JPH04341667A - ガスコック - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガスやＬＰＧのガ
スの流通を開閉するために用いられるガスコックに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】都市ガスやＬＰＧ等のガスの流路に介装
し、ガスの流通を開閉するために従来より図３に示すよ
うなガスコック本体１０と図４に示すような栓体２０と
を具備したガスコックが使用されている。

【０００３】上記ガスコック本体１０は、有底筒体１１
の側部と互いに対向してそれぞれ有底筒体１１の円柱状
中空部１２と連通するガス流路１３ａ，１３ｂを有する
接続体１４ａ，１４ｂが一体に連接した構成とされ、一
般に鋳鉄により形成されている。一方、栓体２０は、ガ
スコック本体１０との摺動性の点から青銅を用いて柱状
に形成され、その側部を貫通して開放路２１が形成され
た構成を有する。なお、この栓体２０の上端部には、図
示していないが、蓋体が固定される。栓体２０はこの蓋
体とともに上記ガスコック本体１０の中空部１２に挿入
されるが、この場合、ガスコック本体１０の中空部１２
の周壁面１５と栓体２０の外周面２２はそれぞれテーパ
状に形成され、互いに摺動面となるもので、栓体２０は
ガスコック本体１０の中空部１２に摺動回転可能に取り
付けられる。なお、２３は給油溝である。

【０００４】従って、栓体２０の外周面２２がガスコッ
ク本体１０の接続体１４ａ，１４ｂのガス流路１３ａ，
１３ｂを閉塞している状態ではガスの流通は栓体２０に
よって遮断され、栓体２０を回動してその開放路２１を
上記ガス流路１３ａ，１３ｂと連通させると、ガスが一
方の流路１３ａから開放路２１を通って他方の流路１３
ｂに流れ、ガスの流通が確保されるものである。

【０００５】しかし、このようなガスコックは、ガスコ
ック本体１０の上記両流路１３ａ，１３ｂを栓体２０が
気密に閉塞し得るように、中空部１２の周壁面１５及び
栓体２０の外周面２２がテーパ状に形成されていると共
に、ガスコック本体１０が鋳鉄にて形成され、栓体２０
が青銅にて形成されているので、長期間の使用又は熱負
荷を被った場合、鋳鉄と青銅との熱膨張の相違により寸
法変化が生じ、栓体２０が中空部１２内を回動し難くな
る問題が生じる。なお、ガスコック本体１０と栓体２０
とを同材質とすると摺動の際にカジリが生じ易くなり、
好ましくない。

【０００６】この場合、ガスコック本体１０の給油押し
ねじ収容部１６に給油押しねじ（図示せず）を取り付け
、ここからガスコック本体１０と栓体２０との摺動面に
グリスを供給することも行われているが、このように寸
法変化で回動困難になった状態を効果的に解消すること
は難しい。

【０００７】ところで、従来ガスコックの製造方法とし
て、特開昭５７−４０１７０号公報では、精密旋削仕上
げしたガスコックの摺動面のいずれか一方又は両方に無
電解めっき法によりＮｉ−Ｐめっき被膜を形成して多孔
質めっき表面を得、この摺動面をラッピング処理した後
、適宜に洗浄・乾燥した、更に、この摺動面に四フッ化
樹脂等の低摩擦係数微細粒を混入したグリスを塗布する
ようにしたことを特徴とするガスコックの製造方法を提
案し、また特開昭６０−１７２４５７号公報では、Ｎｉ
−Ｐめっき層の表面にショットブラスト加工等により所
定粒度の粒子を吹きつけて前記Ｎｉ−Ｐめっき層の殻状
部を部分的に破損させ、その後、特定のラップを用いた
ラップ仕上げ等により余剰突出部を削り取って、所定の
テーパ面に仕上げるようにしたガスコックの摺動面仕上
げ方法を提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５７−
４０１７０号公報の提案は、特開昭６０−１７２４５７
号公報で指摘されたようにＮｉ−Ｐめっき被膜形成後の
仕上げのラッピング処理が面倒で、生産性に問題がある
上、摺動面の耐久性はＮｉ−Ｐめっき層ではなくこのＮ
ｉ−Ｐめっき層に供給されるグリスによって確保される
ものであるため、長期の安定した耐久性を保持するため
にはグリスの供給が適時必要になる。

【０００９】一方、特開昭６０−１７２４５７号公報の
方法も、Ｎｉ−Ｐめっき層をショットブラスト処理し、
次いでラップ処理するものであるから、同様にＮｉ−Ｐ
めっき層形成後の後処理が面倒であり、しかも摺動面の
耐久性は同様にグリスによって確保されるもので、上記
と同様の問題がある。

【００１０】また、これらの従来技術では、もともと上
述したガスコック本体と栓体との熱膨張の差に基づく欠
点は問題とされていない。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
それ自体潤滑性を有し、グリス等の潤滑剤を必ずしも供
給しなくとも長期に亘り安定した耐久性を有し、しかも
その製造も簡単で安価なガスコックを提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
目的を達成するため、周壁面がテーパ状に形成された中
空部を有するガスコック本体の該中空部に栓体が摺動回
転可能に嵌合するガスコックにおいて、上記コック本体
の中空部の周壁面もしくは上記コック本体の中空部周壁
面と摺接する栓体の外周面又はその双方に、ニッケル又
はニッケル合金めっき被膜中にフッ素樹脂粒子が均一に
分散した複合めっき被膜を形成したことを特徴とするガ
スコックを提供する。

【００１３】本発明のガスコックは、このように摺動面
にニッケル又はニッケル合金めっき被膜にフッ素樹脂粒
子が均一に分散した複合めっき被膜が形成され、該複合
めっき被膜表面には一部のフッ素樹脂粒子が露呈してい
るので、自己潤滑性を有し、このためグリス等の潤滑剤
を供給しなくともそれ自体で優れた潤滑性、耐摩耗性を
発揮する。また、上記表面に露呈したフッ素樹脂はその
一部がマトリックスのニッケル又はニッケル合金めっき
被膜に埋設されているので剥落し難く、しかも複合めっ
き被膜の表面部が長期の使用で摩耗していったとしても
、フッ素樹脂はマトリックス中に均一分散しているので
新たなフッ素樹脂が表面に露呈し、自己潤滑性を保持す
る。従って、それ自体でも長期間に亘り優れた耐久性を
保持するものである。しかも、グリス等の潤滑剤を供給
した場合は、複合めっき被膜は上述したように表面にフ
ッ素樹脂粒子が露呈し、微細凹凸面を形成しているので
、潤滑剤保持能を有する。

【００１４】また、本発明のガスコックは、複合めっき
被膜を形成した後に別途仕上げ処理を行う必要がなく、
従って簡単かつ安価に製作し得、しかも複合めっき被膜
は薄いため、複合めっき被膜が形成されるガスコック本
体或は栓体の加工精度を損なうことがない。

【００１５】更に、本発明によれば、ガスコック本体と
栓体とを同材質で形成し得、このため長期使用又は被熱
負荷後でも熱膨張係数の相違による寸法変化が生じるこ
とが防止される。

【００１６】以下、本発明につき図面を参照して詳述す
ると、本発明のガスコックは、図３，４に示すようなガ
スコック本体１０、栓体２０の摺動面、即ちガスコック
本体１０の中空部１１の周壁面１５及び栓体２０の外周
面２２のいずれか一方又は双方にニッケル又はニッケル
合金めっき被膜中にフッ素樹脂粒子が均一に分散した複
合めっき被膜を形成したものである。

【００１７】図１はこれを示すもので、図１において参
照符号１は周壁面１５又は外周面２２上に形成された複
合めっき被膜であり、この複合めっき被膜１は、ニッケ
ル又はニッケル合金めっき被膜２をマトリックスとし、
これにフッ素樹脂粒子３が均一に分散共析されているも
のであって、表面にはフッ素樹脂粒子３がマトリックス
に一部埋設された状態で露呈しているものである。

【００１８】ここで、ガスコック本体１０の材質は特に
制限されないが、一般的には鋳鉄によって形成され、ま
たその中空部１２の周壁面１５は通常切削加工，バニシ
ング加工等により表面平滑仕上げされる。一方、栓体２
０の材質も制限されず、青銅，黄銅等の銅合金を用いる
こともできるが、ガスコック本体１０と同一の熱膨張係
数を有するようにガスコック本体１０と同一の材質、即
ちガスコック本体１０を鋳鉄により形成する場合は栓体
２０も鋳鉄により形成することが好ましい。栓体２０の
外周面２２も切削加工，バニシング加工，ショットホー
ニング加工により表面仕上げされる。この場合、従来は
グリス保持性の点からバニシング加工して表面を平滑に
した後、ショットホーニング加工して梨地表面を形成す
ることが必須であったが、本発明においては表面を平滑
仕上げした状態で上記複合めっき被膜１を形成しても十
分な潤滑性を有し、またグリスを供給した場合でも良好
なグリス保持性を有するので、ショットホーニング加工
を省略することができる。

【００１９】上記ガスコック本体１０及び栓体２０は、
上述したようにその一方又は双方が複合めっき処理され
るが、この場合コスト面等の点から栓体２０に対しての
み複合めっき処理することが好ましく、栓体２０の外周
面に複合めっき被膜１を形成するだけで十分な摺動性を
確保できる。

【００２０】複合めっき被膜１を形成する手段としては
、電気ニッケル又はニッケル合金めっき液中にフッ素樹
脂を分散させた電気複合めっき液を用いる電気めっき法
を採用することもできるが、均一析出性の点から無電解
めっき法を採用することが好ましい。

【００２１】この無電解めっき法は、無電解ニッケル又
はニッケル合金めっき液中にフッ素樹脂を分散させた無
電解複合めっき液を用いるもので、この無電解ニッケル
又はニッケル合金めっき液としては次亜リン酸塩を還元
剤とする公知の浴組成のものを用いることができる。ま
た、ホウ素還元剤を用いた浴組成のものを使用すること
もできる。これらのめっき液に添加、分散されるフッ素
樹脂粒子としては、ポリテトラフルオロエチレンを代表
的なものとして挙げることができるが、勿論これに限定
されず、他のフッ素樹脂を用いてもよい。フッ素樹脂粒
子の平均粒径は適宜選定され、通常０．０５〜２００μ
ｍの範囲から選択することができるが、０．１〜２０μ
ｍの平均粒径のものを使用することが好ましい。また、
フッ素樹脂粒子のめっき液中の分散量はめっき液１リッ
トル当たり０．２〜１００ｇとすることが好適である。

【００２２】上記複合めっき液を用いて複合めっき被膜
１を形成する場合は常法にしたがって行うことができる
が、複合めっき被膜１の厚さは０．５〜３０μｍ、特に
１〜１５μｍ程度とすることが好ましい。また、複合め
っき被膜１中のフッ素樹脂粒子共析量は３〜５０容量％
、特に５〜３０容量％程度とすることが好ましい。

【００２３】ガスコック本体１０の中空部１２の周壁面
１５や栓体２０の外周面２２に複合めっき被膜１を形成
する場合、図２に示すように下地めっき被膜４を形成し
、その上に複合めっき被膜１を形成することができ、特
に複合めっき被膜１を形成すべきガスコック本体１０又
は栓体２０が鋳鉄にて製作されている場合は耐食性の点
から下地めっき被膜４を形成することが推奨される。 即ち被膜１を形成するに際し、該被膜１を形成すべき周
壁面１５や外周面２２が平滑に仕上げられていれば、こ
れらの部分の耐食性は複合めっき被膜を形成するだけで
も十分である。しかし、通常、複合めっきは作業性等の
点から周壁面１５や外周面２２に対しのみ行うよりもガ
スコック本体１０全体或は栓体２０全体に対して行うこ
とが望まれるが、機械加工等が施されていない鋳肌部分
に直接複合めっき被膜１を形成した場合、この鋳肌部分
の耐食性が十分でない場合が生じ、この部分の耐食性を
高めるためには複合めっき被膜１をかなり厚く形成する
必要が生じる。従って、かかる点から下地めっき被膜４
を形成することが推奨される。

【００２４】この場合、下地めっき被膜４としては、フ
ッ素樹脂等の複合粒子を含まないニッケル又はニッケル
合金めっき被膜、鉄又は鉄合金めっき被膜、銅又は銅合
金めっき被膜等とすることができ、またその形成は電気
めっき法と無電解めっき法のいずれを採用してもよいが
、均一析出性、耐食性の点から次亜リン酸塩を還元剤と
する無電解ニッケル又はニッケル合金めっき液を用いて
下地めっき被膜４を形成することが好ましい。なお、下
地めっき被膜４の膜厚は５〜３０μｍ、特に５〜２０μ
ｍ程度とすることができる。

【００２５】以上のようにして複合めっき被膜１が摺動
面に形成されたガスコックは、ニッケル又はニッケル合
金めっき被膜２をマトリックスとし、該マトリックスに
フッ素樹脂粒子３が均一に分散し、表面にフッ素樹脂粒
子３が露呈しているので、優れた潤滑性を有すると共に
、該表面に露呈したフッ素樹脂粒子３は一部が上記マト
リックス中に埋設されて固定された状態にあるので、剥
落し難いものであり、またたとえ長期間の使用で複合め
っき被膜１の表面部が摩耗してきたとしても、それまで
内部に分散されていたフッ素樹脂粒子３が表面に露呈し
、潤滑性を保持するので、グリス等の潤滑剤を供給しな
くとも長期に亘り安定した摺動回転性を有する。また、
本発明のガスコックにはグリス等の潤滑剤を供給しなく
てもよく、オイルレスとして構成でき、この点でメンテ
ナンスフリーの効果を有するが、摺動面にグリス等の潤
滑剤を供給した場合でも、複合めっき被膜１は、上述し
たように表面にフッ素樹脂粒子３が露呈し、微小凹凸を
形成しているので、潤滑剤保持性を有するものである。

【００２６】更に、複合めっき被膜１のマトリックスは
ニッケル又はニッケル合金めっき被膜２であるが、この
場合このマトリックスをリンを３〜１２重量％程度含む
ニッケル−リン合金めっき被膜とし、複合めっき被膜１
を形成した後、２００℃以上で熱処理することにより、
摺動回転の長期安定性を更に確保することができる。即
ち、リンを３〜１２重量％含むニッケル−リン合金めっ
き被膜及び他のニッケル又はニッケル合金めっき被膜の
ビッカース硬度（Ｈｖ）は通常３００〜４５０程度であ
るが、ニッケル−リン合金めっき被膜を２００℃以上に
熱処理することにより、硬度Ｈｖを６００以上に高くす
ることができる。従って、このようにマトリックスの硬
度をＨｖ６００以上、特に６００〜１２００に高くする
ことにより、マトリックスの耐摩耗性が増大し、フッ素
樹脂粒子による潤滑作用と高硬度のマトリックスの耐摩
耗性作用との複合効果によりガスコックの摺動面におけ
る長期に亘る安定したスムーズな摺動回転が保証される
。なお、熱処理温度は上述したように２００℃以上が好
ましく、特には２００〜５００℃であって、フッ素樹脂
粒子を溶融させる温度以上で行ってもよく、フッ素樹脂
粒子の溶融温度以下で行ってもよい。

【００２７】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。

【００２８】［実施例］図３，４に示すガスコック本体
、栓体をそれぞれ鋳鉄により形成し（但し、ガスコック
本体には給油押しねじ収容部１６は設けなかった。また
、栓体２０の溝２３も設けなかった。）、ガスコック本
体の中空部周壁面及び栓体の外周面をそれぞれ切削加工
し、栓体外周面は次いでバニシング加工を施した。

【００２９】次に、栓体については、その外周面を含む
全面に市販無電解ニッケル−リンめっき液（上村工業（
株）社製ニムデンＳＸ）を用いてリン含有量９％の無電
解ニッケル−リンめっき被膜を１０μｍ形成した。次い
で、市販無電解ニッケル−リン−フッ素樹脂複合めっき
液（上村工業（株）社製ニムフロン）を用いて複合めっ
き被膜を５μｍ形成した。この複合めっき被膜は、リン
含有量９％の無電解ニッケルめっき被膜をマトリックス
とし、該マトリックス中にフッ素樹脂粒子（ポリテトラ
フルオロエチレン，平均粒径約０．２μｍ）が約２３容
量％の割合で均一に共析分散されたものであり、上記マ
トリックスはＨｖ約４００の硬度を有していた。このよ
うに複合めっき被膜を形成した後、３２０℃で１時間熱
処理を行った。その結果、マトリックスの硬度はＨｖ約
８００に上昇した。

【００３０】以上のように表面処理した栓体は、上記ガ
スコック本体と組み合わせて耐久試験を行い、所定回転
数毎の回転力を測定した。結果を表１に示す。なお、耐
久試験方法は下記の通りである。 （耐久試験方法）ガスコックにガス圧２８０ｍｍＨ２Ｏ
（２，７４６ｋＰａ）のブタンガスを１．５〜３．０リ
ットル／時間の割合で流通させながら５〜１０回／分の
開閉操作を行う。

【００３１】

【表１】 表１の結果より、摺動面にフッ素樹脂粒子を共析した複
合めっき被膜を形成したガスコックは、長期使用後にお
いても回転力の変動が少なく、安定した良好な摺動回転
性を示すことが認められた。

【００３２】なお、上記表面処理した栓体につきＪＩＳ
−Ｓ−２１２０（ガスコック）に規定する塩水噴霧試験
を行った結果、十分な耐食性が確認された。

【００３３】

【発明の効果】本発明のガスコックは、その摺動面が自
己潤滑性及び耐摩耗性を有し、潤滑剤無給油で長期に亘
り安定した摺動回転性を示す。また、その摺動面を形成
する複合めっき被膜は微細凹凸状であるため、気密油や
潤滑剤を給油した場合でも良好な保持能を有する。更に
、複合めっき被膜形成後、仕上げ加工の必要もなく、簡
単かつ安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスコック本体又は栓体に複合めっき被膜を形
成した状態を示す一部省略断面図である。

【図２】ガスコック本体又は栓体に下地めっき被膜を介
して複合めっき被膜を形成した状態を示す一部省略断面
図である。

【図３】ガスコック本体の断面図である。

【図４】栓体の正面図である。

【符号の説明】

１　　複合めっき被膜 ２　　ニッケル又はニッケル合金めっき被膜３　　フッ
素樹脂粒子 ４　　下地めっき被膜 １０　　ガスコック本体 １１　　有底筒体 １２　　中空部 １５　　周壁面 ２０　　栓体 ２２　　外周面 ２３　　給油溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　周壁面がテーパ状に形成された中空部
   を有するガスコック本体の該中空部に栓体が摺動回転可
   能に嵌合するガスコックにおいて、上記コック本体の中
   空部の周壁面もしくは上記コック本体の中空部周壁面と
   摺接する栓体の外周面又はその双方に、ニッケル又はニ
   ッケル合金めっき被膜中にフッ素樹脂粒子が均一に分散
   した複合めっき被膜を形成したことを特徴とするガスコ
   ック。
2. 【請求項２】　　ニッケル又はニッケル合金めっき被膜
   のビッカース硬度が６００以上である請求項１記載のガ
   スコック。
3. 【請求項３】　　複合めっき被膜の下地めっき被膜とし
   てニッケル又はニッケル合金めっき被膜を形成した請求
   項１記載のガスコック。