特許 5943549 電動弁

(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】5943549

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】電動弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20160621BHJP

   F16K 1/48 20060101ALI20160621BHJP

   F25B 41/06 20060101ALI20160621BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/04 Z

   F16K1/48 Z

   F25B41/06 U

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-38907(P2011-38907)

(22)【出願日】2011年2月24日

(65)【公開番号】特開2012-172839(P2012-172839A)

(43)【公開日】2012年9月10日

【審査請求日】2013年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】100091096

【弁理士】

【氏名又は名称】平木 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100105463

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 三男

(72)【発明者】

【氏名】中野 睦仁

(72)【発明者】

【氏名】菅沼 威

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１２６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実用新案登録第２５１６８２４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開平０５−０６９５００（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／００−３１／０５

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４

Ｆ２５Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体が下端部に配在された弁軸と、該弁軸が内挿される円筒部を有するガイドステム及
び前記弁体が接離する弁座が設けられた弁本体と、該弁本体に接合されたキャンと、該キ
ャン内に配在され前記弁軸と一体化されたロータ、該ロータを回転駆動すべく前記キャン
の外周に配置されたステータ、及び前記ガイドステム側に設けられた雌ねじ部と前記弁軸
側に設けられた雄ねじ部で構成される弁軸昇降駆動機構とを備え、前記弁軸の下部に、前
記ガイドステムの円筒部に摺動自在に嵌挿される弁ホルダが設けられるとともに、該弁ホ
ルダに、前記弁体が軸方向の相対移動及び相対回転可能な状態で内挿されて抜け止め係止
され、前記弁体と前記弁ホルダの天井部との間に前記弁体を下方に付勢する圧縮コイルば
ねが縮装された電動弁であって、
前記圧縮コイルばねの下側巻端と前記弁体との間、もしくは、前記圧縮コイルばねの上
側巻端と前記弁ホルダの天井部との間に、ばね受け部材を介してボールが配在されるとと
もに、前記弁体とばね受け部材の少なくとも一方のほぼ中央部、もしくは、前記弁ホルダ
の天井部とばね受け部材の少なくとも一方のほぼ中央部にその最深部が位置するように、
曲面で構成された調芯用凹部が設けられており、
前記ボールは、その曲率半径を前記調芯用凹部の曲面の曲率半径に対して小さく設定さ
れ、前記弁体と前記ばね受け部材もしくは前記弁ホルダの天井部と前記ばね受け部材との
間で２カ所で点接触することを特徴とする電動弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれて使用される電動弁に係り、特に、ロータの回転を利用してねじ送りにより弁体を弁座から接離させるタイプの電動弁に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電動弁として、弁体が下端部に配在された弁軸と、該弁軸が内挿される円筒部を有するガイドステム及び前記弁体が接離する弁座が設けられた弁本体と、該弁本体に接合されたキャンと、該キャン内に配在され前記弁軸と一体化されたロータ、該ロータを回転駆動すべく前記キャンの外周に配置されたステータ、及び前記ガイドステム側に設けられた雌ねじ部と前記弁軸側に設けられた雄ねじ部で構成される弁軸昇降駆動機構とを備え、前記弁軸の下部に、前記ガイドステムの円筒部に摺動自在に嵌挿される弁ホルダが設けられるとともに、該弁ホルダに、前記弁体が軸方向の相対移動及び相対回転可能な状態で内挿されて抜け止め係止され、前記弁体と前記弁ホルダの天井部との間に前記弁体を下方に付勢する圧縮コイルばねが縮装されているものがある。

【0003】

かかる構成の電動弁にあっては、ステータに閉弁方向用駆動パターンとなるパルスを供給することにより、ロータ及び弁軸が例えば平面視時計回りに回転せしめられ、前記雌ねじ部と雄ねじ部からなるねじ送り機構により、弁軸が回転しながら下降し、弁体が弁座に着座して弁口が閉じられる。

【0004】

この時点では、まだロータ及び弁軸の回転下降は停止されず、さらに、圧縮コイルばねが所定量圧縮されるまでパルス供給が継続され、それによって、弁体が弁座に着座したままロータ、弁軸、弁ホルダ等はさらに回転しながら下降する。このときは、弁体に対して弁軸及び弁ホルダが下降するため、圧縮コイルばねが圧縮せしめられ、これによって弁軸及び弁ホルダの下降力が吸収され、その後、圧縮コイルばねの圧縮量が所定量となった時点で、ストッパ機構によりロータ及び弁軸の回転下降が止められ、この状態が弁締め切り状態（全閉状態）となる。このように、弁体により弁口が閉じられた後においても圧縮コイルばねが所定量圧縮されるまではロータ及び弁軸の回転下降が継続されることにより、弁体が弁座に強く押し付けられ、弁漏れ等を確実に防止できる。

【0005】

この全閉状態からステータに開弁方向用駆動パターンとなるパルスを供給すると、ロータ及び弁軸が前記とは逆方向（反時計回り）に回転せしめられ、前記雌ねじ部と雄ねじ部からなるねじ送り機構により、ロータ及び弁軸が回転しながら上昇し、圧縮コイルばねが所定量伸張して元のセット状態に戻り、弁体が弁座から離れ、弁口が開く。この場合、ステータへの供給パルス数に応じて弁体のリフト量（弁開度＝流量）が定まり、さらに前記パルス供給を続けると、最終的には、全開状態となる。

【0006】

このような構成の電動弁では、弁開閉時における、圧縮コイルばねの下側巻端と弁体との間や圧縮コイルばねの上側巻端と弁ホルダの天井部との間等（以下、圧縮コイルばね周りと称することがある）に発生する摺動摩擦抵抗を低減するため、圧縮コイルばねの下側巻端と弁体との間、もしくは、圧縮コイルばねの上側巻端と弁ホルダの天井部との間に、ボールを介装することが提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。

【0007】

このようにボールを介装することにより、圧縮コイルばねの下側巻端と弁体との間もしくは圧縮コイルばねの上側巻端と弁ホルダの天井部との間が実質的に点接触となるので、弁開閉時において、弁軸及び弁ホルダが回転しても、弁体は回転せず、圧縮コイルばねの下側巻端と弁体との間や圧縮コイルばねの上側巻端と弁ホルダの天井部との間等に発生する摺動摩擦抵抗が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実公平３− １１４９１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、前記特許文献１に所載の電動弁では、ボールの点接触箇所は上端の１カ所のみであり、ボールの下部は圧縮コイルばねに受け止め（面接触ないし線接触せしめ）られている関係上、弁軸・弁ホルダが回転しても、ボールは回転せず（転がらず）、また、弁開閉時において圧縮コイルばねの中心線がロータ、弁軸、及び弁ホルダの共通の回転軸線から偏心したり、圧縮コイルばねが湾曲・傾斜したり（以下、これらを圧縮コイルばねの偏心等と称す）していると、ボールが前記回転軸線上から外れるため、ボールの点接触部分に滑り摩擦が生じ（擦った部分が点ではなく円になる）、圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗が増大してしまう。

【0010】

このように摺動摩擦抵抗が増大すると、弁開閉動作に大きな駆動力が必要となり、ステッピングモータとして出力トルクの大きなもの、すなわち、大型で価格の高いものを使用しなければならず、また、消費電力も大きくなる。

【0011】

一方、近年においては、より一層の低コスト化を図るべく、従来は切削加工により作製されていた弁本体の基体部をプレス加工により作製し、この基体部に別体の弁座（部材）や入出口となる導管継手等を接合（ろう付け等）することにより弁本体を組み上げることが考えられている。

【0012】

ところが、このようにして組み上げられた弁本体は、切削加工品に比べて加工精度が低く、また、部品接合時にかかる熱によりプレス加工時の応力が解放されるため変形しやすい等の短所を有し、ロータ、弁軸、及び弁ホルダの共通の回転軸線に対して弁座（に設けられた弁口）の中心線にずれや傾斜が生じやすくなる。このように回転軸線に対して弁座（に設けられた弁口）の中心線にずれや傾斜が生じていると（以下、この状態を弁口の軸ずれ等と称す）、弁開閉時において弁体は弁口（あるいは弁座）になじむように挿脱されるため、弁体が前記回転軸線に対して位置ずれしたり傾斜したりしやすくなり、それに伴い、圧縮コイルばねに前記偏心等が発生し、弁開閉時において圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗が増大してしまうという問題があった。

【0013】

かかる問題は、特に、弁口の大口径化（流量増大化）に伴って圧縮コイルばねのセット荷重を大きくした場合に発生しやすい。

【0014】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、圧縮コイルばねに偏心等が生じている場合及び弁口に軸ずれ等が生じている場合でも、弁開閉時における圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を可及的に低減することのできる電動弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前記の目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁体が下端部に配在さ
れた弁軸と、該弁軸が内挿される円筒部を有するガイドステム及び前記弁体が接離する弁
座が設けられた弁本体と、該弁本体に接合されたキャンと、該キャン内に配在され前記弁
軸と一体化されたロータ、該ロータを回転駆動すべく前記キャンの外周に配置されたステ
ータ、及び前記ガイドステム側に設けられた雌ねじ部と前記弁軸側に設けられた雄ねじ部
で構成される弁軸昇降駆動機構とを備え、前記弁軸の下部に、前記ガイドステムの円筒部
に摺動自在に嵌挿される弁ホルダが設けられるとともに、該弁ホルダに、前記弁体が軸方
向の相対移動及び相対回転可能な状態で内挿されて抜け止め係止され、前記弁体と前記弁
ホルダの天井部との間に前記弁体を下方に付勢する圧縮コイルばねが縮装され、前記圧縮
コイルばねの下側巻端と前記弁体との間、もしくは、前記圧縮コイルばねの上側巻端と前
記弁ホルダの天井部との間に、ばね受け部材を介してボールが配在されるとともに、前記
弁体とばね受け部材の少なくとも一方のほぼ中央部、もしくは、前記弁ホルダの天井部と
ばね受け部材の少なくとも一方のほぼ中央部にその最深部が位置するように、曲面で構成
された調芯用凹部が設けられており、前記ボールは、その曲率半径を前記調芯用凹部の曲
面の曲率半径に対して小さく設定され、前記弁体と前記ばね受け部材もしくは前記弁ホル
ダの天井部と前記ばね受け部材との間で２カ所で点接触することを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る電動弁では、上記の構成により、弁軸及び弁ホルダが回転せしめられる弁開閉時において仮に圧縮コイルばねの中心線がロータ、弁軸、及び弁ホルダの共通の回転軸線Оから偏心していても上記調芯用凹部のほぼ中央部に前記ボールの中心が位置することによりその偏心が改善され、弁開閉時における圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0017】

同様に、圧縮コイルばねが湾曲・傾斜していても、上記調芯用凹部のほぼ中央部に前記ボールの中心が位置することにより、ボールの上下２点での回転と上記凹部の調芯作用により、上記の湾曲・傾斜を維持しつつ、弁開閉時における圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0018】

また、前記回転軸線Оに対して弁座部材（に設けられた弁口１１ａ、すなわち弁座１１ｂ）の中心線О’にずれや傾斜が生じていても、弁軸及び弁ホルダの回転に伴って圧縮コイルばね及びばね受け部材がボール上で回転することにより、上下２点で接触しているボールが非常に少ない抵抗で前記回転軸線Оと前記中心線О’との中間軸線О’’に向けて転がり、その点接触部分（上下２カ所）が前記中間軸線О’’上に近づけられる。そのため、従来のもののように、ボールの点接触部分が１カ所のみでボールが転がらないようにされている場合に比して、ボールの点接触部分に滑り摩擦が生じ難くなり、その結果、圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0019】

このように摺動摩擦抵抗が低減されることにより、弁開閉動作の安定化、モータサイズの縮小化等を図ることができ、ひいては電動弁の小型化、省電力化等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る電動弁の一実施例を示す全閉状態縦断面図。

【図2】図１に示される電動弁の要部拡大図。

【図3】図１に示される電動弁の開状態を示す部分縦断面図。

【図4】図１に示される電動弁の変形例＜その１＞を示す要部拡大図。

【図5】図１に示される電動弁の変形例＜その２＞を示す要部拡大図。

【図6】図１に示される電動弁の変形例＜その３＞を示す要部拡大図。

【図7】図１に示される電動弁の変形例＜その４＞を示す要部拡大図。

【図8】図１に示される電動弁の調芯用凹部２６ｃ及びボール４０の作用の一例を説明するための要部拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

【0022】

図１、図２は、それぞれ本発明に係る電動弁の一実施例を示す縦断面図、要部拡大図である。

【0023】

図示電動弁１は、上面が開口した有底円筒状の弁本体１０、該弁本体１０にその下端部が密封接合されたキャン４５、弁本体１０の上端面部１０ｃに溶接固定される鍔状円板１８付きのガイドステム１５、該ガイドステム１５の小径上部１５ｂに形成された雌ねじ部１５ｉに螺合せしめられた弁軸２０、該弁軸２０の上部に固定されたロータ３０、及び該ロータ３０を回転駆動すべく前記キャン４５の外周に外嵌されたステータ５０を備えている。

【0024】

ここでは、ロータ３０、ステータ５０、及びガイドステム１５の雌ねじ部１５ｉと弁軸２０の雄ねじ部２１ｅとで、弁軸２０を昇降させるための弁軸昇降駆動機構が構成されている。

【0025】

前記弁本体１０は、金属板材を素材としてプレス加工により作製されたもので、その底部１０ｂには、弁口（オリフィス）１１ａ及び弁座１１ｂを有する弁座部材１１がろう付け等で固定され、その上部にはガイドステム１５の下部が挿入され、弁本体１０の上部鍔状部１０ｃには、前記鍔状円板１８部分が載せられ、この鍔状円板１８と上部鍔状部１０ｃとで形成される段差部分に、キャン４５の下端部が溶接固定されている（溶接部４６）。

【0026】

前記弁本体１０の弁室１２の一側方には、管継手からなる第１入出口６が、また、弁座部材１１には、管継手からなる第２入出口７がそれぞれろう付け等により接合されている。

【0027】

前記弁軸２０は、ガイドステム１５の雌ねじ部１５ｉに螺合する雄ねじ部２１ｅ及び該雄ねじ部２１ｅの外径より小径の上部小径部２１ｂを有する雄ねじ部材２１と、該雄ねじ部材２１の下端かしめ部２１ｃにその天井穴部分が連結固定され、ガイドステム１５の大径円筒状胴部１５ａに摺動自在に嵌挿された天井部２３ｂ付き円筒状の弁ホルダ２３と、該弁ホルダ２３の円筒部２３ａ下部にその上部が摺動自在に挿入された弁体２５とを備えている。

【0028】

弁体２５は、下から順に、弁口１１ａ内に挿入される円錐台状部２５ａ、該円錐台状部２５ａより大径の円柱状胴部２５ｂ、及び鍔状部２５ｃからなっており、この鍔状部２５ｃは弁ホルダ２３の下端部に圧入、溶接等により固定された筒状係止部２７により抜け止め係止されるようになっている。

【0029】

一方、弁体２５の上面には球状のボール４０が乗せられ、このボール４０上には、鍔状部２６ｂ付き円形厚板状のばね受け部材２６が乗せられ、このばね受け部材２６の鍔状部２６ｂと弁ホルダ２３の天井部２３ｂとの間には弁締め切り兼緩衝用の圧縮コイルばね２４が縮装されている。言い換えれば、圧縮コイルばね２４の下側巻端がばね受け部材２６により係止され、このばね受け部材２６と弁体２５との間にボール４０がその上下２カ所で（ばね受け部材２６と弁体２５に）点接触するように配在されており、弁体２５は圧縮コイルばね２４によりボール４０を介して常時下向きに付勢されている。

【0030】

そして、本実施例においては、図２の拡大図を参照すればよくわかるように、ばね受け部材２６の下面ほぼ中央にその最深部が位置するように、実質的に球面、楕球面等の曲面で構成された調芯用凹部２６ｃが設けられている。これにより、ばね受け部材２６のほぼ中央部においてボール４０が点接触することができる。

【0031】

このように、ボール４０が上下２カ所で点接触するように配在されるとともに、ばね受け部材２６に調芯用凹部２６ｃが設けられていること等による作用効果は後で詳述する。

【0032】

前記ロータ３０は、円筒状マグネット３１とこれに一体結合された円板状天井部３２とからなり、円板状天井部３２は、弁軸２０の上部小径部２１ｂに外嵌されるとともに雄ねじ部２１ｅ（に螺合せしめられた閉弁方向用可動ストッパ３５）上に載せられて前記上部小径部２１ｂに溶接固定（溶接部３３）されている。

【0033】

一方、前記キャン４５の外周には、ヨーク５１、ボビン５２、コイル５３、樹脂モールド５４等からなるステータ５０が外嵌されている。このステータ５０は、その底部に設けられた位置決め固定具５８により、弁本体１０に対して所定の位置に位置決め固定されており、このステータ５０と前記ロータ３０とで例えばステッピングモータが構成されている。

【0034】

したがって、かかる構成の電動弁１では、ロータ３０が回転せしめられると、それと一体に弁軸２０が回転せしめられ、このとき、前記ねじ送り機構により弁軸２０が弁体２５を伴って昇降せしめられ、これによって、冷媒の通過流量が調整される。

【0035】

さらに、前記ロータ３０及び弁軸２０の最下降位置である原点位置を設定すべく、ガイドステム１５の小径上部１５ｂの上面には、所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形の閉弁方向用固定ストッパ５５が上向きに突設され、ガイドステム１５の大径円筒状胴部１５ａの上部には所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形の開弁方向用固定ストッパ５６が下向きに突設されている。

【0036】

また、弁軸２０の雄ねじ部２１ｅの上端部には、前記閉弁方向用固定ストッパ５５に接当係止される閉弁方向用可動ストッパ３５が螺合せしめられて前記ロータ３０の円板状天井部３２に抜け止め係止されている。この閉弁方向用可動ストッパ３５は、雄ねじ部２１ｅに螺合するナット部３５ａとこのナット部３５ａから下向きに突設された所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形のストッパ部３５ｓとからなっている。

【0037】

また、弁軸２０の雄ねじ部２１ｅの下端部には、前記開弁方向用固定ストッパ５６に接当係止される開弁方向用可動ストッパ３６が螺合せしめられて前記弁ホルダ２３の天井部２３ｂに抜け止め係止されている。この開弁方向用可動ストッパ３６は、雄ねじ部２１ｅに螺合するナット部３６ａとこのナット部３６ａから上向きに突設された所定の幅、高さ、奥行きを持つ断面矩形のストッパ部３６ｓとからなっている。

【0038】

このような構成とされた本実施形態の電動弁１にあっては、ステータ５０に閉弁方向用駆動パターンとなるパルスを供給することにより、ロータ３０及び弁軸２０が平面視時計回りに回転せしめられ、雌ねじ部１５ｉと雄ねじ部２１ｅからなるねじ送り機構により、弁軸２０及び閉弁方向用可動ストッパ３５が回転しながら下降し、弁体２５が弁座部材１１に着座して弁口１１ａが閉じられる。

【0039】

この時点では、可動ストッパ３５は未だ閉弁方向用固定ストッパ５５に接当しておらず、まだロータ及び弁軸の回転下降は停止されず、さらに、圧縮コイルばね２４が所定量圧縮されるまでパルス供給が継続され、それによって、弁体２５が弁座部材１１に着座したままロータ３０、弁軸２０、弁ホルダ２３等はさらに回転しながら下降する。このときは、弁体２５に対して弁軸２０及び弁ホルダ２３が下降するため、圧縮コイルばね２４が圧縮せしめられ、これによって弁軸２０及び弁ホルダ２３の下降力が吸収され、その後、圧縮コイルばね２４の圧縮量が所定量となったとき、可動ストッパ３５が固定ストッパ５５に接当して係止され、ロータ３０及び弁軸２０が最下降位置に達し、ステータ５０に閉弁方向用駆動パターンとなるパルス供給が続行されてもロータ３０及び弁軸２０の下降は強制的に停止され、弁締め切り状態（全閉状態）となる。

【0040】

このように、弁体２５により弁口１１ａ（弁座１１ｂ）が閉じられた後においても圧縮コイルばね２４が所定量圧縮されるまではロータ３０、弁軸２０、及び弁ホルダ２３の回転下降が継続されることにより、弁体２５が弁座部材１１に強く押し付けられ、弁漏れ等を確実に防止できる。

【0041】

一方、上記全閉状態からステータ５０に開弁方向用駆動パターンとなるパルスを供給すると、ロータ３０及び弁軸２０が前記とは逆方向（反時計回り）に回転せしめられ、雌ねじ部１５ｉと雄ねじ部２１ｅからなるねじ送り機構により、ロータ３０、弁軸２０、弁ホルダ２３及び開弁方向用可動ストッパ３６が回転しながら上昇し、圧縮コイルばね２４が所定量伸張して元のセット状態に戻り、弁体２５が弁座部材１１から離れ、弁口１１ａが開く（図３参照）。この場合、ステータ５０への供給パルス数に応じて弁体２５のリフト量（弁開度＝流量）が定まり、さらに前記パルス供給を続けると、最終的には、全開状態となるとともに、可動ストッパ３６が開弁方向用固定ストッパ５６に接当係止され、これにより、ロータ３０、弁軸２０、及び弁ホルダ２３の回転及び上昇が強制的に停止せしめられる。

【0042】

このように動作する電動弁１において、本実施例では、圧縮コイルばね２４の下側巻端がばね受け部材２６により係止され、このばね受け部材２６と弁体２６との間にボール４０がその上下２カ所で（ばね受け部材２６と弁体２５に）点接触するように配在されるとともに、ばね受け部材２６の下面ほぼ中央にその最深部が位置するように、実質的に球面、楕球面等の曲面で構成された調芯用凹部２６ｃが設けられているので、ボール４０はバネ受け部材２６のほぼ中央部に調芯され、この結果、弁軸２０及び弁ホルダ２３が回転せしめられる弁開閉時において仮に圧縮コイルばね２４の中心線がロータ３０、弁軸２０、及び弁ホルダ２３の共通の回転軸線Ｏから偏心していても、その偏心が改善され、弁開閉時における圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0043】

また、圧縮コイルばね２４が湾曲・傾斜していても、ボール４０はバネ受け部材２６のほぼ中央部に調芯されると共に、該ボール４０の上下２点での回転により、上記の湾曲・傾斜を維持しつつ、弁開閉時における圧縮コイルばね周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0044】

さらに、図８に詳細を示したように前記回転軸線Ｏに対して弁座部材１１（に設けられた弁口１１ａ、すなわち弁座１１ｂ）の中心線Ｏ’にずれ（図１及び図８においてＫｅで示されている）や傾斜が生じていても、弁軸２０及び弁ホルダ２３の回転に伴って圧縮コイルばね２４及びばね受け部材２６がボール４０上で回転し、その際ボール４０が上下２点接触構造により非常に少ない抵抗で回転軸線Ｏと、弁座１１ｂ（及び弁体２５）の中心線О’との中間軸線О’’に向けて転がり、その点接触部分（上下２カ所）が前記中間軸線О’’上に近づけられる。そのため、従来のもののように、ボールの点接触部分が１カ所のみでボールが転がらないようにされている場合に比して、ボール４０の点接触部分に滑り摩擦が生じ難くなり、その結果、圧縮コイルばね２４周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0045】

このように摺動摩擦抵抗が低減されることにより、弁開閉動作の安定化、モータサイズの縮小化等を図ることができ、ひいては電動弁の小型化、省電力化等を図ることができる。

【0046】

なお、上記した電動弁１において、ばね受け部材２６、調芯用凹部２６ｃ、弁体２５等の寸法形状構成等は、様々に変更可能である。

【0047】

例えば、図４に示される如くに、バネ受け部材２６のほぼ中央部となる、調芯用凹部２６ｃの頂部（のみ）を平坦面２６ｉとしてもよく、このようにしても、ボール４０の点接触部分を中間軸線О’’近傍に誘導することが可能であり、これにより、ボール４０の点接触部分に滑り摩擦が生じ難くなり、圧縮コイルばね２４周りの摺動摩擦抵抗を低減することができる。

【0048】

また、図５に示される如くに、ばね受け部材２６の鍔状部２６ｂが上記実施例のものより下方に位置するようにばね受け部材２６を高さ方向に厚くしてもよい。これにより、圧縮コイルばね２４の長さを上記実施例のものより長くでき、そのセット荷重を増大させることが可能となり、さらに、調芯用凹部２６ｃが深くなるので、ボール４０が外れ難くなると共に、当該電動弁の小型化を図ることができる。

【0049】

また、図６に示される如くに、ばね受け部材２６の下面ほぼ中央にその最深部が位置するように調芯用凹部２６ｃを設けることに加えて、弁体２５の上面ほぼ中央にも、その最深部が位置するように、実質的に球面、楕球面等の曲面で構成された調芯用凹部２５ｄを設けても良い。これにより、ボール４０が中間軸線О’’に向けて一層転がりやすくなるとともに、圧縮コイルばね２４の付勢力がばね受け部材２６及びボール４０を介して弁体２５の中心線上に作用することになるため、弁開閉時に弁体２５が傾き難くなり、その結果、圧縮コイルばね２４に前記偏心等が生じ難くなる。

【0050】

また、図７に示される如くに、弁体２５の上面ほぼ中央に調芯用凹部２５ｄを設けることに加えて、ばね受け部材２６の下面ほぼ中央に上端面が平坦面の凹部２６ｅを設けるようにしてもよい。この場合、凹部２６ｅは、調芯機能は有さないが、ボール４０が調芯用凹部２５ｄから外側に出ないようにするガイドの役目を果たす。

【0051】

また、上記実施例・変形例では、圧縮コイルばね２４の下側巻端と弁体２５との間にボール４０とばね受け部材２６が配在されているが、それに代えて、圧縮コイルばね２４の上側巻端と弁ホルダ２３の天井部２３ｂとの間にボールとばね受け部材を配在するようにしてもよい。

【0052】

また、上記実施例・変形例では、調芯用凹部をばね受け部材のみ、又は、ばね受け部材と弁体の両方に設けたものを例示したが、調芯用凹部を弁体のみに設けてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 電動弁
１０ 弁本体
１１ 弁座部材
１１ｂ 弁座
１５ ガイドステム
１５ｉ 雌ねじ部
２０ 弁軸
２１ 雄ねじ部材
２１ｅ 雄ねじ部
２３ 弁ホルダ
２４ 圧縮コイルばね
２５ 弁体
２６ ばね受け部材
２６ｃ、２５ｄ 調芯用凹部
３０ ロータ
３５ 閉弁方向用可動ストッパ
３６ 開弁方向用可動ストッパ
５０ ステータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】