JP4482961B2 - 合成樹脂製の滑り軸受 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製の滑り軸受に関し、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製の滑り軸受に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
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、一般に、主軸と一体的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。斯かるサスぺンションにおいては、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、ストラット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、転がり玉軸受に代えて、合成樹脂製の滑り軸受が使用される場合がある。
【０００３】
合成樹脂製の滑り軸受は、通常、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を具備し、これら下部ケースと上部ケースとの間の空間に滑り軸受部材又は滑り軸受突部を配してなるが、この空間に塵埃、泥水等が侵入すると、所望の軸受機能が得られなくなってしまう虞がある。一方、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、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装着される滑り軸受の使用環境も極めて過酷なものとなる。したがって、滑り軸受部材又は滑り軸受突部が配された空間の外周側及び内周側が直接外部に開口していると、ここからの塵埃、泥水などの空間への侵入の危険が極めて高くなり、ここでの密封性が極めて重要になる。特に、空間での水分等の滞留を防止するために、空間の内周側を下方に開口させて下部ケース及び上部ケースを形成した合成樹脂製の滑り軸受では、上記の危険がますます高くなる。
【０００４】
加えて、合成樹脂製の滑り軸受は、上記のように自動車の前輪等のきわめて振動の激しい部位に装着されるために、塵埃、泥水等の空間への侵入を防止するために当該空間の開口部を閉塞するシール手段に対しては、振動等によって容易に脱落しないように、それがしっかりと空間の開口部に装着されることが要求される。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、シール手段によって、摺動面への塵埃等の侵入を確実に防止し得て、塵埃等の侵入に起因する摺動特性の低下を生じさせることがなく、しかも、振動等によって容易に脱落しないようにシール手段を装着でき、而して、ステアリング操作時の円滑な操舵を長期間にわたって維持できる合成樹脂製の滑り軸受を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の合成樹脂製の滑り軸受は、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滑り軸受手段と、下部ケースの外面を覆って配されており、両環状の端部で下部及び上部ケース間の空間の外側及び内側環状開口を閉塞した弾性シール手段とを具備している。
【０００７】
第一の態様の滑り軸受によれば、両環状の端部で上部及び下部ケース間の空間の外側及び内側環状開口を閉塞する弾性シール手段が下部ケースの外周面を覆って配されているために、滑り軸受が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取付けられると、弾性シール手段が上部バネ座シート又は上部バネ座シート上に設置される座金にしっかりと固定される結果、弾性シール手段の脱落を確実に防止でき、しかも、当該弾性シール手段によって、摺動面への塵埃等の侵入を確実に防止し得て、塵埃等の侵入に起因する摺動特性の低下を生じさせることがなく、而して、ステアリング操作時の円滑な操舵を長期間にわたって維持できる。
【０００８】
本発明の第二の態様の合成樹脂製の滑り軸受では、第一の態様の滑り軸受において、下部ケースは、円筒状の内周面を有した筒部と、この筒部の一端部に一体的に形成された第一の環状板部とを備えており、上部ケースは、下部ケースの筒部の内周面と同心な内周面及び外周面を有して、下部ケースの筒部内に配された内側円筒部と、この内側円筒部の一端部に一体的に形成された第二の環状板部と、この第二の環状板部の環状外周端部に一体的に形成されており、下部ケースの筒部の内周面と同心な内周面を有した外側円筒部とを具備しており、弾性シール手段は、下部ケースの筒部の外周面及びこの外周面に連接する環状端面並びに第一の環状板部の環状外側面及びこの環状外側面に連接する環状端面を覆った本体部と、この本体部の外側一端部に一体的に形成されており、外側環状開口を閉塞する外側弾性リップ部と、本体部の内側一端部に一体的に形成されており、内側環状開口を閉塞する内側弾性リップ部とを具備している。
【０００９】
第二の態様の滑り軸受によれば、下部ケースの筒部の外周面及び環状端面並びに第一の環状板部の環状外側面及び環状端面を覆った本体部の内側及び外側一端部に環状の内側及び外側弾性リップ部が形成されているために、この内側及び外側弾性リップ部の上部ケースの内側及び外側円筒部への弾性的な接触により、外側及び内側環状開口の密封をほぼ完全にできる。
【００１０】
本発明の第三の態様の合成樹脂製の滑り軸受では、第二の態様の滑り軸受において、滑り軸受手段は、下部ケースの第一の環状板部と上部ケースの第二の環状板部との間に配されたスラスト滑り軸受と、下部ケースの筒部と上部ケースの内側円筒部との間に配されたラジアル滑り軸受とを備えている。
【００１１】
第三の態様の滑り軸受において、スラスト滑り軸受は、第一の環状板部及び第二の環状板部のうちの少なくとも一方に一体的に形成しても、これに代えて、それらのうちの少なくとも一方に対して別体に形成してもよく、ラジアル滑り軸受も同様に、筒部及び内側円筒部のうちの少なくとも一方に一体的に形成しても、これに代えて、それらのうちの少なくとも一方に対して別体に形成してもよい。
【００１２】
本発明の第四の態様の合成樹脂製の滑り軸受では、第二又は第三の態様の滑り軸受において、外側弾性リップ部は、その環状の外側一端部で、上部ケースの外側円筒部に弾性的に接触しており、内側弾性リップ部は、その環状の内側一端部で上部ケースの内側円筒部に弾性的に接触している。
【００１３】
本発明の第五の態様の合成樹脂製の滑り軸受では、第二から第四のいずれかの態様の滑り軸受において、弾性シール手段の本体部は、心金部材を具備しており、弾性シール手段の外側及び内側弾性リップ部の夫々は、弾性材からなっている。
【００１４】
本発明の第六の態様の合成樹脂製の滑り軸受では、第五の態様の滑り軸受において、心金部材は、下部ケースの筒部の外周面及び環状端面並びに第一の環状板部の環状外側面及び環状端面を覆って伸びて、弾性材に被覆されており、外側及び内側弾性リップ部の夫々の弾性材は、心金部材を被覆した弾性材から伸びて当該弾性材と一体的になっている。
【００１５】
本発明の第五の態様の滑り軸受では、弾性シール手段が心金部材を具備し、外側及び内側弾性リップ部が弾性材からなり、第六の態様の滑り軸受では、下部ケースの外面を覆った心金部材が弾性材で被覆されて、外側及び内側弾性リップ部の夫々が心金部材を被覆した弾性材から一体的に延長された弾性材からなるために、弾性シール手段を下部ケースの外面に垂れることなしに配置でき、しかも、弾性材からなる外側及び内側弾性リップ部でもって外側及び内側環状開口の密封をほぼ完全に達成できる。弾性材としては、天然ゴム、合成ゴムなどのゴム弾性体あるいはポリエステル、ポリウレタンなどのプラスチックエラストマーが使用される。
【００１６】
本発明では、滑り軸受手段を、第七の態様の滑り軸受のように、下部ケース及び上部ケースの少なくとも一方に一体的に形成して設けても、第八の態様の滑り軸受のように、下部ケース及び上部ケースに対して別体に形成して設けてもよく、ここで、滑り軸受手段を、スラスト滑り軸受とラジアル滑り軸受とから構成する場合には、第三の態様のように、これらをも下部ケース及び上部ケースの少なくとも一方に一体的に形成又は別体に形成して設けてよい。更に、滑り軸受手段には、第九の態様の滑り軸受のように、グリース溜めを形成してもよく、このグリース溜めにグリースを配して用いると、ステアリング操作時の更なる円滑な操舵を長期に亘って得ることができる。
【００１７】
本発明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配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。
【００１８】
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。
【００１９】
なお、外側及び内側環状開口の少なくとも一方に、ラビリンスシール手段を更に設けて、こ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、外周側及び内周側の少なくとも一方の密封性を更に向上させてもよい。
【００２０】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００２１】
【実施の形態】
図１から図４において、本例の合成樹脂製の滑り軸受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間の空間８に配された合成樹脂製の滑り軸受手段４と、下部ケース２の外面５を覆って配されており、両環状の端部６及び７で上部及び下部ケース２及び３間の空間８の外側及び内側環状開口９及び１０を閉塞した弾性シール手段１１とを具備している。
【００２２】
下部ケースは２、円筒状の内周面１５を有した筒部１６と、筒部１６の一端部に一体的に形成された環状板部１７とを備えている。
【００２３】
上部ケース３は、下部ケース２の筒部１６の内周面１５と同心な内周面２２及び外周面２３を有して、下部ケース２の筒部１６内に配された内側円筒部２４と、内側円筒部２４の一端部に一体的に形成された環状板部２５と、環状板部２５の環状外周部に一体的に形成されており、下部ケース２の筒部１６の内周面１５と同心な内周面２６を有した外側円筒部２７と、外側円筒部２７の内周面２６に、径方向内方に突出して一体的に形成された環状突起２８とを備えている。
【００２４】
内側円筒部２４は、厚肉円筒部３１と薄肉円筒部３２とからなり、外周面２３は、厚肉円筒部３１の外周面３３と薄肉円筒部３２の外周面３４とからなる。内側円筒部２４の内周面２２は、図５に示すストラットアッセンブリのピストンロッド３６が挿着される挿通孔３７を規定している。
【００２５】
滑り軸受手段４は、下部ケース２の環状板部１７と上部ケース３の環状板部２５との間に配されて、環状板部１７の環状内側面４１に、軸方向に突出して一体的に形成された環状のスラスト滑り軸受４２と、下部ケース２の筒部１６と上部ケース３の内側円筒部２４との間に配されて、筒部１６の内周面１５に、径方向内方向に突出して一体的に形成された円筒状のラジアル滑り軸受４４とを備えており、スラスト滑り軸受４２の突出環状面４５は、環状板部２５の一方の環状の側面（環状内面）４６に摺動自在となるように接触しており、ラジアル滑り軸受４４の円筒状の突出円筒面４７は、厚肉円筒部３１の円筒状の外周面３３に摺動自在となるように接触している。
【００２６】
滑り軸受手段４において、突出環状面４５には、放射方向に伸びるグリース溜めとしての複数本の溝４８が、突出円筒面４７には、軸方向に伸びる同じくグリース溜めとしての複数本の溝４９が夫々角度方向に等間隔に形成されている。
【００２７】
弾性シール手段１１は、下部ケース２の筒部１６の円筒状の外周面５１及び外周面５１に連接する環状端面５２並びに環状板部１７の環状外側面５３及び環状外側面５３に連接する環状端面５４を覆った本体部５５と、外側環状開口９を閉塞するように、本体部５５の環状の外側一端部５６から折り返されて徐々に拡径して伸びて、環状の外側一端部である先端５７が外側円筒部２７の内周面２６に弾性的に接触しており、本体部５５と同軸であって本体部５５の外側一端部５６に一体的に形成されて、環状の端部６を構成する環状の外側弾性リップ部５８と、内側環状開口１０を閉塞するように、本体部５５の環状の内側一端部５９から折り返されて徐々に縮径して伸びて、環状の内側一端部である先端６０が薄肉円筒部３２の外周面３４に弾性的に接触しており、本体部５５と同軸であって本体部５５の内側一端部５９に一体的に形成されて、環状の端部７を構成する環状の内側弾性リップ部６１とを具備している。
【００２８】
弾性シール手段１１において、本体部５５は、心金部材６５とゴムあるいはプラスチックエラストマーからなる弾性材６６とを具備しており、外側及び内側弾性リップ部５８及び６１は、ゴムあるいはプラスチックエラストマーからなる弾性材からなり、心金部材６５は、下部ケース２の外面５である筒部１６の外周面５１及び環状端面５２並びに環状板部１７の環状外側面５３及び環状端面５４を覆って且つこれらに接触して伸びて、弾性材６６に被覆されており、外側及び内側弾性リップ部５８及び６１の弾性材は、心金部材６６を被覆した弾性材６６から伸びて当該弾性材６６と一体的になっている。外側及び内側弾性リップ部５８及び６１の夫々は、先端に向かうに従って厚肉となるように形成されている。
【００２９】
以上の合成樹脂製の滑り軸受１は、図５に示すように、ストラットアッセンブリにおけるショックアブソーバのピストンロッド３６を挿通孔３７に挿通させ、上部ケース３の上面７１を、ピストンロッド３６の一端が取り付けられる車体側の取付部材７２にぴったりと当接させ、弾性シール手段１１の円筒状外面７３及び環状外面７４を、ストラットアッセンブリにおけるコイルバネ７５の上部バネ座シート７６に座金７７を介してぴったりと当接させて、取付部材７２と上部バネ座シート７６との間に装着されて用いられる。
【００３０】
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滑り軸受４２及びラジアル滑り軸受４４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、上部及び下部ケース３及び２間の空間８への外側及び内側環状開口９及び１０を介する塵埃等の侵入は、外周側では外側弾性リップ部５８により、内周側では内側弾性リップ部６１により防止され、而してスラスト滑り軸受４２及びラジアル滑り軸受４４の各摺動面間である突出環状面４５と側面４６との間及び突出円筒面４７と外周面３３との間への塵埃等の侵入が確実に防止される。
【００３１】
すなわち、合成樹脂製の滑り軸受１によれば、両環状の端部６及び７で上部及び下部ケース３及び２間の空間８の外側及び内側環状開口９及び１０を閉塞する弾性シール手段１１が下部ケース２の外面５である外周面５１、環状端面５２、環状外側面５３及び環状端面５４を覆って配されているために、滑り軸受１が車体の取付部材７２とコイルバネ７５の上部バネ座シート７６との間に取付けられると、弾性シール手段１１が上部バネ座シート７６又は上部バネ座シート７６上に設置される座金７７にしっかりと固定される結果、弾性シール手段１１の脱落を確実に防止でき、しかも、当該シール手段１１によって、スラスト滑り軸受４２及びラジアル滑り軸受４４における突出環状面４５と側面４６との間及び突出円筒面４７と外周面３３との間への塵埃等の侵入を確実に防止し得て、塵埃等の侵入に起因する摺動特性の低下を生じさせることがなく、而して、ステアリング操作時の円滑な操舵を長期間にわたって維持できる。
【００３２】
また滑り軸受１によれば、筒部１６の外周面５１及び環状端面５２並びに環状板部１７の環状外側面５３及び環状端面５４を覆った本体部５５の内側及び外側一端部５９及び５６に環状の内側及び外側弾性リップ部６１及び５８が形成されているために、内側及び外側弾性リップ部６１及び５８の上部ケース３の内側及び外側円筒部２４及び２７への弾性的な接触により、内側及び外側環状開口１０及び９の密封をほぼ完全にできる。
【００３３】
加えて滑り軸受１では、弾性シール手段１１が心金部材６５を具備し、外側及び内側弾性リップ部５８及び６１が弾性材からなり、下部ケース２の外面５を覆った心金部材６５が弾性材６６で被覆されて、外側及び内側弾性リップ部５８及び６１が心金部材６５を被覆した弾性材６６から一体的に延長された弾性材からなるために、弾性シール手段１１を下部ケース２の外面５から垂れることなしに配置でき、しかも、弾性材からなる外側及び内側弾性リップ部５８及び６１でもって密封をほぼ完全に達成できる。更に滑り軸受１では、グリース溜めとしての溝４８及び４９が形成されているために、溝４８及び４９にグリースを配して用いると、ステアリング操作時の更なる円滑な操舵を長期に亘って得ることができる。
【００３４】
ところで上記の滑り軸受１では、滑り軸受手段４を下部ケース２に一体的に形成したが、これに代えて、図６及び図７に示すように滑り軸受手段４を下部ケース２及び上部ケース３に対して別体に形成してもよい。すなわち図６及び図７に示す滑り軸受１は、下部ケース２及び上部ケース３に対して別体に形成された滑り軸受手段４を具備しており、合成樹脂製の軸受手段４は、スラスト滑り軸受となる環状のスラスト滑り軸受部８１と、スラスト滑り軸受部８１に一体的に形成されたラジアル滑り軸受となる円筒状のラジアル滑り軸受部８２とを具備しており、スラスト滑り軸受部８１の一方の環状の側面８３には、溝４６と同様の複数の溝８４と、溝８４の一端を夫々連通した環状の溝８５とが形成されており、スラスト滑り軸受部８１の他方の環状の側面８６にも、同様の溝８４と、溝８４の一端を夫々連通した環状の溝８５とが形成されており、ラジアル滑り軸受部８２の内外周面８７及び８８には、溝４９と同様の複数の溝８９及び９０が形成されており、滑り軸受手段４は、スラスト滑り軸受部８１の側面８３が環状板部２５の側面４６に、スラスト滑り軸受部８１の側面８６が環状板部１７の環状内側面４１に夫々摺動自在となるように接触し、ラジアル滑り軸受部８２の内周面８７が厚肉円筒部３１の外周面３３に、ラジアル滑り軸受部８２の外周面８８が筒部１６の内周面１５に夫々摺動自在となるように接触して、下部ケース２及び上部ケース３との間の空間８に配されている。
【００３５】
図６及び図７に示すような滑り軸受手段４を具備した滑り軸受１でも、図１から図４で示される滑り軸受１と同様な効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、シール手段によって、摺動面への塵埃等の侵入を確実に防止し得て、塵埃等の侵入に起因する摺動特性の低下を生じさせることがなく、しかも、振動等によって容易に脱落しないようにシール手段を装着でき、而して、ステアリング操作時の円滑な操舵を長期間にわたって維持できる合成樹脂製の滑り軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態の一例の断面図である。
【図２】図１に示す例の一部拡大断面図である。
【図３】図１に示す例の弾性シール手段の拡大断面図である。
【図４】図１に示す例の下部ケースと滑り軸受手段との斜視図である。
【図５】図１に示す例をストラットアッセンブリに用いた例の断面図である。
【図６】本発明の好ましい実施の形態の他の例の断面図である。
【図７】図６に示す滑り軸受手段の斜視図である。
【符号の説明】
１ 合成樹脂製の滑り軸受
２ 下部ケース
３ 上部ケース
４ 滑り軸受手段
８ 空間
９ 外側環状開口
１０ 内側環状開口
１１ 弾性シール手段

Claims (4)

1. 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滑り軸受手段と、下部及び上部ケース間の空間の外側環状開口を閉塞した一方の環状の端部及び下部及び上部ケース間の空間の内側環状開口を閉塞した他方の環状の端部を夫々有すると共に当該一方及び他方の環状の端部の間で下部ケースの外面全体を覆って且つ当該外面全体に接触して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、円筒状の内周面を有した筒部と、この筒部の一端部に一体的に形成された第一の環状板部とを備えており、上部ケースは、下部ケースの筒部の内周面と同心な内周面及び外周面を有して、下部ケースの筒部内に配された内側円筒部と、この内側円筒部の一端部に一体的に形成された第二の環状板部と、この第二の環状板部の環状外周端部に一体的に形成されており、下部ケースの筒部の内周面と同心な内周面を有した外側円筒部とを具備しており、弾性シール手段は、下部ケースの筒部の外周面及びこの外周面に連接する環状端面並びに第一の環状板部の環状外側面及びこの環状外側面に連接する環状端面を覆った本体部と、この本体部の外側一端部に一体的に形成されており、外側環状開口を閉塞する一方の環状の端部としての外側弾性リップ部と、本体部の内側一端部に一体的に形成されており、内側環状開口を閉塞する他方の環状の端部としての内側弾性リップ部とを具備しており、滑り軸受手段は、下部ケースの第一の環状板部と上部ケースの第二の環状板部との間に配されたスラスト滑り軸受と、下部ケースの筒部と上部ケースの内側円筒部との間に配されたラジアル滑り軸受とを一体的に備えており、外側弾性リップ部は、その環状の外側一端部で、上部ケースの外側円筒部の内周面に弾性的に接触しており、内側弾性リップ部は、その環状の内側一端部で上部ケースの内側円筒部の外周面に弾性的に接触しており、弾性シール手段において、本体部は、心金部材を具備しており、外側及び内側弾性リップ部の夫々は、弾性材からなり、心金部材は、下部ケースの筒部の外周面及び環状端面並びに第一の環状板部の環状外側面及び環状端面を覆って伸びて、弾性材に被覆されており、外側及び内側弾性リップ部の夫々の弾性材は、心金部材を被覆した弾性材から伸びて当該弾性材と一体的になっている合成樹脂製の滑り軸受。
2. 滑り軸受手段は、下部ケース及び上部ケースのうちの一方に一体的に形成されている請求項１に記載の合成樹脂製の滑り軸受。
3. 滑り軸受手段は、下部ケース及び上部ケースに対して別体に形成されている請求項１に記載の合成樹脂製の滑り軸受。
4. 滑り軸受手段には、グリース溜めが形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の合成樹脂製の滑り軸受。

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