JP2005299906A

JP2005299906A - Valve actuator

Info

Publication number: JP2005299906A
Application number: JP2004121355A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Minae; 泰夫薬袋; Kazuhiro Aoki; 和弘青木
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: JP4574209B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve actuator capable of being used safely for a long time, downsized, used in common for various kinds of valve which can reduce the cost by making it easy to exchange the module board with an electronic component according to the specification of the actuator while the workability of wiring etc. is improved remarkably. <P>SOLUTION: In the valve actuator consisting of a valve body 2, an electric motor 3 arranged in the base body 2 and a speed reduction mechanism 7 etc. for transmitting the revolving power to an output shaft from the electric motor 3, a terminal unit 16 that connects an electric wire 14 of the electric components of the above electric motor 3 etc. with the electric wire 15 of the outside power supply etc. electrically is mounted on a module board 17, and the module board 17 is removably installed in a terminal box 13 arranged on the under face of the base body 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ボールバルブ、バタフライバルブ等の開閉弁などに搭載されるバルブ用アクチュエータに関し、配線等の作業性を飛躍的に向上させると共に、アクチュエータの仕様に応じて、電子部品を実装したモジュール基板の交換を容易に行い得るようにしたコンパクトなバルブ用アクチュエータに関する。 The present invention relates to a valve actuator mounted on an open / close valve such as a ball valve or a butterfly valve, and dramatically improves the workability of wiring and the like, and a module substrate on which electronic components are mounted according to the specifications of the actuator The present invention relates to a compact valve actuator that can be easily replaced.

アクチュエータの駆動には、電動モータ、リミットスイッチ、コンデンサ等の電気部品への電力供給が必要であり、このため、アクチュエータには、外部に設置されている電源等からの電線を接続するため、端子台を設ける必要がある。例えば、図９に示すように、アクチュエータ本体４０のベース体４１上に、電動モータ４２、リミットスイッチ４３、コンデンサ４４等の電気部品と共に、電動モータ４２等の電気部品の電線４５と、外部の電源等の電線４６を電気的に接続する端子台４７を配置している。 Driving the actuator requires power supply to electric parts such as an electric motor, limit switch, capacitor, etc. For this reason, the actuator is connected to an electric wire from an external power source, etc. It is necessary to provide a stand. For example, as shown in FIG. 9, on the base body 41 of the actuator main body 40, electric parts such as the electric motor 42, limit switch 43, capacitor 44, electric parts 45 such as the electric motor 42, and external power source The terminal block 47 which electrically connects the electric wires 46, such as, is arrange | positioned.

しかし、端子台４７をベース体４１上に配設すると、電源や制御盤からの電線４６の配線作業時に、アクチュエータ本体４０からカバー４８を取り外さなければならないため、配線作業は面倒であり、また、配線作業終了後、アクチュエータ本体４０にカバー４８を取り付ける際、アクチュエータ本体４０とカバー４８との間に装着されるＯリング５０を正確に装着しないと、アクチュエータ内部の気密性が損なわれるおそれがあった。そこで、これらの問題を解決するものとして、以下に示すものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。 However, if the terminal block 47 is disposed on the base body 41, the cover 48 must be removed from the actuator body 40 when wiring the electric wire 46 from the power source or the control panel, and the wiring work is troublesome. When the cover 48 is attached to the actuator body 40 after the wiring work is completed, the airtightness inside the actuator may be impaired unless the O-ring 50 attached between the actuator body 40 and the cover 48 is correctly attached. . In order to solve these problems, the following is disclosed (for example, see Patent Document 1).

例えば、実開平７−４２８９０号公報（特許文献１）は、電動モータ、リミットスイッチ、コンデンサ等の電気部品とは別の場所であるアクチュエータ本体側部に端子台を配置し、これを端子ボックスで被蓋して、この端子ボックスより制御線を引き出している。
実開平７−４２８９０号公報（第３頁、第７図） For example, in Japanese Utility Model Publication No. 7-42890 (Patent Document 1), a terminal block is arranged on the side of an actuator main body, which is a place different from electric parts such as an electric motor, a limit switch, and a capacitor, and this is a terminal box. The control line is drawn from this terminal box.
Japanese Utility Model Publication No. 7-42890 (page 3, FIG. 7)

しかしながら、実開平７−４２８９０号公報（特許文献１）は、アクチュエータ本体の側部に端子ボックスを設けているので、アクチュエータ自体が大きくなってしまい、アクチュエータの設置スペースを広く確保しなければならず、また、配管に接続されたバルブをメンテナンスする際、作業者がアクチュエータ本体の側部に張り出した端子ボックスを足場にして作業を行うことがあり、端子ボックス損傷の一因となっていた。さらに、アクチュエータ本体と端子ボックスの嵌合面が垂直方向となっているので、嵌合面に装着されたガスケットが劣化した場合、嵌合面に生じた隙間から雨水等がアクチュエータ本体に浸入するおそれがあり、また、電源や制御盤からの電線を結束した制御線を端子ボックスのカバーに固定しているので、端子ボックスのカバーを制御線にぶら下げた状態で配線作業を行わなければならず、作業に支障があった。 However, in Japanese Utility Model Publication No. 7-42890 (Patent Document 1), the terminal box is provided on the side of the actuator body, so the actuator itself becomes large, and a large installation space for the actuator must be secured. In addition, when maintaining the valve connected to the pipe, an operator sometimes works using the terminal box projecting from the side of the actuator body as a scaffold, which causes damage to the terminal box. Furthermore, since the mating surface of the actuator body and the terminal box is vertical, if the gasket attached to the mating surface deteriorates, there is a risk that rainwater or the like may enter the actuator body from the gap generated on the mating surface. In addition, since the control line that binds the wires from the power supply and the control panel is fixed to the terminal box cover, the wiring work must be performed with the terminal box cover suspended from the control line. There was a problem in the work.

また、上記した特許文献をはじめ、従来のアクチュエータは、端子台や端子台を固定している基板を取り外して、リレー、スピードコントローラ、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の部品を組み込む必要があり、組立作業が面倒であると共に、それに伴う作業スペースを確保する必要があった。しかも、組立作業時に基板を取り付けている止めネジ等の部品を紛失してしまうおそれがあった。 In addition, the above-mentioned patent documents and other conventional actuators require that the terminal block and the board on which the terminal block is fixed be removed, and components such as relays, speed controllers, and AC / DC converters must be incorporated. In addition to being troublesome, it was necessary to secure a working space associated therewith. In addition, there is a risk that parts such as a set screw to which the board is attached during assembly work will be lost.

本発明は、上記した実情に鑑み、鋭意検討の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、ボールバルブ、バタフライバルブ等の開閉弁などに搭載するためのバルブ用アクチュエータであって、配線等の作業性を飛躍的に向上させると共に、アクチュエータの仕様に応じて、電子部品を実装したモジュール基板の交換を容易に行い得るようにし、長期に亘り、安全に使用することができ、コンパクト化、並びに各種バルブへの共通化とコストの削減化を可能にしたバルブ用アクチュエータを提供することにある。 The present invention has been developed as a result of intensive studies in view of the above circumstances, and the object of the present invention is a valve actuator for mounting on an on-off valve such as a ball valve or a butterfly valve. In addition to dramatically improving the workability of wiring, etc., according to the specifications of the actuator, it is possible to easily replace the module board on which the electronic component is mounted, and it can be used safely for a long time. An object of the present invention is to provide a valve actuator that can be made compact and can be used in common with various valves and can reduce costs.

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ベース体と、ベース体に配設された電動モータと、電動モータからの回転力を出力軸に減速して伝達する減速機構等からなるバルブ用アクチュエータにおいて、前記電動モータ等の電気部品の電線と外部の電源等の電線を電気的に接続する端子台をモジュール基板に実装し、前記ベース体の下面に配設された端子ボックス内に、前記モジュール基板を着脱自在に内蔵したバルブ用アクチュエータである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a base body, an electric motor disposed on the base body, a speed reduction mechanism that transmits the rotational force from the electric motor to the output shaft at a reduced speed, and the like. In the valve actuator, the terminal block for electrically connecting the electric wire of the electric component such as the electric motor and the electric power source of the external power source is mounted on the module substrate, and the terminal box is disposed on the lower surface of the base body. And a valve actuator in which the module substrate is detachably incorporated.

請求項２に係る発明は、前記端子ボックス本体内に、端子台等を実装したモジュール基板を水平方向に差し込み自在に設け、且つ、差し込みすると同時に位置決めするようにしたバルブ用アクチュエータである。 The invention according to claim 2 is a valve actuator in which a module board on which a terminal block or the like is mounted is provided in the terminal box body so as to be freely inserted in the horizontal direction, and is positioned at the same time as being inserted.

請求項３に係る発明は、蓋体で被蓋する端子ボックス本体の開口部には、モジュール基板の両縁部に形成された案内孔と係合して、モジュール基板をスライドガイド自在にすると共に、モジュール基板を固定する２本の基板固定ネジを設けたバルブ用アクチュエータである。 According to a third aspect of the present invention, the opening of the terminal box body covered with the lid engages with the guide holes formed in both edge portions of the module substrate to make the module substrate slide-guideable. The valve actuator is provided with two board fixing screws for fixing the module board.

請求項４に係る発明は、前記モジュール基板に形成された案内孔の差し込み側端部には、基板固定ネジの頭部径より大径であるネジ孔を有しており、このネジ孔に基板固定ネジが位置したときに、モジュール基板の取り付け・取り外しを行い得るようにすると共に、端子ボックス本体の奥部面に形成された突起部と２本の基板固定ネジとで、水平方向に差し込まれたモジュール基板を位置決め固定するようにしたバルブ用アクチュエータである。 In the invention according to claim 4, the insertion side end portion of the guide hole formed in the module substrate has a screw hole having a diameter larger than the head diameter of the substrate fixing screw. The module board can be attached / removed when the fixing screw is positioned, and it is inserted in the horizontal direction by the protrusion formed on the back surface of the terminal box body and the two board fixing screws. This is a valve actuator in which the module substrate is positioned and fixed.

請求項５に係る発明は、前記端子ボックス本体の適宜箇所に、端子ボックス本体と前記端子台との短絡を防止するための絶縁板を着脱自在に設けたバルブ用アクチュエータである。 The invention according to claim 5 is the valve actuator in which an insulating plate for preventing a short circuit between the terminal box body and the terminal block is detachably provided at an appropriate position of the terminal box body.

請求項１に係る発明によると、端子台への配線作業を行う際に、アクチュエータカバーを取り外すことなく、配線作業を完了させることができると共に、アクチュエータの仕様に応じて、リレー、スピードコントローラ、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の電子部品を実装したモジュール基板の交換を容易に行うことができ、さらに、各種バルブへの共通化とコストの削減化が可能となる。ベース体下面の空きスペースに端子ボックスを配設することで、アクチュエータ全体をコンパクトにすることができ、各種のアクチュエータのサイズに対応し、モジュール化することが可能となる。 According to the first aspect of the invention, when performing the wiring work to the terminal block, the wiring work can be completed without removing the actuator cover, and according to the specifications of the actuator, the relay, speed controller, AC It is possible to easily replace a module board on which electronic parts such as a DC / DC converter are mounted, and it is possible to share various valves and reduce costs. By disposing the terminal box in the empty space on the lower surface of the base body, the entire actuator can be made compact, and it can be modularized corresponding to various actuator sizes.

請求項２又は３に係る発明によると、端子台が実装されたモジュール基板をスライドガイド自在に設けているので、アクチュエータの施工現場で配線作業を行う場合であっても、端子台を取り外すことなく、配線作業を容易に行うことができ、さらに、基板固定ネジと案内孔との係合領域を、例えば、モジュール基板の引き出しによる断線の起きない領域に設定することで、安全性を確保することが可能となる。また、アクチュエータの仕様に応じて、電子部品を実装したモジュール基板を交換する場合であっても、アクチュエータの施工現場で交換作業を容易に行うことができる。 According to the invention according to claim 2 or 3, since the module board on which the terminal block is mounted is slidably provided, the terminal block is not removed even when wiring work is performed at the construction site of the actuator. Wiring work can be easily performed, and further, the safety can be ensured by setting the engagement area between the board fixing screw and the guide hole to an area where disconnection due to, for example, pulling out the module board does not occur. Is possible. In addition, even when the module substrate on which the electronic component is mounted is replaced according to the specification of the actuator, the replacement work can be easily performed at the actuator construction site.

請求項４に係る発明によると、２本の基板固定ネジの操作とモジュール基板のスライド操作のみで、モジュール基板の取り付け・取り外し、並びに位置決め固定を行うことができ、従って、モジュール基板の案内孔と基板固定ネジとを係合させながら差し込むのみで、モジュール基板を適正位置に配置することができ、この状態で２本の基板固定ネジを締め付けるのみで、確実に端子ボックス内に位置決め固定することが可能となる。位置決め固定されたモジュール基板は、端子ボックス内に強固に保持され、電動モータ特有の振動等の影響を受けることはなく、また、２本の基板固定ネジを緩めることで、モジュール基板はスライド自在となり、基板固定ネジを完全に取り外す必要なく、モジュール基板の交換を容易に行うことができ、これにより、ネジ等の部品の紛失を防ぐことが可能である。 According to the invention of claim 4, the module substrate can be attached / removed and positioned / fixed by only the operation of the two substrate fixing screws and the slide operation of the module substrate. The module board can be placed in an appropriate position by simply inserting it while engaging the board fixing screw. In this state, the two board fixing screws can be tightened to ensure positioning and fixing in the terminal box. It becomes possible. The fixed and fixed module board is firmly held in the terminal box and is not affected by the vibrations etc. peculiar to the electric motor, and the module board becomes slidable by loosening the two board fixing screws. The module board can be easily replaced without having to completely remove the board fixing screw, thereby preventing the loss of parts such as screws.

請求項５に係る発明によると、端子台への配線作業等を通電状態で行わなければならない場合、万が一、端子台の止めネジに当接したドライバー工具が端子ボックスに接触したとしても短絡することなく、安全に作業を行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when wiring work to the terminal block must be performed in an energized state, even if the driver tool that contacts the set screw of the terminal block contacts the terminal box, a short circuit occurs. And can work safely.

図１は、本発明であるバルブ用アクチュエータの一例を示す分離斜視図であり、図２は、本発明であるバルブ用アクチュエータの一例を示す断面図である。同図に示すバルブ用アクチュエータ１は、ベース体２と、ベース体２上に配設される電動モータ３と、電動モータ３の回転軸に設けたピニオンギヤ４と、ピニオンギヤ４と噛合する中間歯車５と、中間歯車５と噛合する歯車であって、出力軸と同軸上に配設される入力歯車６と、前記電動モータ３からの回転力を減速する減速機構７と、減速機構７によって減速された回転力により回転する出力軸８と、出力軸８の上部に設けたカム９と、カム９により開閉操作されるリミットスイッチ１０と、コンデンサ１１、及びヒータ１２等の構成部品をカバー本体１ａ内に収容しており、前記ベース体２の下面には端子ボックス１３を配設して、カバー本体１ａ内の電気部品の電線１４と、外部の電源等（図示しない）の電線１５を電気的に接続する端子台１６を実装したモジュール基板１７を、この端子ボックス１３に着脱自在に内蔵している。なお、カバー本体１ａ内に収容される電動モータ３等の構成部品は、電動モータ３からの回転力を減速して出力軸８に伝達可能な構造であればよく、本実施形態に限定するものではない。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a valve actuator according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a valve actuator according to the present invention. The valve actuator 1 shown in FIG. 1 includes a base body 2, an electric motor 3 disposed on the base body 2, a pinion gear 4 provided on the rotating shaft of the electric motor 3, and an intermediate gear 5 that meshes with the pinion gear 4. A gear meshing with the intermediate gear 5, which is decelerated by the input gear 6 disposed coaxially with the output shaft, the speed reduction mechanism 7 for reducing the rotational force from the electric motor 3, and the speed reduction mechanism 7. The output shaft 8 that rotates by the rotational force, the cam 9 provided on the output shaft 8, the limit switch 10 that is opened and closed by the cam 9, the capacitor 11, the heater 12, and the like are disposed in the cover body 1a. A terminal box 13 is disposed on the lower surface of the base body 2 to electrically connect an electric wire 14 of an electrical component in the cover body 1a and an electric wire 15 of an external power source (not shown). Connecting The module substrate 17 mounted with the child board 16 incorporates removably to the terminal box 13. The components such as the electric motor 3 housed in the cover main body 1a may be any structure that can reduce the rotational force from the electric motor 3 and transmit it to the output shaft 8 and is limited to this embodiment. is not.

本実施形態では、減速機構の一例として、後述する内接噛合遊星歯車減速機構を内蔵したバルブ用アクチュエータに適用しており、図２に示すように、端子ボックス１３は、ベース体２の下面であって、電動モータ３の下方位置であると共に、内接噛合遊星歯車減速機構７（以下、歯車減速機構７という）の側方位置のスペースに配設され、これにより、異なる出力のアクチュエータであっても共用可能なモジュール部品としている。勿論、本例の取付位置は一例であり、これに限定することなく、ベース体２の下面や側面であって、アクチュエータ全体をコンパクト化できればよく、実施に応じて任意である。 In the present embodiment, as an example of a speed reduction mechanism, the present invention is applied to a valve actuator that incorporates an internal mesh planetary gear speed reduction mechanism, which will be described later, and the terminal box 13 is formed on the lower surface of the base body 2 as shown in FIG. In addition to being located below the electric motor 3, it is disposed in a space in a side position of the intermeshing planetary gear speed reduction mechanism 7 (hereinafter referred to as the gear speed reduction mechanism 7). Even module parts that can be shared. Of course, the mounting position in this example is an example, and the present invention is not limited to this. It is only necessary that the entire actuator, which is the lower surface and side surface of the base body 2, can be made compact.

本例の端子ボックス１３はダイカスト鋳物であり、図１及び図２に示すように、端子ボックス本体１３と端子ボックス本体１３の開口部１３ａを被蓋する蓋体１８等から構成されている。端子ボックス本体１３の両側部内面には、開口部１３ａから奥部面１３ｂの近傍にかけて、基板案内溝１３ｃ，１３ｃが略水平に形成されており、モジュール基板１７は、この基板案内溝１３ｃ，１３ｃに沿って、端子ボックス本体１３内を水平方向にスライドする。また、開口部側であって、基板案内溝１３ｃ，１３ｃの延長線上には、後述するモジュール基板１７の案内孔１７ａ，１７ａと係合する２本の基板固定ネジ１９，１９を設けており、モジュール基板１７をスライドガイドすると共に、このモジュール基板１７を端子ボックス１３内に固定する。この基板固定ネジ１９，１９は、図２に示すように、端子ボックス本体１３の開口部１３ａより蓋体１８側に突出した位置に配置しており、モジュール基板１７の着脱を容易にしている。 The terminal box 13 of this example is a die-cast casting, and as shown in FIGS. 1 and 2, the terminal box 13 includes a terminal box body 13 and a lid 18 that covers the opening 13 a of the terminal box body 13. Substrate guide grooves 13c and 13c are formed substantially horizontally on the inner surfaces of both side portions of the terminal box main body 13 from the opening 13a to the vicinity of the back surface 13b. The module substrate 17 includes the substrate guide grooves 13c and 13c. The terminal box body 13 is slid in the horizontal direction. Further, two board fixing screws 19 and 19 that are engaged with guide holes 17a and 17a of the module board 17 described later are provided on the opening side and on the extension lines of the board guide grooves 13c and 13c. The module substrate 17 is slid and guided, and the module substrate 17 is fixed in the terminal box 13. As shown in FIG. 2, the board fixing screws 19, 19 are arranged at positions projecting from the opening 13 a of the terminal box main body 13 toward the lid 18, so that the module board 17 can be easily attached and detached.

また、奥部面１３ｂの下方中央位置には、モジュール基板１７の差し込み側端部上面に圧接する、本例ではアール面を有した突起部１３ｄを形成しており、この突起部１３ｄと２本の基板固定ネジ１９，１９とで、基板案内溝１３ｃ，１３ｃに沿って差し込まれたモジュール基板１７を位置決め固定する。なお、突起部１３ｄの形状や成形位置は任意であって、例えば、モジュール基板１７の下面と圧接するように設けることもできる。また、開口部側の上部には、端子ボックス本体１３と後述するモジュール基板１７に実装された端子台１６との短絡を防止するための絶縁板２０を、開口部１３ａの端面から蓋体１８側に突設するよう、着脱自在に設けている。 In addition, a protrusion 13d having a rounded surface is formed in the lower center position of the inner surface 13b and is in pressure contact with the upper surface of the insertion side end of the module substrate 17. In this example, two protrusions 13d and two are formed. The module board 17 inserted along the board guide grooves 13c and 13c is positioned and fixed by the board fixing screws 19 and 19. Note that the shape and molding position of the protrusion 13d are arbitrary, and can be provided so as to be in pressure contact with the lower surface of the module substrate 17, for example. In addition, an insulating plate 20 for preventing a short circuit between the terminal box body 13 and a terminal block 16 mounted on a module substrate 17 described later is provided on the upper side of the opening side from the end face of the opening 13a to the lid 18 side. It is provided so as to be detachable so as to project.

図３は、モジュール基板を内蔵した端子ボックス本体の正面図である。本例の端子台１６は、カバー本体１ａ内の電気部品の電線１４と、外部の電源等の電線１５を電気的に接続する樹脂製の中継端子台であり、同図に示すように、外部の電源等の電線１５と接触して電力を伝達する金属端子部１６ａと、電線１５を金属端子部１６ａに押し付ける電線押し板１６ｂと、締め付け固定する止めネジ１６ｃと、絶縁及び端子の保護のための樹脂ケース１６ｄとから構成されている。金属端子部１６ａの一部はモジュール基板１７に半田付けされ、モジュール基板１７上の配線パターンと金属端子部１６ａとを電気的に接続している。無論、この端子台１６は一例であって、その他の形状・構造を有する端子台を採用してもよい。 FIG. 3 is a front view of the terminal box body incorporating the module substrate. The terminal block 16 of this example is a resin-made relay terminal block that electrically connects the electric wire 14 of the electric component in the cover body 1a and the electric wire 15 such as an external power source. As shown in FIG. For the purpose of insulation and protection of terminals, a metal terminal portion 16a that transmits electric power in contact with the electric wire 15 such as a power source, an electric wire pressing plate 16b that presses the electric wire 15 against the metal terminal portion 16a, a set screw 16c that is fastened and fixed. The resin case 16d. A part of the metal terminal portion 16a is soldered to the module substrate 17, and the wiring pattern on the module substrate 17 and the metal terminal portion 16a are electrically connected. Of course, this terminal block 16 is an example, and terminal blocks having other shapes and structures may be adopted.

図４は、モジュール基板の平面図であり、同図に示すように、前記端子台１６や、リレー２１、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２、スピードコントローラ（図示しない）等の電子部品が実装された、本例では樹脂製（例えば、ガラスエポキシ樹脂、ＣＥＭ３）のモジュール基板１７の両縁部には、端子ボックス１３に設けた２本の基板固定ネジ１９，１９と係合する案内孔１７ａ，１７ａが形成されており、この案内孔１７ａ，１７ａの差し込み側端部には、基板固定ネジ１９の頭部径より大径であるネジ孔１７ｂ，１７ｂを設けている。このネジ孔１７ｂ，１７ｂと基板固定ネジ１９，１９との位置が一致したときに、モジュール基板１７の取り付け・取り外しが行い得るようにしており、一例を示すと、基板固定ネジＭ３（頭部径φ６ｍｍ）に対して、案内孔の幅を３．４ｍｍ、ネジ孔の孔径をφ６．５ｍｍのように設定する。モジュール基板の板厚として、例えば、１．６ｍｍとしてもよく、任意に設定することができる。また、基板固定ネジ１９と案内孔１７ａとの係合領域は、モジュール基板１７の両縁部に形成されているため、モジュール基板１７の中央領域に接続される電気配線を切断するおそれがなく、安全性を確保することを可能にしている。 FIG. 4 is a plan view of the module substrate. As shown in the figure, the terminal block 16, the relay 21, the AC / DC converter 22, a speed controller (not shown), and other electronic components are mounted. In the example, guide holes 17 a and 17 a that engage with two board fixing screws 19 and 19 provided in the terminal box 13 are formed at both edges of the module board 17 made of resin (for example, glass epoxy resin, CEM3). In addition, screw holes 17b and 17b having a diameter larger than the head diameter of the substrate fixing screw 19 are provided at the insertion side end portions of the guide holes 17a and 17a. When the positions of the screw holes 17b and 17b coincide with the board fixing screws 19 and 19, the module board 17 can be attached and detached. For example, the board fixing screw M3 (head diameter φ6 mm), the guide hole width is set to 3.4 mm, and the screw hole diameter is set to φ6.5 mm. The plate thickness of the module substrate may be 1.6 mm, for example, and can be set arbitrarily. Moreover, since the engagement area | region of the board | substrate fixing screw 19 and the guide hole 17a is formed in the both edge parts of the module board 17, there is no possibility of cutting the electrical wiring connected to the center area | region of the module board 17, It is possible to ensure safety.

次に、端子ボックス１３及びモジュール基板１７の取付手順について説明する。
図５は、中継基板の一例を示した概略図であり、図６及び図７は、モジュール基板の取付手順を示した概略説明図である。図１に示すように、端子ボックス本体１３と、ベース体２の下面である端子ボックス取付位置との間にガスケット２３を装着し、六角穴付きボルト等の固定部材２４を、端子ボックス本体１３の雌ネジ部１３ｅとベース体２の雌ネジ部（図示しない）に螺合して取り付ける。図１に示すように、カバー本体１ａ内に収容された電気モータ３、リミットスイッチ１０、コンデンサ１１、ヒータ１２等の電気部品の電線１０ａ，１１ａ等は、その先端にコネクタのソケット（図示しない）を取り付けている。この電線１０ａ，１１ａ等を、例えば、ベース体２の周縁部位に形成された配線収容溝（図示しない）を経由し、図１及び図５に示すように、カバー本体１ａ内に収容された中継基板２５上に、各電気部品に一対一に対応するよう配置されたコネクタのプラグ２５ａ〜２５ｆに前記ソケットを差し込んで接続する。対応する部品としては、例えば、プラグ２５ａはヒータ１２に、２５ｂはインターロック（図示しない）に、２５ｃは電動モータ３に、２５ｄは補助リミットスイッチ（図示しない）に、２５ｅはポテンショメータ（図示しない）に、２５ｆはリミットスイッチ１０に、２５ｇはコンデンサ１１に対応している。 Next, a procedure for attaching the terminal box 13 and the module substrate 17 will be described.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a relay board, and FIGS. 6 and 7 are schematic explanatory views showing a procedure for attaching a module board. As shown in FIG. 1, a gasket 23 is mounted between the terminal box body 13 and a terminal box mounting position on the lower surface of the base body 2, and a fixing member 24 such as a hexagon socket bolt is attached to the terminal box body 13. The female screw portion 13e and the female screw portion (not shown) of the base body 2 are screwed and attached. As shown in FIG. 1, the electric motor 3, limit switch 10, capacitor 11, heater 12, and other electric parts 10 a, 11 a, etc. housed in the cover body 1 a have connector sockets (not shown) at their tips. Is attached. The electric wires 10a, 11a, etc. are relayed, for example, via a wiring receiving groove (not shown) formed in the peripheral portion of the base body 2 as shown in FIG. 1 and FIG. The sockets are inserted and connected to plugs 25a to 25f of connectors arranged on the board 25 so as to correspond to the electrical components on a one-to-one basis. Corresponding parts include, for example, the plug 25a for the heater 12, 25b for the interlock (not shown), 25c for the electric motor 3, 25d for the auxiliary limit switch (not shown), and 25e for the potentiometer (not shown). 25f corresponds to the limit switch 10, and 25g corresponds to the capacitor 11.

更に中継基板２５上の配線パターンにて、複数のコネクタのプラグ２５ａ〜２５ｆとそれぞれ電気的に接続された配線１４ａ（１４），１４ｂ（１４）は、その先端にコネクタ１４ｃ，１４ｄを取り付け、図２に示すように、端子ボックス１３と連通した配線引出口２ａ、及び端子ボックス１３の配線引入口１３ｆを介して、端子ボックス本体１３へと引き入れた後、開口部１３ａから外方へ向けて引き出す。ここで、配線１４ａ，１４ｂは複数の電気部品を集約するように接続しており、例えば、配線１４ａ（コネクタ１４ｃ）は、電動モータ３、リミットスイッチ１０、コンデンサ１１、ヒータ１２に接続され、配線１４ｂ（コネクタ１４ｄ）は、オプション部品として、補助リミットスイッチやポテンショメータなどの電気部品に接続される。このように、端子ボックス１３内へ引き込む配線、コネクタを集約することにより、配線スペースを小さくでき、端子ボックス１３をコンパクト化できると共に、電動モータ３やコンデンサ１１等、カバー本体１ａ内に収容された電気部品に仕様変更が生じた際には、中継基板２５や端子ボックス１３の蓋体１８を取り外すことなく、個々の電気部品を交換の上、中継基板２５へのコネクタ接続により、仕様変更を容易に行うことができる。 Further, the wirings 14a (14) and 14b (14) respectively electrically connected to the plugs 25a to 25f of the plurality of connectors by the wiring pattern on the relay substrate 25 are attached with connectors 14c and 14d at their tips. 2, after drawing into the terminal box body 13 via the wiring outlet 2 a communicating with the terminal box 13 and the wiring inlet 13 f of the terminal box 13, it is pulled out from the opening 13 a outward. . Here, the wirings 14a and 14b are connected so as to collect a plurality of electrical components. For example, the wiring 14a (connector 14c) is connected to the electric motor 3, the limit switch 10, the capacitor 11, and the heater 12, 14b (connector 14d) is connected as an optional component to an electrical component such as an auxiliary limit switch or a potentiometer. Thus, by consolidating the wires and connectors drawn into the terminal box 13, the wiring space can be reduced, the terminal box 13 can be made compact, and the electric motor 3, the capacitor 11, etc. are accommodated in the cover body 1a. When specifications change in electrical parts, it is easy to change specifications by replacing individual electrical parts and connecting connectors to relay board 25 without removing relay board 25 and lid 18 of terminal box 13 Can be done.

次いで、図６に示すように、端子台１６等の電子部品を実装したモジュール基板１７を用意し、モジュール基板１７上の配線パターンと電気的に接続したコネクタ２６のプラグに、カバー本体１ａ内からのコネクタ１４ｃ，１４ｄのソケットを差し込んで接続する。接続が完了した後、モジュール基板１７を端子ボックス１３に取り付ける。図７に示すように、先ず、基板固定ネジ１９，１９を緩めてネジ頭部を所定の高さに合わせる。モジュール基板１７の板厚にもよるが、緩める量は半回転から１回転程度でよい。この状態で基板固定ネジ１９，１９とモジュール基板１７に設けたネジ孔１７ｂ，１７ｂとの位置を一致させて、モジュール基板１７を基板固定ネジ１９に係合し、基板案内溝１３ｃ，１３ｃに沿って、奥部面１３ｂに設けた突起部１３ｄに当接するまで、スライドさせながら差し込む。この際、モジュール基板１７は、案内孔１７ａ，１７ａの縁部を基板固定ネジ１９，１９の頭部によって係止された非着脱状態（仮の位置決め状態）となり、案内孔１７ａ，１７ａが基板固定ネジ１９，１９に係合したスライドガイド自在となっている。突起部１３ｄによりモジュール基板１７は最終的に位置決めされ、その後、基板固定ネジ１９，１９を締め付けて固定する。 Next, as shown in FIG. 6, a module substrate 17 on which electronic components such as the terminal block 16 are mounted is prepared, and the plug of the connector 26 electrically connected to the wiring pattern on the module substrate 17 is inserted into the cover body 1 a from inside. The sockets 14c and 14d are inserted and connected. After the connection is completed, the module substrate 17 is attached to the terminal box 13. As shown in FIG. 7, first, the board fixing screws 19, 19 are loosened to adjust the screw heads to a predetermined height. Although it depends on the thickness of the module substrate 17, the amount of loosening may be about half to one rotation. In this state, the positions of the board fixing screws 19 and 19 and the screw holes 17b and 17b provided in the module board 17 are matched to engage the module board 17 with the board fixing screw 19, and along the board guide grooves 13c and 13c. Then, it is inserted while sliding until it comes into contact with the protruding portion 13d provided on the inner surface 13b. At this time, the module substrate 17 is in a non-detachable state (temporary positioning state) in which the edges of the guide holes 17a and 17a are locked by the heads of the substrate fixing screws 19 and 19, and the guide holes 17a and 17a are fixed to the substrate. The slide guide engaged with the screws 19 can be freely operated. The module substrate 17 is finally positioned by the protrusion 13d, and thereafter, the substrate fixing screws 19 and 19 are fastened and fixed.

次いで、アクチュエータの施工現場で配線作業を行う場合には、外部の電源等の電線１５を端子台１６に接続する。図３に示すように、端子ボックス本体１３の側部に設けた電線管接続口１３ｇから、外部からの電線１５を端子ボックス本体１３内に引き入れ、開口部１３ａから端子台１６の前方に引き出す。端子台１６は開口部１３ａより露出しており、この端子台１６の金属端子部１６ａと電線押し板１６ｂとの間に電線１５の先端部を差し込んで接触させた後、止めネジ１６ｃを締め付けて金属端子部１６ａと電線押し板１６ｂとで電線１５を挟持固定する。配線終了後、ガスケット２７を装着し、開口部１３ａを蓋体１８で被蓋し、バルブ用アクチュエータの駆動準備が完了する。図中２８は、端子ボックス本体１３と蓋体１８とを取付固定するネジ等の固定部材であり、図中２９は、端子ボックス本体１３にアース線（図示しない）を取り付けるための止めネジである。 Next, when performing wiring work at the construction site of the actuator, an electric wire 15 such as an external power source is connected to the terminal block 16. As shown in FIG. 3, the electric wire 15 from the outside is drawn into the terminal box main body 13 through the conduit connection port 13g provided on the side portion of the terminal box main body 13, and is pulled out to the front of the terminal block 16 from the opening 13a. The terminal block 16 is exposed from the opening 13a, and after inserting the tip end portion of the electric wire 15 between the metal terminal portion 16a of the terminal block 16 and the electric wire pressing plate 16b to make contact, the set screw 16c is tightened. The electric wire 15 is clamped and fixed by the metal terminal portion 16a and the electric wire pressing plate 16b. After the wiring is completed, the gasket 27 is attached, the opening 13a is covered with the lid 18, and the preparation for driving the valve actuator is completed. In the figure, 28 is a fixing member such as a screw for attaching and fixing the terminal box body 13 and the lid 18, and 29 in the figure is a set screw for attaching a ground wire (not shown) to the terminal box body 13. .

交換等でモジュール基板１７を取り外す場合には、端子ボックス本体１３から蓋体１８を取り外し、端子台１６に結線された外部からの電線１５を取り外した後、基板固定ネジ１９，１９を緩めてモジュール基板１７をスライド自在にして、モジュール基板１７を開口部側へ引き出し、ネジ孔１７ｂ，１７ｂと基板固定ネジ１９，１９との位置を一致させて、端子ボックス１３からモジュール基板１７を取り外す。次いで、モジュール基板１７のコネクタ２６，２６とカバー本体１ａからのコネクタ１４ｃ，１４ｄとの接続を解除する。なお、モジュール基板１７を開口部側に引き出す際には、基板固定ネジ１９が案内孔１７ａの差し込み側端部に設けられたネジ孔１７ｂの内壁に当接するので、モジュール基板１７の過度な引き出しを阻止し、モジュール基板１７に接続された電線の断線を防ぐことができる。さらに、モジュール基板１７の取り付けや取り外しに際しては、基板固定ネジ１９を取り外す必要がないため、その紛失を防ぐことができる。 When removing the module substrate 17 by replacement or the like, the lid 18 is removed from the terminal box body 13, the external electric wire 15 connected to the terminal block 16 is removed, and then the substrate fixing screws 19 and 19 are loosened to loosen the module. The board 17 is made slidable, the module board 17 is pulled out to the opening side, the screw holes 17 b and 17 b are aligned with the board fixing screws 19 and 19, and the module board 17 is removed from the terminal box 13. Next, the connection between the connectors 26 and 26 of the module substrate 17 and the connectors 14c and 14d from the cover body 1a is released. When the module board 17 is pulled out to the opening side, the board fixing screw 19 comes into contact with the inner wall of the screw hole 17b provided at the insertion side end of the guide hole 17a. It is possible to prevent the disconnection of the electric wire connected to the module substrate 17. Furthermore, since it is not necessary to remove the board fixing screw 19 when attaching or detaching the module board 17, the loss can be prevented.

開口部側の上部には、端子ボックス本体１３と端子台１６との短絡を防止するための絶縁板２０を着脱自在に設けており、同一電源で複数のアクチュエータを制御するシステムのメンテナンス等、端子台１６への結線作業等を通電状態で行わなければならない場合、万が一、端子台１６の止めネジ１６ｃに接触したドライバー工具（図示しない）が端子ボックス１３に接触しても短絡することはなく、ブレーカやヒューズの作動によりシステム全体が停止してしまうことなく、安全に作業を行うことができる。 An insulating plate 20 for preventing a short circuit between the terminal box main body 13 and the terminal block 16 is detachably provided on the upper portion on the opening side, and the terminal for system maintenance, etc., for controlling a plurality of actuators with the same power source. If it is necessary to perform connection work to the base 16 in an energized state, even if a driver tool (not shown) that contacts the set screw 16c of the terminal base 16 contacts the terminal box 13, there is no short circuit. It is possible to work safely without stopping the entire system due to the operation of the breaker or fuse.

次に、本実施形態において採用した内接噛合遊星歯車減速機構７について説明すると、図２に示すように、内接噛合遊星歯車減速機構７は、出力軸８と同軸上に配設されており、その構成は入力歯車６が挿入固着される偏心体３０と、偏心体３０を介して揺動回転可能に設けた外歯歯車３１と、ベース体２などの固定側に固定され、前記外歯歯車３１と内接噛合する内歯歯車３２と、前記外歯歯車３１の揺動回転から自転回転を取り出して出力軸８に伝える回転伝達機構３３と、回転伝達機構３３を介して連結された出力軸８とから構成されている。 Next, the intermeshing planetary gear reduction mechanism 7 employed in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the intermeshing planetary gear reduction mechanism 7 is disposed coaxially with the output shaft 8. The configuration includes an eccentric body 30 into which the input gear 6 is inserted and fixed, an external gear 31 provided so as to be able to oscillate and rotate via the eccentric body 30, and the base body 2 and the like. An internal gear 32 that is in mesh with the gear 31, a rotation transmission mechanism 33 that extracts the rotation from the swinging rotation of the external gear 31 and transmits the rotation to the output shaft 8, and an output that is connected via the rotation transmission mechanism 33. The shaft 8 is constituted.

前記偏心体３０は、出力軸８に対し、ベアリング３４を介して相対回転可能に配置されており、図８に示すように、偏心した偏心部３０ａの中心は出力軸８から偏心量ｅだけ偏心している。偏心体３０の偏心部３０ａ外周部位にはベアリング３５を設けており、このベアリング３５を介して外歯歯車３１が回転自在に設けられている。外歯歯車３１は、外周にトロコイド系歯形３１ａを有しており、外歯歯車３１と内接噛合する内歯歯車３２はベース体２に固定され、外歯歯車３１と相隣接する内周に円弧歯形３２ａを有している。また、前記回転伝達機構３３は、外歯歯車３１に形成された複数の内ピン孔３１ｂと、内ピン孔３１ｂ内を遊嵌する内ピン３６と、内ピン３６を一体又は別体に形成したピンフランジ３７とから構成されており、このピンフランジ３７は、出力軸８に取付固定されている。 The eccentric body 30 is disposed so as to be rotatable relative to the output shaft 8 via a bearing 34. As shown in FIG. 8, the center of the eccentric portion 30a is offset from the output shaft 8 by the amount of eccentricity e. I have a heart. A bearing 35 is provided on the outer peripheral portion of the eccentric portion 30 a of the eccentric body 30, and the external gear 31 is rotatably provided through the bearing 35. The external gear 31 has a trochoidal tooth profile 31 a on the outer periphery, and the internal gear 32 that is in mesh with the external gear 31 is fixed to the base body 2, and on the inner periphery adjacent to the external gear 31. It has an arc tooth profile 32a. The rotation transmission mechanism 33 has a plurality of inner pin holes 31b formed in the external gear 31, an inner pin 36 loosely fitted in the inner pin hole 31b, and an inner pin 36 formed integrally or separately. The pin flange 37 is fixed to the output shaft 8.

本実施形態のように、ベース体２に配設された電動モータ３からの回転力を減速して出力軸８へ伝達する手段として、内接噛合遊星歯車減速機構７を出力軸８と同軸上に配設することで、ベース体２上にも、その他の電気部品等を配設するための有効スペースを確保することができ、しかも、小さなスペースで大きな減速比を得ることが可能なアクチュエータとすることができる。 As in this embodiment, the intermeshing planetary gear reduction mechanism 7 is coaxial with the output shaft 8 as means for reducing the rotational force from the electric motor 3 disposed on the base body 2 and transmitting it to the output shaft 8. By disposing the actuator, an effective space for disposing other electrical parts and the like can be secured on the base body 2, and an actuator capable of obtaining a large reduction ratio in a small space is provided. can do.

本発明におけるバルブ用アクチュエータの一例を示す分離斜視図である。It is a separation perspective view showing an example of a valve actuator in the present invention. 本発明におけるバルブ用アクチュエータの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the actuator for valves in this invention. モジュール基板を内蔵した端子ボックス本体の正面図である。It is a front view of the terminal box main body which incorporated the module board | substrate. モジュール基板の一例を示した平面図である。It is the top view which showed an example of the module board | substrate. 中継基板の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the relay board | substrate. モジュール基板の取付手順を示した概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which showed the attachment procedure of the module board | substrate. モジュール基板の取付手順を示した概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which showed the attachment procedure of the module board | substrate. 図２のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 従来例を示した参考斜視図である。It is the reference perspective view which showed the prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１バルブ用アクチュエータ
２ベース体
３モータ（電動モータ）
７歯車減速機構（内接噛合遊星歯車減速機構）
８出力軸
１３端子ボックス
１３ａ開口部
１３ｂ奥部面
１３ｄ突起部
１４，１４ａ，１４ｂ電線
１５電線
１６端子台
１７モジュール基板
１７ａ案内孔
１７ｂネジ孔
１９基板固定ネジ
２０絶縁板
1 Valve actuator 2 Base body 3 Motor (electric motor)
7 Gear reduction mechanism (Internal mesh planetary gear reduction mechanism)
8 Output shaft 13 Terminal box 13a Opening part 13b Back surface 13d Protrusion part 14, 14a, 14b Electric wire 15 Electric wire 16 Terminal block 17 Module board 17a Guide hole 17b Screw hole 19 Board fixing screw 20 Insulating plate

Claims

ベース体と、ベース体に配設された電動モータと、電動モータからの回転力を出力軸に減速して伝達する減速機構等からなるバルブ用アクチュエータにおいて、前記電動モータ等の電気部品の電線と外部の電源等の電線を電気的に接続する端子台をモジュール基板に実装し、前記ベース体の下面に配設された端子ボックス内に、前記モジュール基板を着脱自在に内蔵したことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。 In a valve actuator comprising a base body, an electric motor disposed on the base body, and a speed reduction mechanism for decelerating and transmitting the rotational force from the electric motor to the output shaft, electric wires of electric parts such as the electric motor, A terminal block for electrically connecting an electric wire such as an external power source is mounted on the module board, and the module board is detachably incorporated in a terminal box disposed on the lower surface of the base body. Actuator for valve.

前記端子ボックス本体内に、端子台等を実装したモジュール基板を水平方向に差し込み自在に設け、且つ、差し込みすると同時に位置決めするようにした請求項１に記載のバルブ用アクチュエータ。 2. The valve actuator according to claim 1, wherein a module board on which a terminal block or the like is mounted is provided in the terminal box body so as to be freely inserted in a horizontal direction and is positioned at the same time as being inserted.

蓋体で被蓋する端子ボックス本体の開口部には、モジュール基板の両縁部に形成された案内孔と係合して、モジュール基板をスライドガイド自在にすると共に、モジュール基板を固定する２本の基板固定ネジを設けた請求項２に記載のバルブ用アクチュエータ。 The terminal box body covered with the lid body has two openings that engage the guide holes formed on both edges of the module board so that the module board can be slidably guided and fixed to the module board. The valve actuator according to claim 2, further comprising a substrate fixing screw.

前記モジュール基板に形成された案内孔の差し込み側端部には、基板固定ネジの頭部径より大径であるネジ孔を有しており、このネジ孔に基板固定ネジが位置したときに、モジュール基板の取り付け・取り外しを行い得るようにすると共に、端子ボックス本体の奥部面に形成された突起部と２本の基板固定ネジとで、水平方向に差し込まれたモジュール基板を位置決め固定するようにした請求項２又は３に記載のバルブ用アクチュエータ。 The insertion side end of the guide hole formed in the module substrate has a screw hole that is larger in diameter than the head diameter of the substrate fixing screw, and when the substrate fixing screw is positioned in this screw hole, The module board can be attached and removed, and the module board inserted in the horizontal direction is positioned and fixed by the protrusion formed on the inner surface of the terminal box body and the two board fixing screws. The valve actuator according to claim 2 or 3.

前記端子ボックス本体の適宜箇所に、端子ボックス本体と前記端子台との短絡を防止するための絶縁板を着脱自在に設けた請求項１乃至４の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
The valve actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein an insulating plate for preventing a short circuit between the terminal box body and the terminal block is detachably provided at an appropriate position of the terminal box body.