JP2002115748A - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は流体の流路を開閉す
る電動バルブなどのアクチュエータに係り、特に電動操
作と手動操作とを切り換えることのできるアクチュエー
タに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator such as an electric valve for opening and closing a fluid flow passage, and more particularly to an actuator capable of switching between electric operation and manual operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】流体の流路を開閉する電動バルブなどに
用いられているアクチュエータでは、電動モータの回転
子の出力を減速機構で減速してその出力軸に出して、バ
ルブの弁棒を操作するのが一般である。電動モータの回
転は通常毎分１０００回以上なので、その出力を減速す
るために減速機構では平歯車を多段に組み合せている。2. Description of the Related Art In an actuator used for an electric valve for opening and closing a fluid flow path, an output of a rotor of an electric motor is reduced by a reduction mechanism and output to an output shaft of the actuator to operate a valve stem of the valve. It is common to do. Since the rotation of the electric motor is usually 1000 times or more per minute, in order to reduce the output, the reduction mechanism employs multiple stages of spur gears.
【０００３】電動バルブにおいては通常電動によって弁
の開閉操作を行うが、手動操作が必要になることがあ
る。あるいは、アクチュエータの外に設けられている操
作手段によって弁の開閉を行えるようにしている場合も
ある。そのために、電動すなわち自動と手動とを切り替
えるための回転断続機構を減速機構の出力軸付近に設け
ることが行われる。[0003] In an electric valve, the operation of opening and closing the valve is usually performed by electric power, but manual operation may be required. Alternatively, the valve may be opened and closed by operating means provided outside the actuator. For this purpose, a rotating intermittent mechanism for switching between electric, that is, automatic and manual, is provided near the output shaft of the reduction mechanism.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】回転断続機構で手動操
作に切り替えても、減速機構の一部の歯車を回転させる
ことになることがあり、手動操作時に大きなトルクを必
要とした。また、減速機構の中で連なっている平歯車の
内の一部の歯車のかみ合いをはずすようになっている回
転断続機構も用いられることがある。平歯車でかみ合い
をしている歯の数は少ないので、それをかみ合わせたり
外したりすると、寿命の短いものとなっていた。Even when the operation is switched to the manual operation by the intermittent rotation mechanism, some gears of the speed reduction mechanism may be rotated, and a large torque is required at the time of the manual operation. Further, there is a case where a rotation intermittent mechanism configured to disengage some gears of the spur gears connected in the reduction mechanism is sometimes used. Since the number of teeth meshing with the spur gear is small, if the teeth are meshed or removed, the life is short.
【０００５】更に、平歯車を多段に組み合わせた減速機
構では、電動モータの回転軸とアクチュエータの出力軸
とは互いに偏った場所になることが多い。アクチュエー
タの出力軸は電動バルブの中心軸のところに設けられて
いるが、電動バルブの中心とアクチュエータの中心の位
置が偏っているために、電動バルブからその一方の側面
に飛び出したような形にアクチュエータが取り付けられ
ることになる。そのために電動バルブを使っている配管
の側面にそれだけ空間の余裕を設ける必要があった。[0005] Further, in a speed reduction mechanism in which spur gears are combined in multiple stages, the rotating shaft of the electric motor and the output shaft of the actuator are often offset from each other. The output shaft of the actuator is provided at the center axis of the motor-operated valve, but because the center of the motor-operated valve and the center of the actuator are deviated, the actuator protrudes from the motor-operated valve on one side. An actuator will be attached. Therefore, it was necessary to provide a sufficient space margin on the side of the pipe using the electric valve.
【０００６】そこで本発明では、減速比の大きいサイク
ロ減速機構を用いたアクチュエータであって、手動操作
と自動運転の切り替えが容易で、手動時には小さな回転
トルクで出力軸を回すことのできるものを提供する。Accordingly, the present invention provides an actuator using a cyclo reduction mechanism having a large reduction ratio, which can easily switch between manual operation and automatic operation, and which can rotate the output shaft with a small rotation torque during manual operation. I do.
【０００７】更に本発明では、寿命の長い回転断続機構
を持ったアクチュエータを提供する。Further, the present invention provides an actuator having a rotation intermittent mechanism having a long life.
【０００８】また、本発明では、電動モータとアクチュ
エータの出力軸を同軸として、電動バルブなどに取り付
けたときに側面へのはみ出しが少なく、また手動操作の
容易なアクチュエータを提供する。Further, the present invention provides an actuator in which the output shafts of the electric motor and the actuator are coaxial and the protrusion of the electric motor and the actuator is less protruding to the side when mounted on an electric valve or the like, and the operation is easy.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のアクチュエータ
は、ハウジングと、ハウジング内に設けられた回転駆動
源と、ハウジング外へ回転を伝える出力軸と、ハウジン
グ内に設けられて前記回転駆動源からの回転を減速して
前記出力軸に伝える減速機構を有するものにおいて、前
記減速機構は、前記出力軸の周りに同軸に設けられてい
て、前記回転駆動源によって前記出力軸と相対的に回転
することができるとともに、回転軸に対して偏芯した外
周円を持ったキャリアと、外内周が前記出力軸と同軸に
なっており、内周面に沿って内歯車を有し、ハウジング
に対して出力軸の周りに回転することができる円環状太
陽内歯車と、前記キャリアの外周円と同軸になった内孔
円と外周にある外歯車とを持った遊星外歯車であって、
前記キャリアと相対回転可能に外挿して設けられている
とともに外歯車を前記円環状太陽内歯車に部分的にかみ
合わせて太陽内歯車の内周に沿って公転運動をすること
ができるようになっているものと、前記遊星外歯車の回
転（自転）を前記出力軸に伝える回転伝達機構と、前記
円環状太陽内歯車の前記ハウジングに対する回転を拘束
及び開放することができる回転断続機構とを有すること
を特徴とする。An actuator according to the present invention comprises a housing, a rotary drive source provided in the housing, an output shaft for transmitting rotation to the outside of the housing, and a rotary drive source provided in the housing. A speed reduction mechanism for reducing the rotation of the output shaft and transmitting the rotation to the output shaft, wherein the speed reduction mechanism is provided coaxially around the output shaft, and is relatively rotated by the rotation drive source with respect to the output shaft. And a carrier having an outer circumference eccentric with respect to the rotation axis, an outer inner circumference is coaxial with the output shaft, an inner gear is provided along an inner circumference, and a housing An annular sun internal gear that can rotate around the output shaft, and a planetary external gear having an inner hole circle coaxial with the outer peripheral circle of the carrier and an outer gear on the outer periphery,
The outer gear is provided so as to be rotatable relative to the carrier, and the outer gear is partially engaged with the annular sun internal gear so that the orbit can revolve along the inner periphery of the sun internal gear. And a rotation transmission mechanism for transmitting rotation (rotation) of the planetary external gear to the output shaft, and a rotation intermittent mechanism capable of restraining and releasing rotation of the annular sun internal gear with respect to the housing. It is characterized by.
【００１０】本発明において前記回転断続機構は、前記
円環状太陽内歯車の外周に設けられた複数の回転止め溝
と、前記ハウジングの外部からハウジング壁を通って前
記円環状太陽内歯車外周まで達する通孔と、その通孔内
に通されて通孔内で前後退することができるとともに、
前記円環状太陽内歯車外周にある回転止め溝とかみ合う
ことのできるクラッチ歯を内側先端に有する操作棒と、
その操作棒を前記通孔内で前記円環状太陽内歯車外周に
向けて押し付けているスプリングとを有することが好ま
しい。In the present invention, the rotation intermittent mechanism includes a plurality of rotation preventing grooves provided on an outer periphery of the annular sun internal gear and an outer periphery of the annular sun internal gear through a housing wall from outside the housing. With the through-hole, it can pass through the through-hole and move back and forth in the through-hole,
An operating rod having clutch teeth at its inner tip that can engage with the detent grooves on the outer periphery of the annular sun internal gear;
It is preferable to have a spring that presses the operation rod toward the outer periphery of the annular sun internal gear in the through hole.
【００１１】本発明のアクチュエータは、前記キャリア
と前記回転駆動源との間に更なる減速機構が設けられて
いることができる。In the actuator according to the present invention, a further speed reduction mechanism may be provided between the carrier and the rotary drive source.
【００１２】また本発明において、前記回転駆動源とし
て電動モータが前記出力軸の周りに前記出力軸と相対回
転することができるように設けられていることが好まし
い。その場合、前記ハウジングのエンドカバーが、ハウ
ジングとは独立して前記出力軸とともに回転することが
できるように設けられていることが好ましい。In the present invention, it is preferable that an electric motor is provided as the rotary drive source so as to be able to rotate relative to the output shaft around the output shaft. In that case, it is preferable that the end cover of the housing is provided so as to be able to rotate together with the output shaft independently of the housing.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図面を参照しながら本発明を詳細
に説明する。図１は本発明の実施例によるアクチュエー
タの縦断面図で、図２は図１のII−II断面図である。図
３と４は回転断続機構の断面を拡大して示す図で、回転
断続機構の働きを説明している。また、図５は本発明の
他の実施例によるものの断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an actuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 3 and 4 are enlarged views showing the cross section of the rotary intermittent mechanism, and illustrate the operation of the rotary intermittent mechanism. FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the present invention.
【００１４】ハウジング１内に電動モータ２と減速機構
３が設けられていて、減速機構３の出力軸４に電動モー
タ２の回転が減速して伝えられるようになっている。出
力軸４はハウジング１の上端板と下端板によって回転自
在に保持されているとともに、出力軸４は上端板から上
に延びていて、出力軸の上端部にエンドカバー５が、出
力軸４とともに回転できるように取り付けられている。
すなわち、エンドカバー５はハウジング１とは独立して
回転することができる。出力軸４の下端はバルブなどの
弁棒に接続することができて、バルブの弁を開閉する。
６は減速機構３の回転断続機構であり、後で図３、４を
参照して詳しく説明する。An electric motor 2 and a speed reduction mechanism 3 are provided in a housing 1, and the rotation of the electric motor 2 is transmitted to an output shaft 4 of the speed reduction mechanism 3 at a reduced speed. The output shaft 4 is rotatably held by an upper end plate and a lower end plate of the housing 1, and the output shaft 4 extends upward from the upper end plate, and an end cover 5 is provided on an upper end portion of the output shaft together with the output shaft 4. It is mounted so that it can rotate.
That is, the end cover 5 can rotate independently of the housing 1. The lower end of the output shaft 4 can be connected to a valve stem such as a valve to open and close the valve of the valve.
Reference numeral 6 denotes an intermittent rotation mechanism of the speed reduction mechanism 3, which will be described later in detail with reference to FIGS.
【００１５】ハウジング１内で電動モータ２と減速機構
３とは、図１から明らかなように、出力軸４と同軸に縦
に重なって配置されていて、電動モータ２の回転子２１
は出力軸４に対して回転自在となっている。ここで電動
モータ２は本発明で言うところの回転駆動源である。As is apparent from FIG. 1, the electric motor 2 and the speed reduction mechanism 3 are arranged vertically coaxially with the output shaft 4 in the housing 1 and are provided with a rotor 21 of the electric motor 2.
Are rotatable with respect to the output shaft 4. Here, the electric motor 2 is a rotary drive source referred to in the present invention.
【００１６】ハウジング内で減速機構３の最外周には円
環状太陽内歯車３１が出力軸４と同軸に設けられてい
る。円環状太陽内歯車３１はハウジング１に対して出力
軸４の周りに回転できるようになっているが、後で説明
するように、回転断続機構６によって円環状太陽内歯車
３１のハウジング１に対する回転を拘束及び開放するこ
とができるようになっている。円環状太陽内歯車３１は
その外周面と同軸になっている内周面に沿って内歯車３
１１を持っている。An annular sun internal gear 31 is provided coaxially with the output shaft 4 on the outermost periphery of the speed reduction mechanism 3 in the housing. The annular sun internal gear 31 is configured to be rotatable around the output shaft 4 with respect to the housing 1. However, as will be described later, the rotation intermittent mechanism 6 rotates the annular sun internal gear 31 with respect to the housing 1. Can be restrained and released. The annular sun internal gear 31 extends along the inner peripheral surface coaxial with its outer peripheral surface.
I have 11.
【００１７】減速機構３の最内部には出力軸４と同心に
外挿されて、出力軸に相対回転できるように配置された
キャリア３４がある。キャリア３４は回転軸４に対して
偏芯している外周円３４１を持っている。偏芯した外周
円を持っているので偏芯体と呼ぶことがある。キャリア
外周円の中心が回転軸から偏芯している量をｅとする
と、キャリアの外周円３４１が回転したときに作る輪郭
円直径は外周円直径よりも２ｅだけ大きなものとなる。At the innermost part of the speed reduction mechanism 3, there is a carrier 34 which is extrapolated concentrically with the output shaft 4 and arranged so as to be able to rotate relative to the output shaft. The carrier 34 has an outer peripheral circle 341 eccentric with respect to the rotation shaft 4. Since it has an eccentric outer peripheral circle, it may be called an eccentric body. Assuming that the amount of the center of the carrier outer circle decentered from the rotation axis is e, the diameter of the contour circle formed when the outer circle 341 of the carrier rotates is 2e larger than the outer circle diameter.
【００１８】キャリア３４の外周円にベアリング３３を
介して回転自在に遊星外歯車３２が設けられている。遊
星外歯車は外周に外歯車３２１を持ち、この外歯車とベ
アリング外周にある内孔円３２２とはキャリアの外周円
３４１と同軸になっている。遊星外歯車３２は円環状太
陽内歯車３１に部分的にかみ合っている。キャリア３４
が回転するとその偏芯外周円３４１によって、遊星外歯
車３２は太陽内歯車３１の内周に沿って公転運動をす
る。それに伴い、太陽内歯車３１の歯数Ｓと遊星外歯車
３２の歯数Ｐから（Ｓ−Ｐ）／Ｐの減速比で遊星外歯車
３２は回転（自転）する。A planetary external gear 32 is rotatably provided on the outer circumference of the carrier 34 via a bearing 33. The planetary external gear has an external gear 321 on the outer periphery, and the external gear and an inner hole circle 322 on the outer periphery of the bearing are coaxial with the outer peripheral circle 341 of the carrier. The planetary external gear 32 partially meshes with the annular sun internal gear 31. Carrier 34
Is rotated, the planetary external gear 32 revolves along the inner circumference of the sun internal gear 31 by the eccentric outer circumference circle 341. Accordingly, the planetary external gear 32 rotates (rotates) at a reduction ratio of (SP) / P from the number of teeth S of the sun internal gear 31 and the number of teeth P of the planetary external gear 32.
【００１９】減速機構３の出力軸４には円盤４１が固定
されていて出力軸とともに回転するようになっている。
円盤４１の端面には周回状に複数個の円形孔４１１が設
けられている。遊星外歯車３２の端面に円柱状のピン３
２３が円盤４１に開けられた円形孔４１１の各々に係合
するように設けられている。円盤に開けられた円形孔４
１１の大きさは円柱状ピン３２３の直径よりも２ｅだけ
大きなものとなっているので、遊星外歯車３２の偏芯回
転による円柱状ピン３２３の周回を許容するだけの大き
さとなっており、遊星外歯車３２の回転に伴って、円盤
４１が回転し、その回転が出力軸４に出てくる。このよ
うに遊星外歯車３２の回転（自転）を出力軸４に伝える
回転伝達機構は、出力軸に固定され共に回転することが
できる円盤４１と、遊星外歯車３２の端面に周回状に取
り付けられた複数の円柱状ピン３２３と、この円柱状ピ
ンが係合している円盤に開けられた円形孔４１１とから
成っている。A disk 41 is fixed to the output shaft 4 of the speed reduction mechanism 3 and rotates with the output shaft.
A plurality of circular holes 411 are provided in an end face of the disk 41 in a circular shape. A cylindrical pin 3 is attached to the end face of the planetary external gear 32.
Reference numeral 23 is provided to engage with each of the circular holes 411 formed in the disk 41. A circular hole 4 made in a disk
Since the size of 11 is larger than the diameter of the cylindrical pin 323 by 2e, the size of the planetary pin 323 is large enough to allow the circular rotation of the cylindrical pin 323 due to the eccentric rotation of the planetary external gear 32. The disk 41 rotates with the rotation of the external gear 32, and the rotation comes out to the output shaft 4. As described above, the rotation transmission mechanism that transmits the rotation (rotation) of the planetary external gear 32 to the output shaft 4 is attached to the disk 41 fixed to the output shaft and capable of rotating together with the disk 41 and the end surface of the planetary external gear 32 in a circular shape. A plurality of cylindrical pins 323 and a circular hole 411 formed in a disk with which the cylindrical pins are engaged.
【００２０】一方、キャリア３４には回転駆動源すなわ
ち電動モータ２の回転子２１の回転を伝えることが出来
るようになっている。電動モータ２の回転子２１から突
出している係合ピン２１１をキャリア端面にある係合孔
３４２に挿入して回転を伝えている。On the other hand, the rotation of the rotor 21 of the electric motor 2 can be transmitted to the carrier 34 in the form of a rotary drive source. An engagement pin 211 protruding from the rotor 21 of the electric motor 2 is inserted into an engagement hole 342 on the carrier end face to transmit rotation.
【００２１】アクチュエータの減速機構３は上に述べた
構成をしているので次のような減速をする。すなわち、
電動モータ回転子２１の回転に伴い、それに係合されて
いるキャリア３４が出力軸４の周りに回転し、その外周
円はｅだけ偏芯しているので、偏芯回転をする。キャリ
アの偏芯回転に伴って遊星外歯車３２の中心軸も、出力
軸４の周りに回転する。遊星外歯車３２は、太陽内歯車
３１と部分的にかみ合っているので遊星外歯車の偏芯回
転（公転回転）に伴って、自転回転をする。遊星外歯車
３２の自転の早さは公転の早さ対比で（Ｓ−Ｐ）／Ｐな
ので、その回転速度で遊星外歯車と係合している出力軸
４に電動モータの回転を伝える。サイクロ減速機構では
Ｓ−Ｐは最小１とすることができるので減速比を１／Ｐ
とすることができ、例えば遊星外歯車の歯数Ｐ＝４５と
すると、１２００ｒｐｍの電動モータ回転が約２７rpm
まで落とすことができる。Since the speed reduction mechanism 3 of the actuator has the above-described structure, the speed is reduced as follows. That is,
With the rotation of the electric motor rotor 21, the carrier 34 engaged with the electric motor rotates around the output shaft 4, and the outer circumference of the carrier 34 is eccentric by e. The center axis of the planetary external gear 32 also rotates around the output shaft 4 with the eccentric rotation of the carrier. Since the planetary external gear 32 partially meshes with the sun internal gear 31, the planetary external gear 32 rotates with the eccentric rotation (orbital rotation) of the planetary external gear. Since the rotation speed of the planetary external gear 32 is (SP) / P in comparison with the revolving speed, the rotation of the electric motor is transmitted to the output shaft 4 engaged with the planetary external gear at that rotation speed. In a cyclo reduction mechanism, SP can be set to a minimum of 1, so the reduction ratio is 1 / P.
For example, assuming that the number of teeth of the planetary external gear is P = 45, the rotation of the electric motor at 1200 rpm is about 27 rpm.
Can be dropped.
【００２２】次に減速機構の回転断続機構６について図
１〜４を参照しながら説明する。図に示している実施例
では円環状太陽内歯車３１のハウジング１に対する回転
を拘束と開放する（断続する）ようになっている。太陽
内歯車３１はハウジング１の内周円筒面内に設置されて
いて、非拘束時には太陽内歯車３１はハウジングの内周
円筒面内を回転することができる。ハウジング外周面か
ら減速機構３に向かって半径方向にハウジング壁を通っ
て円環状太陽内歯車３１まで達する通孔６１が開けられ
ていて、その通孔内に前後退することができる操作棒６
２が設けられている。図３，４に示すように円環状太陽
内歯車３１の外周に複数の回転止め溝３１２が設けられ
ていて、操作棒６２の先端にはこの回転止め溝３１２と
かみ合うことのできるクラッチ歯６２１が付けられてい
る。操作棒６２をハウジング内に押し込んだ状態ではそ
の先端にあるクラッチ歯６２１が太陽内歯車の外周にあ
る回転止め溝３１２に係合して、太陽内歯車３１はハウ
ジングに対する回転が拘束される。操作棒６２はコイル
スプリング６３によって通常はこのように押し込まれて
いる。反対に操作棒６２を引き出した図３に示す状態で
は、クラッチ歯６２１と回転止め溝３１２との係合が解
かれているので、太陽内歯車３１がハウジング１に対し
て回転することができる。Next, the intermittent rotation mechanism 6 of the speed reduction mechanism will be described with reference to FIGS. In the embodiment shown in the figure, the rotation of the annular sun internal gear 31 with respect to the housing 1 is restricted and released (intermittent). The sun internal gear 31 is installed in the inner peripheral cylindrical surface of the housing 1, and when not restrained, the sun internal gear 31 can rotate in the inner peripheral cylindrical surface of the housing 1. A through hole 61 is formed from the outer peripheral surface of the housing to the annular sun internal gear 31 through the housing wall in the radial direction toward the speed reduction mechanism 3, and an operation rod 6 capable of moving back and forth in the through hole.
2 are provided. As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of detent grooves 312 are provided on the outer periphery of the annular sun internal gear 31, and a clutch tooth 621 that can engage with the detent groove 312 is provided at the tip of the operating rod 62. It is attached. When the operating rod 62 is pushed into the housing, the clutch teeth 621 at the tip thereof engage with the rotation preventing grooves 312 on the outer periphery of the sun internal gear, and the rotation of the sun internal gear 31 with respect to the housing is restricted. The operating rod 62 is normally pushed in this way by the coil spring 63. On the contrary, in the state shown in FIG. 3 in which the operation rod 62 is pulled out, the engagement between the clutch teeth 621 and the rotation stopping grooves 312 is released, so that the sun internal gear 31 can rotate with respect to the housing 1.
【００２３】そこで、電動によってアクチュエータを動
かす時には、回転断続機構６の操作棒６２を挿入した状
態（図４）で、電動モータ２に電気を供給して回転子２
１を回転させて、回転子の回転を減速機構３で減速して
出力軸４に取り出す。また、手動によって出力軸４を回
転させる時には、回転断続機構６の操作棒６２を引き出
した状態（図３）にしておくと、太陽内歯車３１が自由
に回転するようになる。手動によって出力軸４を回すと
それに伴って遊星外歯車３２がその中心の周りに回転す
るが円環状太陽内歯車は開放されていてキャリア３４は
電動モータによって回転が拘束されているので遊星外歯
車の自転に伴い円環状太陽内歯車３１が回転して遊星外
歯車は公転運動をしない。キャリアとの間にその偏芯軸
を中心としたベアリングが設けられているので、キャリ
アに回転を伝えないで、遊星外歯車３２の自転はキャリ
アの偏芯軸の周りに行われることになる。そのためにキ
ャリアや電動モータ（回転駆動源）に回転を伝えないの
で手動回転が出来て、回転トルクの小さいものとなる。Therefore, when the actuator is moved by electric power, electricity is supplied to the electric motor 2 while the operation rod 62 of the rotary intermittent mechanism 6 is inserted (FIG. 4), and the rotor 2 is driven.
1, the rotation of the rotor is reduced by the reduction mechanism 3 and taken out to the output shaft 4. Further, when the output shaft 4 is manually rotated, if the operation rod 62 of the rotation intermittent mechanism 6 is pulled out (FIG. 3), the sun internal gear 31 can freely rotate. When the output shaft 4 is manually turned, the planetary external gear 32 rotates around its center, but the annular sun internal gear is opened and the carrier 34 is restrained from rotating by the electric motor. As the ring rotates, the annular sun internal gear 31 rotates and the planetary external gear does not revolve. Since the bearing around the eccentric shaft is provided between the carrier and the carrier, the planetary external gear 32 rotates around the eccentric shaft of the carrier without transmitting rotation to the carrier. Therefore, since rotation is not transmitted to the carrier or the electric motor (rotation driving source), manual rotation can be performed, and the rotation torque is small.
【００２４】図１〜４に示す実施例においては、ハウジ
ング１の上部にあるエンドカバー５がハウジング１とは
独立して回転できるようになっており、また出力軸の上
端部にエンドカバー５が固定されている。操作棒６２を
引き出して、クラッチ歯６２１と太陽内歯車の回転止め
溝３１２との係合を解いた状態で、カバー５を手で回転
させると、減速機構３の減速が断たれているので、出力
軸４はカバー５とともに容易に回転するようになり、手
動操作のやりやすいものである。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the end cover 5 on the upper part of the housing 1 can be rotated independently of the housing 1, and the end cover 5 is provided on the upper end of the output shaft. Fixed. When the cover 5 is rotated by hand in a state where the operation rod 62 is pulled out and the engagement between the clutch teeth 621 and the rotation preventing groove 312 of the sun internal gear is released, the deceleration of the reduction mechanism 3 is cut off. The output shaft 4 can be easily rotated together with the cover 5, so that manual operation is easy.
【００２５】この実施例のアクチュエータでは出力軸と
回転駆動源（電動モータ）を同軸とすることができるの
で、電動バルブとアクチュエータの位置関係が同心とな
って、配管からのアクチュエータのはみ出しを小さくす
ることが出来、コンパクトなものとなる。In the actuator of this embodiment, since the output shaft and the rotary drive source (electric motor) can be coaxial, the positional relationship between the electric valve and the actuator is concentric, and the protrusion of the actuator from the pipe is reduced. Can be made compact.
【００２６】図５に本発明の他の実施例になるアクチュ
エータを縦断面図で示している。この図で減速機構３は
図１，２に示したものと同じでサイクロ減速機構となっ
ていて、偏芯体となっているキャリア３４の回転が減速
されて遊星外歯車３２′の自転となって、それが回転断
続機構を介して出力軸４′に出てくるようになってい
る。キャリア３４，遊星外歯車３２′，円環状太陽内歯
車３１などの構成と働きは図１，２に示したものと同じ
なのでここでは説明を省略する。ここでは回転伝達機構
として、出力軸４′に固定されて共に回転する円盤４
１′の上端面に周回状に配置された複数の円柱状ピン４
１２があり、各円柱状ピン４１２を受け入れている円形
孔３２４が遊星外歯車３２′に設けられている。円柱状
ピン４１２と円形孔３２４の関係は、前の実施例におけ
る円柱状ピン３２３と円形孔４１１の関係と同じであ
る。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an actuator according to another embodiment of the present invention. In this figure, the reduction mechanism 3 is a cyclo reduction mechanism similar to that shown in FIGS. 1 and 2, and the rotation of the carrier 34, which is an eccentric body, is reduced to rotate the planetary external gear 32 '. Then, it comes out to the output shaft 4 'via the rotation intermittent mechanism. The construction and operation of the carrier 34, the planetary external gear 32 ', the annular sun internal gear 31, and the like are the same as those shown in FIGS. Here, as a rotation transmitting mechanism, a disk 4 fixed to an output shaft 4 'and rotating together.
A plurality of cylindrical pins 4 arranged in a circular shape on the upper end face of 1 '
12 and a circular hole 324 for receiving each cylindrical pin 412 is provided in the planetary external gear 32 '. The relationship between the cylindrical pin 412 and the circular hole 324 is the same as the relationship between the cylindrical pin 323 and the circular hole 411 in the previous embodiment.
【００２７】また回転断続機構６′はここではハウジン
グ１′の壁が厚くなっただけ長くなっているが、それ以
外は前記実施例における回転断続機構６と構成、働き共
に同じなので説明を省く。Although the rotation interrupting mechanism 6 'is longer here because the thickness of the wall of the housing 1' is thicker, the configuration and operation of the other parts are the same as those of the rotation interrupting mechanism 6 in the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted.
【００２８】この実施例においては、電動モータ２′の
出力軸２２とキャリア３４の間に平歯車を組み合わせた
他の減速機構７が挿入されていて、電動モータ２′の回
転がキャリア３４に減速して伝えられている。他の減速
機構７は、電動モータ出力軸２２に付けられた小さな平
歯車７１１，この平歯車に係合している大きな平歯車７
２１，平歯車７２１とともに回転する小さな平歯車７２
２，この平歯車に係合している大きな平歯車７３１から
成っていて、この大きな平歯車７３１はキャリア３４と
ともに出力軸４′の周りを回転するが、これらの働きの
説明は当業者にとって自明なので省略する。In this embodiment, another reduction mechanism 7, which is a combination of a spur gear, is inserted between the output shaft 22 of the electric motor 2 'and the carrier 34, and the rotation of the electric motor 2' is reduced by the carrier 34. It is reported. The other reduction mechanism 7 includes a small spur gear 711 attached to the electric motor output shaft 22 and a large spur gear 7 engaged with this spur gear.
21, a small spur gear 72 that rotates with the spur gear 721
2, consisting of a large spur gear 731 engaged with this spur gear, which rotates with the carrier 34 about the output shaft 4 ', the description of which operation is obvious to a person skilled in the art. Therefore, it is omitted.
【００２９】また、出力軸４′の上方側部にマイクロス
イッチ９１，９２が設けられていて、出力軸４′の上端
部に取り付けたカム８１，８２の回転によって、マイク
ロスイッチ９１，９２のオン、オフをするようになって
いる。出力軸４′が電動バルブの弁棒に取り付けられて
いる場合に、弁の位置に応じて、電動モータ２′の電源
をマイクロスイッチでオンオフすることもよく知られて
いることなので説明を省く。Micro switches 91 and 92 are provided on the upper side of the output shaft 4 ', and the cams 81 and 82 attached to the upper end of the output shaft 4' turn the micro switches 91 and 92 on. , Turn off. When the output shaft 4 'is attached to the valve stem of an electric valve, it is also well known that the power of the electric motor 2' is turned on and off by a microswitch in accordance with the position of the valve, so the explanation is omitted.
【００３０】出力軸４′には、手動操作時に出力軸４′
を回すことができるように、軸に直角方向に通孔４２が
開けられている。回転断続機構６′を引き出して円環状
太陽内歯車３１がハウジング内で回転できる状態になっ
たとき、通孔４２にドライバーなどのような棒を差し込
んで容易に出力軸４′を回すことができる。The output shaft 4 'is connected to the output shaft 4' during manual operation.
A through-hole 42 is formed in a direction perpendicular to the axis so that can be turned. When the rotary intermittent mechanism 6 'is pulled out and the annular sun internal gear 31 can be rotated in the housing, the output shaft 4' can be easily rotated by inserting a rod such as a screwdriver into the through hole 42. .
【００３１】以上説明した実施例においては、回転断続
機構で円環状太陽内歯車外周に設けられた回転止め溝と
して歯車状のものを採用しているが、幅の太い溝が太陽
内歯車外周に部分的に設けられたものでもよい。また、
図１，２に示す実施例で、円盤に設けた円形孔４１１に
代えて、この円形孔の半円を外周面に持った歯車状のも
のとすることもできる。In the above-described embodiment, the rotation interrupting mechanism employs a gear-shaped anti-rotation groove provided on the outer periphery of the ring-shaped sun internal gear. It may be provided partially. Also,
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, instead of the circular hole 411 provided in the disk, a gear having a semicircle of the circular hole on the outer peripheral surface may be used.
【００３２】その他本発明は上で述べた実施例に限定し
て解すべきものではなく、本発明の思想は特許請求の範
囲に基づいて解すべきものである。The present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, but the spirit of the present invention should be understood based on the appended claims.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明のア
クチュエータでは大きな減速比を得るためにサイクロ減
速機構を用いて、手動と自動操作が容易に切り替えるこ
とが出来て、その手動操作時に小さなトルクでもって出
力軸を回転させることができる回転断続機構を持ってい
る。As described above in detail, the actuator of the present invention can easily switch between manual operation and automatic operation by using the cyclo reduction mechanism in order to obtain a large reduction ratio. It has a rotation intermittent mechanism that can rotate the output shaft.
【００３４】本発明のアクチュエータでは、太陽内歯車
と遊星外歯車がほぼ１／４周でかみ合っているので、歯
車寿命の長いものとなっている。In the actuator according to the present invention, the sun inner gear and the planetary outer gear mesh with each other for approximately 1/4 turn, so that the gear life is long.
【００３５】また、本発明のアクチュエータで、電動モ
ータを出力軸と同軸に配置することが出来て、その場
合、出力軸の片側へのアクチュエータの突出を防止する
ことができる。電動バルブのアクチュエータとして用い
たとき、電動バルブとアクチュエータが同芯となって、
配管からのアクチュエータのはみ出しを小さくすること
が出来、コンパクトなものとすることができる。Further, in the actuator of the present invention, the electric motor can be arranged coaxially with the output shaft, and in that case, the protrusion of the actuator to one side of the output shaft can be prevented. When used as an actuator for an electric valve, the electric valve and the actuator are concentric,
The protrusion of the actuator from the pipe can be reduced, and the actuator can be made compact.
【図１】本発明の実施例によるアクチュエータを示す縦
断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an actuator according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のアクチュエータのII−II断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the actuator of FIG. 1 taken along the line II-II.
【図３】本発明のアクチュエータに用いている回転断続
機構を示す断面図で、開放状態を示している。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rotation intermittent mechanism used in the actuator of the present invention, showing an open state.
【図４】本発明のアクチュエータに用いている回転断続
機構を示す断面図で、拘束状態を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a rotation intermittent mechanism used in the actuator of the present invention, showing a restrained state.
【図５】本発明の他の実施例によるアクチュエータを示
す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an actuator according to another embodiment of the present invention.
１，１′ ハウジング ２，２′ 電動モータ ２１ 回転子 ２１１ 係合ピン ２２ 出力軸 ３ 減速機構 ３１ （円環状）太陽内歯車 ３１１ 内歯車 ３１２ 回転止め溝 ３２，３２′ 遊星外歯車 ３２１ 外歯車 ３２２ 内孔円 ３２３ 円柱状ピン ３２４ 円形孔 ３３ ベアリング ３４ キャリア ３４１ 外周円 ３４２ 係合孔 ４，４′ 出力軸 ４１、４１′ 円盤 ４１１ 円形孔 ４１２ 円柱状ピン ４２ 通孔 ５ エンドカバー ６，６′ 回転断続機構 ６１ 通孔 ６２ 操作棒 ６２１ クラッチ歯 ６３ コイルスプリング ７ 平歯車による他の減速機構 ７１１，７２１，７２２，７３１ 平歯車 ８１，８２ カム ９１，９２ マイクロスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Housing 2, 2' Electric motor 21 Rotor 211 Engagement pin 22 Output shaft 3 Reduction mechanism 31 (annular) sun internal gear 311 Internal gear 312 Detent groove 32, 32 'Planet external gear 321 External gear 322 Inner hole circle 323 Cylindrical pin 324 Circular hole 33 Bearing 34 Carrier 341 Outer circle 342 Engagement hole 4, 4 'Output shaft 41, 41' Disk 411 Circular hole 412 Cylindrical pin 42 Through hole 5 End cover 6, 6 'Rotation Intermittent mechanism 61 Through-hole 62 Operating rod 621 Clutch tooth 63 Coil spring 7 Other reduction mechanism by spur gear 711, 721, 722, 731 Spur gear 81, 82 Cam 91, 92 Micro switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H062 AA13 BB30 CC01 CC19 EE01 EE03 EE07 3J027 FA07 FB34 GB03 GC03 GC22 GD03 GD08 GD12 GE11 5H607 AA15 BB01 CC01 CC03 DD03 DD17 EE33 EE36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H062 AA13 BB30 CC01 CC19 EE01 EE03 EE07 3J027 FA07 FB34 GB03 GC03 GC22 GD03 GD08 GD12 GE11 5H607 AA15 BB01 CC01 CC03 DD03 DD17 EE33 EE36
Claims (5)
た回転駆動源と、ハウジング外へ回転を伝える出力軸
と、ハウジング内に設けられて前記回転駆動源からの回
転を減速して前記出力軸に伝える減速機構を有するアク
チュエータにおいて、 前記減速機構は、 前記出力軸の周りに同軸に設けられていて、前記回転駆
動源によって前記出力軸と相対的に回転することができ
るとともに、回転軸に対して偏芯した外周円を持ったキ
ャリアと、 外内周が前記出力軸と同軸になっており、内周面に沿っ
て内歯車を有し、ハウジングに対して出力軸の周りに回
転することができる円環状太陽内歯車と、 前記キャリアの外周円と同軸になった内孔円と外周にあ
る外歯車とを持った遊星外歯車であって、前記キャリア
と相対回転可能に外挿して設けられているとともに外歯
車を前記円環状太陽内歯車に部分的にかみ合わせて太陽
内歯車の内周に沿って公転運動をすることができるよう
になっているものと、 前記遊星外歯車の回転（自転）を前記出力軸に伝える回
転伝達機構と、 前記円環状太陽内歯車の前記ハウジングに対する回転を
拘束及び開放することができる回転断続機構とを有する
ことを特徴とするアクチュエータ。1. A housing, a rotation drive source provided in the housing, an output shaft for transmitting rotation to the outside of the housing, and a rotation provided from the rotation drive source provided in the housing for reducing the rotation from the rotation drive source to the output shaft. An actuator having a transmission reduction mechanism, wherein the reduction mechanism is provided coaxially around the output shaft, and can be rotated relative to the output shaft by the rotation drive source, with respect to the rotation shaft. A carrier having an eccentric outer circumferential circle, an outer inner circumference being coaxial with the output shaft, having an internal gear along an inner circumferential surface, and being rotatable about the output shaft with respect to the housing. An annular sun internal gear that can be formed, a planetary external gear having an inner hole circle coaxial with the outer peripheral circle of the carrier and an outer gear located on the outer periphery, and is provided so as to be rotatable relative to the carrier. And an external gear partially engaged with the annular sun internal gear so as to be capable of revolving along the inner periphery of the sun internal gear; and rotation of the planetary external gear (rotation). And a rotation intermittent mechanism capable of restraining and releasing rotation of the annular sun internal gear with respect to the housing.
め溝と、前記ハウジングの外部からハウジング壁を通っ
て前記円環状太陽内歯車外周まで達する通孔と、 その通孔内に通されて通孔内で前後退することができる
とともに、前記円環状太陽内歯車外周にある回転止め溝
とかみ合うことのできるクラッチ歯を内側先端に有する
操作棒と、 その操作棒を前記通孔内で前記円環状太陽内歯車外周に
向けて押し付けているスプリングとを有することを特徴
とする請求項１記載のアクチュエータ。2. The rotating intermittent mechanism includes: a plurality of rotation preventing grooves provided on an outer periphery of the annular sun internal gear; and a through hole extending from the outside of the housing to the outer periphery of the annular sun internal gear through a housing wall. An operating rod having at its inner end a clutch tooth which can be passed through the through hole, reciprocate in the through hole, and engage with a detent groove on the outer periphery of the annular sun internal gear; 2. The actuator according to claim 1, further comprising: a spring for pressing the operation rod in the through hole toward the outer periphery of the annular sun internal gear.
更なる減速機構が設けられていることを特徴とする請求
項１あるいは２記載のアクチュエータ。3. The actuator according to claim 1, wherein a further speed reduction mechanism is provided between the carrier and the rotary drive source.
出力軸の周りに前記出力軸と相対回転することができる
ように設けられていることを特徴とする請求項１あるい
は２記載のアクチュエータ。4. The actuator according to claim 1, wherein an electric motor is provided as the rotary drive source so as to be able to rotate relative to the output shaft around the output shaft.
ジングとは独立して前記出力軸とともに回転することが
できるように設けられていることを特徴とする請求項
１，２あるいは４記載のアクチュエータ。5. The actuator according to claim 1, wherein an end cover of the housing is provided so as to be able to rotate together with the output shaft independently of the housing.
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