JPH03172685A - 摺動弁およびその摺動面加工方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は摺動弁およびその摺動面の加工方法に関し、特
に、ガス流路などに用いられて気密性および潤滑性にす
ぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方法に関するもの
である。

〔従来技術および解決しようとする課題〕従来、気密性
と潤滑性にすぐれた摺動弁としては、特公昭５９−７５
２号公報に記載のものが知られている。

第４図には前記公報に記載の摺動弁であるガスコックの
栓体が示されていて、この栓体２１は、その摺動面２１
ａに、潤滑性被膜２４が設けられている。

この潤滑性被膜２４を設ける工程は、第５図（ａ）　（
ｂ）　（Ｃ）に示すように、まず、栓体２１の摺動面２
１ａに、フッ素樹脂溶液を吹き付けて下処理層としての
プライマー層２２を形成し、このブライマー層２２上に
、フッ素樹脂にオキシベンゾイルポリエステルを添加し
て得たコート材を吹き付は被１１９２３を形成し、その
被膜２３を所望の厚さに研摩した後、シリコンオイルな
どのオイルを含浸したり、またはグリースを塗布して、
前記プライマー層２２を含めて潤滑性被膜２４を形成す
るものである。

上記のように摺動面２１ａに潤滑性被膜２４が設けられ
た栓体２１を本体の流路内に配設した摺動弁は、気密性
および耐久性にすぐれたものである。

しかしなから、上記の摺動弁においては、栓体２１の摺
動面２１ａに設けた前記潤滑性被膜２４が、下処理層で
あるプライマー層２２の形成と、その上面に設けるコー
ト材の被膜２３の形成の工程を経るために、その処理工
程が煩雑となり、摺動弁の製造コストが高くなってしま
うという問題点を有していた。

なお、前記プライマー層２２を設けないで栓体２１の摺
動面２１ａに、直接コート材の被膜２３を設けたものに
あっては、摺動応力が作用するとその被膜２３が剥離し
てしまい気密性および耐久性がないものである。

本発明は前記のような従来のもののもつ問題点を解決し
たものであって、摺動面に強固な結合力を有する潤滑性
被膜を摺動面に直接設け、潤滑性被膜を設ける加工工程
を簡略化し、製造コストを低減でき、かつ、気密性およ
び耐久性にすぐれた摺動弁およびその摺動面の加工方法
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明の摺動弁は、本体の
波路内を栓体が摺動することにより流路を開閉する摺動
弁であって、この摺動弁は、前記栓体の摺動面または本
体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹脂
に固体潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成した潤
滑性被膜が設けられている構成を有しており、前記潤滑
性被膜は、前記コート材の被膜を所望の厚みに機械加工
したものであっても、さらに、オイルを含浸またはグリ
ースを塗布したものであってもよい。

また、本発明の摺動弁の摺動面の加工方法は、本体の流
路内を栓体が摺動することにより波路を開閉する摺動弁
の摺動面加工方法であって、前記本体の摺動面または栓
体の摺動面の少なくとも一方に、ポリアミドイミド樹脂
に固体潤滑剤の粒子を分散して得られるコート材を塗設
して被膜を形成し、この被膜を所望の厚みに機械加工し
て潤滑性被膜を形成する手段を有している。

〔作用〕

本発明は上記の構成および手段を採用したことにより、
直接摺動面に設ける、ポリアミドイミド樹脂に固体潤滑
剤の粒子を分散したコート材から形成した潤滑性被膜が
、良好な潤滑性を有するとともに、摺動面に強固な結合
力を有して、栓体と本体との間の潤滑性および気密性を
長期間にわたって維持できることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。

第１図（ａ）　（ｂ）には本発明による摺動弁の第１の
実施例が示されていて、この摺動弁は、栓体１が本体２
の流路内を往復動することにより開閉する往復摺動型摺
動弁であって、前記栓体１の摺動面１ａに、ポリアミド
イミド樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコー
ト材から形成した潤滑性被膜４が設けられている。

この潤滑性液ｌｌ！４は、第２図（ａ）　（ｂ）に示す
ように、まず、栓体１の摺動面１ａに、ポリアミドイミ
ド樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材
を直接塗布して被膜３を形成し、この被膜３を研摩、研
削などの機械加工により所望の厚さとして潤滑性被膜４
を形成したものである。

また、上記の潤滑性被膜４は、そのままでも充分に潤滑
性を有するが、さらに、シリコンオイルなどのオイルを
含浸する、またはグリースを塗布することにより、さら
に潤滑性被膜４の潤滑性を向上させることができ、好ま
しいものである。

前記コート材に用いられるポリアミドイミド樹脂は、耐
熱性おび耐摩耗性にすぐれ、エナメル、フェス用として
一般に市販されているものを使用することができる。

また、前記固体潤滑剤としては、潤滑性能を有し、かつ
、粒子形状になるものであり、さらに、前記ポリアミド
イミド樹脂との混合性がよいものであれぽいずれのもの
でもよいが、たとえば、フッ素樹脂、二硫化モリブデン
、グラファイトなどを挙げることができ、また、その粒
子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、さらに
好ましくは２〜３０μｍである。

そして、前記コート材を構成するポリアミドイミド樹脂
と前記固体潤滑剤との混合割合は、摺動面に設けた際の
被膜の潤滑性およびコート材の塗布性などの点から、ポ
リアミドイミド樹脂：固体潤滑剤との割合が９８＝２〜
５０　：　５０であることが好ましく、さらに好ましく
は、９５：５〜７０　：　３０の範囲である。

前記摺動面１ａにコート材を直接塗布して設けられる被
膜３の厚みは、５〜６０μｍであることが好ましく、よ
り好ましくは、６〜２５μｍであり、また、前記被膜３
を研摩、研削などの機械加工により所望の厚さとして得
られる潤滑性被膜４の厚みは、４〜５０ｐｍであること
が好ましく、さらに好ましくは、５〜２０μｍである。

また、前記コート材が塗設される摺動弁を構成する栓体
１および本体２の材質は、銅合金、鉄、亜鉛、アルミニ
ウム合金など通常の摺動弁に用いられるすべての金属材
に適用できる。

本発明の摺動弁の摺動面加工方法においては、従来の方
法と異なり、栓体ｌの表面に直接、被膜３を設け、この
被膜３を機械加工により所望の厚さにして潤滑性被膜４
を形成し、さらに、この潤滑性被膜４に必要に応じてオ
イルを含浸、またはグリースを塗布したものであるので
、摺動面に潤滑性被膜４を設ける加工工程を、従来に比
べて大幅に簡略化でき、製造コストを低減することがで
きる。

また、前記のように構成した本発明の摺動弁にあっては
、従来のように下処理層であるプライマー層を設けなく
ても、潤滑性被膜４と栓体１との結合力が強固であり、
摺動時に剥がれる心配がなく、また、その潤滑性被膜４
の潤滑性も良好なので、摺動弁の流路内の気密性を長期
間にわたって保持でき耐久性も良好となる。

なお、上記の実施例では摺動弁の栓体１の摺動面１ａに
前記潤滑性被膜４を設けた例で説明したが、前記本体２
の摺動面２ａに設けた場合でも、また、栓体１の摺動面
１ａおよび本体２の摺動面２ａの両方に設けたものであ
ってもよいことは勿論である。

第３図（ａ）（ロ）には、本発明による摺動弁の第２の
実施例が示されていて、この摺動弁は、栓体１１が本体
１２の流路内を回転することによりその流路を開閉する
回転摺動型摺動弁である。

すなわち、この摺動弁は、栓体１１の摺動面１１ａに、
前記第１の実施例と同様に、ポリアミドイミド樹脂に固
体潤滑剤の粒子を分散して得られたコート材から形成し
た潤滑性被膜１４が設けられている。

この潤滑性被膜１４は、前記第１の実施例と同様にして
設けることができる。

また、上記の実施例では摺動弁の栓体１１の摺動面１１
ａに前記潤滑性被膜１４を設けた例であるが、前記本体
１２の摺動面１２ａに設けた場合でも、また、栓体１１
の摺動面１１ａおよび本体１２の摺動面１２ａの両方に
設けたものであってもよいことは勿論である。

上記の回転摺動型摺動弁においては、前記往復動摺動型
摺動弁と全く同様の効果を有するものであった。

以下、本発明を実験例によりさらに具体的に説明する。

実験例−１ 往復動摺動型摺動弁において、調合金製の栓体１の摺動
面１ａに何らの下地処理をせず、直接に、ポリアミドイ
ミド樹脂に固体潤滑剤としてのフッ素樹脂の粒子（平均
粒径１０ａｍ）を均一に分散して得たコート材（ポリア
ミドイミド樹脂：固体潤滑剤の組成比＝９５：５）を約
４０〜５０μｍの厚みで塗設し、被膜３を形成した。

そして、前記被膜３を約２０μｍの厚みに研摩して潤滑
性被膜４を形成し、さらに、その潤滑性被膜４にシリコ
ンオイルを含浸した。

上記で得られた摺動面１ａに潤滑性被膜４が設けられた
栓体ｌを、本体２の波路内に配設し、摺動弁試料患１を
製造した。

また、上記と同様の仕様で摺動弁試料患２〜５を製造し
た。

上記で得られた摺動弁試料Ｎα１〜５のそれぞれについ
て、以下のような条件で気密性および耐久性を調べた。

気泡検知式自動漏れ試験機（大成電装社製）と、移動荷
重測定器（ブシュプル、ＡＩＫＯＥＮＧ　ｆ　ＮＥＥＲ
Ｉ　ＮＧ社製）とを用いて、ＪＩＳ　　３２１２０（ガ
スコック、１９８３）にしたがって、試験開始前、反復
回数１万回後、２万回後、３万回後のそれぞれにおいて
、気密性および移動荷重を調べた。

ここで、気密確認条件は、圧力条件０．３５ｋｇｆ／ｄ
、１分間加圧で行った。

結果を表−１に示す。

比較実験例−１ 前記実験例−１と同じ型の往復動摺動型摺動弁を用いて
、栓体２１の摺動面２１ａにフッ素樹脂溶液を塗布して
下処理層のプライマー層２２を１０μｍの厚みで形成し
、その後、フッ素樹脂にオキシベンゾイルポリエステル
を添加して得られたコート材を塗布して１０Ｑ＝１２０
．ｕｎの厚みで被膜２３を形成後、この被膜２３を研摩
して３０μｍの膜厚とし、その被膜２３に前記実験例−
１と同様にオイルを含浸して潤滑性被膜２４を形成した
。

上記で得られた摺動面２１ａに潤滑性被膜２４を設けた
栓体２１を、本体２２の流路内に配設し、摺動弁試料磁
６を製造した。

また、上記と同様の仕様で摺動弁試料阻７〜１０を製造
した。

上記で得られた比較用の摺動弁試料階６〜１０のそれぞ
れについて、前記実験例−１と同様の条件で気密性およ
び耐久性を調べた。

結果を表−２に示す。

〔以下余白〕

動弁の摺動面の加工工程を示す工程説明図、第３図ｆａ
）（ロ）は本発明による摺動弁の第２の実施例を示し、
第３図（ａ）は流路が閉塞された状態の概略断面図、第
３図（ｂ）は流路が開放された状態の概略断面図、第４
図は従来の摺動弁の一部を示す概略断面図、第５図（ａ
）（ロ）（Ｃ）は従来の摺動弁の摺動面の加工工程を示
す工程説明図である。

ｌ、１１．２１・・・・・・栓体 ２．１２・・・・・・本体 １　ａ　、　２ａ、ｌｌａ。

１２ａ、２１ａ・・・・・・摺動面 ３．１３．２３・・・・・・被膜 ４．１４．２４・・・・・・潤滑性被膜２２・・・・・
・ブライマー層 特 許　　出　　願　　人 工ヌ・オー・ケー・クリニーバー株式会社（外２名） 前記の表−１および２の結果より明らかなように、栓体
の摺動面に、直接潤滑性被膜を設けた本発明の摺動弁試
料Ｎ［Ｌ１〜５は、従来の下処理層を含む潤滑性被膜を
設けた摺動弁試料Ｎａ６〜１０に比較して、気密性およ
び耐久性において性能上の差は全くないものであった。

〔発明の効果〕

本発明は前記のように構成したことにより、摺動面に、
直接潤滑性被膜を設けた簡単な構成で、良好な気密性お
よび耐久性を有することができ、また、従来のように下
処理層を設ける必要がないので、その摺動面の加工工程
を大幅に簡略化できて製造コストを低減でき、安価で品
質のよい摺動弁を提供することができるなどのすぐれた
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ロ）は本発明による摺動弁の第１の実施
例を示し、第１図（ａ）は流路が閉塞された状態の概略
断面図、第１図ら）は流路が開放された状態の概略断面
図、第２図（ａ）（ロ）は本発明による摺１に１図 （８） （ｂ） 第２図 第４図 ＷＥ３図 （６） （ｂ） 第５図 ５９７−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体（２）（１２）の流路内を栓体（１）（１１
   ）が摺動することにより流路を開閉する摺動弁であって
   、この摺動弁は、前記栓体（１）（１１）の摺動面（１
   ａ）（１１ａ）または本体（２）（１２）の摺動面（２
   ａ）（１２ａ）の少なくとも一方に、ポリアミドイミド
   樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散したコート材から形成し
   た潤滑性被膜（４）（１４）が設けられていることを特
   徴とする摺動弁。
2. （２）前記潤滑性被膜（４）（１４）は、前記コート材
   の被膜（３）を所望の厚みに機械加工した請求項１記載
   の摺動弁。
3. （３）前記潤滑性被膜（４）（１４）は、さらに、オイ
   ルを含浸またはグリースを塗布した請求項２記載の摺動
   弁。
4. （４）本体（２）（１２）の流路内を栓体（１）（１１
   ）が摺動することにより流路を開閉する摺動弁の摺動面
   加工方法であって、前記本体（２）（１２）の摺動面（
   ２ａ）（１２ａ）または栓体（１）（１１）の摺動面（
   １ａ）（１１ａ）の少なくとも一方に、ポリアミドイミ
   ド樹脂に固体潤滑剤の粒子を分散して得られるコート材
   を塗設して被膜（３）を形成し、この被膜（３）を所望
   の厚みに機械加工して潤滑性被膜（４）（１４）を形成
   することを特徴とする摺動弁の摺動面加工方法。