CN102483128B - 制造预定成为无级变速器的推送带的一部分的横向元件的方法 - Google Patents

Abstract

在形成预定成为无级变速器的推送带的一部分的横向元件(10)的过程中，横向元件(10)由具有矩形周边的条形基本材料块(30)切割而成。在该过程中，基本材料块(30)的周边表面(31)的一部分(32)保持未切割，且用于构成横向元件(10)的周边表面(13)的一部分。通过这种方式，切割操作最小化，且基本材料废料和对切割工具的需求也最小化。

Description

制造预定成为无级变速器的推送带的一部分的横向元件的方法

技术领域

本发明涉及一种制造预定成为无级变速器的推送带(压带)的一部分的横向元件的方法，所述横向元件具有两个主体表面和在所述主体表面之间延伸的周边表面，其中具有矩形周边的基本材料条形块(条形片或条形件)被提供，所述条形块也具有两个主体表面和在所述主体表面之间延伸的周边表面，其中所述横向元件由所述基本材料块切割而成。

背景技术

无级变速器的推送带是公知的。通常，这种推送带包括两个形似闭环的环形带状承载件，用于承载相对大量的横向元件。横向元件沿承载件的整个周边布置，其中它们能够传送与推送带的运动相关的力。

出于接收推送带的承载件的目的，横向元件在两侧设有凹口，且出于支撑承载件的目的，横向元件包括承载表面。此外，出于横向元件与无级变速器的带轮(滑轮)的带轮盘(滑轮盘)之间接触的目的，横线元件在两侧设有带轮盘接触表面，所述带轮盘接触表面沿承载表面的方向相对于彼此发散。下文应用的术语“顶部”和“底部”与发散方向相关；这限定为从底部到顶部。

从底部到顶部，横向元件按顺序包括基本部分、颈部和顶部，其中颈部的尺寸相对小。基本部分包括承载表面和带轮盘接触表面。通常，在推送带中，基本部分位于推送带的内周边一侧，顶部位于推送带的外周边一侧。

横向元件具有两个大体相互平行延伸的主体表面。推送带中横向元件的正确位置是其中主体表面或多或少垂直于推送带的周向的位置。横向元件的第一主体表面的至少一部分预定与推送带中相邻横向元件的第二主体表面的至少一部分毗邻，而横向元件的第二主体表面的至少一部分预定与推送带中另一相邻横向元件的第一主体表面的至少一部分毗邻。

其中承载表面和带轮盘接触表面为其一部分的周边表面在两个主体表面之间延伸。此外，顶部包括两个面向承载表面的保持表面，且所述保持表面也是周边表面的一部分。当横向元件容纳在推送带中时，承载件的位置在一侧由承载表面且在另一侧由保持表面限界于推送带的径向上。作为周边表面的一部分的顶部的其他表面是相互连接的两个顶表面，且所述顶表面在端部分别连接至保持表面。

在横向元件的一个主体表面上设置有突起，而在横向元件的另一个主体表面中设置有凹入部分，所述凹入部分在下文中称为凹槽。突起和凹槽的位置相互对应，其中突起和凹槽通常位于顶部上。在推送带中，每个横向元件的突起至少部分地安置在相邻横向元件的凹槽中，以使得横向元件在与推送带的周向垂直的平面中的相互位移被防止。

横向元件通过使横向元件由基本材料块切割而成而由基本材料块制造。与横向元件相似，基本材料块具有主体表面和周边表面，其中横向元件的主体表面基于基本材料块的主体表面获得。换言之，一旦已执行切割操作且横向元件与基本材料块的剩余部分分离，横向元件的主体表面为基本材料块的主体表面的切出部分。横向元件的周边表面是由于切割操作发生与基本材料块的实际分离处的表面。

通常，通过应用了切割模的冲裁工艺执行切割操作，其中切割模被压入通过基本材料块，以切出(切下)横向元件。也可使用所谓的精密冲裁工艺制造横向元件，其中应用了切割模和用于支撑基本材料块的切出部分的元件。在这些情况的每一个中，基本材料块通过以适当构造夹持基本材料而保持，且切割模运动穿过基本材料块，其中切割模的周边切削刃(切割边缘)导致基本材料块的一部分与基本材料块的剩余部分分离。因此，切出部分、即横向元件的周边基本上与切割模的切削刃的周边相同。

除了切削刃以外，切割模包括用于在冲裁过程中接触待切出横向元件的一个主体表面的表面。该表面的形状适于在冲裁工艺期间施加的压力的影响下实现横向元件的主体表面的所需形状。举例而言，切割模包括诸如用于形成凸起和凹槽的凸起或凹口的构件。就此而言，应注意，基本材料块的主体表面通常具有平坦外观。尽管存在此事实，主体表面之一可设有台阶，以使得可实现横向元件的一个主体表面设有台阶。

发明内容

期望由横向元件的切割过程产生的废料尽可能少，其中应注意，所述废料由基本材料块的剩余部分构成。此外，因为在切割中使用的构件相当昂贵，期望使构件的磨损和撕裂尽可能少，其中由于所述构件的制造工艺很难且需要高的精度，所述构件相当昂贵。

鉴于上述需求，本发明提出了一种制造横向元件的方法，其中基本材料块的周边表面的一部分作为横向元件的周边表面的一部分包含在待切出横向元件中。因此，当应用本发明时，横向元件的周边表面不通过在基本材料块中切割横向元件的整个周边形状而获得，而是通过在基本材料块中仅仅切割周边形状的一部分且具有由基本材料块的周边表面的一部分构成的另一部分而获得。将由基本材料块切出的横向元件位于基本材料块的周边表面的一部分旁边，其中该部分用于构成横向元件的周边表面的一部分。因此，在横向元件的周边的一部分处不存在切割操作。

为清楚起见，作为横向元件的周边表面的一部分包含在待切出横向元件中的基本材料块的周边表面的所述部分将称为基本材料块的未切割表面部分，且与基本材料块的未切割表面部分相同的横向元件的周边表面部分将称为横向元件的未切割表面部分。再次强调，基本材料块的未切割表面部分与横向元件的未切割表面部分实际上是相同的物理对象。

使用基本材料块的周边表面的一部分作为横向元件的周边表面的一部分的优点在于，产生于切割过程的废料量被最小化。其原因在于，形成横向元件的未切割表面部分不需要移除基本材料。此外，无需在基本材料块的未切割表面部分的位置处应用切割工具，这在横向元件的制造过程期间节省成本。

优选地，基本材料块的未切割表面部分位于待切出横向元件的基本部分中。特别是，带轮盘接触表面可通过从基本材料块的未切割表面部分开始切割操作而形成，这样在横向元件中，未切割表面部分在带轮盘接触表面之间延伸，且其中每个带轮盘接触表面在带轮盘接触表面与承载表面相连的一侧之外的另一侧与未切割表面部分相连。在此情况下，在带轮盘接触表面与未切割表面部分相连的位置处存在尖锐边缘。当使用传统冲裁工艺制造横向元件时，形成横向元件的整个周边表面需要通过切穿基本材料块而在基本材料块中分离材料。在此情况下，在带轮盘接触表面与一个表面部分相连的位置处存在圆形边缘，就其在横向元件中的定位而言，所述表面部分与未切割表面部分相当。因此，当应用本发明时，由于不存在圆形边缘，带轮盘接触表面可以更大，这有助于改善横向元件以及可施加横向元件的推送带的性能，因为存在更大的用于传送力的表面。另一方面，当带轮盘接触表面未扩大时，横向元件的基本部分可更小，从而可减少重量并节省成本。

基本材料块的周边表面包括平坦表面部分。特别是，基本材料块的形状形成为条形，其中基本材料块的周边(周界)呈矩形，且周边表面包括四个平坦表面部分。在传统设计中，就其在横向元件中的定位而言与未切割部分相当的横向元件的表面部分不具有平坦外观，而是具有凹形外观。因此，通过使未切割部分具有平坦形状，横向元件的基本部分的重量增大，而横向元件的其他部分的重量不变。结果是，将失去横向元件的原始设计平衡，且优选采取其他措施来防止推送带中横向元件的动态表现劣化。根据本发明，这些措施涉及在横向元件中配置至少一个孔。有利地，当未切割表面部分是横向元件的基本部分处的周边表面的一部分时，所述至少一个孔设置在基本部分中。

当基本材料块在主体表面之一中包括台阶时，如果所述至少一个孔设置在材料块的最薄部分中，则是有利的。孔可尽可能靠近台阶定位，以在孔与横向元件的周边表面之间形成尽可能长的距离，这样，横向元件的强度保持在可接受的水平，并最小化部分折断的风险。在实践情况下，举例而言，“尽可能靠近台阶”可意味着距离台阶不超过0.1毫米。

在实施根据本发明的方法的实践方式中，两个孔设置在横向元件中。特别是，两个孔设置在横向元件的基本部分中，其位于基本部分的中心部分的两侧处，所述基本部分的中心部分是颈部的假想延伸。

当应用根据本发明的方法且横向元件的未切割表面部分具有平坦形状时，实现了与横向元件的精整处理相关的积极效果。特别是，横向元件可经受基于淬火的硬化处理，其中横向元件的材料首先膨胀，接着非常快速地收缩。在具有普通形状的横向元件的情况下，快速收缩过程以在一定程度上不均匀的方式发生，由此获得带轮盘的接触表面的定向角的不期望分布。看来当在带轮盘接触表面之间延伸的横向元件中存在未切割、平坦部分时，在此部分的位置处存在相对高的弯曲刚度，且减小了带轮盘接触表面的定向角的分布。

此外，当横向元件设有上文描述的孔时，可实现对横向元件的基本部分的更均匀冷却处理，这有助于收缩过程的进一步均匀化。可调整诸如孔的位置、形状和尺寸等的因子，以使得收缩过程更均匀且变形最小化。就此而言，应注意，当每个孔定位成使得孔的边缘与最近的带轮盘接触表面之间的距离或多或少地等于孔的边缘与在带轮盘接触表面之间延伸的横向元件的底表面之间的距离时，这是优选的。在任何情况下，假定在垂直于分散的带轮盘接触表面之间延伸的假想对称平面的方向上确定到最近的带轮盘接触表面的距离，如果孔的边缘与底表面之间的最小距离大于孔的边缘与最近的带轮盘接触表面之间的最小距离且小于孔的边缘与最近的带轮盘接触表面之间的最大距离，则是有利的。

在本发明的范围内，可应用冲裁技术以实现必要的切割操作。大体言之，可应用相关技术，根据所述技术，横向元件以单次切割冲程由基本材料块切割而成(切出)。可使横向元件与另一横向元件在切割过程中组合，其中两个横向元件均在一次冲程中由基本材料块切出，且同时或随后分离。也可同时切割超过两个横向元件。

本发明总体上涉及使用基本材料块的周边表面的一部分作为横向元件的周边表面的一部分，其中无需处理此部分，且其中在此部分的位置处可省略切割操作。本发明还涉及包括其中存在未切割部分的横向元件的无级变速器的推送带，而且涉及包括此推送带的无级变速器。

附图说明

将基于参照附图对本发明的以下描述来解释本发明，在附图中，相同的附图标记指示相同或类似的部件，且其中：

图1示意性地示出了具有推送带的无级变速器的侧视图；

图2和3示意性地示出了根据本发明的横向元件的不同视图；以及

图4图解示出了在横向元件的制造过程中横向元件的周边表面的一部分如何与从中切出横向元件的基本材料块的周边表面的一部分重合。

具体实施方式

图1示意性地示出了诸如用于机动车辆中的无级变速器。无级变速器总体上由附图标号1表示。

无级变速器1包括配置在独立(分离)带轮轴2、3上的两个带轮4、5。形状呈闭环状的环形推送带6配置在带轮4、5周围，且用于在带轮轴2、3之间传送力矩。以本身已知的方式，带轮4、5中的每一个包括两个带轮盘，其中推送带6定位于且夹持在所述两个带轮盘之间，因此在摩擦力的帮助下，力可在带轮4、5与推送带6之间传送。在图1中，可看到带轮4、5中的每一个的一个带轮盘。

推送带6包括至少一个环形承载件7，其通常由多个环组成。沿着承载件7的整个长度，配置有横向元件10，其中横向元件10彼此邻近且可沿周向相对于承载件7运动。为简化起见，图1中仅示出了这些横向元件10中的数个。通常，承载件7和横向元件10均由金属制成。

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

从底部到顶部，横向元件10顺序地包括基本部分14、相对窄(或相当窄)的颈部15和总体上形状类似箭头尖端的顶部16。通常，在推送带6中，基本部分14位于推送带6的内周边一侧，而顶部16位于推送带6的外周边一侧。此外，在推送带6中，横向元件10的第一主体表面11的至少一部分与下一个横向元件10的第二主体表面的至少一部分毗邻，而横向元件10的第二主体表面12的至少一部分与前一个横向元件10的第一主体表面11的至少一部分毗邻。在至颈部15的过渡处，横向元件10的基本部分10包括两个用于支撑两个承载件7的承载表面17。此外，基本部分14包括两个带轮盘接触表面18。当横向元件10在带轮4、5上运动时，横向元件10与带轮盘接触表面之间的接触通过所述带轮盘接触表面18实现。底表面19在带轮盘接触表面18之间延伸。承载表面17、带轮盘接触表面18以及底表面19是周边表面13的一部分。

在横向元件10的第一主体表面11中，配置了凹槽21。在图3中，凹槽21由虚线描绘。在示出的实例中，凹槽21位于顶部16处，且对应于第二主体表面12上的突起22。在推送带6中，横向元件10的突起22至少部分地位于下一个横向元件10的凹槽21中。突起22和对应凹槽21用于防止相邻横向元件10在垂直于推送带6的周向的平面内的相互位移。

顶部16包括两个保持表面23，其面向承载表面17。当横向元件10配置在推送带6中时，承载件7沿径向的位置在一侧由承载表面17限定，且在另一侧由保持表面23限定。此外，顶部16包括相互连接的两个顶表面24。在一端处，每个顶表面24连接至顶部16的保持表面23。保持表面23和顶表面24两者均为周边表面13的一部分。

除了凹槽21外，斜线25和台阶26也配置在横向元件10的第一主体表面11处。台阶26位于基本部分14的底部27与顶部28之间，其中第一主体表面11在基本部分14的底部27的位置处凹入。斜线25位于基本部分14的顶部28中相对于承载表面17相对小的距离处。斜线25在横向元件10的主体表面11处被成形为凸形弯曲过渡区域，且用于确保在所有条件下推送带6中相邻横向元件10的确定的相互接触，并且当横向元件10在无级变速器1的带轮4、5上运动以及需要沿圆形路径运动时，也是如此。斜线25和台阶26均基本上平行于承载表面17沿着横向元件10的整个宽度延伸。

横向元件10的制造过程包括由基本材料块切出横向元件10的步骤。在许多情况下，且也在本发明的情况下，基本材料块的形状被成形为条状，以使得多个横向元件10可由单块基本材料制成，其中多个横向元件10由基本材料块在一行中的相继位置处切出。就此而言，应注意，可使条形基本材料块足够宽，以能够使得两行或甚至更多行横向元件10在连续步骤中切割出来。

图4图解示出了条形基本材料块30的一个实例，其适用于在单行中制造多个横向元件10。这不会改变以下事实，即本发明也适用于适合在一行以上中制造横向元件10的基本材料块30。图4示出了基本材料条形块30的一部分，以及将由基本材料块30切割而成的横向元件10的周边13。有利地，与待实现的横向元件10相似，基本材料块30具有两个主体表面11、12，其中台阶26配置在第一主体表面11中。周边表面31在两个主体表面11、12之间延伸。在本发明的范围内，切割过程可以任何适宜的方式执行，例如通过应用冲裁工艺执行。

根据本发明，横向元件10的底表面19与基本材料块30的周边表面31的一部分32重合，所述部分在下文中称为未切割表面部分32。因此，切割操作不需要用于形成横向元件10的底表面19，而仅仅用于形成周边表面13的其他部分，包括承载表面17、带轮盘接触表面18、保持表面23和顶表面24。

基本材料块30的未切割表面部分32将作为横向元件10的底表面19的事实具有许多优点，包括最小化基本材料废料的优点以及不需要用于切割横向元件10的底表面19的工具的优点。

在示出的实例中，基本材料块30的未切割表面部分30具有平坦外观。相应地，横向元件10的底表面19具有平坦外观。底表面19以尖锐边缘与带轮盘接触表面18相连，如果底表面19由切割过程获得则不会出现这种情况。该事实的一个优点在于，带轮盘接触表面18可更大，或者可利用较小的基本部分14获得与带轮盘接触表面18的原始尺寸相同的尺寸。

平坦外观的另一个结果在于，基本部分14比颈部15和顶部16重。为了仍具有横向元件10的恰当平衡以及横向元件10在推送带6中的适当表现，在横向元件10的基本部分14中配置孔29。在示出的实例中，孔29具有椭圆(长圆)形状，但是此形状在本发明的范围内不是必须的。优选地，孔29设置在基本部分14的相对薄的底部27中，且在横向元件10由基本材料块30切割而成的同时切出。此外，为了不使横向元件10的强度劣化至不可接受的程度，孔29配置在基本部分14的中心部分外是优选的，所述基本部分14的中心部分是颈部15的假想延伸。

孔29可配置成与台阶26尽可能近。举例而言，孔29的顶边与台阶26之间的距离仅仅为0.1毫米。孔29的存在为横向元件10提供了一定柔性，这在将横向元件10应用在推送带6中的过程中非常有利，因为这将改善横向元件10的动态表现。

总而言之，在形成预定成为无级变速器1的推送带6的一部分的横向元件10的过程中，横向元件10由具有矩形周边的条形基本材料块30切割而成。在该过程中，基本材料块30的周边表面31的一部分32保持未切割，且用于构成横向元件10的周边表面13的一部分19。这样，切割操作最小化，且基本材料废料和对切割工具的需求也最小化。

本领域的技术人员将清楚地认识到，本发明的范围不限于上文讨论的实例，在不偏离后附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可对其进行多种修改和变化。

Claims (16)

1.一种制造预定成为无级变速器(1)的推送带(6)的一部分的横向元件(10)的方法，所述横向元件(10)具有两个主体表面(11，12)和在所述主体表面(11，12)之间延伸的周边表面(13)，其中具有矩形周边的条形基本材料块(30)被提供，所述基本材料块(30)也具有两个主体表面(11，12)和在所述主体表面(11，12)之间延伸的周边表面(31)，其中所述横向元件(10)由所述基本材料块(30)切割而成，其中所述横向元件(10)的所述主体表面(11，12)形成为所述基本材料块(30)的所述主体表面(11，12)的切出部分，且其中所述基本材料块(30)的所述周边表面(31)的一部分(32)作为所述横向元件(10)的所述周边表面(13)的一部分(19)包含在待切出横向元件(10)中。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向元件(10)形成有相对宽的基本部分(14)、顶部(16)和在所述基本部分(14)与所述顶部(16)之间延伸的相对小的颈部(15)，其中，在所述基本部分(14)的位置处，所述周边表面(13)具有用于支撑推送带(6)的承载件(7)的承载表面(17)以及用于与无级变速器(1)的带轮(4、5)的带轮盘接触的带轮盘接触表面(18)，所述带轮盘接触表面(18)在朝向承载表面(17)的方向上相对于彼此分散，且其中作为所述横向元件(10)的所述周边表面(13)的一部分(19)包含在待切出横向元件(10)中的所述基本材料块(30)的所述周边表面(31)的部分(32)定位于所述横向元件(10)的所述基本部分(14)中。 

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述带轮盘接触表面(18)与作为所述横向元件(10)的所述周边表面(13)的一部分(19)包含在待切出横向元件(10)中的所述基本材料块(30)的所述周边表面(31)的部分(32)相连地形成。 

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个孔(29)也配置在所述横向元件(10)中。 

5.如在从属于权利要求2或3的情况下的权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一个孔(29)定位于所述横向元件(10)的所述基本 部分(14)中。 

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述主体表面(11，12)之一中具有台阶(26)的基本材料块(30)被应用，且其中所述至少一个孔(29)相对靠近所述台阶(26)地定位。 

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述主体表面(11，12)之一中具有台阶(26)的基本材料块(30)被应用，且其中所述至少一个孔(29)相对靠近所述台阶(26)地定位。 

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，两个孔(29)配置在所述横向元件(10)中。 

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，两个孔(29)配置在所述横向元件(10)中。 

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，两个孔(29)配置在所述横向元件(10)中。 

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述孔(29)在所述基本部分(14)的中心部分的两侧定位于所述横向元件(10)的所述基本部分(14)中，所述基本部分(14)的中心部分为颈部(15)的假想延伸。 

12.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述横向元件(10)由所述基本材料块(30)以单次切割冲程切割而成。 

13.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述横向元件(10)与另一横向元件(10)一起由所述基本材料块(30)以单次切割冲程切割而成。 

14.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，应用冲裁技术，以从所述基本材料块(30)切出所述横向元件(10)，其中具有切削刃的切割模与所述基本材料块(30)相互抵压。 

15.一种无极变速器(1)的推送带(6)，其由横向元件(10)和至少一个环形承载件(7)组成，其中，所述横向元件(10)沿所述承载件(7)的周边配置，且其中所述横向元件(10)通过实施如权利要求1-14中任一项所述的方法制造。 

16.一种无极变速器(1)，包括如权利要求15所述的推送带(6)。