(57)【要約】【課題】水素脆性による強度低下を回避することができ、チェーン組立編成時、チェーン切り継ぎ時、チェーン使用時などにピン圧入部位やブシュ嵌合部位の被膜剥離がなく、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下においても長期間にわたって高い防食効果を発揮することができる防食性チェーンを提供すること。【解決手段】左右一対の内プレート１１、１１とこれらの内プレート１１、１１間に圧入するブシュ１２と前記内プレート１１、１１の両外側に配置する左右一対の外プレート１３、１３と前記ブシュ１２に遊貫して外プレート１３、１３間に圧入する連結ピン１４と前記ブシュ１２の外周面に遊嵌するローラ１５で組み立て編成され、外プレート１３と連結ピン１４の一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜を形成するとともに他方にニッケル系被膜を形成し、内プレート１１とブシュ１２の一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜を形成するとともに他方にニッケル系被膜を形成した防食性チェーン。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の内プレートと該内プレート間に圧入するブシュと前記内プレートの両外側に配置する左右一対の外プレートと前記ブシュに遊貫して外プレート間に圧入する連結ピンとで少なくとも組み立て編成されている防食性チェーンにおいて、
前記外プレートと連結ピンの一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜をチェーン編成前に形成するとともに他方にニッケル系被膜をチェーン編成前に形成し、
前記内プレートとブシュの一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜をチェーン編成前に形成するとともに他方にニッケル系被膜をチェーン編成前に形成したことを特徴とする防食性チェーン。
【請求項２】
前記亜鉛−アルミニウム系合金被膜が、亜鉛ーアルミニウム合金、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウム合金、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウムーケイ素合金のいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の防食性チェーン。
【請求項３】
前記ニッケル系被膜が、無電解めっきにより形成された、ニッケル、ニッケルーリン合金、ニッケルーホウ素合金、ニッケルーリンーホウ素合金、ニッケルーリン−ＰＴＦＥ複合合金のいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の防食性チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下で使用することができる防食性の伝動チェーンや搬送チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝動チェーンや搬送チェーンを防食するために、チェーン編成前のチェーン部品の鉄母材表面に亜鉛被膜又はニッケル被膜などの電気めっきを施したり、あるいは、チェーン部品の鉄母材表面に非水素雰囲気下で亜鉛被膜を形成し、該亜鉛被膜上にアルミニウム粉末及びシリコン樹脂を含有する塗料を焼付け塗装したりして、白錆防止焼付け塗膜を形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１２２０３７号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、亜鉛被膜をチェーン部品に施した場合には、酸洗やめっき工程において発生する水素がチェーン用部品の金属組織内に侵入して該チェーン部品に水素脆性を生じさせ、焼入部品の機械的強度を著しく低下させるという問題があった。
また、ニッケル被膜をチェーン部品に施した場合には、亜鉛被膜を施した場合に比べて水素脆性の問題は少ないが、ニッケル被膜のピンホールを通してチェーン部品の鉄母材が赤錆によって容易に腐食するという問題があった。
【０００４】
さらに、非水素雰囲気下で形成した亜鉛被膜上にアルミニウム粉末及びシリコン樹脂を含有する塗料を焼付け塗装した場合には、上述したような水素脆性の問題は解決できるものの、チェーン組立編成時やチェーン切り継ぎ時にピン圧入部位、締鋲部位、ブシュ嵌合部位で焼付け塗装した塗料が剥離し易いため、再度、塗料を焼付け塗装するための補修工程が必要となり、そのためのコストアップや製造期間が長くなるという問題があり、また、チェーン使用時に塗装が剥がれたり、塗装膜は膜厚にバラツキが生じやすく、耐食性能の安定に欠けるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、水素脆性による強度低下を回避することができ、チェーン組立編成時、チェーン切り継ぎ時、チェーン使用時などにピン圧入部位やブシュ嵌合部位の被膜剥離がなく、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下においても長期間にわたって高い防食効果を発揮することができる防食性チェーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、左右一対の内プレートと該内プレート間に圧入するブシュと前記内プレートの両外側に配置する左右一対の外プレートと前記ブシュに遊貫して外プレート間に圧入する連結ピンとで少なくとも組み立て編成されている防食性チェーンにおいて、前記外プレートと連結ピンの一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜をチェーン編成前に形成するとともに他方にニッケル系被膜をチェーン編成前に形成し、前記内プレートとブシュの一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜をチェーン編成前に形成するとともに他方にニッケル系被膜をチェーン編成前に形成したことにより、前記課題を解決するものである。
【０００７】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記亜鉛−アルミニウム系合金被膜が、亜鉛ーアルミニウム合金、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウム合金、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウムーケイ素合金のいずれか一つであることにより、前記課題を解決するものである。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記ニッケル系被膜が、無電解めっきにより形成された、ニッケル、ニッケルーリン合金、ニッケルーホウ素合金、ニッケルーリンーホウ素合金、ニッケルーリン−ＰＴＦＥ複合合金のいずれか一つであることにより、前記課題を解決するものである。
【０００９】
なお、本発明の防食性チェーンは、左右一対の内プレートと該内プレート間に圧入するブシュと前記内プレートの両外側に配置する左右一対の外プレートと前記ブシュに遊貫して外プレート間に圧入する連結ピンとで少なくとも組み立て編成されていれば良く、ローラを有するものであっても何ら差し支えない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における亜鉛−アルミニウム系合金被膜は、亜鉛ーアルミニウム系合金の溶融めっきによって形成されるから、電気めっきなどで生じるような水素脆性の問題もなく、亜鉛−アルミニウム系合金被膜が鉄母材との界面において亜鉛と鉄が相互に拡散して一体となった合金層を形成して、鉄母材との密着性を向上させるため、チェーン組み立て編成時やチェーン切り継ぎ時にピン圧入部位やブシュ嵌合部位で亜鉛−アルミニウム合金の被膜剥離が発生せず、被膜剥離は避けられないピン締鋲部位で傷が生じて鉄母材が露出しても、周囲の亜鉛がイオン化することで電気化学的に保護する、所謂、亜鉛−アルミニウム合金被膜の犠牲防食作用により錆の発生が防止できるから、再度補修工程が必要とせず、コストアップや製造期間が長くなるという従来の問題を解消することができる。
【００１１】
また、亜鉛−アルミニウム系合金被膜が前述したように鉄母材との密着性に優れているため、チェーン使用時に被膜剥離を生じることもなく、従来のような電気めっきによる亜鉛被膜よりも耐食性に優れているため、被膜自体の耐食性能と、鉄母材に対する犠牲防食作用により長時間にわたって高い防食性能を発揮することができる。
【００１２】
他方、本発明におけるニッケル系被膜は、それ自体の防食性能により鉄母材表面の腐食を守るものであり、特に、無電解めっきで形成したニッケル系被膜は、耐食性に優れていることから、鉄母材表面に対する高い防食性能を発揮することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、プレート及び圧入される連結ピンまたはブシュの組合せにおいて、一方に亜鉛―アルミニウム系合金被膜を形成するとともに他方にニッケル系被膜を形成して、これら部材を圧入一体化しているので、ニッケル系被膜を施した一方に部材（例えば、連結ピン）のニッケル系被膜にピンホールが存在しても、他方の部材（例えば、プレート）の亜鉛ーアルミニウム系合金の犠牲防食作用がニッケル系被膜を施した一方の部材（例えば、連結ピン）に及ぶから、ニッケル系被膜のピンホールが存在しても、このピンホールを通して鉄母材表面に発生しがちな赤錆を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施例である防食性チェーンについて説明する。
図１は、本発明である耐食性チェーンの組み立て分解図であり、図２は、  図１の耐食性チェーンにおけるチェーンユニットの断面図である。
【００１５】
まず、本実施例の防食性チェーン１０は、左右一対の内プレート１１、１１と、これらの内プレート１１、１１間に圧入するブシュ１２と、前記内プレート１１、１１の両外側に配置する左右一対の外プレート１３、１３と、前記ブシュ１２の内周面に遊貫して外プレート１３、１３間に圧入する連結ピン１４と、前記ブシュ１２の外周面に遊嵌するローラ１５とでチェーンユニットを組み立てるとともにチェーン長手方向に編成されており、チェーン使用時にブシュ１２と連結ピン１４との間とブシュ１２とローラ１５との間でそれぞれ高い面圧で摺接回動するようになっている。
【００１６】
そして、前述した内プレート１１と外プレート１３とローラ１５の鉄母材表面には、亜鉛―アルミニウム系合金をチェーン編成前に被膜形成するとともに、前述したブシュ１２と連結ピン１４の鉄母材表面には、ニッケル系被膜をチェーン編成前に形成している。
すなわち、本実施例の亜鉛―アルミニウム系合金被膜は、亜鉛−アルミニウム系合金の溶融めっきによって形成されるため、従来のようなチェーン部品における水素脆性の問題はなく、鉄母材と被膜の界面に相互に拡散して一体となった鉄ーアルミニウムの合金層や鉄ー亜鉛の合金層が形成されるため、密着性をさらに一段と向上させることができる。
また、亜鉛―アルミニウム系合金被膜は、亜鉛被膜よりも耐食性に優れており、亜鉛よりも電気化学列が貴になるため、犠牲防食作用が緩やかになり溶出速度が遅く、長期間に亙って耐食性を維持できるようになっている。
【００１７】
なお、本実施例における内プレート１１、外プレート１３およびローラ１５は、焼き入れ後に４００〜５００℃の高温焼き戻しを施した強靱鋼を母材として用いていることから、高温焼き戻し効果を損なわないようにするため、亜鉛ーアルミニウム系合金を被膜形成させる処理温度を４５０℃以下で実施するのが好ましい。
【００１８】
また、被膜形成する亜鉛−アルミニウム合金については、前述した処理温度との関係上、７重量％以下のアルミニウムを添加した亜鉛−アルミニウム合金が好ましく、特に、亜鉛−アルミニウム２元合金にマグネシウムやケイ素を添加して、３元、４元合金として用いても良い。このようなマグネシウムやケイ素の添加により、鉄母材との界面に形成され水酸化亜鉛などの保護被膜が緻密化されて、耐食性をさらに向上させることができる。
【００１９】
本実施例におけるニッケル系被膜は、電気めっきで被膜形成できるが、無電解めっきで被膜形成するのが好ましく、この無電解めっきでは、従来のような電気めっきに比較すると、硬質、均質で緻密な耐食性の高い被膜が得られ、還元剤の選択により純ニッケル（還元剤：ヒドラジン）、ニッケルーリン合金（還元剤：次亜リン酸塩）、ニッケルーホウ素合金（水素化ホウ素化合物）、ニッケルーリンーホウ素合金（還元剤：次亜リン酸塩と水素化ホウ素化合物の併用）の被膜が形成され、鉄塩やコバルト塩を併用すると、ニッケルー鉄−リンやニッケルーコバルトーリン合金被膜などの３元合金被膜も形成され、さらに、めっき浴中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を分散させれば上記合金中にＰＴＦＥが分散された複合合金被膜が得られる。
本実施例では、上述した被膜の何れも使用することができるが、リンやホウ素を含むことにより被膜の結晶が微細となり表面が平滑化することから、リンやホウ素を含む合金被膜が好ましい。
【００２０】
本実施例におけるブシュ１２と連結ピン１４は、浸炭後に１５０〜２５０℃で低温焼き戻しを施した浸炭鋼が鉄母材として用いられていることから、この低温焼き戻し効果を損なわないように、処理温度の低いニッケル系被膜処理を適用することが好ましく、被膜の厚さは、防食性およびプレートとのクリアランスの関係から１０〜１５μｍが好ましい。
【００２１】
なお、上記実施例では、内プレート１１と外プレート１３に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜を形成するとともにブシュ１２と連結ピン１４にニッケル系被膜を形成しているが、
内プレート１１と外プレート１３にニッケル系被膜を形成するとともにブシュ１２と連結ピン１４に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜を形成しても、同様の防食効果が得られる。
また、外プレート１３にニッケル系被膜を、連結ピン１４に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜を形成し、内プレート１１に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜、ブシュ１２にニッケル系被膜を形成すること、その逆に、内プレート１１にニッケル系被膜を、連結ピン１４に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜を形成し、外プレート１３に亜鉛ーアルミニウム系合金被膜、ブシュ１２にニッケル系被膜を形成しても、同様の防食効果が得られる。
【００２２】
本実施例の耐食性チェーンは生じる防食効果を、比較例１として、連結ピン、ブシュ、ローラ、プレートに亜鉛めっき及びクロメート皮膜を形成したものと、比較例２として、亜鉛被膜及び白錆防止焼付け塗膜を形成したものでそれぞれ組み立てたチェーンについて、ＪＩＳ２３７１適用の塩水噴霧試験を行い、本実施例によるチェーン部品の効果を確認した。
すなわち、比較例１では、４８時間後に圧入部分において白錆が発生し、１２０時間後に赤錆がチェーン全体に発生し、比較例２では、５００時間経過後、僅かに白錆が認められた。
【００２３】
一方、本実施例の耐食性チェーンでは、プレートに膜厚約２０μｍの亜鉛ーアルミニウム合金被覆を形成したものでは、１０００時間赤錆の発生はなく、無電解ニッケルーリンめっきを施したものも１０００時間赤錆の発生はないことから、本実施例の耐食性チェーンの防食効果は、従来から防食性能の高いとされている亜鉛被膜及び白錆防止焼付け塗膜を形成したものよりも、優れた耐食性能が期待できるなど、その効果が甚大である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明である耐食性チェーンの組み立て分解図。
【図２】図１の耐食性チェーンにおけるチェーンユニットの断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ・・・  チェーン
１１  ・・・  外プレート
１２  ・・・  ブシュ
１３  ・・・  内プレート
１４  ・・・  連結ピン
１５  ・・・  ローラ
【図１】
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【図２】
2005249042.tif 000004