CN105074300A - 密封阀及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的密封阀(1)具备具有流体通路(11、12)的主体(10)、设置于流体通路(11、12)的阀座(11b、12c)、以及设置为能够落座于阀座(11b、12c)的球体(20、30)。在该密封阀(1)中，至少对阀座(11b、12c)实施镀敷处理(非电解镀层(13))，并且在阀座(11b、12c)中的与球体(20、30)接触的接触部处形成环状的压面加工痕(14、15)。

Description

密封阀及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种密封阀及其制造方法。
背景技术
密封阀通过相对于设置于流体通路的阀座而使阀芯抵接、远离，由此对流体通路进行开闭，例如组装在汽车的ABS致动器的电磁阀中。密封阀需要使阀座与阀芯良好地紧贴来确保所要求的密封性。因此，在组装了密封阀后，在将阀座按压于阀芯的状态下进行漏泄试验，确认漏泄量为规定以下。
为了像这样使密封阀的漏泄量为规定以下，阀座与阀芯的紧贴状态很重要，因此需要高精度地加工阀座。因此，虽然通常对阀座实施切削加工，但仅通过切削加工可能无法确保所要求的密封性。例如，若在切削加工后对阀座实施研磨加工，则能够提高加工精度而抑制漏泄量，但会导致加工成本提高。
例如在专利文献1中，通过向阀座按压阀芯(球阀等)而使其塑性变形(压面加工)，从而提高阀座与阀芯的紧贴性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-54757号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，根据密封阀的主体的阀座的位置，有时难以进行高精度的切削加工。例如，如图1(a)所示，对设置在密封阀1的主体10的轴心处的阀座11b而言，能够一边使主体10旋转一边使切削工具与阀座11b抵接而进行加工。另一方面，对设置在从主体10的轴心偏移的位置处的阀座12c而言，需要使切削工具一边旋转一边按压在固定的主体10的阀座12c上而进行加工。一般来说，与使工件旋转而进行切削加工的情况相比，在使工具旋转而进行切削加工的情况下加工精度变低，因此，与设置在轴心处的阀座11b相比，如上述那样设置在从轴心偏移的位置处的阀座12c的切削加工精度变低。这样，若切削加工后的阀座的尺寸精度(特别是真圆度)低，则即使之后实施上述专利文献1那样的压面加工，也无法得到所希望的真圆度。
本发明所要解决的技术课题在于提供一种即使在将阀座设置在难以进行高精度的切削加工的位置处的情况下，也能够以低成本的方法来保证阀座的真圆度，从而抑制漏泄量的密封阀。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题而完成的本发明的密封阀具备具有流体通路的主体、设置于所述流体通路的阀座、以及设置为能够落座于所述阀座的阀芯，所述密封阀的特征在于，至少对所述阀座实施镀敷处理，并且在所述阀座中的与所述阀芯接触的部分形成有环状的压面加工痕。
这样，通过对阀座实施压面加工，能够使该压面加工痕与阀芯在整周上抵接。但是，在将阀座形成在难以进行高精度的切削加工的位置处的情况下，由于阀座的表面粗糙度变大，因此即使实施上述那样的压面加工，也会因表面粗糙度大而引起阀座的真圆度变差，从而导致产生漏泄。本发明是着眼于该点而完成的，能够通过对阀座实施镀敷而减小表面粗糙度来保证阀座的真圆度，从而可靠地抑制仅通过压面加工无法抑制的漏泄。
例如，若将实施了镀敷处理的阀座的表面粗糙度设为Rz3.2μm以下，则能够通过压面加工来充分地提高真圆度(例如达到5μm以下)。
作为上述的镀敷处理，例如可以利用非电解镀。
上述的密封阀能够经由如下工序而制造，所述工序为：对阀座实施切削加工的切削工序、至少对阀座实施镀敷处理的工序、通过向阀座按压与阀芯相同形状的夹具而使该阀座塑性变形从而形成环状的压面加工痕的压面工序。
发明效果
如上所述，根据本发明的密封阀，即使在将阀座设置在难以进行高精度的切削加工的位置处的情况下，也能够以低成本的方法来保证阀座的真圆度，从而抑制漏泄量。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施方式所涉及的密封阀的主体的剖视图。
图1(b)是从B方向观察图1(a)的密封阀的主体时的侧视图。
图1(c)是从C方向观察图1(a)的密封阀的主体时的侧视图。
图2(a)是上述密封阀的主体的主流体通路的阀座附近的放大剖视图。
图2(b)是上述密封阀的主体的副流体通路的阀座附近的放大剖视图。
图3是表示密封阀的制造方法的顺序的框图。
图4是通过锻造加工而形成的主体坯料的剖视图。
图5是表示对切削加工面实施镀敷处理的样态的放大剖视图。
图6是表示对主体坯料实施压面加工的样态的剖视图。
图7是组装有上述密封阀的ABS致动器的电磁阀的剖视图。
图8是其他实施方式所涉及的密封阀的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的密封阀1具备主体10、作为主阀芯的球体20、以及作为副阀芯的球体30。
主体10呈大致圆盘状。在主体10上设置有能够供流体(例如油)流通的流体通路。在本实施方式中，在主体10的轴心处设置有主流体通路11，在从主体10的轴心偏移的位置处设置有副流体通路12。主流体通路11以及副流体通路12的轴心与主体10的轴心平行。
主流体通路11具有：在主体10的一个端面(图1的右侧端面)上开口的小径通路11a、和在主体10的另一个端面(图1的左侧端面)上开口且与小径通路11a连通的阀座11b。小径通路11a是圆筒面，阀座11b是使轴向一侧缩径的锥面。
副流体通路12具有：在主体10的另一个端面(图1的左侧端面)上开口的小径通路12a、在主体10的一个端面(图1的右侧端面)上开口的大径通路12b、以及设置在小径通路12a与大径通路12b之间的阀座12c。小径通路12a以及大径通路12b是圆筒面。阀座12c是使轴向另一侧缩径的锥面，且与小径通路12a和大径通路12b连续。
在阀座11b、12c上形成有环状的压面加工痕14、15。压面加工痕14、15是通过将与球体20、30相同直径的球体夹具向阀座11b、12c按压，从而将这些球体夹具的形状转印于阀座11b、12c而形成的(详细情况后述)。如图1(b)以及(c)所示，压面加工痕14、15呈环状地设置于阀座11b、12c的中间部(除轴向两端以外的部分)。压面加工痕14、15设置在阀座11b、12c中的与球体20、30接触的接触部处，并形成为与球体20、30中的同阀座11b、12c接触的接触部相同直径的圆形。压面加工痕14、15的真圆度为5μm以下，优选为3μm以下。
如图2所示，在主体10中的至少阀座11b、12c上实施了镀敷处理。在本实施方式中，在包括流体通路11、12的内周面在内的主体10的表面整体上实施有非电解镀层13。非电解镀层13例如由镍形成。实施了非电解镀层13后的阀座11b、12c的表面粗糙度为Rz3，2μm以下，优选为1.6μm以下。
在将上述结构的密封阀1打开的状态、即球体20、30从阀座11b、12c分离的状态下，能够实现经由流体通路11、12的流体的流通。另一方面，在将密封阀1关闭的状态、即将球体20、30按压于阀座11b、12c的状态下，限制了经由流体通路11、12的流体的流通。
以下，以主体10的形成方法为中心对上述结构的密封阀1的制造方法进行说明。如图3所示，密封阀1经由锻造工序、切削工序、镀敷工序(非电解镀工序)、压面工序、组装工序而形成。
在锻造工序中，如图4所示，形成与主体10大致相同形状的主体坯料10’。在主体坯料10’上形成有具有锥面11b’、12c’的贯通孔11’、12’。
在切削工序中，对图4所示的主体坯料10’的锥面11b’、12c’实施切削加工。具体而言，首先，一边使主体坯料10’绕轴心旋转，一边使切削工具与设置在主体坯料10’的轴心处的锥面11b’接触而实施切削加工。之后，在将主体坯料10’固定的状态下，使其他切削工具一边旋转一边与锥面12c’接触而实施切削加工。在对工件实施切削加工(车削加工)时，一般来说，与使工具旋转而进行切削的情况相比，使工件旋转而进行切削的情况下的加工精度更高。在本实施方式中，使主体坯料10’旋转而切削出的锥面11b’被高精度地加工，例如真圆度为5μm以下(优选为3μm以下)，表面粗糙度为Rz3.2μm以下(优选为1.6μm以下)。另一方面，使切削工具旋转而切削出的锥面12c’比锥面11b’的加工精度低，例如真圆度为20μm左右，表面粗糙度为Rz6.3μm左右。需要说明的是，在切削工序之后，根据需要，也可以对主体坯料10’实施热处理工序、喷丸/滚筒抛光工序、以及发黑处理工序等。
之后，对主体坯料10’实施镀敷处理。在本实施方式中，作为镀敷处理，实施了非电解镀，特别是非电解镀镍。具体而言，通过将主体坯料10’浸渍于含有镍的镀浴中，从而对包括贯通孔11’、12’的内周面在内的主体坯料10’的表面整体实施非电解镀镍。由此，如图5所示，在实施了切削加工的锥面11b’、12c’上镀敷非电解镀层13，从而改善表面粗糙度。特别是，处于从主体坯料10’的轴心偏移的位置处的锥面12c’难以进行高精度的切削加工，如上述那样表面粗糙度比较大，但通过镀敷处理使镀敷材料(非电解镀层13)进入切削加工痕，由此表面粗糙度变小。具体而言，实施镀敷处理，以使得锥面11b’、12c’的表面粗糙度为Rz3.2μm以下，优选为1.6μm以下。
之后，对主体坯料10’实施压面工序。在压面工序中，如图6所示，将与球体20相同直径的夹具球体20’按压于锥面11b’，并且将与球体30相同直径的夹具球体30’按压于锥面12c’，使锥面11b’、12c’的局部塑性变形。夹具球体20’、30’分别相对于主体坯料10’不旋转而被平行地按压。由此，在锥面11b’、12c’(阀座11b、12c)上分别形成环状的压面加工痕14、15(参照图1)。夹具球体20’、30’分别使用比球体20、30硬的材质。夹具球体20’、30’的真圆度为5μm以下，优选为3μm以下，夹具球体20’、30’的表面粗糙度为Rz3.2μm以下，优选为1.6μm以下。通过该压面加工，完成主体10。之后，通过组装主体10以及球体20、30，从而完成密封阀1。
如上所述，通过对密封阀1的阀座、特别是处于从主体10的轴心偏移的位置处的阀座12c实施镀敷处理来改善阀座12c的表面粗糙度，从而改善形成于该阀座12c的压面加工痕15的真圆度。由此，阀座12c与球体30的紧贴性提高，因此抑制副流体通路12的漏泄，密封性提高。
然而，严格地说，形成于阀座11b、12c的压面加工痕14、15形成为与夹具球体20’、30’相同直径的球面状、即与球体20、30相同直径的球面状。因此，在压面加工痕14、15的宽度(阀座11b、12c的母线方向上的宽度)大的情况下，当将球体20、30向阀座11b、12c按压而将密封阀1关闭时，球体20、30嵌入球面状的压面加工痕14、15。在该情况下，在之后欲将密封阀1打开时，存在球体20、30被压面加工痕14、15卡住而难以从阀座11b、12c分离的可能性。在本实施方式中，如上所述，由于对阀座11b、12c实施镀敷处理而使表面平滑，因此防止了如上述那样被卡住的情况，能够顺畅地开闭密封阀1。
上述的密封阀1例如组装在图7所示那样的ABS致动器100的电磁阀200中。ABS致动器100是控制制动液压的构件，设置在车轮工作缸101与主工作缸102之间。电磁阀200主要具备：固定在ABS致动器100的壳体103a的凹部中的引导件201、向引导件201的内周插入的轴202、以及固定于引导件201的内周且配置在轴202的前端侧的密封阀1。密封阀1的主体10同轴地配置在轴202的前端侧。球体20配置在主流体通路11的阀座11b与轴202的前端之间。球体30配置在副流体通路12的阀座12c与球体止动件207之间。
电磁阀200正常时处于不向线圈213通电的状态。在该状态下，通过弹簧212对轴202以及柱塞211向图中上方施力。由此，密封阀1的球体20在阀座11b与轴202的前端之间的上下方向间移动自如。因此，车轮工作缸101侧的流路103b与主工作缸102侧的流路103c经由密封阀1的主流体通路11而成为连通状态。
当泵106工作时，密封阀1的球体30被按压于阀座12c，从而副流体通路12关闭。因此，制动液仅经由密封阀1的主流体通路11而从车轮工作缸101侧向主工作缸102侧流动。
当泵106的工作被中止时，密封阀1的球体30从阀座12c分离，从而副流体通路12打开。因此，制动液经由密封阀1的主流体通路11以及副流体通路12而从主工作缸102侧向车轮工作缸101侧迅速返回。
当使泵106工作并且向线圈213通电时，密封阀1的球体30被按压于阀座12c，从而副流体通路12关闭，并且柱塞211以及轴202向图中下侧移动，密封阀1的球体20被按压于阀座11b，从而主流体通路11关闭。由此，车轮工作缸101增压。因此，通过调节向线圈213的通电量来开闭主流体通路11，从而能够调节车轮工作缸101的压力。
本发明不限于上述的实施方式。例如，也可以将本发明的密封阀应用于逆流防止阀。例如，图8所示的密封阀41(逆流防止阀)具备主体42、球体43、弹簧44以及外壳45。主体42具有流体通路46，在流体通路46的开口侧端部处设置有球面状的阀座46a。在阀座46a上形成有通过按压与球体43相同直径的夹具球体而形成的环状的压面加工痕(省略图示)。阀座46a、压面加工痕的诸要素与上述实施方式相同。
另外，在上述的实施方式中，对包括锥面11b’、12c’在内的主体坯料10’的表面整体实施了镀敷处理，但由于处于主体坯料10’的轴心处的锥面11b’的切削加工后的表面粗糙度小(Rz3.2μm以下)，因此也可以不实施镀敷处理。因此，也可以仅对主体坯料10’的表面的一部分实施镀敷处理。例如也可以在对除锥面12c’以外的部分实施了遮蔽的状态下将主体坯料10’浸渍于镀浴中，从而仅对锥面12c’实施镀敷处理。
另外，镀敷处理只要是能够改善实施了切削加工的阀座的表面粗糙度的方法即可，例如也可以采用电解镀、蒸镀处理等。但是，非电解镀能够得到非常光滑的表面故而优选。另外，阀芯不限于球体，例如也可以是具有锥面的构件。
另外，在上述的实施方式中，示出了在实施了镀敷处理后实施压面加工的情况，但也可以与之相反，在实施了压面加工后实施镀敷处理。
附图标记说明：
1密封阀
10主体
11主流体通路
11b阀座
12副流体通路
12c阀座
13非电解镀层(镀敷层)
14、15压面加工痕
20球体(主阀芯)
30球体(副阀芯)

Claims (4)

1.一种密封阀，其具备具有流体通路的主体、设置于所述流体通路的阀座、以及设置为能够落座于所述阀座的阀芯，所述密封阀的特征在于，
至少对所述阀座实施镀敷处理，并且在所述阀座中的与所述阀芯接触的部分处形成有环状的压面加工痕。
2.根据权利要求1所述的密封阀，其中，
实施了所述镀敷处理的所述阀座的表面粗糙度为Rz3.2μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的密封阀，其中，
所述镀敷处理是非电解镀。
4.一种密封阀的制造方法，所述密封阀具备具有流体通路的主体、设置于所述流体通路的阀座、以及设置为能够落座于所述阀座的阀芯，其中，所述密封阀的制造方法包括：
切削工序，对所述阀座实施切削加工；
镀敷工序，至少对所述阀座实施镀敷处理；以及
压面工序，通过向所述阀座按压与所述阀芯相同形状的夹具而使所述阀座塑性变形，从而形成环状的压面加工痕。
CN201480010403.2A 2013-03-25 2014-03-10 密封阀及其制造方法 Expired - Fee Related CN105074300B (zh)

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