JP2008050902A

JP2008050902A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2008050902A
Application number: JP2006230380A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Furukawa; 史洋古川; Takashi Okumura; 剛史奥村
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】自動車のスライドドアのガイドローラとして用いられ、樹脂外皮の材料を変更しなくても、外輪と樹脂外皮との密着性を高めることが可能であり、外輪から樹脂外皮が外れにくい構造を有する転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪３の外周面に、複数個の回り止め凹凸係合部９が周方向に断続的に形成され、樹脂外皮４の内周面が外輪３の外周面に対応する形状にされ、樹脂外皮４の内周面が回り止め凹凸係合部９に密着係合することにより外輪３と樹脂外皮４との周方向への相対回転が阻止される。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は転がり軸受、特にガイドローラとして好適に用いることのできる転がり軸受に関するものである。

従来から転がり軸受は、車両のスライドドア用のガイドローラとしても用いられている（特許文献１参照）。このガイドローラは、スライドドアに取り付けられた支持軸に内輪が固定されるとともに、外輪が車両側に形成されたガイドレールに沿って回転する構造を有している。
特開平８−１７７８６７号公報

ガイドローラには、樹脂製（例えばナイロン系の合成樹脂製）の外皮を外輪の外周面に取り付けたものがある。この構造によると、金属製のガイドレールと外輪とが接することがなく、樹脂外皮がガイドレールに転接するため、ドア開閉時の静音性が向上する。

しかしガイドローラにはスライドドアの重量が加わるため、樹脂外皮が経年劣化（所謂へたり）することがある。また、樹脂外皮が雨水等を吸水することにより膨張し、外輪と樹脂外皮との隙間が拡がって密着性が低下することもある。その結果、ドアを開閉する時に外輪が回転せず樹脂外皮だけが回転することになり、これによって更に樹脂外皮の密着性が低下するという問題が生じる。この問題が進行すると樹脂外皮が外輪から外れ、ガイドレールからガイドローラが外れやすくなる。また、ドアの開閉に伴って異音が生じる場合もある。

樹脂外皮の耐荷重性や吸水性は樹脂材料の物性により決まるので、上記問題を解決するためには、樹脂外皮の材料を変更することが効果的であると考えられる。しかし樹脂外皮の材料は、静音特性やコストなど、他の諸条件を満たす必要があるため、簡単に変更できない場合もある。

本発明の課題は、自動車のスライドドアのガイドローラとして用いられ、樹脂外皮の材料を変更しなくても、外輪と樹脂外皮との密着性を高めることが可能であり、外輪から樹脂外皮が外れにくい構造を有する転がり軸受を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明の転がり軸受は、
車体に形成されたドア開口を開閉可能に塞ぐスライドドアに取り付けられた支持軸と、支持軸に固定された内輪と、内輪に対し同心的に配置されるとともに内輪との間に転動体が介装され回転自在にされた外輪と、外輪の外周面を密着して覆い、外輪と一体回転するとともに車体に形成されたガイドレールの走行軌道面に転接する樹脂外皮とを備え、
外輪の外周面に、複数個の回り止め凹凸係合部が周方向に断続的に形成され、樹脂外皮の内周面が外輪の外周面に対応する形状にされ、樹脂外皮の内周面が回り止め凹凸係合部に密着係合することにより外輪と樹脂外皮との周方向への相対回転が阻止されることを特徴とする。

上記発明によると、外輪の外周面に、複数個の回り止め凹凸係合部が周方向に断続的に形成されている。そして、樹脂外皮の内周面が外輪の外周面に対応する形状にされ、樹脂外皮の内周面が凹凸係合部に密着係合することにより、外輪と樹脂外皮の周方向への相対回転が阻止される。そのため、樹脂外皮がドアの重量支持により経年劣化したり、雨水等を吸収して膨張した場合でも、樹脂外皮の回り止めがされ、外輪から樹脂外皮が外れにくくなる。これにより、ガイドレールからガイドローラが抜けたり、ドアの開閉時に異音が生じる等の問題が発生しにくくなる。

なお、上述した複数個の回り止め凹凸係合部は、ローレット加工により形成されたローレット溝とすることが望ましい。ローレット加工であれば、金属製の外輪の外周面に容易に凹凸を形成することができる。

また、外輪の外周面には、アキシャル方向両端部においてラジアル方向に突出し樹脂外皮のアキシャル方向への位置を規制するアキシャル位置規制部が周方向に連続して形成され、アキシャル位置規制部の外周面にローレット溝が形成された構成を採用できる。この構成によると、アキシャル位置規制部によって樹脂外皮のアキシャル方向への相対移動が規制され、ローレット溝によって樹脂外皮の周方向への相対移動が阻止される。つまり、樹脂外皮はアキシャル方向にも周方向にも移動しにくくなり、その結果、外輪からの樹脂外皮の分離を効果的に防止できる。

この場合、複数個のローレット溝が各々アキシャル方向を向き、互いに平行となるように形成することができる。ローレット溝がアキシャル方向を向いていれば、樹脂外皮の周方向への相対回転を効果的に阻止することができる。

また、複数個のローレット溝を、周方向に対して斜めを向くように各々傾斜させ、周方向に互いに平行となるように形成することができる。この構成によると、樹脂外皮と外輪の周方向への相対回転だけでなく、アキシャル方向への相対移動も、ローレット溝によって阻止することができ、その結果、外輪からの樹脂外皮の分離を効果的に防止することができる。

さらに本発明は、周方向に対して第一の角度で傾斜する第一ローレット溝と、第一ローレット溝とは逆方向に傾斜する第二ローレット溝とを、アキシャル方向第一端部側に形成されたアキシャル位置規制部と、アキシャル方向第二端部側に形成されたアキシャル位置規制部とにそれぞれ振り分けて形成することができる。この構成にすると、軸受の回転に伴って樹脂外皮に捩れ力が加わった場合でも、その捩れ力に対抗しやすい。そのため、外輪からの樹脂外皮の分離を、より効果的に防止できる。

一方、本発明は、周方向に対して第一の角度で傾斜する第一ローレット溝と、第一ローレット溝とは逆方向に傾斜する第二ローレット溝とが、周方向にわたって交互に形成されたものとすることができる。この構成にすると、軸受の回転に伴って樹脂外皮に捩れ力が加わった場合でも、その捩れ力に対抗しやすい。そのため、外輪からの樹脂外皮の分離防止効果を、より向上させることができる。

さらに、回り止め凹凸係合部を凹部として形成し、当該凹部を外輪の外周面に分散形成することもできる。具体的には、ガラスビーズショットやディンプル加工によって凹部を形成することができる。これにより、外輪の外周面の面粗さを粗くすることができ、樹脂外皮との密着性を向上することが可能となる。また、樹脂外皮との接触面積が増加するので、外輪と樹脂外皮の周方向への相対回転を阻止することができる。

また、複数個の回り止め凹凸係合部を、ポンチ加工によって形成したポンチ凹部としてもよい。特に、外輪の周方向に沿って所定間隔をおいて複数個のポンチ凹部を形成するとよい。

本発明の実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は本発明に係る転がり軸受を用いたガイドローラ１の一例を示す説明図である。図１に示すスライドドア１００は、ワンボックスカーの車体１１０に固定された複数（例えば３本）のガイドレール１１１，１１２，１１３に案内されてスライド開閉可能となるように、車体１１０に取付けられている。

具体的には、スライドドア１００の上部にアッパーベース１０１が固定され、そのアッパーベース１０１に取り付けられた縦軸式ガイドローラ１が上段のアッパーガイドレール１１１に沿って回転移動する。また、スライドドア１００の中間部にセンターベース１０２が固定され、そのセンターベース１０２に取り付けられた縦軸式ガイドローラ１及び横軸式ガイドローラ１’が中段のセンターガイドレール１１２に沿ってそれぞれ回転移動する。さらに、スライドドア１００の下部にロワーベース１０３が固定され、そのロワーベース１０３に取り付けられた縦軸式ガイドローラ１及び横軸式ガイドローラ１’が下段のロワーガイドレール１１３に沿ってそれぞれ回転移動する。これらの縦軸式ガイドローラ１及び横軸式ガイドローラ１’には転がり軸受（例えば深溝玉軸受）が用いられ、同様の構造を有しているので、ここでは縦軸式ガイドローラ（以下、単にガイドローラともいう）１について説明する。

図２は、ガイドローラ１の拡大断面図である。図示するようにガイドローラ１は、スライドドア１００に取り付けられる支持軸１０と、その支持軸に固定された内輪２とを備える。また、内輪２に対し同心的に配置されるとともに内輪２との間に転動体５が介装され回転自在にされた外輪３と、外輪３の外周面Ｓ１を密着して覆い、外輪３と一体回転するとともに車体に形成されたガイドレール１１１〜１１３の走行軌道面に転接する樹脂外皮４とを備える。樹脂外皮４は、例えばナイロン系の合成樹脂によって構成される。

外輪３の外周面Ｓ１には、複数個の回り止め凹凸係合部９（図４参照）が周方向に断続的に形成され、樹脂外皮４の内周面が外輪３の外周面Ｓ１に対応する形状にされている。そして、樹脂外皮４の内周面が回り止め凹凸係合部９に密着係合することにより、外輪３と樹脂外皮４との周方向への相対回転が阻止される。

一方、転動体５は、保持器１２によって複数個保持された状態で、外輪３と内輪２との間に形成された転動体配置空間Ｓに介装されている。また、転動体配置空間Ｓのアキシャル方向両端部には、外輪３と内輪２との相対回転を許容した状態で転動体配置空間Ｓをシールするシール部材６が設けられている。このシール部材６により、転動体配置空間Ｓ内に潤滑油（図示しない）が封入され、また、転動体配置空間Ｓへの水滴等の異物の侵入が防止される。

また、支持軸１０は、内輪２を支持する内輪支持部１０ａと、その内輪支持部１０ａよりも径大な径大部１０ｂとが形成され、先端に加締め部１１が形成されている。内輪２は、径大部１０ｂの端面Ｓ２と、加締め部１１とに挟まれた形で固定されている。

また、外輪３の外周面Ｓ１には、アキシャル方向両端部においてラジアル方向に突出し樹脂外皮４のアキシャル方向への位置を規制するアキシャル位置規制部７ａ，７ｂが形成されている。樹脂外皮４を外輪３に対してアキシャル方向に相対移動させる力が働いた場合、樹脂外皮４の内周面がアキシャル位置規制部７ａ，７ｂに当接する。これにより、樹脂外皮４のアキシャル方向への抜け止めがなされる。

なお、ガイドローラ１は、図３に示す構造を採用することもできる。この実施形態では、外輪３の外周面Ｓ１に溝部８ａ，８ｂが周方向に連続する形で形成されている。そして、この溝部８ａ，８ｂの内部に、樹脂外皮４を構成する樹脂材料が入っている。樹脂外皮４を外輪３に対してアキシャル方向に相対移動させる力が働いた場合、樹脂外皮４側の凸部８１が溝部８ａ，８ｂに引っ掛かる。これにより、樹脂外皮４のアキシャル方向への抜け止めがなされる。

次に、外輪３の外周面の部分拡大図および断面図を、図４に示す。図４Ａ〜図４Ｄの実施形態では、回り止め凹凸係合部９は、ローレット加工により形成されたローレット溝９とされている。例えば図４Ａの実施形態では、アキシャル位置規制部７ａ，７ｂの外周面に、複数個のローレット溝９が、各々アキシャル方向を向くように形成されている。樹脂外皮４（図２参照）を外輪３に対して周方向に相対回転させる力が加わった場合、ローレット溝９により回り止めがなされる。図４Ａの実施形態では、ローレット溝９がアキシャル方向を向いているため、周方向への回り止め効果が特に高い。

一方、図４Ｂの実施形態では、複数個のローレット溝９が、周方向に対して斜めを向くように各々傾斜し、周方向に互いに平行となるように形成されている。この構成によると、樹脂外皮４と外輪３の周方向への相対回転を阻止できるだけでなく、樹脂外皮４のアキシャル方向への相対移動も阻止することができる。これにより、樹脂外皮４の外輪３からの分離を効果的に防止できる。

また、本発明は図４Ｃに示す構成を採用することができる。この実施形態では、周方向に対して第一の角度で傾斜する第一ローレット溝９ａと、この第一ローレット溝９ａとは反対方向に傾斜する第二ローレット溝９ｂとが、アキシャル方向第一端部側に形成されたアキシャル位置規制部７ａと、アキシャル方向第二端部側に形成されたアキシャル位置規制部７ｂとにそれぞれ振り分けて形成されている。この構成によると、樹脂外皮４と外輪３の周方向への相対回転を阻止できるだけでなく、樹脂外皮４のアキシャル方向への相対移動も阻止することができる。また、ガイドローラ１の回転に伴って樹脂外皮４に捩れ力が加わった場合でも、その捩れ力に対抗しやすい。そのため、外輪３からの樹脂外皮４の分離を効果的に防止することができる。

また、図４Ｄのようにしてもよい。この実施形態では、周方向に対して第一の角度で傾斜する第一ローレット溝９ａと、その第一ローレット溝９ａとは逆方向に傾斜する第二ローレット溝９ｂとが、周方向にわたって交互に形成されている。この構成によると、樹脂外皮４と外輪３の周方向への相対回転を阻止できるだけでなく、樹脂外皮４のアキシャル方向への相対移動も阻止することができる。また、樹脂外皮４に捩れ力が加わった場合でも、それに対抗しやすい。そのため、外輪３からの樹脂外皮４の分離を効果的に防止することができる。

次に、本発明の別の実施形態を図５に示す。図５Ａの実施形態では、回り止め凹凸係合部９が凹部９ｃとして、外輪３の外周面Ｓ１に分散形成されている。より詳しくは、この実施形態では、凹部９ｃはガラスビーズショットにより形成されている。ガラスビーズショットを用いることにより、外輪３の谷部１３にも凹部９ｃを分散形成することができる。なお、図５Ｂに示すように、ディンプル加工により凹部９ｄを分散形成してもよい。さらに、図５Ｃに示すように、回り止め凹凸係合部９を、ポンチ加工により形成されたポンチ凹部９ｃとすることもできる。

また、ガイドローラ１が、図３で説明したように溝部８ａ，８ｂを備えたものであれば、図６に示す構成を採用することができる。例えば図６Ａに示すように、外輪３の外周面Ｓ１は、溝部８ａ，８ｂによってＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃの３つの領域に分割されている。そして、これら３つの領域Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃの全てに、各々アキシャル方向を向く複数のローレット溝９が形成されている。すなわち、この実施形態では領域Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃの高さが等しいため、ローレット加工によって全ての領域にローレット溝９を形成することができる。

同様にして、図６Ｂのようにすることもできる。この実施形態では、領域Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃの全てに、周方向に対して所定角度で傾斜した複数のローレット溝９が、周方向に互いに平行になるように形成されている。また、図６Ｃの実施形態では、第一の角度で傾斜した第一ローレット溝９ａが領域Ｓ１ａに形成され、それと逆方向に傾斜した第二ローレット溝９ｂが領域Ｓ１ｃに形成され、第一ローレット溝９ａと第二ローレット溝９ｂとが合わさったＶ字型の第三ローレット溝９ｅが領域Ｓ１ｂに形成されている。

さらに、図６Ｄに示すように、領域Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃの全てに、第一ローレット溝９ａと、第二ローレット溝９ｂとを周方向にわたって交互に形成してもよい。

本発明に係る転がり軸受を用いたガイドローラの一例を示す説明図。ガイドローラの拡大図ガイドローラの別の実施例回り止め凹凸係合部の第１例を示す図回り止め凹凸係合部の第２例を示す図回り止め凹凸係合部の第３例を示す図回り止め凹凸係合部の第４例を示す図回り止め凹凸係合部の第５例を示す図回り止め凹凸係合部の第６例を示す図回り止め凹凸係合部の第７例を示す図回り止め凹凸係合部の第８例を示す図回り止め凹凸係合部の第９例を示す図回り止め凹凸係合部の第１０例を示す図回り止め凹凸係合部の第１１例を示す図

符号の説明

１ガイドローラ
２内輪
３外輪
４樹脂外皮
５転動体
６シール部材
７ａ，７ｂアキシャル位置規制部
８ａ，８ｂ溝部
９回り止め凹凸係合部（ローレット溝）
９ａ第一ローレット溝
９ｂ第二ローレット溝
１０支持軸
Ｓ転動体配置空間
Ｓ１外輪３の外周面

Claims

車体に形成されたドア開口を開閉可能に塞ぐスライドドアに取り付けられた支持軸と、該支持軸に固定された内輪と、該内輪に対し同心的に配置されるとともに前記内輪との間に転動体が介装され回転自在にされた外輪と、該外輪の外周面を密着して覆い、前記外輪と一体回転するとともに前記車体に形成されたガイドレールの走行軌道面に転接する樹脂外皮とを備え、
前記外輪の外周面に、複数個の回り止め凹凸係合部が周方向に断続的に形成され、前記樹脂外皮の内周面が前記外輪の外周面に対応する形状にされ、該樹脂外皮の内周面が前記回り止め凹凸係合部に密着係合することにより前記外輪と前記樹脂外皮との周方向への相対回転が阻止されることを特徴とする転がり軸受。
前記複数個の回り止め凹凸係合部はローレット加工により形成されたローレット溝であり、該複数個のローレット溝は各々アキシャル方向を向き、互いに平行となるように形成されている請求項１記載の転がり軸受。
前記外輪の外周面には、アキシャル方向両端部においてラジアル方向に突出し前記樹脂外皮のアキシャル方向への位置を規制するアキシャル位置規制部が周方向に連続して形成され、該アキシャル位置規制部の外周面に前記ローレット溝が形成されている請求項２記載の転がり軸受。