| 【発明の名称】 |
手動操作機構付きアクチュエータ |
| 【発明者】 |
【氏名】青木 和弘
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| 【要約】 |
【課題】手動操作時の操作力を小さくすることによって操作性を高めること、特別の手動操作部位を設けないようにしてコンパクトなアクチュエータを製作でき、しかもスパナ等の回転操作工具を全く不要としたアクチュエータを提供する。
【解決手段】電動モータ３や減速輪列５を有する本体１と着脱可能に取り付けたカバー７から成るアクチュエータであって、カバー７を本体１に回転自在に支持し、減速輪列５の中間ギヤ５ｃと噛み合うインターナルギヤ１３がカバー７と一体に回転するように、インターナルギヤ１３をカバー７若しくは本体１内に設けた手動操作機構付きアクチュエータである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 モータや減速輪列を有する本体と着脱可能に取り付けたカバーから成るアクチュエータにおいて、カバーを本体に回転自在に支持して、減速輪列の１歯車と噛み合うインターナルギヤがカバーと一体に回転するようにインターナルギヤをカバー若しくは本体内に設けた手動操作機構付きアクチュエータ。
【請求項２】 インターナルギヤをカバーと一体に設けた請求項１記載の手動操作機構付きアクチュエータ。
【請求項３】 カバーを回転と直交方向に所定量変位自在に支持し、カバーを変位方向に付勢しておき、付勢力に抗した変位によりインターナルギヤと減速輪列の１歯車とが噛み合うようにした請求項１記載の手動操作機構付きアクチュエータ。
【請求項４】 本体とカバーとで開度表示をするようにした請求項１又は２記載の手動操作機構付きアクチュエータ。
【請求項５】 カバーを回転と直交方向に所定量変位自在に支持し、カバーを一方向に付勢しておき、本体にインターナルギヤを回転自在に支持して減速輪列の１歯車と噛み合わせ、付勢力に抗したカバーの変位によりカバーとインターナルギヤが係合して一体回転するようにした請求項１記載の手動操作機構付きアクチュエータ。
【請求項６】 減速輪列の１歯車を軸方向に変位自在にしてカバーの付勢と同方向に付勢し、歯車の干渉による故障を防止した請求項３記載の手動操作機構付きアクチュエータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、手動操作機構付きアクチュエータに関し、詳しくは、ボールバルブやバタフライバルブ等のバルブ又はその他の機械器具に搭載した電動アクチュエータの手動操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の電動アクチュエータには、通常、停電時などの際にバルブを開閉するための手動操作機構が設けられているが、この手動操作機構は、従来より種々のものが提案されている。この従来方法の具体例を挙げると、先ず、実開昭４９−３５０２２号公報などに開示されているように、アクチュエータの出力軸又は中間軸をケーシングの外部へ突出させ、この突出部を所定のスパナ等の工具を用いて回転させることによってバルブのステムを手動操作するものが知られている。また、特公昭４９−２２１４号公報などには、アクチュエータの下部より突出させた出力軸の下端とバルブの上部より突出させたステムの上端をコネクタにより結合させ、このコネクタをスパナ等の工具を用いて回転させることにより、バルブのステムを手動操作してバルブを開閉するもの等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の構造は、突出部がケーシングより突出する部分を気密性維持のため、この突出部位をシールするためのシール部材が必要となると共に、スパナ等の工具が必要となり、また、後者のコネクタを回転操作する構造は、アクチュエータの下方外部にコネクタが配設されるため、大型化し、コンパクト化の要求を満足させることができない等の欠点があった。
【０００４】更には、上記の従来の構造は、手動操作時の操作力が大きくなるため、アクチュエータにクラッチ機構を設けて歯車の連結を断つことにより操作力の軽減を図っているが、却ってクラッチ機構があるため構造が複雑化し、また、何れの場合であっても、所定のスパナ等の工具が必要となるばかりでなく、スパナを回すためのバルブの設置場所の制限が必要であったり、アクチュエータ自体にもスパナ等の工具を旋回させるスペースを確保しなければならず、そのため、狭い場所でのスパナ等の回転操作が不便である等の種々の課題を有していた。
【０００５】本発明は上記の従来の課題に鑑みて開発したもので、手動操作時の操作力を小さくすることによって操作性を高め、特別の手動操作部分を設けることなく、コンパクトに製品化できると共に、スパナ等の回転操作工具を全く不要とした新規有用なアクチュエータを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明は、モータや減速輪列を有する本体と着脱可能に取り付けたカバーから成るアクチュエータにおいて、カバーを本体に回転自在に支持して、減速輪列の１歯車と噛み合うインターナルギヤがカバーと一体に回転するようにインターナルギヤをカバー若しくは本体内に設けた手動操作機構付きアクチュエータにした。
【０００７】上記のインターナルギヤはカバーの内周に一体に成形し、又はカバーの内周にインターナルギヤを固着するように設ける。
【０００８】また、上記カバーを本体に回転自在に嵌合し、このカバーを回転と直交方向に所定量変位自在に支持し、カバーを変位方向に付勢しておき、付勢力に抗した変位によりインターナルギヤと減速輪列の１歯車とが噛み合うようにするようにしてもよい。
【０００９】また、本体にカバーを回転自在の設けたアクチュエータにおいて、本体とカバーの何れか一方に開度表示部を設け、他方に開閉等の表示を施して、カバーの回転によって開度表示を行なうようにすることもできる。
【００１０】上記カバーを回転と直交方向に所定量変位自在に支持し、カバーを一方向に付勢しておき、本体にインターナルギヤを回転自在に支持して減速輪列の１歯車と噛み合わせ、付勢力に抗したカバーの変位によりカバーとインターナルギヤが係合して一体回転するようにしてもよい。
【００１１】上記の付勢力に抗した変位により、インターナルギヤと減速輪列の１歯車とが噛み合うようにした手動操作機構付きアクチュエータは、減速輪列の１歯車を軸方向に変位自在にしてカバーの付勢と同方向に付勢し、歯車の干渉による故障を防止することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明における手動操作機構付きアクチュエータをボールバルブやバタフライバルブ等の回転弁に適用した一実施形態を図１〜図１０に従って具体的に説明する。図１は、手動操作機構付きアクチュエータの斜視図であって、アクチュエータの基台をなす本体１を短い円柱状に形成し、この本体１の内部に設けた中間保持板２の上部に電動モータ３を取付け、このモータ３の駆動軸４を複数個のギヤ５ａ、５ｂ、５ｃ．．．から成る減速輪列５を介して出力軸６と一体の歯車と噛み合い、この出力軸６を本体１の下部より突出させている。
【００１３】この出力軸６を図示しないバルブのステムに連結してバルブを開閉するようにしている。また、本例によると、アクチュエータの本体１をバルブの上部に形成したフランジにボルト等で搭載して固着するようにしている。なお、図示しないが本体１内には、出力軸６に設けたカムでリミットスイッチを作動させることによって、例えば出力軸６を略９０度の回転角度で双方向に回転駆動するようにすることによって、ボールバルブやバタフライバルブ等の回転弁を開閉駆動するようにしている。
【００１４】図３において、この本体１に天板付きの円筒形のカバー７を本体１の段部１ａに嵌合して被蓋し、更に、本体１の外周に形成した装着溝８にＯリング９を装着し、このＯリング９を介して本体１に対してカバー７を回転自在に取り付けられている。そして、図３及び図４に示すように、カバー７は、下端に等配に設けた２〜３個の爪１０を形成し、この爪１０を本体１の係合溝１１に係止してカバー７を抜け止めするようにしている。なお、このカバー７は、金属又は樹脂などで形成している。
【００１５】その他、この抜け止め手段として、図５に示すように、カバー端で押すと係合溝１１内に潜り込むと共に周端７１にも嵌ることができるＣリング１２ａによる止め輪や図６に示すようにカバーに設けた円弧状切欠き７２に入って係合溝１１に嵌るＥリング１２ｂによる止め輪によりカバー７の抜け止めを施こしているが、これらに限ることなく適宜の抜け止め手段を実施に応じて適宜に選択するものとする。
【００１６】また、カバー７の内周には、図８に示すように、インターナルギヤ１３をカバー７と一体に成形したり、または、図９及び図１０に示すように、インターナルギヤ１３の上面に適宜間隔で設けた凸部１３ａをカバー７の内周壁の段部７ａに設けた凹部に嵌着して固定したり、或は、インターナルギヤ１３をカバー７の内周に接着・圧入等の手段により固着するようにしても良い。
【００１７】そして、このインターナルギヤ１３には、減速輪列５のうちの１歯車である中間ギヤ５ｃに噛み合わせてカバー７がこの中間ギヤ５ｃに連動して回転するように設けられている。この中間ギヤ５ｃは、これに限ることなく、減速輪列５のうちの１つの歯車とインターナルギヤ１３が噛み合うようにすれば良い。
【００１８】更に、図７に示すように、本体１又はカバー７の何れか一方に目印となる開度表示部１４を設け、他方に開（Ｏ）と閉（Ｓ）の表示を施して、出力軸６の回動と共にカバー７が回転し、このカバー７の回転により例えばバルブの開度を表示させるようにしている。
【００１９】次に、この実施形態の作用を説明すると、電動モータ３を駆動させると、減速輪列５により減速されて出力軸６を回転させ、この出力軸６の回転により出力軸６に連結したバルブのステム（図示しない）を回動させることによりバルブを開閉させる。この時、図１に示すように、減速輪列５の１歯車である中間ギヤ５ｃとインターナルギヤ１３が噛み合っているので、出力軸６の回転と共にインターナルギヤ１３と一体に設けたカバー７を回転させ、このカバー７の回転により開度表示部１４を目印としてインジケータの機能も発揮させることができる（図７参照）。
【００２０】次いで、停電時等の際に、このアクチュエータを手動操作する必要のある場合は、カバー７を外側から手で把持してカバー７自体を直接回転させると、このカバー７と共にインターナルギヤ１３に噛み合っている中間ギヤ５ｃを介して減速輪列５を回転させて出力軸６を回動させることができるので、手動操作によってバルブを開閉したり、その他の機械器具を手動操作することができる。
【００２１】上記の例は、インターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃが常時噛み合っている例について説明したが、その他、手動操作時のみインターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃが噛み合い、通常時は、インターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃが噛合していない例について説明する。
【００２２】先ず、図１１に示すように、コイルばねや複数の皿ばね等の弾性部材１５をカバー７の下部と本体１の段部１ａとの間に設け、この弾性部材１５によってカバー７を回転と直交方向に所定量変位自在に支持し、このカバー７を変位方向に付勢しておき、付勢力に抗した変位によりインターナルギヤ１３と減速輪列５の１歯車である中間ギヤ５ｃとが噛み合うようにしている。そして、手動操作時には、カバー７を押し下げてインターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃとを噛み合わせた状態のまま、カバー７を手で回すことによって上記の例と同様に出力軸６を手動操作することができる。
【００２３】次いで、手動操作終了後に、カバー７から手を離すと、弾性部材１５の付勢力によって、図１１においてカバー７が上方に移動してインターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃとの噛み合い状態が離脱する。この状態で、モータ３を駆動させると、カバー７が回転することなく、出力軸６を回転させることができる。
【００２４】また、このとき、図１１に示すように、減速輪列５の１歯車である中間ギヤ５ｃの軸１６にばね１７を装着し、このばね１７によって中間ギヤ５ｃをカバー７の付勢と同方向に付勢させている。そして、手動操作時にカバー７を押し下げると、歯同志が重なった時は中間ギヤ５ｃが下ににげ、カバー７を少し回して重なりが解けると中間ギヤ５ｃが上昇し、インターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃとが確実に噛み合わせることができ、歯車同志の干渉による故障を防ぐことができる。
【００２５】なお、弾性部材１５は、図１１に示すような装着例以外に、電動モータ３上面とカバー７の内側等の内部に設けることができ、カバー７を変位方向に付勢しておき、付勢力に抗した変位によりインターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃとが噛み合うことができれば良く、これらは実施に応じて任意に可能である。
【００２６】次に、手動操作時のみインターナルギヤと中間ギヤが噛み合う場合の他例を図１２及び図１３に従って説明する。この構造は、図１１の例と同様にカバー７を回転と直交方向に変位自在に設け、本体１にインターナルギヤ１３を回転自在で上下変位不能に設け、このインターナルギヤ１３と中間ギヤ５ｃを噛み合わせておく。そして、付勢力に抗したカバー７の変位により、カバー７とインターナルギヤ１３が係合して一体回転するように構成している。これを具体的に説明すると、図１２において、本体１の減速輪列５の中間ギヤ５ｃと、本体１に回転自在に支持したインターナルギヤ１８を噛み合わせ、このインターナルギヤ１８の外周囲に係合溝１９を形成し、この係合溝１９にカバー７を押し下げたときに係止する凸部２０をカバーの内周面に適当な間隔で複数設ける。
【００２７】また、図１３に示すように、インターナルギヤ２１の上面に適宜な間隔で複数の凸片２２を設け、カバー７を押し下げたとき、カバー７の内周面に形成した凸部２３を係止させる構造としている。図１２と図１３の例も図１１と同様にばね等の弾性部材を装着して、常時カバー７をカバー７の回転方向と直交する方向に移動させて中間ギヤ５ｃとインターナルギヤ１８、２１の噛み合いを離脱させておき、手動操作時に、カバー７を手で把持して押し下げて回転させることによってインターナルギヤ１８、２１と中間ギヤ５ｃとを噛み合わせて出力軸６の手動操作を可能としている。
【００２８】上記の実施形態は、ボールバルブやバタフライバルブなどのバルブに適用した例について説明したが、これに限ることなく、駆動する機械器具のアクチュエータとしても応用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明によると、次のような優れた効果を有する。アクチュエータの手動操作時の操作性が極めて良好であり、しかも従来品に比して製品をコンパクトに製造することができると共に、手の把持力で大きい回転操作力が付与でき、手動操作性が極めて良好である。また、アクチュエータの減速輪列の途中の１歯車に噛み合わせているので、大きい操作力を要しないと共に、外周での開度表示ができ、見易く確実に視認できる等の効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００２３８１
【氏名又は名称】株式会社キッツ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１８０５７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２９９６６５ |
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