JP6663681B2 - 操作器 - Google Patents

Description

本発明は、調節弁の弁軸を操作するための操作器に関し、例えばロータリ式の調節弁の弁軸を操作するための操作器に関する。

従来から、化学プラント等においては、流量のプロセス制御に調節弁が用いられている。調節弁の弁開度は、ポジショナからの制御信号に基づいて操作器（以下、「アクチュエータ」とも称する。）が調節弁の弁軸を操作することによって調整される。

一般に、バタフライ弁等のロータリ式の調節弁では、制御している流体の力によって調節弁の弁体が開閉してしまう場合がある。例えば、電動式のアクチュエータの場合、プラント内の停電等によりアクチュエータへの電源供給が絶たれると、アクチュエータ内部の駆動モータの保持力がなくなり調節弁の開度を保持できない場合がある。
そのため、アクチュエータの弁軸を駆動する動力伝達機構には、電源供給がない場合であっても弁軸が動作しないようにするためのセルフロック機能が必要とされている。このセルフロック機能を実現するための動力伝達機構としては、例えば下記特許文献１および２に開示されているように、不思議遊星歯車機構がよく知られている。

特開２００７−１７７４０５号公報 特開２０１０−２５５８３３号公報

本願発明者は、より安価、且つより小型の電動式のアクチュエータを実現するために、アクチュエータの動力伝達機構に不思議遊星歯車機構を採用することを検討した。その検討の結果、以下に示す問題があることが明らかとなった。

一般に、調節弁が適用されるアプリケーションによっては、手動で調節弁を操作しなければならない場合がある。例えば、電動式のアクチュエータによって制御される調節弁を蒸気弁として適用した空調システムにおいて、その調節弁が開いた状態で停電等によりアクチュエータへの電源供給が絶たれた場合、高温かつ高湿度の蒸気の流出を止めるために手動で調節弁を閉じる必要がある。

しかしながら、電動式のアクチュエータに不思議遊星歯車機構を適用した場合、手動によりアクチュエータの出力シャフト側から力を加えても、そのセルフロック機能により歯車が回転せず、調節弁の弁開度を変化させることができない。そのため、手動で調節弁の弁開度を調整するためには、不思議遊星歯車機構によるセルフロック機能を一時的に解除する必要がある。

この不思議遊星歯車機構によるセルフロック機能を解除する方法としては、例えば上述の特許文献２に開示がある。特許文献２に開示されたギアドモータでは、通常動作時には不思議遊星歯車機構の固定内歯車の所定の位置に設けられた受け部にスライドバーを挿入することによって固定内歯車をロック（固定）し、セルフロック状態を解除する場合には、そのスライドバーのロックを外すことで固定内歯車をフリーな状態にしている。

しかしながら、特許文献２に開示された技術は、スライドバーの位置まで固定内歯車を回してから固定内歯車の受け部にスライドバーを挿入して固定するものであるため、任意の位置で固定内歯車を止めることはできない。そのため、特許文献２に係る技術を、不思議遊星歯車機構を有する電動式のアクチュエータに適用したとしても、不思議遊星歯車機構のセルフロックを解除することはできても、弁軸を任意の位置において固定することができず、弁開度を所望の値に設定することはできない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、手動で調節弁の弁軸を操作し、且つ所望の位置で固定することが可能な不思議遊星歯車機構を有する操作器を提供することにある。

本発明に係る操作器（１００〜１０２）は、駆動モータ（２）による回転力を受けて回転する太陽歯車（３ａ／１０ａ／１２）と、太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車（５）と、太陽歯車と固定内歯車との間に配置され、太陽歯車と固定内歯車と噛合って太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車（４＿１〜４＿３）と、固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車（６／１１）と、可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸（７／９ａ）と、太陽歯車、固定内歯車、遊星歯車、および可動内歯車を収容する筐体（１）と、筐体の外部から加えられた力により、太陽歯車または遊星歯車を回転させる手動操作機構（３ｂ，８／１０ｂ，１０ｃ／１３ａ，１３ｂ，１４）とを備えることを特徴とする。

上記操作器において、手動操作機構は、一端が太陽歯車と連結され、太陽歯車と同一の回転軸を有する軸部（３ｂ）と、筐体の外部から操作可能に設けられ、軸部を介して太陽歯車に回転力を与える操作用部材（８）とを有していてもよい。

上記操作器において、操作用部材は円盤状のダイヤルであって、可動内歯車と出力軸とは同一の回転軸を有し、出力軸は棒状に形成され、出力軸の外周部の一部をその回転軸の方向に切り取った切欠き部（７ｂ）と、出力軸の中心部分にその回転軸の方向に形成された凹部（７ａ）とを有し、手動操作機構は、平面視においてダイヤルの中心が凹部の中心と一致し、且つ平面視においてダイヤルの外周部の一部が凹部から切欠き部に向かって突出して配置されていてもよい。

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

以上説明したことにより、本発明によれば、手動で調節弁の弁軸を操作し、且つ所望の位置で固定することが可能な不思議遊星歯車機構を有する操作器を実現することができる。

図１は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す平面図である。 図３は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す断面図である。 図４は、太陽歯車、遊星歯車、固定内歯車、および可動内歯車から成る不思議遊星歯車機構の構造を示す斜視図である。 図５は、実施の形態１に係る操作器におけるダイヤルの周辺部分を拡大した斜視図である。 図６は、実施の形態１に係る操作器を弁軸側から見たときの平面図である。 図７は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。 図８は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す平面図である。 図９は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す断面図である。 図１０は、実施の形態２に係る操作器を弁軸側から見たときの平面図である。 図１１は、実施の形態３に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。 図１２は、実施の形態３に係る操作器の要部を示す平面図である。 図１３は、実施の形態３に係る操作器の要部を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。
図１に示される実施の形態１に係る操作器１００は、プラント等において、流量のプロセス制御に用いられる調節弁を操作する装置であり、外部に設けられたポジショナから供給された操作信号に応じて調節弁の弁軸を操作することにより、調節弁の弁開度を制御する。例えば、操作器１００は、バタフライ弁等のロータリ式の調節弁を操作する電動式のアクチュエータである。

実施の形態１に係る操作器１００は、調節弁の弁軸を操作する動力伝達機構として、不思議遊星歯車機構を有しており、電動モータに対する電源供給がない場合であっても弁軸が動作しないセルフロック機能を備えている。更に、操作器１００は、電動モータに対する電源供給がない場合であっても、手動により弁軸を操作し、任意の弁開度において弁軸を固定することができる機能を備えている。
以下、操作器１００における上記の機能を実現するための具体的な構造について、詳細に説明する。

図２には、図１におけるＰ方向から見たときの操作器１００の要部の平面構造が図示され、図３には、図２における操作器１００のＡ−Ａ断面が図示されている。なお、図２では、操作器１００の動力伝達機構を構成する各歯車の位置関係を明確にするために、操作器１００の構成要素の一部を省略して図示している。

図１〜３に示されるように、操作器１００は、筐体１、駆動モータ２、太陽歯車３ａ、遊星歯車４＿１〜４＿３、固定内歯車５、可動内歯車６、出力軸７、軸部３ｂ、およびダイヤル８を有している。

なお、操作器１００は、ポジショナから供給された操作信号に基づいて駆動モータ２の回転を制御する電子回路部や電源ユニット等も有しているが、図１〜３では、それらの図示を省略している。

筐体１は、操作器１００の構成部品を収容するための容器であり、例えば金属材料から構成されている。なお、図１では、図示の都合上、筐体１の上部（図１のＰ側）を覆う蓋を取り除いた場合が図示されているが、最終製品では筐体１の上部を覆う蓋が設置される。

駆動モータ２は、上述した電子回路部（図示せず）によって制御される電動モータである。

太陽歯車３ａは、駆動モータ２の回転軸に連結され、その回転軸の回転力を受けて回転（自転）する歯車である。

固定内歯車５は、太陽歯車３ａを囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する歯車である。具体的に、固定内歯車５は、駆動モータ２を支持するとともに遊星歯車４をＰ方向から回転可能に保持するプレート５ａと、第１歯車部４１の周囲と噛合う歯車部５ｂとから構成されている。

ここで、プレート５ａと歯車部５ｂとは別個の部品で構成しても良いが、一体形成することにより、部品点数を削減することができる。

遊星歯車４＿１〜４＿３（総称する場合は、「遊星歯車４」と表記する。）は、太陽歯車３ａと固定内歯車５との間に配置され、太陽歯車３ａと固定内歯車５と噛合って太陽歯車３ａの周囲を公転しながら自転する歯車である。

可動内歯車６は、固定内歯車５と同軸に配置され、その内周面に遊星歯車４と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた歯車である。図１、３に示されるように、可動内歯車６は、遊星歯車４と噛合う歯車部６ａと、遊星歯車４を回転可能に支持する底部６ｂとから構成されている。底部６ｂは、可動内歯車６の回転軸の方向に形成された貫通孔６ｃを有している。

出力軸７は、可動内歯車６に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための部品である。図１，３に示されるように、出力軸７は、可動内歯車６と同一の回転軸を有し、可動内歯車６と一体に形成されている。

軸部３ｂおよびダイヤル８は、筐体１の外部から加えられた力により、太陽歯車３ａを回転させる手動操作機構を構成している。なお、軸部３ｂおよびダイヤル８の詳細については後述する。

ここで、太陽歯車３ａ、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６は、例えば、プラスチック等の樹脂材料や金属材料によって構成されている。また、太陽歯車３ａ、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６は一つの不思議遊星歯車機構を構成している。以下、この不思議遊星歯車機構について詳細に説明する。

図４は、太陽歯車３ａ、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６から成る不思議遊星歯車機構の構造を示す斜視図である。
図４に示されるように、不思議遊星歯車機構の中心部分に配置された太陽歯車３ａと噛合って遊星歯車４＿１〜４＿３が配置される。更に、遊星歯車４＿１〜４＿３の周囲には、遊星歯車４の一部の領域と噛合い、遊星歯車４＿１〜４＿３の回転をガイドする固定内歯車５が固定されて配置されるとともに、遊星歯車４のその他の領域と噛合い、回転可能にされた可動内歯車６が配置されている。

上記の不思議遊星歯車機構において、駆動モータ２の回転軸から回転力を受けて太陽歯車３ａが回転し、その回転力により遊星歯車４＿１〜４＿３が自転しながら固定内歯車５に沿って回転（公転）する。そして、遊星歯車４＿１〜４＿３の回転力を受けて、可動内歯車６が回転する。この可動内歯車６に出力軸７（弁軸）を連結することにより、駆動モータ２の回転力を大きく減速させた回転力によって出力軸７を回転させることができる。

上記不思議遊星歯車機構によれば、駆動モータ２の回転力を大きく減速させた回転力によって弁軸を回転させることができるので、可動内歯車６に連結された出力軸７（弁軸）に外部から力を加えたとしても、出力軸７は回転させることはできないか、または回転させるために非常に大きな力が必要となる。したがって、停電等が原因で駆動モータ２への電力供給が遮断された場合であっても、調節弁の弁開度を実質的に固定することができ、調節弁のセルフロック機能を実現することができる。

上述したように、太陽歯車３ａ、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６から成る不思議遊星歯車機構により、調節弁のセルフロック機能を実現することができる。
その一方で、上記不思議遊星歯車機構は、駆動モータ２によらず、手動により可動内歯車６を回転させる構造を有している。以下、この構造について詳細に説明する。

上述したように、軸部３ｂおよびダイヤル８は、筐体１の外部から加えられた力により、太陽歯車３ａを回転させる手動操作機構を構成している。

軸部３ｂは、一端が太陽歯車３ａと連結され、太陽歯車３ａと同一の回転軸を有する部品である。図１、３に示されるように、軸部３ｂは、例えば太陽歯車３ａと一体形成されている。

ダイヤル８は、筐体１の外部から操作可能に設けられ、軸部３ｂを介して太陽歯車３ａに回転力を与える操作用部材である。ダイヤル８は、例えば略円盤状に形成され、その外周部８ｂに複数の溝が形成されている。

図１，３に示されるように、軸部３ｂは、可動内歯車６の貫通孔６ｃに収容され、一部が可動内歯車６とともに筐体１の外部に突出している。また、軸部３ｂは一端が開口し、他端が有底の筒状に形成されている。具体的には、軸部３ｂの筐体１から突出した側の端部には、軸部３ｂの回転軸の方向に開けられた孔３ｃが形成されている。

孔３ｃは、平面視多角形状（例えば六角形状）に形成されており、ダイヤル８の突起部８ａも、孔３ｃに対応した形状（平面視多角形状）を有している。ダイヤル８の突起部８ａが孔３ｃに嵌合することにより、軸部３ｂとダイヤル８とが連結される。

上記のように軸部３ｂとダイヤル８とが連結されているので、例えば手動によりダイヤル８を回転させることにより、駆動モータ２によらず、軸部３ｂを介して太陽歯車３ａに直接回転力を加えることができる。これによれば、駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル８を手動で操作することにより、太陽歯車３ａを介して可動内歯車６を回転させることができるので、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させることができる。一方で、上述のように、操作器１００の動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用しているので、ダイヤル８によって弁軸を所望の位置まで回転させた後は、不思議遊星歯車機構の減速比により、弁軸を上記の位置で固定することができる。

次に、ダイヤル８の周辺部分の構造について説明する。
図５は、実施の形態１に係る操作器１００におけるダイヤル８の周辺部分を拡大した斜視図である。
図６は、実施の形態１に係る操作器１００を弁軸側から見たときの平面図である。

図５、６に示されるように、出力軸７は、棒状（例えば円柱状）に形成され、出力軸７の外周部の一部をその回転軸の方向に切り取った切欠き部７ｂと、出力軸７の中心部分に、その回転軸の方向に形成された凹部７ａとを有する。

ダイヤル８は、出力軸７の凹部７ａに配置される。具体的には、図６に示されるようにダイヤル８は、平面視においてダイヤル８の中心が凹部７ａの中心と一致し、且つ平面視において、ダイヤル８の外周部８ｂの一部が凹部７ａから切欠き部７ｂに向かって突出して配置される。

上記のように出力軸７を形成し、ダイヤル８を配置することにより、図１〜６に示すようにダイヤル８を太陽歯車３ａと同軸に配置した場合であっても、出力軸７がダイヤル８の操作の邪魔にならないので、弁軸の手動操作が容易となる。

以上、実施の形態１に係る操作器１００によれば、動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用し、且つ外部から加えられた力を不思議遊星歯車機構の太陽歯車３に対して回転力として加える手動操作機構を備えているので、例えば停電等の理由により駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル８を手動で操作して可動内歯車６を回転させることができる。また、上述の従来技術のように不思議遊星歯車機構のセルフロック機能を解除する構造ではないので、ダイヤル８を操作した後で弁軸を固定することができる。すなわち、実施の形態１に係る操作器１００によれば、調節弁のセルフロック機能を実現しつつ、弁軸の手動操作が可能となる。

また、上述したように不思議遊星歯車機構によるセルフロック機能を解除する構造ではないので、動力伝達機構の複雑化を防止することができる。これにより、製造コストを抑えつつ、弁軸の手動操作機能を実現することができる。また、上述したように、固定内歯車５としてプレート５ａと歯車部５ｂを一体形成すれば、製造コストの更なる削減が可能となる。

また、実施の形態１に係る操作器１００によれば、上記手動操作機構の操作用部材として円盤状のダイヤル８を用いることにより、太陽歯車３に対して直接回転力を加えることが容易となる。

また、実施の形態１に係る操作器１００によれば、ダイヤル８を、出力軸７に形成された凹部７ａに外周部８ｂの一部が切欠き部７ｂ側に突出するように配置することにより、上述したように弁軸の手動操作が容易となる。

≪実施の形態２≫
図７は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。
図７に示される実施の形態２に係る操作器１０１は、太陽歯車および可動内歯車と、出力軸とが同一軸上に配置されず、互いに異なる軸線上に配置される点において、実施の形態１に係る操作器１００と相違する。

なお、実施の形態２に係る操作器１０１において、実施の形態１に係る操作器１００と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す平面図であり、図９は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す断面図である。
図８には、図７におけるＰ方向から見たときの操作器１０１の要部の平面構造が図示され、図９には、図８における操作器１０１のＡ−Ａ断面が図示されている。なお、図８、９では、操作器１０１の動力伝達機構を構成する各歯車の位置関係を明確にするために、操作器１０１の構成要素の一部を省略して図示している。

図７〜９に示されるように、操作器１０１は、筐体１、駆動モータ２、太陽歯車１０ａ、遊星歯車４＿１〜４＿３、固定内歯車５、可動内歯車１１、軸部１０ｂ、歯車９ｂ、および出力軸９ａを有している。

可動内歯車１１と出力軸９ａとは、互いに離間し、互いの回転軸が平行に配置されている。可動内歯車１１と出力軸９ａとの間には、可動内歯車１１の回転を出力軸９ａに伝達する伝達機構としての歯車９ｂが設けられている。

可動内歯車１１は、図７、９に示されるように、遊星歯車４＿１〜４＿３を保持し、各遊星歯車４＿１〜４＿３の周囲と噛合う第１歯車部１１ａと、第１歯車部１１ａと連結され、第１歯車部１１ａと同一の回転軸を有する第２歯車部１１ｂとから構成されている。また、第１歯車部１１ａと第２歯車部１１ｂには、それらの中心部分（回転軸）を貫く貫通孔１１ｃが形成されている。

出力軸９ａは、調節弁の弁軸と接続するための棒状の部材である。出力軸９ａは、固定内歯車５に形成された貫通孔５ａに挿入され、固定内歯車５によって回転可能に保持されている。歯車９ｂは、歯車軸９ａと連結され、その外周部に設けられた歯が可動内歯車１１の第２歯車部１１ｂの歯と噛合っている。

実施の形態２に係る操作器１０１は、以下のように動作する。
駆動モータ２が回転すると、その回転力が歯車２０および歯車２１を介して太陽歯車１０ａに伝達され、太陽歯車１０ａとそれに連結された軸部１０ｂとが回転する。太陽歯車１０ａが回転すると、その周囲に配置された遊星歯車４が固定内歯車５に沿って自転および公転し、可動内歯車１１の第１歯車部１１ａおよび第２歯車部１１ｂが回転する。可動内歯車１１の回転力が歯車部９ｂに伝達されることにより、歯車部９ｂに連結された軸９ａが回転する。これにより、軸９ａに接続された弁軸を回転させることができる。

実施の形態２に係る操作器１０１は、実施の形態１に係る操作器１００と同様に、弁軸を手動で操作するための手動操作機構を有している。具体的には、図７、９に示されるように、手動操作機構として、筐体１の外部から加えられた力により、太陽歯車１０ａを回転させる軸部１０ｂを有している。

具体的に、軸部１０ｂは、一端が太陽歯車１０ａと連結され、太陽歯車１０ａと同一の回転軸を有する部品である。軸部１０ｂは、例えば太陽歯車１０ａと一体形成されている。

図７，９に示されるように、軸部１０ｂは、可動内歯車１１の貫通孔１１ｃに収容され、一部が可動内歯車１１とともに筐体１の外部に突出している。また、軸部１０ｂは一端が開口し、他端が有底の筒状に形成されている。具体的には、軸部１０ｂの筐体１から突出した側の端部には、太陽歯車１０ａの回転軸の方向に開けられた孔１０ｃが形成されている。

図１０は、実施の形態２に係る操作器１０１を弁軸側（Ｓ方向）から見たときの平面図である。
図１０に示されるように、孔１０ｃは、平面視多角形状に形成されている。例えば、孔１０ｃの形状に合った工具を孔１０ｃに差し込んで回転させることにより、太陽歯車１０を駆動モータ２によらず回転させることができる。例えば、孔１０ｃを平面視六角形状に形成した場合、その形状に合った六角棒スパナ（六角棒レンチ）を孔１０ｃに差し込んで回転させることにより、太陽歯車１０ａを回転させることができる。

以上、実施の形態２に係る操作器１０１によれば、不思議遊星歯車機構の太陽歯車１０ａおよび可動内歯車１１と出力軸９とが同一軸上にない構造において、太陽歯車１０ａと連結され、筐体１から突出した軸部１０ｂに平面視多角形状の孔１０ｃが形成されているので、その孔１０ｃに工具を挿入することにより、太陽歯車１０ａを回転させることができる。これによれば、例えば停電等の理由により駆動モータ２が停止している状態であっても、手動で可動内歯車１１を回転させることができ、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させて固定することができる。すなわち、実施の形態２に係る操作器１０１によれば、実施の形態１に係る操作器１００と同様に、調節弁のセルフロック機能を実現しつつ、弁軸の手動操作が可能となる。

≪実施の形態３≫
図１１は、実施の形態３に係る操作器の要部を示す断面斜視図である。
図１１に示される実施の形態３に係る操作器１０２は、太陽歯車ではなく遊星歯車を回転させる手動操作機構を有する点において、実施の形態１に係る操作器１００と相違する。

なお、実施の形態３に係る操作器１０２において、実施の形態１に係る操作器１００と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１２は、実施の形態２に係る操作器の要部を示す平面図であり、図１３は、実施の形態３に係る操作器の要部を示す断面図である。
図１２には、図１１におけるＰ方向から見たときの操作器１０２の要部の平面構造が図示され、図１３には、図１２における操作器１０２のＡ−Ａ断面が図示されている。なお、図１２、１３では、操作器１０２の動力伝達機構を構成する各歯車の位置関係を明確にするために、操作器１０２の構成要素の一部を省略して図示している。

図１１〜１３に示されるように、操作器１０２は、筐体１、駆動モータ２、太陽歯車１２、遊星歯車４＿１〜４＿３、固定内歯車５、可動内歯車６、出力軸７、キャリア１３ａ、軸部１３ｂ、およびダイヤル８を有している。

キャリア１３ａは、可動内歯車６内に配置され、遊星歯車４を回転可能に支持するとともに、可動内歯車６と同軸に回転可能に設けられた台座である。例えば、各遊星歯車４＿１〜４＿３にはその中心部分（回転軸）に貫通孔が形成され、キャリア１３ａには、各遊星歯車４＿１〜４＿３の夫々の貫通孔に対応して突起部が形成されている。各遊星歯車４＿１〜４＿３の貫通孔にキャリア１３ａに形成された突起部が挿入されることにより、各遊星歯車４＿１〜４＿３が支持される。

キャリア１３ａが上記のように構成されることにより、駆動モータ２が回転すると、太陽歯車１２からの回転力によって、遊星歯車４＿１〜４＿３とともにキャリア１３ａが回転する。
軸部１３ｂは、一端がキャリア１３ａと連結され、キャリア１３ａと同一の回転軸を有する部品である。軸部１３ｂは、例えばキャリア１３ａと一体形成されている。
ダイヤル１４は、筐体１の外部から操作可能に設けられ、軸部１３ｂを介して遊星歯車に回転力を与える操作用部材であり、上述のダイヤル８と同様に、略円盤状に形成され、その外周部１４ｂに複数の溝が形成されている。

図１１、１３に示されるように、軸部１３ｂは、可動内歯車６の貫通孔６ｃに収容され、一部が可動内歯車６とともに筐体１の外部に突出している。また、軸部１３ｂは一端が開口し、他端が有底の筒状に形成されている。具体的には、軸部１３ｂの筐体１から突出した側の端部には、太陽歯車１２の回転軸の方向に開けられた孔１３ｃが形成されている。

孔１３ｃには、ダイヤル８の突起部８ａが挿入され、軸部３ｂと連結されている。ダイヤル１４は、キャリア１３ａと同一の回転軸を有する円盤状に形成されている。

孔１３ｃは、平面視多角形状（例えば六角形状）に形成されており、ダイヤル１４の突起部１４ａも、孔１３ｃに対応した形状（平面視多角形状）を有している。ダイヤル１４の突起部１４ａが孔１３ｃに嵌合することにより、軸部１３ｂとダイヤル１４とが連結される。

上記のようにキャリア１３ａとダイヤル１４とが軸部１３ｂを介して連結されるので、例えば、手動によりダイヤル１４を回転させることにより、駆動モータ２によらず、キャリア１３ａを介して遊星歯車４に回転力を加えることができる。これによれば、駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル１４を手動で操作して遊星歯車４を回転させることにより、可動内歯車６を回転させることができるので、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させることができる。

一方で、上述のように、操作器１０２の動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用しているので、ダイヤル１４によって弁軸を所望の位置まで回転させた後は、不思議遊星歯車機構の減速比により、弁軸を上記の位置で固定することができる。

なお、ダイヤル１４周辺の出力軸７の構成は、実施の形態１に係る操作器１００と同様である（図５、６参照）。

以上、実施の形態３に係る操作器１０２によれば、動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用し、且つ外部から加えられた力を不思議遊星歯車機構の遊星歯車４に対して回転力として加える手動操作機構を備えているので、例えば停電等の理由により駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル１４を手動で操作して可動内歯車６を回転させることができ、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させて固定することができる。すなわち、実施の形態３に係る操作器１０２によれば、調節弁のセルフロック機能を実現しつつ、弁軸の手動操作が可能となる。

また、上記手動操作機構として、遊星歯車４を支持し、遊星歯車４ともに回転可能にされたキャリア１３ａと、キャリア１３ａと連結された軸部１３ｂと、軸部１３ｂと連結されたダイヤル１４とを用いることにより、遊星歯車４に対して直接回転力を加えることが容易となる。

また、実施の形態３に係る操作器１０２によれば、遊星歯車４に対して直接回転力を加える構成であるので、操作トルクは大きくなるものの、太陽歯車を直接操作する場合に比べて回転数は少なくすむ。

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、実施の形態１、３において、手動操作機構を構成するダイヤル８と軸部３ｂ，１３ｂとを別個の部品で構成する場合を例示したが、これに限られず、例えばダイヤル８と軸部３ｂ，１３ｂを一体形成してもよい。

また、実施の形態１，２において、太陽歯車３ａ，１０ａと軸部３ｂ，１０ｂとを一体形成する場合を例示したが、太陽歯車３ａ，１０ａと軸部３ｂ，１０ｂとを別個の部品で形成して連結させてもよい。同様に、実施の形態３において、キャリア１３ａと軸部１３ｂとを別個の部品で形成して連結させてもよい。

また、実施の形態２において、太陽歯車１０の孔１０ｃに工具を差し込んで太陽歯車１０を回転させる方法を例示したが、これに限られず、実施の形態１に係る操作器１００と同様に、手動操作用のダイヤルを太陽歯車１０の孔１０ｃに嵌合させてもよい。

また、実施の形態２において、可動内歯車１１と出力軸９ａとが平行に配置される場合を例示したが、これに限られず、可動内歯車１１の回転軸と出力軸９ａの回転軸とが同一直線上ではない位置に配置することができれば、別の構成であってもよい。例えば、可動内歯車１１の回転軸と出力軸９ａの回転軸とが垂直であってもよい。

また、実施の形態１，３において、可動内歯車６と出力軸７とが一体形成されている場合を例示したが、これに限られず、夫々を別個の部品によって形成し、それらを同一の回転軸となるように連結させてもよい。

１００〜１０２…操作器、１…筐体、２…駆動モータ、３ａ，１０ａ，１２…太陽歯車、３ｂ，１０ｂ，１３ｂ…軸部、３ｃ，１０ｃ，１３ｃ…孔、４＿１，４＿２，４＿３，４…遊星歯車、５…固定内歯車、５ａ…プレート、５ｂ…歯車部、６，１１…可動内歯車、６ａ…歯車部、６ｂ…底部、６ｃ…貫通孔、７，９ａ…出力軸、７ａ…凹部、７ｂ…切欠き部、８，１４…ダイヤル、８ａ…突起部、８ｂ…外周部、９ｂ，２０，２１…歯車、１１ａ…第１歯車部、１１ｂ…第２歯車部、１３ａ…キャリア。

Claims (5)

1. 駆動モータによる回転力を受けて回転する太陽歯車と、
   前記太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車と、
   前記太陽歯車と前記固定内歯車との間に配置され、前記太陽歯車と前記固定内歯車と噛合って前記太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車と、
   前記固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に前記遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車と、
   前記可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸とを備え、
   前記太陽歯車、前記固定内歯車、前記遊星歯車、および前記可動内歯車を収容する筐体と、
   前記筐体の外部から加えられた力により、前記太陽歯車または前記遊星歯車を回転させる手動操作機構とを備え、
   前記手動操作機構は、
   一端が前記太陽歯車と連結され、前記太陽歯車と同一の回転軸を有する軸部と、
   前記筐体の外部から操作可能に設けられ、前記軸部を介して前記太陽歯車に回転力を与える操作用部材とを有する
   ことを特徴とする操作器。
2. 駆動モータによる回転力を受けて回転する太陽歯車と、
   前記太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車と、
   前記太陽歯車と前記固定内歯車との間に配置され、前記太陽歯車と前記固定内歯車と噛合って前記太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車と、
   前記固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に前記遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車と、
   前記可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸とを備え、
   前記太陽歯車、前記固定内歯車、前記遊星歯車、および前記可動内歯車を収容する筐体と、
   前記筐体の外部から加えられた力により、前記太陽歯車または前記遊星歯車を回転させる手動操作機構とを備え、
   前記手動操作機構は、
   前記可動内歯車内に配置され、前記遊星歯車を回転可能に支持するとともに、前記可動内歯車と同軸に回転可能に設けられた台座と、
   一端が前記台座と連結され、前記台座と同一の回転軸を有する軸部と、
   前記筐体の外部から操作可能に設けられ、前記軸部を介して前記遊星歯車に回転力を与える操作用部材とを有する
   ことを特徴とする操作器。
3. 請求項１または２に記載の操作器において、
   前記操作用部材は円盤状のダイヤルであって、
   前記可動内歯車と前記出力軸とは、同一の回転軸を有し、
   前記出力軸は、棒状に形成され、
   前記出力軸は、前記出力軸の外周部の一部をその回転軸の方向に切り取った切欠き部と、前記出力軸の中心部分にその回転軸の方向に形成された凹部とを有し、
   前記手動操作機構は、平面視において前記ダイヤルの中心が前記凹部の中心と一致し、且つ平面視において前記ダイヤルの外周部の一部が前記凹部から前記切欠き部に向かって突出して配置されている
   ことを特徴とする操作器。
4. 駆動モータによる回転力を受けて回転する太陽歯車と、
   前記太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車と、
   前記太陽歯車と前記固定内歯車との間に配置され、前記太陽歯車と前記固定内歯車と噛合って前記太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車と、
   前記固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に前記遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車と、
   前記可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸とを備え、
   前記太陽歯車、前記固定内歯車、前記遊星歯車、および前記可動内歯車を収容する筐体と、
   前記筐体の外部から加えられた力により、前記太陽歯車または前記遊星歯車を回転させる手動操作機構とを備え、
   前記可動内歯車の回転を前記出力軸に伝達する伝達機構を更に備え、
   前記可動内歯車と前記出力軸とは互いに離間し、互いの回転軸が同一直線上ではない位置に設けられ、
   前記可動内歯車は、その回転軸の方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記手動操作機構は、前記太陽歯車と同一の回転軸を有し、一端が前記太陽歯車と連結され、他端が前記筐体の外部に露出する軸部を有し、
   前記軸部は、前記他端に前記太陽歯車の回転軸の方向に形成された平面視多角形状の孔を有する
   ことを特徴とする操作器。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の操作器において、
   前記固定内歯車は、
   前記駆動モータを支持するプレートと、
   前記プレートと一体形成され、前記遊星歯車と噛合う環状の歯車部とを含む
   ことを特徴とする操作器。