JP2004190846A - バルブ用アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】減速ギヤとして上下揺動式のギヤを使用することによってコンパクトで低コスト化が図れるバルブ用アクチュエータを提供することを目的とするものである。
【解決手段】バルブ用アクチュエータにおいて、モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したことを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】バルブ用アクチュエータにおいて、モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したことを特徴とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のギヤを使用せずに大きな減速比がとれる電動式のバルブ用アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータを使用した電動式のバルブ用アクチュエータは、モータの回転をバルブに伝達するための減速機構を多数の通常の平歯車の組み合わせによって行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバルブ用アクチュエータにあっては、減速機構が大型化し、故障も多くなるだけでなく、アクチュエータ自体が大型化し、製造コストが高くなる等の問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点を解決するために、減速ギヤとして上下揺動式のギヤを使用することによってコンパクトで低コスト化が図れるバルブ用アクチュエータを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１のバルブ用アクチュエータは、駆動部を収納するケーシングから突出する出力軸を可逆回転モータの駆動により正、逆回転させてバルブを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、前記モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したことを特徴とするものである。
また、本発明に係る請求項２のバルブ用アクチュエータは、請求項１記載のバルブ用アクチュエータにおいて、前記制御ギヤの下面の歯の歯数と出力ギヤの歯数を異なるようにしたことを特徴とし、請求項３のバルブ用アクチュエータは、請求項１記載のバルブ用アクチュエータにおいて、可逆回転モータを無励磁作動型ブレーキ付きとし、固定ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、同ギヤの外周歯に噛合するウオームギヤを設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の作用】
固定ギヤと出力ギヤの間で上下に揺動しながら回転する制御ギヤの３つのギヤ組み合わせによって大きな減速比が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面について具体的に説明する。
図１は、本発明アクチュエータをバルブに取り付けた状態を表わす側面図、図２は、同アクチュエータの内部構造を表わす斜視図、図３は、同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図、図４は、制御ギヤが半回転したときの同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【０００８】
１は、本発明のバルブ用アクチュエータであって、駆動部を収納し、保護するケーシング１−１に適宜支持され、ケーシング１−１下端から突出する出力軸２がバルブＶのステムにカップリングを介して一直線上に接続されている。
【０００９】
３は、上記出力軸２を駆動する可逆回転モータで、ロータにピニオンギヤ４が固着されている。
【００１０】
５は、上記ピニオンギヤ４に噛合するドライブギヤで、該ドライブギヤ５と一体で下面が傾斜したカム面６−１となっている回転子６が前記出力軸２に出力軸２の回転とは無関係に枢支されている。
【００１１】
７は、上記回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動しながら回転する、上下両面に歯７−１、７−２をそれぞれ形成した制御ギヤ７で、前記出力軸２に軸受７−３を介して出力軸２の回転とは無関係に枢支されている。
【００１２】
８は、上記制御ギヤ７の上面の歯７−１に噛合する歯８−１を下面に形成した固定ギヤで、前記出力軸２の回転とは無関係に枢支され、外周歯８−２に噛合するウオームギヤ１０が回転しない限り回転しないようになっている。
【００１３】
９は、上記制御ギヤ７の下面の歯７−２に噛合する歯９−１を上面に形成した出力ギヤで、前記出力軸２に固着されている。
【００１４】
図中、１１は、ウオームギヤのハンドルである。
【００１５】
次に、本発明の上記構成に従い、図示する実施例について本発明アクチュエータの作用並びに効果について具体的に説明する。
【００１６】
バルブＶが開放している状態において、モータ３にバルブＶが閉鎖する方向に通電すると、モータ３のロータの回転によりピニオンギヤ４が回転し、ドライブギヤ５が回転して同ギヤ５と一体の回転子６が回転する。
【００１８】
回転子６の回転により、制御ギヤ７が回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動しながら回転する所謂サイクロイド回転しようとするが、制御ギヤ７の上面の歯７−１が固定ギヤ８の歯８−１に噛合しているため、制御ギヤ７は歯７−１の歯数と固定ギヤ８の歯８−１の歯数の差だけ回転することになる。
【００１９】
例えば、制御ギヤ７の歯７−１の歯数を６０とし、固定ギヤ８の歯８−１の歯数を５９とすれば、回転子６が６０回転する間に制御ギヤ７は歯数の差の１回転することになり、減速比１／６０が得られる。
【００２０】
前述の制御ギヤ７の回転により、制御ギヤ７下面の歯７−２に噛合する歯９−１が押されて出力ギヤ９が回転し、出力ギヤ９と一体の出力軸２が回転する。
【００２１】
このとき、請求項２の発明のように制御ギヤ７下面の歯７−２の歯数と出力ギヤ９の歯９−１の歯数を異なるようにしておけば、出力ギヤ９は歯９−１の歯数と制御ギヤ７の歯７−２の歯数の差だけ回転することになる。
【００２２】
例えば、制御ギヤ７の歯７−２の歯数を６１とし、出力ギヤ９の歯９−１の歯数を６０とすれば、制御ギヤ７が６０回転する間に出力ギヤ９は歯数の差の１回転することになり、減速比１／６０が得られる。
【００２３】
次に、停電等の非通電状態になってバルブＶを手動で開閉する場合には、可逆回転モータ３は無励磁作動型ブレーキ付きであるので、非通電状態にあってはモータ３のピニオンギヤ４は固定され、回転子６が固定状態となるため、ハンドル１１を回転させ、ウオームギヤ１０を回転させると、歯８−２がこのウオームギヤ１０に噛合する固定ギヤ８が回転し、固定ギヤ８の下面の歯８−１に噛合する制御ギヤ７が傾斜状態の儘回転する。
【００２４】
制御ギヤ７の回転により制御ギヤ７の下面の歯７−２に噛合する歯９−１が押されて出力ギヤ９が回転して出力軸２が回転する。
【００２５】
このときは、制御ギヤ７の歯７−２の歯数と出力ギヤ９の歯９−１の歯数との間に差があっても殆ど減速されないので、固定ギヤ８の回転はその儘出力ギヤ９に伝達され、バルブＶは速やかに開閉される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るバルブ用アクチュエータによれば、駆動部を収納するケーシングから突出する出力軸を可逆回転モータの駆動により正、逆回転させてバルブを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、前記モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したもので、固定ギヤと出力ギヤの間で上下に揺動しながら回転する制御ギヤの３つのギヤ組み合わせだけで極めて大きな減速比が得られる電動式のバルブ用アクチュエータを提供することができ、減速機構がコンパクトとなってアクチュエータ自体の構造も小型化でき、故障も少なく、且つ、製造コストも低廉化することができるものであり、また、請求項３の発明のようにウオームギヤを使用して手動でバルブを開閉できる手動兼用のバルブ用アクチュエータをも提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明アクチュエータをバルブに取り付けた状態を表わす側面図である。
【図２】同アクチュエータの内部構造を表わす斜視図である。
【図３】同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【図４】制御ギヤが半回転したときの同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ
１−１ ケーシング
２ 出力軸
３ 可逆モータ
４ ピニオンギヤ
５ ドライブギヤ
６ 回転子
７ 制御ギヤ
８ 固定ギヤ
９ 出力ギヤ
１０ ウオームギヤ
１１ ハンドル
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のギヤを使用せずに大きな減速比がとれる電動式のバルブ用アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータを使用した電動式のバルブ用アクチュエータは、モータの回転をバルブに伝達するための減速機構を多数の通常の平歯車の組み合わせによって行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバルブ用アクチュエータにあっては、減速機構が大型化し、故障も多くなるだけでなく、アクチュエータ自体が大型化し、製造コストが高くなる等の問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点を解決するために、減速ギヤとして上下揺動式のギヤを使用することによってコンパクトで低コスト化が図れるバルブ用アクチュエータを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１のバルブ用アクチュエータは、駆動部を収納するケーシングから突出する出力軸を可逆回転モータの駆動により正、逆回転させてバルブを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、前記モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したことを特徴とするものである。
また、本発明に係る請求項２のバルブ用アクチュエータは、請求項１記載のバルブ用アクチュエータにおいて、前記制御ギヤの下面の歯の歯数と出力ギヤの歯数を異なるようにしたことを特徴とし、請求項３のバルブ用アクチュエータは、請求項１記載のバルブ用アクチュエータにおいて、可逆回転モータを無励磁作動型ブレーキ付きとし、固定ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、同ギヤの外周歯に噛合するウオームギヤを設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の作用】
固定ギヤと出力ギヤの間で上下に揺動しながら回転する制御ギヤの３つのギヤ組み合わせによって大きな減速比が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面について具体的に説明する。
図１は、本発明アクチュエータをバルブに取り付けた状態を表わす側面図、図２は、同アクチュエータの内部構造を表わす斜視図、図３は、同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図、図４は、制御ギヤが半回転したときの同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【０００８】
１は、本発明のバルブ用アクチュエータであって、駆動部を収納し、保護するケーシング１−１に適宜支持され、ケーシング１−１下端から突出する出力軸２がバルブＶのステムにカップリングを介して一直線上に接続されている。
【０００９】
３は、上記出力軸２を駆動する可逆回転モータで、ロータにピニオンギヤ４が固着されている。
【００１０】
５は、上記ピニオンギヤ４に噛合するドライブギヤで、該ドライブギヤ５と一体で下面が傾斜したカム面６−１となっている回転子６が前記出力軸２に出力軸２の回転とは無関係に枢支されている。
【００１１】
７は、上記回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動しながら回転する、上下両面に歯７−１、７−２をそれぞれ形成した制御ギヤ７で、前記出力軸２に軸受７−３を介して出力軸２の回転とは無関係に枢支されている。
【００１２】
８は、上記制御ギヤ７の上面の歯７−１に噛合する歯８−１を下面に形成した固定ギヤで、前記出力軸２の回転とは無関係に枢支され、外周歯８−２に噛合するウオームギヤ１０が回転しない限り回転しないようになっている。
【００１３】
９は、上記制御ギヤ７の下面の歯７−２に噛合する歯９−１を上面に形成した出力ギヤで、前記出力軸２に固着されている。
【００１４】
図中、１１は、ウオームギヤのハンドルである。
【００１５】
次に、本発明の上記構成に従い、図示する実施例について本発明アクチュエータの作用並びに効果について具体的に説明する。
【００１６】
バルブＶが開放している状態において、モータ３にバルブＶが閉鎖する方向に通電すると、モータ３のロータの回転によりピニオンギヤ４が回転し、ドライブギヤ５が回転して同ギヤ５と一体の回転子６が回転する。
【００１８】
回転子６の回転により、制御ギヤ７が回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動しながら回転する所謂サイクロイド回転しようとするが、制御ギヤ７の上面の歯７−１が固定ギヤ８の歯８−１に噛合しているため、制御ギヤ７は歯７−１の歯数と固定ギヤ８の歯８−１の歯数の差だけ回転することになる。
【００１９】
例えば、制御ギヤ７の歯７−１の歯数を６０とし、固定ギヤ８の歯８−１の歯数を５９とすれば、回転子６が６０回転する間に制御ギヤ７は歯数の差の１回転することになり、減速比１／６０が得られる。
【００２０】
前述の制御ギヤ７の回転により、制御ギヤ７下面の歯７−２に噛合する歯９−１が押されて出力ギヤ９が回転し、出力ギヤ９と一体の出力軸２が回転する。
【００２１】
このとき、請求項２の発明のように制御ギヤ７下面の歯７−２の歯数と出力ギヤ９の歯９−１の歯数を異なるようにしておけば、出力ギヤ９は歯９−１の歯数と制御ギヤ７の歯７−２の歯数の差だけ回転することになる。
【００２２】
例えば、制御ギヤ７の歯７−２の歯数を６１とし、出力ギヤ９の歯９−１の歯数を６０とすれば、制御ギヤ７が６０回転する間に出力ギヤ９は歯数の差の１回転することになり、減速比１／６０が得られる。
【００２３】
次に、停電等の非通電状態になってバルブＶを手動で開閉する場合には、可逆回転モータ３は無励磁作動型ブレーキ付きであるので、非通電状態にあってはモータ３のピニオンギヤ４は固定され、回転子６が固定状態となるため、ハンドル１１を回転させ、ウオームギヤ１０を回転させると、歯８−２がこのウオームギヤ１０に噛合する固定ギヤ８が回転し、固定ギヤ８の下面の歯８−１に噛合する制御ギヤ７が傾斜状態の儘回転する。
【００２４】
制御ギヤ７の回転により制御ギヤ７の下面の歯７−２に噛合する歯９−１が押されて出力ギヤ９が回転して出力軸２が回転する。
【００２５】
このときは、制御ギヤ７の歯７−２の歯数と出力ギヤ９の歯９−１の歯数との間に差があっても殆ど減速されないので、固定ギヤ８の回転はその儘出力ギヤ９に伝達され、バルブＶは速やかに開閉される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るバルブ用アクチュエータによれば、駆動部を収納するケーシングから突出する出力軸を可逆回転モータの駆動により正、逆回転させてバルブを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、前記モータのピニオンギヤに噛合するドライブギヤと、該ドライブギヤと一体で下面が傾斜したカム面となっている回転子を前記出力軸に出力軸の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸には前記回転子のカム面に押されて上下に揺動する上下両面に歯をそれぞれ形成した制御ギヤを出力軸の回転とは無関係に枢支し、上面の歯に噛合する歯を下面に形成した歯数が制御ギヤと異なる固定ギヤを設け、更に、下面の歯に噛合する歯を上面に形成した出力ギヤを前記出力軸に固着したもので、固定ギヤと出力ギヤの間で上下に揺動しながら回転する制御ギヤの３つのギヤ組み合わせだけで極めて大きな減速比が得られる電動式のバルブ用アクチュエータを提供することができ、減速機構がコンパクトとなってアクチュエータ自体の構造も小型化でき、故障も少なく、且つ、製造コストも低廉化することができるものであり、また、請求項３の発明のようにウオームギヤを使用して手動でバルブを開閉できる手動兼用のバルブ用アクチュエータをも提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明アクチュエータをバルブに取り付けた状態を表わす側面図である。
【図２】同アクチュエータの内部構造を表わす斜視図である。
【図３】同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【図４】制御ギヤが半回転したときの同アクチュエータの内部構造を表す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ
１−１ ケーシング
２ 出力軸
３ 可逆モータ
４ ピニオンギヤ
５ ドライブギヤ
６ 回転子
７ 制御ギヤ
８ 固定ギヤ
９ 出力ギヤ
１０ ウオームギヤ
１１ ハンドル
Claims (3)
- 駆動部を収納するケーシング１−１から突出する出力軸２を可逆回転モータ３の駆動により正、逆回転させてバルブＶを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータ１において、前記モータ３のピニオンギヤ４に噛合するドライブギヤ５と、該ドライブギヤ５と一体で下面が傾斜したカム面６−１となっている回転子６を前記出力軸２に出力軸２の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸２には前記回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動する上下両面に歯７−１、７−２をそれぞれ形成した制御ギヤ７を出力軸２の回転とは無関係に枢支し、上面の歯７−１に噛合する歯８−１を下面に形成した歯数が制御ギヤ７と異なる固定ギヤ８を設け、更に、下面の歯７−２に噛合する歯９−１を上面に形成した出力ギヤ９を前記出力軸２に固着したことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
- 請求項１記載のバルブ用アクチュエータにおいて、前記制御ギヤ７の下面の歯７−２の歯数と出力ギヤ９の歯数を異なるようにしたことを特徴とする請求項１記載のバルブ用アクチュエータ。
- 駆動部を収納するケーシング１−１から突出する出力軸２を可逆回転モータ３の駆動により正、逆回転させてバルブＶを開閉するようにしたバルブ用アクチュエータ１において、前記モータ３を無励磁作動型ブレーキ付きのモータとし、該モータ３のピニオンギヤ４に噛合するドライブギヤ５と、該ドライブギヤ５と一体で下面が傾斜したカム面６−１となっている回転子６を前記出力軸２に出力軸２の回転とは無関係に枢支すると共に、同出力軸２には前記回転子６のカム面６−１に押されて上下に揺動する上下両面に歯７−１、７−２をそれぞれ形成した制御ギヤ７を出力軸２の回転とは無関係に枢支し、上面の歯７−１に噛合する歯８−１を下面に形成した歯数が制御ギヤ７と異なる固定ギヤ８を設け、更に、下面の歯７−２に噛合する歯９−１を上面に形成した出力ギヤ９を前記出力軸２に固着し、前記固定ギヤ８を出力軸２の回転とは無関係に枢支し、同ギヤ８の外周歯８−２に噛合するウオームギヤ１０を設けたことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002383068A JP2004190846A (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | バルブ用アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002383068A JP2004190846A (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | バルブ用アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004190846A true JP2004190846A (ja) | 2004-07-08 |
Family
ID=32766895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002383068A Pending JP2004190846A (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | バルブ用アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004190846A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054325A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Jtekt Corporation | 伝達比可変機構及びこれを備える車両用操舵装置 |
| WO2009054328A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Jtekt Corporation | 車両用操舵装置 |
| JP2009101802A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| JP2010196900A (ja) * | 2010-05-10 | 2010-09-09 | Shimadzu Emit Co Ltd | 弁駆動用アクチュエータ |
| CN113179651A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-07-27 | 株式会社鹰取制作所 | 促动器 |
-
2002
- 2002-12-06 JP JP2002383068A patent/JP2004190846A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054325A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Jtekt Corporation | 伝達比可変機構及びこれを備える車両用操舵装置 |
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| US8181734B2 (en) | 2007-10-22 | 2012-05-22 | Jtekt Corporation | Motor vehicle steering system |
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