JPH03189485A - 電動アクチユエータ - Google Patents

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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、ボールバルブやバタフライバルブの弁軸のよ
うな、一定角度内で回転往復運動を必要とする軸を駆動
するための１手動レバー付き電動アクチュエータに関す
るものである。

（従来の技術） 従来の手Ｉ！ｌＩ操作装置付き電動アクチュエータは。

電動１手動切替え装置が付いていて、これを切替え操作
しなければ、手動操作又は電動操作を行うことができな
かった。

特に、手動操作状態から電動操作状態へ切替えることを
忘れがちで、電動操作が行われず、不都合が発生するこ
とが多かった。

このため、手動操作状態から電動操作状態に自動的に復
帰する構造のアクチュエータが多く作られているが、こ
のため構造が複雑になり、高価であり、また、故障も起
き易いという課題を有していた。

また、アクチュエータの出力軸の一定角度内での回転往
復運動を、モータへの通電を正逆切替え、モータの回転
方向を正逆転させて行うものが多くあるが、この方式で
は１手動縁作を最初の位置で終えないと１次の電動操作
で開閉が逆になったりする不都合を生じたり、この不都
合が生じないような構造にする必要があるという課題を
有していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述したような従来の一定角度内での回転往
復運動を与える電動アクチュエータが有する多くの課題
を、極めて簡単な構造で解決しようとするものである。

光団包員氏 （課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するために、次のように構
成した。

すなわち、バルブの弁軸などを一定角度内で回転往復運
動させる電動アクチュエータであって、該アクチュエー
タのモータは通電中の回転を長時間阻止することができ
るものであり、該アクチュエータの減速機構の最終の出
力部と該バルブの弁軸などに回転を伝える出力軸との間
に該出力部の該モータによって回転される回転方向では
係合しこれと反対の回転方向では係合しないクラッチ機
構を設け、該出力軸は発条によって常に該反対の回転方
向に弾発されており、該出力軸に該出力軸の回転を該一
定角度内に制限するための該一定角度の両端で固定スト
ッパに当接するストッパが固定してあり、該出力軸を該
モータによって回転される回転方向にだけ回転させるこ
とができるように手動レバーを装着した。

この場合、該出力軸を該モータによって回転される回転
方向に手動操作して該ストッパが該固定ストッパに当接
した位置に該手動レバーを固定するようにするとよく、
該手動レバーを該アクチュエータのケースの手動レバー
用窓の一部に設けた段部によって固定するようにすると
よい。

また、該固定ストッパを該アクチュエータの該ケースに
一体に形成するとよい。

（作　用） 本発明の電動アクチュエータは、上述のように構成した
ので、次のように作用する。

先ず、アクチュエータのモータに定められた方向に通電
すると、モータの回転が減速機構の最終の出力部に伝わ
り、出力部はこの回転方向では出力軸と係合しているの
で、出力軸を回転させる。

出力軸は、上記の回転とは反対の方向に常に弾発された
状態になっているので、上記の出力軸の回転によって発
条の弾発力が増大され、出方軸に固定されたストッパが
一定角度の回転往復運動の一方の端の固定ストッパに当
接し、出力軸の回転が阻止される。このため、モータも
通電状態のまま回転を阻止されるが、このモータは通電
中の回転を長時間阻止することができるものである。

次に、モータへの通電を停止すると、出方軸は発条の弾
発力によって上記とは反対の回転方向に回転する。

この場合、出力部は出力軸と係合しているので。

出力部、減速機構及びモータまで、前記とは反対の回転
方向に回転する。

出力軸に固定されたストッパが一定角度の回転往復運動
の他方の端の固定ストッパに当接し出力軸の回転が阻止
される。この場合、出力部と出方軸との間に設けたクラ
ッチ機構は、この方向の出力部の回転では出力軸に係合
しないので、出力部。

減速機構及びモータが、慣性によって更に自由に回転す
る。このため、減速機構や、出力部と出力軸との間のク
ラッチ機構の咬合位置が、前記のモータによる回転時と
は異なった位置に変位する。

この咬合位置の変位は、減速機構やクラッチ機構の磨滅
を防止する。

また１手動レバーを前記のモータによって回転される回
転方向に手動操作すると、この方向の手動レバーの回転
は、出力軸を出力軸に固定されたストッパが一定角度の
回転運動の一方の端の固定ストッパに当接するまで回転
させる。この場合、発条の弾発力が増大される。なお、
クラッチ機構は、出力軸のこの方向の回転において出力
部と係合しないので、出力部、減速機構及びモータは回
転しない、このため、手動操作は低トルクでできる。こ
の回転し終えた位置で、手動レバーをケースの手動レバ
ー用窓の一部に設けた段部に引掛けるなどして固定する
と、出力軸はこの位置に固定される。

次に、手動レバーを上記とは反対の方向に手動操作する
か、手動レバーを上記の固定から外すと、出力軸は発条
の弾発力によって上記とは反対の回転方向に回転する。

この場合の作用及び効果は、先に電動操作のモータへの
通電を停止した時について述べたことと。

全く同じである。

（実施例） 第１図は１本発明の電動アクチュエータの１実施例のモ
ータ及び減速機構を除いた部分を示す部分縦断面図であ
り、第２図は、第１図のＸ−Ｘ断面を矢の方向に見た横
断面図である。

また、第３図は、第１図及び第２図に示された部品及び
この電動アクチュエータを装着するバルブを分解した成
層で示した分解図であり、第４図は、本発明の電動アク
チュエータのモータと減速機構の１実施例を展開して示
した模式図であり。

第５図イ及び口は、第１図乃至第３図に示した実施例で
のストッパ作用を示す部分横断面図である。

第１図乃至第５図において、１は電動アクチュエータ、
２はモータ、３は減速機構、４は減速機構３の最終の出
力部、５は出力軸、６は出力部４と出力軸５との間に設
けたクラッチ機構、７はカム、８は発条、９は手動レバ
ー、１０はビン、１１は電動アクチュエータ１のケース
であり、１２はバルブである。

クラッチ機構６は、出力部４がモータ２の回転によって
回転する回転方向、すなわち第３図及び第４図に矢で示
した回転方向に回転する時には出力軸５に係止するが、
これと反対の方向では係止しないようになっている。

ビン１０は、出力軸５に直径方向に貫通させて固定して
あり、出力軸５の両側に突出した両端部１０ａが、出力
軸５に嵌装したカム７の内径位置に設けたボス部７ａの
切欠き溝７ｂに嵌入していて、カム７を出力軸５に固定
している。

カム７には、ストッパ７Ｃ及び７ｄが形成してあり、ケ
ース１１には固定ストッパｌｌａ及び１１ｂが形成して
あって、モータ２の回転によって回転する回転方向では
、第５図イに示したように。

ストッパ７Ｃが固定ストッパｌｌａに当接し、その反対
の回転方向では、第５図口に示したように。

ストッパ７ｄが固定ストッパｌｌｂに当接して、カム７
の往復運動、従って、出力軸５の往復運動を一定角度内
に制限している。

発条８は、一方の端８ａをケース１１に設けた発条係止
溝１１ｃに嵌入して固定され、他方の端８ｂをカム７の
一部を折り曲げて形成した発条係止爪７ｅに係止して固
定されており、この発条８は、カム７をモータ２の回転
によって回転する回転方向とは反対の回転方向に回転す
るように常に弾発するよう組付けられている。従って、
モータ２の回転によってカム７が回転すると１発条８は
弾発力が増大するように巻き上げられる。

手動レバー９は１円形孔９ａがカム７のボス部７ａに嵌
装してあり、レバ一部９ｂによってカム７及び出力軸５
と同心に回転することができる。

また、外周部に形成した係止段部９ｃは、カム７、の一
部を折り曲げて形成した手動レバー係止爪７ｆに、カム
７をモータ２の回転によって回転する回転方向にだけ手
動レバー９によって回転させるように係止している。

ケース１１には１手動レバー９のレバ一部９ｂをケース
１１の外に突き出すための窓ｌｉｄが形成してあり、更
に、手動レバー９がカム７をモータ２の回転によって回
転する回転方向に回転し、ストッパ７ｃが固定ストッパ
ｌｌａに当接した位置で、手動レバー９がカム７を介し
てバネ８の弾発力で反対方向に復帰しないよう係止させ
て固定させる段部ｌｉｅが形成されている。

なお、第１図及び第２図は１手動レバー９によってカム
７を、従って出力軸５を、モータ２の回転によって回転
する回転方向に回転し、ストッパ７ｃが固定ストッパｌ
ｌａに当接した状態を示している。ただし、レバー９は
、段部１０ｅに係止させてない。

また、第３図に示した出力軸の歯車４ａは、−部を切欠
いて示してあり、ケース１１は、切断して下方だけを示
してあり、切欠き面及び切断面には、断面を示す斜線が
書き入れである。

次に、第１図乃至第５図に示した実施例に基づいて、そ
の作用を説明する。

先ず、電動アクチュエータ１のモータ２に通電すると、
モータ２の回転が減速機構の最終の出力部４に伝わり、
出力部４はこの回転方向では出力軸５と係合しているの
で、出力軸５を回転させる。

出力軸５にはカム７が固定されており、このカム７は発
条８によって上記の回転とは反対の方向に常時弾発され
た状態になっているので、上記の出力軸５の回転によっ
て、発条８の弾発力が増大され、第５図イに示したよう
に、カム７に形成されたストッパ７ｃが一定角度の回転
往復運動の一方の端の固定ストッパｌｌａに当接し、出
力軸５の回転が阻止される。このため、モータ２も通電
状態のまま回転を阻止されるが、このモータ２は通電中
の回転を長時間阻止することができるものである。

次に、モータ２への通電を停止すると、出力軸５は発条
８の弾発力によって上記とは反対の回転方向に回転する
。

この場合、出力部４は出力軸５と係合しているので、出
力部４、減速機構３及びモータ２まで、前記とは反対の
回転方向に回転する。

カム７に形成されたストッパ７ｄが一定角度の回転往復
運動の他方の端の固定ストッパｌｌｂに、第５図口に示
したように当接し、出力軸５の回転が阻止される。この
場合、出力部４と出力軸５との間に設けたクラッチ機構
６は、この方向の出力部４の回転では出力軸５に係合し
ないので、出力部４、減速機構３及びモータ２が、慣性
によって更に自由に回転する。このため、減速機構３や
。

出力部４と出力軸５との間のクラッチ機構６の咬合位置
が、前記のモータ２による回転時とは異なった位置に変
位する。この咬合位置の変位は、減速機構３やクラッチ
機構６の磨滅を防止する。

また１手動レバー９を前記のモータ２によって回転され
る回転方向に手動操作すると、この方向の手動レバー９
の回転によって１手動レバー９の係止段部９ｃがカム７
の手動レバー係止爪７ｆを押しカム７を回転させ、カム
７が固定されている出力軸５を、第５図イに示したよう
に、カム７に形成されたストッパ７ｃが一定角度の回転
運動の一方の端の固定ストッパｌｌｂに当接するまで回
転させる。この場合、発条８の弾発力が増大される。な
お、クラッチ機構６は、出力軸５のこの方向の回転にお
いて出力部４と係合しないので、出力部４．減速機構３
及びモータ２は回転しない。

このため、手動操作は低トルクでできる。この回転を終
えた位置で１手動レバー９をケース１１の手動レバー９
用の窓ｌｉｄの一部に設けた段部１１ｅに引掛けて固定
すると、出力軸５はこの位置に固定される。

次に１手動レバー９を上記とは反対の方向に手動操作す
るか１手動レバー９を固定から外すと、カム７が発条８
の弾発力によって、上記とは反対の方向に回転する。

この場合の作用及び効果は、先に電動操作のモータ２へ
の通電を停止した時について述べたことと全く同じであ
る。

ｌ匪夙処米 本発明の電動アクチュエータは、すでに詳述したように
構成し、作用するので、次に列記するような優れた効果
が得られる。

■電動操作から手動操作への切替え操作を行わないで、
手動操作を行うことができる。

■手動操作から電動操作への切替え操作を行わないで、
電動操作を行うことができる。

従って、電動操作への切替えを忘れて不都合を生ずるこ
とがなく、また、自動復帰のための複雑な構造を必要と
しない。

■手動操作の場合も、電動操作の場合も、弁軸の一定角
度内での回転往復運動が確実に行われ、開閉が逆になっ
たりする不都合を生じない。

■発条による復帰回転後に、減速機構やモータが慣性に
よって回転し、減速機構及びクラッチ機構の咬合位置が
変るために、これらの磨耗を防止する。

■構造が簡単で、故障が起き震い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動アクチュエータの１実施例のモー
タ及び減速機構を除いた部分を示す部分縦断面図であり
、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面を矢の方向に見た横断面
図である。 また、第３図は第１図及び第２図に示された部品及びこ
の電動アクチュエータを装着するバルブを分解した状態
で示した分解図であり、第４図は本発明の電動アクチュ
エータのモータと減速機構の１実施例を展開して示した
模式図であり、第５図イ及び口は第１図乃至第３図に示
した実施例でのストッパ作用を示す部分縦断面図である
。 １・・・電動アクチュエータ ３・・・減速機構 ５・・・出力軸 ７ｃ、７ｄ・・・ストッパ ９・・・手動レバー １１ｄ、１１ｅ・・・固定ス １２・・・バルブ ２・・・モータ ４・・・出力部 ６・・・クラッチ機構 ８・・・発条 １１・・・ケース トツバ 第１図 第２図 ８ａ　　５　８　　ｆｏ　　１０ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）バルブの弁軸などを一定角度内で回転往復運動さ
   せる電動アクチュエータであって、該アクチュエータの
   モータは通電中の回転を長時間阻止することができるも
   のであり、該アクチュエータの減速機構の最終の出力部
   と該バルブの弁軸などに回転を伝える出力軸との間に該
   出力部の該モータによって回転される回転方向では係合
   しこれと反対の回転方向では係合しないクラッチ機構を
   設け、該出力軸は発条によって常に該反対の回転方向に
   弾発されており、該出力軸に該出力軸の回転を該一定角
   度内に制限するための該一定角度の両端で固定ストッパ
   に当接するストッパが固定してあり、該出力軸に該出力
   軸を該モータによって回転される回転方向にだけ回転さ
   せることができるように手動レバーを装着したことを特
   徴とする電動アクチュエータ。
2. （２）該出力軸を該モータによって回転される回転方向
   に手動操作して該ストッパが該固定ストッパに当接した
   位置に該手動レバーを固定するようにした請求項１記載
   の電動アクチュエータ。
3. （３）該手動レバーを該アクチュエータのケースの手動
   レバー用窓の一部に設けた段部によって固定するように
   した請求項２記載の電動アクチュエータ。
4. （４）該固定ストッパを該アクチュエータの該ケースに
   一体に形成した請求項１記載の電動アクチュエータ。