JP2018111132A - 無段変速機に用いられる駆動ベルトのための横断部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース部分と、突出するスタッドおよびポケットを形成するピラー部分とを備え、駆動ベルトの一部となるように定められている横断部材の製造方法を提供する。【解決手段】基材５０から横断部材１を切り抜く前に、孔５３が、ピラー部分１１のスタッド６およびポケットの位置において、ピラー部分の側で基材に穿孔される。その後で、横断部材が、横断部材の輪郭を越えて予備成形された孔内に延在する部分を有する打抜きポンチにより切り抜かれる。【選択図】図５

Description

本開示は、２つのプーリと駆動ベルトとを備える無段変速機に用いられる駆動ベルトの一部になるように定められている横断部材の製造方法に関する。そのような駆動ベルトは、一般に知られていて、主に２つのトランスミッションプーリの周囲とその間を走行するために用いられており、これらのプーリの各々は、可変幅を有するＶ溝を形成し、Ｖ溝の中に、駆動ベルトのそれぞれの周部分が保持されている。

公知のタイプの駆動ベルトは、実質的に連続する横断部材の列を含み、横断部材は、無端キャリアの周に接してその周囲に取り付けられている。各々のそのような横断部材は、開口を形成し、開口は、駆動ベルトの半径方向外方を向いて開いていて、無端キャリアのそれぞれの周部分を収容しかつ制限する一方、無端キャリアの周に沿った横断部材の移動を可能にする。無端キャリアは、半径方向で相互に重ね合わされている複数の平らで薄いリングにより形成されている。当業者にはプッシュベルトとも称されるこの典型的なタイプの駆動ベルトは、たとえば国際特許出願である国際公開第２０１５／１７７３７２号において公知である。

前述および後述の記載において、軸方向、半径方向および周方向は、円形姿勢で配置されたときの駆動ベルトに対して規定されている。さらに、横断部材の厚さ寸法は、駆動ベルトの周方向で規定されており、横断部材の高さ寸法は、前記半径方向で規定されており、横断部材の幅寸法は、前記軸方向で規定されている。

公知の横断部材は、ベース部分と、ベース部分のそれぞれの軸方向側でベース部分から半径方向外方へ延在する２つのピラー部分とを含む。無端キャリアを収容する前記開口は、ベース部分と２つのピラー部分とによりこれらの間に形成されている。ベース部分は、ピラー部分の間に延在し、半径方向外方に無端キャリアを支持するために開口の底部を形成する支持面を形成する。

両方のピラー部分に、凹部、つまりポケット、および凸部、つまりスタッドの態様をした調整手段が設けられている。凹部および凸部は、それぞれのピラー部分の互いに反対側に設けられていて、主に周方向に突出している。駆動ベルトにおいて、第１の横断部材のスタッドは、隣接する横断部材の対応するポケットに挿入されており、それにより、これらの部材は、少なくとも、ポケットの内周に対するスタッドの外周の隙間により規定される範囲において、相互に整合されている。

通常は、横断部材は、打抜き装置を用いた公知の打抜きプロセスで、基材のストリップまたはプレートから製造される、つまり切り抜かれる。公知の打抜き装置は、ダイスとガイドプレートと打抜きポンチとを含み、そのうちの打抜きポンチは、成形されるべき横断部材の外側輪郭に実質的に対応する輪郭を有する一方、ダイスおよびガイドプレートには、打抜きポンチが収容される対応する輪郭を有する内側のキャビティが設けられている。公知の打抜きプロセスでは、基材は、ガイドプレートとダイスとによりこれらの間に挟持され、打抜きポンチは、ガイドプレートの側からダイスの側へ基材を貫通して押し込まれ、これに伴い、横断部材を基材から切り抜く。通常は、公知の打抜き装置およびプロセスにおいても、対応ポンチまたはエジェクタが、打抜きポンチに対して基材の反対側に設けられている。打抜き装置のこの後者のアッセンブリは、横断部材を打ち抜く間に、打抜きポンチとエジェクタとのそれぞれの端面によりこれらの間で基材が塑性変形されることにより、横断部材の本体前面および／または本体後面が成形されて、寸法調整されることを可能にする。

ピラー部分の前記調整手段も、打抜き装置により成形される。この点に関して、打抜きポンチの端面に、突出するピンが設けられており、ピンは、ポケットを成形するために基材に圧入される。エジェクタの端面に、対応するように配置された凹部が設けられており、凹部は、打抜きポンチの突出するピンにより変位される少なくともいく分かの基材を収容し、したがって、スタッドが成形される。打抜きポンチの突出するピンは、打抜きポンチの一体的な部分として、または打抜きポンチの、部分的に孔に収容される別個のロッドとして実現することができる。

打抜きプロセスでは、打抜きポンチは、当然、打抜きプロセスにおいてそのために及ぼされる必要がある力に耐えるための十分な強さを有しなければならない。したがって、打抜きポンチの全ての部分に、打抜き力に対処するための最小断面積が提供されなければならない。特に、突出するピンが設けられたまたはこれを含む、打抜きポンチの部分は、この点において問題である。これらの部分は、打抜き力の作用下で破損するかまたは打抜きポンチから外れるのを阻止するために、打抜きポンチの周縁部に（過度に）近付けて配置してはならない。その結果、少なくとも、調整手段のスタッドおよびポケットの幅または直径に関して、横断部材のピラー部分の最小幅に制限が適用される。しかし、駆動ベルトに適用されるべきより広幅で、つまり好適にはより強い無端キャリアを許容するので、ピラー部分のより狭い幅（調整手段のスタッドおよびポケットの幅に対して）が好適である。

本開示によれば、好適には、ピラー部分の幅を、少なくとも２つのステップで基材から横断部材を切り抜くことにより、短縮することができる：
−はじめに、後で前記調整手段がピラー部分に提供される位置において、少なくとも１つのピラー部分の少なくとも１つの側で、穿孔ポンチにより少なくとも１つの孔を基材に穿孔することにより、横断部材のピラー部分を少なくとも部分的に成形し、
−その後で、少なくとも部分的に以前に穿孔された孔に延在する打抜きポンチにより、横断部材の輪郭の一部または全体を基材から打ち抜き、つまり切り抜く一方、これと同時に、そのような打抜きポンチの突出するピンにより、ピラー部分に調整手段を成形する。

本開示によれば、打抜きポンチが、基材に予備成形された孔に延在するので、打抜きポンチは、少なくとも、横断部材のピラー部分にポケットを形成する、ピラー部分の突出するピンの位置で、それぞれのピラー部分よりも広幅である。したがって、そのような問題となり得る位置で、打抜きポンチは、好適には追加的な強さを有する。

好適には、第１のステップで、孔が、横断部材の両方のピラー部分の両側で、基材に穿孔される。そこではピラー部分に、後で前記調整手段が設けられる。この場合、４つの穿孔ポンチが使用され、４つの孔が成形される。その後で、横断部材の完全な輪郭が基材から切り抜かれる一方、打抜きポンチによりピラー部分に調整手段が成形され、この打抜きポンチは、両方のピラー部分の両側で、横断部材の輪郭を越えて延在してもよい。

次に、前述の横断部材の製造方法を、図面を参照した以下の記載に基づいて例を用いて詳しく説明する。

２つのプーリと１つの駆動ベルトとを含むトランスミッションの簡略化された概略側面図である。 駆動ベルトの周方向に面する駆動ベルトの断面図で、ほぼＶ字形状の横断部材を含む公知の駆動ベルトを示す図であり、駆動ベルトの横断部材のみの別個の側面図も含む。 打抜き装置の打抜き領域に配置された基材とともに打抜き領域を長手方向断面図で概略的に示す。 図３の打抜き装置を用いて横断部材を打ち抜く基本プロセスを概略的に示す。 ２つの連続的なステップで横断部材を製造する新規な方法を概略的に示す。 ２つの連続的なステップで横断部材を製造する新規な方法を概略的に示す。

図１は、たとえば乗用車の動力伝達経路において使用するための無段変速機１００の主要部分を側面図で概略的に示す。このトランスミッション１００は、それ自体広く知られていて、少なくとも第１の可変径プーリ１０１と第２の可変径プーリ１０２とを含む。動力伝達経路において、第１のプーリ１０１は、原動機、つまりエンジンに接続されていて、これにより駆動され、第２のプーリ１０２は、通常は、複数の歯車を介して自動車の被動輪に接続されている。

両方のトランスミッションプーリ１０１，１０２は、それぞれのプーリ１０１，１０２のプーリ軸１０３，１０４に固定された第１の円錐形のプーリシーブと、それぞれのプーリ軸１０３，１０４に対して軸方向に変位可能であって、回転方向でのみプーリ軸１０３，１０４に固定された第２のプーリシーブとを含む。トランスミッションの駆動ベルト９９は、プーリ１０１，１０２のプーリシーブの間に収容されながら、プーリ１０１，１０２の周囲に巻き掛けられている。図１から明らかなように、トランスミッション１００における駆動ベルト９９の軌道は、２つの直線的な部分ＳＴと２つの湾曲した部分ＣＴとを含み、湾曲した部分ＣＴにおいて、駆動ベルト９９は、２つのトランスミッションプーリ１０１，１０２のうちのそれぞれ１つの周囲で湾曲している。

トランスミッションの動作中、駆動ベルト９９は、両方のプーリ１０１，１０２のプーリシーブにより、これらのプーリシーブの間に挟持されていて、したがって、摩擦によりこれらのプーリシーブの間の回転接続が形成される。この目的を達成するために、各プーリ１０１，１０２のそれぞれ可動のプーリシーブに作用する、電子制御可能であって通常は液圧式に機能する移動手段が、トランスミッション１００に設けられている（図示されていない）。駆動ベルト９９に締付力を及ぼすことに加えて、これらの移動手段は、プーリ１０１，１０２において駆動ベルト９９のそれぞれの半径方向位置Ｒ１，Ｒ２を、ひいてはプーリ１０１，１０２のプーリ軸１０３，１０４の間でトランスミッション１００により提供される速度比をも制御する。

公知の駆動ベルト９９は、無端キャリア８と複数の横断部材１とから成る。横断部材１は、少なくとも実質的に連続的な列を成して無端キャリア８の周に沿って無端キャリア８に取り付けられている。駆動ベルト９９において、横断部材１は、無端キャリア８の周に沿って可動であり、この無端キャリア８は、通常は、複数の柔軟な帯体、つまり薄くて平らな金属リングから成り、これらの帯体は、１つが別の１つを囲むように積層されている、つまり相互に重ね合わされている。

図２には、公知の駆動ベルト９９がより詳細に示されている。図２の右側には、駆動ベルト９９が、ベルトの周方向に面する断面図で示されており、図２の左側には、横断部材１の単独の断面が示されている。

公知の横断部材１は、ベース部分１０と２つのピラー部分１１とを含み、そのうちベース部分１０は、駆動ベルト９９の主に軸方向に延在し、そのうちのピラー部分１１は、駆動ベルト９９の主に半径方向に、各々がベース部分１０のそれぞれの軸方向側から延在する。その厚さ方向で、横断部材１は、横断部材１の後面２と前面３との間で延在し、後面２と前面３との両方は、少なくともほぼ、駆動ベルト９９の周方向に向けられている。横断部材１のピラー部分１１とベース部分１０との間に、横断部材は、無端キャリア８の周方向部分を収容するための開口５を形成している。

特に駆動ベルト９９の直線的な部分ＳＴにおいて、公知の駆動ベルト９９の横断部材１が駆動ベルト９９の無端キャリア８から分離し得ることを阻止するために、各々の横断部材１の少なくとも１つのピラー部分１１に、軸方向で開口５の一部にわたって延在するフック部分１３が設けられている。したがって、駆動ベルト９９において、無端キャリア８は、半径方向で、横断部材１のフック部分１３により、横断部材１の中央の開口５内に収容されている。

横断部材１の各々のピラー部分１１には、スタッド６が設けられており、スタッド６は、前面３から、実質的に前記周方向に突出している。駆動ベルト９９において、スタッド６は、隣り合う横断部材１の間の相対移動を制限するために、隣接する横断部材１の対向する側、つまり後面２に設けられたポケット７に挿入されている。

横断部材１の軸方向側で、横断部材１には、トランスミッションプーリ１０１，１０２（のプーリシーブ）に接触するための複数の接触面１２が設けられている。これらの接触面１２は、相互に、トランスミッションプーリ１０１，１０２の円錐形のプーリシーブの間に成される角度にぴったり一致する角度で方向付けられている。

横断部材１には、横断部材１の前面３にいわゆる傾斜ゾーン４が設けられている。この傾斜ゾーン４は、ほぼ一定の厚さを有する横断部材１の半径方向外側部分と、半径方向内方へ傾斜した、横断部材１の半径方向内側部分との間の、軸方向に延在する移行部を表している。通常は、傾斜ゾーン４は、滑らかに凸状に湾曲している。隣り合う横断部材１が駆動ベルト９９の湾曲した部分ＣＴにおいて互いに対して傾斜されるとき、これらの横断部材１は、傾斜ゾーン４の位置で接触したままである（ことができる）。

横断部材１は、通常は、打抜き装置６０による打抜きプロセスでプレート状のまたはストリップ状の基材５０から切り抜かれる。図３および図４において、打抜き装置６０および基材５０が断面図で概略的に示されている。打抜き装置６０には、打抜きポンチ３０、エジェクタ４０、ガイドプレート７０およびダイス８０が用いられる。ガイドプレート７０とダイス８０との両方は、基材５０をこれらの間に挟み込んで、打抜きポンチ３０とエジェクタ４０とを、ガイドプレート７０およびダイス８０のそれぞれのガイドスペース７１，８１内に収容するように働く。基材５０の、打抜きポンチ３０とエジェクタ４０との間に位置する部分５１は、横断部材１となるように定められている。ゆえに、打抜きポンチ３０とエジェクタ４０とは、実質的に横断部材１の外側輪郭に対応する輪郭を有する。

打抜き中に、打抜きポンチ３０の底部端面、つまり作業面３１と、エジェクタ４０の頂部端面、つまり作業面４１とは、基材５０の互いに反対側で、基材５０に対して押し付けられ、打抜きポンチ３０とエジェクタ４０とは、打抜きポンチ３０からエジェクタ４０への通常の方向で基材５０を完全に貫通するように同時に動かされる。その結果、横断部材１は、図４に示されているように、ダイス８０の縁に沿って基材５０から切り抜かれる。さらに打抜き中に、横断部材１の、横断部材１の傾斜ゾーン４とスタッド６とを含む前面３は、エジェクタ４０の作業面４１により加圧成形されるとともに、横断部材１の、横断部材１内に設けられたポケット７を含む後面２は、打抜きポンチ３０の作業面３１により加圧成形される。特にポケット７を成形するために、打抜きポンチ３０の作業面３１に、突起（図示されていない）が設けられている。

本開示によれば、図５および図６に示されたように、基材５０からの横断部材１の切断は、２つのステップで実施される。図５に示された、そのような新規な製造方法の第１のステップで、４つの孔５３が４つの穿孔ポンチ９０により基材５０に穿孔される。孔の周面の一部は、横断部材１の２つのそれぞれのピラー部分１１の２つの側面のうちのそれぞれ１つの少なくとも一部を形成する。横断部材１は、この第１のステップでは、まだ基材５０から切断されるべきものである。図５には、穿孔ポンチ９０により基材５０から除去された材料５２と、これにより成形された孔５３とが、実線で示されている一方、まだ切断されるべき横断部材１の輪郭の残部は、破線で示されている。孔５３は、横断部材１の、特に横断部材１のピラー部分１１の、まだ成形されるべきスタッド６およびポケット７に整合して位置している。

基材５０の同一の部分が、その後で、図６に示された新規な製造方法の第２のステップにもたらされる。この第２のステップにおいて、基本的に従来慣用の方法で、横断部材１の輪郭の残部が、基材５０から切り抜かれる一方、同時に、横断部材１のピラー部分１１に前記スタッド６およびポケット７が設けられる。しかし、本開示によれば、打抜きポンチ３０は、横断部材１の外側輪郭を越えて予備成形された孔５３内へ延在する部分３２を含むものである。したがって、打抜きポンチ３０のこれらの後者の部分３２は、基材５０に係合せず、その代わりに、特に横断部材１のピラー部分１１にポケット７を成形するための、打抜きポンチ３０の突起の側で、打抜きポンチ３０を補強するために設けられている。したがって、そのような問題となり得る場所で、打抜きポンチ３０は、横断部材１のピラー部分１１よりも広幅であり、ゆえに、打抜きポンチ３０に、少なくとも、打抜きポンチ３０により切断されるべき、横断部材１の輪郭に対応する輪郭を有する、従来慣用の形の打抜きポンチ３０と比べて、好適には改善された機械強さが提供される。

本開示は、上述の説明の全体および添付図面の全ての詳細に加えて、添付の特許請求の範囲の全ての特徴にも関し、これらの特徴を含む。請求項における括弧書きの符号は、請求項の範囲を限定するものではなく、単に、それぞれの特徴の拘束力のない例として提供されている。請求項に記載された特徴は、場合によって、任意の製品または任意の方法において別々に適用することができるが、同時にこれらの特徴の２つ以上のあらゆる組合せを適用することもできる。

本開示によって表された発明は、明細書に明示的に言及された実施の形態および／または例に限定されるのではなく、特に当業者が至る範囲にあるその補正、変更、変形および実用的な適用も含んでいる。

Claims (3)

1. ベース部分（１０）とピラー部分（１１）とを含む、無段変速機に用いられる駆動ベルト（９９）に利用するのに適した横断部材（１）の製造方法であって、
   前記横断部材（１）を、基材（５０）から切断する、製造方法において、
   前記横断部材（１）を、少なくとも２つのプロセスステップで、前記基材（５０）から切断し、
   第１のプロセスステップで、少なくとも１つの孔（５３）を前記基材（５０）に穿孔し、前記孔（５３）の周の一部が、前記ピラー部分（１１）の側面を成し、
   第２のプロセスステップで、前記横断部材（１）の輪郭を越えて前記少なくとも１つの孔（５３）内に延在する打抜きポンチ（３０）を用いて、前記横断部材（１）の前記輪郭の一部または全体を前記基材（５０）から打ち抜く
   ことを特徴とする、横断部材（１）の製造方法。
2. 前記ピラー部分（１１）の前面（３）にスタッド（６）を設け、前記ピラー部分（１１）の後面（２）にポケット（７）を設け、前記孔（５３）の前記周は、前記スタッド（６）および／または前記ポケット（７）の位置で前記ピラー部分（１１）の側面を成す
   ことを特徴とする、請求項１記載の横断部材（１）の製造方法。
3. 前記横断部材（１）は、２つのピラー部分（１１）を含み、該ピラー部分（１１）は、前記ベース部分（１０）のそれぞれの側からほぼ平行に延在し、
   第１のプロセスステップで、両方の前記ピラー部分（１１）のそれぞれの側に１つの、全部で４つの孔（５３）を、前記基材に穿孔し、第２のプロセスステップで、前記打抜きポンチ（３０）の一部（３２）を、これらの前記４つの孔（５３）内に延在するように、用いる
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の横断部材（１）の製造方法。