(57)【要約】【課題】  電動操作と手動操作の切替え操作を確実に行うことができ、ハンドル操作性の高い手動操作機構付きバルブ用アクチュエータを提供すること。【解決手段】  モータ３の駆動を歯車減速機構７を介して出力軸８に出力する電動アクチュエータにおいて、このアクチュエータ内の基準面３４にインターロックスイッチ１９を位置決め固定し、このスイッチ１９の近傍位置の基準面３４に出力軸８と連動する手動軸１４を立設し、この手動軸１４にカム部３０ｃを有する連結体３０を連動可能に上下動させ、この連結体３０の下端が基準面３４に当接したとき、連結体３０のカム部３０ｃをスイッチ１９のスイッチ部１９ａに接離可能に設けている。また、連結体３０の上部に位置吸収機構２０を介して手動操作軸１５を上下動可能に設けた手動操作機構付き電動アクチュエータである。【選択図】      図１
2006292124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動を歯車減速機構を介して出力軸に出力する電動アクチュエータにおいて、このアクチュエータ内の基準面にインターロックスイッチを位置決め固定し、このスイッチの近傍位置の基準面に出力軸と連動する手動軸を立設し、この手動軸にカム部を有する連結体を連動可能に上下動させ、この連結体の下端が前記基準面に当接したとき、前記連結体のカム部を前記スイッチのスイッチ部に接離可能に設けると共に、前記連結体の上部に位置吸収機構を介して手動操作軸を上下動可能に設けたことを特徴とする手動操作機構付き電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記位置吸収機構は、前記手動操作軸の下端を前記連結体の筒部に所定の隙間を設けて嵌合し、かつ手動操作軸と連結体をピン結合させたピンの両端を連結体に形成した長穴に遊嵌させてピンの外周面に長穴の長径と短径との間に所定の隙間を設けると共に、連結体を手動操作軸に対して下方へ弾発付勢させた機構である請求項１記載の手動操作機構付き電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記連結体の筒部内に角部を突設し、この角部と手動軸上端の角部とを係合させて連結体と手動操作軸を回転駆動可能に連結させると共に、連結体を下降させて前記の連結構造を離脱させた請求項１又は２に記載の手動操作機構付き電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記連結体の筒部の下端内周を面取りした請求項１乃至３の何れか１項に記載の手動操作機構付き電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールバルブ、バタフライバルブ等の回転弁などに搭載し、バルブの弁体を手動操作可能とする操作機構を設けた電動アクチュエータに関し、電動操作時と手動操作時における切替え操作を確実に行い得る手動操作機構付き電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転弁などを回転制御する電動や空圧のアクチュエータがあり、電動アクチュエータの場合、内部に歯車減速機構を搭載し、電動モータからの駆動力をこの歯車減速機構によって減速制御して弁棒に伝達して弁体を回転するようにしている。
このようなアクチュエータは、例えば、停電やメンテナンス等によって電源供給が絶たれた場合、手動によって弁体を回転操作する必要が生じることがある。このため、この種のアクチュエータには、弁体を手動操作可能な手動操作部を設けている。
【０００３】
手動操作部を設けたアクチュエータとして、例えば、歯車減速機構の歯車群の１つと噛合するギヤ部に設けた手動基軸と、アクチュエータカバーに支持された手動操作軸とを接離自在に設けて、弁体を自動操作・手動操作状態に切り替え可能にした手動操作機構付きバルブ用アクチュエータがある（例えば、特許文献１参照。）。
このバルブ用アクチュエータは、手動操作軸と出力軸を別軸に設け、手動操作時に手動基軸と手動操作軸とを係止することにより軽い操作力で操作できるため、ウォームギヤ等を用いた歯車減速列に手動操作部を設けた場合や、スパナ等の工具を用いて弁体を直接回転させるような手動操作方法に比較して操作性に優れている。
【０００４】
図１０はこのタイプのバルブ用アクチュエータの手動操作機構の内部構造を示したものである。手動操作機構部１０１は、図示しない歯車減速機構と噛合するギヤ機構に設けた手動基軸部１０４と、手動操作軸部１０５と、手動操作軸部１０５を操作する手動操作体１０６を有し、手動操作軸部１０５の下部には円筒部１０７を一体に設けるか、又は別体に設けたものを溶接手段によって一体に固着している。
リミットスイッチ体１０８は、カバー体１０９内に取付けられたプレート１１０に載置固定して作動レバー部１０８ａがプレート１１０から所定の高さになるようにしており、この作動レバー部１０８ａをオン・オフすることにより図示しない電源モータからの電源供給を供給・停止して、手動操作時の不意の動作を防いで安全を確保している。
【０００５】
電動操作時には、図のように手動操作体１０６を押し下げると、この手動操作体１０６に連結された手動操作軸部１０５と円筒部１０７が下方に移動し、円筒部１０７の底面側が手動基軸部１０４に設けた縮径軸部１０４ａの位置に達したときに円筒部１０７に形成した突状部１０７ａが作動レバー部１０８ａの位置になり、作動レバー部１０８ａが突起部１０７ａによって押圧されることで電源モータへの電力供給が開始される。突状部１０７ａの高さは、手動操作軸部１０５に装着した割リング１０５ｃを、カバー体１０９の挿入孔１０９ａに形成したリング溝１０９ｂに嵌合することにより作動レバー部１０８ａの押圧位置になるように調節している。
また、手動操作時には、図１０の状態から手動操作体１０６を引き上げることにより、円筒部１０７の突状部１０７ａが作動レバー部１０８ａの位置から外れてリミットスイッチ体１０８がオフとなり、さらに、手動基軸部１０４の拡径状の係合部１０４ｂと手動操作軸部１０５の嵌合部１０５ａを嵌合させることで手動操作体１０６による手動操作が可能となっている。このように、このタイプのアクチュエータは、リミットスイッチの作動・非作動によって電源のオンオフを行い、手動操作時には電動で動作しないように安全を確保している。
【０００６】
カバー体１０９は、点検時や故障時などに一旦取外され、再度組み立てられることがあるため、図示しないボルト等の取付部材によってベース部１００に取付けられている。カバー体１０９とベース部１００の当接面にはシールパッキン１１１が設けられており、通常、組立て容易性を確保するため被嵌合側であるベース部１００の凹状の溝部１００ａの幅を嵌合側であるカバー体１０９の肉厚の幅よりも大きくなるようにし、隙間ｓを設けるように形成している。
カバー体１０９の取付時には、このカバー体１０９の端面側をベース部１００の溝部１００ａに嵌めるようにしながらボルト固着してカバー体１０９とベース部１００とをシールパッキン１１１でシールした状態に組付けている。
【特許文献１】特開２００４−２１８７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、機械加工される各部品には加工上の寸法公差が設けられており、特許文献１や図１０の手動操作機構部１０１を構成している各部品にも寸法誤差が生じることがある。
例えば、リミットスイッチ体１０８に関し、ベース部１００のカバー体１０９載置面１００ｂに対する作動レバー部１０８ａの高さｈ３は、次のような寸法誤差が積算された高さとなる。
図１０におけるプレート１１０は、低コストで大量に製作できるなどの理由によってダイカスト鋳造で形成されることが多くなっているが、ダイカスト鋳造によって形成すると、鋳物面の製造時の公差により寸法（厚さ）にバラツキが生じることがあり、プレート１１０の載置面１００ｃからプレート１１０上面までの高さｈ１が変わってしまうことがある。従って、このダイカスト鋳物面上にリミットスイッチ体１０８を載置した場合、ベース部１００のカバー体１０９載置面１００ｂに対する作動レバー部１０８ａの高さｈ３は、ベース部１００のカバー体１０９載置面１００ｂからプレート１１０の載置面１００ｃまでの高さｈ０、プレート１１０の載置面１００ｃからプレート１１０上面までの高さｈ１、プレート１１０上面から作動レバー部１０８ａまでの高さｈ２の寸法誤差が積算された高さとなる。更に、ダイカスト成形型が消耗している場合、この寸法精度を向上するためには、ダイカスト鋳造後の成形品を仕上げ加工することも考えられるが、仕上げ加工するのはかえってコストアップするため望ましいことではない。
【０００８】
また、手動操作部１０５に関し、ベース部１００のカバー体１０９載置面１００ｂに対する円筒部１０７の突状部１０７ａの高さｈ４は、カバー体１０９の底面側から挿入孔１０９ａのリング溝１０９ｂまでの高さｈ５、リング溝１０９ｂと手動操作軸部１０５に装着した割リング１０５ｃとの嵌合位置誤差ｈ６、割リング１０５ｃと円筒部１０７の突状部１０７ａとの距離ｈ７の各寸法誤差が積算された高さとなる。更に、この寸法誤差は、手動操作軸部１０５と円筒部１０７とを溶接接続している場合や、ベース部１００とカバー体１０９との間に配置されているシールパッキン１１１の寸法誤差によって、一層大きくなることも考えられる。
以上のように、手動操作機構部１０１を構成する部品に寸法誤差がある場合、ベース部１００のカバー体１０９載置面１００ｂに対する作動レバー部１０８ａの高さｈ３、突状部１０７ａの高さｈ４の各寸法誤差が積算された結果、作動レバー１０８ａに対する突状部１０７ａの高さ方向の位置関係が変わり、電動操作時において手動操作体１０６を押し下げてもプレート１１０上面から作動レバー１０８ａまでの高さｈ２とプレート１１０上面から円筒部１０７の突状部１０７ａまでの高さｈ８とが一致しないなど、作動レバー部１０８ａを確実にオンオフできずに電動と手動の切替機構として正確な動作ができなくなるおそれがあった。
【０００９】
また、点検時や故障時において、カバー体１０９を取り外し、このカバー体１０９を再度ベース部１００に取付ける場合、ベース部１００との間に隙間ｓを設けているため、カバー体１０９がベース部１００に対して前後左右にずれた状態で取付けられることがある。カバー体１０９がずれた状態で取付けられると、このカバー体１０９に枢着された手動操作軸部１０５と円筒部１０７が左右にずれて取付けられる場合があり、このずれが大きいと、手動操作軸部１０５と円筒部１０７が傾いて取付けられ、手動操作時に手動操作軸部１０５のシャフト部１０５ｂがカバー体１０９の挿入孔１０９ａに干渉して手動操作体１０６の回転力が鈍くなってハンドル操作がし難くなったり、かじりを生じてハンドル操作ができなくなるおそれもあった。
【００１０】
本発明は、上記した実情に鑑み、鋭意検討の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、電動操作と手動操作の切替え操作を確実に行うことができ、ハンドル操作性の高い手動操作機構付き電動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】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、モータの駆動を歯車減速機構を介して出力軸に出力する電動アクチュエータにおいて、このアクチュエータ内の基準面にインターロックスイッチを位置決め固定し、このスイッチの近傍位置の基準面に出力軸と連動する手動軸を立設し、この手動軸にカム部を有する連結体を連動可能に上下動させ、この連結体の下端が基準面に当接したとき、連結体のカム部をスイッチのスイッチ部に接離可能に設けると共に、連結体の上部に位置吸収機構を介して手動操作軸を上下動可能に設けた手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、位置吸収機構は、手動操作軸の下端を連結体の筒部に所定の隙間を設けて嵌合し、かつ手動操作軸と連結体をピン結合させたピンの両端を連結体に形成した長穴に遊嵌させてピンの外周面に長穴の長径と短径との間に所定の隙間を設けると共に、連結体を手動操作軸に対して下方へ弾発付勢させた機構である手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、連結体の筒部内に角部を突設し、この角部と手動軸上端の角部とを係合させて連結体と手動操作軸を回転駆動可能に連結させると共に、連結体を下降させて連結構造を離脱させた手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、連結体の筒部の下端内周を面取りした手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によると、電動操作時には連結体の下端が基準面に当接したときにインターロックスイッチをオン又はオフするようにしているため、電動操作と手動操作の切替え操作を確実に行うことができる手動操作機構付き電動アクチュエータである。
しかも、連結体を板状の基準面に対して面接触させることで常に安定した状態で当接するためインターロックスイッチへの接離が正確に行われ、また、手動操作軸が傾くこともないため、ハンドルの回転力を維持して高いハンドル操作性を発揮できる手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１６】
請求項２に係る発明によると、部品の寸法誤差や組立て時に誤差が生じたとしてもこの誤差を吸収することができ、インターロックスイッチのスイッチ部と連結体のカム部の位置関係をほぼ一定に維持できるため、自動操作時や手動操作時の検出を確実に行うことができる手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、手動軸と手動操作軸を確実に連結することができ、手動操作時には手動操作による動力をロスすることなくガタ付きの発生を防ぎながら回転操作でき、弁体を確実に開閉操作できる手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、手動操作と自動操作の切替えがスムーズであり、迅速にこの切替えを行うことができる手動操作機構付き電動アクチュエータである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明における手動操作機構付き電動アクチュエータの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３に示すように、本発明の電動アクチュエータは、アクチュエータカバー２と、このカバー本体２内に配設された電動モータ３と、この電動モータ３の回転軸に設けたピニオンギヤ４と、このピニオンギヤ４に噛合する中間歯車５と、この中間歯車５と噛合する歯車であって、出力軸と同軸上に配設された入力歯車６と、電動モータ３からの回転力を中間歯車５、入力歯車６を介して伝達される内接噛合遊星歯車減速機構７と、この歯車減速機構７を介して減速された回転力により回転する出力軸８と、この出力軸８の上部に延設した制御軸９に設けたカム部材１０と、このカム部材１０によりオン・オフ操作される弁開度検出部材１１と、手動軸１４を有している。
【００２０】
また、アクチュエータカバー２内には、電動モータ３等へ電力供給を行なう図示しない電源をオン・オフ操作するインターロックスイッチ１９を配設しており、このインターロックスイッチ１９は、アクチュエータ内に設けた地板３４の基準面である上面３４ａに位置決め固定され、このインターロックスイッチ１９の近傍位置の地板３４には、手動軸１４を出力軸８と連動するように立設して設けている。
地板３４には、インターロックスイッチ１９をオン・オフする連結体３０も載置されており、従って、地板３４の上面３４ａは、インターロックスイッチ１９と連結体３０の高さ位置の基準面となるようにしている。
インターロックスイッチ１９のスイッチ部１９ａは、手動操作軸１５の上下動に連動して動作する連結体３０に設けたカム部３０ｃによってオン・オフ可能に設けられている。
【００２１】
手動軸１４はギヤ部１３によって入力歯車６と噛合し、この手動軸１４の上方には連結体３０を介して、カバー２に形成された挿通孔２ａにより上下動自在に支持された手動操作軸１５が設けられ、この手動操作軸１５の上端側には、本例ではアルミダイカスト製の手動操作ハンドル（手動操作部）１６を設けている。
図６に示すように、手動軸１４の上端には、平面視六角形状の角部１４ａが形成されており、一方、連結体３０の筒部３０ａ内には、平面視十二角形状の角部３０ｂを内側に突設して設けており、連結体３０は、この手動軸１４に対して連動可能に上下動できるようにしている。
【００２２】
手動操作軸１５に連結体３０を嵌合する際には、図１に示すように、手動操作軸１５の下端と連結体３０の筒部３０ａとの間に所定の寸法の径方向の隙間ａを設けるようにしている。
図７に示すように、連結体３０には手動操作軸１５の軸方向に長く形成した長穴３０ｄを設け、手動操作軸１５を連結体３０の筒部３０ａに嵌め込んだ状態で、スパイラルピンからなるピン３３によってこれらをピン結合している。ピン３３は手動操作軸１５の貫通孔１５ａに貫通固定させた状態にし、このピン３３の両端は長穴３０ｄに遊嵌させ、ピン３３の外周面に長穴３０ｄの長径３０ｅと短径３０ｆとの間に所定の寸法の隙間ｂ、ｃ、ｄ、ｅを設けている。
【００２３】
ピン３３と直径３０ｅとの隙間ｂ・ｃは、インターロックスイッチ１９のスイッチ部１９ａや連結体３０の高さ方向の寸法誤差よりも大きく設定しており、また、ピン３３と短径３０ｆとの隙間ｄ・ｅは、アクチュエータカバー２の水平方向の寸法誤差よりも大きく設定している。なお、長穴３０ｄを丸穴としてもよいが、ピン３３と短径３０ｆとの隙間ｄ・ｅが大きくなることで、手動軸１４に対する連結体３０の回転方向の遊びが大きくなり、手動軸１４の角部１４ａと連結体３０の角部３０ｂの係合に手間がかかるおそれがあることから、隙間ｄ・ｅを最小限の寸法に設定した長穴が好ましい。
また、連結体３０と手動操作軸１５との間にはコイルスプリング３２を弾発状態で介在させており、連結体３０を手動操作軸１５に対して下方へ弾発付勢している。このコイルスプリング３２のばね弾発力は、インターロックスイッチ１９のスイッチ部１９ａを押圧するときに必要な押圧力よりも強くなっている。
以上のように位置吸収機構２０が構成されており、連結体３０の上部に設けたこの位置吸収機構２０を介して手動操作軸１５を上下動可能に設けている。
【００２４】
アクチュエータ本体１は、手動操作部１６を押し込み又は引き出すことによって手動軸１４と連結体３０とを接離自在にし、自動操作・手動操作状態に切替可能に設けている。
自動操作時には、図１、図４に示すように、手動操作部１６を押し込むことによって行う。手動操作部１６を押し込んだ状態においては、手動軸１４の角部１４ａと連結体３０の角部３０ｂは係合することはなく、連結体３０が下降して手動軸１４の角部１４ａと連結体３０の角部３０ｂとの連結構造が離脱して角部３０ｂが角部１４ａの下方に形成された縮径円筒部１４ｂに臨み、連結体３０内に手動軸１４が収納された状態となる。
このとき、連結体３０の長穴３０ｄにはピン３３の両端が遊嵌していることによって、連結体３０はコイルスプリング３２によって下方へ弾発され、下端が常に地板３４に当接する。連結体３０の下端が地板３４に当接すると、下端から所定の高さにあるカム部３０ｃが作動レバー１９ａに接触して押圧し、電源モータ３等への電力供給が行われ、この電動モータ３からの回転力は歯車減速機構７を介して出力軸８に減速して伝達され、出力軸８に固着された弁体Ｖが自動操作によって回転制御される。
手動軸１４には、電動モータ３からの回転力が中間歯車５、入力歯車６を介して伝達され、連結体３０内で空回りする。また、図１のように、連結体３０の下部に位置する筒部３０ａが手動軸１４の縮径円筒部１４ｂの下方に形成された拡径円筒部１４ｃに嵌合しているため、連結体３０には調芯作用が働き、回転時の遠心方向の振れを防いでいる。よって、連結体３０にはガタが生じることがなく、スイッチ部１９ａの弾発力によって連結体３０が移動してスイッチ部１９ａがオフの状態になることがない。
【００２５】
一方、手動操作時には、図５、図６に示すように、手動操作部１６を引き出すことによって行う。手動操作部１６を引き出すと、手動操作軸１５に固定したピン３３が連結体３０の長穴３０ｄの上端に当接し、連結体３０は手動操作軸と共に上昇する。そして角部１４ａと角部３０ｂが係合して連結体３０と手動操作軸１５とが回転駆動可能に連結されることにより、手動操作が可能な状態となる。
また、連結体３０の下面が地板３４から離れるように上昇したときにカム部３０ｃがスイッチ部１９ａから離脱して、作動レバー１９ａの押圧が解除された状態となり、電力供給が停止する。
この状態で手動操作部１６を回転することによって手動軸１４が回転し、弁体Ｖを手動操作することができる。
なお、図６に示すように、本実施形態では角部１４ａを平面視六角形状、角部３０ｂを平面視十二角形状としているが、この形状に限定されるものではなく、確実に両者を係合することができる形状のものであれば、他の形状であってもよい。
また、本実施形態においては、電動操作時においてはスイッチ部１９ａがオンの状態となり、手動操作時においてはスイッチ部１９ａがオフの状態となるようにしているが、この関係は逆であってもよい。
【００２６】
電動操作から手動操作への切替時においては、スイッチ部１９ａがカム部３０ｃから外れた後に角部１４ａと角部３０ｂが係合するような位置関係に設けており、切替が不意に行われた場合でも手動操作軸１５の回転が確実に一旦停止したのちに手動操作可能な状態にでき、作業者が怪我をしたりするのを防いでいる。
このように、カム部３０ｃとスイッチ部１９ａが離間している手動操作時、及びアクチュエータカバー２を取り外した状態においては、電力供給が確実に停止された状態となる。
また、連結体３０の筒部３０ａの下端内周を面取りして面取り部３０ｇを形成しているので、手動操作から電動操作への切替時においては連結体３０の押し込み時にこの連結体３０が手動軸１４の縮径円筒部１４ｂと拡径円筒部１４ｃとの段差に引っ掛かることがなく、スムーズに嵌合させるようにしている。
【００２７】
図１に示すように、アクチュエータカバー２に形成された挿通孔２ａの内周面には、溝部２ｂ，２ｃを形成しており、溝部２ｂには、手動操作軸１５の外周面に設けた、例えば、Ｃ字形状の割りリング１７を嵌合させて、電動操作時における手動操作軸１５の位置保持をし、溝部２ｃに手動操作軸１５の外周面に設けた割りリング１７を嵌合させて、手動操作時における手動操作軸１５の位置保持をするようにしている。１８はＯリングであり、このＯリング１８により手動操作軸１５と挿通孔２ａとをシールしている。また、３８はシール部材であり、カバー２とベース体１ａとのシール面をシールするようにしている。
【００２８】
アクチュエータカバー２は、ボルト等の図示しない取付部材を介してベース体１ａに装着されている。アクチュエータカバー２を取り外す場合、前記取付部材を取り外した後にアクチュエータカバー２を引き上げると、手動操作軸１５は割りリング１７を介してアクチュエータカバー２の挿通孔２ａの溝部２ｃに係合されているので、アクチュエータカバー２の引き上げと同時に手動操作軸１５が持ち上がり、手動軸１４の角部１４ａと連結体３０の角部３０ｂとの係合状態が解除され、アクチュエータカバー２、手動操作軸１５、連結体３０及び手動操作部１６を同時に取り外すことができる構造となっている。
【００２９】
従って、角部１４ａと角部３０ｂが係合していない電動操作時において、アクチュエータカバー２を引き上げた時にはこの角部１４ａと角部３０ｂとは係合することなく係止状態になるため、アクチュエータカバー２を取り外すことはできない。
角部１４ａと角部３０ｂを係合させるためには、手動での係合を行なわなければならず、手動操作状態、即ち、電力供給を停止した状態でなければ、アクチュエータカバー２を取り外すことはできない構造となっている。
【００３０】
前記アクチュエータカバー２を取り付ける場合は、アクチュエータカバー２の挿通孔２ａによって軸心を維持された手動操作軸１５に取付けられた連結体３０の角部３０ｂと、手動軸１４の角部１４ａとを係合させた後、ボルト等の取付部材を介してベース体１ａに取り付けるようにする。なお、図１、図５におけるＤ部は、ピン３３と長穴３０ｄとの位置関係を、ピン３３の軸方向から見た部分説明図である。
【００３１】
次に、本実施形態において採用した内接噛合遊星歯車減速機構７の一例について説明する。
図２に示すように、内接噛合遊星歯車減速機構７は、出力軸８と同軸上に配設されており、その構成は、入力歯車６が挿入固着される偏心体２２と、該偏心体２２を介して揺動回転可能に設けた外歯歯車２３と、ベース体１ａなどの固定側に固定され、前記外歯歯車２３と内接噛合する内歯歯車２４と、前記外歯歯車２３の揺動回転から自転回転を取り出して出力軸８に伝える回転伝達機構２５と、該回転伝達機構２５を介して連結された出力軸８とから構成されている。
【００３２】
前記偏心体２２は、出力軸８に対し、ベアリング２６を介して相対回転可能に配置されており、図８に示すように、偏心した偏心部２２ａの中心は出力軸８から偏心量ｇだけ偏心している。
該偏心体２２の偏心部２２ａ外周部位にはベアリング２７を設けており、該ベアリング２７を介して外歯歯車２３が回転自在に設けられている。
該外歯歯車２３は、外周にトロコイド系歯形２３ａを有しており、該外歯歯車２３と内接噛合する内歯歯車２４は、ベース体１ａに固定されており、外歯歯車２３と相隣接する内周に円弧歯形２４ａを有している。
【００３３】
また、前記回転伝達機構２５は、外歯歯車２３に形成された複数の内ピン孔２３ｂと、該内ピン孔２３ｂ内を遊嵌する内ピン２８と、該内ピン２８を一体又は別体に形成したピンフランジ２９とから構成されており、該ピンフランジ２９は、出力軸８に取付固定されている。
【００３４】
ベース体１ａ上に配設された電動モータ３が駆動すると、該電動モータ３の回転軸に設けられたピニオンギヤ４が回転すると共に、該ピニオンギヤ４と噛合する中間歯車５を介して、出力軸８と同軸上に配設された入力歯車６が回転する。
該入力歯車６は、出力軸８と同軸上に配設された偏心体２２に取付固定されており、入力歯車６に伝達された回転力により、偏心体２２が回転する。
該偏心体２２の回転により、外歯歯車２３は出力軸８の周りで揺動回転をしようとするが、ベース体１ａ等の固定側に固定された内歯歯車２４によって回転が拘束され、該外歯歯車２３は前記内歯歯車２４に内接噛合しながら揺動する。
【００３５】
例えば、外歯歯車２３の歯数をＮ、内歯歯車２４の歯数をＮ＋１とすると、歯数差は１となり、偏心体２２の１回転毎に外歯歯車２３はベース体１ａ等の固定側に固定された内歯歯車２４に対して１歯分ずれることになる。即ち、自転回転が生じる。このことは、偏心体２２の１回転が外歯歯車２３の−１／Ｎの回転に減速されたことになる。
【００３６】
前記外歯歯車２３の回転は、該外歯歯車２３に形成された内ピン孔２３ｂ及び内ピン２８の隙間によって揺動成分が吸収され、自転回転が前記内ピン２８を介してピンフランジ２９へ伝達され、該ピンフランジ２９と連結された出力軸８へ伝達される。
従って、外歯歯車２３の自転回転−１／Ｎの回転が出力軸８へ伝達されることになり、該出力軸８と連結された弁軸（図示しない）を回転させる。
【００３７】
次に本発明の手動操作機構付き電動アクチュエータの上記実施形態における作用を説明する。
本発明におけるアクチュエータ本体１は、アクチュエータ内の基準面３４ａにインターロックスイッチ１９を位置決め固定し、このスイッチ１９の近傍位置の地板３４に出力軸８と連動する手動軸１４を立設し、手動軸１４にカム部３０ｃを有する連結体３０を連動可能に上下動させ、この連結体３０の下端が基準面３４ａに当接したときにカム部３０ｃをスイッチ部１９ａに接離可能にしているので、電動操作時においてインターロックスイッチ１９のスイッチ部１９ａの高さ位置に対して連結体３０のカム部３０ｃの高さ位置のずれを吸収して確実に所定の高さに位置させて自動操作時と手動操作時の切替えを行うことができる。
すなわち、電動操作時において、基準面３４ａに対するスイッチ部１９ａとカム部３０ｃとの位置との位置関係のみで、インターロックスイッチ１９を確実にオン・オフさせることができ、それぞれ図示しない、インターロックスイッチ１９に関するベース体１ａのカバー体２載置面から地板３４の載置面までの高さ、地板３４の載置面から地板上面３４ａ（基準面）までの高さの寸法誤差や、手動操作部に関するカバー体２の底面側から挿入孔２ａのリング溝２ｂまでの高さ、リング溝２ｂと手動操作軸１５に装着した割りリング１７との嵌合位置誤差、割りリング１７とピン３３との距離の寸法誤差の影響を排除することができる。
ここで、前記寸法誤差に対応しつつインターロックスイッチ１９を正確に作動させる代替技術として、カム部の軸方向長さを長く設定する構造も想定されるが、電動・手動を切替える際の手動操作軸のストロークが長くなり、結果としてアクチュエータが大きいものとなってしまう。本発明の電動アクチュエータによれば、コンパクトな構造で、インターロックスイッチ１９の正確な作動を行うことができる。
【００３８】
さらに、手動操作軸１５の下端を連結体３０の筒部３０ａに所定の隙間ａを設けて嵌合し、手動操作軸１５と連結体３０をピン結合させたピン３３の両端を連結体３０に形成した長穴３０ｄに遊嵌させてピン３３の外周面に長穴３０ｄの長径３０ｅと短径３０ｆとの間に所定の隙間ｂ、ｃ、ｄ、ｅを設け、コイルスプリング３２によって連結体３０を手動操作軸１５に対して下方へ弾発付勢しているので、手動操作軸１５に対して連結体３０が水平方向に移動でき、地板３４やカバー２、及び手動操作軸１５をダイカスト加工などの寸法制度の高くない加工手段によって形成して寸法誤差が生じていたとしてもこの水平方向の誤差を吸収してカム部３０ｃをスイッチ部１９ａの位置に対して確実にセットできる。例えば、メンテナンス時等において、カバー２がベース体１ａに対してずれた状態で取付けられたとしても、インターロックスイッチ１９を確実にオン・オフさせることができる。
また、手動操作軸１５に対して連結体３０を溶接したり、さらにはメッキ処理したりする必要がないため製作も容易であり、手動操作軸１５の寸法誤差を小さく抑えることができるばかりか、コストも削減することができる。
【００３９】
図９においては、本発明における手動操作機構付き電動アクチュエータの他の実施形態を示したものであり、この実施形態では、プラスチック等を材料としてキャップ３５を製作し、このキャップ３５を位置吸収機構４０の連結体３０の上から被せるようにしたものである。
位置吸収機構４０の組み立て時には、手動操作軸１５にコイルスプリング３２を介してキャップ３５を挿入し、このキャップ３５をコイルスプリング３２の弾性力に抗して上方に持ち上げた状態で手動操作軸１５に連結体３０を挿入し、この連結体３０の長穴３０ｄと手動操作軸１５に対してピン３６を挿入した後にキャップ３５をコイルスプリング３２に弾発力に即して下方に下げて連結体３０に嵌合させるようにする。
本例におけるピン３６は平行ピンであり、このように平行ピン３６を用いることによってスパイラルピンのように手動操作軸１５に対して打込み作業によって固定する必要がなく、手動操作軸１５に挿入するだけで容易に組立てや分解作業を行うことができ、急な修理作業などにも対応できる。また、キャップ３５の装着後には、コイルスプリング３２がキャップ３５を押圧することにより、キャップ３５に設けたスカート部３７が連結体３０の長穴３０ｄを確実に塞ぎながら平行ピン３６をキャップ３５内に内蔵できるため、平行ピン３６がずれたり脱落したりするのを防ぐことができる。
【００４０】
また、電動アクチュエータの点検・メンテナンス時には、カバー２ごと取り外した手動操作軸１５から連結体３０を取り外し、この連結体３０のみを再度手動軸１４に装着し、連結体３０の下端を地板３４に当接させることにより、インターロックスイッチ１９をオンとして、アクチュエータを電動状態とすることができる。従って、メンテナンス作業者は、手動操作軸１４に直接振れることなく、電動状態におけるアクチュエータの点検を行うことができる。なお、図中３５ａは、キャップ３５上面に形成され、コイルスプリング３２の外周を保持する突状部である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
回転弁以外の各種のバルブを操作するアクチュエータに適用でき、また、空圧・油圧によるアクチュエータや手動ギヤのみからなるアクチュエータなど、各種の形態のアクチュエータの手動操作機構に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における手動操作機構付き電動アクチュエータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明における手動操作機構付き電動アクチュエータの断面図である。
【図３】本発明における手動操作機構付き電動アクチュエータの一部省略した平面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】図１の電動アクチュエータの手動操作時の状態を示した断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図７】切替カムの装着状態を示した説明図である。
【図８】図２におけるＣ−Ｃ線概略断面図である。
【図９】本発明における手動操作機構付き手動操作時におけるアクチュエータの他の実施形態を示す一部断面図である。
【図１０】従来のバルブ用アクチュエータを示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
３  電動モータ
７  歯車減速機構
８  出力軸
１４  手動軸
１４ａ  角部
１５  手動操作軸
１９  インターロックスイッチ
１９ａ  スイッチ部
２０  位置吸収機構
３０  連結体
３０ａ  筒部
３０ｂ  角部
３０ｃ  カム部
３０ｄ  長穴
３０ｅ  長径
３０ｆ  短径
３０ｇ  面取り部
３３  ピン
３４  地板
３４ａ  地板の上面（基準面）
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ  隙間
【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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