KR20110038060A - 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링 - Google Patents

합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링 Download PDF

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KR20110038060A
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마사야 긴죠
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오일레스고교 가부시키가이샤
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Abstract

합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 합성 수지제의 상부 케이스(100), 합성 수지제의 하부 케이스(200), 상, 하부 케이스(100, 200) 사이에 배치되는 합성 수지제의 스러스트 베어링편(300)을 구비하고, 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)까지의 직경방향의 길이를 (r)이라고 하고, 상부 원환상 판부(102)의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스(100)는 그 상면(108)에 R=r±t의 범위인 원형 외주연을 갖는 원환상 평면(109)을 갖고 있다.

Description

합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링{Synthetic resin thrust sliding bearing}
본 발명은, 특히 사륜 자동차에서의 스트러트형 서스펜션(맥퍼슨식)의 스러스트 슬라이딩 베어링으로서 조립되기에 적합한 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 관한 것이다.
일반적으로, 스트러트형 서스펜션은 주로 사륜 자동차의 앞바퀴에 이용되고, 주축과 일체가 된 외통 중에 유압식 쇼크 업소버를 내장한 스트러트 어셈블리에 코일 스프링을 조합한 것이다. 상기 서스펜션에는, 스트러트의 축선에 대해 코일 스프링의 축선을 적극적으로 오프셋시키고, 스트러트에 내장된 쇼크 업소버의 피스톤 로드의 슬라이딩을 원활하게 행하게 하는 구조의 것과, 스트러트의 축선에 대해 코일 스프링의 축선을 일치시켜 배치시키는 구조의 것이 있다. 어떤 구조에서도, 스티어링 조작에 의해 스트러트 어셈블리가 코일 스프링과 함께 회전할 때, 이 회전을 원활하게 허용하기 위해 차체의 장착 부재와 코일 스프링의 상부 스프링받침시트 사이에 베어링이 배치되어 있다.
이 스러스트 베어링으로는, 볼 또는 니들을 사용한 구름 베어링 또는 합성 수지제의 슬라이딩 베어링이 사용되고 있다. 그러나, 구름 베어링은, 미소 요동 및 진동 하중 등에 의해 볼 또는 니들에 피로 파괴를 일으킬 우려가 있어 원활한 스티어링 조작을 유지하기 어려운 문제가 있다. 스러스트 슬라이딩 베어링은, 구름 베어링에 비해 마찰 토크가 높고 스티어링 조작을 무겁게 하는 문제가 있다. 또, 어떤 베어링이라도, 슬라이딩면으로의 먼지 등 이물의 침입을 방지하기 위해 장착된 고무 탄성체로 이루어지는 더스트 시일의 마찰력이 높은 것에 기인하는 스티어링 조작을 무겁게 하는 문제, 특히 합성 수지제 슬라이딩 베어링에서는 스티어링 조작을 한층 더 무겁게 하는 문제가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은, 합성 수지제의 상부 케이스와 합성 수지제의 하부 케이스와 상, 하부 케이스 간에 합성 수지제 베어링편을 배치함과 동시에, 상, 하부 케이스를 탄성 장착에 의해 조합하고, 상, 하부 케이스 간에 탄성 장착부와 내주면측 및 외주면측에 라비린스 작용에 의한 밀봉부를 형성하여 그 밀봉부에 의해 베어링 슬라이딩면으로의 먼지 등 이물의 침입을 방지한 스러스트 베어링을 제안하였다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3, 특허문헌 4 및 특허문헌 5 소재).
이를 도면에서 설명하면 다음과 같다. 도 12 및 도 13에 있어서, 차체측에 마운트 인슐레이터를 개재하여 고정된 차체측 장착 부재(X)와, 차체측 장착 부재(X)의 하면(X1)과 대면하고, 일단에서 차체측 장착 부재(X)에 고정된 피스톤 로드(P)의 외주면(P1)을 둘러싸서 배치된 상부 스프링받침시트(Q)의 평탄한 상면(Q1) 사이에 배치되는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 합성 수지제의 상부 케이스(100), 합성 수지제의 하부 케이스(200), 상, 하부 케이스(10, 20) 사이에 배치된 합성 수지제의 베어링편(30)을 구비하고 있다. 상부 케이스(10)는, 중앙부에 원구멍(11)을 갖는 원환상 판부(12)와, 원구멍((11)의 주연으로부터 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 원환상 판부(12)의 하면(13)에 일체로 형성된 원통 수하부(垂下部)(14)와, 원통 수하부(14)와 협동하여 환상 홈(15)을 형성하도록, 원통 수하부(14)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 원환상 판부(12)의 외주연(外周緣)에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 수하부(16)와, 원통 걸어맞춤 수하부(16)의 단부 내주면에 형성된 걸어맞춤 후크부(17)를 구비하고, 하부 케이스(20)는, 중앙부에 상기 상부 케이스(10)의 원구멍(11)과 연통하는 삽입통과공(21)을 갖는 원환상 판부(22)와, 삽입통과공(21)과 동일직경의 내경을 갖고 원환상 판부(22)의 상면에 일체로 형성된 환상 돌기(23)와, 환상 돌기(23)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 원환상 판부(22)의 상면에 일체로 형성되고, 환상 돌기(23)와 원환상 판부(22)의 상면과 협동하여 환상 오목부(24)를 형성하는 환상 돌기(25)와, 환상 돌기(25)와 협동하여 환상 홈(26)을 형성하도록, 환상 돌기(25)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 원환상 판부(22)의 외주연에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 돌출부(27)와, 원통 걸어맞춤 돌출부(27)의 외주면에 형성된 피걸어맞춤부(28)와, 하부 케이스(20)의 하면에 삽입통과공(21)과 동일직경의 내경을 갖고 일체로 형성된 원통부(29)를 구비하며, 상부 케이스(10)는, 걸어맞춤 후크부(17)를 하부 케이스(20)의 피걸어맞춤부(28)에 탄성 장착시켜 하부 케이스(20)에 조합되어 있다.
특허문헌 1: 일본 실용신안공고 평4-52488호 공보 특허문헌 2: 일본 실용신안공고 평2-1532호 공보 특허문헌 3: 일본 실용신안공고 평2-6263호 공보 특허문헌 4: 일본 실용신안공고 평8-2500호 공보 특허문헌 5: 일본 실용신안공고 평4-47445호 공보
합성 수지제 스러스트 베어링에서는, 슬라이딩면 사이에 슬라이딩면을 둘러싸서 장착된 고무 탄성체로 이루어지는 더스트 시일에 기인하는 스티어링 조작력의 증대라는 문제점을 해결할 수 있고, 또한 슬라이딩면으로의 먼지 등 이물의 침입을 최대한 방지하여 안정되고 원활한 스티어링 조작력을 얻을 수 있는 것이다.
차체측 장착 부재(X)와 상부 스프링받침시트(Q)의 상면부(Q1) 사이에 배치된 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우, 상부 케이스(10)의 원통 걸어맞춤 수하부(14)와 하부 케이스(20)의 환상 돌기(25) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(27)의 직경방향의 중첩부와 상부 케이스(10)의 원통 걸어맞춤 수하부(16)의 걸어맞춤 후크부(17)와 하부 케이스(20)의 원통 걸어맞춤 돌출부(27)의 피걸어맞춤부(28)의 탄성 장착부가 간섭하여, 결과적으로 걸어맞춤 부위의 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으키거나, 상부, 하부 케이스(10, 20) 사이에 배치된 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 베어링편(30)에 과도한 하중이 부하되어, 베어링편(30)에 크리프(콜드 플로우) 현상을 야기하고, 이 베어링편(30)의 크리프 변형에 의해 본래의 베어링편(30)을 개재한 슬라이딩으로부터 상, 하부 케이스(10, 20)끼리의 슬라이딩으로 이행하여, 마찰계수의 상승이나 내마모성의 열화 등 슬라이딩 특성을 저하시키는 등의 결함이 발견되었다.
본 발명자는, 상기 문제점을 해결하기 위해 면밀히 검토한 결과, 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링이 배치되는 차체측 장착 부재와 상부 스프링받침시트 사이에서 차체측 장착 부재의 하면에 접촉하는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링의 상부 케이스의 상면과의 접촉위치를 특정함으로써, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우에도, 상부 케이스(10)의 원통 걸어맞춤 수하부(14)와 하부 케이스(20)의 환상 돌기(25) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(27)의 중첩부 및 상부 케이스(10)의 원통 걸어맞춤 수하부(16)의 걸어맞춤 후크부(17)와 하부 케이스(20)의 원통 걸어맞춤 돌출부(27)의 피걸어맞춤부(28)의 탄성 장착부가 간섭하지 않고 상기 문제점을 해결할 수 있으며, 또한 베어링편(30)에 크리프 변형이 생긴 경우라도, 상, 하부 케이스(10, 20)끼리의 슬라이딩으로 이행하지 않고 항상 스러스트 베어링편을 개재한 슬라이딩을 행하게 할 수 있어, 저마찰성 및 내마모성 등의 슬라이딩 특성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 합성 수지제의 상, 하부 케이스와 상, 하부 케이스 간에 배치되는 합성 수지제의 스러스트 슬라이딩 베어링편을 포함하여 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링으로서, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 부하된 경우에도, 상부 케이스와 하부 케이스가 간섭하여 결과적으로 걸어맞춤 부위의 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으키거나, 상부, 하부 케이스 간에 배치된 슬라이딩 베어링편에 과도한 하중이 부하되어 소성 변형을 일으키지 않고 원활한 스티어링 조작을 가능하게 한 스러스트 슬라이딩 베어링을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링은, 중앙부에 원구멍을 갖는 상부 원환상 판부, 그 원구멍을 규정하는 상부 원환상 판부의 내주면으로부터 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제1 원통 수하부(垂下部), 제1 원통 수하부와 협동하여 상부 외측 환상 홈을 형성하도록, 제1 원통 수하부와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 외주연(外周緣)의 하면에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 수하부 및 원통 걸어맞춤 수하부의 내주면에 형성된 환상의 걸어맞춤부를 구비한 합성 수지제의 상부 케이스; 중앙부에 상부 원환상 판부의 원구멍과 동심인 삽입통과공을 갖는 하부 원환상 판부, 하부 원환상 판부의 내주측의 상면에 일체로 형성된 제1 환상 돌기, 제1 환상 돌기와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성되어 있음과 동시에 내주면에서 제1 환상 돌기의 외주면과 하부 원환상 판부의 상면과 협동하여 하부 환상 오목부를 형성하는 제2 환상 돌기, 내주면에서 제2 환상 돌기의 외주면과 협동하여 하부 외측 환상 홈을 형성하도록, 제2 환상 돌기와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 외주연의 상면에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 돌출부 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 외주면에 형성된 환상의 피걸어맞춤부를 구비한 합성 수지제의 하부 케이스; 하부 환상 오목부에 배치됨과 동시에 중앙부에 원구멍을 갖는 합성 수지제의 원환판형상의 스러스트 베어링편;을 포함하여 이루어지고, 스러스트 베어링편은, 그 원구멍을 규정하는 그 내주면과 제1 환상 돌기의 외주면 사이에 내측 환상 간극을, 그 외주면과 제2 환상 돌기의 내주면 사이에 외측 환상 간극을 각각 갖고 하부 환상 오목부에 배치되어 있음과 동시에, 그 상면을 하부 환상 오목부의 개구면과 상부 원환상 판부의 하면 사이에 상부 원환상 판부의 하면에 미끄럼접촉하도록 위치시키고, 그 하면을 하부 환상 오목부의 바닥면을 규정하는 하부 원환상 판부의 상면에 미끄럼접촉하도록 하부 환상 오목부에 배치되어 있으며, 상부 케이스는, 제1 원통 수하부를 하부 외측 환상 홈에 배치하여 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부와 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부를 피걸어맞춤부에 탄성 장착시켜 하부 케이스에 조합되어 이루어지며, 상부 케이스의 축심부터 하부 환상 오목부에 배치된 스러스트 베어링편의 외주면까지의 직경방향의 길이를 (r)이라고 하고, 상부 원환상 판부의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스는, 그 상면에 상기 상부 케이스의 축심을 중심으로 한 반경(R)이 R=r±t의 범위인 원형 외주연을 가진 원환상 평면을 갖고 있으며, 원환상 평면에서만 차체측 장착 부재의 하면과 접촉하여 차체측 장착 부재의 하면과 그 하면에 상대면(相對面)한 상부 스프링받침시트의 상면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상부 케이스가 상면에 상기 관계식을 만족시키는 원환상 평면을 갖고, 원환상 평면에서만 차체측 장착 부재의 하면과 접촉하고, 그 밖의 부위에서는 차체측 장착 부재의 하면과 공간을 유지하여 배치되어, 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링은 차체측 장착 부재의 하면과 상부 스프링받침시트의 상면 사이에 배치되어 있으므로, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우에도, 상부 케이스의 제1 원통 수하부와 하부 케이스의 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 직경방향의 중첩부 및 상부 케이스의 원통 걸어맞춤 수하부의 걸어맞춤부와 하부 케이스의 원통 걸어맞춤 돌출부의 피걸어맞춤부의 탄성 장착부가 간섭하는 일이 없으므로, 이들 중첩부 및 탄성 장착부에 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으키는 일이 없다.
상기 식에서, R=r-t의 길이보다 작은 길이의 원형 외주연을 갖는 원환상 평면에서는, 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에서의 스러스트 베어링편에 과도한 하중이 부하되어, 스러스트 베어링편에 크리프 등을 야기시켜 저마찰성이나 내마모성을 저하시키게 되고, 또한 R=r+t의 길이보다 큰 길이의 원형 외주연을 갖는 원환상 평면에서는, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우, 상부 케이스의 제1 원통 수하부와 하부 케이스의 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 직경방향의 중첩부 및 상부 케이스의 원통 걸어맞춤 수하부의 걸어맞춤부와 하부 케이스의 원통 걸어맞춤 돌출부의 피걸어맞춤부의 탄성 장착부가 간섭할 우려가 있어, 이들 중첩부 및 탄성 장착부에 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으킬 우려가 있다. 따라서, 상부 케이스의 상면에 형성되는 원환상 평면은, 상부 케이스의 축심을 중심으로 한 반경(R)이 R=r±t의 범위인 길이의 원형 외주연을 갖고, 바람직하게는 반경(R)이 R=r인 길이의 원형 외주연을 갖는다.
또한, 상기 태양의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 의하면, 상부 케이스는, 제1 원통 수하부를 하부 외측 환상 홈에 배치하여 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부와 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부를 피걸어맞춤부에 탄성 장착시켜 하부 케이스에 조합되어 있으므로, 제1 원통 수하부와 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부와 피걸어맞춤부의 탄성 장착부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스 간으로의 먼지 등 이물의 침입을 방지한다는 작용 효과가 더 부가된다.
본 발명의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 있어서, 원환상 평면은 상부 원환상 판부의 상면으로 이루어져도 되지만, 상부 케이스가 상부 원환상 판부의 상면으로부터 축방향으로 일체적으로 돌출된 원환상 돌출부를 더 구비하는 경우에는, 원환상 평면은 원환상 돌출부의 상면으로 이루어져도 되고, 또한 상부 케이스는, 그 상면에 원환상 평면의 외주연 또는 외주연의 직경방향 바깥쪽의 부위부터 그 외주면에 걸쳐 하향 구배의 원뿔대면을 가져도 된다.
상기 태양으로 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 의하면, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우의 상부 케이스의 제1 원통 수하부와 하부 케이스의 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 직경방향의 중첩부 및 상부 케이스의 원통 걸어맞춤 수하부의 걸어맞춤부와 하부 케이스의 원통 걸어맞춤 돌출부의 피걸어맞춤부의 탄성 장착부의 간섭을 보다 확실히 회피할 수 있다.
본 발명의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 있어서, 상부 케이스는, 상부 원환상 판부의 중앙부의 원구멍에 환상 어깨부를 개재하여 직경방향 바깥쪽으로 인접하고 있음과 동시에 제1 원통 수하부의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성되어, 외주면에서 제1 원통 수하부의 내주면과 상부 원환상 판부의 하면과 협동하여 상부 환상 오목부를 형성하는 제2 원통 수하부를 더 구비하는 반면, 하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 중앙부에 형성된 삽입통과공과 동일직경의 내경을 갖고 있음과 동시에 외주면에서 제1 환상 돌기의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈을 형성하도록, 제1 환상 돌기와 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성된 제3 환상 돌기를 더 구비하며, 이러한 상부 케이스와 하부 케이스에 있어서, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어도 된다.
상기 태양으로 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 의하면, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어 있으므로, 제2 원통 수하부와 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기의 직경방향의 중첩부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 더 형성되는 결과, 상, 하부 케이스 간, 특히 내주면측으로부터의 먼지 등 이물의 침입을 한층 더 방지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
본 발명의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 있어서, 상부 케이스는, 상부 원환상 판부의 중앙부의 원구멍과 동일직경의 내경을 갖고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제2 원통 수하부와, 내주면에서 제2 원통 수하부의 외주면과 협동하여 상부 내측 환상 홈을 형성하도록, 제2 원통 수하부의 외주면과 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제3 원통 수하부를 더 구비하고, 하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 중앙부의 삽입통과공으로부터 환상 어깨부를 개재하여 직경방향 바깥쪽으로 이격되어 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성되어 있음과 동시에 제1 환상 돌기의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 배치되어 있고, 외주면에서 제1 환상 돌기의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈을 형성하는 제3 환상 돌기를 더 구비하며, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시키고, 상부 내측 환상 홈에 제3 환상 돌기를 배치시키며, 제3 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어도 된다.
상기 태양으로 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 의하면, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시키고, 상부 내측 환상 홈에 제3 환상 돌기를 배치시키며, 제3 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어 있으므로, 제2 및 제3 원통 수하부와 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기의 직경방향의 중첩부에서 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스 간, 특히 내주면측으로부터의 먼지 등 이물의 침입을 한층 더 방지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
상기 각 태양의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에서는, 제1 환상 돌기의 외주면의 직경을 (c)라고 하고, 제2 환상 돌기의 내주면의 직경을 (d)라고 하며, 스러스트 베어링편의 내주면의 직경을 (a)라고 하고, 스러스트 슬라이딩 베어링편의 외주면의 직경을 (b)라고 하며, 하부 환상 오목부의 바닥면부터 그 하부 환상 오목부의 개구면까지의 거리에 대응하는 하부 환상 오목부의 깊이를 (f)라고 하고, 스러스트 베어링편의 두께를 (e)라고 했을 때, 내측 환상 간극 및 외측 환상 간극의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편의 하부 환상 오목부의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 하기의 식으로 나타나는 B>A의 관계에 있어도 된다.
e(b2-a2)>f(d2-c2)
상기 관계식을 만족시킴으로써, 상, 하부 케이스 간에 배치되는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링의 스러스트 베어링편에 크리프 변형이 생긴 경우라도, 상, 하부 케이스끼리의 슬라이딩으로 이행하지 않고 항상 스러스트 베어링편을 개재한 슬라이딩을 행하게 할 수 있어, 저마찰성 및 내마모성 등의 슬라이딩 특성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
상기 각 태양의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에서는, 스러스트 베어링편은, 그 상면 및 하면에 원구멍을 둘러싸는 환상 홈과, 일단이 환상 홈으로 개구되고, 타단이 외주면에서 개구되어 원주방향에서 배치된 복수개의 방사상 홈을 구비해도 되고, 또한 하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 하면에 삽입통과공과 동일직경의 내경을 갖고 일체로 형성된 원통부를 구비해도 된다.
하부 원환상 판부의 하면에 삽입통과공과 동일직경의 내경을 갖고 일체로 형성된 원통부를 구비한 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에 의하면, 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링의 장착 부재에의 장착시에, 장착 부재에 형성된 장착공에 원통부에서 삽입함으로써 행할 수 있으므로, 그 장착 작업이 매우 간단하게 된다.
본 발명에 의하면, 상부 케이스의 축심부터 하부 환상 오목부에 배치된 스러스트 베어링편의 외주면까지의 직경방향의 길이를 (r)이라고 하고, 상부 원환상 판부의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스의 축심을 중심으로 한 반경(R)이 R=r±t의 범위인 원형 외주연을 갖는 원환상 평면을 상면에 갖고, 원환상 평면에서만 차체측 장착 부재의 하면과 접촉하여 배치된 상부 케이스를 구비하는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링은 차체측 장착 부재의 하면과 상부 스프링받침시트의 상면 사이에 배치되어 있으므로, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우에도, 상부 케이스의 원통 수하부와 하부 케이스의 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 직경방향의 중첩부 및 원통 걸어맞춤 수하부의 걸어맞춤부와 원통 걸어맞춤 돌출부의 피걸어맞춤부의 탄성 장착부가 간섭하는 일이 없으므로, 이들 중첩부 및 탄성 장착부에 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으키는 일이 없는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 제1 실시형태의 단면도,
도 2는, 스러스트 베어링편의 평면도,
도 3은, 상부 케이스의 평면도,
도 4는, 본 발명의 바람직한 제1 실시형태의 변형예의 단면도,
도 5는, 본 발명의 바람직한 제1 실시형태의 다른 변형예의 단면도,
도 6은, 도 1에 도시된 예를 스트러트형 서스펜션에 도입한 예의 설명도,
도 7은, 도 1의 예에서의 하부 케이스와 스러스트 베어링편의 관계를 설명하는 설명도,
도 8은, 본 발명의 바람직한 제2 실시형태의 단면도,
도 9는, 본 발명의 바람직한 제3 실시형태의 단면도,
도 10은, 본 발명의 바람직한 제4 실시형태의 단면도,
도 11은, 본 발명의 바람직한 제5 실시형태의 단면도,
도 12는, 종래의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링의 단면도, 그리고,
도 13은, 도 12에 도시된 예를 스트러트형 서스펜션에 도입한 예의 설명도이다.
다음에, 본 발명을 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 기초하여 더 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는 것이다.
도 1 내지 도 3에서, 본 예의 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 합성 수지제의 상부 케이스(100), 합성 수지제의 하부 케이스(200), 상, 하부 케이스(100, 200) 사이에 배치되는 합성 수지제의 스러스트 베어링편(300)을 구비하고 있다.
상부 케이스(100)는, 중앙부에 원구멍(101)을 갖는 상부 원환상 판부(102)와, 원구멍(101)을 규정하는 상부 원환상 판부(102)의 내주면으로부터 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)에 일체로 형성된 원통 수하부(104)와, 원통 수하부(104)와 협동하여 상부 외측 환상 홈(105)을 형성하도록, 원통 수하부(104)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부(102)의 외주연의 하면(103)에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 수하부(106)와, 원통 걸어맞춤 수하부(106)의 내주면에 형성된 걸어맞춤부(107)를 구비하고 있다.
하부 케이스(200)는, 중앙부에 원구멍(101)과 동심인 삽입통과공(201)을 갖는 하부 원환상 판부(202)와, 삽입통과공(201)과 동일직경의 내경을 갖고 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)에 일체로 형성된 환상 돌기(204)와, 환상 돌기(204)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)에 일체로 형성되어 있음과 동시에, 내주면에서 환상 돌기(204)의 외주면과 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)과 협동하여 하부 환상 오목부(205)를 형성하는 환상 돌기(206)와, 내주면에서 환상 돌기(206)의 외주면과 협동하여 하부 외측 환상 홈(207)을 형성하도록, 환상 돌기(206)와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부(202)의 외주연의 상면(203)에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 돌출부(208)와, 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 외주면에 형성된 환상의 피걸어맞춤부(209)를 구비하고 있다.
스러스트 베어링편(300)은, 환상 돌기(204)의 외주면의 외경보다도 큰 내경을 갖는 내주면(301)에 의해 규정된 원구멍(302)을 중앙부에 가짐과 동시에, 환상 돌기(206)의 내경보다도 작은 외경을 갖는 외주면(303)을 가지는 원판(304)으로 이루어지고, 원구멍(302)을 규정하는 내주면(301)과 환상 돌기(204)의 외주면(210) 사이에 내측 환상 간극(A1)을, 외주면(303)과 환상 돌기(206)의 내주면(211) 사이에 외측 환상 간극(A2)을 각각 가지고 하부 환상 오목부(205)에 배치되어 있음과 동시에, 상면(305)을 하부 케이스(200)의 하부 환상 오목부(205)의 개구면과 상부 원환상 판부(102)의 하면(103) 사이에 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)에 미끄럼접촉하도록 위치시키고, 하면(306)을 하부 환상 오목부(205)의 바닥면(212)을 규정하는 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)에 미끄럼접촉하도록 위치시켜 하부 환상 오목부(205)에 배치되어 있다.
스러스트 베어링편(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 하면(305, 306)에 원구멍(302)을 둘러싸는 환상 홈(307)과, 일단이 환상 홈(307)으로 개구되고, 타단이 외주면(303)에서 개구되어 원주방향으로 동일 간격으로 배치된 복수개의 방사상 홈(308)을 갖고 있다. 이들 환상 홈(307) 및 방사상 홈(308)에는, 그리스 등의 윤활유제가 충전된다.
상부 케이스(100)는, 원통 수하부(104)의 단부를 하부 외측 환상 홈(207)에 배치하여 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 단부와 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부(107)를 피걸어맞춤부(209)에 탄성 장착시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있다.
합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 상부 케이스(100)의 축심(o)부터 하부 환상 오목부(205)에 배치된 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)까지의 직경방향의 길이를 (r)이라고 하고, 상부 원환상 판부(102)의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스(100)는, 그 상면인 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)에, 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r±t의 범위인 외주연을 갖는 원환상 평면(109)과, 원환상 평면(109)의 외주연 또는 그 외주연의 직경방향 바깥쪽의 부위부터 연속하여 그 외주면(110)에 걸쳐 하향 구배의 원뿔대면부(111)를 갖고 있다.
본 예에서는, 상부 케이스(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 상면인 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)에 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r인 외주연을 갖는 원환상 평면(109)을 갖고 있다. 또, 도 4에는, 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)에 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r-t인 외주연을 갖는 원환상 평면(109)을 갖고 있는 예를 나타내고, 도 5에는, 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)에 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r+t인 외주연을 갖는 원환상 평면(109)을 갖고 있는 예를 나타낸다.
이상의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)의 원환상 평면(109)에서만 차체측 장착 부재(X)의 하면(X1)과 접촉하는 반면, 그 밖의 부위에서는 차체측 장착 부재(X)의 하면(X1)과는 공간(S)을 유지하여, 차체측 장착 부재(X)의 하면(X1)과 그 하면(X1)에 상대면한 상부 스프링받침시트(Q)의 상면(Q1) 사이에 배치되므로, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우에도, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 원통 걸어맞춤 수하부(106)의 걸어맞춤부(107)와 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부가 간섭하는 일이 없으므로, 이들 중첩부 및 탄성 장착부에 변형, 손상, 절손 등의 결함을 일으키는 일이 없다.
이상의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 상부 케이스(100)는, 원통 수하부(104)의 단부를 하부 외측 환상 홈(207)에 배치하여 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 단부와 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부(107)를 피걸어맞춤부(209)에 탄성 장착시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있으므로, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스(100, 200) 사이로의 먼지 등 이물의 침입을 방지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 환상 돌기(204)의 외주면(210)의 직경을 c라고 하고, 환상 돌기(206)의 내주면(211)의 직경을 d라고 하며, 원구멍(302)을 규정하는 스러스트 베어링편(300)의 내주면(301)의 직경을 a라고 하고, 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)의 직경을 b라고 하며, 하부 환상 오목부(205)의 바닥면부터 하부 환상 오목부(205)의 개구면까지의 거리에 대응하는 하부 환상 오목부(205)의 깊이를 f라고 하고, 스러스트 베어링편(300)의 두께를 e라고 했을 때, 내측 환상 간극(A1, A2)의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편(300)의 하부 환상 오목부(205)의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 B>A, 즉 e(b2-a2)>f(d2-c2)(하기의 계산식 참조)의 관계에 있는 것이 바람직하고, 이에 의하면, 하부 환상 오목부(205) 내에서 스러스트 베어링편(300)에 크리프 변형에 의한 두께 변화(감소)가 생긴 경우라도, 두께 변화(감소)는 하부 환상 오목부(205) 내에서 구속되어 더 이상의 두께 변화(감소)가 방지되고, 스러스트 베어링편(300)의 상면(305)은, 하부 케이스(200)의 하부 환상 오목부(205)의 개구면보다 항상 돌출되어 있기 때문에, 상, 하부 케이스(100, 200)끼리의 슬라이딩으로 이행하지 않고, 상, 하부 케이스(100, 200)는 항상 스러스트 베어링편(300)을 개재한 슬라이딩을 행하게 할 수 있어, 저마찰성 및 내마모성 등의 슬라이딩 특성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
[수학식 1]
(계산식)
내측 환상 간극(A1)의 체적=(a2-c2)×π·f/4
외측 환상 간극(A2)의 체적=(d2-b2)×π·f/4
환상 간극(A) (A1+A2)=(a2-c2+d2-b2)×π·f/4
스러스트 베어링편의 하부 환상 오목부의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B) B=(b2-a2)×π·(e-f)/4
B>A로부터 e(b2-a2)>f(d2-c2)이 된다.
상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)는, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하고, 또한 스러스트 베어링편(300)을 형성하는 합성 수지로서는, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)를 형성하는 열가소성 합성 수지와의 슬라이딩 특성이 양호한 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하다.
도 9는, 제2 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)을 도시하고 있고, 이 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)은, 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 구성에 덧붙여, 하부 원환상 판부(202)의 하면(213)에 삽입통과공(201)과 동일직경의 내경을 갖는 원통부(214)를 일체로 형성한 것이다.
하부 케이스(200)의 하면(213)에 원통부(214)를 구비한 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 도 6에 도시된 스트러트형 서스펜션 어셈블리에서의 코일 스프링의 상부 스프링받침시트(Q)와, 피스톤 로드(P)가 고착되는 차체측 장착 부재(X) 사이에 장착함에 있어서 그 장착 작업이 용이하게 된다.
도 9는, 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)을 도시하고 있고, 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 상부 케이스(100)는, 상부 원환상 판부(102)의 상면(108)으로부터 축방향으로 일체적으로 돌출된 원환상 돌출부(109a)를 더 구비하고, 상부 케이스(100)의 상면은 원환상 돌출부(109a)의 상면이며, 원환상 평면(109)은, 원환상 돌출부(109a)의 상면으로 이루어짐과 동시에, 하부 환상 오목부(205)에 배치된 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)까지의 길이를 (r)이라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r인 외주연을 갖고 있으며, 원환상 돌출부(109a)는, 그 외주면으로부터 하향 구배의 원뿔대면부(111)에 연속되어 있고, 본 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 다른 구성은 도 1에 도시된 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 구성과 마찬가지이며, 이러한 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 상부 원환상 판부(102)의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 상면인 원환상 평면(109)은, R=r-t인 반경(R)의 외주연을 가져도 되고, R=r+t인 반경(R)의 외주연을 가져도 되며, 바꿔 말하면, R=r±t의 범위인 반경(R)의 외주연을 가져도 된다.
제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 내측 환상 간극(A1, A2)의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편(300)의 하부 환상 오목부(205)의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 B>A, 즉 e(b2-a2)>f(d2-c2)의 관계에 있는 것이 바람직하다.
제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에 의하면, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우의 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 원통 걸어맞춤 수하부(106)의 걸어맞춤부(107)와 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부의 간섭을 보다 확실히 회피할 수 있다.
제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)과 마찬가지로, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스(100, 200) 사이에 먼지 등 이물의 침입을 방지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 스러스트 베어링편(300)은, 제1 및 제2 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상, 하면(305, 306)에 원구멍(302)을 둘러싸는 환상 홈(307)과, 일단이 환상 홈(307)으로 개구되고, 타단이 원판(304)의 외주면(303)에서 개구되어 원주방향으로 동일 간격으로 배치된 복수개의 방사상 홈(308)을 갖고 있는 것이 바람직하며, 이들 환상 홈(307) 및 방사상 홈(308)에는 그리스 등의 윤활유제가 충전된다.
제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 제1 및 제2 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)와 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지로, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)는, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하고, 또한 스러스트 베어링편(300)을 형성하는 합성 수지로서는, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)를 형성하는 열가소성 합성 수지와의 슬라이딩 특성이 양호한 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하다.
도 1O은, 제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)을 도시한다. 이러한 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에 있어서, 상부 케이스(100)는, 상부 원환상 판부(102)의 중앙부의 원구멍(101)에 환상 어깨부(112)를 개재하여 직경방향 바깥쪽으로 인접하고 있음과 동시에, 원통 수하부(104)의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)에 일체로 형성되어, 외주면에서 원통 수하부(104)의 내주면과 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)과 협동하여 상부 환상 오목부(113)를 형성하는 원통 수하부(114)를 더 구비하고, 하부 케이스(200)는, 하부 원환상 판부(202)의 중앙부에 형성된 삽입통과공(201)과 동일직경의 내경을 갖고 있음과 동시에 외주면에서 환상 돌기(204)의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈(215)을 형성하도록, 환상 돌기(204)와 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)에 일체로 형성된 환상 돌기(216)를 구비하며, 상부 케이스(100)는, 원통 수하부(114)의 단부를 하부 내측 환상 홈(215)에 배치하여 환상 돌기(204, 216)의 단부와 직경방향으로 중첩시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)과 마찬가지로, 원환상 돌출부(109a)의 상면으로 이루어지는 원환상 평면(109)은, 하부 환상 오목부(205)에 배치된 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)까지의 길이를 (r)이라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r인 외주연을 갖고, 원환상 돌출부(109a)는, 그 외주면으로부터 하향 구배의 원뿔대면부(111)에 연속되어 있다. 본 제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 상부 원환상 판부(102)의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 상면인 원환상 평면(109)은, 반경(R)이 R=r±t의 범위인 외주연을 가져도 된다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에 의하면, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우의 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부의 간섭을 보다 확실히 회피할 수 있다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 내측 환상 간극(A1, A2)의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편(300)의 하부 환상 오목부(205)의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 B>A, 즉 e(b2-a2)>f(d2-c2)의 관계에 있는 것이 바람직하다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 상부 케이스(100)는, 원통 수하부(114)의 단부를 하부 내측 환상 홈(215)에 배치하여 환상 돌기(216) 및 환상 돌기(204)의 단부와 직경방향으로 중첩시키고, 원통 수하부(104)의 단부를 하부 외측 환상 홈(207)에 배치하여 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 단부와 직경방향으로 중첩시키며, 걸어맞춤부(107)를 피걸어맞춤부(209)에 탄성 장착시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있으므로, 원통 수하부(114)와 환상 돌기(216) 및 환상 돌기(204)의 직경방향의 중첩부, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스(100, 200) 사이, 특히 내주면측으로부터의 먼지 등 이물의 침입은 한층 더 방지된다는 작용 효과가 부가된다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 스러스트 베어링편(300)은, 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상, 하면(305, 306)에 원구멍(302)을 둘러싸는 환상 홈(307)과, 일단이 환상 홈(307)으로 개구되고, 타단이 원판(304)의 외주면(303)에서 개구되어 원주방향으로 동일 간격으로 배치된 복수개의 방사상 홈(308)을 갖고 있는 것이 바람직하며, 이들 환상 홈(307) 및 방사상 홈(308)에는, 그리스 등의 윤활유제가 충전된다.
제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)는, 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)와 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지로, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)는, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하고, 또한 스러스트 베어링편(300)을 형성하는 합성 수지로서는, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)를 형성하는 열가소성 합성 수지와의 슬라이딩 특성이 양호한 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하다.
도 11은, 본 예의 제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)을 도시한다. 이러한 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 제3 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에 있어서, 상부 케이스(100)는, 상부 원환상 판부(102)의 중앙부의 원구멍(101)과 동일직경의 내경을 갖고 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)에 일체로 형성된 원통 수하부(117)와, 내주면에서 원통 수하부(117)의 외주면과 협동하여 상부 내측 환상 홈(118)을 형성하도록, 원통 수하부(117)의 외주면과 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부(102)의 하면(103)에 일체로 형성된 원통 수하부(119)를 더 구비하고, 하부 케이스(200)는, 하부 원환상 판부(202)의 중앙부의 삽입통과공(201)으로부터 환상 어깨부(217)를 개재하여 직경방향 바깥쪽으로 이격되어 하부 원환상 판부(202)의 상면(203)에 일체로 형성되어 있음과 동시에, 환상 돌기(204)의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 배치되어 있고, 외주면에서 환상 돌기(204)의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈(218)을 형성하는 환상 돌기(219)를 더 구비하며, 상부 케이스(100)는, 원통 수하부(117)의 단부를 환상 돌기(219)의 단부와 직경방향으로 각각 중첩시키고, 상부 내측 환상 홈(118)에 환상 돌기(219)의 단부를 배치시키며, 원통 수하부(119)의 단부를 하부 내측 환상 홈(218)에 배치하여 환상 돌기(204) 및 환상 돌기(219)의 단부와 직경방향으로 각각 중첩시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있다.
본 제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 제3 및 제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)과 마찬가지로, 원환상 돌출부(109a)의 상면으로 이루어져 있는 원환상 평면(109)은, 하부 환상 오목부(205)에 배치된 스러스트 베어링편(300)의 외주면(303)까지의 길이를 (r)이라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 축심(o)을 중심으로 한 반경(R)이 R=r인 외주연을 갖고 있으며, 원환상 돌출부(109a)는, 그 외주면으로부터 하향 구배의 원뿔대면부(111)에 연속되어 있다. 본 제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 상부 원환상 판부(102)의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스(100)의 상면인 원환상 평면(109)은, 반경(R)이 R=r±t의 범위인 외주연을 가져도 된다.
제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에 의하면, 차체측 장착 부재(X)에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우의 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부의 간섭을 보다 확실히 회피할 수 있다.
제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 내측 환상 간극(A1, A2)의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편(300)의 하부 환상 오목부(205)의 개구보다 돌출되는 부위의 체적(B)이 B>A, 즉 e(b2-a2)>f(d2-c2)의 관계에 있는 것이 바람직하다.
제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서는, 상부 케이스(100)는, 원통 수하부(117)의 단부를 환상 돌기(219)의 단부와 직경방향으로 중첩시키고, 원통 수하부(119)의 단부를 하부 내측 환상 홈(218)에 배치하여 환상 돌기(219) 및 환상 돌기(204)의 단부와 직경방향으로 각각 중첩시키며, 원통 수하부(104)의 단부를 하부 외측 환상 홈(207)에 배치하여 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 단부와 각각 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부(107)를 피걸어맞춤부(209)에 탄성 장착시켜 하부 케이스(200)에 조합되어 있으므로, 원통 수하부(117)와 환상 돌기(219)의 중첩부, 원통 수하부(119)와 환상 돌기(219) 및 환상 돌기(204)의 중첩부, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부에 라비린스 작용에 의한 밀봉부가 형성되는 결과, 상, 하부 케이스(100, 200) 사이, 특히 내주면측으로부터의 먼지 등 이물의 침입을 한층 더 방지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.
제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 스러스트 베어링편(300)은, 제1 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상, 하면(305, 306)에 원구멍(302)을 둘러싸는 환상 홈(307)과, 일단이 환상 홈(307)으로 개구되고, 타단이 원판(304)의 외주면(303)에서 개구되어 원주방향으로 동일 간격으로 배치된 복수개의 방사상 홈(308)을 갖고 있는 것이 바람직하며, 이들 환상 홈(307) 및 방사상 홈(308)에는, 그리스 등의 윤활유제가 충전된다.
제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)에서도, 제1 내지 제4 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)의 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)와 스러스트 베어링편(300)과 마찬가지로, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)는, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하고, 또한 스러스트 베어링편(300)을 형성하는 합성 수지로서는, 상부 케이스(100) 및 하부 케이스(200)를 형성하는 열가소성 합성 수지와의 슬라이딩 특성이 양호한 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 합성 수지가 사용되기 적합하다.
제3, 제4 및 제5 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1) 각각에서는, 상술한 구성에 덧붙여, 제2 실시형태의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링(1)과 마찬가지로, 하부 케이스(200)의 하부 원환상 판부(202)의 하면(213)에 삽입통과공(201)과 동일직경의 내경을 갖는 원통부(214)가 일체로 형성되어도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링에서는, 차체측 장착 부재에 경사 등의 변동 하중이 작용한 경우에도, 원통 수하부(104)와 환상 돌기(206) 및 원통 걸어맞춤 돌출부(208)의 직경방향의 중첩부 및 걸어맞춤부(107)와 피걸어맞춤부(209)의 탄성 장착부의 간섭을 확실히 회피할 수 있다.
내측 환상 간극(A1) 및 외측 환상 간극(A2)의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편의 하부 환상 오목부의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 B>A, 즉 e(b2-a2)>f(d2-c2)의 관계로 설정한 합성 수지 스러스트 슬라이딩 베어링에서는, 스러스트 베어링편에 하부 환상 오목부 내에서 크리프 변형에 의한 두께 변화(감소)가 생긴 경우라도, 두께 변화(감소)는 하부 환상 오목부 내에서 구속되어 더 이상의 두께 변화(감소)가 방지되고, 스러스트 베어링편의 상면은 하부 케이스의 하부 환상 오목부의 개구면보다 항상 돌출되기 때문에, 상, 하부 케이스끼리의 슬라이딩으로 이행하지 않고, 상, 하부 케이스는 항상 스러스트 베어링편을 개재한 슬라이딩을 행하게 할 수 있어, 저마찰성 및 내마모성 등의 슬라이딩 특성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다는 작용 효과가 부가된다.

Claims (9)

  1. 중앙부에 원구멍(圓孔)을 갖는 상부 원환상 판부, 상기 원구멍을 규정하는 상부 원환상 판부의 내주면으로부터 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제1 원통 수하부(垂下部), 제1 원통 수하부와 협동하여 상부 외측 환상 홈을 형성하도록, 제1 원통 수하부와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 외주연(外周緣)의 하면에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 수하부 및 원통 걸어맞춤 수하부의 내주면에 형성된 환상의 걸어맞춤부를 구비한 합성 수지제의 상부 케이스; 중앙부에 상부 원환상 판부의 원구멍과 동심의 삽입통과공을 갖는 하부 원환상 판부, 하부 원환상 판부의 내주측의 상면에 일체로 형성된 제1 환상 돌기, 제1 환상 돌기와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성되어 있음과 동시에, 내주면에서 제1 환상 돌기의 외주면과 하부 원환상 판부의 상면과 협동하여 하부 환상 오목부를 형성하는 제2 환상 돌기, 내주면에서 제2 환상 돌기의 외주면과 협동하여 하부 외측 환상 홈을 형성하도록, 제2 환상 돌기와 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 외주연의 상면에 일체로 형성된 원통 걸어맞춤 돌출부 및 원통 걸어맞춤 돌출부의 외주면에 형성된 환상의 피걸어맞춤부를 구비한 합성 수지제의 하부 케이스; 하부 환상 오목부에 배치됨과 동시에 중앙부에 원구멍을 갖는 합성 수지제의 원환판형상의 스러스트 베어링편을 포함하여 이루어지고, 스러스트 베어링편은, 그 원구멍을 규정하는 그 내주면과 제1 환상 돌기의 외주면 사이에 내측 환상 간극을, 그 외주면과 제2 환상 돌기의 내주면 사이에 외측 환상 간극을 각각 가지고 하부 환상 오목부에 배치되어 있음과 동시에, 그 상면을 하부 환상 오목부의 개구면과 상부 원환상 판부의 하면 사이에 상부 원환상 판부의 하면에 미끄럼접촉하도록 위치시키고, 그 하면을 하부 환상 오목부의 바닥면을 규정하는 하부 원환상 판부의 상면에 미끄럼접촉하도록 하부 환상 오목부에 배치되어 있으며, 상부 케이스는, 제1 원통 수하부를 하부 외측 환상 홈에 배치하여 제2 환상 돌기 및 원통 걸어맞춤 돌출부와 직경방향으로 중첩시키고, 걸어맞춤부를 피걸어맞춤부에 탄성 장착시켜 하부 케이스에 조합되어 이루어진 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링으로서, 상부 케이스의 축심부터 하부 환상 오목부에 배치된 스러스트 베어링편의 외주면까지의 직경방향의 길이를 (r)이라고 하고, 상부 원환상 판부의 내주면에서의 두께를 (t)라고 했을 때, 상부 케이스는, 그 상면에 상기 상부 케이스의 축심을 중심으로 한 반경(R)이 R=r±t의 범위인 원형 외주연을 가진 원환상 평면을 갖고 있으며, 원환상 평면에서만 차체측 장착 부재의 하면과 접촉하여 차체측 장착 부재의 하면과 그 하면에 상대면(相對面)한 상부 스프링받침시트의 상면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상부 케이스의 상면은 상부 원환상 판부의 상면인 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  3. 제1항에 있어서,
    상부 케이스는, 상부 원환상 판부의 상면으로부터 축방향으로 일체적으로 돌출된 원환상 돌출부를 더 구비하고, 상부 케이스의 상면은 원환상 돌출부의 상면이며, 원환상 평면은 원환상 돌출부의 상면으로 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상부 케이스는, 그 상면에 원환상 평면의 외주연 또는 외주연의 직경방향 바깥쪽의 부위부터 그 외주면에 걸쳐 하향 구배의 원뿔대면을 갖고 있는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상부 케이스는, 상부 원환상 판부의 중앙부의 원구멍에 환상 어깨부를 개재하여 직경방향 바깥쪽에 인접하고 있음과 동시에 제1 원통 수하부의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성되어, 외주면에서 제1 원통 수하부의 내주면과 상부 원환상 판부의 하면과 협동하여 상부 환상 오목부를 형성하는 제2 원통 수하부를 더 구비하고, 하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 중앙부에 형성된 삽입통과공과 동일직경의 내경을 갖고 있음과 동시에 외주면에서 제1 환상 돌기의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈을 형성하도록, 제1 환상 돌기와 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성된 제3 환상 돌기를 더 구비하며, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상부 케이스는, 상부 원환상 판부의 중앙부의 원구멍과 동일직경의 내경을 갖고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제2 원통 수하부와, 내주면에서 제2 원통 수하부의 외주면과 협동하여 상부 내측 환상 홈을 형성하도록, 제2 원통 수하부의 외주면과 직경방향 바깥쪽으로 소정 간격을 두고 상부 원환상 판부의 하면에 일체로 형성된 제3 원통 수하부를 더 구비하고, 하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 중앙부의 삽입통과공으로부터 환상 어깨부를 개재하여 직경방향 바깥쪽으로 이격되어 하부 원환상 판부의 상면에 일체로 형성되어 있음과 동시에 제1 환상 돌기의 내주면과 직경방향 안쪽으로 소정 간격을 두고 배치되어 있으며, 외주면에서 제1 환상 돌기의 내주면과 협동하여 하부 내측 환상 홈을 형성하는 제3 환상 돌기를 더 구비하고, 상부 케이스는, 제2 원통 수하부를 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시키고, 상부 내측 환상 홈에 제3 환상 돌기를 배치시키며, 제3 원통 수하부를 하부 내측 환상 홈에 배치하여 제1 환상 돌기 및 제3 환상 돌기와 직경방향으로 각각 중첩시켜 하부 케이스에 조합되어 이루어지는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 환상 돌기의 외주면의 직경을 (c)라고 하고, 제2 환상 돌기의 내주면의 직경을 (d)라고 하며, 스러스트 베어링편의 내주면의 직경을 (a)라고 하고, 스러스트 슬라이딩 베어링편의 외주면의 직경을 (b)라고 하며, 하부 환상 오목부의 바닥면부터 그 하부 환상 오목부의 개구면까지의 거리에 대응하는 하부 환상 오목부의 깊이를 (f)라고 하고, 스러스트 베어링편의 두께를 (e)라고 했을 때, 내측 환상 간극 및 외측 환상 간극의 체적의 합(A)과 스러스트 베어링편의 하부 환상 오목부의 개구면보다 위쪽으로 돌출되는 부위의 체적(B)이 하기의 식으로 나타나는 B>A의 관계에 있는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
    e(b2-a2)>f(d2-c2)
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    스러스트 베어링편은, 그 상면 및 하면에 원구멍을 둘러싸는 환상 홈과, 일단이 환상 홈으로 개구되고, 타단이 외주면에서 개구되어 원주 방향에서 배치된 복수개의 방사상 홈을 구비하는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    하부 케이스는, 하부 원환상 판부의 하면에 삽입통과공과 동일직경의 내경을 갖고 일체로 형성된 원통부를 구비하고 있는 합성 수지제 스러스트 슬라이딩 베어링.
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