JP4853660B2

JP4853660B2 - ストラット用軸受ユニット

Info

Publication number: JP4853660B2
Application number: JP2007088478A
Authority: JP
Inventors: 善紀増田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008248949A

Description

本発明は、ストラット式サスペンション装置に使用されるストラット用軸受ユニットに関する。

特開２００６−１４３１４５号公報特開２００５−２９１２３２号公報

車輪と車体とをつなぐストラット式サスペンション装置には、車体側との取り付け部が設けられてストラット軸の上端に固定されるアッパーサポートと、コイルスプリングの上端側を支持するアッパースプリングシートとの間にストラット用の軸受が介装されており、アッパースプリングシートのアッパーサポートに対するストラット軸線回りの回転が許容される構成となっている（特許文献１及び特許文献２）。

ところで、ストラット式サスペンション装置においては、アッパーサポートとアッパースプリングシート間の隙間が、車輪が跳ね上げた路面上の水や泥水等の流動性異物にさらされ易いため、その隙間に配置される軸受には内部にシール部が設けられる。このシール部としては、アッパーサポート側の軌道輪の端部からアッパースプリングシートに向けて延出して、アッパースプリングシート上を摺動するシール形態を有するものがある。

従来のストラット式サスペンション装置において、流動性異物がアッパーサポートとアッパースプリングシート間の隙間に侵入した場合、上記摺動形態をなすシール部により該流動性異物の軸受内への侵入を阻止することができる。ところが、従来の構成によると、図６に示すように、アッパースプリングシート８８におけるシール摺動位置よりもラジアル方向外側の外端部８９０が、ストラット軸８３に対し垂直をなす水平方向に延出形成されているため、侵入した流動性異物がアッパースプリングシートの水平面上に堆積し易い。つまり、シール部の摺動位置のすぐ外側に流動性異物が残留する可能性があった。その結果、残留した流動性異物がシール部に接近してアッパースプリングシートとの摺動面に入り込んで研磨剤のような役割を果たし、シール部ないしアッパースプリングシートを変形させ、シール機能が早期に劣化してしまう可能性があった。

本発明の課題は、シール機能を長期に渡って保持することができるストラット用軸受ユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段及び作用・効果

上記の課題を解決するために、本発明のストラット用軸受ユニットは、車両のストラット式サスペンション装置のアッパーサポートに一体回転可能に固定される上側軌道輪と、同じく該ストラット式サスペンション装置のコイルスプリングの上端側を支持するアッパースプリングシートに一体回転可能に固定される下側軌道輪と、それら軌道輪の間に配される複数の転動体とを有する軸受を備え、
アッパースプリングシートとアッパーサポートとの間に形成された軸受配置空隙がラジアル方向外側に開放するとともに、上側軌道輪のラジアル方向外縁部が下側軌道輪の対応するラジアル方向外縁よりも延出形成されてなり、かつ、延出した該ラジアル方向外縁部には、軸受配置空隙へラジアル方向外側から侵入する流動性異物が軸受内に侵入することを防ぐシール部がアッパースプリングシート上を摺動可能に一体化され、
アッパースプリングシートには、ラジアル方向におけるシール部の摺動位置からラジアル方向外側に続く形で、軸受配置空隙に侵入した流動性異物のラジアル方向外側への排出を促進する異物排出促進部が形成され、
その異物排出促進部は、ラジアル方向におけるシール部の摺動位置からアッパースプリングシートのラジアル方向外周縁にかけて、アッパースプリングシートの上端面が下向きに拡径する傾斜面を有する傾斜面部として形成されるとともに、
シール部は、下側軌道輪の対応するラジアル方向外縁から傾斜面に向かって傾斜しながら延びていることを特徴とする。

上記本発明の構成によると、アッパースプリングシートには、シール部の摺動位置からラジアル方向外側に向けて異物排出促進部が形成されるので、アッパースプリングシートとアッパーサポートとの間に侵入した泥水等の流動性異物は速やかに外部に排出されるので、流動性異物が研磨剤のように機能して、シール部ないしアッパースプリングシートを早期に劣化させることがなく、長期に渡ってシール機能を確保できる。

また、この構成によると、アッパースプリングシートのラジアル方向外側に設けられた傾斜面により、流動性異物をシールから遠ざけることができる。この場合、異物排出促進部はアッパースプリングシートに傾斜面を設けるだけで容易に形成できる利点がある。

なお、この傾斜面部を、アッパースプリングシートの摺動位置から該アッパースプリングシートのラジアル方向外周縁にかけて形成することができる。これにより、流動性異物を、その傾斜面を伝って外部に確実に排出することができる。

異物排出促進部は、ラジアル方向におけるシール部の摺動位置から該ラジアル方向外側に続く形で、該摺動位置から該アッパースプリングシートのラジアル方向外周縁に至る途中のラジアル中間位置まで形成された、該アッパースプリングシートの上端面が下向きに拡径する傾斜面を形成する傾斜面部と、該傾斜面部のラジアル方向外側にて、該アッパースプリングシートの上端面が上向きに拡径する傾斜面を有する逆傾斜面部とを有するとともに、その傾斜切り替り区間に底部を有する凹状部をなして形成することができる。そして、その底部に、該底部を上下方向に貫通する泥排出孔を形成することができる。この構成によると、流動性異物を泥排出孔から排出することができる。この際、アッパースプリングシートの下面側に接触配置される、コイルスプリングを支持するスプリング支持体に、該泥排出孔から排出される流動性異物をラジアル方向外側の外部に導くドレイン溝を設けることで、流動性異物の排出がよりスムーズになされる。

泥排出孔は、軸受回転周方向に沿って複数形成することができる。この際、該アッパースプリングシートの該泥排出孔周りには、流動性異物を該泥排出孔に導く傾斜面が該泥排出孔の貫通方向下方に向けて縮径する形で形成することができる。この構成によると、アッパースプリングシートに泥排出孔を貫通形成し、その周辺に傾斜を持たせるだけで容易に形成することができる。

以下、本発明に係るストラット軸支持構造の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、ストラット式サスペンション装置の一例を示す斜視図、図２は、図１のＰ部の拡大断面図、図３は、図２の要部拡大図である。

図１に示すように、ストラット式サスペンション装置１００は、支持メンバー８１に装着されて車体の一部を支持するストラット軸（サスペンション部）８３と、ストラット軸８３に組み込まれタイヤ側からの振動や衝撃を吸収するコイルスプリング８２と、車体の上部に固定されるアッパーサポート（車体側支持部）７０とを備えている。

このストラット式サスペンション装置１００は、その下側が車体側の支持メンバー８１に取り付けられ、車体全体を車軸等に対して浮上支持する役割を有する。そして、この支持メンバー８１周りには、車軸９３と、車軸９３に固定され車輪を装着するハブ９０と、ハブ９０に固定されるブレーキディスク９１と、ブレーキディスク９１に油圧により圧接させるパッドを内部に設けたキャリパボディ９２とが配置されている。

ストラット式サスペンション装置１００の上部の内部構造は、図２に示すように、ストラット軸８３と、ストラット軸８３周りに配置されるコイルスプリング８２と、ストラット軸８３周りに配置されてコイルスプリング８２の上端をストラット軸線方向に支持するアッパーインシュレータ（スプリング支持体）８７と、ストラット軸８３周りに配置されてアッパーインシュレータ８７の上端部に接触配置されて該アッパーインシュレータ８７を保持するアッパースプリングシート（コイルばねシート）８８と、ストラット軸８３の上端部にて該ストラット軸８３と一体回転可能に設けられて車両の車体パネル６０が連結されるアッパーサポート（車体側連結部）７０と、アッパースプリングシート８８とアッパーサポート７０との間の介装されるサスペンション用軸受（ストラット用軸受；以下、単に軸受ともいう）１と、を備えて構成されている。さらに、ストラット軸８３の軸孔を形成する軸孔形成部８４や、該軸孔形成部８４の上端部を被うシート８５、軸受１の上側にて該軸受１を固定するナット８６等も設けられている。なお、本発明のストラット用軸受ユニットは、上記軸受１に少なくともアッパースプリングシート８８が一体に組み付けられたものとして構成され、さらに、上記のアッパーインシュレータ８７が組み付けられたものとしてもよい。

アッパーサポート７０は、弾性材７１と、内端部が弾性材７１の内部に埋設されるとともに外端部に車体６０へのボルト固定部が形成された上側リング部材７２と、内端部が弾性材７１の内部に埋設されるとともに外端部に車体６０へのボルト固定部が形成され、リング部材７２の下側に接触する形で配置される下側リング部材７３と、弾性材７１の内周周りを覆う内筒部７４とで構成され、ストラット軸８３に一体に固定されている。

アッパースプリングシート８８とアッパーサポート７０との間には、軸受１を配置する軸受配置空隙８９が、ストラット軸８３に対しラジアル方向外側を開放する形で設けられている。この軸受配置空隙８９には軸受１が配置されており、軸受１は、図３に示すように、アッパーサポート７０に一体回転可能に固定される上側軌道輪２と、コイルスプリング８２の上端側を支持するアッパースプリングシート８８の内周側に設けられた開口に一体回転可能に圧入固定される下側軌道輪３と、それら軌道輪の間に配される複数の転動体からなる転動体列４とを備えて構成されている。つまり、上側軌道輪２と下側軌道輪３とは、複数の転動体４を挟む形で互いに相対回転可能に対向配置され、ナット８６の締結に伴いアッパーサポート７０とアッパースプリングシート８８とに狭圧保持されている。なお、軸受１の両端には、軌道輪間空隙（軸受内空隙）６を気密保持するためのシール部７，８が設けられている。

上側軌道輪２は、そのラジアル方向外縁部２１が下側軌道輪３の対応するラジアル方向外縁３ａよりも延出している。そして、延出したラジアル方向外縁部２１にシール部８が形成されている。シール部８は、アッパースプリングシート８８上を摺動可能な形で、上側軌道輪２のラジアル方向外縁部２１に一体化されており、軸受配置空隙８９へラジアル方向外側から侵入する流動性異物の、軸受１内への侵入を防止している。

シール部８が摺動するアッパースプリングシート８８には、シール部８の摺動位置Ｓからラジアル方向外側に続く形で、軸受配置空隙８９に侵入した流動性異物のラジアル方向外側への排出を促進する異物排出促進部９が形成されている。従来は、図６に示すように、アッパースプリングシート８８のシール摺動位置からラジアル方向外側の外端部８８９がストラット軸８３に対し垂直をなす水平方向に延出形成しており、この上に流動性異物が堆積し易いという課題があった。

これに対し、本実施形態における異物排出促進部９は、アッパースプリングシート８８の摺動位置Ｓからラジアル方向外側に続く形で、該アッパースプリングシート８８の上端面８８ａが下向きに拡径する傾斜面８８０ａを有する傾斜面部８８０として形成されており、アッパースプリングシート８８の摺動位置Ｓから該アッパースプリングシート８８のラジアル方向外周縁８８ｂにかけて形成されている。これにより、シール部８に向けてラジアル方向外側から侵入してきた流動性異物が、シール部周辺に堆積し難く、その傾斜部８８０の傾斜面８８０ａ上を伝ってラジアル方向外側に排出することが可能となっている。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、軌道輪２，３が、ストラット軸８３のアキシャル方向に対向配置される区間と、ラジアル方向に対向配置される区間とを設けて、それら双方の区間に複列の転動体列を配置する構成としてもよい。ストラット式サスペンション装置１００の支持荷重が大きい車両に採用されることが好適である。また、転動体は、ボール、ニードル、ブッシュ等のいずれであってもよい。

また、図４及び図５に示すように異物排出促進部を形成することができる。即ち、図５の異物排出促進部９Ａは、第一に、アッパースプリングシート８８の摺動位置Ｓのラジアル方向外側に、ストラット軸線方向下方に延びる壁部８８５を有する形で形成されている。これにより、シール部８に向けてラジアル方向外側から侵入してきた流動性異物は、シール部周辺に堆積することなく、その壁部８８５の形成する段差の下面へと促される。

さらに、異物排出促進部９Ａは、壁部８８５の下端位置Ｄからラジアル方向外側に続く形で、アッパースプリングシート８８の上端面８８ａが下向きに拡径する傾斜面８８１ａを形成する傾斜面部８８１と、該傾斜面部８８１のラジアル方向外側にて該アッパースプリングシート８８の上端面８８ａが上向きに拡径する傾斜面８８２ａを有する逆傾斜面部８８２とを有し、その傾斜切り替り区間が底部８８３とされた凹状部をなし、その底部８８３に、上下方向に貫通する泥排出孔８８４を設けた構成とすることができる。傾斜面部８８１は、壁部８８５の下端位置Ｄからラジアル方向外周縁８８ｂに至る途中のラジアル中間位置にかけて形成されている。さらに、アッパースプリングシート８８が被うアッパーインシュレータ（スプリング支持体）８７には、泥排出孔８８４に上から入り込んだ流動性異物をラジアル方向外側に排出するドレイン溝８７１が形成されている。ドレイン溝８７１は、溝底面８７１ａがラジアル方向外側に向かってラジアル方向下方に下る傾斜面として形成されている。

この構成により、シール部８に向けてラジアル方向外側から侵入してきた流動性異物は、壁部８８５の形成する段差の下面へと促されるとともに、傾斜部８８１の傾斜面８８１ａ上を伝ってラジアル方向外側に排出することができる。また、軸受配置空隙８９へラジアル方向外側から侵入した流動性異物のうち、シール部８から離れた、アッパースプリングシート８８の外側に堆積したものも、逆傾斜部８８２の傾斜面８８２ａ上を伝ってラジアル方向外側に排出することができる。

なお、泥排出孔８８４は、軸受回転周方向に沿って複数形成することができる。この際、アッパースプリングシート８８における泥排出孔８８４周りには、流動性異物を該泥排出孔８８４に導くために、泥排出孔８８４の貫通方向下方に向けて縮径する環状傾斜面８８４ａ（傾斜面８８１ａ，８８２ａを含む）を有する環状傾斜面部が形成されることができる。この構成によると、泥排出孔８８４が、アッパースプリングシート８８上に軸受回転周方向に沿って複数形成されるので、その孔８８４を介して、流動性異物を外部に排出することができるとともに、孔８８４の周辺には環状傾斜面８８４ａが形成されるので、流動性異物の孔８８４からの排出を促進できる。

本発明のストラット用軸受が適用されるストラット式サスペンション装置の一例を示す斜視図。本発明の第一実施形態に係る図１のＰ部の拡大断面図。本発明の第一実施形態に係るストラット用軸受周辺の拡大断面図。本発明の第二実施形態に係る図１のＰ部の拡大断面図。本発明の第二実施形態に係るストラット用軸受周辺の拡大断面図。従来の実施形態に係る図１のＰ部の拡大断面図。

符号の説明

１００ストラット式サスペンション装置
７０アッパーサポート（車体側支持部）
８２コイルスプリング
８３ストラット軸（サスペンション部）
８７アッパーインシュレータ（スプリング支持体）
８８アッパースプリングシート（コイルばねシート）
８９軸受配置空隙
１，１Ａサスペンション用軸受（ストラット用軸受）
２上側軌道輪
３下側軌道輪
４転動体
５保持器
６軌道輪間空隙
７シール部
９，９Ａ異物排出促進部
８８１傾斜部
８８２逆傾斜面部
８８３底部
８８４泥排出孔
８８５壁部
８７１ドレイン溝

Claims

車両のストラット式サスペンション装置のアッパーサポートに一体回転可能に固定される上側軌道輪と、同じく該ストラット式サスペンション装置のコイルスプリングの上端側を支持するアッパースプリングシートに一体回転可能に固定される下側軌道輪と、それら軌道輪の間に配される複数の転動体とを有する軸受ユニットにおいて、
前記アッパースプリングシートと前記アッパーサポートとの間に形成された軸受配置空隙がラジアル方向外側に開放するとともに、前記上側軌道輪のラジアル方向外縁部が前記下側軌道輪の対応するラジアル方向外縁よりも延出形成されてなり、かつ、延出した該ラジアル方向外縁部には、前記軸受配置空隙へラジアル方向外側から侵入する流動性異物が軸受内に侵入することを防ぐシール部が前記アッパースプリングシート上を摺動可能に一体化され、
前記アッパースプリングシートには、前記ラジアル方向における前記シール部の摺動位置から該ラジアル方向外側に続く形で、前記軸受配置空隙に侵入した前記流動性異物のラジアル方向外側への排出を促進する異物排出促進部が形成され、
前記異物排出促進部は、前記ラジアル方向における前記シール部の摺動位置から前記アッパースプリングシートのラジアル方向外周縁にかけて、該アッパースプリングシートの上端面が下向きに拡径する傾斜面を有する傾斜面部として形成されるとともに、
前記シール部は、前記下側軌道輪の対応するラジアル方向外縁から前記傾斜面に向かって傾斜しながら延びていることを特徴とするストラット用軸受ユニット。
前記異物排出促進部は、前記ラジアル方向における前記シール部の摺動位置から該ラジアル方向外側に続く形で、該摺動位置から前記アッパースプリングシートのラジアル方向外周縁に至る途中のラジアル中間位置まで形成された、該アッパースプリングシートの上端面が下向きに拡径する傾斜面を形成する傾斜面部と、該傾斜面部の前記ラジアル方向外側にて、該アッパースプリングシートの上端面が上向きに拡径する傾斜面を有する逆傾斜面部とを有するとともに、その傾斜切り替り区間に底部を有する凹状部をなして形成され、かつ該底部に、該底部を上下方向に貫通する泥排出孔が形成されてなる請求項１記載のストラット用軸受ユニット。
前記傾斜面部の前記ラジアル方向外側にて、前記アッパースプリングシートの上端面が上向きに拡径する傾斜面を有する逆傾斜面部と、前記逆傾斜面部の傾斜切り替え区間が凹状部をなして底部を形成し、該底部にて前記アッパースプリングシートを上下方向に貫通して形成する泥排出孔と、前記泥排出孔に入り込んだ流動性異物をラジアル方向外側に排出するためにアッパーインシュレータに形成したドレイン溝と、を有することを特徴とする請求項１記載のストラット用軸受ユニット。