CN112513484A

CN112513484A - 公差环和具有公差环的组件

Info

Publication number: CN112513484A
Application number: CN201980048065.4A
Authority: CN
Inventors: 卢埃林·皮克林
Original assignee: Saint Gobain Performance Plastics Rencol Ltd
Current assignee: Saint Gobain Performance Plastics Rencol Ltd
Priority date: 2018-07-17
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2039-07-15
Also published as: CN112513484B; KR20210031501A; JP2023099026A; EP3824199A1; KR102577877B1; JP7266088B2; WO2020016156A1; US11873865B2; US20200025256A1; JP2021530655A

Abstract

本发明提供一种公差环(100)，其包括多个径向向内或径向向外突出的凸部(120)，基底(119)和覆盖层(104)，所述覆盖层包括热增强层和保持层中的至少一者，所述热增强层包括以下项中的至少一项：i)Vickers硬度＜400VPM或ii)热导率＞100W/m·K，所述公差环(100)适于以下项中的至少一项：a)在内部构件和外部构件之间提供热传递，b)提供所述保持层与所述外部构件之间的摩擦系数，该摩擦系数高于所述基底(119)与所述外部构件之间的摩擦系数，或c)在所述内部构件和所述外部构件之间提供保持力R_f，该保持力大于0.1乘以组装力A_f。

Description

公差环和具有公差环的组件

技术领域

本发明总体上涉及公差环，该公差环位于包括活动件的组件之间。

背景技术

通常，公差环可用于耦接部件之间的运动。一种类型的公差环可位于内部部件的外表面与外部部件的孔的内表面之间的间隙中。此类组件可进一步包括旋转部件，诸如包括但不限于适于在组件内旋转的旋转轴或转子的旋转部件。公差环也可用于组件中，包括发电机组件、马达组件、发动机组件、离合器组件或保持机构。此类组件可用于汽车应用中。

附图说明

为了更详细地理解实现特征和优点的方式，可参考附图中示出的实施例进行更全面的描述。然而，附图仅示出了一些实施例，因此不应认为是对范围的限制。

图1为公差环的一个实施例的透视端视图；

图2为公差环的一个实施例的透视侧视图；

图3为用于公差环的凸部的一个实施例的平面图；

图4为具有层的公差环的另一实施例的示意侧剖图；

图5A为组件的一个实施例的透视端视图；

图5B为组件的一个实施例的透视侧视图；

在不同附图中，使用相同的参考符号来表示相似或相同的项。

具体实施方式

提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，其他实施例可基于本专利申请中所公开的教导内容而使用。

术语″由...构成″″包含″″包括″″含有″″具有″″有″或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包含特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则″或″是指包括性的″或″而非排他性的″或″。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。

而且，使用″一个″或″一种″来描述本文所述的元件和组分。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。此外，使用″约″或″基本上″来表达描述不脱离本发明范围的任何值或关系的空间或数字关系。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是说明性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工行为的许多详细信息是常规的，并且能在马达/交流发电机/涡轮增压器/发动机组件和部件领域的教科书及其他来源中找到。

图1至4描绘了根据多个实施例的公差环100。公差环100包括由材料制成的带102，该带可围绕中心轴线600弯曲成公差环状(基本上环形)形状。公差环100可具有第一轴向端115和第二轴向端117。带102可包括侧壁103。在一实施例中，带102可包括内部侧壁103a和外部侧壁103b。侧壁103可具有轴向边缘105。在多个实施例中，侧壁103可具有第一轴向边缘105a和第二轴向边缘105b。在多个实施例中，公差环100或带102可具有由弹性材料制成的沿着侧壁103的至少一个轴向端115、117周向延伸的平坦未成形部分220。在多个实施例中，公差环100的侧壁103的各轴向端105、107处可存在由材料制成的上部未成形带220和下部未成形带222。未成形部分224可沿着侧壁103的长度在未成形带220、222之间并从所述未成形带轴向延伸。在一实施例中，公差环100和或带102可包括限定第一周向端611和第二周向端613的间隙106。在多个实施例中，如图1至图2所示，带102的第一周向端611和第二周向端613不相连(例如，其可以形成为开口公差环设计)，从而留下邻近带102的圆周的轴向间隙106。在其他实施例中，带可以是弯曲的，使得端部彼此重叠。在另一些实施例中，如图3所示，带可以为连续的、不间断的公差环。在一实施例中，内部侧壁103a可包括内表面。在一实施例中，外部侧壁103b可包括外表面。在多个实施例中，带102可包括围绕带102的圆周的多个凸部120。在多个实施例中，公差环100可适于将内部构件306和外部构件302相对于彼此固定。

在一实施例中，如图1至图4所示，公差环100可包括复合材料。公差环100可包括至少一个基底119和至少一个覆盖层104。覆盖层104可覆于基底119的任意部分之上和/或之下。覆盖层104可在基底119上连续或不连续。内部侧壁103a的内表面可具有符合带102的形状的覆盖层104。在一实施例中，外部侧壁103b的外表面可具有符合带102的形状的覆盖层104。覆盖层104可耦接到基底119的至少一部分，最值得注意的是基底的沿着凸部120的部分。在又一实施例中，覆盖层104可耦接到侧壁103的整个主表面，例如，侧壁103的径向内表面103a或径向外表面103b，以分别覆盖公差环100的径向外部表面或径向内部表面。在另一实施例中，如图2所示，覆盖层104、104′可耦接到侧壁103的整个主表面，例如，侧壁103的径向内表面103a和径向外表面103b，以覆盖公差环100的径向外部和径向内部。在一特定实施例中，覆盖层104可耦接到基底119的径向内表面，使得与另一部件的另一表面形成交界面。在另一个中，第二基底119′可覆于覆盖层104之上。在再一实施例中，多个基底119和多个覆盖层104可在任意构造中覆于彼此之上或之下。在多个实施例中，带102和或多个凸部120可包括可在任意构造中覆于彼此之上或之下的多个基底119和多个覆盖层104。在多个实施例中，多个基底119和多个覆盖层104可包括带102和或多个凸部120。

覆盖层104可包括多种组成或多个层。在多个实施例中，覆盖层104可包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者。在多个实施例中，热增强层104a可具有Vickers硬度＜400VPM和/或热导率＞100W/m·K中的至少一者。热增强层104a可同时具有Vickers硬度＜400VPM和热导率＞100W/m·K。在多个实施例中，热增强层104a可允许公差环100适于在内部构件306和外部构件302之间提供热传递。在多个实施例中，保持层104b可在内部构件306和外部构件302之间提供保持力R_f，并且该组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。保持力R_f可定义为相对于内部部件306或外部部件302中的至少一者将公差环100保持在静止状态所需的力。组装力A_f可定义为将公差环100与内部部件306或外部部件302中的至少一者组装到组件2中所需的力。在一实施例中，热增强层104a和保持层104b可为单个均匀层。在另一实施例中，热增强层104a和保持层104b可以是覆盖层104内限定的单独的层。在一实施例中，热增强层104a和保持层104b的组成可在覆盖层104内形成组成梯度。在一实施例中，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可限定公差环100的外部表面或径向外表面或侧壁103b的一部分。在一实施例中，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可限定公差环100的内部表面或径向内表面或侧壁103a的一部分。

在一实施例中，如图4所示，基底119可至少部分地包括金属。该金属可包括铝、锌、铜、铍、镁、锡、钛、钨、铁、青铜、其合金，或者可以为另一种类型的金属。更具体地，基底可以至少部分地包括铁合金，诸如钢，诸如不锈钢或碳钢。例如，基底119可至少部分地包含301不锈钢。301不锈钢可以是退火的、1/4硬、1/2硬、3/4硬或全硬。基底119可包括编织网或延展金属网格。

在一实施例中，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可至少部分地包括金属。该金属可包括铝、锌、铜、铍、镁、锡、钛、钨、铁、青铜、其合金，或者可以为另一种类型的金属。覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可包括金属合金(包括所列的金属)、阳极化金属(包括所列的金属)、或其任意组合。覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可包括编织网或延展金属网格。可通过电镀、化学涂层、阳极氧化、热浸、真空镀、钝化、磨料处理、研磨、抛光(polishing)、磨光(burnishing)、喷砂、蚀刻、磨蚀、压延、镀锌、滚花、喷丸、酸洗、热喷涂、表面硬化、金属胶结或金属加工领域中已知的任意其他方法对覆盖层104进行表面处理。

可选地，基底119可涂覆有防腐蚀层704和705，以防止公差环基底在加工之前发生腐蚀。另外，可在层704上方施加防腐蚀层708。层704、705和708中的每一者可具有约1至50微米，诸如约7至15微米的厚度。层704和705可包含锌、铁、锰或其任意组合的磷酸盐，或者纳米陶瓷层。此外，层704和705可包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层或其任意组合。层708可包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆。可在加工期间除去或保留防腐蚀层704、705和708。

可选地，公差环100可进一步包括耐腐蚀涂层125。耐腐蚀涂层125可具有约1至50微米，诸如约5至20微米，以及诸如约7至15微米的厚度。耐腐蚀涂层可包括粘合促进剂层127和环氧树脂层129。粘合促进剂层127可包括锌、铁、锰、锡或它们的任意组合的磷酸盐，或者纳米陶瓷层。粘合促进剂层127可包含功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层、或其任意组合。环氧树脂层129可以是热固化环氧树脂、UV固化环氧树脂、IR固化环氧树脂、电子束固化环氧树脂、辐射固化环氧树脂或空气固化环氧树脂。此外，环氧树脂可包括聚缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9，10-环氧-9，10-二氢蒽、或其任意组合。环氧树脂层129可进一步包括硬化剂。所述硬化剂可包括胺、酸酐、苯酚酚醛树脂硬化剂诸如苯酚酚醛树脂聚[N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺](PHPMI)、甲阶酚醛树脂苯酚甲醛、脂肪胺化合物、聚碳酸酐、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、包封的聚异氰酸酯、三氟化硼胺络合物、铬基硬化剂、聚酰胺、或其任意组合。一般来讲，酸酐可符合式R-C＝O-O-C＝O-R′，其中R如上所述为可为C_XH_YX_ZA_U。胺可包括：脂肪族胺，诸如单乙胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等；脂环族胺；芳香族胺，诸如环状脂族胺、环脂族胺、酰胺基胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑衍生物等，或其任意组合。

在多个实施例中，公差环100(包括基底119或覆盖层104中的至少一者)可包括具有足够刚度以承受轴向力和纵向力的材料。公差环100可由通过焊接、粘合剂、紧固件、螺纹或任何其他合适的紧固方法接合在一起的单件、两件或若干件形成。

在一些实施例中，公差环100可由基底119的弹性材料的平坦条带(其形成带102)形成。在条带弯曲成其弯曲形状之前，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可涂覆、外覆或以其他方式设置在其一个表面上。在其他实施例中，覆盖层104可涂覆、外覆或以其他方式设置在基底119的两个表面上。覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可通过已知方法诸如但不限于物理气相沉积或化学气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂布或通过其他化学或电化学技术经由涂层沉积在基底119上。覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可通过已知方法诸如但不限于辊压粘合、层压、爆炸焊接、激光熔覆或通过其他化学或电化学技术包覆在基底119上。覆盖层104可附接到带102的面向内部构件306或外部构件302的表面。如上所述，覆盖层104可涂覆、层压、外覆或键合至带102。层压、涂覆或包覆覆盖层104可在带102周围提供均匀的厚度。在可将覆盖层104附接到基底119之前或之后，可对所得的层结构进行冲压(例如，使用适当形状的模具、旋转波成形等进行压制)以形成凸部120。因此，凸部120中的至少一个可由弹性材料条带以及由覆盖层104两者形成。覆盖层104的材料可选择为柔性的，以促进该冲压步骤。覆盖层104可在内部侧壁103a或外部侧壁103b处位于带的径向外侧或径向内侧上。在可形成凸部120之后，可将层状结构弯曲成图1至图3所示的公差环状构造。在所示实施例中，覆盖层104可为外部材料。在其他实施例中，覆盖层104可为内部材料。

在一实施例中，侧壁103可具有在0.2mm和25mm的范围内的厚度T_SW。在一更特定的实施例中，侧壁103可具有在0.2mm和2mm的范围内，诸如在0.25mm和1mm的范围内、在0.3mm和1mm的范围内、在0.35mm和1mm的范围内、在0.4mm和1mm的范围内、在0.45mm和1mm的范围内、在0.5mm和1mm的范围内、在0.55mm和1mm的范围内、在0.6mm和1mm的范围内、在0.65mm和1mm的范围内、在0.7mm和1mm的范围内、在0.75mm和1mm的范围内、在0.8mm和1mm的范围内、在0.85mm和1mm的范围内、在0.9mm和1mm的范围内、或甚至在0.95mm和1mm的范围内的厚度T_SW。在另一实施例中，厚度T_SW可在0.2mm和0.95mm的范围内，诸如在0.2mm和0.9mm的范围内、在0.2mm和0.85mm的范围内、在0.2mm和0.8mm的范围内、在0.2mm和0.75的范围内、在0.2mm和0.7mm的范围内、在0.2mm和0.65mm的范围内、在0.2mm和0.6mm的范围内、在0.2mm和0.6mm的范围内、在0.2mm和0.55mm的范围内、在0.2mm和0.5mm的范围内、在0.2mm和0.45mm的范围内、在0.2mm和0.4mm的范围内、在0.2mm和0.35mm的范围内、在0.2mm和0.3mm的范围内、或甚至在0.2mm和0.25mm的范围内。在一更特定的实施例中，侧壁103可具有在0.2mm和2mm之间的厚度T_SW。

在一实施例中，基底119可具有在0.075mm和25mm的范围内的厚度T_S。在一更特定的实施例中，基底119可具有在0.075mm和2mm的范围内，诸如在0.25mm和1mm的范围内、在0.3mm和1mm的范围内、在0.35mm和1mm的范围内、在0.4mm和1mm的范围内、在0.45mm和1mm的范围内、在0.5mm和1mm的范围内、在0.55mm和1mm的范围内、在0.6mm和1mm的范围内、在0.65mm和1mm的范围内、在0.7mm和1mm的范围内、在0.75mm和1mm的范围内、在0.8mm和1mm的范围内、在0.85mm和1mm的范围内、在0.9mm和1mm的范围内、或甚至在0.95mm和1mm的范围内的厚度T_S。在另一实施例中，基底119可具有厚度T_S，其可在0.075mm和0.95mm的范围内，诸如在0.075mm和0.9mm的范围内、在0.075mm和0.85mm的范围内、在0.075mm和0.8mm的范围内、在0.075mm和0.75的范围内、在0.075mm和0.7mm的范围内、在0.075mm和0.65mm的范围内、在0.075mm和0.6mm的范围内、在0.075mm和0.6mm的范围内、在0.075mm和0.55mm的范围内、在0.075mm和0.5mm的范围内、在0.075mm和0.45mm的范围内、在0.075mm和0.4mm的范围内、在0.075mm和0.35mm的范围内、在0.075mm和0.3mm的范围内、或甚至在0.075mm和0.25mm的范围内。在一更特定的实施例中，基底119可具有在0.075mm和0.8mm之间的厚度T_S。

在一实施例中，覆盖层104可具有在0.01微米和500微米的范围内的厚度T_OL。在一更特定的实施例中，覆盖层104可具有在0.15微米和250微米的范围内，诸如在0.2微米和200微米的范围内、在0.3微米和150微米的范围内、在0.35微米和125微米的范围内、在0.4微米和115微米的范围内、在0.45微米和100微米的范围内、在0.5微米和90微米的范围内、在0.55微米和85微米的范围内、在0.6微米和75微米的范围内、在0.65微米和65微米的范围内、在0.7微米和50微米的范围内、在0.75微米和45微米的范围内、在0.8微米和40微米的范围内、在0.85微米和35微米的范围内、在0.9微米和30微米的范围内、或甚至在0.95微米和25微米的范围内的厚度T_OL。在另一实施例中，覆盖层104可具有在0.2微米和500微米的范围内，诸如在0.2微米和250微米的范围内、在0.2微米和150微米的范围内、在0.2微米和125微米的范围内、在0.2微米和100微米的范围内、在0.2微米和95微米的范围内、在0.2微米和90微米的范围内、在0.2微米和85微米的范围内、在0.2微米和80微米的范围内、在0.2微米和75微米的范围内、在0.2微米和70微米的范围内、在0.2微米和65微米的范围内、在0.2微米和60微米的范围内、在0.2微米和50微米的范围内、在0.2微米和25微米的范围内、或甚至在0.2微米和10微米的范围内的厚度T_OL。在一更特定的实施例中，覆盖层104可具有在100微米和200微米之间的厚度T_OL。

在一实施例中，热增强层104a可具有在0.15微米和500微米的范围内，诸如在0.2微米和200微米的范围内、在0.3微米和150微米的范围内、在0.35微米和125微米的范围内、在0.4微米和115微米的范围内、在0.45微米和100微米的范围内、在0.5微米和90微米的范围内、在0.55微米和85微米的范围内、在0.6微米和75微米的范围内、在0.65微米和65微米的范围内、在0.7微米和50微米的范围内、在0.75微米和45微米的范围内、在0.8微米和40微米的范围内、在0.85微米和35微米的范围内、在0.9微米和30微米的范围内、或甚至在0.95微米和25微米的范围内的厚度T_TEL。在另一实施例中，热增强层104a可具有在0.2微米和500微米的范围内，诸如在0.2微米和250微米的范围内、在0.2微米和150微米的范围内、在0.2微米和125微米的范围内、在0.2微米和100微米的范围内、在0.2微米和95微米的范围内、在0.2微米和90微米的范围内、在0.2微米和85微米的范围内、在0.2微米和80微米的范围内、在0.2微米和75微米的范围内、在0.2微米和70微米的范围内、在0.2微米和65微米的范围内、在0.2微米和60微米的范围内、在0.2微米和50微米的范围内、在0.2微米和25微米的范围内、或甚至在0.2微米和10微米的范围内的厚度T_TEL。在一更特定的实施例中，热增强层104a可具有在100微米和200微米之间的厚度T_TEL。

在一实施例中，保持层104b可具有在0.15微米和500微米的范围内，诸如在0.2微米和200微米的范围内、在0.3微米和150微米的范围内、在0.35微米和125微米的范围内、在0.4微米和115微米的范围内、在0.45微米和100微米的范围内、在0.5微米和90微米的范围内、在0.55微米和85微米的范围内、在0.6微米和75微米的范围内、在0.65微米和65微米的范围内、在0.7微米和50微米的范围内、在0.75微米和45微米的范围内、在0.8微米和40微米的范围内、在0.85微米和35微米的范围内、在0.9微米和30微米的范围内、或甚至在0.95微米和25微米的范围内的厚度T_R。在另一实施例中，保持层104b可具有在0.2微米和500微米的范围内，诸如在0.2微米和250微米的范围内、在0.2微米和150微米的范围内、在0.2微米和125微米的范围内、在0.2微米和100微米的范围内、在0.2微米和95微米的范围内、在0.2微米和90微米的范围内、在0.2微米和85微米的范围内、在0.2微米和80微米的范围内、在0.2微米和75微米的范围内、在0.2微米和70微米的范围内、在0.2微米和65微米的范围内、在0.2微米和60微米的范围内、在0.2微米和50微米的范围内、在0.2微米和25微米的范围内、或甚至在0.2微米和10微米的范围内的厚度T_R。在一更特定的实施例中，保持层104b可具有在100微米和200微米之间的厚度T_R。

在一实施例中，参考图1至图3，公差环100可具有至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm的内半径R_R1。内半径R_R1可不大于150mm、不大于125mm、不大于100mm、不大于90mm、不大于75mm、不大于50mm。公差环100可具有至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm的外半径R_R2。公差环100可具有不大于150mm、不大于125mm、不大于100mm、不大于90mm、不大于75mm、不大于50mm的外半径R_R2。在一更特定的实施例中，公差环100可具有在3mm和150mm之间的外半径R_R2。

在一实施例中，公差环100可具有在轴向端115、117之间测得的不大于500mm、不大于250mm、不大于150mm、不大于100mm、不大于50mm、不大于25mm的轴向长度L_R。公差环100可具有在轴向端115、117之间测得的至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少100mm、至少250mm的轴向长度L_R。在一更特定的实施例中，公差环100可具有在6mm和250mm之间的轴向长度L_R。内半径R_R1可沿着轴向长度L_R变化。外半径R_R2可沿着轴向长度L_R变化。

参见图1至图4，在多个实施例中，至少一个凸部120可至少部分地耦接到公差环100。在一实施例中，凸部120可形成在公差环100中。凸部120可与侧壁103是整体的，即凸部120可与侧壁103具有一体式构造。在另一特定实施例中，凸部120中的至少一个可包括附接到侧壁103的单独部件。例如，可通过粘合剂、焊接、压接或本领域中公认的任何其他合适的工艺将单独部件附接到侧壁103。在一实施例中，凸部120可位于公差环103的侧壁103的轴向边缘115、117的轴向内侧。在一实施例中，至少一个凸部120可从侧壁103径向向外延伸或突出。在一实施例中，至少一个凸部120可从侧壁103径向向内延伸或突出。在一实施例中，如图1至图3所示，至少一个凸部120可周向定向至公差环的侧壁103的下方。在一替代实施例中，至少一个凸部120可轴向定向至公差环的侧壁103的下方。凸部120可径向延伸。在一实施例中，凸部120可径向延伸远离中心轴线600。在一实施例中，凸部120可以是独立离散结构，并且可以保持住在装配之前施用的任何润滑脂，并减少或最小化后续的渗漏。

如所描绘的，公差环100可包括一个凸部120排或带。在其他方面，公差环100可包括两个凸部120排或带；三个凸部120排或带等等。此外，每个排中的凸部120的总数量N_WS可以为≥3，诸如≥4、≥5、≥6、≥7、≥8或≥9。此外，N_WS≤30、≤25、≤20或≤15。N_WS可在介于任何上述N_WS值之间且包括所述任何N_WS值的范围内。

在一实施例中，多个凸部120可设置在至少两个周向延伸的排中。在一特定实施例中，多个凸部120可设置在至少3个周向延伸的排中，诸如至少4个周向延伸的排、至少5个周向延伸的排、或甚至至少6个周向延伸的排。在另一实施例中，多个凸部120可设置在不大于25个周向延伸的排中，诸如不大于15个周向延伸的排、不大于10个周向延伸的排、或甚至不大于7个周向延伸的排。

在一实施例中，凸部120可各自限定轴向二等分线。在一实施例中，至少两个凸部120的轴向二等分线可平行地定向，即至少两个凸部120可彼此平行地定向。在一更特定的实施例中，所有凸部120可相对于彼此平行地定向。

在一实施例中，至少两个凸部120可在不同方向上从侧壁103延伸。在一更特定的实施例中，至少两个凸部120可在相反的径向方向上从内部侧壁103a和外部侧壁103b延伸。在一更特定的实施例中，至少两个凸部120可在相反的轴向方向上延伸。在一实施例中，至少两个凸部120可彼此远离延伸，即至少两个凸部120的侧面可以比凸部120的任何其他部分更靠近。

每个凸部120可限定由其长度与其宽度相比测得的纵横比。凸部120的长度可定义为在轴向或周向方向上凸部120的长度和宽度之间的较大尺寸。凸部宽度可定义为在轴向或周向方向上凸部120的长度和宽度的较小尺寸。在一实施例中，凸部120中的至少一个的纵横比可为至少1.1∶1，诸如至少1.5∶1、至少2∶1、至少3∶1、至少4∶1、至少5∶1、或甚至至少10∶1。在一实施例中，所述纵横比可不大于100∶1，诸如不大于50∶1、或甚至不大于25∶1。

凸部120可通过诸如冲压、压制、冲孔或切割的工艺形成。在一实施例中，可在形成侧壁103之前，例如，在轧制平板以形成侧壁103之前，形成凸部120中的至少一个。在一实施例中，可在形成侧壁103之后，例如，在轧制平板以形成侧壁103之后，形成凸部120中的至少一个。

在一实施例中，凸部120中的至少两个具有彼此相同的几何形状或大小。在又一实施例中，所有凸部120可具有彼此相同的几何形状或大小。在另一实施例中，凸部120中的至少两个可具有彼此不同的几何形状或大小。在又一实施例中，所有凸部120可具有彼此不同的几何形状或大小。

可仔细选择凸部120并针对它们的力传递或弹簧构件性质进行设计。可选择凸部120的几何形状，以提供期望的弹性/塑性变形特性。例如，凸部120中至少一个可相对于另一凸部120在几何形状上有所改变，以改变凸部120的旋转或轴向运动。变形特性的选择可不仅仅考虑到内部构件306和外部构件302的制造构件公差，而且还可补偿操作当中不同部件之间可能发生的不同的热膨胀和磨损，从而确保构件在使用过程中始终实现期望的性能。这些设计可适用于零间隙公差环100，以确保组装好的部件302、306在高温下不会发生松动。

如图1至图3所最佳描绘的，凸部120的横截面可为多边形。在多个实施例中，凸部120可具有多边形、圆形或半圆形横截面。在多个实施例中，凸部120可包括至少一个带肩的或无肩的波形结构230。至少一个波形结构230可包括波长L_W。在多个实施例中，每个波形结构230可包括波形体240、波形体240的第一侧上的第一波形侧242以及波形体的第二侧上的与第一波形侧242相对的第二波形侧244。每个波形体240可包括形成平台部分250的大致呈弓形的结构，该结构在上部未成形带220与下部未成形带222之间延伸。每个波形体240可包括大致呈弓形的结构，该结构在上部未成形带220与下部未成形带102之间延伸。波形结构230可具有第一肩部246和第二肩部248。波形结构可如图1所示定向，其中第一肩部246和第二肩部248在轴向方向上延伸，或可定向为其中第一肩部246和第二肩部248在径向方向上延伸。在另一实施例中，凸部120可包括平坦的平台部分250，该部分具有较小的上部未成形带220和下部未成形带222。

如图3所最佳描绘的，每个波形体240可包括大致呈矩形的覆盖区252，该覆盖区表示取决于实施例的在形成波形侧242、244之前的波形体240的外周或形状。覆盖区252可被未成形带220、222和相邻的未成形部分224包围。平台部分250可限定覆盖区252的径向边缘。覆盖区252可具有覆盖区长度L_WBF和覆盖区宽度W_WBF。凸部120或平台部分250可具有从侧壁103到凸部120或平台部分250的顶点测得的高度HP。在一个特定方面，外半径R_R2可基于凸部120或平台部分250的高度H_P。H_P可≤5％R_R2，诸如≤4％R_R2、≤3％R_R2、≤2％R_R2或≤1％R_R2。H_P可≥0.1％R_R2，诸如≥0.2％R_R2、≥0.3％R_R2、≥0.4％R_R2或≥0.5％R_R2。另外，H_P可在介于所述任何％R_R2值之间且包括所述任何％R_R2值的范围内。每个波形侧242、244可包括长度L_WS。L_WS可为≥L_WBF，诸如≥101％L_WBF、≥102％L_WBF、≥103％L_WBF、≥104％L_WBF或≥105％L_WBF。L_WS也可为≤125％L_WBF，诸如≤120％L_WBF、≤115％L_WBF或≤110％L_WBF。此外，L_WS可在介于所述任意％L_WBF值之间且包括所述任意％L_WBF值的范围内。

波形侧242、244可包括在第一波形侧242的最外垂直边缘260与第二波形侧244的最外垂直边缘262之间的测得的总宽度W_WS。W_WS可为≥W_WBF，诸如≥101％W_WBF、≥102％W_WBF、≥103％W_WBF、≥104％W_WBF或≥105％W_WBF。而且，其中W_WS为≤150％W_WBF，诸如≤145％W_WBF、≤140％W_WBF、≤135％W_WBF、≤130％W_WBF或≤125％W_WBF。此外，W_WS可在所述介于任意％W_WBF值之间且包括所述任意％W_WBF值的范围内。

在一特定方面，如图3所示，各波形体240包括在各波形体240与上部未成形带220或下部未成形带222的交界面处测得的基宽W_WBB和在各波形体240的顶点处测得的峰宽W_WBP。W_WBP可为≤W_WBB，诸如≤75％W_WBB、≤70％W_WBB、≤65％W_WBB、≤60％W_WBB、≤55％W_WBB或≤50％W_WBB。在另一方面，W_WBP可为≥25％W_WBB，诸如≥30％W_WBB、≥35％W_WBB或≥40％W_WBB。而且，W_WBP可在介于所述任何5％W_WBB值之间且包括所述任何5％W_WBB值的范围内。

波形体240的覆盖区250可包括等于H_WBF x W_WBF的面积A_FP。波形侧242、244一起可包括整个面积A_WS，该面积等于在每个波形结构230处的从未成形部分224和波形体240去除或在高度上改变的材料的表面积。A_WS可为≤A_FP，诸如≤80％A_FP、≤75％A_FP、≤70％A_FP、≤65％A_FP或≤60％A_FP。在另一方面，A_WS可为≥25％A_FP、≥30％A_FP、≥35％A_FP、≥40％A_FP、≥45％A_FP或≥50％A_FP。此外，A_WS可在介于所述任意％A_FP值之间且包括所述任意％A_FP值的范围内。

在另一方面，A_WS包括与波形体覆盖区重叠的区域A_OFP，以及与一个或多个未成形部分、上部未成形带、下部未成形带或其组合重叠的区域A_OU。A_OU可为≤A_OFP，诸如≤45％A_OFP、≤40％A_OFP、≤35％A_OFP、≤30％A_OFP或≤25％A_OFP。而且，A_OU可为≥1％A_OFP，诸如≥2％A_OFP、≥3％A_OFP、≥4％A_OFP或≥5％A_OFP。A_OU可在介于所述任何％A_OFP值之间且包括所述任何％A_OFP值的范围内。

在还一方面，A_OU可为≤A_WS，诸如≤30％A_WS、≤25％A_WS、≤20％A_WS或≤15％A_WS。而且，A_OU可为≥1％A_WS，诸如≥2％A_WS、≥3％A_WS、≥4％A_WS或≥5％A_WS。A_OU可在介于所述任意％A_WS值之间且包括所述任意％A_WS值的范围内。

在另一方面，A_OFP可为≥70％A_WS，诸如≥75％A_WS、≥80％A_WS或≥85％A_WS。此外，A_OFP≤A_WS，诸如≤99％A_WS、≤98％A_WS、≤97％A_WS、≤96％A_WS或≤95％A_WS。A_OFP可在介于所述任意A_WS值之间且包括所述任意A_WS值的范围内。

图3示出每个波形侧242、244可包括内弓形边缘270、272，该内弓形边缘邻近波形体240并且形成波形体240的第一侧边缘和第二侧边缘。每个弓形边缘270、272可包括弧长L_AE，并且L_AE可≥H_WBF，诸如≥101％H_WBF、≥102％H_WBF、≥103％H_WBF、≥104％H_WBF或≥105％H_WBF。在另一方面，L_AE可≤200％H_WBF，诸如≤175％H_WBF、≤150％H_WBF、≤145％H_WBF、≤140％H_WBF、≤135％H_WBF、≤130％H_WBF或≤125％H_WBF。L_AE可在介于所述任何％H_WBF值之间且包括所述任何％H_WBF值的范围内。

在另一方面，每个未成形部分224可包括与W_WBB基本上相同的宽度W_US。在这一方面，W_US可≥60％W_WBB，诸如≥65％W_WBB、≥70％W_WBB、≥75％W_WBB、≥80％W_WBB、≥85％W_WBB、≥90％W_WBB、≥95％W_WBB、≥96％W_WBB、≥97％W_WBB、≥98％W_WBB、≥99％W_WBB或≥100％W_WBB。此外，W_US可≤125％W_WBB，诸如≤120％W_WBB、≤115％W_WBB、≤110％W_WBB、≤105％W_WBB、≤104％W_WBB、≤103％W_WBB、≤102％W_WBB或≤101％W_WBB。W_US可在介于所述任何％W_WBB值之间且包括所述任何％W_WBB值的范围内。

图5A至图5B描绘了结合例如图1至3所示的根据多个实施例的公差环100的组件2。组件2进一步包括外部构件302，诸如但不限于壳体。外部构件302可具有沿着中心轴线600的第一轴向端305和第二轴向端307。外部构件302可具有形成于其中的孔304，该孔接纳内部构件306，诸如但不限于定子。可在相对于中心轴线600的径向或轴向方向中的至少一者上提供孔304。内部构件306可具有第一轴向端315和第二轴向端317。在多个实施例中，内部构件306可为发热构件。换句话说，内部构件306可为通过辐射、传导或对流产生热量的子组件的一部分。公差环100可用于在外部构件302和内部构件306之间提供配合。当公差环100安装在组件2中的内部构件306或外部构件302上时，凸部120可充当导向装置，从而有助于其他部件302、306的轴向安装。在多个实施例中，公差环100的凸部120可在组件2中径向向外面向壳体或外部构件302。在多个实施例中，公差环100的凸部120可在组件2中径向向内面向定子或内部构件306。组件2还可包括转子350。转子350可具有沿着中心轴线600的第一轴向端355和第二轴向端357。转子350可包括轴351和多个叶片352。转子350可适于在组件2的孔304内旋转或以其他方式运动以产生围绕转子的轴线的扭矩，并且可以在组件中产生电力，诸如发电机组件(包括但不限于交流发电机组件)、马达组件、发动机组件、离合器组件或保持机构。

在多个实施例中，内部构件306的外表面308与孔304的内表面310之间可存在环形间隙206。此环形间隙206的大小可为可变的，因为内部构件306和孔304的直径可在上文所列的公差环尺寸内变化。在多个实施例中，公差环100可具有适配成在内部构件306与外部构件302之间经径向压缩以对外部构件302施加向外的径向力并且对内部构件306施加向内的径向力来保持它们之间的位置关系的内半径R_R1和外半径R_R2。在多个实施例中，公差环100可不固定到内部构件306或外部构件302中的至少一者。在多个实施例中，公差环100可通过形状配合、力配合或粘结(包括但不限于粘合剂粘结)固定到内部构件306或外部构件302中的至少一者。使用的粘合剂可包括在环形构件领域常用的任何已知的粘合剂材料，其中包括但不限于含氟聚合物、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)或其任意组合。为了防止内部构件306在孔304内振动，可由公差环100填充环形间隙206以在部件之间形成零间隙配合。公差环100可将间隙减小到零，这样在组件2中的部件302、306之间可能不存在间隙。

在一实施例中，外部构件302可包括旋转组件、电动马达组件、发电机组件或交流发电机组件领域常用的任何材料。外部构件302可包括具有足够的刚度以承受轴向力和纵向力的任何合适的材料。在一特定实施例中，外部构件302可包括注塑聚合物。在另一实施例中，外部构件302可包括通过机加工工艺形成的金属或合金(诸如但不限于铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铅、铁、青铜、钢、弹簧构件钢、不锈钢)。在还一实施例中，外部构件302可包括陶瓷或任何其他合适的材料。外部构件302可由通过焊接、粘合剂、紧固件、螺纹或任何其他合适的紧固方法接合在一起的单件、两件或若干件形成。

在一实施例中，外部构件302自中心轴线600起的内半径R_OC1可为至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm。内半径R_OC1可不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm。外部构件302的外半径R_OC2可为至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm。外半径R_OC2可不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm。

在一实施例中，外部构件302可具有在轴向端115、117之间测得的不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm的轴向长度L_OC。外部构件302可具有在轴向端115、117之间测得的至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm的轴向长度L_OC。内半径R_OC1可沿着轴向长度L_OC变化。外半径R_OC2可沿着轴向长度L_OC变化。

在一实施例中，内部构件306可包括旋转组件、电动马达组件、发电机组件或交流发电机组件领域常用的任何材料。内部构件306可包括具有足够的刚度以承受轴向力和纵向力的任何合适的材料。在一特定实施例中，内部构件306可包括注塑聚合物。在另一实施例中，内部构件306可包括通过机加工工艺形成的金属或合金(诸如但不限于铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铅、铁、青铜、钢、弹簧构件钢、不锈钢)。在还一实施例中，内部构件306可包括陶瓷或任何其他合适的材料。内部构件306可由通过焊接、粘合剂、紧固件、螺纹或任何其他合适的紧固方法接合在一起的单件、两件或若干件形成。

在一实施例中，内部构件306自中心轴线600起的内半径R_IC1可为至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm。内半径R_IC1可以不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm。内部构件306的外半径R_IC2可为至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm。外半径R_IC2可不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm。

在一实施例中，内部构件306可具有在轴向端115、117之间测得的不大于5mm、不大于10mm、不大于15mm、不大于20mm、不大于30mm、不大于40mm的轴向长度L_IC。内部构件306可具有在轴向端115、117之间测得的至少5mm、至少10mm、至少15mm、至少20mm、至少30mm、至少40mm的轴向长度L_IC。内半径R_IC1可沿着轴向长度L_IC变化。外半径R_OC2可沿着轴向长度L_IC变化。

在使用中，当设置在组件2中的部件302、306之间时，公差环100的带102可弹性地变形。可将部件302、306中的另一者安装在组件2上，从而压缩介于部件302、306之间的间隙206中的公差环，优选地，仅凸部120变形。取决于凸部120的形状和/或轮廓以及间隙206的大小，此变形可以是弹性的或塑性的。

在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可在内部构件306和外部构件302之间具有传热系数。在多个实施例中，传热系数可不大于1000、不大于750、不大于500、不大于400、不大于300、不大于250、不大于200、不大于150、不大于125、不大于100、不大于75、不大于50、不大于25、不大于10或不大于5W/m²K。在多个实施例中，传热系数可为至少10、至少25、至少50、至少75、至少100、至少125、至少150、至少200、至少250、至少300、至少400、至少500、至少750、至少1000、至少1500W/m²K。在多个实施例中，传热系数可在至少300但不大于600W/m²K的范围内。

在多个实施例中，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可在内部构件306和外部构件302之间具有热导率。在多个实施例中，接触热导率可不大于1000、不大于750、不大于500、不大于400、不大于300、不大于250、不大于200、不大于150、不大于125、不大于100、不大于75、不大于50、不大于25、不大于10或不大于5W/m·K。在多个实施例中，热导率可为至少10、至少25、至少50、至少75、至少100、至少125、至少150、至少200、至少250、至少300、至少400、至少500、至少750、至少1000、至少1500W/m·K。在多个实施例中，热导率可在至少300但不大于600W/m·K的范围内。

在多个实施例中，覆盖层104(包括热增强层104a或保持层104b中的至少一者)可具有Vickers硬度。在多个实施例中，Vickers硬度可不大于600、不大于550、不大于500、不大于450、不大于400、不大于350、不大于300、不大于325、不大于315、不大于300、不大于250、不大于200、不大于150、不大于100或不大于50VPM。在多个实施例中，Vickers硬度可为至少50、至少75、至少100、至少150、至少200、至少250、至少300、至少350、至少400、至少450、至少500、至少550、至少600、至少650、至少700VPM。在一特定实施例中，Vickers硬度可在至少300但不大于400VPM的范围内。

在一实施例中，可通过至少1kgf，诸如至少2kgf、至少3kgf、至少4kgf、至少5kgf、至少10kgf或甚至至少15kgf的组装力A_f相对于内部构件306和外部构件302在纵向方向上将公差环100安装或组装于组件2中。在又一实施例中，可通过不大于20kgf，诸如不大于19kgf、不大于18kgf、不大于17kgf或甚至不大于16kgf的组装力A_f安装或组装组件2。

在一实施例中，公差环100可在纵向方向上相对于内部构件306和外部构件302提供至少1kgf，诸如至少2kgf、至少3kgf、至少4kgf、至少5kgf、至少10kgf或甚至至少15kgf的保持力R_f。在又一实施例中，公差环100可提供不大于20kgf，诸如不大于19kgf、不大于18kgf、不大于17kgf或甚至不大于16kgf的保持力R_f。在多个实施例中，R_f＞0.1A_f，诸如R_f＞0.2A_f、R_f＞0.3A_f、R_f＞0.4A_f、R_f＞0.5A_f、R_f＞0.6A_f、R_f＞0.7A_f、R_f＞0.8A_f、R_f＞0.9A_f或R_f＞1A_f。

在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可在内部构件306和外部构件302之间具有至少5％，诸如至少10％、至少25％、至少35％、至少50％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少92％、至少95％、至少97％、至少99％、至少99.5％或至少99.9％的环形接触区域百分比。在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可在内部构件306和外部构件302之间具有不大于99.9％，诸如不大于99.5％、不大于99％、不大于97％、不大于95％、不大于92％、不大于90％、不大于85％、不大于80％、不大于75％、不大于70％、不大于65％、不大于60％、不大于50％、不大于35％、不大于25％、不大于10％或不大于5％的环形接触区域百分比。在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可在内部构件306和外部构件302之间具有在70％和99.5％的范围内的环形接触区域百分比。

在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可具有与外部构件302的不大于0.95，诸如不大于0.9、不大于0.8、不大于0.7、不大于0.6、不大于0.5、不大于0.4、不大于0.3、不大于0.2或甚至不大于0.1的摩擦系数μ。在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可具有与外部构件302的不小于0.05，诸如不小于0.07、不小于0.1、不小于0.15、不小于0.2、不小于0.25或甚至不小于0.3的摩擦系数μ。在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可具有与外部构件302的在0.12和0.95的范围内的摩擦系数μ。

在多个实施例中，覆盖层104(包括至少保持层104b)可具有与外部构件302的不大于0.95，诸如不大于0.9、不大于0.8、不大于0.7、不大于0.6、不大于0.5、不大于0.4、不大于0.3、不大于0.2或甚至不大于0.1的摩擦系数μ₁。在多个实施例中，覆盖层104(包括至少保持层104b)可具有与外部构件302的不小于0.05，诸如不小于0.07、不小于0.1、不小于0.15、不小于0.2、不小于0.25或甚至不小于0.3的摩擦系数。在多个实施例中，覆盖层104(包括至少保持层104b)可具有与外部构件302的在0.12和0.95的范围内的摩擦系数μ₁。

在多个实施例中，基底119可具有与外部构件302的不大于0.95，诸如不大于0.9、不大于0.8、不大于0.7、不大于0.6、不大于0.5、不大于0.4、不大于0.3、不大于0.2或甚至不大于0.1的摩擦系数μ₂。在多个实施例中，基底119可具有与外部构件302的不小于0.05，诸如不小于0.07、不小于0.1、不小于0.15、不小于0.2、不小于0.25或甚至不小于0.3的摩擦系数μ₂。在多个实施例中，基底119可具有与外部构件302的在0.12和0.95的范围内的摩擦系数μ₂。在多个实施例中，μ₁＞μ₂，诸如μ₁＞μ₂、μ₁＞1.1μ₂、μ₁＞1.2μ₂、μ₁＞1.5μ₂、μ₁＞2μ₂或μ₁＞3μ₂。

在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可具有至少约1微米，诸如至少约2微米、或约5微米、至少约10微米或甚至至少约100微米的表面粗糙度。公差环100(包括基底119和覆盖层104)的表面粗糙度可为不大于约200微米，诸如不大于约150微米、不大于约100微米或甚至不大于约80微米。在多个实施例中，公差环100(包括基底119和覆盖层104)可具有在1微米和100微米的范围内的表面粗糙度。

在一些实施例中，公差环100可固定在内部构件306或外部构件302中的一者上。例如，公差环100可通过带102的弹性夹持来固定或保持在内部构件306上。在此实例中，覆盖层104可仅设置在带102的内表面上，并且凸部120可从带102径向向外(例如，朝向外部构件302)延伸。在多个实施例中，外表面可不具有覆盖层104并且可因此提供对相对运动的更多阻力。可以防止公差环100在孔304内发生不期望的运动。也可以防止外部构件302或内部构件306在孔304内发生不期望的运动。在一些实施例中，在外部构件302与带102的外表面之间的接触表面处，可以存在足够的摩擦力以将公差环100相对于外部构件302保持在适当位置。公差环100可通过带102与外部构件302或内部构件306的表面之间的接触区域处的摩擦接合，相对于外部构件或内部构件来固定，以提供径向压缩，从而使外部构件302与内部构件306之间由于公差环100的配合而只有极小的或基本上没有径向、轴向或圆周向运动。

公差环100可形成有凸部120，这些凸部可设计成实现预期的特定力控制应用所需的弹簧构件特性。这允许公差环100设计成实现在通常的性能范围内仅通过公差环几何形状的变化不可能实现的力控制功能。

通常，组件2的配合部件和公差环凸部120本身在给定公差内具有尺寸可变性。因此，凸部120的实际压缩量以及因此在组件2中生成的力可在组件2之间变化。然而，如果凸部120被压缩超过其″弹性区域″，则其塑性会逐渐增强，从而限制了进一步压缩所产生的力的进一步增加。这种效果在公差环100提供滑动力控制(轴向地或旋转地)以使因压缩变化引起的力变化降至最小的情况下可以具有重要意义，在这种情况下，凸部120可以设计为压缩到其″塑性区域″中。

如上所述，凸部120可布置成远离带102突出，以提供具有内部构件306和外部构件302中的一者的多个离散接触表面。凸部120可配置为变形或压缩。这可包括在离散接触表面处的弹性变形，以在内部构件306和外部构件302之间通过公差环100径向传输载荷力。可基于特定应用来选择每个凸部120的形状和大小。在多个实施例中，凸部120可能够传输相对高的径向力(例如，200N或更大)以稳定地定位并在内部构件306与外部构件302之间提供径向刚度。在多个变型中，公差环的凸部120可在内部构件306和外部构件302之间提供不小于约1000N/mm，诸如不小于约1100N/mm，诸如不小于约1200N/mm、不小于约1300N/mm、不小于约1500N/mm、不小于约1700N/mm、不小于约2000N/mm、不小于约2100N/mm、不小于约2200N/mm、不小于约2300N/mm、不小于约2400N/mm、不小于约2500N/mm、不小于约3000N/mm、不小于约3500N/mm或甚至不小于约4000N/mm的径向刚度。在另一些实施例中，公差环的凸部120可在内部构件306和外部构件302之间提供不大于约7500N/mm，诸如不大于约7000N/mm、不大于约6500N/mm、不大于约6000N/mm、不大于约5500N/mm或甚至不大于约5000N/mm的径向刚度。每个凸部120包括其边缘与带102相连的覆盖区。覆盖区的面积可相对较小，这与覆盖层104结合，使得摩擦力减小。

根据再一方面，可提供一种方法，该方法包括提供内部构件306和外部构件302。该方法可进一步包括在内部构件306和外部构件302之间提供公差环100，其中公差环具有多个径向向内或径向向外突出的凸部，其中公差环包括基底和覆盖层，该覆盖层包括热增强层和保持层中的至少一者，该热增强层包括以下项中的至少一项：i)Vickers硬度＜400VPM或ii)热导率＞100W/m·K，该公差环适于以下项中的至少一项：a)在内部构件和外部构件之间提供热传递，b)提供保持层与外部构件之间的摩擦系数μ₁以及基底与外部构件之间的摩擦系数μ₂，并且其中μ₁＞μ₂，或c)在内部构件和外部构件之间提供保持力R_f，并且该组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。

在多个实施例中，如图5A至图5B所示的组件2可通过提供以下项中的至少一项而区别于常用的滑动或旋转组件：重量和空间要求低；对组件2的冲击、震动和振动的良好阻尼；安装和维护工作量少；减少零件或降低零件的复杂性；较小的公差要求；装配程序复杂性更低；机构复杂性更低；接头刚度降低，以将轴承与定子振动隔离；磁噪声质量改善；无润滑脂操作；或抗腐蚀能力。在多个实施例中，公差环100可通过公差环100的覆盖层104填充这些部件表面中的微空隙，和/或通过改变凸部120的形状以与内部构件306或外部构件302中的至少一者产生更多接触，从而通过增加内部构件306和外部构件302与公差环之间的联合传导来提供改善的热传递。在多个实施例中，在组件2的使用期间，由于覆盖层104涂敷在内部构件306或外部构件302中的至少一者上，公差环100可利用内部构件306或外部构件302中的至少一者来提高已改善的保持力。

许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。

实施例1：一种公差环，其包括：基底和包括热增强层的覆盖层，该热增强层包括以下项中的至少一项：Vickers硬度＜400VPM或热导率＞100W/m·K，其中该公差环包括多个径向向内或径向向外突出的凸部，并且其中该热增强层限定该公差环的外部表面的一部分。

实施例2：一种组件，其包括：内部构件；外部构件；和设置在内部构件和外部构件之间的公差环，其中该公差环包括多个径向向内或径向向外突出的凸部，其中该公差环包括：基底和包括保持层的覆盖层，其中a)该公差环提供保持层与外部构件之间的摩擦系数μ₁以及基底与外部构件之间的摩擦系数μ₂，并且其中μ₁＞μ₂，或b)其中该公差环在内部构件和外部构件之间提供保持力R_f，并且该组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。

实施例3：一种组件，其包括：发热内部构件；外部构件；和设置在内部构件和外部构件之间的公差环，其中该公差环包括多个径向向内或径向向外突出的凸部，其中该公差环包括：基底和包括热增强层与保持层的覆盖层，该热增强层包括以下项中的至少一项：i)Vickers硬度＜400VPM或ii)热导率＞100W/m·K，该公差环适于在内部构件和外部构件之间提供热传递，其中该公差环提供保持层与外部构件之间的摩擦系数μ₁以及基底与外部构件之间的摩擦系数μ₂，且其中μ₁＞μ₂，并且其中该公差环在内部构件和外部构件之间提供保持力R_f，并且该组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。

实施例4：根据实施例1和3中任一项所述的公差环或组件，其中热增强层包括Vickers硬度＜400VPM和热导率＞100W/m·K两者。

实施例5：根据任意前述实施例的公差环或组件，其中凸部径向向外突出。

实施例6：根据实施例2至5中的任一项组件，其中R_f＞0.35A_f，诸如R_f＞0.4A_f、R_f＞0.5A_f、R_f＞0.6A_f、R_f＞0.7A_f、R_f＞0.8A_f、R_f＞0.9A_f，或R_f＞1A_f。

实施例7：根据实施例2至6中的任一项组件，其中内部构件包括定子，并且外部构件包括壳体。

实施例8：根据任意前述实施例的公差环或组件，其中覆盖层包括沉积的涂层。

实施例9：根据任意前述实施例的公差环或组件，其中覆盖层包括包覆层。

实施例10：根据任意前述实施例的公差环或组件，其中基底包括钢。

实施例11：根据实施例10的公差环或组件，其中金属包括碳钢或不锈钢。

实施例12：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中热增强层包括金属，该金属包括锌、铜、镁、镍、锡、铅、铝或其合金中的至少一者。

实施例13：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中覆盖层具有在10微米至200微米的范围内的厚度。

实施例14：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中基底具有在0.075mm至0.8mm的范围内的厚度。

实施例15：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中公差环具有在3mm至150mm的范围内的外半径。

实施例16：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中公差环具有轴向间隙。

实施例17：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中公差环具有在6mm至250mm的范围内的长度。

实施例18：根据前述实施例中任一项所述的公差环或组件，其中凸部在内部构件和外部构件之间变形。

该书面描述使用包括最佳模式的实例，并且还使本领域的普通技术人员能够实现和使用本发明。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他实例。这些其他实例，如果它们具有与权利要求书的书面语言并无差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的书面语言并无实质性区别的等价结构元件，则它们意图在权利要求书的范围内。例如，实施例可涉及诸如以下各项的旋转装置：电动马达，诸如风挡刮水器马达；或轴向滑动应用，诸如公差环柱调节机构。

虽然仅在一些形式方面显示或描述了实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施例不是限制性的，而是在不偏离本发明范围的情况下，容许有各种改变。

Claims

1.一种公差环，包括：

基底，和

包括热增强层的覆盖层，所述热增强层包括以下项中的至少一者：

Vickers硬度＜400VPM或热导率＞100W/m·K，其中所述公差环包括多个径向向内或径向向外突出的凸部，并且其中所述热增强层限定所述公差环的外部表面的一部分。

2.一种组件，包括：

内部构件；

外部构件；和

设置在内部构件和外部构件之间的公差环，其中所述公差环包括多个径向向内或径向向外突出的凸部，其中所述公差环包括：

基底，和

包括保持层的覆盖层，其中a)所述公差环提供所述保持层与所述外部构件之间的摩擦系数μ₁以及所述基底与所述外部构件之间的摩擦系数μ₂，并且其中μ₁＞μ₂，或b)其中所述公差环在所述内部构件和所述外部构件之间提供保持力R_f，并且所述组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。

3.一种组件，包括：

发热内部构件；

外部构件；和

基底，和

包括热增强层和保持层的覆盖层，所述热增强层包括以下项中的至少一者：i)Vickers硬度＜400VPM或ii)热导率＞100W/m·K，所述公差环适于在所述内部构件和所述外部构件之间提供热传递，其中

所述公差环提供所述保持层与所述外部构件之间的摩擦系数μ₁以及所述基底与所述外部构件之间的摩擦系数μ₂，且其中μ₁＞μ₂，并且其中所述公差环在所述内部构件和所述外部构件之间提供保持力R_f，并且所述组件具有组装力A_f，且其中R_f＞0.1A_f。

4.根据权利要求1和3中任一项所述的公差环或组件，其中所述热增强层包括Vickers硬度＜400VPM和热导率＞100W/m·K。

5.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述凸部径向向外突出。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的组件，其中R_f＞0.35A_f。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其中所述内部构件包括定子，并且所述外部构件包括壳体。

8.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述覆盖层包括沉积的涂层。

9.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述覆盖层包括包覆层。

10.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述基底包括钢。

11.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述热增强层包括金属，所述金属包括锌、铜、镁、镍、锡、铅、铝或其合金中的至少一者。

12.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述覆盖层具有在10微米至200微米的范围内的厚度。

13.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述基底具有在0.075mm至0.8mm的范围内的厚度。

14.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述公差环具有在3mm至150mm的范围内的外半径。

15.根据上述权利要求中任一项所述的公差环或组件，其中所述公差环具有轴向间隙。