用于沖切在無級變速器的傳動帶中使用的橫向元件的分體式?jīng)_切件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沖切件(30)，其用于從基材(50)上切割用于無級變速器的傳動帶的橫向元件(10)。沖切件(30)由彼此相靠定位的兩部件(30a、30b)組成，每一部件(30a、30b)用于切割橫向元件(10)的不同部分，其中，至少一個部件(30b)設(shè)有沿著所述兩個沖切件部件(30a、30b)之間的縫延伸的凸棱邊(33)。根據(jù)本發(fā)明的沖切件(30)在橫向元件(10)中形成了凹部(23)，因此避免了在切割橫向元件(10)時所施加的力的影響下將基材(50)壓入所述縫中而在橫向元件(10)上形成線形鼓脹。
【專利說明】用于沖切在無級變速器的傳動帶中使用的橫向元件的分體 式?jīng)_切件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種沖切件，其為了執(zhí)行沖切加工而被應(yīng)用，在該沖切加工中，在無級 變速器的傳動帶中使用的橫向元件被從基材上沖切出來，所述橫向元件具有：相對較寬的 基部，該基部具有用于與無級變速器的帶輪的帶輪盤接觸的帶輪盤接觸表面和用于支撐傳 動帶的承載件的支撐表面；頂部；以及與基部和頂部相互連接的相對較窄的頸部。所述沖 切件以對應(yīng)的方式設(shè)有基部、頸部以及頂部，并且由彼此相靠定位的兩個部件組成，使得在 橫向元件的沖切期間，沖切件的一個部件形成了支撐表面，而沖切件的另一個部件則形成 了橫向元件的所述頂部的外輪廓的至少一部分。
[0002] 此外，本發(fā)明還涉及：一種應(yīng)用該沖切件的沖切裝置；一種用于制造在無級變速 器的傳動帶中使用的橫向元件的方法，其中，沖切件被應(yīng)用于從基材上切出橫向元件；一種 通過應(yīng)用該方法制造的橫向元件；和一種具有多個這樣的橫向元件的傳送帶。

【背景技術(shù)】
[0003] 無級變速器所用的傳動帶一般來說是已知的。通常，這樣的傳動帶包括兩個環(huán)形 承載件，所述環(huán)形承載件形狀類似封閉環(huán)圈，用于承載多個大量的橫向元件。橫向元件沿著 承載件的整個周長設(shè)置，其中，在無級變速器操作期間，它們能夠傳遞與傳動帶運(yùn)動有關(guān)的 力。
[0004] 在橫向元件的下述說明中，所提到的方向是指橫向元件是傳動帶的一部分的情 況。橫向兀件的厚度方向?qū)?yīng)于傳動帶的周長方向。橫向兀件的堅直橫向方向?qū)?yīng)于傳動 帶的徑向方向。橫向兀件的水平橫向方向?qū)?yīng)于垂直于縱向和堅直橫向方向的方向。
[0005] 在水平橫向方向上，在相反側(cè)，橫向元件設(shè)有至少部分地容納傳動帶承載件的凹 部。為了支撐承載件，橫向元件包括支撐表面。在水平橫向方向上，在相反側(cè)，為了在橫向 元件和無級變速器的帶輪的帶輪盤之間的接觸，橫向元件設(shè)有在支撐表面的方向上彼此分 開的帶輪盤接觸表面。在下文中使用的術(shù)語"頂部"和"底部"與分開方向相關(guān)；分開方向 被限定為從底部到頂部。
[0006] 在堅直橫向方向上，從底部到頂部，橫向元件依次包括基部、在水平橫向方向上尺 寸小于基部的頸部、以及在水平橫向方向上在連接到頸部的位置處尺寸大于頸部的頂部。 基部包括支撐表面以及帶輪盤接觸表面。在傳動帶中，基部位于傳動帶內(nèi)周長的一側(cè)，而頂 部位于傳動帶外周長的那側(cè)。
[0007] 橫向元件由片狀基材通過沖切加工制造。特別地，該沖切加工也就是所謂的精沖 加工，其中應(yīng)用了兩個沖切件，也即切割件和支撐件，其中切割件被設(shè)為在切割力的影響下 從基材上切出橫向元件，且其中支撐件被設(shè)為在沖切加工中通過小于切割力的支撐力來支 撐橫向兀件。
[0008] 在沖切加工期間，切割元件的底部或者工作面在壓力作用下接觸并穿透基材的某 部分，其中待沖切的橫向元件和周圍基材的相對移動得以實(shí)現(xiàn)。同時，支撐件的頂部或者工 作面接觸并支撐基材的相同部分，然而，是在相對于切割件的相反側(cè)上。以這種方式，基材 的所述部分，也即待沖切的橫向元件對應(yīng)的部分，從周圍基材上分離出來。
[0009] 在切割件和支撐件中，與待沖切的橫向元件類似地，可區(qū)別出基部、頸部和頂部。 切割件和支撐件的周長都基本上等于橫向元件的期望周長。在下文中，假設(shè)關(guān)于橫向元件 限定的各個方向以類似的方式與沖切件相關(guān)。
[0010] 可能的是，切割件和支撐件中至少之一包括至少兩個部件。比如，JP2010-029918 顯示了具有兩個部件的切割件，而W0 2008/051070顯示了具有兩個部件的支撐件。
[0011] 被分為兩個部件的沖切件的應(yīng)用相比起一件式?jīng)_切件的應(yīng)用來說具有很多優(yōu)點(diǎn)。 在分體式?jīng)_切件的情況下，橫向元件在沖切加工過程中的形成過程可以以更好的方式受控 制，因?yàn)橛捎跊_切加工期間主要的力分布得更為均勻而使待沖切的橫向元件的傾斜移動受 抑制。另一種優(yōu)點(diǎn)為，兩個沖切件部件可以分開加載，由此橫向元件形成所具有的整體精度 增加。附加地，分為兩個沖切件部件使得可以在沖切件部件上（容易地）施加表面涂層或 者表面處理。這樣的涂層和/或處理可能被需要來減少相應(yīng)的沖切件的磨損和/或改進(jìn)沖 切結(jié)果，例如就由此形成的表面的精度和/或光潔度來看。特別在切割件的限定并形成橫 向元件凹部的表面的位置處，這樣的涂層或者處理是優(yōu)選的。
[0012] 分體式?jīng)_切件的缺點(diǎn)或甚至是問題在于，沖切加工期間在主要的壓力和力的作用 下，其兩個或更多的部件可在它們之間的縫的位置處相互分離。即便是沖切件部件之間的 這種分離或者縫通常都很小，但是基材仍會被壓入這種縫中，從而在沖切之后在橫向元件 的表面上形成稍稍隆起的起皺或者線形鼓脹。這樣的起皺通常對變速器中的傳動帶的工作 產(chǎn)生不利影響。首先，傳動帶工作期間，起皺將或多或少地干擾相鄰橫向元件之間的預(yù)定 的、良好對齊的接觸。其次，起皺材料的某部分會很容易被磨掉，且在變速器中在其他地方 引起問題，比如引起變速器的液壓系統(tǒng)的磨損和/或堵塞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的一個目的在于，在包括分體式?jīng)_切件的沖切加工中，降低所述起皺或鼓 脹的不利影響，且優(yōu)選地，避免在一開始發(fā)生這些情況。該目的通過分體式?jīng)_切件獲得，其 至少一個部件的工作面設(shè)有沿著在沖切件的這個部件和另一個部件之間的縫延伸的凸棱 邊。
[0014] 當(dāng)應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的分體式?jīng)_切件時，凹部在橫向元件中形成于沖切部件之間 的縫的位置處。由于沖切加工的特性，這種凹部將在其兩側(cè)上通過圓角的棱邊平滑地合并 于橫向元件的表面的較高起的鄰接部分。因此，上述起皺的形成得以防止，或者至少，這樣 的起皺可以完全被容納在所述凹部中。同時，已知通過分體式?jīng)_切件的應(yīng)用而提供的優(yōu)點(diǎn) 得以保持。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明的沖切件的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述凸棱邊設(shè)有相對于該沖切件 的工作面的主要部分來說范圍在10到150微米之間、優(yōu)選在20到50微米之間的突起高 度。根據(jù)本發(fā)明，突起高度約30微米的最佳結(jié)果被獲得。此外，凸棱邊的寬度相對于其突 起高度來說優(yōu)選地具有更大的尺寸（比如，以10的倍數(shù)）。因此，該寬度優(yōu)選的范圍在100 到1500微米之間，實(shí)際上最佳為約300微米。這些尺寸通常足夠容納不利的所述起皺。
[0016] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可使分體式?jīng)_切件的兩部件都設(shè)有上述凸棱邊，分別沿著并 緊鄰這樣的部件之間的縫延伸。在沖切件的這個實(shí)施方式中，橫向元件的表面上的所述隆 起的起皺或者線形鼓脹仍然可在沖切件部件之間的縫的位置處形成。然而，這樣的起皺或 鼓脹在這種情況下會被容納于在橫向元件中通過沖切件部件的凸棱邊形成的凹部中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 本發(fā)明將基于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的以下說明并參考附圖進(jìn)行更為詳細(xì)的說 明，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或者相似的部件，且其中：
[0018] 圖1為具有傳送帶的無級變速器的示意性側(cè)視圖；
[0019] 圖2為用于無級變速器的傳送帶的橫向元件的主體表面的示意性展示；
[0020] 圖3為圖2中所示橫向元件的側(cè)視圖；
[0021] 圖4示意性地示出了沖切裝置的沖切區(qū)域的以及置于那里的基材的縱向剖面；
[0022] 圖5示意性地示出了沖切加工過程；
[0023] 圖6為組裝狀態(tài)下的分體式?jīng)_切件的示意性透視圖；
[0024] 圖7為圖6中所示的分體式?jīng)_切件的示意性透視分解圖；
[0025] 圖8為根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)的分體式?jīng)_切件的示意性透視分解圖；
[0026] 圖9為圖8的根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)的新分體式?jīng)_切件的示意性剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 圖1示意性地示出了無級變速器，其特別適于用在機(jī)動車中。該無級變速器總體 由附圖標(biāo)記1表示。
[0028] 無級變速器1包括設(shè)置在獨(dú)立的帶輪軸2、3上的兩個帶輪4、5。形狀像閉合環(huán)圈 的傳動帶6繞著帶輪4、5設(shè)置，并用于在帶輪軸2、3之間傳遞扭矩。帶輪4、5中的每個均 包括兩個帶輪盤，其中傳送帶6定位在并夾在所述兩個帶輪盤之間，從而力可在摩擦的幫 助下在帶輪4、5和傳動帶6之間傳遞。
[0029] 已知的傳送帶6包括成形為類似于閉合環(huán)圈的兩個環(huán)形承載件7,用以承載多個 大量的橫向元件10。通常，承載件7分別由多個相對較薄的且柔性的（S卩，帶式的）環(huán)件組 成。橫向元件10沿著承載件7的整個周長長度設(shè)置，其中橫向元件10彼此相鄰，且在周長 方向上能夠相對于承載件7移動。出于簡化的目的，在圖1中僅示出了多個這些橫向元件 10。 承載件7和橫向元件10都由金屬制成。
[0030] 圖2和3示出了已知的橫向元件10的一個示例。橫向元件10的第一主體表面總 體用附圖標(biāo)記11表不，而橫向兀件10的第二主體表面總體用附圖標(biāo)記12表不。主體表面 11、 12至少部分地垂直于傳動帶6的周長方向延伸。在傳動帶6中，橫向元件10的第一主 體表面11的至少一部分接觸相鄰的橫向元件10的第二主體表面12的至少一部分，而橫向 元件10的第二主體表面12的至少一部分接觸另一個相鄰的橫向元件10的第一主體表面 11的至少一部分。橫向元件10的側(cè)表面13位于主體表面11、12之間。
[0031] 在堅直橫向方向上，橫向兀件10依次包括基部14、相對較窄的頸部15以及頂部 16。在傳動帶6中，基部14位于傳動帶6的內(nèi)周長一側(cè)，而頂部16位于傳動帶6的外周長 一側(cè)。在過渡到頸部15的地方，橫向元件10的基部14如圖2所示包括了兩個支撐表面17， 所述支撐表面17用于支撐傳動帶6的兩個承載件7,且是橫向元件10的側(cè)表面13的一部 分。頂部16包括兩個保持表面19,所述兩個保持表面19分別與支撐表面17中的相應(yīng)的一 個相對定位，用于將承載件7保持在堅直橫向方向上，且也是所述側(cè)表面13的一部分。此 夕卜，基部14包括兩個帶輪盤接觸表面18，所述兩個帶輪盤接觸表面18在水平橫向方向上分 別位于基部14的相應(yīng)側(cè)上，用來接觸帶輪4、5的帶輪盤，且也是所述側(cè)表面13的一部分。
[0032] 在橫向元件10的第一主體表面11上，設(shè)置了突起21。在所示實(shí)施方式中，突起 21位于頂部16,且對應(yīng)于第二主體表面12中的孔22。在傳動帶6中，橫向元件10的突起 21至少部分地位于相鄰的橫向元件10的孔22中。突起21和對應(yīng)的孔22用于防止相鄰的 橫向元件10在與傳動帶6的周長方向垂直的平面中相互移位。
[0033] 上述橫向元件10借助沖切裝置60在沖切加工中、特別地是在所謂的精沖加工中 制造，在所述沖切加工中橫向元件10從片狀基材50上切出。在圖4中，沖切裝置60和片 狀基材50以剖視圖示意地示出。在沖切裝置60中，應(yīng)用了切割件30和支撐件40。切割件 30在沖切加工中用于切割橫向元件10,而支撐件40在沖切加工中用于支撐橫向元件10。 至此，切割件30的底部或工作面31以及支撐件40的頂部或工作面41在基材50的相互相 反的兩側(cè)抵壓住基材50。據(jù)此，這些工作面31、41具有基本上對應(yīng)于待沖切的橫向元件10 的周長形狀的輪廓，即，基本上沿循了橫向元件10的側(cè)表面13的輪廓。因此，像在橫向元 件10中那樣，可在切割件30和支撐件40中區(qū)分出基部、相對較窄的頸部以及頂部。
[0034] 切割件30容納在引導(dǎo)板62中的引導(dǎo)空間61中，該引導(dǎo)板62具有在沖切運(yùn)動中 引導(dǎo)切割件30的重要功能。相應(yīng)地，支撐件40容納在模具64中的容納空間63之中，該模 具64具有在沖切運(yùn)動中引導(dǎo)支撐件40和橫向元件10的重要功能。容納空間63的形狀自 然地也基本上對應(yīng)于待沖切的橫向元件10的周長形狀。
[0035] 在沖切加工中，基材50因此一方面位于切割件30和引導(dǎo)板62之間，且另一方面 位于支撐件40和模具64之間?；?0的位于切割件30和支撐件40之間的部分51被設(shè) 為構(gòu)成橫向兀件10。在沖切加工期間，切割件30相對于引導(dǎo)板62和模具64向著支撐件 40移動，而所述支撐件40在施加反壓力的同時跟隨著切割件30的移動。切割件30完全壓 穿基材50,且橫向元件10通過從基材50的剩余部分脫離出沖切部分51而形成，如圖5所 /_J、1 〇
[0036] 也是在沖切加工期間，由于通過切割件30和支撐件40施加到?jīng)_切部分51上的相 應(yīng)的（反）壓力，橫向元件10的主體表面11、12例如通過形成所述突起21和孔22而形成 并被校正。在后一個方面來說，也應(yīng)注意，基材50的橫截面可以完全是平坦的、即長方形 的，但也可采用階梯狀的或其他預(yù)成形的基材50。
[0037] 結(jié)合上述沖切裝置和沖切加工，已知采用了被分為可分開部件的切割件30和/或 支撐件40。例如，圖6提供了分體式切割件30的示意的透視圖，其包括兩個部件30a、30b， 所述兩個部件30a、30b當(dāng)在圖4和圖5的沖切裝置60中使用時如該圖6所示的那樣被保 持在一起，不然就如圖7所示那樣完全分開和/或是可以分開的。應(yīng)當(dāng)注意，出于簡化的目 的，切割件30的用于制造橫向元件10中的凹穴22所需要的突起未在圖6和7中示出。在 這個方面，注意到實(shí)際上能夠采用單獨(dú)的元件來形成橫向元件10中的凹穴22,其中切割件 30具有容納該元件的凹穴，且其中該元件能夠相對于切割件30的其他部分可移動地設(shè)置。
[0038] 在圖6和7的分體式切割件30中，其兩個部件30a、30b之間的縫32被限定為橫 向元件10的頸部15中的直線，然而，這個縫32的其他形狀和位置在本發(fā)明的理念中也是 可以的。在這種構(gòu)型中，重要的是，切割件部件30a、30b精確地并緊緊地相互接觸，實(shí)際上 在兩者之間所述縫32的位置處不存在間隙。但是，實(shí)際上盡管切割件部件30a、30b之間 存在最佳接觸，這些部件30a、30b在其中的主要的壓力和力的作用下在沖切期間可相互分 開，從而基材50可被壓入這些部件30a、30b之間，在橫向元件10的頸部15的第一主要表 面11 (在本示例中）形成稍稍隆起的起皺或者線形鼓脹。即便是這樣的起皺相對來說高度 有限（例如，30微米），其仍然可對無級變速器1中的傳動帶6的工作產(chǎn)生不利影響，如前 所述。
[0039] 然而根據(jù)本發(fā)明，這種不利的起皺的形成可通過使分體式?jīng)_切件30、40的至少一 個部件30a、30b設(shè)有凸棱邊33而避免，該凸棱邊33相對于工作面31、41的其他部分凸起， 并沿著相應(yīng)的沖切件30、40的這個部件30a、30b和另一個部件30a、30b之間的縫32延伸。 這樣的新沖切件30a、30b (在這種情況下是切割件30)在圖8中示意性且不成比例地示出。
[0040] 在圖8中，分體式切割件30的最頂部30b (該最頂部30b用于切割橫向元件10的 頂部16)設(shè)有凸棱邊33。因此，沖切加工期間，凸棱邊33的頂表面34將在分體式切割件 30的工作面31 ;31a、31b (的其余部分）接觸基材之前接觸基材，且隨著橫向元件10的材 料51從基材的其余部分切出，將在橫向元件10中制造出線性凹痕或者凹部23 (見圖9)，所 述線性凹痕或者凹部23在切割件30、50的兩個部件30a、30b之間的縫32的位置處橫跨橫 向元件10的（局部）寬度。因?yàn)闆_切期間所述凹部23的形成，因此不利的所述起皺不會 形成。
[0041] 橫向元件10的在切割件30的兩個部件30a、30b相遇的位置附近的橫截面形狀在 圖9中示意性地示出。在這個圖9中，顯示了由此提供在橫向元件1中的凹部23通過圓角 的棱邊23合并于橫向元件10的主體表面11的較高起的鄰接部分。
[0042] 前文中，分體式切割件30的特定部、即最頂部30b被描述為設(shè)有所述凸棱邊33。 然而，完全有可能的是，切割件30的其他部、最低部30a或者兩個這樣的部件30a、30b具有 這樣的凸棱邊33。此外，附加地或者替代性地，分體式支撐件40的部件40a、40b也可設(shè)有 相應(yīng)的凸棱邊。
[〇〇43] 對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說清楚的是，本發(fā)明的范圍并不限于上述實(shí)施例，在不偏離 由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下，對其進(jìn)行各種修正和改進(jìn)都是可以的。
【權(quán)利要求】
1. 一種沖切件（30)，其被設(shè)為用于從基材（50)上切出在無級變速器（1)的傳送帶（6) 中使用的橫向元件（10)的沖切加工中，所述沖切件（30)限定了在沖切加工中被設(shè)為與基 材（50)產(chǎn)生接觸的工作面（31)，且所述沖切件（30)由至少兩個部件（30a、30b)構(gòu)成，該沖 切件部件（30a、30b)彼此相靠定位且兩者之間具有縫（32)，且該沖切件部件（30a、30b)分 別限定出工作面（31)的一部分（31a、31b)，其特征在于，至少一個沖切件部件（31b)設(shè)有 鄰近縫（32)的凸棱邊（33)，所述凸棱邊（33)具有頂表面（34)，所述頂表面（34)為沖切件 (30)的工作面（31)的一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的沖切件（30)，其特征在于，所述至少一個沖切件部件（31b)的所 述凸棱邊（33)的所述頂表面（34)位于工作面（31)的緊鄰所述凸棱邊（33)的一部分之上 至少10微米且最多150微米處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的沖切件（30)，其特征在于，所述至少一個沖切件部件（31b)的所 述凸棱邊（33)的所述頂表面（34)位于工作面（31)的緊鄰所述凸棱邊（33)的一部分之上 20到30微米處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的沖切件（30)，其特征在于，所述凸棱邊（33)沿著沖切件部 件（30a、30b)之間的縫（32)的整個長度延伸，且為100到1500微米寬。
5. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一所述的沖切件（30)，其特征在于，所述沖切件（30)被設(shè)為 在沖切加工中沖穿基材（50)，以便從基材（50)上切出橫向元件（10)。
6. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一所述的沖切件（30)，其特征在于，所述沖切件（30)的周 長基本上等于待沖切的橫向元件（10)的周長，所述橫向元件（10)包括：相對較寬的基部 (14)，其具有用以與無級變速器（1)的帶輪（4、5)接觸的帶輪盤接觸表面（18)并具有用以 支撐傳送帶（6)的承載件（7)的支撐表面（17);頂部（16);以及將基部（14)和頂部（16)連 接起來的相對較窄的頸部（15)，且沖切件部件（30a、30b)之間的縫（32)相對于頸部（15) 定位。
7. -種沖切裝置（60)，其設(shè)有根據(jù)前面權(quán)利要求中任一所述的沖切件（30)。
8. -種用于制造在無極變速器（1)的傳送帶（6)中使用的橫向元件（10)的方法，其特 征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的沖切件（30)或者根據(jù)權(quán)利要求7的沖切裝置（60) 被應(yīng)用于將橫向元件（10)從基材（50)上切出。
9. 一種在無級變速器（1)的傳動帶￠)中使用的橫向元件（10)，所述橫向元件（10) 包括：相對較寬的基部（14)，其具有用以與無級變速器（1)的帶輪（4、5)接觸的帶輪盤接 觸表面（18)并具有用以支撐傳送帶（6)的承載件（7)的支撐表面（17);頂部（16);以及將 基部（14)和頂部（16)連接起來的相對較窄的頸部（15)，其特征在于，所述橫向元件（10) 借助根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的沖切件（30)、根據(jù)權(quán)利要求7的沖切裝置（60)或根據(jù) 權(quán)利要求8的制造方法來制造。
10. -種在無級變速器⑴的傳動帶（6)中使用的橫向元件（10)，所述橫向元件（10) 包括：相對較寬的基部（14)，其具有用以與無級變速器（1)的帶輪（4、5)接觸的帶輪盤接 觸表面（18)并具有用以支撐傳送帶（6)的承載件（7)的支撐表面（17);頂部（16);以及將 基部（14)和頂部（16)連接起來的相對較窄的頸部（15)，其特征在于，所述橫向元件（10) 的所述頸部（15)設(shè)有在所述頸部（15)的寬度上延伸的線性凹痕（23)。
11. 一種用于無級變速器（1)的傳動帶￠)，其具有根據(jù)權(quán)利要求9或10的一個或多 個橫向元件（10)。
【文檔編號】F16G5/16GK104094016SQ201280065369
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】G·G·H·龍普朋恩 申請人:羅伯特·博世有限公司