WO2019039372A1 - バルブ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
バルブ装置の製造方法の一次組み付け工程(S1)では、バルブ装置の構成部品の一部が組み付けられる。溶接工程(S2)では、バルブとシャフトとが溶接される。加熱処理工程(S3)では、スプリングが装着されたシールリングがバルブと通路部の内壁との間に配置された状態でシールリングが所定の処理温度で加熱され、スプリングの張力によってシール相手部の形状に倣うように塑性変形する。加熱処理工程(S3)は、溶接工程(S2)とは別に順次実施されてもよく(S3A)、或いは、溶接工程の熱を利用して溶接工程と同時に実施されてもよい(S3B)。加熱処理工程(S3)後の二次組み付け工程(S4)では、一次組み付け工程(S1)で組み付けられる構成部品を除くバルブ装置の構成部品が組み付けられる。
Description
本出願は、2017年8月22日に出願された特許出願番号2017-159190号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、バルブ装置の製造方法に関する。
従来、排気再循環(以下「EGR」)ガス等が流れる通路の開閉に用いられるバタフライ弁式のバルブ装置において、バルブと通路部の内壁との隙間をシールするシールリングを用いたバルブ装置が知られている。
このようなバルブ装置においてガス通路部の環境温度は、寒冷地で放置された状態での低温から、排気ガスにさらされる高温までの広範囲にわたる。また、バルブ、シールリング、ガス通路部を構成するノズル等の材質がそれぞれ異なるため、各材質の線膨張差を考慮したクリアランスが設定されている。
例えば特許文献1に開示されたバルブ装置では、それ以前に一般的に使用されていた金属製のシールリングに代えて、樹脂製のシールリングが用いられる。バルブ全閉時、樹脂製シールリングが弾性変形により拡径し、外周面が通路部の内壁に当接することにより、隙間がシールされる。
量産工程では、シールリングの外径や真円度、通路の内径や真円度にそれぞればらつきが生じる。これらのばらつきによって部品組み付け後の隙間が生じ、バルブ全閉時に十分なシール性が得られない場合がある。
本開示の目的は、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を確保するバルブ装置の製造方法を提供することにある。
本開示は、ハウジングと、バルブと、シャフトと、樹脂製のシールリングと、金属製のスプリングと、を備えるバルブ装置の製造方法に係る。ハウジングは、流体の流れる通路が形成されている。バルブは、通路内に設けられ、回動変位により通路を開閉可能である。シャフトは、バルブと一体に回動する。樹脂製のシールリングは、バルブの全閉時に、通路を形成する通路部の内壁とバルブとの間をシールする。金属製のスプリングは、シールリングの径方向の幅の範囲内に環状に配置され、シールリングをシール相手部に対し径外方向又は径内方向に押圧可能である。
本開示のバルブ装置の製造方法は、一次組み付け工程と、加熱処理工程と、二次組み付け工程と、を含む。一次組み付け工程では、バルブ、シールリング及びスプリングを含むバルブ装置の構成部品が組み付けられる。加熱処理工程では、スプリングが装着されたシールリングがバルブと通路部の内壁との間に配置された状態で、シールリングが所定の処理温度で加熱され、スプリングの張力によってシール相手部の形状に倣うように塑性変形する。好ましくは、加熱処理工程の処理温度は、スプリングの張力がシールリングの降伏荷重を上回り、且つ、シールリングの融点未満である温度領域に設定される。加熱処理工程後の二次組み付け工程では、一次組み付け工程で組み付けられる構成部品を除くバルブ装置の構成部品が組み付けられる。
本開示のバルブ装置の製造方法では、加熱処理工程により、スプリングの張力によってシールリングがシール相手部の形状に倣うように、シールリングを塑性変形させることができる。したがって、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を向上させることができる。
好ましくは、バルブ装置の製造方法は、一次組み付け工程の後、バルブとシャフトとを溶接する溶接工程をさらに含み、加熱処理工程は、溶接工程の熱を利用して溶接工程と兼ねて実施される。これにより、シールリングの塑性変形のためだけの加熱処理工程を省略することができる。
本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、EGRバルブ装置の概略断面図であり、
図2は、図1のII部拡大断面図であり、
図3は、第1実施形態によるバルブ全閉時の通路断面図であり、
図4は、図3のIV-IV線径方向断面図であり、
図5は、第1実施形態によるバルブ装置の製造方法のフローチャートであり、
図6は、加熱処理工程の処理温度を説明する図であり、
図7は、第2実施形態によるバルブ全閉時の通路断面図であり、
図8は、第3実施形態によるバルブ全閉時の通路断面図であり、
図9は、第4実施形態によるバルブ全閉時の通路断面図であり、
図10は、第5実施形態によるバルブ全閉時の通路断面図であり、
図11は、比較例のバルブ全閉時の通路断面図であり、
図12は、図11のXII-XII線径方向断面図であり、
図13は、比較例のバルブ装置の製造方法のフローチャートである。
以下、バルブ装置の複数の実施形態、及び、それらのバルブ装置の製造方法について、図面に基づいて説明する。複数の実施形態及び比較例において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の第1~第5実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態のバルブ装置に用いられる樹脂製のシールリングは、排気の一部を吸気通路に還流するEGRシステムにおいて、EGRガスの通路開閉及び開度調整を行うバルブ装置に適用される。
[バルブ装置の構成]
図1、図2に、バルブ装置の概略構成を示す。図1、図2において、シールリングは、第1実施形態のシールリング301を代表として図示し、バルブは、第1~第3実施形態のバルブ70を代表として図示する。
図1、図2に、バルブ装置の概略構成を示す。図1、図2において、シールリングは、第1実施形態のシールリング301を代表として図示し、バルブは、第1~第3実施形態のバルブ70を代表として図示する。
バルブ装置90は、EGRガスの通路80を有するハウジング91、ハウジング91内でシャフト95と一体に回動し、回動変位により通路を開閉するバタフライ弁であるバルブ70、及び、センサケース96等を備えている。ハウジング91内で通路80を形成する部分のうち、バルブ70が回動する部分を通路部81と記す。図1、図2の構成例では、ハウジング91の孔に内挿されたノズルにより通路部81が構成されており、このノズルの内壁が「通路部81の内壁」に相当する。例えばハウジング91はアルミニウム合金のダイカスト製であり、ノズルは、耐熱性や耐腐食性に優れたステンレス等により形成されている。
シャフト95は、ハウジング91内に設けられた軸受92、94によって回動自在に支持されている。軸受92と軸受94との間にはシール部材93が設けられている。シャフト95は、図示しないモータの回転が減速しつつ伝達されて回動する。バルブ70は、シャフト95の先端部に、シャフト95の軸に対して傾斜した状態で固定され、シャフト95と一体に回動することにより通路80の開度を調整する。センサケース96は、シャフト95の回転角度を検出することでバルブ70の開度を検出する回転角センサ97が収容されている。リターンスプリング98は、バルブ70を閉弁方向に向けて付勢する。
バルブ70は、軸Oを中心とする円板形状であり、外周縁の全周に亘って断面が矩形状の外周溝75が形成されている。外周溝75には、金属製のスプリング50が装着された樹脂製のシールリング301が収容される。シールリング301は、PPS、PTFE、PEEK等の樹脂材料で成形された平板状のリングである。シールリング301は、弾性変形可能であり、バルブ70の全閉時に、バルブ70と通路部81の内壁84との間をシールする。スプリング50は、バネ性を有する金属線材によって形成され、シールリング301の径方向の幅の範囲内に環状に配置されている。
各実施形態によって、バルブの形状やスプリング50が装着されるシールリングの詳細な構成が異なる。以下、バルブ、シールリング等の構成、及び、バルブ装置の製造方法について実施形態毎に説明する。各実施形態のシールリングの符号は、「30」に続く3桁目に実施形態の番号を付す。
(第1実施形態)
図3、図4を参照し、第1実施形態のバルブ装置の構成を説明する。図3において、バルブ70の上流側端面71から下流側端面72に向かうFlow方向にEGRガスが流入する。バルブ外周溝75は、上流側の溝内壁751、下流側の溝内壁752、及び溝底壁753を有している。第1実施形態のシールリング301は、外周溝75に収容される。この構成は、以下の第2、第3実施形態にも共通する。
図3、図4を参照し、第1実施形態のバルブ装置の構成を説明する。図3において、バルブ70の上流側端面71から下流側端面72に向かうFlow方向にEGRガスが流入する。バルブ外周溝75は、上流側の溝内壁751、下流側の溝内壁752、及び溝底壁753を有している。第1実施形態のシールリング301は、外周溝75に収容される。この構成は、以下の第2、第3実施形態にも共通する。
シールリング301が外周溝75に収容された状態では、シールリング301の外周面34は、バルブ70の外周面73の径方向外側に位置し、シールリング301の内周面33は、外周溝75の内側に嵌り込んでいる。バルブ全閉時には、シールリング301の外周面34は通路部81の内壁84に当接する。このとき、理想的には外周面34の全周が通路部81の内壁84に均等に当接することでシール性が確保される。Flow方向に流入するガスの圧力は、シールリング301の一方の端面31に作用し、他方の端面32が外周溝75の下流側溝内壁752に押し当てられる。
シールリング301の軸方向断面は、各実施形態に共通し、軸方向の一方の端面31、他方の端面32、内周面33及び外周面34に囲まれた略矩形状である。第1実施形態では、内周面33から径外方向に凹むスプリング溝36が形成されている。スプリング50は、シールリング301の内周面33に形成されたスプリング溝36に装着されることにより、シールリング301の径方向の幅の範囲内に環状に配置される。
ここで、スプリング50の自由直径は、外径が、スプリング溝36の溝底壁364の内径よりも少し大きくなるように設定されている。そのため、スプリング溝36に装着されたスプリング50は、スプリング溝36の溝底壁364に当接し、張力Foによりシールリング301を径外方向に押圧する。図4に示すように、シールリング301は、全方向で外周面34が通路部81の内壁84に当接するように、中心Oから放射状に径外方向に押圧される。
また、シールリング301は、径を拡縮可能とする合口39を周方向の一箇所に有している。図4では、合口39は、リングが単純に分断された形状に図示されている。しかし実際には、合口39は、特許文献1の図2のように、周方向の両端部が径方向及び軸方向に重なる形状に形成されてもよい。シールリング301をバルブ外周溝75へ組み付ける時、作業者は、弾性変形により合口39を離間させて一旦拡径させ、外周溝75に挿着する。挿着後、シールリング301は縮径する。また、バルブ装置90で使用されるとき、ガスの圧力によってシールリング301が拡径し合口39が離間するものの、バルブ全閉時には合口39の隙間が密着するように形成されている。
続いて図5のフローチャートを参照し、本実施形態によるバルブ装置の製造方法の工程を説明する。一次組み付け工程S1では、バルブ装置90の構成部品の一部が組み付けられる。例えば図1に参照されるように、ハウジング91の孔に、通路部81を構成するノズルが内挿される。また、スプリング50が組み合わされたシールリング301がバルブ70の外周溝75に挿入される。そして、軸受92、シール部材93、軸受94が組み付けられたシャフト95がハウジング91に組み付けられる。このとき、シャフト95の先端部は、通路80内に配置されたバルブ70の孔に挿入される。
一次組み付け工程S1の後の工程には、A、Bパターンの二通りのパターンがある。Aパターンでは、溶接工程S2及び加熱処理工程S3Aが順次実施される。溶接工程S2では、プラズマ溶接やレーザ溶接等によりバルブ70とシャフト95とが溶接される。加熱処理工程S3Aでは、スプリング50が装着されたシールリング301がバルブ70と通路部81の内壁84との間に配置された状態でシールリング301が所定の処理温度で加熱され、スプリング50の張力Foによって「シール相手部」の形状に倣うように塑性変形する。
一方のBパターンでは、加熱処理工程は、溶接工程の熱を利用して溶接工程と兼ねて実施される。すなわち、溶接兼加熱処理工程S3Bが実施される。これにより、シールリング301の塑性変形のためだけの加熱処理工程を省略することができる。なお、現実には、Aパターンの溶接工程S2において積極的な断熱処置をしない限り、溶接の熱はシールリング301に伝達されるはずである。
以下、Aパターンの加熱処理工程S3A、及び、Bパターンの溶接兼加熱処理工程S3Bを包括して「加熱処理工程S3」と記す。第1実施形態のバルブ装置の製造方法では、シールリング301がバルブ外周溝75に収容され、シールリング301の外周面34が通路部81の内壁84に当接するように、加熱処理工程S3が実施される。シールリング301は、径外方向のスプリング張力Foによって、外周面34が「シール相手部」である通路部81の内壁84の形状に倣うように塑性変形する。この構成は、次の第2、第3実施形態についても同様である。
加熱処理工程S3後の二次組み付け工程S4では、一次組み付け工程S1で組み付けられる構成部品を除くバルブ装置90の構成部品が組み付けられ、完成品となる。例えば図1に参照されるように、ハウジング91にセンサケース96が組み付けられる。
なお、一次組み付け工程S1及び二次組み付け工程S4でそれぞれ組み付けられる構成部品の種類は、上述した例に限らず適宜選択してよい。
なお、一次組み付け工程S1及び二次組み付け工程S4でそれぞれ組み付けられる構成部品の種類は、上述した例に限らず適宜選択してよい。
ここで、加熱処理工程S3の処理温度の設定について、図6を参照する。図6の横軸は温度を示し、縦軸はシールリングの降伏荷重Y及びスプリング張力Fを示す。樹脂製のシールリングの降伏荷重Yは、低温領域から高温領域に向かってS字カーブを描いて低下し、融点Mpに達するとシールリングは溶解する。また、金属製スプリングの張力Fも低温領域から高温領域に向かって低下するが、その低下度合いは、降伏荷重Yの低下度合いに比べて小さい。
図6においてスプリング張力FがF1となるように設定される場合を想定し、降伏荷重Yとスプリング張力F1とが等しくなる温度を平衡点Eqとする。平衡点Eqより低温の領域ではスプリング張力F1がシールリング降伏荷重Yを下回るため、シールリングは、スプリング張力F1を受けても塑性変形しにくい。平衡点Eqより高温の領域ではスプリング張力F1がシールリング降伏荷重Yを上回るため、シールリングは、スプリング張力F1によって塑性変形する。そのため、加熱処理工程S3の処理温度は、平衡点Eqよりも高く、且つ、シールリングの融点未満の温度領域に設定される。
ところでスプリングの設計によっては、スプリング張力FがF2のように、温度領域によらず降伏荷重Yを上回る場合もあり得る。この場合、製品の使用温度領域においても、降伏荷重Yを上回るスプリング張力F2が常にシールリングに作用することになるため、シールリングの耐久強度が低下するおそれがある。また、必要以上にスプリング張力Fを上げようとすると、サイズが大きくなり、コスト上昇につながるおそれもある。したがって、常温ではスプリング張力Fが降伏荷重Yを下回るように設定されることが好ましい。さらに、例えば使用温度領域の上限が平衡点Eqよりも少し低いか、或いは平衡点Eqを少し超える程度に設定されることが好ましいと考えられる。
なお、溶接工程の熱を利用する溶接兼加熱処理工程S3Bでは、溶接条件のパラメータとシールリングに伝達される温度との関係を予め実験やシミュレーションで求めておき、溶接条件を管理することにより加熱処理温度をフィードフォワード的に制御してもよい。例えばプラズマ溶接では印加電圧及び印加時間を管理し、レーザ溶接ではレーザ強度及び照射時間を管理することにより、シールリングの温度が処理温度範囲に含まれるようにすることができる。或いは、温度センサを用いてシールリングの実温度を検出し、目標温度に対してフィードバック制御してもよい。
次に、第1実施形態のバルブ装置の製造方法の作用効果を、比較例のバルブ装置の製造方法と比較しつつ説明する。比較例では、スプリング50が装着されない樹脂製のシールリング309が単独で用いられる。量産工程では、シールリング309の外径や真円度、通路80の内径や真円度にそれぞればらつきが生じる。特に樹脂成形品であるシールリング309は、成形条件や成形後の保管状態、組み付け時の応力等によって歪みや寸法ばらつきが比較的大きくなりやすい。
図11、図12に示すように、スプリング50の無いシールリング309がバルブ70の外周溝75に収容されたバルブ装置では、シールリング309を径外方向に押圧する力が作用しない。そのため、例えばシールリング309の外径が楕円に変形すると、バルブ全閉時においても周方向の位置によって、シールリング309の外周面34と通路部81の内壁84との間に径方向の隙間が生じ、シール性が低下する可能性がある。また、図13のフローチャートに示すように、比較例のバルブ装置の製造方法は、一次組み付け工程S1、溶接工程S2、二次組み付け工程S4の三工程のみを含み、第1実施形態のような加熱処理工程S3を含まない。
ここで、図13に示される比較例としては、スプリング50の無いシールリング309を製造する場合の他、例えば第1実施形態と同様にスプリング50を有するシールリング301を加熱処理せずに製造する場合が含まれる。樹脂製シールリング309のみを用いる構成に比べれば、スプリング50を設け、常温で張力を加えるだけでも、ある程度の形状矯正効果が生じる可能性はある。しかし、図6に示すように、スプリング張力Fとシールリング降伏荷重Yとの関係により、常温領域では必ずしも十分な塑性変形が実現されない場合がある。むしろ、上述の通り、常温領域でスプリング張力Fが降伏荷重Yを上回るように設定すると、シールリングの耐久強度の観点から好ましくない。
この比較例に対し第1実施形態は、シールリング301のスプリング溝36にスプリング50が装着されるという形態上の差異点に加え、スプリング張力Foが作用した状態で加熱処理工程が実施されるという製造方法上の差異点を有する。第1実施形態では、加熱処理工程S3において、シールリング301は、径外方向のスプリング張力Foによって、外周面34が通路部81の内壁84の形状に倣うように塑性変形する。したがって、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を確保することができる。また、加熱処理工程S3の処理温度を平衡点Eqより高く、且つ、シールリングの融点Mp未満の温度領域に設定することで、シールリング301を適切に塑性変形させることができる。
次に、第2~第5実施形態のバルブ装置について、第1実施形態の図3に準ずるバルブ全閉時の通路断面図である図7~図10を参照して説明する。第2~第4実施形態では、第1実施形態と同様に、シールリング302-304のシール相手部は通路部81の内壁84であり、スプリング50は、シールリング302-304を径外方向に押圧する。一方、第5実施形態では、シールリング305のシール相手部はバルブ78の外周壁783であり、スプリング50は、シールリング305を径内方向に押圧する。
(第2実施形態)
第2実施形態について、図7を参照する。第2実施形態では、スプリング50は、シールリング302の軸方向の一方の端面31に形成されたスプリング溝35に装着されることにより、シールリング302の径方向の幅の範囲内に環状に配置される。スプリング溝35に装着されたスプリング50は、スプリング溝35の径方向外側の溝内壁354に当接し、張力Foによりシールリング302を径外方向に押圧する。
第2実施形態について、図7を参照する。第2実施形態では、スプリング50は、シールリング302の軸方向の一方の端面31に形成されたスプリング溝35に装着されることにより、シールリング302の径方向の幅の範囲内に環状に配置される。スプリング溝35に装着されたスプリング50は、スプリング溝35の径方向外側の溝内壁354に当接し、張力Foによりシールリング302を径外方向に押圧する。
(第3実施形態)
第3実施形態について、図8を参照する。第3実施形態では、スプリング50は、シールリング303の内部に埋め込まれることにより、シールリング303の径方向の幅の範囲内に環状に配置される。典型的には、スプリング50がインサート成形されることによりシールリング303にモールドされる。モールドされたスプリング50は、張力Foによりシールリング303を径外方向に押圧する。
第3実施形態について、図8を参照する。第3実施形態では、スプリング50は、シールリング303の内部に埋め込まれることにより、シールリング303の径方向の幅の範囲内に環状に配置される。典型的には、スプリング50がインサート成形されることによりシールリング303にモールドされる。モールドされたスプリング50は、張力Foによりシールリング303を径外方向に押圧する。
(第4実施形態)
第4実施形態について、図9を参照する。第4実施形態ではバルブ77に外周溝が形成されていない。また、シールリング304は、内周面33から径外方向に凹むスプリング溝38が形成されており、バルブ全閉位置で、外周面34が通路部81の内壁84に当接する。スプリング溝38の軸方向両側の壁を形成する一対の鍔部371、372は、バルブ77の周縁部771、772に外挿される。スプリング溝38に装着されたスプリング50は、スプリング溝38の溝底壁384に当接し、張力Foによりシールリング304を径外方向に押圧する。シールリング304のスプリング溝38にスプリング50が装着される点を除き、鍔部371、372がバルブ77の周縁部771、772に外挿される構成は、国際公開WO2006/080273号の図19等に開示された構成に準ずる。
第4実施形態について、図9を参照する。第4実施形態ではバルブ77に外周溝が形成されていない。また、シールリング304は、内周面33から径外方向に凹むスプリング溝38が形成されており、バルブ全閉位置で、外周面34が通路部81の内壁84に当接する。スプリング溝38の軸方向両側の壁を形成する一対の鍔部371、372は、バルブ77の周縁部771、772に外挿される。スプリング溝38に装着されたスプリング50は、スプリング溝38の溝底壁384に当接し、張力Foによりシールリング304を径外方向に押圧する。シールリング304のスプリング溝38にスプリング50が装着される点を除き、鍔部371、372がバルブ77の周縁部771、772に外挿される構成は、国際公開WO2006/080273号の図19等に開示された構成に準ずる。
第4実施形態のバルブ装置の製造方法では、シールリング304の外周面34が通路部81の内壁84に当接するように、加熱処理工程S3が実施される。シールリング304は、径外方向のスプリング張力Foによって、外周面34が「シール相手部」である通路部81の内壁84の形状に倣うように塑性変形する。
これにより、上述の各実施形態と同様に、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を確保することができる。
これにより、上述の各実施形態と同様に、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を確保することができる。
(第5実施形態)
第5実施形態について、図10を参照する。第5実施形態ではバルブ78に外周溝が形成されていない。また、通路部81と筒部材82とにより、通路部81の内壁84に収容溝85が形成されている。シールリング305は、外周側が収容溝85に収容され、内周面33が収容溝85から通路内に露出する。破線で示すように、バルブ78は、固定されたシールリング305に対し回動軸Qを中心として回動する。バルブ全閉時、バルブ78の外周壁783とシールリング305の内周面33とが当接する。
第5実施形態について、図10を参照する。第5実施形態ではバルブ78に外周溝が形成されていない。また、通路部81と筒部材82とにより、通路部81の内壁84に収容溝85が形成されている。シールリング305は、外周側が収容溝85に収容され、内周面33が収容溝85から通路内に露出する。破線で示すように、バルブ78は、固定されたシールリング305に対し回動軸Qを中心として回動する。バルブ全閉時、バルブ78の外周壁783とシールリング305の内周面33とが当接する。
スプリング50は、第2実施形態と同様に、シールリング305の軸方向の一方の端面31に形成されたスプリング溝35に装着されている。ただし、スプリング50は、第2実施形態とは逆に、スプリング溝35の径方向内側の溝内壁353に当接し、張力Fiによりシールリング305を径内方向に押圧するよう、自由直径が設定されている。シールリング305のスプリング溝35にスプリング50が装着される点を除き、通路部81の収容溝85に収容されたシールリング305に対してバルブ78が回動する構成は、独国DE102014222517A1明細書に開示された構成に準ずる。
第5実施形態のバルブ装置の製造方法では、シールリング305の内周面33がバルブ78の外周壁783に当接するように、加熱処理工程S3が実施される。シールリング305は、径内方向のスプリング張力Fiによって、内周面33が「シール相手部」であるバルブ78の外周壁783の形状に倣うように塑性変形する。これにより、上述の各実施形態と同様に、部品の寸法や真円度のばらつきによらず、バルブ全閉時のシール性を確保することができる。
(その他の実施形態)
本開示のバルブ装置の製造方法は、EGRバルブ装置に限らず、吸気ガスが流れるスロットルバルブ装置や、その他バタフライ弁を用いる各種開閉弁、流量調整弁、圧力調整弁等に適用可能である。
本開示のバルブ装置の製造方法は、EGRバルブ装置に限らず、吸気ガスが流れるスロットルバルブ装置や、その他バタフライ弁を用いる各種開閉弁、流量調整弁、圧力調整弁等に適用可能である。
以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
本開示は、実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も本開示の範疇および思想範囲に入るものである。
Claims (6)
- 流体の流れる通路(80)が形成されたハウジング(91)と、
前記通路内に設けられ、回動変位により前記通路を開閉可能なバルブ(70、77、78)と、
前記バルブと一体に回動するシャフト(95)と、
前記バルブの全閉時に、前記通路を形成する通路部(81)の内壁(84)と前記バルブとの間をシールする樹脂製のシールリング(301-305)と、
前記シールリングの径方向の幅の範囲内に環状に配置され、前記シールリングをシール相手部に対し径外方向又は径内方向に押圧可能な金属製のスプリング(50)と、
を備えるバルブ装置(90)の製造方法であって、
前記バルブ、前記シールリング及び前記スプリングを含む前記バルブ装置の構成部品が組み付けられる一次組み付け工程(S1)と、
前記スプリングが装着された前記シールリングが前記バルブと前記通路部の内壁との間に配置された状態で、前記シールリングが所定の処理温度で加熱され、前記スプリングの張力によって前記シール相手部の形状に倣うように塑性変形する加熱処理工程(S3)と、
前記加熱処理工程の後、前記一次組み付け工程で組み付けられる構成部品を除く前記バルブ装置の構成部品が組み付けられる二次組み付け工程(S4)と、
を含むバルブ装置の製造方法。 - 前記加熱処理工程の処理温度は、前記スプリングの張力が前記シールリングの降伏荷重を上回り、且つ、前記シールリングの融点未満である温度領域に設定される請求項1に記載のバルブ装置の製造方法。
- 前記一次組み付け工程の後、前記バルブと前記シャフトとが溶接される溶接工程(S2)をさらに含み、
前記加熱処理工程は、前記溶接工程の熱を利用して前記溶接工程と兼ねて実施される請求項1または2に記載のバルブ装置の製造方法。 - 前記シールリングが前記バルブ(70)の外周溝(75)に収容され、前記シールリングの外周面(34)が前記通路部の内壁に当接した状態で、前記加熱処理工程が実施される請求項1~3のいずれか一項に記載のバルブ装置の製造方法。
- 前記シールリングの内周面(33)に形成されたスプリング溝(38)の軸方向両側の壁を形成する一対の鍔部(371、372)が前記バルブ(77)の周縁部(771、772)に外挿され、前記シールリングの外周面(34)が前記通路部の内壁に当接した状態で、前記加熱処理工程が実施される請求項1~3のいずれか一項に記載のバルブ装置の製造方法。
- 前記シールリングが前記通路部の内壁に形成された収容溝(85)に収容され、前記シールリングの内周面(33)が前記バルブ(78)の外周壁(783)に当接した状態で、前記加熱処理工程が実施される請求項1~3のいずれか一項に記載のバルブ装置の製造方法。
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