[发明专利]操作器

说明书

本发明提供一种具有齿轮不易破损的奇异行星齿轮机构的操作器。本发明的操作器(100)用以操作调节阀的阀轴，其特征在于,包括：恒星齿轮(3)，其接收驱动马达的转动力而转动；固定内齿轮(5)，其以包围恒星齿轮的形态固定配置，在其内周面具有轮齿；多个行星齿轮(4、14、24、34)，它们配置在恒星齿轮与固定内齿轮之间，与恒星齿轮和固定内齿轮啮合，一边在恒星齿轮的周围公转一边自转；可动内齿轮(6)，其与固定内齿轮同轴配置，在其内周面具有与行星齿轮啮合的轮齿，设置为能够转动；以及输出轴，其与可动内齿轮连结，用以转动调节阀的阀轴，行星齿轮具有在转动方向上施加有一定以上的扭矩的情况下限制动力传递的扭矩限制结构。

技术领域

本发明涉及一种用以操作调节阀的阀轴的操作器，例如涉及一种用以操作旋转式调节阀的阀轴的操作器。

背景技术

一直以来，在化工厂等中，在流量的过程控制中使用有调节阀。调节阀的阀开度通过操作器(以下，也称为“致动器”)根据来自定位器的控制信号对调节阀的阀轴进行操作来加以调整。

通常，在蝶阀等旋转式调节阀中，存在因所控制的流体的力而导致调节阀的阀芯发生开闭的情况。例如，电动式致动器的情况下，存在如下情况：当因工厂内的停电等而导致对致动器的电源供给被切断时，致动器内部的驱动马达的保持力消失，无法保持调节阀的开度。

因此，致动器的驱动阀轴的动力传递机构必须有用以实现即便在没有电源供给的情况下阀轴也不会动作的自锁功能。作为用以实现该自锁功能的动力传递机构，例如像下述专利文献1中所揭示的那样，奇异行星齿轮机构已广为人知。

此外，在专利文献2中揭示有一种采用行星齿轮机构作为阀轴的动力传递机构的操作器。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2007-177405号公报

【专利文献2】日本专利特开2014-16222号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

为了实现更廉价且更小型的电动式致动器，本申请发明者对致动器的动力传递机构采用奇异行星齿轮机构这一技术进行了研究。通过该研究，结果明确了存在以下所示的问题。

在将奇异行星齿轮机构用作电动式致动器中的阀轴的动力传递机构的情况下，即便因由调节阀控制的流体的力而导致对调节阀的阀轴施加有力，阀轴也会因奇异行星齿轮机构的自锁功能而被固定，可防止阀芯发生开闭。

然而，例如，当在调节阀的驱动中因异物卡入至调节阀等而骤然产生过大的扭矩上升时，因扭矩上升而引起的冲击力会施加至构成奇异行星齿轮机构的可动内齿轮、行星齿轮等，从而有齿轮的轮齿破损之虞。

作为用以解决上述问题的一种方法，例如在上述专利文献2中有揭示。在专利文献2中所揭示的采用行星齿轮机构的电动致动器中，在行星齿轮机构的内齿轮的外周面与外壳的内周面之间设置盘簧作为弹性体，通过该盘簧来限制内齿轮的转动，直到规定值以上的扭矩施加至保持行星齿轮的齿轮架为止。

然而，在专利文献2中所揭示的技术中，操作器的输入输出特性取决于扭矩而有发生变动之虞，从而需要开度的反馈控制、修正处理等，存在整个调节阀的系统构成较为复杂的问题。

本发明是鉴于上述问题而成，本发明的目的在于提供一种抑制整个调节阀的系统构成的复杂化、且具有齿轮不易破损的奇异行星齿轮机构的操作器。

【解决问题的技术手段】