JPS627827A - ボ−ル弁 - Google Patents
ボ−ル弁Info
- Publication number
- JPS627827A JPS627827A JP14577185A JP14577185A JPS627827A JP S627827 A JPS627827 A JP S627827A JP 14577185 A JP14577185 A JP 14577185A JP 14577185 A JP14577185 A JP 14577185A JP S627827 A JPS627827 A JP S627827A
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- JP
- Japan
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- ball
- valve
- ball valve
- valve seat
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明は、スプリングの附勢力を受けたポールを流体圧
によシ開閉させるボール弁に関し、特に詳述すれば、ゴ
ール及び弁座の摩耗を最小とさせるボール弁に利用され
る。
によシ開閉させるボール弁に関し、特に詳述すれば、ゴ
ール及び弁座の摩耗を最小とさせるボール弁に利用され
る。
（従来技術とその問題点）
自動車のオートマチックトランスミッションや制動用の
油圧回路には、油圧の供給、遮断のために一方向弁とし
ての機能を有するボール弁が多用される。従来のボール
弁は、鋼製（Ｓ８Ｃ〜５ＩＯＣ）又は合成樹脂製のボー
ルと、弁孔を有する軟鋼層の弁座とを組合せた構成を有
す。
油圧回路には、油圧の供給、遮断のために一方向弁とし
ての機能を有するボール弁が多用される。従来のボール
弁は、鋼製（Ｓ８Ｃ〜５ＩＯＣ）又は合成樹脂製のボー
ルと、弁孔を有する軟鋼層の弁座とを組合せた構成を有
す。
このため、質量の大きい鋼製Ｒ−ルは、ポールに油圧が
作用すると、ボールに作用するスプリングの附勢力の反
発をうけて、ボールが弁座の弁孔に一種の振動を伴う形
で接触し、弁孔を過大摩耗させ油圧もれが生じ、油圧制
御が不可能となる。一方、合成樹脂製のゴールを用いる
と、弁孔部分の摩耗よシ先きに？−ル自身の摩耗が
□進行し、同様に油もれが生じる。
作用すると、ボールに作用するスプリングの附勢力の反
発をうけて、ボールが弁座の弁孔に一種の振動を伴う形
で接触し、弁孔を過大摩耗させ油圧もれが生じ、油圧制
御が不可能となる。一方、合成樹脂製のゴールを用いる
と、弁孔部分の摩耗よシ先きに？−ル自身の摩耗が
□進行し、同様に油もれが生じる。
（本発明の技術的課題）
本発明は、質量が軽く、シかも、硬く、加えて、組織上
均一で且つ減衰能が大きい材料でポールを作ることによ
シ、従来の不具合を解消させることを解決すべき技術的
課題とする。
均一で且つ減衰能が大きい材料でポールを作ることによ
シ、従来の不具合を解消させることを解決すべき技術的
課題とする。
（本発明の技術的手段）
本発明は、前記課題を解決するために、５ｔ＝１０〜２
５ ｆ６、Ｃｕ＝２−５％、Ｍｇ＝０．１−３％、残部
が実質的にＭよシなシ、基地中に分散する３粒や金属間
化合物の大きさが１０μ以下であって且つ硬さがＨＲＢ
７０以上の材料（Ｍ合金製）Ｋよってゴールを作る技
術的手段を採用する。
５ ｆ６、Ｃｕ＝２−５％、Ｍｇ＝０．１−３％、残部
が実質的にＭよシなシ、基地中に分散する３粒や金属間
化合物の大きさが１０μ以下であって且つ硬さがＨＲＢ
７０以上の材料（Ｍ合金製）Ｋよってゴールを作る技
術的手段を採用する。
該手段の採用は、ボールの耐摩耗性を維持すると共に、
弁座の摩耗を最小とさせる。
弁座の摩耗を最小とさせる。
（実施例）
ボール弁のポールを１．！＝１０−２５％、Ｃｕ＝２−
５％、Ｍｇ＝０．１−３％、残部が実質的にＭよシなシ
、基地中に分散する８４粒や金属間化合物の大きさが１
０μ以下であって且つ硬さがＨＲＢ７０以下のＭ合金材
よシ作る。
５％、Ｍｇ＝０．１−３％、残部が実質的にＭよシなシ
、基地中に分散する８４粒や金属間化合物の大きさが１
０μ以下であって且つ硬さがＨＲＢ７０以下のＭ合金材
よシ作る。
ｓｔは１０％以下ではポールの耐摩耗性が不充分である
為、また２５％以上を超えても耐摩耗性への効果は飽和
してしまい逆に、製造時高い溶解温度を必要としまた押
し出し性を害するので１０〜２５チとするが、より好適
範囲は１４〜２０％である。Ｃｕは時効硬化によって基
地の強度、硬さを上昇させて？−ルの強度と研削性を容
易とする目的で含有させるものであ、り２ｔｓ未満では
時効硬化性が不足であシ他方５チを超えても効果が上昇
しない。吟もＣｕ同様な目的で含有させるが０．１％未
満では、時効硬化が不充分であル、他方３％を超えても
効果は飽和してしまう。尚この他に遷移元素の内Ｆａ、
Ｎ１％血、Ｃｒの群よシ選ばれた、１種もしくは２糧以
上を併せて２〜７％含有させることができるが、こ
′れらは基地中に微細な金属間化合物として分散し
、強度、硬度を高めて耐摩耗性を向上させる作用をする
。上記の遷移金属元素はいずれも２チ以下では、効果が
少なく他方７ｔｓを越えると押し出し加工性が著しく低
下するためこの範囲とした。次に組織を限定した理由に
ついて記述する。３粒及び金属間化合物の大きさが１０
μ以上ではぜ一ルの運動によって相手材に衝撃的に接す
る時に欠けや表面クラックを発生するため１０μ以下と
する。よシ好適な平均粒径は５μ以下である。上記の化
学組成を有する〃合金を通常の金型鋳造等で製造した場
合＆粒は数十μの大きさになってしまい、又、Ｆｅ、
Ｎｉ、 Ｃｕ 。
為、また２５％以上を超えても耐摩耗性への効果は飽和
してしまい逆に、製造時高い溶解温度を必要としまた押
し出し性を害するので１０〜２５チとするが、より好適
範囲は１４〜２０％である。Ｃｕは時効硬化によって基
地の強度、硬さを上昇させて？−ルの強度と研削性を容
易とする目的で含有させるものであ、り２ｔｓ未満では
時効硬化性が不足であシ他方５チを超えても効果が上昇
しない。吟もＣｕ同様な目的で含有させるが０．１％未
満では、時効硬化が不充分であル、他方３％を超えても
効果は飽和してしまう。尚この他に遷移元素の内Ｆａ、
Ｎ１％血、Ｃｒの群よシ選ばれた、１種もしくは２糧以
上を併せて２〜７％含有させることができるが、こ
′れらは基地中に微細な金属間化合物として分散し
、強度、硬度を高めて耐摩耗性を向上させる作用をする
。上記の遷移金属元素はいずれも２チ以下では、効果が
少なく他方７ｔｓを越えると押し出し加工性が著しく低
下するためこの範囲とした。次に組織を限定した理由に
ついて記述する。３粒及び金属間化合物の大きさが１０
μ以上ではぜ一ルの運動によって相手材に衝撃的に接す
る時に欠けや表面クラックを発生するため１０μ以下と
する。よシ好適な平均粒径は５μ以下である。上記の化
学組成を有する〃合金を通常の金型鋳造等で製造した場
合＆粒は数十μの大きさになってしまい、又、Ｆｅ、
Ｎｉ、 Ｃｕ 。
＆等を含む金属間化合物は針状又は塊状の大きな晶出物
となってしまい材料を著しく脆化させる。この様な組織
を有する１合金はチェックゴールとして使用する場合は
、ボール表面のタタカレによって欠けやハクリを生ずる
ため本実施例においては上記組成の溶物をアトマイズ法
によって急冷凝固させた粉末とし、次にその粉末を静水
圧ブレスによってビレットに成形固化させた後熱間押し
出し加工を行なって空孔のない丸棒を作る。この様にし
て得られた材料は粉末製造時の急冷凝固及び押し出し時
のメタルスローによって、３粒及び金属間化合物は平均
粒径で１０μ以下の微細なものとなる。硬度をＨＲＢ７
０以上としたのはＨＨＢ ７０以下では硬度不十分で使
用時に衝撃的接触によって表面に凹部を形成しやすいこ
との他に？−ルを研摩加工する際に研摩キズを生成しや
すいと言った製造上の問題を引き起こす、従って本実施
例では、硬度を前述の如く限定する。
となってしまい材料を著しく脆化させる。この様な組織
を有する１合金はチェックゴールとして使用する場合は
、ボール表面のタタカレによって欠けやハクリを生ずる
ため本実施例においては上記組成の溶物をアトマイズ法
によって急冷凝固させた粉末とし、次にその粉末を静水
圧ブレスによってビレットに成形固化させた後熱間押し
出し加工を行なって空孔のない丸棒を作る。この様にし
て得られた材料は粉末製造時の急冷凝固及び押し出し時
のメタルスローによって、３粒及び金属間化合物は平均
粒径で１０μ以下の微細なものとなる。硬度をＨＲＢ７
０以上としたのはＨＨＢ ７０以下では硬度不十分で使
用時に衝撃的接触によって表面に凹部を形成しやすいこ
との他に？−ルを研摩加工する際に研摩キズを生成しや
すいと言った製造上の問題を引き起こす、従って本実施
例では、硬度を前述の如く限定する。
尚、ボールの製造は押し出しによシ細径の丸棒とした後
劫断じ鍛造又は切削加工釦よって、ゴールに近い形状と
した後、通常の鋼製ゴールと同様研摩によって最終形状
に仕上げる。又、弁座をＣ−０，４％以下の鋼製板とし
た理由は、油再制御用構成部品として用いる場合、鋼製
板に油圧回路の穴加工をプレス機で行なうが鋼製板のＣ
量が多いと硬く打ちぬき加工が困難となシ穴の加工精度
が上がらぬ、あるいは、鋼製板にゆがみを生じ油圧回路
に用いるに拡シール性を欠き非常に具合が悪いととＫよ
る。
劫断じ鍛造又は切削加工釦よって、ゴールに近い形状と
した後、通常の鋼製ゴールと同様研摩によって最終形状
に仕上げる。又、弁座をＣ−０，４％以下の鋼製板とし
た理由は、油再制御用構成部品として用いる場合、鋼製
板に油圧回路の穴加工をプレス機で行なうが鋼製板のＣ
量が多いと硬く打ちぬき加工が困難となシ穴の加工精度
が上がらぬ、あるいは、鋼製板にゆがみを生じ油圧回路
に用いるに拡シール性を欠き非常に具合が悪いととＫよ
る。
（実施例）
〃合金溶物を上吹き法のエヤーアトマイズ（冷却速度１
０〜１０ ℃／５ｅｅ）によって粉末化した後冷間静水
圧プレスによってピレットヲ作、！ｌ）、４００℃で押
し出し比２５〜３５にて熱間押出を行い丸棒とした後、
切削加工によシ研摩代Ｏ１３〜０．５ ｍをつけたボー
ルに近い素材を作シ、Ｔｂ処理した後研摩によって６．
３５／ｒＩＬ径のボールを製作した。尚比較のために１
２＆−３，５Ｃｕ −０，５Ｍｇ−残〃それと１７ｓｔ
−３，５Ｃｕ−０，，５ＭＩ−残〃の連続鋳造ビレット
を同様に熱間押し出ししてＴｂ処理後上記同様ボールを
作った。
０〜１０ ℃／５ｅｅ）によって粉末化した後冷間静水
圧プレスによってピレットヲ作、！ｌ）、４００℃で押
し出し比２５〜３５にて熱間押出を行い丸棒とした後、
切削加工によシ研摩代Ｏ１３〜０．５ ｍをつけたボー
ルに近い素材を作シ、Ｔｂ処理した後研摩によって６．
３５／ｒＩＬ径のボールを製作した。尚比較のために１
２＆−３，５Ｃｕ −０，５Ｍｇ−残〃それと１７ｓｔ
−３，５Ｃｕ−０，，５ＭＩ−残〃の連続鋳造ビレット
を同様に熱間押し出ししてＴｂ処理後上記同様ボールを
作った。
表ＩＫ実施評価したゴールの内容について示す。
上記表中にかかげた油圧制御用ボール材９種類を第１図
に示すテスト装置で２０万サイクル′耐久テストを実施
し、従来材（鋼製ボール、ポリイミドペスペル材及び平
均＆粒径１２μと４６μの押し出し材）を含め４材を比
較した。
に示すテスト装置で２０万サイクル′耐久テストを実施
し、従来材（鋼製ボール、ポリイミドペスペル材及び平
均＆粒径１２μと４６μの押し出し材）を含め４材を比
較した。
比較テストに用いた条件を表２に示す。
またテスト装置の構成を説明する第１横断面図の中の１
は６．３ ｍｌ、φのチェックボール、２はバックアッ
プスプリング、３はＳ １０ Ｃ＠製［，４ｉ；ｌ圧シ
ール・母ツキン、５は油圧配管を取シつける治具板、６
はボールとバックアップスプリングを装着するＡＤＣ−
１２製？デーである。Ｔはオイル槽、８はオイルポンプ
、９は？’ｌｌｌ！圧コントロールバルブ、１０は油圧
計、１１は洩れ排出管である。洩れはこの排出管１１を
オイル槽７に自然にもどる様にする。油圧の４秒サイク
ル変化は図示しないタイマーと電磁弁とを連動して行な
った。この装置を利用して２２２時間（２０万サイクル
）耐久テストで得られた結果を第２図に示す。第２図に
はボールの時間又はサイタル数と共に推移する摩耗変化
とそれと組合せて用いた５ＩＯＣ軟鋼製材の穴摩耗変化
を同時に示す。この図中に比較として同一条件でテスト
した表１中に示すＡ、１％Ｍ１Ｄポール材のテスト結果
が併記しである。第２図の結果をみると、従来の鋼製ボ
ールは、ＨＲｃ５９と非常に硬いため自身の摩耗はほと
んどないが逆に５ＩＯＣ鋼板の穴摩耗は大きい、初めに
述べた様に質量の大きい鋼製ボールは、油圧とバネによ
る反発衝撃で５ＩＯＣ鋼板穴をタタキ変形摩耗させてい
る。またＤ材（ポリイミドベスペル材）は熱硬化型樹脂
で油温１２０°の条件下でも軟化することはないが、８
１０Ｃ板の穴摩耗発生と自身の摩耗もひどく耐久性に欠
ける。また基地中のＳｔ粒子を各発明材に比べ大きくし
たＡ、Ｒ材は質量的に本発明材と同じであるが油圧とバ
ネの反発作用で軟かいμ地が先に摩耗し硬い８粒子が浮
き出し、カケ、あるいは脱落を繰返しつつ軟鋼板及び自
身の摩耗が増す原因となった。それでも３粒１２μの人
材は８粒２４μのＲ材に比べ８粒が小さいために摩耗相
関性はやや良好である。本発明材において１．２．３．
４．５材とも自身の摩耗において大差なく、基地中の８
粒子、硬さ及び金属間化合物を作るＦａ 、 Ｃｒ ％
ｋｈ 、均の適度な添加量に関しては相手材５１５Ｃ
製軟鋼板穴摩耗への影響はほとんどない傾向にある。従
って本発明材製？−ルを油圧制御回路に用いるに当シ工
業上のメリットは非常に大きいことが判る。
は６．３ ｍｌ、φのチェックボール、２はバックアッ
プスプリング、３はＳ １０ Ｃ＠製［，４ｉ；ｌ圧シ
ール・母ツキン、５は油圧配管を取シつける治具板、６
はボールとバックアップスプリングを装着するＡＤＣ−
１２製？デーである。Ｔはオイル槽、８はオイルポンプ
、９は？’ｌｌｌ！圧コントロールバルブ、１０は油圧
計、１１は洩れ排出管である。洩れはこの排出管１１を
オイル槽７に自然にもどる様にする。油圧の４秒サイク
ル変化は図示しないタイマーと電磁弁とを連動して行な
った。この装置を利用して２２２時間（２０万サイクル
）耐久テストで得られた結果を第２図に示す。第２図に
はボールの時間又はサイタル数と共に推移する摩耗変化
とそれと組合せて用いた５ＩＯＣ軟鋼製材の穴摩耗変化
を同時に示す。この図中に比較として同一条件でテスト
した表１中に示すＡ、１％Ｍ１Ｄポール材のテスト結果
が併記しである。第２図の結果をみると、従来の鋼製ボ
ールは、ＨＲｃ５９と非常に硬いため自身の摩耗はほと
んどないが逆に５ＩＯＣ鋼板の穴摩耗は大きい、初めに
述べた様に質量の大きい鋼製ボールは、油圧とバネによ
る反発衝撃で５ＩＯＣ鋼板穴をタタキ変形摩耗させてい
る。またＤ材（ポリイミドベスペル材）は熱硬化型樹脂
で油温１２０°の条件下でも軟化することはないが、８
１０Ｃ板の穴摩耗発生と自身の摩耗もひどく耐久性に欠
ける。また基地中のＳｔ粒子を各発明材に比べ大きくし
たＡ、Ｒ材は質量的に本発明材と同じであるが油圧とバ
ネの反発作用で軟かいμ地が先に摩耗し硬い８粒子が浮
き出し、カケ、あるいは脱落を繰返しつつ軟鋼板及び自
身の摩耗が増す原因となった。それでも３粒１２μの人
材は８粒２４μのＲ材に比べ８粒が小さいために摩耗相
関性はやや良好である。本発明材において１．２．３．
４．５材とも自身の摩耗において大差なく、基地中の８
粒子、硬さ及び金属間化合物を作るＦａ 、 Ｃｒ ％
ｋｈ 、均の適度な添加量に関しては相手材５１５Ｃ
製軟鋼板穴摩耗への影響はほとんどない傾向にある。従
って本発明材製？−ルを油圧制御回路に用いるに当シ工
業上のメリットは非常に大きいことが判る。
（効果）
本発明によれば、ボール弁のゴールの材質をＭ合金材と
することによシ、？−ル自身及び弁座の摩耗を減少させ
、ボール弁の耐久性を向上させることができる。さらに
、ボール弁自身の構造を変更させないのでボール弁の組
立工程の変更を必要とせず、本発明のボール弁への適用
はきわめて容易である。又、既在のボール弁に対し、ゾ
ールを代えることで本発明を適用できるので、本発明の
応用範囲は大である。
することによシ、？−ル自身及び弁座の摩耗を減少させ
、ボール弁の耐久性を向上させることができる。さらに
、ボール弁自身の構造を変更させないのでボール弁の組
立工程の変更を必要とせず、本発明のボール弁への適用
はきわめて容易である。又、既在のボール弁に対し、ゾ
ールを代えることで本発明を適用できるので、本発明の
応用範囲は大である。
第１図は本発明に拘るボール弁の実験機の断面図、第２
図は本発明と比較例との実験結果を示すグラフ図である
。 図中＝１・・・？−ル、２・・・スプリング、３・・・
弁座用プレート、８・・・オイルポンプ、１０・・・油
圧計。
図は本発明と比較例との実験結果を示すグラフ図である
。 図中＝１・・・？−ル、２・・・スプリング、３・・・
弁座用プレート、８・・・オイルポンプ、１０・・・油
圧計。
Claims (3)
- （１）鋼製の弁座に、スプリングの附勢力を受けたボー
ルを着座させるボール弁において、前記ボールがＳｉ＝
１０〜２５％、Ｃｕ＝２−５％、Ｍｇ＝０．１〜３％、
残部が実質的にＡｌよりなり、基地中に分散するＳｉ粒
や金属間化合物の大きさが１０μ以下であつて且つ硬さ
がＨ＿ＲＢ７０以上である材料よりなることを特徴とす
るボール弁。 - （２）前記ボールの材料が、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉの
群より選ばれた元素を１個又はそれらの組合を２−７％
含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項の記載
のボール弁。 - （３）前記鋼製の弁座がＣ＝０．４％以下の軟鋼製プレ
ートよりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項の
記載のボール弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14577185A JPS627827A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | ボ−ル弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14577185A JPS627827A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | ボ−ル弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627827A true JPS627827A (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=15392783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14577185A Pending JPS627827A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | ボ−ル弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627827A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328841A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Toyo Alum Kk | アルミニウム合金材料及び摺動部材の製造方法 |
| JPS6342344A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 高温強度特性に優れた粉末冶金用Ａｌ合金 |
| JPS63183148A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐摩耗性Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系焼結合金 |
| JPS63192838A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Showa Denko Kk | 耐クリ−プ特性に優れたアルミニウム合金粉末成形体 |
| JPH01132734A (ja) * | 1987-02-10 | 1989-05-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ベ−ン材用アルミニウム合金 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14577185A patent/JPS627827A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328841A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Toyo Alum Kk | アルミニウム合金材料及び摺動部材の製造方法 |
| JPS6342344A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 高温強度特性に優れた粉末冶金用Ａｌ合金 |
| JPS63183148A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐摩耗性Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ系焼結合金 |
| JPS63192838A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Showa Denko Kk | 耐クリ−プ特性に優れたアルミニウム合金粉末成形体 |
| JPH01132734A (ja) * | 1987-02-10 | 1989-05-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ベ−ン材用アルミニウム合金 |
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