６の長孔３７、３７に対向するように設定されている。連結具３８の嵌入側端部にはシールリング４１が嵌着されており、シールリング４１は連結具３８の外周面と移動筒３６の内周面との間をシールするように設定されている。
連結具３８の突出側端面の中心線上には工具挿入穴４２が没設されており、連結具３８は工具挿入穴４２に挿入された工具によって回転されることにより、長孔４０と移動筒３６の長孔３７、３７とを位置合わせされるようになっている。枢軸６が移動筒３６の長孔３７、３７および連結具３８の長孔４０に移動筒３６の外側から挿入されることにより、移動筒３６はリンク５に連結される。
【００１７】
図４（ａ）、図５および図６に示されているように、第一シェル１２の合わせ面にはシールリング嵌入溝４３が機構部１９を取り囲むように配されて没設されており、シールリング嵌入溝４３にはシールリング４４が嵌入されている。シールリング４４は機構部１９を取り囲むリング形状に形成されているとともに、支持筒２１に対応する部位には支持筒２１の外径と等しい内径を有する円形リング形状の支持筒用シールリング部４５が一体に形成されている。
支持筒用シールリング部４５が支持筒２１の外周に嵌着された状態で、シールリング嵌入溝４３に嵌入されたシールリング４４が第一シェル１２と第二シェル１３との間に挟み込まれると、シールリング４４は支持筒用シールリング部４５と共に、ハウジング１１の機構部１９の内側空間を外気からシールした状態になる。
【００１８】
図２および図６に示されているように、第一シェル１２の機構部１９の中間部にはハウジングと一体に形成されたモータ装着部４６が合わせ面と反対方向に突出するように設けられており、モータ装着部４６にはモータ４７がその中心線が第一シェル１２と第二シェル１３との合わせ面と直交するように装着されている。すなわち、モータ４７のハウジング４８はモータ装着部４６に合わせ面と反対側から挿入されてビス等によって第一シェル１２に締結されている。
モータハウジング４８の開口部を閉塞するブラシホルダ４９にはターミナル５０が、第一シェル１２と第二シェル１３との合わせ面に直交するように突設されている。ターミナル５０は絶縁性を有する樹脂が使用されて形成されたホルダ５１と、ホルダ５１に保持された複数本のターミナルプレート５２とを備えており、ホルダ５１はブラシホルダ４９に固定されている。
第二シェル１３のターミナル５０に対向する部位には雌カプラ部５３が、合わせ面と反対側に突出するように一体的に形成されており、雌カプラ部５３にはターミナル５０が嵌入されて露出した状態になっている。このようにターミナル５０が雌カプラ部５３の内部で露出することにより、ダイレクトカプラ５４がリニアアクチュエータ１０に一体的に構成されている。
【００１９】
図６に示されているように、モータ４７の回転軸５５はハウジング１１の機構部１９の内部に挿入されており、第一シェル１２に配置された第一軸受５６と、第二シェル１３に配置された第二軸受５７とによって両持ち支持されている。
図６および図４（ａ）に示されているように、回転軸５５の外周における第一軸受５６と第二軸受５７との間にはウオーム５８が形成されており、ウオーム５８はシャフト３０に軸架されたウオームホイール５９に噛合されている。ウオームホイール５９にはトルクリミッタ６０が組み込まれている。
ウオームホイール５９は同心円に配置されたインナレース５９ａとアウタレース５９ｂとを備えており、インナレース５９ａおよびアウタレース５９ｂは樹脂によってそれぞれ一体的に成形されている。
インナレース５９ａの軸孔の内周面には雌スプライン６０ａが刻設されており、雌スプライン６０ａはシャフト３０の外周面に刻設された雄スプライン６０ｂにスプライン結合している。インナレース５９ａの外周にはトルクリミッタ６０の保持穴６０ｃが複数個、周方向に等間隔に配置されて法線方向に延在するように形成されている。各保持穴６０ｃにはトルクリミッタ６０のスプリング６０ｄおよびボール６０ｅが、奥側から順にそれぞれ収容されている。スプリング６０ｄはボール６０ｅを保持穴６０ｃから突出させる方向に常時付勢するようになっており、ボール６０ｅは保持穴６０の先端部において半分程度が保持穴６０ｃの開口から突出した状態で保持されている。
アウタレース５９ｂの外周面にはウオーム５８に噛合する歯列が一体的に形成されている。アウタレース５９ｂの内周には耐摩耗性や靱性を有する焼結金属製のクラッチリング６０ｇが嵌入されており、アウタレース５９ａとクラッチリング６０ｇとは境界面に打ち込まれた固定ピン６０ｆによって固定されている。なお、クラッチリング６０ｇはアウタレース５９ａにインサート成形によって固定してもよい。
クラッチリング６０ｇの内周面には三角形や半円形の溝形状等のクラッチ穴６０ｈが複数条、周方向に等間隔に配置されて没設されており、各クラッチ穴６０ｈにはボール６０ｅが転動自在に嵌入するようになっている。
【００２０】
図４（ａ）に示されているように、ハウジング１１の機構部１９におけるシャフト３０のウオームホイール５９よりも連結具１７寄りの部位には、軸受設置部６１が形成されており、軸受設置部６１には深溝玉軸受６２が設置されている。シャフト３０は深溝玉軸受６２によって回転自在に支承されている。
深溝玉軸受６２はシャフト３０のラジアル荷重だけでなくシャフト３０のスラスト荷重も支承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６１は深溝玉軸受６２のアウタレースの外周面を摺動させる構造に構成されている。
【００２１】
ハウジング１１における軸受設置部６１に隣接する部位には、ワンウエイクラッチ設置部６３が軸受設置部６１と連続して形成されており、ワンウエイクラッチ設置部６３にはワンウエイクラッチ６４が設置されている。
ワンウエイクラッチ６４は有底円筒形状のクラッチケース６５と、クラッチケース６５にシャフト３０の外周面に転動自在に当接するように収納された複数本のローラ６６とを備えており、ローラ６６がクラッチケース６５の内周面とシャフト３０の外周面とに楔状に噛合することにより、シャフト３０の一方向の回転時にクラッチケース６５とシャフト３０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６４のクラッチケース６５は深溝玉軸受６２のアウタレースのみに接している。
ハウジング１１におけるワンウエイクラッチ設置部６３と隣接する部位には、ブレーキプレート設置部６７が形成されており、ブレーキプレート設置部６７にはベースプレート６８Ａ、ブレーキプレート６８Ｂおよびブレーキワッシャ６８Ｃが連結具１７側から順に設置されている。
ベースプレート６８Ａは略円形リング形状に形成されており、外周に突設された一対の係合部がブレーキプレート設置部６７にそれぞれ係合されることにより、ブレーキプレート設置部６７に回り止めされている。
ブレーキプレート６８Ｂはベースプレート６８Ａよりも小径の略円形リング形状に形成されており、ベースプレート側主面に突設された複数の係合凸部がベースプレート６８Ａの各係合凹部にそれぞれ係合されることにより、ベースプレート６８Ａすなわちブレーキプレート設置部６７に回り止めされている。
ブレーキワッシャ６８Ｃは外形が略八角形で中心にシャフト挿通孔を有する平板形状に形成されており、ワンウエイクラッチ６４のクラッチケース６５のブレーキプレート側主面に没設された収容穴に嵌入されることにより、クラッチケース６５に回り止めされている。したがって、ブレーキプレート６８Ｂとブレーキワッシャ６８Ｃとの合わせ面によって制動面が構成されている。
【００２２】
図４（ａ）および図７に示されているように、ハウジング１１の機構部１９におけるウオーム５８の軸受設置部６１と反対側の片脇には、ポテンショセンサ設置部６９が形成されており、ポテンショセンサ設置部６９にはポテンショセンサ７０がシャフト３０と平行方向に設置されている。ポテンショセンサ７０のセンサ軸７１はウオーム５８に対向されており、センサ軸７１にはドリブンギヤ７２が一体回転するように固定されている。
ハウジング１１の機構部１９におけるポテンショセンサ７０のシャフト３０側の部位には、リダクションギヤ軸７３が平行に軸架されており、リダクションギヤ軸７３には互いに一体的に回転する大径リダクションギヤ７４および小径リダクションギヤ７５が回転自在に支承されている。
小径リダクションギヤ７５にはドリブンギヤ７２が噛合されており、大径リダクションギヤ７４にはシャフト３０と一体回転するピニオン７６が噛合されている。ピニオン７６はウオームホイール５９に同軸に配置されて一体成形されており、シャフト３０にスプライン結合されている。したがって、シャフト３０の回転はピニオン７６、大径リダクションギヤ７４、小径リダクションギヤ７５、ドリブンギヤ７２を経由してセンサ軸７１に伝達される。ポテンショセンサ７０はセンサ軸７１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。
【００２３】
次に、通常時の作用を説明する。
【００２４】
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に挿通されてリニアアクチュエータ１０の連結具１７に挿通されることにより、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に回転自在に枢支され、寝床４側の枢軸６がリニアアクチュエータ１０の移動筒３６側の連結具３８に挿通されることにより、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。
【００２５】
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４７が正方向に回転運転されると、回転軸５５の駆動力がウオーム５８およびウオームホイール５９を介してシャフト３０に伝達される。
この正回転時にはワンウエイクラッチ６４とシャフト３０との連結が解除されるために、シャフト３０のみが正回転する。この際には、ワンウエイクラッチ６４に固定されたブレーキワッシャ６８Ｃとブレーキプレート６８Ｂとの間の制動力は、起こらない。
シャフト３０がモータ４７によって正回転されると、ナット３３は支持筒２１に沿って前進される状態になるために、ナット３３に連結された移動筒３６は支持筒２１から押し出されて行く。
【００２６】
移動筒３６の前進によって移動筒３６の連結具３７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。
【００２７】
シャフト３０の正回転はピニオン７６、大径リダクションギヤ７４、小径リダクションギヤ７５、ドリブンギヤ７２を経由してセンサ軸７１に減速されて伝達される。
センサ軸７１の回転数はポテンショセンサ７０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４７を自動的に止める。
【００２８】
モータ４７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３３へ、ナット３３を後退させる方向の力として移動筒３６を介して作用する状態になるために、シャフト３０には移動筒３６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３３の雌ねじ部３２およびシャフト３０の送り用雄ねじ部３１の作用によって加わる。
この負荷側逆回転作用力はクラッチケース６５とシャフト３０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６４のクラッチケース６５の底面に回り止めされたブレーキワッシャ６８Ｃとハウジング１１に固定のベースプレート６８Ａに回り止めされたブレーキプレート６８Ｂとの合わせ面によって制動面が形成され、シャフト３０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。
【００２９】
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４７が逆方向に回転運転されると、回転軸５５の逆回転駆動力はウオーム５８およびウオームホイール５９を介してシャフト３０に伝達される。
シャフト３０がモータ４７によって逆回転されると、ナット３３は支持筒２１に沿って後退される状態になるために、ナット３３に連結された移動筒３６は支持筒２１に引き込まれて行く。移動筒３６の後退によって移動筒３６の連結具３７に連結されたベッド１の寝床４が倒されて行く。
【００３０】
この際にはシャフト３０が逆回転するために、ワンウエイクラッチ６４はシャフト３０と噛み合うが、ブレーキプレート６８Ｂとブレーキワッシャ６８Ｃとの間の制動力は、モータ４７のシャフト３０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６４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３０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３０がハウジング１１に対して逆回転することにより、ナット３３を支持筒２１に沿って後退させるので、ナット３３に連結された移動筒３６を支持筒２１に引き込み、移動筒３６の連結具３７に連結されたベッド１の寝床４を倒させて行く。
【００３１】
シャフト３０の逆回転はピニオン７６、大径リダクションギヤ７４、小径リダクションギヤ７５、ドリブンギヤ７２を経由してセンサ軸７１に減速されて伝達される。
センサ軸７１の回転数はポテンショセンサ７０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４７を自動的に止める。
【００３２】
モータ４７の運転が停止すると、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３６にはナット３３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３０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３０に常に加わったとしても、シャフト３０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。
【００３３】
ところで、前述した背部４の上昇時において、背部４に想定外の過大な荷重が加わった場合には、移動筒３６の前進が阻止された状態（ロック状態）になるために、例えば、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品に故障が発生する。
しかし、本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０においては、このような場合には、トルクリミッタ６０が自動的に作動するので、このような故障の発生を未然に防止することができる。
すなわち、移動筒３６の前進が阻止された状態になると、ウオームホイール５９のインナレース５９ｂが移動筒３６、ナット３３、シャフト３０およびスプライン結合部を通じてロックした状態になるが、ウオームホイール５９のアウタレース５９ａつまりクラッチリング６０ｇはモータ４７の回転軸５５によってウオーム５８を通じて回転される状態になる。
この際に、図８に示されているように、インナレース５９ｂのボール６０ｅがクラッチリング６０ｇのクラッチ穴６０から脱出しつつクラッチリング６０ｇの内周面よってスプリング６０ｄの付勢力に抗して保持穴６０ｃに押し込まれることにより、クラッチリング６０ｇすなわちアウタレース５９ａの回転を許容し、その間、ポテンショメータの出力がないために、コントローラがロック検知し、電流を遮断するために、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。
【００３４】
また、前述した背部４の下降時において、例えば、背部４とフレーム２との間に物が挟まると、移動筒３６の後退が阻止された状態（ロック状態）になるために、例えば、モータ４７やリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品に故障が発生する。
しかし、本実施の形態に係るリニアアクチュエータ１０においては、このような場合にも、上昇時と同様に作用することにより、トルクリミッタ６０が自動的に作動するので、このような故障を未然に防止することができる。
なお、トルクリミッタ６０の作動トルク（リミットトルク）と各トルクとの関係は、次の通りである。
負荷による逆転トルク（負荷側逆回転作用力）＜ブレーキプレートの制動力＜負荷による逆転トルク＋モータトルク＜リミットトルク＜モータトルク
【００３５】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００３６】
1)  万一、移動筒のロックが発生したとしても、このロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、例えば、モータやリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。
【００３７】
2)  リニアアクチュエータの構成部品の強度をトルクリミッタの作動トルク（リミットトルク）に対応させることにより、リニアアクチュエータを小型化することができる。
【００３８】
3)  過電流検知装置を省略することにより、リニアアクチュエータおよびベッドのコストを低減することができる。
【００３９】
4)  ベッドの背部をリニアアクチュエータの移動筒の前進によって上昇させる際のロック発生時においても、モータトルクによる大きな推進力の発生を防止することができるので、リニアアクチュエータのベッドへの使用の安全性を高めることができる。
【００４０】
5)  ウオーム歯車減速装置のウオームホイールにシャフトに対してラジアル方向にトルクリミッタを設置することにより、ウオームホイールの厚さがシャフト方向に増加するのを回避することができるので、リニアアクチュエータが大型化するのを防止することができる。
【００４１】
6)  ウオームホイールをインナレースとアウタレースとによって構成し、インナレースの外周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、保持穴にスプリングおよびボールを奥側から順にそれぞれ収容し、アウタレースの内周に金属製のクラッチリングを嵌入し、クラッチリングの内周面にボールが転動自在に嵌入するクラッチ穴を没設して、トルクリミッタを構成することにより、トルクリミッタの作動時にボールがクラッチ穴を叩く音を発生させることができるので、リニアアクチュエータのロックが発生している事態を警報することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
例えば、ベッド１はリニアアクチュエータ１０の移動筒３６の伸長によって寝床４が起立されるように（所謂押し勝手に）構成するに限らず、リニアアクチュエータ１０の移動筒３６の短縮によって寝床４が起立されるように（所謂引き勝手に）構成してもよい。
所謂引き勝手に構成した場合であっても、移動筒のロック発生時にモータトルクによる大きな推進力が発生するのをトルクリミッタによって防止することができるので、モータやリニアアクチュエータおよびベッドの構成部品の故障を未然に防止することができる。つまり、リニアアクチュエータをベッドへ引き勝手構造に取り付けることが可能となる。
このようにリニアアクチュエータをベッドへ引き勝手構造で取付可能とすることにより、ベッドの設計の自由度を高めることができる。
【００４４】
トルクリミッタはインナレースの外周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、アウタレースの内周に金属製のクラッチリングを嵌入して構成するに限らず、アウタレースの内周に保持穴を法線方向に延在するように形成し、インナレースの外周に金属製のクラッチリングを嵌合してト構成してもよい。
【００４５】
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、他の医療用機器や自動車電装品等の用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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平面図である。
【図３】正面図である。
【図４（ａ）】機構部を示す正面断面図である。
【図４（ｂ）】支持部を示す正面断面図である。
【図５】（ａ）は図３のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図３のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４（ａ）のVI−VI線に沿う側面断面図である。
【図７】図４（ａ）のＶII−ＶII線に沿う一部省略側面断面図である。
【図８】トルクリミッタの作動時を示しており、（ａ）はトルクリミッタ部の正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…医療・介護用ベッド（負荷）、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…第一シェル、１３…第二シェル、１４…締結具、１５…嵌合部、１６…バンド、１７…連結具、１８…支持部、１９…機構部、２０…補強筒、２１…支持筒、２２…回り止め部、２３…鍔部、２４…プラグ、２５、２６…シールリング、２７…締結キャップ、３０…シャフト、３１…雄ねじ部、３２…雌ねじ部、３３…ナット（雌ねじ部材）、３４…回り止め部、３５ａ…連結用雄ねじ部、３５ｂ…連結用雌ねじ部、３６…移動筒、３７…長孔、３８…連結具、３９…鍔部、４０…長孔、４１…シールリング、４２…工具挿入穴、４３…シールリング嵌入溝、４４…シールリング、４５…支持筒用シールリング部、４６…モータ装着部、４７…モータ、４８…ハウジング、４９…ブラシホルダ、５０…ターミナル、５１…ホルダ、５２…ターミナルプレート、５３…雌カプラ部、５４…ダイレクトカプラ、５５…回転軸、５６…第一軸受、５７…第二軸受、５８…ウオーム、５９…ウオームホイール、５９ａ…インナレース、５９ｂ…アウタレース、６０…トルクリミッタ、６０ａ…雌スプライン、６０ｂ…雄スプライン、６０ｃ…保持穴、６０ｄ…スプリング、６０ｅ…ボール、６０ｆ…固定ピン、６０ｇ…クラッチリング、６０ｈ…クラッチ穴、６１…軸受設置部、６２…深溝玉軸受、６３…ワンウエイクラッチ設置部、６４…ワンウエイクラッチ、６５…クラッチケース、６６…ローラ、６７…ブレーキプレート設置部、６８Ａ…ベースプレート、６８Ｂ…ブレーキプレート、６８Ｃ…ブレーキワッシャ、６９…ポテンショセンサ設置部、７０…ポテンショセンサ、７１…センサ軸、７２…ドリブンギヤ、７３…リダクションギヤ軸、７４…大径リダクションギヤ、７５…小径リダクションギヤ、７６…ピニオン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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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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