WO2014141555A1 - 弁装置及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a valve device including a valve housing and a piping member joined thereto, and a manufacturing method thereof.
- a motor-operated valve 801 disclosed in Patent Document 1 has a valve housing 811 made of stainless steel in which a valve chamber 810A is formed inside, and a valve seat member 812 arranged in the valve chamber 810A.
- valve housing 811 is made of stainless steel
- first joint 817 and the second joint 818 are made of copper
- the valve housing 811 and the first joint 817 are joined, and the valve Brazing was used to join the housing 811, the second joint 818, and the valve seat member 812.
- the invention described in claim 1 is a valve provided with a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, and a copper piping member joined to the valve housing.
- a weld portion formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and a metal mixed by welding with laser welding is provided between the valve housing and the piping member.
- the valve device is characterized in that a housing and the piping member are joined to each other through the welded portion.
- the invention described in claim 2 includes a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, a copper piping member joined to the valve housing, and the valve housing.
- a valve device comprising a joined stainless steel valve seat member, the valve seat member and one end of the piping member are formed in a communication hole that communicates the inside and outside of the valve housing formed in the valve housing.
- stainless steel, copper, and a metal mixed by welding are laser-welded.
- a welded portion formed by melting and solidifying is provided, and the valve housing, the piping member, and the valve seat member are joined to each other via the welded portion. It is a device.
- the invention described in claim 3 is a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, and is attached to the valve housing to define the valve chamber together with the valve housing.
- a valve device comprising a stainless steel valve seat member and a copper piping member joined to the valve seat member, between the valve seat member and the piping member, stainless steel, copper, and
- Each of the metals mixed by welding is provided with a welded portion formed by melting and solidifying by laser welding, and the valve seat member and the piping member are joined to each other via the welded portion.
- the invention described in claim 4 is a valve device comprising a copper valve housing and a stainless steel valve seat member joined to the inside of the valve housing. Between the housing and the valve seat member, there is provided a weld portion formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and a metal mixed by welding with laser welding, and the valve housing and the valve.
- the valve device is characterized in that a seat member is joined to each other through the welded portion.
- the invention described in claim 5 is a valve device including a stainless steel member and a copper member, and between the stainless steel member and the copper member, Each of stainless steel, copper, and a metal mixed by welding with each other is provided with a welded portion formed by melting and solidifying by laser welding, and the stainless steel member and the copper member are connected to the welded portion. It is the valve device characterized by being mutually joined via.
- the invention described in claim 6 is the invention described in any one of claims 1 to 5, wherein the metal mixed by welding with the stainless steel and copper is nickel, lithium, bismuth, gold and platinum. Or a brazing material selected from phosphor copper brazing, silver brazing and nickel brazing.
- a seventh aspect of the present invention provides a valve comprising a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, and a copper piping member joined to the valve housing.
- a method for manufacturing an apparatus wherein the piping member is inserted into a communication hole that is formed in the valve housing and communicates with the inside and outside of the valve housing, and stainless steel and copper are welded between the valve housing and the piping member.
- a metal member made of a mixed metal is sandwiched between the valve housing and the piping member so that a welded portion formed by solidification of stainless steel, copper and the metal after melting is formed. It is a manufacturing method of the valve apparatus characterized by including the welding process of performing laser welding along the peripheral direction of a hole.
- the invention described in claim 8 is a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, a copper piping member joined to the valve housing, and the valve housing.
- a stainless steel valve seat member wherein the valve seat member and the pipe are formed in a communication hole communicating with the inside and outside of the valve housing formed in the valve housing.
- a method of manufacturing a valve device which comprises a welding step of performing Za welding.
- a ninth aspect of the present invention provides a stainless steel valve housing having a valve chamber provided therein, and is attached to the valve housing to define the valve chamber together with the valve housing.
- a valve device manufacturing method comprising a stainless steel valve seat member and a copper piping member joined to the valve seat member, wherein the valve housing formed in the valve seat member communicates with the inside and outside of the valve housing.
- the invention described in claim 10 is a method of manufacturing a valve device comprising a copper valve housing and a stainless steel valve seat member joined to the inside of the valve housing in order to solve the above problem.
- a metal member made of a metal mixed with stainless steel and copper by welding is inserted between the valve housing and the valve seat member, and the valve housing is inserted into the valve housing.
- a valve seat member including a welding step of performing laser welding so that a welded portion formed by solidification of each of stainless steel, copper, and the metal after melting is formed. Is the method.
- the invention described in claim 11 is a method of manufacturing a valve device including a stainless steel member and a copper member in order to solve the above-described problem, and includes the stainless steel member and the copper member.
- a metal material made of metal mixed by welding with stainless steel and copper is sandwiched between, and between the stainless steel member and the copper member, each of stainless steel, copper and the metal is solidified after melting It is a manufacturing method of the valve apparatus characterized by including the welding process which performs laser welding so that the welding part which becomes may be formed.
- each of stainless steel, copper, and the metal mixed by welding is melted and solidified by laser welding.
- the valve housing and the piping member are joined to each other through the welded portion. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed.
- the joining strength of the joining location by welding with a stainless steel valve housing and a copper piping member is effectively securable by the welding part formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- the valve seat member and the one end portion of the piping member are sequentially arranged in the axial direction of the communication hole in the communication hole that communicates the inside and the outside of the valve housing formed in the valve housing.
- each of stainless steel, copper, and metal mixed by welding is melted and solidified by laser welding.
- the welded portion is provided, and the valve housing, the piping member, and the valve seat member are joined to each other via the welded portion. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together.
- each of stainless steel, copper, and a metal mixed with these by welding is melted and solidified by laser welding.
- a welded portion formed in this way is provided, and the valve seat member and the piping member are joined to each other via the welded portion. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed.
- the joining strength of the joining location by welding with a stainless steel valve seat member and a copper piping member is effectively securable by the welding part formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- each of stainless steel, copper, and a metal mixed with these by welding is melted and solidified by laser welding.
- a welded portion formed in this manner is provided, and the valve housing and the valve seat member are joined to each other via the welded portion. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed.
- the joining strength of the joining location by welding with a copper valve housing and a stainless steel valve seat member is effectively securable by the welding part formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- each of stainless steel, copper, and a metal mixed with these by welding is melted and solidified by laser welding.
- the welded portion is provided, and the stainless steel member and the copper member are joined to each other through the welded portion. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with a stainless steel member and a copper member is effectively securable by the welding part formed by laser welding.
- the metal mixed by welding with the stainless steel and copper includes one metal selected from nickel, lithium, bismuth, gold and platinum as a main component, or , One brazing material selected from phosphor copper brazing, silver brazing, and nickel brazing. Therefore, compared to the configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal mixed with stainless steel and copper, so that stainless steel and copper are separated without mixing. It is possible to suppress solidification in the state.
- the piping member is inserted into the communication hole formed in the valve housing and communicating between the inside and the outside of the valve housing, and stainless steel and copper are welded between the valve housing and the piping member.
- a metal material made of mixed metals is sandwiched, and a welded portion is formed between the stainless steel valve housing and the copper piping member, in which each of the stainless steel, copper and the metal is solidified after melting.
- a welding step of performing laser welding along the circumferential direction of the communication hole Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together.
- the valve seat member and the one end portion of the piping member are arranged side by side in the axial direction of the communication hole in the communication hole communicating with the inside and the outside of the valve housing formed in the valve housing.
- a metal material made of metal mixed by welding with stainless steel and copper is sandwiched between the valve seat member and the piping member, and between the stainless steel valve housing, the copper piping member and the stainless steel valve seat member.
- a welding process is performed in which laser welding is performed along the circumferential direction of the communication hole so as to form a welded portion in which each of stainless steel, copper and the metal is solidified after melting.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with a stainless steel valve housing and a valve seat member, and a copper piping member is effectively securable by the welding part formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- valve housing, the piping member, and the valve seat member can be welded simultaneously, it is necessary to separately perform the process of welding the valve housing and the piping member and the process of welding the valve housing and the valve seat member. Therefore, manufacturing workability can be improved.
- the piping member is inserted into the communication hole that communicates the inside and the outside of the valve housing formed in the valve seat member, and stainless steel and copper are welded between the valve seat member and the piping member.
- a metal part made of mixed metal is sandwiched between the stainless steel valve seat member and the copper piping member, and a welded part is formed by solidifying each of stainless steel, copper and the metal after melting.
- the welding process which laser-welds along the circumferential direction of a communicating hole is included. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together.
- the valve seat member is inserted inside the valve housing, and a metal material made of metal mixed with stainless steel and copper by welding is sandwiched between the valve housing and the valve seat member, And the welding process which laser-welds so that the welding part formed by each of stainless steel, copper, and the said metal solidifying after a fusion
- the joining strength of the joining location by welding with a copper valve housing and a stainless steel valve seat member is effectively securable by the welding part formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- a stainless steel member and a copper member are sandwiched between a stainless steel member and a metal member made of a metal mixed by welding with copper, and the stainless steel member and the copper member are sandwiched.
- a welding step of performing laser welding so as to form a welded portion formed by solidifying each of stainless steel, copper and the metal after melting. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing a metal that is mixed by welding with stainless steel and copper compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed together. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with a stainless steel member and a copper member is effectively securable by the welding part formed by laser welding.
- FIG. 1 is a fragmentary sectional view which shows the state before welding of the valve housing with which the motor operated valve of FIG. 1 is equipped, and a 1st coupling and a 2nd coupling
- (b) is a fragmentary sectional view which shows the state after welding. is there.
- (A) is a fragmentary sectional view which shows the state before welding of the valve housing with which the motor operated valve of FIG.
- (b) is a fragmentary sectional view which shows the state after welding. is there. It is a longitudinal cross-sectional view of the motor operated valve of the 3rd Embodiment of this invention.
- (A) is a fragmentary sectional view which shows the state before welding of the valve housing with which the motor operated valve of FIG. 5 is equipped, a 1st coupling, and a 2nd coupling
- (b) is a fragmentary sectional view which shows the state after welding. is there. It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the throttle valve apparatus of the 4th Embodiment of this invention.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor-operated valve according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2A is a partial cross-sectional view showing a state before welding of the valve housing, the first joint, and the second joint included in the motor-operated valve of FIG. 1
- FIG. 2B is a partial cross-section showing a state after welding.
- FIG. 1 the concept of “upper and lower” in the following description corresponds to the upper and lower sides in FIG. 1 and indicates the relative positional relationship between the members, and does not indicate the absolute positional relationship.
- the motor-operated valve 1 includes a valve body 10, a first joint 17, a second joint 18, a valve body part 20, a stepping motor 30, a first welding part 51, and a second welding. Part 52.
- the valve body 10 includes a valve housing 11, a valve seat member 12, and a valve support guide member 13.
- the valve housing 11 is a stainless steel member formed into a cup shape (bottom cylindrical shape) by, for example, press molding.
- a first communication hole 11 ⁇ / b> A that communicates the inside and the outside of the valve housing 11 is formed at a part of the peripheral wall 11 a of the valve housing 11.
- a second communication hole 11 ⁇ / b> B that communicates the inside and the outside of the valve housing 11 is formed at the center of the bottom wall 11 b of the valve housing 11.
- the valve housing 11 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the valve seat member 12 is a stainless steel member formed in an annular shape with a valve port 12a opened inside.
- the outer diameter of the valve seat member 12 is the same as or slightly smaller than the diameter of the second communication hole 11B.
- the valve seat member 12 is arranged at a position closer to the inside of the valve housing 11 in the second communication hole 11B of the valve housing 11 so that the valve port 12a and the second communication hole 11B communicate with each other, and is welded to the valve housing 11 by welding. It is joined.
- the valve seat member 12 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the valve support guide member 13 is a substantially cylindrical member made of resin, and an annular stainless steel mounting bracket 14 is insert-molded so that an outer edge protrudes in a flange shape at a location near the center in the axial direction. Yes.
- the valve support guide member 13 is fixedly mounted on the upper opening edge 11c of the valve housing 11 by welding the outer edge of the mounting bracket 14 over the entire circumferential direction. Thereby, the valve support guide member 13 is disposed so as to close the upper opening of the valve housing 11.
- valve support guide member 13 closes the upper opening of the valve housing 11 and cooperates with the valve housing 11 to define a cylindrical space-like valve chamber 10A. That is, the valve housing 11 is provided with a valve chamber 10A in which a valve body described later is accommodated.
- the valve support guide member 13 is formed with a guide hole 15 that opens toward the valve chamber 10 ⁇ / b> A, and a female screw hole 16 that is concentric with the guide hole 15 is formed in the upper part of the valve support guide member 13. ing.
- a male screw portion 32 formed on a rotor shaft 31 of a stepping motor 30 described later is screwed into the female screw hole 16.
- the first joint 17 is a copper pipe through which a fluid flows.
- the first joint 17 is made of pure copper.
- copper includes copper alloy containing copper and other substances in addition to pure copper (purity 99.9% or more). Any copper alloy may be used as long as it contains more than 50% by weight of copper as a main component, but oxygen-free copper, tough pitch copper, phosphorous deoxidized copper, aluminum bronze, or the like is particularly preferable.
- the outer diameter of the first joint 17 is formed to be the same as or slightly smaller than the diameter of the first communication hole 11A.
- One end of the first joint 17 is inserted and fitted into the first communication hole 11A of the valve housing 11, and the outer peripheral surface of the one end is joined to the inner peripheral surface of the first communication hole 11A by welding.
- the second joint 18 is a copper pipe similar to the first joint 17.
- the second joint 18 is made of pure copper.
- the outer diameter of the second joint 18 is the same as or slightly smaller than the diameter of the second communication hole 11B.
- One end of the second joint 18 is inserted and fitted into the second communication hole 11B of the valve housing 11 so that the flange portion 18a abuts against the valve housing 11, and the outer peripheral surface of the one end is the second communication hole. It is joined to the inner peripheral surface of 11B by welding.
- the first joint 17 and the second joint 18 each correspond to an example of a piping member.
- the 1st welding part 51 is provided in the welding location of the valve housing 11 and the 1st coupling 17.
- the first welding portion 51 is formed by laser welding between stainless steel constituting the valve housing 11, copper constituting the first joint 17, and nickel (Ni) between the valve housing 11 and the first joint 17. It is a part that has been melted and mixed and then solidified. The valve housing 11 and the first joint 17 are joined to each other via the first welded portion 51.
- a second welded portion 52 is provided at a welded portion of the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18.
- the second weld 52 is formed between the valve housing 11 and the valve seat member 12, between the valve housing 11 and the second joint 18, and between the valve seat member 12 and the second joint 18.
- the stainless steel that constitutes the housing 11 and the valve seat member 12, the copper that constitutes the second joint 18, and the nickel are melted by laser welding, mixed, and then solidified.
- the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 are joined to each other through the second welded portion 52.
- the 1st welding part 51 and the 2nd welding part 52 are formed including the nickel which mixes with stainless steel and copper by welding in the welding location with stainless steel and copper, compared with the structure which welded stainless steel and copper directly.
- nickel By interposing nickel, stainless steel and copper are mixed and the respective materials are well adapted to each other, so that poor welding can be suppressed, and therefore the bonding strength can be increased.
- the valve body 20 includes a cylindrical valve holder 21, a needle-shaped valve body 22 fixed to the lower end of the valve holder 21 in the figure, and an axial direction (up and down in FIG. 1). And a compression coil spring 24 disposed in a state where a predetermined load is applied between the valve body 22 and the spring receiver 23.
- the valve holder 21 is fitted in the guide hole 15 of the valve support guide member 13 so as to be slidable in the axial direction.
- the stepping motor 30 is coaxially fixed to the rotor shaft 31, a rotor shaft 31 having a male screw portion 32 screwed into the female screw hole 16 of the valve support guide member 13, a rotor case 33 fixedly attached to the valve housing 11, and the rotor shaft 31.
- the rotor 34 is attached to the rotor case 33 so as to be rotatable around the axis, and the stator coil unit 35 is fixedly attached to the outer periphery of the rotor case 33.
- the rotor shaft 31 is connected to the upper end portion of the valve body portion 20 (specifically, the upper end portion of the valve holder 21) with the lower end thereof being rotatable relative to the axis.
- the rotor shaft 31 moves in the axial direction by rotating by the screw action of the male screw portion 32 and the female screw hole 16, and the movement in the axial direction is transmitted to the valve holder 21 and the valve body 22.
- the valve body 22 is moved forward and backward with respect to the valve seat member 12 in the valve chamber 10 ⁇ / b> A to open / close or adjust the opening degree of the valve port 12 a.
- the rotor 34 has a multi-pole magnetized outer periphery and is fixedly connected to the rotor shaft 31 by a boss 34A.
- the stator coil unit 35 is of a resin-sealed type, and is configured in a substantially annular shape having two upper and lower electromagnetic coil portions 36, magnetic pole teeth 37, lead wires 38, and the like.
- the stator coil unit 35 has a rotor case 33 inserted therein, and is fixedly attached to the rotor case 33 by a mounting bracket 45.
- a stopper mechanism 39 that limits the rotation of the rotor 34 is formed in the rotor case 33.
- one end of the first joint 17 is inserted into the first communication hole 11 ⁇ / b> A of the valve housing 11, and the inner peripheral surface of the first communication hole 11 ⁇ / b> A of the valve housing 11 and the first joint 17.
- a nickel (Ni) tube material 55 having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface of one end.
- one end of the first joint 17 may be press-fitted inside the tube material 55. That is, the first joint 17 is inserted into the first communication hole 11 ⁇ / b> A, and the tube material 55 is sandwiched between the valve housing 11 and the first joint 17.
- the inner peripheral surface portion of the first communication hole 11A (that is, the valve housing 11), the tube member 55, and the first joint are formed over the entire circumference from the outside of the valve housing 11 along the circumferential direction of the first communication hole 11A. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface part of 17 melt
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve housing 11) of the first communication hole 11A, the nickel constituting the tube material 55, and the first joint 17 are constituted.
- the copper is melted and mixed and then solidified, and the first weld 51 is formed between the valve housing 11 and the first joint 17 over the entire circumference of the first communication hole 11A.
- the valve housing 11 and the first joint 17 are joined to each other by the first welding portion 51.
- valve seat member 12 and one end of the second joint 18 are inserted into the second communication hole 11B of the valve housing 11, and the inner periphery of the second communication hole 11B of the valve housing 11 is inserted.
- a nickel (Ni) tube material 56 having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the surface and the outer peripheral surface of the valve seat member 12 and the outer peripheral surface of one end of the second joint 18.
- the valve member 12 and the second joint 18 may be press-fitted inside the tube material 56 after the tube material 56 is first fitted into the second communication hole 11B. That is, the valve seat member 12 and the second joint 18 are inserted into the second communication hole 11 ⁇ / b> B, and the tube material 56 is sandwiched between the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18.
- the inner peripheral surface portion of the second communication hole 11B (that is, the valve housing 11), the tube member 56, the valve seat member is formed over the entire circumference from the inside of the valve housing 11 along the circumferential direction of the second communication hole 11B. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface portion of 12 and the outer peripheral surface portion of the second joint 18 melt simultaneously.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve housing 11) of the second communication hole 11B, the nickel constituting the tube material 56, and the valve seat member 12 are constituted.
- the stainless steel and the copper constituting the second joint 18 are melted, mixed, and then solidified, and the entire circumference of the second communication hole 11B is provided between the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18.
- a second weld 52 is formed.
- the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 are joined to each other by the second welded portion 52.
- the motor-operated valve 1 includes the stainless steel valve housing 11 with the valve chamber 10 ⁇ / b> A provided therein, and the copper first joint 17 and the second joint 18 joined to the valve housing 11. And.
- the motor-operated valve 1 includes a first welded portion formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18. 51 and the second welded portion 52 are provided, and the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18 are joined to each other via the first welded portion 51 and the second welded portion 52.
- the first joint 17 is inserted into the first communication hole 11 ⁇ / b> A communicating with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and the second joint 18 is inserted into the second communication hole 11 ⁇ / b> B.
- a tube material 55 and a tube material 56 made of nickel are sandwiched between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18, and between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18.
- a first welded part 51 and a second welded part 52 formed by solidifying each of stainless steel, copper and nickel after melting are formed. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process for performing laser welding.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed with each other by welding is provided between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18.
- a first weld 51 and a second weld 52 formed by being melted and solidified by laser welding are provided, and the valve housing 11, the first joint 17, and the second joint 18 are connected to the first weld 51 and the second weld.
- the parts 52 are joined together. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching.
- first welded portion 51 and the second welded portion 52 formed by laser welding have an effect on the joint strength of the joint portion by welding between the stainless steel valve housing 11 and the copper first joint 17 and the second joint 18. Can be secured.
- the motor-operated valve 1 inserts the first joint 17 and the second joint 18 into the first communication hole 11A and the second communication hole 11B that communicate with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and the valve housing.
- 11 and the first joint 17 and the second joint 18 are sandwiched with a tube material 55 and a tube material 56 made of nickel mixed by welding with stainless steel and copper, and the valve housing 11, the first joint 17 and the second joint 18, the first communication hole 11 ⁇ / b> A and the second communication hole 11 ⁇ / b> B are formed so that the first welding part 51 and the second welding part 52 are formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel after melting.
- first welded portion 51 and the second welded portion 52 formed by laser welding have an effect on the joint strength of the joint portion by welding between the stainless steel valve housing 11 and the copper first joint 17 and the second joint 18. Can be secured.
- FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a motor-operated valve according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 4A is a partial cross-sectional view showing a state before welding of the valve housing, the first joint, and the second joint included in the electric valve of FIG. 3, and
- FIG. 4B is a partial cross-section showing a state after welding.
- the motor operated valve 1 ⁇ / b> A includes a valve body 10, a first joint 17, a second joint 18, a valve body part 20, a stepping motor 30, a first welding part 51, and a second welding.
- a part 52A and a direct welding part 53 are provided.
- the motor operated valve 1A shown in FIG. 3 is the motor operated valve 1 according to the first embodiment described above.
- the valve housing 11 and the valve seat member 12 are formed by direct welding instead of the second welded portion 52.
- the valve housing 11 and the second joint 18 are joined instead of the second welded part 52 that joins the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 together.
- the second welded portion 52A for joining the two to each other, and the other configurations are the same. Therefore, in the following description, the same code
- the valve seat member 12 is disposed at a position closer to the inside of the valve housing 11 in the second communication hole 11B of the valve housing 11 so that the valve port 12a and the second communication hole 11B communicate with each other.
- the valve seat member 12 is directly welded and joined to the valve housing 11 without using the tube material 56 or the like in the first embodiment.
- the valve seat member 12 is joined to the valve housing 11 via a direct welding portion 53 made of stainless steel formed by welding with the valve housing 11.
- the direct welding portion 53 is formed so as to penetrate the valve housing from the outside of the valve housing 11 to the valve seat member 12.
- the direct welding part 53 is cyclically
- One end portion of the second joint 18 is inserted and fitted into the second communication hole 11B of the valve housing 11, and the upper portion of the flange portion 18a provided at the one end portion in the drawing is the outer peripheral edge portion of the second communication hole 11B. It is joined to 11d by welding.
- a second welded portion 52A is provided at a welding location between the valve housing 11 and the second joint 18.
- the stainless steel constituting the valve housing 11, the copper constituting the second joint 18, and nickel are respectively melted by laser welding between the valve housing 11 and the second joint 18. It is a solidified part after mixing.
- the valve housing 11 and the second joint 18 are joined to each other via the second weld 52A.
- the valve seat member 12 is inserted into the second communication hole 11B of the valve housing 11.
- the valve housing 11 extends over the entire circumference along the circumferential direction of the second communication hole 11B so as to penetrate the valve housing 11 from the outside of the valve housing 11 and reach the valve seat member 12 in the second communication hole 11B. And after irradiating the laser L so that the valve seat member 12 may be melted simultaneously, the irradiation is stopped. Thereby, the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve housing 11) of the second communication hole 11B and the stainless steel constituting the valve seat member 12 are melted, mixed, and solidified after being mixed.
- the welded portion 53 is formed over the entire circumference in the circumferential direction of the second communication hole 11B.
- the valve housing 11 and the valve seat member 12 are joined to each other by the annular direct welded portion 53.
- one end of the second joint 18 is inserted inside a nickel (Ni) ring material 56A having a flat washer shape and a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm.
- Ni nickel
- the inner diameter of the ring material 56A is slightly larger than the outer diameter of the second joint 18 and smaller than the outer diameter of the flange portion 18a.
- the outer peripheral edge portion 11d of the second communication hole 11B of the valve housing 11, the ring material 56A, and the flange portion 18a of the second joint 18 are sequentially stacked. That is, the second joint 18 is inserted into the second communication hole 11 ⁇ / b> B, and the ring material 56 ⁇ / b> A is sandwiched between the valve housing 11 and the second joint 18.
- the outer peripheral edge portion 11d of the second communication hole 11B (that is, the valve) over the entire circumference along the circumferential direction (that is, the circumferential direction of the second communication hole 11B) toward the outer peripheral end surface 56a of the ring member 56A. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the housing 11), the ring material 56A, and the flange portion 18a of the second joint 18 are melted simultaneously. As a result, as shown in FIG. 4 (b), the outer peripheral edge 11d of the second communication hole 11B (ie, the valve housing 11), the stainless steel constituting the ring material 56A, and the second joint 18 are constituted.
- the copper is melted, mixed, and then solidified to form a second weld 52A between the valve housing 11 and the second joint 18 over the entire circumference of the second communication hole 11B.
- the valve housing 11 and the second joint 18 are joined to each other by the second weld 52A.
- the motor-operated valve 1 ⁇ / b> A of the present embodiment includes the stainless steel valve housing 11 with the valve chamber 10 ⁇ / b> A provided on the inner side, and the copper first joint 17 and the second joint 18 joined to the valve housing 11. And.
- the motor-operated valve 1A includes a first welded portion formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18. 51 and the 2nd welding part 52A are provided, and the valve housing 11, the 1st coupling 17, and the 2nd coupling 18 are mutually joined via the 1st welding part 51 and the 2nd welding part 52A.
- the motor operated valve 1A has a first joint 17 inserted into a first communication hole 11A communicating with the inside and outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and a second joint 18 inserted into a second communication hole 11B. Then, a tube member 55 and a ring member 56A made of nickel are sandwiched between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18, and between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18.
- a first welded part 51 and a second welded part 52 ⁇ / b> A formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel are formed. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process for performing laser welding.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed with each other by welding is provided between the valve housing 11 and the first joint 17 and the second joint 18.
- a first weld 51 and a second weld 52A formed by being melted and solidified by laser welding are provided, and the valve housing 11, the first joint 17, and the second joint 18 are connected to the first weld 51 and the second weld. They are joined to each other via the part 52A. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching.
- the motor-operated valve 1A inserts the first joint 17 and the second joint 18 into the first communication hole 11A and the second communication hole 11B communicating with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and the valve housing.
- 11 and the first joint 17 and the second joint 18 are sandwiched with a tube material 55 and a ring material 56A made of nickel mixed by welding with stainless steel and copper, and the valve housing 11, the first joint 17 and the second joint 18, the first communication hole 11 ⁇ / b> A and the second communication hole 11 ⁇ / b> B are formed so as to form the first welded part 51 and the second welded part 52 ⁇ / b> A formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel after melting.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a motor-operated valve according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 6A is a partial cross-sectional view showing a state before welding of the valve housing, the first joint, and the second joint included in the electric valve of FIG. 5, and
- FIG. 6B is a partial cross-section showing a state after welding.
- the electric valve 1 ⁇ / b> B includes a valve body 10, a first joint 17, a second joint 18, a valve body part 20, a stepping motor 30, a first welding part 51, and a second welding.
- a portion 52B and a direct welding portion 54 are provided.
- the motor operated valve 1B shown in FIG. 5 is the motor operated valve 1 according to the first embodiment described above.
- the valve housing 11 and the valve seat member 12 are formed by direct welding instead of the second welded portion 52.
- the valve housing 11 and the valve seat member 12 are joined instead of the second welded portion 52 that joins the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 together.
- And the second joint 18 are joined to each other, and the other configurations are the same. Therefore, in the following description, the same code
- the valve seat member 12 is disposed at a position closer to the inside of the valve housing 11 in the second communication hole 11B of the valve housing 11 so that the valve port 12a and the second communication hole 11B communicate with each other.
- the valve seat member 12 is directly welded and joined to the valve housing 11 without using the tube material 56 or the like in the first embodiment.
- the valve seat member 12 is joined to the valve housing 11 via a direct weld 54 made of stainless steel formed by welding with the valve housing 11.
- the direct weld 54 is formed over the entire circumference between the inner peripheral surface of the second communication hole 11 ⁇ / b> B and the outer peripheral surface of the valve seat member 12. Since both the valve seat member 12 and the valve housing 11 are made of stainless steel, the necessary joint strength can be ensured when joined by direct welding.
- One end of the second joint 18 is inserted and fitted into the second communication hole 11B of the valve housing 11, and the end surface of the one end is welded to the inner peripheral surface of the second communication hole 11B and the lower surface of the valve seat member 12. It is joined by.
- a second welded portion 52B is provided at a welded portion of the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18.
- the second welded portion 52B is made of stainless steel constituting the valve housing 11 and the valve seat member 12 between the valve housing 11 and the second joint 18, and between the valve seat member 12 and the second joint 18.
- the copper and nickel constituting the second joint 18 are melted by laser welding, mixed and then solidified.
- the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 are joined to each other through the second welded portion 52B.
- a valve seat member 12 is formed in the second communication hole 11B of the valve housing 11, a nickel (Ni) ring material 56B having a flat washer shape and a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm, and One end of the second joint 18 is inserted in order.
- the ring material 56B has an inner diameter that is substantially the same as the inner diameter of the second joint 18, and an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the second joint 18 (ie, the diameter of the second communication hole 11B).
- valve seat member 12 and the second joint 18 are sequentially arranged in the second communication hole 11B in the axial direction (vertical direction in the drawing) of the second communication hole 11B, and the valve seat member 12 and the second joint 18 are arranged.
- a ring material 56 ⁇ / b> B is sandwiched between the joint 18.
- the inner peripheral surface portion of the second communication hole 11B (that is, the valve housing 11), the ring member 56B, and the valve seat member are formed over the entire circumference from the inside of the valve housing 11 along the circumferential direction of the second communication hole 11B. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface portion of 12 and the outer peripheral surface portion of the second joint 18 melt simultaneously.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve housing 11) of the second communication hole 11B, the nickel constituting the ring material 56B, and the valve seat member 12 are constituted.
- the stainless steel and the copper constituting the second joint 18 are melted, mixed, and then solidified, and the entire circumference of the second communication hole 11B is provided between the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18.
- a second weld 52B is formed.
- the valve housing 11, the valve seat member 12, and the second joint 18 are joined to each other by the second welded portion 52B.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve housing 11) of the second communication hole 11B and the stainless steel constituting the valve seat member 12 are respectively melted and mixed, and then solidified to be combined with the valve housing 11.
- a weld 54 is formed directly between the valve seat member 12 and the entire circumference of the second communication hole 11B.
- the valve housing 11 and the valve seat member 12 are joined to each other by the direct weld 54.
- the motor-operated valve 1 ⁇ / b> B of the present embodiment includes the stainless steel valve housing 11 in which the valve chamber 10 ⁇ / b> A is provided on the inner side, and the copper first joint 17 joined to the valve housing 11. Yes.
- the motor-operated valve 1B includes a first weld 51 formed between the valve housing 11 and the first joint 17 by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding. The valve housing 11 and the first joint 17 are joined to each other via the first welded portion 51.
- the motor operated valve 1 ⁇ / b> B includes a stainless steel valve housing 11 having a valve chamber 10 ⁇ / b> A provided therein, a copper second joint 18 joined to the valve housing 11, and a stainless steel valve joined to the valve housing 11. And a seat member 12.
- the valve seat member 12 and one end of the second joint 18 are connected to the second communication hole 11B in the second communication hole 11B communicating with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11.
- 11B are arranged in order in the axial direction of 11B, and are formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12.
- Two welded parts 52B are provided, and the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12 are joined to each other via the second welded parts 52B.
- the motor-operated valve 1 ⁇ / b> B includes a first joint 17 inserted in a first communication hole 11 ⁇ / b> A that communicates with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and between the valve housing 11 and the first joint 17. Between the valve housing 11 and the first joint 17, the first weld 51 is formed between the valve housing 11 and the first joint 17 so that each of the stainless steel, copper, and nickel is solidified after being melted. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the first communication hole 11A.
- the motor operated valve 1B has a second communication hole 11B in which a valve seat member 12 and one end of the second joint 18 are connected to each other in a second communication hole 11B communicating with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11.
- the ring member 56B made of nickel is sandwiched between the valve seat member 12 and the second joint 18, and the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12 are sandwiched.
- the valve housing 11 and the first joint 17 between the valve housing 11 and the first joint 17, stainless steel, copper, and nickel mixed by welding are melted and solidified by laser welding.
- the first welding part 51 thus formed is provided, and the valve housing 11 and the first joint 17 are joined to each other via the first welding part 51. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the stainless steel valve housing 11 and the copper 1st coupling 17 is effectively securable by the 1st welding part 51 formed by laser welding.
- valve seat member 12 and one end portion of the second joint 18 are connected to the second communication hole 11B in a second communication hole communicating with the inside and outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11.
- a second weld formed by sequentially arranging the stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12.
- the part 52B is provided, and the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12 are joined to each other via the second welding part 52B. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching.
- the motor operated valve 1 ⁇ / b> B inserts the first joint 17 into the first communication hole 11 ⁇ / b> A communicating with the inside and the outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11, and the stainless steel between the valve housing 11 and the first joint 17.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the stainless steel valve housing 11 and the copper 1st coupling 17 is effectively securable by the 1st welding part 51 formed by laser welding.
- the motor-operated valve 1B has a second communication hole 11B in which the valve seat member 12 and one end of the second joint 18 are connected to each other in a second communication hole 11B communicating with the inside and outside of the valve housing 11 formed in the valve housing 11.
- the ring member 56B made of nickel is sandwiched between the valve seat member 12 and the second joint 18, and the valve housing 11, the second joint 18, and the valve seat member 12 are sandwiched.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the stainless steel valve housing 11 and the valve seat member 12, and the copper 2nd joint 18 is effectively securable by the 2nd welding part 52B formed by laser welding.
- valve housing 11, the second joint 18 and the valve seat member 12 can be welded simultaneously, the process of welding the valve housing 11 and the second joint 18, and the valve housing 11 and the valve seat member 12 Therefore, it is not necessary to perform the process of welding separately, and therefore, the manufacturing workability can be improved.
- FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view of a throttle valve device according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a partial longitudinal sectional view showing a state before welding of the valve housing, the first joint, and the second joint included in the throttle valve device of FIG. 7. Note that the concept of “upper and lower” in the following description corresponds to the upper and lower sides in FIG. 7 and indicates the relative positional relationship between the members, and does not indicate the absolute positional relationship.
- the throttle valve device 2 includes a valve body 60, a first joint 67, a second joint 68, a valve body part 70, a first welding part 81, and a second welding part. 82 and a plunger and an electromagnetic coil unit (not shown).
- the valve body 60 has a valve housing 61 and a valve seat member 62.
- the valve housing 61 is, for example, a stainless steel member formed in a cylindrical shape.
- a first communication hole 61 ⁇ / b> A that communicates the inside and the outside of the valve housing 61 is formed at a part of the peripheral wall 61 a of the valve housing 61.
- the valve housing 61 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the valve seat member 62 is a stainless steel member in which a cylindrical portion 62a and a flange portion 62b connected to the lower end of the cylindrical portion 62a are integrally formed.
- a valve seat portion 62c that is an annular tapered surface is formed at the upper end of the cylindrical portion 62a in the figure, and a valve body portion 70 described later is seated and separated from the valve seat portion 62c.
- a plurality of grooves (not shown) extending in the radial direction are formed in the valve seat portion 62c so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. Further, a second communication hole 61B is formed inside the cylindrical portion 62a.
- the outer diameter of the flange portion 62 b is formed to be the same as the inner diameter of the valve housing 61.
- the valve seat member 62 is fixedly attached by welding or the like to the vicinity of the lower end of the valve housing 61 in the drawing so that the cylindrical portion 62a is positioned inside the valve housing 61.
- the second communication hole 61B communicates the inside and the outside of the valve housing 61.
- the valve seat member 62, together with the valve housing 61, defines a valve chamber 60 ⁇ / b> A.
- the first joint 67 is a copper pipe through which a fluid flows.
- the first joint 67 is made of pure copper.
- the material constituting the first joint 67 may be copper (including a copper alloy) other than pure copper.
- the outer diameter of the first joint 67 is formed to be the same as or slightly smaller than the diameter of the first communication hole 61A.
- One end of the first joint 67 is inserted and fitted into the first communication hole 61A of the valve housing 61, and the outer peripheral surface of the one end is joined to the inner peripheral surface of the first communication hole 61A by welding.
- the second joint 68 is a copper pipe similar to the first joint 67.
- the second joint 68 is made of pure copper.
- the material constituting the second joint 68 may be copper (including a copper alloy) other than pure copper.
- the outer diameter of the second joint 68 is the same as or slightly smaller than the diameter of the second communication hole 61B.
- One end of the second joint 68 is inserted and fitted into the second communication hole 61B of the valve housing 61, and the outer peripheral surface of the one end is joined to the inner peripheral surface of the second communication hole 61B by welding.
- the first joint 67 and the second joint 68 each correspond to an example of a piping member.
- a first welded portion 81 is provided at a welding location between the valve housing 61 and the first joint 67.
- the first welding portion 81 is formed by laser welding between stainless steel constituting the valve housing 61, copper constituting the first joint 67, and nickel (Ni) between the valve housing 61 and the first joint 67, respectively. It is a part that has been melted and mixed and then solidified.
- the valve housing 61 and the first joint 67 are joined to each other through the first welded portion 81.
- a second welded portion 82 is provided at a welding location between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- the second welded portions 82 are laser welded between stainless steel constituting the valve seat member 62, copper constituting the second joint 68, and nickel, respectively, between the valve seat member 62 and the second joint 68. It is a part which is solidified after being melted and mixed.
- the valve seat member 62 and the second joint 68 are joined to each other via the second weld portion 82.
- the 1st welding part 81 and the 2nd welding part 82 are formed including the nickel which mixes with stainless steel and copper by welding in the welding location with stainless steel and copper, compared with the structure which welded stainless steel and copper directly.
- nickel By interposing nickel, stainless steel and copper are mixed and the respective materials are well adapted to each other, so that poor welding can be suppressed, and therefore the bonding strength can be increased.
- the valve body portion 70 integrally includes a columnar valve shaft portion 71 and a bowl-shaped tip portion 72 provided integrally with the lower end of the valve shaft portion 71 in the drawing.
- the distal end portion 72 is seated on the valve seat portion 62c of the valve seat member 62, thereby closing the valve port 62d inside the valve seat portion 62c and closing the valve, and the distal end portion 72 is closed to the valve seat member 62.
- the valve port 62d inside the valve seat portion 62c is opened to be in a valve open state by being separated from the valve seat portion 62c.
- the valve body portion 70 is coupled to a plunger (not shown) at the upper end portion, and an electromagnetic coil portion (not shown) is disposed around the plunger. And by making this electromagnetic coil part into an energized state or a non-energized state, the plunger moves upward or downward, and at the same time, the valve body part 70 also moves upward or downward.
- valve housing 61 In the valve housing 61, the valve body part 70, the plunger not shown, and the electromagnetic coil part are assembled. Then, the valve seat member 62 is fixedly attached to the valve housing 61 by welding so as to close the lower end opening of the valve housing 61.
- one end of the first joint 67 is inserted into the first communication hole 61 ⁇ / b> A of the valve housing 61, and the inner peripheral surface of the first communication hole 61 ⁇ / b> A of the valve housing 61 and one end of the first joint 67 are inserted.
- a tube material 85 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface.
- one end portion of the first joint 67 may be press-fitted inside the tube material 85. That is, the first joint 67 is inserted into the first communication hole 61 ⁇ / b> A, and the tube material 85 is sandwiched between the valve housing 61 and the first joint 67.
- the inner peripheral surface portion of the first communication hole 61A (that is, the valve housing 61), the tube member 85, and the first joint are formed over the entire circumference from the outside of the valve housing 61 along the circumferential direction of the first communication hole 61A. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface portion 67 melts simultaneously. Thereby, as shown in FIG.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion of the first communication hole 61A that is, the valve housing 61
- the nickel constituting the tube material 85 and the copper constituting the first joint 67 are
- the first welded portion 81 is formed over the entire circumference of the first communication hole 61 ⁇ / b> A between the valve housing 61 and the first joint 67 by being melted, mixed, and solidified.
- the valve housing 61 and the first joint 67 are joined to each other by the first welding portion 81.
- the valve seat member 62 and one end of the second joint 68 are inserted into the second communication hole 61B of the valve seat member 62, and the inner peripheral surface of the second communication hole 61B of the valve seat member 62 And a tube material 86 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface of one end of the second joint 68.
- the second joint 68 may be press-fitted inside the tube material 86 after the tube material 86 is first fitted into the second communication hole 61B. That is, the second joint 68 is inserted into the second communication hole 61B, and the tube material 86 is sandwiched between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- the inner peripheral surface portion of the second communication hole 61B that is, the valve seat member 62
- the tube member 86 After irradiating the laser L so that the outer peripheral surface part of the two joints 68 is melted simultaneously, the irradiation is stopped.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve seat member 62) of the second communication hole 61B, the nickel constituting the tube member 86, and the copper constituting the second joint 68 are formed.
- the second welded portion 82 is formed over the entire circumference of the second communication hole 61B between the valve seat member 62 and the second joint 68 by being melted, mixed, and solidified.
- the valve seat member 62 and the second joint 68 are joined to each other by the second welded portion 82.
- the throttle valve device 2 is completed through these assembly steps and welding steps in sequence.
- the throttle valve device 2 of the present embodiment includes the stainless steel valve housing 61 in which the valve chamber 60 ⁇ / b> A is provided inside, and the first copper joint 67 joined to the valve housing 61. ing.
- the throttle valve device 2 is provided with a first welded portion 81 formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve housing 61 and the first joint 67.
- the valve housing 61 and the first joint 67 are joined to each other via the first welded portion 81.
- the throttle valve device 2 includes a stainless steel valve housing 61 having a valve chamber 60 ⁇ / b> A provided therein, and a stainless steel valve seat member 62 that is attached to the valve housing 61 and defines the valve chamber 60 ⁇ / b> A together with the valve housing 61. And a copper second joint 68 joined to the valve seat member 62.
- the throttle valve device 2 is provided with a second weld portion 82 formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- the valve seat member 62 and the second joint 68 are joined to each other via the second welded portion 82.
- the throttle valve device 2 includes a first joint 67 inserted into a first communication hole 61 ⁇ / b> A communicating with the inside and the outside of the valve housing 61 formed in the valve housing 61, and between the valve housing 61 and the first joint 67. Between the valve housing 61 and the first joint 67, the first welded portion 81 is formed between the valve housing 61 and the first joint 67 so that each of the stainless steel, copper, and nickel is solidified after being melted. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the first communication hole 61A.
- the throttle valve device 2 inserts the second joint 68 into the second communication hole 61 ⁇ / b> B communicating with the inside and the outside of the valve housing 61 formed in the valve seat member 62, and between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- the second welded portion 82 is formed between the valve seat member 62 and the second joint 68 and is solidified after melting of stainless steel, copper, and nickel. Furthermore, it is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the second communication hole 61B.
- the valve housing 61 and the first joint 67 between the valve housing 61 and the first joint 67, stainless steel, copper, and nickel mixed together by welding are melted by laser welding.
- a solidified first welded portion 81 is provided, and the valve housing 61 and the first joint 67 are joined to each other via the first welded portion 81. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve housing 61 made of stainless steel and the first joint 67 made of copper can be effectively ensured by the first welding portion 81 formed by laser welding.
- a stainless steel, copper, and nickel mixed with each other by welding are melted and solidified by laser welding between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- Two welds 82 are provided, and the valve seat member 62 and the second joint 68 are joined to each other via the second welds 82.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve seat member 62 made of stainless steel and the second joint 68 made of copper can be effectively ensured by the second welding portion 82 formed by laser welding.
- the throttle valve device 2 inserts a first joint 67 into a first communication hole 61 ⁇ / b> A communicating with the inside and the outside of the valve housing 61 formed in the valve housing 61, and between the valve housing 61 and the first joint 67.
- a tube material 85 made of nickel mixed by welding with stainless steel and copper is sandwiched, and the first welded portion is formed by solidifying each of stainless steel, copper and nickel after melting between the valve housing 61 and the first joint 67. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the first communication hole 61A so that 81 is formed.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve housing 61 made of stainless steel and the first joint 67 made of copper can be effectively ensured by the first welding portion 81 formed by laser welding.
- the throttle valve device 2 inserts the second joint 68 into the second communication hole 61 ⁇ / b> B that communicates the inside and the outside of the valve housing 61 formed in the valve seat member 62, and between the valve seat member 62 and the second joint 68.
- a tube material 86 made of nickel that is mixed with stainless steel and copper by welding is sandwiched between the valve seat member 62 and the second joint 68, and the second stainless steel, copper, and nickel are solidified after melting. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the second communication hole 61 ⁇ / b> B so that the weld portion 82 is formed.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve seat member 62 made of stainless steel and the second joint 68 made of copper can be effectively ensured by the second welding portion 82 formed by laser welding.
- FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a flow path switching valve according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a state before welding of the valve main body and the valve seat member, and the first joint, the second joint, the third joint, and the fourth joint included in the flow path switching valve of FIG. 9. Note that the concept of “upper and lower” in the following description corresponds to the upper and lower sides in FIG. 9 and indicates the relative positional relationship of each member, and does not indicate the absolute positional relationship.
- the flow path switching valve 3 includes a valve body 101, two pistons 102, 102, a connecting member 103, a valve seat member 104, a valve body portion 105, a first joint 121, A two joint 122, a third joint 123, a fourth joint 124, a first welded portion 161, a second welded portion 162, a third welded portion 163, and a fourth welded portion 164 are provided.
- the valve body 101 is made of stainless steel, and integrally includes a cylindrical portion 101a having a cylindrical shape and two disc-shaped cap portions 101b and 101b.
- the cap portions 101b and 101b are attached to the cylindrical portion 101a by welding or the like so as to close the end portions of the cylindrical portion 101a.
- the central axis of the cylindrical portion 101a and the cap portions 101b and 101b is the axis L1 of the valve body 101.
- the valve body 101 is preferably made of austenitic stainless steel.
- a communication hole 101c is formed at a position facing an after-mentioned valve seat member 104 in an intermediate portion of the cylindrical portion 101a.
- a first fixed port F1 is formed on the end of the communication hole 101c closer to the inside of the valve body 101.
- the two pistons 102 and 102 are connected to each other by a connecting member 103, are disposed in the valve main body 101 so as to face each other in the direction of the axis L1, and are movable in the direction of the axis L1.
- the two pistons 102 and 102 are disposed in the valve main body 101 so that the main valve chamber 101A in the center and the two sub valve chambers 101B and 101C on both sides of the main valve chamber 101A are disposed in the valve main body 101. It is divided into.
- the sub valve chambers 101B and 101C include spaces in the two cap portions 101b and 101b, respectively.
- the valve seat member 104 is made of stainless steel and is fixed to the valve main body 101 by welding at an intermediate portion of the main valve chamber 101A.
- the valve seat member 104 together with the valve body 101, defines a main valve chamber 101A.
- a first communication hole 104a, a second communication hole 104b, and a third communication hole 104c are formed in a straight line in the direction of the axis L1 of the valve body 101.
- One end of each of the first communication hole 104a, the second communication hole 104b, and the third communication hole 104c is opened toward the outside of the valve body 101.
- the valve seat member 104 has a first communication port 104a, a second communication hole 104b, and a third communication hole 104c on the other end side of the first switching port C1, which opens toward the main valve chamber 101A, A second fixed port F2 and a second switching port C2 are formed.
- the valve body portion 105 is disposed on the valve seat member 104 so as to be slidable in the direction of the axis L1 of the valve main body 101.
- the valve body 105 is shaped like a bowl, and a main valve recess 105A is formed on the inside thereof.
- the valve body 105 is connected to the two pistons 102 and 102 via the connecting member 103 and moves together with the two pistons 102 and 102.
- the first joint 121 is a copper pipe through which a fluid flows.
- the first joint 121 is made of pure copper.
- copper includes copper alloy containing copper and other substances in addition to pure copper (purity 99.9% or more). Any copper alloy may be used as long as it contains more than 50% by weight of copper as a main component, but oxygen-free copper, tough pitch copper, phosphorous deoxidized copper, aluminum bronze, or the like is particularly preferable.
- the outer diameter of the first joint 121 is formed to be the same as or slightly smaller than the diameter of the communication hole 101c. One end of the first joint 121 is inserted and fitted into the communication hole 101c, and the outer peripheral surface of the one end is joined to the inner peripheral surface of the communication hole 101c (that is, the valve body 101) by welding.
- the second joint 122 is a copper pipe similar to the first joint 121.
- the second joint 122 is made of pure copper.
- the outer diameter of the second joint 122 is formed to be the same as or slightly smaller than the diameter of the first communication hole 104a.
- One end of the second joint 122 is inserted and fitted into the first communication hole 104a of the valve seat member 104, and the outer peripheral surface of the one end is the inner peripheral surface of the first communication hole 104a (that is, the valve seat member 104). ) And the vicinity of the first communication hole 104a in the valve body 101 by welding.
- the third joint 123 is a copper pipe similar to the first joint 121.
- the third joint 123 is made of pure copper.
- the outer diameter of the third joint 123 is formed to be the same as or slightly smaller than the diameter of the second communication hole 104b.
- One end of the third joint 123 is inserted and fitted into the second communication hole 104b of the valve seat member 104, and the outer peripheral surface of the one end is the inner peripheral surface of the second communication hole 104b (that is, the valve seat member 104). ) And welding.
- the fourth joint 124 is a copper pipe similar to the first joint 121.
- the fourth joint 124 is made of pure copper.
- the outer diameter of the fourth joint 124 is the same as or slightly smaller than the diameter of the third communication hole 104c.
- One end of the fourth joint 124 is inserted and fitted into the third communication hole 104c of the valve seat member 104, and the outer peripheral surface of the one end is the inner peripheral surface of the third communication hole 104c (that is, the valve seat member 104). ) And the vicinity of the third communication hole 104c in the valve body 101 by welding.
- the first joint 121, the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124 each correspond to an example of a piping member.
- the 1st welding part 161 is provided in the welding location of the valve main body 101 and the 1st coupling 121. As shown in FIG.
- the first welded portion 161 is formed by laser welding between stainless steel constituting the valve body 101, copper constituting the first joint 121, and nickel (Ni) between the valve body 101 and the first joint 121. It is a part that has been melted and mixed and then solidified.
- the valve body 101 and the first joint 121 are joined to each other via the first welded portion 161.
- a second welded portion 162 is provided at a welding location between the valve body 101 and the valve seat member 104 and the second joint 122.
- the second weld 162 is a valve between the valve body 101 and the valve seat member 104, between the valve body 101 and the second joint 122, and between the valve seat member 104 and the second joint 122.
- the stainless steel that constitutes the main body 101 and the valve seat member 104, the copper that constitutes the second joint 122, and nickel are melted by laser welding, mixed, and then solidified.
- the valve body 101, the valve seat member 104, and the second joint 122 are joined to each other through the second welded portion 162.
- a third welded portion 163 is provided at a welding location between the valve seat member 104 and the third joint 123.
- stainless steel constituting the valve seat member 104, copper constituting the third joint 123, and nickel (Ni) are lasers, respectively. It is a part that has been melted by welding and mixed and then solidified.
- the valve seat member 104 and the third joint 123 are joined to each other via the third welded portion 163.
- a fourth welded portion 164 is provided at a welding location between the valve body 101 and the valve seat member 104 and the fourth joint 124.
- the fourth welded portion 164 is provided between the valve body 101 and the valve seat member 104, between the valve body 101 and the fourth joint 124, and between the valve seat member 104 and the fourth joint 124, respectively.
- the stainless steel that constitutes the main body 101 and the valve seat member 104, the copper that constitutes the fourth joint 124, and nickel are melted by laser welding, mixed, and then solidified.
- the valve main body 101, the valve seat member 104, and the fourth joint 124 are joined to each other through the fourth welded portion 164.
- the 1st welding part 161, the 2nd welding part 162, the 3rd welding part 163, and the 4th welding part 164 are formed including nickel which mixes with stainless steel and copper by welding in the welding part with stainless steel and copper. Therefore, compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, the presence of nickel intermixes stainless steel and copper so that the respective materials become familiar with each other, so that poor welding can be suppressed, and therefore the bonding strength can be increased. it can.
- Pipes 115f and 115g connected to a pilot valve are connected to the cap portions 101b and 101b of the valve body 101, respectively. Then, for example, when the pilot valve operates to lower the sub valve chamber 101B on the left side in the figure and the sub valve chamber 101C on the right side in the figure to high pressure, the pistons 102 and 102 move to the left in the figure. As the pistons 102 move, the valve body 105 also moves leftward in the figure.
- the pistons 102 and 102 move to the right in the figure, and these pistons 102 , 102, the valve body 105 also moves to the right in the figure.
- valve body part 105 connects the 2nd fixed port F2 and the 1st switching port C1 by the main valve recessed part 105A in the edge part position of the left side of FIG.
- the second switching port C2 communicates with the first fixed port F1 in the main valve chamber 101A.
- the valve body portion 105 communicates the second fixed port F2 and the second switching port C2 through the main valve recess 105A at the end position on the right side of FIG.
- the first switching port C1 communicates with the first fixed port F1 in the main valve chamber 101A.
- the flow path switching valve 3 includes the first fixed port F1, the first switching port C1, the second connection to which the first joint 121, the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124 are connected.
- the flow path is switched by switching the connection relationship between the fixed port F2 and the second switching port C2.
- one end of the first joint 121 is inserted into the communication hole 101 c of the valve main body 101 (specifically, the cylindrical portion 101 a and hereinafter the same in the welding process).
- a first tube material 171 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the inner peripheral surface of the hole 101c and the outer peripheral surface of one end of the first joint 121.
- the inner peripheral surface portion of the communication hole 101 c (that is, the valve main body 101), the first tube material 171, and the first joint 121 are formed over the entire circumference from the outside of the valve main body 101 along the circumferential direction of the communication hole 101 c. Irradiation is stopped after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface portions melt simultaneously.
- the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion of the communication hole 101c (that is, the valve body 101), the nickel constituting the first tube member 171 and the copper constituting the first joint 121 are
- the first welded portion 161 is formed over the entire circumference of the communication hole 101 c between the valve body 101 and the first joint 121 by being melted, mixed, and solidified.
- the valve body 101 and the first joint 121 are joined to each other by the first welded portion 161.
- one end of the second joint 122 is inserted into the first communication hole 104 a of the valve seat member 104, and the inner peripheral surface of the first communication hole 104 a of the valve seat member 104 and the second joint 122.
- a second tube material 172 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface of one end of the first and second ends. Or after fitting the 2nd tube material 172 to the 1st communicating hole 104a previously, you may press-fit the 2nd coupling 122 inside the 2nd tube material 172. That is, the second joint 122 is inserted into the first communication hole 104 a and the second tube material 172 is sandwiched between the valve seat member 104 and the second joint 122.
- the inner peripheral surface portion of the first communication hole 104a that is, the valve seat member 104 and the second tube member 172 are extended from the outside of the valve main body 101 over the entire circumference along the circumferential direction of the first communication hole 104a. Then, after irradiating the laser L so that the vicinity of the first communication hole 104a in the valve body 101 and the outer peripheral surface portion of the second joint 122 are melted simultaneously, the irradiation is stopped. As a result, as shown in FIG. 9, the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve seat member 104) of the first communication hole 104a, the nickel constituting the second tube member 172, and the stainless steel constituting the valve body 101.
- the copper constituting the second joint 122 is melted, mixed, and then solidified, and the first joint hole 104a is surrounded by the first circumference through the entire circumference of the first communication hole 104a between the valve body 101, the valve seat member 104, and the second joint 122.
- Two welds 162 are formed.
- the valve body 101, the valve seat member 104, and the second joint 122 are joined to each other by the second welded portion 162.
- one end of the third joint 123 is inserted into the second communication hole 104 b of the valve seat member 104, and the inner peripheral surface of the second communication hole 104 b of the valve seat member 104 and the third joint 123.
- a third tube material 173 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface of one end of the tube. Or after fitting the 3rd tube material 173 to the 2nd communicating hole 104b previously, you may press-fit the 3rd joint 123 inside the 3rd tube material 173. That is, the third joint 123 is inserted into the second communication hole 104 b and the third tube member 173 is sandwiched between the valve seat member 104 and the third joint 123.
- the inner peripheral surface portion of the second communication hole 104b that is, the valve seat member 104 and the second tube member 172 are extended from the outside of the valve main body 101 along the circumferential direction of the second communication hole 104b from the outside. And after irradiating the laser L so that the outer peripheral surface part of the 3rd joint 123 may fuse
- stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve seat member 104) of the second communication hole 104b, nickel constituting the third tube member 173, and the third joint 123 are constituted.
- the copper is melted and mixed and then solidified, and a third weld 163 is formed between the valve seat member 104 and the third joint 123 over the entire circumference of the second communication hole 104b.
- the valve seat member 104 and the third joint 123 are joined to each other by the third welded portion 163.
- one end of the fourth joint 124 is inserted into the third communication hole 104 c of the valve seat member 104, and the inner peripheral surface of the third communication hole 104 c of the valve seat member 104 and the fourth joint 124.
- a fourth tube material 174 made of nickel (Ni) having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm is press-fitted between the outer peripheral surface of one end of the first and second ends. Or after fitting the 4th tube material 174 to the 3rd communicating hole 104c previously, you may press-fit the 4th coupling 124 inside the 4th tube material 174.
- the inner peripheral surface portion of the third communication hole 104c that is, the valve seat member 104 and the fourth tube member 174 are extended from the outside of the valve body 101 over the entire circumference along the circumferential direction of the third communication hole 104c. Then, after irradiating the laser L so that the portion near the third communication hole 104c in the valve body 101 and the outer peripheral surface portion of the fourth joint 124 are melted simultaneously, the irradiation is stopped. As a result, as shown in FIG. 9, the stainless steel constituting the inner peripheral surface portion (that is, the valve seat member 104) of the third communication hole 104c, the nickel constituting the fourth tube member 174, and the stainless steel constituting the valve body 101.
- the copper constituting the fourth joint 124 are melted and mixed, and then solidified, and the fourth joint 124 is placed between the valve body 101, the valve seat member 104, and the fourth joint 124 over the entire circumference of the third communication hole 104c.
- Four welds 164 are formed.
- the valve body 101, the valve seat member 104, and the fourth joint 124 are joined to each other by the fourth welded portion 164.
- the flow path switching valve 3 of the present embodiment includes the stainless valve body 101 in which the main valve chamber 101 ⁇ / b> A and the sub valve chambers 101 ⁇ / b> B and 101 ⁇ / b> C are provided, and the copper valve body 101 joined to the valve body 101.
- the first joint 121 is provided.
- the flow path switching valve 3 is provided with a first welded portion 161 formed by melting and solidifying stainless steel, copper, and nickel by laser welding between the valve body 101 and the first joint 121.
- the valve body 101 and the first joint 121 are joined to each other via the first welded portion 161.
- the flow path switching valve 3 includes a main valve chamber 101A and sub valve chambers 101B and 101C, which are made of stainless steel.
- the main valve chamber 101A is attached to the valve main body 101 together with the main valve chamber 101.
- stainless steel, copper, and nickel are melted and solidified by laser welding between the valve seat member 104 and the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124.
- the second welded portion 162, the third welded portion 163, and the fourth welded portion 164 are provided, and the valve seat member 104, the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124 are respectively connected to the second welded portion 162.
- the welded portion 162, the third welded portion 163, and the fourth welded portion 164 are joined together.
- the flow path switching valve 3 includes a first joint 121 inserted into a communication hole 101 c formed in the valve body 101 that communicates the inside and the outside of the valve body 101, and nickel between the valve body 101 and the first joint 121.
- the first tube member 171 is sandwiched, and the first welded portion 161 is formed between the valve body 101 and the first joint 121, in which stainless steel, copper, and nickel are solidified after melting. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the communication hole 101c.
- the flow path switching valve 3 includes a first joint hole 104a, a second communication hole 104b, and a third communication hole 104c that communicate with the inside and the outside of the valve body 101 formed in the valve seat member 104.
- the third joint member 123 and the fourth joint member 124 are inserted, and the second tube member 172 and the third tube member 173 made of nickel are interposed between the valve seat member 104 and the second joint member 122 and the third joint member 123 and the fourth joint member 124.
- the fourth tube member 174 is sandwiched between the valve seat member 104 and the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124, and each of stainless steel, copper, and nickel is solidified after melting.
- the circumferential direction of the 1st communicating hole 104a, the 2nd communicating hole 104b, and the 3rd communicating hole 104c so that the 2 welding part 162, the 3rd welding part 163, and the 4th welding part 164 may be formed.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed by welding is laser-welded.
- a first welded portion 161 formed by melting and solidifying is provided, and the valve body 101 and the first joint 121 are joined to each other via the first welded portion 161. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve body 101 made of stainless steel and the first joint 121 made of copper can be effectively ensured by the first welding portion 161 formed by laser welding.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed together by welding between the valve seat member 104 and the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124, each of stainless steel, copper, and nickel mixed together by welding.
- a second welded portion 162, a third welded portion 163, and a fourth welded portion 164 formed by being melted and solidified by laser welding are provided, and the valve seat member 104, the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124 are provided.
- the stainless steel valve seat member 104 and the copper second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint are formed by the second welded portion 162, the third welded portion 163, and the fourth welded portion 164 formed by laser welding. It is possible to effectively secure the joint strength of the joint portion by welding with 124.
- the flow path switching valve 3 inserts the first joint 121 into a communication hole 101 c communicating with the inside and the outside of the valve body 101 formed in the valve body 101, and is stainless steel between the valve body 101 and the first joint 121.
- the first tube material 171 made of nickel mixed by welding with copper and sandwiched between the valve main body 101 and the first joint 121, and each of stainless steel, copper and nickel is solidified after melting. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed along the circumferential direction of the communication hole 101c so that the portion 161 is formed.
- stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by welding with the valve body 101 made of stainless steel and the first joint 121 made of copper can be effectively ensured by the first welding portion 161 formed by laser welding.
- the flow path switching valve 3 is connected to the first communication hole 104a, the second communication hole 104b, and the third communication hole 104c that communicate the inside and the outside of the valve main body 101 formed in the valve seat member 104 with the second joint 122, the third.
- the second tube member 172 made of nickel is inserted between the valve seat member 104 and the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124 together with stainless steel and copper by welding while inserting the joint 123 and the fourth joint 124.
- the third tube member 173 and the fourth tube member 174 are sandwiched, and stainless steel, copper, and nickel are melted between the valve seat member 104 and the second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint 124.
- the first communication hole 104a, the second communication hole 104b, and the second welding hole 164 are formed so that the second welding part 162, the third welding part 163, and the fourth welding part 164 that are solidified later are formed. It is manufactured by a manufacturing method comprising a welding step of performing laser welding along the circumferential direction of the communication hole 104c. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed.
- the stainless steel valve seat member 104 and the copper second joint 122, the third joint 123, and the fourth joint are formed by the second welded portion 162, the third welded portion 163, and the fourth welded portion 164 formed by laser welding. It is possible to effectively secure the joint strength of the joint portion by welding with 124.
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a check valve according to a sixth embodiment of the present invention.
- 12 is a longitudinal sectional view showing a state before welding between the copper pipe and the valve seat member provided in the check valve of FIG. 11.
- FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a modified example of the check valve of FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a state before welding between the copper pipe and the valve seat member provided in the check valve of FIG.
- the check valve 4 includes a copper pipe 201 as a valve housing, a valve seat member 202, a holder member 203, a valve body portion 204, and a welded portion 261.
- This check valve 4 is inserted in series, such as a pipe through which the fluid flows, and allows flow in one direction of the fluid (the direction from the left to the right in the figure), and the other direction opposite to the one direction (in the figure, It regulates the flow in the direction from right to left).
- the copper pipe 201 is a cylindrical piping member made of copper as a material.
- the valve seat member 202 is made of stainless steel and has a substantially cylindrical shape whose outer diameter is substantially equal to or slightly smaller than the inner diameter of the copper tube 201.
- a valve port 202 a is formed inside the valve seat member 202.
- the valve seat member 202 is inserted inside the copper pipe 201 and joined to the copper pipe 201 by welding.
- the valve seat member 202 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the holder member 203 is made of stainless steel and has a bowl shape.
- the holder member 203 is disposed in the copper pipe 201 so as to be aligned with the valve seat member 202 in the axial direction, and is engaged with the end of the valve seat member 202 so that one end thereof grasps the valve seat member 202 from the outside. Is fixed.
- the valve body portion 204 is a plate-like member made of stainless steel.
- the valve body portion 204 is disposed in the holder member 203 so as to be movable in the left-right direction in the drawing, and is moved in the left-right direction in the drawing by a difference in fluid pressure acting on both surfaces.
- a gap is formed between the holder member 203 and the valve body portion 204, and the fluid flows. Permissible.
- the valve body portion 204 is moved to the left side in the drawing and is brought into contact with (i.e., seated on) the valve seat member 202, the valve port 202a is closed and the fluid flow is restricted.
- a welded portion 261 is provided at a welded portion between the copper pipe 201 and the valve seat member 202.
- copper constituting the copper tube 201, stainless steel constituting the valve seat member 202, and nickel (Ni) are melted by laser welding between the copper tube 201 and the valve seat member 202, respectively. It is a solidified part after mixing.
- the copper pipe 201 and the valve seat member 202 are joined to each other through the welded portion 261.
- the welded portion 261 is formed by including nickel mixed with stainless steel and copper at the welding location with stainless steel and copper, and therefore, by interposing nickel as compared with a configuration in which stainless steel and copper are directly welded. Since stainless steel and copper are mixed and the respective materials are well adapted to each other, poor welding can be suppressed, and therefore the bonding strength can be increased.
- the assembly assembled in the above assembly process is inserted into the copper tube 201, and the thickness between the inner peripheral surface of the copper tube 201 and the outer peripheral surface of the valve seat member 202 is 0.1 mm to 0.00 mm.
- a tube material 285 made of nickel (Ni) of about 5 mm is press-fitted.
- the assembly may be press-fitted inside the tube material 285. That is, the valve seat member 202 is inserted inside the copper tube 201 and the tube material 285 is sandwiched between the copper tube 201 and the valve seat member 202.
- the laser L so that the inner peripheral surface portion of the copper tube 201, the tube material 285, and the outer peripheral surface portion of the valve seat member 202 are simultaneously melted over the entire circumference along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the copper tube 201.
- the irradiation is stopped.
- the copper constituting the copper tube 201, the nickel constituting the tube material 285, and the stainless steel constituting the valve seat member 202 are respectively melted and mixed, and then solidified to form a copper tube.
- a welded portion 261 is formed between the inner periphery of the copper pipe 201 between the valve seat member 202 and the valve seat member 202.
- the welded portion 261 joins the copper pipe 201 and the valve seat member 202 to each other.
- the check valve 4 is completed through these assembly steps and welding steps in sequence.
- the check valve 4 of this embodiment includes the copper pipe 201 and the stainless steel valve seat member 202 joined to the inside of the copper pipe 201. And between the copper pipe 201 and the valve-seat member 202, the welding part 261 formed by melt
- the pipe 201 and the valve seat member 202 are joined to each other via a welded portion 261.
- the check valve 4 has a valve seat member 202 inserted inside the copper pipe 201, a tube material 285 made of nickel between the copper pipe 201 and the valve seat member 202, and the copper pipe 201 and the valve It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed so that a welded portion 261 is formed between the seat member 202 and each of stainless steel, copper, and nickel solidified after melting.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed together by welding Is provided by welding and solidifying by laser welding, and the copper pipe 201 and the valve seat member 202 are joined to each other via the welded portion 261. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed.
- the joining strength of the joining location by welding with the copper copper pipe 201 and the stainless steel valve seat member 202 is effectively securable by the welding part 261 formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- a groove is provided on the outer peripheral surface of the valve seat member over the entire circumference, and the copper pipe is reduced in diameter along the groove, thereby caulking the copper pipe and the valve seat member.
- the caulking portion of the copper pipe may become fatigued due to the influence of vibration or the like, and the sealing between the copper pipe and the valve seat member may be caused by variations in the caulking degree.
- by providing the welded portion 261 it is possible to eliminate the fatigue of the caulking portion of the copper tube and to sufficiently ensure the sealing between the copper tube and the valve seat member.
- the check valve 4 inserts a valve seat member 202 inside the copper pipe 201 and sandwiches a tube material 285 made of nickel mixed with stainless steel and copper by welding between the copper pipe 201 and the valve seat member 202.
- the welding process which laser-welds so that the welding part 261 formed by each of stainless steel, copper, and nickel solidifying after melting may be formed between the copper pipe 201 made of copper and the valve seat member 202 made of stainless steel. It is manufactured with the manufacturing method containing. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching.
- the joining strength of the joining location by welding with the copper copper pipe 201 and the stainless steel valve seat member 202 is effectively securable by the welding part 261 formed by laser welding. That is, it is possible to effectively ensure the bonding strength of the bonding portion by welding between the stainless steel member and the copper member.
- the welding part 261 is formed by irradiating the laser L from the inside of the copper tube 201 in the welding process, but the present invention is not limited to this.
- it is good also as a structure which irradiated the laser L from the outer side of the copper pipe 201, and formed the welding part 262 in the welding process.
- the outer peripheral surface portions of the copper pipe 201, the tube material 285, and the valve seat member 202 are formed over the entire circumference along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the copper pipe 201.
- the irradiation is stopped. As a result, as shown in FIG.
- the copper constituting the copper tube 201, the nickel constituting the tube material 285, and the stainless steel constituting the valve seat member 202 are respectively melted and mixed, and then solidified to form a copper tube.
- a welded portion 262 extending from the outer peripheral surface of the copper pipe 201 toward the radially inner side is formed between the 201 and the valve seat member 202 over the entire circumference of the copper pipe 201.
- the welded portion 262 joins the copper pipe 201 and the valve seat member 202 to each other. Even in such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
- FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a pressure regulating valve according to a seventh embodiment of the present invention.
- 16 is a longitudinal sectional view showing a state before welding of the valve main body, the valve seat member, and the thrust bearing included in the pressure regulating valve of FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a state after welding of the valve main body, the valve seat member, and the thrust bearing included in the pressure regulating valve of FIG.
- FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a modified example of the pressure regulating valve in FIG. 15, and is a longitudinal sectional view showing a state before welding of the valve main body, the valve seat member, and the thrust bearing provided in the pressure regulating valve. is there.
- FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a state before welding of the valve main body, the valve seat member, and the thrust bearing included in the pressure regulating valve of FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a state after welding of the valve main body, the valve seat member, and the thrust bearing included in the
- FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a modified example of the pressure regulating valve in FIG. 15, and is a longitudinal sectional view showing a state after welding of a valve main body, a valve seat member, and a thrust bearing provided in the pressure regulating valve. is there.
- the concept of “upper and lower” in the following description corresponds to the upper and lower sides in FIG. 15 and indicates the relative positional relationship between the members, and does not indicate the absolute positional relationship.
- the pressure adjustment valve 5 includes a valve body 310 as a valve housing, a spring case 315, a valve seat member 320, a valve body portion 330, a thrust bearing 335, an adjustment screw 341, and a pair Spring receivers 342 and 343, a compression spring 344, a bellows 345, a cap member 346, a first welded part 361, and a second welded part 362.
- the valve body 310 is a substantially cylindrical tubular member made of copper.
- a communication hole 311 that communicates the inside and the outside of the valve body 310 is provided at the center in the longitudinal direction of the valve body 310.
- a copper inlet joint 314 is inserted into the communication hole 311 and joined by welding. In the valve main body 310, fluid flows in from the communication hole 311 and flows out from the lower opening 312 in the lower part of the figure.
- the spring case 315 is a substantially cylindrical tubular member made of copper and having a smaller outer diameter than the valve body 310.
- the lower end of the spring case 315 is joined to the upper opening 313 of the valve main body 310 by welding.
- a part of the compression spring 344 which will be described later, in the upper part of the drawing, a spring receiver 343, and an adjusting screw 341 are accommodated.
- the valve seat member 320 is a stainless steel member formed in an annular shape with a valve port 321 opened inside.
- the outer diameter of the valve seat member 320 is formed to be the same as or slightly smaller than the inner diameter of the valve main body 310.
- the valve seat member 320 is disposed below the communication hole 311 in the valve body 310 so that the valve port 321 communicates with the lower opening 312 below the valve body in the figure, and is joined to the valve body 310 by welding. Has been.
- the valve seat member 320 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the valve body 330 has a disc-shaped valve body 331 and a shaft 332 to which the valve body 331 is fixedly attached to the lower end 332a in the drawing.
- the shaft 332 is disposed in the valve body 310 by a thrust bearing 335 so as to be movable in the vertical direction in the drawing.
- the thrust bearing 335 is made of stainless steel, and has a cylindrical bearing body 335a and a flange 335b provided at an upper end of the bearing body 335a in the drawing.
- the bearing body 335 a has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the shaft 332, and an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the valve body 310.
- the flange portion 335b has an outer diameter that is the same as or slightly smaller than the inner diameter of the valve body 310.
- the thrust bearing 335 is disposed above the communication hole 311 in the valve body 310 in the drawing, and the flange portion 335b is joined to the valve body 310 by welding.
- the flange portion 335b of the thrust bearing 335 is provided with a communication hole 335c penetrating in the vertical direction in the drawing.
- a shaft 332 is inserted inside the thrust bearing 335, and the shaft 332 is supported so as to be movable in the vertical direction in the figure.
- the thrust bearing 335 is preferably made of austenitic stainless steel.
- the adjustment screw 341 is screwed into the spring case 315 and is arranged so as to be movable in the vertical direction in the figure by rotation.
- the pair of spring receivers 342 and 343 are disposed to face each other with the compression spring 344 interposed between the adjustment screw 341 and the other end 332b of the shaft 332 in the upper part of the drawing.
- the shaft 332 is pressed by the compression spring 344 from the upper side to the lower side in the drawing.
- a part of the lower portion of the compression spring 344 in the figure is covered with a bellows 345 that can be expanded and contracted together with the compression spring 344.
- the cap member 346 is fixed and attached so as to close the upper opening 316 of the spring case 315 in the drawing.
- the 1st welding part 361 is provided in the welding location of the valve main body 310 and the valve seat member 320.
- FIG. The first welded portion 361 is formed by laser welding between the valve body 310 and the valve seat member 320, copper constituting the valve body 310, stainless steel constituting the valve seat member 320, and nickel (Ni), respectively. It is a part that has been melted and mixed and then solidified.
- the valve body 310 and the valve seat member 320 are joined to each other through the first welded portion 361.
- a second welded portion 362 is provided at a welding location between the valve body 310 and the thrust bearing 335.
- the second welded portion 362 between the valve body 310 and the thrust bearing 335, copper constituting the valve body 310, stainless steel constituting the thrust bearing 335, and nickel (Ni) are respectively melted by laser welding. It is a solidified part after mixing.
- the valve body 310 and the thrust bearing 335 are joined to each other via the second welded portion 362.
- the 1st welding part 361 and the 2nd welding part 362 are formed including nickel which mixes with stainless steel and copper by welding in the welding part with stainless steel and copper, compared with the structure which welded stainless steel and copper directly.
- nickel By interposing nickel, stainless steel and copper are mixed and the respective materials are well adapted to each other, so that poor welding can be suppressed, and therefore the bonding strength can be increased.
- the fluid enters the valve body 310 from the communication hole 311 and flows to the lower opening 312 through the valve port 321 when the valve body 331 is separated from the valve seat member 320.
- the inlet pressure load in the valve opening / closing direction
- the pressure adjusting valve 5 includes a force obtained by adding the pressing force of the bellows 345 to the pressing force of the compression spring 344, a force obtained by multiplying the outlet pressure (fluid pressure from the lower opening 312 side) by the area of the valve port 321; The valve is opened and closed by the balance.
- the valve body 331 is pressed against the valve seat member 320 and is seated, and the valve port 321 is closed and the valve is closed.
- the valve body 331 is separated from the valve seat member 320 and is in the valve open state. Further, the predetermined pressure can be changed by adjusting the pressing force of the compression spring 344 by turning the adjusting screw 341.
- a valve body 331 is inserted into a valve seat member 320 and a thrust bearing 335 through a shaft 332 attached to one end 332 a, and the valve seat member 320 and the thrust bearing 335 are inserted inside the valve body 310.
- the thickness between the inner peripheral surface of the valve body 310 and the outer peripheral surface of the valve seat member 320 and between the inner peripheral surface of the valve main body 310 and the outer peripheral surface of the thrust bearing 335 is 0.1 mm to 0 mm.
- a tube material 385 and 386 made of nickel (Ni) of about 5 mm is press-fitted. That is, the valve seat member 320 and the thrust bearing 335 are inserted inside the valve main body 310 and the tube members 385 and 386 are sandwiched between the valve main body 310 and the valve seat member 320 and the thrust bearing 335.
- the laser L so that the inner peripheral surface portion of the valve main body 310, the tube material 385, and the outer peripheral surface portion of the valve seat member 320 are simultaneously melted over the entire circumference along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the valve main body 310.
- the irradiation is stopped.
- the copper constituting the valve body 310, the nickel constituting the tube member 385, and the stainless steel constituting the valve seat member 320 are respectively melted and mixed, and then solidified.
- a first weld 361 is formed between 310 and the valve seat member 320 over the entire inner peripheral surface of the valve main body 310.
- the valve body 310 and the valve seat member 320 are joined to each other by the first welding portion 361.
- the inner peripheral surface portion of the valve main body 310, the tube material 386, and the outer peripheral surface portion of the flange portion 335 b of the thrust bearing 335 are melted simultaneously along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the valve main body 310.
- the irradiation is stopped.
- the copper constituting the valve body 310, the nickel constituting the tube material 385, and the stainless steel constituting the thrust bearing 335 are melted, mixed, and then solidified to form the valve body 310.
- a second weld 362 is formed between the inner periphery of the valve body 310 and the thrust bearing 335.
- the valve body 310 and the thrust bearing 335 are joined to each other by the second welded portion 362.
- the pressure regulating valve 5 of the present embodiment includes the copper valve body 310 and the stainless steel valve seat member 320 joined to the inside of the valve body 310. And between the valve main body 310 and the valve seat member 320, the 1st welding part 361 formed by melt
- the valve body 310 and the valve seat member 320 are joined to each other via the first welded portion 361.
- the pressure regulating valve 5 includes a stainless steel thrust bearing 335 and a copper valve main body 310. Between the thrust bearing 335 and the valve body 310, there is provided a second weld portion 362 formed by melting and solidifying each of stainless steel, copper, and nickel mixed by welding by laser welding. The bearing 335 and the valve main body 310 are joined to each other via the second welding portion 362.
- the pressure regulating valve 5 has a valve member 320 inserted inside the valve body 310 and a tube material 385 made of nickel mixed with stainless steel and copper by welding between the valve body 310 and the valve seat member 320. And a manufacturing process including a welding process in which laser welding is performed between the valve body 310 and the valve seat member 320 so that a first weld 361 is formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel after melting. Manufactured by the method.
- the pressure regulating valve 5 has a tube material 386 made of nickel mixed by welding with stainless steel and copper between the thrust bearing 335 and the valve body 310, and between the thrust bearing 335 and the valve body 310, It is manufactured by a manufacturing method including a welding process in which laser welding is performed so that a second welded portion 362 is formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel after melting.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed together by welding Is formed by melting and solidifying by laser welding, and the valve main body 310 and the valve seat member 320 are joined to each other via the first welding portion 361. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joint strength of the joint location by welding with the valve body 310 made of copper and the valve seat member 320 made of stainless steel can be effectively ensured by the first welding portion 361 formed by laser welding.
- each of stainless steel, copper, and nickel mixed by welding is melted and solidified by laser welding between the stainless steel thrust bearing 335 and the copper valve body 310.
- the second welded portion 362 is provided, and the thrust bearing 335 and the valve body 310 are joined to each other via the second welded portion 362. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching. Therefore, poor welding such as internal cracks that occur when stainless steel and copper are not mixed can be suppressed. Thereby, the joining strength of the joining location by the welding of the thrust bearing 335 and the valve main body 310 can be effectively ensured by the second welding portion 362 formed by laser welding.
- a groove is provided on the outer peripheral surfaces of the valve seat member and the thrust bearing over the entire circumference, and the valve body is reduced in diameter along the groove to be caulked.
- the caulking portion of the valve body may be fatigued due to the influence of vibration or the like, and due to variations in caulking, the valve body and the valve seat There was a fear that a sufficient sealing between the members could not be secured.
- by providing the first welded portion 361 and the second welded portion 362 fatigue of the caulking portion of the valve body can be eliminated and sufficient sealing between the valve body and the valve seat member is achieved. Can be secured.
- the pressure regulating valve 5 has a valve member 320 inserted inside the valve body 310 and a tube material 385 made of nickel mixed with stainless steel and copper by welding between the valve body 310 and the valve seat member 320. Laser welding is then performed between the copper valve body 310 and the stainless steel valve seat member 320 so that a first weld 361 is formed by solidifying each of stainless steel, copper, and nickel after melting. It is manufactured by a manufacturing method including a welding process. Since stainless steel and copper are mixed with each other by interposing nickel mixed with stainless steel and copper by welding compared to a configuration in which stainless steel and copper are directly welded, stainless steel and copper are mixed. It is possible to suppress solidification in a separated state without matching.
- the pressure regulating valve 5 has a tube material 386 made of nickel mixed by welding with stainless steel and copper between the thrust bearing 335 and the valve main body 310, and the stainless steel thrust bearing 335 and the copper valve main body 310. In between, it manufactures with the manufacturing method including the welding process which performs laser welding so that the 2nd welding part 362 formed by each of stainless steel, copper, and nickel solidifying after fusion
- the first welded part 361 and the second welded part 362 are formed by irradiating the laser L from the inside of the valve main body 310.
- the present invention is not limited to this. .
- it is good also as a structure which irradiated the laser L from the outer side of the valve main body 310, and formed the 1st welding part 363 and the 2nd welding part 364 in the welding process.
- the outer peripheral surface portions of the valve main body 310, the tube material 385, and the valve seat member 320 are formed over the entire circumference along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the valve main body 310.
- the irradiation is stopped. Accordingly, as shown in FIG. 19, the copper constituting the valve body 310, the nickel constituting the tube member 385, and the stainless steel constituting the valve seat member 320 are respectively melted and mixed, and then solidified.
- a first weld 363 extending from the outer peripheral surface of the valve body 310 toward the radially inner side is formed between the valve body 310 and the valve seat member 320 over the entire circumference of the valve body 310.
- the valve body 310 and the valve seat member 320 are joined to each other by the first welding portion 363.
- the outer peripheral surface portion of the valve body 310, the tube material 385, and the flange portion 335 b of the thrust bearing 335 extends along the entire circumferential direction of the outer peripheral surface of the valve main body 310.
- the irradiation is stopped. Accordingly, as shown in FIG. 19, the copper constituting the valve body 310, the nickel constituting the tube material 385, and the stainless steel constituting the thrust bearing 335 are respectively melted, mixed, and then solidified to be solidified.
- a thrust bearing 335 a second weld 364 extending from the outer peripheral surface of the valve body 310 toward the radially inner side is formed over the entire circumference of the valve body 310.
- the valve body 310 and the thrust bearing 335 are joined to each other by the second welded portion 364. Even in such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
- valve apparatus of this invention As mentioned above, although this invention was mentioned and mentioned with preferable embodiment, the valve apparatus of this invention and its manufacturing method are not limited to the structure of these embodiment.
- the tube material and the ring material which are metal materials sandwiched between the valve housing and the valve seat member, and the joints, are made of nickel as a material. It is not limited. As long as it does not contradict the objective of this invention, the material which comprises such a metal material should just be a metal mixed with stainless steel and copper by welding, and the kind of metal used as the material is arbitrary. As a material constituting the metal material, it is preferable to have one metal selected from nickel, lithium, bismuth, gold, and platinum as a main component (including more than 50% by weight). By using it, weldability can be improved and poor welding can be suppressed.
- phosphor copper brazing, silver brazing, or nickel brazing may be used as a material constituting the metal material.
- Phosphor copper brazing JISZ3264
- Silver brazing JISZ3261
- Nickel brazing JISZ3265
- Nickel brazing is a brazing material containing nickel as a main component, to which chromium, boron, silicon, or the like is added.
- the first joint and the second joint which are piping members, are made of pure copper, but the present invention is not limited to this.
- a material of such a piping member as long as it does not contradict the object of the present invention, copper or a copper alloy containing copper as a main component (including more than 50% by weight) may be used.
- the material of the piping member is particularly preferably one copper (including a copper alloy) selected from pure copper, oxygen-free copper, tough pitch copper, phosphorus deoxidized copper and aluminum bronze.
- the nickel plating layer or the nickel-type member melt-adhered to the location where the valve housing or the valve seat member is joined by welding on the outer peripheral surfaces of the first joint and the second joint.
- An adhesion part may be provided.
- the first to seventh embodiments described above are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments.
- the motorized valve, the throttle valve device (electromagnetic valve), the flow path switching valve (four-way valve), the check valve, and the pressure adjustment valve described above are shown as examples of the embodiment of the present invention, the present invention is various other types. It can also be applied to other valve devices. That is, the present invention is applicable to any valve device having a configuration in which a stainless member and a copper member are fixed by welding. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are also included in the scope of the present invention as long as the configuration of the valve device and the manufacturing method thereof of the present invention is provided.
- FIGS. 1 to 6 1, 1A, 1B Electric valve (valve device) 10 valve body 10A valve chamber 11 valve housing (stainless steel member) 11A 1st communicating hole 11B 2nd communicating hole 12 Valve seat member (member made from stainless steel) 17 First joint (piping member, copper member) 18 Second joint (piping member, copper member) 18a Flange part 20 Valve body part 30 Stepping motor 51 1st welding part (welding part) 52, 52A, 52B Second welded portion (welded portion) 55 Tube material (metal material) 56 Tube material (metal material) 56A, 56B Ring material (metal material) L laser (fourth embodiment: FIGS.
- Throttle valve device 60 Valve body 60A Valve chamber 61 Valve housing (stainless steel member) 61A 1st communicating hole 61B 2nd communicating hole 62 Valve seat member 67 1st coupling (piping member, copper member) 68 Second joint (piping member, copper member) 70 Valve body part 81 1st welding part (welding part) 82 Second weld (weld) 85 Tube material (metal material) 86 Tube material (metal material) L laser (fifth embodiment: FIGS.
- Valve device 101 Valve body (valve housing, stainless steel member) 101A Main valve chamber 101B, 101C Sub valve chamber 101C Sub valve chamber 101a Cylindrical portion 101b Cap portion 101c Communication hole 102 Piston 103 Connecting member 104 Valve seat member (stainless steel member) 104a First communication hole 104b Second communication hole 104c Third communication hole 105 Valve body 121 First joint (piping member, copper member) 122 Second joint (piping member, copper member) 123 Third joint (piping member, copper member) 124 Fourth joint (piping member, copper member) 161 First welded portion 162 Second welded portion 163 Third welded portion 164 Fourth welded portion 171 First tube material (metal material) 172 Second tube material (metal material) 173 3rd tube material (metal material) 174 Fourth tube material (metal material) L laser (sixth embodiment: FIGS.
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Abstract
ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる弁装置、及び、この弁装置の製造方法を提供する。 電動弁(1)は、弁ハウジング(11)に形成された当該弁ハウジング(11)の内外を連通する第1連通孔(11A)に第1継手(17)を挿入し、第2連通孔(11B)に第2継手(18)を挿入するとともに弁ハウジング(11)と第1継手(17)及び第2継手(18)との間にニッケルからなるチューブ材(55)及びチューブ材(56)を挟み、そして、弁ハウジング(11)と第1継手(17)及び第2継手(18)との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部(51)及び第2溶接部(52)が形成されるように、第1連通孔(11A)及び第2連通孔(11B)の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
Description
本発明は、弁ハウジングとそれに接合される配管部材とを備えた弁装置、及び、その製造方法に関する。
従来、弁装置として、例えば、特許文献1に開示された電動弁がある。特許文献1に開示された電動弁801は、図20に示すように、弁室810Aが内側に形成されたステンレス製の弁ハウジング811及び弁室810A内に配置された弁座部材812を有する弁本体810と、弁ハウジング811に接合された配管部材としての銅製の第1継手817及び第2継手818と、弁室810A内に収容された弁体822を備えた弁体部820と、弁体部820を弁座部材812に対して進退移動させるステッピングモータ830と、を備えている。
この電動弁801は、弁ハウジング811がステンレスを材料として構成され、第1継手817及び第2継手818が銅を材料として構成されており、弁ハウジング811と第1継手817の接合、及び、弁ハウジング811と第2継手818と弁座部材812との接合にろう付けを用いていた。
しかしながら、例えば、炉中ろう付けによる接合では温度上昇に時間を要するため、ろう付けされる部材の全体が高温に加熱されてしまう。そのため、例えば、全体の加熱により、第1継手817及び第2継手818が鈍ってしまうため、取り扱い時に変形しやすくなり、この変形により相手配管と接続できなくなってしまったり、弁ハウジング811、第1継手817、第2継手818及び弁座部材812の寸法変化が生じてしまったりする恐れがあった。特に、弁座部材812の寸法変化が生じると、弁座部材812と弁体822との密封性が低下してしまう恐れがあった。一方、溶接による接合であれば接合箇所及びその近傍のみ加熱されるので、各部材の鈍りや寸法変化など回避することができる。しかしながら、ステンレスと銅とは溶接性が悪く、溶接により互いに混ざり合わない(溶融したステンレス中で銅が分離した状態で固まってしまうことがある)ので、弁ハウジング811と第1継手817とを溶接を用いて接合し、弁ハウジング811と第2継手818と弁座部材812とを溶接を用いて接合する構成とした場合、内部クラックなどの溶接不良が生じて接合強度等を確保することが困難であった。このように、ステンレス製の部材と銅製の部材の接合において、改善の余地があることが課題として挙げられる。
そこで、本発明は、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる弁装置、及び、この弁装置の製造方法を提供することを課題とする。
請求項1に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置において、前記弁ハウジングと前記配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、前記弁ハウジングと前記配管部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されていることを特徴とする弁装置である。
請求項2に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、前記弁ハウジングに接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置において、前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、前記弁座部材と前記配管部材の一端部とが前記連通孔の軸方向に順に並べて配置され、前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されていることを特徴とする弁装置である。
請求項3に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに取り付けられて当該弁ハウジングとともに前記弁室を画定するステンレス製の弁座部材と、前記弁座部材に接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置において、前記弁座部材と前記配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、前記弁座部材と前記配管部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されていることを特徴とする弁装置である。
請求項4に記載された発明は、上記課題を解決するために、銅製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの内側に接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置において、前記弁ハウジングと前記弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、前記弁ハウジングと前記弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されていることを特徴とする弁装置である。
請求項5に記載された発明は、上記課題を解決するために、ステンレス製の部材と、銅製の部材とを備えた弁装置において、前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されていることを特徴とする弁装置である。
請求項6に記載された発明は、請求項1~5のいずれか一項に記載された発明において、前記ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属が、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金の中から選択される1つの金属を主成分として含むもの、又は、りん銅ろう、銀ろう及びニッケルろうの中から選択される1つのろう材であることを特徴とするものである。
請求項7に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔に前記配管部材を挿入するとともに前記弁ハウジングと前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法である。
請求項8に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、前記弁ハウジングに接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、前記弁座部材と前記配管部材の一端部とを前記連通孔の軸方向に並べて配置するとともに前記弁座部材と前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法である。
請求項9に記載された発明は、上記課題を解決するために、弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに取り付けられて当該弁ハウジングとともに前記弁室を画定するステンレス製の弁座部材と、前記弁座部材に接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、前記弁座部材に形成された前記弁ハウジングの内外を連通する連通孔に前記配管部材を挿入するとともに前記弁座部材と前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁座部材と前記配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法である。
請求項10に記載された発明は、上記課題を解決するために、銅製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの内側に接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、前記弁ハウジングの内側に前記弁座部材を挿入するとともに前記弁ハウジングと前記弁座部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法である。
請求項11に記載された発明は、上記課題を解決するために、ステンレス製の部材と銅製の部材とを備えた弁装置の製造方法であって、前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法である。
請求項1に記載された発明によれば、ステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、弁ハウジングと配管部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項2に記載された発明によれば、弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、弁座部材と配管部材の一端部とが連通孔の軸方向に順に並べて配置され、ステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材とステンレス製の弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁ハウジング及び弁座部材と銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。また、弁ハウジングと配管部材と弁座部材とを同時に溶接することができるので、弁ハウジングと配管部材とを溶接する工程、及び、弁ハウジングと弁座部材とを溶接する工程を別々に行う必要が無くなり、そのため、製造作業性を向上させることができる。
請求項3に記載された発明によれば、ステンレス製の弁座部材と銅製の配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、弁座部材と配管部材とが、溶接部を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁座部材と銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる
請求項4に記載された発明によれば、銅製の弁ハウジングとステンレス製の弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、弁ハウジングと弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によって銅製の弁ハウジングとステンレス製の弁座部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項5に記載された発明によれば、ステンレス製の部材と銅製の部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、ステンレス製の部材と銅製の部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項6に記載された発明によれば、前記ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属が、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金の中から選択される1つの金属を主成分として含むもの、又は、りん銅ろう、銀ろう及びニッケルろうの中から選択される1つのろう材である。そのため、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。
請求項7に記載された発明によれば、弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔に配管部材を挿入するとともに弁ハウジングと配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、ステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項8に記載された発明によれば、弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、弁座部材と配管部材の一端部とを連通孔の軸方向に並べて配置するとともに弁座部材と配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、ステンレス製の弁ハウジングと銅製の配管部材とステンレス製の弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁ハウジング及び弁座部材と銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。また、弁ハウジングと配管部材と弁座部材とを同時に溶接することができるので、弁ハウジングと配管部材とを溶接する工程、及び、弁ハウジングと弁座部材とを溶接する工程を別々に行う必要が無くなり、そのため、製造作業性を向上させることができる。
請求項9に記載された発明によれば、弁座部材に形成された弁ハウジングの内外を連通する連通孔に配管部材を挿入するとともに弁座部材と配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、ステンレス製の弁座部材と銅製の配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁座部材と銅製の配管部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項10に記載された発明によれば、弁ハウジングの内側に弁座部材を挿入するとともに弁ハウジングと弁座部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、銅製の弁ハウジングとステンレス製の弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によって銅製の弁ハウジングとステンレス製の弁座部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
請求項11に記載された発明によれば、ステンレス製の部材と銅製の部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、ステンレス製の部材と銅製の部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属を介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態の電動弁について、図1、図2を参照して説明する。
以下、本発明の第1の実施形態の電動弁について、図1、図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の電動弁の縦断面図である。図2(a)は、図1の電動弁が備える弁ハウジングと第1継手及び第2継手の溶接前の状態を示す部分断面図であり、(b)は、溶接後の状態を示す部分断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図1における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図1に示すように、電動弁1は、弁本体10と、第1継手17と、第2継手18と、弁体部20と、ステッピングモータ30と、第1溶接部51と、第2溶接部52と、を備えている。
弁本体10は、弁ハウジング11と、弁座部材12と、弁支持ガイド部材13と、を有している。
弁ハウジング11は、例えば、プレス成形等によりカップ状(有底円筒状)に形成されたステンレス製の部材である。弁ハウジング11の周壁11aの一部箇所には、弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11Aが形成されている。また、弁ハウジング11の底壁11bの中央部には、弁ハウジング11の内外を連通する第2連通孔11Bが形成されている。弁ハウジング11は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
弁座部材12は、内側に弁ポート12aが開口された円環状に形成されたステンレス製の部材である。弁座部材12の外径は、第2連通孔11Bの径と同一又は当該径より僅かに小さく形成されている。弁座部材12は、弁ポート12aと第2連通孔11Bとが連通するようにして弁ハウジング11の第2連通孔11Bにおける弁ハウジング11の内側寄りの箇所に配置され、弁ハウジング11に溶接により接合されている。弁座部材12は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
弁支持ガイド部材13は、樹脂製の略円筒形状の部材であり、その軸方向中央付近の箇所に外縁部がフランジ状に突出するように円環状のステンレス製の取付金具14がインサート成形されている。弁支持ガイド部材13は、取付金具14の外縁部が周方向全体にわたって溶接によって弁ハウジング11の上部開口縁部11cに固定装着されている。これにより、弁支持ガイド部材13は、弁ハウジング11の上部開口を塞ぐように配設される。
弁支持ガイド部材13は、弁ハウジング11の上部開口を塞ぐことにより、弁ハウジング11と共働して円筒空間状の弁室10Aを画定している。つまり、弁ハウジング11は、内側に後述する弁体が収容される弁室10Aが設けられている。
また、弁支持ガイド部材13には弁室10Aへ向けて開口したガイド孔15が形成されており、また、弁支持ガイド部材13の上部には、ガイド孔15と同心の雌ねじ孔16が形成されている。雌ねじ孔16には、後述するステッピングモータ30のロータ軸31に形成された雄ねじ部32が螺合される。
第1継手17は、流体が内側を流れる銅製の配管である。本実施形態では、第1継手17が純銅を材料として構成されている。本明細書において、「銅」には、純銅(純度99.9%以上)に加え、銅とその他の物質とを含む銅合金が含まれる。銅合金としては、主成分である銅を重量比で50%超含むものであればよいが、特に、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅、又は、アルミニウム青銅などであることが好ましい。第1継手17の外径は、第1連通孔11Aの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第1継手17は、一端部が弁ハウジング11の第1連通孔11Aに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第1連通孔11Aの内周面と溶接により接合されている。
第2継手18は、第1継手17と同様の銅製の配管である。本実施形態では、第2継手18が純銅を材料として構成されている。第2継手18の外径は、第2連通孔11Bの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第2継手18は、フランジ部18aが弁ハウジング11に突き当たるように、その一端部が弁ハウジング11の第2連通孔11Bに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第2連通孔11Bの内周面と溶接により接合されている。第1継手17及び第2継手18は、それぞれ配管部材の一例に相当する。
弁ハウジング11と第1継手17との溶接箇所には、第1溶接部51が設けられている。第1溶接部51は、弁ハウジング11と第1継手17との間で、弁ハウジング11を構成するステンレスと、第1継手17を構成する銅と、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第1溶接部51を介して、弁ハウジング11と第1継手17とが互いに接合されている。
弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18との溶接箇所には、第2溶接部52が設けられている。第2溶接部52は、弁ハウジング11と弁座部材12との間、弁ハウジング11と第2継手18との間、及び、弁座部材12と第2継手18との間のそれぞれで、弁ハウジング11及び弁座部材12を構成するステンレスと、第2継手18を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部52を介して、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とが互いに接合されている。
第1溶接部51及び第2溶接部52は、ステンレス及び銅との溶接箇所において、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを含んで形成されているので、ステンレス及び銅を直接溶接した構成に比べて、ニッケルを介在することによりステンレスと銅とが混ざり合って各材料が互いによくなじむので、溶接不良を抑制でき、そのため、接合強度を高めることができる。
弁体部20は、円筒状の弁ホルダ21と、弁ホルダ21の図中下側の端部に固着されたニードル状の弁体22と、弁ホルダ21内に軸線方向(図1にて上下方向)に移動可能に配設されたバネ受け23と、弁体22とバネ受け23との間に所定の荷重を与えられた状態で配設された圧縮コイルバネ24と、を有している。弁ホルダ21は、弁支持ガイド部材13のガイド孔15内に軸線方向に摺動移動可能に嵌合されている。
ステッピングモータ30は、雄ねじ部32が弁支持ガイド部材13の雌ねじ孔16に螺合されたロータ軸31と、弁ハウジング11に固定装着されたロータケース33と、ロータ軸31に同軸に固定して取り付けられるとともにロータケース33内に軸心周りに回転可能に配置されたロータ34と、ロータケース33の外周部に固定装着されたステータコイルユニット35と、を有している。
ロータ軸31は、その下端が軸心を中心とする相対回転可能な状態で弁体部20の上端部(具体的には、弁ホルダ21の上端部)に連結されている。ロータ軸31は、雄ねじ部32と雌ねじ孔16とのねじ作用により、回転することにより軸線方向に移動し、この軸線方向の移動が弁ホルダ21および弁体22に伝達される。これにより、弁体22が弁室10A内において、弁座部材12に対して進退移動されて、弁ポート12aの開閉又は開度調節を行う。
ロータ34は、外周部を多極着磁され、ボス部34Aにてロータ軸31と固定連結されている。ステータコイルユニット35は、樹脂封止型のものであり、上下2段の電磁コイル部36、磁極歯37、リード線38等を有する略円環状に構成されている。ステータコイルユニット35は、その内側にロータケース33が挿通され、取付金具45によってロータケース33に固定して取り付けられている。また、ロータケース33内には、ロータ34の回転を制限するストッパ機構39が構成されている。
次に、上述した電動弁1の製造方法の一例について、図2(a)、(b)を参照して説明する。
(1:溶接工程)
図2(a)に示すように、弁ハウジング11の第1連通孔11Aに第1継手17の一端部を挿入し、弁ハウジング11の第1連通孔11Aの内周面と第1継手17の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材55を圧入する。または、先にチューブ材55を第1連通孔11Aに嵌め合わせたのち、チューブ材55の内側に第1継手17の一端部を圧入してもよい。つまり、第1連通孔11Aに第1継手17が挿入されるとともに、弁ハウジング11と第1継手17との間にチューブ材55が挟まれている。
図2(a)に示すように、弁ハウジング11の第1連通孔11Aに第1継手17の一端部を挿入し、弁ハウジング11の第1連通孔11Aの内周面と第1継手17の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材55を圧入する。または、先にチューブ材55を第1連通孔11Aに嵌め合わせたのち、チューブ材55の内側に第1継手17の一端部を圧入してもよい。つまり、第1連通孔11Aに第1継手17が挿入されるとともに、弁ハウジング11と第1継手17との間にチューブ材55が挟まれている。
次に、弁ハウジング11の外側から第1連通孔11Aの周方向に沿うように全周にわたって、第1連通孔11Aの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)、チューブ材55及び第1継手17の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図2(b)に示すように、第1連通孔11Aの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス、チューブ材55を構成するニッケル及び第1継手17を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング11と第1継手17との間に第1連通孔11Aの全周にわたって、第1溶接部51が形成される。この第1溶接部51によって、弁ハウジング11と第1継手17とが互いに接合される。
また、図2(a)に示すように、弁ハウジング11の第2連通孔11Bに弁座部材12及び第2継手18の一端部を挿入し、弁ハウジング11の第2連通孔11Bの内周面と弁座部材12の外周面及び第2継手18の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材56を圧入する。または、先にチューブ材56を第2連通孔11Bに嵌め合わせたのち、チューブ材56の内側に弁座部材12及び第2継手18を圧入してもよい。つまり、第2連通孔11Bに弁座部材12及び第2継手18が挿入されるとともに、弁ハウジング11と弁座部材12及び第2継手18との間にチューブ材56が挟まれている。
次に、弁ハウジング11の内側から第2連通孔11Bの周方向に沿うように全周にわたって、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)、チューブ材56、弁座部材12の外周面部分及び第2継手18の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図2(b)に示すように、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス、チューブ材56を構成するニッケル、弁座部材12を構成するステンレス及び第2継手18を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18との間に第2連通孔11Bの全周にわたって第2溶接部52が形成される。この第2溶接部52によって、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18が互いに接合される。
(2:組立工程)
次に、弁支持ガイド部材13の雌ねじ孔16にロータ軸31の雄ねじ部32を螺合させるとともに、ロータ軸31の下端に弁体部20を取り付ける。弁支持ガイド部材13の取付金具14を弁ハウジング11の上部開口縁部11cに溶接により固定装着する。そして、ロータ軸31にロータ34を固定して取り付けたのち、ストッパ機構39が内部に組み付けられたロータケース33を、該ロータケース33内に弁支持ガイド部材13の上部、ロータ軸31及びロータ34が収容されるように弁ハウジング11に被せて、ロータケース33を弁ハウジング11の上部開口縁部11cに溶接により固定装着する。そして、ステータコイルユニット35の内側にロータケース33を挿通して、当該ステータコイルユニット35を取付金具45によりロータケース33に固定して取り付ける。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、電動弁1が完成する。
次に、弁支持ガイド部材13の雌ねじ孔16にロータ軸31の雄ねじ部32を螺合させるとともに、ロータ軸31の下端に弁体部20を取り付ける。弁支持ガイド部材13の取付金具14を弁ハウジング11の上部開口縁部11cに溶接により固定装着する。そして、ロータ軸31にロータ34を固定して取り付けたのち、ストッパ機構39が内部に組み付けられたロータケース33を、該ロータケース33内に弁支持ガイド部材13の上部、ロータ軸31及びロータ34が収容されるように弁ハウジング11に被せて、ロータケース33を弁ハウジング11の上部開口縁部11cに溶接により固定装着する。そして、ステータコイルユニット35の内側にロータケース33を挿通して、当該ステータコイルユニット35を取付金具45によりロータケース33に固定して取り付ける。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、電動弁1が完成する。
以上説明したように、本実施形態の電動弁1は、弁室10Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング11と、弁ハウジング11に接合された銅製の第1継手17及び第2継手18と、を備えている。そして、電動弁1は、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51及び第2溶接部52が設けられ、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18とが、第1溶接部51及び第2溶接部52を介して互いに接合されている。
また、電動弁1は、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11Aに第1継手17を挿入し、第2連通孔11Bに第2継手18を挿入するとともに弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間にニッケルからなるチューブ材55及びチューブ材56を挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51及び第2溶接部52が形成されるように、第1連通孔11A及び第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、電動弁1において、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51及び第2溶接部52が設けられ、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18とが、第1溶接部51及び第2溶接部52を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部51及び第2溶接部52によってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17及び第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、電動弁1が、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11A及び第2連通孔11Bに第1継手17及び第2継手18を挿入するとともに弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材55及びチューブ材56を挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51及び第2溶接部52が形成されるように、第1連通孔11A及び第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部51及び第2溶接部52によってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17及び第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態の電動弁について、図3、図4を参照して説明する。
以下、本発明の第2の実施形態の電動弁について、図3、図4を参照して説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態の電動弁の縦断面図である。図4(a)は、図3の電動弁が備える弁ハウジングと第1継手及び第2継手の溶接前の状態を示す部分断面図であり、(b)は、溶接後の状態を示す部分断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図3における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図3に示すように、電動弁1Aは、弁本体10と、第1継手17と、第2継手18と、弁体部20と、ステッピングモータ30と、第1溶接部51と、第2溶接部52Aと、直接溶接部53を備えている。
図3に示す電動弁1Aは、上述した第1の実施形態の電動弁1において、(1)弁ハウジング11と弁座部材12とが、第2溶接部52に代えて直接溶接により形成された直接溶接部53を介して接合され、(2)また、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とを互いに接合する第2溶接部52に代えて、弁ハウジング11と第2継手18とを互いに接合する第2溶接部52Aを有し、それ以外の構成については同一である。そのため、以下の説明において、第1の実施形態の電動弁1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
弁座部材12は、弁ポート12aと第2連通孔11Bとが連通するようにして弁ハウジング11の第2連通孔11Bにおける弁ハウジング11の内側寄りの箇所に配置されている。弁座部材12は、第1の実施形態でのチューブ材56等を用いずに、弁ハウジング11に直接的に溶接され接合されている。具体的には、弁座部材12は、弁ハウジング11との溶接により形成されたステンレスからなる直接溶接部53を介して弁ハウジング11と接合されている。直接溶接部53は、弁ハウジング11の外側から当該弁ハウジングを貫き弁座部材12に至るように形成されている。また、直接溶接部53は、第2連通孔11Bの周方向全体にわたって環状に配置されている。弁座部材12と弁ハウジング11とは共にステンレスを材料として構成されているので、直接溶接により接合しても必要な接合強度を確保できる。
第2継手18は、一端部が弁ハウジング11の第2連通孔11Bに挿入、嵌合されて、当該一端部に設けられたフランジ部18aの図中上部が第2連通孔11Bの外側周縁部11dと溶接により接合されている。
弁ハウジング11と第2継手18との溶接箇所には、第2溶接部52Aが設けられている。第2溶接部52Aは、弁ハウジング11と第2継手18との間で、弁ハウジング11を構成するステンレスと、第2継手18を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部52Aを介して、弁ハウジング11と第2継手18とが互いに接合されている。
次に、上述した電動弁1Aの製造方法の一例について、図4(a)、(b)を参照して説明する。
(1:溶接工程)
本実施形態の溶接工程における弁ハウジング11と第1継手17との溶接については、上述した第1の実施形態と同一である。
本実施形態の溶接工程における弁ハウジング11と第1継手17との溶接については、上述した第1の実施形態と同一である。
図4(a)に示すように、弁ハウジング11の第2連通孔11Bに弁座部材12を挿入する。そして、弁ハウジング11の外側から当該弁ハウジング11を貫通して第2連通孔11B内の弁座部材12に到達するように、第2連通孔11Bの周方向に沿い全周にわたって、弁ハウジング11及び弁座部材12が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス及び弁座部材12を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されてなる環状の直接溶接部53が、第2連通孔11Bの周方向の全周にわたり形成される。この環状の直接溶接部53によって、弁ハウジング11と弁座部材12とが互いに接合される。
また、図4(a)に示すように、平ワッシャー形状で厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のリング材56Aの内側に第2継手18の一端部を挿通し、この状態で第2継手18の一端部を弁ハウジング11の第2連通孔11Bに挿入する。リング材56Aの内径は、第2継手18の外径より若干大きく且つフランジ部18aの外径より小さくされている。この状態において、弁ハウジング11の第2連通孔11Bの外側周縁部11dとリング材56Aと第2継手18のフランジ部18aとが順に重ねて配置されている。つまり、第2連通孔11Bに第2継手18が挿入されるとともに、弁ハウジング11と第2継手18との間にリング材56Aが挟まれている。
次に、リング材56Aの外周端面56aに向けてその周方向(即ち、第2連通孔11Bの周方向)に沿うように全周にわたって、第2連通孔11Bの外側周縁部11d(即ち、弁ハウジング11)、リング材56A、第2継手18のフランジ部18aが同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図4(b)に示すように、第2連通孔11Bの外側周縁部11d(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス、リング材56Aを構成するニッケル及び第2継手18を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング11と第2継手18との間に第2連通孔11Bの全周にわたって第2溶接部52Aが形成される。この第2溶接部52Aによって、弁ハウジング11と第2継手18とが互いに接合される。
(2:組立工程)
本実施形態の組立工程は、上述した第1の実施形態と同一である。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、電動弁1Aが完成する。
本実施形態の組立工程は、上述した第1の実施形態と同一である。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、電動弁1Aが完成する。
以上説明したように、本実施形態の電動弁1Aは、弁室10Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング11と、弁ハウジング11に接合された銅製の第1継手17及び第2継手18と、を備えている。そして、電動弁1Aは、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51及び第2溶接部52Aが設けられ、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18とが、第1溶接部51及び第2溶接部52Aを介して互いに接合されている。
また、電動弁1Aは、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11Aに第1継手17を挿入し、第2連通孔11Bに第2継手18を挿入して、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間にニッケルからなるチューブ材55及びリング材56Aを挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51及び第2溶接部52Aが形成されるように、第1連通孔11A及び第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、電動弁1Aにおいて、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51及び第2溶接部52Aが設けられ、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18とが、第1溶接部51及び第2溶接部52Aを介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部51及び第2溶接部52Aによってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17及び第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、電動弁1Aが、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11A及び第2連通孔11Bに第1継手17及び第2継手18を挿入するとともに弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材55及びリング材56Aを挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17及び第2継手18との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51及び第2溶接部52Aが形成されるように、第1連通孔11A及び第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部によってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17及び第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態の電動弁について、図5、図6を参照して説明する。
以下、本発明の第3の実施形態の電動弁について、図5、図6を参照して説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態の電動弁の縦断面図である。図6(a)は、図5の電動弁が備える弁ハウジングと第1継手及び第2継手の溶接前の状態を示す部分断面図であり、(b)は、溶接後の状態を示す部分断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図5における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図5に示すように、電動弁1Bは、弁本体10と、第1継手17と、第2継手18と、弁体部20と、ステッピングモータ30と、第1溶接部51と、第2溶接部52Bと、直接溶接部54と、を備えている。
図5に示す電動弁1Bは、上述した第1の実施形態の電動弁1において、(1)弁ハウジング11と弁座部材12とが、第2溶接部52に代えて直接溶接により形成された直接溶接部54を介して接合され、(2)また、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とを互いに接合する第2溶接部52に代えて、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とを互いに接合する第2溶接部52Bを有し、それ以外の構成については同一である。そのため、以下の説明において、第1の実施形態の電動弁1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
弁座部材12は、弁ポート12aと第2連通孔11Bとが連通するようにして弁ハウジング11の第2連通孔11Bにおける弁ハウジング11の内側寄りの箇所に配置されている。弁座部材12は、第1の実施形態でのチューブ材56等を用いずに、弁ハウジング11に直接的に溶接され接合されている。具体的には、弁座部材12は、弁ハウジング11との溶接により形成されたステンレスからなる直接溶接部54を介して弁ハウジング11と接合されている。直接溶接部54は、第2連通孔11Bの内周面と弁座部材12の外周面との間に全周にわたって形成されている。弁座部材12と弁ハウジング11とは共にステンレスを材料として構成されているので、直接溶接により接合した場合において必要な接合強度を確保できる。
第2継手18は、一端部が弁ハウジング11の第2連通孔11Bに挿入、嵌合されて、当該一端部の端面が第2連通孔11Bの内周面及び弁座部材12の下面と溶接により接合されている。
弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18との溶接箇所には、第2溶接部52Bが設けられている。第2溶接部52Bは、弁ハウジング11と第2継手18との間、及び、弁座部材12と第2継手18との間のそれぞれで、弁ハウジング11及び弁座部材12を構成するステンレスと、第2継手18を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部52Bを介して、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とが互いに接合されている。
次に、上述した電動弁1Bの製造方法の一例について、図6(a)、(b)を参照して説明する。
(1:溶接工程)
本実施形態の溶接工程における弁ハウジング11と第1継手17との溶接については、上述した第1の実施形態と同一である。
本実施形態の溶接工程における弁ハウジング11と第1継手17との溶接については、上述した第1の実施形態と同一である。
図6(a)に示すように、弁ハウジング11の第2連通孔11Bに弁座部材12、平ワッシャー形状で厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のリング材56B及び第2継手18の一端部を順に挿入する。リング材56Bは、内径が第2継手18の内径と略同一で、外径が第2継手18の外径(即ち、第2連通孔11Bの径)と略同一にされている。つまり、第2連通孔11B内に弁座部材12及び第2継手18が当該第2連通孔11Bの軸方向(図中上下方向)に順に並べて配置されているとともに、弁座部材12及び第2継手18との間にリング材56Bが挟まれている。
次に、弁ハウジング11の内側から第2連通孔11Bの周方向に沿うように全周にわたって、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)、リング材56B、弁座部材12の外周面部分及び第2継手18の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図6(b)に示すように、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス、リング材56Bを構成するニッケル、弁座部材12を構成するステンレス及び第2継手18を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18との間に第2連通孔11Bの全周にわたって第2溶接部52Bが形成される。この第2溶接部52Bによって、弁ハウジング11と弁座部材12と第2継手18とが互いに接合される。また、第2連通孔11Bの内周面部分(即ち、弁ハウジング11)を構成するステンレス及び弁座部材12を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング11と弁座部材12との間に第2連通孔11Bの全周にわたって直接溶接部54が形成される。この直接溶接部54によって、弁ハウジング11と弁座部材12とが互いに接合される。
(2:組立工程)
本実施形態の組立工程は、上述した第1の実施形態と同一である。
本実施形態の組立工程は、上述した第1の実施形態と同一である。
以上説明したように、本実施形態の電動弁1Bは、弁室10Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング11と、弁ハウジング11に接合された銅製の第1継手17と、を備えている。そして、電動弁1Bは、弁ハウジング11と第1継手17との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51が設けられ、弁ハウジング11と第1継手17とが、第1溶接部51を介して互いに接合されている。
また、電動弁1Bは、弁室10Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング11と、弁ハウジング11に接合された銅製の第2継手18と、弁ハウジング11に接合されたステンレス製の弁座部材12と、を備えている。そして、電動弁1Bは、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第2連通孔11B内に、弁座部材12と第2継手18の一端部とが当該第2連通孔11Bの軸方向に順に並べて配置され、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部52Bが設けられ、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12とが、第2溶接部52Bを介して互いに接合されている。
また、電動弁1Bは、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11Aに第1継手17を挿入して、弁ハウジング11と第1継手17との間にニッケルからなるチューブ材55を挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51が形成されるように、第1連通孔11Aの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
また、電動弁1Bは、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第2連通孔11B内に、弁座部材12と第2継手18の一端部とを第2連通孔11Bの軸方向に順に並べて配置するとともに弁座部材12と第2継手18との間にニッケルからなるリング材56Bを挟み、そして、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部52Bが形成されるように、第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、電動弁1Bにおいて、弁ハウジング11と第1継手17との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部51が設けられ、弁ハウジング11と第1継手17とが、第1溶接部51を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部51によってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、電動弁1Bにおいて、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第2連通孔内に、弁座部材12と第2継手18の一端部とが第2連通孔11Bの軸方向に順に並べて配置され、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部52Bが設けられ、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12とが、第2溶接部52Bを介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部52Bによってステンレス製の弁ハウジング11及び弁座部材12と銅製の第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。また、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12とを同時に溶接することができるので、弁ハウジング11と第2継手18とを溶接する工程、及び、弁ハウジング11と弁座部材12とを溶接する工程を別々に行う必要が無くなり、そのため、製造作業性を向上させることができる。
また、電動弁1Bが、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第1連通孔11Aに第1継手17を挿入するとともに弁ハウジング11と第1継手17との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材55を挟み、そして、弁ハウジング11と第1継手17との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部51が形成されるように、第1連通孔11Aの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部51によってステンレス製の弁ハウジング11と銅製の第1継手17との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、電動弁1Bが、弁ハウジング11に形成された当該弁ハウジング11の内外を連通する第2連通孔11B内に、弁座部材12と第2継手18の一端部とを第2連通孔11Bの軸方向に順に並べて配置するとともに弁座部材12と第2継手18との間にニッケルからなるリング材56Bを挟み、そして、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部52Bが形成されるように、第2連通孔11Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部52Bによってステンレス製の弁ハウジング11及び弁座部材12と銅製の第2継手18との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。また、弁ハウジング11と第2継手18と弁座部材12とを同時に溶接することができるので、弁ハウジング11と第2継手18とを溶接する工程、及び、弁ハウジング11と弁座部材12とを溶接する工程を別々に行う必要が無くなり、そのため、製造作業性を向上させることができる。
(第4の実施形態)
以下、本発明の第4の実施形態の絞り弁装置について、図7、図8を参照して説明する。
以下、本発明の第4の実施形態の絞り弁装置について、図7、図8を参照して説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態の絞り弁装置の部分縦断面図である。図8は、図7の絞り弁装置が備える弁ハウジングと第1継手及び第2継手の溶接前の状態を示す部分縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図7における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図7に一部を示すように、絞り弁装置2は、弁本体60と、第1継手67と、第2継手68と、弁体部70と、第1溶接部81と、第2溶接部82と、図示しないプランジャ及び電磁コイル部と、を備えている
弁本体60は、弁ハウジング61と、弁座部材62と、を有している。
弁ハウジング61は、例えば、円筒状に形成されたステンレス製の部材である。弁ハウジング61の周壁61aの一部箇所には、弁ハウジング61の内外を連通する第1連通孔61Aが形成されている。弁ハウジング61は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
弁座部材62は、円筒部62aと、円筒部62aの図中下端に連接されたフランジ部62bとが一体に形成されたステンレス製の部材である。円筒部62aの図中上端には、円環状テーパ面である弁座部62cが形成されており、この弁座部62cに対して後述する弁体部70が着座及び離座される。弁座部62cには、半径方向に延びる複数の図示しない溝が、周方向に互いに間隔をあけて並ぶように形成されている。また、円筒部62aの内側には、第2連通孔61Bが形成されている。フランジ部62bの外径は、弁ハウジング61の内径と同一に形成されている。弁座部材62は、円筒部62aが弁ハウジング61の内側に位置づけられるようにして、フランジ部62bの外周縁部が弁ハウジング61の図中下端近傍に溶接などにより固定装着されている。これにより、第2連通孔61Bは、弁ハウジング61の内外を連通する。弁座部材62は、弁ハウジング61と共に、弁室60Aを画定している。
第1継手67は、流体が内側を流れる銅製の配管である。本実施形態では、第1継手67が純銅を材料として構成されている。第1継手67を構成する材料は、純銅以外の銅(銅合金含む)であってもよい。第1継手67の外径は、第1連通孔61Aの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第1継手67は、一端部が弁ハウジング61の第1連通孔61Aに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第1連通孔61Aの内周面と溶接により接合されている。
第2継手68は、第1継手67と同様の銅製の配管である。本実施形態では、第2継手68が純銅を材料として構成されている。第2継手68を構成する材料は、純銅以外の銅(銅合金含む)であってもよい。第2継手68の外径は、第2連通孔61Bの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第2継手68は、一端部が弁ハウジング61の第2連通孔61Bに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第2連通孔61Bの内周面と溶接により接合されている。第1継手67及び第2継手68は、それぞれ配管部材の一例に相当する。
弁ハウジング61と第1継手67との溶接箇所には、第1溶接部81が設けられている。第1溶接部81は、弁ハウジング61と第1継手67との間で、弁ハウジング61を構成するステンレスと、第1継手67を構成する銅と、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第1溶接部81を介して、弁ハウジング61と第1継手67とが互いに接合されている。
弁座部材62と第2継手68との溶接箇所には、第2溶接部82が設けられている。第2溶接部82は、弁座部材62と第2継手68との間のそれぞれで、弁座部材62を構成するステンレスと、第2継手68を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部82を介して、弁座部材62と第2継手68とが互いに接合されている。
第1溶接部81及び第2溶接部82は、ステンレス及び銅との溶接箇所において、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを含んで形成されているので、ステンレス及び銅を直接溶接した構成に比べて、ニッケルを介在することによりステンレスと銅とが混ざり合って各材料が互いによくなじむので、溶接不良を抑制でき、そのため、接合強度を高めることができる。
弁体部70は、円柱状の弁軸部71と、弁軸部71の図中下端に一体に設けられた袴形状の先端部72と、を一体に有している。先端部72は、弁座部材62の弁座部62cに着座されることにより、弁座部62cの内側の弁ポート62dを閉じて弁閉状態とし、また、先端部72は、弁座部材62の弁座部62cから離座されることにより、弁座部62cの内側の弁ポート62dを開いて弁開状態とする。
弁体部70は、その上端部において図示しないプランジャと結合されており、このプランジャの周囲には、図示しない電磁コイル部が配置されている。そして、この電磁コイル部を通電状態または非通電状態とすることで、プランジャが上方または下方に移動し、これとともに弁体部70も上方または下方に移動するように構成されている。
次に、上述した絞り弁装置2の製造方法の一例について、図7、図8を参照して説明する。
(1:組立工程)
弁ハウジング61内に、弁体部70、不図示のプランジャ及び電磁コイル部を組み付ける。そして、弁ハウジング61の下端開口を塞ぐように、弁座部材62を弁ハウジング61に溶接により固定装着する。
弁ハウジング61内に、弁体部70、不図示のプランジャ及び電磁コイル部を組み付ける。そして、弁ハウジング61の下端開口を塞ぐように、弁座部材62を弁ハウジング61に溶接により固定装着する。
(2:溶接工程)
図8に示すように、弁ハウジング61の第1連通孔61Aに第1継手67の一端部を挿入し、弁ハウジング61の第1連通孔61Aの内周面と第1継手67の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材85を圧入する。または、先にチューブ材85を第1連通孔61Aに嵌め合わせたのち、チューブ材85の内側に第1継手67の一端部を圧入してもよい。つまり、第1連通孔61Aに第1継手67が挿入されるとともに、弁ハウジング61と第1継手67との間にチューブ材85が挟まれている。
図8に示すように、弁ハウジング61の第1連通孔61Aに第1継手67の一端部を挿入し、弁ハウジング61の第1連通孔61Aの内周面と第1継手67の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材85を圧入する。または、先にチューブ材85を第1連通孔61Aに嵌め合わせたのち、チューブ材85の内側に第1継手67の一端部を圧入してもよい。つまり、第1連通孔61Aに第1継手67が挿入されるとともに、弁ハウジング61と第1継手67との間にチューブ材85が挟まれている。
次に、弁ハウジング61の外側から第1連通孔61Aの周方向に沿うように全周にわたって、第1連通孔61Aの内周面部分(即ち、弁ハウジング61)、チューブ材85及び第1継手67の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図7に示すように、第1連通孔61Aの内周面部分(即ち、弁ハウジング61)を構成するステンレス、チューブ材85を構成するニッケル及び第1継手67を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁ハウジング61と第1継手67との間に第1連通孔61Aの全周にわたって、第1溶接部81が形成される。この第1溶接部81によって、弁ハウジング61と第1継手67とが互いに接合される。
また、図8に示すように、弁座部材62の第2連通孔61Bに弁座部材62及び第2継手68の一端部を挿入し、弁座部材62の第2連通孔61Bの内周面と第2継手68の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材86を圧入する。または、先にチューブ材86を第2連通孔61Bに嵌め合わせたのち、チューブ材86の内側に第2継手68を圧入してもよい。つまり、第2連通孔61Bに第2継手68が挿入されるとともに、弁座部材62及び第2継手68との間にチューブ材86が挟まれている。
次に、弁座部材62の外側から第2連通孔61Bの周方向に沿うように全周にわたって、第2連通孔61Bの内周面部分(即ち、弁座部材62)、チューブ材86及び第2継手68の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図7に示すように、第2連通孔61Bの内周面部分(即ち、弁座部材62)を構成するステンレス、チューブ材86を構成するニッケル及び第2継手68を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁座部材62と第2継手68との間に第2連通孔61Bの全周にわたって第2溶接部82が形成される。この第2溶接部82によって、弁座部材62と第2継手68が互いに接合される。これら組立工程及び溶接工程を順次経て、絞り弁装置2が完成する。
以上説明したように、本実施形態の絞り弁装置2は、弁室60Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング61と、弁ハウジング61に接合された銅製の第1継手67と、を備えている。そして、絞り弁装置2は、弁ハウジング61と第1継手67との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部81が設けられ、弁ハウジング61と第1継手67とが、第1溶接部81を介して互いに接合されている。
また、絞り弁装置2は、弁室60Aが内側に設けられたステンレス製の弁ハウジング61と、弁ハウジング61に取り付けられて当該弁ハウジング61とともに弁室60Aを画定するステンレス製の弁座部材62と、弁座部材62に接合された銅製の第2継手68と、を備えている。そして、絞り弁装置2は、弁座部材62と第2継手68との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部82が設けられ、弁座部材62と第2継手68とが、第2溶接部82を介して互いに接合されている。
また、絞り弁装置2は、弁ハウジング61に形成された当該弁ハウジング61の内外を連通する第1連通孔61Aに第1継手67を挿入するとともに弁ハウジング61と第1継手67との間にニッケルからなるチューブ材85を挟み、そして、弁ハウジング61と第1継手67との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部81が形成されるように、第1連通孔61Aの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
また、絞り弁装置2は、弁座部材62に形成された弁ハウジング61の内外を連通する第2連通孔61Bに第2継手68を挿入するとともに弁座部材62と第2継手68との間にニッケルからなるチューブ材86を挟み、そして、弁座部材62と第2継手68との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部82が形成されるように、第2連通孔61Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、絞り弁装置2において、弁ハウジング61と第1継手67との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部81が設けられ、弁ハウジング61と第1継手67とが、第1溶接部81を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部81によってステンレス製の弁ハウジング61と銅製の第1継手67との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、絞り弁装置2において、弁座部材62と第2継手68との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部82が設けられ、弁座部材62と第2継手68とが、第2溶接部82を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部82によってステンレス製の弁座部材62と銅製の第2継手68との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、絞り弁装置2が、弁ハウジング61に形成された当該弁ハウジング61の内外を連通する第1連通孔61Aに第1継手67を挿入するとともに弁ハウジング61と第1継手67との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材85を挟み、そして、弁ハウジング61と第1継手67との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部81が形成されるように、第1連通孔61Aの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部81によってステンレス製の弁ハウジング61と銅製の第1継手67との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、絞り弁装置2が、弁座部材62に形成された弁ハウジング61の内外を連通する第2連通孔61Bに第2継手68を挿入するとともに弁座部材62と第2継手68との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材86を挟み、そして、弁座部材62と第2継手68との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部82が形成されるように、第2連通孔61Bの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部82によってステンレス製の弁座部材62と銅製の第2継手68との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
(第5の実施形態)
以下、本発明の第5の実施形態の流路切換弁について、図9、図10を参照して説明する。
以下、本発明の第5の実施形態の流路切換弁について、図9、図10を参照して説明する。
図9は、本発明の第5の実施形態の流路切換弁の縦断面図である。図10は、図9の流路切換弁が備える弁本体及び弁座部材と第1継手、第2継手、第3継手及び第4継手との溶接前の状態を示す縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図9における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図9に示すように、流路切換弁3は、弁本体101と、2つのピストン102、102と、連結部材103と、弁座部材104、弁体部105と、第1継手121と、第2継手122と、第3継手123と、第4継手124と、第1溶接部161と、第2溶接部162と、第3溶接部163と、第4溶接部164と、を備えている。
弁本体101は、ステンレスを材料として構成されており、円筒形状の円筒部101aと円板形状の2つのキャップ部101b、101bとを一体に有している。キャップ部101b、101bはそれぞれ円筒部101aの端部を塞ぐように円筒部101aに溶接等により取り付けられている。円筒部101a及びキャップ部101b、101bの中心軸が弁本体101の軸線L1となっている。弁本体101は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。また、円筒部101aの中間部における後述する弁座部材104と対向する箇所には、連通孔101cが形成されている。また、連通孔101cにおける弁本体101内側寄りの端部側には、第1固定ポートF1が形成されている。
2つのピストン102、102は、連結部材103により互いに連結されており、弁本体101内に互いに軸線L1方向に対向するように配置され、また軸線L1方向に移動可能とされている。2つのピストン102、102は、弁本体101内に配置されることにより、弁本体101内を、中央部の主弁室101Aと、主弁室101Aの両側の2つの副弁室101B、101Cとに仕切っている。副弁室101B、101Cは、それぞれ2つのキャップ部101b、101b内の空間を含む。
弁座部材104は、ステンレスを材料として構成されており、主弁室101Aの中間部に弁本体101に溶接により固定して配設されている。弁座部材104は、弁本体101とともに、主弁室101Aを画定している。弁座部材104には、弁本体101の軸線L1方向に一直線上に並んで第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cが形成されている。これら第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cは、それぞれの一端が弁本体101の外部に向けて開口されている。つまり、これら第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cは、弁本体101の内外を連通する。また、弁座部材104には、第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cは、それぞれの他端側に、主弁室101Aに向けて開口する第1切換ポートC1、第2固定ポートF2及び第2切換ポートC2が形成されている。
弁体部105は、弁座部材104上に弁本体101の軸線L1方向に摺動可能に配設されている。弁体部105は、お椀状に成形されており、その内側に主弁凹部105Aが形成されている。弁体部105は、連結部材103を介して2つのピストン102、102と連結されており、2つのピストン102、102とともに移動する。
第1継手121は、流体が内側を流れる銅製の配管である。本実施形態では、第1継手121が純銅を材料として構成されている。本明細書において、「銅」には、純銅(純度99.9%以上)に加え、銅とその他の物質とを含む銅合金が含まれる。銅合金としては、主成分である銅を重量比で50%超含むものであればよいが、特に、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅、又は、アルミニウム青銅などであることが好ましい。第1継手121の外径は、連通孔101cの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第1継手121は、一端部が連通孔101cに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が連通孔101cの内周面(即ち、弁本体101)と溶接により接合されている。
第2継手122は、第1継手121と同様の銅製の配管である。本実施形態では、第2継手122が純銅を材料として構成されている。第2継手122の外径は、第1連通孔104aの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第2継手122は、一端部が弁座部材104の第1連通孔104aに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第1連通孔104aの内周面(即ち、弁座部材104)及び弁本体101における第1連通孔104a近傍箇所と溶接により接合されている。
第3継手123は、第1継手121と同様の銅製の配管である。本実施形態では、第3継手123が純銅を材料として構成されている。第3継手123の外径は、第2連通孔104bの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第3継手123は、一端部が弁座部材104の第2連通孔104bに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第2連通孔104bの内周面(即ち、弁座部材104)と溶接により接合されている。
第4継手124は、第1継手121と同様の銅製の配管である。本実施形態では、第4継手124が純銅を材料として構成されている。第4継手124の外径は、第3連通孔104cの径と同一又は当該径よりわずかに小さく形成されている。第4継手124は、一端部が弁座部材104の第3連通孔104cに挿入、嵌合されて、当該一端部の外周面が第3連通孔104cの内周面(即ち、弁座部材104)及び弁本体101における第3連通孔104c近傍箇所と溶接により接合されている。第1継手121、第2継手122、第3継手123及び第4継手124は、それぞれ配管部材の一例に相当する。
弁本体101と第1継手121との溶接箇所には、第1溶接部161が設けられている。第1溶接部161は、弁本体101と第1継手121との間で、弁本体101を構成するステンレスと、第1継手121を構成する銅と、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第1溶接部161を介して、弁本体101と第1継手121とが互いに接合されている。
弁本体101及び弁座部材104と第2継手122との溶接箇所には、第2溶接部162が設けられている。第2溶接部162は、弁本体101と弁座部材104との間、弁本体101と第2継手122との間、及び、弁座部材104と第2継手122との間のそれぞれで、弁本体101及び弁座部材104を構成するステンレスと、第2継手122を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部162を介して、弁本体101と弁座部材104と第2継手122とが互いに接合されている。
弁座部材104と第3継手123との溶接箇所には、第3溶接部163が設けられている。第3溶接部163は、弁座部材104と第3継手123との間で、弁座部材104を構成するステンレスと、第3継手123を構成する銅と、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第3溶接部163を介して、弁座部材104と第3継手123とが互いに接合されている。
弁本体101及び弁座部材104と第4継手124との溶接箇所には、第4溶接部164が設けられている。第4溶接部164は、弁本体101と弁座部材104との間、弁本体101と第4継手124との間、及び、弁座部材104と第4継手124との間のそれぞれで、弁本体101及び弁座部材104を構成するステンレスと、第4継手124を構成する銅と、ニッケルと、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第4溶接部164を介して、弁本体101と弁座部材104と第4継手124とが互いに接合されている。
第1溶接部161、第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164は、ステンレス及び銅との溶接箇所において、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを含んで形成されているので、ステンレス及び銅を直接溶接した構成に比べて、ニッケルを介在することによりステンレスと銅とが混ざり合って各材料が互いによくなじむので、溶接不良を抑制でき、そのため、接合強度を高めることができる。
弁本体101のキャップ部101b、101bには、図示しないパイロット弁に接続された導管115f、115gがそれぞれ接続されている。そして、パイロット弁の動作により、例えば、図中左側の副弁室101Bが低圧にされ、図中右側の副弁室101Cが高圧にされると、ピストン102、102が図中左方向に移動し、これらピストン102、102の移動に伴って、弁体部105も図中左方向に移動する。これとは逆に、パイロット弁の動作により、例えば、副弁室101Bが高圧にされ、副弁室101Cが低圧にされると、ピストン102、102が図中右方向に移動し、これらピストン102、102の移動に伴って、弁体部105も図中右方向に移動する。
そして、弁体部105は、図9の左側の端部位置において、第2固定ポートF2と第1切換ポートC1とを主弁凹部105Aにより連通する。このとき、第2切換ポートC2は主弁室101A内で第1固定ポートF1に連通する。また、弁体部105は、図9の右側の端部位置において、第2固定ポートF2と第2切換ポートC2とを主弁凹部105Aにより連通する。このとき、第1切換ポートC1は主弁室101A内で第1固定ポートF1に連通する。このようにして、流路切換弁3は、第1継手121、第2継手122、第3継手123及び第4継手124がそれぞれ接続された第1固定ポートF1、第1切換ポートC1、第2固定ポートF2及び第2切換ポートC2の接続関係を切り換えることにより、流路の切換を行う。
次に、上述した流路切換弁3の製造方法の一例について、図9、図10を参照して説明する。
(1:溶接工程)
図10に示すように、弁本体101(具体的には、円筒部101aであり、以下、溶接工程において同じ)の連通孔101cに第1継手121の一端部を挿入し、弁本体101の連通孔101cの内周面と第1継手121の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製の第1チューブ材171を圧入する。または、先に第1チューブ材171を連通孔101cに嵌め合わせたのち、第1チューブ材171の内側に第1継手121の一端部を圧入してもよい。つまり、連通孔101cに第1継手121が挿入されるとともに、弁本体101と第1継手121との間に第1チューブ材171が挟まれている。
図10に示すように、弁本体101(具体的には、円筒部101aであり、以下、溶接工程において同じ)の連通孔101cに第1継手121の一端部を挿入し、弁本体101の連通孔101cの内周面と第1継手121の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製の第1チューブ材171を圧入する。または、先に第1チューブ材171を連通孔101cに嵌め合わせたのち、第1チューブ材171の内側に第1継手121の一端部を圧入してもよい。つまり、連通孔101cに第1継手121が挿入されるとともに、弁本体101と第1継手121との間に第1チューブ材171が挟まれている。
次に、弁本体101の外側から連通孔101cの周方向に沿うように全周にわたって、連通孔101cの内周面部分(即ち、弁本体101)、第1チューブ材171及び第1継手121の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図9に示すように、連通孔101cの内周面部分(即ち、弁本体101)を構成するステンレス、第1チューブ材171を構成するニッケル及び第1継手121を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体101と第1継手121との間に連通孔101cの全周にわたって、第1溶接部161が形成される。この第1溶接部161によって、弁本体101と第1継手121とが互いに接合される。
また、図10に示すように、弁座部材104の第1連通孔104aに第2継手122の一端部を挿入し、弁座部材104の第1連通孔104aの内周面と第2継手122の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製の第2チューブ材172を圧入する。または、先に第2チューブ材172を第1連通孔104aに嵌め合わせたのち、第2チューブ材172の内側に第2継手122を圧入してもよい。つまり、第1連通孔104aに第2継手122が挿入されるとともに、弁座部材104と第2継手122との間に第2チューブ材172が挟まれている。
次に、弁本体101の外側からから第1連通孔104aの周方向に沿うように全周にわたって、第1連通孔104aの内周面部分(即ち、弁座部材104)、第2チューブ材172、弁本体101における第1連通孔104a近傍箇所及び第2継手122の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図9に示すように、第1連通孔104aの内周面部分(即ち、弁座部材104)を構成するステンレス、第2チューブ材172を構成するニッケル、弁本体101を構成するステンレス及び第2継手122を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体101と弁座部材104と第2継手122との間に第1連通孔104aの全周にわたって第2溶接部162が形成される。この第2溶接部162によって、弁本体101と弁座部材104と第2継手122とが互いに接合される。
また、図10に示すように、弁座部材104の第2連通孔104bに第3継手123の一端部を挿入し、弁座部材104の第2連通孔104bの内周面と第3継手123の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製の第3チューブ材173を圧入する。または、先に第3チューブ材173を第2連通孔104bに嵌め合わせたのち、第3チューブ材173の内側に第3継手123を圧入してもよい。つまり、第2連通孔104bに第3継手123が挿入されるとともに、弁座部材104と第3継手123との間に第3チューブ材173が挟まれている。
次に、弁本体101の外側からから第2連通孔104bの周方向に沿うように全周にわたって、第2連通孔104bの内周面部分(即ち、弁座部材104)、第2チューブ材172及び第3継手123の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図9に示すように、第2連通孔104bの内周面部分(即ち、弁座部材104)を構成するステンレス、第3チューブ材173を構成するニッケル及び第3継手123を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁座部材104と第3継手123との間に第2連通孔104bの全周にわたって第3溶接部163が形成される。この第3溶接部163によって、弁座部材104と第3継手123とが互いに接合される。
また、図10に示すように、弁座部材104の第3連通孔104cに第4継手124の一端部を挿入し、弁座部材104の第3連通孔104cの内周面と第4継手124の一端部の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製の第4チューブ材174を圧入する。または、先に第4チューブ材174を第3連通孔104cに嵌め合わせたのち、第4チューブ材174の内側に第4継手124を圧入してもよい。つまり、第3連通孔104cに第4継手124が挿入されるとともに、弁座部材104と第4継手124との間に第4チューブ材174が挟まれている。
次に、弁本体101の外側からから第3連通孔104cの周方向に沿うように全周にわたって、第3連通孔104cの内周面部分(即ち、弁座部材104)、第4チューブ材174、弁本体101における第3連通孔104c近傍箇所及び第4継手124の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図9に示すように、第3連通孔104cの内周面部分(即ち、弁座部材104)を構成するステンレス、第4チューブ材174を構成するニッケル、弁本体101を構成するステンレス及び第4継手124を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体101と弁座部材104と第4継手124との間に第3連通孔104cの全周にわたって第4溶接部164が形成される。この第4溶接部164によって、弁本体101と弁座部材104と第4継手124とが互いに接合される。
(2:組立工程)
次に、弁本体101の円筒部101a内に、2つのピストン102、102と連結部材103とを互いに組み付けた組付体を挿入して所定箇所に配置し、円筒部101aの両端に、導管115f、115gがそれぞれ取り付けられた2つのキャップ部101b、101bを溶接によって固定して取り付ける。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、流路切換弁3が完成する。
次に、弁本体101の円筒部101a内に、2つのピストン102、102と連結部材103とを互いに組み付けた組付体を挿入して所定箇所に配置し、円筒部101aの両端に、導管115f、115gがそれぞれ取り付けられた2つのキャップ部101b、101bを溶接によって固定して取り付ける。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、流路切換弁3が完成する。
以上説明したように、本実施形態の流路切換弁3は、主弁室101A及び副弁室101B、101Cが内側に設けられたステンレス製の弁本体101と、弁本体101に接合された銅製の第1継手121と、を備えている。そして、流路切換弁3は、弁本体101と第1継手121との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部161が設けられ、弁本体101と第1継手121とが、第1溶接部161を介して互いに接合されている。
また、流路切換弁3は、主弁室101A及び副弁室101B、101Cが内側に設けられたステンレス製の弁本体101と、弁本体101に取り付けられて当該弁本体101とともに主弁室101Aを画定するステンレス製の弁座部材104と、弁座部材104に接合された銅製の第2継手122、第3継手123及び第4継手124と、を備えている。そして、流路切換弁3は、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間に、ステンレスと、銅と、ニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164が設けられ、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124とが、それぞれ第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164を介して互いに接合されている。
また、流路切換弁3は、弁本体101に形成された当該弁本体101の内外を連通する連通孔101cに第1継手121を挿入するとともに弁本体101と第1継手121との間にニッケルからなる第1チューブ材171を挟み、そして、弁本体101と第1継手121との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部161が形成されるように、連通孔101cの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
また、流路切換弁3は、弁座部材104に形成された弁本体101の内外を連通する第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cにそれぞれ第2継手122、第3継手123及び第4継手124を挿入するとともに弁座部材104とこれら第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間にニッケルからなる第2チューブ材172、第3チューブ材173及び第4チューブ材174を挟み、そして、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164が形成されるように、第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、流路切換弁3において、弁本体101と第1継手121との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部161が設けられ、弁本体101と第1継手121とが、第1溶接部161を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部161によってステンレス製の弁本体101と銅製の第1継手121との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、流路切換弁3において、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164が設けられ、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124とが、第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164によってステンレス製の弁座部材104と銅製の第2継手122、第3継手123及び第4継手124との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、流路切換弁3が、弁本体101に形成された当該弁本体101の内外を連通する連通孔101cに第1継手121を挿入するとともに弁本体101と第1継手121との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなる第1チューブ材171を挟み、そして、弁本体101と第1継手121との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部161が形成されるように、連通孔101cの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部161によってステンレス製の弁本体101と銅製の第1継手121との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、流路切換弁3が、弁座部材104に形成された弁本体101の内外を連通する第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cに第2継手122、第3継手123及び第4継手124を挿入するとともに弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなる第2チューブ材172、第3チューブ材173及び第4チューブ材174を挟み、そして、弁座部材104と第2継手122、第3継手123及び第4継手124との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164が形成されるように、第1連通孔104a、第2連通孔104b及び第3連通孔104cの周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部162、第3溶接部163及び第4溶接部164によってステンレス製の弁座部材104と銅製の第2継手122、第3継手123及び第4継手124との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
(第6の実施形態)
以下、本発明の第6の実施形態の逆止弁について、図11~図14を参照して説明する。
以下、本発明の第6の実施形態の逆止弁について、図11~図14を参照して説明する。
図11は、本発明の第6の実施形態の逆止弁の縦断面図である。図12は、図11の逆止弁が備える銅管と弁座部材との溶接前の状態を示す縦断面図である。図13は、図11の逆止弁の変形例の構成を示す縦断面図である。図14は、図13の逆止弁が備える銅管と弁座部材との溶接前の状態を示す縦断面図である。
図11に示すように、逆止弁4は、弁ハウジングとしての銅管201と、弁座部材202と、ホルダ部材203と、弁体部204と、溶接部261と、を備えている。
この逆止弁4は、流体が流れる配管など直列に挿入されて、流体の一方向(図中、左から右に向かう方向)の流動を許容し、一方向と反対の他方向(図中、右から左に向かう方向)の流動を規制するものである。
銅管201は、銅を材料として構成された円筒形状の配管部材である。
弁座部材202は、ステンレスを材料として構成され、外径が銅管201の内径にほぼ等しいか、当該内径より少し小さい略円筒形状に形成されている。弁座部材202の内側には、弁ポート202aが形成されている。弁座部材202は、銅管201の内側に挿入されて、銅管201に溶接により接合されている。弁座部材202は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
ホルダ部材203は、ステンレスを材料として構成されており、籠状に形成されている。ホルダ部材203は、銅管201内に弁座部材202と軸方向に並ぶように配置されるとともに、一端が弁座部材202を外側から掴むように当該弁座部材202の端部に係止して固定されている。
弁体部204は、ステンレスを材料として構成された板状の部材である。弁体部204は、ホルダ部材203内に図中左右方向に移動可能に配置され、両面に作用する流体圧の差により図中左右方向に移動される。弁体部204は、図中右側に移動されて、ホルダ部材203のストッパ片203aに当接されると、ホルダ部材203と弁体部204との間に隙間が形成されて、流体の流動が許容される。また、弁体部204は、図中左側に移動されて、弁座部材202に当接(即ち、着座)されると、弁ポート202aを塞いで、流体の流動が規制される。
銅管201と弁座部材202との溶接箇所には、溶接部261が設けられている。溶接部261は、銅管201と弁座部材202との間で、銅管201を構成する銅と、弁座部材202を構成するステンレスと、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この溶接部261を介して、銅管201と弁座部材202とが互いに接合されている。
溶接部261は、ステンレス及び銅との溶接箇所において、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを含んで形成されているので、ステンレス及び銅を直接溶接した構成に比べて、ニッケルを介在することによりステンレスと銅とが混ざり合って各材料が互いによくなじむので、溶接不良を抑制でき、そのため、接合強度を高めることができる。
次に、上述した逆止弁4の製造方法の一例について、図11、図12を参照して説明する。
(1:組立工程)
ホルダ部材203内に弁体部204を収容した後、ホルダ部材203の一端を弁座部材202の端部に係止させ、これら弁座部材202、ホルダ部材203及び弁体部204からなる組立体を組み立てる。
ホルダ部材203内に弁体部204を収容した後、ホルダ部材203の一端を弁座部材202の端部に係止させ、これら弁座部材202、ホルダ部材203及び弁体部204からなる組立体を組み立てる。
(2:溶接工程)
図12に、上記組立工程で組み立てた組立体を銅管201の内側に挿入し、銅管201の内周面と弁座部材202の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材285を圧入する。または、先にチューブ材285を銅管201の内側に嵌め合わせたのち、チューブ材285の内側に上記組立体を圧入してもよい。つまり、銅管201の内側に弁座部材202を挿入するとともに銅管201と弁座部材202との間にチューブ材285が挟まれている。
図12に、上記組立工程で組み立てた組立体を銅管201の内側に挿入し、銅管201の内周面と弁座部材202の外周面との間に、厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材285を圧入する。または、先にチューブ材285を銅管201の内側に嵌め合わせたのち、チューブ材285の内側に上記組立体を圧入してもよい。つまり、銅管201の内側に弁座部材202を挿入するとともに銅管201と弁座部材202との間にチューブ材285が挟まれている。
次に、銅管201の内周面の周方向に沿うように全周にわたって、銅管201の内周面部分、チューブ材285及び弁座部材202の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図11に示すように、銅管201を構成する銅、チューブ材285を構成するニッケル及び弁座部材202を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、銅管201と弁座部材202との間に銅管201の内周面の全周にわたって、溶接部261が形成される。この溶接部261によって、銅管201と弁座部材202とが互いに接合される。これら組立工程及び溶接工程を順次経て、逆止弁4が完成する。
以上説明したように、本実施形態の逆止弁4は、銅製の銅管201と、銅管201の内側に接合されたステンレス製の弁座部材202と、を備えている。そして、銅管201と弁座部材202との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部261が設けられ、銅管201と弁座部材202とが、溶接部261を介して互いに接合されている。
また、逆止弁4は、銅管201の内側に弁座部材202を挿入するとともに銅管201と弁座部材202との間にニッケルからなるチューブ材285を挟み、そして、銅管201と弁座部材202との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部261が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、逆止弁4において、銅製の銅管201とステンレス製の弁座部材202との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部261が設けられ、銅管201と弁座部材202とが、溶接部261を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部261によって銅製の銅管201とステンレス製の弁座部材202との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、従来、このような逆止弁では、弁座部材の外周面に全周にわたって溝を設けるとともに、銅管を当該溝に沿って縮径させてかしめることにより、銅管と弁座部材とを固定していたが、このような構成では、銅管のかしめ部分が振動などの影響により疲労することがあり、また、かしめ程度のバラツキにより、銅管と弁座部材との間の密閉が十分に確保できない恐れがあった。そして、本実施形態では、上記溶接部261を設けることにより、銅管のかしめ部分の疲労をなくすことができるとともに銅管と弁座部材との間の密閉を十分に確保することができる。
また、逆止弁4は、銅管201の内側に弁座部材202を挿入するとともに銅管201と弁座部材202との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材285を挟み、そして、銅製の銅管201とステンレス製の弁座部材202との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部261が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された溶接部261によって銅製の銅管201とステンレス製の弁座部材202との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。即ち、ステンレス製の部材と銅製の部材との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
本実施形態においては、溶接工程において、銅管201の内側からレーザーLを照射して溶接部261を形成した構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、溶接工程において、銅管201の外側からレーザーLを照射して溶接部262を形成した構成としてもよい。具体的には、溶接工程において、図14に示すように、銅管201の外周面の周方向に沿うように全周にわたって、銅管201、チューブ材285及び弁座部材202の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図13に示すように、銅管201を構成する銅、チューブ材285を構成するニッケル及び弁座部材202を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、銅管201と弁座部材202との間に銅管201の全周にわたって、銅管201の外周面から半径方向内側に向けて延在する溶接部262が形成される。この溶接部262によって、銅管201と弁座部材202とが互いに接合される。このような構成においても、上述した本実施形態と同様の効果を奏する。
(第7の実施形態)
以下、本発明の第7の実施形態の圧力調整弁について、図15~図19を参照して説明する。
以下、本発明の第7の実施形態の圧力調整弁について、図15~図19を参照して説明する。
図15は、本発明の第7の実施形態の圧力調整弁の縦断面図である。図16は、図15の圧力調整弁が備える弁本体と弁座部材及びスラスト軸受との溶接前の状態を示す縦断面図である。図17は、図15の圧力調整弁が備える弁本体と弁座部材及びスラスト軸受との溶接後の状態を示す縦断面図である。図18は、図15の圧力調整弁の変形例の構成を示す縦断面図であって、圧力調整弁が備える弁本体と弁座部材及びスラスト軸受との溶接前の状態を示す縦断面図である。図19は、図15の圧力調整弁の変形例の構成を示す縦断面図であって、圧力調整弁が備える弁本体と弁座部材及びスラスト軸受との溶接後の状態を示す縦断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図15における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
図15に示すように、圧力調整弁5は、弁ハウジングとしての弁本体310と、スプリングケース315と、弁座部材320と、弁体部330と、スラスト軸受335と、調整ネジ341と、一対のバネ受け342、343と、圧縮スプリング344と、ベローズ345と、キャップ部材346と、第1溶接部361と、第2溶接部362と、を備えている。
弁本体310は、銅を材料として構成された略円筒状の管状部材である。弁本体310の長手方向中央部には、弁本体310の内外を連通する連通孔311が設けられている。この連通孔311には、銅製の入口継手314が挿入されて溶接により接合される。弁本体310は、流体が連通孔311から流入され、図中下方の下開口312から流出される。
スプリングケース315は、銅を材料として構成された、弁本体310より外径の小さい略円筒状の管状部材である。スプリングケース315は、図中下方の端部が弁本体310の上開口313内に溶接により接合されている。スプリングケース315内には、後述する圧縮スプリング344の図中上方の一部、バネ受け343及び調整ネジ341が収容される。
弁座部材320は、内側に弁ポート321が開口された円環状に形成されたステンレス製の部材である。弁座部材320の外径は、弁本体310の内径と同一又は当該内径より僅かに小さく形成されている。弁座部材320は、弁ポート321と弁本体の図中下方の下開口312とが連通するように、弁本体310内の連通孔311の図中下方に配置され、弁本体310に溶接により接合されている。この弁座部材320に円板状の弁体331が接離されることによって連通孔311と下開口312とを遮断し又は連通して流路が開閉される。弁座部材320は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
弁体部330は、円板状の弁体331と、この弁体331が図中下方の一端332aに固定して取り付けられたシャフト332と、を有している。シャフト332は、スラスト軸受335によって弁本体310内に図中上下方向に移動可能に配設されている。
スラスト軸受335は、ステンレスを材料として構成されており、円柱状の軸受本体部335aと、軸受本体部335aの図中上方の端部に設けられたフランジ部335bと、を有している。軸受本体部335aは、内径がシャフト332の外径と略同一に形成され、外径が弁本体310の内径より小さく形成されている。フランジ部335bは、外径が弁本体310の内径と同一又は当該内径より僅かに小さく形成されている。スラスト軸受335は、弁本体310内の連通孔311の図中上方に配置され、フランジ部335bが弁本体310に溶接により接合されている。スラスト軸受335のフランジ部335bには、図中上下方向に貫通された連通孔335cが設けられている。スラスト軸受335は、内側にシャフト332が挿通され、当該シャフト332を図中上下方向に移動可能に支持している。スラスト軸受335は、オーステナイト系ステンレスで構成されていることが好ましい。
調整ネジ341は、スプリングケース315内に螺合され、回転により図中上下方向に移動可能なように配設されている。一対のバネ受け342、343は、調整ネジ341とシャフト332の図中上方の他端332bとの間に、圧縮スプリング344を間に挟んで対向して配置されている。これにより、シャフト332は、図中上方から下方に向けて圧縮スプリング344により押圧されている。圧縮スプリング344の図中下方の一部は、当該圧縮スプリング344とともに伸縮可能なベローズ345で覆われている。調整ネジ341を回して移動させることにより、圧縮スプリング344の圧縮量を変えて、シャフト332を押圧する力を調整できる。キャップ部材346は、スプリングケース315の図中上方の開口316を塞ぐように固定して取り付けられている。
弁本体310と弁座部材320との溶接箇所には、第1溶接部361が設けられている。第1溶接部361は、弁本体310と弁座部材320との間で、弁本体310を構成する銅と、弁座部材320を構成するステンレスと、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第1溶接部361を介して、弁本体310と弁座部材320とが互いに接合されている。
弁本体310とスラスト軸受335との溶接箇所には、第2溶接部362が設けられている。第2溶接部362は、弁本体310とスラスト軸受335との間で、弁本体310を構成する銅と、スラスト軸受335を構成するステンレスと、ニッケル(Ni)と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第2溶接部362を介して、弁本体310とスラスト軸受335とが互いに接合されている。
第1溶接部361及び第2溶接部362は、ステンレス及び銅との溶接箇所において、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを含んで形成されているので、ステンレス及び銅を直接溶接した構成に比べて、ニッケルを介在することによりステンレスと銅とが混ざり合って各材料が互いによくなじむので、溶接不良を抑制でき、そのため、接合強度を高めることができる。
圧力調整弁5では、弁体331が弁座部材320から離座した弁開状態において、流体が連通孔311から弁本体310内に進入して、弁ポート321を通じて下開口312へ流動する。この圧力調整弁5において、入口圧力(弁開閉方向の荷重)は、弁ポート321と略同一の平面視面積のベローズ345と対向させることにより打ち消される。そのため、圧力調整弁5は、圧縮スプリング344の押圧力にベローズ345の押圧力を加えた力と、出口圧力(下開口312側からの流体圧力)に弁ポート321の面積を乗じた力と、のバランスにより弁が開閉される。そのため、出口圧力が所定圧力以上に上昇すると、弁体331が弁座部材320に押しつけられて着座し、弁ポート321が閉じられて弁閉状態となる。この弁閉状態で、出口圧力が所定圧力より下降すると、弁体331が弁座部材320から離座して弁開状態となる。また、調整ネジ341を回すことにより、圧縮スプリング344の押圧力を調整して、上記所定圧力を変更することができる。
次に、上述した圧力調整弁5の製造方法の一例について、図15~図17を参照して説明する。
(1:溶接工程)
図16に示すように、弁座部材320及びスラスト軸受335に弁体331が一端332aに取り付けられたシャフト332を挿通し、これら弁座部材320及びスラスト軸受335を弁本体310の内側に挿入する。そして、弁本体310の内周面と弁座部材320の外周面との間、及び、弁本体310の内周面とスラスト軸受335の外周面との間のそれぞれに厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材385、386を圧入する。つまり、弁本体310の内側に弁座部材320及びスラスト軸受335を挿入するとともに弁本体310と弁座部材320及びスラスト軸受335との間にチューブ材385、386が挟まれている。
図16に示すように、弁座部材320及びスラスト軸受335に弁体331が一端332aに取り付けられたシャフト332を挿通し、これら弁座部材320及びスラスト軸受335を弁本体310の内側に挿入する。そして、弁本体310の内周面と弁座部材320の外周面との間、及び、弁本体310の内周面とスラスト軸受335の外周面との間のそれぞれに厚みが0.1mm~0.5mm程度のニッケル(Ni)製のチューブ材385、386を圧入する。つまり、弁本体310の内側に弁座部材320及びスラスト軸受335を挿入するとともに弁本体310と弁座部材320及びスラスト軸受335との間にチューブ材385、386が挟まれている。
次に、弁本体310の内周面の周方向に沿うように全周にわたって、弁本体310の内周面部分、チューブ材385及び弁座部材320の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図17に示すように、弁本体310を構成する銅、チューブ材385を構成するニッケル及び弁座部材320を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体310と弁座部材320との間に弁本体310の内周面の全周にわたって、第1溶接部361が形成される。この第1溶接部361によって、弁本体310と弁座部材320とが互いに接合される。
また、弁本体310の内周面の周方向に沿うように全周にわたって、弁本体310の内周面部分、チューブ材386及びスラスト軸受335のフランジ部335bの外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図16に示すように、弁本体310を構成する銅、チューブ材385を構成するニッケル及びスラスト軸受335を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体310とスラスト軸受335との間に弁本体310の内周面の全周にわたって、第2溶接部362が形成される。この第2溶接部362によって、弁本体310とスラスト軸受335とが互いに接合される。
(2:組立工程)
次に、弁本体310の上開口313から当該弁本体310内にベローズ345を挿入した後、弁本体310の上開口313にスプリングケース315を溶接して接合する。そして、スプリングケース315の開口316から、一方のバネ受け342、圧縮スプリング344、他方のバネ受け343を順に挿入する。そのあと、調整ネジ341をスプリングケース315に螺合させ、圧縮スプリング344の圧縮量を調整した後、スプリングケース315の開口316を塞ぐようにキャップ部材346を取り付ける。そして、弁本体310の連通孔311に入口継手314を挿入して溶接により接合する。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、図15に示す圧力調整弁5が完成する。
次に、弁本体310の上開口313から当該弁本体310内にベローズ345を挿入した後、弁本体310の上開口313にスプリングケース315を溶接して接合する。そして、スプリングケース315の開口316から、一方のバネ受け342、圧縮スプリング344、他方のバネ受け343を順に挿入する。そのあと、調整ネジ341をスプリングケース315に螺合させ、圧縮スプリング344の圧縮量を調整した後、スプリングケース315の開口316を塞ぐようにキャップ部材346を取り付ける。そして、弁本体310の連通孔311に入口継手314を挿入して溶接により接合する。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、図15に示す圧力調整弁5が完成する。
以上説明したように、本実施形態の圧力調整弁5は、銅製の弁本体310と、弁本体310の内側に接合されたステンレス製の弁座部材320と、を備えている。そして、弁本体310と弁座部材320との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部361が設けられ、弁本体310と弁座部材320とが、第1溶接部361を介して互いに接合されている。
また、圧力調整弁5は、ステンレス製のスラスト軸受335と、銅製の弁本体310とを備えている。そしてスラスト軸受335と弁本体310との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部362が設けられ、スラスト軸受335と弁本体310とが、第2溶接部362を介して互いに接合されている。
また、圧力調整弁5は、弁本体310の内側に弁座部材320を挿入するとともに弁本体310と弁座部材320との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材385を挟み、そして、弁本体310と弁座部材320との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部361が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
また、圧力調整弁5は、スラスト軸受335と弁本体310との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材386を挟み、そして、スラスト軸受335と弁本体310との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部362が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造される。
以上より、本実施形態によれば、圧力調整弁5において、銅製の弁本体310とステンレス製の弁座部材320との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第1溶接部361が設けられ、弁本体310と弁座部材320とが、第1溶接部361を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部361によって銅製の弁本体310とステンレス製の弁座部材320との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、圧力調整弁5において、ステンレス製のスラスト軸受335と銅製の弁本体310との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第2溶接部362が設けられ、スラスト軸受335と弁本体310とが、第2溶接部362を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部362によってスラスト軸受335と弁本体310との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、従来、このような圧力調整弁では、弁座部材及びスラスト軸受の外周面に全周にわたって溝を設けるとともに、弁本体を当該溝に沿って縮径させてかしめることにより、弁本体と弁座部材及びスラスト軸受とを固定していたが、このような構成では、弁本体のかしめ部分が振動などの影響により疲労することがあり、また、かしめ程度のバラツキにより、弁本体と弁座部材との間の密閉が十分に確保できない恐れがあった。そして、本実施形態では、第1溶接部361及び第2溶接部362を設けることにより、弁本体のかしめ部分の疲労をなくすことができるとともに弁本体と弁座部材との間の密閉を十分に確保することができる。
また、圧力調整弁5は、弁本体310の内側に弁座部材320を挿入するとともに弁本体310と弁座部材320との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材385を挟み、そして、銅製の弁本体310とステンレス製の弁座部材320との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第1溶接部361が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第1溶接部361によって銅製の弁本体310とステンレス製の弁座部材320との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
また、圧力調整弁5は、スラスト軸受335と弁本体310との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルからなるチューブ材386を挟み、そして、ステンレス製のスラスト軸受335と銅製の弁本体310との間に、ステンレス、銅及びニッケルのそれぞれが溶融後に固化されてなる第2溶接部362が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含む製造方法で製造されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第2溶接部362によってスラスト軸受335と弁本体310との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
本実施形態においては、溶接工程において、弁本体310の内側からレーザーLを照射して第1溶接部361及び第2溶接部362を形成した構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、溶接工程において、弁本体310の外側からレーザーLを照射して第1溶接部363及び第2溶接部364を形成した構成としてもよい。
具体的には、溶接工程において、図18に示すように、弁本体310の外周面の周方向に沿うように全周にわたって、弁本体310、チューブ材385及び弁座部材320の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図19に示すように、弁本体310を構成する銅、チューブ材385を構成するニッケル及び弁座部材320を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体310と弁座部材320との間に弁本体310の全周にわたって、弁本体310の外周面から半径方向内側に向けて延在する第1溶接部363が形成される。この第1溶接部363によって、弁本体310と弁座部材320とが互いに接合される。
また、溶接工程において、図18に示すように、弁本体310の外周面の周方向に沿うように全周にわたって、弁本体310、チューブ材385及びスラスト軸受335のフランジ部335bの外周面部分が同時に溶融するようにレーザーLを照射した後、照射を停止する。これにより、図19に示すように、弁本体310を構成する銅、チューブ材385を構成するニッケル及びスラスト軸受335を構成するステンレスが、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁本体310とスラスト軸受335との間に弁本体310の全周にわたって、弁本体310の外周面から半径方向内側に向けて延在する第2溶接部364が形成される。この第2溶接部364によって、弁本体310とスラスト軸受335とが互いに接合される。このような構成においても、上述した本実施形態と同様の効果を奏する。
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の弁装置及びその製造方法はこれらの実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、上述した各実施形態において、弁ハウジング及び弁座部材と各継手との間に挟む金属材であるチューブ材及びリング材として、ニッケルを材料として構成されたものを用いていたが、これに限定されるものではない。このような金属材を構成する材料として、本発明の目的に反しない限り、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属であればよく、その材料となる金属の種類は任意である。金属材を構成する材料として、特にニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金の中から選択される1の金属を主成分(重量比で50%超含む)とするものあることが好ましく、これら金属を用いることにより、溶接性を高めて溶接不良を抑制することができる。または、金属材を構成する材料として、りん銅ろう、銀ろう又はニッケルろうを用いてもよい。リン銅ろう(JISZ3264)は、銅に5%~8%程度のリンを添加してなるろう材である。銀ろうは(JISZ3261)は、銀、銅、亜鉛を高い割合で含むろう材であり、用途により、カドミウム、錫、ニッケルなどが添加されることがある。ニッケルろう(JISZ3265)は、ニッケルを主成分として含むろう材であり、クロムやホウ素、珪素などが添加されている。
また、上述した各実施形態において、配管部材である第1継手及び第2継手等が、純銅を材料として構成されていたが、これに限定されるものではない。このような配管部材の材料として、本発明の目的に反しない限り、銅又は銅を主成分(重量比で50%超含む)とする銅合金であればよい。配管部材の材料として、特に、純銅、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅及びアルミニウム青銅の中から選択される1の銅(銅合金を含む)であることが好ましい。
また、上述した各実施形態において、第1継手及び第2継手等の外周面における弁ハウジング又は弁座部材と溶接により接合される箇所には、ニッケルメッキ層又はニッケル系部材が溶融付着されたニッケル付着部が設けられていてもよい。このようにすることで、弁ハウジング及び弁座部材と各継手との溶接性をさらに高めることができる。
なお、前述した第1~第7の実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態の例として上述した電動弁、絞り弁装置(電磁弁)、流路切換弁(四方弁)、逆止弁、圧力調整弁を示したが、本発明は他の様々な種類の弁装置にも適用できる。つまり、本発明は、ステンレス製の部材と銅製の部材とが溶接により固定される構成を備えた弁装置であれば適用可能である。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の弁装置及びその製造方法の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
(第1~第3の実施形態:図1~図6)
1、1A、1B 電動弁(弁装置)
10 弁本体
10A 弁室
11 弁ハウジング(ステンレス製の部材)
11A 第1連通孔
11B 第2連通孔
12 弁座部材(ステンレス製の部材)
17 第1継手(配管部材、銅製の部材)
18 第2継手(配管部材、銅製の部材)
18a フランジ部
20 弁体部
30 ステッピングモータ
51 第1溶接部(溶接部)
52、52A、52B 第2溶接部(溶接部)
55 チューブ材(金属材)
56 チューブ材(金属材)
56A、56B リング材(金属材)
L レーザー
(第4の実施形態:図7、図8)
2 絞り弁装置(弁装置)
60 弁本体
60A 弁室
61 弁ハウジング(ステンレス製の部材)
61A 第1連通孔
61B 第2連通孔
62 弁座部材
67 第1継手(配管部材、銅製の部材)
68 第2継手(配管部材、銅製の部材)
70 弁体部
81 第1溶接部(溶接部)
82 第2溶接部(溶接部)
85 チューブ材(金属材)
86 チューブ材(金属材)
L レーザー
(第5の実施形態:図9、図10)
3 流路切換弁(弁装置)
101 弁本体(弁ハウジング、ステンレス製の部材)
101A 主弁室
101B、101C 副弁室
101C 副弁室
101a 円筒部
101b キャップ部
101c 連通孔
102 ピストン
103 連結部材
104 弁座部材(ステンレス製の部材)
104a 第1連通孔
104b 第2連通孔
104c 第3連通孔
105 弁体部
121 第1継手(配管部材、銅製の部材)
122 第2継手(配管部材、銅製の部材)
123 第3継手(配管部材、銅製の部材)
124 第4継手(配管部材、銅製の部材)
161 第1溶接部
162 第2溶接部
163 第3溶接部
164 第4溶接部
171 第1チューブ材(金属材)
172 第2チューブ材(金属材)
173 第3チューブ材(金属材)
174 第4チューブ材(金属材)
L レーザー
(第6の実施形態:図11~図14)
4 逆止弁(弁装置)
201 銅管(弁ハウジング、銅製の部材)
202 弁座部材(ステンレス製の部材)
202a 弁ポート
203 ホルダ部材
203a ストッパ片
204 弁体部
261、262 溶接部
285 チューブ材(金属材)
L レーザー
(第7の実施形態:図15~図19)
5 圧力調整弁(弁装置)
310 弁本体(弁ハウジング、銅製の部材)
315 スプリングケース
320 弁座部材(ステンレス製の部材)
330 弁体部
335 スラスト軸受(ステンレス製の部材)
341 調整ネジ
342、343 バネ受け
344 圧縮スプリング
345 ベローズ
346 キャップ部材
361、363 第1溶接部(溶接部)
362、364 第2溶接部(溶接部)
385、386 チューブ材(金属材)
L レーザー
1、1A、1B 電動弁(弁装置)
10 弁本体
10A 弁室
11 弁ハウジング(ステンレス製の部材)
11A 第1連通孔
11B 第2連通孔
12 弁座部材(ステンレス製の部材)
17 第1継手(配管部材、銅製の部材)
18 第2継手(配管部材、銅製の部材)
18a フランジ部
20 弁体部
30 ステッピングモータ
51 第1溶接部(溶接部)
52、52A、52B 第2溶接部(溶接部)
55 チューブ材(金属材)
56 チューブ材(金属材)
56A、56B リング材(金属材)
L レーザー
(第4の実施形態:図7、図8)
2 絞り弁装置(弁装置)
60 弁本体
60A 弁室
61 弁ハウジング(ステンレス製の部材)
61A 第1連通孔
61B 第2連通孔
62 弁座部材
67 第1継手(配管部材、銅製の部材)
68 第2継手(配管部材、銅製の部材)
70 弁体部
81 第1溶接部(溶接部)
82 第2溶接部(溶接部)
85 チューブ材(金属材)
86 チューブ材(金属材)
L レーザー
(第5の実施形態:図9、図10)
3 流路切換弁(弁装置)
101 弁本体(弁ハウジング、ステンレス製の部材)
101A 主弁室
101B、101C 副弁室
101C 副弁室
101a 円筒部
101b キャップ部
101c 連通孔
102 ピストン
103 連結部材
104 弁座部材(ステンレス製の部材)
104a 第1連通孔
104b 第2連通孔
104c 第3連通孔
105 弁体部
121 第1継手(配管部材、銅製の部材)
122 第2継手(配管部材、銅製の部材)
123 第3継手(配管部材、銅製の部材)
124 第4継手(配管部材、銅製の部材)
161 第1溶接部
162 第2溶接部
163 第3溶接部
164 第4溶接部
171 第1チューブ材(金属材)
172 第2チューブ材(金属材)
173 第3チューブ材(金属材)
174 第4チューブ材(金属材)
L レーザー
(第6の実施形態:図11~図14)
4 逆止弁(弁装置)
201 銅管(弁ハウジング、銅製の部材)
202 弁座部材(ステンレス製の部材)
202a 弁ポート
203 ホルダ部材
203a ストッパ片
204 弁体部
261、262 溶接部
285 チューブ材(金属材)
L レーザー
(第7の実施形態:図15~図19)
5 圧力調整弁(弁装置)
310 弁本体(弁ハウジング、銅製の部材)
315 スプリングケース
320 弁座部材(ステンレス製の部材)
330 弁体部
335 スラスト軸受(ステンレス製の部材)
341 調整ネジ
342、343 バネ受け
344 圧縮スプリング
345 ベローズ
346 キャップ部材
361、363 第1溶接部(溶接部)
362、364 第2溶接部(溶接部)
385、386 チューブ材(金属材)
L レーザー
Claims (11)
- 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置において、
前記弁ハウジングと前記配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、
前記弁ハウジングと前記配管部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている
ことを特徴とする弁装置。 - 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、前記弁ハウジングに接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置において、
前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、前記弁座部材と前記配管部材の一端部とが前記連通孔の軸方向に順に並べて配置され、
前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、
前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている
ことを特徴とする弁装置。 - 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに取り付けられて当該弁ハウジングとともに前記弁室を画定するステンレス製の弁座部材と、前記弁座部材に接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置において、
前記弁座部材と前記配管部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、
前記弁座部材と前記配管部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている
ことを特徴とする弁装置。 - 銅製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの内側に接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置において、
前記弁ハウジングと前記弁座部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、
前記弁ハウジングと前記弁座部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている
ことを特徴とする弁装置。 - ステンレス製の部材と、銅製の部材とを備えた弁装置において、
前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合う金属とのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された溶接部が設けられ、
前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材とが、前記溶接部を介して互いに接合されている
ことを特徴とする弁装置。 - ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う前記金属が、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金の中から選択される1つの金属を主成分として含むもの、又は、りん銅ろう、銀ろう及びニッケルろうの中から選択される1つのろう材であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の弁装置。
- 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、
前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔に前記配管部材を挿入するとともに前記弁ハウジングと前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。 - 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに接合された銅製の配管部材と、前記弁ハウジングに接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、
前記弁ハウジングに形成された当該弁ハウジングの内外を連通する連通孔内に、前記弁座部材と前記配管部材の一端部とを前記連通孔の軸方向に並べて配置するとともに前記弁座部材と前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記配管部材と前記弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。 - 弁室が内側に設けられたステンレス製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングに取り付けられて当該弁ハウジングとともに前記弁室を画定するステンレス製の弁座部材と、前記弁座部材に接合された銅製の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、
前記弁座部材に形成された前記弁ハウジングの内外を連通する連通孔に前記配管部材を挿入するとともに前記弁座部材と前記配管部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁座部材と前記配管部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるように、前記連通孔の周方向に沿ってレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。 - 銅製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの内側に接合されたステンレス製の弁座部材と、を備えた弁装置の製造方法であって、
前記弁ハウジングの内側に前記弁座部材を挿入するとともに前記弁ハウジングと前記弁座部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記弁ハウジングと前記弁座部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。 - ステンレス製の部材と銅製の部材とを備えた弁装置の製造方法であって、
前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間にステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属からなる金属材を挟み、そして、前記ステンレス製の部材と前記銅製の部材との間に、ステンレス、銅及び前記金属のそれぞれが溶融後に固化されてなる溶接部が形成されるようにレーザー溶接を行う溶接工程を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201380074635.XA CN105051435B (zh) | 2013-03-15 | 2013-12-12 | 阀装置及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-052924 | 2013-03-15 | ||
JP2013052924A JP5943427B2 (ja) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 弁装置の製造方法 |
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