(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0021】
【
図1】二重偏心弁を備えた電動式のEGR弁の斜視図である。
【
図2】弁体が弁座に着座した全閉状態における弁部を一部破断して示した斜視図である。
【
図3】弁体が弁座から最も離れた全開状態における弁部を一部破断して示した斜視図である。
【
図5】弁ハウジングからエンドフレームを取り外した状態を示す背面図である。
【
図8】第1実施形態における回転軸の斜視図である。
【
図9】第1実施形態において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図11】第1実施形態において弁座を流路の段部に圧入する様子を示す斜視図である。
【
図12】第1実施形態において弁体を弁座に配置する様子を示す斜視図である。
【
図13】第1実施形態において弁体の位置決めとクランプを行う様子を示す斜視図である。
【
図14】第1実施形態において回転軸を弁ハウジング内に挿入する様子を示す斜視図である。
【
図15】第1実施形態において弁体と回転軸を溶接する様子を示す斜視図である。
【
図16】第2実施形態における弁体の斜視図である。
【
図17】第2実施形態における回転軸の斜視図である。
【
図18】第2実施形態において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図21】第2実施形態において回転軸を弁ハウジング内に挿入する様子を示す斜視図である。
【
図22】第2実施形態において弁体を回転軸に組み付ける様子を示す斜視図である。
【
図23】第2実施形態において弁体と回転軸を溶接する様子を示す斜視図である。
【
図24】第2実施形態において弁体を弁座に配置する様子を示す斜視図である。
【
図25】第2実施形態において、弁体の位置決めとクランプを行う様子を示す斜視図である。
【
図26】第2実施形態において、弁体と回転軸を溶接する様子を示す斜視図である。
【
図27】第2実施形態の第1変形例における弁体の斜視図である。
【
図28】第2実施形態の第1変形例において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図29】第2実施形態の第2変形例における回転軸の斜視図である。
【
図30】第2実施形態の第2変形例において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図31】第3実施形態における弁体の斜視図である。
【
図32】第3実施形態における回転軸の斜視図である。
【
図33】第3実施形態において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図35】第3実施形態において弁体を弁座に配置する様子を示す斜視図である。
【
図36】第3実施形態において回転軸を弁ハウジング内に挿入する様子を示す斜視図である。
【
図37】第3実施形態において弁体の位置決めとクランプを行う様子を示す斜視図である。
【
図38】第3実施形態において弁体と回転軸を溶接する様子を示す斜視図である。
【
図39】第3実施形態の変形例における弁体と回転軸の溶接方法を示す斜視図である。
【
図40】その他の実施形態において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【
図41】その他の実施形態において弁体の溝に粉体を入れることを示す図である。
【
図42】その他の実施形態において弁体の溝に楔を挿入することを示す図である。
【
図43】その他の実施形態において弁体と回転軸のピンとの間に楔を挿入することを示す図である。
【
図44】比較例において溶接された弁体と回転軸の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
<第1実施形態>
以下、本発明の二重偏心弁を備えた排気還流弁(EGR弁)に具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
〔EGR弁の全体説明〕
図1に、二重偏心弁を備えた電動式のEGR弁1を斜視図により示す。このEGR弁1は、二重偏心弁より構成される弁部2と、モータ32(
図4参照)を内蔵したモータ部3と、複数のギヤ41〜43(
図4、
図5参照)を内蔵した減速機構部4とを備える。弁部2は、内部に流体としてのEGRガスが流れる流路11を有する金属製の管部12を含み、流路11の中には弁座13、弁体14及び回転軸15が配置される。回転軸15には、モータ32(
図4参照)の回転力が複数のギヤ41〜43(
図4、
図5参照)を介して伝えられるようになっている。
【0024】
図2に、弁体14が弁座13に着座した全閉状態における弁部2を一部破断して斜視図により示す。
図3に、弁体14が弁座13から最も離れた全開状態における弁部2を一部破断して斜視図により示す。
図2、
図3に示すように、流路11には段部10が形成され、その段部10に弁座13が組み込まれる。弁座13は、円環状をなし、中央に弁孔16を有する。弁孔16の縁部には、環状のシート面17が形成される。弁体14は、円板状をなし、その外周には、シート面17に対応する環状のシール面18が形成される。弁体14は回転軸15に固定され、回転軸15と一体的に回動するようになっている。
図2、
図3において、弁体14より上の流路11はEGRガスの流れの上流側を示し、弁座13より下の流路11がEGRガスの流れの下流側を示す。すなわち、流路11において弁体14は、弁座13よりもEGRガスの流れの上流側に配置される。
【0025】
図4に、EGR弁1を平断面図により示す。このEGR弁1は、主要な構成要素として、回転軸15と弁体14の他に、EGRボディ31、モータ32、減速機構33を備える。
【0026】
この実施形態で、EGRボディ31は、流路11及び管部12を含むアルミ製又は合成樹脂製の弁ハウジング35と、同ハウジング35の開口端を閉鎖する合成樹脂製のエンドフレーム36とを含む。回転軸15及び弁体14は、弁ハウジング35に設けられる。すなわち、回転軸15は、その先端から突出するピン15aを含む。回転軸15は、ピン15aがある先端側を自由端とし、その先端部が管部12の流路11に挿入されて配置される。また、回転軸15は、その基端側の回転軸15上にて互いに離れて配置された2つの軸受、すなわち第1の軸受37と第2の軸受38を介して弁ハウジング35に対し回転可能に片持ち支持される。第1の軸受37はボールベアリングにより構成され、第2の軸受38はニードルベアリングよりに構成される。弁体14は、回転軸15の先端部に形成されたピン15aに対して溶接により固定され、流路11内に配置される。
【0027】
図5に、弁ハウジング35からエンドフレーム36を取り外した状態を背面図により示す。
図6に、エンドフレーム36の内側を正面図により示す。エンドフレーム36は、弁ハウジング35に対し複数のリベット(図示略)により固定される。
図4、
図6に示すように、エンドフレーム36の内側には、回転軸15の基端部に対応して、弁体14の開度(EGR開度)を検出するためのEGR開度センサ39が設けられる。このセンサ39は、ホールIC等により構成され、回転軸15の回転角度をEGR開度として検出するように構成される。
図4、
図5に示すように、回転軸15の基端部には、扇形ギヤよりなるメインギヤ41が固定される。メインギヤ41と弁ハウジング35との間には、弁体14を閉方向へ付勢するためのリターンスプリング40が設けられる。メインギヤ41の裏側には、有底の凹部41aが形成され、その凹部41aに略円板形状をなす磁石46が収容されている。この磁石46は、その上から押さえ板47により押さえ付けられることで固定される。従って、メインギヤ41は、弁体14及び回転軸15と一体に回転することにより、磁石46が回転し、磁石46の磁界が変化する。そして、その磁石46の磁界の変化をEGR開度センサ39により検知することにより、メインギヤ41の回転角度を弁体14の回転角度、すなわちEGR開度として検出するようになっている。この実施形態では、メインギヤ41が回転体の一例に相当し、EGR開度センサ39が磁気検知器の一例に相当する。そして、これらメインギヤ41、磁石46及びEGR開度センサ39により回転角度検出装置が構成される。なお、
図5において、EGRガスは、図面上側から下側に向かって流れる。
【0028】
この実施形態で、モータ32は、弁ハウジング35に形成された収容凹部35aに収容されて固定される。すなわち、モータ32は、収容凹部35aに収容された状態で、その両端に設けられた留め板48と板ばね49を介して弁ハウジング35に固定される。モータ32は、弁体14を開閉駆動するために減速機構33を介して回転軸15に駆動連結される。すなわち、モータ32の出力軸32a上には、モータギヤ43が固定される。このモータギヤ43は、中間ギヤ42を介してメインギヤ41に駆動連結される。中間ギヤ42は、大径ギヤ42aと小径ギヤ42bを含む二段ギヤであり、ピンシャフト44を介して弁ハウジング35に回転可能に支持される。大径ギヤ42aには、モータギヤ43が連結され、小径ギヤ42bには、メインギヤ41が連結される。この実施形態では、減速機構33を構成する各ギヤ41〜43として、軽量化のために樹脂材料よりなる樹脂ギヤが使用される。なお、モータギヤ43が
図5に示す矢印α方向に回転することにより、弁体14は開弁方向に回動する。
【0029】
図4に示すように、弁ハウジング35とエンドフレーム36との接合部分には、ゴム製のガスケット50が設けられる。
図6に示すように、ガスケット50は、エンドフレーム36の開口端面の外周に形成された周溝36aに配置される。このように、弁ハウジング35とエンドフレーム36との間にガスケット50が介在することで、モータ部3と減速機構部4の内部が大気に対して密閉可能に設けられる。
【0030】
従って、
図2に示すように、弁体14の全閉状態から、モータ32が通電により作動して出力軸32aが正方向へ回転し、モータギヤ43が回転することにより、その回転が中間ギヤ42により減速されてメインギヤ41に伝達される。これにより、回転軸15及び弁体14が、リターンスプリング40の付勢力に抗して回動され、流路11が開かれる。すなわち、弁体14が開弁される。また、弁体14をある開度に保持するために、モータ32に通電により回転力を発生させることにより、その回転力がモータギヤ43、中間ギヤ42及びメインギヤ41を介し保持力として回転軸15及び弁体14に伝達される。この保持力がリターンスプリング40の付勢力に均衡することにより、弁体14がある開度に保持される。
【0031】
〔弁体と回転軸の説明〕
次に、弁部2における弁体14と回転軸15について説明する。
【0032】
図7に示すように、弁体14は、板面14aと、固定部14bと、係止穴14cと、端面部14dと、シール面18などを備えている。
【0033】
板面14aは、弁体14の軸線(中心線)Lb方向におけるシール面18とは反対側に形成されている。固定部14bは、板面14a側に形成されている。なお、固定部14bは、本発明における「弁体係止部」の一例である。
【0034】
係止穴14cは、固定部14bに形成されている。この係止穴14cは、固定部14bを貫通して形成されている。そして、係止穴14cの軸線(中心線)Lbhは、弁体14の径方向と平行に伸びており、かつ、弁体14の軸線Lbから弁体14の径方向へ偏心して配置されている。なお、係止穴14cは、軸線Lbh方向の端部に、面取り部を備えていることが望ましい。これにより、ピン15aが係止穴14c内に挿入され易くなるので、弁体14と回転軸15の組み付けが容易になる。また、係止穴14cは、貫通穴であることに限定されず、底部を備える閉塞穴であってもよい。
【0035】
端面部14dは、固定部14bにおける軸線Lbh方向の一方の端部に形成されている。
【0036】
図8に示すように、回転軸15は、ピン15aと、軸本体部15b、端面部15cなどを備えている。ピン15aと軸本体部15bは、略円筒形状に形成されている。
【0037】
ピン15aは、軸本体部15bの軸線Ls方向の一方の端部にある端面部15c(先端)から、軸線Ls方向に突出するように形成されている。ピン15aの軸線Lspは、軸本体部15bの軸線Lsと同軸に(すなわち、一致するように)配置されている。なお、ピン15aは、本発明における「軸係止部」の一例である。また、軸本体部15bの軸線Lsは、本発明における「回転軸の軸線」の一例である。
【0038】
また、軸本体部15bは、その外周面から軸線Ls側へ切り取られた面取り部15baを備えている。
【0039】
図9に示すように、ピン15aが係止穴14c内に挿入され、かつ、端面部14dと端面部15cが接触した状態で、固定部14bとピン15aが溶接されている。ここで、係止穴14cの内周面とピン15aの外周面との間の隙間は小さく、ピン15aは係止穴14cに嵌め合わされている。また、板面14aと軸本体部15bの面取り部15baが、接触している。そして、後述するように、弁体14の軸線Lb方向における固定部14b側(
図9の上側)からレーザが照射されることにより、固定部14bとピン15aが溶接されている。これにより、
図10に示すように、固定部14bとピン15aを接合する溶接ビードBは、弁体14の軸線Lb方向に沿って、固定部14bを貫通してピン15aまで形成されている。なお、
図10に示す例においては、溶接ビードBは、ピン15aの中間あたりまで形成されている。なお、溶接ビードBは、固定部14bとピン15aを貫通していてもよい。
【0040】
図10に示すように、軸本体部15bの軸線Lsは、弁体14及び弁孔16の径方向と平行に伸びており、かつ、弁孔16の中心P1から弁孔16の径方向へ偏心して配置されている。また、弁体14のシール面18は、軸本体部15bの軸線Lsから弁体14の軸線Lbが伸びる方向へ偏心して配置されている。さらに、係止穴14cの軸線Lbhとピン15aの軸線Lspは、軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されている。
【0041】
このような弁体14と回転軸15は、以下のようにして、弁ハウジング35内に配置される。
【0042】
まず、
図11に示すように、弁座13が、流路11の段部10に圧入される。次に、
図12に示すように、弁体14が、弁座13の上に配置される。次に、
図13に示すように、クランプ用治具60により、弁体14を弁座13の上に配置させたときの弁体14の平行度の調節などが行われながら、弁体14の位置決めとクランプ(固定)が行われる。
【0043】
次に、
図14に示すように、回転軸15が、弁ハウジング35の軸穴部35b内に挿入される。このとき、ピン15aが、係止穴14c内に挿入される。また、第1の軸受37と第2の軸受38が、軸穴部35b内に挿入される。このようにして、ピン15aが係止穴14c内に係止されることにより、ピン15aは係止穴14cの内周面に案内される。そのため、弁体14と回転軸15の位置決めが容易になるので、弁体14と回転軸15の組み付け性が向上する。また、端面部14dと端面部15cが接触し、かつ、板面14aと軸本体部15bの面取り部15baが接触している(
図9参照)ので、弁体14と回転軸15の位置決めはさらに容易となり、弁体14と回転軸15の組み付け性がさらに向上する。
【0044】
次に、
図15に示すように、レーザ光62によるレーザ溶接により、固定部14bとピン15aが溶接される。このとき、レーザは、弁体14に対して、弁体14の軸線Lb方向における固定部14b側(
図15の上側)から照射される。このようにして、固定部14bとピン15aにおいて、軸線Lb方向における固定部14b側から、貫通溶接が行われる。これにより、固定部14bとピン15aを接合する溶接ビードBは、軸線Lb方向に沿って、固定部14bを貫通してピン15aまで形成される(
図10参照)。なお、固定部14bとピン15aの溶接方法は、レーザ溶接以外の他の溶接方法(例えば、アーク溶接など)であってもよい。
【0045】
なお、変形例として、係止穴14cの軸線Lbhとピン15aの軸線Lspが、軸本体部15bの軸線Lsから軸本体部15bの径方向に偏心して、弁体14の軸線Lb上に配置されていてもよい。
【0046】
以上のような本実施形態は、以下の効果を有する。本実施形態は、弁孔16と弁孔16の縁部に形成された環状のシート面17を含む弁座13と、円板状をなし、シート面17に対応する環状のシール面18が外周に形成された弁体14と、弁体14を回動させるための回転軸15と、を備え、軸本体部15bの軸線Lsが弁体14及び弁孔16の径方向と平行に伸びており、軸本体部15bの軸線Lsが弁孔16の中心P1から弁孔16の径方向へ偏心して配置されていると共に、シール面18が軸本体部15bの軸線Lsから弁体14の軸線Lbが伸びる方向へ偏心して配置されている弁部2において、回転軸15は、軸本体部15bと、軸本体部15bの端面15cから突出するピン15aと、を備え、弁体14は、シール面18に対して反対側の面にてピン15aと溶接される固定部14bを備え、ピン15aの軸線Lspは、軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されている。
【0047】
このように、二重偏心弁より構成される弁部2は、ピン15aの軸線Lspが軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されている。そのため、ピン15aの軸線Lspが軸本体部15bの軸線Lsから偏心して配置されている場合(
図44の比較例など)のような軸線Lsを中心とする回転方向についての精密な回転軸15の向きは存在しないので、弁体14と回転軸15の溶接時に回転軸15の回転方向の位置を精密に制御しなくてもよい。このように、弁体14と回転軸15の溶接時おける弁体14と回転軸15の位置決めが容易になるので、弁体14と回転軸15の位置決めの精度が向上する。そのため、二重偏心弁より構成される弁部2において、流体の流量を調節する精度が安定して確保される。
【0048】
また、ピン15aの軸線Lspは軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されているので、ピン15aの軸線Lspが軸本体部15bの軸線Lsから偏心して配置されている場合と比べて、回転軸15の製造コストが低減される。
【0049】
ここで、比較例として、
図44に示すような比較例が考えられる。
図44に示す比較例においては、回転軸115のピン115aは、弁体114の固定部114bにおける円溝114f内に挿入された状態で、固定部114bに溶接されている。しかしながら、このような比較例においては、固定部114bとピン115aの溶接部分における溶接ヒケにより、弁座のシート面に対する弁体114の位置ずれが生じて、閉弁時における流体(例えば、EGRガス)の洩れ流量が大きくなってしまうおそれがある。なお、「溶接ヒケ」とは、溶接後に溶接部分(溶接ビード)において生じる収縮である。また、
図44に示す比較例では、回転軸115のピン115aは、軸本体部115bから当該軸本体部115bの径方向へ偏心している。
【0050】
これに対し、本実施形態によれば、弁体14は、固定部14bにて係止穴14cを備え、係止穴14cの軸線Lbhは、弁体14の径方向と平行に伸びており、かつ、弁体14の軸線Lbから弁体14の径方向へ偏心して配置され、ピン15aは、係止穴14cに係止されて固定部14bと溶接されている。
【0051】
このようにして、係止穴14cにピン15aが挿入されるだけで、治具を用いずに弁体14と回転軸15の位置決めが可能になる。そのため、弁体14と回転軸15は、安価に組み付けられる。また、弁体14と回転軸15の溶接時にピン15aが係止穴14cに係止されているので、弁座13のシート面17に対する弁体14の位置ずれが生じない。そのため、弁体14と回転軸15の位置決めの精度が向上するので、弁体14の閉弁時における流体の洩れ流量を極力小さくできる。したがって、弁部2において、より効果的に、流体の流量を調節する精度が安定して確保される。
【0052】
また、弁体14の軸線Lb方向における固定部14b側(
図9の上側)からレーザが照射されることにより、固定部14bとピン15aが溶接されている。これにより、固定部14bとピン15aを接合する溶接ビードBは、弁体14の軸線Lb方向について固定部14bを貫通してピン15aまで形成されている(
図10参照)。このように、弁体14と回転軸15の境界部分を狙って溶接を行うことがないため、溶接品質が向上する。さらに、溶接後に溶接ヒケが生じたとしても、弁体14は当該弁体14の径方向に位置ズレするおそれはない。
【0053】
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【0054】
図16に示すように、弁体14は、ピン14eを備えている。
【0055】
ピン14eは、板面14aにて弁体14の軸線Lb方向に突出するように形成されている。このピン14eは、胴体部14eaと頭部14ebを備えている。頭部14ebは、胴体部14eaよりも外径が大きく形成されている。このようにして、ピン14eにおける軸線Lb方向の断面は、略T字状に形成されている。また、ピン14eの軸線Lbpは、弁体14の軸線Lbと同軸に配置されている。なお、ピン14eは、本発明における「弁体突起」の一例である。
【0056】
図17に示すように、回転軸15は、固定部15dと、切欠き溝15eなどを備えている。
【0057】
固定部15dは、軸本体部15bの軸線Ls方向における一方の端部(先端)から突出するようにして形成されている。固定部15dの軸線Lskは、軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されている。また、固定部15dは、切欠き溝15eの軸線Lsd方向における両端部に、平面部15daを備えている。なお、固定部15dは、本発明における「軸係止部」の一例である。
【0058】
切欠き溝15eは、固定部15dに形成されている。切欠き溝15eは、その深さ方向が回転軸15の軸線Ls方向と直交する方向(
図17の左右方向)に沿うように形成されている。そして、切欠き溝15eの軸線Lsd、すなわち、切欠き溝15eの底部15eaの中心線は、軸本体部15bの軸線Lsに対して鉛直方向に伸びている。このような切欠き溝15eは、軸線Lsd方向から見たときにU字形状に形成されているU字溝である。
【0059】
図18に示すように、ピン14eは切欠き溝15e内に係止され、かつ、板面14aと平面部15daが接触した状態で、ピン14eと固定部15dが溶接されている。このとき、切欠き溝15eの深さ方向は、弁体14の径方向となっている。ここで、ピン14eは、切欠き溝15e内に圧入されているか、あるいは、切欠き溝15e内に嵌め込まれていることにより、切欠き溝15e内に係止されている。そのため、治具を用いずに弁体14と回転軸15を位置決めすることが可能になるので、弁体14と回転軸15は安価に組み付けられる。
【0060】
図19と
図20に示すように、固定部15dの軸線Lskは、弁体14及び弁孔16の径方向と平行に伸び、弁孔16の中心P1から弁孔16の径方向へ偏心して配置されている。また、弁体14のシール面18は、固定部15dの軸線Lskから弁体14の軸線Lbが伸びる方向へ偏心して配置されている。さらに、ピン14eの軸線Lbpと切欠き溝15eの軸線Lsdは、弁体14の軸線Lbおよび弁孔16の中心軸Lhと同軸に配置されており、軸本体部15bの軸線Lsと固定部15dの軸線Lskから軸本体部15bの径方向へ偏心して配置されている。
【0061】
なお、変形例として、ピン14eの軸線Lbpと切欠き溝15eの軸線Lsdは、弁体14の軸線Lbから弁体14の径方向へ偏心しており、軸本体部15bの軸線Ls上に配置されていてもよい。
【0062】
このような弁体14と回転軸15は、以下のようにして、弁ハウジング35内に配置される。
【0063】
まず、前記の
図11と同様に、弁座13が、流路11の段部10に圧入される。次に、
図21に示すように、回転軸15が、弁ハウジング35の軸穴部35b内に挿入される。このとき、回転軸15は、切欠き溝15eのU字形状の開口側が弁座13とは反対側(
図21の上側)に向けられた状態となっている。
【0064】
次に、
図22に示すように、弁孔16の中心軸P1における弁座13とは反対側(
図22の上側)から、切欠き溝15e内にピン14eの胴体部14eaが挿入される。そして、ピン14eの胴体部14eaが切欠き溝15eの底部15eaに接触した状態で、弁体14が回転軸15に係止される。このようにして、弁体14は、回転軸15に対して弁体14の径方向に押し込まれて、回転軸15に組み付けられる。ここで、ピン14eは、切欠き溝15e内に圧入されるか、あるいは、切欠き溝15e内に嵌め込まれることにより、切欠き溝15e内に係止される。そのため、治具を用いずに弁体14と回転軸15を位置決めすることが可能になるので、弁体14と回転軸15は安価に組み付けられる。
【0065】
次に、
図23に示すように、レーザ光62によるレーザ溶接により、固定部15dとピン14eが溶接される。このとき、レーザは固定部15dの側面側(切欠き溝15eのU字形状の開口側、
図23の上側)から照射される。このようにして、ピン14eと固定部15dを接合する溶接ビードは、ピン14eの軸線Lbp方向に沿ってピン14eの両側に形成される。なお、ピン14eと固定部15dの溶接方法は、レーザ溶接以外の他の溶接方法であってもよい。
【0066】
次に、
図24に示すように、回転軸15が軸線Lsを中心に回転させられることにより、弁体14が、弁座13の上に配置される。
【0067】
その後、
図25に示すように弁体14の位置決めとクランプが行われて、
図26に示すようにレーザ光62によるレーザ溶接によりピン14eと固定部15dが溶接される。このとき、レーザは、ピン14eの頭部14eb側(
図26の上側)から照射される。このようにして、ピン14eと固定部15dを接合する溶接ビードは、ピン14eの頭部14ebの周囲にて円弧状に形成される。なお、ピン14eの頭部14ebの周囲に形成される溶接ビードは、弁体14の回転時に生じる回転トルクによる応力が加わり難い。すなわち、弁体14の回転トルクは、ピン14eの胴体部14eaに加わるが、ピン14eの頭部14ebには加わり難い。そのため、ピン14eの頭部14ebにおける溶接ビードの強度は、低くてもよい。なお、
図25と
図26に示す工程は、省略することも可能である。
【0068】
なお、
図27と
図28に示すように、第1変形例として、ピン14eは、略円筒形状であってもよい。これにより、弁体14の製造コストが低減される。なお、レーザ溶接によりピン14eと固定部15dが溶接されるときには、レーザはピン14eの突出側(
図28の上側)から照射される。このようにして、ピン14eと固定部15dを接合する溶接ビードは、ピン14eの周囲に円弧状に形成されている。
【0069】
また、
図29と
図30に示すように、第2変形例として、ピン14eは略円筒形状であり、かつ、回転軸15の切欠き溝15eはその深さ方向が回転軸15の軸線Ls方向となるように形成されていてもよい。これにより、弁体14の製造コストが低減される。また、弁ハウジング35内に弁体14と回転軸15が搭載される際に、弁体14が弁座13の上に配置された後に、回転軸15が弁ハウジング35の軸穴部35b内に挿入されて弁体14に組み付けられることが可能になる。そのため、弁体14と回転軸15の組み付け性が向上する。
【0070】
以上のような本実施形態は、第1実施形態で説明した効果に加えて、以下の効果を有する。本実施形態によれば、弁体14は、弁体14の軸線Lb方向に突出するピン14eを備え、回転軸15は、固定部15bにて切欠き溝15eを備え、切欠き溝15eの深さ方向は、弁体14の径方向または回転軸15の軸線Ls方向と平行であり、ピン14eは、切欠き溝15eに係止されて固定部15bと溶接されている。
【0071】
このように、ピン14eが切欠き溝15eに係止されるので、治具を用いなくても弁体14と回転軸15の位置決めが可能になる。そのため、弁体14と回転軸15の組み付けが容易になる。したがって、より効果的に、弁体14と回転軸15の位置決めの精度が良くなる。
【0072】
また、切欠き溝15eの深さ方向は、弁体14の径方向または回転軸15の軸線Ls方向である。そのため、弁体14が回転軸15に対して弁孔16の径方向に寄せられた状態で、弁体14と回転軸15の位置決めを行うことができる。したがって、弁孔16の径方向の少なくとも一方側における弁体14と回転軸15の位置ズレは確実になくなるので、弁体14と回転軸15の位置決めの精度が向上する。
【0073】
また、本実施形態によれば、ピン14eにおける弁体14の軸線Lb方向の断面は略T字状に形成され、固定部15dがピン14eの頭部14ebに抑え込まれている。
【0074】
このように、固定部15dがピン14eの頭部14ebに抑え込まれているので、弁体14の回転時においてピン14eに対してその径方向に作用する応力が軽減される。そのため、弁体14と回転軸15の組み付け状態が維持される。
【0075】
また、弁体14の回転時に生じる回転トルクの応力はピン14の胴体部14eaに作用するので、ピン14eの頭部14ebにおける溶接強度は低くてもよい。
【0076】
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明するが、第1,2実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【0077】
図31に示すように、弁体14は、弁体溝14fを備えている。
【0078】
弁体溝14fは、固定部14bに形成されている。弁体溝14fは、丸溝である。なお、丸溝は、楕円形から真円まで任意の曲率を有する各種の丸形断面にすることができる。弁体溝14fの軸線Lbdは、弁体14の径方向と平行に伸びており、かつ、弁体14の軸線Lbから弁体14の径方向へ偏心して配置されている。
【0079】
図32に示すように、ピン15aの軸線Lspは、軸本体部15bの軸線Lsと同軸に配置されている。
【0080】
図33に示すように、ピン15aは弁体溝14f内に挿入され、かつ、端面部14dと端面部15cが接触した状態で、固定部14bとピン15aが溶接されている。なお、ピン15aは、弁体溝14f内に圧入されることにより、弁体溝14f内に係止されていてもよい。
【0081】
図34に示すように、ピン15aの軸線Lspと軸本体部15bの軸線Lsと弁体溝14fの軸線Lbdは、弁体14及び弁孔16の径方向と平行に伸び、弁孔16の中心P1から弁孔16の径方向へ偏心して配置されている。また、弁体14のシール面18は、軸本体部15bの軸線Lsから弁体14の軸線Lbが伸びる方向へ偏心して配置されている。
【0082】
このような弁体14と回転軸15は、以下のようにして、弁ハウジング35内に配置される。
【0083】
まず、前記の
図11と同様に、弁座13が、流路11の段部10に圧入される。次に、
図35に示すように、弁体14が、弁座13の上に配置される。次に、
図36に示すように、回転軸15が、弁ハウジング35の軸穴部35b内に挿入される。このとき、ピン15aが、弁体溝14f内に挿入される。ここで、端面部14dと端面部15cが接触し、かつ、板面14aと軸本体部15bの面取り部15baが接触している(
図32,33参照)ので、弁体14と回転軸15の位置決めは容易であり、弁体14と回転軸15の組み付け性が向上する。
【0084】
次に、
図37に示すように、クランプ用治具60により、弁体14の位置決めとクランプが行われる。次に、
図38に示すように、レーザ光62によるレーザ溶接により、固定部14bとピン15aが溶接される。このとき、レーザは、弁体14の軸線Lb方向における固定部14b側(
図38の上側)から照射される。これにより、固定部14bとピン15aを接合する溶接ビードは、ピン15aの両側にて弁体溝14fの軸線Lbd方向に沿って形成される。なお、固定部14bとピン15aの溶接方法は、レーザ溶接以外の他の溶接方法であってもよい。
【0085】
なお、
図39に示すように、変形例として、溶接出力の差を設けることにより、回転軸15に対して、弁体14が弁体14の径方向(
図39に示す「片寄せ方向」)に片寄せされながら、固定部14bとピン15aが溶接されてもよい。
【0086】
以上のような本実施形態は、第1,2実施形態で説明した効果に加えて、以下の効果を有する。本実施形態によれば、弁体14は、固定部14bにて弁体溝14fを備え、弁体溝14fの軸線Lbdは、弁体14の径方向と平行に伸びており、かつ、弁体14の軸線Lbから弁体の径方向へ偏心して配置され、ピン15aは、弁体溝14f内に挿入されて固定部14bと溶接される。これにより、ピン15aを弁体溝14fに挿入させるだけで、弁体14と回転軸15の位置決めができる。そのため、弁体14と回転軸15の組み付けが容易になる。
【0087】
また、本実施形態は、弁体溝14fは、丸溝である。これにより、ピン15aを弁体溝14fに容易に挿入できるので、より効果的に、弁体14と回転軸15の組み付けが容易になる。
【0088】
<その他の実施形態>
弁体14の弁体溝14fは、V字形状に形成されていてもよい。これにより、弁体14と回転軸15の組み付け時において、回転軸15を回転させることにより、弁体14と回転軸15の位置決めが容易に行われる。そのため、弁体14と回転軸15の組み付け性が向上する。
【0089】
また、
図40に示すように、弁体14が単純な円板状に形成され、回転軸15の固定部15dが直方体の形状に形成されており、板面14aと固定部15dが溶接されていてもよい。これにより、弁体14と回転軸15の製造コストが低減される。また、弁体14と回転軸15の位置決めは容易になるので、弁体14と回転軸15の組み付け性が向上する。
【0090】
また、
図41に示すように、弁体14の弁体溝14fに粉体64が投入された状態で、弁体14と回転軸15が溶接されるとしてもよい。また、
図42に示すように、弁体14の弁体溝14fに楔66が挿入された状態で、弁体14と回転軸15が溶接されるとしてもよい。さらに、
図43に示すように、弁体14と回転軸15の間に楔68が挿入された状態で、弁体14と回転軸15が溶接されるとしてもよい。これらの手法により、弁体14と回転軸15の隙間が小さい状態で弁体14と回転軸15は溶接されるので、溶接ビードにおける溶接ヒケが抑制される。
【0091】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。前記の二重偏心弁は、オープナ機構を追加して、吸気系のスロットル弁として使用されることも考えられる。