JP4600319B2 - Method for manufacturing fluid control valve - Google Patents

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Description

本発明は、流体を制御するバルブが、ハウジング内部にてシャフトの中心軸線に対して傾斜して溶接固定される流体制御弁の製造方法に関するもので、特に流体流量を制御するバタフライバルブが、ハウジング内部にてシャフトの中心軸線に対して傾斜して溶接固定される流体制御弁の製造方法に係わる。   The present invention relates to a manufacturing method of a fluid control valve in which a valve for controlling fluid is welded and fixed inside a housing with an inclination with respect to a central axis of a shaft. The present invention relates to a manufacturing method of a fluid control valve that is fixedly welded while being inclined with respect to a central axis of a shaft.

[従来の技術]
従来より、流体制御弁の一例として、内燃機関の燃焼室内より流出する排気ガス中に含まれる有害物質(例えば窒素酸化物:NOx等)の低減を図るという目的で、排気ガスの一部(EGRガス等の高温流体)を内燃機関の吸気系統に再循環させる排気ガス再循環装置の排気ガス還流管の途中に組み込まれる排気ガス還流量制御弁が知られている。そして、この排気ガス還流量制御弁の一例として、歯車減速機構を介して電動モータの駆動力をシャフトに伝達し、シャフトの軸線方向の一端部に支持固定されたバタフライバルブを駆動して、バルブ全閉位置からバルブ全開位置までの作動範囲で回転動作させる電動式のEGR制御弁が公知である(例えば、特許文献1参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, as an example of a fluid control valve, a part of exhaust gas (EGR) is used for the purpose of reducing harmful substances (for example, nitrogen oxides: NOx, etc.) contained in exhaust gas flowing out from the combustion chamber of an internal combustion engine. 2. Description of the Related Art There is known an exhaust gas recirculation amount control valve incorporated in the middle of an exhaust gas recirculation pipe of an exhaust gas recirculation device that recirculates a high-temperature fluid such as gas) to an intake system of an internal combustion engine. As an example of this exhaust gas recirculation amount control valve, the driving force of the electric motor is transmitted to the shaft via a gear reduction mechanism, and a butterfly valve supported and fixed at one end portion in the axial direction of the shaft is driven. An electric EGR control valve that rotates in an operating range from a fully closed position to a valve fully open position is known (see, for example, Patent Document 1).

ここで、EGRガス等の高温流体の流量(EGR量)を制御するEGR制御弁においては、図4に示したように、排気ガス還流管の一部を成すハウジング(図示せず)と、このハウジングに嵌合保持された円管状のライナー(ノズル)101と、このライナー101内に開閉自在に収容されたバタフライバルブ102と、このバタフライバルブ102を支持固定するシャフト103とによって構成している。また、EGR制御弁は、バタフライバルブ102の外周端面全周に円環状のシールリング溝104を形成し、このシールリング溝104にシールリング105を装着している。   Here, in the EGR control valve that controls the flow rate (EGR amount) of a high-temperature fluid such as EGR gas, as shown in FIG. 4, a housing (not shown) that forms part of the exhaust gas recirculation pipe, A tubular liner (nozzle) 101 fitted and held in the housing, a butterfly valve 102 accommodated in the liner 101 so as to be freely opened and closed, and a shaft 103 that supports and fixes the butterfly valve 102 are configured. In the EGR control valve, an annular seal ring groove 104 is formed on the entire outer peripheral end surface of the butterfly valve 102, and a seal ring 105 is attached to the seal ring groove 104.

そして、シャフト103の軸線方向の一端側には、バタフライバルブ102を溶接手段を用いて溶接固定するバルブ装着部106が設けられている。また、バタフライバルブ102は、シャフト103の軸線方向に対して所定の傾斜角度だけ傾いた状態で、バルブ装着部106に保持固定されている。このため、バタフライバルブ102には、バルブ装着部106が嵌合する貫通穴107が、バタフライバルブ102の板厚方向の軸線に対して傾斜して貫通している。なお、EGR制御弁には、シャフト103のバルブ装着部106の外周面とバタフライバルブ102の貫通穴107の穴壁面とをレーザ溶接装置を用いてレーザ溶接して溶接部109が形成されている。   A valve mounting portion 106 for fixing the butterfly valve 102 by welding using welding means is provided on one end side of the shaft 103 in the axial direction. The butterfly valve 102 is held and fixed to the valve mounting portion 106 in a state where it is inclined by a predetermined inclination angle with respect to the axial direction of the shaft 103. For this reason, the through hole 107 into which the valve mounting portion 106 is fitted penetrates the butterfly valve 102 while being inclined with respect to the axis of the butterfly valve 102 in the plate thickness direction. In the EGR control valve, a welded portion 109 is formed by laser welding the outer peripheral surface of the valve mounting portion 106 of the shaft 103 and the hole wall surface of the through hole 107 of the butterfly valve 102 using a laser welding apparatus.

[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1に記載のEGR制御弁においては、ライナー101内に形成される排気ガス還流路110の軸線方向の一方側からレーザ溶接装置より出力されるレーザビームをバタフライバルブ102とシャフト103との接合箇所に照射するが、シャフト103の断面形状が円形状であるために、レーザビームをバルブ装着部106の外形形状に沿って走査させても、レーザ溶接ができない部分が発生し、溶接部109が略U字状(または半円の楕円弧形状)に形成されてしまう。
[Conventional technical problems]
However, in the EGR control valve described in Patent Document 1, the laser beam output from the laser welding apparatus from one side in the axial direction of the exhaust gas recirculation path 110 formed in the liner 101 is transmitted to the butterfly valve 102 and the shaft 103. However, since the cross-sectional shape of the shaft 103 is circular, even if the laser beam is scanned along the outer shape of the bulb mounting portion 106, a portion where laser welding cannot be performed occurs. 109 is formed in a substantially U shape (or a semicircular elliptical arc shape).

これによって、バタフライバルブ102を全閉位置にて閉弁してシールリング105のシールリング摺動面をライナー101の内周面(シール面)に密着させた場合であっても、シャフト103のバルブ装着部106の外周面とバタフライバルブ102の貫通穴107の穴壁面との間の、つまりバタフライバルブ102とシャフト103との嵌合部におけるレーザ溶接ができない部分を通ってEGRガス等の高温流体が洩れ出してしまい、バタフライバルブ102の全閉時における高温流体洩れ量が多くなるという問題があった。   Thus, even when the butterfly valve 102 is closed at the fully closed position and the seal ring sliding surface of the seal ring 105 is brought into close contact with the inner peripheral surface (seal surface) of the liner 101, the valve of the shaft 103 A high-temperature fluid such as EGR gas passes between the outer peripheral surface of the mounting portion 106 and the hole wall surface of the through-hole 107 of the butterfly valve 102, that is, through the portion where the butterfly valve 102 and the shaft 103 cannot be laser-welded. There is a problem that the amount of high-temperature fluid leakage increases when the butterfly valve 102 is fully closed.

また、レーザ溶接装置は、バタフライバルブ102とシャフト103との接合箇所におけるA部(溶接部109の一端部)にレーザビームを照射し、その後にレーザビームを照射しながらシャフト装着部106の外周面に沿って略U字状(または半円の楕円弧形状)に移動して、バタフライバルブ102とシャフト103との接合箇所におけるB部(溶接部109の他端部)に至るまでレーザ溶接を実施している。また、バルブ装着部106の外周面と貫通穴107の穴壁面との間には、貫通穴107内にバルブ装着部106を挿入する関係(例えば隙間嵌め)で、必要最小限の隙間が設けられている。   Further, the laser welding apparatus irradiates a portion A (one end portion of the welded portion 109) at the joint portion between the butterfly valve 102 and the shaft 103 with a laser beam, and then irradiates the laser beam with the outer peripheral surface of the shaft mounting portion 106 Is moved to a substantially U shape (or a semi-circular elliptical arc shape), and laser welding is performed until it reaches part B (the other end of the welded part 109) at the joint between the butterfly valve 102 and the shaft 103. ing. In addition, a necessary minimum gap is provided between the outer peripheral surface of the valve mounting portion 106 and the hole wall surface of the through hole 107 so as to insert the valve mounting portion 106 into the through hole 107 (for example, gap fitting). ing.

これによって、レーザ溶接を開始するA部側にバタフライバルブ102が引っ張られてバタフライバルブ102の位置が正規の位置からズレてしまう。すなわち、シャフト103のシャフト装着部106に対するバタフライバルブ102の位置精度が悪化する。この結果、バタフライバルブ102とシャフト103との嵌合部におけるレーザ溶接ができない部分の隙間が増加し、バタフライバルブ102の全閉時における高温流体洩れ量が更に多くなるという問題が生じる。   As a result, the butterfly valve 102 is pulled toward the portion A where laser welding is started, and the position of the butterfly valve 102 deviates from the normal position. That is, the positional accuracy of the butterfly valve 102 with respect to the shaft mounting portion 106 of the shaft 103 is deteriorated. As a result, the gap between the portions where the butterfly valve 102 and the shaft 103 cannot be laser-welded increases, and there is a problem that the amount of high-temperature fluid leakage when the butterfly valve 102 is fully closed increases.

なお、バルブ装着部106と貫通穴107とを締まり嵌め(圧入嵌合)した場合には、バタフライバルブ102に歪みが発生し、バタフライバルブ102の真円度が悪化する可能性がある。ここで、シールリング105は、C字形状の金属環であるため、バタフライバルブ102の真円度の悪化を補うことができず、シールリング105が傾いた状態でシールリング溝104に装着される可能性があり、バタフライバルブ102の全閉時におけるシールリング105のシール性が悪化する。よって、締まり嵌めを採用することは望ましくない。   Note that when the valve mounting portion 106 and the through hole 107 are tightly fitted (press-fit), the butterfly valve 102 may be distorted and the roundness of the butterfly valve 102 may deteriorate. Here, since the seal ring 105 is a C-shaped metal ring, the deterioration of the roundness of the butterfly valve 102 cannot be compensated, and the seal ring 105 is mounted in the seal ring groove 104 in a tilted state. There is a possibility that the sealing performance of the seal ring 105 is deteriorated when the butterfly valve 102 is fully closed. Thus, it is not desirable to employ an interference fit.

また、特許文献1に記載のEGR制御弁においては、バタフライバルブ102の板厚が薄いので、レーザ溶接装置を用いてレーザ溶接した際の溶接熱で、バタフライバルブ102が変形し、バタフライバルブ102の真円度が悪化する可能性がある。この場合も、シールリング105によってバタフライバルブ102の真円度の悪化を補うことができないので、シールリング105が傾いた状態でシールリング溝104に装着される可能性があり、バタフライバルブ102の全閉時におけるシールリング105のシール性が悪化するという問題が生じる。
特開2005−233063号公報(第1−15頁、図1−図6)
Further, in the EGR control valve described in Patent Document 1, since the butterfly valve 102 is thin, the butterfly valve 102 is deformed by the welding heat when laser welding is performed using a laser welding apparatus. Roundness may deteriorate. Also in this case, since the deterioration of the roundness of the butterfly valve 102 cannot be compensated for by the seal ring 105, there is a possibility that the seal ring 105 is mounted in the seal ring groove 104 in an inclined state. There arises a problem that the sealing performance of the seal ring 105 at the time of closing deteriorates.
JP 2005-233063 A (page 1-15, FIGS. 1-6)

本発明の目的は、バルブの全閉時における流体洩れを防止することのできる流体制御弁の製造方法を提供することにある。また、シャフトに対するバルブの位置精度を向上させることのできる流体制御弁の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fluid control valve manufacturing method capable of preventing fluid leakage when the valve is fully closed. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a fluid control valve that can improve the positional accuracy of the valve with respect to the shaft.

請求項1に記載の発明によれば、ハウジングの内部で、シャフトの中心軸線に対して傾斜させた状態で、溶接手段を用いてシャフトに保持固定される斜板状のバルブに、シャフトに嵌め合わされる嵌合溝を設けている。そして、バルブの嵌合溝が、バルブの板厚方向の片端面のみで開口している。これにより、バルブの嵌合溝の溝壁面とシャフトとを溶接手段を用いて溶接して、バルブとシャフトとの溶接部を形成する溶接工程において、仮にシャフトとバルブの嵌合溝との嵌合部のうちで溶接できない部分があったとしても、バルブの板厚方向の両端面を連通するように貫通する貫通穴が形成されていない。したがって、バルブの全閉時に、シャフトとバルブの嵌合溝との嵌合部のうちで溶接ができない部分を通って流体が洩れ出すことはなく、バルブの全閉時における流体洩れを確実に防止することができる。
また、バルブとして、中心より半径方向の外径側に延ばされた円板状のバタフライバルブを採用しても良い。このバタフライバルブの外周端縁部よりも半径方向の内径側に位置する中心付近に、外周端縁部よりも板厚が厚い肉厚部を設けている。そして、バタフライバルブの板厚が厚い範囲内で、バタフライバルブの嵌合溝の溝壁面とシャフト(のシャフト外径面)とを溶接して、バタフライバルブとシャフトとの溶接部を形成することにより、バタフライバルブのうちで板厚の薄い外周端縁部が溶接熱により変形して、バタフライバルブの外周端縁部の真円度が低下するのを防止することができる。したがって、バタフライバルブの全閉時におけるバタフライバルブの外周端面とハウジングの流路壁面(内周面)との間の環状隙間が適正値(またはゼロ)となり、バタフライバルブの全閉時における流体洩れ量を少なくすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the shaft is fitted to the swash plate-like valve that is held and fixed to the shaft using welding means in a state inclined with respect to the central axis of the shaft inside the housing. A fitting groove to be fitted is provided. And the fitting groove of the valve is opened only at one end surface in the plate thickness direction of the valve. Accordingly, in the welding process in which the groove wall surface of the valve fitting groove and the shaft are welded using welding means to form a welded portion between the valve and the shaft, the shaft and the fitting groove of the valve are temporarily fitted. Even if there is a portion that cannot be welded, a through hole that penetrates through both end faces of the valve in the plate thickness direction is not formed. Therefore, when the valve is fully closed, fluid does not leak through the part of the fitting portion between the shaft and valve fitting groove that cannot be welded, and fluid leakage is reliably prevented when the valve is fully closed. can do.
Further, a disc-shaped butterfly valve extending from the center to the outer diameter side in the radial direction may be employed as the valve. In the vicinity of the center located on the inner diameter side in the radial direction with respect to the outer peripheral edge of the butterfly valve, a thick portion having a thickness greater than that of the outer peripheral edge is provided. And within the range where the butterfly valve plate is thick, the groove wall surface of the fitting groove of the butterfly valve and the shaft (the shaft outer diameter surface) are welded to form a welded portion between the butterfly valve and the shaft. Further, it is possible to prevent the roundness of the outer peripheral edge portion of the butterfly valve from being lowered due to deformation of the thin outer peripheral edge portion of the butterfly valve by welding heat. Therefore, the annular clearance between the outer peripheral end face of the butterfly valve and the flow passage wall surface (inner peripheral face) of the housing when the butterfly valve is fully closed becomes an appropriate value (or zero), and the amount of fluid leakage when the butterfly valve is fully closed Can be reduced.

請求項2に記載の発明によれば、バルブの嵌合溝の溝壁面とシャフトとを溶接手段を用いて溶接した溶接部を、シャフトの中心軸線方向またはバルブの嵌合溝の溝長さ方向に沿って直線状に形成する溶接工程を備えている。
この場合には、溶接部の溶接長さを、シャフトの中心軸線方向またはバルブの嵌合溝の溝長さ方向と略同一方向に長くとれるので、バルブとシャフトとの有効溶接長さを十分確保することができる。また、溶接手段としてレーザ溶接装置を用いた場合には、レーザ光を直線状に走査するだけで良く、従来の技術のように、レーザ光を略U字状(または半円の楕円弧形状)に走査する必要がなくなるので、バルブとシャフトとの溶接作業が容易となり、流体制御弁の生産性を向上することができる。
According to the second aspect of the present invention, the welded portion in which the groove wall surface of the fitting groove of the valve and the shaft are welded using welding means is used in the direction of the central axis of the shaft or the groove length direction of the fitting groove of the valve. The welding process which forms in a straight line along is provided.
In this case, the weld length of the welded portion can be made longer in the same direction as the central axis direction of the shaft or the groove length direction of the fitting groove of the valve, so that the effective weld length between the valve and the shaft is sufficiently secured. can do. Further, when a laser welding apparatus is used as the welding means, it is only necessary to scan the laser beam in a straight line, and the laser beam is substantially U-shaped (or a semicircular elliptical arc shape) as in the prior art. Since it is not necessary to perform scanning, the welding operation between the valve and the shaft is facilitated, and the productivity of the fluid control valve can be improved.

請求項3に記載の発明によれば、バルブの嵌合溝の溝壁面とシャフトとを溶接手段を用いて溶接した溶接部を、ハウジング内に形成される流体流路の軸線方向に対して垂直な垂線上に形成する溶接工程を備えている。
この場合には、溶接部の溶接長さを、ハウジング内に形成される流体流路の軸線方向に対して垂直な方向に長くとれるので、バルブとシャフトとの有効溶接長さを十分確保することができる。また、溶接手段としてレーザ溶接装置を用いた場合には、レーザ光を直線状に走査するだけで良く、従来の技術のように、レーザ光を略U字状(または半円の楕円弧形状)に走査する必要がなくなるので、バルブとシャフトとの溶接作業が容易となり、流体制御弁の生産性を向上することができる。
According to the third aspect of the present invention, the welded portion in which the groove wall surface of the fitting groove of the valve and the shaft are welded using welding means is perpendicular to the axial direction of the fluid flow path formed in the housing. A welding process for forming on a vertical line.
In this case, the weld length of the welded portion can be made longer in the direction perpendicular to the axial direction of the fluid flow path formed in the housing, so that the effective weld length between the valve and the shaft must be sufficiently secured. Can do. Further, when a laser welding apparatus is used as the welding means, it is only necessary to scan the laser beam in a straight line, and the laser beam is substantially U-shaped (or a semicircular elliptical arc shape) as in the prior art. Since it is not necessary to perform scanning, the welding operation between the valve and the shaft is facilitated, and the productivity of the fluid control valve can be improved.

請求項4に記載の発明によれば、バルブの嵌合溝の溝壁面とシャフト(のシャフト外径面)とを溶接手段を用いて溶接した溶接部を、並列して直線状に形成される2列の平行な溶接部としている。
請求項5に記載の発明によれば、シャフトの幅方向の両側(のシャフト外径面)とバルブの嵌合溝の溝幅方向の両側の溝壁面とを溶接手段を用いて同時に溶接してバルブとシャフトとの溶接箇所に2列の平行な溶接部を形成する溶接工程を備えている。
この場合には、溶接工程中に、バルブの嵌合溝の溝幅方向の両側のいずれか一方側に引っ張られることはなく、バルブの位置が正規の位置からズレることはない。すなわち、シャフトに対するバルブの位置精度を向上することができる。また、溶接部を2列同時に形成できるので、バルブとシャフトとの溶接作業時間を短縮でき、流体制御弁の生産性を向上することができる。
According to invention of Claim 4, the weld part which welded the groove | channel wall surface of the fitting groove of a valve | bulb, and the shaft (the shaft outer diameter surface) using a welding means is formed in parallel and linearly. Two rows of parallel welds are used.
According to the fifth aspect of the present invention, the both sides in the width direction of the shaft (the outer diameter surface of the shaft) and the groove wall surfaces on both sides in the groove width direction of the fitting groove of the valve are welded simultaneously using the welding means. A welding process is provided in which two rows of parallel welds are formed at the welded portion of the valve and the shaft.
In this case, during the welding process, the fitting groove of the valve is not pulled to either one of both sides in the groove width direction, and the position of the valve is not deviated from the normal position. That is, the positional accuracy of the valve with respect to the shaft can be improved. Moreover, since two rows of welded portions can be formed simultaneously, the welding work time between the valve and the shaft can be shortened, and the productivity of the fluid control valve can be improved.

請求項に記載の発明によれば、ハウジングの内部で、シャフトの中心軸線に対して傾斜させた状態で、溶接手段を用いてシャフトに保持固定される斜板状のバルブに、シャフトに嵌め合わされる嵌合溝を設けている。そして、バルブの嵌合溝が、バルブの板厚方向の片端面のみで開口している。すなわち、バルブの板厚方向の両端面を連通するように貫通する貫通穴が形成されていない。したがって、バルブの全閉時に、バルブの嵌合溝の溝壁面とシャフトとの隙間から流体が洩れ出すことはなく、バルブの全閉時における流体洩れを確実に防止することができる。
また、バルブとして、中心より半径方向の外径側に延ばされた円板状のバタフライバルブを採用しても良い。このバタフライバルブの外周端縁部よりも半径方向の内径側に位置する中心付近に、外周端縁部よりも板厚が厚い肉厚部を設けている。これにより、バタフライバルブのうちで板厚の薄い外周端縁部が溶接熱等により変形して、バタフライバルブの外周端縁部の真円度が低下するのを防止することができる。したがって、バタフライバルブの全閉時におけるバタフライバルブの外周端面とハウジングの流路壁面(内周面)との間の環状隙間が適正値(またはゼロ)となり、バタフライバルブの全閉時における流体洩れ量を少なくすることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the shaft is fitted to the swash plate-like valve that is held and fixed to the shaft using welding means in a state inclined with respect to the central axis of the shaft inside the housing. A fitting groove to be fitted is provided. And the fitting groove of the valve is opened only at one end surface in the plate thickness direction of the valve. That is, there is no through-hole formed so as to communicate with both end faces in the plate thickness direction of the valve. Therefore, when the valve is fully closed, fluid does not leak from the gap between the groove wall surface of the fitting groove of the valve and the shaft, and fluid leakage when the valve is fully closed can be reliably prevented.
Further, a disc-shaped butterfly valve extending from the center to the outer diameter side in the radial direction may be employed as the valve. In the vicinity of the center located on the inner diameter side in the radial direction with respect to the outer peripheral edge of the butterfly valve, a thick portion having a thickness greater than that of the outer peripheral edge is provided. As a result, it is possible to prevent the outer peripheral edge of the butterfly valve having a thin plate thickness from being deformed by welding heat or the like and reducing the roundness of the outer peripheral edge of the butterfly valve. Therefore, the annular clearance between the outer peripheral end face of the butterfly valve and the flow passage wall surface (inner peripheral face) of the housing when the butterfly valve is fully closed becomes an appropriate value (or zero), and the amount of fluid leakage when the butterfly valve is fully closed Can be reduced.

請求項に記載の発明によれば、シャフトの断面形状を円形状(または中空の円筒形状)としている。そして、バルブの嵌合溝の溝深さまたは溝幅を、シャフトの半径方向の寸法程度としても良い。なお、バルブの嵌合溝とシャフトとの嵌合状態を、シャフトに対してバルブが移動可能な隙間嵌めとしても良く、また、軽微な圧入嵌合としても良い According to invention of Claim 7 , the cross-sectional shape of the shaft is made into circular shape (or hollow cylindrical shape). Then, the groove depth or groove width of the fitting groove of the valve may be about the dimension in the radial direction of the shaft. The fitting state of the valve fitting groove and the shaft may be a gap fitting that allows the valve to move with respect to the shaft, or may be a light press fitting .

請求項に記載の発明によれば、バタフライバルブの全閉時に、ハウジングの流路壁面とバタフライバルブの外周端面との隙間をシールするシールリングを設けている。また、バタフライバルブの外周端面全周に、シールリングを装着する環状溝を設けている。したがって、バタフライバルブの環状溝にシールリングを嵌め合わせることで、バタフライバルブの全閉時における流体洩れを防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the seal ring is provided for sealing the gap between the flow path wall surface of the housing and the outer peripheral end surface of the butterfly valve when the butterfly valve is fully closed. An annular groove for mounting the seal ring is provided on the entire outer peripheral end face of the butterfly valve. Therefore, fluid leakage when the butterfly valve is fully closed can be prevented by fitting the seal ring into the annular groove of the butterfly valve.

本発明を実施するための最良の形態は、バルブの全閉時における流体洩れを防止するという目的を、円板状の斜板であるバタフライバルブに、バタフライバルブの板厚方向の片端面のみで開口する嵌合溝にシャフトを嵌合させることで実現した。また、シャフトに対するバタフライバルブの位置精度を向上させるという目的を、バタフライバルブの嵌合溝の溝幅方向の両側の溝壁面とシャフトの幅方向の両側(のシャフト外径面)とを溶接手段を用いて同時に溶接して2列の平行な溶接部を形成することで実現した。 The best mode for carrying out the present invention is to provide a butterfly valve, which is a disc-shaped swash plate , for the purpose of preventing fluid leakage when the valve is fully closed, using only one end face in the plate thickness direction of the butterfly valve. This was realized by fitting the shaft into the opening fitting groove. Further, the object of improving the positional accuracy of the butterfly valve to the shaft, the welding means and both sides in the width direction on both sides of the groove wall surface and the shaft of the groove width direction of the fitting groove of the butterfly valve (shaft outer diameter surface of) This was realized by simultaneously welding and forming two rows of parallel welds.

[実施例1の構成]
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1は排気ガス還流量制御弁を示した図である。
[Configuration of Example 1]
1 to 3 show Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 is a view showing an exhaust gas recirculation amount control valve.

本実施例の排気ガス再循環装置は、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関(以下エンジンと呼ぶ)に使用されるもので、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるEGRガス(排気再循環ガス)等の高温流体を、エンジンの吸気系統に再循環させるEGR装置である。ここで、エンジンは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。そして、エンジンは、各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を供給するためのエンジン吸気管、および各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するためのエンジン排気管を有している。   The exhaust gas recirculation device of this embodiment is used for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) mounted on a vehicle such as an automobile, for example, and is an exhaust gas flowing out from a combustion chamber for each cylinder of the engine. This is an EGR device that recirculates a high-temperature fluid such as EGR gas (exhaust gas recirculation gas) that is a part to the intake system of the engine. Here, a direct injection diesel engine in which fuel is directly injected into the combustion chamber is employed as the engine. The engine includes an engine intake pipe for supplying intake air into the combustion chamber for each cylinder, and an engine for exhausting exhaust gas flowing out from the combustion chamber for each cylinder to the outside via the exhaust purification device. It has an exhaust pipe.

また、排気ガス再循環装置は、エンジン排気管からエンジン吸気管にEGRガスを導入する排気ガス還流管(図示せず)と、この排気ガス還流管の途中に配設されて、エンジン吸気管に再循環されるEGRガスの還流量(EGR量)を可変制御する排気ガス還流量制御弁(以下EGR制御弁と呼ぶ)とを備えている。なお、本実施例では、排気ガス還流管のEGRガス流(空気流)方向の上流端が、エンジン排気管(例えばエキゾーストマニホールド)に気密的に接続されており、また、排気ガス還流管のEGRガス流(空気流)方向の下流端が、エンジン吸気管(例えばインテークマニホールド)に気密的に接続されている。   The exhaust gas recirculation device is disposed in the middle of the exhaust gas recirculation pipe (not shown) for introducing EGR gas from the engine exhaust pipe to the engine intake pipe, and is disposed in the engine intake pipe. An exhaust gas recirculation amount control valve (hereinafter referred to as an EGR control valve) that variably controls the recirculation amount (EGR amount) of the recirculated EGR gas is provided. In this embodiment, the upstream end of the exhaust gas recirculation pipe in the EGR gas flow (air flow) direction is hermetically connected to an engine exhaust pipe (for example, an exhaust manifold), and the EGR of the exhaust gas recirculation pipe A downstream end in the gas flow (air flow) direction is hermetically connected to an engine intake pipe (for example, an intake manifold).

本実施例のEGR制御弁は、本発明の流体制御弁に相当するもので、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるEGRガスを吸入空気中に混入させるEGR量(新規吸入空気量に対するEGR率)を可変制御する流体流量制御弁である。このEGR制御弁は、排気ガス還流管の一部を成すハウジング1と、このハウジング1の内部に形成される排気ガス還流路(流体流路)2の開口面積を変更するバタフライバルブ(EGR制御弁の弁体)4と、このバタフライバルブ4を閉弁方向または開弁方向に付勢するコイルスプリング(バルブ付勢手段)8とを備えている。ここで、本実施例のハウジング1には、内部に排気ガス還流路2が形成された円管状のライナー(ノズル)3が嵌合保持されている。   The EGR control valve of the present embodiment corresponds to the fluid control valve of the present invention, and an EGR amount that mixes EGR gas, which is part of exhaust gas flowing out from the combustion chamber of each cylinder of the engine, into the intake air. This is a fluid flow control valve that variably controls (the EGR rate relative to the new intake air amount). This EGR control valve is a butterfly valve (EGR control valve) that changes the opening area of a housing 1 that forms part of an exhaust gas recirculation pipe and an exhaust gas recirculation path (fluid flow path) 2 that is formed inside the housing 1. 4) and a coil spring (valve urging means) 8 for urging the butterfly valve 4 in the valve closing direction or the valve opening direction. Here, in the housing 1 of this embodiment, a tubular liner (nozzle) 3 having an exhaust gas recirculation path 2 formed therein is fitted and held.

本実施例のバタフライバルブ4は、電動モータ9や動力伝達機構等のアクチュエータの駆動力を受けて回転動作を行うバルブシャフト5の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜させた状態で、レーザ溶接装置10を用いてバルブシャフト5の中心軸線方向の一端側に保持固定される斜板状のバルブである。バタフライバルブ4は、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により略円板形状に形成されて、エンジン吸気管内を流れる吸入空気中に混入させるEGRガスのEGR量を制御するバタフライ形の回転弁である。   The butterfly valve 4 of the present embodiment is inclined by a predetermined inclination angle with respect to the central axis of the valve shaft 5 that rotates by receiving the driving force of an actuator such as an electric motor 9 or a power transmission mechanism. This is a swash plate-like valve that is held and fixed to one end side in the central axis direction of the valve shaft 5 by using the laser welding apparatus 10. The butterfly valve 4 is formed in a substantially disk shape from a heat-resistant material resistant to high temperatures, such as stainless steel, and controls a butterfly rotary valve that controls the EGR amount of EGR gas mixed into the intake air flowing in the engine intake pipe. It is.

このバタフライバルブ4は、エンジン運転時にエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)からの制御信号に基づいて、バルブ全閉位置からバルブ全開位置に至るまでの作動範囲で回転動作されることで、排気ガス還流路2の開口面積(排気ガス流通面積)を変更してEGR量を可変制御する弁体である。ここで、バルブ全閉位置とは、ハウジング1の流路壁面(ノズル3の内周面)とバタフライバルブ4の半径方向の外形側端縁部の端面(バタフライバルブ4の外周端面)との間の隙間(EGRガス洩れ量)が最小となる位置で、且つ排気ガス還流路2の内部を流れるEGRガスのEGR量が最小となるバルブ開度(θ=0°)のことである。また、バルブ全開位置とは、排気ガス還流路2の内部を流れるEGRガスのEGR量が最大となるバルブ開度(θ=70〜90°)のことである。   The butterfly valve 4 is rotated in the operating range from the fully closed position of the valve to the fully open position of the valve based on a control signal from an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) during engine operation. This is a valve body that variably controls the EGR amount by changing the opening area (exhaust gas flow area) of the reflux path 2. Here, the valve fully closed position refers to the space between the flow passage wall surface of the housing 1 (inner peripheral surface of the nozzle 3) and the end surface of the outer edge in the radial direction of the butterfly valve 4 (outer peripheral end surface of the butterfly valve 4). Is the valve opening (θ = 0 °) at which the EGR amount of the EGR gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 2 is minimized. The valve fully open position is a valve opening (θ = 70 to 90 °) at which the EGR amount of the EGR gas flowing inside the exhaust gas recirculation path 2 is maximized.

また、バタフライバルブ4の外周端面には、円環状のシールリング溝(環状溝)6が周方向に連続して形成されている。すなわち、シールリング溝6は、バタフライバルブ4の外周端面の全体(全周)に周設されている。このシールリング溝6の内部には、1個のシールリング7が嵌め込まれている。すなわち、シールリング7は、外径側端部がバタフライバルブ4の外周端面より突出した状態で、内径側端部がシールリング溝6内を半径方向、軸線方向および周方向に移動できるようにシールリング溝6内に嵌め込まれて保持されている。   An annular seal ring groove (annular groove) 6 is continuously formed in the circumferential direction on the outer peripheral end face of the butterfly valve 4. That is, the seal ring groove 6 is provided around the entire outer peripheral end surface (the entire circumference) of the butterfly valve 4. One seal ring 7 is fitted into the seal ring groove 6. That is, the seal ring 7 is sealed so that the inner diameter side end can move in the seal ring groove 6 in the radial direction, the axial direction, and the circumferential direction with the outer diameter side end protruding from the outer peripheral end surface of the butterfly valve 4. It is fitted and held in the ring groove 6.

したがって、本実施例のEGR制御弁は、バタフライバルブ4がバルブ全閉位置で停止している時、すなわち、排気ガス還流路2の内部を流れるEGRガスの平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向(垂直)にバタフライバルブ4が設定されている時(バタフライバルブ4の全閉時)、バタフライバルブ4のシールリング溝6に嵌め込まれたシールリング7の軸線方向に対して直交する半径方向(拡径方向)の張力を利用して、ノズル3の内周面とバタフライバルブ4の外周端面との間の隙間を気密化(シール)するように構成されている。なお、バタフライバルブ4およびバルブシャフト5の詳細は後述する。   Therefore, the EGR control valve of the present embodiment is used when the butterfly valve 4 is stopped at the fully closed position, that is, with respect to the axial direction of the average flow of the EGR gas flowing in the exhaust gas recirculation path 2. When the butterfly valve 4 is set in a substantially perpendicular direction (vertical) (when the butterfly valve 4 is fully closed), it is orthogonal to the axial direction of the seal ring 7 fitted in the seal ring groove 6 of the butterfly valve 4. The gap between the inner peripheral surface of the nozzle 3 and the outer peripheral end surface of the butterfly valve 4 is configured to be hermetically sealed (sealed) using a radial (expansion direction) tension. Details of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 will be described later.

ここで、本実施例のバタフライバルブ4を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置(モータアクチュエータ)は、電力の供給を受けて駆動力を発生する電動モータ9、この電動モータ9のモータシャフト21の回転運動をバルブシャフト5に伝達するための動力伝達機構(本例では歯車減速機構)等によって構成されている。電動モータ9は、ブラシレスDCモータやブラシ付きのDCモータ等の直流(DC)モータが採用されている。なお、三相誘導電動機等の交流(AC)モータを用いても良い。   Here, the valve driving device (motor actuator) for opening or closing the butterfly valve 4 according to this embodiment includes an electric motor 9 that generates a driving force upon receiving electric power, and a motor shaft of the electric motor 9. 21 is constituted by a power transmission mechanism (in this example, a gear reduction mechanism) for transmitting the rotational motion of 21 to the valve shaft 5. The electric motor 9 is a direct current (DC) motor such as a brushless DC motor or a brushed DC motor. An alternating current (AC) motor such as a three-phase induction motor may be used.

また、歯車減速機構は、電動モータ9のモータシャフト21の回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、電動モータ9のモータ出力軸トルク(駆動力)をバルブシャフト5に伝達する動力伝達機構を構成する。この歯車減速機構は、電動モータ9のモータシャフト21の外周に固定されたピニオンギヤ(モータギヤ)22と、このモータギヤ22と噛み合って回転する中間減速ギヤ23と、この中間減速ギヤ23と噛み合って回転するバルブギヤ24とを有している。   The gear reduction mechanism reduces the rotational speed of the motor shaft 21 of the electric motor 9 to a predetermined reduction ratio, and transmits the motor output shaft torque (driving force) of the electric motor 9 to the valve shaft 5. A power transmission mechanism is configured. The gear reduction mechanism is engaged with a pinion gear (motor gear) 22 fixed to the outer periphery of the motor shaft 21 of the electric motor 9, an intermediate reduction gear 23 that rotates in mesh with the motor gear 22, and rotates in mesh with the intermediate reduction gear 23. And a valve gear 24.

モータギヤ22は、電動モータ9のモータシャフト21の外周を周方向に取り囲むように配置されて、モータシャフト21の外周に嵌合固定される円筒部を有している。また、中間減速ギヤ23は、電動モータ9のモータシャフト21およびバルブシャフト5に対して並列して配置された中間シャフト(中間軸)25の外周を周方向に取り囲むように配置されて、中間シャフト25の外周に回転自在に嵌合する円筒部を有している。また、バルブギヤ24は、樹脂材料によって形成されており、内周部にバルブギヤプレート26をインサート成形している。   The motor gear 22 is disposed so as to surround the outer periphery of the motor shaft 21 of the electric motor 9 in the circumferential direction, and has a cylindrical portion that is fitted and fixed to the outer periphery of the motor shaft 21. The intermediate reduction gear 23 is disposed so as to surround the outer periphery of an intermediate shaft (intermediate shaft) 25 disposed in parallel with the motor shaft 21 and the valve shaft 5 of the electric motor 9. It has a cylindrical portion that fits rotatably on the outer periphery of 25. The valve gear 24 is formed of a resin material, and a valve gear plate 26 is insert-molded on the inner peripheral portion.

ここで、バルブ駆動装置、特に電動モータ9は、ECUによって通電制御されるように構成されている。そして、ECUには、制御処理、演算処理を行うCPU、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置(ROMやRAM等のメモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。また、ECUは、図示しないイグニッションスイッチをオン(IG・ON)すると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、排気ガス還流量(EGR量)、つまりバタフライバルブ4の回転角度(バルブ開度)を電子制御するように構成されている。   Here, the valve drive device, in particular, the electric motor 9 is configured to be energized and controlled by the ECU. The ECU includes a CPU for performing control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) for storing a control program or control logic and various data, an input circuit (input unit), and an output circuit (output unit). A microcomputer having a well-known structure configured to include the above functions is provided. Further, when an ignition switch (not shown) is turned on (IG / ON), the ECU turns the exhaust gas recirculation amount (EGR amount), that is, the rotation angle (valve opening degree) of the butterfly valve 4 based on the control program stored in the memory. ) Is electronically controlled.

そして、マイクロコンピュータには、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、エアフロメータおよび冷却水温度センサ等が接続されている。そして、これらの各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、マイクロコンピュータには、バタフライバルブ4の回転角度(バルブ開度)を電気信号に変換し、ECUへどれだけEGRガスがエンジン吸気管内を流れる吸入空気に混入されているか、つまりエンジン吸気管内へのEGRガスのEGR量がどれくらいかを出力するEGR量センサが接続されている。   The microcomputer is connected to a crank angle sensor, an accelerator opening sensor, an air flow meter, a cooling water temperature sensor, and the like. The sensor signals from these various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer. Further, the microcomputer converts the rotation angle (valve opening) of the butterfly valve 4 into an electric signal, and how much EGR gas is mixed into the intake air flowing through the engine intake pipe to the ECU, that is, into the engine intake pipe. An EGR amount sensor for outputting the EGR amount of the EGR gas is connected.

EGR量センサは、バタフライバルブ4の回転角度(バルブ開度)を検出する非接触式の回転角度検出装置であって、バルブギヤ24の内周側に固着された分割型の永久磁石(マグネット)27、このマグネット27によって磁化される分割型のヨーク(図示せず)、およびセンサカバー28側に配置されたホールIC29等によって構成されている。
ホールIC29は、マグネット27およびヨークに対向するように配置されている、そして、ホールIC29は、自身に鎖交する磁束密度に対応した電圧信号を出力する。なお、非接触式の磁気検出素子として、ホールIC29の代わりに、ホール素子または磁気抵抗素子を使用しても良い。
The EGR amount sensor is a non-contact rotation angle detection device that detects the rotation angle (valve opening) of the butterfly valve 4, and is a split permanent magnet (magnet) 27 fixed to the inner peripheral side of the valve gear 24. A split type yoke (not shown) magnetized by the magnet 27, a Hall IC 29 arranged on the sensor cover 28 side, and the like.
The Hall IC 29 is disposed so as to face the magnet 27 and the yoke, and the Hall IC 29 outputs a voltage signal corresponding to the magnetic flux density linked to itself. Note that a Hall element or a magnetoresistive element may be used instead of the Hall IC 29 as the non-contact type magnetic detection element.

本実施例のハウジング1は、アルミニウム合金のダイカストにより所定の形状に形成されており、排気ガス還流路2の内部にバタフライバルブ4をバルブ全閉位置からバルブ全開位置に至るまで回転方向に回転自在(開閉自在)に保持する装置であり、排気ガス還流管(あるいはエンジン排気管またはエンジン吸気管)にボルト等の締結具(図示せず)を用いて締め付け固定されている。また、ハウジング1には、ブッシング31、オイルシール32、およびボールベアリング33等の軸受け部品を介して、バタフライバルブ4と一体的に回転動作するバルブシャフト5を回転方向に摺動自在に軸支するバルブ軸受け部34が設けられている。このバルブ軸受け部34の内部には、バルブシャフト5の中心軸線方向に延びるシャフト収容孔35が設けられている。   The housing 1 of this embodiment is formed into a predetermined shape by die casting of an aluminum alloy, and the butterfly valve 4 can be rotated in the rotation direction from the valve fully closed position to the valve fully open position inside the exhaust gas recirculation path 2. This device is held (openable and closable) and is fastened and fixed to an exhaust gas recirculation pipe (or an engine exhaust pipe or an engine intake pipe) using a fastener (not shown) such as a bolt. Further, a valve shaft 5 that rotates integrally with the butterfly valve 4 is slidably supported in the rotation direction in the housing 1 via bearing parts such as a bushing 31, an oil seal 32, and a ball bearing 33. A valve bearing 34 is provided. A shaft housing hole 35 extending in the central axis direction of the valve shaft 5 is provided inside the valve bearing portion 34.

また、バルブ軸受け部34の内周には、シャフト収容孔35の内部にブッシング31、オイルシール32およびボールベアリング33をそれぞれ組み込んだ際にそれ以上のシャフト収容孔35の軸線方向のノズル側への移動を規制する規制面を有する第1〜第3段差部36〜38が設けられている。また、シャフト収容孔35のノズル側には、内部に侵入した排気ガス中に含まれる不純物(例えば燃焼残滓やカーボン等の微粒子)を、例えば吸気管負圧を利用してバタフライバルブ4よりもEGRガス流方向の下流側の排気ガス還流路内に戻すための連通穴39が形成されている。   Further, when the bushing 31, the oil seal 32, and the ball bearing 33 are respectively incorporated in the shaft housing hole 35 on the inner periphery of the valve bearing portion 34, the shaft housing hole 35 further extends toward the nozzle side in the axial direction. First to third step portions 36 to 38 having restriction surfaces for restricting movement are provided. Further, impurities (for example, combustion residue and fine particles such as carbon) contained in the exhaust gas that has entered the shaft accommodating hole 35 are introduced into the nozzle side from the EGR rather than the butterfly valve 4 by using, for example, intake pipe negative pressure. A communication hole 39 for returning to the exhaust gas recirculation path on the downstream side in the gas flow direction is formed.

ブッシング31は、例えば銅や鉄等の金属材料を焼結した焼結部品(軸受け部品)であって、円筒形状に形成されている。このブッシング31は、第1段差部36の規制面に係止されることで、バルブシャフト5に対する軸線方向の位置決めが成されて、バルブ軸受け部34の内周に圧入嵌合等によって支持固定されている。なお、バルブシャフト5は、ブッシング31内に形成される摺動孔の内部を回転方向および軸線方向に摺動可能となっている。
オイルシール32は、例えばゴムシールであって、第2段差部37の規制面に係止されることで、バルブシャフト5に対する軸線方向の位置決めが成されて、バルブ軸受け部34の内周に圧入固定されている。なお、バルブシャフト5は、オイルシール32内に形成される摺動孔の内部を回転方向および軸線方向に摺動可能となっている。
The bushing 31 is a sintered part (bearing part) obtained by sintering a metal material such as copper or iron, and is formed in a cylindrical shape. The bushing 31 is locked to the restriction surface of the first stepped portion 36, thereby positioning in the axial direction with respect to the valve shaft 5, and supported and fixed to the inner periphery of the valve bearing portion 34 by press fitting or the like. ing. The valve shaft 5 is slidable in the rotational direction and the axial direction inside a sliding hole formed in the bushing 31.
The oil seal 32 is, for example, a rubber seal, and is engaged with the restriction surface of the second stepped portion 37 so as to be positioned in the axial direction with respect to the valve shaft 5, and press-fitted and fixed to the inner periphery of the valve bearing portion 34. Has been. The valve shaft 5 is slidable in the rotational direction and the axial direction inside a sliding hole formed in the oil seal 32.

ボールベアリング33は、外輪の内周面と内輪の外周面に環状溝を設け、この軌道面をころがるボール(転動体)のころがり摩擦により作動する軸受け部品であって、円筒形状に形成されている。このボールベアリング33は、第3段差部38の規制面に係止されることで、バルブシャフト5に対する軸線方向の位置決めが成されて、外輪がバルブ軸受け部34の内周に圧入嵌合等によって支持固定され、且つ内輪がバルブシャフト5の外周に圧入嵌合等によって支持固定されている。
また、ハウジング1には、ノズル3を嵌合保持する円筒状のノズル嵌合部40が設けられている。そして、ハウジング2には、例えばバルブ全閉位置近傍またはバルブ軸受け部34またはノズル嵌合部40の周囲に形成される冷却水循環路41にエンジン冷却水を流入させるための冷却水配管42が接続されている。ここで、43は、冷却水循環路41の開口端を液密的に閉鎖するための温水プラグである。
The ball bearing 33 is a bearing part which is provided with an annular groove on the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring, and is operated by rolling friction of a ball (rolling element) rolling on the raceway surface, and is formed in a cylindrical shape. . The ball bearing 33 is locked to the restricting surface of the third step portion 38, thereby positioning the valve shaft 5 in the axial direction, and the outer ring is press-fitted into the inner periphery of the valve bearing portion 34. The inner ring is supported and fixed to the outer periphery of the valve shaft 5 by press fitting or the like.
The housing 1 is provided with a cylindrical nozzle fitting portion 40 for fitting and holding the nozzle 3. The housing 2 is connected to a cooling water pipe 42 for flowing engine cooling water into a cooling water circulation path 41 formed, for example, in the vicinity of the valve fully closed position or around the valve bearing portion 34 or the nozzle fitting portion 40. ing. Here, 43 is a hot water plug for liquid-tightly closing the opening end of the cooling water circulation path 41.

ノズル3は、排気ガス還流管の一部を形成すると共に、バタフライバルブ4を開閉自在に収容する円筒部であって、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により円管形状に形成されている。このノズル3は、ハウジング2のノズル嵌合部40の内周に圧入嵌合等によって嵌合保持されている。
そして、ノズル3の内部には、途中に屈曲部44を有する排気ガス還流路2が形成されている。ここで、屈曲部44よりもEGRガス流方向の上流側(排気管側)の排気ガス還流路2、つまり第1排気ガス還流路45は、入口部からバルブ全閉位置近傍に向けて、バタフライバルブ4の全閉時におけるバタフライバルブ4の上流側端面の面方向(バタフライバルブ4の直径方向)に直交する軸線方向に真っ直ぐに延びている。また、屈曲部44よりもEGRガス流方向の下流側(吸気管側)の排気ガス還流路2、つまり第2排気ガス還流路46は、バルブ全閉位置近傍から出口部に向けて、バルブシャフト5の中心軸線に直交する軸線方向に真っ直ぐに延びている。
そして、ノズル3のバルブ全閉位置近傍の内周面(ハウジング1の流路壁面)には、バタフライバルブ4の全閉時に、バタフライバルブ4のシールリング溝6に嵌め込まれたシールリング7のシールリング摺動面が密着可能なシールリングシート面47が設けられている。なお、ノズル3には、バルブシャフト5が貫通するシャフト貫通孔49が設けられている。
The nozzle 3 forms a part of the exhaust gas recirculation pipe and is a cylindrical portion that accommodates the butterfly valve 4 so as to be openable and closable. The nozzle 3 is formed in a circular pipe shape from a heat-resistant material resistant to high temperatures, such as stainless steel. Yes. The nozzle 3 is fitted and held on the inner periphery of the nozzle fitting portion 40 of the housing 2 by press fitting or the like.
An exhaust gas recirculation path 2 having a bent portion 44 is formed in the middle of the nozzle 3. Here, the exhaust gas recirculation passage 2 upstream of the bent portion 44 in the EGR gas flow direction (exhaust pipe side), that is, the first exhaust gas recirculation passage 45 is a butterfly from the inlet portion toward the valve fully closed position. The valve 4 extends straight in the axial direction perpendicular to the surface direction of the upstream end face of the butterfly valve 4 (diameter direction of the butterfly valve 4) when the valve 4 is fully closed. Further, the exhaust gas recirculation path 2, that is, the second exhaust gas recirculation path 46 on the downstream side (intake pipe side) of the EGR gas flow direction with respect to the bent portion 44, that is, the second exhaust gas recirculation path 46 extends from the vicinity of the valve fully closed position toward the outlet portion. 5 extends straight in the axial direction orthogonal to the central axis of the line 5.
The seal of the seal ring 7 fitted in the seal ring groove 6 of the butterfly valve 4 when the butterfly valve 4 is fully closed is formed on the inner peripheral surface (flow passage wall surface of the housing 1) of the nozzle 3 near the valve fully closed position. A seal ring seat surface 47 is provided on which the ring sliding surface can be in close contact. The nozzle 3 is provided with a shaft through hole 49 through which the valve shaft 5 passes.

バルブシャフト5は、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等によって形成されており、ハウジング1のバルブ軸受け部34に設けられたシャフト収容孔35の内部に回転自在または摺動自在に収容されている。このバルブシャフト5は、円形状の断面を有し、一方側から他方側に向けて軸線方向に真っ直ぐに形成された円柱状の金属部材である。そして、バルブシャフト5の軸線方向の一端側は、ハウジング1のシャフト収容孔35およびノズル3のシャフト貫通孔49を貫通して排気ガス還流路2の内部に突出(露出)している。このバルブシャフト5の軸線方向の一端側には、バタフライバルブ4をレーザ溶接を用いて保持固定するバルブ装着部(シャフト側嵌合部)63が設けられている。また、バルブシャフト5の軸線方向の他端部には、バルブギヤ24の内周部にインサート成形されたバルブギヤプレート26をかしめ等の固定手段によって固定するためのかしめ固定部が一体的に形成されている。   The valve shaft 5 is formed of a heat-resistant material resistant to high temperatures, such as stainless steel, and is rotatably or slidably accommodated in a shaft accommodation hole 35 provided in the valve bearing portion 34 of the housing 1. Yes. The valve shaft 5 is a cylindrical metal member that has a circular cross section and is formed straight from one side to the other side in the axial direction. Then, one end side of the valve shaft 5 in the axial direction penetrates the shaft accommodating hole 35 of the housing 1 and the shaft through hole 49 of the nozzle 3 and projects (exposes) into the exhaust gas recirculation path 2. A valve mounting portion (shaft side fitting portion) 63 for holding and fixing the butterfly valve 4 using laser welding is provided on one end side in the axial direction of the valve shaft 5. Further, a caulking fixing portion for fixing the valve gear plate 26, which is insert-molded on the inner peripheral portion of the valve gear 24, by fixing means such as caulking is integrally formed at the other end portion in the axial direction of the valve shaft 5. ing.

次に、本実施例のバタフライバルブ4の詳細を図1および図2に基づいて説明する。ここで、図2(a)、(b)はEGR制御弁のレーザ溶接方法を示した図である。   Next, details of the butterfly valve 4 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 2A and 2B are views showing a laser welding method of the EGR control valve.

バタフライバルブ4は、上述したように、ハウジング1の内部にて、バルブシャフト5の中心軸線に対して傾斜して溶接固定される円板状の斜板であって、その中心より半径方向に延びる円板状部51を有している。この円板状部51の半径方向の外径側には、円環状の外周端縁部52が一体的に設けられている。そして、外周端縁部52の外周端面には、シールリング7を嵌合保持するためのシールリング溝6が形成されている。そして、円板状部51の上流側端面には、外周端縁部52よりも板厚が厚い円形状の肉厚部53が設けられている。この肉厚部53は、外周端縁部52よりも半径方向の内径側に位置する中心付近に設けられている。   As described above, the butterfly valve 4 is a disk-like swash plate that is welded and fixed to the central axis of the valve shaft 5 inside the housing 1 and extends radially from the center. It has a disk-shaped part 51. An annular outer peripheral edge 52 is integrally provided on the outer diameter side of the disk-shaped portion 51 in the radial direction. A seal ring groove 6 for fitting and holding the seal ring 7 is formed on the outer peripheral end surface of the outer peripheral edge 52. A circular thick portion 53 having a plate thickness greater than that of the outer peripheral edge portion 52 is provided on the upstream end face of the disc-like portion 51. The thick portion 53 is provided near the center located on the inner diameter side in the radial direction with respect to the outer peripheral edge portion 52.

バタフライバルブ4の板厚方向の片端面、つまり円板状部51の下流側端面には、バルブシャフト5の軸線方向の一端部であるバルブ装着部63に嵌め合わされるシャフト嵌合溝(凹状のバルブ側嵌合部)54が形成されている。このシャフト嵌合溝54は、バタフライバルブ4の板厚方向の片端面のみで開口している。   A shaft fitting groove (concave shape) fitted to a valve mounting portion 63 which is one end portion in the axial direction of the valve shaft 5 is formed on one end surface in the plate thickness direction of the butterfly valve 4, that is, on the downstream end surface of the disc-like portion 51. A valve side fitting portion) 54 is formed. The shaft fitting groove 54 is opened only on one end surface in the plate thickness direction of the butterfly valve 4.

具体的には、シャフト嵌合溝54の溝長さ方向の一方側(片側:図2中において図示右側)のみが開口し、シャフト嵌合溝54の溝長さ方向の他方側(図2中において図示左側)が閉塞(袋穴状)している。つまり、シャフト嵌合溝54の溝長さ方向の一方側には、バルブシャフト5が貫通するシャフト貫通用開口部が形成されており、また、シャフト嵌合溝54の溝長さ方向の他方側には、バルブシャフト5の軸線方向の一端面(シャフト端面)に対向する溝壁面が形成されている。   Specifically, only one side of the shaft fitting groove 54 in the groove length direction (one side: right side in FIG. 2) is opened, and the other side of the shaft fitting groove 54 in the groove length direction (in FIG. 2). The left side in the figure is closed (bag-hole shape). That is, a shaft penetration opening through which the valve shaft 5 penetrates is formed on one side of the shaft fitting groove 54 in the groove length direction, and the other side of the shaft fitting groove 54 in the groove length direction. A groove wall surface is formed opposite to one end surface (shaft end surface) of the valve shaft 5 in the axial direction.

また、シャフト嵌合溝54の溝深さ方向の一方側(片側:図2(a)中において図示下側)のみが開口し、シャフト嵌合溝54の溝深さ方向の他方側(図2(a)中において図示上側)が閉塞(袋穴状)している。つまり、シャフト嵌合溝54の溝深さ方向の一方側には、バルブシャフト5が嵌合するシャフト挿入用開口部が形成されており、また、シャフト嵌合溝54の溝深さ方向の他方側には、バルブシャフト5の軸線方向に対して直交するシャフト外径面に対向する溝底面が形成されている。すなわち、シャフト嵌合溝54は、バタフライバルブ4の円板状部51の両端面を連通するように貫通していない。   Further, only one side of the shaft fitting groove 54 in the groove depth direction (one side: the lower side in FIG. 2A) opens, and the other side of the shaft fitting groove 54 in the groove depth direction (FIG. 2). (A) in the figure) is closed (bag hole shape). That is, a shaft insertion opening for fitting the valve shaft 5 is formed on one side of the shaft fitting groove 54 in the groove depth direction, and the other of the shaft fitting groove 54 in the groove depth direction is formed. On the side, a groove bottom surface is formed opposite to the shaft outer diameter surface orthogonal to the axial direction of the valve shaft 5. That is, the shaft fitting groove 54 does not penetrate through the both end surfaces of the disc-like portion 51 of the butterfly valve 4 so as to communicate with each other.

また、バタフライバルブ4の板厚方向の片端面、つまり円板状部51の下流側端面には、バルブシャフト5のバルブ装着部63の直径方向の両側の表面(以下2つの第1、第2シャフト外径面と言う)に対向配置される2つの第1、第2シャフトガイド61、62が一体的に設けられている。これらの第1、第2シャフトガイド61、62は、バタフライバルブ4の板厚方向の片端面、つまり円板状部51の下流側端面よりEGRガス流方向の下流側に突出した三角形状のガイド壁である。   Further, one end surface in the plate thickness direction of the butterfly valve 4, that is, the downstream end surface of the disc-shaped portion 51, is provided on both surfaces in the diametrical direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 (hereinafter referred to as two first and second surfaces). Two first and second shaft guides 61 and 62 arranged to face the outer surface of the shaft are integrally provided. The first and second shaft guides 61 and 62 are triangular guides that protrude from the one end face in the plate thickness direction of the butterfly valve 4, that is, from the downstream end face of the disc-like portion 51 to the downstream side in the EGR gas flow direction. It is a wall.

第1シャフトガイド61は、第2シャフトガイド62との間に所定の隙間(シャフト嵌合溝54の溝幅)を隔てて対向する第1ガイド壁面を有している。また、第2シャフトガイド62は、第1シャフトガイド61の第1ガイド壁面との間に所定の隙間(シャフト嵌合溝54の溝幅)を隔てて対向する第2ガイド壁面を有している。なお、2つの第1、第2シャフトガイド61、62の各第1、第2ガイド壁面は、シャフト嵌合溝54の溝幅方向の両側に位置する溝壁面(シャフト嵌合溝54の溝壁面:以下2つの第1、第2溝側面と言う)を兼ねている。   The first shaft guide 61 has a first guide wall surface facing the second shaft guide 62 with a predetermined gap (groove width of the shaft fitting groove 54) therebetween. Further, the second shaft guide 62 has a second guide wall surface facing the first guide wall surface of the first shaft guide 61 with a predetermined gap (groove width of the shaft fitting groove 54) therebetween. . The first and second guide wall surfaces of the two first and second shaft guides 61 and 62 are groove wall surfaces located on both sides of the shaft fitting groove 54 in the groove width direction (groove wall surfaces of the shaft fitting groove 54). : Hereinafter referred to as two first and second groove side surfaces).

そして、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との接合箇所には、レーザ溶接装置10を用いてレーザ溶接(溶接工程)を実行することによって、並列して直線状に2列の平行な第1、第2溶接部11、12が形成されている。そして、2列の平行な第1、第2溶接部11、12は、排気ガス還流路2、特に第2排気ガス還流路46の軸線方向に対して垂直な垂線上に形成されている。また、2列の平行な第1、第2溶接部11、12は、図2に示したように、バタフライバルブ4の板厚が厚い範囲(肉厚部53の外径面を通る軸線の範囲:S)内に形成されている。   Then, by performing laser welding (welding process) using the laser welding apparatus 10 at the joint portion between the butterfly valve 4 and the valve shaft 5, the first and second first and second parallel lines are arranged in parallel. Two welds 11 and 12 are formed. The two parallel first and second welds 11 and 12 are formed on a vertical line perpendicular to the axial direction of the exhaust gas recirculation path 2, particularly the second exhaust gas recirculation path 46. In addition, as shown in FIG. 2, the two parallel first and second welded portions 11 and 12 have a range in which the plate thickness of the butterfly valve 4 is thick (range of an axis passing through the outer diameter surface of the thick portion 53. : S).

第1溶接部11は、バタフライバルブ4の第1シャフトガイド61の第1溝側面とバルブシャフト5のバルブ装着部63の第1シャフト外径面との第1接合箇所に形成されており、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向およびバルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向に沿って直線状に形成されている。
第2溶接部12は、バタフライバルブ4の第2シャフトガイド62の第2溝側面とバルブシャフト5のバルブ装着部63の第2シャフト外径面との第2接合箇所に形成されており、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向およびバルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向に沿って直線状に形成されている。
The first welding portion 11 is formed at a first joint location between the first groove side surface of the first shaft guide 61 of the butterfly valve 4 and the first shaft outer diameter surface of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5. It is formed linearly along the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the valve 4 and the central axis direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5.
The second welded portion 12 is formed at a second joint location between the second groove side surface of the second shaft guide 62 of the butterfly valve 4 and the second shaft outer diameter surface of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5. It is formed linearly along the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the valve 4 and the central axis direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5.

[実施例1の製造方法]
次に、本実施例のEGR制御弁の製造方法、特にハウジング1に対してバタフライバルブ4およびバルブシャフト5等のバルブアッセンブリ(バルブ構成部品)を組み付ける組付方法を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。ここで、図2および図3はEGR制御弁のレーザ溶接方法を示した図である。
[Production Method of Example 1]
Next, a manufacturing method of the EGR control valve according to the present embodiment, in particular, an assembling method for assembling the valve assembly (valve component parts) such as the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 to the housing 1 based on FIG. 1 to FIG. Briefly described. Here, FIGS. 2 and 3 are views showing a laser welding method of the EGR control valve.

本実施例のレーザ溶接装置10は、図3に示したように、制御回路13により制御される2つの第1、第2レーザ発振器14、15からそれぞれ出力されたレーザ出力を2つの第1、第2溶接ヘッド16、17内のレンズ等で集光し、2つの第1、第2接合箇所にレーザビームを照射することで、ハウジング1の内部において、バタフライバルブ4をバルブシャフト5にレーザ溶接する装置である。   As shown in FIG. 3, the laser welding apparatus 10 of the present embodiment uses two first and second laser outputs output from the two first and second laser oscillators 14 and 15 controlled by the control circuit 13. The butterfly valve 4 is laser welded to the valve shaft 5 inside the housing 1 by condensing with a lens or the like in the second welding heads 16 and 17 and irradiating the two first and second joints with a laser beam. It is a device to do.

2つの第1、第2レーザ発振器14、15および2つの第1、第2溶接ヘッド16、17は、図2および図3に示したように、バルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向またはバタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向に沿って図2中の白抜き矢印方向に移動可能である。なお、2つの第1、第2レーザ発振器14、15としては、レーザ出力が700〜900W程度の半導体レーザ発振器が使用される。また、2つの第1、第2レーザ発振器14、15として、パルスYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザ発振器や、CO2 レーザ発振器を用いても良い。 As shown in FIGS. 2 and 3, the two first and second laser oscillators 14 and 15 and the two first and second welding heads 16 and 17 are arranged in the direction of the central axis of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5. Or it can move in the direction of the white arrow in FIG. 2 along the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4. As the first and second laser oscillators 14 and 15, semiconductor laser oscillators having a laser output of about 700 to 900 W are used. Further, as the first and second laser oscillators 14 and 15, a pulse YAG (yttrium, aluminum, garnet) laser oscillator or a CO 2 laser oscillator may be used.

また、レーザ溶接装置10は、バタフライバルブ4に対して、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝深さ方向の他方側の溝底面を、バルブシャフト5のバルブ装着部63の表面に押し当てる方向に荷重を与える溶接治具18を有している。なお、溶接治具18は、バタフライバルブ4の直径方向に対して直交する方向に往復移動可能である。   Further, the laser welding apparatus 10 presses the groove bottom surface on the other side in the groove depth direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 against the surface of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 against the butterfly valve 4. It has a welding jig 18 that applies a load in the direction. The welding jig 18 can reciprocate in a direction orthogonal to the diameter direction of the butterfly valve 4.

先ず、ハウジング1のノズル嵌合部40の内周に、圧入嵌合等によってノズル3を組み付ける(圧入固定する)。次に、ブッシング31を、ハウジング1のシャフト収容孔35の図示右側(ギヤ側)の開口部から、第1段差部36の規制面に当接する位置まで挿入し、ハウジング1のバルブ軸受け部34の内周に、圧入嵌合等によって組み付ける(圧入固定する)。次に、オイルシール32をハウジング1のシャフト収容孔35の開口部から、第2段差部37の規制面に当接する位置まで挿入し、ハウジング1のバルブ軸受け部34の内周に、圧入嵌合等によって組み付ける(圧入固定する)。次に、バルブシャフト5の外周の所定の位置に、圧入嵌合等によってボールベアリング33の内輪を嵌合保持する(圧入固定する)。   First, the nozzle 3 is assembled to the inner periphery of the nozzle fitting portion 40 of the housing 1 by press fitting or the like (press fitting and fixing). Next, the bushing 31 is inserted from the opening on the right side (gear side) of the shaft accommodation hole 35 of the housing 1 to a position where the bushing 31 comes into contact with the regulation surface of the first step portion 36, and the valve bearing portion 34 of the housing 1 is inserted. It is assembled to the inner periphery by press fitting (fixed by press fitting). Next, the oil seal 32 is inserted from the opening of the shaft receiving hole 35 of the housing 1 to a position where it abuts on the restriction surface of the second stepped portion 37, and is press-fitted to the inner periphery of the valve bearing portion 34 of the housing 1. Assemble by pressing etc. (press fit). Next, the inner ring of the ball bearing 33 is fitted and held (press-fitted and fixed) at a predetermined position on the outer periphery of the valve shaft 5 by press-fitting or the like.

次に、バルブシャフト5を、ハウジング1のシャフト収容孔35の開口部から、オイルシール32の摺動孔、ブッシング31の摺動孔、およびノズル3のシャフト貫通孔49の順に差し込み、バルブシャフト5の軸線方向の一端側であるバルブ装着部63をノズル3内に形成される排気ガス還流路2の内部に突出させる。このとき、ボールベアリング33の外輪が、バルブ軸受け部34の第3段差部38の規制面に当接する位置で係止される。これにより、ボールベアリング33の内輪を圧入固定したバルブシャフト5は、ハウジング1のシャフト収容孔35の軸線方向の位置決めがなされ、つまり所定の位置に組み付けられるため、バルブシャフト5のバルブ装着部63の、排気ガス還流路2の内部への突出量が予め定められた規定の突出量となる。   Next, the valve shaft 5 is inserted from the opening of the shaft housing hole 35 of the housing 1 in the order of the sliding hole of the oil seal 32, the sliding hole of the bushing 31, and the shaft through hole 49 of the nozzle 3. A valve mounting portion 63 that is one end side in the axial direction is projected into the exhaust gas recirculation path 2 formed in the nozzle 3. At this time, the outer ring of the ball bearing 33 is locked at a position where it comes into contact with the restriction surface of the third stepped portion 38 of the valve bearing portion 34. Thus, the valve shaft 5 in which the inner ring of the ball bearing 33 is press-fitted and fixed is positioned in the axial direction of the shaft receiving hole 35 of the housing 1, that is, assembled at a predetermined position. The amount of protrusion to the inside of the exhaust gas recirculation path 2 is a predetermined protrusion amount.

一方、バタフライバルブ4の外周端面に形成されたシールリング溝6内にシールリング7を嵌め込んで、シールリング7をバタフライバルブ4の外周に装着する。
次に、シールリング溝6内にシールリング7を嵌合保持したバタフライバルブ4を溶接治具18に組み付ける。このとき、バタフライバルブ4の円板状部51の上流側端面に設けられた肉厚部53を、溶接治具18の円形状の凹部19に嵌め込むことで、溶接治具18にバタフライバルブ4がチャック(着脱自在に嵌合保持)される。
On the other hand, the seal ring 7 is fitted into the seal ring groove 6 formed on the outer peripheral end surface of the butterfly valve 4, and the seal ring 7 is attached to the outer periphery of the butterfly valve 4.
Next, the butterfly valve 4 having the seal ring 7 fitted and held in the seal ring groove 6 is assembled to the welding jig 18. At this time, the thick portion 53 provided on the upstream end face of the disc-like portion 51 of the butterfly valve 4 is fitted into the circular recess 19 of the welding jig 18, so that the butterfly valve 4 is fitted to the welding jig 18. Is chucked (detachably fitted and held).

次に、溶接治具18に保持されたバタフライバルブ4を、ノズル3の屈曲部44よりもEGRガス流方向の上流側(排気管側)の排気ガス還流路2、つまり第1排気ガス還流路45の軸線方向の上流側(第1排気ガス還流路45の入口部)から、バタフライバルブ4をノズル3の内部に挿入する。このとき、溶接治具18をノズル3のシールリングシート面47に沿って図3中の白抜き矢印方向に移動させることによって、バタフライバルブ4に対して矢印方向の荷重が加わる。
ここで、溶接治具18に保持されたバタフライバルブ4は、図2および図3に示したように、第1排気ガス還流路45の軸線方向に対して垂直な垂線上に配置されている。つまりバタフライバルブ4は、バルブ全閉位置にて閉弁した全閉開度に保持されている。
Next, the butterfly valve 4 held by the welding jig 18 is connected to the exhaust gas recirculation path 2 upstream of the bent portion 44 of the nozzle 3 in the EGR gas flow direction (exhaust pipe side), that is, the first exhaust gas recirculation path. The butterfly valve 4 is inserted into the nozzle 3 from the upstream side in the axial direction of 45 (inlet part of the first exhaust gas recirculation path 45). At this time, the load in the direction of the arrow is applied to the butterfly valve 4 by moving the welding jig 18 along the seal ring sheet surface 47 of the nozzle 3 in the direction of the white arrow in FIG.
Here, the butterfly valve 4 held by the welding jig 18 is disposed on a vertical line perpendicular to the axial direction of the first exhaust gas recirculation path 45, as shown in FIGS. That is, the butterfly valve 4 is maintained at the fully closed opening degree that is closed at the valve fully closed position.

また、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向は、バルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜している。
これに伴って、溶接治具18をノズル3のシールリングシート面47に沿って図3中の白抜き矢印方向に移動させると、バルブシャフト5のバルブ装着部63に、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54が嵌め合わされる。このとき、溶接治具18が、バタフライバルブ4に対して矢印方向の荷重を加えているので、図3に示したように、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝底面が、バルブシャフト5のバルブ装着部63のシャフト外径面に押し付けられる。
Further, the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 is inclined by a predetermined inclination angle with respect to the central axis direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5.
Accordingly, when the welding jig 18 is moved in the direction of the white arrow in FIG. 3 along the seal ring seat surface 47 of the nozzle 3, the shaft fitting of the butterfly valve 4 is fitted to the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5. The mating groove 54 is fitted. At this time, since the welding jig 18 applies a load in the direction of the arrow to the butterfly valve 4, the groove bottom surface of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 is positioned on the valve shaft 5 as shown in FIG. 3. The valve mounting portion 63 is pressed against the outer surface of the shaft.

次に、本実施例の溶接工程を説明する。溶接工程では、2つの第1、第2レーザ発振器14、15からのレーザ出力を用いて、バタフライバルブ4の第1シャフトガイド61の第1溝側面とバルブシャフト5のバルブ装着部63の第1シャフト外径面との第1接合箇所、およびバタフライバルブ4の第2シャフトガイド62の第2溝側面とバルブシャフト5のバルブ装着部63の第2シャフト外径面との第2接合箇所を同時に加熱溶融することで、2つの第1、第2接合箇所を同時にレーザ溶接する。これによって、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との2つの第1、第2接合箇所に、2列の平行な第1、第2溶接部11、12が形成される。   Next, the welding process of a present Example is demonstrated. In the welding process, using the laser outputs from the two first and second laser oscillators 14 and 15, the first groove side surface of the first shaft guide 61 of the butterfly valve 4 and the first of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 are used. The first joint location with the outer diameter surface of the shaft and the second joint location between the second groove side surface of the second shaft guide 62 of the butterfly valve 4 and the second shaft outer diameter surface of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 are simultaneously provided. By heat-melting, the two first and second joint locations are laser welded simultaneously. Thus, two parallel first and second welds 11 and 12 are formed at the two first and second joint locations of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5.

具体的には、図2および図3に示したように、先ず2つの第1、第2溶接ヘッド16、17で集光されたレーザビームを、ノズル3の屈曲部44よりもEGRガス流方向の下流側(吸気管側)の排気ガス還流路2、つまり第2排気ガス還流路46の軸線方向の下流側(第2排気ガス還流路46の出口部)から、A点(2つの第1、第2シャフトガイド61、62の円板状部側部分、付け根)に照射する。このとき、レーザビームの照射方向は、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向およびバルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向に対して直角である。   Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, first, the laser beams collected by the two first and second welding heads 16 and 17 are directed to the EGR gas flow direction from the bent portion 44 of the nozzle 3. From the downstream side (intake pipe side) of the exhaust gas recirculation path 2, that is, the downstream side in the axial direction of the second exhaust gas recirculation path 46 (the outlet portion of the second exhaust gas recirculation path 46), point A (the two first The second shaft guides 61 and 62 are irradiated to the disk-shaped part side portion and the base). At this time, the irradiation direction of the laser beam is perpendicular to the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 and the central axis direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5.

その後にバルブシャフト5の各第1、第2シャフト外径面に沿って図2中の白抜き矢印方向に直線状にレーザビームを走査し、B点(2つの第1、第2シャフトガイド61、62の先端、稜線)まで連続的にレーザ溶接する。このとき、バタフライバルブ4の各第1、第2溝側面とバルブシャフト5の各第1、第2シャフト外径面とが密着していることが望ましいが、バタフライバルブ4の各第1、第2溝側面とバルブシャフト5の各第1、第2シャフト外径面との間に僅かな隙間が形成されていても良い。なお、バタフライバルブ4の各第1、第2溝側面とバルブシャフト5の各第1、第2シャフト外径面との嵌め合いは、隙間嵌めまたは軽微な圧入嵌合で良い。   Thereafter, the laser beam is scanned linearly along the outer diameter surfaces of the first and second shafts of the valve shaft 5 in the direction of the white arrow in FIG. 2, and the point B (two first and second shaft guides 61) is scanned. , 62 tip, ridge line). At this time, it is desirable that the first and second groove side surfaces of the butterfly valve 4 and the first and second shaft outer diameter surfaces of the valve shaft 5 are in close contact with each other. A slight gap may be formed between the two-groove side surface and the first and second shaft outer diameter surfaces of the valve shaft 5. The first and second groove side surfaces of the butterfly valve 4 and the first and second shaft outer diameter surfaces of the valve shaft 5 may be fitted to each other by clearance fitting or slight press fitting.

以上の溶接工程を実行することによって、ハウジング1の内部において、バタフライバルブ4が、バルブシャフト5の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜した状態で、バルブシャフト5のバルブ装着部63に溶接固定(保持固定)される。その後、レーザ溶接装置10より、ハウジング1およびノズル3に対して、バタフライバルブ4およびバルブシャフト5等のバルブアッセンブリ(バルブ構成部品)を組み付けた一体部品を取り外し、バルブシャフト5の軸線方向の他端部に、バルブギヤ24にインサート成形されたバルブギヤプレート26をかしめ固定する等してEGR制御弁を製造する。   By performing the above welding process, the butterfly valve 4 in the housing 1 is inclined to the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 with a predetermined inclination angle with respect to the central axis of the valve shaft 5. It is fixed by welding (holding). Thereafter, the laser welding apparatus 10 is detached from the housing 1 and the nozzle 3 with an integral part in which a valve assembly (valve component part) such as the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 is assembled, and the other end of the valve shaft 5 in the axial direction is removed. An EGR control valve is manufactured by, for example, caulking and fixing a valve gear plate 26 that is insert-molded to the valve gear 24.

[実施例1の作用]
次に、本実施例の排気ガス再循環装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the exhaust gas recirculation device of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

ECUは、EGR量センサによって検出されたEGR量(EGR制御弁の実EGR開度)とエンジンの運転状態に対応して設定される目標EGR開度とが略一致するように、電動モータ9に供給する電力を調整する。
そして、電動モータ9に電力が供給されると、電動モータ9のモータシャフト21が回転する。そして、電動モータ9の駆動力(モータ出力軸トルク)が歯車減速機構を経てバルブシャフト5に伝達される。すると、バルブシャフト5が、所定の回転角度だけ回転し、バタフライバルブ4がバルブ全閉位置よりバルブ全開位置側へ開く方向(開弁作動方向)に回転駆動(開弁駆動)される。
これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部(EGRガス等の高温流体)が、エンジン排気管内に形成される排気通路から、排気ガス還流管内に形成される排気ガス還流路、ハウジング1の排気ガス還流路2(第1、第2排気ガス還流路45、46)、排気ガス還流管内に形成される排気ガス還流路を経てエンジン吸気管内に形成される吸気通路に再循環される。
The ECU controls the electric motor 9 so that the EGR amount detected by the EGR amount sensor (actual EGR opening of the EGR control valve) and the target EGR opening set corresponding to the operating state of the engine substantially coincide. Adjust the power supply.
When electric power is supplied to the electric motor 9, the motor shaft 21 of the electric motor 9 rotates. Then, the driving force (motor output shaft torque) of the electric motor 9 is transmitted to the valve shaft 5 through the gear reduction mechanism. Then, the valve shaft 5 rotates by a predetermined rotation angle, and the butterfly valve 4 is rotationally driven (valve opening drive) in a direction (valve opening operation direction) that opens from the valve fully closed position to the valve fully open position.
Thereby, a part of the exhaust gas (high temperature fluid such as EGR gas) flowing out from the combustion chamber for each cylinder of the engine is formed in the exhaust gas recirculation pipe from the exhaust passage formed in the engine exhaust pipe. In the intake passage formed in the engine intake pipe through the return path, the exhaust gas return path 2 (first and second exhaust gas return paths 45 and 46) of the housing 1, and the exhaust gas return path formed in the exhaust gas return pipe Recirculated.

一方、EGR制御弁のバタフライバルブ4の実EGR開度がバルブ全閉位置となるように、バタフライバルブ4を全閉作動させる場合には、電動モータ9への電力の供給を停止する。あるいは電動モータ9への電力の供給を制限する。これにより、コイルスプリング8の付勢力(スプリング荷重)によって、バタフライバルブ4がバルブ全閉位置に戻される。
これにより、バタフライバルブ4の外周に装着されたシールリング7のシールリング摺動面が、シールリング自体の拡径方向の張力によってノズル3のシールリングシート面47に張り付くため、シールリング7のシールリング摺動面がノズル3のシールリングシート面47に密着する。したがって、バタフライバルブ4の外周端面とノズル3のシールリングシート面47との間の隙間が完全にシールされる。これにより、バルブ全閉位置でバタフライバルブ4が保持固定される時、すなわち、バタフライバルブ4の全閉時に、EGRガスの洩れが確実に抑止されるため、EGRガスが吸入空気に混入しなくなる。
On the other hand, when the butterfly valve 4 is fully closed so that the actual EGR opening degree of the butterfly valve 4 of the EGR control valve becomes the valve fully closed position, the supply of electric power to the electric motor 9 is stopped. Alternatively, the supply of electric power to the electric motor 9 is limited. Thereby, the butterfly valve 4 is returned to the valve fully closed position by the urging force (spring load) of the coil spring 8.
As a result, the seal ring sliding surface of the seal ring 7 mounted on the outer periphery of the butterfly valve 4 sticks to the seal ring seat surface 47 of the nozzle 3 by the tension in the diameter increasing direction of the seal ring itself. The ring sliding surface comes into close contact with the seal ring sheet surface 47 of the nozzle 3. Therefore, the gap between the outer peripheral end surface of the butterfly valve 4 and the seal ring seat surface 47 of the nozzle 3 is completely sealed. Thereby, when the butterfly valve 4 is held and fixed in the fully closed position of the valve, that is, when the butterfly valve 4 is fully closed, the leakage of the EGR gas is surely suppressed, so that the EGR gas does not enter the intake air.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の排気ガス再循環装置に使用されるEGR制御弁においては、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54(第1、第2シャフトガイド61、62)の各第1、第2溝側面とバルブシャフト5のバルブ装着部63の各第1、第2シャフト外径面とをレーザ溶接装置10を用いてレーザ溶接して、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との2つの第1、第2接合箇所に2列の平行な第1、第2溶接部11、12を形成する溶接工程を備えている。
この溶接工程において、仮にバタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54とバルブシャフト5のバルブ装着部63との嵌合部のうちで溶接できない部分があったとしても、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との嵌合部を、シャフト嵌合溝54の各第1、第2溝側面とバルブ装着部63の各第1、第2シャフト外径面とで構成しているので、バタフライバルブ4の円板状部51の両端面を連通するように貫通する貫通穴は存在しない。したがって、バタフライバルブ4の全閉時に、嵌合部のうちで溶接ができない部分を通ってEGRガス等の高温流体が洩れ出すことはなく、バタフライバルブ4の全閉時におけるEGRガスの洩れを確実に防止することができる。
[Effect of Example 1]
As described above, in the EGR control valve used in the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, each of the first and second shaft fitting grooves 54 (first and second shaft guides 61 and 62) of the butterfly valve 4 is provided. The second groove side surface and the first and second shaft outer diameter surfaces of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 are laser welded by using the laser welding apparatus 10, and two butterfly valves 4 and the valve shaft 5 are connected to each other. 1. The welding process which forms the 2nd parallel 1st, 2nd welding part 11 and 12 in the 2nd junction location is provided.
Even if there is a portion that cannot be welded in the fitting portion between the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 and the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 in this welding process, the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 Since the fitting portion is constituted by the first and second groove side surfaces of the shaft fitting groove 54 and the first and second shaft outer diameter surfaces of the valve mounting portion 63, the disc-like shape of the butterfly valve 4 is formed. There is no through hole penetrating the both end surfaces of the portion 51 so as to communicate with each other. Therefore, when the butterfly valve 4 is fully closed, high temperature fluid such as EGR gas does not leak through the portion of the fitting portion where welding cannot be performed, and the EGR gas leaks when the butterfly valve 4 is fully closed. Can be prevented.

また、溶接工程において、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向およびバルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向に沿って2列の平行な第1、第2溶接部11、12を形成している。また、2列の平行な第1、第2溶接部11、12を排気ガス還流路2の軸線方向に対して垂直な垂線上に位置するように直線状に形成している。これによって、2列の平行な第1、第2溶接部11、12の溶接長さを、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝長さ方向およびバルブシャフト5のバルブ装着部63の中心軸線方向と略同一方向に長くとれ、排気ガス還流路2の軸線方向に対して垂直な方向に長くとれる。すなわち、有効溶接長さを十分確保することができるので、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所の結合性能(接合性能)を向上することができ、バルブシャフト5に対してバタフライバルブ4が脱落する恐れはない。また、レーザ溶接装置10を用いてバタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所をレーザ溶接する溶接工程において、レーザビームを直線状に走査するだけで良く、従来の技術のように、レーザビームを略U字状(または半円の楕円弧形状)に走査する必要がなくなるので、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所の溶接作業が容易となり、EGR制御弁の生産性を向上することができる。   Further, in the welding process, two rows of parallel first and second welded portions 11 along the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 and the central axis direction of the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5, 12 is formed. Also, the two parallel first and second welds 11 and 12 are formed in a straight line so as to be positioned on a perpendicular line to the axial direction of the exhaust gas recirculation path 2. As a result, the weld lengths of the two parallel first and second welds 11 and 12 are set to the groove length direction of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 and the central axis of the valve mounting part 63 of the valve shaft 5. It can be long in substantially the same direction as the direction and long in the direction perpendicular to the axial direction of the exhaust gas recirculation path 2. That is, since a sufficient effective welding length can be ensured, the coupling performance (joining performance) of the first and second joints between the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 can be improved. There is no fear that the butterfly valve 4 will fall off. Further, in the welding process in which the first and second joints between the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 are laser-welded using the laser welding apparatus 10, it is only necessary to scan the laser beam linearly, as in the prior art. In addition, since it is not necessary to scan the laser beam in a substantially U shape (or semicircular elliptical arc shape), the welding operation of the first and second joints between the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 is facilitated, and EGR control is performed. The productivity of the valve can be improved.

また、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所を同時にレーザ溶接しているので、溶接工程中に、バタフライバルブ4のシャフト嵌合溝54の溝幅方向の両側のいずれか一方側に引っ張られることはなく、バタフライバルブ4の位置が正規の位置からズレることはない。すなわち、バルブシャフト5のバルブ装着部63に対するバタフライバルブ4の位置精度を向上することができる。また、2列の平行な第1、第2溶接部11、12を2列同時に形成できるので、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所の溶接作業時間を短縮でき、EGR制御弁の生産性を向上することができる。   Further, since the first and second joints of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 are laser welded at the same time, any one of both sides of the shaft fitting groove 54 of the butterfly valve 4 in the groove width direction is welded. It is not pulled to one side, and the position of the butterfly valve 4 does not deviate from the normal position. That is, the positional accuracy of the butterfly valve 4 with respect to the valve mounting portion 63 of the valve shaft 5 can be improved. Further, since two rows of the first and second welded portions 11 and 12 that are parallel to each other can be formed at the same time, it is possible to shorten the welding work time at the first and second joints between the butterfly valve 4 and the valve shaft 5, and EGR The productivity of the control valve can be improved.

また、バタフライバルブ4の板厚が厚い範囲(S)内で、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との第1、第2接合箇所を同時にレーザ溶接しているので、バタフライバルブ4のうちで板厚の薄い外周端縁部52が溶接熱により変形して、バタフライバルブ4の外周端縁部52の真円度が低下するのを防止することができる。これにより、バタフライバルブ4の円板状部51の真円度の悪化を補うことができない、C字形状の金属環であるシールリング7を採用した場合であっても、シールリング7が傾いた状態でシールリング溝6に装着されることはない。したがって、バタフライバルブ4の全閉時におけるノズル3のシールリングシート面47とバタフライバルブ4の外周端面との間の環状隙間が適正値(またはゼロ)となり、バタフライバルブ4の全閉時におけるシールリング7のシール性を向上することができる。これによって、シールリング7のシールリング摺動面がノズル3のシールリングシート面47に密着するため、バタフライバルブ4の全閉時におけるEGRガス洩れ量を少なくすることができる。   In addition, since the first and second joints of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 are simultaneously laser welded within the range (S) where the butterfly valve 4 is thick, the plate thickness of the butterfly valve 4 is the same. It is possible to prevent the round outer peripheral edge 52 of the butterfly valve 4 from being deformed by the welding heat and reducing the roundness of the outer peripheral edge 52 of the butterfly valve 4. Thereby, even when the seal ring 7 that is a C-shaped metal ring that cannot compensate for the deterioration of the roundness of the disc-like portion 51 of the butterfly valve 4 is employed, the seal ring 7 is inclined. It is not attached to the seal ring groove 6 in a state. Therefore, the annular clearance between the seal ring seat surface 47 of the nozzle 3 and the outer peripheral end surface of the butterfly valve 4 when the butterfly valve 4 is fully closed becomes an appropriate value (or zero), and the seal ring when the butterfly valve 4 is fully closed. 7 can be improved. As a result, the seal ring sliding surface of the seal ring 7 comes into close contact with the seal ring seat surface 47 of the nozzle 3, so that the amount of EGR gas leakage when the butterfly valve 4 is fully closed can be reduced.

[変形例]
本実施例では、ハウジング1のノズル嵌合部40の内周にノズル3を嵌合保持し、更にノズル3内にバタフライバルブ4を開閉自在に収容しているが、ハウジング1の略円管形状のバルブ収容部内に直接バタフライバルブ4を開閉自在に収容しても良い。この場合には、ノズル3は不要となり、部品点数や組付工数を削減できる。
[Modification]
In this embodiment, the nozzle 3 is fitted and held on the inner periphery of the nozzle fitting portion 40 of the housing 1, and the butterfly valve 4 is accommodated in the nozzle 3 so as to be openable and closable. The butterfly valve 4 may be accommodated directly in the valve accommodating portion so as to be freely opened and closed. In this case, the nozzle 3 becomes unnecessary, and the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.

本実施例では、バタフライバルブ4を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電動モータ9と動力伝達機構(例えば歯車減速機構等)とを備えた電動式アクチュエータによって構成したが、バルブを開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータや、コイルを含む電磁石を備えた電磁式アクチュエータによって構成しても良い。   In the present embodiment, the valve driving device for driving the butterfly valve 4 to open or close is constituted by an electric actuator including an electric motor 9 and a power transmission mechanism (for example, a gear reduction mechanism). The valve drive device that drives to open or close the valve may be configured by a negative pressure actuated actuator having an electromagnetic or electric negative pressure control valve, or an electromagnetic actuator having an electromagnet including a coil.

なお、バタフライバルブ4の外周端面にシールリング溝(環状溝)6を設けなくても良い。また、バタフライバルブ4の外周端面にシールリング7を装着しなくても良い。この場合には、シールリング7は不要となり、部品点数や組付工数を削減できる。また、EGR制御弁のバタフライバルブ4を閉弁方向または開弁方向に付勢するコイルスプリング(バルブ付勢手段)8を設置しなくても良い。この場合には、コイルスプリング8は不要となり、部品点数や組付工数を削減できる。   Note that the seal ring groove (annular groove) 6 may not be provided on the outer peripheral end face of the butterfly valve 4. Further, the seal ring 7 may not be attached to the outer peripheral end face of the butterfly valve 4. In this case, the seal ring 7 becomes unnecessary, and the number of parts and the number of assembling steps can be reduced. Further, the coil spring (valve urging means) 8 for urging the butterfly valve 4 of the EGR control valve in the valve closing direction or the valve opening direction may not be provided. In this case, the coil spring 8 is not necessary, and the number of parts and assembly man-hours can be reduced.

本実施例では、本発明の流体制御弁を、EGRガス等の高温流体の流量を制御するEGR制御弁に適用しているが、本発明の流体制御弁を、エンジンの燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御するスロットルバルブ等の吸気制御弁、エンジンの燃焼室内より排出される排気ガス量を制御する排気制御弁、スロットルバルブをバイパスする吸入空気量を制御するアイドル回転速度制御弁等の流体流量制御弁に適用しても良い。   In this embodiment, the fluid control valve of the present invention is applied to an EGR control valve that controls the flow rate of a high-temperature fluid such as EGR gas. However, the fluid control valve of the present invention is sucked into the combustion chamber of the engine. An intake control valve such as a throttle valve that controls the intake air amount, an exhaust control valve that controls the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine, an idle speed control valve that controls the intake air amount that bypasses the throttle valve, etc. You may apply to a fluid flow control valve.

また、本実施例では、本発明の流体制御弁を、EGR制御弁等の流体流量制御弁に適用しているが、このような流体流量制御弁に限定する必要はなく、流体流路開閉弁、流体流路切替弁、流体圧力制御弁に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、タンブル流制御弁やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、エンジンとして、ガソリンエンジンを用いても良い。   In this embodiment, the fluid control valve of the present invention is applied to a fluid flow control valve such as an EGR control valve. However, the present invention is not limited to such a fluid flow control valve. The present invention may be applied to a fluid flow path switching valve and a fluid pressure control valve. Further, the fluid control valve of the present invention may be applied to an intake flow control valve such as a tumble flow control valve or a swirl flow control valve, an intake variable valve that changes the passage length or passage cross-sectional area of the intake passage, and the like. A gasoline engine may be used as the engine.

本実施例では、内部に流体流路が形成されたハウジングを、排気ガス還流管の途中に接続したハウジング1によって構成しているが、ハウジングを、エンジン吸気管の一部またはエンジン排気管の一部を成すハウジングによって構成しても良い。また、本実施例では、バルブとして、バタフライバルブ4を適用した例を説明したが、バルブとして、プレート型バルブ、ポペット型バルブ、ダブルポペット型バルブ、ロータリー型バルブ、フラップ型バルブ等の他のバルブを用いても良い。また、バルブを、気体や液体等の流体を制御する流体制御弁の弁体に適用しても良い。   In this embodiment, the housing in which the fluid flow path is formed is constituted by the housing 1 connected in the middle of the exhaust gas recirculation pipe. However, the housing is a part of the engine intake pipe or the engine exhaust pipe. You may comprise by the housing which comprises a part. In this embodiment, an example in which the butterfly valve 4 is applied as a valve has been described. However, as a valve, other valves such as a plate-type valve, a poppet-type valve, a double poppet-type valve, a rotary-type valve, and a flap-type valve are used. May be used. Moreover, you may apply a valve to the valve body of the fluid control valve which controls fluids, such as gas and a liquid.

本実施例では、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との2つの第1、第2接合箇所をレーザ溶接装置10を用いてレーザ溶接しているが、バタフライバルブ4とバルブシャフト5との2つの第1、第2接合箇所を各種溶接手段を用いてティグ溶接、ミグ溶接、電子ビーム溶接、アーク溶接しても良い。   In the present embodiment, the two first and second joints of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 are laser welded by using the laser welding apparatus 10, but the two first joints of the butterfly valve 4 and the valve shaft 5 are used. The first and second joints may be TIG welded, MIG welded, electron beam welded, or arc welded using various welding means.

EGR制御弁を示した断面図である(実施例1)。It is sectional drawing which showed the EGR control valve (Example 1). (a)、(b)はEGR制御弁のレーザ溶接方法を示した断面図および平面図である(実施例1)。(A), (b) is sectional drawing and the top view which showed the laser welding method of the EGR control valve (Example 1). EGR制御弁のレーザ溶接方法を示した説明図である(実施例1)。It is explanatory drawing which showed the laser welding method of the EGR control valve (Example 1). (a)、(b)はEGR制御弁のレーザ溶接方法を示した平面図および断面図である(従来の技術)。(A), (b) is the top view and sectional drawing which showed the laser welding method of the EGR control valve (conventional technique).

符号の説明Explanation of symbols

1 ハウジング
2 排気ガス還流路(流体流路)
3 ノズル
4 バタフライバルブ
5 バルブシャフト
6 シールリング溝(環状溝)
7 シールリング
9 電動モータ
10 レーザ溶接装置(溶接手段)
11 第1溶接部(2列の平行な溶接部)
12 第2溶接部(2列の平行な溶接部)
52 バタフライバルブの外周端縁部
54 バタフライバルブのシャフト嵌合溝
61 バタフライバルブの第1シャフトガイド
62 バタフライバルブの第2シャフトガイド
63 バルブシャフトのバルブ装着部
1 Housing 2 Exhaust gas recirculation path (fluid flow path)
3 Nozzle 4 Butterfly valve 5 Valve shaft 6 Seal ring groove (annular groove)
7 Seal ring 9 Electric motor 10 Laser welding equipment (welding means)
11 First weld (two rows of parallel welds)
12 Second weld (two rows of parallel welds)
52 Outer peripheral edge portion of butterfly valve 54 Shaft fitting groove of butterfly valve 61 First shaft guide of butterfly valve 62 Second shaft guide of butterfly valve 63 Valve mounting portion of valve shaft

Claims (8)

(a)内部に流体流路が形成されたハウジングと、
(b)このハウジングの内部に回転自在に収容されたシャフトと、
(c)前記ハウジングの内部で、前記シャフトの中心軸線に対して傾斜させた状態で、溶接手段を用いて前記シャフトに保持固定される斜板状のバルブと
を備えた流体制御弁の製造方法であって、
前記バルブは、前記シャフトに嵌め合わされる嵌合溝を有し、
前記嵌合溝は、前記バルブの板厚方向の片端面のみで開口しており、
前記嵌合溝の溝壁面と前記シャフトとを前記溶接手段を用いて溶接して、前記バルブと前記シャフトとの溶接部を形成する溶接工程を備え
前記バルブは、中心より半径方向の外径側に延ばされた円板状のバタフライバルブであって、
前記バタフライバルブは、半径方向の外径側に円環状の外周端縁部を有し、且つこの外周端縁部よりも半径方向の内径側に位置する中心付近に、前記外周端縁部よりも板厚が厚い肉厚部を有し、
前記溶接手段は、前記バタフライバルブの板厚が厚い範囲内で、前記シャフトと前記嵌合溝の溝壁面とを溶接することを特徴とする流体制御弁の製造方法。
(A) a housing having a fluid flow path formed therein;
(B) a shaft rotatably accommodated in the housing;
(C) A method of manufacturing a fluid control valve including a swash plate-like valve that is held and fixed to the shaft using welding means in a state of being inclined with respect to the central axis of the shaft inside the housing. Because
The valve has a fitting groove fitted to the shaft,
The fitting groove is opened only at one end surface in the plate thickness direction of the valve,
Welding the groove wall surface of the fitting groove and the shaft using the welding means, and forming a welding portion between the valve and the shaft ;
The valve is a disc-shaped butterfly valve extending from the center to the outer diameter side in the radial direction,
The butterfly valve has an annular outer peripheral edge on the outer diameter side in the radial direction, and is closer to the center located on the inner diameter side in the radial direction than the outer peripheral edge than the outer peripheral edge. It has a thick part with a thick plate,
The method for manufacturing a fluid control valve, wherein the welding means welds the shaft and a groove wall surface of the fitting groove within a range where the butterfly valve is thick .
請求項1に記載の流体制御弁の製造方法において、
前記溶接部は、前記シャフトの中心軸線方向または前記嵌合溝の溝長さ方向に沿って直線状に形成されることを特徴とする流体制御弁の製造方法。
In the manufacturing method of the fluid control valve according to claim 1,
The method for manufacturing a fluid control valve, wherein the welded portion is formed linearly along a central axis direction of the shaft or a groove length direction of the fitting groove.
請求項1または請求項2に記載の流体制御弁の製造方法において、
前記溶接部は、前記流体流路の軸線方向に対して垂直な垂線上に形成されることを特徴とする流体制御弁の製造方法。
In the manufacturing method of the fluid control valve according to claim 1 or 2,
The method of manufacturing a fluid control valve, wherein the welded portion is formed on a vertical line perpendicular to the axial direction of the fluid flow path.
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁の製造方法において、
前記溶接部は、並列して直線状に形成される2列の平行な溶接部であることを特徴とする流体制御弁の製造方法。
In the manufacturing method of the fluid control valve according to any one of claims 1 to 3,
2. The method for manufacturing a fluid control valve according to claim 1, wherein the welded portions are two rows of parallel welded portions formed in a straight line in parallel.
請求項4に記載の流体制御弁の製造方法において、
前記2列の平行な溶接部は、前記シャフトの幅方向の両側と前記バルブの嵌合溝の溝幅方向の両側とを同時に溶接して形成されることを特徴とする流体制御弁の製造方法。
In the manufacturing method of the fluid control valve according to claim 4,
The two rows of parallel welds are formed by simultaneously welding both sides in the width direction of the shaft and both sides in the groove width direction of the fitting groove of the valve. .
(a)内部に流体流路が形成されたハウジングと、
(b)このハウジングの内部に回転自在に収容されたシャフトと、
(c)前記ハウジングの内部で、前記シャフトの中心軸線に対して傾斜させた状態で、溶接手段を用いて前記シャフトに保持固定される斜板状のバルブと
を備えた流体制御弁であって、
前記バルブは、前記シャフトに嵌め合わされる嵌合溝を有し、
前記嵌合溝は、前記バルブの板厚方向の片端面のみで開口しており、
前記バルブは、中心より半径方向の外径側に延ばされた円板状のバタフライバルブであって、
前記バタフライバルブは、半径方向の外径側に円環状の外周端縁部を有し、且つこの外周端縁部よりも半径方向の内径側に位置する中心付近に、前記外周端縁部よりも板厚が厚い肉厚部を有していることを特徴とする流体制御弁。
(A) a housing having a fluid flow path formed therein;
(B) a shaft rotatably accommodated in the housing;
(C) a swash plate-like valve that is held and fixed to the shaft using welding means in a state inclined with respect to the central axis of the shaft inside the housing;
A fluid control valve comprising:
The valve has a fitting groove fitted to the shaft,
The fitting groove is opened only at one end surface in the plate thickness direction of the valve,
The valve is a disc-shaped butterfly valve extending from the center to the outer diameter side in the radial direction,
The butterfly valve has an annular outer peripheral edge on the outer diameter side in the radial direction, and is closer to the center located on the inner diameter side in the radial direction than the outer peripheral edge than the outer peripheral edge. A fluid control valve characterized by having a thick portion having a large plate thickness .
請求項に記載の流体制御弁において、
前記シャフトは、断面円形状に形成されており、
前記嵌合溝は、前記シャフトの半径方向の寸法程度の溝深さまたは溝幅を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 6 .
The shaft is formed in a circular cross section,
The fitting groove is fluid control valve characterized in that it have a groove depth or groove width of about radial dimension of the shaft.
請求項に記載の流体制御弁において、
前記バタフライバルブの全閉時に、前記ハウジングの流路壁面と前記バタフライバルブの外周端面との隙間をシールするシールリングを備え、
前記バタフライバルブは、この外周端面全周に、前記シールリングを装着する環状溝を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 6 .
A seal ring that seals a gap between a flow path wall surface of the housing and an outer peripheral end surface of the butterfly valve when the butterfly valve is fully closed;
The said butterfly valve has the annular groove which mounts | wears with the said seal ring in this outer peripheral end surface perimeter, The fluid control valve characterized by the above-mentioned .
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