CN106605074B

CN106605074B - 公差环

Info

Publication number: CN106605074B
Application number: CN201580044856.1A
Authority: CN
Inventors: N·詹姆斯
Original assignee: Saint Gobain Performance Plastics Rencol Ltd
Current assignee: Saint Gobain Performance Plastics Rencol Ltd
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2035-09-01
Also published as: WO2016034577A1; US20160061270A1; US11226007B2; JP2017526878A; KR102014695B1; EP3189244B1; JP6482651B2; US20190093708A1; EP3189244A1; CN106605074A; KR20170043610A; EP3189244B8; ES2903183T3; PL3189244T3; US10174792B2

Abstract

本发明提供一种公差环，该公差环包括侧壁，该侧壁具有通过一定厚度间隔开的相对的第一主要表面和第二主要表面，其中第一主要表面在侧壁的第一位置处限定公差环的内径并且在侧壁的第二位置处限定公差环的外径。本发明还提供一种形成公差环的方法，该方法包括：提供材料条，该材料条包括第一边缘、第二边缘、第三边缘、和第四边缘；朝向第三边缘成型条的第一边缘；和朝向第四边缘成型条的第二边缘。

Description

公差环

技术领域

本公开涉及公差环，并且更具体地，涉及具有折叠部分的公差环。

背景技术

公差环可以布置于形成在内部部件(例如，轴)和外部部件(例如，形成于壳体中的开孔)之间的径向间隙中。公差环能够起到限力器的作用，以允许在内部部件和外部部件之间传递转矩。使用公差环能够在保持内部部件和外部部件之间互连的同时适应其直径的变化。

典型地，公差环包括弹性材料(例如，诸如弹簧钢之类的金属)带，该带的端部彼此靠近以形成环形环。尽管公差环通常包括弹性材料条(该条弯曲以形成环形环)，但是公差环也可以被制成环形带。通常在公差环中冲压或滚压突出部。突出部能够跨越内部部件与外部部件之间的径向间隙并且在其间传递力。

仍然需要具有改进的力加载特性的公差环。

附图说明

在附图中以举例而非限制的方式描述了实施例。

图1包括根据实施例的公差环的顶透视图。

图2A至图2E包括如沿图1中的线A-A可见的公差环的备选实施例的横截面侧正视图。

图3包括如沿图1中的线B-B可见的根据实施例的公差环的横截面侧正视图。

图4包括在公差环成型之前根据实施例的材料条的前正视图。

图5和图6包括在公差环成型之前以及期间如沿图4中的线C-C可见的根据实施例的材料条的横截面侧正视图。

图7包括在周向端部靠在一起时根据实施例的公差环的顶透视图。

图8包括在公差环成型期间根据备选实施例的材料条的顶透视图。

图9包括在周向端部成型在一起之前根据备选实施例的公差环预组件的顶透视图。

图10包括根据实施例的公差环的横截面侧正视图。

图11包括根据实施例的组件的横截面侧正视图，该组件包括内部部件、和外部部件、以及公差环。

本领域技术人员应当领会，附图中的元件是为了简明和清楚起见图示并且不必按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可以相对于其它元件放大，以有助于改进对本发明实施例的理解。

具体实施方式

结合附图提供以下描述，以有助于理解本文中所公开的教导。下文讨论的重点在于教导的特定实施方式和实施例。提供该等重点以有助于描述教导并且不应当被理解为对教导的范围或适用性构成限制。然而，能够基于如本申请中所公开的教导使用其它的实施例。参照范围

术语“包含”、“包括”、“具有”或者其任何其它变型都旨在涵盖非排他性的包括。例如，包含一系列特征的方法、物品、或装置不必仅限于该等特征，而是可以包括未明确列出或者对于该等方法、物品、或装置而言固有的其它特征。此外，除非另有清楚描述，否则“或者”指的是包括性的或者而非排他性的或者。例如，条件A或B由以下中的任何一条满足：A为真(或者存在)并且B为假(或者不存在)，A为假(或者不存在)并且B为真(或者存在)，以及A和B为真(或者存在)。

此外，使用“一个”来描述本文中所述的元件和部件。这样做仅仅是为了方便以及给出本发明的大致范围起见。除非清楚地另有所指，否则该等描述应当被理解为包括一个、至少一个、或单数形式也同样包括复数，或者反之亦然。例如，当本文中描述单个物件时，可以代替该单个物件使用多于一个的物件。类似地，当本文中描述多于一个的物件时，可以代替该等多于一个的物件使用单个物件。

除非另有限定，否则本文中所使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域内的普通技术人员所共同理解的相同含义。材料、方法、和例子仅仅是说明性的，并且不旨在构成限制。就本文中所描述的范围而言，有关特定材料和处理过程的多种细节都是传统的，并且可以在公差环领域内的教材和其它来源中找到。

根据本文中所描述的实施例中的一个或多个的公差环能够大体包括侧壁，该侧壁具有由一定厚度间隔开的相对的第一主要表面和第二主要表面。第一主要表面能够在侧壁的第一位置处限定公差环的内径并且在侧壁的第二位置处限定公差环的外径。在实施例中，第一主要表面能够在侧壁的第一位置处限定公差环的径向最内侧表面并且在侧壁的第二位置处限定公差环的径向最外侧表面。在实施例中，第一主要表面在第二位置处的切线能够与公差环的中心轴线平行。

根据本文中所描述的实施例中的一个或多个的公差环能够大体包括沿公差环轴向长度的至少25％轴向形成的多壁构造。

现在参照图1，公差环2能够大体包括侧壁4，该侧壁限定了一个或多个折叠部分5。侧壁4能够大体成具有中心轴线8的环形(例如环)。在实施例中，折叠部分(多个折叠部分)5能够由成型侧壁4的一部分来形成。在进一步的实施例中，折叠部分(多个折叠部分)5能够至少部分地通过成型侧壁4的一部分来形成。更具体地，如下文更详细地描述的那样，折叠部分(多个折叠部分)5能够至少部分地通过朝向侧壁4的相对轴向端部折叠侧壁4的轴向端部来形成。

在实施例中，例如图2A中所示，侧壁4的折叠部分5中的至少一个能够限定具有弹簧效应的至少一个压缩特征6，即，折叠部分5能够允许吸收内部部件和外部部件之间(例如，轴和开孔之间(图11))的公差或失准。在实施例中，能够通过侧壁4的材料性能(其中包括折叠部分5的材料性能)来获得弹簧效应。在特定实施例中，如下文更详细地讨论的，能够通过使用具有高屈服强度和/或弹性强度的侧壁材料来实现弹簧效应。

在其它实施例中，例如图2B至图2D中所示，公差环2的折叠部分5中的至少一个能够包括突出部7。更具体地，折叠部分(多个折叠部分)5还能够包括一个或多个径向延伸的突出部7。能够通过本领域技术人员认可的工艺冲压、冲孔、滚压、或者以其它方式在侧壁4中成型突出部7。在这些实施例中，能够仅通过突出部7的变形(例如，塑性或弹性变形)或者结合压缩特征6的弹簧效应来吸收公差。在实施例中，压缩特征6和突出部7的径向最内侧边缘能够沿相同的平面安置。在另一个实施例中，最内侧径向边缘能够沿不同的平面安置。

特别参照图2B，在特定实施例中，折叠部分5均能够展示出零、或标称弹簧效应。相反，形成于折叠部分5中的每一个上的突出部7能够例如通过塑性或弹性变形来吸收公差和径向力。在特定实施例中，能够在形成于至少一个突出部7和侧壁4之间的孔洞内结合填充物(未图示)。即，填充物能够定位在突出部7后方。填充物能够包括刚度调节特性。通过该方式，突出部7能够针对具体应用被设计成具有特定机械性能。在更具体的实施例中，填充物能够被密封在突出部7的孔洞内。

特别参照图2C，在另一个实施例中，折叠部分5a中的一个能够包括突出部7。类似于图2B中所示的实施例，折叠部分5a能够在突出部7未占据的位置处展示出零、或标称弹簧效应。通过该方式，突出部7能够例如通过塑性或弹性变形来吸收公差和径向力。其它的折叠部分5b能够包括具有弹簧效应的压缩特征6。通过该方式，两个轴向或周向相邻的折叠部分5a和5b能够通过不同的机构和性能来吸收公差以及其它的机械失准。

特别参照图2D，在进一步的实施例中，折叠部分5均能够包括具有公差吸收性能的突出部7和压缩特征6。通过该方式，能够通过压缩特征6的弹簧效应和突出部7的变形二者来吸收公差。能够针对具体应用来设计由压缩特征6和突出部7的相对公差补偿测量出的公差吸收率。

特别参照图2E，在又一个实施例中，侧壁4的未折叠部分能够包括形成于其中的突出部7。突出部7能够通过本领域技术人员认可的工艺冲压、冲孔、滚压或者以其它方式成型。折叠部分5能够包括具有弹簧效应的压缩特征6。本领域技术人员应当理解，能够产生图2A至2E中所描述的实施例的若干组合。此外，在实施例中，公差环2的周向相邻的折叠部分均能够具有不同的结构和布置，例如压缩特征和突出部。

根据一个或多个实施例，折叠部分5能够沿大体径向方向(例如，朝向中心轴线8径向向内或者远离中心轴线8径向向外)延伸。通过该方式，折叠部分5能够向内、向外、或以其组合成型。例如，在特定实施例中，折叠部分5中的至少一个能够径向向内延伸并且至少一个其它的折叠部分5能够径向向外延伸。在另一个实施例中，折叠部分5中的至少一个能够同时径向向内并且径向向外延伸。更具体地，折叠部分5能够在径向向外延伸之前径向向内延伸。在实施例中，折叠部分5能够形成公差环2的内径和外径二者。

在实施例中，折叠部分5能够在相邻的压缩特征6和突出部7之间的位置处展现出零、或标称弹簧效应。例如，如图1和图3中所示，公差环的布置于相邻的压缩特征6之间的部分能够包括平面双壁构造，即，折叠部分的主要表面12与下层主要表面12相接触。在实施例中，例如图9中所示，公差环的布置于相邻压缩特征6之间的部分能够包括单壁构造，即，主要表面12的布置于相邻压缩特征6之间的部分暴露，例如主要表面12沿该部分暴露。

在成型之前，侧壁4能够首先包括材料条14。现在参照图4和图5，条14能够限定(第一)主要表面10和(第二)主要表面12。主要表面10和12能够通过条14的厚度T间隔开。在实施例中，在形成公差环2之前，主要表面10和12能够沿大体平行平面延伸(图5)。在进一步的实施例中，条14能够具有与成型之前所测量到的(图5)一致的厚度。

在实施例中，条14能够限定第一边缘16、第二边缘18、第三边缘20、和第四边缘22。在更具体的实施例中，第一边缘16和第三边缘20能够被布置于条14的相对侧，并且第二边缘18和第四边缘22能够被布置于条14的相对侧。在另一个实施例中，条14能够限定多于或少于四个的边缘。例如，条14能够限定三角形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、或者具有任何数量的额外边缘的任何其它的多边形。

在实施例中，条14能够具有多边形形状。第一边缘16、第二边缘18、第三边缘20和第四边缘22能够围绕条14连续布置、以周向布置定位。在更具体的实施例中，条14能够具有大体矩形形状。就这方面而言，第一边缘16和第三边缘20能够平行并且第二边缘18和第四边缘22能够平行。此外，第一边缘16和第三边缘20能够垂直于第二边缘18和第四边缘22。

在特定实施例中，条14能够包括衬底50。衬底50能够包括或者基本包括金属或合金。更具体地，衬底50能够包括或基本包括钢。在更具体的实施例中，衬底50能够包括或基本包括中碳或高碳钢，例如弹簧钢。在实施例中，衬底50能够具有高屈服强度，例如至少200MPa(例如至少400MPa、至少600MPa、至少800MPa、或者甚至至少1000MPa)的屈服强度。在进一步的实施例中，衬底50能够具有不大于10,000MPa(例如不大于5,000MPa、或者甚至不大于2,000MPa)的屈服强度。

在实施例中，条14还能够包括或基本包括聚合物层52。在实施例中，聚合物层52能够包括或基本包括低摩擦材料，例如干燥时针对钢测量的小于0.5(例如小于0.4、小于0.3、小于0.2、小于0.1或者甚至小于0.05)的静摩擦系数的材料。

在特定实施例中，聚合物层52能够包括或基本包括低摩擦聚合物，例如含氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)。其它的示例性含氟聚合物能够包括氟化乙丙稀(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧基(PFA)、四氟乙烯，六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物(THV)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、或其任何组合。此外，可能使用大量其它的滑动材料，例如由Saint-Gobain以商标

营销的那些滑动材料。

在又一个实施例中，润滑剂能够被布置于聚合物层52之上、或其内。示例性的润滑剂包括二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯(grapheme)、膨胀石墨、氮化硼(boron nitrade)、滑石、氟化钙、或其任何组合。此外，润滑剂能够包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料、或其任何组合。

聚合物层52能够例如通过粘合剂、机械锚固、或者作为以压制或其它方式形成的层压材料联接到衬底50的至少一部分。在特定实施例中，聚合物层52能够仅沿衬底50的一个表面延伸。在未描述的实施例中，聚合物层52能够完全封装衬底50。

现在参照图6，在成型期间，条14的第一边缘16能够朝向第三边缘20成型。例如，条14能够折叠、弯曲或者以其它方式被操纵成使得第一边缘16和第三边缘20之间的距离在沿着其间的一个或多个位置处减小，以形成折叠部分5。在特定实施例中，第一边缘16能够朝向第三边缘20均匀地成型，即，折叠部分5沿第一边缘16的长度具有均匀的形状和尺寸。虚线轮廓A、B、和C旨在显示形状的示例性构造轮廓，在成型工艺期间条14可以通过其。。本领域技术人员将认识到，虚线轮廓A、B、和C仅仅是说明性的并且不旨在对本公开的范围构成限制。

如轮廓D所示，第一边缘16能够朝向下层侧壁4成型。在实施例中，第一边缘16能够与下层侧壁4相接触。在另一个实施例中，如图所示，第一边缘16能够与下层侧壁4间隔开。第一边缘16和下层侧壁4之间的标称距离对于在内部部件和外部部件之间的首次安装期间所遇到的初始公差吸收而言可以是有利的。标称距离还可以在使用期间使第一边缘16朝向第三边缘20的相对轴向滑动增加。

在实施例中，条14的预形成轴向长度L_PA能够在第一边缘16朝向第三边缘20成型时减小至少5％(例如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、或者甚至至少45％)以形成条14的新的轴向长度L_N。当在本文中使用时，“预形成轴向长度”指的是成型之前在第一边缘16和第三边缘20之间测量到的条14的轴向长度(例如，图4和图5)。更具体地，“预形成轴向长度”能够指形成折叠部分5或者使第一边缘16和第三边缘20之间的距离减小的任何其它特征之前第一边缘16和第三边缘20之间的长度。甚至更具体地，“预形成轴向长度”可以指在沿第一边缘和第三边缘的每一个位置处测量到的条14的相对轴向长度。在具有非矩形形状的条中，预形成轴向长度可以在从第二边缘18到第四边缘22测量时发生变化。就这方面而言，预形成轴向长度可以是沿第一边缘16和第三边缘20的具体测量位置的函数。在进一步的实施例中，条14的预形成轴向长度能够在第一边缘16至第三边缘20成型期间减小不大于50％，例如不大于49％、不大于48％、不大于47％、或者甚至不大于46％。

在实施例中，条14能够折叠成使得在侧壁与通过朝向第三边缘20折叠第一边缘16所形成的折叠部分5之间测量到的内角能够为至少10°、至少45°、或者甚至至少90°。在进一步的实施例中，内角能够为至少100°、至少135°、或者甚至至少180°。

在第一边缘16朝向第三边缘20成型期间所形成的轴向尖端能够形成公差环2的第一轴向端部26。

在特定实施例中，突出部7的形成能够发生在第一边缘16朝向第三边缘20成型之前。通过该方式，突出部7能够例如通过压力机或锤沿平面表面形成。本领域技术人员将认识到，在成型之前形成的突出部可以形成为具有相反取向，使得在成型之后，突出部沿正确的径向方向定向。在另一个实施例中，突出部7的形成能够发生在第一边缘16朝向第三边缘20成型期间或之后。通过该方式，突出部7能够在公差环2的侧壁4接近或到达其最终位置时形成。这可以减少或消除突出部7内或其附近的应力梯级的产生，应力梯级可能造成第一边缘16朝向第三边缘20成型期间的破裂。

在又一个未图示实施例中，突出部能够沿至少两个周向行形成。突出部行能够在条成型之前从条沿相同的方向延伸。通过该方式，第一边缘朝向第三边缘成型能够形成向内延伸突出部和向外延伸突出部二者。在更具体的实施例中，第一边缘朝向第三边缘成型能够使向内延伸突出部和向外延伸突出部对准，即，突出部至少基本沿相同的轴向和周向位置布置。

在又一个未图示实施例中，突出部能够沿至少两个周向行形成，其中每一行突出部都在条成型之前从条沿相反的方向延伸。突出部能够具有略微偏置的尺寸，使得在第一边缘朝向第三边缘成型时，突出部能够径向重叠。通过该方式，所设计的突出部的强度能够被设计成用于具体应用。

在实施例中，在第一边缘16朝向第三边缘20成型之后，条14的第二边缘18能够朝向第四边缘22成型，以限定环形侧壁4(图7)。例如，条14能够折叠、弯曲、或者以其它方式被操纵成使得第二边缘18与第四边缘22之间的距离减小。就这方面而言，第二边缘18和第四边缘22能够限定公差环2的周向端部，从而形成沿公差环2的轴向长度延伸的周向间隙。第二边缘18和第四边缘22能够带在一起，以进一步减小周向间隙的尺寸。在特定实施例中，第二边缘18和第四边缘22能够联接在一起。在进一步的实施例中，第二边缘18和第四边缘22能够例如通过焊接、粘合剂、通过螺纹紧固件或非螺纹紧固件、通过诸如卷边之类的机械变形、或者通过本领域内认可的用于联结公差环中的周向间隙的任何其它合适的方法联结。

在实施例中，公差环2能够具有多壁构造。当在本文中使用时，“多壁构造”指的是包括环形主体形状的侧壁，使得从环形主体的中心轴线径向向外延伸的线沿中心轴线的至少一个轴向位置与两个或多个分立环形侧壁相交。在侧壁由例如包括衬底和低摩擦材料的层压材料形成的实施例中，层压材料被认为一个分立的环形侧壁。“多壁构造”能够包括三个径向相邻的侧壁、四个径向相邻的侧壁、五个径向相邻的侧壁、或者甚至六个径向相邻的侧壁。根据实施例，“多壁构造”能够包括不大于100个径向相邻的侧壁，例如不大于50个径向相邻的侧壁、或者甚至不大于20个径向相邻的侧壁。当在本文中使用时，“多壁构造”不包括由沿周向方向同心地成环以形成多层环的单件材料所形成的侧壁，而是包括沿轴向方向成型的材料。在实施例中，公差环2能够具有沿公差环2的轴向长度的至少25％(例如沿轴向长度的至少50％、轴向长度的至少60％、沿轴向长度的至少75％、轴向长度的至少80％、或者甚至轴向长度的至少85％)的多壁构造。在另一个实施例中，公差环能够具有沿小于公差环的轴向长度的100％(例如不大于轴向长度的99％、不大于轴向长度的98％、不大于轴向长度的97％、不大于轴向长度的96％、不大于轴向长度的95％、或者甚至不大于轴向长度的90％)的多壁构造。

在图8和图9中所示的更具体的实施例中，一个或多个槽24能够形成在条14中。虚线轮廓A(图8)旨在显示成型之前的条14。

在实施例中，槽24中的至少一个能够在第一边缘16朝向第三边缘20成型之前形成在条14中。槽24能够沿第一边缘16、第三边缘20、或沿其组合形成。槽24中的至少一个能够分别从第一边缘16或第三边缘20朝向第三边缘20或第一边缘16延伸。更具体地，所有的槽24都能够从第一边缘16或第三边缘20朝向第三边缘20或第一边缘16延伸。槽24能够有利于第一边缘16朝向第三边缘20、或者第三边缘20向第一边缘16(下文更详细地讨论)成型。更具体地，槽24能够在成型工艺期间减少应力梯度形成于条14内。此外，槽24能够例如通过允许压缩特征6在较低的径向载荷条件下偏转来增加公差吸收或者甚至公差敏感度。此外，槽24能够有助于条14的第二边缘18朝向第四边缘22成型。

在特定实施例中，所有的槽24都能够沿大体平行方向定向。当在本文中使用时，“大体平行方向”指的是两条或多条线、或者在非直线情况下(例如，弧线)的中心线之间的角度偏置不大于15°(例如不大于10°、不大于5°、不大于2°、或者甚至不大于1°)。在更具体的实施例中，所有的槽24都能够沿平行方向定向。当在本文中使用时，“平行方向”指的是的两条或多条线、或者在非直线情况下(例如，弧线)的中心线之间的角度偏置不大于0.1°。

在又一个实施例中，槽24能够相对于第一边缘16和第三边缘20垂直、或大体垂直地(例如，处于75°至105°之间，如85°至95°之间)定向。

槽24能够具有由从第一边缘16或第三边缘20到槽的轴向端部的最短距离测量出的长度L_S，例如沿与第一边缘16或第三边缘20垂直的方向测量出的从第一边缘16或第三边缘20到槽24的最远点的最大距离。在实施例中，L_S能够不大于条14的预形成轴向长度的50％。在进一步的实施例中，L_S能够不大于预形成轴向长度的45％，例如不大于预形成轴向长度的40％、不大于预形成轴向长度的35％、不大于预形成轴向长度的30％、不大于预形成轴向长度的25％、不大于预形成轴向长度的20％、不大于预形成轴向长度的15％、不大于预形成轴向长度的10％、或者甚至不大于预形成轴向长度的5％。在又一个实施例中，L_S能够不小于条14的预形成轴向长度的0.1％，例如不小于0.5％、不小于1％、不小于2％、不小于3％、或者甚至不小于4％。在实施例中，每一个槽24都能够终止于应力集中降低元件，例如圆形槽或泄压槽(未图示)。应力集中降低元件可以减少成型期间条14内的应力梯级的累积。这能够减少形成和使用期间条14的破裂或折断。

在更具体的实施例中，至少一个槽24能够被布置在相邻的折叠部分5之间。更具体地，一个槽24能够被布置在每一个折叠部分5之间。槽24可以增加每一个折叠部分5对载荷条件的独立弯曲响应，由此增加公差环2的同心能力。

在另一个实施例中，在条14的第一边缘16朝向第三边缘20成型之后、但是在条14的第二边缘18朝向第四边缘22成型之前，条14的第三边缘20能够朝向第一边缘16成型。例如，条14能够折叠、弯曲、或者以其它方式被操纵成使得第一边缘16和第三边缘20之间的距离在沿材料条14的一个或多个位置处进一步减小(图2)。在实施例中，当第三边缘20朝向第一边缘16成型时，条14能够在朝向第三边缘20折叠第一边缘16之后具有进一步减小至少5％(例如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、或者甚至至少45％)的轴向长度。通过该工艺形成的边缘能够形成公差环2的第二轴向端部28。此外，折叠部分5的两个周向延伸行均能够形成于公差环2的轴向端部26或28处或者紧邻轴向端部26或28。

如上文所讨论的，一个或多个槽24能够沿第三边缘20形成在条14中。在实施例中，槽24中的至少一个能够在第三边缘20朝向第一边缘16成型之前形成在条14中。槽24能够沿第三边缘20形成。槽24中的至少一个能够朝向第一边缘16从第三边缘20延伸。更具体地，所有的槽24都能够朝向第一边缘16从第三边缘20延伸。槽24能够有利于第三边缘20向第一边缘16成型。更具体地，槽24能够在成型工艺期间缓解应力梯级形成于条14内。此外，槽24能够例如通过允许压缩特征6在较低的径向载荷条件下偏转来增加公差吸收或者甚至公差敏感度。

沿第三边缘20形成的槽24能够具有任何数量的与沿第一边缘16形成的槽24类似的特征。例如，沿第三边缘20的槽24可以沿彼此大体平行、或平行的方向定向。在另一个实施例中，沿第三边缘20的槽24能够相对于第一边缘16和第三边缘20垂直、或大体垂直(例如，75°至105°之间，例如85°至95°之间)地定向。在又一个实施例中，槽能够具有由从第三边缘20到槽24的轴向端部的最短距离测量出的长度L_S。在实施例中，L_S能够不大于条14的预形成轴向长度的50％。在进一步的实施例中，L_S能够不大于预形成轴向长度的45％，例如不大于预形成轴向长度的40％、不大于预形成轴向长度的35％、不大于预形成轴向长度的30％、不大于预形成轴向长度的25％、不大于预形成轴向长度的20％、不大于预形成轴向长度的15％、不大于预形成轴向长度的10％、或者甚至不大于预形成轴向长度的5％。在又一个实施例中，L_S能够不小于条14的预形成轴向长度的0.1％，例如不小于0.5％、不小于1％、不小于2％、不小于3％、或者甚至不小于4％。在又一个实施例中，每一个槽24都能够终止于应力集中降低元件，例如圆形槽或泄压槽(未图示)。应力集中降低元件可以减少成型期间应力梯级在条14内累积。这能够减少形成和使用期间条14的破裂或折断。

根据实施例，为了提高公差环2的稳定性及其对变形、扭转、和缠绕的阻力，至少三个压缩特征6或突出部7能够沿公差环2的每一个相对的轴向端部26和28布置。沿每一个轴向端部26和28的三个压缩特征6或突出部7能够形成与内部部件和外部部件中的一个的共六个径向接触点(未图示)。

在实施例中，压缩特征6或突出部7能够沿周向方向等距地间隔开。

现在参照图10，在实施例中，公差环2还能够包括至少部分地围绕侧壁4的外周延伸的肋30。更具体地，肋30能够围绕整个侧壁4周向延伸。肋30能够布置于公差环2的中心位置处。更具体地，肋30能够布置于公差环2的轴向中心位置处。

在特定实施例中，肋30能够与公差环2的侧壁4成整体(例如，单体的)。肋30能够通过弯曲、折叠、或者与操纵侧壁4类似的其它方式成型。在实施例中，肋30能够具有与主要表面12垂直地测量出的突出径向高度32，该突出径向高度为侧壁4的厚度T的至少25％。在进一步的实施例中，突出径向高度32能够为至少50％T，例如至少75％T、至少100％T、至少125％T、至少150％T、至少175％T、或者甚至至少200％T。在另一个实施例中，突出径向高度32能够不大于10,000％T，例如不大于5,000％T、不大于1,000％T、不大于900％T、不大于800％T、不大于700％T、不大于600％T、或者甚至不大于500％T。

在实施例中，肋30能够具有沿主要表面12测量出的的轴向长度34，该轴向长度小于公差环2的已形成轴向长度的25％。当在本文中使用时，“已形成轴向长度”是在成型完成之后(例如折叠部分5、肋30、和改变公差环的轴向长度的任何其它特征形成之后)测量出的公差环的轴向长度。在进一步的实施例中，肋30能够具有小于公差环的已形成轴向长度的20％(例如，小于公差环的已形成轴向长度的15％、小于公差环的已形成轴向长度的10％、或者甚至小于公差环的已形成轴向长度的5％)的轴向长度34。在另一个实施例中，肋30能够具有为公差环的已形成轴向长度的至少0.1％(例如，公差环的已形成轴向长度的至少0.5％、公差环的已形成轴向长度的1％、公差环的已形成轴向长度的至少2％、公差环的已形成轴向长度的至少3％、或者甚至公差环的已形成轴向长度的至少4％)的轴向长度34。

在实施例中，折叠部分5能够自由浮动，例如在成型之后折叠部分不固定于主要表面12，而是能够沿主要表面12平移。肋30能够形成轴向止动件，从而防止折叠部分5平移超过沿公差环2的轴向长度的指定位置。

在实施例中，肋30能够具有大体截头圆锥形状，从而限定两个壁36和38。更具体地，壁36和38能够限定至少45°(例如至少60°、至少75°、至少90°、至少105°、或者甚至至少120°)的相对底角40。在更具体的实施例中，相对底角40能够不大于179°，例如不大于175°、不大于160°、不大于145°、或者甚至不大于130°。对于小于90°的底角40而言，肋30的壁36和38能够形成立即止动件，从而防止压缩特征6进一步平移。对于大于90°的相对底角40而言，肋30的壁36和38能够形成楔形部，从而使压缩特征6继续平移所需的力增大。

在另一个实施例中，相比不具有肋30的类似的公差环，肋30能够使公差环的刚度增大至少1％。当在本文中使用时，“公差环的刚度”指的是公差环避免例如由于扭转力或旋转力而造成的变形的能力。例如，如果在相同的相对位置将相等的力施加于两个公差环，并且第一公差环偏转5mm而第二公差环偏转10mm，则第一公差环具有等于第二公差环刚度的200％的刚度。在进一步的实施例中，相比不具有肋30的类似的公差环，肋30能够使公差环2的刚度增大至少2％，例如至少3％、至少4％、至少5％、至少6％、至少7％、至少8％、至少9％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少75％、至少100％、至少150％、至少200％、或者甚至至少500％。在另一个实施例中，肋30能够使公差环2的刚度增大不超过1000％，例如不超过750％。

现在参照图11，组件100能够包括公差环2，该公差环布置于形成在内部部件(例如，轴102)和外部部件(例如开孔104)之间的环形间隙106内。本领域技术人员将认识到，折叠部分5能够根据应用径向向外(如图所示)或径向向内定向。

在实施例中，折叠部分5的至少一部分能够在向公差环2的最外侧部分施加径向载荷力时朝向肋30大体沿线42和44平移。此外，折叠部分5还能够沿径向方向进一步压缩，如线46和48所示。就这方面而言，折叠部分5能够在内部部件102和外部部件104之间吸收径向载荷力。

在特定实施例中，组件100能够包括硬盘驱动器(HDD)的一部分。例如，内部部件102能够是枢轴，外部部件104能够是致动臂，并且公差环2能够在其间提供转矩传输。然而，组件100不旨在被限于HDD组件。例如，组件100能够用于汽车和航天工业、能源部门、以及需要使用转矩传输器的多个机械和工业领域中。进一步的示例性应用包括转向柱、定子、压缩机、立柱、轴、以及其它类似的往复和旋转组件。

在实施例中，折叠部分5能够被布置于公差环2的相对轴向端部处或者紧邻该相对轴向端部。传统的公差环通常具有以下中的任意一个：(1)突出部，该突出部与环的轴向端部间隔开以增加跨过突出部的轴向长度的均匀度，或者(2)沿公差环的整个轴向长度延伸的波纹。这种特征降低公差环相对于扭转力、周向力、轴向力、及其组合的稳定能力。沿公差环2的轴向端部或者在该轴向端部处利用折叠部分5能够通过使周向延伸的突出部行彼此间隔开公差环的轴向长度所允许的最大程度来提高稳定能力并且减少摆动。

多种不同的方面和实施例都是可能的。下文描述了该等方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域技术人员将领会，该等方面和实施例是说明性的并且不对本发明的范围构成限制。实施例可以根据下文所列举的项中的任何一个或多个。

多种不同的方面和实施例都是可能的。下文描述了该等方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域技术人员将领会，该等方面和实施例仅仅是说明性的并且不对本发明的范围构成限制。实施例可以根据下文所列举的实施例中的任何一个或多个。

实施例1.一种公差环，包括：

侧壁，该侧壁具有由一定厚度间隔开的相对的第一主要表面和第二主要表面，其中第一主要表面在侧壁的第一位置处限定了公差环的内径并且在侧壁的第二位置处限定了公差环的外径。

实施例2.根据前述实施例所述的公差环，其中该公差环包括沿公差环的轴向长度的至少25％(例如，沿轴向长度的至少50％、轴向长度的至少60％、沿轴向长度的至少75％、轴向长度的至少80％、或者甚至轴向长度的至少85％)的多壁构造。

实施例3.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中第一主要表面在侧壁的第一位置处限定了公差环的径向最外侧表面并且在侧壁的第二位置处限定了公差环的径向最内侧表面。

实施例4.一种公差环，该公差环具有沿公差环的轴向长度的至少25％(例如沿轴向长度的至少50％、轴向长度的至少60％、沿轴向长度的至少75％、轴向长度的至少80％、或者甚至轴向长度的至少85％)的多壁构造。

实施例5.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中多壁构造沿小于公差环的轴向长度的100％(例如不大于轴向长度的99％、不大于轴向长度的98％、不大于轴向长度的97％、不大于轴向长度的96％、不大于轴向长度的95％、或者甚至不大于轴向长度的90％)延伸。

实施例6.根据实施例4和5中任一个所述的公差环，其中多壁构造包括2个侧壁。

实施例7.根据实施例4至6中任一个所述的公差环，其中多壁构造包括至少3个侧壁，例如至少4个侧壁、或者甚至至少5个侧壁。

实施例8.根据实施例4至7中任一个所述的公差环，其中多壁构造包括不大于100个侧壁，例如不大于50个侧壁、或者甚至不大于20个侧壁。

实施例9.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中侧壁包括金属。

实施例10.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中侧壁包括钢，例如弹簧钢。

实施例11.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中该公差环还包括聚合物层，并且其中该聚合物层联接到侧壁的至少一部分。

实施例12.根据实施例11所述的公差环，其中聚合物层包括低摩擦材料。

实施例13.根据实施例11和12中任一个所述的公差环，其中聚合材料包括PTFE。

实施例14.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中该公差环包括多个折叠部分。

实施例15.根据实施例14所述的公差环，其中折叠部分包括压缩特征。

实施例16.根据实施例15所述的公差环，其中压缩特征适于吸收内部部件和外部部件之间的公差。

实施例17.根据实施例15和16中任一个所述的公差环，其中压缩特征被布置成邻近公差环的轴向端部。

实施例18.根据实施例15至17中任一个所述的公差环，其中该公差环具有相对的第一轴向端部和第二轴向端部，并且其中至少三个压缩特征被布置在第一轴向端部处并且至少三个压缩特征被布置在第二轴向端部处。

实施例19.根据实施例15至18中任一个所述的公差环，其中压缩特征围绕公差环沿周向方向等距地间隔开。

实施例20.根据实施例15至19中任一个所述的公差环，其中压缩特征折叠。

实施例21.根据实施例14至20中任一个所述的公差环，其中折叠部分包括径向延伸的突出部。

实施例22.根据实施例14至20中任一个所述的公差环，其中折叠部分与公差环的侧壁连续。

实施例23.根据实施例14至21中任一个所述的公差环，其中折叠部分与公差环的侧壁整体形成。

实施例24.根据实施例15至22中任一个所述的公差环，其中该公差环具有限定一定厚度的侧壁，并且其中压缩特征具有大于侧壁厚度的突出径向高度。

实施例25.根据实施例24所述的公差环，其中压缩特征的突出径向高度为侧壁厚度的至少110％，例如至少115％、至少120％、至少125％、至少130％、至少135％、至少140％、至少145％、至少150％、至少175％、至少200％、至少225％、至少250％、至少275％、至少300％、或者甚至至少500％。

实施例26.根据实施例24和25中任一个所述的公差环，其中压缩特征的突出径向高度不大于侧壁厚度的1,000％，例如不大于900％、不大于800％、或者甚至不大于700％。

实施例27.根据实施例15至26中任一个所述的公差环，其中压缩特征能够沿轴向方向变形。

实施例28.根据实施例15至27中任一个所述的公差环，其中压缩特征中的至少一个的至少一个部分适于在接受径向载荷条件时沿轴向方向平移。

实施例29.根据实施例15至28中任一个所述的公差环，其中所有的压缩特征都适于在接受径向载荷条件时沿轴向方向平移。

实施例30.根据实施例28和29中任一个所述的公差环，其中压缩特征的平移发生在朝向压缩特征从其延伸的公差环的相对轴向端部的方向上。

实施例31.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中该公差环还包括围绕公差环周向延伸的肋。

实施例32.根据实施例31所述的公差环，其中肋与公差环的侧壁整体形成。

实施例33.根据实施例31和32中任一个所述的公差环，其中肋围绕公差环在轴向中心位置处延伸。

实施例34.根据实施例31至33中任一个所述的公差环，其中肋具有突出径向高度，该突出径向高度为公差环侧壁厚度的至少25％，例如至少50％、至少75％、或者甚至至少100％。

实施例35.根据实施例31至34中任一个所述的公差环，其中肋具有突出径向高度，该突出径向高度不大于侧壁厚度的1000％，例如不大于900％、不大于800％、或者甚至不大于700％。

实施例36.根据实施例31至35中任一个所述的公差环，其中肋具有轴向长度，该轴向长度小于公差环的已形成轴向长度的25％，例如小于20％、小于15％、小于10％、或者甚至小于5％。

实施例37.根据实施例31至36中任一个所述的公差环，其中肋具有轴向长度，该轴向长度为公差环的已形成轴向长度的至少0.1％，例如至少0.5％、至少1％、至少2％、至少3％、或者甚至至少4％。

实施例38.根据实施例31至37中任一个所述的公差环，其中肋形成轴向止动件，该轴向止动件防止压缩特征平移超过肋。

实施例39.根据实施例31至38中任一个所述的公差环，其中相比不具有肋的类似的公差环，所述肋使公差环的刚度增大至少1％，例如增大至少2％、增大至少3％、增大至少4％、或者甚至增大至少5％。

实施例40.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中该公差环包括预形成轴向长度L_PA，其中该公差环包括已形成轴向长度L_N，并且其中L_N小于95％L_P，例如小于90％L_P、小于85％L_P、小于80％L_P、小于75％L_P、小于70％L_P、小于65％L_P、小于60％L_P、或者甚至小于55％L_P。

实施例41.根据实施例40所述的公差环，其中L_N为至少5％L_P，例如至少10％L_P、至少15％L_P、至少20％L_P、至少25％L_P、至少30％L_P、至少35％L_P、至少40％L_P、或者甚至至少45％L_P。

实施例42.根据前述实施例中任一个所述的公差环，其中该公差环包括已形成轴向长度，并且其中整个已形成轴向长度适于被布置于开孔内。

实施例43.一种组件，包括：

外部部件，该外部部件限定了开孔；

内部部件，该内部部件被布置于开孔中；和

根据前述实施例中任一个所述的公差环，该公差环被布置于内部部件和外部部件之间。

实施例44.一种形成公差环的方法，包括：

提供材料条，该材料条包括第一边缘、第二边缘、第三边缘、和第四边缘；

朝向第三边缘成型条的第一边缘；

朝向第四边缘成型条的第二边缘。

实施例45.根据实施例44所述的方法，其中朝向第三边缘成型第一边缘形成了压缩特征。

实施例46.根据实施例44和45中任一个所述的方法，该方法还包括：

沿第一边缘和第三边缘在材料条内形成槽。

实施例47.根据实施例46所述的方法，其中形成槽的步骤是在第一边缘朝向第三边缘成型之前执行。

实施例48.根据实施例46和47中任一个所述的方法，其中槽分别朝向第三边缘和第一边缘从第一边缘和第三边缘延伸。

实施例49.根据实施例46至48中任一个所述的方法，其中槽沿平行方向定向。

实施例50.根据实施例46至49中任一个所述的方法，其中槽垂直于第一边缘和第三边缘定向。

实施例51.根据实施例46至50中任一个所述的方法，其中槽具有长度，并且其中槽的长度不大于材料条的预形成轴向长度的50％，例如不大于45％、不大于40％、不大于35％、不大于30％、不大于25％、不大于20％、不大于15％、不大于10％、或者甚至不大于5％。

实施例52.根据实施例46至51中任一个所述的方法，其中至少一个槽形成于相邻的压缩特征之间。

实施例53.根据实施例44至52中任一个所述的方法，其中朝向第三边缘成型第一边缘的步骤形成公差环的第一轴向端部。

实施例54.根据实施例44至53中任一个所述的方法，其中朝向第三边缘成型第一边缘的步骤通过折叠执行。

实施例55.根据实施例44至54中任一个所述的方法，其中材料条具有预形成轴向长度，并且其中朝向第三边缘成型第一边缘的步骤执行为使得材料条的预形成轴向长度减小至少5％，例如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、或者甚至至少45％。

实施例56.根据实施例44至55中任一个所述的方法，该方法还包括：

朝向条的第一边缘成型条的第三边缘。

实施例57.根据实施例56所述的方法，其中朝向第一边缘成型第三边缘的步骤形成了公差环的第二轴向端部。

实施例58.根据实施例56和76中任一个所述的方法，其中朝向第一边缘成型第三边缘的步骤通过折叠执行。

实施例59.根据实施例55至57中任一个所述的方法，其中材料条在朝向第三边缘折叠第一边缘之后具有轴向长度，并且其中朝向第一边缘成型第三边缘的步骤执行为使得预形成轴向长度进一步减小至少5％，例如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、或者甚至至少45％。

实施例60.根据实施例44至59中任一个所述的方法，其中朝向第四边缘成型第二边缘的步骤形成了公差环的周向端部。

实施例61.根据实施例44至60中任一个所述的方法，其中朝向第四边缘成型第二边缘的步骤通过折叠执行。

实施例62.根据实施例44至61中任一个所述的方法，其中朝向第三边缘成型条的第一边缘的步骤在朝向第四边缘成型条的第二边缘之前执行。

实施例63.根据实施例44至62中任一个所述的方法，还包括：

将条的第二边缘和第四边缘联接在一起。

实施例64.根据实施例44至63中任一个所述的方法，该方法还包括：

将条的第二边缘焊接到第四边缘。

实施例65.根据实施例44至64中任一个所述的方法，其中材料条包括衬底，例如诸如弹簧钢之类的金属。

实施例66.根据实施例44至65中任一个所述的方法，其中材料条还包括聚合物层，例如诸如PTFE之类的含氟聚合物。

应当注意，并非需要上文所描述的所有特征，一部分具体特征可能是不需要的，并且可以除了所描述的特征之外提供一个或多个特征。此外，描述特征的顺序并不一定是安装该等特征的顺序。

为了清楚起见，在不同实施例的背景之下描述的某些特征也可以结合单个实施例提供。相反地，为了简明起见，在单个实施例的背景下描述的多个特征也可以分别或以任何子组合提供。

上文已结合具体实施例描述了益处、其它优点、和问题的解决方案。然而，可能使任何益处、优点、或解决方案出现或者变得更加显著的益处、优点、问题的解决方案、和任何特征(多个特征)并不被理解成任何或全部权利要求的关键、必需、或基本的特征。

本文中所描述的实施例的说明书和图示旨在提供对多个实施例结构的大体理解。说明书和图示并非旨在用作对使用本文中所描述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的排他并且全面的描述。也可以结合单个实施例提供不同的实施例，并且相反地，为了简明起见，在单个实施例背景下描述的多个特征可也可以分别或以任何子组合提供。此外，参照范围中所述的值包括该等范围内的所有值。对于本领域技术人员而言，多种其它的实施例仅在阅读本说明书之后是显而易见的。可以相对于本公开使用和推导出其它实施例，使得可以在不偏离本公开的范围的前提下进行结构替换、逻辑替换、或任何改变。因此，本公开应当被看作说明性而非限制性的。

Claims

1.一种公差环，包括：

侧壁，所述侧壁具有通过一定厚度间隔开的相对的第一主要表面和第二主要表面，其中所述第一主要表面在所述侧壁的第一位置处限定所述公差环的内径并且在所述侧壁的第二位置处限定所述公差环的外径，

至少一个折叠部分，其从中心轴径向向外延伸，其中所述折叠部分形成所述公差环的所述内径和所述外径，且

其中所述公差环具有圆柱形状，其中所述公差环包括围绕所述公差环在轴向中心位置处周向延伸的肋，且其中所述肋适于防止压缩特征沿轴向方向上平移超过所述肋，其中所述至少一个折叠部分的端部在径向方向上相对于所述第二主表面不超过所述肋。

2.根据权利要求1所述的公差环，其中所述公差环包括沿所述公差环的轴向长度的至少25％的多壁构造。

3.根据权利要求1所述的公差环，其中所述公差环进一步包含耦合到所述侧壁的至少一部分的低摩擦材料。

4.根据权利要求1所述的公差环，其中所述折叠部分包括压缩特征。

5.根据权利要求4所述的公差环，其中压缩特征被布置成邻近所述公差环的轴向端部。

6.一种公差环，所述公差环具有沿所述公差环的轴向长度的至少25％的多壁构造，且具有圆柱形状，其中所述公差环包含至少一个折叠部分，其从中心轴径向向外延伸，其中所述折叠部分形成所述公差环的内径和外径，其中所述公差环包括围绕所述公差环在轴向中心位置处周向延伸的肋，其中所述肋适于防止压缩特征沿轴向方向上平移超过所述肋，其中所述至少一个折叠部分的端部在径向方向上不超过所述肋。

7.一种形成公差环的方法，包括：

提供材料条，所述材料条包括第一边缘、第二边缘、第三边缘、和第四边缘；

朝向所述第三边缘成型所述材料条的第一边缘；和

朝向所述第四边缘成型所述材料条的所述第二边缘，其中所述第一边缘和所述第三边缘彼此面对，其中所述第二边缘和所述第四边缘彼此面对，其中所述公差环具有圆柱形状，其中所述公差环包括围绕所述公差环在轴向中心位置处周向延伸的肋；其中所述肋适于防止压缩特征沿轴向方向上平移超过所述肋，其中所述公差环包含至少一个折叠部分，所述至少一个折叠部分的端部在径向方向上不超过所述肋。

8.根据权利要求7所述的方法，其中朝向所述第三边缘成型所述第一边缘形成压缩特征。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的方法，所述方法还包括：

在朝向所述第三边缘成型所述第一边缘之前沿所述第一边缘和所述第三边缘中的至少一个在所述材料条内形成槽。

10.根据权利要求7和8中任一项所述的方法，其中所述材料条具有预形成轴向长度，并且其中朝向所述第三边缘成型所述第一边缘的步骤执行为使得所述材料条的预形成轴向长度减少至少25％。

11.根据权利要求7和8中任一项所述的方法，所述方法还包括：

朝向所述材料条的第一边缘成型所述材料条的第三边缘。

12.根据权利要求7和8中任一项所述的方法，其中所述材料条包括衬底和低摩擦材料。