(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒（２１）に収容された内筒（２２）が障害片（３）により外筒（２1）に対して回転不能に拘束され、内筒（２２）の鍵孔（２３）へ所定の鍵（５）を挿入することによって、内筒（２２）の前記拘束を解除するシリンダー（４）が筒状の固定ケース（１）に収容された錠装置において、該固定ケース（１）が、鉄合金からなるケース本体（１１）の前面部分に、より硬質な鉄系焼結合金からなる防護板（１２）を焼結接合し又はニッケル合金ろう材で溶着し、また、ケース本体（１１）および防護板（１２）は焼入れされた金属組織を有し、かつ表面がリンおよび炭素を含有するニッケル膜で被われ、さらに前記ニッケル膜のニッケルがケース本体（１１）および防護板（１２）に拡散していることを特徴とするシリンダー錠装置。
【請求項２】
固定ケース（１）のケース本体（１１）に溶着され、または焼結接合された防護板（１２）の内径寸法が、固定ケース（１）の内径寸法より小さく、鍵（５）を抜き差しできる大きさの孔を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダー錠装置。
【請求項３】
鉄合金からなるケース本体（１１）の前面部分に、より硬質な鉄系焼結合金からなる防護板（１２）を焼結接合し、又はニッケル合金ろう材で溶着し、ケース本体（１１）および防護板（１２）は焼入れされた金属組織を有し、表面はリンおよび炭素を含有するニッケル膜で被われ、かつ前記ニッケル膜のニッケルがケース本体（１１）および防護板（１２）に拡散していることを特徴とするシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項４】
前記ケース本体（１１）が鉄系焼結合金からなる請求項３に記載のシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項５】
前記防護板（１２）の断面硬さが７００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項３に記載のシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項６】
固定ケース（１）のケース本体（１１）がＣ、Ｃｕを含有する鉄系焼結合金からなり、防護板（１２）がＣｒおよびＣ、およびＭｏ、Ｗ、Ｖの群の少なくとも１種と、Ｐ、ＣｕおよびＢの少なくとも１種とを含有する鉄系焼結合金から構成され、また両者は焼入れされた金属組織を有し、固定ケース（１）の表層がリンおよび炭素を含有するニッケル合金層であるとともに鉄合金の内部に向かってニッケルが拡散していることを特徴とする請求項３に記載のシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項７】
固定ケース（１）のケース本体（１１）の組成が、質量比でＣｕ：１〜３％、Ｃ：０.２〜１％、および残部が鉄であり、防護板（１２）の組成が質量比でＣ：０.５〜３％、Ｃｒ：２〜７％、Ｍｏ：０.１〜６％、Ｗ：０.５〜７％、Ｖ：０.１〜３％、Ｐ：０.１〜２％、残部が鉄である請求項５に記載のシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項８】
固定ケース（１）のケース本体（１１）と防護板（１２）との接合部（１３）に凹面と凸面との嵌め合い部が形成されていることを特徴とするシリンダー錠装置用固定ケース。
【請求項９】
鉄粉に所定量の銅粉、黒鉛粉および成形潤滑剤を添加した混合粉を筒状のケース本体（１１）の形状に圧縮成形する工程、又は、鉄鋼材料を筒状のケース本体（１１）の形状に加工する工程と、Ｃｒと、Ｍｏ、Ｗ、Ｖの群の少なくとも１種とを含有する合金鉄粉に、鉄・リン合金粉、鉄・ホウ素合金粉および銅粉の少なくとも１種の所定量と、黒鉛粉および成形潤滑剤とを所定量添加した混合粉を、厚さが薄い円盤状の防護板（１２）の形状に圧縮成形する工程と、前記ケース本体（１１）の形状の圧粉体又は鉄鋼材と、防護板（１２）の形状の圧粉体の端面とを当接させて、無酸化性ガス雰囲気中で加熱して成形体を焼結し、防護板（１２）から液相を発生させてケース本体（１１）と防護板（１２）を焼結接合する工程と、接合された固定ケース（１）の素材に無電解ニッケルめっきを施す工程と、次いで、無酸化性ガスまたは浸炭性ガス雰囲気中で６００〜９００℃の範囲内の温度で加熱した後、所定温度から焼入れし、焼戻しする工程、を含むことを特徴とするシリンダー錠装置用固定ケース（１）の製造方法。
【請求項１０】
鉄粉に所定量の銅粉、黒鉛粉および成形潤滑剤を添加した混合粉を筒状のケース本体（１１）の形状に圧縮成形する工程、又は、鉄鋼材料を筒状のケース本体（１１）の形状に加工する工程と、Ｃｒと、Ｍｏ、Ｗ、Ｖの群の少なくとも１種とを含有する合金鉄粉に、鉄・リン合金粉、鉄・ホウ素合金粉および銅粉の少なくとも１種を所定量と、黒鉛粉および成形潤滑剤とを所定量添加した混合粉を、厚さが薄い円盤状の防護板（１２）の形状に圧縮成形する工程と、前記ケース本体（１１）の形状の圧粉体又は鉄鋼と防護板（１２）の形状の圧粉体の端面を当接させた隙間に、組成が質量比でＣｕ：３８〜４２％、Ｍｎ：１４〜１７％、Ｓｉ：１.６〜２％、Ｂ：１.３〜１.７％、および残部Ｎｉのろう材合金粉末のペースト又は圧粉体を介在させて、無酸化性ガス雰囲気中で、該ろう材が溶融する温度より高く、かつケース本体（１１）と防護板（１２）の成形体が焼結される温度で加熱して、ケース本体（１１）と防護板（１２）をろう材で溶着する工程と、接合された固定ケース（１）の素材に無電解ニッケルめっきを施す工程と、次いで、無酸化性ガス又は浸炭性ガス中で６００〜９００℃の範囲内の温度で加熱した後、所定温度で焼入れし、さらに焼戻しを施す工程、を含むことを特徴とするシリンダー錠装置用固定ケース（１）の製造方法。
【請求項１１】
ケース本体（１１）の形状の圧粉体又は鉄鋼材からなる素材の接合予定部端面に、防護板（１２）の圧粉体を収容可能な段状の凹部（１１ａ）を形成し、その段状の凹部（１１ａ）に防護板（１２）の形状の圧粉体を嵌合した状態、又はケース本体（１１）の形状の圧粉体又は鉄鋼材からなる素材の接合予定端面と防護板（１２）の圧粉体の接合予定端面とに、互いに嵌め合い可能に複数の凹部又は凸部、あるいは凹条又は凸条を対向させて形成しておき、その凹部と凸部とが嵌合した状態で焼結することを特徴とする請求項９または１０に記載のシリンダー錠装置用固定ケース（１）の製造方法。
【請求項１２】
ケース本体（１１）と防護板（１２）とを焼結接合し、又はろう材で溶着した後、所定の寸法形状に切削加工を施すことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のシリンダー錠装置用固定ケース（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドリル穿孔などにより錠機構が破壊されて錠機能を喪失することがない堅牢な構造のシリンダー錠装置およびシリンダー錠装置用固定ケース並びにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
扉などに設置されるシリンダー錠装置は、ドリル等を用いる内部錠機構の穿孔破壊に耐えることが必要である。外筒に内筒を回転可能に収容し、タンブラー等の錠機構によって内筒を回転不能に拘束する構造のシリンダー錠装置としては、特許文献１が挙げられる。この錠装置は、前面部に硬質材料製の覆い板を鋼球を用いて錠本体に取り外し不能に取付け、覆い板と錠本体の前面との間には、硬質材料からなり鍵が通過できるスリットを有する回転自在な閉塞板を備えた構造である。硬質材料製の覆い板でドリルビットの侵入を阻止し、閉塞板にドリルビットを突き当てたときに、閉塞板がドリルビットに随伴して回転することによって、タンブラー錠機構の収容部分へドリルビットが侵入することを阻止するようにしたドリル破壊防止型の錠装置である。
【０００３】
また、特許文献２における提案は、内筒の前面部分を被覆する厚肉の防護ディスクを硬い材料で作製し、その防護ディスクを外筒の前端部分に抜け止めリングなどの連結部材を介して回転可能に連結した構造を有する。
【０００４】
これらは、それぞれドリルによる破壊を防止する構造を有するが、前者は構造が複雑で部品点数が多く、組立てが煩雑であるという問題があり、後者の場合には外筒に防護ディスクを連結する手段として抜け止めリングなどを用いるため、容易に破壊される虞がある。
【特許文献１】特公昭５８−４４８３１号公報
【特許文献２】特許第２８８１００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、構造が簡単で組立て易く、ドリルによる穿孔破壊、バール等による引き抜き破壊、あるいは打撃による破壊に対して堅牢なシリンダー錠装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、外筒２１に収容された内筒２２が障害片（タンブラー）３によって外筒２１に対して回転不能に拘束され、内筒２２の鍵孔２３へ所定の鍵５を挿入することによって、内筒２２の前記拘束が解除されるシリンダー４が筒状の固定ケース１に収容された錠装置において、該固定ケース１が、鉄合金からなるケース本体１１の前面部分に、より硬質な鉄系焼結合金からなる防護板１２を焼結接合し又はニッケル合金ろう材で溶着し、また、ケース本体１１および防護板１２は焼入れされた金属組織を有しており、表面がリンおよび炭素を含有するニッケル膜で被われ、さらに前記ニッケル膜のニッケルがケース本体１１および防護板１２に拡散していることを特徴とする。
この固定ケース１の防護板１２は、内径寸法が固定ケース１の内径寸法より小さく、鍵を抜き差しできる大きさの孔を備えている。そして、固定ケース１は焼入れされており、防護板１２においては断面硬さが７００ＨＶ以上の硬質である。
【０００７】
このようなシリンダー錠は、固定ケース１全体が焼入れされた鉄合金で機械的強度が高いとともに、錠装置の前面がより硬質な鉄系焼結合金からなる防護板１２で作られているので、ドリルなどによる破壊が困難である。また、固定ケース１全体がニッケル合金の被膜で被われているので、耐蝕性があり、過酷な環境下でも腐食による老朽化を遅らせ、長期間にわたり美観を維持できる。
【０００８】
固定ケース１のうち、ケース本体１１の部分は、鉄鋼材料を鍛造、鋳造、あるいは切削加工などで作製した素材を擢用したり、又は、粉末冶金法による鉄・銅・炭素系焼結合金製の素材が擢用される。錠装置の前面に露出し、高い硬さが要求される防護板１２は、焼入れ性がよく焼結過程で液相を生じる成分を含む鉄系焼結合金が擢用される。そのため防護板１２の合金の組成としては、炭素を含有する鉄基地に固溶して基地を強化するとともに焼入れ性がよくなる炭化物形成元素のＣｒと、炭化物形成元素のＭｏ、Ｗ、Ｖの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、さらに、焼結中に液相を生じる元素のＰ、Ｃｕ又はＢを含有する鉄系焼結合金である。この鉄系焼結合金基地をより強靱にする場合は、さらにＮｉを添加する。いずれの焼結合金も密度が高いと機械的強度が高くなるので、６.８Ｍｇ／ｍ３以上の密度であることが望ましい。
【０００９】
ケース本体１１と防護板１２の接合は、両者を当接した状態で焼結する際に、防護板１２から生じる液相により両者の対向部分が液相焼結し、合金化することにより、強固に接合する。また、防護板１２の焼結寸法変化量を小さくするために、液相発生元素の含有量を少なくしたり、焼結温度を比較的低くしたり、あるいは、より多くの液相を発生させて焼結接合する場合には、ニッケル系合金のろう材を両者の対向部分に介在させて焼結して溶着することができる。ニッケル系合金ろう材としては、組成が質量比でＣｕ：３８〜４２％、Ｍｎ：１４〜１７％、Ｓｉ：１.６〜２％、Ｂ：１.３〜１.７％、および残部Ｎｉのろう材合金粉末のペースト又は圧粉体が好適である。
【００１０】
圧粉体又は鉄鋼材からなるケース本体１１の素材と、防護板１２の圧粉体を当接して焼結し、あるいはろう材で溶着する際に、両者が位置ずれを起こさないように、また、接合面積を大きくして接合をより確実にするために、ケース本体１１の素材の接合予定部端面に、防護板１２の圧粉体を収容可能な段状の凹部１１ａを形成して、その段状の凹部１１ａに防護板１２の圧粉体の接合部１３を嵌合させた状態、又は、ケース本体１１の素材の接合予定端面と、防護板１２の圧粉体の接合予定端面とに、互いに嵌め合い可能に複数の凹部又は凸部、あるいは凹条又は凸条を対向させて形成し、その凹部と凸部を嵌合させた状態で焼結することが望ましい。
【００１１】
ケース本体１１と防護板１２とが強固に焼結接合または溶着された固定ケース１は、表面がリン（Ｐ）と炭素（Ｃ）を含有する硬質なニッケル膜で被われており、このニッケル被膜からケース本体１１の鉄合金基地中にニッケルが拡散してニッケル被膜が被着されており、ケース本体１１の鉄合金基地の表層部にはニッケルが拡散しニッケル含有量が多くなっているため、焼入れ性が向上した合金になる。ニッケル被膜は耐蝕性が良好である。また、ニッケル被膜自体は焼入れされた鉄合金に比べて軟質であるが、ドリル等によりニッケル被膜を破壊したとしても、その下層は焼入れ性が良好な組成であるために硬質な状態になっており、ドリル等の穿孔による破壊を短時間で行うことが極めて困難である。
【００１２】
このような硬さの付与は、焼結接合された固定ケース（外筒）１に無電解ニッケルめっきを施したのち、無酸化性ガス又は浸炭性ガス中でＡc3変態点以上の約８５０〜９００℃の範囲で加熱してニッケル被膜をケース本体１１と防護板１２に拡散させて接合すると共に、ケース本体１１と防護板１２の鉄合金基地中にニッケルを拡散させ、所定の焼入れ温度から焼入れし、焼戻しを施すことで得られる。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成のシリンダー錠装置は、ドリルによる穿孔破壊、バールによる引抜き破壊あるいはタガネ工具による割裂破壊のいずれに対しても強いものであり、耐破壊性能が一段と向上する。また、固定ケース１は、粉末冶金技術により、硬質な防護板１２を接合して作られるので、多量生産に適しており、また、錠の組立が簡単になるなどの効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明のシリンダー錠は上述のように、構成部品の固定ケース１が鉄鋼材料又は鉄系焼結合金からなり、固定ケース本体１１の錠前面側に硬質な防護板１２が焼結接合され、又はニッケル合金ろう材で溶着されており、固定ケース１の表面はリンおよび炭素を含有する硬質なニッケル膜で被われているとともに、ニッケル膜のＮｉ成分がケース本体１１および防護板１２の表層部に拡散して焼入れ性が向上しており、ケース本体１１および防護板１２は焼入れされて硬い焼入れ金属組織を有している。
以下、固定ケース１の実施形態をさらに詳しく説明する。
【００１５】
１．固定ケース本体１１
ケース本体１１は、鉄鋼材料又は鉄系焼結合金を擢用することができる。後者の方が、金型により効率よく造形できるので好ましい。前者の鉄鋼材料は、焼入れ性のよい合金鋼でもよいが、適度の機械的強度と硬さが得られればよい場合には、構造用炭素鋼が用いられる。鉄鋼材料で製作する場合は、通常の鉄鋼部品の製造と同様に、鍛造、鋳造、切削加工等を適宜組み合わせて製作する。後者の鉄系焼結合金は、鉄鋼材料の場合と同様に材料の選定は、得られる硬さ、粉末圧縮性、価格などによって適宜であるが、焼結歯車等の機械要素に汎用される鉄−銅−炭素系材料が好ましい。そのような焼結合金としては組成が質量比でＣｕ：１〜３％、Ｃ：０.２〜１％および残部が鉄である。圧粉成形体は、鉄粉に所定量の銅粉、黒鉛粉および成形潤滑剤を添加した混合粉を用い、所定の円筒形状に金型を用いて成形する。強度を高くするためには、密度を６.８Ｍｇ／ｍ３以上とすることが望ましい。
【００１６】
また、ケース本体１１の素材の防護板１２を接合する予定端面には、防護板１２の圧粉体を収容可能な段状の凹部１１ａを形成すると、焼結する際に防護板１２の圧粉体を嵌合できる。これにより位置ずれなく接合することができ、接合面積が大きいので接合をより確実にすることができる。また、前記と同様な効果を得るために、防護板１２を接合する予定端面に、複数の凹部（ディンプル）又は凸部、あるいは凹条又は凸条を形成しておき、対向する防護板１２の接合予定面にも、ケース本体１１の凹部又は凸部と嵌合できるように凸部又は凹部を形成することができる。
【００１７】
２．防護板１２の焼結合金
防護板１２の圧粉体は、固定ケース本体１１と強固に接合されるように、焼結中に接合に必要な液相を発生する金属元素を含むことが必要である。このような元素としてはＰ、Ｃｕ、Ｂが挙げられる。液相を発生する元素は焼結の進行を促進する効果もある。ＰおよびＢは焼結により鉄との金属間化合物を形成するので、硬質な合金の形成に効果がある。Ｃｕは鉄基地に固溶し硬くする効果がある。
【００１８】
また、焼結体を焼入れしたときに機械的強度および硬さが高いことが必要である。そのため、鉄基地に固溶することで基地を強化するとともに、焼入れ性がよくなる炭化物形成元素を含有する鉄系焼結合金が擢用される。炭化物形成元素はＣｒと、その他にＭｏ、Ｗ、Ｖの群から選ばれる少なくとも１種を含有させる。更にＮｉを含有させると鉄基地が強化されるので好ましいが、多量の添加は前記金属炭化物の生成を抑制する作用があるのでＮｉを含有させる場合は２質量％以下にする。このような焼結合金としては、特公昭６０−３４６２４号公報や特公平３−６０８９７号公報に記載されているような自動車用エンジン部品としても用いられる耐摩耗性焼結合金が挙げられる。好ましくは、組成が質量比でＣ：０.５〜３％、Ｃｒ：２〜７％、Ｍｏ：０.１〜６％、Ｗ：０.５〜７％、Ｖ：０.１〜３％、Ｐ：０.１〜２％、残部が鉄である焼結合金が挙げられる。
【００１９】
圧粉成形体は、前記炭化物生成元素を含有する合金鉄粉に、所定量の鉄・リン合金粉、鉄・ホウ素合金粉又は銅粉と、黒鉛粉および成形潤滑剤を添加した混合粉を用い、金型を用いた通常の粉末成形方法で製作される。添加元素の含有量が多い合金鉄粉は粉末の圧縮性が悪いので、混合粉はいくつかの合金鉄粉を混合する形にするか、あるいは純鉄粉と合金鉄粉を混合する形態がある。Ｎｉの添加方法は銅・ニッケル合金粉の形態で添加することができる。高い強度を得るために、密度を６.８Ｍｇ／ｍ３以上とすることが望ましい。また、密度が高いほど気孔量が少ないので、後工程の無電解ニッケルめっき処理の際にめっき液が気孔に入り難くする効果もある。
【００２０】
３．焼結および焼結接合
焼結および焼結接合は、ケース本体１１の圧粉体又は鉄鋼材と、防護板１２の圧粉体の端面同士を当接して、セラミックス板等の耐熱性敷き板に載せて行われる。当接部に前記の凹凸等を設けておくと、確実に素早く位置決めができる。防護板１２は焼結中に液相を発生するので、防護板１２を上側にして焼結することが好ましい。下側にすると固定ケース本体１１の重みで変形することがあるからである。
【００２１】
焼結および焼結接合は、水素ガス、窒素ガス、水素と窒素の混合ガス、およびこれらに酸化炭素を含有する浸炭性ガスなどの通常の無酸化性ガスを供給している焼結炉中で、鉄系焼結合金の通常の焼結温度１１００〜１２００℃の範囲内で行う。圧粉成形体は焼結され、両方の部材は、防護板１２の圧粉体から発生する液相により焼結接合される。両部材の接合面近傍は、両部材の組成が混合した合金相が形成され、強固に接合される。防護板１２の圧粉体は、焼結すると液相の発生により寸法収縮が比較的大きいので、その収縮量を見込んだ圧粉体の大きさに製作する。
【００２２】
焼結および焼結接合する際に、ケース本体１１の圧粉体又は鉄鋼材と、防護板１２の圧粉体を積み重ねた間に金属ろう材を介在させて接合することができる。防護板１２の圧粉体の焼結寸法収縮量を少なくすることを目的として、比較的低い温度で焼結するか、短時間で焼結する場合に、接合部１３に金属ろう材を付与すれば、液相を発生させることができるので、確実に接合することができる。
金属ろう材としては、ニッケル合金系が接合強度が良好であり好ましい。金属ろう材は、組成が質量比でＣｕ：３８〜４２％、Ｍｎ：１４〜１７％、Ｓｉ：１.６〜２％、Ｂ：１.３〜１.７％、Ｎｉ：残部の合金粉末（例えば、ヘガネス社製、商品名「アンカーブレーズ」）が挙げられ、この粉末のペースト又は圧粉体を積み重ねた対向面に付与する。この金属ろう材の融点は約９６０℃である。
【００２３】
４．固定ケース１素材の加工等
焼結接合された固定ケース１の素材は、所定の寸法形状にするために適宜の切削加工を施したり、バレル研磨、ショットブラスト等の処理を施す。ケース本体が焼結合金製の場合は、内周をサイジングすることが好ましい。
【００２４】
５．ニッケルめっき
固定ケース１の素材に施すニッケルめっきは無電解ニッケルめっきである。無電解ニッケルめっきは従来技術による。めっき工程は概して、固定ケース１の素材をアルカリ浸漬脱脂処理、酸活性処理、無電解ニッケルめっき処理の手順で行なう。
アルカリ浸漬脱脂処理は、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウムを含む水溶液の温液に約１０分間浸漬して行う。また、酸活性処理は、塩酸水溶液に約１分間浸漬して行う。さらに、無電解ニッケルめっきは、次亜リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムおよび塩化ニッケルを含む水溶液の温液に約２５分間浸漬して行う。この無電解ニッケルめっきは、ニッケル・リンめっきであり、めっき液中の次亜リン酸ナトリウムの含有量およびｐＨによってリン含有量を調整することができる。リン含有量は適宜であるが、１５質量％が最大である。
【００２５】
ニッケルめっき層の厚さは、製品の寸法精度、耐蝕性などによって薄く設定したり厚く設定したりできるが、厚さ２〜３０μｍ程度が好ましい。通常は１５μｍ程度である。めっき厚さはめっき液に浸漬する時間によって制御できる。
【００２６】
６．熱処理
熱処理は、熱処理炉中のガス中で、固定ケース１のニッケル被膜と鉄合金に浸炭を行い、あるいは固定ケース１の鉄合金から脱炭を行うとともに、ニッケル被膜のＮｉを鉄合金中に拡散させる加熱拡散段階を経て、次いで、鉄合金の焼入れ温度に加熱したのち急冷する焼入れ段階、および焼戻し段階からなる。
熱処理のガス雰囲気は、被処理物が酸化され難いガス雰囲気の窒素ガス、水素ガス、水素と窒素の混合ガス、さらに一酸化炭素を含有する浸炭性の混合ガスから選択される。水素ガスや窒素ガスは、固定ケース１の鉄合金中の炭素を脱炭させるので、鉄合金中の炭素含有量に支障が生じないように設定する。
【００２７】
最初の加熱拡散段階の温度は、炭素およびニッケルが活動する温度６００℃以上であり、好ましくはＡ1変態点以上の温度（鉄炭素系標準状態図で７２３℃以上）、より好ましくは約８００〜９００℃の範囲である。温度６００℃以上の温度範囲で加熱すると、表面のニッケル層と母材が相互に拡散することにより、ニッケル層が確実に接着し、母材表層部のニッケルが拡散した部分は焼入れ性が向上する。
ニッケル層中には熱処理ガス雰囲気中からの浸炭又は鉄合金中の炭素の拡散が行われる。また、無電解ニッケルめっき膜にはリン（Ｐ）が含有されており、このリンも鉄合金中に拡散される。ニッケル膜から鉄合金へニッケルおよびリンが拡散して含有濃度が変化している状態や、ニッケル層の表面から、あるいは鉄合金母材からニッケル層に向かって炭素濃度が変化している状態は、固定ケース１の断面を電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ：Electron Probe Microanalyzer）を用いて濃度を分析することにより確認できる。
この段階の加熱時間は約９０〜１８０分間程度とされる。熱処理温度は高くても前記のように９００℃までである。高い温度で加熱すると、ニッケル被膜の表面が肌荒れしたり、リンを含有するニッケル層が溶融することがあるから好ましくない。
【００２８】
次の段階の焼入れ温度は、鉄合金の通常の焼入れと同様にＡc3変態点よりやや高い温度の約８５０〜９００℃である。焼入れは、油中で急冷し、また、焼戻しは温度１８０℃程度で１時間程度加熱する。
【００２９】
熱処理された固定ケース１の表面は光沢がない白灰色を呈している。ニッケル膜は熱処理することによりピットなどの欠陥がなく、鉄合金部材に強固に接合された状態であり、耐蝕性が優れたものとなる。鉄合金部材の表層部は、ニッケル含有量が多くなっているため、焼入れ性が向上するほか、合金の機械的強度も向上している。鉄合金部材はマルテンサイト組織であり、防護板１２の断面硬さは７００〜８５０ＨＶ程度を示すので、ドリル等の刃物が表層のニッケル被膜を通過したとしても切削等の破壊が困難なものになっている。
【００３０】
７．固定ケース１の最良の実施形態（実施例）
固定ケース１を構成するケース本体１１部は鉄系焼結合金にすることが好適である。金型を用いて成形できるので、量産性に優れ、材料歩留まりが良いからである。ケース本体１１を製作するための混合粉は、アトマイズ鉄粉に電解銅粉１.５質量％、黒鉛粉０.８質量％、ステアリン酸亜鉛粉０.７５質量％を添加混合した。
また、固定ケース（外筒）１の前面部の防護板１２用の焼結体を製作するための混合粉は、純鉄粉と、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＶを含有するアトマイズ合金鉄粉と、鉄−リン合金粉とを配合し、全体組成が質量比でＣｒ：４％、Ｍｏ：０.５％、Ｗ：０.５％、Ｖ：０.３％およびＰ：０.５質量％を混合し、この混合粉に黒鉛粉１.５質量％、ステアリン酸亜鉛粉０.７５質量％を添加混合した。
各混合粉を用い、図１に示す形状のケース本体１１、および防護板１２を金型で圧縮成形した。成形圧力は６００ＭＰａである。ケース本体１１の接合予定面に、防護板１２の圧粉体が嵌合できる状態の環状の凹部１１ａを設けてある。また、ケース本体１１の内周面には、図４に示すような係合溝１１ｂを設けた。係合溝はシリンダーの外筒２１の凸条（図示せず）と係合し、外筒２１を固定ケース１に回転不能に固定するために設けられる。
【００３１】
ケース本体１１の環状の凹部１１ａと、防護板１２の圧粉体を嵌合させ、防護板１２を上側にしてセラミックス板に載せ、分解アンモニアガスが供給されている焼結炉で焼結した。焼結温度は１１４０℃である。焼結体をアムスラー試験機で圧環破壊し、破断部を観察したところ、接合部１３からは破断することはなかった。
また、断面の金属組織を腐食液：ナイタールを使用して観察した。ケース本体１１部分がパーライトとフェライトの混合組織、防護板１２部分が微細パーライトないしはトルースタイト状をした粒子と、それを取り囲むように硬化物（光学顕微鏡による観察で白色の合金相）が網目状に分布する組織で、両部材の接合部１３附近は防護板１２部と類似する組織で粒子が比較的大きく分布した組織を呈した。
接合された固定ケース１の素材は、内周をマンドレルを用いてサイジングし、図２に示すような形状に切削加工を行った。
【００３２】
前記固定ケース１の素材に無電解ニッケルめっきを施した。めっき被膜の厚さは１５μｍで、ニッケル被膜中のリン含有量は２質量％である。次いで、めっきされた固定ケース１の素材を浸炭性ガスを供給している熱処理炉中で温度８5０℃で１時間保持した後、油中で急冷した。焼戻しは、温度１８０℃で１時間保持した後冷却した。
【００３３】
得られた固定ケース１は、防護板１２の表面見掛け硬さがＨＲＣ５５程度であり、防護板１２の鉄合金マトリックスの平均硬さは８２０〜８５０ＨＶであった。断面の金属組織は、固定ケース１のケース本体１１の部分がマルテンサイト組織で、防護板１２はマルテンサイト組織の粒子とその粒界に網目状に分布する硬化物（白色相）との組織である。また、固定ケース１の外観は白灰色である。また断面のＥＰＭＡによる測定によりＮｉが表面から内部へ拡散して存在しており、また同時に防護板１２の表層部にも拡散していることを確認した。  
【００３４】
このようにして製作した固定ケース１を用い、図３に示す構造を有するシリンダー錠装置を組み立てた。このシリンダー錠は、前記のようにして製造された筒状の固定ケース１はケース本体１１に防護板１２が焼結接合されており、表面がニッケル膜で覆われているものである。この固定ケース１の筒内は、図４に示すようにケース内面１１ｃと４本の係合溝１１ｂを有し、シリンダーの外筒２１の外周と嵌合するようになっている。
【００３５】
シリンダー４は、外筒２１と内筒２２からなり、外筒２１は固定ケース１に回転不能に固定されており、内筒２２は回転自在に収納されている。内筒２２は、鍵孔および複数のばね付きの障害片（タンブラー）３を備えている。障害片（タンブラー）３は、内筒２２と外筒２１とを回転不能に拘束する鍵止部材である。内筒２２の鍵孔２３へ所定の鍵５を挿入し回転することによって、内筒２２の前記拘束が解除される錠装置である。なお、障害片３を下方へ押圧するばね３１を挿入し、ばね止めスリーブ４１を内筒２２の周囲に嵌着する。
【００３６】
このようなシリンダーを粉末冶金法を用いて製造した前記固定ケース１に組み込んだシリンダー錠装置について防犯性能試験を行った。防犯性能試験は、「防犯性能の高い建物部品の開発・普及に関する官民合同会議が規定する、主として建物の出入口扉に用いる錠、シリンダーおよびサムターンの防犯性能試験の細則」に準じたドリリング試験である。その結果、防犯性能は優れていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ドリルによる穿孔破壊、バールによる引抜き破壊あるいはタガネ工具による割裂破壊のいずれに対しても抵抗性を有するものであり、防犯性能が一段と向上したシリンダー錠装置を提供する。また、固定ケースは、粉末冶金技術により、硬質な防護板を接合して作られているので、大量生産に適しており、また、錠の組立が簡単であるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るシリンダー錠装置用固定ケース素材の断面図である。
【図２】本発明に係るシリンダー錠装置用固定ケースの断面図である。
【図３】本発明に係るシリンダー錠装置の断面図である。
【図４】本発明に係るシリンダー錠装置用固定ケースの右側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      固定ケース
１１    ケース本体
１１ａ  凹部
１１ｂ  係合溝
１１ｃ  ケース内面
１２    防護板
１３    接合部
２１    外筒
２２    内筒
２３    鍵孔
３      障害片（タンブラー）
３１    ばね
４      シリンダー
４１    ばね止めスリーブ
５      鍵
【図１】
0004669421.tif 000002
【図２】
0004669421.tif 000003
【図３】
0004669421.tif 000004
【図４】
0004669421.tif 000005