JP2010007776A - 流量制御バルブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングのガス通路の径方向段差部付近が腐食しにくい流量制御バルブおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】流量制御バルブ１は、第一筒部材収容部２１と第二筒部材収容部２２と径方向段差部２３とを有するガス通路２０が形成されたハウジング２と、第一筒部材収容部２１に収容される第一筒部材３と、第二筒部材収容部２２に収容される第二筒部材４と、第一筒部材３および第二筒部材４の径方向内側に回転可能に配置される弁体５と、を備える。ハウジング２は、鋳鉄製である。第一筒部材３および第二筒部材４の少なくとも表面は高耐食材製である。第一軸方向端面３０および第二軸方向端面４０のうち少なくとも一方は、径方向段差部２３と軸方向に対向する対向部４０１を有している。対向部４０１と径方向段差部２３との間には、ガスシール構造６１が配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両等の排気ガス再循環システム（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ。以下、「ＥＧＲシステム」と称す。）などに用いられる流量制御バルブおよびその製造方法に関する。

ＥＧＲシステムに用いられる流量制御バルブの中には、ガス通路に圧入された二つの筒部材の界面に、弁座を形成するタイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。図２６に、同タイプの流量制御バルブの断面図を示す。図２６に示すように、流量制御バルブ１００は、ハウジング１０１と、第一筒部材１０２と、第二筒部材１０３と、弁体１１１と、を備えている。これらの部材は、全てステンレス鋼製である。ハウジング１０１の内部には、ガス通路１０７が形成されている。ガス通路１０７は、第一筒部材収容部１０９と、第二筒部材収容部１１０と、径方向段差部１０８と、を備えている。

第一筒部材１０２は、第一筒部材収容部１０９に収容されている。第二筒部材１０３は、第二筒部材収容部１１０に収容されている。第一筒部材１０２と第二筒部材１０３とは、径方向段差部１０８付近で、内周縁同士が互いに径方向にずれた状態で、軸方向に連なっている。第一筒部材１０２と第二筒部材１０３との界面には、全周的に弁座１０４が形成されている。弁座１０４は、第一区間１０５と第二区間１０６とを備えている。第一区間１０５は、第一筒部材１０２の内周縁に略１８０°に亘って配置されている。第二区間１０６は、第二筒部材１０３の内周縁に略１８０°に亘って配置されている。弁体１１１が、第一区間１０５および第二区間１０６（つまり弁座１０４）に対して、離座、着座することにより、ガス通路１０７が開閉される。また、ガス通路１０７において、弁体１１１が回動することにより、排気ガスの流量が調整される。
特開２００４−２６３７２３号公報

図２７に、図２６の円ＸＸＶＩＩ内の拡大図を示す。図２７に示すように、ハウジング１０１のガス通路１０７には、径方向段差部１０８が形成されている。径方向段差部１０８により、第一筒部材１０２および第二筒部材１０３が、ガス通路１０７における所定の位置に、位置決めされている。

ここで、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３とは、軸方向に当接している。しかしながら、第二筒部材１０３と径方向段差部１０８との間には、軸方向に隙間Ｃ１００が形成されている。

以下、隙間Ｃ１００が形成される理由について説明する。すなわち、第一筒部材１０２および第二筒部材１０３をハウジング１０１に取り付ける場合、まず、第一筒部材１０２を第一筒部材収容部１０９に圧入する。次いで、第二筒部材１０３を第二筒部材収容部１１０に圧入する。ここで、弁座１０４は、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３との界面を互いに径方向にずらすことにより、形成される。すなわち、弁座１０４は、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３との界面に形成される。このため、弁座１０４を確実に形成するためには、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３とを軸方向に突き当てる必要がある。

しかしながら、第二筒部材１０３の圧入量は、径方向段差部１０８により、規制されている。このため、仮に、第一筒部材１０２の径方向段差部側の端部（右端部）が、径方向段差部１０８よりも、軸方向右側に突出していない場合、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３とが、軸方向に突き当たらないことになる。すなわち、弁座１０４が形成されないことになる。

そこで、第一筒部材１０２の軸方向全長は、第一筒部材収容部１０９の軸方向全長よりも、若干長く設定されている。当該軸方向全長の差により、第一筒部材１０２の右端部は、径方向段差部１０８よりも、軸方向右側に突出する。そして、第一筒部材１０２と第二筒部材１０３とが、確実に当接する。すなわち、弁座１０４が確実に形成される。ところが、その反面、第二筒部材１０３と径方向段差部１０８との間に、軸方向に隙間Ｃ１００が形成されてしまう。このように、隙間Ｃ１００は、弁座１０４を確実に形成するために、言わば不可避的に形成されるものである。

ところで、近年、流量制御バルブの製造コスト削減の観点から、ハウジング１０１の材質の見直しが検討されている。具体的には、ハウジング１０１の材質として、高価なステンレス鋼の代わりに、安価な鋳鉄を使用することが検討されている。

しかしながら、ＥＧＲシステムが利用されるディーゼルエンジンの場合、軽油中の硫黄分を含む硫酸系の凝縮液が、ガス通路１０７の排気ガスから生成される。また、排気ガスは非常に高温である。

このため、仮に、従来の流量制御バルブ１００のハウジング１０１を鋳鉄製とすると、図２７中に矢印Ａ１００で示すように、ガス通路１０７から隙間Ｃ１００に高温の硫酸系の凝縮液が進入するおそれがある。そして、当該凝縮液により、ハウジング１０１の径方向段差部１０８付近が、腐食するおそれがある。径方向段差部１０８付近が腐食すると、第一筒部材１０２の第一筒部材収容部１０９に対する締め代、あるいは第二筒部材１０３の第二筒部材収容部１１０に対する締め代が減少するおそれがある。締め代が減少すると、第一筒部材１０２あるいは第二筒部材１０３がハウジング１０１から脱落するおそれがある。その結果、シール性が低下するおそれがある。

本発明の流量制御バルブおよびその製造方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、ハウジングのガス通路の径方向段差部付近が腐食しにくい流量制御バルブおよびその製造方法を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の流量制御バルブは、第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路が形成されたハウジングと、該第一筒部材収容部に収容され、第一軸方向端面を有する第一筒部材と、該第二筒部材収容部に収容され、内周縁同士が互いに径方向にずれた状態で、該第一軸方向端面に軸方向に当接する第二軸方向端面を有する第二筒部材と、該第一筒部材および該第二筒部材の径方向内側に回転可能に配置され、一対の該内周縁に配置された弁座に対して離着することにより、該ガス通路を開閉可能な弁体と、を備えてなる流量制御バルブであって、前記ハウジングは、鋳鉄製であり、前記第一筒部材および前記第二筒部材の少なくとも表面は、前記腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製であり、前記第一軸方向端面および前記第二軸方向端面のうち少なくとも一方は、前記径方向段差部と軸方向に対向する対向部を有しており、該対向部と該径方向段差部との間には、該対向部と該径方向段差部との間に該腐食性物質が進入するのを抑制するガスシール構造が配置されていることを特徴とする（請求項１に対応）。

本発明の流量制御バルブによると、第一軸方向端面および第二軸方向端面のうち少なくとも一方は、径方向段差部と軸方向に対向する対向部を有している。対向部と径方向段差部との間には、ガスシール構造が配置されている。このため、対向部と径方向段差部との間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。このように、本発明の流量制御バルブによると、ハウジングの径方向段差部付近が腐食しにくい。このため、第一筒部材の第一筒部材収容部に対する締め代、あるいは第二筒部材の第二筒部材収容部に対する締め代が減少しにくい。したがって、第一筒部材あるいは第二筒部材がハウジングから脱落しにくい。その結果、シール性が低下しにくい。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ガスシール構造は、前記対向部と前記径方向段差部との間の隙間を略０にする面接触構造である構成とする方がよい（請求項２に対応）。

本構成によると、対向部と径方向段差部との間の隙間を、略０にすることができる。このため、対向部と径方向段差部との間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記ガスシール構造は、前記対向部と前記径方向段差部との間の隙間を充填材により埋める充填構造である構成とする方がよい（請求項３に対応）。

本構成によると、充填材により、対向部と径方向段差部との間の隙間を埋めることができる。このため、対向部と径方向段差部との間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。

（４）また、上記課題を解決するため、本発明の流量制御バルブの製造方法は、鋳鉄製のハウジングに、第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路を、形成するガス通路形成工程と、少なくとも該第一筒部材収容部を切削加工する第一切削工程と、切削加工後の該第一筒部材収容部に、該腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製の表面を有すると共に第一軸方向端面を有する第一筒部材を、軸方向から圧入する第一筒部材圧入工程と、該第一軸方向端面および該径方向段差部および該第二筒部材収容部のうち、少なくとも該第一軸方向端面および該径方向段差部を、一度に切削加工することにより、該第一軸方向端面と該径方向段差部とを略面一に削り揃える第二切削工程と、切削加工後の該第二筒部材収容部に、該高耐食材製の表面を有すると共に第二軸方向端面を有する第二筒部材を、軸方向から圧入し、該第二軸方向端面を該第一軸方向端面および該径方向段差部に突き当てる第二筒部材圧入工程と、を有することを特徴とする（請求項４に対応）。ここで、「切削加工」とは、加工の対象となる面を、所望の形状になるように、削り整えることをいう。

本発明の流量制御バルブの製造方法によると、第二切削工程において、第一軸方向端面および径方向段差部を、一度に切削加工している。このため、第一軸方向端面と径方向段差部とを略面一に削り揃えることができる。したがって、第二筒部材圧入工程において、第二筒部材の第二軸方向端面を、互いに略面一の第一軸方向端面および径方向段差部に、当接させることができる。すなわち、第二軸方向端面と、第一軸方向端面および径方向段差部と、の間の隙間を略０にすることができる。このため、第二軸方向端面と、第一軸方向端面および径方向段差部と、の間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。

本発明の流量制御バルブの製造方法によると、第一軸方向端面と径方向段差部とを一度に切削加工するという簡単な作業により、ハウジングの径方向段差部付近が腐食しにくい流量制御バルブを製造することができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、さらに、前記第二切削工程と前記第二筒部材圧入工程との間に、少なくとも前記径方向段差部に充填材を配置する充填材配置工程を有する構成とする方がよい（請求項５に対応）。

本構成によると、第二軸方向端面と径方向段差部との間の隙間を略０にした上で、当該隙間に充填材を配置することができる。このため、第二軸方向端面と径方向段差部との間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。

（６）また、上記課題を解決するため、本発明の流量制御バルブの製造方法は、鋳鉄製のハウジングに、第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路を、形成するガス通路形成工程と、該第一筒部材収容部、該第二筒部材収容部、該径方向段差部を切削加工する全面切削工程と、切削加工後の該第一筒部材収容部に、該腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製の表面を有すると共に第一軸方向端面を有する第一筒部材を、軸方向から圧入する第一筒部材圧入工程と、少なくとも該径方向段差部に充填材を配置する充填材配置工程と、切削加工後の該第二筒部材収容部に、該高耐食材製の表面を有すると共に第二軸方向端面を有する第二筒部材を、軸方向から圧入し、該第二軸方向端面を該第一軸方向端面および該充填材に突き当てる第二筒部材圧入工程と、を有することを特徴とする（請求項６に対応）。ここで、「切削加工」とは、加工の対象となる面を、所望の形状になるように、削り整えることをいう。

本発明の流量制御バルブの製造方法によると、第二筒部材圧入工程において、第二筒部材と第一筒部材とを当接させることにより、第二軸方向端面と径方向段差部との間に、充填材を充填することができる。すなわち、第二軸方向端面と径方向段差部との間の隙間を埋めることができる。このため、第二軸方向端面と径方向段差部との間に腐食性物質が進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジングの径方向段差部付近が、腐食性物質に曝されにくい。

本発明の流量制御バルブの製造方法によると、径方向段差部と第一軸方向端面とを略面一に削り揃える必要がない。このため、切削加工が容易である。また、煩雑な切削工程を複数回に分割して行う必要がない。

本発明によると、ハウジングのガス通路の径方向段差部付近が腐食しにくい流量制御バルブおよびその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の流量制御バルブおよびその製造方法を、ＥＧＲシステムに用いられる流量制御バルブおよびその製造方法として具現化した実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［流量制御バルブの配置］
まず、本実施形態のバルブアセンブリの配置について簡単に説明する。図示しない車両（ディーゼルエンジン車）には、エキゾーストマニホールドとインテークマニホールドとを連結するＥＧＲパイプが配置されている。バルブアセンブリは、当該ＥＧＲパイプに装着されている。バルブアセンブリを開閉することにより、ＥＧＲパイプを流れる排気ガスの流量を制御することができる。

［流量制御バルブの構成］
次に、本実施形態の流量制御バルブの構成について説明する。図１に、本実施形態の流量制御バルブの斜視図を示す。図２に、同流量制御バルブの分解斜視図を示す。図３に、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。図４に、図３の円ＩＶ内の拡大図を示す。図１〜図４に示すように、本実施形態の流量制御バルブ１は、ハウジング２と、第一筒部材３と、第二筒部材４と、弁体５と、面接触構造６１と、を備えている。

ハウジング２は、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）製である。ハウジング２には、ガス通路２０と、シャフト挿通孔２４と、が形成されている。ガス通路２０は、ハウジング２の下面と右面とを、Ｌ字状に貫通している。ガス通路２０の右側開口付近には、第一筒部材収容部２１と、第二筒部材収容部２２と径方向段差部２３とが形成されている。

第二筒部材収容部２２は、円孔状を呈している。第二筒部材収容部２２は、ガス通路２０の右側開口から、左方に延在している。第一筒部材収容部２１は、円孔状を呈している。第一筒部材収容部２１は、第二筒部材収容部２２の左端から、左方に延在している。第一筒部材収容部２１は、第二筒部材収容部２２よりも、小径である。また、第一筒部材収容部２１と第二筒部材収容部２２とは、互いに径方向（上下方向）にずれている。具体的には、第一筒部材収容部２１の軸線は、第二筒部材収容部２２の軸線に対して、上方にずれている。

径方向段差部２３は、第一筒部材収容部２１の右端と、第二筒部材収容部２２の左端と、の間に介在している。径方向段差部２３は、径方向に延在する略平面状を呈している。シャフト挿通孔２４は、ガス通路２０を直径方向（前後方向）に貫通している。シャフト挿通孔２４は、径方向段差部２３に配置されている。

第一筒部材３は、ステンレス鋼製であって、短軸円筒状を呈している。第一筒部材３は、第一筒部材収容部２１に収容されている。第一筒部材３の右端には、略平面状の第一軸方向端面３０が配置されている。第一軸方向端面３０には、一対の切欠部３０３が形成されている。一対の切欠部３０３は、前後方向に離間して配置されている。切欠部３０３は、右方に開口する略Ｃ字状を呈している。また、第一軸方向端面３０は、径方向段差部２３と、略面一である。

第二筒部材４は、ステンレス鋼製であって、短軸円筒状を呈している。第二筒部材４は、第二筒部材収容部２２に収容されている。第二筒部材４の左端には、略平面状の第二軸方向端面４０が配置されている。第二軸方向端面４０には、一対の切欠部４０３が形成されている。一対の切欠部４０３は、前後方向に離間して配置されている。切欠部４０３は、左方に開口する略Ｃ字状を呈している。

第二筒部材４の一対の切欠部４０３は、第一筒部材３の一対の切欠部３０３と、軸方向（左右方向）に連なっている。すなわち、一対の切欠部３０３と一対の切欠部４０３とにより、一対の合体孔が形成される。一対の合体孔は、前記シャフト挿通孔２４と、前後方向に連なっている。

また、第二筒部材４の第二軸方向端面４０は、第一筒部材３の第一軸方向端面３０と、左右方向に面接触している。前述したように、第一筒部材収容部２１と第二筒部材収容部２２とは、互いに上下方向にずれている。このため、第一軸方向端面３０の内周縁と第二軸方向端面４０の内周縁とは、互いに上下方向にずれている。第一軸方向端面３０の内周縁には、弁座６０の第一区間３００が配置されている。第一区間３００は、内周縁の下半分、略１８０°に亘って配置されている。これに対して、第二軸方向端面４０の内周縁には、弁座６０の第二区間４００が配置されている。第二区間４００は、内周縁の上半分、略１８０°に亘って配置されている。すなわち、これら第一区間３００および第二区間４００により、弁座６０が形成されている。

また、第二軸方向端面４０は、対向部４０１を有している。対向部４０１は、径方向段差部２３と、左右方向に面接触している。すなわち、第二軸方向端面４０は、径方向段差部２３および第一軸方向端面３０と、左右方向に面接触している。このように、本実施形態の流量制御バルブ１は、対向部４０１と径方向段差部２３とが面接触することにより、面接触構造６１を確保している。

弁体５は、弁本体５０とシャフト５１とを備えている。シャフト５１は、ステンレス鋼製であって、丸棒状を呈している。シャフト５１は、前記シャフト挿通孔２４および一対の合体孔（一対の切欠部３０３と一対の切欠部４０３とにより形成される）に、挿通されている。また、シャフト５１は、ガス通路２０を前後方向に横切っている。

弁本体５０は、ステンレス鋼製であって、円板状を呈している。弁本体５０は、シャフト５１に固定されている。図３に示すように、弁本体５０は、ガス通路２０に配置されている。弁本体５０は、シャフト５１の軸周りに、回動可能である。弁本体５０の外周縁が、弁座６０（第一区間３００、第二区間４００）に対して、離着することにより、ガス通路２０を開閉することができる。また、弁本体５０の回動角度を変えることにより、ガス通路２０の通路断面積つまり排気ガスの流量を、調整することができる。

［流量制御バルブの製造方法］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法について説明する。本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法は、ガス通路形成工程と、第一切削工程と、第一筒部材圧入工程と、第二切削工程と、第二筒部材圧入工程と、を有している。

図５に、本実施形態の流量制御バルブの製造方法のガス通路形成工程の模式図を示す。図６に、同製造方法の第一切削工程の模式図を示す。図７に、同製造方法の第一筒部材圧入工程の模式図を示す。図８に、同製造方法の第二切削工程の模式図を示す。図９に、図８の円ＩＸ内の拡大図を示す。図１０に、同製造方法の第二筒部材圧入工程の模式図を示す。

ガス通路形成工程においては、図５に示すように、鋳造により、ハウジング２を作製する。また、鋳造の際、ハウジング２に、ガス通路２０と、シャフト挿通孔２４と、を形成する。

第一切削工程においては、図６に太線で示すように、隣接部材に対するハウジング２の取付面（上面、下面、右面）を切削加工する。並びに、ガス通路２０内周面を切削加工する。具体的には、第二筒部材収容部２２の右端開口から、ガス通路２０内に、フライスカッター９０を挿入する。そして、フライスカッター９０により、第一筒部材収容部２１の内周面を切削加工する。なお、フライスカッター９０を移動させる際、第二筒部材収容部２２の内周面および径方向段差部２３の表面も、切削加工される。第一筒部材圧入工程においては、図７に示すように、第二筒部材収容部２２の右端開口から、第一筒部材収容部２１に、第一筒部材３を圧入する。

第二切削工程においては、図８に示すように、第二筒部材収容部２２の右端開口から、第二筒部材収容部２２内に、フライスカッター９１を挿入する。そして、図８に太線で示すように、フライスカッター９１により、第二筒部材収容部２２の内周面を切削加工する。また、図９に示すように、第一筒部材３の第一軸方向端面３０、径方向段差部２３の表面を、フライスカッター９１により、一度に切削加工する。図９に点線で示すように、第二切削工程前においては、第一軸方向端面３０と径方向段差部２３とは、面一ではない。これに対して、図９に実線で示すように、第二切削工程後においては、第一軸方向端面３０と径方向段差部２３とが、略面一に削り揃えられる。

第二筒部材圧入工程においては、図１０に示すように、第二筒部材収容部２２の右端開口から、第二筒部材収容部２２に、第二筒部材４を圧入する。前述したように、径方向段差部２３と第一軸方向端面３０とは、略面一に削り揃えられている。このため、前出図４に示すように、第二筒部材４の第二軸方向端面４０は、径方向段差部２３および第一軸方向端面３０に、面接触する。

その後、前出図２に示すように、第一筒部材３に切欠部３０３を、第二筒部材４に切欠部４０３を、各々形成する。それから、シャフト５１を、シャフト挿通孔２４に挿通する。そして、シャフト５１に、第二筒部材収容部２２の右端開口から、弁本体５０を装着する。このようにして、弁体５を、ハウジング２に取り付ける。以上説明した工程を経て、本実施形態の流量制御バルブ１は製造される。

［作用効果］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１およびその製造方法の作用効果について説明する。ディーゼルエンジンの場合、軽油中の硫黄分を含む硫酸系の凝縮液が、ガス通路２０の排気ガスから生成される。なお、凝縮液は、本発明の腐食性物質に含まれる。

この点、本実施形態の流量制御バルブ１によると、図４に示すように、第二軸方向端面４０が、径方向段差部２３と軸方向に対向する対向部４０１を有している。対向部４０１と径方向段差部２３との間には、面接触構造６１が配置されている。このため、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間を、略０にすることができる。

また、本実施形態の流量制御バルブ１によると、対向部４０１と径方向段差部２３との間に、排気ガスから生成される凝縮液が、進入しにくい。したがって、ハウジング２の径方向段差部２３付近が、凝縮液に曝されにくい。このように、本実施形態の流量制御バルブ１によると、ハウジング２の径方向段差部２３付近が腐食しにくい。このため、第一筒部材３の第一筒部材収容部２１に対する締め代、あるいは第二筒部材４の第二筒部材収容部２２に対する締め代が減少しにくい。したがって、第一筒部材３あるいは第二筒部材４がハウジング２から脱落しにくい。よって、シール性が低下しにくい。

また、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法によると、図９に示すように、第二切削工程において、第一軸方向端面３０および径方向段差部２３を一度に切削加工することで、第一軸方向端面３０と径方向段差部２３とを、略面一に削り揃えることができる。このため、第二筒部材圧入工程において、第二筒部材４の第二軸方向端面４０を、径方向段差部２３および第一軸方向端面３０に、当接させることができる。すなわち、第二軸方向端面４０と、径方向段差部２３および第一軸方向端面３０と、の間の隙間を略０にすることができる。このように、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法によると、簡単に、径方向段差部２３付近が腐食しにくい流量制御バルブ１を製造することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態の流量制御バルブと、第一実施形態の流量制御バルブと、の相違点は、ガス通路が直線状に延在している点である。また、本実施形態の流量制御バルブの製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブの製造方法と、の相違点は、第一筒部材圧入工程における第一筒部材の圧入方向と、第二筒部材圧入工程における第二筒部材の圧入方向と、が反対になっている点である。したがって、ここでは、主に相違点についてのみ説明する。

［流量制御バルブの構成］
まず、本実施形態の流量制御バルブの構成について説明する。図１１に、本実施形態の流量制御バルブの軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１１に示すように、ガス通路２０は、左右方向に延在する直線状を呈している。第一筒部材収容部２１と第二筒部材収容部２２とは、略同径である。第一筒部材収容部２１と第二筒部材収容部２２とは、互いに径方向（上下方向）にずれている。具体的には、第一筒部材収容部２１の軸線は、第二筒部材収容部２２の軸線に対して、上方にずれている。

径方向段差部２３Ｕ、２３Ｄは、第一筒部材収容部２１の右端と、第二筒部材収容部２２の左端と、の間に介在している。径方向段差部２３Ｕは、上半分、略１８０°に亘って延在している。径方向段差部２３Ｕは、左方を向いている。これに対して、径方向段差部２３Ｄは、下半分、略１８０°に亘って延在している。径方向段差部２３Ｄは、右方を向いている。

第一筒部材３は、第一筒部材収容部２１に収容されている。第一筒部材３の右端には、第一軸方向端面３０が配置されている。第一軸方向端面３０には、上半分、略１８０°に亘って、対向部３０２が配置されている。対向部３０２は、径方向段差部２３Ｕと面接触している。すなわち、対向部３０２と径方向段差部２３Ｕとが面接触することにより、対向部３０２と径方向段差部２３Ｕとの間に、面接触構造６２Ｕが確保されている。

第二筒部材４は、第二筒部材収容部２２に収容されている。第二筒部材４の左端には、第二軸方向端面４０が配置されている。第二軸方向端面４０には、下半分、略１８０°に亘って、対向部４０１が配置されている。対向部４０１は、径方向段差部２３Ｄと面接触している。すなわち、対向部４０１と径方向段差部２３Ｄとが面接触することにより、対向部４０１と径方向段差部２３Ｄとの間に、面接触構造６２Ｄが確保されている。

［流量制御バルブの製造方法］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法について説明する。本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法は、ガス通路形成工程と、第一切削工程と、第一筒部材圧入工程と、第二切削工程と、第二筒部材圧入工程と、を有している。

図１２に、本実施形態の流量制御バルブの製造方法のガス通路形成工程の模式図を示す。図１３に、同製造方法の第一切削工程の模式図を示す。図１４に、同製造方法の第一筒部材圧入工程の模式図を示す。図１５に、同製造方法の第二切削工程の模式図を示す。図１６に、図１５の円ＸＶＩ内の拡大図を示す。図１７に、図１５の円ＸＶＩＩ内の拡大図を示す。図１８に、同製造方法の第二筒部材圧入工程の模式図を示す。なお、これらの図において、図５〜図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。

ガス通路形成工程においては、図１２に示すように、鋳造により、ハウジング２を作製する。第一切削工程においては、図１３に太線で示すように、隣接部材に対するハウジング２の取付面（上面、左面、右面）を切削加工する。並びに、フライスカッター９２により、第一筒部材収容部２１の内周面を切削加工する。フライスカッター９２は、第一筒部材収容部２１の左端開口から、第一筒部材収容部２１内に挿入する。第一筒部材圧入工程においては、図１４に示すように、第一筒部材収容部２１の左端開口から、第一筒部材収容部２１に、第一筒部材３を圧入する。第一筒部材３は、第一軸方向端面３０が径方向段差部２３Ｕに当接するまで、圧入される。

第二切削工程においては、図１５に示すように、第二筒部材収容部２２の右端開口から、第二筒部材収容部２２内に、フライスカッター９３を挿入する。そして、図１５に太線で示すように、フライスカッター９３により、第二筒部材収容部２２の内周面を切削加工する。また、図１６に示すように、第一軸方向端面３０、径方向段差部２３Ｄの表面を、フライスカッター９３により、切削加工する。第二切削工程後においては、第一軸方向端面３０と径方向段差部２３Ｄとが、略面一に削り揃えられる。並びに、図１７に示すように、第一軸方向端面３０のうち、径方向段差部２３Ｕから径方向内側に張り出した部分を、フライスカッター９３により、切削加工する。当該切削加工により、第一軸方向端面３０に凹部３０４が形成される。なお、凹部３０４の深さ（左右方向全長）は、径方向段差部２３Ｄに対するフライスカッター９３の切削量（図１６参照）に対応している。

第二筒部材圧入工程においては、図１８に示すように、第二筒部材収容部２２の右端開口から、第二筒部材収容部２２に、第二筒部材４を圧入する。第二筒部材４の第二軸方向端面４０は、図１６に示す径方向段差部２３Ｄ、および第一軸方向端面３０に、面接触する。並びに、第二軸方向端面４０は、図１７に示す凹部３０４の右向きの底面（つまり第一軸方向端面３０）に、面接触する。

その後、第一筒部材３、第二筒部材４に、各々、切欠部を形成する（前出図２参照）。それから、シャフト５１を、シャフト挿通孔２４に挿通する。そして、シャフト５１に、ガス通路２０の左端開口あるいは右端開口から、弁本体５０を装着する。このようにして、本実施形態の流量制御バルブ１は製造される。

［作用効果］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１およびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態の流量制御バルブ１およびその製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブおよびその製造方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。

また、本実施形態の流量制御バルブ１のように、ガス通路２０に対する、第一筒部材３の圧入方向と、第二筒部材４の圧入方向とが、反対であっても、対向部３０２と径方向段差部２３Ｕとの間に、面接触構造６２Ｕを確保することができる。並びに、対向部４０１と径方向段差部２３Ｄとの間に、面接触構造６２Ｄを確保することができる。

また、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法によると、図１７に示すように、第二切削工程において、第一筒部材３に凹部３０４が形成される。このため、径方向段差部２３Ｕ、２３Ｄの左右方向位置のずれを吸収することができる。したがって、第二筒部材圧入工程において、第二筒部材４の第二軸方向端面４０を、図１６に示す径方向段差部２３Ｄおよび第一軸方向端面３０に、面接触させることができる。並びに、第二軸方向端面４０を、図１７に示す凹部３０４の右向きの底面（第一軸方向端面３０）に、面接触させることができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態の流量制御バルブと、第一実施形態の流量制御バルブと、の相違点は、面接触構造の代わりに、充填構造が配置されている点である。また、本実施形態の流量制御バルブの製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブの製造方法と、の相違点は、第一筒部材収容部、第二筒部材収容部、径方向段差部の切削加工が、単一の工程で行われる点である。したがって、ここでは、主に相違点についてのみ説明する。

［流量制御バルブの構成］
まず、本実施形態の流量制御バルブの構成について説明する。図１９に、本実施形態の流量制御バルブの軸方向断面図を示す。図２０に、図１９の円ＸＸ内の拡大図を示す。なお、図１９、図２０において、図３、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１９、図２０に示すように、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間には、液状の充填材６３０（日本ペイント株式会社製テツゾール６００）が介在している。このように、本実施形態の流量制御バルブ１は、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間を、充填材６３０で埋めることで、充填構造６３を確保している。

［流量制御バルブの製造方法］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法について説明する。本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法は、ガス通路形成工程と、全面切削工程と、第一筒部材圧入工程と、充填材配置工程と、第二筒部材圧入工程と、を有している。

図２１に、本実施形態の流量制御バルブの製造方法の充填材配置工程の模式図を示す。図２２に、図２１の円ＸＸＩＩ内の拡大図を示す。なお、図２１、図２２において、図５〜図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。

ガス通路形成工程においては、図５同様に、鋳造により、ハウジング２を作製する。全面切削工程においては、図６同様に、フライスカッターにより、第一筒部材収容部２１の内周面、径方向段差部２３の表面、第二筒部材収容部２２の内周面を、切削加工する。第一筒部材圧入工程においては、図７同様に、第一筒部材３を第一筒部材収容部２１に圧入する。充填材配置工程においては、図２１、図２２に示すように、径方向段差部２３の表面に充填材６３０を塗布する。第二筒部材圧入工程においては、図１０同様に、第二筒部材４を第二筒部材収容部２２に圧入する。そして、図２０に示すように、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間を、充填材６３０により埋める。

［作用効果］
次に、本実施形態の流量制御バルブ１およびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態の流量制御バルブ１およびその製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブおよびその製造方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。

本実施形態の流量制御バルブ１の製造方法によると、第二筒部材圧入工程において、第二筒部材４と第一筒部材３とを当接させることにより、対向部４０１と径方向段差部２３との間に、充填材６３０を充填することができる。すなわち、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間を埋めることができる。このため、対向部４０１と径方向段差部２３との間に、排気ガスから生成される硫酸系の凝縮液が、進入しにくい。したがって、鋳鉄製のハウジング２の径方向段差部２３付近が、凝縮液に曝されにくい。

＜第四実施形態＞
本実施形態の流量制御バルブと、第一実施形態の流量制御バルブと、の相違点は、面接触構造の代わりに、面接触−充填構造が配置されている点である。また、本実施形態の流量制御バルブの製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブの製造方法と、の相違点は、第二切削工程と第二筒部材圧入工程との間に、充填材配置工程を有している点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図２３に、本実施形態の流量制御バルブの製造方法の充填材配置工程の模式図を示す。なお、図９と対応する部位については、同じ符号で示す。第二切削工程においては、前出図９に示すように、径方向段差部２３に切削加工を施す。充填材配置工程においては、図２３に示すように、切削加工後の径方向段差部２３に、液状の充填材６１０（日本ペイント株式会社製テツゾール６００）を塗布する。第二筒部材圧入工程においては、前出図１０に示すように、第二筒部材収容部に第二筒部材を圧入する。

本実施形態の流量制御バルブによると、前出図４に示す対向部４０１と径方向段差部２３との間には、液状の充填材６１０が介在している。すなわち、本実施形態の流量制御バルブは、対向部４０１と径方向段差部２３とを、充填材６１０を介して、面接触させることにより、面接触−充填構造を確保している。

本実施形態の流量制御バルブおよびその製造方法と、第一実施形態の流量制御バルブおよびその製造方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の流量制御バルブによると、対向部４０１と径方向段差部２３との間に、液状の充填材６１０が介在している。このため、より確実に、対向部４０１と径方向段差部２３との間を封止することができる。

＜その他＞
以上、本発明の流量制御バルブ１およびその製造方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。例えば、上記実施形態の流量制御バルブ１においては、ハウジング２を球状黒鉛鋳鉄製としたが、ねずみ鋳鉄（ＦＣ）製としてもよい。また、上記実施形態の流量制御バルブ１においては、第一筒部材３、第二筒部材４をステンレス鋼製としたが、アルミニウム合金製としてもよい。また、鋳鉄製の第一筒部材３、第二筒部材４の表面を、鋳鉄よりも耐食性の高いめっきやコート材などで、被覆してもよい。

また、充填材６１０、６３０の材質も特に限定しない。液状の他、ゲル状、固体状の充填材を用いてもよい。また、充填材６１０、６３０として、塗料を用いてもよい。一例として、シリコーン系耐熱塗料（例えば株式会社スリーボンド製ＴＢ１２０７）などを用いてもよい。

以下、本発明の流量制御バルブについて行った耐食性実験について説明する。実施例サンプル、つまり実験に用いた流量制御バルブは、図１〜図４に示す第一実施形態の流量制御バルブ１である。すなわち、対向部４０１と径方向段差部２３との間の隙間を、略０にした流量制御バルブである。第二切削工程における、径方向段差部２３と第一軸方向端面３０との軸方向切削量（図９の点線部分の左右方向全長）は、１ｍｍとした。

なお、参考例（ただし公知ではない）サンプルとして、球状黒鉛鋳鉄製のハウジング２、ステンレス鋼製の第一筒部材３、第二筒部材４を有するものの、対向部４０１と径方向段差部２３との間に隙間が形成されている流量制御バルブを用いた。

耐食性実験は、流量制御バルブの実車使用状況を想定して行った。腐食性物質としては、ディーゼルエンジンの排気ガスの凝縮液を想定して、硫酸腐食液（ＰＨ２．３±０．１）を用いた。耐食性実験は、（Ａ）まず超音波振動させた常温の硫酸腐食液に１５分間サンプルを浸漬し、（Ｂ）次に８０℃の硫酸腐食液に２５分間サンプルを浸漬し、（Ｃ）続いて２００℃の空気中で６０分間サンプルを乾燥させ、（Ｄ）その後１０℃の空気中で２０分間サンプルを冷却する、という一連のサイクル（Ａ）〜（Ｄ）を、６サイクル繰り返し、（Ｅ）最後に常温の空気中で１２時間サンプル放置することにより、行った（つまり（［（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ））］×６→（Ｅ））。

図２４に、耐食性実験後の実施例サンプルの径方向段差部付近の拡大断面写真を示す。図２５に、耐食性実験後の参考例サンプルの径方向段差部付近の拡大断面写真を示す。図２５に示すように、参考例サンプルの場合、第二筒部材の第二軸方向端面と径方向段差部との間に、隙間が形成されている。このため、径方向段差部が腐食している。具体的には、径方向段差部に、最大０．１３ｍｍの腐食が確認できる。また、ガス通路の第一筒部材収容部にも、最大０．０６ｍｍの腐食が確認できる。

これに対して、図２４に示すように、実施例サンプルの場合、第二筒部材の第二軸方向端面と径方向段差部との間に、隙間が形成されていない。このため、径方向段差部が腐食していない。また、ガス通路の第一筒部材収容部も腐食していない。このように、実施例サンプルは、参考例サンプルよりも、ハウジングの径方向段差部付近が腐食しにくい。

第一実施形態の流量制御バルブの斜視図である。 同流量制御バルブの分解斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。 図３の円ＩＶ内の拡大図である。 第一実施形態の流量制御バルブの製造方法のガス通路形成工程の模式図である。 同製造方法の第一切削工程の模式図である。 同製造方法の第一筒部材圧入工程の模式図である。 同製造方法の第二切削工程の模式図である。 図８の円ＩＸ内の拡大図である。 同製造方法の第二筒部材圧入工程の模式図である。 第二実施形態の流量制御バルブの軸方向断面図である。 同流量制御バルブの製造方法のガス通路形成工程の模式図である。 同製造方法の第一切削工程の模式図である。 同製造方法の第一筒部材圧入工程の模式図である。 同製造方法の第二切削工程の模式図である。 図１５の円ＸＶＩ内の拡大図である。 図１５の円ＸＶＩＩ内の拡大図である。 同製造方法の第二筒部材圧入工程の模式図である。 第三実施形態の流量制御バルブの軸方向断面図である。 図１９の円ＸＸ内の拡大図である。 第三実施形態の流量制御バルブの製造方法の充填材配置工程の模式図である。 図２１の円ＸＸＩＩ内の拡大図である。 第四実施形態の流量制御バルブの製造方法の充填材配置工程の模式図である。 耐食性実験後の実施例サンプルの径方向段差部付近の拡大断面写真である。 耐食性実験後の参考例サンプルの径方向段差部付近の拡大断面写真である。 従来の流量制御バルブの断面図である。 図２６の円ＸＸＶＩＩ内の拡大図である。

符号の説明

１：流量制御バルブ、２：ハウジング、３：第一筒部材、４：第二筒部材、５：弁体。
２０：ガス通路、２１：第一筒部材収容部、２２：第二筒部材収容部、２３：径方向段差部、２３Ｄ：径方向段差部、２３Ｕ：径方向段差部、２４：シャフト挿通孔、３０：第一軸方向端面、４０：第二軸方向端面、５０：弁本体、５１：シャフト、６０：弁座、６１：面接触構造、６２Ｄ：面接触構造、６２Ｕ：面接触構造、６３：充填構造、９０：フライスカッター、９１：フライスカッター、９２：フライスカッター、９３：フライスカッター。
３００：第一区間、３０２：対向部、３０３：切欠部、３０４：凹部、４００：第二区間、４０１：対向部、４０３：切欠部、６１０：充填材、６３０：充填材。

Claims (6)

1. 第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路が形成されたハウジングと、
   該第一筒部材収容部に収容され、第一軸方向端面を有する第一筒部材と、
   該第二筒部材収容部に収容され、内周縁同士が互いに径方向にずれた状態で、該第一軸方向端面に軸方向に当接する第二軸方向端面を有する第二筒部材と、
   該第一筒部材および該第二筒部材の径方向内側に回転可能に配置され、一対の該内周縁に配置された弁座に対して離着することにより、該ガス通路を開閉可能な弁体と、
   を備えてなる流量制御バルブであって、
   前記ハウジングは、鋳鉄製であり、
   前記第一筒部材および前記第二筒部材の少なくとも表面は、前記腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製であり、
   前記第一軸方向端面および前記第二軸方向端面のうち少なくとも一方は、前記径方向段差部と軸方向に対向する対向部を有しており、
   該対向部と該径方向段差部との間には、該対向部と該径方向段差部との間に該腐食性物質が進入するのを抑制するガスシール構造が配置されていることを特徴とする流量制御バルブ。
2. 前記ガスシール構造は、前記対向部と前記径方向段差部との間の隙間を略０にする面接触構造である請求項１に記載の流量制御バルブ。
3. 前記ガスシール構造は、前記対向部と前記径方向段差部との間の隙間を充填材により埋める充填構造である請求項１または請求項２に記載の流量制御バルブ。
4. 鋳鉄製のハウジングに、第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路を、形成するガス通路形成工程と、
   少なくとも該第一筒部材収容部を切削加工する第一切削工程と、
   切削加工後の該第一筒部材収容部に、該腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製の表面を有すると共に第一軸方向端面を有する第一筒部材を、軸方向から圧入する第一筒部材圧入工程と、
   該第一軸方向端面および該径方向段差部および該第二筒部材収容部のうち、少なくとも該第一軸方向端面および該径方向段差部を、一度に切削加工することにより、該第一軸方向端面と該径方向段差部とを略面一に削り揃える第二切削工程と、
   切削加工後の該第二筒部材収容部に、該高耐食材製の表面を有すると共に第二軸方向端面を有する第二筒部材を、軸方向から圧入し、該第二軸方向端面を該第一軸方向端面および該径方向段差部に突き当てる第二筒部材圧入工程と、
   を有する流量制御バルブの製造方法。
5. さらに、前記第二切削工程と前記第二筒部材圧入工程との間に、少なくとも前記径方向段差部に充填材を配置する充填材配置工程を有する請求項４に記載の流量制御バルブの製造方法。
6. 鋳鉄製のハウジングに、第一筒部材収容部と、該第一筒部材収容部の軸方向に隣接して配置される第二筒部材収容部と、該第一筒部材収容部と該第二筒部材収容部との間に介在する径方向段差部と、を有し、腐食性物質を生成するガスが通過するガス通路を、形成するガス通路形成工程と、
   該第一筒部材収容部、該第二筒部材収容部、該径方向段差部を切削加工する全面切削工程と、
   切削加工後の該第一筒部材収容部に、該腐食性物質に対する耐食性が鋳鉄よりも高い高耐食材製の表面を有すると共に第一軸方向端面を有する第一筒部材を、軸方向から圧入する第一筒部材圧入工程と、
   少なくとも該径方向段差部に充填材を配置する充填材配置工程と、
   切削加工後の該第二筒部材収容部に、該高耐食材製の表面を有すると共に第二軸方向端面を有する第二筒部材を、軸方向から圧入し、該第二軸方向端面を該第一軸方向端面および該充填材に突き当てる第二筒部材圧入工程と、
   を有する流量制御バルブの製造方法。