(57)【要約】【課題】動力伝達における内部部品のせり上がり現象を防止し、コンパクト性を維持しつつ大減速比により高出力の回転トルクを高効率で伝達できる回転制御用のバルブ用アクチュエータを提供する。【解決手段】モータ２３により偏心回転する偏心体３０と、この偏心体３０からの偏心回転を受けて揺動回転する外歯歯車３１と、この外歯歯車３１の自転成分を外歯歯車３１に設けた内ピン３２を介してキャリア部３３より出力軸２７に出力する減速歯車機構２５を有するバルブ用アクチュエータである。このアクチュエータは、出力軸２７の基部２９を偏心体３０に対して貫通させ、この偏心体３０に嵌合位置する補助フランジ４４を配設すると共に、内ピン３２の上部を補助フランジ４４に固定し、かつ、内ピン３２の下部をキャリア部３３に固定して当該内ピン３２を両持ち支持構造とした。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより偏心回転する偏心体と、この偏心体からの偏心回転を受けて揺動回転する外歯歯車と、この外歯歯車の自転成分を外歯歯車に設けた内ピンを介してキャリア部より出力軸に出力する減速歯車機構を有するバルブ用アクチュエータにおいて、前記出力軸の基部を前記偏心体に対して貫通させ、この偏心体に嵌合位置する補助フランジを配設すると共に、前記内ピンの上部を前記補助フランジに固定し、かつ、内ピンの下部を前記キャリア部に固定して当該内ピンを両持ち支持構造としたことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
【請求項２】
前記補助フランジの内周下面により、前記偏心体の外周側に装着した軸受体を介して偏心体の偏心段部を回転自在に支持し、この偏心体のせり上がりを抑制した請求項１に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項３】
前記内ピンの上部側を前記補助フランジに圧入固定した請求項１又は２に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項４】
前記補助フランジの外周側に軸受を配置し、この軸受の下面で、前記外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車とのせり上がりを抑制した請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項５】
前記外ピンを前記外歯歯車の数に対応した分割構造とし、この外ピンの傾きを防止した請求項４に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項６】
前記補助フランジの下面に、前記外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に前記外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けた請求項４又は５に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項７】
前記軸受の下面に、前記外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹状部を設けた請求項４又は５に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項８】
前記軸受に前記補助フランジを上方から押圧する押さえ板を一体に設けた請求項６又は７に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項９】
前記補助フランジを、アクチュエータ本体を構成するベース体に回転自在に装着し、この補助フランジの下面で前記外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車とのせり上がりを抑制した請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項１０】
前記補助フランジの下面に、前記外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に前記外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けた請求項９に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項１１】
前記補助フランジの上面側に、前記偏心体と同芯であり、かつ、前記内ピンの上面の一部又は全部を覆うワッシャを回転自在に配置した請求項９又は１０に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項１２】
モータにより偏心回転する偏心体と、この偏心体からの偏心回転を受けて揺動回転する外歯歯車と、この外歯歯車の自転成分を外歯歯車に設けた内ピンを介してキャリア部より出力軸に出力する減速歯車機構を有するバルブ用アクチュエータにおいて、前記内ピンの下部を前記キャリア部に固定させると共に、内ピンの上部を環状の押さえ板の内周面にすべり接触させ、この押さえ板をアクチュエータ本体を構成するベース体に固定することで当該内ピンの軸芯を保持したことを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
【請求項１３】
前記押さえ板を、前記外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車の上面側に配置し、この押さえ板の下面で前記外ピンと外歯歯車のせり上がりを抑制した請求項１２に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項１４】
前記外歯歯車と押さえ板との間にスペーサを回転自在に介在させた請求項１２又は１３に記載のバルブ用アクチュエータ。
【請求項１５】
前記押さえ板の下面に、前記外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に前記外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けた請求項１２又は１３に記載のバルブ用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁に搭載され、コンパクトで大減速比が得られるバルブ用アクチュエータに関し、特に、大型で高出力のバルブへの搭載に適したバルブ用アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボールバルブやバタフライバルブ等の回転弁に搭載され、コンパクトで大減速比が得られるバルブ用アクチュエータとして、内接式遊星歯車機構を搭載したアクチュエータがある。このアクチュエータは、噛合い点が多く、ショックロードに強いなどの利点もある。
【０００３】
この種のバルブ用アクチュエータには、例えば、特許文献１や図２３に示す減速装置１が搭載されている。同文献１や図２３の減速装置１は、図２３において、電動モータ２のピニオン歯車３が中間ギア４と噛合し、この中間ギア４が入力ギア５と噛合している。入力ギア５は、偏心軸６に同軸に取付けられ、この偏心軸６の内周側には、ベアリング７を介して出力軸８が回転可能な状態で装着されている。出力軸８は、その下部側がキャリア９の内周側に圧入固着されてこのキャリア９と一体に回転可能になっている。このキャリア９には、中心から放射状に圧入穴９ａが形成され、この圧入穴９ａに内ピン１０の下端側が圧入固着されている。一方、出力軸８の上部側は、ギアケース１１に取付けられた取付板１２に設けられたボールベアリング１３により支えられている。
【０００４】
また、偏心軸６の外周側には、ベアリング１４を介して２つのトロコイド歯車１５、１５が回転可能に装着され、このトロコイド歯車１５は内歯歯車１６の内歯を構成する外ピン１７と噛合している。また、トロコイド歯車１５には動力伝達穴１５ｂが形成され、この動力伝達穴１５ｂには上述の内ピン１０が遊嵌されている。この構成により、内ピン１０は、下端側が片持ち支持された状態で動力伝達穴１５ｂを介してトロコイド歯車１５、１５を支えた状態になっている。
【０００５】
電動モータ２のピニオン歯車３が回転すると、このピニオン歯車３の回転が中間ギア４に伝達され、この中間ギア４を介して入力ギア５に回転が伝達されて偏心軸６が一体に回転する。このように、このアクチュエータは、入力軸となる偏心体６の外周側に動力が伝わるようになっている。そして、偏心軸６の偏心回転によってトロコイド歯車１５が内歯歯車１６内を揺動回転し、この回転が内ピン１０を介してキャリア９、出力軸８に伝達される。このとき、内ピン１０においては、トロコイド歯車１５の動力伝達穴１５ｂとの接触点からキャリア９との圧入固着部位に動力が伝達される。
【０００６】
一方、特許文献２の減速装置は、ケーシング内に第１、第２フランジが配設され、この第１、第２フランジに、入力軸が回転自在に両持ち支持された内接噛合遊星歯車減速部が設けられた構造になっている。この減速装置は、入力軸の回転が回転したときに、この回転が内接噛合遊星歯車減速部によって減速されて第１、第２フランジから出力される。
【０００７】
他方、特許文献３の遊星歯車増減速機は、入力回転軸、偏心軸、外歯歯車、内ピン、内ピン保持フランジを備え、内歯歯車或は、内ピン保持フランジの何れか一方を固定して他方から減速回転又は増速回転を取出すようになっている。この増減速機は、内ピン保持フランジの反対側に内ピン支持リングを有し、出力軸の出力側に設けた軸受と内ピン支持リングとにより内ピンを両持ち支持した構造になっている。
【０００８】
また、特許文献４の内接噛合遊星歯車構造は、自動成分を伝達する内ピンの一端側がフランジ部に固着され、他端側が円環状の支持リングに固着されて組み込まれた構造になっている。この遊星歯車構造は、支持リングとフランジ部の双方が一対の軸受けを介してケーシングに両持ち支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９７５１４１号公報
【特許文献２】特開２００６−３８１０８号公報
【特許文献３】特許第２５２５５９７号公報
【特許文献４】特開平５−４４７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１や図２３の減速装置１を搭載したアクチュエータにおいては、内ピン１０の一端側はキャリア９に片持ち支持され、他端側は自由端部になっている。このため、トロコイド歯車１５が揺動回転して内ピン１０が法線方向の力を受けたときには、この内ピン１９が軸振れしキャリア９を介して出力軸８が軸振れすることがあった。この場合、この軸振れにより偏心軸６やこの偏心軸６の内外周側に装着されたベアリング７、１４に過大なラジアル荷重が加わり、これらが上方側にせり上がる現象が生じるおそれがある。更に、このせり上がり現象により、偏心軸６に設けた入力ギア５もせり上がったり、傾きが生じたりして中間ギア４との歯当たりが不安定になり、電動モータ２からの動力の伝達効率が悪くなったり騒音が大きくなるなどの問題が生じていた。
【００１１】
更に、内ピン１０が軸振れすると、圧入穴９ａの穴径が拡大してこの圧入穴９ａから内ピン１０が脱落する危険性があった。この場合、脱落した内ピン１０がギアケース１１内に噛み込まれてこのギアケース１１や減速装置１を破損する可能性がある。
【００１２】
また、内ピン１０の軸振れによる出力軸８の軸振れにより、縦に並列したトロコイド歯車１５が傾いた状態で外ピン１７に接触し、このとき、上下のトロコイド歯車１５、１５の外歯１５ａ、１５ａの外ピン１７に対する傾き方向が変化し、その結果、外ピン１７も上方にせり上がる現象が発生することがあった。そのため、図２３においては、外ピン１７の抜け出しを防ぐための押え板１８を設けているが、この押え板１８では出力軸８の軸振れを抑えることができず、トロコイド歯車１５が外ピン１７に対して傾くことを防ぐことはできない。
【００１３】
また、軸振れによりベアリング７、１４には大きなラジアル荷重が加わるため、このラジアル荷重による故障を防ぐために減速装置１を構成する部品を強靭に設ける必要が生じる。例えば、ボールベアリング１３を大きく形成したり、取付板１２の板厚を厚くすることが考えられるが、この場合には部品が大きくなって減速装置１が大型化するおそれがある。また、特に、取付板１２は、過大なラジアル荷重する強度が不足するため、その対策としてギアケース１１への取付け時にネジ１９に加えてノックピン等の補強が必要になり、この場合、組立ても面倒になる。更に、全体のコンパクト性を維持しながら強度を高めようとすると、部品の大きさに制約が生じて十分な出力トルクが得られない場合がある。
【００１４】
一方、特許文献２の減速装置は、出力側がフランジ状であり、このフランジが回転する構造であるため、フランジの回転状態をリミットスイッチ等で検知することが難しくなっている。このため、この減速装置を回転制御可能なバルブ用アクチュエータに搭載することは困難である。
【００１５】
また、特許文献３、４における減速装置は、モータや偏心軸、歯車列がアクチュエータのボデー内に収納され、リミットスイッチもこれらと同様にボデー内に収納することは可能である。しかし、この減速装置は、出力軸が入力軸とは反対側に延びている構造であるため、この出力軸の回転をリミットスイッチによって検知することはできない。このため、これらの減速装置を回転制御用のバルブ用アクチュエータとして用いることはできない。
【００１６】
本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、動力伝達における内部部品のせり上がり現象を防止し、コンパクト性を維持しつつ大減速比により高出力の回転トルクを高効率で伝達できる回転制御用のバルブ用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】
【００１７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、モータにより偏心回転する偏心体と、この偏心体からの偏心回転を受けて揺動回転する外歯歯車と、この外歯歯車の自転成分を外歯歯車に設けた内ピンを介してキャリア部より出力軸に出力する減速歯車機構を有するバルブ用アクチュエータにおいて、出力軸の基部を偏心体に対して貫通させ、この偏心体に嵌合位置する補助フランジを配設すると共に、内ピンの上部を補助フランジに固定し、かつ、内ピンの下部をキャリア部に固定して当該内ピンを両持ち支持構造としたバルブ用アクチュエータである。
【００１８】
請求項２に係る発明は、補助フランジの内周下面により、偏心体の外周側に装着した軸受体を介して偏心体の偏心段部を回転自在に支持し、この偏心体のせり上がりを抑制したバルブ用アクチュエータである。
【００１９】
請求項３に係る発明は、内ピンの上部側を補助フランジに圧入固定したバルブ用アクチュエータである。
【００２０】
請求項４に係る発明は、補助フランジの外周側に軸受を配置し、この軸受の下面で、外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車とのせり上がりを抑制したバルブ用アクチュエータである。
【００２１】
請求項５に係る発明は、外ピンを外歯歯車の数に対応した分割構造とし、この外ピンの傾きを防止したバルブ用アクチュエータである。
【００２２】
請求項６に係る発明は、補助フランジの下面に、外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けたバルブ用アクチュエータである。
【００２３】
請求項７に係る発明は、軸受の下面に、外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹状部を設けたバルブ用アクチュエータである。
【００２４】
請求項８に係る発明は、軸受に補助フランジを上方から押圧する押さえ板を一体に設けたバルブ用アクチュエータである。
【００２５】
請求項９に係る発明は、補助フランジを、アクチュエータ本体を構成するベース体に回転自在に装着し、この補助フランジの下面で外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車とのせり上がりを抑制したバルブ用アクチュエータである。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、補助フランジの下面に、外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けたバルブ用アクチュエータである。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、補助フランジの上面側に、偏心体と同芯であり、かつ、内ピンの上面の一部又は全部を覆うワッシャを回転自在に配置したバルブ用アクチュエータである。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、モータにより偏心回転する偏心体と、この偏心体からの偏心回転を受けて揺動回転する外歯歯車と、この外歯歯車の自転成分を外歯歯車に設けた内ピンを介してキャリア部より出力軸に出力する減速歯車機構を有するバルブ用アクチュエータにおいて、内ピンの下部をキャリア部に固定させると共に、内ピンの上部を環状の押さえ板の内周面にすべり接触させ、この押さえ板をアクチュエータ本体を構成するベース体に固定することで当該内ピンの軸芯を保持したバルブ用アクチュエータである。
【００２９】
請求項１３に係る発明は、押さえ板を、外歯歯車と噛合する内歯を成す外ピンと外歯歯車の上面側に配置し、この押さえ板の下面で外ピンと外歯歯車のせり上がりを抑制したバルブ用アクチュエータである。
【００３０】
請求項１４に係る発明は、外歯歯車と押さえ板との間にスペーサを回転自在に介在させたバルブ用アクチュエータである。
【００３１】
請求項１５に係る発明は、押さえ板の下面に、外歯歯車と当接してこの外歯歯車のせり上がりを抑制する当接部を設け、この当接部の一部に外歯歯車の外歯部の接触を回避する凹部を設けたバルブ用アクチュエータである。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に係る発明によると、内ピンを上下側から両持ち支持することにより動力伝達時における内部部品のせり上がり現象を防止し、コンパクト性を維持しつつ大減速比により高出力の回転トルクを高効率で伝達できるバルブ用アクチュエータを提供できる。この場合、特に、減速歯車機構の前に平歯車列等の別の歯車列を有し、この平歯車列により減速歯車機構の入力軸となる偏心体の外周側から動力を入力するアクチュエータに特に適している。このアクチュエータは、偏心体に対して出力軸を貫通できることにより、出力軸の回転をリミットスイッチ等により検知してバルブ弁体の回転を制御できる。
また、減速歯車機構には、偏心体の偏心回転と平歯歯車の揺動回転とによるラジアル荷重と、出力軸の回転によるラジアル荷重とが加わって共振が発生しようとするが、この共振を補助フランジとキャリア部とによる内ピンの両持ち支持により抑えることができ、回転が安定することでバルブを正確に回転制御できる。
【００３３】
請求項２に係る発明によると、補助フランジで軸受体を介して偏心体を支持して偏心軸のせり上がりを抑制することで出力軸の回転が安定し、また、歯車同士の噛合が安定することで動力の伝達効率を向上させながら高精度の回転制御を行なうことができる。
【００３４】
請求項３に係る発明によると、内ピンの剛性を向上させることで出力軸の軸振れを防ぐことができ、また、内ピンの脱落も防止することができる。更に、内ピンに対して補助フランジを容易に位置決めしてこれらを一体化できる。
【００３５】
請求項４に係る発明によると、軸受により外ピンと外歯歯車とのせり上がりを防止してこの外歯歯車と外ピンとの歯当たりを良好に確保でき、動力の伝達効率を向上させることが可能になる。また、１つの軸受により軸受機能とせり上がり防止機能とを兼用しているため、アクチュエータ全体のコンパクト性を確保できる。
【００３６】
請求項５に係る発明によると、外歯歯車の揺動回転時に外ピンが傾くことを防いで、出力軸が軸振れすることを防止できる。
【００３７】
請求項６又は７に係る発明によると、外歯歯車のせり上がりや傾きを抑制しつつ、この外歯歯車の外歯部が補助フランジや軸受などの隣接する部材に干渉したり接触したりすることを回避して各部品の損傷を防止できる。また、干渉や接触による削粉の発生も防がれるため、減速歯車機構のスムーズな動作を維持できる。このことから、減速歯車機構全体の寿命の延長を図ることができる。また、補助フランジにより、外ピンの抜け出しが防止されるため、外歯歯車の動作を安定させることができる。
【００３８】
請求項８に係る発明によると、補助フランジを押さえ板によりスラスト方向に位置決めした状態で装着でき、補助フランジの軸方向へのずれを防いで減速歯車機構全体の傾きを抑制することが可能になる。また、補助フランジにより、外ピンの抜け出しも防止されるため外歯歯車の動作が安定する。
【００３９】
請求項９に係る発明によると、内部構造を簡略化しつつ、外ピンと外歯歯車のせり上がりを補助フランジにより防止してこれらの歯当たりを良好に確保でき、動力の伝達効率が向上する。また、１つの補助フランジが軸受機構とせり上がり防止機構とを兼用しているため、アクチュエータ全体のコンパクト化に寄与できる。
【００４０】
請求項１０に係る発明によると、外歯歯車のせり上がりや傾きを抑制しつつ、外歯歯車が補助フランジに干渉したり接触することを回避して各部品の損傷を防止できる。また、削粉の発生が抑えられて減速歯車機構のスムーズな動作を維持できる。更に、補助フランジにより外ピンの抜け出しも防止される。
【００４１】
請求項１１に係る発明によると、内ピンと入力側との間にワッシャを回転自在に配置することで内ピンの抜け出しを規制し、また、内ピンが入力側に直接接触することを防いで、内ピンと入力側機構とによる摩擦を抑えて動力損失の軽減を図ることができる。
【００４２】
請求項１２に係る発明によると、内ピンの軸芯を上下部側で保持することにより動力伝達時における内部部品のせり上がり現象を防止でき、コンパクト性を維持しつつ大減速比により高出力の回転トルクを高効率で伝達できるバルブ用アクチュエータを提供できる。しかも、偏心体に対して出力軸を貫通できることにより、出力軸の回転をリミットスイッチ等により検知してバルブ弁体の回転を制御できるアクチュエータを提供できる。
また、減速歯車機構に発生しようとする共振を、押さえ板とキャリア部とによる両端保持で抑えることができ、バルブの回転を安定させながら正確に回転制御できる。
【００４３】
請求項１３に係る発明によると、押さえ板で押さえることにより、外ピンと外歯歯車とのせり上がりを防止してこの外歯歯車と外ピンとの歯当たりを良好にでき、動力の伝達効率の向上を図ることができる。また、１つの押さえ板により軸受機能とせり上がり防止機能とを兼用しているため、アクチュエータ全体のコンパクト性に寄与できる。
【００４４】
請求項１４に係る発明によると、押さえ板とスペーサとにより外歯歯車のせり上がりを抑制し、減速歯車機構全体の傾きを抑えて出力軸の軸受け部分への荷重集中を抑制している。また、外歯歯車の外歯部が押さえ板に干渉したり接触したりすることを回避して損傷を防止し、かつ、スペーサが回転自在であることにより、外歯歯車と押さえ板との間の摩擦による動力損失も抑えられる。
【００４５】
請求項１５に係る発明によると、押さえ板により外歯歯車のせり上がりや傾きを抑制して、減速歯車機構全体の傾きを抑えて出力軸の軸受け部分への荷重集中を抑制する。また、外歯歯車の外歯部が補助フランジに干渉したり接触したりすることによる損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のバルブ用アクチュエータの第１実施形態を示した一部切欠き正面図である。
【図２】図１における要部拡大断面図である。
【図３】減速歯車機構の分離斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明のバルブ用アクチュエータの第２実施形態を示した要部断面図である。
【図６】本発明のバルブ用アクチュエータの第３実施形態を示した要部断面図である。
【図７】本発明のバルブ用アクチュエータの第４実施形態を示した要部断面図である。
【図８】図７における環状凸部と環状凹溝との圧入状態を示した模式図である。
【図９】本発明のバルブ用アクチュエータの第５実施形態を示した要部断面図である。
【図１０】図９におけるピン部材の圧入状態を示した模式図である。
【図１１】本発明のバルブ用アクチュエータの第６実施形態を示した要部断面図である。
【図１２】本発明のバルブ用アクチュエータの第７実施形態を示した要部断面図である。
【図１３】図１２の一部拡大図である。（ａ）は、図１２の一部拡大底面図である。（ｂ）は、図１２の一部拡大断面図である
【図１４】本発明のバルブ用アクチュエータの第８実施形態を示した要部断面図である。
【図１５】図１４のＢ部拡大図である。
【図１６】本発明のバルブ用アクチュエータの第９実施形態を示した要部断面図である。
【図１７】図１６のＣ部拡大図である。
【図１８】本発明のバルブ用アクチュエータの第１０実施形態を示した要部断面図である。
【図１９】バルブ用アクチュエータの第１１実施形態を示した要部断面図である。
【図２０】図１９のＥ部拡大図である。
【図２１】バルブ用アクチュエータの第１２実施形態を示した要部断面図である。
【図２２】図２１のＦ部拡大図である。
【図２３】従来のバルブ用アクチュエータを示した要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に、本発明におけるバルブ用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ないし図３においては、本発明におけるバルブ用アクチュエータの第１実施形態を示している。アクチュエータ本体２０は、ケーシング２１とベース体２２とを有し、この内部には、モータ等の回転駆動源２３と、この回転駆動源２３からの動力を減速回転する中間平歯車列２４と、この中間平歯車列２４に噛合する内接式遊星歯車機構からなる減速歯車機構２５とを有している。
【００４８】
モータ２３は、双方向回転又は一方向に回転可能であり、図示しないボルト等の固着手段によりベース体２２の上面に固定されている。このモータ２３の出力側には駆動軸（ピニオンギア）２６が設けられ、この駆動軸２６からの動力が中間平歯車列２４に伝達される。中間平歯車列２４は、中間歯車２４ａと入力歯車２４ｂとからなっており、中間歯車２４ａの入力側には駆動軸２６が噛合し、中間歯車２４ａの出力側には入力歯車２４ｂが噛合している。この入力歯車２４ｂは、後述する出力軸２７と同軸に設けられている。このような構成により、モータ２３からの回転は、駆動軸２６、中間平歯車列２４を介して減速歯車機構２５に入力される。
【００４９】
図３に示すように、減速歯車機構２５は、偏心体３０、外歯歯車３１、内ピン３２、キャリア部３３、出力軸２７を有している。偏心体３０は、略円筒状を呈し、内周側には貫通孔３６を有している。また、偏心体３０は、図４において、出力軸２７の軸心に対して偏心量ｅにより１８０°の方向に偏心する２列の偏心部３７を軸方向に有している。このため、出力軸２７の軸芯に対して偏心体３０が移動するときの水平方向の絶対値は、偏心量ｅの２倍となる。更に、偏心体３０は、入力歯車２４ｂと同軸に固着され、駆動軸２６が回転して動力が入力されたときに入力軸として入力歯車２４ｂと一体に回転動作して２つの偏心部３７、３７が偏心回転するようになっている。なお、上記２列の偏心部３７により、偏心体３０の外周側には、略半周に渡って三日月状の偏心段部３４が形成される。
【００５０】
外歯歯車３１は、単数或は複数枚偏心体３０の偏心部３７に軸受体（例えば、ニードルベアリングなどのベアリング）３８を介して装着され、偏心体３０が回転したときに偏心部３７とともに偏心回転するようになっている。軸受体３８、３８は、偏心段部３４によって分けられた偏心部３７にそれぞれ装着されている。本実施形態においては、２枚の外歯歯車３１が偏心体３０に装着され、外歯歯車３１の間にはスペーサ部材３５が介在されている。外歯歯車３１は、外周側にエピトロコイド平行曲線からなる外歯部３１ａを有し、この外歯部３１ａは、ベース体２２に形成された内歯歯車３９の内歯３９ａにその一部が噛合している。
また、外歯歯車３１には複数の内ピン孔４０が設けられ、この内ピン孔４０には内ピン３２が遊嵌された状態になっている。内ピン３２は、高硬度の材料により高精度に形成され、キャリア部３３に取付けられている。
【００５１】
内歯歯車３９は、ベース体２２の内部に組み込まれるように形成されている。本実施形態において、内歯３９ａは、ベース体２２に装着された外ピンによって成され、外歯歯車３１の外歯部３１ａと噛合する位置に設けられている。この内歯３９ａは、ベース体２２を直接加工して形成するようにしてもよい。
【００５２】
内歯歯車３９と外歯歯車３１との間には歯数差があり、外歯歯車３１は、偏心体３０から偏心回転を受けて揺動回転し、この歯数差により自転成分が出力される。例えば、内歯歯車３９の歯数をｎ、外歯歯車３１の歯数をｎ−αとすると、減速比は−α（ｎ−α）となり、この減速比により外歯歯車３１の自転成分が抽出される。
【００５３】
キャリア部３３は、内ピン３２を取付け可能な装着孔３３ａを有し、この装着孔３３ａに前記内ピン３２の下部側が圧入固定されている。これにより、外歯歯車３１の揺動回転は、内ピン３２を介してキャリア部３３に自転成分として出力されることが可能になっている。また、キャリア部３３には圧入穴３３ｂが形成され、この圧入穴３３ｂに出力軸２７が圧入固定される。キャリア部３３は、外周側にグリス等の潤滑剤が施された状態でベース体２２内に収納される。
【００５４】
出力軸２７は、圧入穴３３ｂに圧入可能な軸径に形成されて、この圧入穴３３ｂに圧入固定される。これにより、出力軸２７は、キャリア部３３に一体化された状態でベース体２２に形成された取付凹部２２ａに回転可能に取付けられている。更に、取付凹部２２ａと出力軸２７との間には、グリス等の潤滑剤が施されている。また、出力軸２７の底面側にはバルブ弁軸４３接続用の接続穴４２が形成されている。
また、出力軸２７の上部側には、この出力軸２７から縮径するように基部２８が一体に形成されている。この基部２８は、偏心体３０に対して貫通しており、その上端部側がベース体２２より突出している。
【００５５】
また、基部２８の外周側には、軸受部材４６が設けられ、この軸受部材４６を介して出力軸２７が偏心体３０に対して相対回転できるようになっている。軸受部材４６は、出力軸２７と偏心体３０との間に生じるラジアル荷重を受けることが可能な負荷容量の大きいニードルローラベアリングであることが望ましい。この場合、基部２８は、ニードルローラベアリング４６の図示しないニードルローラの転動する部位に対して、十分な硬度と細かい面粗さとを有している必要がある。
【００５６】
本実施形態においては、出力軸２７に基部２８を一体に形成しているが、この基部は、出力軸と別体に形成されていてもよい。この場合、基部の下部に圧入部、出力軸の上面側にこの圧入部が圧入する圧入孔を形成することでこれらを一体化できる。また、その際、出力軸２７とキャリア部３３とを一体に設けてもよく、これらを一体化した場合には、出力軸とキャリア部との回転方向のずれが無くなり、正確な回転伝達が行なわれるようになる。
【００５７】
内ピン３２の上部側は、補助フランジ４４に形成された装入孔４４ａに圧入固定されており、この補助フランジ４４と前述したキャリア部３３とにより、内ピン３２が両持ち支持されている。
【００５８】
補助フランジ４４は、外歯歯車３１の外径寸法よりもその外径がやや小さく形成され、偏心体３０の上部側に内周側が位置した状態で上側の外歯歯車３１の上面側に配設されている。補助フランジ４４は、その内周下面４４ｂにより、偏心体３０の外周側の軸受体３８を介して偏心体３０の偏心段部３４を回転自在に支持し、偏心体３０に嵌合位置した状態で偏心体３０のせり上がりを抑制している。また、この補助フランジ４４の外周側には位置決め用の、例えば、すべり軸受からなる軸受４５がベース体２２に図示しない止めネジにより締結固定されている。この軸受４５は、含油メタル、或は、自己潤滑性を有する樹脂材料により構成され、この軸受４５により、補助フランジ４４は、出力軸２７とともにベース体２２に対して回転可能になっている。
なお、軸受４５は、圧入によりベース体２２に固定してもよい。
【００５９】
また、軸受４５は、ベース体２２に形成した取付溝２２ｂに取付けられて、この軸受４５の下面４７で外ピン３９ａと外歯歯車３１とのせり上がりを抑制している。そして、この軸受４５は、外歯歯車３１の外周端面部位及び上端面部位を潤滑摺動することにより、出力軸２７のラジアル荷重を受けてこの出力軸２７が抜け出すことを防止している。更に、軸受４５は、外歯歯車３１の上端面部位を潤滑摺動することにより、上側に位置する外歯歯車３１と、スペーサ部材３５と、下側に位置する外歯歯車３１と、軸受体３８とを介して、偏心体３０と出力軸２７とが抜け出すことを防いでいる。
【００６０】
更に、図１に示すように、出力軸２７の上部には、制御軸４８取付用の取付部２７ａが設けられ、この取付部２７ａには制御軸４８が取付けられている。制御軸４８は、カム部材５０が取付けられ、その回転時には、このカム部材５０がリミットスイッチ等の弁開度検出部材４９をオンオフすることで弁軸４３を回転制御できるようになっている。弁開度検出部材４９は、ケーシング２１内において、カム部材５０のカム部位が離接できる位置に取付けられている。
【００６１】
なお、ベース体２２の内側には、図示しない肉ぬすみ部位が形成され、この肉ぬすみ部位は、適宜の間隔で形成されたリブ部２２ｃにより補強されている。これにより、ベース体２２を形成する際に用いられる材料を少なくでき、また、アクチュエータ本体２０全体の軽量化が図られる。
【００６２】
次いで、本発明のバルブ用アクチュエータの上記実施形態における動作並びに作用を説明する。
モータ２３を動作させ、駆動軸２６が回転すると、この回転は、中間平歯車列２４によって減速された後に、この中間平歯車列２４の入力歯車２４ｂから偏心体３０に伝達する。偏心体３０が回転すると、外歯歯車３１が内歯歯車３９に内接しながら揺動回転する。
【００６３】
そして、外歯歯車３１の揺動回転時には、内歯歯車３９と外歯歯車３１との歯数差によって外歯歯車３１の自転成分が抽出され、内ピン孔４０と内ピン３２との間に設けられた隙間により外歯歯車３１の揺動成分が吸収されて、自転成分のみが内ピン３２を介してキャリア部３３に伝達される。キャリア部３３が回転すると、このキャリア部３３と一体の出力軸２７が回転し、この出力軸２７に接続された弁軸４３が回転する。この回転方向は、偏心体３０の回転方向と逆である。
【００６４】
その際、内歯歯車３９と外歯歯車３１との噛合いによる動力の伝達により、内歯３９ａと外歯部３１ａとの間の図示しない圧力角により噛合い荷重の回転中心方向に力のベクトルが発生し、このベクトルにより偏心体３０にはラジアル方向の荷重が発生する。
【００６５】
この荷重により、出力軸２７には軸振れが生じようとするが、内ピン３２の上下部は補助フランジ４４とキャリア部３３とに固定され、この補助フランジ４４とキャリア部３３とにより内ピン３２を両持ち支持しているため軸振れが防がれる。これにより、出力軸２７の軸振れも防がれて偏心体３０や軸受体３８、軸受部材４６にラジアル荷重が加わることが防がれる。
【００６６】
このとき、補助フランジ４４の内周下面４４ｂにより軸受体３８を介して偏心段部３４を回転自在に支持し、偏心体３０のせり上がりを抑制しているので、出力軸２７の回転が安定し、また、外歯歯車３１が傾くことが防がれてこの外歯歯車３１と内歯歯車３９との噛合が安定する。このため、モータ２３からの伝達効率の低下が抑えられ、また、騒音の発生も抑えられる。また、内ピン３２の軸振れも防がれることで、この内ピン３２が脱落するおそれもない。
【００６７】
ここで、偏心体３０の外周を補助フランジ４４の内周下面４４ｂにより直接、回転自在に支持する技術も想定されるが、補助フランジ４４は、偏心体３０に対して回転数も少なく、また、回転方向も逆であることから、モータ２３からの動力伝達効率の低下や、各部品の摩擦等が生じるおそれがある。
本実施形態の構造によれば、偏心体３０の外周に略半周に渡って三日月状に形成された偏心段部３４を軸受体３８を介して補助フランジ４４により支持するので、必要最小限の接触で偏心体３０のせり上がりを防止することができる。
【００６８】
また、補助フランジ４４の外周側に軸受４５を配設し、この軸受４５の下面４７で外ピン３９ａと外歯歯車３１とのせり上がりを抑制しているので、外歯歯車３１が外ピン３９ａに対して安定した状態で揺動回転する。しかも、補助フランジ４４や軸受４５を狭い空間に配設することができるため、各部品の形状を変更したり大型化したりして強度を高めることなく高出力トルクが得られる。
【００６９】
更に、本実施形態においては、補助フランジ４４の直径方向の大きさを外歯歯車３１の外径よりもやや小さく形成して前記のように軸受４５の下面４７を外歯歯車３１の上面側に当接させてこれらの間にグリスを潤滑させていることにより、２枚の外歯歯車３１、３１と、スペーサ部材３５とを介してキャリア部３３と出力軸２７のラジアル方向への移動を抑制することができる。また、この動作時には、外歯歯車３１、スペーサ部材３５、軸受４５を介して、偏心体３０とこの偏心体３０と同軸に設けられた入力歯車２４ｂのラジアル方向への移動を抑制する働きも生じている。これらにより、中間歯車２４ａと入力歯車２４ｂとの歯当たりが安定化し、回転動作時の騒音もより低減する。
【００７０】
このとき、補助フランジ４４と軸受４５とは、外ピン３９ａが動こうとしたときのベース体２２からのグリスの漏れ出しを防止している。また、このグリスは、補助フランジ４４と軸受４５とによって減速歯車機構２５内に封入されていることで、外歯歯車３１が揺動回転してこの外歯歯車３１と外ピン３９ａとの間から一旦圧送された場合でも、外歯歯車３１の揺動回転の繰り返しにより外歯歯車３１と外ピン３９ａとの噛合位置に戻される。これにより、グリスによる潤滑が安定する。
【００７１】
続いて、図５においては、本発明におけるバルブ用アクチュエータの第２実施形態を示したものである。なお、以降の実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表わし、その説明を省略する。
この実施形態における減速歯車機構５１は、外ピン５２を外歯歯車３１の数に対応した分割構造とし、外ピン５２を当該外歯歯車３１の外歯部３１ａが噛合する位置に配設してこの外ピン５２の傾きを防止したものである。例えば、図のように２枚の外歯歯車３１、３１を設けた場合、これらの外歯歯車３１、３１は、１８０°の角度で対向して偏心運動して上下のそれぞれの外ピン５１のみに接触するように噛合する。これにより、２枚の外歯歯車３１、３１が１本の外ピンに対して噛合する場合のように、上下の外歯歯車３１、３１が外ピンの上下側に噛合してこの外ピンが傾くようなことがない。そのため、外ピン５２の傾きによるこの外ピン５２や外歯歯車３１、偏心体３０などのせり上がりが防がれる。
【００７２】
更には、上下の外ピン５２、５２の間に装着したスペーサ部材３５の外径を広げて外ピン５２を仕切るようにしているので、外歯歯車３１や内歯歯車３９、ベース体２２等の加工精度に影響を受けることなく外ピン５２の上下の間隔が一定に保たれ、外歯歯車３１は噛合する外ピン５２以外への接触が防がれる。このため、余計な部品を追加したり追加の加工を施すことがなく、減速歯車機構２５の動作を安定させることができる。前記した外ピンの分割構造やスペーサ部材による仕切り構造は、本実施形態以外の構造のアクチュエータに対しても適宜設けることができる。
【００７３】
図６においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第３実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータは、出力軸６１とキャリア部６２との接合部位にモールステーパであるテーパ面６３、６４をそれぞれ設け、出力軸２７側から図示しないボルト等により押付け力を加えてこの出力軸６１とキャリア部６２とを一体化したものである。この場合、テーパ面６３、６４に対して大きなクサビ力を働かせながら出力軸６１とキャリア部６２とを強固に固着できる。
【００７４】
更には、テーパ面６３、６４の間に図示しない接着剤を塗布することにより、この接着剤がテーパ面６３、６４全体に付着された状態で出力軸６１とキャリア部６２とを組立てでき接着力のバラツキを防止した状態でこれらを一体化できる。このため、接合時の精度を維持し、接合強度をアップさせながら出力軸６１とキャリア部６２とを接合でき、製品の精度のバラツキを抑えることが可能になる。
【００７５】
また、出力軸６１とキャリア部６２との接合が圧入ではないためこれらの硬度差が小さい場合でも接合が可能になり、耐食性に優れたステンレス鋼などを出力軸６１として使用することができる。この場合、基部６５は、軸受部材４６を挿着する面としての硬度が十分ではなくなるため、この基部６５の外周側に、軸受部材４６が摺動するための図示しない補強用の筒状部材を圧入することが好ましい。
【００７６】
図７、８においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第４実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータは、出力軸７１におけるキャリア部７２への圧入部位の一部に、図８に示すように、縮径状のローレット加工或はスプライン加工により環状凹溝７３を形成し、一方、キャリア部７２におけるこの環状凹溝７３に対応する位置に環状凸部７４を形成している。この出力軸７１とキャリア部７２とを接合する際には、出力軸７１をキャリア部７２に圧入した後に、キャリア部７２の環状凸部７４の形成部位を外周側からカシメ加工して押し潰すことによりこれらを一体化する。その際、環状凹溝７３に環状凸部７４を圧入したときに、ローレット加工部位或はスプライン加工部位により出力軸７１とキャリア部７２とが強固に接合される。これにより、これらに働く回転トルクに対する負荷能力が向上する。
このように、出力軸７１とキャリア部７２とを円筒圧入して組付け精度を確保し、この円筒圧入にカシメ加工を併用することで、駆動時に働く出力トルクに対する強度を向上することができる。
【００７７】
図９、１０においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第５実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータにおいては、出力軸８１を後加工可能な硬度の材料によって形成し、この出力軸８１の基部８６の外周側に軸受部材４６が摺動するための補強用の筒状部材８２を圧入している。また、出力軸８１とキャリア部８３とを接合する際に、出力軸８１をキャリア部８３に圧入した後に、図１０に示すように、この出力軸８１とキャリア部８３との境界部分にピン部材８４挿入用の取付穴部８５を穿孔加工し、この取付穴部８５にピン部材８４を圧入する。ピン部材８４は、通常のピン以外であってもよく、例えば、スプリングピンなどを使用してもよい。また、ピン部材８４の数は、必要に応じて増減するようにすればよい。
【００７８】
このような構成とすることで、出力軸８１とキャリア部８３との円筒圧入によりこれらの接合精度を向上でき、これらの間に回転トルクが加わった際には、出力軸８１とキャリア部８３との圧入による強度と、出力軸８１とキャリア部８３との間のピン部材８４の耐せん断強度とが発揮され、駆動時に働く出力トルクに対する強度を高めることができる。
【００７９】
図１１においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第６実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータは、出力軸９１のキャリア部９２への圧入部位にローレット加工によってローレット部９３を設け、このローレット部９３の上下側に円筒部９４、９５を設けたものである。ローレット部９３の上側の円筒部９４は、キャリア部９２にローレット部９３を案内するために形成され、キャリア部９２の圧入穴９２ａに圧入可能な外径に形成される。一方、ローレット部９３の下側の円筒部９５は、キャリア部９２に対する出力軸９１の位置を補正するために形成され、キャリア部９２に形成した拡径穴部９２ｂに圧入可能な外径に形成される。
【００８０】
このような構成により、このアクチュエータは、ローレット部のみを設ける場合に比較して、出力軸９１とキャリア部９２との傾きを補正しながら接合することが容易となり、特に、出力軸９１に熱処理を施して硬度を高めることによりローレット部９３が歪んだ場合でも、出力軸９１とキャリア部９２とを高い精度を維持しながら接合して駆動時の出力トルクに対する強度を高めることができる。
なお、図１１の二点鎖線に示すように、下側の円筒部９５を鍔状に形成してもよく、この場合、鍔部９６の上面側の平面部分をキャリア部９２の底面側に当接させるように組み込むことで、出力軸９１とキャリア部９２との組付け精度が補正される。
【００８１】
続いて、図１２においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第７実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータは、外歯歯車３１の上面側に補助フランジ１００が設けられ、この補助フランジ１００の下面１００ａには、当接部１０１と凹部１０２とが設けられている。
【００８２】
当接部１０１は、補助フランジ下面１００ａの内周域であって、外歯歯車３１と当接して外歯歯車３１のせり上がりを抑制する位置に設けられる。より具体的には、当接部１０１は、図４の外歯歯車３１が図１３（ａ）に示すように偏心回転したときの歯底円３１ｂよりも内側（内径側）に設けられる。この構造により、当接部１０１は、外歯歯車３１の当該当接面１０３に当接し、外歯歯車３１のせり上がりや傾きを抑制する機能を有している。
【００８３】
このことから、凹部１０２は、当接部１０１の外周域に切欠き形成されており、具体的には、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、補助フランジ１００の最外径側から幅Ｌにより外歯部３１ａとの対向面側に環状に設けられ、この幅Ｌは、図４の外歯歯車３１が偏心回転するときの外歯部３１ａの偏心量ｅに対して、幅Ｌ＞偏心量ｅ×２の関係になるように設定される。これにより、凹部１０２は、外歯歯車３１の外歯部３１ａの偏心運動領域Ｒよりも広く形成されている。この凹部１０２により、当接部１０１に外歯歯車３１が当接した時に、偏心運動により出入りする外歯部３１ａの補助フランジ１００への接触が回避される。そして、揺動回転する外歯歯車３１のスラスト方向へのせり上がりが規制され、減速歯車機構２５のスムーズな回転動作による出力が可能になっている。
【００８４】
このように、補助フランジ１００に当接部１０１と凹部１０２とを設けることにより、外歯歯車３１等の各部品の加工精度を向上したり内部構造を複雑化することなく、高トルク、例えば、１０００Ｎのトルクを発生可能なアクチュエータを設けることができる。このため、本実施形態のようなクォーターターン型によりベース体２２に対して出力軸２７の一部が当接して回転停止するタイプであり、比較的精度が要求されることのないアクチュエータを、コストアップを抑えつつ製作することが可能となる。
【００８５】
しかも、各部品の肉厚を増加したり大きく形成する必要もないため、アクチュエータ全体の大型化が防がれる。また、外歯部３１ａと補助フランジ１００との非接触構造により削粉の発生も防がれるため、内部に充填されているグリスなどに削粉が混入することが回避され、各部の動作が阻害されたり摩耗が促進されたりすることもない。
【００８６】
更に、補助フランジ１００の外周側には軸受１０４が設けられ、この軸受１０４の下面１０４ａの外歯歯車の外歯部３１ａとの対向面には凹状部１０５が設けられている。この凹状部１０５により、外歯部３１ａは、軸受１０４に接触することが回避され、揺動運動時の外歯部３１ａが軸受１０４に接触して軸受１０４が損傷することが防がれる。
本例においては、補助フランジ１００の下面に設けられた凹部１０２と、軸受１０４の下面１０４ａに設けられた凹状部１０５により、前述の幅Ｌが確保されている。なお、軸受１０４の下面１０４ａにより、外ピン３９ａのせり上がりも防止している。
【００８７】
図１４においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第８実施形態を示している。このアクチュエータは、補助フランジ１００の外周側に軸受１１１が配置され、この軸受１１１の上部側に円板状の押さえ板１１２が一体に形成されたものである。
【００８８】
図１５のＢ部拡大図において、軸受１１１は、取付溝２２ｂに装着され、図示しないボルト等により、中間平歯車列２４に干渉することなくベース体２２に固定される。このとき、押さえ板１１２の底面１１２ａが補助フランジ１００の上面外周側に配置され、この押さえ板１１２により補助フランジ１００が上方から押圧され、かつ、軸受１１１の内周面１１１ａが補助フランジ１００の外周側面に配置されていることにより、補助フランジ１００は軸受１１１によってスラスト方向とラジアル方向に抑えられて軸振れが防がれ、延いては、減速歯車機構２５全体のせり上がりが抑制される。この押さえ板１１２により、補助フランジ１００と中間平歯車列２４との狭いスペースでも、補助フランジ１００を含む内部部品のせり上がりを効果的に防止できる。
【００８９】
しかも、押さえ板１１２が補助フランジ１００の上面側を押さえる構造であるため、軸受１１１が小型のすべり軸受の場合であっても出力軸２７の傾きが効果的に抑制され、出力軸２７の回転状態が制御軸４８を介してリミットスイッチ等により高精度に検知される。また、底面１１２ａに内ピン３２の上面が当接することで、軸受１１１によって内ピン３２の抜け出しが防がれて効率低下や作動不良が回避されると共に、押さえ板１１２により入力側の入力歯車２４ｂと出力側の補助フランジ１００とが縁切りされてアクチュエータが安定動作する。なお、この実施例においても、凹部１０２と凹状部１０５により前述の幅Ｌが確保され、外歯部３１ａの補助フランジ１００や軸受１１１への接触が回避される。
【００９０】
図１６においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第９実施形態を示している。このアクチュエータでは、外歯歯車３１の上面側に環状の補助フランジ１２０が配設され、この補助フランジ１２０の外周側面１２０ａがアクチュエータ本体を構成するベース体２２に回転自在に装着されている。このように、軸受を省略した構造とすることで、このアクチュエータは、内部構造が簡略化されてコンパクト化が図られ、しかも、補助フランジ１２０の下面１２０ｂにより外歯歯車３１と噛合する内歯を成す外ピン３９ａと外歯歯車３１のせり上がりが抑制される。
【００９１】
補助フランジ１２０の下面１２０ｂには、当接部１２１と凹部１２２とが設けられている。図１７のＣ部拡大図に示すように、当接部１２１は、補助フランジ下面１２０ｂの内周域であり、外歯歯車３１に当接して外歯歯車３１のせり上がりを抑制する位置に設けられる。具体的には、第７実施形態と同様に、当接部１２１は、図４の外歯歯車３１が偏心回転したときの歯底円３１ｂよりも内側に設けられる。この構造により、当接部１２１は、外歯歯車３１の当該当接面１０３に当接して外歯歯車３１のせり上がりや傾きを抑制する。
【００９２】
このことから、凹部１２２は、当接部１２１の外周域に切欠き形成され、具体的には、補助フランジ１２０の最外径側から幅Ｌ１により外歯部３１ａとの対向面側に環状に設けられ、この幅Ｌ１は、第７実施形態と同様に、幅Ｌ１＞外歯３１の偏心量ｅ×２の関係に設定される。これにより、当接部１２１に外歯歯車３１が当接したときに、外歯部３１ａが補助フランジ１２０に接触することが回避される。
【００９３】
更に、このとき、内ピン３１がキャリア部３３と補助フランジ１２０とで両持ち支持されていることにより、偏心体３０等の内部部品のせり上がりが防止される。そのため、補助フランジ１２０を含む減速歯車機構２５の回転が安定して振動が抑制される。このような構成によって、補助フランジ１２０の外周を、軸受を要することなくベース体２２の内周側で直接支えることができる。その際、前述したように、補助フランジ１２０の下面１２０ｂと外歯部３１ａとの接触は、凹部１２２により回避され、また、補助フランジ１２０で外ピン３９ａの飛び出しを防止することも可能になっている。
【００９４】
減速歯車機構２５は、偏心体３０、外歯歯車３１、内ピン３２、キャリア部３３、出力軸２７を有し、ベース体２２に収容されている。そして、補助フランジ１２０は、減速歯車機構２５の上部に配置されており、しかも、その外周は、減速歯車機構２５よりも大径である。
【００９５】
従って、減速歯車機構２５は、少なくとも、ベース体下部における出力軸２７との摺接部位２２ｃと、ベース体上部における補助フランジ１２０との摺接部２２ｄとにより、ベース体２２に対して回転支持されるので、減速歯車機構２５自体の傾斜や揺動を抑制することができる。すなわち、補助フランジ１２０自体が、ベース体２２に対する減速歯車機構の軸受として機能する。補助フランジ１２０は、出力軸２７と同様に、減速後の低速回転であるため、ベース体２２との摩擦も少ない。
なお、幅Ｌ１は、幅Ｌ１＞外歯３１の偏心量ｅ×２の関係を有する最小限の値とする一方、補助フランジの外周側に、第７実施形態の軸受１０４と同様に、外ピン３９ａの上端に接する下面を設けてもよい。
【００９６】
この実施形態において、補助フランジ１２０は、取付溝２２ｂ内に挿着されて回転可能な外径であればよく、その際の補助フランジ１２０の外周面側と取付溝２２ｂ側との隙間が少ないことが好ましい。
【００９７】
図１８においては、本発明のバルブ用アクチュエータの第１０実施形態を示している。この実施形態におけるアクチュエータは、図１６のアクチュエータに対して、補助フランジ１２０の上面側にワッシャ１２５を回転自在に配置したものである。
【００９８】
ワッシャ１２５は、偏心体３０と同芯に取付けられ、かつ、偏心運動するときの内ピン３２の上面３２ａの一部又は全部を覆う外径に形成されている。内ピンの上面３２ａ側は、ワッシャ１２５に当接することで内ピン３２の抜け出しが防がれ、入力歯車２４ｂに内ピン３２が接触する場合に生じるおそれのある入力時の動力ロスの発生が防がれることで、効率の低下や作動不良に陥るリスクが回避される。また、ワッシャ１２５が回転自在の状態で配置されていることで動力伝達時の摩擦が少なくなっている。
【００９９】
図１９においては、バルブ用アクチュエータの第１１実施形態を示しており、このアクチュエータは、押さえ板１３０を有している。押さえ板１３０は、環状に形成され、アクチュエータ本体を構成するベース体２２の取付溝２２ｂに取付けられ、偏心体３０の上部の外歯歯車３１と外ピン３９ａの上面側に配置される。また、内ピン３２は、下部がキャリア部３３に固定されると共に、この内ピン３２の上部は、押さえ板１３０の内周面１３０ａにすべり接触されている。このような押さえ板１３０とキャリア部３３とによる内ピン３２上下部の軸芯保持構造により、内ピン３２の振れが抑えられ、出力軸２７の振れが抑制されることで外歯歯車３１のせり上がりが防がれる。また、このとき、押さえ板１３０の下面１３０ｂにより外ピン３９ａと外歯歯車３１とが押さえられることで、これらのせり上がりも抑制される。
【０１００】
このとき、図２０のＥ部拡大図に示すように、外歯歯車３１と押さえ板１３０との間にリング状のスペーサ１３１を回転自在に介在させている。スペーサ１３１は、内周側が回転する内ピン３２に内接し、この内接により所定位置に位置決めされる。このスペーサ１３１と押さえ板１３０とで外歯歯車３１の傾きを防止することにより、減速歯車機構２５全体の傾きが抑えられ、出力軸２７の軸受け部分への荷重集中が抑制される。また、スペーサ１３１によって外歯歯車３１と押さえ板１３０との間に空隙が設けられるため、偏心運動時の外歯歯車３１の外歯部３１ａが押さえ板１３０に干渉したり接触したりすることがなく、しかも、スペーサ１３１が回転自在になっていることで外歯歯車３１と押さえ板１３０との間に生じる摩擦が最小限に抑えられる。
【０１０１】
図２１においては、バルブ用アクチュエータの第１２実施形態を示している。このアクチュエータは、内ピン３２の下部側をキャリア部３３に固定させ、上部側を押さえ板１４０の内周面１４０ａにすべり接触させる構造であって、押さえ板１４０の下面１４０ｂに当接部１４１と凹部１４３とを形成したものである。この場合、押さえ板１４０は、例えば、鍛造やプレス加工により形成される。
【０１０２】
当接部１４１は、第７実施形態と同様に、押さえ板１４０の下面１４０ｂの内周域であり、外歯歯車３１が偏心回転した時の歯底円３１ｂよりも内側に設けられる。また、凹部１４３は、当接部１４１の外周域であり、押さえ板１４０の最外径側から幅Ｌ２により外歯部３１ａとの対向面側に設けられる。幅Ｌ２は、第７実施形態と同様に、幅Ｌ２＞外歯１ａの偏心量ｅ×２の関係に設定される。
【０１０３】
この構造により、図２２に示したＦ部拡大図において、当接部１４１に外歯部３１ａが当接することが防がれ、アクチュエータは、外歯部３１ａにより当接部１４１が削りとられることが防がれつつ外歯歯車３１のせり上がりが抑制されて減速歯車機構２５全体の傾きが抑えられる。
【符号の説明】
【０１０４】
２０  アクチュエータ本体
２３  モータ
２５  減速歯車機構
２７  出力軸
２８  基部
３０  偏心体
３１  外歯歯車
３１ａ  外歯
３２  内ピン
３３  キャリア部
３４  偏心段部
３８  ベアリング（軸受体）
３９  内歯歯車
３９ａ  外ピン（内歯）
４４  補助フランジ
４４ｂ  内周下面
４５、１１４  軸受
４７  下面
１０１  当接部
１０２  凹部
１２５  ワッシャ
１３１  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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