JP4652012B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents
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Description
特許文献2の電磁弁マニホールドの子局付きアクチュエータは、発光ダイオードの発光状態を表示窓やカバーを介して上方より視認することで動作を確認するようにしたものであるが、このアクチュエータは、発光ダイオードの光を反射片を用いて反射させるような屈折構造としているために複雑な構造になり、この視認構造を回転弁用のアクチュエータに利用するのは容易ではない。
図1〜図3及び図7、8において、アクチュエータ本体1はカバー本体13で被覆され、内部には少なくとも端子台64、電動モータ2、ギヤ機構3、出力軸4を有している。電動モータ2は、バルブ20の図示しない弁体を開閉駆動し、この電動モータ2の回転はギヤ機構3により減速して伝達されて出力軸4を回転させている。電動モータ2とギヤ機構3は鋼板製の支持板である上板9と下板5に取付けられ、駆動ユニット6を構成している。電動モータ2はステッピングモータが望ましく、このステッピングモータ2に励磁電流を流すことにより出力軸4の回転を阻止し、バルブ20の弁体の位置保持をできるようにしている。ギヤ機構3は下板5に載置され、この下板5に立設した円筒状のスペーサ7に、ネジ8等を介して支持板9が強固にネジ止めされており、支持板9に駆動軸2aを挿通した状態で電動モータ2が載置固定されている。電動モータ2の駆動軸2aは、支持板9によって回転自在に軸支されたギヤ機構3と噛合し、このギヤ機構3は支持板9を挿通し、回転自在に軸支された出力軸4のギヤ部4aと噛合している。図中、上軸受9aは支持板9の軸受孔に装着され、下軸受5aは下板5の軸受孔に装着され、出力軸4は上軸受9a、下軸受5aを介して支持板9及び下板5に軸着されている。
下カバー14には、出力軸4を挿通させてカバー本体13の下面へ挿通させる出力軸挿通孔14aと、下板5に挿着されたバルブ接続ナット10を挿入させる挿入穴が形成されており、出力軸4の挿通孔14a、並びにバルブ接続ナット10の挿入孔の内側端面には、弾性ゴムから成る防水・防塵用のOリング15がそれぞれ装着されている。カバー本体13と下カバー14の組付けには、締結部材を用いた締結固定や、凹凸部による嵌め込み構造などの係止固定を採用することができる。また、カバー本体13と下カバー14とは、駆動ユニット6を挟持した状態において、互いの位置決めが成されるように構成されており、カバー本体13と下カバー14との間に介在されたガスケット16が過度に押圧されることはない。
組立て後のアクチュエータ本体1は、実施に応じて適宜のバルブ、例えば、ボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁や、或はゲートバルブ、グローブバルブ等の開閉弁と接続される。
クラッチボタン51を押下げると磁気センサが働いて電源断の状態となり、また、ギヤ機構3が駆動モータ2から切り離された状態となり、手動操作軸4bの手動操作が可能となる。なお、本実施形態では、出力軸4を延伸させて手動操作用貫通部としたが、延伸させずに図示しない手動操作工具を内部に差し込んで手動操作するようにしても良い。
カバー本体13の側面には、アクチュエータ本体1内に配置された配線板32の端部と平行に電線管接続口71を形成しており、この電線管接続口71に接続された電力供給線や制御信号線(図示せず)が、結線スペース70を介して配線板32上の端子台64に結線可能となっている。
図4〜図6に示した視認カバーである端子台カバー61は、透明又は半透明の樹脂製によって設け、この端子台カバー61をカバー本体13に装着して端子台64をカバーし、端子台カバー61の外方より照射部材60の照射表示を視認可能にしている。この端子台カバー61は、カバー本体13の上面と側面に掛かる位置で、且つ、貫通部13cを外した領域に切欠き形成した開口部62に着脱自在に装着している。装着時には、図5に示すように、端子台カバー61の側面に形成した装着溝61aにOリング65を嵌め込んだ状態でこの端子台カバー61の端部側に形成した嵌合凹部61bに開口部62に形成した嵌合凹部62aを嵌合させるようにしながら嵌合凹部61b側から装着し、この状態で後述するようにねじ63を端子台カバー61の貫通穴61cを介してカバー本体13に装着したナット66に螺着している。なお、図2及び図3における符号73は、端子台カバー61が、カバー本体13の手動操作軸用貫通部13cにはかからないように形成した切欠部である。
また、端子台カバー61の内面には、なし地模様等のシボ加工が設けられており、照射部材60からの光を全体に一様に発散させるようにし、この端子台カバー61の斜めより照射部材60の光を照射して入光効率を高めている。更に、導光路61eの収容部61dをシボ加工を施すことなくレンズ形状に形成したり、収容部61dから先端にかけてのアール形状72を大きく形成することにより、光を導光路61eに集約し、この導光路61eを介して端子台カバー61の全体により拡散させるようにしている。
なお、導光路61eは、その基部が端子台カバー61の側面内方に一体に形成されていると共に、先端に向けて端子台カバー61の内面(天井面)を横断するように一体に形成されているので、端子台カバー61の補強機能も有する。
このように、照射部材60は端子台カバー61によって覆われ、照射部材60からの光が発光すると、端子台カバー61の表面側及び側面側に導かれるようにして発光表示し、照射部材60を端子台カバー61を通して上方及び側方から視認可能に設けている。照射部材60の照射は点灯や点滅などの種類があるが、この照射は図9のブロック図におけるCPU38によって適宜制御され、照射部材60の左右何れか又は双方の発光により電源供給の有無やアクチュエータ制御信号の有無、及び弁開度の状態などを視認可能に設けている。
本実施形態においては、カバー本体13にねじ63を挿入する貫通孔61cを設け、また、カバー本体13のねじ63が対応する位置にこのねじ63の挿入方向と交差する方向から袋状の有底穴13fを形成し、この有底穴13fにねじ63に螺着可能なナット66を装入係止しておねじを螺着するようにしている。
端子台カバー61は上方からねじ63を螺着することでこのねじ63とナット66の螺着によってカバー本体13に確実に固着することができ、このとき、ねじ63がカバー本体13の内側に貫通することがないため、この螺着部分にシール部材を必要とすることなく外部とのシール性を維持でき、この端子カバー61を防水防塵カバーと開度表示LEDのレンズカバーとを兼用させている。また、ナット66は位置決めしながら容易に装入することができ、差込部材67によって差込口13gを塞ぐことができるので、カバー本体13表面に凹凸が形成されるのを防ぎつつナット66を固定することができる。
差込部材67を抜き出す際には、ねじ63と端子台カバー61を外した状態でカバー本体13の孔部13eから図示しない棒状のピンを挿入し、てこの原理を利用して押し出すようにすることで容易に取り外すことができるためリサイクル性が高い。
なお、このねじ結合は、アクチュエータの側部に端子ボックスを取り付ける際に利用したり、また、アクチュエータに限ることなくシール性を必要とする各種のねじ止め部位に適用することができる。更に、差込部材67を設けることなく、ナット66を直接するような構造としてもよい。
アクチュエータ本体1に対して、電力供給線や信号制御線(以下、単に「電線」という。)を接続する場合には、まず、端子台カバー61をカバー本体13の上部から取り外し、カバー本体13の開口部62からアクチュエータ本体1に内蔵された配線板32上の端子台64、結線スペース70を露出させる。次に、電線をカバー本体13の側面に設けられた電線管接続口71からアクチュエータ本体1の内部に導く。ここで、端子台64は、カバー本体13の開口部62に対向し、且つアクチュエータ本体1の内方側(出力軸4側)に配置されていると共に、この端子台64の近傍位置にLED等の照射部材60、60を配設し、更に、端子台64と電線管接続口71との間に位置する配線板32の端部を、電子部品を実装しない結線スペース70としているので、電線を電子部品の干渉なく円滑に端子台64まで導くことができ、端子台64への結線作業を開口部62の上方からの工具操作により容易に行うことができる。
各照射部材60から端子台カバー61の先端(嵌合部62a側)に向かって延設された導光路61eは、図1に示すように、その高さ(厚さ)方向において、収容部61dから先端側にかけて曲率の大きいアール形状72としており、且つ先端に向けて高さ(厚さ)が低く(薄く)なるように形成していることに加え、図3に示すように、幅方向においても先端に向けて細くなるように形成しているので、導光路61eの基部においては導光路61eの断面積を大きくして照射部材60からの光を多く取り入れるようにする一方、先端に向かうにつれて導光路61eの断面積を縮小することにより、光束を集約し、照射部材60からの光の低下割合を抑制して導光路61eの先端まで届けるようにし、もって端子台カバー61を照射部材60のレンズカバーとして機能させ、カバー全面を均一に照射することができる。
2 電動モータ
3 ギヤ機構
4 出力軸
13 カバー本体
13a 貫通部
61 端子台カバー
61e 導光路
61d 収容部
61f カバー側面
60 照射部材
64 端子台
Claims (3)
- カバー本体で被覆したアクチュエータ本体内に電動モータと、このモータをギヤ機構を介して出力する出力軸とを設けた電動アクチュエータであって、前記カバー本体に設けた電線管接続口から電線をアクチュエータ本体内に設けた配線板上の電子部品を実装しない結線スペースに導き、この結線スペースの内方周縁に設けた端子台に電線を接続可能に設け、前記結線スペースと前記端子台を露出させるための開口部を前記カバー本体に設け、この開口部に透明又は半透明の樹脂製端子台カバーを着脱自在に被覆し、前記端子台カバーの側面内方を基端として天井面を横断するように導光路を一体に形成すると共に、前記端子台の近傍位置で、かつ、前記導光路の基端側にLED部等の照射部材を配設したことを特徴とする電動アクチュエータ。
- 前記導光路は、その基端をLED部等の照射部材の収容部とし、その先端に向かって、断面を縮小する先細形状とした請求項1記載の電動アクチュエータ。
- 前記導光路は、先端に向かうにつれ、カバー側面に偏向させた請求項1又は2記載の電動アクチュエータ。
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