(57)【要約】  材料の硬質帯板を用意する工程、硬質帯板の側に沿って突起を形成する工程、硬質帯板をマンドレルで付形して付形品を形成する工程を含む方法が提供される。方法は、また、突起（４０３）を付形して付形品の実質的に閉じた端を形成することを含む。また、実質的に円筒の形状を有する金属支持体と、金属支持体に重なり、円筒形状の内面に配置されたポリマー層とを含む複合材料を含む軸受組立部品がここで提供される。軸受組立部品は、また、閉じた端を形成する複数の折曲げられた突起を含む閉じた端を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）材料の硬質帯板を用意し、
ｂ）該硬質帯板の側に沿って突起を形成し、
ｃ）該硬質帯板をマンドレルで付形して付形品を形成し、そして
ｄ）該突起を付形して該付形品の実質的に閉じた端面を形成する工程を含む方法。
【請求項２】
該硬質帯板は、複合硬質帯板である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該複合硬質帯板は、第１の主面を有する実質的に硬質の支持体と該第１の主面に重なるポリマー層とを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該実質的に硬質の支持体は、約２．０ｍｍ以下の平均全厚を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
該ポリマー層は、ポリマーラミネート層である、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
該ポリマー層は、自滑性材料である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
該ポリマー層は、フルオロポリマーである、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
該ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレンである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
該実質的に硬質の支持体は、金属、金属合金またはそれらの組合せを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
該実質的に硬質の支持体は、金網材料を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該硬質帯板は、約３．０ｍｍ以下の平均全厚を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
該硬質帯板は、約３／１以上の縦横比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
該硬質帯板は、約３／１〜約１０／１の範囲内の縦横比を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
工程ａ）はさらに、分離した幅の該硬質帯板を材料のシートから切断することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
該硬質帯板の幅は、約５０ｃｍ以下である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
工程ａ）はさらに、分離した長さの該硬質帯板を材料のシートから切断する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
該硬質帯板は、約１００ｃｍ以下の長さに切断される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
長さは、約５０ｃｍ以下である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
工程ｂ）は、硬質帯板の側から材料を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
工程ｂ）は、突起の原型を切断することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該原型は、のこ歯原型の突起である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
工程ｂ）は、該硬質帯板の原表面積の約５０％以下を除去して突起を形成することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
工程ｂ）は、該硬質帯板の原表面積の約２５％以下を除去することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
該突起は、該硬質帯板の該第１の主面の平面内に該硬質帯板の側に沿って延長する、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
該突起は、該硬質帯板の側の全長に沿って及ぶ、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
工程ｃ）はさらに、該硬質帯板を溝にかみ合わせることを含み、該硬質帯板は、実質的に硬質の支持体と該硬質の支持体の主面に重なるポリマー層を含む複合材料である、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
工程ｃ）はさらに、該ポリマー層をマンドレルに接触させることを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
工程ｃ）はさらに、該硬質帯板をマンドレル回りに付形して実質的に円筒の形状を有する硬質帯板に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
工程ｃ）はさらに、該円筒の側に沿って縦方向に延びる隙間を形成することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
該円筒の形状は、ポリマー層を含む内面を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
該円筒の形状は、実質的に硬質の支持体を含む外面を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
該円筒の形状は、実質的に硬質の支持体に重なる裏材層を含む外面を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
該円筒の形状は、平坦な形状を有する第一端面と該突起により発生されるぎざぎざした外形を有する第二端面とを有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
工程ｄ）は、該突起を中心点に向かって折曲げることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
工程ｄ）は、各突起が２つの他の突起に隣接し、折り曲げ後に該突起が付形品の実質的に閉じた端面を形成するように、該突起を折り曲げることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
工程ｄ）は、該突起に第１の折曲げ力を加えて該突起を中心点に向かって折曲げることと、該突起が初期面に対してほとんど６０°以下の角度に達するときに第１の折り曲げ力を除去することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
工程ｄ）は、該突起に第２の折曲げ力を加えて、該突起が付形品の実質的に閉じた端面を形成するまで該突起を該中心点に向かって折曲げることを続けることを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
０．５〜２秒の周期が該第１の折曲げ力の除去と該第２の折曲げ力の印加で経過する、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
該付形品は、軸受カップである、請求項１に記載の方法。
【請求項４０】
該軸受カップは、突起の原型から形成された閉じた端面と、円筒の側に沿って延びる隙間とを有する円筒である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
該隙間は、約０．１ｍｍ以下である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
複数の折曲げられた突起を含む閉じた端面を有する実質的に円筒の形状を有する金属支持体と、該金属支持体に重なり、該円筒形状の内面に配置されたポリマー層とを含む複合材料を含む軸受組立部品。
【請求項４３】
該円筒形状は、側に沿って縦方向に延長し、該円筒形状の全厚を通じて延びる隙間を含む、請求項４２に記載の軸受組立部品。
【請求項４４】
該隙間は、該金属支持体と該ポリマー層とを通じて延びる、請求項４３に記載の軸受組立部品。
【請求項４５】
該隙間は、約０．１ｍｍ以下の平均幅を有する、請求項４４に記載の軸受組立部品。
【請求項４６】
該閉じた端面は、該複数の折曲げられた突起の大体中心にある孔を含む、請求項４２に記載の軸受組立部品。
【請求項４７】
該孔は、実質的に円形であり、ほとんど０．１ｍｍ以下の直径を有する、請求項４６に記載の軸受組立部品。
【請求項４８】
該ポリマーは、フルオロポリマーである、請求項４２に記載の軸受組立部品。
【請求項４９】
該ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレンである、請求項４８に記載の軸受組立部品。
【請求項５０】
該軸受組立部品は、自在継手内に収容された軸受カップである、請求項４２に記載の軸受組立部品。
【請求項５１】
操舵入力装置に連結された第一端と第二端を有する第１の軸と、
第一端と第二端を有する第２の軸と、
該第１の軸の該第二端と該第２の軸の該第一端とに固定された軸継手と、を含み、該軸継手は、複数の腕を有する実質的にｔ字形の組立品と、該腕それぞれの端に配置され、折曲げられた突起を含む閉じた端を有する実質的に円筒の形状をその各軸受カップが有する複数の軸受カップとを含む、操舵組立部品。
【請求項５２】
該複数の軸受カップのそれぞれは、縦方向に該円筒の形状の側に沿って延長する隙間を含む、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【請求項５３】
該軸継手は、カルダン式自在継手である、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【請求項５４】
該複数の軸受カップのそれぞれは、軸受保持器内に配置される、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【請求項５５】
該軸受保持器は、Ｕ字形結合に連結される、請求項５４に記載の操舵組立部品。
【請求項５６】
該複数の軸受カップのそれぞれは、金属支持体と該金属支持体に重なるポリマー層とを含む複合材料を含む、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【請求項５７】
該ポリマー層は、該複数の軸受カップそれぞれの内面に配置される、請求項５６に記載の操舵組立部品。
【請求項５８】
該ポリマー層は、ラミネート材料である、請求項５６に記載の操舵組立部品。
【請求項５９】
該ポリマーは、自滑性フルオロポリマーである、請求項５６に記載の操舵組立部品。
【請求項６０】
該軸継手は、約１００Ｎ超過の軸方向荷重に耐える、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【請求項６１】
該軸継手は、約１４００Ｎのトルクを受けて約０°０５’以下の間隙を有する、請求項５１に記載の操舵組立部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、一般に、成形方法に関し、特に、複合材料を成形する方法及び複合材料軸受組立部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料は、長く、異なった用途において利用されている。特に、複合材料は、近来、軸受として利用されている。軸受は、一般に、２つの概略の分類、それらが減ずる摩擦力の性質に基づくものとして表される線軸受またはラジアル軸受に属する。線またはスラスト軸受は、引出を出し入れするような、直線に沿った動作を有する用途に使用される。ラジアルまたは回転軸受は、軸線上の車輪のような、中心軸回りの動作に関係する用途に使用される。追加的に、いくつかの軸受は、スラスト及びラジアル荷重の両方を扱うように設計される。
【０００３】
異なった種類の材料が、適当に摩擦を減少するために必要とされる軸受の種類に依存して利用されている。実際に、用途において予想される要求条件及び負荷に依存して、軸受の材料は、プラスチック、金属からセラミックスまでもの範囲にわたることが可能である。近来の進展は、自動車について高温のような、より要求の厳しい環境において使用されうる自滑性軸受と称される新規な形式の軸受を提供した。使用される材料の種類は、これらの軸受の自滑特性を促進する。いくつかの一般的な自滑性材料は、異なったポリマー、黒鉛またはグラファロイ（Graphalloy）黒鉛／金属アロイ、及び、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を含む。自滑性軸受は、僅かにまたは少しも潤滑油を必要とせず、典型的には、従来の補充潤滑にたよる従来の軸受と同様に速くは摩耗で劣化しない。
【０００４】
軸受を形成するために使用されるプロセスは、軸受の形状及び形成される材料の複雑さに依存して変化するが、一般に、一次成形、注型、または型押操作のような手法に関係する。より複雑な構造を有する軸受は、一般に、一次成形または注型プロセスを通じて形成される。より複雑でない構造を有する軸受は、典型的には、材料の大きいシートから所望の形状を速く生ずる型押操作のような二次成形プロセスを利用する。
【０００５】
したがって、産業は、軸受用途において使用されるもののような高性能複合材料を生産するために改良を必要とすることを継続し、それ故に、産業は、また、より原価効率がよく、効率的な加工を利用する高性能複合材料を形成するプロセスを所望する。
【発明の開示】
【０００６】
第１の側面によれば、材料の硬質帯板を用意する工程、突起を硬質帯板の面に沿って形成する工程、及び、硬質帯板をマンドレルで付形して付形品を形成する工程を含む方法が提供される。方法は、さらに、突起を付形して付形品の実質的に閉じた端面を形成する工程を含む。
【０００７】
第２の側面によれば、実質的に円筒の形状を有する金属支持体と、金属支持体に重なるポリマー層とから複合材料を含む。この側面によれば、ポリマー層は、円筒形状の内面に配置され、円筒形状は、複数の折曲げ突起からなる閉じた端面を有する。
【０００８】
他の側面によれば、操舵組立部品は、操舵入力装置に連結される第一端と第二端とを有する第１の軸を含む。操舵組立部品は、さらに、第一端と第二端を有する第２の軸と、第１の軸の第二端と第２の軸の第二端とに固定された軸継手とを含む。軸継手は、複数の腕を含む実質的にｔ字形の部品、及び、腕のそれぞれの端に配置された複数の軸受カップを有する。さらに、軸受カップのそれぞれは、折曲げられた突起からなる閉じた端面を有する実質的に円筒の形状を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本開示は、添付の図面を参照することにより、よく理解され、その多数の特徴と利点が当業者に明らかにされることが可能である。
【００１０】
異なる図面においての同じ参照符号の使用は、同様のまたは同一の項目を表す。
【００１１】
１つの側面によれば、材料の硬質帯板を用意する工程及び突起を硬質帯板の面に沿って形成する工程を含む方法が開示される。この方法は、また、硬質帯板をマンドレルで付形して付形品を形成すること、及び突起を付形して付形品の実質的に閉じた端面を形成することを有する工程を含む。
【００１２】
図１を参照して、１つの実施形態によって硬質材料を付形する形成方法を図解するフローチャートが提供される。図１において図解された特定の実施形態によれば、方法は、材料の硬質帯板を用意すること１０１により、開始できる。１つの実施形態において、材料は、例えば、実質的に硬質の支持体と、被るポリマー層とを含むことができる複合材料でありうる。１つの実施形態において、実質的に硬質の支持体は、金属、金属合金、またはそれらの組合せであることができる。実質的に硬質の支持体に好適な金属は、可撓性金属、例えば、アルミニウム、鉄、鋼、銅、他の遷移金属、または、それらの合金を含むことができる。さらに、特定の実施形態によれば、実質的に硬質の支持体は、金網からなることができる。
【００１３】
一般に、実質的に硬質の支持体は、第１及び第２の主面を有する帯板として形成することができる。１つの実施形態によれば、材料の硬質帯板（被るポリマー層を有する硬質支持体）は、概略３／１以上の縦横比を有する。他の実施形態によれば、縦横比は、概略６／１または概略８／１以上のように、より大きくありうる。さらに、特定の実施形態によれば、硬質帯板の縦横比は、概略３／１〜概略１０／１の範囲内であることができる。ここで使用されるように、用語「縦横比」は、硬質帯板の最長寸法（長さ）と次に最も長い寸法（幅）の比として定義される。一般に、硬質帯板の主面は、長さ及び幅の寸法により定義される。それ故に、帯板の最短寸法は、厚さであり、１つの実施形態によれば、硬質帯板の平均全厚は、典型的には、約３．０ｍｍ以下、例えば、約２．０ｍｍ以下もしくはさらに約１．０ｍｍ以下であることができる。認識されるように、帯板の平均全厚は、１つの実施形態によれば約２．０ｍｍ以下、例えば、約１．０ｍｍ以下もしくは約０．５ｍｍ以下であることができる実質的に硬質支持体の厚さに、一部が依存していることができる。
【００１４】
他の実施形態によれば、材料の硬質帯板を用意する工程１０１は、材料のより大きい硬質帯板またはシートから、分離した長さを有する硬質帯板を切断することを含む。大抵の用途について、帯板の長さは、典型的には、約１００ｃｍ以下であることができる。１つの実施形態によれば、帯板の長さは、約７５ｃｍ以下、もしくはさらに約５０ｃｍ以下である。さらに、硬質帯板の長さは、約２５ｃｍ以下、もしくは約１０ｃｍのように、より小さくありうる。特定の実施形態において、帯板の長さは、約７５ｃｍ〜約５．０ｃｍの範囲内にあることができる。材料の硬質帯板の切断は、刃を有するパンチのような手動装置または自動装置を用いて、行うことができる。
【００１５】
複合材料の硬質帯板を用意する工程１０１は、また、材料のより大きい硬質帯板またはシートから、分離した幅の硬質帯板を切断することを含むことができる。１つの実施形態によれば、帯板の幅は、一般に、約５０ｃｍ以下、例えば、約２５ｃｍ以下もしくはさらに約１０ｃｍ以下であることができる。それ故に、硬質帯板の幅は、仕上品の所望の寸法に依存して、約５．０ｃｍ以下のように、より小さくあることができる。
【００１６】
さらに、複合材料の硬質帯板を用意すること１０１に関して、特定の実施形態によれば、複合材料は、実質的に硬質の支持体の主面に重なるポリマー層を含む。１つの実施形態によれば、約１．０ｍｍ未満の厚さのような薄厚を有するポリマーシートを生成するためにそがれたまたは削られた材料のシートから得ることができるラミネート材を含むことができる。ポリマーラミネート材の関係において、支持体は、ポリマーが、実質的に硬質の支持体の主面に材料のシートとして重なるように、ポリマーシートをラミネートすることができる。選択的に、青銅金網層のような追加の硬質網層は、実質的に硬質の支持体とポリマーラミネート層の間に挿入することができる。複合材料を形成することは、典型的には、ポリマーラミネート体と、大体硬質支持体とを接着するために、熱圧処理を含む。追加的に、金属裏材料層のような硬質裏材料層は、改良された耐久性及び成形適性のために、複合材料に付着することができる。１つの実施形態によれば、金属裏材料は、実質的に硬質の支持体に重なることができる。
【００１７】
さらにポリマー層に関して、１つの実施形態によれば、ポリマー層は、実質的に硬質の支持体の主面に大体重なることができる。代替的に、ポリマー層は、支持体の主面に隣接している支持体の面に重なることができる。一般に、ポリマー層は、金属と共に成形することに好適な可撓性材料を含むことができる。１つの実施形態によれば、好適なポリマー材料は、その添加が自滑性軸受用途に用いるために好適であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフルオロポリマーを含む。加えて、ポリマー層は、高温に対するポリマー材料の弾性を改良するために好適であるセラミックス、セラミックス繊維、または炭素含有化合物のような充填材を含むことができる。特定の実施形態において、複合材料は、サン−ゴバン・パフォーマンス・プラスチックス・コーポレーション（Saint-Gobain Performance Plastics Corporation）、150（ニュージャージー州、ウェイン（Wayne）、デイ・ロード（Dey Road））から商業的に入手可能なNORGLIDE複合材料である。
【００１８】
再び図１において図示されたフローチャートを参照して、材料の帯板を用意すること１０１の後に、突起が硬質帯板の面に沿って形成される１０３。突起は、硬質帯板の側から材料を除去するような異なった手法を用いて形成することができる。１つの実施形態によれば、突起は、例えば、材料を除去するために打抜またはプレス機構及び刃を用いて、複合帯板を切断することにより、形成することができる。１つの実施形態によれば、突起を切断することは、突起の規則的及び繰返配置が存在するように、突起の原型を切断することを含むことができる。
【００１９】
明瞭のために、図２は、複数の突起２０３を有する複合帯板２０１を図解するために提供される。図２において図解されるように、のこ歯原型に似ている三角形突起の原型であることができる。突起の他の好適な原型は、形成することができることが、認識されるであろう。さらに、図２において図解されるように、突起は、帯板の一方の側の全長に広がり、硬質帯板の側から硬質帯板の主面に平行な平面において延長する。代替的に、突起の性質に依存して、原型は、帯板の側の全長にわたらないことが可能である。
【００２０】
さらに突起に関して、１つの実施形態によれば、突起を形成することは、硬質帯板の主面の原表面積の概略５０％以下を除去することを含むことができる。他の実施形態によれば、突起を形成することは、帯板の主面の原表面積の、概略２５％もしくはさらに概略１５％のように、概略３５％以下を除去することを含むことができる。
【００２１】
再び図１を参照して、突起を形成すること１０３の後に、硬質帯板は、溝形にかみ合わされること１０５ができる。帯板は、さらなる形成に備えて、溝形内に機械供給されることができるかまたは溝形内に手動供給されることができる。一般に、溝形は、帯板の少なくとも一部が形成中に溝形内に固定されることができるように、複合帯板の寸法、特に複合材料の幅と大体同様の寸法を有することができる。
【００２２】
硬質帯板が溝形にかみ合わされた１０３後に、複合帯板は、マンドレル回りに付形すること１０７ができる。一般に、帯板は、帯板の一部をマンドレルの表面に接触することにより、マンドレルを作動することができる。特定の実施形態によれば、硬質帯板は、実質的に硬質の支持体と被るポリマー層とを有する複合材料を含むことができる。そのような複合材料のマンドレル回りの付形中に、マンドレルに隣接しているかまたは接触していることができ、それ故に、実質的に硬質の支持体または他方の被る層は、付形品の外面を画定することができる。マンドレルを作動することは、複合帯板の一部にマンドレルを固定することを含むことができる。
【００２３】
帯板をマンドレル回りに付形することに関して、マンドレルの周囲の外形は、最終付形部品の形状寸法に、大体類似していることになる。一般に、マンドレルは、多角形形状、特に、円などのような対称多角形形状であることができる。特定の実施形態によれば、マンドレルは、円形の外形を有する付形品を形成する円形の外形を有し、それによりマンドレルの円周は、大体、付形品の内周を定義する。一般に、マンドレルの寸法は、付形品の所望の寸法に依存して、変更することができる。円形の外形を有する付形品に関連して、マンドレルの直径は、ほとんど０．５ｃｍ以上、例えば、ほとんど２．５ｃｍ以上である、特にほとんど２．５ｃｍ〜ほとんど１５ｃｍの直径の範囲内であることができる。
【００２４】
さらに、帯板のマンドレルの断面形回りの付形１０７に関して、特定の実施形態によれば、マンドレル回りに帯板を案内するために十分な力を受けて硬質帯板の主面をローリングすることにより、帯板は、付形することができる。前に言及したように、硬質帯板は、形成中にマンドレルに接触するポリマーラミネート層を有する複合材料を含むことができる。そのような実施形態において、ローラーは、複合帯板（すなわち、大体硬質支持体）の表面の上を動作する。１つの実施形態によれば、ローリング力は、約２．０ｋＮ以上、例えば、約４．５ｋＮ以上もしくは約１０ｋＮである。異なった実施形態において、帯板の主面に加えられる力は、約１５ｋＮ以上、特に約５ｋＮ〜約５０ｋＮの範囲内であることができる。
【００２５】
付形プロセスは、また、帯板をマンドレル回りに操作するつかみ機構を使用することにより、補助することができる。そのようなつかみ機構は、ローラーと共に使用することができる。プロセスは、マンドレルの周囲に配置され、帯板にかみ合い、付形プロセスを補助するために十分な力を維持するあごまたはペンチのような１つまたは複数のつかみ機構を利用することができる。特定の実施形態において、あごは、マンドレルの形状に沿って帯板を形成し、一方、ローラーは帯板の主面の上を動作する。付形品の半分をマンドレル回りに形成することの後に、他の組のあごは、帯板の端をつかみ、硬質帯板をマンドレルの表面の残りに沿って案内して付形プロセスを完了することができる。他の実施形態によれば、ローラーは、複数のつかみ機構の使用中に帯板の主面を付形することができる。
【００２６】
図３は、明瞭のために提供され、１つの実施形態によって初期形成プロセス１０７後の複合帯板３０１を図解する。１つの実施形態によれば、帯板のマンドレルでの初期付形１０７の間に、突起は、操作されず、マンドレル回りに付形される。特定の実施形態によれば、部分的に付形された帯板３００は、突起３００が延長する実質的に円筒の外形及び付形帯板３００の円筒外形の端を有する。図解されるように、帯板の円筒形状は、実質的に平坦であることができる一端と、突起３０３の結果としてぎざぎざした外形を含むことができる他端とを含むことができる。図３は、また、実質的に円筒の形状の間隙３０５を図解する。図解されるように、間隙３０５は、一般に、実質的に円筒の形状の面に沿って軸線の方向に伸長する。
【００２７】
図３は、さらに、実質的に円筒の形状を複合材料の硬質帯板から形成することに特に関連して、円筒形状の内面３０７は、ポリマー層であることができる。したがって、円筒形状の外面３０９は、実質的に硬質の支持体であることができる。代替的に、部分的に付形された帯板３００の外面３０９は、実質的に硬質の支持体の上に被る硬質裏材料層であることができる。
【００２８】
図１において図解された特定の形成プロセスを参照して、マンドレルでの帯板の初期付形１０７後に、突起が付形されて実質的に閉じた端面を形成する１０９。そのような付形プロセスにおいて、一般に、折曲げの完結で突起が互いに隣接して付形品の実質的に閉じた端面を形成するように、突起は、中心点に向かって内に折曲げれる。特定の実施形態によれば、突起の付形は、多工程を含むことができる。第１の工程において、折曲げる力は、突起を中心点に向かって内に第１の角度で折曲げるために、突起に加えることができる。１つの実施形態によれば、第１の角度は、突起の原位置に関して、約６０°未満、例えば、約５０°未満、例えば、約４５°である。第１の折曲げる力を加えて突起を第１の角度に形成することの後に、突起が原位置に大体垂直であって付形品の実質的に閉じた端面を形成するように、第２の折曲げる力は、突起を中心点に向かって折曲げを続けるために加えることができる。それ故に、突起は、約９０°もしくは約８０°以上のように、原角度に実質的に垂直であることができる第２の角度に折曲げることができる。一般に、約０．５〜２秒の周期が一の折曲げる力の除去と他の折曲げる力を加えることで経過するように、多工程折曲げプロセスは、折曲げる力を加えることの周期を含むことができる。多工程折曲げプロセスは、材料内部の応力の均等及び平衡を容易にして、材料に組み込まれる破断応力の確度を減少することができ、形成中の材料の破損を減少することができる。
【００２９】
図４は明瞭を提供し、本発明に従って突起が付形されて実質的に閉じた端面を形成した後の帯板を図解する。円筒形状を有する付形品を形成することに関連して、折曲げられた突起４０３は、帯板がカップ４００を形成するように、円筒付形品に実質的に閉じられた端を形成することができる。折曲げ段階に加えて、１つの実施形態に従って、折曲げられた突起４０３は、原位置に実質的に垂直な位置に折曲げられる後に型押するかまたはプレスすることができる。型押またはプレス工程は、折曲げられた突起４０３を有効に形成すること、及び折曲げられた突起４０３の間に最小間隔で閉じられた端を有効に形成することを確実にする。
【００３０】
突起を折曲げる間に、隙間４０５の幅は縮小されることができることが認識されるであろう。さらに、型押またはプレス操作のような折曲げ工程の範囲を超えたさらなる加工は、隙間４０５の幅をいっそう縮小することができる。それ故に、１つの実施形態によれば、最終付形品の隙間４０５の幅は、約０．１ｍｍ以下、例えば、約０．０５ｍｍ以下、またはさらに約０．０２５ｍｍ以下である。
【００３１】
図４にさらに示されるように、孔４０７は、突起４０３を折曲げることの結果として、閉じられた端において形成されることができる。いくつかの場合において、孔４０７は定寸にされ、異なる用途の必要にかなう。例えば、孔４０７は、安定化するかまたは付形複合品を別の物品に結合する受口として機能することができる。追加的に、孔４０７はさらに加工されて望ましい用途に特定の形状または寸法に形成する。孔４０７の形状は一部分付形品の寸法と折曲げられた突起４０３の形状に依存しうる、しかし概略、孔４０７は円形であることができる。１つの実施形態によれば、孔４０７の直径は、約０．１ｍｍ以下、例えば、約０．０５ｍｍ以下である。それでも、孔の寸法は変更することができるが、一般に、約０．０２５ｍｍ〜約０．１ｍｍの範囲内にある。代替的に、孔４０７の寸法は、特定の用途に好ましくなければ、最小限度にされうる。孔４０７の準備は、折曲げられた突起４０３の減少される応力を促進することができ、付形複合品の過剰力の存在において突起がずれることを提供する。
【００３２】
さらに図１に関して、付形品の実質的に閉じられた端を形成すること１０９の後に、付形品は、マンドレルと溝形から取外されること１１１ができる。特定の実施形態によれば、付形品は、種々の用途においての使用のために、軸受カップであることができる。
【００３３】
そういうものとして、他の側面によれば、実質的に円筒の形状を有する金属支持体と金属支持体上に重なり、円筒形状の内面に配置されたポリマー層とを含む複合材料を含む軸受組立部品が提供される。軸受組立部品は、また、複数の折曲げられた突起を含む閉じた端面を含む。
【００３４】
さらに軸受組立部品に関して、図５は、特定の実施形態に従う軸受５００の透視図を提供する。図解されるように、軸受５００は、カップ形状のような、開放端５０７と以前の実施形態によって論じられたように複数の折曲げられた突起からなる閉じた端面５０９（点線で示される）とを有する大体円筒形状を有する。軸受５００は、また、大体円筒形状の側に沿って長手方向に延長する隙間５０５を含むことができる。認識されるであろうように、隙間５０５は、軸受５００の材料を通って及ぶように、円筒形状の全厚を通って及ぶことができる。以前に記載された実施形態に従って、隙間５０５は、実質的に硬質の支持体５０１とポリマー層５０３を含む複合材料層を通って及ぶことができる。
【００３５】
前述の軸受組立部品の特定の用途に関して、１つの実施形態によれば、軸受５００は、図６に示されるように自在継手内に収容された軸受カップであることができる。図６は、２つのＵ字形腕部分６０１、６０３と、Ｕ字形腕部分６０１、６０３を接続するｔ字継手組立品６０５とを有する自在継手６００を図解する。ｔ字自在継手組立品６０５の腕それぞれは、以前に論じられた実施形態に従って軸受カップに連結される。１つの実施形態によれば、各軸受カップは、Ｕ字形腕部分６０１、６０３に連結された軸受保持器６０７，６０８，６０９，６１０（６０７〜６１０）と配列されることができる。軸受保持器は、一般に、開放端において内側に軸受カップを保持するリップを有するカップ形状を有することができる。軸受カップは、一般に、軸受保持器６０７〜６１０内で自由に回転することができるように、軸受保持器６０７〜６１０内に配置されることができる。軸受カップは、ｔ字形組立品６０５の回転自由と、自在継手の連動中に一方のＵ字形腕部分６０３から他方のＵ字形腕部分６０１への回転力の伝達とを容易にすることができることは認識されるであろう。
【００３６】
さらに特定の用途に関して、図７は、１つの実施形態による操舵組立部品７００の図解を提供する。他の側面によれば、第一端と第二端を有する第１の軸７０５を含み、第一端が操舵入力装置７０１に連結される操舵組立部品７００が提供される。示されるように、操舵組立部品７００は、また、第一端及び第二端を有する第２の軸７０７と、第１の軸７０５の第二端と第２の軸７０７の第一端に固定された軸継手７０９とを含む。以前に記載され、並びに図６に示されるように、軸継手は、自在継手であることができ、ｔ字形組立品に連結された２つのＵ字形アームを含むことができる。１つの実施形態によれば、軸継手は、複数の腕を有する実質的にｔ字形の組立品と各腕の端に配置された複数の軸受カップとを含む。軸受カップは、折曲げられた突起からなる閉じた端面を有する実質的に円筒の形状を有することができる。軸受カップは、以前に記載された実施形態に従って、Ｕ字形腕に連結された軸受保持器内に配置されることができる。
【００３７】
特定の実施形態によれば、軸継手は、カルダン式自在継手であることができる。この特定の用途に関連して、軸継手は、約１００Ｎ超過、例えば、約１５０Ｎ超過、またはさらに２００Ｎの軸方向荷重に耐えることができる。さらに操舵組立部品の機械的性質に関して、他の実施形態において、運転中に軸継手は、約１４００Ｎのトルクを受けて約０°０５’以下、例えば約０°０３’以下、または約１４００Ｎのトルクを受けてさらに約０°０２’の遊びを有する。
【００３８】
前に開示された主題事項は、例証的であり制限的でないと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内にあるすべてのそのような変形、拡張、及び他の実施形態を包含することを予定される。したがって、法律により許容される最大限度まで、本発明の範囲は、次の特許請求の範囲及びそれらの均等物の最も広く許される解釈により決定されるべきであり、前述の詳細な説明により制限または限定されないであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】特定の実施形態による形成方法を図解するフローチャートである。
【００４０】
【図２】特定の実施形態によって突起を有する硬質帯板の図である。
【００４１】
【図３】特定の実施形態による付形品の図である。
【００４２】
【図４】特定の実施形態による軸受カップの図である。
【００４３】
【図５】特定の実施形態による軸受カップの図である。
【００４４】
【図６】特定の実施形態による自在継手の図である。
【００４５】
【図７】特定の実施形態によって軸受組立部品を利用する操舵装置の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月3日(2008.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）材料の硬質帯板を用意し、
ｂ）該硬質帯板の側に沿って突起を形成し、
ｃ）該硬質帯板をマンドレルで付形して付形品を形成し、そして
ｄ）該突起を付形して該付形品の実質的に閉じた端面を形成する工程を含む方法であって、該実質的に閉じた端面が直径０．１ｍｍ以下の孔を含む、方法。
【請求項２】
該硬質帯板は、複合硬質帯板である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該複合硬質帯板は、第１の主面を有する実質的に硬質の支持体と該第１の主面に重なるポリマー層とを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該ポリマー層は、フルオロポリマーである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
工程ｂ）は、のこ歯原型の原型を切断して該突起を形成することを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
工程ｃ）は、該硬質帯板を溝にかみ合わせることを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
工程ｃ）はさらに、該硬質帯板をマンドレル回りに付形して実質的に円筒の形状を有する硬質帯板に形成することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
工程ｄ）は、各突起が２つの他の突起に隣接し、折り曲げ後に該突起が付形品の該実質的に閉じた端面を形成するように、該突起を中心点に向かって折曲げることを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
工程ｄ）は、該突起に第１の折曲げ力を加えて該突起を中心点に向かって折曲げることと、該突起が初期面に対してほとんど６０°以下の角度に達するときに第１の折り曲げ力を除去することを含み、さらに、該突起に第２の折曲げ力を加えて、該突起が付形品の実質的に閉じた端面を形成するまで該突起を該中心点に向かって折曲げることを続けることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の折曲げられた突起を含む閉じた端面を有する実質的に円筒の形状を有する金属支持体と、該金属支持体に重なり、該円筒形状の内面に配置されたポリマー層とを含む複合材料を含み、該閉じた端面は該複数の折曲げられた突起の大体中心にある直径０．１ｍｍ以下を有する孔を有する軸受組立部品。
【請求項１１】
操舵入力装置に連結された第一端と第二端を有する第１の軸と、
第一端と第二端を有する第２の軸と、
該第１の軸の該第二端と該第２の軸の該第一端とに固定された軸継手と、を含み、該軸継手は、複数の腕を有する実質的にｔ字形の組立品と、該腕それぞれの端に配置され、折曲げられた突起を含む閉じた端を有する実質的に円筒の形状をその各軸受カップが有する複数の軸受カップとを含み、該閉じた端が直径０．１ｍｍ以下を有する孔を含む操舵組立部品。
【国際調査報告】
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