JPH025172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばパワーステアリングのコントロ
ールバルブにおける、スプールバルブやロータリ
バルブあるいはデイスクバルブなど円形バルブ
を、合成樹脂系複合材料で一体成型するときの成
型方法及び成形型装置に関する。

一般に上記したパワーステアリング装置に用い
られるコントロールバルブ（ハンドルの切換に伴
つて作動してオイルポンプからの圧油をパワーシ
リンダに選択的に供排する）は、鋼材を機械研削
により加工したり、焼結金属で成型加工して研摩
することにより、製作している。

しかしながら、このように鋼材あるいはこれと
同種の金属を主体とすると、重量が非常に重くな
り自動車用パワーステアリングのコントロールバ
ルブとしては不適当であり、また形状成形や精度
維持のための機械加工に多大の手間やコストを要
するという問題があつた。

これに対して軽量の合成樹脂によりバルブを一
体成型することも考えられるが、従来の割型など
を用いると、型合せ面に生じたバリなどにより、
バルブの円滑な作動が得られないことがあり、成
型後に二次的な加工を必要とするなど、必らずし
も生産性は改善されないのであつた。

本発明はこのような問題を解決するために提案
されたもので、合成樹脂系複合材料を用いて円形
バルブを成型するにあたり、成型後の機械加工を
不要とした円形バルブの成型方法及び成形型装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。
まず、第１図は円筒形で外周に軸方向に延びるグ
ルーブをもロータリバルブの、バルブロータを成
型するための成形型に本発明を適用した場合の実
施例を示している。

バルブロータＶ１は第１図Ａに示すように、円
筒形の外周にグルーブＧ１を等間隔で配設した形
状となつている。

第１図Ｂは、バルブロータＶ１の外周面を規定
するバルブ外径成形型１０を示し、円筒形の本体
部１１は、内径がバルブロータＶ１の外径と一致
し、グルーブＧ１に対応する部位に、長手形の窓
部１２が明けられる。

この窓部１２には第１図Ｃで示すランド成形チ
ツプ１３がそれぞれ嵌め込まれる。

この成形チツプ１３は窓部１２と同一断面をも
つとともに、先端にランドチヤンフア形成用のテ
ーパ部１４が設けてあり、さらに後端両側には後
述する位置決めリング１６の一部が挿入される案
内溝１５が対設されている。

第１図Ｄは外径成形型１０の内部挿入され、バ
ルブロータＶ１の内周面をかたちづくるバルブ内
径成形型１７を示し、この内径成形型１７はバル
ブロータＶ１の内周と一致する円柱状本体部１８
からなる。

そして、それらにより構成された成形型は、第
１図Ｅのようにして、外径成形型１０の窓部１２
にそれぞれチツプ１３を嵌め、かつ内周に内径成
形型１７を挿入する。

このとき、第１図Ｆ，Ｇで示すような位置決め
リング１６を外径成形型１０の外側に嵌め、その
長孔１９をチツプ１３の案内溝１５に挿入するこ
とにより、チツプ１３の外径成形型１０に対する
内方への突出量を決める。

この状態で内外成形型１７，１０の間に合成樹
脂を射出して凝固した材料は軸方向に抜き出すこ
とにより、バルブロータＶ１の成型が完了する。

なお型抜時に位置決めリング１６のテーパ部１
６Ａを利用して厚肉部１６Ｂまで押し込み、チツ
プ１３を外方へ移動させるようにしてもよい。

以上の結果、バルブロータＶ１はこれと組合せ
られるバルブスリーブと摺接する外周面が、割型
などによる合せ面のバリもなく、勿論グルーブＧ
もその後の二次加工を必要としない程度に粗度よ
く製造できるのである。

次に、第２図は第１図のバルブロータＶ１に対
応して組み合されるバルブスリーブＶ２を成型す
るための成形型に、本発明を適用した実施例であ
る。

第２図ＡはバルブスリーブＶ２を示すが、前記
とは逆に円筒形の内周面にグルーブＧ２が形成さ
れる。

このため、第２図Ｂのバルブ外径形成型２０は
その内周径をバルブスリーブＶ２の外周と一致さ
せた、単なる円筒部材である。

これに対して、第２図Ｄで示すバルブ内径形成
型２１には、第２図Ｃのランド成形チツプ２２を
嵌め込む窓部２３が、グルーブＧ２に対応して形
成される。

そして、この窓部２３に内側から嵌められるチ
ツプ２２は、位置決め用の係止つば２５が両側に
突設されるとともに、背面テーパ部２６が形成さ
れ、第２図Ｆに示すような位置決めバー２８によ
り背面テーパ部２６を係止つば部２５が内径成形
型２１の内面と当接するまで押圧し、グルーブＧ
２の深さを決める。

なお、２４はチツプ２２に設けたチヤンフア形
成用のテーパ部である。

第２図Ｅはこれら内外径成形型２１，２０及ぴ
チツプ２２を組合せた状態を示すが、前述したも
のと同様にこの状態で合成樹脂の射出を行うので
ある。

なお、射出成型後のチツプ２２の引き抜きは、
チツプ下端に設けた切欠溝２９に治具を引つ掛け
て、内方へ引き出して行えばよい。

この場合も、バルブスリーブＶ２の摺動面とな
る内面には何等バリなどでず、良好な仕上面が得
られる。

第３図はスプールバルブの成型に本発明を適用
した実施例で、第３図ＡはスプールバルブＶ３を
示す。

スプールバルブＶ３は外周に環状グルーブＧ３
が、軸方向に間隔をあけて複数設けられる。

第３図Ｂ，Ｃに示すのは、バルブ外径成形型３
０であつて、円筒形本体３１の２個所に半月状の
切欠窓３２がそれぞれ対設されている。

この円筒形本体３１の内径はスプールバルブＶ
３の大径部分の外径と一致させてある。

一方、この切欠窓３２に嵌めるため、第３図Ｄ
〜Ｆに示すランド成形プレート３３を備える。

ランド成形プレート３３は、内径がスプールバ
ルブＶ３の小径部分の外径と一致させた半円状の
凹部３４と、この凹部３４の両面を切欠窓３２の
厚みと同幅にしたつば部３５と、このつば部３５
の外周をスプールバルブＶ３の大径部分の外径と
一致するように規制する半円形段部３６と、さら
にその外側にバルブ外径成形型３０の外周と当接
して位置を規制するストツパ部３７とから形成さ
れる。

このランド成形プレート３３は、それぞれの切
欠窓３２に第３図Ｇのようにして嵌められ、この
とき、成形プレート３３の挿入先端は互につき合
された状態となり、このように組合せた状態で射
出成形を行う。

そして、成形終了後は、ランド成形プレート３
３を外側へ抜き出してから、成型品（スプールバ
ルブＶ３）を軸方向へと取り出すのである。

したがつて、スプールバルブＶ３は、小径部に
は割り型のばりが出ることがあつても、摺動部分
となる大径部には割り型の合せ面がなく、ばりが
発生しないので、前述のものと同様、二次的加工
は一切不要となる。

次に、本発明は第４図Ａ〜Ｃに示すように、全
てを合成樹脂とするのでなく、一部を金属材料
（鋼）として、一体的に鋳ぐるむことにより補強
することもできる。

第４図Ａは、バルブロータ４０としては、合成
樹脂部４０Ａの内側に鋼パイプ４０Ｂを鋳込み、
強度を要する鋼パイプ４０Ｂの内面にスプライン
４１を加工したものである。第１図のバルブ内径
成形型１７の代わりに鋼パイプ４０Ｂを用いて一
体的に成形してそのまま張り合せるものである。

第４図Ｂはバルブスリーブ４２として、逆に鋼
パイプ４２Ｂを外側に配してスリーブの軸方向荷
重を受け、その内部を合成樹脂部４２Ａとしたも
のである。この場合、第２図のバルブ外径成形型
２０の代わりに鋼パイプ４２Ｂを用いて成型す
る。なお、内周面にグルーブ４３が成型加工され
ている。

さらに、第４図Ｃはスプールバルブ４４の両端
を鋼製受部４５として、軸方向からのスプールバ
ルブ駆動力を受けるようになつている。この場合
は、スプール両端を覆うようにして受部４５を配
置し、射出成型するのである。

このようにして、強度を要求される部分を金属
で補強すれば、合成樹脂複合材では得られない強
度を付与することができ、前記パワーステアリン
グのコントロールバルブ以外にもさらに幅広い範
囲に適用可能となるのである。

以上のように本発明によれば、バルブとして機
能する摺動部分については研摩などの二次加工を
一切必要としない、精度のよい仕上面が得られ
る。

バルブグルーブやランドの加工も不要であり、
また全体として割型を用いないので、発生ばりを
最小限に抑えられる。

そして、このようにして合成樹脂複数材料（あ
るいは強化プラスチツク）でバルブを一体成型す
るため、全体的に軽量で低コストにバルブを生産
できるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すもので、第１図
Ａはバルブロータの斜視図、第１図Ｂはバルブ外
径成形型の斜視図、第１図Ｃはランド成形チツプ
の斜視図、第１図Ｄはバルブ内径成形型の斜視
図、第１図Ｅはこれらの組合せ状態を示す平面
図、第１図Ｆは位置決めリングの一部側面図、第
１図Ｇは同一部断面図である。第２図は本発明の
第２実施例を示すもので、第２図Ａはバルブスリ
ーブの一部切欠斜視図、第２図Ｂはバルブ外径成
形型の斜視図、第２図Ｃはランド成形チツプの斜
視図、第２図Ｄはバルブ内径成形型の斜視図、第
２図Ｅはこれらの組合せ状態を示す平面図、第２
図Ｆは同じく型組合せ時の要部断面図である。第
３図は本発明の第３実施例を示すもので、第３図
Ａはスプールバルブの側面図、第３図Ｂ，Ｃはバ
ルブ外径成形型の斜視図と切欠断面図、第３図
Ｅ，Ｆ，Ｇはランド成形プレートの平面図、側面
図、正面図、第３図Ｇはこれらの組合せ状態の平
面図である。第４図Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれバルブ
ロータ、スリーブ、スプールの異つた例を示す断
面図である。 １０，２０，３０……バルブ外径成形型、１
７，２１……バルブ内径成形型、１３，２２……
ランド成形チツプ、３３……ランド成形プレー
ト、１２，２３……窓部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バルブの摺動面を円筒型で、ａグループを円
   筒型の放射方向へ移動可能なランド成形チツプま
   たはプレートでもつて被覆した状態で、合成樹脂
   複合材料を射出成型することを特徴とする円形バ
   ルブの成型方法。 ２ バルブ摺動面とならない内周または外周に金
   属型を配設して、そのまま射出成型して一体的に
   鋳ぐるむことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の円形バルブの成型方法。 ３ バルブの内周または外周摺動面を形成する円
   筒状の内径または外径成形型と、この成形型に形
   成した窓部に嵌合されて円筒の放射方向に進退可
   能なランド成形チツプと、ランド成形チツプの位
   置決め部材とからなることを特徴とする円形バル
   ブの成形型装置。