工場の工作機械や生産設備、バイクや自転車に至るまで様々なところでローラーチェーンは使われています。
一見すると金属製で頑丈そうに見えますが、長年使っていると部品が摩耗し、ローラーチェーンの伸びが発生します。
チェーンの伸びや潤滑不良は重大なトラブルを発生させるリスクがあるため、定期的なメンテナンスや適切なタイミングでの交換が必要不可欠です。
この記事では、ローラーチェーンの寿命を延ばす日頃のメンテナンス方法をはじめ、交換時期を見極める方法や取り扱いの注意点等について詳しく解説します。
なべローラーチェーンのメンテナンスは、重要なポイントがいくつかあります。正しくメンテナンスすればかなり長持ちしますので、是非マスターしてください！
ローラーチェーンってそもそも何？
ローラーチェーンとは名前の通り、ローラーの様に回転する部品が組み込まれているチェーンのことを言います。
このローラーが回転することで、スプロケットとスムーズに噛み合ったり局所的な異常摩耗を防いだりしてくれています。
まずはローラーチェーンの構造からマスターしましょう。
ローラーチェーンの構造
引用先：大同工業株式会社（ﾛｰﾗｰﾁｪｰﾝQ&A）
ローラーチェーンは大まかに以下の部品が使われています。
- 外プレート
- ピン
- 内プレート
- ブシュ
- ローラー
これらの部品を組み合わせて、「外リンク」及び「内リンク」と呼ばれる部品が形成されています。
外リンク
外プレートには穴が空いており、そこにピンがはまり込んで「外リンク」と呼ばれる部品になります。
外リンクのピンは外プレートの穴を貫通したあとに外側からカシメ（叩いて潰すことでピンの先端が穴よりも大きくなる）られており、プレートから抜けないようになっています。
外リンクのピンは内リンクのブッシュの穴に通るようになっていて、内リンクを外プレートでサンドイッチすることで内リンクと連結することができます。
内リンク
内プレートにも穴が空いており、ここにはブシュがはまり込み、その外側にローラーを組み付けて内プレートでサンドイッチすることで「内リンク」と呼ばれる部品になります。
内リンクのブシュは、内プレートの穴に圧入されて抜けないようになっています。
内リンクにあるブシュは軸受けのような働きをしていて、外リンクのピンと内リンクのローラーをスムーズに回転させる役目を担っています。
この外リンクと内リンクが交互に連結されて1本になったものが、ローラーチェーンです。
ひでくん意外と単純な構造なんだね
ローラーチェーンのサイズ
引用先：大同工業株式会社（ﾁｪｰﾝの基礎知識）
ローラーチェーンは様々なサイズがあり、一般的にはサイズが大きくなればなるほど、許容できる引張り強さも大きくなります。
つまり、大きな張力が掛かる箇所には、それなりのサイズのローラーチェーンが必要になるわけですね。
このローラーチェーンのサイズは厳密に規格化されていて、ピン穴とピン穴の間隔（ピッチ）で決められています。
上図を見ると、ピッチが4／8インチ（12.7mm）のチェーンは「40」、ピッチが5／8インチ（15.875mm）は「50」、ピッチが6／8（19.05mm）「60」というサイズ展開になります。
ローラーチェーンで一番有名な椿本チエインの形番でいうと、「40」チェーンは「RS40」、「50」チェーンは「RS50」、「60」チェーンは「RS60」と表現されています。
- 椿本チエイン：ＲＳ○○（例 RS40、RS50等）
- 大同工業：DID○○（例 DID40、DID50等）
- 片山チエン：KANA○○（例 KANA40、KANA50等）
なべメーカーによって表現方法が異なりますが、サイズ展開は全て共通しています
ローラーチェーンの種類
ローラーチェーンには様々な種類があります。
複数列（多列）チェーン
引用先：MonotaRO（RSﾛｰﾗｰﾁｪｰﾝ 2列）
複数のローラーチェーンが合体して1本になったものが複数列（多列）チェーンです。
現場で特によく使われるのは、2本のチェーンが合体した2列タイプのローラーチェーンですね。
複数列のローラーチェーンは単純に列数に比例するため、カタログスペック上は2列なら2倍、3列なら3倍の引張り強さを持ちます。
バイピッチチェーン（コンベア用チェーン）
引用先：MonotaRO（ﾎﾛｰﾋﾟﾝﾊﾞｲﾋﾟｯﾁﾁｪｰﾝ）
バイピッチチェーンは、その名の通りピッチが倍（バイ）のローラーチェーンで、椿本チエインの製品名です。
バイピッチチェーンはチェーンコンベア用として開発された製品であり、重量物を乗せてもスムーズに搬送できるよう、ローラーやプレートが設計されています。
また、ピッチが倍になることで各プレートが長くなるため、下の写真のようなアタッチメントが取り付けられるというメリットもあります。
引用先：MISUMI（ﾊﾞｲﾋﾟｯﾁﾁｪｰﾝ）
なべローラーチェーンは用途によって様々な形や材質の違いがあります！
ローラーチェーンでよく起きる不具合
ローラーチェーンを長期間使用していると、主に次のような不具合が発生することがあります。
ローラーチェーンの伸び
ローラーチェーンは使っていると時間の経過と共に段々「伸び」が発生します。
チェーンの全長がちょっとずつ長くなるわけですね。
チェーンに「伸び」が発生すると、チェーンがたるんでスプロケットから外れたり、動作中に異音が発生したりなどの不具合が起き始めます。
なぜローラーチェーンが伸びるのかというと、ゴムのように金属が変形して長くなるわけではなく、チェーンを構成しているピンやブシュの摩耗によって、部品間に隙間が空いてしまうためです。
引用先：日精機工株式会社（DIDﾁｪｰﾝの摩耗伸び測定用 限界ｹﾞｰｼﾞ）
このように、摩耗によって発生した微少な隙間が積み重なることでチェーン全体が長くなってしまうことを「摩耗伸び」といいます。
なべチェーンが長くなるほど摩耗伸びの影響が大きくなりますね
ちなみに、チェーンには摩耗伸び以外にも、使い始めで発生する初期伸びという現象もあります。
初期伸びは新品のチェーンのピンやブシュがなじむことによって起きるもので、不具合ではありません。
ローラーチェーンの破断
ローラーチェーンに限界を超えた過大な力が加わり続けると、ピンやプレートはいずれ破壊され、最終的には「破断」に至ります。
引用先：MCC（ﾛｰﾗｰﾁｪｰﾝ「引張試験」の基準、試験方法と応用）
ローラーチェーンが破断してしまうと、装置が止まらずに暴走してしまったり、はじけたチェーンが他の機器を壊してしまうといった二次被害を引き起こすなど、比較的大きなトラブルに発展しやすくなります。
他にも、摩耗伸びが進行したチェーンを使い続けてしまったことで、ピンやブシュが痩せ細って変形したり割れたりして破断まで発展するケースもあります。
ひでくん古いローラーチェーンほど、破断のリスクが高くなるね
日々のメンテナンス
ローラーチェーンは日頃のメンテナンスを適切に行うことで、より寿命を長く保つことができます。
適正な給油（注油）を行う
ローラーチェーンのメンテナンスで最も重要なのがこの「給油（注油）」です。
ただし、ただチェーンへ油を付ければ良いというわけではありません。いくつかポイントがあります。
浸透性の高い潤滑油を使う
ローラーチェーンはピンやブシュ、ローラーや外プレート・内プレートの隙間に潤滑油が行き渡るよう給油することが非常に重要です。
そのため、オイルやスプレーなどの浸透性の高い潤滑油を使って、可動部の隙間を狙うように給油しましょう。
おすすめは呉工業の「スーパーチェーンルブ」か、和光ケミカルの「ワコーズ チェーンルブ」です。
チェーンがたるんでいる方に給油する
ローラーチェーンに給油する際は、ピンやブシュに隙間がある状態で行うことが重要です。
チェーンが張った状態だと隙間が出来にくく、そこに給油しても細部までなかなか浸透していきません。
もしチェーンを簡単に緩めることができるのであれば、一旦チェーンをたるませてから給油することで浸透しやすくなります。
自転車やバイクなどのようにチェーンが輪っか状になっている場合は、回転している駆動スプロケットから出ていく方のチェーンが緩み側になるので、そちらに給油すると非常に効果的です。
なべ潤滑油を内部に浸透させることが非常に重要です！
チェーンには固形グリースを塗らない
ローラーチェーンに固形のグリースを塗ってしまうと、チェーンの隙間に浸透しようとする潤滑油の邪魔をすることになり、内部まで油が入りにくくなることがあります。
固形のグリースはローラーチェーンにはあまり意味がないばかりか、逆に潤滑不良の原因になる可能性があるため、適正な潤滑油だけを使用するようにしましょう。
ひでくん固形グリースの塗布はやりがちだよね
チェーンのたるみ点検及び調整
チェーンを使っていると初期伸びや摩耗伸びによって段々とチェーンにたるみが出てきます。
チェーンがたるむとスプロケットから外れたり異音が発生するだけではなく、衝撃によるベアリングや軸の破損にも繋がりますので、定期的な点検及び調整が不可欠です。
適正な張り具合か確認する
チェーンによる駆動装置には、チェーンの張り具合を調整するための機構が備わっていることがほとんどです。
月一回は給油とあわせて張り具合を確認しましょう。
チェーンは次のような張り具合が適正です。
チェーンのたるみ（a）の限界は軸間距離の2％以下と言われています。
なので、駆動側が停止している状態でたるみ具合を確認して、軸間距離の2％以上たるみが出ていないか点検します。
＜軸間距離が500㎜の場合＞
たるみの限界は500㎜×0.02（2％）＝10㎜
よって、たるみが10㎜未満になるように張り調整を行う
なべ上記を目安に調整しましょう
適正な張り具合に調整する
点検を行ってチェーンのたるみが見受けられるようであれば調整を行いましょう。
チェーンの調整はボルトを締めて行うテークアップ機構orアジャスト機構や、テンショナースプロケットなど装置によって様々な方法があります。
もし、調整機構で調整しきらない場合はチェーンを1〜2リンク切り詰めし、再度適正な張り具合に調整を行います。
ひでくん切り詰めるぐらい伸びているチェーンは早めに交換した方がいいね
尚、チェーンは張りすぎるとモーターの軸やベアリングに過大な力が掛かり続けることになり、破損などの不具合に繋がる可能性があります。
そのため、たるみ具合は軸間距離の1〜1.5％程度余裕を持たせてセットするようにしましょう。
なべチェーンの張りすぎは厳禁です
また、装置の構造によっては、固定ボルトを締め付ける際に引っ張られ、チェーンの張りが強くなる場合があります。
そのため、最後には必ず再度チェーンの張り具合を確認するようにしてください。
ひでくんモーターを動かして調整する機構のものは、特に張り過ぎに注意しよう！
交換時期はこうして見極めよう
寿命に近づいたローラーチェーンは様々な不具合を引き起こすリスクがありますので、時期を見極めて適時交換しましょう。
寿命を見極めるポイントは次の通りです。
切り詰めたチェーンは交換する
一度切り詰めを行ったローラーチェーンで再度調整が必要になった場合は、同じチェーンを使うのではなく必ず新品に交換するようにしましょう。
ローラーチェーンが伸びる要因はピンやブシュの摩耗によるものが大半です。
そのため、そのまま何度も切り詰めて使い続けると最終的には破損・破断してしまいます。
通常の設備では、摩耗の起きていないチェーンで調整・セットが行えるよう長さが設計されています。
ローラーチェーンの切り詰めを行わないと調整できないという状態は、すでにローラーチェーンが異常な状態であるというサインです。
出来ればローラーチェーンの切り詰めは応急処置と捉えて、直ぐに交換できるよう準備をしてください。
なべチェーンの切り詰めは応急処置と考えてください
チェーンの伸びを測定して判断する。
チェーンの交換時期を判断するもう一つの方法は、長さを測定するというやり方です。
何リンクかのチェーンの長さを測定し、基準長さに対してどれぐらい伸びたかを算出することで交換時期を判断することができます。
測定方法・伸びの算出方法は以下のようにして行います。
① ノギスを準備する
まずは、チェーンの長さを測定するためのノギスを準備します。
使用するノギスは150㎜のものが測定しやすいでしょう。
② 測定するチェーンにテンションを掛けた状態にする
チェーンが緩く遊びがある状態だと、正確な伸び量が分からないため、測定するチェーンは必ずテンションが掛かった状態にしておきましょう。
③ 測定するチェーンのリンク数を決める
測定するチェーンのサイズや使用するノギスに応じて、測定するリンク数を決めましょう。
測定するリンク数が少ないと測定誤差が大きくなるため、出来るだけ長めに測定するようにしてください。
ひでくんだいたい6〜10リンクぐらいが良いね
④ ローラーの外側から外側を測定する
測定するチェーンの長さを決めたら実際に測定していきます。
まず最初は、ノギスの外側用ジョウを使用して、ローラーの外側から外側を③で決めたリンク数ぶん測定します。
この外側ー外側の寸法を「Ｌ２」とします。
⑤ ローラーの内側から内側を測定する
今度は、ノギスの内側用ジョウを使用して、同じリンク数でローラーの内側から内側を測定します。
この内側ー内側の寸法を「Ｌ１」とします。
⑥ 測定した寸法から判定寸法を計算する
測定した「Ｌ２」と「Ｌ１」の数値を使って、判定寸法「Ｌ」を計算します。
判定寸法の計算式は以下の通りです。
判定寸法Ｌ【㎜】＝（Ｌ１＋Ｌ２）÷２
なべこの判定寸法Ｌの数値を使ってチェーンの伸び率を計算します。
⑦ 判定寸法Ｌからチェーンの伸び率を計算する
判定寸法Ｌからチェーンが実際にどれぐらい伸びているかを計算します。
計算式は以下の通りです。
チェーンの伸び率【％】＝（判定寸法Ｌー基準長さ）÷基準長さ×100
基準長さはチェーンのピッチ×リンク数で算出します。
＜RS40チェーンの場合＞
ピッチ＝12.7㎜より
| リンク数 | 6リンク | 7リンク | 8リンク | 9リンク | 10リンク |
| 基準長さ | 76.20 | 88.90 | 101.60 | 114.30 | 127.00 |
＜RS50チェーンの場合＞
ピッチ＝15.875㎜より
| リンク数 | 6リンク | 7リンク | 8リンク | 9リンク | 10リンク |
| 基準長さ | 95.25 | 111.125 | 127.0 | 142.875 | 158.75 |
＜RS60チェーンの場合＞
ピッチ＝19.05㎜より
| リンク数 | 6リンク | 7リンク | 8リンク | 9リンク | 10リンク |
| 基準長さ | 114.30 | 133.35 | 152.40 | 171.45 | 190.50 |
例えば、RS60チェーンを７リンク測定して伸び率を計算する場合は以下のようになります。
- Ｌ２の測定結果＝145.10㎜
- Ｌ１の測定結果＝121.90㎜
判定寸法Ｌ＝（121.90＋145.10）÷2＝133.50㎜
基準寸法は表より133.35㎜なので、
伸び率＝（133.50ー133.35）÷133.35×100＝0.11％となります。
ひでくんEXCELで点検表を作っておくと楽に計算できるよ
⑧ 伸び率から交換の判断をする
計算したチェーンの伸び率が以下の数値以上になっていたら交換時期であると判断します。
伸び率の限界はスプロケットの歯数に応じて異なるため、使用しているスプロケットから判断しましょう。
| スプロケットの歯数 | 伸び率の限界値 |
| 60以下 | 1.5％ |
| 61〜80以下 | 1.2％ |
| 81〜100以下 | 1.0％ |
| 101以上 | 0.8％ |
なべ駆動側と被駆動側でスプロケットの大きさが違う場合は、大きい方のスプロケットで見てください
番外編：「チェーン摩耗測定スケール」を使う
椿本チエインの製品で「チェーン摩耗測定スケール」という商品を使うと、面倒な計算を行わずに伸びの限界を測定することができます。
引用先：株式会社 椿本ﾁｴｲﾝ（ﾁｪｰﾝ摩耗測定ｽｹｰﾙ）
ノギスを使わなくても目視でサッと点検できる非常に便利な製品です。
ひでくん１本持っておくと良いね
チェーンのこんな使い方には注意しよう！
ローラーチェーンの使い方についてはいくつかの注意ポイントがあります。
ジョイントリンクはクリップの向きに気をつけよう！
引用先：Amazon（椿本ﾁｴｲﾝ ｼﾞｮｲﾝﾄﾘﾝｸ）
チェーンを接続するときにはジョイントリンクという部品を使いますが、その際のクリップの向きに気を付ける必要があります。
正しい取り付け方法は、クリップの開いている方をチェーンの進行方向と逆の向きに取り付けます。
引用先：株式会社 椿本ﾁｴｲﾝ（Q&Aﾄﾞﾗｲﾌﾞﾁｪｰﾝ）
このように取り付ける理由は、クリップが開いている方がチェーンの進行方向に向いていると、万が一何かに当たった時に外れてしまう恐れがあるためです。
チェーンの進行方向が常に一定の場合は、必ず進行方向とは逆の向きにクリップの開き側を向けるようにしましょう。
ただし、チェーンが正転・逆転どちら方向にも回転する場合はこの限りではありません。
オフセットリンクは多用しない！
引用先：Amazon（椿本ﾁｴｲﾝ RSﾛｰﾗｰﾁｪｰﾝ用ｵﾌｾｯﾄﾘﾝｸ）
オフセットリンクとは、チェーンの外リンクと内リンク同士を接続するために用いる部品です。
チェーンを接続する時は通常ジョイントリンクを使用しますが、ジョイントリンクは内リンク同士でないと使用が出来ません。
そのため、長さを微調整したい場合にオフセットリンクを使用して接続する場合があります。
ただし、オフセットリンクはピンとリンクプレートが隙間ばめであることや、プレートを曲げて作られているため、チェーン本来の引っ張り強度の65％〜75％程度しかありません。
よって、あまり多用すると強度不足により破損するリスクが高まります。
チェーンのたるみ調整でやむなく使用する場合は最大1個とし、多用は避けるようにしましょう。
なべチェーンの接続は出来る限りジョイントリンクを使うようにしてください！
チェーンは正しくメンテすると”長生き”する
以上、ローラーチェーンのメンテナンスについて解説してきました。
最近のローラーチェーンは基本性能が向上しているほか、特殊含油ブシュを使用することで無給油でも長寿命を実現した高機能チェーンも存在しています。
とはいえ、長期間安定したパフォーマンスを維持するためには、日々の正しいメンテナンスがやはり不可欠です。
日頃のメンテナンスをしっかり行ってトラブル0を目指しましょう。
