JPH0235251A

JPH0235251A - 電動アクチユエータ

Info

Publication number: JPH0235251A
Application number: JP18345788A
Authority: JP
Inventors: Yasusuke Shono; 正野　庸介; Tomohiro Takano; 智宏高野
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1990-02-05
Also published as: JPH0571821B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はモータの回転をギア機構で減速し出力軸を介し
トルクとして出力する電動アクチュエータに関するもの
である。

〔従来の技術〕

駆動源の回転をトルクとして出力するアクチュエータの
一種として、モータの回転をギア機構で減速し出力軸を
介して従動側に伝達する電動アクチュエータが知られて
いる。この種の電動アクチュエータにおいて、例えばこ
れを弁の開閉用として用いる場合等には、伝達系内にポ
テンショメータを設け、出力軸の回転角度を検出して弁
の開度等を表示したり制御したりすることが行われてい
る。

この場合従来においては、ギア減速機構を収納する筐体
の外部にポテンショメータを装着し、筐体外へ突出させ
た出力軸上に、トルク伝達用のギアとは別の角度伝達用
ギアを設けてこれをポテンショメータ側のギアと噛合わ
せることにより、出力軸の回転をポテンショメータに伝
達していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来の電動アクチュエータにおいては、出力
軸の回転角度をポテンショメータに伝達するために別の
ギアを設けていたので、部品点数や組立工数が増えてコ
ストが嵩み、ギアの占有スペースが増大してアクチュエ
ータ全体が特に高さ方向に大形化するばかりでなく、こ
のギアを止めねじで出力軸に固定していたので、弛み易
くて信軸性に欠け、また分解２組立時に止めねしを締め
たり弛めたりしなげればならないので、面倒であるとい
う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明では、トルク伝
達用セグメントギアと角度伝達用セグメントギアとで一
体形成されたギアを出力軸上に装着し、角度伝達用セグ
メントギアとポテンショメータ軸上のギアとを噛合わせ
た。

〔作　用〕

モータ軸の回転はギア機構で減速され、出力軸を介して
従動側に伝達される。出力軸」二のトルク伝達用セグメ
ントギアには角度伝達用セグメントギアが一体形成され
ておりポテンショメータのギアと噛合っているので、出
力軸の回転がポテンショメータに伝達され従動側の動作
角度が検出される。両方のセグメントギアが一体形成さ
れているので、部品点数が少なくギアの占有スペースが
小さい。

〔実施例〕

本実施例は本発明を弁の開閉用に実施した例を示し、第
１図はその平面図、第２図は同じく縦断面図である。図
において、アクチュエータ１は図示しない従動側の弁本
体との間をヨーク２で連結された固定ベース３を備えて
おり、この固定ベース３には、下方へ開［」する方形箱
状に形成されたカバー４がねじ１にめされている。この
カバー４と固定ベース３とには、出力軸５が軸受６，７
を介して回動自在に軸支されており、この出力軸５は、
カップリング８を介して図示しない弁本体内の弁に連結
されている。９はは＼長方形の板状に形成された下部プ
レートであって、固定へ−ス３に近接し１−ド動を規制
されて出力軸５に回動自在に支持されており、この下部
プレート９の一端に形成された長孔９ａは、固定ベース
３のねし孔に螺入されたビン１０と長孔９ａの長さ方向
へ摺動自在に嵌合されている。また、１１は長方形板状
に形成されて下部プレート９との間を図示しないステー
で一体化された上部プレートであって、出力軸５に回動
自在に嵌合されており、ごの上部プレー１〜ＩＩＪこに
は、モーフ１２がモータ軸１３を下方に向けて固定され
ている。モータ軸１３に装着された小ギア１４は、ト下
のプレート１１．９に両端を固定されたギア軸１５−ト
の回動自在かつ摺動自在なギア１６と噛合っており、ギ
ア１６には小ギア１７が一体的に形成されている。１８
はギア軸１５と下行して−）二下のプレート１１．９に
固定状態で支持されたギア軸であって、このギア軸１８
上には、小ギア１７と噛合うギア１９と、その下方の小
ギア２０とが一体形成されて回転自在に嵌装されており
、小ギア２０は、前記ギア軸１５上に小ギア２１と一体
形成されて回動自在に嵌合されたギア２２と噛合ってい
る。ギア１６とギア２２との間には、ギア１６を上方へ
弾発する圧縮コイルばね２３が介装されており、ギア１
６には、これを慴動させてギア１７とギア１９との噛合
を断接する断接機構（後述）が付設されている。

一方、上部プレー）　１１　、）：には、ポテンショメ
ータ２４が固定されており、その軸にはギア２６が装着
されている。２８は出力軸５上に装着された出力軸ギア
であって、前記小ギア２１と噛合う扇形状のトルク伝達
用のセグメントギア２９と、ポテンショメータ２４例の
ギア２６と噛合うは！１２円形状の回転角度伝達用のセ
グメントギア３０とで段違い状に一体形成されており、
小ギア２１の回転を出力軸５に伝達するとともに、出力
軸５の回転をポテンショメータ２４に伝達するように構
成されている。

前記ギア１６の上方には、有底円筒状の軸受部３１がカ
バー４に一体形成されていて、この軸受部３１には、先
端をギア１６の上面近傍に臨ませた手動断接ピン３２が
上下動自在に支持されており、この手動断接ピン３２と
軸受部３１の底面との間には、手動断接ピン３２を上方
へ付勢する圧縮コイルばね３３が介装されている。こう
することにより、手動断接ピン３２を圧縮コイルばね３
３の弾発力に抗して押下げると、ギア１６．１７が圧縮
コイルばね２３の弾発力に抗して下降し、小ギア１７と
ギア１９との噛合が外れるように構成されている。

前記下部プレー１−９の一端には、断面長方形状のスタ
ッド３４が突設されており、また、このスタッド３４の
両側には、長短２木のピン３５，３６が前記固定ベース
３から突設されていて、ピン３５の上端はカバー４に固
定されている。なお、上部プレー１〜１１には、ピン３
５を係入させる切欠き３７が設けられている。スタッド
３４の軸孔には、ばね軸３８が鍔付きのブンシ１を介し
て軸方向へ進退自在に嵌合されており、このばね軸３８
の先端ねし部には、長方形板状のプレー１−３９のねし
孔が進退調節自在に螺合されている。またばね軸３８上
の前記ブツシュには、別のプレート４０がプレート３９
との間でスタッド３４とピン３５．３６とを挟持するよ
うにして嵌着されており、このプレート３９と、ばね軸
３８の頭部との間には、圧縮コイルばね４１が両端をば
ね受け４２．４３で挟持され弾発力を蓄積されて介装さ
れている。そして、上部プレート１１上には、接点の開
放によりモータＩ２を停止させる一対のりミツ１〜スイ
ッチ４４．４５が固定されており、その接点には、前記
ピン３５が対向している。このように構成されているこ
とにより、弁の全開、全閉時および弁側の過負荷時には
、」二下のプレート１１．９および前記ギア減速機構全
体が出力軸５を中心にして正方向または逆方向に水平回
動し、どちらかのリミットスイッチ４／１．４５の接点
がピン３５で開放されてモータ１２が停止する。この場
合、スタッド３４とともにばね軸３８がどの方向へ移動
しても、プレート３９またはプレート４０がピン３５．
３６で移動を規制されることにより、圧縮コイルばね４
１が圧縮されて弾発力が蓄積されるように構成されてい
る。

以上のように構成された電動アクチュエータの動作を説
明する。モータ１２を始動すると、モータ軸１３の回転
は、ギア１４，１６．１７　１９２０により減速されて
ギア２２に伝達され、小ギア２１とセグメントギア２９
との噛合により出力軸５に伝達されるとともに、セグメ
ントギア３゜とギア２６との噛合によりポテンショメー
タ２４に伝達される。弁が所定開度だけ開いて出力軸５
が所定角度だけ回動すると、ギア３０．２６の噛合によ
りポテンショメータ２４がこれを検出して信号を発し、
モータ１２が停止して弁が所定開度で停止する。この場
合、トルク伝達用のセグメントギア２９と、角度伝達用
のセグメントギア３０とが一体形成されているので、角
度伝達用ギアを別に設ける場合よりもギアの占有スペー
スが縮小される。また、角度伝達用ギアをねし止めする
必要がない。

弁の開動作中に、弁に異物が噛んだりして過負荷になる
と、減速ギア列が停止してモータ軸１３のみが回転を続
けようとすることにより、上下のプレート１１，９とギ
ア列とが一体となって出力軸５を中心に回動する。この
結果、リミットスイッチ４４または４５の接点がピン３
５によって開放されるので、モータ１２が停止し、過負
荷によるモータ１２のコイルの焼損が防止される。この
場合、下部プレート９の回動によりスタッド３４を介し
てばね軸３日が正方向または逆方向に移動するが、どの
方向へ移動しても圧縮コイルばね４１が圧縮されるので
、プレート３９を回動進退させて圧縮コイルばね４１の
ばね力を調節することにより、過負荷でプレート３９等
が回動し始めるトルクを任意に設定することができる。

また、手動断接ピン３２を押下げると、ギア１６．１７
が下降してギア１７．１９の噛合が外れるので、回転の
伝達が遮断される。

なお、本実施例では本発明を弁の開閉用に実施した例を
示したが、その他各種の機器に実施することができ、同
様の作用効果を奏する。また、セグメントギア２８はス
パーギアに限定するものではなく、ベベルギアや内歯ギ
アなどでもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように本発明によれば電動ア
クチュエータにおいて、トルク伝達用セグメントギアと
角度伝達用セグメントギアとで一体形成されたギアを出
力軸上に装着し、角度伝達用セグメントギアとポテンシ
ョメータ軸上のギアとを噛合わせたことにより、角度伝
達用ギアを別に設けていた従来と比べてギアの占有スペ
ースが大幅に縮小され、アクチュエータ全体を小形でコ
ンパクトに構成することができる。また、弛み易く分解
組立時に面倒な角度伝達ギア用止めねじを設＆Ｊる必要
がなく、信頼性と作業性が向］二する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る電動アクチエエータ
の実施例を示し、第１図はその平面図、第２図は同じく
縦断面図である。 ■・・・・アクチュエータ、５・・・・出力軸、１２・
　・　・　・モータ、１４，１７．２０　２１　・・・
・小ギア、１６，１９．２２・・・・ギア、２４・・・
・ポテンショメータ、２６・・・・ギア、２日・・・・
出力軸ギア、２９・・・・トルク伝達用セグメントギア
、３０・・・・角度伝達用セグメントギア。特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代　理　人　　
山川政樹（ほか２名） ■ 手続補装置（自発）昭和　　ｄ″３．９．）ｌｏＦｌ

Claims

【特許請求の範囲】

モータの回転をギア機構で減速し出力軸を介して従動側
に伝達する電動アクチュエータにおいて、前記出力軸上
に、トルク伝達用セグメントギアと角度伝達用セグメン
トギアとで一体形成されたギアを装着し、前記角度伝達
用セグメントギアとポテンショメータ軸上のギアとを噛
合わせたことを特徴とする電動アクチュエータ。