[发明专利]线性致动器

说明书

技术领域

本发明涉及具有直线的驱动形态的线性致动器，特别涉及使用四极双电刷结构的电动机的进给丝杠式线性致动器。

背景技术

在医疗、看护的领域中，为减轻患者、被看护者在寝食等方面的负担，广泛使用床的背部底板、膝部底板可倾斜、升降地构成的电动床。在这样的电动床中，由于能够以小型获得大的驱动力，因而使用了电动进给丝杠式的线性致动器。例如，在专利文献1中，记载了使用滚珠丝杠机构使活塞伸缩的线性致动器。在专利文献1的线性致动器中，通过蜗杆和蜗轮对电动机的旋转进行减速，向驱动轴传递。驱动轴的旋转通过滚珠丝杠机构变换为直线运动，使活塞伸缩。专利文献1的线性致动器被使用于床的背部底板的倾斜，与床的连杆机构连接。在致动器的活塞伸展时，连杆机构展开，背部底板抬起而成为倾斜状态(参照图1(b))。另外，在活塞收缩时，连杆机构叠起，背部底板向水平位置放倒倒，床成为平面状态(参照图1(a))。

先行技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-187279号公报

专利文献2:日本特表2008-517570号公报

专利文献3:日本特开平7-174204号公报

专利文献4:日本特开2000-253618号公报

专利文献5:日本特表2011-509381号公报

专利文献6:日本特表2009-501503号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一方面，对于线性致动器一直存在小型、轻量化的要求。特别是在使用于电动床的线性致动器中，从利用者的便利性、安全性的观点出发，谋求床的低床板化，寻求配置于底部下方的致动器的小型化、薄型化。然而，如果使电动机小型化，则输出转矩会相应地有所下降，因而为得到和从前相同的驱动力，有必要升高旋转速度而设定大的减速比。然而，为加大减速比，需要增加减速机构部中的蜗轮的齿数。因此，相应于齿数的增加，蜗轮外径会变大，会产生不利于床的低床板化的问题。另外，如果使电动机高旋转化，也会产生使工作噪音增大的问题。

因此，虽然希望使电动机进一步实现高转矩化且小型化，但为了电动机的高转矩化，就不得不增加磁轭的外径或轴长中的任意一个。然而，如果增大磁轭的外径，则会导致电动机的大型化，从而不利于床的低床板化。另外，如果增加磁轭的轴长，则致动器的全长增大，会产生布局性变差的问题。

这样，在线性致动器，特别是在使用于电动床的线性致动器中，一直在寻求不增大工作噪音而能够发挥高转矩的小型的电动机。

用于解决课题的方案

本发明的线性致动器具备：具有外螺纹部的轴；向该轴减速传递电动机的旋转的蜗杆及蜗轮；与所述外螺纹部螺旋配合并通过所述轴的正反旋转而进退的螺母；固定于该螺母而相对于外壳进退的活塞管，其特征在于，所述电动机具有：固定于磁轭内周面的四极的磁场磁极；以叠绕方式绕装有电枢绕组的电枢；配置于所述电枢，与所述电枢绕组电气连接的整流子；以大致90°间隔配置，与所述整流子的表面接触的两个电刷；与所述整流子连接，形成所述电枢绕组的多个线圈；以及将所述线圈之中应为等电位的线圈间连接的等压线。

在本发明的使用电动机的进给丝杠式的线性致动器中，作为其驱动源，采用叠绕电枢绕组的具有等压线的四极双电刷结构的电动机。由此，实现了电动机的小型化，在能够发挥与以往的致动器相同的功能的同时实现线性致动器的小型化。

在所述线性致动器中，所述两个电刷可以例如以正极在上、负极在下的方式，对不同极的电刷以上下的位置关系配置。由此，即使由于长年的使用而产生磨损粉，也不会使其在两电刷间堆积，能够防止由磨损粉导致的电刷彼此发生的短路。

另外，作为所述蜗杆，也可以使用条数为两条以上的多条蜗杆(例如，两条蜗杆)。由此，即使蜗杆的转速下降，也能够和以往一样地确保蜗轮的转速。因此，与使用一条的蜗杆的情况相比，能够降低电动机的转速，能够相应地抑制电动机工作时的工作噪音。

发明的效果

根据本发明的线性致动器，因为作为其驱动源即电动机使用电枢绕组叠绕的四极双电刷结构，所以同以往的线性致动器相比，实现了电动机的小型化，能够实现线性致动器的小型化。因此，例如通过将该线性致动器使用于电动床中，能够进一步实现床的低床板化。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的线性致动器的使用状态的说明图。

图2是表示图1的线性致动器的整体构造的平面图。

图3是图1的线性致动器的主视图。