JP3393715B2 - ディスクバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水栓、湯水混合栓、医
療用サンプリングバルブ、薬液用バルブ等を構成する可
動弁体と固定弁体からなるディスクバルブに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、水栓や湯水混合栓あるいは医療用
サンプリングバルブや薬液用バルブを構成するディスク
バルブは、２枚の円盤状の弁体を互いに摺接した状態で
相対摺動させることによって、各弁体に形成した流体通
路の開閉を行うようになっている。例えば、水栓や湯水
混合栓として使用されているフォーセットバルブは、図
５（Ａ）に示されるように、固体弁体３０と可動弁体２
０を互いの摺動面２１、３１で接した状態としておい
て、図５（Ｂ）に示すようにレバー４０の操作で可動弁
体２０を動かすことによって、互いの弁体２０、３０に
形成した流体通路２２、３２の開閉を行い、供給流体の
流量調整をするようになっていた。また、この種のバル
ブに対する要求特性としては、以下に示す通りであっ
た。 （１）各弁体間のシール性が保持されていること（日本
水道協会規格耐圧１７．５ｋｇ／ｃｍ² でも水漏れがな
いこと） （２）レバー操作力が小さいこと （３）上記レバー操作力が長期使用においても変化し難
いこと これらの要求を満たすために、近年、様々なセラミック
製の摺動部材が提案されており、その中でもセラミック
製の摺動部材の表面にダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜
を被覆したものが提案されている。

【０００３】例えば、弁体をなすディスク基体の摺動表
面に直接ダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜を被覆したも
のや、ディスク基体の摺動表面をＳｉを主成分とする非
酸化物セラミックスで形成し、その上にダイヤモンド膜
やｉ−カーボン膜を被覆したものがあった（特開平３−
１７２６８３号公報、特開平３−２２３１９０号公報参
照）。

【０００４】このようにダイヤモンド膜やｉ−カーボン
膜を被覆した弁体は、ダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜
を構成する炭素の自己潤滑作用により優れた摺動特性を
備えるとともに、化学的に非常に安定した材質であるた
め、耐摩耗性、耐食性、耐熱性に優れたものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ダイヤ
モンド膜やｉ−カーボン膜を被覆した弁体では次のよう
な課題があった。

【０００６】まず、ディスク基体の摺動表面に直接ダイ
ヤモンド膜やｉ−カーボン膜を被覆したものでは、成膜
時に膜内に圧縮応力が残留することから弁体との密着性
が悪く、その結果、摺動時に膜剥離を生じたり、膜にク
ラックを生じるといった課題があった。

【０００７】一方、ディスク基体の摺動表面をＳｉを主
成分とする非酸化物セラミックスで形成し、その上にダ
イヤモンド膜やｉ−カーボン膜を被覆したものでは、摺
動表面に直接膜を被覆したものに比べ密着力を高めるこ
とができるものの、非酸化物セラミックスを構成する珪
素の原子間距離がダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜を構
成する炭素の原子間距離に比べ大きいため、非酸化物セ
ラミックスとダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜との間の
密着力を十分に高めるには限界があった。その為、摺動
時に生じる膜剥離やクラックを避けることは難しいもの
であった。

【０００８】その結果、これらの弁体を備えるフォーセ
ットバルブでも、摺動抵抗の増大および水漏れを防止す
ることができなかった。

【０００９】本発明の目的は、弁体をなすディスク基体
とダイヤモンド膜やｉ−カーボン膜との密着力を高めて
膜剥離を防止するとともに、膜にクラックが生じること
を防止することにより、シール性を損なわず、かつ両弁
体を摩耗させることなく長期間にわたって良好な摺動特
性が得られるディスクバルブを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、ディスクバルブを構成する少なくとも一方の
弁体をなすディスク基体の摺動表面にカーボン膜を積層
してなるディスクバルブであって、上記摺動表面にヌー
プ硬度が１００〜５００Ｋｇ／ｍｍ²である軟質のカー
ボン膜からなる下地層を形成するとともに、該下地層上
にヌープ硬度が１７００Ｋｇ／ｍｍ²以上である硬質の
カーボン膜よりなる最上層を形成したものである。

【００１１】

【００１２】さらに、本発明は、上記下地層の膜厚を
０．２〜１．６μｍとするとともに、カーボン膜全体の
膜厚を０．６〜２．６μｍとしたものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、弁体をなすディスク基体の摺
動表面に下地層として軟質のカーボン膜を被覆したこと
により、この軟質のカーボン膜が緩衝材として作用する
ため、その上に積層するカーボン膜の剥離やクラックを
防止することができるとともに、摺動抵抗の増大を抑制
することができる。しかも、上記下地層をなす軟質のカ
ーボン膜内には殆ど圧縮応力が残留していないため、デ
ィスク基体と強固に密着させることができる。

【００１４】また、下地層をなす軟質のカーボン膜と、
その上に積層するカーボン膜、および最上層をなす硬質
のカーボン膜とはそれぞれ同じ元素からなるため、膜内
に圧縮応力が残留した硬質のカーボン膜とも強固に密着
させることができる。

【００１５】その為、摺動時に摺動面を構成する硬質の
カーボン膜がディスク基体より剥離したり、クラックを
生じることがなく、硬質のカーボン膜が持つ優れた摺動
特性を長期間にわたり維持することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明実施例を説明する。なお、従来
部分と同一部分については同一符号で示す。

【００１７】図１は本発明に係るディスクバルブの一例
であるフォーセットバルブ１０を構成する弁体２０，３
０のみを示す図であり、図２は可動弁体２０のみを示す
図で、（Ａ）はその斜視図であり、（Ｂ）はＸ−Ｘ線断
面である。

【００１８】図１に示すフォーセットバルブ１０は、円
盤状をした固定弁体３０と可動弁体２０を互いの摺動面
２１，３１で接した状態としておいて、可動弁体２０を
動かすことによって、互いの弁体２０、３０に備えた流
体通路２２、３２の開閉を行い、流体の流量調整を行う
ようにしてある。

【００１９】これらの弁体２０、３０をなすディスク基
体２７，３７は、耐摩耗性に優れるととに、変形し難い
材質により形成する必要があることから、真鍮、ステン
レス、および超硬合金などの硬質金属、あるいはセラミ
ックスなどにより形成する。特に、セラミックスは、高
硬度で耐摩耗性に優れるだけでなく、耐食性にも優れる
ため、医療用バルブや薬液用バルブを構成するのに最適
である。

【００２０】このような弁体２０、３０を構成するセラ
ミックスとしては、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、
窒化珪素等を主体とする焼結体であって、助剤を所定量
配合したものを用いれば良い。例えば、アルミナに対し
てはCaO 、SiO₂、MgO のうち少なくとも一種を、炭化珪
素に対してはＣ、Ｂ、B₄C 、Al₂O₃ 、Y₂O₃等を、さらに
窒化珪素に対しては周期律表2a、3a族元素の酸化物や窒
化物をそれぞれ焼結助剤として添加し、ジルコニアに対
してはY₂O₃、CaO 、MgO などの安定化剤を添加したもの
である。

【００２１】また、図１に示すフォーセットバルブ１０
の固定弁体３０をなすディスク基体３７にはカーボン膜
３３を形成してあり、その詳細は図２（Ａ），（Ｂ）に
示すようにディスク基体３７の摺動表面に下地層として
軟質のカーボン膜３４を被覆し、その上に摺動面３１を
なす硬質のカーボン膜３５を積層した２層構造としてあ
る。

【００２２】特に、本発明においてはディスク基体３７
の摺動表面へ最初に被覆する下地層を軟質のカーボン膜
３４により形成することが重要である。

【００２３】即ち、軟質のカーボン膜３４は膜内に圧縮
応力が殆ど残留していないため、上記硬質金属やセラミ
ックスなどからなるディスク基体３７と強固に密着させ
ることができるためである。しかも、下地層をなす軟質
のカーボン膜３４は、摺動面３１をなす硬質のカーボン
膜３５と同じ元素で構成されているため、膜内に圧縮応
力が残留する硬質のカーボン膜３５とも強固に密着させ
ることができる。その上、上記下地層をなす軟質のカー
ボン膜３４は硬度が小さいことから緩衝材として作用す
るため、可動弁体２０との摺動時に摺動面３１をなす硬
質のカーボン膜３５に加わる応力を緩和し、硬質のカー
ボン膜３５の剥離やクラックを防止するとともに、摺動
抵抗の増大を抑制することができる。

【００２４】その為、長期摺動においてもディスク基体
３７に被覆したカーボン膜３３が剥離したり、クラック
を生じることがないため、摺動面３１をなす硬質のカー
ボン膜３５による優れた摺動特性を長期間にわたって維
持することができる。

【００２５】また、ディスク基体３７と軟質のカーボン
膜３４との接合力を高めるためには、ディスク基体３７
の摺動表面を中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１５〜０．
４μｍの面粗さに仕上げておく必要がある。

【００２６】ここで、ディスク基体３７の摺動表面を中
心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１５〜０．４μｍとしたの
は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ未満では、
平滑な面となり過ぎるためにアンカー効果が得られず、
接合力を高めることができないからであり、逆に、中心
線平均粗さ（Ｒａ）が０．４μｍより大きいと、膜厚ｔ
の薄い下地層を被覆した場合に摺動表面上の凸部が突き
出てしまうため、下地層が緩衝材として作用せず、硬質
のカーボン膜３５にクラック等を生じさせる恐れがある
ためである。

【００２７】ところで、本発明で言う軟質のカーボン膜
３４および硬質のカーボン膜３５とは、次のような特性
を有するもののことである。

【００２８】即ち、軟質のカーボン膜３４とは、ラマン
分光分析時にピークがなく、蛍光を発するカーボン膜
で、膜内には圧縮応力が殆ど残留していないもの、また
は１００〜６００Ｋｇ／ｍｍ² のヌープ硬度を有するカ
ーボン膜のことであり、硬質のカーボン膜３５とは、ラ
マン分光分析時にピークをもつカーボン膜で、膜内には
圧縮応力が残留したもの、または６００Ｋｇ／ｍｍ² よ
り大きいヌープ硬度を有するカーボン膜のことである。

【００２９】また、上記硬質のカーボン膜３５は、ラマ
ン分光分析で見た場合に１３５０ｃｍ^-1の位置と１５５
０ｃｍ^-1の位置の近傍にそれぞれ２つのピークを持った
ｉ−カーボン膜や、１３３０ｃｍ^-1の位置にピークを持
つダイヤモンド膜を含むものである。ただし、上記ｉ−
カーボン膜は、ピーク位置が１３５０ｃｍ^-1か１５５０
ｃｍ^-1のいずれか一方に偏っていても良く、好ましくは
ダイヤモンドのピーク位置に近い１３５０ｃｍ^-1に偏っ
ている方がより硬質のカーボン膜３５が得られ、摺動面
３１が摩耗し難い。

【００３０】なお、上記ｉ−カーボン膜の構造は、非常
に緻密で結晶粒界が見られず、ガラスを割ったような形
態をした非晶質構造をしたもので、若干結晶質を含んで
いても良いが、結晶構造を持つダイヤモンドや立方晶窒
化ほう素（ｃＢＮ）、六方晶窒化ほう素（ｈＢＮ）とは
異なる組成のものである。

【００３１】一方、固定弁体３０の摺動面３１をなす硬
質のカーボン膜３５は、短期間の摺動において摩耗する
ことがないようにするため、好ましくは１７００Ｋｇ／
ｍｍ² 以上のヌープ硬度を有する硬質のカーボン膜３５
により形成することが好ましい。

【００３２】また、ディスク基体３７の摺動表面に被覆
する下地層をなす軟質のカーボン膜３４のヌープ硬度は
１００〜６００Ｋｇ／ｍｍ² で、好ましくは１００〜５
００Ｋｇ／ｍｍ² の範囲にあることが重要である。

【００３３】即ち、ヌープ硬度が１００未満のカーボン
膜は実質上成膜が不可能であるからであり、逆に、ヌー
プ硬度が６００Ｋｇ／ｍｍ² より大きいと、軟質のカー
ボン膜３４の硬度が大き過ぎるために緩衝材としての作
用が得られず、摺動時にカーボン膜３３が固定弁体３０
から剥がれる恐れがあるとともに、摺動面３１をなす硬
質のカーボン膜３５にクラックを生じるためである。

【００３４】ただし、上記下地層をなす軟質のカーボン
膜３４に緩衝材としての作用を持たせるためには、ある
程度の膜厚ｔが必要であり、好ましくは０．２μｍ以上
あれば良い。ただし、膜厚ｔが大きくなり過ぎるとカー
ボン膜３３全体の膜厚Ｔが大きくなり過ぎるために膜剥
離を生じ易くなる。その為、下地層の膜厚ｔの上限は、
１．６μｍとすることが好ましい。

【００３５】さらに、本発明では、ディスク基体３７の
摺動表面に形成するカーボン膜３３全体の膜厚Ｔを０．
６〜２．６μｍの範囲で設けることが重要である。

【００３６】即ち、カーボン膜３３全体の膜厚Ｔが０．
６μｍ未満であると、摺動面３１をなす硬質のカーボン
膜３５と下地層をなす軟質のカーボン膜３４の膜厚が共
に薄くなりすぎるため、硬質のカーボン膜３５は短期間
で摩耗するとともに、下地層をなす軟質のカーボン膜３
４が緩衝材として作用しないため、硬質のカーボン膜３
５にクラックを生じさせる恐れがあるからであり、逆
に、カーボン膜３３全体の膜厚Ｔが２．６μｍより大き
いと、カーボン膜３３の膜厚が大きくなり過ぎるために
膜隔離を生じ易くなるためである。

【００３７】また、上記ディスク基体３７の摺動表面に
カーボン膜３３を被覆・積層する方法としては、ＰＶＤ
法、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の薄膜形成手段を用
いて被覆・積層すれば良く、上記薄膜形成手段の中で
も、ＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマＣＶＤ法を用いれば、低温
での成膜が可能であるために均質でかつ均一な膜を形成
できるとともに、軟質のカーボン膜３４と硬質のカーボ
ン膜３５とを連続して成膜できるため、効率良く膜付け
することができる。

【００３８】例えば、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法を用いて
カーボン膜３３を形成する場合、まず、炭化水素ガス雰
囲気下でプラズマを発生させることにより、ディスク基
体３７上に軟質のカーボン膜３４を被覆し、下地層の膜
厚ｔが所定の厚みとなったところで固定弁体３０に高周
波電圧を印加することにより、硬質のカーボン膜３５を
積層し、ディスク基体３７上にカーボン膜３３を形成す
ることができる。

【００３９】ところで、図２に示す固定弁体３０では、
軟質のカーボン膜３４の上に硬質のカーボン膜３５を積
層した２層構造のものを示したが、その他に図３に示す
ような、カーボン膜３４，３５，３６を３層積層した構
造のものでも良く、この場合、ディスク基体３７の摺動
表面に被覆する下地層を軟質のカーボン膜３４とし、そ
の上に前記下地層よりも若干硬度の高いカーボン膜３６
を積層したあと、最上層として硬質のカーボン膜３５を
形成すれば良く、このようなカーボン膜３３もＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ法を用いれば容易に形成することができ
る。

【００４０】ただし、カーボン膜３３全体の膜厚Ｔは
０．６〜２．６μｍで、かつ下地層の膜厚ｔは０．２〜
１．６μｍの範囲で設けておかなければならず、この範
囲で設けてあれば何層積層した構造のものであっても良
い。

【００４１】また、図１に示すフォーセットバルブ１０
では、固定弁体３０のみにカーボン膜３３を被覆した
が、逆に固定弁体２０のみにカーボン膜３３を被覆して
も良く、さらには両弁体２０，３０にカーボン膜３３を
被覆したものであっても良い。なお、本発明実施例では
フォーセットバルブ１０の例についてのみ示したが、こ
れ以外に医療用サンプリングバルブや薬液用バルブ等の
各種ディスクバルブに用いることもできる。

【００４２】〔実験例１〕ここで、アルミナ基板の表面
に下地層として軟質のカーボン膜を被覆し、その上に硬
質のカーボン膜を積層した基板を用意し、スクラッチ試
験機を用いてカーボン膜の膜剥離荷重を測定した。

【００４３】スクラッチ試験機は図４に示すようなカー
トリッジ本体４１とその先端から伸びるレバー４２に設
けられた圧子４３とからなり、上記圧子４３を図中のＺ
方向に２°傾けた基板上のカーボン膜に押圧し、基板を
Ｘ方向に往復運動させながらＹ方向に移動させてカーボ
ン膜に荷重を加えていった時にカーボン膜が剥離する荷
重を測定した。

【００４４】ただし、圧子４３の先端部の曲率半径は５
μｍで、基板のＹ方向への送り速度を５μｍ／ｓ、Ｘ方
向への励振振幅を８０μｍとした。

【００４５】また、本発明に係る基板は、下地層を膜厚
が０．８μｍで、かつ３００Ｋｇ／ｍｍ² のヌープ硬度
を有する軟質のカーボン膜で形成し、その上に２４００
Ｋｇ／ｍｍ² のヌープ硬度を有する硬質のカーボン膜を
積層することによりカーボン膜全体の膜厚が１．６μｍ
の基板を１０個用意した。また、比較例として、２４０
０Ｋｇ／ｍｍ² のヌープ硬度を有する硬質のカーボン膜
のみからなる膜厚１．６μｍのカーボン膜を被覆した基
板も１０個用意し、同様にカーボン膜の膜剥離荷重を測
定した。

【００４６】それぞれの結果は表１に示す通りである。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１より判るように、比較例に係る基板で
は、直接硬質のカーボン膜を被覆してあるため、平均
２．３３ｇｆの荷重で膜剥離が発生した。

【００４９】これに対し、本発明に係る基板では、平均
４．３７ｇｆの荷重まで膜剥離を生じないというよう
に、比較例に係る基板に対し約２倍もの密着力が得られ
ることが判った。

【００５０】〔実験例２〕さらに、本発明に係る基板の
ような軟質のカーボン膜と硬質のカーボン膜を積層した
基板を用意し、このうち下地層をヌープ硬度の異なる軟
質のカーボン膜により形成した時のカーボン膜の膜剥離
荷重を実験例１と同様のスクラッチ試験機を用いて測定
した。

【００５１】ただし、基板にはアルミナ基板を、硬質の
カーボン膜にはヌープ硬度が２４００Ｋｇ／ｍｍ² のカ
ーボン膜を用いるとともに、下地層の膜厚は０．８μｍ
で、かつカーボン膜全体の膜厚は１．６μｍとした。

【００５２】本試験では膜剥離荷重が３ｇｆ以上のもの
を優れているとした。

【００５３】それぞれの結果は表２に示す通りである。

【００５４】

【表２】

【００５５】表２より判るように、試料Ｎｏ．５のよう
に下地層にヌープ硬度７００Ｋｇ／ｍｍ² のカーボン膜
を用いたものでは、硬度が高すぎるために緩衝材として
の作用が得られず、その結果、２．８１ｇｆの荷重で簡
単に膜剥離を生じ、基準値を満足することができなかっ
た。

【００５６】これに対し、本発明に係る試料Ｎｏ．１〜
４のものでは、下地層が適度な硬度を有するカーボン膜
からなるため、基板との密着力を高めることができ、基
準値を満足することができた。

【００５７】また、本発明に係る試料の中でも特に試料
Ｎｏ．１〜３のものでは下地層をなす軟質のカーボン膜
のヌープ硬度が１００〜５００Ｋｇ／ｍｍ² の範囲にあ
るため、膜剥離荷重が全て４ｇｆ以上と高い密着力が得
られることが判った。

【００５８】〔実験例３〕次に、図１に示すようなフォ
ーセットバルブ１０を試作し、カーボン膜３３全体の膜
厚Ｔおよび下地層の膜厚ｔをそれぞれ変化させて摺動実
験を行った。

【００５９】この実験に使用したフォーセットバルブ１
０は、両弁体２０，３０ともアルミナセラミックスによ
り形成してあり、外径３０ｍｍ、肉厚１０ｍｍの円盤状
体に直径５ｍｍの流体通路２２を穿設した可動弁体２０
と、外径２０ｍｍ、膜厚８ｍｍの円盤状体に直径５ｍｍ
の流体通路３２を穿設した固定弁体３３とを組み合わせ
て構成した。

【００６０】また、固定弁体３０および／または可動弁
体２０をなすディスク基体２７，３７の摺動表面には、
下地層として３００Ｋｇ／ｍｍ² のヌープ硬度を有する
軟質のカーボン膜３４を被覆し、その上に２４００Ｋｇ
／ｍｍ² のヌープ硬度を有する硬質のカーボン膜３５を
積層したカーボン膜３３を形成した。また、他の例とし
て、固定弁体３０および／または可動弁体２０をなすデ
ィスク基体２７，３７の摺動表面に直接２４００Ｋｇ／
ｍｍ² のヌープ硬度を有する硬質のカーボン膜３５を被
覆したものも用意し、同様に摺動実験を行った。

【００６１】そして、上記固定弁体２０をケーシングに
よって固定弁体３０に３０Ｋｇｆの軸力で押さえ付けな
がら、流体通路２２，３２に８０℃の温水を１Ｋｇ／ｃ
ｍ²の圧力で注入し、可動弁体２０を操作レバー（不図
示）により摺動させるのに要する操作力を測定した。

【００６２】ただし、この試験による評価基準は、可動
弁体２０を１０万回摺動させた時の操作レバーの操作力
が０．９Ｋｇ以下のものを摺動性が良好であると判断し
た。それぞれの結果は、表３に示す通りである。

【００６３】

【表３】

【００６４】表３より判るように、試料Ｎｏ．８〜１１
は固定弁体３０のみ、または固定弁体３０と可動弁体２
０の両方に硬質のカーボン膜３５を被覆してあるもの
の、各ディスク基体２７，３７に直接硬質のカーボン膜
３５を被覆したものであるために硬質部材同士の摺動と
なり、試料Ｎｏ．１０，１１では操作力が１．２Ｋｇ、
試料Ｎｏ．８，９でも操作力が１．０Ｋｇと評価基準を
満足することができなかった。

【００６５】しかも、上記試料Ｎｏ．８〜１１では、カ
ーボン膜の膜厚が０．６〜２．６μｍの範囲にあるもの
の、全て硬質のカーボン膜３５からなるため、膜内に残
留する圧縮応力により摺動面３１にクラックが観察され
た。

【００６６】これに対し、本発明に係る試料Ｎｏ．１〜
７のものでは、各弁体２０，３０をなすディスク基体２
７，３７の摺動表面に下地層として軟質のカーボン膜３
４を被覆し、その上に硬質のカーボン膜３５を積層した
構造としてあるため、１０万回の摺動においても膜剥離
やクラックを生じることがなく、操作力が全て０．９Ｋ
ｇ以下と評価基準を満足することができた。

【００６７】特に、試料Ｎｏ．１〜５のものは、カーボ
ン膜３３全体の膜厚Ｔを０．６〜２．６μｍの範囲に設
けてあるため、操作力が０．８Ｋｇ以下と優れた摺動特
性が得られた。

【００６８】なお、０．２Ｋｇの操作力の違いは手でも
明らかに実感できる程の大きなものであッた。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るディスクバ
ルブは、互いに摺動する少なくとも一方の弁体をなすデ
ィスク基体の摺動表面にカーボン膜を積層したものであ
り、下地層を軟質のカーボン膜により形成するととも
に、上記下地層上に硬質のカーボン膜からなる最上層を
形成したことにより、ディスク基体よりカーボン膜の剥
離やクラックを生じることがない。その為、摺動面をな
す硬質のカーボン膜により優れた摺動特性が得られると
ともに、この性能を長期使用においても維持するこがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスクバルブの一例であるフォ
ーセットバルブの弁体のみを示す斜視図である。

【図２】図１のフォーセットバルブを構成する固定弁体
のみを示す図であり、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）はその
Ｘ−Ｘ線断面図である。

【図３】図１のフォーセットバルブを構成する固定弁体
の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】スクラッチ試験機を用いて膜剥離荷重を測定す
る状態を示す図である。

【図５】一般的なフォーセットバルブの作動状態を示す
斜視図で（Ａ）は流体通路を開通させた図であり、
（Ｂ）は流体通路を遮断した図である。

【符号の説明】

１０：フォーセットバルブ ２０：可動弁体 ２１：摺動面 ２２：流体通路 ２７：ディスク基体 ３０：固定弁体 ３１：摺動面 ３２：流体通路 ３３：カーボン膜 ３４：軟質のカーボン膜 ３５：硬質のカーボン膜 ３７：ディスク基体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに摺接する弁体のうち、少なくともい
   ずれか一方の弁体をなすディスク基体の摺動表面にカー
   ボン膜を積層してなるディスクバルブであって、上記摺
   動表面にヌープ硬度が１００〜５００Ｋｇ／ｍｍ ² であ
   る軟質のカーボン膜からなる下地層を形成するととも
   に、該下地層上にヌープ硬度が１７００Ｋｇ／ｍｍ ² 以
   上である硬質のカーボン膜よりなる最上層を形成してな
   るディスクバルブ。
2. 【請求項２】 上記下地層の膜厚が０．２〜１．６μｍ
   で、かつカーボン膜全体の膜厚が０．６〜２．６μｍの
   範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のディスク
   バルブ。