JP3251047B2 - 回転ベアリングを利用したサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外筒と内筒間に挾設さ
れる滑り部材として合成樹脂が使用された回転ベアリン
グを利用したサスペンション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ベアリングは、車輪、歯車、タービンあ
るいはローターなどの軸を支持するための部品であり、
通常外筒とそれに嵌め込まれる内筒とから構成され、両
者の間には摩擦を低減させる摩擦低減部材が介在させら
れている。このようなベアリングはこの摩擦低減部材の
種類によって、外筒と内筒との間に潤滑油を介在させた
いわゆる滑りベアリングと、外筒と内筒との間に鋼球や
ローラが設けられたいわゆる転がりベアリングとに大き
く分類される。上記滑りベアリングは潤滑油の補給が必
要でありかつチルト力に対する保持力が不充分であるな
ど用途によっては問題があり、また、転がりベアリング
は全体的に嵩だかく、重量も重くなることから、例えば
特開平１−１０６７１３号公報によって開示されている
ような車両のサスペンション装置など狭隘な場所での転
がりベアリングの適用についてはあまり好ましいもので
はない。

【０００３】そこで、上記摩擦低減部材として、所定の
合成樹脂を円筒状に成形したものを介在させるようにし
た特殊ベアリングが適用されることがある。このような
特殊ベアリングについては、従来、例えば図６および図
７に示されるようなものが知られている。これらの図に
示されるように、上記ベアリング１は、外筒２と、外筒
の中に嵌挿される内筒３と、外筒２の内周面と内筒３の
外周面との間隙部に介在させられる合成樹脂性の円筒状
樹脂部材４とで構成されている。この円筒状樹脂部材４
の両側縁部には外方に向かって先窄まりの傾斜面４ａが
形成されており、この円筒状樹脂部材４に嵌装される内
筒３には外方に突出したふくらみ部３ｃが形成され、こ
のふくらみ部３ｃの両側部には上記傾斜面に対向する先
窄まり傾斜面３ａが形成されている。

【０００４】従って、内筒３は上記ふくらみ部３ｃが上
記円筒状樹脂部材４の内部に嵌め込まれた状態とされ、
この状態の内筒３が円筒状樹脂部材４ごと外筒２に嵌挿
されて、ベアリング１が形成されている。この外筒２と
内筒３との間に介在させられた円筒状樹脂部材４が、外
筒２および内筒３が相対回転した場合、両者間の摩擦低
減部材としての機能を果たすため、外筒２と内筒３とに
結合した各部材は互いに滑らかに相対回転運動を行うこ
とが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の円筒状樹脂部材４が採用されるタイプの特殊ベ
アリング１においては、外筒２と内筒３とが相対回転す
るような方向の力が加わっているような場合は特に問題
はないが、内筒３にチルト力が働き、例えば内筒３の先
窄み傾斜面３ａが円筒状樹脂部材４の先窄み傾斜面４ａ
に対して矢印で示すような力を与えたとする。そうする
と、円筒状樹脂部材４の先端の先窄み傾斜面４ａはその
力を斜めに受け、特にその先端部は上記矢印方向の力を
支えることが困難であるため、変形して外筒２と内筒３
との間にがたつきが発生しやすくなる。

【０００６】外筒２と内筒３との間にがたつきが発生す
ると、それらに結合している部材ががたつくことにな
り、ベアリング１を使用している部材のがたつき発生の
原因となるため万事好ましい状態ではなくなる。

【０００７】特に、車両のサスペンション装置を構成す
る部品の一部として、このような従来のベアリング１が
採用されたような場合、ベアリング１のがたつきは車両
ががたつく原因となり、乗り心地が悪くなるという問題
点を有している。

【０００８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、チルト力が作用しても、が
たつきが発生し難い回転ベアリングを利用したサスペン
ション装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 請求項１記載の発明は、
外筒および内筒が軸心周りに相対回転可能に構成された
回転ベアリングにおいて、上記外筒の内周面の中央部に
は内筒の外周面に向かって突出した環状幅広の外筒側突
起部が設けられ、上記内筒の外周面の両側方部には外筒
の内周面に向かって突出し、かつ、上記外筒側突起部を
挟むように対応した一対の環状の内筒側突起部が設けら
れ、上記外筒側突起部の両側部および上 記一対の内筒側
突起部の互いに対向する両内側部には先広がりに傾斜し
た傾斜面が形成され、この傾斜面を含む外筒の内周面と
内筒の外周面との間隙部には摩擦力低減用としての円筒
鼓状の樹脂部材が挾設されてなる回転ベアリングを利用
したサスペンション装置であって、車輪を回転自在に支
持する車輪支持部材と、一端がこの車輪支持部材の下端
に枢着され、他端が車体に上下揺動可能に枢着されたロ
アアームと、上端が車体に枢着され上記車輪の上下振動
を緩衝するダンパー装置と、このダンパー装置の下端に
上下揺動のみが可能となるように枢着され、かつ上記車
輪支持部材の上端に上下軸周りにのみ回転が許容される
ように枢着された連結部材と、一端が車体に一点で枢着
され、他端が上記ダンパー装置および連結部材に上下揺
動のみが可能となるように枢着されたアッパーアームと
を備え、上記連結部材には上記回転ベアリングの外筒を
一体に接続し、かつ、上記アッパーアームおよびダンパ
ー装置には上記回転ベアリングの内筒を接続することに
よって上記回転ベアリングで上記連結部材と上記アッパ
ーアームおよびダンパー装置とを結合することを特徴と
するものである。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、この発明に利用
される回転ベアリングの外筒の中央部内周面に突設され
た環状幅広の外筒側突起部は、上記内筒の両側部外周面
に突設された一対の内筒側突起部によって、上記円筒状
の樹脂部材を介して、挾持されているため、外筒と内筒
との間にチルト力が加わったとしても、上記外筒側突起
部の傾斜面と上記内筒側傾斜面とに挾持された部分の樹
脂部材が受ける力は、ほぼ直角方向の圧縮力であるた
め、樹脂部材がこのほぼ直角方向の圧縮力によく抗して
外筒と内筒とががたつくことを抑止することができる。

【００１１】かかる回転ベアリングは、車両のサスペン
ション装置のうち、無方向に過酷な力が加わる連結部材
とアッパーアームとの間に介在させられ、連結部材には
上記外筒が接続され、かつ、上記アッパーアームおよび
ダンパー装置には上記回転ベアリングの内筒が接続され
ることによって上記回転ベアリングで上記連結部材と上
記アッパーアームおよびダンパー装置とが結合されてい
るため、この回転ベアリングに対して、上記のように、
軸心の直角方向への力が加わってもよく耐え、この部分
におけるがたつきを極力抑止することができる。

【００１２】さらに、上記回転ベアリングはコンパクト
であるため、上記のような狭隘な空間部にも余裕をもっ
て適用可能である。

【００１３】加えて、構造が簡単であるため安価に製造
することができ、経済的に有利である。

【００１４】

【実施例】図１は本発明に係る回転ベアリングの一部切
欠き斜視図であり、図２はその正面視の断面図である。
これらの図に示すように、回転ベアリング１は、外筒２
と、この外筒２の内部に嵌挿される内筒３と、上記外筒
２の内周面と上記内筒３の外周面との間隙部に嵌挿され
る合成樹脂製の円筒鼓状を呈した樹脂部材４とから構成
されている。

【００１５】上記外筒２の内周面中央部には、内筒の外
周面に向かって突出した環状の外筒側突起部２１が設け
られている。この外筒側突起部２１の両側端部を除く全
域に亘って設けられ、上記軸心に対して垂直な中心線に
対して左右対称に設定されている。

【００１６】上記外筒側突起部２１の両側部には、外筒
２の両側端開口部に向かって先広がり傾斜面２ａが上記
軸心に垂直な中心線に対して左右対称に形成されてい
る。このような外筒２の内周面であって左右の開口近傍
には、環状のリング体２１ｂが内筒３の外周面方向に突
出して設けられており、このリング体２１ｂには環状の
シール部材２２が取り付けられている。このシール部材
２２は、その内周面が内筒３の両側部外周面３２に当接
することにより、外筒２の内部を遮蔽し、異物がベアリ
ング１内に入り込むことを防止している。

【００１７】上記内筒３の外周面であって、上記リング
体２１ｂよりも内方側には、外筒２の内周面に向かって
突出し、かつ、上記外筒側突起部２１を挾むように対向
した先広がりの傾斜を有する一対の環状の内筒側突起部
３１が設けられている。これら傾斜面２ａ、３ａの平均
傾斜角度は通常３０°ないし６０°の範囲内の角度に設
定されている。そしてこの内筒側突起部３１の、外筒側
突起部２１の先広がり傾斜面２ａに対向する部分には、
両側部に向かって円弧状先広がり傾斜面３ｂが形成され
ている。そして、外筒２の内部に内筒３を嵌め込んだ状
態で、外筒２の内周面と内筒３の外周面との間に所定の
すき間の間隙部が形成する。

【００１８】摩擦力低減用としての上記円筒状樹脂部材
４は、このような外筒２の内周面と内筒３の外周面とで
形成される間隙部に嵌め込まれている。この円筒状樹脂
部材４は、両側部が外筒２の先広がり傾斜面２ａおよび
内筒３の先広がり傾斜面３ｂに対応して両側部に向かっ
て拡開した鼓形状を呈している。

【００１９】この円筒状樹脂部材４の原料としては、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタ
ール、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、
ポリアリレートあるいはポリテトラフルオロエチレンな
どが用いられるが、特にフッ素系の樹脂であるポリテト
ラフルオロエチレンが、摩擦抵抗の少なさおよび強靱さ
から好適である。

【００２０】図３ないし図４は、上記のような回転ベア
リング１の製造方法を説明するための正面視の一部切欠
き断面図である。図３は、二分割した内筒を外筒の両側
部の開口部から外筒内に挿入しつつある状態を示してお
り、図４は、外筒の内周面と内筒の外周面との間隙に溶
融した樹脂部材を注入しつつある状態を示している。

【００２１】まず、図３に示すように、内筒３として
は、軸心と直角の方向に二分割された状態の左内筒３ｘ
と右内筒３ｙとが製造される。右内筒３ｙの左側部には
内筒３の胴部よりも若干小さい直径の連絡用筒部３３が
軸心が延びる左方向に突出して設けられており、左内筒
３ｘの右側部には上記連絡用筒部３３に対応した連結用
凹部３４が設けられている。

【００２２】このような二分割された状態の内筒３を外
筒２の両側部の開口部から矢印で示すように外筒２内に
挿入し、左内筒３ｘの連結用凹部３４に右内筒３ｙの連
絡用筒部３３を嵌め込むようにして両者を外筒２内で合
体させる。

【００２３】そして、図４に示すように、蓋状の位置決
め部材Ｆを外筒２の両側部から左右にはみ出している内
筒３の両側部に被せるようにして外筒２内における内筒
３の位置決めを行い、その後位置決め部材Ｆの隙間から
樹脂注入用のノズルＮを外筒２の内周面と内筒３の外周
面との間に形成している間隙に差し込んで加熱溶融され
た原料樹脂を注入する。樹脂の注入完了後冷却すれば、
外筒２と内筒３との間に図１ないし図２に示すような円
筒状樹脂部材４が形成され、本発明の回転ベアリング１
が得られる。

【００２４】このように、内筒３を左内筒３ｘと右内筒
３ｙとに予め二分割した状態で製作し、それらを外筒２
内で合体させ、その状態で外筒２の内周面と内筒３の外
周面との間隙に溶融した樹脂を注入する本発明方法を採
用することによって、本来は嵌め込むことができない鼓
形状の円筒状樹脂部材４を外筒２の内周面と内筒３の外
周面との間に嵌挿された状態にすることができる。

【００２５】なお、本実施例においては、内筒３を二つ
に分離して製造し、それらを外筒内で合体させて本考案
に係る回転ベアリング１を組み立てたが、外筒２を縦割
りにに二分割し、それらで内筒３を挟み込んで外筒２を
合体させるようにして回転ベアリング１を製造すること
もできる。

【００２６】つぎに、本発明に係る回転ベアリング１を
利用したサスペンション装置について、図５を基に説明
する。図５は、本発明に係る回転ベアリングを適用した
状態を例示する車両のサスペンション装置の斜視図であ
る。この図に例示するように、車両のサスペンション装
置５は、車輪Ｗを回転自在に支持する車輪支持部材とし
てのナックル５１と、一端がこのナックル５１の下端に
枢着され、他端が車体Ｃに上下揺動可能に枢着されたロ
アアーム５２と、上端が車体Ｃに枢着され上記車輪Ｗの
上下振動を緩衝するダンパー装置５３と、このダンパー
装置５３の下端に上下揺動のみ可能となるように枢着さ
れ、かつ上記ナックル５１の上端に上下軸周りにのみ回
転可能に枢着された連結部材５４と、一端が車体Ｃに一
点で枢着され、他端が上記ダンパー装置５３および連結
部材５４に上下揺動のみが可能となるように枢着された
アッパーアーム５５とを備えている。

【００２７】このようなサスペンション装置５におい
て、本発明に係る回転ベアリング１は、上記連結部材５
４と上記アッパーアーム５５とを結合する結合部分に使
用されている。

【００２８】すなわち、アッパーアーム５５の先端側に
は二股状に分岐した分岐部５５ａ、５５ａが形成されて
おり、ダンパー装置５３の下端部にも二股状に分岐した
二股部５３ａ、５３ａが形成されている。そして、これ
ら分岐部５５ａ、５５ａおよび二股部５３ａ、５３ａ
は、図１および図２に示す回転ベアリング１の内筒３に
一体に嵌挿された連結軸３５に、上記二股の先端部で回
転ベアリング１を挾み込むようにして接続されている。

【００２９】一方、回転ベアリング１の外筒２は、ナッ
クル５１の上部に設けられた連結部材５４に一体に固設
されている。従って、結局車輪Ｗとアッパーアーム５５
およびダンパー装置５３とは、回転ベアリング１の外筒
２と内筒３とを介して接続されていることになり、車両
の走行状態に応じた車輪Ｗの位置変動によって、回転ベ
アリング１の外筒２と内筒３とには相当の軸周りの回転
力や矢印方向のモーメントからなるチルト力が加わる。

【００３０】しかし、本発明に係る回転ベアリング１
は、鼓形状を呈した滑り部材としての円筒状樹脂部材４
が外筒２の内周面と内筒３の外周面との間に形成された
間隙に嵌め込まれたものであり、チルト力に対しては、
円筒状樹脂部材４の両側縁部を介して外筒２の先広がり
傾斜面２ａと内筒３の先広がり傾斜面３ｂとが、ほぼ直
角方向の圧縮力を受けた状態になるため、がたつきの発
生は極力抑止され、結果として車両の乗り心地が悪くな
るようなことは回避される。

【００３１】以上詳述したように、本発明の回転ベアリ
ングは、外筒と内筒との間に摩擦低減用の先広がり円筒
状樹脂部材を介在させたものであるため、軸周りの回転
のみならず軸心の垂直方向に対するチルト力にも充分に
対応することができる他、コンパクトであるため狭隘な
場所にも適用可能であり、また、安価に製造することが
できるので経済的に有利である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に用いる回
転ベアリングは、上記外筒の中央部内周面に突出して設
けられたは環状幅広の外筒側突起部は、上記内筒の両側
部外周面突出して設けられた一対の内筒側突起部によっ
て、上記円筒状の樹脂部材を介して、挾持されているた
め、外筒と内筒との間に軸心を含む平面に対してそれら
の両端部で互いに逆方向に直角方向の力が加わったとし
ても、上記外筒側突起部の傾斜面と上記内筒側傾斜面と
に挾持された部分の樹脂部材が受ける力は、上記それら
の傾斜面からのほぼ直角方向の圧縮力であるため、樹脂
部材がこのほぼ直角方向の圧縮力によく抗して外筒と内
筒とががたつくことを抑止することができる。

【００３３】かかる回転ベアリングが利用された本発明
のサスペンション装置によれば、回転ベアリングを同じ
能力のロールベアリングやボールベアリングよりかなり
小さくすることができるため、サスペンション装置を連
結部材とアッパーアームとの間の狭い空間に余裕をもっ
て介在させるとができ好都合である。

【００３４】また、この回転ベアリングは、上記車両の
サスペンション装置のうち、無方向に過酷な力が加わる
連結部材とアッパーアームとの間に介在させられ、連結
部材には上記内筒が接続され、かつ、上記アッパーアー
ムおよびダンパー装置には上記回転ベアリングの外筒を
接続することによって上記回転ベアリングで上記連結部
材と上記アッパーアームおよびダンパー装置とが結合さ
れているが、この回転ベアリングは、上記のように、軸
心が延びる方向と直角な方向に対する力が加わってもよ
く耐えるため、この部分におけるがたつきを極力抑止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転ベアリングの一例を示す一部
切欠き斜視図である。

【図２】本発明に係る回転ベアリングの一例を示す正面
視の断面図である。

【図３】本発明に係る回転ベアリングの製造方法を説明
するための回転ベアリングの正面視の断面図であり、二
分割した内筒を外筒の両側部の開口部から外筒内に挿入
しつつある状態を示している。

【図４】本発明に係る回転ベアリングの製造方法を説明
するための回転ベアリングの正面視の断面図であり、外
筒の内周面と内筒の外周面との間隙に溶融した樹脂部材
を注入しつつある状態を示している。

【図５】本発明に係る回転ベアリングを適用した状態を
例示する車両のサスペンション装置の斜視図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】従来の回転ベアリングの一例を示す一部切欠き
斜視図である。

【図８】従来の回転ベアリングの一例を示す正面視の断
面図である。

【符号の説明】

１ 回転ベアリング ２ 外筒 ２ａ、３ｂ 先広がり傾斜面 ２１ 外筒側突起部 ２１ｂ リング体 ２２ シール部材 ３ 内筒 ３ａ、４ａ 先窄み傾斜面 ３ｘ 左内筒 ３ｙ 右内筒 ３１ 内筒側突起部 ３２ 両側部外周面 ３３ 連絡用筒部 ３４ 連結用凹部 ４ 円筒状樹脂部材 ５ サスペンション装置 ５１ ナックル（車輪支持部材） ５２ ロアアーム ５３ ダンパー装置 ５３ａ 二股部 ５４ 連結部材 ５５ アッパーアーム ５５ａ 分岐部 Ｃ 車体 Ｆ 位置決め部材 Ｎ ノズル Ｗ 車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 1/00 - 25/00 F16C 11/00 - 11/12 F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28 F16F 15/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒および内筒が軸心周りに相対回転可
   能に構成された回転ベアリングにおいて、上記外筒の内
   周面の中央部には内筒の外周面に向かって突出した環状
   幅広の外筒側突起部が設けられ、上記内筒の外周面の両
   側方部には外筒の内周面に向かって突出し、かつ、上記
   外筒側突起部を挟むように対応した一対の環状の内筒側
   突起部が設けられ、上記外筒側突起部の両側部および上
   記一対の内筒側突起部の互いに対向する両内側部には先
   広がりに傾斜した傾斜面が形成され、この傾斜面を含む
   外筒の内周面と内筒の外周面との間隙部には摩擦力低減
   用としての円筒鼓状の樹脂部材が挾設されてなる回転ベ
   アリングを利用したサスペンション装置であって、車輪
   を回転自在に支持する車輪支持部材と、一端がこの車輪
   支持部材の下端に枢着され、他端が車体に上下揺動可能
   に枢着されたロアアームと、上端が車体に枢着され上記
   車輪の上下振動を緩衝するダンパー装置と、このダンパ
   ー装置の下端に上下揺動のみが可能となるように枢着さ
   れ、かつ上記車輪支持部材の上端に上下軸周りにのみ回
   転が許容されるように枢着された連結部材と、一端が車
   体に一点で枢着され、他端が上記ダンパー装置および連
   結部材に上下揺動のみが可能となるように枢着されたア
   ッパーアームとを備え、上記連結部材には上記回転ベア
   リングの外筒を一体に接続し、かつ、上記アッパーアー
   ムおよびダンパー装置には上記回転ベアリングの内筒を
   接続することによって上記回転ベアリングで上記連結部
   材と上記アッパーアームおよびダンパー装置とを結合す
   ることを特徴とする回転ベアリングを利用したサスペン
   ション装置。