KR102014695B1 - 공차링 - Google Patents

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KR102014695B1
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닐 제임스
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생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 렌콜 리미티드
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Abstract

공차링은 두께만큼 이격되는 제1 및 제2 대향 주면들을 가지는 측벽을 포함하고, 측벽의 제1 지점에서 제1 주면은 공차링의 내부 직경 및 측벽의 제2 지점에서 공차링의 외부 직경을 형성한다. 공차링 형성 방법은, 제1, 제2, 제3, 및 제4 에지들을 포함하는 재료 스트립 제공 단계, 스트립 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계, 및 스트립 제2 에지를 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계를 포함한다.

Description

공차링{TOLERANCE RING}
본 개시는 공차링, 더욱 상세하게는 접힘부를 가지는 공차링에 관한 것이다.
공차링은 내부 요소, 예를들면, 축, 및 외부 요소, 예를들면, 하우징에 형성되는 보어 사이에 형성되는 반경방향 갭에 배치된다. 공차링은 힘 제한기로 작용하여 내부 및 외부 요소들 간 토크 전달을 허용한다. 공차링을 이용하면 내부 및 외부 요소들 간의 상호 연결을 유지하면서 이들의 직경 가변성을 수용할 수 있다.
전형적으로, 공차링은 탄성 재료, 예를들면 금속 예컨대 스프링 강의 밴드로 구성되며, 단부들은 서로 접근하여 환상 링을 형성한다. 전형적으로 공차링은 환상 링으로 성형하기 위하여 절곡되는 탄성 재료 스트립을 포함하지만, 공차링은 또한 환상 밴드로 제작될 수 있다. 통상 공차링에 돌출부가 압인 또는 압연된다. 돌출부는 내부 및 외부 요소들 사이 반경방향 갭에 확장되고 이들 사이에 힘을 전달한다.
부하 하중 특성이 개선된 공차링에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
실시태양들은 실시예로써 설명되고 첨부 도면들에 제한되지 않는다.
도 1은 실시태양에 따른 공차링의 상측 사시도이다.
도 2A 내지 2E는 도 1의 라인 A-A를 따라 관찰되는 대안의 공차링 실시태양들의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 라인 B-B를 따라 관찰되는 공차링 실시태양에 따른 측단면도이다.
도 4는 공차링 형상화 전 실시태양에 따른 재료 스트립의 정면도이다.
도 5 및 6은 공차링 형상화 전 및 과정에서 도 4의 라인 C-C를 따라 관찰되는 실시태양들에 의한 재료 스트립의 측단면도이다.
도 7은 원주방향 단부들이 서로 접근되는 공차링 실시태양에 따른 상측 사시도이다.
도 8은 공차링 형상화 과정에서 대안의 실시태양에 의한 재료 스트립의 상측 사시도이다.
도 9는 원주방향 단부들을 서로 형상화 하기 전 대안의 실시태양에 의한 공차링 예비조립체의 상측 사시도이다.
도 10은 공차링 실시태양에 따른 측단면도이다.
도 11은 내부 요소, 및 외부 요소, 및 실시태양에 따른 공차링을 포함하는 조립체의 측단면도이다.
당업자들은 도면들에서 요소들이 단순하고 간결하게 도시되며 반드시 척도에 따라 도시된 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를들면 도면들에서 일부 요소들의 치수는 본 발명 실시태양들에 대한 이해를 돕기 위하여 다른 요소들보다 과장될 수 있다.
하기 상세한 설명은 도면들과 함께 본원의 교시의 이해를 위하여 제공된다. 하기 논의는 본 발명의 특정 구현예들 및 실시태양들에 집중될 것이다. 이러한 논의는 본 교시를 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그러나, 다른 실시태양들이 본원에 개시된 교시들을 바탕으로 적용될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "구성한다(comprises)", "구성하는(comprising)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", "가진다(has)", 가지는(having)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하기 위한 것이다. 예를들면, 특징부들의 목록을 포함하는 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 이러한 특징부들에만 한정될 필요는 없으며 명시적으로 열거되지 않거나 이와 같은 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 게다가, 명시적으로 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 의미의 "또는"을 가리키며 배타적인 의미의 "또는"을 가리키지 않는다. 예를들면, 조건 A 또는 B는 다음 중의 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참이고 (또는 존재하고) B는 거짓이며 (또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고 (또는 존재하지 않고) B는 참이며 (또는 존재하며), A와 B 모두가 참 (또는 존재한다)이다.
또한, "하나의 (a)" 또는 "하나의 (an)"은 여기에서 설명되는 요소들과 구성요소들을 설명하는데 사용된다. 이는 단지 편의성을 위해 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 부여하기 위해 행해진다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽혀져야 하며, 다르게 의미한다는 것이 명백하지 않다면 단수는 또한 복수를 포함한다. 예를들면, 단일 사항이 본원에 기재되면, 하나 이상의 사항이 단일 사항을 대신하여 적용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 사항이 본원에서 기재되면, 단일 사항이 하나 이상의 사항을 대신할 수 있는 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법 및 실시예들은 예시적인 것일 뿐이고 제한적이지 않다. 본원에 기재되지 않는 한, 특정 재료 및 공정과 관련된 많은 상세 사항들은 통상적이고 참고 서적들 및 공차링 분야의 기타 자료들에서 발견될 수 있다.
본원에 기재된 하나 이상의 실시태양들에 의한 공차링은 포괄적으로 두께만큼 떨어진 제1 및 제2 대향 주면들 (major surfaces)을 가지는 측벽을 포함한다. 제1 주면은 측벽의 제1 지점에서 공차링의 내부 직경 및 측벽의 제2 지점에서 공차링의 외부 직경을 정의한다. 실시태양에서, 제1 주면은 측벽의 제1 지점에서 반경방향으로 공차링의 최내면 및 측벽의 제2 지점에서 반경방향으로 공차링의 최외면을 정의한다. 실시태양에서, 제2 지점에서 제1 주면에 대한 접선은 공차링의 중앙축에 평행하다.
본원에 기재된 하나 이상의 실시태양들에 의한 공차링은 포괄적으로 공차링의 축방향 길이의 적어도 25%를 따라 축방향으로 형성된 다중-벽 구조를 포함한다.
이제 도 1을 참조하면, 공차링 (2)은 일반적으로 하나 이상의 접힘부 (5)을 형성하는 측벽 (4)을 포함한다. 측벽 (4)은 중앙축 (8)을 가지는 대략 환상, 예를들면, 링일 수 있다. 실시태양에서, 접힘부(들) (5)은 측벽 (4) 일부를 형상화하여 성형한다. 추가 실시태양에서, 접힘부(들) (5)은 적어도 부분적으로 측벽 (4) 일부를 형상화하여 성형된다. 더욱 상세하게는, 더욱 상세히 하기되는 바와 같이, 접힘부(들) (5)은 적어도 부분적으로 측벽 (4)의 축방향 단부를 측벽 (4)의 반대 축방향 단부를 향하여 접어서 성형될 수 있다.
실시태양에서, 예컨대 도 2A에 도시된 바와 같이, 측벽 (4) 접힘부 (5) 중 적어도 하나는 스프링 효과를 가지는 적어도 하나 압축 특징부 (6)를 형성하고, 즉, 접힘부 (5)는 내부 및 외부 요소들, 예를들면, 축 및 보어 (도 11) 사이 공차 또는 오정렬을 흡수할 수 있다. 실시태양에서, 스프링 효과는 접힘부 (5)의 재료 특성을 포함하는 측벽 (4)의 재료 특성에서 유래한다. 특정 실시태양에서, 더욱 상세히 하기되는 바와 같이, 스프링 효과는 높은 항복 및/또는 탄성 강도를 가지는 측벽 재료를 이용하여 달성될 수 있다.
다른 실시태양들에서, 예를들면, 도 2B 내지 2D 에 도시된 바와 같이, 공차링 (2) 접힘부 (5) 중 적어도 하나는 돌출부 (7)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 접힘부(들) (5)은 하나 이상의 반경방향으로 연장된 돌출부 (7)를 더욱 포함한다. 돌출부 (7)는 압인, 타발, 압연, 또는 달리 당업자에 의해 인정되는 공정으로 측벽 (4)에 형상화된다. 이들 실시태양에서, 돌출부 (7) 변형, 예를들면, 소성 또는 탄성 변형 단독 또는 압축 특징부 (6)의 스프링 효과와 조합하여 공차가 수용될 수 있다. 실시태양에서, 압축 특징부 (6) 및 돌출부 (7)의 반경방향 최내부 에지들은 동일 평면에 놓일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 반경방향 최내부 에지들은 상이한 평면들을 따라 놓일 수 있다.
특히 도 2B를 참조하면, 소정의 실시태양에서, 양 접힘부 (5)들은 제로, 또는 공칭, 스프링 효과를 보인다. 대신, 각각의 접힘부 (5)에 형성된 돌출부 (7)는 공차 및 반경방향 힘을, 예를들면, 소성 또는 탄성 변형을 통해 수용할 수 있다. 특정 실시태양에서, 충전제 (미도시)가 적어도 하나의 돌출부 (7) 및 측벽 (4) 사이에 형성된 공극 내부에 통합될 수 있다. 즉, 충전제는 돌출부 (7) 뒤에 놓일 수 있다. 충전제는 강성 조정 특성을 포함한다. 이러한 방식으로, 돌출부 (7)는 특정 분야에 대한 특별한 기계적 특성을 가지도록 가공될 수 있다. 더욱 특정한 실시태양에서, 충전제는 돌출부 (7)의 공극 내부에 밀봉된다.
특히 도 2C를 참조하면, 또 다른 실시태양에서, 접힘부 (5a) 중 하나는 돌출부 (7)를 포함한다. 도 2B에 도시된 실시태양과 유사하게, 돌출부 (7)에 의해 차지되지 않은 지점들에서 접힘부 (5a)는 제로, 또는 공칭, 스프링 효과를 보인다. 이러한 방식으로, 돌출부 (7)는 공차 및 반경방향 힘을, 예를들면, 소성 또는 탄성 변형에 의해 흡수한다. 다른 접힘부 (5b)는 스프링 효과를 가지는 압축 특징부 (6)를 포함한다. 이러한 방식으로, 2개의 축방향 또는 원주방향으로 인접한 접힘부 (5a) 및 (5b) 상이한 기구 및 특성에 의해 공차 및 다른 기계적 오정렬을 수용한다.
특히 도 2D를 참조하면, 추가 실시태양에서, 양 접힘부 (5)는 공차 수용 특성을 가지는 압축 특징부 (6) 및 돌출부 (7)를 포함한다. 이러한 방식으로, 압축 특징부 (6) 스프링 효과 및 돌출부 (7) 변형 양쪽에 의해 공차가 수용된다. 압축 특징부 (6) 및 돌출부 (7)의 상대 공차 보상으로 측정되는 공차 수용 비율은 특정 분야에 대하여 가공될 수 있다.
특히 도 2E를 참조하면, 또 다른 실시태양에서, 측벽 (4) 미접힘부는 여기에 형성되는 돌출부 (7)를 포함한다. 돌출부 (7)는 압인, 타발, 압연, 또는 달리 당업자에 의해 인정되는 공정으로 형상화된다. 접힘부 (5)는 스프링 효과를 가지는 압축 특징부 (6)를 포함한다. 당업자는 도 2A 내지 2E에 기술된 실시태양들의 여러 조합들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 또한, 실시태양에서, 공차링 (2)의 원주방향으로 인접한 접힘부 각각은 상이한 구조 및 배열, 예를들면, 압축 특징부 및 돌출부를 가질 수 있다.
하나 이상의 실시태양들에 의하면, 접힘부 (5)는 일반적으로 반경방향, 예를들면, 반경방향으로 중앙축 (8) 내향으로 또는 반경방향으로 중앙축 (8) 외향으로 연장된다. 이러한 방식으로, 접힘부 (5)는 내향, 외향, 또는 이들 조합으로 형상화된다. 예를들면, 특정 실시태양에서, 적어도 하나의 접힘부 (5)는 반경방향으로 내향 연장되고 적어도 하나의 다른 접힘부 (5)는 반경방향으로 외향 연장된다. 또 다른 실시태양에서, 적어도 하나의 접힘부 (5)는 반경방향으로 내향 및 반경방향으로 외향 모두로 연장된다. 더욱 상세하게는, 접힘부 (5)는 반경방향으로 외향 연장되기 전에 반경방향으로 내향 연장된다. 실시태양에서, 접힘부 (5)는 공차링 (2)의 내부 직경 및 외부 직경 모두를 형성할 수 있다.
실시태양에서, 접힘부 (5)는 인접한 압축 특징부 (6) 및 돌출부 (7) 사이 지점들에서 제로, 또는 공칭, 스프링 효과를 보일 수 있다. 예를들면, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 인접한 압축 특징부 (6) 사이에 있는 공차링 일부는 평탄한, 이중-벽 구조를 포함하고, 즉, 접힘부 주면 (12)은 하부 주면 (12)과 접촉한다. 실시태양에서, 예를들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 인접한 압축 특징부 (6) 사이에 있는 공차링 일부는 단일 벽 구조를 포함하고, 즉, 인접한 압축 특징부 (6) 사이에 놓인 주면 (12) 일부는 노출되고, 예를들면, 주면 (12)은 일부를 따라 노출된다.
형상화 전에, 측벽 (4)은 먼저 재료 스트립 (14)으로 구성된다. 이제 도 4 및 5를 참조하면, 스트립 (14)은 (제1) 주면 (10) 및 (제2) 주면 (12)을 형성한다. 주면들 (10, 12)은 스트립 (14) 두께, T만큼 이격된다. 실시태양에서, 공차링 (2) 성형 전, 주면들 (10, 12)은 대략 평형 평면들을 따라 연장된다 (도 5). 추가 실시태양에서, 스트립 (14)은 형상화 전에 측정될 때 균일 두께를 가질 수 있다 (도 5).
실시태양에서, 스트립 (14)은 제1 에지 (16), 제2 에지 (18), 제3 에지 (20), 및 제4 에지 (22)를 형성한다. 더욱 특정한 실시태양에서, 제1 에지 (16) 및 제3 에지 (20)는 스트립 (14) 반대측에 배치되고, 제2 에지 (18) 및 제4 에지 (22)는 스트립 (14) 반대측에 배치된다. 또 다른 실시태양에서, 스트립 (14)은 4개보다 많거나 적은 에지를 정의할 수 있다. 예를들면, 스트립 (14)는 3각형, 5각형, 6각형, 7각형, 8각형, 9각형, 10각형, 또는 임의의 개수의 추가 에지를 가지는 임의의 다른 다각형을 형성할 수 있다.
실시태양에서, 스트립 (14)은 다각 형상을 가질 수 있다. 제1, 제2, 제3, 및 제4 에지들 (16, 18, 20, 22)은 스트립 (14) 주위로 원주방향 배열에 연속하여 배치될 수 있다. 더욱 특정한 실시태양에서, 스트립 (14)은 대체로 정사각형상을 가질 수 있다. 이러한 관점에서, 제1 및 제3 에지들 (16, 20)은 평행하고 제2 및 제4 에지들 (18, 22)은 평행하다. 또한, 제1 및 제3 에지들 (16, 20)은 제2 및 제4 에지들 (18, 22)에 수직할 수 있다.
특정 실시태양에서, 스트립 (14)은 기재 (50)를 포함한다. 기재 (50)는 금속 또는 합금을 포함하거나 실질적으로 포함한다. 더욱 상세하게는, 기재 (50)는 강재를 포함하거나 실질적으로 포함한다. 더욱 특정한 실시태양에서, 기재 (50)는 중탄소강 또는 고탄소강, 예컨대, 스프링강을 포함하거나 실질적으로 포함한다. 실시태양에서, 기재 (50)는 높은 항복 강도를 가지고, 예를들면, 항복 강도는 적어도 200 MPa, 예컨대 적어도 400 MPa, 적어도 600 MPa, 적어도 800 MPa, 또는 적어도 1000 MPa이다. 추가 실시태양에서, 기재 (50)의 항복 강도는 10,000 MPa 이하, 예컨대 5,000 MPa 이하, 또는 2,000 MPa 이하이다.
실시태양에서, 스트립 (14)은 고분자 층 (52)을 더욱 포함하거나 실질적으로 포함한다. 실시태양에서, 고분자 층 (52)은 낮은 마찰 재료를 포함하거나 실질적으로 포함하고, 예를들면, 재료의 정지마찰계수는 강재에 대하여 건성 측정 시 0.5 미만, 예컨대 0.4 미만, 0.3 미만, 0.2 미만, 0.1 미만 또는 0.05 미만이다.
소정의 실시태양에서, 고분자 층 (52)은 낮은 마찰 고분자, 예컨대, 불소고분자, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 포함하거나 실질적으로 포함한다. 다른 예시적 불소고분자는 불화 에틸렌 프로필렌 (FEP), 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 과불화알콕시 (PFA), 4불화에틸렌, 6불화프로필렌 및 불화비닐리덴 (THV)의 삼원중합체, 폴리염화삼불화에틸렌 (PCTFE), 에틸렌 사불화에틸렌 공중합체 (ETFE), 에틸렌 염화삼불화에틸렌 공중합체 (ECTFE), 또는 임의의 이들 조합을 포함할 수 있다. 또한, 다수의 다른 미끄럼 재료, 예컨대 Saint-Gobain에서 상표 Norglide®로 판매되는 것들을 사용할 수 있다
추가 실시태양에서, 윤활제는 고분자 층 (52) 상 또는 내부에 배치될 수 있다. 예시적 윤활제는 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐, 흑연, 그래핀, 팽창 흑연, 질화붕소, 타크, 불화칼슘, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다. 또한, 윤활제는 알루미나, 실리카, 이산화티탄, 불화칼슘, 질화붕소, 운모, 규회석, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 카본블랙, 안료, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다.
고분자 층 (52)은, 예를들면, 접착제, 기계적 고정에 의해, 또는 압착 또는 달리 형성된 적층체로서 적어도 기재 (50) 일부와 결합될 수 있다. 특정 실시태양에서, 고분자 층 (52)은 기재 (50) 일면 만을 따라 연장될 수 있다. 미도시 실시태양에서, 고분자 층 (52)은 기재 (50)를 완전히 봉입할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 형상화 과정에서, 스트립 (14)의 제1 에지 (16)는 제3 에지 (20)를 향하여 성형될 수 있다. 예를들면, 스트립 (14)은 접히거나, 굽히거나, 또는 달리 조작되어 제1 및 제3 에지들 (16, 20) 간의 거리는 하나 이상의 지점에서 이를 따라 좁혀져 접힘부 (5)를 형성한다. 특정 실시태양에서, 제1 에지 (16)는 제3 에지 (20)를 향하여 균일하게 성형되고, 즉, 접힘부 (5)는 제1 에지 (16) 길이를 따라 균일한 형상 및 크기를 가진다. 점선 윤곽 A, B, 및 C는 형상화 공정에서 스트립 (14)이 거치는 예시적 형상의 윤곽을 보인다. 당업자는 점선 윤곽 A, B, 및 C는 단지 예시적인 것이고 본 개시의 범위를 제한하는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다.
윤곽 D로 도시된 바와 같이, 제1 에지 (16)는 하부 측벽 (4)을 향하여 성형된다. 실시태양에서, 제1 에지 (16)는 하부 측벽 (4)에 닿을 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 도시된 바와 같이, 제1 에지 (16)는 하부 측벽 (4)과 떨어져 있다. 제1 에지 (16) 및 하부 측벽 (4) 간의 공칭 거리는 내부 및 외부 요소들 사이 초기 장착 과정에서 나타나는 초기 공차 수용에 유리하다. 또한 공칭 거리는 사용 과정에서 제3 에지 (20)로 향하는 제1 에지 (16)의 상대 축방향 활주를 증가시킨다.
실시태양에서, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)를 향하여 성형되어 스트립 (14)의 새로운 축방향 길이, LN, 를 형성할 때 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이, LPA는 적어도 5%, 예컨대 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 또는 적어도 45% 감소된다. 본원에서 사용되는, “예비 형성된 축방향 길이”는 형상화 전에 제1 및 제3 에지들 (16, 20) 사이에서 측정될 때 스트립 (14)의 축방향 길이를 의미한다 (예를들면, 도 4 및 5). 더욱 상세하게는, “예비 형성된 축방향 길이”는 제1 및 제3 에지들 (16, 20) 간 거리를 줄이는 접힘부 (5) 또는 임의의 다른 특징부 형성 전 제1 및 제3 에지들 (16, 20) 간의 길이를 의미한다. 더욱 상세하게는, “예비 형성된 축방향 길이”란 제1 및 제3 에지들을 따라 각각의 위치에서 측정될 때 스트립 (14)의 상대 축방향 길이를 나타낸다. 직사각형상이 아닌 스트립에서 예비 형성된 축방향 길이는 제2 에지 (18)에서 제4 에지 (22)로 측정될 때 가변적일 수 있다. 이러한 관점에서, 예비 형성된 축방향 길이는 제1 및 제3 에지들 (16, 20)을 따르는 특별한 측정 지점에 따라 가변적일 수 있다. 추가 실시태양에서, 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이는 제1 에지 (16)에서 제3 에지 (20)로 형상화되는 과정에서 50% 이하, 예컨대 49% 이하, 48% 이하, 47% 이하, 또는 46% 이하로 감소될 수 있다.
실시태양에서, 스트립 (14)은 접힐 수 있고, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)로 접히면서 형성되는 측벽 및 접힘부 (5) 간에 측정되는 내각이 적어도 10°, 적어도 45°, 또는 적어도 90°이다. 추가 실시태양에서, 내각은 적어도 100°, 적어도 135°, 또는 적어도 180°이다.
제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)로 형상화되는 동안 형성되는 축방향 정점은 공차링 (2)의 제1 축방향 단부 (26)를 형성한다.
특정 실시태양에서, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)를 향하여 형상화되기 전에 돌출부 (7)가 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 돌출부 (7)는 평탄 표면을 따라, 예를들면, 프레스 또는 해머로 성형될 수 있다. 형상화 전에 성형되는 돌출부는 역 배향으로 형성되어 형상화 후, 돌출부는 적합한 반경방향으로 배향될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 또 다른 실시태양에서, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)를 향하여 성형되는 동안 또는 이후에 돌출부 (7)가 성형될 수 있다. 이러한 방식으로, 돌출부 (7)는 공차링 (2) 측벽 (4)이 최종 위치에 접근하거나 도달할 때 성형될 수 있다. 이로써 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)로 성형되는 과정에서 크랙을 발생시킬 수 있는 돌출부 (7) 내부 또는 인접한 응력 생성자의 발생을 감소시키거나 제거할 수 있다.
또 다른 미도시 실시태양에서, 돌출부는 적어도 두 개의 원주방향 가로줄 (row)를 따라 형성될 수 있다. 스트립 형상화 전에 가로줄의 돌출부는 스트립으로부터 동일 방향으로 연장된다. 이러한 방식으로, 제1 에지가 제3 에지를 향하여 성형되면 내향 및 외향 모두의 연장 돌출부들을 형성할 수 있다. 더욱 특정한 실시태양에서, 제1 에지가 제3 에지를 향하여 성형되면 내향 및 외향 연장 돌출부들을 정렬할 수 있고, 즉, 돌출부는 적어도 실질적으로 동일한 축방향 및 원주방향 위치를 따라 배치된다.
또 다른, 미도시된 실시태양에서, 돌출부는 적어도 두 개의 원주방향 가로줄을 따라 형성될 수 있고, 스트립 형상화 전에 각각의 가로줄의 돌출부는 스트립으로부터 반대 방향으로 연장될 수 있다. 돌출부들은 약간의 옵셋 크기를 가질 수 있어 제1 에지가 제3 에지를 향하여 성형되면, 돌출부는 반경방향으로 중첩된다. 이러한 방식으로, 특별한 적용 분야에 대하여 돌출부의 공학 강도를 가공한다.
실시태양에서, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)를 향하여 성형된 후, 스트립 (14)의 제2 에지 (18)는 제4 에지 (22)를 향하여 성형되어 환상 측벽 (4)을 형성한다 (도 7). 예를들면, 스트립 (14)은 접히거나, 굽히거나, 또는 달리 조작되어 제2 및 제4 에지들 (18, 22) 간의 거리는 감소한다. 이러한 관점에서, 제2 및 제4 에지들 (18, 22)은 공차링 (2)의 원주방향 단부들을 정의하여, 공차링 (2)의 축방향 길이를 따라 연장되는 원주방향 갭을 형성한다. 제2 및 제4 에지들 (18, 22)이 접촉하여 원주방향 갭 크기를 더욱 줄일 수 있다. 특정 실시태양에서, 제2 및 제4 에지들 (18, 22)은 서로 결합된다. 추가 실시태양에서, 제2 및 제4 에지들 (18, 22)은 예를들면, 용접, 접착제, 나사식 또는 비-나사식 파스너, 기계적 변형 예컨대 크림핑, 또는 당업계에서 인정되는 공차링 원주방향 갭을 결합시키는 임의의 다른 적합한 방법으로 결합할 수 있다.
실시태양에서, 공차링 (2)은 다중 벽 구조를 가진다. 본원에서 사용되는, “다중 벽 구조”란 환상체를 포함한 측벽을 의미하고 환상체 중앙축에서 반경방향으로 외향 연장 라인이 중앙축의 적어도 하나 축방향 위치를 따라 2 이상의 별개의 환상 측벽들과 교차하도록 형성되는 것을 의미한다. 측벽이 예를들면, 기재 및 낮은 마찰 재료를 포함하는 적층체로 형성되는 실시태양들에서, 적층체는 하나의 별개의 환상 측벽으로 간주된다. “다중 벽 구조”는 반경방향으로 인접한 3개의 측벽들, 반경방향으로 인접한 4개의 측벽들, 반경방향으로 인접한 5개의 측벽들, 또는 반경방향으로 인접한 6개의 측벽들을 포함할 수 있다. 실시태양에 따르면, “다중 벽 구조”는 반경방향으로 인접한 100 이하의 측벽들, 예컨대 반경방향으로 인접한 50 이하의 측벽들, 또는 반경방향으로 인접한20 이하의 측벽들을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는“다중 벽 구조”는 다층 링을 형성하도록 원주방향으로 동심 순환되는 단편 재료의 측벽을 포함하지 않고, 대신 축방향으로 형성되는 재료를 포함한다. 실시태양에서, 공차링 (2)은 공차링 (2) 축방향 길이의 적어도 25%, 예컨대 축방향 길이의 적어도 50%, 축방향 길이의 적어도 60%, 축방향 길이의 적어도 75%, 축방향 길이의 적어도 80%, 또는 축방향 길이의 적어도 85%를 따라 다중 벽 구조를 가질 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 공차링은 공차링 축방향 길이의100% 미만, 예컨대 축방향 길이의 99% 이하, 축방향 길이의 98% 이하, 축방향 길이의 97% 이하, 축방향 길이의 96% 이하, 축방향 길이의 95% 이하, 또는 축방향 길이의 90% 이하를 따라 다중 벽 구조를 가질 수 있다.
도 8 및 9에 도시된 더욱 특정한 실시태양에서, 하나 이상의 슬롯 (24)이 스트립 (14)에 형성된다. 점선 윤곽 A (도 8)는 형상화 전의 스트립 (14)을 보인다.
실시태양에서, 제1 에지 (16)가 제3 에지 (20)를 향하여 성형되기 전에 적어도 하나의 슬롯 (24)이 스트립 (14)에 형성된다. 슬롯 (24)은 제1 에지 (16), 제3 에지 (20), 또는 이들 조합을 따라 형성될 수 있다. 적어도 하나의 슬롯 (24)은 제1 또는 제3 에지들 (16, 20)에서 각각 제3 또는 제1 에지들 (20, 16)을 향하여 연장될 수 있다. 더욱 상세하게는, 모든 슬롯 (24)은 제1 또는 제3 에지들 (16, 20)에서 제3 또는 제1 에지들 (20, 16)을 향하여 연장된다. 슬롯 (24)은 제3 에지 (20)를 향한 제1 에지 (16)의 형상화, 또는 제1 에지 (16)를 향한 제3 에지 (20)의 형상화를 용이하게 한다 (하기에서 더욱 상세히 논의됨). 더욱 상세하게는, 슬롯 (24)은 형상화 공정에서 스트립 (14) 내부에 형성되는 응력 생성자를 완화시킬 수 있다. 또한, 슬롯 (24)은 예를들면, 더욱 낮은 반경방향 하중 조건에서 압축 특징부 (6)의 휨을 가능하게 함으로써 공차 수용 또는 공차 감도를 높일 수 있다. 또한, 슬롯 (24)은 스트립 (14)의 제4 에지 (22)를 향한 제2 에지 (18)의 형상화에 조력한다.
특정 실시태양에서, 모든 슬롯 (24)은 대략 평행 방향으로 배향된다. 본원에서 사용되는, “대략 평행 방향”이란 2 이상의 선들, 또는 직선이 아닌 라인 (예를들면, 만곡선)인 경우 중앙선들 간 각도 옵셋이 15° 이하, 예컨대 10° 이하, 5° 이하, 2° 이하, 또는 1° 이하인 것을 의미한다. 더욱 특정한 실시태양에서, 모든 슬롯 (24)은 평행 방향으로 배향된다. 본원에서 사용되는, “평행 방향”이란 2 이상의 선들, 또는 직선이 아닌 라인 (예를들면, 만곡선)인 경우 중앙선들 간 각도 옵셋이 0.1° 이하인 것을 의미한다.
또 다른 실시태양에서, 제1 및 제3 에지들 (16, 20)에 대하여 슬롯 (24)은 수직, 또는 대략 수직 (예를들면, 75° 내지 105°, 예컨대 85° 내지 95°)으로 배향될 수 있다.
제1 또는 제3 에지들 (16, 20)에 대하여 수직 방향으로 측정될 때 슬롯 (24)은 제1 또는 제3 에지들 (16, 20)에서 슬롯의 축방향 단부까지의 최단 거리, 예를들면, 제1 또는 제3 에지들 (16, 20)에서 슬롯 (24)의 가장 먼 지점까지의 최대 거리로 측정되는 길이, LS를 가진다. 실시태양에서, LS 는 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이의50% 이하일 수 있다. 추가 실시태양에서, LS 는 예비 형성된 축방향 길이의 45% 이하, 예컨대 예비 형성된 축방향 길이의 40% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 35% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 30% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 25% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 20% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 15% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의 10% 이하, 또는 예비 형성된 축방향 길이의 5% 이하일 수 있다. 추가 실시태양에서, LS 는 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이의 0.1% 이상, 예컨대 0.5% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 또는 4% 이상일 수 있다. 실시태양에서, 각각의 슬롯 (24)은 응력 집중 감소 요소, 예를들면, 라운드 또는 릴리프 슬롯 (미도시)에서 종료될 수 있다. 응력 집중 감소 요소는 형상화 과정에서 스트립 (14) 내부의 응력 생성자의 누적을 저감시킨다. 이로써 성형 및 사용 과정에서 스트립 (14)의 균열 및 파손을 낮출 수 있다.
더욱 특정한 실시태양에서, 인접한 접힘부들 (5) 사이에 적어도 하나의 슬롯 (24)이 배치된다. 더욱 상세하게는, 각각의 접힘부 (5) 사이에 하나의 슬롯 (24)이 배치된다. 슬롯 (24)은 하중 조건에 대한 각각의 접힘부 (5)의 독립적인 굽힘 응답을 증가시켜, 공차링 (2)의 동심도 성능을 증가시킨다.
또 다른 실시태양에서, 스트립 (14)의 제1 에지 (16)를 제3 에지 (20)로 향하여 형상화한 후, 그러나 스트립 (14)의 제2 에지 (18)를 제4 에지 (22)로 형상화하기 전에, 스트립 (14)의 제3 에지 (20)를 제1 에지 (16)로 향하여 형상화할 수 있다. 예를들면, 스트립 (14)은 접히거나, 굽히거나, 또는 달리 조작되어 제1 및 제3 에지들 (16, 20) 간의 거리는 재료 스트립 (14)을 따라 하나 이상의 지점에서 더욱 좁혀진다 (도 2). 실시태양에서, 제3 에지 (20)를 제1 에지 (16)로 형상화하면 제1 에지 (16)를 제3 에지 (20)로 접은 후의 스트립 (14) 축 방향 길이는 적어도 5%, 예컨대 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 또는 적어도 45% 더욱 감소된다. 이러한 공정으로 형성되는 에지는 공차링 (2)의 제2 축방향 단부 (28)를 형성한다. 또한, 두 개의 원주방향 연장 접힘부 (5) 가로줄이 각각 공차링 (2)의 축방향 단부 (26, 28)에 또는 바로 인접하게 형성된다.
상기된 바와 같이, 하나 이상의 슬롯 (24)이 제3 에지 (20)를 따라 스트립 (14)에 형성된다. 실시태양에서, 제3 에지 (20)가 제1 에지 (16)로 형상화되기 전에 적어도 하나의 슬롯 (24)이 스트립 (14)에 형성된다. 슬롯 (24)은 제3 에지 (20)를 따라 형성된다. 적어도 하나의 슬롯 (24)은 제3 에지 (20)에서 제1 에지 (16)를 향하여 형성된다. 더욱 상세하게는, 슬롯 (24)은 형상화 공정에서 스트립 (14) 내부에 형성되는 응력 생성자를 완화시킬 수 있다. 또한, 슬롯 (24)은 예를들면, 더욱 낮은 반경방향 하중 조건에서 압축 특징부 (6) 휨을 가능하게 함으로써 공차 수용 또는 공차 감도를 높일 수 있다.
제3 에지 (20)를 따라 형성되는 슬롯 (24) 은 제1 에지 (16)를 따라 형성되는 슬롯 (24)과 유사한 임의 개수의 특징부를 가질 수 있다. 예를들면, 제3 에지 (20)를 따르는 슬롯 (24)은 서로 대략 평행하거나 또는 평행하게 배향될 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 제3 에지 (20)를 따르는 슬롯 (24)은 제1 및 제3 에지들 (16, 20)에 대하여 수직 또는 대략 수직 (예를들면, 75° 내지 105°, 예컨대 85° 내지 95°)하게 배향될 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 슬롯은 제3 에지 (20)에서 슬롯 (24)의 축방향 단부까지 최단거리로 측정되는 길이, LS를 가진다. 실시태양에서, LS 는 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이의50% 이하일 수 있다. 추가 실시태양에서, LS 는 예비 형성된 축방향 길이의45% 이하, 예컨대 예비 형성된 축방향 길이의40% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의35% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의30% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의25% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의20% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의15% 이하, 예비 형성된 축방향 길이의10% 이하, 또는 예비 형성된 축방향 길이의5% 이하일 수 있다. 추가 실시태양에서, LS 는 스트립 (14)의 예비 형성된 축방향 길이의0.1% 이상, 예컨대 0.5% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 또는 4% 이상일 수 있다. 추가 실시태양에서, 각각의 슬롯 (24)은 응력 집중 감소 요소, 예를들면, 라운드 또는 릴리프 슬롯 (미도시)에서 종료될 수 있다. 응력 집중 감소 요소는 형상화 과정에서 스트립 (14) 내부의 응력 생성자의 누적을 저감시킨다. 이로써 성형 및 사용 과정에서 스트립 (14)의 균열 및 파손을 낮출 수 있다.
실시태양에 따르면, 변형, 토크, 및 비틀림에 대한 공차링 (2)의 안정성 및 저항성을 높이기 위하여, 적어도 3개의 압축 특징부 (6) 또는 돌출부 (7)가 공차링 (2)의 각각의 대향 축방향 단부 (26, 28)를 따라 배치될 수 있다. 각각의 축방향 단부 (26, 28)를 따라 3개의 압축 특징부 (6) 또는 돌출부 (7)는 내부 및 외부 요소들 (미도시) 중 하나와 총 6 지점에서 반경방향 접촉부를 형성한다.
실시태양에서, 압축 특징부 (6) 또는 돌출부 (7)는 원주방향으로 동등하게 이격된다.
이제 도 10을 참조하면, 실시태양에서, 공차링 (2)은 측벽 (4) 원주를 따라 적어도 부분적으로 연장되는 리브 (30)를 더욱 포함한다. 더욱 상세하게는, 리브 (30)는 전체 측벽 (4) 주위로 원주방향 연장된다. 리브 (30)는 공차링 (2)의 중앙 지점에 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 리브 (30)는 공차링 (2)의 축방향 중앙 지점에 배치될 수 있다.
특정 실시태양에서, 리브 (30)는 공차링 (2) 측벽 (4)과 일체식이고, 예를들면, 단일 구조이다. 리브 (30)는 굽히거나, 접거나 또는 달리 측벽 (4) 제조와 유사하게 성형될 수 있다. 실시태양에서, 리브 (30)는 주면 (12)에 수직하게 측정될 때 돌출된 반경방향 높이 (32)을 가지고, 이는 측벽 (4) 두께, T의 적어도 25%이다. 추가 실시태양에서, 돌출된 반경방향 높이 (32)는 적어도 50% T, 예컨대 적어도 75% T, 적어도 100% T, 적어도 125% T, 적어도 150% T, 적어도 175% T, 또는 적어도 200% T이다. 또 다른 실시태양에서, 돌출된 반경방향 높이 (32)는 10,000% T 이하, 예컨대 5,000% T 이하, 1,000% T 이하, 900% T 이하, 800% T 이하, 700% T 이하, 600% T 이하, 또는 500% T 이하일 수 있다.
실시태양에서, 리브 (30)는 주면 (12)를 따라 측정될 때 축방향 길이 (34)를 가지고, 이는 공차링 (2)의 형성된 축방향 길이의 25% 미만이다. 본원에서 사용되는, “형성된 축방향 길이”란 형상화 완료 후, 예를들면, 접힘부 (5), 리브 (30), 및 공차링의 축방향 길이를 변경시킬 수 있는 임의의 다른 특징부 성형 후 측정되는 공차링의 축방향 길이이다. 추가 실시태양에서, 리브 (30)의 축방향 길이 (34)는 공차링의 형성된 축방향 길이의20% 미만, 예컨대 공차링의 형성된 축방향 길이의 15% 미만, 공차링의 형성된 축방향 길이의 10% 미만, 또는 공차링의 형성된 축방향 길이의 5% 미만일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 리브 (30)의 축방향 길이 (34)는 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 0.1%, 예컨대 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 0.5%, 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 1%, 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 2%, 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 3%, 또는 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 4%일 수 있다.
실시태양에서, 접힘부 (5)는 자유로이 부유할 (float)수 있고, 예를들면, 형상화 후 주면 (12)에 고정되는 대신 주면 (12)을 따라 이행된다. 리브 (30)는 축방향 정지부를 형성하여, 접힘부 (5)가 공차링 (2)의 축방향 길이를 따라 소정 위치를 넘어 이행되지 않도록 방지한다.
실시태양에서, 리브 (30)는 대체로 절두 원추형상 (frustoconical shape)을 가지고, 두개의 벽들 (36, 38)을 형성한다. 더욱 상세하게는, 벽들 (36, 38)은 상대 밑각 (40)을 가지고 이는 적어도 45°, 예컨대 적어도 60°, 적어도 75°, 적어도 90°, 적어도 105°, 또는 적어도 120°이다. 더욱 특정한 실시태양에서, 상대 밑각 (40)은 179° 이하, 예컨대 175° 이하, 160° 이하, 145° 이하, 또는 130° 이하이다. 상대 밑각 (40)이 90° 미만인 경우 리브 (30) 벽들 (36, 38)은 긴급 정지부를 형성하여, 압축 특징부 (6)가 더 이상 이행되는 것을 방지한다. 상대 밑각 (40)이 90° 이상인 경우, 리브 (30) 벽들 (36, 38)은 쐐기를 형성하여, 압축 특징부 (6)의 계속적 이행에 필요한 힘을 높인다.
또 다른 실시태양에서, 리브 (30)가 없는 유사한 공차링과 비교할 때 리브 (30)는 공차링 강성을 적어도 1% 증가시킨다. 본원에서 사용되는, “공차링 강성”이란 예를들면 비틀림 또는 회전력에 의해 초래되는 변형을 피할 수 있는 공차링의 상대 능력을 의미한다. 예를들면, 동일한 힘이 동일한 상대 지점에서 2개의 공차링에 인가될 때, 제1 공차링은 5 mm 휘고 제2 공차링은 10 mm 휘면, 제1 공차링은 제2 공차링 강성의200% 강성을 가진다. 추가 실시태양에서, 리브 (30)가 없는 유사한 공차링과 비교할 때 리브 (30)는 공차링 (2) 강성을 적어도 2%, 예컨대 적어도 3%, 적어도 4%, 적어도 5%, 적어도 6%, 적어도 7%, 적어도 8%, 적어도 9%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 100%, 적어도 150%, 적어도 200%, 또는 적어도 500% 증가시킨다. 또 다른 실시태양에서, 리브 (30)는 공차링 (2) 강성을 1000% 이하, 예컨대 750% 이하로 증가시킨다.
이제 도 11을 참조하면, 조립체 (100)는 내부 요소, 예를들면, 축 (102) 및 외부 요소, 예를들면, 보어 (104) 사이에 형성된 환상 갭 (106)에 배치되는 공차링 (2)을 포함한다. 접힘부 (5)가 적용에 따라 반경방향으로 외향 (도시된 바와 같이) 또는 반경방향으로 내향으로 배향될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
실시태양에서, 반경방향 하중이 공차링 (2) 최외부에 인가될 때 접힘부 (5)의 적어도 일부는 대체로 라인들 (42, 44)를 따라 리브 (30)를 향하여 이행된다. 또한, 라인들 (46, 48)로 도시된 바와 같이 접힘부 (5)는 반경방향으로 더욱 압축된다. 이러한 관점에서, 접힘부 (5)는 내부 및 외부 요소들 (102, 104) 사이에서 반경방향 하중을 수용한다.
특정 실시태양에서, 조립체 (100)는 하드 디스크 드라이브 (HDD) 일부를 구성한다. 예를들면, 내부 요소 (102)는 피봇이고, 외부 요소 (104)는 구동기 아암일 수 있고, 공차링 (2)은 이들 간에 토크를 전달한다. 그러나, 조립체 (100)는 HDD 조립체에 한정되지 않는다. 예를들면, 조립체 (100)는 자동차 및 항공기 산업, 에너지 분야, 및 토크 전달자를 이용할 필요가 있는 다양한 기계 및 산업에서 사용될 수 있다. 추가의 예시적 적용 분야로는 조향 컬럼, 고정자, 압축기, 스탠션, 차축, 및 기타 유사한 왕복 및 회전 조립체를 포함한다.
실시태양에서, 접힘부 (5)는 공차링 (2)의 대향 축방향 단부들에 또는 바로 인접하게 배치된다. 전통적인 공차링은 전형적으로: (1) 돌출부의 축방향 길이를 따라 균일성을 높이기 위하여 링의 축방향 단부들로부터 이격되는 돌출부, 또는 (2) 공차링 전체 축방향 길이를 따라 연장되는 주름을 가진다. 이러한 특징부는 비틀림 힘, 원주방향 힘, 축방향 힘, 및 이들 조합에 대한 공차링의 안정성을 감소시킨다. 공차링 (2) 축방향 단부들에 또는 이를 따르는 접힘부 (5)를 활용하면 원주방향으로 연장되는 돌출부 가로줄을 공차링 축방향 길이에 의해 허용되는 최대로 서로 이격시켜 안정성을 향상시키고 떨림을 감소시킨다.
많은 상이한 양태들 및 실시태양들이 가능하다. 이들 양태 및 실시태양 일부가 하기된다. 본 명세서를 독해한 후, 당업자는 이들 양태 및 실시태양은 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 실시태양들은 하기 나열된 사항들 중 임의의 하나 이상의 항목들에 따른다.
많은 상이한 양태들 및 실시태양들이 가능하다. 이들 양태 및 실시태양 일부가 하기된다. 본 명세서를 독해한 후, 당업자는 이들 양태 및 실시태양은 단지 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 실시태양들은 하기 나열된 임의의 하나 이상의 실시태양들에 따른다.
실시태양 1. 공차링으로서,
두께만큼 이격되는 제1 및 제2 대향 주면들을 가지는 측벽을 포함하고, 상기 측벽의 제1 지점에서 상기 제1 주면은 공차링의 내부 직경 및 상기 측벽의 제2 지점에서 공차링의 외부 직경을 정의하는, 공차링.
실시태양 2. 선행 실시태양에 있어서, 공차링은 공차링 축방향 길이의 적어도 25%, 예컨대 축방향 길이의 적어도 50%, 축방향 길이의 적어도 60%, 축방향 길이의 적어도 75%, 축방향 길이의 적어도 80%, 또는 축방향 길이의 적어도 85%를 따라 다중 벽 구조를 포함하는, 공차링.
실시태양 3. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제1 주면은 측벽의 제1 지점에서 공차링의 반경방향으로 최외면 및 측벽의 제2 지점에서 공차링의 반경방향으로 최내면을 정의하는, 공차링.
실시태양 4. 공차링 축방향 길이의 적어도 25%, 예컨대 축방향 길이의 적어도 50%, 축방향 길이의 적어도 60%, 축방향 길이의 적어도 75%, 축방향 길이의 적어도 80%, 또는 축방향 길이의 적어도 85%를 따라 다중 벽 구조를 가지는, 공차링.
실시태양 5. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 다중 벽 구조는 공차링 축방향 길이의100% 미만, 예컨대 축방향 길이의99% 이하, 축방향 길이의 98% 이하, 축방향 길이의 97% 이하, 축방향 길이의 96% 이하, 축방향 길이의95% 이하, 또는 축방향 길이의 90% 이하를 따라 연장되는, 공차링.
실시태양 6. 실시태양들 4 및 5 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 다중 벽 구조는 2개의 측벽들을 포함하는, 공차링.
실시태양 7. 실시태양들 4-6 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 다중 벽 구조는 적어도 3개의 측벽들, 예컨대 적어도 4개의 측벽들, 또는 적어도 5개의 측벽들을 포함하는, 공차링.
실시태양 8. 실시태양들 4-7 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 다중 벽 구조는 100 이하의 측벽들, 예컨대 50 이하의 측벽들, 또는 20 이하의 측벽들을 포함하는, 공차링.
실시태양 9. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 측벽은 금속을 포함하는, 공차링.
실시태양 10. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 측벽은 강재, 예컨대 스프링강을 포함하는, 공차링.
실시태양 11. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 고분자 층을 더욱 포함하고, 고분자 층은 적어도 측벽 일부에 결합되는, 공차링.
실시태양 12. 실시태양 11에 있어서, 고분자 층은 낮은 마찰 재료를 포함하는, 공차링.
실시태양 13. 실시태양들 11 및 12 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 고분자 재료는 PTFE를 포함하는, 공차링.
실시태양 14. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 다수의 접힘부를 포함하는, 공차링.
실시태양 15. 실시태양 14에 있어서, 접힘부는 압축 특징부를 포함하는, 공차링.
실시태양 16. 실시태양 15에 있어서, 압축 특징부는 내부 요소 및 외부 요소 사이에서 공차를 수용하는, 공차링.
실시태양 17. 실시태양들 15 및 16 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부는 공차링의 축방향 단부에 인접하게 배치되는, 공차링.
실시태양 18. 실시태양들 15-17 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 제1 및 제2 대향 축방향 단부들을 가지고, 적어도 3개의 압축 특징부들이 제1 축방향 단부에 배치되고 적어도 3개의 압축 특징부들이 제2 축방향 단부에 배치되는, 공차링.
실시태양 19. 실시태양들 15-18 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부는 공차링 주위 원주방향으로 동등하게 이격되는, 공차링.
실시태양 20. 실시태양들 15-19 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부는 접히는, 공차링.
실시태양 21. 실시태양들 14-20 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 접힘부는 반경방향으로 연장된 돌출부를 포함하는, 공차링.
실시태양 22. 실시태양들 14-20 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 접힘부는 공차링의 측벽과 연속하는, 공차링.
실시태양 23. 실시태양들 14-21 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 접힘부는 공차링의 측벽과 일체인, 공차링.
실시태양 24. 실시태양들 15-22 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 두께를 정의하는 측벽을 가지고, 압축 특징부는 측벽 두께보다 큰 돌출된 반경방향 높이를 가지는, 공차링.
실시태양 25. 실시태양 24에 있어서, 압축 특징부의 돌출된 반경방향 높이는 측벽 두께의 적어도 110%, 예컨대 적어도 115%, 적어도 120%, 적어도 125%, 적어도 130%, 적어도 135%, 적어도 140%, 적어도 145%, 적어도 150%, 적어도 175%, 적어도 200%, 적어도 225%, 적어도 250%, 적어도 275%, 적어도 300%, 또는 적어도 500%인, 공차링.
실시태양 26. 실시태양들 24 및 25 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부의 돌출된 반경방향 높이는 측벽 두께의 1,000% 이하, 예컨대 900% 이하, 800% 이하, 또는 700% 이하인, 공차링.
실시태양 27. 실시태양들 15-26 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부는 축방향으로 변형되는, 공차링.
실시태양 28. 실시태양들 15-27 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 반경방향 하중 조건에서 적어도 하나의 압축 특징부의 적어도 일부는 축방향으로 이행되는, 공차링.
실시태양 29. 실시태양들 15-28 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 반경방향 하중 조건에서 모든 압축 특징부는 축방향으로 이행되는, 공차링.
실시태양 30. 실시태양들 28 및 29 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 압축 특징부 이행 (translation)은 압축 특징부가 이로부터 연장되는 공차링의 대향 축방향 단부를 향하여 진행되는, 공차링.
실시태양 31. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 공차링 주위 원주방향으로 연장되는 리브를 더욱 포함하는, 공차링.
실시태양 32. 실시태양 31에 있어서, 리브는 공차링의 측벽과 일체인, 공차링.
실시태양 33. 실시태양들 31 및 32 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 축방향 중앙 지점에서 공차링 주위로 연장되는, 공차링.
실시태양 34. 실시태양들 31-33 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 돌출된 반경방향 높이를 가지고 이는 공차링 측벽 두께의 적어도 25%, 예컨대 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 적어도 100%인, 공차링.
실시태양 35. 실시태양들 31-34 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 돌출된 반경방향 높이를 가지고 이는 측벽 두께의1000% 이하, 예컨대 900% 이하, 800% 이하, 또는 700% 이하인, 공차링.
실시태양 36. 실시태양들 31-35 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 축방향 길이를 가지고 이는 공차링의 형성된 축방향 길이의25% 미만, 예컨대 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 또는 5% 미만인, 공차링.
실시태양 37. 실시태양들 31-36 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 축방향 길이를 가지고 이는 공차링의 형성된 축방향 길이의 적어도 0.1%, 예컨대 적어도 0.5%, 적어도 1%, 적어도 2%, 적어도 3%, 또는 적어도 4%인, 공차링.
실시태양 38. 실시태양들 31-37 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 축방향 정지부를 형성하고, 축방향 정지부는 압축 특징부가 리브를 초과하여 이행되는 것을 방지하는, 공차링.
실시태양 39. 실시태양들 31-38 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 리브는 리브가 없는 유사한 공차링과 비교하여 공차링 강성을 적어도 1%, 예컨대 적어도 2%, 적어도 3%, 적어도 4%, 또는 적어도 5% 증가시키는, 공차링.
실시태양 40. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 예비 형성된 축방향 길이, LPA를 포함하고 공차링은 형성된 축방향 길이, LN를 포함하고 LN 은 95% LP미만, 예컨대 90% LP 미만, 85% LP 미만, 80% LP 미만, 75% LP 미만, 70% LP 미만, 65% LP 미만, 60% LP 미만, 또는 55% LP 미만인, 공차링.
실시태양 41. 실시태양 40에 있어서, LN 은 적어도 5% LP, 예컨대 적어도 10% LP, 적어도 15% LP, 적어도 20% LP, 적어도 25% LP, 적어도 30% LP, 적어도 35% LP, 적어도 40% LP, 또는 적어도 45% LP인, 공차링.
실시태양 42. 선행 실시태양들 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 공차링은 형성된 축방향 길이를 포함하고, 상기 형성된 축방향 길이 전체는 보어 내부에 배치되는, 공차링.
실시태양 43. 조립체로서,
보어를 형성하는 외부 요소;
보어 내부에 배치되는 내부 요소; 및
내부 및 외부 요소들 사이에 배치되고 선행 실시태양들 중 임의의 하나에 의한 공차링을 포함하는, 조립체.
실시태양 44. 공차링 형성 방법으로서,
제1, 제2, 제3, 및 제4 에지들을 포함하는 재료 스트립 제공 단계;
스트립 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계;
스트립 제2 에지를 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계를 포함하는, 방법.
실시태양 45. 실시태양 44에 있어서, 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 압축 특징부를 형성하는, 방법.
실시태양 46. 실시태양들 44 및 45 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서,
제1 및 제3 에지들을 따라 재료 스트립에 슬롯을 형성하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 47. 실시태양 46에 있어서, 슬롯 형성 단계는 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계 전에 수행되는, 방법.
실시태양 48. 실시태양들 46 및 47 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 슬롯은 제1 및 제3 에지들에서 각각 제3 및 제1 에지들로 연장되는, 방법.
실시태양 49. 실시태양들 46-48 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 슬롯은 평행 방향으로 배향되는, 방법.
실시태양 50. 실시태양들 46-49 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 슬롯은 제1 및 제3 에지들에 수직으로 배향되는, 방법.
실시태양 51. 실시태양들 46-50 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 슬롯은 길이를 가지고, 슬롯 길이는 재료 스트립의 예비 형성된 축방향 길이의50% 이하, 예컨대 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 5% 이하인, 방법.
실시태양 52. 실시태양들 46-51 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 적어도 하나의 슬롯이 인접한 압축 특징부들 사이에 형성되는, 방법.
실시태양 53. 실시태양들 44-52 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 공차링의 제1 축방향 단부를 형성하는, 방법.
실시태양 54. 실시태양들 44-53 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 접힘으로 수행되는, 방법.
실시태양 55. 실시태양들 44-54 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 재료 스트립은 예비 형성된 축방향 길이를 가지고, 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 재료 스트립의 예비 형성된 축방향 길이가 적어도 5%, 예컨대 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 또는 적어도 45% 감소되도록 수행되는, 방법.
실시태양 56. 실시태양들 44-55 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서,
스트립 제3 에지를 스트립 제1 에지로 향하여 형상화하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 57. 실시태양 56에 있어서, 제3 에지를 제1 에지로 향하여 형상화하는 단계는 공차링의 제2 축방향 단부를 형성하는, 방법.
실시태양 58. 실시태양들 56 및 76 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제3 에지를 제1 에지로 향하여 형상화하는 단계는 접힘으로 수행되는, 방법.
실시태양 59. 실시태양들 55-57 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 재료 스트립은 제1 에지를 제3 에지로 향하여 접은 후의 축방향 길이를 가지고, 제3 에지를 제1 에지로 향하여 형상화하는 단계는 예비 형성된 축방향 길이가 적어도 5%, 예컨대 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 또는 적어도 45% 더욱 감소되도록 수행되는, 방법.
실시태양 60. 실시태양들 44-59 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제2 에지를 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계는 공차링의 원주방향 단부를 형성하는, 방법.
실시태양 61. 실시태양들 44-60 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 제2 에지를 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계는 접힘으로 수행되는, 방법.
실시태양 62. 실시태양들 44-61 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 스트립 제1 에지를 제3 에지로 향하여 형상화 단계는 스트립 제2 에지를 제4 에지로 향하여 형상화 단계 전에 수행되는, 방법.
실시태양 63. 실시태양들 44-62 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서,
스트립의 제2 및 제4 에지들을 함께 결합시키는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 64. 실시태양들 44-63 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서,
스트립 제2 에지를 제4 에지로 용접하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시태양 65. 실시태양들 44-64 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 재료 스트립은 기재, 예컨대 금속, 예컨대 스프링강을 포함하는, 방법.
실시태양 66. 실시태양들 44-65 중 임의의 하나의 실시태양에 있어서, 재료 스트립은 고분자 층, 예컨대 불소고분자, 예컨대 PTFE를 더욱 포함하는, 방법.
상기되는 모든 특징부들이 요구되지는 않으며, 특정한 특징부의 일부는 요구되지 않을 수 있으며, 하나 이상의 특징부들이 기술된 것들에 추가하여 제공될 수 있다. 게다가, 특징부들이 기술되는 순서가 반드시 이들이 구현되는 순서일 필요는 없다.
명백성을 위하여 개별 실시태양들에서 기재된 소정의 특징부들은 단일 실시태양의 조합으로도 제공된다. 반대로, 간결성을 위하여 단일 실시태양에 기술된 다양한 특징부들은 개별적 또는 임의의 부조합으로도 제공될 수 있다.
장점들, 다른 이점들, 및 문제점들에 대한 해결방안이 특정한 실시태양들과 관련하여 상기되었다. 그러나, 장점들, 이점들, 문제들에 대한 해결방안, 및 임의의 장점, 이점, 또는 해결방안을 발생하게 하거나 더 현저하게 할 수 있는 임의의 특징(들)이 청구항들의 일부 또는 전부의 중요하거나, 요구되거나, 또는 필수적인 특징으로 해석되지 말아야 한다.
명세서 및 본원에 개시된 실시태양들은 다양한 실시태양들 구조에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위할 목적으로 제공된다. 명세서 및 설명들은 본원에 기재된 구조 또는 방법들을 이용하는 모든 요소들 및 장치 및 시스템의 특징부들에 대한 전적이고 종합적인 설명으로 기능하지 않을 수 있다. 개별 실시태양들은 단일 실시태양의 조합으로도 제공되고, 반대로, 간결성을 위하여 단일 실시태양에 기재된 다양한 특징부들은, 개별적 또는 임의의 부조합으로도 제공될 수 있다. 또한, 범위 값들에 대한 언급은 범위에 속하는 각각 및 모든 값들을 포함한다. 본 명세서를 읽은 후 당업자들에게 많은 기타 실시태양들이 명백할 수 있다. 기타 실시태양들이 적용될 수 있고 본 발명에서 유래될 수 있고, 따라서 구조적 치환, 논리적 치환, 또는 다른 변형은 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 가능하다. 따라서, 본 발명은 제한적이 아닌 단지 예시적으로 간주된다.

Claims (15)

  1. 공차링으로서,
    두께만큼 이격되는 제1 및 제2 대향 주면들을 가지는 측벽을 포함하고, 상기 제1 대향 주면은 상기 측벽의 제1 지점에서 상기 공차링의 내부 직경 및 상기 측벽의 제2 지점에서 상기 공차링의 외부 직경을 정의하고,
    상기 공차링은 중앙축으로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 적어도 하나의 접힘부를 포함하고, 상기 접힘부는 상기 공차링의 내부 직경 및 외부 직경 모두를 형성하는, 공차링.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 공차링은 상기 공차링 축방향 길이의 적어도 25%를 따라 다중 벽 구조를 포함하는, 공차링.
  3. 공차링 축방향 길이의 적어도 25%를 따라 다중 벽 구조를 가지고,
    상기 공차링은 중앙축으로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 적어도 하나의 접힘부를 포함하고, 상기 접힘부는 상기 공차링의 내부 직경 및 외부 직경 모두를 형성하는, 공차링.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 측벽 일부에 결합되는 저마찰 재료를 더 포함하고, 상기 저마찰 재료는 강재(steel)에 대하여 건성 측정 시 0.5 미만인 정지마찰계수를 가지는, 공차링.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 접힘부는 압축 특징부를 포함하는, 공차링.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 압축 특징부는 상기 공차링의 축방향 단부에 인접하게 배치되는, 공차링.
  7. 청구항 1, 2 및 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공차링은 축방향 중앙 지점에서 상기 공차링 주위로 원주방향으로 연장되는 리브를 더 포함하는, 공차링.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 리브는 압축 특징부가 상기 리브를 초과하여 변형되는 것을 방지하는, 공차링.
  9. 공차링을 형성하는 방법으로서,
    제1, 제2, 제3, 및 제4 에지들을 포함하는 재료의 스트립을 제공하는 단계;
    상기 스트립의 제1 에지를 상기 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계;
    상기 스트립의 제2 에지를 상기 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계를 포함하고,
    상기 스트립의 제1 에지를 상기 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계 또는 상기 스트립의 제2 에지를 상기 제4 에지로 향하여 형상화하는 단계는, 중앙축으로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 적어도 하나의 접힘부를 형성하고, 상기 접힘부는 상기 공차링의 내부 직경 및 외부 직경 모두를 형성하는, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 에지를 상기 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 압축 특징부를 형성하는, 방법.
  11. 청구항 9 및 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 에지를 상기 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계 전에 상기 제1 및 제3 에지들 중 적어도 하나를 따라 상기 재료의 스트립내에 슬롯들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 청구항 9 및 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료의 스트립은 예비 형성된 축방향 길이를 가지고, 상기 제1 에지를 상기 제3 에지로 향하여 형상화하는 단계는 상기 재료의 스트립의 예비 형성된 축방향 길이가 적어도 25% 감소되도록 수행되는, 방법.
  13. 청구항 9 및 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트립의 제3 에지를 상기 스트립의 제1 에지로 향하여 형상화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 9 및 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료의 스트립은 기재 및 저마찰 재료를 포함하고, 상기 저마찰 재료는 강재에 대하여 건성 측정 시 0.5 미만인 정지마찰계수를 가지는, 방법.
  15. 삭제
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