专利名称：球阀及其制造方法
技术领域：
本发明涉及安装于冷热水、空气、燃气等的配管、对流体的流动进行开闭或控制的球阀及其制造方法。
但是，这种球阀，由于加工工时多、材料价格高、零件件数多，所以材料费很高；另外，用于切削加工与组装作业的加工费也高，成为价格高、重量也比较重的零件。尤其是加工零件原材料需要预先加工费，仅此就需花费多余的材料费。
因此，为了解决这些问题，提出了采取利用管材的压力加工技术的球阀的形态技术(参照日专利特开昭62-165081号公报、特开昭63-266276号公报、特开平10-122390号公报)。
但是，利用管材的压力加工技术的球阀，在组装时，由于是在作为弹性体的球座等的阀座零件上压紧球体来保持密封性的构造，在将零件组装进管材内部时，需要进行使内部零件单元化的临时组装工序。
因此，加上了临时组装工时和组装后对临时组装的分解的工时，为此，有着作业工时增多、成本增高的问题。
另一方面，即使可回避内部零件的临时组装工序，要想做出高精度、而且均一的球阀制品，也是极其困难的。
另外，一般为了小口径的阀与配管的连接，多采用螺纹拧入连接，但在将利用管材的球阀通过螺纹拧入连接于配管的情况下，由于是将与阀座构件分开的阴螺纹零件焊接于管材制阀体端部，或者采用结合于扩径的管制阀体的端部的构造，制造工序变得复杂，同时存在阀的面间尺寸变长等的课题。
本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的在于通过谋求成本的降低提供能够制造出经济性优良、轻量具有信赖性、精度高而均一、面间尺寸短而紧凑的制品的球阀及其制造方法。
另外，其它的发明是如下的球阀的制造方法将管材切断成规定长度，对该管材两端部进行扩口加工·缩径加工等的塑性加工形成阀体。在形成于该阀体大致中央位置的出座部形成轴杆插入孔；接着，在从该阀体的一侧压入一对的环形状的插入构件的一方之后，将球体非自由转动地接合于插入轴杆插入孔的轴杆下端；再从阀体另一侧压入另一方的插入构件，同时一边压缩成形阀体两端面，一边通过一对的插入构件对于球体给予规定的过盈量并可自由转动地支承球体。
再有，其它的发明是如下的球阀在规定长度的管材的大致中央位置形成轴杆插入孔，在插入该轴杆插入孔的轴杆下端以非转动状态接合球体；在管材两端内周安装一对的环形插入构件，同时以该一对的插入构件可自由转动地从两侧支承前述球体，并将管材缩径或压缩、将一对的插入构件与管材接合而构成。
再有，其它的发明是如下的球阀的制造方法将管材切断成规定长度，在形成于该管材大致中央位置的轴杆插入孔插入轴杆，且在轴杆下端以非转动状态接合球体；在管材两端内周装入一对的环形插入构件并从两侧可自由转动地支承球体；而后将管材缩径或压缩，将插入构件与管材接合。
又一其它的发明是如下的球阀的制造方法将管材切断成规定长度，在该管材大致中央位置形成轴杆插入孔，在管材一方侧内周装入环形状的插入构件，将该管材缩径或压缩，固定插入构件。接着，将轴杆插入轴杆插入孔，且以非转动状态使球体接合于轴杆下端；而后在管材另一方侧内周装入环形状的插入构件，以一对插入构件可自由转动地支承前述球体；在装入另一方侧的插入构件上将管材缩径或压缩，使插入构件与管材接合。
另一其它的发明是如下的球阀对规定长度的管材的一方缩径形成密封保持部，在该密封保持部中装入一对中一方的密封环，在插入开设于管材的轴杆插入孔的轴杆下端以非转动状态接合球体，使该球体一方侧对接前述密封环，同时使一对中另一方的密封环对接于球体的另一方侧，将插入环组装进该密封环的后端侧，通过将管材的另一方缩径形成的密封保持部保持该密封环及插入环。
另一其它的发明是如下的球阀的制造方法将管材切断成规定长度，在该管材上，将一方缩径、形成锥形保持部和轴杆插入孔，在该密封保持部装入一对中一方的密封环，接着，将球体接合于插入轴杆插入孔的轴杆，使球的一侧对接于前述密封环之后，将一对中的另一方密封环安装于球体的另一侧，将插入环组装进密封环的后端侧；而后通过将管材另一方缩径的锥形状的密封保持部安装保持一对中另一方的密封环与插入环。
因此，如依照这些发明，由于本体等的材料是廉价的管材，与现有的铸件或铸造品相比重量减轻，可谋求制品的轻量化。另外，与现有技术中本体或盖成各接合部分的切削工时相比，由于本发明制品没有切削工时，可大幅度缩短制造时间，可供批量生产，其结果是，可大幅度降低制造成本变得廉价，可提供经济性极优良的球阀。另外，阀体是一体制造，由于接合处及零件个数极少，故可有助于得到廉价、高信赖性的球阀。
另外，由于通过对管材进行扩口加工或缩径加工等塑性加工而成形，可产生稳定的封止力与操作力矩；同时由于在两端推入插入构件为了将球座压接于球体施加均一的压力，可得到高精度制品。
再有，由于不需对插入构件、球体等各构件在插入阀体前进行临时组装，而可以良好的精度插入·组装进阀体内，故可缩短组装时间，同时由于不需要在插入构件上设置用于确保插入构件相互距离的部件，可得到轻量化的球阀；还有，将各插入构件容易地做成各种的接合状态，制品的对应化容易。
还有，即使是利用了管材的球阀，不必将面间尺寸做长，可得到以少量的零件个数组成的紧凑的球阀。
在上述各发明中，对轴杆插入孔进行内缘翻边加工，形成筒部和使该筒部的一部分突出的止动片；另一方面，在设置于轴杆的轴环部上形成用于限制转动的缺口槽，将该止动片结合于缺口槽来限制球体转动；或使安装于轴杆安装槽的O形环接触上述筒部的内周面；或在筒部上缘部形成台阶部，在该台阶部安装密封件地构成球阀。
因此，通过使阀体内具有止动功能，可有助于紧凑化及成本降低，同时由于使球体与止动功能一体化，可提高开闭精度；另外，阀的手柄成为简单构造、成品率高，有极优良的批量生产性。另外，可以得到适应宽广的流体特性(温度或压力等)、具有良好密封性的球阀。
图2是表示第一发明的球阀的剖面图。
图3是图2的阀体的俯视图。
图4是表示第一发明的球阀其他示例的剖面图。
图5是图4的俯视图。
图6是表示在阀体上设置台阶部的示例的剖面图。
图7是表示轴杆部分的正视图。
图8是图7的底面图。
图9是表示第一发明的球阀的其它示例的剖面图。
图10是图9的俯视图。
图11是表示第二发明的球阀之制造工序的一例，是具有规定长度的管材的剖面图。
图12是将图11的管材中央部附近缩径的剖面图。
图13是表示在12的管材内组装进内部零件状态的剖面图。
图14是表示第二发明的球阀的剖面图。
图15是表示第二发明的球阀其他示例剖面图。
图16是图14局部放大剖面图。
图17是图15的局部放大剖面图。
图18是图14的阀体的俯视图。
图19是图16的插入构件的剖面图。
图20是表示第三发明的球阀的制造工序的一个示例，表示具有规定长度的管材的剖面图。
图21是将图20的管材一方侧缩径的剖面图。
图22是表示在图21管材内组装进内部零件的状态的剖面图。
图23是表示通过夹具将图22管材缩径的状态的剖面图。
图24是第三发明的密封环的放大剖面图。
图25是第三发明的插入环的放大剖面图。
图26是表示将插入环组装进密封环状态的放大剖面图。
图27是表示轴杆插入孔与推力垫圈关系的、管材一部分切口的俯视图。
图28是在第三发明的球阀上设置可自由转动的盖形螺母的剖面图。
图29是在第三发明的球阀上设置钎焊状态的盖形螺母的剖面图。
图30是在管材端部进行喇叭管加工而设置盖形螺母的剖面图。
图31是表示在管材的端部设置接合部的一个示例的剖面图。
图32是表示第三发明的在图21所示阀体的其他示例。
图33是表示本发明的轴杆的密封构造的其他示例的局部放大剖面图。
图34是表示手柄的其他实施例的一部分切口俯视图。
图35是图34的A-A线放大剖面图。
图36是用于从板材冲压成型手柄的半成品的平面参考图。
图1～图10形示第一发明的球阀及其制造方法。
在图中，1是管材，该管材1，是铜合金或不锈钢制等薄壁(非厚壁)型无缝管，或者也可以是将钢板成形为滚筒状后、以焊接等方法接合成筒状的有接缝管材。将该管材1切断成规定的长度、即切断成构成球阀阀箱的长度；在其两端去毛刺；而后，对管材1两侧部进行扩口加工、形成球阀阀体2。在本例中的扩口加工，是塑性加工呈圆弧面的多角形(例如六角形)的压入保持部3。另外，将阀体2的中央位置进行深冲或敲打成形、而形成平面状的出座部4，在该出座部4的内方区域形成轴杆插入孔5。
在图2中，12是具有贯穿孔12a的球体，该球体12在轴杆安装位置形成在阀全开或全闭时与流路平行的轴杆嵌合面14，该轴杆嵌合面14结合于轴杆15下端形成的非圆形的突设部16、使球体12与轴杆15接合为非转动状态。在轴杆15下部形成的轴环部17，防止轴杆15因流体压力向外方飞出。
22是手柄，该手柄22非转动状态安装于轴杆15上，夹置在设置于该手柄22上下部的弹簧垫圈24与垫圈23之间以螺母25旋紧固定。
另外，6、6表示一对环形状插入构件之一例，该插入构件6，相对于球体12左右对称组装进去。该插入构件6，在其前端部内周面侧保持着具有密封性的座环9，同时，以安装于插入构件6的外周的树脂制等的密封构件(O形环)10起到与阀体2内周面的衬垫作用。
该插入构件6，厚壁管或将厚壁板成形为滚筒状后，经焊接等方法接合起来的金属制筒、由滚压成形装置进行切削或压力加工，或将厚壁板材以压力加工拉深加工成图示形状，其他，也可以通过熔模铸造等的精密铸造、或烧结金属粉末而成形。
另外，本发明的插入构件6，具有在接合中保有足够强度的厚度，同时，对于由压入管材1所施加的力也具有足够的强度。即，本发明的球阀，做为如下构造谋求机能分担，谋求轻量而紧凑化该构造为在作为由薄壁部的管材1构成的阀体2上主要具有作为压力容器的强度；在作为厚壁部的插入构件6上主要具有配管接合或对于向管材1的压入的强度，或具有用于维持球体12与座环9的面压的强度。在各插入构件6、6，在与球体12侧相反侧的端部，具有沿多角形外周面8、8设置成适宜角度的锥部7。该插入构件6，可采取适宜的接合形状，在本实施例中，形成了阴螺纹6a。这样，不改变由规定长度的管材构成的阀体2的长度，可在阀体2上适当配置阴螺纹等的接合部位。
另外，在图3中示出了设于阀体内的手柄的止动机构的示例。在该图中，对轴杆插入孔5进行内翻边加工，形成短筒状的使筒部11和在该筒部11一部分上一体突出的止动片13。另一方面，如图8所示，在设于轴杆15的轴环部17上形成限制转动用的缺口槽19，设计成通过将前述止动片13结合于该缺口槽19的止动机构将球体12的转动大致限制于90°的角度范围内。另外，如图2所示，使安装于轴杆15的安装槽15a内的O形环18接触上述筒部11的内周面，以紧凑的构造确实保证密封。再者，如图6所示，在筒部11的上缘部形成台阶部20，通过在该台阶部20中安装着垫圈23、密封压盖3、以及密封压盖密封件42，来保持轴杆15的密封性、和提高其力矩性能。这种情况下，在图8中的轴环部17点划线表示的那样，设置2个缺口槽19，在该缺口槽中结合着2个止动片13，通过手柄操作力矩使作用于止动机构的力分散，也可以使止动机构不发生变形。
下边，参照附图具体说明本发明的球阀的制造方法之一例。
在图1中，将管材(管)1切断成规定长度，通过对该管材1两侧部扩口加工而进行塑性加工，形成具有大致成六角形的压入保持部3的阀体2。由在该阀体2大致中央位置进行拉深加工形成出座部4，在该出座部4进行孔加工形成轴杆插入孔5，进行出座·孔加工工序。而后，对轴杆插入孔5进行内翻边加工。通过该内翻边加工形成筒部11和使该筒部一部分突出出来的止动片13。
其次，如该图所示，从该阀体2一侧，压入和压入保持部3具有相似形状的一对环形插入构件6的一方之后，在插入轴杆插入孔5的轴杆15的下端非自由转动地接合球体12。在这种情况下，在设于轴杆15的轴环部17上形成限制大致转90°角度范围用的缺口槽19，将前述止动片13结合于缺口槽19来限制球体12的转动地组装进去。另外，从阀体2另一侧的压入保持部3压入另一方插入构件6。而后，用夹具47同时敲击阀体2两方端面部(缩径部)端面，一边沿插入构件6的锥部7压缩成形，一边以一对插入构件6、6的座环9对球体12给予规定的过盈量，一边可自由转动地支承着球体12地制造球阀。这样，球体12一边支承于座环9，一边保持规定的密封性和力矩性能。
如图2与图4所示，阀体2成直线型的球阀，经上述工序制造，而如图9所示，在将扩口工序落实于扩大加工工序时，首先，将管材1两侧部扩口为圆形，而后经扩口成六角形工序，即成形为图9所示阀体2的形状。其他和上述加工工序相同。
在实施本发明的球阀时，根据孔径尺寸(球孔直径)其构造不同，关于满孔形的球阀最好适用图2所示的构造而关于缩孔形的球阀最好适用图4所示的构造。
图11～图19表示了第二发明的球阀及其制造方法。
本发明的球阀与其制造方法和上述发明的同一部分给予同一符号而省略其说明。
在图12中，3a是将管材1大致中央位置通过模锻或压力加工等塑性加工而缩径形成的锥形密封保持部，在该密封保持部3a附近位置的管材1内外通过拉深加工等形成平面形状的出座部4，同时在出座部4的内方区域形成轴杆插入孔5。
其次说明第二发明的球阀与其制造方法。首先，如图11所示，将管材(管)1切断成构成球阀的阀体2的长度，其次，如图12所示，使管材1的中央部附近缩径、形成锥形密封保持部3a、3a，在该密封保持部3a、3a附近位置，在管材1的中央部加工平面状的出座部4，而且在该出座部4的内方区域进行冲孔加工，形成圆形状的轴杆插入孔5。
而后，从阀体2的内侧将轴杆15插入轴杆插入孔，同时，使轴杆嵌合面14以与流路平行的方向将球体12从管材1任何一侧插入，并保持将轴杆15的突设部16以非转动状态接合于嵌合面14的状态。
如图14所示，将座环9、9密封构件(O形环)10、10分别装于插入构件6、6上，将该插入构件6、6从管材1两端侧插入，以作为插入构件6的前端部的座环9将球体12从两侧可自由转动地支承，同时，密封构件10密贴于密封保持部3a，成密封状态组入。
接下来，使座环9的贯穿孔9a相对于球体12的贯穿孔12a大致成在同一轴心上，以模锻或压力加工等方法将管材1缩径或压缩、设置锥形状的密封保持部3b、3b，使插入构件6、6与管材1相接合而构成。
密封保持部3b，由于沿插入构件6的锥部7形成，对插入构件6、6作用斜楔效果，插入构件6、6稍稍向球体12侧移动，一对座环9、9相互间距离被调整到规定值，即被正确定位。另外，在密封构件10、10推压密封保持部3a、3a时，由密封保持部3a、3a的锥形形状的斜楔作用对插入构件6施加轴心方向的力，因此插入构件6得以更正确的调心。
这时的缩径或压缩加工，最好是沿锥部7并沿密封保持部3b全周进行；保持部3b如沿锥部7至少设置1处以上地加工的情况下，由于各密封构件10、10向球体侧移动、与密封保持部3a、3a对接，可确保插入构件6与阀体2的密封性。而且，上述工序，最好是由适当的夹具等装置自动化进行。另外，在使用阀时，阀体2的锥体部7也可以防止由内压引起插入构件6向阀的外方拔出。
上述缩径加工，也可以由多次拉深加工缩径到规定值，由于分成多次，而产生了缩径部分强度增大的效果，作为球阀的强度也增加，同时，也更有效地实现插入构件6、6的正确定位。这种情况下的缩径拉深量与成形次数，也适当根据实施需要任意决定。
图15是表示第二发明的球阀的制造方法的其他示例的剖面图。而且，本例中与上述例子相同部分由同一符号表示，省略其说明。
在本例中，将管材1切断成规定长度，在该管材1的大致中央位置形成轴杆插入孔5，在管材1的一方侧内周装入环形插入构件6，将该管材1缩径或压缩，将插入构件6固定于管材1；而后，将轴杆15插入轴杆插入孔5，且将球体以非转动状态接合于轴杆15的下端。
接下来，在管材的另一方侧内周装入环形状的插入构件6，以一对插入构件6、6可自由转动地支承着球体12；再在装入另一方侧内侧的插入构件6对管材1缩径或压缩、将插入构件6与管材1接合来制造。在缩径或压缩时，在沿插入构件6、6外周设置于适当位置的凹部26a上，固定使管材1缩径的缩径部26，使插入构件6、6不转动地固定于管材1。
凹部26a，如图17所示，在插入构件6的管连接部侧设有适当角度的斜坡26b，而在球体12侧，形成大致垂直形，设置成凹状缺口。
使管材任一方的端部附近缩径或压缩，而后对余下的端部附近进行同样的缩径或压缩，由于斜楔效果，插入构件6、6向球体12侧移动，一边对轴心调心，一边可使座环9密贴于球体12上。
这样，在实施本发明的球阀时，依孔径尺寸(球孔直径)而构造不同，对于本例这样的直孔形球阀最好适用于图15所示构造；而对于缩孔型球阀，则最好适用于图14所示构造。
另外，在第一发明与第二发明的任何示例中，在使阀体2外周缩径或压缩时，如图19所示，预先使装入的插入构件6、6的两端部位设置相互平行的平坦部6b，并设置成大致六角形状；或至少2处以上的偶数处形成相互平行的平坦部位，如图3及图18所示，可在阀体2两端附近形成相互平行的把持部2a，将该把持部2a以板手等固定用夹具固定，并可进行管接头的安装作业等作业。
图20～图32表示了第三发明的球阀及其制造方法。
本发明的球阀与其制造方法和上述发明相同部分使用同一符号省略其说明。
在图21中，3a是对管材1一方端部模锻或压力加工等塑性加工，缩径形成的锥形密封保持部，在该密封保持部3a附近没有缩径的部位上，经拉深加工等在管材1内外形成平面形状的出座部4，同时在出座部4内方区域形成轴杆插入孔5。
在图24中，27是兼有座环与阀体2的衬垫作用的树脂制等圆环状密封环，该密封环27为一对，将内周侧的角部分在球面的密封部27a上密封、将外周侧27b在阀体2的密封保持部3a内周面上密封，起着密封衬垫作用。
在图25中，28是金属制等的圆环形状插入环，在该插入环28上，在其外周面形成锥部28a和直线部28b，该锥部28a根据对管材1缩径时的斜楔效果，可提高密封环27对球体12的定位精度。
另外，直线部分28b，在对管材1缩径时，可起到防止因拉深负荷而使管材1与密封环27变形的作用。这种情况下，如图26所示，在将插入环28的锥部28a嵌合在形成于密封环27后端面的截面呈圆锥形的嵌合部27c的同时，将密封环27的台阶部27d与插入环28的突起部28c嵌合，当插入环28被调心时，密封环27随应，以同心状态组入密封环27。
还有，在轴杆15下部形成的轴环部17与出座部4之间夹装着推力垫圈18a，该推力垫圈18a的直径，如图27所示，设定为预见了由管材1的缩径加工引起的椭圆偏差(d+Δd)的直径D(D＞d+Δd)，其大小作成不给轴杆的圆滑动作带来障碍的尺寸。
在图23中，由夹具29a支承着形成于管材1一方端部的密封保持部3a侧，而由夹具29b支承密封环27，在管材1另一方端部侧设置成形夹具30a、30b，其中将成形夹具30a边向箭头方向推压，边通过模锻或压力加工等塑性加工使管材1缩径，而且形成锥形状的密封保持部3c。这种情况下，通过将成形夹具30a推压L部分的距离，将一对密封环27、27的相互距离调整到规定值，正确定位。
在图28与图29中，22是手柄，该手柄22，以非转动状态安装于轴杆15，图中虽未示但设有在大约90°间隔停止的止动器；通过夹设于该手柄22的上下部的弹簧垫圈24与垫圈23以螺母25连结固定。
作为其他例子，也可以设置与上述各发明同样的止动机构。即，如图32所示，对轴杆插入孔5进行内缘翻边加工，形成短筒状筒部11和与该筒部11的一部分一体突出来的止动片13。另一方面，在设置于轴杆15的轴环17上形成限制转动用的缺口槽19，通过将该止动片13结合于缺口槽19的止动机构，将球体12设置成限制在大约90°角度内转动。另外，如图6所示，由于在筒部11的上缘部安装着垫圈23、密封压盖43和密封压盖密封件42，可保持轴杆15的密封性与提高其力矩性能。
在图28至图31中，表示出设置于第三发明的球阀两端部的接合部的各示例。
图28中，在管材1两端部形成喇叭管加工部31，使盖形螺母32、32的前端突起部32a与该喇叭管加工部31相吻合，通过滚压加工等，使盖形螺母32的前端突起部32a倾斜，形成相互接合的构造。
图29是将盖形螺母33插入管材1的两端部，通过由钎焊等的焊接33a接合的构造；图30是预先在管材1两端组装进盖形螺母34，而后通过将管材1的两端部进行喇叭管加工形成扩管部35，如图所示将盖形螺母34可自由转动地设于接合位置的示例。
图31是，将管材1两端部进行喇叭管加工，扩至大致直角，设置结合部36，而且将接合构件37的安装部37a与系固部36通过特殊的夹子38使其接合的构造。
下面说明第三发明的球阀制造方法之一例。
首先，如图20所示，将管材(管)1切断成构成球阀阀体2的长度，而后，如图21所示，使管材1的一方端部缩径、形成锥形状的密封保持部3a，在该密封保持部3a附近位置，在管材1的中央部加工出平面状出座部4，而且在该出座部4的内方区域进行冲孔加工，形成圆形轴杆插入孔5。
而后，向管材1内插入密封环27、在密封保持部3a的位置安装该密封环27。这时，密封环27，使其外周侧27b密封在密封保持部3a的内周面上，起着与阀体2的衬垫的作用。
其次，在轴杆15的轴环部17上保持着推力垫圈18a的状态下，从阀体2内侧将轴杆15插入轴杆插入孔4中，同时在使轴杆嵌合面14成平行于流路的方向，将球体12从管材1未缩径侧插入，将轴杆15的突设部16以非转动状态连结于轴杆嵌合面14，球体12即以稍具弹性的状态对接于密封环6。这时，密封环6兼有座环与衬垫的作用，有助于减少零件个数。
下面，如图22所示，在从管材1的未缩径侧插入成对的另一密封环27的同时，以将插入环28插入管材1、将插入环28的锥部28a嵌合于密封环27的嵌合部27c的状态组装进去。另外，上述各种工序，最好是根据适当的构造实现自动化。
而后，如图23所示，由夹具29a支承形成于管材1一方端部的密封保持部3a，而且，由夹具29b支承密封环27，将成形夹具30a、30b设定于管材1另一方端部侧。其中成形夹具30b支承插入环28的后端，同时使夹具前端部内插于插入环28的贯穿孔28d、密封环27的贯穿孔27e、球体12的贯穿孔12a中，调心·支承各构件。
下面，将成形夹具30a一边向箭头方向推压，通过模锻或压力加工等塑性加工使管材1缩径，且一边形成锥形状的密封保持部3c。这时，如果将成形夹具30a推压L部分的距离，根据锥形密封保持部3c形成时的斜楔作用，插入环28、密封环27向球体12侧有一些移动，一对密封环27、27的相互距离被调整到规定值，可实现正确定位。
上述各工序的缩径加工，也可以经数次拉深工序，缩径到规定值，由于分成数次，可起到增大缩径部分强度的作用，故也增加了球阀强度；同时，对密封环27或插入环28的零件的正确定位也很有效。这种情况下的缩径拉深量与成形次数、可适当根据实施需要任意决定。
图32是图21所示阀体2的其他示例，是对第一发明及第二发明所示轴杆插入孔5进行内缘翻边加工、将轴杆(手柄)的止动机构设置于阀体内部的示例，其他零件构造与上述例子相同。
还有，再说明其他发明的球阀之一例。本例对从上述第一发明到第三发明的示例也可应用。另外，对相同部分给予同一符号而省略其说明。
在图33中，1是管材，该管材1是铜合金或不锈钢制等的薄壁管的管材，或也可以将钢板成形为滚筒状后，以焊接等方法接合成筒状的管材1。将该管材1切断成规定的长度、即切断成构成球阀阀体的长度，将两端去毛刺，而后对管材1两侧部进行塑性加工，形成球阀的阀体2。通过对薄板材进行塑性加工或铸造、热锻。喷射模塑成形加工法等成形保持容体39以及保持环40，其中保持容体39具有不转动地使轴杆15贯穿的多角形状的贯穿孔39a。下面，如该图所示，将插入阀体2的轴杆插入孔5的轴杆15的轴环部17放入保持容器39；在该轴环部17上面的保持容体39中内藏推力垫圈41，该推力垫圈41夹装在阀体2的出座部4的背面与轴环部17之间。另一方面，使插入保持环40中的密封压盖密封件42位于出座部4的上面，安装轴杆15，将螺母螺合于轴杆15，通过密封压盖43、垫圈23等拧紧固定。
由此，不受流体特性(温度·压力)的影响，在使用推力垫圈41与密封压盖密封件42时，不仅可防止变形与破损、提高密封效果，而且有着能经受长期使用等的效果。
另外，图34是表示在阀体内不设置手柄的止动机构的情况下可应用于各发明的手柄的其他实施例的图，通过板材44冲裁出手柄45的中间件45a，在该中间件45a上经塑性加工冲裁形成止动突片46。
由此，可不产生废品、具有批量生产效果、能够有助于降低成本，其实用价值很大。
如上所述，根据本发明的球阀及其制造方法，适用于安装在冷热水、空气、燃气等配管中用来开闭或控制流体流动的球阀，比现有的铸件与铸造品重量轻，因此可谋求制品的轻量化，在可大幅度缩短制造时间的同时，可供批量生产，其结果可使制造成本大幅下降，提供经济性极其优良的球阀。另外，本发明虽然以球阀与其制造方法作为对象，也可适当地应用于蝶形阀等的阀体成形。
权利要求
1.一种球阀，其特征在于，在对规定长度的管材的两侧部进行扩口加工·缩径加工等的塑性加工而成的阀体的中央位置的出座部上形成轴杆插入孔，从该阀体两侧压入一对环形状的插入构件，在插入前述轴杆插入孔的轴杆下端非自由转动地设置球体的同时，将前述阀体两端面压缩成形，通过一对的插入构件可自由转动地支承着前述球体。
2.如权利要求1所述的球阀，其特征在于，在进行了多角形状的扩口加工的阀体的两侧部，压入具有相似形状的多角形外周面的插入构件。
3.如权利要求1或2所述的球阀，其特征在于，对上述轴杆插入孔进行内缘翻边加工而形成筒部和使该筒部的一部分突出的止动片；另一方面，在设置于轴杆的轴环部上形成用于限制转动的缺口槽，将该止动片结合于缺口槽来限制球体转动。
4.如权利要求3所述的球阀，其特征在于，使安装于轴杆安装槽中的O形环接触上述筒部的内周面。
5.一种球阀，其特征在于，在权利要求3或4所述的筒部的上缘部形成台阶部，在该台阶部上安装密封件。
6.一种球阀的制造方法，其特征在于，将管材切断成规定长度，对该管材两侧部进行扩口加工·缩径加工等塑性加工而形成阀体，在该阀体大致中央位置形成的出座部上形成轴杆插入孔；接着，从该阀体的一侧压入一对环形插入构件的一方之后，在插入轴杆插入孔的轴杆下端非自由转动地接合球体。再从阀体的另一侧压入另一方插入构件，同时对阀体两端面压缩成形，并以一对的插入构件一边对球体给予规定的过盈量、一边可自由转动地支承球体。
7.一种球阀，其特征在于，在规定长度的管材大致中央位置上形成轴杆插入孔，在插入该轴杆插入孔的轴杆下端以非转动状态接合球体，在管材的两端内周安装一对的环形插入构件，同时通过该一对的插入构件可自由转动地从两侧支承前述球体，同时对管材缩径或压缩、将一对插入构件与管材接合而构成。
8.如权利要求7所述的球阀，其特征在于，以上述轴杆插入孔进行内缘翻边加工，形成筒部和使该筒部的一部分突出而成的止动片；另一方面，在设置于轴杆的轴环部上形成用于限制转动的缺口槽，将该止动片结合于缺口槽来限制球体转动。
9.如权利要求8所述的球阀，其特征在于，使安装于轴杆安装槽的O形环接触在上述筒部的内周面上。
10.一种球阀，其特征在于，在如权利要求8或9所述的筒部的上缘部形成台阶部，在该台阶部安装密封件。
11.一种球阀的制造方法，其特征在于，将管材切断成规定长度，在形成于该管材的大致中央位置的轴杆插入孔中插入轴杆，且在该轴杆下端以非转动状态接合球体，在管材两端内周装入一对的环形插入构件并从两侧自由转动地支承球体；而后将管材缩径或压缩，将插入构件与管材接合。
12.一种球阀制造方法，其特征在于，将管材切断成规定长度，在该管材的大致中央位置上形成轴杆插入孔，在管材一方侧内周上装入环形状的插入构件，将该管材缩径或压缩、固定插入构件；接着，将轴杆插入轴杆插入孔，且将球体以非转动状态接合于轴杆下端；其后，在管材另一方侧内周上装入环形状的插入构件，通过一对的插入构件可自由转动地支承前述球体，再在装入另一方侧内侧的插入构件上，将管材缩径或压缩，将插入构件与管材接合。
13.一种球阀，其特征在于，将规定长度的管材的一方缩径并形成密封保持部，在该密封保持部上安装一对中的一方的密封环，在插入开设在管材上的轴杆插入孔的轴杆下端以非转动状态接合球体，将该球体的一方侧与前述密封环对接，同时将球体另一方侧与一对中另一方密封环相对接，将插入环组装进该密封环的后端侧，通过使管材另一方缩径形成的密封保持部保持该密封环与插入环。
14.如权利要求13所述的球阀，其特征在于，对上述轴杆插入孔进行内缘翻边加工，形成筒部和使该筒部的一部分突出的止动片；另一方面，在设置于轴杆的轴环部上形成用于限制转动的缺口槽，将该止动片结合于缺口槽来限制球体转动。
15.如权利要求14所述的球阀，其特征在于，使安装于轴杆安装沟的O形环接触上述筒部的内周面。
16.一种球阀，其特征在于，在如权利要求14或15中所述的筒部的上缘部形成台阶部，在该台阶部安装密封件。
17.一种球阀制造方法，其特征在于，将管材切断成规定长度，在该管材上，将一方缩径，形成锥形状的密封保持部和轴杆插入孔，在该密封保持部安装一对中的一方的密封环；接着，在插入轴杆插入孔的轴杆上接合球体，并使球体一侧与前述密封环对接之后，将一对中的另一方的密封环安装于球体另一侧，在密封环的后端侧组装进插入环；而后，通过将管材的另一方缩径的锥形状的密封保持部安装保持一对中另一方的密封环及插入环。
全文摘要
通过谋求成本的削减，提供可制造出经济性优秀、轻量并具有信赖性、精度高而均一、面间尺寸短而紧凑的制品的球阀及其制造方法，本发明的球阀为，在对规定长度的管材的两侧部进行扩口加工。缩径加工等塑性加工而成的阀体的中央位置的出座部上形成轴杆插入孔，从该阀体的两侧压入一对的环形插入构件，在插入前述轴杆插入孔的轴杆下端非自由转动地设置球体，同时将前述阀体两端面压缩成形，通过一对的插入构件可自由转动地支承前述球体。
文档编号F16K27/06GK1398333SQ01804518
公开日2003年2月19日 申请日期2001年2月2日 优先权日2000年2月3日
发明者北泽茂男, 五味知佳士 申请人:株式会社基茨