バルブのアクチュエータ
【課題】必要最小限の部品点数により極力コンパクト化を図り、狭い設置場所にも配設可能にしつつ、優れた視認性を確保して外部から覗き込むことなく容易に弁開度を確認できるバルブのアクチュエータを提供する。
【解決手段】ケース本体２０内に設けたモータ２１の下面領域Ｒに減速ギア群２２を設け、減速ギア群２２の最終段歯車に最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部２５を固着し、突出カム部２５をモータ２１の底面３６より延出させ、かつ、最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、ケース本体２０内に設けたリミットスイッチ２４をモータ２１側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしたバルブのアクチュエータである。
【解決手段】ケース本体２０内に設けたモータ２１の下面領域Ｒに減速ギア群２２を設け、減速ギア群２２の最終段歯車に最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部２５を固着し、突出カム部２５をモータ２１の底面３６より延出させ、かつ、最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、ケース本体２０内に設けたリミットスイッチ２４をモータ２１側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしたバルブのアクチュエータである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブのアクチュエータに関し、詳しくは、弁開度表示機能を有し、機器に組み込むために全体をコンパクトにしてバルブに搭載する小型のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁開度表示機能を有するバルブ搭載用のアクチュエータとしては、例えば、出力伝達用の出力軸とこの出力軸に連結されるバルブとの間に、出力軸と連動して動作する板状やピン状の弁開度表示部を有するものが知られている。この場合、アクチュエータの横方向や、やや上方向からこの開度表示部分を視認することで弁開度を確認するようになっている。また、出力軸に接続される中間の駆動軸を介して上部側に弁開度表示部が設けられることもある。この場合、上方向から弁開度表示部を視認して弁開度状態を確認することになる。
一方、特許文献１に開示されたアクチュエータを用いた電動弁が知られている。同文献１におけるアクチュエータはボールバルブ等の回転弁に搭載され、モータからの回転が減速機構により減速されて弁に伝達される。この減速機構はモータとステムとの間に設けられ、この減速機構を設けるためにはモータとステムとを横方向に大きくずらす必要がある。
【０００３】
ところで、例えば、各種機器の内部の配管ラインなどにおいては、流体の集中制御や装置のシステム化を図るためにこの種のアクチュエータ付き回転弁が設けられることが多く、アクチュエータにおいても型化された機器内の限られた設置スペースに配設するためにコンパクト化が要求されている。アクチュエータをコンパクト化する場合、弁開度表示部分もその視認性を確保しながらコンパクト化することが重要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５７５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、弁開度表示部がバルブとの間に設けられるアクチュエータの場合、この弁開度表示部を設けるための空間がこれらの間に必要になるため全体のコンパクト化が難しくなる。しかも、このアクチュエータの弁開度表示部は遠くからの視認性が悪く、作業者はこの弁開度表示部を確認するためにアクチュエータの近傍まで移動する必要が生じることもある。このアクチュエータを機器内の狭い設置スペースに配設した場合には、アクチュエータ自体やバルブが邪魔になることで外部から弁開度表示部を覗き込むようにしながら弁開度を確認することもある。
【０００６】
駆動軸の上部にインジケータを設けたアクチュエータの場合、駆動軸が上方側に延長することでコンパクト化を図ることが難しい。しかも、この種のアクチュエータ内部には平歯車列が設けられることが多く、この場合には出力軸の上部に各種部品が配置されることになるため、出力軸の上部に弁開度表示部を設けることが困難になる。このため、所定の減速比の歯車列を有するアクチュエータに対し、出力軸やこの出力軸上部の部品を迂回しながらアクチュエータ上部に開度表示部を設けることも考えられるが、この場合、歯車の増加により伝達効率が低下し、部品の増加によって内部構造が複雑化してアクチュエータ全体の大型化を回避できない。
しかも、何れのアクチュエータの場合にも、特許文献１のように減速機構がモータとステムとの間に設けられた構造になってこの減速機構を設けるためにモータとステムとを横方向に大きくずらす必要があるため、アクチュエータが横方向に延長した形状になり、全体が大型化していた。
【０００７】
本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、必要最小限の部品点数により極力コンパクト化を図り、例えば機器などにコンパクトに組み込むことを可能とし、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にしつつ、優れた視認性を確保して外部から覗き込むことなく容易に弁開度を確認できるバルブのアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ケース本体内に設けたモータの下面領域に減速ギア群を設け、この減速ギア群の最終段歯車にこの最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部を固着し、この突出カム部をモータの底面より延出させ、かつ、最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、ケース本体内に設けたリミットスイッチをモータ側面の空間領域に配置し、突出カム部の回動操作でリミットスイッチを接離させるようにしたバルブのアクチュエータである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、突出カム部の先端部をモータの側面に沿って上方に突出させたインジケータ部を形成し、ケース本体に固着したカバー体に透明又は半透明の視認部を設け、この視認部を介してカバー体の外方よりインジケータの動作状態を視認できるようにしたバルブのインジケータである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、モータを固定する地板をケース本体に固着し、地板の下面にはモータの下面領域に設けた減速ギア群の各歯車の回転軸の上端を軸受する軸受部を設け、回転軸の下端をケース本体の底面に設けた軸受部で軸受したバルブのアクチュエータである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、突出カム部の後端部を最終段歯車の軸部に固着し、かつ突出カム部の両側を固定する突起部を最終段歯車に固着し、この突起部を係合するストッパ部を地板の下面に設けて突出カム部を略９０°回動操作可能に設けたバルブのアクチュエータである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、突出カム部の後端部に設けた圧入嵌合部を最終段歯車の軸部に固定し、かつ、一対の突起部で圧入嵌合部の両側を挟持させてこの圧入嵌合部に設けた突出カム片を最終段歯車に固着したバルブのアクチュエータである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、突起部は、一対のストッパピンであるバルブのアクチュエータである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、最終段歯車の下部に設けた出力段軸と減速ギア群の各歯車の回転軸とを貫通する貫通穴を有する配線押えをケース本体内に固着し、このケース本体の底面に配置した配線を配線押えで収納したバルブのアクチュエータである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、ケース本体にカバー体を超音波溶着により接合したバルブのアクチュエータである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によると、減速ギア群の最終段歯車に固着した突出カム部の回動操作によりケース本体内の空間領域に配置したリミットスイッチを接離させるようにしたことにより、必要最小限の部品による少ない部品点数で極力コンパクト化を図ることができ、例えば機器などにコンパクトに組み込むことが可能になり、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にしつつ、突出カム部を視認することで優れた視認性を確保して外部から覗き込むことなく容易に弁開度を確認できる。
【００１７】
請求項２に係る発明によると、モータの側面の最終段歯車の上方位置の空間を利用して省スペース内にインジケータ部を設けることでコンパクト化を維持でき、カバー体の透明或は半透明の視認部を介してインジケータ部を視認して上方向及び側面方向から容易に弁開度を確認でき、遠くからの視認性も高まる。しかも、狭い設置スペースに配置した場合にも、外部からこの上方に突出したインジケータ部を確認することで弁開度状態を把握しやすい。
【００１８】
請求項３に係る発明によると、モータを固定する地板とケース本体とにより減速ギア群の各歯車の回転軸を軸受することで、各歯車を所定位置に正確に位置決めしながら取付けでき、この高精度の各歯車の取付けにより軸装時の強度を向上させつつ各歯車の振れを抑えて動作時の振動も少なくできる。
【００１９】
請求項４に係る発明によると、突起部とストッパ部とを係合させて突出カム部を略９０°回動操作可能に設けていることにより、突出カム部の過度の回転によるリミットスイッチの接点不良や故障を防いでバルブの弁開度を高精度に制御することが可能になる。
【００２０】
請求項５に係る発明によると、突出カム部の圧入嵌合部が緩んだり、破断したりした場合でも、突起部により最終段歯車に対する突出カム片の位置を維持してリミットスイッチを確実に作動できる。これにより、製品の機能を阻害することのないフェールセーフ機能が発揮される。突起物を利用して突出カム部のストップ機能を発揮しているので、仮にリミットスイッチが破損した場合でも、バルブを規定の回転動作範囲に収めることができる。突起部は、製品構造上必要な位置となる最終段歯車に設けられるため、製品のコンパクト性を維持したままでフェールセーフ機能を追加できる。
【００２１】
請求項６に係る発明によると、突起部を一対のストッパピンとして設けることができ、このストッパピンを圧入等の固着手段で最終段歯車に取付けることで簡単に突起部を形成できる。
【００２２】
請求項７に係る発明によると、配線押えにより減速ギア群のスムーズな回転動作を確保しつつケース本体内のコンパクトな収納スペースに配線を収納でき、この配線が減速ギア群に接触したり巻き付いたりすることも防止する。
【００２３】
請求項８に係る発明によると、ケース本体にカバー体を超音波溶着することにより、このケース本体とカバー体との間にＯリング等のシール部材や接合用の装着段部を設ける必要がなくなるため、全体の高さを最小に抑えて優れたコンパクト性を発揮しながらアクチュエータ内への塵埃などのごみや水滴の浸入を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図である。
【図２】アクチュエータのバルブへの接続状態を示した分離斜視図である。
【図３】本発明のバルブのアクチュエータを示す斜視図である。
【図４】ケースの底面図である。
【図５】ケースの平面図である。
【図６】アクチュエータとバルブとの接続状態を示す正面図である。
【図７】接続プレート体のバルブへの仮着状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は、バルブとアクチュエータと接続した状態を示す一部切欠き断面図である。（ｂ）は、バルブからアクチュエータを取り外した状態を示す一部切欠き断面図である。
【図９】図８（ａ）のＡ―Ａ断面図である。
【図１０】本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図である。
【図１１】アクチュエータの一部切欠き斜視図である。
【図１２】カバーを取り外した状態のアクチュエータを示す平面図である。
【図１３】最終段歯車の取付け状態を示す側面図である。
【図１４】減速ギア群を示した模式平面図である。
【図１５】最終段歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は弁の開閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｂ）は弁開時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｃ）は弁閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。
【図１７】突出カム部の装着状態を示した概略平面図である。
【図１８】図１７の概略斜視図である。
【図１９】本発明のバルブのアクチュエータの他例を示した側面図である。
【図２０】本発明のバルブのアクチュエータの更に他例を示した一部切欠き側面図である。
【図２１】図２０のケース本体の連通穴部付近を示した一部拡大断面図である。
【図２２】図２０のケース本体のカバー体を取り外した状態を示す平面図である。
【図２３】図２２の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明におけるバルブのアクチュエータの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１には本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図、図３、図６にはバルブとアクチュエータとの接続状態、図１０にはアクチュエータの分離斜視図を示している。
【００２６】
図において、本発明におけるバルブのアクチュエータは、バルブ１、アクチュエータ本体２、接続プレート体３を有し、バルブ１とアクチュエータ本体２とが接続プレート体３を介して着脱可能になっている。本発明のアクチュエータを搭載した回転弁は、自動操作用バルブとして、例えば、図示しない各種機器の内部やプラントの一部などに配設される。
【００２７】
図２に示すように、バルブ１は、例えば、図に示すボールバルブからなる回転弁構造を呈し、このバルブ１のボデー４内部にはポート５ａを有する弁体５が内蔵され、この弁体５にボデー４に形成されたステム軸装部６を介してステム７が接続されている。バルブ１はこのステム７を介して弁体５を回転可能になっており、ステム７はボデー４に接続したアクチュエータ本体２により回動可能となる。ボデー４内には流路４ａが設けられ、この流路４ａが弁体５の回転により開閉される。
【００２８】
ボデー４のステム軸装部６の周囲には外周頂面部８が形成され、この外周頂面部８と同等又は同等以下のボデー４の両側面位置には、接続プレート体３を固着するための一対の取付部９、９が横方向に互い違いに突出形成され、この取付部９には、ボルト１０を挿入可能な貫通穴１１が形成されている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２９】
ここにいう外周頂面部８とは、ボデー４のステム軸装部６側の頂部位置をいい、本例のようにボデー４が断面６角形であればボデー４とステム軸装部６側の頂部をいい、この頂部に図２に示すようなフラット面を形成すればこのフラット面の頂部面をいい、また、ボデー４が断面円形であればボデー４のステム軸装部６側の円形頂部をいう。
しかも、図６において、外周頂部面８とボデー４のテーパ面との間に設けた隙間Ｓの領域内、または、断面円形のボデー（図示せず）であれば、頂部とアール面との間の隙間Ｓの領域内に後述の図８の接続機構９０や図７の補強リブ８０ｃが収容されている。したがって、図４に示したアクチュエータ２のケース本体２０の底面部２０ａを接続プレート体３のフランジ部８０に載置することによってアクチュエータ付き回転弁を構成できるから、一体化したアクチュエータと回転弁との高さを極力小さくすることが可能となり、もって、製品のコンパクト化に著しく寄与することができる。
【００３０】
本実施形態においては、取付部９はボデーの外周頂面部８と同等又は同等以下で且つボデー４の流路軸芯よりも上方に配置している。そして、ボルト１０は、取付部９の貫通穴１１に下側のみから挿入し、後述の接続プレート体３の雄ネジ８０ｂに螺合している。これにより、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくして、全体の高さを低く抑えつつ、アクチュエータ２とバルブ１との接続を可能としている。
【００３１】
図１、図１０において、本発明のバルブのアクチュエータ本体２は、電動式からなっており、このアクチュエータ本体２のケース本体２０には電動モータ２１、このモータ２１からの回転を減速して伝達する減速ギア群２２、出力軸２３、リミットスイッチ２４、突出カム部２５、インジケータ部２６、コンデンサ等の制御部２７が設けられる。これらの各部品は地板３０、配線押え３１を介してケース本体２０内の所定位置に収納され、このケース本体２０には被覆用のカバー体３２が固着される。
【００３２】
図５に示すように、ケース本体２０は半円弧状部２０ａと矩形状部２０ｂとを有し、これらが繋がった形状になっている。ケース本体２０内には、軸受部３３、雌ねじ３４、載置面３５が形成されている。軸受部３３はケース本体２０の底面３６に設けられ、この軸受部３３により減速ギア群２２の第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５の各歯車の回転軸４６の下端４７を軸受可能になっている。雌ねじ３４はケース本体２０の内周縁側に設けられ、載置面３５はケース本体２０の底面３６よりも高い位置に設けられ、この載置面３５に配線押えを載置することが可能になっている。ケース本体２０の底部側面には連通穴部４８が設けられ、この連通穴部４８にブッシュ４９が取り付けられている。
【００３３】
モータ２１の底部外周には鍔部５０が設けられ、この鍔部５０に設けられた切欠部５１を介して地板３０の上面３０ａにモータ２１が取付けられる。モータ２１はこの固定用地板３０を介して雄ねじ５２によりケース本体２０の雌ねじ３４に螺着固定される。
地板３０には雄ねじ５２を挿通可能な貫通穴５４が設けられ、モータ２１は切欠部５１、貫通穴５４を介して地板３０とともにケース本体２０に位置決め固着される。地板３０の下面３０ｂには軸受部５５が設けられ、この軸受部５５によりモータ２１の下面領域Ｒに設けられる減速ギア群２２の各歯車４０、４１、４２、４３、４４、４５の回転軸４６の上端５６を軸受するようになっている。更に、図１４〜図１６に示すように、地板３０の下面３０ｂには後述するストッパピン５７係合用のストッパ部５８も設けられている。地板３０のインジケータ部２６側には、減速ギア群２２の最終段歯車４５の円弧形状に合わせて円弧部５９が膨出形成されている。これにより、最終段歯車４５が円弧部５９で保護されている。
【００３４】
図１４において、モータ２１の出力側の回転軸部６０にはピニオン４０が取り付けられ、減速ギア群２２は、このピニオン４０、第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５を有し、各歯車４１、４２、４３、４４の中心にそれぞれ回転軸４６としてピンが挿入される。図１２に示すように、減速ギア群２２は、ケース本体２０のモータ２１の下面領域Ｒに設けられ、モータ２１と縦に並列した状態でケース本体２０内に収納される。
【００３５】
図１９においては、バルブのアクチュエータの他例を示している。このバルブのアクチュエータは、モータ２１、地板３０、出力軸２３、インジケータ部２６を有し、モータ２１内部に図示しない減速ギア群が設けられることで、モータ２１がギアードモータの態様に設けたものである。
【００３６】
地板３０は、モータ２１の下面側に固着され、この地板３０の上面側にはモータ２１内の減速ギア群の各歯車の回転軸の下端を軸受する、図示しない軸受部が形成されている。一方、各歯車の上端は、ケース本体２０内に設けられた図示しない軸受部で軸支されている。
【００３７】
出力軸２３は、モータ２１内の図示しない最終段歯車の軸部に同軸に取付けられ、この出力軸２３に突出カム部２５が固着されている。突出カム部２５は、ケース本体２０の内部で最終段歯車の外周囲よりやや突出され、この突出カム部２５の回動操作でケース本体２０内に設けた図示しないリミットスイッチを接離可能になっている。
【００３８】
インジケータ部２６は、最終段歯車の軸部（出力軸２３）に同軸に固着され、この出力軸２３の回転に伴って回転する。インジケータ部２６は突出カム部２５の動作と同じになるように設けられ、これにより、ユニット化されたモータ２１の外部で、出力軸２３の出力側に直接設けたインジケータ部２６を視認してアクチュエータの動作を確認できるようになっている。更に、図に示すようにインジケータ部２６には視認部２６ａを立設するように取付けてもよく、この場合、アクチュエータの状態をより確認しやすくなる。
【００３９】
この例のように、減速ギア群をモータ２１内部に設けるようにしてもよく、この場合にも、減速ギア群をモータの下面領域に設ける場合と同様に、突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチを接離可能な構造にできる。このアクチュエータでは地板３０をモータ２１の下面側に固着し、インジケータ部２６をケース本体２０の外部に設けた構造にしていることでコンパクト性を一層高めることができ、小型化を図りながら機器などに組み込んで、狭い設置場所にも省スペース化を図りつつ配設可能となる。インジケータ部２６をケース本体２０の外部に露出させているため、このインジケータ部２６の状態を確認しやすくなり、遠くからでも簡単にアクチュエータの状態を確認できる。
【００４０】
図１４の減速ギア群２２において、ピニオン４０は第１歯車４１、第１歯車４１は第２歯車４２、第２歯車４２は第３歯車４３、第３歯車４３は第４歯車４４、第４歯車４４は最終段歯車４５に噛合している。モータ２１の回転軸部６０の回転は、これらの減速ギア群２２によって減速され、最終段歯車４５に同軸に取付けられた出力軸２３よりバルブ１のステム７に伝達される。
【００４１】
突出カム部２５は、図１４〜図１７に示すように、その後端部２５ａが最終段歯車４５の軸部４５ａに同軸に取付けられた出力軸２３に固着された状態で取付けられ、この出力軸２３の回転に伴って回動する。突出カム部２５は、モータ２１の底面３６より延出し、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出した状態に設けられ、この突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチ２４を接離させることが可能になっている。突出カム部２５において、後端部２５ａには円柱状の出力軸２３を圧入固定するための円筒状の圧入嵌合部２８が設けられ、この圧入嵌合部２８から突出カム片２９が形成されている。突出カム片２９は、リミットスイッチ２９に接離可能な長さに設けられており、この突出カム片２９の圧入嵌合部２８側は幅広状の基部３８が形成されている。この基部３８により、突出カム片２９の圧入嵌合部２８の強度が高まり、出力軸２３から伝達されるトルクにも耐え得るようになっている。前記したインジケータ部２６は、突出カム片２９の先端側に固着されている。
【００４２】
最終段歯車４５の突出カム部２５の両側には、固定用の一対の突起部５７、５７が固着されており、この突起部５７が上記の地板３０に設けたストッパ部５８に係合することにより、突出カム部２５を、規定の角度、例えば、略９０°回動操作可能になっている。本実施形態において、一対の突起部５７は、ストッパピンからなっており、このストッパピン５７は圧入等の適宜の固着手段で最終段歯車４５に出力軸２３と同軸方向に取付けられている。これにより、ストッパピン５７を簡単に最終段歯車４５に設けることができる。
【００４３】
この場合、図１６（ａ）に示すように、最終段歯車４５の中間開度の位置を基準として、この最終段歯車４５が全閉方向に４５°、全開方向に４５°の角度αで回転可能になる位置にストッパピン５７が配設されている。更に、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すように、全開、全閉位置側にそれぞれ最終段歯車４５が４５°よりも多く回転するための遊び角度βを設けるようにしてもよい。このときの遊び角度βとしては４°程度とすればよく、この遊び角度βを設けることにより、最終段歯車４５が全開、全閉方向に４５°以上に回転して、突出カム部２５によってリミットスイッチ２４を確実にオン状態にすることが可能になる。
【００４４】
ここで、前記のようにモータ２１の動力を停止するときには、突出カム部２５がリミットスイッチ２４を作動させることで行われるが、これを過度に繰り返した場合、突出カム部２５が破断することがあり、これによって出力軸２３が突出カム部２５に対して空転してこの出力軸２３の動作を突出カム部２５がリミットスイッチ２４に伝達できなくなったり、モータ２１への電源を切断することができなくなる。これらの場合、モータ２１の動作を停止できなくなり、バルブ１が回転し続けて開閉を繰りかえすおそれがある。
【００４５】
特に、突出カム部２５を出力軸２３に配置する場合に圧入して行った場合、突出カム部２５の圧入部分に応力が集中して緩みが生じたり破断したりする可能性が高い。突出カム部２５は、樹脂成形で製造されることが多いため、強度計算、解析などにより圧入部分の寸法に充分な強度を持たせていたとしても外的要因による強度、耐久性の低下を予測しづらい。
【００４６】
そのため、図１７、図１８に示すように、突出カム部２５の圧入嵌合部２８を最終段歯車４５の軸部４５ａ（出力軸２３）に固定し、かつ、一対の突起部５７、５７で圧入嵌合部２８の両側を挟持させて、この圧入嵌合部２８に設けた突出カム片２９を最終段歯車４５に固着した。
【００４７】
このことにより、出力軸２３の回転動作の繰り返しによって、この出力軸２３が突出カム部２５に対して空転しようとしても、突出カム部２５両側のストッパピン５７が当該突出カム部２５を支えている。この場合、圧入嵌合部２８と出力軸２３との固定と、突出カム片２９を回転方向に押圧する側のストッパピン５７と突出カム片２９（基部３８）との当接とによる二点支持により、突出カム部２５が出力軸２３（最終段歯車４５）とともに回転する。その結果、出力軸２３（最終段歯車４５の軸部４５ａ）の回転に伴って確実に突出カム部２５が正確に回転動作してこの突出カム部２５によりリミットスイッチ２４をオンにする機能が維持され、バルブ１の空転を確実に防止することが可能となる。この場合、突起部５７は、ストッパピン以外であってもよく、圧入嵌合部２８の両側を挟持して突出カム片２９を最終段歯車に固着できれば、各種の態様に設けることができる。
【００４８】
前述のように、突出カム部２５は、規定の角度（９０°）で回転できるように出力軸２３に配置される。そのため、ストッパピン５７も規定の位置に配設されている必要がある。仮に、リミットスイッチ２４が破損してモータ２１の動力を停止できなくなった場合でも、ストッパピン５７を利用してバルブ１の空転を防止し、図１６のストッパ部５８との係合により、バルブ１を規定の位置で停止させるストッパ機能が図られる。このため、バルブの規定角度による回転動作を維持できる。
【００４９】
例えば、図１７において、突出カム部２５が回転するときの規定の角度γが９０°である場合、突出カム部２５が破断したときに、突出カム部２５には最終段歯車４５とこの最終段車４５に噛合している第４歯車４４との間に生じる噛合の隙間によって角度δ×２の回転角度が加算される。例として、規定の角度γ＝９０°であるときの角度δ＝０°３８′とすると、突出カム部２５が破断したときの回転角度は、角度γ＋２×角度δ＝９０°＋２×０°３８′＝９１°１６′となる。このように回転角度がほぼ規定の角度から変わらないことから、バルブの空転を確実に防止できる。
【００５０】
図１１、図１３、図１５に示すように、突出カム部２５の先端部２５ｂには、モータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出するようにインジケータ部２６が形成されている。このインジケータ部２６は突出カム部２５と一体に回転動作し、このインジケータ部２６をアクチュエータ本体２の上方向及び側面方向から視認可能な大きさに設けていることで、突出カム部２５の回転状態を外部より確認しやすくなっている。
【００５１】
図１２に示すように、リミットスイッチ２４はケース本体２０内に２つ設けられ、モータ側面２１ａの空間領域Ｔに配置されている。リミットスイッチ２４は、突出カム部２５が回転するときの端部側に近接して止め輪６１によりケース本体２０に設けた取付け突部６２に固定されてケース本体２０の矩形状部２０ｂの隅部位に配置される。リミットスイッチ２４、２４の間には、このリミットスイッチ２４制御用のコンデンサや基板からなる制御部２７が配設される。
【００５２】
最終段歯車４５が回転したときには、何れかのリミットスイッチ２４に突出カム部２５が接触してオン状態になり、最終段歯車４５の回転状態、すなわち出力軸２３の回転状態をリミットスイッチ２４に伝達可能になっている。このようにしてリミットスイッチ２４でアクチュエータ本体２の全開又は全閉位置を検知可能になっており、このとき、突出カム部２５を外部より視認することでアクチュエータ本体２の動作状態を確認できる。
【００５３】
減速ギア群２２とケース本体２０との間には配線押え３１が設けられ、この配線押え３１は貫通穴６３を有し、この貫通穴６３に最終段歯車４５の下部に設けた出力段軸６４と減速ギア群２２の各歯車の回転軸４６とが貫通し、出力段軸６４や回転軸部６０の回転動作に支障のないようになっている。配線押え３１は、ケース本体２０の載置面３５に載置された状態で固定される。ケース本体２０の底面３６にはモータ２１やリミットスイッチ２４、制御部２７の配線（ケーブル）３７が配置されており、このケーブル３７が配線押え３１によりケース本体２０の底面３６側に収納される。ケーブル３７は連通穴部４８を介してアクチュエータ本体２の外部に引き出され、図示しない機器等に接続される。
【００５４】
この場合、小型のアクチュエータでは、配線用のケーブル３７の保持、及びケーブルシース３７ａ外周側からの浸水や湿気の通過を防止して気密性を向上させるために、通常、図示しない市販のケーブルブッシュを利用したり、ゴムブッシュを使用して行ったり、金属もしくは樹脂製のブッシュにて内部のゴム部材を潰して行うことが多い。
【００５５】
しかし、市販のケーブルブッシュを用いた場合、コストがかかり、汎用性が求められるために組み込んだ製品をコンパクト化できない問題もある。更に、一般的にケーブルブッシュは、ねじ込みもしくはパネルマウントによって組み込まれるが、この場合、施工者ごとに気密性の確保の状態にバラツキが生じる可能性がある。
【００５６】
一方、ゴムブッシュを使用した場合には、一般的にケーブルのシース外周寸法に寸法や形状のバラツキが多くなり、このゴムブッシュだけで気密性を維持しようとするためには、ケーブルを通す部分の寸法をぎりぎりまで小さくして隙間を小さくする必要がある。その結果、ケーブルを通しにくくなって施工性が悪くなる。
気密性、ケーブル保持機能を確保するためには、ケーブルを通す部分と、ケース本体への組み込む部分の両方でこれらを確保しなければならないため、ゴムブッシュの内周側、外周側ともに隙間寸法がなくなり、施工時にはこのゴムブッシュを大きく潰す必要がある。そのため、ケーブルを通すときだけでなく、組み込み時にも施工性が悪くなる。
【００５７】
他方、金属もしくは樹脂製のブッシュの場合、一般的にこれらのブッシュを組み込むときには、ケース本体に圧入することでゴムを潰し、ケーブルのシース外周、ケース本体への組込み部分でケーブル保持機能、気密性の確保を行っているが、これらのブッシュを圧入するためには専用のプレス治具が必要になる。しかも、ブッシュと、ブッシュの組み込み側との両方の強度を圧入に耐え得るように確保する必要があるため、コンパクト化が難しい。
金属或は樹脂製ブッシュをねじ込み型とする場合には専用のプレス治具は不要となるが、ねじ込部分の強度やスペースが必要になるため、コンパクト化が難しくなる。
【００５８】
これらのことから、図２０、図２１に示したバルブのアクチュエータにおいては、コンパクト化したアクチュエータのケース本体２０に対して、Ｏリング１００、接着剤１０１を用いて気密性を確保しながらケーブルを取付けるようにしたものである。
図に示すように、ケース本体２０のケーブル３７の組込み位置のケーブル取付け用の連通穴部４８には、テーパ部１０３、Ｏリング収納部１０４、接着剤充填部１０５、接着剤導入部１０６が設けられている。
【００５９】
テーパ部１０３は、Ｏリング１００をスムーズに縮径して奥まで押し込み可能にするために設けられ、このテーパ部１０３に続いて奥側にＯリング収納部１０４が形成されている。接着剤充填部１０５には適宜の接着剤１０１が充填可能に設けられ、接着剤導入部１０６は、接着剤充填部１０５に接着剤１０１を充填するための図示しないディスペンサー（定量吐出装置）を挿入可能な穴径及び深さに設けられており、本実施形態においては、連通穴部４８の軸芯と直交方向かつ、ケース本体２０の底部に設けられている。
【００６０】
Ｏリング収納部１０４に装着されるＯリング１００は、ケーブル３７のシース外周部３７ａ及びケース本体２０との保持及び気密性を維持可能な内周径及び外周径に設けられる。接着剤１０１は、接着剤充填部１０５に充填されたときにＯリング１００の飛び出しを防止し、このＯリング１００とともに保持して気密性を維持できる材料からなっている。
【００６１】
接着剤充填部１０５の拡径側には接着止め板１０７を取付け可能になっており、この接着止め板１０７を設けることで、流し込んだ接着剤１０１の外部への漏れを防ぎ、接着剤充填部１０５内に均等に接着剤１０１を充填可能になっている。
【００６２】
ケース本体２０にケーブル３７を取付ける場合には、ケーブル３７の先端側にＯリング１００を装着し、図示しない治具を利用してケーブル３７をケース本体２０の連通穴部４８に挿入する。このとき、Ｏリング１００が連通穴部４８のテーパ部１０３により徐々に縮径されるようにしてＯリング収納部１０４に収まるようになっている。そのため、小さい挿入力によりＯリング１００をＯリング収納部１０４の規定の位置に収納できる。続いて、治具を取り外し、接着止め板１０７をケーブル３７に通しながら連通穴部４８の拡径側に当接させる。この状態で接着剤導入部１０６にディスペンサーをセットし、接着止め板１０７で連通穴部４８を塞いた状態で接着剤１０１を規定量流し込み、接着剤充填部１０５に充填する。
【００６３】
上記のようにして、Ｏリング１００を装着したケーブル３７の挿入後にディスペンサーを使用して接着剤１０１を接着剤充填部１０５に流し込み、Ｏリング１００の飛び出し防止を図っている。しかも、接着剤１０１が接着剤充填部１０５内で固まることで、ケーブル３７の保持機能及び気密性の維持が、Ｏリング単独で装着する場合に比較して高まることとなる。そのため、Ｏリング１００の潰し代を最少に設計でき、ケーブル３７を通しやすくなって施工性がよくなる。このように、ケース本体２０にＯリング収納部１０４、接着剤充填部１０５を有する連通穴部４８を設けてケーブル３７を取付けているため、ケース本体２０が大型化することなくアクチュエータ全体のコンパクト性を維持したままケーブル３７を接続可能に設けることができる。
【００６４】
しかも、接着止め板１０７を設けていることで、接着剤１０１が固まるまでこの接着剤１０１が外部に流れ出すことが防がれる。その際、接着剤１０１が固まるまでケーブル３７が自重により垂れ下がり、このケーブル３７の重みによりＯリング１００に摩擦力が働いてケーブル３７が落下することが防がれる。
【００６５】
接着剤１０１は、接着剤充填部１０５から接着剤導入部１０６まで充填されているため、この接着剤１０１が固まった後には、その固着力によりケーブル３７を保持して抜けを防止することに加えて、接着剤導入部１０６の接着剤１０１がケース本体２０に引っ掛かるため、より強固な抜け防止機能が発揮される。
【００６６】
更に、接着止め板１０７を透明にすることで、接着剤充填部１０５への接着剤１０１の充填量を目視で確認でき、施工者による充填量のバラツキを防ぐことができる。
また、ケーブルシース３７ａの外周側、及び図２２に示したケーブル３７が有する絶縁体３７ｂと芯線３７ｃとの間に接着剤１０１を塗布して穴埋めしてもよい。このときには、ケーブルシース３７ａ外周側の気密性だけでなく、毛細管現象によりケーブル３７内部を伝わって浸水することも防止できる。
【００６７】
以上のように、ケーブルシース３７ａ外周側の気密性をＯリング１００及び接着剤１０１で確保しているため、二重に気密を取ることが可能になり、Ｏリング単独による場合に比べて気密性が高い。その結果、Ｏリング１００の潰し代を最少に設計でき、ケーブル３７を通りやすくなることで施工性が高まる。ケース本体２０内にＯリング収納部１０４、接着剤充填部１０５を設けていることから、ケース本体２０が大型化することがなく、アクチュエータ全体のコンパクト化を図れる。
【００６８】
図２２、図２３においては、図２０のケース本体２０内にリミットスイッチ２４制御用の基板１１０、コンデンサ１１１を収納した状態を示しており、これらの基板１１０、コンデンサ１１１は、ケース本体２０のリミットスイッチ２４、２４の間に収納されている。基板１１０には、リミットスイッチケーブル、モータケーブル、入出力用ケーブルなどのケーブル３７が図示しない半田によりそれぞれまとめて接続され、基板１１０をケース本体２０内に収納するときには、各ケーブル３７をアクチュエータ内の部品を迂回させるようにケース本体２０内側の両側付近を通し、配線押え３１とケース本体２０の底面３６との間を通過させた上で、連通穴部４８の付近で図示しない結束バンドでまとめるようにした。これによって、ケース本体２０内の基板１１０、コンデンサ１１１を配設するときに、ケース本体２０内に残された限られたスペースを有効に利用してケーブル３７を配置でき、全体のコンパクト化を確保できる。
【００６９】
出力軸２３は金属製であり、その上部側が金属製の最終段歯車４５に圧入されてこの最終段歯車４５に同軸に設けられ、ステム７と接続可能に設けられる。出力軸２３の中間位置付近は、軸受６５、Ｏリング６６を介してケース本体２０に回動可能に取り付けられ、出力軸２３の先端にはステム７の平行二面部１２と嵌合可能な凹状溝６７が形成されている。
【００７０】
アクチュエータ本体２は、上記の部品を介してモータ２１の回転を減速して出力軸２３まで出力し、この出力軸２３の凹状溝６７に嵌合した平行二面部１２を介してステム７に伝達し、弁体５を所定の開度に回転制御可能になっている。アクチュエータ本体２は、いわゆるクォーターターン式の回転弁の回転操作用であり、前述したように、出力軸２３（最終段歯車４５）が略９０°の回転角度で回転制御されたときに、この回転状態が突出カム部２５により外部に表示される。
【００７１】
カバー体３２は、透明又は半透明の樹脂により成形され、モータ２１や突出カム部２５、インジケータ部２６を収納するための膨出部６８が膨出形成されている。カバー体３２は、例えばシボ加工によって表面加工され、膨出部６８の突出カム部２５が位置する付近シボ加工を設けないことによる透明又は半透明の視認部７０が設けられている。この視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるようになっている。
カバー体３２は、ケース本体２０に対して、例えば超音波溶着により接合される。
【００７２】
一方、図４の二点鎖線のハッチングの領域に示すように、アクチュエータ本体２の出力軸２３を囲む底面３６には、接続プレート体３取付け用の嵌入凹部７１が形成されている。この嵌入凹部７１は、接続プレート体３に設けられた後述の嵌合筒部７２に嵌合可能な形状に形成されている。
アクチュエータ底面３６の外周側には接続プレート体３の着脱用の着脱部７３が突出形成され、この着脱部７３には後述する固定ピン７４のおねじ部７５が螺着可能な一対のめねじ部７６が２組形成されている。めねじ部７６は、ステム７の横方向に所定角度θ（例えば３０°）で放射方向に向けて形成される。
【００７３】
図７に示すように、バルブ１とアクチュエータ２接続用の接続プレート体３には、フランジ部８０、嵌合筒部７２、嵌入穴８１が形成されている。フランジ部８０は、バルブ１への取付け用として接続プレート体３に対して互い違いに一対に形成され、それぞれのフランジ部８０の端部８０ａにはボルト１０の雄ネジ１０ａと螺合する雌ネジ８０ｂが形成されている。フランジ部８０の端部８０ａと前述したバルブ１の取付部９とは、この取付部９の下方より貫通穴１１を介して挿入したボルト１０の螺着により固着可能になっている。フランジ部８０の底面側には補強リブ８０ｃが形成されている。
【００７４】
一対のフランジ部８０、８０の間には、一対の嵌合筒部７２、７２が突設形成され、嵌合筒部７２は嵌入凹部７１と嵌合可能な形状に設けられ、この嵌合筒部７２に嵌入凹部７１を嵌合することにより、接続プレート体３にアクチュエータ本体２を位置決めしながら仮着することが可能になる。フランジ部８０と嵌合筒部７２とは、接続プレート体３の図示しない中心に対して点対称の形状に設けられている。
【００７５】
図８、図９において、嵌合筒部７２の横方向外周には、２つの有底の装着穴８２、８２が放射方向に向けて２組形成されている。装着穴８２はめねじ部７６の位置に対応しており、このめねじ部７６と同じ所定角度（本実施形態においては３０°）θにより、高さ方向において同一平面上に形成される。装着穴８２は先端縮径状のテーパ穴部からなっており、この装着穴８２には固定ピン７４の先端７４ａが装着可能になっている。この２組の装着穴８２とめねじ部７６とは、嵌合筒部７２に対して対称位置に配置されている。
【００７６】
嵌入穴８１は、接続プレート体３の嵌合筒部７２の中央位置に形成され、ステム軸装部６に嵌入可能な穴径に形成されている。この嵌入穴８１をステム軸装部６に嵌入することにより接続プレート体３を位置決めしながらバルブ１に仮着できる。
【００７７】
図８において、固定ピン７４は、アクチュエータ本体２と接続プレート体３とを位置決めしながら接続するために設けられる。固定ピン７４の先端７４ａにはテーパ部８３が設けられ、このテーパ部８３に続いてアクチュエータ本体２のめねじ部７６に螺合するおねじ部７５、回転操作用の頭部８４が設けられている。
【００７８】
テーパ部８３は、装着穴８２に取付け可能な図示しない所定のテーパ角度に形成され、おねじ部７５をめねじ部７６に螺入したときにこのテーパ部８３が装着穴８２に沿うようにして位置決めされる。これにより、接続プレート体３とアクチュエータ本体２とが所定位置に正確に位置決めされた状態で固定される。図に示すように、おねじ部７５はめねじ部７６に螺着する部分のみにねじ部分が形成されていればよく、その中間部分は省略されていてもよい。この場合、めねじ部７６に対して螺合するおねじ部７５が少なくなることから、固定ピン７４の締付け或は緩める作業が簡単になる。
【００７９】
頭部８４には図示しない一般工具などの工具により一方向に回転可能な凹部８５が形成され、この凹部８５を介して工具を用いて回転することで固定ピン７４を緩めることができるようになっている。一方、頭部８４の外周を手で把持したり特殊工具などの任意の手法により回転させて固定ピン７４を締付けることが可能である。凹部８５は、一般工具を取付けて回転操作であれば適宜の形状に設けることができる。頭部８４の形状は、一般工具等の工具を用いて緩め、手で把持したり特殊工具などの任意の手法で締付ける態様とする以外にも、任意の手法で緩め、工具を用いて締付ける態様に設けることも可能である。
【００８０】
上記の構成により、図２に示すように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ本体２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ本体２とを着脱可能に設けている。
この接続機構９０は、一対のめねじ部７６、７６が形成されたアクチュエータ底面３６の着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを装着穴８２に位置決め固定した構造から成っている。
【００８１】
なお、上記実施形態においては、バルブ１をボールバルブとしているが、アクチュエータ本体２で駆動可能なバルブであればバタフライバルブを用いるようにしてもよい。この場合にも、ボールバルブの場合と同様にアクチュエータ本体２を着脱可能な構造に設けることができる。また、アクチュエータ本体２を電動式としているが、空圧駆動のアクチュエータとしてもよい。
【００８２】
バルブ１のステム７の上端側に平行二面部１２、アクチュエータ本体２の出力軸２３の先端側に凹状溝６７を設けているが、これらを逆に設けてもよい。固定ピン７４の数を２つとしているが、この固定ピン７４を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合には、固定ピン７４を装着するための装着穴８２及びめねじ部７６を、固定ピン７４の数に応じて予め接続プレート体３及びアクチュエータ本体２に形成すればよい。
【００８３】
続いて、前述したバルブ１とアクチュエータ本体２とを一体に接続するときの組み立て手順を説明する。
図２、図７に示すように、嵌入穴８１にステム軸装部６を嵌入しつつ、取付部９にフランジ部８０を載置しながら接続プレート体３をバルブ１に位置決め調心する。取付部９の貫通穴１１を介してフランジ部８０の下側のボデー４側からフランジ部８０の雌ネジ８０ｂに雄ネジ１０ａを螺着してボルト１０を仮止めする。これにより、接続プレート体３をバルブ１に対して横方向に位置決めしながら仮止めする。
【００８４】
この状態で弁体５のポート５ａを流路４ａと平行になるように全開状態にし、一方、アクチュエータ本体２も全開位置に調整する。
図８（ａ）に示すように、平行二面部１２を凹状溝６７に嵌合させながら嵌合筒部７２を嵌入凹部７１に嵌合させ、バルブ１とアクチュエータ本体２との間に接続プレート体３を装着してこのバルブ１とアクチュエータ本体２を仮着する。接続プレート体３は、バルブ１の外周頂面部８とアクチュエータ本体２の底面３６との隙間Ｓに配設される。このとき、接続プレート体３のフランジ部８０、嵌合筒部７２が点対称の形状であることから、バルブ１に対してアクチュエータ本体２を１８０°回転した状態で接続する可能である。
【００８５】
次いで、めねじ部７６に固定ピン７４のおねじ部７５を螺着し、嵌合筒部７２の装着穴８２に固定ピン７４の先端７４ａを装着する。この固定ピン７４の装着により、アクチュエータ本体２は、バルブ１に固定されている接続プレート体３の嵌合筒部７２に同軸状態で位置決め固定される。このとき、バルブ１、アクチュエータ本体２を全開状態に保持しながら固定ピン７４を締め込むことにより、アクチュエータ本体２の全開位置でポート５ａが流路４ａに平行な状態になり、正常な取付け位置に調整しながら位置決めできる。
【００８６】
更に、フランジ部８０にボルト１０で仮止め状態のバルブ１の位置をアクチュエータ本体２に対して微調整し、この状態でボルト８０を締結することでより、より正確な位置決めを実施できる。ボルト８０の固定時には、取付部９がボデー４の横方向に突出形成されているためにバルブ１に干渉させることなくボルト１０を取付部９の下側から締付けることが可能になる。これによりアクチュエータ本体２の全開位置、ポート５ａの流路４ａに対する全開位置がずれることなく、バルブ１とアクチュエータ本体２とを一体化できる。
取付部９、フランジ部８０が互い違いに突出形成されていることにより、接続プレート体３のアクチュエータ本体２との着脱部位である嵌合筒部７２への干渉を回避し、着脱に必要な空間が確保される。
【００８７】
バルブ１からアクチュエータ２を取り外す際には、図８（ｂ）に示すように、固定ピン７４を緩めることでバルブ１及び接続プレート体３からアクチュエータ２を取り外す。
【００８８】
このように、接続プレート体３を介してバルブ１とアクチュエータ本体２とを着脱できる構造であり、その接続時には、接続プレート体３の嵌入穴８１をボデー４のステム軸装部６に嵌入し、アクチュエータ本体２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合することでステム７と出力軸２３とを同軸方向及び高さ方向に位置決めし、この状態で接続プレート体３により固定できる。図８（ａ）に示すように、バルブ１とアクチュエータ本体２との隙間Ｓに接続プレート体３を配置することで、図３、図６の接続時には、全体の高さを抑えながらこれらを一体化できる。
【００８９】
その際、２つの固定ピン７４の先端７４ａを、放射方向に向けて形成された装着穴８２に装着しているので、この固定ピン７４の接触部位である２つの支点部位で支えながら固定してアクチュエータ本体２の傾倒を防止でき、ステム７が回転したときにも固定ピン７４の緩みを防止できる。
【００９０】
しかも、接続プレート体３を対称位置に形成された２組のめねじ部７６及び装着穴８２の何れか一方側に固定ピン７４を固着して接続プレート体３を位置決めできることで、メンテナンススペースを削減しながら、バルブ１やアクチュエータ本体２の接続向きに応じて任意の横方向からこの固定ピン７４を緩めたり締付けたりすることができる。固定ピン７４による固定位置を必要に応じて変えるようにすれば、機器内の限られた設置スペースにもフレキシブルに対応しながらアクチュエータ本体２とバルブ１とを配設でき、この回転弁の横方向から固定ピン７４を着脱できるため作業性にも優れている。
【００９１】
この場合、２つの固定ピン７４、７４の角度θを鋭角に設けることで、固定ピン７４が１つの場合以上の摩擦力を得ることができ、角度θをより鋭角に設けることで摩擦力を増加させることが可能になる。この摩擦力の増加により、各固定ピン７４、７４が軸方向に回転することを防ぎ、固定ピン７４が緩んだり外れたりすることを防止する機能が向上する。
【００９２】
一対のめねじ部７６、７６が形成された着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを位置決め固定する構造からなる接続機構９０により、バルブ１とアクチュエータ本体２とをガタツキを防ぎながら固着でき、しかも、装着穴８２を先端縮径状のテーパ穴部に形成し、このテーパ穴部８２に固定ピン７４のテーパ部８３を装着することで、アクチュエータ本体２と接続プレート体３との位置決め精度がより高まっている。その際、装着穴８２にはテーパ部８３から摩擦力が働くため、手締めによっても十分な締め込み強度を得ることができる。更に、固定ピン７４の推力で発生する摩擦力が接続プレート体３に伝わるため、この固定ピン７４を装着した逆側の横側の接続プレート体３の浮き上がりを防止している。仮に、固定ピン７４が１本である場合には、この固定ピン７４にステム７の回転方向の回転力が発生したときに少量の動作で摩擦力が大きく減少し、固定ピン７４の緩みが発生しやすくなる。
【００９３】
上述したように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ２接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けているので、接続プレート体３をバルブ１とアクチュエータ２との間に装着したときに隙間Ｓの領域に接続機構９０や接続プレートの補強リブ８０ｃを収容しており、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくし全体の高さを低く抑えて極力コンパクト化を図ることができる。この省スペース化により、狭い設置スペースにも簡単に位置決めしながら装着できる。
【００９４】
しかも、ボデー４の外周頂面部８と同等又は同等以下に形成した一対の取付部９、９に、接続プレート体３の一対のフランジ部８０、８０を取付部９の下方よりボルト１０で固着することにより、接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ本体２との着脱部位の高さ寸法をより低く抑えることができ、アクチュエータ本体２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合して接続プレート体３にアクチュエータ本体２を位置決めした構成により、ステム軸装部６の高さを低くすることで接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ本体２との着脱部位の高さ寸法を極限まで抑えることも可能になる。これによって、アクチュエータ付き回転弁全体を最大限コンパクト化できる。
【００９５】
バルブ１とアクチュエータ本体２との接続時には、前述したようにこれらを全開状態にしながら接続プレート体３を介して固定ピン７４、ボルト１０により固定することにより取付け精度を高めながら容易に一体化でき、接続する度に流路４ａの調整をおこなうことなく所定の状態に接続できる。
【００９６】
本発明におけるバルブのアクチュエータは、モータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に減速ギア群２２を設け、この減速ギア群２２の最終段歯車４５に突出カム部２５を固着し、この突出カム部２５をモータ２１の底面より延出させ、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出させると共に、リミットスイッチ２４をモータ側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしているので、バルブ１とアクチュエータ本体２との間に大きなスペースを必要としたり、アクチュエータ本体２を上方側に延長したり、減速ギア群２２を配設するために全体を横方向に大きく延長することなく全体のコンパクト化を図りながら突出カム部２５を設け、この突出カム部２５を外部より視認することで弁開度の確認が可能になる。
【００９７】
この場合、リミットスイッチ２４のオンオフ用の突出カム部２５を弁開度表示用として共用していることで、必要最小限の部品点数でアクチュエータ本体２の省スペースの空間内に弁開度表示部分を設けてコンパクト化を図ることが可能になる。
【００９８】
更に、突出カム部２５の先端部２５ｂをモータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出させたインジケータ部２６を形成し、カバー体３２に設けた透明又は半透明の視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるため、インジケータ部２６をアクチュエータ本体２の上方向及び側面方向から視認したり遠い距離から視認することが可能になり、外部から覗き込むことなく容易に弁開度を視認可能になる。
【符号の説明】
【００９９】
２０ ケース本体
２１ モータ
２１ａ 側面
２２ 減速ギア群
２４ リミットスイッチ
２５ 突出カム部
２５ａ 後端部
２５ｂ 先端部
２６ インジケータ部
３０ 地板
３０ｂ 下面
３１ 配線押え
３２ カバー体
３３、５５ 軸受部
３６ 底面
４５ 最終段歯車
４５ａ 軸部
４６ 回転軸
４７ 下端
５６ 上端
５７ ストッパピン
５８ ストッパ部
６３ 貫通穴
６４ 出力段軸
７０ 視認部
Ｒ 下面領域
Ｔ 空間領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブのアクチュエータに関し、詳しくは、弁開度表示機能を有し、機器に組み込むために全体をコンパクトにしてバルブに搭載する小型のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁開度表示機能を有するバルブ搭載用のアクチュエータとしては、例えば、出力伝達用の出力軸とこの出力軸に連結されるバルブとの間に、出力軸と連動して動作する板状やピン状の弁開度表示部を有するものが知られている。この場合、アクチュエータの横方向や、やや上方向からこの開度表示部分を視認することで弁開度を確認するようになっている。また、出力軸に接続される中間の駆動軸を介して上部側に弁開度表示部が設けられることもある。この場合、上方向から弁開度表示部を視認して弁開度状態を確認することになる。
一方、特許文献１に開示されたアクチュエータを用いた電動弁が知られている。同文献１におけるアクチュエータはボールバルブ等の回転弁に搭載され、モータからの回転が減速機構により減速されて弁に伝達される。この減速機構はモータとステムとの間に設けられ、この減速機構を設けるためにはモータとステムとを横方向に大きくずらす必要がある。
【０００３】
ところで、例えば、各種機器の内部の配管ラインなどにおいては、流体の集中制御や装置のシステム化を図るためにこの種のアクチュエータ付き回転弁が設けられることが多く、アクチュエータにおいても型化された機器内の限られた設置スペースに配設するためにコンパクト化が要求されている。アクチュエータをコンパクト化する場合、弁開度表示部分もその視認性を確保しながらコンパクト化することが重要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５７５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、弁開度表示部がバルブとの間に設けられるアクチュエータの場合、この弁開度表示部を設けるための空間がこれらの間に必要になるため全体のコンパクト化が難しくなる。しかも、このアクチュエータの弁開度表示部は遠くからの視認性が悪く、作業者はこの弁開度表示部を確認するためにアクチュエータの近傍まで移動する必要が生じることもある。このアクチュエータを機器内の狭い設置スペースに配設した場合には、アクチュエータ自体やバルブが邪魔になることで外部から弁開度表示部を覗き込むようにしながら弁開度を確認することもある。
【０００６】
駆動軸の上部にインジケータを設けたアクチュエータの場合、駆動軸が上方側に延長することでコンパクト化を図ることが難しい。しかも、この種のアクチュエータ内部には平歯車列が設けられることが多く、この場合には出力軸の上部に各種部品が配置されることになるため、出力軸の上部に弁開度表示部を設けることが困難になる。このため、所定の減速比の歯車列を有するアクチュエータに対し、出力軸やこの出力軸上部の部品を迂回しながらアクチュエータ上部に開度表示部を設けることも考えられるが、この場合、歯車の増加により伝達効率が低下し、部品の増加によって内部構造が複雑化してアクチュエータ全体の大型化を回避できない。
しかも、何れのアクチュエータの場合にも、特許文献１のように減速機構がモータとステムとの間に設けられた構造になってこの減速機構を設けるためにモータとステムとを横方向に大きくずらす必要があるため、アクチュエータが横方向に延長した形状になり、全体が大型化していた。
【０００７】
本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、必要最小限の部品点数により極力コンパクト化を図り、例えば機器などにコンパクトに組み込むことを可能とし、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にしつつ、優れた視認性を確保して外部から覗き込むことなく容易に弁開度を確認できるバルブのアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ケース本体内に設けたモータの下面領域に減速ギア群を設け、この減速ギア群の最終段歯車にこの最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部を固着し、この突出カム部をモータの底面より延出させ、かつ、最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、ケース本体内に設けたリミットスイッチをモータ側面の空間領域に配置し、突出カム部の回動操作でリミットスイッチを接離させるようにしたバルブのアクチュエータである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、突出カム部の先端部をモータの側面に沿って上方に突出させたインジケータ部を形成し、ケース本体に固着したカバー体に透明又は半透明の視認部を設け、この視認部を介してカバー体の外方よりインジケータの動作状態を視認できるようにしたバルブのインジケータである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、モータを固定する地板をケース本体に固着し、地板の下面にはモータの下面領域に設けた減速ギア群の各歯車の回転軸の上端を軸受する軸受部を設け、回転軸の下端をケース本体の底面に設けた軸受部で軸受したバルブのアクチュエータである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、突出カム部の後端部を最終段歯車の軸部に固着し、かつ突出カム部の両側を固定する突起部を最終段歯車に固着し、この突起部を係合するストッパ部を地板の下面に設けて突出カム部を略９０°回動操作可能に設けたバルブのアクチュエータである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、突出カム部の後端部に設けた圧入嵌合部を最終段歯車の軸部に固定し、かつ、一対の突起部で圧入嵌合部の両側を挟持させてこの圧入嵌合部に設けた突出カム片を最終段歯車に固着したバルブのアクチュエータである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、突起部は、一対のストッパピンであるバルブのアクチュエータである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、最終段歯車の下部に設けた出力段軸と減速ギア群の各歯車の回転軸とを貫通する貫通穴を有する配線押えをケース本体内に固着し、このケース本体の底面に配置した配線を配線押えで収納したバルブのアクチュエータである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、ケース本体にカバー体を超音波溶着により接合したバルブのアクチュエータである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によると、減速ギア群の最終段歯車に固着した突出カム部の回動操作によりケース本体内の空間領域に配置したリミットスイッチを接離させるようにしたことにより、必要最小限の部品による少ない部品点数で極力コンパクト化を図ることができ、例えば機器などにコンパクトに組み込むことが可能になり、小型でありながら省スペース化を図って狭い設置場所にも配設可能にしつつ、突出カム部を視認することで優れた視認性を確保して外部から覗き込むことなく容易に弁開度を確認できる。
【００１７】
請求項２に係る発明によると、モータの側面の最終段歯車の上方位置の空間を利用して省スペース内にインジケータ部を設けることでコンパクト化を維持でき、カバー体の透明或は半透明の視認部を介してインジケータ部を視認して上方向及び側面方向から容易に弁開度を確認でき、遠くからの視認性も高まる。しかも、狭い設置スペースに配置した場合にも、外部からこの上方に突出したインジケータ部を確認することで弁開度状態を把握しやすい。
【００１８】
請求項３に係る発明によると、モータを固定する地板とケース本体とにより減速ギア群の各歯車の回転軸を軸受することで、各歯車を所定位置に正確に位置決めしながら取付けでき、この高精度の各歯車の取付けにより軸装時の強度を向上させつつ各歯車の振れを抑えて動作時の振動も少なくできる。
【００１９】
請求項４に係る発明によると、突起部とストッパ部とを係合させて突出カム部を略９０°回動操作可能に設けていることにより、突出カム部の過度の回転によるリミットスイッチの接点不良や故障を防いでバルブの弁開度を高精度に制御することが可能になる。
【００２０】
請求項５に係る発明によると、突出カム部の圧入嵌合部が緩んだり、破断したりした場合でも、突起部により最終段歯車に対する突出カム片の位置を維持してリミットスイッチを確実に作動できる。これにより、製品の機能を阻害することのないフェールセーフ機能が発揮される。突起物を利用して突出カム部のストップ機能を発揮しているので、仮にリミットスイッチが破損した場合でも、バルブを規定の回転動作範囲に収めることができる。突起部は、製品構造上必要な位置となる最終段歯車に設けられるため、製品のコンパクト性を維持したままでフェールセーフ機能を追加できる。
【００２１】
請求項６に係る発明によると、突起部を一対のストッパピンとして設けることができ、このストッパピンを圧入等の固着手段で最終段歯車に取付けることで簡単に突起部を形成できる。
【００２２】
請求項７に係る発明によると、配線押えにより減速ギア群のスムーズな回転動作を確保しつつケース本体内のコンパクトな収納スペースに配線を収納でき、この配線が減速ギア群に接触したり巻き付いたりすることも防止する。
【００２３】
請求項８に係る発明によると、ケース本体にカバー体を超音波溶着することにより、このケース本体とカバー体との間にＯリング等のシール部材や接合用の装着段部を設ける必要がなくなるため、全体の高さを最小に抑えて優れたコンパクト性を発揮しながらアクチュエータ内への塵埃などのごみや水滴の浸入を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図である。
【図２】アクチュエータのバルブへの接続状態を示した分離斜視図である。
【図３】本発明のバルブのアクチュエータを示す斜視図である。
【図４】ケースの底面図である。
【図５】ケースの平面図である。
【図６】アクチュエータとバルブとの接続状態を示す正面図である。
【図７】接続プレート体のバルブへの仮着状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は、バルブとアクチュエータと接続した状態を示す一部切欠き断面図である。（ｂ）は、バルブからアクチュエータを取り外した状態を示す一部切欠き断面図である。
【図９】図８（ａ）のＡ―Ａ断面図である。
【図１０】本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図である。
【図１１】アクチュエータの一部切欠き斜視図である。
【図１２】カバーを取り外した状態のアクチュエータを示す平面図である。
【図１３】最終段歯車の取付け状態を示す側面図である。
【図１４】減速ギア群を示した模式平面図である。
【図１５】最終段歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は弁の開閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｂ）は弁開時の突出カム部の状態を示す平面図である。（ｃ）は弁閉時の突出カム部の状態を示す平面図である。
【図１７】突出カム部の装着状態を示した概略平面図である。
【図１８】図１７の概略斜視図である。
【図１９】本発明のバルブのアクチュエータの他例を示した側面図である。
【図２０】本発明のバルブのアクチュエータの更に他例を示した一部切欠き側面図である。
【図２１】図２０のケース本体の連通穴部付近を示した一部拡大断面図である。
【図２２】図２０のケース本体のカバー体を取り外した状態を示す平面図である。
【図２３】図２２の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明におけるバルブのアクチュエータの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１には本発明のバルブのアクチュエータの分離斜視図、図３、図６にはバルブとアクチュエータとの接続状態、図１０にはアクチュエータの分離斜視図を示している。
【００２６】
図において、本発明におけるバルブのアクチュエータは、バルブ１、アクチュエータ本体２、接続プレート体３を有し、バルブ１とアクチュエータ本体２とが接続プレート体３を介して着脱可能になっている。本発明のアクチュエータを搭載した回転弁は、自動操作用バルブとして、例えば、図示しない各種機器の内部やプラントの一部などに配設される。
【００２７】
図２に示すように、バルブ１は、例えば、図に示すボールバルブからなる回転弁構造を呈し、このバルブ１のボデー４内部にはポート５ａを有する弁体５が内蔵され、この弁体５にボデー４に形成されたステム軸装部６を介してステム７が接続されている。バルブ１はこのステム７を介して弁体５を回転可能になっており、ステム７はボデー４に接続したアクチュエータ本体２により回動可能となる。ボデー４内には流路４ａが設けられ、この流路４ａが弁体５の回転により開閉される。
【００２８】
ボデー４のステム軸装部６の周囲には外周頂面部８が形成され、この外周頂面部８と同等又は同等以下のボデー４の両側面位置には、接続プレート体３を固着するための一対の取付部９、９が横方向に互い違いに突出形成され、この取付部９には、ボルト１０を挿入可能な貫通穴１１が形成されている。ステム７の上端には平行二面部１２が形成され、この平行二面部１２はステム軸装部６の上面よりもやや突設して形成される。
【００２９】
ここにいう外周頂面部８とは、ボデー４のステム軸装部６側の頂部位置をいい、本例のようにボデー４が断面６角形であればボデー４とステム軸装部６側の頂部をいい、この頂部に図２に示すようなフラット面を形成すればこのフラット面の頂部面をいい、また、ボデー４が断面円形であればボデー４のステム軸装部６側の円形頂部をいう。
しかも、図６において、外周頂部面８とボデー４のテーパ面との間に設けた隙間Ｓの領域内、または、断面円形のボデー（図示せず）であれば、頂部とアール面との間の隙間Ｓの領域内に後述の図８の接続機構９０や図７の補強リブ８０ｃが収容されている。したがって、図４に示したアクチュエータ２のケース本体２０の底面部２０ａを接続プレート体３のフランジ部８０に載置することによってアクチュエータ付き回転弁を構成できるから、一体化したアクチュエータと回転弁との高さを極力小さくすることが可能となり、もって、製品のコンパクト化に著しく寄与することができる。
【００３０】
本実施形態においては、取付部９はボデーの外周頂面部８と同等又は同等以下で且つボデー４の流路軸芯よりも上方に配置している。そして、ボルト１０は、取付部９の貫通穴１１に下側のみから挿入し、後述の接続プレート体３の雄ネジ８０ｂに螺合している。これにより、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくして、全体の高さを低く抑えつつ、アクチュエータ２とバルブ１との接続を可能としている。
【００３１】
図１、図１０において、本発明のバルブのアクチュエータ本体２は、電動式からなっており、このアクチュエータ本体２のケース本体２０には電動モータ２１、このモータ２１からの回転を減速して伝達する減速ギア群２２、出力軸２３、リミットスイッチ２４、突出カム部２５、インジケータ部２６、コンデンサ等の制御部２７が設けられる。これらの各部品は地板３０、配線押え３１を介してケース本体２０内の所定位置に収納され、このケース本体２０には被覆用のカバー体３２が固着される。
【００３２】
図５に示すように、ケース本体２０は半円弧状部２０ａと矩形状部２０ｂとを有し、これらが繋がった形状になっている。ケース本体２０内には、軸受部３３、雌ねじ３４、載置面３５が形成されている。軸受部３３はケース本体２０の底面３６に設けられ、この軸受部３３により減速ギア群２２の第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５の各歯車の回転軸４６の下端４７を軸受可能になっている。雌ねじ３４はケース本体２０の内周縁側に設けられ、載置面３５はケース本体２０の底面３６よりも高い位置に設けられ、この載置面３５に配線押えを載置することが可能になっている。ケース本体２０の底部側面には連通穴部４８が設けられ、この連通穴部４８にブッシュ４９が取り付けられている。
【００３３】
モータ２１の底部外周には鍔部５０が設けられ、この鍔部５０に設けられた切欠部５１を介して地板３０の上面３０ａにモータ２１が取付けられる。モータ２１はこの固定用地板３０を介して雄ねじ５２によりケース本体２０の雌ねじ３４に螺着固定される。
地板３０には雄ねじ５２を挿通可能な貫通穴５４が設けられ、モータ２１は切欠部５１、貫通穴５４を介して地板３０とともにケース本体２０に位置決め固着される。地板３０の下面３０ｂには軸受部５５が設けられ、この軸受部５５によりモータ２１の下面領域Ｒに設けられる減速ギア群２２の各歯車４０、４１、４２、４３、４４、４５の回転軸４６の上端５６を軸受するようになっている。更に、図１４〜図１６に示すように、地板３０の下面３０ｂには後述するストッパピン５７係合用のストッパ部５８も設けられている。地板３０のインジケータ部２６側には、減速ギア群２２の最終段歯車４５の円弧形状に合わせて円弧部５９が膨出形成されている。これにより、最終段歯車４５が円弧部５９で保護されている。
【００３４】
図１４において、モータ２１の出力側の回転軸部６０にはピニオン４０が取り付けられ、減速ギア群２２は、このピニオン４０、第１歯車４１、第２歯車４２、第３歯車４３、第４歯車４４、最終段歯車４５を有し、各歯車４１、４２、４３、４４の中心にそれぞれ回転軸４６としてピンが挿入される。図１２に示すように、減速ギア群２２は、ケース本体２０のモータ２１の下面領域Ｒに設けられ、モータ２１と縦に並列した状態でケース本体２０内に収納される。
【００３５】
図１９においては、バルブのアクチュエータの他例を示している。このバルブのアクチュエータは、モータ２１、地板３０、出力軸２３、インジケータ部２６を有し、モータ２１内部に図示しない減速ギア群が設けられることで、モータ２１がギアードモータの態様に設けたものである。
【００３６】
地板３０は、モータ２１の下面側に固着され、この地板３０の上面側にはモータ２１内の減速ギア群の各歯車の回転軸の下端を軸受する、図示しない軸受部が形成されている。一方、各歯車の上端は、ケース本体２０内に設けられた図示しない軸受部で軸支されている。
【００３７】
出力軸２３は、モータ２１内の図示しない最終段歯車の軸部に同軸に取付けられ、この出力軸２３に突出カム部２５が固着されている。突出カム部２５は、ケース本体２０の内部で最終段歯車の外周囲よりやや突出され、この突出カム部２５の回動操作でケース本体２０内に設けた図示しないリミットスイッチを接離可能になっている。
【００３８】
インジケータ部２６は、最終段歯車の軸部（出力軸２３）に同軸に固着され、この出力軸２３の回転に伴って回転する。インジケータ部２６は突出カム部２５の動作と同じになるように設けられ、これにより、ユニット化されたモータ２１の外部で、出力軸２３の出力側に直接設けたインジケータ部２６を視認してアクチュエータの動作を確認できるようになっている。更に、図に示すようにインジケータ部２６には視認部２６ａを立設するように取付けてもよく、この場合、アクチュエータの状態をより確認しやすくなる。
【００３９】
この例のように、減速ギア群をモータ２１内部に設けるようにしてもよく、この場合にも、減速ギア群をモータの下面領域に設ける場合と同様に、突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチを接離可能な構造にできる。このアクチュエータでは地板３０をモータ２１の下面側に固着し、インジケータ部２６をケース本体２０の外部に設けた構造にしていることでコンパクト性を一層高めることができ、小型化を図りながら機器などに組み込んで、狭い設置場所にも省スペース化を図りつつ配設可能となる。インジケータ部２６をケース本体２０の外部に露出させているため、このインジケータ部２６の状態を確認しやすくなり、遠くからでも簡単にアクチュエータの状態を確認できる。
【００４０】
図１４の減速ギア群２２において、ピニオン４０は第１歯車４１、第１歯車４１は第２歯車４２、第２歯車４２は第３歯車４３、第３歯車４３は第４歯車４４、第４歯車４４は最終段歯車４５に噛合している。モータ２１の回転軸部６０の回転は、これらの減速ギア群２２によって減速され、最終段歯車４５に同軸に取付けられた出力軸２３よりバルブ１のステム７に伝達される。
【００４１】
突出カム部２５は、図１４〜図１７に示すように、その後端部２５ａが最終段歯車４５の軸部４５ａに同軸に取付けられた出力軸２３に固着された状態で取付けられ、この出力軸２３の回転に伴って回動する。突出カム部２５は、モータ２１の底面３６より延出し、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出した状態に設けられ、この突出カム部２５の回動操作によりリミットスイッチ２４を接離させることが可能になっている。突出カム部２５において、後端部２５ａには円柱状の出力軸２３を圧入固定するための円筒状の圧入嵌合部２８が設けられ、この圧入嵌合部２８から突出カム片２９が形成されている。突出カム片２９は、リミットスイッチ２９に接離可能な長さに設けられており、この突出カム片２９の圧入嵌合部２８側は幅広状の基部３８が形成されている。この基部３８により、突出カム片２９の圧入嵌合部２８の強度が高まり、出力軸２３から伝達されるトルクにも耐え得るようになっている。前記したインジケータ部２６は、突出カム片２９の先端側に固着されている。
【００４２】
最終段歯車４５の突出カム部２５の両側には、固定用の一対の突起部５７、５７が固着されており、この突起部５７が上記の地板３０に設けたストッパ部５８に係合することにより、突出カム部２５を、規定の角度、例えば、略９０°回動操作可能になっている。本実施形態において、一対の突起部５７は、ストッパピンからなっており、このストッパピン５７は圧入等の適宜の固着手段で最終段歯車４５に出力軸２３と同軸方向に取付けられている。これにより、ストッパピン５７を簡単に最終段歯車４５に設けることができる。
【００４３】
この場合、図１６（ａ）に示すように、最終段歯車４５の中間開度の位置を基準として、この最終段歯車４５が全閉方向に４５°、全開方向に４５°の角度αで回転可能になる位置にストッパピン５７が配設されている。更に、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すように、全開、全閉位置側にそれぞれ最終段歯車４５が４５°よりも多く回転するための遊び角度βを設けるようにしてもよい。このときの遊び角度βとしては４°程度とすればよく、この遊び角度βを設けることにより、最終段歯車４５が全開、全閉方向に４５°以上に回転して、突出カム部２５によってリミットスイッチ２４を確実にオン状態にすることが可能になる。
【００４４】
ここで、前記のようにモータ２１の動力を停止するときには、突出カム部２５がリミットスイッチ２４を作動させることで行われるが、これを過度に繰り返した場合、突出カム部２５が破断することがあり、これによって出力軸２３が突出カム部２５に対して空転してこの出力軸２３の動作を突出カム部２５がリミットスイッチ２４に伝達できなくなったり、モータ２１への電源を切断することができなくなる。これらの場合、モータ２１の動作を停止できなくなり、バルブ１が回転し続けて開閉を繰りかえすおそれがある。
【００４５】
特に、突出カム部２５を出力軸２３に配置する場合に圧入して行った場合、突出カム部２５の圧入部分に応力が集中して緩みが生じたり破断したりする可能性が高い。突出カム部２５は、樹脂成形で製造されることが多いため、強度計算、解析などにより圧入部分の寸法に充分な強度を持たせていたとしても外的要因による強度、耐久性の低下を予測しづらい。
【００４６】
そのため、図１７、図１８に示すように、突出カム部２５の圧入嵌合部２８を最終段歯車４５の軸部４５ａ（出力軸２３）に固定し、かつ、一対の突起部５７、５７で圧入嵌合部２８の両側を挟持させて、この圧入嵌合部２８に設けた突出カム片２９を最終段歯車４５に固着した。
【００４７】
このことにより、出力軸２３の回転動作の繰り返しによって、この出力軸２３が突出カム部２５に対して空転しようとしても、突出カム部２５両側のストッパピン５７が当該突出カム部２５を支えている。この場合、圧入嵌合部２８と出力軸２３との固定と、突出カム片２９を回転方向に押圧する側のストッパピン５７と突出カム片２９（基部３８）との当接とによる二点支持により、突出カム部２５が出力軸２３（最終段歯車４５）とともに回転する。その結果、出力軸２３（最終段歯車４５の軸部４５ａ）の回転に伴って確実に突出カム部２５が正確に回転動作してこの突出カム部２５によりリミットスイッチ２４をオンにする機能が維持され、バルブ１の空転を確実に防止することが可能となる。この場合、突起部５７は、ストッパピン以外であってもよく、圧入嵌合部２８の両側を挟持して突出カム片２９を最終段歯車に固着できれば、各種の態様に設けることができる。
【００４８】
前述のように、突出カム部２５は、規定の角度（９０°）で回転できるように出力軸２３に配置される。そのため、ストッパピン５７も規定の位置に配設されている必要がある。仮に、リミットスイッチ２４が破損してモータ２１の動力を停止できなくなった場合でも、ストッパピン５７を利用してバルブ１の空転を防止し、図１６のストッパ部５８との係合により、バルブ１を規定の位置で停止させるストッパ機能が図られる。このため、バルブの規定角度による回転動作を維持できる。
【００４９】
例えば、図１７において、突出カム部２５が回転するときの規定の角度γが９０°である場合、突出カム部２５が破断したときに、突出カム部２５には最終段歯車４５とこの最終段車４５に噛合している第４歯車４４との間に生じる噛合の隙間によって角度δ×２の回転角度が加算される。例として、規定の角度γ＝９０°であるときの角度δ＝０°３８′とすると、突出カム部２５が破断したときの回転角度は、角度γ＋２×角度δ＝９０°＋２×０°３８′＝９１°１６′となる。このように回転角度がほぼ規定の角度から変わらないことから、バルブの空転を確実に防止できる。
【００５０】
図１１、図１３、図１５に示すように、突出カム部２５の先端部２５ｂには、モータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出するようにインジケータ部２６が形成されている。このインジケータ部２６は突出カム部２５と一体に回転動作し、このインジケータ部２６をアクチュエータ本体２の上方向及び側面方向から視認可能な大きさに設けていることで、突出カム部２５の回転状態を外部より確認しやすくなっている。
【００５１】
図１２に示すように、リミットスイッチ２４はケース本体２０内に２つ設けられ、モータ側面２１ａの空間領域Ｔに配置されている。リミットスイッチ２４は、突出カム部２５が回転するときの端部側に近接して止め輪６１によりケース本体２０に設けた取付け突部６２に固定されてケース本体２０の矩形状部２０ｂの隅部位に配置される。リミットスイッチ２４、２４の間には、このリミットスイッチ２４制御用のコンデンサや基板からなる制御部２７が配設される。
【００５２】
最終段歯車４５が回転したときには、何れかのリミットスイッチ２４に突出カム部２５が接触してオン状態になり、最終段歯車４５の回転状態、すなわち出力軸２３の回転状態をリミットスイッチ２４に伝達可能になっている。このようにしてリミットスイッチ２４でアクチュエータ本体２の全開又は全閉位置を検知可能になっており、このとき、突出カム部２５を外部より視認することでアクチュエータ本体２の動作状態を確認できる。
【００５３】
減速ギア群２２とケース本体２０との間には配線押え３１が設けられ、この配線押え３１は貫通穴６３を有し、この貫通穴６３に最終段歯車４５の下部に設けた出力段軸６４と減速ギア群２２の各歯車の回転軸４６とが貫通し、出力段軸６４や回転軸部６０の回転動作に支障のないようになっている。配線押え３１は、ケース本体２０の載置面３５に載置された状態で固定される。ケース本体２０の底面３６にはモータ２１やリミットスイッチ２４、制御部２７の配線（ケーブル）３７が配置されており、このケーブル３７が配線押え３１によりケース本体２０の底面３６側に収納される。ケーブル３７は連通穴部４８を介してアクチュエータ本体２の外部に引き出され、図示しない機器等に接続される。
【００５４】
この場合、小型のアクチュエータでは、配線用のケーブル３７の保持、及びケーブルシース３７ａ外周側からの浸水や湿気の通過を防止して気密性を向上させるために、通常、図示しない市販のケーブルブッシュを利用したり、ゴムブッシュを使用して行ったり、金属もしくは樹脂製のブッシュにて内部のゴム部材を潰して行うことが多い。
【００５５】
しかし、市販のケーブルブッシュを用いた場合、コストがかかり、汎用性が求められるために組み込んだ製品をコンパクト化できない問題もある。更に、一般的にケーブルブッシュは、ねじ込みもしくはパネルマウントによって組み込まれるが、この場合、施工者ごとに気密性の確保の状態にバラツキが生じる可能性がある。
【００５６】
一方、ゴムブッシュを使用した場合には、一般的にケーブルのシース外周寸法に寸法や形状のバラツキが多くなり、このゴムブッシュだけで気密性を維持しようとするためには、ケーブルを通す部分の寸法をぎりぎりまで小さくして隙間を小さくする必要がある。その結果、ケーブルを通しにくくなって施工性が悪くなる。
気密性、ケーブル保持機能を確保するためには、ケーブルを通す部分と、ケース本体への組み込む部分の両方でこれらを確保しなければならないため、ゴムブッシュの内周側、外周側ともに隙間寸法がなくなり、施工時にはこのゴムブッシュを大きく潰す必要がある。そのため、ケーブルを通すときだけでなく、組み込み時にも施工性が悪くなる。
【００５７】
他方、金属もしくは樹脂製のブッシュの場合、一般的にこれらのブッシュを組み込むときには、ケース本体に圧入することでゴムを潰し、ケーブルのシース外周、ケース本体への組込み部分でケーブル保持機能、気密性の確保を行っているが、これらのブッシュを圧入するためには専用のプレス治具が必要になる。しかも、ブッシュと、ブッシュの組み込み側との両方の強度を圧入に耐え得るように確保する必要があるため、コンパクト化が難しい。
金属或は樹脂製ブッシュをねじ込み型とする場合には専用のプレス治具は不要となるが、ねじ込部分の強度やスペースが必要になるため、コンパクト化が難しくなる。
【００５８】
これらのことから、図２０、図２１に示したバルブのアクチュエータにおいては、コンパクト化したアクチュエータのケース本体２０に対して、Ｏリング１００、接着剤１０１を用いて気密性を確保しながらケーブルを取付けるようにしたものである。
図に示すように、ケース本体２０のケーブル３７の組込み位置のケーブル取付け用の連通穴部４８には、テーパ部１０３、Ｏリング収納部１０４、接着剤充填部１０５、接着剤導入部１０６が設けられている。
【００５９】
テーパ部１０３は、Ｏリング１００をスムーズに縮径して奥まで押し込み可能にするために設けられ、このテーパ部１０３に続いて奥側にＯリング収納部１０４が形成されている。接着剤充填部１０５には適宜の接着剤１０１が充填可能に設けられ、接着剤導入部１０６は、接着剤充填部１０５に接着剤１０１を充填するための図示しないディスペンサー（定量吐出装置）を挿入可能な穴径及び深さに設けられており、本実施形態においては、連通穴部４８の軸芯と直交方向かつ、ケース本体２０の底部に設けられている。
【００６０】
Ｏリング収納部１０４に装着されるＯリング１００は、ケーブル３７のシース外周部３７ａ及びケース本体２０との保持及び気密性を維持可能な内周径及び外周径に設けられる。接着剤１０１は、接着剤充填部１０５に充填されたときにＯリング１００の飛び出しを防止し、このＯリング１００とともに保持して気密性を維持できる材料からなっている。
【００６１】
接着剤充填部１０５の拡径側には接着止め板１０７を取付け可能になっており、この接着止め板１０７を設けることで、流し込んだ接着剤１０１の外部への漏れを防ぎ、接着剤充填部１０５内に均等に接着剤１０１を充填可能になっている。
【００６２】
ケース本体２０にケーブル３７を取付ける場合には、ケーブル３７の先端側にＯリング１００を装着し、図示しない治具を利用してケーブル３７をケース本体２０の連通穴部４８に挿入する。このとき、Ｏリング１００が連通穴部４８のテーパ部１０３により徐々に縮径されるようにしてＯリング収納部１０４に収まるようになっている。そのため、小さい挿入力によりＯリング１００をＯリング収納部１０４の規定の位置に収納できる。続いて、治具を取り外し、接着止め板１０７をケーブル３７に通しながら連通穴部４８の拡径側に当接させる。この状態で接着剤導入部１０６にディスペンサーをセットし、接着止め板１０７で連通穴部４８を塞いた状態で接着剤１０１を規定量流し込み、接着剤充填部１０５に充填する。
【００６３】
上記のようにして、Ｏリング１００を装着したケーブル３７の挿入後にディスペンサーを使用して接着剤１０１を接着剤充填部１０５に流し込み、Ｏリング１００の飛び出し防止を図っている。しかも、接着剤１０１が接着剤充填部１０５内で固まることで、ケーブル３７の保持機能及び気密性の維持が、Ｏリング単独で装着する場合に比較して高まることとなる。そのため、Ｏリング１００の潰し代を最少に設計でき、ケーブル３７を通しやすくなって施工性がよくなる。このように、ケース本体２０にＯリング収納部１０４、接着剤充填部１０５を有する連通穴部４８を設けてケーブル３７を取付けているため、ケース本体２０が大型化することなくアクチュエータ全体のコンパクト性を維持したままケーブル３７を接続可能に設けることができる。
【００６４】
しかも、接着止め板１０７を設けていることで、接着剤１０１が固まるまでこの接着剤１０１が外部に流れ出すことが防がれる。その際、接着剤１０１が固まるまでケーブル３７が自重により垂れ下がり、このケーブル３７の重みによりＯリング１００に摩擦力が働いてケーブル３７が落下することが防がれる。
【００６５】
接着剤１０１は、接着剤充填部１０５から接着剤導入部１０６まで充填されているため、この接着剤１０１が固まった後には、その固着力によりケーブル３７を保持して抜けを防止することに加えて、接着剤導入部１０６の接着剤１０１がケース本体２０に引っ掛かるため、より強固な抜け防止機能が発揮される。
【００６６】
更に、接着止め板１０７を透明にすることで、接着剤充填部１０５への接着剤１０１の充填量を目視で確認でき、施工者による充填量のバラツキを防ぐことができる。
また、ケーブルシース３７ａの外周側、及び図２２に示したケーブル３７が有する絶縁体３７ｂと芯線３７ｃとの間に接着剤１０１を塗布して穴埋めしてもよい。このときには、ケーブルシース３７ａ外周側の気密性だけでなく、毛細管現象によりケーブル３７内部を伝わって浸水することも防止できる。
【００６７】
以上のように、ケーブルシース３７ａ外周側の気密性をＯリング１００及び接着剤１０１で確保しているため、二重に気密を取ることが可能になり、Ｏリング単独による場合に比べて気密性が高い。その結果、Ｏリング１００の潰し代を最少に設計でき、ケーブル３７を通りやすくなることで施工性が高まる。ケース本体２０内にＯリング収納部１０４、接着剤充填部１０５を設けていることから、ケース本体２０が大型化することがなく、アクチュエータ全体のコンパクト化を図れる。
【００６８】
図２２、図２３においては、図２０のケース本体２０内にリミットスイッチ２４制御用の基板１１０、コンデンサ１１１を収納した状態を示しており、これらの基板１１０、コンデンサ１１１は、ケース本体２０のリミットスイッチ２４、２４の間に収納されている。基板１１０には、リミットスイッチケーブル、モータケーブル、入出力用ケーブルなどのケーブル３７が図示しない半田によりそれぞれまとめて接続され、基板１１０をケース本体２０内に収納するときには、各ケーブル３７をアクチュエータ内の部品を迂回させるようにケース本体２０内側の両側付近を通し、配線押え３１とケース本体２０の底面３６との間を通過させた上で、連通穴部４８の付近で図示しない結束バンドでまとめるようにした。これによって、ケース本体２０内の基板１１０、コンデンサ１１１を配設するときに、ケース本体２０内に残された限られたスペースを有効に利用してケーブル３７を配置でき、全体のコンパクト化を確保できる。
【００６９】
出力軸２３は金属製であり、その上部側が金属製の最終段歯車４５に圧入されてこの最終段歯車４５に同軸に設けられ、ステム７と接続可能に設けられる。出力軸２３の中間位置付近は、軸受６５、Ｏリング６６を介してケース本体２０に回動可能に取り付けられ、出力軸２３の先端にはステム７の平行二面部１２と嵌合可能な凹状溝６７が形成されている。
【００７０】
アクチュエータ本体２は、上記の部品を介してモータ２１の回転を減速して出力軸２３まで出力し、この出力軸２３の凹状溝６７に嵌合した平行二面部１２を介してステム７に伝達し、弁体５を所定の開度に回転制御可能になっている。アクチュエータ本体２は、いわゆるクォーターターン式の回転弁の回転操作用であり、前述したように、出力軸２３（最終段歯車４５）が略９０°の回転角度で回転制御されたときに、この回転状態が突出カム部２５により外部に表示される。
【００７１】
カバー体３２は、透明又は半透明の樹脂により成形され、モータ２１や突出カム部２５、インジケータ部２６を収納するための膨出部６８が膨出形成されている。カバー体３２は、例えばシボ加工によって表面加工され、膨出部６８の突出カム部２５が位置する付近シボ加工を設けないことによる透明又は半透明の視認部７０が設けられている。この視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるようになっている。
カバー体３２は、ケース本体２０に対して、例えば超音波溶着により接合される。
【００７２】
一方、図４の二点鎖線のハッチングの領域に示すように、アクチュエータ本体２の出力軸２３を囲む底面３６には、接続プレート体３取付け用の嵌入凹部７１が形成されている。この嵌入凹部７１は、接続プレート体３に設けられた後述の嵌合筒部７２に嵌合可能な形状に形成されている。
アクチュエータ底面３６の外周側には接続プレート体３の着脱用の着脱部７３が突出形成され、この着脱部７３には後述する固定ピン７４のおねじ部７５が螺着可能な一対のめねじ部７６が２組形成されている。めねじ部７６は、ステム７の横方向に所定角度θ（例えば３０°）で放射方向に向けて形成される。
【００７３】
図７に示すように、バルブ１とアクチュエータ２接続用の接続プレート体３には、フランジ部８０、嵌合筒部７２、嵌入穴８１が形成されている。フランジ部８０は、バルブ１への取付け用として接続プレート体３に対して互い違いに一対に形成され、それぞれのフランジ部８０の端部８０ａにはボルト１０の雄ネジ１０ａと螺合する雌ネジ８０ｂが形成されている。フランジ部８０の端部８０ａと前述したバルブ１の取付部９とは、この取付部９の下方より貫通穴１１を介して挿入したボルト１０の螺着により固着可能になっている。フランジ部８０の底面側には補強リブ８０ｃが形成されている。
【００７４】
一対のフランジ部８０、８０の間には、一対の嵌合筒部７２、７２が突設形成され、嵌合筒部７２は嵌入凹部７１と嵌合可能な形状に設けられ、この嵌合筒部７２に嵌入凹部７１を嵌合することにより、接続プレート体３にアクチュエータ本体２を位置決めしながら仮着することが可能になる。フランジ部８０と嵌合筒部７２とは、接続プレート体３の図示しない中心に対して点対称の形状に設けられている。
【００７５】
図８、図９において、嵌合筒部７２の横方向外周には、２つの有底の装着穴８２、８２が放射方向に向けて２組形成されている。装着穴８２はめねじ部７６の位置に対応しており、このめねじ部７６と同じ所定角度（本実施形態においては３０°）θにより、高さ方向において同一平面上に形成される。装着穴８２は先端縮径状のテーパ穴部からなっており、この装着穴８２には固定ピン７４の先端７４ａが装着可能になっている。この２組の装着穴８２とめねじ部７６とは、嵌合筒部７２に対して対称位置に配置されている。
【００７６】
嵌入穴８１は、接続プレート体３の嵌合筒部７２の中央位置に形成され、ステム軸装部６に嵌入可能な穴径に形成されている。この嵌入穴８１をステム軸装部６に嵌入することにより接続プレート体３を位置決めしながらバルブ１に仮着できる。
【００７７】
図８において、固定ピン７４は、アクチュエータ本体２と接続プレート体３とを位置決めしながら接続するために設けられる。固定ピン７４の先端７４ａにはテーパ部８３が設けられ、このテーパ部８３に続いてアクチュエータ本体２のめねじ部７６に螺合するおねじ部７５、回転操作用の頭部８４が設けられている。
【００７８】
テーパ部８３は、装着穴８２に取付け可能な図示しない所定のテーパ角度に形成され、おねじ部７５をめねじ部７６に螺入したときにこのテーパ部８３が装着穴８２に沿うようにして位置決めされる。これにより、接続プレート体３とアクチュエータ本体２とが所定位置に正確に位置決めされた状態で固定される。図に示すように、おねじ部７５はめねじ部７６に螺着する部分のみにねじ部分が形成されていればよく、その中間部分は省略されていてもよい。この場合、めねじ部７６に対して螺合するおねじ部７５が少なくなることから、固定ピン７４の締付け或は緩める作業が簡単になる。
【００７９】
頭部８４には図示しない一般工具などの工具により一方向に回転可能な凹部８５が形成され、この凹部８５を介して工具を用いて回転することで固定ピン７４を緩めることができるようになっている。一方、頭部８４の外周を手で把持したり特殊工具などの任意の手法により回転させて固定ピン７４を締付けることが可能である。凹部８５は、一般工具を取付けて回転操作であれば適宜の形状に設けることができる。頭部８４の形状は、一般工具等の工具を用いて緩め、手で把持したり特殊工具などの任意の手法で締付ける態様とする以外にも、任意の手法で緩め、工具を用いて締付ける態様に設けることも可能である。
【００８０】
上記の構成により、図２に示すように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ本体２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ本体２とを着脱可能に設けている。
この接続機構９０は、一対のめねじ部７６、７６が形成されたアクチュエータ底面３６の着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを装着穴８２に位置決め固定した構造から成っている。
【００８１】
なお、上記実施形態においては、バルブ１をボールバルブとしているが、アクチュエータ本体２で駆動可能なバルブであればバタフライバルブを用いるようにしてもよい。この場合にも、ボールバルブの場合と同様にアクチュエータ本体２を着脱可能な構造に設けることができる。また、アクチュエータ本体２を電動式としているが、空圧駆動のアクチュエータとしてもよい。
【００８２】
バルブ１のステム７の上端側に平行二面部１２、アクチュエータ本体２の出力軸２３の先端側に凹状溝６７を設けているが、これらを逆に設けてもよい。固定ピン７４の数を２つとしているが、この固定ピン７４を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合には、固定ピン７４を装着するための装着穴８２及びめねじ部７６を、固定ピン７４の数に応じて予め接続プレート体３及びアクチュエータ本体２に形成すればよい。
【００８３】
続いて、前述したバルブ１とアクチュエータ本体２とを一体に接続するときの組み立て手順を説明する。
図２、図７に示すように、嵌入穴８１にステム軸装部６を嵌入しつつ、取付部９にフランジ部８０を載置しながら接続プレート体３をバルブ１に位置決め調心する。取付部９の貫通穴１１を介してフランジ部８０の下側のボデー４側からフランジ部８０の雌ネジ８０ｂに雄ネジ１０ａを螺着してボルト１０を仮止めする。これにより、接続プレート体３をバルブ１に対して横方向に位置決めしながら仮止めする。
【００８４】
この状態で弁体５のポート５ａを流路４ａと平行になるように全開状態にし、一方、アクチュエータ本体２も全開位置に調整する。
図８（ａ）に示すように、平行二面部１２を凹状溝６７に嵌合させながら嵌合筒部７２を嵌入凹部７１に嵌合させ、バルブ１とアクチュエータ本体２との間に接続プレート体３を装着してこのバルブ１とアクチュエータ本体２を仮着する。接続プレート体３は、バルブ１の外周頂面部８とアクチュエータ本体２の底面３６との隙間Ｓに配設される。このとき、接続プレート体３のフランジ部８０、嵌合筒部７２が点対称の形状であることから、バルブ１に対してアクチュエータ本体２を１８０°回転した状態で接続する可能である。
【００８５】
次いで、めねじ部７６に固定ピン７４のおねじ部７５を螺着し、嵌合筒部７２の装着穴８２に固定ピン７４の先端７４ａを装着する。この固定ピン７４の装着により、アクチュエータ本体２は、バルブ１に固定されている接続プレート体３の嵌合筒部７２に同軸状態で位置決め固定される。このとき、バルブ１、アクチュエータ本体２を全開状態に保持しながら固定ピン７４を締め込むことにより、アクチュエータ本体２の全開位置でポート５ａが流路４ａに平行な状態になり、正常な取付け位置に調整しながら位置決めできる。
【００８６】
更に、フランジ部８０にボルト１０で仮止め状態のバルブ１の位置をアクチュエータ本体２に対して微調整し、この状態でボルト８０を締結することでより、より正確な位置決めを実施できる。ボルト８０の固定時には、取付部９がボデー４の横方向に突出形成されているためにバルブ１に干渉させることなくボルト１０を取付部９の下側から締付けることが可能になる。これによりアクチュエータ本体２の全開位置、ポート５ａの流路４ａに対する全開位置がずれることなく、バルブ１とアクチュエータ本体２とを一体化できる。
取付部９、フランジ部８０が互い違いに突出形成されていることにより、接続プレート体３のアクチュエータ本体２との着脱部位である嵌合筒部７２への干渉を回避し、着脱に必要な空間が確保される。
【００８７】
バルブ１からアクチュエータ２を取り外す際には、図８（ｂ）に示すように、固定ピン７４を緩めることでバルブ１及び接続プレート体３からアクチュエータ２を取り外す。
【００８８】
このように、接続プレート体３を介してバルブ１とアクチュエータ本体２とを着脱できる構造であり、その接続時には、接続プレート体３の嵌入穴８１をボデー４のステム軸装部６に嵌入し、アクチュエータ本体２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合することでステム７と出力軸２３とを同軸方向及び高さ方向に位置決めし、この状態で接続プレート体３により固定できる。図８（ａ）に示すように、バルブ１とアクチュエータ本体２との隙間Ｓに接続プレート体３を配置することで、図３、図６の接続時には、全体の高さを抑えながらこれらを一体化できる。
【００８９】
その際、２つの固定ピン７４の先端７４ａを、放射方向に向けて形成された装着穴８２に装着しているので、この固定ピン７４の接触部位である２つの支点部位で支えながら固定してアクチュエータ本体２の傾倒を防止でき、ステム７が回転したときにも固定ピン７４の緩みを防止できる。
【００９０】
しかも、接続プレート体３を対称位置に形成された２組のめねじ部７６及び装着穴８２の何れか一方側に固定ピン７４を固着して接続プレート体３を位置決めできることで、メンテナンススペースを削減しながら、バルブ１やアクチュエータ本体２の接続向きに応じて任意の横方向からこの固定ピン７４を緩めたり締付けたりすることができる。固定ピン７４による固定位置を必要に応じて変えるようにすれば、機器内の限られた設置スペースにもフレキシブルに対応しながらアクチュエータ本体２とバルブ１とを配設でき、この回転弁の横方向から固定ピン７４を着脱できるため作業性にも優れている。
【００９１】
この場合、２つの固定ピン７４、７４の角度θを鋭角に設けることで、固定ピン７４が１つの場合以上の摩擦力を得ることができ、角度θをより鋭角に設けることで摩擦力を増加させることが可能になる。この摩擦力の増加により、各固定ピン７４、７４が軸方向に回転することを防ぎ、固定ピン７４が緩んだり外れたりすることを防止する機能が向上する。
【００９２】
一対のめねじ部７６、７６が形成された着脱部７３と、この着脱部７３に螺入した固定ピン７４の先端７４ａを位置決め固定する構造からなる接続機構９０により、バルブ１とアクチュエータ本体２とをガタツキを防ぎながら固着でき、しかも、装着穴８２を先端縮径状のテーパ穴部に形成し、このテーパ穴部８２に固定ピン７４のテーパ部８３を装着することで、アクチュエータ本体２と接続プレート体３との位置決め精度がより高まっている。その際、装着穴８２にはテーパ部８３から摩擦力が働くため、手締めによっても十分な締め込み強度を得ることができる。更に、固定ピン７４の推力で発生する摩擦力が接続プレート体３に伝わるため、この固定ピン７４を装着した逆側の横側の接続プレート体３の浮き上がりを防止している。仮に、固定ピン７４が１本である場合には、この固定ピン７４にステム７の回転方向の回転力が発生したときに少量の動作で摩擦力が大きく減少し、固定ピン７４の緩みが発生しやすくなる。
【００９３】
上述したように、ボデー４のステム軸装側の外周頂面部８にアクチュエータ２接続用の接続プレート体３を固着し、この接続プレート体３にアクチュエータ２を搭載すると共に、ステム７の軸方向に交叉する横方向より挿脱する固定手段からなる接続機構９０でバルブ１とアクチュエータ２とを着脱可能に設けているので、接続プレート体３をバルブ１とアクチュエータ２との間に装着したときに隙間Ｓの領域に接続機構９０や接続プレートの補強リブ８０ｃを収容しており、アクチュエータ２とバルブ１との距離を小さくし全体の高さを低く抑えて極力コンパクト化を図ることができる。この省スペース化により、狭い設置スペースにも簡単に位置決めしながら装着できる。
【００９４】
しかも、ボデー４の外周頂面部８と同等又は同等以下に形成した一対の取付部９、９に、接続プレート体３の一対のフランジ部８０、８０を取付部９の下方よりボルト１０で固着することにより、接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ本体２との着脱部位の高さ寸法をより低く抑えることができ、アクチュエータ本体２の嵌入凹部７１を接続プレート体３の嵌合筒部７２に嵌合して接続プレート体３にアクチュエータ本体２を位置決めした構成により、ステム軸装部６の高さを低くすることで接続プレート体３によるバルブ１とアクチュエータ本体２との着脱部位の高さ寸法を極限まで抑えることも可能になる。これによって、アクチュエータ付き回転弁全体を最大限コンパクト化できる。
【００９５】
バルブ１とアクチュエータ本体２との接続時には、前述したようにこれらを全開状態にしながら接続プレート体３を介して固定ピン７４、ボルト１０により固定することにより取付け精度を高めながら容易に一体化でき、接続する度に流路４ａの調整をおこなうことなく所定の状態に接続できる。
【００９６】
本発明におけるバルブのアクチュエータは、モータ２１の下面領域Ｒに又はモータ２１内部に減速ギア群２２を設け、この減速ギア群２２の最終段歯車４５に突出カム部２５を固着し、この突出カム部２５をモータ２１の底面より延出させ、かつ、最終段歯車４５の外周囲よりやや突出させると共に、リミットスイッチ２４をモータ側面の空間領域Ｔに配置し、突出カム部２５の回動操作でリミットスイッチ２４を接離させるようにしているので、バルブ１とアクチュエータ本体２との間に大きなスペースを必要としたり、アクチュエータ本体２を上方側に延長したり、減速ギア群２２を配設するために全体を横方向に大きく延長することなく全体のコンパクト化を図りながら突出カム部２５を設け、この突出カム部２５を外部より視認することで弁開度の確認が可能になる。
【００９７】
この場合、リミットスイッチ２４のオンオフ用の突出カム部２５を弁開度表示用として共用していることで、必要最小限の部品点数でアクチュエータ本体２の省スペースの空間内に弁開度表示部分を設けてコンパクト化を図ることが可能になる。
【００９８】
更に、突出カム部２５の先端部２５ｂをモータ２１の側面２１ａに沿って上方に突出させたインジケータ部２６を形成し、カバー体３２に設けた透明又は半透明の視認部７０を介してカバー体３２の外方よりインジケータ部２６の動作状態を視認できるため、インジケータ部２６をアクチュエータ本体２の上方向及び側面方向から視認したり遠い距離から視認することが可能になり、外部から覗き込むことなく容易に弁開度を視認可能になる。
【符号の説明】
【００９９】
２０ ケース本体
２１ モータ
２１ａ 側面
２２ 減速ギア群
２４ リミットスイッチ
２５ 突出カム部
２５ａ 後端部
２５ｂ 先端部
２６ インジケータ部
３０ 地板
３０ｂ 下面
３１ 配線押え
３２ カバー体
３３、５５ 軸受部
３６ 底面
４５ 最終段歯車
４５ａ 軸部
４６ 回転軸
４７ 下端
５６ 上端
５７ ストッパピン
５８ ストッパ部
６３ 貫通穴
６４ 出力段軸
７０ 視認部
Ｒ 下面領域
Ｔ 空間領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース本体内に設けたモータの下面領域に減速ギア群を設け、この減速ギア群の最終段歯車にこの最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部を固着し、この突出カム部を前記モータの底面より延出させ、かつ、前記最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、前記ケース本体内に設けたリミットスイッチを前記モータ側面の空間領域に配置し、前記突出カム部の回動操作で前記リミットスイッチを接離させるようにしたことを特徴とするバルブのアクチュエータ。
【請求項２】
前記突出カム部の先端部を前記モータの側面に沿って上方に突出させたインジケータ部を形成し、前記ケース本体に固着したカバー体に透明又は半透明の視認部を設け、この視認部を介してカバー体の外方より前記インジケータ部の動作状態を視認できるようにした請求項１に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項３】
前記モータを固定する地板を前記ケース本体に固着し、前記地板の下面には前記モータの下面領域に設けた前記減速ギア群の各歯車の回転軸の上端を軸受する軸受部を設け、前記回転軸の下端を前記ケース本体の底面に設けた軸受部で軸受した請求項１又は２に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項４】
前記突出カム部の後端部を前記最終段歯車の軸部に固着し、かつ前記突出カム部の両側を固定する突起部を前記最終段歯車に固着し、この突起部を係合するストッパ部を前記地板の下面に設けて前記突出カム部を略９０°回動操作可能に設けた請求項３に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項５】
前記突出カム部の後端部に設けた圧入嵌合部を前記最終段歯車の軸部に固定し、かつ、一対の前記突起部で前記圧入嵌合部の両側を挟持させてこの圧入嵌合部に設けた突出カム片を前記最終段歯車に固着した請求項４に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項６】
前記突起部は、一対のストッパピンである請求項４又は５に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項７】
前記最終段歯車の下部に設けた出力段軸と前記減速ギア群の各歯車の回転軸とを貫通する貫通穴を有する配線押えをケース本体内に固着し、このケース本体の底面に配置した配線を前記配線押えで収納した請求項１に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項８】
前記ケース本体に前記カバー体を超音波溶着により接合した請求項２に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項１】
ケース本体内に設けたモータの下面領域に減速ギア群を設け、この減速ギア群の最終段歯車にこの最終段歯車の回転に伴って回動する突出カム部を固着し、この突出カム部を前記モータの底面より延出させ、かつ、前記最終段歯車の外周囲よりやや突出させると共に、前記ケース本体内に設けたリミットスイッチを前記モータ側面の空間領域に配置し、前記突出カム部の回動操作で前記リミットスイッチを接離させるようにしたことを特徴とするバルブのアクチュエータ。
【請求項２】
前記突出カム部の先端部を前記モータの側面に沿って上方に突出させたインジケータ部を形成し、前記ケース本体に固着したカバー体に透明又は半透明の視認部を設け、この視認部を介してカバー体の外方より前記インジケータ部の動作状態を視認できるようにした請求項１に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項３】
前記モータを固定する地板を前記ケース本体に固着し、前記地板の下面には前記モータの下面領域に設けた前記減速ギア群の各歯車の回転軸の上端を軸受する軸受部を設け、前記回転軸の下端を前記ケース本体の底面に設けた軸受部で軸受した請求項１又は２に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項４】
前記突出カム部の後端部を前記最終段歯車の軸部に固着し、かつ前記突出カム部の両側を固定する突起部を前記最終段歯車に固着し、この突起部を係合するストッパ部を前記地板の下面に設けて前記突出カム部を略９０°回動操作可能に設けた請求項３に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項５】
前記突出カム部の後端部に設けた圧入嵌合部を前記最終段歯車の軸部に固定し、かつ、一対の前記突起部で前記圧入嵌合部の両側を挟持させてこの圧入嵌合部に設けた突出カム片を前記最終段歯車に固着した請求項４に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項６】
前記突起部は、一対のストッパピンである請求項４又は５に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項７】
前記最終段歯車の下部に設けた出力段軸と前記減速ギア群の各歯車の回転軸とを貫通する貫通穴を有する配線押えをケース本体内に固着し、このケース本体の底面に配置した配線を前記配線押えで収納した請求項１に記載のバルブのアクチュエータ。
【請求項８】
前記ケース本体に前記カバー体を超音波溶着により接合した請求項２に記載のバルブのアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−５７３９４（Ｐ２０１３−５７３９４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−７９２３７（Ｐ２０１２−７９２３７）
【出願日】平成２４年３月３０日（２０１２．３．３０）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月３０日（２０１２．３．３０）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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