(57)【要約】【課題】弁体と軸部の溶接部における溶接割れの発生を抑制することができるポペットバルブの製造方法を提供する。【解決手段】本開示の一態様は、シート４と、シート４に対して当接および離間するバルブ５と、バルブ５のシャフト孔４４に挿入されてバルブ５と溶接されるシャフト６とを有するＥＧＲバルブ１の製造方法において、プレス加工によりカップ形状部材６２を打ち抜いて下孔７３を形成する第１シャフト孔加工工程Ｐ４と、シャフト孔４４にシャフト６を挿入してバルブ５とシャフト６とを溶接する溶接工程と、を有し、溶接工程前にて、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように、ダレ深さＤｅを調整する。【選択図】図２
2019120360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座と、前記弁座に対して当接および離間する弁体と、前記弁体の貫通孔に挿入されて前記弁体と溶接される軸部とを有するポペットバルブの製造方法において、
プレス加工により前記弁体を構成する材料を打ち抜いて貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に前記軸部を挿入して前記弁体と前記軸部とを溶接する溶接工程と、を有し、
前記溶接工程前にて、前記貫通孔形成工程により前記貫通孔を形成するときに生じるダレについての前記貫通孔の軸方向の深さであるダレ深さと、前記弁体における前記貫通孔が形成される部位の厚さである板厚との比が所定比以下となるように、前記ダレ深さを調整すること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項２】
請求項１のポペットバルブの製造方法において、
前記ダレ深さを調整する工程として、
前記ダレ深さと前記板厚との比が所定比以下となる前記貫通孔の内壁面の削り代を設定する削り代設定工程と、
前記削り代設定工程により設定された前記削り代により前記貫通孔の内壁面を削る削り工程と、を有すること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項３】
請求項２のポペットバルブの製造方法において、
前記削り代設定工程は、前記貫通孔形成工程にて行われ、
前記削り工程は、シェービング加工により前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工工程であること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項４】
請求項２のポペットバルブの製造方法において、
前記削り工程は、シェービング加工により前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工工程であり、
前記削り代設定工程は、前記シェービング加工工程にて行われること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項５】
請求項３のポペットバルブの製造方法において、
前記貫通孔形成工程では、
前記弁体を構成する材料を押圧する貫通孔形成用パンチを使用し、
前記シェービング加工工程後における前記ダレ深さと前記板厚との比が所定比となるように、前記貫通孔形成用パンチの径を設定すること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項６】
請求項５のポペットバルブの製造方法において、
前記貫通孔形成工程では、前記弁体を構成する材料を配置する貫通孔形成用ダイスを使用し、
前記シェービング加工工程では、前記弁体を構成する材料を配置するシェービング加工用ダイスと、前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工用パンチと、を使用し、
前記シェービング加工時に前記シェービング加工用パンチと前記シェービング加工用ダイスとの間に存在する前記シェービング加工用パンチの軸方向に直交する方向のクリアランスであるシェービング加工時クリアランスは、前記貫通孔の形成時に前記貫通孔形成用パンチと前記貫通孔形成用ダイスとの間に存在する前記貫通孔形成用パンチの軸方向に直交する方向のクリアランスである貫通孔形成時クリアランスよりも小さいこと、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つのポペットバルブの製造方法において、
前記弁体の材質は鉄又は鉄を含む材質であり、
前記所定比は、０．０５９であること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つのポペットバルブの製造方法において、
前記ポペットバルブは、エンジンの排気通路から吸気通路へ流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブであること、
を特徴とするポペットバルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、軸部の駆動により弁体が軸方向へ移動するポペットバルブの製造方法に関し、例えば、ＥＧＲガスの流量を制御するポペットバルブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として特許文献１には、調節バルブを開閉させることにより、ハウジング内を流れる流体の流量を調節するバルブ装置が開示されている。このバルブ装置においては、調節バルブに備わるバルブ頭部がプレス加工により傘状に形成されている。そして、このバルブ頭部は、肉抜き部と、肉抜き部から延設され軸部を圧入するための挿入孔が形成されるように略円筒状に形成される連結部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるバルブ装置においては、バルブ頭部に、軸部が圧入される連結部が形成されている。しかしながら、バルブ頭部に連結部が形成されていない方が、バルブ頭部をプレス加工により形成する際に肉抜き部から連結部を延設させる必要がない分、製造工程を簡便にできる。
【０００５】
そこで、連結部が形成されていないバルブ頭部（以下、「弁体」という。）に対してプレス加工による打ち抜きにより貫通孔を形成し、その貫通孔に軸部を挿入した上で弁体と軸部とを溶接することが考えられる。しかしながら、プレス加工による打ち抜きにより貫通孔を形成するとダレが生じるが、このダレの深さが大きいと、軸部から弁体への伝熱が円滑に行われ難くなる。すると、溶接部が冷却して凝固する時にその冷却方向が弁体の径方向の外側に向かい易くなり、溶接部にて引張応力が発生して溶接割れが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、弁体と軸部の溶接部における溶接割れの発生を抑制することができるポペットバルブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、弁座と、前記弁座に対して当接および離間する弁体と、前記弁体の貫通孔に挿入されて前記弁体と溶接される軸部とを有するポペットバルブの製造方法において、プレス加工により前記弁体を構成する材料を打ち抜いて貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に前記軸部を挿入して前記弁体と前記軸部とを溶接する溶接工程と、を有し、前記溶接工程前にて、前記貫通孔形成工程により前記貫通孔を形成するときに生じるダレについての前記貫通孔の軸方向の深さであるダレ深さと、前記弁体における前記貫通孔が形成される部位の厚さである板厚との比が所定比以下となるように、前記ダレ深さを調整すること、を特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、溶接工程前にてダレ深さを調整することにより、溶接工程にて弁体と軸部を溶接するときに軸部から弁体への伝熱が円滑に行われ易くなり、弁体と軸部の溶接部における溶接割れの発生を抑制することができる。
【０００９】
上記の態様においては、前記ダレ深さを調整する工程として、前記ダレ深さと前記板厚との比が所定比以下となる前記貫通孔の内壁面の削り代を設定する削り代設定工程と、前記削り代設定工程により設定された前記削り代により前記貫通孔の内壁面を削る削り工程と、を有すること、が好ましい。
【００１０】
この態様によれば、溶接工程前における削り代設定工程と削り工程にてダレ深さを調整することにより、溶接工程にて弁体と軸部を溶接するときに軸部から弁体への伝熱が円滑に行われ易くなり、弁体と軸部の溶接部における溶接割れの発生を抑制することができる。
【００１１】
上記の態様においては、前記削り代設定工程は、前記貫通孔形成工程にて行われ、前記削り工程は、シェービング加工により前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工工程であること、が好ましい。
【００１２】
この態様によれば、貫通孔形成工程において貫通孔の内壁面の削り代を設定して、シェービング加工工程において貫通孔の内壁面を削り取ることにより、溶接工程前にてダレ深さと板厚との比が所定比以下となるようにダレ深さを調整できる。
【００１３】
上記の態様においては、前記削り工程は、シェービング加工により前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工工程であり、前記削り代設定工程は、前記シェービング加工工程にて行われること、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、シェービング加工工程において貫通孔の内壁面の削り代を設定して、かつ、貫通孔の内壁面を削り取ることにより、溶接工程前にてダレ深さと板厚との比が所定比以下となるようにダレ深さを調整できる。
【００１５】
上記の態様においては、前記貫通孔形成工程では、前記弁体を構成する材料を押圧する貫通孔形成用パンチを使用し、前記シェービング加工工程後における前記ダレ深さと前記板厚との比が所定比となるように、前記貫通孔形成用パンチの径を設定すること、が好ましい。
【００１６】
この態様によれば、貫通孔形成用パンチの径を所定値に設定することにより、貫通孔の径を調整して、シェービング加工工程における貫通孔の内壁面の削り代を調整する。そして、これにより、シェービング加工工程後におけるダレ深さと板厚との比が所定比以下となるように調整できる。
【００１７】
上記の態様においては、前記貫通孔形成工程では、前記弁体を構成する材料を配置する貫通孔形成用ダイスを使用し、前記シェービング加工工程では、前記弁体を構成する材料を配置するシェービング加工用ダイスと、前記貫通孔の内壁面を削り取るシェービング加工用パンチと、を使用し、前記シェービング加工時に前記シェービング加工用パンチと前記シェービング加工用ダイスとの間に存在する前記シェービング加工用パンチの軸方向に直交する方向のクリアランスであるシェービング加工時クリアランスは、前記貫通孔の形成時に前記貫通孔形成用パンチと前記貫通孔形成用ダイスとの間に存在する前記貫通孔形成用パンチの軸方向に直交する方向のクリアランスである貫通孔形成時クリアランスよりも小さいこと、が好ましい。
【００１８】
この態様によれば、シェービング加工時クリアランスを貫通孔形成時クリアランスよりも小さくすることにより、貫通孔の内壁面をシェービング加工してダレを削り取ることができるので、確実にダレ深さを調整できる。
【００１９】
また、貫通孔形成工程において貫通孔形成時クリアランスを厳しく（小さく）設定しなくてもよいので、貫通孔形成用パンチや貫通孔形成用ダイス弁体にかかる負荷を低減できる。そのため、弁体の量産時において、貫通孔形成用パンチや貫通孔形成用ダイスの摩耗を抑制できるので、貫通孔形成用パンチや貫通孔形成用ダイス弁体の耐久性が向上する。
【００２０】
上記の態様においては、前記弁体の材質は鉄又は鉄を含む材質であり、前記所定比は、０．０５９であること、が好ましい。
【００２１】
この態様によれば、弁体の材質が鉄又は鉄を含む材質である場合に、溶接割れが発生しないようにすることができる。
【００２２】
上記の態様においては、前記ポペットバルブは、エンジンの排気通路から吸気通路へ流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブであること、が好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本開示のポペットバルブの製造方法によれば、弁体と軸部の溶接部における溶接割れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態のＥＧＲバルブの断面図である。
【図２】本実施形態において溶接工程前のバルブとシャフトの先端部の断面図である。
【図３】ダレ深さの大きさと溶接割れの発生率との関係についての評価結果を示す図である。
【図４】本実施形態においてバルブとシャフトの溶接部の凝固時における冷却方向を示す図である。
【図５】本実施形態のバルブの製造工程のフロー図である。
【図６】切断工程後のブランクを示す図である。
【図７】絞り加工工程後のカップ形状部材を示す図である。
【図８】第１シャフト孔加工工程に使用する成形型を示す図である。
【図９】第１シャフト孔加工工程後のカップ形状部材を示す図である。
【図１０】第２シャフト孔加工工程に使用する成形型を示す図である。
【図１１】比較例における溶接工程前のバルブとシャフトの先端部の断面図である。
【図１２】比較例においてバルブとシャフトの溶接部の凝固時における冷却方向を示す図である。
【図１３】比較例において発生する溶接割れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示に係るポペットバルブの製造方法の一実施形態であるＥＧＲバルブの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。そこで、ＥＧＲバルブの構成について説明した後に、ＥＧＲバルブの製造方法について説明する。
【００２６】
図１に示すＥＧＲバルブ１は、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流すＥＧＲ通路（図示略）に設けられ、ＥＧＲガス流量を調節するために使用される。
【００２７】
図１に示すように、ＥＧＲバルブ１は、ポペット弁構造を有し、ハウジング２と、流路３と、シート４と、バルブ５（弁体）と、シャフト６（軸部）と、出力軸７を回転させる駆動手段としてのステップモータ８とを有する。
【００２８】
流路３は、ハウジング２に形成されたＥＧＲガスの流路である。シート４は、流路３の途中に設けられた弁座である。バルブ５は、シート４に着座（シート４に対して当接および離間）可能に設けられ、シート４との間でＥＧＲガスの計量部を形成する弁体である。シャフト６は、バルブ５をシート４に対し往復運動（ストローク運動）させるためにバルブ５が一端部に設けられた弁軸である。ステップモータ８は、バルブ５と共にシャフト６を軸方向へ往復運動（ストローク運動）させるために出力軸７を回転させる駆動手段である。
【００２９】
このＥＧＲバルブ１は、ステップモータ８によりバルブ５をシート４に対し移動させて計量部の開口面積を変化させることにより、流路３におけるＥＧＲガス流量を調節するように構成される。
【００３０】
シャフト６は、出力軸７とバルブ５との間に設けられ、図１において、ハウジング２を垂直に貫通して配置される。バルブ５は、シャフト６の一端に固定され、傘状をなし、その外周面４５（図２参照）がシート４に対して当接又は離間するようになっている。シャフト６の他端には、スプリング受９が一体に設けられる。ハウジング２とシャフト６との間には、シャフト６をその軸方向へ移動可能（ストローク運動可能に）に支持するために直列に配置された第１スラスト軸受１０と第２スラスト軸受１１が設けられる。各スラスト軸受１０，１１は、略筒形をなす。
【００３１】
図２は、溶接工程前のバルブ５とシャフト６の先端部の断面図を示している。本実施形態では、図２に示すように、バルブ５は、底部４１とこの底部４１の縁部から立ち上がって設けられる側壁部４２とを備えるようにして底部４１に対向する側が開口した形状に形成されている。より具体的には、バルブ５は、底部４１と側壁部４２で形成される内壁面５ａの内側に形成され底部４１に対向する側が開口した開口部４３を備えるようにして、傘状に形成されている。本実施形態における「傘状」とは、バルブ５の中央から水平方向に円盤状に張り出し、当該円盤状の外縁部にて軸方向側に折れ曲がった形状である。なお、バルブ５の材質は、鉄又は鉄を含んだ材質（例えば、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４））である。また、シャフト６は、バルブ５の底部４１の貫通孔であるシャフト孔４４（図２参照）に挿入されて底部４１と溶接されている（図１参照）。なお、シャフト６の材質は、鉄又は鉄を含んだ材質（例えば、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４））である。
【００３２】
図１の説明に戻ると、ステップモータ８は、コイル２１を含むステータ２２と、ステータ２２の内側に設けられたマグネットロータ２３と、マグネットロータ２３の中心に設けられた出力軸７とを含む。これらの部材７，２１〜２３等が樹脂製のケーシング２４によりモールドされて覆われる。ケーシング２４には、横へ突出したコネクタ２５が一体に形成される。コネクタ２５には、コイル２１から延びる端子が設けられる。
【００３３】
出力軸７は、外周に雄ネジ７ａを有する。出力軸７の上端部は、シャフト６の先端部に設けられたスプリング受９に連結される。マグネットロータ２３は、ロータ本体２７と、ロータ本体２７の外周に一体的に設けられた円筒状のプラスチックマグネット２８とを含む。ロータ本体２７の上端部外周には、ケーシング２４との間に第１のラジアル軸受２９が設けられる。プラスチックマグネット２８の下端部内周には、第１のスラスト軸受１０との間に第２のラジアル軸受３０が設けられる。これら上下のラジアル軸受２９，３０によりマグネットロータ２３がステータ２２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体２７の中心には、出力軸７の雄ネジ７ａに螺合する雌ネジ２７ａが形成される。マグネットロータ２３と、下側の第２のラジアル軸受３０との間には、第１の圧縮スプリング３１が設けられる。シャフト６の上端部のスプリング受９と、第２のラジアル軸受３０との間には、シャフト６をマグネットロータ２３へ向けて付勢する第２の圧縮スプリング３２が設けられる。
【００３４】
図１に示すように、バルブ５がシート４に着座した全閉状態において、マグネットロータ２３が一方向へ回転することにより、出力軸７の雄ネジ７ａとロータ本体２７の雌ネジ２７ａとの螺合関係により、第２の圧縮スプリング３２の付勢力に抗して、出力軸７が一方向へ回転しながらスラスト方向である図１の下方向へストローク運動する。この出力軸７のストローク運動により、シャフト６と共にバルブ５が図１の下方向へストローク運動し、バルブ５がシート４から離れて開弁する。
【００３５】
一方、バルブ５がシート４から最大限に離れた全開状態において、マグネットロータ２３が反対方向へ回転することにより、出力軸７の雄ネジ７ａとロータ本体２７の雌ネジ２７ａとの螺合関係と、第２の圧縮スプリング３２の付勢力により、出力軸７が反対方向へ回転しながらスラスト方向である図１の上方向へストローク運動する。この出力軸７のストローク運動により、シャフト６と共にバルブ５が図１の上方向へストローク運動し、バルブ５がシート４に近付いて閉弁する。
【００３６】
また、ハウジング２とシャフト６との間には、ハウジング２とシャフト６との間をシールするための略円筒状をなすリップシール１５が、第２スラスト軸受１１に隣接して設けられる。ハウジング２には、バルブ５を着座させるシート４が設けられる。
【００３７】
次に、ＥＧＲバルブ１の製造方法について説明する。本実施形態のＥＧＲバルブ１の製造方法においては、シャフト６にバルブ５を取り付けるために、バルブ５の底部４１のシャフト孔４４にシャフト６を挿入して（図２参照）、シャフト６の先端５１（図２参照）とバルブ５の底部４１と溶接する溶接工程が行われる。この溶接は、例えば、ＴＩＧ溶接により行われ、シャフト６の先端５１側に電極を配置して、シャフト６からバルブ５へ熱を伝えるようにして行われる。
【００３８】
ここで、シャフト孔４４は、詳しくは後述するようにバルブ５を構成する材料をプレス加工により打ち抜いて形成されるので、図１１に示すようにシャフト孔４４にはダレＳａが発生する。ダレＳａとは、パンチとダイスを用いてバルブ５を構成する材料をプレス加工により打ち抜くときにおいて、ダイスの孔の周囲に沿って材料がパンチによって押し込まれたときに、シャフト孔４４の外周縁部に発生する円弧状またはテーパ状の押し込み面である。なお、図１１に示す例においては、バルブ５を構成する材料をプレス加工により図１１の上側に向かって打ち抜いたので、シャフト孔４４の図１１の下側の外周縁部にダレＳａが発生している。
【００３９】
そこで、比較例として、図１１に示すように溶接工程前にてダレ深さＤｅを調整せず、溶接工程においてダレ深さＤｅが大きい状態のままでバルブ５とシャフト６とを溶接する例を想定する。ダレ深さＤｅとは、ダレＳａについてのシャフト孔４４の軸方向（図１１の上下方向）の深さである。
【００４０】
すると、この比較例では、図１１に示すように、バルブ５のシャフト孔４４にシャフト６を挿入したときに、ダレＳａの部分においてバルブ５とシャフト６との間に隙間δ（空気層）が生じる。そのため、溶接時において、熱はシャフト６からこの隙間を避けて図１１の上側に回り込むようにしてバルブ５へ伝わる。したがって、シャフト６からバルブ５への伝熱が円滑に行われ難くなる。そうすると、図１２に示すように、バルブ５とシャフト６の溶接部Ｗｐが冷却して凝固するときに、溶接部Ｗｐの冷却方向がバルブ５の径方向の外側（図１２では右側）に向かい易くなる。そして、これにより、溶接部Ｗｐに引張応力が発生して、図１２を下から見たときに、図１３に示すように溶接部Ｗｐの例えば中央部分に線状の溶接割れＷｃが生じるおそれがある。このようにダレ深さＤｅが大きい場合には溶接割れＷｃが生じるおそれがあり、ダレ深さＤｅの大きさによって溶接割れＷｃの発生率が変化すると考えられる。
【００４１】
そこで、出願人は、ダレ深さＤｅの大きさと溶接割れＷｃの発生率との関係についての評価を行った。この評価においては、ダレ深さＤｅの大きさを、ダレ深さＤｅとバルブ５の底部４１（シャフト孔４４が形成される部位）の厚さであるバルブ板厚Ｔｖとの比（ダレ深さＤｅをバルブ板厚Ｔｖで除算して得られる値であって、以下、「ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒ」という。）として規定した。そして、この評価においては、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒの値を変えながら、溶接割れＷｃの発生率を調べた。
【００４２】
なお、この評価では、バルブ５の材質を鉄又は鉄を含んだ材質とし、バルブ板厚Ｔｖを２．５ｍｍとし、シャフト６の直径であるシャフト径Ｄｓをφ４ｍｍとし、バルブ５の直径であるバルブ径Ｄｖをφ２１ｍｍとした。
【００４３】
すると、評価の結果、図３に示すように、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが０．０５９以下であれば、溶接割れＷｃの発生率が０となった。
【００４４】
そこで、本実施形態では、この評価結果をもとに、溶接工程前にてダレ深さＤｅを調整して、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにしておく。この所定比αは、バルブ５の材質に依存して規定される値である。例えば、バルブ５の材質が鉄又は鉄を含んだ材質であれば、図３の評価の結果に示すように、所定比αは０．０５９である。
【００４５】
このようにして、溶接工程前にてダレ深さＤｅを調整して小さくするので、バルブ５のシャフト孔４４にシャフト６を挿入したときにダレＳａの部分においてバルブ５とシャフト６との間に隙間が生じ難くなる（図２参照）。そのため、溶接工程において、熱はシャフト６からバルブ５へ直接的に伝わり易くなり、シャフト６からバルブ５への伝熱が円滑に行われ易くなる。そして、これにより、図４に示すように、バルブ５とシャフト６の溶接部Ｗｐが冷却して凝固するときに、溶接部Ｗｐの冷却方向がバルブ５の径方向の内側に向かい易くなる。したがって、溶接部Ｗｐに引張応力が発生し難くなり、溶接部Ｗｐにおける溶接割れＷｃの発生が抑制される。
【００４６】
このように本実施形態では、溶接工程前にダレ深さＤｅを調整するが、具体的には、溶接工程前におけるバルブ５の製造工程においてダレ深さＤｅを調整しておく。そこで、本実施形態におけるバルブ５の製造工程について説明する。
【００４７】
本実施形態のバルブ５の製造工程では、図５に示すように、材料受入れ工程Ｐ１と、切断工程Ｐ２と、絞り加工工程Ｐ３と、第１シャフト孔加工工程Ｐ４と、第２シャフト孔加工工程Ｐ５が行われる。なお、絞り加工工程Ｐ３は「開口部形成工程」の一例であり、第１シャフト孔加工工程Ｐ４は「貫通孔形成工程」の一例であり、第２シャフト孔加工工程Ｐ５は「シェービング加工工程」の一例である。
【００４８】
具体的には、材料受入れ工程Ｐ１においてバルブ５を構成する材料である長尺帯状のフープ材を受け入れ、切断工程Ｐ２においてフープ材を切断して図６に示すような平板状のブランク６１（素材）を形成する。なお、フープ材の材質は、例えば、鉄又は鉄を含んだ材質（例えば、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４）からなる材料）である。
【００４９】
次に、絞り加工工程Ｐ３において、ブランク６１を加工して、バルブ５を構成する材料をカップ形状にしたカップ形状部材６２（図７参照）を形成する。このカップ形状部材６２は、底部７１と、この底部７１の縁部から立ち上がって設けられる側壁部７２と、を備えるようにして底部７１に対向する側が開口した形状（傘状、カップ形状）に形成されている。なお、底部７１がバルブ５の底部４１となる部位であり、側壁部７２がバルブ５の側壁部４２となる部位である。
【００５０】
次に、第１シャフト孔加工工程Ｐ４において、プレス加工により貫通孔である下孔７３を形成する。この第１シャフト孔加工工程Ｐ４においては、図８に示すように、パンチ８１（上型、貫通孔形成用パンチ）と、ダイス８２（下型、貫通孔形成用ダイス）を使用する。そして、ダイス８２の上にカップ形状部材６２の底部７１を配置しておき、パンチ８１により底部７１を図８の矢印方向へ押圧して打ち抜く。これにより、図９に示すようにカップ形状部材６２の底部７１に下孔７３を形成する。そして、このとき、下孔７３にダレＳａが発生する（図１０参照）。なお、下孔７３は、シャフト孔４４となる孔である。また、この下孔７３の形成時に、パンチ８１とダイス８２のクリアランスＣ１（貫通孔形成時クリアランス）を所定の長さＸ１に設定しておく。
【００５１】
なお、クリアランスＣ１は、詳しくは、パンチ８１とダイス８２との間に存在するパンチ８１の軸方向に直交する方向（径方向）についてパンチ８１の両側に形成される隙間のうちの片側の隙間である。また、所定の長さＸ１は、例えば底部７１の板厚の７％の大きさの値とする。
【００５２】
本実施形態では、この第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後にダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるような調整を行う。具体的には、パンチ８１の径ｄ１（直径）の値を調整して、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるような値に設定する。なお、パンチ８１の径ｄ１の設定値の決め方は後述する。
【００５３】
次に、第１シャフト孔加工工程Ｐ４が終わると、第２シャフト孔加工工程Ｐ５において、シェービング加工により下孔７３の内壁面７３ａを削り取る。この第２シャフト孔加工工程Ｐ５においては、図１０に示すように、パンチ９１（上型、シェービング加工用パンチ）と、ダイス９２（下型、シェービング加工用ダイス）と、ストリッパー９３を使用する。そして、ダイス９２の上にカップ形状部材６２の底部７１を配置してストリッパー９３で底部７１を押さえておき、パンチ９１により下孔７３の内壁面７３ａ（ダレＳａ含む）を所定の削り代Ｃｍ（図１０参照）について削り取る。なお、このシェービング加工時に、パンチ９１とダイス９２のクリアランスＣ２（シェービング加工時クリアランス）を、所定の長さＸ２以下に設定しておく。また、クリアランスＣ２を、第１シャフト孔加工工程Ｐ４におけるクリアランスＣ１よりも小さくする。
【００５４】
なお、クリアランスＣ２は、詳しくは、パンチ９１とダイス９２との間に存在するパンチ９１の軸方向に直交する方向（径方向）についてパンチ９１の両側に形成される隙間のうちの片側の隙間である。また、所定の長さＸ２は、例えば底部７１の板厚の７％未満の大きさの値とする。さらに、削り代Ｃｍは、パンチ９１の径方向の片側において、パンチ９１より下孔７３の内壁面７３ａを削る量である。
【００５５】
本実施形態では、前記のようにパンチ８１の径ｄ１の値を調整する一方で、パンチ９１の径ｄ２（直径）の値を一定値とする。
【００５６】
前記のように、本実施形態では、第１シャフト孔加工工程Ｐ４において、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように、パンチ８１の径ｄ１を設定するが、このときのパンチ８１の径ｄ１の設定値は以下のようにして決定される。
【００５７】
まず、前提として、第２シャフト孔加工工程Ｐ５で使用されるパンチ９１の径ｄ２は、予め決められた径として、一定値であるとする。このことから、第２シャフト孔加工工程Ｐ５における削り代Ｃｍ（図１０参照）は、第１シャフト孔加工工程Ｐ４で形成される下孔７３の径ｄ３（内径）（図１０参照）に依存することになる。換言すれば、第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて使用するパンチ８１の径ｄ１を調整して下孔７３の径ｄ３を調整すれば、第２シャフト孔加工工程Ｐ５における削り代Ｃｍを調整できる。なお、第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて使用するパンチ８１の径ｄ１を調整する場合には、調整したパンチ８１の径ｄ１に対応した径（内径）のダイス８２を使用して、パンチ８１とダイス８２のクリアランスＣ１を一定にしておく。そのため、パンチ８１の径ｄ１を変更しても、発生するダレＳａのダレ深さＤｅに大きな変化はない。
【００５８】
そして、このような前提のもと、パンチ８１の径ｄ１を変更して削り代Ｃｍを変更しながら、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下になるときの削り代Ｃｍとパンチ８１の径ｄ１を求める。
【００５９】
具体的には、まず、第１シャフト孔加工工程Ｐ４を実施することにより生じたダレ深さＤｅに基づいて、第２シャフト孔加工工程Ｐ５の削り代Ｃｍ（図１０参照）の初期値を決定する。そして、削り代Ｃｍの初期値に基づいてパンチ８１の径ｄ１を変更し、第１シャフト孔加工工程Ｐ４と第２シャフト孔加工工程Ｐ５を再度実施する。そして、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後に生じたダレ深さＤｅに基づいて、第２シャフト孔加工工程Ｐ５の削り代Ｃｍの初期値を補正し、削り代Ｃｍの補正値に基づいて次回に試すパンチ８１の径ｄ１を決定する。そして、上記を繰り返して、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比αとなるときの削り代Ｃｍとパンチ８１の径ｄ１を求める。そして、この求めたパンチ８１の径ｄ１の値を、第１シャフト孔加工工程Ｐ４において使用するパンチ８１の径ｄ１の設定値として決定する。なお、削り代Ｃｍは、所定比αが小さいほど大きくする。
【００６０】
なお、第１シャフト孔加工工程Ｐ４で使用されるパンチ８１の径ｄ１（削り代Ｃｍ）が一度定まれば、第２シャフト孔加工工程Ｐ５を一度行えば、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒを所定比α以下にすることができる。しかしながら、製品（カップ形状部材６２）の精度によっては、第２シャフト孔加工工程Ｐ５を複数回（例えば、二度や三度）行うことが必要になる場合がある。
【００６１】
以上のようにして、本実施形態では、第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後にダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるような調整を行う。すなわち、本実施形態では、ダレ深さＤｅを調整する工程として、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となる下孔７３の内壁面７３ａの削り代Ｃｍを設定する削り代設定工程と、削り代設定工程により設定された削り代Ｃｍにより下孔７３の内壁面７３ａを削る削り工程と、を有する。そして、削り代設定工程は、第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて行われる。また、削り工程は、シェービング加工により下孔７３の内壁面７３ａを削り取る第２シャフト孔加工工程Ｐ５であるとしている。そして、これにより、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにダレ深さＤｅが調整されたバルブ５が製造される。
【００６２】
以上のように本実施形態では、プレス加工によりバルブ５を構成する材料からなるカップ形状部材６２を打ち抜いて、バルブ５のシャフト孔４４となる下孔７３を形成する第１シャフト孔加工工程Ｐ４を行う。その後、バルブ５のシャフト孔４４にシャフト６を挿入してバルブ５とシャフト６とを溶接する溶接工程を行う。そして、本実施形態では、溶接工程前にて、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように、ダレ深さＤｅを調整する。
【００６３】
このようにして溶接工程前にてダレ深さＤｅを調整することにより、溶接工程にてバルブ５とシャフト６を溶接するときにシャフト６からバルブ５への伝熱が円滑に行われ易くなり、溶接部Ｗｐにおける溶接割れＷｃの発生を抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、ダレ深さＤｅを調整する工程として、削り代設定工程と削り工程とを有する。
【００６５】
このようにして溶接工程前における削り代設定工程と削り工程にてダレ深さＤｅを調整することにより、溶接工程にてバルブ５とシャフト６を溶接するときにシャフト６からバルブ５への伝熱が円滑に行われ易くなり、溶接部Ｗｐにおける溶接割れＷｃの発生を抑制することができる。
【００６６】
そして、本実施形態では、削り代設定工程は、第１シャフト孔加工工程Ｐ４にて行われ、削り工程は、第２シャフト孔加工工程Ｐ５であるとしている。
【００６７】
このようにして第１シャフト孔加工工程Ｐ４において下孔７３の内壁面７３ａの削り代Ｃｍを設定して、第２シャフト孔加工工程Ｐ５において貫通孔の内壁面を削り取ることにより、溶接工程前にてダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにダレ深さＤｅを調整できる。
【００６８】
また、本実施形態では、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように、第１シャフト孔加工工程Ｐ４で使用するパンチ８１の径ｄ１を設定する。
【００６９】
このようにして、第１シャフト孔加工工程Ｐ４で使用するパンチ８１の径ｄ１を所定値に設定することにより、下孔７３の径ｄ３を調整して、第２シャフト孔加工工程Ｐ５における下孔７３の内壁面７３ａの削り代Ｃｍを調整する。そして、これにより、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように調整できる。
【００７０】
また、本実施形態では、第２シャフト孔加工工程Ｐ５におけるシェービング加工時のクリアランスＣ２は、第１シャフト孔加工工程Ｐ４における下孔７３の形成時のクリアランスＣ１よりも小さい。
【００７１】
このようにしてクリアランスＣ２をクリアランスＣ１よりも小さくすることにより、下孔７３の内壁面７３ａをシェービング加工してダレＳａを削り取ることができるので、確実にダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにダレ深さＤｅを調整できる。
【００７２】
また、第１シャフト孔加工工程Ｐ４においてクリアランスＣ１を厳しく（小さく）設定しなくてもよいので、パンチ８１やダイス８２にかかる負荷を低減できる。そのため、バルブ５の量産時において、パンチ８１やダイス８２の摩耗を抑制できるので、パンチ８１やダイス８２の耐久性が向上する。
【００７３】
また、バルブ５の材質が鉄又は鉄を含む材質である場合に、所定比αを０．０５９とすれば、溶接割れＷｃの発生率を０にできる。
【００７４】
また、本実施形態では、第１シャフト孔加工工程Ｐ４と第２シャフト孔加工工程Ｐ５の２つの工程にて段階的に下孔７３を加工するので、１つの工程あたりに成形型（パンチやダイス）にかかる負荷を低減できる。そのため、バルブ５の量産時において、成形型の摩耗を抑制できるので、安定してダレ深さＤｅを調整できる。
【００７５】
また、第１変形例として、第２シャフト孔加工工程Ｐ５にて、当該第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように調整してもよい。すなわち、削り代設定工程は、第２シャフト孔加工工程Ｐ５にて行われるとしてもよい。このとき、例えば、第２シャフト孔加工工程Ｐ５で使用するパンチ９１の径ｄ２を、第２シャフト孔加工工程Ｐ５後におけるダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるように設定する。
【００７６】
このようにして第２シャフト孔加工工程Ｐ５において下孔７３の内壁面７３ａの削り代を設定して、かつ、下孔７３の内壁面７３ａを削り取ることにより、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにダレ深さＤｅを調整できる。
【００７７】
また、第２変形例として、ファインブランキング加工やその他の方法でダレ深さＤｅを調整してもよい。すなわち、第１シャフト孔加工工程Ｐ４後かつ溶接工程前にて、第２シャフト孔加工工程Ｐ５の代わりに、削り代設定工程と削り工程とを行ってもよい。ここで、削り代設定工程は、第１シャフト孔加工工程Ｐ４により下孔７３を形成するときに生じるダレＳａについてのダレ深さＤｅに基づいて、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるような下孔７３の内壁面７３ａの削り代を設定する工程である。そして、削り工程は、ファインブランキング加工やその他の方法を用いて、削り代設定工程により設定された削り代により下孔７３の内壁面７３ａを削る工程である。
【００７８】
このようにして溶接工程前にてダレ深さＤｅを調整することにより、溶接工程にてバルブ５とシャフト６を溶接するときにシャフト６からバルブ５への伝熱が円滑に行われ易くなり、溶接部Ｗｐにおける溶接割れＷｃの発生を抑制することができる。
【００７９】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示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。
【００８０】
例えば、バルブ５を製造する際に、第１シャフト孔加工工程Ｐ４において、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒが所定比α以下となるようにダレ深さＤｅを調整しながら、プレス加工によりシャフト孔４４を形成するとしてもよい。このとき、パンチ８１とダイス８２のクリアランスＣ１を所定値Ｘ１よりも小さい値（例えば、底部７１の板厚の３％の大きさの値）に設定する。また、このとき、第２シャフト孔加工工程Ｐ５を行わないか、あるいは、ダレ深さ／バルブ板厚の比Ｒを確実に所定比α以下とするための仕上げ工程として第２シャフト孔加工工程Ｐ５を行ってもよい。
【００８１】
また、バルブ５を製造する際に、切断工程後に第１シャフト孔加工工程を行ってブランク６１に下孔７３を形成した後に、絞り加工工程を行ってカップ形状部材６２を形成してもよい。
【００８２】
バルブ５の形状は、傘状に限らず、例えば、一方の端面が開口している立方体形状や、円盤状であってもよい。また、バルブ５とシャフト６の材質は、鉄又は鉄を含んだ材質に限らず、例えばアルミニウムや真鍮であってもよい。また、バルブ５とシャフト６の溶接は、ＴＩＧ溶接以外の溶接（例えばアーク溶接）により行われてもよい。また、図７に示すカップ形状部材６２は、バルブ５を構成する材料を切削することにより形成してもよい。
【００８３】
また、ポペットバルブを採用するものであれば、ＥＧＲバルブに限らず、どのようなものでも本願のバルブを適用可能であり、例えば空調装置に採用される流量切替バルブがその一例である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ＥＧＲバルブ
４  シート
５  バルブ
６  シャフト
７  出力軸
８  ステップモータ
４１  底部
４２  側壁部
４３  開口部
４４  シャフト孔
５１  先端
７３  下孔
７３ａ  内壁面
Ｐ４  第１シャフト孔加工工程
Ｐ５  第２シャフト孔加工工程
Ｃ１  クリアランス
Ｃ２  クリアランス
Ｗｃ  溶接割れ
Ｓａ  ダレ
Ｄｅ  ダレ深さ
Ｗｐ  溶接部
Ｒ    ダレ深さ／バルブ板厚の比
ｄ１  （パンチの）径
ｄ２  （パンチの）径
ｄ３  （下孔の）径
Ｃｍ  削り代
【図１】
2019120360.tif 000003
【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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