(57)【要約】【課題】流体バルブを容易に且つ高精度に摺り合わせする摺合装置の提供。【解決手段】摺合装置２は、バルブシートＢのシート面ＢｓとセンターバルブＣの当接面Ｃｓとを摺り合わせる。摺合装置２は、バルブシートＢを固定するチャック１２と、チャック１２に固定されたバルブシートＢを回転させるテーブル１０と、センターバルブＣに取り付けられ当接面Ｃｓをシート面Ｂｓに押し付けるハンドル２０と、を備える。好ましくは、この摺合装置２は、ハンドル２０を当接面Ｃｓがシート面Ｂｓに押し付けられる方向に案内し、且つハンドル２０の回転を規制するハンドルガイド１８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブシートのシート面とセンターバルブの当接面とを摺り合わせる装置であって、
前記バルブシートを固定するチャックと、
前記チャックに固定された前記バルブシートを回転させるテーブルと、
前記センターバルブに取り付けられ前記当接面を前記シート面に押し付けるハンドルと
を備える、摺合装置。
【請求項２】
前記ハンドルを前記当接面が前記シート面に押し付けられる方向に案内し、且つ前記ハンドルの回転を規制するハンドルガイドを備える請求項１に記載の摺合装置。
【請求項３】
前記ハンドルが前記当接面を前記シート面に押し付ける向きに、前記ハンドルを押し付ける押し付け具を備えており、
前記押し付け具が、把持部を備えており、
前記当接面を前記シート面に押し付ける前記ハンドルの押圧姿勢において、前記把持部が前記ハンドルガイドの上端より上方に位置する、請求項２に記載の摺合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ摺合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平１−２７１６０７号公報）には、バルブシートの研削及び研磨方法が記載されている。バルブは、バルブシートとバルブ本体とを備える。このバルブシートの接触面（シート面）にバルブ本体が当接して、ガスがシールされる。このバルブシートの研削及び研磨方法では、バルブシートの接触面に、バルブ本体と同形状を備える研削工具が回転させられながら押し付けられる。これにより、バルブシートの接触面は、バルブ本体の形状に倣った形状に、研削及び研磨される。
【０００３】
特許文献１は、エンジンバルブの例である。一般の流体バルブは、その用途に応じて、様々な種類及び大きさのものが用いられる。これらの流体バルブは、摩耗や異物の噛み込み等の損傷によって、経時的に、バルブシートのシート面とバルブ本体に相当するセンターバルブとの間にシール性の劣化を生じる。このシール性の修復のため、摺り合わせ作業がされる。
【０００４】
この摺り合わせ作業では、一般に、前述のバルブシートの研削及び研磨方法と同様に、バルブシートがテーブルに固定される。作業者がセンターバルブを回転させながら、センターバルブをバルブシートに押し付ける。バルブシートのシート面に、センターバルブが摺り合わせされる。作業者は、摺り合わせ状態の感触を確認しつつ、バルブシートにセンターバルブを押し付ける。これにより、バルブシートのシート面とセンターバルブとがと摺り合わせされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２７１６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この手作業の摺り合わせでは、作業者は、センターバルブを回転させながら押しつけなければならない。この摺り合わせには、数時間を要し、場合によって十時間以上を要する。この作業で作業者が集中力を持続させることは容易でない。センターバルブを回転させながら押し付けるため、押し付け力も不均一になり易い。この手作業で、高精度に摺り合わせることは容易でない。
【０００７】
本発明の目的は、流体バルブを容易に且つ高精度に摺り合わせする摺合装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る摺合装置は、バルブシートのシート面とセンターバルブの当接面とを摺り合わせる装置である。
この摺合装置は、
前記バルブシートを固定するチャックと、
前記チャックに固定された前記バルブシートを回転させるテーブルと、
前記センターバルブに取り付けられ前記当接面を前記シート面に押し付けるハンドルと
を備える。
【０００９】
好ましくは、この摺合装置は、前記ハンドルを前記当接面が前記シート面に押し付けられる方向に案内し、且つ前記ハンドルの回転を規制するハンドルガイドを備える。
【００１０】
好ましくは、この摺合装置は、前記ハンドルが前記当接面を前記シート面に押し付ける向きに、前記ハンドルを押し付ける押し付け具を備えている。前記押し付け具は、把持部を備える。前記当接面を前記シート面に押し付ける前記ハンドルの押圧姿勢において、前記把持部は前記ハンドルガイドの上端より上方に位置する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る摺合装置は、テーブルが回転して、バルブシートを回転させる。この摺合装置では、センターバルブを回転させる必要がない。これにより、擦り合わせ作業の負荷が軽減される。この負荷の軽減は、擦り合わせ精度の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る摺合装置が示された概念図である。
【図２】図２は、図１の摺合装置の平面図である。
【図３】図３は、図１の摺合装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１には、バルブシートＢ及びセンターバルブＣと共に、摺合装置２が示されている。このバルブシートＢ及びセンターバルブＣは、流体バルブの一部である。バルブシートＢはシート面Ｂｓを備える。センターバルブＣは当接面Ｃｓを備える。この流体バルブでは、バルブシートＢにセンターバルブＣが挿入される。シート面Ｂｓと当接面Ｃｓとが当接して流体の流路が閉じられ、シート面Ｂｓと当接面Ｃｓとが離れて流体の流路が開かれる。図１の上下方向がバルブシートＢ及びセンターバルブＣの軸方向であり、図１の左右方向がその半径方向である。
【００１５】
このバルブシートＢでは、軸方向に垂直な断面の外形が円形である。バルブシートＢのシート面Ｂｓは、軸方向一方から他方に向かって半径方向外側から内向きに傾斜したテーパ面である。センターバルブＣの当接面Ｃｓは、軸方向一方から他方に向かって半径方向外側から内向きに傾斜したテーパ面である。シート面Ｂｓは、当接面Ｃｓに対応する形状に形成されている。
【００１６】
流体バルブでは、その大きさ用途によって、シート面Ｂｓの外径は異なる。例えば、２０００ｔ水圧プレス機の水圧回路では、シート面Ｂｓの外径は、２０ｍｍから２００ｍｍまでの種々の流体バルブが用いられる。この摺合装置２では、特に、シート面Ｂｓの外径の範囲は限定されない。
【００１７】
この摺合装置２は、架台４、回転装置６、モータ８、テーブル１０、チャック１２、留め具１４、カバー１６、一対のハンドルガイド１８、ハンドル２０、押し付け具２２、制御盤２４及び安全ペダル２６を備える。ここでは、図１の上下方向が摺合装置２の上下方向であり、左右方向が摺合装置２の左右方向であり、紙面に垂直な方向が摺合装置２の前後方向である。
【００１８】
回転装置６は、本体６ａ及び回転軸６ｂを備えている。本体６ａは、架台４に固定されている。回転装置６にモータ８が取り付けられている。この回転装置６の回転軸６ｂに、テーブル１０が取り付けられている。この回転装置６は、テーブル１０を回転させる機能を備える。このテーブル１０は、架台４に対して、上下方向を回転軸にして回転可能である。モータ８は、回転装置６を介して、テーブル１０を回転駆動する。
【００１９】
チャック１２は、テーブル１０に取り付けられている。チャック１２は、複数のチャック爪１２ａを備える。複数のチャック爪１２ａは、テーブル１０の回転軸を中心とする周方向に、並べられている。複数のチャック爪１２ａは、周方向に等間隔で並べられている。それぞれのチャック爪１２は、半径方向に移動可能である。それぞれのチャック爪１２は、互いに同じ円周上に位置した状態で、半径方向に移動可能である。図１に示される様に、複数のチャック爪１２ａが、中心に向かって移動して、バルブシートＢを固定する。図示されないが、複数のチャック爪１２ａが半径方向外向きに移動することで、バルブシートＢの固定が解除される。チャック爪１２ａの数は、特に制限されないが、バルブシートＢを安定的に固定する観点から、３以上の複数が好ましい。
【００２０】
留め具１４は、架台４に固定されている。留め具１４は、カバー１６を架台４に位置決めする機能を備えている。カバー１６は、バルブシートＢ及びセンターバルブＣと共に、テーブル１０、チャック１２を覆う。カバー１６は、架台４の上で、テーブル１０と共に回転するチャック１２及びバルブシートＢを覆う機能を備えている。カバー１６は、上方に開口する開口１６ａを備えている。カバー１６は、架台４に着脱可能である。それぞれのハンドルガイド１８は、カバー１６から上方に延びている。このハンドルガイド１８は、上下方向に延びるガイド溝１８ａを備える。
【００２１】
ハンドル２０は、ハンドル本体２０ａ、軸部２０ｂ及び装着部としての雄ネジ部２０ｃを備えている。図１において、ハンドル本体２０ａは、テーブル１０の回転軸と交差して延びている。このハンドル本体２０ａは、水平方向に延びている。軸部２０ｂは、ハンドル本体２０ａから雄ネジ部２０ｃまで延びている。軸部２０ｂは、テーブル１０の回転軸上に位置している。雄ネジ部２０ｃは、センターバルブＣと螺合している。雄ネジ部２０ｃは、非装着部としての雌ネジ部Ｃｆと螺合している。ハンドル２０は、センターバルブＣに着脱可能である。この雄ネジ部２０ｃは例示であって、装着部はセンターバルブＣに着脱可能であればよい。
【００２２】
押し付け具２２は、押し付け部２２ａ、連結部２２ｂ及び把持部２２ｃを備える。押し付け部２２ａは、ハンドル２０に当接する。連結部２２ｂは押し付け部２２ａと把持部２２ｃとを連結する。把持部２２ｃは、作業者が手で保持する部分である。この押し付け具２２は、センターバルブＣがバルブシートＢに押し付けられる向きに、ハンドル２０を押し付ける機能を備えている。
【００２３】
制御盤２４は、電源ボタン、起動ボタン、非常停止ボタン等を備えている。安全ペダル２６は、ペダル本体２６ａ及び基台２６ｂを備えている。このペダル本体２６ａは、基台２６ｂにその基端部を軸着され、その先端部を回動可能にされている。図示されない、付勢手段の付勢力によって、先端部が基台２６ｂから離れる回動向きに、ペダル本体２６ａは付勢されている。
【００２４】
ペダル本体２６ａは、摺合装置２を稼働可能にする稼働姿勢と、摺合装置２を停止状態にする停止姿勢と、に姿勢変化可能にされている。図１のペダル本体２６ａは、停止姿勢にある。この停止姿勢では、ペダル本体２６ａの先端部が、付勢手段の付勢力によって、基台２６ｂから離れた位置にある。図示されないが、稼働姿勢では、ペダル本体２６ａの先端部が、付勢手段の付勢力に抗して、基台２６ｂに近付いた位置にある。
【００２５】
図１では、摺合装置２は押圧姿勢にある。この押圧姿勢では、バルブシートＢのシート面ＢｓにセンターバルブＣの当接面Ｃｓが当接している。図１の両矢印Ｈｈは、架台４からハンドル２０のハンドル本体２０ａの上端までの高さを表している。両矢印Ｈｇは、架台４からハンドルガイド１８の上端までの高さを表している。両矢印Ｈｐは、架台４から把持部２２ｃの下端までの高さを表している。高さＨｈ、高さＨｇ及び高さＨｐは、上下方向の直線距離として測定される。
【００２６】
図２に示される様に、この摺合装置２では、留め具１４は４つの留め具片１４ａを備える。それぞれの留め具片１４ａは、架台４に固定されている。留め具片１４ａは、カバー１６に当接している。これにより、カバー１６は、水平方向に移動することが規制されている。このカバー１６は架台４に下方への移動が規制されている。この様にして、カバー１６は、架台４及び留め具１４によって位置決めされている。
【００２７】
ハンドルガイド１８は、カバー１６に固定されている。このハンドルガイド１８は、カバー１６を介して、架台４に位置決めされている。ハンドルガイド１８は、カバー１６と別体で設けられてもよい。例えば、ハンドルガイド１８は、架台４に取り付けられてもよい。ハンドルガイド１８は、架台４に直に位置決めされてよい。
【００２８】
ハンドルガイド１８のガイド溝１８ａに、ハンドル本体２０ａの端部が挿入されている。ハンドル本体２０ａは、ガイド溝１８ａに沿って上下方向に移動可能にされている。ハンドルガイド１８は、ハンドル２０の移動を上下方向に案内し、且つ回転を規制する機能を備えている。
【００２９】
図２の両矢印Ｌｈは、ハンドル本体２０ａの長さを表している。両矢印Ｌｇは、一方のガイド溝１８ａの底から他方のガイド溝１８ａの底までの長さを表している。両矢印Ｗｇは、ガイド溝１８ａの幅を表している。この長さＬｈ、長さＬｇ、幅Ｗｇは、水平面上の直線距離として測定される。
【００３０】
この摺合装置２では、長さＬｇは、長さＬｈより大きい。左右方向において、この長さＬｇと長さＬｈとの差の隙間Ｓｘが生じる。幅Ｗｇは、ハンドル本体２０ａの幅より大きい。前後方向において、幅Ｗｇとハンドル本体２０ａの幅との差の隙間Ｓｙが生じる。この隙間Ｓｘ及び隙間Ｓｙの分だけ、ハンドル２０は、ハンドルガイド１８に対して水平面上において移動可能である。ハンドル２０は、ハンドルガイド１８に対して水平面上において位置調整可能である。
【００３１】
図３に示される様に、押し付け具２２の押し付け部２２ａは、円弧形状を備えている。この押し付け部２２ａは、把持部２２ｃに向かって凹んでいる。図３の片矢印Ｒｐは、押し付け部２２ａの内周面の曲率半径を表している。この内周面がハンドル本体２０ａの外周面に当接する。このハンドル２０では、ハンドル本体２０ａは、円形パイプから形成されている。この曲率半径Ｒｐは、ハンドル本体２０ａの半径より大きい。押し付け部２２ａの円弧形状は例示であって、ハンドル本体２０を下向きに押し付け易い形状であればよい。押し付け部２２ａは、例えば、みぞ形鋼の断面形状を備えていてもよい。連結部２２ｂは、押し付け部２２ａから上方の把持部２２ｃに向かって延びている。把持部２２ｃは、水平方向に延びている。
【００３２】
ここでは、図１から図３を参照しつつ、この摺合装置２を用いた摺り合わせ方法が説明される。
【００３３】
バルブシートＢとセンターバルブＣとが準備される（ＳＴＥＰ１）。バルブシートＢがチャック１２でテーブル１０に固定される（ＳＴＥＰ２）。カバー１６が架台４に取り付けられる（ＳＴＥＰ３）。このＳＴＥＰ３で、バルブシートＢ、テーブル１０及びチャック１２がカバー１６に覆われる。センターバルブＣの被装着部にハンドル２０の雄ネジ部２０ｃ（装着部）が取り付けられる（ＳＴＥＰ４）。このＳＴＥＰ４で、センターバルブＣにハンドル２０の雄ネジ２０ｃが螺合される。センターバルブＣの当接面Ｃｓに研磨剤（コンパウンド）が塗布される（ＳＴＥＰ５）。このＳＴＥＰ５で、バルブシートＢのシート面Ｂｓに研磨剤が塗布されてもよい。
【００３４】
センターバルブＣがバルブシートＢに挿入される（ＳＴＥＰ６）。このＳＴＥＰ６で、センターバルブＣがカバー１６の開口１６ａからバルブシートＢに向かって挿入される。バルブシートＢのシート面ＢｓにセンターバルブＣの当接面Ｃｓが当接させられる。このとき、ハンドル２０のハンドル本体２０ａは、ハンドルガイド１８のガイド溝１８ａにガイドされる。この様にして、バルブシートＢにセンターバルブＣが配置される。
【００３５】
押し付け具２２が、ハンドル２０の上に配置される（ＳＴＥＰ７）。このＳＴＥＰ７で、作業者が押し付け具２２の把持部２２ｃを手で握る。押し付け具２２の押し付け部２２ａがハンドル２０のハンドル本体２０ａに当接させられる。
【００３６】
バルブシートＢが回転させられる（ＳＴＥＰ８）。このＳＴＥＰ８で、作業者が、安全ペダル２６のペダル本体２６ａを足で踏み込む。ペダル本体２６ａが稼働姿勢にされる。電源ボタン、起動ボタンがＯＮにされる。テーブル１０がモータ８によって回転させられる。これにより、バルブシートＢが回転させられる。
【００３７】
シート面Ｂｓと当接面Ｃｓとが摺り合わせされる（ＳＴＥＰ９）。このＳＴＥＰ９で、作業者が、押し付け具２２の把持部２２ｃを下方に向かって押し付ける。ハンドル２０がセンターバルブＣをバルブシートＢに向かって押し付ける。作業者は、摺り合わせ状態の感触を確認しつつ、シート面Ｂｓに向かって当接面Ｃｓを押し付ける。この様にして、シート面Ｂｓと当接面Ｃｓとが摺り合わせされる。
【００３８】
その後、起動ボタンがＯＦＦにされる。テーブル１０の回転が停止する。バルブシートＢの回転が停止する。この様にして、シート面Ｂｓと当接面Ｃｓとの摺り合わせが完了する（ＳＴＥＰ１０）。その後、押し付け具２２が取り外される。センターバルブＣがハンドル２０と共に外される。センターバルブＣからハンドル２０が取り外される。カバー１６が架台４から外される。チャック１２の固定が解除されて、テーブル１０からバルブシートＢが外される。
【００３９】
この摺合装置２では、安全ペダル２６のペダル本体２６ａから足を離すと。ペダル本体２６ａは停止姿勢に変化する。この摺り合わせ方法では、前述のＳＴＥＰ９において、ペダル本体２６ａから足を離すことで、テーブル１０の回転が停止する。
【００４０】
この摺合装置２では、バルブシートＢが回転する。作業者は、センターバルブＣを回転させる必要がない。作業者は、センターバルブＣをバルブシートＢに向かって押し付けるだけでよい。この摺合装置２は、摺り合わせにおける、作業者の負荷を軽減する。この負荷の軽減によって、作業者は、センターバルブＣとバルブシートＢとの摺り合わせ状態の感触に集中できる。この摺合装置２は、摺り合わせ精度の向上に寄与する。
【００４１】
手作業で、センターバルブＣ又はバルブシートＢを回転させる場合には、断続的に回転させることとなる。この摺合装置２では、バルブシートＢの回転が自動化されている。この摺合装置２では、バルブシートＢを連続して回転させることができる。この摺合装置２は、効率的に摺り合わせができる。この摺合装置２は、摺り合わせ時間の短縮に寄与する。
【００４２】
この摺合装置２では、下方に位置するバルブシートＢを回転させる。上方に位置するセンターバルブＣを下方に向かって押し付ける。下方に位置するバルブシートＢを回転させることで、摺合装置２の構造が簡易化されている。この摺合装置２は安価に制作できる。
【００４３】
この摺合装置２のチャック１２は、半径方向に移動する複数のチャック爪１２ａを備える。これにより、外径の異なる種々のバルブシートＢを固定しうる。この摺合装置２は、汎用性に優れている。
【００４４】
この摺合装置２では、ハンドルガイド１８がハンドル２０の回転を規制する。ハンドル２０の回転を阻止する向きに力を加える必要がない。この摺合装置２では、摺り合わせにおける労力が軽減されている。
【００４５】
一方で、ハンドルガイド１８のガイド溝１８ａは、ハンドル２０のハンドル本体２０ａとの間に、隙間Ｓｘ及び隙間Ｓｙを形成している。これにより、ハンドル２０は、ハンドルガイド１８に対して水平面上において移動可能である。この摺合装置２では、バルブシートＢとセンターバルブＣとの位置調整が容易にされている。この摺合装置２は、摺り合わせの労力を軽減すると共に、摺り合わせ精度の向上に寄与する。
【００４６】
この摺合装置２は押し付け具２２を備えている。この押し付け具２２では、ハンドル２０に押し付け部２２ａが着脱可能な状態で係止されている。この状態で、押し付け具２２がハンドル２０に押し付けられる。円弧形状の押し付け部２２ａの内周面がハンドル本体２０ａの外周面に押し付けられる。この摺合装置２では、押し付け部２２ａの円弧形状の中心角度は、例えば１５０°である。押し付けを容易にする観点から、押し付け部２２ａの円弧形状の中心角度は好ましくは１２０°以上であり、更に好ましくは１３０°以上である。一方で、トラブルでハンドル２０が回転した場合には、この押し付け具２２は、ハンドル２０から容易に外れる。ハンドルガイド１８の破損等の万一の場合にも、作業者が回転物等に巻き込まれることを防止できる。この観点から、押し付け部２２ａの円弧形状の中心角度は好ましくは１８０°未満であり、更に好ましくは１６０°以下である。
【００４７】
更に、ハンドル２０の押圧姿勢において、押し付け具２２の把持部２２ｃは、ハンドルガイド１８の上端よい更に上方に位置する。これにより、ハンドルガイド１８の破損等でハンドル２０がバルブシートＢと共に回転しても、ハンドルガイド１８等に手が挟まれることを防止できる。 なお、ここでは、安全性の観点から、押し付け具２２を用いることが好ましいが、本発明に係る摺合装置２には、ハンドル２０のハンドル本体２０ａが、手で把持されるものを含む。
【００４８】
この摺合装置２では、テーブル１０は、モータ８で駆動されたが、これに限られない。このテーブル１０は、他の動力で駆動されてもよい。また、例えば、このテーブル１０は、足こぎ装置によって、足で回転させられてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００５０】
［実施例１−７］
実施例１−７のバルブシートとセンターバルブとが準備された。それぞれのシート面の外径は、表１の「Ｂｓ外径」に示す通りであった。これらのバルブシートとセンターバルブとが摺り合わせされた。
【００５１】
［時間の評価］
摺り合わせに要した時間が測定された。その結果が指数で表されている。この指数は、従来の摺り合わせ時間に対する、摺合装置を用いた摺り合わせ時間の比が表されている。この指数が小さいほど、摺り合わせ時間の短縮比率が大きい。この指数は小さいほど、好ましい。なお、摺り合わせに要した実際の時間は、シート面の外径が大きいほど、長い。従って、シート面の外径が大きいほど、実際の短縮時間が大きい。
【００５２】
【表１】
2020082248.tif 000003
【００５３】
表１に示されるように、実施例では、従来に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明された摺合装置は、バルブシートのシート面とセンターバルブの当接面との摺り合わせに広く適用されうる。
【符号の説明】
【００５５】
２・・・摺合装置
６・・・回転装置
１０・・・テーブル
１２・・・チャック
１２ａ・・・チャック爪
１４・・・留め具
１６・・・カバー
１８・・・ハンドルガイド
１８ａ・・・ガイド溝
２０・・・ハンドル
２０ａ・・・ハンドル本体
２２・・・押し付け具
２２ａ・・・押し付け部
２２ｂ・・・把持部
２６・・・安全ペダル
【図１】
2020082248.tif 000004
【図２】
2020082248.tif 000005
【図３】
2020082248.tif 000006