JP6573555B2 - 滑り軸受 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製の滑り軸受、特に、自動車におけるストラット式サスペンション（マクファーソンストラット）の滑り軸受として組み込まれる滑り軸受に関する。

従来のストラット式サスペンション用の滑り軸受では、合成樹脂製のアッパーケースと、合成樹脂製のロアーケースと、アッパーケースとロアーケースとの間に配置され滑り軸受片であるセンタープレートとを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の滑り軸受では、センタープレートは、アッパーケースのアッパー基部に対し摺接するスラスト摺動面を有するスラスト部と、アッパーケースの内周部に対し摺接するラジアル摺動面を有するラジアル部とを備え、軸方向断面が略Ｌ字状に構成されている。

特開２０１３−９６５３４号公報

ところで、滑り軸受のセンタープレートにおいて、スラスト部のスラスト摺動面に対しては、優れた摺動性および容易に変形可能な弾力性が求められ、ラジアル部のラジアル摺動面に対しては、優れた摺動性および作用する荷重を支持可能な剛性が求められる。しかし、特許文献１の滑り軸受のセンタープレートは、単一材料で構成されているため、スラスト部のスラスト摺動面およびラジアル部のラジアル摺動面の両方に対する要求を満たすのが困難であった。

そこで、本発明は、アッパーケースとロアーケースとの間に配置され優れた摺動性および弾性力を示すスラスト摺動面および優れた摺動性および剛性を示すラジアル摺動面を有するセンタープレートを備える滑り軸受を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態の滑り軸受は、アッパーケースと、前記アッパーケースに対し回転可能に組み合わせられ前記アッパーケースとの間に環状空間を形成するロアーケースと、前記環状空間に配置されたセンタープレートと、を備えた円環状をなす滑り軸受であって、前記アッパーケースは、円環状をなしスラスト荷重を支持可能なアッパー基部と、前記アッパー基部の内周縁部から軸方向に沿って突出して円筒状をなし内周部と、を有し、前記センタープレートは、前記アッパーケースの前記アッパー基部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパー基部に対し摺接可能なスラスト摺動面を有する円環状のスラスト部と、前記スラスト部の内周縁から軸方向に沿って突出し前記アッパーケースの前記内周部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパーケースの前記内周部に対し摺接可能なラジアル摺動面を有する円筒状のラジアル部と、を備え、前記スラスト部のうち、前記スラスト摺動面を構成する部分は、前記ラジアル部のうち、前記ラジアル摺動面を構成する部分より高い弾性を有する樹脂材料で構成されている

前記センタープレートは、前記スラスト部を構成し前記アッパーケースの前記アッパー基部と前記ロアーケースとの間に配置される円環状のスラスト本体部と、前記スラスト本体部の内周縁から軸方向に沿って突出し前記アッパーケースの前記内周部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパーケースの前記内周部に対し摺接可能な前記ラジアル摺動面を有する前記ラジアル部と、を有するプレート本体と、前記スラスト部を構成し、前記スラスト本体部上に設けられ、前記アッパー基部に対し摺接可能な前記スラスト摺動面を有するスラストプレートとを備え、前記スラスト部を構成し、前記スラスト摺動面を有する前記スラストプレートは、熱可塑性エラストマーから構成され、当該熱可塑性エラストマーは、前記ラジアル部の前記ラジアル摺動面を構成する熱可塑性プラスチックよりも高い弾性を有しても良い。

前記プレート本体および前記スラスト摺動面を有する前記スラストプレートは、嵌合、インサート成形、または多色成形により一体化されていても良い。

前記ラジアル部のうち、前記ラジアル摺動面を構成する部分は、熱可塑性プラスチックで構成され、前記スラスト部のうち、前記スラスト摺動面を構成する部分は、前記熱可塑性プラスチックより高い弾性を有する熱可塑性エラストマーで構成されていても良い。

前記ラジアル摺動面を構成する熱可塑性プラスチックは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、またはポリエチレン樹脂であり、前記スラスト摺動面を構成する熱可塑性エラストマーは、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系またはウレタン系であっても良い。

前記スラスト部の前記スラスト摺動面には、潤滑剤が充填される凹部が形成されていても良い。

前記凹部の軸方向に沿った断面形状は、波形状であっても良い。

前記アッパーケースの前記アッパー基部と、前記スラスト部の前記スラスト摺動面との間には、摺動シートが設けられ、前記摺動シートは、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリフェニレンサルファイド樹脂で構成されていても良い。

前記ラジアル部の前記ラジアル摺動面には、潤滑剤が充填される溝が形成されていても良い。

本発明によれば、アッパーケースとロアーケースとの間に配置され優れた摺動性および容易に変形可能な弾性力を示すスラスト摺動面および優れた摺動性および作用する荷重を支持可能な剛性を示すラジアル摺動面を有するセンタープレートを備える滑り軸受を提供することができる。

本実施の形態に係る滑り軸受の平面図を示す。 滑り軸受の側面図を示す。 滑り軸受の断面図を示す。 滑り軸受の一部拡大断面図を示す。 （ａ）は、センタープレートの平面図、（ｂ）は、センタープレートの底面図、（ｃ）は、センタープレートの側面図を示す。 （ａ）は、図５（ｂ）のＶＩａ−ＶＩａ線に沿った断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）に示したセンタープレートの左右両端付近の分解拡大図を示す。 変形例に係る滑り軸受の一部拡大断面図を示す。

本発明の実施の形態に係る滑り軸受１について図面を参照して説明する。

滑り軸受１は、自動車におけるストラット式サスペンションに組み込まれる滑り軸受であり、ストラットアッセンブリを収容するための収容孔１ａを有し、ストラットアッセンブリの回動を許容しつつ、ストラット式サスペンションに加わる車体の荷重を支持する。

＜滑り軸受１の全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る滑り軸受１の平面図を示し、図２は、滑り軸受１の側面図を示し、図３は、滑り軸受１の断面図を示し、図４は、滑り軸受１の一部拡大断面図を示している。

図１に示すように滑り軸受１は、円環状をなし、アッパーケース２と、ロアーケース３と、センタープレート４（図３、４）と、摺動シート５（図３、４）と、ダストシール６（図３、４）とを備える。

＜アッパーケース２＞
アッパーケース２は、ポリアセタール樹脂等の摺動性に優れた熱可塑性プラスチックにより構成され、ストラット式サスペンションのストラットアッセンブリが挿入された状態で、車体へのストラットアッセンブリの取付機構であるアッパーマウントに取り付けられる。アッパーケース２には、必要に応じて潤滑油が含浸される。

アッパーケース２は、挿入孔２ａを有して円環状をなし、図４に示すように、スラスト荷重を支持可能なアッパー基部２Ｂと、ラジアル荷重を支持可能な内周部２Ｃと、外周部２Ｄとを備える。挿入孔２ａには、図示せぬストラットアッセンブリが挿入される。円環状のアッパー基部２Ｂは、取付面２Ｅと、取付面２Ｅの反対側に位置し荷重伝達面２Ｆを有するシート収容凹部２Ｇとを備える。取付面２Ｅには、滑り軸受１をストラットアッセンブリに組み込む際に、アッパーマウントが取り付けられる。アッパー基部２Ｂは、摺動シート５を有し、シート収容凹部２Ｇは、摺動シート５を収容している。荷重伝達面２Ｆは、ストラット式サスペンションに加わる車体の荷重をセンタープレート４および摺動シート５に伝達する。

内周部２Ｃは、アッパー基部２Ｂの内周縁部２Ｂ１から軸方向Ｏに沿って突出し、円筒状をなしている。外周部２Ｄは、アッパー基部２Ｂの外周縁部２Ｂ２軸方向Ｏに沿って突出し、円筒状をなしている。アッパー基部２Ｂと、内周部２Ｃと、外周部２Ｄとにより、環状凹部２ｈが形成される。

＜ロアーケース３＞
ロアーケース３は、ポリアセタール樹脂等の摺動性に優れた熱可塑性プラスチックにより構成され、ストラット式サスペンションのストラットアッセンブリが挿入された状態でストラット式サスペンションのコイルスプリング７により、アッパーケース２側に付勢される。ロアーケース３は、アッパーケース２に対し回転可能に組み合わせられる。

ロアーケース３は、挿入孔３ａを有して円環状をなし、ロアー基部３Ｂと、ケース突出部３Ｃと、フランジ部３Ｄとを備える。円筒状のロアー基部３Ｂは、その上側部３Ｂ１がアッパーケース２の環状凹部２ｈ内に位置し、下側部３Ｂ２が環状凹部２ｈ外に位置している。アッパーケース２とロアー基部３Ｂの上側部３Ｂ１とにより、センタープレート４および摺動シート５を収容する断面視略Ｌ字状の環状空間８が形成される。

ケース突出部３Ｃは、ロアー基部３Ｂの下側部３Ｂ２の内周下端からアッパーケース２側とは反対側へ突出している。フランジ部３Ｄは、ロアー基部３Ｂの下側部３Ｂ２の外周縁から径方向外方へ向かって、アッパーケース２の外周部２Ｄよりも外方に突出している。また、ロアー基部３Ｂの下側部３Ｂ２およびフランジ部３Ｄにおけるアッパーケース２側に対する反対側には、コイルスプリング７が当接してその付勢力を受ける被付勢面３Ｅが形成される。

＜センタープレート４＞
センタープレート４について、図４〜図６を参照して説明する。図５（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、センタープレート４の平面図、底面図、および側面図を示している。図６（ａ）は、図５（ｂ）のＶＩａ−ＶＩａ線に沿った断面図であり、図６（ｂ）は、（ａ）に示したセンタープレート４の左右両端付近の分解拡大図を示す。

センタープレート４は、プレート本体１０と、スラストプレート２０とを備え、環状空間８内に配置されている。

＜プレート本体１０＞
プレート本体１０は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂等の摺動性に優れた熱可塑性プラスチックにより構成されている。

プレート本体１０は、断面略Ｌ字の円環状をなし、円環状のスラスト本体部１１と、スラスト本体部１１の内周縁から軸方向Ｏに沿って突出する円筒状のラジアル部１２とを備える。

スラスト本体部１１は、ロアー基部３Ｂの上側部３Ｂ１上に配置されている。図５、図６に示すように、スラスト本体部１１には、その上面１３および下面１４を貫通するように、複数の断面略凸字状の嵌合孔１１ａが円周方向に等間隔に形成されている（なお、図５（ｂ）においては、図の簡略化のために一ケ所にのみ参照番号を付している。）。

図４に示すように、ラジアル部１２は、アッパーケース２の内周部２Ｃとロアー基部３Ｂの上側部３Ｂ１との間に配置されている。図５、図６に示すように、ラジアル部１２は、内周面１５を有し、内周面１５には、複数個の溝１５ａが形成されている（図５、図６においては、図の簡略化のために一ケ所にのみ参照番号を付している。）。ラジアル部１２の内周面１５は、アッパーケース２の内周部２Ｃに対し、摺接可能なラジアル摺動面として機能する。複数個の溝１５ａに形成された複数個の溝１５ａは、グリース等の潤滑剤の溜まり部となる。ラジアル部１２の外周面１６は、ロアー基部３Ｂの上側部３Ｂに当接している。

＜スラストプレート２０＞
スラストプレート２０は、摺動性に優れ、かつプレート本体１０に用いられる熱可塑性プラスチックよりも高い弾性（低い剛性）を有する材料、例えば、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系またはウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーまたは軟質ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）で構成されている。スラストプレート２０を構成する材料には、必要に応じてＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、潤滑油、シリコーン等の潤滑剤が添加される。プレート本体１０のスラスト本体部１１およびスラストプレート２０は、アッパーケース２のアッパー基部２Ｂの荷重伝達面２Ｆ、および摺動シート５を介して、ストラット式サスペンションに加わる車体の荷重を支持する。プレート本体１０のスラスト本体部１１およびスラストプレート２０により、スラスト部が構成される。

図５、図６に示すように、スラストプレート２０は、環状をなすプレート基部２１と、スラスト本体部１１の複数の嵌合孔１１ａに対応するように、プレート基部２１の下面２２に設けられた複数の断面略凸字状の嵌合部２３とを有する。プレート基部２１の下面２２が、スラスト本体部１１の上面１３に当接し、各嵌合部２３が、対応する嵌合孔１１ａに嵌合されることにより、プレート本体１０とスラストプレート２０が一体的に構成されている。

プレート基部２１の上面２４は、アッパーケース２の荷重伝達面２Ｆに加わる荷重を、摺動シート５を介して支持する。上面２４は、２つの環状の凸部２４Ａと、２つの凸部２４Ａに挟まれた環状の凹部２４ｂとを有し、軸方向Ｏに沿った断面形状が波形状をなしている。また、上面２４の凹部２４ｂには、潤滑剤が充填される。上面２４は、摺動シート５に摺動可能に当接し、スラスト摺動面として機能する。このように、スラスト部を構成し、スラスト摺動面である上面２４を有するスラストプレート２０は、熱可塑性エラストマーから構成され、当該熱可塑性エラストマーは、ラジアル部１２のラジアル摺動面である内周面１５を構成する熱可塑性プラスチックよりも高い弾性を有している。

＜摺動シート５＞
摺動シート５は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の摺動性に優れた熱可塑性プラスチックで構成されている。摺動シート５を構成する熱可塑性プラスチックには、必要に応じてＰＴＦＥ（ただし、熱可塑性プラスチックがＰＴＦＥ樹脂の場合を除く）、潤滑油、シリコーン、黒鉛等の潤滑剤、および／またはアラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の補強材が添加される。また、図４に示すように、摺動シート５は、アッパーケース２のシート収容凹部２Ｇに収容され、センタープレート４のスラストプレート２０の上面２４とアッパーケース２の荷重伝達面２Ｆとの間に配置される。

摺動シート５は、断面形状が矩形の環状をなし、その下面５Ａは、センタープレート４のスラストプレート２０の上面２４と摺接するように構成されている。摺動シート５の下面５Ａがスラストプレート２０の上面２４と摺接することにより、アッパーケース２およびロアーケース３間の回動が可能となる。

＜ダストシール６＞
シール部材であるダストシール６は、ウレタン樹脂等の弾性体で構成されており、ロアーケース３のロアー基部３Ｂの外周および内周に装着されている。ダストシール６は、ロアー基部３Ｂの上側部３Ｂ１の外周および内周に装着されたシール基部６Ａと、シール基部６Ａの上端からアッパーケース２の外周部２Ｄ側および内周部２Ｃ側に延びるリップ部６Ｂとを備える。ダストシール６のリップ部６Ｂは、アッパーケース２の内周部２Ｃおよび外周部２Ｄに当接して、環状空間８への異物の侵入を防止する。

＜作用効果＞
本実施の形態の滑り軸受１によれば、スラスト部を構成し、上面（スラスト摺動面）２４を有するスラストプレート２０は、熱可塑性エラストマーから構成され、当該熱可塑性エラストマーは、ラジアル部１２の内周面（ラジアル摺動面）１５を構成する熱可塑性プラスチックよりも高い弾性を有する。すなわち、スラスト部のうち、上面（スラスト摺動面）２４を構成する部分は、ラジアル部１２のラジアル摺動面１５を構成する熱可塑性プラスチックより高い弾性を有する熱可塑性エラストマーで構成されている。換言すれば、スラスト部のうち、スラスト摺動面２４を構成する部分は、ラジアル部１２のうち、ラジアル摺動面１５を構成する部分より高い弾性を有する樹脂材料で構成されている。

上記のように、上面（スラスト摺動面）２４を構成する部分は、ラジアル部１２のラジアル摺動面１５を構成する熱可塑性プラスチックより高い弾性を有する熱可塑性エラストマーで構成されている。これにより、スラストプレート２０の上面（スラスト摺動面）２４は、優れた摺動性を実現することができる。アッパーケース２を介してセンタープレート４に偏荷重が加わった場合でも、スラストプレート２０が弾性変形することにより、当該偏荷重を吸収することができる。

また、ラジアル部１２のラジアル摺動面１５は、熱可塑性プラスチックより構成されているので、優れた摺動性およびラジアル方向に作用する荷重を支持可能な剛性を実現することがでる。

このように、本実施の形態の滑り軸受１によれば、優れた摺動性および弾性力を示すスラスト摺動面（上面２４）および優れた摺動性をおよび剛性を示すラジアル摺動面（内周面１５）を有するセンタープレート４を備える滑り軸受１を提供することができる。

また、プレート本体１０および上面（スラスト摺動面）２４を有するスラストプレート２０は、嵌合により一体化されているので、アッパーケース２およびロアーケース３に対して容易に固定することができ、滑り軸受１の組立時間を短縮させることができる。

また、内周面（ラジアル摺動面）１５を構成する熱可塑性プラスチックは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、またはポリエチレン樹脂であり、上面（スラスト摺動面）２４を構成する熱可塑性エラストマーは、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系またはウレタン系である。

かかる構成により、優れた摺動性および弾性力を示す上面（スラスト摺動面）２４および優れた摺動性をおよび剛性を示す内周面（ラジアル摺動面）１５を有するセンタープレート４を備える滑り軸受１を提供することができる。

また、スラストプレート２０の上面２４には、潤滑剤が充填される凹部２４ｂが形成されているので、スラストプレート２０の上面２４の摺動性をより向上させることができる。

また、スラストプレート２０の上面２４の凹部２４ｂの軸方向に沿った断面形状は、波形状である。かかる構成により、スラストプレート２０をより大きく弾性変形させることが可能となり、センタープレート４の上面２４の凹部２４ｂに充填された潤滑剤のシール性がさらに向上し、より長期に亘り、摺動シート５およびスラストプレート２０の上面２４を潤滑剤で潤滑することができる。

また、アッパーケース２のアッパー基部２Ｂと、スラストプレート２０の上面（スラスト摺動面）２４との間には、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリフェニレンサルファイド樹脂で構成された摺動シート５が設けられている。これにより、スラストプレート２０の上面（スラスト摺動面）２４のアッパーケース２に対する摺動性をさらに向上させることができる。

ラジアル部１２の内周面１５には、潤滑剤が充填される溝が形成されているので、ラジアル部１２の内周面１５の摺動性をより向上させることができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形は可能である。

例えば、センタープレート４のプレート本体１０およびスラストプレート２０は嵌合により一体化されていたが、インサート成形または多色成形により一体化されていても良い。

また、上記の実施の形態において、アッパーケース２のアッパー基部２Ｂは、摺動シート５を有していたが、図７に示すように、摺動シート５を有さず、スラストプレート２０の上面２４が直接アッパーケース２のアッパー基部２Ｂに摺接する構成であっても良い。この場合も、優れた摺動性および弾性力を示すスラスト摺動面（上面２４）および優れた摺動性をおよび剛性を示すラジアル摺動面（内周面１５）を有するセンタープレート４を備える滑り軸受１を提供することができる。

また、センタープレート４において、スラスト部の全体が、ラジアル部を構成する熱可塑性プラスチックよりも高い弾性（低い剛性）を有する熱可塑性エラストマーで構成され、ラジアル部の全体が、熱可塑性プラスチックにより構成され、当該スラスト部および当該ラジアル部が一体化された構成であっても良い。

１：滑り軸受、 ２：アッパーケース、 ２Ｂ：アッパー基部、 ２Ｂ１：内周縁部、 ２Ｃ：内周部、 ３：ロアーケース、 ４：センタープレート、 ５：ダストシール、 １０：プレート本体、 １１：スラスト本体部、 １２：ラジアル部、 １５：内周面、 ２０：スラストプレート、 ２４：上面、 ２４ｂ：凹部

Claims (7)

1. アッパーケースと、前記アッパーケースに対し回転可能に組み合わせられ前記アッパーケースとの間に環状空間を形成するロアーケースと、前記環状空間に配置されたセンタープレートと、を備えた円環状をなす滑り軸受であって、
   前記アッパーケースは、円環状をなしスラスト荷重を支持可能なアッパー基部と、前記アッパー基部の内周縁部から軸方向に沿って突出して円筒状をなす内周部と、を有し、
   前記センタープレートは、前記アッパーケースの前記アッパー基部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパー基部に対し摺接可能なスラスト摺動面を有する円環状のスラスト部と、前記スラスト部の内周縁から軸方向に沿って突出し前記アッパーケースの前記内周部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパーケースの前記内周部に対し摺接可能なラジアル摺動面を有する円筒状のラジアル部と、を備え、
   前記スラスト部のうち、前記スラスト摺動面を構成する部分は、前記ラジアル部のうち、前記ラジアル摺動面を構成する部分より高い弾性を有する樹脂材料で構成されており、
   前記センタープレートは、
   前記スラスト部を構成し前記アッパーケースの前記アッパー基部と前記ロアーケースとの間に配置される円環状のスラスト本体部と、前記スラスト本体部の内周縁から軸方向に沿って突出し前記アッパーケースの前記内周部と前記ロアーケースとの間に配置され、前記アッパーケースの前記内周部に対し摺接可能な前記ラジアル摺動面を有する前記ラジアル部と、を有するプレート本体と、
   前記スラスト部を構成し、前記スラスト本体部上に設けられ、前記アッパー基部に対し摺接可能な前記スラスト摺動面を有するスラストプレートと、を備え、
   前記スラスト部を構成し、前記スラスト摺動面を有する前記スラストプレートは、熱可塑性エラストマーから構成され、当該熱可塑性エラストマーは、前記ラジアル部の前記ラジアル摺動面を構成する熱可塑性プラスチックよりも高い弾性を有する、滑り軸受。
2. 前記プレート本体および前記スラスト摺動面を有する前記スラストプレートは、嵌合、インサート成形、または多色成形により一体化されている、請求項１に記載の滑り軸受。
3. 前記ラジアル摺動面を構成する熱可塑性プラスチックは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、またはポリエチレン樹脂であり、
   前記スラスト摺動面を構成する熱可塑性エラストマーは、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系またはウレタン系である、請求項１または請求項２に記載の滑り軸受。
4. 前記スラスト部の前記スラスト摺動面には、潤滑剤が充填される凹部が形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の滑り軸受。
5. 前記凹部の軸方向に沿った断面形状は、波形状である、請求項４に記載の滑り軸受。
6. 前記アッパーケースの前記アッパー基部と、前記スラスト部の前記スラスト摺動面との間には、摺動シートが設けられ、
   前記摺動シートは、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリフェニレンサルファイド樹脂で構成されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の滑り軸受。
7. 前記ラジアル部の前記ラジアル摺動面には、潤滑剤が充填される溝が形成されている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の滑り軸受。

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