(57)【要約】【課題】二つの部材を溶接した溶接部の近傍にて応力集中による疲労強度の低下を防止すること。【解決手段】溶接構造は、それぞれ金属よりなる弁体の突部３９ｂと回転軸の取付部４０ａを一体化するために、突部３９ｂと取付部４０ａを重ね合わせた部分に溶接による溶接部１を設ける。溶接部１は、突部３９ｂと溶着した第１の溶着部Ｍ１と、取付部４０ａと溶着した第２の溶着部Ｍ２と、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれ、突部３９ｂと取付部４０ａが分離し、突部３９ｂ及び取付部４０ａと溶着しない非溶着部Ｕ１とを備える。また、溶接部１に隣接して、非溶着部Ｕ１と突部３９ｂの孔３９ｃの内周面と取付部４０ａの外周面とで囲まれる非溶着隙間７が設けられる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ金属よりなる第１の部材と第２の部材を一体化するために、前記第１の部材と前記第２の部材を重ね合わせた部分に溶接による溶接部を設けてなる溶接構造であって、
前記溶接部は、前記第１の部材と溶着した第１の溶着部と、前記第２の部材と溶着した第２の溶着部と、前記第１の溶着部と前記第２の溶着部との間に挟まれ、前記第１の部材及び前記第２の部材と溶着しない非溶着部とを備えたことを特徴とする溶接構造。
【請求項２】
前記第１の部材は、孔を含む第１の被溶接部を含み、前記第２の部材は、前記孔に挿入されるピン状の第２の被溶接部を含み、
前記第２の被溶接部を前記孔に挿入した状態で前記第１の被溶接部と前記第２の被溶接部との間に前記溶接部が設けられ、
前記溶接部の前記非溶着部と前記孔の内周面と前記第２の被溶接部の外周面とで囲まれた非溶着隙間が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の溶接構造。
【請求項３】
前記溶接部は、前記第２の被溶接部が前記孔に挿入された状態で前記第２の被溶接部の外周に沿って複数設けられ、少なくとも一つの溶接部に前記非溶着隙間が形成されることを特徴とする請求項２に記載の溶接構造。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の溶接構造を備えた二重偏心弁であって、
流体が流れる流路を含むハウジングと、
弁孔を含む弁座と、
前記弁座に着座可能に設けられ、環状のシール面が外周に形成された弁体と、
前記弁体の上面に設けられた突部と、
前記弁体を回動させるための回転軸と、
前記回転軸は、その先端に、前記弁体が取り付けられる取付部を含むことと、
前記回転軸は、前記取付部がある側を自由端とし、前記自由端の反対側を基端として、前記基端を含む基端部にて前記ハウジングに対し回転可能に片持ち支持されることと、
前記回転軸の軸線が前記弁体の前記シール面から離れて配置されると共に前記弁体の軸線から離れて配置されることと、
前記弁体は、その突部にて前記回転軸の前記取付部に固定されることと、
前記弁体及び前記突部と、前記取付部とが前記流路の中に配置されることと
を備えた二重偏心弁において、
前記第１の部材が前記弁体であり、前記第１の被溶接部が前記突部であり、
前記第２の部材が前記回転軸であり、前記第２の被溶接部が前記取付部であり、
前記突部の前記孔に、前記取付部が挿入された状態で前記突部と前記取付部との間に前記溶接構造が設けられる
ことを特徴とする二重偏心弁。
【請求項５】
前記流路は、前記弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、前記弁体は、前記上流側流路又は前記下流側流路に配置され、
前記弁体は、前記回転軸の前記軸線から前記弁体の前記軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第１の側部と第２の側部を含み、前記弁体が前記弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動するときに、前記第１の側部が前記上流側流路又は前記下流側流路に向けて回動し、前記第２の側部が前記下流側流路又は前記上流側流路へ向けて回動し、
前記全閉状態の前記弁体に対し、前記開弁方向とは逆向きの閉弁方向へ向かう回動を規制するために、前記第１の側部に係合可能な閉弁ストッパが設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の二重偏心弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二つの部材を一体化するために、重ね合わせた部分に溶接部を設けてなる溶接構造と、その溶接構造を備えた二重偏心弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される二重偏心弁が知られている。この二重偏心弁は、全閉時のシール性向上と、弁体の回動時に弁体と弁座との引き摺りによる摩耗の防止を図るために構成される。すなわち、この二重偏心弁は、流体が流れる流路を含むハウジングと、弁孔と弁孔の縁部に形成されたシート面を含む弁座と、シート面に対応するシール面が外周に形成された弁体と、弁体を回動させる回転軸と、回転軸をハウジングに対し回転可能に片持ち支持する軸受とを備え、弁座、弁体及び回転軸の先端部が流路に配置される。ここで、弁体は回転軸の先端に設けられるピン状の取付部に固定される。より詳しくは、弁体の上面にボス状の突起が形成され、その突起の孔が形成される。回転軸の取付部は、この孔に圧入されて溶接（例えば、レーザ溶接）により固定される。図２８に、回転軸の取付部８１ａ、弁体８２の突部８２ａ及び溶接部を簡略化した断面図により示す。図２９に、図２８の鎖線円Ｓ３の部分を拡大した断面図により示す。図３０に、同じく鎖線円Ｓ３の部分を矢印Ｅ１方向から見た拡大断面図により示す。図２８に示すように、取付部８１ａは、突部８２ａの孔８２ｂを貫通し、その先端が孔８２ｂから突出している。図２８〜図３０に示すように、溶接により溶解した溶接部８３は、突部８２ａの上面から取付部８１ａの内部に達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００２５９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した溶接構造では、突部８２ａと取付部８１ａの間の溶接部８３には、図２９、図３０に示すように、突部８２ａと溶接部８３が溶着する第１の溶着部Ｍ１と、取付部８１ａと溶接部８３が溶着する第２の溶着部Ｍ２と、突部８２ａと取付部８１ａとの合せ面と溶接部８３との間に、同図２９，３０に矢印Ｚ１で示すように、超エッジが生じる。この超エッジは、鋭角な切り欠き状をなすことから、溶接部８３の熱収縮や弁体８２駆動時の荷重などにより、超エッジにて応力集中が生じ、その部分で疲労強度が低下するおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、二つの部材を溶接した溶接部の近傍にて応力集中による疲労強度の低下を防止することを可能とした溶接構造及びそれを備えた二重偏心弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、それぞれ金属よりなる第１の部材と第２の部材を一体化するために、第１の部材と第２の部材を重ね合わせた部分に溶接による溶接部を設けてなる溶接構造であって、溶接部は、第１の部材と溶着した第１の溶着部と、第２の部材と溶着した第２の溶着部と、第１の溶着部と第２の溶着部との間に挟まれ、第１の部材及び第２の部材と溶着しない非溶着部とを備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、第１の部材と第２の部材の溶接部において、第１の溶着部と第２の溶着部との間に非溶着部が挟まれ、その非溶着部にて第１の部材と第２の部材が溶接部から分離している。従って、非溶着部が位置する部分において、溶接部と第１の部材と第２の部材との間に超エッジが形成されなくなる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の部材は、孔を含む第１の被溶接部を含み、第２の部材は、孔に挿入されるピン状の第２の被溶接部を含み、第２の被溶接部を孔に挿入した状態で第１の被溶接部と第２の被溶接部との間に溶接部が設けられ、溶接部の非溶着部と孔の内周面と第２の被溶接部の外周面とで囲まれた非溶着隙間が形成されることを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、第１の被溶接部の孔の内周面と第２の被溶接部の外周上面との溶接部において、第１の溶着部と第２の溶着部との間に非溶着部が挟まれ、その非溶着部にて第１の被溶接部の孔の内周面と第２の被溶接部の外周面とが溶着されずに非溶着隙間により分離している。従って、非溶着隙間の部分において、溶接部と第１の被溶接部と第２の被溶接部との間に超エッジが形成されなくなる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、溶接部は、第２の被溶接部が孔に挿入された状態で第２の被溶接部の外周に沿って複数設けられ、少なくとも一つの溶接部に非溶着隙間が形成されることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、第１の被溶接部と第２の被溶接部との間に溶接部が複数設けられるので、溶接面積が増大する。また、複数の溶接部の少なくとも一つに非溶着隙間が設けられるので、その部分で超エッジが形成されなくなる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の溶接構造を備えた二重偏心弁であって、流体が流れる流路を含むハウジングと、弁孔を含む弁座と、弁座に着座可能に設けられ、環状のシール面が外周に形成された弁体と、弁体の上面に設けられた突部と、弁体を回動させるための回転軸と、回転軸は、その先端に、弁体が取り付けられる取付部を含むことと、回転軸は、取付部がある側を自由端とし、自由端の反対側を基端として、基端を含む基端部にてハウジングに対し回転可能に片持ち支持されることと、回転軸の軸線が弁体のシール面から離れて配置されると共に弁体の軸線から離れて配置されることと、弁体は、その突部にて回転軸の取付部に固定されることと、弁体及び突部と、取付部とが流路の中に配置されることとを備えた二重偏心弁において、第１の部材が弁体であり、第１の被溶接部が突部であり、第２の部材が回転軸であり、第２の被溶接部が取付部であり、突部の孔に、取付部が挿入された状態で突部と取付部との間に溶接構造が設けられることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、二重偏心弁の弁体の突部が回転軸の取付部に対し、請求項２又は３に記載の溶接構造により固定される。従って、二重偏心弁の突部と取付部との間の溶接部でも、請求項２又は３に記載の発明の作用が得られる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、流路は、弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、弁体は、上流側流路又は下流側流路に配置され、弁体は、回転軸の軸線から弁体の軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第１の側部と第２の側部を含み、弁体が弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動するときに、第１の側部が上流側流路又は下流側流路に向けて回動し、第２の側部が下流側流路又は上流側流路へ向けて回動し、全閉状態の弁体に対し、開弁方向とは逆向きの閉弁方向へ向かう回動を規制するために、第１の側部に係合可能な閉弁ストッパが設けられることを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、弁体が閉弁ストッパに係合した状態で閉弁方向へ回動付勢され、突部と取付部との溶接部に応力が作用しても、本構成の溶接構造によりその応力に対応可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、第１の部材と第２の部材を溶接した溶接部の近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、第１の被溶接部と第２の被溶接部を溶接した溶接部の近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、複数の溶接部全体として疲労強度を向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、二重偏心弁において、弁体の突部と回転軸の取付部を溶接した溶接部の近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、二重偏心弁において、弁体が閉弁ストッパに押さえ付けられるときの応力に対し溶接部の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁を示す斜視図。
【図２】第１実施形態に係り、全閉状態における弁部を一部破断して示す斜視図。
【図３】第１実施形態に係り、全開状態における弁部を一部破断して示す斜視図。
【図４】第１実施形態に係り、全閉状態におけるＥＧＲ弁を示す平断面図。
【図５】第１実施形態に係り、全閉状態における弁座、弁体及び回転軸の関係を示す断面図。
【図６】第１実施形態に係り、全閉状態における弁座、弁体及び取付部等と溶接部を簡略化して示す断面図。
【図７】第１実施形態に係り、回転軸の取付部、弁体の突部及び溶接部を簡略化して示す図６のＡ−Ａ線断面図。
【図８】第１実施形態に係り、図７の鎖線円の部分を拡大して示す断面図。
【図９】第１実施形態に係り、同じく鎖線円の部分を、図７の矢印の方向から見て示す拡大断面図。
【図１０】第１実施形態に係り、図９に対応した取付部の外周上面を示す拡大断面図。
【図１１】第１実施形態に係り、突部に対する取付部の組み付け方法を示す断面図。
【図１２】第２実施形態に係り、弁座、弁体及び取付部等と溶接部を簡略化して示す図６に準ずる断面図。
【図１３】第２実施形態に係り、溶接部等を示す図９に準ずる拡大断面図。
【図１４】第２実施形態に係り、図１３に対応した取付部の外周上面を示す拡大断面図。
【図１５】第３実施形態に係り、対比例につき、全閉状態の弁部を簡略化して示す断面図。
【図１６】第３実施形態に係り、対比例につき、全開状態の弁体及び取付部等と複数の溶接部を簡略化して示す断面図。
【図１７】第３実施形態に係り、全閉状態の弁部を簡略化して示す断面図。
【図１８】第３実施形態に係り、図１７の突部の部分を拡大して示す断面図。
【図１９】第３実施形態に係り、突部、取付部、非溶着隙間及び第２溶接部の関係を示す拡大断面図。
【図２０】第３実施形態に係り、図１９の鎖線円の部分を拡大して示す断面図。
【図２１】第３実施形態に係り、弁体が半閉状態の弁部を簡略化して示す断面図。
【図２２】第４実施形態に係り、対比例につき、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す平面図。
【図２３】第４実施形態に係り、対比例につき、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す図２２のＣ−Ｃ線断面図。
【図２４】第４実施形態に係り、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す平面図。
【図２５】第４実施形態に係り、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す図２４のＤ−Ｄ線断面図。
【図２６】別の実施形態に係り、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す平面図。
【図２７】別の実施形態に係り、板材、ブロック材及び溶接部を簡略化して示す図２６のＥ−Ｅ線断面図。
【図２８】従来例に係り、回転軸の取付部、弁体の突部及び溶接部を簡略化して示す断面図。
【図２９】従来例に係り、図２６の鎖線円の部分を拡大して示す断面図。
【図３０】従来例に係り、同じく鎖線円の部分を矢印の方向から見て示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における溶接構造及びそれを備えた二重偏心弁を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
この実施形態では、本発明の溶接構造と二重偏心弁を、エンジンに設けられる排気還流装置（ＥＧＲ装置）を構成する排気還流弁（ＥＧＲ弁）に具体化して説明する。この実施形態のＥＧＲ弁は、開度可変な電動弁により構成される。このＥＧＲ弁の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を基本構成として採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。
【００２４】
この二重偏心弁を含む電動式ＥＧＲ弁の基本構成について以下に説明する。図１に、ＥＧＲ弁２４を斜視図により示す。ＥＧＲ弁２４は、二重偏心弁より構成される弁部３１と、ＤＣモータ４２（図４参照）を内蔵したモータ部３２と、減速機構４３（図４参照）を内蔵した減速機構部３３とを備える。弁部３１は、ＥＧＲガスが流れる流路３６を有する管部３７を含み、流路３６には弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の先端部が配置される。回転軸４０には、ＤＣモータ４２の回転力が減速機構４３を介して伝達されるようになっている。この実施形態で、弁体３９は本発明の第１の部材に相当し、回転軸４０は、本発明の第２の部材に相当する。
【００２５】
図２に、弁体３９が弁座３８に着座する全閉位置に配置された全閉状態における弁部３１を一部破断して斜視図により示す。図３に、弁体３９が弁座３８から最も離れた全開状態における弁部３１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３６には段部３６ａが形成され、その段部３６ａに弁座３８が組み付けられる。弁座３８は、円環状をなし、中央に弁孔３８ａを有する。弁孔３８ａの縁部には、環状のシート面３８ｂが形成される。弁体３９は、円板状をなし、その外周には、シート面３８ｂに対応する環状のシール面３９ａが形成される。弁体３９は回転軸４０の先端に固定されて回転軸４０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、流路３６は、弁座３８を境として上流側流路３６Ａと下流側流路３６Ｂに分かれる。図２、図３においては、弁座３８より上側がＥＧＲガスの流れの上流側流路３６Ａを示し、弁座３８より下側がＥＧＲガスの流れの下流側流路３６Ｂを示す。そして、弁体３９は、上流側流路３６Ａに配置される。
【００２６】
図４に、全閉状態におけるＥＧＲ弁２４を平断面図により示す。図４に示すように、ＥＧＲ弁２４は、主要な構成要素として、弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の他に、ハウジング４１、ＤＣモータ４２、減速機構４３及び戻し機構４４を備える。ハウジング４１は、流路３６と管部３７を含むアルミ製の弁ハウジング４５と、弁ハウジング４５の開口端を閉鎖する合成樹脂製のエンドフレーム４６とを含む。回転軸４０及び弁体３９は、弁ハウジング４５に設けられる。すなわち、回転軸４０には、その先端に弁体３９を取り付けるためのピン状の取付部４０ａが設けられる。回転軸４０は、取付部４０ａを含む先端部を自由端とし、その先端部が弁体３９と共に上流側流路３６Ａに配置される。この実施形態では、上流側流路３６Ａにて、弁体３９と回転軸４０の先端部が配置されると共に、弁体３９が弁座３８に着座可能に設けられる。また、回転軸４０は、取付部４０ａの反対側を基端部４０ｂとし、その基端部４０ｂにて弁ハウジング４５に片持ち支持される。また、回転軸４０の基端部４０ｂは、互いに離れて配置された２つの軸受、すなわち第１軸受４７と第２軸受４８を介して弁ハウジング４５に回転可能に支持される。第２軸受４８に隣接して回転軸４０と弁ハウジング４５との間には、ゴムシール６１が設けられる。第１軸受４７及び第２軸受４８は、それぞれボールベアリングにより構成される。弁体３９は、その軸線Ｌ２（図５参照）上にて上方（上流側流路３６Ａ）へ突出する突部３９ｂを含み、突部３９ｂに孔３９ｃが形成される。弁体３９は、孔３９ｃに取付部４０ａを圧入し溶接することにより回転軸４０に固定される。この実施形態で、回転軸４０が弁ハウジング４５に対し軸受４７，４８を介して片持ち支持されることにより、弁体３９と弁座３８との間で多少の（ミクロン単位の）軸受ガタ（軸受４７，４８の構造に由来する軸受４７，４８と回転軸４０との間の不可避的な組み付けガタ）を許容するようになっている。この実施形態で、突部３９ｂは、本発明の第１の被溶接部に相当し、取付部４０ａは本発明の第２の被溶接部に相当する。
【００２７】
図４において、エンドフレーム４６は、弁ハウジング４５に対し複数のクリップ（図示略）により固定される。樹脂製のエンドフレーム４６の内側には、回転軸４０の基端に対応して配置され、弁体３９の開度（弁開度）を検出するための開度センサ４９が設けられる。また、回転軸４０の基端部４０ｂには、メインギヤ５１が固定される。メインギヤ５１と弁ハウジング４５との間には、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためのリターンスプリング５０が設けられる。リターンスプリング５０の付勢力として、全閉状態の弁体３９を開弁させようとする前後差圧に対向できる程度の力を想定することができる。メインギヤ５１の裏側には、凹部５１ａが形成され、その凹部５１ａに磁石５６が収容される。磁石５６は、その上から押さえ板５７により押さえ付けられて固定される。開度センサ４９は、磁石５６に対向して配置される。従って、メインギヤ５１が、弁体３９及び回転軸４０と一体的に回転することにより、磁石５６の磁界が変化し、その磁界の変化を開度センサ４９が弁開度として検出するようになっている。
【００２８】
図４に示すように、ＤＣモータ４２は、弁ハウジング４５に形成された収容凹部４５ａに収容される。ＤＣモータ４２は、収容凹部４５ａにて、留め板５８と板ばね５９を介して弁ハウジング４５に固定される。ＤＣモータ４２は、弁体３９を開閉するために減速機構４３を介して回転軸４０に駆動連結される。すなわち、ＤＣモータ４２の出力軸（図示略）上に固定されたモータギヤ５３が、中間ギヤ５２を介し、メインギヤ５１に駆動連結される。中間ギヤ５２は、大径ギヤ５２ａと小径ギヤ５２ｂを含む二段ギヤにより構成される。中間ギヤ５２は、ピンシャフト５４を介して弁ハウジング４５に回転可能に支持される。大径ギヤ５２ａには、モータギヤ５３が連結され、小径ギヤ５２ｂには、メインギヤ５１が連結される。この実施形態では、各ギヤ５１〜５３により減速機構４３が構成される。メインギヤ５１と中間ギヤ５２は、軽量化のために樹脂材料により形成される。弁ハウジング４５とエンドフレーム４６との接合部分には、ゴム製のガスケット６０が設けられる。ガスケット６０により、モータ部３２と減速機構部３３の内部が大気に対して密閉される。
【００２９】
従って、図２に示す全閉状態から、ＤＣモータ４２が作動し、モータギヤ５３が回転することにより、その回転が中間ギヤ５２により減速されてメインギヤ５１に伝達される。これにより、回転軸４０及び弁体３９が、リターンスプリング５０の付勢力に抗して回動され、流路３６が開かれる。すなわち、弁体３９が開弁される。弁体３９を閉弁させる場合は、ＤＣモータ４２がモータギヤ５３を逆転させることになる。また、弁体３９をある開度に保持するためには、ＤＣモータ４２に回転力を発生させ、その回転力を保持力としてモータギヤ５３、中間ギヤ５２及びメインギヤ５１を介して回転軸４０に伝達する。この保持力がリターンスプリング５０の付勢力に均衡することにより、弁体３９がある開度に保持される。
【００３０】
ここで、このＥＧＲ弁２４では、図２に示す全閉状態において、下流側流路３６Ｂに吸気通路２から過大な過給圧が作用することがある。この場合、弁体３９が弁座３８から浮き上がり、吸気が上流側流路３６Ａへ漏れて排気通路３へ流れるおそれがある。この結果、排気通路３では、吸気による不具合が発生するおそれがある。弁体３９の浮き上りは、回転軸４０が二つの軸受４７，４８を介して弁ハウジング４５に支持され、それら軸受４７，４８に構造上、ミクロン単位の軸受ガタが存在することにより起こり得るものである。そこで、ＥＧＲ弁２４には、全閉時に過大な過給圧の作用による弁体３９の浮き上がりを防止するための構成が設けられる。
【００３１】
図５には、全閉状態における弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の関係を断面図により示す。図５において、回転軸４０の軸線（主軸線）Ｌ１は、弁体３９のシール面３９ａから離れて配置されると共に、弁体３９の軸線Ｌ２から離れて配置される。ここで、回転軸４０の取付部４０ａの軸線（副軸線Ｌ３）は、主軸線Ｌ１に対し平行に伸びると共に、主軸線Ｌ１から回転軸４０の半径方向へ偏って配置される。弁体３９は、主軸線Ｌ１から弁体３９の軸線Ｌ２が伸びる方向と平行に伸びる仮想面Ｖ１を境とする第１の側部３９Ａ（図５において網掛け（紗）を付して示す部分）と第２の側部３９Ｂ（図５において網掛け（紗）を付さない部分）を含む。そして、弁体３９が全閉状態から、回転軸４０の主軸線Ｌ１を中心にして、開弁方向（図５の時計方向）Ｆ１へ回動するとき、第１の側部３９Ａは下流側流路３６Ｂへ向けて回動し、第２の側部３９Ｂは上流側流路３６Ａへ向けて回動するようになっている。開弁状態から弁体３９を全閉状態へ閉弁するときは、開弁方向Ｆ１とは逆向きの閉弁方向（図５の反時計方向）へ回動するようになっている。
【００３２】
上記した弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の配置関係を前提として、図２〜図５に示すように、弁座３８には、全閉状態の弁体３９に対し、開弁方向Ｆ１とは逆向きの閉弁方向へ向かう回動を規制するための閉弁ストッパ６５が設けられる。閉弁ストッパ６５は、弁体３９の第１の側部３９Ａの上面に係合可能に設けられる。閉弁ストッパ６５は、短辺部６５ａと長辺部６５ｂからなるＬ形状をなし、その短辺部６５ａが弁座３８の上面に固定され、長辺部６５ｂが第１の側部３９Ａの上面に係合可能に配置される。ここで、閉弁ストッパ６５は、例えば、溶接により弁座３８に固定することができる。図５に示すように、閉弁ストッパ６５の長辺部６５ｂには、半球状の凸曲面を有する凸部６５ｃが一体に形成される。この実施形態では、弁体３９が全閉状態にあるとき、リターンスプリング５０が弁体３９を閉弁方向へ回動付勢することにより、第１の側部３９Ａの上面が閉弁ストッパ６５の凸部６５ｃに係合するようになっている。
【００３３】
次に、回転軸４０の取付部４０ａと弁体３９の突部３９ｂとの溶接構造について説明する。図６に、全閉状態における弁座３８、弁体３９及び取付部４０ａ等と溶接部を簡略化した断面図により示す。図７に、回転軸４０の取付部４０ａ、弁体３９の突部３９ｂ及び溶接部を簡略化して図６のＡ−Ａ線断面図により示す。図８に、図７の鎖線円Ｓ１の部分を拡大して断面図により示す。図９に、同じく鎖線円Ｓ１の部分を、図７の矢印Ｅ１の方向から見た拡大断面図により示す。図６において、取付部４０ａと突部３９ｂとの間の溶接部１は、取付部４０ａの副軸線Ｌ３を通る垂線（この場合、弁体３９の軸線Ｌ２）を中心に左右対称となるように設けられる。図７に示すように、取付部４０ａは、突部３９ｂの孔３９ｃに挿入されるが、その先端４０ａａは孔３９ｃから出ることなく孔３９ｃの中に配置される。これにより、孔３９ｃの一部と取付部４０ａの先端４０ａａとにより凹部６が形成される。また、取付部４０ａの外周上面の一部には、その副軸線Ｌ３の方向に延びる長穴４０ｃが形成される。そして、溶接部１は、溶接により突部３９ｂと取付部４０ａが溶解して形成される。溶接部１は、弁体３９の軸線Ｌ２の方向において、突部３９ｂの上面から取付部４０ａの内部にまで達する。また、溶接部１は、取付部４０ａの副軸線Ｌ３の方向においては、凹部６と長穴４０ｃとの間に設けられる。このような構成により、溶接部１は、図８に示すように、突部３９ｂと溶接部１が溶着した第１の溶着部Ｍ１（２点鎖線の中の部分。以下同様。）と、取付部４０ａと溶接部１とが溶着した第２の溶着部Ｍ２（２点鎖線の中の部分。以下同様。）と、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれ、突部３９ｂと取付部４０ａが分離し、突部３９ｂ及び取付部４０ａと溶接部１とが溶着しない非溶着部Ｕ１（２点鎖線の中の部分。以下同様。）とを備える。長穴４０ｃの部分にも同様に存在する。また、図９において、取付部４０ａの外周上面と孔３９ｃの内周面との間の溶接部１は、取付部４０ａの副軸線Ｌ３を通る軸線Ｌ２を中心に、左右対称となるように設けられる。この溶接部１の両脇には、取付部４０ａの軸線Ｌ３の方向へ延び、断面が略三角形状をなす一対の非溶着隙間７が形成される。これら非溶着隙間７の近傍では、溶接部１は、図９に示すように、突部３９ｂと溶接部１が溶着した第１の溶着部Ｍ１と、取付部４０ａと溶接部１とが溶着した第２の溶着部Ｍ２と、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれ、突部３９ｂと取付部４０ａが分離し、突部３９ｂ及び取付部４０ａと溶接部１とが溶着しない非溶着部Ｕ１とを備える。
【００３４】
上記した溶接構造を得るための溶接は、次のように行われる。図１０に、図９に対応した取付部４０ａの外周上面を拡大断面図により示す。図１１に、突部３９ｂに対する取付部４０ａの組み付け方法を断面図により示す。図１０に示すように、取付部４０ａの外周上面には、溶接部１となる部分（紗を付して示す部分）を挟んで、副軸線Ｌ３の方向へ延びる段差４０ｄが形成される。これら段差４０ｄは、図１０において、軸線Ｌ２を中心に左右対称となる位置に配置される。そして、図１１に示すように、突部３９ｂの孔３９ｃに対し、取付部４０ａが圧入される。この取付部４０ａは、その先端４０ａａが孔３９ｃの開口手前で止まるように位置決めされる。その後、突部３９ｂの上面からレーザ溶接を施すことにより、図６〜図９に示す溶接構造が得られる。
【００３５】
以上説明したようにこの実施形態の溶接構造によれば、二重偏心弁を含むＥＧＲ弁２４の、弁体３９の突部３９ｂと回転軸４０の取付部４０ａとの溶接部１において、凹部６と長穴４０ｃでは、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に非溶着部Ｕ１が挟まれ、その非溶着部Ｕ１にて突部３９ｂと取付部４０ａが溶着されずに分離している。従って、非溶着部Ｕ１が位置する凹部６及び長穴４０ｃにおいて、溶接部１と突部３９ｂと取付部４０ａとの間に超エッジが形成されなくなる。このため、ＥＧＲ弁２４において、弁体３９の突部３９ｂと回転軸４０の取付部４０ａを溶接した溶接部１の近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００３６】
また、この実施形態の溶接構造によれば、ＥＧＲ弁２４の、突部３９ｂの孔３９ｃの内周面と取付部４０ａの外周上面との溶接部１において、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に非溶着部Ｕ１が挟まれ、その非溶着部Ｕ１にて孔３９ｃの内周面と取付部４０ａの外周上面とが溶着されずに非溶着隙間７により分離している。従って、非溶着隙間７の部分において、溶接部１と突部３９ｂの孔３９ｃの内周面と取付部４０ａの外周面上との間に超エッジが形成されなくなる。この意味でも、ＥＧＲ弁２４において、突部３９ｂと取付部４０ａを溶接した溶接部１の近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００３７】
また、この実施形態の溶接構造によれば、弁体３９が閉弁ストッパ６５に係合した状態で閉弁方向へ回動付勢され、突部３９ｂと取付部４０ａとの溶接部１に応力が作用しても、上記した溶接構造によりその応力に対応可能となる。このため、ＥＧＲ弁２４において、弁体３９が閉弁ストッパ６５に押さえ付けられるときの応力に対し、溶接部１の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における溶接構造及びそれを備えた二重偏心弁を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
なお、以下の説明において、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説明する。
【００４０】
この実施形態の溶接構造は、溶接部１と非溶着隙間７の配置の点で第１実施形態のそれと異なる。図１２に、弁座３８、弁体３９及び取付部４０ａ等と溶接部１を簡略化して図６に準ずる断面図により示す。図１３に、溶接部１等を、図９に準ずる拡大断面図により示す。図１４に、図１３に対応した取付部４０ａの外周上面を拡大断面図により示す。図１２、図１３において、取付部４０ａの外周上面と孔３９ｃとの間の溶接部１は、取付部４０ａの副軸線Ｌ３を通る弁体３９の軸線Ｌ２から右側へ移動（オフセット）した垂線Ｌ４を中心に、左右対称となるように形成される。これにより、図１３において、取付部４０ａに対する溶接部１の深さが、垂線Ｌ４の右側よりも左側（相対的に閉弁ストッパ６５に近い側）の方が大きくなる。すなわち、図１３において、相対的に閉弁ストッパ６５に近い位置の第１の深さＤ１が、相対的に閉弁ストッパ６５から遠い位置の第２の深さＤ２よりも大きい。これは、図１２に示す全閉状態において、弁体３９が閉弁方向Ｆ２へ回動付勢され、その動きが閉弁ストッパ６５で押さえられることで、取付部４０ａと溶接部１との間に発生する応力に対応するためである。すなわち、図１３において、突部３９ｂの垂線Ｌ４より左側に作用する応力が、垂線Ｌ４より右側に作用する応力より大きいので、それに対抗できるようになっている。図１３に示すように、この溶接部１の両脇には、取付部４０ａの副軸線Ｌ３の方向へ延び、断面が略三角形状をなす一対の非溶着隙間７が形成される。二つの非溶着隙間７の断面形状は若干異なっている。その他、第１及び第２の溶着部Ｍ１，Ｍ２と非溶着部Ｕ１を備えた構成については、第１実施形態のそれと同様である。
【００４１】
上記した溶接構造を得るために、図１４に示すように、取付部４０ａの外周上面には、溶接部１となる部分（紗を付して示す部分）を挟んで、副軸線Ｌ３の方向へ延びる一対の段差４０ｄが形成される。この実施形態では、二つの段差４０ｄの形状と上下方向の位置は異なる。その他、溶接までの工程は、第１実施形態のそれと同じである。
【００４２】
以上説明したこの実施形態の溶接構造によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用と効果を得ることができる。すなわち、図１３において、相対的に閉弁ストッパ６５に近い位置における溶接部１の第１の深さＤ１が、相対的に閉弁ストッパ６５から遠い位置における溶接部１の第２の深さＤ２よりも大きい。従って、図１２示す全閉状態において、弁体３９が閉弁方向Ｆ２へ回動付勢され、その動きが閉弁ストッパ６５で押さえられるときに、図１３において、垂線Ｌ４より左側に応力が作用しても、その応力に対抗することができる。このため、第１実施形態の構成に比べ、溶接部１の耐久性を向上させることができる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における溶接構造及びそれを備えた二重偏心弁を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
この実施形態では、溶接構造と突部３９ｂの形状の点で前記各実施形態と構成が異なる。ここで、突部３９ｂと取付部４０ａとの間で溶接部の疲労強度を高めるために、溶接面積を拡大することができる。そのために、溶接部の数を増やすことが考えられる。図１５に、対比例につき、全閉状態の弁部３１を簡略化した断面図により示す。図１６に、対比例につき、全開状態の弁体３９及び取付部４０ａ等と複数の溶接部を簡略化した断面図により示す。図１５には、突部３９ｂと取付部４０ａとの間に第１〜第３の３つの溶接部１Ａ，１Ｂ，１Ｃを設けた場合を示す。ここでは、突部３９ｂの孔３９ｃと取付部４０ａとの間に三日月状の非溶着隙間８が設けられることを想定している。図１５において、第１溶接部１Ａは、全閉状態の弁体３９の上方から、矢印で示すようにレーザ溶接することで設けることができる。また、第１溶接部１Ａと位置が１８０°異なる第２溶接部１Ｂは、弁体３９の底面に凹部３９ｄを設け、全閉状態の弁体３９の下方から、矢印で示すようにレーザ溶接することで設けることができる。一方、第１溶接部１Ａと第２溶接部１Ｂとの間の第３溶接部１Ｃは、非溶着隙間８に対応するのでレーザ溶接が困難となる。そのため、図１６に示すように、弁体３９を全開状態に保持した状態で、矢印で示すように、レーザ溶接以外の溶接をすることが考えられる。しかし、第２溶接部１Ｂのための溶接では、弁部３１の下流側流路３６Ｂの開口面積が狭く、小径なＥＧＲ弁の場合は溶接機が入り難い。また、第３溶接部１Ｃのための溶接では、図１６に示すように、弁体３９が溶接機械の邪魔になるおそれがある。
【００４５】
そこで、この実施形態では、溶接構造を次のような構成にしている。図１７に、全閉状態の弁部３１を簡略化した断面図により示す。図１８に、図１７の突部３９ｂの部分を拡大断面図により示す。図１７、図１８に示すように、この実施形態では、突部３９ｂと取付部４０ａとの間に、第１及び第２の二つの溶接部１Ａ,１Ｂが設けられる。この実施形態でも、突部３９ｂの孔３９ｃと取付部４０ａとの間に三日月状の非溶着隙間８が設けられる。この隙間８は、取付部４０ａの外周の一部を円弧状に削ることで設けることができる。図１７、図１８において、第１溶接部１Ａは、突部３９ｂの上部に対し非溶着隙間８と交わらないように垂直に設けられる。また、第２溶接部１Ｂは、第１溶接部１Ａと非溶着隙間８の両方と交わるように、突部３９ｂの上部に対し斜めに設けられる。第１溶接部１Ａと第２溶接部１Ｂは、４５°の角度間隔で設けられる。第２溶接部１Ｂが設けられる突部３９ｂの上面は、切断されて傾斜面３９ｅとなっている。この傾斜面３９ｅに対し、第２溶接部１Ｂの軸線Ｌ５は直交している。
【００４６】
図１９に、突部３９ｂ、取付部４０ａ、非溶着隙間８及び第２溶接部１Ｂの関係を拡大断面図により示す。図２０に、図１９の鎖線円Ｓ２の部分を拡大した断面図により示す。図１９に示すように、鎖線円Ｓ２の部分では、第２溶接部１Ｂは、突部３９ｂと溶着した第１の溶着部Ｍ１と、取付部４０ａと溶着した第２の溶着部Ｍ２と、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれ、突部３９ｂと取付部４０ａが分離し、突部３９ｂ及び取付部４０ａと溶着しない非溶着部Ｕ１とを備える。非溶着隙間８は、非溶着部Ｕ１と孔３９ｃの内周面と取付部４０ａの外周面とで囲まれる。しかも、図２０に示すように、非溶着部Ｕ１の境界は円弧状をなしている。
【００４７】
図２１に、弁体３９が半閉状態の弁部３１を簡略化した断面図により示す。図１７において、第１溶接部１Ａは、全閉状態の弁体３９の上方からレーザ溶接することにより設けることができる。また、傾斜した第２溶接部１Ｂは、図２１において、弁体３９を半開状態に保ちながら傾斜面３９ｅに対し上方から、矢印で示すようにレーザ溶接することにより設けることができる。
【００４８】
以上説明したこの実施形態の溶接構造によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この溶接構造では、突部３９ｂと取付部４０ａとの間に二つの溶接部１Ａ，１Ｂが設けられるので、溶接面積が増大する。このため、二つの溶接部１Ａ，１Ｂの全体として疲労強度を向上させることができる。しかも、二つの溶接部１Ａ，１Ｂのための溶接を比較的容易に実施することができる。また、二つの溶接部１Ａ，１Ｂのうち第２溶接部１Ｂに非溶着隙間８が設けられるので、その部分で超エッジが形成されなくなる。このため、第２溶接部１Ｂの近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００４９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における溶接構造を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
この実施形態では、二重偏心弁やＥＧＲ弁に関わらず、単に二つの異なる部材を溶接する場合について説明する。ここでは、それぞれ金属よりなる板材と箱形のブロック材を溶接する場合について説明する。図２２に、対比例につき、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して平面図により示す。図２３に、対比例につき、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して図２２のＣ−Ｃ線断面図により示す。一般に、板材１１とブロック材１２を重ね合わせて溶接するには、図２２、図２３に示すように、ブロック材１２の平面形状の範囲内で複数条（この場合３条）第１〜第３の溶接部２Ａ，２Ｂ，２Ｃを平行に設けることが考えられる。ところが、このような場合、両端の第１及び第３の溶接部２Ａ，２Ｃの外側には、図２３に示すように、板材１１とブロック材１２との合せ面と各溶接部２Ａ，２Ｃとの間に矢印Ｚ１で示す超エッジが生じ、破線円の部分で応力集中が生じるおそれがある。
【００５１】
そこで、この実施形態では、溶接構造を次のような構成にしている。図２４に、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して平面図により示す。図２５に、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して図２４のＤ−Ｄ線断面図により示す。この実施形態で、板材１１は、本発明の第１の部材に相当し、ブロック材１２は、本発明の第２の部材に相当する。図２４、図２５に示すように、この実施形態では、板材１１とブロック材１２を重ね合わせた状態で、３条の溶接部２Ａ〜２Ｃのうち、中間に位置する第２溶接部２Ｂは、ブロック材１２の中央に配置し、両端の第１及び第３の溶接部２Ａ，２Ｃは、ブロック材１２の側面１２ａ，１２ｂから露出するように設けられる。これにより、第１及び第３の溶接部２Ａ，２Ｃの外側には、板材１１と溶着した第１の溶着部Ｍ１と、ブロック材１２と溶着した第２の溶着部Ｍ２と、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれ、板材１１とブロック材１２が分離し、板材１１及びブロック材１２と溶着しない非溶着部Ｕ１とが設けられる。
【００５２】
以上説明したこの実施形態の溶接構造によれば、板材１１とブロック材１２との間の３つの溶接部２Ａ〜２Ｃのうち、両端の第１及び第３の溶接部２Ａ，２Ｃの外側において、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に非溶着部Ｕ１が挟まれ、その非溶着部Ｕ１にて板材１１とブロック材１２が溶着されずに分離している。従って、板材１１とブロック材１２との間に超エッジが形成されなくなる。このため、板材１１とブロック材１２を溶接した第１及び第３の溶接部２Ａ，２Ｃの近傍にて、応力集中による疲労強度の低下を防止することができる。
【００５３】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００５４】
（１）前記第４実施形態では、第２溶接部２Ｂに非溶着部を設けなかった。これに対し、図２６、図２７に示すように、第２溶接部２Ｂの両側に長溝１１ａを形成することにより、第２溶接部２Ｂの両側に非溶着隙間９を形成する。これにより、第２溶接部２Ｂに、第１の溶着部Ｍ１と第２の溶着部Ｍ２との間に挟まれる非溶着部Ｕ１を設けることができる。図２６には、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して平面図により示す。図２７には、板材１１、ブロック材１２及び溶接部２Ａ〜２Ｃを簡略化して図２６のＥ−Ｅ線断面図により示す。
【００５５】
（２）前記第１〜第３の実施形態では、本発明をＥＧＲ弁２４の弁体３９と回転軸４０との溶接構造に具体化したが、ＥＧＲ弁に限られるものではなく、流体の流量を制御する各種の流量制御弁に本発明を具体化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
この発明は、金属よりなる二つの部材を一体化するための溶接に利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  溶接部
１Ａ  第１溶接部
１Ｂ  第２溶接部
１Ｃ  第３溶接部
２Ａ  第１溶接部
２Ｂ  第２溶接部
２Ｃ  第３溶接部
７  非溶着隙間
８  非溶着隙間
９  非溶着隙間
１１  板材（第１の部材）
１２  ブロック材（第２の部材）
２４  ＥＧＲ弁（二重偏心弁）
３６  流路
３８  弁座
３８ａ  弁孔
３９  弁体（第１の部材）
３９Ａ  第１の側部
３９Ｂ  第２の側部
３９ａ  シール面
３９ｂ  突部（第１の被溶接部）
３９ｃ  孔
３９ｄ  凹部
４０  回転軸（第２の部材）
４０ａ  取付部（第２の被溶接部）
４１  ハウジング
４５  弁ハウジング（ハウジング）
４６  エンドフレーム（ハウジング）
６５  閉弁ストッパ
Ｌ１  軸線（主軸線）
Ｌ２  軸線  （弁体）
Ｌ３  軸線（副軸線）
Ｖ１  仮想面
Ｍ１  第１の溶着部
Ｍ２  第２の溶着部
Ｕ１  非溶着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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