CN101460266A - 在无级变速器的推带的横向元件上形成倾斜区域的方法 - Google Patents

Abstract

一种在横向元件的主体表面(11)的限定区域中形成凸倾斜区域(23)的方法，其中所述横向元件应用于无级变速器的推带。所述方法包括在压力的条件下应用抵靠着主体表面(11)的模具(30)。然而，模具(30)仅在所述凸倾斜区域(23)需要被形成的所述主体表面(11)的限定区域附近压靠着所述主体表面(11)。通过应用模具(30)，在主体表面(11)内设置凹入的区域(27)，沿该区域(27)的上缘(28)出现横向元件的材料的收缩。以这种方式所获得的收缩区域适于用作为倾斜区域(23)。所述方法应用的重要特征在于，在模具(30)上施加的压力可以显著低于在用于形成倾斜区域(23)的传统过程中所需的压力。

Description

在无级变速器的推带的横向元件上形成倾斜区域的方法

技术领域

本发明涉及在横向元件的主体表面的限定区域中形成凸倾斜区域的方法，其中所述横向元件被设置为无级变速器的推带的一部分，其中所述无级变速器包括两个用于悬置所述推带的带轮，其中工具元件被压靠着横向元件的主体表面，从而实现主体表面上材料的移动。

背景技术

用于无级变速器的推带大体上是已知的。通常，这种推带包括两个连续的、带形载体，其形状像封闭的环，以便承载相对多数量的横向元件。各横向元件沿载体的整个外周布置，其中在运行的过程中，各横向元件可传递与推带的运动有关的力。载体与横向元件这两者由金属制成。

在横向元件的以下说明中，所涉及的各方向指的是横向元件作为推带一部分的状态。横向元件的纵向对应于推带的周向。横向元件的垂直横向对应于推带的径向。横向元件的水平横向对应于与纵向和垂直纵向这两者垂直的方向。

横向元件具有第一主体表面和第二主体表面，它们大致彼此相互平行地、大致垂直于纵向延伸。这两个主体表面大致具有相同的轮廓，但是在每个主体表面中所设置的起伏部(relief)是不同的。横向元件的主体表面的至少一部分被设置成接触推带中相邻的横向元件的第二主体表面的至少一部分，而横向元件的第二主体表面的至少一部分被设置成接触推带中另一相邻的横向元件的第一主体表面的至少一部分。具有沿纵向相对小尺寸的周向表面在这两个主体表面之间延伸。

横向元件的周向表面的两个部分设置成用作为支承推带的载体的支承表面。这些支承表面在同一高度延伸。横向元件的周向表面的两个其它部分设置成用作为实现横向元件与无级变速器的带轮的带轮槽轮之间接触的接触表面。这些接触表面彼此相对以一角度延伸，这些接触表面沿朝向支承表面的方向发散。随后所用的术语“顶侧”和“底侧”涉及发散的方向；这被限定成从底部向顶部。

沿垂直横向，从底侧向顶侧，横向元件依次包括基部、颈部和顶部，其中沿水平横向，颈部的尺寸相对较小。基部包括支承表面和接触表面。在推带中，基部位于推带的内周的侧部上，而顶部位于推带的外周的侧部上。

在横向元件的一个主体表面中设置凸形区域，其此后被称为倾斜区域。该区域沿横向元件的整个宽度延伸，并且在主体表面的两个平坦区域之间形成均匀与圆滑的过渡，其中所述平坦区域沿垂直横向以一个在另一个之上的方式设置。通常，倾斜区域位于基部的顶侧部件中。倾斜区域的重要功能是确保相邻的横向元件之间的相互接触，其中所述相邻的横向元件在推带的运行过程中位于相邻的横向元件之间，并且实现了彼此相对的倾斜运动。通过沿限定的线保持接触，实现了与推带的运动有关的力在所有情况下以控制的方式在相邻的横向元件之间传递。

根据现有技术，通过在两个工具元件之间夹持横向元件或者横向元件由其所制成的一件基本材料在横向元件的主体表面内形成倾斜区域，工具部件中的一个的表面具有凹形部分，作为待形成的凸倾斜区域的反体。工具元件具有位于它们之间的横向元件，在所述工具元件在压力的影响下彼此相向移动时，横向元件的主体表面上的材料(其位于具有凹形部分的工具元件的侧部上)移动被强制实现。基本上实现了材料流到一空间中，其中所述空间在第一情况中由工具元件的表面的凹形部分提供。在这种情况中，在横向元件的主体表面上获得凸形部分。

在横向元件的主体表面中形成倾斜区域的传统方法具有多个缺点。在第一方面，制造包括具有正确限定的凹形部分的表面的工具元件是成本代价高昂的。在第二方面，将具有位于其之间的横向元件的工具元件彼此相向移动所需的压力是相对较高的，由此需要相对笨重的结构。实际上，存在明显的危险性，即并未达到所需的压力级别，并且在横向元件的主体表面中并未准确地设置横向元件的表面的凹形部分，由此，最终获得的倾斜区域的形状与限定的形状有偏差。

发明内容

针对上述缺点，本发明的目的是提供一种在横向元件的主体表面中形成倾斜区域的另一方法，其中需要仅仅相对较低的压力，可应用显著较低代价的工具元件，并且还可以在实际中实现倾斜区域的限定的形状。

前一段中所提出的目的通过在横向元件的主体表面的限定区域内形成凸倾斜区域的方法而实现，工具元件在凸倾斜区域需要被形成的主体表面的限定区域附近压靠着主体表面，以使得实现主体表面上的材料移动，并且凸倾斜区域至少还在材料收缩的影响下被形成，这是由于将工具元件压靠着主体表面。

根据本发明，倾斜区域需要被形成的横向元件的主体表面上的区域通过将工具元件压靠着主体表面而被形成。只要该基本内容被考虑，则根据本发明的方法等于根据现有技术的方法。然而，根据本发明的方法的特点在于，工具元件在倾斜区域需要被形成的区域外侧作用在主体表面上。因此，原理上，应用包括具有倾斜区域的反体的表面的工具元件的已知的方法并不被使用。实际上，或者至少另外，根据本发明的重要理解，使用了公知为横向元件的金属的收缩的现象。通过这样做，至少还以间接的方式获得了倾斜区域，这是基于在工具元件所压靠着的区域的边缘位置上出现的材料行为。

通过将工具元件压靠着横向元件的主体表面，并且在主体表面内相对于其周围区域设置凹部，在沿该凹部的边缘的区域内出现收缩。因此，获得了凹部与周围区域之间的逐渐的过渡，其中该过渡设有凸曲率。基于这样的事实，沿工具元件所压靠的主体表面的区域的边缘延伸的过渡部适于用作为倾斜区域。实际上，通过在本发明上下文中实现的测试可知，由此获得的倾斜区域的形状和尺寸实际上是足够的。

为了在根据本发明的方法应用时获得尽可能准确的结果，工具元件邻近凸倾斜区域需要被形成的主体表面的限定区域压靠着横向元件的主体表面。在这种情况中，应该清楚在设置于此目的的区域中出现收缩，由此可以准确地定位基于收缩所述形成的倾斜区域。

非常有利的是应用具有大致平坦部分的工具元件，工具元件的大致平坦部分压靠着横向元件的主体表面。应用这种工具导致了沿元件的整个边缘的收缩。而且，由于其功能性部分的简单的形状，这种工具元件是相对便宜的。

横向元件的主体表面可具有台阶成形部，主体表面的至少两个区域在不同的高度处延伸，并且通过台阶彼此相连。大体上，横向元件的基部的底侧部分上的主体表面的区域相对于处于较高位置的主体表面的部分是凹入的。因此，位于推带内并且在推带内移动经过无级变速器的带轮的相邻的横向元件的基部的底侧部分之间的不期望的接触被避免。在这种情况中，倾斜区域需要在横向元件的基部的顶侧部分所在的位置被形成。在该过程中，除了抵靠着横向元件的主体表面的升高区域以外地将工具元件压在基部上。

优选地，在具有台阶成形部的横向元件的主体表面的情况中，应用适于至少在横向元件的主体表面的一区域内延伸的工具元件，其中该区域位于凸倾斜区域需要被形成的主体表面的限定区域与在不同的高度处延伸的横向元件的主体表面的两个区域彼此连接的区域之间。在这种情况中，实现了在待形成的倾斜区域与台阶之间延伸的主体表面的一区域整体凹入，并且避免了并不延伸直至台阶的主体表面中的局部凹入的出现。在这种情况中，在横向元件的主体表面中除了倾斜区域以外没有其它过渡区域形成。

根据前述，根据本发明的方法的应用提供了多个重要的优点。可以应用包括具有相对简单形状的功能性部分的工具元件，实现了横向元件的主体表面上均匀的材料的移动，并且可以施加并不太高的压力。另外，由于这些事实，横向元件的主体表面内倾斜区域的形成是这样一种过程，其是很好重复性的，由此，可以实现倾斜区域的限定定位与形状。

出于完整性原因，应该清楚根据本发明的方法可用于制造横向元件的各种不同的工艺。这种工艺的一实施例是已知为精密落料(fineblanking)的工艺，其中横向元件从塑料片或条被落料，不仅切割构件还有支承构件被应用，并且待形成的横向元件位于这两个构件之间。这种工艺的另一实施例是这样一种工艺，其中通过依次实现不同的切割动作以及待形成的横向元件的主体表面的处理而形成横向元件。通过将工具元件压靠着横向元件的主体表面而形成倾斜区域仅仅是这些处理步骤中的一个。

附图说明

参照附图基于本发明的以下说明将进一步解释本发明，其中相同的附图标记代表相同或类似的部件，并且其中：

图1示意性示出了具有推带的无级变速器的侧视图；

图2示出了无级变速器的推带的横向元件的前视图；

图3示出了如图2所示的横向元件的侧视图；

图4示出了如图1所示的无级变速器的带轮的带轮槽轮之间设置的两个相邻的横向元件的侧视图；

图5a和5b示出了在横向元件的主体表面上形成倾斜区域的方法；

图6示出了横向元件的主体表面上的材料移动，由此，在主体表面上形成倾斜区域；

图7示出了通过应用如图5a和5b所示方法而实现的具有倾斜区域的横向元件的前视图；并且

图8示出了如图7所示的横向元件的侧视图。

具体实施方式

图1示意性示出了一种无级变速器，其尤其适于应用在机动车辆中。该无级变速器大体上由附图标记1表示。

无级变速器1包括两个带轮4、5，所述带轮在单独的带轮轴2、3上设置。形状为封闭环的连续推带6绕带轮4、5设置，并且用于在带轮轴2、3之间传递转矩。每个带轮4、5包括两个带轮槽轮(pulleysheave)，其中所述带轮6位于并夹置在所述两个带轮槽轮之间，从而力可以在带轮4、5与推带6之间借助于摩擦而传递。

推带6包括至少一个连续载体7，所述连续载体大体上包括多个环。沿载体7的整个长度设置横向元件10，各横向元件10彼此相邻并且可相对于载体7沿周向移动。出于简化的原因，在图1中仅仅示出了一定数量的这些横向元件10。载体7与横向元件10这两者由金属制成。

图2和3示出了横向元件10。横向元件10的第一主体表面大体上由附图标记11表示，而横向元件10的第二主体表面大体上由附图标记12表示。周向表面13在主体表面11、12之间延伸。

沿垂直横向，横向元件10依次包括基部14、相对窄的颈部15和顶部16，其中所述顶部如箭头尖端的形状。在推带6中，基部14位于推带6的内周的侧部上，而顶部16位于推带6的外周的侧部上。此外，在推带6中，横向元件10的第一主体表面11的至少一部分接触相邻的横向元件10的第二主体表面12的至少一部分，而横向元件10的第二主体表面12的至少一部分接触另一相邻的横向元件10的第一主体表面11的至少一部分。在颈部15的过渡处，如图2所示的横向元件10的基部14包括两个承载表面17，所述承载表面用于支承两个载体7。此外，基部14包括两个带轮槽轮接触表面18。在横向元件10移动经过带轮4、5时，横向元件10与带轮槽轮的接触表面之间的接触通过所述带轮槽轮接触表面18实现。承载表面17与带轮槽轮接触表面18这两者是周向表面13的一部分。

在横向元件10的第一主体表面11上设置凸部21。在所示的实施例中，凸部21位于顶部16上，并且对应于第二主体表面12中的凹部22。在推带6中，横向元件10的凸部21至少部分地位于相邻的横向元件10的凹部22中。凸部21与对应的凹部22用于防止在与推带6的周向垂直的平面中相邻的横向元件10的相互移动。

顶部16包括两个保持表面19，所述保持表面与承载表面17相对，并且是周向表面13的一部分。在横向元件10在推带6内被接收时，载体7所位于其中的空间沿径向一方面由承载表面17并且另一方面由保持表面19限定。

除了凸部21以外，倾斜区域23和台阶24也设置在横向元件10的第一主体表面11上。台阶24位于基部14的底侧部分25与顶侧部分26之间，其中第一主体表面11在基部14的底侧部分25的位置处具有凹入的部位。倾斜区域23在相对于承载表面17的一小距离处位于基部14的顶侧部分26中，并且沿横向元件10的整个宽度延伸。倾斜区域23在横向元件10的主体表面11上形状为凸弯曲过渡区域，并且用于也在横向元件10移动经过无级变速器1的带轮4、5并需要遵循圆形路径时，确保在所有情况下推带6中相邻的横向元件10之间的限定的相互接触。在图2中，倾斜区域23的上缘和下缘由点划线示意性表示。

图4用于示出位于带轮4、5的带轮槽轮之间的两个相邻的横向元件10的相互定位。出于清楚的原因，在该图中，横线元件10的凹部22由虚线示意性示出。在该图中，可以清楚地看出横向元件10仅仅在倾斜区域23所在的位置彼此接触。

在以下，将基于图5a和5b说明用于在横向元件10的主体表面11中形成倾斜区域23的方法。

在图5a中示意性示出了基部14与颈部15的相邻部分的侧视图。在该图中，可以清楚地看出在第一主体表面11中基部14的底侧部分25与顶侧部分26的位置的高度差，以及位于这两个部分25、26之间的台阶24。在形成倾斜区域23之前，第一主体表面11在基部14的两个部分25、26所在的位置是完全平坦的，正如所示实施例的情况那样。

为了形成倾斜区域23，应用模具30，其中所述模具具有模制部分31，所述模制部分具有大致平坦的接触表面32。模具30的模制部分31压靠着横向元件10的第一主体表面11。在图5a中，模具30朝向横向元件10的移动由箭头表示。图5a中的两条虚线示出了接触表面32在其中延伸的第一主体表面11的区域。

在图5b中，示出了模具30定位抵靠着横向元件10的第一主体表面11的方式。模制部分31的接触表面32的区域与位于台阶24与倾斜区域23需要被形成的区域之间的第一主体表面11的区域接触，而模制部分31的接触表面32的另一区域相对于台阶24伸出，并且以相对于基部14的底侧部分25的一距离延伸。

通过沿大致垂直于模制部分31的接触表面32的方向将压力施加在模具30上而在横向元件10的第一主体表面11中实际形成倾斜区域。在该压力的影响下，出现了第一主体表面11上的材料移动，这由图6中的箭头表示，在图6中示出了具有倾斜区域23和台阶24的横向元件10的一部分。在该图中，第一主体表面11的最初轮廓由点划线表示。

在施加在模具30上的压力的影响下，基部14的顶侧部分26的区域27凹入，其中所述区域27与模具30的模制部分31接触，由于材料流入模制部分31的接触表面32与基部14的底侧部分25之间的空间中，所以台阶24向下移动。出于完整的原因，应该清楚横向元件10在利用模具30处理的过程中沿第二主体表面12的侧部以合适的方式被支承。

沿所获得的凹入的区域27的上缘28出现横向元件10的材料收缩。由此，在第一主体表面11中获得圆滑区域(round area)，其形成了凹入的区域27与基部14的顶侧部分26之间的过渡。该圆滑区域是凸弯曲的，并且其顶侧部分(大致为圆形的一部分)适于用作为倾斜区域23。通过将模具30的模制部分31定位在出于形成倾斜区域23的目的倾斜区域23需要位于的限定区域的正下方，实现了倾斜区域23在横向元件10的第一主体表面11中的合适位置处被形成。

根据上述方法，倾斜区域23以间接的方式被形成，也就是通过将模具30压靠着横向元件10的主体表面11，其中由于沿与模具30发生接触的第一主体表面11的区域的上缘28出现收缩从而形成倾斜区域23。由于横向元件10的基部14的底侧部分25与顶侧部分26之间的台阶24的出现，所以为了形成凹入的区域27和与其相连的倾斜区域23所需的压力可仍被限制，这是因为横向元件10的材料具有从模具30和横向元件10彼此接触的区域流经处于较低高度的底侧部分25的可能性。优选地，台阶24与需要形成倾斜区域23的区域之间的距离保持尽可能小，从而为了形成凹入的区域27，需要尽可能小的材料的移动，并且使得模具30压靠着横向元件10的压力可以尽可能低。

根据本发明的方法的一个特殊方面在于，倾斜区域23的形状并不由所施加的成形模具等限定。实际上，在并不接触工具元件的区域中形成倾斜区域23。对于本发明的重要理解在于，在横向元件10的第一主体表面11的区域的边缘上所获得的收缩区域(所述收缩区域在压力作用下凹入)是凸弯曲的，并且适于用作为倾斜区域23。

图7和8示出了具有根据上述方法形成的倾斜区域23的横向元件10的示意图。在图7中，倾斜区域23的上缘由点划线示意性示出。横向元件10具有大致平坦的凹入的区域27，其沿向上方向从台阶24延伸，所述凹入的区域具有沿上缘28构成倾斜区域23的收缩区域。该倾斜区域23具有沿向下方向减小的弯曲半径，换句话说，所述弯曲半径大致为椭圆形的一部分。凸弯曲的倾斜区域23通过小台阶29连接至凹入的区域27，其中，沿横向元件10的纵向，台阶29的尺寸大致等于模具30的模制部分31在横向元件10的第一主体表面11内被压的距离减去收缩区域沿纵向的尺寸。此外，横向元件10大致与传统的横向元件10相同，例如如图2和3所示的横向元件，并且横向元件10可以以同一方式被施加和起作用。

本领域技术人员应该清楚，本发明的范围并不限于上述的实施例，在不脱离权利要求书所限定的本发明的范围前提下，可想到多种修改和改型。

在之前，已经说明了一种方法，所述方法适于应用成在应用在无级变速器1的推带6的横向元件10的第一主体表面11上形成凸倾斜区域23，并且所述方法包括应用模具30的步骤，其中所述模具在压力的作用下抵靠着第一主体表面11。然而，模具30仅仅在倾斜区域23需要被形成的区域外侧压靠着第一主体表面11。在利用模具30处理的影响下，凹入的区域27设置在第一主体表面11中，沿该区域27的上缘28出现横向元件10的材料收缩。以这种方式所获得的收缩区域的至少一部分适于用作为倾斜区域23。所述方法应用的重要优点在于，在模具30上施加的压力可以显著低于在现有技术已知处理的过程中形成倾斜区域23所需的压力。

Claims (9)

1.一种在横向元件(10)的主体表面(11)的限定区域中形成凸倾斜区域(23)的方法，其中所述横向元件设置为无级变速器(1)的推带(6)的一部分，其中所述无级变速器包括用于悬置所述推带(6)的两个带轮(4、5)，其中，工具元件(30)在所述凸倾斜区域(23)需要被形成的所述主体表面(11)的限定区域附近压靠着所述主体表面(11)，以使得实现所述主体表面(11)上的材料移动，并且，由于将所述工具元件(30)压靠着所述主体表面(11)，因此所述凸倾斜区域(23)还至少在材料收缩的影响下形成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工具元件(30)离开所述凸倾斜区域(23)需要被形成的所述主体表面(11)的限定区域。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，应用一具有大致平坦部分(31)的工具元件(30)，所述工具元件(3)的大致平坦部分(31)压靠着所述横向元件(10)的主体表面(11)。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述横向元件(10)的主体表面(11)具有台阶成形部，所述主体表面(11)的至少两个区域(25、26)在不同的高度处延伸，所述工具元件(30)压靠着这两个区域(25、26)中的一个(26)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，应用一工具元件(30)，所述工具元件适于至少在所述横向元件(10)的主体表面(11)的一区域内延伸，其中所述横向元件的主体表面的该区域位于所述凸倾斜区域(23)需要被形成的所述主体表面(11)的限定区域与在不同高度处延伸的所述横向元件(10)的主体表面(11)的两个区域(25、26)彼此相互连接的区域(24)之间。

6.一种横向元件(10)，所述横向元件设置为无级变速器(1)的推带(6)的一部分，其中所述无级变速器具有用于悬置所述推带(6)的两个带轮(4、5)，所述横向元件包括主体表面(11)，在所述主体表面中形成有凸倾斜区域(23)，台阶(29)位于主体表面(11)中处于紧邻所述倾斜区域(23)的侧部的位置。

7.根据权利要求6所述的横向元件(10)，其特征在于，所述凸倾斜区域(23)的弯曲半径沿朝向所述台阶(29)的方向减小。

8.根据权利要求7所述的横向元件(10)，其特征在于，所述凸倾斜区域(23)大致为椭圆形的一部分。

9.根据权利要求6至8任一所述的横向元件(10)，其特征在于，在所述主体表面(11)内依次设置凸倾斜区域(23)、台阶(29)、大致平坦的凹入的区域(27)和另一台阶(24)。

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