KR20220009463A - 플랜지형 베어링, 조립체, 및 플랜지형 베어링과 조립체의 제조 방법 - Google Patents

플랜지형 베어링, 조립체, 및 플랜지형 베어링과 조립체의 제조 방법 Download PDF

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KR20220009463A
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axial end
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KR1020217041798A
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토마스 그라인발트
레니 케이. 스톨젠베르거
다니엘 필츠
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생―고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 팜푸스 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따른 베어링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체; 및 본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장된다.

Description

플랜지형 베어링, 조립체, 및 플랜지형 베어링과 조립체의 제조 방법
본 개시는 일반적으로 플랜지형 베어링, 특히 적어도 하나의 플랜지를 갖는 플랜지형 플레인 베어링 및 이의 제조 및 조립 방법에 관한 것이다.
하나 또는 2개의 플랜지로 구성된 플랜지형 베어링은 다양한 크기로 알려져 있다. 기판 층과 저마찰 재료 층 오버레이로 구성된 복합 재료로 제조된 플랜지형 베어링도 일반적으로 알려져 있다. 이러한 플랜지형 베어링은 조립체의 내부 부재와 외부 부재 사이에 배치될 수 있다. 베어링은 자동차 산업 분야, 예를 들어, 도어, 후드 및 엔진 컴파트먼트 힌지, 시트, 스티어링 칼럼, 플라이휠, 밸런서 샤프트 베어링 등의 조립체에 사용되거나 혹은 자동차 이외의 분야에 사용될 수 있다. 기술의 진보에도 불구하고, 조립체 내에서 더 긴 수명, 개선된 효과 및 개선된 성능을 갖는 개선된 베어링에 대한 지속적인 요구가 존재한다.
본 발명은 첨부도면들을 참조함으로써 통상의 기술자에게 자명한 다수의 특징 및 이점들을 더 잘 이해할 수 있다.
도 1은 단계별 제조 공정의 예시;
도 2A는 다수의 실시예에 따른 베어링의 층 구조의 예시;
도 2B는 다수의 실시예에 따른 베어링의 층 구조의 예시;
도 3A는 다수의 실시예에 따른 베어링의 상면 투시도의 예시;
도 3B는 다수의 실시예에 따른 베어링의 반경방향 횡단면도의 예시;
도 4는 다수의 실시예에 따른 베어링의 반경방향 횡단면도의 예시;
도 5는 다수의 실시예에 따른 베어링의 상면 투시도의 예시;
도 6은 다수의 실시예에 따른 조립체 내의 베어링의 예시;
도 7은 다수의 실시예에 따른 조립체 내의 베어링의 예시;
도 8은 다수의 실시예에 따른 조립체 내의 베어링의 예시;
도 9는 다수의 실시예에 따른 조립체 내의 베어링의 예시;
도 10은 다수의 실시예에 따른 조립체 내의 베어링의 예시이다.
통상의 기술자는 도면의 요소가 단순성과 명학성을 위해 예시되며 반드시 실측으로 도시된 것이 아니라는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면의 일부 요소의 수치는 본 발명의 실시예의 이해를 향상시키는 데 도움이 되도록 다른 요소에 비해 과장하여 도시될 수 있다. 상이한 도면들에서 동일한 도면부호를 사용하는 것은, 그와 동일하거나 또는 그보다 작은 구성요소를 가리킨다.
하기 발명의 상세한 설명은, 첨부도면들과 함께, 본 명세서에 기재된 개념을 이해하는 데 도움을 주기 위해 제공된다. 하기 설명은, 본 발명의 특정 구현예들과 실시예들에 초점을 맞출 것이다. 이러한 내용은, 본 발명의 개념을 기술하는 데 도움을 위해 제공되는 것이며 본 발명의 적용 및 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 하지만, 본 발명의 개념에 따라 기술된 것과 같이 그 밖의 실시예들도 사용될 수 있다.
용어 "포함하다", "포함하는", "구성하다", "구성하는", "가지다", "가지는", 또는 그 밖의 임의의 변형 용어들은 포괄적으로 포함하는 것을 가리키기 위한 것이다. 예를 들어, 일련의 특징부들을 포함하는 장치, 물품, 또는 방법은 반드시 상기 특징부들에만 제한될 필요는 없으며 상기 방법, 물품 또는 장치에 기재된 그 밖의 다른 특징부들도 포함할 수 있다. 또한, 명시적으로 반대로 기술되지 않는 한, 용어 "또는"은 포함하는 것을 가리키지 배제되는 것을 가리키는 것이 아니다. 예를 들어, 상태 A 또는 B는 다음과 같이: A가 참(또는 존재)이고 B는 거짓(또는 부존재)인 것, A는 거짓(또는 부존재)이고 B는 참(또는 존재)인 것, 그리고 A와 B 둘 다 참(또는 존재)인 것 중 하나를 충족한다.
또한, 관사 "a" 또는 "an"을 사용하는 것은 본 명세서에 기술된 요소 및 구성요소들을 기재하기 위한 것이다. 이는 본 발명의 범위를 일반적으로 제공하기 위해 편의상 수행되는 것이다. 이러한 내용은, 그 밖에 달리 기술되지 않는 한, 복수를 포함하는 하나, 하나 이상 또는 단수를 포함하거나 또는 그 반대를 포함하는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 단일의 실시예가 기술되면, 단일의 실시예 대신에 하나 이상의 실시예가 사용될 수도 있다. 이와 유사하게, 본 명세서에 하나 이상의 실시예가 기술되면, 하나 이상의 실시예를 단일의 실시예로 대체할 수도 있다.
그 밖에 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 용어들과 똑같은 의미를 가진다. 재료, 방법, 및 예들은 오직 예시적인 것이며 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에 기술되지 않는 내용에서, 특정 재료 및 처리 기술에 관한 다수의 세부 사항들은 일반적인 것이며 베어링 및 베어링 조립체 기술의 교재 및 기타 출처에서 찾아볼 수 있다.
예시를 위해, 도 1은 베어링을 형성하기 위한 제조 공정(10)을 도시하는 다이어그램을 포함한다. 제조 공정(10)은 베이스 재료를 제공하는 제1 단계(12), 저마찰 코팅으로 베이스 재료를 코팅하여 복합 재료를 형성하는 제2 단계(14) 및 복합 재료를 베어링에 형성하는 제3 단계(16)를 포함할 수 있다.
제1 단계(12)를 참조하면, 베이스 재료는 기판 일 수 있다. 일 실시예에서, 기판은 금속 지지부를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다. 특정 실시예에 따르면, 금속 지지부는 철, 구리, 티타늄, 주석, 알루미늄, 이들의 합금을 포함하거나 또 다른 유형의 금속일 수 있다. 보다 구체적으로, 베이스 재료는 강철, 가령, 스테인리스 스틸, 탄소강 또는 스프링 강을 적어도 부분적으로 포함 할 수 있다. 예를 들어, 기판은 301 스테인리스 스틸을 적어도 부분적으로 포함 할 수 있다. 301 스테인리스 스틸은 어닐링될 수 있거나, ¼강성, ½ 강성, ¾강성, 또는 완전히 강성일 수도 있다. 기판은 직조 메시(woven mesh) 또는 팽창 금속 그리드(expanded metal grid)를 포함할 수 있다. 대안으로, 직조 메시는 하기 열거된 폴리머 중 임의의 폴리머를 사용하는 직조 폴리머 메시일 수 있다. 한 대안의 실시예에서, 기판은 메시 또는 그리드를 포함하지 않을 수도 있다.
도 2A는 제조 공정(10)의 제1 단계(12) 및 제2 단계(14)에 따라 처리될 수 있는 복합 재료(1000)의 예시를 포함한다. 예시를 위해, 도 2A는 제2 단계(14) 이후의 복합 재료(1000)의 층별 구성을 도시한다. 다수의 실시예에서, 복합 재료(1000)는 기판(1119)(즉, 제1 단계(12)에서 제공된 베이스 재료) 및 저마찰층(1104)(즉, 제2 단계(14)에서 제공된 저마찰 코팅)을 포함 할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 기판(1119)은 복합 재료(1000)의 길이를 따라 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 저마찰층(1104)은 기판(1119)의 적어도 한 영역에 결합될 수 있다. 특정 실시예에서, 저마찰층(1104)은 또 다른 구성 요소의 또 다른 표면과 저마찰 경계면을 형성하기 위해 기판(1119)의 표면에 결합될 수 있다. 저마찰층(1104)은 또 다른 구성 요소의 또 다른 표면과 저마찰 경계면을 형성하기 위해 기판(1119)의 반경방향 내부 표면에 결합될 수 있다. 저마찰층(1104)은 또 다른 구성 요소의 또 다른 표면과 저마찰 경계면을 형성하기 위해 기판(1119)의 반경방향 외부 표면에 결합될 수 있다.
기판(1119)은 약 10 마이크론 내지 약 2000 마이크론 사이, 예컨대, 약 50 마이크론 내지 약 1500 마이크론 사이, 예컨대, 약 100 마이크론 내지 약 500 마이크론 사이, 예컨대, 약 150 마이크론 내지 약 350 마이크론 사이의 두께(Ts)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 기판(1119)은 약 100 마이크론 내지 500 마이크론 사이의 두께(Ts)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 기판(1119)은 약 200 마이크론 내지 350 마이크론 사이의 두께(Ts)를 가질 수 있다. 기판(1119)의 두께(Ts)는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 기판(1119)의 두께는 균일할 수 있는데, 즉, 기판(1119)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 동일할 수 있다. 기판(1119)의 두께는 불균일할 수 있는데, 즉, 기판(1119)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 상이할 수 있다.
다수의 실시예들에서, 저마찰층(1104)은 저마찰 재료를 포함할 수 있다. 저마찰 재료는, 예를 들어, 폴리머, 가령, 폴리케톤, 폴리아라미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌 설폰, 폴리아미드이미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 플루오로폴리머, 폴리벤즈이미다졸, 폴리아세탈, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에틸렌(PE), 폴리설폰, 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 액정 폴리머(LCP), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 한 예에서, 저마찰층(1104)은, 폴리케톤, 가령, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리에테르 케톤 에테르 케톤, 이들의 유도체, 또는 이들의 조합을 포함한다. 한 추가 예에서, 저마찰층(1104)은 초고분자량 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 저마찰층(1104)은, 플루오로폴리머, 가령, 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비릴리덴 플루오라이드(PVDF), 퍼플루오로알콕시(PFA), 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비릴리덴 플루오라이드의 터폴리머(THV), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 코폴리머(ETFE), 또는 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머(ECTFE)를 포함할 수 있다. 저마찰층(1104)은, 고체-계 재료, 가령, 리튬 비누, 그래파이트, 보론 니트라이드, 몰리브덴 디설파이드, 텅스텐 디설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 카본 니트라이드, 텅스텐 카바이드, 또는 다이아몬드 유사 카본, 금속(가령, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 주석, 백금, 티타늄, 텅스텐, 철, 청동, 스틸, 스프링 스틸, 스테인리스 스틸), 금속 합금(상기 열거된 금속 포함), 양극산화 금속 (상기 열거된 금속 포함) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 플루오로폴리머들이 사용될 수 있다.
다수의 실시예들에서, 저마찰층(1104)은, 필러(filler), 가령, 유리, 카본, 실리콘, PEEK, 방향족 폴리에스테르, 청동, 플루오로폴리머, 열가소성 필러, 알루미늄 옥사이드, 폴리아미드이미드(PAI), PPS, 폴리페닐렌 설폰(PPSO2), LCP, 방향족 폴리에스테르, 몰리브덴 디설파이드, 텅스텐 디설파이드, 그래파이트, 그래핀, 팽창 그래파이트, 보론 니트라이드, 활석, 칼슘 플루오라이드, 또는 이들의 임의의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 필러는, 알루미나, 실리카, 티타늄 디옥사이드, 칼슘 플루오라이드, 보론 니트라이드, 마이카, 규회석, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 지르코니아, 카본 블랙, 색소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 필러는 비드, 섬유, 분말, 메시 또는 이들의 임의의 조합의 형태일 수 있다. 필러는 저마찰층의 총 중량을 기준으로 적어도 10 중량%, 예를 들어, 적어도 15 중량%, 20 중량%, 25 중량% 또는 심지어 30 중량%일 수 있다.
일 실시예에서, 저마찰층(1104)은 약 1 마이크론 내지 약 500 마이크론 사이, 예컨대 약 10 마이크론 내지 약 400 마이크론 사이, 예컨대 약 30 마이크론 내지 약 300 마이크론 사이, 예컨대 약 50 마이크론 내지 약 250 마이크론 사이의 두께(TFL)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 저마찰층(1104)은 약 100 마이크론 내지 350 마이크론 사이의 두께(TFL)를 가질 수 있다. 저마찰층(1104)의 두께(TFL)는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 저마찰층(1104)의 두께는 균일할 수 있는데, 즉, 저마찰층(1104)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 동일할 수 있다. 저마찰층(1104)의 두께는 불균일할 수 있는데, 즉, 저마찰층(1104)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 상이할 수 있다. 저마찰층(1104)은 도시된 바와 같이 기판(1119)의 하나의 주 표면 위에 놓이거나 양쪽 주 표면 위에 놓일 수 있다. 기판(1119)은 저마찰층(1104)에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 즉, 저마찰층(1104)은 기판(1119)의 적어도 한 영역을 덮을 수 있다. 기판(1119)의 축방향 표면은 저마찰층(1104)으로부터 노출되거나 노출되지 않을 수도 있다.
일 실시예에서, 복합 재료(1000)는 또한 저마찰층(1104)을 기판(1119)(즉, 제1 단계(12)에서 제공된 베이스 재료)에 결합할 수 있는 적어도 하나의 접착층(1121) 및 저마찰층(1104)(즉, 제2 단계(14)에서 제공된 저마찰 코팅)을 포함할 수 있다. 또 다른 대안의 실시예에서, 기판(1119), 가령, 강성의 구성요소, 직조 메시 또는 팽창 금속 그리드는, 저마찰층(1104)과 기판(1119) 사이에 포함된 적어도 하나의 접착층(1121) 사이에 매립될 수 있다.
접착층(1121)은, 베어링 기술에 일반적인 임의의 공지의 접착 재료, 이들에만 제한되는 것은 아니지만, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르/폴리아미드 코폴리머, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (ETFE), ETFE 코폴리머, 퍼플루오로알콕시 (PFA), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 접착제는, -C=O, -C-O-R, -COH, -COOH, -COOR, -CF2=CF-OR, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 포함할 수 있는데, 여기서 R은 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 환형 또는 선형 유기 그룹이다. 또한, 접착제는 코폴리머를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고온의 용융 접착제는 250℃이하, 예컨대 220℃이하의 용융 온도를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 접착제는 200℃ 이상, 가령, 220℃ 이상으로 제공될 수 있다. 추가 실시예들에서, 고온의 용융 접착제의 용융 온도는 250℃ 이상 또는 심지어 300℃ 이상일 수도 있다.
일 실시예에서, 접착층(1121)은 약 1 마이크론 내지 약 100 마이크론 사이, 예컨대 약 5 마이크론 내지 약 80 마이크론 사이, 예컨대 약 10 마이크론 내지 약 50 마이크론 사이, 예컨대 약 20 마이크론 내지 약 40 마이크론 사이의 두께(TAL)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 접착층(1121)은 약 15 마이크론 내지 60 마이크론 사이의 두께(TAL)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 접착층(1121)은 약 30 마이크론 내지 100 마이크론 사이의 두께(TAL)를 가질 수 있다. 접착층(1121)의 두께(TAL)는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 접착층(1121)의 두께는 균일할 수 있는데, 즉, 접착층(1121)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 동일할 수 있다. 접착층(1121)의 두께는 불균일할 수 있는데, 즉, 접착층(1121)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 상이할 수 있다.
도 2B는 또 다른 실시예의 예시를 포함한다. 예시를 위해, 도 2B는 제2 단계(14) 이후의 복합 재료(1001)의 층별 구성을 도시한다. 상기 특정 실시예에 따르면, 복합 재료(1001)는, 이 복합 재료(1001)가 저마찰층(1104)(즉, 제2 단계(14)에서 제공된 저마찰 코팅) 및 기판(1119)(즉, 제1 단계(12)에서 제공된 베이스 재료)에 결합될 수 있는 에폭시 층(1129) 및 접착 촉진제 층(1127)을 포함할 수 있는 내부식성 층(1125), 및 부식 보호층(1704, 1705, 및 1708)을 포함할 수 있다는 점을 제외하고는, 도 2A의 복합 재료(1001)와 유사할 수 있다.
기판(1119)은 처리 전에 기판(1119)의 부식을 방지하기 위해 부식 보호층(1704 및 1705)들로 코팅될 수 있다. 또한, 부식 보호층(1708)이 층(1704) 위에 제공될 수 있다. 각각의 층(1704, 1705, 및 1708)들은 약 1 내지 50 마이크론, 가령, 약 7 내지 15 마이크론의 두께를 가질 수 있다. 층(1704 및 1705)들은 알루미늄, 아연, 마그네슘, 니켈, 주석, 또는 이들의 임의의 합금, 아연, 철, 망간, 또는 이들의 임의의 조합의 인산염, 또는 나노-세라믹 층을 포함할 수 있다. 추가로, 층(1704 및 1705)들은 작용 실란, 나노-스케일 실란계 프라이머, 가수분해 실란, 오르가노실란 접착 촉진제, 용매/물계 실란 프라이머, 염소화 폴리올레핀, 부동태화 표면, 상업적으로 구매가능한 아연(기계적/갈바닉) 또는 아연-니켈 코팅, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 층(1708)은 작용 실란, 나노-스케일 실란계 프라이머, 가수분해 실란, 오르가노실란 접착 촉진제, 용매/물계 실란 프라이머를 포함할 수 있다. 부식 보호층(1704, 1706, 및 1708)들은 처리 동안 유지되거나 제거될 수 있다.
전술한 바와 같이, 복합 재료(1001)는 내부식성 층(1125)을 추가로 포함할 수 있다. 내부식성 층(1125)은 약 1 내지 50 마이크론, 가령, 약 5 내지 20 마이크론, 및, 가령, 약 7 내지 15 마이크론의 두께를 가질 수 있다. 내부식성 층(1225)은 접착 촉진제 층(1127)과 에폭시 층(1129)을 포함할 수 있다. 접착 촉진제 층(1127)은 아연, 철, 망간, 주석, 또는 이들의 임의의 조합의 인산염, 또는 나노-세라믹 층을 포함할 수 있다. 접착 촉진제 층(1127)은 작용 실란, 나노-스케일 실란계 층, 가수분해 실란, 오르가노실란 접착 촉진제, 용매/물계 실란 프라이머, 염소화 폴리올레핀, 부동태화 표면, 상업적으로 구매가능한 아연(기계적/갈바닉) 또는 아연-니켈 코팅, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 에폭시 층(1129)은 열경화 에폭시, UV 경화 에폭시, IR 경화 에폭시, 전자 빔 경화 에폭시, 방사선 경화 에폭시, 또는 공기 경화 에폭시일 수 있다. 추가로, 에폭시 층(1129)은, 폴리글리시딜에테르, 디글리시딜에테르, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 옥시레인, 옥사사이클로프로판, 에틸렌옥사이드, 1,2-에폭시프로판, 2-메틸옥시레인, 9,10-에폭시-9,10-디하이드로안트라센, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 에폭시 층(1129)은 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 경화제는, 아민, 애시드 안하이드라이드, 페놀 노볼락 경화제, 가령, 페놀 노볼락 폴리[N-(4-하이드록시페닐)말레이미드](PHPMI), 레졸 페놀 포름알데히드, 지방 아민 화합물, 폴리카보닉 안하이드라이드, 폴리아크릴레이트, 이소시아네이트, 피포성 폴리이소시아네이트, 보론 트리플루오라이드 아민 복합제, 크롬계 경화제, 폴리아미드, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일반적으로, 애시드 안하이드라이드는 화학식 R-C=O-O-C=O-R'에 따를 수 있는데, 여기서 R은 위에 기술된 것과 같이 CXHYXZAU 일 수 있다. 아민은, 지방족 아민 가령, 모노에틸아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 등, 지환족 아민, 방향족 아민 가령, 환형 지방족 아민, 사이클로 지방족 아민, 아미도아민, 폴리아미드, 디시얀디아미드, 이미다졸 유도체 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일반적으로, 아민은 화학식 R1R2R3N을 따르는 1차 아민, 2차 아민, 또는 3차 아민일 수 있으며, 여기서 R은 상기 기재된 바와 같이 CXHYXZAU일 수 있다. 일 실시예에서, 에폭시 층(1129)은, 전도성을 향상시키기 위한 필러, 가령, 탄소 필러, 탄소 섬유, 탄소 입자, 그래파이트, 금속성 필러, 가령, 청동, 알루미늄 및 기타 금속 및 이들의 합금, 금속 코팅된 탄소 필러, 금속 코팅된 폴리머 필러, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 전도성 필러는 전류가 에폭시 코팅을 통과하도록 할 수 있으며 전도성 필러가 없는 코팅된 베어링과 비교하여 코팅된 베어링의 전도성을 증가시킬 수 있게 한다.
일 실시예에서, 복합 재료(1000, 1001)는 0.1mm 내지 5mm 범위, 가령, 0.15mm 내지 2.5mm 범위 또는 심지어 0.2mm 내지 1.5mm 범위의 두께(TSW)를 가질 수 있다. 복합 재료(1000, 1001)의 두께(TSW)는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 복합 재료(1000, 1001)의 두께(TSW)는 균일할 수 있는데, 즉, 복합 재료(1000, 1001)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 동일할 수 있다. 복합 재료(1000, 1001)의 두께(TSW)는 불균일할 수 있는데, 즉, 복합 재료(1000, 1001)의 제1 위치에서의 두께가 제2 위치에서의 두께와 상이할 수 있다.
일 실시예에서, 도 1의 단계(14) 하에서, 복합 재료(1000, 1001) 상의 층들 중 임의의 층은, 위에 기술된 것과 같이, 각각, 그로부터 벗겨지고 롤(roll)로 배열되어 함께 결합될 수 있다. 이러한 결합은, 압력 하에서, 선택적으로는, 상승된 온도에서(예를 들어, 가압된 상태로), 접착제로 수행될 수 있다. 복합 재료(1000, 1001)의 층들 중 임의의 층은, 위에 기술된 것과 같이, 서로 적어도 부분적으로 중첩되도록 함께 라미네이트될 수 있다. 쉬트는 반경방향 내부 및 외부 표면을 갖는 기판(1119) 내에 형성될 수 있다. 저마찰층(1104)은 기판(1119)의 반경방향 내부 및 외부 표면들 중 적어도 하나가 저마찰층(1104) 내에 위치될 수 있도록 기판(1119)을 캡슐화할 수 있다.
이제, 도 1에 도시된 바와 같이, 제조 공정(10)의 제3 단계(16)를 참조하면, 특정 실시예에 따르면, 복합 재료(1000, 1001)를 베어링에 형성하는 것은, 용융 접착제(1121)를 사용하여, 저마찰층(1104) 또는 임의의 개재 층들을 기판(1119)에을 접착하여 라미네이트를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 라미네이트는 베어링으로 형성될 수 있는 블랭크(blank)로 절단될 수 있다. 이러한 절단은 스탬프, 프레스, 펀치, 톱, 딥 드로잉의 사용을 포함하거나 그 밖의 다른 방식으로 가공될 수 있다. 라미네이트를 절단하면, 기판(1119)의 노출된 영역을 포함하는 절단 에지(cut edge)가 생성될 수 있다. 블랭크는 원하는 형상의 반제품 베어링을 형성하기 위해 라미네이트를 롤링(rolling) 및 플랜징(flanging) 함으로써 베어링으로 형성될 수 있다. 블랭크로부터 베어링의 절단은, 스탬프, 프레스, 펀치, 톱, 딥 드로잉의 사용을 포함하거나 그 밖의 다른 방식으로 가공될 수 있다. 일부 실시예에서, 블랭크의 에지는 2차 작업에서 플랜지로 구부러질 수 있다. 다른 실시예에서, 베어링은 플랜지를 형성하는 것을 포함하는 단일 작업 공정을 통해 형성될 수 있다. 베어링은 단일 유닛 또는 단일 재료 조각으로 형성될 수 있다.
예시를 위해, 도 3A-5는 블랭크로부터 형성될 수 있는 다수의 베어링 실시예 형상(일반적으로, 도면부호 300, 400, 및 500으로 표시됨)을 예시한다. 다수의 실시예에서, 도 3A-5에 도시된 베어링(300, 400, 500)은, 전술한 바와 같이, 초기에 블랭크로 존재할 수 있는 적절한 치수의 복합 재료(1000, 1001)의 조각을 롤링 함으로써 제조할 수 있다. 도 3A는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(300)의 상면 투시도를 예시한다. 도 3B는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(300)의 반경방향 횡단면도를 예시한다. 도 4는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(400)의 반경방향 횡단면도를 예시한다. 도 5는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(500)의 상면 투시도를 예시한다.
이제, 도 3A-3B를 참조하면, 다수의 특정 실시예에서, 베어링은 플레인 베어링(300)일 수 있다. 다수의 실시예에서, 베어링(300)은 슬라이딩 베어링일 수 있다. 베어링(300)은 중심축(3000)에 대해 축방향으로 연장될 수 있다. 중심축(3000)은 베어링(300)의 길이를 따라 종방향으로 연장되도록 배향될 수 있다. 베어링(300)은 베어링 측벽(308)을 포함할 수 있다. 측벽(308)은, 종방향 횡단면에서 볼 때, 제1 축방향 단부(303) 및 제2 축방향 단부(305)를 갖는 환형 형상을 형성할 수 있는 본체(310)를 포함할 수 있다. 베어링은 외측 반경방향 단부(307) 및 내측 반경방향 단부(306)를 가질 수 있다. 베어링(300)은 실질적으로 L자형인 환형 형상을 가질 수 있다. 달리 말하면, 베어링(300)은, 도 3B에 도시된 바와 같이, 반경방향 및 축방향으로 연장되는 L 베어링 횡단면을 가질 수 있다. 다른 환형 형태의 베어링도 가능하다. 베어링(300)을 형성하는 복합 재료(1000, 1001)의 롤링된 조각의 대향 단부들은 본체(310)를 따라 축방향으로 연장되는 축방향 갭(330)에서 경계를 이룰 수 있다(bounded). 베어링(300)의 중심축(3000)에 대해 비스듬하게 및/또는 비선형 방식으로 연장되는 축방향 갭(30)도 또한 가능하다. 다수의 특정 실시예에서, 축방향 갭(330)은 폐쇄된 베어링(300)을 형성하기 위해 용접되거나 또는 그 밖의 경우 기타 다른 수단에 의해 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 축방향 갭(330)은 결합되지 않은 상태로 남겨질 수 있다. 베어링(300)은 베어링(100)의 축방향 길이를 따라 연장되고 조립체의 내부 구성요소를 수용하도록 구성된 보어(350)를 포함할 수 있다. 보어(350)는 중심축(3000)에 평행할 수 있다. 보어(350)는 평면의 복합 재료(1000, 1001)를 일반적으로 원통형 형상으로 굽힘으로써 형성될 수 있다.
베어링(300), 측벽(308)은 적어도 하나의 플랜지(322)를 추가로 포함할 수 있다. 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 플랜지(322)는 제1 축방향 단부(303) 또는 제2 축방향 단부(305) 중 적어도 하나로부터 반경방향 외향으로 돌출할 수 있다. 대안으로, 플랜지(322)는 제1 축방향 단부(303) 또는 제2 축방향 단부(305) 중 적어도 하나로부터 반경방향 외향으로 돌출할 수 있다. 플랜지(322)는 내부 반경방향 단부(306)로부터 외부 반경방향 단부(307)로 연장될 수 있다. 대안으로, 플랜지(322)는 외부 반경방향 단부(307)로부터 내부 반경방향 단부(306)로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 플랜지(322)는 베어링(300)의 제2 축방향 단부(305)에 위치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 외부 반경방향 단부(307)는 중심축(3000)으로부터 반경방향으로 측정될 때 베어링(300)의 외부 반경(OR)을 형성할 수 있다. 다수의 실시예에서, 내부 반경방향 단부(306)는 중심축(3000)으로부터 반경방향으로 측정될 때 베어링(300)의 내부 반경(IR)을 형성할 수 있다. 달리 말하면, 플랜지(322)의 반경방향 폭(WRF)은 내부 반경(IR)과 외부 반경(OR)의 거리의 차이로부터의 거리일 수 있다. 다수의 실시예에서, 플랜지(322)는 축방향 스플릿(327)을 포함할 수 있다. 축방향 스플릿(327)은 플랜지(322)에 갭을 제공할 수 있다. 특정 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 축방향 스플릿(327)은 본체(310)의 축방향 갭(330)과 인접할 수 있다. 다른 실시예에서, 축방향 스플릿(327)은 본체(310)의 축방향 갭(330)과 인접하지 않을 수 있다. 다수의 실시예에서, 도 3A에 도시된 바와 같이, 플랜지(322)는 분할된 플랜지(322)를 형성하기 위해 복수의 축방향 스플릿(327, 345)을 포함할 수 있다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 베어링(300)은 중심축(3000)으로부터 내부 반경방향 단부(306)까지의 전체 내부 반경(IR)을 가질 수 있고, IR은 ≥ 1 mm, 가령, ≥ 5 mm, ≥ 10 mm, ≥ 15 mm, ≥ 20 mm, 또는 ≥ 50 mm일 수 있다. 내부 반경(IR)은 ≤ 50 mm, 예를 들어 ≤ 20 mm, ≤ 15 mm, ≤ 10 mm, ≤ 5 mm, 또는 ≤ 1 mm일 수 있다. 내부 반경(IR)은 베어링(300)의 외주(corcumference)를 따라 변경될 수 있다. 다수의 실시예에서, 베어링(300)은 약 3 내지 50 mm 사이의 전체 내부 반경(IR)을 가질 수 있다. 베어링(300)은 전체 내부 반경(IR)을 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 또한 베어링(300)은 전체 내부 반경(IR)을 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있음을 이해할 것이다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 베어링(300)은 중심축(3000)으로부터 외부 반경방향 단부(307)까지의 전체 외부 반경(OR)을 가질 수 있고, OR은 ≥ 1.5 mm, 예컨대 ≥ 5 mm, ≥ 10 mm, ≥ 20 mm, ≥ 40mm, 또는 ≥ 70mm일 수 있다. 외부 반경(OR)은 ≤ 80mm, 예를 들어 ≤ 50mm, ≤ 30mm, ≤ 20mm, ≤ 10mm, 또는 ≤ 5mm일 수 있다. 전체 외부 반경(OR)은 베어링(300)의 외주를 따라 변경될 수 있다. 다수의 실시예에서, 베어링(300)은 약 5mm 내지 60mm 사이의 전체 외부 반경(OR)을 가질 수 있다. 베어링(300)은 전체 외부 반경(OR)을 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 베어링(300)은 전체 외부 반경(OR)을 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있음이 추가로 이해될 것이다. 또한, 전술한 바와 같이, 플랜지(322)의 반경방향 폭(WRF)은 내부 반경(IR)과 외부 반경(OR)의 거리의 차이로부터의 거리일 수 있다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 베어링(300)은 제1 축방향 단부(303)로부터 제2 축방향 단부(305)까지의 전체 높이(H)를 가질 수 있고, H는 ≥ 0.5 mm, ≥ 0.75 mm, ≥ 1 mm, ≥ 2 mm, ≥ 5 mm, ≥ 10 mm, 또는 ≥ 50 mm일 수 있다. 높이(H)는 ≤ 500 mm, 가령, ≤ 250 mm, ≤ 150 mm, ≤ 100 mm, 또는 ≤ 50 mm일 수 있다. 다수의 실시예에서, 베어링(300)은 약 5 내지 50mm 사이의 전체 높이(H)를 가질 수 있다. 베어링(300)은 전체 높이(H)를 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 베어링(300)은 전체 높이(H)를 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있음이 추가로 이해될 것이다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 플랜지(322)는 베어링(300)의 본체(310)의 제2 축방향 단부(305)로부터 반경방향 외향으로 돌출할 수 있다. 일 실시예에서, 플랜지(322)는 본체(310)에 수직으로 돌출하도록 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 플랜지(322)는 본체(310)에 비-수직으로 돌출하도록 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 플랜지(322)는 본체(310)(및 중심축(3000))와 각도(α)를 형성할 수 있다. 각도(α)는 적어도 0° 내지 180°의 범위에 있을 수 있다. 각도(α)는 30°이상, 가령, 45°이상, 55°이상, 또는 85°이상일 수 있다. 각도(α)는 150°이하, 가령, 135°이하, 120°이하, 90°이하, 60°이하일 수 있다. 다수의 특정 실시예에서, 각도(α)는 60°내지 120°의 범위에 있을 수 있다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 플랜지(322)는 제1 영역(324), 제2 영역(328), 및 제1 영역과 제2 영역(324, 328) 사이의 스텝형 전이 영역(326)을 포함할 수 있다. 다수의 실시예에서, 제2 영역은 축방향으로 외향 돌출되도록 축방향으로 제1 영역 위로 경사질 수 있다. 스텝형 전이 영역(326)은 중심축에 평행한 라인에 대해 경사각(θ)을 형성할 수 있으며, 여기서 경사각(θ)은 약 10°내지 약 90°의 범위에 있다. 각도(α)는 10°이상, 가령, 25°이상, 35°이상, 또는 45°이상일 수 있다. 각도(α)는 85°이하, 가령, 75°이하, 65°이하, 55°이하, 50°이하일 수 있다. 다수의 특정 실시예에서, 각도(α)는 30°내지 90°의 범위에 있을 수 있다. 다수의 실시예에서, 제2 영역(328) 및/또는 스텝형 전이 영역(326)은 축방향 공차 상쇄를 제공하기 위해 적어도 부분적으로 축방향으로 변형되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 영역은 X(N)의 압축력을 제공한다.
다수의 실시예에서, 도 3B에 도시된 바와 같이, 플랜지(22)는 약 0.5 마이크론 내지 약 10 마이크론 사이, 예컨대 약 0.75 마이크론 내지 약 8 마이크론 사이, 예컨대 약 1 마이크론 내지 약 5 마이크론 사이, 예컨대 약 1.5 마이크론 내지 약 4 마이크론 사이의 두께(TRF)를 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 플랜지(322)는 약 0.7 내지 5 mm 사이의 두께(TRF)를 가질 수 있다. 플랜지(322)는 두께(TRF)를 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 플랜지(322)는 두께(TRF)를 가질 수 있으며, 이는 위에서 언급한 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있음이 추가로 이해될 것이다. 플랜지(322)의 두께(TRF)는 베어링(300)의 외주 주위에서 변경될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
다수의 실시예에서, 도 3B에 도시된 바와 같이, 스텝형 전이 영역(326)의 높이(Hstep)는 ≥ 0.15 mm, ≥ 0.25 mm, ≥ 0.5 mm, ≥ 1 mm, ≥ 2 mm, 또는 ≥5 mm일 수 있다. 스텝형 전이 영역(326)의 높이(Hstep)는 ≤ 10 mm, 가령, ≤ 7.5 mm, ≤ 5 mm, ≤ 2.5 mm, 또는 ≤ 1 mm일 수 있다. 스텝형 전이 영역(326)의 높이(Hstep)는 위에서 언급 한 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이의 범위 내에 있을 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 스텝형 전이 영역(326)의 높이(Hstep)는 위에 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이의 임의의 값일 수 있다는 것도 추가로 이해될 것이다. 스텝형 전이 영역(326)의 높이(Hstep)는 베어링(300)의 외주 주위에서 변경될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
스텝형 전이 영역(326)은 플랜지(322)의 총 두께(TRF)를, 스텝을 포함하지 않는 플랜지의 두께를 기준으로, 50% 이상 및 400% 이하, 예컨대 70% 이상 500% 이하, 85% 이상 400% 또는 100% 이상 300% 이하 만큼 연장할 수 있다. 스텝형 전이 영역(326)은 플랜지(322)의 두께를 적어도 0.1mm 만큼 증가시킬 수 있다.
다수의 실시예에서, 도 3B에 도시된 바와 같이 반경방향 횡단면에서 볼 때, 제1 영역(324)은 반경방향 길이(LFR)를 가질 수 있고, 제2 영역(328)은 반경방향 길이(LSR)를 가질 수 있으며, 여기서, LFR > LSR, 예를 들어 0.9 LFR > LSR, 0.8 LFR > LSR , 0.75 LFR > LSR, 또는 0.5 LFR > LSR 또는 LFR < LSR, 예를 들어, 0.9 LFR < LSR, 0.8 LFR < LSR, 0.75 LFR < LSR 또는 0.5 LFR < LSR이다.
다수의 실시예에서, 도 3A에 도시된 바와 같이, 플랜지(322)는 표면적(SAF)을 가질 수 있고, 제2 영역(328)은 플랜지(322)의 표면적(SAF)의 80% 미만, 예컨대 표면적(SAF)의 75% 미만, 표면적(SAF)의 60% 미만, 표면적(SAF)의 50% 미만, 또는 표면적(SAF)의 30% 미만으로 연장된다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 스텝형 전이 영역 (326)는 플랜지(322)의 외주 주위에서 환형일 수 있다. 이 실시예에서, 제1 영역(324)은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장할 수 있고 제1 축방향 ?첬管觀壙? 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로 정의되는 최대 제1 축방향 높이 hmax1을 형성하며, 스텝형 전이 영역으로부터 연장되는 제2 영역은 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로 정의된 제2 최대 축방향 높이 hmax2를 형성하고, 여기서 hmax1 < hmax2이다. 다수의 실시예에서, hmax1 ≤ .99 hmax2, 예를 들어 hmax1 ≤ .95 hmax2, 또는 hmax1 ≤ .90 hmax2이다.
다수의 실시예에서, 도 3A에 도시된 바와 같이, 측벽(308) 또는 본체(310)는 반경 방향으로 배향될 수 있는 적어도 하나의 돌출부(370)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 돌출부(370)는 본체(310) 또는 플랜지(322)에 더 많은 강성을 제공할 수 있다. 다수의 실시예에서, 돌출부(370)는 본체(310) 또는 플랜지(322) 중 적어도 하나에 대한 강성 지지 및 반경방향 공차 상쇄를 제공할 수 있다. 돌출부(370)는 반경 방향으로 적어도 하나의 기복, 함몰, 홈, 골, 고원, 램프, 돌출 또는 변형을 포함할 수 있다. 돌출부(370)는 중심축(3000)에 평행한 라인으로부터 반경방향 외부 또는 반경방향 내부를 향해 배향될 수 있다. 돌출부(370)는 원형, 다각형, 난형 또는 반원형 횡단면 형상을 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 돌출부(370)는 본체(310) 상에 위치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 돌출부(370)는 제1 축방향 단부(303)와 제2 축방향 단부(305) 사이의 축방향 거리에 배치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 돌출부(370)는 제1 축방향 단부(303) 또는 제2 축방향 단부(305)에 위치될 수 있다. 다시 말해서, 돌출부(370)는 본체(310)의 외주를 따라 어디로든 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(370)는 플랜지(322) 상에 위치될 수 있다. 돌출부(370)의 형성은 스탬프, 프레스, 펀치, 톱, 딥 드로잉의 사용을 포함할 수 있거나 혹은 그 밖의 다른 방식으로 가공될 수 있다.
돌출부(370)는 폭(WP)을 가질 수 있다. 폭(WP)는, HCR ≥ 0.3 WRF, 예를 들어 ≥ 0.25 WRF, ≥ 0.20 WRF, ≥ 0.15 WRF, ≥ 0.10 WRF, 또는 ≥ 0.05 WRF이도록, 베어링(300)의 플랜지(322)의 반경방향 폭(WRF)과의 관계를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 폭(WP)는 ≤ 0.5 WRF, 예를 들어 ≤ 0.45 WRF, ≤ 0.40 WRF, ≤ 0.35 WRF, ≤ 0.30 WRF, ≤ 0.25 WRF, ≤ 0.20 WRF, ≤ 0.15 WRF, ≤ 0.10 WRF, 또는 ≤ 0.05 WRF 일 수 있다. 서로 다른 돌출부(370)의 폭(WP)은 중심축(3000) 주위로 베어링(300)의 외주를 따라 변할 수 있다.
다수의 실시예에서, 도 3A-3B에 도시된 바와 같이, 본체(310)는 반경방향으로 배향될 수 있는 적어도 하나의 코이닝 영역(366)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 코이닝 영역(366)은 본체(310) 또는 플랜지(322)에 더 많은 강성을 제공할 수 있다. 다수의 실시예에서, 코이닝 영역(366)은 본체(310) 또는 플랜지(322) 중 적어도 하나에 대한 축방향 공차 상쇄 및 강성 지지를 제공할 수 있다. 코이닝 영역(366)은 축방향으로 적어도 하나의 기복, 함몰, 홈, 골, 고원, 램프, 돌출 또는 변형을 포함할 수 있다. 코이닝 영역(366)은 원형, 다각형, 난형, 또는 반원형 횡단면 형상을 가질 수 있다. 다수의 실시예에서, 코이닝 영역(366)은 본체(310) 상에 위치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 코이닝 영역(366)은 제1 축방향 단부(303)와 제2 축방향 단부(305) 사이의 축방향 거리에 배치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 코이닝 영역(366)은 제1 축방향 단부(303) 또는 제2 축방향 단부(305)에 위치될 수 있다. 다시 말해서, 코이닝 영역(366)은 본체(310)의 외주를 따라 어디로든 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 코이닝 영역(366)은 본체(310)가 도 3A에 도시된 바와 같이 베어링(300)의 중심축(3000)에 평행하지 않도록 반경방향으로 변형된 형태일 수 있다. 코이닝 영역(366)은 중심축(3000)에 평행한 라인으로부터 반경방향 외향 또는 반경방향 내향으로 변형될 수 있다. 코이닝 영역(366)의 형성은 스탬프, 프레스, 펀치, 톱, 딥 드로잉의 사용을 포함할 수 있거나, 혹은 그 밖의 다른 방식으로 가공될 수 있다.
도 3B에 가장 잘 도시된 바와 같이, 코이닝 영역(366)은 높이(HCR)를 가질 수 있다. 높이(HCR)는, HCR ≥ 0.3 H, 예를 들어 ≥ 0.25 H, ≥ 0.20 H, ≥ 0.15 H, ≥ 0.10 H, 또는 ≥ 0.05 H이도록, 베어링(300)의 높이(H)와 관계를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 높이(HCR)는, ≤ 0.5 H, 예컨대 ≤ 0.45 H, ≤ 0.40 H, ≤ 0.35 H, ≤ 0.30 H, ≤ 0.25 H, ≤ 0.20 H, ≤ 0.15 H, ≤ 0.10 H, 또는 ≤ 0.05 H일 수 있다. 코이닝 영역(366)의 높이(HCR)는 중심축(3000) 주위로 베어링(300)의 외주를 따라 변할 수 있다.
도 4는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(400)의 반경방향 횡단면도를 예시한다. 베어링(400)의 개별 구성요소들의 도면부호, 특징, 및 특성들은 도 3A-3B에 예시된 베어링(300)의 상응하는 구성요소들과 실질적으로 유사할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 도 4에 도시된 실시예에서, 제2 영역(428)은 제1 섹션(428A) 및 제2 섹션(428B)을 형성할 수 있다. 제2 영역(428)의 제1 섹션(428A)은 베어링(400)의 제1 축방향 단부(403)에 대해 제2 영역(428)의 제2 섹션(428B)보다 더 높은 축방향 높이에 있을 수 있다. 대안의 실시예에서, 제2 영역(428)의 제1 섹션(428A)은 베어링(400)의 제1 축방향 단부(403)에 대해 제2 영역(428)의 제2 섹션(428B)보다 낮은 축방향 높이에 있을 수 있다. 제2 스텝형 전이 영역(436)이 제2 영역(428)의 제1 섹션(428A)과 제2 섹션(428B) 사이에 배치될 수 있다. 제2 스텝형 전이 영역(436)은 도 3A-3B의 스텝형 전이 영역(326)에 관해 위에서 언급된 길이, 두께 및 각도의 모든 범위를 가질 수 있음이 고려되어야 한다.
도 5는 전술한 형성 공정에 의해 형성될 수 있는 베어링(500)의 상면 투시도를 예시한다. 베어링(500)의 개별 구성요소들의 도면부호, 특징, 및 특성들은, 도 3A-3B에 예시된 베어링(300)의 상응하는 구성요소들, 및 도 4에 예시된 베어링(400)의 상응하는 구성요소들과 실질적으로 유사할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 영역(528)은 적어도 하나의 세그먼트(542)를 형성하기 위해 플랜지(522) 주위로 적어도 부분적으로 외주 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 세그먼트(542)는 복수의 스텝형 전이 영역(526, 526', 526'')을 갖는 복수의 세그먼트(542, 542', 542'')를 포함할 수 있으며, 각각의 세그먼트(542, 542', 542'')는 제1 부분(524)에 인접할 수 있다. 복수의 세그먼트(542, 542', 542'')들은 각각 플랜지(522) 주위로 적어도 부분적으로 외주 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해서, 스텝형 전이 영역(526, 526', 526'')은 제2 영역(528)이 제1 부분(524)에 인접한 세그먼트(542, 542', 542'')를 형성하도록 외주 방향으로 배향될 수 있다. 플랜지는 적어도 3개의 스텝형 전이 영역, 가령, 적어도 6개의 스텝형 전이 영역(도시된 바와 같이), 적어도 8개의 스텝형 전이 영역, 또는 적어도 10개의 스텝형 전이 영역을 포함할 수 있다. 다수의 실시예에서, 전체 세그먼트는 플랜지 외주의 270°미만, 예를 들어 225°미만, 180°미만, 135°미만, 또는 90°미만에 걸쳐 있을 수 있다. 스텝형 전이 영역(526, 526', 526'')은 도 3A-3B의 스텝형 전이 영역(326)에 관해 위에서 언급된 모든 범위의 길이, 두께 및 각도를 가질 수 있음이 고려되어야 한다.
다수의 실시예에서, 베어링(300, 400, 500)은 조립체(2000)에 포함될 수 있다. 조립체(2000)는 샤프트(28)와 같은 내부 부재를 추가로 포함할 수 있다. 조립체(2000)는 샤프트(28)를 둘러싸는 베어링(300, 400, 500)을 포함할 수 있으며, 베어링(300, 400, 500)은 제1 축방향 단부(303, 403, 503) 및 제2 축방향 단부(305, 405, 505)를 갖는 본체(310, 410, 510)를 갖는다. 베어링(300, 400, 500)은 베어링(300, 400, 500)의 제2 축방향 단부(305, 405, 505) 상에 적어도 하나의 플랜지(322, 422, 522)를 형성하는 것을 포함하되, 적어도 하나의 플랜지(322, 422, 522)는 본체(310, 410, 510)의 제2 축방향 단부(305, 405, 505)로부터 반경방향으로 돌출하고, 적어도 하나의 플랜지(322, 422, 522)는 제1 영역(324, 424, 524), 제2 영역(328, 428, 528), 및 제1 영역(324, 424, 524)과 제2 영역(328, 428, 528) 사이에 스텝형 전이 영역(326, 426, 526)을 포함하며, 제2 영역(328, 428, 528)은 제1 영역(324, 424, 524) 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역(328, 428, 528)은 플랜지(322, 422, 522) 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역(324, 424, 524)은 본체(310, 410, 510)로부터 스텝형 전이 영역(326, 426, 526)으로 연장되고 제1 축방향 단부(303, 403, 503)로부터 제1 영역(324, 424, 524)의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역(328, 428, 528)은 스텝형 전이 영역(326, 426, 526)으로부터 연장되고 제1 축방향 단부(303, 403, 503)로부터 제2 영역(326, 426, 526)의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2이다. 조립체(2000)는 하우징과 같은 외부 부재(30)를 추가로 포함할 수 있다. 다수의 실시예에서, 베어링(300, 400, 500)은 베어링이 내부 부재 또는 샤프트(28)를 둘러싸도록 내부 부재(28)와 외부 부재(30) 사이에 배치될 수 있다. 다수의 실시예에서, 스텝형 전이 영역(326, 426, 526)은 외부 부재(30) 또는 내부 부재(28) 중 적어도 하나와 베어링(300, 400, 500) 사이의 축방향 공차 상쇄를 허용할 수 있다. 스텝형 전이 영역(326, 426, 526) 또는 그에 따른 플랜지(322, 422, 522)는 0.1mm 이상 내지 5mm 이하의 내부 부재 또는 샤프트(28)의 축방향 공차 상쇄를 허용할 수 있다.
도 6 및 도 7은 예시적인 힌지(400), 가령, 자동차 도어 힌지, 후드 힌지, 엔진 컴파트먼트 힌지 등의 형태의 조립체(2000)를 예시한다. 힌지(600)는 내부 부재(28)(예를 들어, 내부 힌지 영역(602)) 및 외부 힌지 영역(604)을 포함할 수 있다. 힌지 영역(602 및 604)은 외부 부재(30)(예를 들어, 리벳(606 및 608)) 및 베어링(610 및 612)에 의해 결합될 수 있다. 베어링(610 및 612)은 앞에서 설명되고 본 명세서에서 도면부호 300, 400, 500으로 표시된 베어링일 수 있다. 도 7은 리벳(608) 및 베어링(612)을 보다 상세하게 보여주는 힌지(600)의 횡단면을 예시한다.
도 8은 또 다른 예시적인 힌지(800) 형태의 조립체(2000)를 도시한다. 힌지(800)는 핀(806) 및 베어링(808)에 의해 결합된 제1 힌지 영역(802)과 제2 힌지 영역(804)을 포함할 수 있다. 베어링(808)은 앞에서 설명되고 본 명세서에서 도면부호 300, 400, 500으로 표시된 베어링일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 도 9는 베어링(904)을 포함하는 분해된 자동차 도어 힌지의 부분을 포함하는 또 다른 힌지 조립체(900)의 실시예의 형태인 조립체(2000)의 비-제한적인 예를 도시한다. 도 9는 프로파일 힌지의 예이다. 베어링(904)은 힌지 도어 부분(906)에 삽입될 수 있다. 베어링(904)은 앞에서 설명되고 본 명세서에서 도면부호 300, 400, 500으로 표시된 베어링일 수 있다. 리벳(908)은 힌지 본체 부분(910)과 힌지 도어 부분(906)를 연결한다. 리벳(908)은 고정 나사(912)를 통해 힌지 본체 부분(910)과 조여지고 와셔(902)를 통해 힌지 도어 부분(906)과 제자리에 고정될 수 있다.
도 10은 자전거 또는 모터사이클과 같은 이륜차를 위한 예시적인 헤드셋 조립체(10000) 형태의 조립체(2000)를 도시한다. 스티어링 튜브(1002)가 헤드 튜브(1004)를 통해 삽입될 수 있다. 베어링(1006 및 1008)은 정렬을 유지하고 스티어링 튜브(1002)와 헤드 튜브(1004) 사이의 접촉을 방지하기 위해 스티어링 튜브(1002)와 헤드 튜브(1004) 사이에 배치될 수 있다. 베어링(1006 및 1008)은 앞에서 설명되고 본 명세서에서 도면부호 300, 400, 500으로 표시된 베어링일 수 있다. 또한, 밀봉부(1010 및 1012)는 먼지 및 기타 미립자 물질에 의한 베어링의 슬라이딩 표면의 오염을 방지할 수 있다.
위에서 언급된 그러한 조립체는 모두 예시적이며 잠재적인 다른 조립체에서 베어링(300, 400, 500)의 사용을 제한하는 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 베어링(300, 400, 500)은 파워트레인 조립체 분야(가령, 벨트 텐셔너) 또는 제한된 공간을 갖는 그 밖의 다른 조립체 분야를 위한 조립체(2000)에 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 베어링(300, 400, 500)은 내부 부재 또는 외부 부재에 대해 축방향으로 적어도 0.1mm, 예를 들어 적어도 0.2mm, 적어도 0.3mm, 적어도 0.5mm, 적어도 1mm, 적어도 2mm, 또는 적어도 5mm의 축방향 공차 상쇄를 제공할 수 있다. 추가 실시예에서, 조립체(2000)는 내부 부재 또는 외부 부재에 대해 축방향으로 10,000 N 이하, 예를 들어 5,000 N 이하, 1,000 N 이하, 500 N 이하, 100 N 이하, 50 N 이하 또는 심지어 10 N 이하의 조립력에 의해 설치 또는 조립될 수 있다.
베어링(300, 400, 500)을 형성하는 방법은 블랭크를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 베어링(300, 400, 500)은 기판(1119) 및 기판(1119) 위에 놓인 저마찰층(1104)을 포함하는 라미네이트를 포함하는 블랭크로부터 형성될 수 있다. 상기 방법은 블랭크로부터 베어링(300, 400, 500)을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 베어링은 제1 축방향 단부(303) 및 제2 축방향 단부(305)를 갖는 본체(310)를 갖는다. 상기 방법은 베어링(300)의 제2 축방향 단부(305) 상에 적어도 하나의 플랜지(322)를 형성하는 단계를 추가로 포함하되, 적어도 하나의 플랜지(322)는 본체(310)의 제2 축방향 단부(305)로부터 반경방향으로 돌출하고, 적어도 하나의 플랜지(322)는 제1 영역(324), 제2 영역(328), 및 제1 및 제2 영역(324, 326) 사이에 스텝형 전이 영역(326)을 포함하며, 제2 영역(328)은 제1 영역(324) 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역(328)은 플랜지(322) 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역(324)은 본체(310)로부터 스텝형 전이 영역(326)으로 연장되고 제1 축방향 단부(303)로부터 제1 영역(324)의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역(328)은 스텝형 전이 영역(326)으로부터 연장되고 제1 축방향 단부(303)로부터 제2 영역(326)의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2이다.
이러한 실시예에 대한 응용 분야는, 예를 들어, 힌지 및 그 밖의 다른 차량 구성요소들을 위한 조립체(1000)를 포함한다. 또한, 베어링(300, 400, 500) 또는 조립체(2000)의 사용은, 몇몇 분야, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, 차량 테일 게이트, 도어 프레임, 시트 조립체, 파워트레인 분야(예를 들어, 벨트 텐셔너), 또는 그 밖의 다른 유형의 분야에 상당한 이점을 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따르면, 베어링의 플랜지는 당업계에 공지된 베어링에 비해 원하는 축방향 사전하중 및 개선된 축방향 공차 상쇄를 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 베어링은 간단한 설치일 수 있고 다양한 복잡성의 여러 가능한 조립체에 걸쳐 개선되고 비용 효율적일 수 있다. 그 결과, 이러한 설계는 향상된 토크 성능을 제공하는 동시에 소음, 거칠기 및 진동 특성을 크게 줄여 수명을 늘리고 조립체, 베어링 및 기타 구성요소들의 효율성과 성능을 향상시킬 수 있다.
다수의 상이한 양태들과 실시예들이 가능하다. 이러한 양태들과 실시예들 중 몇몇이 밑에 기술된다. 본 명세서를 읽고 나면, 통상의 기술자는 상기 양태들과 실시예들이 오직 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 실시예들은, 밑에 기술된 것과 같이, 실시예들 중 임의의 한 실시예 또는 하나 이상의 실시예에 따를 수 있다.
실시예 1. 베어링으로서, 상기 베어링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체; 및 본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 베어링.
실시예 2. 조립체로서, 상기 조립체는 샤프트 및 샤프트를 둘러싼 베어링을 포함하되, 상기 베어링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체; 및 본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하며 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 조립체.
실시예 3. 베어링을 형성하기 위한 방법으로서, 상기 방법은, 블랭크를 제공하는 단계, 블랭크로부터 베어링을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 베어링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체를 포함하고 베어링의 제2 축방향 단부 상에 적어도 하나의 플랜지를 형성하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 플랜지는 본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 방법.
실시예 4. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 제2 영역의 적어도 하나의 세그먼트는 복수의 세그먼트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 5. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 스텝형 전이 영역은, 제2 영역이 제1 영역에 인접한 세그먼트를 형성하도록 외주방향으로 연장되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 6. 실시예 4에 있어서, 복수의 세그먼트는 적어도 3개의 세그먼트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 7. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 플랜지는 적어도 3개의 스텝형 전이 영역, 가령, 적어도 6개의 스텝형 전이 영역, 적어도 8개의 스텝형 전이 영역, 또는 적어도 10개의 스텝형 전이 영역을 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 8. 실시예 4에 있어서, 복수의 세그먼트는 플랜지의 외주의 270°미만, 가령, 225°미만, 180°미만, 135°미만 또는 90°미만에 걸쳐 있는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 9. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, hmax1 ≤ .99 hmax2, 가령, hmax1 ≤ .95 hmax2, 또는 hmax1 ≤ .90 hmax2인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 10. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 스텝형 전이 영역은 0.05mm 내지 5mm의 높이(hstep)를 갖는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 11. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 플랜지는 표면적(SAF)를 갖고, 제2 영역은 플랜지의 표면적(SAF)의 80% 미만으로 연장되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 12. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 스텝형 전이 영역은 환형인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 13. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 제2 영역은 축방향 공차 상쇄를 제공하기 위해 적어도 부분적으로 축방향으로 변형되도록 구성되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 14. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 반경방향 횡단면에서 볼 때, 제1 영역은 반경방향 길이(LFR)를 갖고, 제2 영역은 반경방향 길이(LSR)를 가지며, 여기서, LFR > LSR인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 15. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 제2 영역은 X(N)의 압축력을 제공하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 16. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 스텝형 전이 영역은 중심축에 평행한 라인에 대해 경사각(θ)을 형성하고, 여기서 경사각(θ)은 적어도 30° 내지 90°의 범위에 있는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 17. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 스텝형 부분은 플랜지의 두께를 기준으로 축방향으로 플랜지의 총 두께를 적어도 5% 및 40% 이하로 연장하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 18. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 베어링은 축방향 갭을 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 19. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 베어링의 내부 반경은 적어도 2.5mm 및 20mm 이하인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 20. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 베어링의 외부 반경은 적어도 5mm 및 25mm 이하인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 21. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 베어링은 기판 및 저마찰층을 포함하는 라미네이트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 22. 실시예 21에 있어서, 저마찰층은 폴리머를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 23. 실시예 22에 있어서, 저마찰층의 폴리머는 플루오로폴리머를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 24. 실시예 21에 있어서, 기판은 금속을 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 25.실시예 24에 있어서, 기판의 금속은 철, 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 이들의 합금의 그룹으로부터 선택되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 26. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 저마찰층의 두께가 적어도 1 미크론 및 500 마이크론 이하인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
실시예 27. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 기판의 두께가 적어도 50 마이크론 및 500 마이크론 이하인, 또는 방법.
실시예 28. 이전 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서, 플랜지는 분할된, 베어링, 조립체, 또는 방법.
위에 기술된 모든 특징들이 반드시 필요한 것은 아닌데, 이는 특정 특징들 중 한 영역이 필요하지 않을 수도 있으며 위에 기술된 특징들 외에도 하나 이상의 특징들이 제공될 수 있다는 의미이다. 추가로, 상기 특징들이 기술된 순서가 반드시 이러한 특징부들이 장착되는 순서일 필요도 없다.
본 명세서에서, 특정의 특징부들은, 명확성을 위해, 개별 실시예들로 기술되었으며, 단일의 실시예에서 조합하여 제공될 수도 있다. 이와 반대로, 간결성을 위해 단일의 실시예에 관해 기술된 다양한 특징들은 개별적으로 또는 임의의 하위-조합들로 제공될 수 있다.
위에서, 문제점들에 대한 해결방안, 혜택, 및 그 밖의 이점들이 특정 실시예들에 관해 기술되었지만, 문제점들에 대한 해결방안, 혜택, 및 이점들, 및 임의의 해결방안, 혜택, 이점들이 생성되거나 보다 자명하게 되게 할 수 있는 임의의 특징(들)은 임의의 또는 모든 청구항들의 필수불가결한, 요구되는 또는 핵심적인 특징들로 간주되어서는 안된다.
본 명세서에 기술되고 예시된 실시예들은, 다양한 실시예들의 구성을 일반적으로 이해할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이렇게 예시되고 기술된 실시예들은, 본 명세서에 기술된 구성 또는 방법들을 사용하는 장치 및 시스템들의 모든 특징 및 요소들에만 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 개별 실시예들이 단일의 실시예에서 조합하여 제공될 수 있으며, 그와 반대로, 간결성을 위해, 단일의 실시예로 기술된 다양한 특징들이 개별적으로 또는 임의의 하위-조합으로 제공될 수도 있다. 추가로, 특정 범위에 기술된 값들에 대한 기준은 범위 내에 있는 모든 그리고 각각의 값을 포함한다. 본 명세서를 읽고 난 뒤에, 통상의 기술자에게는 그 밖의 다른 다수의 실시예들이 자명해 질 것이다. 본 발명으로부터, 그 밖의 다른 실시예들이 유도되어 사용될 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도, 구조적으로 대체되거나, 국부적으로 대체되거나, 또는 임의의 변형이 가능하다. 그에 따라, 본 발명은 제한하려는 것이 아니라 예시하기 위한 것이다.

Claims (15)

  1. 베어링에 있어서, 상기 베어링은:
    제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체; 및
    본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 베어링.
  2. 조립체에 있어서, 상기 조립체는:
    샤프트; 및
    샤프트를 둘러싸는 베어링을 포함하되, 상기 베어링은:
    제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체; 및
    본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 조립체.
  3. 베어링을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    블랭크를 제공하는 단계;
    블랭크로부터 베어링을 형성하는 단계를 포함하되, 베어링은 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 갖는 본체를 포함하고; 및
    베어링의 제2 축방향 단부 상에 적어도 하나의 플랜지를 형성하는 단계를 포함하되, 적어도 하나의 플랜지는 본체의 제2 축방향 단부로부터 반경방향으로 돌출하고, 적어도 하나의 플랜지는 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 및 제2 영역 사이에 스텝형 전이 영역을 포함하며, 제2 영역은 제1 영역 위로 축방향으로 상승되어 축방향으로 외향으로 돌출되고, 1) 제2 영역은 플랜지 주위로 부분적으로 외주방향으로 연장되어 적어도 하나의 세그먼트를 형성하거나 및/또는 2) 제1 영역은 본체로부터 스텝형 전이 영역으로 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제1 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제1 축방향 높이(hmax1)를 형성하며, 제2 영역은 스텝형 전이 영역으로부터 연장되고 제1 축방향 단부로부터 제2 영역의 최대 높이까지의 거리로서 정의되는 최대 제2 축방향 높이(hmax2)를 형성하며, 여기서 hmax1 < hmax2인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 영역의 적어도 하나의 세그먼트는 복수의 세그먼트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스텝형 전이 영역은, 제2 영역이 제1 영역에 인접한 세그먼트를 형성하도록 외주방향으로 연장되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 복수의 세그먼트는 적어도 3개의 세그먼트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지는 적어도 3개의 스텝형 전이 영역을 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 복수의 세그먼트는 플랜지의 외주의 270°미만에 걸쳐 있는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, hmax1 ≤ .99 hmax2인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스텝형 전이 영역은 0.05mm 내지 5mm의 높이(hstep)를 갖는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지는 표면적(SAF)를 갖고, 제2 영역은 플랜지의 표면적(SAF)의 80% 미만으로 연장되는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스텝형 전이 영역은 환형인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반경방향 횡단면에서 볼 때, 제1 영역은 반경방향 길이(LFR)를 갖고, 제2 영역은 반경방향 길이(LSR)를 가지며, 여기서, LFR > LSR인, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스텝형 전이 영역은 중심축에 평행한 라인에 대해 경사각(θ)을 형성하고, 여기서 경사각(θ)은 적어도 30° 내지 90°의 범위에 있는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링은 기판 및 저마찰층을 포함하는 라미네이트를 포함하는, 베어링, 조립체, 또는 방법.
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