JP2003247657A - 流体制御バルブ及びそれを利用した離型剤供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の簡略化により部品交換が容易であると
共に小部品単位で交換可能にして部品コストの低減が図
れる流体制御バルブを提供する。 【解決手段】 離型剤１の噴出と停止とを制御するスト
ップバルブ８ａ，８ｂにおいて、ボール弁２５を弁座２
４へ着座させて離型剤１の流入口２６と流出口２７との
連通を制御するバルブ部２０と、前記ボール弁２５を弁
座２４へ着座させるピストン３１及びピストンロッド３
３を収装したシリンダ部２１とを備え、前記バルブ部２
０とシリンダ部２１とが分離可能に六角穴付ボルト３６
ａ，３６ｂで一体に締結され、同六角穴付ボルト３６
ａ，３６ｂの解除によって前記弁座２４が前記バルブ部
２０の本体部から分離可能に構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体制御バルブ及
びそれを利用した離型剤供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】金型を用いてワークを所定形状に鍛造成
形する熱間鍛造は、自動車用エンジン部品等を製造する
方法として従来から多く用いられている。この熱間鍛造
においては、複数の金型間でワークを順次移動させて最
終形状に成形することとなっており、各金型において型
打ち後にワークを型抜きする際の離型性を確保するため
に、金型に型打ち前に予め離型剤を塗布する方法が用い
られる。

【０００３】例えば、図３に示すように、鍛造プレス10
0 に組み付けられた上型101 と下型102 の表面には、離
型剤タンク103 内に収容された離型剤104 がダイヤフラ
ム式の供給ポンプ105 で圧送され、ダイヤフラム式のス
トップバルブ106a, 106b の開弁時に、それぞれ供給・
塗布されるようになっている。余剰の離型剤104 はピッ
ト107 内に捕集され、ここから回収ポンプ108 で離型剤
タンク103 内に回収される。この回収される離型剤104
には、前記ピット107 内において洗浄水、作動油、グリ
ス、酸化スケール等が混入される。

【０００４】そして、前記ストップバルブ106a, 106b
は従来、図４に示すように、市販のダイヤフラムバルブ
を改造して使用されている。

【０００５】詳述すると、管路部200 内を離型剤がクラ
ンク状に流れる折り返し部に真鍮又はステンレス鋼（SU
S304等）製の弁座201 が設けられ、この弁座201 に対し
エアシリンダ部202 のピストンロッド先端にダイヤフラ
ム203 を介して組み付けられた樹脂（ウレタン等）製の
弁体204 が接離することで、本バルブが開閉するように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したス
トップバルブ106a, 106b にあっては、弁座201 が真鍮
又はステンレス鋼（SUS304等）製であると共に、弁体20
4 が樹脂（ウレタン等）製であるため、繰り返しの衝撃
を受けることによってともに摩耗し、交換頻度が高くな
るという問題点があった。

【０００７】また、ダイヤフラム式であることから、部
品点数が多く構造が複雑であるため、ダイヤフラム203
等の部品交換が非常に面倒である。さらに、弁座201 が
管路部200 と一体形成されているため、弁座201 を交換
する時は管路部200 毎交換しなければならず、大部品の
交換となって部品コストが高くつくという問題もあっ
た。

【０００８】さらにまた、離型剤がクランク状に流れる
折り返し部に弁座201 があり、弁座201 が流れに直面す
るため、新液使用の場合は問題は少ないが、離型剤を回
収使用する場合は、含まれる酸化スケール等の不純物が
弁座201 に堆積してシール性が低下することから、離型
剤ダレが生じ、鍛造プレス100 を汚損するという問題も
あった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、構造の簡略化に
より部品交換が容易であると共に小部品単位で交換可能
にして部品コストの低減が図れる流体制御バルブと、バ
ルブの交換頻度や交換作業時間を低減し、特に離型剤回
収使用の供給システムにおけるダウンタイムを削減して
熱間鍛造の稼働率の向上が図れる離型剤供給システムを
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明に係る流体制御バルブは、流体の噴出と停止
とを制御するバルブにおいて、可動弁体を弁座へ着座さ
せて流体の流入口と流出口との連通を制御するバルブ部
と、前記可動弁体を弁座へ着座させるピストン及びピス
トンロッドを収装したシリンダ部とを備え、前記バルブ
部とシリンダ部とが分離可能に締結部材で一体に締結さ
れ、同締結部材の解除によって前記弁座が前記バルブ部
の本体部から分離可能に構成され、構造の簡略化により
部品交換が容易であると共に小部品単位で交換可能にし
て部品コストの低減が図れるようにした。

【００１１】また、前記弁体がボール形状で、前記弁座
が円錐面形状からなると共に、前記流入口が前記弁体の
可動方向に設けられ、流体の折り返し等による流速低下
や流体がシール面へ直面するのを回避し、シール面への
不純物の堆積を防止してシール性を高められるようにし
た。

【００１２】また、本発明に係る離型剤供給システム
は、離型剤を収容したタンクと、該タンク内の離型剤を
配管を通してプレスの金型表面に圧送する離型剤供給ポ
ンプと、該ポンプ下流の配管に介装されて離型剤の供給
を制御するストップバルブと、前記金型表面からの余剰
の離型剤を貯溜するピットと、該ピット内の離型剤を配
管を通して前記タンクに回収する離型剤回収ポンプとを
備えた離型剤供給システムにおいて、前記ストップバル
ブに前記流体制御バルブを用い、バルブの交換頻度や交
換作業時間を低減し、特に離型剤回収使用の供給システ
ムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の
向上が図れるようにした。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体制御バル
ブ及びそれを利用した離型剤供給システムを実施例によ
り図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示すストップバ
ルブの構造説明図で、同図（ａ）は要部切欠き側面図、
同図（ｂ）は平面図であり、図２は本ストップバルブを
用いた離型剤供給システムの概略構成図である。

【００１５】図２に示すように、本供給システムは、離
型剤１を収容したタンク２と、該タンク２内の離型剤１
を配管３を通して鍛造プレス４に組み付けられた上型５
と下型６の表面に圧送するダイヤフラム式の供給ポンプ
７と、該ポンプ下流の配管３に介装されて離型剤１の供
給を制御するストップバルブ８ａ，８ｂと、前記上型５
と下型６の表面からの余剰の離型剤１を貯溜するピット
９と、該ピット内の離型剤１を配管１０を通して前記タ
ンク２に回収する回収ポンプ１１とを備えている。

【００１６】前記ストップバルブ８ａ，８ｂは、エアー
源１２からの加圧エアーの給，排により開閉し、この加
圧エアーの給，排は図示しないソレノイドバルブを介し
て電子制御装置（ＥＣＵ）１３により鍛造プレス４にお
けるトランスファーの作動タイミングに合わせて行われ
るようになっている。

【００１７】図１に示すように、ストップバルブ８ａ，
８ｂは、バルブ部２０とシリンダ部２１とが図中上下に
連接されてなる。バルブ部２０は有底筒状の第１エンド
キャップ２２と筒状の第２エンドキャップ２３とで本体
部が構成され、その内部にはこれらエンドキャップ２
２，２３で上下方向に挾持されるようにして９０°の円
錐座を有する筒状の弁座２４が収装され、前記円錐座に
ボール弁２５が着座し得るようになっている。

【００１８】前記第１エンドキャップ２２の底部中央に
は離型剤１の流入口２６が、また第２エンドキャップ２
３の側部には離型剤１の流出口２７がそれぞれ形成され
る。また、前記弁座２４は合金工具鋼（SKD61 等）に焼
入れ施工されて所定のロックウェルかたさ（HRC58 ±1
等）を有する。また、前記ボール弁２５にはベアリング
鋼球（φ23球等）が用いられる。

【００１９】一方、シリンダ部２１は短筒状の第３エン
ドキャップ２８と長筒状の第４エンドキャップ２９と通
常の端板からなる第５エンドキャップ３０とで本体部が
構成され、前記第４エンドキャップ２９内にピストン３
１が筒軸方向に摺動自在に収装される。そして、前記ピ
ストン３１に六角穴付ボルト３２で結合されたピストン
ロッド（弁棒）３３が前記第３エンドキャップ２８内を
筒軸方向に摺動自在に貫通し、その図中下方移動により
前記ボール弁２５を弁座２４に着座させるべく押圧する
ようになっている。

【００２０】前記第４エンドキャップ２９の側部には加
圧エアーの開弁用流入口３４が形成され、前記ピストン
３１の下部室Ａに前述したエアー源１２からの加圧エア
ーが図示しないソレノイドバルブを介して供給されるよ
うになっている。また、前記第５エンドキャップ３０の
中央には加圧エアーの閉弁用流入口３５が形成され、前
記ピストン３１の上部室Ｂに前記エアー源１２からの加
圧エアーが図示しないソレノイドバルブを介して供給さ
れるようになっている。

【００２１】そして、前記バルブ部２０とシリンダ部２
１とは、４隅において上下一対の六角穴付ボルト（締結
部材）３６ａ，３６ｂで組み付けられている。上方の六
角穴付ボルト３６ａは第５エンドキャップ３０と第４エ
ンドキャップ２９と第３エンドキャップ２８と第２エン
ドキャップ２３とに跨がって締め付けている。一方、下
方の六角穴付ボルト３６ｂは第２エンドキャップ２３と
第１エンドキャップ２２とを締め付けている。

【００２２】また、前記第４エンドキャップ２９内面と
第３エンドキャップ２８内面とピストンロッド（弁棒）
３３外面に硬質クロムメッキが施工され、ピストン３１
及びピストンロッド３３摺動部の離型剤１による腐食防
止が図られている。尚、図１中３７ａ〜３７ｃはパッキ
ンで、３８ａ〜３８ｇはＯリングである。

【００２３】このように構成されるため、ストップバル
ブ８ａ，８ｂにおいては、タンク２から供給ポンプ７に
より圧送されている離型剤１は、電子制御装置１３によ
る図示しないソレノイドバルブの切換制御により、エア
ー源１２からの加圧エアーにてピストン３１及びピスト
ンロッド３３を下降させることで、ボール弁２５が弁座
２４に着座して閉弁し、その供給が遮断される。そし
て、鍛造プレス４における成形タイミングに合わせて、
前記電子制御装置１３により今度は、エアー源１２から
の加圧エアーにてピストン３１及びピストンロッド３３
を上昇させることで、ボール弁２５が弁座２４から離間
して開弁し、離型剤１が鍛造プレス４の上型５と下型６
の表面に供給・塗布される。

【００２４】そして、本実施例では、前記バルブ部２０
とシリンダ部２１とは、４隅において上下一対の六角穴
付ボルト３６ａ，３６ｂで組み付けられ、下方の六角穴
付ボルト３６ｂを外すことで、第１エンドキャップ２２
が第２エンドキャップ２３から分離し、これによってボ
ール弁２５と弁座２４に加えてＯリング３８ｆ，３８ｇ
等の交換が簡単に行える。その後、上方の六角穴付ボル
ト３６ａを外すことで、第５エンドキャップ３０と第４
エンドキャップ２９と第３エンドキャップ２８と第２エ
ンドキャップ２３とがバラバラに分離し、パッキン３８
ａ〜３８ｇやＯリング３８ａ〜３８ｅ等の交換が簡単に
行える。

【００２５】このように六角穴付ボルト３６ａ，３６ｂ
での組付であるため、構造を簡略化でき、依って部品交
換が容易である。また、小部品単位での交換であるた
め、部品コストの低減が図れる。

【００２６】また、離型剤１の流入口２６がボール弁２
５の可動方向に設けられ、離型剤１の折り返し等による
流速低下や離型剤１が弁座２４の円錐座（シール面）へ
直面するのを回避したので、シール面への酸化スケール
等の不純物の堆積を防止してシール性が高められる。

【００２７】また、前記弁座２４は合金工具鋼（SKD61
等）に焼入れ施工されて所定のロックウェルかたさ（HR
C58 ±1 等）を有しているので摩耗しにくい。加えて、
前記ボール弁２５もベアリング鋼球（φ23球等）である
ので摩耗しにくい。また、前記弁座２４は９０°の円錐
座を有するのでボール弁２５が安定して着座できると共
に加工し易いという利点がある。

【００２８】また、ストップバルブ８ａ，８ｂにおける
部品の交換頻度や交換作業時間を低減できるので、本供
給システムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の
稼働率の向上が図れる。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とは言うまでもない。また、本発明の流体制御バルブは
鍛造プレスの金型に離型剤を供給・塗布する流体供給シ
ステムに限らず、他の流体を供給するシステムに適用で
きる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、流体の噴出と停止とを制御するバルブにおいて、
可動弁体を弁座へ着座させて流体の流入口と流出口との
連通を制御するバルブ部と、前記可動弁体を弁座へ着座
させるピストン及びピストンロッドを収装したシリンダ
部とを備え、前記バルブ部とシリンダ部とが分離可能に
締結部材で一体に締結され、同締結部材の解除によって
前記弁座が前記バルブ部の本体部から分離可能に構成さ
れるので、構造の簡略化により部品交換が容易であると
共に小部品単位で交換可能にして部品コストの低減が図
れる。

【００３１】請求項２の発明によれば、前記弁体がボー
ル形状で、前記弁座が円錐面形状からなり、前記流入口
が前記弁体の可動方向に設けられるので、流体の折り返
し等による流速低下や流体がシール面へ直面するのを回
避し、シール面への不純物の堆積を防止してシール性を
高められる。

【００３２】請求項３の発明によれば、離型剤を収容し
たタンクと、該タンク内の離型剤を配管を通してプレス
の金型表面に圧送する離型剤供給ポンプと、該ポンプ下
流の配管に介装されて離型剤の供給を制御するストップ
バルブと、前記金型表面からの余剰の離型剤を貯溜する
ピットと、該ピット内の離型剤を配管を通して前記タン
クに回収する離型剤回収ポンプとを備えた離型剤供給シ
ステムにおいて、前記ストップバルブに前記流体制御バ
ルブを用いたので、バルブの交換頻度や交換作業時間を
低減し、特に離型剤回収使用の供給システムにおけるダ
ウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の向上が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すストップバルブの構造
説明図で、同図（ａ）は要部切欠き側面図、同図（ｂ）
は平面図である。

【図２】本ストップバルブを用いた離型剤供給システム
の概略構成図である。

【図３】従来の離型剤供給システムの概略構成図であ
る。

【図４】同じくストップバルブの断面図である。

【符号の説明】

１ 離型剤 ２ タンク ３ 配管 ４ 鍛造プレス ５ 上型 ６ 下型 ７ 供給ポンプ ８ａ，８ｂ ストップバルブ ９ ピット １０ 配管 １１ 回収ポンプ １２ エアー源 １３ 電子制御装置 ２０ バルブ部 ２１ シリンダ部 ２２ 第１エンドキャップ ２３ 第２エンドキャップ ２４ 弁座 ２５ ボール弁 ２６ 流入口 ２７ 流出口 ２８ 第３エンドキャップ ２９ 第４エンドキャップ ３０ 第５エンドキャップ ３１ ピストン ３２ 六角穴付ボルト ３３ ピストンロッド（弁棒） ３４ 開弁用流入口 ３５ 閉弁用流入口 ３６ａ，３６ｂ 六角穴付ボルト（締結部材） ３７ａ〜３７ｃ パッキン ３８ａ〜３８ｃ Ｏリング

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H056 AA02 BB22 BB32 BB33 BB37 BB38 BB41 CA01 CB02 CC02 CC12 CD04 CE03 DD03 DD08 GG04 GG11 4E087 CA11 CB01 CB06 ED09 GB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の噴出と停止とを制御するバルブに
   おいて、 可動弁体を弁座へ着座させて流体の流入口と流出口との
   連通を制御するバルブ部と、 前記可動弁体を弁座へ着座させるピストン及びピストン
   ロッドを収装したシリンダ部とを備え、 前記バルブ部とシリンダ部とが分離可能に締結部材で一
   体に締結され、同締結部材の解除によって前記弁座が前
   記バルブ部の本体部から分離可能に構成されていること
   を特徴とする流体制御バルブ。
2. 【請求項２】 前記弁体がボール形状で、前記弁座が円
   錐面形状からなり、前記流入口が前記弁体の可動方向に
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の流体制
   御バルブ。
3. 【請求項３】 離型剤を収容したタンクと、該タンク内
   の離型剤を配管を通してプレスの金型表面に圧送する離
   型剤供給ポンプと、該ポンプ下流の配管に介装されて離
   型剤の供給を制御するストップバルブと、前記金型表面
   からの余剰の離型剤を貯溜するピットと、該ピット内の
   離型剤を配管を通して前記タンクに回収する離型剤回収
   ポンプとを備えた離型剤供給システムにおいて、前記ス
   トップバルブに請求項１又は２記載の流体制御バルブを
   用いたことを特徴とする離型剤供給システム。