JP2804555B2 - 摺動弁およびその摺動面加工方法 - Google Patents
摺動弁およびその摺動面加工方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は摺動弁およびその摺動面の加工方法に関し、
特に、ガス流路などに用いられて気密性および潤滑性に
すぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方法に関するも
のである。
特に、ガス流路などに用いられて気密性および潤滑性に
すぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方法に関するも
のである。
従来、気密性と潤滑性にすぐれた摺動弁としては、特
公昭57−752号公報に記載のものが知られている。
公昭57−752号公報に記載のものが知られている。
第４図には前記公報に記載の摺動弁であるガスコック
の栓体が示されていて、この栓体21は、その摺動面21a
に、潤滑性被膜24が設けられている。
の栓体が示されていて、この栓体21は、その摺動面21a
に、潤滑性被膜24が設けられている。
この潤滑性被膜24を設ける工程は、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示すように、まず、栓体21の摺動面21a
に、フッ素樹脂溶液を吹き付けて下処理層としてのプラ
イマー層22を形成し、このプライマー層22上に、フッ素
樹脂にオキシベンゾイルエステルを添加して得たコート
材を吹き付け被膜23を形成し、その被膜23を所望の厚さ
に研摩した後、シリコンオイルなどのオイルを含浸した
り、またはグリースを塗布して、前記プライマー層22を
含めて潤滑性被膜24を形成するものである。
（ｂ）（ｃ）に示すように、まず、栓体21の摺動面21a
に、フッ素樹脂溶液を吹き付けて下処理層としてのプラ
イマー層22を形成し、このプライマー層22上に、フッ素
樹脂にオキシベンゾイルエステルを添加して得たコート
材を吹き付け被膜23を形成し、その被膜23を所望の厚さ
に研摩した後、シリコンオイルなどのオイルを含浸した
り、またはグリースを塗布して、前記プライマー層22を
含めて潤滑性被膜24を形成するものである。
上記のように摺動面21aに潤滑性被膜24が設けられた
栓体21を本体の流路内に配設した摺動弁は、気密性およ
び耐久性にすぐれたものである。
栓体21を本体の流路内に配設した摺動弁は、気密性およ
び耐久性にすぐれたものである。
しかしながら、上記の摺動弁においては、栓体21の摺
動面21aに設けた前記潤滑性被膜24が、下処理層である
プライマー層22の形成と、その上面に設けるコート材の
被膜23の形成の工程を経るために、その処理工程が煩雑
となり、摺動弁の製造コストが高くなってしまうという
問題点を有していた。
動面21aに設けた前記潤滑性被膜24が、下処理層である
プライマー層22の形成と、その上面に設けるコート材の
被膜23の形成の工程を経るために、その処理工程が煩雑
となり、摺動弁の製造コストが高くなってしまうという
問題点を有していた。
なお、前記プライマー層22を設けないで栓体21の摺動
面21aに、直接コート材の被膜23を設けたものにあって
は、摺動応力が作用するとその被膜23が剥離してしまい
気密性および耐久性がないものである。
面21aに、直接コート材の被膜23を設けたものにあって
は、摺動応力が作用するとその被膜23が剥離してしまい
気密性および耐久性がないものである。
本発明は前記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、摺動面に強固な結合力を有する潤滑
性被膜を摺動面に直接設け、潤滑性被膜を設ける加工工
程を簡略化し、製造コストを低減でき、かつ、気密性お
よび耐久性にすぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方
法を提供することを目的としている。
したものであって、摺動面に強固な結合力を有する潤滑
性被膜を摺動面に直接設け、潤滑性被膜を設ける加工工
程を簡略化し、製造コストを低減でき、かつ、気密性お
よび耐久性にすぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方
法を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明の摺動弁は、本体
の流路内を栓体が摺動することにより流路を開閉する摺
動弁であって、この摺動弁は、前記栓体の摺動面または
本体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹
脂に固体潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した
潤滑性被膜が設けられている構成を有しており、前記潤
滑性被膜は、前記コート材の被膜を所望の厚みに機械加
工したものであっても、さらに、オイルを含浸またはグ
リースを塗布したものであってもよい。
の流路内を栓体が摺動することにより流路を開閉する摺
動弁であって、この摺動弁は、前記栓体の摺動面または
本体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹
脂に固体潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した
潤滑性被膜が設けられている構成を有しており、前記潤
滑性被膜は、前記コート材の被膜を所望の厚みに機械加
工したものであっても、さらに、オイルを含浸またはグ
リースを塗布したものであってもよい。
また、本発明の摺動弁の摺動面の加工方法は、本体の
流路内を栓体が摺動することにより流路を開閉する摺動
弁の摺動面加工方法であって、前記本体の摺動面または
栓体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹
脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られるコート材を塗
設して被膜を形成し、この被膜を所望の厚みに機械加工
して潤滑性被膜を形成する手段を有している。
流路内を栓体が摺動することにより流路を開閉する摺動
弁の摺動面加工方法であって、前記本体の摺動面または
栓体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹
脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られるコート材を塗
設して被膜を形成し、この被膜を所望の厚みに機械加工
して潤滑性被膜を形成する手段を有している。
本発明は上記の構成および手段を採用したことによ
り、直接摺動面に設ける、ポリアミドイミド樹脂に固体
潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した潤滑性被
膜が、良好な潤滑性を有するとともに、摺動面に強固な
結合力を有して、栓体と本体との間の潤滑性および気密
性を長期間にわたって維持できることとなる。
り、直接摺動面に設ける、ポリアミドイミド樹脂に固体
潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した潤滑性被
膜が、良好な潤滑性を有するとともに、摺動面に強固な
結合力を有して、栓体と本体との間の潤滑性および気密
性を長期間にわたって維持できることとなる。
以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
第１図（ａ）（ｂ）には本発明による摺動弁の第１の
実施例が示されていて、この摺動弁は、栓体１が本体２
の流路内を往復動することにより開閉する往復動摺動型
摺動弁であって、前記栓体１の摺動面1aに、ポリアミド
イミド樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコー
ト材から形成した潤滑性被膜４が設けられている。
実施例が示されていて、この摺動弁は、栓体１が本体２
の流路内を往復動することにより開閉する往復動摺動型
摺動弁であって、前記栓体１の摺動面1aに、ポリアミド
イミド樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコー
ト材から形成した潤滑性被膜４が設けられている。
この潤滑性被膜４は、第２図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、まず、栓体１の摺動面1aに、ポリアミドイミド樹脂
に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材を直接
塗布して被膜３を形成し、この被膜３を研摩、研削など
の機械加工により所望の厚さとして潤滑性被膜４を形成
したものである。
に、まず、栓体１の摺動面1aに、ポリアミドイミド樹脂
に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材を直接
塗布して被膜３を形成し、この被膜３を研摩、研削など
の機械加工により所望の厚さとして潤滑性被膜４を形成
したものである。
また、上記の潤滑性被膜４は、そのままでも充分に潤
滑性を有するが、さらに、シリコンオイルなどのオイル
が含浸する、またはグリースを塗布することにより、さ
らに潤滑性被膜４の潤滑性を向上させることができ、好
ましいものである。
滑性を有するが、さらに、シリコンオイルなどのオイル
が含浸する、またはグリースを塗布することにより、さ
らに潤滑性被膜４の潤滑性を向上させることができ、好
ましいものである。
前記コート材に用いられるポリアミドイミド樹脂は、
耐熱性おび耐摩耗性にすぐれ、エナメル、ワニス用とし
て一般に市販されているものを使用することができる。
耐熱性おび耐摩耗性にすぐれ、エナメル、ワニス用とし
て一般に市販されているものを使用することができる。
また、前記固体潤滑剤としては、潤滑性能を有し、か
つ、粒子形状になるのものであり、さらに、前記ポリア
ミドイミド樹脂との混合性がよいものであればいずれの
ものでもよいが、たとえばフッ素樹脂、二硫化モリブデ
ン、グラファイトなどを挙げることができ、また、その
粒子径は、１〜50μｍであることが好ましく、さらに好
ましくは２〜30μｍである。
つ、粒子形状になるのものであり、さらに、前記ポリア
ミドイミド樹脂との混合性がよいものであればいずれの
ものでもよいが、たとえばフッ素樹脂、二硫化モリブデ
ン、グラファイトなどを挙げることができ、また、その
粒子径は、１〜50μｍであることが好ましく、さらに好
ましくは２〜30μｍである。
そして、前記コート材を構成するポリアミドイミド樹
脂と前記固体潤滑剤との混合割合は、摺動面に設けた際
の被膜の潤滑性およびコート材の塗布性などの点から、
ポリアミドイミド樹脂：固体潤滑剤との割合が98:2〜5
0:50であることが好ましく、さらに好ましくは、95:5〜
70:30の範囲である。
脂と前記固体潤滑剤との混合割合は、摺動面に設けた際
の被膜の潤滑性およびコート材の塗布性などの点から、
ポリアミドイミド樹脂：固体潤滑剤との割合が98:2〜5
0:50であることが好ましく、さらに好ましくは、95:5〜
70:30の範囲である。
前記摺動面1aにコート材を直接塗布して設けられる被
膜３の厚みは、５〜60μｍであることが好ましく、より
好ましくは、６〜25μｍであり、また、前記被膜２を研
摩、研削などの機械加工により所望の厚さとして得られ
る潤滑性被膜４の厚みは、４〜50μｍであることが好ま
しく、さらに好ましくは、５〜20μｍである。
膜３の厚みは、５〜60μｍであることが好ましく、より
好ましくは、６〜25μｍであり、また、前記被膜２を研
摩、研削などの機械加工により所望の厚さとして得られ
る潤滑性被膜４の厚みは、４〜50μｍであることが好ま
しく、さらに好ましくは、５〜20μｍである。
また、前記コート材の塗設される摺動弁を構成する栓
体１および本体２の材質は、銅合金、鉄、亜鉛、アルミ
ニウム合金など通常の摺動弁に用いられるすべての金属
材に適用できる。
体１および本体２の材質は、銅合金、鉄、亜鉛、アルミ
ニウム合金など通常の摺動弁に用いられるすべての金属
材に適用できる。
本発明の摺動弁の摺動面加工方法においては、従来の
方法と異なり、栓体１の表面に直接、被膜３を設け、こ
の被膜３を機械加工により所望の厚さにして潤滑性被膜
４を形成し、さらに、この潤滑性被膜４に必要に応じて
オイルを含浸、またはグリースを塗布したものであるの
で、摺動面に潤滑性被膜４を設ける加工工程を、従来に
比べて大幅に簡略化でき、製造コストを低減することが
できる。
方法と異なり、栓体１の表面に直接、被膜３を設け、こ
の被膜３を機械加工により所望の厚さにして潤滑性被膜
４を形成し、さらに、この潤滑性被膜４に必要に応じて
オイルを含浸、またはグリースを塗布したものであるの
で、摺動面に潤滑性被膜４を設ける加工工程を、従来に
比べて大幅に簡略化でき、製造コストを低減することが
できる。
また、前記のように構成した本発明の摺動弁にあって
は、従来のように下処理層であるプライマー層を設けな
くても、潤滑性被膜４と栓体１との結合力が強固であ
り、摺動時に剥がれる心配がなく、また、その潤滑性被
膜４の潤滑性も良好なので摺動弁の流路内の気密性を長
期間にわたって保持でき耐久性も良好となる。
は、従来のように下処理層であるプライマー層を設けな
くても、潤滑性被膜４と栓体１との結合力が強固であ
り、摺動時に剥がれる心配がなく、また、その潤滑性被
膜４の潤滑性も良好なので摺動弁の流路内の気密性を長
期間にわたって保持でき耐久性も良好となる。
なお、上記の実施例では摺動弁の栓体１の摺動面1aに
前記潤滑性被膜４を設けた例で説明したが、前記本体２
の摺動面2aに設けた場合でも、また、栓体１の摺動面1a
および本体２の摺動面2aの両方に設けたものであっても
よいことは勿論である。
前記潤滑性被膜４を設けた例で説明したが、前記本体２
の摺動面2aに設けた場合でも、また、栓体１の摺動面1a
および本体２の摺動面2aの両方に設けたものであっても
よいことは勿論である。
第３図（ａ）（ｂ）には、本発明による摺動弁の第２
の実施例が示されいて、この摺動弁は、栓体11が本体12
の流路内を回転することによりその流路を開閉する回転
摺動型摺動弁である。
の実施例が示されいて、この摺動弁は、栓体11が本体12
の流路内を回転することによりその流路を開閉する回転
摺動型摺動弁である。
すなわち、この摺動弁は、栓体11の摺動面11aに、前
記第１の実施例と同様に、ポリアミドイミド樹脂に固体
潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材から形成した
潤滑性被膜14が設けられている。
記第１の実施例と同様に、ポリアミドイミド樹脂に固体
潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材から形成した
潤滑性被膜14が設けられている。
この潤滑性被膜14は、前記第１の実施例と同様にして
設けることができる。
設けることができる。
また、上記の実施例では摺動弁の栓体11の摺動面11a
に前記潤滑性被膜14を設けた例であるが、前記本体12の
摺動面12aに設けた場合でも、また、栓体11の摺動面11a
および本体12の摺動面12aの両方に設けたものてあって
もよいことは勿論である。
に前記潤滑性被膜14を設けた例であるが、前記本体12の
摺動面12aに設けた場合でも、また、栓体11の摺動面11a
および本体12の摺動面12aの両方に設けたものてあって
もよいことは勿論である。
上記の回転摺動型摺動弁においては、前記往復動摺動
型摺動弁と全く同様の効果を有するものであった。
型摺動弁と全く同様の効果を有するものであった。
以下、本発明を実験例によりさらに具体的に説明す
る。
る。
実験例−１ 往復動摺動型摺動弁において、銅合金製の栓体１の摺
動面1aに何らの下地処理をせず、直接に、ポリアミドイ
ミド樹脂に固体潤滑剤としてのフッ素樹脂の粒子（平均
粒径10μｍ）を均一に分散して得たコート材（ポリアミ
ドイミド樹脂：固体潤滑剤の組成比＝95:5）を約40〜50
μｍの厚みで塗設し、被膜３を形成した。
動面1aに何らの下地処理をせず、直接に、ポリアミドイ
ミド樹脂に固体潤滑剤としてのフッ素樹脂の粒子（平均
粒径10μｍ）を均一に分散して得たコート材（ポリアミ
ドイミド樹脂：固体潤滑剤の組成比＝95:5）を約40〜50
μｍの厚みで塗設し、被膜３を形成した。
そして前記被膜３を約20μｍの厚みに研摩して潤滑性
被膜４を形成し、さらに、その潤滑性被膜４にシリコン
オイルを含浸した。
被膜４を形成し、さらに、その潤滑性被膜４にシリコン
オイルを含浸した。
上記で得られた摺動面1aに潤滑性被膜４が設けられた
栓体１を、本体２の流路内に配設し、摺動弁試料No.1を
製造した。
栓体１を、本体２の流路内に配設し、摺動弁試料No.1を
製造した。
また、上記と同様の仕様で摺動弁試料No.2〜５を製造
した。
した。
上記で得られた摺動弁試料No.1〜５のそれぞれについ
て、以下のような条件で気密性および耐久性を調べた。
て、以下のような条件で気密性および耐久性を調べた。
気泡検知式自動漏れ試験機（大成電装社製）と、移動
荷重測定器（プシュプル、AIKOENGINEERING社製）とを
用いてJIS S2120（ガスコック、1983）にしたがって、
試験開始前、反復回数１万回後、２万回後、３万回後の
それぞれにおいて、気密性および移動荷重を調べた。
荷重測定器（プシュプル、AIKOENGINEERING社製）とを
用いてJIS S2120（ガスコック、1983）にしたがって、
試験開始前、反復回数１万回後、２万回後、３万回後の
それぞれにおいて、気密性および移動荷重を調べた。
ここで、気密確認条件は、圧力条件0.35kgf/cm2、１
分間加圧で行った。
分間加圧で行った。
結果を表−１に示す。
比較実験例−１ 前記実験例−１と同じ型の往復動摺動型摺動弁を用い
て、栓体21の摺動面21aにフッ素樹脂溶液を塗布して下
処理層のプライマー層22を10μｍの厚みで形成し、その
後、フッ素樹脂にオキシベンゾイルポリエステルを添加
して得られたコート材を塗布して100〜120μｍの厚みで
被膜23を形成後、この被膜23を研摩して30μｍの膜厚と
し、その膜厚23に前記実験例−１と同様にオイルを含浸
して潤滑性被膜24を形成した。
て、栓体21の摺動面21aにフッ素樹脂溶液を塗布して下
処理層のプライマー層22を10μｍの厚みで形成し、その
後、フッ素樹脂にオキシベンゾイルポリエステルを添加
して得られたコート材を塗布して100〜120μｍの厚みで
被膜23を形成後、この被膜23を研摩して30μｍの膜厚と
し、その膜厚23に前記実験例−１と同様にオイルを含浸
して潤滑性被膜24を形成した。
上記で得られた摺動面21aに潤滑性被膜24を設けた栓
体21を、本体22の流路内に配設し、摺動弁試料No.6を製
造した。
体21を、本体22の流路内に配設し、摺動弁試料No.6を製
造した。
また、上記と同様の仕様で摺動弁試料No.7〜10を製造
した。
した。
上記で得られた比較用の摺動弁試料No.6〜10のそれぞ
れについて、前記実験例−１と同様の条件で気密性およ
び耐久性を調べた。
れについて、前記実験例−１と同様の条件で気密性およ
び耐久性を調べた。
結果を表−２に示す。
前記の表−１および２の結果より明らかなように、栓
体の摺動面に、直接潤滑性被膜を設けた本発明の摺動弁
試料No.1〜５は、従来の下処理層を含む潤滑性被膜を設
けた摺動弁試料No.6〜10に比較して、気密性および耐久
性において性能上の差は全くないものであった。
体の摺動面に、直接潤滑性被膜を設けた本発明の摺動弁
試料No.1〜５は、従来の下処理層を含む潤滑性被膜を設
けた摺動弁試料No.6〜10に比較して、気密性および耐久
性において性能上の差は全くないものであった。
本発明は前記のように構成したことにより、摺動面
に、直接滑性被膜を設けた簡単な構成で、良好な気密性
および耐久性を有することができ、また、従来のように
下処理層を設ける必要がないので、その摺動面の加工工
程を大幅に簡略化できて製造コストを低減でき、安価で
品質のよい摺動弁を提供することができるなどのすぐれ
た効果を有するものである。
に、直接滑性被膜を設けた簡単な構成で、良好な気密性
および耐久性を有することができ、また、従来のように
下処理層を設ける必要がないので、その摺動面の加工工
程を大幅に簡略化できて製造コストを低減でき、安価で
品質のよい摺動弁を提供することができるなどのすぐれ
た効果を有するものである。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明による摺動弁の第１の実施
例を示し、第１図（ａ）は流路が閉塞された状態の概略
断面図、第１図（ｂ）は流路が開放された状態の概略断
面図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明による摺動弁の摺動
面の加工工程を示す工程説明図、第３図（ａ）（ｂ）は
本発明による摺動弁の第２の実施例を示し、第３図
（ａ）は流路が閉塞された状態の概略断面図、第３図
（ｂ）は流路が開放された状態の概略断面図、第４図は
従来の摺動弁の一部を示す概略断面図、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は従来の摺動弁の摺動面の加工工程を示す
工程説明図である。 １、11、21……栓体 ２、12……本体 1a、2a、11a、12a、21a……摺動面 ３、13、23……被膜 ４、14、24……潤滑性被膜 22……プライマー層
例を示し、第１図（ａ）は流路が閉塞された状態の概略
断面図、第１図（ｂ）は流路が開放された状態の概略断
面図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明による摺動弁の摺動
面の加工工程を示す工程説明図、第３図（ａ）（ｂ）は
本発明による摺動弁の第２の実施例を示し、第３図
（ａ）は流路が閉塞された状態の概略断面図、第３図
（ｂ）は流路が開放された状態の概略断面図、第４図は
従来の摺動弁の一部を示す概略断面図、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は従来の摺動弁の摺動面の加工工程を示す
工程説明図である。 １、11、21……栓体 ２、12……本体 1a、2a、11a、12a、21a……摺動面 ３、13、23……被膜 ４、14、24……潤滑性被膜 22……プライマー層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 慎一郎 茨城県北茨城市磯原町上相田831―２ エヌ・オー・ケー・クリューバー株式会 社内 (72)発明者 片山 敏之 京都府京都市南区上鳥羽花名18番地の１ 株式会社藤井合金製作所内 (72)発明者 上原 雅雄 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (56)参考文献 特開 昭56−83663（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−199069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−68045（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−51970（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 3/36 F16K 5/22 F16K 25/00
Claims (4)
- 【請求項１】本体（２）（12）の流路内を栓体（１）
（11）が摺動することにより流路を開閉する摺動弁であ
って、この摺動弁は、前記栓体（１）（11）の摺動面
（1a）（11a）または本体（２）（12）の摺動面（2a）
（12a）の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹脂に
固体潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した潤滑
性被膜（４）（14）が設けられていることを特徴とする
摺動弁。 - 【請求項２】前記潤滑性被膜（４）（14）は、前記コー
ト材の被膜（３）を所望の厚みに機械加工した請求項１
記載の摺動弁。 - 【請求項３】前記潤滑性被膜（４）（14）は、さらに、
オイルを含浸またはグリースを塗布した請求項２記載の
摺動弁。 - 【請求項４】（２）（12）の流路内を栓体（１）（11）
が摺動することにより流路を開閉する摺動弁の摺動面加
工方法であって、前記本体（２）（12）の摺動面（2a）
（12a）または栓体（１）（11）の摺動面（1a）（11a）
の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹脂に固体潤滑
剤の粒子を分散して得られるコート材を塗設して被膜
（３）を形成し、この被膜（３）を所望の厚みに機械加
工して潤滑性被膜（４）（14）を形成することを特徴と
する摺動弁の摺動面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31162489A JP2804555B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 摺動弁およびその摺動面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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