CN111133208A - 滑动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够在实现重量减轻和成本削减的同时保持强度的滑动轴承。该滑动轴承具有：上壳体(2)，其附接到用于将悬架附接到车辆车身的上支撑件；下壳体(3)，其与上壳体(2)可旋转地组合；环形中心板(4)，其位于上壳体(2)与下壳体(3)之间；以及环形滑动片材(5)，其位于上壳体(2)与中心板(4)之间。下壳体(3)具有：大致圆柱形形状的下壳体本体(31)；从下壳体本体(31)的外周边表面沿径向向外突出的凸缘部分(32)；和形成在凸缘部分(32)的外周边表面上的中空部段(321)。在凸缘部分(32)的外周边表面上沿圆周方向以相等间隔形成有多个中空部段(321)。

Description

滑动轴承
技术领域
本发明涉及用于支撑载荷的滑动轴承，尤其涉及用于支撑轴构件(例如车辆的悬架)上的载荷的滑动轴承。
背景技术
用于汽车前轮的支柱式悬架具有将活塞杆、减震器和螺旋弹簧组合在一起的结构，并且减震器响应于转向操作而与螺旋弹簧一起旋转。因此，为了在允许减震器和螺旋弹簧平稳旋转的同时支撑支柱式悬架上的载荷，通常在上安装座和上弹簧座之间安装有轴承，该上安装座设置为用于将支柱式悬架安装到车身上的安装机构，该上弹簧座设置为用于支撑螺旋弹簧的上端部的弹簧座。
例如，专利文献1公开了一种由合成树脂制成的用于支柱式悬架的滑动轴承。该滑动轴承具有：上壳体，其附接到上安装座；下壳体，其与上壳体组合而附接到上弹簧座；环形中心板，其位于上壳体和下壳体之间，并且包括支撑在支柱式悬架上的载荷的支承表面；以及环形滑动片材材，其位于上壳体和中心板之间，并且包括可在中心板的支承表面上滑动的滑动表面。上壳体和下壳体组合在一起，以便由于滑动片材材和中心板而相对于彼此可旋转。这使得该滑动轴承在允许减震器和螺旋弹簧的平稳旋转运动的同时支撑支柱式悬架上的载荷。
文献引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2012-172814
发明内容
技术问题
对于专利文献1中公开的滑动轴承，下壳体具有：大致圆柱形形状的下壳体本体，其具有用于插入减震器的插入孔；和凸缘部分，其形成在下壳体本体的上端部部分上，以从下壳体本体的外周边表面沿径向向外突出，中心板放置在凸缘部分的上表面上，并且上弹簧座附接到凸缘部分的下表面。
凸缘部分的上表面作为中空部段，用于减轻重量、降低成本等目的，设置有多个凹部部段，每个凹部部段都为大致圆柱形形状或大致三棱柱状，它们在圆周方向上等间隔地设置。在此，为了进一步减轻下壳体的重量、削减成本等，可以想到，凸缘部分的下表面也可以与凸缘部分的上表面同样地设置有中空部段。然而，在凸缘部分的下表面设置中空部段会产生如下情况。
具体地，有时下壳体的凸缘部分的下表面被设计为替代上弹簧座，因此省略了上弹簧座。在这种情况下，使螺旋弹簧的上端部部分直接或通过橡胶片材抵接凸缘部分的下表面。此时，在将螺旋弹簧的上端部部分置于设置在凸缘部分的下表面上的任何中空部段中的情况下，螺旋弹簧的反作用力可能会集中在该中空部段中而损坏下壳体或橡胶片材。
鉴于上述情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够在实现重量减轻和成本削减的同时保持强度的滑动轴承。
解决方案
响应于上述问题，对于本发明的滑动轴承，下壳体包括大致圆柱形形状的下壳体本体和从下壳体本体的外周边表面沿径向向外突出的凸缘部分，该下壳体在凸缘部分的外周边表面上设置有作为中空部段的凹部部段。
例如，本发明提供了一种用于支撑载荷的滑动轴承，该滑动轴承具有：
上壳体，以及
下壳体，所述下壳体与上壳体可旋转地组合。
下壳体包括：
下壳体本体，所述下壳体本体为大致圆柱形形状；
凸缘部分，所述凸缘部分从下壳体本体的外周边表面沿径向向外突出；和
凹部部段，所述凹部部段形成在凸缘部分的外周边表面上。
本发明的有益效果
根据本发明，凹部部段设置在下壳体的凸缘部分的外周边表面上，因此减少了材料的使用以实现下壳体的轻量化、成本削减等等，并且进一步允许从凸缘部分的下表面省略凹部部段，以使凸缘部分的下表面变平。由此，即使在下壳体的凸缘部分的下表面被设计成用作上弹簧座的替代物而不使用上弹簧座时，直接地或通过橡胶片材从螺旋弹簧传递到下壳体的反作用力也分布在凸缘部分的整个下表面上。这使得不会损坏下壳体或橡胶片材，导致保持强度，并且同时实现了重量减轻和成本削减。
附图说明
[图1]图1(A)、图1(B)和图1(C)分别是根据本发明的一个实施例的滑动轴承1的平面图、仰视图和前视图，图1(D)是图1(A)所示的滑动轴承1的A-A横截面图。
[图2]图2是如图1(D)所示的滑动轴承1的B部分的放大图。
[图3]图3(A)、图3(B)和图3(C)分别是上壳体2的平面图、仰视图和前视图，图3(D)是图3(A)所示的上壳体2的C-C横截面图。
[图4]图4(A)、图4(B)和图4(C)分别是下壳体3的平面图、仰视图和前视图，图4(D)是图4(A)所示的下壳体3的D-D横截面图。
[图5]图5(A)是中心板4的平面图，图5(B)是如图5(A)所示的中心板4的E-E横截面图，图5(C)是图5(B)所示的中心板4的F部分的放大图。
[图6]图6(A)是滑动片材5的平面图，图6(B)是如图6(A)所示的滑动片材5的G-G横截面图。
[图7]图7(A)和图7(B)分别是防尘密封件6的平面图和仰视图，图7(C)是如图7(A)所示的防尘密封件6的H-H横截面图，图7(D)是如图7(C)所示的防尘密封件6的部分I的放大图。
[图8]图8是用于说明滑动轴承1的变形例的图，是与图2相对应的图(图1(D)中的B部分的等同部分的放大图)。
[图9]图9是用于说明轴承1的变形例的图，是与图2相对应的图(图1(D)中的B部分的等同部分的放大图)。
[图10]图10是用于说明轴承1的变形例的图，是与图2相对应的图(图1(D)中的B部分的等同部分的放大图)。
[图11]图11是用于说明轴承1的等同形式的变形例的图，是与图2相对应的图(图1(D)中的B部分的放大图)。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的一个实施例。
图1(A)、图1(B)和图1(C)分别是根据本发明的一个实施例的滑动轴承1的平面图、仰视图和前视图，图1(D)是图1(A)所示的滑动轴承1的A-A横截面图。图2是如图1(D)所示的滑动轴承1的B部分的放大图。
根据本实施例的滑动轴承1包括保持孔10，该保持孔用于将车辆上的悬架(例如支柱式悬架)的减震器(未示出)保持在该保持孔内，从而支撑车辆车身待施加到悬架上的载荷，同时允许保持在该保持孔10中的减震器进行旋转运动。
如图所示，滑动轴承1具有：上壳体2；下壳体3，其与上壳体2可旋转地组合以在下壳体3和上壳体2之间形成环形空间7；大致环形形状的中心板4和大致环形形状的滑动片材5，其均放置在该环形空间7内；防尘密封件6，其用于防止灰尘进入该环形空间7；以及润滑剂，例如润滑脂，其由中心板4保持，但是未示出。
上壳体2由滑动性优异的热塑性树脂制成，例如必要时用润滑油浸渍的聚缩醛树脂，并且在悬架的减震器插入其中的情况下，上壳体能够附接到上安装座(图中未示出)，该上安装座用作将悬架安装到车辆车身上的安装机构。
图3(A)、图3(B)和图3(C)分别是上壳体2的平面图、仰视图和前视图，图3(D)是图3(A)所示的上壳体2的C-C横截面图。
如图所示，上壳体2具有：为大致环形形状的上壳体本体21，其包括用于减震器插入的插入孔20；附接表面23，其形成在上壳体21的上表面22中，并且用于滑动轴承1附接到上安装座；以及环形凹部部段25，其形成在上壳体21的下表面24中，以与下壳体3可旋转地组合而形成环形空间7。
在环形凹部部段25内部的底部26设置有载荷传递表面27，该载荷传递表面形成环形空间7的上部内表面。载荷传递表面27用于将车辆车身施加于悬架上的载荷传递到滑动片材5和中心板4。
下壳体3由诸如聚酰胺树脂的热塑性树脂制成，并且在悬架的减震器插入其中的情况下与上壳体2可旋转地组合。
图4(A)、图4(B)和图4(C)分别是下壳体3的平面图、仰视图和前视图，图4(D)是图4(A)所示的下壳体3的D-D横截面图。
如图所示，下壳体3具有：为大致圆柱形的下壳体本体31，其包括用于减震器插入的插入孔30；凸缘部分32，其形成在下壳体31的上端部部分35一侧上，以从下壳体31的外周边表面36沿径向向外突出；以及环形突起34，其形成在凸缘部分32的上表面33上，并且当下壳体3与上壳体2可旋转地组合时，该环形突起保持在形成于上壳体2的上壳体本体21的下表面24中的环形凹部部段25内，并且由此形成环形空间7。
环形突起34的上表面340设置有用于将中心板4保持在其中的环形凹部部段341，并且环形凹部部段341内侧的底部342设置有沿圆周方向以相同间隔布置的多个中空部段343，每个中空部段都是沿轴线O形成的大致圆柱体形式的凹部部段。在图4中应注意，仅一些中空部段343由附图标记表示。
凸缘部分32的外周边表面320设置有沿圆周方向以相同间隔布置的多个中空部段321，每个中空部段都是沿径向方向形成的大致四棱柱形式的凹部部段。在此，中空部段321优选地在圆周方向上与形成在环形凹部部段341的底部342上的中空部段343交替地布置。这样的布置使得下壳体3内的每个薄壁部段比每个中空部段321和相应的中空部段343位于在圆周方向上重叠的相应位置处的情况更厚，并且此外还允许薄壁部段在下壳体3内均匀地分布，从而使下壳体3的强度增加。要注意的是，在图4中，仅一些中空部段321由附图标记表示。
在每个中空部段321的内部，沿轴线O的方向位于下侧的对应的壁表面322随着其沿径向向内延伸而沿轴线O的向上方向倾斜(见图2)。这使得进入中空部段321的流体(例如泥水)被排放到外部。在此，当滑动轴承1附接到车辆车身时，壁表面322相对于与轴线O垂直的垂线P的倾斜度α优选地大于轴线O相对于竖直线的倾斜度。这种方式确保了将进入中空部段321的流体(例如泥水)更可靠地排放到外部。
凸缘部分32的下表面37用作上弹簧座，该上弹簧座是用于支撑螺旋弹簧(图中未示出)的上端部部分的弹簧座，该螺旋弹簧与减震器一起形成车辆的悬架。
中心板4由滑动性能优异的弹性材料制成。这样的弹性材料的示例包括但不限于例如聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体和聚酰胺类热塑性弹性体，根据需要向它们添加润滑剂，例如PTFE(聚四氟乙烯)、润滑油和硅树脂。中心板4放置在形成于下壳体3的环形突起34的上表面340上的环形凹部部段341内，以支撑车辆车身通过滑动片材5和上壳体2的环形凹入部分25的与环形突起34一起形成环形空间7的载荷传递表面27施加到悬架的载荷(见图2)。
图5(A)是中心板4的平面图，图5(B)是如图5(A)所示的中心板4的E-E横截面图，图5(C)是图5(B)所示的中心板4的F部分的放大图。
如图所示，为环形物体的中心板4包括：支承表面40，其用于支撑通过滑动片材5和在上壳体2的环形凹部部段25内部的底部26上形成的载荷传递表面27施加的载荷；背面41，其定位成与支承表面40相对并且与环形凹部部段341内的底部342面对并接触；以及环形槽42，其形成在支承表面40中以保持润滑剂，例如润滑脂。
滑动片材5由滑动性能优异的热塑性塑料制成，包括氟树脂，例如PTFE和通过TFE(四氟乙烯)与微量的其它材料(共聚单体)获得的改性PTFE，聚缩醛树脂，聚乙烯树脂，聚酰胺树脂和聚苯硫醚树脂；润滑剂(包括PTFE(排除使用PTFE或改性PTFE作为热塑性塑料材料的情况)，润滑油，硅树脂和石墨)和/或增强材料(包括芳纶纤维，玻璃纤维和碳纤维)根据需要添加到该材料中。作为另外一种选择，滑动片材5可以由滑动性能优异的金属材料制成，例如黄铜合金。滑动片材5放置在环形空间7内并且放置在中心板4的支承表面40与上壳体2的载荷传递表面27之间。
图6(A)是滑动片材5的平面图，图6(B)是如图6(A)所示的滑动片材5的G-G横截面图。
如图所示，滑动片材5是环形物体，其在轴线O方向上的横截面形成为大致平板形状，该滑动片材包括接触表面50和滑动表面51，该接触表面用以与在上壳体2的环形凹部部段25内的底部26上形成的载荷传递表面27接触，该滑动表面定位成与接触表面50相对，以抵靠中心板4的支承表面40滑动。滑动片材5的滑动表面51与中心板4的支承表面40的可滑动接触允许上壳体2和下壳体3之间的相对旋转运动。
由诸如尿烷树脂的弹性材料制成的防尘密封件6附接到下壳体3的环形突起34，从而密封形成在上壳体2和下壳体3之间的并通向环形空间7的空间，如图2所示。
图7(A)和图7(B)分别是防尘密封件6的平面图和仰视图，图7(C)是如图7(A)所示的防尘密封件6的H-H横截面图，图7(D)是如图7(C)所示的防尘密封件6的部分I的放大图。
如图所示，防尘密封件6包括：大致圆柱形形状的防尘密封件本体60，其附接到下壳体3的环形突起34；以及大致环形形状的唇缘部分62，其从防尘密封件本体60的上端部部分61在轴线O的方向上向上并且在径向方向上向外延伸。在防尘密封件本体60附接到下壳体3的环形突起34的情况下，唇缘部分62抵接上壳体2的环形凹部部段25内的底部26。这使得形成在上壳体2和下壳体3之间并通向环形空间7的空间被密封，从而防止灰尘侵入该环形空间7(见图2)。
在上文中，已经描述了本发明的实施例。
根据本实施例，中心板4放置在形成于下壳体3的环形突起34的与上壳体2的环形凹部部段25一起形成环形空间7的上表面340中的环形凹部部段341内，并且具有支承表面40，该支承表面用于支撑通过滑动片材5和上壳体2的环形凹部部段25内的载荷传递表面27施加的载荷。此外，滑动片材5放置在环形空间7内并且放置在中心板4的支承表面40和上壳体2的载荷传递表面27之间，并且具有与中心板4的支承表面40可滑动接触的滑动表面51。另外，由于中央板4和滑动片材5介于壳体2、3之间，因此上壳体2和下壳体3组合在一起而能够相对于彼此旋转。这使得滑动轴承1能够支撑悬架上的载荷，同时允许悬架的插入保持孔10中的减震器进行旋转运动。
在本实施例中，中空部段321形成在下壳体3的凸缘部分32的外周边表面320中，因此减少了材料的使用以实现下壳体3的轻量化、成本削减等等，并且因此允许从凸缘部分32的下表面37省略中空部段，以使凸缘部分32的下表面37变平。由此，即使在凸缘部分32的下表面37被设计成用作上弹簧座的替代物而不使用上弹簧座时，直接地或通过橡胶片材从螺旋弹簧传递到下壳体3的螺旋弹簧的反作用力也分布在凸缘部分32的整个下表面37上。这使得不会损坏下壳体3或橡胶片材，导致保持滑动轴承1的强度，并且同时实现了重量减轻和成本削减。
在本实施方式中，壁表面322位于形成在下壳体3的凸缘部分32的外周边表面320上的各中空部段321的下侧(沿轴线O的方向)，该壁表面随着其沿径向向内延伸而在轴线O的向上方向上倾斜。这使得诸如泥水之类的进入中空部段321的流体能够被排放到外部，并且因此降低了诸如泥水之类的流体对下壳体3的影响，从而延长了滑动轴承1的使用寿命。在此，当滑动轴承1附接到车辆车身时，壁表面322相对于与轴线O垂直的垂线P的倾斜度α可以被设计为大于轴线O相对于竖直线的倾斜度，这使得进入中空部段321的流体(例如泥水)更可靠地排放到外部，从而进一步延长了滑动轴承1的使用寿命。
在本实施方式中，中空部段343设置在形成于下壳体3的环形突起34的上表面340中的环形凹部部段341内的底部342中，因此进一步减少了材料的使用，从而实现了进一步的下壳体3轻量化、成本削减等。
在本实施例中，设置有防尘密封件6以密封上壳体2和下壳体3之间的通向环形空间7的空间，从而防止灰尘进入中心板4的支承表面40和滑动片材5的滑动表面51之间；这使得能够长期维持滑动轴承1的滑动性能。
在本实施方式中，中心板4的支承表面40设置有用于保持例如润滑脂的润滑剂的环形槽42，因此润滑剂对中心板4的支承表面40进行润滑，从而提高了滑动轴承1的滑动性能。
本发明可以包括但不限于上述实施例；对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变。
例如，在上述实施方式中，形成在下壳体3的凸缘部分32的外周边表面320上的每个中空部段321均为大致四棱柱的形式。然而，本发明的范围不限于这个方面。每个中空部段321可以是除了四棱柱之外的大致多边形棱柱形式的凹部部段，或者可以是为大致圆柱体形式的凹部部段。
在上述实施方式中，在每个中空部段321的内部，沿轴线O的方向位于下侧的对应的壁表面322随着其沿径向向内延伸而沿轴线O的向上方向倾斜。然而，本发明的范围不限于这个方面。在某些情况下，例如当不需要考虑进入诸如泥水之类的流体进入中空部段321时，沿轴线O的方向位于每个中空部段321的下侧的壁表面322可以例如平行于与轴线O垂直的垂线P。
在上述实施方式中，在下壳体3的环形突起34的上表面340上形成的环形凹部部段341内的底部342中的每个中空部段343是大致圆柱体形式的凹部部段。然而，本发明的范围不限于这个方面。每个中空部段343可以是大致多边形棱柱形式的凹部部段。另外，根据需要，可以设置或省略中空部段343。
在上述实施例中，如图2所示，形成在中心板4上的支承表面40沿推力方向(即沿轴线O的方向)支撑载荷，但不限于此；如在图8所示的中心板4的变形例4a中，大致圆柱形形状的凸台48可以与中心板4的背面41的内边缘一体地形成，该凸台的内周边表面设置有与上壳体2的环形凹部部段25的内周边侧上的内壁29可滑动接触的支承表面49。并且，该凸台48可以定位在上壳体2的环形凹部部段25的内周边侧上的内壁29与下壳体3的下壳体本体31的内周边表面39之间，使得支承表面40不仅可以在推力方向上支撑载荷，而且支承表面49也可以在径向方向(即垂直于轴线O的方向)上支撑载荷。作为另外一种选择，如图9所示，在上壳体2的环形凹部部段25的内周边侧上的内壁29和下壳体3的下壳体本体31的内周边表面39之间可以设置有衬套8，使得不仅中心板4可以沿推力方向支撑载荷，而且衬套8也可以沿径向方向支撑载荷，该衬套的内周边表面设置有与上壳体2的环形凹部部段25的内周边侧上的内壁29可滑动接触的支撑表面80。
在上述实施例中，如图2所示，中心板4定位在环形空间7的下壳体3一侧上，其中支承表面40沿轴线O的方向面向上，滑动片材5定位在环形空间7的上壳体2一侧上，其中滑动表面51沿轴线O的方向面向下。然而，本发明的范围不限于这个方面。中心板4可以位于环形空间7的上壳体2一侧上，其中支承表面40沿轴线O的方向面向下，滑动片材5可以位于环形空间7的下壳体3一侧上，其中滑动表面51沿轴线O的方向面向上。
在上述实施例中，如图2所示，中心板4和滑动片材5位于环形空间7内。然而，本发明的范围不限于这个方面。例如，如图10所示，可以省略滑动片材5，使得中心板4的支承表面40可以直接与形成在上壳体2的环形凹部部段25内的底部26上的载荷传递表面27滑动。作为另外一种选择，如图11所示，可以省略中心板4和滑动片材5，并且省略形成在下壳体2的环形突起34的上表面340上的环形凹部部段341，使得上壳体2的环形凹部部段25内的底部26可直接与下壳体2的环形突起34的上表面340滑动。在这种情况下，优选的是，下壳体2的环形突起34的上表面340设置有用于保持诸如润滑脂的润滑剂的保持部分344。保持部分344可以是环形的槽，也可以是在圆周方向上布置的多个凹部部段。
本发明可广泛地应用于在包括车辆的悬架在内的各种机构中用于支撑载荷的滑动轴承。
附图标记列表
1：滑动轴承；2：上壳体；3：下壳体；4、4a：中心板；5：滑动片材；6：防尘密封件；7：环形空间；10：滑动轴承1的保持孔；20：上壳体2的插入孔；21：上壳体本体；22：上壳体本体21的上表面；23：上壳体本体21的附接表面；24：上壳体本体21的下表面；25：上壳体本体21的环形凹部部段；26：环形凹部部段25内部的底部；27：上壳体2的载荷传递表面；29：环形凹部部段25的内周边侧上的内壁；30：下壳体3的插入孔；31：下壳体本体；32：下壳体3的凸缘部分；33：凸缘部分32的上表面；34：下壳体3的环形突起；35：下壳体本体31的上端部部分；36：下壳体本体31的外周边表面；37：凸缘部分32的下表面；39：下壳体本体31的内周边表面；40：中心板4的支承表面；41：中心板4的背面；42：支承表面40上的环形槽；48：凸台；49：凸台48的支承表面；60：防尘密封件6的防尘密封件本体；61：防尘密封件本体60的上端部部分；62：防尘密封件6的唇缘部分；8：衬套；80：衬套8的支承表面；320：凸缘部分32的外周边表面；321：中空部段；322：中空部段321的壁表面；340：环形突起34的上表面；341：下壳体3的环形凹部部段；342：环形凹部部段342内的底部；343：中空部段。

Claims (8)

1.一种用于支撑载荷的滑动轴承，其包括：
上壳体；以及
下壳体，所述下壳体与上壳体可旋转地组合；并且
下壳体包括：
下壳体本体，所述下壳体本体为大致圆柱形形状；
凸缘部分，所述凸缘部分从下壳体本体的外周边表面沿径向向外突出；和
凹部部段，所述凹部部段形成在凸缘部分的外周边表面上。
2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其包括在凸缘部分的外周边表面的圆周方向上以相等间隔形成的多个凹部部段。
3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其中：
在凹部部段内，在下壳体本体的轴线的方向上位于下侧的壁表面随着径向向内行进而沿轴线的向上方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的滑动轴承，其中：
在凹部部段内，在下壳体本体的轴线的方向上定位在下侧上的壁表面相对于与轴线垂直的垂线具有倾斜度，并且当滑动轴承附接到待支撑的物体时，该倾斜度大于轴线相对于竖直线的倾斜度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滑动轴承，其还包括环形的中心板，该环形的中心板定位在上壳体与下壳体之间，并且构造成提供上壳体与下壳体之间的相对旋转运动。
6.根据权利要求5所述的滑动轴承，其还包括位于上壳体或下壳体之一与中心板之间的环形的滑动片材。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的滑动轴承，其还包括密封构件，该密封构件构造成将上壳体与下壳体之间的空间相对于外部密封。
8.根据权利要求6所述的滑动轴承，其中：
滑动轴承构造成在允许轴构件旋转的同时支撑轴构件上的载荷，
上壳体构造成附接到由轴构件支撑的物体，其中该轴构件插入在上壳体中，
下壳体与上壳体组合，以便能够相对于上壳体旋转，其中轴构件插入在下壳体中，并且
中心板和滑动片材构造成定位在上壳体和下壳体之间，其中轴构件插入在中心板和滑动片材中。
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