JPH07214224A - 弁スリーブ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹穴の内周面に複数の長溝が軸方向に形成さ
れた有底素材の両端部を切除すると共に底部を切除して
凹穴を貫通孔に形成し、筒状素材の一端を内方に変形さ
せて環状突部を形成することで長溝を閉塞してから環状
突部を切除する弁スリーブ製造方法において、有底素材
の両端部の切除と貫通孔の形成とを連続的に実行できる
ようにすると共に、有底素材の端部と長溝の閉塞位置と
の間隔などの精度を向上させる。 【構成】 有底素材を凹穴の底面で位置決めした状態で
内周面でチャックにより保持すると共に回転駆動して両
端部を所定長さに切除すると共に閉塞した底部を切除す
ることにより、回転自在なチャックで位置決め保持した
状態で有底素材の両端部の切除と貫通孔の形成とを連続
的に高精度に実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のパワーステア
リングの部品などとして利用される弁スリーブを簡易に
製造する弁スリーブ製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、貫通孔の内周面に複数の長溝が軸
方向に形成された弁スリーブと、この弁スリーブの長溝
と対応する長溝が外周面に形成されたロータとを設け、
このロータを弁スリーブの貫通孔に回転自在に嵌合さ
せ、この回転によりロータの長溝に連通させる弁スリー
ブの長溝を選択するようにした回転弁が存する。このよ
うな回転弁においては、弁スリーブの長溝は両端が閉塞
状態で形成されていなければならない。

【０００３】そこで、このような弁スリーブの製造方法
としては、複数のパンチ部材を放射方向に出没自在に配
列したパンチを筒状の素材に圧入して突出するパンチ部
材で長溝を塑性変形で形成することで弁スリーブを製造
する方法や、円筒形の素材の内周面を回転するカッタで
軸方向に切削して長溝を形成することで弁スリーブを製
造する方法がある。

【０００４】しかし、放射状に突出するパンチで長溝を
形成する弁スリーブ製造方法では、長溝の開口縁をエッ
ジ状に形成することが困難であるために流体の良好な密
閉が困難なことがあり、カッタで長溝を形成する弁スリ
ーブ製造方法では、加工時間の短縮が困難であると共に
複雑な構造の装置が必要である。

【０００５】そこで、上述のような課題を解決するもの
として本出願人の出願による特公平3-37809号公報や特
公平 5-75494号公報に記載された弁スリーブ製造方法で
は、一端が開口して他端が閉塞した複数の長溝が内周面
に軸方向に形成された一面開口の凹穴が形成された円筒
状の有底素材を冷間鍛造で形成する有底素材形成工程
と、この有底素材形成工程で形成された前記有底素材の
底部を除去して筒状素材を形成する筒状素材形成工程
と、この筒状素材形成工程で形成された前記筒状素材の
前記長溝が開口した一端を内方に変形させて環状突部を
形成することで前記長溝を閉塞する成形工程と、この成
形工程で形成された前記環状突部を切除する仕上げ工程
とで構成されている。

【０００６】より詳細には、特公平 3-37809号公報に記
載された弁スリーブ製造方法では、成形工程において環
状突部を冷間鍛造で塑性変形させるようになっており、
特公平 5-75494号公報に記載された弁スリーブ製造方法
では、有底素材形成工程で形成された有底素材の開口端
部を局部加熱工程で局所的に高周波加熱してから筒状素
材形成工程で熱間鍛造するようになっている。

【０００７】そして、これらの弁スリーブ製造方法で
は、長溝の開口縁をエッジ状に形成することが容易であ
るために流体を良好に密閉することができ、加工時間の
短縮も可能で複雑な装置も必要でない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した弁スリーブ製
造方法は、良好な弁スリーブを簡易に製造するようにな
っているが、現在では更に加工時間を短縮して生産性を
向上させることが要求されている。

【０００９】しかも、上述のような弁スリーブ製造方法
では、弁スリーブの端部と内周面の長溝の閉塞位置との
間隔に精度が必要であるので、実際には筒状素材形成工
程において有底素材の底部を円筒形のパンチで打出して
除去してから、この除去で形成された筒状素材の開口部
を研磨加工で所定位置まで切除するようにしている。ま
た、上述のような弁スリーブは、他の部品を一端に一体
に嵌合させるようなこともあり、このような場合には、
有底素材の底部の除去で形成された筒状素材の開口部
を、部品の嵌合に最適な形状に切削加工で形成するなど
している。

【００１０】このため、上述のような弁スリーブ製造方
法は、さらに加工時間が増大して生産性が低下してお
り、この改善が要望されている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
有底素材形成工程において一端が開口して他端が閉塞し
た複数の長溝が内周面に軸方向に形成された一面開口の
凹穴が形成された円筒状の有底素材を形成し、この有底
素材を筒状素材形成工程において前記凹穴の底面で位置
決めした状態で内周面でチャックにより保持すると共に
回転駆動して両端部を所定長さに切除すると共に閉塞し
た底部を切除することで前記凹穴を貫通孔に形成して有
底素材を筒状素材に形成し、この筒状素材の前記長溝が
開口した一端を成形工程において内方に変形させて環状
突部を形成することで前記長溝を閉塞し、この環状突部
を仕上げ工程において切除する。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の筒状素材形成工程において、チャックで保持した有
底素材の底部の切除で形成する開口部を所定形状に加工
するようにした。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明は、筒状素材形成工程にお
いて、回転自在なチャックで保持した状態で、有底素材
の両端部の切除と貫通孔の形成とを連続的に高精度に実
行することができる。

【００１４】請求項２記載の発明は、筒状素材形成工程
において、他の部品を一端に一体に嵌合させる段部の形
成を、有底素材の両端部の切除や貫通孔の形成と共に実
行することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて以下に説
明する。まず、この弁スリーブ製造方法では、まず最初
に、材料切断工程において断面円形の棒材（図示せず）
を切断することなどにより、図２に例示するように、円
柱形の金属材１を形成する。

【００１６】そこで、有底素材形成工程においては、ま
ず、金属材１を図示しないパンチとダイスとにより冷間
鍛造で塑性変形させ、図３に例示するように、この金属
材１を軸方向に延ばすとともに一面開口の凹穴２ａを形
成して有底素材３ａを形成する。つぎに、図４及び図５
に例示するように、外周面に複数の突条４が形成された
パンチ５を凹穴２ａに圧入することにより、図６及び図
７に例示するように、突条４に対応する複数の長溝６を
凹穴２ａの内周面に形成する。したがって、長溝６の一
端は凹穴２ａの開口面に開口しているが他端は凹穴２ａ
の途中で行き止まりとなり閉塞した状態である。なお、
パンチ５は、その軸心方向に直交する一定幅の平面部４
ａが突条４の下端のテーパ面に形成されているので、図
８に例示するように、この突条４で形成される有底素材
３ａの長溝６にも、凹穴２ａの軸心方向に直交する一定
幅の平面部６ａが閉塞部のテーパ面に形成される。

【００１７】つぎに、筒状素材形成工程においては、図
８に例示するように、予め先端部にストッパ７を突設し
た回転自在なチャック８で、有底素材３ａを凹穴２ａの
内周面から保持することになるが、この場合に、ストッ
パ７との当接により有底素材３ａを底面でチャック８に
位置決めする。そして、図９に例示するように、この状
態でチャック８により有底素材３ａを回転駆動し、例え
ば、その両端部を外周側から内周側に切削加工して所定
長さを切除する。

【００１８】つぎに、図１０に例示するように、チャッ
ク８により回転駆動する有底素材３ａの底面を最外周よ
り内方の位置で所定深さまで軸方向に切削加工して段部
９を形成し、図１１に例示するように、この切削加工で
形成された底面を所定位置で軸方向に切削加工すること
で、凹穴２ａを貫通孔２に形成して有底素材３ａを筒状
素材３に形成する。この時、突出したチャック８により
ストッパ７の端面と有底素材３ａの底面とには間隙が存
在しているので、有底素材３ａの底部を貫通して貫通孔
２を形成する切刃（図示せず）がチャック８に衝突する
ことはない。

【００１９】つぎに、局部加熱工程においては、図１２
に例示するように、筒状素材３の長溝６の開放端側の端
部を一端から一定長さの範囲ａにわたり高周波加熱す
る。

【００２０】そして、図１３に例示するように、成形型
１０のダイス１１に筒状素材３を嵌合する。すなわち、
このダイス１１には筒状素材３の外径に一致する筒状孔
１２が形成されている。また、成形型１０は、筒状孔１
２に摺動自在に嵌合されたノックアウト１３と、このノ
ックアウト１３の一端に当接する摺動自在のノックアウ
トピン１４と、ノックアウト１３に摺動自在に嵌合され
たカウンターパンチ１５と、パンチ１６とを有してい
る。カウンターパンチ１５の外径は筒状素材３の貫通孔
２の内径と一致され、パンチ１６の外径は筒状孔１２の
内径に一致されている。そして、パンチ１６の端面には
加圧面１７が形成されている。

【００２１】したがって、成形工程においては、図１４
に例示するように、パンチ１６をダイス１１の筒状孔１
２に嵌合し、加圧面１７により筒状素材３の端面を押圧
する。この押圧部分は局部加熱工程において加熱され、
カウンターパンチ１５は筒状素材３の下部の非加熱部と
この非加熱部と加熱部との境界部付近まで貫通孔２に嵌
合されているため、加熱部分が内方に変形されることに
よって環状突部１８が形成され、この環状突部１８によ
り長溝６の上端部が閉塞される。そして、外力を加えて
ノックアウトピン１４を上方へ突き上げ、ノックアウト
１３により筒状素材３をダイス１１から排出させる。排
出された筒状素材３は図１５に例示する通りである。

【００２２】内面仕上げ工程においては、図１６及び図
１７に例示するように、貫通孔２の軸心から長溝６の底
面までの半径より小さな半径をもって貫通孔２の内周面
及び環状突部１８を切削することで、長溝６の縁がエッ
ジ状の弁スリーブ１９の製造を完了する。

【００２３】そして、この弁スリーブ１９の製造方法で
は、筒状素材形成工程において、有底素材３ａの両端部
の切除と、段部９の形成と、貫通孔２の形成とを、回転
自在なチャック８で保持した状態で連続的に高精度に実
行することができるので、その加工時間が短縮されて生
産性が向上している。特に、この弁スリーブ１９の製造
方法では、他の部品（図示せず）を一端に一体に嵌合さ
せる段部９の形成を、筒状素材形成工程において有底素
材３ａの両端部の切除や貫通孔２の形成と共に実行する
ようになっているので、その生産性が極めて良好であ
る。さらに、この弁スリーブ１９の製造方法では、筒状
素材形成工程において、最初に有底素材３ａをチャック
８に正確に位置決めしているので、その端部と長溝６の
閉塞位置との間隔や、段部９の形状などを正確に形成す
ることができる。

【００２４】しかも、このようにして弁スリーブ１９を
製造した場合、その端部と長溝６の閉塞位置との間隔を
ノギスやマイクロメータ（共に図示せず）などで測定し
て不良の有無を検査するが、この弁スリーブ１９では、
図８に例示したように、貫通孔２の軸心方向に直交する
一定幅の平面部６ａが長溝６の閉塞部に形成されている
ので、この平面部６ａにノギスなどを係合させることが
容易である。

【００２５】従って、上述のようにして製造した弁スリ
ーブ１９は、長溝６の閉塞部の平面部６ａにノギスやマ
イクロメータを係合させることが容易なので、製造後の
弁スリーブ１９の端部と長溝６の閉塞位置との間隔の測
定作業の能率が良好である。しかも、このような平面部
６ａは長溝６の形成と同時に形成されて専用の製造工程
は要しないので、弁スリーブ１９の製造能率が低下する
ことなく検査能率が向上している。

【００２６】なお、本実施例では他の部品を一体に嵌合
させる段部９を弁スリーブ１９の端部に形成することを
例示したが、請求項１記載の発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、このような段部９を具備しない弁ス
リーブ（図示せず）にも本発明は適用可能である。

【００２７】さらに、本実施例の弁スリーブ１９の製造
方法では、筒状素材形成工程において、チャック８で保
持した有底素材３ａの底部の切除で形成する開口部を、
他の部品の嵌合に最適な段部９の形状に加工することを
例示したが、請求項２記載の発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、このような有底素材３ａの開口部の
加工形状は所望により各種が実施可能である。

【００２８】また、本実施例の弁スリーブ１９の製造方
法では、筒状素材３の長溝６の一端部を高周波加熱して
から熱間鍛造で環状突部１８に形成することを例示した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、筒
状素材３の長溝６の一端部を冷間鍛造で環状突部１８に
形成することも実施可能である。

【００２９】さらに、本実施例の弁スリーブ１９の製造
方法では、筒状素材形成工程において有底素材３ａの両
端部の切除と段部９の形成と貫通孔２の形成とを、この
順番で実行することを例示したが、これらの加工の順番
は各種の組合せが実施可能であり、その加工方法として
も切削加工だけでなく研削加工やフライス加工などが利
用可能である。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、有底素材形成工
程において一端が開口して他端が閉塞した複数の長溝が
内周面に軸方向に形成された一面開口の凹穴が形成され
た円筒状の有底素材を形成し、この有底素材を筒状素材
形成工程において前記凹穴の底面で位置決めした状態で
内周面でチャックにより保持すると共に回転駆動して両
端部を所定長さに切除すると共に閉塞した底部を切除す
ることで前記凹穴を貫通孔に形成して筒状素材を形成
し、この筒状素材の前記長溝が開口した一端を成形工程
において内方に変形させて環状突部を形成することで前
記長溝を閉塞し、この環状突部を仕上げ工程において切
除することにより、その筒状素材形成工程において、回
転自在なチャックで保持した状態で有底素材の両端部の
切除と貫通孔の形成とを連続的に高精度に実行すること
ができるので、その加工時間を短縮して生産性の向上に
寄与することができ、さらに、最初に有底素材をチャッ
クに正確に位置決めしているので、有底素材の端部と長
溝の閉塞位置との間隔などを正確に形成することができ
る等の効果を有するものである。

【００３１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の筒状素材形成工程において、チャックで保持した有
底素材の底部の切除で形成する開口部を所定形状に加工
するようにしたことにより、他の部品を一端に一体に嵌
合させる段部の形成を有底素材の両端部の切除や貫通孔
の形成と共に実行することができるので、さらに加工時
間を短縮して生産性の向上に寄与することができる等の
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の弁スリーブ製造方法を例示
する工程図である。

【図２】円柱形の金属材を例示する側面図である。

【図３】長溝形成前の有底素材を例示する縦断側面図で
ある。

【図４】パンチを例示する側面図である。

【図５】パンチを例示する底面図である。

【図６】有底素材形成工程で形成した有底素材を例示す
る縦断側面図である。

【図７】有底素材を例示する底面図である。

【図８】筒状素材形成工程で有底素材をチャックで保持
した状態を例示する縦断側面図である。

【図９】筒状素材形成工程で有底素材の両端部を切除し
た状態を例示する縦断側面図である。

【図１０】筒状素材形成工程で有底素材の端面を所定形
状に加工した状態を例示する縦断側面図である。

【図１１】筒状素材形成工程で筒状素材を形成した状態
を例示する縦断側面図である。

【図１２】局部加熱工程で加熱する筒状素材の範囲を例
示する縦断側面図である。

【図１３】成形工程で利用する成形型を例示する縦断側
面図である。

【図１４】成形工程で成形型に筒状素材をセットした状
態を例示する縦断側面図である。

【図１５】成形工程で形成した筒状素材を例示する縦断
側面図である。

【図１６】仕上げ工程で形成した弁スリーブを例示する
縦断側面図である。

【図１７】図１６の弁スリーブのＡ−Ａ線部の断面を例
示する横断平面図である。

【符号の説明】

２ 貫通孔 ２ａ 凹穴 ３ 筒状素材 ３ａ 有底素材 ６ 長溝 ８ チャック １８ 環状突部

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

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が開口して他端が閉塞した複数の長
   溝が内周面に軸方向に形成された一面開口の凹穴が形成
   された円筒状の有底素材を形成する有底素材形成工程
   と、この有底素材形成工程で形成された前記有底素材を
   前記凹穴の底面で位置決めした状態で内周面でチャック
   により保持すると共に回転駆動して両端部を所定長さに
   切除すると共に閉塞した底部を切除することで前記凹穴
   を貫通孔に形成して筒状素材を形成する筒状素材形成工
   程と、この筒状素材形成工程で形成された前記筒状素材
   の前記長溝が開口した一端を内方に変形させて環状突部
   を形成することで前記長溝を閉塞する成形工程と、この
   成形工程で形成された前記環状突部を切除する仕上げ工
   程とよりなることを特徴とする弁スリーブ製造方法。
2. 【請求項２】 筒状素材形成工程において、チャックで
   保持した有底素材の底部の切除で形成する開口部を所定
   形状に加工するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の弁スリーブ製造方法。