JP2014231804A - Valve assembly and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、EGR(Exhaust Gas Recirculation)システムや排気ブレーキ装置などに用いられるバルブアセンブリおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a valve assembly used in, for example, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system, an exhaust brake device, and the like, and a manufacturing method thereof.
特許文献1の[図9]には、ハウジングと、バタフライバルブと、を備えるバルブアセンブリが開示されている。ハウジングには、吸気通路と、弁軸挿通孔と、が形成されている。バタフライバルブの弁軸は、弁軸挿通孔に挿通されている。弁軸の外周面と、弁軸挿通孔の内周面と、の間には、転がり軸受が介装されている。
[FIG. 9] of
バルブアセンブリには、吸気通路側に開口する凹部が形成されている。凹部は、弁軸の外周面と、弁軸挿通孔の内周面と、転がり軸受と、により区画されている。凹部には、なじみ性部材が充填されている。このため、同文献の[図3]に示すように、凹部を介して、空気がリークするのを抑制することができる。 The valve assembly is formed with a recess that opens to the intake passage side. The recess is defined by the outer peripheral surface of the valve shaft, the inner peripheral surface of the valve shaft insertion hole, and a rolling bearing. The recess is filled with a conformable member. For this reason, as shown in [Drawing 3] of the literature, it can control that air leaks via a crevice.
また、同文献の[図10]に開示されているバルブアセンブリのバタフライバルブは、弁軸と、弁体と、を備えている。弁軸には、軸方向に延在する縦割りのスリットが形成されている。弁体は、スリットに嵌め込まれている。弁体と、スリットと、の隙間には、なじみ性部材が充填されている。このため、隙間を介して、空気がリークするのを抑制することができる。 The butterfly valve of the valve assembly disclosed in [FIG. 10] of the same document includes a valve shaft and a valve body. A vertical slit extending in the axial direction is formed in the valve shaft. The valve body is fitted in the slit. A conformable member is filled in the gap between the valve body and the slit. For this reason, it can suppress that air leaks through a clearance gap.
ところで、バルブアセンブリにおいては、全閉位置における締め切り性(ガスに対する遮断性)が高い方が好ましい。全閉位置においては、ハウジングのガス通路の環状の弁座に、バタフライバルブの円板状の弁体が、着座する。そして、弁座と弁体との間に、全周的にシール界面が形成される。締め切り性を向上させるためには、シール界面のシール性を向上させる必要がある。この課題は、特許文献1には開示、示唆されていない。そこで、本発明は、全閉位置における締め切り性が高いバルブアセンブリおよびその製造方法を提供することを目的とする。
By the way, in the valve assembly, it is preferable that the shut-off property (blocking property against gas) in the fully closed position is higher. In the fully closed position, the disc-shaped valve body of the butterfly valve is seated on the annular valve seat of the gas passage of the housing. A seal interface is formed around the entire circumference between the valve seat and the valve body. In order to improve the deadline, it is necessary to improve the sealing property of the seal interface. This problem is not disclosed or suggested in
(1)上記課題を解決するため、本発明のバルブアセンブリは、弁体を有するバルブと、該弁体が離着可能な弁座を有するガス通路が形成されたハウジングと、を備えるバルブアセンブリであって、前記弁体が前記弁座に着座する全閉位置において、該弁体と該弁座との間にはシール界面が形成され、さらに、該シール界面の上流端および下流端のうち、少なくとも一方を覆うシール材を備えることを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, a valve assembly of the present invention is a valve assembly including a valve having a valve body and a housing in which a gas passage having a valve seat to which the valve body can be attached and detached is formed. In the fully closed position where the valve body is seated on the valve seat, a seal interface is formed between the valve body and the valve seat, and among the upstream end and the downstream end of the seal interface, A sealing material covering at least one is provided.
本発明のバルブアセンブリによると、シール界面の上流端および下流端のうち、少なくとも一方が、シール材により覆われている。このため、全閉位置において、ガスが上流側から下流側にリークしにくい。すなわち、本発明のバルブアセンブリは、全閉位置における締め切り性が高い。なお、「上流」、「下流」の基準になっているのは、ガス通路におけるガスの流れ方向である。 According to the valve assembly of the present invention, at least one of the upstream end and the downstream end of the seal interface is covered with the seal material. For this reason, in the fully closed position, the gas hardly leaks from the upstream side to the downstream side. That is, the valve assembly of the present invention has a high shut-off property in the fully closed position. Note that the reference to “upstream” and “downstream” is the gas flow direction in the gas passage.
(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記シール材は、前記弁体の移動に追従する追従シール部と、該弁体の移動に追従しない非追従シール部と、を有し、前記全閉位置において、該追従シール部と該非追従シール部とは合体している構成とする方がよい。本構成によると、全閉位置において、弁体側の追従シール部と、弁座側の非追従シール部と、が合体している。このため、全閉位置における締め切り性が高い。 (2) Preferably, in the configuration of the above (1), the sealing material has a follow-up seal portion that follows the movement of the valve body and a non-follow-up seal portion that does not follow the movement of the valve body, In the fully closed position, the follower seal portion and the non-follower seal portion are preferably combined. According to this configuration, the follower seal portion on the valve body side and the non-follower seal portion on the valve seat side are combined in the fully closed position. For this reason, the deadline property in a fully closed position is high.
(3)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、前記ハウジングは、第一端面を有する第一筒部材と、第二端面を有する第二筒部材と、を有し、前記ガス通路は、該第一筒部材および該第二筒部材の内部に形成され、前記弁座は、該第一端面と該第二端面とが径方向にずれて配置されることにより形成されている構成とする方がよい。本構成によると、弁座のうち、半周部分が第一端面により、残りの半周部分が第二端面により、形成されることになる。このため、全閉位置における締め切り性が高い。 (3) Preferably, in the configuration of (1) or (2), the housing includes a first cylinder member having a first end face and a second cylinder member having a second end face, and the gas The passage is formed inside the first cylinder member and the second cylinder member, and the valve seat is formed by disposing the first end surface and the second end surface in a radial direction. It is better to have a configuration. According to this structure, a half periphery part is formed by a 1st end surface among the valve seats, and the remaining half periphery part is formed by a 2nd end surface. For this reason, the deadline property in a fully closed position is high.
(4)好ましくは、上記(1)ないし(3)のいずれかの構成において、前記シール界面は、環状であって帯状を呈している構成とする方がよい。本構成によると、シール界面が帯状を呈している。言い換えると、シール界面は、ガスの流れ方向に所定の幅を持っている。このため、全閉位置における締め切り性が高い。なお、シール界面を帯状にするには、弁座および弁体のうちシール界面を形成する部分同士を、面接触(ただし、弁座と弁体との間にシール材が介在する場合を含む)させればよい。例えば、シール界面を形成する部分に平面状の面取加工を施せばよい。 (4) Preferably, in any one of the configurations (1) to (3), the seal interface is annular and has a strip shape. According to this configuration, the seal interface has a strip shape. In other words, the seal interface has a predetermined width in the gas flow direction. For this reason, the deadline property in a fully closed position is high. In order to make the seal interface belt-shaped, the portions of the valve seat and the valve body that form the seal interface are in surface contact (including the case where a seal material is interposed between the valve seat and the valve body). You can do it. For example, a planar chamfering process may be performed on a portion that forms the seal interface.
(5)好ましくは、上記(1)ないし(4)のいずれかの構成において、前記シール材は、MoS2、フッ素樹脂、グラファイト、WS2、h−BN、およびSb2O3から選択される少なくとも一種類以上の固体潤滑剤を含む塗膜である構成とする方がよい。本構成によると、シール界面の上流端および下流端のうち少なくとも一方を、簡単に、塗膜により、覆うことができる。 (5) Preferably, in any one of the configurations (1) to (4), the sealing material is selected from MoS 2 , fluororesin, graphite, WS 2 , h-BN, and Sb 2 O 3. It is better to have a configuration that is a coating film containing at least one kind of solid lubricant. According to this configuration, at least one of the upstream end and the downstream end of the seal interface can be easily covered with the coating film.
(6)好ましくは、上記(1)ないし(5)のいずれかの構成において、前記バルブは、前記ガス通路で前記弁体が回転するバタフライバルブである構成とする方がよい。本構成によると、全閉位置において、バタフライバルブの締め切り性が高くなる。 (6) Preferably, in any one of the configurations (1) to (5), the valve is a butterfly valve in which the valve element rotates in the gas passage. According to this configuration, the butterfly valve has a high shut-off performance in the fully closed position.
(7)上記課題を解決するため、本発明のバルブアセンブリの製造方法は、弁体を有するバルブと、該弁体が離着可能な弁座を有するガス通路が形成されたハウジングと、を備えるバルブアセンブリを、該弁体が該弁座に着座する全閉位置になるように、かつ該弁体の表面が上側を、該弁体の裏面が下側を、各々向くように、セットするセット工程と、該弁体と該弁座との間に形成されるシール界面の上端に、該ガス通路の上側から、塗料を塗布する塗布ステップと、該シール界面の下端に、該ガス通路の下側から、ガスを送風する送風ステップと、を行い、該シール界面を介してリークする該塗料の液ダレを抑制しながら該塗料を硬化させ、塗膜を形成する塗膜形成工程と、を有することを特徴とする。 (7) In order to solve the above problems, a method for manufacturing a valve assembly according to the present invention includes a valve having a valve body and a housing in which a gas passage having a valve seat to which the valve body can be attached and detached is formed. A set in which the valve assembly is set so that the valve body is in a fully closed position where the valve body is seated on the valve seat, and the front surface of the valve body faces the upper side and the back surface of the valve body faces the lower side. An application step of applying paint from the upper side of the gas passage to the upper end of the seal interface formed between the valve body and the valve seat, and the lower end of the seal interface to the lower end of the gas passage. And a coating film forming step of curing the coating material and forming a coating film while suppressing dripping of the coating material leaking through the seal interface. It is characterized by that.
全閉位置における締め切り性を高くするためには、塗料がシール界面に浸透する方が好ましい。このため、塗料の粘度は低い方がよい。しかしながら、塗料の粘度を低くすると、その分、塗料が液ダレを起こしやすくなる。一方、塗料の粘度を高くすると、塗料がシール界面に浸透しにくくなる。 In order to increase the shut-off property at the fully closed position, it is preferable that the paint penetrates the seal interface. For this reason, the one where the viscosity of a coating material is low is good. However, when the viscosity of the coating material is lowered, the coating material is liable to sag. On the other hand, when the viscosity of the paint is increased, the paint does not easily penetrate the seal interface.
この点、本発明のバルブアセンブリの製造方法によると、塗膜形成工程において、塗布ステップと送風ステップとを行っている。塗布ステップにおいては、上側から、シール界面に、塗料を塗布している。一方、送風ステップにおいては、下側から、シール界面に、ガスを送風している。このため、シール界面に浸透しやすい塗料(例えば、粘度が低い塗料、表面張力が小さい塗料など)を用いつつ、当該塗料の液ダレを抑制することができる。また、塗料が所望しない部位に付着しにくい。また、塗料を早く硬化させることができる。また、全閉位置における締め切り性が高いバルブアセンブリを簡単に製造することができる。 In this regard, according to the valve assembly manufacturing method of the present invention, the coating step and the air blowing step are performed in the coating film forming process. In the application step, paint is applied to the seal interface from above. On the other hand, in the blowing step, gas is blown from the lower side to the seal interface. For this reason, it is possible to suppress dripping of the paint while using a paint that easily penetrates the seal interface (for example, a paint having a low viscosity, a paint having a low surface tension, or the like). In addition, it is difficult for paint to adhere to undesired parts. Also, the paint can be cured quickly. Further, it is possible to easily manufacture a valve assembly having a high deadline in the fully closed position.
(8)好ましくは、上記(7)の構成において、前記塗膜形成工程において、前記送風ステップは、前記塗布ステップよりも、遅く終了する構成とする方がよい。本構成によると、塗料を硬化させやすい。 (8) Preferably, in the configuration of the above (7), in the coating film forming step, the air blowing step should be completed later than the coating step. According to this structure, it is easy to harden a coating material.
(9)好ましくは、上記(7)または(8)の構成において、前記塗料は、MoS2、フッ素樹脂、グラファイト、WS2、h−BN、およびSb2O3から選択される少なくとも一種類以上の固体潤滑剤を含む構成とする方がよい。本構成によると、固体潤滑剤により、弁体と弁座との間の摺動性を確保することができる。 (9) Preferably, in the configuration of (7) or (8), the paint is at least one selected from MoS 2 , fluororesin, graphite, WS 2 , h-BN, and Sb 2 O 3. It is better that the solid lubricant is included. According to this configuration, the slidability between the valve body and the valve seat can be ensured by the solid lubricant.
(10)上記課題を解決するため、本発明の送風用治具は、上記(7)ないし(9)のいずれかに記載のバルブアセンブリの製造方法の送風ステップに用いられ、前記ガス通路に下側から挿入され、該ガス通路における前記弁体よりも下側部分に、送風室を形成する挿入部と、該送風室に開口し、前記シール界面の下端にガスを送風する送風口と、該送風室に開口し、該送風室から該ガスを排気する排気口と、を備えることを特徴とする。 (10) In order to solve the above-described problem, the air blowing jig of the present invention is used in the air blowing step of the method for manufacturing a valve assembly according to any one of the above (7) to (9), and is disposed below the gas passage. An insertion portion that is inserted from the side and forms a blower chamber in a lower part of the gas passage in the gas passage, a blower opening that opens to the blower chamber and blows gas to a lower end of the seal interface, and And an exhaust port that opens to the air blowing chamber and exhausts the gas from the air blowing chamber.
本発明の送風用治具によると、ガス通路に挿入部を挿入することにより、バルブアセンブリと送風用治具とを位置決めすることができる。また、ガス通路に送風室を区画することができる。このため、送風室において、送風口から排気口まで、予め設定された流路で、ガスを流すことができる。また、シール界面に対して、送風口を、正確に位置決めすることができる。このため、確実に、塗料の液ダレを抑制することができる。 According to the blowing jig of the present invention, the valve assembly and the blowing jig can be positioned by inserting the insertion portion into the gas passage. Further, the air blowing chamber can be partitioned in the gas passage. For this reason, in a ventilation chamber, gas can be flowed by the channel previously set from the ventilation opening to the exhaust outlet. Further, the air outlet can be accurately positioned with respect to the seal interface. For this reason, the dripping of a coating material can be suppressed reliably.
本発明によると、全閉位置における締め切り性が高いバルブアセンブリおよびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a valve assembly having a high deadline in the fully closed position and a method for manufacturing the valve assembly.
以下、本発明のバルブアセンブリおよびその製造方法の実施の形態について説明する。 Embodiments of the valve assembly and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described below.
<第一実施形態>
[バルブアセンブリの構成]
まず、本実施形態のバルブアセンブリの構成について説明する。本実施形態のバルブアセンブリは、EGRシステムのEGR通路に配置されている。以降の図(図4、図5、図8を除く)において、左側はEGR通路の下流側(吸気通路側)に、右側はEGR通路の上流側(排気通路側)に、各々対応している。図1に、本実施形態のバルブアセンブリの斜視図を示す。図2に、図1のII−II方向断面図を示す。図1、図2に示すように、本実施形態のバルブアセンブリ1は、ハウジング2と、バタフライバルブ3と、塗膜4と、を備えている。
<First embodiment>
[Configuration of valve assembly]
First, the configuration of the valve assembly of this embodiment will be described. The valve assembly of the present embodiment is disposed in the EGR passage of the EGR system. In the following figures (excluding FIGS. 4, 5, and 8), the left side corresponds to the downstream side (intake passage side) of the EGR passage, and the right side corresponds to the upstream side (exhaust passage side) of the EGR passage. . FIG. 1 shows a perspective view of the valve assembly of the present embodiment. FIG. 2 shows a cross-sectional view in the II-II direction of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
(ハウジング2)
ハウジング2は、排ガス通路20と、第一筒部材21と、第二筒部材22と、を備えている。排ガス通路20は、本発明の「ガス通路」の概念に含まれる。第一筒部材21、第二筒部材22は、各々、ステンレス鋼製であって、円筒状を呈している。第一筒部材21の軸方向一端(左端)には、円環状の第一端面211が配置されている。第二筒部材22の軸方向一端(右端)には、円環状の第二端面221が配置されている。第一端面211と第二端面221とは、互いに径方向にずれた状態で、軸方向(左右方向)から突き合わされている。
(Housing 2)
The
第一端面211の内周縁のうち、第二端面221の内周縁よりも、径方向内側に配置されている部分には、平らな面取状に、半円弧状の弁座210が設定されている。同様に、第二端面221の内周縁のうち、第一端面211の内周縁よりも、径方向内側に配置されている部分には、平らな面取状に、半円弧状の弁座220が設定されている。排ガス通路20は、第一筒部材21および第二筒部材22の径方向内側に配置されている。排気ガスは、排ガス通路20を、第一筒部材21から第二筒部材22に向かって、流動する。
A
(バタフライバルブ3)
バタフライバルブ3は、ハウジング2に配置されている。バタフライバルブ3は、排ガス通路20を開閉可能である。バタフライバルブ3は、弁体30と弁軸31とを備えている。弁軸31は、ステンレス鋼製であって、丸棒状を呈している。弁体30は、ステンレス鋼製であって、円板状を呈している。弁体30の直径部分は、弁軸31に固定されている。弁体30は、排ガス通路20の内部において、回転可能である。弁体30の外周縁には、平らなシート面300が形成されている。シート面300は、弁座210、220に対して、離着可能である。
(Butterfly valve 3)
The
図2に示す全閉位置P1において、シート面300と弁座210、220との間には、太線で示すように、シール界面Aが形成されている。シール界面Aは、円環状を呈している。また、シール界面Aは、帯状を呈している。すなわち、シート面300と弁座210、220とは、互いに面接触している。
In the fully closed position P <b> 1 shown in FIG. 2, a seal interface A is formed between the
図1に示すように、弁軸31の一端は、ハウジング2の外部に突出している。弁軸31の当該突出部分は、ステンレス鋼製であって円筒状の弁軸支持ボス310の内部に、回転可能に支持されている。弁軸支持ボス310の外周側には、ステンレス鋼製であって円筒状のスペーサ311が環装されている。デフォルトスプリング90は、スペーサ311の外周面に環装されている。すなわち、スペーサ311は、デフォルトスプリング90と弁軸支持ボス310との干渉を防止している。デフォルトスプリング90の一端は、リンク部材91に係止されている。デフォルトスプリング90の他端は、ハウジング2に係止されている。デフォルトスプリング90は、バタフライバルブ3の弁体を開方向(図2に示す全閉位置P1から全開位置P2に向かう方向)に付勢している。リンク部材91を介して、モータ(図略)から弁軸31に、駆動力が伝達される。
As shown in FIG. 1, one end of the
(塗膜4)
図3に、図2の円III内の拡大図を示す。図2、図3に示すように、塗膜4は、シール界面Aの上流端(右端)aを覆っている。また、塗膜4は、シール界面Aの下流端(左端)bを覆っている。また、塗膜4は、シール界面Aにも介在している。具体的には、塗膜4は、シール界面Aに形成された微小な隙間を充填している。また、図1に示すように、塗膜4は、弁軸31のうち、ハウジング2に回転可能に支持されている部分(根本部分)を、覆っている。
(Coating film 4)
FIG. 3 shows an enlarged view in the circle III of FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2、図3に示すように、塗膜4は、追従シール部40(左上−右下ハッチング部分)と、非追従シール部41(右上−左下ハッチング部分)と、を有している。追従シール部40は、弁体30のシート面300付近に付着している。図2に一点鎖線で示すように、追従シール部40は、弁体30と共に、回転可能である。非追従シール部41は、ハウジング2の弁座210、220付近に付着している。非追従シール部41は、弁体30が回転しても、弁座210、220付近に付着したままである。図3に示すように、全閉位置P1において、追従シール部40と非追従シール部41とは、クラックBを境に、合体している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[バルブアセンブリの製造方法]
次に、本実施形態のバルブアセンブリの製造方法について説明する。本実施形態のバルブアセンブリの製造方法は、セット工程と、塗膜形成工程と、を有している。
[Valve Assembly Manufacturing Method]
Next, a method for manufacturing the valve assembly of this embodiment will be described. The manufacturing method of the valve assembly of this embodiment has a setting process and a coating-film formation process.
(セット工程)
本工程においては、バルブアセンブリを送風用治具にセットする。図4に、本実施形態のバルブアセンブリの製造方法の模式図を示す。図4に示すように、送風用治具5は、基部50と、挿入部51と、送風口52と、排気口53と、を備えている。基部50は、二つの空気取入孔500と、上向きの凹部501と、を備えている。二つの空気取入孔500は、外部と凹部501とを連通している。挿入部51は、凹部501に収容されている。挿入部51は、排気通路510を備えている。排気通路510は、挿入部51を上下方向に貫通している。凹部501の内周面と、挿入部51の外周面と、の間には、円筒状の送風通路511が区画されている。
(Set process)
In this step, the valve assembly is set on a blower jig. FIG. 4 shows a schematic diagram of a method for manufacturing the valve assembly of the present embodiment. As shown in FIG. 4, the blowing
送風口52は、送風通路511の上側に配置される。具体的には、送風口52は、挿入部51の外周面と、後述する第二筒部材22の内周面と、の間に配置される。排気口53は、排気通路510の上端に配置される。
The
本工程においては、送風用治具5の上側に、バルブアセンブリ1(塗膜4は配置されていない)をセットする。まず、バルブアセンブリ1を、図2に示す全閉位置P1にセットする。また、図2に示すバルブアセンブリ1の右側(上流側)が上側に、図2に示すバルブアセンブリ1の左側(下流側)が下側に、各々位置するように、バルブアセンブリ1をセットする。なお、弁体30の上流側の面は本発明の「表面」に、下流側の面は本発明の「裏面」に、各々対応している。また、挿入部51を第二筒部材22に挿入する。当該挿入により、挿入部51の外周面と、第二筒部材22の内周面と、の間に、円環状の送風口52が設定される。また、当該挿入により、第二筒部材22の内周面と、弁体30の下面と、挿入部51の上面と、により、送風室Cが区画される。また、当該挿入により、送風用治具5に対するバルブアセンブリ1の位置決めが行われる。
In this step, the valve assembly 1 (the
(塗膜形成工程)
本工程においては、バルブアセンブリ1のシール界面A付近に、塗膜4を形成する。本工程は、塗布ステップと送風ステップとを有している。二つのステップは同時に開始される。送風ステップは、塗布ステップよりも、遅く終了する。
(Coating film formation process)
In this step, the
塗布ステップにおいては、図4に示すように、ディスペンサ6を円環状に動かしながら、塗料4aをシール界面Aの上流端a付近に吹き付ける(塗布する)。なお、上流端aは本発明の「上端」に、下流端bは本発明の「下端」に、各々対応している。また、塗料4aは、DRILUBE♯108W(東洋ドライルーブ株式会社製)である。塗料4aは、MoS2(二硫化モリブデン)を含有している。塗料4a全体の質量を100mass%とした場合、MoS2の質量は、38mass%である。
In the application step, as shown in FIG. 4, the paint 4a is sprayed (applied) near the upstream end a of the seal interface A while moving the
図5に、図4の円V内の拡大図を示す。図5に示すように、シール界面Aは、下側から上側に向かって尖るテーパ状を呈している。塗料4aをシール界面Aに浸透させるためには、塗料4aが、シール界面Aの上流端aに、直接吹き付けられる方が好ましい。このため、図4に示すように、塗料4aの吹きつけ方向は、上側から下側に向かって径方向外側に拡がる傾斜方向に設定されている。 FIG. 5 shows an enlarged view in the circle V of FIG. As shown in FIG. 5, the seal interface A has a tapered shape that is pointed from the lower side toward the upper side. In order to allow the coating material 4a to permeate the seal interface A, it is preferable that the coating material 4a is directly sprayed on the upstream end a of the seal interface A. For this reason, as shown in FIG. 4, the spraying direction of the coating material 4a is set to the inclination direction which spreads radially outward from the upper side to the lower side.
図5に太線矢印で示すように、塗料4aは、自重により、シール界面Aを経由して、弁体30の下側にまで流れ込む。塗料4aが、第二筒部材22の内周面を伝って流れ落ちると、所望しない部分にまで塗料4aが付着してしまうおそれがある。そこで、本工程においては、送風ステップが行われる。
As indicated by a thick arrow in FIG. 5, the coating material 4 a flows into the lower side of the
送風ステップにおいては、図4に示すように、送風用治具5の二つの空気取入孔500、送風通路511、送風口52を介して、送風室Cに空気を吹き込む。図5に示すように、空気は、弁体30の下側にリークした塗料4aに対して、下側から当接する。このため、塗料4aが流れ落ちるのを抑制することができる。また、空気により、塗料4aの揮発成分の揮発が促進される。すなわち、塗料4aの乾燥、硬化が促進される。図4に示すように、送風室Cに吹き込まれた空気は、排気口53、排気通路510を介して、外部に排出される。塗料4aが硬化し図2に示す塗膜4が完成したら、送風ステップを終了する。なお、図3に示すクラックBは、塗膜4完成後に弁体30を回転させることにより、形成される。すなわち、追従シール部40と非追従シール部41とは、塗膜4完成後に弁体30を回転させることにより、形成される。
In the air blowing step, as shown in FIG. 4, air is blown into the air blowing chamber C through the two air intake holes 500, the
[作用効果]
次に、本実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態のバルブアセンブリ1によると、図2、図3に示すように、シール界面Aの上流端aおよび下流端bが、塗膜4により覆われている。また、シール界面Aにも、塗膜4が介在している。このため、全閉位置P1において、排気ガスが、弁体30の上流側から下流側にリークしにくい。すなわち、本実施形態のバルブアセンブリ1は、全閉位置P1における締め切り性が高い。
[Function and effect]
Next, effects of the valve assembly and the manufacturing method thereof according to the present embodiment will be described. According to the
また、図2、図3に示すように、塗膜4は、追従シール部40と、非追従シール部41と、を備えている。全閉位置P1において、追従シール部40と、非追従シール部41と、は合体している。このため、全閉位置P1における締め切り性が高い。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、図2に示すように、弁座210、220のうち、半周を占める弁座210は第一端面211により、残りの半周を占める弁座220は第二端面221により、各々形成されている。このため、全閉位置P1における締め切り性が高い。
Further, as shown in FIG. 2, of the valve seats 210 and 220, the
また、図2に示すように、シール界面Aを形成する弁座210、220、シート面300は、各々平面状を呈している。このため、シール界面Aは帯状を呈している。すなわち、全閉位置P1において、シート面300は弁座210、220に面接触している。したがって、全閉位置P1における締め切り性が高い。また、塗膜4は、固体潤滑剤であるMoS2を含んでいる。このため、シート面300と、弁座210、220と、の間の摩擦係数が低い。
Further, as shown in FIG. 2, the valve seats 210 and 220 and the
また、図1、図2に示すように、塗膜4は、弁軸31のうち、ハウジング2に回転可能に支持されている部分(根本部分)にも配置されている。このため、全閉位置P1において、当該部分を介して排気ガスがリークするのを抑制することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、本実施形態のバルブアセンブリ1の製造方法によると、図4に示すように、塗膜形成工程において、塗布ステップと送風ステップとを行っている。塗布ステップにおいては、上側から、シール界面Aに、塗料4aを塗布している。一方、送風ステップにおいては、下側から、シール界面Aに、空気を吹き付けている。このため、シール界面Aに浸透しやすい塗料4a(例えば、粘度が低い塗料4a、表面張力が小さい塗料4aなど)を用いつつ、当該塗料4aの液ダレを抑制することができる。また、塗料4aを早く硬化させることができる。また、図2に示す全閉位置P1における締め切り性が高いバルブアセンブリ1を簡単に製造することができる。また、塗料4aが所望しない部位(例えば、第二筒部材22の内周面やハウジング2の下端面など)に付着しにくい。また、本実施形態のバルブアセンブリ1の製造方法によると、送風ステップは、塗布ステップよりも、遅く終了する。このため、塗料4aを乾燥、硬化させやすい。
Moreover, according to the manufacturing method of the
また、図4に示すように、送風用治具5によると、送風口52が円環状を呈している。このため、シール界面Aに対して、全周的に、まんべんなく空気を送ることができる。したがって、全周的に、塗料4aの液ダレを抑制することができる。また、全周的に、液ダレの程度がばらつきにくい。
As shown in FIG. 4, according to the blowing
また、送風用治具5によると、排ガス通路20に下側から挿入部51を挿入することにより、バルブアセンブリ1と送風用治具5とを位置決めすることができる。また、排ガス通路20に送風室Cを区画することができる。このため、送風室Cにおいて、送風口52から排気口53まで、予め設定された流路Dで、ガスを流すことができる。また、シール界面Aに対して、送風口52を、正確に位置決めすることができる。このため、確実に、塗料4aの液ダレを抑制することができる。
Further, according to the blowing
ところで、塗膜形成工程において、塗布ステップだけを単独で行うと、塗料4aの液ダレが発生しやすい。このため、図4に示す第二筒部材22の内周面や、ハウジング2の下端面などに、塗料4aの液滴が付着しやすい。また、付着した液滴が、表面張力により、液滴形状(丸い形状)のまま硬化しやすい。
By the way, in the coating film forming process, if only the coating step is performed alone, dripping of the paint 4a is likely to occur. For this reason, the droplet of the coating material 4a tends to adhere to the inner peripheral surface of the second
この点、塗膜形成工程において、塗布ステップおよび送風ステップを行うと、図5に示すように、シール界面Aの下側にリークした塗料4aに対して、気流が、流路Dに沿って、下側から衝突する。このため、塗料4aは、気流により上側に押された状態で硬化する。したがって、塗料4aは、液滴形状のまま硬化しにくい。例えば、上側に凹んだ形状で硬化する。このように、一例として、シール界面A付近の塗膜4の形状を基に、バルブアセンブリの製造方法において、送風ステップを行ったか否かを判別することができる。
In this respect, in the coating film forming process, when the application step and the air blowing step are performed, as shown in FIG. 5, the air current flows along the flow path D with respect to the paint 4 a leaking below the seal interface A. Collide from below. For this reason, the coating material 4a hardens | cures in the state pressed upward by the airflow. Therefore, the paint 4a is hard to be cured in the form of droplets. For example, it hardens in a shape recessed upward. Thus, as an example, based on the shape of the
<第二実施形態>
本実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法と、第一実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法との相違点は、塗膜が、弁体の表面(上流側の面)の全面に塗布されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The difference between the valve assembly and its manufacturing method of the present embodiment and the valve assembly and its manufacturing method of the first embodiment is that the coating film is applied to the entire surface (upstream surface) of the valve body. Is a point. Here, only differences will be described.
図6に、本実施形態のバルブアセンブリの左右方向断面図を示す。なお、図2と対応する部位については、同じ符号で示す。図6に示すように、全閉位置において、弁体30の右面(上流側の面)には、全面的に塗膜4が形成されている。また、弁軸31の右面にも、全面的に塗膜4が形成されている。塗膜4は、塗膜形成工程の塗布ステップにおいて、塗料を、弁体30の表面全体に塗布することにより、形成される。
FIG. 6 shows a cross-sectional view in the left-right direction of the valve assembly of this embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 2, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 6, the
本実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法と、第一実施形態のバルブアセンブリ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、本実施形態のバルブアセンブリ1によると、塗料が弁軸31と弁体30との間の界面にまで浸透する。このため、全閉位置において、排気ガスが、弁軸31と弁体30との間の界面を介して、リークしにくい。したがって、全閉位置における締め切り性を高くすることができる。
The valve assembly and the manufacturing method thereof according to the present embodiment and the valve assembly and the manufacturing method thereof according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to parts having the same configuration. Further, according to the
<第三実施形態>
本実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法と、第一実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法との相違点は、塗料が、弁体の表裏両面に塗布されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Third embodiment>
The difference between the valve assembly of the present embodiment and the manufacturing method thereof and the valve assembly of the first embodiment and the manufacturing method thereof is that the paint is applied to both the front and back surfaces of the valve body. Here, only differences will be described.
図7に、本実施形態のバルブアセンブリの左右方向断面図を示す。なお、図2と対応する部位については、同じ符号で示す。図7に示すように、弁体30の右面(上流側の面)には、塗膜4が形成されている。また、弁体30の左面(下流側の面)には、塗膜7が形成されている。
FIG. 7 shows a cross-sectional view in the left-right direction of the valve assembly of this embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 2, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 7, the
塗膜4は、弁体30の右面を上向きにしてバルブアセンブリ1を送風用治具にセットし、塗布ステップ、送風ステップを行うことにより、形成される。一方、塗膜7は、弁体30の左面を上向きにしてバルブアセンブリ1を送風用治具にセットし、塗布ステップ、送風ステップを行うことにより、形成される。
The
なお、塗膜4、7の形成順序(先後)は、特に限定しない。例えば、一方の塗膜4、7を形成後、バルブアセンブリ1を上下反転して送風用治具に再セットし、他方の塗膜4、7を形成すればよい。
In addition, the formation order (first and second) of the
本実施形態のバルブアセンブリおよびその製造方法と、第一実施形態のバルブアセンブリ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、本実施形態のバルブアセンブリによると、全閉位置におけるシール性を高くすることができる。 The valve assembly and the manufacturing method thereof according to the present embodiment and the valve assembly and the manufacturing method thereof according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to parts having the same configuration. Moreover, according to the valve assembly of this embodiment, the sealing performance in the fully closed position can be enhanced.
<その他>
以上、本発明のバルブアセンブリ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。
<Others>
The embodiment of the valve assembly and the manufacturing method thereof according to the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
図8(a)〜(e)に、その他の実施形態のバルブアセンブリの製造方法の塗膜形成工程のタイミングチャートを示す。図8(a)に示すように、塗布ステップと送風ステップとを同期させてもよい。図8(b)に示すように、塗布ステップの後期と送風ステップの前期とを重複させてもよい。図8(c)に示すように、塗布ステップの開始と送風ステップの開始とを同期させ、送風ステップを、塗布ステップよりも、後に終了させてもよい。図8(d)に示すように、送風ステップを、塗布ステップよりも、後に終了させてもよい。並びに、送風ステップを、塗布ステップよりも、早く開始してもよい。図8(e)に示すように、塗布ステップが終了してから送風ステップを開始してもよい。このように、塗料の硬化を促進するために、送風ステップが、塗布ステップよりも、早く終了しなければよい。 FIGS. 8A to 8E are timing charts of a coating film forming process of a method for manufacturing a valve assembly according to another embodiment. As shown in FIG. 8A, the application step and the air blowing step may be synchronized. As shown in FIG.8 (b), you may overlap the latter period of an application | coating step and the first period of a ventilation step. As shown in FIG. 8C, the start of the application step and the start of the air blowing step may be synchronized, and the air blowing step may be terminated after the application step. As shown in FIG. 8D, the air blowing step may be terminated after the coating step. In addition, the air blowing step may be started earlier than the application step. As shown in FIG. 8E, the air blowing step may be started after the application step is completed. Thus, in order to accelerate | stimulate hardening of a coating material, the ventilation step should not be complete | finished earlier than an application | coating step.
図4に示す送風用治具5の構成は特に限定しない。例えば、送風室Cにおいて径方向内側から径方向外側に向かう方向に、流路Dが設定されていてもよい。また、送風口52は環状でなくてもよい。例えば、点状の送風口52(例えばノズルの噴出口)を、環状に並べてもよい。また、特に塗料4aの液ダレが発生しやすい場所(例えば、弁軸31のうち、ハウジング2に回転可能に支持されている部分(根本部分))だけに、局所的に送風口52を配置してもよい。
The configuration of the blowing
また、送風用治具5により送風するガスは、空気以外(例えば窒素など)であってもよい。また、ガスの温度は特に限定しない。例えば、塗料4aの乾燥、硬化を促進するために、ガスの温度を高く設定してもよい。また、塗布ステップに用いる塗布装置は、ディスペンサ6でなくてもよい。例えば、スプレー、ブラシ、刷毛、筆、プリンタなどであってもよい。
Further, the gas blown by the blowing
また、塗料4aの粘度は特に限定しない。また、塗料4aの固体潤滑剤の種類は特に限定しない。フッ素樹脂(PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)、ECTFE(クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体)など)、グラファイト、WS2(二硫化タングステン)、h−BN(六方晶窒化ホウ素)、Sb2O3(三酸化アンチモン)などであってもよい。また、複数種類の固体潤滑剤を併用して用いてもよい。 Moreover, the viscosity of the coating material 4a is not specifically limited. Moreover, the kind of solid lubricant of the coating material 4a is not specifically limited. Fluororesin (PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer) ), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (polychlorotrifluoroethylene), ECTFE (chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer), graphite, WS 2 (tungsten disulfide), h-BN (hexagonal nitriding) Boron), Sb 2 O 3 (antimony trioxide), and the like may be used. A plurality of types of solid lubricants may be used in combination.
また、本発明のバルブアセンブリのバルブは、弁体が直線状に往復動する、ポペットバルブであってもよい。この場合、弁体側が上側に、弁軸側が下側になるように、バルブアセンブリ1を送風用治具5にセットしてもよい。また、この逆向きにセットしてもよい。
Further, the valve of the valve assembly of the present invention may be a poppet valve in which the valve body reciprocates linearly. In this case, the
また、上記実施形態においては、本実施形態のバルブアセンブリ1を、EGRバルブとして具現化した。しかしながら、排気側ターボバイパスバルブ、吸気側ターボバイパスバルブ、スロットルバルブ、排気ブレーキバルブ、排気絞りバルブなどの流量制御バルブとして、具現化してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
1:バルブアセンブリ。
2:ハウジング、20:排ガス通路(ガス通路)、21:第一筒部材、210:弁座、211:第一端面、22:第二筒部材、220:弁座、221:第二端面。
3:バタフライバルブ、30:弁体、300:シート面、31:弁軸、310:弁軸支持ボス、311:スペーサ。
4:塗膜、4a:塗料、40:追従シール部、41:非追従シール部。
5:送風用治具、50:基部、500:空気取入孔、501:凹部、51:挿入部、510:排気通路、511:送風通路、52:送風口、53:排気口。
6:ディスペンサ。
7:塗膜。
90:デフォルトスプリング、91:リンク部材。
A:シール界面、a:上流端、b:下流端、B:クラック、C:送風室、D:流路、P1:全閉位置、P2:全開位置。
1: Valve assembly.
2: housing, 20: exhaust gas passage (gas passage), 21: first cylinder member, 210: valve seat, 211: first end face, 22: second cylinder member, 220: valve seat, 221: second end face.
3: butterfly valve, 30: valve body, 300: seat surface, 31: valve shaft, 310: valve shaft support boss, 311: spacer.
4: coating film, 4a: paint, 40: follow-up seal part, 41: non-following seal part.
5: Air blowing jig, 50: Base, 500: Air intake hole, 501: Recess, 51: Insertion part, 510: Exhaust passage, 511: Air passage, 52: Air outlet, 53: Exhaust port.
6: Dispenser.
7: Coating film.
90: default spring, 91: link member.
A: seal interface, a: upstream end, b: downstream end, B: crack, C: blower chamber, D: flow path, P1: fully closed position, P2: fully open position.
Claims (9)
前記弁体が前記弁座に着座する全閉位置において、該弁体と該弁座との間にはシール界面が形成され、
さらに、該シール界面の上流端および下流端のうち、少なくとも一方を覆うシール材を備えることを特徴とするバルブアセンブリ。 A valve assembly comprising: a valve having a valve body; and a housing in which a gas passage having a valve seat to which the valve body can be attached and detached is formed,
In the fully closed position where the valve body is seated on the valve seat, a seal interface is formed between the valve body and the valve seat,
The valve assembly further includes a sealing material covering at least one of the upstream end and the downstream end of the seal interface.
前記全閉位置において、該追従シール部と該非追従シール部とは合体している請求項1に記載のバルブアセンブリ。 The seal material has a follow-up seal portion that follows the movement of the valve body, and a non-follow-up seal portion that does not follow the movement of the valve body,
The valve assembly according to claim 1, wherein the follow-up seal portion and the non-follow-up seal portion are united in the fully closed position.
前記ガス通路は、該第一筒部材および該第二筒部材の内部に形成され、
前記弁座は、該第一端面と該第二端面とが径方向にずれて配置されることにより形成されている請求項1または請求項2に記載のバルブアセンブリ。 The housing has a first cylindrical member having a first end surface and a second cylindrical member having a second end surface,
The gas passage is formed inside the first cylinder member and the second cylinder member,
The valve assembly according to claim 1 or 2, wherein the valve seat is formed by disposing the first end surface and the second end surface in a radial direction.
該弁体と該弁座との間に形成されるシール界面の上端に、該ガス通路の上側から、塗料を塗布する塗布ステップと、該シール界面の下端に、該ガス通路の下側から、ガスを送風する送風ステップと、を行い、該シール界面を介してリークする該塗料の液ダレを抑制しながら該塗料を硬化させ、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
を有するバルブアセンブリの製造方法。 A valve assembly including a valve having a valve body and a housing having a gas passage having a valve seat to which the valve body can be attached and detached is in a fully closed position where the valve body is seated on the valve seat. And a setting step for setting the valve body so that the surface of the valve body faces the upper side and the back surface of the valve body faces the lower side,
From the upper side of the gas passage to the upper end of the seal interface formed between the valve body and the valve seat, from the lower side of the gas passage to the lower end of the seal interface, an application step of applying paint. A coating step of forming a coating film by curing the coating material while suppressing liquid sag of the coating material leaking through the sealing interface.
A method for manufacturing a valve assembly comprising:
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