專利名稱：轉(zhuǎn)矩限制器及閥致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩限制器及閥致動(dòng)器，更詳細(xì)而言，涉及在閥的開閉時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩并使氣動(dòng)馬達(dá)停止的轉(zhuǎn)矩限制器以及包括該轉(zhuǎn)矩限制器的閥致動(dòng)器。
背景技術(shù)：
以往，在過程自動(dòng)化等中，為了控制各種流體的流動(dòng)，利用閥致動(dòng)器進(jìn)行閥的開閉動(dòng)作。作為該閥致動(dòng)器的方式，有氣動(dòng)式、電動(dòng)式、液壓式、螺線管式等各種方式。其中，氣動(dòng)式被使用作為實(shí)現(xiàn)與輸入信號(hào)成比例的閥開度的調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)式閥致動(dòng)器能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造容易得到較大的輸出(驅(qū)動(dòng)力)，另外，用戶可以容易進(jìn)行維護(hù)操作。在上述氣動(dòng)式閥致動(dòng)器中，作為伴隨閉閥時(shí)的驅(qū)動(dòng)停止的單元，已知包括轉(zhuǎn)矩限制器的單元。該轉(zhuǎn)矩限制器的構(gòu)造例如如專利文獻(xiàn)1所披露的那樣，其目的在于以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩將閥閉合，采用彈簧平衡方式以準(zhǔn)確檢測(cè)出閥的關(guān)閉轉(zhuǎn)矩，若到達(dá)預(yù)定的轉(zhuǎn)矩，則使氣動(dòng)馬達(dá)停止。所以，可以預(yù)防由于閥的過度關(guān)閉導(dǎo)致閥損傷或毀壞。圖8是用于說明轉(zhuǎn)矩限制器的工作原理的圖。圖中，101表示支點(diǎn)，102表示轉(zhuǎn)矩臂，Zl Z4表示齒輪，Rl R4表示各齒輪的節(jié)距圓半徑，L表示從支點(diǎn)101到轉(zhuǎn)矩臂102 的點(diǎn)B的距離。此處，轉(zhuǎn)矩臂102在支點(diǎn)101與齒輪Zl結(jié)合成為動(dòng)作的支點(diǎn)，在轉(zhuǎn)矩臂102 的點(diǎn)A與齒輪Z2、Z3結(jié)合，在轉(zhuǎn)矩臂102的點(diǎn)B受到彈力。若設(shè)Tl為齒輪Zl的軸轉(zhuǎn)矩，T' 2為齒輪Z4的反軸轉(zhuǎn)矩，F(xiàn)l為施加在齒輪Z2的嚙合切線力，F(xiàn)' 2為施加在齒輪的嚙合切線力，P為以支點(diǎn)101為支點(diǎn)施加在轉(zhuǎn)矩臂 102的點(diǎn)A的旋轉(zhuǎn)力，F(xiàn)3為施加在轉(zhuǎn)矩臂102的點(diǎn)B的彈力，則下述各式成立。Fl = Tl / Rl F' 2 = T' 2 / R4 P = Fl + F' 2
從以上的各式可知，在圖8(A)所示的正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，下式成立。PX (R1 + R2)彡 F3XL1
另外，在圖8(B)所示的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩極限時(shí)，下式成立。PX (R1 + R2) > F3XL1
這樣將互相嚙合的齒輪(Zl Z4)的3條軸配置在一條直線上，在向齒輪Zl施加負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生Fl和F2'這樣的齒輪嚙合切線力，用對(duì)此由盤簧使軸反作用力P( IPl = I Fl I + I F2' I )平衡的軸彈簧平衡方式來檢測(cè)轉(zhuǎn)矩。圖9是用于說明在閉閥動(dòng)作時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作狀態(tài)的圖。該轉(zhuǎn)矩限制器基于圖8所說明的工作原理動(dòng)作。圖中，101表示支點(diǎn)，102表示轉(zhuǎn)矩臂，103表示負(fù)載側(cè)齒輪， 104表示負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，105表示轉(zhuǎn)矩調(diào)整螺釘，106表示轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，107表示轉(zhuǎn)矩平衡盤簧(內(nèi)置在轉(zhuǎn)矩臂102內(nèi))，108表示中間齒輪。在圖9中，轉(zhuǎn)矩臂102被支點(diǎn)101支撐，利用轉(zhuǎn)矩調(diào)整螺釘105設(shè)定為預(yù)定的轉(zhuǎn)矩值。在閥為全閉時(shí)，閥栓與閥座抵碰，施加在轉(zhuǎn)矩限制器的負(fù)載急劇增大。在該負(fù)載到達(dá)預(yù)
3先設(shè)定的轉(zhuǎn)矩的瞬間，與負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸104的負(fù)載側(cè)齒輪103嚙合的中間齒輪108及轉(zhuǎn)矩臂102向圖中P'的方向被按壓，使轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)106進(jìn)行工作。若該轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)106工作，則主閥(未圖示)工作，若使氣動(dòng)馬達(dá)(未圖示)停止，則負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸104的旋轉(zhuǎn)停止，轉(zhuǎn)矩限制器的閉動(dòng)作完成。專利文獻(xiàn)1 日本專利特公平7 - 31090號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
在以往的氣動(dòng)式閥致動(dòng)器所裝載的轉(zhuǎn)矩限制器中，檢測(cè)閥的關(guān)閉時(shí)(閉側(cè))的轉(zhuǎn)矩，使氣動(dòng)馬達(dá)停止，但在閥的開側(cè)，由于用氣動(dòng)微動(dòng)開關(guān)檢測(cè)位置來使氣動(dòng)馬達(dá)停止，因此若產(chǎn)生氣動(dòng)微動(dòng)開關(guān)不起作用等不理想，則氣動(dòng)馬達(dá)不會(huì)停止，有可能損傷、毀壞閥，有發(fā)展為重大事故的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，考慮在開閉兩方設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制器。在這種情況下，需要對(duì)于開閉的各轉(zhuǎn)矩限制器調(diào)整不同的轉(zhuǎn)矩值。基于下述的圖10對(duì)此進(jìn)行說明。圖10是示意性顯示在開閉兩方設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制器的情況的構(gòu)造的圖。圖中，102表示轉(zhuǎn)矩臂，105表示閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整螺釘，105'表示開側(cè)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整螺釘，106表示閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，106'表示開側(cè)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)。這樣在開閉兩方設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制器的情況下，需要利用開閉的各轉(zhuǎn)矩調(diào)整螺釘105、105'從兩方進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整，但在組裝完成后，該轉(zhuǎn)矩限制器會(huì)存放在未圖示的殼體內(nèi)，無法從外部接觸轉(zhuǎn)矩限制器。因此，存在的問題是 在組裝完成后進(jìn)行出廠前檢查的轉(zhuǎn)矩調(diào)整、顧客收貨后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的情況下，每次需要拆下殼體，操作性非常差。本發(fā)明是鑒于如上所述的實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種轉(zhuǎn)矩限制器及包括該轉(zhuǎn)矩限制器的閥致動(dòng)器，其可以對(duì)閥的開閉兩方的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)，可以容易地進(jìn)行開閉分別不同的轉(zhuǎn)矩值的調(diào)整。為解決上述問題，第一技術(shù)手段是一種轉(zhuǎn)矩限制器，包括負(fù)載側(cè)齒輪，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)負(fù)載；驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪，用于驅(qū)動(dòng)該負(fù)載側(cè)齒輪；以及中間齒輪，將該驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述負(fù)載側(cè)齒輪，該轉(zhuǎn)矩限制器內(nèi)置在閥致動(dòng)器中，所述閥致動(dòng)器對(duì)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸與所述負(fù)載側(cè)齒輪連結(jié)的閥的開閉動(dòng)作進(jìn)行控制，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩限制器包括轉(zhuǎn)矩臂，由與所述驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪和所述中間齒輪連結(jié)的連結(jié)部、和從該連結(jié)部突出的腕部構(gòu)成；開側(cè)彈簧單元，在所述閥的開動(dòng)作時(shí)將彈力賦予所述腕部，該彈力與和所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于所述中間齒輪的嚙合切線方向的力相均衡；閉側(cè)彈簧單元，在所述閥的閉動(dòng)作時(shí)將彈力賦予所述腕部，該彈力與和所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于所述中間齒輪的嚙合切線方向的力相均衡；開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，在所述閥的開動(dòng)作時(shí)的所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用所述腕部進(jìn)行動(dòng)作；閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，在所述閥的閉動(dòng)作時(shí)的所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用所述腕部進(jìn)行動(dòng)作；以及轉(zhuǎn)矩限制器軸，與所述開側(cè)彈簧單元及所述閉側(cè)彈簧單元軸連通，所述轉(zhuǎn)矩限制器軸可以從該轉(zhuǎn)矩限制器軸的一端分別調(diào)整所述開側(cè)彈簧單元的彈力和所述閉側(cè)彈簧單元的彈力。第二技術(shù)手段基于第一技術(shù)手段，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩限制器軸由開側(cè)調(diào)整軸和閉側(cè)調(diào)整軸構(gòu)成，所述開側(cè)調(diào)整軸與被所述開側(cè)彈簧單元施力的開側(cè)移動(dòng)塊軸連通，所述閉側(cè)調(diào)整軸與開側(cè)調(diào)整軸同軸設(shè)置，且與被所述閉側(cè)彈簧單元施力的閉側(cè)移動(dòng)塊軸連通，所述開側(cè)調(diào)整軸和所述閉側(cè)調(diào)整軸可互相獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，通過使所述開側(cè)調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)，使所述開側(cè)移動(dòng)塊移動(dòng)，調(diào)整所述開側(cè)彈簧單元的彈力，另外，通過使所述閉側(cè)調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)，使所述閉側(cè)移動(dòng)塊移動(dòng)，調(diào)整所述閉側(cè)彈簧單元的彈力。第三技術(shù)手段基于第二技術(shù)手段，其特征在于，包括止轉(zhuǎn)單元，使所述開側(cè)移動(dòng)塊和所述閉側(cè)移動(dòng)塊不會(huì)隨動(dòng)。第四技術(shù)手段是內(nèi)置有第一至第三中任意一個(gè)技術(shù)手段的轉(zhuǎn)矩限制器的閥致動(dòng)器。第五技術(shù)手段基于第四技術(shù)手段，其特征在于，在側(cè)面設(shè)有開口部，在該開口部附近配設(shè)所述轉(zhuǎn)矩限制器軸的一端。根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)閥的開閉兩方的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)，由于可以從轉(zhuǎn)矩限制器軸的一端對(duì)開閉分別不同的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行調(diào)整，因此可以在組裝完成后有效進(jìn)行出廠前檢查的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作、在顧客收貨后有效率地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作。


圖1是表示包括應(yīng)用本發(fā)明的閥致動(dòng)器的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥的一個(gè)例子的外觀圖。圖2是表示將圖1所示的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥從X方向進(jìn)行觀察的狀態(tài)的圖。圖3是表示將本發(fā)明所涉及的閥致動(dòng)器的內(nèi)部構(gòu)造從上面進(jìn)行觀察的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。圖4是表示圖3所示的閥致動(dòng)器所內(nèi)置的轉(zhuǎn)矩限制器的周邊部分的一個(gè)例子的圖。圖5是表示本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)矩限制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例的圖。圖6是表示將圖4所示的閥致動(dòng)器的開口部從Y方向進(jìn)行觀察的形態(tài)的圖。圖7是表示包括應(yīng)用本發(fā)明的閥致動(dòng)器的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖8是用于說明轉(zhuǎn)矩限制器的工作原理的圖。圖9是用于說明在閉閥動(dòng)作時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作狀態(tài)的圖。圖10是示意性顯示在開閉兩方設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制器的情況的構(gòu)造的圖。標(biāo)號(hào)說明
1…閥致動(dòng)器，2…閥蓋，3…閥主體，4…閥盤，5，22…負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，6…氣動(dòng)三件組， 7…開關(guān)箱，11…手柄，12…氣動(dòng)馬達(dá)，13…主閥，14…閉側(cè)邏輯閥(LVC)，15…開側(cè)邏輯閥 (LVO)，16…手動(dòng)/自動(dòng)切換旋鈕，17…轉(zhuǎn)矩限制器，18…指示部，19…全閉位置檢測(cè)開關(guān)， 20…全開位置檢測(cè)開關(guān)，21…負(fù)載側(cè)齒輪，23…中間齒輪，對(duì)…驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪，25…第二齒輪， 沈…減速板，171···轉(zhuǎn)矩臂，172…開側(cè)彈簧單元，173···閉側(cè)彈簧單元，174···閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，175…開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，176…轉(zhuǎn)矩限制器軸。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，說明本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩限制器及包括該轉(zhuǎn)矩限制器的閥致動(dòng)器的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是表示包括應(yīng)用本發(fā)明的閥致動(dòng)器的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥的一個(gè)例子的外觀圖。 圖2是表示將圖1所示的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥從X方向進(jìn)行觀察的狀態(tài)的圖。圖中，1表示閥致動(dòng)器，2表示閥蓋，3表示閥主體，4表示閥盤，5表示負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸。另外，閥致動(dòng)器1包括手柄11、氣動(dòng)馬達(dá)12、主閥13。在圖1中，在油類等流體流動(dòng)的閥主體3的內(nèi)部設(shè)有閥盤4，用于控制流體的流動(dòng)。 該閥盤4經(jīng)由負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5與手柄11連結(jié)。在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過從開關(guān)箱(未圖示)使氣動(dòng)馬達(dá)12動(dòng)作，使負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5使閥盤4上下移動(dòng)。 另外，在手動(dòng)操作的情況下，通過對(duì)手柄11進(jìn)行手動(dòng)操作，使負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5使閥盤4上下移動(dòng)。而且，在閥盤4到達(dá)閥主體3的下部時(shí)為全閉狀態(tài)，另外， 在閥盤4到達(dá)閥蓋2的上部時(shí)為全開狀態(tài)。此處，閥致動(dòng)器1內(nèi)置有與閥盤4的開閉兩方對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩限制器(后述)。該轉(zhuǎn)矩限制器包括各開閉的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，若閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)工作，則主閥13工作，使氣動(dòng)馬達(dá)12停止，負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)停止，轉(zhuǎn)矩限制器的閉動(dòng)作完成。另外，對(duì)于開動(dòng)作也一樣，若開側(cè)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)工作，則主閥13工作，使氣動(dòng)馬達(dá)12停止，負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)停止，轉(zhuǎn)矩限制器的開動(dòng)作完成。圖3是表示將本發(fā)明所涉及的閥致動(dòng)器1的內(nèi)部構(gòu)造從上面進(jìn)行觀察的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。閥致動(dòng)器1包括主閥13、閉側(cè)邏輯閥(LVC) 14、開側(cè)邏輯閥(LVO) 15、手動(dòng)/ 自動(dòng)切換旋鈕16、轉(zhuǎn)矩限制器17、指示部18、全閉位置檢測(cè)開關(guān)19、全開位置檢測(cè)開關(guān)20、 負(fù)載側(cè)齒輪21、負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸22 (相當(dāng)于上述負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5)、中間齒輪23、驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪對(duì)、第二齒輪25、以及減速板26。主閥13根據(jù)來自LVC14或者LV015的指示，控制氣動(dòng)馬達(dá)12的動(dòng)作。LVC14若從開關(guān)箱(未圖示)的開閉選擇器接收閉操作信號(hào)，則向主閥13發(fā)出指示，以將氣動(dòng)馬達(dá)12控制為閉側(cè)。LV015若從開關(guān)箱(未圖示)的開閉選擇器接收開操作信號(hào)，則向主閥13發(fā)出指示，以將氣動(dòng)馬達(dá)12控制為開側(cè)。手動(dòng)/自動(dòng)切換旋鈕16是切換單元，用于在利用手柄11的操作進(jìn)行閥的開閉的手動(dòng)操作、以及利用氣動(dòng)馬達(dá)12進(jìn)行閥的開閉的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)之間進(jìn)行切換。轉(zhuǎn)矩限制器17是檢測(cè)閥的開閉時(shí)分別所需的適當(dāng)轉(zhuǎn)矩，使氣動(dòng)馬達(dá)12停止的機(jī)構(gòu)。該轉(zhuǎn)矩限制器17的細(xì)節(jié)用后述的圖4至圖6來說明。指示部18獲取負(fù)載側(cè)齒輪21的轉(zhuǎn)速，向全閉位置檢測(cè)開關(guān)19、全開位置檢測(cè)開關(guān) 20發(fā)出指示。全閉位置檢測(cè)開關(guān)19是微動(dòng)開關(guān)，在指示部18獲取的負(fù)載側(cè)齒輪21的旋轉(zhuǎn)次數(shù) (位置)為相當(dāng)于全閉位置的旋轉(zhuǎn)次數(shù)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。全開位置檢測(cè)開關(guān)20是微動(dòng)開關(guān)，在指示部18獲取的負(fù)載側(cè)齒輪21的旋轉(zhuǎn)次數(shù) (位置)為相當(dāng)于全開位置的旋轉(zhuǎn)次數(shù)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。此外，在通常的開動(dòng)作時(shí)用全開位置檢測(cè)開關(guān)20使氣動(dòng)馬達(dá)12停止，作為在該微動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生不理想的情況的備用，也可以利用開側(cè)轉(zhuǎn)矩限制器使氣動(dòng)馬達(dá)12停止。而且，負(fù)載側(cè)齒輪21是經(jīng)由負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸22與閥(未圖示)連結(jié)，用于對(duì)負(fù)載進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的齒輪。驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M是用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載側(cè)齒輪21的齒輪。中間齒輪23是將驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M的旋轉(zhuǎn)傳遞至負(fù)載側(cè)齒輪21的齒輪。本例的中間齒輪23由與負(fù)載側(cè)齒輪 21嚙合的齒輪、以及與驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M嚙合的齒輪的2個(gè)齒輪構(gòu)成。第二齒輪25與氣動(dòng)馬達(dá)12連結(jié)，將氣動(dòng)馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力傳遞至驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪24。這些第二齒輪25、驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪 24、中間齒輪23被減速板沈固定。圖4是表示圖3所示的閥致動(dòng)器1所內(nèi)置的轉(zhuǎn)矩限制器17的周邊部分的一個(gè)例子的圖。轉(zhuǎn)矩限制器17包括轉(zhuǎn)矩臂171，由與驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M的轉(zhuǎn)軸及中間齒輪23的轉(zhuǎn)軸連結(jié)的連結(jié)部171b、和從連結(jié)部171b突出的腕部171a構(gòu)成；開側(cè)彈簧單元172，在閥的開動(dòng)作時(shí)將彈力P2'賦予腕部171a，該彈力P2'與和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于中間齒輪23的嚙合切線方向的力P2相均衡；閉側(cè)彈簧單元173，在閥的閉動(dòng)作時(shí)將彈力Pl'賦予腕部171a，該彈力Pl'與和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于中間齒輪23的嚙合切線方向的力Pl相均衡；開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)175，在閥的開動(dòng)作時(shí)的負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用腕部171a進(jìn)行動(dòng)作；閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)174，在閥的閉動(dòng)作時(shí)的負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用腕部171a進(jìn)行動(dòng)作；以及轉(zhuǎn)矩限制器軸176，與開側(cè)彈簧單元172及閉側(cè)彈簧單元173軸連通。轉(zhuǎn)矩限制器軸176可以從轉(zhuǎn)矩限制器軸176的一端(圖中的Y方向)，分別調(diào)整開側(cè)彈簧單元172的彈力P2'和閉側(cè)彈簧單元173的彈力Pl'。此外，轉(zhuǎn)矩臂171的連結(jié)部171b在本例中與中間齒輪23的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M 的轉(zhuǎn)軸連結(jié)，以驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M的轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn)形成有腕部171a，但該支點(diǎn)的位置不限于此， 可以使連結(jié)部171b為從驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M的轉(zhuǎn)軸延長(zhǎng)的延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)。閥致動(dòng)器1在側(cè)面設(shè)有開口部27，在開口部27的附近配設(shè)轉(zhuǎn)矩限制器軸176的一端。而且，可相對(duì)于該開口部27裝拆未圖示的蓋部，由于在調(diào)整轉(zhuǎn)矩時(shí)拆下蓋部，就可以從轉(zhuǎn)矩限制器軸176的一端對(duì)開閉分別不同的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行調(diào)整，因此可以在組裝完成后有效進(jìn)行出廠前檢查的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作、在顧客收貨后有效率地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作。圖5是表示本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)矩限制器17的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例的圖。圖中，轉(zhuǎn)矩限制器 17包括圖4所示的轉(zhuǎn)矩臂171、開側(cè)彈簧單元172、閉側(cè)彈簧單元173、閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān) 174、開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)175、轉(zhuǎn)矩限制器軸176，并且示出了軸固定螺母177、旋鈕螺母180、 調(diào)整螺釘安裝金屬配件181、閉側(cè)移動(dòng)塊182、閉側(cè)發(fā)送調(diào)整螺釘183、閉側(cè)彈簧承受部184、 開側(cè)彈簧承受部185、開側(cè)發(fā)送調(diào)整螺釘186、微動(dòng)開關(guān)安裝板187、開側(cè)彈簧按壓主體188、 開側(cè)移動(dòng)塊189、塊止轉(zhuǎn)件190、鎖定螺母191。閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)174和開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)175安裝在微動(dòng)開關(guān)安裝板187上， 轉(zhuǎn)矩限制器軸176利用調(diào)整螺釘安裝金屬配件181被固定在閥致動(dòng)器1的殼體上。微動(dòng)開關(guān)安裝板187被螺釘固定在調(diào)整螺釘安裝金屬配件181上。開側(cè)彈簧單元172容納在開側(cè)彈簧按壓主體188，可在開側(cè)彈簧承受部185與開側(cè)移動(dòng)塊189之間伸縮。另外，閉側(cè)彈簧單元173可在閉側(cè)彈簧承受部184與閉側(cè)移動(dòng)塊 182之間伸縮。這些開側(cè)彈簧單元172和閉側(cè)彈簧單元173例如由盤簧構(gòu)成，與轉(zhuǎn)矩臂171 的腕部171a—體安裝。轉(zhuǎn)矩限制器軸176由與被開側(cè)彈簧單元172施力的開側(cè)移動(dòng)塊189軸連通的開側(cè)調(diào)整軸176a、與開側(cè)調(diào)整軸176a設(shè)為同軸且與被閉側(cè)彈簧單元173施力的閉側(cè)移動(dòng)塊182 軸連通的閉側(cè)調(diào)整軸176b構(gòu)成。開側(cè)調(diào)整軸176a和閉側(cè)調(diào)整軸176b可互相獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，通過使開側(cè)調(diào)整軸176a旋轉(zhuǎn)，使開側(cè)移動(dòng)塊189移動(dòng)，調(diào)整開側(cè)彈簧單元172的彈力，另外， 通過使閉側(cè)調(diào)整軸176b旋轉(zhuǎn)，使閉側(cè)移動(dòng)塊182移動(dòng)，調(diào)整閉側(cè)彈簧單元173的彈力。下面，說明利用轉(zhuǎn)矩限制器17的開閉兩方向的轉(zhuǎn)矩值調(diào)整方法。
7
首先，松開軸固定螺母177、旋鈕螺母180。在設(shè)定閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩值的情況下，在閉側(cè)調(diào)整軸176b形成有螺釘部nl、n2，使用預(yù)定的工具使該閉側(cè)調(diào)整軸176b沿軸向旋轉(zhuǎn)，使閉側(cè)移動(dòng)塊182移動(dòng)。據(jù)此，閉側(cè)彈簧單元173收縮，使彈力變化，設(shè)定閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩值。此外， 在本例中，若使閉側(cè)調(diào)整軸176b向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)矩值增加；若使閉側(cè)調(diào)整軸176b 向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)矩值減少。另外，在設(shè)定開側(cè)的轉(zhuǎn)矩值的情況下，在開側(cè)調(diào)整軸176a形成有螺釘部n3、n4，將預(yù)定的工具、本例中為平頭螺絲刀嵌在槽部178使該開側(cè)調(diào)整軸176a沿軸向旋轉(zhuǎn)，使開側(cè)移動(dòng)塊189移動(dòng)。據(jù)此，開側(cè)彈簧單元172收縮，使彈力變化，設(shè)定開側(cè)的轉(zhuǎn)矩值。此外，在本例中，若使開側(cè)調(diào)整軸176a向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)矩值增加；若使開側(cè)調(diào)整軸176a向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)矩值減少。在上述說明中，作為止轉(zhuǎn)單元，在開側(cè)設(shè)有塊止轉(zhuǎn)件190，以使轉(zhuǎn)矩調(diào)整時(shí)的閉側(cè)移動(dòng)塊182與開側(cè)移動(dòng)塊189不會(huì)隨動(dòng)。塊止轉(zhuǎn)件190被鎖定螺母191固定。在開側(cè)移動(dòng)塊189形成有塊止轉(zhuǎn)件190的螺紋寬的槽，通過在該槽擰入塊止轉(zhuǎn)件190用鎖定螺母191 進(jìn)行固定，可以使閉側(cè)移動(dòng)塊182與開側(cè)移動(dòng)塊189不會(huì)由于相互的軸的旋轉(zhuǎn)而隨動(dòng)。另外，在到達(dá)開側(cè)的轉(zhuǎn)矩值時(shí)，轉(zhuǎn)矩臂171的腕部171a通過向圖中右方移動(dòng)，開側(cè)發(fā)送調(diào)整螺釘186按壓開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)(開側(cè)微動(dòng)開關(guān))175。另外，在到達(dá)閉側(cè)的轉(zhuǎn)矩值時(shí)，轉(zhuǎn)矩臂171的腕部171a通過向圖中左方移動(dòng)，閉側(cè)發(fā)送調(diào)整螺釘183按壓閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)(閉側(cè)微動(dòng)開關(guān))174。據(jù)此，在閥開閉時(shí)使氣動(dòng)馬達(dá)停止。此時(shí)，在開閉時(shí)的初始動(dòng)作時(shí)，由于考慮到轉(zhuǎn)矩臂171會(huì)若干移動(dòng)，因此在發(fā)送調(diào)整螺釘與微動(dòng)開關(guān)的按鈕之間設(shè)有間隙，防止誤發(fā)送。圖6是表示將圖4所示的閥致動(dòng)器1的開口部從Y方向進(jìn)行觀察的形態(tài)的圖。如上所述，在閥致動(dòng)器1的開口部27的附近配設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制器軸176的一端。而且，可相對(duì)于該開口部27裝拆未圖示的蓋部，在調(diào)整轉(zhuǎn)矩時(shí)拆下蓋部，就可以從轉(zhuǎn)矩限制器軸176的一端對(duì)開閉分別不同的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行調(diào)整。據(jù)此，可以在組裝完成后有效進(jìn)行出廠前檢查的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作、在顧客收貨后有效率地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整操作。圖7是表示包括應(yīng)用本發(fā)明的閥致動(dòng)器1的氣動(dòng)式閥調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖中，6表示氣動(dòng)三件組，7表示開關(guān)箱。氣動(dòng)三件組6由空氣過濾器、減壓閥(調(diào)節(jié)器)、供油器(潤(rùn)滑器)構(gòu)成，設(shè)在動(dòng)力用的空氣配管內(nèi)。開關(guān)箱7由全閉燈71、全開燈72、 開閉選擇器開關(guān)73構(gòu)成，直接安裝在閥致動(dòng)器1或者設(shè)在遠(yuǎn)離的地點(diǎn)。若用戶將開閉選擇器開關(guān)73操作至閥4的閉側(cè)，則閉操作信號(hào)輸出至閉側(cè)邏輯閥 14。接收該閉操作信號(hào)的閉側(cè)邏輯閥14向主閥13發(fā)出指示，以將氣動(dòng)馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)至閉側(cè)。 主閥13根據(jù)該指示，使氣動(dòng)馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)至閉側(cè)。然后，隨著氣動(dòng)馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)，使減速齒輪部(中間齒輪23、驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M、第二齒輪2 旋轉(zhuǎn)，使與這些齒輪連結(jié)的負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸 5旋轉(zhuǎn)，使閥4進(jìn)行閉動(dòng)作。然后，在到達(dá)閉側(cè)的預(yù)定的轉(zhuǎn)矩值時(shí)，轉(zhuǎn)矩臂171經(jīng)由減速齒輪部03、M、25)移動(dòng)，使閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)174動(dòng)作。閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)174將全閉停止信號(hào)輸出至閉側(cè)邏輯閥14，閉側(cè)邏輯閥14向主閥13發(fā)出指示，以停止氣動(dòng)馬達(dá)12。主閥13根據(jù)該指示，使氣動(dòng)馬達(dá)12停止，使負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)停止。另外，全閉位置檢測(cè)開關(guān)19(圖幻將全閉信號(hào)輸出至開關(guān)箱7，使全閉燈71點(diǎn)亮。
另外，用戶將開閉選擇器開關(guān)73操作至閥4的開側(cè)，開操作信號(hào)輸出至開側(cè)邏輯閥15。接收該開操作信號(hào)的開側(cè)邏輯閥15向主閥13發(fā)出指示，以將氣動(dòng)馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)至開側(cè)。主閥13根據(jù)該指示，使氣動(dòng)馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)至開側(cè)。然后，隨著氣動(dòng)馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)，使減速齒輪部(中間齒輪23、驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪M、第二齒輪2 旋轉(zhuǎn)，使與這些齒輪連結(jié)的負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5旋轉(zhuǎn)，使閥4進(jìn)行開動(dòng)作。然后，在到達(dá)開側(cè)的預(yù)定的轉(zhuǎn)矩值時(shí)，轉(zhuǎn)矩臂171經(jīng)由減速齒輪部03、M、25)移動(dòng)，使開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)175動(dòng)作。開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)175將全開停止信號(hào)輸出至開側(cè)邏輯閥15，開側(cè)邏輯閥15向主閥13發(fā)出指示，以停止氣動(dòng)馬達(dá)12。主閥13根據(jù)該指示，使氣動(dòng)馬達(dá)12停止，使負(fù)載側(cè)驅(qū)動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)停止。另外，全開位置檢測(cè)開關(guān)20 (圖幻將全開信號(hào)輸出至開關(guān)箱7，使全開燈72點(diǎn)亮。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)矩限制器，包括 負(fù)載側(cè)齒輪，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)負(fù)載；驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪，用于驅(qū)動(dòng)該負(fù)載側(cè)齒輪；以及中間齒輪，將該驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述負(fù)載側(cè)齒輪，該轉(zhuǎn)矩限制器內(nèi)置在閥致動(dòng)器中，所述閥致動(dòng)器對(duì)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸與所述負(fù)載側(cè)齒輪連結(jié)的閥的開閉動(dòng)作進(jìn)行控制，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩限制器包括轉(zhuǎn)矩臂，由與所述驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪和所述中間齒輪連結(jié)的連結(jié)部、和從該連結(jié)部突出的腕部構(gòu)成；開側(cè)彈簧單元，在所述閥的開動(dòng)作時(shí)將彈力賦予所述腕部，該彈力與和所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于所述中間齒輪的嚙合切線方向的力相均衡；閉側(cè)彈簧單元，在所述閥的閉動(dòng)作時(shí)將彈力賦予所述腕部，該彈力與和所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于所述中間齒輪的嚙合切線方向的力相均衡；開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，在所述閥的開動(dòng)作時(shí)的所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用所述腕部進(jìn)行動(dòng)作；閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)，在所述閥的閉動(dòng)作時(shí)的所述負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用所述腕部進(jìn)行動(dòng)作；以及轉(zhuǎn)矩限制器軸，與所述開側(cè)彈簧單元及所述閉側(cè)彈簧單元軸連通， 所述轉(zhuǎn)矩限制器軸可以從該轉(zhuǎn)矩限制器軸的一端分別調(diào)整所述開側(cè)彈簧單元的彈力和所述閉側(cè)彈簧單元的彈力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩限制器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩限制器軸由開側(cè)調(diào)整軸和閉側(cè)調(diào)整軸構(gòu)成，所述開側(cè)調(diào)整軸與被所述開側(cè)彈簧單元施力的開側(cè)移動(dòng)塊軸連通；所述閉側(cè)調(diào)整軸與該開側(cè)調(diào)整軸同軸地設(shè)置，且與被所述閉側(cè)彈簧單元施力的閉側(cè)移動(dòng)塊軸連通，所述開側(cè)調(diào)整軸和所述閉側(cè)調(diào)整軸可互相獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，通過使所述開側(cè)調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)，使所述開側(cè)移動(dòng)塊移動(dòng)，調(diào)整所述開側(cè)彈簧單元的彈力，另外，通過使所述閉側(cè)調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)， 使所述閉側(cè)移動(dòng)塊移動(dòng)，調(diào)整所述閉側(cè)彈簧單元的彈力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩限制器，其特征在于，包括止轉(zhuǎn)單元，以使所述開側(cè)移動(dòng)塊與所述閉側(cè)移動(dòng)塊不會(huì)隨動(dòng)。
4.一種閥致動(dòng)器，內(nèi)置有根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩限制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥致動(dòng)器，其特征在于，在側(cè)面設(shè)有開口部，在該開口部附近配設(shè)所述轉(zhuǎn)矩限制器軸的一端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)矩限制器，其可以對(duì)閥的開閉兩方的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)，可以容易進(jìn)行開閉分別不同的轉(zhuǎn)矩值的調(diào)整。轉(zhuǎn)矩限制器(17)包括由與驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪(24)及中間齒輪(23)連結(jié)的連結(jié)部(171b)、和從連結(jié)部(171b)突出的腕部(171a)構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩臂(171)；在閥的開閉動(dòng)作時(shí)將彈力賦予給腕部(171a)的開側(cè)彈簧單元(172)和閉側(cè)彈簧單元(173)，該彈力與和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩成比例地作用于中間齒輪(23)的嚙合切線方向的力相均衡；在閥的開閉動(dòng)作時(shí)的負(fù)載的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時(shí)利用腕部(171a)進(jìn)行動(dòng)作的開側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)(175)、閉側(cè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)開關(guān)(174)；以及與開閉彈簧單元(172)、(173)軸連通的轉(zhuǎn)矩限制器軸(176)。轉(zhuǎn)矩限制器軸(176)可以從軸的一端分別調(diào)整開閉彈簧單元(172)、(173)的彈力。
文檔編號(hào)F16K31/53GK102216660SQ20098014618
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者橋本勇, 立川智也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社奧巴爾