JP5071774B2

JP5071774B2 - ストラット用軸受

Info

Publication number: JP5071774B2
Application number: JP2007063664A
Authority: JP
Inventors: 善紀増田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: JP2008223905A

Description

本発明は、ストラット式サスペンション装置に使用されるストラット用軸受に関する。

実開平５−７９０４７号公報実開平２−１２８８２３号公報

車輪と車体とをつなぐストラット式サスペンション装置においては、車体に取り付けられるのアッパーサポートと、ストラット上端に取り付けられるアッパースプリングシート間にストラット用の軸受が介装されていて、アッパースプリングシートのアッパーサポートに対するストラット軸線回りの回転を許容するように構成されている（特許文献１及び特許文献２）。

ところで、通常、軸受の基本構成は、一対の軌道輪と、複数の転動体（ボール、ニードル、ブッシュなど）と、場合によっては保持器とを備えて成り立っている。上記のようなストラット用軸受として車両に組み付ける場合には、従来、これら軸受構成要素のばらけを防止するために、例えば、図７のストラット用軸受１０Ａのように、対をなす軌道輪２，３間に転動体列４を保持した保持器５０を配置した上で、別部材２５０により両軌道輪２，３の端部を固定したり、あるいは、図８のストラット用軸受１０Ｂのように、対をなす軌道輪２，３の一方（符号３）を加締めて他方の起動輪（符号２）に固定する方法が採用される場合がある。しかしながら、これらの方法では、ばらけ防止のために、別部材２５０や加締め部２５を形成する工程が必要となるため、組付け性が劣るという課題があった。

本発明の課題は、軸受の組付け性を損なうことなく、軸受構成要素のばらけが防止されたストラット用軸受を提供することにある。

課題を解決するための手段及び作用・効果

上記の課題を解決するために、本発明のストラット用軸受は、車両のストラットサスペンション装置のアッパースプリングシートとストラット軸の上端部との間で支持され、該ストラット軸に軌道輪の一方が一体回転可能に固定されるストラット用軸受であって、
ストラット軸の回転軸線周囲に配列する転動体列の軌道面を各々形成するとともに、該転動体列を挟んで互いに相対回転可能に対向配置された一対の軌道輪であって、ストラット軸のアキシャル方向に対向配置されるアキシャル対向軌道部と、ストラット軸のラジアル方向に対向配置されるラジアル対向軌道部とを連結した形状を有し、転動体列を、アキシャル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第一転動体列と、ラジアル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第二転動体列とを有する複列に設けて構成された一対の軌道輪と、
軌道輪間に形成される軌道輪間空隙に転動体列とともに配置され、該転動体列を収容するポケットを有した保持器とを備え、
軌道輪間にて保持器の軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部に、それら軌道輪の相対回転は許容しつつ、当該軌道輪間空隙を拡大する向きへの該軌道輪の相対移動によるばらけを阻止する軌道輪ばらけ阻止部が形成されてなり、
軌道輪ばらけ阻止部は、保持器の軌道輪間空隙の第一側開口に臨む周縁部から延出形成される第一側軌道輪ばらけ阻止部と、同じく保持器の軌道輪間空隙の第二側開口に臨む周縁部から延出形成される第二側軌道輪ばらけ阻止部とを備え、
対向配置される一対の軌道輪及び保持器のいずれか又は双方には、該保持器の軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部に、該一対の軌道輪の一方の軌道輪との距離が、シール機能を有するよう小となったラビリンス隙間を構成する突出部が形成されてなることを特徴とする。

上記本発明の構成によると、保持器の周縁部に軌道輪のばらけを阻止するばらけ阻止部を予め形成しておき、その上で、当該保持器に両軌道輪を組み付けることにより、軸受の組み付けが完了する。従来のように、ばらけ阻止部材を別途用意する必要が無いので部品点数の増加が無いし、また、ばらけ阻止のための加締め工程等も不要となるので、従来に比べて組付け性が高い。

この軌道輪ばらけ阻止部は、保持器の軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部を該開口から軌道輪の対応する周縁よりも外向きに延出させつつ、当該延出部を、一方の軌道輪の周縁を経て軌道面を形成しているのと反対側をなす裏面に向けて曲げ返す形態としたばらけ阻止曲げ返し部とすることができる。この構成によると、軌道輪ばらけ阻止曲げ返し部が、保持器の周縁部にて、軌道輪の周縁部を引っ掛けるような爪形状をなして形成されるので、軌道輪を確実に保持して、ばらけを阻止することができる。

また、軌道輪ばらけ阻止部は、保持器の軌道輪間空隙の第一側開口に臨む周縁部から延出形成される第一側軌道輪ばらけ阻止部と、同じく保持器の軌道輪間空隙の第二側開口に臨む周縁部から延出形成される第二側軌道輪ばらけ阻止部とを備えて構成することができる。この構成によると、保持器の軌道輪間空隙の第一側と第二側の双方に軌道輪ばらけ阻止部が形成されるので、それら双方の軌道輪ばらけ阻止部により軌道輪を確実に保持して、ばらけを阻止することができる。

さらに、第一側軌道輪ばらけ阻止部を、対向配置された一対の軌道輪のうち、対向方向第一側軌道輪の周縁を経てその軌道面を形成しているのと反対側をなす裏面に向けて曲げ返す形態とし、第二側軌道輪ばらけ阻止部を、該対向方向第二側の軌道輪の周縁を経てその軌道面を形成しているのと反対側をなす裏面に向けて曲げ返す形態とすることができる。この構成によると、対向配置された一対の軌道輪のそれぞれを、保持器の第一側軌道輪ばらけ阻止部と第二側軌道輪ばらけ阻止部のいずれかが保持する形となり、２つの軌道輪を効率的に保持できる保持器構造とすることができる。

一対の軌道輪は、ストラット軸のアキシャル方向に対向配置されるアキシャル対向軌道部と、ストラット軸のラジアル方向に対向配置されるラジアル対向軌道部とを連結した形状を有し、転動体列を、アキシャル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第一転動体列と、ラジアル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第二転動体列とを有する複列に設けて構成することができる。この構成によると、ストラット軸のアキシャル方向に作用する荷重と、ストラット軸のラジアル方向に作用する荷重とを効果的に受け止める軸受を構成することができる。

なお、一対の軌道輪及び保持器のいずれか又は双方には、保持器の軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部の、軌道輪ばらけ阻止部の曲げ返し方向とは逆側の面と、その面と軌道輪間空隙を挟んで対向する軌道輪の面との間の距離が縮小するように突出する突出部を形成することができる。ストラット用軸受において、軌道輪間空隙の開口側は、泥水等の液状浸入物が浸入しないようにシールされていることが望ましい。上記構成によれば、軌道輪間空隙の開口のうち、軌道輪ばらけ阻止部が曲げ返される側は、当該軌道輪ばらけ阻止部により塞がれてシールされた状態となる一方で、軌道輪ばらけ阻止部が曲げ返されない側は、対向する軌道輪との距離が小となるようにラビリンス化されてシール機能を有する形態となるので、該軌道輪間空隙の開口全体がシールされる。シール部材を別途設ける必要がなるので、コスト面のメリットが得られる。

以下、本発明に係るストラット軸支持構造の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、ストラット式サスペンション装置の一例を示す斜視図、図２は、図１のＰ部の拡大断面図、図３は、図２の要部拡大図である。

図１に示すように、ストラット式サスペンション装置１００は、支持メンバー８１に装着されて車体の一部を支持するストラット軸（サスペンション部）８３と、ストラット軸８３に組み込まれタイヤ側からの振動や衝撃を吸収するコイルスプリング８２と、車体の上部に固定されるアッパーサポート（車体側支持部）７０とを備えている。

このストラット式サスペンション装置１００は、その下側が車体側の支持メンバー８１に取り付けられ、車体全体を車軸等に対して浮上支持する役割を有する。そして、この支持メンバー８１周りには、車軸９３と、車軸９３に固定され車輪を装着するハブ９０と、ハブ９０に固定されるブレーキディスク９１と、ブレーキディスク９１に油圧により圧接させるパッドを内部に設けたキャリパボディ９２とが配置されている。

ストラット式サスペンション装置１００の上部の内部構造は、図２に示すように、ストラット軸８３と、ストラット軸８３周りに配置されるコイルスプリング８２と、ストラット軸８３周りに配置されてコイルスプリング８２の上端をストラット軸線方向に支持するアッパーインシュレータ（スプリング支持体）８７と、ストラット軸８３周りに配置されてアッパーインシュレータ８７の上端部に接触配置されて該アッパーインシュレータ８７を保持するアッパースプリングシート（コイルばねシート）８８と、ストラット軸８３の上端部にて該ストラット軸８３と一体回転可能に設けられて車両の車体パネル６０が連結されるアッパーサポート（車体側連結部）７０と、アッパースプリングシート８８とアッパーサポート７０との間の介装されるサスペンション用軸受（ストラット用軸受；以下、単に軸受ともいう）１と、を備えて構成されている。さらに、ストラット軸８３の軸孔を形成する軸孔形成部８４や軸孔形成部８４の上端部を被うシート８５、軸受１の上側にて該軸受１を固定するナット８６等も設けられている。

アッパーサポート７０は、弾性材７１と、内端部が弾性材７１の内部に埋設されるとともに外端部に車体６０へのボルト固定部が形成された上側リング部材７２と、内端部が弾性材７１の内部に埋設されるとともに外端部に車体６０へのボルト固定部が形成され、リング部材７２の下側に接触する形で配置される下側リング部材７３と、弾性材７１の内周周りを覆う内筒部７４とで構成され、ストラット軸８３に一体に固定されている。

アッパースプリングシート８８とアッパーサポート７０との間には、軸受１を配置する軸受配置空隙８９が、ストラット軸８３に対しラジアル方向外側を開放する形で設けられている。この軸受配置空隙８９には軸受１が配置されており、軸受１は、図３に示すように、アッパーサポート７０に一体回転可能に固定される上側軌道輪２と、コイルスプリング８２の上端側を支持するアッパースプリングシート８８の内周側に設けられた開口に一体回転可能に圧入固定される下側軌道輪３と、それら軌道輪の間に配される複数の転動体からなる転動体列４とを備えて構成されている。つまり、上側軌道輪２と下側軌道輪３とは、複数の転動体４を挟む形で互いに相対回転可能に対向配置され、ナット８６の締結に伴いアッパーサポート７０とアッパースプリングシート８８とに狭圧保持されている。

なお、従来のサスペンション用軸受には、転動体として単列に配置された複数のボールを備え、それらボールが保持器なしで軌道輪間に配置されたスラスト軸受が採用されることが多い。ところが、本実施形態の軸受１においては、対をなす軌道輪２，３が、ストラット軸８３のアキシャル方向に対向配置されるアキシャル対向軌道部２１，３１（２３１）と、同じくストラット軸８３のラジアル方向に対向配置されるラジアル対向軌道部２２，３２（２３２）とを連結部２３，３３により連結した形状を有するとともに、これらの対向軌道部２３１，２３２に対応する軌道輪間空隙６に、転動体列４１，４２が配置されている。具体的に言えば、アキシャル対向軌道部２３１の軌道輪間空隙６に第一転動体列４１が配置され、ラジアル対向軌道部２３２の軌道輪間空隙６に第二転動体列４２が配置されている。つまり、本実施形態の軸受１は、複列の転動体列４１，４２を有するとともに、第一転動体列４１がストラット軸８３の軸方向荷重を支持するとともに、第二転動体列４２がストラット軸８３に直交する横荷重を支持する構造となっている。また、転動体列４１，４２の各転動体は円筒ころとされており、転動体列４１においては、ころ自身の回転軸線がストラット軸８３の軸線方向を向くように該軸線周りに配置され、第二転動体列４２おいては、ころ自身の回転軸線がストラット軸８３に対するラジアル方向を向くように軸受回転周方向に沿って放射状に配置されている。こうした構造は、ストラット式サスペンション装置１００の支持荷重が大きい車両に採用されることが好適である。

また、本実施形態の軸受１には、転動体列４１，４２を収容するポケットを有し、転動体列４１，４２とともに軌道輪２，３間に形成される軌道輪間空隙６に配置される保持器５，５を備える。保持器５には、軌道輪２，３間における軌道輪間空隙６の開口に臨む周縁部５８に、軌道輪ばらけ阻止部５０が形成されている。この軌道輪ばらけ阻止部５０は、対をなす軌道輪２，３の相対回転は許容しつつ、当該軌道輪間空隙６を拡大する向きへの該軌道輪２，３の相対移動によるばらけを阻止するものである。

軌道輪ばらけ阻止部５０は、保持器５の軌道輪間空隙６の開口に臨む周縁部を該開口から軌道輪２の対応する周縁２ｂ（又は軌道輪３の対応する周縁３ｂ）よりも外向きに延出させつつ、その延出部を、該周縁を経て軌道面２０ａ又は軌道面３０ａを形成しているのと反対側をなす裏面２０ｂ（又は裏面３０ｂ）に向けて曲げ返す形態とした軌道輪ばらけ阻止曲げ返し部として形成されている。

また、本実施形態の軌道輪ばらけ阻止部５０は、第一転動体列４１を保持する保持器５に設けられ、軌道輪間空隙６の第一側開口に臨む周縁部５８から延出形成される第一側軌道輪ばらけ阻止部５０（５１）と、他方、第二転動体列４２を保持する保持器５に設けられ、軌道輪間空隙６の第二側開口に臨む周縁部５８から延出形成される第二側軌道輪ばらけ阻止部５０（５２）とを備えている。さらに言えば、第一側軌道輪ばらけ阻止部５１は、対向配置された一対の軌道輪２，３のうち、対向方向第一側の軌道輪３の周縁３ｂを経てその軌道面３０ａを形成しているのと反対側をなす裏面３０ｂに向けて曲げ返された形態をなし、他方、第二側軌道輪ばらけ阻止部５２は、該対向方向第二側の軌道輪２の周縁２ｂを経てその軌道面２０ａを形成しているのと反対側をなす裏面２０ｂに向けて曲げ返された形態をなしている。これにより、双方の保持器５，５の軌道輪ばらけ阻止部５１，５２により、上側軌道輪２と下側軌道輪３とがばらけないよう保持されている。

なお、本実施形態における各転動体列４１，４２は、対向する軌道輪の双方に形成される溝の底面上を転動する形で設けられており、該溝の内側面により、転動体列４１がラジアル方向に、転動体列４２がアキシャル方向にそれぞれ位置規制されている。転動体列４２に関しては、該溝内側面がアキシャル方向への落下阻止部として機能するが、転動体列４１，４２がそれぞれ異なる別の保持器５，５により保持される本実施形態の場合はさらに、第二転動体列４２を保持する保持器５の軌道輪ばらけ阻止部５０（５２）の、曲げ返される側の軌道輪２に、該軌道輪ばらけ阻止部５０（５２）の先端がアキシャル方向に係止する落下阻止係止部２２ｂを設けてもよい。

また、保持器５には、軌道輪間空隙６の開口に臨む周縁部５８の、軌道輪ばらけ阻止部５０の曲げ返し方向とは逆側の面５８ａと、その面５８ａと軌道輪間空隙６を挟んで対向する軌道輪２，３の面２ａ，３ａとの距離を縮小する形で突出する突出部５９が形成されている。これにより、軌道輪間空隙６の開口のうち、軌道輪ばらけ阻止部５０が曲げ返されない側には、対向する軌道輪２又は軌道輪３との距離が小となるラビリンス隙間６０が形成され、シール機能を有する。他方、軌道輪間空隙６の開口のうち、軌道輪ばらけ阻止部５０が曲げ返される側は、当該軌道輪ばらけ阻止部５０により塞がれてシールされた状態となる。つまり、軌道輪間空隙６の開口がシール機能を有して形成されているため、軸受１には、従来のような別体のシール部材が組み付けられていない。従来のシール部材は、上側軌道輪２のラジアル方向端部から下方に向けて延び、アッパースプリングシート８８上を摺動する形で設けられるため、摺動抵抗が発生していたが、本実施形態においては、そうした摺動形態をとらないため摺動抵抗が減じられた構成とされている。

なお、軸受１の組付け方法は以下のとおりである。まず、アッパースプリングシート８８の内周側開口に下側軌道輪３を圧入し、圧入された下側軌道輪３に転動体列４１，４２が保持された保持器５，５を、軌道面３０ａ，３０ａ上に配置する。このとき、第一側軌道輪ばらけ阻止部５１（５０）に下側軌道輪３の対応する端部を引っ掛ける。その上で、上側軌道輪２を、第二側軌道輪ばらけ阻止部５２（５０）に上側軌道輪２の対応する端部を引っ掛ける形で、下側軌道輪３に対し対向配置する。これにより、軸受１の各構成要素がばらけることなく組み付けられる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、これはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。以下では、上記実施形態を第一実施形態とし、それとは異なる実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態と同じ機能部分については同符号を付することでその説明を省略する。

図４は、本発明の第二実施形態に係るストラット用軸受を示す図である。図４のストラット軸受１Ａは、保持器５Ａが、第一実施形態における保持器５，５の双方を、連結部５３を介して連結した構造を有する。このため、部品点数が減じられ、組付け性が増している。

また、第二実施形態の軌道輪２Ａ，３Ａは、上記第一実施形態と同様に、アキシャル対向軌道部２１，３１（２３１）と、ラジアル対向軌道部２２，３２（２３２）とを連結部２３，３３により連結した形状を有するとともに、軌道輪２Ａ，３Ａには、軌道輪間空隙６の開口に臨む周縁部５８の、軌道輪ばらけ阻止部５０の曲げ返し方向とは逆側の面５８ａと、その面５８ａと軌道輪間空隙６を挟んで対向する軌道輪２Ａ，３Ａの面２ａ，３ａとの距離を縮小する形で突出する突出部２９，３９が形成されている。これにより、軌道輪間空隙６の開口のうち、軌道輪ばらけ阻止部５０が曲げ返されない側には、対向する軌道輪２Ａ又は軌道輪３Ａとの距離が小となるラビリンス隙間６０が形成され、シール機能が付与されている。

なお、第二実施形態の軸受１Ａの組付け方法は以下のとおりである。まず、アッパースプリングシート８８の内周側開口に下側軌道輪３Ａを圧入し、圧入された下側軌道輪３Ａに複列の転動体列４１，４２が保持された保持器５Ａを配置する。このとき、保持器５Ａの第二側軌道輪ばらけ阻止部５２に下側軌道輪３の対応する端部を引っ掛ける。その上で、上側軌道輪２Ａを、下側軌道輪３Ａに対向配置する。このとき、上側軌道輪２Ａは、対応する端部が保持器５Ａの第一側軌道輪ばらけ阻止部５１を下方に弾性変形させつつ下方に乗り越えることにより、容易に、該第一側軌道輪ばらけ阻止部５１に引っ掛けられた状態となる。

図５及び図６は、上記本発明の第一実施形態及び第二実施形態におけるストラット用軸受１、１Ａにおいて、転動体列を単列化した場合の実施形態である。図５の軸受１Ｂは、第二側端部に突出部２９が形成された上側軌道輪２Ｂと、第一側端部に突出部３９が形成された下側軌道輪３Ｂと、単列の転動体列４と、両端に軌道輪ばらけ阻止部５０（５１，５２）が設けられた保持器５Ａとを備えて構成されている。図６の軸受１Ｃは、上側軌道輪２Ｃと、下側軌道輪３Ｃと、単列の転動体列４と、両端に突出部５９，５９と軌道輪ばらけ阻止部５０（５１，５２）とが設けられた保持器５Ａとを備えて構成されている。

なお、本発明における転動体は、ボール、ニードル、ブッシュ等のいずれであってもよい。また、上記実施形態において、軌道輪又は保持器に設けられてラビリンス隙間を形成している突出部は、軌道輪及び保持器の双方に設けられていてもよい。また、各実施形態において、上記落下阻止係止部を設けてもよい。

本発明のストラット用軸受が適用されるストラット式サスペンション装置の一例を示す斜視図。図１のＰ部の拡大断面図。本発明の第一実施形態に係るストラット用軸受の拡大断面図。本発明の第二実施形態に係るストラット用軸受の拡大断面図。本発明の第三実施形態に係るストラット用軸受の拡大断面図。本発明の第四実施形態に係るストラット用軸受の拡大断面図。従来のストラット用軸受の拡大断面図。図７とは異なる、従来のストラット用軸受の拡大断面図。

符号の説明

１００ストラット式サスペンション装置
１サスペンション用軸受（ストラット用軸受）
７０アッパーサポート（車体側支持部）
８２コイルスプリング
８３ストラット軸（サスペンション部）
８８アッパースプリングシート（コイルばねシート）
８９軸受配置空隙
２上側軌道輪
３下側軌道輪
４転動体
５保持器
６軌道輪間空隙
２３１（２１，３１）アキシャル対向軌道部
２３２（２２，３２）ラジアル対向軌道部
２９，３９，５９突出部
５０軌道輪ばらけ阻止部

Claims

車両のストラットサスペンション装置のアッパースプリングシートとストラット軸の上端部との間で支持され、該ストラット軸に軌道輪の一方が一体回転可能に固定されるストラット用軸受であって、
前記ストラット軸の回転軸線周囲に配列する転動体列の軌道面を各々形成するとともに、該転動体列を挟んで互いに相対回転可能に対向配置された一対の軌道輪であって、前記ストラット軸のアキシャル方向に対向配置されるアキシャル対向軌道部と、前記ストラット軸のラジアル方向に対向配置されるラジアル対向軌道部とを連結した形状を有し、前記転動体列を、アキシャル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第一転動体列と、ラジアル対向軌道部の軌道輪間空隙に配置される第二転動体列とを有する複列に設けて構成された一対の軌道輪と、
前記軌道輪間に形成される軌道輪間空隙に前記転動体列とともに配置され、該転動体列を収容するポケットを有した保持器とを備え、
前記軌道輪間にて前記保持器の前記軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部に、それら軌道輪の相対回転は許容しつつ、当該軌道輪間空隙を拡大する向きへの該軌道輪の相対移動によるばらけを阻止する軌道輪ばらけ阻止部が形成されてなり、
前記軌道輪ばらけ阻止部は、前記保持器の軌道輪間空隙の第一側開口に臨む周縁部から延出形成される第一側軌道輪ばらけ阻止部と、同じく前記保持器の軌道輪間空隙の第二側開口に臨む周縁部から延出形成される第二側軌道輪ばらけ阻止部とを備え、
対向配置される前記一対の軌道輪及び前記保持器のいずれか又は双方には、該保持器の軌道輪間空隙の開口に臨む周縁部に、該一対の軌道輪の一方の軌道輪との距離が、シール機能を有するよう小となるラビリンス隙間を構成する突出部が形成されてなることを特徴とするストラット用軸受。