支撑杆轴承及车辆的支撑杆式悬架的制作方法

1.本发明涉及在车辆的支撑杆式悬架中使用的支撑杆轴承。


背景技术：

2.作为通过螺旋弹簧进行车轮相对于车体的支承、并且为了将上下振动吸收而具备减震器的悬架，有将内置有减震器的伸缩的柱(支撑杆)固定到车轴上而成的支撑杆式悬架。支撑杆式悬架主要作为乘用车的前轮用被广泛地使用。
3.作为用于支撑杆式悬架的上部的支撑杆轴承，有使接触于上侧轨道轮而将上侧轨道轮定位的上侧壳和接触于下侧轨道轮而将下侧轨道轮定位的下侧壳作成合成树脂制的结构(例如，参照专利文献1及2)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：美国专利第8、496、383号说明书
7.专利文献2：日本特许第4434768号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.专利文献1的支撑杆轴承通过使上侧轨道轮7的躯体部(圆筒面)与上侧壳4的轴向面嵌合，由上侧壳4保持上侧轨道轮7。同样，通过使下侧轨道轮8的躯体部(圆筒面)与下侧壳11的轴向面嵌合，用下侧壳11保持下侧轨道轮8。
10.因而，在专利文献1的支撑杆轴承的构造中，通过设置上述躯体部，上侧轨道轮7及下侧轨道轮8的高度变高。如果轨道轮的高度较高，则有加工精度变差等问题。例如在将钢板压力加工来制造轨道轮的情况下，由于需要较深的拉深加工，所以会发生滚动体滚动的凹弯曲面的精度变差以及板厚减小等的问题。
11.另一方面，专利文献2的支撑杆轴承由于是在轨道轮上没有上述躯体部的构造，所以上侧轨道轮13及下侧轨道轮14的高度不变高，所以没有上述问题。
12.但是，在专利文献2的支撑杆轴承的构造中，上侧轨道轮13不与上侧壳18嵌合，下侧轨道轮14不与下侧壳12嵌合。因此，合成树脂制的上侧壳与金属制的上侧轨道轮的密接性以及合成树脂制的下侧壳与金属制的下侧轨道轮的密接性下降。
13.在支撑杆轴承中，有因为各零件的尺寸差或输入载荷的变化而在上侧壳与下侧壳之间发生偏心的情况。因而，需要测量各零件的位置关系而进行管理，以使得在发生了上述偏心的情况下上侧壳与下侧壳也不干涉。在需要管理的上述偏心中，例如有在将支撑杆轴承组装后在各轨道轮与各壳之间发生的偏心。
14.但是，在专利文献2的支撑杆轴承的构造中，上侧轨道轮13不与上侧壳18嵌合，下侧轨道轮14不与下侧壳12嵌合。因此，在测量合成树脂制的上侧壳18与金属制的上侧轨道轮13的位置关系的情况下以及测量合成树脂制的下侧壳12与金属制的下侧轨道轮14的位
置关系的情况下，通过测量压发生上述壳与上述轨道轮的位置偏差。因而，不能在将上述壳与上述轨道轮组合的局部装配件的状态下测量支撑杆轴承的位置关系，所以品质管理性下降。
15.本发明的目的是提供一种在将上侧壳及下侧壳做成合成树脂制的支撑杆轴承中、能够不使轨道轮的高度变高而提高合成树脂制的壳与金属制的轨道轮的密接性、并且能够提高合成树脂制的壳与金属制的轨道轮的位置关系的品质管理性的支撑杆轴承。
16.用来解决课题的手段
17.本发明的主旨是以下这样的。
18.〔1〕
19.一种支撑杆轴承，具备：上侧壳，被固定在车辆的支撑杆式悬架的支撑杆的上端部；下侧壳，与配置在上述支撑杆的外侧的螺旋弹簧直接或间接地连接；上侧轨道轮，与上述上侧壳接触而被定位；下侧轨道轮，与上述下侧壳接触而被定位；以及滚动体，在上述上侧轨道轮及上述下侧轨道轮间滚动；使上述上侧壳及上述下侧壳为合成树脂制；其特征在于，上述上侧轨道轮具有向径向内方突出的朝内凸缘部；上述下侧轨道轮具有向径向外方突出的朝外凸缘部；上述上侧壳具有从上述上侧轨道轮的与上述朝内凸缘部的端面对置的面朝向上述端面向径向外方突出的朝外凸部；上述下侧壳具有从上述下侧轨道轮的与上述朝外凸缘部的端面对置的面朝向上述端面向径向内方突出的朝内凸部；通过上述上侧轨道轮的上述朝内凸缘部的端面与上述上侧壳的上述朝外凸部接触，上述上侧轨道轮成为被上述上侧壳保持的状态；通过上述下侧轨道轮的上述朝外凸缘部的端面与上述下侧壳的上述朝内凸部接触，上述下侧轨道轮成为被上述下侧壳保持的状态。
20.〔2〕
21.一种支撑杆轴承，具备：上侧壳，被固定在车辆的支撑杆式悬架的支撑杆的上端部；下侧壳，与配置在上述支撑杆的外侧的螺旋弹簧直接或间接地连接；上侧轨道轮，与上述上侧壳接触而被定位；下侧轨道轮，与上述下侧壳接触而被定位；以及滚动体，在上述上侧轨道轮及上述下侧轨道轮间滚动；使上述上侧壳及上述下侧壳为合成树脂制；其特征在于，上述上侧轨道轮具有向径向外方突出的朝外凸缘部；上述下侧轨道轮具有向径向内方突出的朝内凸缘部；上述上侧壳具有从上述上侧轨道轮的与上述朝外凸缘部的端面对置的面朝向上述端面向径向内方突出的朝内凸部；上述下侧壳具有从上述下侧轨道轮的与上述朝内凸缘部的端面对置的面朝向上述端面向径向外方突出的朝外凸部；通过上述上侧轨道轮的上述朝外凸缘部的端面与上述上侧壳的上述朝内凸部接触，上述上侧轨道轮成为被上述上侧壳保持的状态；通过上述下侧轨道轮的上述朝内凸缘部的端面与上述下侧壳的上述朝外凸部接触，上述下侧轨道轮成为被上述下侧壳保持的状态。
22.〔3〕
23.如〔1〕或〔2〕所记载的支撑杆轴承，上述上侧轨道轮的上述朝内凸缘部的端面或上述朝外凸缘部的端面以及上述下侧轨道轮的上述朝外凸缘部的端面或上述朝内凸缘部的端面是冲切加工的剪切面。
24.〔4〕
25.一种车辆的支撑杆式悬架，具备〔1〕～〔3〕中任一项所记载的支撑杆轴承。
26.发明效果
27.根据以上的有关本发明的支撑杆轴承以及车辆的支撑杆式悬架，通过上侧轨道轮的朝内凸缘部的端面或朝外凸缘部的端面与上侧壳的朝外凸部或朝内凸部接触，上侧轨道轮被上侧壳保持，并且通过下侧轨道轮的朝外凸缘部的端面或朝内凸缘部的端面与下侧壳的朝内凸部或朝外凸部接触，下侧轨道轮被下侧壳保持。
28.因而，与专利文献1那样的在上侧轨道轮上设置躯体部而将该躯体部用上侧壳保持、并且在下侧轨道轮上设置躯体部并将该躯体部用下侧壳保持的构造相比，能够使上侧轨道轮及下侧轨道轮的高度变低，所以能够消除上侧轨道轮及下侧轨道轮的加工精度变差等的问题。此外，与专利文献2那样的合成树脂制的壳不与金属制的轨道轮嵌合的构造相比，仅通过使各轨道轮与各壳嵌合，仅用两个零件就能够进行局部装配，在此状态下能够进行支撑杆轴承的位置关系的测量，所以能够使品质管理性提高。
附图说明
29.图1是具备有关本发明的实施方式的支撑杆轴承的车辆的支撑杆式悬架的部分剖视概略图。
30.图2a是上述支撑杆式悬架的局部放大纵剖视图。
31.图2b是图2a内的支撑杆轴承的局部放大纵剖视图。
32.图3a是从上方观察上侧壳的部分纵剖立体图。
33.图3b是将图3a的上侧壳的上下反转而表示的立体图。
34.图4a是从上方观察下侧壳的部分纵剖立体图。
35.图4b是将图4a的下侧壳的上下反转而表示的立体图
36.图5是表示支撑杆轴承的位置关系的测量例的说明图。
37.图6a是表示有关本发明的实施方式的支撑杆轴承的变形例的车辆的支撑杆式悬架的局部放大纵剖视图。
38.图6b是图6a内的支撑杆轴承的局部放大纵剖视图。
39.标号说明
40.1 支撑杆轴承
41.2 上侧壳
42.2a 朝外凸部
43.2b 朝内凸部
44.3 下侧壳
45.3a 朝内凸部
46.3b 朝外凸部
47.4 上侧轨道轮
48.4a 朝内凸缘部
49.4b 朝外凸缘部
50.4c、4d 端面
51.5 下侧轨道轮
52.5a 朝外凸缘部
53.5b 朝内凸缘部
54.5c、5d 端面
55.6 滚动体
56.7 保持器
57.8 外径侧密封件
58.9 内径侧密封件
59.10 支撑杆
60.11 螺旋弹簧
61.12 弹簧隔离体
62.13 上固定件
63.14 防尘套
64.a 朝外凸部列
65.b 朝内凸部列
66.c 朝内凸部列
67.d 朝外凸部列
68.e 径向内方
69.f 径向外方
70.m 三维测量机
71.p 探头
72.r 旋转轴
73.s 支撑杆式悬架
74.sa 局部装配件
具体实施方式
75.以下，基于附图说明有关本发明的实施方式。
76.在本说明书中，将支撑杆轴承1的旋转轴r(参照图1)的方向称作“轴向”，将与轴向正交且向旋转轴r接近的方向称作“径向内方”(例如，参照图1的箭头e的方向)，将与轴向正交且远离旋转轴r的方向称作“径向外方”(例如，参照图1的箭头f的方向)。此外，在将轴向设为铅直方向的情况下，将与以旋转轴r为中心的半径方向正交的水平方向称作“周向”。
77.《支撑杆式悬架》
78.图1的概略图中表示的车辆的支撑杆式悬架s，在将内置有减震器的伸缩的支撑杆10固定到未图示的车轴上、将上固定件13固定在车体上的状态下使用。
79.在支撑杆式悬架s的上部，具备一边支撑车体一边相应于通过转向操作而操舵轮的方向变化而摆动旋转的支撑杆轴承1。支撑杆轴承1的摆动角度对应于车轮的容许操舵角度而决定，例如被设定为40
°
以上50
°
以下的范围。
80.在支撑杆10的外侧，设有作为悬架弹簧的螺旋弹簧11以及用来将减震器的油封从砂粒等的异物保护的防尘套14。支撑杆式悬架s在下侧壳3(图2a)的螺旋弹簧11的支承面上具备由橡胶等弹性体构成的弹簧隔离体12。
81.《支撑杆轴承》
82.如图1的概略图以及图2a及图2b的纵剖视图所示，支撑杆轴承1具备固定在支撑杆
10的上端部的上侧壳2、经由弹簧隔离体12与螺旋弹簧11直接或间接地连接的下侧壳3、被上侧壳2保持的上侧轨道轮4、被下侧壳3保持的下侧轨道轮5、以及在上侧轨道轮4及下侧轨道轮5间滚动的滚动体6。滚动体6被保持器7保持，以使相邻的滚动体6彼此不接触。下侧壳3具备外径侧密封件8及内径侧密封件9。
83.上侧轨道轮4及下侧轨道轮5是钢制的，由钢板通过压力加工成形，在加工后被淬火硬化。上侧壳2及下侧壳3是合成树脂制。下侧壳3具备的外径侧密封件8及内径侧密封件9是弹性体制。
84.形成上侧壳2及下侧壳3的上述合成树脂例如是聚酰胺类(pa66、pa46、pa612、pa6、pa9t、pa10t等)，作为强化纤维例如含有20～60重量％玻璃纤维(gf)。
85.形成外径侧密封件8及内径侧密封件9的上述弹性体作为热塑性弹性体(tpe)，是tps(苯乙烯类)、tpo(烯烃类)、tpu(氨酯类)、tpa(胺类)、tpee(酯类)等，作为橡胶材料，是腈橡胶(nbr)、氢化腈橡胶(hnbr)、丙烯橡胶(acm)、乙丙橡胶(aem)、氟橡胶(fkm、fpm)、硅橡胶(vqm)等。橡胶材料可以适当地将1种或两种以上的橡胶混合而使用。
86.《上侧轨道轮及下侧轨道轮》
87.如图2a及图2b的纵剖视图所示，上侧轨道轮4具有向径向内方e突出的朝内凸缘部4a，下侧轨道轮5具有向径向外方f突出的朝外凸缘部5a。
88.《上侧壳》
89.如图2b的纵剖视图以及图3a及图3b的立体图所示，上侧壳2具有从与上侧轨道轮4的朝内凸缘部4a的端面4c对置的面朝向端面4c向径向外方f突出的朝外凸部2a。这里，朝外凸部2a在周向上隔开间隔排列，它们成为朝外凸部列a。“朝外凸部”也可以不构成朝外凸部列a。即“朝外凸部”也可以是连续的，例如是凸条等。
90.《下侧壳》
91.如图2b的纵剖视图以及图4a及图4b的立体图所示，下侧壳3具有从与下侧轨道轮5的朝外凸缘部5a的端面5c对置的面朝向端面5c向径向内方e突出的朝内凸部3a。这里，朝内凸部3a在周向上隔开间隔排列，它们成为朝内凸部列b。“朝内凸部”也可以不构成朝内凸部列b。即“朝内凸部”也可以是连续的，例如是凸条等。
92.《由上侧壳进行的上侧轨道轮的保持以及由下侧壳进行的下侧轨道轮的保持》
93.上侧轨道轮4的朝内凸缘部4a的端面4c与上侧壳2的朝外凸部列a接触。由此，上侧轨道轮4成为被上侧壳2保持的状态。下侧轨道轮5的朝外凸缘部5a的端面5c与下侧壳3的朝内凸部列b接触。由此，下侧轨道轮5成为被下侧壳3保持的状态。
94.上侧轨道轮4的朝内凸缘部4a的端面4c以及下侧轨道轮5的朝外凸缘部5a的端面5c是优选为冲切加工的剪切面的实施方式。由此，精度较好的作为上述剪切面的端面4c与合成树脂制的上侧壳2的朝外凸部列a接触而嵌合，精度较好的作为上述剪切面的端面5c与合成树脂制的下侧壳3的朝内凸部列b接触而嵌合，所以保持力稳定。
95.《支撑杆轴承的位置关系的测量例》
96.图5的说明图表示支撑杆轴承的位置关系的测量例，即用三维测量机m对使下侧轨道轮5的朝外凸缘部5a的端面5c与下侧壳3的朝内凸部列b嵌合的局部装配件sa的偏心进行测量的例子。
97.一边使三维测量机m的探头p的前端对于图5的局部装配件sa的测量对象面接触并
移动一边进行测量。这样的测量时的探头p的接触压较大，是几百克，根据探头p的规格而不同。通过进行这样的测量，能够管理局部装配件sa处的偏芯，能够使支撑杆轴承的品质管理性提高。
98.合成树脂制的壳与金属制的轨道轮的嵌合力设定为，使得在作用有各种测量设备(三维测量机的探头、轮廓形状测量端子等)的测量压的情况下上述壳和上述轨道轮也不偏移。上述嵌合力的目标只要是上述轨道轮的自重以上即可，但如果考虑测量机的各种探头的规格，则优选为上述轨道轮的自重的2倍以上。即，只要设定上述壳与上述轨道轮的过盈量以成为上述嵌合力的目标即可。
99.《变形例》
100.在图6a及图6b的纵剖视图所示的变形例的支撑杆轴承1中，与图2a及图2b的纵剖视图所示的支撑杆轴承1相同的标号表示相同或相当的部件或部分。
101.在图6a及图6b的纵剖视图所示的变形例中，上侧轨道轮4具有向径向外方f突出的朝外凸缘部4b，下侧轨道轮5具有向径向内方e突出的朝内凸缘部5b。
102.上侧壳2具有从与上侧轨道轮4的朝外凸缘部4b的端面4d对置的面朝向端面4d而向径向内方e突出的朝内凸部2b。这里，朝内凸部2b在周向上隔开间隔排列，它们成为朝内凸部列c。
103.下侧壳3具有从与下侧轨道轮5的朝内凸缘部5b的端面5d对置的面朝向端面5d而向径向外方f突出的朝外凸部3b。这里，朝外凸部3b在周向上隔开间隔排列，它们成为朝外凸部列d。
104.在图6a及图6b的纵剖视图所示的变形例的支撑杆轴承1中，上侧轨道轮4的朝外凸缘部4b的端面4d与上侧壳2的朝内凸部列c接触。由此，上侧轨道轮4成为被上侧壳2保持的状态。下侧轨道轮5的朝内凸缘部5b的端面5d与下侧壳3的朝外凸部列d接触。由此，下侧轨道轮5成为被下侧壳3保持的状态。
105.上侧轨道轮4的朝外凸缘部4b的端面4d及下侧轨道轮5的朝内凸缘部5b的端面5d是优选为冲切加工的剪切面的实施方式。由此，精度较好的作为上述剪切面的端面4d与合成树脂制的上侧壳2的朝内凸部列c接触而嵌合，精度较好的作为上述剪切面的端面5d与合成树脂制的下侧壳3的朝外凸部列d接触并嵌合，所以保持力稳定。
106.《作用效果》
107.如以上这样，有关本发明的实施方式的支撑杆轴承1通过上侧轨道轮4的朝内凸缘部4a的端面4c或朝外凸缘部4b的端面4d与上侧壳2的朝外凸部2a(朝外凸部列a)或朝内凸部2b(朝内凸部列c)接触，上侧轨道轮4被上侧壳2保持。此外，通过下侧轨道轮5的朝外凸缘部5a的端面5c或朝内凸缘部5b的端面5d与下侧壳3的朝内凸部3a(朝内凸部列b)或朝外凸部3b(朝外凸部列d)接触，下侧轨道轮5被下侧壳3保持。
108.在合成树脂制的上侧壳2及下侧壳3上，发生通过成形收缩的离差而产生的微小的变形，在上侧轨道轮4及下侧轨道轮5上，发生因压力加工的弹性后效及热加工应变带来的微小的变形。通过使上侧轨道轮4的凸缘部4a、4b的端面4c、4d与上侧壳2的朝外凸部2a(朝外凸部列a)或朝内凸部2b(朝内凸部列c)嵌合，使下侧轨道轮5的凸缘部5a、5b的端面5c、5d与下侧壳3的朝内凸部3a(朝内凸部列b)或朝外凸部3b(朝外凸部列d)嵌合，上述微小的变形被矫正，密接性提高。
109.根据有关本发明的实施方式的支撑杆轴承1，与专利文献1那样的在上侧轨道轮上设置躯体部而将该躯体部用上侧壳保持、并且在下侧轨道轮上设置躯体部并将该躯体部用下侧壳保持的构造相比，能够使上侧轨道轮4及下侧轨道轮5的高度变低，所以能够消除上侧轨道轮4及下侧轨道轮5的加工精度变差等问题。此外，与专利文献2那样的合成树脂制的壳不与金属制的轨道轮嵌合的构造相比，通过使各轨道轮与各壳嵌合，仅用两个零件就能够进行局部装配，在该状态下能够进行支撑杆轴承的位置关系的测量，所以能够使品质管理性提高。
110.以上的实施方式的记载全部是例示，并不受此限制。能够不脱离本发明的范围而施以各种改良及变更。