DE10033239A1

DE10033239A1 - Method to manufacture adjusting disc for infinitely variable change speed gear with conical part formed by forging or turning of round metal blank

Info

Publication number: DE10033239A1
Application number: DE2000133239
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-24

Abstract

The disc has a hub (9), an outer rim (14), and a conical rear surface. The cone (3) is formed on one side of a round metal blank, and on the opposite side of the blank, the hub is formed by a pressure roller and the rim is formed by a forming roller (13). The cone is formed in a cutting or non-cutting process, e.g. by forging or turning. Before forming of the hub, the blank with cone is heated to forging temperature.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verstell scheibe eines stufenlosen Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a method for producing an adjustment disc of a continuously variable transmission according to the preamble of claim 1.

Stufenlose Getriebe, die derartige Verstellscheiben aufweisen, sind unter dem Be griff CVT-Getriebe bekannt und werden vorzugsweise in Kraftfahrzeuge eingebaut. Dabei zeichnen sie sich besonders dadurch aus, daß sie neben einem ruckfreien Be trieb gegenüber herkömmlichen, abgestuften Automatik-Getrieben einen größeren Wirkungsgrad besitzen.Continuously variable transmissions, which have such adjusting disks, are under the Be handle CVT known and are preferably installed in motor vehicles. They are particularly characterized by the fact that in addition to a jerk-free loading drove a larger one than conventional, graded automatic transmissions Have efficiency.

In jedem Getriebe sind dabei mehrere Verstellscheiben angeordnet, die jeweils paa rig auf einer Welle gelagert sind und dabei mit ihren konisch geformten Rückseiten zueinander gewandt angeordnet sind. Auf diesen Rückseiten ist ein Antriebsmittel geführt, beispielsweise eine umlaufende Kette oder, bei anderen Konstruktionen, Kugeln.In this case, several adjusting disks are arranged in each transmission, each of which is paa rig are mounted on a shaft and with their conically shaped backs are arranged facing each other. There is a drive means on these backs guided, for example a circulating chain or, in other constructions, Balls.

In jedem Fall unterliegen die Rückseiten der Verstellscheiben einer erheblichen Be anspruchung, so daß besondere Anforderungen an die Materialgüte gestellt werden. In any case, the rear of the adjustment washers are subject to considerable loading stress, so that special requirements are placed on the material quality.

Zur Minimierung des auftretenden Verschleißes kommen deshalb harte Stähle zum Einsatz, beispielsweise sog. Werkzeugstähle mit einem hohen Kohlenstoffanteil.Hard steels are therefore used to minimize wear Use, for example so-called tool steels with a high carbon content.

Probleme ergeben sich allerdings bei der Bearbeitung bzw. Herstellung der Ver stellscheiben. Bekannt ist es, diese Verstellscheiben z. B. durch Schmieden herzu stellen, was jedoch ein sehr teures Herstellungsverfahren ist und insofern nachteilig, als solche Verstellscheiben in großen Stückzahlen hergestellt werden.Problems arise, however, when editing or producing the ver Deputy discs. It is known to use these adjusting disks z. B. by forging which, however, is a very expensive manufacturing process and disadvantageous in that as such adjusting discs are manufactured in large numbers.

In jedem Fall ist eine Nachbearbeitung erforderlich. Dies betrifft neben der Rück seite insbesondere auch die Innenseite des Kranzes, der im Funktionsfall die Au ßenbegrenzung eines Hydraulikzylinders bildet, in dem eine der Nabe gegenüber liegende Kolbenfläche geführt ist, die gegenüber der Kranzinnenseite abgedichtet sein muß, was jedoch eine entsprechende Oberflächenbeschaffenheit dieser Innen seite bedingt.In any case, post-processing is required. This applies in addition to the re side in particular also the inside of the wreath, which in the functional case the Au Forms the limit of a hydraulic cylinder in which one of the hubs is opposite lying piston surface is guided, which is sealed against the inside of the rim must be, however, what a corresponding surface quality of this interior side conditional.

Um die Herstellungskosten zu senken, ist schon versucht worden, den Kranz als se paraten Rohrabschnitt mit der Verstellscheibe im übrigen zu verbinden. Versuche, eine solche Verbindung durch Schweißen herzustellen, sind ebenso gescheitert, wie Versuche, den Rohrabschnitt durch Bördeln oder ähnliche Verfahren mit der Ver stellscheibe zu verbinden. In jedem Fall war keine ausreichende Dichtigkeit zu er reichen.In order to reduce the manufacturing costs, attempts have already been made to make the wreath as such separate pipe section to connect with the adjusting washer. Tries, such a connection by welding failed as well Attempts to crimp the pipe section by crimping or similar methods connecting disc. In any case, there was insufficient sealing pass.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verstellscheibe der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß sie einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.The present invention is therefore based on the object of an adjusting disk of the generic type so that they are easier and cheaper can be produced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.This object is achieved by a method which has the features of the claim 1 has.

Danach wird zunächst an einen scheibenförmigen Rohling, der beispielsweise aus einer Ronde bestehen kann, einseitig der Konus angeformt. Dies kann durch spa nende oder spanlose Verformung erfolgen. So ist es denkbar, den Konus anzudrehen oder durch Schmieden herzustellen. Die letztgenannte Formgebung hat den Vorteil, daß als Ausgangsstück ein weitgehend abfallfrei herstellbarer Rohling ein gesetzt werden kann.Thereafter, a disc-shaped blank is first made, for example, of a round blank can exist, the cone is molded on one side. This can be done through spa forming or non-cutting deformation. So it is conceivable to turn on the cone or by forging. The latter shape has the Advantage that a largely waste-free blank can be produced as the starting piece can be set.

Eine Ronde hingegen, wie sie beim Andrehen des Konus zum Einsatz kommt, wird üblicherweise aus einer Blechtafel geschnitten, wobei ein entsprechender Abfall entsteht.A round blank, on the other hand, is used to turn the cone on usually cut from a sheet of metal, with a corresponding waste arises.

Der Konus kann auch durch Drücken hergestellt werden, wobei hier ebenfalls eine Ronde zum Einsatz kommt und eine Verformung durch mindestens eine Drückrolle durchgeführt wird, wobei die Drückrolle radial von innen nach außen verfährt und das dabei fließende Material zu einer Durchmesservergrößerung der Scheiben führt, die umfänglich von einem Widerlagerfutter begrenzt wird.The cone can also be made by pressing, here also one Round blank is used and a deformation by at least one pressure roller is carried out, wherein the pressure roller moves radially from the inside out and the flowing material leads to an increase in the diameter of the disks, which is limited by an abutment lining.

Nach einem vorteilhaften weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, nach dem ersten Arbeitsschritt, also nach der Herstellung des Konus, die Scheibe auf Schmiedetemperatur zu erwärmen und die Nabe bei dieser Temperatur durch Drüc ken anzuformen. Dies ermöglicht den Einsatz härtester Stähle, da dann das Drücken der Nabe bzw. das Fließen des Materials problemlos erfolgt.According to an advantageous further idea of the invention, it is provided for the first working step, i.e. after the cone has been produced, the disc To heat the forging temperature and press the hub at this temperature to mold. This enables the use of the hardest steels, since then the pressing the hub or the flow of the material is easy.

Das Erwärmen der Scheibe nach der Herstellung des Konus ist vor allem in dem Fall vorgesehen, daß der Konus durch Kaltverformung angeformt ist. Wird dieser hingegen durch Schmieden erzeugt, so kann unmittelbar nach dem Schmieden, wenn also das Material noch die entsprechende Temperatur aufweist, die Nabenher stellung durchgeführt werden.The heating of the disc after the cone is made is mainly in that Case provided that the cone is formed by cold working. Will this generated by forging, however, immediately after forging, if the material is still at the appropriate temperature, the hubs position.

Nach dem Drücken der Nabe erfolgt erfindungsgemäß die Herstellung des Kranzes, die mittels mindestens einer Formrolle durchgeführt wird, die den Umfangsrand der Scheibe von Außen her zu einer konzentrischen Mantelfläche verformt, die gleich gerichtet mit der Nabe verläuft. After pressing the hub, the ring is produced according to the invention, which is carried out by means of at least one form roller which covers the peripheral edge of the The disc is deformed from the outside into a concentric lateral surface, which is the same directed with the hub.

Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß aus einem Stück mit geringem Herstel lungsaufwand eine Verstellscheibe geschaffen werden kann, die allen gestellten An forderungen sowohl hinsichtlich der Materialbeschaffenheit als auch der Dichtigkeit in überragender Weise gerecht wird.The essence of the invention lies in the fact that it is made from a single piece with little manufacture effort an adjustment disc can be created that meets all requirements requirements both in terms of material properties and tightness does justice in an outstanding way.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge kennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims features.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen (Fig. 1 bis 7) erläutert.The method is explained below with reference to the accompanying drawings ( Fig. 1 to 7).

In der Fig. 1 ist im Querschnitt ein Rohling 1 darstellt, der aus einer Ronde gebil det ist und der den Ausgang für die weitere Bearbeitung zur Herstellung einer Ver stellscheibe eines stufenlosen Getriebes bildet.In Fig. 1 in cross section a blank 1 is representing, which is forged from a blank gebil and the output for further processing for producing an Ver adjusting disc forms a continuously variable transmission.

In der Fig. 2 ist der erste Verfahrensschritt gezeigt, bei dem eine Seite des schei benförmigen Rohlings 1 mittels einer Drückrolle 4 so verformt wird, daß ein Konus 3 entsteht, der von außen nach innen zur Mitte hin ansteigt.In Fig. 2 the first method step is shown in which one side of the schei beniform blank 1 is deformed by means of a pressure roller 4 so that a cone 3 is formed, which rises from the outside inwards towards the center.

Die Ausformung des Konus 3 erfolgt dabei im an sich bekannten Drückverfahren, wobei die Drückrolle 4 durch Kaltverformen das Material von innen nach außen verschiebt, wobei das Material unter Vergrößerung des Durchmessers einer so ent stehenden Scheibe 2 bis zu einem den Außenrand begrenzenden Widerlagerfutter 5 eines Werkzeuges fließt.The shaping of the cone 3 takes place in the known spinning process, the spinning roller 4 shifting the material from the inside to the outside by cold working, the material increasing the diameter of a disc 2 thus formed up to an abutment chuck 5 of a tool delimiting the outer edge flows.

Die so gebildete Scheibe 2 ist in der Fig. 3 nochmals erkennbar, wobei die dem Konus 3 gegenüberliegende Seite plan ist und die Basis bildet für eine gegenüber dieser Seite vorstehende Nabe 9, die ebenfalls durch Drücken mittels mindestens einer Drückrolle 8 angeformt wird.The disk 2 formed in this way can be seen again in FIG. 3, the side opposite the cone 3 being flat and forming the basis for a hub 9 projecting opposite this side, which is also formed by pressing by means of at least one pressure roller 8 .

Hierbei wird von der strichpunktiert dargestellten Ausgangsseite der Scheibe 2 Material nach innen an einen Vorsetzerstift 10 gedrückt, der Bestandteil eines Vorsetzers 7 ist und der durch eine Abstufung die stirnseitige Begrenzung der Nabe 9 ermöglicht. Im Bedarfsfall ist die Drückrolle 8 in ihrem Bewegungsverlauf von au ßen nach innen so zu führen, daß die dem Konus 3 gegenüberliegende Fläche der Scheibe 2 nicht plan verläuft, wie im Beispiel nach der Fig. 4 gezeigt, sondern zur Nabe hin ansteigt, so daß sich eine Materialverdickung im Übergangsbereich zwi schen der Scheibe 2 und der Nabe 9 ergibt, die eine höhere Belastung der Verstell scheibe erlaubt.In this case, material is pressed inwards from the output side of the disk 2 shown in dash-dotted lines to a front pin 10 , which is part of a front 7 and which allows the frontal limitation of the hub 9 by means of a gradation. If necessary, the pressure roller 8 is to be guided in its course of movement from outside to the inside so that the cone 3 opposite surface of the disc 2 does not run flat, as shown in the example of FIG. 4, but rises towards the hub, so that there is a thickening of material in the transition area between the disc 2 and the hub 9 , which allows a higher load on the adjusting disc.

Die nach dem Anformen der Nabe 9 ausgebildete Scheibe 2 ist in der Fig. 5 darge stellt.The formed after the formation of the hub 9 disc 2 is shown in FIG. 5 Darge.

In der Fig. 6 ist der nächste Verfahrensschritt erkennbar, bei dem ein Kranz 14 an die Scheibe angeformt wird.In FIG. 6 the next process step is seen in which a ring 14 is integrally formed on the disc.

Hierzu wird die Scheibe 2 mit der angeformten Nabe 9 mit ihrer Konusseite in ein Werkzeug 6 gelegt, das dem Konus 3 angepaßt ist.For this purpose, the disc 2 with the molded hub 9 is placed with its cone side in a tool 6 which is adapted to the cone 3 .

Gegenüberliegend ist ein weiteres Werkzeug 12 vorgesehen, das die Nabe 9 auf weist und das umfänglich mit einer Ringnut 15 versehen ist, in die der außenseitige Rand der Scheibe, der strichpunktiert dargestellt ist, mittels mindestens einer Form rolle 13 eingedrückt wird.Opposite, a further tool 12 is provided, which has the hub 9 and which is provided with an annular groove 15 in the circumference, in which the outer edge of the disc, which is shown in phantom, is pressed in by means of at least one form roller 13 .

Die so verformte Verstellscheibe, die neben der Nabe 9 einen konzentrisch dazu verlaufenden, gleichgerichteten Kranz 14 sowie rückseitig den Konus 3 aufweist, ist in der Fig. 7 gezeigt.The adjusting disk deformed in this way, which in addition to the hub 9 has a concentrically oriented, rectified ring 14 and the cone 3 on the rear, is shown in FIG. 7.

Claims

1. A method for producing an adjusting disc of a continuously variable transmission, which has a hub ( 9 ) and an outer rim ( 14 ) and the hub ( 9 ) facing away from the rear rises conically towards the center, characterized in that initially on a disc-shaped blank ( 1 ) the cone ( 3 ) on one side, then on the opposite side by pressing with at least one pressure roller ( 8 ) the hub ( 9 ) and then by at least one form roller ( 13 ) the ring ( 14 ) is formed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cone ( 3 ) is formed nend or non-cutting.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the blank ( 1 ) is formed from a round blank.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cone ( 3 ) is produced by forging.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cone ( 3 ) is produced by pressing, wherein a pressure roller ( 4 ) is guided radially from the inside to the outside.

6. The method according to claim 1, characterized in that before the manufacture of the hub ( 9 ) of the blank ( 1 ) or a disc ( 2 ), to which the cone ( 3 ) is formed, heated to the forging temperature and the hub ( 9 ) from the material warmed so it is formed.

7. The method according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that when the hub ( 9 ) is formed, the pressure roller ( 8 ) is guided to rise radially from the outside inwards.