(57)【要約】【課題】塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮できるとともに、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、チェーン使用時にチェーン屈曲不良を低減してチェーン耐久性をより安価な製造コストで向上できる防食性ローラチェーンを提供すること。【解決手段】チェーン編成前の外プレート１１０と内プレート１３０に、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜ＺＡがＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜ＣＰが積層状態で施されていることを特徴とする防食性ローラチェーン１００。【選択図】図１
2007298056.tif 000002
【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嵌着するブシュと該ブシュに遊嵌するローラ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嵌着する連結ピンとで構成されている防食性ローラチェーンにおいて、
前記チェーン編成前の外プレートと内プレートに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることを特徴とする防食性ローラチェーン。
【請求項２】
前記チェーン編成前のブシュと連結ピンに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることを特徴とする請求項１記載の防食性ローラチェーン。
【請求項３】
前記チェーン編成前のローラに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防食性ローラチェーン。
【請求項４】
前記チェーン編成前のローラに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防食性ローラチェーン。
【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伝動用ローラチェーンや搬送用ローラチェーンなどの防食性ローラチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローラ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非水素雰囲気下で亜鉛被膜を形成し、この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）。
【０００３】
また、左右一対の内プレートとこの内プレート間に圧入嵌着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嵌着する連結ピンとで組み立て編成された防食性チェーンにおいて、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、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防食性チェーンが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−３１７８３２号（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２００５−２４９０４２号（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前者のように、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、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易く、耐食性能の安定に欠ける虞れがあるという問題があった。
【０００５】
また、後者のように、外プレート、内プレートなどに溶融メッキでＪＩＳ所定付着量（すなわち、ＪＩＳＨ８６４１により付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上））の亜鉛―アルミニウム系合金被膜をチェーン編成前に施した場合には、外プレート、内プレートなどに白錆が発生し易く、この発生した白錆が外プレートと内プレートとの間のクリアランスを減少させてチェーン屈曲不良の原因となったり、チェーン外部に粉塵として放出拡散して周囲環境を悪化させる虞れがあるという問題があり、また、チェーン組み立て時にＪＩＳ所定付着量の亜鉛―アルミニウム系合金被膜を施した内プレートへブシュを圧入嵌着するとブシュが樽型に変形したり、ＪＩＳ所定付着量の亜鉛―アルミニウム系合金被膜が内プレートとブシュとの間の嵌合圧や外プレートと連結ピンとの間の嵌合圧の出力低下を惹起したりしてチェーン耐久性を損なう虞れがあるという問題があり、このような問題を解決するためにＪＩＳ所定付着量以下に薄膜化した亜鉛―アルミニウム系合金被膜を施すと、膜厚の減量分だけ耐食性が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において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とともに、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、チェーン使用時にチェーン屈曲不良を低減してチェーン耐久性をより安価な製造コストで向上することができ、しかも、黒染め着色が可能な防食性ローラ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】
【０００７】
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嵌着するブシュと該ブシュに遊嵌するローラ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嵌着する連結ピンとで構成されている防食性ローラチェーンにおいて、前記チェーン編成前の外プレートと内プレートに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、前記課題を解決するものである。
【０００８】
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、前記チェーン編成前のブシュと連結ピンに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることにより、前記課題を解決するものである。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加えて、前記チェーン編成前のローラに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
さらに、請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加えて、前記チェーン編成前のローラに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本請求項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嵌着するブシュと該ブシュに遊嵌するローラ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嵌着する連結ピンとで構成されている防食性ローラチェーンにおいて、チェーン編成前の外プレートと内プレートに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜が外プレートおよび内プレートの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、従来のようなチェーン組み立て編成時やチェーン切り継ぎ時に外プレートのピン圧入部位や内プレートのブシュ嵌合部位で亜鉛−アルミニウム合金被膜の剥離が発生せず、被膜剥離は避けられない外プレートのピン締鋲部位で傷が生じて外プレートの鉄母材が長期間にわたって露出しても、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して塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において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。
【００１２】
そして、チェーン編成前の外プレートと内プレートに、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜が施されていることにより、外プレートと内プレートとの間のクリアランスを損なうことなく規定どおりに確保できるため、円滑なチェーン屈曲が実現できるとともにチェーン耐久性をより安価な製造コストで実現することができる。
【００１３】
さらに、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、化成被膜が亜鉛−アルミニウム系合金被膜を完全に被覆するため、外プレートや内プレートの亜鉛−アルミニウム系合金被膜に生じがちな白錆の発生を抑制でき、しかも、化成処理としてアルカリ水溶液中に浸漬する黒染め処理を採用した場合には、外プレートと内プレートに落ち着いた色調の黒色に着色されるため、チェーンとしての商品価値を増大させることができる。
【００１４】
そして、請求項２に係る発明の防食性ローラチェーンは、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、チェーン編成前のブシュと連結ピンに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることにより、ブシュと連結ピンの硬度が増大してチェーン全体の耐摩耗性をより向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明の防食性ローラチェーンは、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、チェーン編成前のローラに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜がローラの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、従来のようなチェーン使用時にブシュと対向するローラ内周面やチェーンガイドなどと接触走行するローラ外周面で亜鉛−アルミニウム合金被膜の剥離が発生せず、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮することができ、また、チェーン編成前のローラに、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜が施されていることにより、ブシュとローラ内周面との間のクリアランスを損なうことなく規定どおりに確保できるため、ローラの円滑な転動走行が実現でき、さらに、化成処理による化成被膜が亜鉛−アルミニウム系合金被膜を完全に被覆するため、ローラの亜鉛−アルミニウム系合金被膜に生じがちな白錆の発生を抑制できる。
【００１６】
さらに、請求項４に係る発明の防食性ローラチェーンは、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、チェーン編成前のローラに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が施されていることにより、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜がローラの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、従来のようなチェーン使用時にブシュと対向するローラ内周面やチェーンガイドなどと接触走行するローラ外周面で亜鉛−アルミニウム合金の被膜剥離が発生せず、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮することができ、また、チェーン編成前のローラに、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ以上）より薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜が施されていることにより、ブシュとローラ内周面との間のクリアランスを損なうことなく規定どおりに確保できるため、ローラの円滑な転動走行が実現でき、さらに、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜が亜鉛−アルミニウム系合金被膜を完全に被覆するため、ローラの亜鉛−アルミニウム系合金被膜に生じがちな白錆の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、左右一対の内プレートと該内プレート間に圧入嵌着するブシュと該ブシュに遊嵌するローラ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嵌着する連結ピンとで構成されている防食性ローラチェーンにおいて、チェーン編成前の外プレートと内プレートに、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜がＪＩＳ所定付着量より薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜が積層状態で施されていることにより、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮するとともに、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、チェーン使用時にチェーン屈曲不良を低減してチェーン耐久性をより安価な製造コストで向上するものであれば、その具体的な実施の対応は如何なるものであっても構わない。
【００１８】
すなわち、本発明において外プレート、内プレート、ローラなどに用いる溶融亜鉛−アルミニウム系合金メッキは、亜鉛ーアルミニウムからなる２元素系合金メッキ、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウムからなる３元素系合金メッキ、亜鉛ーアルミニウムーマグネシウムーケイ素合金からなる４元素系合金メッキのいずれであっても良いが、３元素系以上の合金メッキを用いた場合には、更なる耐食性の向上が期待できる。
【００１９】
そして、本発明において外プレート、内プレート、ローラなどに用いる溶融メッキによる亜鉛−アルミニウム系合金被膜の膜厚は、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ）よりも薄い薄膜であれば良いが、チェーンに要求される耐食性を満足されるためには１０〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２０】
また、本発明においてローラ、連結ピン、ブシュなどに用いる無電解ニッケルメッキは、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複合合金のいずれであっても良く、これらの無電解ニッケルメッキによって硬度が増大して耐摩耗性をより向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明において外プレート、内プレートなどに用いる化成処理は、クロムを含まない無機・有機系（シラン系、タンニン酸系）などの化成処理であって、例えば、リン酸亜鉛やリン酸マンガン水溶液中に浸漬して防錆するリン酸塩処理やアルカリ水溶液中に浸漬して防錆する黒染め処理のいずれであっても良く、黒染め処理を採用した場合には、落ち着いた色調の黒色に着色されるため、商品価値を増大させることができる。
但し、上述した化成処理として、クロム酸または重クロム酸を含む水溶液中に浸漬してクロム酸化物を被覆して防錆するクロメート処理については、有害物質に指定されているクロムを含まないようにするため、すなわち、ＲｏＨＳ指令などの環境規制の問題があるため、除くことは言うまでもない。
【実施例】
【００２２】
本発明の一実施例である防食性ローラチェーンについて説明する。
図１は、本発明である耐食性ローラチェーンの組み立て分解図であり、図２は、図１に示す耐食性ローラチェーンの一部拡大した断面図である。
【００２３】
まず、本実施例の防食性ローラチェーン１００は、左右一対の内プレート１１０、１１０と、これらの内プレート１１０、１１０間に圧入するブシュ１２０と、前記内プレート１１０、１１０の両外側に配置する左右一対の外プレート１３０、１３０と、前記ブシュ１２０の内周面に遊貫して外プレート１３０、１３０間に圧入する連結ピン１４０と、前記ブシュ１２０の外周面に遊嵌するローラ１５０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１２０と連結ピン１４０との間とブシュ１２０とローラ１５０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。
【００２４】
そして、チェーン編成前の内プレート１１０、外プレート１３０の鉄母材表面には、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜ＺＡがＪＩＳ所定付着量、すなわち、ＪＩＳＨ８６４１で規定する付着量３５０ｇ／ｍ2（膜厚約５０μｍ）より薄膜化した約１５μｍ程度の膜厚で施された後、化成処理による膜厚５μｍ以下の化成被膜ＣＰが積層状態で施されている。
したがって、亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡが、内プレート１１０および外プレート１３０の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、従来のようなチェーン組み立て編成時やチェーン切り継ぎ時に内プレート１１０のブシュ嵌合部位や外プレート１３０のピン圧入部位で亜鉛−アルミニウム合金被膜ＺＡの剥離が発生せず、被膜剥離は避けられない外プレート１３０のピン締鋲部位で傷が生じて外プレート１３０の鉄母材が長期間にわたって露出しても、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ＺＡの犠牲防食作用により錆の発生が防止して塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮する。
【００２５】
しかも、約１５μｍ程度の膜厚に薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡにより、内プレート１１０と外プレート１３０との間のクリアランスを損なうことなく規定どおりに確保できるため、円滑なチェーン屈曲を実現するとともにチェーン耐久性をより安価な製造コストで実現している。
【００２６】
また、本実施例における化成被膜ＣＰは、リン酸亜鉛やリン酸マンガン水溶液中に浸漬して防錆するリン酸塩処理からなり、このような膜厚５μｍ以下の化成被膜ＣＰが積層状態で施されていることにより、化成被膜ＣＰが亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡを完全に被覆するため、内プレート１１０や外プレート１３０の亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡに生じがちな白錆の発生を抑制できる。
【００２７】
そして、前述したチェーン編成前のローラ１５０の鉄母材表面には、内プレート１１０や外プレート１３０と同様に、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜ＺＡが薄膜化した約１５μｍ程度の膜厚で施された後、化成処理による膜厚５μｍ以下の化成被膜ＣＰが積層状態で施されている。
これにより、亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡがローラ１５０の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、従来のようなチェーン使用時にブシュ１２０と対向するローラ内周面やチェーンガイドなどと接触走行するローラ外周面で亜鉛−アルミニウム合金被膜ＺＡの剥離が発生せず、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮することができ、また、約１５μｍ程度の薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡが施されていることにより、ブシュ１２０とローラ内周面との間のクリアランスを損なうことなく規定どおりに確保できるため、ローラ１５０の円滑な転動走行が実現でき、さらに、化成処理による化成被膜ＣＰが亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡを完全に被覆するため、ローラ１５０の亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡに生じがちな白錆の発生を抑制するようになっている。
【００２８】
加えて、前述したチェーン編成前のブシュ１２０と連結ピン１４０の鉄母材表面には、無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜ＮＩが施されて、ブシュ１２０と連結ピン１４０の硬度が増大してチェーン全体の耐摩耗性をより向上させるようになっている。
【００２９】
なお、本実施例における内プレート１１０、外プレート１３０およびローラ１５０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ＺＡ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。
また、前述したブシュ１２０と連結ピン１４０には、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、処理温度の低い被膜処理を適用することが好ましく、ニッケル被膜ＮＩ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。
【００３０】
なお、上記実施例では、薄膜化した亜鉛−アルミニウム系合金被膜ＺＡを施したローラに膜厚５μｍ以下の化成被膜ＣＰを積層状態で施しているが、膜厚１０〜１５μｍ程度の無電解ニッケルメッキによるニッケル被膜ＮＩを施しても、同様の防食効果が得られる。
【００３１】
このようにして得られた本実施例の耐食性ローラチェーン１００は、チェーン編成前の外プレート１１０と内プレート１３０に、溶融メッキによる亜鉛―アルミニウム系合金被膜ＺＡが薄膜化した膜厚で施された後、化成処理による化成被膜ＣＰが積層状態で施されていることにより、塩水、酸、アルカリ等の腐食雰囲気下において長期間にわたって高い防食効果を発揮できるとともに、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、チェーン使用時にチェーン屈曲不良を低減してチェーン耐久性をより安価な製造コストで向上できるなど、その効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明である耐食性ローラチェーンの組み立て分解図。
【図２】図１に示す耐食性ローラチェーンの一部拡大した断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１００  ・・・  耐食性ローラチェーン
１１０  ・・・  外プレート
１２０  ・・・  ブシュ
１３０  ・・・  内プレート
１４０  ・・・  連結ピン
１５０  ・・・  ローラ
ＺＡ    ・・・  亜鉛―アルミニウム系合金被膜
ＣＰ    ・・・  化成被膜
ＮＩ    ・・・  ニッケル被膜
【図１】
2007298056.tif 000003
【図２】
2007298056.tif 000004