(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲した流路（１６）を有するベース部材（１１Ｓ）と、
前記流路（１６）の屈曲部（１６Ａ）の下流側を絞ってなる第１弁口（１３）と、
前記屈曲部（１６Ａ）を挟んで前記第１弁口（１３）に対向した支持凹部（１７）と、
一端に底壁（２０Ａ）を有する筒状をなして、前記支持凹部（１７）に直動可能に嵌合し、前記底壁（２０Ａ）側の端部で前記第１弁口（１３）を開閉する第１弁体（２０，２０Ｖ）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を閉弁側に付勢する弾性部材（２５）と、
前記支持凹部（１７）の内部と前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の内部とに跨がって形成された背面部屋（１８）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を側方から内外に貫通し、前記第１弁口（１３）より上流部分と前記背面部屋（１８）とを連通するオリフィス（２０Ｄ）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の前記底壁（２０Ａ）を貫通し、前記オリフィス（２０Ｄ）より開口面積が広い第２弁口（２４）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の内部で直動して、前記第２弁口（２４）を開閉する第２弁体（３７）と、
前記第２弁体（３７）を任意の直動位置に保持可能な駆動源（４０）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）と前記第２弁体（３７）とに形成され、前記第２弁口（２４）が開弁してさらに前記第２弁体（３７）が前記第２弁口（２４）から離れる側に移動する途中で互いに当接し、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を開弁させる動力を前記第２弁体（３７）から前記第１弁体（２０，２０Ｖ）へと伝達する弁体当接部（３８Ａ，３８Ｂ）と、
前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の外側面に設けられ前記支持凹部（１７）の内側面に摺接する摺動シール（２３）と、が設けられ、
前記第１弁体（２０）は筒部（２１）に閉塞盤（２２）を装着してなり、前記摺動シール（２３）は前記筒部（２１）と閉塞盤（２２）の間に狭持されている電動弁（１０，１０Ｖ）。
【請求項２】
前記閉塞盤（２２）は、円柱部（２２Ｄ）からフランジ部（２２Ｅ）が側方に張り出した構造をなし、フランジ部（２２Ｅ）の外縁部には、前記閉塞盤（２２）側に突出する断面三角形の環状突起（２２Ｆ）が形成されている請求項１に記載の電動弁（１０，１０Ｖ）。
【請求項３】
前記閉塞盤（２２）には、円柱部（２２Ｄ）を貫通する複数の貫通孔（２２Ａ）が設けられ、前記支持凹部（１７）と前記第１弁体（２０）の内部とが前記貫通孔（２２Ａ）を介して連通している請求項２に記載の電動弁（１０，１０Ｖ）。
【請求項４】
前記支持凹部（１７）の内側面と前記第１弁口（１３）の内側面とが、同心かつ略同一径の円形をなし、
前記第１弁体（２０）の先端部には、前記第１弁口（１３）の突入しかつ前記第１弁口（１３）の開口縁に当接するテーパ面（２０Ｔ）が備えられている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の電動弁（１０）。
【請求項５】
前記第１弁口（１３）の開口縁には、前記第１弁体（２０Ｖ）の直動方向に対して垂直に配された平面状の弁座（１３Ｖ）が設けられ、
前記第１弁体（２０Ｖ）には、前記弁座（１３Ｖ）に当接するパッキン（３９）が備えられている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の電動弁（１０Ｖ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１弁口を開閉する第１弁体に第２弁口が形成され、その第２弁口を第２弁体で開閉する電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動弁として、第１弁体が一端に底壁を有する筒状をなし、その第１弁体を側方から内外に貫通する連通孔を備えると共に、第１弁体の底壁に第２弁口が貫通形成されているものが知られている。また、この電動弁では、第２弁体が駆動源から動力を受けて第１弁体内で直動し、第２弁口を開閉すると共に、第２弁体が第２弁口から離間する方向に移動する過程で、第１弁体に備えた当接部に当接して、第１弁体を開弁方向に移動する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１５５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の電動弁では、第１弁口が第１弁体によって閉じられかつ第２弁口が開いている状態で、その閉弁状態の第１弁体を開弁側に移動する際に、大きな動力を要するため、駆動源が大きくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、駆動源を従来より小さくすることが可能な電動弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、屈曲した流路（１６）を有するベース部材（１１Ｓ）と、前記流路（１６）の屈曲部（１６Ａ）の下流側を絞ってなる第１弁口（１３）と、
前記屈曲部（１６Ａ）を挟んで前記第１弁口（１３）に対向した支持凹部（１７）と、一端に底壁（２０Ａ）を有する筒状をなして、前記支持凹部（１７）に直動可能に嵌合し、前記底壁（２０Ａ）側の端部で前記第１弁口（１３）を開閉する第１弁体（２０，２０Ｖ）と、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を閉弁側に付勢する弾性部材（２５）と、前記支持凹部（１７）の内部と前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の内部とに跨がって形成された背面部屋（１８）と前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を側方から内外に貫通し、前記第１弁口（１３）より上流部分と前記背面部屋（１８）とを連通するオリフィス（２０Ｄ）と、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の前記底壁（２０Ａ）を貫通し、前記オリフィス（２０Ｄ）より開口面積が広い第２弁口（２４）と、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の内部で直動して、前記第２弁口（２４）を開閉する第２弁体（３７）と、前記第２弁体（３７）を任意の直動位置に保持可能な駆動源（４０）と、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）と前記第２弁体（３７）とに形成され、前記第２弁口（２４）が開弁してさらに前記第２弁体（３７）が前記第２弁口（２４）から離れる側に移動する途中で互いに当接し、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）を開弁させる動力を前記第２弁体（３７）から前記第１弁体（２０，２０Ｖ）へと伝達する弁体当接部（３８Ａ，３８Ｂ）と、前記第１弁体（２０，２０Ｖ）の外側面に設けられ前記支持凹部（１７）の内側面に摺接する摺動シール（２３）と、が設けられ、
前記第１弁体（２０）は筒部（２１）に閉塞盤（２２）を装着してなり、前記摺動シール（２３）は前記筒部（２１）と閉塞盤（２２）の間に狭持されている電動弁（１０，１０Ｖ）である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記閉塞盤（２２）は、円柱部（２２Ｄ）からフランジ部（２２Ｅ）が側方に張り出した構造をなし、フランジ部（２２Ｅ）の外縁部には、前記閉塞盤（２２）側に突出する断面三角形の環状突起（２２Ｆ）が形成されている請求項１に記載の電動弁（１０，１０Ｖ）である。
請求項３の発明は、前記閉塞盤（２２）には、円柱部（２２Ｄ）を貫通する複数の貫通孔（２２Ａ）が設けられ、前記貫通孔（２２Ａ）を介して前記支持凹部（１７）と前記第１弁体（２０）の内部とが連通している請求項２に記載の電動弁（１０，１０Ｖ）である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記支持凹部（１７）の内側面と前記第１弁口（１３）の内側面とが、同心かつ略同一径の円形をなし、前記第１弁体（２０）の先端部には、前記第１弁口（１３）の突入しかつ前記第１弁口（１３）の開口縁に当接するテーパ面（２０Ｔ）が備えられている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の電動弁（１０）である。
【０００９】
請求項５の発明は、前記第１弁口（１３）の開口縁には、前記第１弁体（２０Ｖ）の直動方向に対して垂直に配された平面状の弁座（１３Ｖ）が設けられ、前記第１弁体（２０Ｖ）には、前記弁座（１３Ｖ）に当接するパッキン（３９）が備えられている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の電動弁（１０Ｖ）である。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の電動弁（１０，１０Ｖ）では、第１弁口（１３）及び第２弁口（２４）が共に閉弁した状態で、第１弁体（２０，２０Ｖ）の背面側の背面部屋（１８）と、流路（１６）における第１弁口（１３）の上流側部分とがオリフィス（２０Ｄ）を通して連通して同じ圧力になる。これにより、閉弁状態の第１弁口（１３）の上流側と下流側との間の比較的大きな差圧により、第１弁体（２０）が比較的強い力で閉弁状態に保持されることになる。これに対し、第１弁口（１３）が閉弁した状態で第２弁口（２４）がオリフィス（２０Ｄ）より大きく開くと、背面部屋（１８）の内圧が第１弁口（１３）の下流側の内圧に近づくように下がる。これにより、第１弁口（１３）が閉弁しかつ第２弁口（２４）が開弁した状態では、第１弁体（２０）が比較的弱い力で閉弁状態に保持されることになり、駆動源（４０）にて第１弁体（２０）を開弁側に移動するために必要な駆動力が小さくなる。即ち、本発明によれば、駆動源（４０）を小さくすることができる。
【００１１】
また、電動弁（１０，１０Ｖ）は、支持凹部（１７）の内側面と第１弁体（２０，２０Ｖ）の外側面との間に備えた摺動シール（２３）により、オリフィス（２０Ｄ）以外から流路（１６）の流体が背面部屋（１８）に流れこむことを防ぐことができる。
【００１２】
［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、第１弁口（１３）が閉弁しかつ第２弁口（２４）が開弁した状態で、第１弁体（２０）のうち背面部屋（１８）側の受圧面を第１弁体（２０）の直動方向と直交する架空の面（以下、「軸直交面」という）に投影させた場合の投影面積と、第１弁体（２０）のうち第１弁口（１３）より下流側の受圧面の投影面積とが略同一になる。これにより、流体圧力により第１弁体（２０）が受ける軸力を小さくすることができる。
【００１３】
［請求項５の発明］
請求項５の構成によれば、第１弁体（２０Ｖ）に備えたパッキン（３９）により第１弁体（２０Ｖ）と弁座（１３Ｖ）との衝突音を抑えることができる。また、第１弁口（１３）を急峻に閉弁状態と開弁状態とに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動弁の側断面図
【図２】第１弁口及び第２弁口が閉弁した電動弁の一部拡大側断面図
【図３】第１弁口が閉弁し、第２弁口が開弁した電動弁の一部拡大側断面図
【図４】第１弁口が閉弁し、第２弁口が開弁した電動弁の一部拡大側断面図
【図５】第１弁口及び第２弁口が開弁した電動弁の一部拡大側断面図
【図６】電動弁を通過する流体の流量とモータの回転量との関係を示したグラフ
【図７】第２実施形態に係る電動弁の一部拡大側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態の電動弁１０を図１〜図６に基づいて説明する。なお、電動弁１０は、重力方向に対して任意の姿勢で使用可能であるが、以下の説明では、図１〜図６の上下方向を電動弁１０の上下方向として説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の電動弁１０は、直方体状のバルブボディ１１を備えている。バルブボディ１１には、上面中央から下端寄り位置まで延びたセンター孔１２が備えられ、センター孔１２の下端寄り位置の内径が絞られて本発明に係る第１弁口１３が形成されている。また、第１弁口１３の上側開口縁が僅かに面取りされて弁座１３Ｚが形成されている。
【００１７】
センター孔１２のうち第１弁口１３の上側近傍位置には、バルブボディ１１の一側面から穿孔された第１横孔１４が連絡されると共に、センター孔１２の下端部には、バルブボディ１１の他の側面から穿孔された第２横孔１５が連絡されている。そして、これら第１と第２の横孔１４，１５とセンター孔１２の一部とからクランク状に屈曲した流路１６が形成されている。なお、本実施形態では、流路１６においてクランク状となった２つの屈曲部のうち上側の屈曲部１６Ａが本発明に係る「流路の屈曲部」に相当する。
【００１８】
センター孔１２の上端部には筒形ベース３０が挿入され、その筒形ベース３０の螺子部３０Ｎと、センター孔１２の上部の螺子部１２Ｎとが螺合されている。そして、バルブボディ１１と筒形ベース３０と後述するモータ４０の筒形ケース４０Ｈとから本発明に係るベース部材１１Ｓが構成されている。
【００１９】
筒形ベース３０の外周面には、Ｏリング溝３０Ａが形成され、そこに取り付けられたＯリング３０Ｌによって筒形ベース３０の外周面とセンター孔１２の内周面との間がシールされている。また、筒形ベース３０の内部には、その軸方向の中間位置に仕切蓋３１が嵌合固定され、仕切蓋３１の中心部には、異形孔３１Ａが貫通形成されている。異形孔３１Ａは、丸孔の内周面の一部を内側に張り出させて平坦面にした形状をなしている。
【００２０】
筒形ベース３０の下端面は、センター孔１２のうち第１横孔１４との連通部分より上方に位置し、筒形ベース３０の内側部分のうち仕切蓋３１より第１弁口１３側が、本発明に係る支持凹部１７になっている。その支持凹部１７の内側面は、第１弁口１３の内側面と同軸かつ同一内径の円筒面になっている。そして、支持凹部１７に、筒形の第１弁体２０が直動可能に嵌合されている。
【００２１】
図２に示すように、第１弁体２０は、下端有底の筒部２１の上端側に閉塞盤２２を装着してなる。筒部２１の下端部には、全体に比べて外径が大きくなった下端大径部２０Ｂが備えられ、その下端大径部２０Ｂの下端部にはテーパ面２０Ｔが形成され、上端部には段差面２０Ｓが形成されている。
【００２２】
筒部２１のうち段差面２０Ｓの上側に隣接する位置には、本発明に係るオリフィス２０Ｄが軸方向と直交する方向に貫通形成されている。そのオリフィス２０Ｄは、例えば、内径均一の円形孔になっている。また、筒部２１における底壁２０Ａの中心部には、本発明に係る第２弁口２４が軸方向に貫通形成されている。第２弁口２４の下端部は、下方に向かって内径が２倍程度に拡径したテーパ部２４Ｘになっている。また、第２弁口２４の上端部には、開口縁を僅かに面取りしてなる弁座２４Ｚが形成されている。そして、第２弁口２４のうち弁座２４Ｚとテーパ部２４Ｘとの間には、均一内径の円筒部２４Ｙになっている。
【００２３】
第２弁口２４の開口面積は、オリフィス２０Ｄの開口面積より広くなっている。ここで、開口面積とは、流体が通過する孔のうち流体の通過断面積が最も狭くなった部分の断面積であり、本実施形態の場合、第２弁口２４の開口面積は、円筒部２４Ｙの断面積でもある。そして、その第２弁口２４の円筒部２４Ｙの断面積は、オリフィス２０Ｄの断面積より広くなっている。
【００２４】
筒部２１の上端部の内側には、内径を段付き状に拡径した内側大径部２１Ｄが形成されている。これに対し、閉塞盤２２は、円柱部２２Ｄの上端からフランジ部２２Ｅが側方に張り出した構造をなし、その円柱部２２Ｄが、外側小径部２１Ｅに圧入されて、閉塞盤２２が筒部２１に固定されている。そして、フランジ部２２Ｅの外周面が、筒部２１の下端大径部２０Ｂより上側部分の外周面と面一に配置されている。そして、筒部２１のうち下端大径部２０Ｂより上側部分と閉塞盤２２とが支持凹部１７に嵌合して第１弁体２０が筒形ベース３０に直動可能に支持されるている。また、閉塞盤２２と仕切蓋３１との間に、本発明の「弾性部材」として圧縮コイルバネ２５が収容され、その圧縮コイルバネ２５によって、第１弁体２０が直動範囲の下端側に付勢されている。そして、第１弁体２０が直動範囲の下端側に配置されて、テーパ面２０Ｔが第１弁口１３の弁座１３Ｚに当接することで第１弁口１３が閉弁状態になる。
【００２５】
筒部２１の上端面とフランジ部２２Ｅの下面との間には、摺動シール２３が挟持されている。詳細には、摺動シール２３は、筒部２１とフランジ部２２Ｅとの挟持される前は、平板形のリング状をなしている。また、フランジ部２２Ｅの下面の外縁部には、断面三角形の環状突起２２Ｆが形成され、筒部２１の上部外面には、筒部２１の外径を段付き状に縮径した外側小径部２１Ｅが形成されている。そして、摺動シール２３のうち内縁部のみが筒部２１とフランジ部２２Ｅとの間に挟持され、摺動シール２３の外縁側が環状突起２２Ｆに押圧されて外側小径部２１Ｅ側に折り曲げられた状態で、摺動シール２３が支持凹部１７の内側面に密着している。
【００２６】
閉塞盤２２における円柱部２２Ｄの中心部の周りには、複数の連通孔２２Ａが貫通形成されている。そして、支持凹部１７の内部と第１弁体２０の内部とが連通孔２２Ａ群を介して連通して、本発明に係る背面部屋１８になっている。
【００２７】
閉塞盤２２における円柱部２２Ｄの中心部には、シャフト支持孔２２Ｂが貫通形成されている。そして、そのシャフト支持孔２２Ｂとその上方の前述した異形孔３１Ａとに、図１に示した直動シャフト３２が挿通されている。直動シャフト３２は、上側から螺子部３２Ａ、異形シャフト部３２Ｂ及び円形シャフト部３２Ｃを並べて備えている。それらのうち円形シャフト部３２Ｃは、断面円形をなしてシャフト支持孔２２Ｂに直動可能に挿通されている。また、異形シャフト部３２Ｂは、丸棒の周面の一部に平坦面を形成した構造をなして、異形孔３１Ａに挿通され、これにより、直動シャフト３２が回転を規制された状態で直動するようになっている。そして、直動シャフト３２の上端の螺子部３２Ａが、モータ４０に備えたロータ４２の螺子孔４２Ｎに螺合している。
【００２８】
具体的には、モータ４０は、例えばステッピングモータであって、上下に延びた筒形ケース４０Ｈの外側にコイルユニット４１を嵌合固定して備える一方、筒形ケース４０Ｈの内側にロータ４２を回転可能に収容している。そして、筒形ケース４０Ｈの下端部が筒形ベース３０の上端部内側に嵌合固定されている。また、ロータ４２の下端部は、ベアリング４５Ａを介して筒形ケース４０Ｈに支持され、ロータ４２の上端部は、滑り軸受４５Ｂを介して筒形ケース４０Ｈに回転可能に支持されている。そして、ロータ４２の中心部に前述した螺子孔４２Ｎが備えられて直動シャフト３２の螺子部３２Ａと螺合している。なお、筒形ケース４０Ｈと直動シャフト３２との間には、ロータ４２の回転範囲を制限するストッパ機構４４が設けられている。
【００２９】
直動シャフト３２の下端部には、第２弁体３７が取り付けられている。第２弁体３７は、連結スリーブ３３に弁本体３５を組み付けてなる。連結スリーブ３３は、上端有底、下端開放の円筒状をなし、その外径は、直動シャフト３２の円形シャフト部３２Ｃの外径より大きくなっている。また、連結スリーブ３３の上面中央からは、中央突部３３Ｂが突出していて、その中央突部３３Ｂが円形シャフト部３２Ｃ側の先端に穿孔された結合孔３２Ｄに圧入されている。さらには、連結スリーブ３３の上面外縁部と閉塞盤２２の下面は、本発明に係る弁体当接部３８Ａ，３８Ｂになっている。
【００３０】
弁本体３５は、円柱体の上端部から側方に鍔部３５Ｆを張り出し、下端外面にテーパ面３５Ｔを備えた構造をなしている。そして、弁本体３５は、連結スリーブ３３に対して圧縮コイルバネ３４に次いで挿入され、その後に連結スリーブ３３に圧入された抜止リング３６によって抜け止めされている。そして、圧縮コイルバネ３４の弾発力によって鍔部３５Ｆが抜止リング３６に押し付けられて、弁本体３５の下端部が連結スリーブ３３から突出した状態に保持されている。
【００３１】
そして、第２弁体３７が直動シャフト３２と共に下方に移動すると、図１に示すようにテーパ面３５Ｔが第２弁口２４の弁座２４Ｚに当接して第２弁口２４が閉弁される。そこから第２弁体３７が上方に移動すると、図３に示すように第２弁口２４が開弁された後に、図４に示すように第２弁体３７の弁体当接部３８Ａが第１弁体２０の弁体当接部３８Ｂに当接し、更に図５に示すように第２弁体３７が上方に移動することで、第１弁体２０が上方に移動して第１弁口１３が開弁する。
【００３２】
本実施形態の電動弁１０の構成に関する説明は以上である。次に、電動弁１０の作用効果について説明する。電動弁１０は、第１及び第２の横孔１４，１５（図１参照）に、図示しない流体回路（例えば、エアコンの冷媒回路）のパイプが接続されて、第１横孔１４から第２横孔１５へと流す流体の流量を制御する。具体的には、直動シャフト３２が可動範囲の下端側に移動すると、図２に示すように、第１弁口１３が第１弁体２０にて閉弁されると共に、第２弁口２４が第２弁体３７により閉弁されて、電動弁１０により流体の流れが遮断される。
【００３３】
このとき、第１弁体２０は、その直動方向と非平行な受圧面に作用する流体圧力により、閉弁側に付勢する閉弁側軸力か、開弁側に付勢する開弁側軸力を受ける。具体的には、第１及び第２の弁口１３，２４が共に閉弁した状態で、流路１６における第１弁口１３より上流側の高圧の流体圧力を受ける第１弁体２０の外面では、段差面２０Ｓの受圧により閉弁側軸力が発生する一方、テーパ面２０Ｔの受圧により開弁側軸力が発生する。ここで、段差面２０Ｓ及びテーパ面２０Ｔを、第１弁体２０の直動方向と直交する架空の軸直交面に投影させた場合の投影面積は略同一であるので（正確には、僅かに段差面２０Ｓの方が広い）、それら段差面２０Ｓによる閉弁側軸力とテーパ面２０Ｔによる開弁側軸力は概ね相殺し合う。
【００３４】
また、第１及び第２の弁口１３，２４が共に閉弁した状態では、第１弁口１３より上流側の高圧の流体圧力が、オリフィス２０Ｄを通して背面部屋１８の内部にも作用する。そして、第１弁体２０のうち背面部屋１８側で高圧の流体圧力を受ける受圧面を軸直交面に投影させた場合の投影面積は、互いに逆向きに流体圧力を受ける受圧面の面積分を相殺すると、支持凹部１７の断面積と略同一になる。また、第１弁体２０のうち第１弁口１３より下流側の低圧の流体圧力を受ける受圧面の投影面積は、第１弁口１３の断面積と略同一になる。ここで、支持凹部１７の内側面と第１弁口１３の内側面とは同一径の円筒面になっているので、第１弁体２０のうち第１弁口１３より上流側の高圧の流体圧力を受ける受圧面の投影面積と、第１弁口１３より下流側の低圧の流体圧力を受ける受圧面の投影面積とは、略同一になる。従って、第１及び第２の弁口１３，２４が共に閉弁した状態では、第１弁口１３より上流側と下流側の流体圧力との差圧を、第１弁口１３の断面積に乗じて求められる比較的高い閉弁側軸力と圧縮コイルバネ２５の弾発力とを合わせた力が第１弁体２０に作用し、第１弁口１３が強固に閉弁される。
【００３５】
図２に示すように第１及び第２の弁口１３，２４が共に閉弁した状態からモータ４０を一方に回転させて直動シャフト３２と共に第２弁体３７を上昇させていくと、図３に示すように第２弁口２４が徐々に開いて行き、閉弁状態の第１弁口１３より上流側の流体が、オリフィス２０Ｄと第２弁口２４とを通って第１弁口１３の下流側へと流れる。即ち、流体が電動弁１０を通過する。
【００３６】
ここで、第２弁体３７が第２弁口２４を閉弁したときのモータ４０の回転位置をモータ４０の原点位置とすると、その原点位置からのモータ４０の回転量と、電動弁１０を通過する流体の流量との関係は、図６に示すようになる。即ち、モータ４０が原点位置から所定の回転量Ｐ１を回転して第２弁口２４の弁開度が所定値に達すると、それ以上、モータ４０を回転しても電動弁１０を通過する流体の流量が変化しない状態が続く。詳細には、第２弁体３７にて一部を閉塞された第２弁口２４の開口面積は、当初は、オリフィス２０Ｄの開口面積より狭いが、第２弁体３７が上昇していく過程で同一になる（本実施形態では、例えば、第２弁体３７の下端面が第２弁口２４の開口面から僅かに浮いたところで第２弁口２４の開口面積とオリフィス２０Ｄの開口面積とが同じになる）。これにより、一時的に、オリフィス２０Ｄを通して第１弁体２０に流れ込む流量以上の流体が第２弁口２４を通して第１弁体２０外に排出されて、当初は、流路１６のうち第１弁口１３より上流側の高圧の流体圧力と同じであった背面部屋１８内が、第１弁口１３より下流側の低圧の流体圧力と同じになる。また、第２弁体３７がさらに上昇すると、第２弁口２４の開口面積がオリフィス２０Ｄの開口面積より広くなるが、その後、第２弁口２４の開口面積がいくら広くなっても、第２弁口２４から流れ出る流体の流量は、その上流側に位置するオリフィス２０Ｄの開口面積及びオリフィス２０Ｄの前後の差圧のみによって定まる流量に維持される。
【００３７】
そして、第２弁体３７がさらに上昇して、モータ４０の原点位置から回転量が図６に示した回転量Ｐ２に達したときに、図４に示すように第２弁体３７の弁体当接部３８Ａが第１弁体２０の弁体当接部３８Ｂに当接して、第１弁体２０が第２弁体３７から開弁側軸力を受ける。このとき、背面部屋１８内と第１弁口１３より下流側との流体圧力が略同一になっていて、第１弁体２０は概ね圧縮コイルバネ２５の弾発力のみで閉弁側に付勢されているので、モータ４０は、比較的、小さい動力で第１弁体２０を開弁方向に移動することができる。すると、図５に示すように第１弁口１３が開弁して、図６の回転量Ｐ２の右側に示すように、モータ４０の回転量の増加に対して電動弁１０を通過する流体の流量の増加が大きくなり、やがて、流体の流量が一定になる。また、上記した動作と逆に第２弁体３７を移動すれば第１弁口１３、第２弁口２４の順番で閉弁される。そして、モータ４０にて第１及び第２の弁体２０，３７を任意の位置に移動することで、電動弁１０を通過する流体の流量を所望の値に制御することができる。
【００３８】
上述したように本実施形態の電動弁１０では、第１及び第２の弁口１３，２４が共に閉弁した状態では、第１弁体２０が、流体の差圧と圧縮コイルバネ２５の弾発力とに基づく比較的強い力で閉弁状態に保持され、第１弁口１３が閉弁しかつ第２弁口２４が開弁した状態では、第１弁体２０が圧縮コイルバネ２５のみに基づく比較的弱い力で閉弁状態に保持される。これにより、モータ４０にて第１弁体２０を開弁側に移動するために必要な駆動力が小さくなり、駆動源であるモータ４０を小さくすることができる。また、支持凹部１７の内側面と第１弁体２０の外側面との間に摺動シール２３を備えているので、オリフィス２０Ｄ以外から流路１６の流体が背面部屋１８に流れこむことを防ぐことができる。これにより、第１弁口１３が閉弁しかつ第２弁口２４が開弁した状態では、背面部屋１８の流出入する流体の流量が、オリフィス２０Ｄの開口面積に応じた大きさで安定し（図６のグラフの水平部分）、電動弁１０の動作も安定する。
【００３９】
［第２実施形態］
本実施形態の電動弁１０Ｖは、図７に示されており、第１弁体２０Ｖにおける筒部２１Ｖの構造と、第１弁口１３の弁座１３Ｖの形状とが第１実施形態と異なる。即ち、第１弁口１３の開口縁には、第１弁体２０Ｖの直動方向に対して垂直に配された平面状の弁座１３Ｖが設けられている。また、第１弁体２０Ｖの筒部２１Ｖの下端部には、フランジ部２０Ｈが備えられ、フランジ部２０Ｈを含む第１弁体２０Ｖ全体の下面が、第１弁口１３より径が大きな円形の平坦面になっている。そして、その第１弁体２０Ｖの下面の外縁部に環状溝２０Ｇが形成されて、そこにパッキン３９が収容されている。
【００４０】
この構成によれば、第１弁体２０Ｖのパッキン３９により第１弁体２０Ｖと弁座１３Ｖとの衝突音を抑えることができると共に、第１実施形態の第１弁体２０の構造に比べ、第１弁口１３を急峻に閉弁状態と開弁状態とに切り替えることができる。
【００４１】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４２】
（１）前記第１実施形態の電動弁１０には、支持凹部１７の内側面と第１弁体２０の外側面との間に摺動シール２３が備えられていたが、摺動シールを備えない構造にしてもよい。但し、摺動シールを備えない場合には、支持凹部１７の内側面と第１弁体２０の外側面との間の隙間も本発明に係る「オリフィス」の役割を果たすので、その隙間の隙間の開口面積とオリフィス２０Ｄの開口面積とを合わせた面積を、第２弁口２４の全開時の開口面積より小さくする必要がある。
【００４３】
（２）前記第１実施形態の電動弁１０では、第１弁口１３が閉弁した状態において、第２弁体３７を第２弁口２４から離間させても電動弁１０を通過する流体の流量に変化が生じない領域があったが、そのような領域をなくしてもよい。即ち、第２弁体３７を第２弁口２４から離間させるに従って電動弁１０を通過する流体の流量に増加する間に、第２弁体３７が第１弁体２０に当接して第１弁体２０が開くようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０，１０Ｖ    電動弁
１１Ｓ  ベース部材
１３    第１弁口
１３Ｚ  弁座
１６    流路
１６Ａ  屈曲部
１７    支持凹部
１８    背面部屋
２０，２０Ｖ    第１弁体
２０Ａ    底壁
２０Ｄ  オリフィス
２０Ｔ  テーパ面
２３    摺動シール
２４    第２弁口
２５    圧縮コイルバネ（弾性部材）
３７    第２弁体
３８Ａ，３８Ｂ    弁体当接部
３９    パッキン
４０    モータ（駆動源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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