特許 6752008 操作器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6752008

(24)【登録日】2020年8月20日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】操作器

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/28 20060101AFI20200831BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/28

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-208848(P2015-208848)

(22)【出願日】2015年10月23日

(65)【公開番号】特開2017-82825(P2017-82825A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年9月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 智文

【審査官】 増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−１６４２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１３７４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６７０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１３３１６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２４２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３１８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６０６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動モータによる回転力を受けて回転する太陽歯車と、
前記太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車と、
前記太陽歯車と前記固定内歯車との間に配置され、前記太陽歯車と前記固定内歯車と噛合って前記太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車と、
前記固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に前記遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車と、
前記可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸と、
外部から加えられた力を前記遊星歯車に対して回転力として加えるためのダイヤルと、
前記ダイヤルと連結され、前記ダイヤルを介して加えられた力を前記遊星歯車に伝達するための手動操作用歯車と
を備え、
前記遊星歯車の夫々は、
前記太陽歯車および前記固定内歯車と噛合う第１歯車部と、
前記第１歯車部と同軸に配置され、前記太陽歯車および前記可動内歯車と噛合う第２歯車部と、
前記第１歯車部と前記第２歯車部との間に、前記第１歯車部および前記第２歯車部と一体に形成され、前記第１歯車部および前記第２歯車部よりも弾性係数が小さい弾性変形部とを含み、
前記固定内歯車は、前記太陽歯車を囲む形態で固定配置され、前記駆動モータを支持するとともに前記遊星歯車を回転可能に保持するプレートと、前記プレートと一体形成された、前記第１歯車部の周囲と噛合う歯車部とから構成されている
操作器。

【請求項2】

請求項１に記載の操作器において、
前記弾性変形部は、前記遊星歯車における前記第１歯車部と前記第２歯車部との間の外周部に、前記遊星歯車の径方向に形成された溝から構成されている
ことを特徴とする操作器。

【請求項3】

請求項１に記載の操作器において、
前記弾性変形部は、前記遊星歯車における前記第１歯車部および前記第２歯車部よりも薄い歯厚を有する
ことを特徴とする操作器。

【請求項4】

請求項１に記載の操作器において、
前記弾性変形部は、前記第１歯車部および前記第２歯車部よりも弾性係数が小さい材料によって形成されている
ことを特徴とする操作器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、調節弁の弁軸を操作するための操作器に関し、例えばロータリ式の調節弁の弁軸を操作するための操作器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、化学プラント等において、流量のプロセス制御に調節弁が用いられている。調節弁の弁開度は、ポジショナからの制御信号に基づいて操作器（以下、「アクチュエータ」とも称する。）が調節弁の弁軸を操作することによって調整される。

【0003】

一般に、バタフライ弁等のロータリ式の調節弁では、制御している流体の力によって調節弁の弁体が開閉してしまう場合がある。例えば、電動式のアクチュエータの場合、プラント内の停電等によりアクチュエータへの電源供給が絶たれると、アクチュエータ内部の駆動モータの保持力がなくなり、調節弁の開度を保持できない場合がある。
そのため、アクチュエータの弁軸を駆動する動力伝達機構には、電源供給がない場合であっても弁軸が動作しないようにするためのセルフロック機能が必要とされている。このセルフロック機能を実現するための動力伝達機構としては、例えば下記特許文献１に開示されているように、不思議遊星歯車機構がよく知られている。

【0004】

また、特許文献２には、弁軸の動力伝達機構として遊星歯車機構を採用した操作器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１７７４０５号公報

【特許文献2】特開２０１４−１６２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願発明者は、より安価、且つより小型の電動式のアクチュエータを実現するために、アクチュエータの動力伝達機構に不思議遊星歯車機構を採用することを検討した。その検討の結果、以下に示す問題があることが明らかとなった。

【0007】

不思議遊星歯車機構を電動式のアクチュエータにおける弁軸の動力伝達機構として適用した場合、調節弁によって制御している流体の力によって調節弁の弁軸に力が加わったとしても、不思議遊星歯車機構のセルフロック機能により、弁軸が固定され、弁体が開閉してしまうことを防止することができる。
しかしながら、例えば調節弁の駆動中に、調節弁への異物の噛み込み等により過大なトルク上昇が急激に発生すると、不思議遊星歯車機構を構成している可動内歯車や遊星歯車等に、トルク上昇に起因した衝撃力が加わり、歯車の歯が破損するおそれがある。

【0008】

上記の問題を解決するための一つの手法としては、例えば上述の特許文献２に開示がある。特許文献２に開示された遊星歯車機構を採用した電動アクチュエータでは、遊星歯車機構の内歯車の外周面とケースの内周面との間に弾性体としてコイルバネを設け、このコイルバネによって、遊星歯車を保持するキャリアに所定値以上のトルクが加わるまで内歯車の回転を規制している。

【0009】

しかしながら、特許文献２に開示された技術では、固定内歯車をケースやプレート等と共通化できない上に弾性体も必要となり、部品点数の増加を招いてしまう。

【0010】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、部品点数の増加を抑えつつ、歯車が破損し難い不思議遊星歯車機構を有する操作器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る、調節弁の弁軸を操作するための操作器（１００）は、駆動モータ（２）による回転力を受けて回転する太陽歯車（３）と、太陽歯車を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する固定内歯車（５）と、太陽歯車と固定内歯車との間に配置され、太陽歯車と固定内歯車と噛合って太陽歯車の周囲を公転しながら自転する複数の遊星歯車（４＿１〜４＿３）と、固定内歯車と同軸に配置され、その内周面に遊星歯車と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた可動内歯車（６）と、可動内歯車に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための出力軸（７）と、外部から加えられた力を遊星歯車に対して回転力として加えるためのダイヤル（８）と、ダイヤルと連結され、ダイヤルを介して加えられた力を遊星歯車に伝達するための手動操作用歯車（９）とを有し、遊星歯車は、太陽歯車および固定内歯車と噛合う第１歯車部（４１）と、第１歯車部と同軸に配置され、太陽歯車および可動内歯車と噛合う第２歯車部（４２）と、第１歯車部と第２歯車部との間に、第１歯車部および第２歯車部と一体に形成され、第１歯車部および第２歯車部よりも弾性係数が小さい弾性変形部（４３，４４，４５）とを含むことを特徴とする。

【0012】

上記操作器において、弾性変形部（４３）は、遊星歯車における第１歯車部と第２歯車部との間の外周部に、遊星歯車の径方向に形成された溝（４３０）から構成されていてもよい。

【0013】

上記操作器において、弾性変形部（４４）は、遊星歯車における第１歯車部および第２歯車部よりも薄い歯厚を有していてもよい。

【0014】

上記操作器において、弾性変形部（４５）は、第１歯車部および第２歯車部よりも弾性係数が小さい材料によって形成されていてもよい。

【0015】

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したことにより、本発明によれば、歯車が破損し難い不思議遊星歯車機構を有する操作器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す断面図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す平面図である。

【図3】図３は、太陽歯車、遊星歯車、固定内歯車、および可動内歯車から成る不思議遊星歯車機構の構造を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る操作器におけるダイヤルの周辺部分を拡大した斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る操作器を弁軸側から見たときの平面図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る操作器における遊星歯車の弾性変形部の構造を模式的に示す図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の構造を模式的に示す斜視図である。

【図8】図８は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す斜視図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す平面図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す平面図である。

【図11】図１１は、本発明の実施の形態に係る別の操作器の要部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

【0019】

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す平面図である。
図２は、実施の形態１に係る操作器の要部を示す断面図である。
図１には、図２におけるＰ方向から見たときの操作器１００の要部の平面構造が図示され、図２には、図１における操作器１００のＡ−Ａ断面が図示されている。なお、図１，２では、操作器１００の動力伝達機構を構成する各歯車の位置関係を明確にするために、操作器１００の構成要素の一部を省略して図示している。

【0020】

図１に示される実施の形態１に係る操作器１００は、プラント等において、流量のプロセス制御に用いられる調節弁を操作する装置であり、外部に設けられたポジショナから供給された操作信号に応じて調節弁の弁軸を操作することにより、調節弁の弁開度を制御する。例えば、操作器１００は、バタフライ弁等のロータリ式の調節弁を操作する電動式のアクチュエータである。

【0021】

実施の形態１に係る操作器１００は、調節弁の弁軸を操作する動力伝達機構として、不思議遊星歯車機構を有しており、電動モータに対する電源供給がない場合であっても弁軸が動作しないセルフロック機能を備えている。また、操作器１００は、電動モータに対する電源供給がない場合であっても、手動により弁軸を操作し、任意の弁開度において弁軸を固定することができる機能を備えている。

【0022】

更に、操作器１００は、調節弁（弁軸）側から加えられた力を吸収して不思議遊星歯車機構の各歯車の破損を防ぐための構造を有している。

【0023】

以下、操作器１００における上記の機能を実現するための具体的な構造について、詳細に説明する。

【0024】

図１，２に示されるように、操作器１００は、筐体１、駆動モータ２、太陽歯車３、遊星歯車４＿１〜４＿３、固定内歯車５、可動内歯車６、出力軸７、ダイヤル８、および手動操作用歯車９を有している。

【0025】

なお、操作器１００は、ポジショナから供給された操作信号に基づいて駆動モータ２の回転を制御する電子回路部や電源ユニット等も有しているが、図１，２では、それらの図示を省略している。

【0026】

筐体１は、操作器１００の構成部品を収容するための容器であり、例えば金属材料から構成されている。

【0027】

駆動モータ２は、上述した電子回路部（図示せず）によって制御される電動モータである。

【0028】

太陽歯車３は、駆動モータ２の回転軸に連結され、その回転軸の回転力を受けて回転（自転）する歯車である。

【0029】

固定内歯車５は、太陽歯車３を囲む形態で固定配置され、その内周面に歯を有する歯車である。具体的に、固定内歯車５は、駆動モータ２を支持するとともに遊星歯車４をＰ方向から回転可能に保持するプレート５ａと、第１歯車部４１の周囲と噛合う歯車部５ｂとから構成されている。

【0030】

ここで、プレート５ａと歯車部５ｂとは別個の部品で構成しても良いが、一体形成することにより、部品点数を削減することができる。

【0031】

遊星歯車４＿１〜４＿３（総称する場合は、「遊星歯車４」と表記する。）は、太陽歯車３と固定内歯車５との間に配置され、太陽歯車と固定内歯車と噛合って太陽歯車の周囲を公転しながら自転する歯車である。具体的に、各遊星歯車４＿１〜４＿３は、第１歯車部４１、第２歯車部４２、および弾性変形部４３とから構成されている。

【0032】

第１歯車部４１は、太陽歯車３および固定内歯車５と噛合う歯車である。第２歯車部４２は、第１歯車部４１と同軸に配置され、手動操作用歯車９および可動内歯車６と噛合う歯車である。第１歯車部４１と第２歯車部とは同一の歯数を有している。

【0033】

弾性変形部４３は、第１歯車部４１と第２歯車部４２との間に、第１歯車部４１および第２歯車部４２と一体に形成され、第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも小さな弾性係数を有している。なお、弾性変形部４３の詳細については後述する。

【0034】

可動内歯車６は、固定内歯車５と同軸に配置され、その内周面に遊星歯車４（第２歯車部４２）と噛合う歯を有し、回転可能に設けられた歯車である。図１に示されるように、可動内歯車６は、第２歯車部４２と噛合う歯車部６ａと、遊星歯車４を回転可能に支持する底部６ｂとから構成されている。底部６ｂは、可動内歯車６の回転軸の方向に形成された貫通孔６ｃを有している。

【0035】

出力軸７は、可動内歯車６に連結され、調節弁の弁軸を回転させるための部品である。図１に示されるように、出力軸７は、可動内歯車６と同一の回転軸を有し、可動内歯車６と一体に形成されている。

【0036】

ダイヤル８は、外部から加えられた力を太陽歯車３または遊星歯車４に対して回転力として加える手動操作手段としての部品である。手動操作用歯車９は、ダイヤル８と連結され、ダイヤル８を介して加えられた力を遊星歯車４に伝達するための歯車である。なお、手動操作用歯車９およびダイヤル８の詳細については後述する。

【0037】

ここで、太陽歯車３、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６は、例えば、プラスチック等の樹脂材料（例えば、ポリアセタール樹脂）によって構成されている。また、太陽歯車３、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６は一つの不思議遊星歯車機構を構成している。以下、この不思議遊星歯車機構について詳細に説明する。

【0038】

図３は、太陽歯車３、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６から成る不思議遊星歯車機構の構造を示す斜視図である。
図３に示されるように、不思議遊星歯車機構の中心部分に配置された太陽歯車３と噛合って遊星歯車４＿１〜４＿３が配置される。更に、遊星歯車４＿１〜４＿３の周囲には、遊星歯車４の一部の領域と噛合い、遊星歯車４＿１〜４＿３の回転をガイドする固定内歯車５が固定されて配置されるとともに、遊星歯車４のその他の領域と噛合い、回転可能にされた可動内歯車６が配置されている。

【0039】

上記の不思議遊星歯車機構において、駆動モータ２の回転軸から回転力を受けて太陽歯車３が回転し、その回転力により遊星歯車４＿１〜４＿３が自転しながら固定内歯車５に沿って回転（公転）する。そして、遊星歯車４＿１〜４＿３の回転力を受けて、可動内歯車６が回転する。この可動内歯車６に出力軸７（弁軸）を連結することにより、駆動モータ２の回転力を大きく減速させた回転力によって出力軸７を回転させることができる。

【0040】

上記不思議遊星歯車機構によれば、セルフロック機能を有しているので、可動内歯車６に連結された出力軸７（弁軸）に外部から力を加えたとしても、出力軸７は回転させることはできないか、または回転させるために非常に大きな力が必要となる。したがって、停電等が原因で駆動モータ２への電力供給が遮断された場合であっても、調節弁の弁開度を実質的に固定することができ、調節弁のセルフロック機能を実現することができる。

【0041】

上述したように、太陽歯車３、遊星歯車４、固定内歯車５、および可動内歯車６から成る不思議遊星歯車機構により、調節弁のセルフロック機能を実現することができる。
その一方で、上記不思議遊星歯車機構は、駆動モータ２によらず、手動により可動内歯車６を回転させる構造を有している。以下、この構造について詳細に説明する。

【0042】

図１に示されるように、手動操作用歯車９は、歯車部９ａと支持部９ｂとから構成されている。

【0043】

歯車部９ａは、例えば太陽歯車３と同一の径および歯数を有し、遊星歯車４＿１〜４＿３の第２歯車部４２の夫々と噛合うように、太陽歯車３と同一軸上に配置されている。

【0044】

支持部９ｂは、歯車部９ａを支持し、可動内歯車６の貫通孔６ｃ内に挿入されている。支持部９ｂは、例えば歯車９ａと一体形成されている。具体的に、支持部９ｂは、可動内歯車６の貫通孔６ｃに収容され、一部が可動内歯車６とともに筐体１の外部に突出している。また、支持部９ｂは一端が開口し、他端が有低の筒状に形成されている。具体的には、支持部９ｂの筐体１から突出した側の端部には、歯車部９ａの回転軸の方向に開けられた孔９ｃが形成されている。

【0045】

孔９ｃにはダイヤル８の突起部８ａが挿入され、ダイヤル８の突起部８ａが孔９ｃに嵌合している。これにより、手動操作用歯車９とダイヤル８とが連結される。

【0046】

ここで、孔９ｃとダイヤル８の突起部８ａとは、例えば、平面視多角形状（例えば六角形状）に形成されている。

【0047】

上記のように手動操作用歯車９とダイヤル８とが連結されているので、例えば手動によりダイヤル８を回転させることにより、駆動モータ２および太陽歯車３によらず、遊星歯車に対して直接回転力を加えることができる。これによれば、駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル８を手動で操作して手動操作用歯車９を回転させることにより、遊星歯車４を介して可動内歯車６を回転させることができるので、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させることができる。一方で、上述のように、操作器１００の動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用しているので、ダイヤル８によって弁軸を所望の位置まで回転させた後は、不思議遊星歯車機構のセルフロック機能により、弁軸を上記の位置で固定することができる。

【0048】

次に、ダイヤル８が形成される位置について説明する。
図４は、実施の形態１に係る操作器１００におけるダイヤル８の周辺部分を拡大した斜視図である。

【0049】

図５は、実施の形態１に係る操作器１００を弁軸側から見たときの平面図である。

【0050】

図４，５に示されるように、出力軸７は、棒状（例えば円柱状）に形成され、出力軸７の外周部の一部をその回転軸の方向に切り取った切欠き部７ｂと、出力軸７の中心部分に、その回転軸の方向に形成された溝部７ａとを有する。

【0051】

ダイヤル８は、出力軸７の溝部７ａに配置される。具体的には、図５に示されるようにダイヤル８は、平面視においてダイヤル８の中心が溝部７ａの中心と一致し、且つ平面視において、ダイヤル８の外周部８ｂの一部が溝部７ａから切欠き部７ｂに向かって突出して配置される。

【0052】

上記のように出力軸７を形成し、ダイヤル８を配置することにより、図１〜５に示すようにダイヤル８を太陽歯車３と同軸に配置した場合であっても、出力軸７がダイヤル８の操作の邪魔にならないので、弁軸の手動操作が容易となる。

【0053】

次に、遊星歯車４の弾性変形部４３について詳細に説明する。
上述したように、各遊星歯車４＿１〜４＿３は弾性変形部４３を有している。
図６は、実施の形態１に係る操作器における遊星歯車４の弾性変形部４３の構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、弾性変形部４３は、例えば、遊星歯車４における第１歯車部４１と第２歯車部４２との間の外周部に、遊星歯車４の径方向（遊星歯車４の回転軸と垂直な方向）に形成された溝４３０によって実現されている。

【0054】

ここで、弾性変形部４３を構成する溝４３０の形状に特に制限はないが、図１および６に示されるように、溝４３０を円弧状に形成することにより、加工処理が容易となる。

【0055】

また、弾性変形部４３は、第１歯車部４１と第２歯車部４２との間の外周部に形成されていればよいが、好ましくは、遊星歯車４の回転軸方向における第１歯車部４１の長さと第２歯車部４２の長さとが等しくなる位置に形成することが望ましい。

【0056】

上記のように、遊星歯車４における第１歯車部４１と第２歯車部４２との間の外周部に弾性変形部４３（溝４３０）を形成することにより、遊星歯車４は、第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも弾性変形部４３において、ねじれに対して弾性変形し易くなる。

【0057】

例えば、調節弁に接続された配管内の流体の脈動などによる不規則な流れに起因して振動等が発生した場合を考える。この場合、上記振動により、調節弁の弁体（バルブプラグ）が急激に動かされ、弁軸に対して衝撃力が加わる。これにより、操作器１００の固定内歯車５、可動内歯車６、および遊星歯車４には、不思議遊星歯車機構によるセルフロック機能の故に、弁軸から出力軸７を介して衝撃力が加わってしまう。このとき、図６に示すように、遊星歯車４における固定内歯車側と噛み合っている第１歯車部４１と可動内歯車６と噛み合っている第２歯車部４２には、互いに逆方向の力が加わる。すなわち、遊星歯車４には、ねじるような力が加わる。

【0058】

そこで、上記のように、第１歯車部４１と第２歯車部４２との間に弾性変形部４３（溝）を設けることにより、その部分で意図的に遊星歯車４を弾性変形させ、衝撃力を吸収することができる。これにより、操作器１００の固定内歯車５、可動内歯車６、および遊星歯車４に加わる衝撃力を緩和することができ、各歯車の歯の破損を防ぐことが可能となる。

【0059】

また、同様に、例えば調節弁の駆動中に調節弁への異物の噛み込み等により過大なトルク上昇が急激に発生した場合であっても、遊星歯車４の弾性変形部４３によってそのトルク上昇による衝撃量を吸収することができ、歯車の破損を防ぐことが可能となる。
なお、遊星歯車４において、弾性変形部４３を第１歯車部４１、第２歯車部４２とは別に形成する場合を例示して本発明を説明したが、これに限らず、遊星歯車４全体として弾性変形をするように構成してもよい。

【0060】

以上、実施の形態１に係る操作器１００によれば、動力伝達機構として不思議遊星歯車機構を採用し、且つ外部から加えられた力を不思議遊星歯車機構の太陽歯車３に対して回転力として加える手動操作手段を備えているので、例えば停電等の理由により駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル８を手動で操作して可動内歯車６を回転させることができる。また、上述の従来技術のように不思議遊星歯車機構のセルフロック機能を解除する構造ではないので、ダイヤル８を操作した後で弁軸を固定することができる。すなわち、実施の形態１に係る操作器１００によれば、調節弁のセルフロック機能を実現しつつ、弁軸の手動操作を可能にすることができる。

【0061】

また、実施の形態１に係る操作器１００によれば、遊星歯車４に弾性変形部４３を設けることにより、調節弁の弁軸側から衝撃力が加わった場合であっても、不思議遊星歯車機構を構成する遊星歯車４の第１歯車部４１と第２歯車部４２との間に形成された弾性変形部４３によってその衝撃力を吸収することができるので、不思議遊星歯車機構を構成する各歯車の破損を防ぐことが可能となる。

【0062】

また、実施の形態１に係る操作器１００によれば、上述した特許文献２に開示された技術のように、弾性体と、その弾性体で回転固定された固定内歯車を用いて衝撃力を吸収する構造ではないので、固定内歯車をケースやプレートなどと共通化でき、さらに弾性体も配置する必要がないため部品点数の増加を防止することができる。

【0063】

すなわち、実施の形態１に係る操作器１００によれば、部品点数の増加を抑えつつ、歯車が破損し難い操作器を実現することができる。

【0064】

また、弾性変形部４３は遊星歯車４の外周部に形成した溝から成るので、例えば、従来の遊星歯車４に対して簡単な加工処理を施すことにより、弾性変形部４３を容易に形成することができ、弾性変形部４３を追加することによる製造コストの増大を抑えることが可能となる。更に、上述したように、固定内歯車５としてプレート５ａと歯車部５ｂを一体形成すれば、製造コストの更なる削減が可能となる。

【0065】

≪実施の形態２≫
次に、遊星歯車の弾性変形部の別の実施形態を示す。
図７は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の構造を模式的に示す斜視図である。
図８は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す斜視図である。図８には、図７における遊星歯車４の参照符号４Ｒで囲まれた一つの歯を拡大した図が示されている。

【0066】

実施の形態２に係る操作器における遊星歯車４の弾性変形部４４は、遊星歯車４における第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも薄い歯厚を有する。具体的には、図８に示すように、弾性変形部４４は、遊星歯車４を構成する各歯における一部の領域の歯厚（歯の円周方向の厚さ）をその他の領域の歯厚よりも薄く形成することによって実現される。

【0067】

図９は、実施の形態２に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す平面図である。同図には、遊星歯車４を構成する一つの歯を図８のＣ方向から見たときの平面構成が示されている。

【0068】

図９に示すように、歯の円周方向の表面４Ａとその裏側の表面４Ｂにおいて、夫々対向する位置に溝４４０Ａ，４４０Ｂを形成することにより、第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも薄い歯厚を有する弾性変形部４４が形成される。

【0069】

これによれば、調節弁の弁軸側から衝撃力が加わった場合であっても、遊星歯車４は、第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも弾性変形部４４において、ねじれに対して弾性変形し易くなるので、上記衝撃力を吸収することができる。

【0070】

以上、実施の形態２に係る操作器によれば、実施の形態１に係る操作器と同様に、第１歯車部４１と第２歯車部４２との間に形成された弾性変形部４４によって、操作器の固定内歯車５、可動内歯車６、および遊星歯車４に加わる衝撃力を緩和することができ、各歯車の歯の破損を防ぐことが可能となる。

【0071】

≪実施の形態３≫
実施の形態１、２では、遊星歯車４の形状を変えることによって第１歯車部４１および第２歯車部４２との間に弾性変形部４３，４４を形成する場合を示したが、歯車の形状を変えずに、弾性変形部を構成することも可能である。

【0072】

図１０は、実施の形態３に係る操作器における遊星歯車の歯の構造を模式的に示す平面図である。
図１０に示されるように、遊星歯車４を構成する歯における第１歯車部４１と第２歯車部４２との間の領域を、第１歯車部４１および第２歯車部を構成する材料よりも弾性係数が小さい材料によって形成する。例えば、上記領域を、第１歯車部４１および第２歯車部よりも弾性率の低い（例えば、ヤング率の低い）材料によって形成する。

【0073】

例えば、遊星歯車４を樹脂によって成形する場合には、第１歯車部４１および第２歯車部４２をガラス入りのポリアセタール樹脂によって構成し、弾性変形部４５をポリアセタール樹脂で構成する。これにより、第１歯車部４１および第２歯車部４２と弾性変形部４５との間に弾性率の差を生じさせることができる。

【0074】

これによれば、調節弁の弁軸側から衝撃力が加わった場合であっても、遊星歯車４は、第１歯車部４１および第２歯車部４２よりも弾性変形部４５において、ねじれに対して弾性変形し易くなるので、上記衝撃力を吸収することができる。

【0075】

以上、実施の形態３に係る操作器によれば、第１歯車部４１および第２歯車部４２と弾性変形部４５の材質を相違させて弾性率の差を設けることにより、上記実施の形態と同様に、弾性変形部４５において操作器の固定内歯車５、可動内歯車６、および遊星歯車４に加わる衝撃力を緩和することができ、各歯車の歯の破損を防ぐことが可能となる。

【0076】

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0077】

例えば、上記実施の形態において、不思議遊星歯車機構を手動で操作する手法として、太陽歯車３と同軸に手動操作用歯車９を配置する場合を例示したが、これに限られない。

【0078】

例えば、図１１に示す操作器１００Ａのように、遊星歯車４＿１〜４＿３をキャリア１３に載置し、そのキャリア１３に連結されたダイヤル８を手動で操作することにより、遊星歯車４を介して可動内歯車６を回転させてもよい。

【0079】

より具体的には、図１１に示すように、可動内歯車６上に載置され、遊星歯車４を支持して可動内歯車６上を回転する台座１３ａと、台座１３ａを支持し、可動内歯車６の貫通孔６ｃ内に回転可能に挿入された支持部１３ｂとから構成されたキャリア１３を手動操作用歯車８の代わりに設ける。ここで、キャリア１３の台座１３ａの表面には、突起部が形成され、その突起部が各遊星歯車４＿１〜４＿３の中心部分（回転軸）に形成された貫通孔に挿入されることにより、各遊星歯車４＿１〜４＿３が回転可能に支持される。また、キャリア１３の支持部１３ｂの筐体１から突出した側の端部には、太陽歯車３の回転軸の方向に開けられた、平面視多角形状（例えば六角形状）の孔１３ｃが形成されており、その孔１３ｃにダイヤル８の突起部８ａが嵌合している。

【0080】

これによれば、実施の形態１で示した手動操作用歯車９を用いる場合と同様に、駆動モータ２が停止している状態であっても、ダイヤル８を手動で操作して可動内歯車６を回転させることができるので、弁軸を所望の弁開度となる位置まで回転させることができる。

【0081】

また、上記実施の形態において、手動操作手段の一つであるダイヤル８を、手動操作用歯車９またはキャリア１３と別個の部品によって連結する場合を例示したが、これに限られず、例えばダイヤル８を手動操作用歯車９またはキャリア１３と一体形成してもよい。

【0082】

また、上記実施の形態おいて、可動内歯車６と出力軸７とが一体形成されている場合を例示したが、これに限られず、夫々を別個の部品によって形成し、それらを同一の回転軸となるように連結させてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１００，１００Ａ…操作器、１…筐体、２…駆動モータ、３…太陽歯車、４＿１，４＿２，４＿３，４…遊星歯車、５…固定内歯車、５ａ…プレート、５ｂ…歯車部、６…可動内歯車、６ａ…歯車部、６ｂ…底部、６ｃ…貫通孔、７…出力軸、７ａ…溝部、７ｂ…切欠き部、８…ダイヤル、８ａ…突起部、８ｂ…外周部、９…手動操作用歯車、９ａ…歯車部、９ｂ…支持部、９ｃ…孔、４１…第１歯車部、４２…第２歯車部、４３，４４，４５…弾性変形部、４ａ，４ｂ，４ｃ…歯の表面、１３…キャリア、１３ａ…台座、１３ｂ…支持部、４３０，４４０Ａ，４４０Ｂ…溝。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】