公差环的制作方法

文档序号:24350932发布日期:2021-03-19 12:36阅读:178来源:国知局
公差环的制作方法

本发明涉及公差环。



背景技术:

日本特开2017-53385号公报公开了一种公差环,该公差环通过以压配合的方式装配在轴构件和沿周向包围轴构件的外周构件之间被布置。该公差环包括具有弹簧特性的圆筒状环主体和从该环主体径向突出的多个突起。突起具有在环主体的径向上的弹簧特性。该公差环安装于轴构件,使得环主体的内周面覆盖轴构件的外周面。公差环与轴构件一起安装于外周构件。由此,使突起压靠外周构件的内周面。

如日本特开2017-53385号公报中所记载的,可以在以压配合的方式将公差环压配合在转子轴与在径向上面对转子轴的外周构件之间的情况下使用公差环。转子轴具有花键装配部,该花键装配部与花键齿啮合。公差环用于减小由于扭矩波动而在加速、减速等过程中在花键装配部和花键齿之间的齿咔哒声。

公差环可以由金属板构件形成,该金属板构件具有弹簧特性和形成于其上的突起。板构件弯曲成使得板构件的两个端缘彼此相对。因此,板构件被形成为圆筒状,并且在板构件的两个端缘之间形成合口部。包括合口部的区域的径向刚性比公差环的任何其它区域低。例如,公差环包括以相等的间隔配置在环主体上的多个突起。在这种情况下,包括合口部的区域的径向刚性变得比除该区域以外的区域的径向刚性低。

包括花键装配部的转子轴(轴构件)在径向上受到来自花键齿等的力。外周构件具有低刚性的管形状,并且由于压配合的公差环的反作用力而容易变形。因此,与除了包括合口部的区域之外的区域接触的外周构件比与包括合口部的区域接触的外周构件变形更大。结果,公差环可能导致外周构件的例如椭圆形的变形。



技术实现要素:

技术问题

鉴于上述情况,传统上期望提供几乎不会引起外周构件的变形的公差环。

解决问题的方案

根据本公开的一方面,公差环可以布置在轴构件和沿周向包围所述轴构件的外周构件之间。所述公差环可以包括:圆筒状的环主体,其具有弹簧特性;合口部,其形成在所述环主体的周向上的两端缘之间;以及多个突起,其从所述环主体径向突出,均由于径向刚性而具有反作用力。所述公差环可以包括:合口部半周区域,其中央处包括所述合口部;以及相对部半周区域,其中央处包括相对部,所述相对部在径向上面对所述合口部。所述公差环可以包括第一x方向半周区域和第二x方向半周区域,所述第一x方向半周区域和所述第二x方向半周区域通过连接所述合口部和所述相对部的直线隔开。将z方向定义为沿着所述环主体的轴中心定位,y方向穿过所述环主体的轴中心和所述合口部,并且x方向正交于所述y方向和所述z方向。当各所述反作用力矢量被分解为x方向分量和y方向分量时,在所述第一x方向半周区域中的反作用力的x方向分量的总和等于或小于在所述合口部半周区域中的反作用力的y方向分量的总和。

因此,从第一x方向半周区域施加于外周构件的x方向上的力变得与从合口部半周区域施加于外周构件的y方向分量的力大致相同。具体地,施加于外周构件的力趋于相对较小,特别是在合口部半周区域中的合口部的近边缘区域中比在其它区域中小。相反,位于第一x方向半周区域中的多个突起处的x方向分量的反作用力的总和被设定为等于或小于位于合口部半周区域中的多个突起处的y方向分量的反作用力的总和。结果,发现实际施加于外周构件的内周面的力变得基本恒定。外周构件是圆筒状的并且刚性差,并且由于压配合的公差环的反作用力而容易变形。因此,外周构件以在截面中接近正圆的形状变形。因此,可以防止使外周构件例如椭圆化的变形。

根据本公开的另一方面,所述合口部半周区域中的所述反作用力的y方向分量的总和与所述相对部半周区域中的所述反作用力的y方向分量的总和的差等于或小于所述相对部半周区域中的所述反作用力的y方向分量的总和的10%。因此,从合口区域施加于外周构件的y方向上的力变得与从相对部半周区域施加于外周构件的y方向分量上的力大致相同。由于外周构件可以是圆筒状的并且刚性差,所以其由于压配合的公差环的反作用力而容易变形。因此,外周构件可以以在截面中接近正圆的形状变形。

根据本公开的另一方面,所述多个突起可以包括具有不同周向宽度和/或轴向长度的各种类型的突起。因此,例如通过使周向宽度变窄,能够增加由于突起的刚性引起的径向反作用力。因此,可以利用相对简单的结构设定突起的反作用力,更具体地,可以将x方向的反作用力和y方向的反作用力设定为预定大小。

根据本公开的另一方面,所述合口部半周区域和所述相对部半周区域可以包括突起,所述突起均具有大致相同的刚性。能够容易地基于突起的配置来设定反作用力的x方向分量的总和和反作用力的y方向分量的总和。这有利于设计能够进一步减小对外周构件的变形影响的公差环。

根据本公开的另一方面,所述相对部半周区域中的所述突起的数量大于所述合口部半周区域中的所述突起的数量。以不包括横越合口部半周区域和相对部半周区域之间的边界的突起的方式对突起进行计数。因此,形成在相对部的近边缘区域中的突起比在其它区域中更密集地配置。更具体地,施加于外周构件的力、特别是在合口部半周区域中的合口部的近边缘区域中趋于比在其它区域中小。与合口部的近边缘区域中的力类似,施加于外周构件的力、特别是在相对部半周区域中的相对部的近边缘区域中趋于比在其它区域中小。因此,在合口部半周区域中形成了刚性高的突起,并且该突起紧密地形成在相对部的近边缘区域中。利用该结构,可以防止外周构件变形,特别是防止沿x方向延伸的椭圆化的变形。

附图说明

图1是根据第一实施方式的公差环的立体图。

图2是图1的公差环的主视图。

图3是图1的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图4是沿着图3的线iv-iv截取的截面图。

图5是沿着图3的线v-v截取的截面图。

图6是根据第二实施方式的公差环的主视图。

图7是图6的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图8是沿着图7的线viii-viii截取的截面图。

图9是根据第三实施方式的公差环的主视图。

图10是图9的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图11是沿着图10中的线xi-xi截取的截面图。

图12是根据第四实施方式的公差环的主视图。

图13是图12的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图14是沿着图13中的线xiv-xiv截取的截面图。

图15是沿着图13中的线xv-xv截取的截面图。

图16是沿着图13中的线xvi-xvi截取的截面图。

图17是根据第五实施方式的公差环的主视图。

图18是图17的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图19是沿着图18中的线xix-xix截取的截面图。

图20是根据第六实施方式的公差环的主视图。

图21是图20的公差环的平面图,其中展开了圆周部分的一半。

图22是沿着图21中的线xxii-xxii截取的截面图。

图23是示出图1的公差环的径向反作用力沿着x方向半周区域的周向分布的曲线图。

图24是示出图23的反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图25是示出图23的反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图26是比较图1的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

图27是示出沿着图6的x方向半周区域的径向反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图28是示出沿着图6的x方向半周区域的径向反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图29是比较图6的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

图30是示出沿着图9的x方向半周区域的径向反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图31是示出沿着图9的x方向半周区域的径向反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图32是比较图9的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

图33是示出沿着图12的x方向半周区域的径向反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图34是示出沿着图12的x方向半周区域的径向反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图35是比较图12的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

图36是示出沿着图17的x方向半周区域的径向反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图37是示出沿着图17的x方向半周区域的径向反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图38是比较图17的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

图39是示出沿着图20的x方向半周区域的径向反作用力的x方向分量的周向分布的曲线图。

图40是示出沿着图20的x方向半周区域的径向反作用力的y方向分量的周向分布的曲线图。

图41是比较图20的公差环的径向反作用力的x方向分量的总和与y方向分量的总和的图表。

具体实施方式

将参照图1至图5以及图23至图26说明本发明的一实施方式。如图1所示,根据第一实施方式的公差环1包括圆筒状的环主体2和多个突起4。如图2所示,以将公差环1装配在轴构件s和外周构件h之间的状态使用公差环1。轴构件s例如是具有花键装配部的转子轴。轴构件(例如转子轴)s是圆柱状的,并且例如是实心金属构件。外周构件h可以具有例如圆筒状。轴构件s被插入到外周构件h的中央孔中。外周构件h具有在径向上面对转子轴的内周面ha。内周面ha在周向上包围转子轴。在轴构件s与外周构件h之间形成有径向长度短的圆筒状间隙。公差环1以压配合的方式装配在该圆筒状间隙中。

如图1所示,环主体2可以通过卷绕具有弹簧特性的带状板材来形成为例如圆筒状。带状板材由诸如铁或诸如高碳钢或不锈钢等的合金钢、诸如铜或镍等的非铁金属、金属合金等金属材料形成。

如图1所示,环主体2在其长度方向上、即周向上具有两个端缘2a。两个端缘2a彼此面对,并且在端缘2a之间形成有合口部3。可以在环主体2上形成多个、例如十个突起4。多个突起4从环主体2径向向外突出,并且由于其径向刚性而均具有反作用力。多个突起4位于环主体2的轴向上的中央区域中,并在周向上以预定间隔布置成一列。环主体2具有未形成突起4的外周圆筒面5。外周圆筒面5包括沿着环主体2的两个轴向端缘延伸的区域和在突起4之间轴向延伸的区域。

如图2所示,外周圆筒面5和作为环主体2的内周侧的内周部6在与环主体2的轴中心线2b正交的截面中为大致圆形。公差环1在连接合口部3和穿过环主体2的轴中心的线上具有在径向上面对合口部3的相对部7。

如图2所示,在公差环1的装配状态下,内周部6与轴构件s的外周部接触。突起4的顶部被外周构件h的内周面ha加压。轴构件s和外周构件h受到由环主体2的弹簧特性和各个突起4的径向刚性引起的反作用力。轴构件s受到在朝向其轴中心的方向上的反作用力。外周构件h受到在径向向外的方向上的反作用力,该径向向外的方向与轴构件s受到的反作用力的方向相反。轴构件s和外周构件h可能由于反作用力而变形。由于轴构件s是实心的,因此由于被压缩而引起的变形小。相反,由于外周构件h是中空的,所以其变形趋于比轴构件s的变形大。因此,由于公差环1的反作用力引起的变形主要扩展到外周构件h。

如图1所示,能够参照彼此正交的x方向、y方向和z方向来说明公差环1。z方向是沿着环主体2的轴中心线2b的方向。y方向沿着连接环主体2的轴中心线2b和合口部3的直线d1延伸。x方向与y方向和z方向均正交,并且沿着穿过轴中心线2b的直线d2延伸。换言之,直线d1沿y方向延伸,直线d2沿x方向延伸。

如图2所示,将与从环主体2的轴中心指向合口部3的方向(图2中的向上方向)平行的方向定义为y1方向。y1方向定向为从直线d2向上。将与从环主体2的轴中心指向相对部7的方向(图2中的向下方向)平行的方向定义为y2方向。y2方向定向为从直线d2向下。将从环主体2的轴中心指向右方向的方向定义为x1方向。x1方向定向为从直线d1向右。将从环主体2的轴中心指向左方向的方向定义为x2方向。x2方向定向为从直线d1向左。

如图2所示,公差环1包括由直线d2隔开的合口部半周区域11和相对部半周区域12。合口部半周区域11包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域12包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环1包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域13和第二x方向半周区域13。第一x方向半周区域13和第二x方向半周区域13在一端包括合口部3,并且在另一端包括相对部7。

如图2所示,第一x方向半周区域13和第二x方向半周区域13关于直线d1彼此对称。多个突起4位于相对于直线d1彼此对称的位置。如图3所示,突起4在平面图中是矩形的。如图4所示,突起4从环主体2向径向外侧突出,并且在从z方向观察时的截面中具有三角形的脊形状。如图5所示,突起4在通过沿轴向切断环主体2而获得的截面中具有梯形的脊形状。

如图2至图4所示,在第一x方向半周区域13的外周圆筒面5上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起4a、间隔5a、小突起4a、间隔5b、大突起4b、间隔5c、大突起4b、间隔5d、小突起4a和间隔5e。间隔5b的周向长度比间隔5a的周向长度短。间隔5c的周向长度比间隔5b的周向长度更短。间隔5d具有与间隔5b大致相同的周向长度。间隔5e具有比间隔5a的周向长度更长的周向长度。在相对部7置于中间的一对小突起4a之间的距离等于间隔5e的两倍。

如图2所示,小突起4a具有与大突起4b大致相同的径向高度。因此,小突起4a的顶部和大突起4b的顶部可以与外周构件h的具有大致圆形截面的内周面ha均匀接触。如图3所示,大突起4b具有与小突起4a大致相同的轴向长度。另一方面,大突起4b的周向长度比小突起4a的周向长度长。例如,大突起4b的周向长度可以比小突起4a的周向长度长例如10%至50%。因此,包括大突起4b的区域的刚性可以比包括小突起4a的区域的刚性低例如20%至40%。

如图2所示,在合口部半周区域11中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起4a(在周向上夹着合口部3的一对)。夹着一对第一小突起4a和一对间隔5a地形成一对第二小突起4a。一对第一大突起4b(包括它们的顶部)隔着相应的间隔5b形成并位于相应的第二小突起4a旁边。

如图2所示,在相对部半周区域12中的相对部7处形成有间隔5e。在周向上夹着间隔5e地形成一对第三小突起4a。夹着第三小突起4a和间隔5d地形成一对第二大突起4b。一对第一大突起4b(不包括它们的顶部)隔着相应的间隔5c形成并位于相应的第二大突起4b旁边。

如图2所示,公差环1的由于突起4的刚性而引起的反作用力从突起4的顶部沿径向作用于包围公差环1的外周的外周构件h。从各个突起4的顶部作用的反作用力矢量f被分解为矢量分量,诸如y1方向分量fy1、y2方向分量fy2、x1方向分量fx1和x2方向分量fx2。将基于图23至图26所示的分析结果来说明该反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。图23至图25中的各图中的右侧(横轴的170°侧)是合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。

如图2所示,第一x方向半周区域13和第二x方向半周区域13关于直线d1彼此对称。因此,反作用力矢量f的x2方向分量fx2和x1方向分量fx1的周向分布是对称的。因此,由于在分析结果中反作用力矢量f的x2方向分量fx2是根据x1方向分量fx1确定的,因此将仅说明fx1,并且将省略对fx2的说明。图24示出了x方向半周区域13的fx1的周向分布。在图25中,沿着横轴的0°至90°表示第一x方向半周区域13的fy2的周向分布。沿着横轴的90°至170°表示第一x方向半周区域13的fy1的周向分布。因此,以0°至90°的反作用力的两倍来表示相对部半周区域12的σfy2。以90°至170°的反作用力的两倍来表示合口部半周区域11的σfy1。

图23和图24中的比较公差环包括多个突起,并且各个突起均具有相同的形状。换言之,在图23和图24中的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环1的突起4的顶部的位置相同,但是公差环1的大突起4b全都被小突起4a替代。

如图23所示,由于在合口部3的近边缘区域(图23中的右端近边缘)中的径向刚性引起的公差环1和比较公差环两者的反作用力矢量f均小于图中在合口部半周区域11的135°至170°之间的其它区域中的反作用力矢量f。特别地,由于在公差环1的形成大突起4b的区域(图23中大约40°至100°之间的区域)中的径向刚性引起的反作用力矢量f弱于比较公差环的相应区域中的反作用力矢量f。这是因为大突起4b的刚性比小突起4a的刚性低。如图24所示,在公差环1的形成有大突起4b的区域中,反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域的x1方向分量。

如图26所示,在相对部半周区域12中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比在合口部半周区域11中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1略大了大约总和∑fy2的0.5%。在第一x方向半周区域13中的反作用力矢量f的x1方向分量总和∑fx1(=∑fx2)为总和∑fy1的99.7%,并且为总和∑fy2的99.2%。换言之,将总和∑fx1设定为略小于总和∑fy1或总和∑fy2。

参照图2和图26,在第一x方向半周区域13中的反作用力矢量的x方向分量fx1的总和∑fx1略小于在合口部半周区域11中的反作用力矢量的y1方向分量fy1的总和∑fy1。因此,从第一x方向半周区域13施加到外周构件h的内周面ha的x方向的力与从合口部半周区域11施加到外周构件h的内周面ha的y方向分量的力大致相同。

更具体地,施加于外周构件h的内周面ha的力特别是在合口部半周区域11的合口部3的近边缘区域中比在其它区域中趋于相对较小。相反,位于第一x方向半周区域13中的多个突起4的x1方向分量的反作用力矢量fx1的总和∑fx1被设定为等于或小于位于合口部半周区域11中的多个突起4的y1方向分量的反作用力矢量fy1的总和σfy1。结果,发现实际施加于外周构件h的内周面ha的力变得大致恒定。换言之,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,可以防止使外周构件h例如椭圆化的变形。

参照图2和图26,在合口部半周区域11中的反作用力矢量的y1方向分量fy1的总和∑fy1与相对部半周区域12中的反作用力矢量的y2方向分量fy2的总和∑fy2的差可以等于或小于∑fy2的10%,例如在大约0.5%以内。从合口部半周区域11施加到外周构件h的内周面ha的y方向上的力与从相对部半周区域12施加到外周构件h的内周面ha的y方向分量的力大致相同。因此,外周构件h以截面接近正圆的形状变形。

参照图2和图23,多个突起4包括在周向上具有不同宽度的小突起4a和大突起4b。如对小突起4a那样,通过使周向宽度变窄,能够提高由于突起4的刚性引起的径向反作用力。以这种比较简单的结构,能够将突起4的反作用力、更具体地x1方向上的反作用力fx1、y1方向上的反作用力fy1、y2方向上的反作用力fy2设定为预定大小。

参照图2,合口部半周区域11和相对部半周区域13包括突起4a,各个突起4a均具有大致相同的刚性。因此,可以通过适当地配定突起来容易地设定反作用力矢量f的x1方向分量的总和∑fx1、反作用力矢量的y1方向分量的总和∑fy1和y2方向分量的总和∑fy2。这有助于公差环1的能够减少外周构件h的不利变形的设计。

将参照图6至图8和图27至图29说明另一实施方式。替代图2所示的公差环1的多个突起4和外周圆筒面5,在图6至图8中所示的公差环20在外周圆筒面25上包括多个(例如8个)突起24。如图6所示,公差环20包括由直线d2隔开的合口部半周区域31和相对部半周区域32。合口部半周区域31包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域32包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环20包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域33和第二x方向半周区域33。第一x方向半周区域33和第二x方向半周区域33均在一端包括合口部3并在另一端包括相对部7。

如图6至图8所示,在第一x方向半周区域33的外周圆筒面25上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起24a、间隔25a、小突起24a、间隔25b、大突起24b、间隔25c、小突起24a和间隔25d。间隔25b的周向长度比间隔25a的周向长度长。间隔25c的周向长度与间隔25a的周向长度大致相同。间隔25d的周向长度比间隔25a的周向长度短。位于相对部7(放置在一对小突起24a之间)的相反两侧的一对小突起24a之间的距离等于间隔25d的两倍。

如图6所示,在合口部半周区域31中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起24a(在周向上夹着合口部3的一对)。夹着第一小突起24a和间隔25a地形成一对第二小突起24a。在一对第二小突起24a的周向两侧形成有一对跨过直线d2的间隔25b。

如图6所示,在相对部半周区域32中的相对部7处形成有间隔25d。在周向上夹着间隔25d地形成一对第三小突起24a。夹着间隔25d、第三小突起24a和间隔25c地形成了一对大突起24b。在一对大突起24b的相应的周向两侧跨过直线d2形成了一对间隔25b。

将基于图27至图29所示的分析结果来说明由于公差环20的突起24的刚性引起的反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。图27和图28中的各图中的右侧(横轴的170°侧)为合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。在图24中应用的也通常可以应用在图27中。图27中的比较公差环包括多个突起,各个突起均具有相同的形状。换言之,在图27中的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环20的突起24的顶部的位置相同,但是公差环20的大突起24b被小突起24a替代。

如图27所示,在公差环20的形成有大突起24b的区域中,反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域中的x1方向分量。

如图29所示,相对部半周区域32中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比合口部半周区域31中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1大了大约总和∑fy2的2.1%。在第一x方向半周区域33中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1的总和∑fx1(=∑fx2)是总和∑fy1的99.5%,并且是总和∑fy2的97.4%。换言之,总和∑fx1被设定为略小于总和∑fy1和总和∑fy2,即总和∑fx1、总和∑fy1和总和∑fy2大致相同。

参照图2、图6、图26和图29,公差环20表现出与图1所示的公差环1大致相同的效果。因此,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,可以防止使外周构件h例如椭圆化的这种变形。

将参照图9至图11和图30至图32说明另一实施方式。替代图2所示的公差环1的多个突起4和外周圆筒面5,图9至图11所示的公差环40包括多个(例如六个)突起44和外周圆筒面45。如图9所示,公差环40包括由直线d2隔开的合口部半周区域51和相对部半周区域52。合口部半周区域51包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域52包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环40包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域53和第二x方向半周区域53。第一x方向半周区域53和第二x方向半周区域53均在一端包括合口部3并且在另一端包括相对部7。

如图9至图11所示,在第一x方向半周区域53的外周圆筒面45上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起44a、间隔45a、大突起44b、间隔45b、小突起44a和间隔45c。间隔45b的周向长度比间隔45a的周向长度长。间隔45c的周向长度比间隔45a的周向长度短。在相对部7置于中间的一对小突起44a之间的距离等于间隔45c的两倍。

如图9所示,在合口部半周区域51中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起44a(在周向上夹着合口部3的一对)。一对大突起44b定位成隔着间隔45a与第一小突起44a相邻。大突起44b的包括顶部在内的大约四分之三(例如60%至70%)可以位于合口部半周区域51中。大突起44b的其余大约四分之一可以位于相对部半周区域52中。

如图9所示,在相对部半周区域52中的相对部7处形成有间隔45c。在周向上夹着间隔45c地形成一对第二小突起44a。夹着第二小突起44a和间隔45b地形成一对大突起44b。

将基于图30至图32所示的分析结果来说明由于公差环40的突起44的刚性引起的反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。在图30和图31中的各图中的右侧(横轴的170°侧)是合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。在图24中所适用的也可以适用于图30。图30中的比较公差环包括多个突起,各个突起均具有相同的形状。换言之,在图30的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环40的突起44的顶部的位置相同。然而,公差环40的大突起44b被小突起44a替代。

如图30所示,在公差环40的形成有大突起44b的区域中,反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域的x1方向分量。

如图32所示,在相对部半周区域52中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比合口部半周区域51中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1略小了大约总和∑fy2的0.4%。在第一x方向半周区域53中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1的总和∑fx1(=∑fx2)是总和∑fy1的99.5%,并且是总和∑fy2的99.9%。换言之,将总和∑fx1设定为略小于总和∑fy1和总和∑fy2,即总和∑fx1、总和∑fy1和总和∑fy2大致相同。

参照图2、图9、图26和图32,公差环40表现出与图1所示的公差环1相同的效果。因此,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,能够防止使外周构件h例如椭圆化的变形。

将参照图12至图16和图33至图35说明另一实施方式。替代图2所示的公差环1的多个突起4和外周圆筒面5,图12至图16所示的公差环60包括多个(例如六个)突起64和外周圆筒面65。如图12所示,公差环60包括由直线d2隔开的合口部半周区域71和相对部半周区域72。合口部半周区域71包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域72包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环60包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域73和第二x方向半周区域73。第一x方向半周区域73和第二x方向半周区域73均在一端包括合口部3并且在另一端包括相对部7。

如图12至图16所示,在第一x方向半周区域73的外周圆筒面65上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起64a、间隔65a、大突起64b、间隔65b、小突起64a和间隔65c。间隔65b的周向长度比间隔65a的周向长度长。间隔65c的周向长度比间隔65a的周向长度长,并且间隔65c的周向长度比间隔65b的周向长度短。一对小突起64a(将相对部7置于其间的一对)之间的距离等于间隔65c的两倍。

如图13至图16所示,大突起64b的轴向长度比小突起64a的轴向长度长,并且周向长度也比小突起64a的周向长度长。因此,大突起64b的刚性低于小突起64a的刚性。

如图12所示,在合口部半周区域71中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起64a(在周向上夹着合口部3的一对)。夹着第一小突起64a和间隔65a地形成一对大突起64b。包括大突起64b的顶部的大突起64b的大部分(例如90%以上)位于合口部半周区域71中,而其余的小部分可以位于相对部半周区域72中。

如图12所示,在相对部半周区域72中的相对部7处形成有间隔65c。在周向上夹着间隔65c地形成一对第二小突起64a。从第二小突起64a的相应的周向侧到关于合口部半周区域71的边界处形成一对间隔65b。

将基于图33至图35所示的分析结果来说明由于公差环60的突起64的刚性引起的反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。在图33和图34中的各图中的右侧(横轴的170°侧)是合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。在图24中所适用的也可以适用于图33。图33中的比较公差环包括多个突起,各个突起均具有相同的形状。换言之,在图33的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环60的突起64的顶部的位置相同。然而,公差环60的大突起64b被小突起64a替代。

如图33所示,在公差环60的形成有大突起64b的区域中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域的反作用力矢量的x1方向分量。

如图35所示,相对部半周区域72中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比合口部半周区域71中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1略大了大约总和∑fy2的0.3%。在第一x方向半周区域73中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1的总和∑fx1(=∑fx2)是总和∑fy1的98.0%,并且是总和∑fy2的97.7%。换言之,将总和∑fx1设定为略小于总和∑fy1和总和∑fy2,即总和∑fx1、总和∑fy1和总和∑fy2大致相同。

参照图2、图12、图26和图35,公差环60表现出与图1所示的公差环1大致相同的效果。因此,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,可以防止使外周构件h例如椭圆化的变形。

将参照图17至图19以及图36至图38说明另一实施方式。替代图2所示的公差环1的多个突起4和外周圆筒面5,在图17至图19中示出的公差环80包括多个(例如九个)突起84和外周圆筒面85。如图17所示,公差环80包括由直线d2隔开的合口部半周区域91和相对部半周区域92。合口部半周区域91包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域92包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环80包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域93和第二x方向半周区域93。第一x方向半周区域93和第二x方向半周区域93均在一端包括合口部3并在另一端包括相对部7。本实施方式是如下的示例:即使当突起的总数为奇数时,由于突起的刚性引起的反作用力矢量也能够平衡。

如图17至图19所示,在第一x方向半周区域93中的外周圆筒面85上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起84a、间隔85a、小突起84a、间隔85b、小突起84a、间隔85c、大突起84b、间隔85d和小突起84a。间隔85b的周向长度比间隔85a的周向长度长。间隔85c的周向长度比间隔85a的周向长度短。间隔85d的周向长度与间隔85a的周向长度大致相同。

如图17所示,在合口部半周区域91中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起84a(在周向上夹着合口部3的一对)。夹着第一小突起84a和间隔85a地形成一对第二小突起84a。从第二小突起84a的相应的周向侧到关于相对部半周区域72的边界处形成一对间隔85b。

如图17所示,在相对部半周区域92中形成有在相对部7处具有顶部的一个第四小突起84a。在第四小突起84a的周向两侧隔着间隔85d形成有一对大突起84b。夹着大突起84b和间隔85c地形成了一对第三小突起84a。

将基于图36至图38所示的分析结果来说明由于公差环80的突起84的刚性而引起的反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。图36和图37中的各图中的右侧(横轴的170°侧)是合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。在图24中所适用的也可以适用于图36。图36中的比较公差环包括多个突起,各个突起均具有相同的形状。换言之,在图36的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环80的突起84的顶部的位置相同。然而,公差环80的大突起84b被小突起84a替代。对由于第四小突起84a的刚性而产生的反作用力矢量,按照二分之一的大小作用于第一x方向半周区域93和第二x方向半周区域93中的每一者的情况进行分析。

如图36所示,在公差环80的形成有大突起84b的区域中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域中的反作用力矢量的x1方向分量。

如图38所示,相对部半周区域92中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比合口部半周区域91中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1略小了大约总和∑fy2的0.1%。第一x方向半周区域93中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1的总和∑fx1(=∑fx2)是总和∑fy1的99.0%,并且是总和∑fy2的99.1%。换言之,将总和∑fx1设定为略小于总和∑fy1和总和∑fy2,即总和∑fx1、总和∑fy1和总和∑fy2大致相同。

参照图2、图17、图26和图38,公差环80表现出与图1所示的公差环1大致相同的效果。因此,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,可以防止使外周构件h例如椭圆化的变形。

参照图17,合口部半周区域91中的突起84的数量例如可以是四个,并且相对部半周区域92中的突起84的数量例如可以是五个。因此,形成在相对部7的相邻区域中的突起84比在其它区域中更密集地配置。更具体地,施加于外周构件h的内周面ha的力、特别是在合口部半周区域91的合口部3的相邻区域中趋于比在其它区域中相对较小。与合口部3的相邻边缘区域中的力相似,施加于外周构件h的内周面ha的力、特别是在相对部半周区域92中的相对部7的相邻区域中趋于比在其它区域中相对较小。因此,在合口部半周区域91中形成有刚性更高的突起84,而在相对部7的相邻区域中配置的突起84彼此更密集地定位。利用该结构,可以防止外周构件h变形,特别是防止沿x方向延伸的椭圆化的变形。

将参照图20至图22以及图39至图41说明另一实施方式。替代图2所示的公差环1的外周圆筒面5上的多个突起4,图20至图22所示的公差环100在外周圆筒面105上包括多个(例如十个)突起104。如图20所示,公差环100包括由直线d2隔开的合口部半周区域111和相对部半周区域112。合口部半周区域111包括合口部3,并且例如可以在圆弧的中央处包括合口部3。相对部半周区域112包括相对部7,并且例如可以在圆弧的中央处包括相对部7。公差环100包括由直线d1隔开的第一x方向半周区域113和第二x方向半周区域113。第一x方向半周区域113和第二x方向半周区域113均在一端包括合口部3并在另一端包括相对部7。本实施方式是如下的示例:即使以连续的方式配置突起时也能够平衡因突起的刚性引起的反作用力矢量。

如图20至图22所示,在第一x方向半周区域113的外周圆筒面105上沿着周向从端缘2a起顺次形成小突起104a、小突起104a、大突起104b、大突起104b和小突起104a。在突起104之间没有形成间隔。小突起104a的形状与图2至图5所示的公差环1的小突起4a的形状相似,除了周向长度比小突起4a的周向长度长。大突起104b的形状与图2至图5所示的公差环1的大突起4b的形状相似,除了周向长度比大突起4b的周向长度长。因此,小突起104a的刚性比小突起4a的刚性低。大突起104b的刚性比大突起4b的刚性低。如图20所示,小突起104a的径向高度与大突起104b大致相同。因此,小突起104a的顶部和大突起104b的顶部可以以大致圆形的截面形状与外周构件h的内周面ha均匀地接触。

如图20所示,在合口部半周区域111中,在端缘2a的边缘附近形成一对第一小突起104a(在周向上夹着合口部3的一对)。与第一小突起104a邻接地形成一对第二小突起104a。与第二小突起104a邻接地形成一对第一大突起104b。各个第一大突起104b的包括其顶部在内的大约一半(例如50%至60%)位于合口部半周区域111中,而大突起104b的不包括其顶部在内的其余大约一半则位于相对部半周区域112中。

如图20所示,在相对部半周区域112中,夹着相对部7并排形成一对第三小突起104a。与第三小突起104a邻接地形成一对第二大突起104b。与第二大突起104b邻接地形成一对第一大突起104b。

将基于图39至图41所示的分析结果来说明由于公差环100的突起104的刚性引起的反作用力矢量的x方向分量和y方向分量。在图39和图40中的各图中的右侧(横轴的170°侧)是合口部3所在侧,而各图中的左侧(横轴的0°侧)是相对部7所在侧。在图24中所适用的也可以适用于图39。图39中的比较公差环包括多个突起,各个突起均具有相同的形状。换言之,在图39的比较公差环中,突起的顶部的位置与公差环100的突起104的顶部的位置相同。然而,公差环100的大突起104b被小突起104a替代。

如图39所示,在公差环100的形成有大突起104b的区域中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1小于比较公差环的相应区域的反作用力矢量的x1方向分量。

如图41所示,相对部半周区域112中的反作用力矢量f的y2方向分量fy2的总和∑fy2比合口部半周区域111中的反作用力矢量f的y1方向分量fy1的总和∑fy1略大了大约总和∑fy2的5.5%。第一x方向半周区域113中的反作用力矢量f的x1方向分量fx1的总和∑fx1(=∑fx2)是总和∑fy1的99.4%,并且是总和∑fy2的94.9%。换言之,将总和∑fx1设定为略小于总和∑fy1和总和∑fy2,即总和∑fx1、总和∑fy1和总和∑fy2大致相同。

参照图2、图20、图26和图41,公差环100表现出与图1所示的公差环1相同的效果。因此,外周构件h变形为截面接近正圆的形状。因此,能够防止使外周构件h例如椭圆化的变形。

可以对上述公差环1、20、40、60、80、100进行各种修改。由于在x方向半周区域中的突起的刚性而引起的反作用力矢量的x方向分量fx的总和σfx相对于由于在合口部半周区域中的突起的刚性而引起的反作用力矢量的y1方向分量fy1的总和σfy1的比率优选地可以接近1。另外,由于在x方向半周区域中的突起的刚性引起的反作用力矢量的x方向分量fx的总和∑fx相对于由于在相对部半周区域中的突起的刚性引起的反作用力矢量的y2方向分量fy2的总和∑fy2的比率优选地可以接近1。∑fx相对于σfy1的比率以及∑fx相对于σfy2的比率可以在0.77至1.2之间适当地变化。如果该比率小于0.77,则外周构件h会在y方向上椭圆形地变形至不可忽略的程度。如果该比率大于1.2,则外周构件h会在x方向上椭圆形地变形至不可忽略的程度。

在各个实施方式中,突起被说明为在公差环的周向上配置为一列,但是,突起的配置不限于此。例如,其可以构造成使得沿周向配置的突起的列可以在轴向上平行地配置成两列或更多列。突起的形状也可以适当地改变。例如,可以改变突起4a、4b的周向长度或轴向长度。例如,替代突起4,当从径向观察时,可以采用诸如三角形或六角形的形状。可以选择在公差环上形成的突起的数量、突起的类型(诸如小突起或大突起)、相邻突起之间的间隔等,而不限于各个实施方式中说明的那些。只要公差环在装配在轴构件s和外周构件h之间的状态下被使用,本发明就可以应用于各种公差环。这些公差环不限于例如被装配到具有花键配合的轴构件s的那些公差环。

参照附图详细说明的上述各种实施方式是本发明的代表性示例,因此是非限制性实施方式。详细的说明旨在教导本领域技术人员制造、使用和/或实践本教导的各个方面,并因此不以任何方式限制本公开的范围。此外,以上公开的附加特征和教导均可以单独地应用和/或使用,或者与其它特征和教导以其任何组合来应用和/或使用,以提供改进的公差环和/或制造和使用该公差环的方法。

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