JP4761058B2 - スライドドア用ガイド機構及びそれに使用するスライドドア用ローラーユニット - Google Patents

Description

この発明は、スライドドア用ガイド機構及びそれに使用するスライドドア用ローラーユニットに関する。

特開平８−２００３５７号公報

ワンボックス車やトラックなどの車両に採用されているスライドドアは、図８に示すごとく、ドア１６０側のブラケット１６２に取り付けられたローラー１５０（符号１４０は、サイドガイドローラーである）を、車体側のガイドレール１６１上にて走行させる形でその開閉をガイドするようにしている（特許文献１）。自動車用の多くのスライドドアは、図１に示すように、遮蔽位置では乗降口内側にドアが自身の厚み分だけ沈み込み、開放位置ではドアが車体Ａの側面に重なる形となるので、開側と閉側の各スライド限界位置の間でドアの厚さ方向位置にオフセットが生じる。従って、車体外面に取り付けられるガイドレール１６１には、図９に示すように、そのオフセットを吸収するためのカーブ区間が形成される。

ドア１６０が閉位置と開位置との間でスライドする場合、ローラー１５０は上記のカーブ区間を通過する際に、図８に示すように、その遠心力で外向きに倒れるように傾斜する。この傾斜時においてもローラー１５０がガイドレール１６１上をスムーズに走行できるよう、ガイドレール１６１の軌道面１６１ｂが平坦に形成される一方、ローラー１５０の外周面（走行転動面）１７０を構成するローラー本体部１５８は、走行転動面１７０がアキシャル方向中央位置にて外向きに膨出したアール状に形成される。

ところで、ローラー１５０のローラー本体部は、回転軸にはめ込まれる軸受の金属製の外輪に樹脂によるインサート成形部として一体化されることが多くなってきた。この場合、走行転動面１７０が上述のごとく膨出形状となっているので、成形品をアキシャル方向に取出可能とするために、そのアキシャル方向に二分した分割金型を用いて射出成形が行われることとなる。すると、成形体の走行転動面１７０には、その膨出高さが極大となるアキシャル方向中央位置に金型パーティングラインに対応したリブ状のバリ１７０ｂが周方向に形成される。

このようなバリ１７０ｂが形成されていると、ガイドレール１６１の直線区間をローラー１５０が傾かずに走行する際に、バリ１７０ｂがガイドレール１６１の軌道面１６１ｂと当接した状態でローラー１５０が転動する。その結果、ドアの荷重による転動摩擦力がバリ１７０ｂに集中した形で繰り返し加わって樹脂製のローラー本体部に割れ等の損傷が生じやすくなり、寿命が短くなる欠点がある。

本発明の課題は、ドアスライド時においてガイドレール上を走行するローラーの走行転動部を形成するローラー本体部に、成形パーティングラインに起因したバリへの集中荷重が生じにくく、ひいてはローラー本体部の寿命を向上できるスライドドア用ガイド機構と、それに用いるスライドドア用ローラーユニットと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

上記の課題を解決するために、本発明のスライドドア用ガイド機構は、
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て使用され、スライドドアに設けられたローラー回転軸に対し転動体列を介して同心的に配置され、自身の外周面に走行転動面が形成された樹脂射出成形体よりなるローラー本体部とを有するローラーユニットと、
車体に対しドアスライド方向に沿って取り付けて使用され、走行転動面においてローラー本体部を転動走行可能に支持する走行軌道面を有したガイドレールとを備え、
ガイドレールの走行軌道面は、レール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸湾曲形状をなすとともに、該ローラー本体部の外面には、ローラー本体部を金型成形する際の金型パーティングラインに対応したバリが、アキシャル方向において走行転動面の走行軌道面との摺接領域から外れた位置に形成されてなることを特徴とする。

また、本発明のスライドドア用ローラーユニットは、上記本発明のスライドドア用ガイド機構に使用され、前記内輪と、前記転動体列と、前記外輪と、前記ローラー本体部とを有することを特徴とする。

上記本発明によると、従来平坦に形成されていたガイドレールの走行軌道面を、レール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸湾曲形状をなすように形成することで、ローラー本体部が傾いた場合のスムーズな走行を確保できるようにした。走行スムーズ化の条件が軽減される分だけ、金型成形を考慮したローラー本体部の外周面形状にも自由度が生じ、金型パーティングラインに対応したラジアル方向のバリを、アキシャル方向において走行転動面の走行軌道面との摺接領域から外れた位置に形成することが十分に可能となる。その結果、ガイドレールの軌道面上をローラーが傾かずに走行する際に、バリがガイドレールの軌道面と当接せず、樹脂製のローラー本体部に割れ等の損傷が生じやすくなり、寿命を延ばすことができる。

走行ローラーユニットは、ローラー回転軸に対し相対回転不能に取り付けられる内輪と、内輪の外側に転動体列を介して同心的に配置され、該内輪に対し相対回転可能に設けられた外輪とを備えたものとして構成できる。ローラー本体部は外輪の外周面にインサート成形により一体化される形で設けることができる。これにより、軸受部をなす外輪（金属又はセラミック製）にローラー本体部が一体化されることでローラーの剛性が増し、かつ、樹脂製のローラー本体部に形成されるバリへの応力集中が生じにくいので、ローラーの寿命を一層向上することができる。

上記のバリはローラー本体部のアキシャル方向端部に形成されるようにすることが望ましい。このようにすると、軌動面上を走行中にローラー本体部が相当大きく傾いても、バリと軌道面との干渉はほとんど生じず、バリへの応力集中によるローラー本体部の寿命低下はほとんど生じない。特に、バリがローラー本体部のアキシャル方向端面においてその外周縁からアキシャル方向に突出する形で形成されていることが、この観点において最も好都合であるといえる。

金型パーティングラインに対応したバリが走行転動面の走行軌道面との摺接領域から外れて位置するように成形を行なう上で好都合な態様として、ローラー本体部のアキシャル方向における最大外径位置が走行軌道面内に存在するように、該走行軌道面を円筒面状に形成する態様を例示できる。これにより、ローラー本体部の外周面を成形する金型の内面が円筒面状となり、該金型をアキシャル方向に分割しないか、あるいは分割してもローラー本体部の最大外径位置を該円筒面のアキシャル方向の任意位置に設定することが可能となるので、金型パーティングラインひいてはバリの発生位置を走行軌道面との摺接領域から容易に外すことができる。

同様の効果は、走行転動面を、ローラー本体部のアキシャル方向における第一端から第二端に向けて、その第一端位置がローラー本体部の外周面の最大高さ位置となるように外径が単調に減少する形状とした場合にも達成できる。この場合、金型から成形後のローラー本体部を走行軌道面の第一端側へ離型するようにすればよい。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１を援用して示すごとく、本発明の一実施形態であるスライドドア用ガイド機構１は、車体Ａに形成されたドア開口１６０ｑを開閉可能に塞ぐスライドドア１６０に取り付けて使用される。図８を援用して示すごとく、スライドドア１６０にブラケット１６２を介して取り付けられたローラー回転軸５１に対し、転動体列５６（図２）を介して同心的に配置され、自身の外周面に走行転動面７０が形成された樹脂射出成形体よりなるローラー本体部５８とを有するローラーユニット５０を備える。また、図１を援用して示すように、車体Ａに対しドアスライド方向に沿って取り付けて使用され、また、図８を援用して示すように、走行転動面７０においてローラー本体部５８を転動走行可能に支持する走行軌道面６１ｂを有したガイドレール６１を備える。

図２は、スライドドア用ガイド機構１の要部を示すもので、ガイドレール６１の走行軌道面６１ｂは、レール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸湾曲形状をなす。そして、ローラー本体部５８の外面には、ローラー本体部５８を金型成形する際の金型パーティングラインに対応したラジアル方向のバリ７０ｂが、アキシャル方向において走行転動面７０の走行軌道面６１ｂとの摺接領域から外れた位置に形成されている。

図８の右に示すごとく、従来平坦に形成されていたガイドレール６１の走行軌道面６１ｂを、本発明においては、図２に示すごとく、レール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸湾曲形状をなすように形成することで、ローラー本体部５８が傾いた場合のスムーズな走行を確保できるようにしている。そして、金型パーティングラインに対応したラジアル方向のバリ７０ｂを、アキシャル方向において走行転動面７０の走行軌道面６１ｂとの摺接領域から外れた位置に形成しているので、ガイドレール６１の軌道面６１ｂ上をローラーが傾かずに走行する際に（特に直線区間）、バリ７０ｂがガイドレール６１の軌道面と当接せず、樹脂製のローラー本体部５８に割れ等の損傷が生じやすくなり、寿命を延ばすことができる。

ガイドレール６１の走行軌道面６１ｂは、本実施形態ではレール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸アール形状（円弧状）をなすように形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば楕円弧状の断面を有するものとして形成してもよい。

図２に示すように、走行ローラーユニット５０は、ローラー回転軸５１に対し相対回転不能に取り付けられる内輪５３（軸受鋼や炭素鋼で構成される）と、内輪５３の外側に転動体列５６（軸受鋼で構成される）を介して同心的に配置され、該内輪５３に対し相対回転可能に設けられた外輪５４（軸受鋼や炭素鋼で構成される）とを備えたものとして構成されている。ローラー本体部５８はポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂製であり、外輪５４の外周面にインサート成形により一体化されている。なお、ローラー本体部５８と外輪５４との境界には、両者を結合するアンカー用の凹凸５９が形成されている。

ローラー本体部５８上記のバリ７０ｂはローラー本体部５８のアキシャル方向端部に形成されている。このような位置にバリ７０ｂがあることで、図３に示すように、軌動面６１ｂ上を走行中にローラー本体部５８が相当大きく傾いても、バリ７０ｂと軌道面６１ｂとの干渉はほとんど生じず、バリ７０ｂへの応力集中によるローラー本体部５８の寿命低下はほとんど生じない。

本実施形態では、バリ７０ｂはローラー本体部５８のアキシャル方向端面７１においてその外周縁からアキシャル方向に突出する形で形成されている。具体的には、ローラー本体部５８のアキシャル方向における最大外径位置が走行軌道面６１ｂ内に存在するように、該走行軌道面６１ｂを円筒面状に形成されている。

この場合、インサート成形用の金型において、外周面成形用型１０１と端面成形用型１０２との間のパーティングラインＰＬは、ローラー本体部５８の外周面のアキシャル方向延長面と一致する形で設定される。ただし、図中破線で示すように、ローラー本体部５８のアキシャル方向端面７１の延長面と一致するようにパーティングラインＰＬ’を設定してもよく、この場合はローラー本体部５８の外周面のアキシャル方向端縁においてラジアル方向に突出する形でバリ７０ｂ’が形成される。

なお、図４に示すように、ローラー本体部５８の端面７１の外周縁には面取り部（あるいはアール部）７０ｔを形成することも可能である。図４に示すごとく、この面取り部７０ｔの成形面を端面成形用金型１０２側に形成しておけば、図２と同様のパーティングライン設定により、外周面成形用金型１０１の内周面を円筒面状とでき、外周面成形用金型１０１をアキシャル方向に分割せずとも、成形体を外周面成形用金型１０１から問題なく離型できる。

他方、走行軌道面６１ｂが円筒面状に形成されていれば、図５に示すように、走行軌道面６１ｂのアキシャル方向途中位置にパーティングラインＰＬを設定することも可能であり、ローラー本体部５８の各端面７１と走行軌道面６１ｂの対応する端部側とを互いに取り合う金型１０３，１０４を使用して成形することが可能である。この場合、バリ７０ｂは走行軌道面６１ｂのアキシャル方向途中位置に形成されるので、ローラー本体部５８の走行時の傾斜に伴なう、ガイドレール６１側の走行軌道面６１ｂとのアキシャル方向における摺動限界位置よりも外側にパーティングラインＰＬを設定することが必要である。

なお、図６及び図７は、走行転動面７３を、ローラー本体部５８のアキシャル方向における第一端から第二端に向けて、その第一端位置がローラー本体部５８の外周面の最大高さ位置となるように外径が単調に減少する形状とした例である。この場合、金型から成形後のローラー本体部５８を走行転動面７３の第一端Ｘ側へ離型するようにすればよい。図６は走行転動面７３をテーパ面状に形成した例であり、図７は走行転動面７４をアール面状に形成した例である。

スライドドアを有した車両の模式図。 本発明のスライドドア用ガイド機構を、バリ発生位置とともに例示する要部断面図。 湾曲した軌道面を有するガイドレールの作用説明図。 ローラ本体部の第一変形例を示す図。 同じく第二変形例を示す図。 同じく第三変形例を示す図。 同じく第四変形例を示す図。 スライドドア用ガイド機構の概略構成を、従来技術の問題点とともに示す説明図。 ガイドレールのカーブ区間を示す模式図。

符号の説明

Ａ 車体
５０ スライドドア用ローラーユニット
５１ ローラー回転軸
５３ 内輪
５４ 外輪
５６ 転動体列
６１ ガイドレール
６１ｂ 走行軌道面
７０ 走行転動面
７０ｂ バリ
１６０ｑ ドア開口
１６０ スライドドア

Claims (7)

1. 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て使用され、前記スライドドアに設けられたローラー回転軸に対し転動体列を介して同心的に配置され、自身の外周面に走行転動面が形成された樹脂射出成形体よりなるローラー本体部とを有するローラーユニットと、
   前記車体に対しドアスライド方向に沿って取り付けて使用され、前記走行転動面において前記ローラー本体部を転動走行可能に支持する走行軌道面を有したガイドレールとを備え、
   前記ガイドレールの前記走行軌道面は、レール長手方向と直交する平面にて切断したときの断面外形線が凸湾曲形状をなすとともに、該ローラー本体部の外面には、前記ローラー本体部を金型成形する際の金型パーティングラインに対応したバリが、アキシャル方向において前記走行転動面の前記走行軌道面との摺接領域から外れた位置に形成されてなることを特徴とするスライドドア用ガイド機構。
2. 前記バリが前記ローラー本体部のアキシャル方向端部に形成されてなる請求項１に記載のスライドドア用ガイド機構。
3. 前記バリが前記ローラー本体部のアキシャル方向端面においてその外周縁からアキシャル方向に突出する形で形成されてなる請求項２に記載のスライドドア用ガイド機構。
4. 前記ローラー本体部のアキシャル方向における最大外径位置が前記走行軌道面内に存在するように、該走行軌道面は円筒面状に形成されてなる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスライドドア用ガイド機構。
5. 前記走行転動面は、前記ローラー本体部のアキシャル方向における第一端から第二端に向けて、その第一端位置が前記ローラー本体部の外周面の最大高さ位置となるように外径が単調に減少する形状とされてなる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスライドドア用ガイド機構。
6. 前記走行ローラーユニットは、前記ローラー回転軸に対し相対回転不能に取り付けられる内輪と、前記内輪の外側に転動体列を介して同心的に配置され、該内輪に対し相対回転可能に設けられた外輪とを備え、前記ローラー本体部は前記外輪の外周面にインサート成形により一体化される形で設けられている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスライドドア用ガイド機構。
7. 請求項６に記載のスライドドア用ガイド機構に使用され、前記内輪と、前記転動体列と、前記外輪と、前記ローラー本体部とを有することを特徴とするスライドドア用ローラーユニット。

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