CN104094016A - 用于冲切在无级变速器的传动带中使用的横向元件的分体式冲切件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲切件(30)，其用于从基材(50)上切割用于无级变速器的传动带的横向元件(10)。冲切件(30)由彼此相靠定位的两部件(30a、30b)组成，每一部件(30a、30b)用于切割横向元件(10)的不同部分，其中，至少一个部件(30b)设有沿着所述两个冲切件部件(30a、30b)之间的缝延伸的凸棱边(33)。根据本发明的冲切件(30)在横向元件(10)中形成了凹部(23)，因此避免了在切割横向元件(10)时所施加的力的影响下将基材(50)压入所述缝中而在横向元件(10)上形成线形鼓胀。

Description

用于冲切在无级变速器的传动带中使用的横向元件的分体式冲切件

技术领域

本发明涉及一种冲切件，其为了执行冲切加工而被应用，在该冲切加工中，在无级变速器的传动带中使用的横向元件被从基材上冲切出来，所述横向元件具有：相对较宽的基部，该基部具有用于与无级变速器的带轮的带轮盘接触的带轮盘接触表面和用于支撑传动带的承载件的支撑表面；顶部；以及与基部和顶部相互连接的相对较窄的颈部。所述冲切件以对应的方式设有基部、颈部以及顶部，并且由彼此相靠定位的两个部件组成，使得在横向元件的冲切期间，冲切件的一个部件形成了支撑表面，而冲切件的另一个部件则形成了横向元件的所述顶部的外轮廓的至少一部分。

此外，本发明还涉及：一种应用该冲切件的冲切装置；一种用于制造在无级变速器的传动带中使用的横向元件的方法，其中，冲切件被应用于从基材上切出横向元件；一种通过应用该方法制造的横向元件；和一种具有多个这样的横向元件的传送带。

背景技术

无级变速器所用的传动带一般来说是已知的。通常，这样的传动带包括两个环形承载件，所述环形承载件形状类似封闭环圈，用于承载多个大量的横向元件。横向元件沿着承载件的整个周长设置，其中，在无级变速器操作期间，它们能够传递与传动带运动有关的力。

在横向元件的下述说明中，所提到的方向是指横向元件是传动带的一部分的情况。横向元件的厚度方向对应于传动带的周长方向。横向元件的竖直横向方向对应于传动带的径向方向。横向元件的水平横向方向对应于垂直于纵向和竖直横向方向的方向。

在水平横向方向上，在相反侧，横向元件设有至少部分地容纳传动带承载件的凹部。为了支撑承载件，横向元件包括支撑表面。在水平横向方向上，在相反侧，为了在横向元件和无级变速器的带轮的带轮盘之间的接触，横向元件设有在支撑表面的方向上彼此分开的带轮盘接触表面。在下文中使用的术语“顶部”和“底部”与分开方向相关；分开方向被限定为从底部到顶部。

在竖直横向方向上，从底部到顶部，横向元件依次包括基部、在水平横向方向上尺寸小于基部的颈部、以及在水平横向方向上在连接到颈部的位置处尺寸大于颈部的顶部。基部包括支撑表面以及带轮盘接触表面。在传动带中，基部位于传动带内周长的一侧，而顶部位于传动带外周长的那侧。

横向元件由片状基材通过冲切加工制造。特别地，该冲切加工也就是所谓的精冲加工，其中应用了两个冲切件，也即切割件和支撑件，其中切割件被设为在切割力的影响下从基材上切出横向元件，且其中支撑件被设为在冲切加工中通过小于切割力的支撑力来支撑横向元件。

在冲切加工期间，切割元件的底部或者工作面在压力作用下接触并穿透基材的某部分，其中待冲切的横向元件和周围基材的相对移动得以实现。同时，支撑件的顶部或者工作面接触并支撑基材的相同部分，然而，是在相对于切割件的相反侧上。以这种方式，基材的所述部分，也即待冲切的横向元件对应的部分，从周围基材上分离出来。

在切割件和支撑件中，与待冲切的横向元件类似地，可区别出基部、颈部和顶部。切割件和支撑件的周长都基本上等于横向元件的期望周长。在下文中，假设关于横向元件限定的各个方向以类似的方式与冲切件相关。

可能的是，切割件和支撑件中至少之一包括至少两个部件。比如，JP2010-029918显示了具有两个部件的切割件，而WO 2008/051070显示了具有两个部件的支撑件。

被分为两个部件的冲切件的应用相比起一件式冲切件的应用来说具有很多优点。在分体式冲切件的情况下，横向元件在冲切加工过程中的形成过程可以以更好的方式受控制，因为由于冲切加工期间主要的力分布得更为均匀而使待冲切的横向元件的倾斜移动受抑制。另一种优点为，两个冲切件部件可以分开加载，由此横向元件形成所具有的整体精度增加。附加地，分为两个冲切件部件使得可以在冲切件部件上(容易地)施加表面涂层或者表面处理。这样的涂层和/或处理可能被需要来减少相应的冲切件的磨损和/或改进冲切结果，例如就由此形成的表面的精度和/或光洁度来看。特别在切割件的限定并形成横向元件凹部的表面的位置处，这样的涂层或者处理是优选的。

分体式冲切件的缺点或甚至是问题在于，冲切加工期间在主要的压力和力的作用下，其两个或更多的部件可在它们之间的缝的位置处相互分离。即便是冲切件部件之间的这种分离或者缝通常都很小，但是基材仍会被压入这种缝中，从而在冲切之后在横向元件的表面上形成稍稍隆起的起皱或者线形鼓胀。这样的起皱通常对变速器中的传动带的工作产生不利影响。首先，传动带工作期间，起皱将或多或少地干扰相邻横向元件之间的预定的、良好对齐的接触。其次，起皱材料的某部分会很容易被磨掉，且在变速器中在其他地方引起问题，比如引起变速器的液压系统的磨损和/或堵塞。

发明内容

本发明的一个目的在于，在包括分体式冲切件的冲切加工中，降低所述起皱或鼓胀的不利影响，且优选地，避免在一开始发生这些情况。该目的通过分体式冲切件获得，其至少一个部件的工作面设有沿着在冲切件的这个部件和另一个部件之间的缝延伸的凸棱边。

当应用了根据本发明的分体式冲切件时，凹部在横向元件中形成于冲切部件之间的缝的位置处。由于冲切加工的特性，这种凹部将在其两侧上通过圆角的棱边平滑地合并于横向元件的表面的较高起的邻接部分。因此，上述起皱的形成得以防止，或者至少，这样的起皱可以完全被容纳在所述凹部中。同时，已知通过分体式冲切件的应用而提供的优点得以保持。

在根据本发明的冲切件的一个优选实施方式中，所述凸棱边设有相对于该冲切件的工作面的主要部分来说范围在10到150微米之间、优选在20到50微米之间的突起高度。根据本发明，突起高度约30微米的最佳结果被获得。此外，凸棱边的宽度相对于其突起高度来说优选地具有更大的尺寸(比如，以10的倍数)。因此，该宽度优选的范围在100到1500微米之间，实际上最佳为约300微米。这些尺寸通常足够容纳不利的所述起皱。

在本发明的范围内，可使分体式冲切件的两部件都设有上述凸棱边，分别沿着并紧邻这样的部件之间的缝延伸。在冲切件的这个实施方式中，横向元件的表面上的所述隆起的起皱或者线形鼓胀仍然可在冲切件部件之间的缝的位置处形成。然而，这样的起皱或鼓胀在这种情况下会被容纳于在横向元件中通过冲切件部件的凸棱边形成的凹部中。

附图说明

本发明将基于本发明的优选实施方式的以下说明并参考附图进行更为详细的说明，在附图中，相同的附图标记表示相同或者相似的部件，且其中：

图1为具有传送带的无级变速器的示意性侧视图；

图2为用于无级变速器的传送带的横向元件的主体表面的示意性展示；

图3为图2中所示横向元件的侧视图；

图4示意性地示出了冲切装置的冲切区域的以及置于那里的基材的纵向剖面；

图5示意性地示出了冲切加工过程；

图6为组装状态下的分体式冲切件的示意性透视图；

图7为图6中所示的分体式冲切件的示意性透视分解图；

图8为根据本发明进行改进的分体式冲切件的示意性透视分解图；

图9为图8的根据本发明进行改进的新分体式冲切件的示意性剖视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了无级变速器，其特别适于用在机动车中。该无级变速器总体由附图标记1表示。

无级变速器1包括设置在独立的带轮轴2、3上的两个带轮4、5。形状像闭合环圈的传动带6绕着带轮4、5设置，并用于在带轮轴2、3之间传递扭矩。带轮4、5中的每个均包括两个带轮盘，其中传送带6定位在并夹在所述两个带轮盘之间，从而力可在摩擦的帮助下在带轮4、5和传动带6之间传递。

已知的传送带6包括成形为类似于闭合环圈的两个环形承载件7，用以承载多个大量的横向元件10。通常，承载件7分别由多个相对较薄的且柔性的(即，带式的)环件组成。横向元件10沿着承载件7的整个周长长度设置，其中横向元件10彼此相邻，且在周长方向上能够相对于承载件7移动。出于简化的目的，在图1中仅示出了多个这些横向元件10。承载件7和横向元件10都由金属制成。

图2和3示出了已知的横向元件10的一个示例。横向元件10的第一主体表面总体用附图标记11表示，而横向元件10的第二主体表面总体用附图标记12表示。主体表面11、12至少部分地垂直于传动带6的周长方向延伸。在传动带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个相邻的横向元件10的第一主体表面11的至少一部分。横向元件10的侧表面13位于主体表面11、12之间。

在竖直横向方向上，横向元件10依次包括基部14、相对较窄的颈部15以及顶部16。在传动带6中，基部14位于传动带6的内周长一侧，而顶部16位于传动带6的外周长一侧。在过渡到颈部15的地方，横向元件10的基部14如图2所示包括了两个支撑表面17，所述支撑表面17用于支撑传动带6的两个承载件7，且是横向元件10的侧表面13的一部分。顶部16包括两个保持表面19，所述两个保持表面19分别与支撑表面17中的相应的一个相对定位，用于将承载件7保持在竖直横向方向上，且也是所述侧表面13的一部分。此外，基部14包括两个带轮盘接触表面18，所述两个带轮盘接触表面18在水平横向方向上分别位于基部14的相应侧上，用来接触带轮4、5的带轮盘，且也是所述侧表面13的一部分。

在横向元件10的第一主体表面11上，设置了突起21。在所示实施方式中，突起21位于顶部16，且对应于第二主体表面12中的孔22。在传动带6中，横向元件10的突起21至少部分地位于相邻的横向元件10的孔22中。突起21和对应的孔22用于防止相邻的横向元件10在与传动带6的周长方向垂直的平面中相互移位。

上述横向元件10借助冲切装置60在冲切加工中、特别地是在所谓的精冲加工中制造，在所述冲切加工中横向元件10从片状基材50上切出。在图4中，冲切装置60和片状基材50以剖视图示意地示出。在冲切装置60中，应用了切割件30和支撑件40。切割件30在冲切加工中用于切割横向元件10，而支撑件40在冲切加工中用于支撑横向元件10。至此，切割件30的底部或工作面31以及支撑件40的顶部或工作面41在基材50的相互相反的两侧抵压住基材50。据此，这些工作面31、41具有基本上对应于待冲切的横向元件10的周长形状的轮廓，即，基本上沿循了横向元件10的侧表面13的轮廓。因此，像在横向元件10中那样，可在切割件30和支撑件40中区分出基部、相对较窄的颈部以及顶部。

切割件30容纳在引导板62中的引导空间61中，该引导板62具有在冲切运动中引导切割件30的重要功能。相应地，支撑件40容纳在模具64中的容纳空间63之中，该模具64具有在冲切运动中引导支撑件40和横向元件10的重要功能。容纳空间63的形状自然地也基本上对应于待冲切的横向元件10的周长形状。

在冲切加工中，基材50因此一方面位于切割件30和引导板62之间，且另一方面位于支撑件40和模具64之间。基材50的位于切割件30和支撑件40之间的部分51被设为构成横向元件10。在冲切加工期间，切割件30相对于引导板62和模具64向着支撑件40移动，而所述支撑件40在施加反压力的同时跟随着切割件30的移动。切割件30完全压穿基材50，且横向元件10通过从基材50的剩余部分脱离出冲切部分51而形成，如图5所示。

也是在冲切加工期间，由于通过切割件30和支撑件40施加到冲切部分51上的相应的(反)压力，横向元件10的主体表面11、12例如通过形成所述突起21和孔22而形成并被校正。在后一个方面来说，也应注意，基材50的横截面可以完全是平坦的、即长方形的，但也可采用阶梯状的或其他预成形的基材50。

结合上述冲切装置和冲切加工，已知采用了被分为可分开部件的切割件30和/或支撑件40。例如，图6提供了分体式切割件30的示意的透视图，其包括两个部件30a、30b，所述两个部件30a、30b当在图4和图5的冲切装置60中使用时如该图6所示的那样被保持在一起，不然就如图7所示那样完全分开和/或是可以分开的。应当注意，出于简化的目的，切割件30的用于制造横向元件10中的凹穴22所需要的突起未在图6和7中示出。在这个方面，注意到实际上能够采用单独的元件来形成横向元件10中的凹穴22，其中切割件30具有容纳该元件的凹穴，且其中该元件能够相对于切割件30的其他部分可移动地设置。

在图6和7的分体式切割件30中，其两个部件30a、30b之间的缝32被限定为横向元件10的颈部15中的直线，然而，这个缝32的其他形状和位置在本发明的理念中也是可以的。在这种构型中，重要的是，切割件部件30a、30b精确地并紧紧地相互接触，实际上在两者之间所述缝32的位置处不存在间隙。但是，实际上尽管切割件部件30a、30b之间存在最佳接触，这些部件30a、30b在其中的主要的压力和力的作用下在冲切期间可相互分开，从而基材50可被压入这些部件30a、30b之间，在横向元件10的颈部15的第一主要表面11(在本示例中)形成稍稍隆起的起皱或者线形鼓胀。即便是这样的起皱相对来说高度有限(例如，30微米)，其仍然可对无级变速器1中的传动带6的工作产生不利影响，如前所述。

然而根据本发明，这种不利的起皱的形成可通过使分体式冲切件30、40的至少一个部件30a、30b设有凸棱边33而避免，该凸棱边33相对于工作面31、41的其他部分凸起，并沿着相应的冲切件30、40的这个部件30a、30b和另一个部件30a、30b之间的缝32延伸。这样的新冲切件30a、30b(在这种情况下是切割件30)在图8中示意性且不成比例地示出。

在图8中，分体式切割件30的最顶部30b(该最顶部30b用于切割横向元件10的顶部16)设有凸棱边33。因此，冲切加工期间，凸棱边33的顶表面34将在分体式切割件30的工作面31；31a、31b(的其余部分)接触基材之前接触基材，且随着横向元件10的材料51从基材的其余部分切出，将在横向元件10中制造出线性凹痕或者凹部23(见图9)，所述线性凹痕或者凹部23在切割件30、50的两个部件30a、30b之间的缝32的位置处横跨横向元件10的(局部)宽度。因为冲切期间所述凹部23的形成，因此不利的所述起皱不会形成。

横向元件10的在切割件30的两个部件30a、30b相遇的位置附近的横截面形状在图9中示意性地示出。在这个图9中，显示了由此提供在横向元件1中的凹部23通过圆角的棱边23合并于横向元件10的主体表面11的较高起的邻接部分。

前文中，分体式切割件30的特定部、即最顶部30b被描述为设有所述凸棱边33。然而，完全有可能的是，切割件30的其他部、最低部30a或者两个这样的部件30a、30b具有这样的凸棱边33。此外，附加地或者替代性地，分体式支撑件40的部件40a、40b也可设有相应的凸棱边。

对本领域技术人员来说清楚的是，本发明的范围并不限于上述实施例，在不偏离由权利要求所限定的本发明范围的情况下，对其进行各种修正和改进都是可以的。

Claims (11)

1.一种冲切件(30)，其被设为用于从基材(50)上切出在无级变速器(1)的传送带(6)中使用的横向元件(10)的冲切加工中，所述冲切件(30)限定了在冲切加工中被设为与基材(50)产生接触的工作面(31)，且所述冲切件(30)由至少两个部件(30a、30b)构成，该冲切件部件(30a、30b)彼此相靠定位且两者之间具有缝(32)，且该冲切件部件(30a、30b)分别限定出工作面(31)的一部分(31a、31b)，其特征在于，至少一个冲切件部件(31b)设有邻近缝(32)的凸棱边(33)，所述凸棱边(33)具有顶表面(34)，所述顶表面(34)为冲切件(30)的工作面(31)的一部分。

2.根据权利要求1的冲切件(30)，其特征在于，所述至少一个冲切件部件(31b)的所述凸棱边(33)的所述顶表面(34)位于工作面(31)的紧邻所述凸棱边(33)的一部分之上至少10微米且最多150微米处。

3.根据权利要求1的冲切件(30)，其特征在于，所述至少一个冲切件部件(31b)的所述凸棱边(33)的所述顶表面(34)位于工作面(31)的紧邻所述凸棱边(33)的一部分之上20到30微米处。

4.根据权利要求1、2或3的冲切件(30)，其特征在于，所述凸棱边(33)沿着冲切件部件(30a、30b)之间的缝(32)的整个长度延伸，且为100到1500微米宽。

5.根据前面权利要求中任一所述的冲切件(30)，其特征在于，所述冲切件(30)被设为在冲切加工中冲穿基材(50)，以便从基材(50)上切出横向元件(10)。

6.根据前面权利要求中任一所述的冲切件(30)，其特征在于，所述冲切件(30)的周长基本上等于待冲切的横向元件(10)的周长，所述横向元件(10)包括：相对较宽的基部(14)，其具有用以与无级变速器(1)的带轮(4、5)接触的带轮盘接触表面(18)并具有用以支撑传送带(6)的承载件(7)的支撑表面(17)；顶部(16)；以及将基部(14)和顶部(16)连接起来的相对较窄的颈部(15)，且冲切件部件(30a、30b)之间的缝(32)相对于颈部(15)定位。

7.一种冲切装置(60)，其设有根据前面权利要求中任一所述的冲切件(30)。

8.一种用于制造在无极变速器(1)的传送带(6)中使用的横向元件(10)的方法，其特征在于，根据权利要求1-6中任一所述的冲切件(30)或者根据权利要求7的冲切装置(60)被应用于将横向元件(10)从基材(50)上切出。

9.一种在无级变速器(1)的传动带(6)中使用的横向元件(10)，所述横向元件(10)包括：相对较宽的基部(14)，其具有用以与无级变速器(1)的带轮(4、5)接触的带轮盘接触表面(18)并具有用以支撑传送带(6)的承载件(7)的支撑表面(17)；顶部(16)；以及将基部(14)和顶部(16)连接起来的相对较窄的颈部(15)，其特征在于，所述横向元件(10)借助根据权利要求1-6中任一所述的冲切件(30)、根据权利要求7的冲切装置(60)或根据权利要求8的制造方法来制造。

10.一种在无级变速器(1)的传动带(6)中使用的横向元件(10)，所述横向元件(10)包括：相对较宽的基部(14)，其具有用以与无级变速器(1)的带轮(4、5)接触的带轮盘接触表面(18)并具有用以支撑传送带(6)的承载件(7)的支撑表面(17)；顶部(16)；以及将基部(14)和顶部(16)连接起来的相对较窄的颈部(15)，其特征在于，所述横向元件(10)的所述颈部(15)设有在所述颈部(15)的宽度上延伸的线性凹痕(23)。

11.一种用于无级变速器(1)的传动带(6)，其具有根据权利要求9或10的一个或多个横向元件(10)。