DE102005014191B4

DE102005014191B4 - Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe

Info

Publication number: DE102005014191B4
Application number: DE102005014191.9A
Authority: DE
Inventors: Makoto Yoshida; Yoshiaki Katou; Yasuo Ito
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4323357B2; US20050217111A1; KR100620940B1; DE102005014191A1; US7958635B2; JP2005273866A; KR20050095546A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe, welches eine Eingangsriemenscheibe (1) aufweist, eine Ausgangsriemenscheibe (2), und einen Endlosriemen (3), wobei die Eingangs- und die Ausgangsriemenscheibe (1, 2) jeweils sich verjüngende Oberflächen (52, 53) aufweisen, die jeweils in Berührung mit dem Endlosriemen (3) stehen, mit folgenden Schritten:Durchführung einer Oberflächenhärtung bei den sich verjüngenden Oberflächen eines Vorformlings zumindest entweder der Eingangsriemenscheibe (1) oder der Ausgangsriemenscheibe (2);Durchführung von Hartmetall-Drehen bei den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings, zur Ausbildung von Mikronuten (50), die in Radialrichtung voneinander beabstandet sind, und zwischen welchen Mikrovorsprünge (54) vorhanden sind; undVerringerung einer Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54), um hierdurch zumindest entweder die Eingangsriemenscheibe (1) oder die Ausgangsriemenscheibe (2) zur Verfügung zu stellen, welche die sich verjüngenden Oberflächen (52, 53) mit den Mikronuten (50) aufweist, wobei die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) dadurch verringert wird, dass die Oberflächenrauhigkeit Ra der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen auf den Bereich von 0,05 µm bis 0,25 µm gesteuert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Riemengetriebe, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur auf einer Oberfläche einer Riemenscheibe, die mit einem Riemen in Berührung steht.
Es ist bekannt, Riemenscheiben für stufenlose Riemengetriebe so herzustellen, dass aufeinander folgend verschiedene Schritte vorgenommen werden, einschließlich Einsatzhärtung einer Rohstahlplatte, Schneiden, Warmumformen, Entfernen von Zunder, Bearbeiten (Drehen oder Bohren), Aufkohlen, Abschrecken und Anlassen, und Schleifen. Im Stand der Technik werden die Riemenscheiben geschliffen, nachdem das Aufkohlen oder das Hochfrequenz-Abschrecken durchgeführt wurde, um ihre Dauerwechselfestigkeit zu erhöhen. Die japanische erste Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr. JP H08 - 260 125 A beschreibt derartige Riemenscheiben.
Allerdings wurde im Stand der Technik der Reibungskoeffizient der Oberfläche der Riemenscheibe, die in Berührung mit einem Riemen steht, nicht vergrößert. Weiterhin ist herkömmlich in jenem Fall, in welchem versucht wird, eine Riemenscheibe mit sich verjüngender Oberfläche herzustellen, mit einer Mikrostruktur, welche deren Reibungskoeffizient verbessern kann, einfach durch einen einzigen Schleifschritt, die Verwendung eines Schleifsteins erforderlich, der aus feinen Schleifteilchen besteht. Wenn die Schleiftiefe der endbearbeiteten Mikrostruktur groß ist, führt dies dazu, dass Probleme wie ein Zusetzen des Schleifsteins auftreten können, eine fehlerhafte, verjüngte Oberfläche mit Verbrennungen und Spalten infolge des Schleifens, eine wellenförmig geschliffene Oberfläche, was durch selbst erregte Schwingungen hervorgerufen wird, was insgesamt zu einer geringeren Genauigkeit der Abmessungen der sich ergebenden, sich verjüngenden Oberfläche führt.
Die US 4 947 533 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe mit einem Metallriemen, der sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rollenflächen befindet, die einen V-förmigen Graben bilden. Jede Rollenfläche wird mit einer nummerisch gesteuerten Drehbank bearbeitet, um in ihr eine Spiralnut auszubilden, die eine Oberflächenrauigkeit im Bereich von 0,8 bis 0,4 µm aufweist. Eine Riemenscheibe, die zur Verwendung mit einem endlosen Metallriemen ausgelegt ist und eine mittlere Oberflächenrauigkeit von 0,1 bis 0,5 µm aufweist ist aus der US 6 254 503 B1 bekannt. Gemäß diesem Dokument wird die Oberfläche der Riemenscheibe mit Hilfe eines Kugelstrahlverfahrens ausgebildet bei dem man zufällige Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der Riemenscheibe erhält. Weitere stufenlose Getriebe sind aus der JP 2002 - 139 114 A , der JP S62 - 184 270 A , der DE 101 50 315 A1 sowie der JP 2001 - 065 651 A und der JP H05 - 10 405 A bekannt.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der beim Stand der Technik bestehenden Probleme entwickelt. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Riemenscheibe zum Einsatz in einem stufenlosen Riemengetriebe, bei deren Riemenberührungsoberfläche der Reibungskoeffizient verbessert ist, und welche eine stabile Genauigkeit ihrer Abmessungen aufweist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Verfügung gestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zur Verfügung gestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

1A eine schematische Vorderansicht eines stufenlosen Riemengetriebes, wobei eine Eingangs- und eine Ausgangsriemenscheibe gezeigt sind, bei welchen die vorliegende Erfindung einsetzbar ist;
1B eine Seitenansicht einer Eingangsriemenscheibe und einer Ausgangsriemenscheibe für das stufenlose Riemengetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Perspektivansicht eines Teils eines Riemens des stufenlosen Riemengetriebes,
3 einen vergrößerten, schematischen Querschnitt von Mikrostrukturen einander berührender Oberflächen der Eingangsriemenscheibe und eines Metallelements des Riemens von 2;
4 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit Ra und dem Reibungskoeffizienten von Versuchsproben, die in einem Gleitversuch eingesetzt werden;
5 ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen dem Abstand Sm und dem Reibungskoeffizienten der Versuchsproben, die bei dem Gleitversuch verwendet werden;
6 eine dreidimensionale Aufsicht auf eine Mikrostruktur einer Oberfläche einer der Versuchsproben;
7 eine ähnliche Ansicht wie 6, wobei jedoch eine Mikrostruktur einer Oberfläche einer anderen Versuchsprobe dargestellt ist;
8 eine ähnliche Ansicht wie 6, wobei jedoch eine Mikrostruktur einer Oberfläche einer anderen Versuchsprobe dargestellt ist;
9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Endbearbeitungsschritts unter Verwendung eines geformten Schleifsteins gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Schicht-Läpp-Schrittes, der bei einer Abänderung der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
11 eine Aufsicht auf 10; und
12 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines kugelförmigen Werkzeugs, das bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

1A zeigt schematisch die gegenseitige Anordnung einer primären Riemenscheibe 1, einer sekundären Riemenscheibe 2, und eines Endlosriemens 3 eines stufenlosen Riemengetriebes (nachstehend bezeichnet als Riemenantrieb-CVT). 1B zeigt die primäre Riemenscheibe 1 auf einer Eingangswelle und die sekundäre Riemenscheibe 2 auf einer Ausgangswelle, gesehen in Axialrichtung der Eingangs- und Ausgangswelle. Wie aus 1A hervorgeht, ist die primäre Riemenscheibe 1 als Eingangsriemenscheibe so ausgebildet, dass eine ortsfeste Riemenscheibenhälfte 11 vorgesehen ist, die vereinigt mit der Eingangswelle ausgebildet ist, und eine bewegbare Riemenscheibenhälfte 12, die sich in Axialrichtung der Eingangswelle bewegen kann. Entsprechend ist die sekundäre Riemenscheibe 2 als Ausgangsriemenscheibe so ausgebildet, dass eine ortsfeste Riemenscheibenhälfte 21 vorgesehen ist, die vereinigt mit der Ausgangswelle ausgebildet ist, und eine bewegbare Riemenscheibenhälfte 22, die sich in Axialrichtung der Ausgangswelle bewegen kann. Der Endlosriemen 3 ist zwischen die primäre und die sekundäre Riemenscheibe 1 bzw. 2 eingepasst und steht im Eingriff mit einer V-förmigen Nut zwischen der ortsfesten Riemenscheibenhälfte 11 und der bewegbaren Riemenscheibenhälfte 12 der primären Riemenscheibe 1 sowie mit einer V-förmigen Nut zwischen der ortsfesten Riemenscheibenhälfte 21 und der bewegbaren Riemenscheibenhälfte 22 der sekundären Riemenscheibe 2. Die jeweiligen, V-förmigen Nuten werden durch gegenüberliegende, sich verjüngende Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 und gegenüberliegende, sich verjüngende Oberflächen 53 der Riemenscheibenhälften 21 und 22 der sekundären Riemenscheibe 2 festgelegt. Die sich verjüngenden Oberflächen 52 verjüngen sich zu einer gemeinsamen Achse der Riemenscheibenhälften 11 und 12, nämlich zur Achse der primären Riemenscheibe 1, und liegen einander gegenüber in Axialrichtung der primären Riemenscheibe 1. Die sich verjüngenden Oberflächen 52 verjüngen sich zu einer gemeinsamen Achse der Riemenscheibenhälften 21 und 22 hin, nämlich zur Achse der sekundären Riemenscheibe 2, und liegen einander in Axialrichtung der sekundären Riemenscheibe 2 gegenüber. Der Endlosriemen 2 überträgt eine Eingangsdrehung der Eingangswelle auf die Ausgangswelle. Die Breite jeder der V-förmigen Nuten wird je nach der Schubkraft der Riemenscheibe einstellbar gesteuert. Das wie geschildert aufgebaute Riemenantrieb-CVT ändert stufenlos und variabel ein Untersetzungs- oder Übersetzungsverhältnis.
In 2 ist ein Teil des Endlosriemens 3 dargestellt. Der Endlosriemen 3 weist mehrere plattenförmige Metallelemente 30 auf, die aufeinander gestapelt in Richtung ihrer Dicke angeordnet sind, sowie mehrere laminierte Metallringe 40, welche auf sich die Metallelemente 30 haltern. Jedes der Metallelemente 30 weist Seitenoberflächen 31 auf, die entgegengesetzt und in Richtung der Länge im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Dicke beabstandet sind, von denen eine in 2 dargestellt ist. Die Seitenoberflächen 31 stehen in Berührung mit sich verjüngenden Oberflächen 52 der ortsfesten Riemenscheibenhälfte 11 und der bewegbaren Riemenscheibenhälfte 12 der primären Riemenscheibe 1, und mit sich verjüngenden Oberflächen 53 der ortsfesten Riemenscheibenhälfte 21 und der bewegbaren Riemenscheibenhälfte 22 der sekundären Riemenscheibe 2, wie dies in 1A gezeigt ist.
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von Mikrostrukturen, die auf jeweiligen Seitenoberflächen 31 des Metallelements 31 und jeweiligen, sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 vorgesehen sind, die in gegenseitiger Berührung stehen, entlang der Radialrichtung der primären Riemenscheibe 1. Jede der Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30 weist mikroskopische Ausnehmungen 31A und mikroskopische Vorsprünge 31B auf, die entlang der Richtung der Dicke des Metallelements 30 vorgesehen sind, nämlich in Umfangsrichtung der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1, und in Berührung mit der sich verjüngenden Oberfläche 52 jeder der Riemenscheibenhälften 11 und 12 stehen. Durch das Vorsehen der Ausnehmungen 31A und der Vorsprünge 31B kann Schmieröl in geeigneter Weise von der sich verjüngenden Oberfläche in Drehrichtung der primären Riemenscheibe 1 abgegeben werden. Dies führt dazu, dass die Reibung zwischen dem Endlosriemen 3 und der primären Riemenscheibe 1 infolge des so genannten Surf-Effekts verringert wird.
Die sich verjüngende Riemenscheibe 52 jeder der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 weist konzentrische Mikronuten 50 auf, wie sie in 1B dargestellt sind. Die Form der Mikronuten 50 auf den sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 ist frei wählbar, soweit sie im Wesentlichen in Radialrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. So können beispielsweise die Mikronuten 50 die Form helixförmiger Nuten aufweisen.
Wie aus 3 hervorgeht, sind mehrere Mikrovorsprünge 54 zwischen Mikronuten 50 auf sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 vorgesehen. Daher sind Mikronuten 50 und Mikrovorsprünge 54 abwechselnd in Radialrichtung der primären Riemenscheibe 1 angeordnet. In 3 ist mit W1 die Breite einer oberen Oberfläche jedes der Vorsprünge 31B bezeichnet, die sich in Richtung senkrecht zur Richtung der Dicke und zur Richtung der Länge des Metallelements 30 erstreckt, ist mit W2 die Breite einer oberen Oberfläche jeder der Mikrovorsprünge 54 bezeichnet, die sich in Radialrichtung der primären Riemenscheibe 1 erstrecken, ist mit W3 die Breite jeder der Mikronuten 50 bezeichnet; und ist mit H1 die Höhe der Mikrovorsprünge 54 bezeichnet, also die Tiefe der Mikronuten 50. Im Einzelnen ist die Breite W3 eine Radialentfernung zwischen den oberen Oberflächen benachbarter Mikrovorsprünge 54, also zwischen beiden Endumfängen der Mikronut 50 einander gegenüberliegend in Radialrichtung der primären Riemenscheibe 1. Der Abstand zwischen jeweiligen Mikronuten 50 ist mit Sm bezeichnet, und stellt die Summe der Breite W2 des Mikrovorsprungs 54 und der Breite W3 der Mikronut 50 dar, also Sm = W2 + W3. Die sich verjüngende Oberfläche 52 jeder der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 weist eine Mikrostruktur auf, bei welcher die Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 0,05 bis 0,25 µm liegt, die Höhe H1 des Mikrovorsprungs 54 im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm liegt, und der Abstand Sm der Mikronuten 50 gleich 30 µm oder kleiner ist.
Ausnehmungen 31A und Vorsprünge 31B auf Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30, und Mikronuten 50 auf sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1, sind so ausgebildet, dass die Summe der Breite W2 eines Mikrovorsprungs 54 und der Breite W3 einer Mikronut 50, also der Abstand Sm der Mikronuten 50, nicht größer ist als die Breite W1 des Vorsprungs 31B. Im Einzelnen ist an jedem Berührungsort zwischen dem Metallelement 30 und sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 eine oder mehrere Mikronuten 50 ständig gegenüberliegend einem Vorsprung 31B angeordnet.
Die Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30 stehen grundsätzlich in Berührung mit den sich verjüngenden Oberflächen 52 der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1, und den sich verjüngenden Oberflächen 53 der Riemenscheibenhälften 21 und 22 der sekundären Riemenscheibe 2, über einen Ölfilm. Der Ölfilm weist einen Film auf, der Drehmoment überträgt, der durch Zusatzbestandteile aufgenommen wird, die in dem Schmieröl enthalten sind, um eine Scherkraft hervorzurufen, sowie einen Schmierfilm, der als Schmieröl dient. Um den Ölfilm in geeigneter Art und Weise zu steuern ist es daher erforderlich, den ein Drehmoment übertragenden Film zu erzeugen, während eine geeignete Menge an Öl, welches den Schmierfilm bildet, von dem Berührungsabschnitt zwischen den Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30 und den sich verjüngenden Oberflächen 52 und 53 der primären Riemenscheibe 1 und der sekundären Riemenscheibe 2 abgegeben wird. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jeder der Vorsprünge 31B, welche die Breite W1 auf Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30 aufweisen, ständig zu zumindest einer der Mikronuten 50 auf den sich verjüngenden Oberflächen 52 der primären Riemenscheibe 1 gegenüberliegend angeordnet, durch welche die Ölmenge abgegeben werden kann, welche den Schmierfilm bildet. Dies führt dazu, dass das Ausstoßen der Ölmenge, welche den Schmierfilm bildet, von der sich verjüngenden Oberfläche 52 vergrößert werden kann, und der ein Drehmoment übertragende Film wirksam ausgebildet werden kann. Dies stellt eine geeignete Berührung zwischen Seitenoberflächen 31 des Metallelements 30 und sich verjüngenden Oberflächen 52 der primären Riemenscheibe 1 sicher, und erhöht den betreffenden Reibungskoeffizienten.
Wie in 1B gezeigt, sind Mikronuten 50 an einem Bereich radial einwärts der sich verjüngenden Oberfläche 52 jeder der Riemenscheibenhälften 11 und 12 der primären Riemenscheibe 1 vorgesehen, wobei das Riemenscheibenverhältnis gleich 1 oder größer ist. Hierfür gibt es folgenden Grund. In dem Bereich radial einwärts, in welchem die Bedingung für das Riemenscheibenverhältnis ≥ 1 erfüllt ist, wird das auf die Riemenscheiben einwirkende Drehmoment groß, da der Berührungsradius zwischen dem Endlosriemen 3 und der primären Riemenscheibe 1 klein ist, so dass das Drehmoment vergrößert wird, das gemeinsam von einzelnen Metallelementen 30 aufgenommen wird. Infolge der Ausbildung von Mikronuten 50 in einer derartigen, minimalen Fläche, also in dem Bereich radial einwärts der sich verjüngenden Oberfläche 52, kann ein hoher Reibungskoeffizient erzielt werden, und kann gleichzeitig die Anzahl an Bearbeitungsschritten verringert werden. Selbstverständlich können Mikronuten 50 auf anderen Flächen der sich verjüngenden Oberfläche 52 der primären Riemenscheibe 1 vorhanden sein, zusätzlich zu dem Bereich radial einwärts, der die Bedingung erfüllt, dass das Riemenscheibenverhältnis ≥ 1 ist. Weiterhin können Mikronuten 50 in einem Bereich auswärts der sich verjüngenden Oberfläche 53 der sekundären Riemenscheibe 2 vorgesehen sein, der sich außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Bereich radial einwärts der sich verjüngenden Oberfläche 52 der primären Riemenscheibe 1 erstreckt, welcher der Bedingung genügt, dass das Riemenscheibenverhältnis ≥ 1 ist.
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein Riemenantriebs-CVT gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Im ersten Schritt wird ein Vorformling für die primäre Riemenscheibe 1 hergestellt, und dann wird bei in Axialrichtung gegenüberliegenden, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings eine Oberflächenhärtung durchgeführt. Die Oberflächenhärtung ist nicht auf eine spezielle Behandlung beschränkt, und kann Aufkohlen, Abschrecken und Anlassen umfassen.
In dem zweiten Schritt wird bei den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings ein HM-Drehen durchgeführt, um Mikronuten zu erzeugen, die im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet voneinander in Radialrichtung der sich verjüngenden Oberflächen angeordnet sind. Die Mikronuten liegen daher in Form konzentrischer oder helixförmiger Nuten vor. Bei der Herstellung der Mikronuten wird der Abstand der Mikronuten so gesteuert, dass er gleich 30 µm oder kleiner ist. Im Einzelnen wird der Vorformling an einer Drehbank angebracht, und wird die Drehbank so betrieben, dass die Mikronuten auf jeder der sich verjüngenden Oberflächen hergestellt werden, unter Verwendung eines Werkzeugs mit einer Rundheit R von 0,1 mm, bei einer Zustellgeschwindigkeit von 0,01 bis 0,03 mm. Auf diese Weise werden die Mikronuten hergestellt, welche einen Abstand von 30 µm oder weniger entsprechend der Zustellgeschwindigkeit aufweisen, und entstehen Mikrovorsprünge zwischen den Mikronuten. Die Mikronuten werden auf einem Bereich radial einwärts der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings hergestellt, wobei das Riemenscheibenverhältnis gleich 1 oder größer ist. Die Mikronuten können sich über den Bereich radial einwärts hinaus erstrecken, welcher der Bedingung genügt, dass das Riemenscheibenverhältnis ≥ 1 ist. Nachdem bei in Axialrichtung gegenüberliegenden, sich verjüngenden Oberflächen eines Vorformlings der sekundären Riemenscheibe 2 ein HM-Drehvorgang durchgeführt wurde, können die Mikronuten auf einem Bereich radial auswärts der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings der sekundären Riemenscheibe 2 hergestellt werden, entsprechend dem Bereich radial einwärts der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberfläche des Vorformlings der primären Riemenscheibe 1.
Dann wird die Höhe der Mikrovorsprünge auf den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings der primären Riemenscheibe 1 so gesteuert, dass sie im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm liegt. Die Oberflächenrauhigkeit Ra der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings wird daher auf den Bereich von 0,05 bis 0,25 µm verringert. Im Einzelnen wird die Höhe der Mikrovorsprünge dadurch verkleinert, dass eine plastische Verformung unter Verwendung eines zylinderförmigen Werkzeugs oder eines kugelförmigen Werkzeugs erfolgt. Mit den Mikrovorsprüngen kann ein Zapfen-Rollieren durchgeführt werden, damit sie zur Verringerung ihrer Höhe plastisch verformt werden. Das zylindrische Werkzeug weist die Form einer Rolle 72 auf, wie dies in 11 gezeigt ist. Das kugelförmige Werkzeug ist in 12 mit dem Bezugszeichen 80 bezeichnet. Das kugelförmige Werkzeug ist ein so genanntes Kugelspitzenwerkzeug, bei welchem die Kugel 82 einen relativ großen Durchmesser aufweist, verglichen mit der Oberflächenrauhigkeit der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings. Sowohl das zylindrische Werkzeug als auch das kugelförmige Werkzeug werden gegen die Spitzen der Mikrovorsprünge auf den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings angedrückt, um dort eine plastische Verformung hervorzurufen. Das zylindrische Werkzeug und das kugelförmige Werkzeug können die gleiche Auswirkung erzielen, nämlich eine plastische Verformung der Mikrovorsprünge. Das Zapfen-Rollieren kann durch eine Endbearbeitung unter Verwendung eines Schleifsteins 60 ersetzt werden, wie in 9 gezeigt, oder durch ein Schicht-Läppen durch Hin- und Herbewegung des Schichtschleifsteins 70, wie in den 10 und 11 gezeigt, in Radialrichtung des Vorformlings. Dies führt dazu, dass die so ausgebildete, primäre Riemenscheibe 1 eine Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen 52 aufweist, wie in 3 gezeigt, bei welcher der Abstand Sm der Mikronuten 50 gleich 30 µm oder kleiner ist, die Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 0,05 bis 0,25 µm liegt, und die Höhe H1 der Mikrovorsprünge 54 im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm liegt.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Im ersten Schritt wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, ein Vorformling für die primäre Riemenscheibe 1 hergestellt, und wird dann eine Oberflächenhärtung von in Axialrichtung gegenüberliegenden, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings durchgeführt. Im zweiten Schritt wird bei den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings Kugelstrahlen durchgeführt. Im dritten Schritt werden die kugelgestrahlten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings endbearbeitet, um konzentrische oder helixförmige Mikronuten auf ihnen auszubilden, die einen im Wesentlichen gleichen Abstand aufweisen. Die Endbearbeitung kann so durchgeführt werden, dass der geformte Schleifstein 60 wie in 9 gezeigt eingesetzt wird, oder der Schichtschleifstein 70, wie in den 10 und 11 gezeigt. Die so hergestellte, primäre Riemenscheibe 1 weist eine Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen 52 auf, wie sie in 3 gezeigt ist, wobei der Abstand Sm der Mikronuten 50 gleich 30 µm oder kleiner ist, die Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 0,05 bis 0,25 µm liegt, und die Höhe H1 der Mikrovorsprünge 54 im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm liegt. Die Mikronuten sind auf dem Bereich radial einwärts der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings der primären Riemenscheibe 1 vorgesehen, wie anhand der ersten Ausführungsform beschrieben, und können sich über den Bereich hinaus erstrecken. Weiterhin können, nachdem bei in Axialrichtung gegenüberliegenden, sich verjüngenden Oberflächen eines Vorformlings für die sekundäre Riemenscheibe 2 eine Oberflächenhärtung durchgeführt wurde, die Mikronuten auf den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings der sekundären Riemenscheibe 2 im Bereich radial nach außen hergestellt werden, wie dies anhand der ersten Ausführungsform erläutert wurde.
Es wurde folgender Versuch zur Bewertung verschiedener Parameter zur Festlegung der Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen der Riemenscheibe durchgeführt.
Die Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen der Riemenscheibe, welche die voranstehend geschilderten Auswirkungen erzielen kann, wird durch Parameter festgelegt, also die Oberflächenrauhigkeit Ra, den Abstand Sm der Mikronuten, und die Höhe H1 der Mikrovorsprünge. Diese Parameter Ra, Sm und H1 werden nachstehend genauer erläutert. Bei diesem Bewertungsversuch wurde ein Metallelement des Riemens hergestellt, bei welchem der Abstand mikroskopischer Vorsprünge und Ausnehmungen auf Seitenoberflächen des Metallelements etwa 200 µm betrug, und die Breite W1 der mikroskopischen Vorsprünge ungefähr 30 µm betrug. Mehrere Versuchsproben für die Riemenscheibe, die verschiedene Bereiche der Oberflächenrauhigkeit Ra und des Abstands Sm der Mikronuten aufwiesen, wurden hergestellt. Das so hergestellte Metallelement des Riemens und Versuchsproben der Riemenscheibe wurden bei dem Versuch eingesetzt. Bei dem Versuch ließ man, während das Metallelement mit den Oberflächen der Versuchsproben in Berührung unter einer Belastung von 392 N stand, das Metallelement dauernd über die Oberfläche der Versuchsprobe gleiten, mit einer Bewegung nach oben und unten relativ zu deren Oberfläche, bei einer Geschwindigkeit von 0 bis 0,8 m/s in einem CVT-Schmieröl mit einer Öltemperatur von 110 °C, um den zugehörigen Reibungskoeffizienten µ bei Abwärtsgleitbewegung zu messen. Die voranstehend geschilderten Versuchsbedingungen entsprechen einem hohen Untersetzungsverhältnis, wenn das Riemenantriebs-CVT bei tatsächlichen Fahrzeugen vorgesehen ist.
Oberflächenrauhigkeit Ra:
4 erläutert die Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit Ra und dem Reibungskoeffizienten µ der Versuchsproben. In 4 geben Markierungen (o) die Ergebnisse der Messung des Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe an, bei deren Oberfläche ein Schleifvorgang erfolgte. Markierungen (•) geben die Ergebnisse der Messung des Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe an, mit deren Oberfläche ein Schleifvorgang durchgeführt wurde, und dann ein Zapfen-Rollieren, um die Höhe H1 der Mikrovorsprünge zu steuern, und die Oberflächenrauhigkeit Ra zu verringern. Markierungen (Δ) geben die Ergebnisse der Messung des Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe an, bei deren Oberfläche ein Kugelstrahlvorgang durchgeführt wurde, unter Verwendung von Schrot mit einem Durchmesser von 0,05 mm, um die Oberflächenrauhigkeit Ra zu steuern. Markierungen (Λ) geben die Ergebnisse der Messung des Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe an, bei welcher Kugelstrahlen an ihrer Oberfläche durchgeführt wurde, unter Verwendung von Schrot mit einem Durchmesser von 0,03 mm, um die Oberflächenrauhigkeit Ra zu steuern. Markierungen (▲) geben die Ergebnisse der Messung des Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe an, deren Oberfläche mittels Kugelstrahlen behandelt wurde, unter Verwendung von Schrot mit einem Durchmesser von 0,05 mm, und dann ein Schicht-Läppen durchgeführt wurde, um ihre Oberflächenrauhigkeit Ra zu steuern.
6 ist eine dreidimensionale Aufsicht (Perspektivansicht) auf eine Mikrostruktur der Oberfläche der Versuchsprobe, welche durch die Markierungen (￮) in 4 bezeichnet wird. 7 ist eine dreidimensionale Aufsicht (Perspektivansicht) auf eine Mikrostruktur der Oberfläche der Versuchsprobe, welche durch die Markierungen (Δ) in 4 bezeichnet ist. 8 ist eine dreidimensionale Aufsicht (Perspektivansicht) auf die Mikrostruktur der Oberfläche der Versuchsprobe, die durch die Markierungen (▲) in 4 bezeichnet ist.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra ist definiert als der Wert, der erhalten wird, wenn ein Bereich in einem Oberflächenprofil festgelegt wird, welches Mikrovorsprünge und Mikronuten enthält, die oberhalb einer Mittellinie der Höhen der Mikrovorsprünge angeordnet sind, wenn die Mikronuten auf der Mittellinie zurückgeklappt werden, und dann die Fläche pro Einheitslänge des Bereichs durch die Länge geteilt wird. Die Oberflächenrauhigkeit Ra, der Abstand Sm der Mikronuten, und die Höhe H1 der Mikrovorsprünge stehen daher in der allgemeinen Beziehung, die durch folgende Formel repräsentiert wird: $Ra = k \cdot f (Sm) \cdot g (H 1)$
wobei f und g jeweils eine Funktion sind, welche einen Mittelwert angibt, der durch die Form der Mikronuten festgelegt wird; und k eine Konstante ist. Grundsätzlich nimmt, wenn Sm zunimmt, f(Sm) zu, und nimmt, wenn H1 zunimmt, g(H1) zu.
Vergleich zwischen dem Verfahren mit Verwendung nur von Schleifen und jenem Verfahren, bei welchem sowohl Schleifen als auch Zapfen-Rollieren verwendet werden:
Beim Stand der Technik, wie durch einen schraffierten Abschnitt B in 4 dargestellt, betrug die Oberflächenrauhigkeit Ra 0,28 oder mehr, und der Reibungskoeffizient der Oberfläche weniger als 0,113. Wie durch die Markierungen (￮) in 4 gezeigt, bei welchem mit der Versuchsprobe nur ein Schleifvorgang durchgeführt wurde, wird jedoch deutlich, dass dann, wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra der mit den Mikronuten versehenen Oberfläche auf 0,25 oder weniger verringert wird, der Reibungskoeffizient µ verbessert.
Verglichen mit der Versuchsprobe, mit der nur Schleifen durchgeführt wurde, wie durch die Markierungen (o) in 4 angedeutet, stellte sich heraus, dass der Reibungskoeffizient µ bei jener Versuchsprobe weiter verbessert wurde, mit welcher sowohl Schleifen als auch Zapfen-Rollieren durchgeführt wurde, damit die Höhe H1 der Mikrovorsprünge und die Oberflächenrauhigkeit Ra der mit den Mikronuten versehenen Oberfläche verringert werden, genauer gesagt auf 0,05 ≤ Ra ≤ 0,25, wie durch die Markierungen (●) in 4 angedeutet. Das Zapfen-Rollier-Verfahren zum Steuern der Höhe H1 der Mikrovorsprünge dient nicht nur zur Verringerung der Oberflächenrauhigkeit Ra, sondern auch zum Glätten in geeigneter Art und Weise der oberen Oberfläche der Mikrovorsprünge auf der Oberfläche. Dies führt dazu, dass die Fläche vergrößert wird, welche eine Ausbildung des Drehmomentübertragungsfilms sicherstellt, so dass ihr Reibungskoeffizient µ verbessert werden kann. Ist die Oberflächenrauhigkeit Ra kleiner als 0,05, tritt eine Neigung zur Beeinträchtigung der Mikronuten bei dem Effekt des Abgebens des Schmieröls von der sich verjüngenden Oberfläche auf. Daher ist die Oberflächenrauhigkeit Ra vorzugsweise gleich 0,05 oder größer, also Ra ≥ 0,05. Weiterhin liegt die Höhe H1 der Mikrovorsprünge entsprechend der voranstehend geschilderten Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm. Daher werden die Mikrovorsprünge vorzugsweise so hergestellt, dass die Höhe H1 der Mikrovorsprünge in diesem Bereich liegt.
Vergleich zwischen dem Verfahren unter Verwendung nur von Kugelstrahlen und jenem, bei welchem sowohl Kugelstrahlen als auch Schicht-Läppen eingesetzt werden:
Im Vergleich zu den Versuchsproben, bei denen Kugelstrahlen durchgeführt wurde, unter Verwendung eines Schrotdurchmessers von 0,05 mm bzw. 0,03 mm, stellte sich heraus, dass sich der Reibungskoeffizient µ verbesserte, obwohl sich die Oberflächenrauhigkeit Ra nicht wesentlich änderte, wie durch die Markierungen (Δ) und (Λ) in 4 angedeutet. Weiterhin stellte sich heraus, dass dann, wenn mit der Versuchsprobe Kugelstrahlen unter Verwendung von Schrot mit 0,05 mm und dann Schicht-Läppen durchgeführt wurde, der Reibungskoeffizient µ vergrößert wurde, wie durch die Markierungen (A) in 4 angedeutet, im Vergleich zum Reibungskoeffizienten µ der Versuchsprobe, bei welcher Kugelstrahlen unter Verwendung von Schrot mit kleinerem Durchmesser von 0,03 mm durchgeführt wurde, wie durch die Markierungen (Λ) in 4 angedeutet. Es wird angenommen, dass der Grund hierfür daran liegt, dass der Schicht-Läpp-Vorgang die Ausbildung des Drehmomentübertragungsfilms sicherstellt, wobei in ausreichendem Maße das Schmieröl von den sich verjüngenden Oberflächen abgegeben wird. Wie in 8 gezeigt, werden ähnliche Mikronuten wie jene, die in 6 gezeigt sind, auf der Oberfläche der Versuchsprobe durch sowohl Kugelstrahlen als auch Schicht-Läppen ausgebildet. Hierbei stellt sich heraus, dass beim Vergleich mit derselben Oberflächenrauhigkeit Ra der Reibungskoeffizient µ jener Oberfläche, mit welcher sowohl Kugelstrahlen als auch Schicht-Läppen durchgeführt wurde, besser war als bei jener, mit der nur Kugelstrahlen durchgeführt wurde.
Abstand Sm:
5 zeigt die Beziehung zwischen dem Abstand Sm der Mikronuten und dem Reibungskoeffizienten µ der Versuchsproben. In 5 werden die Markierungen (￮), (●), (Δ), (Λ) und (▲) dazu verwendet, die Messergebnisse derselben Versuchsproben zu bezeichnen, wie sie bei 4 erhalten wurden. Es stellte sich heraus, dass ein ausreichender Reibungskoeffizient µ nicht bei der Versuchsprobe sichergestellt wurde, mit der nur Kugelstrahlen durchgeführt wurde, wobei ein mittlerer Abstand Sm von mehr als 40 µm vorhanden war, wie durch die Markierungen (Δ) in 5 gezeigt. Im Gegensatz hierzu stellte sich heraus, dass der Reibungskoeffizient µ erhöht wurde, wie durch die Markierungen (▲) in 5 dargestellt, bei jener Versuchsprobe, mit der sowohl Kugelstrahlen als auch Schicht-Läppen durchgeführt wurde, um den Abstand Sm auf etwa 30 µm zu steuern. Durch Einstellen des Abstands Sm der Mikronuten 50 auf etwa 30 µm, während die Oberflächenrauhigkeit Ra auf einen geeigneten Wert eingestellt wird, wird daher ermöglicht, den Reibungskoeffizienten µ zu verbessern.
Weiterhin hat das Zapfen-Rollieren oder das Schicht-Läppen, durchgeführt nach Ausbildung der Mikronuten durch HM-Drehen, einen Einfluss nicht auf den Abstand Sm der Mikronuten 50, sondern auf die Höhe H1 der Mikrovorsprünge 54. Der Abstand Sm der Mikronuten 50, der mittels Zapfen-Rollieren erhalten wird, ist daher als im Wesentlichen derselbe Wert (30 µm oder weniger) angegeben, wie durch die Markierungen (●) und (￮) dargestellt. Daher stellt sich heraus, dass dann, wenn die Mikronuten auf den sich verjüngenden Oberflächen durch Schleifen hergestellt werden, eine geeignete Oberflächenmikrostruktur dadurch erzeugt werden kann, dass auf geeignete Weise sowohl die Oberflächenrauhigkeit Ra der Oberfläche als auch der Abstand Sm der Mikronuten gesteuert werden.
Nachstehend werden die Funktionsweise und die Auswirkungen der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
(1) Im zweiten Schritt der Ausbildung der Mikronuten auf den sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings für die Riemenscheibe, nach dem ersten Schritt der Oberflächenhärtung der sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings, wird der Abstand der Mikronuten so gesteuert, dass er im voranstehend geschilderten Bereich liegt. Dann wird im dritten Schritt die Höhe der Mikrovorsprünge auf den sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings so gesteuert, dass sie im voranstehend geschilderten Bereich liegt. Daher werden der Abstand der Mikronuten und die Höhe der Mikrovorsprünge unabhängig in dem zweiten und dritten Schritt gesteuert. Hierdurch kann eine stabile Herstellung der Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen der Riemenscheibe mit hoher Genauigkeit der Abmessungen erleichtert werden.
Weiterhin ist das Grobschleifen bereits durch das HM-Drehen in dem zweiten Schritt des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fertig gestellt, so dass das Ausmaß der Verringerung der Höhe der Mikrovorsprünge relativ gering ist. Hierdurch können die voranstehend geschilderten Probleme verhindert werden, die dann aufzutreten neigen, wenn die Mikrostruktur der sich verjüngenden Oberflächen der Riemenscheibe in einem einzigen Schritt hergestellt wird, wie dies anhand des herkömmlichen Verfahrens beschrieben wurde.
(2) Im dritten Schritt des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit den Mikrovorsprüngen auf den sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings ein Zapfen-Rollieren unter Verwendung eines zylindrischen Werkzeugs oder eines kugelförmigen Werkzeugs durchgeführt, um eine plastische Verformung hervorzurufen. Daher kann die Oberflächenhärte der sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings durch Kaltverfestigung weiter erhöht werden. Da eine Kompressionsrestspannung bei den sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings hervorgerufen wird, kann darüber hinaus die Beständigkeit gegen Abschälverschleiß, Adhäsion oder Kohäsion oder Verschleiß durch Abrieb, die bei den sich verjüngenden Oberflächen der Riemenscheibe benötigt werden, wesentlich verbessert werden.
Das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Wesentlichen dieselben Auswirkungen wie beim Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform zur Verfügung stellen.
Die Funktionsweise und die Auswirkungen der Mikrostruktur der Oberfläche der Riemenscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erläutert.
(1) Wie in 3 gezeigt, werden konzentrische oder helixförmige Mikronuten 50 auf der sich verjüngenden Oberfläche 52 der primären Riemenscheibe 1 so erzeugt, dass die Summe der Breite W3 der Mikronuten 50 und der Breite W2 der Mikrovorsprünge 54, nämlich der Abstand Sm der Mikronuten 50, nicht größer ist als die Breite W1 des Vorsprungs 31B, die auf der Seitenoberfläche 31 des Metallelements 30 des Riemens 3 vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung sind ein oder mehrere Mikronuten 50 sicher gegenüberliegend zum Vorsprung 31B des Metallelements 30 angeordnet, was einen glatten Ausstoß des Schmieröls von der sich verjüngenden Oberfläche 52 sicherstellt, sowie eine ausreichende Berührungsfläche zwischen der sich verjüngenden Oberfläche 52 und dem Metallelement 30 über den Drehmomentübertragungsfilm.
(2) Die Oberflächenrauhigkeit Ra der sich verjüngenden Oberfläche 52, die mit den Mikronuten 50 versehen ist, liegt im Bereich von 0,05 bis 0,25 µm. In diesem Bereich wird ermöglicht, einen zufrieden stellenden Reibungskoeffizienten der sich verjüngenden Oberfläche 52 auf stabile Art und Weise sicherzustellen, wie in 4 gezeigt ist.
(3) Die Höhe H1 des Mikrovorsprungs 54 auf der sich verjüngenden Oberfläche 52 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2,5 µm. Da die Höhe H1 so eingestellt ist, dass sie der voranstehend geschilderten, geeigneten Oberflächenrauhigkeit Ra entspricht, wird ermöglicht, eine ausreichende Fläche auf der oberen Oberfläche des Mikrovorsprungs 54 sicherzustellen, und daher die Fläche zu vergrößern, in welcher der Drehmomentübertragungsfilm ausgebildet wird.
(4) Der Abstand Sm der Mikronuten 50 beträgt 30 µm oder weniger. In diesem Bereich wird ermöglicht, wie in 5 gezeigt, selbst bei derselben Oberflächenrauhigkeit Ra einen höheren Reibungskoeffizienten sicherzustellen.
(5) Mikronuten 50 sind in dem Bereich der sich verjüngenden Oberfläche 52 vorgesehen, in welchem das Riemenscheibenverhältnis gleich 1 oder größer ist. Daher sind Mikronuten 50 nur in dem Bereich vorhanden, in welchem ein hoher Reibungskoeffizient benötigt wird, wodurch die Bearbeitungszeit für die Riemenscheibe verkürzt werden kann.
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-091985 , eingereicht am 26. März 2004, veröffentlicht unter der Patentnummer JP 2005 - 273 866 A Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-091985 wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
Obwohl die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Abänderungen und Variationen der voranstehend geschilderten Ausführungsformen werden Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts der voranstehend geschilderten, technischen Lehre auffallen. Wesen und Umfang der Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen, und sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe, welches eine Eingangsriemenscheibe (1) aufweist, eine Ausgangsriemenscheibe (2), und einen Endlosriemen (3), wobei die Eingangs- und die Ausgangsriemenscheibe (1, 2) jeweils sich verjüngende Oberflächen (52, 53) aufweisen, die jeweils in Berührung mit dem Endlosriemen (3) stehen, mit folgenden Schritten: Durchführung einer Oberflächenhärtung bei den sich verjüngenden Oberflächen eines Vorformlings zumindest entweder der Eingangsriemenscheibe (1) oder der Ausgangsriemenscheibe (2); Durchführung von Hartmetall-Drehen bei den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings, zur Ausbildung von Mikronuten (50), die in Radialrichtung voneinander beabstandet sind, und zwischen welchen Mikrovorsprünge (54) vorhanden sind; und Verringerung einer Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54), um hierdurch zumindest entweder die Eingangsriemenscheibe (1) oder die Ausgangsriemenscheibe (2) zur Verfügung zu stellen, welche die sich verjüngenden Oberflächen (52, 53) mit den Mikronuten (50) aufweist, wobei die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) dadurch verringert wird, dass die Oberflächenrauhigkeit Ra der oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen auf den Bereich von 0,05 µm bis 0,25 µm gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikronuten (50) in Form konzentrischer Nuten vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikronuten (50) in Form einer durchgehenden, helixförmigen Nut vorhanden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall-Drehen so durchgeführt wird, dass der Abstand der Mikronuten (50) auf 30 µm oder weniger gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall-Drehen in zumindest einem Bereich der sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings durchgeführt wird, in welchem ein Riemenscheiben-Übersetzungsverhältnis gleich 1 oder größer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) dadurch verkleinert wird, dass die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) auf den Bereich von 0,5 bis 2,5 µm gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) mittels plastischer Verformung verkleinert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Mikrovorsprüngen (54) eine plastische Verformung unter Verwendung entweder eines kugelförmigen Werkzeugs (80) oder eines zylinderförmigen Werkzeugs (72) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung der Mikrovorsprünge (54) durch Zapfen-Rollieren hervorgerufen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) unter Verwendung eines geformten Schleifsteins (60) verkleinert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H1) der Mikrovorsprünge (54) durch Schicht-Läppen verkleinert wird.
Verfahren zur Herstellung einer Riemenscheibe für ein stufenloses Riemengetriebe, das eine Eingangsriemenscheibe (1) aufweist, eine Ausgangsriemenscheibe (2), und einen Endlosriemen (3), wobei die Eingangs- und die Ausgangsriemenscheibe (1, 2) sich verjüngende Oberflächen (52, 53) aufweisen, die jeweils in Berührung mit dem Endlosriemen (3) stehen, mit folgenden Schritten: Durchführung einer Oberflächenhärtung bei den sich verjüngenden Oberflächen eines Vorformlings zumindest entweder der Eingangsriemenscheibe (1) oder der Ausgangsriemenscheibe (2); Durchführung von Kugelstrahlen bei den oberflächengehärteten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings; und Durchführung einer Endbearbeitung bei den kugelgestrahlten, sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings, zur Ausbildung von Mikronuten (50) mit im Wesentlichen gleichem Abstand, wodurch zumindest entweder die Eingangsriemenscheibe (1) oder die Ausgangsriemenscheibe (2) zur Verfügung gestellt wird, welche die sich verjüngenden Oberflächen (52, 53) mit den Mikronuten (50) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikronuten (50) in Form konzentrischer Nuten vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikronuten (50) in Form einer durchgehenden, helixförmigen Nut vorliegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbearbeitung ein Hartmetall-Drehen umfasst, das zumindest in einem Bereich der sich verjüngenden Oberflächen des Vorformlings durchgeführt wird, in welchem ein Riemenscheibenverhältnis gleich 1 oder größer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbearbeitung unter Verwendung eines geformten Schleifsteins (60) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbearbeitung mittels Schicht-Läppen durchgeführt wird.