本发明涉及连接滚子链等链的连接销及其制造方法。
背景技术
一般，两轮车的行驶驱动用滚子链在滚子链因使用而伸长要调整链节数时，切断正在使用的链并调整链节数后，以将该链缠绕于驱动链轮和从动链轮的状态，通过连接链节连结成环形。或者，滚子链在使用的滚子链消耗而无法使用时，更换成新的滚子链，以缠绕于驱动链轮和从动链轮的状态，通过连接链节连结成环形。
如图3所示，该连接链节1具有在连接板2的两端部立设连接销3、3而成的足立板4和1张外板5。足立板4的连接销3被嵌插入有端的滚子链6的两端的套筒7、7，从以连接上述滚子链6的端部的方式配置的上述外板5的销孔突出。然后，该突出的连接销3、3的前端部通过铆接将滚子链6连结成环形。
以往，该连接销3使用与链主体同系列的渗碳钢，为了使被铆接部分在铆接时容易变形而形成孔，并且在销的热处理中，实施与链主体的销同样的渗碳淬火。因此，在连接销的被铆接部分附近预先实施镀铜等用于防止渗碳的前处理，即表面硬化防止处理，之后进行渗碳淬火，使被铆接部附近与其它部分相比成为低硬度水平，容易变形地构成。
对于该连接销3，用端面为山型的单字型冲头进行冲孔，将该连接销3的被铆接部分端面铆紧，但由于该铆紧部分(被铆接部)的硬度设定得较低，所以能够容易变形而铆紧。
但是，由于上述连接销的被铆接部分未进行渗碳处理，所以相对于链主体和连接销的被铆接部以外的部分而言硬度较低。因此，连接链节的销的仅铆紧部分的强度下降，连接销的耐久性降低。
应予说明，上述连接销3使用高碳钢的情况下，即便对被铆接部分进行镀铜处理以防止渗碳淬火，但连接销本身含有高碳量，具有高硬度，在铆接处理时也有时在销前端部产生裂纹等不良情况。
因此，提出了下述方案：用与链主体使用的销同等的高张力钢，即添加了0.3％以上的碳和各种合金元素的钢构成连接链节的连接销的结构材料，在由该高张力钢构成的连接销坯材的被铆接部分形成规定的孔，通过对包含该被铆接部分的连接销坯材整体实施表面硬化处理以外的淬火，例如等温淬火，从而得到销的内外表面均匀的HRC45以上的硬度的连接销(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭52－6860号公报
技术实现要素：
上述专利文献1的连接销因该销整体具有规定的硬度，所以即使可以保持连接销的强度，被铆接部分也具有相同的硬度，因此即便使用例如截头圆锥形的冲头对销前端进行铆接，在销的铆接部分也有时产生龟裂等，存在连接链节的耐久性出现问题的情况。
本发明提供一种链的连接销及其制造方法，可以使用由高碳钢所形成的连接销而得到高硬度，同时可以通过对被铆接部分进行脱碳来防止铆接裂纹的产生。
本发明涉及一种链的连接销，是将链的两端部连接成环形的链的连接销(13)，
具有前端部(B)和除上述前端部(B)以外的主体部(A)，
上述前端部(B)具有上述连接销(13)的轴向的前端面(30)、和形成于上述前端面(30)的铆接用的孔(19)，
上述前端部(B)的硬度为500～650[HV]，
上述主体部(A)由碳量0.5～0.6[％]的碳钢构成，并且硬度为550～750[HV]。
上述主体部(A)具有第1外径(L1)，
上述前端部(B)具有小径部(20a)，上述小径部(20a)具有比上述第1外径(L1)小的第2外径(L2)。
上述小径部(20a)通过切削加工形成。
上述主体部(A)的径向的中心部分含有碳量0.5～0.6[％]。
一种链的连接销的制造方法，其特征在于，是将链的两端部连接成环形的链的连接销的制造方法，具备如下工序：
镀覆工序，对由碳量0.5～0.6[％]的高碳钢构成的销坯材的整体实施镀覆(D)，
切削工序，将上述镀覆的上述销坯材的轴向(AD)的前端部(B)的外周面通过切削除去上述镀覆，并且在上述销坯材的轴向(AD)的前端面(30)形成孔(19)，
脱碳工序，对上述销坯材进行脱碳处理，使碳从除去了上述镀覆的上述销坯材的上述前端部(B)的上述外周面扩散，且进行热处理，降低上述销坯材的上述前端部(B)的碳量而降低硬度，以及
磨削工序，对上述销坯材的上述前端部(B)以外的部分(A)的外周面进行磨削，剥离上述销坯材的镀覆。
上述镀覆工序实施镀铜。
上述切削工序在上述销坯材的上述前端部的上述外周面形成凹槽或者小径部(20a)。
应予说明，上述括号内的符号是为了与附图对照，但专利申请要求保护的范围的记载丝毫不受其影响。
根据技术方案1所涉及的本发明，连接销的前端部的硬度为500～650[HV]，与主体部相比，较低，即便向铆接用的孔中插入夹具进行铆接，也不会产生铆接裂纹，能够适当地铆接。连接销的主体部由含有0.5～0.6[％]的碳量的硬度550～750[HV]的高碳钢构成，强度和耐磨损性高，能够防止由该连接销连结的链的铆接不良所引起的连接销的脱落和变形，并且能够提高链的拉伸强度和耐久性。
根据技术方案2所涉及的本发明，由于连接销的前端部具有小径部，所以容易将连接销插入外板的销孔，且能够利用铆接可靠地进行向销孔的嵌合。
根据技术方案3所涉及的本发明，由于通过切削处理形成小径部，所以能够除去例如实施在连接销的前端部的镀覆，能够使母材露出以进行之后的表面处理。
根据技术方案4所涉及的本发明，由于直至主体部的中心部分为止含有碳量0.5～0.6[％]，所以能够提高连接销的强度和耐磨损性。
根据技术方案5所涉及的本发明，利用具备镀覆工序、切削工序、脱碳工序、磨削工序的连接销的制造方法，即便使用由高碳钢构成的硬度高的钢材，也仅对连接销的前端部进行脱碳，形成均匀的硬度较低的被铆接部，能够在不产生铆接裂纹等的情况下适当且可靠地进行铆接处理。
根据技术方案6所涉及的本发明，如果使镀覆处理为镀铜，则能够较容易地对销坯材进行无针孔等的精确被覆，能够防止脱碳处理影响前端部以外的部分。
根据技术方案7所涉及的本发明，在切削工序中，在镀覆除去作业时能够在销坯材的前端部的外周面容易地形成凹槽或者小径部。
本发明的其它的特征和优点通过参照附图的以下的说明变得清楚。应予说明，在附图中，对相同的或同样的构成标注相同的参照号。
附图说明
图1A是表示本发明所涉及的连接链节的俯视图。
图1B是表示连接销的俯视图。
图2A是表示本发明所涉及的连接销的制造方法的镀覆工序的图。
图2B是表示连接销的制造方法的切削工序的图。
图2C是表示连接销的制造方法的脱碳工序的图。
图2D是表示连接销的制造方法的磨削工序的图。
图3是表示利用利用连接链节连接滚子链的俯视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。如图1A和图1B所示，连接链节11具有立板14和1张外板15。立板14是将连接销13、13防脱压入而固定在由1张外板构成的连接板12的两端部而形成的。在上述连接销13的轴向AD的前端面30形成有铆接用的沉孔19，且该连接销13的前端部B的外周面具有被切削的切削部20。优选在该切削部20形成浅的凹槽20a。作为小径部的凹槽20a比连接销13中前端部B以外的部分即主体部A的外径小。换言之，主体部A具有第1外径L1，前端部B的凹槽20a具有比第1外径L1小的第2外径L2。主体部A特别是在轴向AD的中央部分具有第1外径L1。另外，前端部B的切削部20可以在前端部B的轴向AD的整个区域具有小径部，该小径部具有比第1外径L1小的外径。该连接链节11在上述外板15被配置成与有端的滚子链的两端连结的状态下，通过以下的工序将滚子链连结成环形。即，将上述立板14的两连接销13、13插入上述滚子链两端的套筒，从上述外板15的销孔突出。然后，通过向该突出的销前端的沉孔19插入截头圆锥形的冲头而被铆接为铆接22。上述铆接22的硬度较低，与具有沉孔19协同作用，从而在不产生裂缝等损伤的情况下准确地进行。应予说明，密封环21以包围连接销13的方式与上述连接板12和外板15邻接地覆盖嵌入上述连接链节11中。
上述连接销13由含有0.5～0.6％的碳(C)的高碳钢构成，维氏硬度由550～750[HV]构成。该连接销13的被铆接的前端部B以外的部分即主体部A的硬度为连接销坯材的硬度即550～750[HV]，但具有上述切削部20的前端部B的硬度通过后述的脱碳处理下降到500～650[HV]。应予说明，由于没有对主体部A进行脱碳处理，所以母材的外周部自然含有0.5～0.6％的碳(C)，径向的中心部分也含有0.5～0.6％的碳(C)。因此，与例如仅对表面进行渗碳淬火处理等表面硬化热处理的情况相比较，主体部A整体的强度和耐磨损性高，能够提高耐久性。另外，不会产生表面硬化热处理所致的形变，能够得到高精度的连接销。
接下来，根据图2A～D对上述连接销的制造方法进行说明。如上所述，连接销13的坯材由含有碳量0.5～0.6％的550～750[HV]的钢材构成，如图2A所示，对该销坯材整体进行实施镀铜D的镀覆处理(镀覆工序)。应予说明，该镀覆工序阻止后述的脱碳处理，优选能够较容易地进行无针孔等的精确被覆的镀铜，但也可以是其它的镀覆。如图2B所示，对经该镀铜的销坯材的前端部进行切削处理(切削工序)。该切削工序通过刀具24切削除去销前端部外周面的镀铜D，成为前端部B的销坯材表面露出的切削部20。此时，通过切削可以在该切削部20形成浅的凹槽20a或者稍小的小径部。并且，通过钻头23从销前端面形成规定深度和规定宽度的沉孔19。应予说明，在该切削工序中，为了之后的表面处理，优选对销前端面也进行镀铜除去。另外，除去上述镀铜D的销前端部外周面的切削部20的底部和沉孔19部分设置在连接销13的轴向AD上大致相同的位置。
在该状态下，如图2C所示，进行氧环境下的热处理等脱碳处理(脱碳工序)。该脱碳工序仅对上述除去了镀铜D的销前端部外周面的切削部20进行，进一步进行淬火、退火等通常的热处理。由此，碳与氧结合而从上述切削部20扩散，进一步通过上述通常的热处理，在前端部B未脱碳的碳扩散，前端部B的碳量在整个壁厚方向均匀地减少，硬度下降规定量(500～650[HV])。应予说明，由于销前端以外的具有镀铜D的部分(参照图1B的A)未进行表面的脱碳处理，所以在碳量保持原样(0.5～0.6％C)的状态下进行热处理，整体维持均匀的硬度(550～750[HV])。
然后，如图2D所示，进行利用砂轮25磨削销坯材的整个表面的磨削处理(磨削工序)，在销整体镀铜D被剥离，完成连接销13的制造。
上述连接销13中，前端部B的碳量通过上述脱碳处理而减少，硬度比不进行铆接加工的主体部A低。连接滚子链时，连接销13通过向销前端的沉孔19插入冲头而进行喇叭形扩口铆接，但该铆接的部分的硬度变低(500～650[HV])，在不产生裂缝等的情况下适当且可靠地铆接。此时，切削部20形成为比外板15的销孔稍小的小径，向外板15的销孔的插入变得容易。而且，通过铆接切削部20，切削部20的条痕咬入销孔的内周面，连接销13可靠地嵌合、固定于外板15。此外，如果通过切削在上述切削部20形成凹槽20a或者小径部，则能够更准确且容易地进行铆接。作为连接销13，连接左右的立板14和外板15的主体部A由没有进行脱碳处理的高碳钢构成，具有均匀的高硬度(550～750[HV])，具有高的强度和耐久性。由此，能够提高用该连接销连接的滚子链的拉伸强度，能够应对高排气量的两轮车等。
应予说明，连接销13一般作为立板14的销使用，但也可以单独使用销作为连接销。这种情况下，由于连接销的两端被铆接，所以将连接销的两端部的镀铜切削、除去，通过脱碳处理实现低硬度化。另外，本连接销适合作为滚子链的连接销，但并不局限于此，也可以同样地适用于套筒链、无声链等其它链。
产业上的可利用性
本发明例如可适用于滚子链等链的连接销。特别是可适用于通过铆接固定于链的外板的连接销。
本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以为各种变更和变形。因此，为了公开本发明的范围，附上了以下的权利要求。
符号说明
11 连接链节
13 连接销
14 立板
19 孔(沉孔)
20 切削部
20a 小径部(凹槽)
30 前端面
A 主体部
AD 轴向
B 前端部
D 镀铜
L1 第1外径
L2 第2外径
