JP2008057568A - スライドドア支持用転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂外皮の材質を変更することなく、回動力を強化し、さらにはアキシャル方向への抜け防止も達成できるスライドドア支持用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】 内輪２と、外輪３と、転動体列５と、外輪外周面３０を密着して被う樹脂外皮４と、を備えるスライドドア支持用の転がり軸受装置であって、外輪３と樹脂外皮４とが回転軸線Ｘ０周りに相対的に滑り変位することを阻止するための外皮滑り防止面Ｑが、回転軸線Ｘ０と平行であって該回転軸線Ｘ０から一定距離隔たった仮想軸線Ｘ１，Ｘ２を中心とする偏心回転体面３２ａ，３２ｂとして形成されてなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のスライドドアに用いられるスライドドア支持用転がり軸受装置に関するものである。

特開平１１−３３４３６９号公報

近年の自動車においては、乗降口にスライドドアが設けられる場合がある。この場合、車体側の乗降口の上下縁及びその中間にガイドレールが設けられるとともに、スライドドア側にそれらガイドレール上を転動するガイドローラーを設けて、開閉動作をスムーズ化しつつ該スライドドアを支持する構造とされている。

これらのガイドローラーは、スライドドア側に取り付けられる支軸に対し取り付けられるスライドドア支持用の軸受装置として構成される。具体的には、支軸に該軸受装置の内輪が一体に組み付けられる一方、金属製の外輪の外周面側はインサート成形により樹脂外皮にて被われており、ガイドレール上に配置する際には、この樹脂外皮をガイドレールのレール面に対し接触配置する。これにより、軸受装置がガイドレール上を転動する際、静粛性が保たれている。

ところが、近年、こうしたスライドドア支持用の軸受装置においては、ドアの長期間にわたる支持・転動、ドア開閉時の衝撃、樹脂外皮の吸水等により、一体回転すべき外輪と樹脂外皮との密着性が悪化してクリープが生じ、軸受周方向の回動力の低下、樹脂外皮のアキシャル方向への抜け等が、課題として挙げられており、これらに対し様々な改善策が提案されている。

特許文献１は、密着性強化に係る技術に関し、樹脂外皮のアキシャル方向への抜けを効果的に防止する構造に関し記載があるが、軸受の回動力強化が十分でない場合もある。

本発明の課題は、上記課題に鑑みてなされたものであり、樹脂外皮の材質を変更することなく、回動力を強化し、さらにはアキシャル方向への抜け防止も達成できるスライドドア支持用転がり軸受装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置は、
車両のスライドドア側に取り付けられる支持軸に固定される内輪と、該内輪に対し同心的に配置される外輪と、内輪と外輪との間にて周方向に配列する複数の転動体からなる転動体列と、外輪の外周面を密着して被う樹脂外皮と、を備え、該樹脂外皮の外周面をローラー面として車両の車体側に設けられるレールのレール面に接触する形で配置することで該レール上を転動しつつスライドドアを支持するスライドドア支持用の転がり軸受装置であって、
外輪の外周面は、アキシャル方向の少なくとも一部区間において、当該区間をなす周方向の面を転がり軸受の回転軸線を中心としてラジアル方向に平均化した仮想基準円筒面を考えたとき、周方向の面の少なくとも一部が、仮想基準円筒面からラジアル方向に逸脱することにより外輪と樹脂外皮とが回転軸線周りに相対的に滑り変位することを阻止するための外皮滑り防止面として形成され、樹脂外皮の内周面が該外輪の外周面に対応する形状を有してこれに密着してなることを特徴とする。

上記本発明の構成によると、外輪外周面からアキシャル方向（軸受の回転軸線方向）の一部区間を取り出すと、その細い筒状をなす面は、軸受の回転軸線を中心軸線とする半径一定の円筒面からラジアル方向に逸脱する逸脱区間が形成されている。このため、外輪該周面の逸脱区間は、該逸脱区間を被う樹脂外皮と周方向の接触面を有するので、軸受が自身の回転軸線周りに回転をはじめて、軸受の内輪と外輪とが周方向に相対回転する際には、該逸脱区間が、外輪と樹脂外皮との相対回転を阻止する形になる。つまり、この逸脱区間が外皮滑り防止面として機能するのである。これにより、外輪と樹脂外皮との周方向の相対すべりが防止され、軸受の周方向の回動力が強化される。

上記本発明の構成とするための具体的な形態としては、外皮滑り防止面を、回転軸線と平行であって該回転軸線から一定距離隔たった仮想軸線を中心とする偏心回転体面として形成することができる。この場合、偏心回転体面は、軸受の回転軸線とは中心が異なるので、該偏心回転体面を被う樹脂外皮は、外輪に対し軸受の回転軸線周りに相対回転できない構造となる。外輪と樹脂外皮との周方向の相対すべりが防止されるから、軸受の周方向の回動力が強化される。

また、外輪の外周面は、アキシャル方向の一部区間が偏心回転体面とされ、残余の区間が回転軸線を中心とする円筒面とすることができる。一部区間のみを偏心回転体面とすべく特殊形状とし、他の区間は一般的な軸受と同様の円筒面形状とすることで、全体を比較的容易に形成できる。

また、外輪の外周面に偏心回転体面を、溝深さを周方向に連続変化させる偏心溝の形で形成できる。偏心回転体面の存在により軸受の周方向の回動力が強化されるとともに、偏心回転体面が上記の溝形状で形成されることで、樹脂外皮のアキシャル方向を防止することもできる。また、偏心回転体面を溝として形成することで樹脂外皮の厚みを確保し、割れ難くすることができる。

また、偏心回転体面が外輪外周面のアキシャル方向の端部に形成されると、外輪の該偏心回転体面部分、あるいは該偏心回転体面と密着する樹脂外皮部分には、樹脂外皮に対し加えられる衝撃や荷重により応力が集中し易く、割れ易くなる。従って、偏心溝は、外輪の外周面のアキシャル方向途中位置、より好ましくは外輪の外周面のアキシャル方向中点位置を含む区間内に形成する方が、強度上望ましい。また、該偏心溝のアキシャル方向両側に隣接する外周面領域を、回転軸線を中心とする円筒面とすることで、偏心溝両端の樹脂外皮部分に平均的な厚みを持たせることができ、偏心溝周辺の樹脂外皮の強度を上げることができる。

また、偏心溝は、回転軸線を含む平面による軸受断面において、アキシャル方向中点位置を通って回転軸線と直交する基準線に関して対称となる形状に形成できる。これにより、樹脂外皮に対し加えられる衝撃や荷重による応力を、よりバランスよく受けることができる。

また、複数の偏心溝を、外輪の外周面のアキシャル方向中点位置に関して両側に振り分ける形で形成してもよい。この構成によると、樹脂外皮のアキシャル方向への抜けを発生させる外力を、複数の偏心溝により分散して支持することができる。この場合、１対の偏心溝を、アキシャル方向中点位置を通って回転軸線と直交する基準面に関して面対称となる位置に形成することで、上記のとおり、樹脂外皮に対し加えられる衝撃や荷重による応力を、よりバランスよく受けることが可能となる。

以下、図面を参照しつつ本発明の第一実施形態について説明する。図１は、本発明に係るスライドドア支持用転がり軸受装置（以下、軸受装置と略する）であるガイドローラーの一例を示す説明図である。図１に示すスライドドア（スライド移動体）１００は、自動車の車体（機体）１１０に固定された複数のレール１１１，１１２，１１３にて案内されてスライド開閉可能となるよう車体１１０に取り付けられている。

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に取り付けられるガイドローラー１（縦軸式ガイドローラー１ａ）が上段のアッパーガイドレール１１１に沿って遊転移動する。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に取り付けられたガイドローラー１（縦軸式外のガイドローラー１ａ及び横軸式ガイドローラー１ｂ）が中段のセンターガイドレール１１２に沿ってそれぞれ遊転移動する。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、そのロワーベースに取り付けられたガイドローラー１（縦軸式ガイドローラー１ａ及び横軸式ガイドローラー１ｂ）が下段のロワーガイドレール１１３に沿ってそれぞれ遊転移動する。これらの縦軸式ガイドローラー１及び横軸式ガイドローラー１は転がり軸受を用いた軸受装置として形成されており、それぞれのガイドローラー１は同様の構造を有している。以下、これらガイドローラー１の具体的な構造について詳説する。

図２は、本発明の軸受装置の第一実施形態を示す断面図であり、さらに言えば、回転軸線Ｘ０を含む平面による軸受断面である。図２の軸受装置１は、車両のスライドドア１００側に取り付けられる支持軸１０に対し組み付けられる内輪２と、該内輪２に対し同心的に配置される外輪３と、内輪２と外輪３との間にて周方向に配列する複数の転動体５からなる転動体列５０と、外輪３の外周面３０を密着して被う樹脂外皮４と、を備えた基本構成を有する。各転動体５は、内輪２及び外輪５の軌道面間に収容される形で、保持器６により保持されている。軌道面間に形成される軸受空間７のアキシャル方向（軸受装置１の回転軸線方向）両端は開口とされており、その両端開口には一対のシール部材８が配置され、軸受空間７内が外部に対しシールされている。

この軸受装置１は、車両の車体側に設けられるレール１１１，１１２，１１３のレール面に、樹脂外皮４の外周面４９をローラー面として接触させる形で配置され、該レール１１１，１１２，１１３上を転動しつつスライドドア１００を支持する。樹脂外皮４の外周面４９は、アキシャル方向両端に湾曲する面取り部が形成され、ローラー面をなす中央部は平坦面として形成されている。なお、内輪２及び外輪３は金属製である。樹脂外皮４はＰＡ４６ナイロンであり、外輪３に対しインサート成形されたものである。

外輪３の外周面３０には、外輪３と樹脂外皮４とが回転軸線Ｘ０周りに相対的に滑り変位することを阻止するための外皮滑り防止面Ｑが形成されており、樹脂外皮４の内周面４０が該外輪３の外周面３０に対応する形状を有してこれに密着している。

本発明における外皮滑り防止面Ｑは、図５に示すように、外輪３の外周面３０におけるアキシャル方向の少なくとも一部区間において、当該区間をなす周方向の面を軸受装置１の回転軸線Ｘ０を中心としてラジアル方向に平均化した仮想基準円筒面Ｖを考えたとき、周方向の面の少なくとも一部（図５では全区間）Ｑが、仮想基準円筒面Ｖからラジアル方向に逸脱することにより外輪３と樹脂外皮４とが回転軸線Ｘ０周りに相対的に滑り変位することを阻止するための外皮滑り防止面Ｑとして形成することができることを特徴としている。これにより、外輪と樹脂外皮との周方向の相対すべりが防止され、軸受の周方向の回動力が強化されている。

図２に示す本発明の第一実施形態における外皮滑り防止面Ｑは、溝深さを周方向に連続変化させる偏心溝３１ａ，３１ｂとして、さらに言えば該偏心溝３１ａ，３１ｂの内周面３２ａ，３２ｂとして形成されている。これらの内周面３２ａ，３２ｂは、回転軸線Ｘ０と平行であって該回転軸線Ｘ０から一定距離隔たった仮想軸線Ｘ１、Ｘ２を中心とする偏心回転体面をなしている。なお、各偏心溝３１ａ，３１ｂのアキシャル方向両側に隣接する残余の区間３３は、回転軸線Ｘ０を中心とする円筒面とされている。

また、図２の偏心溝３１ａ，３１ｂは、外輪３の外周面３０のアキシャル方向中点位置Ｍを含む、アキシャル方向両端区間Ａを除く途中区間Ｂ内に形成されており、さらに言えば、偏心溝３１ａ，３１ｂは、アキシャル方向中点位置Ｍに関して両側にそれぞれ１ずつ振り分ける形で形成されている。

さらに、振り分けられた２つの偏心溝３１ａ，３１ｂは、アキシャル方向中点位置Ｍを通って回転軸線Ｘ０と直交する基準面に関して面対称となる位置に形成されている。また、図２の左右の偏心溝３１ａ，３１ｂは、回転軸線Ｘ０に対し互いが逆方向に偏心するように形成されている。具体的に言えば、図２の左側の偏心溝３１ａは、中心軸線Ｘ１を中心とする半径Ｄ１の溝として外輪３に形成されており、軸受装置１の回転軸線Ｘ０に対し図の上側に偏心した形状をなすものである。図２の偏心溝３１ａには、図中の上側に、溝３１ａの全周を通しての最小溝深さＣ２となる部分が表れており、図中の下側に、溝３１ａの最大の溝深さＣ１となる部分が表れている。他方、図２の右側の偏心溝３１ｂは、中心軸線Ｘ２を中心とする半径Ｄ２の溝として外輪３に形成されており、軸受装置１の回転軸線Ｘ０に対し図の下側に偏心した形状をなすものである。図２の偏心溝３１ｂには、図中の上側に、溝３１ｂの全周を通しての最大溝深さＣ４となる部分が表れており、図中の下側に、溝３１ｂの最小の溝深さＣ３となる部分が表れている。なお、Ｄ０は外輪の最大半径であり、本実施形態においてはＤ１＝Ｄ２、Ｃ１＝Ｃ３、Ｃ２＝Ｃ４である。

図３は、本発明の軸受装置の第二実施形態を示す断面図であって、回転軸線Ｘ０を含む平面による軸受断面である。図２の第二実施形態に対し、基本構成、レールとの配置関係、各部の材質は同様であるが、外皮滑り防止面Ｑの形状が異なる。

図３に示す本発明の第二実施形態における外皮滑り防止面Ｑは、溝深さを周方向に連続変化させる幅広の偏心溝３１ｃとして、さらに言えば該偏心溝３１ｃの内周面３２ｃとして形成されており、回転軸線Ｘ０と平行であって該回転軸線Ｘ０から一定距離隔たった仮想軸線Ｘ３を中心とする偏心回転体面をなしている。なお、偏心溝３１ｃのアキシャル方向両側に隣接する残余の区間３３は、回転軸線Ｘ０を中心とする円筒面とされている。

また、図３の偏心溝３１ｃは、外輪３の外周面３０のアキシャル方向中点位置Ｍを含む、アキシャル方向両端区間Ａを除く途中区間Ｂ内に形成されている。さらに言えば、偏心溝３１ｃは、アキシャル方向中点位置Ｍをまたぐ形で、該アキシャル方向中点位置Ｍを通って回転軸線Ｘ０と直交する基準面に関して面対称となる形で形成されている。偏心溝３１ｃの底面は平坦面とされるとともに、両端面は残余区間３３へ続く傾斜面として形成されている。

図３の偏心溝３１ｃには、中心軸線Ｘ３を中心とする半径Ｄ３の溝として外輪３に形成されており、軸受装置１の回転軸線Ｘ０に対し図の下側に偏心した形状をなすものである。図２の偏心溝３１ｃには、図中の上側に、溝３１ｃの全周を通しての最大溝深さＣ５となる部分が表れており、図中の下側に、溝３１ｂの最小の溝深さＣ６となる部分が表れている。

図４は、本発明の軸受装置の第三実施形態を示す断面図であって、回転軸線Ｘ０を含む平面による軸受断面である。第三の第二実施形態に対し、基本構成、レールとの配置関係、各部の材質は同様であるが、樹脂外皮４の形状、及び外皮滑り防止面Ｑの形状が異なる。

図４に示す本発明の第三実施形態においては、外輪３の外周面３０が、アキシャル方向中心位置においてラジアル方向外向きに膨出する形状、つまり、図４の断面において外周面３０が円弧状に表れるような形状とされており、外周面３０のアキシャル方向の全区間が外皮滑り防止面Ｑとされている。樹脂外皮４は、この外輪３の外周面３０を被う形で形成され、その外周面４９が、図４の断面において円弧状に表れるような形状とされている。

なお、図４の外皮滑り防止面Ｑは、中心軸線Ｘ４を中心とする最大半径Ｄ４の膨出部３１ｄの外周面（偏心回転体面）３２ｄとして外輪３に形成されており、軸受装置１の回転軸線Ｘ０とは上側にＣ５だけずれた、異なる中心軸線Ｘ４を有する偏心形状をなしている。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら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。

例えば、外輪３の外周面３０に外皮滑り防止面Ｑを形成する形態として、図６に示すように、アキシャル方向に延びる形でラジアル方向内向きにくぼむ溝部３１ｅ及びラジアル方向外向きに突出するリブ３１ｆが、回転軸線Ｘ０周り（周方向）に連続的に形成される形態や、図７に示すように、外皮滑り防止面Ｑとして、外輪３の外周面３０の回転軸線Ｘ０周り（周方向）に、少なくとも１以上の凹部３１ｇ（又は凸部）が形成される形態も、本発明には含まれる。

本発明に係るスライドドア支持用転がり軸受装置の配置を説明する説明図。 本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置の第一実施形態を説明する断面図。 本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置の第二実施形態を説明する断面図。 本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置の第三実施形態を説明する断面図。 本発明の外皮滑り防止面を説明する説明図。 本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置の第四実施形態を説明する断面図。 本発明のスライドドア支持用転がり軸受装置の第四実施形態を説明する断面図。

符号の説明

１ スライドドア支持用転がり軸受装置（ガイドローラー）
２ 内輪
３ 外輪
３０ 外輪外周面
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 偏心溝
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 偏心回転体面
４ 樹脂外皮
５ 転動体
Ａ アキシャル方向両端区間
Ｂ アキシャル方向途中区間
Ｘ０ 回転軸線
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４ 中心軸線（仮想軸線）
Ｖ 仮想基準円筒面
Ｑ 外皮滑り防止面（偏心回転体面）
Ｍ アキシャル方向中点位置
１００ スライドドア
１１０ 車体
１１１ アッパーガイドレール
１１２ センターガイドレール
１１３ ロワーガイドレール
１０１ アッパーベース
１０２ センターベース
１０３ ロワーベース

Claims (3)

1. 車両のスライドドア側に取り付けられた支持軸に固定される内輪と、該内輪に対し同心的に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間にて周方向に配列する複数の転動体からなる転動体列と、前記外輪の外周面を密着して被う樹脂外皮と、を備え、該樹脂外皮の外周面をローラー面として前記車両の車体側に設けられるレールのレール面に接触する形で配置することで該レール上を転動しつつ前記スライドドアを支持するスライドドア支持用の転がり軸受装置であって、
   前記外輪の外周面は、アキシャル方向の少なくとも一部区間において、当該区間をなす周方向の面を前記転がり軸受の回転軸線を中心としてラジアル方向に平均化した仮想基準円筒面を考えたとき、前記周方向の面の少なくとも一部が、前記仮想基準円筒面からラジアル方向に逸脱することにより前記外輪と前記樹脂外皮とが前記回転軸線周りに相対的に滑り変位することを阻止するための外皮滑り防止面として形成され、前記樹脂外皮の内周面が該外輪の外周面に対応する形状を有してこれに密着してなることを特徴とするスライドドア支持用転がり軸受装置。
2. 前記外皮滑り防止面は、前記回転軸線と平行であって該回転軸線から一定距離隔たった仮想軸線を中心とする偏心回転体面として形成されてなる請求項１記載のスライドドア支持用転がり軸受装置。
3. 前記外輪の外周面は、アキシャル方向の一部区間が前記偏心回転体面とされ、残余の区間が前記回転軸線を中心とする円筒面とされてなる請求項１記載のスライドドア支持用転がり軸受装置。

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