压带及其制造方法技术

一种用于无级变速器的压带的制造方法，所述压带由多个相对薄的横向金属元件组成，所述横向金属元件可滑动地组合在一个或者多个层状环形拉伸装置（５）上，每个所述的拉伸装置由一组相互嵌套的扁平金属环（４）组成，其特征在于，所述方法包括在包含气态氨（ＮＨ↓［３］）的环境中热处理环形拉伸装置（５）的工艺步骤（Ⅷ－Ｎ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压带(push belt)的制造方法，该方法由下述权利要求1的前序所限定，本专利技术还涉及由此产生的产品。所述压带主要被用作在主要适用于机动车的公知的无级变速器的两个可调带轮之间的动力传输装置。
技术介绍
上述压带通常是公知的，且由多个相对薄的横向金属元件组成，所述的横向金属元件在一个或者多个层状环形拉伸装置上可滑动地合为一体，每个所述的环形拉伸装置由一组相互嵌套的扁平金属环组成，另一种方案是指示带。所述环由具有大的抗拉强度和好的抵抗拉伸应力和弯曲疲劳的特性的钢(例如高镍合金钢)制成，，使得将钢从板材向最终产品环的期望形状和材料特性处理具有相当好的可能性，优选地，所述最终产品环的期望形状和材料特性沿着环的圆周将不变化。这些期望的材料特性包括环芯(ring core)材料的适宜的硬度，其结合了大的抗拉强度和足够弹性以允许环纵向弯曲；以及环的外表面层的极大的硬度，其使环具有耐磨性。优选地，外表面层还具备残余压应力，以提供高的抵抗金属疲劳的特性，由于环在带的使用寿命期间所承受的大量负载和弯曲周期，所以高的抵抗金属疲劳的特性是环的显著特征。由申请人几十年前申请的、通常的所述带，至少是所述带中拉伸装置的制造方法的工艺步骤已经在现有技术中被公知。环本身由板基材所制成，所述板基材被弯曲且焊接成圆柱形或者管子，所述圆柱形或者管子被热处理，即，退火，以恢复最初的材料特性，也就是，基本上去除其中由弯曲和焊接所导致的改变。管子然后被切成若干个环带，所述环带随后被辊压且被拉长至需要的厚度，在最终产品中需要的厚度典型地大约为0.185μm。在辊压后，环带通常被称为环或者带。环经受进一步的退火步骤以去除辊压过程中所导致的内应力。此后，环被校准，即，它们围绕两个旋转滚轮安装，且被拉长到预定的周长。在这个工艺步骤中，对环施加内应力分布，这限定了欧洲专利申请EP-A-1 403 551中详细阐述的所谓弯曲半径。最后，环在氮气体中被沉淀硬化，即，时效，且在氮氨气体中被渗氮，以向环的外表面层提供更好的硬度和压应力，后一个渗氮的工艺步骤换一种方式表示为“表面硬化”。利用若干个上述被加工的环，通过径向嵌套，即，基本上同心设置若干个特意选定的环形成拉伸装置，借此，在拉伸装置的相邻环之间仅仅允许很小的正间隙或者负间隙。因此，上述环间隙被方便地定义为一对相邻环的径向外环的径向向内定位正面的周长减去上述环对的径向内环的径向向外定位正面的周长。典型地，所述的限定环间隙在一对大约到10微米的微米级负间隙之间变化或者在范围大约在500到1000mm内、用于典型的环周长的正间隙之间变化。为了获得适合形成一个拉伸装置所需要环的数量，测量每个被加工环的周长或者别的表示直径的参数，且根据上述参数分类存放所述的环。利用所述存放的分类环，选定若干个合适尺寸的环，且同心地嵌套，以形成环形拉伸装置，例如具有9个或者12个环，同时在环形拉伸装置中确保所有相邻环对的环之间预定的允许环间隙。在带制造工艺中的后半步骤被定义为环的测量、选择以及拉伸装置的装配。然后，环形拉伸装置随时可以被装配成带，即，随时可以被横向元件组合。
技术实现思路
本专利技术的目的是优化获得用于压带的拉伸装置的现有长期做法。上述优化的一个实施例由没有提前公布的国际专利申请PCT/NL04/000357所提供，在该申请中提出了通过采用合适的基材同时(即在同一个熔炉中)进行时效和渗氮的工艺步骤。然而，本专利技术以不同的方法实现了上述优化拉伸装置制造方法的一般目的，即，在环校准的工艺步骤之后立即装配环形拉伸装置，从而作为一个整体对拉伸装置执行时效和渗氮的后续工艺步骤。因为由几个(通常9至12个)环所组成的环形拉伸装置仅仅要求与一个单独环大致相同的空间(熔炉)，所以上述新制造方法的主要改进是时效和渗氮处理能力明显增加。通过这样做，本专利技术克服了几十年广泛流传的、阻止技工应用上述制造方法的偏见。根据这个偏见，在待渗氮物体周围用于渗氮(例如，气态的NH3和N2)的自由流动介质将便于得到相同和重复的表面硬化结果，特别地，无论如何应该避免待渗氮物体的相互接触。在本实例的环渗氮中，可以确实考虑环的所有表面部分必须有效且同等地被处理以避免较弱、较少的硬化点，随后，通常预先已经减少了目前提出的方法。进一步的劝阻情况是各种热处理过程中已知不可避免发生的环周长的改变。上述改变可能在环形拉伸装置的单个环之间变化，从而，对相邻环间的环间隙有不利的影响。因此，长期的做法是在环制造中首先完成热处理工艺步骤，只是在其之后测量、选择和径向嵌套环以形成环形拉伸装置。然而，根据本专利技术显示了，当装配环形拉伸装置时，通过使同心堆叠的环具有适当限定的环间隙，可以预先可靠地抵消周长的改变。而且，在以下本专利技术的进一步详细描述中，甚至意外地采用上述自然发生的变化，以改善带的使用寿命。在过去的几十年中，由于上述原因中的一个或者两个，已经明显地考虑的首要条件是仅仅在环已经经受了包括时效和渗氮的热处理的所有要求工艺步骤后，利用其来制造带，即，其中的环形拉伸装置，所述的环是出于上述制造目的已经被测量和选择。根据申请人的知识，上述偏见由下述事实来说明，该事实为虽然本专利技术要求保护的方法的优点是直接显而易见的，但是所有带制造商应用上述后者的传统方法。日本出版物JP-2001-329317提供了现有的做法与看法的任意示例，该出版物揭露了环的热处理工艺，特别是上述工艺中运送待用托盘的环。虽然每个上述托盘由两个相互同心排列的环所装载，但是上述环不是环形拉伸装置的相邻环。实际上，通过组合两个直径充分不同的环，例如，由12个环组成的拉伸装置的1号环和7号环，避免了环的相互接触。从而省去当前存在于最终环形拉伸装置中的环1和7之间的环号从2至6的5个环。因而，在相同托盘上装载的环之间产生了很大的径向间隙，该间隙量超过环厚度的5倍。因而，JP-2001-329317通过暗示在环形拉伸装置的环之间要求相当大的径向间隙来阻止技工将将环形拉伸装置作为一个整体进行热处理，上述的径向间隙用于适当地完成诸如退火、硬化或者渗氮等的任何热处理过程。在根据本专利技术的新制造工艺中，优选地提出了环的校准工艺，以至于单个的环被拉长到合适的限定周长，然而，这将完成从一个到另一个环的改变，优选地，按照这样的方法，随后被校准的环能够直接相互围绕地被同心设置，即，径向嵌套，同时确保相邻环之间所述的预定的环间隙，以形成环形拉伸装置。由此，可以取消测量和选择环的工艺步骤，因而，有利地减少了整个制造方法的复杂性，明显地改善了其效率。对由12个环-通常认为每包环的最大数目-组成的环形拉伸装置的实验结果表明仅仅在朝向环形拉伸装置内侧(即，朝向另外的相邻环)的环表面(表示环形拉伸装置的内表面)上硬度和氮化物浓度少量减小，实验中诸如熔炉温度和气体成分等的工艺设定与环被单独处理的传统工艺保持一致，然而，那些由环形拉伸装置径向向外(表示环形拉伸装置的外表面)的环表面内保持不变。还发现由此产生的氮化物层深度与单个处理的环的氮化物层深度本质上相同。最后，需要说明的是，环形拉伸装置的径向最里面和最外面的环相对于中间的环周长有些扩大。关于内表面硬度的减小，注意到的是，已经发现上述减少是完全可以接受的。在确定以磨合环局部接触为目的环表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无级变速器的压带的制造方法，所述压带由多个相对薄的横向金属元件组成，所述横向金属元件可滑动地组合在一个或者多个层状环形拉伸装置（５）上，每个所述的拉伸装置由一组相互嵌套的扁平金属环（４）组成，其特征在于，所述方法包括在包含气态氨（ＮＨ↓［３］）的环境中热处理环形拉伸装置（５）的工艺步骤（Ⅷ－Ｎ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：科妮莉亚阿德里安娜伊丽莎白格雷博尔德，明德陈，贝尔特彭宁斯，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]