JP2003301889A - 耐摩耗チェーン - Google Patents
耐摩耗チェーンInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G13/00—Chains
- F16G13/02—Driving-chains
- F16G13/06—Driving-chains with links connected by parallel driving-pins with or without rollers so called open links
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21L—MAKING METAL CHAINS
- B21L9/00—Making chains or chain links, the links being composed of two or more different parts, e.g. drive chains
- B21L9/02—Making chains or chain links, the links being composed of two or more different parts, e.g. drive chains of roller-chain or other plate-link type
- B21L9/06—Sorting, feeding, assembling, riveting, or finishing parts of chains
- B21L9/065—Assembling or disassembling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21L—MAKING METAL CHAINS
- B21L9/00—Making chains or chain links, the links being composed of two or more different parts, e.g. drive chains
- B21L9/02—Making chains or chain links, the links being composed of two or more different parts, e.g. drive chains of roller-chain or other plate-link type
- B21L9/08—Combining the chain links with auxiliary parts, e.g. welding-on wear-resistant parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0087—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for chains, for chain links
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chain Conveyers (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極端に劣化した酸化度の高い潤滑油とともに
使用された場合にあっても、異常摩耗伸びが発生するこ
となく、長期に亘って円滑に屈曲摺動する耐摩耗チェー
ンを提供すること。 【解決手段】 ブシュ１２の両端がそれぞれ一対の内プ
レート１１のブシュ孔１１ａに嵌着固定され、前記ブシ
ュ１２内に回転自在に嵌挿された連結ピン１５の両端が
前記一対の内プレート１１の両外側に配置された一対の
外プレート１４のピン孔１４ａに嵌着固定されているチ
ェーンにおいて、前記ブシュ１２は、オーステナイト系
ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬
化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼
から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施したものを基
材とすることを構成とする。
使用された場合にあっても、異常摩耗伸びが発生するこ
となく、長期に亘って円滑に屈曲摺動する耐摩耗チェー
ンを提供すること。 【解決手段】 ブシュ１２の両端がそれぞれ一対の内プ
レート１１のブシュ孔１１ａに嵌着固定され、前記ブシ
ュ１２内に回転自在に嵌挿された連結ピン１５の両端が
前記一対の内プレート１１の両外側に配置された一対の
外プレート１４のピン孔１４ａに嵌着固定されているチ
ェーンにおいて、前記ブシュ１２は、オーステナイト系
ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬
化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼
から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施したものを基
材とすることを構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、産業用機
械等の動力伝達機構あるいは搬送機構などに用いられる
ブシュチェーンやローラチェーンに関する。
械等の動力伝達機構あるいは搬送機構などに用いられる
ブシュチェーンやローラチェーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の動力伝達機構等に用いら
れる動力伝達媒体には、高荷重、高速化及びメンテナン
スフリー化の要請から、従来多用されていた歯付ベルト
に代わり、金属製のブシュチェーンやローラチェーンの
採用が増加している。
れる動力伝達媒体には、高荷重、高速化及びメンテナン
スフリー化の要請から、従来多用されていた歯付ベルト
に代わり、金属製のブシュチェーンやローラチェーンの
採用が増加している。
【０００３】従来のチェーン、例えば、ブシュチェーン
は、円筒状のブシュの両端部がそれぞれ一対の内プレー
トのブシュ孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在
に嵌挿された連結ピンの両端が前記一対の内プレートの
両外側に配置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固
定された構成をしている。また、ローラチェーンは、ブ
シュチェーンのブシュにローラを回転自在に外嵌した構
成をしている。
は、円筒状のブシュの両端部がそれぞれ一対の内プレー
トのブシュ孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在
に嵌挿された連結ピンの両端が前記一対の内プレートの
両外側に配置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固
定された構成をしている。また、ローラチェーンは、ブ
シュチェーンのブシュにローラを回転自在に外嵌した構
成をしている。
【０００４】この種の従来のチェーンにおいては、連結
ピン及びブシュの基材として、入手の容易さや材料原価
の点から、クロムモリブデン合金鋼や０．７〜１．１重
量％の炭素を含有する高炭素鋼を使用していた。そし
て、連結ピンの表面に、浸炭焼入処理や浸炭窒化処理等
の表面処理を施し、連結ピンの摩耗を抑制していた。
ピン及びブシュの基材として、入手の容易さや材料原価
の点から、クロムモリブデン合金鋼や０．７〜１．１重
量％の炭素を含有する高炭素鋼を使用していた。そし
て、連結ピンの表面に、浸炭焼入処理や浸炭窒化処理等
の表面処理を施し、連結ピンの摩耗を抑制していた。
【０００５】また、連結ピンの表面及びブシュの内表面
にセラミックス等の溶射層を形成して耐摩耗性を向上さ
せることも提案されている（特願２００１−１２１３１
１参照）。
にセラミックス等の溶射層を形成して耐摩耗性を向上さ
せることも提案されている（特願２００１−１２１３１
１参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したブ
シュチェーンやローラチェーンにおいては、連結ピン表
面やブシュ表面への表面処理や溶射層形成にもかかわら
ず、自動車のタイミングチェーン等に使用した際に、期
待した耐摩耗性を発揮せずに異常に摩耗するチェーン
が、ごくわずかであるが存在することが報告された。そ
のため、エンジンの一層の信頼性向上のためにチェーン
の異常摩耗伸びの克服が急務の課題であった。そこで本
発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このチェーンの異
常摩耗伸びは、エンジンルーム内の潤滑油が極度に劣化
し、潤滑油の酸化がｐＨ＜３にまで進行した際に、ブシ
ュの内表面が、酸化度の高い潤滑油により腐食し、連結
ピンとの摺接によりブシュの内表面の摩耗が促進される
ことによって発生することを解明した。さらに連結ピン
とブシュの材質が同じ場合には、両者が凝着しやすく、
摩耗を一層促進させる原因となっていることも明らかに
なった。
シュチェーンやローラチェーンにおいては、連結ピン表
面やブシュ表面への表面処理や溶射層形成にもかかわら
ず、自動車のタイミングチェーン等に使用した際に、期
待した耐摩耗性を発揮せずに異常に摩耗するチェーン
が、ごくわずかであるが存在することが報告された。そ
のため、エンジンの一層の信頼性向上のためにチェーン
の異常摩耗伸びの克服が急務の課題であった。そこで本
発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このチェーンの異
常摩耗伸びは、エンジンルーム内の潤滑油が極度に劣化
し、潤滑油の酸化がｐＨ＜３にまで進行した際に、ブシ
ュの内表面が、酸化度の高い潤滑油により腐食し、連結
ピンとの摺接によりブシュの内表面の摩耗が促進される
ことによって発生することを解明した。さらに連結ピン
とブシュの材質が同じ場合には、両者が凝着しやすく、
摩耗を一層促進させる原因となっていることも明らかに
なった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、前述したような
従来のチェーンが抱えていた問題点を解消し、極端に劣
化した酸化度の高い潤滑油とともに使用された場合にあ
っても、異常摩耗伸びが発生することなく、長期に亘っ
て円滑に屈曲摺動する耐摩耗チェーンを提供することに
ある。
従来のチェーンが抱えていた問題点を解消し、極端に劣
化した酸化度の高い潤滑油とともに使用された場合にあ
っても、異常摩耗伸びが発生することなく、長期に亘っ
て円滑に屈曲摺動する耐摩耗チェーンを提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、ブシュの両端がそれぞれ一対の内プレートのブシュ
孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在に嵌挿され
た連結ピンの両端が前記一対の内プレートの両外側に配
置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固定されてい
るチェーンにおいて、前記ブシュは、オーステナイト系
ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬
化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼
から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施したものを基
材とすることによって、前記目的を達成する。ここで、
前記熱硬化処理としては、特定の熱硬化処理に限定され
ることなく、鋼材の表面硬化処理として使用される公知
の熱硬化処理を用いることができる。しかしながら、基
材の材料によって、各熱硬化処理の効果に違いが見られ
るので、使用する基材の材料に応じて熱硬化処理の種類
を選択することが望ましい。具体的には、オーステナイ
ト系ステンレス鋼に対しては、塩浴軟窒化と呼ばれる窒
化処理法の１つであるタフトライド処理が適しており、
マルテンサイト系ステンレス鋼に対しては、浸炭焼入処
理が適している。
は、ブシュの両端がそれぞれ一対の内プレートのブシュ
孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在に嵌挿され
た連結ピンの両端が前記一対の内プレートの両外側に配
置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固定されてい
るチェーンにおいて、前記ブシュは、オーステナイト系
ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬
化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼
から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施したものを基
材とすることによって、前記目的を達成する。ここで、
前記熱硬化処理としては、特定の熱硬化処理に限定され
ることなく、鋼材の表面硬化処理として使用される公知
の熱硬化処理を用いることができる。しかしながら、基
材の材料によって、各熱硬化処理の効果に違いが見られ
るので、使用する基材の材料に応じて熱硬化処理の種類
を選択することが望ましい。具体的には、オーステナイ
ト系ステンレス鋼に対しては、塩浴軟窒化と呼ばれる窒
化処理法の１つであるタフトライド処理が適しており、
マルテンサイト系ステンレス鋼に対しては、浸炭焼入処
理が適している。
【０００９】請求項２に係る本発明は、ブシュの両端が
それぞれ一対の内プレートのブシュ孔に嵌着固定され、
前記ブシュ内に回転自在に嵌挿された連結ピンの両端が
前記一対の内プレートの両外側に配置された一対の外プ
レートのピン孔に嵌着固定されているチェーンにおい
て、前記ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、
ＤＬＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣ
Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる
少なくとも１種類の被膜を施すことによって、前記目的
を達成する。ここでＤＬＣとは、ダイヤモンド状非晶質
炭素（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）とし
て知られているダイヤモンドに類似した特性を持つ炭素
被膜を意味している。
それぞれ一対の内プレートのブシュ孔に嵌着固定され、
前記ブシュ内に回転自在に嵌挿された連結ピンの両端が
前記一対の内プレートの両外側に配置された一対の外プ
レートのピン孔に嵌着固定されているチェーンにおい
て、前記ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、
ＤＬＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣ
Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる
少なくとも１種類の被膜を施すことによって、前記目的
を達成する。ここでＤＬＣとは、ダイヤモンド状非晶質
炭素（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）とし
て知られているダイヤモンドに類似した特性を持つ炭素
被膜を意味している。
【００１０】請求項３に係る本発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明の構成に加えて、連結ピンの表面
に、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷか
ら選ばれる少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜
を施すことによって、前記目的を一層達成する。ここ
で、前記金属硬質被膜としては、金属炭化物、金属窒化
物、金属酸化物、金属炭窒化物等の被膜を用いることが
できるが、被膜形成の容易さ、基材との親和性などの点
から金属炭化物の被膜が特に好ましい。
求項２に記載の発明の構成に加えて、連結ピンの表面
に、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷか
ら選ばれる少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜
を施すことによって、前記目的を一層達成する。ここ
で、前記金属硬質被膜としては、金属炭化物、金属窒化
物、金属酸化物、金属炭窒化物等の被膜を用いることが
できるが、被膜形成の容易さ、基材との親和性などの点
から金属炭化物の被膜が特に好ましい。
【００１１】請求項４に係る本発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、連結ピ
ンの基材及びブシュの基材に、異種材料を用いることに
よって、前記目的をより一層達成する。
求項３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、連結ピ
ンの基材及びブシュの基材に、異種材料を用いることに
よって、前記目的をより一層達成する。
【００１２】
【作用】請求項１に係る本発明の耐摩耗チェーンは、ブ
シュの基材として、オーステナイト系ステンレス鋼、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス
鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼から選ばれる１
種に対して熱硬化処理を施したものを用いることによっ
て、ブシュの耐酸化性能が高められ、酸化雰囲気中にお
いても異常摩耗伸びを起こすことなく長期に亘り円滑に
屈曲摺動する。
シュの基材として、オーステナイト系ステンレス鋼、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス
鋼、高炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼から選ばれる１
種に対して熱硬化処理を施したものを用いることによっ
て、ブシュの耐酸化性能が高められ、酸化雰囲気中にお
いても異常摩耗伸びを起こすことなく長期に亘り円滑に
屈曲摺動する。
【００１３】請求項２に係る本発明の耐摩耗チェーン
は、ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬ
Ｃ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、
ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる少な
くとも１種類の被膜を施すことによって、ブシュの耐酸
化性能が高められ、酸化雰囲気中においても異常摩耗伸
びを起こすことなく長期に亘り円滑に屈曲摺動する。
は、ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬ
Ｃ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、
ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる少な
くとも１種類の被膜を施すことによって、ブシュの耐酸
化性能が高められ、酸化雰囲気中においても異常摩耗伸
びを起こすことなく長期に亘り円滑に屈曲摺動する。
【００１４】請求項３に係る本発明の耐摩耗チェーン
は、請求項１又は請求項２に記載の本発明の耐摩耗チェ
ーンが奏する作用に加えて、連結ピンの表面に、Ｃｒ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ばれる
少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜を被覆する
ことによって、チェーンの耐酸化性能がさらに高めら
れ、酸化雰囲気中における異常摩耗伸びが回避され、一
層、長期に亘り円滑に屈曲摺動する。
は、請求項１又は請求項２に記載の本発明の耐摩耗チェ
ーンが奏する作用に加えて、連結ピンの表面に、Ｃｒ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ばれる
少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜を被覆する
ことによって、チェーンの耐酸化性能がさらに高めら
れ、酸化雰囲気中における異常摩耗伸びが回避され、一
層、長期に亘り円滑に屈曲摺動する。
【００１５】請求項４に係る本発明の耐摩耗チェーン
は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の本発明の
耐摩耗チェーンが奏する作用に加えて、連結ピンの基材
及びブシュの基材に、異種材料を用いることによって、
連結ピンとブシュとの凝着が抑制され、酸化雰囲気中に
おける異常摩耗伸びの進行が抑制され、より一層、長期
に亘り円滑に屈曲摺動する。
は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の本発明の
耐摩耗チェーンが奏する作用に加えて、連結ピンの基材
及びブシュの基材に、異種材料を用いることによって、
連結ピンとブシュとの凝着が抑制され、酸化雰囲気中に
おける異常摩耗伸びの進行が抑制され、より一層、長期
に亘り円滑に屈曲摺動する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例１及
び実施例２に基づき、図１及び図２を参照して説明す
る。
び実施例２に基づき、図１及び図２を参照して説明す
る。
【００１７】図１は、本発明の耐摩耗チェーンの一例を
示す斜視図である。この耐摩耗チェーン１０は、ブシュ
１２の両端がそれぞれ一対の内プレート１１のブシュ孔
１１ａに嵌着固定され、前記ブシュ１２内に回転自在に
嵌挿された連結ピン１５の両端が前記一対の内プレート
１１の両外側に配置された一対の外プレート１４のピン
孔１４ａに嵌着固定されている。そして前記ブシュ１２
にローラ１３を回転自在に外嵌している。この図１で
は、チェーンの組立構造が分かるように、チェーン全体
の斜視図とともに、各部品の斜視図も併せて記載してい
る。また、図１に示した耐摩耗チェーンは、ブシュ１２
にローラ１３を回転自在に外嵌したローラチェーンであ
るが、本発明の耐摩耗チェーンは、ローラチェーンに限
られることなく、ローラを有していないブシュチェーン
であっても構わない。
示す斜視図である。この耐摩耗チェーン１０は、ブシュ
１２の両端がそれぞれ一対の内プレート１１のブシュ孔
１１ａに嵌着固定され、前記ブシュ１２内に回転自在に
嵌挿された連結ピン１５の両端が前記一対の内プレート
１１の両外側に配置された一対の外プレート１４のピン
孔１４ａに嵌着固定されている。そして前記ブシュ１２
にローラ１３を回転自在に外嵌している。この図１で
は、チェーンの組立構造が分かるように、チェーン全体
の斜視図とともに、各部品の斜視図も併せて記載してい
る。また、図１に示した耐摩耗チェーンは、ブシュ１２
にローラ１３を回転自在に外嵌したローラチェーンであ
るが、本発明の耐摩耗チェーンは、ローラチェーンに限
られることなく、ローラを有していないブシュチェーン
であっても構わない。
【００１８】ここで、実施例１として、ブシュ１２に、
オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４（１
８％Ｃｒ−８％Ｎｉ）を基材とし、塩浴軟窒化と呼ばれ
る窒化処理法の１つであるタフトライド処理を施したも
のを使用した。また、実施例２として、ブシュ１２に、
従来と同様のクロムモリブデン合金鋼であるＳＣＭ４３
５を基材として、内表面に無電解めっき処理によりニッ
ケル−リン合金めっき（ＮｉＰ）を施したものを使用し
た。なお、実施例１及び実施例２の連結ピン１５、内プ
レート１１及び外プレート１４は、従来と同様のクロム
モリブデン合金鋼（ＳＣＭ４３５）に浸炭窒化処理を施
したものを使用している。
オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４（１
８％Ｃｒ−８％Ｎｉ）を基材とし、塩浴軟窒化と呼ばれ
る窒化処理法の１つであるタフトライド処理を施したも
のを使用した。また、実施例２として、ブシュ１２に、
従来と同様のクロムモリブデン合金鋼であるＳＣＭ４３
５を基材として、内表面に無電解めっき処理によりニッ
ケル−リン合金めっき（ＮｉＰ）を施したものを使用し
た。なお、実施例１及び実施例２の連結ピン１５、内プ
レート１１及び外プレート１４は、従来と同様のクロム
モリブデン合金鋼（ＳＣＭ４３５）に浸炭窒化処理を施
したものを使用している。
【００１９】図２は、上記実施例１及び実施例２の耐摩
耗チェーンの通常雰囲気（ｐＨ＝６）及び酸化雰囲気
（ｐＨ＝３）における摩耗伸び性能を試験した結果を示
している。試験方法としては、歯数が１８枚と３６枚の
２つのスプロケットにリンク数が９６の耐摩耗チェーン
を循環掛張し、張力を０．５ｋＮに維持しつつ毎分６５
００回転で回転させ、チェーンの伸び指数（％）を計測
した。図２で、ａ１〜ａ３で示した実線は、それぞれ、
酸化雰囲気における実施例１、実施例２の耐摩耗チェー
ン及び従来品の耐摩耗チェーンの試験結果を示してお
り、ｂ１〜ｂ３で示された破線は、それぞれ、通常雰囲
気における実施例１、実施例２の耐摩耗チェーン及び従
来品の耐摩耗チェーンの試験結果を示している。
耗チェーンの通常雰囲気（ｐＨ＝６）及び酸化雰囲気
（ｐＨ＝３）における摩耗伸び性能を試験した結果を示
している。試験方法としては、歯数が１８枚と３６枚の
２つのスプロケットにリンク数が９６の耐摩耗チェーン
を循環掛張し、張力を０．５ｋＮに維持しつつ毎分６５
００回転で回転させ、チェーンの伸び指数（％）を計測
した。図２で、ａ１〜ａ３で示した実線は、それぞれ、
酸化雰囲気における実施例１、実施例２の耐摩耗チェー
ン及び従来品の耐摩耗チェーンの試験結果を示してお
り、ｂ１〜ｂ３で示された破線は、それぞれ、通常雰囲
気における実施例１、実施例２の耐摩耗チェーン及び従
来品の耐摩耗チェーンの試験結果を示している。
【００２０】この図２から分かるように、通常雰囲気に
おいては、実施例１、２、従来品ともに伸び指数に大き
な差異は見られない。ところが、酸化雰囲気において
は、従来品の耐摩耗チェーンは、伸び指数が通常雰囲気
の２倍以上に悪化するのに対し、実施例１、実施例２の
ものは、酸化雰囲気においても伸び指数は、ほとんど変
化しない。すなわち、潤滑油が極端に劣化し酸化した場
合においても、実施例１、実施例２の耐摩耗チェーン
は、異常摩耗伸びが発生せず、長期に亘って円滑に屈曲
摺動することが裏付けられた。
おいては、実施例１、２、従来品ともに伸び指数に大き
な差異は見られない。ところが、酸化雰囲気において
は、従来品の耐摩耗チェーンは、伸び指数が通常雰囲気
の２倍以上に悪化するのに対し、実施例１、実施例２の
ものは、酸化雰囲気においても伸び指数は、ほとんど変
化しない。すなわち、潤滑油が極端に劣化し酸化した場
合においても、実施例１、実施例２の耐摩耗チェーン
は、異常摩耗伸びが発生せず、長期に亘って円滑に屈曲
摺動することが裏付けられた。
【００２１】ここで、上記の実施例１では、ブシュ１２
の基材として、オーステナイト系ステンレス鋼のＳＵＳ
３０４を用いたが、その他にもＳＵＳ３１６やマルテン
サイト系ステンレス鋼のＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４４０、
析出硬化系ステンレス鋼のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３
１、高炭素クロム軸受鋼のＳＵＪ２及び合金工具鋼のＳ
ＫＤ１１を用いた場合にも、上記に示したのと同様の結
果が得られた。
の基材として、オーステナイト系ステンレス鋼のＳＵＳ
３０４を用いたが、その他にもＳＵＳ３１６やマルテン
サイト系ステンレス鋼のＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４４０、
析出硬化系ステンレス鋼のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３
１、高炭素クロム軸受鋼のＳＵＪ２及び合金工具鋼のＳ
ＫＤ１１を用いた場合にも、上記に示したのと同様の結
果が得られた。
【００２２】また、上記の実施例２では、ブシュ１２と
して、従来と同じ基材の内表面に、ニッケル−リン合金
めっき（ＮｉＰ）の被覆を施したものを用いたが、被覆
材料としてＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、
ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓ
ｉＣを用いた場合にも、上記に示したのと同様の結果が
得られた。また、前記被覆は、連結ピンと摺接するブシ
ュ１２の内表面に施しているが、ブシュ１２の表面すべ
てを被覆しても構わない。特に図１に示したようなロー
ラチェーンの場合には、ブシュの表面すべてを被覆する
ことによって、ローラ内表面とブシュ外表面との摺接に
よる摩耗も抑制することができるため、一層好ましい。
して、従来と同じ基材の内表面に、ニッケル−リン合金
めっき（ＮｉＰ）の被覆を施したものを用いたが、被覆
材料としてＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、
ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓ
ｉＣを用いた場合にも、上記に示したのと同様の結果が
得られた。また、前記被覆は、連結ピンと摺接するブシ
ュ１２の内表面に施しているが、ブシュ１２の表面すべ
てを被覆しても構わない。特に図１に示したようなロー
ラチェーンの場合には、ブシュの表面すべてを被覆する
ことによって、ローラ内表面とブシュ外表面との摺接に
よる摩耗も抑制することができるため、一層好ましい。
【００２３】さらに、実施例１に示したような基材の表
面に実施例２で示したような被覆を施すことによって酸
化雰囲気中における耐摩耗性を一層向上させることがで
きる。また、実施例１又は実施例２に示した耐摩耗チェ
ーンの構成に加えて、連結ピンの表面にＣｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ばれる少なく
とも１種類の金属を含む金属硬質被膜を施すことによっ
て、耐摩耗性をさらに向上させることができる。ここ
で、前記金属硬質被膜としては、金属炭化物、金属窒化
物、金属酸化物、金属炭窒化物等の被膜を用いることが
できるが、被膜形成の容易さ、基材との親和性などの点
から金属炭化物の被膜が特に好ましい。被膜形成の方法
としては、拡散浸透法等、周知の方法が適用できる。
面に実施例２で示したような被覆を施すことによって酸
化雰囲気中における耐摩耗性を一層向上させることがで
きる。また、実施例１又は実施例２に示した耐摩耗チェ
ーンの構成に加えて、連結ピンの表面にＣｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ばれる少なく
とも１種類の金属を含む金属硬質被膜を施すことによっ
て、耐摩耗性をさらに向上させることができる。ここ
で、前記金属硬質被膜としては、金属炭化物、金属窒化
物、金属酸化物、金属炭窒化物等の被膜を用いることが
できるが、被膜形成の容易さ、基材との親和性などの点
から金属炭化物の被膜が特に好ましい。被膜形成の方法
としては、拡散浸透法等、周知の方法が適用できる。
【００２４】一方、実施例１に示した耐摩耗チェーン
は、チェーンの基材が高温になるまで高速・高荷重で長
時間摺動させても、従来のような連結ピンとブシュとの
凝着が発生しないことが連続負荷試験により確認でき
た。これは、実施例１に示した耐摩耗チェーンは、連続
ピンとブシュの基材が異種の金属材料でできており、両
者の結晶格子間距離が異なっているため、接触界面にお
ける拡散接合が起こりにくいためと推察される。この推
察は、実施例２に示した耐摩耗チェーンが実施例１に示
した耐摩耗チェーンほど長時間の高速・高荷重の連続負
荷試験には耐えられないものの、連結ピンとブシュの基
材をそれぞれ異種の金属材料で構成することにより、実
施例１の耐摩耗チェーンと同様に凝着の発生を抑制でき
るという結果が得られたことからも裏付けられる。
は、チェーンの基材が高温になるまで高速・高荷重で長
時間摺動させても、従来のような連結ピンとブシュとの
凝着が発生しないことが連続負荷試験により確認でき
た。これは、実施例１に示した耐摩耗チェーンは、連続
ピンとブシュの基材が異種の金属材料でできており、両
者の結晶格子間距離が異なっているため、接触界面にお
ける拡散接合が起こりにくいためと推察される。この推
察は、実施例２に示した耐摩耗チェーンが実施例１に示
した耐摩耗チェーンほど長時間の高速・高荷重の連続負
荷試験には耐えられないものの、連結ピンとブシュの基
材をそれぞれ異種の金属材料で構成することにより、実
施例１の耐摩耗チェーンと同様に凝着の発生を抑制でき
るという結果が得られたことからも裏付けられる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る本
発明の耐摩耗チェーンは、ブシュの基材として、オース
テナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス
鋼、析出硬化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び
合金工具鋼から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施し
たものを用いたことによって、ブシュの耐酸化性能が向
上し、酸化雰囲気中においても異常摩耗伸びを起こすこ
とがない。
発明の耐摩耗チェーンは、ブシュの基材として、オース
テナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス
鋼、析出硬化系ステンレス鋼、高炭素クロム軸受鋼及び
合金工具鋼から選ばれる１種に対して熱硬化処理を施し
たものを用いたことによって、ブシュの耐酸化性能が向
上し、酸化雰囲気中においても異常摩耗伸びを起こすこ
とがない。
【００２６】請求項２に係る本発明の耐摩耗チェーン
は、ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬ
Ｃ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、
ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる少な
くとも１種類の被膜を施すことによって、ブシュの耐酸
化性能が向上し、酸化雰囲気中での異常摩耗伸びの発生
が抑制される。
は、ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬ
Ｃ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、
ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる少な
くとも１種類の被膜を施すことによって、ブシュの耐酸
化性能が向上し、酸化雰囲気中での異常摩耗伸びの発生
が抑制される。
【００２７】また、請求項３に係る本発明の耐摩耗チェ
ーンは、請求項１又は請求項２に記載の本発明の耐摩耗
チェーンが奏する効果に加えて、連結ピンの表面に、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ば
れる少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜を施す
ことによって、チェーンの耐酸化性能をさらに向上させ
ることが可能になり、酸化雰囲気中における異常摩耗伸
びが回避される。
ーンは、請求項１又は請求項２に記載の本発明の耐摩耗
チェーンが奏する効果に加えて、連結ピンの表面に、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ば
れる少なくとも１種類の金属を含む金属硬質被膜を施す
ことによって、チェーンの耐酸化性能をさらに向上させ
ることが可能になり、酸化雰囲気中における異常摩耗伸
びが回避される。
【００２８】一方、請求項４に係る本発明の耐摩耗チェ
ーンにおいては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載の本発明の耐摩耗チェーンが奏する効果に加えて、連
結ピンの基材及びブシュの基材に、異種材料を用いるこ
とによって、連結ピンとブシュとの凝着が抑制され、摩
耗の進行を回避することができる。そのため、酸化雰囲
気中における異常摩耗伸びを長期に亘って回避すること
が可能になる。
ーンにおいては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載の本発明の耐摩耗チェーンが奏する効果に加えて、連
結ピンの基材及びブシュの基材に、異種材料を用いるこ
とによって、連結ピンとブシュとの凝着が抑制され、摩
耗の進行を回避することができる。そのため、酸化雰囲
気中における異常摩耗伸びを長期に亘って回避すること
が可能になる。
【００２９】本発明は、チェーンの異常摩耗伸びの原因
を究明し、異常摩耗伸びのメカニズムを踏まえて基材の
材質、表面処理の最適化を図ったことにより、きわめて
再現性良く異常摩耗伸びの発生を回避することができる
点で産業上の技術的意義はきわめて大きい。
を究明し、異常摩耗伸びのメカニズムを踏まえて基材の
材質、表面処理の最適化を図ったことにより、きわめて
再現性良く異常摩耗伸びの発生を回避することができる
点で産業上の技術的意義はきわめて大きい。
【図１】 本発明の耐摩耗チェーンの一部を示す斜視
図。
図。
【図２】 本発明の耐摩耗チェーンの耐摩耗性試験の結
果を示す図。
果を示す図。
１０ 耐摩耗チェーン
１１ 内プレート
１１ａ ブシュ孔
Ｉ２ ブシュ
１３ ローラ
１４ 外プレート
１４ａ ピン孔
１５ 連結ピン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3F034 MA04 MB05 MC05
4K042 AA25 BA03 BA06 CA15 DA01
DA06
4K044 AA02 AA03 AB10 BA02 BA06
BA11 BA13 BA18 BA19 BB03
BC01 CA12 CA15
Claims (4)
- 【請求項１】 ブシュの両端がそれぞれ一対の内プレー
トのブシュ孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在
に嵌挿された連結ピンの両端が前記一対の内プレートの
両外側に配置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固
定されているチェーンにおいて、 前記ブシュは、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、高
炭素クロム軸受鋼及び合金工具鋼から選ばれる１種に対
して熱硬化処理を施したものを基材とすることを特徴と
する耐摩耗チェーン。 - 【請求項２】 ブシュの両端がそれぞれ一対の内プレー
トのブシュ孔に嵌着固定され、前記ブシュ内に回転自在
に嵌挿された連結ピンの両端が前記一対の内プレートの
両外側に配置された一対の外プレートのピン孔に嵌着固
定されているチェーンにおいて、 前記ブシュの少なくとも内表面にＴｉＮ、ＣｒＮ、ＤＬ
Ｃ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、
ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ及びＮｉＰから選ばれる少な
くとも１種類の被膜を施すことを特徴とする耐摩耗チェ
ーン。 - 【請求項３】 前記連結ピンの表面にＣｒ、Ｖ、Ｎｂ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷから選ばれる少なくとも
１種類の金属を含む金属硬質被膜が被覆されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐摩耗チェ
ーン。 - 【請求項４】 前記連結ピンの基材と前記ブシュの基材
は、異種材料であることを特徴とする請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の耐摩耗チェーン。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
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| GB0307221A GB2388415B (en) | 2002-04-10 | 2003-03-28 | Wear resistant chain |
| DE10315166A DE10315166A1 (de) | 2002-04-10 | 2003-04-02 | Verschleißfeste Kette |
| CN03110573.4A CN1450285A (zh) | 2002-04-10 | 2003-04-10 | 耐磨链 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107958A JP2003301889A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 耐摩耗チェーン |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003301889A true JP2003301889A (ja) | 2003-10-24 |
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ID=19193858
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002107958A Pending JP2003301889A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 耐摩耗チェーン |
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|---|---|
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| JP2019060347A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-18 | 大同工業株式会社 | ブシュレスローラチェーン及びタイミングチェーン伝動装置 |
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