JP3764151B2

JP3764151B2 - 弁座の加工装置

Info

Publication number: JP3764151B2
Application number: JP2003157028A
Authority: JP
Inventors: 透石橋
Original assignee: 広瀬テクノロジー株式会社
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004358488A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弁部材が着座または離座することによって、内燃機関や油圧制御機構などにおける燃料や制御油などの流体の供給および逆流防止を行う逆止弁における弁座の加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
逆止弁は、燃料や油などの流体供給経路に広く用いられている。例えば、ディーゼルエンジンの高圧燃料ポンプの燃料吐出部に、燃料吐出通路から燃料加圧室に燃料が逆流することを防止する逆止弁が設置されている。このような弁座に着座し燃料吐出通路から燃料加圧室に燃料が逆流することを防止する逆止弁の弁部材として、ボールを用いることがある。弁座はボールが着座する方向に向かって次第に縮径する凹状円錐面を有する。ボールが着座する位置の凹状円錐面の真円度および面粗度は、燃料の逆流を防止するため、高精度に加工する必要がある。
【０００３】
このような弁座の加工方法として、研磨加工、研削加工などが知られているが、弁座である凹状円錐面を切削で粗仕上げした後に、研磨加工で高精度に仕上げるためには、研磨材などの資材を必要とし、資材費が嵩むのみならず、使用済みの研磨材の処置等が必要になり、しかも加工に長時間を要するため、加工コストが高騰する。また、研削加工による方法は、研磨材などの資材を必要としないため、研磨加工よりは加工コストを低減できるが、未だ加工コストが高い。さらに、研磨加工や研削加工では、弁座となるワークの表面からワークの奥に入り込んだ位置に弁座を形成する場合、弁座を高精度に仕上げることは困難である。
【０００４】
そのため、粗仕上げした凹状円錐面にボールを強圧し、ボールの形状を弁座である凹状円錐面に転写することにより、研磨や研削による仕上げ工程を省略し加工工数を低減するとともに、ボールと弁座とによる燃料を確実にシールしようとする弁座の加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ボールが着座しボールが着座する方向に向けて縮径する凹状円錐面を切削加工する工程と、前記切削加工後に前記凹状円錐面をパンチの凸状円錐面で押す工程とを有し、前記ボールが離座する方向への前記凸状円錐面の広がり角度をα、前記凹状円錐面を押す前の状態で前記ボールが離座する方向への広がり角度をβ、前記凸状円錐面が前記凹状円錐面を押す方向に前記凹状円錐面に続いて位置し前記流体通路を形成する通路内周面において、前記凸状円錐面が前記凹状円錐面を押す前の状態で前記ボールが離座する方向への前記通路内周面の広がり角度をγとすると、γ＜α＜βに設定する弁座の加工方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５６−１５４１６０号公報
【特許文献２】
特開２００２−３４０２０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載の加工方法は、ボールを凹状円錐面に押し付けるだけであるから、弁座を短時間で容易に加工できる利点がある反面、凹状円錐面にボールを押し付けている間は凹状円錐面がボールの形状に変形しているが、弁座からボールを離すと凹状円錐面が弾性回復し、弾性回復した後の弁座の形状はボールの形状と同一にはならない。また、ボールが凹状円錐面を押すとき、ボールの底側から離れた箇所で押される凹状円錐面はボールの底側に押される凹状円錐面よりも押される力が小さくなる。この小さな力でボールに押された箇所の凹状円錐面は、切削で粗仕上げされた面の真円度および面粗度が向上しにくい。したがって、ボールと弁座との間から燃料が漏れる恐れがある。また、ボールの形状に凹んだ箇所とボールに押圧されていない箇所との境界に段差が形成されるので、ボールが弁座に安定して着座することが困難であるという問題点がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載された加工方法は、弁座となるワークの凹状円錐面を切削加工で形成した後に、凸状円錐面を有するパンチで面押しして弁座を形成するので、加工コストを引用文献１に記載の加工方法とほぼ同程度に抑えることができ、しかも、ボールを強圧する引用文献１に記載の加工方法のような、面押し加工された部分の弾性回復の問題が生じ難いし、パンチによって面押しされる位置による押圧力に差が小さいので、凹状円錐面を均等に加工でき、さらに、パンチによる面押し加工部と非加工部との境界に段差が生じない等の利点を有する。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載の加工方法では、パンチの凸状円錐面の真円度および表面の平滑度がそのまま弁座の凹状円錐面の真円度および平滑度に転写されるため、パンチの凸状円錐面をバリやうねりのない高真円度で、かつ、高平滑面に仕上げておかなければならず、しかも、その状態を維持しなければならないため、高真円度で、かつ、高平滑面のパンチの製作およびその状態の維持管理が煩雑である。また、ワークの広がり角度βの凹状円錐面の全周面を、広がり角度がα（＜β）のパンチの凸状円錐面により同時に面押しして、ワークの広がり角度をパンチの広がり角度αと等しくなるように拡開加工するので、パンチの押圧力が非常に大きくなり、ワークおよびパンチの支持剛性も大きくなる。さらに、ワークの広がり角度βとパンチの広がり角度αとの差分（β−α）相当の肉が、ワークの外周方向および／またはボールの着座の方向に向かって逃げるため、逃げた肉によるコブができ易いという問題点がある。
【００１０】
本出願人は、別途、弁部材を着座または離座させることによって流体の供給または逆流防止を行う逆止弁用ワークの、弁座となる凹状円錐面に凸状円錐面を有する加工具を面押しする加工方法において、弁座となる凹状円錐面を有するワークの軸心と、このワークの凹状円錐面を面押しする凸状円錐面を有する加工具の軸心とを、平行状態で、かつ、オフセット状態にして、ワークを回転させながら、加工具の凸状円錐面でワークの凹状円錐面を面押し加工する弁座の加工方法を提案した。
【００１１】
また、本出願人は、別途、上記の弁座の加工方法を実施するため、凹状円錐面を有するワークを軸心中心に回転自在に支持するワーク支持手段と、凸状円錐面を有する加工具の軸心をワークの軸心と平行状態で、かつ、オフセット状態で支持する加工具支持手段と、前記加工具とワークとを相対的に移動させる移動手段とを備えた弁座の加工装置を提案した。
【００１２】
しかしながら、上記の弁座の加工装置は、弁座となる凹状円錐面を有するワークのワーク加工手段への供給や、凹状円錐面を加工した加工済みワークをワーク加工手段から取り出しを自動的に行うようにしていないため、ワークの供給や取り出しを自動的に行えるようにすることが望まれる。また、このような回転面押し加工だけでなく、他の弁座の加工方法にも広く適用できる自動化設備が望まれている。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の回転面押し加工やボール強圧加工が可能で、しかも、生産性が優れた弁座の加工装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の弁座の加工装置は、上記の課題を解決するために、弁部材を弁座に着座または離座させることによって流体の供給または逆流防止を行う逆止弁用のワークの凹状円錐面を加工する加工装置であって、凹状円錐面を有するワークを供給するワーク供給部と、ワーク受け渡しポジション，ワーク加工ポジションおよびワーク排出ポジションを有し、前記ワーク加工ポジションでワークの凹状円錐面を加工具で押圧して加工するワーク加工部と、加工済みワークをストックするワークストック部と、前記ワーク供給部からワーク加工部にワークを搬送するワーク搬送路と、前記ワーク加工部から加工済みワークをワークストック部に搬送するワーク搬送路とを備え、前記加工具が、ワークの凹状円錐面を加工する凸状円錐面を備えており、加工具の凸状円錐面の広がり角度αと、ワークの凹状円錐面の広がり角度βとが、α＝βに設定され、前記ワーク加工部が、ワークの軸心と加工具の軸心とを、平行状態で、かつ、オフセット状態に配置し、ワークを回転させるワーク回転手段を備えていることを特徴としている。
【００１５】
前記加工具によれば、ワークを回転させながら、加工具の凸状円錐面でワークの凹状円錐面を面押し加工でき、ワークの凹状円錐面を高真円度で、かつ、高光沢度に加工することができる。
【００１６】
すなわち、特許文献２に記載の加工方法が、静止状態のワークにおける凹状円錐面の全周面を、加工具の凸状円錐面の全周面で同時に面押し加工するものであるのに対して、上記の加工装置は、ワークと加工具との軸心をオフセット状態にし、ワークを回転させながら、ワークにおける凹状円錐面の一部を加工具の凸状円錐面の一部で面押しし、その面押し部を順次周方向に移動させながら面押し加工する、回転面押し加工を行うものである。
【００１７】
この回転面押し加工を行う加工装置によれば、加工具の凸状円錐面がワークの凹状円錐面を部分的に面押しするので、加工具の押圧力はその部分に集中する。このため、特許文献２に記載の全面同時面押し加工方法に比較して、加工具の押圧力を小さくすることができ、加工具およびワークの支持剛性を小さくできる。また、加工具の凸状円錐面がそれほど高精度でなくても、ワークと加工具とを相対的に回転させることによって、高真円度および高光沢度に加工することができる。しかも、加工具の凸状円錐面の広がり角度αと、ワークの凹状円錐面の広がり角度βとを等しくしているので、加工具によるワークの面押し部から逃げる肉の量が少なく、しかも、肉はワークの凹状円錐面の円周方向に逃げ、この逃げた肉が加工具によって押圧されるので、逃げた肉に起因するコブが生じることがない。
【００１８】
前記ワーク加工部が、ワークを支持するワーク支持手段と、ワーク支持手段を移動させるワーク移動手段と、加工具を支持する加工具支持手段と、加工具支持手段をワークに向かって移動させる加工具移動手段とを備えており、前記ワーク移動手段が前記ワーク支持手段を、ワーク受け渡しポジションと、ワーク加工ポジションと、ワーク排出ポジションとに順次移動させるようにするとよい。
【００１９】
また、前記ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部を２組備えるようにするとよい。
【００２０】
また、前記ワークが、一方端に弁座となる凹状円錐面を有するとともに、他方端に流体ガイドとなる凹状円錐面を有しており、一方の組がワークの一方端の弁座となる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えるとともに、他方の組がワークの他方端の流体ガイドとなる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えるようにするとよい。
【００２１】
すなわち、本発明の加工装置は、ワーク供給部からワーク搬送路を介してワーク加工部にワークを搬送し、ワーク加工部でワークの凹状円錐面を加工して、加工済みのワークを、ワーク搬送路を介してワークストック部にストックするようにしたから、ワークの凹状円錐面を連続的に加工することができ、生産性が向上する。
【００２２】
また、前記ワーク加工部が、ワークを支持するワーク支持手段と、ワーク支持手段を移動させるワーク移動手段と、加工具を支持する加工具支持手段と、加工具支持手段をワークに向かって移動させる加工具移動手段とを備えており、前記ワーク移動手段が前記ワーク支持手段を、ワーク受け渡しポジションと、ワーク加工ポジションと、ワーク排出ポジションとに順次移動させることにより、各手段のレイアウト設計が容易になる。
【００２３】
また、前記ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部を２組備えるようにすると、両方のラインで、同一品種のワークの凹状円錐面を並行して同時に加工することができ、さらに生産性が向上するし、一方の組である品種のワークの凹状円錐面を加工し、他方の組で他の品種のワークの凹状円錐面を加工することもできる。
【００２４】
また、ワークが、一方端に弁座となる凹状円錐面を有するとともに、他方端に流体ガイドとなる凹状円錐面を有しており、ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部を２組備えており、一方の組がワークの弁座となる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えるとともに、他方の組が流体ガイドとなる凹状円錐面を面押し加工を行うワーク加工部を備えることにより、ワークの両端の凹状円錐面を効率良く回転面押し加工することができ、生産性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る弁座の加工装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２６】
本発明の加工装置で加工する弁座となるワーク１０は、図１に示すように、その中心軸に沿って形成された流体通路１１と、この流体通路１１の先端部に形成された弁座となる凹状円錐面１２と、流体通路１１の後端部に形成された流体ガイドとなる凹状円錐面１３とを有する。前記流体通路１１、凹状円錐面１２および凹状円錐面１３は、切削加工などにより形成されている。弁座となる凹状円錐面１２は、ボールが離座する方向に向かう広がり角度βを有するとともに、流体ガイドとなる凹状円錐面１３は、ボールが着座する方向に向かう広がり角度δを有する。
【００２７】
本発明の弁座の加工装置における一実施形態の弁座の加工方法は、図２ないし図４に示すように、ワーク１０を回転させながら、このワーク１０の弁座となる凹状円錐面１２に、弁座加工具２０を押し付けて加工するものである。この弁座加工具２０は、ボールが離座する方向へ向かう広がり角度αの凸状円錐面２１を有する。この弁座加工具２０における凸状円錐面２１の広がり角度αと、前記ワーク１０の凹状円錐面１２の広がり角度βは、α＝βに設定されている。また、ワーク１０の軸心ｃ1と弁座加工具２０の軸心ｃ2とは、図３から明らかなように、平行状態で、かつ、寸法ｄだけオフセット状態になっている。ここで、弁座加工具２０は、ワーク１０よりも硬度が大きい材料で形成している。
【００２８】
ワーク１０を回転させながら、例えば、弁座加工具２０を軸心ｃ2に沿ってワーク１０に向かって移動させていくと、図３および図４に示すように、弁座加工具２０の凸状円錐面２１における周方向の一部（図３および図４の上方部分）が、ワーク１０の凹状円錐面１２における周方向の一部（図３および図４の上方部分）を、小面積で部分面押しする。ワーク１０と弁座加工具２０の下方部では、隙間ｓが形成される。ワーク１０は軸心ｃ1を中心に回転させているので、弁座加工具２０の凸状円錐面２１によって、ワーク１０の凹状円錐面１２が周方向に沿って、順次、面押し加工される。
【００２９】
この面押し加工において、弁座加工具２０の凸状円錐面２１によって面押しされた肉は、従来の特許文献２に記載の加工方法のように、凹状円錐面１２の径外方向やボールが着座する方向に移動しないで、図４に示すように、ワーク１０と弁座加工具２０との小面積の面押し部分ｐから、凹状円錐面１２の周面両側方向ａ，ｂに移動する。そして、この移動した肉は、順次、ワーク１０と弁座加工具２０との小面積の面押し加工によって次第に均されていくので、真円度の高い、しかも、凹状円錐面１２の加工面が光沢を有する高精度の弁座に加工される。
【００３０】
なお、ワーク１０の後端部の流体ガイドとなる凹状円錐面１３を加工する流体ガイド加工具２０（図示省略）の広がり角度γと、ワーク１０の凹状円錐面１３の広がり角度δとは、γ＝δに設定されている。したがって、弁座となる凹状円錐面１２の回転面押し加工と同様の動作によって、流体ガイドとなる凹状円錐面１３の回転面押し加工によって、高真円度で、かつ、高光沢度の流体ガイドに加工される。
【００３１】
次に、本発明に係る弁座の加工装置における実施の形態について、図面に基づいて説明する。本発明の弁座の加工装置は、図５〜図７に示すように、ワーク供給部３０と、ワーク搬送路４０と、ワーク加工部５０と、ワーク搬送路６０と、ワークストック部７０とを備えている。このワーク供給部３０〜ワークストック部７０は、左右に２組設けられており、両方の組で、弁部材となるボールを強圧する弁座の加工方法を同時進行的に実施することや、ワーク１０の先端部の弁座となる凹状円錐面１２の回転面押し加工方法を同時進行的に実施することもできるが、例えば、一方の組（例えば右側）Ａでワーク１０の先端部の弁座となる凹状円錐面１２の回転面押し加工を行い、他方の組（例えば左側）Ｂでワーク１０の後端部の流体ガイドとなる凹状円錐面１３の回転面押し加工を行う場合を想定して説明するものとする。一方の組Ａおよび他方の組Ｂは、ほぼ同様の構成を有するため、以下、一方の組Ａの構成および動作について説明し、必要に応じて、随時、他方の組Ｂの構成および動作について説明する。
【００３２】
ワーク供給部３０は、支持台３１と、この支持台３１上に設置されたパーツフィーダ３２と、支持台３１内に設けられてパーツフィーダ３２を振動させるバイブレータ（図示省略）とを備えている。
【００３３】
ワーク搬送路４０は、銅製または樹脂製などの変形可能な搬送パイプ４１と、搬送パイプ４１の中途部に設けたワーク切出し部４２と、搬送されるワークの通過を検出するワーク供給制御センサ４３とを備え、ワーク供給制御センサ４３の検出出力に応じて、パーツフィーダ３２のバイブレータやワーク切出し部４２の動作を制御するようにしている。
【００３４】
前記ワーク切出し部４２は、搬送パイプ４１の中途部に介在されており、図８（Ａ）に示すように、２台のエアシリンダ４２１，４２２のストッパ４２３，４２４が、所定のタイミングで搬送パイプ４１に進出・退入するように構成されている。図８（Ａ）に示すように、上流側のストッパ４２３が開、下流側のストッパ４２４が閉状態では、ストッパ４２４によりワーク１０の搬送が停止される。図８（Ｂ）に示すように、下流側のストッパ４２４が閉状態のままで、上流側のストッパ４２４が閉状態になると、ワーク１０が１個だけ切り出される。図８（Ｃ）に示すように、上流側のストッパ４２３が閉状態のままで、下流側のストッパ４２４が開状態になると、切出されていた１個のワーク１０が搬送パイプ４１に送り出される。
【００３５】
ワーク制御センサ４３は、搬送パイプ４１におけるワーク切出し部４２の下流側に設けられており、ワーク１０が１個送られるたびにそれを検出し、その検出出力に基づいて、ワーク切出し部４２を動作させたり、パーツフィーダ３２のバイブレータを動作させたりする。バイブレータは、所定数の出力を検出すると動作するようにしてもよい。
【００３６】
ワーク加工部５０は、支持台５１上に搭載されており、図９に示すように、ワーク受け取りポジションＰ１と、ワーク加工ポジションＰ２と、ワーク排出ポジションＰ３とを有する。また、ワーク１０を回転可能に支持するワーク支持手段５２と、ワーク１０を支持したワーク支持手段５２を、前記の各ポジションＰ１，Ｐ２、Ｐ３に移動させるためのワーク移動手段５３と、ワーク加工ポジションＰ２に配置された加工具支持手段５４と、加工具移動手段５５と、ワーク回転手段５６とを備えている。
【００３７】
前記ワーク支持手段５２は、例えば、図１０および図１１に示すように、複数のチャック爪（図１１では４本）５２１を有し、適当な駆動手段（例えば、機構部、エア、油圧、ソレノイドなど）により、これらのチャック爪５２１が支持軸５２２を中心に開閉するようにして、チャック爪５２１が閉じるとワーク１０をチャックし、チャック爪５２１が開くとワーク１０を解放するようになっている。
【００３８】
前記ワーク移動手段５３は、例えば、図１２に示すように、上下２段のエアシリンダ５３１，５３２を備えており、上段のエアシリンダ５３１にワーク支持手段５２が取り付けられている。そして、上下両方のエアシリンダ５３１，５３２が退入すると、ワーク支持手段５２がワーク供給ポジションＰ１に位置し、また、上下両方のエアシリンダ５３１，５３２が伸張すると、ワーク支持手段５２がワーク加工ポジションＰ２に位置し、さらに、上段のエアシリンダ５３１のみが伸張すると、ワーク支持手段５２がワーク排出ポジションＰ３に位置するように動作する。
【００３９】
前記加工具支持手段５４は、前述のワーク支持手段５２と同様に、複数のチャック爪５４１を備えており、適当な駆動手段（例えば、機構部、エア、油圧、ソレノイドなど）により、これらのチャック爪５４１が支持軸５４２を中心に開閉するようにして、チャック爪５４１が閉じると弁座加工具２０をチャックし、チャック爪５４１が開くと加工具２０を解放するように構成されている。
【００４０】
また、前記加工具移動手段５５は、前記加工具支持手段５４で支持した弁座加工具２０を、ワーク１０の方向に向かって移動させる駆動モータや、エアまたは油圧シリンダなどにより構成されている。
【００４１】
さらに、前記ワーク回転手段５６は、ワーク支持手段５２によって回転可能に支持されているワーク１０を回転駆動する駆動モータによって構成されている。
【００４２】
前記ワーク排出ポジションＰ３には、加工済みのワークを搬送するワーク搬送路６０が接続されている。このワーク搬送路６０は、ワーク搬送路４０と同様に搬送パイプ６１を備えている。このワーク搬送路６０の先端に加工済みワークをストックするワークストック部７０が配置されている。
【００４３】
次に、上記の加工装置の動作について説明する。まず、ワーク供給部３０のパーツフィーダ３２に多数のワーク１０を収容して、このパーツフィーダ３２をバイブレータによって振動させる。すると、ワ−ク１０は周知のように、その長さ方向に整列してパーツフィーダ３２の傾斜路を上っていく。この傾斜路の途中に、先端部の凹状円錐面１２が前を向いたワーク１０を排除落下させるワーク１０の排除手段（図示省略）を設けておくと、パーツフィーダ３２から搬送パイプ４１に、後端部の凹状円錐面１３が進行方向の前方を向いたワーク１０のみが連続して供給される。
【００４４】
搬送パイプ４１を連続的に搬送されるワーク１０は、前述のように、ワーク切出し部４２における２台のエアシリンダ４２１，４２２のストッパ４２３，４２４が所定のタイミングで進出・退入動作することによって、１個ずつ順次搬送される。すなわち、下流側のエアシリンダ４２２のストッパ４２４が進出して搬送路を閉じ、上流側のエアシリンダ４２１のストッパ４２３が退入すると、下流側のエアシリンダ４２２のストッパ４２４によりワーク１０が停止される｛図８（Ａ）｝。次いで、上流側のエアシリンダ４２１のストッパ４２３が進出して閉じると、ワーク１０を１個だけ切り出す｛図８（Ｂ）｝。次に、上流側のエアシリンダ４２１のストッパ４２３が閉じたまま、下流側のエアシリンダ４２２のストッパ４２４が退入して開くと、１個のワーク１０がワーク搬送路４０に送り出される｛図８（Ｃ）｝。以下、同様に、ワーク切出し部４２のエアシリンダ４２１，４２２のストッパ４２３，４２４が進出・退入動作して、ワーク１０を１個ずつ搬送する。
【００４５】
１個のワーク１０がワーク制御センサ４３を配設した位置を通過すると、ワーク制御センサ４３がそれを検出して、パーツフィーダ３２のバイブレータやワーク切出し部４２に信号を送ってそれらの動作を制御する。
【００４６】
ワーク加工部５０では、ワーク移動手段５３の上下両方のエアシリンダ５３１，５３２が退入しており、ワーク支持手段５２が、ワーク供給ポジションＰ１に、チャック爪５２１が開いた状態で待機している。したがって、ワーク搬送路４０を搬送されてきたワーク１０は、ワーク供給ポジションＰ１で待機しているワーク支持手段５２のチャック爪５２１によって、弁座となる凹状円錐面１２を外方に向けてチャックされる。すると、ワーク移動手段５３の上下両方のエアシリンダ５３１，５３２が伸張して、ワーク支持手段５２をワーク加工ポジションＰ２に移動させる。
【００４７】
ワーク加工ポジションＰ２では、図１０に示すように、ワーク支持手段５２に支持されたワーク１０の軸心ｃ1と、加工具支持手段５４に支持された弁座加工具２０の軸心ｃ2とが、平行状態で、かつ、寸法ｄだけオフセット状態に維持される。この状態でワーク回転手段５６によりワーク１０を回転させるとともに、加工具移動手段５５により加工具支持手段５４に支持された弁座加工具２０を、ワーク支持手段５２に支持されているワーク１０に向かって移動させる。すると、前述のように、ワーク１０の軸心ｃ1と弁座加工具２０の軸心ｃ2とのオフセット寸法ｄに基づいて、図３および図４に示すように、弁座加工具２０の凸状円錐面２１の一部が、ワーク１０の凹状円錐面１２の一部を回転面押しして、高真円度で、かつ、高光沢度の弁座が形成される。
【００４８】
ワーク１０の凹状円錐面１２の回転面押し加工が終わると、ワーク移動手段５３の下段のエアシリンダ５３２のみが退入して、ワーク支持手段５２がワーク排出ポジションＰ３に移動する。すると、ワーク支持手段５２のチャック爪５２１が開いて、圧縮エアの吹き付けなどによってワーク１０がワーク支持手段５２から解放され、ワーク搬送路６０を通ってワークストック部７０にストックされる。以下、同様にして、順次、ワーク１０の先端部の凹状円錐面１２を回転面押し加工する。
【００４９】
図５の左側の組Ｂにおいては、ワーク１０における後端部の凹状円錐面１３の回転面押し加工が行われる。したがって、ワーク供給部３０のパーツフィーダ３２は、傾斜路を上ってくるワーク１０の内、後端部の凹状円錐面１３が前側になったワーク１０を排除落下させるように構成され、ワーク搬送路４０には、先端部の凹状円錐面１２が進行方向の前方を向いたワーク１０のみが供給される。
【００５０】
また、ワーク支持手段５２は、弁座となる凹状円錐面１２の加工を行う図示右側の組Ａとは逆に、ワーク１０の後端部の流体ガイドとなる凹状円錐面１３が外方に向かうようにチャック爪５２１でワーク１０をチャックする。
【００５１】
また、加工具支持手段５４は、ワーク１０における後端部の凹状円錐面１３の広がり角度δと一致する広がり角度γの凸状円錐面２１を有する流体ガイド加工具２０をチャックする。
【００５２】
その他の構成は、図５の右側の組Ａにおける構成と同様であり、説明を省略する。この左側の組Ｂでは、ワーク１０における後端部の凹状円錐面１３が、ワーク１０の軸心ｃ1と流体ガイド加工具２０′の軸心ｃ2とのオフセット状態によって、前記同様に、流体ガイド加工具２０′の凸状円錐面２１′による回転面押し加工によって、高真円度で、かつ、高光沢度を有する流体ガイドが形成される。
【００５３】
したがって、例えば、図５の右側における組Ａのワーク供給部３０に未加工のワーク１０を供給して、連続的にワーク１０における先端部の凹状円錐面１２の回転面押し加工を行って弁座を形成したワーク１０をワークストック部７０にストックし、このワークストック部７０にストックされたワーク１０を、左側における組Ｂのワーク供給部３０に供給すると、連続的にワーク１０における後端部の凹状円錐面１３の回転面押し加工を行うことができる。
【００５４】
図１３は、本発明によって加工された中心部に流体通路８１を有し、先端部に弁座８２および後端部に流体ガイド８３を有する弁本体の弁座８２に弁部材であるボール８４を着座または離座させる逆止弁８０の実施形態を示す。この逆止弁８０におけるボール８４は、図示しない圧縮ばねによって、常時、弁座８２の方向に向かって付勢されている。
【００５５】
本発明の加工装置によれば、例えば、ボール８４が弁座８２に着座したときの、逆止弁８０の先端面からボール８４の頂部までの寸法Ｈの目標精度（±０．０１）、弁座８２におけるボール８４が離座する方向への広がり角度βの目標精度（±１°）、弁座８２の平滑度の目標値１．６Ｚに対して、それぞれ十分満足できる高真円度で、かつ、高光沢度に面押し加工を行うことができた。
【００５６】
この逆止弁８０は、例えば、ディーゼルエンジンの燃料供給経路や、油圧制御機構の制御油供給経路などに適用できる。例えば、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）におけるソレノイドの油圧制御機構部に適用した場合について説明すると、流体通路８１に圧送ポンプによって供給される制御油の圧力が圧縮ばねの弾性力を凌駕すると、弁座８２からボール８４が離座することによって、油圧制御機構部に制御油が供給される。また、圧送ポンプが停止すると、制御油の圧力が圧縮ばねの弾性力よりも小さくなるので、ボール８４が圧縮ばねの弾性力によって弁座８２に着座して、制御油の逆流を防止する。
【００５７】
なお、上記の説明は、特定の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その精神を逸脱しない範囲において、各種の変形が可能である。
【００５８】
例えば、上記実施形態では、ワーク支持手段５２で支持したワーク１０をワーク移動手段５３で移動させ、ワーク回転手段５６で回転状態にして、加工具支持手段５４で支持した加工具２０，２０′を加工具移動手段５５で移動させる場合について説明したが、このようにすると、ワーク支持手段５２はワーク１０の支持を分担し、ワーク移動手段５３がワークの移動動作を分担し、加工具移動手段５５が加工具２０，２０′の移動動作を分担し、ワーク回転手段５６がワーク１０の回転動作を分担するので、それぞれの構成が簡単にできる利点が有るが、ワーク１０と加工具２０，２０′とは、相対的に移動させればよく、実施形態とは逆に、ワーク１０を加工具２０，２０′に向かって移動させるようにしてもよい。あるいは、ワーク１０と加工具２０，２０′とを、移動させることもできる。
【００５９】
また、図９では、ワーク供給ポジションＰ１と、ワーク加工ポジションＰ２とが両側に位置し、中央部にワーク排出ポジションＰ３を設ける場合について説明したが、図１４に示すように、ワーク供給ポジションＰ１、ワーク加工ポジションＰ２、ワーク排出ポジションＰ３をその順序で配置するようにしてもよい。
【００６０】
また、図１０では、ワーク１０と加工具２０とを横方向にセットする場合について説明したが、縦方向や斜め方向にセットしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態は、ワーク支持手段５２とワーク回転手段５６とを別体とし、ワーク回転手段５６をワーク加工ポジションＰ２に位置させ、ワーク支持手段５２のみをワーク移動手段５３で移動させる場合について説明したが、ワーク支持手段５２にワーク回転手段５６を取り付けて、ワーク移動手段５３によりワーク支持手段５２およびワーク回転手段５６を共に移動するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態は、ワーク加工部５０において、凸状円錐面を有する加工具の軸心とワークの軸心とをオフセット状態にして、ワークを回転させながら、加工具の凸状円錐面で、ワークの凹状円錐面を回転面押し加工を行う場合について説明したが、ワークを回転させることなく、しかも、ボールを凹状円錐面１２に強押しするボール押し加工を行うようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の弁座の加工装置は、弁部材を弁座に着座または離座させることによって流体の供給または逆流防止を行う逆止弁用のワークの凹状円錐面を加工する加工装置であって、凹状円錐面を有するワークを供給するワーク供給部と、ワーク受け渡しポジション，ワーク加工ポジションおよびワーク排出ポジションを有し、前記ワーク加工ポジションでワークの凹状円錐面を加工具で押圧して加工するワーク加工部と、加工済みワークをストックするワークストック部と、前記ワーク供給部からワーク加工部にワークを搬送するワーク搬送路と、前記ワーク加工部から加工済みワークをワークストック部に搬送するワーク搬送路とを備えているので、ワークの凹状円錐面を、加工具で連続的に加工することが出来、生産性が向上する。
【００６４】
また、前記ワーク加工部が、ワークを支持するワーク支持手段と、ワーク支持手段を移動させるワーク移動手段と、加工具を支持する加工具支持手段と、加工具支持手段をワークに向かって移動させる加工具移動手段とを備えており、前記ワーク移動手段が前記ワーク支持手段を、ワーク受け渡しポジションと、ワーク加工ポジションと、ワーク排出ポジションとに順次移動させることにより、ワークの受け渡し、加工および排出を円滑に行うことができる。
【００６５】
また、前記ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部を２組備えていると、２組の加工装置を利用して、同一品種のワークを並行して加工したり、異なる品種のワークを加工したりすることができる。
【００６６】
また、前記加工具支持手段によって支持される加工具が、ワークの凹状円錐面を加工する凸状円錐面を備えており、加工具の凸状円錐面の広がり角度αと、ワークの凹状円錐面の広がり角度βとが、α＝βに設定され、前記ワーク加工部が、ワークの軸心と加工具の軸心とを、平行状態で、かつ、オフセット状態に配置し、ワークを回転させるワーク回転手段を備えていると、加工具の凸状円錐面で、ワークの凹状円錐面を回転面押しして、高真円度で、かつ、高光沢度に加工することができる。
【００６７】
また、ワークが、一方端に弁座となる凹状円錐面を有するとともに、他方端に流体ガイドとなる凹状円錐面を有しており、ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部の２組の内、一方の組がワークの弁座となる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えるとともに、他方の組が流体ガイドとなる凹状円錐面を面押し加工を行うワーク加工部を備えると、ワークの両端の凹状円錐面を効率良く回転面押し加工することができ、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る弁座の加工装置における加工対象となるワークの拡大縦断面図である。
【図２】本発明に係る弁座の加工装置における実施形態の加工方法について説明するワークと加工具の斜視図である。
【図３】本発明に係る弁座の加工装置における実施形態の加工時のワークと弁座加工具の要部拡大縦断面図である。
【図４】本発明に係る弁座の加工装置における実施形態の加工時のワークと加工具の回転面押し加工部に垂直な方向の要部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る弁座の加工装置の概略正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る弁座の加工装置の概略平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る弁座の加工装置におけるワーク加工部の概略側面図である。
【図８】図５の加工装置におけるワーク切出し部の動作説明用の断面図で、
（Ａ）はワーク阻止状態、
（Ｂ）はワーク切り出し状態、
（Ｃ）はワーク送り出し状態を示す。
【図９】図５の加工装置におけるワーク加工部の概略構成平面図である。
【図１０】図９のワーク加工部における実施形態のワーク支持手段および加工具支持手段の要部拡大縦断面図である。
【図１１】図９のワーク加工部におけるワーク支持手段の正面図である。
【図１２】図９のワーク加工部におけるワーク移動手段の概略構成側面図である。
【図１３】本発明の加工装置で加工された弁座を有する実施形態の逆止弁の概略縦断面図である。
【図１４】本発明の加工装置におけるワーク加工部の異なる実施形態の概略構成平面図である。
【符号の説明】
１０ワーク
１１流体通路
１２弁座となる凹状円錐面
１３流体ガイドとなる凹状円錐面
２０弁座加工具
２１凸状円錐面
３０ワーク供給部
３２パーツフィーダ
４０ワーク搬送路
４１搬送パイプ
４２ワーク切出し部
４３ワーク制御センサ
５０ワーク加工部
５２ワーク支持手段
５３ワーク移動手段
５４加工具支持手段
５５加工具移動手段
５６ワーク回転手段
６０ワーク搬送路
６１搬送パイプ
７０ワークストック部
８０逆止弁
８１流体通路
８２弁座
８３流体ガイド
８４ボール（弁部材）
α 弁座加工具の凸状円錐面の広がり角度
β ワークの弁座となる凹状円錐面の広がり角度
γ 流体ガイド加工具の凸状円錐面の広がり角度
δ ワークの流体ガイドとなる凹状円錐面の広がり角度
ｃ1 ワークの軸心
ｃ2 加工具の軸心
ｄワークの軸心と加工具の軸心とのオフセット寸法
Ｐ１ワーク供給ポジション
Ｐ２ワーク加工ポジション
Ｐ３ワーク排出ポジション

Claims

弁部材を弁座に着座または離座させることによって流体の供給または逆流防止を行う逆止弁用のワークの凹状円錐面を加工する加工装置であって、
凹状円錐面を有するワークを供給するワーク供給部と、
ワーク受け渡しポジション，ワーク加工ポジションおよびワーク排出ポジションを有し、前記ワーク加工ポジションでワークの凹状円錐面を加工具で押圧して加工するワーク加工部と、
加工済みワークをストックするワークストック部と、
前記ワーク供給部からワーク加工部にワークを搬送するワーク搬送路と、
前記ワーク加工部から加工済みワークをワークストック部に搬送するワーク搬送路とを備え、
前記加工具が、ワークの凹状円錐面を加工する凸状円錐面を備えており、加工具の凸状円錐面の広がり角度αと、ワークの凹状円錐面の広がり角度βとが、α＝βに設定され、前記ワーク加工部が、ワークの軸心と加工具の軸心とを、平行状態で、かつ、オフセット状態に配置し、ワークを回転させるワーク回転手段を備えていることを特徴とする弁座の加工装置。
前記ワーク加工部が、ワークを支持するワーク支持手段と、ワーク支持手段を移動させるワーク移動手段と、加工具を支持する加工具支持手段と、加工具支持手段をワークに向かって移動させる加工具移動手段とを備えており、前記ワーク移動手段が前記ワーク支持手段を、ワーク受け渡しポジションと、ワーク加工ポジションと、ワーク排出ポジションとに順次移動させることを特徴とする請求項１に記載の弁座の加工装置。
前記ワーク供給部、ワーク搬送路、ワーク加工部、ワーク搬送路およびワークストック部を２組備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁座の加工装置。
前記ワークが、一方端に弁座となる凹状円錐面を有するとともに、他方端に流体ガイドとなる凹状円錐面を有しており、
一方の組がワークの一方端の弁座となる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えるとともに、他方の組がワークの他方端の流体ガイドとなる凹状円錐面の面押し加工を行うワーク加工部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の弁座の加工装置。