KR20200010196A - 구성 요소 고정 제어를 위한 공차 링, 방법 및 어셈블리 - Google Patents

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KR20200010196A
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Abstract

공차 링은 사이드월 및 반경 방향과 축 방향으로 돌출하는 사이드월로부터 최소 한 개의 돌출부를 포함하며, 공차 링의 내부 및 외부 구성 요소에 대하여 공차 링의 축 방향 변위를 방지한다.

Description

구성 요소 고정 제어를 위한 공차 링, 방법 및 어셈블리
본 발명은 전체적으로 가동 부품을 포함하여 어셈블리 사이에 위치하는 공차 링에 관한 것이다. 특히, 개선된 방법 및 공차 링을 사용하는 어셈블리에 관한 것이다.
공차 링은 샤프트를 포함하는(단, 이에 국한되지 않음) 내부 구성 요소 및 하우징을 포함하는(단, 이에 국한되지 않음) 외부 구성 요소와 같은 상대적인 가동 부품을 포함하는 어셈블리 사이에서 움직임을 제한한다. 상기 샤프트는 하우징 내부에 만들어진 보어 내부에서 회전할 수 있다. 공차 링의 한 가지 형태는 샤프트의 외부 표면과 보어의 내부 표면 사이에 있는 간극 내부에 위치한 밴드이다. 본 공차 링은 회전은 여전히 허용하는 동시에 보어 내부에서 샤프트의 반경 방향 이동을 제한한다. 또한, 공차 링은 예를 들어, 전자 모터 어셈블리를 위한 로터, 스테이터, 샤프트, 하우징, 볼 베어링 등의 서브어셈블리 구성 요소에 사용할 수 있다.
일반적인 공차 링 구성의 경우, 내부 및 외부 구성 요소 사이에는 긴밀 끼워맞춤을 모색한다. 추가적으로, 미끄러짐 힘에서 최대 마찰 결합 또는 최소 변형을 제공하기 위한 하나의 힘을 모색한다. 부품 사이의 상대 진동을 감소시키기 때문에 구성 요소 사이의 긴밀 끼워맞춤이 바람직하다. 내부 및 외부 구성 요소 사이의 본 요건은 마찰력을 증가시키는 강력하고 실질적인 접촉이 필요하다. 추가로, 어셈블리 내부 구성 요소 중량 감소에 의한 어셈블리 힘, 비용, 어셈블리 시간 절감이 바람직하다. 볼 베어링을 포함하는 일부 일반적인 어셈블리는 어셈블리 동안 볼 베어링의 브리넬링에 의해 추가로 함몰이 발생하는 바 이는 예를 들어, 구성 요소 균열과 같은 구성 요소 파손에 의해 불가피할 수있다.
추가로, 상대적으로 낮은 회전 속도와 작은 각 슬립 사이클을 지니고 50 Nm를 초과하는 토크에 적용되어 토크 과부하 보호를 제공하는 공차 링 역시 알려져 있다. 이 같은 적용에는 사륜 구동 트럭의 리덕션 기어 마운트, 파워 스텝 및 접이식 시트의 시트 모터가 포함된다. 이 같은 적용의 공차 링에는 두께 0.40 mm 초과 열처리 탄소강을 사용하는 경향이 있으며, 강력하고, 높은 프릭션 웨이브가 많이 있어서 필요한 토크를 제공한다. 일부 적용의 경우 본 솔루션이 사용 가능함에도 불구하고, 관련된 공차 링 및 어셈블리에 대한 개선은 계속하여 관심을 끌고 있다.
특징 및 장점이 달성되고 보다 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 그래서 첨부된 도면에 도시된 구현예를 참고로 하여 보다 완전한 설명이 가능할 수 있다. 그러나, 도면 도시는 일부 구현예일 뿐이며 따라서 범주를 제한하는 것으로 간주되면 안 된다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 사시도이다;
도 2는 본 발명에 따라 구성된 멀티 레이어를 갖는 공차 링의 다른 구현예의 개략적인 측면도이다;
도 3은 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 사시도이다;
도 4A는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 4B는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 4C는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 4D는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 5은 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 확대 단면도이다;
도 6은 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 확대 단면도이다;
도 7A는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 7B는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 7C는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 개략적인 측면도이다;
도 8은 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 일 구현예의 확대 단면도이다;
도 9는 본 발명에 따라 구성된 공차 링을 포함하는 어셈블리의 일 구현예의 확대 단부도이다;
도 10A는 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 측면도이다;
도 10B는 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 정면도이다;
도 10C은 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 사시도이다; 그리고
도 10D는 본 발명에 따라 구성된 공차 링의 일 구현예의 측면도이다.
상이한 도면에서 동일한 참조 기호의 사용은 유사하거나 동일한 항목을 표시한다.
다음의 설명은 도면과 함께 본원에 개시된 교시를 이해하기 위해 제공된다. 다음의 논의는 교시의 특정 수행 및 구현예에 중점을 둘 것이다. 이러한 중점 사항은 교시를 보조 설명하기 위해 제공되고, 교시의 범위 또는 적용성을 제한하는 것으로서 해석되어서는 아니된다. 그러나, 본 출원에 개시된 교시에 기초하여 다른 구현예가 사용될 수 있다.
용어 “포함한다(comprise)”, “포함하는(comprisiong)”, “포함한다(includes)”, “포함하는(including)”, “가진다(has)”, “갖는(having)” 또는 이들의 임의 변형은 비 배타적인 포함을 다루기 위해서 의도되고 있다. 예를 들어, 특징부 목록을 포함하는 방법, 물품(article), 또는 장치가 반드시 이들 특징부에만 제한되는 것은 아니며, 이러한 방법, 물품, 또는 장치에 대해 명시적으로 나열되지 않거나 고유한 다른 특징부를 포함할 수 있다. 또한, 반대로 명시적으로 언급되지 않는다면, “또는(or)”은 포함하는-또는(inclusive-or)으로 지칭하고 배제하는-또는(exclusive-or)을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 임의의 하나로 만족된다: A가 참이고(또는 존재하고) B가 거짓이며(또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고(또는 존재하지 않고) B가 참이며(또는 존재하며), A, B 모두 참이다(또는 존재한다).
또한, “일(a 또는 an)”의 사용은 본원에 기술된 요소들 및 구성 부품들을 기술하기 위해 사용된다. 이는 단순히 편의상 그리고 본 발명의 일반적인 범위를 정하기 위해 사용된다. 이 설명은 명확히 달리 의미하지 않는 한, 하나, 적어도 하나, 또는 복수를 포함하는 단수 또는 그 반대의 경우를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 단수 항목이 본원에 기술되는 경우, 하나 이상의 항목이 단일 항목 대신 사용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 항목이 본원에 기술되는 경우, 단일 항목은 하나 이상의 항목을 대체할 수 있다. 또한, “약(about)” 또는 “실질적으로(substantially)”의 사용은, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 관계 또는 임의 수치를 설명하는 공간 또는 수치 관계를 의미하도록 사용된다.
달리 정의되지 않는다면, 본원에 사용되는 모든 기술적 그리고 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업계의 업자에 의해 보편적으로 이해되는 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법, 및 실시예는 예시일 뿐이고, 제한하고자 의도되는 것은 아니다. 본원에 설명되지 않는 내용에서 특정 재료 및 가공 처리에 관한 많은 세부 사항은 일반적인 것이며 공차 링 어셈블리 및 구성 요소 기술 내의 교재 및 기타 출처에서 언급될 수 있다.
도 1은 다수의 구현예에 따른 공차 링 100을 묘사한다. 공차 링 100은 중앙 축 600 인근에서 링과 같은(실질적으로 환형) 형상 내부로 만곡될 수 있는 탄성 물질의 밴드 102를 포함한다. 공차 링 100은 첫 번째 축방향 종단 115 및 두 번째 축방향 종단 117을 가질 수 있다. 밴드 102는 사이드월 103을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 밴드 102는 내부 사이드월 103a 및 외부 사이드월 103b를 포함할 수 있다. 사이드월 103은 축방향 연부 105를 가질 수 있다. 다수의 구현예에서, 사이드월 103은 첫 번째 축방향 연부 105a 및 두 번째 축방향 연부 105b를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 밴드 102 단부는 만나지 않으며(예를 들어, 스플릿 링으로 형성될 수 있다), 그에 따라 밴드의 원주 인근에 축방향 간극 106을 남긴다. 다른 구현예에서, 밴드는 만곡될 수 있으므로 단부는 상호간 중첩되다. 다른 추가 구현예에서, 밴드는 연속되고, 끊김 없는 링일 수 있다. 일 구현예에서, 내부 사이드월 103a는 내부 표면을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 외부 사이드월 103b는 외부 표면을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 도 2에서 도시된 바와 같이, 공차 링 100은 기질 119 및 저마찰 레이어 104를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 내부 사이드월 103a의 내부 표면은 밴드의 형상에 일치하는 저마찰 레이어 104a를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 외부 사이드월 103b의 외부 표면은 밴드의 형상에 일치하는 저마찰 레이어 104b를 가질 수 있다.
도 4A-4D는 다수의 구현예에 따라, 예를 들어, 도 1에서 표시된 공차 링 100을 통합하는 어셈블리 2를 묘사한다. 어셈블리 2에는 하우징 302 또는 외부 구성 요소(본원은 "하우징" 및 "외부 구성 요소"를 상호 교환하여 사용함)를 추가로 포함한다. 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 첫 번째 축방향 종단 305 및 두 번째 축방향 종단 307을 가질 수 있다. 하우징 302는 그곳에서 형성된 축방향 보어 304를 가질 수 있다. 이는, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소(본원은 "샤프트" 및 "내부 구성 요소"를 상호 교환하여 사용함)를 받는다. 공차 링 100을 사용하여 외부 구성 요소 302 및 내부 구성 요소 306 사이에서 토크를 전달할 수 있다. 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 첫 번째 축방향 종단 315 및 두 번째 축방향 종단 317을 가질 수 있다. 공차 링 100을 사용하여 외부 구성 요소 302와 내부 구성 요소 306 사이에 마찰 끼워맞춤을 제공할 수 있다. 다수의 구현예에서, 최소 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302 한 개에 폼 피팅, 강제 피팅, 또는 본딩(다음을 포함하지만 이에 한정하지 않는다. 접착성 본딩)을 통하여 공차 링 100을 고정할 수 있다. 어셈블리는 핏 링 502를 선택적으로 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 회전 어셈블리 기술에서 통상적으로 사용되는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 축방향 및 종방향 힘을 견디는 충분한 강성을 지닌 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 인젝션 몰디드 폴리머를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 기계가공 공정을 사용한 금속 또는 합금 성형물을 포함할 수 있다. 다른 추가 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 세라믹 또는 기타 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 용접, 접착제, 고정부재, 나사, 또는 기타 다른 적절한 체결 방법을 통해 하나로 결합된 단일 일편, 두 개 일편, 또는 몇 개의 일편으로 성형될 수 있다.
일 구현예에서, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 회전 어셈블리 기술에서 통상적으로 사용되는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 축방향 및 종방향 힘을 견디는 충분한 강성을 지닌 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 인젝션 몰디드 폴리머를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 기계가공 공정을 사용한 금속 또는 합금 성형물을 포함할 수 있다. 다른 추가 구현예에서, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 세라믹 또는 기타 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 용접, 접착제, 고정부재, 나사, 또는 기타 다른 적절한 체결 방법을 통해 하나로 결합된 단일 일편, 두 개 일편, 또는 몇 개의 일편으로 성형될 수 있다.
일 구현예에서, 공차 링 100은 공차 링 100 기술에서 통상적으로 사용되는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 공차 링 100은 축방향 및 종방향 힘을 견디는 충분한 강성을 지닌 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 공차 링 100은 인젝션 몰디드 폴리머를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공차 링 100은 기계가공 공정을 통하여 성형되는 금속 또는 합금(예를 들어, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 티타늄, 텅스텐, 납, 철, 청동, 강철, 스프링강, 스테인리스강 등)을 포함할 수 있다. 다른 추가 구현예에서, 공차 링 100은 세라믹 또는 기타 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 공차 링 100은 용접, 접착제, 고정부재, 나사, 또는 기타 다른 적절한 체결 방법을 통해 하나로 결합된 단일 일편, 두 개 일편, 또는 몇 개의 일편으로 성형될 수 있다.
일 구현예에서, 도 2에서 도시된 바와 같이, 공차 링 100은 복합 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공차 링 100은 기질 119 및 저마찰 물질 104를 포함할 수 있다. 저마찰 물질 104는 기질 119의 적어도(특히, 돌출부 120을 따른 기질 부분) 일부분에 결합할 수 있다. 추가 일 구현예에서, 저마찰 물질 104는 사이드월 103의 전체 주요 표면에 결합할 수 있다. 예를 들어, 사이드월 103의 반경 방향 내부 103a 또는 반경 방향 외부 표면 103b이다. 특정한 일 구현예에서, 저마찰 물질 104는 기질 119의 반경 방향 내부 표면에 결합할 수 있다. 이로써 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 저마찰 표면을 성형할 수 있다.
일 구현예에서, 기질 119는 최소한 부분적으로 금속을 포함할 수 있다. 본 금속은 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 티타늄, 텅스텐, 납, 철, 청동, 합금, 이에 따른 또는 다른 유형을 포함할 수 있다. 보다 특정하여, 기질은 최소한 부분적으로 예를 들어, 스테인리스강, 강철을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기질은 최소한 부분적으로 301 스테인리스강을 포함할 수 있다. 301 스테인리스강은 풀림 가공, ¼ 경화, ½ 경화, ¾ 경화, 또는 완전 경화할 수 있다. 기질 119는 직조형 메쉬 또는 확장형 금속 그리드를 포함할 수 있다. 대안으로서, 직조형 메쉬는 직조형 폴리머 메쉬일 수 있다. 대안의 일 구현예로서, 기질 119은 메쉬 또는 그리드를 포함하지 않을 수 있다. 선택적으로, 공차 링 100은 플루오로폴리머, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에터/폴리아마이드 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), ETFE 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 또는 상기의 모든 조합을 포함하여(단, 이에 국한되지 않음) 공차 링 기술에 공통적인, 알려진 모든 접착제 물질을 포함할 수 있는 최소 한 개의 접착제 레이어 121을 포함할 수 있다. 또 다른 다안의 일 구현예에서, 기질 119는 중실 구성 요소로서, 직조형 메쉬 또는 확장형 금속 그리드일 수 있으며, 최소 한 개의 접착제 레이어 121 사이에 내장될 수 있으며, 이는 마찰 물질 104 및 기질 119 사이에 포함된다.
선택적으로, 기질 119는 임시 방식 레이어 704 및 705로 도포되어 처리 이전에 로드 베어링 기질의 부식을 방지할 수 있다. 이에 더하여, 레이어 704 위에 임시 방식 레이어 708을 적용할 수 있다. 각 레이어 704, 705, 708은 약 1 - 50 마이크로의 두께를 지닐 수 있으며, 예를 들어, 약 7 - 15 마이크로이다. 레이어 704 및 705는 인산 아연, 철, 망간, 또는 상기의 모든 조합, 또는 나노 세라믹 레이어를 포함할 수 있다. 추가로, 레이어 704 및 705는 기능성 실레인, 나노 크기의 실레인 기반 프라이머, 가수분해 실레인, 오가노실레인 접착 촉진제, 용제/수성 실레인 프라이머, 염화 폴리올레핀, 부동태화 표면, 상용으로 입수할 수 있는 아연(기계식/갈바닉) 또는 아연 니켈 코팅, 또는 상기의 모든 조합을 포함할 수 있다. 레이어 708은 기능성 실레인, 나노 크기의 실레인 기반 프라이머, 가수분해 실레인, 오가노실레인 접착 촉진제, 용제/수성 실레인 프라이머를 포함할 수 있다. 처리 도중 임시 방식 레이어 704, 706, 708은 제거 또는 유지될 수 있다.
선택적으로, 공차 링 100은 방식 코팅 125를 추가로 포함할 수 있다. 방식 코팅 125는 약 1 - 50 마이크로 두께일 수 있으며, 예를 들어 약 5 - 20 마이크로 및 예를 들어 약 7 - 15 마이크로이다. 방식 코팅은 접착 촉진제 레이어 127 및 에폭시 레이어 129를 포함할 수 있다. 접착 촉진제 레이어 127은 인산 아연, 철, 망간, 주석, 또는 상기의 모든 조합, 또는 나노 세라믹 레이어를 포함할 수 있다. 접착 촉진제 레이어 127은 기능성 실레인, 나노 크기의 실레인 기반 레이어, 가수분해 실레인, 오가노실레인 접착 촉진제, 용제/수성 실레인 프라이머, 염화 폴리올레핀, 부동태화 표면, 상용으로 입수할 수 있는 아연(기계식/갈바닉) 또는 아연 니켈 코팅, 또는 상기의 모든 조합을 포함할 수 있다. 에폭시 레이어 129는 열경화 에폭시, UV 경화 에폭시, IR 경화 에폭시, 전자빔 경화 에폭시, 방사 경화 에폭시, 또는 공기 경화 에폭시일 수 있다. 추가로, 에폭시 수지는 폴리글리시딜에테르, 디글리시딜에테르, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 옥시레인, 옥사사이클로프로페인, 에틸렌옥사이드, 1,2-에폭시프로페인, 2-메틸옥시레인, 9,10-에폭시-9,10-디하이드로안트라센, 또는 상기의 모든 조합을 포함할 수 있다. 에폭시 수지 레이어 129는 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 경화제는 아민, 유기산 무수물, 페놀 노볼락 경화제를 포함할 수 있으며, 이는 페놀 노볼락 폴리[N-(4-하이드록시페닐)말레이미드](PHPMI), 레졸 페놀 포름알데히드, 지방 아민 화합물, 무수화 폴리카본, 폴리아크릴레이트, 이소시아네이트, 캡슐화 폴리이소시아네이트, 브론 트리플루오라이드 아민 복합체, 크롬 기반 경화제, 폴리아미드, 또는 상기의 모든 조합이다. 전체적으로, 유기산 무수물은 화학식 R-C=O-O-C=O-R’에 일치할 수 있으며, 이때 R은 상기 설명과 같이 CXHYXZAU일 수 있다. 아민은 지방족 아민을 포함할 수 있으며, 그 예로는 에틸아민, 다이에틸렌트리아민, 트라이에틸렌테트라민 및 기타, 지방족 아민, 방향족 아민이며, 예를 들어 사이클릭 지방족 아민, 사이클로 지방족 아민, 아미도아민, 폴리아미드, 다이산디아마이드, 이미다졸 유도체, 기타 등등, 또는 상기의 모든 조합이다.
일 구현예에서, 저마찰 물질 104는 예를 들어 폴리머, 폴리케톤, 폴리아라미드, 폴리이미드, 폴리쎄리이미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르설폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌 설폰, 폴리아미드이미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 풀루오로폴리머, 폴리아마이드, 폴리벤지미다졸, 또는 상기의 모든 조합을 비롯한 물질을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 저마찰 물질 104는 폴리케톤, 폴리아라미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 설폰, 풀루오로폴리머, 폴리벤지미다졸, 상기의 유도체, 또는 상기의 조합을 포함한다. 특정 일 구현예에서, 저마찰 물질은 폴리머를 포함하며, 예를 들어 폴리케톤, 열가소성 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 설폰, 폴리술폰, 폴리아미드이미드, 상기의 유도체, 또는 상기의 조합이 포함된다. 추가 일예로서, 저마찰 물질은 폴리케톤을 포함하며, 예를 들어 폴리에터 에터르 케톤(PEEK), 폴리에터 케톤, 폴리에터 케톤 케톤, 폴리에터 케톤 에테르 케톤, 상기의 유도체, 또는 상기의 조합이다. 추가 일예로서, 저마찰 물질은 초고분자량 폴리에틸렌일 수 있다. 풀루오로폴리머 일 구현예는 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), PTFE, 폴리비닐덴 플루오라이드(PVDF), 퍼플루오로알콕시(PFA), 테트라플루오로에틸렌의 삼원공중합체, 헥사플루오로프로필렌, 비닐리덴 플루오라이드(THV), 폴리클로로플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 또는 상기의 모든 조합을 포함한다. 특정한 구현예에 따라 플루오로폴리머를 사용할 수 있다.
저마찰 물질 104는 유리 섬유, 탄소 섬유, 실리콘, 흑연, PEEK, 몰리브데넘 다이설파이드, 방향족 폴리에스터, 탄소 입자, 청동, 풀루오로폴리머, 열가소성 필러, 실리콘 카바이드, 알루미늄 산화물, 폴리아미드이미드(PAI), PPS, 폴리페닐렌 설폰(PPSO2), 액정 폴리머(LCP), 방향족 폴리에스터(Econol), 광물질 입자가 포함되며, 예를 들어 웰라스토나이트 및 바륨 설페이트, 또는 상기의 모든 조합을 포함하여 필러를 추가로 포함할 수 있다. 필러는 구슬, 섬유, 분말, 메쉬, 또는 상기의 모든 조합 형태일 수 있다.
일 구현예에서, 사이드월 103은 TSW 두께일 수 있으며, 범위는 0.1 mm 및 25 mm이다. 좀 더 특정한 구현예에서, 사이드월 103은 TSW 두께일 수 있으며, 범위는 0.1 mm 및 1 mm, 범위는 0.2 mm 및 1 mm, 범위는 0.25 mm 및 1 mm, 범위는 0.3 mm 및 1 mm, 범위는 0.35 mm 및 1 mm, 범위는 0.4 mm 및 1 mm, 범위는 0.45 mm 및 1 mm, 범위는 0.5 mm 및 1 mm, 범위는 0.55 mm 및 1 mm, 범위는 0.6 mm 및 1 mm, 범위는 0.65 mm 및 1 mm, 범위는 0.7 mm 및 1 mm, 범위는 0.75 mm 및 1 mm, 범위는 0.8 mm 및 1 mm, 범위는 0.85 mm 및 1 mm, 범위는 0.9 mm 및 1 mm, 또는 범위는 0.95 mm 및 1 mm일 수도 있다. 다른 구현예에서, 두께 TSW 범위는 0.2 mm 및 0.95 mm일 수 있으며, 예를 들어 범위는 0.2 mm 및 0.9 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.85 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.8 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.75 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.7 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.65 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.6 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.6 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.55 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.5 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.45 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.4 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.35 mm, 범위는 0.2 mm 및 0.3 mm, 또는 범위는 0.2 mm 및 0.25 mm일 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 사이드월 103은 0.35 mm 및 0.65 mm 사이의 TSW 두께일 수 있다.
일 구현예에서, 저마찰 레이어는 TFL 두께일 수 있으며, 범위는 0.1 mm 및 0.4 mm이며, 예를 들어 범위는 0.15 mm 및 0.35 mm, 또는 범위는 0.2 mm 및 0.3 mm일 수도 있다. 본 구현예에서, 기질 119는 사이드월 103의 모든, 또는 거의 모든, 잔여 두께를 형성할 수 있다.
일부 구현예에서, 공차 링 100은 스프링강(예를 들어, 냉연 스테인리스강)으로 성형될 수 있으며, 그곳에서 저마찰 레이어 104 적층을 가질 수 있다. 예를 들어, 스테인리스강 두께는 0.1 - 0.7 mm일 수 있으며, 저마찰은 약 0.05 - 0.50 mm 두께(예를 들어, 0.25 mm) 범위일 수 있으며, 공차 링 100이 해당 원형 형상으로 성형되기 전에 강철에 접합된다.
일 구현예에서, 사이드월 103 두께는 균일할 수 있다. 즉, 사이드월 103의 첫 번째 위치에서 두께는 그들 사이에서 두 번째 위치의 두께와 같을 수 있다. 다른 구현예에서, 사이드월 103 두께는 다를 수 있다. 즉, 사이드월 103의 첫 번째 위치의 두께는 그들 사이에서 두 번째 위치의 두께와 다를 수 있다.
일 구현예에서, 도 1과 같이, 공차 링 100은 반경 RT는 최소 2.5 mm, 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm일 수 있다. 반경 RT는 5 mm, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만, 또는 50 mm 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 공차 링 100은 축 방향 길이 LT일 수 있으며, 이는 축방향 종단 115, 117 사이에서 측정하며, 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만, 또는 50 mm 미만이다. 공차 링 100은 축 방향 길이 LT일 수 있으며, 이는 축방향 종단 115, 117 사이에서 측정하며, 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 또는 최소 50 mm일 수 있다. 반경 RT는 축 방향 길이 LT을 따라서 다를 수 있다.
일 구현예에서, 도 4A-4D와 같이, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 최소 2.5 mm, 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm의 내부 반경 RS1일 수 있다. 내부 반경 RS1은 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만일 수 있다. 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm의 외부 반경 RS2일 수 있다. 외부 반경 RS2는 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만, 또는 50 mm 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 축 방향 길이 LS일 수 있으며, 이는 축방향 종단 315, 317 사이에서 측정하며, 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만이다. 샤프트 306 또는 내부 구성 요소는 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 또는 최소 50 mm이며 축방향 종단 315, 317 사이에서 측정하는 축 방향 길이 LS일 수 있다. 내부 반경 RS1은 축 방향 길이 LS을 따라 다를 수 있다. 외부 반경 RS2는 축 방향 길이 LS에 따라 다를 수 있다
일 구현예에서, 도 4A-4D와 같이, 하우징 302 또는 외부 구성 요소 내부 반경 RH1은 최소 2.5 mm, 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm일 수 있다. 내부 반경 RH1은 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 외부 반경 RH2는 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 또는 50 mm 미만일 수 있다. 외부 반경 RH2는 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 하우징 302 또는 외부 구성 요소의 축 방향 길이 LH는 축방향 종단 305, 307 사이에서 측정하며, 5 mm 미만, 10 mm 미만, 15 mm 미만, 20 mm 미만, 30 mm 미만, 40 mm 미만이다. 하우징 302 또는 외부 구성 요소는 축 방향 길이 LH이며, 축방향 종단 305, 307 사이에서 측정하며, 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 15 mm, 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 또는 최소 50 mm일 수 있다. 내부 반경 RH1은 축 방향 길이 LH에 따라 다를 수 있다. 외부 반경 RH2는 축 방향 길이 LH에 따라 다를 수 있다.
다시 도 1과 같이, 다수의 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120는 최소 공차 링 100과 일부분 결합될 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 공차 링 100 안에 성형될 수 있다. 돌출부 120은 사이드월 103과 일체로 성형될 수 있다. 즉, 돌출부 120은 사이드월 103과 단일 구조체일 수 있다. 다른 특정 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 사이드월 103에 부착된 별도의 구성 요소를 구성할 수 있다. 예를 들어, 별도의 구성 요소는 접착제, 용접, 크림핑, 또는 기타 다른 본 기술에서 인지되는 적절한 공정을 사용하여 사이드월 103에 부착될 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 공차 링 103의 사이드월 103으로부터 축방향 연부 115, 117 내부를 향해 축 방향으로 위치할 수 있다. 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 사이드월 103으로부터 외부를 향해 반경 방향으로 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 사이드월 103으로부터 내부를 향해 반경 방향으로 연장할 수 있다.
각 돌출부 120은 축방향에서 상기 폭과 비교하여 상기 길이로 측정되는 종횡비를 한정하며, 이는 원주 방향으로 측정한다. 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 종횡비 최소 1.1:1일 수 있다. 예를 들어, 최소 1.5:1, 최소 2:1, 최소 3:1, 최소 4:1, 최소 5:1, 또는 최소 10:1일 수도 있다. 일 구현예에서, 종횡비는 100:1 미만일 수 있으며, 예를 들어 50:1 미만, 또는 25:1 미만일 수도 있다.
도 1과 같이, 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 상기 첫 번째 측면 701을 따라 사이드월 103와 결합할 수 있다(은선 707로 도해). 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 나머지 측면을 따라 사이드월 103으로부터 계속 분리될 수 있다. 예를 들어, 최소 한 개의 돌출부 120은 전체 세 번째 측면(첫 번째 측면 707의 반대)으로부터 계속 분리될 수 있으며, 최소 반대편 두 번째 및 네 번째 측면의 일부에서 그러하다(첫 번째와 세 번째 측면 사이의 각 연장부). 이는 사이드월 103 안에서 보어 750을 성형할 수 있다. 본원에서 사용되는 "계속 분리"는 돌출부 120과 사이드월 103 사이의 단일 분리 또는 간극을 의미한다. 이와 같이, 돌출부 120은 한 개 측면만 따라서 사이드월 103에 부착될 수 있다.
돌출부 120은 예를 들어, 스템핑, 프레싱, 또는 절단 등의 공정을 통해 성형될 수 있다. 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120이 사이드월 103 성형에 앞서 성형될 수 있다. 예를 들어, 롤링에 앞서 평판 시트로 사이드월 103을 성형한다. 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120이 사이드월 103 성형 이후에 성형될 수 있다. 예를 들어, 롤링 이후 평판 시트로 사이드월 103을 성형한다.
일 구현예에서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 최소 한 개의 돌출부 120이 아치형의 프로파일일 수 있다. 돌출부 120은 최소 한 개의 전체적으로 아치형인 연부를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 다각형 프로파일일 수 있다. 돌출부 120은 최소 한 개의 다각형 각도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부 120은 사이드월 103에서 연장되는 삼각형 또는 사변형 형상을 포함할 수 있다. 다른 추가 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 아치형의 부분 및 다각형 부분일 수 있다.
일 구현예에서, 상호간 비교할 때 최소 두 개의 돌출부 120이 동일한 기하학적 형상 또는 크기이다. 추가 구현예에서, 상호간 비교할 때 모든 돌출부 120이 동일한 기하학적 형상 또는 크기일 수 있다. 다른 구현예에서, 상호간 비교할 때 최소 두 개의 돌출부 120이 상이한 기하학적 형상 또는 크기일 수 있다. 추가 구현예에서, 상호간 비교할 때 모든 돌출부 120이 상이한 기하학적 형상 또는 크기일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 보다 특정한 일 구현예에서, 공차 링 100은 사이드월 103에 최소한 부분적으로 결합된 다수의 돌출부 120을 포함할 수 있다. 다수의 돌출부 120은 첫 번째 돌출부 120a 및 두 번째 돌출부 120b를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 다수의 돌출부 120은 사이드월 103 인근에서 원주 방향으로 떨어진 간격을 지닐 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 각각 다수의 돌출부 120은 사이드월 103의 원주 인근에서 측정할 때 상호간 등거리로 떨어진 간격을 지닐 수 있다.
일 구현예에서, 다수의 돌출부 120은 최소 두 개의 원주 방향으로 연장된 행으로 배치될 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 다수의 돌출부 120은 최소 3개의 원주 방향으로 연장된 행으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 최소 4개의 원주 방향으로 연장된 행, 최소 5개의 원주 방향으로 연장된 행, 또는 최소 6개의 원주 방향으로 연장된 행일 수 있다. 다른 구현예에서, 다수의 돌출부 120은 25개 미만의 원주 방향으로 연장된 행으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 15개 미만의 원주 방향으로 연장된 행, 10개 미만의 원주 방향으로 연장된 행, 또는 7개 미만의 원주 방향으로 연장된 행일 수 있다.
일 구현예에서, 사이드월 103으로부터 다른 방향에서 돌출부 120a, 120b를 연장할 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 내부 사이드월 103a 및 외부 사이드월 103b로부터 반대편 반경 방향으로 돌출부 120a, 120b를 연장할 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 반대 방향에서 돌출부 120a, 120b를 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120a, 120b를 상호간 연장할 수 있다. 즉, 돌출부 120a, 120b의 연결된 측면 707이 돌출부 120a, 120b의 기타 다른 부분보다 상호간 가까울 수 있다.
일 구현예에서, 돌출부 120은 축방향 양분 라인을 상호간 한정할 수 있다. 일 구현예에서, 최소 두 개 돌출부 120의 축방향 양분 라인은 평행 방향일 수 있다. 즉, 최소 두 개의 돌출부 120이 상호간 평행 방향일 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 모든 돌출부 120은 상호간 평행 방향일 수 있다.
돌출부 120은 원주 방향(축 600에 수직)에서 사이드월 103에 대해 측정되는 상호간 최대 원주 방향 간극 거리 GC를 한정할 수 있으며, 축방향(축 600 기준)에서 사이드월 103에 대해 측정되는 최대 축방향 간극 거리 GA를 한정할 수 있다. 일 구현예에서, GA는 GC와 다를 수 있다.
특정한 일 구현예에서, 최대 축방향 간극 거리 GA는 최대 원주 방향 간극 거리 GC를 초과할 수 있다. 예를 들어, GA는 최소 105% GC일 수 있다. 예를 들어, 최소 110% GC, 최소 120% GC, 최소 120% GC, 또는 최소 145% GC일 수 있다. 다른 구현예에서, GA는 GC의 500% 미만일 수 있다. 예를 들어, GC 400% 미만, GC의 300%, 또는 GC의 200% 미만일 수 있다.
도 1 및 5와 같이, 최소 한 개의 돌출부 120은 공차 링 100의 중앙 축 600에 대해 경사질 수 있다. 구현예에서, GC 및 GA는 돌출부 120은 중앙 축 600에 대한 경사 단계 이전에 동일하게 할 수 있다.
일 구현예에서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 각 돌출부 120은 반경 방향으로 가장 깊은 표면 716 및 반경 방향으로 가장 깊은 표면 716을 사이드월 103으로 연결하는 브릿지 부분 718을 한정할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 공차 링 100의 사이드월 103 측면에 있는 보어 750의 일부분을 충전할 수 있다. 브릿지 부분 718의 최적 적합 라인은 중앙 축 600에 대해 경사질 수 있다. 브릿지 부분 718은 사이드월 103에 대하여 비조립 또는 무부하 상태에서 측정되는 각도 724를 형성할 수 있다. 제한을 두지 않는 방법에 의한 구현예에서, 무부하 상태에서 브릿지 부분 718과 사이드월 103 사이의 각도 724는 최소 2°일 수 있으며, 예를 들어 최소 3°, 최소 4°, 최소 5°, 또는 최소 10°일 수 있다. 다른 구현예에서, 각도 724는 45° 미만일 수 있으며, 예를 들어 40° 미만, 35° 미만, 30° 미만, 25° 미만, 또는 20° 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 반경 방향으로 가장 깊은 표면 716일 수 있으며, 이는 사이드월 103의 직경 미만의 직경일 수 있다. 다수의 구현예에서, 돌출부 반경 방향의 가장 깊은 표면 716은 직경 DIM일 수 있으며 사이드월은 직경 DS일 수 있으며, 이때 DIM≤DS이며, 예를 들어 DIM ≤ .95DS, DIM ≤ .9DS, DIM ≤ .90DS, DIM ≤ .85DS, DIM ≤ .8DS, DIM ≤ .75DS, DIM ≤ .7DS, DIM ≤ .65DS, DIM ≤ .6DS, DIM ≤ .55DS, DIM ≤ .5DS, DIM ≤ .4DS, DIM ≤ .2DS, 또는 DIM ≤ .1DS이다.
다른 구현예에서, 도 6에서 도시하는 반대 방향에서, 각 돌출부 120은 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717 및 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717을 사이드월 103에 연결하는 브릿지 부분 718을 한정한다. 브릿지 부분 718의 최적 적합 라인은 중앙 축 600에 대해 경사질 수 있다. 브릿지 부분 718은 사이드월 103에 대하여 비조립 또는 무부하 상태에서 측정되는 각도 724를 형성할 수 있다. 제한을 두지 않는 방법에 의한 구현예에서, 무부하 상태에서 브릿지 부분 718과 사이드월 103 사이의 각도 724는 최소 2°일 수 있으며, 예를 들어 최소 3°, 최소 4°, 최소 5°, 또는 최소 10°일 수 있다. 다른 구현예에서, 각도 724는 45° 미만일 수 있으며, 예를 들어 40° 미만, 35° 미만, 30° 미만, 25° 미만, 또는 20° 미만일 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717을 한정할 수 있으며, 이는 사이드월 103의 직경을 초과할 수 있는 직경일 수 있다. 다수의 구현예에서, 돌출부 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717은 직경 DOM일 수 있으며 사이드월은 직경 DS일 수 있다. 이때, DS≤DOM은, 예를 들어 DS ≤ .95DOM, DS ≤ .9DOM, DS ≤ .90DOM, DS ≤ .85DOM, DS ≤ .8DOM, DS ≤ .75DOM, DS ≤ .7DOM, DS ≤ .65DOM, DS ≤ .6DOM, DS ≤ .55DOM, DS ≤ .5DOM, DS ≤ .4DOM, DS ≤ .2DOM, 또는 DS ≤ .1DOM이다.
다수의 구현예에서, 도 4A-4D에서 도시된 바와 같이, 돌출부 120은 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 결합하여 설치될 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 접촉하거나 결합하여 공차 링 100에 각각 내부 및 외부일 수 있는 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 접촉하거나 결합하여 외부 구성 요소 302에 대한 내부 구성 요소 306의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 접촉하거나 결합하여 내부 구성 요소 306에 대한 외부 구성 요소 302의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다.
어셈블리 2 내부에서 공차 링 100 접촉을 위해 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302 설치 후, 브릿지 부분 718의 각도 724는 사이드월 103에 대해 감소 또는 증가할 수 있다. 설치 후 각도 724는 공차 링 100에 대해 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302의 상대 직경에 의존할 수 있다. 따라서, 공차 링 100은 돌출부 120의 가장 깊은 표면 716에 의해 형성되는 사이드월 103의 직경 미만이며 최고 적합 원형 직경을 초과하는 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 결합할 수 있다. 추가로, 공차 링 100은 돌출부 120의 가장 깊은 표면 716에 의해 형성되는 사이드월 103의 직경을 초과하며 최고 적합 원형의 직경 미만인 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 결합할 수 있다.
특정한 일 구현예에서, 각 돌출부 120은 가장 깊은 표면 716으로부터 반경 방향에서 외향으로 연장하는 종단부 720을 추가로 포함할 수 있다. 종단부 720은 가장 깊은 표면 716으로부터 브릿지 부분 718 반대로 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 종단부 720은 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115를 향하여 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 종단부 720은 공차 링 100의 두 번째 축방향 종단 117을 향하여 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120의 종단부 720의 일부분은 반경 방향 외향으로 전체적인 사이드월 103의 외부 표면 722를 초과하여 연장할 수 있다. 다른 구현예에서, 종단부 720의 외부 표면은 사이드월 103의 외부 표면 722와 같이 동일한 표면 따라 배치할 수 있다. 다른 추가 구현예에서, 종단부 720의 외부 표면은 사이드월 103의 외부 표면 722의 반경 방향 내부에서 종결할 수 있다. 외부 표면 722의 반경 방향 내부의 종결 종단부 720은 공차 링 100이 종단부 720의 외부 표면 722를 초과하는 반경 방향 외향 휘어짐을 제한하는 외부 구성 요소 302의 내부에 있는 경우 특히 적합할 수 있다.
도 4A-4D의 도시와 같이, 돌출부 120은 내부 구성 요소 306의 내부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 핑거 돌출부일 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 돌출부 120은 내부 구성 요소 302의 외부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 핑거 돌출부일 수 있다. 대안의 일 구현예로서, 돌출부 120은 외부 구성 요소 302의 내부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 핑거 돌출부일 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 돌출부 120은 외부 구성 요소 302의 외부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 핑거 돌출부일 수 있다. 도시된 바와 같이, 돌출부 120의 종단부 720은 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306의 표면에 접촉하여 외부 구성 요소 302에 대해 내부 구성 요소 306, 내부 구성 요소 306에 대해 외부 구성 요소 302, 또는 외부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306 중 하나에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다. 다수의 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120은 외부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306의 외부 표면에 접촉할 수 있다. 이에 따라, 최소 한 개의 축방향 종단 305, 307, 315, 317 최소 한 개의 내부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306이 최소 한 개의 돌출부 120에서 종결되어, 첫 번째 축방향에서 돌출부 120을 초과하여 축 방향으로 연장되지 않는다.
다른 구현예에서, 도 3에서 도시된 바와 같이, 돌출부 120 종단부 720은 사이드월 103의 외부 표면 722와 접촉하여 반경 방향의 가장 깊은 표면 716으로부터 연장하는 브릿지 729를 형성한다. 브릿지 729는 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115 또는 두 번째 축방향 종단 117 측을 향하는 연부 727을 형성할 수 있다. 이런 방식으로, 돌출부 120은 반경 방향 안쪽으로 연장하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 가장 깊은 표면 716의 측면에서 보어 750의 일부분을 충전할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 가장 깊은 표면 716의 측면에서 보어 750의 일부분을 충전할 수 있다. 일 구현예에서, 보어 750은 가장 깊은 표면 716에서 멀어져서 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115를 향하여 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 종단부 720은 가장 깊은 표면 716에서 멀어져서 공차 링 100의 두 번째 축방향 종단 117을 향하여 연장할 수 있다.
다른 추가 구현예에서, 돌출부 120 종단부 720은 사이드월 103의 외부 표면 722와 접촉하여 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717에서 연장하는 브릿지 729를 형성할 수 있다. 브릿지 729는 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115 또는 두 번째 축방향 종단 117 측을 향하는 연부 727을 형성할 수 있다. 이런 방식으로, 돌출부 120은 반경 방향 바깥쪽으로 연장하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 가장 바깥 표면 717의 측면에서 보어 750의 일부분을 충전할 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 가장 바깥 표면 717의 측면에서 보어 750의 일부분을 충전할 수 있다. 일 구현예에서, 보어 750은 가장 바깥쪽 표면 717에서 멀어져서 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115를 향하여 연장할 수 있다. 일 구현예에서, 종단부 720은 가장 바깥쪽 표면 717에서 멀어져서 공차 링 100의 두 번째 축방향 종단 117을 향하여 연장할 수 있다.
다른 추가 구현예에서, 도 10A-10D 도시와 같이, 돌출부 120은 반경 방향으로 연장하는 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770을 포함할 수 있다. 돌출부 120은 보어 750을 따라 반경 방향 플랩 770, 770’ 두 개를 포함하여 공차 링 100을 형성할 수 있다. 반경 방향 플랩 770, 770’은 원주 방향에서 관찰할 때 임의 2차원 형상을 형성할 수 있으며, 다각형 프로파일, 원형 프로파일, 타원형 프로파일, 타원 프로파일을 포함하거나 상이한 형태의 프로파일을 형성할 수 있다. 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’은 정점 771, 771’을 형성할 수 있는 다수의 축방향 측면 775, 775’일 수 있다. 다수의 구현예에서, 최소 한 개의 축방향 측면 775, 775’는 최소 한 개의 반경 방향 또는 축방향에서 아치형 또는 테이퍼 표면을 형성한다. 정점 771, 771’은 반경 방향 내향 또는 반경 방향 외향으로 연장할 수 있다. 가장 바깥쪽 표면 717의 측면에서 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’을 연장할 수 있다. 가장 안쪽 표면 716의 측면에서 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’을 연장할 수 있다. 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’은 공차 링 100의 첫 번째 축방향 종단 115 또는 두 번째 축방향 종단 117에 대면하는 연부 772, 772’를 형성할 수 있다. 다수의 구현예에서, 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’은 사이드월 103에 대해 공차 링 100의 접선에서 측정되는(즉, 원주 방향) 각도 779를 형성할 수 있다. 제한을 두지 않는 방법에 의한 구현예에서, 각도 779는 최소 5°일 수 있으며, 예를 들어 최소 10°, 최소 15°, 최소 30°, 또는 최소 45°일 수 있다. 다른 구현예에서, 각도 779는 90° 미만일 수 있으며, 예를 들어 60° 미만, 45° 미만, 30° 미만, 25° 미만, 또는 20° 미만일 수 있다. 최소 한 개의 반경 방향 플랩 770, 770’ 및 보어 750은 예를 들어, 스템핑, 프레싱, 또는 절단 등의 공정에서 성형될 수 있다.
다수의 구현예에서, 4A-4D 도시와 유사한 구성에서, 돌출부 120은 내부 구성 요소 306의 내부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 돌출부 120은 내부 구성 요소 302의 외부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브일 수 있다. 다수의 구현예에서, 돌출부 120은 내부 구성 요소 306의 첫 번째 또는 두 번째 축방향 종단 315, 317과 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 대안의 일 구현예로서, 돌출부 120은 외부 구성 요소 302의 내부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 돌출부 120은 외부 구성 요소 302의 외부 표면에 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 다수의 구현예에서, 돌출부 120은 외부 구성 요소 302의 첫 번째 또는 두 번째 축방향 종단 305, 307과 접촉하여 어셈블리 2 안에서 설치 상태를 형성하는 웨이브 돌출부일 수 있다. 기술한 바와 같이, 연부 727의 돌출부 120은 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306의 표면에 접촉하여 외부 구성 요소 302에 대해 내부 구성 요소 306, 내부 구성 요소 306에 대해 외부 구성 요소 302, 또는 외부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306 중 하나에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다.
일 구현예에서, 도 7A-7B 도시와 같이, 어셈블리 2는 외부 구성 요소 302 안에 공차 링 100, 100’ 두 개를 포함할 수 있다. 공차 링 100, 100’은 내부 구성 요소 306의 표면과 결합 또는 접촉하여 내부 구성 요소 306의 외부 구성 요소 302에 대해, 내부 구성 요소 306에 대해 외부 구성 요소 302, 또는 외부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지하거나 제한하는 돌출부 120, 120’을 가질 수 있다. 다수의 구현예에서, 도 8B에서 도시된 바와 같이, 공차 링 두 개는 내부 구성 요소 306의 두 개의 축방향 종단 315, 317과 결합 또는 접촉할 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 두 개는 외부 구성 요소 302의 두 개의 축방향 종단 305, 307과 결합 또는 접촉할 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 100은 최소 한 개의 웨이브 돌출부 120’b 및 최소 한 개의 핑거 돌출부 120’a 양측을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 어셈블리 2는 공차 링 100, 100’ 두 개와 결합 또는 접촉하는 내부 구성 요소 306, 306’ 두 개를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 도 7C에서 도시하는, 어셈블리 2는 공차 링 100, 100’ 두 개와 결합 또는 접촉하는 외부 구성 요소 302, 302’ 두 개를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 돌출부 120은 공차 링 100의 원주 방향에서 측정되는 곡률의 반경일 수 있으며, 이는 사이드월 103의 곡률의 반경과 다를 수 있다. 좀 더 특정한 구현예에서, 돌출부 120는 사이드월 103과 비교할 때 더 큰 곡률의 반경일 수 있다. 이런 측면에서, 돌출부 120은 사이드월 103 보다 평면으로 보일 수 있다.
일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께와 거의 같을 수 있다. 예를 들어, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103 두께의 10% 이내일 수 있다. 다른 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께와 다를 수 있다. 즉, 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께에 대해 10% 차이를 초과할 수 있다.
위에 설명한 것과 같이, 다수의 구현예에서, 돌출부 120은 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 결합하여 설치될 수 있다. 일 구현예에서, 돌출부 120은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 접촉하여 공차 링 100에 각각 내부 및 외부일 수 있는 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지하거나 제한할 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120 종단부 720의 반경 방향 외부 표면은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302 내부 표면과 접촉할 수 있다. 다른 일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120 종단부 720의 반경 방향 외부 표면은 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302의 외부 표면과 접촉할 수 있다. 보다 특정하여, 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302는 종단부 720을 지지할 수 있다. 어셈블리 2 안에서 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302와 공차 링 100이 접촉하는 경우 돌출부 120이 동적으로 편향될 수 있다. 또한, 종단부 720가 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302의 내부 표면 또는 외부 표면을 따라서 미끌어질 수 있다.
일 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께와 거의 같을 수 있다. 예를 들어, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103 두께의 10% 이내일 수 있다. 다른 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께와 다를 수 있다. 즉, 돌출부 120의 평균 두께는 사이드월 103의 두께에 대해 10% 차이를 초과할 수 있다. 다수의 구현예에서, 최소 한 개의 돌출부 120의 영률은 약 2에서 약 250 GPa일 수 있다. 돌출부 120은 기질 119, 저마찰 레이어 104 또는 위에 모든 노출된 레이어를 포함할 수 있다.
도 1 및 3 도시와 같이, 공차 링 100은 공차 링 100의 외부 표면으로부터 반경 방향 외향으로 연장하는 다수의 간격을 지닌 웨이브 구조 108일 수 있다. 웨이브 구조 108의 각 축방향 종단은 평평하고, 원주 방향으로 연장하는 림 109 물질일 수 있다. 다수의 구현예에서, 림 109a, 109b는 공차 링 100의 사이드월 103의 각 축방향 종단 105, 107에 있는 물질이다. 각 웨이브 구조 108은 공차 링 100의 비성형 부분 110에 의해 인근 웨이브 구조와 분리될 수 있으며, 이는 림 109로 근접하여 성형될 수 있다. 다수의 구현예에서, 웨이브 구조 108 및 비성형 부분 110의 개수는 공차 링의 적용에 따라 다를 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 인근 웨이브 구조 108 사이에 비성형 부분 110이 있을 수 있다.
웨이브 구조 108은 축 방향으로 긴 아치 또는 융기 부분 123을 포함할 수 있으며, 이는 일반적인 공차 링에서 사용하는 웨이브와 유사한 형태일 수 있다. 웨이브 구조 108의 후면은 공차 링 100의 사이드월 103에 만입 145가 있을 수 있다. 각 융기 부분의 선단부는 원형일 수 있으며, 각 융기 부분의 축방향 종단은 테이퍼 형태의 숄더 111에서 끝난다. 다수의 구현예에서, 웨이브 구조 108은 보어 750 및/또는 돌출부 120의 축 방향 인근으로 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 웨이브 구조 108은 보어 750 및/또는 돌출부 120의 인근 원주 방향으로 배치될 수 있다. 웨이브 구조 108은 숄더가 없을 수 있다.
일부 구현예에서, 공차 링 100은 탄성 물질(이는 밴드 102를 성형)의 평평한 스트립으로 성형될 수 있다. 스트립이 자체의 만곡된 형상 안으로 휘어지기 전, 그리고 웨이브 구조가 성형되기 전, 상기 일 표면에 저마찰 레이어 104가 적층될 수 있다. 다른 구현예에서, 저마찰 레이어 104는 평평한 스트립의 양측 표면 위에 적층될 수 있다. 이후 평평한 스트립에 저마찰 레이어 104를 부착할 수 있으며, 최종 레이어 구조에 스탬프 가공으로(예를 들어, 바람직한 형상 몰드, 로터리 웨이브 포밍 등을 사용한 가압을 통해) 웨이브 구조 108 및 돌출부 120을 형성할 수 있다. 따라서, 탄성 물질 스트립과 저마찰 레이어 104 양측으로부터 최소 한 개의 웨이브 구조 108 및 돌출부 120이 성형될 수 있다. 저마찰 레이어 104 물질은 가요성을 지녀서 스템핑 단계를 쉽게 하도록 선택할 수 있다. 도 1에서 도식한 구현예에서, 최소 한 개의 웨이브 구조 108이 밴드 102 및 사이드월 103으로부터 반경 방향 외향으로 돌출할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 3에서 도시된 바와 같이, 최소 한 개의 웨이브 구조 108이 밴드 102 및 사이드월 103으로부터 반경 방향 내향으로 돌출할 수 있다. 마찰 레이어 104는 내부 사이드월 103a 또는 외부 사이드월 103b에서 밴드의 반경 방향 외부 또는 반경 방향 내부일 수 있다. 이후 웨이브 구조 108이 성형될 수 있으며, 도 1의 도식과 같이 레이어드 구조가 링 형태 구성 안으로 만곡될 수 있다. 도식한 구현예에서, 밴드 102는 외부 물질일 수 있다. 다른 구현예에서, 밴드 102는 내부 물질일 수 있다. 다른 구현예에서는 특정한 상황에 따라서 그리고 밴드 102의 공차 링 100을 위한 내부 또는 외부 물질 제공 여부와 무관하게 여전히 반경 방향 내향 또는 외향으로 웨이브 구조 108을 연장할 수 있다.
도 4A-4D의 도시와 같이, 공차 링 100은 어셈블리 2 내부 두 개의 구성 요소 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 공차 링은 하우징 302 안의 샤프트 306과 보어 304 사이의 환형 공간 안에 위치할 수 있다. 웨이브 구조 108은 내부 및 외부 구성 요소 306, 302 사이에서 가압될 수 있다. 각 웨이브 구조는 스프링 역할을 할 수 있으며 변형하여 구성 요소를 하나로서 이들 사이에 간극이 전혀 없도록 맞춘다. 즉, 내부 구성 요소 306은 공차 링 100의 내부 표면에 접촉하고 외부 구성 요소 302는 공차 링의 외부 표면에 접촉한다.
만일 일측 또는 양측의 내부 및 외부 구성 요소 306, 302에(예를 들어, 회전 또는 선형) 힘이 가해지면 이에 따라, 내부 및 외부 구성 요소 306, 302 사이의 최종 힘이 내부 및 외부 구성 요소 306, 302를 상호간 상대적으로 이동시킬 수 있다. 일부 구현예는 구성 요소 306, 302 사이에 간극이 전혀 없기 때문에, 상호간 상대적으로 미끄러지는 한 쌍의 접촉 표면이 있을 수 있다. 이것은 슬립 인터페이스일 수 있다. 일부 구현예에서, 저마찰 레이어 104와 내부 구성 요소 306 사이의 접촉 표면에 슬립 인터페이스가 발생한다. 접촉 표면은 플랫 림 109의 내부 표면 및 각 웨이브 구조 108 또는 돌출부 120의 “발자국”(즉, 밴드 102와 접촉하는 각 웨이브 구조 108 또는 돌출부 120 에지의 주변 영역)을 포함할 수 있다. 저마찰 레이어 104의 물질과 웨이브 구조 108 또는 돌출부 120의 구성에서 슬립 인터페이스의 미끄러짐 힘을 제공하며, 이는 웨이브 구조로 전파되는 반경 방향 부하 힘의 유도 예상값보다 실질적으로 낮을 수 있다. 이처럼 낮은 슬립 힘은 가동 접촉 표면 사이의 이동을 촉진한다.
이와 달리, 외부 구성 요소 302와 밴드 102 외부 표면 사이의 접촉 표면에서, 외부 구성 요소 302에 대해 공차 링 100을 제 위치에 유지하기에 충분한 마찰력이 있을 수 있다. 다른 구현예에서, 밴드 102의 양쪽 표면은 저마찰 레이어 104로 적층이 될 수 있다. 따라서, 이와 같은 구현예에서 슬립 인터페이스는 두 개일 수 있다.
도 8은 어셈블리 2의 또 다른 구현예를 구성하는 어셈블리 2를 통한 축방향 단면도를 묘사하며, 이에, 예를 들어, 도 3의 도식과 같이 공차 링 100이 포함된다. 어셈블리 2는 하우징 302 또는 외부 구성 요소를 포함한다. 하우징 302는 거기서 형성된 축방향 보어 304일 수 있으며, 이는 샤프트 306 또는 내부 구성 요소를 받는다. 이런 적용의 경우 토크를 전달하거나 토크 리미터로써 공차 링을 사용할 수 있다. 샤프트 306의 외부 표면 308과 보어 304의 내부 표면 310 사이에 환형 간극 206이 있을 수 있다. 샤프트 306 및 보어 304의 직경이 제작 공차 내에서 다를 수 있기 때문에 본 환형 간극 206의 크기는 다를 수 있다. 보어 304 내부에서 샤프트 306의 진동을 방지하기 위해 공차 링 100으로 환형 간극 206을 충전하여 구성 요소 사이에 간극이 전혀 없는 맞춤을 형성할 수 있다. 도 8은 공차 링 100은 외부 레이어로 기질 119 그리고 내부 레이어로 저마찰 레이어 104를 포함하는 밴드 102를 포함하며, 이는 밴드 102 형상과 일치하는 것을 도시한다. 사용 중, 공차 링 100의 주연 방향의 웨이브 구조 108은 환형 간극 내 샤프트 306과 하우징 302 사이에서 반경 방향으로 압축되고, 이에 따라 밴드 102는 보어 304의 내부 표면 310과 접촉한다. 저마찰 레이어 104가 샤프트 306의 외부 표면 308과 접촉하면 슬립 인터페이스가 성형될 수 있다. 공차 링 100은 간극이 전혀 없도록 줄일 수 있으므로, 어셈블리 2의 구성 요소 사이에 간극이 전혀 없을 수 있다. 돌출부 120(본 구현예에서 웨이브 돌출)은 외부 구성 요소 302에 대한 내부 구성 요소 306, 내부 구성 요소 306에 대한 외부 구성 요소 302, 또는 외부 구성 요소 302 또는 내부 구성 요소 306 양측에 대한 공차 링 100의 축 방향 변위를 방지할 수 있다.
외부 표면 308과 저마찰 레이어 104 사이의 접촉 영역은 샤프트 306과 공차 링 100 사이에서 상대 이동이 발생하는 슬립 인터페이스일 수 있다. 밴드 102와 내부 표면 310 사이 접촉 영역에서 마찰 결합을 통해 하우징 302에 대하여 공차 링 100을 고정할 수 있다. 만일, 사용 도중, 슬립 인터페이스에서 샤프트 306 또는 저마찰 레이어 104 마모가 발생하는 경우, 정지 상태를 향해 탄력적으로 이동하여 웨이브 구조 208을 보상할 수 있다. 이와 같이 샤프트 306과 하우징 302의 접촉을 유지한다.
도 9는 하우징 302 및 샤프트 306가 포함된 어셈블리 2의 반경 방향 단면도를 도시한다. 도식한 구현예에서, 샤프트 306에서 공차 링 100이 유지될 수 있다. 샤프트 306의 외부 직경은 정지 상태의 공차 링 100 내부 직경을 초과할 수 있다. 따라서, 공차 링은 확장하여(축방향 간극 106이 넓어질 수 있다) 샤프트 306의 표면 308 인근에서 공차 링 100이 맞게 된다. 하우징 302의 보어 304 내부에서, 웨이브 구조 108이 환형 간극 206 내부로 또는 내부 표면 310에서 구성 요소 사이의 공간으로 가압될 수 있다. 본 구성에서,(샤프트 306과 저마찰 레이어 104 사이의) 슬립 인터페이스 마찰 계수는 밴드 102와 하우징 302 사이의 접촉 영역에서 마찰 계수와 비교할 때 조금 변동될 수 있다. 따라서, 미끄러짐이 실질적으로 제한될 수 있으며 슬립 인터페이스에서 실질적으로 무제한으로 발생한다. 다른 구현예에서, 웨이브 구조 208 및 저마찰 레이어 104는 하우징 302와 공차 링 200 사이에서 슬립 인터페이스가 발생하도록 배열될 수 있다.
공차 링 100은 소기의 특정한 힘 제어 용도에 맞는 설계에서 지정하는 스프링 특성을 달성하도록 기하학적인 웨이브 구조 108로 성형될 수 있다. 저마찰 레이어 104는 미끄러짐 힘을 낮추고, 힘의 변동을 감소시키고, 기본 물질이 마모되지 않고 많은 슬립을 견디는 저마찰 슬립 표면을 제공한다. 이를 통하여 공차 링 형상만 변형하여 만든 통상적인 성능 범위로는 가능하지 않았던 많은 슬립 사이클에서 낮은 슬립 토크, 낮은 미끄러짐 힘, 경미한 힘 악화 등의 힘 제어 기능을 충족하는 공차 링 100 설계가 가능하게 된다. 예를 들어, 본 발명에 따라 공차 링 100은 미끄러짐 힘 또는 토크를 같은 설계, 금속만 사용한 공차 링에서 예상하는 값보다 약 1/2에서 1/3로 감소시킨다.
본 공개에서, 슬립 토크는 공차 링 100에서 결합될 수 있는 두 개의 구성 요소가 어셈블리 2의 부하로서 가해지는 토크에 의해서 서로에 대해 회전을 시작할 때의 토크로 지정할 수 있다. 고정 역할을 하는 공차 링 100은 임계값에 도달할 때까지 상대 회전 발생 없이 결합하는 구성 요소를 하나로 고정할 수 있으며, 임계값은 공차 링 웨이브 압축으로 발생하는 마찰력보다 강해지게 되고 마찰력으로 억제되던 각각이 회전하게 된다. 마찬가지로, 축방향 미끄러짐 힘 역시 축방향이라는 차이가 있지만 동일할 수 있다. 임계 힘의 값이 초과되면 공차 링 100은 두 개 구성 요소 사이에서 축방향 미끄러짐만 허가할 수 있다. 공차 링 웨이브의 압축으로 발생하는 마찰력에 의해서 임계 힘이 발생할 수 있다. 공차 링 100 슬립 토크 또는 미끄러짐 힘이 어셈블리 2의 안전 용량 미만으로 설정되면 과부하 보호 힘 또는 토크가 발생한다. 어셈블리 2에 임계값을 초과하는 외부 부하가 가해지면 공차 링 100은 미끄러짐을 허가하며, 이처럼 되지 않으면 어셈블리 2에 손상이 발생될 수 있다.
따라서, 공차 링 웨이브 구조 108의 구현예는 조립 대상인 반경 방향 공간보다 더 높은 높이 HW를 가질 수 있다. 따라서, 조립의 결과로서, 웨이브는 가압될 수 있으며 강성도와 압축 크기에 따라 힘을 지니게 되며, 이것이 어셈블리를 하나로 고정하는 힘이 발생되는 방법일 수 있다.
다수의 구현예에서, 도 9에서 도시된 바와 같이, 웨이브 구조 108은 아치 123 정점에서 사이드월 103까지 측정되는 반경 방향 높이 HW를 가질 수 있다. 웨이브 구조 108은 최소 .5 mm, 최소 .10 mm, 최소 .15 mm, 최소 .20 mm, 최소 .30 mm, 최소 .40 mm의 반경 방향 높이 HW를 가질 수 있다. 웨이브 구조 108은 .5 mm 미만, .10 mm 미만, .15 mm 미만, .20 mm 미만, .30 mm 미만, .40 mm 미만의 반경 방향 높이 HW를 가질 수 있다.
다수의 구현예에서, 도 5-6 도시와 같이, 돌출부 120은 반경 방향의 가장 깊은 표면 716 또는 반경 방향의 가장 바깥쪽 표면 717에서 사이드월 103까지 측정되는 반경 방향 높이 HP를 가질 수 있다. 돌출 구조 120은 최소 .5 mm, 최소 .10 mm, 최소 .15 mm, 최소 .20 mm, 최소 .30 mm, 최소 .40 mm의 반경 방향 높이 HP를 가질 수 있다. 돌출 구조 120은 .5 mm 미만, .10 mm 미만, .15 mm 미만, .20 mm 미만, .30 mm 미만, .40 mm 미만의 반경 방향 높이 HP를 가질 수 있다.
다수의 구현예에서 돌출부 120의 반경 방향 높이 HP는 웨이브 구조 108의 반경 방향 높이 HW를 초과할 수 있다. 다수의 구현예에서, HW≤HP는 HW≤ .9 HP, HW≤ .8 HP, HW≤ .7 HP, HW≤ .6 HP, HW≤ .5 HP, HW≤ .4 HP, HW≤ .3 HP, HW≤ .2 HP, 또는 HW≤ .1 HP 등이다.
일반적으로, 어셈블리 2의 결합하는 구성 요소 및 공차 링 웨이브 108 자체의 치수 가변성은 지정된 공차 이내이다. 따라서, 웨이브 108 압축의 실제 분량, 그리고 이에 따라 어셈블리 2에서 발생되는 힘은 어셈블리에 따라서 다를 수 있다. 그러나, 웨이브 108이 ‘탄성 구역’을 초과하여 압축되면 점진적으로 보다 소성 거동을 보이며, 어떤 추가 압축에도 힘이 보다 증가되는 것을 제한한다. 압축 변동에 따른 힘의 변동을 최소화하기 위해 공차 링 100이 미끄러짐 힘 제어를 제공하면(축 방향 또는 회전 방향 모두) 본 역할은 중요할 수 있다. 이때, 웨이브 108은 ‘소성 구역’까지 압축되도록 설계할 수 있다.
일부 구현예에서, 공차 링 100은 회전 또는 축방향 움직임을 위해 낮은 미끄러짐 힘에서 간극이 전혀 없도록 한다. 일 실시예의 경우, 공차 링 100은 저마찰 레이어 104를 조합하여 공차 링 100의 미끄러짐을 촉진하며 상호간 상대적으로 움직이는 두 개 구성 요소 사이의 간극 전체에서 결합을 제공한다. 저마찰 레이어 104은 공차 링 100의 사이드월 103의 내부 표면 103a 또는 외부 표면 103b 위에 위치할 수 있다. 공차 링 100 구조는 압축 가능할 수 있으며 다양한 간극 크기에서 작동 가능한 추가 장점을 제공하며(예를 들어, 구현예 제작 시 구성 요소의 치수를 보상) 일반적인 공차 링보다 작은 접촉 영역을 제공한다. 저마찰 레이어 104와 조합하는 경우, 본 설계는 축 방향 또는 반경 방향 부하가 높은 경우에도 구성 요소 302, 306 사이의 상대 이동을 대항하는 마찰력의 대폭적인 감소를 제공한다.
사용 중, 각 웨이브 구조 108은 스프링 역할을 하며 구성 요소에 대응하여 반경 방향 힘을 지니게 된다. 이와 같이 둘 사이에 억지 끼워맞춤을 제공한다. 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306의 회전에 의해 링 100에 토크를 전달하므로 다른 구성 요소에 유사한 회전이 발생한다. 마찬가지로, 양측 구성 요소의 선형 또는 축방향 움직임에 의해 링 100이 선형 힘을 전달하므로 다른 구성 요소에 유사한 선형 움직임이 발생한다.
예외적인 경우에는 공차 링 100을 제공하여 구성 요소 302, 306 사이에서 미끄러짐을 허용하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 내부 및 외부 구성 요소 302, 306의 일측 또는 양측에 상대적으로 높은 힘(예를 들어, 회전 또는 선형)이 가해지는 경우, 이에 따라 구성 요소 사이의 최종 힘은 임계값을 초과할 수 있다. 일반적인 공차 링에서 임계값은 높을 수 있으며 링에 가해지는 반경 방향 부하 힘의 예상하는 값에 근거할 수 있다.
웨이브 구조 108은 림 109에서 돌출되도록 배열하여 다른 내부 및 외부 구성 요소 302, 306에 다수의 이산 접촉면을 제공할 수 있다. 웨이브 구조는 변형되도록 구성할 수 있다. 이에 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 사이에서 공차 링 100을 통해 부하 힘을 반경 방향으로 전달하기 위해 이산 접촉면에서 탄성 변형을 포함할 수 있다. 각 웨이브 구조 108의 형상과 크기는 특정한 용도에 기반하여 선택할 수 있다. 미끄러짐 힘은 웨이브 구조 108의 형상에 의존할 수 있다. 일반적으로, 공차 링 웨이브 구조 또는 웨이브 108은 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 사이에서 안정적인 위치 확보 및 반경 방향 강성도를 제공하기 위해 상대적으로 높은 반경 방향 힘을 전달할 수 있다(예를 들어, 200 N 이상). 각 웨이브 구조 108은 해당 연부가 밴드 102를 충족하는 점유 구역을 포함한다. 슬립 인터페이스는 점유 구역과 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 중 하나 사이의 부하 전달 지점에 있을 수 있다. 예를 들어, 이는 공차 링과 림 109에 접촉하는 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 중 하나 사이에서 발생할 수 있다. 점유 구역의 영역은 상대적으로 작을 수 있으며, 이는 저마찰 레이어와 결합하는 경우 마찰력을 감소시킨다.
일부 구현예에서, 웨이브 구조 108은 독립형 구조일 수 있다. 예를 들어, 각 웨이브 구조는 축방향 종단의 숄더 부위는 테이퍼 가공하고 원주 방향으로 연장하는 둥근 융기 부분을 구성할 수 있다. 공차 링 100이 어셈블리 2 안의 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306에 장착되면, 테이퍼 가공된 숄더 부위는 다른 구성 요소 302, 306의 축방향 설치를 보조하는 안내 역할을 할 수 있다.
웨이브 구조 108은 힘 전달 또는 스프링 특성을 고려하여 신중하게 선택 및 설계할 수 있다. 필요한 탄성/소성 변형 특성을 제공하기 위해 웨이브 구조 108의 형상을 선택할 수 있다. 내부 및 외부 구성 요소 302, 306의 제작 공차뿐만 아니라 운용 중 이기종 구성 요소 사이에서 발생할 수 있는 차등 열팽창과 마모 보상도 고려하여 전체적으로 필요한 성능 달성을 보장하는 변형 특성을 선택할 수 있다. 간극이 전혀 없는 공차 링 100에 이와 같은 설계를 적용하여 조립 후 구성 요소가 고온에서 헐거워지지 않도록 보장할 수 있다.
사용 중, 어셈블리 2 내의 구성 요소 302, 306 중 하나에 장착하는 경우 공차 링 100의 밴드가 탄성적으로 변형될 수 있다. 어셈블리 2에 다른 구성 요소 302, 306을 장착할 수 있으며, 이로써 구성 요소 사이 302, 306의 간극 206에서 링을 압축하여, 가능한 경우 웨이브 구조 108만 변형되도록 한다. 본 변형은 웨이브 구조 108의 형상 및/또는 프로파일 및 간극 206의 크기에 따라서 탄성 또는 소성일 수 있다. 만일 웨이브 구조 108만 이런 방식으로 변형되면, 링 100이 압축되는 경우 슬립 인터페이스의 접촉 영역에서 전달되는 힘은 실질적으로 변경되지 않을 수 있다. 이와 같이 하여 미끄러짐 힘을 일정하게 만들 수 있다.
저마찰 레이어 104는 밴드 102에 부착 또는 적층화되는 일련의 이산 패치를 포함한다. 예를 들어, 슬립 인터페이스의 접점에 저마찰 레이어 104가 제공될 수 있다. 일 구현예에서, 점유 구역과 림에 있는 밴드 102에 저마찰 물질 104의 패치를 부착할 수 있다. 슬립 인터페이스에서 접촉이 없는 경우 밴드 102가 노출될 수 있다.
저마찰 레이어 104는 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306을 대면하는 밴드 102 표면에 부착될 수 있다. 저마찰 레이어 104는 밴드 102에 코팅 또는 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 저마찰 레이어 104는 밴드 102 표면에 적층할 수 있다. 저마찰 레이어 104 적층은 밴드 102 주변에 균일한 두께를 제공하여 밴드 침지 공정에서 액상의 부차 물질로 레이어를 코팅하고 과도한 부분을 스피닝 또는 기타 방법으로 털어낼 때 발생할 가능성이 있는 얇은 패치를 피할 수 있다.
일부 구현예에서, 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306 중 하나 위에 공차 링 100을 고정할 수 있으며, 이를 통해 슬립 인터페이스는 링과 기타 구성 요소의 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 공차 링 100은 내부 구성 요소 306 위의 밴드 102에서 탄성 그리핑을 통해 고정 또는 유지할 수 있다. 본 사례에 있어, 저마찰 레이어 104는 밴드 102의 내부 표면에만 제공될 수 있으며 웨이브 구조는 밴드 102로부터 반경 방향 외향으로 예를 들어, 외부 구성 요소 302를 향하여 연장할 수 있다. 본 배열에 있어, 슬립 인터페이스는 공차 링 100과 내부 구성 요소 306 내부 표면 사이의 접촉 영역에 위치할 수 있으며, 웨이브 구조와 공차 링 100의 림 점유 면적은 내부 구성 요소 306과 접촉한다.
공차 링 100은 구성 요소 302, 306 중 하나의 밴드와 마찰 결합을 통해 고정될 수 있다. 스플릿 링 구현예에서, 스플릿 링 100은 탄성이 있어서 자체 직경보다 큰 구성 요소 306 (예를 들어, 샤프트) 하나를 파지하거나, 자체 직경보다 작은 외부 구성 요소 302 (예를 들어, 하우징 안에 있는 보어)를 향하여 외향으로 확장될 수 있다. 한 가지 경우에만 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 사이에서 상대 움직임을 허용하는 것이 바람직할 수 있다 (예를 들어, 회전 또는 축 방향의 경우). 본 경우, 적절하지 않다면 공차 링 100을 구성 요소 중 하나에 대해 기계적으로 제한하여 슬립 인터페이스에서 상대 움직임을 방지할 수 있다.
다수의 구현예에서, 공차 링 100은 내부 구성 요소 306 표면에 맞게 돌출부 120를 통하여 자르거나 맞게 삽입할 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 100은 외부 구성 요소 302 표면에 맞게 돌출부 120를 통하여 자르거나 맞게 삽입할 수 있다. 도 4-4D 및 도 7A-7C에서 잘 도시하는 바와 같이, 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306은 홈 311을 포함하여 돌출부 120을 용인할 수 있다. 다수의 구현예에서, 홈 311의 연부는 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306에 대한 공차 링 100의 축 방향 움직임을 방지한다. 다수의 구현예에서, 홈 311 배치를 통해 공차 링 100의 돌출부 120에서 반경 방향 압축을 제한할 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306은 돌출부 311을 포함하여 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306의 상호간 회전 움직임을 방지할 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306은 돌출부 350을 포함하여 내부 또는 외부 구성 요소 302, 306의 상호간 회전 움직임을 방지할 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 100 배치를 통해 홈 311 안에서 돌출부 120의 반경 방향 압축을 방지할 수 있다. 만일 공차 링 100의 내부 표면에 슬립 인터페이스가 제공되면, 해당 경계에서 샤프트 306 및 보어 304의 상대적인 축방향 움직임이 방지되며, 이를 대신하여 공차 링 100의 외부 표면에서 발생될 수 있다. 외부 표면에는 저마찰 레이어 104가 있으면 안 되며, 이에 따라 상대 이동에 대해 보다 저항하게 된다.
밴드 102은 탄성 스플릿 링을 구성할 수 있다. 예를 들어, 내부 구성 요소 306의 주연 인근에서 일부 연장되는 물질의 오픈 루프이다. 웨이브 구조의 구성은 링 주연 인근에서 스플릿에 대해 대칭 형태일 수 있다. 본 배열은 특히 안정적일 수 있다.
또한, 어셈블리 2는 샤프트 306과 하우징 302 사이에서 상대 회전을 발생하도록 배열된 드라이브 유닛 (도시 생략)을 포함할 수 있다. 여기에서, 링 100을 배열하여 샤프트 306의 외부 표면과 하우징 302의 내부 표면 사이에서 주연 방향의 미끄러짐을 허용할 수 있다.
저마찰 레이어 104는 밴드 102와 실질적으로 동일한 주연 방향 범위를 지닐 수 있다. 슬립 인터페이스에서 링 100과 내부/외부 구성 요소 302, 306 사이의 모든 접촉 지점에 저마찰 레이어 104가 제공될 수 있다. 이에 따라, 밴드 102는 슬립 인터페이스에서 상대 이동을 할 수 있는 구성 요소와 접촉하지 않으며, 이로써, 마찰을 감소시킬 수 있다.
각 오목부 145는 웨이브 구조 108의 반대편에 위치할 수 있다. 예를 들어, 웨이브 구조 108은 물질 스트립을 스템핑, 프레싱 또는 롤 포밍하여 웨이브 구조 108이 구성될 때 스트립 102 후면에 오목부 145가 자동으로 성형되도록 할 수 있다.
이때, 웨이브 구조 108은 독립형, 이산 구조를 지니고 일정 체적을 감싸는 벽체가 되며, 내부 및 외부 구성 요소 302, 306 사이에 장착 시, 어셈블리 전의 그리스 도포를 유지할 수 있으며 후속하는 누설을 감소 또는 최소화한다.
다수의 구현예에서, 어셈블리 2는 모터 어셈블리를 포함할 수 있다. 어셈블리 2는 전자 모터 어셈블리로 만들 수 있다. 어셈블리 2는 로터와 스테이터를 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 구성 요소 306은 로터 그리고 외부 구성 요소 302는 스테이터일 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 구성 요소 306은 스테이터 그리고 외부 구성 요소 302는 로터일 수 있다. 또한, 어셈블리 2는 본 기술에서 통상적으로 사용되는 프레임, 절연재, 종단 차폐부, 팬, 팬 커버, 도관 상자, 가스켓 커버, 배수 포트, 샤프트 슬링거, 그리스 주입구, 로터 박판, 응축기, 브러쉬 스프링, 다수의 와이어, 최소 한 개의 필드 마그네트, 전기자이며 기타 다른 구성 요소를 포함할 수 있다(단, 이에 국한되지 않음).
다수의 구현예에서, 어셈블리 2는 롤링 요소 베어링 어셈블리 2를 포함할 수 있다. 본 어셈블리는 레이스 사이에 위치하는 롤링 요소가 있는 일차 레이스 및 이차 레이스를 포함할 수 있으며 이에, 볼 베어링, 원통형 롤러, 구형 롤러, 기어, 테이퍼 롤러, 또는 니들 롤러, 또는 가능한 다른 유형도 포함한다(단, 이에 국한되지 않음). 다수의 구현예에서, 내부 구성 요소 306은 일차 레이스일 수 있으며 외부 구성 요소 302은 이차 레이스일 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 구성 요소 306은 일차 레이스일 수 있으며 외부 구성 요소 302는 이차 레이스일 수 있다. 다수의 구현예에서, 내부 구성 요소 306은 롤링 요소 베어링 어셈블리 2를 포함할 수 있다.
다른 일 구현예에 따르면, 공차 링 100은 전체적으로 원통형 바디 102, 사이드월 103을 지닐 수 있으며, 상부 115 및 하부 117을 지닐 수 있다. 사이드월 103은 상부 비성형 밴드 109a 및 하부 비성형 밴드 109b를 포함할 수 있다. 사이드월 103은 추가로 상부 비성형 밴드 109a 및 하부 비성형 밴드 109b 사이에서 사이드월 103으로부터 반경 방향으로 돌출한 다수의 웨이브 구조 108을 포함할 수 있다. 사이드월 103은 추가로 다수의 비성형 부분 110을 포함할 수 있다. 이때, 각 비성형 부분 110은 숄더가 없는 한 쌍의 인근 웨이브 구조 108 사이에 위치할 수 있다. 사이드월 103은 추가로 사이드월 103로부터 반경 방향 및 축 방향으로 돌출하여 구성 요소 302, 306과 공차 링 100의 내부 및 외부에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 차단하는 최소 한 개의 돌출부 120을 포함할 수 있다.
다수의 구현예에서, 도 1 및 3에서 도시된 바와 같이, 공차 링 100은 첫 번째 부분 850 및 두 번째 부분 860을 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 첫 번째 부분 850 및 두 번째 부분 860은 내부에 또는 축방향을 따라서 구획 또는 배치될 수 있다. 다수의 구현예에서, 첫 번째 부분 850은 최소 한 개의 돌출부 120을 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 두 번째 부분 860은 다수의 웨이브 구조 108을 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 첫 번째 부분 850은 웨이브 구조 108이 최소 한 개의 돌출부 120을 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 두 번째 부분 860은 최소 한 개의 돌출부 120이 없는 다수의 웨이브 구조 108을 포함할 수 있다.
여전히 다른 일 구현예에 따르면, 내부 구성 요소 306 및 외부 구성 요소 302 제공 등의 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은 추가로 내부 구성 요소 306과 외부 구성 요소 302 사이에 공차 링 100 제공을 포함할 수 있다. 공차 링 100은 사이드월 103 그리고 사이드월 103에서 반경 방향 및 축 방향으로 돌출하여 내부 구성 요소 306에 대해 공차 링 100의 축 방향 변위를 제한하는 최소 한 개의 돌출부 120을 포함할 수 있다. 본 방법은 추가로 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 공차 링 100을 유지하는 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 대한 돌출부 접점을 포함할 수 있다. 본 방법은 추가로 이차 공차 링 100’ 제공 및 내부 구성 요소 306과 외부 구성 요소 302 사이에 이차 공차 링 100’ 위치 설정을 포함할 수 있다. 이때, 일차 공차 링 100 돌출부 120은 내부 구성 요소 306에 일차 공차 링 100을 유지하고 이차 공차 링 100’은 외부 구성 요소 302에 이차 공차 링 100’을 유지하는 돌출부 120’을 포함한다.
일 구현예에서, 어셈블리 2는 종방향에서 샤프트 4 또는 하우징 8에 대해 조립 힘 최소 10 N으로 설치 또는 조립될 수 있으며, 예를 들어 최소 25 N, 최소 50 N, 최소 100 N, 최소 250 N, 또는 최소 500 N일 수 있다. 추가 구현예에서, 토크 어셈블리 2는 종방향에서 샤프트 4 또는 하우징 8에 대해 10,000 N 미만의 조립 힘으로 설치 또는 조립될 수 있으며, 예를 들어 5,000 N 미만, 2,500 N 미만, 1,000 N 미만, 500 N 미만, 또는 250 N 미만일 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 100의 돌출부 120은 5 - 10 배로 조립 힘을 감소시키는 스냅 인 작동을 할 수 있다. 다수의 구현예에서, 공차 링 100은 조립 힘보다 강한 분해 힘을 허용할 수 있다.
조립 힘의 본 감소는 볼 베어링과 같은 롤링 요소(단, 이에 국한되지 않음)를 포함하는 어셈블리 2 구성 요소의 브리넬링을 방지할 수 있다. 조립 힘의 본 감소는 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302를 포함하는 어셈블리 2 안에 있는 모든 구성 요소의 파손을 추가로 방지할 수 있다. 추가로, 공차 링 100은 롤링 요소 마운트의 추가 함몰 필요성을 제거할 수 있으며 어셈블리 2에서 스테이터의 공차 범위를 확대시킬 수 있다. 최소 한 개의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 대한 공차 링 100 맞춤에 의해 열 수축 억지 끼워맞춤 설치 도중 필요한 가열을 제거함으로 조립 시간이 감소될 수 있다. 어셈블리 2는 돌출부 120의 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302에 대한 공차 링 100의 축 방향 변위 또는 내부 구성 요소 302 및 외부 구성 요소 306 상호간 상대 변위 방지 역할에 의해 무잡음 또는 실질적으로 덜컥임 소리가 없을 수 있다. 공차 링 100 사용을 통해 어셈블리 2 내부의 추가 기계 가공 또는 추가 구성 요소 부품 역시 제거할 수 있다. 이를 통해 어셈블리 2 및 그 구성 요소의 수명이 증가될 수 있다. 추가로, 어셈블리 2의 최소 한 개의 공차 링 100, 내부 구성 요소 306 또는 외부 구성 요소 302의 보다 얇은 벽체에 의해 보다 적은 조립 힘 및 용이한 설치가 가능할 수 있다.
다수의 상이한 양태 및 구현예가 가능하다. 이러한 양태 및 구현예의 일부가 아래에 설명된다. 이 명세서를 읽은 후, 당업자는 이들 양태 및 구현예가 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않음을 이해할 것이다. 구현예는 이하에 열거된 구현예 중 하나 이상의 임의의 구현예에 따른 것일 수 있다.
구현예 1: 공차 링은 사이드월 및 반경 방향과 축 방향으로 돌출하는 사이드월로부터 최소 한 개의 돌출부를 포함하며, 공차 링의 내부 및 외부 구성 요소에 대하여 공차 링의 축 방향 변위를 방지한다.
구현예 2: 어셈블리에는 외부 구성 요소 내에 보어를 포함하는 외부 구성 요소를 포함한다; 보어 내부에 배치된 내부 구성 요소; 그리고 내부 구성 요소와 외부 구성 요소 사이에 장착된 공차 링, 공차 링은 사이드월을 포함하며; 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소에 대해서 공차 링의 축 방향 변위를 방지하기 위해 사이드월로부터 반경 방향 및 축 방향으로 돌출하는 최소 한 개의 돌출부를 포함한다.
구현예 3: 방법은 내부 구성 요소 및 외부 구성 요소 제공을 포함한다: 내부 구성 요소와 외부 구성 요소 사이의 공차 링 위치 설정, 공차 링은 사이드월, 내부 구성 요소에 대해 공차 링의 축 방향 변위를 방지하기 위해 사이드월로부터 반경 방향 및 축 방향으로 돌출하는 최소 한 개의 돌출부로 구성한다; 그리고, 최소 한 개의 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소에 공차 링을 유지하기 위해 최소 한 개의 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소의 돌출부에 접촉한다.
구현예 4: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 돌출부는 핑거 돌출부를 포함한다.
구현예 5: 선행하는 구현예의 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 돌출부는 웨이브 돌출을 포함한다.
구현예 6: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 돌출부는 사이드월에서 축방향 연부의 축 방향으로 안쪽에 위치한다.
구현예 7: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 사이드월은 추가로 사이드월로부터 축 방향으로 돌출하는 다수의 웨이브 구조를 포함하며, 다수의 비성형 부분을 포함한다. 여기에서 각 비성형 부분은 한 쌍의 인근 웨이브 구조 사이에 위치한다.
구현예 8: 구현예 7의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 각 웨이브 구조는 사이드월로부터 반경 방향으로 외향으로 연장한다.
구현예 9: 구현예 7의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 각 웨이브 구조는 사이드월로부터 반경 방향으로 내향으로 연장한다.
구현예 10: 구현예 7-9 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 돌출부는 방사상 높이 HP이며, 이는 최소 한 개의 웨이브 구조의 반경 방향 높이 HW를 초과한다.
구현예 11: 구현예 3의 본 방법은 내부 구성 요소와 외부 구성 요소 사이의 이차 공차 링의 위치 설정을 추가로 포함한다. 여기에서, 일차 공차 링 돌출부는 내부 구성 요소 및 이차 공차 링에 일차 공차 링을 유지하며 이차 공차 링을 외부 구성 요소에 유지하는 돌출부를 포함한다.
구현예 12: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 공차 링은 사이드월 안의 축방향 간극을 추가로 포함한다.
구현예 13: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 각 돌출부는 사이드월로부터 반경 방향으로 외향으로 연장한다.
구현예 14: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 각 돌출부는 사이드월로부터 반경 방향으로 내향으로 연장한다.
구현예 15: 구현예 4의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서, 공차 링은 추가로 보어와 보어의 일부분을 충전하는 핑거 돌출부를 포함한다.
구현예 16: 구현예 4에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 핑거 돌출부는 아치형의 부분을 포함한다.
구현예 17: 구현예 5의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서, 웨이브 돌출부는 공차 링으로부터 아치 연장부를 포함한다.
구현예 18: 구현예 5의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법. 적어도 하나에 있어서, 공차 링은 추가로 보어 및 보어 인근에 축 방향으로 배치된 웨이브 돌출을 포함한다.
구현예 19: 구현예 2의 본 어셈블리, 적어도 하나에 있어서 내부 구성 요소는 모터 어셈블리의 스테이터이며 외부 구성 요소는 하우징이다.
구현예 20: 구현예 1, 2, 또는 3의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 내부 구성 요소는 롤링 요소 베어링 어셈블리를 포함한다.
구현예 21: 구현예 1, 2, 또는 3의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 최소 한 개의 돌출부는 약 2에서 약 250 GPa에 이르는 영률을 지닌다.
구현예 22: 공차 링은 사이드월이 있는 상부, 하부를 정의하는 전체적으로 원통형인 바디를 포함한다. 적어도 하나에 있어서, 사이드월은 상부 비성형 밴드를 포함한다; 상부 비성형 밴드 반대편의 하부 비성형 밴드; 상부 비성형 밴드와 하부 비성형 밴드 사이에서 사이드 월로부터 반경 방향으로 돌출한 다수의 웨이브 구조; 다수의 비성형 부분, 적어도 하나에 있어서 각 비성형 부분은 한 쌍의 인근 숄더가 없는 웨이브 구조 사이에 위치하며; 공차 링의 구성 요소 내부 및 외부에 대해 공차 링의 축 방향 변위를 방지하기 위해 사이드월로부터 반경 방향 및 축 방향으로 돌출하는 최소 한 개의 돌출부를 포함한다.
구현예 23: 임의 구현예 1, 2, 또는 3의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 성형 맞춤, 강제 맞춤, 접합 등의 공정 중 하나를 통해서 적어도 하나에 있어서 공차 링은 외부 또는 내부 구성 요소에 대해 고정된다.
구현예 24: 구현예 1, 2, 또는 3 모두에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법 중 적어도 하나에 있어서 외부 또는 내부 구성 요소는 홈을 포함한다. 여기에서, 공차 링은 위치를 설정하여 공차 링 돌출부의 반경 방향 누른 상태를 제한한다.
구현예 25: 임의 구현예 1, 2, 또는 3에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 외부 또는 내부 구성 요소는 구성 요소의 회전 움직임 방지를 위해 최소 한 개의 돌출부 또는 만입부를 지닌다.
구현예 26: 구현예 7의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 공차 링 사이드월은 최소 한 개의 돌출부를 포함하는 첫 번째 부분 그리고 다수의 웨이브 구조를 포함하는 두 번째 부분으로 분할된다.
구현예 27: 구현예 26의 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 첫 번째 부분은 웨이브 구조가 없다.
구현예 28: 임의 구현예 1, 2, 또는 3에 대해 공차 링, 어셈블리, 또는 방법, 적어도 하나에 있어서 최소 한 개의 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소는 최소 한 개의 돌출부에서 종결되어 일차 방향에서 돌출부를 초과하여 축 방향으로 연장하지 않게 된다.
본 서면 기술은 최선의 모드를 포함하는 구현예를 사용하며, 본 발명의 제작과 사용에 있어서 일반적인 본 기술을 사용할 수도 있다. 본 발명의 특허될 수 있는 범위는 구현예에서 지정하며, 숙련된 본 기술에서 발생하는 다른 구현예를 포함할 수 있다. 이런 다른 구현예는 본 구현예의 범위 안에 들어가도록 하는 의도를 지닌다. 이는 구현예의 축자적 언어와 다르지 않은 요소를 구조화한 경우 또는 구현예의 축자적 언어로부터 비실질적인 차이를 지닌 동등한 구조 요소가 포함되는 경우이다. 예를 들어, 구현예는 전기 모터와 같은 회전 장치 (예를 들어, 윈드쉴드 와이퍼 모터) 또는 축방향 미끄러짐 적용 분야 (예를 들어 스티어링 칼럼 조절 기구)와 관련될 수 있다.
일부 형태에 대해서만 구현예를 도시 또는 설명했으나, 본 기술에 숙련된 경우 제한 없음이 명백하다. 그러나, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 사항이 가능하다.

Claims (15)

  1. 공차 링으로서,
    사이드월; 및
    공차 링의 내부 및 외부 구성 요소에 대하여 공차 링의 축 방향 변위 를 방지하기 위해 반경 방향과 축 방향으로 돌출된 사이드월의 돌출 부 최소 한 개를 포함하는, 공차 링.
  2. 어셈블리로서,
    외부 구성 요소 내부의 보어를 포함하는 외부 구성 요소;
    보어 내부에 배치된 내부 구성 요소; 및
    내부 구성 요소와 외부 구성 요소 사이에 장착된 공차 링을 포함하고, 상기 공차 링은
    사이드월; 및
    내부 및 외부 구성 요소에 대하여 공차 링의 축 방향 변위를 방지하는, 반경 방향과 축 방향으로 돌출된 사이드월의 돌출부 최소 한 개를 포함하는, 어셈블리.
  3. 방법으로서,
    내부 구성 요소 및 외부 구성 요소를 제공하는 단계;
    내부 구성 요소와 외부 구성 요소 사이에 공차 링을 위치 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 공차 링은
    사이드월, 및
    내부 및 외부 구성 요소에 대하여 공차 링의 축 방향 변위를 방지하 는, 반경 방향과 축 방향으로 돌출된 사이드월의 돌출부 최소 한 개를 포 함하고; 그리고
    최소 한 개의 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소에 공차 링을 유지하기 위 해 최소 한 개의 내부 구성 요소 또는 외부 구성 요소에 돌출부를 접촉하 는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    돌출부는 핑거 돌출부를 포함하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  5. 선행하는 청구 범위의 모두에 있어서,
    돌출부는 웨이브 돌출을 포함하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    돌출부는 사이드월에서 축방향 연부의 축 방향으로 안쪽에 위치하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    사이드월은 추가로 사이드월로부터 축 방향으로 돌출하는 다수의 웨이브 구조를 포함하며, 다수의 비성형 부분을 포함하고, 여기에서 각 비성형 부분은 한 쌍의 인근 웨이브 구조 사이에 위치하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    각 웨이브 구조는 사이드월로부터 반경 방향으로 외향으로 연장하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 각 웨이브 구조는 사이드월로부터 반경 방향으로 내향으로 연장하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    돌출부는 방사상 높이 HP이며, 이는 최소 한 개의 웨이브 구조의 반경 방향 높이 HW를 초과하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    공차 링은 사이드월 안의 축방향 간극을 추가로 포함하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 돌출부는 사이드월로부터 반경 방향으로 외향으로 연장하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 돌출부는 사이드월로부터 반경 방향으로 내향으로 연장하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  14. 제4항에 있어서,
    핑거 돌출부는 아치형의 부분을 포함하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 또는 내부 구성 요소는 홈을 포함하고, 여기에서, 공차 링은 위치를 설정하여 공차 링 돌출부의 반경 방향 누른 상태를 제한하는, 공차 링, 어셈블리, 또는 방법.
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