JP7449844B2

JP7449844B2 - 電動弁

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Publication number: JP7449844B2
Application number: JP2020196977A
Authority: JP
Inventors: 亮司小池; 大樹中川
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
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Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2024-03-14
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Description

本発明は、電動弁に関する。

従来、小流量制御域と大流量域とで流量制御する電動弁がある。このような電動弁は、例えば特開２０２０－５６４７２号公報（特許文献１）に開示されている。

図９は上記同様な従来の電動弁の縦断面図である。この従来の電動弁では、主弁体ａの内側の副弁室ａ１内に副弁体ｂが配置されている。副弁体ｂはガイド用ボス部ｂ１とニードル弁ｂ２とを有している。そして、副弁体ｂは駆動部ｃのロータ軸ｃ１の下端に形成されている。駆動部ｃはねじ送り機構ｃ２を備え、ロータ軸ｃ１が回転することで、副弁体ｂが主弁体ａの内側で、上下動する。これにより、ニードル弁ｂ２が副弁ポートａ２の開度を制御する。

特開２０２０－５６４７２号公報

上記従来の電動弁の構造においては、副弁体ｂは、ガイド用ボス部ｂ１が主弁体ａの副弁室ａ１の内周でガイドされながら上下動する。このガイド部分は、副弁体ｂのニードル弁ｂ２が必要以上に副弁ポートａ２に干渉しないように径方向への動きを抑制する役割を持っている。しかし、副弁体ｂのガイド用ボス部ｂ１と主弁体ａは金属同士の摺動となる為、摩耗等により作動性を損なう可能性がある。

本発明は、主弁体で主弁ポートを全閉状態とし、この主弁体に形成された副弁ポートと副弁体との間のポート絞り部により流体の小流量制御域での流量制御を行う電動弁において、副弁体の良好な作動性を得ることを課題とする。

本発明の電動弁は、弁本体の主弁室内に設けられて該主弁室に開口する主弁ポートを開閉する主弁体と、前記主弁体に形成された副弁室内で該主弁体に形成された副弁ポートの軸線方向に移動して該副弁ポートの開度を制御する副弁体と、を備え、前記主弁室から前記副弁室に連通する連通路が形成され、前記主弁体で前記主弁ポートを閉として、前記連通路を介して前記副弁室に流入する流体を、前記副弁体のニードル弁と前記副弁ポートとの隙間のポート絞り部で絞る小流量制御域を有する電動弁において、前記副弁体は前記副弁室内に配置されるガイド用ボス部を備えるとともに、前記副弁室の内周と前記ガイド用ボス部の外周との間に、前記ガイド用ボス部が摺接する高潤滑性ガイド部材を備え、前記高潤滑性ガイド部材は前記副弁室の内周から離間する円筒部を有し、該円筒部の周囲の連通空間に前記連通路が開口していることを特徴とする。

また、前記高潤滑性ガイド部材の前記円筒部が、前記副弁体の前記ニードル弁を囲繞していることを特徴とする電動弁が好ましい。

また、前記高潤滑性ガイド部材の内側に前記副弁体を収容する副弁体収容室が形成され、前記円筒部の周囲の前記連通空間から前記副弁体収容室まで、前記軸線方向に延びる流路を有することを特徴とする電動弁が好ましい。

本発明の電動弁によれば、副弁室の内周とガイド用ボスの外周との間に、ガイド用ボス部が摺接する高潤滑性ガイド部材を備えているので、副弁体が上下動するときに、副弁体のガイド用ボス部が、この高潤滑性ガイド部材内で容易に摺動し、電動弁の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体の良好な作動性が得られる。

本発明の第１実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第２実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第３実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第４実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第５実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第６実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第７実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第８実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。本発明の第９実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。従来の電動弁の要部拡大断面図である。

次に、本発明の電動弁の実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電動弁の小流量制御域状態の縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１の図面における上下に対応する。この電動弁１００は、弁ハウジング１と、支持部材２と、主弁体３と、副弁体４と、駆動部５と、を備えている。

弁ハウジング１は例えば、黄銅、ステンレス等で略円筒形状に形成されており、その内側に主弁室１Ｒを有している。弁ハウジング１の外周片側には主弁室１Ｒに導通される第１継手管１１が接続されるとともに、下端から下方に延びる筒状部に第２継手管１２が接続されている。また、弁ハウジング１の第２継手管１２の主弁室１Ｒ側には主弁座１３が形成され、この主弁座１３の内側は主弁ポート１３ａとなっている。主弁ポート１３ａは軸線Ｌを中心とする円柱形状の孔であり、第２継手管１２は主弁ポート１３ａを介して主弁室１Ｒに導通される。なお、本実施形態では、主弁座１３は、弁ハウジング１に一体的に形成されているが、主弁ポートを有する弁座部材を弁ハウジングとは別体に設け、弁座部材を弁ハウジングに組み付ける形態としてもよい。

弁ハウジング１の上端の開口部には、支持部材２が取り付けられている。支持部材２は、弁ハウジング１の内周面内に嵌合される嵌合部２１と、嵌合部２１の内側の上下に位置する略円柱状のガイド部２２と、ガイド部２２の上部に延設されたホルダ部２３と、嵌合部２１に設けられ、嵌合部２１の外周に突出する金属板からなるリング状の固定金具２４とを有している。嵌合部２１、ガイド部２２及びホルダ部２３は樹脂製の一体品として構成されており、固定金具２４はインサート成形により樹脂製の嵌合部２１と共に一体に設けられている。なお、支持部材２の嵌合部２１を弁ハウジング１に対して圧入してもよい。

また、支持部材２のホルダ部２３の中心には、軸線Ｌと同軸の雌ねじ部２３ａとそのネジ孔が形成されるとともに、雌ねじ部２３ａのネジ孔に連なる軸ガイド孔２３ｂが形成され、さらに、この軸ガイド孔２３ｂの内周よりも径の大きな円筒状のスライド孔２３ｃが形成されている。そして、この雌ねじ部２３ａのネジ孔と、軸ガイド孔２３ｂの中に円柱棒状のロータ軸５１が配設されている。ロータ軸５１の外周に雄ねじ部５１ａが形成されており、この雄ねじ部５１ａはホルダ部２３の雌ねじ部２３ａに螺合されている。

ホルダ部２３には、その外周に螺旋状の突条からなるガイド雄ネジ２３１、ガイド雄ネジ２３１の下側一端に半径方向に突出した下端ストッパ２３２、及びガイド雄ネジ２３１の上端部の外周縁に上端ストッパ２３３がそれぞれ形成されている。また、ガイド雄ネジ２３１の外周にはコイル状の従動スライダ２３４が螺合されている。この従動スライダ２３４は後述のマグネットロータ５２の回転に伴って同方向に連れ回され、ガイド雄ネジ２３１に倣ってロータ軸５１と同方向（上下）に移動する。そして、この従動スライダ２３４が下端ストッパ２３２または上端ストッパ２３３に当接することにより、マグネットロータ５２の上下の停止位置が規制される。

主弁体３は、主弁座１３に対して着座及び離座する主弁部３１と、主弁体３の側壁であって副弁体４を内包する副弁内包部３２とで構成されている。主弁部３１の内側には円柱状の開口３Ａが形成されるとともに、副弁内包部３２の内側には円柱状の副弁室３Ｒが形成されている。そして、主弁部３１と副弁内包部３２との間には、軸線Ｌを中心として副弁室３Ｒから開口３Ａ側に開口する円柱状の副弁ポート３ａが形成されている。

主弁体３の副弁内包部３２の側面には、軸線Ｌと交差する方向で主弁室１Ｒから副弁室３Ｒに連通する連通路３ｂが形成されている。この実施形態では、連通路３ｂは、軸線Ｌ周りに回転対象な位置に放射状に複数本（例えば４本）形成されている。また、主弁体３は、副弁内包部３２の上端部にリテーナ３４を有するとともに、リテーナ３４と支持部材２のガイド孔２Ａの上端部との間に主弁ばね３５を有しており、この主弁ばね３５により主弁体３は主弁座１３の方向（閉方向）に付勢されている。なお、主弁部３１の開口３Ａの内側に消音部材３６が配設されている。なお、連通路３ｂは、回転対象な位置に放射状に複数本形成される形態に限らず、連通路３ｂの数を一個としたり、不等間隔に複数本形成してもよい。

副弁体４は、ロータ軸５１の下端部に形成されている。また、副弁体４は、ロータ軸５１に一体に形成されている。この副弁体４はガイド用ボス部４１とニードル弁４２とで構成されている。また、副弁体４のニードル弁４２は、その先端が副弁ポート３ａ対して軸線Ｌ方向に挿通されるものであり、ニードル弁４２と副弁ポート３ａとの隙間であるポート絞り部を小流量の流体が流れることにより小流量制御が行われる。副弁体４のガイド用ボス部４１の上端には、潤滑性樹脂からなる円環状のワッシャ４３が配設され、ガイド用ボス部４１は、副弁内包部３２の内側に配設されている。そして、副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１の外周との間には、このガイド用ボス部４１が摺接する高潤滑性ガイド部材１０が配設されている。なお、副弁体４と、ロータ軸５１とを別体にそれぞれ形成し、これらを組み付けてもよい。

弁ハウジング１の上端には密閉ケース５５が溶接等によって気密に固定され、密閉ケース５５内には、外周部を多極に着磁されたマグネットロータ５２と、その中心に固着されたロータ軸５１とが設けられている。また、密閉ケース５５の外周にはステータコイル５３が配設されており、マグネットロータ５２、ロータ軸５１及びステータコイル５３はステッピングモータ５を構成している。そして、ステータコイル５３にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ５２が回転されてロータ軸５１が回転する。

以上の構成により、ステッピングモータ５が駆動されるとマグネットロータ５２及びロータ軸５１が回転し、雄ねじ部５１ａと雌ねじ部２３ａとのねじ送り機構により、マグネットロータ５２と共にロータ軸５１が軸線Ｌ方向に移動する。そして、副弁体４が軸線Ｌ方向に進退移動して副弁体４のニードル弁４２が副弁ポート３ａに対して近接又は離間する。また、副弁体４が上昇するとき、ワッシャ４３が主弁体３のリテーナ３４に係合し（副弁上端位置）、主弁体３は副弁体４と共に移動して、主弁体３の主弁部３１が主弁座１３から離座する。これにより、主弁ポート１３ａが全開となって大流量域状態となる。

高潤滑性ガイド部材１０は、主弁体３の副弁室３Ｒの内面に整合する円筒形状をしており、副弁室３Ｒの内部の底部に設置されている。そして、この高潤滑性ガイド部材１０には、主弁体３の連通路３ｂに対向する位置に連通路１０ａが形成されている。図１の小流量制御域状態では、主弁体３は主弁座１３に着座した状態で主弁ポート１３ａが弁閉となり、副弁体４のニードル弁４２により副弁ポート３ａの開度が制御され、小流量の制御が行われる。このとき第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｂと高潤滑性ガイド部材１０の連通路１０ａとを通って副弁室３Ｒに流れる。

そして、高潤滑性ガイド部材１０は、フッ素樹脂を含有するポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）製や、フッ素樹脂等の高潤滑性を有するコーティングを施した金属製である。このため、高潤滑性ガイド部材１０は、高い潤滑性を有し、副弁体４が上下動するときに、副弁体４のガイド用ボス部４１が、この高潤滑性ガイド部材１０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４の良好な作動性が得られる。

図２は本発明の第２実施形態の電動弁の要部断面図である。なお、以下の第２乃至第８実施形態において、図示する要部以外のその他の部分は第１実施形態の図１と同一である。また、以下の各実施形態において第１実施形態と同様な部材、同様な要素には同じ符号を付記して詳細な説明は省略する。この第２実施形態で第１実施形態と異なる点は、高潤滑性ガイド部材２０と副弁体４′の構成である。

副弁体４′は、第１実施形態のガイド用ボス部４１より厚さの薄いガイド用ボス部４１′と第１実施形態のニードル弁４２より長さの長いニードル弁４２′とで構成されている。そして、副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材２０が配設されている。また、高潤滑性ガイド部材２０は、円筒部２０ｂを有し、この円筒部２０ｂはニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成している。また、円筒部２０ｂの外径は、副弁内包部３２の内径よりも小さくなっており、円筒部２０ｂと副弁内包部３２との間に全周に亘って副弁室３Ｒの一部としての連通空間３Ｒ１が形成されている。また、高潤滑性ガイド部材２０の内部には副弁体４′を収容する副弁室３Ｒの一部としての副弁体収容室３Ｒ２が形成されており、主弁体３の連通路３ｂの上部で連通空間３Ｒ１と副弁体収容室３Ｒ２とを連通する連通路２０ａが円筒部２０ｂよりも外側に形成されている。これにより、第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｂを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材２０の連通路２０ａから、副弁体収容室３Ｒ２における円筒部２０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。連通空間３Ｒ１は軸線Ｌ回りの全周に亘って形成されているため、高潤滑性ガイド部材２０の回転位置に関わらず主弁体３の連通路３ｂは、連通空間３Ｒ１を介して連通路２０ａに連通可能となる。そして、この第２実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材２０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４′のニードル弁４２′を円筒部２０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｂから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２′が受けにくいので、ニードル弁４２′の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｂ（横孔）を通過した後、軸線Ｌ方向に延びる連通路２０ａ（流路）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。これにより高潤滑性ガイド部材２０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速も低減するので、副弁体４′に流体が衝突したとしても副弁体４′が振動することを抑制することができる。

図３は本発明の第３実施形態の電動弁の要部断面図である。この第３実施形態の副弁体４′は第２実施形態と同様である。そして、副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材３０が配設されている。高潤滑性ガイド部材３０には、副弁室３Ｒの内周に対向する連通路３０ａが形成されている。また、高潤滑性ガイド部材３０はニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成する円筒部３０ｂを有している。また、円筒部３０ｂの外径は、副弁内包部３２の内径よりも小さくなっており、円筒部３０ｂと副弁内包部３２との間に全周に亘って副弁室３Ｒの一部としての連通空間３Ｒ１が形成されている。また、高潤滑性ガイド部材３０の内部には副弁体４′を収容する副弁室３Ｒの一部としての副弁体収容室３Ｒ２形成されており、主弁体３の連通路３ｃの上部で連通空間３Ｒ１と副弁体収容室３Ｒ２とを連通する連通路３０ａが円筒部３０ｂよりも外側に形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の第１実施形態より径の大きな連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに副弁内包部３２の内周と高潤滑性ガイド部材３０の外周との間の間隙を介して連通路３０ａを通り、円筒部３０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。連通空間３Ｒ１は全周に亘って形成されているため、高潤滑性ガイド部材３０の回転位置に関わらず主弁体３の連通路３ｂは、連通空間３Ｒ１を介して連通路３０ａに連通可能となる。そして、この第３実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材３０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４′のニードル弁４２′を円筒部３０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｃから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２′が受けにくいので、ニードル弁４２′の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｃ（横孔）を通過した後、連通路３０ａに至るまでの副弁内包部３２と高潤滑性ガイド部材３０との間の軸線Ｌ方向に延びる間隙（流路）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。これにより高潤滑性ガイド部材３０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速も低減するので、副弁体４′に流体が衝突したとしても副弁体４′が振動することを抑制することができる。

図４は本発明の第４実施形態の電動弁の要部断面図である。副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材４０が配設されている。高潤滑性ガイド部材４０の外形は第３実施形態の高潤滑性ガイド部材３０と同様であり、ニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成する円筒部４０ｂを有している。また、円筒部４０ｂの外径は、副弁内包部３２の内径よりも小さくなっており、円筒部４０ｂと副弁内包部３２との間に全周に亘って副弁室３Ｒの一部としての連通空間３Ｒ１が形成されている。また、高潤滑性ガイド部材４０の内部には副弁体４′を収容する副弁体収容室３Ｒ２が形成されている。また、円筒部４０ｂには主弁体３の連通路３ｃに対向する位置に連通路４０ａが形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材４０の外周から連通路４０ａを通り、副弁体収容室３Ｒ２における円筒部４０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。連通空間３Ｒ１は全周に亘って形成されているため、高潤滑性ガイド部材４０の回転位置に関わらず主弁体３の連通路３ｃは、連通空間３Ｒ１を介して連通路４０ａに連通可能となる。そして、この第４実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材４０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

図５は本発明の第５実施形態の電動弁の要部断面図である。副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材５０と円筒状のフィルタＦが配設されている。高潤滑性ガイド部材５０の外形は第３実施形態の高潤滑性ガイド部材３０と略同様であり、ニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成する円筒部５０ｂを有している。また、高潤滑性ガイド部材５０の側部には、フィルタＦ側に開口する連通路５０ａが形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材５０の円筒部５０ｂの外周からフィルタＦを通過し、連通路５０ａを通って高潤滑性ガイド部材５０の内側に流れる。また、円筒部５０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。そして、この第５実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材５０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４′のニードル弁４２′を円筒部５０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｃから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２′が受けにくいので、ニードル弁４２′の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｃ（横孔）を通過した後、連通路５０ａに至るまでの軸線Ｌ方向に延びるフィルタＦ（流路）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。また、フィルタＦを流体が通過する際に受ける流路抵抗によってもさらに流速は低減する。これにより高潤滑性ガイド部材５０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速が低減するので、副弁体４′に流体が衝突したとしても副弁体４′が振動することを抑制することができる。

図６は本発明の第６実施形態の電動弁の要部断面図である。副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材６０が配設されている。この第６実施形態は、第５実施形態のフィルタＦを無くしたものであり、主弁体３の連通路３ｂは第１実施形態と同様であり、ニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成する円筒部６０ｂを有している。また、高潤滑性ガイド部材６０の側部には、副弁室３Ｒに開口する連通路６０ａが形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｂを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材６０の外周と副弁内包部３２との間の間隙を通過し、連通路６０ａを通って高潤滑性ガイド部材６０の内側に流れる。また、円筒部６０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。そして、この第５実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材６０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４′のニードル弁４２′を円筒部６０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｂから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２′が受けにくいので、ニードル弁４２′の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｂ（横孔）を通過した後、副弁内包部３２と高潤滑性ガイド部材６０との間の軸線Ｌ方向に延びる間隙（流路）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。これにより高潤滑性ガイド部材６０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速も低減するので、副弁体４′に流体が衝突したとしても副弁体４′が振動することを抑制することができる。

図７は本発明の第７実施形態の電動弁の要部断面図である。副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１′の外周との間には、このガイド用ボス部４１′が摺接する高潤滑性ガイド部材７０と円筒状のフィルタＦ′が配設されている。高潤滑性ガイド部材７０の外形は第３実施形態の高潤滑性ガイド部材３０と略同様であり、ニードル弁４２′を挿通してニードル弁４２′の回りに隙間を形成する円筒部７０ｂを有している。また、高潤滑性ガイド部材７０の側部には、フィルタＦ′側に開口する連通路７０ａが形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材７０の円筒部７０ｂの外周からフィルタＦ′を通過し、連通路７０ａを通って高潤滑性ガイド部材７０の内側に流れる。また、円筒部７０ｂとニードル弁４２′との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。そして、この第７実施形態でも、ガイド用ボス部４１′が、高潤滑性ガイド部材７０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４′の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４′のニードル弁４２′を円筒部７０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｂから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２′が受けにくいので、ニードル弁４２′の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｃ（横孔）を通過した後、連通路７０ａに至るまでの軸線Ｌ方向に延びるフィルタＦ′（流路）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。またフィルタＦ′流体が通過する際に受ける流路抵抗によってもさらに流速は低減する。これにより高潤滑性ガイド部材７０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速が低減するので、副弁体４′に流体が衝突したとしても副弁体４′が振動することを抑制することができる。

図８は本発明の第８実施形態の電動弁の要部断面図である。この第８実施形態の副弁体４″は、第７実施形態のガイド用ボス部４１′より厚さの薄いガイド用ボス部４１″と第７実施形態のニードル弁４２′より長さの長いニードル弁４２″とで構成されている。そして、副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１″の外周との間には、このガイド用ボス部４１″が摺接する高潤滑性ガイド部材８０が配設されている。高潤滑性ガイド部材８０には第２実施形態と同様に、主弁体３の連通路３ｃの上部で連通空間３Ｒ１と副弁体収容室３Ｒ２とを連通する連通路８０ａが形成されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１に流れ、さらに高潤滑性ガイド部材８０の円筒部８０ｂの外周からフィルタＦ″を通過し、連通路８０ａを通って高潤滑性ガイド部材８０の内側に流れる。また、円筒部８０ｂとニードル弁４２″との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。そして、この第８実施形態でも、ガイド用ボス部４１″が、高潤滑性ガイド部材８０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４″の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４″のニードル弁４２″を円筒部８０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｂから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２″が受けにくいので、ニードル弁４２″の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｃ（横孔）を通過した後、連通路８０ａに至るまでの軸線Ｌ方向に延びる連通路８０ａ（及びフィルタＦ″）により軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。また、フィルタＦ″を流体が通過する際に受ける流路抵抗によってもさらに流速は低減する。これにより高潤滑性ガイド部材８０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速が低減するので、副弁体４″に流体が衝突したとしても副弁体４″が振動することを抑制することができる。

図９は本発明の第９実施形態の電動弁の要部断面図である。この第９実施形態の副弁体４″は第８実施形態と同様である。そして、副弁室３Ｒの内周と、ガイド用ボス部４１″の外周との間には、このガイド用ボス部４１″が摺接する高潤滑性ガイド部材９０が配設されている。高潤滑性ガイド部材９０には第３実施形態と同様に、主弁体３の連通路３ｃの上部で連通空間３Ｒ１と副弁体収容室３Ｒ２とを連通する連通路９０ａが形成され、さらに、この副弁体収容室３Ｒ２側にフィルタＦ１が配設されている。第１継手管１１から主弁室１Ｒ内に流入した流体は、主弁体３の連通路３ｃを通って連通空間３Ｒ１Ｒに流れ、さらに高潤滑性ガイド部材９０の円筒部９０ｂの外周から連通路９０ａを通り、フィルタＦ１を通過して高潤滑性ガイド部材９０の内側に流れる。また、円筒部９０ｂとニードル弁４２″との隙間を通って副弁ポート３ａ側に流れる。そして、この第９施形態でも、ガイド用ボス部４１″が、高潤滑性ガイド部材９０内で容易に摺動し、電動弁１００の作動音や振動の発生を抑制できるとともに、副弁体４″の良好な作動性が得られる。

また、副弁体４″のニードル弁４２″を円筒部９０ｂが囲繞しているので、主弁体３の連通路３ｂから流出する流体の動圧の影響をニードル弁４２″が受けにくいので、ニードル弁４２″の振動が防止できる。したがって、副弁ポート３ａを流れる流体の流量が安定する。また、流体は、主弁体３の連通路３ｃ（横孔）を通過した後、軸線Ｌ方向に延びる連通路９０ａ（及びフィルタＦ１）を通って連通路９０ａに至るまで軸線Ｌ方向に流路が曲げられるので流速が低減する。これにより高潤滑性ガイド部材９０内部の副弁収容室３Ｒ２に流入する流体の流速も低減するので、副弁体４″に流体が衝突したとしても副弁体４″が振動することを抑制することができる。

以上の実施形態で、第５、第７、第８及び第９実施形態では、フィルタＦ，Ｆ′，Ｆ″，Ｆ１を設けているので、前記の各効果に加えて、流体通過音の音圧を低減できる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述し、その他の実施形態についても詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１弁ハウジング
１Ｒ主弁室
１１第１継手管
１２第２継手管
１３主弁座
１３ａ主弁ポート
Ｌ軸線
２支持部材
２３ａ雌ねじ部
３主弁体
３１主弁部
３２副弁内包部
３ａ副弁ポート
３ｂ連通路
３ｃ連通路
３Ｒ副弁室
３Ｒ１連通空間
３Ｒ２副弁体収容室
４副弁体
４１ガイド用ボス部
４２ニードル弁
５ステッピングモータ
５１ロータ軸
５１ａ雄ねじ部
５２マグネットロータ
５３ステータコイル
４′ 副弁体
４１′ ガイド用ボス部
４３′ フランジ部
４ａ′ 拡大空間
４″ 副弁体
４１″ ガイド用ボス部
１０高潤滑性ガイド部材
２０高潤滑性ガイド部材
３０高潤滑性ガイド部材
４０高潤滑性ガイド部材
５０高潤滑性ガイド部材
６０高潤滑性ガイド部材
７０高潤滑性ガイド部材
８０高潤滑性ガイド部材
９０高潤滑性ガイド部材
１００電動弁

Claims

弁本体の主弁室内に設けられて該主弁室に開口する主弁ポートを開閉する主弁体と、前記主弁体に形成された副弁室内で該主弁体に形成された副弁ポートの軸線方向に移動して該副弁ポートの開度を制御する副弁体と、を備え、前記主弁室から前記副弁室に連通する連通路が形成され、前記主弁体で前記主弁ポートを閉として、前記連通路を介して前記副弁室に流入する流体を、前記副弁体のニードル弁と前記副弁ポートとの隙間のポート絞り部で絞る小流量制御域を有する電動弁において、
前記副弁体は前記副弁室内に配置されるガイド用ボス部を備えるとともに、前記副弁室の内周と前記ガイド用ボス部の外周との間に、前記ガイド用ボス部が摺接する高潤滑性ガイド部材を備え、
前記高潤滑性ガイド部材は前記副弁室の内周から離間する円筒部を有し、該円筒部の周囲の連通空間に前記連通路が開口していることを特徴とする電動弁。
前記高潤滑性ガイド部材の前記円筒部が、前記副弁体の前記ニードル弁を囲繞していることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
前記高潤滑性ガイド部材の内側に前記副弁体を収容する副弁体収容室が形成され、前記円筒部の周囲の前記連通空間から前記副弁体収容室まで、前記軸線方向に延びる流路を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電動弁。