JPH01299730A - フッ素樹脂被覆スプリングコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３−１　産業上の利用分野 最近の半導体工業、化学工業の進歩にともない耐蝕性流
体用の機器の部品として、高温で耐蝕性を有するスプリ
ングコイルの需要が増大している。

耐蝕用のメカニカルシールに内蔵されるバネ用のスプリ
ングコイル、バルブに使用されるスプリングコイル、各
種の耐蝕用機器に内蔵されるスプリングコイルである。

とくに半導体工業においては、金属イオンを極度にきら
うため、高温において耐蝕性を保持し、薬液を汚染しな
いスプリングコイルの要求も急増している。

本発明は、高温下でほとんどの酸、アルカリ、化学薬品
に対し、耐蝕性を有するフッ素樹脂被覆スプリングコイ
ルの製造方法に係わるものである。

３−２　従来の技術 上記の市場の要求に対して、従来は、市販の焼入れした
スプリングコイルに対して、腐蝕性を寄するために、フ
ッ素樹脂チューブをスプリング外面に挿入し、末端を溶
融接着した作品とか、樹脂をスプリング外面にコーテン
グし、焼付だ作品が市販されたことがある。

市販の焼入れしたスプリングコイルに、フッ素樹脂チュ
ーブを挿入する方法は、コイル状の型状にチューブを挿
入することが極めて困難であり、しかもチューブとコイ
ルの接面に空気を内蔵し、スプリングコイルの機能を十
分満足するものではなかった。

またコーテングによる方法は、コイル外面と被覆の密着
は優れているが、被覆厚さがうずく、ピンホールがあり
、薬液の浸透により、耐蝕性の用途には全く適さなかっ
た。

すなわち、現在は市場の要求を満足する製品は生産され
ていない。

３−３　発明が解決しようとする課題 本発明の製法により、高温で耐蝕性を保ち、しかもバネ
性を保持するスプリングコイルの市場の要求を十分満足
させることが可能になった。

しかも本発明の製造方法は、安価に多量生産出来る特徴
をもつものである。

３−２　発明の構成 ３−２−１　　課題を解決するための手段本発明の製造
方法は、焼入れ前のバネ用鋼線素材の直線状の素線第２
図を、フッ素樹脂チューブ第３図に挿入する。この挿入
方法は、スプリングコイルの素線とチューブの接面に空
気を内蔵させない対策として、鋼線外径より、や−内径
の小さいチューブを用いる。すなわち、挿入には、フッ
素樹脂チューブを２００℃に加熱し、樹脂の膨張と高温
における可撓性を利用し、空気を排除しながら挿入する
。この結果チューブは鋼線に密着する。

次にフッ素樹脂チューブを挿入した鋼線第４図を、曲げ
加工機を用いて、外面被覆の樹脂を傷つけることなく、
第５図の様にコイル状に成形する。

次に両端のチューブのシールは、チューブ先端部を数粍
、鋼線を除去した構造に加工し、樹脂の溶融点より、や
＼高めに加熱し、専用治具を用いて加圧し第６図の様に
シールする。

以上でコイル形状のバネ用鋼線がフッ素樹脂で、前面被
覆したちの第１図が成形される。

その後バネ用硬線を焼入れすることにより、スプリング
機能を寄与させる。

すなわちその−例として、バネ用硬鋼線の場合、２００
℃のソルトバス中に、フッ素樹脂を全面被覆したコイル
状の成形品を投入し、加熱し、その後直ちに急冷し、強
じんな弾性を有するフッ素樹脂スプリングコイル製造し
た。

３−２−２　　作用 本発明の研究開発には、溶融フッ素樹脂の中で最も耐熱
性、耐薬品性の優れた、テトラフロロエチレン−パーフ
ロロアルキルビニールエーテル共重合体（ＰＦＡ）を用
いた。

この樹脂の溶融点は３０８℃であり、バネ用硬鋼線の焼
入れ温度は２００℃である。すなわち、被覆した樹脂の
溶融温度より低い温度で焼入れが可能であるため、樹脂
を劣化させる心配はない。

すなわち、本発明の実施には、焼入れ温度に対して、樹
脂が堪えられる状況であれば製造可能である。例えばバ
ネ用ステンレス鋼線の場合、焼入れ温度が３８０℃前後
である。

フッ素樹脂の種類の中で、ポリテトラフロロエチレン（
ＯＴＦＥ）は３８０℃において溶融はするが、ゲル化状
態で流動しないため、高周波加熱等により、樹脂被覆コ
イルを短時間加熱し、急冷することにより製造可能であ
る。

本発明の製造手順の、−例を下記に示す。

（１）　　バネ用鋼線のフッ素樹脂チューブ被覆（第３
図） バネ用鋼線（第２図）に１００℃、フッ素樹脂チューブ
を２００℃に加熱した状態で挿入する。挿入後冷却した
状態はチューブが鋼線に密着する。（第４図） （２）　　コイル状の成型 専用の治工具を用いて、コイル状に成形する。（第５図
） （３）両端の端末シール 次にチューブ両先端部を数耗の長さに鋼線を除去した構
造に加工し、この樹脂先端部を専用治具を用いて加熱加
圧しシールする。

（第６図） （４）焼入れ ２００℃のソルトバス中にコイル状成型品を投入しその
後、水中に投入することにより弾性を有するフッ素樹脂
スプリングコイルを製造する。

３−２−３　　実施例 本発明のフッ素樹脂被覆スプリングコイルの機能実験の
結果は下記のとふりである。

〔１）試料 硬線材質　　硬鋼線８０　　　Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｇ３５２１
被？Ｉ　＋１　脂　　　テトラフロロエチレン−パーフ
ロロアルキルビニールニー チル共重合体（ＰＦＡ） 構　　　造　　　硬線　　１　［１＋１１φ被覆厚さ０
．５ｍａ＋ 形　　　状　　　２０φ×１５ターン 数　　　量　　　５コ （２）ピンホール試験 １０ＫＶスパークテスターにて異常なし。

３−３　発明の効果 本発明の特徴は、従来市販の焼入されたスプリングコイ
ルに対して、樹脂を全面被覆することが試みられた。本
発明は焼入れ前のバネ鋼線に樹脂チューブを挿入し、次
にコイル状成形し、端末を溶着しその後焼入れを行う。

すなわち従来と全く異った製造方法である。

本発明の効果は■チューブの挿入が極めて容易で、しか
も鋼線に密着した被覆が簡単に製造可能になり、空気の
内蔵を防止出来ること。

■　また薬液浸透に対する対策として樹脂被覆の厚さを
自由に選択する製造が簡単に出来ること。

■　少量生産でも大量生産でも可能で安価に製造出来る
こと等である。

■　このために半導体業界、化学工業に使用される機器
部品のスプリングコイルに対する要求を十分満足させる
製造が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図１は完成されたフッ素樹脂被覆スプリング 第２図２は焼入前のバネ用鋼線或いはステンレス線 第３図　３はフッ素樹脂チューブ 第４図　４はフッ素樹脂チューブ（第３図）の中にバネ
用鋼線等（第２図）を挿入し たもの 第５図　第４図をコイル状に彫型したちの第６図　第５
図の末端を封入した部分図、６はチューブと同質のもの
で溶融接着した ところ 第１図 第２図　　　第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　焼入れ前のバネ用鋼線の線材を、フッ素樹脂チュー
   ブに挿入し、次にコイル状に成形し、両端を加熱溶融し
   加圧によりシールする。 ２　その後鋼線を、焼入れすることを特徴とするフッ素
   樹脂被覆スプリングコイルの製造方法