[发明专利]用于具有功能层的公差环的系统、方法和装置

说明书

一种具有功能层的公差环具有一个环形带以及一个弹性体层。该组件还可以具有一个低摩擦层，该低摩擦层可以粘结、压延或叠层到其上。该低摩擦材料可以完全包封该环形带。

本申请是申请日为2010年12月17日、申请号为“201080055189.4”、发明名称为“用于具有功能层的公差环的系统、方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及定位在移动部件之间的公差环，具体地涉及用于具有功能层的公差环的一种改善的系统、方法和装置。

背景技术

公差环将彼此相对移动的部件(如旋转轴)之间的移动约束在壳体孔中。一种类型的公差环是定位在轴的外表面与孔的内表面之间的空隙内的环形带。这种公差环将该轴的径向或轴线运动限制在该孔中同时仍允许相对移动。

在常规的公差环构型中，寻求的是内部与外部部件之间的紧密配合。此外，寻求的是提供最大摩擦结合的力或滑动力的最小变化。部件之间的一种紧密配合是所希望的，因为它减小了零件之间的相对振动。因此，公差环能够补偿公差或失调，创造扭矩并且可以改进其他特性，例如噪音、振动和粗糙度(NVH)特性。扭矩以及甚至NVH主要受到常见公差环的材料特性的影响，这些常见公差环通常是仅由不锈钢形成的。内部与外部部件之间的这些需求要求强力的并且实质性的接触，这种接触增大了摩擦力。尽管这些解决方案对某些应用是可以使用的，但是继续着对公差环的改善的兴趣。

发明内容

在此披露了用于具有功能层的公差环的一种系统、方法和装置的多个实施方案。在一些变体中，一种公差环组件包括一个外部部件、定位在该外部部件中相对它可移动的一个内部部件、以及安装在该内部与外部部件之间的一个公差环。该公差环可以包括一个金属的环形带以及固定至该金属层上的一个弹性体层。

在其他实施方案中，该组件进一步包括在该环形带与该弹性体层中至少一个之上的一个低摩擦层。该环形带可以由弹簧钢形成并且该低摩擦层可以叠层到该环形带的至少一个侧面上以便改进该公差环的滑动特性。该低摩擦层可以定位在该环形带上、与该弹性体层相反。该低摩擦层可以包括PTFE并且结合到该环形带或该弹性体层上。该组件可以进一步包括在该环形带与该弹性体层之间的一个粘合剂或底漆层。

在又其他的实施方案中，该公差环包括由一种金属材料形成的、具有径向内表面和外表面的一个环形带。该低摩擦材料包封了该环形带，使得这个径向的内表面和外表面均基本上完全位于该低摩擦材料内。该环形带可以完全位于该低摩擦材料内，使得该环形带没有部分或仅有某个部分从该低摩擦材料中暴露出并在其之外。该环形带可以包括弹簧钢并且进行穿孔或冲压。该环形带可以包括在其中通过压印或深拉而形成的多种几何结构，例如波纹。此外，该环形带可以通过压延或叠层而被包封在该低摩擦材料内。

在一些实施方案中，该低摩擦材料可以形成一种光滑的柱形轮廓，并且该环形带在该光滑的柱形轮廓内以非柱形的轮廓波动。该低摩擦材料和该环形带各自具有非柱形的轮廓并且在形状上彼此互补。该公差环可以进一步包括连接到该公差环上的一个背衬层。

在另外的实施方案中，一种用于形成公差环的方法包括提供一种由金属材料形成的薄片，在该薄片中形成多个孔，在该薄片中制造多个几何结构以形成一种薄片轮廓，将该薄片轮廓包覆在一种低摩擦材料内，并且将该包封的薄片轮廓成形为一种环形形状从而形成一个公差环。该环形带可以具有径向的内表面和外表面，其中该低摩擦材料包封了该环形带，使得这个径向的内表面和外表面均实质性地位于该低摩擦材料内。该方法可以进一步包括在该低摩擦材料内形成多种形状，这些形状与该薄片轮廓中的这些几何结构是互补的。

附图说明

通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。

图1A和B是根据本发明构造的一种穿孔的金属薄片的一个实施方案的顶部和截面侧视图；

图2和3是根据本发明构造的穿孔的金属薄片的成形变体的其他实施方案的截面侧视图；