CN102577097A - 促动器及其位置检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所提供的促动器是对驱动对象物的位置检测用的检测器,在适当的时刻执行停电时的电力供给,以抑制因检测器所造成的电力消耗且可延长电池的持续时间,同时可根据使用环境或用途而不受限制地选择使用各种检测器。在停电时,使切换单元(40)切换到连动减速机构(10)的输入轴(11)与手动输入单元(30)的状态,当检测单元检测出该连动状态时,控制部(70)便对旋转检测器供给来自电池(80)的电力,且因为控制部(70)而可以获得根据来自旋转检测器的输出信号的驱动对象物的位移,因此在使减速机构(10)的输入轴(11)进行手动旋转的状态下,进行对旋转检测器的电力供给,除了可抑制电池(80)的电力不必要的消耗,同时即便在停电时,仍可不中断适当地获得驱动对象物的位移。
Description
技术领域
本发明涉及具有电动机并用于配设在流体的流路的阀或闸的开关用途等的促动器,尤其,涉及应用即便在停电时的手动操作时也仍可进行位置检测的位置检测方法的促动器。
背景技术
设置于流动水等的流体的管等的流路,并受开闭控制而调节流体的流动的阀与闸,一般使用将电动机或液压机构等作为驱动源的促动器而自动开闭。当使用这种促动器时,通常,将阀或闸的开度能够成为可利用作为开闭控制用的信息,且为了能在促动器附近或在与阀或闸有距离住的监视所等可确认阀或闸的开度,在促动器使用为了检测阀或闸的开度的编码器等检测器(感测器)。
以使用这种编码器等用以掌握阀等的开度的已知的促动器为例,在日本特开2004-257419号公报或特开2004-257420号公报中有记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-257419号公报
专利文献2:日本特开2004-257420号公报
发明内容
发明所要解决的课题
已知的促动器,如上述专利文献所示,成为使用编码器等用以获得阀或闸的开度的机构,但这种编码器等需要电源,具有使和产生驱动力的电动机同样地由电源供给电力的机构。
另一方面,关于这种阀与闸,因为即便在发生停电导致电动机无法使用时仍可能有必须紧急地开闭阀或闸的状况,所以准备由作业员以手动使阀或闸动作的机构的情况也较多。但,在停电时当编码器等亦和电动机一起成为无法被供给电力的状态时,因为无法获得阀或闸的开度,所以对于编码器等而言,成为可由电池等的预备的电源进行电力供给,从而在停电时以手动使阀或闸动作时也可通过编码器等的使用来获得开度。
在此时,编码器等的电源是几乎在停电的同时切换到电池,即便在实际进行由作业员以手动使阀或闸动作的作业的情况以外,因为在停电期间维持与电池间的连接,使来自电池的电力成为不必要的消耗状态,所以为了避免电池的消耗且充分确保电力供给的持续时间,就不得不使用编码器等电力消耗较小的检测器,虽然精度或耐久性、及环境适应性能等很良好,但却有不易使用消耗电力更大的其他检测器的问题。
本发明是为解决上述课题提出的,目的在于提供如下的促动器、以及该促动器的位置检测方法,在适当的时刻对位置检测用的检测器执行停电时的电力供给,从而抑制因检测器所造成的电力消耗,在可延长停电补偿用的电池的持续时间的同时,可根据使用环境与用途而不受限制地选择使用各种检测器。
解决课题的方法
本发明的促动器,利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物,使该驱动对象物进行动作的,具备:手动输入单元,该手动输入单元配设于上述减速机构中成为旋转驱动力的输入端的输入轴附近,根据人工的驱动操作转动;切换单元,该切换单元切换上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元连动转动的状态和不连动的状态;检测单元,该检测单元检测上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元的连动状态;旋转检测器,该旋转检测器是检测上述电动机输出轴的旋转状态并作为信号输出;控制部,该控制部控制上述电动机,并根据从上述旋转检测器输出的信号获得驱动对象物的位移;以及电池,该电池是在非通常的通电状态的停电时,作为电源至少向上述控制部供给电力,上述减速机构的输入轴配设成与电动机的输出轴直接连结而可一体地进行转动,在通常通电状态下输入由电动机产生的旋转驱动力,上述控制部在停电时成为仅对所需最小限度的控制电路从上述电池供给电力的状态,并且,在利用上述检测单元检测出减速机构的输入轴与手动输入单元的连动状态时,对上述旋转检测器供给来自电池的电力,成为能够从旋转检测器的输出信号获得驱动对象物的位移的状态。
如此根据本发明,在通常通电状态相对于由电动机进行旋转的减速机构的输入轴,配设有为了以人的驱动操作而使此进行旋转的手动输入单元,当停电时,切换单元会将减速机构的输入轴与手动输入单元切换到连动的状态,当检测单元检测出该连动状态时,控制部会随着对旋转检测器供给来自电池的电力,即便在停电时利用人的驱动操作,经由手动输入单元使减速机构的输入轴进行旋转时,仍会与通常通电状态同样地,成为能够利用控制部根据来自旋转检测器的输出信号获得驱动对象物的位移,当利用停电时的手动操作进行驱动对象物的动作时,仅在停电时不对旋转检测器进行电力供给,从成为能够以手动旋转减速机构的输入轴状态开始,对旋转检测器进行来自电池的电力供给,用以一边抑制电池的电力的不必要的消耗,并可以不中断且适当地获得驱动对象物的位移,成为即便在停电时,仍可对应驱动对象物的动作精准地获得其位移,当恢复到通常的通电状态时可无问题地继续驱动对象物的位置控制。又,因为使电池的电力不易不必要地被消耗,使得成为旋转检测器的感测器的种类不会受到限制,而可根据使用环境或用途选择使用最适当的旋转检测器,且可精准地获得驱动对象物的位移,可更进一步适当地进行在通常的通电状态的驱动对象物的控制。
再者,本发明的促动器根据需要,具备离合器体,该离合器体在上述减速机构的输入轴配设成能够向轴方向自由滑动且一体地转动,并在滑动方向的一端部形成有被动侧连结部,上边手动输入单元在上述离合器体的上述一端部附近配设成使转动中心与上述减速机构的输入轴一致且转动自如,并具有能与离合器体的被动侧连结部连结的驱动侧连结部,上述切换单元配设为至少使一部分配合于上述离合器体,能够调整相对于减速机构输入轴的离合器体的轴方向位置,通过移动离合器体切换离合器体与上述手动输入单元间的连结状态和非连结状态,从而切换减速机构输入轴与手动输入单元间的连动状态与非连动状态,上述检测单元为联锁开关,对应于使上述切换单元的离合器体移动至与手动输入单元的连结状态为止的动作,与切换单元的一部分接触,在上述连结状态下呈ON状态。
如此根据本发明,使与减速机构的输入轴一体转动的离合器体,利用切换单元朝轴方向移动,能够切换与手动输入单元间的连结状态及非连结状态,在连结离合器体与手动输入单元,使减速机构输入轴与手动输入单元成为连动状态时,接触到切换手段的联锁开关就成为ON状态,利用控制部对旋转检测器供给来自电池的电力,当停电时,切换单元实际进行动作使离合器体移动至成为连结状态的位置,直到使联锁开关成为ON状态为止,成为不对旋转检测器进行电力供给,能够可靠地防止在旋转检测器不旋转的状况下的电池电力的消耗,实现电池的持续时间的延长。除此之外,利用切换单元将联锁开关设为ON状态的简单的机构,可检测出减速机构的输入轴与手动输入单元的连动状态,能够可靠地进行检测,而且,也可通过从ON切换为OFF而可靠地判别切换到非连动状态,从而也可提高连动状态检测的可靠性。
另外,本发明的促动器根据需要,上述控制部至少在停电时的从上述电池供给电力的状态下,对于上述联锁开关,设定为在包含有联锁开关的电路闭合时使电流在该电路以规定时间的间隔断续地流动的电流输出状态,并在该电流断续流动状态持续期间,判定联锁开关为ON状态。
如此根据本发明,对作为联锁开关的检测单元,控制部断续地流动电流,并由控制部监视检测单元的ON状态、即闭合联锁开关并对此断续地电流的流动状态,在电流断续地流动状态的期间,判定为检测单元为ON状态,并通过实施对旋转检测器供给来自电池的电力的控制,以缩短对检测单元的实际的总通电时间,且可抑制包括检测单元的电路的电力消耗,并抑制电池的电力不必要的消耗,实现电池持续时间进一步的延长。
另外,本发明的促动器根据需要,上述旋转检测器是与上述电动机配设为一体的分解器。
如此根据本发明,将旋转检测器作为分解器,利用与电动机配设为一体且将其输出轴的旋转状态作为信号输出,即便促动器的周围环境的温度等条件有变化、或被施加振动等来自外部的干扰,对这种变化的适应性良好的分解器仍然能够可靠地检测出电动机输出轴的旋转状态,不管在何种状况下也能够高精度地获得驱动对象物的位移。
另外,本发明的促动器根据需要,在利用上述检测单元检测出减速机构输入轴与手动输入单元间的连动状态,对上述分解器供给来自电池的电力时,上述控制部控制为如下状态:对于分解器,以每当与手动输入单元连动而转动的电动机输出轴旋转一圈时至少流动多次电流的间隔,断续地使电流流动。
如此根据本发明,在来自电池的电力供给状态下,对作为旋转检测器的分解器,控制部以规定间隔断续地使电流流动,并在电动机输出轴旋转一圈内从分解器将可特定角度位置的信号输出多次,通过可从这些信号计算输出轴的转速,使得一边可维持从分解器的输出信号适当地获得驱动对象物的位移的状态,同时可缩短对分解器的实际的总通电时间,能降低包括分解器的电路的电力消耗,且抑制电池的电力不必要的消耗,实现进一步的电池持续时间的延长。
再者,本发明的促动器根据需要,上述减速机构为蜗轮蜗杆减速机构,蜗杆与上述输入轴配设为一体,上述控制部在上述电动机的通常的通电状态的控制时,使电动机输出轴的旋转角速度相对于根据与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所设定的目标速度在规定范围内进行增减,且重复产生该增减变化。
如此根据本发明,将减速机构设为使用蜗轮蜗杆的机构,在利用电动机使与输入轴成为一体的蜗杆旋转时,控制部将电动机输出轴的旋转角速度控制成相对于其目标速度在规定范围内重复进行增减变化的状态,通过对旋转角速度赋予细微的颤动,使蜗杆成为一边伴随着朝旋转方向可视为微小振动的状态下一边进行旋转,随着此大致振动状态的发生,降低蜗杆与蜗轮间齿面彼此的滑动接触时的摩擦而使作为蜗轮蜗杆的传动效率得以提升,并使作为促动器对驱动对象物所赋予的驱动力与转矩等可以增大,假设即便将电动机或减速机构小型化,由于转矩等所增大的部分,不会导致极端的性能降低,可在一边维持性能的情况下,实现促动器整体的小型化。
另外,本发明的促动器的位置检测方法,是利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物的促动器的位置检测方法,在停电时,从电池仅对控制部的所需最小限度的控制电路供给电力,同样在停电时,表示根据人工的驱动操作转动的手动输入单元与上述减速机构的输入轴能连动转动的联锁开关的ON状态利用上述控制部检测出时,从上述电池也对检测上述电动机输出轴的旋转状态的分解器供给电力,根据从上述分解器所输出的、与人工的驱动操作所造成的电动机输出轴旋转状态关联的信号,由上述控制部获得驱动对象物的位移。
如此根据本发明,在停电时,切换到利用人工的驱动操作进行转动的手动输入单元与减速机构的输入轴连动的状态,若因此联锁开关呈ON状态,则检测出该ON状态的控制部将随着从电池对分解器供给电力,即便在停电时利用人工的驱动操作经由手动输入单元使减速机构的输入轴与电动机的输出轴进行旋转时,仍与通常的通电状态同样地,通过可利用控制部根据来自分解器的输出信号获得驱动对象物的位移,在通过停电时的手动操作使驱动对象物进行动作时,仅在停电时不对分解器进行电力供给,在成为可以手动使减速机构的输入轴进行旋转的状态时间开始,对分解器进行来自电池的电力供给,用以一边抑制电池的电力不必要的消耗,且可以不中断适当地获得驱动对象物的位移,成为即便在停电时,仍可对应驱动对象物的动作精准地获得其位移,当恢复至通常的通电状态时可无问题地继续驱动对象物的位置控制。另外,因为使电池的电力不易被不必要地消耗,所以即便使用电力消耗大于编码器等的分解器也不会有问题,利用分解器可精准地获得驱动对象物的位移,也可适当地进行在一般通电状态的驱动对象物控制。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的促动器的概略构成说明图。
图2是本发明第1实施方式的促动器的横向概略剖视图。
图3是本发明第1实施方式的促动器的纵向概略剖视图。
图4是本发明第1实施方式的促动器的促动器外壳分解状态的端面图。
图5是本发明第2实施方式的促动器中对联锁开关的通电状态的说明图。
图6是本发明第3实施方式的促动器中对分解器的通电状态的说明图。
图7是本发明第4实施方式的促动器的概略构成说明图。
图8是表示本发明第4实施方式的促动器的控制部中速度指令信号的时间变化波形的说明图。
具体实施方式
(本发明第1实施方式)
以下,针对本发明第1实施方式的促动器,根据图1至图4进行说明。
在上述各图中,本实施方式的促动器1的结构具备:减速机构10,该减速机构10对与作为上述驱动对象物的阀90可一体旋转地支撑的支撑轴91传递阀动作用的驱动力;电动机20,该电动机20连结于该减速机构10,并经由减速机构10对阀90赋予驱动力;手动输入单元30,该手动输入单元30配设于减速机构10的中成为旋转驱动力的输入端的输入轴11附近,并根据人工的驱动操作转动;切换单元40,该切换单元40在使减速机构10的输入轴11在与手动输入单元30而转动的状态和不连动的状态间进行切换;联锁开关50,该联锁开关50作为检测减速机构10的输入轴11与手动输入单元30的连动状态的上述检测单元;分解器60,该分解器60作为检测电动机20的输出轴21的旋转状态的上述旋转检测器;控制部70,该控制部70在控制电动机20的同时,根据从分解器60输出的信号获得阀90的位移、即开度;以及电池80,该电池80是在非通常的通电状态的停电时,作为电源将电力供给到控制部70等。
上述减速机构10是公知的机构,具备:输入轴11,该输入轴11经由连接部14一体地连结于电动机20的输出轴21而转动;蜗杆12,该蜗杆12与该输入轴11形成为一体;以及蜗轮13,该蜗轮13配设成与该蜗杆12啮合的状态,并与上述阀90的支撑轴91连结而能够一体地转动,上述减速机构10配设于促动器壳体1a内,在将从电动机20所得的旋转驱动力从蜗杆12传递到蜗轮13的过程中一边进行减速一边传递到支撑轴91,使阀90与支撑轴91一起以规定角度旋转,使阀90进行开闭动作,省略详细的说明。
在该减速机构10的输入轴11还设有离合器体15,用以将输入轴11连动于上述手动输入单元30成为可转动。离合器体15在输入轴11配设成在轴方向自由滑动且能够一体地转动,在滑动方向的一端部形成有具有多个齿的被动侧连结部16。
另外,关于该减速机构10而言,使连结于阀90的支撑轴91也连结于蜗轮13并使其转动,使阀90作为开闭的机构,但并不仅限于使这种阀90进行转动而进行开闭的蝶形阀等机构,只要是利用电动机的旋转进行阀的开闭,如闸阀、球形阀等,使阀进行上下动作等滑动而开闭的机构等,其他方式的机构也可以。例如当阀为闸阀等的情况,支撑轴是具备外螺纹部,使连结于蜗轮内螺纹部螺合于该外螺纹部,利用电动机经由减速机构使该内螺纹部进行旋转驱动,从而使支撑轴直线移动,而成为开闭阀的机构。
上述电动机20是使其输出轴21直接连结于减速机构10的蜗杆12的伺服马达,电连接于配设在促动器外壳1a内的控制部70,并在其控制下进行旋转。利用此电动机20所产生的旋转驱动力由减速机构10减速并传递到作为上述驱动对象物的阀90的支撑轴91,使阀90旋转规定角度。
通过使电动机20作为伺服马达,仅利用电动机20便可实现所需的转速(旋转角速度),相对于同样驱动力的已知类型的促动器,因为利用电动机的驱动可使蜗杆以适当的转速进行旋转,所以不需要介于电动机与蜗杆轴的减速齿轮机构,可使促动器整体小型化,且因为没有减速齿轮间的啮合,所以可以静音化。
上述手动输入单元30在离合器体15的上述一端部附近配设成使转动中心与减速机构10的输入轴11一致且可自由转动,并具有能够与离合器体15的被动侧连结部16啮合而连结的驱动侧连结部31,同时在该驱动侧连结部31的相反侧具有齿轮部32,成为根据人工的驱动操作经由手动把手33或手动齿轮34输入旋转驱动力。
上述切换单元40配设成,使形成杆状的主体部的一部分位于促动器外壳1a内,并使该内置于促动器外壳1a内部的一部分配合于离合器体15的槽部17,从而能够调整相对于离合器体15的输入轴11的轴方向位置。该切换单元40中露出于促动器外壳1a外的部分的机构如下,利用人工的倾动操作能够切换为预设的自动位置与手动位置中的任一者,随该自动位置与手动位置的切换的倾动,使离合器体15进行移动,通过切换离合器体15与手动输入单元30间的连结状态与非连结状态,成为切换减速机构输入轴11与手动输入单元30间的连动状态、与非连动状态的机构。在该切换单元40中,为使上述联锁开关50对应切换单元40主体部分的动作而进行切换,结合配设有凸轴部41与杆部42,该凸轴部41在促动器外壳1a内呈突出状态,该杆部42是利用弹簧作用增按压在该凸轮部41,并对应于凸轮部41的角度位置进行进退。
上述联锁开关50是如下的结构,即接触到对应于使切换单元40的离合器体15移动至与手动输入单元30的连结状态的动作而进行移动的切换单元40的杆部42,成为在上述连结状态呈ON状态的构成。开关本身是如下的接触开关,即若接触到对应于切换单元40主体部分的动作而进行进退的杆部42端部,则呈ON状态,若离开杆部42端部,则呈OFF状态,省略详细的说明。
对于这种联锁开关而言,利用随着切换单元朝手动侧的切换而动作的机械式开关机构,维持对电动机未进行电力供给的状态,从而防止在手动把手的操作中电动机发生旋转动作的情形,但假设开关机构被损毁时,当从停电状态恢复至通常的通电状态时,误陷于对电动机供给电力的状态,导致在手动把手的操作中电动机进行动作,会造成作业员受危险波及的事故发生的可能性。因此,优选,在一般的联锁开关之外,当电动机输出轴并非从外部供给电力,而是随着透过手动操作使蜗杆旋转而旋转时,使对电动机进行电力供给,实施双重的联锁。例如,因为在手动操作时手动把手与电动机输出轴为连动的状态,因此通过转动手动把手使电动机输出轴旋转,电动机便成为一种发电机而产生电力,该产生的电力会被输入到控制部侧。当控制部检测出这种电力的输入时,促动器便成为手动操作状态,若对电动机执行不供给电力的控制,便能够可靠地阻止电动机在手动把手操作中动作,能够确保安全。
另外,如本实施方式例当设有手动把手33,构成一直与手动输入单元30连动的情况,在将切换单元40从自动位置切换至手动位置时,联锁开关50接触到切换单元40的一部分而成为ON状态的时刻,最好设定为比利用切换单元40进行移动的离合器体15的被动侧连结部16和手动输入单元30的驱动侧连结部31啮合成为连结状态时更早。如此,假设电动机20不在停止的状态,即便将切换单元40从自动位置切换至手动位置,因为在联锁开关50成为ON状态之后可以将离合器体15与手动输入单元30设为连结状态,便不会因为电动机20不在停止的状态使得伴随离合器体15与手动输入单元30的连结,引起手动把手33旋转的危险情形,便为安全。又,当反边来将切换单元40从手动位置切换至自动位置时,因为在离合器体15与手动输入单元30成为非连结状态之后,联锁开关50便成为OFF状态,所以在将切换单元40从手动位置切换至自动位置的时间点,即便已从停电状态恢复至通常的通电状态时,在离合器体15与手动输入单元30成为非连结状态之后,利用联锁开关50使电动机20成为可旋转,即便电动机20接受电力供给并开始旋转,旋转并不会从电动机侧传递到手动把手33,故为安全。
上述分解器60是一体地安装配设于电动机20的端部,将电动机输出轴21的旋转位移转换为电信号的变化并将该信号输出的公知的传感器。该分解器60连接成可对控制部70输出信号,被用于利用控制部70的电动机20的伺服控制,此外,利用控制部70从分解器60的输出信号另行运算的阀的开度使成为可以掌握。另外、该分解器60还可以将作为电动机20的构成部分而从一开始与电动机20安装为一体的部分直接利用为旋转检测器。
通过将分解器60作为旋转检测器而采用,并将电动机20的输出轴21的旋转状态进行信号输出,即便周围环境的温度等条件有变化、或因施加振动等来自外部的干扰,对这种变化具有优越适应性的分解器60仍能够可靠地检测出电动机输出轴21的旋转状态,不管在何种状况,可利用控制部70高精度地获得阀90的开度。
上述控制部70根据从外部的操作、从指示控制单元等所输入的阀90直到成为规定开度为止的动作指令、以及分解器60的输出信号,实施如下控制,即在对电动机20进行伺服控制的同时,对根据从分解器60所输出的信号获得阀90的位移即开度、或在停电时调整来自电池80的电力供给。
该控制部70是如下的机构,作为停电时的控制,控制为仅对所需的最小限度的控制电路从上述电池供给电力的状态,同时检测出联锁开关50为ON状态,即在检测出减速机构10的输入轴11与手动输入单元30的连动状态时,就执行从电池80对分解器60供给电力的控制,即便在停电时利用人工的驱动操作使阀90进行动作时,仍可得到利用控制部70从分解器60的输出信号获得阀90的开度的状态。
为了能在促动器1的附近一边确认阀90的开度一边可进行阀90的手动开关操作,亦可将开关度的显示部71和该控制部70一起配设在促动器外壳1a的可用目视确认的位置。此时,对开度的显示部71也在停电时从电池80供给电力,并利用控制部70进行控制用以维持开度显示的状态。
另外,为了能将内部所储存的诸如设定数据、或动作次数等历史信息等数据,在外部进行管理或分析,通过存储卡等通用的记录媒体转移到外部的机器,在控制部70也可设有这种媒体的输入输出单元,能够容易获得并可有效地活用由促动器的运用而储存的资料。
另外,关于利用该控制部70使电动机20动作,且在使阀90进行开闭动作达到规定的开度后,直到使电动机20停止为止的一连串的基本的动作控制,是公知的阀开度调整的伺服控制,省略详细的说明。
而且,在控制部70中,关于将在停电时对控制部70进行电力供给的电源,从一般的通电状态所使用的商用电源切换到电池80的控制、或在停电结束时从电池80返回商用电源的控制,是公知的与一般停电补偿相关的控制,省略详细的说明。
上述电池80是在停电时作为电源能够对控制部70与分解器60等供给充足电力的容量的一次电池或二次电池,与联锁开关50和控制部70一起配设于促动器外壳1a内部的电动机20附近。另外,通过如此地例如电动机20、联锁开关50、分解器60、控制部70及电池80等的电气部件整合容纳配设于促动器外壳1a内的相同空间部,便可将配线设为所需最小限度的长度而不需要拉长围绕,可造成本的降低,同时保养也较为容易,另外,通过使促动器外壳1a与外部隔离,不易受温度与湿度等周围环境变化的影响,可提高耐久性。
即便在与本实施方式的促动器中,与一般的阀促动器相同,也可称为利用继电器输出将阀的位置信息(阀全闭合位置、阀全开位置)、或警报信息(转矩警报、热警报)等信息输出到外部机器的构造,但这种信息的输出,为了对外部的机器传递正确的资讯,优选不仅在通常的通电状态,还要在停电时也持续进行。关于这种促动器的信息输出所使用的继电器,优选即便在电源为OFF时以仍可保持接点状态的闩锁型继电器,与在停电时也能利用上述分解器进行的旋转状态检测同样地,在停电时也能保持继电器输出并对外部机器进行正确的信息传递。
接着,对基于上述结构的促动器的通常通电状态及停电状态进行说明。作为前提,电池80具有在停电时能对控制部70或分解器60等供给充足的电力的残余电量。
在从商用电源供给电力的通常通电状态,若从外部对控制部70输入阀90的打开或关闭动作的指令信号,控制部70便将电动机20设为起动状态,且电动机20的输出轴21开始旋转。如此,电动机20便经由减速机构10将驱动力赋予阀90的支撑轴91,使阀90进行开闭动作。
当电动机20的输出轴21进行旋转,控制部70基于从分解器60输出的信号进行伺服控制,另一方面控制部70获得阀90的开度,并显示于显示部71,且将开度信息发送给外部的操作、指示控制单元等。与一般的阀开闭控制相同,若阀90动作至预先所下指令的开度位置,电动机20便停止且完成开闭动作。
若因某种理由造成停电,导致不从商用电源供给电力,成为无法使电动机20动作的状态时,控制部70便控制为从电池80仅对该控制部70中除电动机控制部分等以外的所需最小限度的控制电路或显示部71供给电力的状态。在该停电状态不对促动器1进行特别的操作等情况时,对分解器60也不供给来自电池80的电力,使电池80的电力消耗为极少的状态。
在因该停电而无法使用电动机20的状况下,需要阀90的开闭时,为了使作业员可用手动使阀90动作,若使切换单元40从当初的自动位置移动至手动位置时,随着切换单元40的促动器外壳1a内置部分的动作,使离合器体15在输入轴11上一边滑动一边向靠近手动输入单元30侧移动,且离合器体15的被动侧连结部16与手动输入单元30的驱动侧连结部31相啮合,使离合器体15与手动输入单元30成为连结的状态。由此,使减速机构输入轴11与手动输入单元30成为连动的状态,将利用作业员的手动把手33的操作可获得的旋转驱动力,通过手动齿轮34与手动输入单元30输入到减速机构10的输入轴11,使阀90成为可开闭的手动开闭状态。
而且此时,随着设在切换单元40的内置在促动器外壳1a内的部分的凸轮部41的动作,按压于此的杆部42也跟着移动,杆部42便接触到联锁开关50并将此设为ON状态。由联锁开关50成为ON状态,在控制部70,随着电流在联锁开关50中流动,检测出联锁开关50为ON状态,便立即执行对分解器60供给来自电池80的电力的控制。
如此,由在停电时也仍对分解器60进行电力供给,使信号从分解器60输出,成为控制部70可从该信号获得阀90的开度的状态,当作业员实际操作手动把手33时,减速机构10的输入轴11便进行旋转,并利用减速机构10所传递的驱动力使阀90动作,同时随着与输入轴11为一体的电动机输出轴21的旋转所变化的信号从分解器60输出,成为由控制部70所运算获得的阀90的开度。
作业员,在完成利用手动把手33的操作的阀90的手动开闭作业后,使切换单元40从手动位置返回原来的自动位置。由此,离合器体15与手动输入单元30再度成为非连结状态,且返回减速机构输入轴11与手动输入单元30未连动的状态。同时,联锁开关50也复原为OFF状态,接受此的控制部70再次作为不对分解器60供给来自电池80的电力的状态,成为抑制电池80的电力消耗。而且,当停电结束时,控制部70便将对该控制部70所进行的电力供给的电源从电池80切换到商用电源,另外也使从商用电源的电力可供给到分解器60,而恢复到通常的通电状态。
如此,在本实施方式的促动器,相对于减速机构10的输入轴11,配设以人工的驱动操作进行转动的手动输入单元30,在停电时,使切换单元40转动到减速机构10的输入轴11与手动输入单元30连动的状态,当检测出将该连动状态作为连锁开关50的ON状态时,随着控制部70对分解器60供给来自电池80的电力,即便在停电时利用人工的驱动操作经由手动输入单元30使减速机构10的输入轴11与电动机20的输出轴21进行旋转时,仍与通常的通电状态相同,由于利用控制部70基于来自分解器60的输出信号可获得阀90的开度,在利用停电时的手动操作的阀90的动作时,仅在停电时不会对分解器60进行电力供给,从使减速机构10的输入轴11成为可手动旋转的状态开始,才对分解器60进行来自电池80的电力供给,一边抑制电池80的电力没必要的消耗,一边可不中断且适当地获得阀90的开度,即便在停电时仍可根据阀90的动作精准地获得其开度,当回复至通常的通电状态时可无问题地继续进行阀90的位置控制。
(本发明第2实施方式)
另外,在上述第1实施方式的促动器,为了由控制部70检测出在停电时联锁开关50为ON的状态,关于对联锁开关50的通电,设为不进行特别的调整等而执行,但不限于此,可以成为如下结构,作为第2实施方式,也可设为在停电时的来自电池80所供给电力的状态下,将控制部70设定为,相对于联锁开关50,当含有该联锁开关50的电路封闭时,对该电路以规定的时间间隔间断续地流动电流的电流输出状态。
控制部70监视包含联锁开关50的电路的电流,且联锁开关50进行闭合使含此的电路成为闭合电路,当联锁开关50有电流流动时,便判定联锁开关50为ON状态,但在作业员进行阀90的手动开闭期间,由于联锁开关50持续处于ON状态,因此成为电流能继续流动的状态,若单纯地持续流通电流便会导致电池的电力没有必要的消耗。
对应于此,控制部70将对包含联锁开关50的电路的电流输出设定为以规定的时间间隔断续地流动电流的状态,例如将仅以大致脉冲状的极短时间(例如0.1秒)流动电流的状态以规定的时间间隔(例如每间隔1秒)重复进行的状态,同时对于监视、判定该联锁开关50是否有电流在流动,也配合在联锁开关50流动电流的时刻执行(参照图5)。
如此,由控制部70断续地监视该联锁开关50的ON状态,即联锁开关50进行闭合且电流在此断续流动的状态,在被确认断续地电流流动状态持续的期间,由控制部70判定联锁开关50为ON状态,并利用执行对分解器60供给来自电池80的电力的控制,缩短对联锁开关50的实际的总通电时间,除了可抑制包含联锁开关50的电路的电力消耗,同时也可由控制部70缩短实际监视时间用以减轻处理的负荷,可使电力消耗变小并抑制电池80的电力无必要的消耗,实现电池持续时间更进一步的延长。
(本发明第3实施方式)
再者,在上述第1实施方式的促动器,停电时在减速机构10的输入轴11与手动输入单元30连动的状态下,关于从电池80对分解器60的电力供给,也不进行特别的调整等而执行,但不仅限于此,作为第3实施方式,也可以构成为,当停电时对分解器60供给来自电池80的电力时,控制部70也可控制成对分解器60每当电动机输出轴21旋转一圈时使电流流动多次的间隔断续地流动电流的状态。
控制部70在分解器60的规格上,为了能获得信号输出而必须在分解器60流动激磁电流,但当考虑来自电池80的电力供给的持续性时,流到分解器60的电流较少为佳。因此,控制部70在停电时当对分解器60供给来自电池80的电力时,对于分解器60,在连动于手动输入单元30进行旋转的电动机输出轴21旋转一圈当中,为了从分解器60能够输出多次特定角度位置的信号,当输出轴21每旋转一圈便对分解器60输出多次电流流动的时间间隔断续地流动电流。例如当将激磁波形设为脉冲状时,将脉冲的一~数次的极短时间(例如,100微秒左右)的通电设定成以规定的时间间隔(例如,每间隔0.005秒)重复,成为断续地流动电流(参照图6)。
在以手动缓慢旋转的电动机输出轴21旋转一圈当中,对应于对分解器60断续地流动电流,当信号从分解器60多次输出的状态,配合输出轴21的旋转持续进行时,在控制部70将从可特定各个角度位置的多个信号,无问题地计数输出轴21的转速,便可获得阀90的开度。如此,就能一边维持从分解器60的输出信号适当地获得阀90的开度的状态,一边使停电时与通常的通电状态相比使对分解器60的实际总通电时间缩短,可减少包含分解器60的电路的电力消耗,且抑制电池80的电力没有必要的消耗,实现电池持续时间更进一步的延长。
(本发明第4实施方式)
针对本发明第4实施方式的促动器,根据图7与图8进行说明。
在上述各图中本实施方式的促动器2与上述第1实施方式相同,具备有减速机构10、电动机20、手动输入单元30、切换单元40、联锁开关50、分解器60、控制部70及电池80,另一方面,不同处则在于,控制部70具有如下结构,相对于根据与阀90的动作关联的速度指令所设定的目标速度,使通常的通电状态的电动机20的输出轴21的旋转角速度在规定范围内进行增减,且执行重复产生该增减变化的控制。
上述控制部70的结构具备:驱动控制部72及控制器部73;该驱动控制部72是在通常的通电状态,根据分解器60的输出信号控制电动机20;该控制器部73是同样在通常的通电状态从外部接收直到阀90到达规定开度为止的动作指令并对驱动控制部72输出速度指令信号。
上述驱动控制部72的结构如下,在通常的通电状态下,根据分解器60的输出信号对电动机20进行伺服控制,同时使电动机20的输出轴21的旋转角速度,相对于根据与阀90的动作关联的速度指令所设定的目标速度,在规定范围内进行增减,且控制成重复产生该增减变化的状态。
具体而言,在比进行为伺服马达的电动机20的伺服控制中一边进行速度控制、滤波控制、电流控制等并在对电动机供给电流的控制、驱动单元74的前段侧,根据在分解器60的实际检测的速度信息的回馈更早的过程中,相对于与作为驱动对象物的阀90的动作关联的速度指令的从控制器部73所贼予的速度指令信号,利用变动附加单元75加上成为规定的高频率且规定的微小振幅的连续波形(例如,正弦波状)的波动信号成分,由此获得电动机输出轴21的旋转角速度的增减变化作为控制的结果。
随着如此的驱动控制部72的控制,电动机20的输出轴21一边维持朝与根据速度指令的旋转方向相同的方向旋转其旋转角速度,一边在规定的范围内从目标速度以极短的周期重复产生微量的时而加速时而减慢的增减变化,即成为旋转角速度细微颤动的变动状态。输出轴21根据该旋转角速度的颤动,视为朝旋转方向的微小振动,因为与输出轴21成为一体旋转时的蜗杆12也会产生朝该旋转方向的大致振动状态,所以与施加一般单纯的振动时相同,蜗杆12与蜗轮13的各齿面间的接触状态获得改善,而减少齿面间的摩擦。
在这种电动机20的输出轴21及蜗杆12,使实际的旋转角速度相对于根据速度指令的目标的速度进行增减变化的状态,若以容易测定的旋转数作为基准换个说法,可说成是一边对根据速度指令的目标的转速产生增减变动的旋转差一边使输出轴21及蜗杆12进行旋转。
利用驱动控制部72相对于速度指令信号所加算的波动信号成分的振幅,是规定在实际的输出轴21的旋转中与目标转速的旋转差能获得的范围,即规定输出轴21的旋转角速度的增减变化的范围(增减变动波形的振幅)。又,波动信号成分的频率规定在输出轴21的旋转角速度的增减变化的频率。
另外,在该驱动控制部72分别预先获得如下的关系,相对于速度指令信号进行加算的波动信号成分的振幅、与实际因输出轴21的旋转所产生与目标转速的最大旋转差间的关系;以及,上述波动信号成分的频率、与实际在输出轴21的旋转角速度的增减变化的频率间的关系,为了在实际的输出轴21及蜗杆12产生相当于所需的大致振动状态的旋转角速度的增减变化,利用变动附加单元75将被设定为适当的振幅与频率的波形的波动信号成分加算到速度指令信号。
例如,当电动机20的目标转速(额定转速)为3000rpm时,在输出轴21的旋转角速度的增减变化的频率最好设为1~10kHz,与目标转速的最大旋转差(偏移转速)最好设为250rpm,驱动控制部72便将具有事先经过确认能获得如此控制结果的规定振幅与频率的波动信号成分加算到速度指令信号。加算后的指令信号便形成在原本的速度指令信号上,高频率且小振幅的正弦波状的波动波形重叠的状态。尤其,当电动机是AC伺服马达时,如图8所示,在成为交流波形的速度指令信号上,重叠较此速度指令信号的频率极高且较其振幅极小的振幅的波形,并一边对输出轴赋予利用旋转角速度的增减变化所产生的大致振动状态,同时使成为不会对维持在目标转速附近的转速的伺服控制造成影响的状态。
另外,就对驱动控制部72的电动机20的伺服控制而言,是为利用回馈接收从分解器60的输出信号可获得的电动机输出轴21的旋转速度的信息,并根据该信息与速度指令信号控制电动机20的旋转的公知的伺服控制,省略详细的说明。
上述控制器部73在一般通电状态下,从外部的操作、指示控制单元等经由利用电线或光缆进行的有线通信、或者无线通信等接收直到阀90的规定开度为止的动作指令,且从分解器60的输出信号获得阀90的开度位置信息,并在进行位置控制等的后对驱动控制部72输出速度指令信号。
利用该控制器部73与驱动控制部72使电动机20进行作动,使阀90进行开闭动作并到达规定的开度后,至使电动机20停止为止的,一连串的基本的动作控制是涉及公知的阀开度调整的伺服控制,省略详细的说明。
接着,针对根据上述构成的促动器在一般通电状态下的动作进行说明。作为前提,在通常的通电状态下,从外部将阀90的打开或关闭动作的指令信号输入控制部70的控制器部73,当从控制器部73将速度指令信号传递到驱动控制部72时,驱动控制部72便将电动机20设为起动状态,电动机20开始旋转,经由减速机构10对阀90的支撑轴91赋予驱动力。
当电动机20旋转时,控制部70便根据从分解器60输出的信号执行伺服控制,另一方面控制部70的驱动控制部72相对于与阀90的动作关联的对电动机20的速度指令信号,加上拥有被预设的适当的振幅与频率的波形的波动信号成分。
作为利用加算后的指令信号作为控制的结果,电动机20的输出轴21一边向基于速度指令的方向旋转,其旋转角速度会从目标速度在由上述波动信号成分的振幅所假设的范围内进行增减,且该增减变化会成为在由上述波动信号成分的频率所假设的频率重复的状态。另外,若将输出轴21的旋转角速度的增减用转速作为基准换个说法,就成为输出轴21的实际的转速从目标转速在由上述波动信号成分的振幅所假设的旋转差的范围内进行增减。
在输出轴21,重复产生旋转角速度的增减变化的状态,即旋转角速度在高速侧与低速侧细微颤动的状态,可说成是输出轴21朝旋转方向进行微小振动,而如此的输出轴21的大致振动状态,因为在与输出轴21成为一体的输入轴11上的蜗杆12也会产生,所以在减速机构10,便与施加一般单纯的振动时相同,减少蜗杆12与蜗轮13的各齿面彼此间的摩擦,并提升传动效率。又,藉由在输出轴21与蜗杆12的旋转方向成为大致振动状态,使得对输出轴21与蜗杆12的轴承,不易施加朝推力方向与径向所不必要的力,可抑制不良的影响。
随着在该减速机构10传动效率的提升,即便使用相同电动机或减速机构,相比于进行未使蜗杆12产生大致振动状态的现有的相同伺服控制,可在使促动器的输出转矩增大的状态执行阀90的驱动。而且,与上述第1实施方式相同,当阀90到达预先被下指令的开度位置时,便停止电动机20结束开闭动作。
另外,关于本实施方式的促动器的停电状态是与上述第1实施形惩相同,省略说明。
如此,在本实施方式的促动器中,控制部70的驱动控制部72,相对于根据涉及阀动作的速度指令控制为输出轴21以对应阀90的状况的目标的旋转角速度旋转的电动机20,相对于根据与阀90的动作关联的速度指令的目标速度,将输出轴21的旋转角速度控制成在规定范围内进行重复增减变化的状态,使直接连结于电动机输出轴21的输入轴11上的蜗杆12在进行旋转当中,对其旋转角速度赋予细微的颤动,从而蜗杆12会成为随着被视为一边朝旋转方向微小振动的状态一边进行旋转,随着如此大致振动状态的发生使蜗杆12与蜗轮13的齿面彼此间的接触状态获得改善,减轻在齿面的滑动接触的摩擦并提升作为蜗轮蜗杆的传动效率,使作为促动器对阀所赋予的驱动力或转矩比使用同等的电动机或减速机构的现有的促动器更为增大,假设使电动机或减速机构小型化,藉由使实际的驱动力或转矩增大的部分,仍可在要求因额定性能更高的大型促动器的状况下使用,不会导致性能降低而实现促动器整体的小型化。
(本发明第5实施方式)
另外,在上这第4实施方式的促动器,在通常的通电状态下根据与阀90的动作关联的指令使电动机20进行旋转期间,驱动控制部72随时将电动机20的输出轴21的旋转角速度控制为增减变化的状态,并设为朝输出轴21及蜗杆12的旋转方向产生大致振动状态,但不限于此,作为第5实施方式,也可构成利用阀90的开度,切换使驱动控制部72将电动机20的输出轴21的旋转角速度控制成增减变化状态的情况、与不执行该控制而是使输出轴21的旋转角速度成为保持根据速度指令的目标速度的情况。
就阀而言,将从阀的关闭状态开始开放时为始动转矩,从要闭合前的微小打开状态至完全封闭时作为闭合转矩,已知对阀动作必要比在这些以外的阀开度所需要的额定转矩更大的转矩,但对应如此的特性,仅在从阀90的关闭状态开始开放时、与从要闭合前的微小开启状态至完全封闭时,驱动控制部72才将电动机20的输出轴21的旋转角速度控制为增减变化状态,在这些以外的阀90的打开动作及关闭动作中,驱动控制部72会切换控制状态,执行将输出轴21的旋转角速度保持根据速度指令所设定的目标速度的控制。
在通常的通电状态中,当电动机20动作使阀90进行开闭动作时,从分解器60输出对应电动机20的旋转位移的信号,因为可从该信号运算获得阀的开度,所监视阀90的开度,例如在关闭动作时,当上述闭合转矩等较大的转矩到达必要的开度时,便利用驱动控制部72从以输出轴21的旋转角速度为目标速度的控制状态,切换成控制旋转角速度成为增减变化状态的状态。又,相反地在开启动作时,当从需要上述始动转矩等较大的转矩的状态到达以额定以下的转矩即可的开度时,便利用驱动控制部72从使输出轴21的旋转角速度成为增减变化状态的控制,切换成以旋转角速度为目标速度的控制。
如此,在阀的驱动中最需要转矩的开始开放时或封闭结束时,利用驱动控制部72控制成使电动机20的输出轴21的旋转角速度成为增减变化状态,藉由使蜗杆12以朝旋转方向的大致振动状态进行旋转,在必要时减轻减速机构10的摩擦而提高传动效率,产生所需的足够转矩,使阀90无问题地被驱动而动作,同时在并不太需要转矩的中间负荷的状态使电动机20成为以额定运转即可,以额定产生必要的转矩为基准使现有的所选定的电动机或减速机构,仅在必要时才提供符合要求的最大转矩即可,可采用以不将蜗杆设为大致振动状态的额定状态抑制输出的小型电动机等,实现成本的降低,同时可使促动器整体的结构小型化。
另外在此时,从阀的关闭状态开始开放时、以及在要闭合前的微小打开状态至完全封闭时的两种情况下,将电动机的输出轴的旋转角速度控制成上述增减变化状态,此外,也可构成如下结构,仅将从上述阀的关闭状态开始开放时、或者从闭合前的微小打开状态至完全封闭时的任何一方,进行将电动机输出轴的旋转角速度控制成上述增减变化状态。
而且,在上述各实施方式的促动器,可设为将来自电动机20的驱动力经由减速机构10传递到阀90的支撑轴91,并作为开闭阀90的机构,但除了这种阀之外,亦可设为适用使板状的闸进行上下方向或横向移动用以进行流路的开闭的闸开闭机构的构成。而且,当支撑阀或闸的支撑构件并非支撑轴而是链条或金属线等支撑构件时,传动蜗轮与这些链条或金属线等支撑构件间的驱动力的中间零件,被使用作为各自对应的适当构件是理所当然的。
另外,在上述各实施方式的促动器,以作为对当作驱动对象物的阀90的支撑轴91传动驱动力的减速机构10使用蜗轮蜗杆的构成,但不限于此,例如为防止因对阀或闸等驱动对象物施加来自流体的力或重力等的外力造成这些对象物意外发生移动的情况,当被贼予对输出侧所施加的力反而使不能移动输入侧的自锁性时,可采用其他的减速机构也无妨。
另外,在上述各实施方式的促动器,构成为将分解器60与电动机20安装成一体,利用电动机20的动作或以手动,使减速机构10的输入轴11旋转,当利用由减速机构10所传动的驱动力使作为驱动对象物的阀90作时,与此同时,随着与输入轴11为一体的电动机输出轴21的旋转而变化的信号从分解器60被输出,并由控制部70从该信号运算获得阀90的开度的结构,但不限于此,也可构成为将分解器设置于减速机构的输出轴,例如在上述各实施方式时的蜗轮的轴上,使对应于减速机构输出轴的旋转位移的信号从分解器输出的构成,在减速机构的输出轴则因为来自电动机输出轴的旋转量较少,而使得在分解器的激磁电流流动的频度也减少,大幅降低在分解器的消耗电力,更加抑制电池的电力消耗,可大幅延长电池持续时间。
另外,在上述各实施方式的促动器,在停电时接受由人工的驱动操作的手动把手33一体地连结于手动齿轮34的中心轴,并成为一直存在于促动器外壳1a的外侧的结构,此外,也可构成使手动把手可对手动齿轮的中心轴进行装卸,且停电时仅在利用手动使阀等驱动对象物动作时,才安装手动把手以协助操作。此时,在促动器安装手动把手的轴,并不仅有手动把手,若是将其他器具,例如,可连结于利用蓄电池或发电机的电力产生旋转驱动力的手持式电动工具、或者利用气压或液压产生旋转驱动力的可手持自动式工具等,且有通用性形态的话,可连结如此的电动工具等并利用其驱动力,实现大幅的省力化。
如此使手动把手可装卸,优选当必要时安装于轴上使用时,从联锁开关移动至ON状态时才开始,可以将手动把手安装于轴上的结构,例如,利用手动操作动作使联锁开关的ON、OFF进行切换的切换单元,设为直到联锁开关到达ON状态的位置为止,使其一部分存在于手动把手的预定安装位置而成为障碍物,用以阻止将手动把手安装于轴的结构。由此,假设在电动机未处于停止状态,即使将切换单元从自动位置切换成手动位置,在联锁开关成为ON状态后,可将手动把手安装于轴上成为手动操作状态,在电动机未停止而会有旋转传到要安装手动把手的轴的危险状态,不会因为随着将手动把手安装于轴上,导致发生手动把手的旋转等危险情况发生,因此安全。
另外,在将切换单元反过来从手动位置切换至自动位置时,在手动把手维持安装于轴上的状态下,为了将切换单元从联锁开关的ON状态的对应位置进行移动,因为手动把手成为障碍而无法移动,所以在将手动把手从轴上拆卸后,便不得不移动切换单元使联锁开关50成为OFF状态。由此,在将切换单元从手动位置切换至自动位置的时间点,即便已经从停电状态恢复到通常的通电状态时,在将手动把手从轴上拆卸而成为与电动机侧未连动的状态,利用联锁开关使电动机成为可旋转,即便电动机接受电力供给而开始旋转,仍不会对促动器之外造成影响,因此安全。
符号说明
1、2-促动器,1a-促动器外壳,10-减速机构,11-输入轴,12-蜗杆,13-蜗轮,14-连接部,15-离合器体,16-被动侧速连结部,17-槽部,20-电动机,21-轮出轴,30-手动输入单元,31-驱动侧连结部,32-齿轮部,33-手动把手,34-手动齿轮,40-切换单元,41-凸轮部,42-杆部,50-联锁开关,60-分解器,70-控制部,71-显示部,72-驱动控制部,73-控制器部,74-控制、驱动单元,75-变动附加单元,80-电池,90-阀,91-支撑轴。
Claims (10)
1.一种促动器,该促动器利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物,使该驱动对象物进行动作,其特征在于,
具备:
手动输入单元,该手动输入单元配设于上述减速机构中成为旋转驱动力的输入端的输入轴附近,根据人工的驱动操作转动;
切换单元,该切换单元切换上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元连动转动的状态和不连动的状态;
检测单元,该检测单元检测上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元的连动状态;
旋转检测器,该旋转检测器检测上述电动机输出轴的旋转状态并作为信号输出;
控制部,该控制部控制上述电动机,并根据从上述旋转检测器所输出的信号获得驱动对象物的位移;以及
电池,该电池在非通常的通电状态的停电时,作为电源至少向上述控制部供给电力,
上述减速机构的输入轴配设成与电动机的输出轴直接连结而能够一体地进行转动,在通常的通电状态下输入由电动机产生的旋转驱动力,
上述控制部在停电时成为仅对所需最小限度的控制电路从上述电池供给电力的状态,并且,在利用上述检测单元检测出减速机构的输入轴与手动输入单元的连动状态时,对上述旋转检测器供给来自电池的电力,成为能够从旋转检测器的输出信号获得驱动对象物的位移的状态。
2.根据权利要求1所述的促动器,其特征在于,
具备离合器体,该离合器体在上述减速机构输入轴配设成能够向轴方向自由滑动且一体地转动,并在滑动方向的一端部形成有被动侧连结部,
上述手动输入单元在上述离合器体的上述一端部附近配设成使转动中心与上述减速机构的输入轴一致且转动自如,并具有能与离合器体的被动侧连结部连结的驱动侧连结部,
上述切换单元配设为至少使一部分配合于上述离合器体,能够调整相对于减速机构输入轴的离合器体的轴方向位置,通过移动离合器体切换离合器体与上述手动输入单元间的连结状态和非连结状态,从而切换减速机构输入轴与手动输入单元间的连动状态与非连动状态,
上述检测单元为联锁开关,对应于使上述切换单元的离合器体移动至与手动输入单元的连结状态为止的动作,与切换单元的一部分接触,成为在上述连结状态下呈ON状态。
3.根据权利要求2所述的促动器,其特征在于,
上述控制部至少在停电时的从上述电池供给电力的状态下,对于上述联锁开关,设定为在包含有联锁开关的电路闭合时使电流在该电路以规定时间间隔断续地流动的电流输出状态,并在该电流断续流动状态持续期间,判定联锁开关为ON状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器,其特征在于,
上述旋转检测器是与上述电动机配设为一体的分解器。
5.根据权利要求4所述的促动器,其特征在于,
在利用上述检测单元检测出减速机构输入轴与手动输入单元间的连动状态,对上述分解器供给来自电池的电力时,上述控制部控制为如下状态:对于分解器,以每当与手动输入单元连动转动的电动机输出轴旋转一圈时至少流动多次电流的间隔,断续地使电流流动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的促动器,其特征在于,
上述减速机构是蜗轮蜗杆减速机构,蜗杆与上述输入轴配设为一体,
上述控制部在上述电动机的通常的通电状态的控制时,使电动机输出轴的旋转角速度相对于根据与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所设定的目标速度在规定范围内进行增减,且重复产生该增减变化。
7.一种促动器,该促动器利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物,使该驱动对象物进行动作,其特征在于,
具备:
手动输入单元,该手动输入单元配设于上述减速机构中成为旋转驱动力的输入端的输入轴附近,根据人工的驱动操作转动;
切换单元,该切换单元切换上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元连动转动的状态和不连动的状态;
检测单元,该检测单元检测上述减速机构的输入轴与上述手动输入单元的连动状态;
旋转检测器,该旋转检测器检测上述减速机构中成为旋转驱动力输出端的输出轴的旋转状态,并作为信号输出;
控制部,该控制部控制上述电动机,并根据从上述旋转检测器所输出的信号获得驱动对象物的位移;以及
电池,该电池在非通常的通电状态的停电时,作为电源至少向上述控制部供给电力,
上述减速机构的输入轴配设成能够与电动机的输出轴连动转动,在通常的通电状态下利用由电动机所产生的旋转驱动力进行旋转,
上述控制部在停电时成为仅对所需最小限度的控制电路从上述电池供给电力的状态,并且,在利用上述检测单元检测出减速机构的输入轴与手动输入单元的连动状态时,对上述旋转检测器供给来自电池的电力,成为能够从旋转检测器的输出信号获得驱动对象物的位移的状态。
8.根据权利要求1或7所述的促动器,其特征在于,
上述旋转检测器是分解器。
9.一种促动器的位置检测方法,该促动器利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物,该促动器的位置检测方法的特征在于:
在停电时,仅对控制部的所需最小限度的控制电路从电池供给电力,
同样在停电时,表示根据人工的驱动操作转动的手动输入单元与上述减速机构的输入轴能连动转动的联锁开关ON状态利用上述控制部检测出时,对检测上述电动机输出轴的旋转状态的分解器也从上述电池供给电力,
根据从上述分解器所输出的、与人工的驱动操作所造成的电动机输出轴的旋转状态关联的信号,由上述控制部获得驱动对象物的位移。
10.一种促动器的位置检测方法,该促动器利用减速机构使由电动机所产生的旋转驱动力减速并传递给驱动对象物,该促动器的位置检测方法的特征在于:
在停电时,仅对控制部的所需最小限度的控制电路从电池供给电力,
同样在停电时,表示根据人工的驱动操作转动的手动输入单元与上述减速机构的输入轴能连动转动的联锁开关ON状态利用上述控制部检测出时,对检测上述减速机构输出轴的旋转状态的分解器也从上述电池供给电力,
根据从上述分解器所输出的、与人工的驱动操作所造成的减速机构输出轴的旋转状态关联的信号,由上述控制部获得驱动对象物的位移。
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