JPH0442A - チエーンおよびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はチェーンおよびその製造方法にかかわるもので
、とくにセラミックスあるいは金属等の粉末材料が焼結
により収縮することを利用して部品の結合を行い、鎖状
の結合体（チェーン）を製造するチェーンおよびその製
造方法に関するものである。

［従来の技術］ ｍ９図および第１０図に従来のチェーン］、２の斜視図
をそれぞれ示す。これらは各エレメント３．４の組合せ
から構成されている。こうした従来のチェーン１．２の
製造にあたっては、各エレメント３．４を鋳造品あるい
は６［加工品から構成し、これらを組み立てていた。ま
た、セラミックスあるいは金属粉末を射出成形その他の
成形手段により焼結体あるいはグリーン体の状態に各エ
レメント３．４を加工した上で、これを組み立てていた
。

しかしながら、こうしたチェーン１．２においては各エ
レメント３．４の加工に手間がかかりコスト高であるこ
と、小型のものが製造困難であること、ベルト状である
ためチェーン全体の一方向のみの曲げのみが可能である
こと等の問題かある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、とくに高温または腐食性雰囲気中において物体の吊
り下げなどの連結、あるいは外部からの動力伝達に使用
されるチェーンを提供しようとするもので、従来のセラ
ミック製品に比較して構造が簡単でコスト安く、小型な
いし複雑な形状のチェーンの製造が可能であるとともに
、各方向への曲げも可能なチェーンを製造することがで
きるチェーンおよびその製造方法を提供することを課題
とする。

口課題を解決するための手段］ すなわち第一の発明は、セラミックスや金属などの粉末
材料およびバインダーを混練した原材料の成形部品から
構成したチェーンであって、グリーン体から脱脂（脱バ
インダー）および焼結による焼結体への収縮により形成
するとともに係合用穴部を有するｍｌの部品と、グリー
ン体から脱脂および焼結による焼結体への収縮を上記係
合用穴部の収縮より先に行うとともに該係合用穴部に係
合可能な係合用突部を有する第２の部品とを連結して構
成した鎖状のチェーンである。

また第二の発明は、係合用穴部を形成した第１の部品、
およびこの係合用穴部に挿入可能な係合用突部を形成し
た第２の部品を成形してそれぞれグリーン体とする工程
と、上記第１の部品および第２の部品を脱脂してそれぞ
れ脱脂体とする工程と、上記第２の部品を焼結して該第
２の部品を収縮させ焼結体とする工程と、この焼結した
第２の部品の上記係合用突部を脱脂体の状態の上記第１
の部品の係合用穴部に挿入して組合せ体とする工程と、
この組合せ体を焼結して上記第１の部品をｙ縮させ焼結
体とするとともに、該第１の部品の上記係合用穴部と上
記第２の部品の上記係合用突部とを係合させて該第１の
部品と第２の部品とを連結する工程とを有することを特
徴とするチェーンの製造方法である。

以下、具体的に説明する。まず本発明の基本となる原理
的な内容をセラミックス粉末からのあるいは金属粉末か
らの成形部品の製造と合わせて説明する。

たとえばセラミックスの成形手段としては各種の方法が
あるが、ここではとくに射出成形法による場合を例とし
て説明する。

セラミックスの射出成形法にもとづくチェーンの製造方
法において、セラミックス粉末に、そのほぼ当量に近い
体積の有機材料（ワックス、ポリエチレンなどの樹脂）
をバインダーとして添加することにより原材料に流動性
を与える。かくした上で、プラスチックと同様に射出成
形機によって金型に充填し、任意の部品形状に成形する
。

こうした製造法によって得られる成形体をグリーン体と
称する。このグリーン体を非常にゆっくりと（１〜７日
）昇温し、加熱分解（４００〜６００℃）することによ
り上記バインダーのみを除去したものを脱脂体と椅する
。

つぎにこの脱脂体を高温（１５００〜１６００℃）にし
て焼結させると、この１！！脂体が収縮しく１０〜２５
％）、密度が高まって最終的な焼結体を得る。

こうした製造法によって従来困難であったセラミックス
の複雑な形状品の量産を可能となった。

なお、収縮はグリーン体から脱脂体では生じず、脱脂体
から焼結体において大きく収縮するものである。

第１図ないし第７面にもとづき以下さらに説明する。

第１図に示すように、第１の部品１０および第２の部品
１１を射出成形によりグリーン体として形成する。なお
、セラミックス粉末あるいは金属粉末とバインダーとの
配合比率ないしはそれぞれの成分を適宜選択することに
より収縮率を調整するものとする。

第１の部品１０はその左右端部に係合用穴部１２をそれ
ぞれ形成するとともに、この係合用穴部１２に連通する
内空部１３を有する。また、第２の部品１１は軸部１４
を有し、その左右端部に係合用突部１５を形成しである
。最終製品としては上記係合用穴部１２の部分を係合用
突部１５の部分に挿入係合させるものである。

なお第２図は第１の部品１０の側面図、第３図は第１の
部品１０の斜視図である。

第１図に示すグリーン体の状態で、９Ｊｓ２の部品１１
の軸部１４の外径をｋ、係合用突部１５の外径をｄｇ、
第１の部品１０の係合用穴部１２の内径をＤｇ、内空部
１３の内径をＷｇとすれば、たとえば ｋ　＜Ｄ　ｇ　＜　ｄ　ｇ　＜Ｗ　ｇ となるように設定する。

第４図に示すように、脱脂により第１の部品１０および
第２の部品１１をそれぞれａ脂体としたときには、その
収縮は非常にわずかであるから、脱脂後の第２の部品１
１の係合用突部１５の外径をｄｄ、第１の部品１０の内
空部１３の外径をＤｄとすれば、 ｄｄ＝ｄｇ、および Ｄｄ＝Ｄｇ である。

つぎに、第２の部品１１のみを焼結して第５図に示す焼
結体とする。この焼結により第２の部品１１は１５〜２
５％程度の収縮を生じる。したがって、係合用突部１５
の焼結後の外径をｄｓとすれば、 ｄｓ＜ｄｄ となる。

なお、ｄｓ＜Ｄｄ となるように所期の設計をしであるものとする。

つぎに、先に第４図の状態に脱脂しておいた第１の部品
１０と、焼結後の第１の部品１０とを、第６図に示すよ
うに連結する。すなわち、係合用突部１５を内空部１３
内に挿入して組み合わせることにより組合せ体１６を構
成する。

こうした組合せ体１６を棚板（図示せず）の上に設置す
る。なお１組み合わせた組合せ体１６の長さはこれを任
意に選択する。場合によっては、最初と最後とを連結し
、全体をリング状とすることもできる。

つぎにこの仮設した組合せ体１６を棚板ごと焼結させる
。第２の部品１１は二度目の焼結による収縮ないし寸法
の変化はほとんどないが、第１の部品１０は１５〜２５
％収縮する。

したがって、焼結後の第１の部品１０の係合用穴部１２
の内径をＤｓとすれば、 Ｄｓ＜ｄｓ となる。

したがって第１の部品１０と第２の部品１１とは係合用
穴部１２と係合用突部１５との係合により連結されて互
いに抜けなくなり、連結を完了して最終製品としてのチ
ェーン１７とすることができる。

なお本発明においては、第１の部品および第２の部品に
おける上述の収縮率および寸法の関係は、製造するチェ
ーンに応じて適宜これを設定するものとする。

さらに本発明はセラミックスのみならず、金属粉末にも
適用可能である。たとえば用途としては、高温炉中での
製品の吊り下げ、ないしは動力伝達、セラミックス首輪
などの装飾品等に利用されるチェーンを製造することが
できる。

［作用］ 本発明によるチェーンおよびその製造方法においては、
第１の部品の焼結時期と、第２の部品の焼結時期とをず
らせて第１の部品の収縮によって互いの係合連結を行う
こととしたので、チェーンを構成する部品間の結合が特
別の方法を用いずに可能であり、したがって、コストダ
ウンが可能である。またチェーンのフレキシビリティが
従来より大きい。さらに細いチェーンの製造も可能であ
る。

なお、材料をセラミックスとすれば、ステンレスあるい
はチタンなどの金属製品に比較しても耐熱性および耐腐
食性に優れたものを製造することができる。

また、部品を射出成形品から構成することとすれば、各
種形状のチェーンを効率良く製造可能である。

［実施例コ つぎに本発明によるチェーンおよびその製造方法の実施
例を説明する。

セラミックス粉末としてジルコニアを体積比６０％、バ
インダー（有機材料）を体積比４０％とする組成の混練
した原材料を用い、チェーン形状の成形品を射出成形に
より成形する。この組成の成形品はａ脂工程では寸法変
化がないが、焼結工程においてもとの寸法から２７％の
収縮を生ずる。

第１の部品１０および第２の部品１１の各１法（単位：
ｍｍ）を第８図の表に示すように設定する。

さきに焼結した第２の部品１１の係合用突部１５はその
ｄｇが１０ｍｍからｄｓが７．　３ｍｍとなり、グリー
ン体の時点では入らなかった係合用穴部１２のＤｇ　（
８ｍｍ）をくぐることができる。

第１の部品１０および第２の部品１１を焼結した時点で
係合用穴部１２は、そのＤｇが８　ｍ　ｍからＤｓが５
．８４ｍｍに収縮する。したがって、第２の部品１Ｆの
係合用突部１５は、第１の部品１０の係合用穴部１２か
ら抜けなくなる。なお、二液焼結される第２の部品１１
の寸法は変化しない。

こうした結果、第１の部品１０および′ｆｔ５２の部品
１１の連結を完了し、最終製品としてチェーン１７を得
る。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、焼結体と脱脂体との収縮
率の差を利用して第１の部品および第２の部品の係合連
結を可能としたので、特別の方法を用いることなく、チ
ェーンを製造することができ、コストダウンが可能とな
り、複雑な形状のチェーンも要語に応じて製造可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明によるチェーンの製造方
法を説明するもので、 第１図はグリーン体の状態の第１の部品１０の断面図お
よび第２の部品１１の側面図。 第２図は第１の部品１０の側面図、 第３図は第１の部品１０の斜視図。 第４図はｍ脂体の状態の第１の部品１０の断面図、およ
び第２の部品１１の側面図、第５図は焼結体の状態の第
２の部品］１の側面図。 第６図は脱脂体の状態の第１の部品１０と焼結体の状態
の第２の部品１１とを組み合わせた組合せ体１６の断面
図。 第７図は第１の部品１領　および第２の部品１１を焼結
して最終製品（チェーン１７）とした状態の断面図、 第８図は本発明の一実施例における寸法の表。 第９図は従来のチェーン１の斜視図、 第１０図は従来のチェーン２の斜視図である。 １．２０．チェーン ３．４０．エレメント １０　、、、、、、第１の部品 １１　、、、、、、第２の部品 １２．、、、、、係合用穴部 １３　、、、、、、内空部 １４　、、、、、、Ｉ）１１部 １５　、、、、、、係合用突部 １６　、、、、、、組合せ体 １７　、、、、、、チェーン（Ｍ終製品）ｋ　、、、、
、、グリーン体の状態での軸部１４の外径ｄｇ、、、、
グリーン体の状態での係合用突部１５の外径 Ｄ　ｇ　、、、、グリーン体の状態での係合用穴！１２
の内径 Ｗｇ、、グリーン体の状態での内空部１３の内径ｄｄ、
、脱脂体の状態での係合用突部１５の外径Ｄｄ、、脱脂
体の状態での内空部１３の外径ｄｓ、、焼結体の状態で
の係合用突部１５の外径Ｄｓ、、焼結体の状態での係合
用穴部１２の内径特許出願人　住友重機械工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉末材料およびバインダーを混練した原材料によ
   る成形部品から構成したチェーンであって、グリーン体
   から脱脂および焼結による焼結体への収縮により形成す
   るとともに係合用穴部を有する第１の部品と、 グリーン体から脱脂および焼結による焼結体への収縮を
   前記係合用六部の収縮より先に行うとともに該係合用穴
   部に係合可能な係合用突部を有する第２の部品とを連結
   して構成したチェーン。
2. （２）係合用穴部を形成した第１の部品、およびこの係
   合用穴部に挿入可能な係合用突部を形成した第２の部品
   を成形してそれぞれグリーン体とする工程と、 前記第１の部品および第２の部品を脱脂してそれぞれ脱
   脂体とする工程と、 前記第２の部品を焼結して該第２の部品を収縮させ焼結
   体とする工程と、 この焼結した第２の部品の前記係合用突部を脱脂体の状
   態の前記第１の部品の係合用穴部に挿入して組合せ体と
   する工程と、 この組合せ体を焼結して前記第１の部品を収縮させ焼結
   体とするとともに、該第１の部品の前記係合用穴部と前
   記第２の部品の前記係合用突部とを係合させて該第１の
   部品と第２の部品とを連結する工程とを有することを特
   徴とするチェーンの製造方法。