(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の噴出と停止とを制御するバルブにおいて、
底部に流入口が設けられた有底筒状の第１エンドキャップと側部に流出口が設けられた筒状の第２エンドキャップとで本体部が形成され、その内部にボール形状の可動弁体と弁座を有し前記可動弁体を前記弁座へ着座させて流体の前記流入口と前記流出口との連通を制御するバルブ部と、
前記可動弁体を弁座へ着座させるピストン及びピストンロッドを収装したシリンダ部と、を備え、
前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとを締め付ける第１締結部材と、
前記バルブ部と前記シリンダ部とを分離可能に一体に締結させる第２締結部材と、を更に備え、
前記第２締結部材が締め付けられた状態で前記第１締結部材の解除によって前記第１エンドキャップが前記第２エンドキャップから分離し、前記弁体と前記弁座が前記バルブ部の本体部から分離可能に構成されていることを特徴とする流体制御バルブ。
【請求項２】
前記第１締結部材と前記第２締結部材とは、同軸上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の流体制御バルブ。
【請求項３】
前記弁座が円錐面形状からなり、
前記流入口が前記弁体の可動方向に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体制御バルブ。
【請求項４】
離型剤を収容したタンクと、
該タンク内の離型剤を配管を通してプレスの金型表面に圧送する離型剤供給ポンプと、
該ポンプ下流の配管に介装されて離型剤の供給を制御するストップバルブと、
前記金型表面からの余剰の離型剤を貯溜するピットと、
該ピット内の離型剤を配管を通して前記タンクに回収する離型剤回収ポンプと、
を備えた離型剤供給システムにおいて、
前記ストップバルブに請求項１，２又は３に記載の流体制御バルブを用いたことを特徴とする離型剤供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体制御バルブ及びそれを利用した離型剤供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型を用いてワークを所定形状に鍛造成形する熱間鍛造は、自動車用エンジン部品等を製造する方法として従来から多く用いられている。この熱間鍛造においては、複数の金型間でワークを順次移動させて最終形状に成形することとなっており、各金型において型打ち後にワークを型抜きする際の離型性を確保するために、金型に型打ち前に予め離型剤を塗布する方法が用いられる。
【０００３】
例えば、図３に示すように、鍛造プレス100 に組み付けられた上型101 と下型102 の表面には、離型剤タンク103 内に収容された離型剤104 がダイヤフラム式の供給ポンプ105 で圧送され、ダイヤフラム式のストップバルブ106a, 106b の開弁時に、それぞれ供給・塗布されるようになっている。余剰の離型剤104 はピット107 内に捕集され、ここから回収ポンプ108 で離型剤タンク103 内に回収される。この回収される離型剤104 には、前記ピット107 内において洗浄水、作動油、グリス、酸化スケール等が混入される。
【０００４】
そして、前記ストップバルブ106a, 106b は従来、図４に示すように、市販のダイヤフラムバルブを改造して使用されている。
【０００５】
詳述すると、管路部200 内を離型剤がクランク状に流れる折り返し部に真鍮又はステンレス鋼（SUS304等）製の弁座201 が設けられ、この弁座201 に対しエアシリンダ部202 のピストンロッド先端にダイヤフラム203 を介して組み付けられた樹脂（ウレタン等）製の弁体204 が接離することで、本バルブが開閉するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したストップバルブ106a, 106b にあっては、弁座201 が真鍮又はステンレス鋼（SUS304等）製であると共に、弁体204 が樹脂（ウレタン等）製であるため、繰り返しの衝撃を受けることによってともに摩耗し、交換頻度が高くなるという問題点があった。
【０００７】
また、ダイヤフラム式であることから、部品点数が多く構造が複雑であるため、ダイヤフラム203 等の部品交換が非常に面倒である。さらに、弁座201 が管路部200 と一体形成されているため、弁座201 を交換する時は管路部200 毎交換しなければならず、大部品の交換となって部品コストが高くつくという問題もあった。
【０００８】
さらにまた、離型剤がクランク状に流れる折り返し部に弁座201 があり、弁座201 が流れに直面するため、新液使用の場合は問題は少ないが、離型剤を回収使用する場合は、含まれる酸化スケール等の不純物が弁座201 に堆積してシール性が低下することから、離型剤ダレが生じ、鍛造プレス100 を汚損するという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、構造の簡略化により部品交換が容易であると共に小部品単位で交換可能にして部品コストの低減が図れる流体制御バルブと、バルブの交換頻度や交換作業時間を低減し、特に離型剤回収使用の供給システムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の向上が図れる離型剤供給システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明に係る流体制御バルブは、流体の噴出と停止とを制御するバルブにおいて、底部に流入口が設けられた有底筒状の第１エンドキャップと側部に流出口が設けられた筒状の第２エンドキャップとで本体部が形成され、その内部にボール形状の可動弁体と弁座を有し前記可動弁体を前記弁座へ着座させて流体の前記流入口と前記流出口との連通を制御するバルブ部と、前記可動弁体を弁座へ着座させるピストン及びピストンロッドを収装したシリンダ部と、を備え、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとを締め付ける第１締結部材と、前記バルブ部と前記シリンダ部とを分離可能に一体に締結させる第２締結部材と、を更に備え、前記第２締結部材が締め付けられた状態で前記第１締結部材の解除によって前記第１エンドキャップが前記第２エンドキャップから分離し、前記弁体と前記弁座が前記バルブ部の本体部から分離可能に構成され、構造の簡略化により部品交換が容易であると共に小部品単位で交換可能にして部品コストの低減が図れるようにした。また、前記第１締結部材と前記第２締結部材とは、同軸上に配設されると好適である。
【００１１】
また、前記弁体がボール形状で、前記弁座が円錐面形状からなると共に、前記流入口が前記弁体の可動方向に設けられ、流体の折り返し等による流速低下や流体がシール面へ直面するのを回避し、シール面への不純物の堆積を防止してシール性を高められるようにした。
【００１２】
また、本発明に係る離型剤供給システムは、離型剤を収容したタンクと、該タンク内の離型剤を配管を通してプレスの金型表面に圧送する離型剤供給ポンプと、該ポンプ下流の配管に介装されて離型剤の供給を制御するストップバルブと、前記金型表面からの余剰の離型剤を貯溜するピットと、該ピット内の離型剤を配管を通して前記タンクに回収する離型剤回収ポンプとを備えた離型剤供給システムにおいて、前記ストップバルブに前記流体制御バルブを用い、バルブの交換頻度や交換作業時間を低減し、特に離型剤回収使用の供給システムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の向上が図れるようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る流体制御バルブ及びそれを利用した離型剤供給システムを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例を示すストップバルブの構造説明図で、同図（ａ）は要部切欠き側面図、同図（ｂ）は平面図であり、図２は本ストップバルブを用いた離型剤供給システムの概略構成図である。
【００１５】
図２に示すように、本供給システムは、離型剤１を収容したタンク２と、該タンク２内の離型剤１を配管３を通して鍛造プレス４に組み付けられた上型５と下型６の表面に圧送するダイヤフラム式の供給ポンプ７と、該ポンプ下流の配管３に介装されて離型剤１の供給を制御するストップバルブ８ａ，８ｂと、前記上型５と下型６の表面からの余剰の離型剤１を貯溜するピット９と、該ピット内の離型剤１を配管１０を通して前記タンク２に回収する回収ポンプ１１とを備えている。
【００１６】
前記ストップバルブ８ａ，８ｂは、エアー源１２からの加圧エアーの給，排により開閉し、この加圧エアーの給，排は図示しないソレノイドバルブを介して電子制御装置（ＥＣＵ）１３により鍛造プレス４におけるトランスファーの作動タイミングに合わせて行われるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、ストップバルブ８ａ，８ｂは、バルブ部２０とシリンダ部２１とが図中上下に連接されてなる。バルブ部２０は有底筒状の第１エンドキャップ２２と筒状の第２エンドキャップ２３とで本体部が構成され、その内部にはこれらエンドキャップ２２，２３で上下方向に挾持されるようにして９０°の円錐座を有する筒状の弁座２４が収装され、前記円錐座にボール弁２５が着座し得るようになっている。
【００１８】
前記第１エンドキャップ２２の底部中央には離型剤１の流入口２６が、また第２エンドキャップ２３の側部には離型剤１の流出口２７がそれぞれ形成される。また、前記弁座２４は合金工具鋼（SKD61 等）に焼入れ施工されて所定のロックウェルかたさ（HRC58 ±1 等）を有する。また、前記ボール弁２５にはベアリング鋼球（φ23球等）が用いられる。
【００１９】
一方、シリンダ部２１は短筒状の第３エンドキャップ２８と長筒状の第４エンドキャップ２９と通常の端板からなる第５エンドキャップ３０とで本体部が構成され、前記第４エンドキャップ２９内にピストン３１が筒軸方向に摺動自在に収装される。そして、前記ピストン３１に六角穴付ボルト３２で結合されたピストンロッド（弁棒）３３が前記第３エンドキャップ２８内を筒軸方向に摺動自在に貫通し、その図中下方移動により前記ボール弁２５を弁座２４に着座させるべく押圧するようになっている。
【００２０】
前記第４エンドキャップ２９の側部には加圧エアーの開弁用流入口３４が形成され、前記ピストン３１の下部室Ａに前述したエアー源１２からの加圧エアーが図示しないソレノイドバルブを介して供給されるようになっている。また、前記第５エンドキャップ３０の中央には加圧エアーの閉弁用流入口３５が形成され、前記ピストン３１の上部室Ｂに前記エアー源１２からの加圧エアーが図示しないソレノイドバルブを介して供給されるようになっている。
【００２１】
そして、前記バルブ部２０とシリンダ部２１とは、４隅において上下一対の六角穴付ボルト（締結部材）３６ａ，３６ｂで組み付けられている。上方の六角穴付ボルト（第２締結部材）３６ａは第５エンドキャップ３０と第４エンドキャップ２９と第３エンドキャップ２８と第２エンドキャップ２３とに跨がって締め付けている。一方、下方の六角穴付ボルト（第１締結部材）３６ｂは第２エンドキャップ２３と第１エンドキャップ２２とを締め付けている。
【００２２】
また、前記第４エンドキャップ２９内面と第３エンドキャップ２８内面とピストンロッド（弁棒）３３外面に硬質クロムメッキが施工され、ピストン３１及びピストンロッド３３摺動部の離型剤１による腐食防止が図られている。尚、図１中３７ａ〜３７ｃはパッキンで、３８ａ〜３８ｇはＯリングである。
【００２３】
このように構成されるため、ストップバルブ８ａ，８ｂにおいては、タンク２から供給ポンプ７により圧送されている離型剤１は、電子制御装置１３による図示しないソレノイドバルブの切換制御により、エアー源１２からの加圧エアーにてピストン３１及びピストンロッド３３を下降させることで、ボール弁２５が弁座２４に着座して閉弁し、その供給が遮断される。そして、鍛造プレス４における成形タイミングに合わせて、前記電子制御装置１３により今度は、エアー源１２からの加圧エアーにてピストン３１及びピストンロッド３３を上昇させることで、ボール弁２５が弁座２４から離間して開弁し、離型剤１が鍛造プレス４の上型５と下型６の表面に供給・塗布される。
【００２４】
そして、本実施例では、前記バルブ部２０とシリンダ部２１とは、４隅において上下一対の六角穴付ボルト３６ａ，３６ｂで組み付けられ、下方の六角穴付ボルト３６ｂを外すことで、第１エンドキャップ２２が第２エンドキャップ２３から分離し、これによってボール弁２５と弁座２４に加えてＯリング３８ｆ，３８ｇ等の交換が簡単に行える。その後、上方の六角穴付ボルト３６ａを外すことで、第５エンドキャップ３０と第４エンドキャップ２９と第３エンドキャップ２８と第２エンドキャップ２３とがバラバラに分離し、パッキン３８ａ〜３８ｇやＯリング３８ａ〜３８ｅ等の交換が簡単に行える。
【００２５】
このように六角穴付ボルト３６ａ，３６ｂでの組付であるため、構造を簡略化でき、依って部品交換が容易である。また、小部品単位での交換であるため、部品コストの低減が図れる。
【００２６】
また、離型剤１の流入口２６がボール弁２５の可動方向に設けられ、離型剤１の折り返し等による流速低下や離型剤１が弁座２４の円錐座（シール面）へ直面するのを回避したので、シール面への酸化スケール等の不純物の堆積を防止してシール性が高められる。
【００２７】
また、前記弁座２４は合金工具鋼（SKD61 等）に焼入れ施工されて所定のロックウェルかたさ（HRC58 ±1 等）を有しているので摩耗しにくい。加えて、前記ボール弁２５もベアリング鋼球（φ23球等）であるので摩耗しにくい。また、前記弁座２４は９０°の円錐座を有するのでボール弁２５が安定して着座できると共に加工し易いという利点がある。
【００２８】
また、ストップバルブ８ａ，８ｂにおける部品の交換頻度や交換作業時間を低減できるので、本供給システムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の向上が図れる。
【００２９】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。また、本発明の流体制御バルブは鍛造プレスの金型に離型剤を供給・塗布する流体供給システムに限らず、他の流体を供給するシステムに適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、流体の噴出と停止とを制御するバルブにおいて、底部に流入口が設けられた有底筒状の第１エンドキャップと側部に流出口が設けられた筒状の第２エンドキャップとで本体部が形成され、その内部にボール形状の可動弁体と弁座を有し前記可動弁体を前記弁座へ着座させて流体の前記流入口と前記流出口との連通を制御するバルブ部と、前記可動弁体を弁座へ着座させるピストン及びピストンロッドを収装したシリンダ部と、を備え、前記第１エンドキャップと前記第２エンドキャップとを締め付ける第１締結部材と、前記バルブ部と前記シリンダ部とを分離可能に一体に締結させる第２締結部材と、を更に備え、前記第２締結部材が締め付けられた状態で前記第１締結部材の解除によって前記第１エンドキャップが前記第２エンドキャップから分離し、前記弁体と前記弁座が前記バルブ部の本体部から分離可能に構成されるので、構造の簡略化により部品交換が容易であると共に小部品単位で交換可能にして部品コストの低減が図れる。
【００３１】
また、前記弁体がボール形状で、前記弁座が円錐面形状からなり、前記流入口が前記弁体の可動方向に設けられるので、流体の折り返し等による流速低下や流体がシール面へ直面するのを回避し、シール面への不純物の堆積を防止してシール性を高められる。
【００３２】
また、離型剤を収容したタンクと、該タンク内の離型剤を配管を通してプレスの金型表面に圧送する離型剤供給ポンプと、該ポンプ下流の配管に介装されて離型剤の供給を制御するストップバルブと、前記金型表面からの余剰の離型剤を貯溜するピットと、該ピット内の離型剤を配管を通して前記タンクに回収する離型剤回収ポンプとを備えた離型剤供給システムにおいて、前記ストップバルブに前記流体制御バルブを用いたので、バルブの交換頻度や交換作業時間を低減し、特に離型剤回収使用の供給システムにおけるダウンタイムを削減して熱間鍛造の稼働率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すストップバルブの構造説明図で、同図（ａ）は要部切欠き側面図、同図（ｂ）は平面図である。
【図２】本ストップバルブを用いた離型剤供給システムの概略構成図である。
【図３】従来の離型剤供給システムの概略構成図である。
【図４】同じくストップバルブの断面図である。
【符号の説明】
１  離型剤
２  タンク
３  配管
４  鍛造プレス
５  上型
６  下型
７  供給ポンプ
８ａ，８ｂ  ストップバルブ
９  ピット
１０  配管
１１  回収ポンプ
１２  エアー源
１３  電子制御装置
２０  バルブ部
２１  シリンダ部
２２  第１エンドキャップ
２３  第２エンドキャップ
２４  弁座
２５  ボール弁
２６  流入口
２７  流出口
２８  第３エンドキャップ
２９  第４エンドキャップ
３０  第５エンドキャップ
３１  ピストン
３２  六角穴付ボルト
３３  ピストンロッド（弁棒）
３４  開弁用流入口
３５  閉弁用流入口
３６ａ，３６ｂ  六角穴付ボルト（締結部材）
３７ａ〜３７ｃ  パッキン
３８ａ〜３８ｃ  Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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