(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力バランス型の流量制御弁において、ケース内に溜まる流体の圧力による背圧室への影響を低減して、差圧力をキャンセルさせる。【解決手段】ガイド部２１内に弁部材３を配設する。弁部材３の円柱部３２の外周面とガイド部２１の内周面との間をパッキン３４でシールする。弁部材３のテーパ面３１ａと弁座１ｂの接触線の径（シール径）Ｄ２を、ガイド部２１の内径Ｄ１（パッキン３４の外径Ｄ１）より大きくする。【選択図】図２
2016211600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジング内に配設された円筒形状のガイド部と、前記ガイド部内に摺動可能に配設されるとともに弁座により画定される弁ポートを開閉する弁部材と、前記弁部材を前記ガイド部の軸線方向に駆動する駆動アクチュエータと、を備え、前記弁部材を軸線方向に移動して前記弁ポートを開閉するとともに、前記弁部材に対する前記弁ポートとは反対側の背圧室と該弁ポートとを均圧路で導通して、該背圧室の流体圧力と弁ポートの流体圧力との圧力バランスをとるようにした流量制御弁であって、
前記弁部材における前記弁ポート側の受圧面積を該弁部材における前記背圧室側の受圧面積よりも大きくしたことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
前記弁部材は前記ガイド部内に挿通される円柱部を有し、
前記ガイド部または前記円柱部に、該ガイド部の内周面と該円柱部の外周面との間をシールするシール部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
【請求項３】
前記シール部材が、リング状のパッキンと、該パッキンを覆うカバーとで構成され、該カバーの摺動部を前記ガイド部の内周面または前記円柱部の外周面に摺接するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流量制御弁。
【請求項４】
前記弁座の内側に、前記ガイド部から前記弁ポートに向かうにしたがって内径が徐々に小さくなって前記弁ポートまで連接される着座面が形成され、弁閉時の、前記弁部材の先端部と前記着座面との接触線の内側に前記弁ポートより径の大きな膨張空間を形成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルなどに使用する流量制御弁に関し、詳細には圧力バランス型の流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力バランス型の流量制御弁は、弁部材に加わる差圧力をキャンセルするために、弁部材の上部の背圧室における受圧面積を弁ポートの径と等しくするとともに、弁部材の中央に均圧路を設け、この均圧路により背圧室に弁部材下部（弁ポート側）の圧力を導入し、弁部材の上部と下部を同圧にさせることで、弁部材に加わる正味の差圧力をキャンセルさせるという設計思想である。このような流量制御弁として、例えば、特開２０１４−３５００６号公報（特許文献１）に開示されたものがある。
【０００３】
この圧力バランス型の流量制御弁は、弁部材を駆動するために、駆動アクチュエーとしてのステッピングモータを備えている。このステッピングモータは、ケースとケースの周囲にステータコイルを備えるとともに、ケース内に、マグネットロータ、マグネットロータに固定されたロータ軸を収容している。また、ケース内にはロータ軸を支持する支持部材が収容されている。そして、ロータ軸の外周に形成された雄ねじ部を支持部材に形成された雌ねじ部に螺合し、マグネットローラの回転によりロータ軸を直線移動させ、弁ホルダを介してロータ軸に保持された弁部材で弁ポートの開度を制御するものである。これにより、弁ハウジングの横に接続された一次側継手管から流入する流体に対して弁ポートを流れる流量を制御する。また、弁部材の上部に、弁部材に対する流体の差圧力をキャンセルするための背圧室が設けられ、この背圧室は弁部材に形成された均圧路により弁ポートに導通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３５００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した圧力バランス型の流量制御弁では、マグネットロータ、ロータ軸及び支持部材を収容するケースは弁ハウジングに連結され、このケース内は弁ハウジングと共に密閉されている。また、ケース内は、支持部材と弁ホルダとのクリアランス、及び支持部材に形成された導通口（特許文献１では図示されていない。）を介して、前記背圧室と導通される。
【０００６】
さらに、この種の流量制御弁では、流体を弁ポート側から流す場合もある。この場合には、弁ポート側から勢いよく流れる流体は、均圧路及び背圧室を通って、袋小路状のケース内に溜まり、圧縮される。このため、弁部材の下面の圧力よりも上面の圧力が高くなり、差圧力がキャンセルされなくなる。よって、作動の安定性が損なわれるという問題が発生する。このように従来の流量制御弁では、十分に圧力バランスがとれないという点で、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、圧力バランス型の流量制御弁において、ケース内に溜まる流体の圧力による背圧室への影響を低減して、差圧力をキャンセルさせることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の流量制御弁は、弁ハウジング内に配設された円筒形状のガイド部と、前記ガイド部内に摺動可能に配設されるとともに弁座により画定される弁ポートを開閉する弁部材と、前記弁部材を前記ガイド部の軸線方向に駆動する駆動アクチュエータと、を備え、前記弁部材を軸線方向に移動して前記弁ポートを開閉するとともに、前記弁部材に対する前記弁ポートとは反対側の背圧室と該弁ポートとを均圧路で導通して、該背圧室の流体圧力と弁ポートの流体圧力との圧力バランスをとるようにした流量制御弁であって、前記弁部材における前記弁ポート側の受圧面積を該弁部材における前記背圧室側の受圧面積よりも大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の流量制御弁は、請求項１に記載の流量制御弁であって、前記弁部材は前記ガイド部内に挿通される円柱部を有し、前記ガイド部または前記円柱部に、該ガイド部の内周面と該円柱部の外周面との間をシールするシール部材を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の流量制御弁は、請求項２に記載の流量制御弁であって、前記シール部材が、リング状のパッキンと、該パッキンを覆うカバーとで構成され、該カバーの摺動部を前記ガイド部の内周面または前記円柱部の外周面に摺接するように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の流量制御弁は、請求項１または２に記載の流量制御弁であって、前記弁座の内側に、前記ガイド部から前記弁ポートに向かうにしたがって内径が徐々に小さくなって前記弁ポートまで連接される着座面が形成され、弁閉時の、前記弁部材の先端部と前記着座面との接触線の内側に前記弁ポートより径の大きな膨張空間を形成するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の流量制御弁によれば、弁部材における弁ポート側の受圧面積を該弁部材における背圧室側の受圧面積よりも大きくしたので、弁ポートから均圧路を通して駆動アクチュエータの密閉ケースに溜まる流体の圧力の影響を低減して弁部材に作用する流体圧力のバランスを良好にでき、弁部材を確実に作動させることができる。
【００１３】
請求項２の流量制御弁によれば、請求項１の効果に加えて、シール部材により、ガイドガイド部の内周面と弁部材の円柱部の外周面との間を確実にシールすることができ、さらに流体圧力のバランスを良好にできる。
【００１４】
請求項３の流量制御弁によれば、請求項２の効果に加えて、カバーの摺動部により弁部材の円柱部の外周面とガイド部の内周面（ガイド面）との間がシールされる。弁部材がガイド部内で移動するときカバーの摺動部がガイド部の内周面または弁部材の外周面を摺動するので、摺動抵抗が低減され、さらに、弁部材の作動を確実にすることができる。
【００１５】
請求項４の流量制御弁によれば、請求項１乃至３のいずれか一項の効果に加えて、弁ポートより径の大きな膨張空間が形成されているので、弁ポートから流体を流す流れの場合に、弁ポートから流入する流体が膨張空間で膨張して圧力が低下する。したがって、均圧路を介して背圧室に導入される流体の圧力を抑えることができ、弁部材に対する駆動アクチュエータがわの流体圧力の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の流量制御弁の弁閉状態の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における流体圧力に対する弁部材、ガイド部、弁ポート及び背圧室の作用を説明する図である。
【図３】本発明の第２実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の流量制御弁のリフト量−流量特性を示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。
【図８】本発明の各実施形態におけるシール部材の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第６実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の流量制御弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の流量制御弁の弁閉状態の縦断面図である。以下の説明における「上下」の概念は図１の図面における上下に対応する。また、以下の説明で、「Ｄ１〜Ｄ３」は部材の各部の軸線Ｌ回りの径を示し、「Ｓ１〜Ｓ３」は軸線Ｌ方向から見たときのＤ１〜Ｄ３のそれぞれに対応する部分の面積を示す。なお、図面において「Ｓ１〜Ｓ３」は対応する「Ｄ１〜Ｄ３」の後に括弧書きで表記する。
【００１８】
この実施形態の流量制御弁は、円筒形状の弁ハウジング１を有しており、弁ハウジング１には円筒状の弁室１Ａが形成されるとともに、下端部中央には弁室１Ａに連通する円柱空洞の弁ポート１ａが形成されている。弁ポート１ａの弁室１Ａ側の開口端部は弁座１ｂとなっている。また、弁ハウジング１には、側面側から弁室１Ａに連通する第１継手管１１が取り付けられるとともに、下端部に弁ポート１ａに連通する第２継手管１２が取り付けられている。
【００１９】
弁室１Ａ内には、弁ハウジング１の上端から内挿された中空多段円筒状の弁ガイド部材２が配設されている。この弁ガイド部材２は、軸線Ｌを中心軸として、弁ポート１ａ側に位置する小径で円筒形状のガイド部２１と、ガイド部２１より径の大きな中径円筒部２２と、弁ハウジング１の上端に填め込まれた大径の取付け部２３とを、一体に形成したものである。ガイド部２１内にはピストン状の弁部材３が軸線Ｌ方向に移動可能に配設されている。そして、弁部材３の一部が弁ガイド部材２内に収容されることにより、弁ガイド部材２の内空間が区画され、弁ガイド部材２内に弁部材３に対する背圧室２Ａが形成されている。
【００２０】
弁部材３は、全体として略円柱形状に形成されており、弁ポート１ａ側に開口するすり鉢形状及び円筒形状を連結した開口孔３ａと、開口孔３ａに連なって背圧室２Ａに開口する連結孔３ｂとを有している。そして、この開口孔３ａと連結孔３ｂは、弁ポート１ａと背圧室２Ａとを導通する均圧路３Ａを構成している。また、弁部材３は、弁座１ｂと対向する円環状のシール部３１と、シール部３１より僅かに径の小さな円柱形状の円柱部３２と、円柱部３２より径の小さなボス部３３とを有している。シール部３１の外周には下方に向かうにしたがって径が小さくなる先細りのテーパ面３１ａが設けられている。
【００２１】
円柱部３２は、ガイド部２１の内径に整合する外径を有しており、この円柱部３２のボス部３３寄りには円環状の溝３２ａが形成されている。そして、この溝３２ａ内には、円柱部３２の外周面とガイド部２１の内周面（ガイド面）との間をシールする「シール部材」としてＯリング状のパッキン３４が装着されている。これにより、弁部材３は、ガイド部２１内を摺動しながら移動する。
【００２２】
弁ガイド部材２の上部にはフランジ金具４１によって支持部材４が固着されており、この支持部材４には軸線Ｌ方向に挿通孔４２が形成されるとともに、挿通孔４２と後述のケース６２内とを導通する導通口４３が形成されている。挿通孔４２には円筒状の弁ホルダ５が軸線Ｌ方向に移動可能に挿通され、この弁ホルダ５の下端部に弁部材３のボス部３３が固着されている。なお、弁ホルダ５には、弁ホルダ５の内部と背圧室２Ａとを導通する透孔５ａが形成されている。また、弁ホルダ５は、「駆動アクチュエータ」としての後述するステッピングモータ６のロータ軸６１に係合している。
【００２３】
ロータ軸６１の下端部にはフランジ部６１ａが一体に形成され、このフランジ部６１ａが弁ホルダ５の上端の保持部５１と共に平滑部材としてのワッシャ５２を挟み込み、このロータ軸６１の下端部が弁ホルダ５の上端部で回転可能に係合している。この係合により、弁ホルダ５がロータ軸６１によって回転可能に吊り下げた状態で支持されている。また、弁ホルダ５内には、バネ受け５３が軸線Ｌ方向に移動可能に設けられ、バネ受け５３と弁部材３のボス部３３との間には圧縮コイルバネ５４が所定の荷重を与えられた状態で取り付けられている。これにより、バネ受け５３がロータ軸６１の下端部に当接係合し、弁部材３はロータ軸６１に対して下方側に付勢されている。ロータ軸６１には雄ねじ部６１ｂが形成されており、この雄ねじ部６１ｂは支持部材４に形成された雌ねじ部４ａに螺合している。これにより、ロータ軸６１は回転に伴って軸Ｌ線方向に移動する。
【００２４】
弁ハウジング１の上部には、ステッピングモータ６が取り付けられている。ステッピングモータ６は、前記ロータ軸６１、ケース６２、マグネットロータ６３、ステータコイル６４で構成されている。ケース６２は、弁ガイド部材２の取付け部２３のフランジ部２３ａと共に、弁ハウジング１に溶接等によって気密に固定されている。ケース６２内には、外周部を多極に着磁されたマグネットロータ６３が回転可能に設けられ、このマグネットロータ６３にはロータ軸６１が固着されている。なお、ケース６２の天井部にはマグネットロータ６３の回転を規制する回転ストッパ機構７が設けられている。また、ケース６２の外周には、ステータコイル６４が配設されており、ステッピングモータ６は、ステータコイル６４にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ６３を回転させる。そして、このマグネットロータ６３の回転によってロータ軸６１が回転し、この回転に伴うロータ軸６１の軸線Ｌ方向の移動によって弁ホルダ５と共に弁部材３が軸線Ｌ方向に移動する。
【００２５】
以上の構成により、ステッピングモータ６の駆動により、弁部材３が軸線Ｌ方向に移動し弁部材３が弁ガイド部材２のガイド部２１にガイドされ、この弁部材３が弁座１ｂに対して離座／着座する。これにより、弁ポート１ａが開閉される。この弁部材３のシール部３１と弁座１ｂとの距離で決まる弁開度に応じて冷媒流量が制御される。なお、弁部材３が弁座１ｂに着座するとき、マグネットロータ６３及びロータ軸６１の回転量は、弁部材３が弁座１ｂに当接する位置からロータ軸６１が僅かに下方に移動するように設定されており、このときのロータ軸６１の移動量は、圧縮コイルバネ５４の圧縮により吸収される。これにより、弁部材３により閉状態が確実に保持される。
【００２６】
本発明の実施形態の流量制御弁は、流体（冷媒）が第１継手管１１から流入して第２継手管１２から流出する第１の流れ（図１の実線の矢印の流れ）と、流体が第２継手管１２から流入して第１継手管１１から流出する第２の流れ（図１の破線の矢印の流れ）との、２通りの流れの制御に用いられる。そして、第１の流れのときは、弁ポート１ａの低圧が均圧路３Ａを介して背圧室２Ａに導入される。また、第２の流れのときは、弁ポート１ａ側の高圧が均圧路３Ａを介して背圧室２Ａに導入される。
【００２７】
図２は流体圧力に対する弁部材３、ガイド部２１、弁ポート１ａ及び背圧室２Ａの作用を説明する図である。ここで、弁室１Ａ（第１継手管１１側）における流体圧力をＰ１、弁ポート１ａ（第２継手管１２側）における流体圧力をＰ２、背圧室２Ａにおける流体圧力をＰ３とする。また、弁部材３の背圧室２Ａ側の受圧面積をＳ１、弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積をＳ２、弁部材３の開口孔３ａの最少断面積をＳ３とする。
【００２８】
図２に示すように、弁部材３の背圧室２Ａ側の受圧面積Ｓ１は、ガイド部２１の内径Ｄ１（パッキン３４の外径Ｄ１）で規定される。また、弁部材３が弁座１ｂに着座した状態での弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積Ｓ２は、シール部３１のテーパ面３１ａと弁座１ｂの接触線の径Ｄ２（この実施形態では弁ポート１ａの内径Ｄ２）で規定される。なお、上記シール部３１のテーパ面３１ａと弁座１ｂの接触線の径Ｄ２を「シール径」という。
【００２９】
次に、弁部材３に作用する流体圧力による力と、流体圧力及び径（受圧面積）の関係について説明する。なお、以下の説明では、面積の変わりに径により説明する。軸線Ｌ方向において、弁部材３に対して流体圧力により上向きに働く力をＦとすると、
Ｆ＝Ｐ１（Ｄ１−Ｄ２）＋Ｐ２（Ｄ２−Ｄ３）−Ｐ３（Ｄ１−Ｄ３）…（１）
となる。なお、この関係は「Ｄ１」を「Ｓ１」、「Ｄ２」を「Ｓ２」、「Ｄ３」を「Ｓ３」と読み替えることで面積についての関係式となる。以下、同様である。
【００３０】
流体が流れている場合はＰ１≠Ｐ２であるので、仮にＰ２＝Ｐ３かつＤ１＝Ｄ２であれば、式（１）より、
Ｆ＝Ｐ１（Ｄ１−Ｄ２）＋Ｐ２（Ｄ２−Ｄ１）
＝（Ｐ１−Ｐ２）（Ｄ１−Ｄ２）
＝０
となり、弁部材３に差圧による負荷はかからない。
【００３１】
しかし、前記第２の流れの場合、すなわちＰ２＞Ｐ１の場合、弁ポート１ａから均圧路３Ａを介してステッピングモータ６（ケース６２）の袋小路状の部分に流体が溜まって圧縮されるので、Ｐ３＞Ｐ２となる。このため、Ｄ１＝Ｄ２であれば、式（１）より、
Ｆ＝（Ｐ２−Ｐ３）（Ｄ１−Ｄ３）…（２）
すなわち、Ｆは負の値となり、弁部材３に下向きの差圧力が加わる。
【００３２】
これに対して、本発明においては上記の差圧力が略０となるように、Ｄ２＞Ｄ１、すなわちＳ２＞Ｓ１となるように設定されている。すなわち、弁ポート１ａから均圧路３Ａを通してステッピングモータ６のケース６２に溜まる流体の圧力と、弁ポート１ａ内の圧力との差圧を相殺するように設定されている。なお、シール径Ｄ２とガイド部２１の内径Ｄ１の比Ｄ２／Ｄ１の範囲は、
１．００＜Ｄ２／Ｄ１≦１．０５
である。
【００３３】
第２の流れの場合には、Ｐ１＜Ｐ２となるとともに、前記のようにＰ２＜Ｐ３となる。しかし、前記のように略Ｆ＝０となるようにＤ２＞Ｄ１に設定されている。したがって、弁部材３に負荷がかからず、弁開から弁閉とするときも、弁閉から弁開とするときも、いずれの場合も弁部材３を容易に駆動することができる。なお、圧縮コイルバネ５４のバネ力は、第２の流れで弁部材３が着座した状態でも、この弁部材３が浮き上がらないような強さに設定されている。
【００３４】
図３は第２実施形態の流量制御弁の要部縦断面図、図４は第３実施形態の流量制御弁の要部縦断面図、図５は第４実施形態の流量制御弁の要部縦断面図、図６は第４実施形態の流量制御弁のリフト量−流量特性を示す図、図７は第５実施形態の流量制御弁の要部縦断面図である。各図は、弁部材及び弁座（弁ハウジング）の部分を示している。以下、第２実施形態乃至第５実施形態の流量制御弁において、弁部材及び弁座の形状以外は第１実施形態の流量制御弁と同一であり、第１実施形態と同様な要素には図１及び図２と同符号を付記して重複する説明は適宜省略する。
【００３５】
図３の第２実施形態は、弁座１ｂの内側に、上方から下方に（ガイド部２１から弁ポート１ａ側に）向かうにしたがって内径が徐々に小さくなる単一のすり鉢形状の着座面１ｃを形成したものである。この着座面１ｃは弁座１ｂから弁ポート１ａまで連接されている。そして、着座面１ｃと軸線Ｌとの成す角度は、弁部材３におけるシール部３１のテーパ面３１ａと軸線Ｌとの成す角度より大きくなっている。これにより、弁閉時には弁部材３のシール部３１の外周先端部３１ｂが着座面１ｃに当接する。そして、弁部材３が着座面１ｃに着座した状態での弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積Ｓ２は、上記外周先端部３１ｂと着座面１ｃの接触線の径（シール径）Ｄ２で規定される。この第２実施形態でも、第２の流れの場合のＰ３＞Ｐ２によって生じる前記差圧力が０となるように、Ｄ２＞Ｄ１（１．００＜Ｄ２／Ｄ１≦１．０５）、すなわちＳ２＞Ｓ１となるように設定されている。
【００３６】
この第２実施形態では、シール径Ｄ２は弁ポート１ａの内径より大きくなっているため、弁ポート１ａの弁部材３側に弁ポート１ａより径の大きな膨張空間１Ｂが形成される。したがって、第２の流れの場合に、弁ポート１ａから流入する流体がこの膨張空間１Ｂで膨張して圧力が低下する。このため、均圧路３Ａを介して背圧室２Ａに導入される流体の圧力を抑えることができ、ステッピングモータ６のケース６２内の圧力の影響をさらに低減できる。
【００３７】
図４の第３実施形態は、第２実施形態と同様に、弁座１ｂの内側に単一のすり鉢形状の着座面１ｃを形成したものであるが、弁部材３のシール部３１′にテーパ面を形成せずに、シール部３１′を円柱状にしたものである。この第３実施形態でも、弁閉時にはシール部３１′の外周先端部３１ｂ′が着座面１ｃに当接する。そして、弁部材３が着座面１ｃに着座した状態での弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積Ｓ２は、外周先端部３１ｂ′と着座面１ｃの接触線の径（シール径）Ｄ２で規定される。この第３実施形態でも、第２の流れの場合のＰ３＞Ｐ２によって生じる前記差圧力が０となるように、Ｄ２＞Ｄ１（１．００＜Ｄ２／Ｄ１≦１．０５）、すなわちＳ２＞Ｓ１となるように設定されている。また、この第３実施形態でも、弁ポート１ａの弁部材３側に弁ポート１ａより径の大きな膨張空間１Ｂが形成されるので、第２実施形態と同様に、均圧路３Ａを介して背圧室２Ａに導入される流体の圧力を抑えることができ、ステッピングモータ６のケース６２内の圧力の影響を低減できる。
【００３８】
図５の第４実施形態は、弁ポート１ａは第１実施形態と同様に円柱空洞の形状であり、弁部材３のシール部３１の外周面に、軸線Ｌに対する角度が次第に小さくなる第１テーパ面３１１、第２テーパ面３１２及び第３テーパ面３１３を設けたものである。この第４実施形態では、弁部材３が弁座１ｂに着座した状態での弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積Ｓ２は、第１テーパ面３１１と弁座１ｂの接触線の径（シール径）Ｄ２（この実施形態では弁ポート１ａの内径Ｄ２）で規定される。この第４実施形態でも、第２の流れの場合のＰ３＞Ｐ２によって生じる前記差圧力が０となるように、Ｄ２＞Ｄ１（１．００＜Ｄ２／Ｄ１≦１．０５）、すなわちＳ２＞Ｓ１となるように設定されている。
【００３９】
また、この第４実施形態の流量制御弁における弁部材３の着座位置からのリフト量と流量の関係は図６の実線のグラフのようになる。破線のグラフは一つのテーパ面（１段テーパ）の場合であり、第４実施形態のように角度の異なる第１テーパ面３１１、第２テーパ面３１２及び第３テーパ面３１３により、非線形な流量制御が可能となる。
【００４０】
図７の第５実施形態は、図３の第２実施形態における弁座１ｂの内側の着座面１ｃを多段にしたものである。第１テーパ面１ｃ１、第２テーパ面１ｃ２及び第３テーパ面１ｃ３が形成され、各テーパ面と軸線Ｌとの成す角度は第１テーパ面１ｃ１、第２テーパ面１ｃ２及び第３テーパ面１ｃ３の順に大きくなっている。また、この第５実施形態では第１テーパ面１ｃ１が着座面であり、弁閉時には弁部材３のシール部３１の外周先端部３１ｂが第１テーパ面１ｃ１に当接する。そして、弁部材３が第１テーパ面１ｃ１に着座した状態での弁部材３の弁ポート１ａ側の受圧面積Ｓ２は、上記外周先端部３１ｂと第１テーパ面１ｃ１の接触線の径（シール径）Ｄ２で規定される。この第５実施形態でも、第２の流れの場合のＰ３＞Ｐ２によって生じる前記差圧力が０となるように、Ｄ２＞Ｄ１、すなわちＳ２＞Ｓ１となるように設定されている。なお、この第５実施形態における着座位置からのリフト量と流量の関係は図６の実線のグラフと同様になる。
【００４１】
図８は各実施形態におけるシール部材の変形例を示す図である。図８（Ａ）の変形例１は、弁部材３における円柱部３２の円環状の溝３２ａ内に、「シール部材」として、Ｏリング状のパッキン３５と、フッ素樹脂、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等のカバー３６を装着したものである。なお、パッキン３５はリング状であれば、断面が四角形のものでもよい。また、パッキン３５及び各実施形態のパッキン３４は、弾性部材、例えばＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、あるいはカバー３６と同様にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂でもよい。カバー３６は縦断面がコ字状の形状をしており、パッキン３５を外側から覆うようにして設けられ、このカバー３６の摺動部３６ａをガイド部２１の内周面に摺接するように配置されている。そして、この摺動部３６ａにより円柱部３２の外周面とガイド部２１の内周面（ガイド面）との間がシールされる。カバー３６はＰＴＦＥ製であり、ガイド部２１との間の摺動抵抗が低減される。
【００４２】
図８（Ｂ）の変形例２は、弁部材３における円柱部３２に円環状の段部３２ｂを形成し、この段部３２ｂに、「シール部材」として、フッ素樹脂、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ製の一対のＬパッキン３７，３７と、このＬパッキン３７，３７で挟持した補強板３８を装着し、これらＬパッキン３７，３７と補強板３８を、段部３２ｂに嵌合する固定金具３９で固定したものである。Ｌパッキン３７，３７により、円柱部３２の外周面とガイド部２１の内周面（ガイド面）との間がシールされる。Ｌパッキン３７，３７はＰＴＦＥ製であり、ガイド部２１との間の摺動抵抗が低減される。なお、シール部材は実施形態及び上記変形例に限らず、例えばピストンリングでもよい。
【００４３】
図９は第６実施形態の流量制御弁の要部縦断面図であり、前記各実施形態の流量制御弁において、弁部材及びガイド部の構造以外は第１実施形態の流量制御弁と同一であり、第１実施形態と同様な要素には図１及び図２と同符号を付記して重複する説明は適宜省略する。
【００４４】
この第６実施形態は、シール部材を円筒状のガイド部２１側に設けたものである。弁部材３の円柱部３２には溝はなく、ガイド部２１の内側に円環状の溝２１ａが形成されていする。そして、この溝２１ａ内に、「シール部材」として、Ｏリング状のパッキン２４と、フッ素樹脂、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等のカバー２５を装着したものである。なお、パッキン２４はリング状であれば、断面が四角形のものでもよい。カバー２５は縦断面がコ字状の形状をしており、パッキン２４を内側から覆うようにして設けられ、このカバー２５の内周側の摺動部２５ａを円柱部３２の外周面に摺接するように配置されている。そして、この摺動部２５ａにより円柱部３２の外周面とガイド部２１の内周面（ガイド面）との間がシールされる。カバー２５はＰＴＦＥ製であり、円柱部３２との間の摺動抵抗が低減される。この実施形態のシール部材は図８（Ａ）の変形例１と類似した構成であるが、これに限らず、ガイド部２１の溝２１ａ内に配設するシール部材としては、第１乃至第５実施形態のようにＯリング状のパッキンのみでもよいし、図８（Ｂ）の変形例２のようなＬパッキンと補強板で構成したものでもよい。
【００４５】
なお、実施形態では、弁部材を駆動する駆動アクチュエータがステッピングモータである場合を例に説明したが、本発明における駆動アクチュエータとしては、例えば電磁コイルとプランジャで弁部材を駆動するようなものでもよい。この場合、例えばプランジャを密閉収容するプランジャチューブ等が「密閉ケース」に対応する。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１      弁ハウジング
１Ａ    弁室
１１    第１継手管
１２    第２継手管
１ａ    弁ポート
２      弁ガイド部材
２１    ガイド部
２Ａ    背圧室
３      弁部材
３Ａ    均圧路
３１    シール部
３２    円柱部
４      支持部材
５      弁ホルダ
６      ステッピングモータ（駆動アクチュエータ）
６１    ロータ軸
６２    ケース（密閉ケース）
６３    マグネットロータ
６４    ステータコイル
【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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【図８】
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【図９】
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