(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構成でもって流体の流量を所要の通りに制御することができる弁装置を提供すること。【解決手段】  流入口８を有する第１部材２と、弁ハウジング４内に収容され弁体２０と、弁体２０を開方向に弾性的に偏倚するためのコイルばね３４と、第２部材６に移動自在に収容された作動部材４０と、弁ハウジング４の弁収容空間１８と第２部材６の作動部材収容空間３６との間を密封遮断するためのダイヤフラム５４と、作動部材４０を移動させるための駆動手段とを備えた弁装置。駆動手段は電動モータ６０から構成され、電動モータ６０と作動部材４０との間には、電動モータ４０の回転を作動部材４０の直線移動に変換するための移動変換機構８０が設けられいる。【選択図】  図１
2006170361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口を有し、この流入口の周囲に弁座が設けられた第１部材と、前記第１部材に取り付けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に収容され、前記第１部材の前記弁座との間隔によって流体の流量を制御する弁体と、前記弁体を開方向に弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段と、前記弁ハウジングに取り付けられた第２部材と、前記第２部材に前記弁体に近接及び離隔する方向に移動自在に収容された作動部材と、前記弁ハウジング内の弁収容空間と前記第２部材内の作動部材収容空間との間を密封遮断するためのダイヤフラムと、前記作動部材を移動させるための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は電動モータから構成され、前記電動モータと前記作動部材との間には、前記電動モータの回転を前記作動部材の直線移動に変換するための移動変換機構が設けられており、
前記電動モータが所定方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向の回動が前記移動変換機構を介して前記作動部材の閉方向の移動に変換され、これによって、前記作動部材が前記ダイヤフラムを介して前記弁体に作用し、前記弁体が前記弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して閉方向に移動し、また前記電動モータが前記所定方向と反対方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向と反対方向の回動が前記移動変換機構を介して前記作動部材の前記開方向の移動に変換され、これによって、前記弁体が前記弾性偏倚手段の弾性偏倚作用により前記開方向に移動することを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記電動モータの出力側には減速機構が駆動連結され、前記作動部材には雌ねじ機構が設けられ、前記移動変換手段は、前記減速機構の出力軸に設けられた雄ねじ部と、前記雌ねじ機構に設けられた雌ねじ部から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記雌ねじ機構は、雌ねじ部が設けられた一対の雌ねじ部材と、前記一対の雌ねじ部材間に介在されたばね部材とから構成され、前記作動部材の両端部には一対の当接部が設けられ、前記一対の雌ねじ部材は前記一対の当接部の軸線方向内側に配置され、前記ばね部材は一対の雌ねじ部材に相互に離隔する方向の弾性偏倚力を付与し、一方の雌ねじ部材は一方の当接部の軸線方向内側に当接し、他方の雌ねじ部材は他方の当接部の軸線方向内側に当接することを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記電動モータはステッピングモータであり、前記ステッピングモータの出力軸の一端側に前記減速機構が駆動連結され、前記出力軸の他端側に回転角度を検知するためのエンコーダが駆動連結されていることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
【請求項５】
流入口を有し、この流入口の周囲に弁座が設けられた第１部材と、前記第１部材に取り付けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に収容され、前記第１部材の前記弁座との間隔によって流体の流量を制御する弁構造体と、前記弁構造体を移動させるための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は電動モータから構成され、前記電動モータと前記弁構造体との間には、前記電動モータの回転を前記弁構造体の直線移動に変換するための移動変換機構が設けられており、
前記電動モータが所定方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向の回動が前記移動変換機構を介して前記弁構造体の閉方向の移動に変換され、また前記電動モータが前記所定方向と反対方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向と反対方向の回動が前記移動変換機構を介して前記弁構造体の前記開方向の移動に変換されることを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の送給量を制御するための弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の流量を制御するための弁装置として、流入口を有する第１部材と、この第１部材に取り付けられた弁ハウジングと、弁ハウジング内に収容され弁体と、弁体を開方向に弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段と、弁ハウジングに取り付けられた第２部材と、第２部材内に収容された流量制御駆動手段と、弁ハウジング内の弁収容空間と第２部材内の駆動部材収容空間とを密封遮断するためのダイヤフラムと、第２ハウジングに取り付けられた開閉用駆動手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。開閉用駆動手段は開閉用駆動素子及び開閉用プランジャから構成され、流量制御用駆動手段は流量制御用プランジャ及び流量制御用駆動素子（例えば、流量制御用駆動コイル）から構成されている。
【０００３】
この弁装置では、流体の送給を停止するときには開閉用駆動手段が作動状態に、また流量制御用駆動手段が非作動状態となる。この作動状態においては、開閉用駆動素子（開閉用駆動コイル）によって開閉用プランジャが閉方向に移動され、この開閉用プランジャ、流量制御用駆動手段の流量制御用プランジャ及びダイヤフラムを介して弁体が第１部材の弁座に当接し、流入口からの流体の送給が停止される。また、流体を送給するときには開閉用駆動手段が非作動状態に、また流量制御用駆動手段が作動状態となる。この状態においては、開閉用プランジャが後退して非作用状態（開閉用プランジャが流量制御用プランジャと離隔する状態）に保持され、また流量制御用駆動手段が開閉用駆動手段側に移動する（例えば、流量制御用駆動コイルに駆動電流が供給され、流量制御用プランジャが開閉用駆動手段側に磁気的に吸引される）。かくして、弁体が弾性偏倚手段の作用によって開閉用駆動手段側に移動し、第１部材の弁座と弁体との間が開放され、流入口を通して流体が送給される。この送給状態において、流量制御用駆動手段の作動状態を制御して流量制御用プランジャの移動量を制御する（例えば、流量制御用駆動コイルに供給される駆動電流を制御して流量制御用プランジャの吸引量を制御する）と、第１部材の弁座と弁体との間の間隙の大きさが変化し、これによって、流入口を通して送給される流体の送給量を調整することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８９５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の弁装置には、次の通りの解決すべき問題がある。第１に、弁体を開閉制御するための開閉用駆動手段と、弁体の開度を制御する（換言すると、液体の流量を制御する）ための流量制御用駆動手段との二つの駆動手段が設けられており、それ故に、弁装置の構成が複雑になるとともに、弁装置全体が大きくなり、またその製造コストが高くなる問題がある。第２に、流量制御用駆動手段の流量制御用駆動素子（例えば、流量制御用駆動コイル）を作動させて弁体を開放する故に、弁体を開状態に保持するためには流量制御用駆動手段を作動状態に保持する（例えば、流量制御用駆動コイルに駆動電流を供給し続ける）必要がある。従って、流量を調整するときのみならず、所定流量を維持するときにも流量制御用駆動素子を作動状態に維持する（例えば、流量制御用駆動コイルに駆動電流を供給し続ける）故に、消費するエネルギー（例えば、消費電力）が大きく、弁装置を用いて流体を送給するときのランニングコストが大きくなる問題がある。第３に流量制御用駆動素子に駆動電流を供給して流量制御用プランジャを磁気的に吸引する構成である故に、弁体を移動させるための大きな推力を得るのが難しく、推力を大きくしようとすると流量制御用駆動素子を大きくしなければならず、弁装置自体が大型化する問題がある。また、流量制御用駆動素子（駆動コイル）と流量制御用プランジャとの組合せであるので、両者間のエアギャップを所定範囲に調整しなければならず、このエアギャップが大きくなると、弁体を移動させるための推力が小さくなる問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、弁体を移動させるための大きな推力を得ることができる弁装置を提供することである。
本発明の他の目的は、流体供給中の消費電力を抑え、ランニングコストを下げることができる弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の弁装置は、流入口を有し、この流入口の周囲に弁座が設けられた第１部材と、前記第１部材に取り付けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に収容され、前記第１部材の前記弁座との間隔によって流体の流量を制御する弁体と、前記弁体を開方向に弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段と、前記弁ハウジングに取り付けられた第２部材と、前記第２部材に前記弁体に近接及び離隔する方向に移動自在に収容された作動部材と、前記弁ハウジング内の弁収容空間と前記第２部材内の作動部材収容空間との間を密封遮断するためのダイヤフラムと、前記作動部材を移動させるための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は電動モータから構成され、前記電動モータと前記作動部材との間には、前記電動モータの回転を前記作動部材の直線移動に変換するための移動変換機構が設けられており、
前記電動モータが所定方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向の回動が前記移動変換機構を介して前記作動部材の閉方向の移動に変換され、これによって、前記作動部材が前記ダイヤフラムを介して前記弁体に作用し、前記弁体が前記弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して閉方向に移動し、また前記電動モータが前記所定方向と反対方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向と反対方向の回動が前記移動変換機構を介して前記作動部材の前記開方向の移動に変換され、これによって、前記弁体が前記弾性偏倚手段の弾性偏倚作用により前記開方向に移動することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置では、前記電動モータの出力側には減速機構が駆動連結され、前記作動部材には雌ねじ機構が設けられ、前記移動変換手段は、前記減速機構の出力軸に設けられた雄ねじ部と、前記雌ねじ機構に設けられた雌ねじ部から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置では、前記雌ねじ機構は、雌ねじ部が設けられた一対の雌ねじ部材と、前記一対の雌ねじ部材間に介在されたばね部材とから構成され、前記作動部材の両端部には一対の当接部が設けられ、前記一対の雌ねじ部材は前記一対の当接部の軸線方向内側に配置され、前記ばね部材は一対の雌ねじ部材に相互に離隔する方向の弾性偏倚力を付与し、一方の雌ねじ部材は一方の当接部の軸線方向内側に当接し、他方の雌ねじ部材は他方の当接部の軸線方向内側に当接することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置では、前記電動モータはステッピングモータであり、前記ステッピングモータの出力軸の一端側に前記減速機構が駆動連結され、前記出力軸の他端側に回転角度を検知するためのエンコーダが駆動連結されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置では、流入口を有し、この流入口の周囲に弁座が設けられた第１部材と、前記第１部材に取り付けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジング内に収容され、前記第１部材の前記弁座との間隔によって流体の流量を制御する弁構造体と、前記弁構造体を移動させるための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は電動モータから構成され、前記電動モータと前記弁構造体との間には、前記電動モータの回転を前記弁構造体の直線移動に変換するための移動変換機構が設けられており、
前記電動モータが所定方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向の回動が前記移動変換機構を介して前記弁構造体の閉方向の移動に変換され、また前記電動モータが前記所定方向と反対方向に回転すると、前記電動モータの前記所定方向と反対方向の回動が前記移動変換機構を介して前記弁構造体の前記開方向の移動に変換されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の弁装置によれば、第１部材に流入口が設けられ、弁ハウジング内に弁体が収容され、第２部材に弁体を作動させるための作動部材が収容され、弁ハウジングと第２部材との間にダイヤフラムが配設され、このダイヤフラムは弁ハウジング内の弁収容空間と第２部材内の作動部材収容空間との間を密封遮断するので、流入口を通して弁収容空間に流入した流体は弁第２部材の作動部材収容空間に流入することがなく、流体が外部に漏れることを確実に防止することができる。また、駆動手段は電動モータから構成され、電動モータと作動部材との間に移動変換機構が設けられているので、電動モータの回転を移動変換機構を介して作動部材の直線移動に変換することができ、電動モータの回転を利用して弁装置の開閉、またその開度の調整（換言すると、流量の制御）を行うことができる。また、弁体の開閉制御に電動モータを用いているので大きな推力を得ることができ、例えば減速機構及びねじ機構と組合せることによりより一層大きな推力を得ることができ、これによって弁体の移動範囲を大きく確保することができ、その結果、小さい流量制御から大きい流量制御まで広範囲に渡って適用可能となる。更に、電動モータの回動は、流量を制御するために弁体を移動させる（弁体の開度を変える）ときのみでよく、弁体の開度を維持するときには駆動電流を必要とせず、これによって、消費電力を少なくし、ランニングコストを下げることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置によれば、電動モータの出力側に減速機構が駆動連結され、作動部材に雌ねじ機構が設けられ、移動変換手段は減速機構の出力軸の雄ねじ部と雌ねじ機構の雌ねじ部から構成されているので、相互に螺合された雄ねじ部及び雌ねじ部によって、電動モータの回転を作動部材の直線移動に変換することができ、電動モータの回動によって弁体を開閉することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置によれば、雌ねじ機構は一対の雌ねじ部材と、一対の雌ねじ部材の間に介在されたばね部材とから構成され、ばね部材は一方の雌ねじ部材を閉方向に弾性的に偏倚して作動部材の一方の当接部に当接保持するので、移動部材を閉方向に移動する際の減速機構の出力軸の雄ねじ部と雌ねじ機構の雌ねじ部との間の所謂遊びがなく、電動モータの所定方向の回動を作動部材の閉方向の直線移動に確実に変換し、弁体の閉方向への応答性を高めることができ、またばね部材は他方の雌ねじ部材を開方向に弾性的に偏倚して作動部材の他方の当接部に当接保持するので、移動部材を開方向に移動する際の減速機構の出力軸の雄ねじ部と雌ねじ機構の雌ねじ部との間の所謂遊びもなく、電動モータの所定方向と反対方向の回動を作動部材の開方向の直線移動に確実に変換し、弁体の閉方向への応答性も高めることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置によれば、電動モータがステッピングモータから構成されているので、ステッピングモータの所定角度回転を利用して作動部材を開閉方向に所定量ずつ移動させることができる。また、このステッピングモータの制御にＰＩＤ制御を適用することによって、制御応答性を高めることができる。また、駆動電流を供給しないときには、その出力軸はその角度位置に磁気的に保持されるので、駆動電流を供給することなく弁体をその位置（例えば、閉位置、所定開度位置など）に保持することができ、このステッピングモータの磁気回路と減速機構、ねじ機構の適用によって一層位置保持効果を得ることができる。また、ステッピングモータの出力軸の他端側にエンコーダが駆動連結されているので、このエンコーダの検知信号を利用して弁体の原点復帰、即ち閉位置への位置付けを確実に行うことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置によれば、駆動手段は電動モータから構成され、電動モータと弁構造体との間に移動変換機構が設けられているので、電動モータの回転を移動変換機構を介して弁構造体の直線移動に変換することができ、電動モータの回転を利用して弁装置の開閉、またその開度の調整（換言すると、流量の制御）を行うことができる。また、弁構造体の開閉制御に電動モータを用いているので大きな推力を得ることができ、例えば減速機構及びねじ機構と組合せることによりより一層大きな推力を得ることができ、これによって弁体の移動範囲を大きく確保することができる。更に、電動モータの回動は、流量を制御するために弁構造体を移動させるときのみでよく、消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照に、本発明に従う弁装置の最良の実施形態について説明する。図１は、一実施形態の弁装置を示す断面図であり、図２は、図１の弁装置における移動変換機構を分解して示す分解斜視図であり、図３は、図１の弁装置の一部を、弁体を開放した状態で示す部分断面図である。
【００１８】
図１において、図示の弁装置は、第１部材２、弁ハウジング４及び第２部材６を備え、第１部材２に弁ハウジング４が取り付けられ、この弁ハウジング４に第２部材６が取り付けられている。第１部材２には流入口８及び流出口１０が設けられ、これら流入口８及び流出口１０が第１部材２の一面、図１において上面に開口している。送給すべき液体、例えば処理用液体、反応ガスなどが矢印１２で示すように流入口８を通して供給され、流入口８を通して供給された液体が、後述するようにして矢印１４で示すように流出口１０を通して下流側に送給される。この第１部材２の上記一面における流入口８の周囲には弁座１６が設けられている。
【００１９】
弁ハウジング４の略中央部にはこれを貫通して弁収容空間１８が設けられ、かかる弁収容空間１８に弁体２０が収容されている。弁体２０は略円筒状の弁本体２２を備え、この弁本体２２の一端部に弁部２４が設けられている。この形態では、弁本体２２の一端面には、第１部材２の流入口８に対向して円形状凹部２６が設けられ、かかる凹部２６を規定する環状外周部が弁部２４として機能する。
【００２０】
この弁本体２２の中央部には、他端面（図１において上面）に開口する装着凹部２８が設けられ、この装着凹部２８に作用片３０が取り付けられ、この作用片３０の先端部が弁本体２２の装着凹部２８から第２部材６側（図１において上側）に幾分突出している。また、弁本体２４の他端部には、径方向外方に突出する環状フランジ３２が設けられ、この環状フランジ３２と第１部材２の弁座１６との間に弾性偏倚手段が介在されている。この形態では、弾性偏倚手段は、弁本体２２を被嵌して環状フランジ３２と弁座１６との間に配設されたコイルばね３４から構成されている。コイルばね３４は、環状フランジ３２に作用して弁体２２を開方向、即ち図１において上方向に弾性的に偏倚する。
【００２１】
このような弁体２０では、弁本体２２及び環状フランジ３２がフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＣＰＴＦＥ）などの合成樹脂材料から形成され、作用片３０がステンレス鋼などの金属材料から形成されるが、弁体２０全体を合成樹脂材料又は金属材料から一体的に形成するようにしてもよい。
【００２２】
第２部材６の下部の略中央部には、作動部材収容空間３６が設けられ、その上部には、この作動部材収容空間３６につながる円筒状空間３８が設けられている。図２をも参照して、この形態では、作用部材収容空間３６は矩形状に形成され、この作動部材収容空間３６に作動部材４０が開閉方向、即ち図１において上下方向に移動自在に収容されている。図示の作動部材４０は、図２において右側に解放する略矩形状の凹部４２が設けられた本体部４４を備え、この本体部４４の一端部（図１及び図２において下端部）には、凹部４２の一端面を覆うように第１プレート片４６が設けられ、その他端部（図１及び図２において上端部）には凹部４２の端面を覆うように第２プレート片４８が設けられている。第１プレート片４６の外形は第２部材６の作動部材収容空間３６の横断面形状と実質上同一であり、従って、この第１プレート片４６が作動部材収容空間３６に沿って図１において上下方向に移動することによって、作動部材４０は開閉方向に移動される。この第１プレート片４６の外面（図１において下面）には外方に突出する作用突部５０が設けられ、また第２プレート片４８には略Ｕ字状の切欠き５２が設けられている。第１及び第２プレート片４６，４８は、後述する雌ねじ機構が当接する当接部として機能する。
【００２３】
弁ハウジング４の弁収容空間１８と第２部材６の作動部材収容空間３６との間は、ダイヤフラム５４が設けられている。ダイヤフラム５４は、例えばステンレス鋼などの金属材料から形成された薄い金属プレートから構成され、弁ハウジング４の端面に溶接などの手段により固着される。このようにダイヤフラム５４を設けることによって、弁ハウジング４の弁収容空間１８と第２部材６の作動部材収容空間３６とが密封遮断され、後述した如くして弁収容空間１８に流入した流体が作動部材収容空間３６に漏れるのを確実に防止することができる。尚、このダイヤフラム５４は第２部材６側に設けるようにしてもよく、また溶接に代えてゴムシールなどを用いて取り付けるようにしてもよい。
【００２４】
この作動部材４０は、電動モータ６０の回転によって開閉方向に移動されるように構成されている。更に説明すると、第２部材６の円筒状空間３８を覆うようにカバー部材６２が取り付けられ、このカバー部材６２の外側に、減速機構（図示せず）を内蔵する減速機構ハウジング６４が取り付けられ、この減速機構ハウジング６４に、駆動手段を構成する電動モータ６０が取り付けられている。電動モータ６０はステッピングモータから構成するのが好ましく、ステッピングモータを用いることによって、その出力軸（図示せず）の所定角度回転を利用して弁体２０を開閉方向に（図１において上下方向）に少しずつ移動させることができ、これによって、流入口８を通しての流体の供給量を正確に制御することができる。また、ステッピングモータの磁気回路上の特徴により、駆動電流を供給していない状態においては、その出力軸は停止角度位置に保持され、駆動電力を消費することなく弁体２０をその開閉位置（即ち、閉状態のときにはその閉位置に、また所定開状態のときにはその所定開位置）に保持することができる。
【００２５】
電動モータ６０の出力軸（図示せず）は減速機構（図示せず）の入力側に駆動連結され、この減速機構の出力軸部６６が減速機構ハウジング６４の端壁を通して外方（図１において下方）に突出し、カバー部材６２に設けられた開口６８を通して第２部材６の円筒状空間３８内に延びている。この出力軸部６６にはねじ軸部７０が取り付けられ、出力軸部６６とともに減速機構の出力軸を構成する。このねじ軸部７０は、例えば、ねじ軸部７０に連結凹部７４を設け、出力軸部６６の連結軸部７６をこの連結凹部７４に挿入し、固定ねじ７８をねじ軸部７０に螺合して連結軸部７６に作用させることによって、出力軸部６６に連結される。このように構成されているので、電動モータ６０が所定方向（所定方向と反対方向）に回転すると、その回転速度は減速機構を介して所要の通りに減速され、減速された回転速度でもって出力軸部６６及びねじ軸部７０が所定方向（所定方向と反対方向）に回動される。
【００２６】
減速機構の出力軸（ねじ軸部７０）と作動部材４０との間には、その出力軸の回転を開閉方向（図１において上下方向）の直線移動に変換するための移動変換機構８０が設けられている。この移動変換機構８０は、減速機構のねじ軸部７０に設けられた雄ねじ部７２と、作動部材４０に設けられた雌ねじ機構８２とから構成されている。尚、ねじ軸部７０を省略し、減速機構の出力軸部６６に雄ねじ部７２を直接的に設けるようにしてもよい。
【００２７】
図示の雌ねじ機構８２は、一対の雌ねじ部材８４，８６と、これら雌ねじ部材８４，８６間に介在されたばね部材８８とから構成されている。雌ねじ部材８４，８６は、雌ねじ部９０が設けられた矩形状部材から構成され、それらの外形は作動部材４０の矩形状凹部４２の形状に対応しており、またばね部材８８はコイルばねから構成されている。一対の雌ねじ部材８４，８６は減速機構のねじ軸部７０の雄ねじ部７２に螺合され、一方の雌ねじ部材８４は作動部材４０の当接部４６（第１プレート片）に当接するように装着され、他方の雌ねじ部材８６は作動部材４０の他方の当接部４８（第２プレート片）に当接するように装着され、ばね部材８８は一対の雌ねじ部材８４，８６を相互に離隔する方向に弾性的に偏倚する。このような雌ねじ機構８２は作動部材４０の矩形状凹部４２に収容するように装着され、一対の雌ねじ部材８４，８６の雌ねじ部９０とねじ軸部７０の雄ねじ部７２が移動変換機構９０を構成する。尚、一対の雌ねじ部材８４，８６としてナット部材を用いることもできる。
【００２８】
このように構成されているので、減速機構の出力軸（出力軸部６及びねじ軸部７０）が所定方向（又は所定方向と反対方向）に回動すると、第２部材６と作動部材４０との相対的回転及び作動部材４０と雌ねじ機構８２（一対の雌ねじ部材８４，８６）との相対的回転が拘束されているので、雌ねじ機構８２及び作動部材４０は一体的に閉方向、即ち図１において下方に（又は開方向、即ち図１において上方に）移動される。このとき、ばね部材８８が一対の雌ねじ部材８４，８６に作用するので、雌ねじ部材８４が一方の当接部４６に作用する閉方向の移動の際の遊び（所謂、ガタ）、また他方の雌ねじ部材８６が他方の当接部４８に作用する際の開方向に移動の際の遊びが実質上なく、作動部材４０を開閉方向に確実に移動させることができ、その結果、弁体の移動の応答性を高めることができる。
【００２９】
この弁装置においては、電動モータ６０の出力軸（図示せず）の他端側にエンコーダ９２が装着されている。エンコーダ９２はそれ自体公知のもでよく、電動モータ６０の回転角度をエンコーダ９２で検知するように構成されている。エンコーダ９２の検知信号は、弁体２０の原点復帰、即ち図１に示す閉位置（弁体２０の弁部２４が第１部材２の弁座１６に着座する位置）に位置付けるときに利用され、この検知信号を利用することによって、弁体２０を上記閉位置に確実に位置付けて流体の送給を停止することができる。
【００３０】
この弁装置の開閉動作を説明すると、次の通りである。流体の送給を停止するときには、弁体２０は図１に示す状態に保持される。即ち、電動モータ６０の出力軸が原点角度位置に保持される（この原点角度位置は、弁体２０が上記原点復帰位置に位置付けられる角度位置であって、エンコーダ９２の検知信号を利用して行われる）。この状態においては、図１に示すように、作動部材４０の作用突部５０がダイヤフラム５４を介して弁体２０の作用片３０に作用し、弁部２４が弁座１６に着座して流入口８を閉塞し、流入口８からの流体が停止される。
【００３１】
流体の送給を行うときには、電動モータ６０が所定方向に回動される。かく回転すると、電動モータ６０の回転が減速機構を介してねじ軸部７０に駆動伝達され、このねじ軸部７０が所定方向に回転される。かくすると、作動部材４０及び雌ねじ機構８２の回転が拘束されている故に、雌ねじ機構８２を介して作動部材４０が開方向（図１において上方向）に移動され、この開方向の移動に伴って、コイルばね３４の弾性偏倚作用によって、弁体２０が開方向に移動される。このように開方向に移動すると、弁体２０の弁部２４が第１部材２の弁座１６から離れて流入口８が解放され、流入口８からの流体が弁収容空間１８に流入し、かく流入した流体が流出口１０を通して下流側に送給される。
【００３２】
流入口８を通して供給される流体の流量を制御するときには、電動モータ６０を回転制御すればよく、例えば所定方向（又は所定方向と反対方向）に回転させたときには、減速機構のねじ軸部７０及び雌ねじ機構８２を介して作動部材４０が開方向（又は閉方向）に移動され、これによって、コイルばね３４の弾性偏倚作用によって弁体２０が開方向に移動され（又は作動部材４０がダイヤフラム５４を介して弁体２０に作用し、コイルばね３４の弾性偏倚作用に抗して閉方向に移動し）、かくして、流入口８から供給される流体の供給量が増大（又は減少）される。
【００３３】
また、流入口８から供給される流体の供給を停止するときには、電動モータ６０を所定方向と反対方向に回転すればよく、かく回転させることによって、上述したように、減速機構のねじ軸部７０及び雌ねじ機構８２を介して作動部材４０が閉方向に移動され、作動部材４０がダイヤフラム５４を介して弁体２０に作用して閉方向に移動し、かくして、弁体２０の弁部２４が第１部材２の弁座１６に着座して流入口８を閉塞し、流入口８からの流体の供給が停止される。
【００３４】
電動モータ６０を利用した弁装置においては、停電などによって電動モータ６０への電流の供給が停止すると、弁体２０を開閉制御することができなくなる。例えば、弁体２０が開状態のときに停電が発生すると、この弁体２０は開状態に保たれ、流入口８を通しての流体の供給が継続されるようになる。このような事態の発生をなくするために、電動モータ６０に関連して、駆動電力を蓄電するための蓄電手段、例えばコンデンサを設けるのが好ましい。蓄電手段の容量は、電動モータ６０を作動させて弁体２０を例えば原点復帰位置（この実施形態では閉位置）まで移動させるのに充分な容量でよく、このような蓄電手段を設けることによって、停電時など弁体２０の開閉制御ができなくなったときに弁体２０を強制的に原点復帰位置まで戻して流体の下流側への送給を停止することができる。
【００３５】
上述した弁装置は、その開閉制御にＰＩＤ制御を適用することによって、弁体の開閉動作の応答性を一層高めることができる。ＰＩＤとは、現在値と設定値との偏差に比例した出力を出す比例動作（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ａｃｔｉｏｎ）と、その偏差の積分に比例した出力を出す積分動作（Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ａｃｔｉｏｎ）と、その偏差の微分に比例した出力を出す微分動作（Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ  Ａｃｔｉｏｎ）との和を出力し、目標値に向かって制御する制御方法である。
【００３６】
以上、本発明に従う弁装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３７】
例えば、図示の実施形態では、流出口１０を第１部材２に設けているが、このような流出口を弁ハウジングに設けるようにしてもよい。
また、例えば、図示の実施形態では、作動部材４０と弁体２０とを別体に構成し、作動部材４０の作用突部５０がダイヤフラム５４を介して弁体２０に作用するように構成しているが、このような構成に限定されず、作動部材４０と弁体２０とを一体化した弁構造体とし、この弁構造体を移動変換機構（減速機構のねじ軸部と雌ねじ機構）により開閉制御するようにしてもよく、この場合、ダイヤフラム５４とこれを貫通するようになる弁構造体との間をシールする必要があるが、弾性偏倚手段としてのコイルばね３４を省略することができる。尚、このような弁構造体を電動モータで移動させる構成は、ダイヤフラムを備えない他の通常の弁装置にも適用することができる。
【００３８】
また、例えば、図示の実施形態では、通常時に弁体２０を閉状態に保持するノーマル・クローズ型のものに適用して説明したが、これに限定されず、通常時に弁体を開状態に保持するノーマル・オープン型のものにも同様に適用することができる。この場合、弾性偏倚手段の作用によって開位置（原点復帰位置）に位置付けるようにすればよい。
【００３９】
また、例えば、図示の実施形態では、電動モータとしてステッピングモータを用いているが、より高精度の要求仕様に対してはブラシレスＤＣサーボモータを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】弁装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１の弁装置における移動変換機構を分解して示す分解斜視図。
【図３】図１の弁装置の一部を、弁体を開放した状態で示す部分断面図。
【符号の説明】
【００４１】
２  第１部材
４  弁ハウジング
６  第２部材
８  流入口
１０  流出口
１６  弁座
１８  弁収容空間
２０  弁体
３４  コイルばね
３６  作動部材収容空間
４０  作動部材
５４  ダイヤフラム
６０  電動モータ
８０  移動変換機構
８２  雌ねじ機構
９２  エンコーダ
【図１】
2006170361.tif 000003
【図２】
2006170361.tif 000004
【図３】
2006170361.tif 000005