本公开涉及一种用于制造横向段的方法，所述横向段将作为具有两个带轮和传动带的无级变速器的传动带的一部分。这样的传动带通常是公知的，并且主要用于在两个变速器带轮周围以及在两个变速器带轮之间运行，所述带轮分别限定了具有可变宽度的V形槽，所述传动带的相应外周部分被保持在所述V形槽中。
背景技术：
已知类型的传动带包括基本上连续的一列横向段，所述横向段安装在环形承载件的圆周上并围绕环形承载件的圆周。每个这样的横向段限定用于容纳和限制环形承载件的相应周向区段的槽，同时使得横向段能够沿承载件的圆周移动。环形承载件由在径向方向上相互堆叠的扁平且薄的多个环形成。例如，在本领域中表示为推带的这种特定类型的传动带从国际专利申请WO2015/063132-A1和WO2015/177372-A1中已知。
在以上和以下描述中，相对于以圆形姿态放置时的传动带，限定轴向方向、径向方向和周向方向。此外，横向段的厚度尺寸在所述传动带的周向方向上限定，横向段的高度尺寸在所述径向方向上限定，以及横向段的宽度尺寸在所述轴向方向上限定。
在传动带的横向段的列中，横向段的前主体表面的至少一部分抵靠在所述列中的相应在先的横向段的后主体表面的至少一部分上，而横向段的后主体表面的至少一部分抵靠在相应地随后的横向段的前主体表面的至少一部分上。横向段的这些前表面和后表面中的至少一个、例如前表面包括轴向延伸的凸形弯曲表面部分。所述弯曲表面部分将前表面分成相对于彼此以一定角度定向的径向外表面部分和径向内表面部分。传动带中的邻接的横向段能够相对于彼此倾斜，同时在这种弯曲表面部分处并且通过这种弯曲表面部分保持相互接触，这种弯曲表面部分因此在下文中表示为倾斜边缘。所述倾斜边缘使得传动带的横向段的所述列能够跟随环堆叠件的由变速器带轮施加的局部弯曲。
通常，横向段在已知的冲裁工艺中借助于冲裁装置从基础材料的条带被制造、即切割而成。已知的冲裁装置包括模具、引导板和冲裁冲头，所述冲裁冲头设置有与待形成的横向段的外轮廓基本上相对应的轮廓，而模具和引导板设置有容纳冲裁冲头的具有相应轮廓的内腔。在已知的冲裁工艺中，所述基础材料由所述引导板和所述模具夹在所述引导板与所述模具之间，所述冲裁冲头从所述引导板的一侧穿过所述基础材料压向所述模具的一侧，从而将横向段从基础材料中切出。通常，还在已知的冲裁装置和工艺中，在所述基础材料的相对于所述冲裁冲头的相反侧上施加反冲头或推顶器。推顶器压靠在基础材料上，向冲裁冲头的方向施加反作用力。冲裁装置的后一种布置使得横向段的该主体表面能够通过冲裁冲头的端面与推顶器的端面之间的由冲裁冲头的端面和推顶器的端面施加的压缩力而塑性成形。特别地，所述倾斜边缘由推顶器的端面限定在横向段的前表面中。
已知的冲裁工艺的一个众所周知的特征是，至少在其前述的设置中，沿着横向段的位于前表面、即横向段的推顶器侧上的切割边缘出现所谓的塌边。实际上，横向段的前表面和新切割的周向表面不会在尖锐的边缘中相交，而是通过前表面与周向表面之间的凸形弯曲的过渡表面相交。在本领域中，这种塌边也被称为收缩或凹缩。所述邻接的横向段在其任一轴向侧处的塌边区域中不能相互接触。实际上，倾斜边缘因此不会在横向段的整个局部宽度上延伸，而是在每一侧处在相对于周向表面间隔一定距离处结束，所述距离对应于塌边的宽度。通过邻接的横向段之间的这种减小的接触宽度，接触应力和相关的磨损不利地增加。至少为了后一个原因，优选地最小化塌边。
技术实现要素：
根据本公开，通过以至少两个步骤从基础材料切割横向段，可以有利地减小塌边并且倾斜边缘进一步向所述横向段的周向表面延伸：
-首先，通过在基础材料中向待形成的横向段的侧部与倾斜边缘对齐地冲孔而部分地形成所述横向段的周向表面；以及
-之后，从基础材料冲裁、即切割横向段的轮廓的其余部分，同时形成倾斜边缘、特别是以另外的常规方式形成倾斜边缘。
实际上，在所述第一步骤中，利用了这样一种现象，即通过使用具有小的外径的穿孔冲头，在冲切工艺期间在所述基础材料中实现了高压。特别是与已知的冲裁工艺的塌边相比，这种高压形成有限的塌边。因此，与在第二步骤中在切割横向段的轮廓的其余部分时形成的塌边相比，通过冲裁与倾斜边缘对齐的孔来局部地仅形成小的塌边。优选地，在所述第一步骤中使用两个穿孔冲头，由此，孔在之后要形成的横向段的两侧上以与倾斜边缘对齐地被冲压到基础材料中。
就所产生的(减小的)塌边而言，所述穿孔冲头从哪一侧穿透所述基础材料并不重要。然而，通过在所述第一步骤中使所述穿孔冲头从与第二步骤中用于形成横向段的冲裁冲头相同的一侧开始接触基础材料，发现在第二步骤中在横向段的轮廓上形成在一定程度上有利的较少和/或较小的毛刺。
附图说明
现在将参照附图，基于下面的描述示例性地更详细地解释用于制造横向段的上述方法，其中：
图1是具有传动带的无级变速器的示意性侧视图；
图2是用于无级变速器的传动带的横向段的前视图；
图3是图2中示出的横向段的侧视图；
图4示意性地示出了冲裁装置的冲裁区域以及放置在冲裁区域中的基础材料的纵剖面；
图5示意性地示出了冲裁工艺；
图6是已知的横向段的一部分的示意性剖视图，示出了与横向段的倾斜边缘有关的已知的冲裁工艺的限制；
图7示出了一种用于在两个步骤中将横向段从基础材料切出的新颖制造方法；
图8是横向段的一部分的示意性剖视图，示出了图7的新颖制造方法的与横向段的倾斜边缘有关的益处；以及
图9提供了一个用于图7的新颖制造方法中的穿孔冲头的一个示例性实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了例如用于机动车辆中的无级变速器。无级变速器基本上以附图标记1表示。
无级变速器1包括布置在单独的带轮轴2、3上的两个带轮4、5。传动带6设置成围绕带轮4、5的闭环，并且用于在带轮轴2、3之间传递扭矩。带轮4、5分别设置有两个带轮轮盘，其中，传动带6定位并夹持在所述两个带轮轮盘之间，从而在摩擦的帮助下，可以在带轮4、5与传动带6之间传递力。
传动带6包括两个环形的承载件7，所述承载件7由一束多个相互嵌装的连续的带或环组成。横向段10布置在承载件7上，从而沿着承载件7的整个圆周形成大致连续的列。横向段10设置成相对于环形承载件7可移动、至少在承载件7的周向方向上可移动。为了简单起见，在图1中仅示出了这些横向段10中的一些。
图2和3更详细地示出了已知的传动带6的横向段10。横向段10的前表面基本上以附图标记11表示，而横向段10的后表面基本上以附图标记12表示。
在竖直方向上，横向段10依次包括大致为梯形形状的底部13、相对窄的中间部14和大致为三角形形状的顶部15。在传动带6中，底部13位于承载件7的径向内周向侧处，而顶部15相对于承载件7径向向外地定位。此外，在传动带6中，横向段10的前表面11的至少一部分抵靠在随后的横向段10的后表面12的至少一部分上，而横向段10的后表面12的至少一部分抵靠在前面的横向段10的前表面11的至少一部分上。
横向段10在横向段10的中间部14的左侧和右侧都限定了开口23，所述开口23用于接收环形承载件7中的相应的一个。这些开口23在径向向内的方向上通过在径向向外的方向上支撑环形载体7的相应的承载表面16限定。此外，底部13包括两个带轮轮盘接触表面17。当横向段10在带轮4、5之上移动时，横向段10与带轮轮盘的接触表面之间的接触通过所述带轮轮盘接触表面17建立。
在横向段10的前表面11处设置突起部21。在所示的示例中，突起部21布置在顶部15中，并且在位置上对应于设置在后表面12中的稍大的孔。在图3中，所述孔借助于虚线描绘并且由附图标记22表示。在传动带6中，横向段10的突起部21至少部分地位于相邻的横向段10的孔22内。突起部21和相应的孔22用于防止或至少限制相邻的横向段10在垂直于传动带6的周向方向的平面中的相互移位。
另外，在横向段10的底部13中的前表面11处，限定了倾斜边缘18。倾斜边缘18由前表面11的凸形弯曲区域表示，所述区域使所述前表面11的在高度方向上的两个部分分开，所述两个部分相对于彼此以一定角度定向。倾斜边缘18靠近承载表面16，但仍间隔开地位于承载表面16下方、即相对于承载表面16径向向内。倾斜边缘18的一个重要功能是当所述横向段10在带轮4、5处相对于彼此处于稍微旋转或倾斜的位置时在相邻的横向段10之间提供相互推式接触。为了有利地实现所述横向段10之间的所述推式接触中的最小接触应力以及为了这种接触的稳定性，倾斜边缘18优选地从带轮轮盘接触表面17延伸到其它位置，即沿着横向段10的整个局部宽度。
横向段10通常是借助于冲裁装置60以冲裁工艺从板状或带状的基础材料50切出。在图4和5中，冲裁装置60和基础材料50在剖视图中示意性地示出。在冲裁装置60中，使用冲裁冲头30、推顶器40、引导板70和模具80。引导板70和模具80二者都用于将基础材料50夹持在它们之间，并将冲裁冲头30和推顶器40容纳在其相应的引导空间71、81中。
基础材料50的位于冲裁冲头30与推顶器40之间的部分51将成为横向段10。在冲裁期间，冲裁冲头30的底部表面或工作表面31和推顶器40的顶部表面或工作表面41在它们的相对侧处被压靠在基础材料50上，并且冲裁冲头30和推顶器40在从冲裁冲头30到推顶器40的大致方向上一致地完全穿过基础材料50移动。因此，如图5所示，横向段10沿着模具80的边缘从基础材料50切出。因此，所述工作表面31、41的轮廓基本上对应于横向段10的外部轮廓。
为了便于切割，模具80的所述边缘被倒角。然而，实际上，倒角的量比图5中为了清楚起见所示的量要少的多。例如，倒角的深度通常为基础材料50的厚度的十分之一左右。
在冲裁期间，横向段10的包括倾斜边缘18的前表面11由推顶器40的工作表面41成形，横向段10的后表面12由冲裁冲头的工作表面31成形。然而，冲裁冲头30和推顶器40的这种特定布置原则上可以颠倒。
上述冲裁工艺的一个众所周知的特征是，至少在冲裁工艺的上述设置中，凸形弯曲的过渡表面20形成在横向段10的前表面11与切割周向表面之间。在本领域中，冲裁工艺的该特征也被称为塌边或凹缩。如图6中示意性地示出的那样，在横向段10中，过渡表面20因此也存在于横向段的前表面11与带轮轮盘接触表面17之间。图6是图2中描绘的横向段10的底部13的与其倾斜边缘18相交的局部剖面A-A。从图6中可以看出，由于塌边20a的存在，倾斜边缘18没有完全延伸到横向段10的轴向侧，而是在距离带轮轮盘接触面17一段距离D处结束。
根据本公开，塌边可以有利地局部地减小，并且可以通过在横向段10的整体轮廓的冲裁之前引入预切割步骤而使倾斜边缘18进一步向带轮轮盘接触表面17延伸。在图7中以俯视基础材料50和以其剖面B-B的方式示意性地示出这种新颖的制造方法。
根据本公开，以至少两个步骤I、II从基础材料50切割横向段10。在第一步骤I中，孔91借助于穿孔冲头90冲压在基础材料50中。这些孔91位于之后要形成的横向段10(在图7中由虚线表示)的任一侧上与横向段10的倾斜边缘18对齐。穿孔冲头90从基础材料的第一主侧53、优选地对应于待形成的横向段10的后表面12，穿过基础材料50，移动到基础材料的相反的主侧52。在所述孔91被预切割之后，即在第二步骤II中，横向段10通过借助于冲裁冲头30切割横向段的其余轮廓而与基础材料50完全分离。
在图8中，由上述新颖的制造方法产生的横向段10的形状在图2中描绘的横向段10的底部13的局部剖面A-A中示意性地示出。从图8可以看出，带轮轮盘接触表面17与特别是后表面12之间的在第一预切割步骤I中形成的塌边20b是有利地小的。因此，倾斜边缘18几乎延伸到横向段10的轴向侧，至少与用常规制造方法(图6)实现的相比在该方向上延伸的更远。
在图9中，更详细地示出了上述新颖的制造方法的所述第一步骤I，示出了穿孔冲头90的可能的轮廓和相对布置。穿孔冲头90布置成与之后将在第二步骤II中形成的横向段10的带轮轮盘接触表面17稍微重叠O、即相对于带轮轮盘接触表面17的预期位置稍微重叠O。该特征允许工艺变化、例如在第一步骤I中在基础材料50中形成的孔91相对于第二步骤II中的冲裁冲头30的位置的定位不准确。根据本公开，这种重叠O优选地介于0.025mm与0.1mm之间，特别是带轮轮盘接触表面17的波纹轮廓的深度至少2倍。在最终产品横向段10中，这种重叠O形成每个带轮轮盘接触表面17的与倾斜边缘18对齐的中断并且所述中断呈位于底部13中的相对于由相应的带轮轮盘接触表面17限定的平面而言的凹部的形式。
此外，也如图9所示，穿孔冲头90的与之后要形成的横向段10重叠的部分优选为凸形弯曲的。穿孔冲头90的该部分的曲率半径R优选地是小的，以便根据需要最大化倾斜边缘18的延伸，但是同时应该大到足以使穿孔冲头90、即冲孔91覆盖倾斜边缘18的高度的相当大的一部分。根据本公开，这样的半径优选地介于0.1mm与0.5mm之间。
除了前述说明书的全部内容和附图的所有细节之外，本公开还涉及并且包括所附权利要求的全部特征。权利要求中的带括号的附图标记不限制其范围，而是仅作为相应特征的非约束性示例提供。所要求保护的特征可以根据具体情况在给定产品或给定过程中单独应用，但是也可以以这种特征中的两个或多于两个的任何组合同时应用于其中。
由本公开表示的本发明不限于本文明确提到的实施例和/或示例，而是还包括其修改、改进和实际应用，特别是相关领域的技术人员所能想到的那些修改、改进和实际应用。