JP2003287155A - バルブ駆動装置のシリーズ - Google Patents
バルブ駆動装置のシリーズInfo
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- JP2003287155A JP2003287155A JP2002095451A JP2002095451A JP2003287155A JP 2003287155 A JP2003287155 A JP 2003287155A JP 2002095451 A JP2002095451 A JP 2002095451A JP 2002095451 A JP2002095451 A JP 2002095451A JP 2003287155 A JP2003287155 A JP 2003287155A
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- series
- valve
- sliding
- gear
- eccentric
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/047—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
- F16K31/048—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means with torque limiters
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T137/5109—Convertible
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19014—Plural prime movers selectively coupled to common output
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の小型化、省スペース化を実現しなが
ら、同時に、弁体の回転効率性、逆転防止機能性につい
て、使用用途に応じた設定が可能なバルブ駆動装置のシ
リーズを提供する。 【解決手段】 減速機３００を介して弁体を駆動可能に
構成したバルブ駆動装置５００のシリーズにおいて、前
記減速機３００の減速機構の少なくとも一段を、入力軸
２０２と、該入力軸２０２の周りで偏心揺動回転する外
歯歯車２０６と、該外歯歯車２０６が内接噛合する内歯
歯車２０４と、前記外歯歯車２０６の揺動成分と自転成
分のうち揺動成分を吸収可能なキャリア２０８とを備
え、前記内歯歯車２０４又はキャリア２０８のいずれか
一方側が固定されると共に、他方側が前記弁体側と連結
された偏心揺動内接噛合型の遊星歯車機構３６０で構成
し、且つ、前記外歯歯車２０６の偏心揺動回転抵抗に差
異を持たせることで、逆転防止機能性重視、回転効率性
重視の少なくとも２種類のバルブ駆動装置５００を構成
する。
ら、同時に、弁体の回転効率性、逆転防止機能性につい
て、使用用途に応じた設定が可能なバルブ駆動装置のシ
リーズを提供する。 【解決手段】 減速機３００を介して弁体を駆動可能に
構成したバルブ駆動装置５００のシリーズにおいて、前
記減速機３００の減速機構の少なくとも一段を、入力軸
２０２と、該入力軸２０２の周りで偏心揺動回転する外
歯歯車２０６と、該外歯歯車２０６が内接噛合する内歯
歯車２０４と、前記外歯歯車２０６の揺動成分と自転成
分のうち揺動成分を吸収可能なキャリア２０８とを備
え、前記内歯歯車２０４又はキャリア２０８のいずれか
一方側が固定されると共に、他方側が前記弁体側と連結
された偏心揺動内接噛合型の遊星歯車機構３６０で構成
し、且つ、前記外歯歯車２０６の偏心揺動回転抵抗に差
異を持たせることで、逆転防止機能性重視、回転効率性
重視の少なくとも２種類のバルブ駆動装置５００を構成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボール弁やバタフ
ライ弁等のバルブの弁体の駆動装置に関し、特に減速機
を介して弁体を駆動可能としたバルブ駆動装置のシリー
ズに関する。
ライ弁等のバルブの弁体の駆動装置に関し、特に減速機
を介して弁体を駆動可能としたバルブ駆動装置のシリー
ズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建築設備や水処理設備の配管路等
に設置され、流路の開閉や流量の調整等を行う弁とし
て、ボール弁やバタフライ弁等を用いたバルブが広く知
られており、これらのバルブを駆動するための、手動式
又は電動式の駆動装置が数多く提案されている。係る駆
動装置としては、例えば、特許第３０５４５４０号公報
で開示されているような、ウォーム歯車機構を弁体の駆
動装置に適用したものが最も一般的であるが、ウォーム
歯車機構の他にも、省スペース化が可能な単純遊星歯車
機構を適用した駆動装置も提案されている。
に設置され、流路の開閉や流量の調整等を行う弁とし
て、ボール弁やバタフライ弁等を用いたバルブが広く知
られており、これらのバルブを駆動するための、手動式
又は電動式の駆動装置が数多く提案されている。係る駆
動装置としては、例えば、特許第３０５４５４０号公報
で開示されているような、ウォーム歯車機構を弁体の駆
動装置に適用したものが最も一般的であるが、ウォーム
歯車機構の他にも、省スペース化が可能な単純遊星歯車
機構を適用した駆動装置も提案されている。
【０００３】これら弁体の駆動装置には、配管路等を流
れる流体の量を適切に調整する必要があるため、回転動
作時には、弁体の回転円滑性が求められる一方で、回転
停止時には、弁体が配管路等を流れる流体から強い負荷
を受けるため、弁体の逆方向への回転を防止する機能
（逆転防止機能）も必要とされる。
れる流体の量を適切に調整する必要があるため、回転動
作時には、弁体の回転円滑性が求められる一方で、回転
停止時には、弁体が配管路等を流れる流体から強い負荷
を受けるため、弁体の逆方向への回転を防止する機能
（逆転防止機能）も必要とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弁体の
駆動装置にウォーム歯車機構を適用した場合には、その
構造上、逆方向への回転が制限されるため、高い逆転防
止効果が得られるものの、回転動作時（特に、回転起動
時）の回転効率が悪く、特にモータによって頻繁に作動
されるような用途で使用する場合には、消費電力が大き
くなるという問題があった。
駆動装置にウォーム歯車機構を適用した場合には、その
構造上、逆方向への回転が制限されるため、高い逆転防
止効果が得られるものの、回転動作時（特に、回転起動
時）の回転効率が悪く、特にモータによって頻繁に作動
されるような用途で使用する場合には、消費電力が大き
くなるという問題があった。
【０００５】一方、弁体の駆動装置に単純遊星歯車機構
を適用した場合には、ウォーム歯車機構に比べ、回転効
率は高いものの、逆方向に回転しやすい構造であるた
め、弁体に加わる負荷に対して弱いという問題があっ
た。
を適用した場合には、ウォーム歯車機構に比べ、回転効
率は高いものの、逆方向に回転しやすい構造であるた
め、弁体に加わる負荷に対して弱いという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、このような問題を解消するため
になされたものであって、装置の小型化、省スペース化
を実現しながら、同時に、弁体の回転効率性、逆転防止
機能性について、使用用途に応じた設定が可能なバルブ
駆動装置のシリーズを提供することを目的とする。
になされたものであって、装置の小型化、省スペース化
を実現しながら、同時に、弁体の回転効率性、逆転防止
機能性について、使用用途に応じた設定が可能なバルブ
駆動装置のシリーズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、減速機を介し
て弁体を駆動可能に構成したバルブ駆動装置のシリーズ
において、前記減速機の減速機構の少なくとも一段を、
入力軸と、該入力軸の周りで偏心揺動回転する外歯歯車
と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯
車の揺動成分と自転成分のうち揺動成分を吸収可能なキ
ャリアとを備え、前記内歯歯車又はキャリアのいずれか
一方側が固定されると共に、他方側が前記弁体側と連結
された偏心揺動内接噛合型の遊星歯車機構で構成し、且
つ、前記外歯歯車の偏心揺動回転抵抗に差異を持たせる
ことで、逆転防止機能性重視、回転効率性重視の少なく
とも２種類のバルブ駆動装置を構成することにより、上
記課題を解決したものである。
て弁体を駆動可能に構成したバルブ駆動装置のシリーズ
において、前記減速機の減速機構の少なくとも一段を、
入力軸と、該入力軸の周りで偏心揺動回転する外歯歯車
と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯
車の揺動成分と自転成分のうち揺動成分を吸収可能なキ
ャリアとを備え、前記内歯歯車又はキャリアのいずれか
一方側が固定されると共に、他方側が前記弁体側と連結
された偏心揺動内接噛合型の遊星歯車機構で構成し、且
つ、前記外歯歯車の偏心揺動回転抵抗に差異を持たせる
ことで、逆転防止機能性重視、回転効率性重視の少なく
とも２種類のバルブ駆動装置を構成することにより、上
記課題を解決したものである。
【０００８】本発明は、偏心揺動内接噛合型の遊星歯車
機構が有する「起動時には高いトルクを加える必要があ
る（起動効率が比較的低い）が、起動後（回転中）は低
トルクで回転が可能（回転効率が高い）」という特徴を
うまく利用したものである。
機構が有する「起動時には高いトルクを加える必要があ
る（起動効率が比較的低い）が、起動後（回転中）は低
トルクで回転が可能（回転効率が高い）」という特徴を
うまく利用したものである。
【０００９】即ち、弁体を停止状態から回転起動するに
は高いトルクを加える必要がある。というのは、逆に言
うと、弁体にある程度の負荷がかかっても、高い保持力
により、高い逆転防止効果を得ることができるというこ
とである。また、弁体の起動後（回転中）は低トルクで
弁体を回転することができるため、弁体の回転効率性を
高めることができ、モータの消費電力を低減できる。
は高いトルクを加える必要がある。というのは、逆に言
うと、弁体にある程度の負荷がかかっても、高い保持力
により、高い逆転防止効果を得ることができるというこ
とである。また、弁体の起動後（回転中）は低トルクで
弁体を回転することができるため、弁体の回転効率性を
高めることができ、モータの消費電力を低減できる。
【００１０】しかも、外歯歯車の偏心回転抵抗に差異を
持たせることのできる構造を採用しているため、弁体の
回転効率性、逆転防止機能性について、使用用途に応じ
た設定が少ない設計変更で可能な、複数のバルブ駆動装
置を用意することができるようになる。
持たせることのできる構造を採用しているため、弁体の
回転効率性、逆転防止機能性について、使用用途に応じ
た設定が少ない設計変更で可能な、複数のバルブ駆動装
置を用意することができるようになる。
【００１１】ちなみに単純遊星歯車機構のみの構成で
は、回転抵抗を付与した程度では良好な逆転防止機構は
得られず、仮に逆転防止機能が得られる程に強い回転抵
抗を与えた場合には、回転中の効率が著しく低下し、好
ましくない。
は、回転抵抗を付与した程度では良好な逆転防止機構は
得られず、仮に逆転防止機能が得られる程に強い回転抵
抗を与えた場合には、回転中の効率が著しく低下し、好
ましくない。
【００１２】本発明では、具体的にどのようにして外歯
歯車の揺動回転抵抗に差異を持たせるかについては特に
限定されず、種々の方法が採用できる。
歯車の揺動回転抵抗に差異を持たせるかについては特に
限定されず、種々の方法が採用できる。
【００１３】例えば、前記偏心揺動内接噛合型の遊星歯
車機構が、前記外歯歯車を揺動回転させるための偏心体
を有し、該偏心体と外歯歯車との摺動部の摺動態様に差
異を持たせるか、又は、前記キャリアが、前記外歯歯車
の前記揺動成分を吸収するために、前記外歯歯車に形成
した内ピン孔に遊嵌する内ピンを含んだ構成とされ、該
内ピン孔と内ピンとの摺動部の摺動態様に差異を持たせ
るようにすれば、外歯歯車の偏心揺動回転抵抗を容易に
変えることができるため、弁体の回転円滑性、逆転防止
機能の調整が可能となる。
車機構が、前記外歯歯車を揺動回転させるための偏心体
を有し、該偏心体と外歯歯車との摺動部の摺動態様に差
異を持たせるか、又は、前記キャリアが、前記外歯歯車
の前記揺動成分を吸収するために、前記外歯歯車に形成
した内ピン孔に遊嵌する内ピンを含んだ構成とされ、該
内ピン孔と内ピンとの摺動部の摺動態様に差異を持たせ
るようにすれば、外歯歯車の偏心揺動回転抵抗を容易に
変えることができるため、弁体の回転円滑性、逆転防止
機能の調整が可能となる。
【００１４】又、これら「偏心体と外歯歯車の摺動部」
及び「内ピン孔と内ピンの摺動部」の摺動態様について
は、摺動部にベアリングや内ローラ等の摺動促進部材を
配置した装置と、配置しない装置をそれぞれ用意すれ
ば、それによっても差異を設けることができるようにな
る。また、摺動部に摺動促進部材を配置すると共に、該
摺動促進部材の種類を変えても、摺動態様を変えること
ができるようになる。更に、摺動部において現に摺動し
ている素材同士の摩擦係数を変えても、摩擦係数の違い
によって摺動態様を変えることができるようになる。
及び「内ピン孔と内ピンの摺動部」の摺動態様について
は、摺動部にベアリングや内ローラ等の摺動促進部材を
配置した装置と、配置しない装置をそれぞれ用意すれ
ば、それによっても差異を設けることができるようにな
る。また、摺動部に摺動促進部材を配置すると共に、該
摺動促進部材の種類を変えても、摺動態様を変えること
ができるようになる。更に、摺動部において現に摺動し
ている素材同士の摩擦係数を変えても、摩擦係数の違い
によって摺動態様を変えることができるようになる。
【００１５】なお、前記外歯歯車の偏心揺動回転抵抗に
差異を与えるための部材以外の部材を、シリーズ中のバ
ルブ駆動装置間で共用すれば、事実上大半の部材の共用
化が可能であることから、コスト低減、在庫負担の軽減
等を図ることができるようになる。
差異を与えるための部材以外の部材を、シリーズ中のバ
ルブ駆動装置間で共用すれば、事実上大半の部材の共用
化が可能であることから、コスト低減、在庫負担の軽減
等を図ることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の例を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１７】図１中の（Ａ）は、本発明の実施形態の例
に係るバルブ装置のシリーズにおける電動バルブ駆動装
置５００を回転弁（この例ではバタフライ弁）６００に
適用した電動回転式バルブ７００の側断面図、図１の
（Ｂ）は、回転弁６００の弁体６０２付近の正面図であ
る。
に係るバルブ装置のシリーズにおける電動バルブ駆動装
置５００を回転弁（この例ではバタフライ弁）６００に
適用した電動回転式バルブ７００の側断面図、図１の
（Ｂ）は、回転弁６００の弁体６０２付近の正面図であ
る。
【００１８】電動回転式バルブ７００は、電動バルブ駆
動装置５００と、回転弁６００とから構成されている。
動装置５００と、回転弁６００とから構成されている。
【００１９】該回転弁６００は、弁体６０２と、弁棒６
０４とから主に構成されると共に、取付面Ｆ０におい
て、後に詳述する電動バルブ駆動装置５００と、ボルト
６０６によって連結・一体化されている。なお、取付面
Ｆ０の取付寸法は、ＩＳＯフランジ寸法を採用し、他の
回転弁との互換性を有している。
０４とから主に構成されると共に、取付面Ｆ０におい
て、後に詳述する電動バルブ駆動装置５００と、ボルト
６０６によって連結・一体化されている。なお、取付面
Ｆ０の取付寸法は、ＩＳＯフランジ寸法を採用し、他の
回転弁との互換性を有している。
【００２０】前記弁棒６０４の一端側６０４ａ（図１中
の上側）は、電動バルブ駆動装置５００の出力軸２１０
に連結され、該弁棒６０４は、出力軸２１０の回転と共
に、軸心Ｌ１を中心として図１中のＲ１方向に回転可能
である。
の上側）は、電動バルブ駆動装置５００の出力軸２１０
に連結され、該弁棒６０４は、出力軸２１０の回転と共
に、軸心Ｌ１を中心として図１中のＲ１方向に回転可能
である。
【００２１】前記弁体６０２は、円盤状の部材からな
り、弁棒６０４の他端側６０４ｂ（図１中の下側）に固
着され、該弁棒６０４の回転と共に軸心Ｌ１を中心とし
て回転可能で、流路の開閉や流量の調節等に使用され
る。
り、弁棒６０４の他端側６０４ｂ（図１中の下側）に固
着され、該弁棒６０４の回転と共に軸心Ｌ１を中心とし
て回転可能で、流路の開閉や流量の調節等に使用され
る。
【００２２】次に、電動バルブ駆動装置５００につい
て、図２、図３を用いて詳細に説明する。なお、図２
は、電動バルブ駆動装置５００の側断面図、図３は、図
２におけるIII−III線に沿う断面図である。
て、図２、図３を用いて詳細に説明する。なお、図２
は、電動バルブ駆動装置５００の側断面図、図３は、図
２におけるIII−III線に沿う断面図である。
【００２３】電動バルブ駆動装置５００は、モータ４０
０と、減速機３００とを備えており、該モータ４００と
減速機３００は、図示せぬボルトにより連結・一体化さ
れている。
０と、減速機３００とを備えており、該モータ４００と
減速機３００は、図示せぬボルトにより連結・一体化さ
れている。
【００２４】また、前記減速機３００は、この例では３
段減速機構を採用しており、前段減速機構３２０と、中
間減速機構３４０と、後段減速機構３６０と、を備えて
いる。
段減速機構を採用しており、前段減速機構３２０と、中
間減速機構３４０と、後段減速機構３６０と、を備えて
いる。
【００２５】該前段減速機構３２０は、所謂、単純遊星
歯車機構を採用し、第１太陽歯車１０２と、該第１太陽
歯車１０２と外接する第１遊星歯車１０６と、該第１遊
星歯車１０６が内接する第１内歯歯車１０４と、第１キ
ャリア１０８とを備えている。
歯車機構を採用し、第１太陽歯車１０２と、該第１太陽
歯車１０２と外接する第１遊星歯車１０６と、該第１遊
星歯車１０６が内接する第１内歯歯車１０４と、第１キ
ャリア１０８とを備えている。
【００２６】第１太陽歯車１０２は、モータ４００のモ
ータ軸１０１と、動力伝達可能な状態で連結されてお
り、軸心Ｌ１を中心として回転可能である。第１キャリ
ア１０８は、前記第１遊星歯車１０６の第１太陽歯車１
０２周りの公転と同期するよう、その一部が前記第１遊
星歯車１０６に挿入されている。前記第１内歯歯車１０
４は、継ケーシング１３０の内周側に内歯１０４ａを備
えたもので、該継ケーシング１３０と共に、図示せぬボ
ルトにより固定状態に維持されている。
ータ軸１０１と、動力伝達可能な状態で連結されてお
り、軸心Ｌ１を中心として回転可能である。第１キャリ
ア１０８は、前記第１遊星歯車１０６の第１太陽歯車１
０２周りの公転と同期するよう、その一部が前記第１遊
星歯車１０６に挿入されている。前記第１内歯歯車１０
４は、継ケーシング１３０の内周側に内歯１０４ａを備
えたもので、該継ケーシング１３０と共に、図示せぬボ
ルトにより固定状態に維持されている。
【００２７】中間減速機構３４０も、前記前段減速機構
３２０と同様に単純遊星歯車機構を採用し、第２太陽歯
車１１２と、該第２太陽歯車１１２と外接する第２遊星
歯車１１６と、該第２遊星歯車１１６が内接する第２内
歯歯車１１４と、第２キャリア１１８とを備えている。
３２０と同様に単純遊星歯車機構を採用し、第２太陽歯
車１１２と、該第２太陽歯車１１２と外接する第２遊星
歯車１１６と、該第２遊星歯車１１６が内接する第２内
歯歯車１１４と、第２キャリア１１８とを備えている。
【００２８】第２太陽歯車１１２は、前記前段減速機構
３２０の第１キャリア１０８と動力伝達可能な状態で連
結されており、前記第１太陽歯車１０２と同じ軸心Ｌ１
を中心として回転可能である。第２キャリア１１８は、
前記第２遊星歯車１１６の第２太陽歯車１１２周りの公
転と同期するよう、その一部が前記第２遊星歯車１１６
に挿入されている。前記第２内歯歯車１１４は、前部ケ
ーシング１３２の内周側に内歯１１４ａを備え、該前部
ケーシング１３２と共に、図示せぬボルトにより固定状
態に維持されている。
３２０の第１キャリア１０８と動力伝達可能な状態で連
結されており、前記第１太陽歯車１０２と同じ軸心Ｌ１
を中心として回転可能である。第２キャリア１１８は、
前記第２遊星歯車１１６の第２太陽歯車１１２周りの公
転と同期するよう、その一部が前記第２遊星歯車１１６
に挿入されている。前記第２内歯歯車１１４は、前部ケ
ーシング１３２の内周側に内歯１１４ａを備え、該前部
ケーシング１３２と共に、図示せぬボルトにより固定状
態に維持されている。
【００２９】後段減速機構３６０は、偏心揺動内接噛合
型の遊星歯車機構（以下、揺動内接噛合遊星歯車機構と
称す。）を採用したもので、入力軸２０２と、第３内歯
歯車２０４と、外歯歯車２０６と、第３キャリア２０８
と、出力軸２１０と、偏心体２１２を備えている。
型の遊星歯車機構（以下、揺動内接噛合遊星歯車機構と
称す。）を採用したもので、入力軸２０２と、第３内歯
歯車２０４と、外歯歯車２０６と、第３キャリア２０８
と、出力軸２１０と、偏心体２１２を備えている。
【００３０】入力軸２０２は、前記中間減速機構３４０
の第２キャリア１１８と連結可能で、該第２キャリア１
１８と同じ軸心Ｌ１を中心として回転可能である。
の第２キャリア１１８と連結可能で、該第２キャリア１
１８と同じ軸心Ｌ１を中心として回転可能である。
【００３１】前記第３内歯歯車２０４は、図３に示すよ
うに、リング状部材の内周面に複数形成された円弧溝２
０４ａに外ピン２０４ｂが嵌合した構造で、これらピン
２０４ｂが内歯を形成している。なお、該第３内歯歯車
２０４の内周の一部には内スプライン２０４ｃが形成さ
れている。
うに、リング状部材の内周面に複数形成された円弧溝２
０４ａに外ピン２０４ｂが嵌合した構造で、これらピン
２０４ｂが内歯を形成している。なお、該第３内歯歯車
２０４の内周の一部には内スプライン２０４ｃが形成さ
れている。
【００３２】前記外歯歯車２０６は、外周にトロコイド
歯形や円弧歯形等の外歯を有しており、前記第３内歯歯
車２０４の外ピン２０４ｂと内接噛合している。
歯形や円弧歯形等の外歯を有しており、前記第３内歯歯
車２０４の外ピン２０４ｂと内接噛合している。
【００３３】前記第３キャリア２０８は、前部ケーシン
グ１３２と一体化され、固定状態に維持されている。ま
た、該第３キャリア２０８には、内ピン２０８ａが設け
られており、該内ピン２０８ａは、外歯歯車２０６に設
けられた内ピン孔２１４に遊嵌されている。
グ１３２と一体化され、固定状態に維持されている。ま
た、該第３キャリア２０８には、内ピン２０８ａが設け
られており、該内ピン２０８ａは、外歯歯車２０６に設
けられた内ピン孔２１４に遊嵌されている。
【００３４】前記偏心体２１２は、軸心Ｌ１に対して偏
心した外周２１２ｂを有し、入力軸２０２と一体回転可
能に設けられ、前記外歯歯車２０６を揺動回転させる。
心した外周２１２ｂを有し、入力軸２０２と一体回転可
能に設けられ、前記外歯歯車２０６を揺動回転させる。
【００３５】前記出力軸２１０の外周の一部には、前記
内スプライン２０４ｃと係合する外スプライン２１０ａ
が形成されている。即ち、該出力軸２１０は、第３内歯
歯車２０４と連結・一体化されており、軸心Ｌ１を中心
として一体回転可能となっている。
内スプライン２０４ｃと係合する外スプライン２１０ａ
が形成されている。即ち、該出力軸２１０は、第３内歯
歯車２０４と連結・一体化されており、軸心Ｌ１を中心
として一体回転可能となっている。
【００３６】又、減速機３００には、弁体側ケーシング
２３０を貫通し、第３内歯歯車２０４までその先端２２
０ａが達している回転制限ボルト２２０が設けられてい
る。
２３０を貫通し、第３内歯歯車２０４までその先端２２
０ａが達している回転制限ボルト２２０が設けられてい
る。
【００３７】次に、電動バルブ駆動装置５００の作用に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３８】モータ４００に通電すると、モータ軸１０
１と連結された前段減速機構３２０の第１太陽歯車１０
２がその軸心Ｌ１を中心として回転し、該第１太陽歯車
１０２の回転によって、該第１太陽歯車１０２と噛合す
る第１遊星歯車１０６が回転する。又、該第１遊星歯車
１０６は、固定状態に維持された第１内歯歯車１０４に
内接しているため、自転をしながら、軸心Ｌ１を中心と
して公転する。この第１遊星歯車１０６の公転により、
該第１遊星歯車１０６にその一部が挿入された第１キャ
リア１０８が回転すると共に、該第１キャリア１０８に
連結された中間減速機構３４０の第２太陽歯車１１２が
回転する。
１と連結された前段減速機構３２０の第１太陽歯車１０
２がその軸心Ｌ１を中心として回転し、該第１太陽歯車
１０２の回転によって、該第１太陽歯車１０２と噛合す
る第１遊星歯車１０６が回転する。又、該第１遊星歯車
１０６は、固定状態に維持された第１内歯歯車１０４に
内接しているため、自転をしながら、軸心Ｌ１を中心と
して公転する。この第１遊星歯車１０６の公転により、
該第１遊星歯車１０６にその一部が挿入された第１キャ
リア１０８が回転すると共に、該第１キャリア１０８に
連結された中間減速機構３４０の第２太陽歯車１１２が
回転する。
【００３９】更に、該第２太陽歯車１１２の回転によ
り、第２遊星歯車１１６が第１遊星歯車１０６と同様に
自転しながら公転する。この第２遊星歯車１１６の公転
により、該第２遊星歯車１１６にその一部が挿入された
第２キャリア１１８が回転する。
り、第２遊星歯車１１６が第１遊星歯車１０６と同様に
自転しながら公転する。この第２遊星歯車１１６の公転
により、該第２遊星歯車１１６にその一部が挿入された
第２キャリア１１８が回転する。
【００４０】次に、該第２キャリア１１８と連結された
後段減速機構３６０の入力軸２０２が軸心Ｌ１を中心と
して回転し、該入力軸２０２に設けた偏心体２１２が回
転する。この偏心体２１２の回転により、その偏心した
外周２１２ｂに装架された外歯歯車２０６も入力軸２０
２の周りで揺動回転を行うが、第３キャリア２０８によ
ってその自転が拘束されているため、外歯歯車２０６
は、第３内歯歯車２０４に内接しながら、揺動のみを行
なうことになる。
後段減速機構３６０の入力軸２０２が軸心Ｌ１を中心と
して回転し、該入力軸２０２に設けた偏心体２１２が回
転する。この偏心体２１２の回転により、その偏心した
外周２１２ｂに装架された外歯歯車２０６も入力軸２０
２の周りで揺動回転を行うが、第３キャリア２０８によ
ってその自転が拘束されているため、外歯歯車２０６
は、第３内歯歯車２０４に内接しながら、揺動のみを行
なうことになる。
【００４１】この外歯歯車２０６の揺動により、第３内
歯歯車２０４を介して出力軸２１０へと伝達され、減速
が実現される。なお、第３キャリア２０８は外歯歯車２
０６の揺動成分を吸収しながら該外歯歯車２０６を支持
していると捉えることができる。
歯歯車２０４を介して出力軸２１０へと伝達され、減速
が実現される。なお、第３キャリア２０８は外歯歯車２
０６の揺動成分を吸収しながら該外歯歯車２０６を支持
していると捉えることができる。
【００４２】最終的に、出力軸２１０へ伝達された動力
により、該出力軸２１０と連結された前記弁棒６０４を
介し、弁体６０２が回転駆動される。
により、該出力軸２１０と連結された前記弁棒６０４を
介し、弁体６０２が回転駆動される。
【００４３】なお、弁体６０２の流量調整等の動作保証
のために、前記回転制限ボルト２２０によって、第３内
歯歯車２０４の回転角度を制限している（この例では、
０°〜９０°）。
のために、前記回転制限ボルト２２０によって、第３内
歯歯車２０４の回転角度を制限している（この例では、
０°〜９０°）。
【００４４】図４は、前記偏心体２１２Ａと外歯歯車２
０６との摺動部に摺動促進部材としてのニードルベアリ
ング２５０を配置した揺動内接噛合遊星歯車機構３６２
の断面図を示したものである。ニードルベアリング２５
０の内輪は偏心体２１２Ａの外周が、外輪は外歯歯車２
０６の内周が、それぞれ兼用している。
０６との摺動部に摺動促進部材としてのニードルベアリ
ング２５０を配置した揺動内接噛合遊星歯車機構３６２
の断面図を示したものである。ニードルベアリング２５
０の内輪は偏心体２１２Ａの外周が、外輪は外歯歯車２
０６の内周が、それぞれ兼用している。
【００４５】このように、偏心体２１２Ａと外歯歯車２
０６との摺動部にニードルベアリング２５０等の摺動促
進部材を配置した揺動内接噛合遊星歯車機構３６２にす
れば、回転の効率化を図ることができ、前述の摺動促進
部材を配置していない揺動内接噛合遊星歯車機構（後段
減速機構）３６０との間で、偏心体２１２Ａと外歯歯車
２０６の摺動態様に差異を設けることができるようにな
る。
０６との摺動部にニードルベアリング２５０等の摺動促
進部材を配置した揺動内接噛合遊星歯車機構３６２にす
れば、回転の効率化を図ることができ、前述の摺動促進
部材を配置していない揺動内接噛合遊星歯車機構（後段
減速機構）３６０との間で、偏心体２１２Ａと外歯歯車
２０６の摺動態様に差異を設けることができるようにな
る。
【００４６】したがって、揺動内接噛合遊星歯車機構３
６０を有する逆転防止機能性重視型の電動バルブ駆動装
置５００と、揺動内接噛合遊星歯車機構３６２を有する
回転効率性重視の電動バルブ駆動装置５００の少なくと
も２種類をシリーズとして用意すれば、弁体の回転効率
性、逆転防止機能性について、電動バルブ駆動装置５０
０の使用用途に応じた選択が可能となる。
６０を有する逆転防止機能性重視型の電動バルブ駆動装
置５００と、揺動内接噛合遊星歯車機構３６２を有する
回転効率性重視の電動バルブ駆動装置５００の少なくと
も２種類をシリーズとして用意すれば、弁体の回転効率
性、逆転防止機能性について、電動バルブ駆動装置５０
０の使用用途に応じた選択が可能となる。
【００４７】また、図５に示すように、前記ニードルベ
アリング２５０に代えて、摩擦係数を小さくするための
ブッシュ２５２を摺動促進部材として配置した揺動内接
噛合遊星歯車機構３６４を採用しても、外歯歯車２０６
の偏心揺動回転抵抗に差異をもたせることができる。し
たがって、前述の電動バルブ駆動装置５００のシリーズ
に加え、ブッシュ２５２を摺動促進部材として配置した
揺動内接噛合遊星歯車機構３６４を有する電動バルブ駆
動装置５００を用意すれば、弁体の回転効率性、逆転防
止機能性について、種々の設定がなされた複数の電動バ
ルブ駆動装置５００の中から、使用用途に応じた装置の
選択が可能となる。なお、ブッシュ２５２を備えた同士
で、ブッシュの素材を変えることによって摩擦係数を変
化させても偏心揺動回転抵抗に差異を持たせることがで
きる。
アリング２５０に代えて、摩擦係数を小さくするための
ブッシュ２５２を摺動促進部材として配置した揺動内接
噛合遊星歯車機構３６４を採用しても、外歯歯車２０６
の偏心揺動回転抵抗に差異をもたせることができる。し
たがって、前述の電動バルブ駆動装置５００のシリーズ
に加え、ブッシュ２５２を摺動促進部材として配置した
揺動内接噛合遊星歯車機構３６４を有する電動バルブ駆
動装置５００を用意すれば、弁体の回転効率性、逆転防
止機能性について、種々の設定がなされた複数の電動バ
ルブ駆動装置５００の中から、使用用途に応じた装置の
選択が可能となる。なお、ブッシュ２５２を備えた同士
で、ブッシュの素材を変えることによって摩擦係数を変
化させても偏心揺動回転抵抗に差異を持たせることがで
きる。
【００４８】更に、図６に示すように、内ピン２０８a
と外歯歯車２０６の内ピン孔２１４との摺動部に、摺動
促進部材としての内ローラ２５４を配置した揺動内接噛
合遊星歯車機構３６６を採用しても、内ローラ２５４に
よって、内ピン２０８ａと内ピン孔２１４の摺動態様を
変化させることができ、外歯歯車２０６の偏心揺動回転
抵抗に差異をもたせることができる。
と外歯歯車２０６の内ピン孔２１４との摺動部に、摺動
促進部材としての内ローラ２５４を配置した揺動内接噛
合遊星歯車機構３６６を採用しても、内ローラ２５４に
よって、内ピン２０８ａと内ピン孔２１４の摺動態様を
変化させることができ、外歯歯車２０６の偏心揺動回転
抵抗に差異をもたせることができる。
【００４９】また、前記ブッシュ２５２の場合と同様
に、内ローラ２５４の内周２５４ａと内ピン２０８ａの
外周２０８ｂ、若しくは、内ローラ２５４の外周２５４
ｂと内ピン孔２１４の内周２１４ａの摩擦係数を変える
ことによっても、摺動部の摺動態様を変化させることが
でき、外歯歯車２０６の偏心揺動回転抵抗に差異をもた
せることができる。
に、内ローラ２５４の内周２５４ａと内ピン２０８ａの
外周２０８ｂ、若しくは、内ローラ２５４の外周２５４
ｂと内ピン孔２１４の内周２１４ａの摩擦係数を変える
ことによっても、摺動部の摺動態様を変化させることが
でき、外歯歯車２０６の偏心揺動回転抵抗に差異をもた
せることができる。
【００５０】なお、前記外歯歯車２０６の偏心揺動回転
抵抗に差異を与えるための部材以外の部材を、シリーズ
中の電動バルブ駆動装置５００間で共用すれば、部材の
共用化によるコスト低減、在庫負担の軽減等を図ること
ができるようになる。本実施形態では、これまでの説明
から明らかなように、前段減速機構３２０、中間減速機
構３４０は言うに及ばず、後段減速機構３６０もその大
半（弁体側ケーシング２３０、第３内歯歯車２０４、第
３キャリア２０８、入力軸２０２、出力軸２１０等）を
共用できる。
抵抗に差異を与えるための部材以外の部材を、シリーズ
中の電動バルブ駆動装置５００間で共用すれば、部材の
共用化によるコスト低減、在庫負担の軽減等を図ること
ができるようになる。本実施形態では、これまでの説明
から明らかなように、前段減速機構３２０、中間減速機
構３４０は言うに及ばず、後段減速機構３６０もその大
半（弁体側ケーシング２３０、第３内歯歯車２０４、第
３キャリア２０８、入力軸２０２、出力軸２１０等）を
共用できる。
【００５１】上記実施形態においては、回転弁６００を
バタフライ弁としたが、本発明はこれに限定されず、ボ
ール弁等の回転弁に適用してもよく、又、バルブ装置は
手動式であってもよい。
バタフライ弁としたが、本発明はこれに限定されず、ボ
ール弁等の回転弁に適用してもよく、又、バルブ装置は
手動式であってもよい。
【００５２】また、減速機３００を３段減速機構とした
が、減速機３００が、少なくとも１段の偏心揺動内接噛
合型の遊星歯車機構で構成されていれば良い。
が、減速機３００が、少なくとも１段の偏心揺動内接噛
合型の遊星歯車機構で構成されていれば良い。
【００５３】逆転防止機能性重視、回転効率性重視の分
類についても、３段階以上の多分類としてもよい。
類についても、３段階以上の多分類としてもよい。
【００５４】なお、上記実施形態においては、後段減速
機構３６０の第３キャリア２０８を固定し、第３内歯歯
車２０４を弁体６０２側（出力側）に連結したが、本発
明はこれに限定されず、第３内歯歯車２０４を固定し、
第３キャリア２０８の内ピン２０８ａ相当部を弁体６０
２側（出力軸２１０側）に連結した構造としてもよい。
又、外歯歯車２０６の内ピン相当位置に偏心体軸を備え
たいわゆる振分けタイプの偏心揺動内接噛合型の遊星歯
車機構を採用したものであってもよい。
機構３６０の第３キャリア２０８を固定し、第３内歯歯
車２０４を弁体６０２側（出力側）に連結したが、本発
明はこれに限定されず、第３内歯歯車２０４を固定し、
第３キャリア２０８の内ピン２０８ａ相当部を弁体６０
２側（出力軸２１０側）に連結した構造としてもよい。
又、外歯歯車２０６の内ピン相当位置に偏心体軸を備え
たいわゆる振分けタイプの偏心揺動内接噛合型の遊星歯
車機構を採用したものであってもよい。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、装置の小型化、省スペ
ース化を実現しながら、同時に、弁体の回転効率性、逆
転防止機能性について、使用用途に応じた設定が可能な
バルブ駆動装置のシリーズを提供することができる。
ース化を実現しながら、同時に、弁体の回転効率性、逆
転防止機能性について、使用用途に応じた設定が可能な
バルブ駆動装置のシリーズを提供することができる。
【図１】本発明の実施形態の例に係るバルブ装置のシリ
ーズにおける電動バルブ駆動装置を適用した電動回転式
バルブの側断面図と、弁体の正面図
ーズにおける電動バルブ駆動装置を適用した電動回転式
バルブの側断面図と、弁体の正面図
【図２】図１における電動バルブ駆動装置の側断面図
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図
【図４】図２における減速機の偏心体と外歯歯車との摺
動部にニードルベアリングを配置した場合の断面図
動部にニードルベアリングを配置した場合の断面図
【図５】図２における減速機の偏心体と外歯歯車との摺
動部にブッシュを配置した場合の断面図
動部にブッシュを配置した場合の断面図
【図６】図２における減速機の内ピンと内ピン孔との摺
動部に内ローラを配置した場合の断面図
動部に内ローラを配置した場合の断面図
１００…モータ側減速機構
２００…弁体側減速機構
２０２…入力軸
２０４…第３内歯歯車
２０６…外歯歯車
２０８…第３キャリア
２０８ａ…内ピン
２１０…出力軸
２１２…偏心体
２１４…内ピン孔
２５０…ニードルベアリング
２５２…ブッシュ
２５４…内ローラ
３００…減速機
３２０…前段減速機構
３４０…中間減速機構
３６０、３６２，３６４，３６６…後段減速機構
４００…モータ
５００…電動バルブ駆動装置
６００…回転弁
６０２…弁体
６０４…弁棒
７００…電動回転式バルブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H063 AA02 AA06 BB12 BB32 DA14
DB35 DB36 EE12
3J027 FA36 FB40 GB03 GC03 GC13
GC25 GC26 GD03 GD08 GD12
GE01 GE05 GE25
Claims (7)
- 【請求項１】減速機を介して弁体を駆動可能に構成した
バルブ駆動装置のシリーズにおいて、 前記減速機の減速機構の少なくとも一段を、入力軸と、
該入力軸の周りで偏心揺動回転する外歯歯車と、該外歯
歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車の揺動成
分と自転成分のうち揺動成分を吸収可能なキャリアとを
備え、 前記内歯歯車又はキャリアのいずれか一方側が固定され
ると共に、他方側が前記弁体側と連結された偏心揺動内
接噛合型の遊星歯車機構で構成し、且つ、 前記外歯歯車の偏心揺動回転抵抗に差異を持たせること
で、逆転防止機能性重視、回転効率性重視の少なくとも
２種類のバルブ駆動装置を構成したことを特徴とするバ
ルブ駆動装置のシリーズ。 - 【請求項２】請求項１において、 前記偏心揺動内接噛合型の遊星歯車機構が、前記外歯歯
車を揺動回転させるための偏心体を有し、該偏心体と外
歯歯車との摺動部の摺動態様に差異を持たせることで、
前記偏心揺動回転抵抗の差異を具現することを特徴とす
るバルブ駆動装置のシリーズ。 - 【請求項３】請求項１又は２において、 前記キャリアが、前記外歯歯車の前記揺動成分を吸収す
るために、前記外歯歯車に形成した内ピン孔に遊嵌する
内ピンを含んだ構成とされ、 該内ピン孔と内ピンとの摺動部の摺動態様に差異を持た
せることで、前記偏心揺動回転抵抗の差異を具現するこ
とを特徴とするバルブ駆動装置のシリーズ。 - 【請求項４】請求項２又は３において、 前記摺動部の摺動態様の差異を、当該摺動部に摺動促進
部材を配置するか否かの区別によって具現することを特
徴とするバルブ駆動装置のシリーズ。 - 【請求項５】請求項２又は３において、 前記摺動部の摺動態様の差異を、当該摺動部に摺動促進
部材を配置すると共に、 該摺動促進部材の種類を変えることによって具現するこ
とを特徴とするバルブ駆動装置のシリーズ。 - 【請求項６】請求項２乃至５のいずれかにおいて、 前記摺動部の摺動態様の差異を、当該摺動部において現
に摺動している素材同士の摩擦係数を変えることによっ
て具現することを特徴とするバルブ駆動装置のシリー
ズ。 - 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、 前記外歯歯車の偏心揺動回転抵抗に差異を与えるための
部材以外の部材が、シリーズ中のバルブ駆動装置間で共
用されていることを特徴とするバルブ駆動装置のシリー
ズ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095451A JP2003287155A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | バルブ駆動装置のシリーズ |
| KR10-2003-0019057A KR100483543B1 (ko) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | 밸브 구동장치 및 그 시리즈 |
| TW92106989A TW565669B (en) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | Valve driving device and assembly thereof |
| US10/401,037 US6918572B2 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | Valve drive unit and series thereof |
| CNB031086179A CN1270118C (zh) | 2002-03-29 | 2003-03-31 | 阀驱动装置及其系列 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095451A JP2003287155A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | バルブ駆動装置のシリーズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287155A true JP2003287155A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=28786195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002095451A Pending JP2003287155A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | バルブ駆動装置のシリーズ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6918572B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003287155A (ja) |
| KR (1) | KR100483543B1 (ja) |
| CN (1) | CN1270118C (ja) |
| TW (1) | TW565669B (ja) |
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| JP2007113626A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Yamatake Corp | 電動アクチュエータ |
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