JP7119203B2 - 接点としての突出するノーズを形成する固定要素を有するプレート・リンク・チェーンおよびプレート・リンク・チェーンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コーンプーリを有するＣＶＴ変速機において胴巻き方向に沿って移動するように設計され、胴巻き方向に沿って及び胴巻き方向に対して交差する方向に配列された複数のプレートと、胴巻き方向に対して交差する方向に延在しつつプレートを互いに接続し、コーンプーリによって加えられる力を吸収し、したがってトルクを伝達するように構成されている複数のロッカーピンと、を有する、ＣＶＴチェーンとしても知られるプレート・リンク・チェーンに関する。プレート・リンク・チェーンはまた、胴巻き方向に対して交差する方向にプレートの１つのストッパを形成するために、ロッカーピンの１つに溶接される少なくとも１つの固定要素を有する。前記固定要素は、好ましくは、各ロッカーピンに溶接される。

ＣＶＴ変速機で使用するための一般的な種類のプレート・リンク・チェーンは、従来技術から知られている。無段変速機（ＣＶＴ変速機）は、変速比を変更／調整するために、少なくとも２つのコーンプーリを回転軸に沿って相互に移動できる連続調整可能な変速機である。トルクはプレート・リンク・チェーンを介して伝達される。そのため、プレート・リンク・チェーン全般、特に固定要素に高い応力がかかる。

一般的な固定要素は、通常は、それぞれのロッカーピンでの溶接プロセス中の溶融物形成に必要なエネルギーをできるだけ少なくするために、軟鋼で作られている。さらに、より柔らかい素材は、動作中にプレートが荒れたり損傷したりするのを防ぐ。

独国特許出願公開第１０１１０８９６号明細書から、各ロッカーピンのそれぞれのプレートのストッパとして固定要素がロッカーピンに溶接されているプレート・リンク・チェーンが知られている。固定要素の形状は、円筒形、（部分的に）球形、または直方体であり、ビード状の溶接線を形成する。固定要素の位置合わせは、溶接線の精度に応じて変化する。このことは、プレートのそれぞれのストッパの堅牢性に影響する。

独国特許発明第４４１５８３８号明細書には別のリンクチェーンが開示されている。ストッパの堅牢性を高めるために、ロッカーピンごとに最大２つの固定要素がある。上記の問題、つまり、実際には、溶接線の精度に応じて、プレートのそれぞれのストッパに異なる応力がかかるという問題は、独国特許発明第４４１５８３８号明細書の解決策では解決されない。

その他のプレート・リンク・チェーンは、独国特許出願公開第３５２６０６２号明細書および独国特許出願公開第１０２０３９４２号明細書からわかる。

多くの既知のプレート・リンク・チェーンが従来技術にあったにもかかわらず、固定要素がロッカーピンから外れ、プレート・リンク・チェーンが（輸送中または動作中にさえ）崩壊する可能性があるという問題がまだ引き続き現れている。その問題の根本的な原因は、固定要素の変形または位置合わせが溶接プロセスによって制御できないという事実にある。

この背景に対して、本発明の目的は、従来技術の不利な点を排除または少なくとも軽減することであり、特に、固定要素がロッカーピンから外れるリスクを排除または少なくとも軽減するプレート・リンク・チェーンを提供することである。

このことは、本発明によれば（デバイス側で）、プレートに面する側で、胴巻き方向に対して交差する方向に突出するノーズを形成し、固定要素とプレートとの間のストッパのための接触点（または接触領域）を規定する固定要素によって達成される。この規定された接触領域により、プレートから固定要素に作用する負荷が予測可能であり、予期しない高い負荷によって固定要素が破損するリスクが排除される。

機能的には、本発明による固定要素は、固定要素へのプレートの荷重導入を測定可能に規定する形状を有する。固定要素がロッカーピンに溶接される前に、固定要素は、この目的のために非円筒形であり、例えば、エンボス加工、打ち抜き、または線引きされる。本発明による解決策の焦点は、固定要素が、プレートとの（本質的に点状の）接触に適合された突起を有することである。したがって、本発明によれば、接触点のレバーアーム上の位置は減少する。溶接面はまた、好ましくは、特定の融解点を有し、プレートを介した規定の力の導入をさらに促進する。

有利な実施形態は、従属請求項の主題であり、以下でより詳細に説明される。

例えば、突出するノーズが、少なくとも部分的に平坦である２つの対向する部分によって形成される場合に有利である。このようにして、ノーズとプレートとの間の接触点が正確に決定され、固定要素に過度のトルクが加えられるのを防ぐ。

固定要素は、ロッカーピンに溶接される前に、好ましくは胴巻き方向に沿って互いに間隔を置いて配置され、固定要素とロッカー圧力部分との間の特定の融解点を表す少なくとも２つの脚部または足部分を有し、それにより、突出するノーズと比較してより小さく突出する溶接線を可能にする。これにより、プレートが溶接線に接触するのを防ぎ、プレート・リンク・チェーンの強度と堅牢性を高める。

この実施形態では、固定要素が、ロッカーピンに溶接される前に４つの脚部を有し、そのうちの２つの脚部が胴巻き方向に沿って離間し、２つの脚部が胴巻き方向に対して交差する方向に離れているため、４つの脚部の間に、溶接中に溶融物が流れ込む十字形の間隙が規定されている場合にも有利である。これは、溶接線の寸法にとってさらに有利であるため、そのビードはさらに減少する。

特に、突出するノーズが固定要素高さ方向の下半分、特に好ましくは固定要素の下３分の１に配置されている場合、プレートから固定要素に入力されるトルクのレバーアームを効果的に下げることができ、固定要素の破損しやすさをさらに低減することができる。

さらなる実施形態では、ロッカーピンとは反対側に向いている固定要素のセンタリング部分は、溶接電極のセンタリングを可能にするために先細りの形状を有する。屋根の形、円錐（円柱）の形、または両方の形状の組み合わせは、それ自体が上記形状に適している。これには２つの主な利点がある。第１に、溶接プロセスをより短時間で実行でき、第２に、固定要素が常に同じ方向に溶接され、溶接線の弱点を回避するため、溶接線が均一になる。

この例示的な実施形態では、センタリング部分は、好ましくは、胴巻き方向に沿って、および胴巻き方向に対して交差する方向の両方で先細になる屋根の形態を有する。これにより、溶接中のセンタリングが容易になる。

固定要素はさらに、好ましくは、ロッカーピンに面し、本質的に正方形の形状を有する有効領域でロッカーピンに溶接される。正方形の基本形状は、固定要素がプレートによって加えられる力に対抗する傾斜モーメントを増加させる。

根底にある目的は、プレート・リンク・チェーンを作製する方法によっても達成される。本開示によるプレート・リンク・チェーンは、好ましくは、本発明による方法によって製造される。本発明による方法は、以下のステップ、すなわち、
－ プレートとロッカーピンとを提供するステップと、
－ ワイヤを提供するステップと、
－ ワイヤをいくつかの部分に、好ましくは円筒形の部分に切断するステップであって、または、代替の適切な選択肢２である多角形の部分に切断するステップと、
－ 胴巻き方向に対して交差する方向に突出するノーズと少なくとも２つの脚部とを有する固定要素の形態にワイヤを再成型するステップと、
－ 胴巻き方向に対して交差する方向にプレートの１つにストッパを形成するために、固定要素をロッカーピンの１つに溶接するステップと、を含む。

この方法により、固定要素を数ステップでしっかりと保持できる。特に、この方法は、プレート・リンク・チェーンを大量に且つ経済的に生産することを保証するという特徴が
ある。

特に好ましい実施形態では、本発明による方法は、再成型ステップとしてエンボス加工ステップを有する。これにより、対応するネガとして形成されたスタンプを使用して、固定要素の正確で計測可能な製造／生産が可能になる。

言い換えれば、本開示（デバイスおよび／または方法）は、ノーズ／チップのような形状、プレートによる荷重導入によって固定要素を正確に規定することを目的としている。

この目的のために、固定要素は溶接前に非円筒形になっている。この形状は、エンボス加工、打ち抜き、研削、機械加工、摩滅、３Ｄ印刷、または他の機械加工プロセスを使用して作製できる。結果として、固定要素は、本開示の過程で説明されるように、２つのレバーアームを規定するノーズ／突起／先端を有する。プレートによるレバーアームの曲げ荷重を最小限に抑えるために、ノーズはできるだけ深く設計する必要がある。ただし、この場合、プレートの丸みを帯びた輪郭がプレートから固定要素に力を加えるための攻撃点として機能するほどレバーアームが小さく設計されていないことを確認する必要がある。むしろ、固定要素とプレートとの間の詰まりを防ぐために、固定要素とプレートとの接触は、プレートの平坦な表面上で行われる。

さらに、溶接中に発生する溶融物の漏れのために、特にノーズの下に十分なスペースを確保する必要がある。そうしないと、固化した液滴がプレートに接触し、詰まる可能性がある。

ノーズの下の形状は、溶接中に発生する溶融物の漏れを吸収し、溶融物の流速を低下させることができるように、（ベベル、くぼみなどの形での）オープンスペースを規定することが好ましい。これにより、溶融物が飛び散るのは防がれ、チェーンの品質は向上される。

ロッカーピン上の固定要素の安定性は、溶接電流パルスより前に２つの脚部によって改善されることが好ましい。

本開示による方法は、製造プロセスが堅牢であるか、またはブランク体積の変動に鈍感であるという利点を提供する。ブランクの体積が大きくなりすぎると、材料が部分的に接続部に流れ込み、接触点は半径方向の規定の点に留まり、ブランクの体積が小さくなりすぎると、レバーアームの変化はごくわずかになる。

本発明は、添付の図を参照して以下に説明される。

プレート・リンク・チェーンの概略平面図を示す。 溶接プロセス前のロッカーピンの固定要素を斜視図で示す。 図２の固定要素を２つの異なる側面図で示す。 溶接プロセス後のロッカーピンの固定要素を斜視図で示す。 図４の固定要素を２つの異なる側面図で示す。 ロッカーピン上の固定要素のさらなる描写を示す。 本発明による固定要素と従来技術から知られている固定要素との第１の比較を示す。 本発明による固定要素と従来技術から知られている固定要素とのさらなる比較を示す。 本発明による固定要素と従来技術から知られている固定要素とのさらなる比較を示す。 本発明による固定要素と従来技術から知られている固定要素とのさらなる比較を示す。 固定要素を側面図で示す。 さらなる側面図での固定要素を示す。 固定要素を製造するための方法のステップを示す。 さらなる実施形態における固定要素の斜視図および２つの側面図を示す。 さらなる実施形態における固定要素の斜視図および２つの側面図を示す。

これらの図は本質的に単なる概略図であり、本発明を理解するためにのみ役立つ。同じ要素には同じ参照記号が付与されている。

図１は、胴巻き方向２に沿って延在するＣＶＴ変速機（図示せず）のプレート・リンク・チェーン１を示している。プレート・リンク・チェーン１は、胴巻き方向２に沿って、及び胴巻き方向２に対して交差する方向に配列された複数のプレート３を有する。プレート３に加えて、プレート・リンク・チェーン１は、胴巻き方向２に対して交差する方向に延在し、プレート３を互いに接続する複数のロッカーピン４を有する。ロッカーピン４は、ＣＶＴ変速機の動作中にコーンプーリ（図示せず）によって供給される力を吸収する。プレート・リンク・チェーン１はまた、胴巻き方向２に対して交差する方向にプレート３の１つのストッパを形成するために、ロッカーピン４の１つに溶接される固定要素５を有する。

固定要素５は、少なくともプレート３に面する側に、胴巻き方向２に対して交差する方向に突出し、固定要素５とプレート３との間のストッパとの接触点を規定するノーズ６を形成する。接触点によって規定される領域は、固定要素５の側面と比較して小さい。

図２は、ロッカーピン４に溶接される前の状態の固定要素５を示している。固定要素５は、プレート３とは反対側に突出するノーズ６も形成されるように鏡面対称に構成されている。溶接前の状態では、固定要素５は、固定要素５とロッカーピン４との間の明確な接触面を確保する脚部７（溶接脚部）を有し、この脚部は、溶融物の漏れに有利な影響を与える。本発明では、固定要素５は４つの脚部７を有する。

固定要素５は、上部が屋根形状であり、本発明のノーズ６は、反対方向に延在する２つの平坦部、すなわち、下部平坦部８および上部平坦部９から形成されている。

図３は、図２の固定要素５を、胴巻き方向２に対して交差する方向から見た図（左）および胴巻き方向２に沿って見た図（右）を示している。脚部７の間に間隙１０が形成される。溶融物は溶接中にこの間隙１０に流れ込むため、溶接線１１（例えば、図４を参照）は、固定要素５の体積と比較して小さいビードを形成する。

図４および図５は、ロッカーピン４に溶接された後の状態の固定要素５を示している。脚部７の代わりに、溶接線８が固定要素５とロッカーピン４との間の接触を表す。固定要素５の上部はさらに、溶接電極の適用を簡素化するセンタリング部分１２として構成されている。図４および図５の残りの構成要素は、図２および図３からすでに知られており、繰り返しを避けるためにここでは再度の説明を省略する。

図６では、固定要素５が胴巻き方向２に対して交差する方向から見た図で示されている。溶接線１１は、ロッカーピン４上で平坦に走っている。突出するノーズ６はプレート３と接触している。プレート３は、ロッカーピン４からプレート３への力の導入を促進するために、丸みを帯びた部分１３を有する。当該丸みを帯びた部分は、丸みを帯びた部分の高さ１４を有する。固定要素５の形状は、突出するノーズ６が丸みを帯びた部分の高さ１４を超える高さに配置されるような形状である。これにより、ノーズ６は、丸みを帯びた部分１３ではなく、平坦部でプレート３に確実に接触する。

図７～図１０はそれぞれ、従来技術から知られているように、本開示による固定要素５と円筒形固定要素１５との比較を示している。図７は、固定要素５を側面図で示している。突出するノーズ６は、円筒形の固定要素１５（本発明の一部ではない）と比較して、固定要素５とプレート３（ここには示されていない）との小面積の接触を可能にする。図８は、本発明に従って最適化されたレバーアームスパン１６を示しており、トルクは、従来技術によるレバーアームスパン１７と概略的に比較して、ロッカーピン４とプレート３との間で伝達される。固定要素５、１５（図７のように）の輪郭が左側に示され、レバーアームのスパン１６、１７が右側に視覚化されている。ノーズ６の突出した形状のために、通常は柔らかい材料でできている固定要素５の塑性変形の場合でさえ、本発明によれば、小さなレバーアームスパン１６のみが生じる。

図９（本質的に図８のように構成されている）は、固定要素５もまた、傾斜トルクスパンを低減するために、胴巻き方向２に沿って湾曲した形状を有することを示している。したがって、本発明による第２のレバーアームスパン１８は、円筒形の固定要素（本発明の一部ではない）によって実装される場合、第２のレバーアームスパン１９と比較して大幅に縮小される。

最後に、図１０では、円筒形の固定要素（本発明の一部ではない）と固定要素５が、溶接前の斜視図で比較されている。固定要素５（右）の有効領域２０は、円筒形固定要素１５（左）の有効領域２０を超え、そのほぼ正方形の形状のために、傾斜／ねじれに対して一方向に堅牢である。したがって、右側の有効領域２０（本発明の一部）の幅２１は、左側の有効領域２１（本発明の一部ではない）の幅２１よりも著しく大きい。図１０の他の構成要素についてはすでに説明しているため、ここでは再度の詳しい説明を省略する。

図１１および図１２は、胴巻き方向２に対して交差する方向から見た（図１１）、および胴巻き方向２に沿って見た（図１２）固定要素５を表す。角度α、β、θ、γ、φ、およびψはそれぞれ０～８７°である。さらに、それらは、一方では溶融物の漏れが促進され、他方では十分な有効面積２０が可能になるように適合されるべきである。

図１３に、固定要素５の製造方法を概略的に示す。最初に、ワイヤ２２が取られ、次いでそれが個々の断片に切断される（上）。次に、ワイヤ２２は、脚部７を備えた固定要素５を得るために、エンボス加工ツール２３（中央）によってエンボス加工される。最後に、固定要素５がロッカーピン４（下）に溶接される。

図１４および図１５は、それぞれが２つのレール状の脚７を有する固定要素５の２つの実施形態を示す。それぞれ、左側に斜視図、中央に胴巻き方向２に対して交差する方向から見た図、右側に胴巻き方向２に沿って見た図を示している。図１４では、固定要素５の個々の部分の遷移は、鋭いエッジで構成されている。図１５では、それぞれの遷移が丸みを帯びているため、固定要素５の取り扱いが容易になっている。

１ プレート・リンク・チェーン
２ 胴巻き方向
３ プレート
４ ロッカーピン
５ 固定要素
６ 突出するノーズ
７ 脚部
８ 下部平坦部
９ 上部平坦部
１０ 間隙
１１ 溶接線
１２ センタリング部分
１３ 丸みを帯びた部分
１４ 丸みを帯びた部分の高さ
１５ 円筒形の固定要素
１６ プレートとロッカーピンとの間のレバーアームスパン
１７ 先行技術のレバーアームスパン
１８ プレートとロッカーピンとの間の第２のレバーアームスパン
１９ 先行技術の第２のレバーアームスパン
２０ 有効領域
２１ 幅
２２ ワイヤ
２３ エンボスツール

Claims (9)

1. コーンプーリを有する無段変速機において、胴巻き方向（２）に沿って移動するように設計されたプレート・リンク・チェーン（１）であって、
   前記胴巻き方向（２）に沿って及び前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に配列された複数のプレート（３）と、
   前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に延在しつつ、前記プレート（３）を互いに接続し、前記コーンプーリによって加えられる力を吸収するように構成された複数のロッカーピン（４）と、
   前記ロッカーピン（４）の１つに溶接されて、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に前記プレート（３）の１つのストッパを形成する少なくとも１つの固定要素（５）と、
   を備え、
   前記固定要素（５）が、前記プレート（３）に面する側に、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に突出し、前記固定要素（５）と前記プレート（３）との間の接触点を規定するノーズ（６）を形成し、
   前記突出するノーズ（６）が、少なくとも部分的に平坦である２つの対向する部分（８、９）によって形成されることを特徴とする、プレート・リンク・チェーン（１）。
2. 前記突出するノーズ（６）が、前記固定要素の高さ方向において前記固定要素（５）の下半分に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のプレート・リンク・チェーン（１）。
3. 前記ロッカーピン（４）とは反対側を向いている前記固定要素（５）のセンタリング部分（１２）が、溶接電極のセンタリングを可能にするために先細りの形状を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のプレート・リンク・チェーン（１）。
4. 前記センタリング部分が、前記胴巻き方向に沿って、および前記胴巻き方向に対して交差する方向に先細になる屋根形状を有することを特徴とする、請求項３に記載のプレート・リンク・チェーン（１）。
5. コーンプーリを有する無段変速機において、胴巻き方向（２）に沿って移動するように設計されたプレート・リンク・チェーン（１）であって、
   前記胴巻き方向（２）に沿って及び前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に配列された複数のプレート（３）と、
   前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に延在しつつ、前記プレート（３）を互いに接続し、前記コーンプーリによって加えられる力を吸収するように構成された複数のロッカーピン（４）と、
   前記ロッカーピン（４）の１つに溶接されて、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に前記プレート（３）の１つのストッパを形成する少なくとも１つの固定要素（５）と、
   を備え、
   前記固定要素（５）が、前記プレート（３）に面する側に、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に突出し、前記固定要素（５）と前記プレート（３）との間の接触点を規定するノーズ（６）を形成し、
   前記固定要素（５）が、本質的に正方形の形状を有する有効領域（２０）上で前記ロッカーピン（４）に溶接されていることを特徴とする、プレート・リンク・チェーン（１）。
6. コーンプーリを有する無段変速機において、胴巻き方向（２）に沿って移動するように設計され、前記胴巻き方向（２）に沿って及び前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に配列された複数のプレート（３）と、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に延在しつつ、前記プレート（３）を互いに接続し、前記コーンプーリによって加えられる力を吸収するように構成された複数のロッカーピン（４）と、前記ロッカーピン（４）の１つに溶接されて、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に前記プレート（３）の１つのストッパを形成する少なくとも１つの固定要素（５）と、を備え、前記固定要素（５）が、前記プレート（３）に面する側に、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に突出し、前記固定要素（５）と前記プレート（３）との間の接触点を規定するノーズ（６）を形成する、胴巻き方向（２）に延在するプレート・リンク・チェーン（１）の製造方法であって、
   － プレート（３）およびロッカーピン（４）を提供するステップと、
   － ワイヤ（２２）を提供するステップと、
   － 前記ワイヤ（２２）をいくつかの部分に切断するステップと、
   － 前記ワイヤ（２２）を、前記胴巻き方向に対して交差する方向に突出するノーズ（６）と少なくとも２つの脚部（７）とを有する固定要素（５）の形態に再成型するステップと、
   － 前記固定要素（５）を前記ロッカーピンの１つに溶接して、前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向にストッパを前記プレート（３）の１つに形成するステップと、を含む、方法。
7. 前記再成型するステップがエンボス加工ステップであることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記少なくとも２つの脚部（７）は特定の融解点を表し、前記ロッカーピン（４）に溶接される前に、前記胴巻き方向に沿って互いに間隔を置いて配置され、それにより、前記突出するノーズ（６）と比較してより小さく突出する溶接線を可能にすることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記固定要素（５）が、前記ロッカーピン（４）に溶接される前に４つの脚部（７）を有し、そのうちの２つの脚部が前記胴巻き方向（２）に沿って離間し、２つの脚部が前記胴巻き方向（２）に対して交差する方向に離れていることで、前記４つの脚部（７）の間に、溶接中に溶融物が流れ込む十字形の間隙（１０）が規定されていることを特徴とする、請求項８に記載の方法。

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