(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024046974
(43)【公開日】2024-04-05
(54)【発明の名称】電動弁
(51)【国際特許分類】
F16K 31/04 20060101AFI20240329BHJP
【ＦＩ】
F16K31/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022152369
(22)【出願日】2022-09-26
(71)【出願人】
【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】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】矢沢 将志
【テーマコード（参考）】
3H062
【Ｆターム（参考）】
3H062AA02
3H062AA14
3H062BB33
3H062CC02
3H062DD01
3H062DD11
3H062EE08
(57)【要約】 （修正有）
【課題】弁体又は弁座の摩耗を抑制できる電動弁の提供。
【解決手段】電動弁１は、弁座１０ｄを備えた弁本体１０に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダ１５と、弁座に対して接離可能な弁体部２１ｄを備え、弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸２１と、弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材３７と、弁軸に取り付けられるばねストッパ３６と、弁体部が弁座に接近する方向に弁軸を付勢するばね部材３９と、ばね部材の一端に当接するばね受け部３８と、を有し、弁軸ホルダが被駆動部材に当接することにより、弁軸ホルダから被駆動部材を介して弁軸に、弁体部が弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む弁軸の第１の軸線方向位置において、弁軸ホルダとばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む弁軸の第２の軸線方向位置において、ばねストッパとばね部材との間に挟持される。
【選択図】図１
【解決手段】電動弁１は、弁座１０ｄを備えた弁本体１０に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダ１５と、弁座に対して接離可能な弁体部２１ｄを備え、弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸２１と、弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材３７と、弁軸に取り付けられるばねストッパ３６と、弁体部が弁座に接近する方向に弁軸を付勢するばね部材３９と、ばね部材の一端に当接するばね受け部３８と、を有し、弁軸ホルダが被駆動部材に当接することにより、弁軸ホルダから被駆動部材を介して弁軸に、弁体部が弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む弁軸の第１の軸線方向位置において、弁軸ホルダとばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む弁軸の第２の軸線方向位置において、ばねストッパとばね部材との間に挟持される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁座を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、
ことを特徴とする電動弁。
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、
ことを特徴とする電動弁。
【請求項2】
前記弁軸ホルダは、中空円筒部、及び前記中空円筒部の一端に形成された壁を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項3】
前記ばね受け部は、前記弁軸が挿通された環状板材からなり、前記第１の軸線方向位置において前記壁に当接する、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項２に記載の電動弁。
【請求項4】
前記ばねストッパは、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項5】
前記ばねストッパは、長さが規定されており、前記弁軸に対して軸線方向に相対移動可能に取り付けられており、
前記被駆動部材は、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
前記被駆動部材は、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
【請求項6】
前記ばねストッパは、前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記被駆動部材に対して軸線方向に相対移動可能であり、前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記被駆動部材に当接することにより軸線方向に固定される、
ことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
【請求項7】
前記ばね受け部は、前記ばねストッパと一体である、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
【請求項8】
前記弁座は、前記弁体部が着座したときに流体が通過可能な溝を、径方向にわたって有する、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の電動弁。
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動弁に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１に示すモータ駆動型の電動弁は、ステッピングモータのロータに連結された弁軸が、雄ねじ部と雌ねじ部とを螺合させてなるねじ機構の作用により、ロータとともに回転すると同時に軸線方向に変位し、それにより弁体と弁座の隙間を増減させて流量を制御している。
【0003】
このような電動弁においては、弁体を備えた弁軸と弁軸ホルダとの間に閉弁ばねが配置されており、弁体が弁座に着座した閉弁状態、また弁体が弁座より離間した開弁状態のいずれの状態でも、弁軸ホルダと弁体との間に閉弁ばねの付勢力が作用している。この付勢力の作用により、開弁状態の弁体は、弁軸の回転に対して連れ回りすることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－２０８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、弁体が弁座に着座すれば両者間に摩擦力が発生するため、最終的には弁体の回転は静止する。しかしながら、弁体と弁座との摩擦力は、弁座に向かって弁体が押し付けられる軸力に応じて増大するため、弁体の回転トルクに抗することができる摩擦力が発生するまでは、弁座に接しながら弁体は回転し続け、それにより弁体と弁座との間に摩耗が生じるおそれがある。
【0006】
そこで本発明は、弁体又は弁座の摩耗を抑制できる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の電動弁は、
弁座を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、ことを特徴とする。
弁座を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、弁体又は弁座の摩耗を抑制できる電動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。
図１～４は、本発明の実施形態に係る電動弁１の縦断面図である。ここで、上方とは、電動弁１におけるロータ側をいい、下方とは、ロータに対する弁座側をいう。
図１～４は、本発明の実施形態に係る電動弁１の縦断面図である。ここで、上方とは、電動弁１におけるロータ側をいい、下方とは、ロータに対する弁座側をいう。
【0011】
（電動弁の構成）
電動弁１は、上端が開口した有底円筒状の弁本体１０と、弁本体１０の上端に取り付けられる有頂円筒状のキャン４５と、弁本体１０の内側に固定された弁軸ホルダ１５と、弁軸ホルダ１５の内側に配設された弁軸２１と、弁軸ホルダ１５に対し一体的に回動可能に連結固定されたロータ３０と、ロータ３０を回転駆動すべくキャン４５の外周に外嵌されたステータ（不図示）とを備えている。ここでは、ロータ３０とステータとでステッピングモータが構成される。電動弁１の軸線をＬとする。
電動弁１は、上端が開口した有底円筒状の弁本体１０と、弁本体１０の上端に取り付けられる有頂円筒状のキャン４５と、弁本体１０の内側に固定された弁軸ホルダ１５と、弁軸ホルダ１５の内側に配設された弁軸２１と、弁軸ホルダ１５に対し一体的に回動可能に連結固定されたロータ３０と、ロータ３０を回転駆動すべくキャン４５の外周に外嵌されたステータ（不図示）とを備えている。ここでは、ロータ３０とステータとでステッピングモータが構成される。電動弁１の軸線をＬとする。
【0012】
弁本体１０は、中空円筒部１０ａと底壁部１０ｂとを連設してなる。底壁部１０ｂにおいて、その中央に貫通孔１０ｃが形成されている。貫通孔１０ｃは、上端側に形成され下方に向かうにつれて縮径する第１テーパ部１０ｄと、第１テーパ部１０ｄの下端につながり下方に向かうにつれて拡径する第２テーパ部１０ｅと、第２テーパ部１０ｅの下端につながる円筒孔１０ｆとからなる。第１テーパ部１０ｄには、径方向にわたって、１つ又は複数のＶ字状の溝１０ｈが形成されている。第１テーパ部１０ｄが弁座を構成する。
【0013】
底壁部１０ｂの下面において、貫通孔１０ｃの周囲に環状溝１０ｇが形成されており、環状溝１０ｇ内に縦パイプＴ１の端部が嵌挿され、ロウ付けなどにより接続されている。
【0014】
弁本体１０の中空円筒部１０ａには、段付き開口１０ｉが形成されており、段付き開口１０ｉに横パイプＴ２が、その端部を内側段部に突き当てるように嵌挿され、ロウ付けなどにより接続されている。段付き開口１０ｉの軸線をＯとする。軸線Ｏは軸線Ｌに直交する。
【0015】
弁本体１０の中空円筒部１０ａの上端近傍外周には、鍔部材１８がロウ付けにより固定されており、また鍔部材１８の外周には、キャン４５の下端が溶接され、これにより弁本体１０とキャン４５とが密閉した状態で一体化される。中空円筒部１０ａの内部が、弁室ＶＣを構成する。
【0016】
キャン４５の内部に配置されたロータ３０は、金属磁性粉末と樹脂を混合して中空円筒状に帯磁されて成形され、その内周から径方向内側に突出するようにして、接続リング３１がインサート成形によって同軸に固定されている。接続リング３１の内周は、弁軸ホルダ１５の外周に固定されている。
【0017】
弁軸ホルダ１５は、ホルダ円筒部１５ａと上壁１５ｂとを連設してなり、上壁１５ｂの上面から薄肉のカシメ円筒部１５ｃが上方に突出している。カシメ円筒部１５ｃの外周に、接続リング３１の内周が嵌合した状態で、カシメ円筒部１５ｃの上端を径方向外側に塑性変形させてカシメることにより、接続リング３１が弁軸ホルダ１５に連結される。
【0018】
弁軸ホルダ１５の上壁１５ｂは、上面が円形にくぼんだ円形凹部１５ｄと、円形凹部１５ｄの中央に形成され上壁１５ｂを貫通する中央開口１５ｅとを有する。またホルダ円筒部１５ａは、その下端近傍内周に雌ねじ部１５ｆを有する。
【0019】
ホルダ円筒部１５ａの外周面には、円筒状の上ストッパ部材３４がインサート成形により接合され、その下端はホルダ円筒部１５ａの下端より下方に配置される。上ストッパ部材３４の下面における周方向１か所が下方に突出しており、これにより上ストッパ部３４ａが形成される。
【0020】
ガイドブッシュ３３は、ホルダ円筒部１５ａ内に配置される縮径円筒部３３ａと、縮径円筒部３３ａよりも大径の拡径円筒部３３ｂとを連設してなる。縮径円筒部３３ａの外周には、弁軸ホルダ１５の雌ねじ部１５ｆに係合する雄ねじ部３３ｃが形成されている。雄ねじ部３３ｃの上方における縮径円筒部３３ａの外周面は、ホルダ円筒部１５ａの内周面に相対摺動可能に嵌合する。
【0021】
拡径円筒部３３ｂは、その外周を中空円筒部１０ａの内周に圧入により嵌合することにより弁本体１０に取り付けられている。縮径円筒部３３ａと拡径円筒部３３ｂとの境界付近に、ガイドブッシュ３３の内外を連通する連通孔３３ｄが形成されている。
【0022】
拡径円筒部３３ｂの外周面の上端近傍には、環状の下ストッパ部材３５がインサート成形により接合されている。下ストッパ部材３５の上面における周方向１か所が上方に突出しており、これにより下ストッパ部３５ａが形成される。
【0023】
円柱状の弁軸２１は、小径軸部２１ａと、小径軸部２１ａより大径の大径軸部２１ｂと、小径軸部２１ａより大径で大径軸部２１ｂより小径の中径軸部２１ｃと、弁体部２１ｄとを連設してなる。
【0024】
小径軸部２１ａの外周の所定位置には、円管状部材であるばねストッパ３６が圧入または溶接により取り付けられ（固着され）ている。ばねストッパ３６は、弁軸ホルダ１５の中央開口１５ｅに対して相対移動可能に嵌挿されている。
【0025】
ばねストッパ３６の上部に、中空円筒状のプッシュナット（被駆動部材）３７が圧入により取り付けられている。プッシュナット３７は、第１内周面３７ａと、第１内周面３７ａよりも大径の第２内周面３７ｂとを有しており、ばねストッパ３６の外周面は第２内周面３７ｂに嵌合している。すなわち、プッシュナット３７は、弁軸２１に対して直接的に、又はばねストッパ３６を介して間接的に固定されており、これらは一体的に軸線方向に移動する。プッシュナット３７の下端は、弁軸ホルダ１５の円形凹部１５ｄ内に進入可能である。プッシュナット３７とばねストッパ３６とを一体化してもよい。
【0026】
なお、ばねストッパ３６は、軸線方向の長さが規定されていれば、弁軸２１に対して固定されている必要はなく、例えば隙間嵌めの寸法関係で、弁軸２１に対して軸線方向に相対移動可能となるように取付けられてもよい。ただし、その場合にはプッシュナット３７が、弁軸２１に対して例えば圧入、溶接、溶着などにより、所定位置に固定（固着）されている必要がある。この場合、後述する少なくとも全閉位置を含む弁軸２１の第１の軸線方向位置において、ばねストッパ３６はプッシュナット３７に対して軸線方向に相対移動可能である。また、少なくとも全開位置を含む弁軸２１の第２の軸線方向位置において、ばねストッパ３６は、その上端がプッシュナット３７の第１内周面３７ａと第２内周面３７ｂとの間の段差部に当接し、弁軸２１に対して軸線方向に固定される。また、ばねストッパ３６を弁軸２１に固定しない場合には、後述するワッシャ３８とばねストッパ３６とを一体として、弁軸２１に対して相対移動可能とすることもできる。
【0027】
プッシュナット３７の周囲には、復帰ばね４０が嵌合している。復帰ばね４０は、ロータ３０が一方向に回転して雌ねじ部１５ｆと雄ねじ部３３ｃとの螺合が外れたときに、キャン４５に対して弁軸ホルダ１５を下方に付勢することにより、ロータ３０が他方向に回転したときに、雌ねじ部１５ｆと雄ねじ部３３ｃとの再螺合を促す機能を有する。
【0028】
弁軸２１の大径軸部２１ｂは、ガイドブッシュ３３の内周に対して、軸線方向及び回転方向に相対移動可能に嵌合している。小径軸部２１ａの外周とガイドブッシュ３３の内周との間に、閉弁ばね（ばね部材）３９が配置されている。閉弁ばね３９の下端は、小径軸部２１ａと大径軸部２１ｂとの間の段部に当接し、閉弁ばね３９の上端は、小径軸部２１ａに嵌合したワッシャ（ばね受け部）３８の下面に当接する。環状板材であるワッシャ３８は、ホルダ円筒部１５ａの内径より小さく、縮径円筒部３３ａの内径より大きい外径を有し、ガイドブッシュ３３の上端と、弁軸ホルダ１５の上壁１５ｂとの間において、小径軸部２１ａに対して軸線方向及び回転方向に相対移動可能に配置されている。
【0029】
弁軸２１の弁体部２１ｄは、下方に向かうにつれて縮径し第１テーパ部１０ｄに着座可能である第１弁体テーパ部２１ｅと、下方に向かうにつれて縮径し第１弁体テーパ部２１ｅよりも軸線Ｌに対する傾き角が小さい第２弁体テーパ部２１ｆと、下方に向かうにつれて縮径し第２弁体テーパ部２１ｆよりも軸線Ｌに対する傾き角が大きい第３弁体テーパ部２１ｇとからなる。
【0030】
組付け時において、弁軸２１とばねストッパ３６との位置調整は、キャン４５、復帰ばね４０、プッシュナット３７を組み付ける前の状態で、閉弁方向にロータ３０を回転させつつ弁軸２１を下降させて、第１弁体テーパ部２１ｅを第１テーパ部１０ｄに着座させる。その後、同方向に所定のトルクを付与したのち、逆方向に規定量だけロータ３０を回転させ、その位置（図２に示す位置）でワッシャ３８の上面に、ばねストッパ３６の下端が当接するようにして、ばねストッパ３６を弁軸２１に圧入により嵌合させ、または溶接などの手法で位置決め固定する。その後に、プッシュナット３７を弁軸２１の所定位置に圧入により位置決め固定し、復帰ばね４０及びキャン４５を取り付ける。ただし、ばねストッパ３６の組付手法は以上に限られず、例えば、ばねストッパ３６の下端が、単体での弁軸２１の上端から既定の位置となるように、治具等を用いて取り付けるようにしてもよい。
【0031】
（電動弁の動作）
次に、電動弁１の開弁動作を、図１～５を参照して具体的に説明する。
本実施形態において、ばねストッパ３６がワッシャ３８に当接しない弁軸２１の位置（少なくとも全閉位置を含む）を、「第１の軸線方向位置」とし、ばねストッパ３６がワッシャ３８に当接する弁軸２１の位置（少なくとも全開位置を含む）を、「第２の軸線方向位置」とする。ここで「全開位置」とは、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄから最も離れた位置を言い、電動弁１では、弁軸ホルダ１５の上方（開弁方向）への動作が停止された位置（上端位置）である。一方、「全閉位置」とは、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに最も近接又は当接状態で最も強く押圧した位置を言い、電動弁１では、上ストッパ部３４ａと下ストッパ部３５ａとが係合することによって、弁軸ホルダ１５の下方（閉弁方向）への動作が停止された位置（下端位置）である。なお、図において、上ストッパ部３４ａと下ストッパ部３５ａの相対位置関係は誇張して示しており、実際とは異なる。
次に、電動弁１の開弁動作を、図１～５を参照して具体的に説明する。
本実施形態において、ばねストッパ３６がワッシャ３８に当接しない弁軸２１の位置（少なくとも全閉位置を含む）を、「第１の軸線方向位置」とし、ばねストッパ３６がワッシャ３８に当接する弁軸２１の位置（少なくとも全開位置を含む）を、「第２の軸線方向位置」とする。ここで「全開位置」とは、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄから最も離れた位置を言い、電動弁１では、弁軸ホルダ１５の上方（開弁方向）への動作が停止された位置（上端位置）である。一方、「全閉位置」とは、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに最も近接又は当接状態で最も強く押圧した位置を言い、電動弁１では、上ストッパ部３４ａと下ストッパ部３５ａとが係合することによって、弁軸ホルダ１５の下方（閉弁方向）への動作が停止された位置（下端位置）である。なお、図において、上ストッパ部３４ａと下ストッパ部３５ａの相対位置関係は誇張して示しており、実際とは異なる。
【0032】
図５は、縦軸にオリフィス流量（貫通孔１０ｃを通過する冷媒の流量）、横軸にステータに供給されるパルス数をとって示すグラフである。図５において、ｐ１は図１に示す全閉位置に対応し、ｐ２は図２に示す位置に対応し、ｐ３は図３に示す位置に対応し、ｐ４は図３と図４の間の位置に対応し、ｐ５は図４に示す全開位置に対応する。ここで、「第２の軸線方向位置」は、全開位置（ｐ５）からｐ４，ｐ３の位置を経てｐ２の位置までの範囲であり、開弁点は「第２の軸線方向位置」の範囲内に位置している。これに対し「第１の軸線方向位置」は、ｐ２（正確にはｐ２より僅かに閉弁側）の位置から全閉位置（ｐ１：０パルス数の位置）までの範囲である。
【0033】
まず、横パイプＴ２から弁室ＶＣ内に冷媒（流体）が進入しているものとし、電動弁１は図１に示す完全閉弁状態にあるものとする。このとき、ばねストッパ３６とワッシャ３８との間に隙間があり、したがって弁軸ホルダ１５の上壁１５ｂの下面にワッシャ３８の上面が当接している。
【0034】
このような完全閉弁状態では、図１に示すように、プッシュナット３７の下端が円形凹部１５ｄの底面から離間している。また、閉弁ばね３９の上端はワッシャ３８の下面に当接し、その下端は、弁軸２１の小径軸部２１ａと大径軸部２１ｂとの間の段部に当接しているため、閉弁ばね３９の付勢力により弁軸２１は下方に付勢される。これにより所定の面圧で第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに向かって押圧されて着座し、弁室ＶＣから貫通孔１０ｃを通過して縦パイプＴ１に向かう冷媒の流れが制限される。なお、本実施形態では、第１テーパ部１０ｄに溝１０ｈが形成されているため、完全閉弁状態でも溝１０ｈを通って一定量の冷媒が流れる。ただし、溝１０ｈを設けなくてもよい。
【0035】
かかる完全閉弁状態から、外部の電源回路よりステータ（不図示）にパルス給電が行われると、ロータ３０及び弁軸２１が一方向に回転駆動され、それに応じて雌ねじ部１５ｆと雄ねじ部３３ｃからなるねじ送り機構を介して、弁軸２１及び弁軸ホルダ１５が回転しながら上昇する。しかしながら、図２に示すように、閉弁ばね３９の付勢力によって、弁軸２１が下方に付勢された状態のままであるため、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに着座し続け、貫通孔１０ｃを通過する冷媒は制限されたままである。
【0036】
このとき、弁軸２１は、ワッシャ３８及び閉弁ばね３９を介して弁軸ホルダ１５から回転トルクを受けるが、圧縮された閉弁ばね３９の付勢力が比較的強いため、第１弁体テーパ部２１ｅと第１テーパ部１０ｄとの間に作用する摩擦力が高く、弁軸２１は回転しない。ただし、該摩擦力が回転トルクに抗しきれなくなると、弁軸２１が回転するが、その際の摩耗量はわずかである。
【0037】
完全閉弁状態から、ステータに所定パルス数（例えば１５パルス）のパルス給電が行われると、ばねストッパ３６の下端がワッシャ３８の上面に当接し、図３に示すように、ワッシャ３８を弁軸ホルダ１５の上壁１５ｂから離間させる。これにより閉弁ばね３９の上端は、ワッシャ３８を介してばねストッパ３６により支持される。すなわち、弁軸２１が第１の軸線方向位置から上昇して第２の軸線方向位置になると、ばねストッパ３６が閉弁ばね３９の付勢力を支持することとなる。それにより、弁軸２１と弁軸ホルダ１５との間のトルク伝達が実質的に消失するため、仮に第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄから離間する前であっても、両者の摩耗を抑えることができる。特に、本実施形態のように第１テーパ部１０ｄに溝１０ｈが形成されている場合、その尖った縁で削られることにより、第１弁体テーパ部２１ｅの摩耗量が増大する恐れがあるため、ばねストッパ３６の機能は有効である。
【0038】
弁軸ホルダ１５の上昇により、プッシュナット３７の下端が円形凹部１５ｄ内に進入してその底面に当接した時点から、プッシュナット３７を介して開弁方向への駆動力伝達が開始され、弁軸２１が弁軸ホルダ１５とともに上昇を開始する。弁軸２１の上昇により、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄから離間するので、貫通孔１０ｃが開放される。これにより、横パイプＴ２から弁室ＶＣ内へと進入した冷媒は、第１弁体テーパ部２１ｅと第１テーパ部１０ｄとの間の隙間、及び貫通孔１０ｃを通って第１の配管Ｔ１へと流れる。
【0039】
このとき、ステータへのパルス給電に応じて弁軸２１のリフト量が定まるため、冷媒の流量制御を行える。さらにパルス給電を続けることで、最終的に図４に示すように、弁軸２１が完全開弁状態となる。なお、第２の軸線方向位置では、弁軸２１は弁軸ホルダ１５に対して軸線方向に支持されないため、弁軸２１が軸線方向にがたつく恐れがある。そこで、弁軸２１のがたつきを抑えるため、プッシュナット３７の下端を下方に延長し、第２の軸線方向位置でも弁軸ホルダ１５の円形凹部１５ｄの側壁に嵌合させるようにして、両者間に摺動抵抗を付与してもよい。
【0040】
一方、かかる完全開弁状態から、外部の電源回路よりステータに逆特性のパルス給電が行われると、ロータ３０及び弁軸２１が他方向に回転駆動され、上述したねじ送り機構を介して、弁軸ホルダ１５とともに弁軸２１が回転しながら下降する。
【0041】
弁軸ホルダ１５が下降しても、ワッシャ３８がばねストッパ３６に支持されている間（第２の軸線方向位置にあるとき）は、弁軸２１には弁軸ホルダ１５から回転トルクがほとんど伝達されない。このため、仮に、第１弁体テーパ部２１ｅと第１テーパ部１０ｄとが接していたとしても、両者の摩耗を抑えることができる。
【0042】
弁軸ホルダ１５が規定量下降したときに、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに着座する。これにより、弁室ＶＣから縦パイプＴ１側へ向かう冷媒の流れが制限される。
【0043】
この時点では、上ストッパ部３４ａは未だ下ストッパ部３５ａに当接しておらず、ロータ３０及び弁軸２１の回転下降は停止されず、閉弁ばね３９が所定量圧縮されるまでパルス給電が継続される。それにより、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに着座したまま回転が制止される一方、ロータ３０、弁軸ホルダ１５等はさらに回転しながら下降する。
【0044】
このとき、着座した弁軸２１に対して弁軸ホルダ１５が下降するため、閉弁ばね３９が縮長圧縮され、これにより弁軸ホルダ１５の下降力が吸収される。その後、閉弁ばね３９の圧縮量が所定量となったとき、上ストッパ部３４ａが下ストッパ部３５ａに当接して係止され、ロータ３０が最下降位置に達し、ステータに対しパルス給電が継続されてもロータ３０及び弁軸ホルダ１５の下降は強制的に停止される。
【0045】
このように、第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに着座して貫通孔１０ｃが閉止された後においても、上ストッパ部３４ａが下ストッパ部３５ａに当接して係止される制御用原点位置に達するまでは、ロータ３０及び弁軸ホルダ１５の回転下降が継続されることにより、閉弁ばね３９が圧縮される。そのため、閉弁ばね３９の付勢力により第１弁体テーパ部２１ｅが第１テーパ部１０ｄに強く押し付けられ、冷媒漏れ等を確実に防止できる。
【0046】
なお、電動弁の具体的な構成は上述した各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更があっても本発明に含まれることはもちろんである。
【0047】
本明細書は、以下の発明の開示を含む。
（第１の形態）
弁座を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、
ことを特徴とする電動弁。
（第１の形態）
弁座を備えた弁本体と、
前記弁本体に対して、軸線方向に相対移動可能な弁軸ホルダと、
前記弁座に対して接離可能な弁体部を備え、前記弁本体に対して軸線方向に相対移動可能な弁軸と、
前記弁軸とともに軸線方向に移動する被駆動部材と、
前記弁軸に取り付けられるばねストッパと、
前記弁体部が前記弁座に接近する方向に前記弁軸を付勢するばね部材と、
前記ばね部材の一端に当接するばね受け部と、を有し、
前記弁軸ホルダが前記被駆動部材に当接することにより、前記弁軸ホルダから前記被駆動部材を介して前記弁軸に、前記弁体部が前記弁座から離間する方向の駆動力が伝達され、
前記ばね受け部は、少なくとも全閉位置を含む前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記弁軸ホルダと前記ばね部材との間に挟持され、また少なくとも全開位置を含む前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記ばねストッパと前記ばね部材との間に挟持される、
ことを特徴とする電動弁。
【0048】
（第２の形態）
前記弁軸ホルダは、中空円筒部、及び前記中空円筒部の一端に形成された壁を有する、
ことを特徴とする第１の形態の電動弁。
前記弁軸ホルダは、中空円筒部、及び前記中空円筒部の一端に形成された壁を有する、
ことを特徴とする第１の形態の電動弁。
【0049】
（第３の形態）
前記ばね受け部は、前記弁軸が挿通された環状板材からなり、前記第１の軸線方向位置において前記壁に当接する、
ことを特徴とする第２の形態の電動弁。
前記ばね受け部は、前記弁軸が挿通された環状板材からなり、前記第１の軸線方向位置において前記壁に当接する、
ことを特徴とする第２の形態の電動弁。
【0050】
（第４の形態）
前記ばねストッパは、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする第１の形態～第３の形態のいずれかの形態の電動弁。
前記ばねストッパは、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする第１の形態～第３の形態のいずれかの形態の電動弁。
【0051】
（第５の形態）
前記ばねストッパは、長さが規定されており、前記弁軸に対して軸線方向に相対移動可能に取り付けられており、
前記被駆動部材は、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする第１の形態～第３の形態のいずれかの形態の電動弁。
前記ばねストッパは、長さが規定されており、前記弁軸に対して軸線方向に相対移動可能に取り付けられており、
前記被駆動部材は、前記弁軸に固着されている、
ことを特徴とする第１の形態～第３の形態のいずれかの形態の電動弁。
【0052】
（第６の形態）
前記ばねストッパは、前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記被駆動部材に対して軸線方向に相対移動可能であり、前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記被駆動部材に当接することにより軸線方向に固定される、
ことを特徴とする第５の形態の電動弁。
前記ばねストッパは、前記弁軸の第１の軸線方向位置において、前記被駆動部材に対して軸線方向に相対移動可能であり、前記弁軸の第２の軸線方向位置において、前記被駆動部材に当接することにより軸線方向に固定される、
ことを特徴とする第５の形態の電動弁。
【0053】
（第７の形態）
前記ばね受け部は、前記ばねストッパと一体である、
ことを特徴とする第６の形態の電動弁。
前記ばね受け部は、前記ばねストッパと一体である、
ことを特徴とする第６の形態の電動弁。
【0054】
（第８の形態）
前記弁座は、前記弁体部が着座したときに流体が通過可能な溝を、径方向にわたって有する、
ことを特徴とする第１の形態～第７の形態のいずれかの形態の電動弁。
前記弁座は、前記弁体部が着座したときに流体が通過可能な溝を、径方向にわたって有する、
ことを特徴とする第１の形態～第７の形態のいずれかの形態の電動弁。
【符号の説明】
【0055】
１ 電動弁
１０ 弁本体
１０ｄ 第１テーパ部
１０ｈ 溝
１５ 弁軸ホルダ
１５ａ ホルダ円筒部
１５ｂ 上壁
１５ｄ 円形凹部
１５ｅ 中央開口
２１ 弁軸
２１ｄ 弁体部
３３ ガイドブッシュ
３６ ばねストッパ
３７ プッシュナット
３８ ワッシャ
３９ 閉弁ばね
３０ ロータ
ＶＣ 弁室
１０ 弁本体
１０ｄ 第１テーパ部
１０ｈ 溝
１５ 弁軸ホルダ
１５ａ ホルダ円筒部
１５ｂ 上壁
１５ｄ 円形凹部
１５ｅ 中央開口
２１ 弁軸
２１ｄ 弁体部
３３ ガイドブッシュ
３６ ばねストッパ
３７ プッシュナット
３８ ワッシャ
３９ 閉弁ばね
３０ ロータ
ＶＣ 弁室
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】