JP6758212B2 - 操作器 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る操作器の動力伝達機構の断面図である。
実施の形態1に係る操作器100は、例えば、プラント等において流量のプロセス制御に用いられる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操作器(アクチュエータ)である。例えば、操作器100は、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基づいて弁軸を操作することにより、調節弁の弁開度を制御する。また、操作器100は、電源遮断時に、スプリングユニット9からのトルクによって出力軸を駆動するスプリングリターン動作によって、調節弁を閉じる緊急遮断機能を備えている。
以下、操作器100の具体的な構造について、詳細に説明する。
図1に示されるように、動力伝達部1は、太陽歯車2、第1内歯車3、遊星歯車4、回転制御部材5、回転機構6、および出力軸7を有している。これらの部品は、駆動用モータ8と共に、ハウジング10に収容されている。
先ず、操作器100に電源が供給されている場合について説明する。
操作器100に電源が供給された場合、回転制御部材5に電圧が印加される。これにより、回転制御部材5が膨張し、第1内歯車3の外周面31aと回転制御部材5との間の摩擦力、およびハウジング10の箱部11の内壁11dと回転制御部材5との間の摩擦力が増加する。この摩擦力の増加により、第1内歯車3は、回転制御部材5を介してハウジング10に固定されるため、回転不能な状態となり、固定内歯車として機能する。すなわち、太陽歯車2、複数の遊星歯車4、第1内歯車3(固定内歯車)、および第2内歯車(可動内歯車)6によって、一つの不思議遊星歯車機構(減速機)が実現される。
この場合、駆動用モータ8への電源供給が停止し、太陽歯車2の回転が停止する。また、回転制御部材5への電圧供給が停止し、回転制御部材5が収縮する。このとき、回転制御部材5は、第1内歯車3の外周面31aとハウジング10の箱部11の内壁11dに夫々接した状態であるが、第1内歯車3の外周面31aと回転制御部材5との間の摩擦力、およびハウジング10の箱部11の内壁11dと回転制御部材5との間の摩擦力は、回転制御部材5に電圧が印加されているときよりも低下する。これにより、第1内歯車3は、回転可能な状態となる。
図2は、実施の形態2に係る操作器の動力伝達機構を示す断面図である。
実施の形態2に係る操作器100Aは、動力伝達部として遊星歯車機構を有する点において、実施の形態1に係る操作器100と相違し、その他の点においては、実施の形態1に係る操作器100と同様である。
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。
Claims (4)
- 駆動用モータと、
前記駆動用モータによる回転力を受けて回転する太陽歯車と、
その内周面に歯を有し、前記太陽歯車を囲む形態で配置された第1内歯車と、
前記太陽歯車と前記第1内歯車との間に配置され、前記太陽歯車と前記第1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可能に構成された複数の遊星歯車と、
前記複数の遊星歯車の回転力を受けて回転する回転機構と、
前記回転機構に連結された出力軸と、
電圧印加に応じて膨張する材料から構成された回転制御部材と、
前記太陽歯車、前記第1内歯車、前記複数の遊星歯車、前記回転機構、および前記回転制御部材を収容するハウジングと、を備え、
前記回転制御部材は、前記第1内歯車と前記ハウジングとの隙間に前記第1内歯車および前記ハウジングと接触して配置されている
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1に記載の操作器において、
前記回転制御部材は、電圧印加に応じて膨張する導電性高分子から構成されている
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1または2に記載の操作器において、
前記回転機構は、
その内周面に前記遊星歯車と噛合う歯を有し、前記第1内歯車と同軸に回転可能に設けられた第2内歯車を含む
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1または2に記載の操作器において、
前記回転機構は、
前記複数の遊星歯車を自転可能に支持し、前記複数の遊星歯車の公転の動きを前記出力軸に伝達するキャリアを含む
ことを特徴とする操作器。
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