JPH06179036A - バルブスリーブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 円柱径素材１の一端側の外径を他端側の外径
よりも大きくする工程と、その素材に一端側から軸方向
に沿う有底の穴１３を形成する工程と、その穴１３の内
面に他端側において閉鎖される溝１４を軸方向に沿って
形成する工程と、その穴１３の底部を除去する工程と、
その穴１３に挿入可能なマンドレル３１とこのマンドレ
ル３１を囲むダイス３２との間に素材１を一端側から絞
り込むことで前記溝１４の一端側を閉鎖する工程とを備
える。 【効果】 バリを発生することなく内周に軸方向に沿う
と共に両端が閉鎖された溝を精度良く形成でき、寸法精
度の高い最終成形品を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、その内周に軸方向に沿
うと共に両端が閉鎖された溝を有するバルブスリーブを
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】例えば油
圧パワーステアリング装置のロータリー式制御バルブ
は、その内周に軸方向に沿うと共に両端が閉鎖された複
数の溝を有するバルブスリーブと、そのバルブスリーブ
に挿入されると共に外周にランドが形成されたロータと
を備え、その溝を通過して油圧アクチュエータに供給さ
れる圧油を、操舵抵抗に応じたバルブスリーブとロータ
との相対回転量に応じ絞ることで操舵抵抗に応じた操舵
補助力を発生させている。

【０００３】そのようなバルブスリーブを単一素材から
製造する方法が特公昭３‐６１５３０号公報に開示され
ている。これは、円柱形素材に一端側から軸方向に沿っ
て有底の穴を形成する工程と、その穴の内周面に他端側
において閉鎖される溝を軸方向に沿って形成する工程
と、その穴の底部を除去する工程とにより、まず図７の
（１）に示すような筒形状部材１０１を成形する。次
に、その筒形状部材１０１の一端側において穴１０３の
口元を圧潰することで、その筒形状部材１０１の内周に
形成された溝１０２の一端を閉鎖している。その筒形状
部材１０１の穴１０３の口元の具体的な圧潰方法は開示
されていないが、図７の（２）に示すようにダイス１０
８内において筒形状部材１０１の穴１０３に下パンチ１
０４をその穴１０３の一端から突出しないように挿入
し、その穴１０３よりも大径の上パンチ１０５を筒形状
部材１０１の一端側から押し付けることが必要になる。
これにより、その上パンチ１０５と下パンチ１０４との
間において材料が径方向内方に流動して環状部１０６が
形成され、この環状部１０６により溝１０２の一端が閉
鎖される。

【０００４】しかし、上記方法では上パンチ１０５と下
パンチ１０４との間における材料の径方向内方への流動
量が過剰になるため、穴１０３の内面から径方向内方に
突出するバリ１０７が発生する。そのため、そのバリ１
０７を除去するための切削工程が余分に必要になるとい
う問題がある。

【０００５】また、特開平３‐１７６２７５号公報に開
示されたバルブスリーブの製造方法は、上記方法と筒形
状部材１０１を成形するまでは同様である。次に、その
筒形状部材１０１の一端側を圧潰することで、その筒形
状部材１０１の内周に形成された溝１０２の一端を閉鎖
する点も同様であるが、具体的圧潰方法が異なる。すな
わち、図７の（３）に示すように筒形状部材１０１の穴
１０３に下パンチ１０４をその穴１０３の一端から突出
するように挿入し、その穴１０３よりも外径が大きく下
パンチ１０４よりも内径が大きな筒形とされた下端部を
有する上パンチ１０５′により、その筒形状部材１０１
を一端側から押し付けることで穴１０３の口元の圧潰を
行なう。これにより、その上パンチ１０５′に押し付け
られた材料が径方向内方に流動して環状部１０６が形成
され、この環状部１０６により溝１０２の一端が閉鎖さ
れる。また、その上パンチ１０５′に押し付けられた材
料の径方向内方への流動は下パンチ１０４により規制さ
れるためバリが発生することもない。

【０００６】しかし図７の（３）に示す方法では、上パ
ンチ１０５′により筒形状部材１０１の穴１０３の口元
のみを圧潰するものであり、また材料流動が下パンチ１
０４により規制されるため、材料が流動し得る領域が狭
い。そのため加工圧力が過大になり、前工程で成形した
溝１０２の変形により寸法精度が低下するという問題が
ある。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできる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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、円柱径素材の
一端側の外径を他端側の外径よりも大きくする工程と、
その素材に一端側から軸方向に沿う有底の穴を形成する
工程と、その穴の内周面に他端側において閉鎖される溝
を軸方向に沿って形成する工程と、その穴の底部を除去
する工程と、その穴に挿入可能なマンドレルとこのマン
ドレルを囲むダイスとの間に素材を一端側から絞り込む
ことで前記溝の一端側を閉鎖する工程とを備えているも
のである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、素材に一端側から軸方向に沿
う有底の穴を形成する工程と、その穴の内周面に他端側
において閉鎖される溝を軸方向に沿って形成する工程
と、その穴の底部を除去する工程とにより、その素材
は、その内周に軸方向に沿うと共に他端が閉鎖された溝
を有する筒形状に成形される。

【００１０】その素材をマンドレルとダイスとの間に絞
り込むことで、素材の一端側の大径部は径方向内方と軸
方向とに流動する。その径方向内方への材料流動により
素材の内周に形成された溝の一端は閉鎖される。その素
材の径方向内方への材料流動はマンドレルにより規制さ
れるので、その穴の内面よりも径方向内方に突出するバ
リが発生することはない。また、素材は径方向だけでな
く軸方向にも流動する。よって、加工圧力が過大になる
ことはない。

【００１１】また、そのマンドレルとダイスとの間への
絞り込みを素材の他端側から行なった場合、素材を絞り
込むパンチと素材の一端側の端面との間の摩擦により、
素材の大径側の径方向内方への材料流動が阻害される
が、本発明ではマンドレルとダイスとの間への絞り込み
を素材の一端側から行なうので材料流動が円滑になされ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１３】まず、図１に示す円柱形素材１を準備す
る。この素材１は、例えば棒鋼を切断してすえ込み加工
を行なうことで得る。

【００１４】次に、図２に示すように、ダイス３内で素
材１に上パンチ５を一端側（図において上方側）から押
し付けると共に、その押し付けにより延伸された素材１
を下パンチ４で支持する。これにより、素材１の他端側
を径方向内方に絞り込み、素材１の一端側の外径Ｄ１を
他端側の外径Ｄ２よりも大きくする。同時に、素材１に
一端側から軸方向（図において上下方向）に沿う有底の
穴２を成形する。なお、本実施例では穴２の一端側の内
径ｄ１は他端側の内径ｄ２よりも大きくされ、段差６が
形成されている。これは、本実施例ではその他端側の内
径ｄ２よりも大きな外径を有するパワーステアリング装
置の出力軸を、完成後のバルブスリーブの一端側に挿入
するためである。また、素材１の一端側における外径側
の軸方向寸法Ａ１と内径側の軸方向寸法ａ１とは等しく
されている。後工程において素材１の一端側を径方向内
方に偏りなく絞り込むことができるようにするためであ
る。

【００１５】次に、図３に示すように、ダイス１０内で
素材１に上パンチ１１を一端側から押し付けると共に、
その押し付けにより延伸された素材１を下パンチ９で支
持する。その上パンチ１１は、下端側の外径ｄ３が上端
側の外径ｄ４よりも小さくされ、その上端側の外径ｄ４
は前工程で成形した穴２の他端側の内径ｄ２と略等しく
され、前工程で成形した穴２の内面が上パンチ１１をガ
イドする。また、その上パンチ１１は下端側の外周に溝
成形用の４つの歯１２を有し、その歯１２の外周径は上
端側の外径ｄ４と等しくされている。これにより、上パ
ンチ１１の下端側の外径ｄ３と等しい内径を有する軸方
向に沿う有底の穴１３が素材１に形成される。同時に、
その穴１３の内周面に他端側において閉鎖される４つの
溝１４が軸方向に沿って形成される。この工程におい
て、ダイス１０の内面に素材１を沿わせ、素材１の大径
側の外径Ｄ３を前工程の外径Ｄ１より僅かに大きくなる
ようにし、小径側の外径Ｄ４を前工程の外径Ｄ２より僅
かに大きくなるようにしている。寸法矯正のためであ
る。

【００１６】次に、図４に示すように、ダイス２０内で
素材１をノックアウトパンチ２１で支持すると共に、前
工程で成形した穴１３の底部に上パンチ２２を一端側か
ら押し付ける。これにより、その穴１３の底部１３ａを
除去する。

【００１７】次に、図５に示すように、前工程で成形し
た穴１３に挿入可能なマンドレル３１とこのマンドレル
３１を囲むダイス３２との間に素材１を一端側から絞り
込む。これにより、前工程で成形した各溝１４の一端側
を閉鎖し、図６の（１）、（２）に示すバルブスリーブ
４０を成形する。すなわち、下端が筒形状とされた上パ
ンチ３０により、マンドレル３１とダイス３２との間に
素材１を絞り込むことで、素材１の一端側の大径部を径
方向内方と軸方向とに流動させる。その径方向内方への
材料流動により素材１の内周に形成された溝１４の一端
は閉鎖される。その素材１の径方向内方への材料流動は
マンドレル３１により規制されるので、その穴１３の内
面よりも径方向内方に突出するバリが発生することはな
い。また、素材１は径方向だけでなく軸方向にも流動す
るので、加工圧力が過大になることはない。また、マン
ドレル３１とダイス３２との間への絞り込みを素材１の
一端側（すなわち前工程において大径とされている側）
から行なうので材料流動が円滑になされる。これは、も
しマンドレル３１とダイス３２との間への絞り込みを素
材１の他端側から行なうと、上パンチ３０と素材１の一
端側の端面との間の摩擦により素材１の大径側の径方向
内方への流動が阻害されるが、絞り込みを素材１の一端
側から行なうことで材料流動が阻害されることはないこ
とによる。

【００１８】上記最終工程において、そのダイス３２の
内径Ｄ５は前工程における素材１の小径側の外径Ｄ４よ
りも僅かに小さくされ、また、そのマンドレル３１の外
径ｄ５は前工程における穴１３の内径ｄ３よりも僅かに
小さくされている。これにより、絞り込みの際に素材１
の外周を確実にダイスの内周に沿わせて寸法を矯正し、
バルブスリーブ４０の外径を正確にダイスの内径Ｄ５と
等しい寸法に仕上げることができ、また、その絞り込み
の際に素材１の内周の小径側をマンドレル３１の外周に
沿わせて寸法を矯正し、バルブスリーブ４０の穴１３の
内径を正確にマンドレル３１の外径ｄ５と等しい寸法に
仕上げることができる。また、本実施例ではバルブスリ
ーブ４０の一端側の内周に段差６が形成されることか
ら、そのマンドレル３１に筒状の補助マンドレル３３が
嵌合され、この補助マンドレル３３とダイス３２との間
に素材１が絞り込まれる。その補助マンドレル３３の外
径ｄ６は前工程における素材１の一端側の内径よりも小
さくされている。これにより、絞り込みの際に素材１の
内周の大径側を補助マンドレル３３の外周に沿わせて寸
法を矯正し、バルブスリーブ４０の内周の段差６よりも
大径側の径を正確に補助マンドレル３３の外径ｄ６に等
しい寸法に仕上げることができる。また、その補助マン
ドレル３３は円筒形の下パンチ３４に嵌合され、その下
パンチ３４はダイス３２に挿入される。その下パンチ３
４の上端面は、上パンチ３０がストローク最下点近傍に
達した時に素材１の一端面を支持する。これによりバル
ブスリーブの軸方向長さ寸法を矯正し、上パンチ３０の
ストローク最下点位置と下パンチ３４の上端面位置との
間の距離Ｌに正確に仕上げることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のバルブスリーブの製造方法によ
れば、バリを発生することなく内周に軸方向に沿うと共
に両端が閉鎖された溝を精度良く形成することができ、
しかも寸法精度の高い最終成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のバルブスリーブ用素材の正面
図

【図２】本発明の実施例のバルブスリーブの第１工程の
断面図

【図３】本発明の実施例のバルブスリーブの第２工程の
断面図

【図４】本発明の実施例のバルブスリーブの第３工程の
断面図

【図５】本発明の実施例のバルブスリーブの第４工程の
断面図

【図６】（１）は本発明の実施例のバルブスリーブの縦
断面図、（２）は横断面図

【図７】（１）は従来例のバルブスリーブの成形途中の
状態を示す断面図、（２）は従来例のバルブスリーブの
成形工程を示す断面図、（３）は別の従来例のバルブス
リーブの成形工程を示す断面図

【符号の説明】

１ 円柱径素材 １３ 穴 １４ 溝 ３１ マンドレル ３２ ダイス ４０ バルブスリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱径素材の一端側の外径を他端側の外
   径よりも大きくする工程と、その素材に一端側から軸方
   向に沿う有底の穴を形成する工程と、その穴の内周面に
   他端側において閉鎖される溝を軸方向に沿って形成する
   工程と、その穴の底部を除去する工程と、その穴に挿入
   可能なマンドレルとこのマンドレルを囲むダイスとの間
   に素材を一端側から絞り込むことで前記溝の一端側を閉
   鎖する工程とを備えているバルブスリーブの製造方法。