專利名稱：運(yùn)送夾具、制造運(yùn)送夾具的方法和采用運(yùn)送夾具熱處理金屬環(huán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)給用作無級變速器(CVT)傳送帶的金屬環(huán)的進(jìn)料夾具(運(yùn)送夾具)。本發(fā)明還涉及制造進(jìn)料夾具的方法，以及采用進(jìn)料夾具熱處理金屬環(huán)的方法。
背景技術(shù)：
CVT具有由多個(gè)層疊金屬環(huán)制成的用于傳輸動(dòng)力的帶。所述層疊金屬環(huán)包括具有略微不同的周長的多個(gè)金屬環(huán)，所述多個(gè)金屬環(huán)連續(xù)堆疊在內(nèi)部相鄰金屬環(huán)的外周側(cè)上。通常，具有不同周長的金屬環(huán)中的每一個(gè)通過下述方式制造將馬氏體時(shí)效鋼的圓筒形滾筒切割成具有規(guī)定寬度的預(yù)成型件，根據(jù)固溶熱處理、時(shí)效處理、滲氮處理等處理該預(yù)成型件，以及通過拉長該預(yù)成型件而修正該預(yù)成型件的周長，以將所述周長增加至指定尺寸(例如，參見日本專利No. 3986995)。在一些情況中，使用具有規(guī)定厚度的平板代替圓筒形滾筒。這種平板被彎曲直至其端面彼此抵靠，使得平板變成圓筒形。隨后，保持彼此抵靠的端面被連接在一起。隨后， 進(jìn)行上文涉及的多種熱處理。為了進(jìn)行這種熱處理，通常的做法是將由進(jìn)料夾具保持的多個(gè)金屬環(huán)送入熱處理爐，金屬環(huán)和進(jìn)料夾具在熱處理爐中一起被加熱。例如，本申請人已經(jīng)提出了這種類型的進(jìn)料夾具，如在日本專利特許公開No. 2002-161314和日本專利No. 4219186中披露的那樣。還存在已知的如在日本專利特許公開No. 2007-191788和日本專利特許公開 No. 2008-240085中披露的進(jìn)料夾具。如日本專利特許公開No. 2007-191788的圖3所示，其中披露的進(jìn)料夾具包括基板和垂直地安裝在基板上的6個(gè)實(shí)心保持軸。每個(gè)實(shí)心保持軸具有多個(gè)環(huán)形支座，其從實(shí)心保持軸的側(cè)壁水平突出。如該公開的圖4所示，金屬環(huán)由進(jìn)料夾具保持，而金屬環(huán)的側(cè)壁接合在6個(gè)實(shí)心保持軸的環(huán)形支座之間。日本專利特許公開No. 2008-240085中披露的進(jìn)料夾具也將金屬環(huán)保持在從彼此平行地延伸的6個(gè)保持軸的側(cè)壁突出的環(huán)形支座之間(參見日本專利特許公開 No. 2008-240085 的圖 6-8)。如上所述，日本專利特許公開No. 2007-191788和日本專利特許公開 No. 2008-240085中披露的進(jìn)料夾具都具有從圓桿形式的保持軸的側(cè)壁沿垂直于保持軸延伸所沿的方向的方向突出的環(huán)形支座。錐形斜面插入環(huán)形支座的環(huán)形支座的頂點(diǎn)和保持軸的側(cè)壁之間。金屬環(huán)插入下環(huán)形支座的斜面和上環(huán)形支座的斜面之間(參見日本專利特許公開 No. 2007-191788 的圖 4)。

發(fā)明內(nèi)容
日本專利特許公開No. 2007-191788中披露的進(jìn)料夾具較重，因此需要以大的輸送力輸送到熱處理爐中。換句話說，當(dāng)使用所披露的進(jìn)料夾具時(shí)，必須消耗大量的電力，因
4此該進(jìn)料夾具在成本方面是不利的。而且，當(dāng)在由所披露的進(jìn)料夾具保持的金屬環(huán)上進(jìn)行滲氮處理時(shí)，環(huán)形支座和金屬環(huán)之間的接合處可能不能被充分滲氮。如本領(lǐng)域公知的那樣，滲氮處理是用于增加金屬的表面硬度的處理。如果金屬環(huán)被不規(guī)則地滲氮，則金屬環(huán)的表面硬度變得不規(guī)則。當(dāng)金屬環(huán)的表面硬度不規(guī)則時(shí)，由于包括機(jī)械強(qiáng)度的特性在不同的區(qū)域中是不同的，因此不容易制造整體均質(zhì)的金屬環(huán)。這種缺陷的原因是進(jìn)料夾具的溫度以比金屬環(huán)的速率低的速率升高。換句話說， 當(dāng)被加熱時(shí)，進(jìn)料夾具展現(xiàn)出比金屬環(huán)低的熱跟隨能力。因此，金屬環(huán)在金屬環(huán)被熱處理時(shí)的直徑變化率(即，作為當(dāng)金屬環(huán)被熱處理時(shí)金屬環(huán)的直徑相對于金屬環(huán)的形狀為圓形時(shí)金屬環(huán)的直徑的縮小百分比的比率)趨向于增加。如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)，則除了前述對周長的修正之外，還需要修正金屬環(huán)的變形。然而，由于這種修正工藝耗時(shí)，因此這種金屬環(huán)的生產(chǎn)效率降低。而且，為了制造實(shí)心保持軸，如在日本專利特許公開No. 2007-191788中披露的那樣，需要通過切割實(shí)心桿的側(cè)壁形成環(huán)形支座。結(jié)果，產(chǎn)生碎片，且為了排出如此制造的碎片而導(dǎo)致處理成本。而且，由于原料的一部分被扔掉，因此原料的使用效率低。此外，實(shí)心桿通常是昂貴的，且在成本方面是不利的。如從日本專利特許公開No. 2007-191788的圖4可以理解的那樣，在所述側(cè)壁和環(huán)形支座的斜面之間形成陡沿。如果在金屬環(huán)被保持在環(huán)形支座上時(shí)金屬環(huán)抵靠在這種陡沿上，則金屬環(huán)可能損壞。本發(fā)明的一般目標(biāo)是提供一種進(jìn)料夾具，其使得容易制造整體勻質(zhì)的金屬環(huán)。本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供重量較輕的進(jìn)料夾具。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種進(jìn)料夾具，其使得能夠降低各種成本。本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供一種進(jìn)料夾具，其中當(dāng)進(jìn)料夾具保持金屬環(huán)時(shí)金屬環(huán)不可能損壞。本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)是提供制造前述進(jìn)料夾具的方法。本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供采用前述進(jìn)料夾具熱處理金屬環(huán)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種用于進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)的進(jìn)料夾具，包括基板；至少三個(gè)保持軸，垂直地安裝在基板上并彼此平行地延伸，其中所述保持軸中的每一個(gè)都包括中空體，所述中空體具有限定在所述中空體的側(cè)壁中的多個(gè)凹陷，用于保持金屬環(huán)。由于保持軸被構(gòu)造為中空體，則保持軸比實(shí)心保持軸輕。因此，該進(jìn)料夾具不重， 且運(yùn)送進(jìn)料夾具所需要的電力較小。換句話說，進(jìn)料夾具是節(jié)省電力的。根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)料夾具還可以包括與基板隔開并接合至所有保持軸的對應(yīng)端部的接合板。因此，防止保持金屬環(huán)的保持軸傾斜，并且在保持軸傾斜時(shí)防止金屬環(huán)從保持軸上移位。優(yōu)選地，各個(gè)保持軸具有保持與氣氛流體連通的對應(yīng)內(nèi)部。基板可以具有限定在其中的通孔，并且保持軸的內(nèi)部可以經(jīng)由這這種通孔保持與氣氛流體連通。如果進(jìn)料夾具包括接合板，則接合板也可以具有限定在其中的通孔，并且保持軸的內(nèi)部可以經(jīng)由這這種通孔保持與氣氛流體連通。在該情況中，如隨后描述的那樣，當(dāng)執(zhí)行熱處理過程時(shí)，保持軸的內(nèi)部和外部的溫度保持為基本均衡。因此，防止保持軸和金屬環(huán)之間的接合處的溫度降低，并且可以整體上基本均勻地加熱金屬環(huán)。如果熱處理工藝為滲氮工藝，則金屬環(huán)可以以整體基本均勻的程度被滲氮。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種制造用于保持并進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)的進(jìn)料夾具的方法，該進(jìn)料夾具具有限定在至少三個(gè)保持軸的側(cè)壁中的凹陷， 該方法包括下述步驟在中空體上進(jìn)行液壓成形加工，以在中空體的側(cè)壁上形成凹陷，從而制成中空保持軸；以及將保持軸垂直地安裝在基板上。液壓成形可以由采用模子的成形工藝代替。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種制造用于保持并進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)的進(jìn)料夾具的方法，該進(jìn)料夾具具有限定在至少三個(gè)保持軸的側(cè)壁中的凹陷，該方法包括下述步驟將模子擠壓在中空體的內(nèi)壁上，以在側(cè)壁上凸起多個(gè)凸脊并在凸脊之間的側(cè)壁中形成多個(gè)凹陷，從而制成中空保持軸；以及將保持軸垂直地安裝在基板上。在任一種情況中，都在沒有碎片的情況下成形中空體，否則如果通過切割實(shí)心桿制造保持軸將產(chǎn)生碎片。因此，由于不需要排出任何碎片，可以極大地降低處理成本。而且， 可以以增加的效率使用原料。此外，中空體比實(shí)心桿便宜，因彼此在成本方面是有利的。為了防止保持軸具有棱邊，用于凸起凸脊的液壓成形?；蚰Ｗ涌梢跃哂袕澢碓摲椒ㄟ€可以包括將所有的保持軸的對應(yīng)端部接合至接合板的步驟。由于已經(jīng)被接合至接合板的保持軸的姿勢被穩(wěn)定地保持，因此防止保持金屬環(huán)的保持軸傾斜，并且在保持軸傾斜時(shí)防止金屬環(huán)從保持軸上移位。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種熱處理具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)的方法，包括下述步驟用限定在進(jìn)料夾具的至少三個(gè)保持軸的側(cè)壁中的凹陷保持金屬環(huán)，所述各個(gè)保持軸分別包括中空體；將保持金屬環(huán)的進(jìn)料夾具引入熱處理爐(80)；以及在氣氛氣體流過保持軸的同時(shí)在熱處理爐中熱處理金屬環(huán)。由本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的深入研究已經(jīng)揭示，在由實(shí)心保持軸保持的金屬環(huán)被氮化時(shí)，金屬環(huán)傾向于變?yōu)楸坏敛煌某潭龋@是由于實(shí)心保持軸的溫度未充分升高的事實(shí)。換句話說，即使在實(shí)心保持軸附近的氣氛氣體的溫度高時(shí)，實(shí)心保持軸的溫度升高也要花費(fèi)長的時(shí)間。當(dāng)熱量被傳遞至實(shí)心軸的表面時(shí)，這種熱量隨后被傳遞至其內(nèi)部區(qū)域，該內(nèi)部區(qū)域的溫度比所述表面低。并非僅表面被加熱至高溫。相反，內(nèi)部區(qū)域也需要變?yōu)楦邷?，以便使表面變?yōu)楦邷?。因此，未被充分加熱至高溫的?shí)心保持軸傾向于抵靠在金屬環(huán)上。難以升高金屬環(huán)和這種實(shí)心保持軸之間的接合處的溫度。即使金屬環(huán)在這種狀態(tài)下被氮化，滲氮過程也不能在這種接合處充分進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，保持軸是中空的，并且氣氛氣體(如，滲氮?dú)怏w)流過保持軸。因此， 熱量經(jīng)由位于保持軸內(nèi)的氣氛氣體以及保持軸外的氣氛氣體傳遞至保持軸。因此保持軸的溫度快速升高，并且使保持軸內(nèi)部和外部的溫度基本平衡。結(jié)果，使金屬環(huán)和保持軸之間的接合處的溫度與其它區(qū)域的溫度彼此基本相等。 換句話說，使金屬環(huán)的溫度整體上基本均勻。在這種狀態(tài)中，當(dāng)金屬環(huán)被氮化時(shí)，滲氮在整個(gè)金屬環(huán)上基本均勻地進(jìn)行。換句話說，容易獲得勻質(zhì)金屬環(huán)，其中該勻質(zhì)金屬環(huán)的各種特性在整個(gè)金屬環(huán)上基本相同。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種進(jìn)料夾具，其用于進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)，所述多個(gè)金屬環(huán)布置成包括第一列和第二列的兩個(gè)垂直列，該進(jìn)料夾具包括基板；和垂直地安裝在基板上并彼此平行地延伸的至少四個(gè)保持軸，所述保持軸中的每一個(gè)都具有從所述保持軸的側(cè)壁基本垂直于所述保持軸的軸線延伸的多個(gè)環(huán)形凸脊，其中保持軸在金屬環(huán)的外壁插入相鄰的環(huán)形凸脊之間的情況下保持金屬環(huán)，其中所述四個(gè)保持軸中的兩個(gè)同時(shí)保持第一列中的金屬環(huán)和第二列中的金屬環(huán)， 并且所述四個(gè)保持軸中的剩余的兩個(gè)保持第一列中的金屬環(huán)或第二列中的金屬環(huán)中的任一種。保持軸被構(gòu)造為中空體。因此，保持軸比實(shí)心保持軸輕。多列金屬環(huán)由公共保持軸保持。因此，保持軸的數(shù)量降低。因此該進(jìn)料夾具不重，且輸送進(jìn)料夾具所要求的電力較少。此外，中空保持軸能夠比實(shí)心保持軸更有效地傳遞熱量。當(dāng)金屬環(huán)被熱處理時(shí)，可以以較少的熱能增加進(jìn)料夾具的溫度，因此增加由進(jìn)料夾具保持的金屬環(huán)的溫度。因此，熱處理金屬環(huán)所要求的電力較少。因此，根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)料夾具是節(jié)省電力的。保持軸的環(huán)形凸脊可以通過切割中空圓筒形管的外壁形成。中空圓筒形管非常便宜，且可以由熟知的切割設(shè)備容易且簡單地切割。因此，可以便宜地，換句話說，以低成本制造保持軸。優(yōu)選地，保持軸具有保持與氣氛流體連通的對應(yīng)內(nèi)部。在這種情況中，基板可以具有限定在其中的通孔，保持軸的內(nèi)部可以經(jīng)由這種通孔保持與氣氛流體連通。在該情況中，如隨后描述的那樣，當(dāng)執(zhí)行熱處理工藝時(shí)，保持軸的內(nèi)部和外部的溫度保持為基本平衡。因此，防止保持軸和金屬環(huán)之間的接合處的溫度降低，并且可以整體上基本均勻地加熱金屬環(huán)。如果熱處理工藝為滲氮工藝，則金屬環(huán)可以被氮化至整體基本均勻的程度。優(yōu)選地，各保持軸具有其上形成有鎳層的對應(yīng)表面。保持軸可以由鎳或鎳基合金制成。鎳用作防止保持軸的組成元素?cái)U(kuò)散到金屬環(huán)中的屏障。因此，容易獲得具有良好外觀的(即，美學(xué)上令人滿意的)金屬環(huán)。在任一種情況中，進(jìn)料夾具可以將金屬環(huán)保持為橢圓形形狀。在這種情況中，進(jìn)料夾具在使金屬環(huán)彈性變形的同時(shí)保持金屬環(huán)。因此防止金屬環(huán)沿不希望的方向彈性變形。 因此，防止在彈力作用下恢復(fù)它們的初始形狀的金屬環(huán)與其它構(gòu)件或機(jī)構(gòu)接觸而損壞，還防止所述其它構(gòu)件或機(jī)構(gòu)與金屬環(huán)接觸而損壞。在該情況中，金屬環(huán)具有相同的較短的直徑，雖然金屬環(huán)具有不同的尺寸。因此， 可以在不引起擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的情況下由保持軸保持所有的金屬環(huán)。還防止了金屬環(huán)塑性變形。因此保持軸能夠保持根據(jù)其它標(biāo)準(zhǔn)(外徑)的金屬環(huán)，假設(shè)所述金屬環(huán)的較短的直徑保持彼此一致。換句話說，可以處理根據(jù)多種標(biāo)準(zhǔn)的金屬環(huán)，以獲得更好的通用性和靈活性。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種熱處理具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)的方法，所述多個(gè)金屬環(huán)在包括基板和至少四個(gè)保持軸的進(jìn)料夾具上布置成包括第一列和第二列的兩個(gè)垂直列，所述至少四個(gè)保持軸垂直地安裝在基板上并彼此平行地延伸，所述保持軸中的每一個(gè)都具有從側(cè)壁基本垂直于所述保持軸的軸線延伸的多個(gè)環(huán)形凸脊，其中保持軸在金屬環(huán)的外壁插入相鄰的環(huán)形凸脊之間的情況下保持金屬環(huán)，該方法包括下述步驟將第一列中的金屬環(huán)和第二列中的金屬環(huán)同時(shí)保持在所述四個(gè)保持軸中的兩個(gè)上，并將第一列中的金屬環(huán)或第二列中的金屬環(huán)中的任一種保持在所述四個(gè)保持軸中的剩余兩個(gè)上；將保持金屬環(huán)的進(jìn)料夾具引入熱處理爐；以及在氣氛氣體在保持軸中流動(dòng)的同時(shí)在熱處理爐中熱處理金屬環(huán)。由本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的深入研究已經(jīng)揭示，在由實(shí)心保持軸保持的金屬環(huán)被氮化時(shí)，金屬環(huán)傾向于以變化的程度被氮化，這是由于實(shí)心保持軸的溫度未充分升高的事實(shí)。 換句話說，即使在實(shí)心保持軸附近的氣氛氣體的溫度高時(shí)，實(shí)心保持軸的溫度升高也要花費(fèi)長的時(shí)間。當(dāng)熱量被傳遞至實(shí)心軸的表面時(shí)，這種熱量隨后被傳遞至其內(nèi)部區(qū)域，該內(nèi)部區(qū)域的溫度比所述表面低。并非僅表面被加熱至高溫，相反，內(nèi)部區(qū)域的溫度也必須變高， 以便使表面溫度高。因此，未被充分加熱至高溫的實(shí)心保持軸傾向于抵靠在金屬環(huán)上。難以使金屬環(huán)和這種實(shí)心保持軸之間的接合處的溫度升高。在這種狀態(tài)下，即使金屬環(huán)被氮化時(shí)，滲氮工藝也不能在這種接合處充分進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，保持軸是中空的，并且氣氛氣體(如，滲氮?dú)怏w)流過保持軸。因此， 熱量從位于保持軸內(nèi)的氣氛氣體以及保持軸外的氣氛傳遞至保持軸。因此保持軸的溫度快速升高，并且使保持軸內(nèi)部和外部的溫度基本平衡。結(jié)果，使金屬環(huán)和保持軸之間的接合處的溫度與其它區(qū)域的溫度彼此基本相等。 換句話說，使金屬環(huán)的溫度整體上基本均勻。在這種狀態(tài)中，當(dāng)金屬環(huán)被氮化時(shí)，滲氮在整個(gè)金屬環(huán)上基本均勻地進(jìn)行。換句話說，容易獲得勻質(zhì)金屬環(huán)，其中該勻質(zhì)金屬環(huán)的各種特性在整個(gè)金屬環(huán)上基本相同。由于保持軸是中空的，并且多列金屬環(huán)由公共保持軸保持。因此，該進(jìn)料夾具不重，且輸送進(jìn)料夾具所要求的電力較少。因此進(jìn)料夾具是節(jié)省電力的。當(dāng)金屬環(huán)被加熱時(shí)，保持軸優(yōu)選具有與熱處理爐保持流體連通的對應(yīng)內(nèi)部。用于將氣氛氣體引入保持軸的進(jìn)口優(yōu)選定位在相對于氣氛氣體流動(dòng)所沿的方向的上游。這種布置使得能夠?qū)夥諝怏w引入保持軸，并且因此使保持軸的內(nèi)部和外部的溫度快速平衡。由于上述原因，優(yōu)選在將金屬環(huán)保持為橢圓形形狀時(shí)進(jìn)給和熱處理金屬環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種進(jìn)料夾具，用于將具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)在彼此平行地延伸的三個(gè)或更多個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件內(nèi)保持為一列，其中所述金屬環(huán)保持構(gòu)件中的每一個(gè)都包括柱狀構(gòu)件，該柱狀構(gòu)件在沿縱向方向觀看時(shí)具有多邊形剖面形狀，且具有面向金屬環(huán)的側(cè)表面；所述金屬環(huán)保持構(gòu)件中的每一個(gè)都具有用于保持金屬環(huán)的齒，所述齒僅設(shè)置在金屬環(huán)保持構(gòu)件的朝向金屬環(huán)的端面上；并且金屬環(huán)具有被夾緊在相鄰的齒之間的外周邊緣。采用上述配置，由金屬環(huán)接觸的金屬環(huán)保持構(gòu)件的尺寸和重量小。因此，金屬環(huán)保持構(gòu)件具有減小的熱容量。結(jié)果，金屬環(huán)保持構(gòu)件在熱處理工藝期間展現(xiàn)出良好的熱跟隨能力，導(dǎo)致金屬環(huán)的直徑在熱處理工藝期間變化的速率降低。此外，金屬環(huán)保持構(gòu)件以及熱處理夾具被制成為較輕。因此，可以節(jié)省輸送金屬環(huán)連同進(jìn)料夾具所要求的電力。在該情況中，金屬環(huán)保持構(gòu)件優(yōu)選包括中空構(gòu)件，因?yàn)槿缟纤?，這種環(huán)保持構(gòu)件允許金屬環(huán)整體上被基本均勻地?zé)崽幚?。進(jìn)料夾具包括將金屬環(huán)保持為多列所要求的數(shù)量的金屬環(huán)保持構(gòu)件，因此，可以減少夾具的數(shù)量。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的進(jìn)料夾具的整體示意性透視圖；圖2為圖1中示出的進(jìn)料夾具的局部放大垂直剖視圖；圖3為示出用作形成保持軸的原料的管設(shè)置在成形模中的方式的示意性垂直剖視圖；圖4為示出由圖3的成形模在所述管的側(cè)壁上形成凸脊和凹陷的方式的示意性垂直剖視圖；圖5為示出旋轉(zhuǎn)模放置在保持軸中的方式的示意性垂直剖視圖；圖6為示出其中管的側(cè)壁由圖5中示出的旋轉(zhuǎn)模從內(nèi)側(cè)凸起的方式的示意性垂直剖視圖；圖7為示意性地示出變形成橢圓形形狀的金屬環(huán)被輸送到保持軸之間的位置的方式的俯視圖；圖8為示出保持金屬環(huán)的保持軸接合至接合板的方式的整體示意性側(cè)面正視圖；圖9為示出保持金屬環(huán)的保持軸接合至接合板的方式的整體示意性透視圖；圖10為部分地沿垂直剖面的正面正視圖，示出了將進(jìn)料夾具引入熱處理爐的方式；圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的進(jìn)料架的整體示意性透視圖；圖12為示出由圖11中示出的進(jìn)料架保持兩列金屬環(huán)的方式的整體示意性透視圖13為圖11中示出的進(jìn)料架的部分沿垂直剖面的側(cè)面正視圖；圖14為圖11中示出的進(jìn)料架的的局部放大垂直剖視圖；圖15為圖11中示出的進(jìn)料架的俯視圖；圖16為部分地沿垂直剖面的正面正視圖，示出了將進(jìn)料架引入熱處理爐的方式；圖17為示出層疊在一起的進(jìn)料架的分解透視圖；圖18為示出圖17的層疊在一起的進(jìn)料架的整體示意性透視圖；圖19為示出將金屬環(huán)保持為橢圓形形狀的方式的俯視圖；圖20為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的進(jìn)料夾具的示意性俯視圖；圖21為圖20中示出的進(jìn)料夾具的整體示意性正面正視圖；圖22為沿著圖21的XXII-XXII線截取的剖視圖；圖23為圖20中示出的進(jìn)料夾具的金屬環(huán)保持構(gòu)件的正面正視圖；圖M為金屬環(huán)保持構(gòu)件的俯視圖；以及圖25為示出在爐子中熱處理由進(jìn)料夾具保持的金屬環(huán)的方式的示意性垂直剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)料夾具及其制造方法，涉及采用所述進(jìn)料夾具熱處理金屬環(huán)的方法。圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的進(jìn)料夾具10的整體示意性透視圖。進(jìn)料夾具 10用來保持和進(jìn)給金屬環(huán)R1、R2。進(jìn)料夾具10包括基板12，垂直地安裝在基板12上的10 個(gè)保持軸14a_14j、以及連接至所有10個(gè)保持軸14a-14j的接合板16。雖然為了說明目的，保持軸14a_14j由不同的附圖標(biāo)記表示，但保持軸Ha_14j在結(jié)構(gòu)上是相同的。類似地，雖然金屬環(huán)R1、R2由不同的附圖標(biāo)記表示，但金屬環(huán)R1、R2在結(jié)構(gòu)上是相同的?；?2為平板形式，從其較長的邊到較短的邊切掉等腰直角三角形。如圖2所示， 基板12具有沿著厚度方向延伸的通孔18，在其內(nèi)壁面上限定有螺紋20。保持軸14a_14j具有下端部，在下端部的側(cè)表面上限定有用于與螺紋20螺紋接合的螺紋22。保持軸Ha-14j垂直地安裝在基板12上，其螺紋22保持與基板12的螺紋20 螺紋接合。如圖2(其為保持軸He的局部垂直剖視圖)所示，保持軸Ha_14j中的每一個(gè)為中空體形式，具有軸向穿過其中限定的空間對?？臻gM用作氣氛氣體(如，滲氮?dú)怏w)流過的通道。保持軸14a_14j中的每一個(gè)具有形成在其側(cè)表面上的多個(gè)交替凸脊沈和凹陷觀。 凸脊沈具有由彎曲表面限定的頂點(diǎn)，凹陷觀具有由彎曲表面限定的底部。因此，凸脊沈和凹陷觀沒有陡峭部分或邊緣。如圖2中的虛線所示，金屬環(huán)Rl、R2定位在保持軸14e的凹陷28處。如圖1所示，保持軸Ha-Hj直立在基板12上，使得其凹陷觀定位為彼此對齊。金屬環(huán)Rl由保持軸Ha-He和14j的凹陷28夾緊，而金屬環(huán)R2由保持軸He_14j的凹陷28夾緊。在保持軸14a-14j中，兩個(gè)保持軸He和14j同時(shí)保持金屬環(huán)R1、R2 二者。
保持軸Ha-14j在其上端部具有螺紋30。螺紋30分別延伸穿過限定和暴露在接合板16中的10個(gè)通孔32。保持軸14a_14j的側(cè)壁具有由鎳電鍍的對應(yīng)表面，從而提供鎳覆層?？商鎿Q地，代替鎳覆層，保持軸14a_14j本身可以由鎳制成。接合板16在結(jié)構(gòu)上基本與基板12相同，除了通孔32在其中不具有螺紋之外。接合板16也為平板形式，從該平板的較長的邊到較短的邊切掉等腰直角三角形。如從圖1中可以容易地理解的那樣，保持軸14a_14j插入基板12和接合板16之間。因此，接合板16與基板12隔開基本與保持軸14a-14j的軸向長度相同的距離。墊圈式螺母34分別擰在延伸穿過接合板16中的通孔32并從通孔32中暴露的保持軸14a-14j的螺紋30上，從而將所有的保持軸Ha_14j接合至接合板16。如從前文可以理解的那樣，保持軸14a_14j的兩端都未封閉，而是保持軸Ha_14j 的內(nèi)部(空間24)保持與氣氛流體連通。以下關(guān)于熱處理金屬環(huán)Rl、R2的方法描述制造進(jìn)料夾具10的方法。首先，制造保持軸14a，包括其側(cè)壁上的凸脊沈和凹陷觀?？梢酝ㄟ^液壓成形制造保持軸14a。如圖3所示，中空管P放置到包括具有彎曲頂點(diǎn)的凸脊50和具有彎曲底部的凹陷 52的成型模62、64中。隨后，管P的內(nèi)部(空間24)由諸如水或類似的液體填充。如圖4所示，由一組推動(dòng)器66、68從管P的相對端將壓力施加至管P，從而沿著成型模62、64的凸脊50和凹陷52 對管P的側(cè)壁進(jìn)行成形。因此，在對應(yīng)于凸脊50和凹陷52的位置形成凹陷觀和凸脊26。 由于成型模62、64的凸脊50的頂點(diǎn)和凹陷52的底部是彎曲的，因此通過復(fù)制凸脊50和凹陷52的形狀形成的凸脊沈的頂點(diǎn)和凹陷觀的底部也是彎曲的。因此，未在管P上形成棱。隨后，成型模62、64打開以露出管P。接著，在管P的對應(yīng)端上形成螺紋22、30，從而制成保持軸14a?？商鎿Q地，如圖5所示，可以采用旋轉(zhuǎn)模70，其可以插入管P的內(nèi)部(空間24)。旋轉(zhuǎn)模70具有小于管P的內(nèi)徑的最大直徑。旋轉(zhuǎn)模70可以由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)模70具有沿著高度方向大致位于其中部的大直徑部72。大直徑部72具有彎曲側(cè)壁。如圖5所示，當(dāng)被旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)模70移向管P，直到最終大直徑部72從管P的內(nèi)壁面擠壓管P。旋轉(zhuǎn)模70的旋轉(zhuǎn)中心相對地移向管P的中心，從而使大直徑部72沿著管P 的圓周方向擠壓管P的內(nèi)壁面。結(jié)果，形成凸脊26，其沿著管P的側(cè)壁的圓周方向凸起。當(dāng)旋轉(zhuǎn)模70的中心移向管P的中心時(shí)，旋轉(zhuǎn)模70從管P的內(nèi)壁面縮回。隨后，旋轉(zhuǎn)模70沿著管P的軸向方向移動(dòng)。隨后，重復(fù)上述操作，以形成多個(gè)凸脊沈，如圖6所示。凹陷觀形成在相鄰的凸脊沈之間。換句話說，凸脊沈和凹陷觀彼此交替設(shè)置。 由于大直徑部72的側(cè)壁是彎曲的，因此管P的凸脊沈的頂點(diǎn)和凹陷觀的底部由彎曲表面限定。因此，管P沒有棱。隨后，在管P的對應(yīng)端上形成螺紋22、30，從而制成保持軸14a。通過液壓成形或通過用旋轉(zhuǎn)模70制造剩余的保持軸14b_14j。在第一實(shí)施方式中，如上所述，中空管P被成形以提供凸脊沈和凹陷觀。在沒有碎片的情況下成形中空管P，否則根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如果通過切割實(shí)心桿的側(cè)壁以提供這種凸
11脊和凹陷來制造保持軸，則將產(chǎn)生碎片。因此，可以有效地使用原料，處置碎片所要求的處理成本降低。此外，中空管P比具有與中空管P相同直徑和長度的實(shí)心桿便宜。因此，用來制造保持軸14a_14j的原料的成本降低。如此制成的保持軸Ha-14j用鎳鍍覆，隨后，保持軸Ha_14j垂直地安裝在基板12 上。更具體地，形成在保持軸14a_14j的端部上的螺紋22擰在形成在基板12中的通孔18 的內(nèi)壁上的螺紋20上(參見圖2)。如果保持軸14a-14j由鎳制成，則保持軸14a_14j不需
要由鎳鍍覆。隨后，在保持軸14a_14j由接合板16接合之前，金屬環(huán)Rl、R2由保持軸14a_14j保持。金屬環(huán)Rl、R2通過將馬氏體時(shí)效鋼的圓筒形滾筒切割成具有規(guī)定寬度的預(yù)成型件而制成，并具有抵抗壓力的彈性恢復(fù)能力。更具體地，當(dāng)金屬環(huán)R1、R2被從這種壓力釋放時(shí)，它們在彈性作用下恢復(fù)至它們的初始形狀。如此構(gòu)造的多個(gè)金屬環(huán)Rl在其外圓周壁由夾緊裝置(未示出)夾緊。此時(shí)，夾緊裝置向金屬環(huán)Rl施加夾緊力(壓力)，以使所有的金屬環(huán)Rl同時(shí)變形為橢圓形形狀。換句話說，金屬環(huán)Rl在變形成橢圓形形狀的同時(shí)由夾緊裝置夾緊。金屬環(huán)Rl在其彈性區(qū)域內(nèi)變形。如圖7所示，已經(jīng)變形為橢圓形形狀的金屬環(huán)Rl被輸送到保持軸14a-He和14j 之間的位置。夾緊裝置在其中將金屬環(huán)Rl放置在凹陷觀之間的位置處停止。隨后，所有的金屬環(huán)Rl同時(shí)從由夾緊裝置施加的夾緊力釋放，由此金屬環(huán)Rl在彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)至它們的初始的基本圓形形狀，如由圖7中的虛線所示。此時(shí)，金屬環(huán)Rl接合在保持軸Ha-He和14j的凹陷觀內(nèi)。結(jié)果，金屬環(huán)Rl由保持軸Ha-He和 14 j同時(shí)保持。隨后，夾緊裝置同時(shí)夾緊多個(gè)金屬環(huán)R2并將金屬環(huán)R2變形成橢圓形形狀。夾緊裝置隨后將變形的金屬環(huán)R2輸送至保持軸He-14j之間的位置。隨后，以上述方式，夾緊裝置在將環(huán)R2放置在凹陷觀之間的位置處停止，由此所有的金屬環(huán)R2同時(shí)從由夾緊裝置施加的夾緊力釋放。當(dāng)金屬環(huán)R2被釋放時(shí)，金屬環(huán)R2恢復(fù)至它們初始的基本圓形形狀，且外壁接合在保持軸14e_14j的凹陷觀內(nèi)。結(jié)果，金屬環(huán)R2由保持軸14e-14j保持。如圖 2所示，在彼此無物理干擾的情況下將金屬環(huán)Rl、R2保持至交錯(cuò)位置。如上所述，保持軸14a_14j的凸脊沈的頂點(diǎn)和凹陷觀的底部由彎曲表面限定，因此不存在棱邊。因此，當(dāng)已經(jīng)變形成橢圓形形狀的金屬環(huán)R1、R2恢復(fù)至它們的初始形狀時(shí)， 它們未受損，因?yàn)榻饘侪h(huán)Rl、R2不接觸或撞擊任何棱邊。由于保持軸14a_14j的凸脊沈的頂點(diǎn)和凹陷觀的底部由彎曲表面限定，因此容易防止損壞金屬環(huán)Rl、R2。當(dāng)如上所述的那樣保持金屬環(huán)R1、R2時(shí)，保持軸Ha-14j的具有螺紋30的上端部插入穿過接合板16中的通孔32。隨后，墊圈式螺母34擰在從通孔32露出的螺紋30上， 由此將金屬環(huán)R1、R2和進(jìn)料夾具10放置成圖8和9中示出的狀態(tài)。由于接合板16接合至保持軸14a-14j，因此防止保持軸Ha-14j傾斜，并且在保持軸Ha_14j傾斜時(shí)防止金屬環(huán) Rl、R2從保持軸移除。
為了在金屬環(huán)Rl、R2已經(jīng)由保持軸14a_14j保持之后將接合板16接合至保持軸 14a-14j，可以采用具有簡單結(jié)構(gòu)的夾緊裝置。雖然需要采用比這種夾緊裝置稍微復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的夾緊裝置，并且為了輸送金屬環(huán)Rl、R2需要進(jìn)行稍微嚴(yán)格的控制過程，但可以在接合板16已經(jīng)接合至保持軸Ha-14j之后由保持軸Ha-14j保持金屬環(huán)Rl、R2。在這種情況中，金屬環(huán)R1、R2可以插入任何相鄰的兩個(gè)保持軸Ha-14j之間。隨后，金屬環(huán)R1、R2與進(jìn)料夾具10—起進(jìn)給到圖10中示出的熱處理爐80。因而， 中空保持軸14a_14j的內(nèi)部(空間24)和熱處理爐80的內(nèi)部被設(shè)置為彼此流體連通。熱處理爐80沿著進(jìn)給進(jìn)料夾具10所沿的方向伸長，并且包括設(shè)置在其側(cè)壁82、84內(nèi)的加熱器86、88和安裝在頂壁90上的對流風(fēng)扇92。進(jìn)料夾具10由傳送機(jī)構(gòu)(未示出)進(jìn)給到熱處理爐80中。如上所述，由于進(jìn)料夾具10的保持軸14a-14j是中空的，因此進(jìn)料夾具10比根據(jù)背景技術(shù)的由實(shí)心保持軸制成的進(jìn)料夾具輕。因此，容易輸送進(jìn)料夾具10，并且可以節(jié)省輸送進(jìn)料夾具10所要求的電力。進(jìn)料夾具10由放置夾具94支撐在傳送機(jī)構(gòu)上。進(jìn)料夾具10被放置在放置夾具 94上，使得基板12中的通孔18未被放置夾具94封閉。以下將以舉例的方式描述用作熱處理工藝的滲氮工藝。圖10中示出的熱處理爐 80被供給諸如氨或類似的滲氮?dú)怏w。滲氮?dú)怏w由加熱器86、88加熱至金屬環(huán)Rl、R2可以被滲氮的溫度，如，約500°C。其溫度已經(jīng)升高的滲氮?dú)怏w向上流向熱處理爐80的頂壁90。根據(jù)第一實(shí)施方式， 啟動(dòng)對流風(fēng)扇92以使攪動(dòng)葉片96旋轉(zhuǎn)，從而用于在熱處理爐80中引起滲氮?dú)怏w對流。因此，滲氮?dú)怏w沿著側(cè)壁下降并在放置夾具94和進(jìn)料夾具10附近再次上升。如上所述，保持軸14a_14j的空間24，S卩，內(nèi)部保持與熱處理爐80的內(nèi)部流體連通。因此，如圖2和10所示，滲氮?dú)怏w流過保持軸14a-14j的內(nèi)部(空間對)，流向熱處理爐80的頂壁90。當(dāng)其溫度已經(jīng)升高的滲氮?dú)怏w流過保持軸14a_14j的內(nèi)部(空間24)時(shí)，其溫度與保持軸14a_14j中的滲氮?dú)怏w的溫度基本相同的滲氮?dú)怏w還流到保持軸14a-14j的外面。換句話說，滲氮?dú)怏w以基本相同的溫度同時(shí)存在于保持軸14a_14j的內(nèi)部和外部。因此，保持軸Ha-Hj的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡，由此使得金屬環(huán)R1、R2的溫度整體上基本均勻。換句話說，保持軸Ha_14j和金屬環(huán)Rl、R2之間的接合處的溫度與金屬環(huán)Rl、R2 的其它區(qū)域的溫度基本相同。滲氮?dú)怏w從金屬環(huán)Rl、R2的表面進(jìn)入金屬環(huán)Rl、R2，隨后擴(kuò)散到金屬環(huán)Rl、R2中， 從而在金屬環(huán)Rl、R2的表面上形成氮化層。換句話說，在金屬環(huán)R1、R2內(nèi)進(jìn)行滲氮。氮化層用來使金屬環(huán)R1、R2變硬。如上所述，金屬環(huán)R1、R2的溫度整體上基本均勻。因此，在整個(gè)金屬環(huán)R1、R2中以基本相同的速率進(jìn)行滲氮。因此防止?jié)B氮不規(guī)則地進(jìn)行，從而防止氮化層的厚度和金屬環(huán) Rl、R2的硬化變得不規(guī)則。根據(jù)第一實(shí)施方式，其中保持軸Ha-14j是中空的并且其內(nèi)部保持與氣氛流體連通，在金屬環(huán)R1、R2被氮化時(shí)滲氮?dú)怏w能夠流過保持軸14a-14j。由于保持軸Ha_14j的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡，因此金屬環(huán)Rl、R2和保持軸Ha-14j之間的接合處的溫度保持與金屬環(huán)R1、R2的其它區(qū)域的溫度基本相同。因此，金屬環(huán)R1、R2整體上被均勻地硬化。由于鎳覆層形成在保持軸14a_14j的側(cè)壁的表面上，因此防止保持軸14a_14j的組成元素在滲氮工藝期間擴(kuò)散到金屬環(huán)Rl、R2中。換句話說，鎳覆層用作用于防止保持軸 14a-14j的組成元素?cái)U(kuò)散到金屬環(huán)R1、R2中的屏障。如果保持軸Ha_14j本身由鎳制成則同樣能夠如此。在金屬環(huán)R1、R2已經(jīng)被氮化之后，從熱處理爐80中卸載進(jìn)料夾具10。隨后，墊圈式螺母34和接合板16從保持軸Ha-14j上分開，由此露出金屬環(huán)Rl、R2。露出的金屬環(huán)Rl、R2由夾緊裝置夾緊，在變形成橢圓形形狀的同時(shí)從保持軸 14a-14j上分開，并被輸送到給定站點(diǎn)或儲存位置。當(dāng)從夾緊裝置釋放時(shí)，金屬環(huán)R1、R2在其彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)至它們初始的基本圓形形狀。為了繼續(xù)保持其它新的金屬環(huán)Rl、R2，可以重復(fù)使用包括如上所述的那樣制成的保持軸14a-14j的進(jìn)料夾具10。與稍后將描述的接合板116(參見圖11) 一樣，基板12和接合板16可以具有通孔以減輕其重量。在第一實(shí)施方式中，進(jìn)料夾具10構(gòu)造為能夠保持兩列平行金屬環(huán)Rl、R2。然而， 進(jìn)料夾具還可以構(gòu)造為能夠保持三列或更多列金屬環(huán)，或者僅保持一列金屬環(huán)。以下將描述第二實(shí)施方式。圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的進(jìn)料夾具110的整體示意性透視圖。圖12為示出由進(jìn)料夾具110保持金屬環(huán)R1、R2的方式的整體示意性透視圖。進(jìn)料夾具110用來保持并進(jìn)給第一列Ll金屬環(huán)Rl和第二列L2金屬環(huán)R2。進(jìn)料夾具110包括基板112、垂直地安裝在基板112上的10個(gè)保持軸1 Ha-114j、以及接合至所有10個(gè)保持軸114a_114j的接合板116。雖然為了說明目的，保持軸114a_114j由不同的附圖標(biāo)記表示，但保持軸 IHa-IHj在結(jié)構(gòu)上是相同的。類似地，雖然金屬環(huán)Rl、R2由不同的附圖標(biāo)記表示，但金屬環(huán)R1、R2在結(jié)構(gòu)上是相同的。基板112為平板形式，從其較長的邊到較短的邊切掉等腰直角三角形。如圖13所示，基板112具有兩個(gè)螺栓插入孔117、兩個(gè)接合銷插入孔118，和沿著基板112的厚度方向延伸的10個(gè)通孔120。如圖13所示，螺栓插入孔117包括具有縮小內(nèi)徑的臺階122。從螺栓插入孔117 的面向接合板116(在圖13中向上)的開口插入螺栓插入孔117的柱狀構(gòu)件IMa，124b具有擱置在臺階122上的下端面。螺栓1 從螺栓插入孔117的下開口插入螺栓插入孔117 中，如圖13所示。螺栓1 擰入限定在柱狀構(gòu)件12^、lMb的下端部中的螺紋孔128中， 從而將柱狀構(gòu)件lMa、124b垂直地緊固至基板112。如圖14所示，通孔120也包括具有縮小內(nèi)徑的臺階130。從通孔120的面向接合板 116(在圖13和14中向上)的開口插入通孔120的保持軸114a_114j具有擱置在臺階130 上的下端面。當(dāng)保持軸114a-114j的下端部插入并裝配到通孔120中時(shí)，保持軸114a_114j 垂直地安裝到基板112上。圖14以垂直剖面部分地示出了保持軸114j。如從這種垂直剖面可以理解的那樣， 保持軸114a-114j為中空體，具有從中軸向穿過限定的空間132。如隨后描述的那樣，空間132用作用于流過保持軸114a-114j的氣氛氣體(如，滲氮?dú)怏w)的通道。通過在通孔120 的下開口處設(shè)置的進(jìn)口將氣氛引入空間132，如圖14所示。保持軸IHa-114j具有環(huán)形凸脊134，其從保持軸IHa-114j的側(cè)壁沿垂直于保持軸114a-114j的軸向方向的方向突出。環(huán)形凸脊134具有形成為V-形錐形斜面的遠(yuǎn)端面。 作為形成環(huán)形凸脊134的結(jié)果，保持軸114a-114j還設(shè)置有位于相鄰的環(huán)形凸脊134之間的凹面環(huán)形座136。保持軸114a_114j中的每一個(gè)可以通過從中空圓筒形管的外壁部切割中空圓筒形管而制成。更具體地，以規(guī)定寬度切割中空圓筒形管的具有大厚度的側(cè)壁。以給定的間隔重復(fù)這種切割過程，以制造保持軸114a-114j中的每一個(gè)。切割區(qū)域用作環(huán)形座136，而未切割區(qū)域用作環(huán)形凸脊134。如圖11所示，保持軸114a_114j直立在基板112上，使得其環(huán)形凸脊134被定位為彼此對齊，并且因此環(huán)形座136也被定位為彼此對齊。金屬環(huán)Rl由保持軸114a-lHe 和114j的環(huán)形座136夾緊，金屬環(huán)R2由保持軸114e-114j的環(huán)形座136夾緊。在保持軸 IHa-114j中，兩個(gè)保持軸114e和114j同時(shí)保持金屬環(huán)Rl和R2(第一列Li，第二列L2)。保持軸IHa-IHj具有對應(yīng)的上端部，其分別插入限定在接合板116中的通孔138 中。因此，保持軸114a-114j的內(nèi)部(空間132)未被接合板116封閉。如從前文可以理解的那樣，保持軸114a-114j的兩端都未被基板112和接合板116封閉，而是保持軸114a_114j 的內(nèi)部(空間132)保持與氣氛流體連通。保持軸114a_114j的側(cè)壁具有鍍有鎳的對應(yīng)表面，由此提供鎳覆層?？商鎿Q地，代替提供鎳覆層，保持軸114a-114j本身可以由鎳制成。接合板116也為平板形式，從該平板的較長的邊到較短的邊切掉等腰直角三角形。如圖11和15所示，接合板116具有限定在其中的較大的圓形開口 140a、140b和較小的圓形開口 14加、142b，從而使接合板116的重量較輕。作為較大的圓形開口 140a、140b和較小的圓形開口 142a、142b的結(jié)果，使接合板116連通進(jìn)料夾具110 —起重量較輕。接合板116具有在與螺栓插入孔117對準(zhǔn)的對應(yīng)位置處限定在其中的柱狀構(gòu)件支撐孔144和接合銷固定孔146。接合銷插入孔118被限定在基板112中。設(shè)置在柱狀構(gòu)件 124aU24b的遠(yuǎn)端上的螺紋軸147分別延伸穿過柱狀構(gòu)件支撐孔144。螺母148擰在對應(yīng)的螺紋軸147上，從而將基板112和接合板116與柱狀構(gòu)件 IMa、124b彼此接合在一起。螺紋150設(shè)置在接合銷固定孔146的內(nèi)壁上。在其側(cè)壁上形成有螺紋152的接合銷1 擰入接合銷固定孔146中。如隨后描述的那樣，當(dāng)堆疊進(jìn)料夾具110時(shí)，接合銷IM 插入上進(jìn)料夾具110的基板112中的接合銷插入孔118。根據(jù)第一實(shí)施方式的進(jìn)料夾具110基本上如上所述的那樣構(gòu)造。以下將聯(lián)系采用進(jìn)料夾具110熱處理金屬環(huán)Rl、R2的方法描述進(jìn)料夾具110的操作和優(yōu)點(diǎn)。在接合板116接合至保持軸114a_114j和柱狀構(gòu)件lMa、124b之前，第一列Ll金屬環(huán)Rl和第二列L2金屬環(huán)R2由保持軸114a-114j保持。作為分別插入通孔120和螺栓插入孔117中的結(jié)果，保持軸114a-114j和柱狀構(gòu)件12^、124b垂直地安裝在基板112上。 如上所述，螺栓126(參見圖13)擰入限定在柱狀構(gòu)件12^、lMb中的螺紋孔128。金屬環(huán)Rl、R2通過將馬氏體時(shí)效鋼的圓筒形滾筒切割成具有規(guī)定寬度的預(yù)成型
15件而制成。金屬環(huán)R1、R2展示出抵抗壓力的彈性恢復(fù)能力。更具體地，當(dāng)金屬環(huán)R1、R2從這種壓力釋放時(shí)，金屬環(huán)Rl、R2彈性恢復(fù)至它們的初始形狀。如此構(gòu)造的多個(gè)金屬環(huán)Rl在其外圓周壁處由夾緊裝置(未示出)夾緊。此時(shí)，夾緊裝置向金屬環(huán)Rl施加夾緊力(壓力)，以使所有的金屬環(huán)Rl同時(shí)變形為橢圓形形狀。換句話說，金屬環(huán)Rl在變形為橢圓形形狀的同時(shí)由夾緊裝置夾緊。金屬環(huán)Rl在其彈性區(qū)域內(nèi)變形。已經(jīng)變形為橢圓形形狀的金屬環(huán)Rl被輸送到保持軸114a_114e和114j之間的位置。夾緊裝置在其中金屬環(huán)Rl放置在保持軸IHa-IHe和114j的環(huán)形座136之間的位置處停止。隨后，所有的金屬環(huán)Rl同時(shí)從由夾緊裝置施加的夾緊力釋放，由此金屬環(huán)Rl在彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)至它們的初始的基本圓形形狀。此時(shí)，金屬環(huán)Rl接合在保持軸 IHa-IHe和114j的環(huán)形座136內(nèi)。結(jié)果，金屬環(huán)Rl作為第一列Ll由保持軸114a_lHe 和114j同時(shí)保持，如圖12所示。隨后，夾緊裝置同時(shí)夾緊多個(gè)金屬環(huán)R2并將金屬環(huán)R2變形成橢圓形形狀。夾緊裝置隨后將變形的金屬環(huán)R2輸送至保持軸114e-114j之間的位置。隨后，以上述相同的方式，夾緊裝置在將環(huán)R2放置在保持軸114e-114j的環(huán)形座136之間的位置處停止，由此所有的金屬環(huán)R2同時(shí)從由夾緊裝置施加的夾緊力釋放。當(dāng)金屬環(huán)R2被釋放時(shí)，金屬環(huán)R2 恢復(fù)至它們初始的基本圓形形狀，且外壁接合在保持軸114e-114j的環(huán)形座136內(nèi)。結(jié)果， 金屬環(huán)R2作為第二列L2由保持軸114e-114j保持。在彼此無物理干擾的情況下將金屬環(huán) Rl、R2保持至交錯(cuò)位置。當(dāng)如上所述的那樣保持金屬環(huán)Rl、R2時(shí)，保持軸114a_114j的上端部插入穿過接合板116中的通孔138。同時(shí)，柱狀構(gòu)件lMa、124b的螺紋軸147插入穿過柱狀構(gòu)件支撐孔 144。隨后，螺母148擰在螺紋軸147上。如果需要，接合銷巧4擰入接合銷固定孔146中。將金屬環(huán)Rl、R2和進(jìn)料夾具110放置成圖12中示出的狀態(tài)。由于接合板116接合至保持軸lHa_114j，因此防止保持軸114a-114j傾斜，并且在保持軸114a_114j傾斜時(shí)防止金屬環(huán)Rl、R2移除。為了在金屬環(huán)R1、R2已經(jīng)由保持軸114a_114j保持之后將接合板116接合至保持軸1 Ha-114 j，可以采用簡單結(jié)構(gòu)的夾緊裝置。雖然需要采用具有比這種夾緊裝置稍微復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的夾緊裝置，并且為了輸送金屬環(huán)R1、R2需要進(jìn)行稍微嚴(yán)格的控制過程，但可以在接合板116已經(jīng)接合至保持軸114a-114j之后由保持軸114a_114j保持金屬環(huán)R1、R2。在這種情況中，金屬環(huán)Rl、R2可以插入任何相鄰的兩個(gè)保持軸114a-114j之間。隨后，由傳送機(jī)構(gòu)(未示出)將金屬環(huán)Rl、R2進(jìn)給到如圖16所示的熱處理爐80 中。如上所述，由于進(jìn)料夾具110的保持軸114a-114j是中空的，因此進(jìn)料夾具110比根據(jù)背景技術(shù)的具有實(shí)心保持軸的進(jìn)料架輕。而且，由于兩個(gè)中間保持軸lHe、114f同時(shí)保持第一列Ll金屬環(huán)Rl和第二列L2金屬環(huán)R2，因此防止使用的保持軸的數(shù)量增加。采用這種配置，保持軸114a-114j被制成為較輕，因此進(jìn)料夾具110作為整體被制成為較輕。因此， 容易運(yùn)送進(jìn)料夾具110，并且可以節(jié)省運(yùn)送進(jìn)料夾具110所要求的電力。如上所述，保持軸114a_114j容易通過切割中空圓筒形管制成。如本領(lǐng)域公知的那樣，中空圓筒形管相對便宜。采用熟知的切割設(shè)備可以容易且簡單地進(jìn)行切割過程。因此，可以降低制造保持軸114a-114j所要求的原料的成本，以及用于制造保持軸114a-114j 的處理成本。當(dāng)將進(jìn)料夾具110放置到熱處理爐80中時(shí)，中空保持軸114a_114j的內(nèi)部(空間 132)和熱處理爐80的內(nèi)部通過通孔120的下開口保持彼此流體連通。熱處理爐80沿著進(jìn)給進(jìn)料夾具110所沿的方向伸長，并且包括設(shè)置在其側(cè)壁82、84內(nèi)的加熱器86、88和安裝在頂壁90上的對流風(fēng)扇92。進(jìn)料夾具110由放置夾具94支撐在傳送機(jī)構(gòu)上。進(jìn)料夾具110被放置在放置夾具94上，使得基板112中的通孔120未被放置夾具94封閉。以下將以舉例的方式描述用作熱處理工藝的滲氮工藝。圖16中示出的熱處理爐 80被供給諸如氨或類似的滲氮?dú)怏w。滲氮?dú)怏w由加熱器86、88加熱至金屬環(huán)Rl、R2可以被氮化的溫度，如，約500°C。其溫度已經(jīng)升高的滲氮?dú)怏w向上流向熱處理爐80的頂壁90。根據(jù)第二實(shí)施方式， 啟動(dòng)對流風(fēng)扇92以使攪動(dòng)葉片96旋轉(zhuǎn)，從而用于在熱處理爐80中引起滲氮?dú)怏w對流。因此，滲氮?dú)怏w沿著側(cè)壁下降并在放置夾具94和進(jìn)料夾具110附近再次上升。如上所述，保持軸114a_114j的空間132，即，內(nèi)部通過通孔120的上下開口保持與熱處理爐80的內(nèi)部流體連通。因此，如圖14和16所示，從通孔120的下開口引入滲氮?dú)怏w。通孔120的下開口相對于滲氮?dú)怏w流動(dòng)所沿的方向定位在上游，并用作用于滲氮?dú)怏w的進(jìn)入端口。滲氮?dú)怏w流過保持軸114a-114j的內(nèi)部(空間132)，并從通孔138向熱處理爐80的頂壁90排放。當(dāng)其溫度已經(jīng)升高的滲氮?dú)怏w流過保持軸114a_114j的內(nèi)部(空間132)時(shí)，其溫度與保持軸114a-114j中的滲氮?dú)怏w的溫度基本相同的滲氮?dú)怏w存在于保持軸114a-114j 的外面。換句話說，滲氮?dú)怏w以基本相同的溫度同時(shí)存在于保持軸114a-114j的內(nèi)部和外部。因此，保持軸114a-114j的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡，由此使得金屬環(huán)R1、R2的溫度整體上基本均勻。換句話說，保持軸114a-114j和金屬環(huán)Rl、R2之間的接合處的溫度與金屬環(huán)R1、R2的其它區(qū)域的溫度基本相同。由于保持軸114a_114j是中空的，因此從滲氮?dú)怏w轉(zhuǎn)移至保持軸114a_114j的熱量被有效地傳輸通過保持軸1 Ha-114 j。因此，保持軸114a-114j本身的溫度和由保持軸 114a-114j保持的金屬環(huán)R1、R2的溫度在短時(shí)間內(nèi)升高。換句話說，可以采用減少量的熱能來升高保持軸114a_114j和金屬環(huán)Rl、R2 二者的溫度。因此，可以節(jié)省在金屬環(huán)Rl、R2上進(jìn)行滲氮所需要的電力。滲氮?dú)怏w從金屬環(huán)Rl、R2的表面進(jìn)入金屬環(huán)Rl、R2，隨后擴(kuò)散到金屬環(huán)Rl、R2中， 從而在金屬環(huán)Rl、R2的表面上形成氮化層。換句話說，在金屬環(huán)R1、R2內(nèi)進(jìn)行滲氮。滲氮層用來使金屬環(huán)R1、R2變硬。如上所述，金屬環(huán)R1、R2的溫度整體上基本均勻。因此，在整個(gè)金屬環(huán)R1、R2中以基本相同的速率進(jìn)行滲氮。因此防止?jié)B氮不規(guī)則地進(jìn)行，從而防止氮化層的厚度和金屬環(huán) Rl、R2的硬化變得不規(guī)則。根據(jù)第二實(shí)施方式，其中保持軸114a_114j是中空的并且其內(nèi)部保持與氣氛流體連通，在金屬環(huán)Rl、R2被滲氮時(shí)滲氮?dú)怏w能夠流過保持軸lHa-114j。由于保持軸 114a-114j的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡，因此金屬環(huán)Rl、R2和保持軸114a_114j之間的接合處的溫度保持與金屬環(huán)R1、R2的其它區(qū)域的溫度基本相同。因此，金屬環(huán)R1、R2整體上被均勻地硬化。由于鎳覆層形成在保持軸114a_114j的側(cè)壁的表面上，因此防止保持軸 114a-114j的組成元素在滲氮工藝期間擴(kuò)散到金屬環(huán)Rl、R2中。換句話說，鎳覆層用作用于防止保持軸114a-114j的組成元素?cái)U(kuò)散到金屬環(huán)R1、R2中的屏障。如果保持軸14a_14j 本身由鎳制成則同樣能夠如此。在金屬環(huán)Rl、R2已經(jīng)被氮化之后，從熱處理爐80中卸載進(jìn)料夾具110。隨后，松開螺母148，接合板116從保持軸114a-114j和柱狀構(gòu)件IMa，124b上分開，由此露出金屬環(huán) R1、R2。露出的金屬環(huán)Rl、R2由夾緊裝置夾緊，在變形成橢圓形形狀的同時(shí)從保持軸 114a-114j上分開，并被輸送到給定站點(diǎn)或儲存位置。當(dāng)從夾緊裝置釋放時(shí)，金屬環(huán)Rl、R2 在其彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)至它們初始的基本圓形形狀。為了繼續(xù)保持其它新的金屬環(huán)Rl、R2，可以重復(fù)使用包括如上所述的那樣制成的保持軸114a-114j的進(jìn)料夾具110。如圖16所示，將進(jìn)料夾具110加載到熱處理爐80中，而不層疊在其它進(jìn)料夾具上。然而，如果熱處理爐具有大容量，則如圖17和18所示，多個(gè)進(jìn)料夾具110、110可以通過接合銷巧4彼此層疊，隨后被加載到熱處理爐中。在這種情況中，上進(jìn)料夾具110的保持軸114a-114f的空間132與下進(jìn)料夾具110的保持軸114a_114f的空間132對準(zhǔn)。換句話說，空間132、132保持與氣氛流體連通，因此與熱處理爐的內(nèi)部流體連通。類似地，三個(gè)或更多個(gè)進(jìn)料夾具110可以層疊在一起。如圖19所示，保持軸114a_114j可以設(shè)置為用于夾緊橢圓形形狀的金屬環(huán)R1、R2 的位置處。以這種方式被夾緊的金屬環(huán)R1、R2被防止沿不希望的方向彈性變形。因此，防止由于與其它構(gòu)件或機(jī)構(gòu)的接觸而導(dǎo)致?lián)p壞在彈力作用下恢復(fù)至它們的初始形狀的金屬環(huán)Rl、R2，并且還防止這種其它構(gòu)件由與金屬環(huán)Rl、R2的接觸而損壞。不可避免地，金屬環(huán)Rl、R2在其內(nèi)徑、圓周長度、寬度等方面具有一定的不規(guī)則性。然而，當(dāng)將金屬環(huán)Rl、R2保持為橢圓形形狀時(shí)，使所有的金屬環(huán)Rl、R2具有相同的短軸，即使在內(nèi)徑、圓周長度、寬度等方面存在一定的不規(guī)則性。因此，所有的金屬環(huán)R1、R2都可以由保持軸114a-114j保持，而不經(jīng)歷擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。還防止了金屬環(huán)R1、R2塑性變形。這意味著保持軸114a_114j能夠保持根據(jù)其它標(biāo)準(zhǔn)(外徑)的金屬環(huán)，因?yàn)楸３州S114a-114j的較短的直徑的尺寸與由保持軸114a-114j保持的金屬環(huán)R1、R2的較短的直徑尺寸一致。因此，將金屬環(huán)保持為橢圓形形狀的好處在于，可以處理根據(jù)多種標(biāo)準(zhǔn)的金屬環(huán)， 獲得更好的通用性和靈活性。在上述第二實(shí)施方式中，10個(gè)保持軸114a_114j保持第一列Ll金屬環(huán)Rl和第二列L2金屬環(huán)R2。然而，如果將金屬環(huán)R1、R2保持為環(huán)形形狀，則至少四個(gè)保持軸足以保持金屬環(huán)R1、R2。即使將金屬環(huán)R1、R2保持成橢圓形形狀，需要的數(shù)量的保持軸(例如，8個(gè)保持軸)可以用來維持橢圓形形狀。在上述第一和第二實(shí)施方式中，保持軸Ha-14j和114a_114j的內(nèi)部保持與氣氛流體連通。然而，如果保持軸Ha-Hj和114a-114j是中空的，則保持軸的至少一端可以被封閉。這種修改同樣使得進(jìn)料夾具能夠形成為比使用實(shí)心保持軸時(shí)輕。熱處理氣體經(jīng)由熱處理爐中的擴(kuò)散或?qū)α鞯竭_(dá)保持軸Ha-14j和114a_114j的內(nèi)部(空間對，空間132)。來自已經(jīng)到達(dá)所述內(nèi)部的熱處理氣體的熱量傳遞至保持軸14a-14j 和IHa-114j，并且來自圍繞保持軸14a-14j和114a_114j的熱處理氣體的熱量同樣也傳遞至保持軸14a-14j和114a-114j0因此，保持軸14a-14j和114a-114j的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡。因此，金屬環(huán)Rl、R2與保持軸Ha-14j和114a-114j之間的接合處的溫度與金屬環(huán)R1、R2的其它區(qū)域的溫度基本相同。可以構(gòu)造一種進(jìn)料夾具，其僅由基板12、112和保持軸Ha-14j構(gòu)成，而沒有接合板 16、116。以下將描述根據(jù)第三實(shí)施方式的進(jìn)料夾具。圖20為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的進(jìn)料夾具200的示意性俯視圖。圖21為進(jìn)料夾具200的整體示意性正面正視圖。圖22為沿著圖21的XXII-XXII截取的剖視圖。如圖 20-22所示，進(jìn)料夾具200包括12個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021，其垂直地安裝在基板204 上并具有接合至頂板206的遠(yuǎn)端。換句話說，根據(jù)第三實(shí)施方式的進(jìn)料夾具200包括三個(gè)或更多個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件(12個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021)，其垂直地設(shè)置成抵靠在金屬環(huán)R1、R2的外周邊緣上。圖23為進(jìn)料夾具200的每一個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件202的正面正視圖，而圖M為其俯視圖。如圖23和M所示，每個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件202都具有位于其表面上的齒208，其朝向金屬環(huán)R1、R2并以固定間距隔開。齒208為具有錐形斜面的截頭圓錐體形狀。當(dāng)金屬環(huán) R1、R2中的每一個(gè)插入兩個(gè)相鄰的齒208之間時(shí)，金屬環(huán)的外周邊緣保持在這種斜面上。金屬環(huán)保持構(gòu)件202a_2021構(gòu)造為使得當(dāng)金屬環(huán)保持構(gòu)件202a_2021垂直地安裝在基板204上時(shí)，齒208定位在相同的高度。當(dāng)金屬環(huán)Rl、R2插入相鄰的齒208、208之間時(shí)，金屬環(huán)R1、R2被水平夾緊。金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021優(yōu)選應(yīng)當(dāng)設(shè)置為使得如此保持的金屬環(huán)R1、R2可以為大致圓形形狀。如果金屬環(huán)Rl、R2在被保持成其它形狀時(shí)被熱處理，則由于這種其它形狀的存在，金屬環(huán)R1、R2傾向于經(jīng)受不利影響，如熱應(yīng)變或類似情況。然而，金屬環(huán)R1、R2不存在這種不利影響。根據(jù)第三實(shí)施方式，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021中的每一個(gè)都為板狀構(gòu)件的形式，該板狀構(gòu)件具有從其上設(shè)置齒208的表面向后延伸的平面形狀。具有以前述方式構(gòu)造的金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的進(jìn)料夾具200具有比在根據(jù)背景技術(shù)的專利文獻(xiàn)3中披露的進(jìn)料夾具(即，具有從圓筒體形式的金屬環(huán)保持構(gòu)件同心地突出并由錐形斜面接合至金屬環(huán)保持構(gòu)件的側(cè)壁的齒的進(jìn)料夾具(參見專利文獻(xiàn)3的圖))的熱容量小得多的熱容量。因此，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021在熱處理工藝期間展現(xiàn)出良好的熱跟隨能力， 導(dǎo)致金屬環(huán)Rl、R2的直徑在熱處理工藝期間改變的速率降低。此外，由于金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021具有平面形狀，因此能夠使金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的重量較輕，由此使進(jìn)料夾具200作為整體較輕。構(gòu)造為使金屬環(huán)保持構(gòu)件的重量較輕的實(shí)驗(yàn)性實(shí)例實(shí)現(xiàn)約20%的重量降低。而且，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021優(yōu)選應(yīng)當(dāng)為中空構(gòu)件。中空的金屬環(huán)保持構(gòu)件202a-2021非常輕，并且作為在熱處理工藝期間在加熱金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021時(shí)將加熱的氣氛引入金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021中的空間的結(jié)果，在熱處理工藝期間提供更好的熱跟隨能力。構(gòu)造為使金屬環(huán)保持構(gòu)件的重量較輕的實(shí)驗(yàn)性實(shí)例實(shí)現(xiàn)約40%的重量降低， 并且每個(gè)夾具的重量降低約14%。而且，金屬環(huán)保持構(gòu)件202a_2021優(yōu)選應(yīng)當(dāng)用鎳鍍覆。如果金屬環(huán)保持構(gòu)件 202a-2021由包含Cu、Cr或類似物的材料制成，則這種金屬環(huán)保持構(gòu)件202a_2021可能干擾其中金屬環(huán)保持構(gòu)件202a-2021接觸金屬環(huán)Rl、R2的齒208的區(qū)域中的均勻滲氮反應(yīng)。 金屬環(huán)保持構(gòu)件202a-2021還可以由純鎳制成。具有上述結(jié)構(gòu)的進(jìn)料夾具200以下述方式保持金屬環(huán)R1、R2。夾緊裝置同時(shí)夾緊形狀基本為圓形的多個(gè)金屬環(huán)R1，隨后沿直徑方向?qū)⒔饘侪h(huán)Rl壓成大致橢圓形形狀。隨后，夾緊裝置將金屬環(huán)Rl插入金屬環(huán)保持構(gòu)件2(^a-2021a-202f，同時(shí)保持金屬環(huán)Rl變形， 并且其直徑水平定向。隨后，夾緊裝置將金屬環(huán)Rl從壓力釋放，因此金屬環(huán)Rl在其彈力作用下從橢圓形形狀恢復(fù)至基本圓形形狀。金屬環(huán)Rl、R2的外周表面移動(dòng)靠近金屬環(huán)保持構(gòu)件 202a-2021a-202f的其上形成有齒208的面。夾緊裝置繼續(xù)將金屬環(huán)Rl從壓力釋放，同時(shí)控制金屬環(huán)Rl的水平定向，使得其外周表面插入金屬環(huán)保持構(gòu)件2(^a-2021a-202f的定位在與金屬環(huán)Rl相同高度處的相鄰齒 208,208之間。金屬環(huán)Rl的外周邊緣被夾緊在金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的相鄰齒208、 208之間，并被水平地保持。以類似方式處理金屬環(huán)R2，直到金屬環(huán)R2被保持在金屬環(huán)保持構(gòu)件 202a-2021g-202f的齒208、208之間。因此金屬環(huán)R1、R2被保持在水平并置的兩個(gè)垂直列中。如上所述的那樣保持?jǐn)?shù)個(gè)金屬環(huán)Rl、R2的進(jìn)料夾具200被單獨(dú)引入老化和滲氮爐，或可替換地，定位銷210裝配在定位孔212中的層疊進(jìn)料夾具(參見圖17和18)被引入老化和滲氮爐。隨后，在老化和滲氮爐中熱處理金屬環(huán)R1、R2。如果老化過程和滲氮過程在連續(xù)爐中執(zhí)行，則可以由進(jìn)料夾具200在所述爐之間傳送金屬環(huán)Rl、R2。如果滲氮工藝被執(zhí)行為氣體滲氮工藝，則由于用來執(zhí)行滲氮工藝的爐是批處理型爐，則金屬環(huán)R1、R2在進(jìn)料夾具200上的加載率極大地影響熱處理效率。在這方面，根據(jù)第三實(shí)施方式，12個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021用來將金屬環(huán)Rl、 R2保持成水平并置的兩個(gè)垂直列。采用這種配置，假設(shè)金屬環(huán)Rl、R2的數(shù)量相同，則保持金屬環(huán)R1、R2所要求的夾具的數(shù)量降低。因此，可以降低夾具的重量和體積。例如，進(jìn)料夾具200的重量和體積可以分別比每個(gè)都具有僅能夠保持金屬環(huán)Rl的 6個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件2(^a-2021a-202f的兩個(gè)進(jìn)料夾具小約9%和約10%。與第一和第二實(shí)施方式一樣，金屬環(huán)R1、R2可以由金屬環(huán)保持構(gòu)件同時(shí)保持，其中金屬環(huán)R1、R2安裝在彼此最近的區(qū)域中。這種修改配置在進(jìn)一步降低金屬環(huán)保持構(gòu)件的數(shù)量方面是有效的，且因此進(jìn)一步用來降低夾具的重量和體積。采用上述修改配置，金屬環(huán)保持構(gòu)件的朝向金屬環(huán)Rl的端面和朝向金屬環(huán)R2的端面可以具有齒208。保持?jǐn)?shù)個(gè)金屬環(huán)Rl、R2的進(jìn)料夾具200由進(jìn)料裝置(未示出)進(jìn)給到圖25中示出的熱處理爐80中。類似于上述熱處理爐，熱處理爐80沿著進(jìn)給進(jìn)料夾具200所沿的方向伸長，并且進(jìn)一步包括設(shè)置在側(cè)壁82、84以內(nèi)的加熱器86、88和安裝在頂壁90上的對流風(fēng)扇92。隨后，以與第一實(shí)施方式類似的方式執(zhí)行熱處理工藝。更具體地，采用熱處理爐80中的進(jìn)料夾具200，中空金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021的內(nèi)部和熱處理爐80的內(nèi)部通過中空金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的開口保持彼此流體連通。 以下將以舉例方式描述作為熱處理工藝的滲氮工藝。熱處理爐80被供給諸如氨或類似的滲氮?dú)怏w。滲氮?dú)怏w由加熱器86、88加熱至金屬環(huán)Rl、R2可以被氮化的溫度，如，約500°C。 被加熱的滲氮?dú)怏w向上流向熱處理爐80的頂壁90。當(dāng)啟動(dòng)對流風(fēng)扇92以使攪動(dòng)葉片96 旋轉(zhuǎn)時(shí)，已經(jīng)上升的滲氮?dú)怏w在在熱處理爐80中經(jīng)歷對流。滲氮?dú)怏w沿著側(cè)壁82、84向下流動(dòng)，隨后在熱處理爐80的底板和進(jìn)料夾具200附近再次上升。如上所述，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的內(nèi)部在其兩端處保持與熱處理爐80 的內(nèi)部流體連通。因此，如圖25所示，從金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的下開口引入滲氮?dú)怏w。金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的下開口相對于滲氮?dú)怏w流動(dòng)所沿的方向定位在上游，并用作用于滲氮?dú)怏w的進(jìn)入端口。滲氮?dú)怏w流過金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的內(nèi)部，并從上開口向熱處理爐80的頂壁90排放。在前述方式中，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021為其內(nèi)部與氣氛保持流體連通的板狀構(gòu)件，被加熱的滲氮?dú)怏w流過金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021。被加熱至與金屬環(huán)保持構(gòu)件 202a-2021中基本相同的點(diǎn)的滲氮?dú)怏w還存在于金屬環(huán)保持構(gòu)件20加_2021的外面。換句話說，被加熱至相同溫度點(diǎn)的滲氮?dú)怏w同時(shí)存在于金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的內(nèi)部和外部。因此，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021的內(nèi)部和外部的溫度保持平衡，從而使得金屬環(huán)R1、 R2的溫度整體上基本均勻。換句話說，金屬環(huán)保持構(gòu)件20加-2021和金屬環(huán)R1、R2之間的接合處的溫度與金屬環(huán)Rl、R2的其它區(qū)域的溫度基本相同。滲氮?dú)怏w從金屬環(huán)Rl、R2的表面進(jìn)入金屬環(huán)R1、R2，隨后擴(kuò)散到金屬環(huán)R1、R2中，以在金屬環(huán)R1、R2的表面上形成氮化層。換句話說，滲氮進(jìn)行到金屬環(huán)R1、R2中。氮化層用來硬化金屬環(huán)R1、R2。如上所述，金屬環(huán)R1、R2的溫度整體上基本均勻。因此，在整個(gè)金屬環(huán)R1、R2中以基本恒定的速率進(jìn)行滲氮。以這種方式使用的進(jìn)料夾具200在熱處理工藝期間展現(xiàn)出良好的熱跟隨能力，并且防止?jié)B氮不規(guī)則地進(jìn)行。防止氮化層的厚度且因此金屬環(huán)Rl、R2的硬化變得不規(guī)則，從而導(dǎo)致金屬環(huán)R1、R2的直徑在熱處理工藝期間改變的比率降低。在第三實(shí)施方式中，與圖11中示出的接合板116—樣，由于限定在其中的通孔，能夠使基板204和頂板206較輕。因此，進(jìn)料夾具200具有增加的熱效率且重量進(jìn)一步降低。在第三實(shí)施方式中，可以省去基板204和頂板206，并且可以采用框架配置，其中， 金屬環(huán)保持構(gòu)件202a-2021彼此平行地延伸。在這種情況中，能夠通過由金屬環(huán)保持構(gòu)件 202a-2021限定的開口保持金屬環(huán)Rl、R2。在上述第一至第三實(shí)施方式中，已經(jīng)將用在CVT帶中的金屬環(huán)Rl、R2圖示為工件， 并且已經(jīng)將滲氮工藝作為熱處理工藝進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明不限于這種工件和這種熱處理工藝。例如，如果工件為需要滲碳的環(huán)狀構(gòu)件，則代替前述滲氮?dú)怏w，可以供給滲碳?xì)怏w。
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)(R1、M)的進(jìn)料夾具(10)，包括 基板(12)；至少三個(gè)保持軸(Ha-Hj)，垂直地安裝在基板(12)上并彼此平行地延伸， 其中所述保持軸(Ha-Hj)中的每一個(gè)都包括中空體，所述中空體具有限定在所述中空體的側(cè)壁中的多個(gè)凹陷( )，用于保持金屬環(huán)(R1、R2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)料夾具(10)，還包括接合板(16)，與基板(12)隔開并接合至所有保持軸(14a-14j)的對應(yīng)端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的進(jìn)料夾具(10)，其中各個(gè)保持軸(14a-14j)具有保持與氣氛流體連通的對應(yīng)內(nèi)部。
4.一種制造用于保持并進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)(R1、R2)的進(jìn)料夾具(10)的方法，該進(jìn)料夾具具有限定在至少三個(gè)保持軸(Ha-Hj)的側(cè)壁中的凹陷( )，該方法包括下述步驟在中空體上進(jìn)行液壓成形加工，以在中空體的側(cè)壁上形成凹陷( )，從而制成中空保持軸(14a-14j)；以及將保持軸(14a_14j)垂直地安裝在基板(12)上。
5.一種制造用于保持并進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)(R1、R2)的進(jìn)料夾具(10)的方法，該進(jìn)料夾具具有限定在至少三個(gè)保持軸(Ha-Hj)的側(cè)壁中的凹陷( )，該方法包括下述步驟將模子(70)擠壓在中空體的內(nèi)壁上，以在側(cè)壁上凸起多個(gè)凸脊06)并在凸脊06)之間的側(cè)壁中形成多個(gè)凹陷(觀)，從而制成中空保持軸(14a_14j)；以及將保持軸(14a_14j)垂直地安裝在基板(12)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，還包括下述步驟將所有的保持軸(14a_14j)的對應(yīng)端部接合至接合板(16)。
7.一種熱處理具有彈性恢復(fù)能力的金屬環(huán)(R1、R2)的方法，包括下述步驟用限定在進(jìn)料夾具(10)的至少三個(gè)保持軸(Ha-Hj)的側(cè)壁中的凹陷08)保持金屬環(huán)(R1、R2)，所述保持軸(14a-14j)分別包括中空體；將保持金屬環(huán)(R1、R2)的進(jìn)料夾具(10)引入熱處理爐(80)；以及在氣氛氣體流過保持軸(14a_14j)的同時(shí)在熱處理爐(80)中熱處理金屬環(huán)(R1、R2)。
8.一種進(jìn)料夾具(110)，用于進(jìn)給具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)(R1、R2)，所述多個(gè)金屬環(huán)設(shè)置在包括第一列(Li)和第二列(U)的兩個(gè)垂直列中，該進(jìn)料夾具包括基板(112)；和垂直地安裝在基板(112)上并彼此平行地延伸的至少四個(gè)保持軸(114a-114j)，所述保持軸(114a-114j)中的每一個(gè)都具有從所述保持軸的側(cè)壁基本垂直于所述保持軸的軸線延伸的多個(gè)環(huán)形凸脊(134)，其中保持軸(IHa-IHj)在金屬環(huán)(Rl、R2)的外壁插入相鄰的環(huán)形凸脊(134)之間的情況下保持金屬環(huán)(R1、R2)，其中所述四個(gè)保持軸(114a-114j)中的兩個(gè)(114e,114j)同時(shí)保持第一列(Li)中的金屬環(huán)(Rl)和第二列(L2)中的金屬環(huán)(R2)，并且所述四個(gè)保持軸(114a-114j)中的剩余的兩個(gè)保持第一列(Li)中的金屬環(huán)(Rl)或第二列(L2)中的金屬環(huán)(R2)中的任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的進(jìn)料夾具(110)，其中保持軸(114a-114j)的環(huán)形凸脊(134)通過切割中空圓筒形管的外壁形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的進(jìn)料夾具(110)，其中各個(gè)保持軸(IHa-IHj)具有保持與氣氛流體連通的對應(yīng)內(nèi)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的進(jìn)料夾具(110)，其中各個(gè)保持軸(114a-114j) 具有其上形成有鎳層的對應(yīng)表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的進(jìn)料夾具(110)，其中保持軸(114a-114j)由鎳或鎳基合金制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述的進(jìn)料夾具(110)，其中進(jìn)料夾具(110)將金屬環(huán)(R1、R2)保持在橢圓形形狀。
14.一種熱處理具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)(R1、M)的方法，所述多個(gè)金屬環(huán)在包括基板(11 和至少四個(gè)保持軸(114a-114j)的進(jìn)料夾具(110)上設(shè)置成包括第一列 (Li)和第二列(L2)的兩個(gè)垂直列，所述至少四個(gè)保持軸(114a-114j)垂直地安裝在基板 (112)上并彼此平行地延伸，所述保持軸(114a-114j)中的每一個(gè)都具有從側(cè)壁基本垂直于所述保持軸的軸線延伸的多個(gè)環(huán)形凸脊(134)，其中保持軸(IHa-IHj)在金屬環(huán)(R1、 R2)的外壁插入相鄰的環(huán)形凸脊(134)之間的情況下保持金屬環(huán)(R1、R2)，該方法包括下述步驟將第一列(Li)中的金屬環(huán)(Rl)和第二列(L2)中的金屬環(huán)(R2)同時(shí)保持在所述四個(gè)保持軸(114a-114j)中的兩個(gè)上，并將第一列(Li)中的金屬環(huán)(Rl)或第二列(L2)中的金屬環(huán)(似)中的任一種保持在所述四個(gè)保持軸(114a-114j)中的剩余兩個(gè)上；將保持金屬環(huán)(R1、R2)的進(jìn)料夾具(110)引入熱處理爐(80)；以及在氣氛氣體在保持軸(IHa-IHj)中流動(dòng)的同時(shí)在熱處理爐(80)中熱處理金屬環(huán) (R1、R2)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中金屬環(huán)(Rl、R2)被熱處理，同時(shí)各個(gè)保持軸 (114a-114j)具有與熱處理爐(80)保持流體連通的對應(yīng)內(nèi)部，并且其中用于將氣氛氣體引入保持軸(114a-114j)中的進(jìn)口定位在相對于氣氛氣體流動(dòng)所沿的方向的上游。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中金屬環(huán)(R1、M)被保持在橢圓形形狀。
17.—種進(jìn)料夾具000)，用于將具有彈性恢復(fù)能力的多個(gè)金屬環(huán)(R1、M)在彼此平行地延伸的三個(gè)或更多個(gè)金屬環(huán)保持構(gòu)件O02a-2021)內(nèi)保持成一列，其中所述金屬環(huán)保持構(gòu)件O02a-2021)中的每一個(gè)都包括柱狀構(gòu)件，該柱狀構(gòu)件在沿縱向方向觀看時(shí)具有多邊形剖面形狀，且具有面向金屬環(huán)(R1、R2)的側(cè)表面；所述金屬環(huán)保持構(gòu)件O02a-2021)中的每一個(gè)都具有用于保持金屬環(huán)(Rl、R2)的齒 008)，所述齒(208)僅設(shè)置在金屬環(huán)保持構(gòu)件的朝向金屬環(huán)(R1、R2)的端面上；并且金屬環(huán)(R1、M)具有被夾緊在相鄰的齒(208)之間的外周邊緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的進(jìn)料夾具000)，其中金屬環(huán)保持構(gòu)件(20加-2021)包括中空構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的進(jìn)料夾具000)，該進(jìn)料夾具包括和用于將金屬環(huán) (R1、R2)保持成多列所需要的數(shù)量一樣多的金屬環(huán)保持構(gòu)件O02a-2021)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種運(yùn)送夾具(10)，制造運(yùn)送夾具(10)的方法，以及采用運(yùn)送夾具(10)熱處理金屬環(huán)(R1，R2)的方法。運(yùn)送夾具(10)設(shè)置由基板(12)和從基板(12)上凸起的10個(gè)保持軸(14a-14j)。凸脊(26)和凹槽(28)交替設(shè)置在每個(gè)保持軸(14a-14j)的側(cè)壁中。金屬環(huán)(R1，R2)通過接合在保持軸(14a-14j)中的凹槽(28)中而被保持到合適的位置。封閉在保持軸(14a-14j)內(nèi)的空間與氣氛連通，且這在由運(yùn)送夾具(10)保持的金屬環(huán)(R1，R2)在熱處理爐中經(jīng)受熱處理時(shí)，允許氣氛在封閉在保持軸(14a-14j)內(nèi)的空間中循環(huán)。
文檔編號C21D9/40GK102257165SQ20098015070
公開日2011年11月23日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者渡部良晴, 猿山將臣, 鈴木哲男, 領(lǐng)岸誠一, 高垣雅志 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社