JPH05203078A

JPH05203078A - スプール弁本体

Info

Publication number: JPH05203078A
Application number: JP29568192A
Authority: JP
Inventors: Jeffrey William Sherrington; ウィリアムシェリントンジェフリー
Original assignee: Norgren Martonair Ltd
Current assignee: Norgren Ltd
Priority date: 1991-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1993-08-10
Also published as: EP0541307A1; GB9123416D0

Abstract

(57)【要約】【目的】ラジアルポートから内腔へと連絡する境界部
分の丸み加工が不要なマルチポート弁本体およびその製
造方法を提供する。【構成】割ダイ２１の内部に配設された金属製管２０
の両端部を閉鎖するエンドキャップ３５、３５’に設け
られた内腔３７、３７’から管内部に所定の圧力で流体
を注入して管内部を加圧する。加圧された管は、円環カ
ラー２４、２５、２６、２７、２８及び、これらの間に
形成されている環状部３０’−３４’に沿って膨張す
る。こうして変形加工された管２０はプラスチック成形
ブロック３８内に埋設される。ラジアルポート予定部位
３１’、３３’に対応する位置でインサート３９、４０
を前記ブロック内に挿入し管接続用連絡部を形成した
後、当該連絡部とポート予定部位３１’、３３’を穴明
け貫通する。これにより、ラジアルポートと管２０の内
腔との連絡部は丸みを帯びた状態で形成することが可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明はバルブ、特にスプール弁
本体に関するものである。

【従来の技術】スプール弁は周知な弁の一種であり、本
体内を軸方向に貫通する円筒形の内腔が穿設されてい
る。本体の外表面には前記内腔の軸方向にラジアルポー
トが間隔をおいて連続して穴明けされている。前記内腔
の中にはピストンが復動自在に設けられており、さらに
リングまたはランドと、円周シールが内設されている。
前記円周シールは前記内腔の長手方向に間隔をおいて内
腔の内表面と嵌合する。前記ランドの配列およびポート
の位置の組み合わせにより、ピストンの位置によっては
前記ポート同士が所定の方法で互いに接続されたり、あ
るいは互いに隔離されるようになっている。一般的な５
ポートスプール弁の場合、バルブ本体の一方の側に３つ
のポートが穿設されており、また他方の側に２つのポー
トが穿設されている。前記３つのポートのうち中央ポー
トは圧縮空気供給源あるは油圧供給源に接続されてお
り、また残りの２つのポートは排気または排出用として
使用されている。これに対し、反対側の前記ポート対の
一方はシリンダー等のピストン部材の一端に接続され、
前記スプール弁によって制御され、また残りのポートは
同ピストン部材の他端に接続される。前記バルブ本体内
部のピストンがある位置にくると、前記３つのポートの
うち中央ポートは反対側のポート対の第１のポートと接
続され、また同ポート対のうち残りの第２ポートは前記
排気ポートのいずれか一方のポートと接続される。次
に、前記ピストンをバルブ本体内部の第２位置まで移動
すると前記３つのポートの中央ポートと前記第２ポート
が接続され、また前記第１ポートは前記排気ポートのも
う一方のポートと接続される。

【発明が解決しようとする課題】このように従来のスプ
ール弁は用途が幅広く、気圧または油圧の制御や動力装
置などに特に利用されている。スプール弁の本体は金属
製で、穴明け、ブローチ削り、リーマ仕上げ、タップ立
てなどを施して所望の形状に加工する。特に、ピストン
表面の円周シールが過度に摩損しないよう、ラジアルポ
ートから前記内腔へと続く連絡部(transition)を丸く加
工している。しかしながら、このようなスプール弁の金
属バルブ本体を製造する場合、広範囲にわたって機械加
工を行わなくてはならずスプール弁の製造コストが高く
なるといった問題がある。また、バルブ本体が小形の場
合は細かい作業が必要となり、製造費用が一層かさむと
いった問題があった。さらには、バルブ本体を機械加工
すると廃材が発生するがこの廃材は再利用しなくてはな
らない。しかしながら、このようなスクラップ状態の廃
材は新品の場合に比べほとんど価値がなく、このような
廃材の発生もバルブ製造費の増加の一因となっている。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的は低コストで製造可能であり、特に小形の
スプール弁に利用可能なスプール弁のバルブ本体を提供
することにある。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、内部をピストンが摺動自在に移動する
よう軸方向に伸長形成された円筒状の内腔と、前記内腔
に連通する複数のラジアルポートを備えたマルチポート
スプール弁本体において、径方向に膨張し、間隔をおい
て形成された複数の環状壁部を備え、当該環状壁部分の
それぞれに前記ラジアルポートが形成された金属製管部
材から前記マルチポートスプールは構成されていること
を特徴とする。前記管部材はプラスチック、あるいは成
形または注型自在な材料から成るブロックの内部に埋設
するのが好ましく、また当該ブロックにおいて前記管部
材のラジアルポートに該当する各位置にチューブ接続ポ
ートを形成するのが好ましい。さらに、その他の態様と
しては、前記管部材は型(former)の内部で膨張させて歪
加工するのが好ましい。いずれにしても、上述のように
径方向に環状に膨張した前記ポートと前記内腔との接続
する連絡部(transition)は上記いずれかの歪加工を行っ
た場合であっても自動的に丸く加工される。また、本発
明における上記マルチポートスプール弁本体の製造方法
は、（ａ）金属製管部材を取り出す工程と、（ｂ）カラ
ーが位置する部分では膨張しないように、一方、カラー
とカラーとに挟まれた領域にあたる部分では径方向に膨
張するよう前記金属製管部材の外周に軸方向に間隔をお
いて複数の環状カラーを周設する工程と、（ｃ）十分な
圧力で流体を前記金属製管部材の内部に流体を注入し、
前記カラーとカラーの間に位置する部分の前記管部材を
径方向に膨張させる工程と、（ｄ）前記圧力を低下させ
る工程と、（ｅ）前記管部材の膨張部分に流体用ラジア
ルポートを形成する工程とからなることを特徴とする。

【作用および効果】本発明のマルチポートスプール弁は
上記のような構成をしているためラジアルポートから内
腔へと接続する連絡部に丸み加工を行う必要がなく、こ
のため低コストのマルチポートスプール弁用本体を提供
することができる。また、従来機械加工が困難であった
小型マルチポートスプール弁も容易に低コストで製造す
ることが可能となる。さらに、機械加工を行わないため
加工屑が発生しないため一層の低コスト化が図れる。本
発明の一態様として、前記管状部材を膨張加工した後に
管状部材を取り外しできるよう前記環状カラーを分割自
在に構成したり、あるいは複数の部品で構成したり、さ
らには、一体型のブロックを機械加工または成形加工し
て構成したり、または、機械加工または成形加工を行っ
て一体型の構成とすることも可能である。本発明の一態
様として、バルブ本体を完成するため、螺刻またはその
他の加工を施した接続部材を前記管状部材の膨張部分に
形成されているラジアルポートの部分に溶接またはその
他の方法によって接続することが可能である。あるい
は、成形または注型のいずれかの方法で前記ブロックを
加工中に、前記バルブ用接続ポートの形成を行いなが
ら、前記膨張加工された管状部材をプラスチックまたは
その他のブロックへ埋設してもよい。前記接続ポート
は、内部に螺刻を施されたインサート金具状のものでも
よく、また成形加工後、前記インサート金具を介して前
記管状部材の前記ラジアルポートに穴または貫通孔を設
けてもよい。あるいは、プラスチックまたはその他の材
料から成る前記ブロックに螺刻して前記接続ポートを形
成してもよい。この場合、ネジを強化するために当該螺
刻ポート部分の周囲に金属スリーブを巻装してもよい。
前記管状部材の内径は、膨張加工後の処理が不要となる
よう正確に設定されている。また、前記管状部材をプラ
ンジャー処理して内径を一定にしても構わない。すなわ
ち、前記管状部材の中にプランジャーを押入して内径を
正確に設定するものである。あるいは、成形後に前記管
状部材内にリーマーを挿入して内径を一定に揃えてもよ
い。前記管状部材は、例えば真鍮またはステンレス鋼製
でもよい。ステンレス鋼の場合、アニール処理したもの
を用いる。前記管状部材は、液圧で加圧した液体を注入
して膨張させるのが好ましい。通常、前記液体としては
油を使用し、約７０３ｋｇ／ｃｍ²（１０，０００ｐｓ
ｉ）から約１０５４．５ｋｇ／ｃｍ²（１５，０００ｐ
ｓｉ）すなわち、６００−１，０００バールの範囲で加
圧する。前記ブロックのプラスチック材料としては、入
手可能であれば、充填剤入りナイロン材、あるいはアセ
タールコポリマーなどのいわゆるエンジニアリングプラ
スチック材を用いることができる。また、前記ブロック
は金属注型品で構成してもよい。

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明のスプール
弁用バルブ本体およびその製造方法の好適な実施例を説
明する。図１および２は、従来の一般的な５ポートスプ
ール弁の切削斜視図および概略断面図である。当該バル
ブは本体１および本体内部の内腔３中を復動するピスト
ン２で構成されている。エンドブロック５に配設されて
いるスプリング４は、前記ピストン２を図面中の右方向
に付勢している。前記ピストンの他端はロッド７の端部
６を押圧することにより手で動かすことができる。ある
いは、エンドブロック８に不図示の駆動機構を配設して
空気圧、電気、油圧などでピストン２を自動的に駆動す
ることも可能である。バルブ本体１の一方の側にはポー
ト対９および１０が形成されており、またもう一方の側
にはさらに３つのポート１１、１２、１３が形成されて
いる。通常、前記バルブ本体１は亜鉛、アルミニウム、
ステンレス鋼などの金属で構成されており、また、前記
内腔３およびポート９、１０は従来の機械加工によって
本体に形成されている。ピストンロッド７には、ランド
１４、１５、１６、１７、１８、１９が連続的に形成さ
れている。ランド１４ー１９には例えば不図示のＯリン
グなどから成る円周シールが各々設けられており、バル
ブ本体１の内腔３は完全に閉鎖されている。ピストン２
が図２に示す位置にある時には、ポート１１とポート
９、およびポート１２とポート１０が各々連通してお
り、ポート１３は閉鎖されている。一般に、ポート１１
は圧縮空気源に接続されており、またポート１２、１３
は排気口に接続されている。前記ポート９には不図示の
複動型気圧シリンダの一方の流入端が接続されており、
またもう一方の流入端はポート１０に接続されている。
スプール弁の構成が図２のような配列となっている場
合、加圧された空気はポート１１からポート９を介して
気圧シリンダの一方端へと流入し、この流入圧によって
気圧シリンダのピストンが運動する。もう一方の端部か
ら流入する空気は、内腔３を経てポート１０および１２
から排出される。シリンダー内のピストンの運動方向を
逆にするため、ピストンロッド７を図面の左方向へ移動
する。こうするとランド１６が左方向に移動するためポ
ート１１とポート９との間が遮断される。一方、ランド
１５が移動することによりポート１３とポート９との間
が連通される。同様に、ランド１８によってポート１２
とポート１０との間は遮断される。また、ランド１７が
左方向に移動することにより、ポート１１とポート１０
との間が連通するため、圧縮空気は気圧シリンダのもう
一方の流入端に流入する。ピストンロッド１７が移動す
ると、Ｏリングなどのランド１４−１９のシール面の周
縁部は、ポート９−１３の内縁端部、すなわちポートと
内腔との境界部分を横断する。従来は、このようにポー
トから内腔へと移行する連絡部(transition)に丸み加工
を施してシール面の摩損や損傷を防いでいた。上記のよ
うな構成をしたスプール弁、すなわち５ポートスプール
弁が従来は周知であった。詳述したように、従来のバル
ブ本体は金属材料にドリル、タップ立て、リーマ仕上
げ、あるいはホーニング仕上げなどを施して製造を行っ
ていた。これに対し、特に図３−６に詳細に示されてい
るように、本発明では従来とは全く異なる方法でスプー
ル弁本体を製造しており、この方法を用いると上記連絡
部は当初から丸み加工を施された状態で製造される。図
３では、アニール処理ステンレス鋼または真鍮製で、内
径が正確に設定された管２０が割ダイ２１の内部に固定
されている様子が示されている。前記割ダイ２１はダイ
部材２２および２３から成るダイ部材の対で構成されて
おり、このダイ部材対は円筒形内腔を構成している。当
該内腔の軸方向には環状カラー２４、２５、２６、２
７、２８、２９が間隔をおいて連続して配設されてお
り、前記管２０は当該環状カラーに支持されている。環
状カラー２４−２９までの各カラーの間には丸い環状溝
３０−３４が形成されており、制御を行いながらこの溝
に沿って前記管２０を歪加工する。この歪加工について
は後述する。割ダイ２１の端部にはエンドキャップ３
５、３５’が配設されており、また当該エンドキャップ
は管２０の内部に配設されているＯリング手段３６およ
び３６’によって封止されている。当該割ダイは、螺刻
された内腔３７、３７’から外部油圧回路に接続されて
いる。最大１，０００バール（約７０３ｋｇ／ｃｍ
²（１０，０００ｐｓｉ）から約１０５４．５ｋｇ／ｃ
ｍ²（１５，０００ｐｓｉ））の圧力で油を注入して前
記管２０を膨張させ、前記環状カラー２４−２９の各カ
ラーの間にある領域３０−３４に該当する部位の管を当
該領域に沿って膨張させる。膨張加工を終えた後、油圧
を取り除いて流体を排出させる。さらに、エンドキャッ
プ３５、３５’を取り外してダイ２１を分割し、加工管
２０を取り出す。図５には、こうして膨張加工された管
２０の前記カラー２４−２９の位置に相当する部位には
カラー２４’−２９’が連続的に、また、正確な内径で
形成されている様子が示されている。さらに、前記溝３
０−３４の位置に相当する部位には膨張した環状部３
０’−３４’が形成されている。当該カラー領域２４’
−２９’から溝領域３０’−３４’へと移行している連
絡部は滑らかな丸い形状になっている。内径が要求寸法
と異なる場合は、所定の径を有するプランジャーを油圧
で前記膨張管２０の内部に強制的に挿入し内径の寸法を
正確に設定する。図４では、前記管２０をさらに射出成
形装置等の成形装置の内部に固定し、当該管２０の外部
をガラス添加ナイロン材料等から成るプラスチックブロ
ック３８で被包している様子が示されている。螺刻を施
したインサートを図中３９および４０の位置から前記ブ
ロック３８内部に挿入して圧縮空気用配管との接続部を
スプール弁上に確保する。ブロック３８からは管２０の
一端４１が露出している。また、バルブ本体を完成させ
るため図１のブロック３８に前記エンドブロック５およ
び８を固定することができるようブロック内部には孔４
２、４３が形成されている。図５には、成形ブロック３
８内のインサートおよび管２０の配置が詳細に示されて
いる。前記管２０は成形ブロック３８の内部にしっかり
と固定されており、また、前記カラー部２５’と２
６’、２７’と２８’の間にそれぞれ形成されている膨
張部３１’および３３’の位置に対応する部位に前記イ
ンサート３９、４０は配設されている。また必要であれ
ば、管２０を成形ブロック３８内に配設した後に正確な
径のボール等のプランジャーを管の内部に押し込んで寸
法を正確に修正する。前記インサート３９、４０の内部
には４４に示すような螺刻が施されており、またこれら
インサートの外部４５には起伏がありインサートの外部
を包んでいるブロック３８のプラスチック材が掴み易く
なっている。成形したままの状態では、前記インサート
には完全なベースが形成される。しかしながら、前記イ
ンサートを成形した後に、ブロック３８と管２０の各拡
張部分３０’−３４’との間をドリルで穴明けもしくは
孔抜きし、管２０への連絡口となる開口部４６を形成す
る。５ポートバルブの場合、上側の２個のインサート３
９、４０に加えて下側に不図示の３個のインサートが配
設されている。図６では、前記拡張部３０’−３４’に
各々に対応する部位のプラスチック材に直接螺刻ホール
４７を形成し、各ホールをドリルで穴明けしてポートを
完成することもできる。プラスチックネジを強化するた
め環状溝４８をプラスチック本体３８の内部に形成し、
円筒形金属インサート４９を当該溝４８の内部に挿入す
る。接続ポートの形成の場合、前記管２０の周囲にプラ
スチックまたはその他の素材から成る本体３８を成形す
るよりも、摩擦溶接などを行って直接管２０の膨張部位
にポートを溶接し、こうして形成されたものをスプール
弁本体として利用することも可能である。前記管２０は
ステンレス鋼以外に真鍮で構成してもよく、あるいはそ
の他の好適な材料で製造することも可能である。上記ス
プール弁本体は従来のスプール弁本体とは構造が全く異
なっており、また当該弁本体には従来のピストン２も使
用されていない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスプール弁の切削斜視図

【図２】図１のスプール弁の概略断面図

【図３】本発明の製造方法において、管状部材を歪加工
する際に使用する工具の概略断面図

【図４】本発明のバルブ本体の一態様を示す概略斜視図

【図５】図４に示す矢線Ｖ−Ｖでの断面図

【図６】本発明のその他の態様に係るバルブ本体内接続
ポートの拡大断面図

【符号の説明】

２０管２１割ダイ２２ダイ部材２３ダイ部材２４−２９環状カラー３０−３４環状溝３５、３５’ エンドキャップ３６、３６’ Ｏリング３７、３７’ 螺刻孔３８成形ブロック３９、４０インサート４２、４３ホール４４内部ネジ４５表面が不均一な外表面

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】スプール弁本体

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】スプール弁は周知な弁の一種であり、本
体内を軸方向に貫通する円筒形の内腔が穿設されてい
る。本体の外表面には前記内腔の軸方向にラジアルポー
トが間隔をおいて連続して穴明けされている。

【０００３】前記内腔の中にはピストンが復動自在に設
けられており、さらにリングまたはランドと、円周シー
ルが内設されている。前記円周シールは前記内腔の長手
方向に間隔をおいて内腔の内表面と嵌合する。前記ラン
ドの配列およびポートの位置の組み合わせにより、ピス
トンの位置によっては前記ポート同士が所定の方法で互
いに接続されたり、あるいは互いに隔離されるようにな
っている。

【０００４】一般的な５ポートスプール弁の場合、バル
ブ本体の一方の側に３つのポートが穿設されており、ま
た他方の側に２つのポートが穿設されている。前記３つ
のポートのうち中央ポートは圧縮空気供給源あるは油圧
供給源に接続されており、また残りの２つのポートは排
気または排出用として使用されている。これに対し、反
対側の前記ポート対の一方はシリンダー等のピストン部
材の一端に接続され、前記スプール弁によって制御さ
れ、また残りのポートは同ピストン部材の他端に接続さ
れる。

【０００５】前記バルブ本体内部のピストンがある位置
にくると、前記３つのポートのうち中央ポートは反対側
のポート対の第１のポートと接続され、また同ポート対
のうち残りの第２ポートは前記排気ポートのいずれか一
方のポートと接続される。

【０００６】次に、前記ピストンをバルブ本体内部の第
２位置まで移動すると前記３つのポートの中央ポートと
前記第２ポートが接続され、また前記第１ポートは前記
排気ポートのもう一方のポートと接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のスプ
ール弁は用途が幅広く、気圧または油圧の制御や動力装
置などに特に利用されている。スプール弁の本体は金属
製で、穴明け、ブローチ削り、リーマ仕上げ、タップ立
てなどを施して所望の形状に加工する。特に、ピストン
表面の円周シールが過度に摩損しないよう、ラジアルポ
ートから前記内腔へと続く連絡部(transition)を丸く加
工している。しかしながら、このようなスプール弁の金
属バルブ本体を製造する場合、広範囲にわたって機械加
工を行わなくてはならずスプール弁の製造コストが高く
なるといった問題がある。また、バルブ本体が小形の場
合は細かい作業が必要となり、製造費用が一層かさむと
いった問題があった。さらには、バルブ本体を機械加工
すると廃材が発生するがこの廃材は再利用しなくてはな
らない。しかしながら、このようなスクラップ状態の廃
材は新品の場合に比べほとんど価値がなく、このような
廃材の発生もバルブ製造費の増加の一因となっている。

【０００８】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであり、その目的は低コストで製造可能であ
り、特に小形のスプール弁に利用可能なスプール弁のバ
ルブ本体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、内部をピストンが摺動自在に移動する
よう軸方向に伸長形成された円筒状の内腔と、前記内腔
に連通する複数のラジアルポートを備えたマルチポート
スプール弁本体において、径方向に膨張し、間隔をおい
て形成された複数の環状壁部を備え、当該環状壁部分の
それぞれに前記ラジアルポートが形成された金属製管部
材から前記マルチポートスプールは構成されていること
を特徴とする。

【００１０】前記管部材はプラスチック、あるいは成形
または注型自在な材料から成るブロックの内部に埋設す
るのが好ましく、また当該ブロックにおいて前記管部材
のラジアルポートに該当する各位置にチューブ接続ポー
トを形成するのが好ましい。

【００１１】さらに、その他の態様としては、前記管部
材は型(former)の内部で膨張させて歪加工するのが好ま
しい。いずれにしても、上述のように径方向に環状に膨
張した前記ポートと前記内腔との接続する連絡部(trans
ition)は上記いずれかの歪加工を行った場合であっても
自動的に丸く加工される。

【００１２】また、本発明における上記マルチポートス
プール弁本体の製造方法は、（ａ）金属製管部材を取り
出す工程と、（ｂ）カラーが位置する部分では膨張しな
いように、一方、カラーとカラーとに挟まれた領域にあ
たる部分では径方向に膨張するよう前記金属製管部材の
外周に軸方向に間隔をおいて複数の環状カラーを周設す
る工程と、（ｃ）十分な圧力で流体を前記金属製管部材
の内部に流体を注入し、前記カラーとカラーの間に位置
する部分の前記管部材を径方向に膨張させる工程と、
（ｄ）前記圧力を低下させる工程と、（ｅ）前記管部材
の膨張部分に流体用ラジアルポートを形成する工程とか
らなることを特徴とする。

【００１３】

【作用および効果】本発明のマルチポートスプール弁は
上記のような構成をしているためラジアルポートから内
腔へと接続する連絡部に丸み加工を行う必要がなく、こ
のため低コストのマルチポートスプール弁用本体を提供
することができる。また、従来機械加工が困難であった
小型マルチポートスプール弁も容易に低コストで製造す
ることが可能となる。さらに、機械加工を行わないため
加工屑が発生しないため一層の低コスト化が図れる。

【００１４】本発明の一態様として、前記管状部材を膨
張加工した後に管状部材を取り外しできるよう前記環状
カラーを分割自在に構成したり、あるいは複数の部品で
構成したり、さらには、一体型のブロックを機械加工ま
たは成形加工して構成したり、または、機械加工または
成形加工を行って一体型の構成とすることも可能であ
る。本発明の一態様として、バルブ本体を完成するた
め、螺刻またはその他の加工を施した接続部材を前記管
状部材の膨張部分に形成されているラジアルポートの部
分に溶接またはその他の方法によって接続することが可
能である。

【００１５】あるいは、成形または注型のいずれかの方
法で前記ブロックを加工中に、前記バルブ用接続ポート
の形成を行いながら、前記膨張加工された管状部材をプ
ラスチックまたはその他のブロックへ埋設してもよい。
前記接続ポートは、内部に螺刻を施されたインサート金
具状のものでもよく、また成形加工後、前記インサート
金具を介して前記管状部材の前記ラジアルポートに穴ま
たは貫通孔を設けてもよい。あるいは、プラスチックま
たはその他の材料から成る前記ブロックに螺刻して前記
接続ポートを形成してもよい。この場合、ネジを強化す
るために当該螺刻ポート部分の周囲に金属スリーブを巻
装してもよい。

【００１６】前記管状部材の内径は、膨張加工後の処理
が不要となるよう正確に設定されている。また、前記管
状部材をプランジャー処理して内径を一定にしても構わ
ない。すなわち、前記管状部材の中にプランジャーを押
入して内径を正確に設定するものである。あるいは、成
形後に前記管状部材内にリーマーを挿入して内径を一定
に揃えてもよい。

【００１７】前記管状部材は、例えば真鍮またはステン
レス鋼製でもよい。ステンレス鋼の場合、アニール処理
したものを用いる。前記管状部材は、液圧で加圧した液
体を注入して膨張させるのが好ましい。通常、前記液体
としては油を使用し、約７０３ｋｇ／ｃｍ²（１０，０
００ｐｓｉ）から約１０５４．５ｋｇ／ｃｍ²（１５，
０００ｐｓｉ）すなわち、６００−１，０００バールの
範囲で加圧する。

【００１８】前記ブロックのプラスチック材料として
は、入手可能であれば、充填剤入りナイロン材、あるい
はアセタールコポリマーなどのいわゆるエンジニアリン
グプラスチック材を用いることができる。また、前記ブ
ロックは金属注型品で構成してもよい。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明のスプール
弁用バルブ本体およびその製造方法の好適な実施例を説
明する。

【００２０】図１および２は、従来の一般的な５ポート
スプール弁の切削斜視図および概略断面図である。当該
バルブは本体１および本体内部の内腔３中を復動するピ
ストン２で構成されている。エンドブロック５に配設さ
れているスプリング４は、前記ピストン２を図面中の右
方向に付勢している。前記ピストンの他端はロッド７の
端部６を押圧することにより手で動かすことができる。
あるいは、エンドブロック８に不図示の駆動機構を配設
して空気圧、電気、油圧などでピストン２を自動的に駆
動することも可能である。バルブ本体１の一方の側には
ポート対９および１０が形成されており、またもう一方
の側にはさらに３つのポート１１、１２、１３が形成さ
れている。通常、前記バルブ本体１は亜鉛、アルミニウ
ム、ステンレス鋼などの金属で構成されており、また、
前記内腔３およびポート９、１０は従来の機械加工によ
って本体に形成されている。

【００２１】ピストンロッド７には、ランド１４、１
５、１６、１７、１８、１９が連続的に形成されてい
る。ランド１４ー１９には例えば不図示のＯリングなど
から成る円周シールが各々設けられており、バルブ本体
１の内腔３は完全に閉鎖されている。ピストン２が図２
に示す位置にある時には、ポート１１とポート９、およ
びポート１２とポート１０が各々連通しており、ポート
１３は閉鎖されている。一般に、ポート１１は圧縮空気
源に接続されており、またポート１２、１３は排気口に
接続されている。前記ポート９には不図示の複動型気圧
シリンダの一方の流入端が接続されており、またもう一
方の流入端はポート１０に接続されている。

【００２２】スプール弁の構成が図２のような配列とな
っている場合、加圧された空気はポート１１からポート
９を介して気圧シリンダの一方端へと流入し、この流入
圧によって気圧シリンダのピストンが運動する。もう一
方の端部から流入する空気は、内腔３を経てポート１０
および１２から排出される。

【００２３】シリンダー内のピストンの運動方向を逆に
するため、ピストンロッド７を図面の左方向へ移動す
る。こうするとランド１６が左方向に移動するためポー
ト１１とポート９との間が遮断される。一方、ランド１
５が移動することによりポート１３とポート９との間が
連通される。同様に、ランド１８によってポート１２と
ポート１０との間は遮断される。また、ランド１７が左
方向に移動することにより、ポート１１とポート１０と
の間が連通するため、圧縮空気は気圧シリンダのもう一
方の流入端に流入する。ピストンロッド１７が移動する
と、Ｏリングなどのランド１４−１９のシール面の周縁
部は、ポート９−１３の内縁端部、すなわちポートと内
腔との境界部分を横断する。従来は、このようにポート
から内腔へと移行する連絡部(transition)に丸み加工を
施してシール面の摩損や損傷を防いでいた。

【００２４】上記のような構成をしたスプール弁、すな
わち５ポートスプール弁が従来は周知であった。詳述し
たように、従来のバルブ本体は金属材料にドリル、タッ
プ立て、リーマ仕上げ、あるいはホーニング仕上げなど
を施して製造を行っていた。

【００２５】これに対し、特に図３−６に詳細に示され
ているように、本発明では従来とは全く異なる方法でス
プール弁本体を製造しており、この方法を用いると上記
連絡部は当初から丸み加工を施された状態で製造され
る。

【００２６】図３では、アニール処理ステンレス鋼また
は真鍮製で、内径が正確に設定された管２０が割ダイ２
１の内部に固定されている様子が示されている。前記割
ダイ２１はダイ部材２２および２３から成るダイ部材の
対で構成されており、このダイ部材対は円筒形内腔を構
成している。当該内腔の軸方向には環状カラー２４、２
５、２６、２７、２８、２９が間隔をおいて連続して配
設されており、前記管２０は当該環状カラーに支持され
ている。環状カラー２４−２９までの各カラーの間には
丸い環状溝３０−３４が形成されており、制御を行いな
がらこの溝に沿って前記管２０を歪加工する。この歪加
工については後述する。

【００２７】割ダイ２１の端部にはエンドキャップ３
５、３５’が配設されており、また当該エンドキャップ
は管２０の内部に配設されているＯリング手段３６およ
び３６’によって封止されている。当該割ダイは、螺刻
された内腔３７、３７’から外部油圧回路に接続されて
いる。最大１，０００バール（約７０３ｋｇ／ｃｍ
²（１０，０００ｐｓｉ）から約１０５４．５ｋｇ／ｃ
ｍ²（１５，０００ｐｓｉ））の圧力で油を注入して前
記管２０を膨張させ、前記環状カラー２４−２９の各カ
ラーの間にある領域３０−３４に該当する部位の管を当
該領域に沿って膨張させる。

【００２８】膨張加工を終えた後、油圧を取り除いて流
体を排出させる。さらに、エンドキャップ３５、３５’
を取り外してダイ２１を分割し、加工管２０を取り出
す。

【００２９】図５には、こうして膨張加工された管２０
の前記カラー２４−２９の位置に相当する部位にはカラ
ー２４’−２９’が連続的に、また、正確な内径で形成
されている様子が示されている。さらに、前記溝３０−
３４の位置に相当する部位には膨張した環状部３０’−
３４’が形成されている。当該カラー領域２４’−２
９’から溝領域３０’−３４’へと移行している連絡部
は滑らかな丸い形状になっている。

【００３０】内径が要求寸法と異なる場合は、所定の径
を有するプランジャーを油圧で前記膨張管２０の内部に
強制的に挿入し内径の寸法を正確に設定する。

【００３１】図４では、前記管２０をさらに射出成形装
置等の成形装置の内部に固定し、当該管２０の外部をガ
ラス添加ナイロン材料等から成るプラスチックブロック
３８で被包している様子が示されている。螺刻を施した
インサートを図中３９および４０の位置から前記ブロッ
ク３８内部に挿入して圧縮空気用配管との接続部をスプ
ール弁上に確保する。ブロック３８からは管２０の一端
４１が露出している。また、バルブ本体を完成させるた
め図１のブロック３８に前記エンドブロック５および８
を固定することができるようブロック内部には孔４２、
４３が形成されている。

【００３２】図５には、成形ブロック３８内のインサー
トおよび管２０の配置が詳細に示されている。前記管２
０は成形ブロック３８の内部にしっかりと固定されてお
り、また、前記カラー部２５’と２６’、２７’と２
８’の間にそれぞれ形成されている膨張部３１’および
３３’の位置に対応する部位に前記インサート３９、４
０は配設されている。また必要であれば、管２０を成形
ブロック３８内に配設した後に正確な径のボール等のプ
ランジャーを管の内部に押し込んで寸法を正確に修正す
る。

【００３３】前記インサート３９、４０の内部には４４
に示すような螺刻が施されており、またこれらインサー
トの外部４５には起伏がありインサートの外部を包んで
いるブロック３８のプラスチック材が掴み易くなってい
る。成形したままの状態では、前記インサートには完全
なベースが形成される。しかしながら、前記インサート
を成形した後に、ブロック３８と管２０の各拡張部分３
０’−３４’との間をドリルで穴明けもしくは孔抜き
し、管２０への連絡口となる開口部４６を形成する。５
ポートバルブの場合、上側の２個のインサート３９、４
０に加えて下側に不図示の３個のインサートが配設され
ている。

【００３４】図６では、前記拡張部３０’−３４’に各
々に対応する部位のプラスチック材に直接螺刻ホール４
７を形成し、各ホールをドリルで穴明けしてポートを完
成することもできる。プラスチックネジを強化するため
環状溝４８をプラスチック本体３８の内部に形成し、円
筒形金属インサート４９を当該溝４８の内部に挿入す
る。

【００３５】接続ポートの形成の場合、前記管２０の周
囲にプラスチックまたはその他の素材から成る本体３８
を成形するよりも、摩擦溶接などを行って直接管２０の
膨張部位にポートを溶接し、こうして形成されたものを
スプール弁本体として利用することも可能である。

【００３６】前記管２０はステンレス鋼以外に真鍮で構
成してもよく、あるいはその他の好適な材料で製造する
ことも可能である。

【００３７】上記スプール弁本体は従来のスプール弁本
体とは構造が全く異なっており、また当該弁本体には従
来のピストン２も使用されていない。