WO2020170720A1

WO2020170720A1 - 流量制御弁およびその組立方法

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Publication number: WO2020170720A1
Application number: PCT/JP2020/002714
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Inventors: 康平菱谷
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Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2020-08-27
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Abstract

【課題】弁体の形状が制約されることなく弁体に対して移動方向に加わる差圧力を効果的に小さくできる流量制御弁およびその組立方法を提供する。【解決手段】流量制御弁１は、外筒部材２０の下端２０ａが基体部材１０により塞がれ、かつ、外筒部材２０の上端２０ｂがホルダー本体７１により塞がれており、弁室１３と区画された背圧室２３が形成されている。駆動軸６４が弁室１３と背圧室２３とをまたいで配置されている。そして、基体部材１０は、弁口１５に連なる流路１６および当該流路１６と背圧室２３とを接続する均圧孔１７が設けられている。

Description

流量制御弁およびその組立方法

　本発明は、例えば、冷凍サイクル等に組み込まれて冷媒等の流体の流量制御に用いられる流量制御弁およびその組立方法に関する。

　特許文献１に従来の圧力バランス型の流量制御弁が開示されている。特許文献１の流量制御弁は、弁ハウジング内に設けられた円筒形状のガイド部と、このガイド部内に摺動可能に設けられた弁体とを有している。弁体は、アクチュエータによってガイド部の軸方向（すなわち移動方向）に移動されることにより弁口を開閉する。また、弁体は、弁口と背圧室とを接続する均圧路が設けられており、弁口の流体圧力と背圧室の流体圧力との圧力バランスをとるようにしている。これにより、弁体に対して弁口側から加わる流体圧力と背圧室側から加わる流体圧力との差（差圧力）が小さくなるようにしている。

特開２０１６－２１１６００号公報

　しかしながら、特許文献１の流量制御弁では、弁体を貫通する縦孔を均圧路として設けているので、弁体の先端を尖った形状とすることができない。そのため、弁体の形状が制約される。これにより、例えば、イコールパーセントとなる流量特性を実現することが困難となり、流量特性も制約されてしまう。

　そこで、本発明は、弁体の形状が制約されることなく弁体に対して移動方向に加わる差圧力を効果的に小さくできる流量制御弁およびその組立方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量制御弁は、弁室および前記弁室に開口する弁口が設けられた基体部材と、前記基体部材の外側に配置された外筒部材と、前記弁口に対向して配置され、前記弁口を開閉する弁体と、前記弁体が先端部に設けられた駆動軸と、前記駆動軸を前記弁口と前記弁体との対向方向に移動可能に支持する支持部材と、を有し、前記外筒部材の一端が前記基体部材により塞がれ、かつ、前記外筒部材の他端が前記支持部材により塞がれており、前記弁室と区画された背圧室が形成され、前記弁体または前記駆動軸が前記弁室と前記背圧室とをまたいで配置され、前記基体部材は、前記弁口に連なる流路および当該流路と前記背圧室とを接続する均圧孔が設けられていることを特徴とする。

　本発明によれば、外筒部材の一端が基体部材により塞がれ、かつ、外筒部材の他端が支持部材により塞がれており、弁室と区画された背圧室が形成されている。弁体または駆動軸が弁室と背圧室とをまたいで配置されている。そして、基体部材は、弁口に連なる流路および当該流路と背圧室とを接続する均圧孔が設けられている。このようにしたことから、基体部材に設けられた均圧孔によって、弁体によって弁口が閉じられた閉弁状態において、弁体に対して弁口側から加わる流体圧力と背圧室側から加わる流体圧力との差を小さくすることができる。そのため、弁体の形状が制約されることなく弁体に対して移動方向に加わる差圧力を効果的に小さくできる。

　本発明において、前記流量制御弁は、前記弁体または前記駆動軸が貫通する環状に形成され、前記弁室と前記背圧室との間を封止する封止部材を有し、前記封止部材が封止する封止箇所の径が、前記弁口の径と同一であることが好ましい。このようにすることで、閉弁状態において、弁体に対して弁口側から加わる流体圧力と背圧室側から加わる流体圧力との差を零（ほぼ零含む）にすることができる。そのため、弁体の形状が制約されることなく弁体に対して移動方向に加わる差圧力をより効果的に小さくできる。

　本発明において、前記流量制御弁は、前記基体部材および前記支持部材のうちの一方に突部が設けられ、かつ、他方に前記突部が挿入されて当該突部の前記対向方向と直交する方向への移動を規制する孔が設けられていることが好ましい。例えば、基体部材と支持部材とを外筒部材を介して組み付ける場合、基体部材と外筒部材、および、支持部材と外筒部材のそれぞれの寸法公差および組付精度の影響を受けてしまい、弁口と弁体との軸ずれが生じるおそれがある。これに対して、基体部材および支持部材のうちの一方に位置決め用の突部を設け、他方に位置決め用の孔を設けて、基体部材と支持部材とを直接組み付けることで、弁口と弁体との軸ずれを効果的に抑制できる。

　本発明において、前記基体部材に、前記孔としての前記弁口と同軸に配置された円形孔が設けられ、前記支持部材に、前記突部としての前記駆動軸と同軸に配置された円筒部が設けられていることが好ましい。このようにすることで、比較的簡易な構成で弁口と弁体との軸ずれを効果的に抑制することができる。

　本発明において、前記円筒部が前記円形孔に圧入されていることが好ましい。このようにすることで、基体部材と支持部材とをより確実に組み付けることができる。

　本発明において、前記円筒部が、前記円形孔に圧入される圧入端部と、前記圧入端部に連なり、当該圧入端部より大径の本体部と、を有し、前記圧入端部と前記本体部との間の段部が、前記基体部材に当接されていることが好ましい。このようにすることで、円筒部の圧入端部と本体部との間の段部が基体部材に当接するまで圧入端部を円形孔に圧入することができる。そのため、複数の流量制御弁を組み立てた際に、支持部材の円筒部における基体部材の円形孔への圧入量（圧入される部分の寸法）を均一にすることができる。

　本発明において、前記円筒部が、前記円形孔に圧入される圧入端部と、前記圧入端部に連なる本体部と、を有し、前記本体部における前記圧入端部側の端部に、前記圧入端部より径方向外方に突出する突出部が設けられ、前記突出部が、前記基体部材に当接されていることが好ましい。このようにすることで、円筒部の突出部が基体部材に当接するまで圧入端部を円形孔に圧入することができる。そのため、複数の流量制御弁を組み立てた際に、支持部材の円筒部における基体部材の円形孔への圧入量を均一にすることができる。

　本発明において、前記支持部材が、前記外筒部材の内側に嵌合される嵌合部を有し、前記嵌合部の外周面が、前記外筒部材の内周面に接するように形成されていることが好ましい。このようにすることで、支持部材の円筒部を基体部材の円形孔に圧入する際に、支持部材の嵌合部の外周面が外筒部材の内周面に接して、支持部材の圧入方向への移動を案内することができる。そのため、円筒部が円形孔に傾いて圧入されてしまうことを抑制できる。

　本発明において、前記支持部材が、前記外筒部材の他端における端面に当接される当接部を有していることが好ましい。このようにすることで、支持部材の当接部が外筒部材の他端における端面に当接するまで円筒部を円形孔に圧入することができる。そのため、複数の流量制御弁を組み立てた際に、支持部材の円筒部における基体部材の円形孔への圧入量を均一にすることができる。

　本発明において、前記流量制御弁は、前記駆動軸を含む弁体駆動部をさらに有し、前記支持部材が、前記弁体駆動部のケースおよび前記外筒部材の内側に配置され、前記ケースと前記外筒部材とが溶接されていることが好ましい。このようにすることで、ケースと外筒部材とが直接的に溶接されて、弁体駆動部のケースと外筒部材とを個別に支持部材に溶接する構成に比べて、溶接箇所を少なくすることができる。

　本発明において、前記外筒部材の他端における端面が前記支持部材に当接した状態で当該外筒部材と当該支持部材とが固定されていることが好ましい。このようにすることで、複数の流量制御弁を組み立てた際に、支持部材の円筒部における基体部材の円形孔への圧入量を均一にすることができる。

　上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る流量制御弁の組立方法は、弁室および前記弁室に開口する弁口が設けられた基体部材と、前記基体部材の外側に配置された外筒部材と、前記弁口に対向して配置され、前記弁口を開閉する弁体と、前記弁体が先端部に設けられた駆動軸と、前記駆動軸を前記弁口と前記弁体との対向方向に移動可能に支持する支持部材と、を有し、前記基体部材は、前記弁口に連なる流路および当該流路と前記基体部材の外側とを接続する均圧孔が設けられている流量制御弁の組立方法であって、前記外筒部材の一端を前記基体部材で塞ぎ、前記基体部材に設けられた前記弁口と同軸に配置された円形孔に、前記支持部材に設けられた前記駆動軸と同軸に配置された円筒部を圧入し、前記外筒部材の他端が前記支持部材に突き当たるまで前記円筒部の圧入を進めて前記外筒部材の他端を前記支持部材で塞ぐことにより、前記基体部材の外側に前記弁室と区画された背圧室を形成するとともに、前記弁体または前記駆動軸を前記弁室と前記背圧室とをまたいで配置することを特徴とする。

　本発明によれば、外筒部材の一端を前記基体部材で塞ぐ。基体部材に設けられた弁口と同軸に配置された円形孔に、支持部材に設けられた駆動軸と同軸に配置された円筒部を圧入する。外筒部材の他端が支持部材に突き当たるまで円筒部の圧入を進めて外筒部材の他端を支持部材で塞ぐことにより、基体部材の外側に弁室と区画された背圧室を形成するとともに、弁体または駆動軸を弁室と背圧室とをまたいで配置する。このようにしたことにより、基体部材の円形孔に支持部材の円筒部を圧入して、基体部材と支持部材とを直接組み付けることで、比較的簡易な構造で弁口と弁体との軸ずれを効果的に抑制できる。また、円筒部が円形孔に圧入されていることで、基体部材と支持部材とをより確実に組み付けることができる。また、外筒部材の他端が支持部材に突き当たるまで円筒部の圧入を進めて外筒部材の他端を支持部材で塞ぐことで、複数の流量制御弁を組み立てた際に、支持部材の円筒部における基体部材の円形孔への圧入量を均一にすることができる。

　本発明によれば、弁体の形状が制約されることなく弁体に対して移動方向に加わる差圧力を効果的に小さくできる。

本発明の第１実施例に係る流量制御弁の縦断面図（開弁状態）である。図１の流量制御弁の縦断面図（閉弁状態）である。図１の流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。図１の流量制御弁の変形例の構成を示す縦断面図（開弁状態）である。図１の流量制御弁の変形例の構成を示す縦断面図（閉弁状態）である。本発明の第２実施例に係る流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。本発明の第３実施例に係る流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。

（第１実施例）
　以下、本発明の第１実施例に係る流量制御弁について、図１～図４を参照して説明する。

　図１、図２は、本発明の第１実施例に係る流量制御弁の縦断面図（開弁状態、閉弁状態）である。図３は、図１の流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。図４、図５は、図１の流量制御弁の変形例の構成を示す縦断面図（開弁状態、閉弁状態）である。

　本実施例の流量制御弁１は、例えば、冷凍サイクル等において冷媒流量を調整するために使用される電動弁である。

　流量制御弁１は、弁本体５と、弁体６と、弁体駆動部８と、を有している。

　弁本体５は、基体部材１０と、外筒部材２０と、を有している。

　基体部材１０は、例えば、ステンレス材で構成されている。基体部材１０は、全体的に有底円筒状に形成されている。基体部材１０は、略円筒状の基体本体１１と、基体本体１１の下端に設けられた底壁１２とを一体的に有している。

　基体本体１１は、円柱状の空間である弁室１３が設けられている。基体本体１１は、上方に向けて開口する位置決め用の孔としての円形孔１４が設けられている。円形孔１４は、弁室１３と連なっている。本実施例において、弁室１３の径と円形孔１４の径とは同一である。

　底壁１２には、弁室１３に開口する円形の弁口１５と、弁口１５に連なり下方に延びる流路１６と、流路１６から横方向に延びる均圧孔１７と、弁口１５を囲む弁座１８と、が設けられている。弁口１５と流路１６とは、弁室１３より小径でかつ弁室１３と同軸になるように設けられている。均圧孔１７は、流路１６と基体部材１０の外側に形成される後述の背圧室２３とを接続する。弁座１８には弁体６が着座する。

　外筒部材２０は、例えば、ステンレス材で構成されており、円筒状に形成されている。外筒部材２０は、基体部材１０の外側に配置されており、基体部材１０を内側に収容している。外筒部材２０の一端である下端２０ａに基体部材１０の底壁１２が嵌め込まれており、下端２０ａが基体部材１０によって塞がれている。外筒部材２０の下端２０ａは底壁１２にろう付けされている。

　弁本体５は、外筒部材２０および基体本体１１を横方向から貫通して弁室１３に接続される第１導管２６を有している。第１導管２６は、外筒部材２０にろう付けされている。また、弁本体５は、基体本体１１の流路１６に接続される第２導管２７を有している。第２導管２７は、基体本体１１の底壁１２にろう付けされている。

　弁体６は、例えば、ステンレス材で構成されている。弁体６は、全体的に中実（すなわち中空でない）の円柱状に形成されており、下端において下方を向く略円錐形状を有している。弁体６は、円柱状の胴部３１と、胴部３１の下端に設けられた下方を向く略円錐形状の先端部３２と、胴部３１の下端から横方向に突出した環状突出部３３と、を一体的に有している。胴部３１の上端面３１ａには、取付穴３１ｂが設けられている。取付穴３１ｂには、後述する駆動軸６４の先端部６４ｃの先端突起６４ｅが嵌合される。これにより、弁体６が駆動軸６４の先端部６４ｃに設けられる。胴部３１には、取付穴３１ｂから横方向に貫通する横孔３１ｃが設けられている。横孔３１ｃによって、取付穴３１ｂ内の流体圧力と弁体６の外側との流体圧力とを同一にして、取付穴３１ｂから先端突起６４ｅが抜けてしまうことを抑制している。

　弁体６は、弁室１３内に弁口１５と上下方向に対向して配置されている。弁体６は、弁体駆動部８によって上下方向に移動され、弁口１５を開閉する。上下方向は、弁口１５と弁体６との対向方向であり、かつ、弁体６の移動方向である。弁体６が、弁座１８から離れると弁口１５が開いて開弁状態となる。開弁状態において、第１導管２６と第２導管２７とが弁室１３を介して接続される。弁体６が、弁座１８に接する（着座する）と弁口１５が閉じて閉弁状態となる。閉弁状態において、第１導管２６と第２導管２７とが遮断される。

　弁体６の先端部３２は、中実構成を有するので先端部３２の形状に制約がない。そのため、弁体６の先端部３２の形状に、流量特性としてイコールパーセント特性またはそれに近い特性を得られるように設計された形状を採用することができる。このような形状として、例えば、楕円面または複数段の円すい状のテーパ面部を有する形状がある。複数段の円すい状のテーパ面部は、楕円面を疑似するように、弁口１５側に近づくにしたがってテーパ角度が段階的に大きくなる。または、弁体６の先端部３２の形状に、流量特性としてリニア特性を得られるように設計された形状を採用することもできる。

　弁体駆動部８は、弁本体５の上部に取り付けられている。弁体駆動部８は、弁体６を上下方向に移動させることにより弁座１８に対して接離させて、弁口１５を閉じたり開いたりする。弁体駆動部８は、ケースとしてのキャン４０と、モーター部５０と、駆動機構部６０と、ホルダー７０と、を有している。

　キャン４０は、例えば、ステンレス材で構成されている。キャン４０は、上端が塞がれた円筒状に形成されている。キャン４０の下端４０ａに後述するホルダー７０（具体的にはホルダー本体７１）が嵌め込まれており、下端４０ａがホルダー７０により塞がれている。キャン４０の下端４０ａはホルダー７０に溶接されている。

　モーター部５０は、キャン４０の内側に回転可能に収容されたローター５１と、キャン４０の外側に配置されたステーター５２と、を有している。ステーター５２は、ヨーク５３、ボビン５４、ステーターコイル５５および樹脂モールドカバー５６などで構成されている。ローター５１とステーター５２とでステッピングモーターを構成している。

　駆動機構部６０は、ガイドブッシュ６１と、弁軸ホルダー６２と、ストッパ機構６３と、駆動軸６４と、封止部材６５と、を有している。

　ガイドブッシュ６１は、円筒状の小径部６１ａと、小径部６１ａの下端に同軸に連なる円筒状の大径部６１ｂとを一体的に有している。小径部６１ａの内径と大径部６１ｂの内径とは同一である。小径部６１ａの外周面には雄ねじ６１ｃが設けられている。小径部６１ａには、横方向に貫通する横孔６１ｄが設けられている。

　弁軸ホルダー６２は、上端が塞がれた円筒状に形成されている。弁軸ホルダー６２は、円筒状の周壁部６２ａと、周壁部６２ａの上端を塞ぐ上壁部６２ｂと、を一体的に有している。周壁部６２ａの内周面には、ガイドブッシュ６１の雄ねじ６１ｃと螺合される雌ねじ６２ｃが設けられている。上壁部６２ｂは、当該上壁部６２ｂにかしめ固定された支持リング６６を介してローター５１と一体的に連結されている。そのため、ローター５１が回転すると弁軸ホルダー６２も回転する。そして、弁軸ホルダー６２が回転すると、雄ねじ６１ｃと雌ねじ６２ｃとの送りねじ作用により、弁軸ホルダー６２がガイドブッシュ６１の軸方向（上下方向）に移動する。なお、弁軸ホルダー６２の上方には、雄ねじ６１ｃと雌ねじ６２ｃとの螺合が外れたときに再度螺合しやすくするためのコイルばねからなる復帰ばね６７が設けられている。

　ストッパ機構６３は、ガイドブッシュ６１に固定された下ストッパ体６３ａと、弁軸ホルダー６２に固定された上ストッパ体６３ｂと、を有している。ストッパ機構６３は、弁軸ホルダー６２が下限位置に到達すると、下ストッパ体６３ａと上ストッパ体６３ｂとが互いに突き当たり、ガイドブッシュ６１に対する弁軸ホルダー６２の移動を規制する。

　駆動軸６４は、全体的に長尺の円柱状に形成されている。駆動軸６４は、ガイドブッシュ６１に挿通され、ガイドブッシュ６１と同軸に配置される。駆動軸６４は、上端部６４ａと胴部６４ｂと先端部６４ｃとが上方から下方に順に一体的に設けられている。上端部６４ａは、胴部６４ｂより小径に形成されており、弁軸ホルダー６２の上壁部６２ｂの貫通孔に挿通されている。上端部６４ａには、プッシュナット６４ｄが固着されている。胴部６４ｂは、上下方向に摺動可能にガイドブッシュ６１に支持されている。上端部６４ａと胴部６４ｂとの段部と、弁軸ホルダー６２の上壁部６２ｂとの間には、駆動軸６４を常時下方に向けて押す圧縮コイルばね６８が設けられている。プッシュナット６４ｄと圧縮コイルばね６８が設けられていることにより、弁軸ホルダー６２の移動に伴って駆動軸６４が上下方向に移動する。先端部６４ｃには、弁体６の胴部３１の取付穴３１ｂに嵌合される細身の先端突起６４ｅが設けられている。また、駆動軸６４は、胴部６４ｂの下端に横方向に突出するフランジ部６４ｆが一体的に設けられている。フランジ部６４ｆの径は、弁体６の胴部３１の径と同一である。

　封止部材６５は、円環状に形成されている。封止部材６５は、駆動軸６４の先端部６４ｃが内側に嵌め込まれている。すなわち、封止部材６５は、駆動軸６４の先端部６４ｃが貫通している。封止部材６５は、フランジ部６４ｆと弁体６の胴部３１の上端面３１ａとの間に挟まれて配置されている。本実施例において、封止部材６５は、ゴム材からなるＯリング６５ａの外側にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のリング状のパッキン６５ｂが設けられている。

　ホルダー７０は、例えば、ステンレス材で構成されている。ホルダー７０は、略円板状のホルダー本体７１と、位置決め用の突部としての円筒部７２と、を一体的に有している。円筒部７２は、ホルダー本体７１の下面７１ａから下方に向けて突出している。

　ホルダー本体７１は、下面７１ａに外筒部材２０の他端としての上端２０ｂの端面２０ｃが当接した状態で、当該上端２０ｂがホルダー本体７１に溶接されている。外筒部材２０の上端２０ｂはホルダー本体７１により塞がれている。これにより、弁室１３と区画された背圧室２３が、基体部材１０と外筒部材２０とホルダー本体７１とによって形成される。また、キャン４０の下端４０ａがホルダー本体７１に溶接されている。

　ホルダー本体７１の上面の中央には、円筒部７２と同軸に配置された円形の圧入穴７１ｂが設けられている。圧入穴７１ｂには、ガイドブッシュ６１の大径部６１ｂが圧入される。これにより、ガイドブッシュ６１と円筒部７２とが同軸に配置された状態で、ホルダー本体７１とガイドブッシュ６１とが一体化される。ホルダー７０とガイドブッシュ６１とは、駆動軸６４を弁口１５と弁体６との対向方向に移動可能に支持する支持部材６９を構成する。圧入穴７１ｂの底面の中央には、駆動軸６４の胴部６４ｂが挿通される軸孔７１ｃが設けられている。ホルダー本体７１の周縁部には、上下方向に貫通する縦孔７１ｄが設けられている。

　円筒部７２は、基体部材１０の円形孔１４に圧入されている。これにより、ホルダー７０が基体部材１０と直接組み付けられるとともに、円筒部７２と円形孔１４とが同軸に配置される。円筒部７２と弁口１５も同軸に配置される。また、円形孔１４に円筒部７２が挿入されることにより、円形孔１４は円筒部７２の上下方向（対向方向）と直交する方向への移動を規制する。

　円筒部７２の内側には、弁体６の胴部３１と、駆動軸６４の先端部６４ｃおよびフランジ部６４ｆと、封止部材６５と、が上下方向に移動可能に配置される。封止部材６５の外周に配置されたパッキン６５ｂは、円筒部７２の内面に押し付けられている。これにより、封止部材６５は、弁室１３と背圧室２３との間を封止している。駆動軸６４の上下方向の移動に伴い、封止部材６５が円筒部７２の内周面に摺動される。円筒部７２の上端には、横方向に貫通する横孔７２ａが設けられている。本実施例において、円筒部７２の内径（すなわち、封止部材６５により封止される封止箇所の径）は、弁口１５の径と同一である。円筒部７２の内径は、弁口１５の径と異なっていてもよいが、それらの差を小さくすることが好ましい。

　流量制御弁１は、駆動軸６４の先端部６４ｃに嵌め込まれた封止部材６５により弁室１３と背圧室２３とが封止されていることから、駆動軸６４が弁室１３と背圧室２３とにまたがって配置されている。そして、基体部材１０の流路１６と背圧室２３とが、基体部材１０の均圧孔１７により接続されている。背圧室２３とキャン４０の内側空間４１とがホルダー本体７１の縦孔７１ｄにより接続されている。そのため、閉弁状態において、流路１６の流体圧力と背圧室２３の流体圧力とが同一となり、弁体６に対して弁口１５側から加わる流体圧力と背圧室２３側から加わる流体圧力との差（差圧力）が小さくなる。本実施例では、弁口１５の径（図３に両矢印Ｄ１で示す）とホルダー７０の円筒部７２の内径（図３に両矢印Ｄ２で示す）とを同一にしている。そのため、差圧力は零（ほぼ零含む）になり、差圧力によって弁体６の移動が妨げられることを効果的に抑制できる。

　円筒部７２の内側におけるフランジ部６４ｆより上方の空間７２ｂは、横孔７２ａにより背圧室２３に接続されている。さらに空間７２ｂは、キャン４０の内側空間４１、ガイドブッシュ６１の横孔６１ｄ、ガイドブッシュ６１と駆動軸６４との隙間、および、ホルダー７０の軸孔７１ｃによっても背圧室２３に接続されている。これにより、フランジ部６４ｆの移動により空間７２ｂの流体圧力が変化した場合でも、空間７２ｂの流体圧力が速やかに背圧室２３の流体圧力と同一になる。

　次に、上述した流量制御弁１の組立方法について説明する。

　（１）弁本体５を組み立てる。具体的には、外筒部材２０の下端２０ａに基体部材１０を嵌め込み、当該下端２０ａを塞ぐ。第１導管２６を外筒部材２０および基体部材１０の基体本体１１に嵌め込む。第２導管２７を基体部材１０の底壁１２に嵌め込む。そして、各ろう付け箇所にろう材を設置して炉に投入することによりろう付けする。

　（２）弁体駆動部８を組み立てる。具体的には、ホルダー本体７１の圧入穴７１ｂに、ガイドブッシュ６１の大径部６１ｂを圧入して、ホルダー本体７１とガイドブッシュ６１とを一体化する。ガイドブッシュ６１の雄ねじ６１ｃに、弁軸ホルダー６２の雌ねじ６２ｃを螺合する。ガイドブッシュ６１には、下ストッパ体６３ａがあらかじめ取り付けられている。弁軸ホルダー６２には、上ストッパ体６３ｂがあらかじめ取り付けられている。また、弁軸ホルダー６２には、支持リング６６を介してローター５１があらかじめ連結されている。封止部材６５に駆動軸６４の先端部６４ｃを嵌め込み、先端部６４ｃの先端突起６４ｅを弁体６の取付穴３１ｂに嵌合して駆動軸６４に弁体６を取り付ける。ホルダー７０の円筒部７２、ホルダー７０の軸孔７１ｃおよびガイドブッシュ６１に下方から駆動軸６４を挿入する。駆動軸６４の上端部６４ａに圧縮コイルばね６８を設置して、上端部６４ａを弁軸ホルダー６２の上壁部６２ｂの貫通孔に挿入する。駆動軸６４の上端部６４ａにプッシュナット６４ｄを固着し、復帰ばね６７を配置する。そして、ローター５１、ガイドブッシュ６１、弁軸ホルダー６２およびストッパ機構６３等を組み付けた組付体をキャン４０の内側に挿入する。キャン４０の下端４０ａにホルダー本体７１を嵌め込み、当該下端４０ａをホルダー本体７１で塞ぐ。キャン４０の下端４０ａをホルダー本体７１に溶接する。ステーター５２をキャン４０に取り付ける。この状態において、駆動軸６４および弁体６は、円筒部７２と同軸に配置されている。

　（３）そして、弁本体５と弁体駆動部８とを組み付ける。具体的には、基体部材１０の円形孔１４に円筒部７２を圧入する。外筒部材２０の上端２０ｂの端面２０ｃがホルダー本体７１に当接するまで円筒部７２の圧入を進めて当該上端２０ｂをホルダー本体７１で塞ぐことにより、基体部材１０の外側に弁室１３と区画された背圧室２３を形成する。同時に、駆動軸６４を弁室１３と背圧室２３とをまたいで配置する。最後に、外筒部材２０の上端２０ｂをホルダー本体７１に溶接する。このようにして、流量制御弁１が完成する。

　以上より、本実施例の流量制御弁１によれば、外筒部材２０の下端２０ａが基体部材１０により塞がれ、かつ、外筒部材２０の上端２０ｂがホルダー本体７１により塞がれており、弁室１３と区画された背圧室２３が形成されている。駆動軸６４が弁室１３と背圧室２３とをまたいで配置されている。そして、基体部材１０は、弁口１５に連なる流路１６および当該流路１６と背圧室２３とを接続する均圧孔１７が設けられている。このようにしたことから、基体部材１０に設けられた均圧孔１７によって、閉弁状態において、弁体６に対して弁口１５側から加わる流体圧力と背圧室２３側から加わる流体圧力との差を小さくすることができる。そのため、弁体６の形状が制約されることなく弁体６に対して移動方向に加わる差圧力を効果的に小さくできる。

　また、流量制御弁１は、駆動軸６４が貫通する環状に形成され、弁室１３と背圧室２３との間を封止する封止部材６５を有している。そして、円筒部７２の内径（封止部材６５が封止する封止箇所の径であり、図３の両矢印Ｄ２で示す）が、弁口１５の径（図３の両矢印Ｄ１で示す）と同一である。このようにすることで、閉弁状態において、弁体６に対して弁口１５側から加わる流体圧力と背圧室２３側から加わる流体圧力との差を零にすることができる。そのため、弁体６の形状が制約されることなく弁体６に対して移動方向に加わる差圧力をより効果的に小さくできる。

　また、流量制御弁１は、基体部材１０に弁口１５と同軸に配置された円形孔１４が設けられ、ホルダー７０に駆動軸６４と同軸に配置された円筒部７２が設けられている。そして、円筒部７２は円形孔１４に圧入される。このようにすることで、基体部材１０とホルダー７０とを直接組み付けて、比較的簡易な構成で弁口１５と弁体６との軸ずれを効果的に抑制できる。また、圧入により基体部材１０とホルダー７０とをより確実に組み付けることができる。

　また、外筒部材２０の上端２０ｂの端面２０ｃがホルダー本体７１に当接した状態で、外筒部材２０とホルダー本体７１とが溶接により固定されている。このようにすることで、複数の流量制御弁１を組み立てた際に、円筒部７２の基体部材１０の円形孔１４への圧入量を均一にすることができる。

　上述した実施例では、ホルダー７０の円筒部７２を基体部材１０の円形孔１４に圧入する構成であったが、これ以外の構成を採用してもよい。例えば、円筒部７２を円形孔１４に挿入するとともに、円筒部７２の外周面と円形孔１４の内周面との間にＯリングなどの封止部材を設けた構成を採用してもよい。

　また、上述した実施例では、弁体６と駆動軸６４とが別体で構成されていたが、例えば、図４、図５に示す流量制御弁１Ａのように、弁体６と駆動軸６４とを一体的に構成してもよい。この構成では、弁体６が駆動軸６４を含み、弁体６が弁室１３と背圧室２３とをまたいで配置されている。そして、封止部材６５が、弁体６が貫通する環状に形成され、弁室１３と背圧室２３との間を封止する。

　また、上述した実施例では、基体部材１０に、位置決め用の孔としての円形孔１４が設けられ、ホルダー７０に、位置決め用の突部としての円筒部７２が設けられていたが、これとは逆に、基体部材１０に位置決め用の突部を設け、ホルダー７０に位置決め用の孔を設けてもよい。

（第２実施例）
　以下、本発明の第２実施例に係る流量制御弁について、図６を参照して説明する。

　図６は、本発明の第２実施例に係る流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。図６に示す第２実施例に係る流量制御弁２において、上記流量制御弁１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

　流量制御弁２は、流量制御弁１のホルダー７０と構成の異なるホルダー７０Ａを有する。

　ホルダー７０Ａは、例えば、ステンレス材で構成されている。ホルダー７０Ａは、略円板状のホルダー本体７１Ａと、位置決め用の突部としての円筒状の円筒部７２Ａと、を一体的に有している。円筒部７２Ａは、ホルダー本体７１Ａの下面７１ａから下方に向けて突出している。

　ホルダー本体７１Ａは、外径が外筒部材２０の内径と同一である。ホルダー本体７１Ａは、嵌合部に相当し、外筒部材２０の上端２０ｂの内側に嵌合されている。外筒部材２０の上端２０ｂはホルダー本体７１Ａにより塞がれている。ホルダー７０Ａとガイドブッシュ６１とは、支持部材６９Ａを構成する。支持部材６９Ａは、キャン４０および外筒部材２０の内側に配置されている。キャン４０の下端４０ａは、外筒部材２０の上端２０ｂに溶接されている。キャン４０と外筒部材２０とを直接溶接することで、キャン４０と外筒部材２０とを個別にホルダー７０に溶接する第１実施例の流量制御弁１より溶接箇所を少なくすることができる。

　円筒部７２Ａは、先端部である圧入端部７２ｃと、本体部７２ｄと、を有している。圧入端部７２ｃと本体部７２ｄとは上下方向に連なっている。本体部７２ｄは、圧入端部７２ｃより大径に形成されている。圧入端部７２ｃと本体部７２ｄとの間には段部７２ｅが形成されている。圧入端部７２ｃは、段部７２ｅが基体部材１０に当接するまで円形孔１４に圧入されている。これにより、ホルダー７０Ａが基体部材１０と直接組み付けられ、円筒部７２Ａと円形孔１４（すなわち弁口１５）とが同軸に配置される。そして、円形孔１４が円筒部７２Ａの上下方向（対向方向）と直交する方向への移動を規制する。また、円筒部７２Ａの段部７２ｅが基体部材１０に当接されている。そのため、複数の流量制御弁２を組み立てた際に、円筒部７２Ａにおける基体部材１０の円形孔１４への圧入量を均一にすることができる。

　また、ホルダー本体７１Ａは、外筒部材２０の上端２０ｂの内側に嵌合されている。そして、ホルダー本体７１Ａの外径が外筒部材２０の内径と同一であることから、ホルダー本体７１Ａの外周面が、外筒部材２０の内周面に接するように形成されている。これにより、円筒部７２Ａの圧入端部７２ｃを基体部材１０の円形孔１４に圧入する際に、ホルダー本体７１Ａの外周面が外筒部材２０の内周面に接して、上下方向（圧入方向）への移動を案内する。そのため、円筒部７２Ａの圧入端部７２ｃが円形孔１４に傾いて圧入されてしまうことを抑制できる。

　本実施例では、円筒部７２Ａが、圧入端部７２ｃと本体部７２ｄとの間に段部７２ｅが設けられた構成であった。この構成以外にも、次のような構成を採用してもよい。すなわち、円筒部７２Ａが、先端部である圧入端部７２ｃと、圧入端部７２ｃに連なる本体部７２ｄと、を有している。本体部７２ｄにおける圧入端部７２ｃ側の端部に、圧入端部７２ｃより径方向外方に突出する突出部が設けられている。突出部は、例えば、１つまたは周方向に間隔をあけて複数設けられている。そして、突出部が、基体部材１０に当接されている。この構成においても、突出部が基体部材１０に当接するまで圧入端部７２ｃを円形孔１４に圧入することで、複数の流量制御弁を組み立てた際に、円筒部７２Ａにおける基体部材１０の円形孔１４への圧入量を均一にすることができる。

（第３実施例）
　以下、本発明の第３実施例に係る流量制御弁について、図７を参照して説明する。

　図７は、本発明の第３実施例に係る流量制御弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。図７に示す第３実施例に係る流量制御弁３において、上記流量制御弁１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

　流量制御弁３は、流量制御弁１のホルダー７０と構成の異なるホルダー７０Ｂを有する。

　ホルダー７０Ｂは、例えば、ステンレス材で構成されている。ホルダー７０Ｂは、略円板状のホルダー本体７１Ｂと、位置決め用の突部としての円筒部７２Ｂと、を一体的に有している。円筒部７２Ｂは、ホルダー本体７１Ｂの下面７１ａから下方に向けて突出している。

　ホルダー本体７１Ｂは、嵌合部７１ｅと、当接部７１ｆと、を有している。嵌合部７１ｅは、円柱状に形成されており、外径が外筒部材２０の内径と同一である。嵌合部７１ｅは、外筒部材２０の上端２０ｂの内側に嵌合されている。当接部７１ｆは、嵌合部７１ｅの外周面の上端に径方向外方に突出するように設けられた環状の突部である。当接部７１ｆは、外径がキャン４０の内径と同一に形成されている。当接部７１ｆは、外筒部材２０の上端２０ｂの端面２０ｃに当接されている。外筒部材２０の上端２０ｂはホルダー本体７１Ｂにより塞がれている。ホルダー７０Ｂとガイドブッシュ６１とは、支持部材６９Ｂを構成する。支持部材６９Ｂは、キャン４０および外筒部材２０の内側に配置されている。キャン４０の下端４０ａは、外筒部材２０の上端２０ｂに溶接されている。

　円筒部７２Ｂは、基体部材１０の円形孔１４に圧入されている。そして、ホルダー本体７１Ｂの当接部７１ｆが外筒部材２０の上端２０ｂの端面２０ｃに当接されている。そのため、複数の流量制御弁３を組み立てた際に、円筒部７２Ｂにおける基体部材１０の円形孔１４への圧入量を均一にすることができる。

　また、ホルダー本体７１Ｂの嵌合部７１ｅは、外筒部材２０の上端２０ｂの内側に嵌合されている。そして、嵌合部７１ｅの外径が外筒部材２０の内径と同一であることから、嵌合部７１ｅの外周面が、外筒部材２０の内周面に接するように形成されている。これにより、円筒部７２Ｂを基体部材１０の円形孔１４に圧入する際に、嵌合部７１ｅの外周面が外筒部材２０の内周面に接して、上下方向（圧入方向）への移動を案内する。そのため、円筒部７２Ｂが円形孔１４に傾いて圧入されてしまうことを抑制できる。

　上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

（第１実施例）
　１、１Ａ…流量制御弁、５…弁本体、６…弁体、８…弁体駆動部、１０…基体部材、１１…基体本体、１２…底壁、１３…弁室、１４…円形孔、１５…弁口、１６…流路、１７…均圧孔、１８…弁座、２０…外筒部材、２０ａ…下端、２０ｂ…上端、２３…背圧室、２６…第１導管、２７…第２導管、３１…胴部、３１ａ…上端面、３１ｂ…取付穴、３１ｃ…横孔、３２…先端部、３３…環状突出部、４０…キャン、４０ａ…下端、４１…内側空間、５０…モーター部、５１…ローター、５２…ステーター、５３…ヨーク、５４…ボビン、５５…ステーターコイル、５６…樹脂モールドカバー、６０…駆動機構部、６１…ガイドブッシュ、６１ａ…小径部、６１ｂ…大径部、６１ｃ…雄ねじ、６１ｄ…横孔、６２…弁軸ホルダー、６２ａ…周壁部、６２ｂ…上壁部、６２ｃ…雌ねじ、６３…ストッパ機構、６３ａ…下ストッパ体、６３ｂ…上ストッパ体、６４…駆動軸、６４ａ…上端部、６４ｂ…胴部、６４ｃ…先端部、６４ｄ…プッシュナット、６４ｅ…先端突起、６４ｆ…フランジ部、６５…封止部材、６５ａ…Ｏリング、６５ｂ…パッキン、６６…支持リング、６７…復帰ばね、６８…圧縮コイルばね、６９…支持部材、７０…ホルダー、７１…ホルダー本体、７１ａ…下面、７１ｂ…圧入穴、７１ｃ…軸孔、７１ｄ…縦孔、７２…円筒部、７２ａ…横孔、
（第２実施例）
　２…流量制御弁、６９Ａ…支持部材、７０Ａ…ホルダー、７１Ａ…ホルダー本体、７２Ａ…円筒部、７２ｃ…圧入端部、７２ｄ…本体部、７２ｅ…段部、
（第３実施例）
　３…流量制御弁、６９Ｂ…支持部材、７０Ｂ…ホルダー、７１Ｂ…ホルダー本体、７２Ｂ…円筒部、７１ｅ…嵌合部、７１ｆ…当接部

Claims

　弁室および前記弁室に開口する弁口が設けられた基体部材と、
　前記基体部材の外側に配置された外筒部材と、
　前記弁口に対向して配置され、前記弁口を開閉する弁体と、
　前記弁体が先端部に設けられた駆動軸と、
　前記駆動軸を前記弁口と前記弁体との対向方向に移動可能に支持する支持部材と、を有し、
　前記外筒部材の一端が前記基体部材により塞がれ、かつ、前記外筒部材の他端が前記支持部材により塞がれており、前記弁室と区画された背圧室が形成され、
　前記弁体または前記駆動軸が前記弁室と前記背圧室とをまたいで配置され、
　前記基体部材は、前記弁口に連なる流路および当該流路と前記背圧室とを接続する均圧孔が設けられていることを特徴とする流量制御弁。
　前記弁体または前記駆動軸が貫通する環状に形成され、前記弁室と前記背圧室との間を封止する封止部材を有し、
　前記封止部材が封止する封止箇所の径が、前記弁口の径と同一である、請求項１に記載の流量制御弁。
　前記基体部材および前記支持部材のうちの一方に突部が設けられ、かつ、他方に前記突部が挿入されて当該突部の前記対向方向と直交する方向への移動を規制する孔が設けられている、請求項１または請求項２に記載の流量制御弁。
　前記基体部材に、前記孔としての前記弁口と同軸に配置された円形孔が設けられ、
　前記支持部材に、前記突部としての前記駆動軸と同軸に配置された円筒部が設けられている、請求項３に記載の流量制御弁。
　前記円筒部が前記円形孔に圧入されている、請求項４に記載の流量制御弁。
　前記円筒部が、前記円形孔に圧入される圧入端部と、前記圧入端部に連なり、当該圧入端部より大径の本体部と、を有し、
　前記圧入端部と前記本体部との間の段部が、前記基体部材に当接されている、請求項５に記載の流量制御弁。
　前記円筒部が、前記円形孔に圧入される圧入端部と、前記圧入端部に連なる本体部と、を有し、
　前記本体部における前記圧入端部側の端部に、前記圧入端部より径方向外方に突出する突出部が設けられ、
　前記突出部が、前記基体部材に当接されている、請求項５に記載の流量制御弁。
　前記支持部材が、前記外筒部材の内側に嵌合される嵌合部を有し、
　前記嵌合部の外周面が、前記外筒部材の内周面に接するように形成されている、請求項５～請求項７のいずれか一項に記載の流量制御弁。
　前記支持部材が、前記外筒部材の他端における端面に当接される当接部を有している、請求項５に記載の流量制御弁。
　前記駆動軸を含む弁体駆動部をさらに有し、
　前記支持部材が、前記弁体駆動部のケースおよび前記外筒部材の内側に配置され、
　前記ケースと前記外筒部材とが溶接されている、請求項５～請求項９のいずれか一項に記載の流量制御弁。
　前記外筒部材の他端における端面が前記支持部材に当接した状態で当該外筒部材と当該支持部材とが固定されている、請求項５に記載の流量制御弁。
　弁室および前記弁室に開口する弁口が設けられた基体部材と、前記基体部材の外側に配置された外筒部材と、前記弁口に対向して配置され、前記弁口を開閉する弁体と、前記弁体が先端部に設けられた駆動軸と、前記駆動軸を前記弁口と前記弁体との対向方向に移動可能に支持する支持部材と、を有し、前記基体部材は、前記弁口に連なる流路および当該流路と前記基体部材の外側とを接続する均圧孔が設けられている流量制御弁の組立方法であって、
　前記外筒部材の一端を前記基体部材で塞ぎ、
　前記基体部材に設けられた前記弁口と同軸に配置された円形孔に、前記支持部材に設けられた前記駆動軸と同軸に配置された円筒部を圧入し、
　前記外筒部材の他端が前記支持部材に突き当たるまで前記円筒部の圧入を進めて前記外筒部材の他端を前記支持部材で塞ぐことにより、前記基体部材の外側に前記弁室と区画された背圧室を形成するとともに、前記弁体または前記駆動軸を前記弁室と前記背圧室とをまたいで配置することを特徴とする流量制御弁の組立方法。