JP2018126023A - 操作器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1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、回転制御機構3、遊星歯車4、第1内歯車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、ハウジング10に収容されている。
ここで、軸部21と歯車部22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。
筐体31は、励磁コイル32、第1部材33、第2部材34、およびばね部材35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。筐体31は、太陽歯車2の軸部21が挿通された貫通孔を有し、ハウジング10の蓋部12に固定されている。
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。
この場合、駆動用モータ8のみならず、電磁クラッチ3にも電力が供給される。すなわち、電磁クラッチ3を構成する励磁コイル32に電流が流れることにより、第1部材33および第2部材34が励磁される。これにより、図1に示すように、ばね部材35が伸びて、第1部材33が筐体31の下面側に移動し、第1部材33と第2部材34とが磁力によって連結する。
図2は、電磁クラッチの電源が遮断されたときの操作器の動力伝達機構を示す断面図である。
この場合、駆動用モータ8のみならず、電磁クラッチ3の電力供給も停止されるため、電磁クラッチ3を構成する励磁コイル32には電流が流れない。これにより、図2に示すように、ばね部材35が縮んで、第1部材33が筐体31の上面側に移動し、第1部材33と第2部材34との連結が解除される。その結果、第1内歯車5のハウジング10に対する固定が解除され、ハウジング10内において回転可能な状態(クラッチ解除状態)となる。すなわち、太陽歯車2、複数の遊星歯車4、第1内歯車5、および第2内歯車6によって構成されていた不思議遊星歯車機構のセルフロック機能が解除され、スプリングユニット9による出力軸7(弁軸)の操作が可能となる。
図3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、電磁クラッチ3の代わりに、励磁コイル32と鉄心36から成る回転制御機構3Aを備える点において、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。
図4は、実施の形態3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3に係る操作器100Bは、動力伝達部1Bが遊星歯車機構を構成する点において、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。
以下、操作器100の具体的な構造について、詳細に説明する。
Claims (7)
- 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回転可能に設けられた第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、
前記太陽歯車、前記第1内歯車、前記複数の遊星歯車、および前記回転機構を収容するハウジングと、
前記第1内歯車の回転可能な状態と回転不能な状態を切り替える回転制御機構とを備える
操作器。 - 請求項1に記載の操作器において、
前記回転制御機構は、電源が供給されているときに前記第1内歯車を回転不能な状態にし、前記電源が供給されていないときに前記第1内歯車を回転可能な状態にする
ことを特徴とする操作器。 - 請求項2に記載の操作器において、
前記回転制御機構は、電源が供給されているときに前記第1内歯車を前記ハウジングに固定して回転不能な状態にし、前記電源が供給されていないときに前記第1内歯車の固定を解除して回転可能な状態にする
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1乃至3に記載の操作器において、
前記回転制御機構は、
前記ハウジングに固定された筐体と、
前記筐体内に配置され、磁性体から成る第1部材と、
一端が前記筐体内に固定され、他端が前記第1部材に連結されたばね部材と、
前記筐体内に前記第1部材と離間して対面配置されるとともに、前記第1内歯車と連結された磁性体から成る第2部材と、
前記第1部材および前記第2部材を励磁する励磁コイルと、を含む
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1乃至3に記載の操作器において、
前記回転制御機構は、
前記ハウジング内において、前記ハウジングの内壁と前記第1内歯車との間に配置された鉄心と、
前記鉄心を励磁する励磁コイルとを含み、
前記ハウジングおよび前記第1内歯車において、少なくとも前記鉄心と対面する部分は磁性体によって構成されている
ことを特徴とする操作器。 - 請求項1乃至5に記載の操作器において、
前記回転機構は、
前記第1内歯車と同軸に配置され、その内周面に前記複数の遊星歯車と噛合う歯を有し、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乃至5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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