JPS58178064A - きのこ状弁 - 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】 弁に関する。

従来、きのこ状弁は、第１図に示すように、弁本体１ａ
の外周部で弁座（図示しない）と接触、離脱をくり返す
シート部２ａＫ剛久性全増ｆ／ζめに、耐熱、耐食、耐
摩耗性の高い特殊な金属が落着されている。しかし、近
年、石油事情の悪化による燃料コストの上昇に伴い、低
燃費化が促進でれたこと、および低質油の使用などによ
り、きのこ状弁の耐久性は増々低下する傾向にある。ま
た、舶用機関においては、乗組員の減少などもあって、
機関全体の保守点検時間の延長が望１れでいる。したが
って、きのこ状弁の耐久性向−１書ま、内燃機関にとっ
て重要な課題である。

従来、シート部２ａｉ構成する金属としては、Ｃ！ｏ−
Ｏｒ−Ｗ系の通称ステライトなる合金やＮ　ｊ．−　Ｏ
　ｒ−６１］−Ｂ系の合金が使用されている。ところが
前述した事情によｐ、耐久性を増すためには、より硬く
、かつより高温での耐食性に優れた材料が必要となって
きた。しかし、この種の材料は、硬さ全増大きせると割
れやすぐ、品質の低下をきたすことが知られており１硬
く、割れにくい材料を見出すのは極めて困難で、かつこ
のような材料は溶着技術的にも非常にむずかしく、実用
化は困難である。

しかしながら、シ〜１・部２ａの品質向上がきのこ状弁
の耐久性を決定する大きな要素であり、より硬く、割れ
に＜＜、かつ高温腐食に強い材料を用いる必要があるこ
とは明らかである。

一方、硬く、高温腐食にすぐれた月相として、最近注目
式れているファインセラミックスあるいはエンジニアリ
ングセラミックスと呼ばれるセラミックス祠料の便用も
考えられるが、この材料も一般に割れやすく、また従来
の溶射技術では簡単に剥離、脱落が生じるなど、接合技
術に未完成な部分が多い。

本発明は、このような状況を考慮し、従来は前記したよ
うに硬く、高温腐食に強いけれども、割れやすく、かつ
接合がむずかしいとされていた金属材料及びセラミック
スなどの非金属材料を、新しい構成を用いることによっ
て実用に供しつるようにしたもので、従来よりすぐれた
耐久性を有するきのこ駄弁を提供するものである。

すなわち本発明は、内燃機関などに使用されるきのこ駄
弁において、シート部を構成する部分に発泡金属を接合
し、前記発泡金属の」二に高硬度材料の溶射皮膜を形成
をせてシート部を構成させたことを特徴とするきのこ駄
弁に関するものである。

第２図及び第３図は、本発明によるきのこ駄弁の具体的
例を示したものである。

第２図、第６図とも、きのこ駄弁の外周部のシート部全
構成する部分の一部断面を示すもので、１はきのこ状弁
本体、２は高硬度材料の溶射皮膜、３は溶射皮膜と複雑
にからみ合った発泡金属、４は発泡金属６ときのこ駄弁
１を接合しているろう材である。

きのこ状弁本体１には、耐熱鋼であるＳＵＨ−３，５Ｕ
Ｈ−３１あるいはナイモニツク（Ｎｉ−０ｒ系鋼）など
が用いられる。溶射皮膜２、発泡金属６及びろう材４は
本発明の重要な構成部分で、溶射皮膜２の溶射材として
は、ビッカース硬さ７００　Ｈｖ以上の高硬度金属及び
セラミックスを用いる。この高硬度金属としては、Ｎｉ
−０ｒ−Ｂ−８ｉ系、０ｏ−Ｏｒ−Ｗ系等の合金の他に
、Ｆｅ−Ｎｉ−０ｒ−８１系やＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系の基
地金属中にＷＯ，ＮｂＯ，ＴｉＣ等の各種の炭化物を分
散させたもの等がある。

才だセラミックス材としては、アルミナ、ジルコニアの
酸化物系、及びＳｉＯ、Ｓｉ３Ｎ４　、　Ｂ２Ｏなどの
非酸化物系がある。発泡金属６とは、三次元網目状構造
で、連通気孔ヲ有する金属多孔体で、市販のものが使用
でき、その材質はｔＪｊ−、Ｎｉ−Ｃｒ　。

Ｎｉ−０ｒ−Ａｌｔの標準品の他に、Ｏｕ、Ｎ１−Ｃ！
ｕ、Ａｇ、Ｐｔ等があり、耐食性や経済性を重視して、
Ｎｉ−０ｒ。

Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金等が好ましい。ろう材４としては
、Ｎｉ−Ｃｒ−８ｉ−Ｂ系、　Ｎｉ−８ｉ−Ｂ系、Ｎｉ
−０ｒ−Ｐ系等のニッケルろうの他に、Ｏｕ−Ｍｎ系、
　　Ｏｕ−Ａｇ系等が使用でき、耐熱性のあるニッケル
ろうが好ましい。

発泡金属６ときのこ状弁本体１の接合は必らずしもろう
付による必要はなく、スポラ！・抵抗溶接、拡散接合な
ど他の接合法も用いられる。

以上のように本発明のきのこ駄弁は、弁本体外周部のシ
ート部の構成に特徴を有するもので、第２図に示すもの
は弁本体１と発泡金属６と全ニッケルろう４で接合した
のち、所定の粉末材を用いて溶射２し、その溶射材２が
発泡金属３中の気孔を埋めながら表層部捷で積層され、
妊らに溶射材だけで構成する薄い皮膜２を有するように
したものである。第３図に示すものは第２図とほとんど
同様であるが、溶射材２が発泡金属３中の気孔を埋めつ
くした状況でシート部を構成するようにしたもので、機
能的には第２図のもので十分でろるが、発泡金属６の耐
食性（Ｆ−問題があるような環境下では第６図の構成が
望捷しい。

このような構成のシート部は高硬度材であって、しかも
難溶屑材を、割れに＜＜、かつ剥離・脱落をしニ＜〈す
る上で有効である。すなわち高硬度の溶射皮膜２の剥離
・脱落を防止する役目全発泡金属３がなしている。また
溶射皮膜２は発泡金属３中の気孔に侵入し、両者が複雑
にからみあっているため、いわゆるアンカー効果を有し
、強固に結合されている。一方、発泡金属３は、弁本体
１とろう材４に、ｌ：ｆ）金属間接合を行っており、十
分な接合力を有し、従来の溶射皮膜の密着強度よりはる
かに高い接合強度をもっていることは明らかである。

一方、耐割れ性については、溶射皮膜２と発泡金属６と
が緻密にからみ合い、いわゆる複合化を構成しているた
め、発泡金属乙の十分な延性に１９熱応力が吸収芒れ、
耐割れ性および割れの進展を防止する。さらに、溶射施
工の時点で、弁本体１ならびに発泡金属５を予め加熱（
約５００°Ｃ）したのち、その温度全保持しつつ溶射材
２を溶射すれば、冷却後は、一般に溶射材２の熱膨長係
数が弁本体１よジ小さいことから、溶射材２には圧縮応
力が残留し、耐割れ性を向上はせる。この方法は、使用
中（温度約５００〜６００℃）においても有効に作用す
る。

以上のように、本発明きのこ状弁は、発泡金属を媒体と
し、高硬度材の溶射皮膜と弁本体とを強固に接合したも
ので、従来不可能とされていたシート部の耐久性を向」
−をせる手段である高硬度材の使用を可能にした全く新
しい構成を有するもので、従来弁では得られなかった極
めてすぐれた耐久性を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のきのこ状弁の構成を示す側面図（一部破
断図）である。 １ａ・・・きのこ状弁本体 ２ａ・・・シート部 第２，６図は本発明によるきのこ状弁の構成の一例を示
す一部断面図である。 １・・・きのこ状弁本体 ２・・・溶射材 ３・・・発泡金属 ４・・・ろ　う　材 復代理人　内　１）　　明 復代理人　萩　原　亮　− 手続補正書 昭和５７年　７　月シｒ１」 特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第６０４１４号 ２、発明の名称　　き（７）。駄弁 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ｆ］　所　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号４、
後代　理　人 ｆｌ−所　東京都港区虎ノ門−丁目２４番１１号５、補
正命令の］Ｊ伺　　自発補正 ６、補正により増加する発明の数 ７補正の対象 （１）　　明細書の「発明の詳細な説明」の項８補正の
内容 （１）　　明細書の第６頁１行の「を埋めつくした状況
」を「を埋めつくし、溶射材２と発泡金属６とがシート
面に露出した状況」と訂正する。 （２）　　明細書の第６頁２行の「第２図」を「この第
６図」と訂正する。 （３）　　明細書の第６頁６行の１第６図」を「」二記
の第２図」と訂正する。 （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関などに使用場れるきのこ状弁において、シート
   部を構成する部分に発泡金属を接合し、前記発泡金属の
   」二に高硬度材ｆ−１の溶射皮膜を形成させてシート部
   を構成させたことを特徴とするきのこ状弁。