閥芯與閥軸之間的固定方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種閥芯與閥軸之間的固定方法，該閥芯與閥軸之間的固定方法例如涉及EGR閥等流體控制閥所使用的閥芯和閥軸，將金屬制的閥芯固定在金屬制的閥軸的頂端部。
【背景技術】
[0002]以往，作為該種技術，例如公知有下述專利文獻1所述的提升閥構造的EGR閥的制造方法。該EGR閥包括:閥座，其設在外殼的流路中；金屬制的閥芯，其以能夠落座于閥座的方式設置；金屬制的閥軸，其用于使閥芯相對于閥座往返移動；及驅動器，其用于驅動閥軸。在此，分別形成閥芯與閥軸，之后，通過間隙配合將閥芯組裝在閥軸的下端部，并進行位置調整，之后，通過焊接等將它們固定起來。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:TO01/061225
【發明內容】
_6] 發明要解決的問題
[0007]然而，在專利文獻1所述的制造方法中，在將閥芯焊接在閥軸的下端部之后、焊接部變冷而凝固時，會在焊接部產生拉伸應力且該拉伸應力會殘留在焊接部。因此，若在腐蝕環境下使用EGR閥時，殘留有拉伸應力的部分可能會導致閥芯產生應力腐蝕裂紋。特別是在使用了低劣燃料的發動機中，排出氣體的酸性度較強，由于EGR氣體所含的水分會產生酸性較強的冷凝水，因該冷凝水使焊接部附近產生應力腐蝕裂紋的可能性變大。
[0008]本發明即是鑒于上述情況而做成的，其目的在于，提供一種能夠防止在閥芯與閥軸之間的焊接部附近產生應力腐蝕裂紋的閥芯與閥軸之間的固定方法。
[0009]用于解決問題的方案
[0010]為了達到上述目的，技術方案1所述的發明是一種閥芯與閥軸之間的固定方法，在該固定方法中，將金屬制的閥芯固定在金屬制的閥軸的頂端部，其主旨在于，閥芯在其中心處具有軸孔，其大致呈圓錐臺形狀且具有下底面，將閥芯的軸孔嵌套于閥軸的頂端部，之后，對閥軸的軸端面及其周圍的下底面實施焊接，之后，使大致呈筒狀的夾具的上端部貼在閥芯的下底面的外周部，在夾具的內側，對實施焊接而成的焊接部和該焊接部的界面附近實施噴丸處理，以施加壓縮應力直到深于因腐蝕產生的孔蝕的深度的部分。
[0011]采用上述發明的結構，在對閥軸的軸端面及其周圍的下底面實施焊接之后，將夾具的上端部貼在閥芯的下底面的外周部，在夾具的內側，對焊接部和該焊接部的界面附近實施噴丸處理，以施加壓縮應力直到深于因腐蝕產生的孔蝕的深度的部分。因而，能夠通過噴丸處理對焊接后殘留有拉伸應力的焊接部和該焊接部的界面附近施加壓縮應力，因此，能夠緩和拉伸殘余應力直到深于孔蝕所假想的深度的部分。而且，實施噴丸處理的范圍被限制在閥芯的下底面的、包含在夾具的內側的范圍內。
[0012]為了達到上述目的，根據技術方案1所述的發明，技術方案2所述的發明的主旨在于，預先在閥芯的下底面的外周部形成低于中心部的臺階部，在將夾具的上端部貼在下底面的外周部時，使夾具的上端部嵌入臺階部。
[0013]采用上述發明的結構，除了技術方案1所述的發明的作用之外，將夾具的上端部嵌入閥芯的臺階部，因此，能夠使閥芯與夾具之間相對于噴丸處理的介質的密封性較好。
[0014]為了達到上述目的，根據技術方案1或2所述的發明，技術方案3所述的發明的主旨在于，閥芯的臺階部與下底面所成的角部形成為圓弧狀。
[0015]采用上述發明的結構，除了技術方案1或2所述的發明的作用之外，臺階部的角部呈圓弧狀，因此，不容易在該角部產生因噴丸處理的影響所帶來的塌角(日文:夂> )。
[0016]為了達到上述目的，根據技術方案1?3中任一項所述的發明，技術方案4所述的發明的主旨在于，噴丸處理所使用的介質的粒徑為Φ0.5以下。
[0017]采用上述發明的結構，除了技術方案1?3中任一項所述的發明的作用之外，例如在將固定于閥軸的閥芯組裝在流體控制閥中而使用的情況下，即便介質被咬入在閥芯與閥座之間，流體泄漏也減少。
_8] 發明的效果
[0019]采用技術方案1所述的發明，能夠防止在閥芯與閥軸之間的焊接部附近產生應力腐蝕裂紋。而且，能夠容易地在閥芯的下底面設定通過噴丸處理施加壓縮應力的范圍。
[0020]采用技術方案2所述的發明，除了技術方案1所述的發明的效果之外，介質不容易進入到閥芯與夾具之間，從而能夠提高對閥芯的下底面進行噴丸處理的加工效果。
[0021]采用技術方案3所述的發明，除了技術方案1或2所述的發明的效果之外，不容易在臺階部的角部產生塌角，因此，能夠不容易使介質夾在角部與夾具之間，從而能夠順利地操作夾具。
[0022]采用技術方案4所述的發明，除了技術方案1?3中任一項所述的發明的效果之夕卜，例如在將固定后的閥芯與閥軸用在EGR閥中的情況下，在發動機減速運轉時，能夠減少在處于全閉的EGR閥中咬入介質而導致的EGR氣體泄漏，從而能夠抑制因吸入EGR氣體而導致發動機失火。
【附圖說明】
[0023]圖1涉及一實施方式，是表示全閉狀態的EGR閥的主剖視圖。
[0024]圖2涉及一實施方式，并涉及固定方法中的一工序(焊接前)，是放大表示圖1的由點劃線四邊形包圍的部分的剖視圖。
[0025]圖3涉及一實施方式，并涉及固定方法中的一工序(焊接后)，是放大表示圖1的由點劃線四邊形包圍的部分的剖視圖。
[0026]圖4涉及一實施方式，并涉及固定方法中的一工序(噴丸處理)，是放大表示圖1的由點劃線四邊形包圍的部分的剖視圖。
[0027]圖5涉及一實施方式，是放大表示焊接后的閥芯與閥軸的一部分的剖視圖。
[0028]圖6涉及一實施方式，是進一步放大表示閥芯的表面的剖視圖。
[0029]圖7涉及一實施方式，是放大表不圖4中的一部分的剖視圖。
[0030]圖8涉及一實施方式，是比較表示在實施噴丸處理前和在實施噴丸處理后焊接后的殘余應力(拉伸應力)的圖表。
[0031]圖9涉及一實施方式，是比較表示在未實施噴丸處理的情況下和實施了噴丸處理的情況下閥芯的下底面的距表面的深度與殘余應力(拉伸應力、壓縮應力)之間的關系的圖表。
[0032]圖10涉及一實施方式，是放大表示閥芯的臺階部的部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖詳細地說明將本發明的閥芯與閥軸之間的固定方法具體化在排氣回流閥(EGR閥)中的一實施方式。
[0034]圖1利用主剖視圖表示全閉時的EGR閥1。EGR閥1設于EGR通路，該EGR通路用于將自發動機排出來的排出氣體的一部分作為EGR氣體返回至進氣通路，EGR閥1用于調節EGR氣體流量。
[0035]如圖1所示，EGR閥1為提升閥構造，其包括:金屬制的外殼3，其中包括EGR氣體的流路2 ;金屬制的閥座4，其設于流路2的中途；金屬制的閥芯5，其以能夠落座于閥座4的方式設置，在其與閥座4之間形成有EGR氣體的計量部；金屬制的閥軸6，其用于使閥芯5相對于閥座4往返移動；及驅動器7，其用于驅動閥軸6和閥芯5。驅動器7作為一例由步進馬達構成，其能夠使閥軸6與閥芯5 —起在軸向上往返運動(行程運動)。該EGR閥1構成為，通過利用驅動器7使閥芯5相對于閥座4移動來改變計量部的開口面積，從而調節流路2中的EGR氣體流量。在本實施方式中，省略驅動器7的結構的詳細說明。流路2的兩端為導入EGR氣體的入口 2a和導出EGR氣體的出口 2b。
[0036]在本實施方式中，閥軸6在圖1中鉛垂地貫穿外殼3的方式配置，其基端部(上端部)借助螺紋機構與驅動器7連結并被驅動器7驅動。閥座4大致呈圓環狀，在其中心處具有閥孔4a。閥芯5在其中心處具有軸孔5a，其大致呈圓錐形狀且具有下底面5b。閥芯5固定在閥軸6的頂端部(下端部)。在外殼3與閥軸6之間設有串聯地配置的第1推力軸承8和第2推力軸承9，該第1推力軸承8和第2推力軸承9用于以能夠使閥軸6進行行程運動的方式支承閥軸6。各推力軸承8、9大致呈筒狀，它們嵌合于形成在外殼3的中心的組裝孔3a從而被固定起來。用于將外殼3與閥軸6之間密封起來的、大致呈圓筒狀的唇形密封件10以與第2推力軸承9鄰接的方式設于外殼3。用于防護外殼3與閥軸6之間而避免沉積物的沉積防護插塞11以與唇形密封件10鄰接的方式設于外殼3。
[0037]將閥芯5的軸孔5a嵌套于閥軸6的頂端部(下端部)，并對閥軸6的軸端面及其周圍的下底面5b實施焊接。然后，通過噴丸處理對實施焊接后的焊接部21和該焊接部21的界面附近施加壓縮應力直到深于因腐蝕產生的孔蝕的深度的部分。在閥芯5的下底面5b的外周部形成有低于其他部分的臺階部5c。通過噴丸處理被施加壓縮應力的部分被設定在比臺階部5c靠內側的范圍內。在本實施方式中，閥芯5是以“SUS316L”為材料形成的。選擇該材質的理由是因考慮到耐焊接和耐應力腐蝕裂紋性(例如低碳和增加鎳含量。)。
[0038]接著，對閥芯5與閥軸6之間的固定方法進行說明。在本實施方式中，閥芯5在閥軸6已組裝在外殼3的狀態下按照如下步驟被固定在閥軸6的頂端部(下端部)。圖2?圖4利用剖視圖而隨著固定方法中的工序推移放大表示圖1的由點劃線四邊形S1包圍的部分。
[0039]S卩，如圖2所示，最初先通過間隙配合將閥芯5的軸孔5a嵌套于閥軸6的頂端部(下端部)。
[0040]之