特許 7513504 アクチュエータ

(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】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 35/00 20060101AFI20240702BHJP

   F16H 1/02 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F16H35/00 H

F16H1/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020190416

(22)【出願日】2020-11-16

(65)【公開番号】P2022079305

(43)【公開日】2022-05-26

【審査請求日】2023-09-27

(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】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 智文

(72)【発明者】

【氏名】竹田 康紘

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特表２００７－５０１９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６３６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平２－８０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－２９８１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１６１７４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－１１２４３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ３５／００

Ｆ１６Ｈ １／００

Ｆ１６Ｋ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被駆動部品を回転させて駆動する駆動軸と、
前記駆動軸に伝動機構を介して接続された駆動用モータと、
前記伝動機構に含まれて前記駆動軸とともに回転する駆動用ギアと、
前記伝動機構に含まれる回転体を回転方向の一方であるリターン方向に付勢するリターンスプリングと、
前記駆動用ギアの軸線方向の端面に突設された突起と、
前記駆動用ギアの回転に伴って前記突起が移動する際の前記突起の移動範囲に対して出入りする切換レバーを有し、前記駆動用ギアの回転が許容される非ロック状態と前記駆動用ギアの前記リターン方向への回転が規制されるロック状態とを切換えるロック機構とを備え、
前記切換レバーは、前記突起の移動範囲の中に位置している状態で前記突起によって押されて回るように回動自在であり、
前記ロック機構は、
前記駆動用ギアが前記リターン方向に回転する際に前記突起に押されて回る前記切換レバーの回転を規制するストッパーと、
前記ストッパーによって回転が規制される際の回転方向とは反対の方向に前記切換レバーを付勢するロック解除用スプリングとを備え、
前記切換レバーの回転が前記ストッパーによって規制されることにより前記ロック状態になることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項2】

請求項１記載のアクチュエータにおいて、
前記駆動用ギアは、前記被駆動部品が動作可能範囲の一端から他端まで回転するにあたって複数回にわたって回転するものであることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載のアクチュエータにおいて、
前記切換レバーは、前記駆動用ギアの軸線とは交差する方向に延びる回動軸に設けられていることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項4】

請求項１または請求項２記載のアクチュエータにおいて、
前記切換レバーは、
前記駆動用ギアの軸線と平行な回動軸に設けられていることを特徴とするアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転式の被駆動部品を一方向に付勢するリターンスプリングを備えたアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

回転式の被駆動部品を備えた装置としては、例えば電動バルブがある。一般的に、電動バルブにおいては、停電時などの通電が切れた時にバルブを閉じるような緊急遮断機能を有している。電動バルブに採用されている緊急遮断機能は、例えば特許文献１に記載されているように、回転式の弁軸を閉方向に付勢するリターンスプリングを用いる、スプリングリターンタイプが多い。

【0003】

スプリングリターンタイプのアクチュエータは、非通電時にはバルブが全閉になってしまう。このため、非通電状態でバルブを任意の開度で保持する必要がある場合は、手動でバルブを開閉操作でき、しかも、バルブをリターンスプリングのばね力に抗して停止させてロックしておくことが可能な開度保持機構が用いられる。なお、このような開度保持機構を備える場合は、手動でフリーとロックとを切り替えるだけでなく、モータ駆動再開時には自動でロックを解除できるようにする必要がある。

【0004】

従来の開度保持機構としては、例えば特許文献２～４に記載されているものがある。特許文献２に開示された開度保持機構は、図示していないバルブを所定の開度で保持するためのもので、図１１に示すように構成されている。特許文献２に示す開度保持機構１は、モータ２の動力を伝達する伝動機構３に含まれる駆動用ギア４と、この駆動用ギア４に選択的に噛み合うロック用ギア５とを用いて構成されている。

【0005】

伝動機構３は、モータ２から回転力が伝達される上流側のギア３ａと、上流側のギア３ａに接続された駆動用ギア４と、この駆動用ギア４から回転力が伝達される下流側のギア群（図示せず）などによって構成されている。下流側のギア群の回転は、図示していない被駆動部品の回転軸に伝達される。伝動機構３は、手動で被駆動部品を動作させるための手動開閉操作用ハンドル６を接続できるように構成されている。図１１は、駆動用ギア４に手動開閉操作用ハンドル６を接続した状態で描いてある。

【0006】

上流側のギア３ａは、リターンスプリング７によって一方向に付勢されている。駆動用ギア４は、リターンスプリング７のばね力で図１１中に矢印Ｒで示す方向に回転する。以下において、リターンスプリング７のばね力が作用することによって回転する方向を単に「リターン方向」という。
ロック用ギア５は、駆動用ギア４に噛み合うことが可能な扇形ギアで、駆動用ギア４の軸線と平行な回動軸８に設けられている。ロック用ギア５は、回動軸８を手動で操作することにより、図１１に示すロック位置と、図１２に示す非ロック位置との間で回動する。ロック用ギア５の近傍には、ストッパー９が設けられている。

【0007】

ストッパー９は、ロック用ギア５が駆動用ギア４に噛み合っている状態で駆動用ギア４がリターン方向に回ることを規制するものである。
回動軸８には、ロック用ギア５をストッパー９から離間する方向へ付勢するロック解除用スプリング１０が設けられている。

【0008】

この開度保持機構１によれば、ロック用ギア５が図１２に示すように駆動用ギア４に噛み合っていない状態において、手動開閉操作用ハンドル６を操作することによりバルブを手動で開閉することができる。バルブを所定の開度でロックするためには、バルブが所定の開度となっている状態で手動開閉操作用ハンドル６から手を離すことなく操作を止め、図１１に示すように、ロック用ギア５をロック解除用スプリング１０のばね力に抗して回して駆動用ギア４に噛み合わせる。

【0009】

ロック用ギア５が駆動用ギア４に噛み合っている状態で手動開閉操作用ハンドル６を持つ手を緩めることにより、駆動用ギア４がリターン方向に回り、これに伴ってロック用ギア５がストッパー９に向けて回る。ロック用ギア５の回転は、ロック用ギア５がストッパー９に当接することにより規制される。このため、駆動用ギア４のリターン方向への回転も規制され、バルブが所定の開度でロックされるようになる。

【0010】

モータ駆動を行うときには、駆動用ギア４がモータ２の動力でリターン方向とは反対方向に回ることにより、図１２に示すように、ロック用ギア５が駆動用ギア４から外れてロック解除用スプリング１０のばね力で非ロック位置に移動する。このため、ロックが自動で解除される。

【0011】

特許文献３に記載されている開度保持機構は、引っ張りコイルばねのばね力で全開または全閉の位置に保持するように構成されている。
特許文献４に記載されている開度保持機構は、被駆動部品とともに回転するギアに手動で歯付き部品を噛み合わせて任意の開度でロックするように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２００２－２０６６５６号公報

【文献】特表２００７－５０１９１７号公報

【文献】特許第３６４５２２５号公報

【文献】特許第６７０９１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

特許文献２に開示された開度保持機構においては、以下の２つの課題がある。
第１の課題は、駆動用ギア４にロック用ギア５を噛み合わせるときに歯と歯が衝突して歯が損傷するおそれがあることである。
第２の課題は、ロック用ギア５でロックをする操作（駆動用ギア４に噛み合わせる操作）が煩わしいことである。すなわち、ロック用ギア５を駆動用ギア４と噛み合わせるためには、手動開閉操作用ハンドル６を操作して駆動用ギア４をリターン方向に回転させ、この駆動用ギア４と同期するようにロック用ギア５を回さなければならない。

【0014】

特許文献３に開示された開度保持機構では、全開から全閉の間の任意の位置で保持することはできないという問題がある。
特許文献４に開示された開度保持機構では、モータ駆動によるロックの自然解除を行うことはできない。

【0015】

本発明の目的は、ロック時に歯が損傷することがなく、任意の位置で簡単にロックすることができ、しかも、モータ駆動でロックを解除することが可能なアクチュエータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

この目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータは、被駆動部品を回転させて駆動する駆動軸と、前記駆動軸に伝動機構を介して接続された駆動用モータと、前記伝動機構３に含まれて前記駆動軸とともに回転する駆動用ギアと、前記伝動機構に含まれる回転体を回転方向の一方であるリターン方向に付勢するリターンスプリングと、前記駆動用ギアの軸線方向の端面に突設された突起と、前記駆動用ギアの回転に伴って前記突起が移動する際の前記突起の移動範囲に対して出入りする切換レバーを有し、前記駆動用ギアの回転が許容される非ロック状態と前記駆動用ギアの前記リターン方向への回転が規制されるロック状態とを切換えるロック機構とを備え、前記切換レバーは、前記突起の移動範囲の中に位置している状態で前記突起によって押されて回るように回動自在であり、前記ロック機構は、前記駆動用ギアが前記リターン方向に回転する際に前記突起に押されて回る前記切換レバーの回転を規制するストッパーと、前記ストッパーによって回転が規制される際の回転方向とは反対の方向に前記切換レバーを付勢するロック解除用スプリングとを備え、前記切換レバーの回転が前記ストッパーによって規制されることにより前記ロック状態になるものである。

【0017】

本発明は、前記アクチュエータにおいて、前記駆動用ギアは、前記被駆動部品が動作可能範囲の一端から他端まで回転するにあたって複数回にわたって回転するものであってもよい。

【0018】

本発明は、前記アクチュエータにおいて、前記切換レバーは、前記駆動用ギアの軸線とは交差する方向に延びる回動軸に設けられていてもよい。

【0019】

本発明は、前記アクチュエータにおいて、前記切換レバーは、前記駆動用ギアの軸線と平行な回動軸に設けられていてもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明においては、駆動用ギアの歯を使用することなくロックできるため、駆動用ギアの歯を損傷させることはない。
切換レバーは駆動用ギアの突起に当接するため、歯と歯を噛み合わせるように操作する場合と較べてロック操作を簡単に行うことができる。駆動用ギアが複数回転する構成を採ることにより任意の位置でロックすることができる。駆動用ギアがモータによって駆動されてリターン方向とは反対の方向に回転することにより、切換レバーがロック解除用スプリングのばね力によって押されて回り、駆動用ギアの突起から外れるとともに初期の位置に自動で復帰する。
したがって、本発明によれば、ロック時に歯が損傷することがなく、任意の位置で簡単にロックすることができ、しかも、モータ駆動でロックを解除することが可能なアクチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明に係るアクチュエータの構成を示す平面図である。

【図2】図２は、アクチュエータの構成を示す側面図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態によるロック機構の側面図である。

【図4】図４は、駆動用ギアの底面図である。

【図5】図５は、ロック機構の側面図である。

【図6】図６は、ロック機構の側面図である。

【図7】図７は、第２の実施の形態によるロック機構の構成を示す斜視図である。

【図8】図８は、ロック機構の平面図である。

【図9】図９は、第３の実施の形態による駆動用ギアの断面図である。

【図10】図１０は、駆動用ギアの底面図である。

【図11】図１１は、従来の開度保持機構の構成を示す平面図である。

【図12】図１２は、従来の開度保持機構の構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るアクチュエータの一実施の形態を図１～図６を参照して詳細に説明する。
（アクチュエータ全体の説明）
図１に示すアクチュエータ１１は、図示していない電動バルブや空調用のダクトに設けられるダンパーなどを駆動するために使用できるものである。この実施の形態においては、本発明に係るアクチュエータ１１を電動バルブに用いる場合の一例について説明する。

【0023】

アクチュエータ１１は、電動バルブの被駆動部品としての弁体１２を回転させて駆動する駆動軸１３と、駆動軸１３に伝動機構１４を介して接続された駆動用モータ１５などを備えている。このアクチュエータ１１を構成する各部品はケース１６の中に収容されている。
駆動軸１３は、図１の紙面と直交する方向を軸線方向として図示していないフレームに回転自在に支持されている。駆動軸１３の一端部に回転式の弁体１２が設けられている。弁体１２は、駆動軸１３が一方に回転することにより全閉状態となり、駆動軸１３が他方に回転することにより全開状態となる。この実施の形態においては、アクチュエータ１１が電動バルブの上端部に取付けられて駆動軸１３が上下方向に延びる場合について説明する。弁体１２は、駆動軸１３の下端部に設けられている。

【0024】

伝動機構１４は、複数のギアを用いて駆動用モータ１５の回転を減速して駆動軸１３に伝達するものである。この実施の形態による伝動機構１４は、駆動用モータ１５のピニオン１７と駆動軸１３との間に９個のギア１８～２６を備えている。これらのギア１８～２６のうち、動力伝達経路の上流端から数えて５番目に位置する駆動用ギア２２の回転軸２７には、この伝動機構１４が動作するときに回転する回転体を回転方向の一方に付勢するリターンスプリング２８が接続されている。この回転体とは、ギアや軸などである。図１および図２においては、リターンスプリング２８を収容するハウジングの外観のみを図示している。

【0025】

リターンスプリング２８が回転体を付勢する方向は、この回転体に連動するように連結された弁体１２が閉方向に回るような方向である。以下においては、リターンスプリング２８のばね力で回転体が回転する方向を「リターン方向」という。このため、このアクチュエータ１１においては、駆動用モータ１５の通電が絶たれることによって、弁体１２がリターンスプリング２８のばね力で全閉位置まで移動する。伝動機構１４を構成する複数のギア１８～２６は、リターンスプリング２８のばね力によって図１中に矢印で示す方向（リターン方向）に回転する。

【0026】

リターンスプリング２８が接続された回転軸２７の一端部（上端部）は、手動開閉操作用ハンドル２９（図２参照）を着脱自在に取付けることができるように形成されており、ケース１６の外に露出している。手動開閉操作用ハンドル２９は、弁体１２を手動で開方向あるいは閉方向に回すときに操作するハンドルである。

【0027】

（駆動用ギアの説明）
駆動用ギア２２は、伝動機構１４に含まれて駆動軸１３とともに回転するギアである。この駆動用ギア２２は、弁体１２が動作可能範囲の一端となる全閉位置から他端となる全開位置まで回転するにあたって複数回にわたって回転する。
駆動用ギア２２の軸線方向の一端面には、後述するロック機構３１の一部を構成する突起３２が設けられている。この実施の形態による突起３２は、図２および図４に示すように、駆動用ギア２２の下面２２ａであって駆動用ギア２２の回転方向の１箇所に突設されている。

【0028】

突起３２は、図示してはいないが、駆動用ギア２２の下面２２ａの代わりに上面に突設することができる。この場合は、後述するロック機構３１が駆動用ギア２２の上方に設けられることになる。突起３２は、駆動用ギア２２が回転することにより、図４中に二点鎖線で示す移動範囲Ａの中を移動する。なお、ロック機構３１は、駆動用ギア２２とは異なるギアを用いて構成することができる。例えば、駆動軸１３に設けられているギア２６を用いて構成する場合は、ギア２６が駆動用ギアとして機能し、ギア２６の回転方向の複数の位置に突起３２が設けられる。

【0029】

（ロック機構の説明）
ロック機構は、駆動用ギア２２の回転が許容される非ロック状態と、駆動用ギア２２の回転が規制されるロック状態とを切換レバー３３を用いて切換えるものである。この実施の形態によるロック機構３１は、図３に示すように、駆動用ギア２２の下方に位置する切換レバー３３と、ストッパー３４と、ロック解除用スプリング３５とを有している。

【0030】

（切換レバー３３の説明）
切換レバー３３は、この実施の形態においては、駆動用ギア２２の軸線Ｃとは直交する方向に延びる回動軸３６に設けられている。この回動軸３６の切換レバー３３とは反対側の先端部は、図１に示すように、ケース１６の側部１６ａからケース外に突出するように形成されている。回動軸３６の先端部には、切換レバー３３を操作するための操作子３７（図１参照）が設けられている。回動軸３６は、アクチュエータ１１の下部フレーム３８（図３参照）に図示していないブラケットを介して回転自在に支持されている。

【0031】

切換レバー３３は、回動軸３６とともに回動することにより、突起３２の移動範囲Ａに対して下方から出入りする。すなわち、切換レバー３３は、図３に示すように突起３２の移動範囲に入るロック位置と、図６に示すように突起３２の移動範囲の外に出る非ロック位置との間で回動することができる。切換レバー３３が突起３２の移動範囲Ａの中に入る状態においては、駆動用ギア２２が回転することによって突起３２が切換レバー３３に当たる。回動軸３６の軸線方向は、切換レバー３３がこのように突起３２によって押されたときに回動軸３６を中心にして回るような方向である。すなわち、切換レバー３３は、突起３２の移動範囲Ａの中に位置している状態で突起３２によって押されて回るように回動自在である。

【0032】

（ストッパーの説明）
ストッパー３４は、切換レバー３３が所定の方向に移動する際の移動経路を遮るように位置付けられており、下部フレーム３８に固定されている。ここでいう所定の方向とは、駆動用ギア２２がリターン方向へ回るときにロック位置にある切換レバー３３が突起３２によって押されて回る方向（図３においては反時計方向）である。すなわち、ストッパー３４は、駆動用ギア２２がリターン方向に回転する際に、突起３２に押されて回る切換レバー３３の回転を規制する。切換レバー３３の回転がストッパー３４によって規制されることによって、ロック機構３１がロック状態になる。

【0033】

（ロック解除用スプリングの説明）
ロック解除用スプリング３５は、切換レバー３３の回転がストッパー３４によって規制される際の回転方向とは反対の方向（図３においては時計方向）に切換レバー３３を付勢するスプリングである。ロック解除用スプリング３５のばね力は、リターンスプリング２８のばね力より小さい。この実施の形態によるロック解除用スプリング３５は、図３、図５および図６に示すように、ねじりコイルばねによって構成され、回動軸３６が貫通する状態で切換レバー３３と下部フレーム３８との間に設けられている。しかし、ロック解除用スプリング３５は、切換レバー３３をストッパー３４から離間する方向に付勢できるものであれば、どのようなものでもよい。ロック解除用スプリング３５は、ねじりコイルばねの他に引っ張りコイルばねによっても構成することができる。

【0034】

（アクチュエータの動作の説明）
このように構成されたアクチュエータ１１においては、切換レバー３３が図６に示す非ロック位置にある状態で駆動用モータ１５の電源が絶たれることによって、弁体１２がリターンスプリング２８のばね力で全閉位置に移動する。その後、弁体１２を所定の開度でロックするためには、手動開閉操作用ハンドル２９を用いて回転軸２７をリターンスプリング２８のばね力に抗してリターン方向とは反対の方向に回し、弁体１２を開弁方向に移動させる。

【0035】

そして、弁体１２が所定の開度に達した後に、図３に示すように切換レバー３３を突起３２の移動範囲Ａの中に入るように回し、手動開閉操作用ハンドル２９に加える力を緩めて駆動用ギア２２をリターンスプリング２８のばね力でリターン方向に回す。駆動用ギア２２がリターン方向に回転することにより、突起３２が切換レバー３３をストッパー３４に向けて押すようになる。

【0036】

突起３２によって押された切換レバー３３は、ロック解除用スプリング３５のばね力に抗してストッパー３４よって回転が規制されるまで回る。切換レバー３３の回転がストッパー３４によって規制されることにより駆動用ギア２２が停止する。この駆動用ギア２２は、停止した位置にリターンスプリング２８のばね力によって保持される。すなわち、弁体１２が所定の開度となる位置に保持される。

【0037】

このようにロック機構３１がロック状態にあるときに駆動用モータ１５の動力で駆動用ギア２２がリターン方向とは反対の方向に駆動されると、突起３２が切換レバー３３およびストッパー３４から離れる方向に移動する。この結果、切換レバー３３がロック解除用スプリング３５のばね力でストッパー３４から離れる方向に押され、図６に示すように、初期の非ロック位置に自動的に復帰してロックが自動で解除される。

【0038】

（実施の形態による効果の説明）
この実施の形態によるアクチュエータ１１においては、駆動用ギア２２の歯を使用することなくロックできるため、駆動用ギア２２の歯が損傷することはない。
切換レバー３３を突起３２の移動範囲Ａの中に入れるという簡単な操作で駆動用ギア２２の突起３２に当接させることができ、ロック時に歯と歯を噛み合わせるために駆動用ギアを少し回転させて戻すような手間もかかることがない。このため、スムーズにロック動作が可能で、ロック操作を簡単に行うことができる。

【0039】

また、弁体１２が全閉位置から全開位置まで移動する際に複数回転する駆動用ギア２２を用いてロック機構３１が構成されているために、弁体１２を任意の位置でロックすることができる。
さらに、駆動用ギア２２が駆動用モータ１５によって駆動されてリターン方向とは反対の方向に回転することにより、突起３２が切換レバー３３から外れ、切換レバー３３がロック解除用スプリング３５のばね力で非ロック位置に自動的に復帰する。
したがって、この実施の形態によれば、ロック時に歯が損傷することがなく、任意の位置で簡単にロックすることができ、しかも、モータ駆動でロックを解除することが可能なアクチュエータを提供することができる。

【0040】

特に、この実施の形態においては、駆動用ギア２２に突設された突起３２と単純な形状の切換レバー３３とを用いて駆動用ギア２２の回転を止めているから、歯と歯を噛み合わせて回転を止める場合と較べて安価に実現できる。
また、突起３２は駆動用ギア２２の上下方向の一方に設けられているから、駆動用ギア２２の下方または上方の空きスペースを有効に活用でき、省スペースでロック機構３１を実現することができる。詳述すると、特許文献２に記載されている開度保持機構では、ロック用ギアの配置スペースをギア列の側方に別途確保しなければならないが、この実施の形態においては、ギア列（伝動機構１４）の上下方向の空きスペースを有効に活用できるため、空間利用率を高くすることができ省スペースを実現できる。

【0041】

この実施の形態による切換レバー３３は、駆動用ギア２２の軸線Ｃとは交差（直交）する方向に延びる回動軸３６に設けられている。このため、切換レバー３３を操作するための操作子３７をケース１６の側部１６ａに設けることができるから、操作子３７がケース１６の上面または下面に設けられている場合と較べると操作性が高い。アクチュエータ１１は、上下方向に反転させてバルブ等に組み付けられることがある。操作子３７がケース１６の上面に設けられている場合、ケース１６がバルブ等に上下反転した状態で組み付けられると操作子３７が下方に位置することになって操作し難くなる。なお、回動軸３６がケース１６を上下方向に貫通する構成を採ることによって、バルブ等への組み付けに関して上下方向の制約はなくなる。しかし、このような構成を採ると、構造が複雑になってしまう。

【0042】

（第２の実施の形態）
ロック機構は図７および図８に示すように構成することができる。これらの図において、図１～図６によって説明したものと同一もしくは同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。

【0043】

図７に示す駆動用ギア２２は、上面２２ｂに突起３２を有している。駆動用ギア２２は、図示していないリターンスプリングのばね力で図７中に矢印Ｒで示す方向（リターン方向）に回る。
図７に示す切換レバー３３は、駆動用ギア２２の軸線Ｃと平行な回動軸４１に設けられ、突起３２と同じ高さとなる位置に配置されている。また、切換レバー３３は、図示していないロック解除用スプリングによって回動軸４１を中心にして図７において時計方向に回るように付勢されている。

【0044】

回動軸４１は、詳細には図示してはいないが、切換レバー３３の一端部に取付けられているとともに、切換レバー３３と水平方向に隣接するように設けられたストッパー３４に回動自在に支持されている。このため、切換レバー３３とストッパー３４とは、いわゆる蝶番４２となるように構成されており、回動軸４１を介して切換レバー３３がストッパー３４に対して回動するように連結されている。

【0045】

切換レバー３３は、回動軸４１を中心にして回動することにより、図８中に実線で示すように突起３２の移動範囲Ａの中に入ったロック位置と、図８中に二点鎖線で示すように突起３２の移動範囲Ａの外に出た非ロック位置との間で移動する。ロック位置に移動した切換レバー３３は、ストッパー３４に当接することによりそれ以上の回転が規制される。
回動軸４１は、アクチュエータ用ケース（図示せず）の例えば上面から突出するように形成されている。回動軸４１の先端部には操作子（図示せず）が設けられる。

【0046】

この実施の形態においては、図８中に実線で示すように切換レバー３３が水平方向に移動して突起３２の移動範囲Ａの中に入ることによって、突起３２の移動が切換レバー３３によって規制されて駆動用ギア２２のリターン方向への回転が規制され、ロック状態になる。一方、駆動用モータの動力で駆動用ギア２２がリターン方向とは反対の方向に回ると、切換レバー３３がロック解除用スプリングによって押されて自動的に初期の位置に復帰する。

【0047】

したがって、この実施の形態においても、ロック時に歯が損傷することがなく、任意の位置で簡単にロックすることができ、しかも、モータ駆動でロックを解除することが可能なアクチュエータを提供することができる。
特に、この実施の形態で示すように回動軸４１がケース１６の上方に突出する構成を採ることにより、アクセス方向が上方からのみとなるように制約を受けるような装置であっても、操作性を犠牲にすることなくアクチュエータを組み付けることができる。

【0048】

（第３の実施の形態）
駆動用ギアに設ける突起は図９および図１０に示すように構成することができる。図９および図１０において、図１～図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。図９は図１０におけるIX－IX線断面図である。

【0049】

図９および図１０に示す駆動用ギア２２の下面２２ａは、下方に向けて開口する溝５１を有している。なお、溝５１は、駆動用ギア２２の上面２２ｂに形成することもできる。その場合は、切換レバー３３が駆動用ギア２２の上方に配置される。溝５１は、図１０に示すように、駆動用ギア２２の中心部から外周部まで延びる帯状の突起５２を除いて駆動用ギア２２の周方向に延びている。突起５２の下面５２ａは、駆動用ギア２２の下面２２ａと同一平面上に位置付けられている。このように溝５１が駆動用ギア２２の下面２２ａに形成されることにより、駆動用ギア２２の軸線方向の端面に突起５２が突設されることになる。溝５１の内部の空間は、駆動用ギア２２の回転に伴って突起３２が移動する際の突起５２の移動範囲Ａになる。

【0050】

この実施の形態を採るときの切換レバー３３は、駆動用ギア２２の軸線Ｃとは直交する回動軸３６に設けられており、回動軸３６が回動することにより溝５１に対して出入りするように構成されている。すなわち、図９中に実線で示すように切換レバー３３が溝５１の中に入っている状態で駆動用ギア２２がリターン方向に回ることにより、突起５２が切換レバー３３を押してストッパー３４に押し付けるようになってロック状態になる。
また、ロック状態にあるときに駆動用ギア２２がモータの動力でリターン方向とは反対の方向に回ることにより、切換レバー３３がロック解除用スプリングによって押されて自動的に初期の位置に復帰する。

【0051】

したがって、この実施の形態においても、ロック時に歯が損傷することがなく、任意の位置で簡単にロックすることができ、しかも、モータ駆動でロックを解除することが可能なアクチュエータを提供することができる。
特に、この実施の形態においては、突起５２が駆動用ギア２２から下方（あるいは上方）に突出することがないから、駆動用ギア２２の軸線方向（上下方向）にコンパクトなロック機構を実現することができる。また、駆動用ギア２２の下面２２ａあるいは上面２２ｂの近傍に伝動機構の他のギア５３（図９参照）の一部を張り出させたとしても、この他のギア５３が駆動用ギア２２の回転に伴って移動する突起５２と干渉することがない。このため、上述したようにロック機構がコンパクトになることと相俟って、アクチュエータの更なる小型化を図ることができる。

【0052】

上述した各実施の形態においては本発明を電動バルブのアクチュエータに適用する例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、流体を制御する機器全般に適用することができる。すなわち、回転式の駆動軸を回転させるアクチュエータであれば、どのようなアクチュエータにも適用することができ、例えば空調用のダクトに設けられる電動式ダンパーのアクチュエータにも適用できる。

【符号の説明】

【0053】

１１…アクチュエータ、１２…弁体（被駆動部品）、１３…駆動軸、１４…伝動機構、１５…駆動用モータ、２２…駆動用ギア、２７…回転軸、２８…リターンスプリング、３１…ロック機構、３２…突起、３３…切換レバー、３４…ストッパー、３６，４１…回動軸、Ａ…移動範囲。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】