JPH05169179A - バルブスリーブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バルブに流通される流体の流量を高精度で制御
することができるバルブスリーブの製造方法を提供す
る。 【構成】金属製筒状体のワーク１を成形型４の円筒状孔
部５内に固定する。円筒状孔部５の内周面には成形溝部
７が設けられている。成形溝部７は下方では閉塞されて
いるが、上方は開口端７ａとなっている。次に、ワーク
１に成形パンチ８を圧入する。成形パンチ８は、その外
周面に略垂直に立ち上がる側面部９ａとその裾部に傾斜
面９ｂとを有する凸条部９が形成されている。前記操作
により、成形溝部７及び凸条部９に挟まれる部分でワー
ク１に変形が生じ、内周面１ａとの境界に緩衝用チャン
ファ２ａを有しているスリーブ溝２及び、外面リブ３が
形成される。次に、ワーク１を、スリーブ溝２が開口す
る側の端部で外周方向から圧縮して、スリーブ溝２の開
口端部を閉塞する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロータリーバルブに使用
されるバルブスリーブの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーバルブは、筒状体の内周面に
両端が閉塞された状態の複数の溝部が長さ方向に沿って
形成されたバルブスリーブと、円筒状体の外周面に前記
バルブスリーブの溝部に対応するロータ溝部が形成され
たロータとからなり、バルブスリーブにロータを嵌合
し、このロータを回転させることによりロータ溝に連通
するスリーブ溝を切り換えるものである。

【０００３】従来、このような溝を有するバルブスリー
ブを製造する方法として、例えば、特開昭６３−２６４
２３５号公報に開示されている技術がある。前記公報記
載の次のような方法である。

【０００４】まず、円筒状孔部を有する金属成形用の成
形型内に、この成形型の円筒状孔部の内径に略一致する
外径を有する金属製有底筒状体を固定する。次に、前記
有底筒状体の内径に略一致する外径を有する略円筒形状
で、円筒形の外周面に長さ方向に沿って複数の凸条部を
設けてなる成形パンチを、前記有底筒状体に圧入して、
その内周面に前記凸条部に対応する溝部を形成する。こ
の溝部は、前記有底筒状体の長さ方向に沿って下方では
閉塞し、上方では前記有底筒状体の開口端部に連通して
開口するように形成される。

【０００５】次に、前記有底筒状体の底部を剪断除去し
て貫通孔を有する筒状体とし、前記筒状体の前記溝部が
開口する側の端部の一部を鍛造により内周側に塑性変形
させて環状突起部を形成し、前記溝部を閉塞する。

【０００６】そして最後に、前記筒状体の内周側に塑性
変形した環状突起部を切削、研磨し、突起部が無くなる
ように内面加工してバルブスリーブを得る。

【０００７】しかしながら、前記公報記載の技術では、
前記有底筒状体に前記成形パンチを圧入する際に、前記
有底筒状体の外周面が前記成形型の円筒状孔部により規
制されているのでストレスが内周面側に集中する傾向が
あり、前記成形パンチの凸条部による塑性変形が前記有
底筒状体の長さ方向に起こる。

【０００８】このため、前記成形パンチに外周面から略
垂直に立ち上がる側面を有する凸条部が形成されていて
も、前記有底筒状体の内周面と形成される溝部との境界
がなだらかな曲面となり、前記有底筒状体の内周面と形
成される溝部との境界が不明確になる。また、この境界
部分に緩衝用チャンファを明確に形成することが困難で
ある。

【０００９】また、前記公報記載の技術では、前記有底
筒状体の内周面に形成された溝部の閉塞を、前記有底筒
状体の底部を除去して得られる筒状体の前記溝部が開口
する側の端部の一部を鍛造により内周側に塑性変形させ
て環状突起部を形成することにより行うので、前記筒状
体は前記端部での変形量が大きくなる。また、前記環状
突起部は、前記筒状体の内周面から突出するように形成
されるので、これを内周面に合わせて切削、研磨する必
要がある。このように、大きく変形した部分をさらに加
工すると、後の工程における熱処理などによりこの部分
に新たな変形を生じやすくなるとの不都合もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、バルブに流通される流体のバルブスリー
ブとロータとの間での漏れを防止することができるとと
もに、後の工程において変形を生じることのないバルブ
スリーブの製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のバルブスリーブの製造方法は、一方の端
部で開口する円筒状孔部を備え、該円筒状孔部周壁に長
さ方向に沿って延在し、該円筒状孔部の開口部に連通す
る複数の溝部を有する成形型に、該円筒状孔部の径に略
一致する外径を有する筒状体を挿入して固定すると共
に、該筒状体の内径に略一致する外径を有する略円筒形
状を有し、該円筒形状の外周面の前記成形型に設けられ
た溝部に対応する位置に、外周面から略垂直に立ち上が
る側面部を有する凸条部を長さ方向に沿って有する成形
パンチを該筒状体に圧入して、該筒状体にその一方の端
部で開口する溝部を形成する溝部形成工程と、前記溝部
が形成された筒状体を該溝部が開口する側の端部で外周
方向から圧縮して、該溝部の開口端部を閉塞する溝部閉
塞工程とからなることを特徴とする。

【００１２】更に、前記成形パンチの側面部に設けられ
た凸条部は、その裾部に傾斜面を備え、前記溝部成形時
に、該傾斜面により前記筒状体の内周面と該溝部との稜
線部分に緩衝用チャンファを形成することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明の製造方法によれば、成形型の円筒状孔
部の周壁に溝部が設けられているので、このような成形
型に挿入して固定された筒状体に、前記成形型の溝部に
対応する凸条部を有する成形パンチを圧入して前記筒状
体の内周面に溝部を形成すると、前記筒状体はその外周
面が前記成形型に設けられている溝部に係合するように
突出して塑性変形を生じ、同時にその内周面に溝部が形
成される。前記塑性変形は、前記筒状体の内周面から外
周面に向けて起きるものであるので、前記筒状体の内周
面には前記成形パンチに設けられている凸条部の断面形
状によく一致した形状の溝部が形成される。

【００１４】前記凸条部は前記成形パンチの外周面から
略垂直に立ち上がる側面部とその裾部に傾斜面部を備え
ているので、前記筒状体の内周面に形成される溝部に
は、前記内周面との境界に同時に緩衝用チャンファが形
成される。

【００１５】また、本発明の製造方法によれば、前記溝
部の開口端部の閉塞を、前記溝部が形成された筒状体を
前記溝部が開口する側の端部で外周方向から圧縮するこ
とにより行うので、前記筒状体の外周面に生じた塑性変
形部分だけが押し戻されるように変形し、他の部分は変
形を受けることがない。従って、前記溝部の開口端部の
閉塞に伴う前記筒状体の変形量が低減され、後の工程に
おける熱処理などにより変形しにくくなる。

【００１６】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明のバ
ルブスリーブの製造方法についてさらに詳しく説明す
る。図１は本実施例の製造方法で得られるバルブスリー
ブを示す斜視図、図２（ａ）及び（ｂ）は本実施例の製
造方法における溝部形成工程を示す説明的断面図、図３
は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は本実施例の製
造方法における溝部閉塞工程を示す説明的断面図、図５
は図３のＡ部拡大図である。

【００１７】本実施例の製造方法により得られるバルブ
スリーブは、図１に示すように、金属製筒状体のワーク
１の内周面１ａに両端で閉塞されたスリーブ溝２が形成
されており、外周面１ｂには外面リブ３が形成されてい
る。そして、スリーブ溝２と内周面１ａとの境界には、
ワーク１の長さ方向に沿って明確な角部２ａが形成され
ている。図１に示すバルブスリーブは、以下に詳述する
方法により製造することができる。

【００１８】本実施例の製造方法では、まず、図２
（ａ）に示すように、金属製筒状体のワーク１を成形型
４に備えられた円筒状孔部５内に挿入し固定する。

【００１９】円筒状孔部５は上方に開口しており、その
内径は開口部近傍ではワーク１の外径よりもやや大き
く、下方ではワーク１の外径に略一致するようにされ、
上下の径の異なる部分は中程に備えられたテーパ部５ａ
により連結されている。円筒状孔部５内に挿入されたワ
ーク１は、前記テーパ部５ａの位置で固定される。ま
た、円筒状孔部５の下部にはノックアウト部材６が配設
されている。

【００２０】円筒状孔部５の内周面には成形溝部７が等
間隔を存して６か所に設けられており、成形溝部７はノ
ックアウト部材６側では閉塞されているが、上方は円筒
状孔部５の開口部に連通する開口端７ａとなっている。

【００２１】次に、図２（ｂ）及び図３に示すように、
ワーク１に成形パンチ８を圧入する。ワーク１は、その
外径が円筒状孔部５の下方部分の内径に略一致するとと
もに、その内径は成形パンチ８の外径に略一致してい
る。成形パンチ８は、その外周面の成形溝部７に対応す
る位置に凸条部９を有しており、凸条部９の側面部９ａ
は成形パンチ８の外周面から略垂直に立ち上がってお
り、その裾部には緩衝用チャンファを成形するための傾
斜面部９ｂが設けられている。尚、成形溝部７は凸条部
９と略同等の幅に形成されている。

【００２２】ワーク１は成形パンチ８によりその下端部
がノックアウト部材６に当接する位置まで押し下げら
れ、この位置で成形パンチ８が圧入される。そして、成
形溝部７及び凸条部９に挟まれる部分でワーク１に変形
が生じ、内周面１ａには内周面１ａとの境界に緩衝用チ
ャンファ２ａを有しているスリーブ溝２が形成され、同
時に外周面１ｂには成形溝部７に係合する断面形状を有
する外面リブ３が形成される。この段階では、スリーブ
溝２は上方の端部で開口しており、外面リブ３はスリー
ブ溝２が開口する端部まで延在している。

【００２３】次に、スリーブ溝２及び外面リブ３が形成
されたワーク１を、スリーブ溝２が開口する側の端部で
外周方向から圧縮して、スリーブ溝２の開口端部を閉塞
する。

【００２４】本実施例では、スリーブ溝２の開口端部の
閉塞を、図４に示す装置により行う。図４に示す装置
は、ベースダイ１０の上部にカムスライドダイ１１を備
え、そのさらに上方にカム駆動装置１２が上下動自在に
設けられている。

【００２５】ベースダイ１０は、ワーク１を固定する円
筒状孔部１３を備え、その周囲にカムドライバ孔部１４
が設けられている。円筒状孔部１３の内周面は外面リブ
３が形成されたワーク１の外周面と一致する形状に形成
されており、円筒状孔部１３の下部にはワーク１を受け
止めて固定するノックアウト部材１３ａが配設されてい
る。また、カムスライドダイ１１に接する上面には、ス
プリング１５を備えたカムスライドダイ摺動孔１６が設
けられている。

【００２６】カムスライドダイ１１はカム孔１７を備
え、ベースダイ１０の上部に接し、摺動孔１６に沿って
摺動自在に設けられている。カムスライドダイ１１の頭
部は、ワーク１を外周方向から圧縮して成形するダイ１
８が形成されており、ダイ１８が円筒状孔部１３の上方
でワーク１の外面リブ３に対面するように設けられてい
る。また、カムスライドダイ１１は、摺動孔１６内に設
けられたスプリング１５により、外方に付勢されてい
る。１９は、カムスライドダイ１１のカバーである。

【００２７】カム駆動装置１２は、ベースダイ１０の円
筒状孔部１３内に固定されたワーク１の内周面１ａに挿
入されるマンドレル２０、ワーク１を押圧して固定する
プッシャー２１及び、カムドライバ２２を備えており、
マンドレル２０及びプッシャー２１はスプリング１２ａ
により下方に付勢されている。マンドレル２０の外径
は、ワーク１の内周面１ａの内径に等しくされている。

【００２８】前記カムドライバ２２はプッシャー２１の
外面に沿って摺動自在に設けられた本体の下方に、カム
孔１７に係合するカム部２２ａ及び垂直な脚部２２ｂを
備えており、脚部２２ｂはカムドライバ孔部１４に沿っ
て摺動自在に設けられている。

【００２９】次に、図４に示す装置を用いて、ワーク１
に形成されたスリーブ溝２の開口端部を閉塞する工程に
ついて説明する。

【００３０】まず、カム駆動装置１２を上方に移動し、
前工程でスリーブ溝２及び外面リブ３が形成されたワー
ク１を、スリーブ溝２の開口端部が上方になるようにし
て、円筒状孔部１３内に挿入する。次いで、カム駆動装
置１２を下方に移動し、マンドレル２０をワーク１の内
周面１ａに挿入すると共にプッシャー２１でワーク１を
上方から押圧し、ワーク１をノックアウト部材１３ａと
プッシャー２１との間に固定する。このとき、ワーク１
の上端部は、ベースダイ１０から露出しており、外面リ
ブ３がダイ１８に対面するように配置される。

【００３１】次に、カムドライバ２２をプッシャー２１
の外周に沿って摺動させて押し下げると、カムスライド
ダイ１１はカム孔１７に係合するカム部２２ａにより摺
動孔１６に沿って摺動し、スプリング１５の付勢力に抗
して外面リブ３に当接する方向に移動する。さらにカム
ドライバ２２を押し下げると、ダイ１８がワーク１上端
部で外面リブ３に当接し、ワーク１を外周方向から内周
方向に押圧する。そして、スリーブ溝２がマンドレル２
０に当接するまで、押圧する。

【００３２】マンドレル２０の外径は、ワーク１の内径
に等しくされているので、前述の操作により、ワーク１
の上端部ではスリーブ溝２及び外面リブ３が内周面１ａ
及び外周面１ｂに一致するまで押し戻される。この結
果、スリーブ溝２はその上部で閉塞される。

【００３３】スリーブ溝２の閉塞を前述のようにして行
うことにより、ワーク１は外周面１ｂから突出した外面
リブ３だけが押し戻され、他の部分では変形が生じな
い。従って、内周面１ａを平らにするための切削、研磨
などの後加工を必要としない。

【００３４】スリーブ溝２の開口端部が閉塞されたの
ち、カムドライバ２２を上方に移動させると、カムスラ
イドダイ１１はスプリング１５の付勢力により復帰動す
る。次いで、カム駆動装置１２を上方に移動することに
より、バルブスリーブが取り出される。

【００３５】本実施例の製造方法では、成形型４に固定
されたワーク１に成形パンチ８を圧入すると、ワーク１
の成形溝部７及び凸条部９に挟まれる部分（図５に仮想
線で示す）で矢示するように塑性変形が起きる。前記塑
性変形はワーク１の内周面１ａから外周面１ｂに向かう
ものであるので、凸条部９の断面形状が転写されやす
い。従って、スリーブ溝２と内周面１ａとの境界には、
凸条部９の側面部９ａと成形パンチ８の外周面とがなす
形状を略正確に転写した緩衝用チャンファ２ａが形成さ
れている。

【００３６】尚、外面リブ３は切削加工等により除去し
てもよい。

【００３７】また、本実施例では、スリーブ溝２の閉塞
工程を図４に示す装置を用いダイ１８で外面リブ３を押
圧することにより行っているが、この工程はスリーブ溝
２が閉塞されればよく、どのような装置を用いてもよ
い。

【００３８】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の製造方法によれば、筒状体の内周面に明確な溝部を形
成することができる。そして、更に筒状体の溝部と内周
面との境界に緩衝用チャンファを明確に形成することが
できる。

【００３９】また、本発明の製造方法によれば、前記溝
部の開口端部を閉塞する際に、前記筒状体の変形量が低
減され、内周面の後加工も必要としないので、後の工程
における熱処理などにより変形しにくいバルブスリーブ
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に係わる一実施例で得られる
バルブスリーブを示す斜視図。

【図２】本発明の製造方法に係わる一実施例の溝部形成
工程を示す説明的断面図。

【図３】図２（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図４】本実施例の製造方法における溝部閉塞工程を示
す説明的断面図。

【図５】図３のＡ部拡大図。

【符号の説明】

１…筒状体、 ４…成形型、 ５…円筒状孔部、 ７…
溝部、 ８…成形パンチ、 ９…凸条部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の端部で開口する円筒状孔部を備え、
   該円筒状孔部周壁に長さ方向に沿って延在し、該円筒状
   孔部の開口部に連通する複数の溝部を有する成形型に、
   該円筒状孔部の径に略一致する外径を有する筒状体を挿
   入して固定すると共に、該筒状体の内径に略一致する外
   径を有する略円筒形状であって、該円筒形状の外周面の
   前記成形型に設けられた溝部に対応する位置に、外周面
   から略垂直に立ち上がる側面部を有する凸条部を長さ方
   向に沿って有する成形パンチを該筒状体に圧入して、該
   筒状体にその一方の端部で開口する溝部を形成する溝部
   形成工程と、 前記溝部が形成された筒状体を該溝部が開口する側の端
   部で外周方向から圧縮して、該溝部の開口端部を閉塞す
   る溝部閉塞工程とからなることを特徴とするバルブスリ
   ーブの製造方法。
2. 【請求項２】前記成形パンチの側面部に設けられた凸条
   部は、その裾部に傾斜面を備え、前記溝部成形時に、該
   傾斜面により前記筒状体の内周面と該溝部との稜線部分
   に緩衝用チャンファを形成することを特徴とする請求項
   １記載のバルブスリーブの製造方法。