JP4099996B2

JP4099996B2 - スラスト滑り軸受

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Publication number: JP4099996B2
Application number: JP2002013582A
Authority: JP
Inventors: 忠渡井; 和幸宮田; 篤志上野; 亮平金子
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: KR100769623B1; DE60331411D1; KR20040081466A; EP1469212B1; JP2003214425A; US20070116391A1; CN100427782C; US7198406B2; CN1620560A; EP1469212A4; US20040240761A1; WO2003062656A1; US7357578B2; EP1469212A1

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
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）に組込まれて好適な合成樹脂製のスラスト滑り軸受に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
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、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コイルバネを組合せたものである。斯かるサスペンションは、▲１▼ストラットの軸線に対してコイルバネ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、▲２▼ストラットの軸線に対してコイルバネの軸線を一致させて配置させる構造のもの、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バネと共に回転する際、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バネの上部バネ座との間にスラスト軸受が配されている。
【０００３】
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ころがり軸受又は合成樹脂製の滑り軸受が使用されている。しかしながら、ころがり軸受は、微少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。スラスト滑り軸受は、ころがり軸受に比べて摩擦トルクが高いので、スラスト荷重が大きくなると摩擦トルクが大きくなり、ステアリング操作を重くする上に、合成樹脂の組合せによっては、スティックスリップ現象を生じ、往々にして当該スティックスリップ現象に起因する摩擦音を発生するという問題がある。
【０００４】
また滑り軸受には、グリース等の潤滑剤が適用されるのであるが、斯かる潤滑剤が摺動面に所望に介在する限りにおいては、上記のような摩擦音は殆ど生じないのであるが、長期の使用による潤滑剤の消失等で摩擦音が生じ始める場合もあり得る。
【０００５】
なお、上記の問題は、ストラット型サスペンションに組込まれるスラスト滑り軸受に限って生じるものではなく、一般のスラスト滑り軸受においても同様に生じ得るのである。
【０００６】
本発明は前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、スラスト荷重が大きくなっても摩擦トルクはほとんど変わらず、低い摩擦トルクをもって摺動面を構成できて、長期の使用でも斯かる低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生がなく、しかも、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得るスラスト滑り軸受を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のスラスト滑り軸受は、環状面を有した上側の環状体と、この上側の環状体に当該上側の環状体の軸心の回りで回転自在となるように重ね合わされると共に当該上側の環状体の環状面に対面した環状面を有する下側の環状体とを具備しており、ここで、両環状体のうちのいずれか一方の環状体の環状面は合成樹脂製であって平坦であり、両環状体のうちのいずれか他方の環状体の環状面には、一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する先端面を有した合成樹脂製の突起で囲まれた閉塞凹所が形成されており、一方及び他方の環状体の夫々の環状面と一方の環状体の環状面に先端面で当接した突起とで閉塞された閉塞凹所には流体が充填されるようになっている。
【０００８】
第一の態様のスラスト滑り軸受によれば、一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する先端面を有した合成樹脂製の突起で囲まれた閉塞凹所が他方の環状面に形成されて、この閉塞凹所に流体が充填されるようになっているために、閉塞凹所に充填された流体でもスラスト荷重を分担して受容できるようになる結果、一方の環状体の環状面に対する他方の環状体の摺動面が、一方の環状体の環状面に接触する突起の先端面と閉塞凹所に充填された流体の面とで構成されることになって、流体接触面による極めて低い摩擦係数を有することになり、一方の環状体に対する当該一方の環状体の軸心の回りでの他方の環状体の相対的な回転をスラスト荷重下でも極めて低い摩擦抵抗でもって行わせることができ、しかも、斯かる流体が閉塞凹所に充填されているために長期の使用でも上記の低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生をなくし得、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得る。
【０００９】
本発明の第二の態様のスラスト滑り軸受は、第一の態様のスラスト滑り軸受において、突起及び閉塞凹所に充填された流体でスラスト荷重を受容するようになっている。
【００１０】
本発明における突起は、その第三の態様のスラスト滑り軸受のように、スラスト荷重下で、閉塞凹所の流体充填容積を小さくするように撓み変形して一方の環状面に当接するようになっていても、その第四の態様のスラスト滑り軸受のように、スラスト荷重下で、閉塞凹所の流体充填容積を小さくして閉塞凹所の流体に内圧を生じさせるように撓み変形して一方の環状面に当接するようになっていてもよい。
【００１１】
本発明における閉塞凹所は、その第五の態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体の環状面に対面するその面積が一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する突起の先端面の面積よりも大きくなるように、突起で囲まれていても、その第六の態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体の環状面に接触する流体の面積が一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する突起の先端面の面積よりも大きくなるように、突起で囲まれていてもよい。
【００１２】
更に本発明における突起は、その第七の態様のスラスト滑り軸受のように、内周側の内側円環状突起と、この内側円環状突起の径方向に外側であって内側円環状突起と同心に配された外側円環状突起とを少なくとも含んでいても、その第八の態様のスラスト滑り軸受のように、内周側の内側円環状突起と、この内側円環状突起の径方向に外側であって内側円環状突起と同心に配された外側円環状突起と、内側円環状突起及び外側円環状突起の夫々に一体に連結されて径方向に伸びた放射方向突起とを少なくとも含んでいてもよい。
【００１３】
本発明において、両環状体は、好ましくはその第九の態様のスラスト滑り軸受のように、合成樹脂製であり、また更に好ましくはその第十の態様のスラスト滑り軸受のように、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている。
【００１４】
また本発明においてその第十一の態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体は、ポリアセタール樹脂からなっており、突起又は突起を含んで他方の環状体は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっているとよい。
【００１５】
本発明の第十二の態様のスラスト滑り軸受では、上記のいずれかの態様のスラスト滑り軸受において、上側の環状体は、その径方向の外周縁部で下側の環状体に当該下側の環状体の径方向の外周縁部において弾性嵌着されるようになっている。
【００１６】
本発明において流体は、その第十三の態様のスラスト滑り軸受のように、グリース及び潤滑油のうちの少なくとも一つを含んでおり、好ましくはその第十四の態様のスラスト滑り軸受のように、シリコーン系グリースからなる。
【００１７】
本発明のスラスト滑り軸受では、好ましくはその第十五の態様のスラスト滑り軸受のように、両環状体のその径方向の外周縁部及び内周縁部のうちの少なくとも一方において両環状体間には、ラビリンスが形成されるようになっている。
【００１８】
また好ましくは本発明の第十六の態様のスラスト滑り軸受のように、突起は、他方の環状体の環状面に当該他方の環状体に一体に形成されており、他方の環状体は、突起を含んで一体形成されている。
【００１９】
本発明の第十七の態様のスラスト滑り軸受では、上記のいずれかの態様のスラスト滑り軸受において、他方の環状体は、環状部材と、この環状部材と一方の環状体との間に当該一方の環状体の軸心の回りで一方の環状体に対して回転自在となるように配される環状片とを具備しており、環状片には、一方の環状体の合成樹脂製の環状面に対面する前記の環状面が形成されていると共に当該環状面において前記の突起が一体的に形成されている。
【００２０】
斯かる第十七の態様のスラスト滑り軸受において、環状部材及び環状片は、その第十八の態様のスラスト滑り軸受のように、合成樹脂製であり、好ましくはその第十九の態様のスラスト滑り軸受のように、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっており、またその第二十の態様のスラスト滑り軸受のように、更に好ましくは、環状部材は、ポリアセタール樹脂からなっており、環状片は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている。
【００２１】
好ましくはその第二十一の態様のスラスト滑り軸受のように、環状片は、一方の環状体の環状面に対面する前記の環状面の裏側に他の環状面を有しており、環状部材は、環状片の他の環状面に対面する合成樹脂製の平坦な環状面を有しており、環状片の他の環状面には、当該環状片に一体であって環状部材の環状面に摺動自在に当接する先端面を有した合成樹脂製の他の突起で囲まれた他の閉塞凹所が形成されており、この他の閉塞凹所には他の流体が充填されるようになっており、ここで、その第二十二の態様のスラスト滑り軸受のように、他の突起及び他の閉塞凹所に充填された他の流体を介してスラスト荷重を受容するようになっており、他の突起は、その第二十三の態様のスラスト滑り軸受のように、スラスト荷重下で、他の閉塞凹所の流体充填容積を小さくするように撓み変形して環状部材の環状面に当接するようになっていても、その第二十四の態様のスラスト滑り軸受のように、スラスト荷重下で、他の閉塞凹所の流体充填容積を小さくして他の閉塞凹所の他の流体に内圧を生じさせるように撓み変形して環状部材の環状面に当接するようになっていてもよく、また、他の閉塞凹所は、その第二十五の態様のスラスト滑り軸受のように、環状部材の環状面に対面するその面積が環状部材の環状面に摺動自在に当接する他の突起の先端面の面積よりも大きくなるように、他の突起で囲まれていても、その第二十六の態様のスラスト滑り軸受のように、環状部材の環状面に接触する他の流体の面積が環状部材の環状面に摺動自在に当接する他の突起の先端面の面積よりも大きくなるように、他の突起で囲まれていてもよい。
【００２２】
更に、他の突起は、その第二十七の態様のスラスト滑り軸受のように、内周側の他の内側円環状突起と、この他の円環状突起の径方向に外側であって他の内側円環状突起と同心に配された他の外側円環状突起とを少なくともを含んでいても、その第二十八の態様のスラスト滑り軸受のように、内周側の他の内側円環状突起と、この他の円環状突起の径方向に外側であって他の内側円環状突起と同心に配された他の外側円環状突起と、他の内側円環状突起及び他の外側円環状突起の夫々に一体に連結されて径方向に伸びた他の放射方向突起とを少なくとも含んでいてもよい。
【００２３】
第二十一から第二十八のいずれかの態様のスラスト滑り軸受では、好ましくは本発明の第二十九の態様のスラスト滑り軸受のように、環状部材は、ポリアセタール樹脂からなっており、他の突起を含んで環状片は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている。
【００２４】
本発明において他の流体は、その第三十の態様のスラスト滑り軸受のように、グリース及び潤滑油のうちの少なくとも一つを含んでおり、好ましくはその第三十一の態様のスラスト滑り軸受のように、シリコーン系グリースからなる。
【００２５】
第二十一から第三十一のいずれかの態様のスラスト滑り軸受では、上側の環状体は、本発明の第三十二の態様のスラスト滑り軸受のように、その径方向の外周縁部で環状部材に当該環状部材の径方向の外周縁部において弾性嵌着されるようになっていてもよく、また第十七から第二十のいずれかの態様のスラスト滑り軸受では、本発明の第三十三の態様のスラスト滑り軸受のように、環状片は、一方の環状体の環状面に対面する前記の環状面の裏側に合成樹脂製の他の環状面を有しており、環状部材は、環状片の他の環状面に対面する合成樹脂製の平坦な環状面を有しており、環状片の他の環状面は、環状部材の平坦な環状面に摺動自在に当接していてもよい。
【００２６】
また第十七から第三十三のいずれかの態様のスラスト滑り軸受では、本発明の第三十四の態様のスラスト滑り軸受のように、上側の環状体及び環状部材のその径方向の外周縁部及び内周縁部のうちの少なくとも一方において上側の環状体と環状部材との間には、ラビリンスが形成されるようになっていてもよい。
【００２７】
本発明のスラスト滑り軸受は、好ましくはその第三十五の態様のスラスト滑り軸受のように、四輪自動車におけるストラット型サスペンションに用いるためのものであって、ここで、その第三十六の態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体が上ケース又は下ケースであり、他方の環状体が下ケース又は上ケースあっても、その第三十七態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体が上ケースであり、他方の環状体が軸受片及び下ケースからなっていても、そして、その第三十八の態様のスラスト滑り軸受のように、一方の環状体が下ケースからなっており、他方の環状体が軸受片及び上ケースであってもよい。
【００２８】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例を参照して説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１から図３において、本例の四輪自動車におけるストラット型サスペンションに用いるためのスラスト滑り軸受１は、合成樹脂製としてポリアセタール樹脂製の平坦な環状面２を有した上側の環状体としての上ケース１０と、上ケース１０に当該上ケース１０の軸心Ｏの回りでＲ方向に回転自在となるように重ね合わされると共に当該上ケース１０の環状面２に対面した合成樹脂製としてポリアセタール樹脂製の環状面３を有する下側の環状体としての下ケース２０とを具備している。
【００３０】
合成樹脂製の上ケース１０は、中央部の円孔４を規定する内周面１１を有すると共に環状面２を有した円環状の上ケース本体部１２と、上ケース本体部１２の外周縁に一体に形成された円筒垂下係合部１３と、円筒垂下係合部１３の内周面に形成された係合フック部１４とを備えて、一体形成されている。
【００３１】
合成樹脂製の下ケース２０は、中央部の円孔５を規定する内周面２１を有する互いに一体の円筒部２２及び２３と、円筒部２３に一体に形成されていると共に環状面３を有した円環状の下ケース本体部２４と、下ケース本体部２４の外周縁に一体に形成された円筒突出係合部２５と、円筒突出係合部２５の外周面に形成された係合部２６とを備えている。
【００３２】
環状面３には、環状面２に摺動自在に当接する平坦な先端面を有した合成樹脂製の突起、本例では、内周側の内側円環状突起６及び内側円環状突起６の径方向に外側であって内側円環状突起６と同心に配された外側円環状突起７と、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれていると共に流体、本例ではシリコーン系グリース８が一杯に充填されている円環状の閉塞凹所９とが形成されており、内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、環状面３において下ケース本体部２４に一体となって形成されており、こうして下ケース２０は、内側円環状突起６及び外側円環状突起７を含んで合成樹脂、本例ではポリアセタール樹脂から一体形成されている。
【００３３】
上ケース１０及び下ケース２０の環状面２及び３と環状面２に先端面で当接した内側円環状突起６及び外側円環状突起７とで閉塞された閉塞凹所９は、環状面２に対面するその面積が環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の合計面積よりも大きくなるように、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれている、換言すれば、閉塞凹所９は、環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面積が環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の面積よりも大きくなるように、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれている。
【００３４】
内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、スラスト荷重下で、閉塞凹所９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所９のシリコーン系グリース８に内圧を生じさせるように撓み変形して環状面２に当接するようになっている。
【００３５】
上ケース１０は、その径方向の外周縁部の円筒垂下係合部１３の係合フック部１４で下ケース２０に当該下ケース２０における径方向の外周縁部の円筒突出係合部２５の係合部２６にスナップフィット式に弾性係合して当該係合部２６において弾性嵌着されるようになっている。
【００３６】
上ケース１０及び下ケース２０のその径方向の外周縁部及び内周縁部のうちの少なくとも一方、本例では外周縁部において、上ケース１０及び下ケース２０間には、上ケース本体部１２及び円筒垂下係合部１３と下ケース本体部２４及び円筒突出係合部２５とによりラビリンス（迷路）１５が形成されるようになっており、外側円環状突起７に加えてラビリンス１５により閉塞凹所９への外部からの塵埃、泥水等の侵入が防止されている。なお、斯かるラビリンス１５よりも更に複雑な例えば特開２００１−１７３６５８号公報に記載のラビリンスが形成されるようになっていてもよい。
【００３７】
以上のスラスト滑り軸受１は、図４に示すようなストラット型サスペンションアセンブリにおけるコイルばね４１の上部バネ座４２と、油圧ダンパのピストンロッド４３が固着される車体側の取付部材４４との間に装着されて用いられる。この場合、円孔４及び５にピストンロッド４３の上部が上ケース１０及び下ケース２０に対して軸心Ｏの回りでＲ方向に回転自在になるようにして挿通される。
【００３８】
図４に示すようにスラスト滑り軸受１を介して装着されたストラット型サスペンションアセンブリでは、ステアリング操作に際してはコイルばね４１を介する上部バネ座４２の軸心Ｏの回りでの相対的なＲ方向の回転は、上ケース１０に対する下ケース２０の同方向の相対的な回転で滑らかに行われる。
【００３９】
そして、スラスト滑り軸受１によれば、上ケース１０の環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた閉塞凹所９が環状面３に形成されて、斯かる閉塞凹所９にシリコーン系グリース８が充填されるようになっていると共に、内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、スラスト荷重下で、閉塞凹所９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所９のシリコーン系グリース８に内圧を生じさせるように撓み変形して環状面２に当接するようになっている結果、閉塞凹所９に充填されたシリコーン系グリース８でもスラスト荷重を分担して受容できるようになり、換言すれば上ケース１０の環状面２に対する下ケース２０の摺動面が、上ケース１０の環状面２に接触する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面と閉塞凹所９に充填されて環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面とで構成されることになる。さらに、閉塞凹所９に充填されて環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面の面積が、環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の合計面積よりも大きくなるように設定してあるので、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で負担するスラスト荷重が大幅に減少し、内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面と環状面２との摩擦抵抗が大幅に減少すると共に、環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面による摩擦抵抗は非常に小さいので全体として極めて低い摩擦抵抗が得られる。したがって、上ケース１０に対する当該上ケース１０の軸心Ｏの回りでの下ケース２０のＲ方向の相対的な回転をスラスト荷重下でも極めて低い摩擦抵抗でもって行わせることができ、しかも、斯かるシリコーン系グリース８が閉塞凹所９に充填されているために長期の使用でも低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生をなくし得、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得ることになる。
【００４０】
なお上記では、円筒部２２及び２３を有した下ケース２０をもってスラスト滑り軸受１を構成したが、図５に示すように、円筒部２２を省いた円筒部２３を有した下ケース２０をもってスラスト滑り軸受１を構成してもよく、図５に示すスラスト滑り軸受１でも、上記と同様な効果を得ることができる。
【００４１】
また上記のスラスト滑り軸受１では、上ケース１０及び下ケース２０のうちのいずれか一方である上ケース１０の環状面２は合成樹脂製であって平坦であり、上ケース１０及び下ケース２０のうちのいずれか他方である下ケース２０の環状面３には、上ケース１０の環状面２に摺動自在に当接する合成樹脂製の内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた閉塞凹所９が形成されて、閉塞凹所９には流体としてシリコーン系グリース８が充填されるようになっているが、これに代えて、図６に示すように、下ケース２０の環状面３を合成樹脂製であって平坦とし、上ケース１０の環状面２に、下ケース２０の環状面３に摺動自在に当接する合成樹脂製の内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた円環状の閉塞凹所９を形成し、閉塞凹所９に流体としてシリコーン系グリース８を充填して、その他は図１に示すものと実質的に同様にして、スラスト滑り軸受１を構成してもよい。
【００４２】
図６に示すスラスト滑り軸受１でも、下ケース２０の環状面３に摺動自在に当接する先端面を有した内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた閉塞凹所９が環状面２に形成されて、上ケース１０及び下ケース２０の環状面２及び３と環状面３に先端面で当接した内側円環状突起６及び外側円環状突起７とで閉塞された斯かる閉塞凹所９にシリコーン系グリース８が充填されるようになっていると共に、内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、スラスト荷重下で、閉塞凹所９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所９のシリコーン系グリース８に内圧を生じさせるように撓み変形して環状面３に当接するようになっている結果、閉塞凹所９に充填されたシリコーン系グリース８でもスラスト荷重を分担して受容できるようになり、換言すれば下ケース２０の環状面３に対する上ケース１０の摺動面が、下ケース２０の環状面３に接触する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面と閉塞凹所９に充填されて環状面３に接触するシリコーン系グリース８の面とで構成されることになる。さらに、閉塞凹所９に充填されて環状面３に接触するシリコーン系グリース８の面の面積が、環状面３に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の合計面積よりも大きくなるように設定してあるので、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で負担するスラスト荷重が大幅に減少し、内側円環状突起６及び外側円環状突起７と環状面３との摩擦抵抗が大幅に減少すると共に、環状面３に接触するシリコーン系グリース８の面による摩擦抵抗は非常に小さいので全体として極めて低い摩擦抵抗が得られる。したがって、上ケース１０に対する当該上ケース１０の軸心Ｏの回りでの下ケース２０のＲ方向の相対的な回転をスラスト荷重下でも極めて低い摩擦抵抗でもって行わせることができ、しかも、斯かるシリコーン系グリース８が閉塞凹所９に充填されているために長期の使用でも低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生をなくし得、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得ることになる。
【００４３】
なお、図６に示すスラスト滑り軸受１のように、上ケース本体部１２の段部１６と下ケース２０の円筒部２３により、上ケース１０及び下ケース２０のその径方向の内周縁部において上ケース１０及び下ケース２０間にもラビリンス１７を形成してもよく、また斯かるラビリンス１７よりも更に複雑な例えば特開２００１−１７３６５８号公報に記載のラビリンスを上ケース１０及び下ケース２０のその径方向の内周縁部において形成するようにしてもよい。
【００４４】
更に図６に示すスラスト滑り軸受１は、円筒部２２及び２３を有した下ケース２０をもって構成されているが、図７に示すように、円筒部２２を省いた円筒部２３を有した下ケース２０をもってスラスト滑り軸受１を構成してもよく、図７に示すスラスト滑り軸受１でも、上記と同様な効果を得ることができる。
【００４５】
また上記では、上側の環状体としての上ケース１０と下側の環状体としての下ケース２０とでスラスト滑り軸受１を構成したが、これに代えて、図８及び図９に示すように、両環状体のうちのいずれか一方の環状体として図１に示す上ケース１０を用いると共に、両環状体のうちのいずれか他方の環状体を、環状部材としての図６に示す下ケース２０と、環状片としての円環状の合成樹脂製の軸受片３０とを具備して構成して、斯かる上ケース１０、下ケース２０及び軸受片３０をもってスラスト滑り軸受１を具体化してもよい。ここで、軸受片３０は、下ケース２０と一方の環状体としての上ケース１０との間に当該上ケース１０の軸心Ｏの回りで上ケース１０に対してＲ方向に回転自在となるように配されて、本例ではポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっており、軸受片３０には、一方の環状体としての上ケース１０の合成樹脂製の環状面２に対面する環状面３１が形成されていると共に当該環状面３１においてポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなる内側円環状突起６及び外側円環状突起７が一体的に形成されていると共に内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれて閉塞凹所９が形成されており、閉塞凹所９にはシリコーン系グリース８が一杯に充填されている。斯かる軸受片３０は、本例では、環状面３１の裏側に合成樹脂製の平坦な他の環状面３２を有しており、環状面３２は、下ケース２０の平坦な環状面３に摺動自在に当接している。
【００４６】
図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１でも、閉塞凹所９は、環状面２に対面するその面積が環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の積よりも大きくなるように、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれている、換言すれば、閉塞凹所９は、環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面積が環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の面積よりも大きくなるように、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれており、内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、スラスト荷重下で、閉塞凹所９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所９のシリコーン系グリース８に内圧を生じさせるように撓み変形して環状面２に当接するようになっている。
【００４７】
図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１を介して装着されたストラット型サスペンションアセンブリでは、ステアリング操作に際してはコイルばね４１を介する上部バネ座４２の軸心Ｏの回りでの相対的なＲ方向の回転は、上ケース１０に対する軸受片３０の同方向の相対的な滑らかな回転を介する下ケース２０の回転をもって行われる。そして、図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１では、上ケース１０の環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた閉塞凹所９が環状面３１に形成されて、斯かる閉塞凹所９にシリコーン系グリース８が充填されるようになっていると共に、内側円環状突起６及び外側円環状突起７は、スラスト荷重下で、閉塞凹所９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所９のシリコーン系グリース８に内圧を生じさせるように撓み変形して環状面２に当接するようになっている結果、閉塞凹所９に充填されたシリコーン系グリース８でもスラスト荷重を分担して受容できるようになり、換言すれば上ケース１０の環状面２に対する軸受片３０の摺動面が、上ケース１０の環状面２に接触する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面と閉塞凹所９に充填されて環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面とで構成されることになる。さらに、閉塞凹所９に充填されて環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面の面積が、環状面２に摺動自在に当接する内側円環状突起６及び外側円環状突起７の先端面の合計面積よりも大きくなるように設定してあるので、内側円環状突起６及び外側円環状突起７で負担するスラスト荷重が大幅に減少し、内側円環状突起６及び外側円環状突起７と環状面２との摩擦抵抗が大幅に減少すると共に、環状面２に接触するシリコーン系グリース８の面による摩擦抵抗は非常に小さいので全体として極めて低い摩擦抵抗が得られる。したがって、上ケース１０に対する当該上ケース１０の軸心Ｏの回りでの軸受片３０を介する下ケース２０のＲ方向の相対的な回転をスラスト荷重下でも極めて低い摩擦抵抗でもって行わせることができ、しかも、斯かるシリコーン系グリース８が閉塞凹所９に充填されているために長期の使用でも低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生をなくし得、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得ることになる。
【００４８】
図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１では、ケース２０及び軸受片３０は、合成樹脂製であって、内側円環状突起６及び外側円環状突起７を含んで軸受片３０は、特に、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている。
【００４９】
図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１では、内側円環状突起６及び外側円環状突起７を環状面２に当接させて軸受片３０を下ケース２０と上ケース１０との間に配したが、これに代えて、図１０に示すように、両環状体のうちのいずれか一方の環状体として図６又は図８の下ケース２０を用い、他方の環状体を図１又は図８の上ケース１０と、軸受片３０とをもって構成し、軸受片３０の環状面３１の裏側の環状面３２においてポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなる内側円環状突起６及び外側円環状突起７を一体的に形成すると共に内側円環状突起６及び外側円環状突起７で囲まれた閉塞凹所９を形成し、当該閉塞凹所９にシリコーン系グリース８を一杯に充填する一方、軸受片３０の環状面３１を平坦にして、斯かる環状面３１を上ケース１０の環状面２に摺動自在に当接させてスラスト滑り軸受１を構成してもよい。図１０に示すスラスト滑り軸受１でも、閉塞凹所９に充填されたシリコーン系グリース８でもスラスト荷重を分担して受容できるようになる結果、ステアリング操作に際してはコイルばね４１を介する上部バネ座４２の軸心Ｏの回りでの相対的なＲ方向の回転は、軸受片３０に対する下ケース２０の同方向の相対的な滑らかな回転をもって行われて、図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
また図１１に示すように、図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１を、円筒部２２を省いた円筒部２３を有した下ケース２０をもって構成してもよく、図１１に示すスラスト滑り軸受１でも、上記と同様な効果を得ることができる。なお、図１０に示すスラスト滑り軸受１でも、円筒部２２を省いた円筒部２３を有した下ケース２０をもって構成してもよい。
【００５１】
更に図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１では、軸受片３０の環状面３１の裏側の環状面３２を平坦として、斯かる平坦な環状面３２を当該平坦な環状面３２に対面する下ケース２０の平坦な環状面３に摺動自在に当接させたが、これに代えて、図１２に示すように、軸受片３０の環状面３２に、当該軸受片３０に一体であって下ケース２０の環状面３に摺動自在に当接する先端面を有した他の突起として内周側の内側円環状突起３６及び内側円環状突起３６の径方向に外側であって内側円環状突起３６と同心に配された外側円環状突起３７を形成すると共に斯かる内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７で囲まれた他の閉塞凹所３９を形成し、閉塞凹所３９に他の流体としてシリコーン系グリース３８を充填して、内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７を、その先端面で下ケース２０の環状面３に当接させ、スラスト荷重下で撓み変形して、この撓み変形で閉塞凹所３９の流体充填容積を小さくして閉塞凹所３９のシリコーン系グリース３８に内圧を生じさせるようにし、而して、内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７並びに閉塞凹所３９に充填されたシリコーン系グリース３８をも介してスラスト荷重を受容するようにして、スラスト滑り軸受１を構成してもよい。
【００５２】
図１２に示すスラスト滑り軸受１の閉塞凹所３９もまた、下ケース２０の環状面３に対面するその面積が下ケース２０の環状面３に摺動自在に当接する内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７の先端面の面積よりも大きくなるように、内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７で囲まれるように、換言すれば、下ケース２０の環状面３に接触するシリコーン系グリース３８の面積が下ケース２０の環状面３に摺動自在に当接する内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７の先端面の面積よりも大きくなるように、内側円環状突起３６及び外側円環状突起３７で囲まれるようにするとよい。
【００５３】
図１２に示すスラスト滑り軸受１では、閉塞凹所９及び３９に充填されたシリコーン系グリース８及び３８でもスラスト荷重を分担して受容できるようになる結果、ステアリング操作に際してはコイルばね４１を介する上部バネ座４２の軸心Ｏの回りでの相対的なＲ方向の回転は、軸受片３０に対する閉塞凹所９側と閉塞凹所３９側との摩擦抵抗の小さい方で決定される上ケース１０又は下ケース２０の同方向の相対的な滑らかな回転をもって行われて、図８及び図９に示すスラスト滑り軸受１と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
図１２に示すスラスト滑り軸受１でも、図１３に示すように、円筒部２２を省いた円筒部２３を有した下ケース２０をもって構成してもよく、図１３に示すスラスト滑り軸受１でも、上記と同様な効果を得ることができる。
【００５５】
また図１２に示すスラスト滑り軸受１では、突起を軸受片３０に一体形成された内側円環状突起６及び３６並びに外側円環状突起７及び３７をもって具体化したが、これに代えて、図１４及び図１５に示すように、内側円環状突起６及び３６並びに外側円環状突起７及び３７に加えて、内側円環状突起６及び３６並びに外側円環状突起７及び３７の夫々に一体に連結されて径方向に伸びた複数の放射方向突起３４及び３５をもって具体化してもよく、図１４及び図１５に示す軸受片３０では、複数の互いに独立な閉塞凹所９及び３９が環状面３１及び３２の夫々に形成されることになり、複数の閉塞凹所９及び３９の夫々にシリコーン系グリース８及び３８を一杯に充填するとよい。
【００５６】
なお、図１４及び図１５に示す突起を前記の各スラスト滑り軸受１に用いてもよい。
【００５７】
図１３に示す形状のスラスト滑り軸受１において、上ケース１０及び下ケース２０をポリアセタール樹脂で形成すると共に内側円環状突起６及び３６並びに外側円環状突起７及び３７を含んで軸受片３０をポリオレフィン樹脂で形成して、閉塞凹所９及び３９の夫々にシリコーン系グリース８及び３８を充填した本発明品Ａと、上ケース１０及び下ケース２０をポリアセタール樹脂で形成すると共に内側円環状突起６及び３６並びに外側円環状突起７及び３７を含んで軸受片３０をフッ素樹脂の一つである四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体で形成して、閉塞凹所９及び３９の夫々にシリコーン系グリース８及び３８を充填した本発明品Ｂと、上ケース１０と下ケース２０とをポリアセタール樹脂で形成すると共に閉塞凹所を有しない構造、すなわち図１６に示すような内周側から外周側に放射方向に貫通して伸びる複数個の潤滑溝５１及び５２を有した軸受片５０をポリオレフィン樹脂で形成し、当該潤滑溝５１及び５２にシリコーン系グリースを充填した比較品とを準備して、これら本発明品Ａ及びＢ並びに比較品の夫々に、室温下で５ｋＮから８ｋＮのスラスト荷重を加えた状態で、±４０゜のＲ方向の相対回転を０．５Ｈｚの速度で上ケース１０及び下ケース２０間に加える場合の回転トルクを測定した結果を、表１及び図１７に示す。
【００５８】
【表１】

【００５９】
表１及び図１７からも明らかであるようにスラスト滑り軸受１によれば、スラスト荷重の大小に拘わらず小さい摩擦抵抗を得ることができ、特に、フッ素樹脂からなる軸受片３０を用いた場合には、ころがり軸受に比肩し得る摩擦抵抗となることが判明した。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、ころがり軸受と同等の極めて低い摩擦係数をもって摺動面を構成できて、長期の使用でも斯かる低い摩擦係数を維持できる上に、摺動面での摩擦音の発生がなく、しかも、ストラット型サスペンションに組込んでもころがり軸受と同等の滑らかなステアリング操作を確保し得る合成樹脂製のスラスト滑り軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。
【図２】図１に示す例の下ケースの平面図である。
【図３】図１に示す例の一部拡大図である。
【図４】図１に示す例をストラット型サスペンションに組込んだ例の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図９】図８に示す例の軸受片の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図１４】図１２に示す例の軸受片の他の例の平面図である。
【図１５】図１４に示すＸＶ−ＸＶ線矢視断面図である。
【図１６】比較品の軸受片の平面図である。
【図１７】比較品と本発明品との測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１スラスト滑り軸受
２、３環状面
６内側円環状突起
７外側円環状突起
８シリコーン系グリース
９閉塞凹所
１０上ケース

Claims

環状面を有した上側の環状体と、この上側の環状体に当該上側の環状体の軸心の回りで回転自在となるように重ね合わされると共に当該上側の環状体の環状面に対面した環状面を有する下側の環状体とを具備しており、両環状体のうちのいずれか一方の環状体の環状面は合成樹脂製であって平坦であり、両環状体のうちのいずれか他方の環状体の環状面には、一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する平坦な先端面を有した合成樹脂製の突起で囲まれた閉塞凹所が形成されており、一方及び他方の環状体の夫々の環状面と一方の環状体の環状面に先端面で当接した突起とで閉塞された閉塞凹所には流体が充填されており、一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する突起と閉塞凹所に充填されていると共に一方の環状体の環状面に接触する流体とでスラスト荷重を受容するようになっており、流体は、グリースからなるスラスト滑り軸受。
突起は、スラスト荷重下で、閉塞凹所の流体充填容積を小さくするように撓み変形して一方の環状体の環状面に当接するようになっている請求項１に記載のスラスト滑り軸受。
突起は、スラスト荷重下で、閉塞凹所の流体充填容積を小さくして閉塞凹所の流体に内圧を生じさせるように撓み変形して一方の環状体の環状面に当接するようになっている請求項１又は２に記載のスラスト滑り軸受。
閉塞凹所は、一方の環状体の環状面に対面するその面積が一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する突起の先端面の面積よりも大きくなるように、突起で囲まれている請求項１から３のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
閉塞凹所は、一方の環状体の環状面に接触する流体の面積が一方の環状体の環状面に摺動自在に当接する突起の先端面の面積よりも大きくなるように、突起で囲まれている請求項１から４のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
突起は、内周側の内側円環状突起と、この内側円環状突起の径方向に外側であって内側円環状突起と同心に配された外側円環状突起とを少なくとも含んでいる請求項１から５のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
突起は、内周側の内側円環状突起と、この内側円環状突起の径方向に外側であって内側円環状突起と同心に配された外側円環状突起と、内側円環状突起及び外側円環状突起の夫々に一体に連結されて径方向に伸びた放射方向突起とを少なくとも含んでいる請求項１から５のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
両環状体は、合成樹脂製である請求項１から７のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
両環状体は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている請求項１から８のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
一方の環状体は、ポリアセタール樹脂からなっており、突起又は突起を含んで他方の環状体は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている請求項１から８のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
上側の環状体は、その径方向の外周縁部で下側の環状体に当該下側の環状体の径方向の外周縁部において弾性嵌着されるようになっている請求項１から１０のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
流体は、シリコーン系グリースからなる請求項１から１１のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
両環状体のその径方向の外周縁部及び内周縁部のうちの少なくとも一方において両環状体間には、ラビリンスが形成されるようになっている請求項１から１２のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
突起は、他方の環状体の環状面に当該他方の環状体に一体に形成されており、他方の環状体は、突起を含んで一体形成されている請求項１から１３のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他方の環状体は、環状部材と、この環状部材と一方の環状体との間に当該一方の環状体の軸心の回りで一方の環状体に対して回転自在に配される環状片とを具備しており、環状片には、一方の環状体の合成樹脂製の環状面に対面する前記の環状面が形成されていると共に当該環状面において前記の突起が一体的に形成されている請求項１から１４のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
環状部材及び環状片は、合成樹脂製である請求項１５に記載のスラスト滑り軸受。
環状部材及び環状片は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている請求項１５又は１６に記載のスラスト滑り軸受。
環状部材は、ポリアセタール樹脂からなっており、環状片は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている請求項１５から１７のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
環状片は、一方の環状体の環状面に対面する前記の環状面の裏側に他の環状面を有しており、環状部材は、環状片の他の環状面に対面する合成樹脂製の平坦な環状面を有しており、環状片の他の環状面には、当該環状片に一体であって環状部材の環状面に摺動自在に当接する先端面を有する合成樹脂製の他の突起で囲まれた他の閉塞凹所が形成されており、この他の閉塞凹所には他の流体が充填されるようになっている請求項１５から１８のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の突起と他の閉塞凹所に充填された他の流体とを介してスラスト荷重を受容するようになっている請求項１９に記載のスラスト滑り軸受。
他の突起は、スラスト荷重下で、他の閉塞凹所の流体充填容積を小さくするように撓み変形して環状部材の環状面に当接するようになっている請求項１９又は２０に記載のスラスト滑り軸受。
他の突起は、スラスト荷重下で、他の閉塞凹所の流体充填容積を小さくして他の閉塞凹所の他の流体に内圧を生じさせるように撓み変形して環状部材の環状面に当接するようになっている請求項１９から２１のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の閉塞凹所は、環状部材の環状面に対面するその面積が環状部材の環状面に摺動自在に当接する他の突起の先端面の面積よりも大きくなるように、他の突起で囲まれている請求項１９から２２のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の閉塞凹所は、環状部材の環状面に接触する他の流体の面積が環状部材の環状面に摺動自在に当接する他の突起の先端面の面積よりも大きくなるように、他の突起で囲まれている請求項１９から２３のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の突起は、内周側の他の内側円環状突起と、この他の内側円環状突起の径方向に外側であって他の内側円環状突起と同心に配された他の外側円環状突起とを少なくとも含んでいる請求項１９から２４のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の突起は、内周側の他の内側円環状突起と、この他の内側円環状突起の径方向に外側であって他の内側円環状突起と同心に配された他の外側円環状突起と、他の内側円環状突起及び他の外側円環状突起の夫々に一体に連結されて径方向に伸びた他の放射方向突起とを少なくとも含んでいる請求項１９から２４のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
環状部材は、ポリアセタール樹脂からなっており、他の突起を含んで環状片は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっている請求項１９から２６のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の流体は、グリース及び潤滑油のうちの少なくとも一つを含む請求項１９から２７のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
他の流体は、シリコーン系グリースからなる請求項１９から２７のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
上側の環状体は、その径方向の外周縁部で環状部材に当該環状部材の径方向の外周縁部において弾性嵌着されるようになっている請求項１９から２９のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
環状片は、一方の環状体の環状面に対面する前記の環状面の裏側に合成樹脂製の平坦な他の環状面を有しており、環状部材は、環状片の他の環状面に対面する合成樹脂製の平坦な環状面を有しており、環状片の平坦な他の環状面は、環状部材の平坦な環状面に摺動自在に当接している請求項１５から１８のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
上側の環状体及び環状部材のその径方向の外周縁部及び内周縁部のうちの少なくとも一方において上側の環状体と環状部材との間には、ラビリンスが形成されるようになっている請求項１５から３１のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
四輪自動車におけるストラット型サスペンションに用いるための請求項１から３２のいずれか一項に記載のスラスト滑り軸受。
一方の環状体が上ケース又は下ケースであり、他方の環状体が下ケース又は上ケースである請求項３３に記載のスラスト滑り軸受。
一方の環状体が上ケースであり、他方の環状体が軸受片及び下ケースからなっている請求項３３に記載のスラスト滑り軸受。
一方の環状体が下ケースからなっており、他方の環状体が軸受片及び上ケースである請求項３３に記載のスラスト滑り軸受。