JP2022071144A - 電動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】流通する流体（冷媒）中に含まれる異物が弁体と弁シートとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられないようにでき、もって、弁シートや弁体に傷、打痕等がつかず、弁漏れを生じ難くできる信頼性の高い電動弁を提供する。【解決手段】ロータ５７の回転をねじ送り機構により主弁体２０の上下動に変換するようにされた電動弁１であって、主弁体２０周りに、弁口９を開閉するための副弁体３０が配設され、該副弁体３０は、主弁体２０が弁口９を閉弁する際、弁口９を主弁体２０より先に閉弁するとともに、副弁体３０及び弁口９の少なくとも一方に、副弁体３０が弁口９を閉弁した後、主弁体２０が弁口９を閉弁するまで、弁口９と弁室７とを連通せしめるフィルタ３５が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、ヒートポンプ式冷暖房システム等に使用するのに好適な電動弁に係り、特に、流通する流体（冷媒）中に含まれる金属粉等の異物に起因する不具合が生じ難くされた電動弁に関する。

従来より、電動弁として、弁室、複数の入出口、弁シート、及び弁口等が設けられた弁本体と、前記弁室に上下動可能に配在された弁体と、該弁体を前記弁シートに対して接離させるための、例えば雄ねじが設けられた弁軸及び雌ねじが設けられたガイドステム等からなるねじ送り機構と、前記弁本体に密封接合された円筒状のキャンと、該キャンの内側に回転可能に配在されたロータ及び該キャンの外側に配在されたステータからなるステッピングモータとを備え、前記ロータの回転をねじ送り機構により弁体の上下動に変換して、弁体のリフト量（弁開度）を変化させることにより、弁口を通過する流体（冷媒）の流量を調整するようにされたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

かかる電動弁では、通常、ロータの回転を減速することなくねじ送り機構に伝達するようされているが（このタイプを直動式の電動弁と称する）、近年においては、シール圧を上げるべく、例えば特許文献２に見られるように、ロータとねじ送り機構との間に遊星歯車式減速機構を介装し、ロータの回転を減速してねじ送り機構に伝達し、もって、弁体の軸力、すなわち、弁体の弁シートへの押し付け力を増大するようにしたものが知られている（このタイプを歯車減速式の電動弁と称する）。

特開２０１２－１７２７４９号公報 特開２０１３－１３０２７１号公報

しかしながら、上記のような従来の電動弁では、弁体のリフト量が微小（微開）であるとき、流体（冷媒）中に含まれる異物（金属粉、削りカス、研磨材、スラッジ等）が弁体部分に詰まり気味となり、この微開状態から閉弁すると、詰まり気味の異物が弁体と弁シートとの間に噛み込まれ、この異物噛み込みにより弁漏れしやすくなるという問題がある。

特に、弁体の弁シートへの押し付け力を増大するようにした歯車減速式の電動弁では、閉弁時に、異物が弁体と弁シートとの間に噛み込まれると、その噛み込まれた異物が弁体により弁シートに強く押し付けられるので、弁シートや弁体（のシール面）に傷、打痕等がつき、弁漏れが生じやすくなる。

そこで、従来、上記した如くの歯車減速式の電動弁を例えば緊急遮断弁として使用する場合には、当該電動弁を直列に２台繋いで安全性を高めるようにしているが、かかる方策では、システムへの弁の組み込みや配管等を考慮すると、電動弁を１台だけで済ます場合と比べてコストが大幅に増大し、しかも、異物噛み込み自体は発生し得るので、費用対効果の面で良策ではない。

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、流通する流体（冷媒）中に含まれる異物が弁体と弁シートとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられないようにでき、もって、弁シートや弁体に傷、打痕等がつかず、弁漏れを生じ難くできる信頼性の高い電動弁を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁室、複数の入出口、及び弁口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉すべく前記弁室に上下動可能に配在された主弁体と、前記弁本体に接合された筒状のキャンと、該キャンの内側に回転可能に配在されたロータ及び該キャンの外側に配在されたステータからなるステッピングモータと、前記ロータの回転を前記主弁体の上下動に変換するねじ送り機構とを備え、前記主弁体に、前記弁口を開閉するための副弁体が配設され、該副弁体は、前記主弁体が前記弁口を閉弁する際、前記弁口を前記主弁体より先に閉弁するとともに、前記副弁体及び前記弁口の少なくとも一方に、前記副弁体が前記弁口を閉弁した後、前記主弁体が前記弁口を閉弁するまで、前記弁口と前記弁室とを連通せしめるフィルタが設けられ、前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートが設けられるとともに、前記副弁体が接離する副弁シートを持つ前記フィルタが固着されていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートと前記副弁体が接離する副弁シートとが別個に設けられる。

更に好ましい態様では、前記主弁体は、前記主弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされ、前記副弁体は、前記副弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされる。

別の好ましい態様では、前記主弁体に前記副弁体が上下方向に摺動可能かつ抜止係止されて配在される。

更に好ましい態様では、前記副弁体は、前記主弁体に所定の隙間を持って上下動可能かつ抜止係止されて配在されるとともに、貫通穴からなるブリード穴を持つ円筒状部を有し、該円筒状部における前記ブリード穴の外側もしくは内側に前記フィルタが配在される。

更に好ましい態様では、前記円筒状部の下部に、前記弁口に接離する下側外鍔状部が設けられる。

更に好ましい態様では、前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装される。

更に好ましい態様では、前記フィルタは、前記下側外鍔状部と、前記弾性部材と前記副弁体との間に介装されたワッシャとの間で狭圧保持される。

更に好ましい態様では、前記主弁体は、前記弁口を開閉する主弁体部と、該主弁体部の上側に連設されるストラット部とを有し、前記主弁体部の上面と前記ストラット部の下面との間に、前記円筒状部の上部に設けられた上側内鍔状引っ掛け部が上下動可能かつ抜止係止されて配在されるとともに、前記ストラット部と前記上側内鍔状引っ掛け部との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装される。

更に好ましい態様では、前記円筒状部の下部に、前記弁口に接離する下側外鍔状部が設けられ、前記フィルタは、前記下側外鍔状部と、前記弾性部材と前記上側内鍔状引っ掛け部との間に介装されたワッシャとの間で狭圧保持される。

別の好ましい態様では、前記主弁体に、一端が前記主弁体に固定され、他端が前記弁口に設けられた前記フィルタに弾性的に接離する前記副弁体が配在される。

更に好ましい態様では、前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装される。

また、本発明に係る電動弁は、基本的には、弁室、複数の入出口、及び弁口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉すべく前記弁室に上下動可能に配在された主弁体と、前記弁本体に接合された筒状のキャンと、該キャンの内側に回転可能に配在されたロータ及び該キャンの外側に配在されたステータからなるステッピングモータと、前記ロータの回転を前記主弁体の上下動に変換するねじ送り機構とを備え、前記主弁体に、前記弁口を開閉するための副弁体が配設され、該副弁体は、前記主弁体が前記弁口を閉弁する際、前記弁口を前記主弁体より先に閉弁するとともに、前記副弁体及び前記弁口の少なくとも一方に、前記副弁体が前記弁口を閉弁した後、前記主弁体が前記弁口を閉弁するまで、前記弁口と前記弁室とを連通せしめるフィルタが設けられ、前記主弁体に、一端が前記主弁体に固定され、他端が前記弁口に設けられた前記フィルタに弾性的に接離する前記副弁体が配在されていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装される。

他の好ましい態様では、前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートと前記副弁体が接離する副弁シートとが別個に設けられる。

更に好ましい態様では、前記主弁体は、前記主弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされ、前記副弁体は、前記副弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされる。

別の好ましい態様では、前記主弁体と前記副弁体との間にシール部材が介装される。

別の好ましい態様では、前記ロータと前記ねじ送り機構との間に遊星歯車式減速機構が設けられる。

本発明に係る電動弁では、主弁体に、弁口を主弁体より先に閉弁する副弁体が設けられているので、副弁体が微開状態にあるとき、流体（冷媒）中に含まれる異物が副弁体により堰き止められ、そこから副弁体が閉弁すると流体（冷媒）が実質的に流れなくなるため、異物が主弁体と主弁シートとの間に噛み込まれることはなく、したがって、主弁体が閉弁して主弁シートに強く押し付けられても、主弁体や主弁シートに傷、打痕等はつくことはない。

また、異物は副弁体と副弁シートとの間に噛み込まれるおそれがあるが、副弁体はＯリング等の弾性部材もしくは副弁体自体の弾性力により付勢されているだけであるので、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体と副弁シートに傷、打痕等はつかない。

また、異物が副弁体と副弁シートとの間に噛み込まれて、それらの間に隙間が生じても、主弁体は閉弁しているので、弁漏れは生じない。

このように、本発明によれば、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体と主弁シートとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くでき、そのため、弁シートや弁体に傷、打痕等がつかないようにでき、その結果、弁漏れを効果的に防止して、閉弁の信頼性を向上させることができる。

また、本発明に係る電動弁では、副弁体及び弁口の少なくとも一方に、副弁体が弁口を閉弁した後、主弁体が弁口を閉弁するまで（換言すれば、主弁体が弁口を開弁した後、副弁体が弁口を閉弁している間）、弁口と弁室とを連通せしめるフィルタが設けられているので、開弁時に、流体（冷媒）がフィルタを通過するため、副弁体に作用する差圧をキャンセルできるとともに、通過する流体（冷媒）中に含まれる異物が当該フィルタにより捕捉され、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体と主弁シートとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くできる。

本発明に係る電動弁の第１実施形態の全閉状態を示す全体縦断面図。 図１に示される電動弁の要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作中（１）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作中（２）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作完了（全閉）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第１流れ時の開弁動作中の説明に供される要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第２流れ時の閉弁動作中（１）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第１実施形態の電動弁における、第２流れ時の閉弁動作中（２）の説明に供される要部拡大縦断面図。 図１に示される副弁体の縦断面図。 本発明に係る電動弁の第２実施形態を示し、第２実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作中（１）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第２実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作中（２）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第２実施形態の電動弁における、第１流れ時の閉弁動作完了（全閉）の説明に供される要部拡大縦断面図。 第２実施形態の電動弁における、第１流れ時の開弁動作中の説明に供される要部拡大縦断面図。 本発明に係る電動弁の第２実施形態の他例（全閉状態）の要部拡大縦断面図。 本発明に係る電動弁の第２実施形態の更なる他例（全閉状態）の要部拡大縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る電動弁の第１実施形態の全閉状態を示す全体縦断面図、図２は、図１に示される電動弁の要部拡大縦断面図である。また、図３～図８は、図１及び図２に示される電動弁の構成並びに動作説明に供される要部拡大縦断面図である。

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にシステムに組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。

図示実施形態の電動弁１は、例えばヒートポンプ式冷暖房システムにおいて膨張弁として使用するのに好適なもので、流体（冷媒）が双方向（横から下への第１流れ方向と下から横への第２流れ方向）に流されるようになっている。また、本実施形態の電動弁１は、後述するように、ロータとねじ送り機構との間に遊星歯車式減速機構を介装し、主弁体の軸力を高めてシール性を向上させるようになっている。

電動弁１は、板金製の筒状基体１０Ａを有する弁本体１０と、この弁本体１０内に上下動可能に配在された主弁体２０と、この主弁体２０を上下動させるべく、弁本体１０の上側に取り付けられたステッピングモータ５０とを備える。

弁本体１０の筒状基体１０Ａには、弁室７が形成されるとともに、その側部に、弁室７に開口する横向きの第１入出口（導管継手）１１が取り付けられている。また、筒状基体１０Ａの下端部（つまり、弁室７の底部）に、下側から弁室７に開口する縦向きの弁口９、該弁口９の上端内周角部からなる主弁シート８ａ、逆円錐台面８ｃを介して該主弁シート８ａの外側に配備された該弁口９の上端外周頂部からなる副弁シート８ｂが形成された段付きの弁座部材８（の下部外周に設けられた外鍔状部）が溶接等により固着されており、この弁座部材８に、前記弁口９に連なる第２入出口（導管継手）１２が取り付けられている。

筒状基体１０Ａの上面開口部には、段付きの筒状基台１３が取着され、この筒状基台１３の上端部には、ステッピングモータ５０の一部を構成する天井部付き円筒状のキャン５８の下端部が溶接等により密封接合されている。筒状基台１３の内周側には隔壁１４ｃ付き筒状保持部材１４が圧入等により固定され、この筒状保持部材１４の上部には、下部内周にめねじ１５ｉが設けられた軸受部材１５がかしめ係止固定されている。筒状保持部材１４の隔壁１４ｃの直上は、圧縮コイルばねからなる開弁ばね２５が収納されるばね室１４ａとされている。

また、前記主弁体２０は、概略段付き円筒状を有し、主弁シート８ａに対して垂直方向に上下動して弁口９を開閉するポペット弁とされている。この主弁体２０は、図２を参照すればよくわかるように、前記弁座部材８の主弁シート８ａに接離して弁口９を開閉する若干大径の主弁体部２０Ａと、この主弁体部２０Ａの上側に連設され、その上部が筒状保持部材１４における隔壁１４ｃより下側の弁体ガイド穴１４ｂに摺動自在に嵌挿される若干小径のストラット部２０Ｂとを有する。本例では、主弁体部２０Ａ（の上面中央）に上向きに突設された小径嵌合筒部２１の略上半部が、円筒状部材からなるストラット部２０Ｂに形成された下部大径嵌合穴２２に圧入等により嵌合固定されており、主弁体部２０Ａとストラット部２０Ｂとは一体（つまり、一体に上下動可能）とされるとともに、主弁体部２０Ａの小径嵌合筒部２１の下半部周りで主弁体部２０Ａの上面とストラット部２０Ｂの下面との間に所定の大きさの間隙（後述する上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃが相対的に上下動可能な間隙）が形成されている。主弁体部２０Ａの下面外周部には、所要のシール性が得られるように、前記主弁シート８ａに対して実質的に線接触する逆円錐台状のシール面２０ａが設けられている。

そして、本実施形態では、前記主弁体２０の下部外周側（詳しくは、主弁体部２０Ａの外周側）に、弁口９を開閉するための副弁体３０が上下方向に摺動可能に配設されている。すなわち、上記した如くに、弁本体１０における弁座部材８（弁口９）の上部内周側（角部）に、主弁体部２０Ａ（のシール面２０ａ）が接離する主弁シート８ａが設けられ、逆円錐台面８ｃを介してこの主弁シート８ａとは別個に、弁座部材８の上部外周側（頂部）に、副弁体３０のシール面（下側外鍔状部３０Ｂの下面（本例では、上下方向に対して垂直な平坦面））３０ａが接離する副弁シート８ｂが設けられている。この副弁体３０は、主弁体２０の下部外周（主弁体部２０Ａの外周）に（所定の隙間を持って）上下動可能に外挿された下側外鍔状部３０Ｂ付き円筒状部３０Ａを有し、当該下側外鍔状部３０Ｂ（のシール面（下側外鍔状部３０Ｂの下面）３０ａ）が前記副弁シート８ｂに対して垂直方向に上下動して弁口９を開閉するようにされている。

より詳細には、図９を併せて参照すればよく分かるように、前記副弁体３０は、天井部に小径嵌合筒部２１が摺動自在に挿入される嵌挿穴３０ｃが形成されるとともに、主弁体２０における主弁体部２０Ａより若干大径の断面略ハット状を有している。すなわち、この副弁体３０は、外径が主弁体部２０Ａより若干大きく形成され、主弁体部２０Ａの外周側に所定の隙間を持って上下動可能に外挿されるとともに、上下方向（軸線Ｏ方向）長さが主弁体部２０Ａより若干短い下側外鍔状部３０Ｂ付きの円筒状部３０Ａを有するとともに、この副弁体３０の天井部（換言すれば、円筒状部３０Ａの上端から、主弁体部２０Ａの上面とストラット部２０Ｂの下面との間の間隙を通って主弁体部２０Ａの小径嵌合筒部２１の外周まで延びる部分）は、主弁体部２０Ａの上面に係止される上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃとなっている。また、主弁体２０におけるストラット部２０Ｂの下面中央（つまり、主弁体部２０Ａの小径嵌合筒部２１の外周）に設けられた環状凹部２２Ａと前記上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃとの間には、（後述するワッシャ３２を介して）前記副弁体３０を常時下方（閉弁方向）に付勢する付勢部材としてのＯリング（弾性部材）３３が圧縮状態で収容されている。

前記副弁体３０は、前述したように、前記主弁体２０に上下方向に摺動可能かつその天井部（上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃ）により抜止係止されて配在されるとともに、主弁体２０が開弁状態から閉弁せしめられる際、弁口９を主弁体２０より先に閉弁する（換言すれば、主弁体２０のシール面２０ａが弁座部材８（弁口９）の主弁シート８ａに着座する前に、副弁体３０のシール面３０ａが弁座部材８（弁口９）の副弁シート８ｂに着座する）ように、各部の寸法形状が設定されている（後で詳述）。

また、本実施形態では、前記副弁体３０における円筒状部３０Ａに、例えば略等角度間隔で形成された複数個（１個でもよい）の貫通穴からなるブリード穴３４が設けられるとともに（図９を併せて参照）、その円筒状部３０Ａ（におけるブリード穴３４）の外周に、例えば焼結金属等で作製された円筒状の多孔体からなるフィルタ３５が配在（外装）されている。本例では、前記フィルタ３５は、上下方向（軸線Ｏ方向）長さが円筒状部３０Ａより僅かに長く形成されており、前記副弁体３０と前記Ｏリング３３との間に、内端がＯリング３３と上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃ（の上面）との間に介装され、外端が円筒状部３０Ａの外側まで延びてフィルタ３５（の上面）上に載置されるリング状の薄板で構成されるワッシャ３２が配在されている。前記円筒状部３０Ａに外装されたフィルタ３５は、前記Ｏリング３３の弾性力（圧縮力）を利用して前記下側外鍔状部３０Ｂ（の上面）と前記ワッシャ３２（の外端下面）との間で狭圧保持されている。

前記フィルタ３５は、冷媒は通過させるが異物は通過させない機能を有するものであり、焼結金属や発泡部材等の多孔体の他に、線材を網目状に織り込んだメッシュ部材、複数のメッシュ部材を積層させた積層体、及び、複数の開口を形成した板状部材等から構成できる。

これにより、副弁体３０が弁口９を閉弁した後、主弁体２０が弁口９を閉弁するまで（換言すれば、主弁体２０が弁口９を開弁した後、副弁体３０が弁口９を閉弁している間）は、副弁体３０（の円筒状部３０Ａ）の外周に設けられたフィルタ３５、副弁体３０（の円筒状部３０Ａ）に設けられたブリード穴３４、副弁体３０（の円筒状部３０Ａの内周）と主弁体２０（の主弁体部２０Ａの外周）との間の隙間、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ）と主弁シート８ａとの間を通して、流体（冷媒）が弁室７と弁口９との間で流通する（後で詳述）。

一方、弁本体１０（の筒状基体１０Ａ）の上側に配置されたステッピングモータ５０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２相のコイル部を有し、キャン５８に外嵌固定されたステータ５５と、キャン５８内に回転自在に配在され、ロータ支持部材５６がその上部内側に固着されたロータ５７とを有している。また、ロータ５７の内周側には、ロータ支持部材５６に一体的に設けられた太陽歯車４１、筒状保持部材１４の上端部に固着された筒状体１４ｄの先端に固定された固定リング歯車４７、前記太陽歯車４１及び固定リング歯車４７に歯合する遊星歯車４２、該遊星歯車４２を回転自在に支持するキャリア４４、前記遊星歯車４２に歯合するリング状の出力歯車４５、該出力歯車４５に固着された出力軸４６等からなる不思議遊星歯車式減速機構４０が付設されている。前記固定リング歯車４７の歯数は、前記出力歯車４５の歯数とは異なるようにされている。

前記出力軸４６の上部に設けられた穴に支持軸４９の下部が挿通されており、該支持軸４９に前記キャリア４４、太陽歯車４１（ロータ支持部材５６）が挿通されている。

キャン５８内部において、該キャン５８の天井部とロータ支持部材５６との間には、該キャン５８の内径とほぼ同一径を有する支持部材４８が配置され、前記支持軸４９の上部は、支持部材４８の中心部に設けられた穴に挿通されている。

前記不思議遊星歯車式減速機構４０の出力軸４６は、軸受部材１５の上部に回転自在に嵌挿され、この出力軸４６の回転が、前記軸受部材１５に設けられためねじ１５ｉに螺合するおねじ１７ｅが設けられた回転上下動軸１７に伝達される。出力軸４６の下部にはスリット状嵌合部４６ａが設けられ、回転上下動軸１７の上部には前記スリット状嵌合部４６ａに摺動自在に嵌合する板状部１７ａが突設されており、出力軸４６が回転すると、前記めねじ１５ｉとおねじ１７ｅによるねじ送りにより回転上下動軸１７が回転しながら上下動せしめられる。

回転上下動軸１７の下方には、該回転上下動軸１７の下方への推力がボール１８、ボール受座１９を介して伝達される段付き筒状の推力伝達部材２３が配在されている。なお、ボール１８を介在させていることにより、回転上下動軸１７が回転しながら下降しても、回転上下動軸１７から推力伝達部材２３へは下方への推力のみが伝達され、回転力は伝達されない。

推力伝達部材２３は、上から順に、内周に前記ボール受座１９が嵌め込まれた大径上部２３ａ、前記筒状保持部材１４の隔壁１４ｃに摺動自在に挿通せしめられる中間胴部２３ｂ、該中間胴部２３ｂより小径の小径下部２３ｃからなっており、その内部に、後述する均圧通路２６の上部を構成する貫通孔２６ｄ及び後述する背圧室２７に開口する複数個の横孔２６ｅが設けられている。なお、貫通孔２６ｄの上端開口はボール受座１９により閉塞されている。

推力伝達部材２３の小径下部２３ｃは、段付き円筒状の主弁体２０（のストラット部２０Ｂ）の上部嵌合穴２０ｄに圧入等により嵌合固定され、主弁体２０と推力伝達部材２３とは一体に上下動せしめられる。主弁体２０（のストラット部２０Ｂ）の上端面と推力伝達部材２３の中間胴部２３ｂの下端段差部との間には、前記小径下部２３ｃの圧入時において押さえ部材２４が挟み込まれて固定されており、この押さえ部材２４と主弁体２０（のストラット部２０Ｂ）の上端部に設けられた環状溝と前記筒状保持部材１４の弁体ガイド穴１４ｂとの間には、Ｏリング、リング状パッキンからなるシール部材２９が装着されている。

また、筒状保持部材１４の隔壁１４ｃより上側のばね室１４ａには、圧縮コイルばねからなる開弁ばね２５がその下端を隔壁１４ｃに当接させた状態で縮装されるとともに、この開弁ばね２５の付勢力（引き上げ力）を推力伝達部材２３を介して主弁体２０に伝達すべく、上下に鍔状引っ掛け部（上引っ掛け部２８ａ、下引っ掛け部２８ｂ）を有する引き上げばね受け体２８が配在されている。引き上げばね受け体２８の上引っ掛け部２８ａは、開弁ばね２５の上に乗せられ、下引っ掛け部２８ｂは推力伝達部材２３の大径上部２３ａの下端段差部を掛止するようになっている。

したがって、本実施形態では、めねじ１５ｉが設けられた軸受部材１５とおねじ１７ｅが設けられた回転上下動軸１７等でねじ送り機構が構成され、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が一方向に回転せしめられるとき、前記めねじ１５ｉとおねじ１７ｅによるねじ送りにより回転上下動軸１７が回転しながら例えば下動せしめられ、回転上下動軸１７の推力により、推力伝達部材２３及び主弁体２０が開弁ばね２５の付勢力に抗して押し下げられ、最終的には主弁体部２０Ａのシール面２０ａが主弁シート８ａに押し付けられて弁口９が閉じられる。

それに対し、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が他方向に回転せしめられるときには、前記めねじ１５ｉとおねじ１７ｅによるねじ送りにより回転上下動軸１７が回転しながら例えば上動せしめられ、それに伴い推力伝達部材２３及び主弁体２０が開弁ばね２５の付勢力によって引き上げられ、主弁体部２０Ａのシール面２０ａが主弁シート８ａからリフト（上昇）して弁口９を開くようにされている。

なお、副弁体３０を含めた詳細な動作説明は後述する。

本実施形態では、前記主弁体２０の上方で押さえ部材２４と筒状保持部材１４の隔壁１４ｃとの間に、背圧室２７が画成されている。また、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ及びストラット部２０Ｂ）内には、該主弁体２０の先端部（下端部）と背圧室２７とを連通させる段付きの均圧通路２６が設けられている。この均圧通路２６は、前記した推力伝達部材２３の縦穴２６ｄ及び横孔２６ｅとともに背圧室２７に連通している。ここでは、閉弁状態において主弁体２０に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と主弁体２０に作用する押し上げ力（開弁方向に働く力）とをバランス（差圧をキャンセル）させるべく、背圧室２７の室径Ｄａと弁口９の口径Ｄｃとは略同一に設定されている。

次に、上記した如くの構成を有する電動弁１における副弁体３０を含めた開閉動作を図２～図８を参照しながら説明する。

まず、図２及び図５に示される如くに、閉弁動作が完了して主弁体２０及び副弁体３０が最も下方に位置する状態、すなわち、主弁体２０が主弁シート８ａに着座して押し付けられ、副弁体３０が副弁シート８ｂに着座して押し付けられ、共に閉弁しているとき（全閉時）には、Ｏリング３３が主弁体２０のストラット部２０Ｂに押し縮められて該主弁体２０のストラット部２０Ｂの下面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの上面との間には間隙Ｌａが空けられるとともに、主弁体２０の主弁体部２０Ａの上面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの下面との間に間隙Ｌｂが空けられる。

一方、図３に示される如くに、横から下への第１流れ時において、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が一方向に回転せしめられて、主弁体２０が副弁体３０を伴って下動しているとき、すなわち、主弁体２０及び副弁体３０が共に開状態の閉弁動作中（１）においては、Ｏリング３３の付勢力（弾性力）により副弁体３０が押し下げられて、主弁体部２０Ａ（の上面）に上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃ（の下面）が当接係止され、主弁体２０のストラット部２０Ｂの下面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの上面との間には間隙Ｌａ＋Ｌｂが空けられている。

この閉弁動作中（１）において、本例では、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ）の下端より副弁体３０（の下側外鍔状部３０Ｂ）の下端の方が上側に位置しており、弁座部材８の上端に形成された逆円錐台面８ｃに沿うように、冷媒及びその中に含まれる異物（金属粉、削りカス、研磨材、スラッジ等）は、副弁体３０と副弁シート８ｂとの間、及び、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って流される。なお、本実施形態では、10～300μmの大きさ（直径）の異物を想定している。

続いて、図３に示される、主弁体２０が小開、副弁体３０が微開している状態から、図４に示される如くに、主弁体２０がさらに下動せしめられて、副弁体３０が副弁シート８ｂに着座して閉弁するまでの閉弁動作中（２）、すなわち、副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される隙間が次第に小さくなって最終的に０になるときには、冷媒中に含まれる異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間に堰き止められ、図４においてＥ１矢印で示される部位、すなわち、副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間の上流側（外周側）に溜まって詰まり気味となる。副弁体３０が副弁シート８ｂに着座して閉弁したときには、異物は副弁体３０によりブロックされて下流側（ここでは、内周側の主弁体２０及び主弁シート８ａ側）には流れなくなる。

このようにして副弁体３０が微開状態から閉弁するまでの閉弁動作中（２）においては、主弁体２０は小開状態から微開状態へと下動し、主弁体２０を通過する冷媒流量が次第に小量となり、副弁体３０が閉弁すると、冷媒はほとんど流れなくなり、流量が実質的に０となるが、ここで、本例では、冷媒の一部（微小流量）は、副弁体３０の外周に設けられたフィルタ３５、副弁体３０に設けられたブリード穴３４、副弁体３０（の内周）と主弁体２０（の外周）との間の隙間、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って弁口９側に流れ出る。ただし、この閉弁動作中（２）においてブリード穴３４等を通って弁口９側に流れ出る冷媒中に含まれる異物は、ブリード穴３４の外側に設けられたフィルタ３５により（ブリード穴３４に侵入する前に）捕捉されて（ブロックされて）下流側（ここでは、内周側の主弁体２０及び主弁シート８ａ側）には流れなくなる。

続いて、主弁体２０が図４に示される微開状態からさらに下動せしめられると、図５に示される如くに、主弁体２０のシール面２０ａが主弁シート８ａに着座して閉弁し、冷媒は流れなくなる（流量が０となる）。この場合、主弁体２０は、不思議遊星歯車式減速機構４０による高い軸力で主弁シート８ａに強く押し付けられる。このとき、前述したように、Ｏリング３３が主弁体２０のストラット部２０Ｂにより間隙Ｌｂ分だけ押し縮められて該主弁体２０のストラット部２０Ｂの下面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの上面との間に形成される間隙がＬａ＋ＬｂからＬａのみになるとともに、主弁体２０の主弁体部２０Ａの上面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの下面との間に間隙Ｌｂが空けられ、副弁体３０がＯリング３３の付勢力（弾性力）により副弁シート８ｂに押し付けられる。

ここで、副弁体３０が副弁シート８ｂに着座して閉弁した際（図４に示される状態）、異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれている場合には、Ｌｂ分圧縮されるＯリング３３の付勢力により異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとに押し付けられるが、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体３０と副弁シート８ｂに傷、打痕等はつかない。

また、このときは、主弁体２０が微開状態から閉弁しても、異物は副弁体３０もしくはフィルタ３５でブロックされていて、冷媒は実質的に流れなくなっているので、主弁体２０と主弁シート８ａとの間に異物を噛み込むことはなく、したがって、主弁体２０が主弁シート８ａに不思議遊星歯車式減速機構４０による高い軸力で強く押し付けられても、主弁体２０や主弁シート８ａに傷、打痕等はつくことはない。

図５に示される全閉状態から開弁するにあたっては、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が他方向に回転せしめられ、これによって、図６に示される如くに、主弁体２０が引き上げられる。この場合、主弁体２０が間隙Ｌｂ分引き上げられると、主弁体２０が閉弁状態から微開し、これによって、Ｏリング３３の付勢力（弾性力）により主弁体２０の主弁体部２０Ａの上面に副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの下面が当接係止されるとともに、主弁体２０のストラット部２０Ｂの下面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの上面との間に形成される間隙がＬａからＬａ＋Ｌｂになり、副弁体３０は閉弁したままであるが、Ｏリング（弾性部材）３３による押し付け力は小さくなる。

また、このとき、図４に基づき説明したように、本例では、冷媒の一部（微小流量）が、副弁体３０の外周に設けられたフィルタ３５、副弁体３０に設けられたブリード穴３４、副弁体３０（の内周）と主弁体２０（の外周）との間の隙間、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って弁口９側に流れ出るようになる。そのため、閉弁状態において副弁体３０に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と副弁体３０に作用する押し上げ力（開弁方向に働く力）とがバランス（差圧がキャンセル）され、閉弁状態の副弁体３０に作用する押し下げ力はさらに小さくなる。

この図６に示される状態からさらに主弁体２０が引き上げられると、（主弁体２０の主弁体部２０Ａによって）副弁体３０のシール面３０ａが副弁シート８ｂから離れ、図３に示される如くの、主弁体２０が小開、副弁体３０が微開している状態となる。

以上は、横から下への第１流れ時についての説明であるが、下から横への第２流れ時においても、図７、図８（図３、図４に対応する状態）に示される如くに、主弁体２０が小開、副弁体３０が微開している状態から、主弁体２０が下動せしめられて、副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される隙間が次第に小さくなって最終的に０になるときには、冷媒中に含まれる異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間に堰き止められ、図８においてＥ２矢印で示される部位、すなわち、主弁体２０と主弁シート８ａとの間に形成される隙間より下流側（外周側）で、副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間の上流側（内周側）に溜まって詰まり気味となる。

かかる副弁体３０が微開状態から閉弁するまでの閉弁動作中（２）においては、主弁体２０は小開状態から微開状態へと下動し、主弁体２０を通過する冷媒流量が次第に小量となり、副弁体３０が閉弁すると、冷媒はほとんど流れなくなる。また、冷媒の一部（微小流量）は、主弁体２０と主弁シート８ａとの間、副弁体３０（の内周）と主弁体２０（の外周）との間の隙間、副弁体３０に設けられたブリード穴３４、副弁体３０の外周に設けられたフィルタ３５を通って弁室７側に流れ出るので、副弁体３０に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と副弁体３０に作用する押し上げ力（開弁方向に働く力）とがバランス（差圧がキャンセル）されるとともに、異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間の隙間に詰まることはない。

続いて、主弁体２０が図８に示される微開状態からさらに下動せしめられると、主弁体２０が主弁シート８ａに着座して閉弁し、冷媒は流れなくなる。このとき、前述したように、Ｏリング３３が主弁体２０のストラット部２０Ｂにより間隙Ｌｂ分だけ押し縮められて該主弁体２０のストラット部２０Ｂの下面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの上面との間に形成される間隙がＬａ＋ＬｂからＬａのみになるとともに、主弁体２０の主弁体部２０Ａの上面と副弁体３０の上側内鍔状引っ掛け部３０Ｃの下面との間に間隙Ｌｂが空けられ、副弁体３０がＯリング（弾性部材）３３の付勢力（弾性力）により副弁シート８ｂに押し付けられる。

ここで、本第２流れ時においても、副弁体３０が副弁シート８ｂに着座して閉弁した際（図８に示される状態）、異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれている場合には、Ｌｂ分圧縮されるＯリング３３により異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとに押し付けられるが、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体３０と副弁シート８ｂに傷、打痕等はつかない。

また、このときは、主弁体２０が微開状態から閉弁しても、冷媒は実質的に流れなくなっているので、主弁体２０と主弁シート８ａとの間に異物を噛み込むことはほとんどなく、したがって、主弁体２０が主弁シート８ａに強く押し付けられても、主弁体２０や主弁シート８ａに傷、打痕等はつくことはない。

このように、本実施形態の電動弁１においては、主弁体２０の外周に、弁口９を主弁体２０より先に閉弁する副弁体３０が設けられているので、副弁体３０が微開状態にあるとき、流体（冷媒）中に含まれる異物が副弁体３０により堰き止められ、そこから副弁体３０が閉弁すると流体（冷媒）が実質的に流れなくなるため、異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれることはなく、したがって、主弁体２０が閉弁して主弁シート８ａに強く押し付けられても、主弁体２０や主弁シート８ａに傷、打痕等はつくことはない。

また、異物は副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれるおそれがあるが、副弁体３０はＯリング３３（の弾性力）により付勢されているだけであるので、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体３０と副弁シート８ｂに傷、打痕等はつかない。

また、異物が副弁体３０と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれて、それらの間に隙間が生じても、主弁体２０は閉弁しているので、弁漏れは生じない。

このように、本第１実施形態の歯車減速式の電動弁１では、シール性を高めて弁漏れを確実に防ぐべく、ロータ５７とねじ送り機構（めねじ１５ｉが設けられた軸受部材１５、おねじ１７ｅが設けられた回転上下動軸１７）との間に不思議遊星歯車式減速機構４０を介装し、主弁体２０の軸力、すなわち、主弁体２０の主弁シート８ａへの押し付け力を増大するようにしたものにおいて、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くでき、そのため、主弁シート８ａ、副弁シート８ｂや主弁体２０、副弁体３０に傷、打痕等がつかないようにでき、その結果、弁漏れを効果的に防止して、閉弁の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の電動弁１においては、副弁体３０の外周に、副弁体３０が弁口９を閉弁した後、主弁体２０が弁口９を閉弁するまで（換言すれば、主弁体２０が弁口９を開弁した後、副弁体３０が弁口９を閉弁している間）、弁口９と弁室７とを連通せしめるフィルタ３５が設けられているので、開弁時に、流体（冷媒）がフィルタ３５を通過するため、副弁体３０に作用する差圧をキャンセルできるとともに、通過する流体（冷媒）中に含まれる異物が当該フィルタ３５により捕捉され、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くできる。

なお、上記第１実施形態では、流体（冷媒）を通過させるとともに流体（冷媒）中に含まれる異物を捕捉するためのフィルタ３５を、副弁体３０（の円筒状部３０Ａ）の外側に配置しているが、例えば、副弁体３０（の円筒状部３０Ａ）の内側（内周）に配置してもよいことは勿論である。また、前記フィルタ３５をワッシャ３２を使用して副弁体３０に保持固定しているが、前記フィルタ３５の保持・固定方法は、上記形態に限られないことは詳述するまでも無い。

［第２実施形態］
図１０～図１３は、本発明に係る電動弁の第２実施形態の構成並びに動作説明に供される要部拡大縦断面図である。

図示第２実施形態の電動弁２は、図１～図９に示される第１実施形態の電動弁１と、主弁体及び副弁体、並びに、弁口周り以外は略同様な構成である。そのため、第１実施形態の電動弁１の各部に対応する部分並びに同様の機能を有する部分には共通の符号を付して重複説明を省略し、以下においては、相違点を中心に説明する。

図示実施形態の電動弁２において、上記第１実施形態の電動弁１とは逆に、流体（冷媒）を通過させるとともに流体（冷媒）中に含まれる異物を捕捉するためのフィルタ３６が、（副弁体３０に代えて）弁座部材８の弁口９に設けられている。

詳しくは、筒状基体１０Ａの下端部（つまり、弁室７の底部）に固着された弁座部材８は、下側から弁室７に開口する縦向きの弁口９、該弁口９の上端内周角部からなる主弁シート８ａが形成されるとともに、弁口９における主弁シート８ａの外側に形成された外周段差部３６ａに、例えば焼結金属等で作製された断面矩形のリング状の多孔体からなるフィルタ３６が圧入等により嵌め込まれて固着され、そのフィルタ３６の上面が、副弁体３１（のシール面（下側外鍔状部３１Ｂの下面）３１ａ）が接離する副弁シート８ｂとされている。

また、本実施形態では、前記主弁体２０の下部外周側（詳しくは、主弁体部２０Ａの外周側）に、弁口９を開閉するための副弁体３１が配設されている。この副弁体３１は、主弁体２０の下部外周（主弁体部２０Ａの外周）に（所定の隙間を持って）外挿された下側外鍔状部３１Ｂ付き円錐台状部３１Ａを有し、当該下側外鍔状部３１Ｂ（のシール面（下側外鍔状部３１Ｂの下面）３１ａ）が前記フィルタ３６に設けられた副弁シート８ｂに対して垂直方向に上下動して弁口９を開閉するようにされている。

より詳細には、前記副弁体３１は、例えばＳＵＳ３０４ＣＳＰ－３／４Ｈ材で作製され、応力除去のための焼きなましが施された弾性を有する（換言すれば、弾性変形可能な）ばね板材で構成されている。この副弁体３１は、外径が主弁体部２０Ａより若干大きく形成され、主弁体部２０Ａの外周側に所定の隙間を持って外挿されるとともに、上下方向（軸線Ｏ方向）長さが主弁体部２０Ａより若干短い下側外鍔状部３１Ｂ付きの円錐台状部３１Ａを有するとともに、この副弁体３０の上端に（内向きに）設けられた上側内鍔状係止部３１Ｃが、主弁体２０における主弁体部２０Ａ（の上面外周）とストラット部２０Ｂ（の下面外周）との間で狭圧保持されて固定されている。つまり、本例では、副弁体３１自体が、弾性を有するばね板材で構成されており、当該副弁体３１を常時下方（閉弁方向）に付勢する付勢部材（Ｏリング等）は省略され、当該副弁体３１の弾性力（弾性反発力）によって当該副弁体３１（の下側外鍔状部３１Ｂ）を常時下方（閉弁方向）に付勢するようになっている。

本例でも、上記第１実施形態の電動弁１と同様、前記副弁体３１は、主弁体２０が開弁状態から閉弁せしめられる際、弁口９を主弁体２０より先に閉弁する（換言すれば、主弁体２０のシール面２０ａが弁座部材８（弁口９）の主弁シート８ａに着座する前に、副弁体３０のシール面３０ａが弁座部材８（弁口９）の副弁シート８ｂに着座する）ように、各部の寸法形状が設定されている（後で詳述）。

また、副弁体３１が弁口９を閉弁した後、主弁体２０が弁口９を閉弁するまで（換言すれば、主弁体２０が弁口９を開弁した後、副弁体３１が弁口９を閉弁している間）は、弁口９における主弁シート８ａの外側に設けられ、副弁体３１（の下側外鍔状部３１Ｂ）が弾性的に着座するフィルタ３６、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ）と主弁シート８ａとの間を通して、流体（冷媒）が弁室７と弁口９との間で流通する（後で詳述）。

次に、上記した如くの構成を有する電動弁２における副弁体３１を含めた開閉動作を図１０～図１３を参照しながら説明する。

まず、図１２に示される如くに、閉弁動作が完了して主弁体２０及び副弁体３１が最も下方に位置する状態、すなわち、主弁体２０が主弁シート８ａに着座して押し付けられ、副弁体３１が副弁シート８ｂに着座して押し付けられ、共に閉弁しているとき（全閉時）には、副弁体３１は弾性変形せしめられ、その下側外鍔状部３１Ｂが自然状態（無負荷状態ともいう）より変位量Ｌｃだけ上側に押し上げられている。

一方、図１０に示される如くに、横から下への第１流れ時において、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が一方向に回転せしめられて、主弁体２０が副弁体３１を伴って下動している閉弁動作中（１）においては、副弁体３１は無負荷状態となるので、副弁体３１自体の弾性復元力（弾性反発力）によりその下側外鍔状部３１Ｂが押し下げられている。この閉弁動作中（１）において、本例では、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ）の下端より副弁体３１（の下側外鍔状部３１Ｂ）の下端の方が上側に位置しており、弁座部材８の上端に形成された逆円錐台面８ｃに沿うように、冷媒及びその中に含まれる異物（金属粉、削りカス、研磨材、スラッジ等）は、副弁体３１と副弁シート８ｂとの間、及び、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って流される。

続いて、図１０に示される、主弁体２０が小開、副弁体３１が微開している状態から、図１１に示される如くに、主弁体２０がさらに下動せしめられて、副弁体３１が副弁シート８ｂに着座して閉弁するまでの閉弁動作中（２）、すなわち、副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に形成される隙間が次第に小さくなって最終的に０になるときには、冷媒中に含まれる異物が副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間に堰き止められ、図１１においてＥ１矢印で示される部位、すなわち、副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に形成される微小隙間の上流側（外周側）に溜まって詰まり気味となる。副弁体３１が副弁シート８ｂに着座して閉弁したときには、異物は副弁体３１によりブロックされて下流側（ここでは、内周側の主弁体２０及び主弁シート８ａ側）には流れなくなる。

このようにして副弁体３１が微開状態から閉弁するまでの閉弁動作中（２）においては、主弁体２０は小開状態から微開状態へと下動し、主弁体２０を通過する冷媒流量が次第に小量となり、副弁体３１が閉弁すると、冷媒はほとんど流れなくなり、流量が実質的に０となるが、ここで、本例では、冷媒の一部（微小流量）は、弁口９の外周部分に設けられた副弁シート８ｂを持つフィルタ３６、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って弁口９側に流れ出る。ただし、この閉弁動作中（２）において弁口９側に流れ出る冷媒中に含まれる異物は、前記副弁体３１が着座する副弁シート８ｂを持つフィルタ３６により捕捉されて（ブロックされて）下流側（ここでは、内周側の主弁体２０及び主弁シート８ａ側）には流れなくなる。

続いて、主弁体２０が図１１に示される微開状態からさらに下動せしめられると、図１２に示される如くに、主弁体２０のシール面２０ａが主弁シート８ａに着座して閉弁し、冷媒は流れなくなる（流量が０となる）。この場合、主弁体２０は、不思議遊星歯車式減速機構４０による高い軸力で主弁シート８ａに強く押し付けられる。このとき、前述したように、副弁体３１は（主弁体２０の下動とともに）弾性変形せしめられ、その下側外鍔状部３１Ｂが自然状態より変位量Ｌｃだけ上側に押し上げられ、副弁体３１（の下側外鍔状部３１Ｂ）が当該副弁体３１自体の弾性力により副弁シート８ｂに押し付けられる。

ここで、副弁体３１が副弁シート８ｂに着座して閉弁した際（図１１に示される状態）、異物が副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれている場合には、副弁体３１自体の弾性力により異物が副弁体３１と副弁シート８ｂとに押し付けられるが、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体３１と副弁シート８ｂに傷、打痕等はつかない。

また、このときは、主弁体２０が微開状態から閉弁しても、異物は副弁体３１もしくはフィルタ３６でブロックされていて、冷媒は実質的に流れなくなっているので、主弁体２０と主弁シート８ａとの間に異物を噛み込むことはなく、したがって、主弁体２０が主弁シート８ａに不思議遊星歯車式減速機構４０による高い軸力で強く押し付けられても、主弁体２０や主弁シート８ａに傷、打痕等はつくことはない。

図１２に示される全閉状態から開弁するにあたっては、ステッピングモータ５０（ロータ５７）が他方向に回転せしめられ、これによって、図１３に示される如くに、主弁体２０が引き上げられて開弁する。この場合、主弁体２０が変位量Ｌｃ分引き上げられるまでは、副弁体３１自体の弾性復元力（弾性反発力）により副弁体３１（の下側外鍔状部３１Ｂ）は閉弁したままであるが、当該副弁体３１自体の弾性力による押し付け力は小さくなる。

また、このとき、図１１に基づき説明したように、本例では、冷媒の一部（微小流量）が、弁口９の外周部分に設けられた副弁シート８ｂを持つフィルタ３６、主弁体２０と主弁シート８ａとの間を通って弁口９側に流れ出るようになる。そのため、閉弁状態において副弁体３１に作用する押し下げ力（閉弁方向に働く力）と副弁体３１に作用する押し上げ力（開弁方向に働く力）とがバランス（差圧がキャンセル）され、閉弁状態の副弁体３１に作用する押し下げ力はさらに小さくなる。

この図１３に示される状態からさらに主弁体２０が引き上げられると、主弁体２０とともに副弁体３１が引き上げられ、副弁体３１のシール面３１ａが副弁シート８ｂから離れて、副弁体３１も開弁する。

以上は、横から下への第１流れ時についての説明であるが、下から横への第２流れ時においても、上記第１流れ時と同様の動作となり、図７、図８を用いて前述した第１実施形態の第２流れ時の作用効果と同様の作用効果が得られることは詳述するまでも無い。

このように、本第２実施形態の電動弁２においても、主弁体２０の外周に、弁口９を主弁体２０より先に閉弁する弾性変形可能な副弁体３１が設けられているので、副弁体３１が微開状態にあるとき、流体（冷媒）中に含まれる異物が副弁体３１により堰き止められ、そこから副弁体３１が閉弁すると流体（冷媒）が実質的に流れなくなるため、異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれることはなく、したがって、主弁体２０が閉弁して主弁シート８ａに強く押し付けられても、主弁体２０や主弁シート８ａに傷、打痕等はつくことはない。

また、異物は副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれるおそれがあるが、副弁体３１は当該副弁体３１自体の弾性力により付勢されているだけであるので、その押し付け力はさほど強くなく、したがって、副弁体３１と副弁シート８ｂに傷、打痕等はつかない。

また、異物が副弁体３１と副弁シート８ｂとの間に噛み込まれて、それらの間に隙間が生じても、主弁体２０は閉弁しているので、弁漏れは生じない。

このように、本第２実施形態の歯車減速式の電動弁２においても、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くでき、そのため、主弁シート８ａ、副弁シート８ｂや主弁体２０、副弁体３１に傷、打痕等がつかないようにでき、その結果、弁漏れを効果的に防止して、閉弁の信頼性を向上させることができる。

また、本第２実施形態の電動弁２においても、弁口９に、副弁体３１が弁口９を閉弁した後、主弁体２０が弁口９を閉弁するまで（換言すれば、主弁体２０が弁口９を開弁した後、副弁体３１が弁口９を閉弁している間）、弁口９と弁室７とを連通せしめるフィルタ３６が設けられているので、開弁時に、流体（冷媒）がフィルタ３６を通過するため、副弁体３１に作用する差圧をキャンセルできるとともに、通過する流体（冷媒）中に含まれる異物が当該フィルタ３６により捕捉され、流体（冷媒）中に含まれる異物が主弁体２０と主弁シート８ａとの間に噛み込まれてそれらに強く押し付けられるような事態を生じ難くできる。

また、本第２実施形態の電動弁２においては、例えば上記第１実施形態の電動弁１と比べて、部品点数を削減できるとともに、部品構成を簡素化できるという効果もある。

なお、図１０～図１３に示される例では、副弁体３１を常時下方（閉弁方向）に付勢する付勢部材（Ｏリング等）が省略されているが、例えば、図１～図９に示される第１実施形態の電動弁１と同様、主弁体２０と副弁体３１との間にＯリング（弾性部材）を介装して副弁体３１を常時下方（閉弁方向）に付勢してもよいし、図１４及び図１５に示される如くに、主弁体２０と副弁体３１との間にウェーブワッシャ３３Ａ（図１４参照）や圧縮コイルばね３３Ｂ（図１５参照）等の弾性部材を介装してもよいことは勿論である。

また、例えば、図１５に示される如くに、押さえ部材３８等を用いて、主弁体２０（の主弁体部２０Ａ）（の外周）と副弁体３１（の内周）との間に、Ｏリング、リング状パッキンからなるシール部材３９を装着してもよい。

また、上記実施形態の電動弁１、２では、主弁体２０を主弁シート８ａに強く押し付ける（換言すれば、シール性を向上させる）ためにロータ５７とねじ送り機構との間に不思議遊星歯車式減速機構４０を介装した歯車減速式のものを例示して説明したが、本発明は、不思議遊星歯車式減速機構４０及びそれに関連する部分を取り除いた直動式のもの（詳細構造及び動作の説明は、必要なら上記特許文献１等を参照）にも適用できることは当然である。

また、本発明に係る電動弁は、上記した各実施形態の構成に限られないことは勿論であり、例えば主弁体及び副弁体周りの構成等は様々に変更可能である。

１ 電動弁（第１実施形態）
２ 電動弁（第２実施形態）
７ 弁室
８ 弁座部材
８ａ 主弁シート
８ｂ 副弁シート
８ｃ 逆円錐台面
９ 弁口
１０ 弁本体
１０Ａ 筒状基体
１１ 第１入出口
１２ 第２入出口
２０ 主弁体
２０ａ シール面
２０Ａ 主弁体部
２０Ｂ ストラット部
２１ 小径嵌合筒部
２２ 下部大径嵌合穴
２２Ａ 環状凹部
３０ 副弁体（第１実施形態）
３０ａ シール面
３０ｃ 嵌挿穴
３０Ａ 円筒状部
３０Ｂ 下側外鍔状部
３０Ｃ 上側内鍔状引っ掛け部
３１ 副弁体（第２実施形態）
３１ａ シール面
３１Ａ 円錐台状部
３１Ｂ 下側外鍔状部
３１Ｃ 上側内鍔状係止部
３２ ワッシャ
３３ Ｏリング（弾性部材）
３４ ブリード穴
３５ フィルタ（第１実施形態）
３６ フィルタ（第２実施形態）
３６ａ 外周段差部
４０ 不思議遊星歯車式減速機構
５０ ステッピングモータ
５５ ステータ
５７ ロータ
５８ キャン

Claims (18)

1. 弁室、複数の入出口、及び弁口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉すべく前記弁室に上下動可能に配在された主弁体と、前記弁本体に接合された筒状のキャンと、該キャンの内側に回転可能に配在されたロータ及び該キャンの外側に配在されたステータからなるステッピングモータと、前記ロータの回転を前記主弁体の上下動に変換するねじ送り機構とを備える電動弁であって、
   前記主弁体に、前記弁口を開閉するための副弁体が配設され、該副弁体は、前記主弁体が前記弁口を閉弁する際、前記弁口を前記主弁体より先に閉弁するとともに、
   前記副弁体及び前記弁口の少なくとも一方に、前記副弁体が前記弁口を閉弁した後、前記主弁体が前記弁口を閉弁するまで、前記弁口と前記弁室とを連通せしめるフィルタが設けられ、
   前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートが設けられるとともに、前記副弁体が接離する副弁シートを持つ前記フィルタが固着されていることを特徴とする電動弁。
2. 前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートと前記副弁体が接離する副弁シートとが別個に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動弁。
3. 前記主弁体は、前記主弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされ、前記副弁体は、前記副弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動弁。
4. 前記主弁体に前記副弁体が上下方向に摺動可能かつ抜止係止されて配在されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。
5. 前記副弁体は、前記主弁体に所定の隙間を持って上下動可能かつ抜止係止されて配在されるとともに、貫通穴からなるブリード穴を持つ円筒状部を有し、該円筒状部における前記ブリード穴の外側もしくは内側に前記フィルタが配在されていることを特徴とする請求項４に記載の電動弁。
6. 前記円筒状部の下部に、前記弁口に接離する下側外鍔状部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
7. 前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項６に記載の電動弁。
8. 前記フィルタは、前記下側外鍔状部と、前記弾性部材と前記副弁体との間に介装されたワッシャとの間で狭圧保持されていることを特徴とする請求項７に記載の電動弁。
9. 前記主弁体は、前記弁口を開閉する主弁体部と、該主弁体部の上側に連設されるストラット部とを有し、
   前記主弁体部の上面と前記ストラット部の下面との間に、前記円筒状部の上部に設けられた上側内鍔状引っ掛け部が上下動可能かつ抜止係止されて配在されるとともに、前記ストラット部と前記上側内鍔状引っ掛け部との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項５に記載の電動弁。
10. 前記円筒状部の下部に、前記弁口に接離する下側外鍔状部が設けられ、
    前記フィルタは、前記下側外鍔状部と、前記弾性部材と前記上側内鍔状引っ掛け部との間に介装されたワッシャとの間で狭圧保持されていることを特徴とする請求項９に記載の電動弁。
11. 前記主弁体に、一端が前記主弁体に固定され、他端が前記弁口に設けられた前記フィルタに弾性的に接離する前記副弁体が配在されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動弁。
12. 前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項１１に記載の電動弁。
13. 弁室、複数の入出口、及び弁口が設けられた弁本体と、前記弁口を開閉すべく前記弁室に上下動可能に配在された主弁体と、前記弁本体に接合された筒状のキャンと、該キャンの内側に回転可能に配在されたロータ及び該キャンの外側に配在されたステータからなるステッピングモータと、前記ロータの回転を前記主弁体の上下動に変換するねじ送り機構とを備える電動弁であって、
    前記主弁体に、前記弁口を開閉するための副弁体が配設され、該副弁体は、前記主弁体が前記弁口を閉弁する際、前記弁口を前記主弁体より先に閉弁するとともに、
    前記副弁体及び前記弁口の少なくとも一方に、前記副弁体が前記弁口を閉弁した後、前記主弁体が前記弁口を閉弁するまで、前記弁口と前記弁室とを連通せしめるフィルタが設けられ、
    前記主弁体に、一端が前記主弁体に固定され、他端が前記弁口に設けられた前記フィルタに弾性的に接離する前記副弁体が配在されていることを特徴とする電動弁。
14. 前記副弁体と前記主弁体との間に、弾性力により前記副弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項１３に記載の電動弁。
15. 前記弁本体における前記弁口に、前記主弁体が接離する主弁シートと前記副弁体が接離する副弁シートとが別個に設けられていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電動弁。
16. 前記主弁体は、前記主弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされ、前記副弁体は、前記副弁シートに対して垂直方向に上下動して前記弁口を開閉するようにされていることを特徴とする請求項１５に記載の電動弁。
17. 前記主弁体と前記副弁体との間にシール部材が介装されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の電動弁。
18. 前記ロータと前記ねじ送り機構との間に遊星歯車式減速機構が設けられていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の電動弁。

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