(57)【要約】【課題】ユニット化することにより内蔵タイプにも拘わらず筐体内への組込み作業が簡単かつ容易で、埃や異物の付着を防止することができ、動作の検出精度を向上させることができるようにしたアクチュエータの動作検出ユニットおよびアクチュエータを提供する。【解決手段】収納ケース３１と、収納ケース３１の上方側収納部４１内に取付けられアクチュエータの出力軸の回転運動を検出してその回転運動に対応した検出信号を発生する動作検出手段３３と、収納ケース３３の下方側収納部内に配設され前記出力軸の回転運動を前記動作検出手段３３の軸３４に伝達する回転伝達手段３５と、収納ケース３１の下方側収納部を閉塞する下部プレート３６とで動作検出ユニット２２を構成する。そして、この動作検出ユニット２２を筐体の内部にスナップフィット機構によって着脱可能に組込む。【選択図】        図５
2004308869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの出力軸の現在の動作位置を検出するアクチュエータの動作検出ユニットにおいて、
前記アクチュエータの筐体内に収納される収納ケースと、
前記収納ケースの上面側に取付けられ前記出力軸の回転運動を検出してその回転運動に対応した検出信号を発生する動作検出手段と、
前記収納ケースの収納部内に配設され前記出力軸の回転運動を前記動作検出手段に伝達する回転伝達手段と、
前記収納ケースの前記収納部を閉塞する下部プレートとを備えたことを特徴とするアクチュエータの動作検出ユニット。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータの動作検出ユニットにおいて、
前記動作検出手段がポテンショメータであることを特徴とするアクチュエータの動作検出ユニット。
【請求項３】
請求項１記載のアクチュエータの動作検出ユニットにおいて、
前記収納ケースの上面側に取付けられ前記動作検出手段を覆う上部プレートを有し、
前記動作検出手段は、リミットスイッチとカムとで構成され、前記リミットスイッチは前記出力軸の回転角度が所定角度以下のときは第１の状態に保持され、所定角度以上になると前記カムによって第２の状態に切り替えられることを特徴とするアクチュエータの動作検出ユニット。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のアクチュエータの動作検出ユニットにおいて、
前記アクチュエータの筐体内にスナップフィット機構によって着脱可能に取付けられることを特徴とするアクチュエータの動作検出ユニット。
【請求項５】
請求項１，２，３または４記載の動作検出ユニットを筐体内に収納したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項５記載のアクチュエータにおいて、
前記筐体は内部に回路基板を覆う取付台を備え、この取付台に動作検出ユニットをスナップフィット機構によって着脱可能に取付けたことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、建物内における空調設備の配管中を流れる温水、冷水、蒸気等の流体の流量を制御する電動弁等に用いられるアクチュエータの動作検出ユニットおよびこの動作検出ユニットを内蔵したアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物内における空調設備の配管中を流れる温水、冷水、蒸気等の流体の流量を制御するバタフライバルブ、ボールバルブ等の弁の開度調整を行う電動式のアクチュエータは、制御部からの駆動信号によって駆動する駆動モータと、この駆動モータによって回転する出力軸と、この出力軸の動作範囲（動作角）を設定する動作範囲設定機構とを備え、前記出力軸の回転を弁軸に伝達することにより駆動弁を開閉制御するように構成されている。
【０００３】
前記動作範囲設定機構は、弁が全閉、全開あるいは任意の開度位置になると、過度の開閉動作をしないように弁の開閉動作を停止させるためのもので、通常出力軸に取付けられるカムと、このカムによってＯＮ、ＯＦＦされるリミットスイッチとを備え、前記リミットスイッチの出力信号によってアクチュエータの弁駆動用制御回路を閉じたり開いたりすることにより、駆動弁を全閉、全開あるいは所定の開度位置に保持させるようにしている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２１５５５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１０４８４８号公報
【特許文献３】
特開平１１−４４３７９号公報
【０００５】
また、この種のアクチュエータは、出力軸自体の動作位置や動作状態を検出する動作検出手段をオプションとして取付けたものが知られている。動作検出手段は、アクチュエータの出力軸の回転運動を検出してその回転運動（動作角）に対応した出力信号を発生させるもので、通常ポテンショメータまたはカムとリミットスイッチを用いている。
【０００６】
このような動作検出手段は、アクチュエータの筐体外部に取付けられる外付けタイプ（例えば、非特許文献１参照）と、筐体内に組み込まれる内蔵タイプの２種類がある（例えば、非特許文献２〜６参照）。なお、出願人は本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見つけ出すことはできなかった。
【０００７】
【非特許文献１】
株式会社  山武製  アクチュエータ  Ｑ６３−Ａ，Ｂ
【非特許文献２】
株式会社  山武製  アクチュエータ  Ｍ９０４Ｆ１０９２  ，Ｍ９０４Ｈ１００９
【非特許文献３】
ハネウエル社製  アクチュエータ  ＭｏｄｅｌＶ  Ｍ７２８４シリーズ
【非特許文献４】
日章計器社製  アクチュエータ  ＣＭ−１０１
【非特許文献５】
新日本計設社製  アクチュエータ  ＣＭＣ−０２０
【非特許文献６】
シーメンス社製  アクチュエータ  ＳＱＭ１０シリーズ
【０００８】
前者の外付けタイプは、動作検出手段を収納したハウジングをアクチュエータの筐体に位置決めして止めねじにより固定し、前記筐体から突出する出力軸をハウジング内部に挿入し、その回転を回転伝達手段によって動作検出手段に伝達するようにしている。
【０００９】
後者の内蔵タイプは、いずれも動作検出手段をアクチュエータの筐体内に組み込んで出力軸の回転運動を検出するようにしている。
【００１０】
このうち、本発明に係る動作検出ユニットは、後者の内蔵タイプのアクチュエータに適用されるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
動作検出手段を筐体に外付けする前者のアクチュエータは、筐体全体が大型化し、広い設置スペースを確保する必要があった。また、アクチュエータの筐体として、動作検出手段の外付けを可能に設計したものと、そうでないものの２種類を用意する必要があり、筐体の種類が増加するという問題もあった。
【００１２】
一方、動作検出手段を筐体内に収納した後者のアクチュエータは、外付けタイプに比べて装置全体の大型化については回避することができるが、動作検出手段と回転伝達手段を筐体内部にアクチュエータ自体の各種構成部品、例えば電気部品、電気回路、配線等に近接して組み込んでいるために、その組付け作業に手間や時間がかかり、作業者が誤って電気部品等を損傷するおそれがあった。また、電気的絶縁、埃などの異物の侵入に対する対策が全く採られておらず、筐体を開いた状態では動作検出手段や回転伝達手段がアクチュエータの構成部品や配線とともに露出してしまうため、埃や異物が侵入して付着すると動作検出手段が出力軸の回転動作を正確に検出することができなくなるおそれもあった。
【００１３】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ユニット化することにより取り扱いが簡単で、筐体内への組込み作業が簡単かつ容易で、埃や異物が侵入して付着するのを防止することができ、検出精度を向上させることができるようにしたアクチュエータの動作検出ユニットおよびアクチュエータを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明に係るアクチュエータの動作検出ユニットは、アクチュエータの出力軸の現在の動作位置を検出するアクチュエータの動作検出ユニットにおいて、前記アクチュエータの筐体内に収納される収納ケースと、前記収納ケースの上面側に取付けられ前記出力軸の回転運動を検出してその回転運動に対応した検出信号を発生する動作検出手段と、前記収納ケースの収納部内に配設され前記出力軸の回転運動を前記動作検出手段に伝達する回転伝達手段と、前記収納ケースの収納部を閉塞する下部プレートとを備えたものである。
【００１５】
第１の発明においては、収納ケースに動作検出手段と回転伝達手段を組込んでユニット化しているので、個々の部品を一つずつアクチュエータの筐体内に組込む必要がなく、組込み作業が簡単で迅速に行うことができる。また、回転伝達手段は収納ケースの収納部内に収納されているので、埃や異物が侵入して付着することが少なく、動作の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
第２の発明に係るアクチュエータの動作検出ユニットは、前記動作検出手段をポテンショメータとしたものである。
【００１７】
第２の発明においては、ポテンショメータ出力信号が出力軸の動作角に対応して連続的に変化するアナログ信号であるため、出力軸の動作位置または動作状態を正確に検出することができる。
【００１８】
第３の発明に係るアクチュエータの動作検出ユニットは、前記収納ケースの上面側に取り付けられ前記動作検出手段を覆う上部プレートを有し、前記動作検出手段がリミットスイッチとカムとで構成され、前記リミットスイッチは前記出力軸の回転角度が所定角度以下のときは第１の状態に保持され、所定角度以上になると前記カムによって第２の状態に切り替えられるものである。
【００１９】
第３の発明においては、動作検出手段としてカムとリミットスイッチを用いているので、リミットスイッチがＯＮ、ＯＦＦするタイミングをカムによって調整することにより、弁の弁開度を所望の開度に調整することができる。
【００２０】
第４の発明に係るアクチュエータの動作検出ユニットは、動作検出ユニットが前記アクチュエータの筐体内にスナップフィット機構によって着脱可能に取付けられるものである。
【００２１】
第４の発明においては、動作検出ユニットをスナップフィット機構によって筐体内に着脱可能に取付けているので、止めねじによる固定を不要にする。
【００２２】
第５の発明に係るアクチュエータは、第１〜４の発明の内のいずれか１つの発明に係る動作検出ユニットを筐体内に収納したものである。
【００２３】
第５の発明においては、アクチュエータが動作検出ユニットを標準の装備品として内蔵し、出力軸の動作位置または動作状態を検出する。
【００２４】
第６の発明に係るアクチュエータは、前記筐体の内部に回路基板を覆う取付台を備え、この取付台に動作検出ユニットをスナップフィット機構によって着脱可能に取付けたものである。
【００２５】
第６の発明においては、取付台が回路基板を覆っているので埃や異物が回路基板の電気回路に付着したりするのを軽減防止することができ、また動作検出ユニットを組込むとき、誤って回路基板や電気回路を損傷したりすることもない。また、取付台は動作検出ユニットの取付部を構成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るアクチュエータを備えた駆動弁の正面図、図２は同アクチュエータの外観斜視図、図３は同アクチュエータの筐体内部を示す外観斜視図、図４は同アクチュエータの分解斜視図である。図５は動作検出ユニットの分解斜視図、図６（ａ）、（ｂ）は収納ケースを斜め上方から見た外観斜視図および上下反転させて斜め上方から見た外観斜視図、図７は同動作検出ユニットを取付台に取付けた状態を示す外観斜視図、図８は同動作検出ユニットを取付台に取付けた状態を示す平面図、図９は取付台の外観斜視図、図１０は同取付台の平面図である。本実施の形態は、建物内の空調設備の配管中を流れる流体の流量制御を行う電動式駆動弁に用いられるアクチュエータに適用した例について説明する。
【００２７】
図１において、全体を符号１で示すものは直動型の駆動弁で、この駆動弁１は流体の流路を形成する弁本体２と、この弁本体２内に上下動自在に組み込まれ、上端が外部に突出する弁軸３と、この弁軸３の内端に取付けられ弁本体２内の流路を開閉制御する弁プラグ４等で構成され、前記弁軸３の外端がクランク機構５を介してアクチュエータ６の出力軸７に連結されている。この駆動弁１の開度は、全閉角−８０°、全開角８０°、全動作角１６０°で、アクチュエータ６による全閉角と全開角の調整可能な角度範囲は±５°で１°ずつ調整される。クランク機構５は第１、第２のリンク５Ａ，５Ｂとからなり、出力軸７の回転を直線往復運動に変換して弁軸３に伝達する。
【００２８】
この場合、本実施の形態では、アクチュエータ６によって開閉制御される駆動弁として弁軸３が直線往復運動する直動型の駆動弁１に適用した例を示しているため、このような直動型駆動弁１においては全閉、全開状態を直接角度で表示することはできない。しかし、弁軸３のリフト量は、出力軸７（第１のリンク５Ａ）の動作角θ、第１のリンク５Ｂの回動支点Ｐ１  ，Ｐ２  間の距離Ｒおよび第２のリンク５Ｂの回動支点Ｐ２  ，Ｐ３  間の距離Ｌによって求めることができるため、ここでは出力軸７の動作角θを駆動弁１の全閉角、全開角としている。なお、ボール弁やバタフライ弁等の回転型駆動弁に適用する場合は、クランク機構５を必要としないため、弁軸３と出力軸７をカップリングによって直接連結すればよい。
【００２９】
図１〜図４において、前記アクチュエータ６は、駆動弁１の上部に設けたフレーム１０上にブラケット１１を介して前記出力軸７が水平になるように設置される筐体１２と、この筐体１２の開口部を覆うカバー１３とを備え、前記筐体１２の内部に駆動モータ１４、モータカバー１５、前記駆動モータ１４によって正逆回転される前記出力軸７、この出力軸７の動作範囲を可変設定する動作範囲設定機構１６、端子台１７，１８、複数の電子回路基板からなる回路基板組立体１９、絶縁紙２０、取付台２１等を収納している。また、アクチュエータ６は動作検出ユニット２２を筐体１２内に収納することにより動作検出ユニット内蔵型のアクチュエータを構成している。前記出力軸７は、一端が前記筐体１２の外部に突出し、その突出端に前記リンク機構５が連結されている。
【００３０】
前記動作範囲設定機構１６は、前記出力軸７の他端側に嵌合され止めねじによって固定されたカムホルダ２５と、このカムホルダ２５に対して図示を省略したスナップフィット機構とチルト機構とによって着脱可能かつ角度調整可能に取付けられたカム２６と、前記回路基板組立体１９に前記カム２６を介して対向するように固定され前記カム２６によってＯＮ、ＯＦＦされる２つのリミットスイッチ（全閉スイッチ、全開スイッチ）２７，２８等で構成されている。動作範囲設定機構１６による駆動弁１の全閉角と全開角の調整可能な角度範囲は上記した通り±５°であるため、全動作角固定（１６０°）で、全閉角は−８５°〜−７５°、全開角は７５°〜８５°の角度範囲で可変設定される。
【００３１】
前記カム２６は、弁軸３のリフト量が半分で、弁開度５０％の状態（出力軸７の回動角＝０°）のとき、外周に一体に突設した大径部２６Ａが前記閉側スイッチ２７と開側スイッチ２８の中間に位置している。この状態において、閉側スイッチ２７と開側スイッチ２８はともにＯＦＦの状態を維持している。弁開度５０％の状態より出力軸７が閉方向に所定角度回動すると、カム２６の大径部２６Ａが閉側スイッチ２７のローラを押圧して閉側スイッチ２７をＯＮさせ、その出力信号によって駆動モータ１４の駆動を停止させる。これにより、駆動弁１は全閉状態となる。一方、弁開度５０％の状態より出力軸７が開方向に所定角度回動すると、カム２６の大径部２６Ａが開側スイッチ２８のローラを押圧して開側スイッチ２８をＯＮさせ、その出力信号によって駆動モータ１４の駆動を同じく停止させる。これにより、駆動弁１は全開状態となる。
【００３２】
前記駆動弁１の全閉角、全開角を可変範囲±５°以内で変更するには、例えば全閉角−８０°、全開角８０°の状態から全閉角−８５°、全開角７５°に変更する場合は、出力軸７を回転自在にしてカム２６を開方向に５°回動させる。一方、全閉角−７５°、全開角８５°に変更する場合は、カム２６を閉方向に５°回動させる。
【００３３】
前記取付台２１は、前記動作検出ユニット２２の取付部としての機能と、前記回路基板組立体１９を覆うカバーとしての機能を有し、これによりカバー１３を筐体１２から取り外したとき、回路基板組立体１９が外部から露出するのを防止するとともに、埃や異物が侵入して回路基板組立体１９に付着したり、作業者が前記動作検出ユニット２２を筐体１２内に組込むときに回路基板組立体１９に搭載されている各種電子部品に手や指が触れないようにしている。なお、取付台２１の詳細についてはさらに後述する。
【００３４】
図５および図６において、前記動作検出ユニット２２は、収納ケース３１と、この収納ケース３１の上方側収納部４１内に配設された動作検出手段として機能するポテンショメータ３３と、前記収納ケース３１の下方側収納部４２内に配設され前記出力軸７の回転運動を前記ポテンショメータ３３の回転軸３４に伝達する回転伝達手段３５と、前記収納ケース３１の下方側収納部４２を閉塞する下部プレート３６等で構成されている。
【００３５】
前記収納ケース３１は、射出成形によって一体に形成された合成樹脂製の成形品からなり、板部４０ａと、この板部４０ａの周縁に上方および下方に向かってそれぞれ一体に延設された上側壁部４０ｂおよび下側壁部４０ｃとで構成され、板部４０ａと上側壁部４０ｂとによって囲まれた上方側の空間が前記上方側収納部４１を形成し、板部４０ａと下側壁部４０ｃとによって囲まれた下方側の空間が前記下方側収納部４２を形成している。前記板部４０ａの幅方向中央には、２つの挿通孔４３，４４が前後方向に離間して形成されている。これらの挿通孔４３，４４のうち前方側の挿通孔４３は丸孔からなり、前記上側壁部４０ｂよりも前方側に位置して形成され、前記回転伝達手段３５の一構成部品である駆動ギア５５の軸５５ａを回転自在に軸支する軸受孔を形成している。後方側の挿通孔４４は、前方側孔部４４ａと後方側孔部４４ｂとからなる数字の８の字型に形成されている。前方側孔部４４ａは、全動作角１６０°タイプの弁に適用するときに前記ポテンショメータ３３の回転軸３４が貫通する孔で、後方側孔部４４ｂは、全動作角９０°タイプの弁に適用するときに前記回転軸３４が貫通する孔である。また、この挿通孔４４は、前記上方側収納部４１内に位置するように上側壁部４０ｂよりも後方に形成されている。
【００３６】
前記上側壁部４０ｂは、前記板部４０ａの後端側において開放する開放部４６ａと、左右両端付近においてそれぞれ開放する開放部４６ｂ，４６ｃとを有している。これらの開放部４６ａ〜４６ｃは、前記ポテンショメータ３３のリード線５１または後述するリミットスイッチのリード線を上方側収納部４１から外部に導出するリード線導出部を形成している。前記上側壁部４０ｂの中央部は、前方側に開放する平面視コ字状に屈曲しており、前記挿通孔４３の左右および後方の３方を取り囲んでいる。
【００３７】
図６（ａ）および図８において、前記板部４０ａの上面で前記挿通孔４３の周囲には前記弁軸３の開度を表示する５本の目盛線４８ａ〜４８ｅが表示されている。中央の目盛線４８ｃは弁開度５０％、その両側の目盛線４８ｂ，４８ｄは全動作角９０°タイプの弁における弁開度０％と１００％をそれぞれ示し、さらにその外側の目盛線４８ａ，４８ｅは全動作角１６０°タイプの弁における弁開度０％と１００％をそれぞれ示す。
【００３８】
このような収納ケース３１は、動作検出手段としてポテンショメータ３３の代わりにカムとリミットスイッチを用いた動作検出ユニット（後述する）に対して共通部品として使用される。このため、収納ケース３１の板部４０ａには、後述するカム軸が貫通する４つの小孔４９が形成されるとともに、リミットスイッチを位置決めする８つの位置決めピン５０が突設されている。
【００３９】
前記ポテンショメータ３３は、３端子からなり、その各リード線５１が前記上側壁部４０ｂの開放部４６ｂからケース外部に導出され、前記端子台１８の端子にそれぞれ接続されている。
【００４０】
前記回転伝達手段３５は、前記カムホルダ２５（図４）の先端に嵌合される前記駆動ギア５５と、この駆動ギア５５に噛合する従動ギア５６と、この従動ギア５６を前記ポテンショメータ３３の回転軸３４に固定する止め輪５７等からなり、前記駆動ギア５５と従動ギア５６を介して前記出力軸７の回転を前記ポテンショメータ３３の回転軸３４に伝達するように構成されている。回転軸３４が回転すると、ポテンショメータ３３の出力信号が変化し、この出力信号は検出信号として制御部に送出される。前記駆動ギア５５の軸５５ａの軸端は、前記収納ケース３１の挿通孔４３によって回転自在に軸支されている。また、この軸５５ａの先端面には、弁軸３の弁開度を指し示す指針５８が形成されている。
【００４１】
前記下部プレート３６は、金属板の打ち抜き加工によって前記収納ケース３１の下面側の輪郭形状と略等しい形状に形成され、２本の止めねじ６１によって前記収納ケース３１の下面に固定されることにより、前記下方側収納部４２を覆っている。下部プレート３６の幅方向中央には、２つの貫通孔６２，６３が前記収納ケース３１の挿通孔４３，４４に対応して形成されている。前方側の貫通孔６２は、前記挿通孔４３と略同径の丸孔で、かつ中心が一致するように形成されており、前記駆動ギア５５の軸５５ａが貫通している。後方側の貫通孔６３は、前後方向に長い長孔に形成されており、前記ポテンショメータ３３の回転軸３４が貫通している。
【００４２】
このような構造からなる動作検出ユニット２２は、図７および図８に示すように、スナップフィット機構７０によって前記取付台２１の上に着脱可能に取付けられる。このスナップフィット機構７０は、取付台２１側に設けた第１〜第５の係止部７１〜７５と、動作検出ユニット２２側に前記第１〜第５の係止部７１〜７５にそれぞれ対応して設けた第１〜第５の係合部７６〜８０とで構成されている。以下、取付台２１とスナップフィット機構７０の構造を詳述する。
【００４３】
図７〜図１０において、前記取付台２１は、射出成形によって一体に形成された合成樹脂製の成形品からなり、３本の止めねじ８２（図４）によって前記筐体１２内に固定されることにより前記回路基板組立体１９を覆い、上面８３が前記動作検出ユニット２２の取付部を形成している。この取付台２１の上面８３の中央には、周面の一部に開放部８５を有する円形の孔８４が前記出力軸７に対応して形成されている。また、前記上面８３で孔８４の開放部８５とは反対側には前記孔８４に連通する凹部８６が前記ポテンショメータ３３の回転軸３４に対応して形成されている。さらに、上面８３の外周寄りには、前記各止めねじ８２のねじ取付孔８７と、突起からなる２つのねじ取付部８８と、立上がり壁８９と、前記第１〜第５の係止部７１〜７５が設けられている。前記ねじ取付部８８は、上面８３の後端側左右両側部にそれぞれ突設されており、前記端子台１８の固定金具９０を固定するねじ９１がねじ込まれる。取付台２１の後端側は前記端子台１８の取付部を形成している。
【００４４】
前記第１の係止部７１は、前記上面８３の右端側に前後方向に対向するように設けられた第１、第２の係止片９５，９６とで構成されている。第１の係止片９５は、取付台２１の上面８３に前後方向に長いコ字状の溝９７を形成することにより、前端が取付台２１に連設され、左右両側面および後端が取付台２１から切り離された前後方向に長い弾性を有する板状に形成され、上面に係止用爪９８とロック解除用突起部９９が一体に突設されている。溝９７の両端は、取付台２１の前面に開放している。前記係止用爪９８は、断面形状が三角形で前方に向かって傾斜し後面が垂直な突子で構成されており、動作検出ユニット２２側に設けた第１の係合部７６を前記第２の係止片９６に設けた凹部１００とともに係止することにより、前後方向の移動を規制している。前記ロック解除用突起部９９は、動作検出ユニット２２を取付台２１から取り外す際に押圧されるもので、これにより第１の係止片９５が下方に弾性変形して係止用爪９８が取付台２１の上面８３よりも低くなると、前記係止用爪９８による第１の係合部７６の係止状態が解除される。
【００４５】
前記第２の係止片９６は、左右両側面および前端が取付台２１から切り離された前後方向に長い弾性を有する板状に形成されて前記取付台２１の上面８３より上方に位置し、後端が下方に折り曲げられて取付台２１の上面８３に接続されている。第２の係止片９６の前端部下面には、前記凹部１００が形成されている。この凹部１００は、第２の係止片９６の全幅にわたって延在するように形成された半円形の溝で構成されている。
【００４６】
前記第２の係止部７２は、前記第２の係止片９６の内側に位置して突設された立ち上がり壁で構成されている。また、第２の係止部７２は、前記孔８４を中心として取付台２１の左端後方に向かって湾曲するように円弧状に形成されており、その後端（左端）には前方に向かって折れ曲がった係止壁７２ａが一体に連設されている。さらに、第２の係止部７２の後端部には、前記係止壁７２ａの上方を覆う屋根板部７２ｂが設けられている。
【００４７】
前記第３の係止部７３は、前記取付台２１の上面８３の左端側で前記立上がり壁８９の後方に位置して突設された鉤形の係止片で構成されることにより、３つの板部、すなわち、前記取付台２１の上面８３から立ち上がる前板部７３ａと、この前板部７３ａの上端より取付台２１の斜め右後方に延在する屋根板部７３ｂと、この屋根板部７３ｂの後方側側縁と前記上面８３とを連結する側板部７３ｃとを有している。
【００４８】
前記第４の係止部７４は、前記立上がり壁８９の後端壁によって構成されている。
【００４９】
前記第５の係止部７５は、前記立上がり壁８９の内壁面後端部付近で取付台２１の上面８３との接合部分に形成された前後方向に長いスリット状の孔（図８）で構成されている。
【００５０】
図５において、前記第１〜第５の係合部７６〜８０は、前記下部プレート３６の外周にぞれぞれ一体に突設された突起で構成されている。第１の係合部７６は下部プレート３６の右側面に突設されており、前記第２の係止片９６の下方に入り込むと前記凹部１００に係入する突子１０２を一体に有している。第２の係合部７７は、下部プレート３６の後端面右端部に突設されており、第２の係止部７２の前面に沿って左斜め後方に移動すると、左側面が前記第２の係止部７２の係止壁７２ａ（図９）に右側から当接することにより係止される。第３の係合部７８は下部プレート３６の後端面左端部に突設されており、前記第３の係止部７３の内部に右方から挿入されると係止され、前記屋根板部７３ｂの下面に圧接する突子１０３を有している。前記第４の係合部７９は下部プレート３６の左端に突設されており、前記第４の係止部７４に後方から当接することにより係止される。前記第５の係合部８０は下部プレート３６の前端面左端部に突設されており、前記第５の係止部７５に後方から挿入されることにより係止される。
【００５１】
動作検出ユニット２２を取付台２１にスナップフィット機構７０によって取付けるには、動作検出ユニット２２を図８において時計方向に小角度回動させて第１の係合部７６を第１の係止片９５の係止用爪９８の上に載置し、駆動ギア５５の軸５５ａをカムホルダ２５（図４）に嵌合する。次に、この状態で動作検出ユニット２２を押し下げて下部プレート３６を取付台２１の上面８３に押し付け、第１の係止片９５を下方に弾性変形させる。下部プレート３６が前記上面８３に密接すると、動作検出ユニット２２を前記駆動ギア５５の軸５５ａを回動中心として反時計方向にカチッという音がするまで回動させる。これにより第１の係合部７６は、第２の係止片９６の下部に入り込み、突子１０２が凹部１００に係入してカチッという音を発する。第１の係合部７６は第２の係止片９６の下部に入り込むと、係止用爪９８の押圧状態を解除する。これにより第１の係止片９５は上方に弾性復帰して、係止用爪９８が第１の係合部７６の直前に位置し、第１の係合部７６が第２の係止片９６から前方に抜け出すのを防止する。
【００５２】
また、動作検出ユニット２２の反時計方向への回動により突子１０２が凹部１００に係入すると、第２の係合部７７が第２の係止部７２に係合し、第３の係合部７８が第３の係止部７３に係合し、第４の係合部７９が第４の係止部７４に係合し、第５の係合部８０が第５の係止部７５に係合し、しかして動作検出ユニット２２を取付台２１の上に前後左右、上下および水平面内の回転を防止して固定する。この固定状態において、収納ケース３１の前端面左端部１１０は、図８に示すように立上がり壁８９の内側壁後端部１１１に近接または当接する。
【００５３】
動作検出ユニット２２を取付台２１から取り外すときには、第１の係止片９５のロック解除用突起部９９を指で押圧して第１の係止片９５を下方に弾性変形させた状態で動作検出ユニット２２を図８において時計方向に所定角度回動させる。すなわち、ロック解除用突起部９９を指で押圧して第１の係止片９５を下方に弾性変形させると、係止用爪９８も下降して第１の係合部７６の係止状態を解除する。また、突起部９９を押し下げた状態で動作検出ユニット２２を時計方向に所定角度回動させると、第１の係合部７６が第２の係止片９６の下部から抜け出して第１の係止片９５の上に乗り上げ、第２〜第５の係合部７７〜８０が第２〜第５の係止部７２〜７５から抜け出す。そして、動作検出ユニット２２を持ち上げて駆動ギア５５の軸５５ａをカムホルダ２５から外すと、動作検出ユニット２２を取付台２１から取り外すことができる。
【００５４】
このような構造からなる動作検出ユニット２２は、収納ケース３１に動作検出手段を構成するポテンショメータ３３と、回転伝達手段３５を構成する駆動ギア５５および従動ギア５６を組込んでユニット化しているので、アクチュエータ６を筐体１２内に組込むとき個々の部品を１つずつ組込む必要がなく、動作検出ユニット２２の組込み作業が簡単かつ容易で迅速に行うことができる。
【００５５】
また、回転伝達手段３５を収納ケース３１の下方側収納部４２内に収納し、下部プレート３６によって覆っているので、埃や異物が侵入して回転伝達手段３５に付着することが少なく、出力軸７の回転動作を正確に検出することができる。
【００５６】
さらに、動作検出ユニット２２を取付台２１に対して第１〜第５の係止部７１〜７５と第１〜第５の係合部７６〜８０とからなるスナップフィット機構７０によって着脱可能に固定しているので、止めねじ、ドライバ等を一切必要とせず、取付台２１に対する動作検出ユニット２２の取付け、取外し作業も容易で短時間に行うことができる。
【００５７】
図１１は本発明に係る動作検出ユニットの他の実施の形態を示す平面図、図１２は上部プレートを取り外して収納ケースの内部を示す平面図、図１３は同動作検出ユニットの分解斜視図、図１４は下部プレートを取り外して収納ケースの内部を示す斜視図、図１５はリミットスイッチの動作を示す図である。なお、上記した実施の形態と同一または同様の部材については同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。この実施の形態は、全閉、全開、全動作角可変タイプの回転型駆動弁（例えば、ボールバルブやバタフライバルブ）に適用した例を示すものである。弁の開度は、全閉角−４５°、全開角４５°、全動作角（可変）９０°で、可変範囲は±３０°である。
【００５８】
また、この実施の形態は動作検出手段１２０として、４つのリミットスイッチＡ〜Ｄと、これらのリミットスイッチＡ〜ＤのＯＮ、ＯＦＦ状態を切り替える４つのカム１２５〜１２８と、出力軸７の回転を前記各カム１２５〜１２８に伝達する回転伝達手段１３０とで構成した点、リミットスイッチＡ〜Ｄとカム１２５〜１２８を収納ケース３１の上方側収納部４１内に収納した点および収納ケース３１の上方側収納部４１を上部プレート１３２によって覆った点が上記した実施の形態と異なっている。なお、回転伝達手段１３０は、上記した実施の形態と同様に下方側の収納部４２内に収納される。
【００５９】
４つのリミットスイッチＡ〜Ｄは、Ｃ（Ｃｏｍｍｏｎ）、ＮＯ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｏｐｅｎ）、ＮＣ（ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｃｌｏｓｅ）の３端子タイプのリミットスイッチからなり、設定開度が出力開度よりも小さいときは１−３端子間の接点が導通しており、設定開度よりも出力開度が大きくなると、１−２端子間の接点が導通してその出力信号を検出信号として取り出して制御部に送出するように構成されている。この場合、図１５に示すように、リミットスイッチＡは、出力軸７の動作角が−１５°（弁開度が５０％のときの動作角を０°、全動作角９０°とした場合）以上になると１−２端子間の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り替わり、１−３端子間の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わる。リミットスイッチＢは、出力軸７の動作角が１５°以上になると１−２端子間の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り替わり、１−３端子間の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わる。リミットスイッチＣは、出力軸７の動作角が−４５°（全閉角）になると１−２端子間の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り替わり、１−３端子間の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わる。リミットスイッチＤは、出力軸７の動作角が４５°（全開角）になると１−２端子間の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り替わり、１−３端子間の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わる。このようなリミットスイッチＡ〜Ｄは、収納ケース３１の上方側収納部４１内に、位置決め用ピン５０によって位置決めされて固定され、各リード線１３１が収納ケース３１の開放部４６ａ〜４６ｃから外部に導出されて端子台１８Ａ，１８Ｂの端子にそれぞれ接続されている。
【００６０】
前記各カム１２５〜１２８は、同一形状で外周面の一部に大径部１４０（図１３）を一体に有する円板状に形成されてカム軸１４１にそれぞれ固定されており、前記上部プレート１３２に設けたカム用孔１４２にそれぞれ回転自在に挿入されている。一方、各カム１２５〜１２８のカム軸１４１は、上端側が前記収納ケース３１の板部４０ａに形成した小孔４９によってそれぞれ回転自在に軸支されており、下端側が下部プレート３６の小孔１４３によってそれぞれ回転自在に軸支されている。なお、動作検出ユニット１５０の設定開度を変更するときには、出力軸７を回転自在にして各カム１２５〜１２８を回転させ、各リミットスイッチＡ〜ＤがＯＮ、ＯＦＦするタイミングを調整すればよい。
【００６１】
前記回転伝達手段１３０は、出力軸７に固定される駆動ギア５５と、前記各カム１２５〜１２８のカム軸１４１にそれぞれ固定され前記駆動ギア５５に噛合する４つの従動ギア５６とで構成されている。
【００６２】
前記上部プレート１３２は透明な合成樹脂によって形成され、３本の止めねじ１４７によって前記収納ケース３１の上面に固定される。上部プレート１３２には、前記各カム１２５〜１２８が挿入される前記カム用孔１４２と止めねじ１４７が挿通されるねじ取付用孔１４８に加えて収納ケース３１の位置決め用ピン５０の先端部が挿入される複数個のピン用小孔１４９が形成されている。
【００６３】
アクチュエータの作動角度を設定するときは、手動操作（または電動動作）によって行う。手動操作による場合は、クラッチを外して出力軸７を回転自在にし、弁開度が５０％となるように回転させる。次に、リミットスイッチＡが−１５°でＯＮするように調整する場合は、出力軸７を−１５°回転させる。出力軸７が回転すると全てのカム１２５〜１２８も同一角度回転する。この回転によってリミットスイッチＡに対応するカム１２５の表面に表示している矢印１５２（図１３）を上部プレート１３２に表示している三角形のマーク１５３と一致させる。しかし、通常は一致しないため、カム１２５をカム軸１４１に対して回転させて一致させる。同様に、リミットスイッチＢについては１５°でＯＮするように調整し、リミットスイッチＣについては−４５°でＯＮするように調整し、リミットスイッチＤについては４５°でＯＮするように調整し、各カム１２５〜１２８の矢印１５２を上部プレート１３２のマーク１５３とそれぞれ一致させる。
【００６４】
このようにして、出力軸７に対するカム１２５〜１２８の角度を調整した後、クラッチを戻して出力軸７を駆動モータ１４に連結する。そして、駆動モータ１４の駆動によってアクチュエータを設定角度付近で動かして各リミットスイッチＡ〜Ｄが所定の設定角度で正常に動作するか否かを確認する。このとき、所定の設定角度で動作しないリミットスイッチについては、そのカムの取付け角度を再度調整する。
【００６５】
このような構造からなる動作検出ユニット１５０においては、収納ケース３１の上方側収納部４１を上部プレート１３２によって覆っているので、埃や異物が上方側収納部４１内に侵入してリミットスイッチＡ〜Ｄやカム１２５〜１２８に付着することが少なく、出力軸７の回転動作をより一層正確に検出することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態においては、動作検出手段として４つのリミットスイッチＡ〜Ｄを用いて弁開度が全閉角−４５°、全開角４５°、中間開度弁開度±１５°，の４つの状態を検出するようにした例を示したが、本発明はこれに限らずリミットスイッチの数を例えば１個、２個のように適宜個数に変更することができる。
【００６７】
また、上記した実施の形態においては、動作検出ユニット２２，１５０のスナップフィット機構７０を、第１〜第５の係止部７１〜７５と、第１〜第５の係合部７６〜８０とで構成した例を示したが、その数および形状については適宜変更することができる。また、収納ケース３１の形状についても同様であり、共通部品とせず動作検出手段としてポテンショメータ３３を用いる場合は、ケース上面に上側壁部４０ｂと上方側収納部４１を設ける必要がない。
さらに、上記した実施の形態では空調設備の電動型駆動弁に適用したが、これに限らず例えば燃焼装置やダクトの排気口を開閉するダンパに用いることも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るアクチュエータの動作検出ユニットおよびアクチュエータは、動作検出手段と回転伝達手段を収納ケースに組み込んでユニット化し、アクチュエータの筐体内に組込むように構成したので、埃や異物がケース内に侵入して回転伝達手段や動作検出手段に付着することが少なく、出力軸の回転動作を長期間にわたって正確に検出することができる。
また、本発明は動作検出ユニットをアクチュエータの筐体内にスナップフィット機構によって着脱可能に組込むように構成したので、ドライバ、ねじ等を用いる必要がなく、筐体内への組込み、取外し作業が容易で短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアクチュエータを備えた駆動弁の正面図である。
【図２】同アクチュエータの外観斜視図である。
【図３】同アクチュエータの筐体内部を示す外観斜視図である。
【図４】同アクチュエータの分解斜視図である。
【図５】動作検出ユニットの分解斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は収納ケースを斜め上方から見た外観斜視図および上下反転させて斜め上方から見た外観斜視図である。
【図７】同動作検出ユニットを取付台に取付けた状態を示す外観斜視図である。
【図８】同動作検出ユニットを取付台に取付けた状態を示す平面図である。
【図９】取付台の外観斜視図である。
【図１０】同取付台の平面図である。
【図１１】本発明に係る動作検出ユニットの他の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】上部プレートを取り外して収納ケースの内部を示す平面図である。
【図１３】同動作検出ユニットの分解斜視図である。
【図１４】下部プレートを取り外して収納ケースの内部を示す斜視図である。
【図１５】リミットスイッチの動作を示す図である。
【符号の説明】
１…駆動弁、３…弁軸、６…アクチュエータ、７…出力軸、１２…筐体、１６…動作範囲設定機構、２１…取付台、２２…動作検出ユニット、３１…収納ケース、３３…ポテンショメータ、３５…回転伝達手段、３６…下部プレート、４１…上方側収納部、４２…下方側収納部、５５…駆動ギア、５６…従動ギア、７０…スナップフィット機構、７１〜７５…第１〜第５の係止部、７６〜８０…第１〜第５の係合部、１２０…動作検出手段、１２５〜１２８…カム、１３０…回転伝達手段、１３２…上部プレート、Ａ〜Ｄ…リミットスイッチ。
【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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