特許 6192330 弁体駆動装置

(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】6192330

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】弁体駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20170828BHJP

   F16K 31/05 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/04 K

   F16K31/05

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-67502(P2013-67502)

(22)【出願日】2013年3月27日

(65)【公開番号】特開2014-190455(P2014-190455A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2016年2月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148301

【弁理士】

【氏名又は名称】竹原 尚彦

(74)【代理人】

【識別番号】100086450

【弁理士】

【氏名又は名称】菊谷 公男

(74)【代理人】

【識別番号】100077779

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100078260

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 レイ子

(72)【発明者】

【氏名】大島 雄希

(72)【発明者】

【氏名】原 哲彦

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２０３６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３０３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７８３２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／００−３１／０５；３１／０６−３１／１１

Ｆ１６Ｋ １／００− １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステッピングモータの出力軸の回転を、直動機構により直動部材の軸方向の進退移動に変換し、前記直動部材の先端に設けた弁体を、流体の給排口を閉鎖する位置と開放する位置との間で進退移動させる弁体駆動装置において、
前記直動部材と前記弁体との係合部に、前記直動部材と前記弁体との前記軸方向の相対変位を可能にする隙間を設けると共に、
前記給排口を閉鎖する位置に向けて前記弁体を付勢する付勢手段を設け、
前記付勢手段を前記直動部材とは異なる固定側部材で支持させて、
前記弁体を弾性部材から構成して、前記直動部材が、前記給排口を閉鎖する位置に前記弁体を配置させた位置から、前記給排口を開放する位置に向けて前記弁体を移動させる方向に所定量移動しても、前記給排口が前記弁体により閉鎖されるようにしたことを特徴とする弁体駆動装置。

【請求項2】

前記直動部材と前記弁体との係合が前記隙間により解除された状態で、前記弁体が、前記付勢手段の付勢力で前記給排口を閉鎖する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の弁体駆動装置。

【請求項3】

前記給排口の周縁に、前記弁体との当接部が設けられており、
前記直動部材が前記弁体を付勢する位置は、前記直動部材の径方向で、前記当接部よりも内側であり、
前記付勢手段が前記弁体を付勢する位置は、前記直動部材の径方向で、前記直動部材が前記弁体を付勢する位置よりも外側である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弁体駆動装置。

【請求項4】

前記直動機構は、雄ねじと雌ねじとから構成され、
前記雄ねじと前記雌ねじの一方は、前記ステッピングモータの出力軸に設けられ、
前記雄ねじと前記雌ねじの他方は、前記直動部材に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の弁体駆動装置。

【請求項5】

前記直動部材の先端側は、前記軸方向に沿って設けた切り欠きにより少なくとも二つに分岐しており、
前記弁体は、
前記切り欠きに嵌合する嵌合部を備えると共に、前記嵌合部を前記切り欠きに嵌合させて、前記直動部材の先端に回り止めされた状態で設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の弁体駆動装置。

【請求項6】

前記付勢手段と前記弁体との間に剛性部材が設けられており、
前記剛性部材は、前記軸方向から見て前記当接部と整合する位置に設けられており、
前記付勢手段は、前記剛性部材を介して前記弁体を付勢する
ことを特徴とする請求項３に記載の弁体駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁体駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ステッピングモータの出力軸の回転を、ネジ送り機構により直動部材の進退移動に変換し、直動部材の先端に設けられた弁体で、ガス流入口の開閉を行うようにしたガスの弁体駆動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３１７００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された弁体駆動装置では、駆動源としてステッピングモータを用いているため、ロータマグネットが駆動停止した際の停止励磁相とロータマグネットの着磁位置によっては、ロータマグネットが駆動停止した位置から移動して、出力軸の回転中心軸周りの角度位置が、数ステップ分進むことや戻ること（進角することや遅角すること）がある。

【0005】

かかる場合、ネジ送り機構を介して出力軸に連結されている直動部材が、出力軸の角度位置の変化に応じて移動するため、直動部材の先端に取り付けられた弁体が、ガス流入口を閉状態にする位置から移動してしまい、ガス流入口の閉止状態を保持できなくなることがある。
そこで、ステッピングモータを駆動源とした弁体駆動装置において、弁体を、ガス流入口を閉状態にする位置で確実に保持できるようにすることが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ステッピングモータの出力軸の回転を、直動機構により直動部材の軸方向の進退移動に変換し、前記直動部材の先端に設けた弁体を、流体の給排口を閉鎖する位置と開放する位置との間で進退移動させる弁体駆動装置において、
前記直動部材と前記弁体との係合部に、前記直動部材と前記弁体との前記軸方向の相対変位を可能にする隙間を設けると共に、
前記給排口を閉鎖する位置に向けて前記弁体を付勢する付勢手段を設け、
前記付勢手段を前記直動部材とは異なる固定側部材で支持させて、
前記弁体を弾性部材から構成して、前記直動部材が、前記給排口を閉鎖する位置に前記弁体を配置させた位置から、前記給排口を開放する位置に向けて前記弁体を移動させる方向に所定量移動しても、前記給排口が前記弁体により閉鎖されるようにした構成とした。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、流体の給排口を閉鎖する位置に弁体を移動させたのちに、ステッピングモータの出力軸の角度位置が変化して、弁体を流体の給排口を開放する方向に移動させる方向に直動部材が変位しても、直動部材と弁体との係合部に軸方向の隙間が設けられており、弁体が直動部材と共に流体の給排口を開放する方向に移動することがない。
そして、弁体は、付勢手段により、流体の給排口を閉鎖する位置に向けて付勢されているので、直動部材が移動しても、弁体が流体の給排口を閉鎖状態にする位置で保持される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態にかかる弁体駆動装置の断面図である。

【図2】弁体駆動装置の要部の分解斜視図である。

【図3】キャリッジを説明する図である。

【図4】ガイドをモータ側からみた斜視図である。

【図5】ガイドを説明する図である。

【図6】弁体駆動装置の要部拡大図である。

【図7】弁体とキャリッジの先端部の分解斜視図である。

【図8】弁体によるガス流入口の開閉を説明する図である。

【図9】ガス流入口が開放された状態を説明する図である。

【図10】ガス流入口が弁体で閉鎖された状態を説明する図である。

【図11】ガス流入口が弁体で閉鎖された状態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施形態にかかる弁体駆動装置１０は、ステッピングモータ１のロータ９０の回転を、ネジ送り機構３０により、キャリッジ３の軸線Ｘ方向の進退移動に変換し、キャリッジ３の先端に設けた弁体５を、流体の給排口（流体の流入口または流出口：図１の場合にはガス流入口８ｃ）を閉鎖する位置と開放する位置との間で進退移動させるように構成されている。

【0010】

弁体駆動装置１０の構成を説明する。
図１は、弁体駆動装置１０の断面図である。
以下、便宜上、図１、図８から図１１においては、図面の上方向を上、下方向を下として説明する。

【0011】

図１に示すように、弁体駆動装置１０の筐体２０は、底壁部６ｂと側壁部６ａとからなる有底の円筒形状のケース６と、底壁部８ｂと側壁部８ａとからなる有底の円筒形状のカバー８とを備えて構成され、ケース６とカバー８は、軸線Ｘの軸方向（図１における上下方向）で、互いの開口部を向き合わされた状態で配置されている。

【0012】

ケース６の側壁部６ａの先端には、縮径部６ｃが全周にわたって形成されており、底壁部６ｂには、ケース６内に突出して突起６ｄが形成されている。
突起６ｄは、プレート１ｂの嵌合穴１ｄを貫通して、後記する外ステータコア１４４の嵌合穴１４４ｂに嵌合している。

【0013】

カバー８の底壁部８ｂでは、その中央部にガス流入口８ｃが直径ｄ１で開口しており、底壁部８ｂにおけるガス流入口８ｃの周囲の所定範囲が、弁体５が当接する弁座部８ｅとなっている。
側壁部８ａのケース６側の先端には、側壁部８ａの内径よりも内径の大きい拡径部８ｆが形成されている。この拡径部８ｆの内径は、前記したケース６の縮径部６ｃの外径と整合する径に形成されており、カバー８とケース６は、拡径部８ｆと縮径部６ｃをインロー嵌合させて、互いに結合されている。

【0014】

実施の形態では、カバー８の外周面には、カバー８をケース６に固定するためのフック（図示せず）が設けられている箇所があり、このフックは、軸線Ｘに沿ってケース６側に延びると共に、軸線Ｘ周りに所定間隔を空けて複数設けられている。
カバー８の側壁部８ａでは、軸線Ｘの径方向におけるこのフックの内側となる位置に、嵌合壁部８ｇが設けられている。嵌合壁部８ｇは、側壁部８ａの内径側を拡径部８ｆに対して平行に延びており、この嵌合壁部８ｇは、その先端８ｇ１が、ケース６の縮径部６ｃよりも底壁部６ｂ側の下方に及ぶ長さ（軸線Ｘ方向の長さ）で形成されている。
嵌合壁部８ｇの先端８ｇ１は、後記するガイド９のフランジ部９ａの周縁部に軸線Ｘの軸方向から当接しており、ステッピングモータ１とガイド９とが、嵌合壁部８ｇにより、図中下方向に押し込まれた状態で、ケース６に固定されている。
また、カバー８の側壁部８ａでは、軸線Ｘ方向の略中間になる位置に、ガス流出口８ｄが開口している。

【0015】

実施の形態では、ケース６とカバー８とから形成される筐体２０内の空間が、ガイド９を境にして上下に区画されており、ガス流入口８ｃとガス流出口８ｄとが設けられたカバー８側が、ガスが流入するバルブ室Ｓとなっている。そして、ガス流入口８ｃを通ってバルブ室Ｓ内に流入したガスが、このガス流出口８ｄから排出されるようになっている。

【0016】

ステッピングモータ１は、ステータ１４と、ロータ９０とを備えて構成される。
ステータ１４は、軸線Ｘの軸方向に重ねて配置された、２つのステータ組１４Ａ、１４Ｂにより構成されている。ステータ組１４Ａ、１４Ｂは、いずれも内ステータコア１４１と、ボビン１４２に巻回された駆動コイル１４３と、駆動コイル１４３を内ステータコア１４１との間に挟む外ステータコア１４４とから構成されている。

【0017】

内ステータコア１４１と外ステータコア１４４のそれぞれには、その内周縁に等間隔で軸線方向に起立形成された極歯１４１ａ、１４４ａが複数本形成されている。具体的には、内ステータコア１４１に形成された極歯１４１ａが外ステータコア１４４に形成された極歯１４４ａに対し、交互に入り組むように構成されている。
このように交互に入り組むように構成された内ステータコア１４１と外ステータコア１４４における極歯１４１ａ、１４４ａの外周に、ボビン１４２を介して円環状の駆動コイル１４３配置されており、極歯１４１ａ、１４４ａの内周側に、ロータ９０が配置されている。

【0018】

また、外ステータコア１４４の外周縁は、折り曲げられて駆動コイル１４３の外周を覆うように起立形成されており、モータケース１４５として機能している。このモータケース１４５は、絞り加工により円筒形状に形成されている。

【0019】

外ステータコア１４４のケース６の底壁部６ｂに対向する部位では、ケース６の突起６ｄと整合する位置に、嵌合穴１４４ｂが形成されている。この嵌合穴１４４ｂには、前記したケース６の突起６ｄが嵌合しており、ステータ１４は、軸線Ｘ回りの回転が規制された状態で、ケース６に固定されている。

【0020】

外ステータコア１４４のガイド９のフランジ部９ａに対向する部位では、フランジ部９ａの突起９ｈと整合する位置に嵌合穴１４４ｃが形成されている。この嵌合穴１４４ｃには、フランジ部９ａの突起９ｈが嵌合しており、ガイド９とステータ１４の軸線Ｘ回りの相対回転が規制されている。

【0021】

ロータ９０は、筒状の本体部９１と、本体部９１の外周に設けられたロータマグネット９５とを備えており、本体部９１とロータマグネット９５は、インサート成形により一体に形成されている。
ロータ９０は、軸線Ｘ周りに回転可能に設けられており、ロータマグネット９５が設けられた外周を、前記した極歯１４１ａ、１４４ａの内周に対向させて設けられている。
ロータ９０の中央開口９２には、固定軸１ａに外挿されたリードスクリュー２の基部２ｂが挿入されており、ロータ９０が軸線Ｘ回りに回転すると、リードスクリュー２とロータ９０とが軸線Ｘ回りに一体に回転するようになっている。

【0022】

固定軸１ａは、リードスクリュー２を軸方向に貫通して設けられている。固定軸１ａは、その一端が、ケース６の底壁部６ｂに例えばスポット溶接で固定されたプレート１ｂの支持穴１ｃに圧入固定されていると共に、他端が、ガイド９の支持穴９ｊに圧入固定されており、軸線Ｘ周りの回転が規制されている。
実施の形態では、この固定軸１ａにおいて、リードスクリュー２が回転可能に支持されており、ロータ９０とリードスクリュー２とが軸線Ｘ周りに回転する際の軸ぶれが、この固定軸１ａにより軽減されるようになっている。

【0023】

次に、ステッピングモータ１のロータ９０の回転を、キャリッジ３の軸線Ｘ方向の進退移動（直動）に変換するネジ送り機構３０について説明する。
図２は、弁体駆動装置１０の要部の分解斜視図である。図３は、キャリッジ３を説明する図であって、（ａ）は、キャリッジ３を軸線Ｘの径方向見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。

【0024】

図１に示すように、ネジ送り機構３０は、ステッピングモータ１のロータ９０と一体に回転するリードスクリュー２と、リードスクリュー２とネジ嵌合するキャリッジ３と、キャリッジ３の軸線Ｘ回りの回転を規制するガイド９と、を備えて構成される。

【0025】

リードスクリュー２は、ロータ９０の中央開口９２に圧入やインサート成型などで固定される基部２ｂと、基部２ｂの一端から基部２ｂから離れる方向に延出する小径軸部２ｃと、を備えており、小径軸部２ｃの外周に雄ねじ２ａが形成されている。
リードスクリュー２では、基部２ｂと小径軸部２ｃとを貫通して貫通穴２ｄが形成されており、この貫通穴２ｄに、前記した固定軸１ａが挿入されている。
ここで、圧入時の応力でリードスクリュー２の直線性が損なわれることを防止するために、リードスクリュー２の基部２ｂは、インサート成型により、ロータ９０の本体部９１と一体に形成されていることが好ましい。
かかる場合、この本体部９１には、前記したロータマグネット９５もまたインサート成形により一体に形成されている。そのため、リードスクリュー２の基部２ｂがインサート成型により本体部９１と一体に形成される場合には、リードスクリュー２の基部２ｂとロータマグネット９５のインサート成型による本体部９１との一体形成が、同時に行われることになる。このように構成することで、１回のインサート成型で、２部材の固定を行うことができるので、作成工程の増加とこれに伴う作業コストの増加を好適に防ぐことができることになる。

【0026】

弁体駆動装置１０においてリードスクリュー２は、軸線Ｘに沿って設けられており、小径軸部２ｃの外周に設けられた雄ねじ２ａをキャリッジ３の雌ねじ３ａに螺合させてキャリッジ３と連結されている。なお、実施の形態では、雄ネジ２ａと雌ネジ３ａが、軸線Ｘ方向に０．６ｍｍの隙間を有した状態で螺合している。この隙間は、後述するロータ９０の２ステップ分の回転に相当する。

【0027】

キャリッジ３は、軸線Ｘの軸方向に進退移動可能に設けられた直動部材である。
キャリッジ３は、その基本形状が円筒形状であり、図３に示すように、その先端側に切欠き３ｅが形成されている。
切欠き３ｅは、キャリッジ３の先端側を、軸線Ｘを挟んで対称となる仮想線Ｉｍ１、Ｉｍ２に沿って形成されている。キャリッジ３において切欠き３ｅは、後記するフランジ３ｄの先端である上面３ｄ１から所定範囲の長さＷ１に亘って設けられている。

【0028】

キャリッジ３の切欠き３ｅが設けられていない部分は、円筒形状の基部３ｃとなっており、基部３ｃの内周面には、軸線Ｘ方向の全長Ｗ２に亘って雌ねじ３ａが形成されている。

【0029】

キャリッジ３では、軸線Ｘの径方向において切欠き３ｅの両側に位置する部分が、基部３ｃから離れる方向に延出する腕部３ｂ、３ｂとなっている。
腕部３ｂ、３ｂは、軸線Ｘを挟んで対称に位置しており、腕部３ｂ、３ｂの軸線Ｘ側の内周面３ｂ１は、軸線Ｘに平行な平坦面となっている。

【0030】

腕部３ｂ、３ｂの先端には、後記する弁体５との係合部となるフランジ３ｄが設けられており、腕部３ｂ、３ｂのフランジ３ｄが設けられた先端側は、軸線Ｘの直交方向に弾性変形可能となっている。

【0031】

フランジ３ｄは、腕部３ｂの外周面３ｂ２から径方向外側に延出して、所定高さｈで形成されている。このフランジ３ｄは、軸線Ｘの軸方向で、所定の厚みｔを有しており、フランジ３ｄの上面３ｄ１と、反対側の下面３ｄ２は、それぞれ軸線Ｘに直交する平坦面となっている。
フランジ３ｄの外周縁３ｄ３は、軸方向から見て、軸線Ｘを中心とした仮想円Ｉｍ３に沿う弧状に形成されており、キャリッジ３におけるフランジ３ｄの外周縁３ｄ３の離間距離ｄ２は、ガス流入口８ｃの開口径ｄ１（図１参照）よりも小さい径に設定されている。

【0032】

図１に示すように、弁体駆動装置１０においてキャリッジ３は、腕部３ｂのフランジ３ｄ側を、後記するガイド９の開口９ｄから弁体５側に突出させた状態で設けられている。キャリッジ３は、ガイド９の開口９ｄにより、軸線Ｘ周りの回転が規制された状態で、軸線Ｘの軸方向に進退移動可能に支持されている。

【0033】

実施の形態では、ステッピングモータ１のロータ９０と共にリードスクリュー２が軸線Ｘ周りに回転すると、ガイド９側で回り止めされたキャリッジ３が、リードスクリュー２の回転方向に応じて決まる方向（図１において上下方向）に軸線Ｘに沿って移動して、腕部３ｂの先端に取り付けられた弁体５を、軸線Ｘの軸方向に進退移動させるようになっている。

【0034】

図４は、ガイド９を、ステッピングモータ１側から見た斜視図であり、図５は、ガイドを説明する図であって、（ａ）は、カバー８側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

【0035】

図１、図４、図５に示すように、ガイド９は、有底円筒形状の筒部９ｆと、筒部９ｆの開口端９ｉを全周にわたって囲むフランジ部９ａとを備えており、その開口端９ｉをステッピングモータ１側に向けた状態で設けられている。
図１に示すように、筒部９ｆは、キャリッジ３を所定間隔で囲む周壁部９ｂと、円筒状の周壁部９ｂの一端を塞ぐ底壁部９ｅとを備えて構成される。
フランジ部９ａは、筒部９ｆの開口端９ｉ側から径方向外側に延出して、ケース６の側壁部６ａの近傍に及ぶ直径Ｗ４（図５参照）で形成されている。

【0036】

底壁部９ｅには、前記したキャリッジ３のフランジ３ｄ側を挿通させる開口９ｄ、９ｄが、底壁部９ｅを厚み方向に貫通して形成されている（図２参照）。
軸線Ｘの軸方向から見て、開口９ｄ（図５参照）は、キャリッジ３のフランジ３ｄを軸線Ｘの軸方向から見た平面形状（図３の（ｂ）参照）と整合する形状および面積で形成されている。

【0037】

開口９ｄ、９ｄは、軸線Ｘを挟んで対称となる位置に形成されており、開口９ｄ、９ｄの離間距離Ｗ３は、キャリッジ３の腕部３ｂ、３ｂの離間距離Ｗ３（図３、図５参照）と同じに設定されている。そのため、腕部３ｂ、３ｂが軸線Ｘ側に撓むことが、開口９ｄ、９ｄにより防止されている。

【0038】

図１に示すように、周壁部９ｂのフランジ部９ａとの接続部には、周壁部９ｂよりも大径の拡径部９ｃが形成されている。この拡径部９ｃの弁体５側の上面９ｃ１は、軸線Ｘに直交する平坦面となっており、ガイド９の周壁部９ｂに外挿されたスプリング４の一端が当接している。

【0039】

スプリング４は、ガス流入口８ｃの開口径ｄ１よりも大きい径の圧縮コイルバネであり、このスプリング４の他端は、キャリッジ３の腕部３ｂ、３ｂの先端側を挿通させたホルダ７の下面７ａ２に、軸線Ｘの軸方向から当接している。

【0040】

実施の形態では、スプリング４は、ガイド９の拡径部９ｃと、ホルダ７との間で圧縮された状態で保持されている。

【0041】

拡径部９ｃのステッピングモータ１側の面には、周壁部９ｂの開口を囲む凹穴部９ｇが形成されおり、この凹穴部９ｇにより、ロータ９０の本体部９１とガイド９との干渉が防止されている。

【0042】

図６の（ａ）は、弁体駆動装置１０におけるホルダ７と弁体５の近傍を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ａの拡大図である。
ホルダ７は、後記する弁体５にスプリング４の付勢力を伝達する部材であり、リング状の円盤部７ａと、フランジ部７ｂと、を備えて構成される。

【0043】

図６に示すように、円盤部７ａは、前記したガイド９の筒部９ｆの外径Ｄ１よりも大きい外径Ｄ２で形成されており、円盤部７ａの中央の開口部７ｃには、キャリッジ３の腕部３ｂ、３ｂが挿通されている。
開口部７ｃの内径Ｄ３は、キャリッジ３におけるフランジ３ｄの外周縁３ｄ３の離間距離（軸線Ｘの径方向における離間距離）ｄ２よりも小さくされている。これにより、キャリッジ３が、フランジ部３がホルダ７から外れる方向（図中下方向）に移動すると、フランジ３ｄが円盤部７ａの上面７ａ１に当接して、ホルダ７がキャリッジ３から容易に脱落しないようにされている。

【0044】

なお、実施の形態では、キャリッジ３の腕部３ｂにおけるフランジ３ｄが設けられた先端側が、軸線Ｘ側に撓むことができるようになっている。そのため、ホルダ７のキャリッジ３への取り付けが、腕部３ｂのフランジ３ｄ側（先端側）を軸線Ｘ側に撓ませて、ホルダ７の開口部７ｃに挿通するだけで、簡単に行えるようになっている。

【0045】

円盤部７ａの上面７ａ１は、弁体５に軸線Ｘの軸方向から当接する当接面となっており、下面７ａ２は、スプリング４の他端が当接する当接面となっている。

【0046】

実施の形態では、スプリング４の付勢力が、ホルダ７の円盤部７ａを介して、弁体５に伝達されるようになっており、ホルダ７を介在させずに、スプリング４を弁体５に直接当接させた場合よりも、スプリング４の付勢力がより均等に弁体５に伝達されるようになっている。

【0047】

実施の形態では、スプリング４の外径が、弁座部８ｅの外径Ｄ４とほぼ整合する径に設定されており、円盤部７ａの外径Ｄ２が、ガス流入口８ｃの弁座部８ｅの外径（軸線Ｘの径方向の外径）Ｄ４よりも大きくなるように設定されている。
そのため、軸線Ｘの軸方向（図中下方向）から見て、弁座部８ｅの全体が円盤部７ａに覆われるようになっている。
実施の形態では、ホルダ７を介在させることで、弁座部８ｅにおけるスプリング４の付勢力が作用する位置を、軸線Ｘの径方向で、スプリング４の外径に合わせて移動させることができるようになっている。

【0048】

フランジ部７ｂは、円盤部７ａの外周縁の全周に亘って設けられている。
フランジ部７ｂは、後記する弁体５の係合部５ｂ（周壁部５ｂ１）の外径と整合する内径Ｄ５で形成されていると共に、この係合部５ｂを径方向外側から支持可能な長さＬで、ガイド９から離れる方向（ガス流入口８ｃ側の方向）に延出している。
実施の形態では、弁体５がガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置されて弁座部８ｅからの反力が弁体５に作用した際に、弁体５が軸線Ｘの径方向に変形することがフランジ部７ｂにより防止されるようになっている。さらに、軸線Ｘの径方向におけるホルダ７と弁体５の位置決めが、フランジ部７ｂにより行われるようになっている。

【0049】

図７は、弁体５とキャリッジ３との係合部分を説明する図であり、弁体５の一部を断面で示した図である。
図６および図７に示すように、弁体５は、キャリッジ３の腕部３ｂ、３ｂの間で把持される被把持部５ａと、キャリッジ３のフランジ３ｄに係合する係合部５ｂと、ガス流入口８ｃを閉鎖する弁部５ｃとを備えて構成され、例えばニトリルゴムのような弾性変形可能な材料で一体に形成されている。

【0050】

被把持部５ａは、弁部５ｃからキャリッジ３側に延出しており、前記したキャリッジ３の腕部３ｂ、３ｂの離間距離Ｗ３と整合する幅Ｗ３を有している。
軸方向から見て被把持部５ａは、矩形形状を有しており、弁体５の中心を通る軸線Ｘに直交する向きで設けられている。この被把持部５ａにおける腕部３ｂとの対向面５ａ１、５ａ１は、軸線Ｘを挟んで互いに平行かつ対称となっており、被把持部５ａは、これら対向面５ａ１、５ａ１により、腕部３ｂ、３ｂの間で把持される二面幅形状を有している。

【0051】

弁部５ｃは、ガス流入口８ｃ側に向かうにつれて拡径しており、ガス流入口８ｃとの対向面である上面５ｆは、軸線Ｘに直交する平坦面となっている。
上面５ｆの周縁は、弁体５がガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置された際に、ガス流入口８ｃを囲む弁座部８ｅに当接する当接部５ｄとなっている。

【0052】

係合部５ｂは、筒状の周壁部５ｂ１と、腕部３ｂのフランジ３ｄに係止される係止部５ｂ２とを備えて構成される。

【0053】

周壁部５ｂ１は、弁部５ｃのキャリッジ３側の面５ｅから、軸線Ｘに沿って延出しており、周壁部５ｂ１は、前記した腕部３ｂ、３ｂのフランジ３ｄの軸方向長さｔよりも長い、軸方向長さＬで形成されている。
実施の形態では、弁体５がキャリッジ３に取り付けられた状態で、キャリッジ３（フランジ３ｄ）と弁部５ｃとの間に、軸線Ｘ方向の隙間Ｙ（図６の（ｂ）参照）が確保されており、キャリッジ３と弁体５とが、軸線Ｘの軸方向で相対移動可能となっている。

【0054】

実施の形態では、この隙間Ｙの大きさは、ステッピングモータ１のロータマグネット９５（図１参照）が駆動停止した位置から移動することで生じるロータ９０の角度位置の変化（進角、遅角）に応じた大きさとなっている。例えば、４８ステップでロータ９０が一回転するステッピングモータの場合に、ネジ（雄ねじ２ａ、雌ねじ３ａ）のリードが一周あたり１．５ｍｍであるときには、ロータ９０が１ステップ分回転する毎に、０．０３１２５ｍｍ（＝１．５ｍｍ／４８ステップ）ずつ、キャリッジ３が軸線Ｘの軸方向に移動する。
このとき、ロータ９０の角度位置の変化（進角、遅角）に対して６ステップ分（前後に３ステップ分ずつ）の隙間を設けるときは、隙間Ｙは、０．１８７５ｍｍになる。
このように、ステッピングモータ１のロータ９０の角度位置の変化（進角、遅角）に応じた大きさの隙間Ｙを設けることで、ステッピングモータ１が駆動停止したのちのロータ９０の角度位置の変化（進角、遅角）で、弁体５が移動することが防止できるようになっている。

【0055】

周壁部５ｂ１の内径ｄ２は、前記した腕部３ｂのフランジ３ｄの外周を規定する仮想円Ｉｍ３（図４参照）と同一径に設定されており、フランジ３ｄの外周縁３ｄ３（図４参照）の全周に亘って、周壁部５ｂ１が接触するようになっている。
そして、この周壁部５ｂ１の内径ｄ２は、ガス流入口８ｃの開口径ｄ１よりも小さい径に設定されている。

【0056】

係止部５ｂ２は、周壁部５ｂ１の先端から径方向内側（軸線Ｘ側）に延出しており、周壁部５ｂ１の先端の全周に亘って設けられている。
係止部５ｂ２は、腕部３ｂ、３ｂの外周面３ｂ２に当接する位置まで延出しており、キャリッジ３が弁体５から離れる方向に移動した際に、フランジ３ｄの下面３ｄ２（図６の（ｂ）参照）に当接するようになっている。

【0057】

実施の形態では、弁体５は、被把持部５ａを腕部３ｂ、３ｂの間に位置させると共に、係合部５ｂをキャリッジ３のフランジ３ｄに係止させた状態で、キャリッジ３の先端に取り付けられており、腕部３ｂ、３ｂに把持された被把持部５ａにより軸線Ｘ回りの回転が規制され、係合部５ｂにより、腕部３ｂ（フランジ３ｄ）のからの脱落が防止されている。

【0058】

以下、弁体駆動装置１０の動作を説明する。
図８は、弁体５によるガス流入口８ｃの開閉を説明する図であって、（ａ）は、弁体５が、ガス流入口８ｃを開放する位置に配置された状態を示す図であり、（ｂ）は、弁体５が、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置された状態を示す図である。
図９の（ａ）は、図８の（ａ）における領域Ａを拡大した図であり、（ｂ）は、図９の（ａ）における領域Ｃを拡大した図である。
図１０の（ａ）は、図８の（ｂ）における領域Ｂを拡大した図であり、（ｂ）は、図１０の（ａ）における領域Ｄを拡大した図であり、（ｃ）は、図１０の（ａ）における領域Ｅを拡大した図である。
図１１の（ａ）は、図１０の（ａ）の状態から、ステッピングモータ１のロータ９０を８ステップ分逆回転（弁体５を弁座部８ｅから離す方向に移動）させた状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ｆを拡大した図であり、（ｃ）は、（ａ）における領域Ｇを拡大した図である。

【0059】

本実施形態の弁体駆動装置１０によるガス流入口８ｃの開閉（バルブの開閉）は、ステッピングモータ１のロータ９０の回転を、ネジ送り機構３０により、キャリッジ３の軸線Ｘ方向の進退移動に変換し、キャリッジ３の先端に設けた弁体５を、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置（図８の（ｂ）参照）と、開放する位置（図８の（ａ）参照）との間で進退移動させることで実行される。

【0060】

弁体５が、ガス流入口８ｃを開放する位置（図８の（ａ）参照）に配置されている状態では、ガス流入口８ｃが開放されており、図示しないガス導入管から供給されるガスは、ガス流入口８ｃから筐体２０（バルブ室Ｓ）内に流入したのち、ガス流出口８ｄから筐体２０の外部に排出される。

【0061】

この状態において弁体５には、スプリング４の付勢力がホルダ７を介して作用しており、弁体５は図中上方向に押し上げられている。そのため、弁体５の係止部５ｂ２は、キャリッジ３のフランジ３ｄの下面３ｄ２（図９の（ｂ）参照）に係合した状態となり、キャリッジ３は、弁体５により図中上方向に引っ張られた状態で保持されている。
そのため、フランジ３ｄの上面３ｄ１と弁体５との間に隙間Ｙが生じ、係止部５ｂ２と弁体５との間には生じていない状態となっている。

【0062】

弁体５が、ガス流入口８ｃを開放する位置（図８の（ａ）参照）に配置されている状態で、ステッピングモータ１が駆動されて、ロータ９０を軸線Ｘ回りの一方向（例えば、図１におけるロータ９０を下方向から見て反時計回り方向）に回転させると、ロータ９０とリードスクリュー２とが軸線Ｘ回りに一体に回転する。
そうすると、リードスクリュー２の雄ねじ２ａに雌ねじ３ａを噛合させているキャリッジ３もまた、軸線Ｘ回りに回転しようとするが、キャリッジ３の腕部３ｂは、ガイド９の開口９ｄで回り止めされているので、リードスクリュー２がキャリッジ３に対して相対回転することになる。

【0063】

これにより、リードスクリュー２の雄ねじ２ａとキャリッジ３の雌ねじ３ａとのかみ合い位置が、軸線Ｘの軸方向に変位することになるので、キャリッジ３とリードスクリュー２とが、軸線Ｘの軸方向で相対移動して、キャリッジ３がリードスクリュー２から離れる方向（図９の場合、上方向）に移動し、キャリッジ３の先端に設けた弁体５は、ガス流入口８ｃに近づく方向に移動させられることになる。

【0064】

キャリッジ３の移動が継続すると、弁体５の当接部５ｄがガス流入口８ｃを囲む弁座部８ｅに当接して、弁体５が、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置（図８の（ｂ）参照）に達することになる。さらに、キャリッジ３の移動が継続すると、フランジ３ｄの上面３ｄ１が弁体５のキャリッジ３側の面５ｅに当接する（図９の（ｂ）参照）。
この状態になると、弁体５の当接部５ｄは、弁座部８ｅに圧接されて、弁体５の弁部５ｃが軸線Ｘの軸方向に圧縮変形された状態となる（図１０参照）。なお、実施の形態では弁体５の圧縮変形量は０．１ｍｍであり、ロータ９０の３ステップ分の回転に相当する。

【0065】

そして、弁体５が図１０の（ａ）の状態になると、弁体駆動装置１０は、ステッピングモータ１を脱調させたのちに、ステッピングモータ１のロータ９０を逆回転させて、ステッピングモータ１の駆動を終了する（図１１参照）。
ステッピングモータ１のロータ９０を逆回転させると、まず圧縮変形した弁体５の変形量が小さくなり元の形状に戻る。さらに逆回転させると雄ネジ２ａの図中下側の面２ａ１が、雌ネジ３ａの図中上側の面３ａ１に当接し、さらに逆回転させるとフランジ３ｄの上面３ｄ１が弁体５（弁部５ｃ）のキャリッジ３側の面５ｅから離れる。
ここで、前記したように、弁体５の変形量がステッピングモータ１のロータ９０の３ステップ分に相当するので、図１０の（ａ）の状態から、始めにステッピングモータ１のロータ９０を３ステップ分だけ逆回転させると、弁体５の変形が元に戻る。
また、軸線Ｘの軸方向における雄ネジ２ａと雌ネジ３ａとのかみ合い部分の隙間が、ステッピングモータ１のロータ９０の２ステップ分に相当するので、さらにステッピングモータ１のロータ９０を２ステップ分だけ逆回転させると、雄ネジ２ａが、図中下方向（弁体５をガス流入口８ｃから離間させて、ガス流入口８ｃを開放する方向）移動して、雄ネジ２ａの図中下側の面２ａ１が、雌ネジ３ａの図中上側の面３ａ１に当接する。
この状態から、ステッピングモータ１のロータ９０を、さらに３ステップ分逆回転させると、フランジ３ｄの上面３ｄ１と弁体５（弁部５ｃ）のキャリッジ３側の面５ｅとの間に、図９の（ｂ）に示した隙間Ｙの半分の大きさの隙間が生じることになる。また、フランジ３ｄの上面３ｄ１と弁体５（弁部５ｃ）の係止部５ｂ２との間にも隙間Ｙの半分の大きさの隙間が生じることになる（図１１の（ｃ）参照）。

【0066】

そのため、ステッピングモータ１のロータ９０を逆回転させると弁体５の変形が小さくなり、スプリング４の付勢力を超える力で弁体５が閉鎖する方向に押し付けられることを低減できる。ステッピングモータ１のロータ９０を８ステップ分だけ逆回転させると、キャリッジ３と弁体５との係合部では、弁体５とフランジ３ｄの上面３ｄ１との間と、弁体５の係止部５ｄ２との間にそれぞれ隙間が形成されるので（図１１の（ｃ）参照）、弁体５とフランジ３ｄは非係合状態（弁体５が、キャリッジ３のフランジ３ｄに対して軸線Ｘの軸方向に相対移動可能な状態）となる。よって、スプリング４の付勢力を超える力で弁体５が閉鎖する方向に押し付けられることをさらに低減できる。

【0067】

ここで、弁体５は、スプリング４の付勢力によって、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に向けて付勢されている。そのため、フランジ３ｄと非係合状態となった弁体５は、スプリング４の付勢力のみで、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に保持されることになる。

【0068】

なお、弁体５を、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置から、開放する位置（図８の（ａ）参照）に移動させる場合には、ステッピングモータ１の回転方向を、上記の場合と逆方向に回転させることになる。

【0069】

以上の通り、実施の形態では、ステッピングモータ１のロータ９０の回転を、ネジ送り機構３０によりキャリッジ３の軸線Ｘ方向の進退移動に変換し、キャリッジ３の先端に設けた弁体５を、ガス流入口８ｃ（給排口）を閉鎖する位置と開放する位置との間で進退移動させる弁体駆動装置１０において、キャリッジ３と弁体５との係合部に軸線Ｘ方向の隙間を設けると共に、弁体５を、当該弁体５でガス流入口８ｃを閉鎖する位置に向けて付勢するスプリング４を設けた構成とした。

【0070】

このように構成すると、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を移動させたのちに、ステッピングモータ１のロータ９０の角度位置が変化して、キャリッジ３が弁体５をガス流入口８ｃから離す方向に移動しても、弁体５とキャリッジ３との係合部に軸線Ｘ方向の隙間が設けられており、弁体５とキャリッジ３とが一体になっていないので、弁体５がガス流入口８ｃを開放する位置に向けて移動することがない。そして、弁体５は、スプリング４により、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に向けて付勢されているので、キャリッジ３が移動しても、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖状態が保持されるので、弁体５とキャリッジ３との係合部に軸線Ｘ方向の隙間を設けても、弁体駆動装置１０の機能が損なわれることがない。

【0071】

また、弁体５が、ステッピングモータ１のトルクではなく、スプリング４の付勢力によって、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に保持されるので、ガス流入口８ｃを閉鎖するために弁体５に作用させる力を、ステッピングモータ１のロータマグネット９５とステータ１４の間で働く非励磁状態での磁気吸引力（ディテントトルク）に依存しないものとすることができる。
実施の形態では、磁気吸引力の代わりにスプリング４の付勢力としているので、弁体５をガス流入口８ｃに押しつけてガス流入口８ｃを閉鎖する力を、磁気吸引力の場合に比べて均一にすることができ、ガス流入口８ｃの閉鎖状態を安定して保持することができる。

【0072】

さらに、弁体５は、弾性変形可能なゴムから構成されて、ステッピングモータ１の駆動により、弁座部８ｅに当接してガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置された際に軸線Ｘ方向に変形（弾性変形）するようになっており、キャリッジ３が、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を配置させた位置から、ガス流入口８ｃを開放する位置に向けて弁体５を移動させる方向に所定量移動しても、弾性変形した弁体５によりガス流入口８ｃが閉鎖される構成とした。

【0073】

このように構成すると、キャリッジ３から弁体５にさせる付勢力（ガス流入口８ｃを閉鎖する方向の付勢力）を作用させていなくても、ガス流入口８ｃを閉鎖した状態で保持することができる。
弁体５を弁座部８ｅに当接させた状態でステッピングモータ１を脱調させると、弁体５にはスプリング４の付勢力とキャリッジ３から押される力の両方が作用している。この状態から、ステッピングモータ１のロータ９０を逆回転させて、キャリッジ３が、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を配置させた位置から、ガス流入口８ｃを開放する位置に向けて弁体５を移動させる方向に所定量移動すると、キャリッジ３が弁体５を押す力を小さくすることができる。

【0074】

ゴム等の弾性体からなる弁体５は、１）ガス流入口８ｃを閉鎖する方向に作用する力（スプリング４の付勢力+キャリッジ３に作用するステッピングモータ１のディティントルク+直動機構の抗力）と、２）ガス流入口８ｃを開放する方向に作用する力（弁体５の弾性変形による復元力）と、３）弁体５に作用する流体の圧力の3者がバランスした位置で保持されている。
ステッピングモータ１のロータ９０を逆回転させると、上記した２）の力が最初に小さくなると共に、ステッピングモータ１のディティントルクの位置による強弱の影響を小さくすることができる。これにより、弁体５の弾性変形が小さくなるとともに、弁体５を閉方向（ガス流入口８ｃの閉鎖方向）に作用する力はスプリング４の付勢力が支配的となり、ディティントルクのロータ９０の位置による強弱の影響を受け難く、一定の力で弁体５を閉方向に付勢することができる。

【0075】

特に、キャリッジ３と弁体５の係合部に設けた隙間により、キャリッジ３と弁体５との係合が解除された状態で、弁体５が、スプリング４の付勢力でガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置される構成とした。

【0076】

このように構成すると、弁体５がスプリング４の付勢力のみでガス流入口８ｃを閉鎖する位置に保持されるので、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖に、スプリング４以外の構成要素（キャリッジ３やステッピングモータ１）の影響が及ぶことを防止できるので、ガス流入口８ｃを閉鎖した状態で安定的に保持することができる。

【0077】

また、前記したように、弁体５とキャリッジ３のフランジ３ｄとの隙間Ｙが、ステッピングモータ１を脱調させてキャリッジ３により弁体５をガス流入口８ｃを閉鎖する位置に押圧させた際の弁体５の軸線Ｘ方向の変形量と、脱調させたステッピングモータ１を逆回転させてキャリッジ３が、ステッピングモータ１のロータ９０が８ステップ回転することによるガイド９の移動量の和よりも大きいので、ステッピングモータ１のロータ９０を回転させて、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を移動させたのちに、ステッピングモータ１のロータ９０を逆方向に５ステップ分回転させて、弁体５をガス流入口８ｃから離す方向にキャリッジ３を移動させると、弁体５を、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置から移動させずに、弁体５とキャリッジ３のフランジ３ｄとの係合が解除される。
この状態にすると、弁体５が、スプリング４の付勢力によって、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に保持されることになり、ガス流入口８ｃを閉鎖するために弁体５に作用させる力（付勢力）を一定にすることができるので、弁体の過度の変形を防止できる。
また、ステッピングモータ１を駆動停止させたのちに、ロータ９０の角度位置が変化しても、係る角度位置の変化により弁体５が移動することを好適に防止できるので、ガス流入口８ｃの閉鎖状態を安定して保持することができる。

【0078】

さらに、ガス流入口８ｃの周縁は、弁体５との弁座部８ｅとなっており、キャリッジ３が弁体５を付勢する位置は、キャリッジ３（軸線Ｘ）の径方向で、弁座部８ｅよりも内側であり、スプリング４が弁体５を付勢する位置は、キャリッジ３（軸線Ｘ）の径方向で、キャリッジ３が弁体５を付勢する位置よりも外側である構成とした。

【0079】

このように構成すると、スプリング４の付勢力で隙間Ｙが変化することを防止できる。
さらに、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を移動させたのちに、弁体５とキャリッジ３のフランジ３ｄとの係合を解除すると、弁体５が、スプリング４の付勢力によって、ガス流入口８ｃの周縁の弁座部８ｅに当接して、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に保持されることになる。
キャリッジ３が弁体５を付勢する位置は、軸線Ｘの軸方向から見てガス流入口８ｃの内側であるので、キャリッジ３から作用する付勢力で、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を配置すると、付勢力の大きさによっては、弁体５の一部がガス流入口８ｃ内に膨出した状態でガス流入口８ｃを閉鎖することがある（図１０参照）。
この弁体５の膨出（変形）の程度は、キャリッジ３から弁体５に作用する付勢力により異なり、前記したようにステッピングモータの場合には、キャリッジ３から弁体５に作用する付勢力を常に一定にすることができないため、弁体５の決まった部分でガス流入口８ｃを閉鎖することができない。
最終的に、スプリング４の付勢力によって、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５を保持するようにすると（図１１参照）、弁体に作用する力（付勢力）が常に一定になるので、弁体５の決まった部分（弁座部８ｅに当接する部分）でガス流入口８ｃを閉鎖することができる。
これにより、弁体の過度の変形を防止しつつ、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖を安定して行うことができる。

【0080】

特に、実施の形態では、スプリング４が弁体５を付勢する位置を、軸線Ｘの軸方向から見て、ガス流入口８ｃの周縁の弁座部８ｅと整合する位置に設定したので、弁体５の決まった部分（弁座部８ｅに当接する部分）で、ガス流入口８ｃを常に閉鎖することができるので、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖をより安定して行うことができる。

【0081】

さらに、弁体５が弁座部８ｅに当接する当接部５ｄをキャリッジ３が弁体５を支持する位置と径方向に重ならない位置としたので、フランジ３ｄを当接部５ｄの裏側と径方向に重なった位置にして、フランジ３ｄが当接部５ｄの裏側を直接押すようにしなくても、スプリング４の付勢力により、安定してバルブを閉止することができる。そのため、フランジ３ｄの高さｈを小くすることができる。
このように、フランジ３ｄの高さｈを小さくすれば、組み付け時に弁体５を大きく変形させずにキャリッジ３に係合させることができるので、弁体５とキャリッジ３の組み付けが容易になる。
そして、本実施形態では、スプリング４の付勢力により、弁体５をガス流入口８ｃに当接させてバルブを閉止しているので、弁体５にかかる力は一定になる。そのため、バルブ閉止時の弁体５の弾性変形を予測することが容易になる。したがって、スプリング４に最適な付勢力を有するものを選択し、または弁体５に最適な材料を選択することで、弁体５のヒステリシスによる劣化を低減しやすくなる。
また、キャリッジ３（軸線Ｘ）の径方向において、弁体５の係止部５ｂ２とキャリッジ３のフランジ３ｄよりも外側に、スプリング４の付勢力が作用するようになっており、これら係止部５ｂ２およびフランジ３ｄが、スプリング４と便座部８ｅとの間に挟まれないようになっている。そのため、係止部５ｂ２がスプリングの付勢力４で変形して、ランジ３ｄと弁体５との間に隙間Ｙが変化することが好適に防止されるようになっている。

【0082】

さらに、直動機構が、ステッピングモータ１のロータ９０に取り付けられたリードスクリュー２外周の雄ねじ２ａと、キャリッジ３の雌ねじ３ａと、から構成されるものとした。

【0083】

このように構成すると、歯車輪列を用いずにステッピングモータ１のロータ９０の回転を減速することができるので、ステッピングモータ１のロータ９０の回転をキャリッジ３の直動移動に変換するための機構を、歯車輪列を用いる場合に比べて、小型化することができる。よって、弁体駆動装置１０を小型化することができる。

【0084】

特に、スプリング４の径方向内側で、リードスクリュー２の雄ネジ２ａとキャリッジ３の雌ネジ３ａが噛合する構成としたので、弁体駆動装置１０の軸線Ｘ方向のサイズが大きくなることを防止できる。

【0085】

さらに、キャリッジ３の先端側は、軸線Ｘ方向に沿って設けた切り欠き３ｅにより、二つに分岐した腕部３ｂとなっており、弁体５は、切り欠き３ｅ（腕部３ｂ、３ｂの間）に把持される被把持部５ａを備えると共に、被把持部５ａを切り欠き３ｅ（腕部３ｂ、３ｂの間）に嵌合させて、キャリッジ３の先端に回り止めされた状態で設けられている構成とした。

【0086】

このように構成すると、弁体５の被把持部５ａによって、キャリッジ３の腕部３ｂのフランジ３ｄ側の先端が、軸線Ｘ側に撓んで、弁体５がキャリッジ３から脱落することを防止できる。
また、弁体５の軸線Ｘ回りの回転が規制されるので、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に弁体５が配置された際に、弁体５とガス流入口８ｃとの位置関係がずれることが好適に防止されるので、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖をより安定して行うことができる。

【0087】

スプリング４と弁体５の間に剛性部材であるホルダ７が設けられており、ホルダ７のリング状の円盤部７ａは、軸線Ｘの軸方向から見て、ガス流入口８ｃを囲む弁座部８ｅと整合する位置に設けられており、スプリング４の付勢力がホルダ７を介して弁体５に作用して、弁体５が、ガス流入口８ｃを閉鎖する位置に向けて付勢されているものとした。

【0088】

このように構成すると、スプリング４の付勢力を均等に弁体５に作用させることができるので、弁体５が弁座部８ｅに対して偏って当接することや、ずれて当接することを防止することができる。
また、ホルダ７のフランジ部７ｂは、弁体５の周壁部５ｂ１を径方向から支持しているので、弁体５がガス流入口８ｃを閉鎖する位置に配置されて、弁座部８ｅからの反力が弁体５に作用したときに、軸線Ｘから見て弁体５が径方向外側に変形することを防止できるので、弁体５によるガス流入口８ｃの閉鎖をより安定して行うことができる。

【0089】

さらに、弁体５の係止部５ｂ２が、ホルダ７を介して作用するスプリング４の付勢力により、キャリッジ３のフランジ３ｄに押しつけられるので、弁体５がキャリッジ３から脱落することが好適に防止される。

【0090】

さらに、スプリング４とホルダ７が、キャリッジ３に対して着脱自在に設けられている構成としたので、円盤部７ａの外径Ｄ２が異なるホルダを複数用意しておき、付勢力に応じて決まるスプリング４の外径に合わせて、適切なホルダを選択し、キャリッジ３に取り付けるようにしても良い。

【0091】

前記した実施の形態では、軸線Ｘに沿って進退移動する弁体が、軸線Ｘ上に位置するガス流入口を囲む弁座部に、ガス流入口の開口面の直交方向から当接して、ガス流入口を開閉する構成の弁体駆動装置を例示したが、弁体が、ガス流出口を開閉する構成の弁体駆動装置としても良い。かかる場合には、図１における符号８ｃが、ガス流出口となり、符号８ｄが、ガス流入口となる。
かかる場合、ガス流入口となった符号８ｃで示す開口部が、発明における給排口となる。

【0092】

なお、本実施形態においては、ガス流入口８ｃが弁体５により閉じられている状態で、キャリッジ３のフランジ３ｄと弁体５との間に隙間Ｙが設けられて、フランジ３ｄと弁体５とが被係合状態となるように構成した。ここで、「非係合状態」とは、フランジ３ｄと弁体５とが全く接触しない場合が含まれるのはもちろんのこと、フランジ３ｄと弁体５とが一部で接触する場合も含まれるものとする。すなわち、フランジ３ｄと弁体５が一部で接触していても、その接触箇所が、弁体５を弁座部８ｅに当接させてガス流入口８ｃを閉止するときの閉止力に影響を与えない箇所であれば、ここでいう「非係合状態」に含まれるものとする。また、この「非係合状態」には、フランジ３ｄと弁体５が接触していても、弁体５に軸線Ｘの軸方向に向かう力がフランジ３ｄから作用していない状態が含まれるものとする。

【0093】

前記した実施の形態では、キャリッジ３が二つの腕部３ｂを備える場合を例示したが、ガイド９によりキャリッジ３の回り止めができる形状であれば、例えば、腕部３ｂの数は３つ以上であっても良い。
さらに、キャリッジ３の腕部３ｂや、その先端のフランジ３ｄの形状も、弁体５を回り止めすることができる形状であれば、適宜変更可能である。
たとえば、キャリッジ３に、軸線Ｘの軸方向から見て十字形状の切欠きを設けると共に、弁体５の被把持部５ａを軸線Ｘの軸方向から見て十字形状として、キャリッジ３と弁体５とを係合させるようにしても良い。このようにすることによっても、弁体５の軸線Ｘ回りの回転を防止しつつ、キャリッジ３に取り付けることができる。この場合には、腕部の数が４つとなるので、ガイドの開口の数も４つとなる。

【0094】

また、実施の形態では、弁体５がゴムからなる弾性体である場合を例示したが、弁座部８ｅに対して当接した際に、弾性変形をしてガス流入口８ｃを確実に閉止できる物であれば、ゴム以外の部材、例えば板バネなどを用いることも可能である。さらに、ニードルバルブ等を用いるようにしても良い。

【0095】

さらに、前記した実施の形態では、発明における給排口が、ガス流入口８ｃ（流体の流入口）である場合を例示したが、発明における給排口は、ガス流出口８ｄ（流体の流出口）であっても良い。

【符号の説明】

【0096】

１ ステッピングモータ
２ リードスクリュー
３ キャリッジ
３ｂ 腕部
３ｃ 基部
３ｄ フランジ
４ スプリング
５ 弁体
５ａ 被把持部
５ｂ 係合部
５ｃ 弁部
５ｄ 当接部
６ ケース
７ ホルダ
７ａ 円盤部
７ｂ フランジ部
７ｃ 開口部
８ カバー
９ ガイド
９ａ フランジ部
９ｂ 周壁部
９ｃ 拡径部
９ｄ 開口
９ｅ 底壁部
９ｆ 筒部
１０ 弁体駆動装置
１４ ステータ
２０ 筐体
３０ ねじ送り機構
９０ ロータ
９１ 本体部
９２ 中央開口
９５ ロータマグネット
１４１ 内ステータコア
１４２ ボビン
１４３ 駆動コイル
１４４ 外ステータコア
Ｘ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】