JP2019132432A - 基板にポリマーを定着させる装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ロポリマーは、滑りを向上させるために表面に度々適用される。しかしながら、フルオロ
ポリマーは、その非接着性組成に起因して、表面に対する接着に抵抗する。
にエッチングされ又は酸洗いされた、ポケット又は空隙を含む基板を使用することであり
、該ポケット又は空隙にポリマーを流入させる。このような化学的にエッチングされたポ
ケットは、該ポケットの非選択的形状により、所定の用途においては十分な耐剥離性を提
供しない。更に、化学的にエッチングされた基板は、基板−ポリマー界面に沿って異なる
位置で測定した際、均一の耐剥離性に欠く場合がある。このことは、ポリマーと基板との
間に一貫性のない界面をもたらし、長期間の使用によって、ポリマー及び基板の一方又は
両方のむらのある損耗と、好ましくない性能とがもたらされ得る。
るように、ポリマーを基板と結合させる方法が継続して要求されている。産業界では更に
、基板−ポリマー界面に沿った、より均一な耐剥離性が要求されている。
以下の記載は、図面と組み合わせて、本明細書に開示した教示を理解することを援助す
るよう提供される。以下の解説は、該教示の特定の実行及び実施形態に焦点を当てる。こ
の焦点は、該教示の説明を援助するよう提供され、該教示の範囲又は適用性の限定として
解釈されるべきではない。しかしながら、開示した教示に基づいて他の実施形態も用いる
ことができる。
いる」、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的包含を含むことが意図される。例えば
、特徴のリストを含む方法、物品又は機器は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、
明示的に列挙されていない、又は、そのような方法、物品若しくは機器に固有の、他の特
徴も含むことができる。更に、明示的に別段の定めをした場合を除いて、「又は」は、包
含的な「又は」を指し、排他的な「又は」を指すものではない。例えば、状態A又はBは
、以下のいずれか1つによって満たされる:Aは真であり(又は存在し)Bは偽である(
又は存在しない)、Aは偽であり(又は存在せず)Bは真である(又は存在する)、A及
びBの両方は真である(又は存在する)。
るために用いられる。これは単に利便性のために行われ、本発明の範囲の一般的な意味を
与える。この記載は、別異の意味が明らかではない限り、複数も含む1つ、若しくは少な
くとも1つ、若しくは単数を含むものとして読まれるべきであり、又はこの逆も同様であ
る。例えば、単一の品目が本明細書に記載される場合、単一の品目の代わりに1つを超え
る品目が使用されてもよい。同様に、1つを超える品目が本明細書に記載される場合、単
一の品目がその1つを超える品目を代替してもよい。
する技術分野の当業者が通常理解するものと同一の意味を有する。材料、方法及び例は、
単なる例示であり、限定を意図するものではない。本明細書に記載されていない範囲で、
特定の材料及び加工行為に関する多くの詳細が慣習的であり、それらは機械的定着の技術
分野における教科書及び他の情報源に見出すことができる。
備えてもよい。高分子材料104は、基板102からの剥離に抵抗するように基板102
に固着されてもよい。
。例示的な金属としては、鋼及びアルミニウムが挙げられる。
又は亜鉛めっきされてもよい。例えば、特定の実施形態では、2次材料は、基板102の
少なくとも一部分に適用されてもよい。より特定の実施形態では、塗布された2次材料は
、基板102の表面全体を覆ってもよい。
でもよい。複数のチャネル110は、主表面106から基板102内に延びていてもよい
。各チャネル110は、厚さTに平行な方向において、主表面106から主表面108へ
測定して、深さDC、延びていてもよい。
もよい。更なる実施形態では、チャネル110の全部は、互いに同一の深さを有してもよ
い。別の実施形態では、チャネル110の少なくとも2つは、異なる深さ、基板102内
に延びていてもよい。更なる実施形態では、チャネル110の全部は、互いに比較して、
異なる深さ、延びていてもよい。
T、例えば少なくとも0.0001T、少なくとも0.001T、又は更には0.01T
等のDCを有してもよい。更なる実施形態では、チャネルの少なくとも1つは、0.99
T以下、例えば0.75T以下、0.5T以下、0.25T以下、又は更には0.1T以
下等のDCを有してもよい。
475μmの範囲内、150μm〜450μmの範囲内、175μm〜425μmの範囲
内、又は更には200μm〜400μmの範囲内等にあってもよい。
して、互いに関連して平行であってもよい。更なる実施形態では、チャネル110の全部
は、互いに関連して平行であってもよい。
る。一実施形態において、チャネル110の少なくとも1つは、基板102の全長に沿っ
て延びていてもよい。更なる実施形態では、チャネル110の全部は、基板102の全長
に沿って延びていてもよい。
大きくてもよい。例えば、基板102の長さは、少なくとも1.1L、例えば少なくとも
1.2L、少なくとも1.3L、少なくとも1.4L、少なくとも1.5L、少なくとも
2L、少なくとも3L、少なくとも4L、少なくとも5L、少なくとも10L、又は更に
は少なくとも20L等であってもよい。この関連で、チャネル110の少なくとも1つは
、基板の全長を横切って延びていない可能性がある。
の面に沿って延びて、サブチャネルの縦列又は横列を形成してもよい。この少なくとも2
つのサブチャネルは、共通の二等分線を共有してもよい。一実施形態において、少なくと
も3つのサブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、例えば少なくとも4つのサ
ブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、少なくとも5つのサブチャネルが単一
の縦列に沿って存在してもよく、少なくとも10個のサブチャネルが単一の縦列に沿って
存在してもよく、少なくとも15個のサブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく
、少なくとも20個のサブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、少なくとも2
5個のサブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、少なくとも50個のサブチャ
ネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、又は更には少なくとも100個のサブチャネ
ルが単一の縦列に沿って存在してもよい。一実施形態において、10,000個以下のサ
ブチャネルが単一の縦列に沿って存在してもよく、例えば5,000個以下のサブチャネ
ルが単一の縦列に沿って存在してもよく、又は更には2,500個以下のサブチャネルが
単一の縦列に沿って存在してもよい。
ャネルを有してもよい。代替的に、サブチャネルの第1の縦列は、第1の数のサブチャネ
ルを有してもよく、サブチャネルの第2の縦列は、第1の数のサブチャネルとは異なる第
2の数のサブチャネルを有してもよい。
を画定してもよい。特定の実施形態では、チャネル110のうちの少なくとも1つの最小
幅は、主表面106により画定される面に沿って配置されてもよい。チャネル110のう
ちの少なくとも1つの最大幅は、主表面106と主表面108との間に位置する面に沿っ
て配置されてもよい。
小幅とにより測定された幅比を規定してもよい。一実施形態において、少なくとも1つの
チャネル110は、少なくとも1.01:1、例えば少なくとも1.1:1、少なくとも
1.2:1、少なくとも1.3:1、少なくとも1.4:1、少なくとも1.5:1、少
なくとも1.6:1、少なくとも1.7:1、少なくとも1.8:1、少なくとも1.9
:1、少なくとも2.0:1、少なくとも2.25:1、少なくとも2.5:1、少なく
とも2.75:1、又は更には少なくとも3.0:1等の幅比を有してもよい。別の実施
形態では、幅比は、10:1以下、例えば9:1以下、8:1以下、7:1以下、6:1
以下、5:1以下、又は更には4:1以下等であってもよい。
形状を有してもよい。チャネル110のうちの少なくとも1つの、側壁116の少なくと
も1つは、断面から見た場合に、弓形のプロファイルを有してもよい。特定の実施形態で
は、チャネル110の基部118は、平坦であってもよい(例えば図2)。別の実施形態
では、基部118は、対向する側壁116の角度接合部を含んでもよい。この関連で、基
部118は、2つの側壁116の間の相対角度により連結された2つの側壁116を含ん
でもよい(例えば図3)。尚別の実施形態では、基部118は、丸みを帯びた部分を含ん
でもよい(図1)。より詳細には、基部118は、外方に丸みを帯びていてもよい。
ら見た場合に、略多角形の形状を有してもよい。より特定の実施形態では、チャネル11
0の少なくとも1つは、断面から見た場合に、略四辺形の形状を有してもよい。非限定的
な更なる実施形態では、チャネルの少なくとも1つは、以下の形状から選択される形状を
有してもよい:3角形、4角形、5角形、6角形、7角形、8角形、9角形、10角形、
11角形、12角形、又は任意の他の好適な構造。チャネルの形状は、側壁、基部、及び
基板102の主表面106を横切って延びる面により画定されて、閉鎖体積を画定しても
よい。
は、規則的な多角形に対応する形状を有してもよく、即ち、チャネルは、等辺及び等角配
置を含む。別の実施形態では、断面から見た場合に、チャネル110の少なくとも1つは
、不規則な多角形に対応する形状を有してもよく、即ち、チャネルは、等辺及び等角配置
のどちらも含まない。
このようにして、基板102は、基板102に沿った位置に関わりなく均一の剥離強度を
有することができる。
られた開放端112を有してもよい。絞りは、チャネル110の幅比によって定量化する
ことができる。詳細には、幅比が増大するにつれて、チャネル110はより絞られ得る。
より絞られた開放端112は、基板102と高分子材料104との間の耐剥離性を増大さ
せ得る。例えば25:1を超える幅比を有する過剰な絞りは、チャネル110内のポリマ
ーの体積と比較して、主表面106に沿ったポリマーを不必要に薄くすることによって耐
剥離性を弱化させる場合があり、それにより主表面106に沿った弱化されたポリマー構
造がもたらされる。
た、開放端112におけるチャネルの表面積として定義することができる。一実施形態に
おいて、基板102は、少なくとも1:100のチャネル密度を有してもよく、ここで1
は、開放端におけるチャネルにより形成される表面積であり、10は、開放端におけるチ
ャネルにより形成される開放表面積を含む基板102の表面積である。特定の実施形態で
は、平均チャネル密度は、少なくとも1:75、例えば少なくとも1:50、少なくとも
1:25、少なくとも1:20、少なくとも1:15、少なくとも1:14、少なくとも
1:13、少なくとも1:12、少なくとも1:11、少なくとも1:10、少なくとも
1:9、少なくとも1:8、少なくとも1:7、少なくとも1:6、少なくとも1:5、
少なくとも1:4、少なくとも1:3、少なくとも1:2、又は更には少なくとも1:1
.5等であってもよい。更なる実施形態では、チャネル密度は、1:1.001以下、例
えば1:1.01以下、1:1.05以下、1:1.1以下、1:1.15以下、1:1
.2以下、1:1.25以下、1:1.3以下、1:1.35以下、1:1.4以下、又
は更には1:1.45以下等であってもよい。
い。
測定して、距離DA、離間されてもよい。一実施形態において、DAとチャネルの最小幅
(WMIN)との比は、少なくとも0.001:1、例えば少なくとも0.01:1、少
なくとも0.01:1、少なくとも0.5:1、又は更には少なくとも1:1等であって
もよい。別の実施形態では、DA:WMINは、100:1以下、例えば75:1以下、
50:1以下、25:1以下、10:1以下、又は更には5:1以下等であってもよい。
間の間隔と等しい間隔を該第1の対の間に有してもよい。更なる実施形態では、隣接する
チャネル間の間隔は、全ての隣接するチャネル間で同一であってもよい。即ち、DAは、
全ての隣接するチャネル間で同一であってもよい。等しい間隔は、基板102の範囲全体
における均一の耐剥離性を向上させることができる。
2の対の間の間隔とは異なっていてもよい。
に沿って延びる面との間に含まれる開放体積VOを有してもよい。隣接するチャネル間に
配置される基板102の部分(例えば、破線114内に含まれる体積により示される)は
、閉鎖体積VCを画定してもよく、チャネル110に側方の支持を提供している。一実施
形態において、VOは、20VC以下、例えば15VC以下、10VC以下、5VC以下
、1VC以下、0.5VC以下、又は更には0.25VC以下等であってもよい。更なる
実施形態では、VOは、少なくとも0.001VC、例えば少なくとも0.005VC、
少なくとも0.01VC、少なくとも0.015VC、又は更には少なくとも0.02V
C等であってもよい。
ロセスを示す。
より均一なチャネルの配置及び形状を可能とし得る。化学エッチングは、典型的には、金
属基板の表面に導入される酸性溶液の使用を含む。酸性溶液は基板と接触して該基板と反
応することができ、極小さいポケット又は窪みが形成される。これらのポケットは、様々
な相対的な寸法及び形状を有し得る。いくつかのポケットが絞られた入口を有し得る一方
、他のポケットは基板の表面に沿って最大幅を有する場合があり、該ポケットの相対的な
有効性は大きく低下する。様々な溶液組成及びモル濃度は、基板102の所定の部分の表
面凹凸度を、他の部分と比較して高め又は低める場合がある。加えて、酸性溶液は、マス
キング手順又は他の同様の選択的エッチングプロセスが存在しない場合、平面状の主表面
を維持することを困難にし、又は不可能にもし得る。
ンド塗布されたマイクロホイール等のマイクロホイール、ルーチング、のこ引き、削り落
とし、ドリル穿孔によるマイクロ加工;レーザーエッチング;高圧水噴射;及び電着加工
が挙げられる。本開示を読んだ後、当業者は他の機械的形成プロセスを使用できることを
認識するであろう。
通過し得る。マイクロホイール200の深さは、チャネル110の深さと幾何学的特性と
を決定し得る。第1のチャネルの形成後、マイクロホイール200又は基板102の一方
又は両方を平衡移動させて、第1のチャネルに隣接して第2のチャネルを形成してもよい
。このプロセスは、基板の好適な部分がチャネル110でパターン化されるまで反復され
得る。
ャネルを形成し、第2の方向(図示せず)に通過されて第2のチャネルを形成してもよい
。第1の方向と第2の方向とは、異なってもよい。例えば、第1の方向は、第2の方向の
反対であってもよい。このことは、生産性を増大させる場合があり、また製造時間を短縮
する場合がある。別の実施形態では、マイクロホイールは、基板102に沿って単一の方
向のみに移動する際にチャネルを形成し得る。これは、単一方向の操作能力を有する典型
的なホイールを使用する場合に好適であり得る。
、チャネル110を形成してもよい。これらのマイクロホイールは、単一のドライブシャ
フトにより係合され、該マイクロホイールが基板102を横切って一体となって前進する
ように互いに連結されてもよい。代替的に、これらのマイクロホイールは、独立して駆動
され、又は、異なる相対的速度若しくは空間配置で操作されてもよい。
が基板102の主表面106と平行であるように操作されてもよい。このことは、所定の
チャネル形状の構成を基板102内に生じさせ得る。
相対角度ずれるように、主表面106に対して傾斜してもよい。相対角度は、少なくとも
1°、例えば少なくとも2°、少なくとも3°、少なくとも4°、少なくとも5°、少な
くとも10°、又は更には少なくとも20°等であってもよい。相対角度は、90°以下
であってもよい。相対角度の使用により、基部118を反対側の主表面108により接近
して形成することなく、より深いチャネルを形成することが可能となり得る。即ち、チャ
ネル深さDCは、基板102の強度を低下させることなく増大させることができる。
の、又は実質的に同様の、表面粗さRAを有してもよい。本明細書に記載されるチャネル
形成技術は、隣接するチャネル間の位置において基板に影響を与えることがないように行
うことができる。従って、コーティング、仕上げ又はテクスチャー等の追加の表面品質は
乱されないままであり得る。これとは反対に、化学的にエッチングする際、表面品質を保
持するためのマスキング層の適用、又は他の同様の選択的エッチプロセスが一般に必要で
ある。それらのプロセスは、法外に高価であり、時間がかかる場合がある。
より形成される摩擦熱に晒され得る。そのような熱の吸収により基板102は軟性かつ可
鍛性となり得る。図4は、チャネル110の形成後の基板102の例示的な断面図を含む
。軟化の後、基板102の部分130は、例えばそれら自体の重量下で屈曲して弓形部分
を形成し得る。破線A、B及びCは、屈曲前の基板102の部分130を表す。冷却の後
、部分130は基板材料の元の機械的特性を取り戻すことができる。
れて、部分130の屈曲が増大し得ることを認めるであろう。
130は、チャネルの体積132を覆い隠すことによって高分子材料と基板との間の耐剥
離性を向上させ得る。一実施形態において、第1のチャネル110の覆い隠された体積1
32は、第2のチャネルの覆い隠された体積132と等しくてもよい。更なる実施形態で
は、全てのチャネルの覆い隠された体積132は等しくてもよい。別の実施形態では、第
1のチャネルの覆い隠された体積132は、第2のチャネルの覆い隠された体積132と
は異なってもよい。更なる実施形態では、全てのチャネル110の覆い隠された体積13
2は、互いに比較して異なってもよい。
0を形成した後、主表面106において基板102に適用されてもよい。
子材料は、乾燥(きれいな、無潤滑の)表面を有する鋼に対して測定して、0.6以下、
例えば0.55以下、0.5以下、0.45以下、0.4以下、0.35以下、0.3以
下、0.25以下、0.2以下、又は更には0.15以下等の静摩擦係数μsを有する材
料を含んでもよい。一実施形態において、高分子材料は、乾燥(きれいな、無潤滑の)表
面を有する鋼に対して測定して、少なくとも0.02、例えば少なくとも0.03、少な
くとも0.04、少なくとも0.05、少なくとも0.06、少なくとも0.07、少な
くとも0.08、少なくとも0.09、又は更には少なくとも0.1等の静摩擦係数μs
を有する材料を含んでもよい。
フルオロポリマー等を含んでもよい。
レン−プロピレン(FEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロト
リフルオロエチレン(PCTFE)、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTFE
)、ペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリアセタール、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(P
EEK)、ポリエチレン(PE)、ポリスルホン、ポリアミド(PA)、ポリフェニレン
オキシド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリウレタン、ポリエステル、液晶ポ
リマー(LCP)、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
は、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン、PEEK、芳香族ポリエステル、カーボン粒子、
青銅、フルオロポリマー、熱可塑性フィラー、酸化アルミニウム、ポリアミドイミド(P
AI)、PPS、ポリフェニレンスルホン(PPSO2)、LCP、芳香族ポリエステル
、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛、グラフェーム(grapheme)、
膨張黒鉛、硝酸ホウ素(boron nitrade)、タルク、フッ化カルシウム、又
はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。加えて、フィラーには、アルミナ、シリカ、
二酸化チタン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素、マイカ、珪灰石、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、ジルコニア、カーボンブラック、色素、又はそれらの任意の組み合わせを挙げること
ができる。フィラーには、商標Ekonol(登録商標)で本出願人により販売されてい
る材料も挙げることができる。
流動し変形する温度で、基板102に適用されてもよい。高分子材料104は、例えば、
物理的又は気相蒸着、噴霧、めっき、粉体塗装、又は他の化学的又は電気化学的技術等の
塗布技術によって基板102に適用されてもよい。特定の実施形態では、高分子材料10
4は、例えば、押出塗布を含むロール−トゥ−ロール塗布プロセスによって適用されても
よい。例えば、高分子材料104は、溶融又は半溶融状態にまで加熱され、スロットダイ
を通して基板102の主表面106上に押出されてもよい。別の実施形態では、高分子材
料104は、注型又は成型されてもよい。注型又は成型は、射出技術により、又は高圧条
件下、例えば大気圧を超える圧力で受けてもよい。代替的に、注型又は成型は、高圧又は
射出技術を用いずに行われてもよい。
プレス又はロールは、高温で行われてもよく、即ち、高分子材料104はホットプレス又
はロールされる。ローラーは、チャネル104のうちの少なくとも1つの長さと平行な方
向に、高分子材料104に沿って通過されてもよい。代替的に、ローラーは、チャネル1
04のうちの少なくとも1つの長さに関連して相対角度を有する方向に、高分子材料10
4に沿って通過されてもよい。例えば、ロールは、チャネルの長さに直交して行われても
よい。別の例では、ロールは、チャネル長さに関連して45°の角度で行われてもよい。
一実施形態において、高分子材料104は、チャネルの少なくとも1つの少なくとも75
%、例えばチャネルの少なくとも1つの少なくとも80%、チャネルの少なくとも1つの
少なくとも85%、チャネルの少なくとも1つの少なくとも90%、チャネルの少なくと
も1つの少なくとも95%、チャネルの少なくとも1つの少なくとも96%、チャネルの
少なくとも1つの少なくとも97%、チャネルの少なくとも1つの少なくとも98%、又
は更にはチャネルの少なくとも1つの少なくとも99%を占めてもよい。更なる実施形態
では、高分子材料104は、チャネル110のうちの少なくとも1つの体積の全体、又は
ほぼ全体を占めてもよい。
例えばチャネルのそれぞれの少なくとも80%、チャネルのそれぞれの少なくとも85%
、チャネルのそれぞれの少なくとも90%、チャネルのそれぞれの少なくとも95%、チ
ャネルのそれぞれの少なくとも96%、チャネルのそれぞれの少なくとも97%、チャネ
ルのそれぞれの少なくとも98%、又は更にはチャネルのそれぞれの少なくとも99%等
を占めてもよい。更なる実施形態では、高分子材料104は、チャネル110のそれぞれ
の体積の全体、又はほぼ全体を占めてもよい。
た後、高分子材料104を硬化させてもよい。当業者は、この硬化が、標準的な周囲条件
で、又は、特定の種類の高分子材料により好ましい条件で行われ得ることを認めるであろ
う。
してもよい。更なる実施形態では、高分子材料104は、主表面106全体に沿って基板
と直接接触してもよい。別の実施形態では、高分子材料104は、チャネル110のうち
の少なくとも1つの側壁116及び基部118に沿って基板102と直接接触してもよい
。また更なる実施形態では、高分子材料104は、主表面106全体に沿って、かつ全チ
ャネル110の側壁116及び基部118に沿って基板102と直接接触してもよい。基
板と高分子材料との間の直接接触を有する実施形態では、基板と高分子材料との間の接着
剤及び中間層は存在しない。前記実施形態では、高分子材料と基板との間の耐剥離性は、
チャネルの幾何学的構成に依存し得る。
着剤(図示せず)又は中間層(図示せず)を更に備えてもよい。より特定の実施形態では
、接着剤は中間層の間に配置されてもよく、各中間層は、基板及び高分子層の一方と隣接
している。
リング300を形成してもよい(図5)。一実施形態において、高分子材料104は、基
板102の内側に径方向に配置されてもよい。別の実施形態では、高分子材料104は、
基板102の外側に径方向に配置されてもよい(図5)。
される前に成形されてもよい。別の実施形態では、アニュラリング300は、高分子材料
104が基板102に適用された後に成形されてもよい。
隙302は、例えば、リング300の第1の周方向端部304と第2の周方向端部306
とを互いに取り付けることにより閉鎖されてもよい。周方向端部304及び306の取り
付けは、例えば、溶接、例えばスポット溶接により行われてもよい。温度感受性高分子材
料を使用する実施形態では、溶接は基板のみに沿って行われて、高分子材料に対する損傷
を防止し、また高分子材料の融解を回避してもよい。
フト310又は他の機械的構成要素を挿入することが可能である。例えば、アニュラリン
グ300は、例えば産業用機械及び自動車等におけるような高速用途、又は、例えばドア
蝶番等の低速用途に使用することができる。
0と、第2の主表面108から延びる少なくとも1つのチャネル124とを含む、代替実
施形態を示す。チャネル(1つ又は複数)124は、チャネル(1つ又は複数)110と
比較して、任意の同様の特徴又は構造配置を有してもよい。例えば、チャネル(1つ又は
複数)124は、チャネル110の側壁116と同様の2つの側壁126と、チャネル1
10の基部118と同様の基部128とを含んでもよい。
06及び108に関連して垂直方向の異なる高さにおいて終結するように、基板102内
に延びていてもよい。この関連で、チャネル(1つ又は複数)110及び124の基部1
18及び128は、それぞれ、互いに異なる面に沿って存在してもよい。より詳細には、
一実施形態において、チャネル(1つ又は複数)110の基部118は第1の面に沿って
存在してもよく、チャネル(1つ又は複数)124の基部128は第2の面に沿って存在
してもよく、第1の面と第2の面とは、互いにずれていてもよい。第1の面と第2の面と
は平行であってもよく、即ち、それらは交差しない。
沿って存在するように基板102内に延びていてもよく、該面は、主表面106又は10
8と平行な方向において基板102と交差する。
の主表面108に沿って適用してもよい。ロール又はプレスにより、高分子材料とチャネ
ル124との係合が向上され得る。
学エッチング及び酸洗いプロセスを用いる係合方法と比較して、より高い耐剥離性を示す
ことを認識するであろう。更に、このベアリング及びアニュラリングは、該ベアリング及
びアニュラリングに沿った様々な位置で測定して、耐剥離性のより高い均一性を有し得る
。このことは、ベアリング又はアニュラリングに沿ったより均一な損耗プロファイルの促
進に役立ち、高分子材料が寿命延長使用の間に、より良好に機能することを可能にし得る
。
以下に記載する。この明細書を読んだ後、当業者はそれらの態様及び実施形態が単なる例
示であり、本発明の範囲を限定するものではないことを認識するであろう。実施形態は、
以下に列挙される実施形態の任意の1つ以上によるものであり得る。
基板であって、前記基板の厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2
の主表面を有する、基板と;
前記第1の表面に沿って延びる複数のチャネルであって、前記複数のチャネルの少なく
とも2つが互いに平行に延びる、複数のチャネルと、を備え、
前記複数のチャネルの少なくとも1つが、高分子材料を受容し、かつ前記高分子材料を
前記基板に固着させるように適合されている、構成要素。
基板であって、前記基板の厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2
の主表面を有し、前記基板が複数のチャネルを含み、前記複数のチャネルはそれぞれ、前
記第1の主表面から前記第2の主表面に向かって延びる深さを有し、前記チャネルは、前
記チャネルの深さと前記チャネルの最大幅との比により測定したアスペクト比を有し、前
記チャネルのうちの少なくとも1つの前記アスペクト比は少なくとも1:1である、基板
と;
前記複数のチャネルの少なくとも1つの中に配置された高分子材料であって、前記高分
子材料が前記基板の前記第1の主表面の少なくとも一部分を覆っている、高分子材料と、
を備える、構成要素。
基板であって:
前記基板の厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2の主表面と;
前記第1の主表面に沿って延びる複数のチャネルであって、前記複数のチャネルの少
なくとも2つが互いに平行に延びる、複数のチャネルと;を有する基板と、
前記複数のチャネルの少なくとも1つの中に配置された高分子材料であって、前記高分
子材料が前記基板の前記第1の主表面の少なくとも一部分を覆っている、高分子材料と、
を備える、ベアリング。
接接触する、実施形態1〜3のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
実施形態1〜4のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
1〜5のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
を更に備える、実施形態1〜5のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
層を更に備える、実施形態1〜5及び7のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
が第1の面に沿って存在し、第2の前記対向する側壁が第2の面に沿って存在し、前記第
1の面と第2の面とが交差しない、実施形態1〜8のいずれか1つによる構成要素又はベ
アリング。
とも1つの前記深さが、100μm〜500μmである、実施形態1〜9のいずれか1つ
による構成要素又はベアリング。
か1つによる構成要素又はベアリング。
ルによって形成されている、実施形態1〜11のいずれか1つによる構成要素又はベアリ
ング。
て形成されている、実施形態1〜12のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
M)によって形成されている、実施形態1〜13のいずれか1つによる構成要素又はベア
リング。
り測定したアスペクト比を有し、前記チャネルのうちの少なくとも1つの前記アスペクト
比が、少なくとも1:1、例えば少なくとも1.1:1、少なくとも1.2:1、少なく
とも1.3:1、少なくとも1.4:1、少なくとも1.5:1、少なくとも1.6:1
、少なくとも1.7:1、少なくとも1.8:1、少なくとも1.9:1、少なくとも2
.0:1、少なくとも2.25:1、少なくとも2.5:1、少なくとも2.75:1、
又は更には少なくとも3.0:1等である、実施形態1〜14のいずれか1つによる構成
要素又はベアリング。
り測定したアスペクト比を有し、前記チャネルのうちの少なくとも1つの前記アスペクト
比が、10.0:1以下、例えば9.0:1以下、又は更には8.0:1以下等である、
実施形態1〜15のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
より測定した幅比を有し、前記チャネルのうちの少なくとも1つの前記幅比が、少なくと
も1.1:1、例えば少なくとも1.2:1、少なくとも1.3:1、少なくとも1.4
:1、少なくとも1.5:1、少なくとも1.6:1、少なくとも1.7:1、少なくと
も1.8:1、少なくとも1.9:1、少なくとも2.0:1、少なくとも2.25:1
、少なくとも2.5:1、少なくとも2.75:1、又は更には少なくとも3.0:1等
である、実施形態1〜16のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
より測定した幅比を有し、前記チャネルのうちの少なくとも1つの前記幅比が、10.0
:1以下、例えば9.0:1以下、又は更には8.0:1以下等である、実施形態1〜1
7のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
位置する、実施形態17又は18による構成要素又はベアリング。
する、実施形態17〜19のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
を有する、実施形態1〜20のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
を有する、実施形態1〜21のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
表面に最も近い前記チャネルの一部分により画定される、丸みを帯びた底部を有する、実
施形態1〜22のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
近い前記チャネルの一部分により画定される、丸みを帯びた底部を有する、実施形態1〜
23のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
びる、実施形態1〜24のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
形態1〜25のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
を更に備える、実施形態1〜26のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
TFE、PFA、PEEK、LCP、PA、PI、又はPE等を含む、実施形態1〜27
のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
いずれか1つによる構成要素又はベアリング。
ずれか1つによる構成要素又はベアリング。
1つによる構成要素又はベアリング。
似した基板と高分子層との間の接着強度よりも高い、実施形態1〜31のいずれか1つに
よる構成要素又はベアリング。
〜32のいずれか1つによる構成要素又はベアリング。
厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2の主表面を有する基板を提
供するステップと;
前記基板内にチャネルを形成するステップであって、前記チャネルがそれぞれ、前記第
1の主表面から前記第2の主表面に向かって延びる深さを有する、ステップと;
前記第1の主表面の少なくとも一部分に高分子材料を適用するステップであって、前記
高分子材料の一部分が、前記チャネルのうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を占め
る、ステップと;
前記高分子材料を硬化させるステップと、を含む、方法。
厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2の主表面を有する基板を提
供するステップと;
前記基板にチャネルを形成するステップであって、前記チャネルがそれぞれ、前記第1
の主表面から前記第2の主表面に向かって延びる深さを有する、ステップと;
前記基板を成形してアニュラリングを形成するステップと;
前記第1の主表面に高分子材料を適用するステップであって、前記高分子材料の一部分
が、前記チャネルのうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を占める、ステップと;前
記高分子材料を硬化させるステップと、を含む、方法。
い、実施形態34又は35による方法。
い、実施形態34〜36のいずれか1つによる方法。
4〜37のいずれか1つによる方法。
マイクロ加工により行われる、実施形態34〜38のいずれか1つによる方法。
ダイヤモンドマイクロホイールを用いて、前記基板から材料を除去することにより行わ
れる、実施形態34〜39のいずれか1つによる方法。
前記基板をレーザーエッチングすることにより行われる、実施形態34〜40のいずれ
か1つによる方法。
前記基板に圧力下で流体を噴霧することにより行われる、実施形態34〜41のいずれ
か1つによる方法。
電着加工(EDM)により行われる、実施形態34〜42のいずれか1つによる方法。
互いに実質的に平行に配向されるように行われる、実施形態34〜43のいずれか1つに
よる方法。
互いに平行に配向されるように行われる、実施形態34〜44のいずれか1つによる方法
。
に配向されるように行われる、実施形態34〜45のいずれか1つによる方法。
1つのチャネルが略多角形の形状を有するように行われる、実施形態34〜46のいずれ
か1つによる方法。
1つのチャネルが略四辺形の形状を有するように行われる、実施形態34〜47のいずれ
か1つによる方法。
1つのチャネルが、前記第2の主表面に最も近い前記チャネルの一部分により画定される
、丸みを帯びた底部を有するように行われる、実施形態34〜48のいずれか1つによる
方法。
間に中間層を堆積することなく行われる、実施形態34〜49のいずれか1つによる方法
。
ちの少なくとも1つの一部分とに直接接触するように行われる、実施形態34〜50のい
ずれか1つによる方法。
で少なくとも75%占められ、例えば少なくとも80%占められ、少なくとも85%占め
られ、少なくとも90%占められ、少なくとも95%占められ、少なくとも96%占めら
れ、少なくとも97%占められ、少なくとも98%占められ、又は更には少なくとも99
%占められるように行われる、実施形態34〜51のいずれか1つによる方法。
で完全に占められるように行われる、実施形態34〜52のいずれか1つによる方法。
いずれか1つによる方法。
TFE、PFA、PEEK、LCP、PA、PI、又はPE等を含む、実施形態34〜5
4のいずれか1つによる方法。
のいずれか1つによる方法。
と前記チャネルの最大幅との比により測定したアスペクト比を有し、前記チャネルのうち
の少なくとも1つの前記アスペクト比が、少なくとも1:1、例えば少なくとも1.1:
1、少なくとも1.2:1、少なくとも1.3:1、少なくとも1.4:1、少なくとも
1.5:1、少なくとも1.6:1、少なくとも1.7:1、少なくとも1.8:1、少
なくとも1.9:1、少なくとも2.0:1、少なくとも2.25:1、少なくとも2.
5:1、少なくとも2.75:1、又は更には少なくとも3.0:1等であるように行わ
れる、実施形態34〜56のいずれか1つによる方法。
記チャネルの最大幅との比により測定したアスペクト比を有し、前記チャネルのうちの少
なくとも1つの前記アスペクト比が、10.0:1以下、例えば9.0:1以下、又は更
には8.0:1以下等であるように行われる、実施形態34〜57のいずれか1つによる
方法。
チャネルを前記基板内に形成するステップを更に含む、実施形態34〜58のいずれか1
つによる方法。
プを更に含む、実施形態34及び36〜59のいずれか1つによる方法。
態35又は60による方法。
態35又は54による方法。
取り付けるステップを更に含む、実施形態35及び60〜62のいずれか1つによる方法
。
が、溶接により行われる、実施形態63による方法。
われる、実施形態64による方法。
64又は65による方法。
載されたものに加えて1つ以上の特徴を提供できることに留意されたい。また更に、特徴
が記載される順序は、必ずしも該特徴が組み込まれる順序ではない。
において組み合わせで提供され得る。逆に、簡潔さのために単一の実施形態の文脈で記載
された様々な特徴はまた、別個に又は任意のサブコンビネーションで提供され得る。
利益、他の利点、及び問題に対する解決法、並びに任意の利益、他の利点及び解決法を生
じ得る、又はそれらがより明白となる任意の特徴(1つ又は複数)は、任意の又は全ての
特許請求の範囲の重大な、必要な、又は必須の特徴であると解釈されるべきではない。
提供することが意図される。詳述及び実例は、本明細書に記載した構造又は方法を用いた
機器及びシステムの要素及び特徴の全ての網羅的かつ包括的な記載としての役割を果たす
ことを意図していない。別個の実施形態は、単一の実施形態における組み合わせで提供さ
れてもよく、逆に、簡潔さのために単一の実施形態の文脈で記載された様々な特徴は、別
個に又は任意のサブコンビネーションで提供されてもよい。更に、範囲で言及された値に
対する参照は、その範囲内の各値及び全ての値を含む。本明細書を読んだ後のみ、多数の
他の実施形態が当業者に明らかであり得る。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的
代替、論理的代替、又は任意の変更を為し得るように、他の実施形態を使用し、本開示か
ら誘導することができる。従って、本開示は、限定するものではなく、例示であると考慮
するべきである。
Claims (15)
- ベアリングのための構成要素であって:
基板であって、前記基板の厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2
の主表面を有する、基板と;
前記第1の表面に沿って延びる複数のチャネルであって、前記複数のチャネルの少なく
とも2つが互いに平行に延びる、複数のチャネルと、を備え、
前記複数のチャネルの少なくとも1つが、高分子材料を受容し、かつ前記高分子材料を
基板に固着させるように適合されている、構成要素。 - ベアリングであって:
基板であって:
前記基板の厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2の主表面と;
前記第1の主表面に沿って延びる複数のチャネルであって、前記複数のチャネルの少
なくとも2つが互いに平行に延びる、複数のチャネルと;を有する基板と、
前記複数のチャネルの少なくとも1つの中に配置された高分子材料であって、前記高分
子材料が前記基板の前記第1の主表面の少なくとも一部分を覆っている、高分子材料と、
を備える、ベアリング。 - 前記基板の前記第2の主表面に沿って配置された複数の第2のチャネルを更に備える、
請求項1又は2に記載の構成要素又はベアリング。 - ベアリングの形成方法であって:
厚さにより離間された互いに反対側の第1の主表面及び第2の主表面を有する基板を提
供するステップと;
前記基板内にチャネルを形成するステップであって、前記チャネルがそれぞれ、前記第
1の主表面から前記第2の主表面に向かって延びる深さを有する、ステップと;
前記第1の主表面の少なくとも一部分に高分子材料を適用するステップであって、前記
高分子材料の一部分が、前記チャネルのうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を占め
る、ステップと;
前記高分子材料を硬化させるステップと、を含む、方法。 - 前記チャネルの前記形成プロセスが、マイクロ加工により行われる、請求項4に記載の
方法。 - 前記チャネルの前記形成プロセスが、少なくとも部分的に、ダイヤモンドマイクロホイ
ールを用いて前記基板から材料を除去することにより行われる、請求項4に記載の方法。 - 前記高分子材料の前記適用プロセスが、前記基板と前記高分子材料との間に中間層を堆
積することなく行われる、請求項4に記載の方法。 - 前記高分子材料の前記適用プロセスが、前記高分子材料が、前記基板と、前記チャネル
のうちの少なくとも1つの一部分とに直接接触するように行われる、請求項4〜7のいず
れか一項に記載の方法。 - 前記第2の主表面から前記第1の主表面に向かって延びる第2の複数のチャネルを前記
基板内に形成するステップを更に含む、請求項4に記載の方法。 - 前記基板及び高分子材料を成形して、アニュラリングを形成するステップを更に含む、
請求項4〜7及び9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記アニュラリングの第1の周方向端部と第2の周方向端部とを互いに取り付けるステ
ップを更に含む、請求項10に記載の方法。 - 各チャネルの最小幅が、前記第1の主表面により画定される面に沿って位置する、請求
項1、2及び4のいずれか一項に記載の構成要素、ベアリング又は方法。 - 断面から見た場合に、前記チャネルの少なくとも1つが、前記第2の主表面に最も近い
前記チャネルの一部分により画定される、丸みを帯びた底部を有する、請求項1、2及び
4のいずれか一項に記載の構成要素、ベアリング又は方法。 - 前記チャネルの少なくとも1つが、前記第1の主表面の全長に沿って延びる、請求項1
、2及び4のいずれか一項に記載の構成要素、ベアリング又は方法。 - 前記チャネルの少なくとも1つが、絞られた開放端を含む、請求項1、2及び4のいず
れか一項に記載の構成要素、ベアリング又は方法。
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