JPH0235281A - 電動アクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータの回転をギア機構で減速し出力軸を介し
トルクとして出力する電動アクチュエータに関するもの
である。

〔従来の技術］ 駆動源の回転をトルクとして出力するアクデフ。

エータの一種として、モータの回転をギア機構で減速し
出力軸を介して従動側に伝達する電動アクチュエータが
知られている。この種の電動アクチュエータでは通常、
減速ギア機構内のギアの噛合を断接する手動の断接装置
を設＆Ｊてモータによる回転駆動力を断接することが行
われている。

従来におけるこの種の１−動断接装置は、ギア機構内の
固定軸上に回動かつ摺動自在に嵌装したギアと筐体基板
との間に仮ばね等のばね部材を介装し、固定軸上のギア
を操作部材で摺動さ−Ｕるごとにより相手側ギアとの噛
合を解くものであった。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのような従来におけるＬ動断接装置を備
えた電動アクチュエータにおいては、モタの保持力およ
びギア列部の摩擦等によって１！トられるアクチュエー
タとしての保持力、ずなわら、ある位置に停市している
ときに負荷が掛かってもその位置を維持しようとする力
が弱く、負荷が掛かったときに停止Ｆ位置がずれてしま
ってアクチュエータとしての機能が川なねれるという問
題があった。また、各ギア間のバックラッシュおよび軸
方向の遊隙によりかなりの騒音が発生して環境を悪化ざ
・Ｕるという問題があった。

〔課かを解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明では、減速ギア
機構を構成するギアであってそれぞれ別の相手ギアと噛
合う−・対のギアを固定軸」二に回動自在に嵌装してそ
の一方を軸方向へ移動可能に形成するとともに、これら
両方のギアの間にこれらを離間させる方向に弾発するば
ね部材を介装し、このばね部材の弾発力に抗して前記移
動可能側のギアを移動させて相手ギアとの噛合を解く操
作部材を設けた。

〔作　用〕

モータ軸の回転はギア機構で減速され、出力軸を介して
従動側に伝達される。停止中はばね部材により−・対の
ギアの平面１−に摩擦力が発生し、充分な保持力が得ら
れる。操作部材を手動操作し、ばね部材のばね力に抗し
てギアを固定軸１−で摺動させると、このギアと相手側
ギアとの噛合が解（）てモータによる保持力が開放され
る。操作部材から手を放すとギアと操作部材とはギア間
のばね部材でギアの噛合状態に復帰する。

〔実施例〕

本実施例は本発明を弁の開閉用に実施した例を示し、第
１図はその平面図、第２図は同しく継断面図、第３図は
減速ギア機構の展開Ｎ断面図である。図において、アク
チュエータ１は図示しない従動側の弁本体との間をヨー
ク２で連結された固定ヘース３を備えており、この固定
ヘース３Ｑこは、下方へ開］＝１する方形箱状に形成さ
れたカバー４がねし止めされている。このカバー４と固
定ヘース３とには、出力軸５が軸受６，７を介して回動
自在に軸支されており、この出力軸５は、カップリング
８を介して図示しない弁本体内の弁に連結されている。

ｆ〕はほに長方形の板状に形成されたｆ部プレー１〜で
あって、固定ヘース３に近接し上下動を規制されて出力
軸５に回動自在に支持されており、この−Ｆ部プレート
９の−・端に形成された長孔９ａは、固定ヘース３のね
じ孔乙こ螺入されたビン１０と長孔９ａの長さ方向へ摺
動自在に嵌合されている。また、１１は長方形板状に形
成されてド部プレー１〜９との間を図示しないステーで
一体化された１一部プレー１−であって、出力軸５に回
動１″−１在に嵌合されており、この４］部プレート１
１上には、モータ１２がモータ軸１３を下方に向けて固
定されている。モータ軸１３に軸着された小ギア１４ば
、］−下のプレー１−１１．９に両端を固定されたギア
軸１５」二〇回動自在かつ摺動自在なギア］　（ｉと噛
合っており、ギア１Ｇには小ギア１７が一体的に形成さ
れている。１８はギア軸１５とモ行して十「のプレー）
１］、９に固定状態で支持されたギア軸であって、この
ギア軸１８上には、小ギアＩ７と噛合うギア１９とその
下方の小ギア２０とが一体形成されて回転自在に嵌装さ
れており、小ギア２０ば、前記ギア軸１５にに小ギア２
１と一体的に形成されて回動自在に嵌合されたギア２２
と噛合っている。ギアＩ６とギア２２との間には、ギア
１６を、に一方へ弾発する圧縮］１イルばね２；３が介
装されており、ギア１６には、これを摺動させてギア１
７と°ト′ア１９との噛合を断接する手動断接機構（後
述）が付設されている。

一方、Ｆ部プレートｌｌｌ−には、ボテンノヨメタ２４
が固定されており、その軸にはギア２６が軸着されてい
る。２８は出力軸５」二に軸着された出力軸ギアであっ
て、前記小ギア２１と噛合うｊａ形状のトルク伝達用の
セグメントギア２９と、ポテンショメータ２４例のギア
２６と噛合うは＼半円形状の回転角度伝達用のセグメン
トギア３０とで段違い状に一体形成されており、小ギア
２１の回転を出力軸５に伝達するとともに、出力軸５の
回転をポテンショメータ２４に伝達するように構成され
ている。

前記ギア］　ｆｉの上方には、有底円筒状の軸受部３１
がカバー４に一体形成されており、この軸受部３１には
、先端をギア１６のト面に臨ませた手動断接部材として
の手動断接ピン３２が上−ド動自在Ｑこ支持されている
。こうするごとにより、手動断接ビン；３２を前記ギア
１６．２２間に設けた圧縮：２イルばね２３の弾発力に
抗して押下げると、ギアＩ［ｉ、Ｉ７が圧縮コイルばね
２３を圧縮させながら下降し、小ギア１７とギア１９と
の噛合が外れるように構成されている。

前記下部プレー１−９の一端には、断面長方形状のスタ
ッドＳ′８４が突設されており、また、ごのスタノ１３
４の両側には、長′Ａｊ２木のピン３５，３〔」が前記
固定ベース３から突設されていて、ピン；３５の１一端
番：Ｙカバー４に固定されている。なお、Ｌ部プレーｌ
−１１には、ピン３５を係入させる切欠き３７が設りら
れている。スタンＦ　３４の軸孔には、ばね軸３８が鍔
付きのブソシエを介して軸方向・＼進退自在に嵌合され
ており、このばね軸３Ｆ（の先端ねし部には、長方形板
状のプレート３９のねし孔が進退調節自在に螺合されて
いる。またばね輔３８−１−の前記ブノノユには、別の
プレート４０がソ゛レート３１〕との間でスタノ１−３
４とピン３！’ｉ、３６とを挟持するようにして嵌着さ
れており、このプレー１−３　！３と、ばね軸３８の頭
部との間には、圧縮コイルばね４１が両端をばね受け４
２．４３で挟持され弾発力をわずかに蓄積されて介装さ
れている。そして、士部プレートｌ　Ｉ　ｌ：ｌこは、
接点の開放によりモータ１２を停止させる対のリミット
スイッチ４／ｌ、／１５が固定されており、その接点に
は、前記ピン；３５が対向している。

このように構成されているごとにより、弁の全開全閉時
および弁側の過負荷時には、−１−ニーＦのプレー１−
１ｍ！］および前記ギア減速機構全体が出力軸５を中心
にして正方向または逆方向に水平回動し、どちらかのり
ミツＩ・スイッチ／１４．４５の接点がピン３５で開放
されてモータ１２が停止する。ごの場合、スタッド３４
とともにばね軸３８がどの方向へ移動しても、プレート
３９またはプレート４０がピン３ｆｉ、３７で移動を規
制されるごとにより、圧縮：２イルばね４１が圧縮され
て弾発力が蓄積されるように構成されている。

以−ヒのように構成された電動アクチエエータの動作を
説明する。モータ１２を始動すると、モータ軸１３の回
転は、ギアｌ／１．１６．１７．１９■ ２０により減速されてギア２２に伝達され、小ギア２Ｉ
とセグメントギア２９との噛合により出力軸５に伝達さ
れるとともに、セグメントギア３０とギア２６との噛合
によりポテンショメータ２４に伝達される。弁が所定開
度だけ開いて出力軸５が所定角度だけ回動すると、ギア
３０．２６の噛合によりポテンショメータ２４がこれを
検出して信壮を発し、モータ１２が停止トシて弁が所定
開度で停止する。

弁の開動作中に、弁に異物が噛んだりして過負荷になる
と、減速ギア列が停止してモータ軸１３のみが回転を続
けようとすることにより、上下のプレー１〜１１．９と
ギア列とが一体となって出力軸５を中心に回動する。こ
の結果、リミットスイッチ４４または４５の接点がピン
３５によって開放されるので、モータ１２が停止し、過
負荷によるモータ１２のコイルの焼損が防止される。

停止中に負荷が掛かっても、ギア１６とギア２２との間
に圧縮コイルばね２３が介装されていてその弾性により
ギア１６．２２の平面に摩擦力が生じているので、充分
な保持力が得られ、イ）７置ずれが発生しない。

手動断接ビン３２を圧縮：ｌイルばね２３の弾発力に抗
して押下げると、ギアＩ６．Ｉ７が圧縮ＩＩｌイルね２
３を圧縮させながら士部してギア１７１９の噛合が外れ
るので、回転の伝達が遮断される。この場合も充分な保
持力が得られる。手動断接ビン３２から手を放すと、ギ
ア１６と手動断接ピン３２とば圧縮コイルばね２３の弾
発力によりギア１７．１９の噛合状態に復帰する。

第４図は本発明の他の実施例を第３図に対応して示す減
速ギア機構の展開縦断面図であって、本実施例において
はギア１６とギア２２との間に板ばね４６が介装されて
いる。その他の構成は前記実施例と同じである。こうす
るごとによりギア１６．２２の平面に板ばね４６による
摩擦力が発η：して充分な保持力が得られることは前記
実施例と同じである。

なお前記各実施例においては本発明を弁の開閉用に実施
した例を示したが、その他各種の機器に実施することが
でき、同様の作用効果を奏する。

〔発明の効果〕

以）−の説明により明らかなように本発明によれば電動
アクチュエータにおいて、減速ギア機構を構成してそれ
ぞれ別の相手ギアと噛合う一対のギアを固定軸上に回動
自在に嵌装してそのうちの一方を軸方向へ移動自在に形
成するとともに、これら両方のギアの間に、これらを離
間させる方向に弾発するばね部材を介装し、このばね部
材の弾発力に抗して＋’＋ｉＩ記移動可能側のギアを移
動させて相手ギアとの噛合を解く操作部材を設けたこと
により、１個のばね部材で対向２平面に摩擦力を生じさ
せることができ充分な保持力が得られるので、停止中に
負荷が掛かっても位置ずれが発生せず、アクチエエータ
としての機能が向上する。また、ごの摩擦力の作用でギ
アのハックラッシュおよび軸方向の遊びが少なくなり、
静音が減少して環境が良化されるとともに、摩擦力発生
用のばね部材で手動断接部材を復帰させることができ、
また１個の軸１−に一対のギアを設けたことにより、構
成が籠１ｇでコンパクトになり、二！ストがイ氏滅され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る電動アクチュエータ
の実施例を示し、第１図はその゛ト面図、第２図は同し
く縦断面図、第３３図は減速ギア機構の展開縦断面図、
第４図は本発明の他の実施例を第３図に対応して示す減
速ギア機構の展開縦断面図である。 ■・・・・アクチュエータ、５・・・・出力軸、１２・
・　・・モータ、１／ｌ、１７．　２＋）　　２］・・
小ギア、１５・・・・ギア軸、ＩＦｉ、］９２２・・・
・ギア、２３・・・・圧縮コイルばね、３２・・・・手
動断接ピン１．４６・・・・仮ばね。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代　理　人　　
山川政樹（ぼか２名） 」−統令甫〒）ヨ書（自　発） 昭和　　年　　月　　日 ６３、９．２、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータの回転をギア機構で減速し出力軸を介して従動側
   に伝達する電動アクチュエータにおいて、前記ギア機構
   を構成するギアであってそれぞれ別の相手ギアと噛合う
   一対のギアを、固定軸上に回動自在に嵌装してそのうち
   の一方を軸方向へ移動可能に形成するとともに、これら
   両方のギアの間にこれらを離間させる方向に弾発するば
   ね部材を介装し、このばね部材の弾発力に抗し前記移動
   可能側のギアを移動させて相手ギアとの噛合を解く操作
   部材を設けたことを特徴とする電動アクチュエータ。