JP3671459B2 - Synthetic plastic thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、合成樹脂スラスト軸受に関し、更に詳しくは四輪自動車におけるストラット型サスペンション(マクファーソ式)に組込まれて好適な合成樹脂スラスト軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に四輪自動車の前輪に用いられるストラット型サスペンションは、主軸と一体となった外筒の中に油圧式ショックアブソーバを内蔵したストラットアッセンブリにコイルバネを組合わせた構造をもっている。かかるサスぺンションには、ステアリング操作においてストラットアッセンブリがコイルバネと共に回る際に、アッセンブリのピストンロッドが回る形式と、ピストンロッドが回らない形式のものがあるが、いずれの形式においてもストラットアッセンブリの回動を円滑に許容するべく車体の取付部材とコイルバネの上部バネ座シートとの間に軸受が用いられる。この箇所の軸受には、従来、ボールを使用したコロガリ軸受或いは合成樹脂製の滑り軸受が使用されており、合成樹脂製の滑り軸受の場合には、その内外周側に夫々ラビリンス作用による密封部が形成され、この密封部によって軸受摺動面(滑り面)への塵埃等の侵入が防止されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところでストラット型サスペンションは、車輌走行中に塵埃、泥水などが直接作用する部位に装着されるため、ストラット型サスペンションに組込まれる滑り軸受の使用環境は極めて過酷なものとなる。特に、軸受の外周側は、直接外部に露出しているため、ここからの塵埃、泥水などの侵入の危険は極めて高く、ここでの密封性が十分かつ確実に得られないと、軸受摺動面への塵埃等の侵入が早期に生じ、所望の軸受機能が早期に得られなくなってしまう虞がある。
【0004】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、軸受の特に外周側からの摺動面への塵埃等の侵入を防止し、塵埃等の侵入に起因する軸受の摺動特性を低下させることなくステアリング操作時の円滑な操舵力を長期間にわたって維持できる合成樹脂スラスト軸受を得ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明によれば、合成樹脂製の下部ケースと、この下部ケースに重ねられた合成樹脂製の上部ケースと、上部及び下部ケース間に配された合成樹脂製のスラスト滑り軸受手段と、上部及び下部ケース間において内周側に配されたラビリンスシール手段と、上部及び下部ケース間において外周側に配された弾性シール手段とを具備しており、下部ケースは、中央に第一の挿通孔を有する第一の基体部を備えており、上部ケースは、中央に第一の挿通孔と同軸の第二の挿通孔を有する第二の基体部と、この第二の基体部の外周側から下方に垂れ下がった円筒状部とを備えており、円筒状部の垂下端の内周面には、径方向内方に突出する環状の突起が一体に形成されており、弾性シール手段は、円筒状本体部と、この円筒状本体部の一端側から折り返されて徐々に拡径して円筒状本体部の他端側に向って伸び、円筒状本体部と同軸であって円筒状本体部の外側に配された環状の弾性リップ部と、円筒状本体部の他端から一体的に伸びていると共に内周端に環状リップを有した鍔部とを備えており、弾性リップ部の外面は、上部ケースの円筒状部の内面に弾性的に当接しており、円筒状本体部は、第一の基体部の外周側に取り付けられており、鍔部は、第一の基体部の下面外周側に形成された環状の段部凹所に配されており、鍔部の環状リップは、段部凹所において環状の段部に弾性的に当接しており、スラスト滑り軸受手段は、ラビリンスシール手段と弾性シール手段との間であって、第一及び第二の基体部の対面する面間に配されている合成樹脂スラスト軸受が提供される。
【0006】
本発明の合成樹脂スラスト軸受は、上部及び下部ケース間に配された合成樹脂製のラジアル滑り軸受手段を更に具備していてもよく、また、弾性リップ部、円筒状本体部及び鍔部を弾性材から一体形成し、円筒状本体及び鍔部に、一体的に芯金を配してもよい。
【0007】
好ましい例では、ラビリンスシール手段は、第二の基体部の内周側から下方に突出した環状の突起と、この突起を収容した環状の溝を形成して第一の基体部の内周側に一体的に設けられた環状の鍔部とを具備しており、スラスト滑り軸受手段は、第一及び第二の基体部に対して別体に形成されたスラスト軸受環からなるか、又は第一及び第二の基体部のいずれかに対して一体に形成されたスラスト軸受突部からなる。なお、円筒状部の垂下端の内周面に、径方向内方に突出する環状の突起を一体に形成すると、塵埃等の侵入を更に効果的に防止することができる。
【0008】
本発明の合成樹脂ラスト軸受における上部及び下部ケースを構成する合成樹脂は、耐摩耗性、耐衝撃性、耐クリープ性等の摺動特性及び機械的特性に優れていることが好ましく、また上部及び下部ケース間に収容される滑り軸受手段を構成する合成樹脂は特に自己潤滑性を有することが好ましく、例えばポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等が良好に使用され、このほかポリカーボネート樹脂等も使用し得る。
【0009】
上部及び下部ケースには、滑り軸受手段を構成する合成樹脂と同様の合成樹脂が使用され得るが、特に滑り軸受手段に使用される合成樹脂と摩擦特性の良好な組合わせであって、しかも比較的剛性の高い合成樹脂であることが望ましい。その望ましい組合わせについて例示すると、滑り軸受手段と上部及び下部ケースとに対して、ポリアセタールとポリアミドとの組み合わせ、ポリエチレンとポリアセタールとの組み合わせ、ポリアセタールとPBTとの組み合わせ及びポリアセタールとポリアセタールとの組み合わせがある。
【0010】
なお、上部及び下部ケース間において内周側に配されたラビリンスシール手段に加えて、上部及び下部ケース間において外周側に他のラビリンスシール手段を配置し、この他のラビリンスシール手段と弾性シール手段との協同により、外周側の密封性を更に向上させてもよい。
【0011】
【作用】
本発明の合成樹脂スラスト軸受は、車体の取付部材とストラットアッセンブリのコイルバネの上部バネ座シートとの間に配されて使用される。そして、ステアリング操作によりストラットアッセンブリが回動されると、上部ケースに対して下部ケースが回転され、この下部ケースの回転は、上部及び下部ケース間に配された合成樹脂製のスラスト滑り軸受手段により滑らかになされ、したがってステアリング操作も抵抗なく行われる。軸受摺動面への塵埃等の侵入は、内周側では、ラビリンスシール手段により防止され、外周側では、弾性シール手段により特に効果的に防止される。
【0012】
次に本発明を、図に示す好ましい具体例に基づいて更に詳細に説明する。本発明はこれら具体例に何等限定されないのである。
【0013】
【具体例】
図1及び図2において、本例の合成樹脂スラスト軸受1は、合成樹脂製の下部ケース2と、下部ケース2に重ねられた合成樹脂製の上部ケース3と、上部及び下部ケース2及び3間に配された合成樹脂製のスラスト滑り軸受手段4と、上部及び下部ケース2及び3間において内周側に配されたラビリンスシール手段5と、上部及び下部ケース2及び3間において外周側に配された弾性シール手段6とを具備している。
【0014】
下部ケースは2、中央に第一の挿通孔11を有する円板状の第一の基体部12と、基体部12の上面13に一体的に形成された環状の突起14と、基体部12の下面に一体形成された環状の内側突起20とを備えており、上部ケース3は、中央に第一の挿通孔11と同軸の第二の挿通孔15を有する円板状の第二の基体部16と、基体部16の外周側から一体に下方に垂れ下がった円筒状部17と、突起14に対面して基体部16の下面18に一体的に形成された環状の突起19とを備えている。
【0015】
弾性シール手段6は、円筒状本体部21と、円筒状本体部21の環状の一端22側から折り返されて徐々に拡径して円筒状本体部21の他端23側に向って伸び、円筒状本体部21と同軸であって円筒状本体部21の外側に配された環状の弾性リップ部24と、円筒状本体部21の他端23から一体的に伸び、内周端に環状リップ25aを有した鍔部25とを備えており、環状リップ部25aを有する鍔部25、円筒状本体部21及び弾性リップ部24は、弾性材から一体形成されており、円筒状本体部21及び鍔部25には、芯金26が取り付けられて配されている。自由端側に向うに従って厚肉にされた弾性リップ部24の外面27の先端部は、上部ケース3の円筒状部17の内面28に弾性的に当接しており、円筒状本体部21は、芯金26を介して基体部12の外周側に取り付けられており、鍔部25は、基体部12の下面29の外周側に形成された環状の段部凹所30に配されている。鍔部25の環状リップ25aは、段部凹所30において環状の段部31に弾性的に当接している。なお、円筒状部17の垂下端の内周面28には、径方向内方に突出する環状の突起32が形成されている。本弾性シール手段6より、合成樹脂スラスト軸受1において外周側の密封部を形成している。
【0016】
スラスト滑り軸受手段4は、ラビリンスシール手段5と弾性シール手段6との間であって、基体部12及び16の対面する上面13及び下面18間の空間40に、これら上面13及び下面18に対して摺動自在に配され、基体部12及び16に対して別体なスラスト軸受環41からなる。
【0017】
ラビリンスシール手段5は、基体部16の下面18の内周側から下方に突出した環状の突起51と、突起51を収容した環状の溝52を形成して基体部12の内周側に一体的に設けられた環状の鍔部53とを具備し、本ラビリンスシール手段5は、突起51と溝52を形成する鍔部53の2本の環状の突起54及び55により、合成樹脂スラスト軸受1において内周側にラビリンス作用による密封部を形成している。
【0018】
以上のように形成された合成樹脂スラスト軸受1は、ストラットアッセンブリのショックアブソーッバのピストンロッド61の一端が取り付けられる車体の取付部材62とストラットアッセンブリのコイルバネ63の上部バネ座シート64との間に、挿通孔11及び15にピストンロッド61が貫通し、上部ケース3の上面65が取付部材62にぴったりと当接して、下部ケース2の下面66が上部バネ座シート64にぴったりと当接して、装着されて使用される。この際、環状リップ部25aは上部バネ座シート64の上面に弾性的に当接される。なお、内側突起20は上部バネ座シート64の内周面とピストンロッド61の外周面との間に挿入される。そして、ステアリング操作によりストラットアッセンブリが回動されると、上部ケース3に対して下部ケース2が回転され、下部ケース2のこの回転は、上部及び下部ケース3及び2間に配されたスラスト軸受環41により滑らかになされ、したがってステアリング操作も抵抗なく行われる。また、空間40への塵埃等の侵入は、内周側では、ラビリンスシール手段5により防止され、外周側では、弾性シール手段6により特に効果的に防止され、而してラビリンスシール手段5と弾性シール手段6との間に配されたスラスト軸受環41の摺動面への塵埃等の侵入が確実に防止される。なお、上部ケース3に対する下部ケース2の回転は、摺動抵抗の大小により上面13又は下面18のいずれかで行われる。
【0019】
ところで上記では、基体部12及び16に対して別体に形成されたスラスト軸受環41によりスラスト滑り軸受手段4を構成したが、これに代えて図3に示すように、スラスト滑り軸受手段4を基体部16に一体に形成された環状のスラスト軸受突部71から構成してもよい。この場合、突起19を省いてもよい。図3に示す例では上部ケース3に対する下部ケース2の回転は上面13での摺動で行われる。
【0020】
また、上記ではピストンロッド61の一端が取付部材62に固定して取り付けられるストラットアッセンブリに好適な合成樹脂スラスト軸受であるが、図4に示すように、ピストンロッド61の一端がマウントインシュレータ75を介して取付部材62に取り付けられるストラットアッセンブリに適用する場合には、上部及び下部ケース2及び3間に配された合成樹脂製のラジアル滑り軸受手段76を更に具備して合成樹脂スラスト軸受1を構成してもよい。本例のラジアル滑り軸受手段76は、鍔部53と基体部16の環状段部凹所81との間に配された円筒状のラジアル滑り軸受部材82からなる。このようなラジアル滑り軸受部材82をも有する合成樹脂スラスト軸受1でも、空間40への塵埃等の侵入は、内周側では、ラビリンスシール手段5により防止され、外周側では、弾性シール手段6により特に効果的に防止され、而してスラスト軸受環41に加えて、ラビリンスシール手段5と弾性シール手段6との間に配されたラジアル滑り軸受部材82の摺動面への塵埃等の侵入も確実に防止される。なお、図4に示す合成樹脂スラスト軸受1は、取付部材62に固着された保持部材83と上部バネ座シート64との間に装着され、また内側突起20を具備することなく、構成されている。
【0021】
更に、図5に示すように、環状のマウントインシュレータ91を介して取付部材62に支持された他の取付部材92に、ピストンロッド61の一端が固着されたストラットアッセンブリに対してもラジアル滑り軸受82を有する図4に示す合成樹脂スラスト軸受1を用いてもよい。この場合、上部ケース3の基体部16の上面には、取付部材92の環状の脚部93を受容する環状の段部94が形成されている。図5に示す例でも、前述と同様の効果が得られる。
【0022】
【発明の効果】
本発明の合成樹脂スラスト軸受では、下部ケースと、この下部ケースに重ねられた上部ケースとにおいて、これらの内周側をラビリンスシール手段により封止し、これらの外周側を弾性シール手段により特に効果的に封止するため、下部ケースと上部ケースとの間に配されたスラスト滑り軸受手段の摺動面への塵埃等の侵入、特に外周側からの摺動面への塵埃等の侵入を確実に防止することができ、塵埃等の侵入に起因する軸受の摺動特性を低下させることなくステアリング操作時の円滑な操舵力を長期間にわたって維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい具体例をストラットアッセンブリに適用した場合の縦断面図である。
【図2】図1に示す具体例に用いられる弾性シール手段の縦断面図である。
【図3】本発明の好ましい他の具体例の縦断面図である。
【図4】本発明の好ましい更に他の具体例をストラットアッセンブリに適用した場合の縦断面図である。
【図5】本発明の好ましい更に他の具体例をストラットアッセンブリに適用した場合の縦断面図である。
【符号の説明】
1 合成樹脂スラスト軸受
2 下部ケース
3 上部ケース
4 スラスト滑り軸受手段
5 ラビリンスシール手段
6 弾性シール手段
12 基体部
16 基体部
17 円筒状部
21 円筒状本体部
24 弾性リップ部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a synthetic resin thrust bearing, and more particularly to a synthetic resin thrust bearing suitable for being incorporated in a strut suspension (McFarso type) in a four-wheeled vehicle.
[0002]
[Prior art]
Generally, a strut type suspension used for a front wheel of a four-wheeled vehicle has a structure in which a coil spring is combined with a strut assembly in which a hydraulic shock absorber is incorporated in an outer cylinder integrated with a main shaft. There are two types of suspensions: the type in which the piston rod of the assembly rotates when the strut assembly rotates with the coil spring during steering operation, and the type in which the piston rod does not rotate. In either type, the rotation of the strut assembly A bearing is used between the mounting member of the vehicle body and the upper spring seat of the coil spring so as to allow the smoothness. Conventionally, roller bearings using balls or sliding bearings made of synthetic resin are used as the bearings at these locations, and in the case of sliding bearings made of synthetic resin, sealing portions are formed on the inner and outer peripheral sides of the bearings by labyrinth action, respectively. The sealing portion prevents dust and the like from entering the bearing sliding surface (sliding surface).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the strut type suspension is attached to a portion where dust, muddy water, etc. directly act while the vehicle is running, the use environment of the slide bearing incorporated in the strut type suspension becomes extremely severe. In particular, the outer peripheral side of the bearing is directly exposed to the outside, so there is a very high risk of intrusion of dust, muddy water, etc. from here. There is a possibility that dust or the like enters the surface at an early stage, and a desired bearing function cannot be obtained at an early stage.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and prevents intrusion of dust and the like into the sliding surface, particularly from the outer peripheral side of the bearing, and reduces the sliding characteristics of the bearing due to the intrusion of dust and the like. An object of the present invention is to obtain a synthetic resin thrust bearing that can maintain a smooth steering force during a steering operation over a long period of time without causing any trouble.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a synthetic resin lower case, a synthetic resin upper case overlaid on the lower case, and a synthetic resin thrust disposed between the upper and lower cases A sliding bearing means, a labyrinth seal means disposed on the inner peripheral side between the upper and lower cases, and an elastic seal means disposed on the outer peripheral side between the upper and lower cases. A first base portion having a first insertion hole, and the upper case has a second base portion having a second insertion hole coaxial with the first insertion hole in the center, and the second base portion. A cylindrical portion that hangs downward from the outer peripheral side of the base portion, and an annular projection that protrudes radially inward is integrally formed on the inner peripheral surface of the lower end of the cylindrical portion, The elastic sealing means includes a cylindrical main body portion and this circle. The ring-shaped body portion is folded from one end side of the cylindrical body portion, gradually increases in diameter and extends toward the other end side of the cylindrical body portion, is coaxial with the cylindrical body portion and is arranged outside the cylindrical body portion. An elastic lip portion and a collar portion that extends integrally from the other end of the cylindrical main body portion and has an annular lip at the inner peripheral end, the outer surface of the elastic lip portion is the cylindrical portion of the upper case The cylindrical main body portion is attached to the outer peripheral side of the first base body portion, and the collar portion is an annular shape formed on the outer peripheral side of the lower surface of the first base body portion. The annular lip of the flange portion is elastically abutted against the annular step portion in the step recess, and the thrust slide bearing means is composed of a labyrinth seal means and an elastic seal means. A synthetic resin thrust shaft disposed between the facing surfaces of the first and second base portions There is provided.
[0006]
Synthetic resin thrust bearing of the present invention may be further provided with a radial sliding bearing means is made of a synthetic resin disposed between the upper and lower case, also, the elastic lip, the cylindrical body portion and a flange portion It is also possible to integrally form the elastic material and to arrange the cored bar integrally on the cylindrical main body and the collar portion.
[0007]
In a preferred example, the labyrinth seal means includes an annular protrusion projecting downward from the inner peripheral side of the second base portion and an annular groove that accommodates the protrusion, and is formed on the inner peripheral side of the first base portion. The thrust sliding bearing means comprises a thrust bearing ring formed separately from the first and second base parts, or the first And a thrust bearing protrusion formed integrally with either of the second base portions. In addition, when an annular protrusion protruding radially inward is integrally formed on the inner peripheral surface of the bottom end of the cylindrical portion, it is possible to more effectively prevent dust and the like from entering.
[0008]
The synthetic resin constituting the upper and lower cases in the synthetic resin last bearing of the present invention is preferably excellent in sliding properties and mechanical properties such as wear resistance, impact resistance, creep resistance, etc. The synthetic resin constituting the sliding bearing means accommodated between the lower cases is particularly preferably self-lubricating, for example, polyacetal resin, polyamide resin, polyester resin such as polybutylene terephthalate (PBT), polyolefin such as polyethylene, polypropylene, etc. Resins and the like are used favorably, and polycarbonate resins and the like can also be used.
[0009]
The upper and lower cases may be made of a synthetic resin similar to the synthetic resin that constitutes the sliding bearing means, but in particular, the synthetic resin used for the sliding bearing means has a good combination of frictional characteristics and is compared. It is desirable to be a synthetic resin with high mechanical rigidity. Examples of desirable combinations include a combination of polyacetal and polyamide, a combination of polyethylene and polyacetal, a combination of polyacetal and PBT, and a combination of polyacetal and polyacetal for the sliding bearing means and the upper and lower cases. .
[0010]
In addition to the labyrinth seal means arranged on the inner peripheral side between the upper and lower cases, another labyrinth seal means is arranged on the outer peripheral side between the upper and lower cases, and the other labyrinth seal means and elastic seal means The sealability on the outer peripheral side may be further improved by cooperation with the above.
[0011]
[Action]
The synthetic resin thrust bearing of the present invention is used by being disposed between an attachment member of a vehicle body and an upper spring seat of a coil spring of a strut assembly. When the strut assembly is rotated by the steering operation, the lower case is rotated with respect to the upper case, and the rotation of the lower case is caused by the synthetic resin thrust sliding bearing means arranged between the upper and lower cases. Smooth operation is therefore achieved, and the steering operation is also performed without resistance. Intrusion of dust or the like into the bearing sliding surface is prevented by the labyrinth sealing means on the inner peripheral side, and is particularly effectively prevented by the elastic sealing means on the outer peripheral side.
[0012]
Next, the present invention will be described in more detail based on preferred embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to these specific examples.
[0013]
【Concrete example】
1 and 2, a synthetic resin thrust bearing 1 of this example includes a synthetic resin
[0014]
The
[0015]
The elastic seal means 6 is folded back from the cylindrical
[0016]
The thrust slide bearing means 4 is located between the labyrinth seal means 5 and the elastic seal means 6 in a
[0017]
The labyrinth seal means 5 is formed integrally with the inner peripheral side of the
[0018]
The synthetic
[0019]
In the above description, the thrust slide bearing means 4 is constituted by the
[0020]
Further, in the above, a synthetic resin thrust bearing suitable for a strut assembly in which one end of the
[0021]
Further, as shown in FIG. 5, a radial plain bearing 82 is also provided for a strut assembly in which one end of the
[0022]
【The invention's effect】
In the synthetic resin thrust bearing of the present invention, in the lower case and the upper case overlaid on the lower case, the inner peripheral side is sealed by the labyrinth seal means, and the outer peripheral side is particularly effective by the elastic seal means. In order to seal the dust, the intrusion of dust etc. into the sliding surface of the thrust slide bearing means arranged between the lower case and the upper case, particularly the intrusion of dust etc. into the sliding surface from the outer peripheral side is ensured. Therefore, the smooth steering force during the steering operation can be maintained over a long period of time without deteriorating the sliding characteristics of the bearing due to the intrusion of dust or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the present invention applied to a strut assembly.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an elastic sealing means used in the specific example shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view when another preferred embodiment of the present invention is applied to a strut assembly.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view when another preferred embodiment of the present invention is applied to a strut assembly.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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