JP4262374B2 - ストラットベアリング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つのベアリングレースと、これら2つのレース間に配置されたロール本体と、前記2つのレース間の空間を封止するシールとを含むストラットベアリング関する。
【0002】
【従来の技術】
このタイプのストラットベアリングは、自動車の車両の操縦可能なホイールのためのストラットタイプのホイールサスペンションを車両本体にて支持するために働く。ストラットタイプのサスペンションは、本質的に、ショックアブソーバと、ショックアブソーバを取り囲むコイルばねにより形成される。ショックアブソーバの頭部は、車両本体に連結され、かつストラットベアリングによって取り囲まれている。したがって、ストラットベアリングのケーシングは比較的大きい内径を有さなければならない。車両本体にしっかりと連結された部材は、ベアリングの上側レースに支持されており、下側レースは、コイルばねの上端部のための係合面を形成しているスプリングカラーに支持されている。したがって、ベアリングは、関連するホイールに作用する車両の重量の一部に対応する高い軸方向荷重を吸収することができなければならない。さらに、ベアリングは、ストラットが通常鉛直方向に対して傾いているために、比較的大きい半径方向の力を受ける。
【0003】
このタイプの知られたストラットベアリングは、環状の2つのケーシング半部により形成されたケーシングを含む。これら2つの半部は、合成樹脂から製造されており、互いにスナップ嵌めされており、ベアリングのレースを収容し、また、それらの半部の上にはシールが形成されている。比較的大きい荷重を考慮して、ケーシングには、比較的硬い合成樹脂材料が用いられなければならない。シールは、ケーシング半部と一体に形成されたシーリングリップ、またはラビリンス形材により形成され、ケーシング内に収容されたレースおよびロール本体を泥および水から保護する目的を有する。
【0004】
車両ホイールのかじが切られるとき、ベアリングは、ストラットを、ストラットの長手方向の軸を中心として滑らかに回転させることが期待される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、慣用的なストラットベアリングにおいて、ステアリング操作の間に、ベアリングがロックされ、それによりスプリングカラーの回転が止められて螺旋状のディスクが捻れ力を受けることが起こることがある。捻れ力がスプリングカラーのロックする力を超えると、スプリングカラーは突然回転を生じ、コイルばねの捻り付勢力は、ベアリングが再び停止するまで解除される。この作用は、「ばねジャンピング」とも呼ばれ、ステアリング操作中のわずかな振動および好ましくない騒音としてドライバーに知覚される。
【0006】
本発明の目的は、ばねジャンピングの現象を回避することができるストラットベアリングを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、上記の目的は、車両用のストラットベアリングであって、2つのベアリングレースと、前記2つのベアリングレースの間の空間と、2つのベアリングレース間の空間に配置されたロール本体と、合成樹脂で形成された2つのケーシング半部を含み、前記2つのベアリングレースを収容するケーシングであって、車両の重量が一方のケーシング半部を介して一方のレースにより支持され、他方のレースが他方のケーシング半部を介してスプリングカラーにより支持されるケーシングと、前記2つのベアリングレースの間に形成された前記空間を、前記ケーシング半部により形成された窪み内に突出することによりシールするためのシールとを含み、前記シールが、前記2つのケーシング半部の材料よりも柔軟な合成樹脂を含むことでスティックスリップ作用を抑制し、且つ成形法により前記ケーシング半部の一体部分として製造されるストラットベアリングにより達成される。
【0008】
この解決法は、慣用のストラットベアリングにおいて、ばねジャンピングの現象が、主に、シール部のシールリップまたはラビリンス形材が、シール部以外のケーシング半部の材料と同一の硬質の合成樹脂から製造されていることにより生じるという事実に基づいている。先に述べた半径方向の力と、シールの弾性の欠如により、互いに係合するシール面にて生じる摩擦力が非常に大きくなり、この摩擦力はケーシング半部が互いに対して回転することに抵抗し、スティックスリップ(stick-slip)作用をもたらし、この作用は、場合により、コイルばねの共振によりさらに増大されて、先に述べた振動および騒音を生じさせる。本発明に従えば、シール、またはシールの少なくとも一部に、より柔軟な材料を用いることにより、弾性が大きくなり、それゆえ、スティックスリップ作用はかなり抑制される。一方、シールはなおケーシング半部の主要部分に、直接に、成形法により固着されるため、ケーシング半部を一体部分として製造することができ、また、制限された設置空間を考慮して、小型のシール構造物を用いることも可能である。
【0009】
製造工程において、ベアリングのケーシング半部は、合成樹脂から2つの段階を経て成形されることができる。この場合、ケーシング半部の主要本体は、第1段階において硬質の合成樹脂から成形され、次いで、第2段階において、シールが、より軟質の合成樹脂から成形される。あるいは、ケーシング半部の、より硬質の主要本体と、より軟質のシールとが1つの操作において成形される、2部品成形プロセスを用いることができる。
【0010】
本発明の変形具体例において、ケーシング半部の一方または両方を有さずに、シール構造物を直接ベアリングレースに接続することも可能である。
【0011】
概して、効果的にシール間隙を封止するシールリップが、ケーシング半部の主要本体またはベアリングレースに、前記の柔軟な材料から製造されたブリッジ部によって連結され、それにより、要求されるシール弾性が達成されていれば十分である。また、シールリップ自体は、さらに硬質の材料から製造され得る。しかし、好ましい実施形態において、シール、または、さらに詳細にはシールリップは、その全体が、柔軟な材料、例えば、可能な限り小さい摩擦係数を有する柔軟な合成樹脂、またはゴムから製造される。
【0012】
シールがラビリンス(迷路)として構成されて、通常はシール構造物の面と面の間に摩擦係合が生じなければ、本発明に従う特徴は、半径方向の力が、2つのケーシング半部の少なくとも一方を変形させ、かつ/またはケーシング半部もしくはベアリングレースを互いに対して移動させて、シール構造物の面を互いに摩擦係合させるときに、有効になる。しかし、好ましい具体例において、シールはシールリップによって形成され、このシールリップは、ケーシング半部の他方、またはベアリングのレースの他方の対応する面と常に係合する。
【0013】
慣用のストラットベアリングと同様に、本発明に従うストラットベアリングもまた、ケーシングの2つの半部をスナップ連結するために用いられることができるように構成され得る。それゆえ、該ベアリングは、車両に組み込まれるまでは単一のユニットとして好都合に取り扱われる。
【0014】
ここで、本発明の好ましい実施形態を添付の図面と関連して説明する。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、ダンパー12に取り付けられたストラットタイプのホイールサスペンション10の上端部の一部を示す。ダンパー12自体は車両本体に固定されている。ホイールサスペンションは、わずかに傾斜した位置で取り付けられており、ホイールサスペンションの長手方向の軸を中心として回転可能である。ダンパー12は、金属製の外側リング14および内側リング16と、外側リング14と内側リング16との間に挿入された環状のラバーブッシュ18とを有する。図1は、ストラットタイプのホイールサスペンション10のうちの、上側スプリングカラー20および頭部の部材22のみを示す。頭部部材22は、ショックアブソーバのピストンロッド(図示せず)のためのガイドスリーブ24を形成している。ラバースリーブのための締め付け形材が、頭部部材22の外周面に設けられている。スプリングカラー20は、ショックアブソーバを取り囲みかつ弾性的に車両本体の重量を受けるコイルばね(図示せず)の上端部を支持するために働く。
【0016】
上記ショックアブソーバのピストンロッドの上端部は、ダンパー12の内側リング16に、一定の軸方向位置にて固定されるように適合されている。ダンパーの外側リング14は、ストラットベアリング30のための皿形のシート28を形成している。シート28はラバーブッシュ18の一部によって裏打ちされている。
【0017】
ストラットベアリング30の断面図が拡大されて図2に示されている。ストラットベアリング30は、リングの形態を有し、スプリングカラー20の一部および頭部部材22の一部を取り囲む、比較的大きい内径を有する。示した具体例において、ストラットベアリング30は、軸方向のロールベアリングであり、スチール製の上側レース32および下側レース32と、ベアリングロール34を収容するケージ36とを有する。レース32およびケージ36は、環状のケーシング38内に設置されており、ケーシング38は、2つの半部の環状ケーシング40,42を含む。ケーシング半部40,42は、各々、本質的にL字形の外形を有し、かつ、大きい荷重を受けることができる比較的硬質の合成樹脂から射出成形によって製造される。車両の重量は、シート28およびケーシングの上側半部40を介して上側レース32により支持され、下側レース32は、ケーシングの下側半部42およびスプリングカラー20を介して、コイルバネ(図示せず)により支持されている。
【0018】
ケーシング38の2つの半部40,42には、それらの部分の外側周縁部にシール44が、内側周縁部にシール46が設けられている。ストラットベアリングが(ダンパーに)設置される前に、これらのシールは、ケーシングの2つの半部を機械的に連結するために働く。ケーシングが設置された後に、シール44,46は、レース32およびロールケージ36が収容されたケーシングの内部空間を泥および水から保護し、かつ潤滑剤がベアリングから漏れることを防止するという主要な機能を有する。
【0019】
外側周縁部にあるシール44は、ケーシング半部42に成形法により固着されたシールリップ48により形成されている。シールリップ48は、合成樹脂材料から製造され、この合成樹脂は、ケーシング半部42の他の部分の材料よりもかなり柔軟であり、かつ、ケーシングの上側半部40の材料に対する摩擦係数が低い。シールリップ48は、ケーシング半部40の外壁内に形成された環状の窪み50内に突出し、かつ、窪み50下端部部に形成されたロック形状部52の後方にてスナップ嵌めされる。
【0020】
ケーシング38の内側の周縁部にあるシール46は、ラビリンス形材54およびシールリップ56により形成されている。シール46および形材54は、先に述べた柔軟な合成樹脂材料から製造されており、かつ、ケーシング半部42に成形法により固着されている。ラビリンス形材54およびシールリップ56は、ケーシングの上側半部40内に形成された環状の窪みの内部に突出している。シールリップ56は、この場合、ケーシングの上側半部40と係合しておらず、上側ベアリングレース32の内側の縁部を掴み囲んでおり、かつ、このレース32の上面と滑り係合している。
【0021】
シールリップ46および54の弾性付勢が、良好なシール効果が達成されかつシール面に生じる摩擦力が小さく維持されるように選択されているため、シールリップ48および56は、ケーシング半部40と42が互いに対して滑らかに回転することを妨げない。半径方向の力および材料変形により、ケーシング半部40と42が互いに対して半径方向にずれると、シールリップ48,56および、必要であればラビリンス形材54の弾性が、摩擦力が著しく増大しないことを確実にし、そのため、ベアリングの滑らかな回転がなお可能である。
【0022】
図3は、変形された具体例を示す。この具体例においては、シールリップ48および56は、各々、シールリップが関連するベアリングレース32の一方に、直接、射出成形により固着されており、それぞれの関連するベアリングレース32の他方を掴み囲んでいる。あるいは、2つのシールリップが、共に、1つの同一のベアリングレースにインサート成形により固着され、かつ、ベアリングレースの他方と滑り係合されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に従うストラットベアリングを含むストラットタイプの車両ホイールサスペンションの上端部の断面図である。
【図2】図2は、ストラットベアリングの拡大断面図である。
【図3】図3は、変形具体例に従うストラットベアリングの断面図である。
【符号の説明】
10 ホイールサスペンション
12 ダンパー
14 外側リング
18 ラバーブッシュ
20 スプリングカラー
30 ストラットベアリング
32 上側レース、下側レース
34 ベアリングロール
36 ケージ
40,42 ケーシング
44,46 シール
48,56 シールリップ
54 ラビリンス形材
50 窪み
52 ロック形状部
Claims (7)
- 車両用のストラットベアリングであって、
2つのベアリングレースと、
2つのベアリングレースの間の空間と、
2つのベアリングレース間の空間に配置されたロール本体と、
合成樹脂で形成された2つのケーシング半部を含み、前記2つのベアリングレースを収容するケーシングであって、車両の重量が一方のケーシング半部を介して一方のレースにより支持され、他方のレースが他方のケーシング半部を介してスプリングカラーにより支持されるケーシングと、
前記2つのベアリングレースの間に形成された前記空間を、前記ケーシング半部により形成された窪み内に突出することによりシールするためのシールとを含み、
前記シールが、前記2つのケーシング半部の材料よりも柔軟な合成樹脂を含むことでスティックスリップ作用を抑制し、且つ成形法により前記ケーシング半部の一体部分として製造されるストラットベアリング。 - 前記シールの全体が前記柔軟な材料から製造されている請求項1に記載のストラットベアリング。
- 前記シールがシールリップを含む請求項1または2に記載のストラットベアリング。
- 前記シールリップが前記ベアリングレースの1つと滑り係合する請求項3に記載のストラットベアリング。
- 前記シールがラビリンス形材を含む請求項1から4のいずれか1項記載のストラットベアリング。
- 前記シールが、前記ケーシングの前記2つのケーシング半部を結合させるためのスナップ機構を形成する請求項1から5のいずれか1項記載のストラットベアリング。
- 該ケーシングが、互いに対して回転可能な2つのケーシング半部を含み、該ケーシング半部が、前記ケーシング半部の内側の周縁部に第1の間隙を形成し、前記ケーシング半部の外側の周縁部に第2の間隙を形成し、前記間隙の両方が前記柔軟な材料を含む前記シールによりシールされた請求項1から6のいずれかに記載のストラットベアリング。
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