JPH03138077A - バルブ用ケーシングの製造方法 - 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】 発明の技術分野 本発明は、例えば真空ラインに使用して最適な内部にベ
ローズを備えた真空排気用等のバルブのケーシングであ
って、しかも２つ以上の構成用部材を互いにその接合部
において接合することにより製造するようにしたバルブ
用ケーシングの製造方法に関する。

発明の技術的背景 従来、上記２個以上の構成部材を接合して製造するよう
にしたバルブ用ケーシングの一般的な製造方法は、互い
に嵌合自在な接合部を備えた２個以上の中空状の構成部
材をアルミニウムの素材から削り出し成形により予め形
成しておき、このアルミニウム成形品をその接合部の全
周に亘って溶接を施すことによって接合するようにした
ものであった。

しかしながら、アルミニウム成形品同士を溶接によって
接合することは、溶接が空気中で行われることから、溶
接部にガスが混入し易く、溶接部に巣ができ易いばかり
でなく、接合部に微少な隙間を有し、溶接表面がかなり
荒れてしまって、般にかなり困難である。また、アルミ
ニウムのみの成形品では、塩素ガス等の腐食性ガスに侵
され易く、耐腐蝕性に欠けてしまうといった問題点があ
る。

この耐腐蝕性の欠点を解消するため、溶接後にニッケル
の無電解メツキ等によりニッケルコ−ティングを施すこ
とも考えられるが、上記のように、溶接部表面がかなり
荒れており、また仮に荒れてなくとも溶接ビードが生じ
ており、滑らかではないため、接合部の微少な隙間には
コーティングが完全に施されず、溶接部に部分的にコー
ティングされない箇所が生じてしまう虞がある。したが
って、このコーティングされていない箇所から腐蝕が生
じてしまうことがあるといった問題点がある。

また、特に小径配管用のバルブに用いられるバルブ用ケ
ーシングを製造する場合には、第４図に示すように、バ
ルブ用ケーシングを構成する本体部材２と吐出用部材３
との接合部では、ケーシング内側からの溶接が困難であ
るため、流路１１の外側に溶接部１２を設けるため、流
路１１側接合部に隙間１３が生じ、以下のような不都合
を有する。すなわち、流路１１側に隙間１３を有すると
、流路側のニッケルコーティングが不十分となり、腐食
の原因になる池、真空用バルブとして用いる場合には、
空気溜りとなって真空度の低下をきたす虞がある。

なお、ステンレス製のバルブ用ケーシングも一般に多用
されているが、このステンレス製のものは成形が困難で
あるばかりでなく、重量が大きくなると共に、腐食性ガ
スを流体として用いた場合に、ステンレスにはＦｅを含
んでいることから、このＦｅが内部ガスを汚染する虞が
ある。したがって、特に内部ガスの汚染をきらう半導体
製造用配管に用いるには適当でないという不都合がある
。

発明の目的 本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、ス
テンレスを使用することなくアルミニウム成形によって
安価かつ容易に製造することができ、しかもアルミニウ
ム同士の接合を確実に行うことができるとともに、この
溶接部を含め均一なニッケルコーティングを可能とした
軽量で表面硬度が硬く、耐腐食性に優れたバルブ用ケー
シングの製造方法を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明は、上述した目的を達成するために、互いに嵌合
自在な接合部を備えたケーシング構成用の複数の中空状
アルミニウム成形体を押出し成形により夫々形成し、こ
のアルミニウム成形体をその接合部の全周に亘って真空
ろう付けにより気密的に接合した後、ニッケルコーティ
ングを施すようにしたものである。

このような製造方法にあっては、アルミニウムの押出し
成形によってケーシングを構成する２以上の構成部材を
形成することができ、しかも真空ろう付けによってアル
ミニウム同士を隙間なく、かつ表面を滑らかに、かつ巣
の発生を防止しつつ確実に接合することができる。この
ため、ニッケルを用いた無電解メツキ等により、ケーシ
ングの表面に均一にニッケルコーティングを施すことが
できる。

このようなニッケルコーティングにより、ケーシングの
表面硬度が向上し、ステンレス製ケーシングと同様な表
面硬度を有することになる。しかも耐腐食性も向上する
。それにもかかわらず、このケーシングの大部分はアル
ミニウムで構成されるため軽量である。ケーシングの表
面硬度が向上すれば、金属Ｏリング等の金属ガスケット
の使用も可能になる。金属ガスケットの使用が可能にな
れば、シール性が向上するため、高真空用バルブのケー
シングとしても用いることが可能になる。

また、たとえば塩素ガス等に対する耐腐食性が向上する
ことから、流体の汚染をきらう半導体製造用ラインに用
いられるバルブ用ケーシングとしても最適である。

発明の詳細な説明 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図面は、本発明によって製造されたケーシング１を実線
で、このケーシング１を使用して、例えば真空ラインに
使用して最適な真空用バルブを構成した時の内部構造の
一例を仮想線で示すものである。

即ち、このケーシング１は、略円筒状の本体部材２と、
略円筒状の吐出部用部材３の２つのケーシング構成部材
からなる。この本体部材２の一端には流入部２ａが形成
され、内部には弁室２ｂが形成され、他端には連結部２
Ｃが夫々形成されている。本体部材２の周壁には、上記
弁室２ｂに開口する開口部２ｄと、この開口部２ｄの周
囲に位置する接合用切欠き部２ｅとが夫々設けられてい
る。そして、吐出部用部材３の接合用端部３ａがこの接
合用切欠き部２ｅ内に挿入され、真空ろう付は法により
、これら本体部材２と吐出部用部材３とが接合されてい
る。

このケーシング１の製造に際しては、先ず２つのケーシ
ング構成部材２．３を共にアルミニウムの押出し成形に
よるアルミニウム成形体によって夫々形成しておく。そ
の後、これらケーシング構成部材を所定形状に切削して
加工した後、これらの接合部、即ち本体部材２の接合用
切欠き部２ｅと吐出部用部材３の接合用端部３ａとの間
に全周に亘って、ろう材４を介在させ、全体を真空引き
をした後、加熱することにより真空ろう付けを行う。真
空ろう付の際の真空度は、一般に１０−３〜１０　’Ｔ
　ｏ＋＋であり、加熱温度は５９５〜６ｏ。

℃、加熱時間は１〜１０分であることが好ましい。

また、ろう材４の形状や材質は特に限定されないが、図
示するように低融点アルミニウム円板であっても良い。

ろう材４の厚み等は、ケーシングの大きさ等によって適
宜選択される。

このように真空ろう付けを行なうことによって２つのケ
ーシング構成部材２．３をその接合部２ｅ、３ａで接合
させることにより、アルミニウム同士の溶接による接合
の困難性を防止して、巣の発生を防止しつつ両者２．３
を確実かつ気密的に接合することができるとともに、接
合部の表面を滑らかにすることができる。

そして、この接合後にたとえばニッケルによる無電解メ
ツキによりケーシング１にニッケルコーティングを施す
。ニッケルコーティングのための他の手段としては、電
気メツキ、蒸着等が例示される。

無電解メツキによりニッケルコーティングを行う場合に
は、硫酸ニッケル等を金属塩、次亜りん酸ナトリウム等
を還元剤とし、これらに添加剤として、緩衝剤、錯化剤
、促進剤、安定剤等を含めて調整してなる浴組成のメツ
キ液を構成し、このメツキ液を必要に応じて加熱した上
で、上記接合後のケーシング構成部材２．３を浸し、こ
れによってニッケルをこの表面に析出させる。

ここに、このニッケルによる無電解メツキは、メツキ液
を一様に循環させると均一な厚みを得ることができるば
かりなく、ピンホールが少なく耐蝕性が良く、更に硬さ
についても、４００℃で熱処理することにより、ビッカ
ース硬さ１０００以上となって硬質クロームに匹敵し、
耐摩耗性にも優れている。

なお、この方法によって、接合部を含むケーシング表面
全体に均一にニッケルコーティングが施されることは、
走査型電子顕微鏡及びＥＤＸ分析写真によって確かめら
れている。

上記のようにして製造したケーシングでバルブを構成す
るには次のようにする。

即ち、このケーシング１の弁室２ｂ内に、前面に０リン
グ５を備えた弁体６を摺動自在に配置するとともに、ケ
ーシング１の連結部２ｃの開口端をＯリング７を介して
蓋体８で気密的に閉塞し、この蓋体８の内部を移動自在
に挿通させた弁軸９の先端を上記弁体６に連結する。更
に、上記弁体６と蓋体８に夫々伸縮自在な蛇腹状のベロ
ーズ１０の両端部を夫々連結する。なお、本実施例では
、本体部材２の流路１１側内周面に、弁軸９に対して鋭
角に傾斜するシール面１４が形成してあり、ここに０リ
ング５が圧接するようになっている。このようにシール
面１４を傾斜面とすることにより、内部流体の流れを良
くし、流体や不純物の停滞を防止できる。

これにより、弁棒６が第１図Ｘ方向に前進した時に、弁
体６の０リング７の先端を本体部材２の内周面に形成さ
れたシール面１４に当接させて、この流入部２ａと弁室
２ｂとの間を閉鎖して流体の流れをここで遮断し、弁棒
６が同図Ｙ方向に後退した時、この圧接を解いて流入部
２ａと弁室２ｂ、更には吐出用部材３の内部とを連通さ
せて、流体が流入部２ａから弁室２ｂ、更には吐出用部
材３に流れるバルブを構成するのである。

発明の効果 以上述べたように、本発明よれば、ケーシング構成部材
をアルミニウムの押出し成形品を切削加工すること等に
よって形成することができるので、容易かつ安価にこの
構成部材を形成することができる。

しかも、真空ろう付けによってアルミニウム同士を表面
を滑らかに、かつ巣の発生を防止しつつ確実に接合する
ことができる。このため、ニッケルを用いた無電解メツ
キ、電気メツキ、蒸着等の方法により、ケーシングの表
面にむらなく均一にニッケルコーティングを施すること
が可能になる。

このようなニッケルコーティングにより、ケーシングの
表面硬度が向上し、ステンレス製ケーシングと同様な表
面硬度を有することになる。しかも耐腐食性も向上する
。それにもかかわらず、このケーシングの大部分はアル
ミニウムで構成されるため軽量である。ケーシングの表
面硬度が向上すれば、金属Ｏリング等の金属ガスケット
の使用も可能になる。金属ガスケットの使用が可能にな
れば、シール性が向上するため、高真空用バルブのケー
シングとしても用いることが可能になる。

また、たとえば塩素ガス等に対する耐腐食性が向上する
ことから、流体の汚染をきらう半導体製造用ラインに用
いられるバルブ用ケーシングとしても最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって構成されたケーシングの一例を
実線で、このケーシングにより構成したバルブの内部構
造を仮想線で示す縦断正面図、第２図は第１図の■−■
線断面図、第３図は同ケーシングの接合部拡大断面図、
第４図は従来のケーシングの接合部拡大図である。 １・・・ケーシング、 ２・・・本体部材（ケーシング構成部材）、２ｅ・・・
接合用切欠き部、 ３・・・吐出部用部材（ケーシング構成部材）、３ａ・
・・接合用端部、６・・・弁体、９・・・弁棒、１０・
・・ベローズ。 第　　１ 図 ■二 第　　２　　図 ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに嵌合自在な接合部を備えたケーシング構成用の複
   数の中空状アルミニウム成形体を押出し成形により夫々
   形成し、このアルミニウム成形体をその接合部の全周に
   亘って真空ろう付けにより気密的に接合した後、ニッケ
   ルコーティングを施すことを特徴とするバルブ用ケーシ
   ングの製造方法。