(57)【要約】【課題】相手部材との接触点を分散化させることで、接触点での最大面圧を低減し、ウェルド等の最弱部からの合成樹脂製外皮の割れを抑制する。【解決手段】ローラ１は、合成樹脂製外皮３の径方向外方に膨出する最大膨出部に径方向内方に窪む円周溝３ａが形成され、円周溝３ａの軸方向両エッジ部分である円周突縁３ｂ，３ｃが軸方向断面で見て円弧状の外周面を有するように丸められている。このため、円周突縁３ｂ，３ｃの同一軸方向にある２つの頂点が相手部材（ガイドレール）との接触点となり、接触点での最大面圧を分散化して低減することができる。【選択図】  図１
2008069803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、転動体と、前記外輪の外周面に形成され径方向外方に膨出する膨出部を有する合成樹脂製外皮とを備えるローラにおいて、
前記合成樹脂製外皮の膨出部に径方向内方に窪む円周溝を形成するとともに、前記円周溝の軸方向両エッジ部分に軸方向断面で見て円弧状の外周面を有する円周突縁を形成し、前記円周突縁の同一軸方向の頂点が相手部材との接触点となるようにしたことを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記円周突縁は、軸方向断面で見て円弧状の外周面が左右対称となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラに関し、特に自動車等のスライドドアに用いられるローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のスライドドアに用いられるローラは、内輪，外輪および転動体を含む軸受を備え、外輪外径が鉄製平板等でなるスライドドア用ガイドレール（以下、単にガイドレールという）に転がり接触（転接）するため、異音の問題から、外輪に合成樹脂製外皮を形成したタイプのものが主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、合成樹脂製外皮は、軸線を含む断面（以下、軸方向断面という）で見て外周面がＲ形状をなすように、径方向外方に膨出する膨出部を有するおり、その最大膨出部の頂点でガイドレールの転接面と点接触してローラが転動する構造になっている。
【０００４】
例えば、図２に示すように、従来のローラ１’は、支軸１０に固定される玉軸受２と、玉軸受２の外周に一体に成形される合成樹脂製外皮３’とから、その主要部が構成されている。玉軸受２は、支軸１０に固定される内輪４と、回転自在に配置された外輪５と、内輪４と外輪５との間に形成される環状空間６に配置される複数の玉７と、これら玉７を保持する保持器８とから構成されている。外輪５の外周面には、２本の円周溝５ａ，５ｂが軸方向断面で見て左右対称に形成されているとともに、円周溝５ａ，５ｂを埋め込むようにして外輪５の外周面に合成樹脂製外皮３’が円周状に一体に成形されている。円周溝５ａ，５ｂは、外輪５における玉７の軌道面５ｘよりも、軸方向外側の位置に形成されている。また、環状空間６の端部両側には、塵埃や水分等が侵入するのを防ぐとともに、環状空間６内に封入される潤滑剤（図示せず）の漏洩を防止するため、密封シール９，９が装着されている。
【特許文献１】特開２００６−１３８３３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のローラ１’では、合成樹脂製外皮３’の最大膨出部の１頂点がガイドレールの転接面に点接触する接触点となっていたので、合成樹脂製外皮３’の最大膨出部の１頂点にガイドレールの荷重（面圧）が集中することで、ウェルド（樹脂部品を成形する際に溶けた材料同士がぶつかる点で発生する箇所）等の最弱部位から合成樹脂製外皮３’の割れが発生する場合があった。
【０００６】
また、合成樹脂製外皮３’を形成する合成樹脂は、ナイロン系樹脂が多く、成型時に「引け」（ゲルコートが型の形状以上にへこみ合ったり、波打ったりする現象）が発生するが、最も「引け」の大きい最大膨出部がガイドレールとの接触軌道上にあると、軸受軌道の真円度が崩れやすく、ローラ１’の短寿命や異音の原因になっていた。
【０００７】
本発明の目的は、このような事情に鑑み、ガイドレールの転接面との接触点を合成樹脂製外皮の最大膨出部の１頂点ではなく分散化させることで、接触点での最大面圧を低減し、ウェルド等の最弱部からの合成樹脂製外皮の割れを抑制するローラを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、合成樹脂製外皮の接触点をガイドレールの転動軌道直上から遠ざけることにより、合成樹脂の「引け」が発生しても、軸受軌道への影響を受け難くするローラ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】
【０００９】
請求項１記載のローラは、内輪と、外輪と、転動体と、前記外輪の外周面に形成され径方向外方に膨出する膨出部を有する合成樹脂製外皮とを備えるローラにおいて、前記合成樹脂製外皮の膨出部に径方向内方に窪む円周溝を形成するとともに、前記円周溝の軸方向両エッジ部分に軸方向断面で見て円弧状の外周面を有する円周突縁を形成し、前記円周突縁の同一軸方向の頂点が相手部材との接触点となるようにしたことを特徴とする。請求項１記載のローラによれば、合成樹脂製外皮の径方向外方に膨出する膨出部に径方向内方に窪む円周溝を形成し、円周溝の軸方向両エッジ部分である円周突縁の同一軸方向にある頂点を相手部材（ガイドレール）との接触点としたことにより、合成樹脂製外皮の頂点での相手部材からの面圧を分散化して最大面圧を低減でき、ウェルド等からの合成樹脂製外皮の割れを防止することができる。また、合成樹脂製外皮の接触点を相手部材（ガイドレール）の転動軌道直上から遠ざけることができ（軌道直上の肉厚を低減でき）、合成樹脂製外皮の合成樹脂の「引け」における、軸受軌道への影響を低減することが可能となり、ローラの寿命低下や異音の抑制を図ることができる。さらに、円周突縁を軸方向断面で見て円弧状の外周面を有するように形成したので、円周溝でのエッジ当たりを防ぐことができ、合成樹脂製外皮の一点への応力集中を回避することができる。
【００１０】
請求項２記載のローラは、請求項１記載のローラにおいて、前記円周突縁は、軸方向断面で見て円弧状の外周面が左右対称となるように形成されていることを特徴とする。請求項２記載のローラによれば、円周突縁の軸方向断面で見て円弧状の外周面を左右対称となるように形成したことにより、円周突縁の同一軸方向の頂点が相手部材（ガイドレール）に均等に接触することになり、相手部材（ガイドレール）から円周突縁の同一軸方向の頂点にかかる面圧を均等化して、ローラの寿命低下や異音の抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
合成樹脂製外皮の径方向外方に膨出する膨出部に円周溝を設けて、相手部材から合成樹脂製外皮にかかる面圧を分散化させることにより、ウェルド等からの合成樹脂製外皮の割れ防止を実現した。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係るローラ１示す軸方向断面図である。本実施例１に係るローラ１は、支軸１０に固定される玉軸受２と、玉軸受２の外周面に一体に成形される合成樹脂製外皮３とから、その主要部が構成されている。
【００１４】
玉軸受２は、支軸１０に固定される内輪４と、回転自在に配置された外輪５と、内輪４と外輪５との間に形成される環状空間６に配置される複数の玉７と、これら玉７を保持する保持器８とから構成されている。
【００１５】
外輪５の外周面には、２本の円周溝５ａ，５ｂが軸方向断面で見て左右対称に形成されているとともに、円周溝５ａ，５ｂを埋め込むようにして合成樹脂製外皮３が外輪５の外周面に円周状に一体に成形されている。円周溝５ａ，５ｂは、外輪５における玉７の軌道面５ｘよりも、軸方向外側の位置に形成されている。より具体的には、円周溝５ａ，５ｂは、玉７と軌道面５ｘとが接触する接触楕円と径方向に重ならないよう形成されている。また、環状空間６の端部両側には、塵埃や水分等が侵入するのを防ぐとともに、環状空間６内に封入される潤滑剤（図示せず）の漏洩を防止するため、密封シール９，９が装着されている。
【００１６】
合成樹脂製外皮３は、軸方向断面で見て径方向外方に緩やかに膨出する膨出部を有し、その中央である最大膨出部に径方向内方に窪む円周溝３ａが形成されている。円周溝３ａは、円周溝３ａの軸方向両エッジ部分である円周突縁３ｂ，３ｃが軸方向断面で見て所定の曲率をもってＲ形状に丸められているとともに、軸方向断面で見て円弧状の外周面が左右対称となるように形成されている。このため、円周突縁３ｂ，３ｃの同一軸方向にある２つの頂点が、ガイドレール１１〜１３との接触点となる。
【００１７】
合成樹脂製外皮３は、融点２００℃以上の合成樹脂材料を用いて外輪５の外周面上に一体に成形されている。合成樹脂製外皮３を形成する合成樹脂材料としては、ポリアミド４−６（４６ＰＡ），ポリアミド６−６（６６ＰＡ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリフタルアミド（ＰＰＡ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）あるいはポリイミド（ＰＩ）等の合成樹脂が使用され、中でもガラス繊維等の強化繊維を含有したポリアミド４−６樹脂が好適に採用される。なお、合成樹脂に含有させる強化繊維としては、ガラス繊維の他、炭素繊維，アラミド繊維などを用いてもよい。
【００１８】
強化繊維の含有量は、２０〜６０重量％が好ましい。強化繊維の含有量が６０重量％を越える場合は混練不良や成形性の低下が発生し、２０重量％未満では効果が少ない。また、耐磨耗性をさらに向上させたい場合には、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），およびグラファイトなどの固体潤滑剤を適宜添加して、摩擦係数を低減することもできる。この場合、固体潤滑剤の含有量は、５〜２０重量％が好ましい。潤滑剤の含有量が２０重量％を越えると、母材樹脂の機械的強度が低下し、５重量％未満の場合は効果が少ない。
【００１９】
合成樹脂製外皮３を上記のような合成樹脂材料で構成することにより、ローラ１の耐熱性を向上させることができ、高温の状態においても合成樹脂製外皮３が変形することを防止できる。従って、ローラ１は、スライドドア１４を介して車体へ取り付けたまま、塗装ライン等が備えているオーブンを通過させることが可能になる。
【００２０】
また、合成樹脂製外皮３に、高温での機械的特性に優れるポリアミド４−６，ポリアミド６−６，ポリブチレンテレフタレート，ポリフタルアミド，ポリフェニレンサルファイド，ポリエーテルエーテルケトンあるいはポリイミド樹脂を採用することにより、従来使用されていた合成樹脂に比べ、ローラ１の荷重に対する耐クリープ性と磨耗や衝撃等に対する耐久性とを向上させることができる。
【００２１】
以上のように構成された実施例１に係るローラ１は、図３に例示するように、支軸１０を介してスライドドア１４の所定の位置に取り付けられ、車体側に設けられたガイドレール１１〜１３に嵌め入れられて、ガイドレール１１〜１３上を転動する。
【００２２】
なお、上記実施例１では、合成樹脂製外皮３に形成される円周溝３ａを１本としたが、２本以上の円周溝を形成し、各円周溝の軸方向両エッジ部分である円周突縁の同一軸方向の頂点をガイドレール１１〜１３の転動面との接触点とするようにしても、本実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００２３】
本実施例１によれば、合成樹脂製外皮３の径方向外方に膨出する最大膨出部に径方向内方に窪む円周溝３ａを形成し、円周溝３ａの軸方向両エッジ部分である円周突縁３ｂ，３ｃの同一軸方向にある２つの頂点をガイドレール１１〜１３の転動面との接触点としたことにより、ガイドレール１１〜１３から合成樹脂製外皮３の接触点にかかる面圧を分散化して、接触点での最大面圧を低減できるために、ウェルド等からの合成樹脂製外皮３の割れを防止できる。また、合成樹脂製外皮３の接触点をガイドレール１１〜１３の転動軌道直上から遠ざけることができ（軌道直上の肉厚を低減でき）、合成樹脂製外皮３の合成樹脂の「引け」における、軸受軌道への影響を低減することが可能となり、ローラ１の寿命低下や異音の抑制を図ることができる。さらに、円周突縁３ｂ，３ｃを軸方向断面で見て円弧状の外周面を有するように形成したので、円周溝３ａでのエッジ当たりを防ぐことができ、合成樹脂製外皮３の一点への応力集中を回避することができる。
【００２４】
また、円周溝３ａの軸方向両エッジ部分である円周突縁３ｂ，３ｃの外径が同じになるようにしたことにより、円周突縁３ｂ，３ｃの同一軸方向の頂点がガイドレール１１〜１３に均等に接触することになり、ガイドレール１１〜１３から円周突縁３ｂ，３ｃの同一軸方向の頂点にかかる面圧を均等化して、ローラ１の寿命低下や異音の抑制を図ることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例について説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれ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、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００２６】
例えば、実施例１では、玉軸受２を備えるローラ１を例にとって説明したが、本発明に使用される軸受はこれに限られることなく、針状ころ軸受等の他の転がり軸受の場合にも、本発明が同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係るローラを示す軸方向断面図。
【図２】従来のローラを示す軸方向断面図。
【図３】ローラの配設態様を説明する要部斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１  ローラ
２  玉軸受
３  合成樹脂製外皮
３ａ  円周溝
３ｂ，３ｃ  円周突縁
４  内輪
５  外輪
５ａ，５ｂ  円周溝
５ｘ  軌道面
６  環状空間
７  玉
８  保持器
９  密封シール
１０  支軸
【図１】
2008069803.tif 000003
【図２】
2008069803.tif 000004
【図３】
2008069803.tif 000005