JP7640769B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 ２０１９年３月５日～７月１０日販売、２０１９年４月１５日設置、２０１９年４月ほ場水管理システムＷＡＴＡＲＡＳ設置マニュアル第２．０版公開

この発明は、電動アクチュエータに関し、特にたとえば、弁体または仕切体の変位により送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、送水制御装置の変位機構を作動させる、電動アクチュエータに関する。

従来のこの種の電動アクチュエータの一例が特許文献１に開示される。特許文献１には、既存の給水栓または給水堰に装着されて、給水栓または給水堰の開閉を自動的に行う自動開閉装置が開示されている。

また、従来のこの種の電動アクチュエータの他の例が特許文献２に開示される。特許文献２には、電動アクチュエータが予め一体化された給水装置が開示されている。

これら特許文献１および特許文献２の問題点を解決するために、本件出願人は特許文献３に示す電動アクチュエータを提案した。

特開平８－７０７１６号公報 特開平８－２７５６８４号公報 特開２０１７－１９２３６７号公報

特許文献３の電動アクチュエータは小型化、コスト低減を実現できるので、そのメリットを生かすためにできるだけに広範囲に利用できることが望ましい。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、電動アクチュエータを提供することである。

この発明の他の目的は、異なる形式の送水制御装置に取り付けることができる、電動アクチュエータを提供することである。

第１の実施例は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、本体ケース、本体ケース内に設けられるモータ、本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸、および回転軸をシャフトに連結するための連結具を備え、連結具は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに回転軸の下端部に形成され、連結部の一部が嵌り合うスリットを備え、スリットは基端部を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパと連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、溝の幅は、上端では比較的広く、下方に向かうにつれて狭くされる、電動アクチュエータである。

第１の実施例では、電動アクチュエータ（１０：実施例において例示する部分を例示すが、限定を意図しない参照符号。以下同様。）は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる。電動アクチュエータは、本体ケース（２０）、本体ケース内に設けられるモータ（３８）、本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構（４２、４０、）、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸（５０）、および回転軸をシャフトに連結するための連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）を備える。連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部（３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄ）と、１対の脚部（３０２）をそれぞれの上端において連結する連結部（３０８、３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄ）とを有する。回転軸（５０）の下端には、連結部の一部（３０８ｂ、３０８ｂＡ、３０８ｂＢ、３０８ｂＣ）が嵌り合うスリット（７０）が形成される。スリットは基端部（７８ａ）を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分（７８）によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパ（３２６Ａ）と連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝（３２８Ａ）を備え、溝の幅は、上端では比較的広く、下方に向かうにつれて狭くされる。

第１の実施例によれば、連結具を用いることによって、回転軸をシャフトに連結することができるので、様々なシャフトに応じた形式の送水制御装置に電動アクチュエータを適用することができる。

第２の実施例は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、本体ケース、本体ケース内に設けられるモータ、
本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸、および回転軸をシャフトに連結するための連結具を備え、連結具は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに回転軸の下端部に形成され、連結部の一部が嵌り合うスリットを備え、スリットは基端部を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパと連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、スリット形成部分の外周面と溝の内面とのクリアランスをストッパの根元へ行くほど狭くする、電動アクチュエータである。

第２の実施例では、電動アクチュエータ（１０：実施例において例示する部分を例示すが、限定を意図しない参照符号。以下同様。）は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる。電動アクチュエータは、本体ケース（２０）、本体ケース内に設けられるモータ（３８）、本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構（４２、４０、）、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸（５０）、および回転軸をシャフトに連結するための連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）を備える。連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部（３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄ）と、１対の脚部（３０２）をそれぞれの上端において連結する連結部（３０８、３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄ）とを有する。回転軸（５０）の下端には、連結部の一部（３０８ｂ、３０８ｂＡ、３０８ｂＢ、３０８ｂＣ）が嵌り合うスリット（７０）が形成される。スリットは基端部（７８ａ）を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分（７８）によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパ（３２６Ａ）と連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝（３２８Ａ）を備え、スリット形成部分の外周面と溝の内面とのクリアランスをストッパの根元へ行くほど狭くする。

第２の実施例によれば、連結具を用いることによって、回転軸をシャフトに連結することができるので、様々なシャフトに応じた形式の送水制御装置に電動アクチュエータを適用することができる。

第３の実施例は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、本体ケース、本体ケース内に設けられるモータ、本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸、および回転軸をシャフトに連結するための連結具を備え、連結具は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに回転軸の下端部に形成され、連結部の一部が嵌り合うスリット、スリットは基端部を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパと連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、さらにスリット形成部分およびストッパを密着させるボルトを備える、電動アクチュエータである。

第３の実施例では、電動アクチュエータ（１０：実施例において例示する部分を例示すが、限定を意図しない参照符号。以下同様。）は、シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、変位機構を作動させる。電動アクチュエータは、本体ケース（２０）、本体ケース内に設けられるモータ（３８）、本体ケース内に設けられ、モータの駆動を伝達する伝達機構（４２、４０、）、および伝達機構を介してモータによって回転され、かつ下部が本体ケースの下方に延びる回転軸（５０）、および回転軸をシャフトに連結するための連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）を備える。連結具（３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）は、シャフトの上端部に接続するための１対の脚部（３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄ）と、１対の脚部（３０２）をそれぞれの上端において連結する連結部（３０８、３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄ）とを有する。回転軸（５０）の下端には、連結部の一部（３０８ｂ、３０８ｂＡ、３０８ｂＢ、３０８ｂＣ）が嵌り合うスリット（７０）が形成され、スリットは基端部（７８ａ）を挟んで連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分（７８）によって形成され、連結具は、連結部の両側にストッパ（３２６Ａ）と連結部とで形成されて１対のスリット形成部分を受容する溝（３２８Ａ）を備える。ボルト（３６８、３７０）が、スリット形成部分およびストッパを密着させる。

第３の実施例によれば、連結具を用いることによって、回転軸をシャフトに連結することができるので、様々なシャフトに応じた形式の送水制御装置に電動アクチュエータを適用することができる。

第４の実施例は、第1ないし第３のいずれかの実施例に従属する電動アクチュエータであって、ストッパの上端はスリット形成部分の基端部を越える。

第４の実施例では、ストッパ（３２６Ａ）の上端が、スリット形成部分（７８）の基端部（７８ａ）を上方へ越える。

第４の実施例によれば、ストッパがスリット形成部分の基端部を越えて上に延びる上端を有するので、スリット形成部分の基端部やその近傍での回転軸の破損を防止できる。

この発明によれば、連結具を用いることによって、回転軸をシャフトに連結することができるので、様々な形式の送水制御装置に電動アクチュエータを適用することができるだけでなく、拘束手段を備えているので、高トルクが必要な場合でも、回転軸の破壊を防止することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である電動アクチュエータを圃場の給水装置および排水装置に設置した様子を示す図解図である。 この発明の一実施例である電動アクチュエータの外観を示す図解図である。 図２の電動アクチュエータの内部構造を示す図解図である。 図３のメインギア周辺部分を拡大して示す部分拡大図である。 第１アダプタの一例を示す図解図である。 図２の電動アクチュエータを給水バルブに取り付けた様子を示す図解図である。 図６実施例の要部を示す分解斜視図である。 連結具の一例を示す図解図であり、図８（Ａ）が斜視図、図８（Ｂ）が正面図である。 連結具を用いて図２－図４に示す電動アクチュエータを別の給水装置に取り付けた様子を示す図解図である。 第２アダプタの一例を示す図解図である。 第３アダプタの一例を示す図解図である。 図９実施例における電動アクチュエータの回転軸と給水装置のシャフトを第２アクチュエータを介して連結する手順の一例を示す図解図である。 図９実施例の要部を示す斜視図である。 連結具の他の例を示す図解図であり、図１４（Ａ）が斜視図、図１４（Ｂ）が正面図である。 図９実施例における電動アクチュエータの回転軸と給水装置のシャフトを図１４に示す連結具を介して連結する手順の一例を示す図解図である。 拘束具の一例を示す斜視図である。 連結具のその他の例を示す斜視図である。 図１７に示す連結具を用いて図２－図４に示す電動アクチュエータを図９実施例の給水装置に取り付けた様子を示す図解図である。 図１６に示す拘束具の第１変形例を示す図解図であり、図１９（Ａ）が斜視図であり、図１９（Ｂ）が断面図である。 図１９実施例の連結具を用いて図２－図４に示す電動アクチュエータを図９実施例の給水装置に取り付けた様子を示す図解図である。 図１６に示す拘束具の第２変形例を示す図解図であり、図２１（Ａ）が斜視図であり、図２１（Ｂ）が断面図である。 図１６に示す拘束具の第３変形例を示す図解図であり、図２２（Ａ）が斜視図であり、図２２（Ｂ）および図２２（Ｃ）がこの実施例の拘束具の連結具への装着を示す図解図である。 図１４に示す連結具の第１変形例を示す図解図であり、図２３（Ａ）が斜視図であり、図２３（Ｂ）この実施例の連結具を介して電動アクチュエータの回転軸と給水装置のシャフトを連結する状態を示す図解図である。 図１４に示す連結具の第２変形例を示す図解図であり、図２４（Ａ）が斜視図であり、図２４（Ｂ）が平面図である。 図２４実施例の連結具を介して電動アクチュエータの回転軸と給水装置のシャフトを連結する状態を示す図解図である。 図２４実施例の連結具の変形例を示す図解図である。 図１４に示す連結具の第３変形例を示す図解図であり、図２７（Ａ）が斜視図であり、図２７（Ｂ）が平面図である。 図２７実施例の連結具を介して電動アクチュエータの回転軸と給水装置のシャフトを連結する状態を示す図解図である。

図１を参照して、この発明の一実施例である電動アクチュエータ１０（以下、単に「アクチュエータ１０」と言う。）は、モータ３８、メインギア４０および回転軸５０などを備え、給水バルブ等の送水制御装置に取り付けられて、送水制御装置が有する変位機構を作動させる。この実施例では、アクチュエータ１０は、圃場用給排水システム１００（以下、単に「システム１００」と言う。）に用いられ、送水制御装置の一例である給水装置１０４および排水装置１０６の双方に取り付けられる。すなわち、給水装置１０４が備える第１変位機構を作動させる第１電動アクチュエータ、および排水装置１０６が備える第２変位機構を作動させる第２電動アクチュエータとして、共にアクチュエータ１０が用いられる。

先ず、システム１００について説明する。図１に示すように、システム１００は、圃場１０２の水管理を遠隔操作または予め記憶されたプログラムに基づく自動制御などによって行うための圃場用設備であり、給水装置１０４および排水装置１０６が設置される水田などの圃場１０２に適用される。なお、圃場１０２は、畦畔によって複数の耕作区に区画されており、給水装置１０４および排水装置１０６は、各耕作区に対して設置される。

給水装置１０４は、耕作区（圃場１０２）への給水を制御するための装置であって、弁体または仕切体などを含む変位機構（第１変位機構）を有する。この実施例では、給水装置１０４として、一般的に広く普及しているＲ＆Ｒ方式（軸回転に伴い軸が上下動する方式）のアルファルファ形の給水バルブを用いている。

図１および図６を参照して簡単に説明すると、給水装置１０４は、円筒状の弁箱１２０を備える。弁箱１２０の上半部は、ドーム状のキャップ１２２によって覆われており、弁箱１２０の側壁上部には、複数の出水窓１２４が周方向に並ぶように形成される。また、弁箱１２０の上端部には、内周面に雌ねじが形成された軸受１２６が設けられ、この軸受１２６には、キャップ１２２を貫通するように、外周面に雄ねじが形成されたシャフト（弁軸）１２８が螺合されている。このシャフト１２８の下端には、下面に止水ゴム１３０ａを有する円板状の弁体１３０が設けられる。また、弁箱１２０内の略中央部には、通水口１３２ａを有する弁座１３２が設けられる。そして、シャフト１２８に対して軸線回りの回転力が加えられると、送りねじ機構によってシャフト１２８および弁体１３０が上下動し、弁座１３２の通水口１３２ａが開閉される。すなわち、この実施例の給水装置１０４は、シャフト１２８の回転に伴い上下動する弁体１３０を含む第１変位機構を備える。

このような給水装置１０４は、たとえば給水桝１０８内に配置され、用水パイプライン１１０または用水路などから分岐する分岐管１１２の下流側端部に取り付けられる。そして、給水装置１０４には、後述する第１アダプタ６０を介してアクチュエータ１０が取り付けられ、このアクチュエータ１０によって給水装置１０４の変位機構（シャフト１２８および弁体１３０）が作動される。

一方、排水装置１０６は、圃場１０２からの排水を制御するための装置であって、シャフトの回転に応じて変位する弁体または仕切体などを含む変位機構を有する。この実施例では、排水装置１０６として、水位設定機能を有する落水口を用いている。このような排水装置１０６は、たとえば排水桝１１４内に配置され、排水路１１６まで延びる排水管１１８の上流側端部に取り付けられる。そして、排水装置１０６にも後述のようにアクチュエータ１０を取り付け、このアクチュエータ１０によって排水装置１０６の変位機構を作動させることもできる。

なお、図１では、給水装置１０４を圃場１０２の一端側に配置し、排水装置１０６をその反対側に配置しているが、給水装置１０４および排水装置１０６の配置位置は、適宜変更可能である。たとえば、給水装置１０４と排水装置１０６とは、近傍位置に配置されていてもよい。

また、この実施例におけるシステム１００は、複数の耕作区を含むシステムとなっており、各耕作区に設置される給水装置１０４および排水装置１０６のそれぞれに取り付けられるアクチュエータ１０の他に通信のみを行う親機が設置され、残りのアクチュエータ１０は子機とされる。親機は、インターネット等のネットワークを介して、ユーザが所有するスマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡおよびＰＣのような遠隔操作端末と無線通信可能に接続される。一方、子機となるアクチュエータ１０は、特定小電力無線規格に従った無線通信方法によって、親機と直接、または他の子機を介して親機と無線通信可能に接続されており、親機を経由して、ユーザが所有する遠隔操作端末と無線通信可能に接続さ
れる。

なお、この無線通信においては、クラウドコンピューティングを利用するとよい。たとえば、各アクチュエータ１０で取得された情報（弁体の開閉度などの給水装置１０４または排水装置１０６の状態に関する情報、および圃場水位や気温などのセンサ情報など）をクラウドサーバに随時送信して記憶しておく。ユーザは、遠隔操作端末からクラウドサーバにアクセスすることで、各アクチュエータ１０で取得された情報を確認し、遠隔操作端末を用いて各アクチュエータ１０を遠隔操作することで、圃場１０２の水管理を行う。

ただし、システム１００は、必ずしも複数の耕作区に亘るシステムとする必要はなく、システム１００が適用される圃場１０２は、少なくとも１つの給水装置１０４と１つの排水装置１０６とが設置される圃場であればよい。

続いて、アクチュエータ１０の構成について具合的に説明する。図２－図４に示すように、アクチュエータ１０は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって形成される本体ケース２０を備える。この本体ケース２０は、円筒状の側壁２２と側壁２２の上端部を封止する天壁２４とを含む。側壁２２の下端部は、段差状に縮径されており、この縮径部分が後述する第１アダプタ６０の上部開口に嵌入される嵌合部２６となる。本体ケース２０の高さ寸法は、たとえば３００ｍｍであり、本体ケース２０の外径は、たとえば２００ｍｍである。

本体ケース２０の天壁２４上面には、太陽電池パネル２８が取り付けられる。太陽電池パネル２８は、複数の太陽電池セルが強化ガラスおよび封止材などによって方形状にパッケージ化されたものであり、保持体３０によって支持される。保持体３０は、金属または樹脂などによって形成され、たとえば、太陽電池パネル２８の周囲を覆うように設けられる方形枠状のフレーム３０ａと、フレーム３０ａの下面に設けられて、所定角度で屈曲する支持板３０ｂとを備える。

本体ケース２０の内部には、制御盤３２、アンテナ３４、蓄電池３６、モータ３８およびメインギア４０等が収容される。

制御盤３２には、図示は省略するが、ＣＰＵおよびメモリ等を含む制御部、他の機器と無線通信を行うための無線通信部、および主電源などのスイッチ等が配設される。制御部のＣＰＵは、アクチュエータ１０の全体制御を司り、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて、モータ３８等の駆動を制御する。無線通信部は、アンテナ３４を介して、上述のようにユーザが所有する遠隔操作端末および他のアクチュエータ１０等の外部機器と無線通信を行う。

蓄電池３６は、太陽電池パネル２８によって発電された電力を蓄電するものである。モータ３８は、蓄電池３６に蓄えられた電力、つまり太陽電池パネル２８によって発電された電力によって駆動される。このモータ３８の出力軸３８ａの先端部には、小ギア４２が設けられており、メインギア４０は、この小ギア４２と連結されることで、モータ３８からの駆動力を受けて軸線回りに回転する。

この実施例では、モータ３８としてエンコーダ付きのモータが用いられる。モータ３８のエンコーダは、出力軸３８ａの回転方向および回転数に応じたパルス信号を制御部のＣＰＵに出力する。制御部のＣＰＵは、エンコーダから入力されたパルス信号、つまり出力軸３８ａの回転方向および回転数に基づいて、給水装置１０４の弁体１３０または排水装置１０６の仕切体１４２などの位置を算出する。すなわち、エンコーダは、弁体１３０または仕切体１４２などの位置を検出する位置検出部として用いられる。ただし、位置検出
部として機能するエンコーダは、必ずしもモータ３８に設けられる必要はなく、エンコーダをメインギア４０に設けて、メインギア４０の回転方向および回転数に基づいて、弁体１３０または仕切体１４２などの位置を算出することもできる。さらに、制御盤３２には、モータ電流値を検出する電流センサ（カレントトランス）等の電流値検出部が設けられており、電流値検出部における検出データは、制御部のＣＰＵに入力される。

メインギア４０は、両ボス型のギアであり、上下方向に延びる円筒状の軸部（ボス部）４０ａと、外周面にギア歯が形成される円板状のギア部４０ｂとを有する。本体ケース２０の側壁２２の下端部には、本体ケース２０の底壁にもなる円板状の第１軸受４４が設けられており、また、第１軸受４４の上方には、複数の支持部４６によって支持される円板状の第２軸受４８が設けられている。そして、メインギア４０の軸部４０ａの両端部は、これら第１軸受４４および第２軸受４８によって回転可能に保持される。

メインギア４０の軸部４０ａには、略円柱状の回転軸５０が挿通される。つまり、回転軸５０は、メインギア４０の軸中心を貫通するように設けられる。この回転軸５０の下端部には、給水装置１０４のシャフト１２８または後述する連結具３００の上端部３０８ｂ（後述）などと回転不可に連結されるカップリング部５０ａが形成される。

また、メインギア４０の軸部４０ａの内周面には、軸方向に沿って延びるキー溝（第１キー溝）４０ｃが形成されると共に、回転軸５０の外周面には、キー溝４０ｃと嵌合される滑りキー（第１滑りキー）５０ｂが軸方向に沿って延びるように形成される。このようなキー溝４０ｃおよび滑りキー５０ｂからなる滑りキー構造を有することによって、回転軸５０は、メインギア４０が回転すると共に回転し、かつメインギア４０の軸部４０ａに対して軸方向に摺動可能となる。

ここで、ギアと共に回転し、かつギアの軸方向に摺動可能となるように回転軸を設ける方法としては、スプライン構造またはセレーション構造を用いることも考えられる。しかしながら、スプライン構造またはセレーション構造では、回転軸の外周面に軸方向に沿って延びる複数の凹凸を切削加工し、さらに、ギアの軸部の内周面にも複数の凹凸を切削加工する必要があるために、製造コストが高くなる。そこで、この実施例では、上述のようにシンプルな構造の滑りキー構造を採用するようにしている。これによって、製造コストが大幅に低減できるからである。

ただし、回転軸５０は回転しながら上下動する、つまり回転軸５０には捩りの力が作用するので、単に滑りキー構造を採用するだけでは、回転軸５０の回転バランスが悪くなって回転軸５０が適切に作動しなくなる恐れがある。

そこで、この実施例では、メインギア４０のギア部４０ｂの下面と第１軸受４４の上面との間に、第１スラストベアリング５２を設け、メインギア４０のギア部４０ｂの上面と第２軸受４８の下面との間に、第２スラストベアリング５４を設けるようにしている。スラストベアリング５２、５４としては、公知のスラスト玉軸受などを用いるとよい。

このようにスラストベアリング５２、５４を設けることによって、滑りキー構造を採用しながらも、回転軸５０がバランスよく回転しながら上下動できるようになり、作動時の回転トルク、つまりモータ３８に掛かる負荷を低減できる。これは特に、負荷が最大となる締め付け時（閉動作の最終）において効果を発揮する。したがって、モータ３８の小型化および省電力化（節電）が可能となる。また、回転トルクが低減されることから、メインギア４０、軸受４４、４８および回転軸５０の耐久性も向上する。

すなわち、滑りキー構造とスラストベアリング５２、５４とを組み合わせることによっ
て、製造コストを低減しつつ、回転軸５０をスムーズに作動させることが可能となる。

上述のように、モータ３８の駆動力が小ギア４２およびメインギア４０を介して回転軸５０に与えられるので、これらのギア４０、４２は伝達機構を構成する。

なお、この実施例のアクチュエータ１０のモータ負荷を低減する効率が大幅に上昇してスラストベアリング５２、５４によるモータ負荷の低減効果は既に発明者等によって確認されているので、そのことの詳細な説明は省略する。

また、図示は省略するが、圃場１０２には、圃場水位を検出する超音波センサ等の水位センサ、気温を検出する温度センサ、気圧を検出する圧力センサ、土壌水分を検出する水分センサ等のセンサが適宜設けられる。各センサで検出された圃場水位や気温などのセンサ情報は、アクチュエータ１０の制御部に入力される。

次に、図５を参照して、給水装置１０４にアクチュエータ１０を取り付けるための第１アダプタ６０の一例について説明する。図６に示すように、第１アダプタ６０は、円筒部６２と、円筒部６２の上端部から外方に突出する鍔状の第１接続部６４と、円筒部６２の下端部から内方に突出し、その中央部に通孔６６ａを有する円環板状の第２接続部６６とを含む。第１接続部６４には、周方向に並ぶ複数のボルト孔（図示せず）が形成される。また、第２接続部６６にも、周方向に並ぶ複数のボルト孔（図示せず）が形成される。この第２接続部６６のボルト孔は、周方向に長い長孔としてもよい。

図６に示すように、第１アダプタ６０を用いて給水装置１０４にアクチュエータ１０を取り付けるときには、第１アダプタ６０の円筒部６２に対して本体ケース２０の嵌合部２６が嵌め込まれると共に、第１アダプタ６０の第１接続部６４とアクチュエータ１０の本体ケース２０の底壁とがボルト止めされる。また、第１アダプタ６０の第２接続部６６と給水装置１０４のキャップ１２２および軸受１２６とがボルト止めされる。この際、第２接続部６６に形成されるボルト孔を周方向に長い長孔としておくことによって、第１アダプタ６０およびアクチュエータ１０は、給水装置１０４に対して周方向に角度調整可能となる。さらに、給水装置１０４のシャフト１２８の上端部は、第１アダプタ６０の第２接続部６６に形成される通孔６６ａから上方に突出されて、アクチュエータ１０の回転軸５０のカップリング部５０ａに対して回転不可に連結される。

図７を参照して、回転軸５０の下端にはカップリング部５０ａを構成するスリット７０が形成される。そのスリット７０は給水装置１０４のシャフト１２８を受容する。つまり、シャフト１２８の上端には、たとえば円柱の側面を切り取ることによって、１対の対向する側面１３４が上記スリット７０に嵌り合うことによって、つまり、スリット７０を規定する内面７２が側面１３４を挟むことによって、シャフト１２８がアクチュエータ１０の回転軸５０に対して回転不可に連結される。

ただし、シャフト１２８の上端は４角柱として形成されてもよく、回転軸５０のスリット７０に嵌り合う１対の対向する側面１３４があればよい。

このようにアクチュエータ１０が取り付けられた給水装置１０４では、たとえば、ユーザが遠隔操作端末を用いてアクチュエータ１０に対して全閉、全開または任意の開度などを示す操作指示（制御信号）を送信すると、アクチュエータ１０の制御部（ＣＰＵ）は、操作指示に応じてモータ３８を駆動させる。このモータ３８の駆動力は、伝達機構を構成するメインギア４０に伝達されて、メインギア４０が回転すると共に、回転軸５０が回転する。これにより、回転軸５０に連結されたシャフト１２８に対して、回転力が付与される。回転力が加えられたシャフト１２８は、自身と軸受１２６との送りねじ機構によって
上下動され、弁体１３０が全開位置および全閉位置などに移動される。また、回転軸５０は、シャフト１２８の上下動に伴い、メインギア４０の軸部４０ａを貫通するように上下動する。これによって、上下方向に大きなスペースを要することなく、シャフト１２８の上下動が吸収される。

さらに、図７に示すように、回転軸５０のスリット７０の上方には比較的深い座繰り穴７４が形成される。この座繰り穴７４は、後述する図９の実施例において、連結具３００の上端に取り付けられる抜け止めボルト１３６を受容する。さらに、この座繰り穴７４の位置において、回転軸５０には、座繰り穴７４を規定する回転軸５０の周側面を貫通するように、この回転軸５０の軸方向の異なる２つの位置にそれぞれ雌ねじ７６が形成される。

続いて、図８を参照して、別の形式の給水装置にアクチュエータ１０を取り付けるための連結具３００の一例について説明する。なお、以下において説明する各部の寸法、高さ、幅や間隔などはすべて実施例のものであり、限定的なものではないことを予め指摘しておく。

連結具３００は、たとえば鋼鉄のような金属からなり、正面（図８（Ｂ））から見てアーチ型（門型）であり、その全体の、幅Ｗは３７ｍｍ、高さＨ１は５５ｍｍ、厚みＴ１は１７ｍｍである。連結具３００は間隔を隔てて対向する１対の脚部３０２を含む。また、脚部３０２の下端部は、後述のように給水装置１０４のシャフト１２８の上端の角柱部1
に形成されている対向する側面１４２（図７の側面１３４とおなじような）を挟むための、挟み部３０４として形成される。挟み部３０４の対向する内面間の間隔Ｇ１は１４．０ｍｍであり、挟み部３０４の高さＨ２は１８ｍｍとした。

それぞれの脚部３０２の内面には、挟み部３０４の上方に、段差部３０６が形成される。その段差部３０６の対向する内面間の間隔Ｇ２は、この実施例では、２４ｍｍとされる。段差部３０６の高さＨ３は１０ｍｍである。

連結具３００の１対の脚部３０２の上端どうしが連結部３０８で連結される。連結部３０８は、厚みが脚部と同じ下部分３０８ａとその上に一体に形成されて厚みＴ２が下部分３０８ａの厚みＴ１より薄い（１３ｍｍの）上部分３０８ｂで構成され、全体の高さＨ４が１７ｍｍとされる。上部分３０８ｂだけの高さは１３ｍｍ。連結部３０８の幅方向の中央において、上部分３０８ｂから下部分３０８ａの一部まで、雌ねじ３１０が形成される。この雌ねじ３１０が上述の抜け止めボルト１３６を取り付けるために使用される。

また、連結部３０８の幅方向の中央において、下部分３０８ａの下面から上に、座繰り穴３１２が形成される。この座繰り穴３１２は１０ｍｍの深さで形成され、後述のシャフト１２８の上端に形成されている雄ねじ１４４を受容する。

ここで、この連結具３００を用いて、図２－図４に示すアクチュエータ１０を図６実施例のものとは違う形式の給水装置１０４に適用する実施例を、図９－図１２を参照して説明する。

まず、図９実施例では、図１０および図１１に示す第２アダプタ３１４および第３アダプタ３１６を用いる。

図１０の第２アダプタ３１４は、たとえばアルミのような金属からなり、円板部３１８およびその円板部３１８上面から立ち上がる壁３２０を含む。壁３２０には雌ねじ３２１が形成される。円板部３１８の中心には、給水装置１０４のシャフト１２８を通すための
透孔３２２が形成される。この図１０では明らかではないが、円板部３１８には、この第２アダプタ３１４を図９に示す給水装置１０４に取り付けるためのねじ孔が形成されている。

また、図１１に示す第３アダプタ３１６もまたアルミのような金属からなり、図５に示す第１アダプタ６０と類似の形態である。つまり、第３アダプタ３１６は、円筒部３２４と、円筒部３２４の上端部から外方に突出する鍔状の接続部３２６を含む。第３アダプタ３１６は後述のように第２アダプタ３１４と結合されるので、円筒部３２４の上記雌ねじ３２１に対応位置には孔３２５が形成される。しかしながら、第１アダプタ６０とは異なり、円筒部３２４の下端に底面はなく、開口されている。

これら第２アダプタ３１４および第３アダプタ３１６は、図９に示すように、組み合わされる。

図９に示す給水装置１０４は、ハンドル（図示せず）でバルブを直接開閉するタイプのものであり、図６実施例の給水装置１０４のような平坦な上面を持っていない。そのため、この実施例では水圧がかかっていない状態で、そのハンドルを外し、給水バルブの上の軸受蓋部のねじ（図示せず）を外して、所定の６角支柱１３８に交換する。たとえば、その軸受蓋部のねじが４本の場合は前数を６角支柱１３８に変更する。たとえば、該当のねじが６本の場合には、１つおきに計３本を６角支柱１３８に変更する。

そして、各６角支柱１３８の上端には雌ねじが形成されているので、雄ねじを用いて、図１０に示す第２アダプタ３１４の円板部３１８を６角支柱１３８の上端に取付ける。その状態では、図９に示すシャフト１２８の上端部が第２アダプタ３１４の円板部３１８の透孔３２２を通って円板部３１８より上に露出するとともに、給水装置１０４の上端を平坦にすることができる。

その状態で、次に図１２（Ａ）に示すように、シャフト１２８の上端部に図８に示す連結具３００を取付ける。

シャフト１２８の上端部は、たとえば図１２に示すように、４角柱の形状の角柱部１４０として形成され、１対の対向する側面１４２が形成される。ただし、側面１４２は図７に示す側面１３４と同様に、円柱の側面を切り取ることによって形成してもよい、その角柱部１４０の上面から上方に延びる雄ねじ１４４が形成される。そして、雄ねじ１４４の上端にナット１１４６（実施例では、丸ナットだが、角ナットでもよい）を螺合し、そのナット１４６が連結具３００の段差部３０６に受容され、かつシャフト１２８の角柱部１４０の１対の側面１４２を連結具３００の挟み部３０４内に配置する。ただし、このような位置決め作業は、雄ねじ１４４の上端にナット１４６を螺合した状態で、連結具３００の横から、すなわち連結具３００の正面（図８（Ｂ））または背面側から、ナット１４６を段差部３０６へ、また１対の側面１４２を挟み部３０４内に配置する。この状態が図１２（Ａ）の状態であり、このとき、雄ねじ１４４の先端は未だ座繰り穴３１２の中には入っていないし、シャフト１２８の角柱部１４０の側面１４２も未だ、全部が挟み部３０４の中に収まってはいない。

次に、ナット１４６を回して、雄ねじ１４４の基端部方向へ移動させる。そうすると、ナット１４６の位置は連結具３００の段差部３０６で規制されているため、ナット１４６の回転に応じて、雄ねじ１４４が相対的に上方へ変位し、シャフト１２８も上方へ変位し、図１２（Ｂ）に示す状態になる。この状態で、雄ねじ１４４の先端が座繰り穴３１２の中には入り込み、ナット１４６が段差部３０６で規制されているため、雄ねじ１４４が座繰り穴３１２から脱落することはない。また、シャフト１２８の角柱部１４０の側面１４２が完全に挟み部３０４の中に収まっている。

続いて、図１２（Ｃ）に示すように、連結具３００の連結部３０８の上部分３０８ｂに形成されている雌ねじ３１０に、抜け止めボルト１３６を取付ける。抜け止めボルト１３６は、下部に雄ねじ１３６ａを有し、その上に径小部１４８が形成されている。その雄ねじ１３６ａを雌ねじ３１０に螺合することによって、連結具３００の連結部ａ（上部分３０８ｂ）の上辺に抜け止めボルト１３６を取り付ける。

そして、図１２（Ｄ）で示すように、抜け止めボルト１３６を、アクチュエータ１０の回転軸５０に形成されている座繰り穴７４に入れる。このとき、回転軸５０の下端に形成しているスリット７０（図７）が、図１２に示すように、連結具３００の連結部３０８の上部分３０８ｂにかぶさる。つまり、スリット７０の内面７２（図７）で連結具３００の連結部３０８の上部分３０８ｂを挟み込むことによって、連結具３００がアクチュエータ１０の回転軸５０に対して回転不可に連結される。その状態で、回転軸５０の座繰り穴７４の側面に形成していた２つの雌ねじ７６のいずれか１つに止めねじ１５０をねじ込み、抜け止めボルト１３６の径小部１４８を押える。つまり、抜け止めボルト１３６の径小部１４８に係合する止めねじ１５０が係止部を構成する。したがって、連結具３００が回転軸５０から脱落することはない。

他方で、先に説明したように、ナット１４６と段差部３０６との係合により、シャフト１２８が連結具３００から脱落することはない。そして、シャフト１２８の角柱部１４０の側面１４２が連結具３００の挟み部３０４によって挟まれるので、シャフト１２８は、連結具３００を介して、回転軸５０に対して回転不可に連結される。

最後に、図９に示すように、第３アダプタ３１６をアクチュエータ１０の下端に取り付けるとともに、第３アダプタ３１６の円筒部３２４に設けた孔３２５を通して第２アダプタ３１４の壁３２０に設けた雌ねじ３２１にボルトを螺合することによって、第２アダプタ３１４に接合することによって、アクチュエータ１０と給水装置１０４との連結部分が結合され、図９の状態となる。

このように、図９実施例においても、図６実施例と同じ、アクチュエータ１０を給水装置１０４に取付けて、運転することができる。つまり、アクチュエータ１０が取り付けられた給水装置１０４では、たとえば、ユーザが遠隔操作端末を用いてアクチュエータ１０に対して全閉、全開または任意の開度などを示す操作指示（制御信号）を送信すると、アクチュエータ１０の制御部（ＣＰＵ）は、操作指示に応じてモータ３８を駆動させる。このモータ３８の駆動力は、伝達機構を介して回転軸５０に伝達され、回転軸５０が回転する。回転軸５０に連結具３００を介して連結されたシャフト１２８に対して、回転力が付与される。

なお、上述の実施例では、連結具３００の段差部３０６に係合して連結具３００からシャフト１２８が脱落するのを防止するために、シャフト１２８の上端に上方に延びる雄ねじ１４４を形成し、その雄ねじ１４４にナット１４６を螺合させ、ナット１４６がシャフト１２８の軸方向に直交する方向に突出することによって、段差部３０６に係合するようにした。

しかしながら、ナット１４６をボルト頭（図示せず）に置き換えることもできる。この場合、シャフト１２８の角柱部１４０の上面から下方に延びる雌ねじ（図示せず）を形成し、その雌ねじにボルトを螺合させ、そのボルト頭がシャフト１２８の軸方向に直交する方向に突出することによって、段差部３０６に係合するようにしてもよい。

図１４に示す連結具３００は、アクチュエータ１０に高トルクが必要な場合に好適する連結具である。実施例のアクチュエータ１０では、回転軸５０の下端にスリット７０を設け、そのスリット７０（その内面７２）によって、給水装置１０４のシャフト１２８または連結具３００を回転不可に接続するので、給水装置１０４のシャフト１２８を回転させるためのトルクを大きくしなければならないとき、回転軸５０がスリット７０の部分で裂ける恐れがある。そのために、次の実施例では、回転軸５０の下端を補強することができる、連結具３００を用いる。

図１４の連結具３００は、以下の点を除いて図８に示す連結具３００と異なる。つまり、全体の厚みＴ３が、図８の厚みＴ１より厚く、一例として２４ｍｍである。ただし、連結部３０８の上部分３０８ｂの厚みＴ２は、図８の厚みＴ２と同じにされている。なぜなら、この上部分３０８ｂは、図９の実施例と同様に、回転軸５０のスリット７０に嵌まり合う必要があるからである。

厚みＴ３を厚くした理由は、上記上部分３０８ｂの両側に、溝３２８を隔てて、ストッパ３２６を形成するためである。つまり、上部分３０８ｂの厚み方向の外側に、ストッパ３２６によって溝３２８が形成される。この溝３２８の厚み方向の幅は、図７に示す回転軸５０のスリット７０の内面７２から回転軸５０の周側面までの最大厚み、すなわち、図１５に示すスリット形成部分７８を受容することができる、幅に選ばれている。

図１４に示す連結具３００を用いて回転軸５０とシャフト１２８を接続する手順が図１５に示される。

図１５（Ａ）に示す、連結具３００にシャフト１２８を連結する方法は先に図１２を参照して説明した通りである。その状態で回転軸５０を連結具３００に連結する方法も、基本的には、図１２で説明した方法と同じである。

回転軸５０のスリット７０が連結具３００の連結部３０８の上部分３０８ｂに被せられるが、このとき、図１５（Ｂ）に示すように、スリット７０を規定する回転軸５０のスリット形成部分７８が、連結具３００の溝３２８に挿入される。そのため、このスリット形成部分７８が上部分３０８ｂとストッパ３２６の間に挟まれる。したがって、ストッパ３２６が回転軸５０のスリット７０を規定するスリット形成部分７８を外側から拘束することができる。つまり、ストッパ３２６は、回転軸５０をスリット７０の部分で外側から拘束する拘束手段を構成する。それによって、給水装置１０４のような送水制御装置のシャフト１２８を回転させるのに高トルクが必要な場合であっても、回転軸５０が断裂または破壊するのを防止することができる。

このように、ストッパ３２６は、連結具３００の連結部３０８の上面から上方に延びて回転軸５０のスリット形成部分７８を外側で拘束する拘束部として機能する。しかも、拘束部が連結具と一体に形成されるので、取り扱いが容易であるという利点もある。

なお、図１４に示す連結具３００において、ストッパ３２６の高さ（溝３２８の深さ）は、スリット７０の少なくとも一部において回転軸５０を外側から押さえられる高さ（深さ）でよいが、スリット７０の深さ全体にわたって外側から拘束することができる高さ（深さ）であることが望ましい。

このような回転軸５０をスリット７０の部分で外側から拘束する拘束手段の別の実施例として、図１６に示す拘束具３３０を用いる。この拘束具３３０はたとえば鋼鉄のような金属からなり、中央に形成された孔３３２を有する。この孔３２３２の直径は、回転軸５０を挿通できる大きさにされている。ただし、拘束具３３０の外径すなわち肉厚は任意で
あるが、拘束具３３０に必要な強度に従って決められればよい。拘束具３３０の厚み（上下方向）もまた、必要な強度に従って決められればよい。

このような拘束具３３０を使うために、連結具３００もまた、図１７に示すように、変形される。図１７において、この実施例の連結具３００では、図８の例の連結具３００に比べて、連結部３０８の上部分３０８ｂの幅が狭くされる。つまり、上部分３０８ｂの正面から見た両側が切り欠かれて、上部分３０８ｂの正面両側に拘束具受け３３４が形成される。

この連結具３００および拘束具３３０を用いてアクチュエータ１０と給水装置１０４を結合した状態が図１８に示される。この実施例では、まず、先の図９実施例と同様に、第２アダプタ３１４を６角支柱１３８の上に取付ける。そして、止めねじ１５０を螺合する前に、拘束具３３０に回転軸５０を通しておき、その後、図１１を参照して説明した手順で、連結具３００を介して、回転軸５０とシャフト１２８を結合する。ただし、止めねじ１５０は未だ螺合しない。

その後、予め回転軸５０を通しておいた拘束具３３０を拘束具受け３３４に当たるまで、下げる。そうすると、図１８に示すように、回転軸５０の下端が拘束具３３０で囲まれる。そして、図９実施例と同様に、最後に、止めねじ１５０で抜け止めボルト１３６を係止するとともに、図１８に示すように、第３アダプタ３１６をアクチュエータ１０の下端に取り付けるとともに、第３アダプタ３１６の円筒部３２４に設けた孔３２５を通して第２アダプタ３１４の壁３２０に設けた雌ねじ３２１にボルトを螺合することによって、第２アダプタ３１４に接合することによって、アクチュエータ１０と給水装置１０４との連結部分が結合され、図１８の状態となる。

図１８の実施例においても、拘束具３３０が回転軸５０のスリット７０を規定するスリット形成部分７８（図１５）を外側から拘束することができる。つまり、拘束具３３０は、回転軸５０をスリット７０の部分で外側から拘束する拘束手段を構成する。それによって、給水装置１０４のような送水制御装置のシャフト１２８を回転させるのに高トルクが必要な場合であっても、回転軸５０の断裂ないし破壊を防止することができる。

ただし、連結具３００と一体の拘束手段（ストッパ３２６）を用いる場合に比べて、連結具３００とは別の拘束手段（拘束具３３０）を用いる場合、その取り付け、取り外しに手間がかかるという難点があるが、拘束部が連結具と別体に形成されるので、連結具の構造が簡単でよいという利点がある。

連結具３００とは別体の拘束手段としては、図１６－図１８の拘束具３３０に限らず、たとえばステンレスバンドなども使用可能である。

図１９は図１６実施例のリング状の拘束具３３０の変形例を示し、この実施例の拘束具３００Ａでは、内径が回転軸５０のスリット形成部分７８の外径よりわずかに大きくされているとともに、厚み（上下方向）が、図１６の実施例の拘束具３３０に比べて厚く（高く）されている。さらに、この実施例の拘束具３３０Ａでは、図１９（Ａ）に示すように、周方向の一部に切り欠き３３６が形成される。図１９（Ｂ）で示すように、拘束具３３０Ａには切り欠き３３６を挟んで対応する位置に、連通する透孔３３８およびねじ孔３４０が形成される。透孔３３８の入口には座繰り３３８ａが形成される。

図１８のように連結具３００を用いて給水装置１０４にアクチュエータ１０を連結する場合、図１８を参照して説明したように、まず、先の図９実施例と同様に、第２アダプタ３１４を６角支柱１３８の上に取付ける。そして、止めねじ１５０を螺合する前に、透孔
３３８およびねじ孔３４０にボルト３４２を螺入している拘束具３３０Ａに回転軸５０を通しておき、その後、図１１を参照して説明した手順で、連結具３００を介して、回転軸５０とシャフト１２８を結合する。このとき、拘束具３３０Ａの内径がスリット形成部分７８の外径よりわずかに大きく設計されているため、拘束具３３０Ａに回転軸５０を通し易いという利点がある。

その後、予め回転軸５０を通しておいた拘束具３３０Ａを拘束具受け３３４（図１７）に当たるまで、下げる。このときも、拘束具３３０Ａの内径がスリット形成部分７８の外径よりわずかに大きくされているため、拘束具３３０Ａを容易に下げることができる。そうすると、図２０に示すように、回転軸５０の下端部が拘束具３３０Ａで囲まれる。

その後、ボルト３４２を透孔３３８およびねじ孔３４０に強く螺入する。このボルト３４２による締め付けによって、拘束具３３０Ａの切り欠き３３６が狭められ、拘束具３３０Ａの内周面が回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面に密着し、拘束具３３０Ａによる回転軸５０のスリット形成部分７８が効果的に拘束される。

このとき、拘束具３３０Ａの厚み（高さ）を厚く（高く）しているため、図２０に示すように、回転軸５０には、スリット形成部分７８の根元ないし基端部７８ａより上方まで拘束具３３０Ａが被さるため、高トルク時におけるスリット形成部分７８の基端部における破損が効果的に防止できる。つまり、拘束具３３０Ａは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

最後に、止めねじ１５０で抜け止めボルト１３６を係止するとともに、第３アダプタ３１６をアクチュエータ１０の下端に取り付けるとともに、第２アダプタ３１４に接合することによって、アクチュエータ１０と給水装置１０４との連結部分が結合される。

図１９－図２０の実施例では、拘束部（３３０Ａ）が連結具（３００）と別体に形成されるので、その取り付け、取り外しに手間がかかるという難点があるが、連結具の構造が簡単でよいという利点がある。

なお、図１９－図２０では、先に説明した各実施例の部分と対応する部分には対応する参照番号に添え字「Ａ」を付して、説明を省略する。

図１９実施例の拘束具３３０Ａでは周方向の一部に切り欠き３３６を形成したのに対し、図２１に示す実施例の拘束具３３０Ｂは、半割り構造とされている。つまり、拘束具３３０Ｂは、１対の拘束具部分３３０Ｂａおよび３３０Ｂｂを含み、その拘束具部分３３０Ｂａおよび３３０Ｂｂには、図２１（Ｂ）に示すように、内径部（中空部）を挟む両側に、両者を接合するための透孔３４４およびねじ孔３４６ならびに透孔３４８およびねじ孔３５０をそれぞれ形成する。これらのねじ孔３４４および３４８には必要に応じて、図１９実施例のような座繰りを形成してもよい。

そして、この実施例の拘束具３３０Ｂを用いる場合、透孔３４４およびねじ孔３４６にボルト３５２を螺入するとともに、透孔３４８およびねじ孔３５０にボルト３５４を螺入する。それによって、１つの拘束具３３０Ｂが形成される。

それらのボルト３５２および３５４が緊締されていない、ルーズな状態で回転軸５０を拘束具３３０Ｂの中空部に予め挿通し、その後、図１９実施例と同様の手順を経て、予め回転軸５０を通しておいた拘束具３３０Ｂを拘束具受け３３４（図１７）に当たるまで、下げ、ルーズな状態のボルト３５２および３５４を締め付ける。応じて、拘束具３３０Ｂ
の内周面が回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面に密着し、拘束具３３０Ｂによる回転軸５０のスリット形成部分７８が効果的に拘束される。

このとき、拘束具３３０Ｂの厚み（高さ）を厚く（高く）していれば、図１９実施例を用いる場合と同じように、回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａ（図２０）まで拘束具３３０Ｂで拘束するため、スリット形成部分７８の基端部における破損が効果的に防止できる。つまり、拘束具３３０Ｂは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

なお、図２１では、先に説明した各実施例の部分と対応する部分には対応する参照番号に添え字「Ｂ」を付して、説明を省略する。

図２２は、図１６実施例のリング状の拘束具３３０の第３変形例であるこの発明の他の実施例の拘束具３３０Ｃを示す。この実施例の拘束具３３０Ｃは、図２２（Ａ）に示すように、拘束具３３０Ｃの内径部を挟んで対向する位置に、拘束具３３０Ｃの厚みを貫通する透孔３５６を形成する。拘束具３３０Ｃは、この点を除いて、図１９実施例の拘束具３３０Ａと同様であり、図示しないが、切り欠き３３６Ｃを挟んでねじ孔が形成されていて、そのねじ孔にボルト３４２Ｃを螺入する。

この実施例の拘束具３３０Ｃは、連結具３００（図２２（Ｂ））に予め装着するようにされていて、そのために、連結具３００の拘束具受け３３４（図２２（Ｂ））には、上部分３０８ｂを挟んで対向する位置に、上述の透孔３５６に対応するねじ孔３５８が形成される。

そして、図２２（Ｃ）に示すように、拘束具３３０Ｃの中空部に連結部３００の上部分３０８ｂが入るように、拘束具３３０Ｃを拘束具受け３３４に載せ、拘束具３３０Ｃの透孔３５６を通してボルト３６０をねじ孔３５８に螺入することによって、連結具３００の上に拘束具３３０Ｃを仮止めする。このとき、ボルト３４２Ｃは強く締め付けていない。

この状態で、回転軸５０の下端を、スリット形成部分７８が上部分３０８ｂを挟むように、拘束具３３０Ｃの中空部に挿入する。そうすると、たとえば図２０に示す拘束具３３０Ａのように、回転軸５０のスリット形成部分７８の外周を覆う。その後、拘束具３３０Ｃのボルト３４２Ｃを強く締め付ける。透孔３５６の穴径は、この締め付けを阻害しない。その後、連結部３００のねじ孔３５８に螺合しているボルト３６０を強く締め付ける。

なお、この実施例の拘束具３３０Ｃを用いる場合は、図１１を参照して説明した手順で、連結具３００を介して、シャフト１２８の各１４０を結合し、その状態で、回転軸５０のスリット形成部分７８を予め連結具３００に仮止めしておいた拘束具３３０Ｃの中空部に挿入すればよい。

図２２の実施例では、拘束部（３３０Ｃ）が連結具（３００）と別体に形成されるが、連結具に予め仮止めしておくことができるので、拘束部が連結具と別体であっても、取り扱いが容易であり、さらには連結具の構造が簡単でよいという利点がある。

この実施例においても、拘束具３３０Ｃの厚み（高さ）を厚く（高く）しているため、回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａ（図２０）まで拘束具３３０Ｃが被さるため、高トルク時におけるスリット形成部分７８の基端部における破損が効果的に防止できる。つまり、拘束具３３０Ｃは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７
８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

なお、図２２では、先に説明した各実施例の部分と対応する部分には対応する参照番号に添え字「Ｃ」を付して、説明を省略する。

図２３は、図１４に示す連結具３００の変形例である、連結具３００Ａを示し、この実施例の連結具３００Ａは、連結部３０８Ａの上部分３０８ｂＡの両側に、溝３２８Ａを隔てて、ストッパ３２６Ａを形成する。つまり、上部分３０８ｂＡの厚み方向の外側に、ストッパ３２６Ａによって溝３２８Ａが形成される。この溝３２８Ａの厚み方向の幅は、図７に示す回転軸５０のスリット７０の内面７２から回転軸５０の周側面までの最大厚み、すなわち、図１５に示すスリット形成部分７８を受容することができる、幅に選ばれている。ただし、この連結具３００Ａでは、溝３２８Ａの幅は、上端では比較的広く、下方に向かうにつれて狭くされる。つまり、回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面と溝３２８Ａの内面（ストッパ３２６Ａの内面）とのクリアランスをストッパ３２６Ａの根元へ行くほど狭くする。そのことによって、回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面と溝３２８Ａの内面との密着性を高めて、より高いトルクで回転軸５０を回転させることができる。

さらに、図２３実施例の連結具３００Ａでは、ストッパ３２６Ａの高さをスリット７０より上まで延ばして、スリット形成部分７８の基端部７８ａを十分に拘束して保護する。つまり、回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａまでストッパ３２６Ａを被せることによって、高トルク時におけるスリット形成部分７８の根元における破損が効果的に防止できる。つまり、ストッパ３２６Ａは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

ただし、図２３実施例では、ストッパ３２６Ａの内面が傾斜されていて、上端近傍ではその内面と上部分３０８Ａの外面との間に隙間ができるので、この効果（基端部７８ａでの破損防止効果）は限定的ではあるが、もし、図１４実施例のストッパ３２６と同じようにストッパ３２６Ａの内面を傾斜させず、ストッパ３２６Ａの高さを高くすれば、スリット形成部分７８の基端部７８ａでの破損防止効果は大きい。

このように、ストッパ３２６Ａは、図１４などに示すストッパ３２６と同じように、連結具３００Ａの連結部３０８Ａの上面から上方に延びて回転軸５０の各スリット形成部分７８をそれぞれ外側で拘束する１対の拘束部として機能する。しかも、拘束部が連結具と一体に形成されるので、取り扱いが容易であるという利点もある。

なお、図２３では、先に説明した各実施例の部分と対応する部分には対応する参照番号に添え字「Ａ」を付して、説明を省略する。

図２４は図１４に示す連結具３００の変形例である、連結具３００Ｂを示し、この実施例の連結具３００Ｂにおいても、連結具３００Ｂの連結部３０８Ｂの上部分３０８ｂＢの両側に、溝３２８Ｂを隔てて、ストッパ３２６Ｂが形成されるが、ストッパ３２６Ｂの、幅Ｗ（図１４（Ｂ））方向の長さは、その幅Ｗの全長と同じにされる。ただし、幅Ｗ（図１４（Ｂ））方向の長さは、その幅Ｗの全長より短くてもよい。

この連結具３００Ｂは図２３実施例の連結具３００Ａの変形例でもあり、図２３実施例の連結具３００Ａにおいては、溝３２８は幅Ｗ方向に直線的であり、したがって、ストッパ３２６Ａの内面も平面であったのに対して、溝３２８Ｂが幅Ｗ方向の中央において厚みＴ３（図１４（Ｂ））方向において外方に突出するように湾曲される。そのため、両側の
ストッパ３２６Ｂのそれぞれの内面に凹部３６２が形成される。図２５に示すように、凹部３６２の曲率は回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面の曲率とほぼ同じであり、したがって、この凹部３６２内面は回転軸５０のスリット形成部分７８の外周面に沿う。したがって、図２３実施例のようにスリット３２６Ａの内面が平面の場合に比べて、スリット形成部分７８の外周面の全周においてスリット３２６Ｂの凹部３６２の内面が密に外周面を拘束するので、回転軸５０が加える角柱部１４０（図１３）への応力への抗力を大きくすることができる。

このように、ストッパ３２６Ｂは、連結具３００Ｂの連結部３０８Ｂの上面から上方に延びて回転軸５０の各スリット形成部分７８をそれぞれ外側で拘束する１対の拘束部として機能する。しかも、拘束部が連結具と一体に形成されるので、取り扱いが容易であるという利点もある。

さらに、図２４実施例の連結具３００Ｂでは、先の図２３実施例のストッパ３２６Ａと同様に、ストッパ３２６Ｂの高さをスリット形成部分７８の基端部７８ａより上まで延ばすことによって、回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａまでストッパ３２６Ｂで覆うことができ、高トルク時におけるスリット形成部分７８の根元における破損が防止できる。つまり、ストッパ３２６Ｂは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

図２４－図２５実施例では、ストッパ３２６Ｂが幅Ｗ（図８（Ｂ））の方向に連続しているが、この実施例の変形例として、凹部３６２の幅方向において、ストッパ３２６Ｂの上端から溝３２８Ｂまでスリットを形成し、ストッパ３２６Ｂを幅方向に分割することも考えられる。

この変形例によれば、スリット形成部分７８とストッパ３２６Ｂとの接触箇所を限定することによって、溝３２８Ｂへのスリット形成部分７８の挿入を容易にし、しかもストッパ３２６Ｂのスリット形成部分７８に対する密着性を一層高めることができる寸法を採用することができる。

なお、図２４－図２５では、先に説明した各実施例の部分と対応する部分には対応する参照番号に添え字「Ｂ」を付して、説明を省略する。

図２６に示す実施例の連結具３００Ｃは、図２４実施例の連結具３００Ｂの変形例でもあり、両側のストッパ３２６Ｃの幅Ｗ方向の両端の互いに対応する位置に、透孔３６４およびねじ孔３６６をそれぞれ形成し、ボルト３６８および３７０を用いて、両側のストッパ３２６Ｃを外側から締め付ける。つまり、それぞれのストッパ３２６Ｃの凹部３６０Ｃを対応するスリット形成部分７８の外周面に圧接する。そうすると、スリット形成部分７８の外周面とスリット３２６Ｃの内周面３２６Ｃとの密着度がより大きくなるので、回転軸５０が加える角柱部１４０（図１３）への応力への抗力を一層大きくすることができる。

このような透孔３６４およびねじ孔３６６ならびにボルト３６８および３７０は、拘束部としてのストッパ３２６Ｃどうしを締め付ける締め付け手段として機能する。ただし、このような作用を果たす締め付け手段としは、透孔およびねじ孔とボルトの組み合わせに限らず、ねじ孔３６６を透孔にしてボルト３６８および３７０とナット（図示せず）を用いてもよいし、１対のストッパ３２６Ｃどうしに巻き付けて内側へ寄せることができる、たとえば番線のようなものであってもよい。

なお、ストッパ３２６Ｃのそれぞれの凹部３６０Ｃの内面とスリット形成部分７８の円形の外周面との間のクリアランスを大きくすると、スリット形成部分７８をストッパ３２６Ｃの内側の溝３２８Ｃへ入れ易くなる。しかしながら、そのような場合、締め付け手段がなければストッパ３２６Ｃによる拘束効果が十分でないことも考えられるが、このような締め付け手段を用いれば、十分な拘束効果を得ることができる。

ただし、図２４実施例の連結具３００Ｂのように、ストッパ３２６Ｂのそれぞれの凹部３６２の内面と回転軸５０のスリット形成部分７８の円形の外周面との間のクリアランスをあまり大きくしない場合には、ある程度以上の拘束効果が期待できるので、このような締め付け手段を必ずしも設ける必要はない。

さらに、図２６実施例の連結具３００Ｃでは、先の図２３実施例のストッパ３２６Ａと同様に、ストッパ３２６Ｃの高さをスリット形成部分７８の基端部７８ａより上まで延ばすことによって、回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａまでストッパ３２６Ｃで覆うことができ、高トルク時におけるスリット形成部分７８の根元における破損が防止できる。つまり、ストッパ３２６Ｃは、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

このように、ストッパ３２６Ｃは、連結具３００Ｂの連結部３０８Ｂの上面から上方に延びて回転軸５０の各スリット形成部分７８をそれぞれ外側で拘束する１対の拘束部として機能する。しかも、拘束部が連結具と一体に形成されるので、取り扱いが容易であるという利点もある。

さらに、図１５で示す実施例の連結具３００や図２３－図２４で示す実施例の連結具３００Ａにおいても、この図２６実施例の連結具３００Ｃのような締め付け手段（ねじ孔３６４および３６６ならびにボルト３６８および３７０）を採用することもできる。

先の各実施例の連結具３００、３００Ａ、３００Ｂおよび３００Ｃでは、連結部３０８、３０８Ａ、３０８Ｂおよび３０８Ｃの上部分３０８ｂ、３０８ｂＡ、３０８ｂＢおよび３０８Ｃを挟んで、厚みＴ１（図８）方向の両側に拘束部としてのストッパ３００、３００Ａ、３００Ｂおよび３００Ｃを形成した。しかしながら、図２７に示す実施例の連結具３００Ｄでは、このようなストッパを形成しない。

すなわち、この実施例の結具３００Ｄでは、連結部３０８Ｄの上面に雌ねじ３１０Ｄを形成し、雌ねじ３１０Ｄを挟んで連結具３００Ｄの厚みＴ１（図８）方向の両側に、それぞれ半円形の挿入穴３７２を形成する。２つの挿入穴３７２は、平面視で、それぞれ対応するスリット形成部分７８の端面形状と相似であり、弦に相当する内平面３７４および弧に相当して外側に向かって湾曲する内面３７６を有する。そして、２つの挿入穴３７２の平面３７４は、互いに平行にされている。

そして、穴３７２は、図２７ではよくわからないが、図２８に示す回転軸５０のスリット形成部分７８の基端部７８ａから先端までの長さに相当する深さを有する。

この実施例の連結具３００Ｄを用いて、回転軸５０とシャフト１２８を連結する場合、図２８に示すように、抜け止めボルト１３６の下部に形成されている雄ねじを雌ねじ３１０Ｄに螺合することによって、連結具３００Ｄの上辺に抜け止めボルト１３６を取り付ける。抜け止めボルト１３６を、アクチュエータ１０の回転軸５０に形成されている座繰り穴７４に入れる。その後、回転軸５０のスリット形成部分７８をそれぞれ挿入穴３７２へ挿入する。そして、下角柱部１４０を挟み部３０４Ｄで挟む。

このように、回転軸５０のスリット形成部分７８が、連結部３０８Ｄの挿入穴３７２に挿入されるので、挿入穴３７２を形成する連結部３０８Ｄによって、スリット形成部分７８を外側から拘束することができる。このとき、挿入穴３７２の湾曲した内面３７６がスリット形成部分７８の外周面に沿うので、スリット形成部分７８を外側から密に拘束することができる。

つまり、挿入穴３７２を規定する連結部３０８Ｄは、回転軸５０をスリット７０の部分で外側から拘束する拘束手段を構成する。それによって、給水装置１０４のような送水制御装置のシャフト１２８を回転させるのに高トルクが必要な場合であっても、回転軸５０が断裂または破壊するのを防止することができる。

なお、図２７－図２８に示す連結具３００Ｄにおいて、挿入穴３７２の深さは、スリット形成部７８の少なくとも一部において回転軸５０を外側から押さえられる深さでよいが、スリット形成部７８の基端部７８ａから先端までの長さ全体にわたって外側から拘束することができる深さであることが望ましい。

さらに好ましくは、挿入穴３７２の上述の湾曲した内面３７６（図２７（Ｂ））をスリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて上に延ばす。そうすると、回転軸５０のスリット形成部分７８の根元まで挿入穴３７２の湾曲した内面３７６で覆うことができ、高トルク時におけるスリット形成部分７８の根元における破損が防止できる。つまり、挿入穴３７２の湾曲した内面３７６を上に延ばすように加工した連結部３０８Ｄが、スリット形成部分７８だけでなく、スリット形成部分７８の基端部７８ａを越えて回転軸５０を外側から拘束するので、スリット形成部分７８の基端部７８ａやその近傍での回転軸５０の破損を防止できる。

さらに、この図２７－図２８の実施例では、スリット形成部分７８と挿入穴３７２の平面視の形状はともに半円形で、相似しているが、挿入穴３７２のスリット形成部分７８に対するクリアランスはできるだけ小さいほうが、拘束力が大きくてよい。ただし、挿入穴３７２のスリット形成部分７８に対するクリアランスが小さいと、スリット形成部分７８を挿入穴３７２へ挿入するのが難しくなるので、挿入穴３７２のスリット形成部分７８に対するクリアランスは、スリット形成部分７８を挿入できる範囲でなるべく小さくする。

このように、挿入穴３７２を形成する連結具３００Ｄの連結部３０８Ｄ（の湾曲内面３７６）は、連結部３０８Ｄの上面から上方に延びて回転軸５０の各スリット形成部分７８をそれぞれ外側で拘束する拘束部として機能する。しかも、拘束部が連結具と一体に形成されるので、取り扱いが容易であるという利点もある。

なお、この実施例の連結具３００Ｄにおいても、先の図２４－図２５実施例の変形例として説明したように、連結具３００Ｄの幅Ｗ（図８（Ｂ））の幅方向で、挿入穴３７２の深さに相当するスリットを形成して、連結部３０８Ｄの湾曲内面３７６を分割するようにしてもよい。

上で挙げた寸法などの具体的数値および具体的形状などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …電動アクチュエータ
２０ …本体ケース
５０ …回転軸
７０ …スリット
７２ …内面
７４ …座繰り穴
７６ …雌ねじ
７８ …スリット形成部分
１２８ …シャフト
１０４ …給水装置（送水制御装置）
１０６ …排水装置（送水制御装置）
１３４ …側面
１３６ …抜け止めボルト
１４０ …角柱部
１４２ …側面
１４４ …雄ねじ
１４６ …ナット
１４８ …径小部
１５０ …止めねじ
３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ …連結具
３０２ …脚部
３０４ …挟み部
３０６ …段差部
３０８、３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄ …連結部
３０８ａ、３０８ａＡ、３０８ａＢ、３０８ａＣ …下部分
３０８ｂ、３０８ｂＡ、３０８ｂＢ、３０８ｂＣ …上部分
３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｄ …雌ねじ
３１２ …座繰り穴
３２２、３３８、３４４、３４８、３５６、３６４ …透孔
３２６、３２６Ａ、３２６Ｂ、３２６Ｃ …ストッパ
３２８ …溝
３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ …拘束具
３３４ …拘束具受け
３４０、３４６、３５０、３５８、３６６ …ねじ孔
３４２、３５２、３５４、３６０、３６８、３７０ …ボルト
３６２、３６２Ｃ …凹部
３７２ …挿入穴

Claims (4)

1. シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、前記変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、
   本体ケース、
   前記本体ケース内に設けられるモータ、
   前記本体ケース内に設けられ、前記モータの駆動を伝達する伝達機構、および
   前記伝達機構を介して前記モータによって回転され、かつ下部が前記本体ケースの下方に延びる回転軸、および
   前記回転軸を前記シャフトに連結するための連結具を備え、
   前記連結具は、前記シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、前記１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに
   前記回転軸の下端部に形成され、前記連結部の一部が嵌り合うスリットを備え、
   前記スリットは基端部を挟んで前記連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、
   前記連結具は、前記連結部の両側にストッパと前記連結部とで形成されて前記１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、
   前記溝の幅は、上端では比較的広く、下方に向かうにつれて狭くされる、電動アクチュエータ。
2. シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、前記変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、
   本体ケース、
   前記本体ケース内に設けられるモータ、
   前記本体ケース内に設けられ、前記モータの駆動を伝達する伝達機構、および
   前記伝達機構を介して前記モータによって回転され、かつ下部が前記本体ケースの下方に延びる回転軸、および
   前記回転軸を前記シャフトに連結するための連結具を備え、
   前記連結具は、前記シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、前記１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに
   前記回転軸の下端部に形成され、前記連結部の一部が嵌り合うスリットを備え、
   前記スリットは基端部を挟んで前記連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、
   前記連結具は、前記連結部の両側にストッパと前記連結部とで形成されて前記１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、
   前記スリット形成部分の外周面と前記溝の内面とのクリアランスを前記ストッパの根元へ行くほど狭くする、電動アクチュエータ。
3. シャフトの回転に連動する弁体または仕切体の変位によって送水を制御する変位機構を有する送水制御装置に取り付けられて、前記変位機構を作動させる電動アクチュエータであって、
   本体ケース、
   前記本体ケース内に設けられるモータ、
   前記本体ケース内に設けられ、前記モータの駆動を伝達する伝達機構、および
   前記伝達機構を介して前記モータによって回転され、かつ下部が前記本体ケースの下方に延びる回転軸、および
   前記回転軸を前記シャフトに連結するための連結具を備え、
   前記連結具は、前記シャフトの上端部に接続するための１対の脚部と、前記１対の脚部をそれぞれの上端において連結する連結部と有し、さらに
   前記回転軸の下端部に形成され、前記連結部の一部が嵌り合うスリットを備え、
   前記スリットは基端部を挟んで前記連結部の両側に配置される１対のスリット形成部分によって形成され、
   前記連結具は、前記連結部の両側にストッパと前記連結部とで形成されて前記１対のスリット形成部分を受容する溝を備え、さらに
   前記スリット形成部分および前記ストッパを密着させるボルトを備える、電動アクチュエータ。
4. 前記ストッパの上端は前記スリット形成部分の前記基端部を越える、請求項１ないし３のいずれかに記載の電動アクチュエータ。

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