本發(fā)明涉及一種用以操作調(diào)節(jié)閥的閥軸的操作器,例如涉及一種用以操作旋轉(zhuǎn)式調(diào)節(jié)閥的閥軸的操作器。
背景技術(shù):
一直以來(lái),在化工廠等中,在流量的過(guò)程控制中使用有調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度通過(guò)操作器(以下,也稱(chēng)為“致動(dòng)器”)根據(jù)來(lái)自定位器的控制信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)閥的閥軸進(jìn)行操作來(lái)加以調(diào)整。
通常,在蝶閥等旋轉(zhuǎn)式調(diào)節(jié)閥中,存在因所控制的流體的力而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的閥芯發(fā)生開(kāi)閉的情況。例如,電動(dòng)式致動(dòng)器的情況下,存在如下情況:當(dāng)因工廠內(nèi)的停電等而導(dǎo)致對(duì)致動(dòng)器的電源供給被切斷時(shí),致動(dòng)器內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的保持力消失,無(wú)法保持調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
因此,致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)閥軸的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)必須有用以實(shí)現(xiàn)即便在沒(méi)有電源供給的情況下閥軸也不會(huì)動(dòng)作的自鎖功能。作為用以實(shí)現(xiàn)該自鎖功能的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),例如像下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1及2中所揭示的那樣,奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)已廣為人知。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】日本專(zhuān)利特開(kāi)2007-177405號(hào)公報(bào)
【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】日本專(zhuān)利特開(kāi)2010-255833號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【發(fā)明要解決的問(wèn)題】
為了實(shí)現(xiàn)更廉價(jià)且更小型的電動(dòng)式致動(dòng)器,本申請(qǐng)發(fā)明者對(duì)致動(dòng)器的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)采用奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)這一技術(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)該研究,結(jié)果明確了存在以下所示的問(wèn)題。
通常,在某些運(yùn)用調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用下,存在必須手動(dòng)操作調(diào)節(jié)閥的情況。例如,在將由電動(dòng)式致動(dòng)器控制的調(diào)節(jié)閥用作蒸氣閥的空調(diào)系統(tǒng)中,在其調(diào)節(jié)閥打開(kāi)的狀態(tài)下因停電等而導(dǎo)致對(duì)致動(dòng)器的電源供給被切斷的情況下,為了停止高溫且高濕度的蒸氣的流出,必須手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
然而,在對(duì)電動(dòng)式致動(dòng)器運(yùn)用奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的情況下,即便從致動(dòng)器的輸出軸側(cè)手動(dòng)施加力,也會(huì)因其自鎖功能而導(dǎo)致齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng),無(wú)法改變調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度。因此,要手動(dòng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度,必須暫時(shí)解除奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的自鎖功能。
作為解除該奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的自鎖功能的方法,例如在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中有揭示。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所揭示的齒輪馬達(dá)中,在正常動(dòng)作時(shí),將滑桿插入至奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的固定內(nèi)齒輪的規(guī)定位置上所設(shè)置的收容部,由此鎖定(固定)固定內(nèi)齒輪,在解除自鎖狀態(tài)的情況下,解除該滑桿的鎖定,由此將固定內(nèi)齒輪設(shè)為自由狀態(tài)。
然而,專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所揭示的技術(shù)是將固定內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)至滑桿的位置,之后將滑桿插入至固定內(nèi)齒輪的收容部來(lái)進(jìn)行固定,因此無(wú)法在任意位置停止固定內(nèi)齒輪。因此,即便將專(zhuān)利文獻(xiàn)2的技術(shù)運(yùn)用于具有奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的電動(dòng)式致動(dòng)器,雖可解除奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的自鎖,但無(wú)法在任意位置固定閥軸,從而無(wú)法將閥開(kāi)度設(shè)定為所期望的值。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而成,本發(fā)明的目的在于提供一種具有可手動(dòng)操作調(diào)節(jié)閥的閥軸且可固定在所期望的位置的奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的操作器。
【解決問(wèn)題的技術(shù)手段】
本發(fā)明的操作器(100~102)的特征在于,包括:恒星齒輪(3a/10a/12),其接收驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng);固定內(nèi)齒輪(5),其以包圍恒星齒輪的形態(tài)固定配置,在其內(nèi)周面具有輪齒;多個(gè)行星齒輪(4_1~4_3),它們配置在恒星齒輪與固定內(nèi)齒輪之間,與恒星齒輪和固定內(nèi)齒輪嚙合,一邊在恒星齒輪的周?chē)D(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn);可動(dòng)內(nèi)齒輪(6/11),其與固定內(nèi)齒輪同軸配置,在其內(nèi)周面具有與行星齒輪嚙合的輪齒,可動(dòng)內(nèi)齒輪被設(shè)置為能夠轉(zhuǎn)動(dòng);以及輸出軸(7/9a),其與可動(dòng)內(nèi)齒輪連結(jié),用以轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥軸,并且包括:殼體(1),其容納恒星齒輪、固定內(nèi)齒輪、行星齒輪及可動(dòng)內(nèi)齒輪;以及手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)(3b、8/10b、10c/13a、13b、14),其通過(guò)從殼體的外部施加的力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪或行星齒輪。
在上述操作器中,手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可包括:軸部(3b),其一端與恒星齒輪連結(jié),具有與恒星齒輪相同的轉(zhuǎn)軸;以及操作用構(gòu)件(8),其設(shè)置為可從殼體的外部進(jìn)行操作,經(jīng)由軸部將轉(zhuǎn)動(dòng)力給予恒星齒輪。
在上述操作器中,操作用構(gòu)件為圓盤(pán)狀的轉(zhuǎn)盤(pán),可動(dòng)內(nèi)齒輪與輸出軸具有同一轉(zhuǎn)軸,輸出軸形成為棒狀,輸出軸具有切口部(7b)和凹部(7a),所述切口部(7b)是將輸出軸的外周部的一部分沿其轉(zhuǎn)軸方向切下而成,所述凹部(7a)沿輸出軸的轉(zhuǎn)軸方向形成于輸出軸的中心部分,手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)是以如下方式配置:在俯視時(shí),轉(zhuǎn)盤(pán)的中心與凹部的中心一致,并且,在俯視時(shí),轉(zhuǎn)盤(pán)的外周部的一部分從凹部朝切口部突出。
再者,在上述說(shuō)明中,作為一例,以附加括號(hào)的方式記載有與發(fā)明的構(gòu)成要素相對(duì)應(yīng)的附圖上的參考符號(hào)。
【發(fā)明的效果】
通過(guò)以上所說(shuō)明的內(nèi)容,根據(jù)本發(fā)明,可實(shí)現(xiàn)一種具有可手動(dòng)操作調(diào)節(jié)閥的閥軸且可固定在所期望的位置的奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的操作器。
附圖說(shuō)明
圖1為表示實(shí)施方式1的操作器的要部的剖面立體圖。
圖2為表示實(shí)施方式1的操作器的要部的俯視圖。
圖3為表示實(shí)施方式1的操作器的要部的剖面圖。
圖4為表示由恒星齒輪、行星齒輪、固定內(nèi)齒輪及可動(dòng)內(nèi)齒輪構(gòu)成的奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5為將實(shí)施方式1的操作器中的轉(zhuǎn)盤(pán)的周邊部分放大后的立體圖。
圖6為從閥軸側(cè)觀察實(shí)施方式1的操作器時(shí)的俯視圖。
圖7為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的剖面立體圖。
圖8為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的俯視圖。
圖9為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的剖面圖。
圖10為從閥軸側(cè)觀察實(shí)施方式2的操作器時(shí)的俯視圖。
圖11為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的剖面立體圖。
圖12為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的俯視圖。
圖13為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面,參考附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
《實(shí)施方式1》
圖1為表示實(shí)施方式1的操作器的要部的剖面立體圖。
圖1所示的實(shí)施方式1的操作器100是在工廠等中對(duì)用于流量的過(guò)程控制的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行操作的裝置,根據(jù)供給自設(shè)置在外部的定位器的操作信號(hào)來(lái)操作調(diào)節(jié)閥的閥軸,由此控制調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度。例如,操作器100為操作蝶閥等旋轉(zhuǎn)式調(diào)節(jié)閥的電動(dòng)式致動(dòng)器。
實(shí)施方式1的操作器100具有奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)作為操作調(diào)節(jié)閥的閥軸的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),具備即便在沒(méi)有對(duì)電動(dòng)馬達(dá)的電源供給的情況下閥軸也不會(huì)動(dòng)作的自鎖功能。進(jìn)而,操作器100具備即便在沒(méi)有對(duì)電動(dòng)馬達(dá)的電源供給的情況下也可手動(dòng)操作閥軸并在任意閥開(kāi)度下固定閥軸的功能。
下面,對(duì)操作器100中的用以實(shí)現(xiàn)上述功能的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在圖2中圖示有從圖1中的p方向觀察時(shí)的操作器100的要部的平面結(jié)構(gòu),在圖3中圖示有圖2中的操作器100的a-a剖面。再者,在圖2中,為了明確構(gòu)成操作器100的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的各齒輪的位置關(guān)系,是以省略操作器100的構(gòu)成要素的一部分的方式進(jìn)行圖示。
如圖1~3所示,操作器100包括殼體1、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、恒星齒輪3a、行星齒輪4_1~4_3、固定內(nèi)齒輪5、可動(dòng)內(nèi)齒輪6、輸出軸7、軸部3b及轉(zhuǎn)盤(pán)8。
再者,操作器100還包括根據(jù)供給自定位器的操作信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)動(dòng)的電子電路部、電源單元等,但在圖1~3中省略了它們的圖示。
殼體1為用以容納操作器100的構(gòu)成零件的容器,例如由金屬材料構(gòu)成。再者,在圖1中,為方便圖示,圖示的是將覆蓋殼體1的上部(圖1的p側(cè))的蓋子去掉之后的情況,但最終產(chǎn)品會(huì)設(shè)置覆蓋殼體1的上部的蓋子。
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2是由上述電子電路部(未圖示)控制的電動(dòng)馬達(dá)。
恒星齒輪3a是與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)軸連結(jié)、接收該轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)(自轉(zhuǎn))的齒輪。
固定內(nèi)齒輪5是以包圍恒星齒輪3a的形態(tài)固定配置、在其內(nèi)周面具有輪齒的齒輪。具體而言,固定內(nèi)齒輪5由板體5a和齒輪部5b構(gòu)成,所述板體5a支承驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2且自p方向可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持行星齒輪4,所述齒輪部5b與第1齒輪部41的周?chē)鷩Ш稀?/p>
此處,板體5a和齒輪部5b雖然可以由獨(dú)立零件構(gòu)成,但通過(guò)進(jìn)行一體形成,可削減零件數(shù)量。
行星齒輪4_1~4_3(在進(jìn)行統(tǒng)稱(chēng)的情況下,記作“行星齒輪4”)是配置在恒星齒輪3a與固定內(nèi)齒輪5之間、與恒星齒輪3a和固定內(nèi)齒輪5嚙合、一邊在恒星齒輪3a的周?chē)D(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)的齒輪。
可動(dòng)內(nèi)齒輪6是與固定內(nèi)齒輪5同軸配置、在其內(nèi)周面具有與行星齒輪4嚙合的輪齒、設(shè)置為能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪。如圖1、3所示,可動(dòng)內(nèi)齒輪6由與行星齒輪4嚙合的齒輪部6a和可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承行星齒輪4的底部6b構(gòu)成。底部6b具有沿可動(dòng)內(nèi)齒輪6的轉(zhuǎn)軸方向形成的通孔6c。
輸出軸7是與可動(dòng)內(nèi)齒輪6連結(jié)、用以轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥軸的零件。如圖1、3所示,輸出軸7具有與可動(dòng)內(nèi)齒輪6相同的轉(zhuǎn)軸,與可動(dòng)內(nèi)齒輪6形成為一體。
軸部3b及轉(zhuǎn)盤(pán)8構(gòu)成了通過(guò)從殼體1的外部施加的力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪3a的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。再者,關(guān)于軸部3b及轉(zhuǎn)盤(pán)8的詳情,將于后文敘述。
此處,恒星齒輪3a、行星齒輪4、固定內(nèi)齒輪5及可動(dòng)內(nèi)齒輪6例如是由合成樹(shù)脂等樹(shù)脂材料或金屬材料構(gòu)成。此外,恒星齒輪3a、行星齒輪4、固定內(nèi)齒輪5及可動(dòng)內(nèi)齒輪6構(gòu)成了一個(gè)奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)。下面,對(duì)該奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖4為表示由恒星齒輪3a、行星齒輪4、固定內(nèi)齒輪5及可動(dòng)內(nèi)齒輪6構(gòu)成的奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如圖4所示,以與配置在奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心部分的恒星齒輪3a嚙合的方式配置有行星齒輪4_1~4_3。進(jìn)而,在行星齒輪4_1~4_3的周?chē)潭ㄅ渲糜信c行星齒輪4的一部分區(qū)域嚙合、引導(dǎo)行星齒輪4_1~4_3的轉(zhuǎn)動(dòng)的固定內(nèi)齒輪5,并且配置有與行星齒輪4的其他區(qū)域嚙合且可轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)內(nèi)齒輪6。
在上述奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)中,恒星齒輪3a自驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)軸接收轉(zhuǎn)動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng),該轉(zhuǎn)動(dòng)力使得行星齒輪4_1~4_3一邊自轉(zhuǎn)一邊沿固定內(nèi)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)(公轉(zhuǎn))。繼而,可動(dòng)內(nèi)齒輪6接收行星齒輪4_1~4_3的轉(zhuǎn)動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)將輸出軸7(閥軸)連結(jié)至該可動(dòng)內(nèi)齒輪6,可利用使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)動(dòng)力較大程度地減速之后的轉(zhuǎn)動(dòng)力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸7。
根據(jù)上述奇異行星齒輪機(jī)構(gòu),由于可利用使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)動(dòng)力較大程度地減速之后的轉(zhuǎn)動(dòng)力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)閥軸,因此即便從外部對(duì)與可動(dòng)內(nèi)齒輪6連結(jié)的輸出軸7(閥軸)施加有力,輸出軸7也無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng),或者轉(zhuǎn)動(dòng)需要非常大的力。因而,即便在因停電等而導(dǎo)致對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的電力供給被切斷的情況下,也可實(shí)質(zhì)性地固定調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度,從而可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖功能。
如上所述,通過(guò)由恒星齒輪3a、行星齒輪4、固定內(nèi)齒輪5及可動(dòng)內(nèi)齒輪6構(gòu)成的奇異行星齒輪機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖功能。
另一方面,上述奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)具有不通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2而手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪6的結(jié)構(gòu)。下面,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如上所述,軸部3b及轉(zhuǎn)盤(pán)8構(gòu)成了通過(guò)從殼體1的外部施加的力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪3a的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。
軸部3b是一端與恒星齒輪3a連結(jié)、具有與恒星齒輪3a相同的轉(zhuǎn)軸的零件。如圖1、3所示,軸部3b例如是與恒星齒輪3a一體形成。
轉(zhuǎn)盤(pán)8是設(shè)置為可從殼體1的外部進(jìn)行操作、經(jīng)由軸部3b將轉(zhuǎn)動(dòng)力施加至恒星齒輪3a的操作用構(gòu)件。轉(zhuǎn)盤(pán)8例如形成為大致圓盤(pán)狀,且在其外周部8b形成有多個(gè)槽。
如圖1、3所示,軸部3b容納在可動(dòng)內(nèi)齒輪6的通孔6c內(nèi),且一部分與可動(dòng)內(nèi)齒輪6一起突出于殼體1的外部。此外,軸部3b的一端開(kāi)口、另一端形成為有底的筒狀。具體而言,在軸部3b的從殼體1突出那一側(cè)的端部形成有沿軸部3b的轉(zhuǎn)軸方向開(kāi)設(shè)的孔3c。
孔3c形成為俯視多邊形狀(例如六邊形狀),轉(zhuǎn)盤(pán)8的突起部8a也具有與孔3c相對(duì)應(yīng)的形狀(俯視多邊形狀)。通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)8的突起部8a與孔3c配合,軸部3b與轉(zhuǎn)盤(pán)8得以連結(jié)。
如上所述,由于軸部3b與轉(zhuǎn)盤(pán)8連結(jié)在一起,因此,例如通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)8,可不通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2而經(jīng)由軸部3b對(duì)恒星齒輪3a直接施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。由此,即便在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2已停止的狀態(tài)下,也可手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤(pán)8,由此經(jīng)由恒星齒輪3a而轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪6,因此可使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至達(dá)到所期望的閥開(kāi)度的位置。另一方面,如上所述,由于采用的是奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)作為操作器100的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),因此在通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)8來(lái)使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至所期望的位置后,可通過(guò)奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速比將閥軸固定在上述位置。
接著,對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)8的周邊部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖5為將實(shí)施方式1的操作器100中的轉(zhuǎn)盤(pán)8的周邊部分放大后的立體圖。
圖6為從閥軸側(cè)觀察實(shí)施方式1的操作器100時(shí)的俯視圖。
如圖5、6所示,輸出軸7形成為棒狀(例如圓柱狀),具有切口部7b和凹部7a,所述切口部7b是將輸出軸7的外周部的一部分沿其轉(zhuǎn)軸方向切下而成,所述凹部7a沿輸出軸7的轉(zhuǎn)軸方向形成于輸出軸7的中心部分。
轉(zhuǎn)盤(pán)8配置在輸出軸7的凹部7a內(nèi)。具體而言,如圖6所示,轉(zhuǎn)盤(pán)8以如下方式配置:在俯視時(shí),轉(zhuǎn)盤(pán)8的中心與凹部7a的中心一致,并且,在俯視時(shí),轉(zhuǎn)盤(pán)8的外周部8b的一部分從凹部7a朝切口部7b突出。
通過(guò)以上述方式形成輸出軸7并配置轉(zhuǎn)盤(pán)8,即便在像圖1~6所示那樣將轉(zhuǎn)盤(pán)8與恒星齒輪3a同軸配置的情況下,輸出軸7也不會(huì)妨礙轉(zhuǎn)盤(pán)8的操作,因此閥軸的手動(dòng)操作較為容易。
以上,根據(jù)實(shí)施方式1的操作器100,由于采用奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),并且配備有對(duì)奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的恒星齒輪3a施加從外部施加的力作為轉(zhuǎn)動(dòng)力的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu),因此即便在因例如停電等原因而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2已停止的狀態(tài)下,也可手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤(pán)8來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪6。此外,由于并非是像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣解除奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的自鎖功能的結(jié)構(gòu),因此在操作轉(zhuǎn)盤(pán)8之后可固定閥軸。即,根據(jù)實(shí)施方式1的操作器100,一方面可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖功能,另一方面可實(shí)現(xiàn)閥軸的手動(dòng)操作。
此外,如上所述,由于并非是解除奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的自鎖功能的結(jié)構(gòu),因此可防止動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的復(fù)雜化。由此,一方面可抑制制造成本,另一方面可實(shí)現(xiàn)閥軸的手動(dòng)操作功能。此外,如上所述,若一體形成板體5a與齒輪部5b作為固定內(nèi)齒輪5,則可進(jìn)一步削減制造成本。
此外,根據(jù)實(shí)施方式1的操作器100,通過(guò)使用圓盤(pán)狀的轉(zhuǎn)盤(pán)8作為上述手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的操作用構(gòu)件,容易對(duì)恒星齒輪3a直接施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。
此外,根據(jù)實(shí)施方式1的操作器100,通過(guò)將轉(zhuǎn)盤(pán)8以外周部8b的一部分朝切口部7b側(cè)突出的方式配置在輸出軸7上所形成的凹部7a內(nèi),使得閥軸的手動(dòng)操作像上述那樣較為容易。
《實(shí)施方式2》
圖7為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的剖面立體圖。
圖7所示的實(shí)施方式2的操作器101與實(shí)施方式1的操作器100的不同點(diǎn)在于恒星齒輪及可動(dòng)內(nèi)齒輪與輸出軸不是配置在同一軸上而是配置在互不相同的軸線上。
再者,在實(shí)施方式2的操作器101中,對(duì)與實(shí)施方式1的操作器100相同的構(gòu)成要素標(biāo)注同一符號(hào),并省略其詳細(xì)說(shuō)明。
圖8為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的俯視圖,圖9為表示實(shí)施方式2的操作器的要部的剖面圖。
在圖8中圖示有從圖7中的p方向觀察時(shí)的操作器101的要部的平面結(jié)構(gòu),在圖9中圖示有圖8中的操作器101的a-a剖面。再者,在圖8、9中,為了明確構(gòu)成操作器101的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的各齒輪的位置關(guān)系,是以省略操作器101的構(gòu)成要素的一部分的方式進(jìn)行圖示。
如圖7~9所示,操作器101包括殼體1、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、恒星齒輪10a、行星齒輪4_1~4_3、固定內(nèi)齒輪5、可動(dòng)內(nèi)齒輪11、軸部10b、齒輪9b及輸出軸9a。
可動(dòng)內(nèi)齒輪11與輸出軸9a相互隔開(kāi),相互的轉(zhuǎn)軸是平行配置。在可動(dòng)內(nèi)齒輪11與輸出軸9a之間設(shè)置有作為將可動(dòng)內(nèi)齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞至輸出軸9a的傳遞機(jī)構(gòu)的齒輪9b。
如圖7、9所示,可動(dòng)內(nèi)齒輪11由第1齒輪部11a和第2齒輪部11b構(gòu)成,所述第1齒輪部11a保持行星齒輪4_1~4_3,與各行星齒輪4_1~4_3的周?chē)鷩Ш?,所述?齒輪部11b與第1齒輪部11a連結(jié),具有與第1齒輪部11a相同的轉(zhuǎn)軸。此外,在第1齒輪部11a和第2齒輪部11b上形成有貫通它們的中心部分(轉(zhuǎn)軸)的通孔11c。
輸出軸9a是用以與調(diào)節(jié)閥的閥軸連接的棒狀構(gòu)件。輸出軸9a插入在固定內(nèi)齒輪5上所形成的通孔內(nèi),由固定內(nèi)齒輪5以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式加以保持。齒輪9b與輸出軸9a連結(jié),設(shè)置在齒輪9b外周部的輪齒與可動(dòng)內(nèi)齒輪11的第2齒輪部11b的輪齒嚙合。
實(shí)施方式2的操作器101以如下方式進(jìn)行動(dòng)作。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由齒輪20及齒輪21而傳遞至恒星齒輪10a,使得恒星齒輪10a和與其連結(jié)的軸部10b轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)恒星齒輪10a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),配置在其周?chē)男行驱X輪4沿固定內(nèi)齒輪5自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn),使得可動(dòng)內(nèi)齒輪11的第1齒輪部11a及第2齒輪部11b轉(zhuǎn)動(dòng)。可動(dòng)內(nèi)齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至齒輪部9b,由此使得與齒輪部9b連結(jié)的軸9a轉(zhuǎn)動(dòng)。由此,可轉(zhuǎn)動(dòng)與軸9a連接的閥軸。
與實(shí)施方式1的操作器100一樣,實(shí)施方式2的操作器101具有用以手動(dòng)操作閥軸的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。具體而言,如圖7、9所示,作為手動(dòng)操作機(jī)構(gòu),具有通過(guò)從殼體1的外部施加的力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪10a的軸部10b。
具體而言,軸部10b是一端與恒星齒輪10a連結(jié)、具有與恒星齒輪10a相同的轉(zhuǎn)軸的零件。軸部10b例如是與恒星齒輪10a一體形成。
如圖7、9所示,軸部10b容納在可動(dòng)內(nèi)齒輪11的通孔11c內(nèi),且一部分與可動(dòng)內(nèi)齒輪11一起突出于殼體1的外部。此外,軸部10b的一端開(kāi)口,另一端形成為有底的筒狀。具體而言,在軸部10b的從殼體1突出那一側(cè)的端部形成有沿恒星齒輪10a的轉(zhuǎn)軸方向開(kāi)設(shè)的孔10c。
圖10為從閥軸側(cè)(s方向)觀察實(shí)施方式2的操作器101時(shí)的俯視圖。
如圖10所示,孔10c形成為俯視多邊形狀。例如,通過(guò)將與孔10c的形狀一致的工具插入至孔10c內(nèi)并轉(zhuǎn)動(dòng),可不通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2而轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪10a。例如,在將孔10c形成為俯視六邊形狀的情況下,通過(guò)將與其形狀一致的內(nèi)六角扳手(hexagonalpinwrench)插入至孔10c內(nèi)并轉(zhuǎn)動(dòng),可轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪10a。
以上,根據(jù)實(shí)施方式2的操作器101,在奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的恒星齒輪10a及可動(dòng)內(nèi)齒輪11與輸出軸9a不在同一軸上的結(jié)構(gòu)中,由于在與恒星齒輪10a連結(jié)且從殼體1突出的軸部10b上形成有俯視多邊形狀的孔10c,因此,通過(guò)將工具插入至該孔10c內(nèi),可轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪10a。由此,即便在因例如停電等原因而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2已停止的狀態(tài)下,也可手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪11,從而可使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至達(dá)到所期望的閥開(kāi)度的位置并固定。即,根據(jù)實(shí)施方式2的操作器101,與實(shí)施方式1的操作器100一樣,一方面可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖功能,另一方面可實(shí)現(xiàn)閥軸的手動(dòng)操作。
《實(shí)施方式3》
圖11為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的剖面立體圖。
圖11所示的實(shí)施方式3的操作器102與實(shí)施方式1的操作器100的不同點(diǎn)在于具有轉(zhuǎn)動(dòng)行星齒輪而非恒星齒輪的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。
再者,在實(shí)施方式3的操作器102中,對(duì)與實(shí)施方式1的操作器100相同的構(gòu)成要素標(biāo)注同一符號(hào),并省略其詳細(xì)說(shuō)明。
圖12為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的俯視圖,圖13為表示實(shí)施方式3的操作器的要部的剖面圖。
在圖12中圖示有從圖11中的p方向觀察時(shí)的操作器102的要部的平面結(jié)構(gòu),在圖13中圖示有圖12中的操作器102的a-a剖面。再者,在圖12、13中,為了明確構(gòu)成操作器102的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的各齒輪的位置關(guān)系,是以省略操作器102的構(gòu)成要素的一部分的方式進(jìn)行圖示。
如圖11~13所示,操作器102包括殼體1、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、恒星齒輪12、行星齒輪4_1~4_3、固定內(nèi)齒輪5、可動(dòng)內(nèi)齒輪6、輸出軸7、齒輪架13a、軸部13b及轉(zhuǎn)盤(pán)14。
齒輪架13a是配置在可動(dòng)內(nèi)齒輪6內(nèi)、可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承行星齒輪4且可轉(zhuǎn)動(dòng)地與可動(dòng)內(nèi)齒輪6同軸設(shè)置的底座。例如,在各行星齒輪4_1~4_3上,在其中心部分(轉(zhuǎn)軸)形成有通孔,在齒輪架13a上,對(duì)應(yīng)于各行星齒輪4_1~4_3的各通孔而形成有突起部。齒輪架13a上所形成的突起部插入至各行星齒輪4_1~4_3的通孔,由此,各行星齒輪4_1~4_3受到支承。
通過(guò)以上述方式構(gòu)成齒輪架13a,當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒輪架13a因來(lái)自恒星齒輪12的轉(zhuǎn)動(dòng)力而與行星齒輪4_1~4_3一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
軸部13b是一端與齒輪架13a連結(jié)、具有與齒輪架13a相同的轉(zhuǎn)軸的零件。軸部13b例如是與齒輪架13a一體形成。
轉(zhuǎn)盤(pán)14是設(shè)置為可從殼體1的外部進(jìn)行操作、經(jīng)由軸部13b將轉(zhuǎn)動(dòng)力施加至行星齒輪的操作用構(gòu)件,與上述轉(zhuǎn)盤(pán)8一樣,形成為大致圓盤(pán)狀,且在其外周部14b形成有多個(gè)槽。
如圖11、13所示,軸部13b容納在可動(dòng)內(nèi)齒輪6的通孔6c內(nèi),且一部分與可動(dòng)內(nèi)齒輪6一起突出于殼體1的外部。此外,軸部13b的一端開(kāi)口,另一端形成為有底的筒狀。具體而言,在軸部13b的從殼體1突出那一側(cè)的端部形成有沿恒星齒輪12的轉(zhuǎn)軸方向開(kāi)設(shè)的孔13c。
在孔13c內(nèi)插入有轉(zhuǎn)盤(pán)14的突起部14a,與軸部13b連結(jié)在一起。轉(zhuǎn)盤(pán)14形成為具有與齒輪架13a相同的轉(zhuǎn)軸的圓盤(pán)狀。
孔13c形成為俯視多邊形狀(例如六邊形狀),轉(zhuǎn)盤(pán)14的突起部14a也具有與孔13c相對(duì)應(yīng)的形狀(俯視多邊形狀)。通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)14的突起部14a與孔13c配合,軸部13b與轉(zhuǎn)盤(pán)14得以連結(jié)。
如上所述,由于齒輪架13a與轉(zhuǎn)盤(pán)14經(jīng)由軸部13b而連結(jié),因此,例如通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)14,可不通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2而經(jīng)由齒輪架13a對(duì)行星齒輪4施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。由此,即便在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2已停止的狀態(tài)下,也可手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤(pán)14來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)行星齒輪4,由此轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪6,因此可使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至達(dá)到所期望的閥開(kāi)度的位置。
另一方面,如上所述,由于采用的是奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)作為操作器102的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),因此,在通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)14來(lái)使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至所期望的位置后,可通過(guò)奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速比將閥軸固定在上述位置。
再者,轉(zhuǎn)盤(pán)14周邊的輸出軸7的構(gòu)成與實(shí)施方式1的操作器100相同(參考圖5、6)。
以上,根據(jù)實(shí)施方式3的操作器102,由于采用奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),并且配備有對(duì)奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪4施加從外部施加的力作為轉(zhuǎn)動(dòng)力的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu),因此,即便在因例如停電等原因而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2已停止的狀態(tài)下,也可手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤(pán)14來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)內(nèi)齒輪6,從而可使閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)至達(dá)到所期望的閥開(kāi)度的位置并固定。即,根據(jù)實(shí)施方式3的操作器102,一方面可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖功能,另一方面可實(shí)現(xiàn)閥軸的手動(dòng)操作。
此外,通過(guò)使用支承行星齒輪4且可與行星齒輪4一起轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪架13a、與齒輪架13a連結(jié)的軸部13b以及與軸部13b連結(jié)的轉(zhuǎn)盤(pán)14作為上述手動(dòng)操作機(jī)構(gòu),容易對(duì)行星齒輪4直接施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。
此外,根據(jù)實(shí)施方式3的操作器102,由于是對(duì)行星齒輪4直接施加轉(zhuǎn)動(dòng)力的構(gòu)成,因此,雖然操作扭矩較大,但與直接操作恒星齒輪的情況相比,較少的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)。
以上,根據(jù)實(shí)施方式對(duì)由本發(fā)明者等人完成的發(fā)明進(jìn)行了具體說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于此,當(dāng)然可在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如,在實(shí)施方式1、3中,例示了構(gòu)成手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤(pán)8、14和軸部3b、13b是以獨(dú)立零件的形式構(gòu)成的情況,但并不限于此,例如也可一體形成轉(zhuǎn)盤(pán)8、14與軸部3b、13b。
此外,在實(shí)施方式1、2中,例示了一體形成恒星齒輪3a、10a與軸部3b、10b的情況,但也能以獨(dú)立零件的形式形成并連結(jié)恒星齒輪3a、10a與軸部3b、10b。同樣地,在實(shí)施方式3中,也能以獨(dú)立零件的形式形成并連結(jié)齒輪架13a與軸部13b。
此外,在實(shí)施方式2中,例示了將工具插入至恒星齒輪10a的孔10c來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪10的方法,但并不限于此,與實(shí)施方式1的操作器100一樣,也可使手動(dòng)操作用轉(zhuǎn)盤(pán)與恒星齒輪10的孔10c配合。
此外,在實(shí)施方式2中,例示了可動(dòng)內(nèi)齒輪11與輸出軸9a平行配置的情況,但并不限于此,只要可動(dòng)內(nèi)齒輪11的轉(zhuǎn)軸與輸出軸9a的轉(zhuǎn)軸能配置在不是同一直線上的位置,則也可為其他構(gòu)成。例如,可動(dòng)內(nèi)齒輪11的轉(zhuǎn)軸與輸出軸9a的轉(zhuǎn)軸也可垂直。
此外,在實(shí)施方式1、3中,例示了可動(dòng)內(nèi)齒輪6與輸出軸7一體形成的情況,但并不限于此,也能以獨(dú)立零件的形式形成齒輪6與輸出軸7,并以成為同一轉(zhuǎn)軸的方式連結(jié)齒輪6與輸出軸7。
符號(hào)說(shuō)明
100~102操作器,1殼體,2驅(qū)動(dòng)馬達(dá),3a、10a、12恒星齒輪,3b、10b、13b軸部,3c、10c、13c孔,4_1、4_2、4_3、4行星齒輪,5固定內(nèi)齒輪,5a板體,5b齒輪部,6、11可動(dòng)內(nèi)齒輪,6a齒輪部,6b底部,6c通孔,7、9a輸出軸,7a凹部,7b切口部,8、14轉(zhuǎn)盤(pán),8a突起部,8b外周部,9b、20、21齒輪,11a第1齒輪部,11b第2齒輪部,13a齒輪架。