JP2013148132A - スラスト滑り軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】更なる低摩擦性を発揮する合成樹脂製のスラスト滑り軸受を提供すること。
【解決手段】スラスト滑り軸受1は、合成樹脂製の上部ケース100と、合成樹脂製の下部ケース200と、上部ケース100及び下部ケース200間に配される合成樹脂製のスラスト滑り軸受片300とを具備しており、スラスト滑り軸受片300は、上面304に円周方向Rに沿うと共に径方向Xにおいて内側及び外側に互いに同心に形成された内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307と、これら内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の夫々に隙間なしに一杯に充填されたグリース等の潤滑油剤とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】スラスト滑り軸受1は、合成樹脂製の上部ケース100と、合成樹脂製の下部ケース200と、上部ケース100及び下部ケース200間に配される合成樹脂製のスラスト滑り軸受片300とを具備しており、スラスト滑り軸受片300は、上面304に円周方向Rに沿うと共に径方向Xにおいて内側及び外側に互いに同心に形成された内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307と、これら内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の夫々に隙間なしに一杯に充填されたグリース等の潤滑油剤とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、スラスト滑り軸受、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)の滑り軸受として組み込まれて好適な合成樹脂製の滑り軸受に関する。
一般にストラット型サスペンションは、主として四輪自動車の前輪に用いられており、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サスペンションコイルばねを組み合わせたものである。斯かるサスペンションには、ストラットの軸線に対してコイルばねの軸線を積極的にオフセットさせ、該ストラットに内蔵されたショックアブソーバのピストンロッドの摺動を円滑に行わせる構造と、ストラットの軸線に対してコイルばねの軸線を一致させて配置する構造のもの、とがある。いずれの構造においても、ステアリング操作によりストラットアッセンブリがコイルばねとともに回転する際、当該回転を円滑に許容するべく車体の取付部材とコイルばねの上部ばね座シートとの間にスラスト軸受が配されている。
このスラスト軸受には、ボール若しくはニードルを使用したスラストころがり軸受又は合成樹脂製のスラスト滑り軸受が使用されている。しかしながら、スラストころがり軸受は、微小揺動及び振動荷重等によりボール若しくはニードルに疲労破壊を生ずる虞があり、円滑なステアリング操作を維持し難いという問題がある。合成樹脂製のスラスト滑り軸受は、スラストころがり軸受に比べて摩擦トルクが高く、ステアリング操作を重くするという問題がある。さらに、いずれのスラスト軸受においても、摺動面への塵埃等異物の侵入を防止するべく装着されたゴム弾性体からなるダストシールの摺動摩擦力が高いことに起因するステアリング操作を重くするという問題、とくに合成樹脂製のスラスト滑り軸受においてはステアリング操作を一層重くするという問題がある。
上記問題点を解決するべく本出願人は、合成樹脂製の上部ケースと合成樹脂製の下部ケースと上、下部ケース間に合成樹脂製の滑り軸受片を配すると共に、上、下部ケースを弾性装着によって組み合わせ、上、下部ケース間に弾性装着部と内周面側及び外周面側にラビリンス作用による密封部を形成して当該密封部により軸受摺動面への塵埃等異物の侵入を防止した合成樹脂製のスラスト滑り軸受を提案した(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4及び特許文献5所載)。
これを図で説明するとつぎのとおりである。図18及び図19において、合成樹脂製のスラスト滑り軸受1は、合成樹脂製の上部ケース10と、合成樹脂製の下部ケース20と、上部ケース10及び下部ケース20間に配された合成樹脂製のスラスト滑り軸受片30とを具備しており、上部ケース10は、中央部に円孔11を有する上部円板状平面部12と、上部円板状平面部12の外周縁に一体に形成された円筒係合垂下部13と、円筒係合垂下部13の端部内周面に形成された係合フック部14とを備えており、下部ケース20は、挿通孔21を規定する内周面を有する円筒部22と、円筒部22の外周面23に当該外面23から径方向外方に突出させて一体に形成された環状幅広鍔部24と、環状幅広鍔部24の外周縁に一体に形成された円筒係合突出部25と、円筒係合突出部25の下端外周面に形成された係合部26とを備えており、上部ケース10は、係合フック部14を下部ケース20の係合部26に弾性装着させて、下部ケース20に組み合わされている。スラスト滑り軸受片30は、その上面及び下面に夫々放射状に複数個の溝27及び28が円周方向に30°の位相差をもって形成されており、これらの溝27及び28はグリースなどの潤滑油剤の溜まり部となる。
上記スラスト滑り軸受においては、摺動面間に該摺動面を囲繞して装着されたゴム弾性体からなるダストシールに起因する摩擦抵抗力の増大という問題を解決することができ、また摺動面への塵埃等異物の侵入を極力防止して安定なかつ円滑なステアリング操作を行うことができる。
上記スラスト滑り軸受は、合成樹脂製の上部ケースと、合成樹脂製の下部ケースと、該上部ケース及び下部ケース間に配された合成樹脂製のスラスト滑り軸受片との合成樹脂同士の摺動による低摩擦化と、該スラスト滑り軸受片の上面及び下面に形成された複数個の溝に充填されたグリース等の潤滑油剤による低摩擦化が相俟って、低摩擦性が発揮されるものであるが、近年においては、滑り軸受の更なる低摩擦性によるステアリング操作力の低減が要求されている。
本発明者らは、上記要求を満足させるべく鋭意検討した結果、上部ケース及び下部ケース間に配されるスラスト滑り軸受片の上面及び下面に形成されたグリース等の潤滑油剤の溜まり部となる溝の形状を変更することにより、更なる低摩擦性が発揮されることを見出した。
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、その目的とするところは、更なる低摩擦性を発揮する合成樹脂製のスラスト滑り軸受を提供することにある。
本発明のスラスト滑り軸受は、上側円環状平面部を有する合成樹脂製の上部ケースと、この上部ケースに当該上部ケースの軸心回りで回転自在となるように重ね合わされていると共に当該上部ケースの上側円環状平面部に対面した下側円環状平面部、この下側円環状平面部に互いに同心に形成された第一及び第二の環状突部並びに第一及び第二の環状突部に囲まれた幅広の下側環状凹部を夫々有する合成樹脂製の下部ケースと、この下部ケースの下側環状凹部に配されていると共に上側円環状平面部及び下側円環状平面部のうちの少なくとも一方に摺接する円環状のスラスト滑り軸受面を有する合成樹脂製のスラスト滑り軸受片とを具備しており、該スラスト滑り軸受片は、そのスラスト滑り軸受面に互いに同心に形成された少なくとも二個の円環状凹溝と、これら円環状凹溝に夫々充填された潤滑油剤とを有していることを特徴とする。
本発明のスラスト滑り軸受によれば、下部ケースの下側環状凹部に配される合成樹脂製のスラスト滑り軸受片のスラスト滑り軸受面には、互いに同心に配された少なくとも二個の円環状凹溝が形成されているため、該円環状凹溝に充填されたグリース等の潤滑油剤は、該上ケース及び下部ケースのうちの少なくとも一方とスラスト滑り軸受片との相対回転時に常時摺動面であるスラスト滑り軸受面に繰り出される結果、相対回転時のスラスト滑り軸受面には、常時潤滑油剤が介在されるため、この潤滑油剤によりスラスト滑り軸受面での更なる低摩擦性が発揮される。
本発明のスラスト滑り軸受において、少なくとも二個の円環状凹溝の開口面とスラスト滑り軸受面とを合わせた面に占める少なくとも二個の円環状凹溝の開口面の総面積の割合は、好ましくは、20〜50%、より好ましくは、30〜40%である。
グリース等の潤滑油剤を保持する複数個の円環状凹溝において、潤滑油剤の低摩擦性を良好に発揮させるために、少なくとも二個の円環状凹溝の開口面とスラスト滑り軸受面とを合わせた面に占める少なくとも二個の円環状凹溝の開口面の総面積の割合が、少なくとも20%であるとよく、これが、50%を超えるとスラスト滑り軸受片の強度低下を来たし、クリープ等の塑性変形を生じやすくなり、潤滑油剤の低摩擦性をより良好に発揮させる上に、スラスト滑り軸受片の強度を確保するには、30〜40%であるとよい。
好ましい例では、上側円環状平面部は、その中央部に円孔を有しており、下側円環状平面部は、その中央部に該上側円環状平面部の円孔と同心の挿通孔を有しており、上部ケースは、該上側円環状平面部の円環状下面の外周縁に一体的に形成された円筒係合垂下部と、該円筒係合垂下部の内周面に形成された環状の係合部とを備えており、第一の環状突部は、下側円環状平面部の円環状上面に一体的に形成されており、第二の環状突部は、該第一の環状突部に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れた該下側円環状平面部の円環状上面の外周縁に一体的に形成されており、下側環状凹部は、該第一の環状突部の外周面と第二の環状突部の内周面と下側円環状平面部の円環状上面とで規定されており、下部ケースは、該第二の環状突部の外周面に形成された環状の係合部を更に備えており、該上部ケースは、その環状の係合部を下部ケースの環状の係合部に弾性装着させて該下部ケースに組み合わされてなる。
斯かる例によれば、上部ケース及び下部ケースは、上部ケースの環状の係合部を下部ケースの環状の係合部に弾性装着させることによって互いに組み合わされるので、その組立作業を極めて簡単に行うことができる。
本発明のスラスト滑り軸受の他の好ましい例では、上部ケースは、上側円環状平面部の中央部の円孔の周縁に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れている一方、円筒係合垂下部の内周面に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成されていると共に外周面で円筒係合垂下部の内周面と協働して上部外側環状溝を形成する第一の円筒垂下部を更に備えており、下部ケースは、第一の環状突部の外周面に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の円環状上面に一体的に形成されていると共に外周面で第二の環状突部の内周面と協働して下部外側環状溝を形成する第三の環状突部を更に備えており、上部ケースは、上側円環状平面部の円環状下面に対して所定の間隔をもって第二の環状突部の上端面を対面させて当該第二の環状突部を上部外側環状溝に配する一方、第一の円筒垂下部を下部外側環状溝に配して第二及び第三の環状突部と径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる。
斯かるスラスト滑り軸受によれば、上部ケースは、上部外側環状溝に第二の環状突部を配する一方、第一の円筒垂下部を下部外側環状溝に配して第二及び第三の環状突部に径方向に重畳させ、環状の係合部同士を弾性装着させて下部ケースに組み合わされているので、第一の円筒垂下部と第二及び第三の環状突部との径方向の重畳部及び係合部同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が形成される結果、上部ケース及び下部ケース間のスラスト滑り軸受面への塵埃等異物の侵入は一層防止される。
本発明のスラスト滑り軸受の好ましい他の例では、上部ケースは、第一の円筒垂下部の内周面に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成されていると共に当該内周面及び上側円環状平面部の円環状下面と協働して幅広の上部環状凹所を形成する第二の円筒垂下部を更に備えており、第一の環状突部は、挿通孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接しており、上部ケースは、下側円環状平面部の円環状上面に対して所定の間隔をもって第二の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第二の円筒垂下部を第一の環状突部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる。
このようなスラスト滑り軸受によれば、上部ケースは、第二の円筒垂下部を下部ケースの第一の環状突部に径方向に、下部外側環状溝に配した第一の円筒垂下部を第二及び第三の環状突部に径方向に夫々重畳させ、環状の係合部同士を弾性装着させて下部ケースに組み合わされているので、第二の円筒垂下部と第一の環状突部との重畳部、第一の円筒垂下部と第二及び第三の環状突部との重畳部及び係合部同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が形成されている結果、上、下部ケース間のスラスト滑り軸受面への塵埃等異物の侵入は一層防止される。
本発明のスラスト滑り軸受において、第二の円筒垂下部は、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面を有していてもよいが、これに代えて、上側円環状平面部の中央部の円孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接していてもよく、この場合、下部ケースは、外周面で第一の環状突部の内周面と協働して下部内側環状溝を形成するように、第一の環状突部に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の上面に一体的に形成された第四の環状突部を更に備えており、上部ケースは、下側円環状平面部の環状上面に対して所定の間隔をもって第二の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第二の円筒垂下部を下部内側環状溝に配して第一及び第四の環状突部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされていてもよい。
本発明の斯かるスラスト滑り軸受によれば、上部ケースは、第二の円筒垂下部を下部内側環状溝に配して第一の環状突部と第四の環状突部と径方向に重畳させて下部ケースに組み合わされているので、第二の円筒垂下部と第一及び第四の環状突部との径方向の重畳部にラビリンス作用による密封部が更に形成される結果、上部ケース及び下部ケース間から、とくに内周面側からスラスト滑り軸受面への塵埃等異物の侵入は一層防止される。
本発明のスラスト滑り軸受において、第四の環状突部は、下側円環状平面部の中央部に形成された挿通孔と同径の内周面を有していてもよいが、これに代えて、下側円環状平面部の中央部の挿通孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の上面に一体的に形成されていてもよく、この場合、上部ケースは、外周面で第二の円筒垂下部の内周面と協働して上部内側環状溝を形成するように、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面をもって上側円環状平面部の環状下面に一体的に形成された第三の円筒垂下部を更に備えており、当該上部ケースは、下側円環状平面部の環状上面に対して所定の間隔をもって第三の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第三の円筒垂下部を第四の環状突部に径方向に重畳させ、上側円環状平面部の環状下面に対して所定の間隔をもって第四の環状突部の上端面を対面させると共に第四の環状突部を上部内側環状溝に配して第四の環状突部を第二及び第三の円筒垂下部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされていてもよい。
本発明の斯かるスラスト滑り軸受によれば、上部ケースは、第三の円筒垂下部を第四の環状突部に径方向に夫々重畳させ、上部内側環状溝に第四の環状突部を配させ、第二の円筒垂下部を下部内側環状溝に配して第一及び第四の環状突部に径方向に夫々重畳させて、下部ケースに組み合わされているので、第二及び第三の円筒垂下部と第一及び第四の環状突部との径方向の重畳部にラビリンス作用による密封部が形成される結果、上部ケース及び下部ケース間、とくに内周面側からスラスト滑り軸受面への塵埃等異物の侵入は更に一層防止される。
本発明において、下部ケースは、中央部の挿通孔と同径の内周面を有していると共に下側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を備えていてもよい。
下部ケースの下側円環状平面部の円環状下面に該挿通孔と同径の内径をもって一体的に形成された円筒部を備えたスラスト滑り軸受によれば、当該スラスト滑り軸受の取付部材に形成された取付孔に円筒部を挿入することにより取付作業を極めて簡単に行うことができる。
本発明のスラスト滑り軸受において、上部ケースは、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面を有すると共に上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を更に備えており、下部ケースは、挿通孔と同径の内周面を有すると共に下側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を更に備えており、上部ケースは、その円筒部の外周面を下部ケースの円筒部の内周面に摺接させて下部ケースに組み合わされていてもよい。
本発明の斯かるスラスト滑り軸受によれば、スラスト荷重下での摺動を円滑に許容する上に、上部ケースの円筒部の外周面と下部ケースの円筒部の内周面との間に形成されるラジアル軸受部における合成樹脂同士の摺動によって、ラジアル荷重下での摺動を円滑に許容することができる。
本発明のスラスト滑り軸受では、上側円環状平面部は、円環状上面を具備していてもよく、この場合、該円環状上面は、中央部の円孔の外周縁から径方向外方に所定の幅をもって形成された円形帯状平面と、該円形帯状平面の外周縁から円筒係合垂下部の円筒状の外周面にかけて下り勾配の截頭円錐面とを有していてもよく、また、上部ケースは、円環状上面から軸方向上方に一体的に突出した円形帯状突出部を更に具備していてもよく、斯かる円形帯状突出部を更に具備している場合には、円環状上面は、円形帯状突出部の外周面の軸方向下端から円筒係合垂下部の円筒状の外周面にかけて下り勾配の截頭円錐面を有していてもよい。
上記態様のスラスト滑り軸受によれば、車体側取付部材に傾き等の変動荷重が作用した場合に、少なくとも円筒係合垂下部の係合部と円筒係合突出部の係合部との弾性装着部の干渉をより確実に回避することができる。
本発明において、上部ケース及び下部ケースを形成する合成樹脂は、耐摩耗性、耐衝撃性、耐クリープ性等の摺動特性及び剛性等の機械的強度に優れていることが好ましく、具体的には、上部ケース及び下部ケースを形成する合成樹脂には、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性合成樹脂が使用されて好適であり、またスラスト滑り軸受片を形成する合成樹脂には、上部ケース及び下部ケースを形成する熱可塑性合成樹脂との摺動特性が良好なポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性合成樹脂が使用されて好適である。
本発明によれば、円環状凹溝に充填されたグリース等の潤滑油剤は、該上部ケース及び下部ケースのうちの少なくとも一方とスラスト滑り軸受片との相対回転時に常時摺動面であるスラスト滑り軸受面に繰り出される結果、相対回転時のスラスト滑り軸受面には、常時潤滑油剤が介在されるため、この潤滑油剤によりスラスト滑り軸受面での更なる低摩擦性が発揮されるスラスト滑り軸受を提供することができる。
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詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
図1から図5において、本例のスラスト滑り軸受1は、合成樹脂製の上部ケース100と、合成樹脂製の下部ケース200と、上部ケース100及び下部ケース200間に配される合成樹脂製のスラスト滑り軸受片300とを具備している。
上部ケース100は、中央部に円孔101を有する上側円環状平面部102と、上側円環状平面部102の円環状下面103の外周縁に一体的に形成された円筒係合垂下部104と、円筒係合垂下部104の内周面105の端部に一体的に形成された環状の係合部106とを備えている。
上部ケース100に当該上部ケース100の軸心O回りで円周方向Rに回転自在となるように重ね合わされている下部ケース200は、上部ケース100の上側円環状平面部102に対面していると共に中央部に上側円環状平面部102の円孔101と同径であって同心の挿通孔201を有する下側円環状平面部202と、挿通孔201と同径の内周面を有していると共に下側円環状平面部202の円環状上面203に一体的に形成された環状突部204と、環状突部204に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れた下側円環状平面部202の円環状上面203の外周縁に環状突部204と同心に一体的に形成されていると共にその内周面205で環状突部204の外周面206及び下側円環状平面部202の円環状上面203と協働して幅広の下側環状凹所207を形成する環状突部208と、環状突部208の下端の外周面に一体的に形成された環状の係合部209とを備えており、環状突部204及び208に囲まれた下側環状凹所207は、環状突部204の外周面206と環状突部208の内周面205と下側円環状平面部202の円環状上面203とで規定されている。
スラスト軸受片300は、下部ケース200の環状突部204の外周面206の直径(外径)よりも大きい直径(内径)をもった内周面301で規定された円孔302と、下部ケース200の環状突部208の内周面205の内径よりも小さい直径(外径)をもった外周面303と、円環状のスラスト滑り軸受面としての円環状の上面304と、円環状の下面305とを備えており、内周面301と環状突部204の外周面206との間及び外周面303と環状突部208の内周面205との間の夫々に環状隙間を保持して幅広の下側環状凹所207に配されていると共に上面304を下側環状凹所207の開口部210より突出させて上側円環状平面部102の円環状下面103に摺接させ、下面305を下側環状凹所207の底面211を規定する円環状上面203に摺接させて上部ケース100及び下部ケース200間に配されている。
スラスト滑り軸受片300は、図2から図5に特に示すように、その上面304に円周方向Rに沿うと共に径方向Xにおいて内側及び外側に互いに同心に形成された内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307と、これら内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の夫々に隙間なしに一杯に充填されたグリース等の潤滑油剤とを更に備えている。
スラスト滑り軸受片300の円環状の上面304に円周方向Rに沿うと共に径方向Xに内側及び外側に形成された内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307は、内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の開口面308とスラスト滑り軸受面であるスラスト滑り軸受片300の円環状の上面304とを合わせた面に占める内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の開口面308の総面積の割合が20〜50%、好ましくは30〜40%となるように、図2の例では、30%となるように形成されている。
上部ケース100は、環状下面103に対して所定の間隔をもって環状突部204及び208の夫々の上端面を対面させると共に円筒係合垂下部104の端部の内周面に形成された環状の係合部106を下部ケース200の環状突部208の下端の外周面に形成された環状の係合部209に弾性装着させて下部ケース200に組み合わされている。
このように形成されたスラスト滑り軸受1では、スラスト滑り軸受片300の円環状の上面304に形成された内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307により、スラスト滑り軸受片300の円環状の上面304と上部ケース100の上側円環状平面部102の円環状下面103との軸心O回りで円周方向Rの相対回転において、スラスト滑り軸受面であって摺動面となる円環状の上面304と相手材、すなわち上部ケース100の上側円環状平面部102の円環状下面103との接触面積を減少させると共に内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307に充填された潤滑油剤でスラスト荷重を負担させ、而して、合成樹脂同士の摩擦による低摩擦抵抗化と、内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307に充填された潤滑油剤の摺動面への介在による低摩擦抵抗化とが相俟って一層の低摩擦抵抗化を図ることができる。
スラスト滑り軸受1は、図6に示すように、下部ケース200の下側円環状平面部202の円環状下面212に、挿通孔201と同径の内周面を有して一体的に形成された円筒部213を更に具備していてもよい。
下部ケース200の円環状下面212に円筒部213を具備したスラスト滑り軸受1によれば、図7に示すようなストラット型サスペンションにおけるコイルばね40の上部ばね座シート41と、油圧ダンパのピストンロッド42が固着される取付部材43との間へのその取り付け作業が容易となる。
この場合、スラスト滑り軸受1の上部ケース100の円孔101及び下部ケース200の挿通孔201にピストンロッド42の上部が上部ケース100及び下部ケース200に対して軸心O回りでR方向に回転自在となるようにして挿通される。
図7に示すようなスラスト滑り軸受1を介して装着されたストラット型サスペンションでは、ステアリング操作に際してはコイルばね40を介する上部ばね座シート41の軸心O回りでの相対的なR方向の回転は、スラスト滑り軸受片300を介する上部ケース100に対する下部ケース200の同方向の相対的な回転で円滑に行われる。
また、スラスト滑り軸受1は、図8及び図9に示すように、上側円環状平面部102の中央部の円孔101の周縁に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れている一方、円筒係合垂下部104の内周面105に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて円環状下面103に一体的に形成されていると共に外周面107で円筒係合垂下部104の内周面105と協働して上部外側環状溝108を形成する円筒垂下部109を更に備えている上部ケース100と、環状突部204の外周面206に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部202の円環状上面203に一体的に形成されていると共に外周面214で環状突部208の内周面205と協働して下部外側環状溝215を形成する環状突部216を更に備えている下部ケース200とを具備していてもよい。
斯かる上部ケース100と下部ケース200とにおいて、上部ケース100は、環状下面103に対して所定の間隔をもって環状突部204及び208の夫々の上端面を対面させると共に上部外側環状溝108に環状突部208を配する一方、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部109の下端面を対面させると共に円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に径方向Xに重畳させて、円筒係合垂下部104の端部の内周面に形成された環状の係合部106を下部ケース200の環状突部208の下端の外周面に形成された環状の係合部209に弾性装着させて下部ケース200に組み合わされている。
図8及び図9に示すスラスト滑り軸受1においても、円環状の上面304及び下面305を備えているスラスト滑り軸受片300は、環状突部204の外径よりも大きい内径をもった内周面301を有する一方、環状突部216の内周面217の内径よりも小さい外径をもった外周面303を有すると共に内周面301と環状突部204の外周面206との間に環状隙間を保持して幅広の下側環状凹所207に配されていると共に上面304を下側環状凹所207の開口部210より突出させて上側円環状平面部102の円環状下面103に摺接させ、下面305を下部ケース200の幅広の下側環状凹所207の底面211に摺接させて上部ケース100及び下部ケース200間に配されている。
図8及び図9に示すスラスト滑り軸受1によれば、上部ケース100は、円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に対して径方向Xに重畳させ、係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされているので、円筒垂下部109と環状突部216及び環状突部208との径方向Xの重畳部及び係合部106及び209同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が形成される結果、上部ケース100及び下部ケース200間の摺動面への塵埃等異物の侵入は防止される。
更に、スラスト滑り軸受1は、図10に示すように、上側円環状平面部102の中央部の円孔101と同径の内周面を有する一方、円筒垂下部109の内周面110に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて上側円環状平面部102の円環状下面103に一体的に形成されていると共に内周面110及び上側円環状平面部102の円環状下面103と協働して幅広の上側環状凹所111を形成する円筒垂下部112を更に備えている上部ケース100を具備していてもよく、また、スラスト滑り軸受1では、図10に示すように、環状突部204が挿通孔201に環状肩部218を介して径方向外方に隣接する、即ち、環状突部204が挿通孔201に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接していてもよい。
図10に示すスラスト滑り軸受1において、上部ケース100は、環状肩部218における円環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部112の下端面を対面させると共に円筒垂下部112を環状突部204に径方向Xに重畳させ、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部109の下端面を対面させると共に円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に径方向Xに重畳させ、係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされている。
図10に示すスラスト滑り軸受1によれば、上部ケース100は、円筒垂下部112を環状突部204に径方向Xに重畳させ、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部109の下端面を対面させると共に円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に径方向Xに重畳させ、係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされているので、円筒垂下部112と環状突部204と径方向Xの重畳部、円筒垂下部109と環状突部216及び環状突部208との径方向Xの重畳部及び係合部106及び209同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が形成される結果、上部ケース100及び下部ケース200間の摺動面への塵埃等異物の侵入は防止される。
また、スラスト滑り軸受1は、図11に示すように、外周面113で円筒垂下部109の内周面110と上側円環状平面部102の円環状下面103と協働して幅広の上側環状凹所111を形成する円筒垂下部112が、円環状平面部102の中央部の円孔101に環状肩部114を介して径方向外方に隣接している、即ち、円孔101に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接している一方、下部ケース200が、下側円環状平面部202の中央部に形成された挿通孔201と同径の内周面をもっていると共に外周面226で環状突部204の内周面227と協働して下部内側環状溝219を形成するように、環状突部204に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部202の円環状上面203に一体的に形成された環状突部220を更に備えて、形成されていてもよい。
図11に示すスラスト滑り軸受1において、上部ケース100は、環状肩部114において環状下面103を環状突部220の上端面に所定の間隔をもって対面させる一方、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部112の下端面を対面させると共に円筒垂下部112を下部内側環状溝219に配して環状突部204及び環状突部220に径方向Xに重畳させ、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部109の下端面を対面させると共に円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に径方向Xに夫々重畳させ、環状の係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされている。
図11に示すスラスト滑り軸受1によれば、上部ケース100は、円筒垂下部112を下部内側環状溝219に配して環状突部204及び環状突部220に径方向Xに重畳させ、円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208と径方向Xに夫々重畳させ、環状の係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされているので、円筒垂下部112と環状突部204及び環状突部220との径方向Xの重畳部、円筒垂下部109と環状突部216及び環状突部208との径方向Xの重畳部及び係合部106及び209同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が更に形成される結果、上部ケース100及び下部ケース200間、とくに内周面側から摺動面としての上面304への塵埃等異物の侵入は一層防止される。
また、本発明のスラスト滑り軸受1では、図12に示すように、上部ケース100が、外周面115で円筒垂下部112の内周面116と協働して上部内側環状溝117を形成するように、上側円環状平面部の中央部の円孔101と同径の内周面をもって上側円環状平面部102の環状肩部114における環状下面103に一体的に形成された円筒垂下部118を更に備えており、環状突部221が、下側円環状平面部102の中央部の挿通孔201に環状肩部222に径方向外方に隣接する、即ち、挿通孔201に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部202の環状上面203に一体的に形成されていてもよい。
図12に示すスラスト滑り軸受1において、上部ケース100は、下側円環状平面部202の環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部118の下端面を対面させると共に円筒垂下部118を環状突部221と径方向Xに夫々重畳させ、上側円環状平面部102の環状下面103に対して所定の間隔をもって環状突部221の上端面を対面させると共に環状突部221を上部内側環状溝117に配して環状突部221を円筒垂下部112及び118に径方向Xに重畳させ、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部112の下端面を対面させると共に円筒垂下部112を下部内側環状溝219に配して環状突部204及び環状突部221に径方向Xに夫々重畳させ、環状上面203に対して所定の間隔をもって円筒垂下部109の下端面を対面させると共に円筒垂下部109を下部外側環状溝215に配して環状突部216及び環状突部208に径方向Xに夫々重畳させ、環状の係合部106及び209同士を弾性装着させて下部ケース200に組み合わされているので、円筒垂下部118と環状突部221との径方向Xの重畳部、円筒垂下部112と環状突部221及び環状突部204との径方向Xの重畳部、円筒垂下部109と環状突部216及び環状突部204との径方向Xの重畳部及び係合部106及び209同士の弾性装着部にラビリンス作用による密封部が更に形成される結果、上部ケース100及び下部ケース200間の摺動面としての上面304への塵埃等異物の侵入は一層防止される。
スラスト滑り軸受1は更に、図14に示すように、中央部に円孔101を有する上側円環状平面部102、円孔101と同径の内周面を有すると共に上側円環状平面部102の円環状下面103に一体的に形成された円筒部119、円筒部119の外周面120に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて円環状下面103の外周縁に一体的に形成された円筒係合垂下部104、円筒係合垂下部104の内周面の端部に一体的に形成された環状の係合部106、円筒部119の下端部から下方に一体的に突出する環状突部121及び環状突部121と協働して環状凹部122を形成するように円筒部119の下端部から下方に一体的に突出すると共に外面にテーパ面123を有して下方に向かって先細りとなる環状突部124を備えた上部ケース100と、中央部に挿通孔201を有する下側円環状平面部202、挿通孔201と同径の内周面226を有すると共に下側円環状平面部202の円環状下面212に一体的に形成された円筒部223、下側円環状平面部202の円環状上面203に一体的に形成された環状突部204、環状突部204の外周面206に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて円環状上面203の外周縁に一体的に形成された環状突部208、環状突部208の外周面の下端に一体的に形成された環状の係合部209、円筒部223の内周面222の下端に当該下端から径方向内方に伸びて一体的に形成された環状突部224、環状突部224に形成された環状凹部225を備えた下部ケース200とを具備しており、円筒部119の外周面120を円筒部223の内周面222に摺接させ、係合部106を係合部209に弾性装着させると共に環状突部224に対して隙間をもって環状突部124を環状凹部225に配して、上部ケース100が下部ケース200に組み合わされるようになっていてもよい。
図14に示すスラスト滑り軸受1においても、スラスト滑り軸受片300は、図1に示すスラスト滑り軸受片300と同様であって、環状突部204の外周面206の直径よりも大きい内径をもった内周面301で規定された円孔302と、環状突部208の内径よりも小さい外径をもった外周面303と、円環状の上面304及び下面305とを備えており、内周面301と環状突部204の外周面206との間及び外周面303と環状突部208の内周面205との間の夫々に環状隙間を保持して幅広の下側環状凹所207に配されていると共に上面304を幅広の下側環状凹所207の開口部210より上方に位置させて上側円環状平面部102の円環状下面103に摺接させ、下面305を幅広の下側環状凹所207の底面211を規定する円環状上面203に摺接させて上部ケース100及び下部ケース200間に配されている。
図14に示すスラスト滑り軸受1によれば、上記した各例と同様に、スラスト荷重下での上部ケース100と下部ケース200との間の円周方向Rの相対回転を円滑に許容してステアリング操作を円滑に行わせることができる上に、上部ケース100の円筒部119の外周面120と下部ケース200の円筒部223の内周面222との間で形成されるラジアル軸受部における合成樹脂同士の摺動によって、ラジアル荷重下での上部ケース100と下部ケース200との間での円周方向Rの相対回転を円滑に許容することができる。
上記の各スラスト滑り軸受1において、上部ケース100の上側円環状平面部102は、図8及び図9に示すように、円孔101の外周縁から径方向外方に所定の幅をもって形成された環状の円形帯状平面126と、円形帯状平面126の外周縁から円筒係合垂下部104の円筒状の外周面127にかけて下り勾配の截頭円錐面128とを有した円環状上面125を具備していてもよく、また図11及び図12に示すように、上ケース100は、円形帯状平面126に円形帯状平面126から軸方向上方に突出して一体的に形成された円形帯状突出部129を具備していてもよく、この場合、円環状上面125は、円形帯状突出部129の円形帯状平坦上面130に加えて、円形帯状突出部129の外周面の軸方向下端から円筒係合垂下部104の円筒状の外周面127にかけて下り勾配の截頭円錐面128を具備していてもよい。
図13に示すように、環状の円形帯状平面126と截頭円錐面128とからなる円環状上面125を有する上部ケース100を具備していると共にストラット型サスペンションに組込んだスラスト滑り軸受1は、円形帯状平面126においてのみ車体側取付部材43の下面44と接触する一方、その他の部位では車体側取付部材43の下面44とは空間Sを保持して、車体側取付部材43の下面44と当該下面44に相対面した上部ばね座シート41の上面45との間に配置されるので、車体側取付部材43に傾き等の変動荷重が作用した場合でも、円筒垂下部109と環状突部216及び環状突部208との径方向Xの重畳部並びに係合部106と係合部209との弾性装着部が干渉することがないので、これら重畳部及び弾性装着部に変形、損傷、折損等の不具合を回避し得る。
上部ケース100と下部ケース200との間に配されるスラスト滑り軸受片300は、図15ないし図17に示すように、上面304及び下面305のうちの少なくとも一方、本例ではスラスト滑り軸受面としての上面304及び下面305の両面に、円孔302を囲んで上面304及び下面305の円周方向Rに沿うと共に径方向Xにおいて内側と中間と外側とに形成された内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307と、これら内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307の夫々に充填されたグリース等の潤滑油剤とを備えている。
スラスト滑り軸受片300の円環状の上面304に円周方向Rに沿うと共に径方向Xに内側と中間と外側とに形成された内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307は、内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307の開口面308並びに中間円環状凹溝309の開口面310と上面304とをあわせた面に占める開口面308及び310の総面積の割合は、20〜50%、好ましくは30〜40%となるように、図15の例では、40%となるように形成されており、スラスト滑り軸受片300の円環状の下面305においても、複数個の内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307は、同様に形成されている。
図15ないし図17に示すスラスト滑り軸受片300を具備したスラスト滑り軸受1では、スラスト滑り軸受片300の円環状の上面304及び下面305に形成された内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307により、摺動面となる例えば円環状の上面304と相手材、すなわち上部ケース100の上側円環状平面部102の円環状下面103との接触面積を減少させると共に内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307に充填された潤滑油剤でスラスト荷重を負担させ、而して、合成樹脂同士の摩擦による低摩擦抵抗化と、内側円環状凹溝306、中間円環状凹溝309及び外側円環状凹溝307に充填された潤滑油剤の摺動面への介在による低摩擦抵抗化とが相俟って一層の低摩擦抵抗化を図ることができる。
図8及び図10ないし図12に示す例のスラスト滑り軸受1においても、図6に示すスラスト滑り軸受1と同様に、下部ケース200の下側円環状平面部202の円環状下面212に円筒部213を一体的に形成してもよい。
以上のように、本発明のスラスト滑り軸受1では、上部ケース100及び下部ケース200間に配されるスラスト滑り軸受片300の円環状の上面304及び下面305のうちの少なくとも一方の面に少なくとも径方向Xにおいて離間した複数個(複数条)の円環状凹溝、例えば二個(二条)の円環状凹溝である内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307が円周方向Rに沿って形成されているため、内側円環状凹溝306及び外側円環状凹溝307に充填されたグリース等の潤滑油剤は、上面304と共にスラストを荷重を受けると共に上部ケース100及び下部ケース200とスラスト滑り軸受片300との円周方向Rの相対摺動時に常に摺動面に繰り出される結果、潤滑油剤がスラスト荷重を受けることによる低摩擦化と、摺動時の摺動面に常時潤滑油剤が介在されることによる低摩擦化と、スラスト滑り軸受片300の摺動面としての上面304及び下面305のうちの少なくとも一方の相手材に対する接触面積の減少による合成樹脂同士の摺動における低摩擦化とが相俟って、一層の低摩擦性を発揮できるスラスト滑り軸受を得ることができる。
1 スラスト滑り軸受
100 上部ケース
200 下部ケース
300 スラスト滑り軸受片
101 円孔
102 上側円環状平面部
103 円環状下面
104 円筒係合垂下部
106 係合部
201 挿通孔
202 下側円環状平面部
203 円環状上面
204、208 環状突部
207 下側環状凹所
209 係合部
302 円孔
304 上面
305 下面
306 内側円環状凹溝
307 外側円環状凹溝
100 上部ケース
200 下部ケース
300 スラスト滑り軸受片
101 円孔
102 上側円環状平面部
103 円環状下面
104 円筒係合垂下部
106 係合部
201 挿通孔
202 下側円環状平面部
203 円環状上面
204、208 環状突部
207 下側環状凹所
209 係合部
302 円孔
304 上面
305 下面
306 内側円環状凹溝
307 外側円環状凹溝
Claims (14)
- 上側円環状平面部を有する合成樹脂製の上部ケースと、この上部ケースに当該上部ケースの軸心回りで回転自在となるように重ね合わされていると共に当該上部ケースの上側円環状平面部に対面した下側円環状平面部、この下側円環状平面部に互いに同心に形成された第一及び第二の環状突部並びに第一及び第二の環状突部に囲まれた幅広の下側環状凹部を夫々有する合成樹脂製の下部ケースと、この下部ケースの下側環状凹部に配されていると共に上側円環状平面部及び下側円環状平面部のうちの少なくとも一方に摺接する円環状のスラスト滑り軸受面を有する合成樹脂製のスラスト滑り軸受片とを具備しており、該スラスト滑り軸受片は、そのスラスト滑り軸受面に互いに同心に形成された少なくとも二個の円環状凹溝と、これら円環状凹溝に夫々充填された潤滑油剤とを有していることを特徴とするスラスト滑り軸受。
- 少なくとも二個の円環状凹溝の開口面とスラスト滑り軸受面とを合わせた面に占める少なくとも二個の円環状凹溝の開口面の総面積の割合は、20〜50%である請求項1に記載のスラスト滑り軸受。
- 上側円環状平面部は、その中央部に円孔を有しており、下側円環状平面部は、その中央部に該上側円環状平面部の円孔と同心の挿通孔を有しており、上部ケースは、該上側円環状平面部の円環状下面の外周縁に一体的に形成された円筒係合垂下部と、該円筒係合垂下部の内周面に一体的に形成された環状の係合部とを備えており、第一の環状突部は、下側円環状平面部の円環状上面に一体的に形成されており、第二の環状突部は、該第一の環状突部に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れた該下側円環状平面部の円環状上面の外周縁に一体的に形成されており、下側環状凹部は、該第一の環状突部の外周面と第二の環状突部の内周面と下側円環状平面部の円環状上面とで規定されており、下部ケースは、該第二の環状突部の外周面に一体的に形成された環状の係合部を更に備えており、該上部ケースは、その環状の係合部を下部ケースの環状の係合部に弾性装着させて該下部ケースに組み合わされてなる請求項1又は2に記載のスラスト滑り軸受。
- 上部ケースは、上側円環状平面部の中央部の円孔の周縁に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れている一方、円筒係合垂下部の内周面に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成されていると共に外周面で円筒係合垂下部の内周面と協働して上部外側環状溝を形成する第一の円筒垂下部を更に備えており、下部ケースは、第一の環状突部の外周面に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の円環状上面に一体的に形成されていると共に外周面で第二の環状突部の内周面と協働して下部外側環状溝を形成する第三の環状突部を更に備えており、上部ケースは、上側円環状平面部の円環状下面に対して所定の間隔をもって第二の環状突部の上端面を対面させて当該第二の環状突部を上部外側環状溝に配する一方、第一の円筒垂下部を下部外側環状溝に配して第二及び第三の環状突部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる請求項3に記載のスラスト滑り軸受。
- 上部ケースは、第一の円筒垂下部の内周面に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成されていると共に当該内周面及び上側円環状平面部の円環状下面と協働して幅広の上部環状凹部を形成する第二の円筒垂下部を更に備えており、第一の環状突部は、挿通孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接しており、上部ケースは、下側円環状平面部の円環状上面に対して所定の間隔をもって第二の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第二の円筒垂下部を第一の環状突部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる請求項4に記載のスラスト滑り軸受。
- 第二の円筒垂下部は、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面を有している請求項5に記載のスラスト滑り軸受。
- 第二の円筒垂下部は、上側円環状平面部の中央部の円孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって隣接しており、下部ケースは、外周面で第一の環状突部の内周面と協働して下部内側環状溝を形成するように、第一の環状突部に対して径方向内方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の環状上面に一体的に形成された第四の環状突部を更に備えており、上部ケースは、下側円環状平面部の環状上面に対して所定の間隔をもって第二の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第二の円筒垂下部を下部内側環状溝に配して第一及び第四の環状突部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる請求項5に記載のスラスト滑り軸受。
- 第四の環状突部は、下側円環状平面部の中央部に形成された挿通孔と同径の内周面を有している請求項7に記載のスラスト滑り軸受。
- 上部ケースは、外周面で第二の円筒垂下部の内周面と協働して上部内側環状溝を形成するように、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面をもって上側円環状平面部の環状下面に一体的に形成された第三の円筒垂下部を更に備えており、第四の環状突部は、下側円環状平面部の中央部の挿通孔に対して径方向外方に所定の間隔をもって離れて下側円環状平面部の環状上面に一体的に形成されており、上部ケースは、下側円環状平面部の環状上面に対して所定の間隔をもって第三の円筒垂下部の下端面を対面させると共に第三の円筒垂下部を第四の環状突部に径方向に重畳させ、上側円環状平面部の環状下面に対して所定の間隔をもって第四の環状突部の上端面を対面させると共に第四の環状突部を上部内側環状溝に配して第四の環状突部を第二及び第三の円筒垂下部に径方向に重畳させて、下部ケースに組み合わされてなる請求項7に記載のスラスト滑り軸受。
- 下部ケースは、中央部の挿通孔と同径の内周面を有していると共に下側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を更に具備している請求項3から9のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
- 上部ケースは、上側円環状平面部の中央部の円孔と同径の内周面を有すると共に上側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を更に備えており、下部ケースは、挿通孔と同径の内周面を有すると共に下側円環状平面部の円環状下面に一体的に形成された円筒部を更に備えており、上部ケースは、その円筒部の外周面を下部ケースの円筒部の内周面に摺接させて下部ケースに組み合わされてなる請求項3に記載のスラスト滑り軸受。
- 上側円環状平面部は、円環状上面を具備しており、該円環状上面は、中央部の円孔の外周縁から径方向外方に所定の幅をもって形成された円形帯状平面と、該円形帯状平面の外周縁から円筒係合垂下部の円筒状の外周面にかけて下り勾配の截頭円錐面とを有している請求項3から11のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
- 上側円環状平面部は、円環状上面を有しており、上部ケースは、円環状上面から軸方向上方に一体的に突出した円形帯状突出部を更に具備している請求項3から11のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
- 円環状上面は、円形帯状突出部の外周面の軸方向下端から円筒係合垂下部の円筒状の外周面にかけて下り勾配の截頭円錐面を有している請求項13に記載のスラスト滑り軸受。
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