JP3113180B2 - ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 - Google Patents
ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
- F16K27/067—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体回路中に設け
られて、流体の通過を許容する状態と阻止する状態とに
切り換えるために使用するボールバルブ用の弁体および
弁体の製造方法に関するものである。
られて、流体の通過を許容する状態と阻止する状態とに
切り換えるために使用するボールバルブ用の弁体および
弁体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボールバルブの弁体は、作動液体が通過
する貫通孔を有する球状体であり、外周面の一箇所に弁
体旋回用のステム軸を嵌合するための凹部を形成してあ
る。この弁体を製造するには、一般的には、丸棒を切断
した素材から切削加工することにより球状体にするとと
もに貫通孔を開設したり、或は鋳造や鍛造により球形の
素材を製造し、この素材から切削して所定の球状体に加
工すると共に貫通孔を開設する。
する貫通孔を有する球状体であり、外周面の一箇所に弁
体旋回用のステム軸を嵌合するための凹部を形成してあ
る。この弁体を製造するには、一般的には、丸棒を切断
した素材から切削加工することにより球状体にするとと
もに貫通孔を開設したり、或は鋳造や鍛造により球形の
素材を製造し、この素材から切削して所定の球状体に加
工すると共に貫通孔を開設する。
【０００３】また、近年は、成形時間を短縮するととも
に、軽量化によるコスト低減等を図るために、例えば、
特公平６−２１６７０号公報に記載されているように、
パイプ材をプレス金型によって球状体に塑性加工する製
造方法が提案されている。この製造方法では、ステム軸
を嵌合するための凹部を形成し、この工程の後に、素材
の外周面を球面に成形するが、この後工程では凹部内に
スペース部材を挿入した状態でパイプ材を球形に成形し
なければならない。
に、軽量化によるコスト低減等を図るために、例えば、
特公平６−２１６７０号公報に記載されているように、
パイプ材をプレス金型によって球状体に塑性加工する製
造方法が提案されている。この製造方法では、ステム軸
を嵌合するための凹部を形成し、この工程の後に、素材
の外周面を球面に成形するが、この後工程では凹部内に
スペース部材を挿入した状態でパイプ材を球形に成形し
なければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先の工
程で形成した凹部内にスペース部材を挿入した状態で球
形に成形するのでは、その都度、凹部内にスペース部材
が入る方向に素材の方向を正確に定めなければならない
ので、素材の位置決め作業が面倒であり、作業能率を高
めることが困難である。また、スペース部材を設けなく
てはならないのでプレス金型の構造が複雑になってしま
うし、素材の位置決めを誤ると、成形品の不良はまだし
も金型等を損傷してしまう欠点があった。
程で形成した凹部内にスペース部材を挿入した状態で球
形に成形するのでは、その都度、凹部内にスペース部材
が入る方向に素材の方向を正確に定めなければならない
ので、素材の位置決め作業が面倒であり、作業能率を高
めることが困難である。また、スペース部材を設けなく
てはならないのでプレス金型の構造が複雑になってしま
うし、素材の位置決めを誤ると、成形品の不良はまだし
も金型等を損傷してしまう欠点があった。
【０００５】また、素材の位置決めを容易にするため
に、スペース部材を使用しないで球面に成形すると、凹
部が形成されている周囲側の変形抵抗と凹部が形成され
ていない反対側の変形抵抗との間で大きな差が生じるの
で、凹部が偏り変形したり、或は正確な球面に加工でき
ないので切削代を多く見込まざるを得ないなどの不都合
が生じる。
に、スペース部材を使用しないで球面に成形すると、凹
部が形成されている周囲側の変形抵抗と凹部が形成され
ていない反対側の変形抵抗との間で大きな差が生じるの
で、凹部が偏り変形したり、或は正確な球面に加工でき
ないので切削代を多く見込まざるを得ないなどの不都合
が生じる。
【０００６】そこで、本発明は、凹部の偏り変形を防止
することができ、しかも素材の位置決め作業が不要なボ
ールバルブの弁体の製造方法および弁体を提供すること
を目的とする。
することができ、しかも素材の位置決め作業が不要なボ
ールバルブの弁体の製造方法および弁体を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたもので、請求項１に記載の製造方
法は、パイプ材を所定寸法に切断した素材管の外周面
に、２つのステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向
中心線を中心にして対称となる位置にプレス金型により
形成する凹部形成工程と、内部の加工面を略球面とし、
両側に分割可能な球形用割型内に、ステム軸嵌合用凹部
を形成した素材管を、素材管の開口部を各球形用割型の
加工面に向けて装填し、両球形用割型による加圧力によ
って素材管を球状体に対称的に均等なる塑性変形をせし
める球状体成形工程と、を含むことを特徴とするボール
バルブ用弁体の製造方法である。
するために提案されたもので、請求項１に記載の製造方
法は、パイプ材を所定寸法に切断した素材管の外周面
に、２つのステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向
中心線を中心にして対称となる位置にプレス金型により
形成する凹部形成工程と、内部の加工面を略球面とし、
両側に分割可能な球形用割型内に、ステム軸嵌合用凹部
を形成した素材管を、素材管の開口部を各球形用割型の
加工面に向けて装填し、両球形用割型による加圧力によ
って素材管を球状体に対称的に均等なる塑性変形をせし
める球状体成形工程と、を含むことを特徴とするボール
バルブ用弁体の製造方法である。
【０００８】請求項２に記載の製造方法は、パイプ材を
所定寸法に切断した素材管の外周面に、２つのステム軸
嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向中心線を中心にして
対称となる位置にプレス金型により形成する凹部形成工
程と、ステム軸嵌合用凹部を形成した素材管内にスリー
ブを挿入固定し、内部の加工面を略球面とし、両側に分
割可能な球形用割型内に、上記素材管を、素材管の開口
部を各球形用割型の加工面に向けて装填し、両球形用割
型による加圧力によって素材管をこの素材管を球形用割
型によって押圧して球状体に対称的に均等なる塑性変形
をせしめる球状体成形工程と、を含むことを特徴とする
ボールバルブ用弁体の製造方法である。
所定寸法に切断した素材管の外周面に、２つのステム軸
嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向中心線を中心にして
対称となる位置にプレス金型により形成する凹部形成工
程と、ステム軸嵌合用凹部を形成した素材管内にスリー
ブを挿入固定し、内部の加工面を略球面とし、両側に分
割可能な球形用割型内に、上記素材管を、素材管の開口
部を各球形用割型の加工面に向けて装填し、両球形用割
型による加圧力によって素材管をこの素材管を球形用割
型によって押圧して球状体に対称的に均等なる塑性変形
をせしめる球状体成形工程と、を含むことを特徴とする
ボールバルブ用弁体の製造方法である。
【０００９】請求項３に記載のボールバルブ用弁体は、
パイプ材を所定寸法に切断した素材管の外周面に、２つ
のステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向の中心線
を中心にして対称となる位置に形成し、且つ上記素材管
を球状体に成形し、前記ステム軸嵌合用凹部はプレス成
形によって形成された断面Ｕ字状をなし、その断面Ｕ字
形状における両側壁部は素材管の軸方向の中心線と実質
的に直交する方向に球状体表面に至るまで延設されてい
ることを特徴とするものである。
パイプ材を所定寸法に切断した素材管の外周面に、２つ
のステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の軸方向の中心線
を中心にして対称となる位置に形成し、且つ上記素材管
を球状体に成形し、前記ステム軸嵌合用凹部はプレス成
形によって形成された断面Ｕ字状をなし、その断面Ｕ字
形状における両側壁部は素材管の軸方向の中心線と実質
的に直交する方向に球状体表面に至るまで延設されてい
ることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
にもとづいて説明する。ボールバルブ１は、図１に示す
ように、図中左右に分割可能な鋳鉄製のケーシング２
ａ，２ｂと、該ケーシング２ａ，２ｂによって形成され
た弁室３内に回動可能に設けた略ボール状の弁体４と、
該弁体４を回動するステム軸５とが主要な部材であり、
弁室３と弁体４との間、およびステム軸５の周囲などに
は漏れを防止するためにシール６等を適宜配設してあ
る。
にもとづいて説明する。ボールバルブ１は、図１に示す
ように、図中左右に分割可能な鋳鉄製のケーシング２
ａ，２ｂと、該ケーシング２ａ，２ｂによって形成され
た弁室３内に回動可能に設けた略ボール状の弁体４と、
該弁体４を回動するステム軸５とが主要な部材であり、
弁室３と弁体４との間、およびステム軸５の周囲などに
は漏れを防止するためにシール６等を適宜配設してあ
る。
【００１１】ケーシング２ａ，２ｂは、弁室３に通じる
流路７ａ，７ｂをそれぞれ有し、弁室３とは反対側に位
置する流路７ａ，７ｂの端部には配管接続用のフランジ
８ａ，８ｂを有する。
流路７ａ，７ｂをそれぞれ有し、弁室３とは反対側に位
置する流路７ａ，７ｂの端部には配管接続用のフランジ
８ａ，８ｂを有する。
【００１２】弁体４は、球形に成形した球殻管９の内部
にスリーブ１０を嵌合することにより、ケーシング２
ａ，２ｂの流路に連通可能な貫通流路１１を、弁体４の
回転中心軸ＲＬに対して直交する方向に開設した球状体
であり、上記回転中心軸ＲＬが通る球殻管９の外周球面
にステム軸嵌合用凹部１２，１２を二箇所形成してあ
る。このステム軸嵌合用凹部１２は、ステム軸５の回転
力を伝達する部分なので、嵌合したステム軸５が空転し
ない形状と潰れない強度があれば、例えば半月断面の四
角溝などの本実施態様の様な有底穴、或は両底が開放し
た溝状の凹部に成形してもよい。また、このステム軸嵌
合用凹部１２を形成する位置は、貫通流路１１の軸方向
中心線ＳＬを中心にして対称となる位置（図面の実施例
では上下）であって上記回転中心軸ＲＬ上に二箇所形成
してある。すなわち、弁体４は上下および左右対称に成
形されている。
にスリーブ１０を嵌合することにより、ケーシング２
ａ，２ｂの流路に連通可能な貫通流路１１を、弁体４の
回転中心軸ＲＬに対して直交する方向に開設した球状体
であり、上記回転中心軸ＲＬが通る球殻管９の外周球面
にステム軸嵌合用凹部１２，１２を二箇所形成してあ
る。このステム軸嵌合用凹部１２は、ステム軸５の回転
力を伝達する部分なので、嵌合したステム軸５が空転し
ない形状と潰れない強度があれば、例えば半月断面の四
角溝などの本実施態様の様な有底穴、或は両底が開放し
た溝状の凹部に成形してもよい。また、このステム軸嵌
合用凹部１２を形成する位置は、貫通流路１１の軸方向
中心線ＳＬを中心にして対称となる位置（図面の実施例
では上下）であって上記回転中心軸ＲＬ上に二箇所形成
してある。すなわち、弁体４は上下および左右対称に成
形されている。
【００１３】なお、本発明における弁体４は、ステム軸
嵌合用凹部１２を２つプレス成形し、ステム軸５側に位
置する一方にステム軸５の下端を嵌合して使用し、他方
のステム軸嵌合用凹部１２は予備用として取り敢えずは
使用しないのである。しかし、仮にステム軸５の回動力
を受けてステム軸嵌合用凹部１２が損傷した場合に、弁
体４を上下逆にして、予備用のステム軸嵌合用凹部１２
に嵌合して使用することができる。もちろん機械加工仕
上げは片側の一つのみで使用する場合もある。
嵌合用凹部１２を２つプレス成形し、ステム軸５側に位
置する一方にステム軸５の下端を嵌合して使用し、他方
のステム軸嵌合用凹部１２は予備用として取り敢えずは
使用しないのである。しかし、仮にステム軸５の回動力
を受けてステム軸嵌合用凹部１２が損傷した場合に、弁
体４を上下逆にして、予備用のステム軸嵌合用凹部１２
に嵌合して使用することができる。もちろん機械加工仕
上げは片側の一つのみで使用する場合もある。
【００１４】次に、上記した構成から成る弁体４を製造
する弁体４の製造方法について説明する。まず、準備工
程として、パイプ材を所定の寸法に切断し、この素材管
（球殻管９となる管）１３の開口内縁にテーパー面１４
を形成するとともに、テーパー面１４の内側にスリーブ
１０の係合段部となる溝１５を形成する。なお、テーパ
ー面１４および溝１５を形成するには、切削加工により
加工する。
する弁体４の製造方法について説明する。まず、準備工
程として、パイプ材を所定の寸法に切断し、この素材管
（球殻管９となる管）１３の開口内縁にテーパー面１４
を形成するとともに、テーパー面１４の内側にスリーブ
１０の係合段部となる溝１５を形成する。なお、テーパ
ー面１４および溝１５を形成するには、切削加工により
加工する。
【００１５】次に、上記した素材管１３にステム軸嵌合
用凹部１２を形成する（凹部形成工程）。この工程にお
いては、図３に示すように、上下２つに分割したプレス
金型１６を使用する。このプレス金型１６は、上型１６
ａと下型１６ｂが閉じて当接した組み合せ状態で、各金
型１６ａ，１６ｂの中央にある貫通部に、素材管１３の
外径より引込んだ位置からの出没可能な板状のパンチ１
７を備えている。
用凹部１２を形成する（凹部形成工程）。この工程にお
いては、図３に示すように、上下２つに分割したプレス
金型１６を使用する。このプレス金型１６は、上型１６
ａと下型１６ｂが閉じて当接した組み合せ状態で、各金
型１６ａ，１６ｂの中央にある貫通部に、素材管１３の
外径より引込んだ位置からの出没可能な板状のパンチ１
７を備えている。
【００１６】また、このプレス金型１６は、貫通部の両
開口部に芯金型１８ａ，１８ｂを備えている。芯金型１
８ａ，１８ｂは、開口部に対して進退可能であり、基元
部は開口部内に進入する太径部１９ａ，１９ｂを有し、
該太径部１９ａ，１９ｂと先端の小径部２１ａと２１ｂ
の中間に素材管１３の内部に進入する中径部２０ａ，２
０ｂを有し、太径部１９ａと１９ｂの段部が素材管１３
の端部を押圧して所定位置に位置決めする位置決め部と
して機能する部分であり、両中径部２０ａ，２０ｂは素
材管１３の内径寸法維持機能部であり、小径部２１ａ，
２１ｂ又は掘り込み溝部内に、パンチ１７が嵌合するこ
とによってステム軸嵌合用凹部１２を成形する雌型とし
て機能する部分である。
開口部に芯金型１８ａ，１８ｂを備えている。芯金型１
８ａ，１８ｂは、開口部に対して進退可能であり、基元
部は開口部内に進入する太径部１９ａ，１９ｂを有し、
該太径部１９ａ，１９ｂと先端の小径部２１ａと２１ｂ
の中間に素材管１３の内部に進入する中径部２０ａ，２
０ｂを有し、太径部１９ａと１９ｂの段部が素材管１３
の端部を押圧して所定位置に位置決めする位置決め部と
して機能する部分であり、両中径部２０ａ，２０ｂは素
材管１３の内径寸法維持機能部であり、小径部２１ａ，
２１ｂ又は掘り込み溝部内に、パンチ１７が嵌合するこ
とによってステム軸嵌合用凹部１２を成形する雌型とし
て機能する部分である。
【００１７】上記したプレス金型１６ａ，１６ｂにより
ステム軸嵌合用凹部１２を形成する場合には、先ず、図
３に示すように、プレス金型１６ａ，１６ｂを開いて素
材管１３を内部中央にセットする。なお、この場合、素
材管１３は、適宜な支持具により支持する（図示せ
ず）。
ステム軸嵌合用凹部１２を形成する場合には、先ず、図
３に示すように、プレス金型１６ａ，１６ｂを開いて素
材管１３を内部中央にセットする。なお、この場合、素
材管１３は、適宜な支持具により支持する（図示せ
ず）。
【００１８】上型１６ａと下型１６ｂを閉じるととも
に、左右の芯金型１８ａ，１８ｂを素材管１３の開口部
内に進入させると、図４に示すように、芯金型１８ａ，
１８ｂの位置決め部が素材管１３を所定位置に位置を定
める。そして、この位置決めが終了してその後から進入
してくる上下のパンチ１７が素材管１３の外周面を強い
加圧力で押圧し、この押圧力により素材管１３の一部
が、芯金型１８ａ，１８ｂの細径部２１ａ，２１ｂ又は
掘り込み溝部内に絞り込まれる。なお、パンチ１７が素
材管１３の外周面を押圧する時点では上型１６ａと下型
１６ｂが素材管１３の外周面を、および芯金型１８ａ，
１８ｂの中径部２０ａ，２０ｂが内周部を十分に拘束し
ている。したがって、素材管１３の軸方向中心線ＳＬを
中心にして対称となる位置（図面では上下）にステム軸
嵌合用凹部１２，１２を形成することができる。
に、左右の芯金型１８ａ，１８ｂを素材管１３の開口部
内に進入させると、図４に示すように、芯金型１８ａ，
１８ｂの位置決め部が素材管１３を所定位置に位置を定
める。そして、この位置決めが終了してその後から進入
してくる上下のパンチ１７が素材管１３の外周面を強い
加圧力で押圧し、この押圧力により素材管１３の一部
が、芯金型１８ａ，１８ｂの細径部２１ａ，２１ｂ又は
掘り込み溝部内に絞り込まれる。なお、パンチ１７が素
材管１３の外周面を押圧する時点では上型１６ａと下型
１６ｂが素材管１３の外周面を、および芯金型１８ａ，
１８ｂの中径部２０ａ，２０ｂが内周部を十分に拘束し
ている。したがって、素材管１３の軸方向中心線ＳＬを
中心にして対称となる位置（図面では上下）にステム軸
嵌合用凹部１２，１２を形成することができる。
【００１９】なお、本工程において形成するステム軸嵌
合用凹部１２の寸法（板状パンチ１７の厚み）は、この
段階では最終仕上げ寸法よりも僅かに大きく設定してお
くとよい。
合用凹部１２の寸法（板状パンチ１７の厚み）は、この
段階では最終仕上げ寸法よりも僅かに大きく設定してお
くとよい。
【００２０】凹部形成工程が終了したならば、図５に示
すように、素材管１３内にスリーブ１０を挿入し、この
状態で素材管１３を球状体に形成する球状体成形工程を
行なう。
すように、素材管１３内にスリーブ１０を挿入し、この
状態で素材管１３を球状体に形成する球状体成形工程を
行なう。
【００２１】球状体成形工程で使用するプレス金型２５
は、内部の加工面２６を略球面とし、両側に分割できる
ように構成してあり、図面では左右の球形用割型２５
ａ，２５ｂに分割できるようにしてある。そして、この
プレス金型２５を使用して球状体成形工程を行なう場合
には、ステム軸嵌合用凹部１２を形成した素材管１３
を、素材管１３の開口部を各球形用割型２５ａ，２５ｂ
の加工面２６に向けて装填する。この場合、弁体４のス
テム軸嵌合用凹部１２内にスペーサ等を嵌合する必要は
ないし、また、成形する形状は球形であるので方向を特
定する必要はない。金型２５に対する素材管１３の方向
を定める必要は一切なく、その都度、向きが全然異なっ
ても、加工精度に影響を与えることは全くない。したが
って、従来よりも安易に装填することができ、作業能率
を高めることや自動供給化等が可能である。
は、内部の加工面２６を略球面とし、両側に分割できる
ように構成してあり、図面では左右の球形用割型２５
ａ，２５ｂに分割できるようにしてある。そして、この
プレス金型２５を使用して球状体成形工程を行なう場合
には、ステム軸嵌合用凹部１２を形成した素材管１３
を、素材管１３の開口部を各球形用割型２５ａ，２５ｂ
の加工面２６に向けて装填する。この場合、弁体４のス
テム軸嵌合用凹部１２内にスペーサ等を嵌合する必要は
ないし、また、成形する形状は球形であるので方向を特
定する必要はない。金型２５に対する素材管１３の方向
を定める必要は一切なく、その都度、向きが全然異なっ
ても、加工精度に影響を与えることは全くない。したが
って、従来よりも安易に装填することができ、作業能率
を高めることや自動供給化等が可能である。
【００２２】この状態で両球形用割型２５ａ，２５ｂを
相対的に近付けることにより素材管１３を挟み付ける
と、図６に示すように、素材管１３の開口縁が先ず金型
２５ａ，２５ｂの球面加工面２６，２６に押し付けら
れ、さらに加圧力を受けると、図６中の矢印Ｂで示す方
向に、素材管１３の開口部近傍が球面に沿って次第に縮
径するとともに、図６中の矢印Ａで示す方向に、素材管
１３の中央部分が座屈により拡径する。この加圧状態に
おいて、素材管１３の外周面に２つのステム軸嵌合用凹
部１２，１２を対称に形成してあるので、加圧力が両側
（図面では上側部分に作用する加圧力と下側部分に作用
する加圧力）でバランスして、全体としてほぼ均一な加
圧力が作用する。したがって、ステム軸嵌合用凹部１２
が偏り変形することを防止することができるので、切削
加工代を最小に抑える事ができる。
相対的に近付けることにより素材管１３を挟み付ける
と、図６に示すように、素材管１３の開口縁が先ず金型
２５ａ，２５ｂの球面加工面２６，２６に押し付けら
れ、さらに加圧力を受けると、図６中の矢印Ｂで示す方
向に、素材管１３の開口部近傍が球面に沿って次第に縮
径するとともに、図６中の矢印Ａで示す方向に、素材管
１３の中央部分が座屈により拡径する。この加圧状態に
おいて、素材管１３の外周面に２つのステム軸嵌合用凹
部１２，１２を対称に形成してあるので、加圧力が両側
（図面では上側部分に作用する加圧力と下側部分に作用
する加圧力）でバランスして、全体としてほぼ均一な加
圧力が作用する。したがって、ステム軸嵌合用凹部１２
が偏り変形することを防止することができるので、切削
加工代を最小に抑える事ができる。
【００２３】素材管１３の開口部近傍が次第に縮径する
と、素材管１３の内周面に形成した溝１５がスリーブ１
０の開口縁に覆い被さって抱き込むこととなり、これに
よりスリーブ１０を固定することができる。また、テー
パー面１４がスリーブ１０の内周面とほぼ面一になる。
そして、素材管１３を十分に加圧すると、素材管１３の
中央部外周面が座屈張出しされ、金型の加工面の形状に
応じて球面に塑性変形され、素材管１３は球殻管９とな
り、全体的には球状体になる。また、ステム軸嵌合用凹
部１２は、プレス成形の肩部Ｒと共に内法も少し減少し
て所定の仕上げ寸法の最小加工代残しとになる。
と、素材管１３の内周面に形成した溝１５がスリーブ１
０の開口縁に覆い被さって抱き込むこととなり、これに
よりスリーブ１０を固定することができる。また、テー
パー面１４がスリーブ１０の内周面とほぼ面一になる。
そして、素材管１３を十分に加圧すると、素材管１３の
中央部外周面が座屈張出しされ、金型の加工面の形状に
応じて球面に塑性変形され、素材管１３は球殻管９とな
り、全体的には球状体になる。また、ステム軸嵌合用凹
部１２は、プレス成形の肩部Ｒと共に内法も少し減少し
て所定の仕上げ寸法の最小加工代残しとになる。
【００２４】この様な製造方法によって製造した弁体４
をケーシング２ａ，２ｂの内部に組み込む場合、弁体４
にはステム軸嵌合用凹部１２が２箇所形成されているの
で、ステム軸５の下端をいずれの凹部内に嵌合してもよ
い。したがって、ボールバルブ１の組立作業において、
弁体４の方向を定め易く、作業時間の短縮化を図ること
ができる。
をケーシング２ａ，２ｂの内部に組み込む場合、弁体４
にはステム軸嵌合用凹部１２が２箇所形成されているの
で、ステム軸５の下端をいずれの凹部内に嵌合してもよ
い。したがって、ボールバルブ１の組立作業において、
弁体４の方向を定め易く、作業時間の短縮化を図ること
ができる。
【００２５】この様にして組み立てたボールバルブ１
は、図１に示すように、弁体４の貫通流路１１がケーシ
ング２ａ，２ｂの流路７ａ，７ｂに連通した状態にする
と、液体の通過を許容する開状態となる。なお、本実施
態様では、弁体４の内部にスリーブ１０を組み込んで貫
通流路１１の内周面を滑らかにするとともに断面積を一
定に設定してあるので、貫通流路１１内の流れに乱れが
少なく、殆ど層流となって流れる。そして、ケーシング
２ａ，２ｂから突出したステム軸５の上端に取り付けた
ハンドル２７を回動操作すると、ステム軸５を介して弁
体４が回転中心線ＲＬを中心にして回動し、弁体４の外
周面が流路を塞ぐ状態になるので、液体の流れを停止す
る閉状態に切り換えることができる。
は、図１に示すように、弁体４の貫通流路１１がケーシ
ング２ａ，２ｂの流路７ａ，７ｂに連通した状態にする
と、液体の通過を許容する開状態となる。なお、本実施
態様では、弁体４の内部にスリーブ１０を組み込んで貫
通流路１１の内周面を滑らかにするとともに断面積を一
定に設定してあるので、貫通流路１１内の流れに乱れが
少なく、殆ど層流となって流れる。そして、ケーシング
２ａ，２ｂから突出したステム軸５の上端に取り付けた
ハンドル２７を回動操作すると、ステム軸５を介して弁
体４が回転中心線ＲＬを中心にして回動し、弁体４の外
周面が流路を塞ぐ状態になるので、液体の流れを停止す
る閉状態に切り換えることができる。
【００２６】急速に閉状態に切り換えると、ケーシング
２ａ，２ｂ内の流路７ａ，７ｂばかりでなくボールバル
ブ１に接続している他の流路内を流れていた液体も急激
に停止するので、この液体の慣性による異常圧力（ウォ
ーターハンマー）が弁体４に作用するが、弁体４の外周
面に形成した２つのステム軸嵌合用凹部１２の側壁部が
上記異常圧力の作用方向に対する補強リブとして機能す
る。したがって、弁体４が、鋳造や鍛造製のものに比較
して肉厚が薄くても、十分な強度を確保することができ
る。
２ａ，２ｂ内の流路７ａ，７ｂばかりでなくボールバル
ブ１に接続している他の流路内を流れていた液体も急激
に停止するので、この液体の慣性による異常圧力（ウォ
ーターハンマー）が弁体４に作用するが、弁体４の外周
面に形成した２つのステム軸嵌合用凹部１２の側壁部が
上記異常圧力の作用方向に対する補強リブとして機能す
る。したがって、弁体４が、鋳造や鍛造製のものに比較
して肉厚が薄くても、十分な強度を確保することができ
る。
【００２７】上記した実施の態様では、弁体４を通過す
る液体が層流となるように、スリーブ１０を組み込んで
貫通流路１１の内周面を滑らかにするとともに断面積を
一定にしたが、本発明においてはスリーブ１０を設けな
くても、弁体４として十分に機能するものである。そし
て、スリーブ１０を組み込まない場合には、素材管１３
の内周面に溝１５を形成する必要がない。
る液体が層流となるように、スリーブ１０を組み込んで
貫通流路１１の内周面を滑らかにするとともに断面積を
一定にしたが、本発明においてはスリーブ１０を設けな
くても、弁体４として十分に機能するものである。そし
て、スリーブ１０を組み込まない場合には、素材管１３
の内周面に溝１５を形成する必要がない。
【００２８】また、本発明において使用するプレス金型
１６，２５は、上記した方向に分割、移動するものに限
定されるものではない。例えば、素材管１３を球状体に
塑性変形する金型２５は、上下方向に分割、移動するよ
うに構成してもよい。
１６，２５は、上記した方向に分割、移動するものに限
定されるものではない。例えば、素材管１３を球状体に
塑性変形する金型２５は、上下方向に分割、移動するよ
うに構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、素
材管の外周面に２つのステム軸嵌合用凹部を対称に形成
するので、球状体成形工程における加圧力（塑性変形抵
抗力）が素材管の両側でバランスする。したがって、素
材管が無理のない塑性加工流動の下で塑性変形すること
となり、ステム軸嵌合用凹部が偏り変形することを防止
することができる。
材管の外周面に２つのステム軸嵌合用凹部を対称に形成
するので、球状体成形工程における加圧力（塑性変形抵
抗力）が素材管の両側でバランスする。したがって、素
材管が無理のない塑性加工流動の下で塑性変形すること
となり、ステム軸嵌合用凹部が偏り変形することを防止
することができる。
【００３０】そして、ステム軸嵌合用凹部の偏り変形を
防止することができると、従来のスペース部材を設ける
必要が無くなるので、プレス金型の構造も簡単にするこ
とができる。また、素材管を金型内にセットする際の方
向も一切行なう必要が無くなるので、自動供給化等もし
易くなり作業能率を高めることができるし、素材管の位
置決め不良に起因するトラブル、例えば金型等の損傷や
破損、不良品の発生を著しく低減させることができる。
防止することができると、従来のスペース部材を設ける
必要が無くなるので、プレス金型の構造も簡単にするこ
とができる。また、素材管を金型内にセットする際の方
向も一切行なう必要が無くなるので、自動供給化等もし
易くなり作業能率を高めることができるし、素材管の位
置決め不良に起因するトラブル、例えば金型等の損傷や
破損、不良品の発生を著しく低減させることができる。
【００３１】また、球状体成形工程における加圧力が素
材管の両側でバランスし易いと、加工精度を高めること
が容易であり、弁体の真球度を高めることができる。こ
のため、その後の仕上げ切削加工における切削量を少な
くすることができ、加工効率を高めることができるし、
切削量の減少により歩留りが向上して省資源・省エネお
よび製造原価の引き下げにも寄与できる。
材管の両側でバランスし易いと、加工精度を高めること
が容易であり、弁体の真球度を高めることができる。こ
のため、その後の仕上げ切削加工における切削量を少な
くすることができ、加工効率を高めることができるし、
切削量の減少により歩留りが向上して省資源・省エネお
よび製造原価の引き下げにも寄与できる。
【００３２】さらにまた、弁体の外周面に２箇所形成し
たステム軸嵌合用凹部は、製造上の上記効果を奏するば
かりでなく、ステム軸嵌合用凹部を構成する側壁部が弁
体の補強材としても機能する効果を奏する。したがっ
て、ボールバルブを閉状態に切り換えた際の流動液体の
慣性による異常圧力が弁体の外周面に作用しても、ステ
ム軸嵌合用凹部を２つ対称に形成するという構造自体に
よって弁体の強度を高めることができるので、この荷重
を容易に受け止めることができる。したがって、素材管
の薄肉化を図ることもでき、製造コストの低減ばかりで
なく、製品の軽量化、即ち取扱い易さの改善にも寄与す
る。
たステム軸嵌合用凹部は、製造上の上記効果を奏するば
かりでなく、ステム軸嵌合用凹部を構成する側壁部が弁
体の補強材としても機能する効果を奏する。したがっ
て、ボールバルブを閉状態に切り換えた際の流動液体の
慣性による異常圧力が弁体の外周面に作用しても、ステ
ム軸嵌合用凹部を２つ対称に形成するという構造自体に
よって弁体の強度を高めることができるので、この荷重
を容易に受け止めることができる。したがって、素材管
の薄肉化を図ることもでき、製造コストの低減ばかりで
なく、製品の軽量化、即ち取扱い易さの改善にも寄与す
る。
【００３３】そして、素材管内にスリーブを挿入して球
状体に塑性変形すると、素材管の開口部が縮径してスリ
ーブをかしめるので、溶接や特別な支持手段を使用して
スリーブを固定する必要が無くなり、製造工程の簡略化
を図ることができる。
状体に塑性変形すると、素材管の開口部が縮径してスリ
ーブをかしめるので、溶接や特別な支持手段を使用して
スリーブを固定する必要が無くなり、製造工程の簡略化
を図ることができる。
【図１】ボールバルブの開状態における断面図である。
【図２】弁体の側面図である。
【図３】素材管をセットした状態での凹部形成工程用の
プレス金型の断面図である。
プレス金型の断面図である。
【図４】図３に示すプレス金型のステム軸嵌合用凹部形
成時における断面図である。
成時における断面図である。
【図５】図４におけるＡ〜Ａ線の断面図である。
【図６】素材管をセットした状態での球状体成形工程用
のプレス金型（球形用割型）の断面図である。
のプレス金型（球形用割型）の断面図である。
【図７】図５に示す球状体成形工程用のプレス金型（球
形用割型）の成形時における断面図である。
形用割型）の成形時における断面図である。
１ ボールバルブ ２ ケーシング ３ 弁室 ４ 弁体 ５ ステム軸 ６ シール ７ ケーシングの流路 ８ フランジ ９ 球殻管 １０ スリーブ １１ 弁体の貫通流路 １２ ステム軸嵌合用凹部 １３ 素材管 １４ テーパー面 １５ 溝 １６ 凹部形成工程用のプレス金型 １７ パンチ １８ 芯金型 ２５ 球状体成形工程用のプレス金型 ２６ 加工面 ２７ ハンドル
Claims (3)
- 【請求項１】 パイプ材を所定寸法に切断した素材管の
外周面に、２つのステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の
軸方向中心線を中心にして対称となる位置にプレス金型
により形成する凹部形成工程と、 内部の加工面を略球面とし、両側に分割可能な球形割型
内に、ステム軸嵌合用凹部を形成した素材管を、素材管
の開口部を各球形用割型の加工面に向けて装填し、両球
形用割型による加圧力によって素材管を球状体に対称的
に均等なる塑性変形をせしめる球状体成形工程と、を含
むことを特徴とするボールバルブ用弁体の製造方法。 - 【請求項２】 パイプ材を所定寸法に切断した素材管の
外周面に、２つのステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の
軸方向中心線を中心にして対称となる位置にプレス金型
により形成する凹部形成工程と、 ステム軸嵌合用凹部を形成した素材管内にスリーブを挿
入し、内部の加工面を略球面とし、両側に分割可能な球
形用割型内に、上記素材管を、素材管の開口部を各球形
用割型の加工面に向けて装填し、両球形用割型による加
圧力によって素材管をこの素材管を球形用割型によって
押圧して球状体に対称的に均等なる塑性変形をせしめる
とともに素材管の開口部の縮径によりスリーブを同時に
抱き込む球状体成形工程と、を含むことを特徴とするボ
ールバルブ用弁体の製造方法。 - 【請求項３】 パイプ材を所定寸法に切断した素材管の
外周面に、２つのステム軸嵌合用凹部を、上記素材管の
軸方向の中心線を中心にして対称となる位置に形成し、
且つ上記素材管を球状体に成形し、前記ステム軸嵌合用
凹部はプレス成形によって形成された断面Ｕ字状をな
し、その断面Ｕ字形状における両側壁部は素材管の軸方
向の中心線と実質的に直交する方向に球状体表面に至る
まで延設されていることを特徴とするボールバルブ用弁
体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07229611A JP3113180B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 |
| TW085109230A TW353627B (en) | 1995-08-16 | 1996-07-29 | Valve for ball valve and manufacture of the same |
| US08/690,751 US5988590A (en) | 1995-08-16 | 1996-08-01 | Ball valve element and method of manufacturing a ball valve element |
| IT96TO000690A IT1284742B1 (it) | 1995-08-16 | 1996-08-09 | Elemento per valvola a sfera e metodo per la sua fabbricazione. |
| KR1019960033831A KR970011519A (ko) | 1995-08-16 | 1996-08-16 | 볼 밸브 부품 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07229611A JP3113180B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953732A JPH0953732A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3113180B2 true JP3113180B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=16894897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07229611A Expired - Fee Related JP3113180B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5988590A (ja) |
| JP (1) | JP3113180B2 (ja) |
| KR (1) | KR970011519A (ja) |
| IT (1) | IT1284742B1 (ja) |
| TW (1) | TW353627B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102962374A (zh) * | 2012-08-10 | 2013-03-13 | 贵州航天精工制造有限公司 | 马鞍型衬套零件的加工方法及装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3113180B2 (ja) * | 1995-08-16 | 2000-11-27 | 株式会社幸伸技研 | ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 |
| CN1097687C (zh) * | 1998-05-08 | 2003-01-01 | 黄鸿昌 | 球阀的球塞制造方法 |
| ITNO20030001U1 (it) * | 2003-01-14 | 2004-07-15 | Pettinaroli Flii Spa | Valvola a sfera con particolare caratteristica di incremento percentuale del flusso, ottenibile nell'arco di manovra di 90°, dalla posizione di chiusura a quella di apertura. |
| JP4689473B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-05-25 | シャープ株式会社 | 直流安定化電源回路 |
| DK177973B1 (da) * | 2013-09-09 | 2015-02-09 | Broen As | Fremgangsmåde til fremstilling af et ventilhus med spindelstuds samt ventilhus |
| US9581253B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-02-28 | Valve Innovations, Llc | Valve member for a floating ball valve |
| GB2567378A (en) * | 2016-09-27 | 2019-04-10 | Halliburton Energy Services Inc | 3D printed ball valve |
| KR101825220B1 (ko) * | 2017-08-07 | 2018-02-02 | (주)케이에스티플랜트 | 마이크로합금화 층이 형성된 메탈시트 볼밸브 장치 및 그 제작 방법 |
| KR102619120B1 (ko) * | 2021-10-13 | 2024-01-10 | 최재훈 | 일체형 셸 트랙 롤러 제조 방법 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3246873A (en) * | 1964-02-12 | 1966-04-19 | Alvin L Johnson | Ball for valves |
| US3501128A (en) * | 1966-07-07 | 1970-03-17 | Rockwell Mfg Co | Ball valves |
| JPS4629811Y1 (ja) * | 1968-04-16 | 1971-10-15 | ||
| US3737145A (en) * | 1971-08-02 | 1973-06-05 | Walworth Co | Fabricated valve ball |
| DE2364388A1 (de) * | 1973-12-22 | 1975-11-06 | Randerath Michael | Absperrschieber und verfahren zu dessen herstellung |
| JPS5113034U (ja) * | 1974-07-16 | 1976-01-30 | ||
| FR2315649A1 (fr) * | 1975-06-27 | 1977-01-21 | Provence Const Met | Robinets a boisseau tournant perfectionnes |
| JPS5623237U (ja) * | 1979-07-24 | 1981-03-02 | ||
| JPS58162364U (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-28 | 河瀬 武 | 中低圧用ボ−ルバルブ |
| US4678161A (en) * | 1984-10-18 | 1987-07-07 | Seikisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Ball valve |
| JPH0621670B2 (ja) * | 1984-11-19 | 1994-03-23 | 日本バルジ工業株式会社 | ボールバルブ用ボールの成形方法 |
| KR950027926U (ko) * | 1994-03-07 | 1995-10-18 | 권영대 | 고온·고압용 볼 밸브(ball valve) |
| JP3113180B2 (ja) * | 1995-08-16 | 2000-11-27 | 株式会社幸伸技研 | ボールバルブ用弁体および弁体の製造方法 |
-
1995
- 1995-08-16 JP JP07229611A patent/JP3113180B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-29 TW TW085109230A patent/TW353627B/zh active
- 1996-08-01 US US08/690,751 patent/US5988590A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-09 IT IT96TO000690A patent/IT1284742B1/it active IP Right Grant
- 1996-08-16 KR KR1019960033831A patent/KR970011519A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102962374A (zh) * | 2012-08-10 | 2013-03-13 | 贵州航天精工制造有限公司 | 马鞍型衬套零件的加工方法及装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0953732A (ja) | 1997-02-25 |
| KR970011519A (ko) | 1997-03-27 |
| ITTO960690A1 (it) | 1998-02-09 |
| TW353627B (en) | 1999-03-01 |
| US5988590A (en) | 1999-11-23 |
| IT1284742B1 (it) | 1998-05-21 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |