JP2011067879A - バルブ組立方法及びバルブ組立用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】スプリング仕様のバルブにおいて、スプリングを押し込みながら直交方向から貫通キーを簡単に挿入でき、誤ってプラグ仕様の非貫通キーを使用しても、誤組付されることがないバルブ組立方法及びバルブ組付用治具を提供する。
【解決手段】バルブボデー３０に形成されたバルブ穴３２にスプールバルブ１３とスプリング１４とを挿入し、バルブ穴に対して直交方向に形成されたキー穴３１に貫通キーＡを挿入してスプリングの端面を支えるバルブ構造である。キー穴３１は、貫通キーＡと、貫通キーより幅広で短尺な非貫通キーＢとの両方を挿入可能な幅寸法を有する。バルブ組立用治具１の押込部１ｂで、スプリング１４をバルブ穴３２の内部のキー穴位置まで押し込んだ状態で、キー穴２１に貫通キーＡを挿入すると、押込部の座面１ｃには貫通キーＡを挿通自在で、かつ非貫通キーＢを挿通不能なキー挿通溝１ｄが直径方向に形成されているので、円滑に挿入できる。
【選択図】 図２

Description

本発明はスプールバルブをバルブボデーに組み込むためのバルブ組立方法、及びその際に使用されるバルブ組立用治具に関するものである。

従来、スプールバルブをバルブボデーのバルブ穴に組み込む際、スプールバルブの抜けを防止するため、バルブボデーにバルブ穴と直交方向のキー穴を形成し、このキー穴にキーを差し込むことでスプールバルブを抜け止めする構造が用いられている。図５，図６は、２種類のキーを用いた公知のバルブ構造を示す。

図５は貫通キーＡを用いた場合であり、キーＡは先端部に幅狭な脚部ａ１（幅５ｍｍ、長さ１９ｍｍ）を持ち、基端部に幅広な頭部ａ２（幅７．５ｍｍ、長さ４ｍｍ）を持つ略Ｔ字形状である。厚みは２．５ｍｍである。バルブボデー１０に形成されたキー穴１１は、バルブ穴１２に対して直交し、かつバルブ穴１２を貫通してその反対側まで延びるように形成されている。キー挿入側の開口部１１ａの幅が９ｍｍ、奥部１１ｂの幅が６．５ｍｍの段付形状で、バルブ穴１２を間にしてキー挿入側と反対側のキー穴部１１ｃの幅は６．５ｍｍである。この場合は、バルブ穴１２にスプールバルブ１３とスプリング１４とを挿入した後、バルブ穴１２を横断するようにキーＡを挿入することで、キーＡがスプリング１４の端面を直接支持している。キー穴１１のキー挿入側に面するバルブボデー１０の合わせ面１０ａには、図示しないプレートを介して別のバルブボデーが配置され、キーＡの脱落が防止される。

図６は別の非貫通キーＢを用いた場合であり、キーＢはほぼ一定幅（幅７ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を持つ長方形状の平板である。厚みは３ｍｍである。バルブボデー２０のキー穴２１はバルブ穴２２に対して直交しかつバルブ穴２２の上端部で終端となっている。キー穴２１は開口部が幅広（幅８．５ｍｍ）で、バルブ穴２２と交差する奥部が幅狭（幅７．５ｍｍ以上）なテーパ形状となっている。この場合は、バルブ穴２２にスプリング（図示せず）、スプールバルブ２３、プラグ２４の順に挿入した後、キー穴２１にキーＢを挿入し、キーＢの先端部をプラグ２４の周溝２４ａに係合させることでプラグ２４を抜け止めしている。なお、スプールバルブ２３とプラグ２４との間にスプリングを配置することもある。この場合も、キー穴２１のキー挿入側に面するバルブボデー２０の合わせ面２０ａには図示しないプレートが配置され、キーＢの脱落が防止される。

上述のように、キーＡ，Ｂの形状が異なり、これに対応してバルブボデー１０，２０のキー穴１１，２１の形状も異なるので、各キーはそれぞれ対応するキー穴にしか挿入できない。したがって、一方のキー穴に対し、他方のタイプのキーが誤組付されることはない。しかしながら、ユニットバリエーション追加により、キーＡを組み込んでいる部位に、現状通りスプリングを組む仕様と、プラグを組む仕様との２仕様を使い分ける必要が生じることがある。本来であれば、それぞれ専用のキー穴形状のバルブボデーとキーとを設定すればよいが、コスト上昇の要因となるため、バルブボデー（キー穴形状）は共通化し、キーは２種類のキーＡ，Ｂを使い分けできるようにすることが望ましい。

このような要望に応えるため、図７のようにキー穴３１を貫通形状とすると共に、キー穴の挿入側開口部３１ａをキーＡ，Ｂを共に挿入できる寸法としたバルブボデー３０を製作することができる。具体的には、キー穴３１はバルブ穴３２を貫通してその反対側まで延びるように形成し、キー挿入側の開口部３１ａは幅広（幅８．５ｍｍ）で、バルブ穴３２と交差する奥部に向かって幅狭（幅７．５ｍｍ以上）となるテーパ形状となっており、バルブ穴３２を間にしてキー挿入側と反対側のキー穴部３１ｂの幅はキーＡの脚部ａ１を挿入できる幅（幅６．５ｍｍ）となっている。

この場合は、共通のバルブボデー３０を使用して、図８のように、キー穴３１に貫通キーＡを挿入してスプリング１４を支持する仕様と、図９のように、キー穴３１に非貫通キーＢを挿入してプラグ２４を抜け止めする仕様とに使い分けることができる。

ところが、図１０に示すように、スプリング仕様とすべき場合に誤ってキーＢを使用すると、キーＢを誤組付してしまう問題が発生する。この場合には、キーＢとスプリング１４との掛かり代が小さいため、スプリング１４が外れる可能性がある。

特許文献１には、スプールバルブを自動的に組み立てることができるバルブボデー組付装置が開示されている。特に、プラグ仕様のバルブにおいて、スプリング、スプールバルブ、プラグを押出挿入ユニットで押圧し、プラグをリテーナ穴（キー穴）と対応する位置まで押し込んだ状態で、直交方向からリテーナ押出し部によってリテーナ（キー）を押し込むことで、リテーナの先端部をプラグの周溝に係合させて抜け止めするようになっている。

特許文献１にはプラグ仕様における組付装置が開示されているが、スプリング仕様では組付できない。なぜなら、押出挿入ユニットでスプリングを押しながら直交方向からリテーナを押し込もうとしても、リテーナがスプリングと干渉して押し込めないからである。しかも、上述のようなスプリング仕様とすべき場合に誤ってプラグ仕様のリテーナを使用すると、リテーナを誤組付してしまうという課題を解決できない。

特開２００５−２１２０７３号公報

本発明の目的は、スプリング仕様のバルブにおいて、スプリングを押し込みながら直交方向から貫通キーを簡単に挿入でき、誤ってプラグ仕様の非貫通キーを使用しても、誤組付されることがないバルブ組立方法及びバルブ組付用治具を提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明は、バルブボデーに形成されたバルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入し、前記バルブ穴に対して直交方向に形成されたキー穴に貫通キーを挿入して前記スプリングの端面を支えるバルブ構造の組立方法において、前記キー穴は、前記貫通キーを挿通可能となるように前記バルブ穴を貫通するように形成されており、前記キー穴のキー挿入側の開口部は前記貫通キーと当該貫通キーより幅広で貫通キーより短尺な非貫通キーとの両方を挿入可能な寸法を有し、前記バルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入する工程と、前記スプリングの後端を前記バルブ穴に挿入自在なバルブ組立用治具で押し込む工程であって、前記治具は、前記スプリングをバルブ穴の開放端からバルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込み可能な押込部を有し、当該押込部のスプリング端面を支持する座面に、前記貫通キーを挿通自在でかつ前記非貫通キーを挿通不能なキー挿通溝が直径方向に形成された治具である工程と、前記治具によって前記スプリングを前記バルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込んだ状態で、前記キー穴に挿入側開口部から前記貫通キーを挿入し、前記治具のキー挿通溝を介してバルブ穴を間にして反対側のキー穴部まで挿通する工程と、前記治具を前記バルブ穴から引き抜く工程と、を有するバルブ組立方法を提供する。

第２の発明は、バルブボデーに形成されたバルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入し、前記バルブ穴に対して直交方向に形成されたキー穴に貫通キーを挿入して前記スプリングの端面を支えるバルブ構造の組立用治具であって、前記キー穴は、前記貫通キーと、当該貫通キーより幅広で貫通キーより短尺な非貫通キーとの両方を挿入可能な寸法を有し、前記バルブ穴に挿入自在で、前記スプリングをバルブ穴の開放端からバルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込み可能な押込部を有し、当該押込部のスプリング端面を支持する座面に、前記貫通キーを挿通自在で、かつ前記非貫通キーを挿通不能なキー挿通溝が直径方向に形成されていることを特徴とする、バルブ組立用治具を提供する。

治具の押圧部の座面でスプリングを押圧し、スプリングをバルブ穴の開放端からバルブ穴の内部のキー穴位置まで押し縮めた状態で、キー穴に貫通キーを挿入する。スプリングの端部は押圧部の座面で支持されており、押圧部の座面にはキー挿通溝が形成されているので、貫通キーの先端部はスプリングと干渉することなくキー挿通溝に挿入でき、キー穴の反対側まで円滑に挿通することができる。

キー穴の開口部は、非貫通キーと、当該非貫通キーより幅狭で非貫通キーより長尺な貫通キーとの両方を挿入可能な寸法を有している。バルブボデーのキー穴が非貫通キー（プラグ仕様）と貫通キー（スプリング仕様）の両方に対応しているため、バルブボデーを共通化できる利点がある。その反面、スプリング仕様とすべき場合に誤ってプラグ仕様の非貫通キーを使用すると、キーを誤組付する可能性がある。しかし、治具のキー挿通溝は、貫通キーを挿通可能で、かつ非貫通キーを挿通不能であるため、スプリング仕様とすべき場合に誤って非貫通キーを使用しても、非貫通キーをキー挿通溝に挿通できない。そのため、誤組付を未然に防止できる。

以上のように、本発明によれば、治具の押圧部の座面にキー挿通溝を形成したので、スプリング仕様のバルブ構造において、キーを組み込む際にスプリングと干渉せずにキーを円滑に挿入できる。また、スプリング仕様とすべき場合に誤ってプラグ仕様の非貫通キーを使用しても、非貫通キーをキー挿通溝に挿通できないため、誤組付を未然に防止できる。

本発明に係るバルブ組立用治具の一例の斜視図である。 図１に示す治具を用いてスプリングを組み込む方法を示す工程図である。 スプリング仕様において非貫通キーを用いた場合の断面図である。 プラグ仕様において貫通キーを用いた場合の断面図である。 スプリング仕様における、貫通キー、バルブボデー、組立状態のバルブ構造を示す横断面図、及び縦断面図である。 プラグ仕様における、非貫通キー、バルブボデー、組立状態のバルブ構造を示す横断面図、及び縦断面図である。 スプリング仕様及びプラグ仕様に共通のバルブボデーの横断面図である。 共通のバルブボデーを用いてスプリング仕様としたバルブ構造の横断面図、及び縦断面図である。 共通タイプのバルブボデーを用いてプラグ仕様としたバルブ構造の横断面図、及び縦断面図である。 スプリング仕様とすべき場合に非貫通キーを誤組付したバルブ構造の横断面図、及び縦断面図である。

図１は本発明にかかるバルブ組付用治具の一例を示す。この治具１は、軸部１ａとその先端部に円柱形状の押込部１ｂとを一体に備えたものである。押込部１ｂはバルブボデー３０のバルブ穴３２に挿入自在な直径を有し、その先端面にはスプリング１４の端面を支持できる座面１ｃが形成されている。座面１ｃには、直径方向に貫通するキー挿通溝１ｄが形成されている。キー挿通溝１ｄの溝幅ｗと溝深さｄは、貫通キーＡの脚部ａ１を挿通自在で、非貫通キーＢを挿通不能な寸法に設定されている。

具体的には、脚部（幅５ｍｍ、長さ１９ｍｍ）と頭部（幅７．５ｍｍ、長さ４ｍｍ）、及び厚み２．５ｍｍのＴ字形状のキーＡと、幅７ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚み３ｍｍの長方形状の非貫通キーＢとを使用した場合、キー挿通溝１ｄの溝幅ｗは５ｍｍ以上、７ｍｍ未満（例えば６ｍｍ）に設定し、溝深さｄは２．５ｍｍ以上（例えば３ｍｍ程度）に設定すればよい。

ここで、スプリング仕様のバルブ構造において、バルブ組付用治具１を使用して、スプリング１４及びキーＡを組み付ける方法を図２を参照しながら説明する。なお、バルブボデー３０の構造は図７と同様であり、キー穴３１はバルブ穴３２を貫通するように形成されている。キー穴３１の挿入側開口部３１ａはキーＡ，Ｂを共に挿入できる幅寸法とされ、キー穴３１の開口部３１ａの形状は、キー挿入側から奥側３１ｂに向かって漸次狭くなるテーパ形状（開口部の幅８．５ｍｍ、奥部の幅７．５ｍｍ以上）となっている。キー穴３１の開口部３１ａはテーパ形状である必要はないが、テーパ形状である場合には、貫通キーＡを挿入したとき、貫通キーＡの頭部ａ２がテーパ面の途中で止まるように設定することが可能になる。

図２は、治具１を使用してスプリング使用のバルブ構造の組立方法を示す。（ａ）はバルブ穴３２の中にスプールバルブ１３とスプリング１４とを挿入し、スプリング１４の後端を治具１で押す初期状態である。スプリング１４のばね自由長は長いので、バルブ穴３２から突出している。（ｂ１），（ｂ２）はスプリング１４をバルブ穴３２の内部のキー穴３１位置まで治具１によって押し縮め、貫通キーＡをキー穴３１に挿入しようとする状態を示す。スプリング１４をキー穴位置まで押し縮めた状態で、貫通キーＡをキー穴３１に挿入すると、治具１の座面１ｃには貫通キーＡの脚部ａ１を挿通自在なキー挿通溝１ｄが形成されているので、キー挿通溝１ｄを通して反対側のキー穴部３１ｃまで貫通キーＡを挿入できる。（ｃ１），（ｃ２）は貫通キーＡを治具１のキー挿通溝１ｄに貫通させ、キー穴部３１ｂまで挿入した状態を示す。貫通キーＡを完全に挿入した後、（ｄ）のように治具１を引き抜けば、貫通キーＡがバルブ穴３２を横断するように両端支持され、スプリング１４のばね荷重を安定して支えることができる。

貫通キーＡをキー穴３１に挿入した際、キー挿通溝１ｄの向きとキー穴３１の方向とが一致しない場合や、治具１の押し込み量が過大の場合には、貫通キーＡが治具１と干渉して挿入できない。そのため、キー挿通溝１ｄの向きがキー穴３１の方向と一致するように、かつ治具１の押し込み量が一定になるように、マーキング等の目印を治具１やバルブボデー３０に設定してもよい。

図３は、スプリング仕様において非貫通キーＢを用いた場合を示す。非貫通キーＢはキー穴３１の開口部３１ａより幅狭であるから、非貫通キーＢをキー穴３１の開口部３１ａには挿入可能であるが、治具１のキー挿通溝１ｄの幅は非貫通キーＢの幅より狭いので、キー挿通溝１ｄには挿入できない。つまり、非貫通キーＢはスプリング１４を支えることができない。そのため、治具１を引き抜けば、スプリング１４も一緒に脱落し、誤組付を防止できる。

図４は、プラグ仕様において貫通キーＡを用いた場合を示す。この場合には、当然ながら貫通キーＡの脚部ａ１がプラグ２４の軸部２４ｂに当接し、貫通キーＡはバルブボデー３０の合わせ面３０ａから長く突出する。そのため、誤組付であることを簡単に認識できる。

前記実施例では、板状のキーＡ，Ｂを用いた例を示したが、丸棒状（ピン形状）のキーを用いる場合もある。この場合も、治具１のキー挿入溝１４の幅を設定することにより、スプリング仕様とすべき場合に誤ってプラグ仕様の非貫通キーを使用しても、誤組付を防止することができる。

バルブ組立用治具１を押し込む手段としては、手で押し込むこともできるが、特許文献１に記載のような自動押し込み装置を用いてもよい。その場合には、治具１のキー挿通溝１ｄの向きがキー穴３１の方向と一致するように、予め治具１の向きを設定しておくのがよい。同様に、キー穴３１にキーを挿入する操作も、手動で行ってもよいし、自動的な挿入機構を用いてもよい。

１ バルブ組立用治具
１ａ 軸部
１ｂ 押込部
１ｃ 座面
１ｄ キー挿通溝
１３ スプールバルブ
１４ スプリング
２４ プラグ
３０ バルブボデー
３１ キー穴
３１ａ 開口部
３１ｂ キー穴部
３２ バルブ穴
Ａ 貫通キー
ａ１ 脚部
ａ２ 頭部
Ｂ 非貫通キー

Claims (2)

1. バルブボデーに形成されたバルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入し、前記バルブ穴に対して直交方向に形成されたキー穴に貫通キーを挿入して前記スプリングの端面を支えるバルブ構造の組立方法において、
   前記キー穴は、前記貫通キーを挿通可能となるように前記バルブ穴を貫通するように形成されており、前記キー穴のキー挿入側の開口部は前記貫通キーと当該貫通キーより幅広で貫通キーより短尺な非貫通キーとの両方を挿入可能な寸法を有し、
   前記バルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入する工程と、
   前記スプリングの後端を前記バルブ穴に挿入自在なバルブ組立用治具で押し込む工程であって、前記治具は、前記スプリングをバルブ穴の開放端からバルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込み可能な押込部を有し、当該押込部のスプリング端面を支持する座面に、前記貫通キーを挿通自在でかつ前記非貫通キーを挿通不能なキー挿通溝が直径方向に形成された治具である工程と、
   前記治具によって前記スプリングを前記バルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込んだ状態で、前記キー穴に挿入側開口部から前記貫通キーを挿入し、前記治具のキー挿通溝を介してバルブ穴を間にして反対側のキー穴部まで挿通する工程と、
   前記治具を前記バルブ穴から引き抜く工程と、を有するバルブ組立方法。
2. バルブボデーに形成されたバルブ穴にスプールバルブとスプリングとを挿入し、前記バルブ穴に対して直交方向に形成されたキー穴に貫通キーを挿入して前記スプリングの端面を支えるバルブ構造の組立用治具であって、
   前記キー穴は、前記貫通キーと、当該貫通キーより幅広で貫通キーより短尺な非貫通キーとの両方を挿入可能な寸法を有し、
   前記バルブ穴に挿入自在で、前記スプリングをバルブ穴の開放端からバルブ穴の内部のキー穴位置まで押し込み可能な押込部を有し、当該押込部のスプリング端面を支持する座面に、前記貫通キーを挿通自在でかつ前記非貫通キーを挿通不能なキー挿通溝が直径方向に形成されていることを特徴とする、バルブ組立用治具。

Images