促动器制造技术

本发明专利技术提供一种制动器，其对利用电动机进行旋转驱动的蜗杆，从电动机赋予重复旋转角速度变动的状态，使蜗杆以宛如朝旋转方向一边振动一边旋转，从而减少蜗杆与蜗轮接触的摩擦，得以提高蜗轮蜗杆的传动效率。相对于原来以基于速度指令的目标的旋转角速度使输出轴(21)旋转的方式进行控制的电动机(20)，驱动控制部(40)将输出轴(21)的旋转角速度控制为重复相对于目标速度增减得变化的状态，并因为对蜗杆(11)的旋转专角速度赋予细微的晃动，而成为可视为旋转的蜗杆(11)会朝旋转方向进行微小振动的状态，减少蜗杆(11)与蜗轮(12)的齿面彼此摩擦使作为蜗轮蜗杆的传动效率得以提升，使作为促动器对驱动对象物所赋予的驱动力或转矩得以增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种配设于流体流路并利用为阀或闸的开闭用途等的促动器，尤其，涉及ー种在使用电动机的同时并作为该电动机的旋转输出的減速机构使用蜗轮蜗杆的促动器。
技术介绍
对于设置于供水等流体流动的管等流路，并被开闭控制以调节流体的流动的阀或闸而言，通常使用以电动机或液压机构等作为驱动源的促动器来进行自动开闭，但大型的促动器则是为了获得所需的驱动力，而将电动机等的输出进行減速之后使用。作为这种阀或闸的促动器中的減速机构，为了以必要的最小限度的段数来容易获得使阀或闸顺利移动的较大的减速比，并且，为了防止对阀或闸施加的来自流体的力或重力等而导致此等不小心造成移动的情况，所以使用无法以施加至输出侧的力相反地使输入 侧移动且具有自锁性的蜗形齿轮的情况较多。然而，蜗杆与蜗轮进行滑动接触而传递旋转的蜗轮蜗杆，若采取赋予自锁性的导程角时，会由于摩擦的影响使传动效率较一般的正齿轮等低，因此需要更进一歩提高效率。从先前以来，为了提高在这种蜗轮蜗杆中的传动效率，进行了齿面的特殊加工、处理或润滑的方法等，但是这种方法未能大幅度地提高效率。在此情形下，提出了如下的技术，对蜗杆或蜗轮赋予超声波振动，并降低滑动面的摩擦，进而提高蜗轮蜗杆传动效率。而作为这种现有的蜗轮蜗杆的例，有日本特开平8-145126号公报所记载的蜗轮蜗杆。在上述现有的蜗轮蜗杆中，若将超声波振动器中所产生振动的振幅放大，并将其传递至蜗轮，使蜗杆进行旋转驱动使得与此蜗杆啮合的蜗轮进行旋转动作，则与不赋予超声波时相比，齿面间的摩系数会减少，传动效率将大幅度提高。
技术介绍
文献专利文献专利文献I :日本特开平8-145126号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在将蜗轮蜗杆用作減速机构的促动器中，当应用如上述专利文献所示的向蜗轮蜗杆赋予超声波振动的技术时，虽然可预测到降低蜗杆与蜗轮的齿面间的摩擦系数从而能提高传动效率的情形，但是因蜗杆或蜗轮作为整体进行振动，因此存在如下问题，成为对可转动地轴支撑蜗杆或蜗轮的径向轴承或推力轴承始终施加振动的状态，而成为负担，导致寿命减短或产生噪音。另外，存在如下问题，与电动机等驱动源不同地，必须设置用以产生对蜗杆或蜗轮赋予超声波振动的超声波振动器，而且，为了对旋转中的蜗杆或蜗轮传递超声波振动，还必须才采用特殊的结构，为此相应地使作为促动器的机构变得复杂化，而导致高成本。本专利技术是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种促动器，其是对利用电动机进行旋转驱动的蜗杆，自电动机赋予旋转角速度重复变动的状态，使蜗杆以宛如朝旋转方向振动的状态进行旋转，从而减少蜗杆与蜗轮接触所产生的摩擦，不需要使用特别的结构便可提高蜗轮蜗杆的传动效率。解决课题的方法本专利技术的促动器，利用蜗轮蜗杆减速机构使由电动机中产生的旋转驱动力减速并传递到规定的驱动对象物，使该驱动对象物进行动作，该促动器具备有驱动控制部，该驱动控制部使上述电动机的输出轴的旋转角速度相对于根据与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所设定的目标速度在规定范围内进行增减，且重复产生该增减变化，上述电动机将输出轴直接连结在蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆。如此，根据本专利技术，将成为驱动源的电动机及其驱动控制部与包含蜗轮蜗杆的减 速机构一起被配设，相对于原来根据与驱动对象物的动作关联的速度指令以对应于驱动对象物的情况的目标旋转角速度使输出轴进行旋转的方式所控制的电动机，成为驱动控制部相对于基于与驱动对象物的动作关联的速度指令的目标速度，将电动机输出轴的旋转角速度控制为在规定范围内增减变化重复的状态，并使直接连接在电动机输出轴的蜗杆在进行旋转中，对其旋转角速度赋予细微的晃动，藉此成为一边伴随可视为蜗杆朝旋转方向进行微小振动的状态一边进行旋转，随着如此大致振动状态的发生而改善蜗杆与蜗轮的齿面彼此间的接触状态，以降低齿面在滑动接触时的摩擦而提高作为蜗轮蜗杆的传动效率，使作为促动器对驱动对象物所赋予的驱动力或转矩比使用相同电动机或减速机构的现有的促动器更为增大，假设即便使电动机或减速机构小型化，由于使实际的驱动力或转矩增大的部分，使得在被要求额定性能较高且更大型的促动器时也可使用，不会导致性能下降，可实现促动器整体的小型化。而且，利用驱动控制部的电动机控制而使蜗杆产生大致振动的状态，由此不必特别设置附加振动的机构，可实现性能的强化的同时，维持与现有相同的结构，避免高成本化。另外，本专利技术的促动器是根据需要具备检测上述电动机输出轴的旋转状态并作为信号输出的旋转检测器，上述驱动控制部基于上述旋转检测器的输出信号对电动机进行伺服控制，同时对作为与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所赋予的速度指令信号，力口上成为规定频率且规定的微小振幅的波形的波动信号成分，产生上述电动机输出轴的旋转角速度的增减变化。如此，根据本专利技术，并用驱动控制部与旋转检测器，一边进行电动机的伺服控制，一边对作为与驱动对象物的动作关联的速度指令所赋予的速度指令信号加上波动信号成分，作为控制结果产生电动机输出轴的旋转角速度的增减缓变化，使蜗杆以朝旋转方向的大致振动的状态进行旋转，由此在使与驱动对象物相对应的电动机适当旋转中，仅通过对速度指令信号加上波动成分，便可容易获得蜗杆的大致振动状态，以简单的控制实现通过摩擦降低而提高蜗轮蜗杆的传动效率，以低成本实现作为促动器的性能强化。另外，本专利技术的促动器根据需要，上述驱动对象物是开闭流体的流路的阀，上述施动控制部进行如下控制，在从上述阀的关闭状态至开始开放时、及/或从即将闭合前的微小打开状态完全闭合时，使上述电动机输出轴的旋转角速度为上述增减变化状态的同时，在阀的其他打开动作及关闭动作时，使旋转角速度一直是根据上述速度指令所设定的目标速度。如此，根据本专利技术，使驱动对象物为流路开闭用的阀，在阀的驱动中最需要转矩的开放开始时或关闭结束吋，将电动机输出轴的旋转角速度控制为增减变化的状态，使蜗杆以朝旋转方向的大致振动状态进行旋转，由此在必要时减少蜗轮蜗杆减速机构中产生的摩擦而提高传动效率，产生足够所需的转矩，使阀无问题地进行驱动而动作，同时在不太需要转矩的中间负荷的状态下，只要使电动机进行额定运转即可，使以前以额定产生所需转矩为基准所选定的电动机或減速机构，仅在必要时赋予符合要求的最大转矩即足够，可采用抑制不便蜗杆处于大致振动状态的额定状态下的输出的小型电动机等，除了可实现成本下降，同时可使促动器整体得结构精简化。另外，本专利技术的电动机的控制方法如下，将所产生的旋转驱动カ经由齿轮机构传递到后段侧的驱动对象物，在电动机的控制方法中，相对于将输出轴直接连接于齿轮机构的输入侧齿轮而成的电动机，相对于根据与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所设定的目标速度，使该电动机的输出轴的旋转角速度在规定范围内增减，且重复产生该增减的 变化。如此，根据本专利技术，与包含齿轮系的齿轮机构一起配设，对于本来根据与驱动对象物的动作关联的速度指令，以对应于驱动对象物情况的目标的旋转角速度使输出轴进行旋转的方式所控制的电动机，相对于基干与驱动对象物的动作关联的速度指令的目标速度，使其电动机输出轴的旋转角速度控制为在规定范围内重复增减的变化的状态，并在使直接连接至电动机输出轴的输入侧齿轮进行旋转中，对其旋转角速度赋予细微的晃动，由此成为ー边伴随呈输入侧齿轮朝旋转方向进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.31 JP 2010-0802871.一种促动器，该促动器利用蜗轮蜗杆减速机构使由电动机产生的旋转驱动力减速并传递到规定的驱动对象物，使该驱动对象物动作，其特征在于， 上述促动器具备驱动控制部，该驱动控制部使上述电动机的输出轴的旋转角速度相对于根据与上述驱动对象物的动作关联的速度指令所设定的目标速度在规定范围内增减，且重复产生该增减变化， 上述电动机将输出轴直接连结在蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆。2.根据权利要求I所述的促动器，其特征在于， 具备旋转检测器，该旋转检测器检测上述电动机输出轴的旋转状态并作为信号而输出， 上述驱动控制部根据上述旋转检测器的输出信号而对电动机进行伺服控制，同时对作为与上述驱动对象物的动作关联的速度指令而赋予的速度指令信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：森正和，久木田大辅，岛田诚也，
申请(专利权)人：西部电机株式会社，
类型：发明
国别省市：