(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用連続可変トランスミッションのためのプッシュ・ベルトに使用する横断要素（１）の製造方法であって、
前記プッシュ・ベルトは、無端リング（６）を備え、
前記横断要素（１）は、前記無端リング（６）の表面に沿って自由に移動可能であるように配置されており、
前記横断要素（１）は相互にほぼ平行に配向された２つの主要面（４、５）及び前記無端リング（６）と接触させるための、前記主要面（４，５）間でこれに対してほぼ横方向に延びる少なくとも１つの接触面（３；１２）を持っており、
前記製造方法は、
第１の処理ステップで、前記横断要素（１）は打ち抜きプロセスにより中間状態へと形成され、前記横断要素（１）の少なくとも１つの前記主要面（５）には、その後、バリの形成された周辺縁部部分が現われ、
第２の処理ステップで、前記横断要素（１）は上部中心プレス部分（１８）および下部中心プレス部分（２１）を備えた処理ツール（１５，１６）で受けられ、取り込まれ、前記各中心プレス部分（１８；２１）は前記横断要素（１）のそれぞれの前記主要面（４；５）と係合し、
第３の処理ステップで、前記バリの形成された周辺縁部部分が現れている前記横断要素（１）の前記主要面（５）は、前記バリのある周辺縁部部分のところで、前記上部中心プレス部分（１８）及び反対側の下部中心プレス部分（２１）の周辺に位置する上部周辺プレス部分（１７）によって係合され、前記上部周辺プレス部分（１７）は、前記バリのある周辺縁部部分上に段付き凹部（２８、４６）を形成している前記横断要素の材料中に押し込まれ、それによって前記バリのある周辺縁部部分のバリが、前記横断要素（１）の前記材料中に押し込まれ、かつそれにより前記接触面（１２）は前記横断要素の材料によりあるプロファイルを備え、そのプロファイルは前記上部周辺プレス部分（１７）の係合によって加えられた圧力の影響により塑性変形し、少なくとも一部は、前記係合の方向に対してほぼ横方向に流れることを特徴とする、
前記横断要素（１）の製造方法。
【請求項２】
第４の機械加工部分（２０）が、前記中心プレス部分（１８、２１）と関連した前記上部周辺プレス部分（１７）の動きを制限することを特徴とする請求項１に記載の前記横断要素（１）の製造方法。
【請求項３】
前記段付き凹部（２８；４６）の深さ、すなわち、前記横断要素（１）の前記主要面（４、５）に対して直角の方向における寸法が約５〜５０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の前記横断要素（１）の製造方法。
【請求項４】
前記段付き凹部（２８；４６）の幅、すなわち、前記横断要素（１）の前記主要面（４，５）に平行な面における最小寸法が約０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の前記横断要素（１）の製造方法。
【請求項５】
前記横断要素の接触面（１２）が、相互に直角な２つの方向で湾曲し、それによって前記方向のうちの少なくとも１つにおける曲率半径が約５〜２５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の前記横断要素（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横断要素、その製造方法、および無端リングを備えるプッシュ・ベルト、および無端リングに沿って自由にスライドできるように配置される横断要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記プッシュ・ベルト、横断要素、上記横断要素またはベルト要素を製造するための処理ツールおよび方法は、例えば、出願人の名前の欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０，２８７，５４５号（特許文献１）などから一般的に知られている。この公報は、無端リングを受けるためのスロットまたは凹部の底側を形成する要素のいわゆるサドル面について述べている。そのサドル面は、ベルトの動作中、無端リングが最も頻繁かつ最も集中的に接触する。したがって、ベルトの長手方向と横方向の両方で丸められ、バリがない比較的滑らかな区域が、サドル面およびその周囲に必要である。研磨またはタンブリングのプロセスで、このような特徴が通常は獲得される。これらの処理ステップの要件、またはその範囲を都合良く回避するか、少なくとも低減し、要素の製造コストを削減するために、この公報は、横断要素をベベル・ダイで処理し、要素の両側から凹部に入る製造プロセスを提案する。この方法で、周囲の縁部部分にバリが残っている場合はそれが全て除去されるか、要素の材料に押し込まれ、サドル面は都合良く凸形状にされる。
【０００３】
提案されたプロセスは、横断要素の周囲の縁部部分、すなわち、横断要素の主要面が横向きの側面と接合する横断要素の部分からバリが除去され、上記主要面および側面が相互にほぼ直交して配向され、一方、上記横向きの面、およびベルト要素の場合はサドル面を好ましい状態にできる点で好ましい。特にプッシュ・ベルトでは、要素と無端リングとの間の接触が重要な性質であるので、後者が好ましい。しかし、既知のプロセスは、横断要素を製造する特定の順序に連動し、周囲の縁部部分から除去した上記バリを収容するために、上記面付近で要素内に比較的大きい深さの凹部を必要とするので、比較的不都合である。また、このように達成したサドル面の形状は、横断要素の場合のように、移送中に操作するために最適ではない。
【特許文献１】欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０，２８７，５４５号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ−００２０４８１７号
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、提案された製造方法を改善し、それ故それに伴う利点を維持し、さらには向上させながら、適切に製造された横断要素を実現することを目指す。本発明によれば、これは本発明の請求項１に記載の特徴付けの機能を適用することによって達成される。
【０００５】
本発明による製造方法では、所望の形状にしたがって横断要素の面を成形する確実な方法を獲得することができる。さらに、基材から横断要素を形成する打ち抜きまたは他のプロセスのタイプおよび順序とは関係なく、新しい製造方法を適用することができる。それぞれが横断要素の主要面と係合する２つの中心ツール部分を、それに圧力を加えることにより適用して、横断要素を確実に把持し、このツール部分の方向に変形することを防止する。第３の周辺ツール部分の圧力を１つの主要面で横断要素の周辺縁部部分に加え、周辺ツール部分を、対向して配置された上記中心ツール部分と平行の方向に押しやり、好適には、そのうち１つで直線に案内することにより周辺縁部部分が塑性変形し、材料を個々のツール部分のプレス方向に対して横方向に押しやる。上述した処理ツールで処理すると、横断要素の材料が、処理される周辺縁部部分の近傍に配置された第３の周辺ツール部分の成形壁部部分に向かって流れ、上記横断要素およびその横向きの外面、すなわち、主に横断要素の主要面に配向された面を所望の形状に従い成形することができる。
【０００６】
本発明によるプロセスおよび処理ツールでは、２つのツール部分が組み合わせられて横断要素の同じ主要面を加工し、周辺ツール部分が、関連する中心ツール部分よりさらに周辺縁部部分付近で横断要素に入る状態で、本発明は、材料の変形をその上記周辺縁部部分のみで、または少なくとも大部分がその前記周辺縁部部分で都合良く変形できるようにし、それにより前記周辺縁部部分を断面で見た状態で所望の丸い形状に自然に成形する。横断要素の厚さに応じて、この方法にて、横向きの面が自然の方法で十分に丸まった形状になる。この現象は、横断要素のサドル面のプロファイル成形または丸み付けに特に利用される。それと同時に、横断要素のプーリ接触面に所望の波形プロファイルを、横断要素の材料を周辺ツール部分の横向きの成形壁部部分の成形プロファイルに押し付けることにより、都合良く成形することができる。本発明によるプロセスは、打ち抜きプロセスまたは他の横断要素形成プロセスに関係なく適用できることが好ましい。
【０００７】
プロセスは、プッシュ・ベルトの横断要素に特に好ましく、ここで本発明は、このような用途に一般的に使用される材料特性、すなわち、炭素含有率が高い金属、および一般的に適用される要素の厚さ、すなわち、ベルトの長手方向の寸法を、中心および周辺ツール部分のそれぞれによって加えられる圧力の量と組み合わせて利用し、全ての場合ではないまでも大部分の場合に、特に上記サドル面が要素の主要面と隣接する位置で、十分に丸みを付けた周辺縁部部分にする。
【０００８】
本発明の上記製造方法の特定の推敲においては、ツールは、一般的にバリが周辺縁部部分で要素のうちの少なくとも１つの主要面に残る既知の精密打ち抜きプロセスを使用して、横断要素を板状または帯状基材から形成する製造方法と最適に組み合わせられるような構成である。このように実現された横断要素を、本発明による処理ツールに挿入し、これは横断要素を完全に囲んだ周辺ツール部分が設けられ、バリのある横断要素の周辺縁部部分を支持し、プレスする中心ツール部分の外周とぴったり一致する。この方法で、精密打ち抜き加工した横断要素の横向き面が比較的滑らかであり、さらに横断要素のバリが存在する上記主要面とは反対側にある個々の他の主要面の周辺縁部部分が、精密打ち抜きプロセスの結果として、既に所望の半径で湾曲していることを都合良く利用する。丸み付けした周辺縁部を有する他の主要面のこの現象を、代替的に「引き込み」と表示する。周辺ツール部分を横断要素と、中心ツール部分および支持ツール部分との両方と締まり嵌めすることにより、横断要素の横向きの面、すなわち、精密打ち抜き処理後に比較的硬い主要面に主に直交する面の、周辺ツール部分の成形壁部部分への押しつけが不十分であることが防止される。この特定の方法によって達成された横断要素は、横断要素の内部へ比較的わずかな深さで、個々の主要面の外縁部からは比較的小さい距離の段付き凹部を示す。本発明によれば、製造方法および処理ツールは、プッシュ・ベルトの横断要素の作成に特に適し、この場合、このような段付き凹部は、特にいわゆる要素のサドル面に沿って、および／または要素のプーリ接触面付近で認められる。
【０００９】
新しい製造方法のさらに別の特定の推敲によれば、処理ツールは、詳細には、通常の、すなわち、高速で比較的粗い打ち抜きプロセス、または形成プロセスで打ち抜くことにより横断要素を素材から粗く成形するプロセスと最適に組み合わせられるような構成である。この推敲によれば、プレスの運転方向で重なり対向するツール部分に、このようなプレス方向を横断する方向で多少の横方向の相互遊びを提供する外部輪郭を設ける。この方法で、比較的粗い横断要素面に対応しながら、周辺または成形ツール部分の成形壁部と一致する所望の形状が達成される。ツール部分間の横方向の遊びにより、材料をツール部分間の開口部から放出することができ、したがって横断要素はその第１の主要面にてこのように処理した周辺縁部部分に沿ってわずかに隆起した縁部を示すことができる。上記第１の主要面に対向する別の主要面では、横断要素が同時に幅および深さが少なくとも匹敵するサイズの凹部を示し、したがって横断要素を積み重ねるか、相互に押し付けると、上記横断要素の隆起した縁部が、隣接する横断要素の段付き凹部に収容される。
【００１０】
この製造方法のさらに他の推敲においては、横断要素を、ツール部分のプレス方向を横断する面、すなわち、ツール内の直線ガイドの方向を横断する面に対してある角度で横断要素の主要面を受けるためのようなツール面の少なくとも一部を有する受けツール部分を伴う処理ツールで受ける。この方法で、横断要素上に成形ツール部分の壁部によって規定された丸い周辺縁部を実現するプレス成形方法を使用し、問題が解決される。この特徴は、サドル面を横方向および長手方向の両方で丸み付けることが好ましいプッシュ・ベルトの横断要素の製造を可能にするのに特に都合がよい。
【００１１】
このように開発された製造方法は全て、プッシュ・ベルトの横断要素に対応する製造プロセスに特に適している。このような横断要素は、通常、いわゆる精密打ち抜きプロセスを適用して製造され、これは「通常の」打ち抜きのように部分的に切断し、部分的に引き裂くのではなく、打ち抜くべき横断要素で制御された切断作用を実行するように、高度に正確なので、ツールが非常に高価である。後者のプロセスでは、横断要素の縁部の比較的粗く、制御程度が低い成形が実現される。しかし、後者のプロセスは、比較的高速で実行でき、ツールの寿命が長いので、比較的安価である。精密打ち抜きプロセスは、ツールを比較的迅速に交換するので、比較的高価である。特に、当技術分野では、通常の打ち抜きに対する精密打ち抜きプロセスの主要な技術的違いは、切断ツール部分による打ち抜きまたは切断中に、横断要素を支持する支持ツール部分を使用することであり、これにより横断要素は支持ツールと切断ツールとの間に効果的に締め付けられることが周知である。
本発明の製造方法を適用することにより、プッシュ・ベルト用途の横断要素の製造に通常の打ち抜きプロセスを適用することが都合良く実現される。
次に、添付図面で与えられたプッシュ・ベルトの横断要素の形状で、それに適した横断要素に特に関連する例により本発明をさらに説明するが、それに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は横断要素１、この場合は図面で示されていない連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のそれ自身周知のプッシュ・ベルトの横断要素１の平面図である。これは、一般的に、打ち抜きまたは精密打ち抜きによって製造される。これは、このようなプッシュ・ベルト・タイプの連続的可変トランスミッションに固有のプーリの滑車と接触する横向き面３を示す。横向き面３またはプーリ接触面３は、Ｖ字形に相互に配置され、これは自動車用途では一般的に５度から１２度の角度、好適には、１１度の角度で延びる。これには図８でのみ示されている無端リング６の一部または全体を幅方向で受けるスロット付き凹部２が設けてある。一般に、無端リング６は複数の入れ子状金属フープで構成される。プッシュ・ベルトの運転時間の大部分で、無端リング６はスロット２の１つの横向き面１２に、すなわち、要素１のいわゆるサドル面１２にもたれかかり、これはその理由で丸くするか、滑らかであることが好ましい。このサドル面１２の丸み付けは、要素１が適用されるベルトの長手方向に対して横方向にわずかに凸状の丸みを含む。この丸みは、最大２メートルの非常に大きい半径であることが好ましく、長いサドル半径と呼ばれる。
【００１３】
上記特徴により、無端リング６は、サドル面１２に対してセンタリングされて追従することができる。長手方向、すなわち、図１の見る方向に対して横方向では、サドル面１２はわずかに湾曲した凸状でもよく、これは短いサドル半径Ｒｓと呼ばれる半径を有する曲率であることが好ましく、これはプッシュ・ベルトが伝達運転中に長手方向に曲がる最小半径より小さいことが好ましい。一般的に、短いサドル半径Ｒｓに適用可能な値は５から２５ｍｍで、好適には、約２０ｍｍである。この方法で、引張り要素６とサドル面１２間の縁部がない滑らかな接触が実現される。さらに、同じ目的のためにサドル面１２の粗さの値ＲＡは０．２ＲＡ未満に維持されることが好ましい。過度の摩耗を防止するため、要素１の材料はさらに硬化することができ、このようなサドル面１２で最高硬度を有することが好ましい。これらの特徴は、通常、打ち抜きまたは精密打ち抜きで一般的要素形状が作成された後、熱処理および石によるタンブリングによって実現される。サドル面１２のわずかに下で、要素１の主要面４上には、相互に接触する要素１が傾斜するように、それ自身周知の方法で傾斜線１３が作成され、それによってプッシュ・ベルトは伝達プーリ内の円弧形軌跡部分の周囲を通過することができる。
【００１４】
図示された要素１がその一部であるいわゆる二重パッケージ・プッシュ・ベルトの場合、無端リング６は２つの入れ子状フープで構成される。それぞれはスロットまたは凹部２の所定の位置に維持され、これは代替的にネック部分１０と呼ばれる中心本体部分１０から横方向に延び、スロット２間に位置する。スロット２の下部境界は、主に要素１のサドル面１２である横向き下面１２によって画定される。スロット２の上部境界は、主に上面１１によって画定され、これは、無端リング上に、好適には、このような入れ子状フープの１つの幅の約半分まで延びるいわゆる耳部分９に属する。耳部分９から隔置された中心本体部分１０上に配置された要素１の頂部または頭部部分８は、これに属する切欠き５２および凹部５３も含む。切欠き５２および凹部５３は、要素１の対向する側に配置され、前者は、打ち抜き中に凹部５３から除去した材料によって作成することが好ましい。
プーリ接触面３および要素１のサドル面１２は、まとめて接触面３、１２と呼ぶことに言及しておく。
【００１５】
図２は、欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０，２７８，５４５号（特許文献１）から知られる従来技術のベベル作業を表し、ここでは上面１１とサドル面１２との間のスロット２に入るベベル・ダイ７によって、サドル面１２を滑らかにし、多少丸み付けする。サドル面１２の縁部にまだバリ２２が残っている場合は、このようなプロセスにより、落とすか、曲げてサドル面１２から離すか、要素１の材料に押し込むことにより、これを全て効果的に除去する。図２で示すように、サドル面１２に所望の変形、すなわち、ベベルが可能であるように、打ち抜きにおいて凹部部分１４が設けられる。ベベル・ダイ７をスロット２に入れ、要素の上面１１とサドル面１２とに接触させて、これを変形することにより、一般的に好ましい硬質で滑らかかつ多少凸状のサドル面１２の形状を、さらなる処理を必要とせずに実現することができる。
本発明は、この既知の仕上げプロセスを別の方法で、特に上記凹部部分１４の要件を無用にすることにより、より好ましい要素の設計を可能にして、開発し、改善することを目指す。
【００１６】
本発明によるこのような代替方法の１つが図３に概略的に図示され、これは精密打ち抜きプロセスと組み合わせることが好ましく、プッシュ・ベルト用途の上記横断要素の処理に特に適している。精密打ち抜き加工の後、要素１を移動させ、場合によっては１つの製造装置内で処理ツールのツール部分１５と１６の間に配置し、これでこのような装置に、精密打ち抜きプロセスに使用する打ち抜きツールなどの、基材から要素１を形成する形成ツールと、処理ツールとの両方を組み込むプレス・システムを設ける。処理ツールのツール部分１５および１６は、まとめて打ち抜きプレス１５、１６と呼ぶ。打ち抜きプレス１５、１６のツール部分１５および１６は、その対向する主要面４および５で要素１を処理し、これにより各ツール部分１５または１６は２つの部分、すなわち、周辺部分と中心部分に分割される。この例の場合では、上部ツール部分１５は、上部中心プレス部分１８を完全に囲む上部周辺プレス部分１７を備え、下部ツール部分１６は、下部中心プレス部分２１を完全に囲む下部周辺プレス部分２０を備える。周辺プレス部分１７、２０は、打ち抜きプレスの作業中、特に中心プレス部分１８、２１の直線ガイドとして機能する。打ち抜きプレス１５、１６の中心および周辺部分１８、２１、１７および２０は両方とも、平面図で見ると基本的に要素１の輪郭を示す。上部周辺プレス部分１７では、これは要素１を収容できる凹部１９で実現することが好ましい。したがって、上部中心プレス部分１８の輪郭は、要素１と比較するとわずかに縮小する。図３はさらに、下部中心プレス部分２１が、上部周辺プレス部分１７の凹部１９の外部輪郭に対応する要素１の外部輪郭と一致することを示す。
【００１７】
図４でさらに詳細に図解されているように、凹部１９には本発明により２つの壁部部分２３および２４を設け、これは両方とも少なくとも部分的に横向きであり、要素１の関連する接触面３、１２の形状の要件に従い形成される。壁部部分２３は、断面に円弧状の形状を有する凹状に成形され、打ち抜きプロセスによって要素１の周辺縁部部分に存在するバリ２２を曲げるか、他の方法で変形するように設計される。要素１の、バリ２２を有する主要面５とは反対側の主要面４の周辺縁部部分２７は、これも打ち抜きプロセスの結果として、一般的に、湾曲した形状を有することがさらに示され、この現象を一般的に「引き込み」と呼ぶ。本発明によれば、相互に協調された方法でその打ち抜きプレス部分１７、１８、２０および２１のうち１つまたは複数に圧力を加えて、ツール部分１５および１６を相互に向かって移動させることにより、バリ２２をサドル面１２から一般的に離れる方向に折り曲げ、好適には、要素１の材料に押し込むことができ、それと同時に変形によってサドル面１２の望ましい形状が設けられるので有利である。
【００１８】
このような動作の結果が図５に示され、これにより要素１の材料が打ち抜きプレス部分１７、１８、２０および２１の動作に対して横方向に流れ、要素１のサドル面１２に自然に膨らんだ形状または凸状の形状を取り入れる。このような自然な膨らみを都合良く使用して、滑らかかつ丸いサドル面１２を形成できることを発見したことは、本発明の利点である。プッシュ・ベルトの要素１を形成するプロセス、特に精密打ち抜きプロセスと組み合わせてこのような現象を都合良く利用するために、いわゆる打ち抜きプロセスおよび打ち抜きプレス１５、１６を開発したことが、本発明のさらなる利点である。
【００１９】
図６で示した打ち抜きプロセスをさらに開発する際に、上部周辺打ち抜きプレス部分１７に、上記円弧形壁部部分２３に隣接してそこから横方向に延び、一般的に、プレス方向に面する第３の壁部部分２６を設ける。打ち抜き中に、このような形状の上部周辺プレス部分１７は、上部中心プレス部分１８よりわずかに多く要素１の材料に侵入し、したがって要素１の主要面５には、その周辺縁部部分全体に沿って段付き凹部２８が形成される。本発明によれば、これは、バリ２２または打ち抜きプロセスの後に残っている残骸を、このような段付き凹部２８で受け、したがって要素１をプッシュ・ベルトに適用し、そこで操作する場合に、バリ２２と無端リング６または隣接する要素１との接触が都合良く回避されるという大きな利点を有する。さらに、段付き凹部２８を形成するために除去された材料は、サドル面１２の比較的大きい膨らみ効果を実現するために利用できるので有利である。
【００２０】
図６に示されていない打ち抜きプロセスのさらなる修正によると、上部周辺プレス部分１７の凹部１９の横向き壁部部分２４は、比較的大きい曲率半径をつけてわずかに円錐形に、場合によっては丸みを付けて、すなわち、多少カップ形に成形することができる。両方の場合で、横向き壁部部分２４は、丸み付けした壁部部分２３から離れる方向で収束するように成形され、したがってサドル面１２はわずかに丸みを付けて、好適には、多少長円形に形成する。このような壁部部分２４の形状は、上記膨らみ効果を促進することが判明している。
【００２１】
これらの修正は全て、および個々の打ち抜きプレス部分１７、１８、２０および２１に加えられる圧力などの打ち抜きプロセスにおける他のパラメータは、獲得される製品に影響を及ぼすことに留意されたい。この特徴を実現し、さらに横方向での自然な形状での膨らみを実現すると、その結果、上部プレス・ツール部分１５、特に横向き壁部部分２４の上記円錐形形状を取り入れることができる。これにより、例えば、ほぼ長円形に近い膨らみなど、所望の膨らみを獲得することができる。サドル面１２の場合、このようなほぼ長円形の近似を形成する円弧の望ましい曲率半径、すなわち、短いサドル半径Ｒｓは、それに加えられる摩擦学の要件に従い成形することが好ましい。このような要件の詳細については、欧州特許第ＥＰ−００２０４８１７（特許文献２）などの出願人の名前による関連特許出願で提供され、これは参照により本明細書に組み込まれるものとする。したがって、要素１の均一な膨らみは、要素１が比較的高い炭素含有率の鋼タイプから生産されるという状況により、多少向上する。本発明により工業化される現象では、要素１の打ち抜き加工後に追加の圧力を加えることにより、関連する接触面３、１２が打ち抜きプロセス中に都合良くわずかに硬化するというさらなる利点が存在する。
【００２２】
図７は、本発明による打ち抜きプロセスおよびコイニング類似プロセスで達成可能なサドル面１２の断面形状を示す。図は段付き凹部２８を示し、これは５μｍ〜５０μｍの深さ、すなわち、長手方向の凹部２８の寸法、および０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの幅、すなわち、凹部２８の横方向寸法を有することが好ましく、短いサドル半径Ｒｓは、５ｍｍ〜２５ｍｍの値を有することが好ましく、丸まった周辺縁部部分２７は比較的小さい曲率半径Ｒ１およびＲ２を有し、これは０．２ｍｍと０．５ｍｍの間であることが好ましい。上述したように、半径Ｒ２によって画定された丸い縁部部分２７は、打ち抜きプロセスで要素を形成するようにある程度成形される。すなわち、いわゆるアインツーク現象である。
【００２３】
本発明を実現するさらなる代替方法が、図８に略図で示されている。この例では、プッシュ・ベルト用途の横断要素１を製造するために、それ自体では正確さが不十分である通常の打ち抜きプロセスを実行するのに、これを製造するために実行可能な本発明の原理を使用する方法が図示されている。本発明のこの実施を、コイニング類似プロセスと呼ぶ。
打ち抜き加工後、要素１を、この代替方法ではコイニング・ツール３１、３２、３３と呼ばれる本発明による処理ツールに挿入する。コイニング・ツール３１、３２、３３は、主要面４または５のうちの１つと係合することにより、要素１をぴったり受ける第１のツール部分３１、３２と、要素１の他の主要面５、４それぞれに圧力をかける第２のツール部分または中心プレス部分３３とで構成される。第１のツール部分３１、３２は、周辺受けおよび成形部分３２、および中心カウンタ・プレス部分３１とで構成され、後者は成形部分３２内で直線に案内され、要素１に逆圧をかける。成形区間３２の内壁部部分は、理想的な、すなわち、所望の要素１の形状に従い成形される。要素を挿入、すなわち、第１のツール部分３１、３２で受けた後、プレス部分３３を要素１との接触位置に入れ、その後、要素１が塑性変形するようにこれに圧力を加え、プレス部分３３の動作、ここではプレス方向Ｐと呼ばれる方向に対してほぼ横方向に材料が流れるようにし、材料を成形部分３２で受け、この部分３２によって画定された形状にする。このようなプロセスにより、それぞれがプレス方向に配向された平行の隆起部と溝のパターンで、ベルト要素１のプーリ接触面３に一般的に適用されるパターンが、成形部分３２を成形してこのようなパターンを画定した場合に、上記横方向の材料流れによって生成できるので有利である。
【００２４】
横断要素１の中心をプレスする動作によって厚さを全体的に減少させることが簡単に処理できるほぼ円形の横断要素１ではなく、本発明のプロセスは、詳細には、プッシュ・ベルト用途の横断要素など、比較的複雑な形状の横断要素１の処理に適用され、１つまたは複数の面３、４、５、１２およびその周辺縁部部分を同時にバリ取りし、成形する。
上記プレス方向に対して横方向に配向された隆起部または他のタイプのプロファイル、例えば、上記短いサドル半径Ｒｓによって画定されたような長手方向でのサドル面１２の望ましい凸状湾曲は、コイニング類似プロセスでは通常は生成することができない。何故なら、上記プロファイルが成形部分３２と連動し、コイニング・ツール３１、３２、３３からの要素１の除去を妨げるからである。しかし、本発明によれば、コイニング・ツールをさらに詳しく述べると、サドル面１２の少なくともこのような長手方向湾曲を、なお都合良く形成することができる。本発明によれば、コイニング・ツールは、プレス方向に対して正確に横方向ではなく、図８で示すようにわずかな角度αである第１のツール部分で要素１を受けるように成形される。コイニング・ツール３１、３２、３３の逆圧部分３１は、プレス方向に対して直角に配向された想像上の面に対して傾斜して配置された平面を基本的に画定する。
【００２５】
この特徴により、成形部分３２のサドル成形部分３４に、半径Ｒｃに従い湾曲した凹状の湾曲を設けることができ、半径Ｒｃは、サドル面１２の所望の凸形状を実現するために適切な値であり、その支点Ｆは、要素１のプレス部分３３に近い方の側でサドル面１２の縁部と面一にあるか、逆圧部分３１からプレス部分３３への方向で見て、場合によってはその縁部をわずかに超える。この方法で、プレス後に連動の問題を生じずに、要素１のサドル面１２に所望の湾曲形状を設けることが可能になり、したがって要素１は、画定された形状を妨げたり、変形したりせずに、コイニング・ツール３１、３２、３３から除去することができる。本発明のこの原理を実践するには、一般的な数学的法則に従い、角度α、半径Ｒｃ、その支点Ｆ、およびサドル面１２における要素１の幅を、適切な関係に設定する。
【００２６】
コイニング類似プロセス中、成形ツール部分３２は、プレス部分３３に向かう方向で逆圧部分３１に対してわずかに押しやることができる。これにより、サドル面１２およびプーリ接触面３などの接触面３、１２付近の領域で要素１に追加の圧力が生成され、要素材料が最終的に必要な硬度の一部を獲得するのに部分的に寄与する。
さらに、コイニング・ツール３１、３２、３３は、成形部分３２に休止縁部４２〜４５を設け、それによりコイニング類似プロセス中に要素１に図９で示したような周辺縁部部分に沿って小さいへこみまたは段付き凹部４６を設けるように成形し、配置することができる。要素１をプッシュ・ベルトで使用し、操作する場合、このような段付き凹部４６は、隣接する要素１のバリまたはバリの残骸を収容するスペースを提供する。
【００２７】
段付き凹部４６によって、コイニング類似プロセスを都合良く適用することができ、したがって、例えば、参照番号４７の位置などで成形部分３２とプレス部分３３の間に明瞭なギャップが残る。この特徴自体は、その隅でも成形区間３２の適切な充填、すなわち、要素１の成形を確保できるという利点を有する。何故なら、材料がギャップを通して溢れることができるからである。プッシュ・ベルトに要素１を使用する場合、このような段付き凹部４６は、このようなギャップに入った材料を収容するスペースを提供し、要素１の関連する主要面の周辺縁部部分全体で隆起した縁部を画定する。実際には、上記溢れの量および隆起した縁部の高さは、段付き凹部４６から除去した材料の実際の量よりはるかに小さい。何故なら、コイニング類似プロセスの性質により、材料が成形ツール部分３２の壁部に向かって、すなわち、ほぼ横方向に流れ、基本的に何らかの溢れが発生する前に、このツール部分３２によって画定された形状を完全に充填する。本発明のコイニング類似プロセスの上記適用のさらなる開発点では、ギャップの幅は、休止縁部４２〜４５の幅より少なくともわずかに小さく設定される。この方法で、常に上記隆起縁部を、段付き凹部４６で提供されるスペースで確実に収容することができる。
【００２８】
段付き凹部４６のさらなる利点は、コイニング・プロセス中に、成形部分３２と逆圧部分３１との相互の相対的動作を正確に決定および／または制御できることである。したがって、この相互の動作は、プロセス制御に適切で都合の良いパラメータを形成する。
好適には、要素１のサドル面１２を成形する部分３４の休止縁部４２、４３、４４および４５に、主要面４または５が要素１の横向き面、例えば、接触面３、１２と隣接する要素の周辺縁部部分に所望の丸みを生成するように、適切かつ好ましい丸い遷移縁部、例えば、遷移縁部４８を設ける。特に主要面４、５がサドル面１２と接合する位置で、このような所望の丸みを比較的大きく、好適には、０．２ｍｍ以上、さらに好適には、０．３ｍｍから０．５ｍｍの半径を有するように設定することができる。
【００２９】
プッシュ・ベルトに使用する要素１の場合、本発明により、要素１は、コイニング・ツール３１、３２、３３内で下向きであることが好ましい。すなわち、その切欠き５２が逆圧部分３１に係合する。これにより、要素１に面するこのような逆圧部分３１の外面に、例えば、要素の前部主要面４に傾斜縁部１３を形成するか、このような傾斜縁部１３が要素１の主要面４または５に既に存在する場合は、コイニング・プロセス中に予め画定した形状を維持するか、最適化しながら、傾斜縁部１３を収容するために、適切な形状を設ける。
【００３０】
図９は、図８による製造原理の効果を示し、要素１の数字は、これが装着されたプッシュ・ベルトの断面図に図示されている。図では、このようなプッシュ・ベルトの無端リング６が、その長手方向に延びている。本発明のコイニング類似プロセスの結果として、少なくとも要素１の上外面５０および下外面５１が、ベルトの長手方向に対して小さい角度で配向されることが分かる。また、切欠き５２および凹部５３が延びる一般的方向は、ベルトに適用した場合に長手方向に配向されるよう特に設計されて、製造される。何故なら、上記特徴が、プッシュ・ベルトの適切な機能を果たすからである。詳細に観察すると、切欠き５２および凹部５３が延びるこのような一般的方向は、例えば、上外面５０に正確には平行ではなく、下外面５１に向かってわずかに下向きであることを認識することができる。したがって、例えば、凹部５３は、背後の主要面５に対して正確に横方向ではない。
【００３１】
本発明の原理を実践する上記の例のいずれかによる処理は、滑らかに成形された接触面３、１２を実現し、表面粗さは非常に小さい値であり、場合によっては硬化の効果がある。したがって、成形、平滑化または硬化のために一般的に実行されるような研磨または石によるタンブリングなど、その後の要素のバリ取りまたは成形処理をそれほど実行せずにすむか、完全に不必要になる。本発明のプロセスは、既知の精密打ち抜きプロセス、または比較的安価な通常の打ち抜きプロセスとも容易に組み合わせることができるので都合がよい。プッシュ・ベルトの要素とは別に、本発明のプロセスは、産業で生産される任意の工作物に、特に高度で精密な工作物に適用することができる。さらに、本発明により、本発明に従いツールおよびツール部分に圧力を加えるか、それを相対的に変位させる措置および手段は、周知のものか容易に考案することができるものと見なされ、例えば、既知の精密打ち抜き機からコピーすることができる。
さらに、本発明は、説明で言及していない図面の自明の詳細全て、および添付の特許請求の範囲で説明する全ての特徴に関する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】周知の金属ブッシュ・ベルトの横断要素の図である。
【図２】図１による要素の周辺部分を成形する従来技術の図である。
【図３】要素の製造における要素および処理プレス部分の略図である。
【図４−５】図４は、要素および処理ツールの好ましい第１の実施形態を、関連する処理ステップの進行とともに概略的に示す。図５は、要素および処理ツールの好ましい第１の実施形態を、関連する処理ステップの進行とともに概略的に示す。
【図６】本発明による好ましい第１の実施形態の詳細な推敲を概略的に示す。
【図７】本発明による処理ツールのこのような好ましい第１の実施形態で実現される要素のサドル面の外形を示す。
【図８】本発明による要素および処理ツールの好ましい第２の実施形態の略断面図である。
【図９】プッシュ・ベルトとして組み立て、図８の処理ステップにより製造した要素を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１  横断要素                              ３  １つの接触面
４、５  主要面                            １１  上面
１２  サドル面                            １４  凹部部分
１５、１６  処理ツール                    
１７  第３の機械加工部分（上部周辺プレス部分）
１８  第２の機械加工部分（上部中心プレス部分） 
２０  周辺プレス部分（下部周辺プレス部分、第４の機械加工部分）
２２  バリ                                ２３、２４  壁部部分
２６  第３の壁部部分                      ２７  周辺縁部部分
３１、３２、３３  コイニング・ツール      ３４  サドル成形部分
４２、４３、４４、４５  休止縁部          ４６  段付き凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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