-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kombinieren
von Metallelementen in einem Riemen für ein stufenlos einstellbares
Getriebe und auf einen Riemen für
ein stufenlos einstellbares Getriebe, wobei der Riemen eine Metallringanordnung
umfasst, die aus einer Mehrzahl von endlosen aufeinander geschichteten
Metallringen gebildet ist, und viele Metallelemente, die auf der
Metallringanordnung in einem aus Schichten zusammengesetzten Zustand
gelagert sind, und wobei der Riemen, um eine Antriebsscheibe und
eine angetriebene Scheibe gewunden ist, um eine Antriebskraft zwischen
beiden Riemenscheiben zu übertragen.
-
Ein
Riemen für
ein stufenlos einstellbares Getriebe ist vom japanischen Patent
Nr. 2,532,253 (EP-A-0 305 023) bekannt, der gebildet wird durch
Bereitstellen einer Mehrzahl von Arten von Metallelementen mit unterschiedlicher
Dicke und durch Kombinieren der Mehrzahl der Arten von Metallelementen
per Zufall in einem vorbestimmten Zahlenverhältnis, wodurch ein Geräusch während des
Betreibens des Riemens verringert wird.
-
Solch
ein Metallelement des Riemens für
das stufenlos einstellbare Getriebe wird durch Feinstanzen einer
Metallplatte erzeugt, aber die Dicke des Metallelements, besonders
die Dicke der Metallelemente an der linken und rechten Riemenscheibenanlagefläche unterscheidet
sich in jedem Produktionslos. Insbesondere besteht eine gemeinsame
Eigenschaft in Unterschieden bezüglich
der Dicke der Metallelemente an den linken und rechten Scheibenanlageflächen im
gleichen Los. In jedem Los ist das Metallelement an der linken Riemenscheibenanlagefläche dicker
als an der rechten Anlagefläche,
oder an der rechten Riemenscheibenanlagefläche dicker als an der linken
Riemenscheibenanlagefläche.
-
Wenn
die Riemenscheibenanlageflächen
des Metallelements in Eingriff mit V-Flächen der Antriebsscheibe oder
der angetriebenen Scheibe sind, können vordere und hintere Ränder der
Riemenscheibenanlageflächen
solcher Metallelemente in Randkontakt mit den V-Flächen der
Riemenscheibe nach Gieren solcher Metallelemente gebracht werden,
wodurch eine anormale Abnutzung an den V-Flächen
der Riemenscheibe auftreten kann, die einen nachteiligen Einfluss
auf die Verlagerungseigenschaft und die Haltbarkeit ausübt.
-
In
einem Fall, in dem alle der großen
Anzahl von Metallelementen, die im Metallriemen enthalten sind, vom
gleichen Los gebildet sind, wenn eine große Anzahl von Metallelementen
unter der Einwirkung einer starken Schubkraft in engen Kontakt miteinander
gebracht ist, werden Unterschiede bezüglich der Dicke der jeweiligen
Metallelemente an den linken und rechten Scheibenanlageflächen aufsummiert.
Aus diesem Grund ist es möglich,
dass die Metallelemente stark gegiert werden, wodurch die Randkontakte
in ihren Abschnitten auftreten, die um die Riemenscheibe gewunden
sind.
-
Solch
ein Nachteil wird behoben, indem nur die Metallelemente ausgewählt und
verwendet werden, deren Dicke sich an der linken und rechten Scheibenanlagefläche gering
unterscheidet. In solch einem Fall gibt es jedoch ein Problem, dass
die Ausbeute der Metallelemente verringert ist, was eine Zunahme
der Kosten verursacht.
-
Die
vorliegende Erfindung ist mit Blick auf den oben genannten Umstand
erstellt worden, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung
sicherzustellen, dass selbst wenn die Metallelemente verwendet werden,
deren Dicke sich an der linken und rechten Scheibenanlagefläche unterscheidet,
ein Randkontakt zwischen V-Flächen
einer Riemenscheibe und den Metallelementen nicht auftritt.
-
Um
das oben genannte Ziel zu erreichen wird entsprechend eines ersten
Merkmals der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Kombinieren
von Metallelementen in einem Riemen für ein stufenlos verstellbares
Getriebe vorgeschlagen, wobei der Riemen eine Metallringanordnung,
die aus einer Mehrzahl von endlosen, aufeinander geschichteten Metallringen
gebildet ist, und eine große
Anzahl von Metallelementen umfasst, die auf der Metallringanordnung
in einem aus Schichten zusammengesetzten Zustand gelagert sind,
und wobei der Riemen, um eine Antriebsscheibe und eine angetriebene
Scheibe gewunden ist, um eine Antriebskraft zwischen beiden Riemenscheiben
zu übertragen,
wobei das Verfahren einen Schritt zum Messen einer Dicke der Metallelemente
sowohl an der linken als auch an der rechten Scheibenanlagefläche, einen
Schritt zum Auswählen
einer vorbestimmten Anzahl der Metallelemente, so dass die Gesamtsumme
von Unterschieden bezüglich
der Dicke an den linken und rechten Riemenscheibenanlageflächen der vorbestimmten
Anzahl der Metallelemente in einem vorbestimmten Bereich ist, und
einen Schritt zum Kombinieren der ausgewählten Metallelemente per Zufall
und zum Montieren von ihnen an der Metallringanordnung umfasst.
-
Mit
dem oben genannten Merkmal wird die Dicke von jedem Metallelement
an der linken und rechten Riemenscheibenanlagefläche gemessen; und die vorbestimmte
Anzahl der Metallelemente wird ausgewählt, so dass die Gesamtsumme
der Unterschiede bezüglich
der Dicke an den linken und rechten Scheibenanlageflächen der
vorbestimmten Anzahl der Metallelemente im vorbestimmten Bereich
ist; und diese Metallelemente werden zufällig kombiniert und am Metallring
montiert. Selbst wenn die Metallelemente, auf die eine starke Schubkraft
in der Nähe
des Ausgangs der Antriebsscheibe wirkt, gegiert werden, werden folglich
die Riemenscheibenanlageflächen
solcher Metallelemente daran gehindert, in Randkontakt mit V-Flächen der
angetriebenen Scheibe gebracht zu werden. So ist es möglich die
Metallelemente zu verwenden, die einen Unterschied in der Dicke
an den linken und rechten Scheibenanlageflächen aufweisen, während die
Beschädigung
der V-Flächen
von der Antriebsscheibe verhindert wird, um für eine Verbesserung der Haltbarkeit
zu sorgen, und um die Ausbeute der Metallelemente zu erhöhen, um
eine Verringerung der Kosten zu bieten.
-
Entsprechend
eines zweiten Merkmals der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum
ersten Merkmal, wird ein Verfahren zum Kombinieren von in einem
Riemen für
ein stufenlos verstellbares Getriebe zur Verfügung gestellt, worin die vorbestimme
Anzahl die Anzahl von Metallelementen ist, auf die eine Schubkraft
innerhalb der Antriebsscheibe wirkt.
-
Mit
dem zweiten Merkmal wird für
die vorbestimmte Anzahl der Metallelemente, auf die eine Schubkraft
innerhalb der Antriebsscheibe wirkt, die Gesamtsumme der Unterschiede
bezüglich
der Dicke an den linken und rechten Scheibenanlageflächen eingestellt,
dass sie einem vorbestimmten Bereich ist. Folglich werden die Riemenscheibenanlageflächen weiter
zuverlässig
daran gehindert, in Randkontakt mit den V-Flächen der Antriebsscheibe gebracht
zu werden.
-
Entsprechend
eines dritten Merkmals der vorliegenden Erfindung entspricht die
vorbestimmte Anzahl ungefähr
5 bis 15%, vorzugsweise ungefähr
10%, der Gesamtzahl von Metallelementen des Riemens.
-
Entsprechend
eines vierten Merkmals der vorliegenden Erfindung wird ein Riemen
für ein
stufenlos einstellbares Getriebe zur Verfügung gestellt, der eine Metallringanordnung
(31) umfasst, die aus einer Mehrzahl von endlosen, übereinander
geschichteten Metallringen (33) gebildet ist, und viele
Metallelemente (32) umfasst, die auf der Metallringanordnung
(31) in einen aus Schichten zusammengesetzten Zustand gelagert sind,
und der um eine Antriebsscheibe (6) und eine angetriebene
Scheibe (11) gewunden ist, um eine Antriebskraft zwischen
beiden Riemenscheiben (6 und 11) zu übertragen,
wobei innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von aneinander angrenzenden
Metallelementen (32), deren vorbestimmte Anzahl kleiner
ist als die Gesamtzahl von Metallelementen (32) innerhalb
des Riemens, die Gesamtsumme von Unterschieden bezüglich der Dicke
(ta, tb) an linken und rechten Scheibenanlageflächen (39) dieser aneinander
angrenzenden Metallelemente (32) in einem vorbestimmten
Bereich ist, wobei die einzelnen Metallelemente (32), die
eine von dieser vorbestimmten Zahl von Metallelementen verschiedene
Dicke haben, zufällig
in Längsrichtung
des Riemens verteilt sind.
-
Die
Art und Weise für
ein Ausführen
der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Hilfe einer in den Zeichnungen
im Anhang gezeigte Ausführungsform
beschrieben.
-
1 ist
eine schematische Darstellung eines Kraft übertragenden Systems in einem
Fahrzeug, das ein stufenlos einstellbares Getriebe daran montiert
hat.
-
2 ist
eine Perspektivansicht eines Teils eines Metallriemens.
-
3 ist
eine Ansicht, die Metallelemente in der Nähe eines Ausgangs einer Antriebsscheibe
in einem in einer Reihe aufgestellten Zustand zeigt.
-
4A und 4B sind
Darstellungen, die eine Verteilung der Drängkräfte zwischen Metallelementen
eines Metallriemens zeigen, der um eine Antriebsscheibe und eine
angetriebene Scheibe gewunden ist.
-
5 ist
ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem gesamten Dickenunterschied
an Scheibenanlageflächen
von Metallelementen und dem Abnutzungsbetrag der V-Flächen der
Antriebsscheibe zeigt.
-
6 ist
eine graphische Teilvorderansicht der Antriebsscheibe und des Metallelements.
-
7 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 7-7 in 6.
-
8 ist
ein Diagramm, welches die Kombination von Metallelementen von zwei
Losen in einem Zustand zeigt, in dem der Randkontakt vermieden ist.
-
1 bis 8 zeigen
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Die
Definitionen von vorwärts
und rückwärts, von
rechts und links und von radial in Bezug auf ein Metallelement,
das in der vorliegenden Ausführungsform
verwendet wird, werden in 2 gezeigt.
Radial ist als radiale Richtung einer Riemenscheibe definiert, gegen
die das Metallelement anliegt. Zur Rotationsachse der Riemenscheibe
hin ist radial innen, und von der Rotationsachse der Riemenscheibe
weg ist eine radial außen. Rechts
und links sind als Richtungen entlang der Rotationsachse der Riemenscheibe
definiert, gegen die das Metallelement anliegt. Vorwärts und
rückwärts sind
als Richtungen entlang der Bewegungsrichtung der Metallelemente
während
der Vorwärtsbewegung
eines Fahrzeugs definiert.
-
1 zeigt
schematisch die Struktur eines stufenlos verstellbaren Getriebes
T vom Metallriemen-Typ, das in einem Automobil eingebaut ist. Eine
durch einen Dämpfer 2 mit
einer Kurbelwelle 1 eines Brennkraftmotors E verbundene
Eingangswelle 3 ist mit einer Antriebswelle 5 des
stufenlos verstellbaren Getriebes T vom Metallriemen-Typ durch eine Start-Kupplung 4 verbunden.
Eine auf der Antriebswelle 5 montierte Antriebsscheibe 6 (DR-Scheibe)
umfasst eine stationäre
Riemenscheibenhälfte 7,
die an der Antriebswelle 5 befestigt ist, und eine bewegbare
Riemenscheibenhälfte 8,
die in Richtung hin zur und weg von der stationären Riemenscheibenhälfte 7 bewegt
werden kann. Die bewegbare Riemenscheibenhälfte 8 ist in Richtung
zur stationären
Riemenscheibenhälfte 7 durch
einen hydraulischen Druck vorgespannt, der auf eine Ölkammer 9 angewendet
wird.
-
Eine
auf einer angetriebenen Welle 10 angebrachte angetriebene
Scheibe 11 (DN-Scheibe),
die parallel zur Antriebswelle 5 angeordnet ist, umfasst
eine stationäre Riemenscheibenhälfte 12,
die an der angetriebenen Welle 10 befestigt ist, und eine
bewegbare Riemenscheibenhälfte 13,
die in Richtung hin zur und weg von der stationären Riemenscheibenhälfte 12 verschoben
werden kann. Die bewegbare Riemenscheibenhälfte 13 ist in Richtung
zur stationären
Riemenscheibenhälfte 12 durch
einen hydraulischen Druck vorgespannt, der auf eine Ölkammer 14 angewendet
wird. Ein Metallriemen 15 ist um die Antriebsscheibe 6 und
die angetriebenen Scheibe 11 gewunden (siehe 2).
Der Metallriemen umfasst eine große Anzahl von Metallelementen 32,
die auf einem Paar aus linken und rechten Metallringanordnungen 31, 31 gelagert
sind. Jede der Metallringanordnungen 31, 31 umfasst
zwölf Metallringe 33,
die aufeinander geschichtet sind.
-
Ein
Vorwärtsantriebsrad 16 und
ein Rückwärtsantriebsrad 17 sind
relativ zueinander drehbar auf der angetriebenen Welle 10 gelagert.
Die Vorwärts-
und Rückwärtsantriebsräder 16 und 17 können selektiv
mit der angetriebenen Welle 10 durch einen Selektor 18 verbunden
werden. Ein mit dem Vorwärtsantriebsrad 16 verzahntes
vorwärts
angetriebenes Zahnrad 20 und ein mit dem Rückwärtsantriebszahnrad 17 durch
ein Rückwärtsleerlaufrad 21 verzahntes
rückwärts angetriebenes
Zahnrad 22 sind an einer Ausgangswelle 19 befestigt, die
parallel zur angetriebenen Welle 10 angeordnet ist.
-
Die
Rotation der Ausgangswelle 19 wird einem Differenzial 25 durch
ein letztes Antriebszahnrad 23 und ein letztes angetriebenes
Zahnrad 24 zugeführt
und wird von dort durch linke und rechte Achsen 26, 26 auf
die angetriebenen Räder
W, W übertragen.
-
Eine
Antriebskraft des Brennkraftmotor E wird zu der angetriebenen Welle 10 übertragen
durch die Kurbelwelle 1, den Dämpfer 2, die Antriebswelle 3,
die Startkupplung 4, die Antriebswelle 5, die
Antriebsscheibe 6, den Metallriemen 15 und die
angetriebene Scheibe 11. Wenn ein Vorwärtsfahrbereich gewählt wird,
wird die Antriebskraft der angetriebenen Welle 10 auf die
Kraftabgabewelle 19 durch das Vorwärtsantriebszahnrad 16 und
das vorwärts
angetriebene Zahnrad 20 übertragen, wodurch einem Fahrzeug
erlaubt wird, vorwärts
zu fahren. Wenn ein Rückwärtsfahrbereich
gewählt
wird, wird eine Antriebskraft der angetriebenen Welle 10 auf die
Ausgabewelle 19 durch das Rückwärtsantriebszahnrad 17,
das Rückwärtsleerlaufzahnrad 21 und
das rückwärts angetriebene
Zahnrad 22 übertragen,
wodurch dem Fahrzeug erlaubt wird, rückwärts zu fahren.
-
Bei
diesem stufenlos verstellbaren Getriebe T vom Metallriemen-Typ werden
hydraulische Drücke,
die auf die Ölkammer 9 der
Antriebsscheibe 6 und auf die Ölkammer 14 der angetriebenen
Scheibe 11 durch eine hydraulische Druck-Steuereinheit U2
gesteuert, die durch einen Befehl von einer elektronischen Steuereinheit U1 betrieben wird, wobei das Getriebeübersetzungsverhältnis kontinuierlich
angepasst wird. Insbesondere, wenn ein auf die Ölkammer 14 der angetriebenen
Scheibe 11 angewendete hydraulische Druck relativ zu einem
auf die Ölkammer 9 der
Antriebsscheibe 6 angewendeten hydraulischen Druck erhöht wird,
wird die Rillenbreite der angetriebenen Scheibe 11 verringert,
was zu einem erhöhten
effektiven Radius führt
und entsprechend wird die Rillenbreite der Antriebsscheibe 6 erhöht, was
zu einem reduzierten effektiven Radius führt. Deshalb wird das Getriebeübersetzungsverhältnis des
stufenlos verstellbaren Getriebes T vom Metallriemen-Typ in Richtung "LOW" kontinuierlich verändert. Auf
der anderen Seite, wenn der auf die Ölkammer 9 der Antriebsscheibe 6 angewendete
hydraulische Druck relativ zum auf die Ölkammer 14 der angetriebenen Scheibe 11 angewendeten
hydraulischen Druck erhöht
wird, wird die Rillenbreite der Antriebsscheibe 6 verringert,
was zu einem vergrößerten effektiven
Radius führt
und entsprechend wird die Rillenbreite der angetriebenen Scheibe 11 vergrößert, was
zu einem reduzierten effektiven Radius führt. Folglich wird das Getriebeübersetzungsverhältnis des
stufenlos verstellbaren Getriebes T vom Metallriemen-Typ in Richtung "TOP" kontinuierlich verändert.
-
Wie
in 2 gezeigt, umfasst jedes der aus einer Metallplatte
gestanzten oder gestempelten Metallelemente 32 einen im
wesentlichen trapezförmigen
Elementkörper 34,
einen Ansatz 36, der zwischen einem Paar von linken und
rechten Ringschlitzen 35, 35 gelegen ist, in welche
die Metallringe 31, 31 eingepasst sind, und einen
im wesentlichen dreieckigen Zipfel 37, der mit einem oberen
Teil des Elementkörpers 34 durch
den Ansatz 36 verbunden ist. An den seitlich gegenüber liegenden
Enden des Elementkörpers 34 ist
ein Paar von Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 gebildet,
das in der Lage ist, gegen V-Flächen 38, 38 (siehe 6)
der Antriebszahnscheibe 6 und der angetriebenen Scheibe 11 anzuliegen.
Auf den vorderen und hinteren Teilen des Metallelements 32 ist
ein Paar von vorderen und hinteren Hauptflächen 40, 40 gebildet,
die senkrecht zur Bewegungsrichtung und zueinander parallel sind.
Eine geneigte Fläche 42 ist
unterhalb der vorderen Hauptfläche 40 gebildet,
wobei eine sich seitlich erstreckende abschließende Kante 41 dazwischen
gelegen ist. Ferner sind auf den vorderen und hinteren Oberflächen des
Zipfels 37 ein Vorsprung 43f und eine Aussparung 43r gebildet,
die aneinander angepasst werden können, um die einander in der
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
aneinander angrenzenden Metallelemente 32, 32 zu
verbinden.
-
3 zeigt
die Metallelemente 32 in einem Zustand direkt bevor sie
die Antriebsscheibe 6 verlassen, wobei bei jedem der den
Metallriemen 15 bildenden Metallelemente 32 die
Dicke ta an der linken Riemenscheibenanlagefläche 39 kleiner ist
und die Dicken tb an der rechten Riemenscheibenanlagefläche 39 größer ist.
In einem Gurtabschnitt, in dem das Metallelement 32 die
Antriebsscheibe 6 verlassen hat, werden der Vorsprung 43f und
die Aussparung 43r tief ineinander eingepasst und folglich
wird kein Gieren des Metallelements 32 erzeugt. Jedoch
in einem Abschnitt, in dem die Metallelemente 32 um die
Riemenscheibe gewunden sind, werden die aneinander angrenzenden
Metallelemente 32 relativ zu einander an der abschließenden Kante 41 geneigt
und infolgedessen, wird die Einpassung des Vorsprungs 43f und
der Aussparung 43r ineinander flach. Wenn die Schubkraft
zwischen den Metallelementen 32 stark ist, wird folglich
der Unterschied bezüglich
der Dicke ta und tb an den linken und rechten Scheibenanlageflächen 39, 39 aufsummiert,
was ein Gieren erzeugt, wodurch die Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 der
Metallelemente 32 in Randkontakt mit den V-Flächen 38, 38 der
Antriebsscheibe 6 gebracht werden, was eine anormale Abnutzung
in den V-Flächen 38, 38 verursacht,
und das in einer Verringerung der Haltbarkeit resultiert. Solche
anormale Abnutzung wird maßgeblich
in der Nähe
des Ausgangs der Antriebsscheibe 6 erzeugt, insbesondere,
wenn das Wechselgetriebeübersetzungsverhältnis des
stufenlos verstellbaren Getriebes T vom Riemen-Typ bei "TOP" ist. Der Grund wird unter Bezugnahme
auf 4 unten beschrieben.
-
4 zeigt eine Verteilung der Drängkräfte zwischen
den Metallelementen 32 des Metallriemens 15 in
einem Zustand, in dem der effektive Radius der Antriebsscheibe 6 größer ist
als derjenige der angetriebenen Scheibe 11 in einem Zustand
mit hoher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (d.h., wenn das Wechselgetriebeübersetzungsverhältnis bei "TOP" ist). Die Schubkraft
E erhöht
sich allmählich
sich in einem Teil von einem Punkt e nahe am Ausgang der Antriebsscheibe 6;
erreicht einen Maximalwert an einem Punkt b am Ausgang; erreicht
wieder einen Maximalwert direkt nach einem Punkt c; und verringert
sich dann allmählich
und nimmt an einem Punkt d am Ausgang der angetriebenen Scheibe 11 Null
an. In diesem Fall kann die anormale Abnutzung der V-Flächen 38, 38 der
Riemenscheibe zwischen dem Punkt e nah an dem Ausgang der Antriebszahnscheibe 6 und
dem Punkt b erzeugt werden, und zwischen einem Punkt c und dem Punkt
d in der angetriebenen Scheibe 11 wird keine bedeutende
anormale Abnutzung erzeugt.
-
Als
Ursache kommt folgendes in Betracht: Die Schubkraft E zwischen den
Metallelementen 32 erhöht sich
allmählich
zwischen dem Punkt e nahe am Ausgang der Antriebsscheibe 6 und
dem Punkt b und folglich wird der Unterschied bezüglich der
Dicke ta und tb an den linken und rechten Scheibenanlageflächen 39, 39 aufsummiert,
wodurch ein großes
Gieren auftreten kann und außerdem
nimmt die Anzahl von Metallelementen 32, die zwischen den
Punkten e und b vorhanden sind, wegen des erhöhten effektiven Radius der
Antriebsscheibe 6 zu, wodurch das Akkumulieren des Unterschieds
gefördert
wird. Andererseits erhöht
sich die Schubkraft E zwischen den Metallelementen 32 in
der angetriebene Scheibe 11 in einer kleinen Region direkt
nach dem Punkt c und verringert sich dann sofort in Richtung zum
Punkt d und außerdem
wird die Anzahl der Metallelemente 32, die in der Region
vorhanden sind, in der die Schubkraft E sich erhöht, gleich nach dem Punkt c
aufgrund des verringerten effektiven Radius der angetriebenen Scheibe 11 klein.
Die Gesamtzahl der Metallelemente 32 des Metallriemens 15 in
der vorliegenden Ausführungsform
ist 430, von denen 44, was 10,23% davon entspricht, zwischen
den Punkten e und b auf der Antriebsscheibe 6 vorhanden
sind.
-
In
einem Diagramm in 5 zeigt die Abszisse den Absolutwert
einer Gesamtsumme der Unterschiede ta – tb zwischen Dicken ta und
tb an jeweils der linken und rechten Riemenscheibenanlagefläche 39, 39 der 430
Metallelemente an, nämlich
|Σ(ta – tb)|,
und die Ordinante zeigt die Menge der Abnutzung der V-Flächen 38, 38 der
Antriebsscheibe 6 an. Hier wird |Σ(ta – tb)| als Gesamtunterschied
definiert. Der Betriebszustand des stufenlos verstellbaren Getriebes
T ist in diesem Fall so, dass die Eingangsdrehzahl 6000 U/min ist;
das Eingangsdrehmoment ist 165 N·m; das Wechselgetriebeübersetzungsverhältnis ist
0,61; und die Betriebsdauer beträgt
100 Stunden. Dieses ist äquivalent
zu 30000-Kilometer-Fahrstrecke eines Fahrzeugs.
-
Wie
aus dem Diagramm ersichtlich, ist die Menge der Abnutzung der Antriebsscheibe 6 größer als
diejenige der angetriebenen Scheibe 11, und wenn der Gesamtunterschied
bei den 430 Metallelementen 32 einen oberen Grenzwert von
0,48 mm übersteigt,
wird die Abnutzungsmenge stark erhöht. Ein Zustand, in dem der Gesamtunterschied
gleich dem oberen Grenzwert von 0,48 mm ist, entspricht einem kritischen
Zustand, in dem die Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 der
Metallelemente 32 anfangen zwischen den Punkten e und b
auf der Antriebszahnscheibe 6 in Randkontakt mit den V-Flächen 38, 38 gebracht
zu werden. Wenn der Gesamtunterschied bei einem Wert von 0,48 mm
oder weniger behalten wird, kann so die Menge der Abnutzung der
V-Flächen 38, 38 der
Antriebszahnscheibe 6 auf 15 μm oder weniger niedergehalten
werden, um eine geforderte Haltbarkeit sicherzustellen. Um das Schruppen
der V-Flächen 38, 38 der
Antriebszahnscheibe 6 zu verhindern, ist es wünschenswert,
die Menge der Abnutzung der V-Flächen 38, 38 auf
15 μm oder
weniger niederzuhalten.
-
Die
Bedingungen, unter denen die Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 des
Metallelements 32 in Randkontakt mit den V-Flächen 38, 38 gebracht
werden, werden unten mit Bezug auf 6 und 7 betrachtet.
In 7 wird die Dicke t des Metallelements 32 in
einer hervorgehobenen Weise dargestellt.
-
Beim
Metallelement 32 in der vorliegenden Ausführungsform
beträgt
eine Dicke t 1,5 mm und eine seitliche Breite L an einem radial
zentralen Teil der Riemenscheibenanlagefläche 39, 39 beträgt 23 mm.
Bei der Antriebszahnscheibe 6 beträgt ein Winkel θ der durch
die V-Flächen 38, 38 gebildet
wird 0,192 rad und ein Wicklungsradius r an den zentralen Teilen
der Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 beträgt 65,2
mm.
-
In 7 ist
der Radius R der V-Flächen
der Antriebsscheibe 6, gegen welche die Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 des
Metallelements 32 anliegen, nach der folgenden Gleichung
gegeben: R = r/sinθ = 341,8 (mm)
-
ϕ ist
nach der folgenden Gleichung gegeben: ϕ =
{Bogenlänge
ab/2π × R} × 2π
-
Der
Radius R der V-Flächen
ist jedoch viel größer als
derjenige der anderen und folglich kann die Bogenlänge ab durch
t/2 ersetzt werden, und folglich ist ϕ nach der folgenden
Gleichung gegeben: ϕ = {(t/2)/2π × R} × 2π
= t/2
R
= 0,002194 (rad)
-
Folglich
kann gesehen werden, dass ein Zwischenraum S, in dem der Randkontakt
auftritt, nach der folgenden Gleichung gegeben ist: S
= L × sinϕ =
0,05 (mm)
-
Wenn
hier der Gesamtunterschied |Σ(ta – tb)| bei
430 Metallelementen 32 der obere Grenzwert von 0,48 Millimeter
ist, ist ein Unterschied ta – tb
bei der Dicke ta und tb an den linken und rechten Scheibenanlageflächen 39, 39 pro
einzelnem Metallelement 32 wie folgt: 0,48 ÷ 430 =
0,0011162 (mm)
-
Folglich
ist der Summationswert des Unterschieds ta – tb bei den 44 Metallelementen,
die zwischen dem Punkt e und b auf der Antriebsscheibe 6 vorhanden
sind, wie folgt: 0,0011162 × 44 = 0,04915 (mm)und
ist kleiner als 0,05 mm und folglich ist es möglich, das Auftreten des Randkontakts
zu vermeiden.
-
-
Der
Durchschnittswert der Unterschiede ta – tb und der Standard-Unterschied
bei den Metallelemente für
die Lose Nr. 1 bis 6 sind in Tabelle 1 gezeigt. Diese Werte können zur
Verfügung
gestellt werden, indem eine vorbestimmte Anzahl von Metallelementen
von jedem Los entnommen wird und die Dicken ta und tb an der linken
und rechten Riemenscheibenanlagefläche 39, 39 aktuell
gemessen werden. Ein erstes Los wird von den Losen Nr. 1 bis 6 ausgewählt, die
die negativen Durchschnittswerte haben (nämlich von den Losen Nos. 1
bis 3), und ein zweites Los wird von den Losen ausgewählt, die
die positiven Durchschnittswerte haben (nämlich von den Losen Nr. 4 bis
6), und eine Anzahl Na von den Metallelementen 32 im ersten
Los und eine Anzahl Nb von den Metallelementen 32 im zweiten
Los werden, wie in 8 gezeigt, kombiniert, wodurch
der Gesamtunterschied bei den (Na + Nb =) 430 Elementen 32 auf
den oberen Grenzwert von 0,48 mm oder weniger niedergehalten werden
kann. So wird die Anzahl Na im ersten Los und die Anzahl Nb im zweiten
Los bestimmt, so dass die folgende Beziehung hergestellt ist: |Δt1 × Na + Δt2 × Nb| ≤ 0,48 (mm)wobei Δt1 den Durchschnittswert
der Unterschiede ta – tb
bei den Metallelementen 32 im ersten Los darstellt und Δt2 den Durchschnittswert
der Unterschiede ta – tb
bei den Metallelementen 32 im zweiten Los darstellt.
-
Wenn
beispielsweise das Los Nr. 5 mit dem Durchschnittswert der Unterschiede
ta – tb
gleich 3,1 μm als
das erste Los ausgewählt
wird und das Los Nr. 1 mit dem Durchschnittswert der Unterschiede
ta – tb
gleich –4,5 μm als zweites
Los ausgewählt,
wenn Na = 260 und Nb = 170, kann der Gesamtunterschied auf 0,041 mm
(≤ 0,48 mm)
niedergehalten werden. Wenn Na = 250 und Nb = 180 kann der Gesamtunterschied
auf 0,035 mm (≤ 0,48
mm) gedrückt
werden.
-
Wenn
der Absolutwert des Durchschnittswerts der Unterschiede ta – tb wie
in den Losen Nr. 2 oder Nr. 4 1,1 μm ist, kann der Gesamtunterschied
auf 0,48 mm oder weniger niedergehalten werden, selbst wenn die 430
Metallelemente von solch einem einzelnen Los ausgewählt werden,
und folglich müssen
nicht zwei Lose der Metallelemente 32 kombiniert werden.
-
Wenn
die Anzahl Na der Metallelemente 32 im ersten Los und die
Anzahl Nb der Metallelementen 32 im zweiten Los zufällig kombiniert
werden, um die Gesamtzahl von 430 Metallelementen 32 zu
bilden, kann das Auftreten des Randkontaktes vermieden werden, selbst
wenn die Unterschiede ta – tb
bei den 44 Metallelementen 32, die zwischen den
Punkten e und b auf der Antriebsscheibe 6 vorhanden sind,
aufsummiert werden. Bei den 44 Metallelementen jedoch,
die nacheinander entnommen werden, ist es möglich, dass der Randkontakt
im Anteil auftritt, wenn das Verhältnis der Anzahl der Metallelemente 32 vom
ersten Los und der Anzahl der Metallelementen 32 vom zweiten
Los so ist, dass die Metallelemente von einem Los übermäßig viel
mehr als diejenigen vom anderen Los enthalten sind.
-
Um
solch einen Nachteil zu vermeiden, um weiterhin den Randkontakt
zuverlässig
zu verhindern, sind die 44 Metallelemente 32 als
eine Gruppe definiert, bei der das Verhältnis der Anzahl der Metallelemente 32 vom
ersten Los und der Anzahl der Metallelemente 32 vom zweiten
Los, die in solch 44 Metallelementen enthalten sind, gleich
dem oben erwähnten
Verhältnis
von Na und Nb eingestellt wird. Weiterhin werden ein Mehrzahl von
den Gruppen, die jeweils alle 44 Metallelemente 32 enthalten,
in Serien verbunden, um eine Gesamtzahl von 430 Metallelementen 32 zu
bilden, wodurch der Zufallscharakter in der Anordnung der Metallelemente 32 vom
ersten Los und der Metallelemente vom zweiten Los erhöht werden
kann, um weiterhin zuverlässig den
Randkontakt zu verhindern.
-
Auf
die oben genannten Weise können
die Metallelemente 32 von zwei Losen, deren Dicke an der
linken und rechten Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 unterschiedlich
ist, in einem vorbestimmten Verhältnis ausgewählt werden
und zufällig
kombiniert werden. Dies stellt sicher, dass, selbst wenn das Metallelement 32, das
einer starken Schubkraft in der Nähe des Ausgangs der Antriebsscheibe 6 unterworfen
ist, gegiert wird, die Riemenscheibenanlageflächen 39, 39 solcher
Metallelemente 32 daran gehindert werden können, in
Randkontakt mit den V- Flächen 38, 38 der
Antriebsscheibe 6 gebracht zu werden. Infolgedessen kann
nicht nur die Beschädigung
der V-Flächen 38, 38 der
Antriebsscheibe 6 wegen des Randkontaktes verhindert werden,
sondern auch die Metallelemente 32 vom Los, das einen Dickenunterschied
zwischen Dicken an der linken und rechten Riemenscheibenanlagefläche 39, 39 aufweist,
können
ohne Verlust verwendet werden, was zu einer Verringerung der Kosten
durch eine Zunahme der Ausbeute der Metallelemente 32 führt.
-
Obgleich
die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden ist, können verschiedene Änderungen
im Design gemacht werden, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
-
Zusammenfassend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung sicherzustellen, dass,
selbst wenn die Metallelemente einen Dickenunterschied an den linken
und rechten Scheibenanlageflächen
aufweisen, ein Randkontakt zwischen V-Flächen einer Riemenscheibe und
den Metallelementen nicht auftritt. Eine Dicke ta, tb an sowohl
der linken als auch rechten Scheibenanlagefläche 39 eines Metallelements 32 in
einem Riemen 15 für
ein stufenlos verstellbares Getriebe wird gemessen; eine vorbestimmte
Anzahl von den Metallelementen 32 wird ausgewählt, so
dass die Gesamtsumme der Unterschiede bezüglich der Dicke ta, tb an der
linken und rechten Scheibenanlagefläche 39 der vorbestimmten
Anzahl der Metallelemente in einem vorbestimmten Bereich liegt;
und die vorgewählten
Metallelemente 32 werden zufällig kombiniert und montiert.
Selbst wenn die Metallelemente 32, auf die in der Nähe eines
Ausgangs einer Antriebsscheibe 6 eine starke Schubkraft
wirkt, gegiert werden, werden die Riemenscheibenanlageflächen 39 solcher
Metallelemente nicht in Randkontakt mit V-Flächen 38 der Antriebsscheibe 6 gebracht
und werden daran gehindert, abgenutzt zu werden. Zusätzlich ist
es möglich,
die Metallelemente 32 zu verwenden, deren Dicke ta, tb
an der linken und rechten Scheibenanlagefläche 39 unterschiedlich
ist, was zu eine Verringerung der Kosten führt.
-
Die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist oben im Detail beschrieben worden.
Jedoch können
verschiedene Designänderungen
an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Sinn und
vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
