JP2018040490A

JP2018040490A - スラスト滑り軸受

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Publication number: JP2018040490A
Application number: JP2017155339A
Authority: JP
Inventors: 祐太石井; Yuta Ishii; 関根　敏彦; Toshihiko Sekine; 敏彦関根
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: JP6746542B2; WO2019031547A1

Abstract

【課題】アッパーケースが外れることがなく、サスペンションの組立または分解時における作業性の低下を防止可能なスラスト滑り軸受を提供する。【解決手段】円環状をなすスラスト滑り軸受１は、合成樹脂材料により構成されたアッパーケース１０と、金属材料により構成されたスチールワッシャ２０と、アッパーケース１０に対し回動可能に組み合わせられたロアケース３０と、を備える。アッパーケース１０は、スチールワッシャ２０を支持するワッシャ支持部１１を有する。スチールワッシャ２０は、円環状をなし、内周部２６および外周部２５を有する。スチールワッシャ２０の外周部２５は、アッパーケースのワッシャ支持部１１に覆われ、アッパーケース１０とスチールワッシャ２０とは一体に構成され、スチールワッシャ２０の内周部２６は、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１よりも内方に突出している。【選択図】図１

Description

本発明は、スラスト滑り軸受、特に、自動車におけるストラット式サスペンション（マクファーソンストラット）の滑り軸受として組み込まれるスラスト滑り軸受に関する。

一般に、ストラット式サスペンション用のスラスト滑り軸受は、アッパーケースと、ロアケースと、アッパーケースとロアケースとの間に配置された滑り軸受片であるセンタープレートと、アッパーケースとセンタープレートとの間に配置されたスチールワッシャを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のスチールワッシャは、鋼板等をプレス成形（鍛造）することにより形成され、外側円板部と、内側円板部と、外側円板部と内側円板部とを接続しそれらの間に段差を形成する段差部とを備える。当該スチールワッシャが、サスペンションのロッドとナットに挟持されることにより、スラスト滑り軸受は、サスペンションに組み込まれる。

特開２０１６−０４０４８４号公報

しかし、特許文献１のスラスト滑り軸受では、アッパーケースが、ロアケース等の他の構成要素から外れ易く、サスペンションの組立または分解時の作業性を低下させていた。

そこで、本発明は、組立または分解時にアッパーケースが外れることがなく、サスペンションの組立または分解時における作業性の低下を防止可能なスラスト滑り軸受を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のスラスト滑り軸受は、アッパーケースと、金属材料により構成されたワッシャと、前記アッパーケースに対し回動可能に組み合わせられたロアケースと、を備えた円環状をなすスラスト滑り軸受であって、前記アッパーケースは、前記ワッシャを支持するワッシャ支持部を有し、前記ワッシャは、円環状をなし、内周部および外周部を有し、前記ワッシャの前記外周部は、前記アッパーケースの前記ワッシャ支持部に覆われ、前記アッパーケースと前記ワッシャとは一体に構成され、前記ワッシャの前記内周部は、前記アッパーケースの前記ワッシャ支持部よりも内方に突出している。

前記ワッシャは、熱硬化処理が施された金属材料により構成されていてもよい。

前記ワッシャは、ガス軟窒化処理が施された金属材料により構成されていてもよい。

前記ワッシャは、平板状をなしてもよい。

前記ワッシャは、段差を有するワッシャ上面と平面状をなすワッシャ下面とを有して、前記外周部が前記内周部よりも薄く構成されていてもよい。

前記アッパーケースと前記ロアケースとの間に配置されたセンタープレートを更に備えてもよい。

前記アッパーケースと前記センタープレートとの間に配置された潤滑シートを更に備えてもよい。

前記ロアケースと前記センタープレートとの間に配置された潤滑シートを更に備えてもよい。

前記ワッシャは、前記ワッシャ支持部と係合して前記ワッシャの前記アッパーケースに対する回動を防止する回動防止部を備えてもよい。

本発明によれば、組立または分解時にアッパーケースが外れることがなく、サスペンションの組立または分解時における作業性の低下を防止可能なスラスト滑り軸受を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受の一部断面斜視図を示す。本発明の第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受の分解斜視図を示す。（ａ）は、スチールワッシャの平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿ったスチールワッシャの断面図を示している。本発明の第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受をストラット型サスペンションに組み込んだ状態の断面図を示す。本発明の第２の実施形態に係るスラスト滑り軸受の一部断面斜視図を示す。本発明の第３の実施形態に係るスラスト滑り軸受の一部断面斜視図を示す。本発明の第３の実施形態に係るスラスト滑り軸受の分解斜視図を示す。

本発明の第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１について図面を参照して説明する。

スラスト滑り軸受１は、四輪自動車におけるストラット型サスペンション５０（図４）に組み込まれるスラスト滑り軸受であり、ストラットアッセンブリを収容するための収容孔１ａを有し、ストラットアッセンブリの回動を許容しつつ、ストラット式サスペンション５０に加わる車体の荷重を支持する。

＜スラスト滑り軸受１の全体構成＞
図１は、第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１の一部断面斜視図を示し、図２は、第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１の分解斜視図を示し、図３（ａ）は、スチールワッシャの平面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿ったスチールワッシャの断面図を示している。

図１、２に示すようにスラスト滑り軸受１は、円環状をなし、アッパーケース１０と、スチールワッシャ２０と、ロアケース３０と、センタープレート４０とを備える。

＜アッパーケース１０＞
アッパーケース１０は、摺動性に優れた合成樹脂材料により構成され、貫通孔１０ａを有する円環状のワッシャ支持部１１と、アッパー円筒部１２と、アッパー突起部１３を一体的に有する。ワッシャ支持部１１は、上側支持部１１Ａと、下側支持部１１Ｂと、外側支持部１１Ｃとを有する。アッパー円筒部１２は、円筒状をなし、ワッシャ支持部１１の外側支持部１１Ｃの外周縁のロアケース３０側に設けられている。アッパー突起部１３は、円環状をなし、ワッシャ支持部１１の下側支持部１１Ｂの内周縁からロアケース３０側に突出するように設けられている。ワッシャ支持部１１の下側支持部１１Ｂと、アッパー円筒部１２と、アッパー突起部１３とにより、環状凹部１１ｄが形成される。

＜スチールワッシャ２０＞
図１、３に示すように、スチールワッシャ２０は、貫通孔２０ａを有する円環状かつ平板状をなし、例えば鋼材により構成され、ガス軟窒化処理が施されている。当該ガス軟窒化処理により、スチールワッシャ２０の剛性および強度が向上される。スチールワッシャ２０は、平面状のワッシャ上面２１と、平面状のワッシャ下面２２と、ワッシャ内周面２３と、ワッシャ外周面２４とを有する。

スチールワッシャ２０は、インサート成形により、その外周部２５がアッパーケース１０に埋没している。すなわち、ワッシャ外周面２４と、ワッシャ上面２１およびワッシャ下面２２のうち外周部２５を構成する部分とは、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１の上側支持部１１Ａ、下側支持部１１Ｂ、および外側支持部１１Ｃに覆われている。このように、スチールワッシャ２０はアッパーケース１０に支持され、アッパーケース１０とスチールワッシャ２０とは一体に構成されている。一方、スチールワッシャ２０の内周部２６は、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１よりも内方に突出している。また、スチールワッシャ２０外周部２５には、径方向外方に突出する少なくとも一つ（本実施形態では３つ）の回動防止部である突起２７が設けられ、アッパーケース１０の外側支持部１１Ｃと係合することにより、スチールワッシャ２０のアッパーケース１０に対する回動を防止する。

＜ロアケース３０＞
ロアケース３０は、摺動性に優れた合成樹脂材料により構成され、貫通孔３０ａを有する円環状をなし、ロア基部３１と、外側突起部３２と、内側突起部３３と、ロア円筒部３４とを備える。

ロア基部３１は、円環状をなし、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１の下側に位置している。外側突起部３２は、円環状をなし、ロア基部３１の上側外周縁からアッパーケース１０に向かって突出している。内側突起部３３は、円環状をなし、ロア基部３１の上側であって外側突起部３２よりも内側の位置から、アッパーケース１０に向かって突出している。ロア円筒部３４は、円環状をなし、ロア基部３１の下側内周縁からアッパーケース１０側とは反対側に向かって突出している。

ロア基部３１、外側突起部３２、および内側突起部３３により、センタープレート４０を収容するための環状凹部３５が形成される。また、ロアケース３０は、アッパーケース１０に対し回動可能に組み合わせられる。アッパーケース１０のアッパー円筒部１２と、ロアケース３０のロア基部３１とにより、屈曲した狭い隙間であるラビリンスクリアランスＣが形成される。

＜センタープレート４０＞
センタープレート４０は、摺動性に優れた合成樹脂材料により構成され、円環状をなし、ロアケース３０の環状凹部３５に配置され、アッパーケース１０とロアケース３０との間に介在している。センタープレート４０のプレート上面４１は、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１に当接し、プレート下面４２はロアケース３０のロア基部３１に当接している。センタープレート４０は、アッパーケース１０およびロアケース３０に対し、回動可能に設けられている。

センタープレート４０のプレート上面４１およびプレート下面４２には、円周方向に延びる複数の溝４１ａ、４２ａが形成されている。これらの複数の溝４１ａ、４２ａは、グリース等の潤滑剤の溜まり部となる。

アッパーケース１０と、スチールワッシャ２０と、ロアケース３０と、センタープレート４０とが組み立てられた状態では、ロアケース３０の外側突起部３２および内側突起部３３とセンタープレート４０とが、アッパー円筒部１２と、アッパー突起部１３との間、すなわち環状凹部１１ｄ内に位置するように構成される。そして、アッパーケース１０およびスチールワッシャ２０に対し、ロアケース３０およびセンタープレート４０が回動可能に構成されている。

＜ストラット型サスペンション５０＞
次に、本実施形態に係るスラスト滑り軸受１をストラット型サスペンション５０に組み込んだ構造について説明する。

図４は、本実施形態に係るスラスト滑り軸受１を組み込んだストラット型サスペンション５０の断面図を示している。

上記のように本実施形態のスラスト滑り軸受１は、四輪自動車におけるストラット型サスペンション５０（マクファーソン式）に組み込まれるスラスト滑り軸受１であり、取付機構６０を介して図示せぬ車体に取り付けられるものである。

サスペンション５０は、ピストンロッド５１を備える油圧式の図示せぬショックアブソーバと、ダンパーコイルスプリング５２と、上部スプリング座部材５３と、バンプストッパー５４と、ナット５５とを備えている。上部スプリング座部材５３は、ダンパーコイルスプリング５２の上端を受容する。バンプストッパー５４は、ピストンロッド５１を取り囲むように設けられている。

取付機構６０は、芯金６１が埋設されたゴム等の弾性部材６２と、スペーサ部材６３とを備えている。スペーサ部材６３は、円環状をなし、上部スプリング座部材５３とロアケース３０のロア基部３１との間に介在している。

スラスト滑り軸受１は、取付機構６０の弾性部材６２と、サスペンション５０の上部スプリング座部材５３との間に設けられている。なお、スラスト滑り軸受１と上部スプリング座部材５３との間には、スペーサ部材６３が介在している。

取付機構６０の弾性部材６２は、スラスト滑り軸受１を囲繞するとともに、スラスト滑り軸受１のアッパーケース１０に接触している。

サスペンション５０のピストンロッド５１は、ロッド大径部５１Ａと、ロッド小径部５１Ｂと、ロッドねじ部５１Ｃとを備えている。ロッド大径部５１Ａは、スラスト滑り軸受１のロアケース３０に挿通される。ロッド小径部５１Ｂは、ロッド大径部５１Ａに連続して形成されるとともにロッド大径部５１Ａより小径に形成され、スチールワッシャ２０に挿通されている。ロッドねじ部５１Ｃは、ロッド小径部５１Ｂに連続して形成されている。

スラスト滑り軸受１のスチールワッシャ２０は、ロッド大径部５１Ａとロッド小径部５１Ｂとの段差箇所と、ロッドねじ部５１Ｃに螺合されたナット５５とによって挟持されている。ロッド大径部５１Ａは、スラスト滑り軸受１のロアケース３０に対し、径方向において所定の隙間を有して貫通されている。所定の隙間とは、ロアケース３０に径方向に変動荷重が作用して、アッパーケース１０に対してロアケース３０に径方向の相対変位が生じた場合でも、外周側および内周側におけるアッパーケース１０とロアケース３０との径方向隙間を保持し、相対回動に不具合を生じることのないようにするための隙間である。また、ナット５５の外周には、取付機構６０の弾性部材６２が接触している。

スラスト滑り軸受１のアッパーケース１０は、取付機構６０の弾性部材６２に保持されているため回動しない。このため、アッパーケース１０に対し回動不能に保持されているスチールワッシャ２０も回動しない。

このように、スラスト滑り軸受１が組み込まれたサスペンション５０では、四輪自動車のステアリング操作により、ダンパーコイルスプリング５２がその円周方向に回動すると、ロアケース３０がアッパーケース１０に対して相対的に回動する。ロアケース３０の回動は、アッパーケース１０とロアケース３０との間に配設された合成樹脂製のセンタープレート４０により滑らかになされ、ステアリング操作も殆ど抵抗なく行われる。

＜作用効果＞
本実施形態のスラスト滑り軸受１によれば、スチールワッシャ２０の外周部２５は、アッパーケース１０のワッシャ支持部１１に覆われ、アッパーケース１０とスチールワッシャ２０とは一体に構成されている。これにより、スラスト滑り軸受１の組立時には、一体のアッパーケース１０およびスチールワッシャ２０と、ロアケース３０と、センタープレート４０との３つの部品を組み立ててスラスト滑り軸受１を製造することになるので、スラスト滑り軸受１の組立が容易となる。また、アッパーケース１０およびスチールワッシャ２０が一体であるので、サスペンション５０の組立または分解時にアッパーケース１０が外れることがなく、作業性の低下を防止することができる。また、スチールワッシャ２０は平板状であるため、容易に製造が可能であり、かつセットミスを防止することができ、スラスト滑り軸受１の生産性を向上させることができる。

また、スチールワッシャ２０は、ガス軟窒化処理が施された金属材料により構成されているので、スチールワッシャ２０は、優れた剛性および強度を有する。よって、耐久性のあるスラスト滑り軸受１を提供することができる。

また、スチールワッシャ２０は、ワッシャ支持部１１と係合する突起２７を有するので、スチールワッシャ２０のアッパーケース１０に対する回動を防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るスラスト滑り軸受１０１について説明する。第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１と同じ構成については、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明を行う。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るスラスト滑り軸受１０１の一部断面斜視図を示している。

図５に示すように、スチールワッシャ１２０は、ワッシャ上面１２１が段差を有し、ワッシャ下面１２２が平面状をなして、外周部１２５が内周部１２６よりも薄く構成されている。すなわち、外周部１２５側のワッシャ上面１２１は、内周部１２６側のワッシャ上面１２１よりも、ワッシャ下面１２２との距離が短く構成されている。

また、アッパーケース１１０のワッシャ支持部１１１の上側支持部１１１Ａは、第１の実施形態のスラスト滑り軸受１のアッパーケース１０の上側支持部１１Ａよりも、厚く構成されている。すなわち、上側支持部１１１Ａは、スチールワッシャ１２０の外周部１２５が
薄くなった分、厚く構成されている。

このように、ワッシャ上面１２１は段差を有し、ワッシャ下面１２２は平面状をなして、外周部１２５が内周部１２６よりも薄く構成されている。これにより、スチールワッシャ１２０の外周部１２５を覆う、アッパーケース１１０のワッシャ支持部１１１の上側支持部１１１Ａを厚く構成することができるので、アッパーケース１１０の強度を向上させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るスラスト滑り軸受２０１について説明する。第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１と同じ構成については、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明を行う。

図６は、本発明の第３の実施形態に係るスラスト滑り軸受２０１の一部断面斜視図を示している。図７は、本発明の第３の実施形態に係るスラスト滑り軸受２０１の分解斜視図を示している。

図６、７に示すように、本実施形態に係るスラスト滑り軸受２０１は、第１の実施形態に係るスラスト滑り軸受１のアッパーケース１０、スチールワッシャ２０、ロアケース３０、およびセンタープレート４０に加え、円環状の潤滑シート７０を備えている。潤滑シート７０は、アッパーケース１０と、センタープレート４０との間に設けられている。

潤滑シート７０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）に他原料（コモノマー）を微量共重合させた変性ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の摺動特性に優れた熱可塑性プラスチックで構成されている。潤滑シート７０には、必要に応じてＰＴＦＥ（ただし、熱可塑性プラスチックがＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥの場合を除く）、潤滑油、シリコーン、黒鉛等の潤滑剤、および／またはアラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の補強材が添加される。

また、潤滑シート７０の厚さは、材質によりことなるが、例えば、０．１〜１ｍｍであり、好ましくは０．２〜０．７ｍｍである。潤滑シート７０の表面および裏面は、平坦であることが好ましい。

本実施形態では、潤滑シート７０をアッパーケース１０とセンタープレート４０との間に設けたが、潤滑シート７０を、ロアケース３０とセンタープレート４０との間に設けてもよいし、アッパーケース１０とセンタープレート４０との間およびロアケース３０とセンタープレート４０との間の両方に設けてもよい。さらに、潤滑シート７０は、一枚であったが、複数枚であってもよい。

かかる構成によれば、第１の実施形態のスラスト滑り軸受１の上述の効果に加え、摺動性に優れたスラスト滑り軸受２０１を提供することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形は可能である。

例えば、スチールワッシャ２０に突起２７を設けてスチールワッシャ２０のアッパーケース１０に対する回動を防止したが、スチールワッシャ２０に凹部を形成し、凹部とアッパーケース１０とを係合させるようにして、スチールワッシャ２０のアッパーケース１０に対する回動を防止してもよい。

また、スチールワッシャ２０は、ガス軟窒化処理が施された金属材料により構成されていたが、焼き入れ、浸炭等の他の熱硬化処理が施された金属材料であってもよい。熱硬化処理により、優れた強度を有するスチールワッシャ２０を提供することができる。

また、上記の実施形態では、アッパーケース１０、１１０とスチールワッシャ２０、１２０とをインサート成形により一体に構成したが、例えば、アッパーケース１０、１１０を上下２分割の構成とし、スチールワッシャ２０、１２０を挟む構成にして、アッパーケース１０、１１０とスチールワッシャ２０、１２０とを一体に構成してもよい。

また、上記の実施形態において、センタープレート４０は、アッパーケース１０、１１０およびロアケース３０に対し回動可能であったが、センタープレート４０を設けない構成であってもよいし、ロアケース３０とセンタープレート４０とが一体の構成であってもよいし、アッパーケース１０、１１０とセンタープレート４０とが一体の構成であってもよい。

また、第２の実施形態のスラスト滑り軸受１０１において、潤滑シート７０を、アッパーケース１１０とセンタープレート４０との間、および／または、ロアケース３０とセンタープレート４０との間に、一枚または複数枚設けてもよい。

１、１０１、２０１：スラスト滑り軸受、１０、１１０：アッパーケース、１１、１１１：ワッシャ支持部、２０、１２０：スチールワッシャ、２５、１２５：外周部、２６、１２６：内周部、２７：突起、３０：ロアケース、４０：センタープレート、２１、１２１：ワッシャ上面、２２、１２２：ワッシャ下面、７０：潤滑シート

Claims

アッパーケースと、
金属材料により構成されたワッシャと、
前記アッパーケースに対し回動可能に組み合わせられたロアケースと、を備えた円環状をなす滑り軸受であって、
前記アッパーケースは、前記ワッシャを支持するワッシャ支持部を有し、
前記ワッシャは、円環状をなし、内周部および外周部を有し、
前記ワッシャの前記外周部は、前記アッパーケースの前記ワッシャ支持部に覆われ、前記アッパーケースと前記ワッシャとは一体に構成され、
前記ワッシャの前記内周部は、前記アッパーケースの前記ワッシャ支持部よりも内方に突出している、スラスト滑り軸受。
前記ワッシャは、熱硬化処理が施された金属材料により構成されている、請求項１に記載のスラスト滑り軸受。
前記ワッシャは、ガス軟窒化処理が施された金属材料により構成されている、請求項２に記載のスラスト滑り軸受。
前記ワッシャは、平板状をなしている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
前記ワッシャは、段差を有するワッシャ上面と平面状をなすワッシャ下面とを有して、前記外周部が前記内周部よりも薄く構成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
前記アッパーケースと前記ロアケースとの間に配置されたセンタープレートを更に備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
前記アッパーケースと前記センタープレートとの間に配置された潤滑シートを更に備える、請求項６に記載のスラスト滑り軸受。
前記ロアケースと前記センタープレートとの間に配置された潤滑シートを更に備える、請求項６または請求項７に記載のスラスト滑り軸受。
前記ワッシャは、前記ワッシャ支持部と係合して前記ワッシャの前記アッパーケースに対する回動を防止する回動防止部を備える、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。