JPS6334123A - ニ−ドルバルブの製造方法 - 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〕 本発明はニードルバルブ、特に自動車の流体制御に使用
されるニードルバルブに関する。

〔発明の技術的背景〕

ニードルバルブ１は、第１図に示すようにニードルバル
ブｌの本体を構成するソケッ１−２と円錐形の弁体３よ
り基本的に構成されるものであり、流体の通路である流
路４の開口部に形成される弁座４１に前記弁体３を圧接
−解除することによって流体の制御を行うものである。

このように弁体３は前記金属製の弁座４１に圧接−解除
を繰り返し行うものであるために、耐摩耗性が優れてお
り、耐久性が良好なこと、熱によって形状が変化しない
ように耐熱性があること、また圧接−解除による機械的
ストレスに対し、形状が安定しているように弾性および
剛性が適当な値であることなどが要求される。さらに、
前記ニードルバルブ１を自動車用部品として使用する場
合においては、ガソリ″ンやオイル各種に対して耐性が
あることなど種々の条件を充足している必要かのソケッ
ト２に、耐摩耗性、弾性、硬さおよび耐薬品性が良好で
あるフッ素ゴム製の弁体３を取りつけたものが使用され
ている。

しかしながら、前記フッ素ゴムは周知のように金属との
接着剤による接着強度・が劣悪であるために、金属製ソ
ケット２とフッ素ゴム製弁体３は接着剤によって充分な
接着強度を保持することば困難であった。このためたと
えば、第２図に一部断面図を示すような構造のニードル
バルブ１が実用化されている。

すなわちソケット２の弁体３取付部分に、首部分５を形
成するとともに、前記首部分５に截頭円錐体６を接続し
て、前記截頭円錐体６の底面が顎状に張り出すようにし
、次いでこの截頭円錐体６にフッ素ゴムを高温高圧下で
射出成形して弁体３を形成せしめるものであった。この
ような構成にすることによって前記截頭円錐体６の前記
顎部分６１が弁体３と干渉しあい、弁体３の肌落が防止
できるのである。

近年になって、特に外国においては自動車燃料としてガ
ソリンに代わってアルコール燃料を使用したり、ガソリ
ンに対しアルコールを混合した燃料が使用されている。

このため、前述のソケット２に耐アルコール性があるこ
とが要求される。さらに、アルコールは吸水性が高（、
水分を多量に吸着しているため、燃料中に水分が入り込
み、金属製のソケットは腐食を受けやすく、耐久性に問
題がある。このため、金属製にかわって耐蝕性の高い合
成樹脂製ソケット２が希求されている。

しかしながら、フッ素ゴムを前記ソケットに取りつける
ときには、高温、高圧に耐える必要があることより、前
記ソケット２を構成する合成樹脂としては圧縮強度が良
好で、かつ成形温度（１５０℃以上）において耐熱性を
有する合成樹脂を使用する必要がある。このような特性
を充足する合成樹脂としては、たとえばポリフェニレン
サルファイドなどのような超耐熱性エンジニアリングプ
ラスチックがあるが、このような超耐熱性エンジニアリ
ングプラスチックは、金属と同様にフッ素ゴムと接着剤
によって接着しにくいという欠点がある。このため、金
属製の場合と同様に第２図に断面を示すように成形して
、首部分５と截頭円錐体６を形成する必要がある。

しかしながら、前記ニードルバルブ１が１　ｃａ＋内外
の極めて小寸法のものであること、またソケット２にか
なりの精度が要求されること、しかも、前記超耐熱性エ
ンジニアリングプラスチックは、成形性が悪いことなど
の条件があいまって、前述のような首部分５ないし截頭
円錐体６を精密成形するのは困難であるという欠点があ
った。

（発明の概要〕 本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、接着性の
悪い超耐熱性エンジニアリングプラスチックにフッ素ゴ
ムを接着剤によって良好な接着強度で接着する方法を開
発することによって、前記ソケットを超耐熱製エンジニ
アリングプラスチック製としたニードルバルブの製造方
法を提供することを目的とするものである。

したがって、本発明によるニードルバルブの製造方法は
、フッ素ゴム製の弁体を、超耐熱性エンジニアリングプ
ラスチック製ソケントの一端に高温、高圧下で成形する
と同時に取りつけるニードルバルブの製造方法において
、前記超耐熱製エンジニアリングプラスチックに無機繊
維を樹脂分１゜０重量部に対し５〜１５０重量部添加し
、射出成形により前記ソケットを成形し、この成形され
たソケラトの弁体取付部分を研削して、前記超耐熱性エ
ンジニアリングプラスチック表面に無機繊維を露出せし
めるとともに、官能基を有する接着剤を塗布し、フッ素
ゴムを高温高圧下に適用して弁体部分を形成することを
特徴とするものである。

本発明によれば、超耐熱エンジニアリングプラスチック
製ソケットの弁体取付部分の表面を研削して、前記樹脂
中に混在した無機繊維を露出せしめ、この露出した無機
繊維とフッ素ゴムを接着剤によって接着するため、従来
と異なりソケットと弁体を接着剤によって接着可能にな
るという利点がある。このため、従来のように首部分な
いし截頭円筒体を弁体取付部分に形成する必要がなくな
り、前記ニードルバルブを簡便に、かつ精密に製造可能
になるという利点を生じる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明によれば、まず、超耐熱性エンジニアリングプラ
スチックによってソケットを成形することより始まる。

このニードルバルブのソケットは、前述のようにフッ素
ゴム製弁体を成形と同時に取りつけるときの条件下で、
破壊、変形などを生じないような樹脂を使用する必要が
ある。すなわち、前記ソケットにフッ素ゴムを成形取り
つける場合には、１５０〜２００℃の温度、５ｔ　／ｃ
ｄ以上の圧力下において成形されるため、前記高温およ
び高圧に破壊、変形を生じないような充分な耐熱性およ
び圧縮強度を有している必要がある。このような条件を
充足する合成樹脂としては、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、
ポリアミドイミドなどの超耐熱性エンジニアリングプラ
スチックの一種以上を使用する必要がある。

この超耐熱性エンジニアリングプラスチックに混入され
る無機繊維は、前記超耐熱性エンジニアリングプラスチ
ック表面より露出して接着の足ががりになるものであり
、かつ前記超耐熱エンジニアリングプラスチックの圧縮
強度を向上せしめるために添加されるものである。この
ため、接着剤と良好に接着し、かつ補強効果のある＆！
１ｉ維であることが好ましい。

このような無機繊維としては、たとえばガラス繊維、ア
スベスト繊維、チタン酸カリ繊維、鉱物繊維、ケイ酸カ
ルシウム繊維およびアパタイト系繊維などの一種以上を
挙げることができる。

前記無機繊維は、超耐熱性エンジニアリングプラスチッ
クの樹脂分１００重量部に対し、５〜１５０重量部添加
する。前記無機繊維が５重量部未満であると、充分な接
着強度で接着されない虞があり、また圧縮強度の充分な
向上を望めない、また、無機繊維の添加量が１５０重量
部を超えると、脆性が大きくなって前記フッ素ゴム製弁
体を取りつけるときに破壊される虞がある。

このような無機繊維の繊維長は、好ましくは０゜１〜１
０ａｕ＋であるのがよい、　０．１　ａｍ未満であると
、前記超耐熱製エンジニアリングプラスチックの圧縮強
度の向上が充分でない虞を生じると同時に、前記接着剤
の足ががりになる繊維が樹脂表面に露出しにくくなり、
接着強度に問題を生じるからである。一方、１０ｍ５よ
り大きいと、射出成形時に樹脂の流れが阻害され、充分
な成形ができなくなる虞がある。

このように無機繊維を前記超耐熱性エンジニアリングプ
ラスチック中に添加し、射出成形によりソケットを成形
するものであるが、射出成形条件はそれぞれの樹脂によ
り最適な条件が選択される。

射出成形においては、特に金型温度が成形品の外観、性
能に重要な因子となる。

本発明においては、弁体取付部分のみ充分に繊維が露出
し、一方軸部分においては充分に平滑である必要がある
。すなわち、前記無機繊維は、研削処理によつて露出す
るが、研削処理を行わない場合あるいは充分な研削処理
を行わない場合には表面が平滑であるような状態で、樹
脂中に分散している必要がある。

この弁体取付部分２１の形状は、この第３図においては
円錐体であるが、これに限定されるものではなく、たと
えば第２図に示すような複雑形状のものであってもよい
。

次ぎに、このように製造したソケットの弁体取付部分を
研削し、前記ソケット内部に分散している無機繊維を露
出せしめる。

このように無機繊維を露出せしめたのち、この弁体取付
部分に、官能基を有する接着剤を塗布する。

この接着剤は、前記フッ素ゴムおよび前記無機繊維に接
着するものである必要があるが、このような接着剤とし
ては、官能基にエポキシ基、イソシアネート基、イミド
基、水酸基、アミド基などの一種以上を有する接着剤で
ある。すなわち前記官能基はフッ素ゴムと良好に接着す
るとともに、前述の無機繊維とも良好な接着性を有して
いるからである。このような接着剤の具体例としては、
エポキシ、イミド、イソシアネート基の少なくとも一種
の官能基を有するエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤
、イミド系接着剤などの一種以上、また、官能基として
、アミド基、水酸基などの一種以上を有するカンプリン
グ剤の一種以上を挙げることができる。

このように弁体取付部分に接着剤を塗布したのち、従来
のようにフッ素ゴムを成形して前記弁体部分に弁体を取
りつけるものである。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例１〜３ 超耐熱製エンジニアリングプラスチックと無機繊維を第
１表に示す組成および比率で２軸混練押出機で混練し、
ホットカットによりベレタイジングした。

製造された各ペレットを用いて、第３図に示すようなニ
ードルバルブ用ソケットを射出成形により成形した。す
なわち、はぼ円筒系の軸部分２１に弁体３の取付部分と
して前記軸部分２１より最大直径が小さい直径円錐体２
２を形成した。この円錐体２２０表面をサンドブラスト
により研削して無機繊維を一部露出せしめた。

この露出した円錐体２２の表面部分にエポキシ系接着剤
（シクソン３００　／３００　）をハケ塗りにて塗布し
、乾燥予備熱処理を行い、弁体３の成形型中に装着し、
フッ素ゴムを１７０℃、１０分間の条件で成形し弁体を
取りつけた。このときの圧力は２０ｔ／ｉであった。成
形後、さらに２００℃、２４時間の二次加硫を行った。

このようにして製造したニードルバルブの弁体およびソ
ケットの接着強度を第１図に示す。

なお比較例として、サンドブラストによる研削工程を行
わなかった他は実施例１〜３と同様操作で製造したもの
の接着強度も第１表に併せて示した。

第１表 第１表（続き） 接着強度、剥離状態試験は加硫ゴム物理試験方法ＪＩＳ
Ｋ６３０１に準する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるニードルバルブの製
造方法においては、接着性の劣悪な超耐熱性エンジニア
リングプラスチックに無機繊維を混入するとともに、前
記無機繊維を研削により露出せしめて、この繊維露出部
分を接着の足がかりとしているため、フッ素ゴムと接着
可能な接着剤によって容易に接着可能になる。したがっ
て、実施例で示したような円錐体を形成するだけで、フ
ッ素ゴム弁体を取付可能になる。このため、截頭円錐体
、首部分などの複雑形状を成形性の劣悪な超耐熱エンジ
ニアリングプラスチックで成形する必要がなくなり、こ
の結果、製造が容易になり、精度も良好になる。さらに
コストも著しく低減できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はニードルバルブの構成を示す一部断面図、第２
図はニードルバルブの弁体取付部分の一部断面図、第３
図は本発明によって製造されたニードルバルブの一例の
一部断面図である。 １　・・・ニードルバルブ、２　・・・ソケット、２１
・・・軸部分、２２・・・円錐体、３　・・・弁体、５
　・・・首部分、６　・・・截頭円錐体、６１・・・顎
部骨。 出願人代理人　　雨　宮　　正　季 第３図 手続補正書（陪 ■牙０６１年９月２９日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フッ素ゴム製の弁体を、超耐熱性エンジニアリン
   グプラスチック製ソケットの一端に高温、高圧下で成形
   すると同時に取りつけるニードルバルブの製造方法にお
   いて、前記超耐熱製エンジニアリングプラスチックに無
   機繊維を樹脂分１００重量部に対し５〜１５０重量部添
   加し、射出成形により前記ソケットを成形し、この成形
   されたソケットの弁体取付部分を研削して、前記超耐熱
   性エンジニアリングプラスチック表面に無機繊維を露出
   せしめるとともに、官能基を有する接着剤を塗布し、フ
   ッ素ゴムを高温高圧下に適用して弁体部分を形成するこ
   とを特徴とするニードルバルブの製造方法。
2. （２）前記接着剤は、官能基にエポキシ基、イソシアネ
   ート基、イミド基の一種以上を有するエポキシ系接着剤
   、ウレタン系接着剤、イミド系接着剤の一種以上である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項によるニードル
   バルブの製造方法。
3. （３）前記接着剤は、官能基に水酸基、アミド基の一種
   以上を有するカップリング剤の一種以上であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項によるニードルバルブの
   製造方法。