JPH0457916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は全樹脂製のバルブ及びその製造方法に
関する。

［従来の技術］ バルブの各部品を樹脂製にすることは、射出成
形による大量生産が可能であり、耐腐食性に優れ
た安価なバルブを提供できる利点がある。

しかし一方、ボデイに強度を持たせるために、
成形品を肉厚にすることは成形上問題があり強度
的にもかえつてマイナスの面があつた。また、バ
ルブの組み付けにおいては、シールリングやガス
ケツト等に所定の締付荷重を与える必要がある。

このため従来の樹脂製バルブでは、樹脂製ボデ
イの補強及び組み付け保持のためのホルダーリン
グ、更には樹脂製ボデイを外的衝撃や締付応力等
から保護する金属製カバーなどを強度補強のため
の構成要件とし、或いは内弁体やシールリングを
押圧保持するための弁体カバーなどを付加し、こ
れらを複数本の締付ボルト等の締結部材（多くは
金属製）を用いて締付けていた。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来の樹脂製バルブでは、強度を補
強し所定の締付荷重を与えるために別部材を必要
とし、またそれらに金属部材を使用することが多
く、生産コストの低減と完全なる耐腐食性の付与
の為には大きな障害となつていた。

本発明はこのような従来の問題点を一挙に解決
したもので、樹脂材料による成形工程を巧みに利
用し、金型内においてバルブ部材の成形と同時に
バルブ本体の組み立ても完成させてしまうことが
できる樹脂製バルブ及びその製造方法を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の樹脂製バル
ブは、樹脂製内弁体及びその樹脂製駆動軸と；上
記内弁体の収納部及び上記駆動軸の挿入部並びに
上記内弁体の一方の側部を構成するシートリング
の装着部を凹設した樹脂製内側ボデイと；内側端
部に上記内弁体の他方の側部を構成するシートリ
ングの装着部を凹設しその内側端部が上記内側ボ
デイの弁体収納部側に嵌合された樹脂製ボデイキ
ヤツプと；仮組み付けされたバルブ本体要部の上
記内側ボデイ及びボデイキヤツプの周面に成形圧
により一体的に覆設された樹脂製フレームとを備
えていることをその要旨としている。

また、その樹脂製バルブを製造するために本発
明製造方法は、適当な樹脂材料を使用して別途手
段により所定形状に成形された内弁体、駆動軸、
内側ボデイ、ボデイキヤツプ、シートリング並び
にＯリング等の封止環類等を所定構造に堅固且つ
緊密に仮組み付けしてバルブ本体要部を形成し、
次いでフレーム成形用金型のキヤビテイ内におい
て、上記バルブ本体要部の内弁体部の孔にスライ
ド入れ子を密嵌させ、このスライド入れ子を通し
て上記バルブ本体要部をキヤビテイ内に浮かした
様に堅く保持することにより、バルブ本体要部の
外周側にフレームが成形されるだけの間隙を形成
した状態にして上記バルブ本体要部をキヤビイテ
イ内にインサートし、このインサート状態の上記
金型において適当な樹脂材料によるフレーム成形
を行うことにより、上記内側ボデイ及びボデイキ
ヤツプの周面に一体的に樹脂製フレームを覆設さ
れると共にこのフレームを含むバルブ本体部の組
み付けをも同時に完成させることをその要旨とし
ている。

［実施例］ 以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例バルブの内部構造を示し
た縦断面図である。第２図は内側ボデイ、第３図
はボデイキヤツプ、第４図はフレームの各構造を
示したもので、いずれもａ図は縦断面図、ｂ図は
側面構造図、ｃ図は平面構造図を示す。また、第
５図は仮組み付けされたバルブ本体要部の縦断面
図、第６図はフレーム成形用金型の横断面図で金
型組立体状態を示し、第７図はその金型キヤビイ
テイ内にバルブ本体要部１６をインサートし固定
させた状態を示す横断面図、第８図は第７図のＸ
−Ｘ矢視断面図を示したものである。

第１図において、符号１は樹脂製（例えばポリ
エチレン製）球形内弁体（以下「弁体１」と略
す）、２はこの弁体１を回転操作し流体を遮断し
たり流量を調節するための樹脂製（例えばポリエ
チレン製）ステム（駆動軸）、３ａ，３ｂは流体
を遮断するための樹脂製（例えばテフロン製）シ
ートリング、４は樹脂製（例えばポリカーボネー
ト製）の内側ボデイ、５は樹脂製（例えばポリカ
ーボネート製）のボデイキヤツプ、６はグランド
パツキン（例えばテフロン製）、７はそのパツキ
ン押え（例えばポリカーボネート製）、８はスラ
ストワツシヤ（例えばテフロン製）で、これらは
いずれも樹脂製である。また９は合成ゴム製のＯ
リングである。

内側ボデイ４は、第２図ａ〜ｃに示すように、
外側端部に流体の出入口部１０を有し、内側には
上記弁体１の収納部１１及び上記ステム２の挿入
部１２並びに弁体１の一方の側部を構成するシー
トリング３ａの装着部１３を凹設している。

またボデイキヤツプ５は、第３図ａ〜ｃに示す
ように、外側端部に流体の出入口部１４を有し、
内側端部には弁体１の他方の側部を構成するシー
トリング３ｂの装着部１５を凹設している。

上記した符号１〜９の部品は第５図に示すよう
に仮組付けされ、バルブ本体要部１６を形成す
る。その場合内側ボデイ４及びボデイキヤツプ５
は、両者の内側端部間において、内側ボデイ４側
の凹溝１７のボデイキヤツプ５側の凸起１８とが
嵌合され、内側ボデイ４の内側端部内面にボデイ
キヤツプ５の内側端部外面を密着させた状態で連
結される。

また、このように仮組付けたバルブ本体要部１
６の周面は、その大部分が内側ボデイ４及びボデ
イキヤツプ５の周面で占められる。

なお、バルブ本体要部１６は、１〜９よりなる
構成部品を仮組付けした中間製品ではあるが、各
構成部品の厳密なる設計と製作とにより、その仮
組付け状態は非常に堅密であり、且つ嵌合状態も
非常に堅固であるように構成され、従つて外部か
らの相当な圧縮荷重に対しても、その堅密な仮組
付け状態を安定に保持することができるよう構成
されている。

２０は、上記仮組付けされたバルブ本体要部１
６の内側ボデイ４およびボデイキヤツプ５の周面
に成形により一体的に覆設された樹脂製（例えば
ポリエチレン製）のフレームである。

このフレーム２０は、第４図ａ〜ｃに示すよう
に、正にバルブ本体要部１６を被覆した形状を呈
しており、本体要部１６を周面に表われたシート
リング３ａ，３ｂ及びパツキン押え７に対して
は、フレーム２０を端面が圧接することになる。

このようにバルブ本体は、本体要部１６に上記
フレーム２０を被覆圧着して形成される。このバ
ルブ本体の円筒上に突出したフレーム２０上部
に、合成ゴム製のＯリング２１を介してヘツドキ
ヤツプ２２が外嵌されている。

以上のように構成された上記実施例バルブは次
の様に製造される。

内弁体１、ステム２、内側ボデイ４、ボデイキ
ヤツプ５、パツキン押え７、ヘツドキヤツプ２２
はそれぞれ適当な樹脂材料にて個別に射出成形さ
れる。また所定形状のシートリング３ａ及び３
ｂ、グランドパツキン６、スラストワツシヤ８、
Ｏリング９及び２１がそれぞれ準備される。

次に、上記各部品のうち所定部品にてバルブ本
体要部１６を仮組付けする。仮組付けされた本体
要部１６は前記したように堅固であり且つ各構成
部品どうしの組付けは非常に堅密である。この本
体要部１６をフレーム２０成形用金型のキヤビテ
イ内所定位置にインサートする。

第６図ないし第８図はその場合の金型組立状態
とインサート状態を示したもので、２３は固定側
取付板、２４は固定側型板、２５は可動側型板、
２６は可動側取付板、２７は受け板、２８はロケ
ートリング、２９はスペールブツシユ、３０はス
ライド入れ子、３１はコア入れ子、３２ａ〜３２
ｅはエジエクタービン、３６はリターンビンは、
３７はバネ、３８及び３９は入れ子、４０は水冷
又はヒータ用の孔、４１はスペーサーブロツクで
ある。

このうちスライド入れ子３０は、本体要部１６
をキヤビテイ内３４にインサート後に弁体１の孔
１ａに嵌挿されるもので、中央部が脱着自在な連
結部３０ａに構成され、両端部はフランジ３０ｂ
形に形成され、金型のキヤビテイ内３４の所定位
置で水平状態を堅持できるように構成されてい
る。

また、スライド入れ子３０の外径は、上記連結
部３０ａを除き、弁体１の孔１ａの径の同一に形
成され特に弁体１のシートリング３ａ及び３ｂと
スライド入れ子３０とは堅密であるように構成さ
れている。しかし、上記連結部３０ａは、弁体１
の孔１ａに貫入し易いように若干小径のテーパ状
に形成されている。

先ず、第６図に示した金型のうちスライド入れ
子３０が接着される前のキヤビテイ内３４に、前
記本体要部１６を第７図に示すように横倒し状態
にしてインサートする。

このとき、本体要部１６のうち突出しているス
テム２がコア入れ子３１の差込み孔３１ａに堅く
差し込まれ、且つ内側ボデイ４の上端面４ａはパ
ツキン押え７を介して上記コア入れ子３１の端面
３１ｂに突き当てられる。これにより第７図にお
いて本体要部１６の上下方向がまず固定される。

次に、スライド入れ子３０を本体要部１６の弁
体１の孔１ａに差し込む。そのスライド入れ子３
０の装着により、本体要部１６は、第７図におい
て左右方向が固定され、あたかもキヤビテイ内３
４に水平に浮かした様に堅く保持される。

このようにして、本体要部１６がインサートさ
れたキヤビイテイ内３４には、第７図及び第８図
に示すように、インサートされた本体要部１６の
外周側に、フレーム２０が成形されるだけの間隙
３５が形成されている。

なお、前記したように本体要部１６が自体が緊
密且つ堅く組付けられており、然もキヤビイテイ
内３４には堅固にインサートされているので、フ
レーム成形のための下方からの（第７図において
右方向からの）射出成形圧に対して、本体要部１
６のインサート位置がずれたり、緩むことは決し
てない。

また、フレーム成形材料が射出圧により本体要
部１６の各構成部品間に侵入していくことも決し
てない。更に、スライド入れ子３０外径とシート
リング３ａ，３ｂの各貫通孔３a′，３b′の径と
は、完全に密着するように構成されているので、
フレーム成形材料が射出圧によりシートリング３
ａ，３ｂの孔３a′，３b′や弁体１の貫通孔１ａ内
に侵入していくことは決してない。

かくして、本体要部１６をインサート状態にし
たフレーム成形用金型において、適当な樹脂材料
を射出成形する。それにより、所定形状のフレー
ム２０が本体要部１６の周面に、成形圧と樹脂特
性とにより、一体的に覆設される。また、シート
リング３ａ，３ｂやパツキン押え７に対しては、
フレーム成形時の成形圧が適当な締付荷重として
影響し、フレームの成形終了と同時にバルブ本体
の組付も完了させてしまう。

このようにして成形されたフレーム２０の上部
に、第１図に示すようにＯリング２１を介してヘ
ツドキヤツプ２２を冠着させることにより、上記
実施例バルブを得ることができる。

［発明の効果］ (1) 以上説明したように本発明バルブによれば、
内側ボデイ及びボデイキヤツプの周面に圧着し
て覆設されたフレームが、内側ボデイ及びボデ
イキヤツプの強度を補強している。特にこれら
ボデイ部が出入口部において配管接続時に受け
る締付応力に対し、強靭性を付与すると共に変
形を防止している。また外的衝撃に対しても保
護している。

特に本発明バルブにおいては、内側ボデイと
ボデイキヤツプとはそれぞれ所定のシートリン
グを装着するための凹部を有しており、また、
内側ボデイは弁体の収納部及び駆動軸の挿入部
を有し、且つ、内側ボデイの弁体収納部側に上
記ボデイキヤツプの内側端部が嵌合される構造
となつている。

かかる内側ボデイとボデイキヤツプの存在に
より、弁体、駆動軸、及び密封用部品であるシ
ートリング、グランドパツキンとその押え、ス
ラストワツシヤ、Ｏリング、そして上記内側ボ
デイとボデイキヤツプとを含めて一体化して仮
組付けすることができる。

そして、この仮組付け物体を一体物のバルブ
本体要部として、フレーム成形用金型のキヤビ
テイ内所定位置にスラリド中子を通して簡単に
インサートすることができる。

また、このように仮組付けされたバルブ本体
要部の周面は、その大部分が内側ボデイ及びボ
デイキヤツプの周面で占められており、上記し
たシートリング等の密封用部品のほとんどが仮
組付けされたバルブ本体要部の内部に非常に安
定な状態で固定して設置されている。

そしてフレーム成形により、バルブ本体要部
の内側ボデイ及びボデイキヤツプの周面にフレ
ームが一体的に覆設し、内側ボデイとボデイキ
ヤツプの強度を補強すると共に、本体要部の周
面に表われたシートリング及びパツキン押えに
対しては、フレームの端面が圧接し、フレーム
成形時の成形圧が適当ない締付荷重として影響
し、フレームの成形終了と同時にバルブ本体の
組付けも完了する。

以上のことは、シートリング等の密封用部品
が内側ボデイキヤツプを保護カバーとする仮組
付けされたバルブ本体要部の内部に非常に安定
な状態で固定して設けられているから、確実に
然も容易になし得ることなのである。

(2) また本発明方法によれば、上記フレームの覆
設が仮組付けされた本体要部を金型内にインサ
ートした状態で射出成形することにより行われ
るため、このフレーム成形時に、弁体側部のシ
ートリングや駆動軸側のパツキン押えに対して
適当な締付け圧力が加えられ、且つこのフレー
ム成形用金型内において、バルブ本体の組立て
も同時に終えることができる。

特に、本発明製造方法によれば、弁体及びそ
の密封用部品がフレームの成形によつて変形・
移動することは全く生じない。

これは、弁体及びその密封用部品が、建造的
には、内側ボデイ及びボデイキヤツプの内部に
保持され、製作に際しては、予め内側ボデイ及
びボデイキヤツプの内部に保持された状態で仮
組付けされ、フレーム成形は内側ボデイ及びボ
デイキヤツプの周面を被覆する方式で行なわれ
るからである。そして仮組付けにより固定状態
のシートリングやパツキン押えに対して適当な
締付け圧力が加えられ、フレーム成形用金型内
において、フレームを含むバルブ本体部の組付
けを同時に完成させる製造方法だからである。

(3) 加えて、本発明は、従来樹脂バルブの構成要
素であつたホルダーリング、金属性カバー、又
は弁カバー、並びに締付ボルト、更にはその締
付け作業等を一挙に節減することができる。

このように本発明は、全樹脂製にも拘らず部
品点数が少なく、且つ成形品の製造と同時に本
体部の組立を完成させ、更に締付作業を全く不
要とするなど、生産工数が著しく削減されてい
る。

従つて、耐腐食性及び強度において性能の優
れた樹脂製バルブを高効率に大量生産すること
ができ、非常に安価に提供することができる。

(4) なお上記実施例では、弁体が球形であるいわ
ゆるボールバルブについて説明したが、バルブ
の種類はこの種に限定されるものではなく、そ
の他のバルブ例えばニードルバルブ、バタフラ
イバルブ等の広範囲のバルブに本発明を実施す
ることができ、同様の効果を得ることができる
ものである。

また上記実施例では、射出成形機が横型であ
る場合を想定して説明したが、縦型射出成形機
であつても、本体要部１６を倒立状態でインサ
ートし固定させることにより、同様に実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例バルブの内部構造を示し
た縦断面図、第２図はその内側ボデイの構造を示
したもので、同図ａは縦断面図、同図ｂは側面構
造図、同図ｃは平面構造図、第３図はボデイキヤ
ツプの構造を示したもので、同図ａは縦断面図、
同図ｂは側面構造図、同図ｃは平面構造図、第４
図はフレームの構造を示したもので、同図ａは縦
断面図、同図ｂは側面構造図、同図ｃは平面構造
図である。また第５図は仮組付けされたバルブ本
体要部の縦断面図、第６図はフレーム成形用金型
の組付け状態を示した横断面図、第７図はそのキ
ヤビイテイ内にバルブ本体要部１６をインサート
し固定させた状態を示す横断面図、第８図は第７
図のＸ−Ｘ線矢視断面図を示したものである。 １……球形内弁体、２……ステム、３ａ，３ｂ
……シートリング、４……内側ボデイ、５……ボ
デイキヤツプ、６……グランドパツキン、７……
パツキン押え、８……スラストワツシヤ、９……
Ｏリング、１６……バルブ本体要部、２０……フ
レーム、２１……Ｏリング、２２……ヘツドキヤ
ツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂製内弁体及びその樹脂製駆動軸と；上記
   内弁体の収納部及び上記駆動軸の挿入部並びに上
   記内弁体の一方の側部を構成するシートリングの
   装着部を凹設した樹脂製内側ボデイと；内側端部
   に上記内弁体の他方の側部を構成するシートリン
   グの装着部を凹設しその内側端部が上記内側ボデ
   イの弁体収納部側に嵌合された樹脂製ボデイキヤ
   ツプと；仮組み付けされたバルブ本体要部の上記
   内側ボデイ及びボデイキヤツプの周面に成形圧に
   より一体的に覆設された樹脂製フレームとを備え
   ていることを特徴とする樹脂製パルブ。 ２ 適当な樹脂材料を使用して別途手段により所
   定形状に成形された内弁体、駆動軸、内側ボデ
   イ、ボデイキヤツプ、シートリング並びにＯリン
   グ等の封止環類等を所定構造に堅固且つ緊密に仮
   組み付けしてバルブ本体要部を形成し、次いでフ
   レーム成形用金型のキヤビイテイ内において、上
   記バルブ本体要部の内弁体部の孔にスライド入れ
   子を密嵌させ、このスライド入れ子を通して上記
   バルブ本体要部をキヤビイテイ内に浮かした様に
   堅く保持することにより、バルブ本体要部の外周
   側にフレームが成形されるだけの間隙を形成した
   状態にして上記バルブ本体要部をキヤビイテイ内
   にインサートし、このインサート状態の上記金型
   において適当な樹脂材料によるフレーム成形を行
   うことにより、上記内側ボデイ及びボデイキヤツ
   プの周面に一体的に樹脂製フレームを覆設される
   と共にこのフレームを含むバルブ本体部の組み付
   けをも同時に完成させることを特徴とする樹脂製
   バルブの製造方法。