JP2005536397A - スライド軸受及びそのようなスライド軸受を備えたオートバイフォーク - Google Patents

Abstract

スライド軸受、特にオートバイフォークのフォークパイプ用のスライド軸受であって、内部品を備え、この内部品はその外面においてスライド方向に延在する走行軌道を有し、外部品を備え、この外部品は内部品を包囲係合し、内部品に対して相対的にスライド可能であり、少なくとも２つの転動体を備え、これらの転動体は外部品の内部に配設されていて、各々、外部品の内部に配設されて割り当てられている回転軸を中心に回転可能に備えられていて、更には、外部品内で内部品がスライドする場合、転動体は走行軌道上で回転する。走行軌道に対して垂直に及び／又は横向きに作用する力を伝達するために、転動体は凸形状を有し、走行軌道は各々凹形状を有する。

Description

本発明は、特許請求項１の前提部に記載したスライド軸受（スライドベアリング）、並びに、特許請求項１３に記載したオートバイフォークに関する。

特許文献１からはオートバイ用の前輪案内装置が知られている。このオートバイは２本のフォークパイプを備えたオートバイフォークを有する。フォークパイプは、各々、「車輪支持パイプ」と称され得て前輪が固定されている下側部品から構成される。この車輪支持パイプはスライド軸受の外部品を形成する。車輪支持パイプ内にはバナナ状に湾曲された内部品が差し込まれていて、この内部品は、上側のフォークパイプ要素の下側部分を形成する。上側のフォークパイプのバナナ状に湾曲された終片は、その前側と後側において、各々、案内面を有する。車輪支持パイプ内には転がり軸受が配設されていて、これらの転がり軸受は前記の案内面上で回転可能である。バナナ状に湾曲された終片は車輪支持体に対して相対的にスライドされ得て、この際、転がり軸受或いは転動体が案内部上で回転する。案内面の具体的な構成形態及び転がり軸受或いは転動体に関する詳細は特許文献１から読み取ることはできない。

ドイツ特許出願公開第１９９５７９６４Ａ１号明細書

本発明の課題は、継続的に遊びを伴わないように、冒頭に記載した軸受を改善することである。

前記の課題は、特許請求項１に記載した特徴により解決される。本発明の有利な更なる形態及び他の構成は下位請求項から読み取れる。

本発明は、内部品と外部品を有するスライド軸受から出発する。内部品はその外面において走行軌道を有し、これらの走行軌道はスライド方向に延在している。外部品は内部品を包囲係合し、内部品に対して相対的にスライド可能である。外部品の内部には少なくとも２つの転動体が配設されている。これらの転動体は各々外部品の内部に配設されている回転軸を中心に回転可能に備えられている。外部品に対して相対的に内部品がスライドする場合、転動体は内部品の走行軌道上で回転する。

本発明の基本原理は、転動体を使用し、当該転動体が凸形状を有し、当該転動体が回転する走行軌道が凹状に形成されていることにある。転動体の凸形状と走行軌道の凹形状により、スライド軸受は、走行軌道に対して垂直に作用する圧縮力も、走行軌道に対して横向き（左右の方向）に作用する横力も受ける。転動体は走行軌道に対して狭い状態で密着し即ちぴったりと適合し、このことは良好な力分配を保証し、材料平坦化を防止する。

本発明の他の構成によると、転動体の回転軸が、円弧弦と比較可能であるが、外部品の弧状の壁セグメントを覆っている。回転軸の端部は、各々、外部品の内側において固定或いは支持されている。

転動体は、例えば、球体形状又は楕円体形状又は極めて一般的に述べるとボール状に実施され得る。好ましくは、転動体は側方で平坦化されている。その際、球体形状の転動体の場合は「平坦化された」球体に係り、即ち球形状体であって側方で球形キャップが「欠如」しているものである。

好ましくは、外部品は、閉じている例えば円筒状のパイプ或いは円筒状のリング形状の軸受かご（軸受保持器）である。好ましくは、外部品は、その周に渡り、それらの壁厚に関して異なっている壁部分を有する。外周に渡って変化する壁厚を用い、的を絞って極めて適切に外部品の剛性が構造的に予め設定され得る。スライド軸受において極めて決定的な品質基準は、遊びのなさ（ガタのないこと）である。遊びのなさは、軸受の全寿命に渡りできるだけ保証されるべきである。遊びのなさは、転動体が走行軌道或いは内部品に対して「プリロード」されていることにより達成され得る。転動体は外部品において支持されていて、それ自体ほぼ非弾性的である。それ故、外部品は少なくとも転動体の領域においてある程度の半径方向の弾性を有する必要がある。必要なこの弾性は、個々の周領域における外部品の壁厚の適切な寸法決めにより達成され得る。好ましくは、外部品の壁厚は、回転軸及び転動体により覆われている壁部分において、残りの壁部分におけるよりも小さい。従って外部品は転動体の領域においてある程度の範囲で半径方向に広がり得る。

外部品は、好ましくは円筒状の軸受リングである。オートバイフォークにおいてこの軸受リングは例えば圧入により車輪支持パイプ内で固定される。圧入により、半径方向で外側から軸受リングに作用する力が発生する。しかし、前述のように、外部品、即ち「軸受リング」は、少なくとも転動体の領域においてある程度の半径方向の弾性を有するものである。それ故、好ましくは、外部品の外側には、回転軸及び転動体により覆われている外部品の壁部分において、各々、くぼみ（切欠き部）が設けられている。つまり、転動体及び回転軸により覆われている外部品の壁部分の領域には、外部品の外周と、外部品を包囲する構成要素であって外部品が圧入されている例えば車輪支持パイプのような構成要素との間に、ある程度の半径方向の中間空間が得られる。この中間空間は外部品のある程度の半径方向の拡大を可能とする。

追加的に、外部品の壁が回転軸の中央領域において各々通過開口部を有することが意図され得る。この種の通過開口部を用い、的を絞って適切に外部品の壁部の材料弱化、従って必要な弾性が達成され得る。更にこの通過開口部は、転動体がより近く外部品の外周に向かってずらされ得るという長所を有する。転動体の一部は、むしろ、通過開口部内、即ち外部品の壁領域内に突出し、このことは極めてコンパクトな構造形式を可能とする。

転動体は、回転軸上で滑り軸受で又は転がり軸受で支持され得る。スライド軸受は２つ又はそれ以上の転動体を有し得る。２つの転動体が設けられている場合、これらの転動体は外部品内において直径上で対峙して配設され得る。

追加的に、転動体がそれらの外周において各々の回転軸の中央領域に「伝動要素」を有することが意図され得る。この伝動要素は、例えば弾性プラスチックリング又は噛合部であり得る。外部品に対して内部品が相対的にスライドする場合、転動体は実際に走行軌道上で回転する。従って滑り摩擦は回避され得る。

次に、図面と関連し、実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、従来技術に従うスライド軸受１を備えたオートバイの前輪懸架装置が示されている。この前輪懸架装置は２本のフォークパイプにより形成されていて、これらのフォークパイプのうちここでは１本のフォークパイプだけを見ることができる。両方のフォークパイプの各々は下側部品２と上側部品３から成り、下側部品２は以下「車輪支持パイプ」或いは「外部品」と称され、上側部品３の下端部には以下「内部品４」と称されるバナナ形状に湾曲された要素が設けられている。内部品４は前側及び後側の走行軌道５、６を有する。外部品２には回転可能に転動体７、８が備えられていて、これらの転動体７、８は、外部品２が内部品４に対して相対的にスライドされる場合に、割り当てられている走行軌道上で回転する。

図２には本発明に従うスライド軸受（スライドベアリング）１が示されている。このスライド軸受１は、車輪支持パイプ２内に配設されている外部品７と、それに対して相対的にスライド可能である内部品８とを有する。外部品７は、実質的に、円筒状のリングにより形成されていて、この円筒状のリングは車輪支持パイプ内に圧入されている。このリングは「軸受かご（軸受保持器）」とも称され得る。外部品７は車輪支持パイプ２内で軸方向において段部（非図示）により且つ他方側では例えば固定リング（非図示）により軸方向に固定され得る。

外部品７の内部には２つの転動体９、１０が配設されている。これらの転動体９、１０は、例えば滑り軸受又は転がり軸受によって付設の回転軸１１、１２上に備えられている。これらの転動体は、例えば球体形状又は楕円体形状であり得て、又はその他のボール状或いは凸状の形状を有し得る。図２〜４に示されている実施形態においてそれらの転動体は「切り取られた側面」を有する球体形状である。内部品８に対する外部品７の相対スライド時、これらの転動体は、内部品８の外側でスライド方向に延在し且つ対応的に凹状に形成されている走行軌道１３、１４上を回転する。転動体９、１０の凸状の形状と走行軌道１３、１４の凹状の形状に基づき、それらの転動パートナーは互いに良好に密着し即ちぴったりと適合し、このことは高安定性を保証する。それからの結果として得られる他の長所は、スライド軸受１が走行軌道１３、１４に対して垂直方向にも横向きにも作用する力を受け得るということにある。

転動体９、１０と走行軌道１３、１４の曲率半径は、必ずしも正確に同一である必要はない。つまり、走行軌道１３、１４の曲率半径は転動体９、１０の曲率半径よりも僅かに大きくされ得る。それにより、走行軌道１３、１４における転動体９、１０の定義された接触が保証される。

図３にはスライド軸受１がその端面図として示されている。図３からは、円リング形状の外部品７が車輪支持パイプ２内に圧入されていることが見てとれる。外部品７はその周に渡り「同一ではない」壁厚を有する。回転軸或いは転動体９、１０の領域において外部品７の壁厚は、残りの領域における壁厚よりも小さい。つまり、転動体９、１０の領域において、外部品７又はより正確に言うと外部品７の外周には、各々、くぼみ（切欠き部）１５、１６が設けられている。これらのくぼみ１５、１６により、転動体９、１０の領域において、外部品７の的を絞った適切な材料弱化が達成される。遊びがないことを保証するために、それらの転動体は、内部品８或いは内部品８の走行軌道に対し、半径方向にプリロードされている、即ち、内部品８はある程度のオーバーサイズを有する。このオーバーサイズを「補償」するために、外部品７は、組み込まれた状態で、くぼみ１５、１６の領域において半径方向に幾らか広げられていて、従って継続的に弾性状態を維持する。

更に図３から、転動体９、１０がそれらの中央領域において各々「伝動要素」１７、１８を有することが見てとれる。これらの伝動要素は、例えば、弾性的なプラスチックリングであり得る。それに対して選択的にこれらの伝動要素は、内部品８において対応して形成されている対向噛合部と噛合う噛合部によっても形成され得る。極めて一般的にこれらの伝動要素は、内部品８に対する外部品７の相対スライド時、転動体９、１０が内部品８の走行面上を回転して滑らないということを保証する。

補助的にくぼみ１５、１６には「支持リブ」が設けられ得る。これらの支持リブは、例えば、外部品７の外側に装着され得る。それに対して選択的にそれらの支持リブは車輪支持パイプ２の内側にも配設され得る。そのような支持リブを用い、外部品７の半径方向の弾性の「精密設定」が可能である。

図４には外部品７が斜視図として示されている。ここでは、外部品７がリング形状の軸受かごとして形成されていて、この軸受かごが穴２０を有し、これらの穴２０内には回転軸１１、１２が圧入されていて、これらの回転軸１１、１２上に転動体９、１０が回転可能に備えられている様子が見てとれる。軸受かごの壁部には、くぼみ１５、１６の領域において、各々、通過開口部２１、２２が設けられている。これらの通過開口部２１、２２により、外部品７或いは軸受かごの剛性が的を絞って適切に弱化される。転動体９、１０が更に軸受かごの壁の方へと配設され得る、或いは転動体９、１０がむしろ軸受かごの壁部の領域内に突出し、このことが極めてコンパクトな構造方式を可能とするという長所が追加的に得られる。

特許文献１から知られているような、従来技術に従うスライド軸受を示す図である。 本発明に従うスライド軸受を３次元で示す図である。 組み込まれた状態の端面図として図２のスライド軸受を示す図である。 スライド軸受の外部品を斜視図として示す図である。

符号の説明

１ スライド軸受（スライドベアリング）
２ 下側部品（車輪支持パイプ／外部品）
３ 上側部品
４ 内部品
５、６ 走行軌道
７、８ 転動体（図１）
７ 外部品（図２）
８ 内部品（図２）
９、１０ 転動体
１１、１２ 回転軸
１３、１４ 走行軌道
１５、１６ くぼみ（切欠き部）
１７、１８ 伝動要素
２０ 穴
２１、２２ 通過開口部

Claims (14)

1. スライド軸受、特にオートバイフォークのフォークパイプ用のスライド軸受であって、
   内部品（８）を備え、この内部品（８）がその外面においてスライド方向に延在する走行軌道（１３、１４）を有し、
   外部品（７）を備え、この外部品（７）が内部品（８）を包囲係合し、内部品（８）に対して相対的にスライド可能であり、
   少なくとも２つの転動体（９、１０）を備え、これらの転動体（９、１０）が外部品（７）の内部に配設されていて、各々、外部品（７）の内部に配設されて割り当てられている回転軸（１１、１２）を中心に回転可能に備えられていて、
   更には、外部品（７）内で内部品（８）がスライドする場合、転動体（９、１０）が走行軌道（１３、１４）上で回転する、前記スライド軸受において、
   走行軌道（１３、１４）に対して垂直に及び／又は横向きに作用する力を伝達するために、転動体（９、１０）が凸形状を有し、走行軌道（１３、１４）が各々凹形状を有することを特徴とするスライド軸受。
2. 回転軸（１１、１２）が、各々、弦状で、外部品（７）の弧状の壁セグメントを覆っていて、回転軸（１１、１２）の端部が、各々、外部品（７）の内側において保持されていることを特徴とする、請求項１に記載のスライド軸受。
3. 外部品（７）が実質的に円筒状であり、異なった厚さの壁部分を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のスライド軸受。
4. 外部品（７）の壁厚が、回転軸（１１、１２）及び転動体（９、１０）により覆われている壁部分において、残りの壁部分におけるよりも小さいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスライド軸受。
5. 回転軸（１１、１２）及び転動体（９、１０）により覆われている壁部分におけるより小さな壁厚が、外部品（７）の外周に設けられているくぼみ（１５、１６）により実現されていることを特徴とする、請求項４に記載のスライド軸受。
6. 外部品（７）の壁が回転軸（１１、１２）の中央領域において各々通過開口部（２１、２２）を有し、この通過開口部（２１、２２）内に、外部品（７）の端面図で見て、割り当てられている転動体（９、１０）が突出することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスライド軸受。
7. 転動体（９、１０）が、回転軸（１１、１２）上で滑り軸受で支持されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスライド軸受。
8. 転動体（９、１０）が、回転軸（１１、１２）上で転がり軸受で支持されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスライド軸受。
9. 正に２つの転動体（９、１０）が設けられていて、これらの転動体（９、１０）が外部品（７）内において直径上で対峙して配設されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスライド軸受。
10. 転動体（９、１０）がそれらの外周において各々の回転軸（１１、１２）の中央領域に伝動要素（１７、１８）を有し、この伝動要素（１７、１８）が、外部品（７）に対して内部品（８）が相対的にスライドする場合、走行軌道（１３、１４）上の転動体（９、１０）の回転を保証することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のスライド軸受。
11. 伝動要素（１７、１８）が弾性リングであることを特徴とする、請求項１０に記載のスライド軸受。
12. 伝動要素（１７、１８）が噛合部により形成されていて、この噛合部が、内部品（８）において割り当てられている対向噛合部と噛合うことを特徴とする、請求項１０に記載のスライド軸受。
13. ２本のフォークパイプを備えたオートバイフォークにおいて、それらのフォークパイプが、各々、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のスライド軸受を有することを特徴とするオートバイフォーク。
14. 両方のフォークパイプが、各々、前輪が固定されている車輪支持パイプ片（２）と、車輪支持パイプ片（２）内でスライド可能な上側のフォークパイプ片とを有し、更には、外部品（７）が車輪支持パイプ片（２）内に圧入されていて、内部品（８）が上側のフォークパイプ片の下端部により形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のオートバイフォーク。
    

Images