JP6496141B2 - 車両用スラスト軸受 - Google Patents

Description

本発明は、上部ケースおよび下部ケースを有して相対的に回転する車両用スラスト軸受に関するものであって、特に、四輪自動車におけるストラット型サスペンション（マクファーソン式）のスラスト軸受やエアサスペンションのスラスト軸受として車両に組み込まれる車両用スラスト軸受に関するものである。

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ダンパーコイルスプリングを組合せた構造をもっている。
ストラット型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ダンパーコイルスプリングとともに回る際に、ストラットアッセンブリのピストンロッドが回る形式のものと、ピストンロッドが回らない形式のものとがあるが、いずれの形式においてもストラットアッセンブリの円滑な回動を許容するべく、ストラットアッセンブリの車両のボディへの取付機構とダンパーコイルスプリングの上端部との間に、車両用スラスト軸受が使用される。

従来、車両用スラスト軸受として、ストラット型サスペンションを有した車両のボディ側に取り付けられる外輪と、車両のストラット型サスペンションのショックアブソーバに用いたピストンロッドの軸心の回りで外輪に対して回動自在に重ね合う内輪と、外輪と内輪との間に形成された環状空間内に介在してタイヤ側から負荷されるスラスト荷重及びラジアル荷重を受ける保持器とを備えたストラット用軸受が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

特開２００８-２３０２７９号公報（特に図２参照） 特許５０２９０５８号公報（特に図３参照）

しかしながら、上述した従来のストラット用軸受は、車両のボディであるハウジングに取付マウント部材としての別部材であるサポート本体部を介して組付けられる構造であったため、組付けが多くて組付け作業が繁雑であるという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、車両のサスペンションをボディへ組付ける際の部品点数を削減しつつ部品を薄肉化して組み付け作業を簡略化する車両用スラスト軸受を提供することである。

本請求項１に係る発明は、サスペンションを有した車両のボディ側に取り付けられる上部ケースと、前記上部ケースに対して回動自在に重ね合う下部ケースとを備えた車両用スラスト軸受において、前記上部ケースが、該上部ケースの上部領域に前記ボディに取り付ける取付マウント部を備えていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された車両用スラスト軸受の構成に加えて、スラスト荷重を受ける軸受片が、前記上部ケースと下部ケースとの間に形成された環状空間内に配設されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載された車両用スラスト軸受の構成に加えて、前記軸受片が、合成樹脂製の環状滑り軸受片であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項２に記載された車両用スラスト軸受の構成に加えて、前記軸受片が、前記上部ケースおよび下部ケースと接触する複数の転動体であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載された車両用スラスト軸受の構成に加えて、前記取付マウント部が、ピストンロッドの周方向において等間隔に配設した３つのボディ取付用ねじ穴を有していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本発明の車両用スラスト軸受は、サスペンションを有した車両のボディ側に取り付けられる上部ケースと、上部ケースに対して回動自在に重ね合う下部ケースとを備ていることにより、上部ケースと下部ケースとの円滑な相対的な回動を実現することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

本請求項１に係る発明の車両用スラスト軸受によれば、上部ケースが、この上部ケースの上部領域にボディに取り付ける取付マウント部を備えていることにより、上部ケースが従来のような取付マウント部材を兼ねるため、その分の部品点数を削減しつつ部品を薄肉化することができる。
また、従来のような取付マウント部材を単独で車両のボディに介在させて組付ける必要がなくなるため、車両のボディに対する車両用スラスト軸受の組付けを簡略化することができる。
さらに、従来のような上部ケース部材と取付マウント部材とがそれぞれ別部材である場合に比較すると、上部ケースの剛性が高まるため、車両用スラスト軸受の強度を高めることができる。

本請求項２に係る発明の車両用スラスト軸受によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、下部ケースと上部ケースとが間接的に互いに接触してタイヤ側から負荷されるスラスト荷重を接触箇所で受け、スラスト荷重を受ける軸受片が、上部ケースと下部ケースとの間に形成された環状空間内に配設されていることにより、上部ケースと下部ケースとの間における摩擦抵抗が小さくなるため、上部ケースと下部ケースとの相対的な回動をより円滑にすることができる。

本請求項３に係る発明の車両用スラスト軸受によれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、軸受片が、合成樹脂製の環状滑り軸受片であることにより、環状滑り軸受片が一部材で形成されるため、耐久性を重視した車両用スラスト軸受を製造することができる。
また、上部ケースと下部ケースとが相対的に回転したときに振動が生じないため、静音で回転することができる。

本請求項４に係る発明の車両用スラスト軸受によれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、軸受片が、上部ケースおよび下部ケースと接触する複数の転動体であることにより、上部ケースと下部ケースとが相対的に回転したときに転動体が転動するため、小さい摩擦力で回転する摩擦抵抗を重視した車両用スラスト軸受を製造することができる。

本請求項５に係る発明の車両用スラスト軸受によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、取付マウント部が、ピストンロッドの周方向において等間隔に配設した３つのボディ取付用ねじ穴を有していることにより、ボディ側の取付箇所の３つのボディ側ねじ穴と上部ケースの３つのボディ取付用ねじ穴とが位置合わせされて車両用スラスト軸受自体が車両のボディに直接取り付けられるため、取り付け時に３組のボルトとナットとで車両用スラスト軸受を車両のボディにねじ留めできる。

本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受の分解下方斜視図。 （Ａ）（Ｂ）は本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受の平面図および底面図。 図２（Ａ）に示す符号３−３で視た断面図。 本発明の車両用スラスト滑り軸受をストラット型サスペンションに組み込んだ状態を示す断面図。 図３に示す符号４で示す箇所の拡大断面図。 本発明の第２実施例である車両用スラスト転がり軸受の断面図。

本発明は、サスペンションを有した車両のボディ側に取り付けられる上部ケースと、上部ケースに対して回動自在に重ね合う下部ケースとを備えた車両用スラスト軸受において、上部ケースが、この上部ケースの上部領域にボディに取り付ける取付マウント部を備えていることにより、車両のサスペンションをボディへ組付ける際の部品点数を削減しつつ部品を薄肉化して組み付け作業を簡略化するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

例えば、車両用スラスト軸受は、上部ケースと下部ケースとの間に形成された環状空間内に介在してタイヤ側から負荷されるスラスト荷重を受ける軸受片を備えるものでもよいし、軸受片を備えずに上部ケースと下部ケースとが直接摺動するものでもよい。
また、軸受片を備える場合、この軸受片は、上部ケースまたは下部ケースに対して摺動する滑り軸受片でもよいし、上部ケースおよび下部ケースに対して接触して転動自在な転がり軸受片としてのボールなどの転動体でもよい。
車両のサスペンションは、タイヤ側からスラスト荷重が負荷される構造であれば、如何なるものであっても構わない。

以下に、本発明の第１実施例である車両用スラスト軸受としての車両用スラスト滑り軸受１００について、図１乃至図５に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受１００の分解下方斜視図であり、図２（Ａ）は、本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受１００の平面図であり、図２（Ｂ）は、本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受１００の底面図であり、図３は、図２（Ａ）に示す符号３−３で視た断面図であり、図４は、本発明の車両用スラスト滑り軸受１００をストラット型サスペンションに組み込んだ状態を示す断面図であり、図５は、図３に示す符号５で示す箇所の拡大断面図である。

本発明の第１実施例である車両用スラスト滑り軸受１００は、図１乃至図５に示すように、合成樹脂製の上部ケース１１０と、合成樹脂製の下部ケース１２０と、軸受片としての合成樹脂製の環状滑り軸受片１３０とを備えている。
このうち、上部ケース１１０は、ピストンロッドの軸方向Ｙにおいて円環状の上部ケース下面１１１ａを形成して車両側に取付けられる円環状の上部ケース基部１１１と、この上部ケース基部１１１の径方向Ｘの内周側から垂下した内周側円筒部１１２と、上部ケース基部１１１の径方向Ｘの外周側から垂下した外周側円筒部１１３と、この上部ケース１１０の上部領域ＵＡに車両のボディＶＢに取り付ける取付マウント部１１４とを一体成形することで形成されている。

これにより、従来のような取付マウント部材を単独で車両のボディＶＢに介在させて組付ける必要がなくなる。
さらに、従来のような上部ケース部材と取付マウント部材とがそれぞれ別部材である場合に比較すると、上部ケース１１０の剛性が高まる。
また、上部ケース１１０が取付マウント部１１４を備えることにより、従来のような別部材である場合と比べて部品が薄肉化され、ダンパーコイルスプリングＳＳの設定範囲を広げることができる。
言い換えると、バネ定数設定範囲を広げて乗り心地の調整の自由度を広げることができる。
さらに、車両用スラスト軸受１１０自体が車両のボディＶＢに直接取り付けられる。

また、下部ケース１２０は、ピストンロッドの軸心ＡＸの回りで上部ケース１１０に対して回動自在に重ね合うように構成されている。
本実施例では、下部ケース１２０は、上部ケース１１０に対して軸心ＡＸの回りで回転自在に上部ケース１１０に重ね合わされる円環状の下部ケース基部１２１と、下部ケース基部１２１の径方向内側から垂下する内周側円筒部１２２とを一体成形することで形成されている。

下部ケース基部１２１の径方向外側には、内側環状係合爪１２１ａが形成され、内側環状係合爪１２１ａが、上部ケース１１０の外周側円筒部１１３に形成された外側環状係合爪１１３ａと円周方向Ｒに回動自在に係合する。
また、下部ケース基部１２１の内側環状係合爪１２１ａより径方向内側には、外側環状係合溝１２１ｂが形成され、外側環状係合溝１２１ｂが、上部ケース基部１１１の上部ケース下面１１１ａに形成された外側環状係合突条１１１ａａと僅かな隙間を空けて噛み合うように係合する。
これにより、径方向外側から上部ケース１１０と下部ケース１２０との間に形成された環状空間内への異物の侵入を防止する。

さらに、下部ケース１２０の内周側円筒部１２２の内側には、内側環状係合突条１２２ａが形成され、内側環状係合突条１２２ａが、上部ケース１１０の内周側円筒部１１２の下端に形成された内側環状係合溝１１２ａと僅かな隙間を空けて噛み合うように係合する。
これにより、径方向内側から上部ケース１１０と下部ケース１２０との間に形成された環状空間内への異物の侵入を防止する。

また、環状滑り軸受片１３０は、上部ケース１１０と下部ケース１２０との間に形成された環状空間内に介在してタイヤ側から負荷されるスラスト荷重及びラジアル荷重を受けるように構成されている。
本実施例では、環状滑り軸受片１３０は、上部ケース基部１１１の上部ケース下面１１１ａと下部ケース基部１２１の下部ケース上面１２１ｃとの間の環状空間および内周側円筒部１１２の外周面１１２ｂと下部ケース基部１２１の内周面１２１ｄとの間の環状空間に配設されている。

そして、環状滑り軸受片１３０は、円環状のスラスト滑り軸受片部１３１と、円筒状のラジアル滑り軸受片部１３２と、スラスト滑り軸受片部１３１から下方に突出した回転止め突起部１３３とを有している。
スラスト滑り軸受片部１３１は、上部ケース基部１１１の上部ケース下面１１１ａと摺動自在に接触する軸受上面１３１ａと、下部ケース１２０の下部ケース基部１２１の下部ケース上面１２１ｃと接触する軸受下面１３１ｂとを有している。

他方、ラジアル滑り軸受片部１３２は、上部ケース１１０の内周側円筒部１１２の外周面１１２ｂと摺動自在に接触する軸受内周面１３２ａと、下部ケース１２０の下部ケース基部１２１の内周面１２１ｄと接触する軸受外周面１３２ｂとを有している。
また、回転止め突起部１３３は、下部ケース１２０の下部ケース上面１２１ｃに形成された回転止め凹部１２３と係合し、環状滑り軸受片１３０の下部ケース１２０に対する回転を規制する。

なお、本実施例では、一例として環状滑り軸受片１３０が下部ケース１２０に対して回転しないように回転止め突起部１３３および回転止め凹部１２３とを設けたが、これらを設けずに環状滑り軸受片１３０が下部ケース１２０に対して回転するように構成してもよい。

図４に示すように、下部ケース基部１２１の下部ケース下面１２１ｅには、ゴムで環状に形成されたスプリングパッドＳＰが配設されている。
ストラット型サスペンション（マクファーソン式）において、車両用スラスト滑り軸受１００は、上部ケース１１０の取付マウント部１１４の上面を車両のボディＶＢのボディ側座面ＶＢ１に直接当接させ、他方、スプリングパッドＳＰをダンパーコイルスプリングＳＳの上端部に当接させて、車両用スラスト滑り軸受１００を車両のボディＶＢのボディ側座面ＶＢ１とダンパーコイルスプリングＳＳとの間に配設して、組み込まれる。

また、上部ケース１１０は、ピストンロッドの周方向である円周方向Ｒにおいて等間隔に配設した３つのボディ取付用ねじ穴１１４ａを有している。
車両のボディＶＢにおける上部ケース１１０の取付箇所には、ボディ取付用ねじ穴１１４ａと対応した３つのボディ側ねじ穴ＶＢ２が配設されている。
これにより、ボディ側ねじ穴ＶＢ２とボディ取付用ねじ穴１１４ａとを位置合わせして図示しないボルトとナットとにより上部ケース１１０が車両のボディＶＢに直接取り付けられる。
なお、ボディ取付用ねじ穴１１４ａおよびボディ側ねじ穴ＶＢ２を、円周方向Ｒにおいてそれぞれ３つ等間隔で配設したが、４つ以上でもよいし、等間隔でなくてもよい。
この場合であっても同様の効果を得ることができるからである。
また、取付マウント部１１４の中央には、ピストンロッドの上端部が嵌合するピストンロッド嵌合穴１１４ｂが形成されている。

このようにして得られた本発明の第１実施例である車両用スラスト軸受としての車両用スラスト滑り軸受１００は、上部ケース１１０が、この上部ケース１１０の上部領域ＵＡにボディＶＢに取り付ける取付マウント部１１４を備えていることにより、上部ケース１１０が従来のような取付マウント部材を兼ねる分の部品点数を削減しつつ部品を薄肉化し、車両のボディＶＢに対する車両用スラスト滑り軸受１００の組付けを簡略化し、従来のような上部ケース部材と取付マウント部材とがそれぞれ別部材である場合に比較して車両用スラスト滑り軸受１００の強度を高めることができる。

さらに、軸受片が、合成樹脂製の環状滑り軸受片１３０であることにより、耐久性を重視した車両用スラスト滑り軸受１００を製造することができるとともに、静音で回転することができる。

また、取付マウント部１１４が、ピストンロッドの周方向において等間隔に配設した３つのボディ取付用ねじ穴１１４ａを有していることにより、取り付け時に３組のボルトとナットとで車両用スラスト軸受１００を車両のボディＶＢにねじ留めできるなど、その効果は甚大である。

続いて、本発明の第２実施例である車両用スラスト軸受としての車両用スラスト転がり軸受２００について、図６に基づいて説明する。
ここで、図６は、本発明の第２実施例である車両用スラスト転がり軸受２００の断面図である。
第２実施例の車両用スラスト転がり軸受２００は、第１実施例の車両用スラスト滑り軸受１００の環状滑り軸受片１３０を複数のボール状の転動体２３０（転がり軸受片）としたものであり、多くの要素について第１実施例の車両用スラスト滑り軸受１００と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下２桁が共通する２００番台の符号を付すのみとする。

本発明の第２実施例である車両用スラスト転がり軸受２００の複数の転動体２３０は、図６に示すように、上部ケース２１０と下部ケース２２０との間に形成された環状空間内に介在して上部ケース２１０および下部ケース２２０と接触するように構成されている。
具体的には、上部ケース２１０の上部ケース下面２１１ａには、一例として金属製の上部ケース側環状レール２１１ａｂが配設され、上部ケース側環状レール２１１ａｂが、転動体２３０におけるＹ軸方向上側およびＸ軸方向内側と当接するように構成されている。

他方、下部ケース２２０の下部ケース上面２２１ｃには、一例として金属製の下部ケース側環状レール２２１ｃａが配設され、下部ケース側環状レール２２１ｃａが、転動体２３０におけるＹ軸方向下側およびＸ軸方向外側と当接するように構成されている。
これにより、上部ケース２１０と下部ケース２２０とが相対的に回転したときに転動体２３０が転動する。

このようにして得られた本発明の第２実施例である車両用スラスト軸受としての車両用スラスト転がり軸受２００は、軸受片が、上部ケース２１０および下部ケース２２０と接触する複数の転動体２３０であることにより、小さい摩擦力で回転する摩擦抵抗を重視した車両用スラスト軸受を製造することができるなど、その効果は甚大である。

１００ ・・・ 車両用スラスト滑り軸受（車両用スラスト軸受）
２００ ・・・ 車両用スラスト転がり軸受（車両用スラスト軸受）
１１０、 ２１０ ・・・ 上部ケース
１１１、 ２１１ ・・・ 上部ケース基部
１１１ａ、 ２１１ａ ・・・ 上部ケース下面
１１１ａａ ・・・ 外側環状係合突条
２１１ａｂ・・・ 上部ケース側環状レール
１１２、 ２１２ ・・・ 内周側円筒部
１１２ａ ・・・ 内側環状係合溝
１１２ｂ ・・・ 外周面
１１３、 ２１３ ・・・ 外周側円筒部
１１３ａ ・・・ 外側環状係合爪
１１４、 ２１４ ・・・ 取付マウント部
１１４ａ、 ２１４ａ ・・・ ボディ取付用ねじ穴
１１４ｂ、 ２１４ｂ ・・・ ピストンロッド嵌合穴
１２０、 ２２０ ・・・ 下部ケース
１２１、 ２２１ ・・・ 下部ケース基部
１２１ａ ・・・ 内側環状係合爪
１２１ｂ ・・・ 外側環状係合溝
１２１ｃ、 ２２１ｃ ・・・ 下部ケース上面
２２１ｃａ・・・ 下部ケース側環状レール
１２１ｄ ・・・ 内周面
１２１ｅ ・・・ 下部ケース下面
１２２、 ２２２ ・・・ 内周側円筒部
１２２ａ ・・・ 内側環状係合突条
１２３ ・・・ 回転止め凹部
１３０ ・・・ 環状滑り軸受片（軸受片）
２３０ ・・・ 転動体（転がり軸受片、軸受片）
１３１ ・・・ スラスト滑り軸受片部
１３１ａ ・・・ 軸受上面
１３１ｂ ・・・ 軸受下面
１３２ ・・・ ラジアル滑り軸受片部
１３２ａ ・・・ 軸受内周面
１３２ｂ ・・・ 軸受外周面
１３３ ・・・ 回転止め突起部
ＡＸ ・・・ ピストンロッドの軸心
Ｒ ・・・ 円周方向
ＳＳ ・・・ ダンパーコイルスプリング
ＳＰ ・・・ スプリングパッド
ＵＡ ・・・ 上部ケースの上部領域
ＶＢ ・・・ 車両のボディ
ＶＢ１ ・・・ ボディ側座面
ＶＢ２ ・・・ ボディ側ねじ穴
Ｘ ・・・ 径方向
Ｙ ・・・ 軸方向

Claims (5)

1. サスペンションを有した車両のボディ側に取り付けられる上部ケースと、前記上部ケースに対して回動自在に重ね合う下部ケースとを備えた車両用スラスト軸受において、
   前記上部ケースが、該上部ケースの上部領域に前記ボディに取り付ける取付マウント部を備えている車両用スラスト軸受。
2. スラスト荷重を受ける軸受片が、前記上部ケースと下部ケースとの間に形成された環状空間内に配設されている請求項１に記載の車両用スラスト軸受。
3. 前記軸受片が、合成樹脂製の環状滑り軸受片である請求項２に記載の車両用スラスト軸受。
4. 前記軸受片が、前記上部ケースおよび下部ケースと接触する複数の転動体である請求項２に記載の車両用スラスト軸受。
5. 前記取付マウント部が、ピストンロッドの周方向において等間隔に配設した３つのボディ取付用ねじ穴を有している請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の車両用スラスト軸受。