JP7404305B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、弁装置に関する。

従来、弁ポートを有する弁本体（弁ハウジング）と、弁ポートの開度を変更する弁体と、弁体を進退駆動する駆動部と、を備えた弁装置が広く用いられている。このような弁装置の中に、弁本体として、ステンレスや真鍮等の金属材料を切削加工して形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような弁本体の成形手順としては、金属塊を押出しや引抜き等によって軸方向に引き延ばして金属棒を成形してから、この金属棒を切断して切削加工を行うことで、内部に弁室空間や弁座部を形成したり、継手を接合するための接合部を形成したりする。

特開２０１９－０４４８８０号公報

ここで、特許文献１に記載されたような従来の弁装置では、弁本体の成形時に、素材となる金属塊に微細な気泡が含まれている場合がある。このような金属塊を引き延ばして金属棒を成形すると、気泡も一緒に引き伸ばされ、軸方向に連続した連通路が形成されてしまう場合がある。そして、弁装置において、このような連通路によって弁本体の内部空間と外部空間とが連通されてしまうと、流体が外部に漏出する可能性がある。

本発明の目的は、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができる弁装置を提供することである。

本発明の弁装置は、弁室及び弁ポートを構成する弁本体と、前記弁ポートの開度を変更する弁体と、を備えた弁装置であって、前記弁本体の軸方向の一端側には、前記弁ポートと、継手を接合するための継手接合部と、が設けられ、前記弁本体は、前記軸方向に延びる全体筒状に形成され、前記弁室を構成する内部空間と外部空間とを仕切る壁部を有して構成され、前記壁部のうち、前記継手接合部よりも径方向の外側に位置するとともに、前記内部空間に露出する内部露出面と前記外部空間に露出する外部露出面とが互いに背向して軸方向に重なった形状を有する特定壁部において、前記特定壁部における前記内部露出面である特定内部露出面、及び前記特定壁部における前記外部露出面である特定外部露出面の少なくとも一方に封孔処理部が設けられていることを特徴とする。

上述のような本発明によれば、封孔処理部が設けられることで、特定壁部の内部に連通路があったとしても、この連通路の軸方向端部が封孔処理部によって塞がれることになる。その結果、弁本体の内部空間と外部空間とが連通されることなく、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができる。

この際、前記封孔処理部は、前記特定内部露出面及び前記特定外部露出面の少なくとも一方に溶融したろう材を付着させて形成されたろう材被膜によって構成されていることが好適である。この構成によれば、溶融したろう材が、その付着面における開口から連通路に浸透してろう材被膜が形成されるので、封孔処理の確度を向上させることができる。

更に、前記継手接合部よりも前記径方向の外側の位置から前記継手まで前記径方向及び周方向に連続し、且つ、少なくとも前記特定外部露出面を内側に含む範囲に凹部が設けられ、当該凹部を埋めるように前記ろう材被膜が設けられていることが好適である。この構成によれば、特定外部露出面において、継手の外周囲であって連通路の開口想定領域に形成された凹部に溶融したろう材を保持し易くなる。これにより、継手接合部にろう材による溶融固化層を形成し易くなるとともに、特定外部露出面での封孔処理の確度を一層向上させることができる。

また、前記封孔処理部は、前記特定内部露出面及び前記特定外部露出面の少なくとも一方を前記軸方向に塑性変形させて形成された塑性変形部によって構成されていることが好適である。この構成によれば、弁本体の壁部における一部を塑性変形させた塑性変形部によって封孔処理部が構成されるので、追加の部材を要することなく部品点数を抑えて容易に封孔処理を行うことができる。

また、前記弁ポートを構成して前記特定内部露出面に連続した弁座部には、前記弁ポートを囲んで周方向に連続する溝部が設けられていることが好適である。この構成によれば、例えば特定内部露出面に溶融したろう材を付着させて形成されたろう材被膜によって封孔処理部を構成する場合に、溶融したろう材が弁座まで流れてしまわないように、その流れを規制することができる。

本発明の弁装置によれば、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができる。

本発明の第１実施形態の弁装置を示す縦断面図である。 図１に示されている弁本体における特定壁部に、連通路による流体の漏出（外部リーク）を抑制するために設けられた構成を示す図である。 図２に示されている封孔処理部が、連通路の端部開口を塞ぐ様子を示す模式図である。 図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第１変形例を示す部分縦断面図である。 図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第２変形例を示す部分縦断面図である。 図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第３変形例を示す部分縦断面図である。 本発明の第２実施形態の弁装置を示す縦断面図と、図中のＶ４１－Ｖ４１線に沿った軸断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る弁装置を図１～図３に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の弁装置を示す縦断面図である。

まず、図１に基づいて第１実施形態の弁装置１０について説明する。この弁装置１０は、弁室１１１及び弁ポート１１２を構成する弁本体１１と、弁ポート１１２の開度を変更する弁体１２と、を備えた電動弁である。この弁装置１０では、弁本体１１に対して径方向Ｄ１１から第１継手１３１が接合され、軸線Ｌ１１に沿った軸方向Ｄ１２から第２継手１３２（継手）が接合されている。

弁本体１１は、ステンレスや真鍮等の金属塊を引き延ばして形成された金属棒の切削加工等により形成された部材である。この弁本体１１は、軸線Ｌ１１を中心とし、軸方向Ｄ１２に延びる全体円筒状に形成され、弁室１１１を構成する内部空間と外部空間とを仕切る壁部１１３を有して構成されている。この壁部１１３は、筒壁部１１３ｅ及び底壁部１１３ｇを有している。筒壁部１１３ｅは、壁部１１３において軸方向Ｄ１２に延在する部位である。底壁部１１３ｇは、壁部１１３において径方向Ｄ１１に延在し弁座部１１２ａを有する部位である。この弁本体１１の軸方向Ｄ１２の一端側には、弁室１１１に開口する円筒形状の弁ポート１１２と、円管状の第２継手１３２を接合するための第２接合部１１４（継手接合部）と、が設けられている。また、弁本体１１の径方向Ｄ１１の側面には、円管状の第１継手１３１を接合するための第１接合部１１６が設けられている。流体は、第１継手１３１と第２継手１３２との相互間を、弁室１１１及び弁ポート１１２を介して流れ、その流量が、弁室１１１に収容された弁体１２によって弁ポート１１２の開度が変更されて調整される。

弁体１２は、先端部がテーパ状に形成された丸棒部材であり、軸方向Ｄ１２について、弁ポート１１２とは反対側の端部から弁室１１１の内部に進入する弁ホルダ１４１によって、先端部が弁ポート１１２の近傍に位置するように支持されている。そして、弁ポート１１２に対して先端部が接近したり離れたりするように弁体１２が軸方向Ｄ１２に動かされることで弁ポート１１２の開度が変更される。また、弁体１２の、弁ポート１１２とは反対側の端部が、弁ホルダ１４１を介して、弁体駆動用のステッピングモータ１６のロータ軸１６２に連結されている。

また、弁本体１１における、弁ポート１１２とは反対側となる軸方向Ｄ１２の他端側の開口には、縦長キャップ状の蓋部材１８の下端開口が接合されている。蓋部材１８は、下端開口側で弁本体１１の開口と溶接等によって気密に固定され、ステッピングモータ１６のロータ軸１６２やマグネットロータ１６１を収容するロータ室１８１を形成する。

また、弁本体１１における蓋部材１８側の開口内縁には弁ホルダ１４１を軸方向Ｄ１２に移動可能に支持する支持部材１４２が取り付けられている。この支持部材１４２は、軸方向Ｄ１２の中間部で弁本体１１の開口内縁に取り付けられ、弁本体１１の内側に、弁ホルダ１４１を収容して軸方向Ｄ１２にガイドするガイド空間が形成されている。弁室１１１とロータ室１８１は、支持部材１４２と弁ホルダ１４１との間の間隙を介し連通されている。更に、支持部材１４２における弁ポート１１２とは反対側に、ステッピングモータ１６のロータ軸１６２の雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されている。ロータ軸１６２は、雄ねじ部が雌ねじ部と螺合した状態で支持部材１４２における弁ホルダ１４１のガイド空間に進入し、その先端部が弁ホルダ１４１を介して弁体１２の端部に連結されている。

ステッピングモータ１６は、ロータ軸１６２の他に、ロータ軸１６２に固着されたマグネットロータ１６１と、蓋部材１８の外側においてマグネットロータ１６１に対応するように配置されたステータコイル１６３と、を備えている。ステータコイル１６３にパルス信号が与えられることにより、そのパルス数に応じてマグネットロータ１６１が回転されてロータ軸１６２が回転する。すると、そのロータ軸１６２の雄ねじ部と支持部材１４２の雌ねじ部とで構成されるねじ送り機構によって、ロータ軸１６２が軸方向Ｄ１２に進退し、弁ホルダ１４１によって連結された弁体１２がロータ軸１６２とともに進退する。これにより、弁体１２の先端部と弁ポート１１２との距離が変わって弁ポート１１２の開度が変更されることとなる。

また、ロータ軸１６２における弁ポート１１２とは反対側の端部は、蓋部材１８の内面における軸方向Ｄ１２の端面から垂下した円筒状のロータガイド１７１の内側に挿入されて支持されている。更に、このロータガイド１７１の外周にはマグネットロータ１６１に対する回転ストッパ機構１７２が設けられている。この回転ストッパ機構１７２によって、ロータ軸１６２、つまりは弁体１２の、軸方向Ｄ１２の移動上下限が規定されている。

以上の構成により、ステッピングモータ１６が駆動されると、マグネットロータ１６１及びロータ軸１６２が回転し、上記のねじ送り機構により、ロータ軸１６２が軸方向Ｄ１２に進退する。この回転に伴うロータ軸１６２の進退によって弁ホルダ１４１と共に弁体１２が軸方向Ｄ１２に進退する。弁体１２は、その先端部の軸方向Ｄ１２の進退によって弁ポート１１２の開口面積、つまり開度を変更する。そして、第１継手１３１から第２継手１３２へ、あるいは第２継手１３２から第１継手１３１へ流れる流体の流量が、弁ポート１１２の開度に応じた流量に制御される。

ここで、弁本体１１は、上述したように金属塊を引き延ばして形成された金属棒の切削加工等により形成される。この素材となる金属塊に微細な気泡が含まれている場合がある。このような金属塊を引き延ばして金属棒を成形すると、気泡も一緒に引き伸ばされ、軸方向Ｄ１２に連続した連通路が形成されてしまう場合がある。そして、この連通路によって弁本体の内部空間と外部空間とが連通されてしまうと、流体が外部に漏出する可能性がある。尚、本実施形態では、弁本体１１の形成時の引き延ばし方向が軸方向Ｄ１２となっている。このため、連通路は弁本体１１の径方向Ｄ１１には連続して形成されないので、弁室１１１の筒壁部１１３ｅにおいて、内部空間と外部空間とが連通される恐れは極めて低い。

弁本体１１の壁部１１３は、第２接合部１１４よりも径方向Ｄ１１の外側に位置するとともに、内部空間に露出する内部露出面１１３－１と外部空間に露出する外部露出面１１３－２とが軸方向Ｄ１２について互いに背向して重なった形状を有する特定壁部１１３ｃを有している。図１には、壁部１１３における内部露出面１１３－１及び外部露出面１１３－２のそれぞれが太線で模式的に図示されており、特定壁部１１３ｃが、弁本体１１の壁部１１３においてハッチングが除去された白抜きのエリアとして図示されている。この特定壁部１１３ｃ以外の部分では、上述の連通路は弁本体１１の径方向Ｄ１１には連続して形成されないことに加え、その内部に軸方向Ｄ１２の連通部が形成されていたとしても、軸方向Ｄ１２の端部が、第１継手１３１や蓋部材１８との溶接部や第２継手１３２の端部によって塞がれるか、第２継手１３２の流路中に位置することになる。このため、特定壁部１１３ｃ以外の部分においては、弁本体１１の内部空間と外部空間とを連通する恐れは無い。他方、上記の特定壁部１１３ｃについては、特定壁部１１３ｃにおける内部露出面１１３－１である特定内部露出面１１３ａと、特定壁部１１３ｃにおける外部露出面１１３－２である特定外部露出面１１３ｂと、が互いに背向して軸方向Ｄ１２に重なっているので、ここに図中に点線で示されているような連通路１１３ｄが形成されると、内部空間と外部空間とが連通される恐れが生じる。そこで、本実施形態では、このような連通路１１３ｄによる流体の漏出（外部リーク）を抑制するために、特定壁部１１３ｃに以下のような構成が設けられている。

図２は、図１に示されている弁本体における特定壁部に、連通路による流体の漏出（外部リーク）を抑制するために設けられた構成を示す図である。

この図２に示されているように、弁本体１１における特定壁部１１３ｃの特定内部露出面１１３ａ及び特定外部露出面１１３ｂのうちの特定内部露出面１１３ａに封孔処理部１１５が設けられている。この封孔処理部１１５は、特定壁部１１３ｃの内部に連通路１１３ｄが形成されていた場合に、その軸方向Ｄ１２の端部開口を特定内部露出面１１３ａ側で次のように塞ぐ部位となっている。

図３は、図２に示されている封孔処理部が、連通路の端部開口を塞ぐ様子を示す模式図である。

本実施形態では、封孔処理部１１５がろう材被膜によって構成されている。このろう材被膜は、弁本体１１の特定壁部１１３ｃの特定内部露出面１１３ａにおける筒壁部１１３ｅ側にセットされたリング状のろう材１１５ａが溶融して形成されたものである。図３（Ａ）に溶融前のリング状のろう材１１５ａが示されており、図３（Ｂ）に溶融して流れているろう材１１５ａが示されている。溶融したろう材１１５ａは、特定内部露出面１１３ａを弁ポート１１２の側へと流れて拡がる。その際、特定壁部１１３ｃに連通路１１３ｄが形成されていると、その端部開口から溶融したろう材１１５ａが浸透して当該端部開口が塞がれることとなる。

ここで、本実施形態では、特定内部露出面１１３ａに連続して弁ポート１１２を構成する弁座部１１２ａには、弁ポート１１２を囲んで周方向Ｄ１３に連続する溝部１１２ｂが設けられている。更に、溝部１１２ｂは、弁座部１１２ａにおいて、第２接合部１１４よりも径方向Ｄ１１の内側となる中途位置に位置するように設けられている。この溝部１１２ｂは、径方向Ｄ１１の断面形状がＶ字状のＶ字溝となっている。弁ポート１１２側へと流れる溶融したろう材１１５ａが、この溝部１１２ｂに溜まることで、弁体１２が対向する弁座１１２ｃまでろう材１１５ａが流れてしまわないように、その手前で流れが規制される。尚、本実施形態では、溝部１１２ｂが、弁座部１１２ａにおいて特定内部露出面１１３ａから径方向Ｄ１１の内側に離れた中途位置に形成されている。しかしながら、溝部１１２ｂの位置は、このような位置に限るものではなく、弁座部１１２ａにおける特定内部露出面１１３ａとの境界端部、つまり、第２接合部１４と軸方向Ｄ１２に見て重なる位置であってもよい。

そして、このように流れたろう材１１５ａが固化して図２に示されているような封孔処理部１１５が、連通路１１３ｄの端部開口を塞ぐように、特定内部露出面１１３ａに形成されることとなる。

以上に説明した第１実施形態の弁装置１０によれば、封孔処理部１１５が設けられることで、特定壁部１１３ｃの内部に連通路１１３ｄがあったとしても、この連通路１１３ｄの軸方向Ｄ１２の端部開口が封孔処理部１１５によって塞がれることになる。その結果、弁本体１１の内部空間と外部空間とが連通されることなく、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができる。

ここで、本実施形態では、封孔処理部１１５は、特定壁部１１３ｃの特定内部露出面１１３ａに溶融したろう材１１５ａを付着させて形成されたろう材被膜によって構成されている。この構成によれば、溶融したろう材１１５ａが、図３（Ｂ）に示されているように、その付着面における端部開口から連通路１１３ｄに浸透してろう材被膜が形成されるので、封孔処理の確度を向上させることができる。尚、本実施形態では、特定内部露出面１１３ａにセットされたリング状のろう材１１５ａにて封孔処理を行ったが、これに限らず棒状のろう材にて差しろうを行い、封孔処理を行ってもよい。

また、本実施形態では、特定内部露出面１１３ａに連続した弁座部１１２ａに、弁ポート１１２を囲んで周方向Ｄ１３に連続する溝部１１２ｂが設けられている。この構成によれば、特定内部露出面１１３ａに溶融したろう材１１５ａを付着させて形成されたろう材被膜によって封孔処理部１１５を構成する場合に、溶融したろう材１１５ａが弁座１１２ｃまで流れてしまわないように、その流れを規制することができる。尚、本実施形態では、溝部１１２ｂをＶ字溝で形成したが、これに限らずＲ溝や角溝等で形成してもよい。

次に、図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置１０に対する変形例について説明する。

図４は、図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第１変形例を示す部分縦断面図であり、図５は、図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第２変形例を示す部分縦断面図である。また、図６は、図１～図３を参照して説明した第１実施形態の弁装置に対する第３変形例を示す部分縦断面図である。尚、これらの図４～図６では、図１～図３に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素のうち説明に必要なものに図１～図３と同じ符号が付されており、以下では、それらの構成要素についての重複説明を省略する。また、図４～図６のうち図４及び図６では、各変形例の弁装置２０，３０の部分断面図が、図１～図３とは上下逆向きに示されている。他方、図５では、部分断面図が、図１～図３と同じ向きに示されている。

まず、第１変形例の弁装置２０では、図４に示されているように、弁本体１１の壁部１１３における特定壁部１１３ｃの特定外部露出面１１３ｂに封孔処理部２１５が設けられている。特定外部露出面１１３ｂは、弁本体１１の壁部１１３において、円管状の第２継手１３２を嵌入させるための円筒突起のリング状の突起端面１１３ｂ－１と、その根元から径方向Ｄ１１の外側に延在するリング状の根本端面１１３ｂ－２と、で構成される。突起端面１１３ｂ－１及び根本端面１１３ｂ－２は、何れも、特定内部露出面１１３ａに背向し径方向Ｄ１１に延在する面となっている。また、根本端面１１３ｂ－２は、その更に外側の、筒壁部１１３ｅにおいて第２継手１３２側となる継手側端面１１３ｆと面一に連続している。

本変形例では、ろう材被膜によって構成される封孔処理部２１５が、上記の突起端面１１３ｂ－１、根本端面１１３ｂ－２、及び継手側端面１１３ｆに形成されている。これにより、特定壁部１１３ｃに連通路１１３ｄが形成されていたとしても、特定外部露出面１１３ｂ側からその端部開口が塞がれることとなる。

また、本変形例でも、第１実施形態と同様に、弁座部１１２ａに溝部１１２ｂが形成されている。この溝部１１２ｂは、本変形例において、特定外部露出面１１３ｂに加えて特定内部露出面１１３ａにも封孔処理部２１５を形成する場合に、上述したように溶融したろう材の流れを規制する役割を果たす。尚、弁座部１１２ａに設ける溝部１１２ｂは、上述したように弁座部１１２ａにおけるどのような位置に設けてもよい。更に、ここまでに説明した第１変形例や上述の第１実施形態と異なり、特定内部露出面と特定外部露出面の両方に封孔処理部が形成される場合は、弁本体に次のような構造を設けることとしてもよい。即ち、弁座の手前で溶融ろう材の流れを規制可能な、例えば溝等といった規制構造を弁座部よりも外側に設けることとしてもよい。

ここで、以上に説明した第１変形例では、根本端面１１３ｂ－２から突起端面１１３ｂ－１に軸方向Ｄ１２に垂直に連続した側面１１３ｈは、特定外部露出面１１３ｂではなく、封孔処理部２１５が形成されなくてもよい。これに対し、図５を参照して説明する第２変形例においては、封孔処理部の形成範囲が異なったものとなる。

尚、第２変形例を図示する図５では、図１～図４に示されている符号の中から説明に必要なものが抜粋されて「’」が付されて示されるとともに、追加された符号についても「’」が付されて示されている。

この図５に示されている第２変形例の弁装置２０’では、特定壁部１１３ｃ’において、根本端面１１３ｂ－２’から突起端面１１３ｂ－１’へと、軸方向Ｄ１２’に外径が狭まり延在して外側斜面１１３ｂ－３’が周方向Ｄ１３’に連続して形成されている。この第２変形例では、外側斜面１１３ｂ－３’が、径方向Ｄ１１’に延在した部分を有するので特定外部露出面１１３ｂ’の一部となる。更に、第２変形例の弁装置２０’では、特定内部露出面１１３ａ’が、弁座部１１２ａ’に連続した底面１１３ａ－１’と、この底面１１３ａ－１’から筒壁部１１３ｅ’の内面１１３ｅ－１’へと、軸方向Ｄ１２’に内径が広がるように延在し、周方向Ｄ１３’に連続して形成された内側斜面１１３ａ－２’と、を有している。この内側斜面１１３ａ－２’も径方向Ｄ１１’に延在した部分を有するので特定内部露出面１１３ａ’の一部となる。

そして、第２変形例の弁装置２０’では、内側斜面１１３ａ－２’を含む特定内部露出面１１３ａ’と、外側斜面１１３ｂ－３’を含む特定外部露出面１１３ｂ’と、の両方に封孔処理部１１５’が形成されている。また、本変形例でも、特定外部露出面１１３ｂ’の封孔処理部１１５’は、筒壁部１１３ｅ’の継手側端面１１３ｆ’まで延在するように形成されている。

尚、上述のように内側斜面１１３ａ－２’を含む特定内部露出面１１３ａ’と外側斜面１１３ｂ－３’を含む特定外部露出面１１３ｂ’とを有する特定壁部１１３ｃ’においても、本変形例とは異なり、特定内部露出面１１３ａ’及び特定外部露出面１１３ｂ’のうちの何れか一方のみに封孔処理部１１５’を形成することとしてもよい。

また、本変形例でも、第１実施形態と同様に、弁座部１１２ａ’に溝部１１２ｂ’が形成されている。この溝部１１２ｂ’は、特定内部露出面１１３ａ’に封孔処理部１１５’が形成される際に、上述したように溶融したろう材の流れを規制する役割を果たす。

次に、図６を参照して第３変形例について説明する。この第３変形例の弁装置３０は、まず、弁本体３１における第２継手１３２との接合形状が、上述の第１実施形態や第１変形例と異なっている。この第３変形例では、弁本体３１の壁部３１３おける第２継手１３２との接合側の底壁３１３ｇが肉厚に形成され、第２継手１３２の端部が嵌入されてろう付け接合される円筒状の窪み３１３ｈが形成されている。

また、第２継手１３２をろう付け接合した第２接合部３１４（継手接合部）よりも径方向Ｄ１１の外側の位置から第２継手１３２まで径方向Ｄ１１及び周方向Ｄ１３に連続して特定壁部３１３ｃの特定外部露出面３１３ｂにリング状の凹部３１３ｉが設けられている。この凹部３１３ｉは、特定外部露出面３１３ｂをその内側に含むように、特定壁部３１３ｃの特定外部露出面３１３ｂを越え、その外周側における筒壁部３１３ｅの継手側端面３１３ｆの途中まで延在して形成されている。そして、この凹部３１３ｉを埋めるように設けられたろう材被膜によって封孔処理部３１５が形成されている。これにより、特定壁部３１３ｃにおける連通路３１３ｄは、特定外部露出面３１３ｂの側からその端部開口が塞がれることとなる。また、本変形例でも、第１実施形態及び第１変形例と同様に、弁座部１１２ａに溝部１１２ｂが形成されている。尚、本変形例では、凹部３１３ｉが特定外部露出面３１３ｂの径方向Ｄ１１の外周側まで延在するように形成されている。しかしながら、凹部は、これに限るものではなく、軸線方向Ｄ１２に見て特定外部露出面３１３ｂからはみ出さないように重なる位置に形成されることとしてもよい。

以上に説明した第１～第３変形例の弁装置２０，２０’，３０によっても、上述の第１実施形態と同様に、弁本体１１，１１’，３１の内部空間と外部空間とが連通されることなく、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができることは言うまでもない。

また、上述の第３変形例の弁装置３０では、特定外部露出面３１３ｂに凹部３１３ｉが設けられ、当該凹部３１３ｉを埋めるようにろう材被膜が設けられることで封孔処理部３１５が形成されている。この構成によれば、特定外部露出面３１３ｂにおいて、第２継手１３２の外周囲であって連通路３１３ｄの開口想定領域に形成された凹部３１３ｉに溶融したろう材を保持し易くなる。これにより、第２接合部３１４にろう材による溶融固化層を形成し易くなり、特定外部露出面３１３ｂでの封孔処理の確度を一層向上させることができる。

次に、第２実施形態について説明する。

図７は、本発明の第２実施形態の弁装置を示す縦断面図と、図中のＶ４１－Ｖ４１線に沿った軸断面図である。

この図７に示されている弁装置４０では、弁本体４１において、第２継手４３２（継手）の端部が嵌め込まれる円環状の嵌入溝４１７が弁本体４１の弁ポート４１２側の端部に形成されている。この第２継手４３２の端部が嵌入溝４１７に嵌め込まれ、第２継手４３２の外周面と嵌入溝４１７の外周端面で構成される入隅部に、径方向Ｄ４１の外側からろう材４１９が充填されて溶融される。すると、溶融したろう材４１９が第２継手４３２の外周面等を伝い、嵌入溝４１７における第２継手４３２の内周側まで流れる。このろう材４１９の固化により第２継手４３２を弁本体４１に接合した第２接合部４１４（継手接合部）が構成される。

また、弁本体４１における弁ポート４１２とは反対側の開口には、弁ガイド部材４４１が圧入されて、その中央を弁体４２が、軸線Ｌ４１に沿った軸方向Ｄ４２に移動可能に貫通している。弁体４２は、この弁ガイド部材４４１によって、テーパ状の先端部が弁ポート４１２に進入した状態で軸方向Ｄ４２に進退するように動かされ、その進退によって弁ポート４１２の開度を変更する。また、弁体４２における弁ポート４１２とは反対側の端部は、弁ホルダ４４２を介して不図示のステッピングモータのロータ軸に連結されている。そして、弁本体４１における弁ポート４１２とは反対側の開口には、弁ホルダ４４２やロータ軸等を収容するように筒状の下蓋部材４８の下端開口が接合されている。下蓋部材４８は、下端開口側で弁本体４１の開口とろう付け等によって気密に固定されている。

ここで、本実施形態では、弁本体４１の壁部４１３のうち、第２接合部４１４よりも径方向Ｄ４１の外側に位置するとともに、内部露出面４１３－１と外部露出面４１３－２とが軸方向Ｄ４２について互いに背向して重なった形状を有する特定壁部４１３ｃが筒壁部４１３ｅに位置する。尚、ここにいう特定壁部４１３ｃの内部露出面４１３－１である特定内部露出面４１３ａは、下蓋部材４８の内側に露出している面である。また、下蓋部材４８の内側は弁室４１１と連通し、内部空間４１６の一部を構成する。即ち、内部空間４１６は、下蓋部材４８の内側と弁室４１１とを含んでいる。本実施形態では、下蓋部材４８における弁本体４１とは反対側が開口しており、その開口に、縦長キャップ状の蓋部材（不図示）の下端開口が接合されている。

特定壁部４１３ｃにおける特定外部露出面４１３ｂは、特定内部露出面４１３ａと、軸方向Ｄ４２に背向して重なる外面である。また、特定壁部４１３ｃは、図中下側の軸断面図に示されているように、Ｃ字型の断面形状を有する。このＣ字型の断面形状の内側輪郭は、円管状の第２継手４３２の外周に沿った曲線となる。本実施形態では、この内側輪郭の両端部が、径方向Ｄ４１から壁部４１３を貫通して弁本体４１に接合された第１継手４３１の内縁に略重なるように第１継手４３１が接合されている。その結果、Ｃ字型の断面形状を有する特定壁部４１３ｃの、周方向Ｄ４３の端部間は、仮に軸方向Ｄ４２に連通路が形成されたとしてもその中途が第１継手４３１及び第１接合部４１８のろう材で遮られることとなる。つまりは、当該部位の連通路が内部空間４１６と外部空間を連通することはない。他方、特定壁部４１３ｃの内部に軸方向Ｄ４２の連通路４１３ｄが形成されると、内部空間４１６と外部空間とが連通される恐れが生じる。そこで、本実施形態では、このような連通路４１３ｄによる流体の漏出（外部リーク）を抑制するために、特定壁部４１３ｃに以下のような封孔処理部４１５が設けられている。尚、下蓋部材４８や第１継手４３１、第２継手４３２は、薄板からのプレス成形等で形成されており、弁本体４１の素材の金属棒とは異なるので、上述の気泡に起因した連通路がなく流体が外部に漏出する可能性は極めて低い。

本実施形態における封孔処理部４１５は、軸方向Ｄ４２からの平面視でＣ字状を有する特定壁部４１３ｃの特定内部露出面４１３ａを軸方向Ｄ４２に塑性変形させて形成された塑性変形部によって構成されている。この塑性変形は、下蓋部材４８の取付け前に、円筒状の圧縮治具Ａ４１の端部を特定内部露出面４１３ａに押当てて軸方向Ｄ４２に圧縮することで行われる。この塑性変形の後、圧縮治具Ａ４１が取り去られて下蓋部材４８の取付け等が行われる。尚、上述の塑性変形は、下蓋部材４８の弁本体４１への接合後に行ってもよい。

以上に説明した第２実施形態の弁装置４０によれば、特定壁部４１３ｃの特定内部露出面４１３ａに設けられた封孔処理部４１５によって連通路４１３ｄの端部開口が内部空間４１６の側で潰されて塞がれることになる。その結果、弁本体４１の内部空間４１６と外部空間とが連通されることなく、流体の漏出（外部リーク）を抑制することができる。

また、本実施形態では、封孔処理部４１５が塑性変形部によって構成されている。この構成によれば、弁本体４１の壁部４１３における一部を塑性変形させた塑性変形部によって封孔処理部４１５が構成されるので、追加の部材を要することなく部品点数を抑えて容易に封孔処理を行うことができる。

尚、以上に説明した第１及び第２実施形態及び第１～第３変形例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明の弁装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述の第１及び第２実施形態及び第１～第３変形例の説明では、弁装置１０～４０の適用について特定していない。これらの弁装置１０～４０は、電動弁、メカ式膨張弁、手動式開閉弁、及び電磁弁といった各種弁に適用することができる。

また、上述の第１及び第２実施形態及び第１～第３変形例の説明では、弁装置の一例として、弁ポート１１２，１１２’，４１２が、弁本体１１～４１と一体に構成された弁装置１０～４０が例示されている。しかしながら、弁装置は、これに限るものではなく、弁ポートを有する弁座部材と弁本体とが別体に構成されたものとしてもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態の説明では、封孔処理部の一例として、特定壁部１１３ｃ，４１３ｃの特定内部露出面１１３ａ，４１３ａのみに設けられた封孔処理部１１５，４１５が例示されている。また、第１及び第３変形例の説明では、特定壁部１１３ｃ，３１３ｃの特定外部露出面１１３ｂ，３１３ｂのみに設けられた封孔処理部２１５，３１５が例示されている。しかしながら、封孔処理部は、これらに限るものではなく、例えば第２変形例に例示されているように、特定壁部１１３ｃ’の特定内部露出面１１３ａ’及び特定外部露出面１１３ｂ’の両方に設けられるものであってもよい。また、第１実施形態や第１～第３変形例の説明では、特定壁部１１３ｃ，１１３ｃ’，３１３ｃの特定内部露出面１１３ａ，１１３ａ’や特定外部露出面１１３ｂ，１１３ｂ’，３１３ｂの径方向Ｄ１１，Ｄ１１’の内外に若干拡がってろう材被膜が形成された封孔処理部１１５，１１５’，２１５，３１５が例示されている。しかしながら、封孔処理部は、これらに限るものでもなく、特定壁部の特定内部露出面及び特定外部露出面の少なくとも一方に設けられるものであれば、特定内部露出面や特定外部露出面の面内のみに設けられるものであってもよい。また、特定内部露出面や特定外部露出面の面外までろう材被膜が拡がって形成される場合であっても、その具体的な拡がりの態様については適宜に設定し得るものである。

また、上述の第１実施形態や第１～第３変形例の説明では、封孔処理部の一例として、溶融したろう材を付着させて形成されたろう材被膜によって構成された封孔処理部１１５，１１５’，２１５，３１５が例示されている。しかしながら、封孔処理部は、これらに限るものではなく、例えば、第２実施形態のように塑性変形部によって構成される封孔処理部４１５であってもよい。また、特定壁部の特定内部露出面や特定外部露出面への付着材によって構成される封孔処理部であっても、上述のようなろう材被膜によって構成されるものに限るものではない。例えば、塗装、アルマイト等の陽極酸化被膜処理、あるいは、溶融金属系封孔処理剤や樹脂系封孔処理剤等の溶射によって形成される各種膜によって構成されたもの等であってもよい。ただし、ろう材被膜によって構成される封孔処理部１１５，１１５’，２１５，３１５によれば、封孔処理の確度を向上させることができる点は上述した通りである。

また、上述の第３変形例の説明では、封孔処理部を構成するろう材被膜の一例として、特定外部露出面３１３ｂに設けられた凹部３１３ｉを埋めるように設けられて封孔処理部３１５を構成するろう材被膜が例示されている。しかしながら、ろう材被膜は、これに限るものではなく、例えば、第１実施形態や第１及び第２変形例に示されているように、特定内部露出面１１３ａ，１１３ａ’や特定外部露出面１１３ｂ，１１３ｂ’に凹部を設けずに形成されるものであってもよい。ただし、ろう材被膜の形成面に凹部３１３ｉを設けることで、継手接合部にろう材による溶融固化層を形成し易くなるとともに、特定外部露出面３１３ｂでの封孔処理の確度を一層向上させることができる点は上述した通りである。

また、上述の第３変形例の説明では、ろう材を溜める凹部の一例として、特定壁部３１３ｃの特定外部露出面３１３ｂを越え、その外周側における筒壁部３１３ｅの継手側端面３１３ｆの途中まで延在するように形成された凹部３１３ｉが例示されている。しかしながら、凹部は、これに限るものではなく、継手接合部よりも径方向の外側の位置から継手まで径方向及び周方向に連続し、且つ、少なくとも特定外部露出面を内側に含む範囲に設けられるものであれば、その具体的な形成範囲等は適宜に設定し得るものである。

また、上述の第２実施形態の説明では、封孔処理部の一例として、塑性変形部によって構成される封孔処理部４１５が例示されている。しかしながら、封孔処理部は、これに限るものではなく、例えば、第１実施形態や第１及び第３変形例のようにろう材被膜によって構成されるもの等であってもよい。ただし、弁本体の壁部における一部を変形させた塑性変形部によって封孔処理部４１５を構成することによれば、追加の部材を要することなく部品点数を抑えて容易に封孔処理を行うことができる点は上述した通りである。

また、上述の第２実施形態の説明では、封孔処理部を構成する塑性変形部の一例として、円筒状の圧縮治具Ａ４１の端部の押し当てによって特定内部露出面４１３ａに形成される塑性変形部が例示されている。しかしながら、塑性変形部は、これに限るものではなく、円筒状以外の他形状の治具の押し当てによって形成されるものであってもよく、あるいは、治具の押し当て以外の、例えばショットピーニング等によって形成されるもの等であってもよい。また、塑性変形部の形成部位も、特定壁部の特定内部露出面に限るものではなく、特定外部露出面であってもよく、また、特定内部露出面及び特定外部露出面の両方であってもよい。

また、上述の第１実施形態や第１～第３変形例の説明では、弁本体の一例として、弁座部１１２ａ，１１２ａ’に、弁ポート１１２，１１２’を囲んで周方向Ｄ１３，Ｄ１３’に連続する溝部１１２ｂ，１１２ｂ’が設けられた弁本体１１，１１’，３１が例示されている。しかしながら、弁本体は、これに限るものではなく、弁座部に如何なる溝部も設けないものであってもよい。ただし、溝部１１２ｂ，１１２ｂ’を設けることで、溶融したろう材１１５ａが弁座１１２ｃ，１１２ｃ’まで流れてしまわないように、その流れを規制することができる点は上述した通りである。

また、上述の第１実施形態の説明では、弁座部に溝部が設けられた弁本体の一例として、弁座部１１２ｃに連続した特定内部露出面１１３ａに封孔処理部１１５が形成された弁本体１１が例示されている。また、第１及び第３変形例の説明では、溝部１１２ｂの形成側とは反対側の特定外部露出面１１３ｂ，３１３ｂに封孔処理部２１５，３１５が形成された弁本体１１，３１が例示されている。更に、第２変形例の説明では、溝部１１２ｂ’の形成側である特定内部露出面１１３ａ’と、その反対側の特定外部露出面１１３ｂ’との両方に封孔処理部１１５’が形成された弁本体１１’が例示されている。しかしながら、弁座部に溝部が設けられた弁本体は、これらに限るものではなく、特定外部露出面における封孔処理部の形成有無に依らず、溝部の形成側となる特定内部露出面には必ずろう材被膜の封孔処理部を設けることとしてもよい。ただし、特定内部露出面のみに封孔処理部を設けた時の、弁座部の溝部の位置については上述したように、弁座部における径方向の中途位置であってもよく、あるいは、特定内部露出面との境界端部であってもよい。また、弁座部に溝部を設けるとともに、特定外部露出面に塑性変形部の封孔処理部を設けることとしてもよい。そして、この場合に、弁座部に連続した特定内部露出面にろう材被膜の封孔処理部を設けることとしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１０，２０，２０’，３０，４０ 弁装置
１１，１１’，３１，４１ 弁本体
１２，４２ 弁体
１８ 蓋部材
４８ 下蓋部材
１１１，４１１ 弁室
１１２，１１２’，４１２ 弁ポート
１１２ａ，１１２ａ’ 弁座部
１１２ｂ，１１２ｂ’ 溝部
１１３，３１３，４１３ 壁部
１１３－１，４１３－１ 内部露出面
１１３－２，４１３－２ 外部露出面
１１３ａ，１１３ａ’，４１３ａ 特定内部露出面
１１３ａ－１’ 底面
１１３ａ－２’ 内側斜面
１１３ｂ－１，１１３ｂ－１’ 突起端面
１１３ｂ－２，１１３ｂ－２’ 根本端面
１１３ｂ－３’ 外側斜面
１１３ｂ，１１３ａ’，３１３ｂ，４１３ｂ 特定外部露出面
１１３ｃ，１１３ｃ’，３１３ｃ，４１３ｃ 特定壁部
１１３ｄ，３１３ｄ，４１３ｄ 連通路
１１４，３１４，４１４ 第２接合部（継手接合部）
１１５，１１５’，２１５，３１５，４１５ 封孔処理部
１１５ａ ろう材
１１６，４１８ 第１接合部
１３１，４３１ 第１継手
１３２，４３２ 第２継手（継手）
３１３ｉ 凹部
Ｄ１１，Ｄ１１’，Ｄ４１ 径方向
Ｄ１２，Ｄ１２’，Ｄ４２ 軸方向
Ｄ１３，Ｄ１３’，Ｄ４３ 周方向

Claims (5)

1. 弁室及び弁ポートを構成する弁本体と、前記弁ポートの開度を変更する弁体と、を備えた弁装置であって、
   前記弁本体の軸方向の一端側には、前記弁ポートと、継手を接合するための継手接合部と、が設けられ、
   前記弁本体は、前記軸方向に延びる全体筒状に形成され、前記弁室を構成する内部空間と外部空間とを仕切る壁部を有して構成され、
   前記壁部のうち、前記継手接合部よりも径方向の外側に位置するとともに、前記内部空間に露出する内部露出面と前記外部空間に露出する外部露出面とが互いに背向して軸方向に重なった形状を有する特定壁部において、前記特定壁部における前記内部露出面である特定内部露出面、及び前記特定壁部における前記外部露出面である特定外部露出面の少なくとも一方に封孔処理部が設けられていることを特徴とする弁装置。
2. 前記封孔処理部は、前記特定内部露出面及び前記特定外部露出面の少なくとも一方に溶融したろう材を付着させて形成されたろう材被膜によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. 前記継手接合部よりも前記径方向の外側の位置から前記継手まで前記径方向及び周方向に連続し、且つ、少なくとも前記特定外部露出面を内側に含む範囲に凹部が設けられ、当該凹部を埋めるように前記ろう材被膜が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
4. 前記封孔処理部は、前記特定内部露出面及び前記特定外部露出面の少なくとも一方を前記軸方向に塑性変形させて形成された塑性変形部によって構成されていることを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載の弁装置。
5. 前記弁ポートを構成して前記特定内部露出面に連続した弁座部には、前記弁ポートを囲んで周方向に連続する溝部が設けられていることを特徴とする請求項１～４の内何れか一項に記載の弁装置。

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