特表 2024-539454 改良された表面特性を有するトレランスリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-28

(54)【発明の名称】改良された表面特性を有するトレランスリング

(51)【国際特許分類】

   F16C 35/06 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

F16C35/06 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024529697

(86)(22)【出願日】2022-12-30

(85)【翻訳文提出日】2024-05-17

(86)【国際出願番号】 EP2022088071

(87)【国際公開番号】W WO2023126516

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】63/266,229

(32)【優先日】2021-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】310004529

【氏名又は名称】サン－ゴバン パフォーマンス プラスティックス レンコール リミティド

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ペナ，アレハンドロ

(72)【発明者】

【氏名】ハルトマン，ユルゲン

(72)【発明者】

【氏名】ピッカリング，ルウェリン

(72)【発明者】

【氏名】チャイルズ，トーマス

(72)【発明者】

【氏名】フランシス，トーマス

【テーマコード（参考）】

3J117

【Ｆターム（参考）】

3J117AA01

3J117AA03

3J117CA02

3J117CA06

3J117DB10

(57)【要約】

【解決手段】 システム及び方法は、トレランスリング（１００）の少なくとも１つの摩擦関連特性を増加させるために、トレランスリング（１００）の少なくとも１つの表面上に摩擦強化機構（１１６）を有するトレランスリング（１００）を提供することを含む。摩擦強化機構（１１６）は、トレランスリング（１００）に増加した保持力を提供する一方で、トレランスリング（１００）によって固定された構成要素が自由に移動することを可能にする最適な半径方向の力を提供しながら、構成要素の軸方向の移動を低減又は完全に防止する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレランスリングであって、
金属材料から形成された円環状の基板であって、前記基板の内面から半径方向内側に向かって、又は前記基板の外面から半径方向外側に向かって突出する複数の突出部を備える円環状の基板と、
前記基板の前記内面及び前記外面のうちの少なくとも１つに適用される摩擦強化機構とを備える、トレランスリング。

【請求項2】

前記基板の前記金属材料が、鋼、ばね鋼、又はステンレス鋼を含む、請求項１に記載のトレランスリング。

【請求項3】

前記摩擦強化機構が、コーティング、クラッディング、表面処理、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１又は２に記載のトレランスリング。

【請求項4】

前記コーティングがポリマーコーティングを含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項5】

前記ポリマーコーティングが、エラストマー系ポリマー、樹脂系ポリマー、ゴム、又はそれらの組み合わせを含む、請求項４に記載のトレランスリング。

【請求項6】

前記コーティングがセラミックコーテインングを含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項7】

前記コーティングが金属を含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項8】

前記金属が金属粉末充填樹脂コーティングを含む、請求項７に記載のトレランスリング。

【請求項9】

前記コーティングが接着剤を含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項10】

前記接着剤がメタクリレート系接着剤を含む、請求項９に記載のトレランスリング。

【請求項11】

前記コーティングが、第１の保持層及び第２の摩擦強化層を含む複数の層を含む、請求項３～１０のいずれか一項に記載のトレランスリング。

【請求項12】

前記クラッディングが、アルミニウム、真鍮、青銅、銅、マグネシウム、亜鉛、それらの合金、酸化物を含まない耐食性金属材料、又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項13】

前記表面処理が、ショットピーニング、サンドブラスト、又はこれらの組み合わせを含む機械的表面処理を含む、請求項３に記載のトレランスリング。

【請求項14】

組立体であって、
筐体を含む外側構成要素と、
構成要素を含む内側構成要素と、
請求項１～１３のいずれか一項に記載のトレランスリングであって、前記トレランスリングが、前記筐体内に配置され、前記構成要素を前記筐体内に保持又は固定するように構成されている、トレランスリングとを備える、組立体。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか一項に記載のトレランスリングを形成する方法であって、
金属材料から形成された実質的に平坦な基板を提供することと、
前記基板の内面及び外面のうちの少なくとも１つに摩擦強化機構を適用することと、
前記基板の前記内面から半径方向内向きに、又は前記基板の前記外面から半径方向外向きに突出する複数の突出部を前記基板に形成することと、
前記基板を円環状のトレランスリングに形成することとを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

トレランスリングは、一般に、様々な産業界においてハードウェア構成要素間で使用される。いくつかのトレランスリング用途は、トレランスリングが、軸受などの構成要素を筐体又は他のハードウェア構成要素内に保持する一方で、構成要素の自由移動を可能にすることを要求する。しかしながら、筐体又は他のハードウェア構成要素内に構成要素を適切に保持するために必要とされる軸力は、構成要素に望ましくない軸力を与える可能性があり、これは、構成要素の自由移動を制限する可能性がある。そのため、産業界は、そのような用途のためのトレランスリング技術における改善を要求し続けている。

【図面の簡単な説明】

【0002】

実施形態の特徴及び利点が達成され、より詳細に理解され得るように、添付の図面に例解されるその実施形態を参照することによって、より具体的な説明が行われ得る。しかしながら、図面は、いくつかの実施形態のみを例解し、したがって、他の等しく有効な実施形態が存在し得るため、範囲を限定するものとみなされるべきではない。

【図1】図１は、本開示の一実施形態によるトレランスリングの断面図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の一実施形態による、組立体の断面図である。

【図2B】図２Ｂは、本開示の一実施形態による、組立体の上面図である。

【図3】図３は、本開示の一実施形態による、トレランスリングを形成する方法のフローチャートである。

【0003】

異なる図面における同じ参照符号の使用は、同様の又は同一の部材を示す。

【発明を実施するための形態】

【0004】

図１は、本開示の一実施形態によるトレランスリング１００の断面図である。トレランスリング１００は、一般に、材料バンド又は円環状に形成された基板１０２を備え得る。いくつかの実施形態では、トレランスリング１００は、基板１０２の第１の周方向端部１０６及び第２の周方向端部１０８を画定する間隙１０４を含み得る。いくつかの実施形態では、基板１０２は、弾性金属材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、金属材料は、アルミニウム、ベリリウム、青銅、銅、鉄、マグネシウム、鋼、ばね鋼、ステンレス鋼、スズ、チタン、タングステン、又はそれらの合金を含んでもよい。

【0005】

トレランスリング１００は、基板１０２に形成された複数の突出部１１０（例えば、フィンガ、波など）を備えてもよい。いくつかの実施形態では、突出部１１０は、基板１００の内面１１２から半径方向内向きに、又は外面１１４から半径方向外向きに突出することができる。いくつかの実施形態では、突出部１１０は、基板１０２の周りに円周方向に配置され得る。いくつかの実施形態では、突出部１１０は、互いに比較して同じ幾何学的形状及び／又はサイズを含んでもよい。他の実施形態では、いくつかの突出部１１０は、互いに比較して異なる幾何学的形状及び／又はサイズを有してもよい。更に他の実施形態では、突出部１１０の全てが、互いに比較して異なる幾何学的形状及び／又はサイズを有してもよい。突出部１００は、所望の弾性／塑性変形特性、所望の力伝達特性を提供するように、及び／又はハードウェア構成要素の製造公差を考慮するように、及び／又は動作中にハードウェア構成要素間に生じ得る熱膨張及び摩耗を補償するように、選択され得ることが理解されるであろう。

【0006】

トレランスリング１００はまた、摩擦強化機構１１６を備えてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、基板１０２の内面１１２及び／又は外面１１４に適用されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６はコーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、コーティングは、エラストマー系ポリマー、樹脂系ポリマー、ゴム、又はそれらの組み合わせなどのポリマーコーティングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、コーティングはセラミックコーティングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、コーティングは、金属粉末充填樹脂コーティングなどの金属を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コーティングは、メタクリレート系接着剤などの接着剤を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コーティングは単一層を含んでもよい。他の実施形態では、コーティングは複数の層を含んでもよい。そのような実施形態では、複数の層は、第１の保持層及び第２の摩擦強化層を含んでもよい。

【0007】

いくつかの実施形態では、コーティングは、基板１０２の内面１１２、基板１０２の外面１１４、又はそれらの組み合わせに適用されてもよい。更に、いくつかの実施形態では、コーティングは、突出部１１０を覆って適用されてもよい。いくつかの実施形態では、コーティングは、少なくとも０．００１ｍｍ（１ミクロン）、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）、少なくとも０．０２ｍｍ（２０ミクロン）、少なくとも０．０３ｍｍ（３０ミクロン）、少なくとも０．０４ｍｍ（４０ミクロン）、又は少なくとも０．０５ｍｍ（５０ミクロン）の厚さを含み得る。いくつかの実施形態では、コーティングは、０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下、０．２５ｍｍ（２５０ミクロン）以下、０．２０ｍｍ（２００ミクロン）以下、０．１５ｍｍ（１５０ミクロン）以下、又は０．１０ｍｍ（１００ミクロン）以下の厚さを含み得る。更に、コーティングは、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）から０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の厚さを含んでもよいことが理解されよう。

【0008】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６はクラッディングを含むことができる。いくつかの実施形態では、クラッディングは、アルミニウム、真鍮、青銅、銅、マグネシウム、亜鉛、それらの合金、酸化物を含まない耐食性金属材料、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態では、クラッディングは単一層を含んでもよい。他の実施形態では、クラッディングは複数の層を含んでもよい。そのような実施形態では、複数の層は、第１の保持層及び第２の摩擦強化層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、クラッディングは、基板１０２の内面１１２、基板１０２の外面１１４、又はそれらの組み合わせに適用されてもよい。更に、いくつかの実施形態では、クラッディングは、突出部１１０を覆って適用されてもよい。

【0009】

いくつかの実施形態では、クラッディングは、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）、少なくとも０．０２ｍｍ（２０ミクロン）、少なくとも０．０３ｍｍ（３０ミクロン）、少なくとも０．０４ｍｍ（４０ミクロン）、又は少なくとも０．０５ｍｍ（５０ミクロン）の厚さを含み得る。いくつかの実施形態では、クラッディングは、０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下、０．２５ｍｍ（２５０ミクロン）以下、０．２０ｍｍ（２００ミクロン）以下、０．１５ｍｍ（１５０ミクロン）以下、又は０．１０ｍｍ（１００ミクロン）以下の厚さを含み得る。更に、クラッディングは、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）から０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の厚さを含んでもよいことが理解されよう。

【0010】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は表面処理を含むことができる。いくつかの実施形態では、表面処理は、ショットピーニング、サンドブラスト、又はそれらの組み合わせなどの機械的表面処理を含むことができる。いくつかの実施形態では、表面処理は、基板１０２の内面１１２、基板１０２の外面１１４、又はそれらの組み合わせに適用されてもよい。更に、いくつかの実施形態では、表面処理は、突出部１１０を覆って適用されてもよい。いくつかの実施形態では、表面処理は、基板１０２の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、又は少なくとも９０％にわたって適用され得る。いくつかの実施形態では、表面処理は、基板１０２の９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、又は５０％以下にわたって適用され得る。更に、表面処理は、基板１０２の少なくとも５％～９５％以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間で基板１０２上に適用されてもよいことが理解されよう。

【0011】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００の少なくとも１つの性能特性を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００の少なくとも１つの摩擦関連特性を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００の摩擦係数を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリング１００の摩擦係数を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、１０００％以下、５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリング１００の摩擦係数を増加させるように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、これらの最小値及び最大値のいずれかの間で、例えば少なくとも１％から５００％以下までトレランスリング１００の摩擦係数を増加させるように構成されてもよいことが理解されよう。

【0012】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも０．１５、少なくとも０．２０、少なくとも０．２５、少なくとも０．３、少なくとも０．３５、少なくとも０．４０、少なくとも０．４５、少なくとも０．５０、少なくとも０．５５、又は少なくとも０．６０の摩擦係数をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、０．９５以下、０．９０以下、０．８５以下、０．８０以下、０．７５以下、０．７０以下、０．６５以下、０．６０以下、０．５５以下、０．５０以下、０．４５以下、又は０．４０以下の摩擦係数をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、少なくとも０．１５から０．９５以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の摩擦係数をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよいことが理解されよう。上述の実施形態において、トレランスリング１０の摩擦係数は、アルミニウム、鋼、又はステンレス鋼に対して測定されてもよいことが更に理解されるであろう。

【0013】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００の保持力を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、所与の組立力に対して少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリング１００の保持力を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、所与の組立力に対して５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリングの保持力を増加させるように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、これらの最小値及び最大値のいずれかの間で、例えば少なくとも１％から５００％以下までトレランスリング１００の保持力を増加させるように構成されてもよいことが理解されよう。

【0014】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも１５０Ｎ、少なくとも２５０Ｎ、少なくとも５００Ｎ、少なくとも１０００Ｎ、少なくとも１５００Ｎ、少なくとも２０００Ｎ、少なくとも２２５０Ｎ、少なくとも２３００Ｎ、少なくとも２３５０Ｎ、少なくとも２４００Ｎ、少なくとも２４５０Ｎ、少なくとも２５００Ｎ、少なくとも２５５０Ｎ、少なくとも２６００Ｎ、少なくとも２６５０Ｎ、少なくとも２７００Ｎ、少なくとも２７５０Ｎ、少なくとも２８００Ｎ、少なくとも２８５０Ｎ、少なくとも２９００Ｎ、少なくとも２９５０Ｎ、少なくとも３０００Ｎ、少なくとも３０５０Ｎ、少なくとも３１００Ｎ、少なくとも３１５０Ｎ、少なくとも３２００Ｎ、少なくとも３２５０Ｎ、少なくとも３３００Ｎ、少なくとも３３５０Ｎ、少なくとも３４００Ｎ、少なくとも３４５０Ｎ、又は少なくとも３５００Ｎの保持力をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、６０００Ｎ以下、５７５０Ｎ以下、５５００Ｎ以下、５２５０Ｎ以下、５０００Ｎ以下、４７５０Ｎ以下、４５００Ｎ以下、４２５０Ｎ以下、４０００Ｎ以下、３７５０Ｎ以下、３５００Ｎ以下、３２５０Ｎ以下、３０００Ｎ以下、２９５０Ｎ以下、２９００Ｎ以下、２８５０Ｎ以下、２８００Ｎ以下、２７５０Ｎ以下、２７００Ｎ以下、２６５０Ｎ以下、２６００Ｎ以下、２５５０Ｎ以下、又は２５００Ｎ以下の保持力をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、これらの最小値及び最大値のいずれかの間で、例えば、少なくとも２２５０Ｎから６０００Ｎ以下の保持力をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよいことが理解されよう。

【0015】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）を増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリング１００の表面粗さを増加させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリング１００の表面粗さを増加させるように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、これらの最小値と最大値のいずれかの間で、例えば少なくとも１％から５００％以下までトレランスリング１００の表面粗さを増加させるように構成されてもよいことが理解されよう。

【0016】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも１．５、少なくとも２、少なくとも２．５、少なくとも３．０、少なくとも３．５、少なくとも４．０、少なくとも５．０、少なくとも５．５、又は少なくとも６．０の表面粗さ（Ｒａ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、２５以下、２０以下、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下、１５以下、１４以下、１３以下、１２以下、１１以下、１０以下、又は５以下の表面粗さ（Ｒａ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、少なくとも１．５から２５以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の表面粗さ（Ｒａ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよいことが理解されよう。

【0017】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも２０、又は少なくとも２５の表面粗さ（Ｒｚ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、５０以下、３５以下、３０以下、２５以下、２０以下、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下、又は１５以下の表面粗さ（Ｒｚ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、少なくとも５から５０以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の表面粗さ（Ｒｚ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよいことが理解されよう。

【0018】

いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、以下の式によって定義される保持対組立比（ＲＡＲ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。

【0019】

【数1】

【0020】

いくつかの実施形態では、ピーク組立力の代わりに分解保持力が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、少なくとも０．５、少なくとも０．５１、少なくとも０．５２、少なくとも０．５３、少なくとも０．５４、少なくとも０．５５、少なくとも０．５６、少なくとも０．５７、少なくとも０．５８、少なくとも０．５９、少なくとも０．６０、少なくとも０．６５、少なくとも０．７０、少なくとも０．７５、少なくとも０．８０、又は少なくとも０．８５の保持対組立比（ＲＡＲ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、５以下、４以下、３以下、２以下、１以下、０．９０以下、０．８９以下、０．８８以下、０．８７以下、０．８６以下、０．８５以下、０．８０以下、０．７５以下、０．７０以下、又は０．６５以下の保持対組立比（ＲＡＲ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよい。更に、摩擦強化機構１１６は、少なくとも０．５から０．９０以下など、これらの最小値及び最大値のいずれかの間の保持対組立比（ＲＡＲ）をトレランスリング１００に提供するように構成されてもよいことが理解されよう。

【0021】

いくつかの実施形態では、トレランスリング１００の保持力は、温度に基づく変動を有し得る。いくつかの実施形態では、トレランスリング１００の保持力は、－４０℃から２００℃の間、例えば－２０℃から１５０℃の間、例えば－１０℃から１２０℃の間、例えば０℃から１００℃の間、又は例えば２５℃から７５℃の間の温度範囲に基づいて、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、又は少なくとも２５％高い又は低い変動を有する。更に、トレランスリング１００の保持力は、これらの最小値及び最大値のいずれかの間で、例えば少なくとも１％から１００％以下までであってもよいことが理解されよう。

【0022】

図２Ａは、本開示の一実施形態による、トレランスリング１００を備える組立体２００の断面図を示している。図２Ｂは、本開示の一実施形態による、トレランスリング１００を備える組立体２００の上面図を示している。組立体１００は、一般に、外側構成要素２０２及び内側構成要素２０４を備えてもよい。いくつかの実施形態では、外側構成要素２０２は、筐体を備えてもよい。いくつかの実施形態では、外側構成要素２０２は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、又はチタンから形成されてもよい。いくつかの実施形態では、内側構成要素２０４は、軸受などの構成要素であってもよい。いくつかの実施形態では、内側構成要素２０４は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、又はチタンから形成されてもよい。トレランスリング１００は、一般に、外側構成要素２０２内に配置され、内側構成要素２０４を外側構成要素２０２内に保持又は固定するように構成されてもよい。

【0023】

更に、本明細書で説明されるように、トレランスリング１００は、トレランスリング１００と外側構成要素２０２及び／又は内側構成要素２０４との間の摩擦係数を増加させ、トレランスリング１００を外側構成要素２０２に設置及び／又は外側構成要素２０２から除去するためのピーク組立力を増加させ、内側構成要素２０４を外側構成要素２０２内に保持又は固定するためにトレランスリング１００によって内側構成要素２０４に印加される保持力を増加させ、及び／又はトレランスリング１００の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）を増加させる、摩擦強化機構１１６を備えてもよい。前述の値の増加は、摩擦強化機構１１６を含まない従来のトレランスリングと比較され得る。更に、いくつかの実施形態では、摩擦強化機構１１６は、トレランスリング１００によって固定された内側構成要素２０４が、内側構成要素２０４の軸方向移動を低減又は完全に防止しながら自由に移動することを可能にする最適な半径方向力を提供しながら、増加した保持力をトレランスリング１００に提供することができる。

【0024】

図３は、本開示の一実施形態による、トレランスリング１００を形成する方法３００のフローチャートである。方法３００は、ブロック３０２において、金属材料から形成された実質的に平坦な基板１０２を提供することによって開始することができる。方法３００は、ブロック３０４において、基板１０２の内面１１２及び外面１１４のうちの少なくとも１つに摩擦強化機構１１６を適用することによって継続することができる。方法３００は、ブロック３０６において、基板１０２の内面１１２から半径方向内向きに、又は基板１０２の外面１１４から半径方向外向きに突出する複数の突出部１１０を基板１０２に形成することによって継続することができる。いくつかの実施形態において、方法３００は、ブロック３０４において基板１０２に摩擦強化機構１１６を適用する前に、ブロック３０６において複数の突出部１１０を形成することを含んでもよいことが理解されよう。方法は、基板１０２を円環状のトレランスリング１００に形成することによって、ブロック３０８で継続することができる。

【実施例】

【0025】

トレランスリング１００の標準トレランスリングＣ１、並びに２つの例示的な実施形態Ｓ１及びＳ２が作成された。Ｃ１、Ｓ１、及びＳ２のそれぞれは、ステンレス鋼基板１０２から作成され、基板１０２内に形成された複数の突出部１１６を含んでいた。Ｃ１は、摩擦強化機構１１６を含まなかった。Ｓ１は、基板１０２の内径及び外径を覆う少なくとも１つのアルミニウム外層を含む摩擦強化機構１１６を含んでいた。Ｓ２は、基板１０２の上に配置された、Ｔｈｅｒｍｏｄｕｒ ６００などの変性ポリエステル樹脂に基づく高温コーティングを含む摩擦強化機構１１６を含んでいた。Ｃ１、Ｓ１、及びＳ２を同一のアルミニウム筐体内に置き、軸受を組立体のそれぞれに設置した。最大組立力及び残りの組立力を組立中に測定した。表１は、０．９０５ｍｍのクリアランス（ＩＤ ２３．８１０ｍｍ）に対する最大組立力及び残りの組立力を示す。表２は、０．９７０５ｍｍのクリアランス（ＩＤ ２３．９４１ｍｍ）に対する最大組立力及び残りの組立力を示す。

【0026】

【表1】

【0027】

【表2】

【0028】

Ｃ１、Ｓ１、及びＳ２のそれぞれの追加の試料を作成した。表３は、試料の総数についての平均組立トルク、残りの組立力、保持力、及び保持対組立比（ＲＡＲ）を示す。

【0029】

【表3】

【0030】

Ｃ１、Ｓ１、及びＳ２のそれぞれの追加の試料を作成した。試料を加熱条件及び非加熱条件で試験した。表４は、試料の総数についての非加熱時及び加熱時の保持力の比較を示す。注目すべきことに、Ｃ１の保持力は加熱時に減少したが、Ｓ１及びＳ２の保持力は加熱時に増加した。

【0031】

【表4】

【0032】

トレランスリング１００、組立体２００、及び／又はトレランスリング１００を形成する方法３００の実施形態は、以下のうちの１つ以上を含み得る。

【0033】

実施形態１：トレランスリングであって、金属材料から形成された円環状の基板であって、基板の内面から半径方向内側に向かって、又は基板の外面から半径方向外側に向かって突出する複数の突出部を備える円環状の基板と、基板の内面及び外面のうちの少なくとも１つに適用される摩擦強化機構とを備える、トレランスリング。

【0034】

実施形態２：基板の金属材料が、鋼、ばね鋼、又はステンレス鋼を含む、実施形態１に記載のトレランスリング。

【0035】

実施形態３：摩擦強化機構が、コーティング、クラッディング、表面処理、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態１又は２に記載のトレランスリング。

【0036】

実施形態４：コーティングがポリマーコーティングを含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0037】

実施形態５：ポリマーコーティングが、エラストマー系ポリマー、樹脂系ポリマー、ゴム、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態４に記載のトレランスリング。

【0038】

実施形態６：コーティングがセラミックコーティングを含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0039】

実施形態７：コーティングが金属を含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0040】

実施形態８：金属が、金属粉末充填樹脂コーティングを含む、実施形態７に記載のトレランスリング。

【0041】

実施形態９：コーティングが接着剤を含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0042】

実施形態１０：接着剤がメタクリレート系接着剤を含む、実施形態９に記載のトレランスリング。

【0043】

実施形態１１：コーティングが複数の層を含む、実施形態３～１０のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0044】

実施形態１２：複数の層が、第１の保持層及び第２の摩擦強化層を含む、実施形態１１に記載のトレランスリング。

【0045】

実施形態１３：コーティングが、基板の内面、基板の外面、又はそれらの組み合わせに適用される、実施形態３～１２のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0046】

実施形態１４：コーティングが、突出部を覆って適用される、実施形態３～１３のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0047】

実施形態１５：コーティングが、少なくとも０．００１ｍｍ（１ミクロン）、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）、少なくとも０．０２ｍｍ（２０ミクロン）、少なくとも０．０３ｍｍ（３０ミクロン）、少なくとも０．０４ｍｍ（４０ミクロン）、又は少なくとも０．０５ｍｍ（５０ミクロン）の厚さを含む、実施形態３～１４のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0048】

実施形態１６：コーティングが、０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下、０．２５ｍｍ（２５０ミクロン）以下、０．２０ｍｍ（２００ミクロン）以下、０．１５ｍｍ（１５０ミクロン）以下、又は０．１０ｍｍ（１００ミクロン）以下の厚さを含む、実施形態３～１５のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0049】

実施形態１７：クラッディングは、アルミニウム、真鍮、青銅、銅、マグネシウム、亜鉛、それらの合金、酸化物を含まない耐食性金属材料、又はそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0050】

実施形態１８：クラッディングが複数の層を含む、実施形態３及び１７のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0051】

実施形態１９：複数の層が、第１の保持層及び第２の摩擦強化層を含む、実施形態１８に記載のトレランスリング。

【0052】

実施形態２０：クラッディングが、基板の内面、基板の外面、又はそれらの組み合わせに適用される、実施形態３及び１７～１９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0053】

実施形態２１：クラッディングが、突出部を覆って適用される、実施形態３又は１７～２０のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0054】

実施形態２２：クラッディングが、少なくとも０．０１ｍｍ（１０ミクロン）、少なくとも０．０２ｍｍ（２０ミクロン）、少なくとも０．０３ｍｍ（３０ミクロン）、少なくとも０．０４ｍｍ（４０ミクロン）、又は少なくとも０．０５ｍｍ（５０ミクロン）の厚さを含む、実施形態３及び１７～２１のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0055】

実施形態２３：クラッディングが、０．５０ｍｍ（５００ミクロン）以下、０．２５ｍｍ（２５０ミクロン）以下、０．２０ｍｍ（２００ミクロン）以下、０．１５ｍｍ（１５０ミクロン）以下、又は０．１０ｍｍ（１００ミクロン）以下の厚さを含む、実施形態３及び１７～２２のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0056】

実施形態２４：表面処理が機械的表面処理を含む、実施形態３に記載のトレランスリング。

【0057】

実施形態２５：機械的表面処理が、ショットピーニング、サンドブラスト、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態２４に記載のトレランスリング。

【0058】

実施形態２６：表面処理が、基板の内面、基板の外面、又はそれらの組み合わせに適用される、実施形態３及び２４又は２５に記載のトレランスリング。

【0059】

実施形態２７：表面処理が突出部を覆って適用される、実施形態３及び２４～２６のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0060】

実施形態２８：摩擦強化機構が、トレランスリングの少なくとも１つの性能特性を増加させるように構成されている、実施形態１～２７のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0061】

実施形態２９：摩擦強化機構が、トレランスリングの少なくとも１つの摩擦関連特性を増加させるように構成されている、実施形態１～２８のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0062】

実施形態３０：摩擦強化機構が、トレランスリングの摩擦係数を増加させるように構成されている、実施形態２９に記載のトレランスリング。

【0063】

実施形態３１：摩擦強化機構が、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリングの摩擦係数を増加させるように構成されている、実施形態３０に記載のトレランスリング。

【0064】

実施形態３２：摩擦強化機構が、１０００％以下、５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリングの摩擦係数を増加させるように構成されている、実施形態２９～３１のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0065】

実施形態３３：摩擦強化機構が、少なくとも０．１５、少なくとも０．２０、少なくとも０．２５、少なくとも０．３、少なくとも０．３５、少なくとも０．４０、少なくとも０．４５、少なくとも０．５０、少なくとも０．５５、又は少なくとも０．６０の摩擦係数をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～３２のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0066】

実施形態３４：摩擦強化機構が、０．９５以下、０．９０以下、０．８５以下、０．８０以下、０．７５以下、０．７０以下、０．６５以下、０．６０以下、０．５５以下、０．５０以下、０．４５以下、又は０．４０以下の摩擦係数をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～３３のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0067】

実施形態３５：トレランスリングの摩擦係数が、アルミニウム、鋼、又はステンレス鋼に対して測定される、実施形態３３又は３４に記載のトレランスリング。

【0068】

実施形態３６：摩擦強化機構が、トレランスリングの保持力を増加させるように構成される、実施形態２９～３５のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0069】

実施形態３７：摩擦強化機構が、所与の組立力に対して、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリングの保持力を増加させるように構成されている、実施形態２９～３６のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0070】

実施形態３８：摩擦強化機構が、所与の組立力に対して、５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリングの保持力を増加させるように構成されている、実施形態２９～３７のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0071】

実施形態３９：摩擦強化機構が、少なくとも１５０Ｎ、少なくとも２５０Ｎ、少なくとも５００Ｎ、少なくとも１０００Ｎ、少なくとも１５００Ｎ、少なくとも２０００Ｎ、少なくとも２２５０Ｎ、少なくとも２５００Ｎ、少なくとも２６００Ｎ、少なくとも２６５０Ｎ、少なくとも２７００Ｎ、少なくとも２７５０Ｎ、少なくとも２８００Ｎ、少なくとも２８５０Ｎ、少なくとも２９００Ｎ、少なくとも２９５０Ｎ、少なくとも３０００Ｎ、少なくとも３０５０Ｎ、少なくとも３１００Ｎ、少なくとも３１５０Ｎ、少なくとも３２００Ｎ、少なくとも３２５０Ｎ、少なくとも３３００Ｎ、少なくとも３３５０Ｎ、少なくとも３４００Ｎ、少なくとも３４５０Ｎ、又は少なくとも３５００Ｎの保持力をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～３８のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0072】

実施形態４０：摩擦強化機構が、６０００Ｎ以下、５７５０Ｎ以下、５５００Ｎ以下、５２５０Ｎ以下、５０００Ｎ以下、４７５０Ｎ以下、４５００Ｎ以下、４２５０Ｎ以下、４０００Ｎ以下、３７５０Ｎ以下、３５００Ｎ以下、３２５０Ｎ以下、３０００Ｎ以下、２９５０Ｎ以下、２９００Ｎ以下、２８５０Ｎ以下、２８００Ｎ以下、２７５０Ｎ以下、２７００Ｎ以下、２６５０Ｎ以下、２６００Ｎ以下、２５５０Ｎ以下、又は２５００Ｎ以下の保持力をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～３９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0073】

実施形態４１：摩擦強化機構が、トレランスリングの表面粗さを増加させるように構成されている、実施形態２９～４０のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0074】

実施形態４２：摩擦強化機構が、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％だけトレランスリングの表面粗さを増加させるように構成されている、実施形態４１に記載のトレランスリング。

【0075】

実施形態４３：摩擦強化機構が、５００％以下、２００％以下、１００％以下、７５％以下、又は５０％以下だけトレランスリングの表面粗さを増加させるように構成されている、実施形態４１又は４２に記載のトレランスリング。

【0076】

実施形態４４：摩擦強化機構が、少なくとも１．５、少なくとも２、少なくとも２．５、少なくとも３．０、少なくとも３．５、少なくとも４．０、少なくとも５．０、少なくとも５．５、又は少なくとも６．０の表面粗さ（Ｒａ）をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～４３のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0077】

実施形態４５：摩擦強化機構が、２５以下、２０以下、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下、１５以下、１４以下、１３以下、１２以下、１１以下、１０以下、又は５以下の表面粗さ（Ｒａ）をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～４４のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0078】

実施形態４６：摩擦強化機構が、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも２０、又は少なくとも２５の表面粗さ（Ｒｚ）をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～４５のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0079】

実施形態４７：摩擦強化機構が、５０以下、３５以下、３０以下、２５以下、２０以下、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下、又は１５以下の表面粗さ（Ｒｚ）をトレランスリングに提供するように構成されている、実施形態２９～４６のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0080】

実施形態４８：トレランスリングが、少なくとも０．５、少なくとも０．５１、少なくとも０．５２、少なくとも０．５３、少なくとも０．５４、少なくとも０．５５、少なくとも０．５６、少なくとも０．５７、少なくとも０．５８、少なくとも０．５９、少なくとも０．６０、少なくとも０．６５、少なくとも０．７０、少なくとも０．７５、少なくとも０．８０、又は少なくとも０．８５の保持対組立比（ＲＡＲ）を含む、実施形態１～４７のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0081】

実施形態４９：トレランスリングが、５以下、４以下、３以下、２以下、１以下、０．９０以下、０．８９以下、０．８８以下、０．８７以下、０．８６以下、０．８５以下、０．８０以下、０．７５以下、０．７０以下、又は０．６５以下の保持対組立比（ＲＡＲ）を含む、実施形態１～４７のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0082】

実施形態５０：トレランスリングの保持力が、－４０℃～２００℃の温度範囲の間で＋／－５％の変動を有する、実施形態１～４９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0083】

実施形態５１：トレランスリングの保持力が、－４０℃～２００℃の温度範囲の間で＋／－１０％の変動を有する、実施形態１～４９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0084】

実施形態５２：トレランスリングの保持力が、－４０℃～２００℃の温度範囲の間で＋／－１５％の変動を有する、実施形態１～４９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0085】

実施形態５３：トレランスリングの保持力が、－４０℃～２００℃の温度範囲の間で＋／－２５％の変動を有する、実施形態１～４９のいずれか１つに記載のトレランスリング。

【0086】

実施形態５４：組立体であって、筐体を含む外側構成要素と、構成要素を含む内側構成要素と、実施形態１～５３のいずれか１つに記載のトレランスリングであって、トレランスリングが、筐体内に配置され、構成要素を筐体内に保持又は固定するように構成されている、トレランスリングとを備える、組立体。

【0087】

実施形態５５：筐体が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、又はチタンから形成されている、実施形態５４に記載の組立体。

【0088】

実施形態５６：構成要素が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、又はチタンから形成されている、実施形態５４又は５５に記載の組立体。

【0089】

実施形態５７：構成要素が軸受を含む、実施形態５４に記載の組立体。

【0090】

実施形態５８：実施形態１～５７のいずれか１つに記載のトレランスリングを形成する方法であって、金属材料から形成された実質的に平坦な基板を提供することと、基板の内面及び外面のうちの少なくとも１つに摩擦強化機構を適用することと、基板の内面から半径方向内向きに、又は基板の外面から半径方向外向きに突出する複数の突出部を基板に形成することと、基板を円環状のトレランスリングに形成することとを含む、方法。

【0091】

一般的な説明又は実施例において、上で説明された活動の全てが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部が必要とされない場合があり、説明される活動に加えて１つ以上の更なる活動が行われ得ることに留意されたい。なおも更に、活動が列挙される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。

【0092】

前述の明細書では、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に掲げる本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行うことができることを理解する。そのため、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例解的な意味で考慮されるべきであり、全てのそのような修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

【0093】

本明細書で使用される場合、「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」という用語、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含を網羅することが意図される。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、明示的に列挙されていないか、又はそのようなプロセス、方法、物品、若しくは装置に固有の他の特徴を含み得る。更に、矛盾する記載がない限り、「又は／若しくは（or）」は、包含的な「又は／若しくは（or）」を指し、排他的な「又は／若しくは（or）」を指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）、Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）、Ｂが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は存在する）。

【0094】

また、「１つの（a）」又は「１つの（an）」の使用は、本明細書に記載の要素及び構成成分を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数はまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り、複数も含む。

【0095】

利益、他の利点、及び問題の解決策は、特定の実施形態に関して上で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策をもたらすかより顕著にする可能性がある任意の特徴は、請求項のいずれか又は全ての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるべきではない。

【0096】

本明細書を読んだ後、当業者には、特定の特徴が、明確にするために、別個の実施形態の文脈において本明細書に記載されており、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されよう。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、別個に又は任意の部分的な組み合わせで提供され得る。更に、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【国際調査報告】