操作器制造技术

本发明专利技术提供具有齿轮难以破损的奇异行星齿轮机构的操作器。该操作器包括：驱动马达；接收驱动马达的转动力而转动的恒星齿轮；以包围恒星齿轮的形态固定配置的固定内齿轮；与固定内齿轮啮合，一边在恒星齿轮的周围公转一边自转的行星齿轮；与固定内齿轮同轴配置、与所述行星齿轮啮合并被设为能转动的可动内齿轮；以及与可动内齿轮连结、用以转动调节阀的阀轴的输出轴，行星齿轮包括：与恒星齿轮以及固定内齿轮啮合的第1齿轮部；与第1齿轮部同轴配置并与恒星齿轮以及可动内齿轮啮合的第2齿轮部；和弹性变形部，其在第1齿轮部和第2齿轮部之间与第1齿轮部以及第2齿轮部一体形成，其弹性模量比第1齿轮部以及第2齿轮部小。

【技术实现步骤摘要】
操作器
本专利技术涉及一种用以操作调节阀的阀轴的操作器，例如涉及一种用以操作旋转式调节阀的阀轴的操作器。
技术介绍
一直以来，在化工厂等中，在流量的过程控制中使用有调节阀。调节阀的阀开度通过操作器(以下，也称为“致动器”)根据来自定位器的控制信号对调节阀的阀轴进行操作来加以调整。通常，在蝶阀等旋转式调节阀中，存在因所控制的流体的力而导致调节阀的阀芯发生开闭的情况。例如，电动式致动器的情况下，存在如下情况：当因工厂内的停电等而导致对致动器的电源供给被切断时，致动器内部的驱动马达的保持力消失，无法保持调节阀的开度。因此，致动器的驱动阀轴的动力传递机构必须有用以实现即便在没有电源供给的情况下阀轴也不会动作的自锁功能。作为用以实现该自锁功能的动力传递机构，例如像下述专利文献1中所揭示的那样，奇异行星齿轮机构已广为人知。此外，在专利文献2中揭示有一种采用行星齿轮机构作为阀轴的动力传递机构的操作器。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利特开2007-177405号公报【专利文献2】日本专利特开2014-16222号公报
技术实现思路
【专利技术要解决的问题】为了实现更廉价且更小型的电动式致动器，本申请专利技术者对致动器的动力传递机构采用奇异行星齿轮机构这一技术进行了研究。通过该研究，结果明确了存在以下所示的问题。在将奇异行星齿轮机构用作电动式致动器中的阀轴的动力传递机构的情况下，即便因由调节阀控制的流体的力而导致对调节阀的阀轴施加有力，阀轴也会因奇异行星齿轮机构的自锁功能而被固定，可防止阀芯发生开闭。然而，例如，当在调节阀的驱动中因异物卡入至调节阀等而骤然产生过大的扭矩上升时，因扭矩上升而引起的冲击力会施加至构成奇异行星齿轮机构的可动内齿轮、行星齿轮等，从而有齿轮的轮齿破损之虞。作为用以解决上述问题的一种方法，例如在上述专利文献2中有揭示。在专利文献2中所揭示的采用行星齿轮机构的电动致动器中，在行星齿轮机构的内齿轮的外周面与外壳的内周面之间设置盘簧作为弹性体，通过该盘簧来限制内齿轮的转动，直到规定值以上的扭矩施加至保持行星齿轮的齿轮架为止。然而，在专利文献2中所揭示的技术中，固定内齿轮无法与壳体、板等通用化，所以还需要弹性体，导致零件数量增加。本专利技术是鉴于上述问题而成，本专利技术的目的在于提供一种一方面抑制零件数量的增加、另一方面具有齿轮不易破损的奇异行星齿轮机构的操作器。【解决问题的技术手段】本专利技术所涉及的、用以操作调节阀的阀轴的操作器(100)的特征在于，包括：恒星齿轮(3)，其接收驱动马达(2)的转动力而转动；固定内齿轮(5)，其以包围恒星齿轮的形态固定配置，在其内周面具有轮齿；多个行星齿轮(4-1～4-3)，它们配置在恒星齿轮与固定内齿轮之间，与恒星齿轮和固定内齿轮啮合，一边在恒星齿轮的周围公转一边自转；可动内齿轮(6)，其与固定内齿轮同轴配置，在其内周面具有与行星齿轮啮合的轮齿，所述可动内齿轮被设置为能够转动；以及输出轴(7)，其与可动内齿轮连结，用以转动调节阀的阀轴，行星齿轮包括：与恒星齿轮以及固定内齿轮啮合的第1齿轮部(41)；与第1齿轮部同轴配置并与恒星齿轮以及可动内齿轮啮合的第2齿轮部(42)；以及弹性变形部(43、44、45)，其在第1齿轮部和第2齿轮部之间与第1齿轮部以及第2齿轮部一体形成，其弹性模量比第1齿轮部以及第2齿轮部的弹性模量小。在上述操作器中，弹性变形部(43)可以由槽(430)构成，所述槽(430)在行星齿轮中的第1齿轮部和第2齿轮部之间的外周部沿行星齿轮的径向形成。在上述操作器中，弹性变形部(44)可以具有比行星齿轮中的第1齿轮部以及第2齿轮部薄的齿厚。在上述操作器中，弹性变形部(45)可以由弹性模量比第1齿轮部以及第2齿轮部的弹性模量小的材料形成。再者，在上述说明中，作为一例，以附加括号的方式记载有与专利技术的构成要素相对应的附图上的参考符号。【专利技术的效果】通过以上所说明的内容，根据本专利技术，可实现一种具有齿轮不易破损的奇异行星齿轮机构的操作器。附图说明图1为表示实施方式1的操作器的要部的剖面图。图2为表示实施方式1的操作器的要部的俯视图。图3为表示由恒星齿轮、行星齿轮、固定内齿轮及可动内齿轮构成的奇异行星齿轮机构的结构的立体图。图4为将实施方式1的操作器中的转盘的周边部分放大后的立体图。图5为从阀轴侧观察实施方式1的操作器时的俯视图。图6为示意性地表示实施方式1的操作器中的行星齿轮的弹性变形部的结构的图。图7为示意性地表示实施方式2的操作器中的行星齿轮的结构的立体图。图8为示意性地表示实施方式2的操作器中的行星齿轮的轮齿的结构的立体图。图9为示意性地表示实施方式2的操作器中的行星齿轮的轮齿的结构的俯视图。图10为示意性地表示实施方式3的操作器中的行星齿轮的轮齿的结构的俯视图。图11为表示本专利技术的实施方式所涉及的另一操作器的要部的剖面图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术的实施方式进行说明。《实施方式1》图1为表示实施方式1的操作器的要部的剖面图。图2为表示实施方式1的操作器的要部的俯视图。在图2中图示有从图1中的P方向观察时的操作器100的要部的平面结构，在图1中图示有图2中的操作器100的A-A剖面。再者，在图1、2中，为了明确构成操作器100的动力传递机构的各齿轮的位置关系，是以省略操作器100的构成要素的一部分的方式进行图示的。图1所示的实施方式1的操作器100是在工厂等中对用于流量的过程控制的调节阀进行操作的装置，根据供给自设置在外部的定位器的操作信号来操作调节阀的阀轴，由此控制调节阀的阀开度。例如，操作器100为操作蝶阀等旋转式调节阀的电动式致动器。实施方式1的操作器100具有奇异行星齿轮机构作为操作调节阀的阀轴的动力传递机构，具备即便在没有针对电动马达的电源供给的情况下阀轴也不会动作的自锁功能。此外，操作器100具备即便在没有针对电动马达的电源供给的情况下也可手动操作阀轴并在任意阀开度下固定阀轴的功能。进而，操作器100还具有用以吸收施加自调节阀(阀轴)侧的力而防止奇异行星齿轮机构的各齿轮的破损的结构。下面，对操作器100中的用以实现上述功能的具体结构进行详细说明。如图1、2所示，操作器100包括壳体1、驱动马达2、恒星齿轮3、行星齿轮4_1～4_3、固定内齿轮5、可动内齿轮6、输出轴7、转盘8及手动操作用齿轮9。再者，操作器100还包括根据供给自定位器的操作信号来控制驱动马达2的转动的电子电路部、电源单元等，但在图1、2中省略了它们的图示。壳体1为用以容纳操作器100的构成零件的容器，例如由金属材料构成。驱动马达2是由上述电子电路部(未图示)控制的电动马达。恒星齿轮3是与驱动马达2的转轴连结、接收该转轴的转动力而转动(自转)的齿轮。固定内齿轮5是以包围恒星齿轮3的形态固定配置、在其内周面具有轮齿的齿轮。具体而言，固定内齿轮5由板体5a和齿轮部5b构成，所述板体5a支承驱动马达2且自P方向可转动地保持行星齿轮4，所述齿轮部5b与第1齿轮部41的周围啮合。此处，板体5a和齿轮部5b虽然能通过独立零件构成，但通过进行一体形成，可削减零件数量。行星齿轮4_1～4_3(在进行统称的情况下，记作“行星齿轮4”)是配置在恒星齿轮3与固定内齿轮5之间、与恒星齿轮和固定内齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作器，其特征在于，包括：恒星齿轮，其接收驱动马达的转动力而转动；固定内齿轮，其以包围所述恒星齿轮的形态固定配置，在其内周面具有轮齿；多个行星齿轮，它们配置在所述恒星齿轮与所述固定内齿轮之间，与所述恒星齿轮和所述固定内齿轮啮合，一边在所述恒星齿轮的周围公转一边自转；可动内齿轮，其与所述固定内齿轮同轴配置，在其内周面具有与所述行星齿轮啮合的轮齿，所述可动内齿轮被设置为能够转动；以及输出轴，其与所述可动内齿轮连结，用以转动调节阀的阀轴，各所述行星齿轮包括：与所述恒星齿轮以及所述固定内齿轮啮合的第1齿轮部；与所述第1齿轮部同轴配置并与所述恒星齿轮以及所述可动内齿轮啮合的第2齿轮部；以及弹性变形部，其在所述第1齿轮部和所述第2齿轮部之间与所述第1齿轮部以及所述第2齿轮部一体形成，其弹性模量比所述第1齿轮部以及所述第2齿轮部的弹性模量小。

【技术特征摘要】
2015.10.23 JP 2015-2088481.一种操作器，其特征在于，包括：恒星齿轮，其接收驱动马达的转动力而转动；固定内齿轮，其以包围所述恒星齿轮的形态固定配置，在其内周面具有轮齿；多个行星齿轮，它们配置在所述恒星齿轮与所述固定内齿轮之间，与所述恒星齿轮和所述固定内齿轮啮合，一边在所述恒星齿轮的周围公转一边自转；可动内齿轮，其与所述固定内齿轮同轴配置，在其内周面具有与所述行星齿轮啮合的轮齿，所述可动内齿轮被设置为能够转动；以及输出轴，其与所述可动内齿轮连结，用以转动调节阀的阀轴，各所述行星齿轮包括：与所述恒星齿轮以及所述固定内齿轮啮合的第1齿轮部；与所述第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥智文，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP