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発明の名称 ニードルバルブの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−248498(P2001−248498A)
公開日 平成13年9月14日(2001.9.14)
出願番号 特願2000−63342(P2000−63342)
出願日 平成12年3月3日(2000.3.3)
代理人 【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4E087
【Fターム(参考)】
4E087 DB04 HA67 
発明者 山本 秀幸
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】プランジャと、該プランジャの先端部に弾性体で成形された弁頭と、を備えたニードルバルブの製造方法であって、ブランクを圧造成形して前記プランジャ1個単位のプランジャ素材を形成し、該プランジャ素材を切削して前記プランジャを製造することを特徴とするニードルバルブの製造方法。
【請求項2】前記プランジャ素材には、前記プランジャ素材の切削時にチャックで把持される被把持部と、前記プランジャの外周に突出するリブと、が圧造成形されることを特徴とする請求項1に記載のニードルバルブの製造方法。
【請求項3】前記プランジャ素材には、前記プランジャの後端面に開口する穴部が圧造成形されることを特徴とする請求項2に記載のニードルバルブの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車や汎用エンジンのキャブレタ(気化器)の燃料制御等に用いられるニードルバルブの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車のキャブレタには、図6に示すように、不図示の燃料タンクから燃料通路61を経てフロートチャンバ62に送られてきた燃料の表面高さhを一定に保つためのフロート系統がある。
【0003】このフロート系統では、フロートチャンバ62内の燃料表面に浮べられたフロート63が燃料の増減によって上下することに応じて、フロート63に設けられたニードルバルブ1が燃料流入口の開閉を行い、常に燃料の表面高さhを一定に保つ働きをしている。
【0004】このようなフロート系統で使用されるニードルバルブ1は、図5に示すものである。図5に示すニードルバルブは、外周にリブ4が突出するプランジャ2と、その先端部に燃料流入口に当接する円錐状の弾性体製の弁頭3と、を備えている。
【0005】このニードルバルブ1の従来の製造工程を以下に説明する。
【0006】まず、ドローベンチの引き抜きによって外周にリブ4を設けた5〜8mの長さの基材を作り、この素材の曲がりや捻れをストレッチャで矯正する。その後、主軸移動型の自動旋盤で加工可能な2〜3mの長さに切断して長尺素材70とする。
【0007】この長尺素材70を主軸移動型の自動旋盤でバーワークによって切削し、1つの長尺素材からプランジャ2を複数個製造する。
【0008】図7に示すように長尺素材70の外周をガイドブッシュホルダ74に支持されたガイドブッシュ71でガイドし、そのガイドブッシュ71から長尺素材70後方の主軸台に設けたコレットチャック72で長尺素材70を把持し、ガイドブッシュ71でガイドして矢印方向に押し出し、図8に示すように長尺素材70を所定の長さtだけガイドブッシュ71から露出させて切削を行う。
【0009】長尺素材70の所定の長さtはプランジャ2の1個に相当しており、ここでの切削で1個のプランジャ2の全形状を形成し、バイト74にて長尺素材70から分離させる。
【0010】これによって1個のプランジャ2を製造したら、また長尺素材70を所定の長さtだけ押し出し、ガイドブッシュ71から露出させて切削を行い、これを繰り返すことによって長尺部材70から複数個のプランジャ2を製造する。製造されるプランジャ2は図3に示すようなものがある。
【0011】次に、図4に示すように製造したプランジャ2を成形型40に配置し、プランジャ2先端部に設けられたキャビティcに弾性成形材料eを充填して弁頭3を成形する(弁頭成形工程)。
【0012】この弁頭成形工程時においては、キャビティcから弾性成形材料eの漏洩を防止するため、プランジャ2に設けられた漏洩防止部2aが成形型40と密接している。
【0013】以上によりニードルバルブ1が製造されていた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来技術のニードルバルブ1の製造では、以下のような問題があった。
【0015】ドローベンチの引き抜きによって長尺素材70の外周に設けられるリブ4の形状及び長尺素材70のリブ4を含めた外径が不均一であり、主軸移動型の自動旋盤で切削する際にガイドブッシュ71でガイドして長尺素材70を押し出すためには、ガイドブッシュ71のガイド内径を長尺素材70の最大外径に合わせる必要があった。
【0016】ガイドブッシュ71のガイド内径を長尺素材70の最大外径に合わせると、長尺素材70の外径が最大外径よりも小さい部分ではガイドブッシュ71のガイド内径との間に隙間を生じるので、芯振れした状態で切削が行われる。
【0017】このため、従来の長尺素材70を主軸移動型の自動旋盤で切削してプランジャ2を作成すると、芯振れの影響を受けてプランジャ2の真円度が悪いという問題があった。
【0018】特に、プランジャ2の漏洩防止部2aの真円度が悪いと、成形型40と密接できず隙間が生じてしまい、キャビティcから弾性成形材料eが漏洩してしまう。
【0019】このようにキャビティcから弾性成形材料eが漏洩した場合には、図9に示すように成形された弁頭3の周りにバリを発生させたり、またはキャビティc内部の内圧の低下による弾性成形材料eの流れ不良(ショートショット)で成形不良を発生させてしまい、ニードルバルブ1の品質の低下を招いていた。
【0020】一方で、芯振れを防止するためにガイドブッシュ71のガイド内径を長尺素材70の最大外径よりも小さくしてしまうと、ガイドブッシュ71から長尺素材70を押し出す際に、ガイド内径よりも大径な長尺素材70の部分はガイド内径と摩擦して摩擦熱によって焼きついてしまい、切削ができない状態となってしまう。
【0021】また、長尺素材70から複数個のプランジャ2を1個ずつ切削して行くことは切削時の振動等の影響を受けて長尺素材70に曲がりや捻れを生じさせるので、曲がりや捻れを生じた長尺素材70を切削して製造したプランジャ2は寸法精度が悪いおそれもあった。
【0022】曲がりや捻れを生じた長尺素材70で製造した寸法精度の悪いプランジャ2の場合にも、弁頭成形工程でプランジャ2の漏洩防止部2aが成形型40と密接できず隙間が生じてしまい、キャビティcから弾性成形材料eが漏洩してしまい、上記と同様にニードルバルブ1の品質の低下を招いていた。
【0023】プランジャ2は、図3に示すように後端面に開口する穴部5が設けられる場合と穴部5のない場合がある。図3(a)のように穴部5がある場合には、この穴部5を切削によって形成すると、切削条件によっては刃物(ドリル、リーマ)の刃先に切削されたカスが付着して構成刃先を生じることがある。
【0024】構成刃先を生じてしまうと、穴部5の径が奥に行くほど大きくなるという不具合が起きる。この構成刃先を生じたカスは穴部5から刃物を引き出す時には刃先から取れてしまうので、穴部5の開口部の径は正常であり、この不具合を発見することは困難である。
【0025】また、穴部5内に切削した際の切り粉が残ってしまうことがあるので、全数選別により穴部5内の切り粉を除去する必要があった。
【0026】このように、切削によってプランジャ2に穴部5を形成することで、ニードルバルブ1の品質の低下を招いていた。
【0027】本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、高品質なニードルバルブの製造方法を提供することにある。
【0028】
【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にあっては、プランジャと、該プランジャの先端部に弾性体で成形された弁頭と、を備えたニードルバルブの製造方法であって、ブランクを圧造成形して前記プランジャ1個単位のプランジャ素材を形成し、該プランジャ素材を切削して前記プランジャを製造することを特徴とする。
【0029】したがって、本発明では、圧造成形で形成されたプランジャ1個単位のプランジャ素材を切削してプランジャを製造することで、1個の素材から複数個のプランジャを切削して製造するのに比して、真円度に正確なプランジャを製造することができ、ニードルバルブを高品質に製造することができる。
【0030】また、切削されるプランジャ素材は、圧造成形によって容易に切削できる形状に加工されているので、容易かつ高精度にプランジャ素材の切削を行うことができる。
【0031】そして、真円度に正確なプランジャを製造すると、プランジャに弁頭を成形する時に成形型にプランジャを設定どおり配置することができるので、キャビティから弾性成形材料が漏洩することが防止でき、成形された弁頭の周りにバリを発生させることがなく、またキャビティ内部の内圧の低下による弾性成形材料の流れ不良(ショートショット)で成形不良を発生させてしまうことがない。
【0032】前記プランジャ素材には、前記プランジャ素材の切削時にチャックで把持される被把持部と、前記プランジャの外周に突出するリブと、が圧造成形されることが良好である。
【0033】これにより、プランジャ素材の切削はチャックで被把持部を把持して正確に行うことができ、またリブを圧造成形によって均一な形状にすることができる。
【0034】前記プランジャ素材には、前記プランジャの後端面に開口する穴部が圧造成形されることが良好である。
【0035】これにより、穴部を切削して設けた場合に比して、寸法精度に正確な穴部を製造することができ、ニードルバルブを高品質に製造することができる。
【0036】このため、プランジャに穴部を切削して設けた場合の穴部の径が奥に行くほど大きくなるという不具合や穴部内に切削した際の切り粉が残ってしまうということが解消できる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0038】ここで、ニードルバルブ1の構成、形状及び適用場所については従来技術と同様であるので説明を省略し、本実施の形態ではニードルバルブ1の製造方法について説明する。
【0039】本実施の形態におけるニードルバルブ1の製造方法は、プランジャ素材sを形成する圧造成形工程とプランジャ素材sからプランジャ2を形成する切削工程とでプランジャ2を製造し、そのプランジャ2を成形型40に配置して弁頭3を成形する弁頭成形工程で弁頭3を設けるものである。
【0040】まず、図1を用いてプランジャ素材sを形成する圧造成形工程の一例を説明する。図1は実施の形態に係るプランジャ素材sを形成する圧造成形工程を示す説明図である。
【0041】丸コイル材を切断して所定形状のブランクbを作成する(図1(a))。この所定形状のブランクbは、プランジャ2を1個製造するために必要なプランジャ2の1個単位のプランジャ素材sが形成できるものである。
【0042】そして、ブランクbの一端側に、プランジャ素材sが切削時にチャック20で把持される被把持部11を圧造成形し(図1(b))、ブランクの他端側(プランジャ部12とする)の端面から穴部5を圧造成形し(図1(c))、プランジャ部12の外周にリブ4を圧造成形する(図1(d))。
【0043】以上の被把持部11と穴部5とリブ4とを圧造成形したものが、図1(d)に示されるプランジャ素材sである。プランジャ素材sは、プランジャ2を1個単位で切削して製造するためのもので、例えば被把持部11の長さが約5〜8mm、プランジャ部12の長さが約7〜15mm、穴部5の深さが約6〜14mmに設けられる。
【0044】なお、穴部5はプランジャ2に必要な場合に設けられるものであり、必要ない場合には省略される。
【0045】次に、図2を用いてプランジャ素材sからプランジャ2を形成する切削工程を説明する。図2は実施の形態に係るプランジャ素材sからプランジャ2を形成する切削工程を示す説明図である。
【0046】プランジャ素材sの被把持部11をチャック20で把持し(図2(a))、主軸固定型の自動旋盤でパーツワークによってプランジャ形状に切削し、プランジャ素材s1個からプランジャ2を1個製造する(図2(b))。製造されるプランジャ2は図3に示すようなものがある。
【0047】この切削工程で、弁頭成形工程の際に成形型40と密接してキャビティcから弾性成形材料eの漏洩を防止する漏洩防止部2aも設けられる。漏洩防止部2aの形状は、例えばテーパ形状、面取り形状、面取りの無い形状等があるが、いずれの形状の場合でも高精度の真円度が必要である。
【0048】そして、従来技術と同様図4に示すように、弁頭成形工程でプランジャ2の先端部に弁頭3を成形する。プランジャ2は成形型40に配置され、プランジャ2先端部に設けられたキャビティcに弾性成形材料eが充填されて弁頭3が成形される。
【0049】ここで、プランジャ2に設けられた漏洩防止部2aは成形型40と密接しており、キャビティcから弾性成形材料eが漏洩することはない。
【0050】このようにして図5に示す、プランジャ2と、プランジャ2先端部に弁頭3と、を備えるニードルバルブ1を製造する。
【0051】以上説明した本実施の形態では、プランジャ2の1個単位のプランジャ素材sを圧造成形で形成した後、プランジャ素材sを切削してプランジャ2を製造することで、従来技術のように1個の長尺素材から複数個のプランジャ2を切削して製造するのに比して、寸法精度に正確なプランジャ2を製造することができる。
【0052】これは、従来技術では、1個の長尺素材から複数個のプランジャ2を切削して製造した際に、芯振れの影響でプランジャ2の真円度が悪かったり、切削時の振動等の影響を受けて曲がりや捻れを生じた長尺素材でプランジャ2を製造したため、プランジャ2の寸法精度が悪いのに対し、本実施の形態では、1個のプランジャ素材sからは1個のプランジャ2を切削するだけなので、素材が切削時の影響を受けないからである。
【0053】また、切削されるプランジャ素材sは、ブランクbを圧造成形によって容易に切削できる形状に加工したものであるので、切削時には容易かつ高精度に切削を行うことができる。
【0054】そして、真円度に正確なプランジャ2を製造すると、プランジャ2に弁頭3を成形する時に成形型40にプランジャ2を設定どおり配置することができるので、プランジャ2の漏洩防止部2aが成形型40と密接してキャビティcから弾性成形材料eが漏洩することが防止できる。
【0055】これにより、成形された弁頭3の周りにバリを発生させることがなく、またキャビティc内部の内圧の低下による弾性成形材料eの流れ不良(ショートショット)で成形不良を発生させてしまうことがなく、ニードルバルブ1を高品質に製造することができる。
【0056】一方、プランジャ素材sには、プランジャ素材sの切削時にチャック20で把持される被把持部11と、プランジャ2の外周に突出するリブ4と、が圧造成形されることで、プランジャ素材sの切削はチャック20で被把持部11を把持して正確に行うことができ、またリブ4を圧造成形によって均一な形状にすることができる。
【0057】また、プランジャ素材sには、プランジャ2の後端面に開口する穴部5が圧造成形されることで、穴部5を切削して設けた場合に比して、寸法精度に正確な穴部5を製造することができる。
【0058】このため、プランジャ2に穴部5を切削して設けた場合の穴部5の径が奥に行くほど大きくなるという不具合や穴部5内に切削した際の切り粉が残ってしまうということが解消できる。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、圧造成形で形成されたプランジャ1個単位のプランジャ素材を切削してプランジャを製造することで、1個の素材から複数個のプランジャを切削して製造するのに比して、真円度に正確なプランジャを製造することができ、ニードルバルブを高品質に製造することができる。
【0060】また、切削されるプランジャ素材は、圧造成形によって容易に切削できる形状に加工されているので、容易かつ高精度にプランジャ素材の切削を行うことができる。
【0061】プランジャ素材には、プランジャ素材の切削時にチャックで把持される被把持部と、プランジャの外周に突出するリブと、が圧造成形されることで、プランジャ素材の切削はチャックで被把持部を把持して正確に行うことができ、またリブを圧造成形によって均一な形状にすることができる。
【0062】プランジャ素材には、プランジャの後端面に開口する穴部が圧造成形されることで、穴部を切削して設けた場合に比して、寸法精度に正確な穴部を製造することができる。




 

 


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