(57)【要約】【課題】耐疲労性等の機械的特性に優れ、更に耐水性及び耐塩化カルシウム性にも優れる樹脂物を備えるスライドドア用転がり軸受を提供する。【解決手段】内輪、外輪、転動体および保持器を備え、前記外輪の外周部に設けられた円周状の溝に、合成樹脂組成物からなる樹脂部が前記外輪の外周部及び端面部を覆うように配設されたスライドドア用転がり軸受において、前記合成樹脂組成物が、樹脂成分を該合成樹脂組成物全量の４５〜８０質量％、ガラス繊維を該合成樹脂組成物全量の２０〜５５質量％で含み、かつ、前記樹脂成分が、それぞれ該樹脂成分全量に対しポリアミド６６を６０〜８０質量％、非晶性芳香族ポリアミドを１５〜２５質量％及び低吸水性脂肪族ポリアミドを５〜１５質量％の割合で含むことを特徴とするスライドドア用転がり軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、転動体および保持器を備え、前記外輪の外周部に設けられた円周状の溝に、合成樹脂組成物からなる樹脂部が前記外輪の外周部及び端面部を覆うように配設されたスライドドア用転がり軸受において、
前記合成樹脂組成物が、樹脂成分を該合成樹脂組成物全量の４５〜８０質量％、ガラス繊維を該合成樹脂組成物全量の２０〜５５質量％で含み、かつ、前記樹脂成分が、それぞれ該樹脂成分全量に対しポリアミド６６を６０〜８０質量％、非晶性芳香族ポリアミドを１５〜２５質量％及び低吸水性脂肪族ポリアミドを５〜１５質量％の割合で含むことを特徴とするスライドドア用転がり軸受。
【請求項２】
前記低吸水性脂肪族ポリアミドがポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド６１２及びポリアミド６１０から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載のスライドドア用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のスライドドア部に用いられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のスライドドア部に設けられる転がりとして、外輪の外周部に設けられた円周状の溝に、合成樹脂からなる樹脂部が前記外輪の外周部及び端面部を覆うように配設された構成のものが知られており、合成樹脂としてアセタールコポリマーが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５１２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アセタールコポリマー製の樹脂部は、摺動特性は十分満足するものの、疲労特性が十分でないため、最悪の場合は亀裂が生じるおそれがある。また、自動車は水と接触する機会が多いため、樹脂部には耐水性も要求され、更には降雪地方では路面の凍結防止のために融雪剤（塩化カルシウム）が撒かれることが多く、耐塩化カルシウム性が要求されることもある。
【０００５】
そこで本発明は、耐疲労性等の機械的特性に優れ、更に耐水性及び耐塩化カルシウム性にも優れる樹脂物を備えるスライドドア用転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、下記のスライドドア用転がり軸受を提供する。
（１）内輪、外輪、転動体および保持器を備え、前記外輪の外周部に設けられた円周状の溝に、合成樹脂組成物からなる樹脂部が前記外輪の外周部及び端面部を覆うように配設されたスライドドア用転がり軸受において、前記合成樹脂組成物が、樹脂成分を該合成樹脂組成物全量の４５〜８０質量％、ガラス繊維を該合成樹脂組成物全量の２０〜５５質量％で含み、かつ、前記樹脂成分が、それぞれ該樹脂成分全量に対しポリアミド６６を６０〜８０質量％、非晶性芳香族ポリアミドを１５〜２５質量％及び低吸水性脂肪族ポリアミドを５〜１５質量％の割合で含むことを特徴とするスライドドア用転がり軸受。
（２）前記低吸水性脂肪族ポリアミドがポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド６１２及びポリアミド６１０から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記（１）記載のスライドドア用転がり軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、樹脂部を、耐肥料性及び耐熱性に優れるポリアミド６６と、耐塩化カルシウム性に優れる低吸水性ポリアミドとを含み、更に両者を相溶させる非晶性芳香族ポリアミドを配合した樹脂成分に、補強材としてガラス繊維を配合した樹脂組成物で形成したため、優れた機械的特性及び耐塩化カルシウム性を兼備したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るスライドドア用転がり軸受の一例を示す断面図である。図示されるスライドドア用転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、内輪１１と外輪１２の両軌道面間に配置される転動体である玉１３と、玉１３を円周方向に等配して転動自在に保持する保持器１４と、外輪１２の両端に固定された一対のシール１５と、外輪１２の外周部１２ａと端面部１２ｂとを覆うように配設される樹脂部１６とを備える。また、内輪１１と外輪１２との間で、一対のシール１５によって仕切られる内部空間には、規定量のグリース（図示せず）が充填されている。
【００１０】
グリースは、制限されるものはないが、使用温度を考慮して、例えば、ポリα−オレフィン油、アルキルジフェニルーエーテル油等を基油とし、ジウレア等を増ちょう剤とし、更に酸化防止剤や摩耗防止剤等を添加したものを使用できる。また、シール１５も接触ゴムシールとすることもでき、例えば、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム等に各種充填材を配合したゴム組成物製とすることができる。
【００１１】
また、外輪１２は、通常の転がり軸受のものに比べて肉厚で、内輪１１より肉厚に形成されている。外輪１２の外周部１２ａには、回り止めのための円周方向に繋がる二列の環状溝１２ｃが形成されている。樹脂部１６は、この転がり軸受１０をコアとして、後述される合成樹脂組成物をインサート成形することで、環状溝１２ｃに合成樹脂組成物が入り込み、外輪１２の外周部１２ａからの脱着が防止される。
【００１２】
樹脂部１６は、樹脂成分に補強材としてガラス繊維を配合した樹脂組成物からなる。樹脂成分としては、耐熱性及び耐疲労性に優れるポリアミド６６を主成分とし、非晶性芳香族ポリアミドと低吸水性脂肪族ポリアミドとを混合した混合樹脂を用いる。樹脂成分は、射出成形性を考慮すると、数平均分子量で１３０００〜３００００のものが好ましく、更に耐疲労性、高成形精度を考慮すると、数平均分子量で１８０００〜２６０００のものがより好ましい。数平均分子量が１３０００未満の場合には、分子量が低すぎて、耐疲労性が低く、実用性がない。一方、数平均分子量が３００００を越える場合には耐疲労性は向上するものの、スライドドア用転がり軸受の樹脂部１６として必要な衝撃強度等の機械的強度を達成するためにガラス繊維を規定量含有させると、成形時の溶融粘度が高くなり、射出成形により高精度で樹脂部１６を製造することが難しくなる。
【００１３】
低吸水性脂肪族ポリアミドは、吸水性を低下させて耐塩化カルシウム性を向上させる成分である。低吸水性脂肪族ポリアミドとしては、下記表に示すように、２３℃の水中に２４時間浸漬させたときの吸水率（ＡＳＴＭ  Ｄ５７０）が０．５質量％以下であるポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）が好ましく、これらを単独で、あるいは混合して用いる。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
非晶性芳香族ポリアミドは、ポリアミド６６と低吸水性脂肪族ポリアミドとを相溶させるために配合される。この非晶性芳香族ポリアミドとして、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸及びイソフタル酸との重縮合体であるポリアミド６Ｔ／６Ｉを基本骨格とし、更に分子中に脂肪族ポリアミド部分を形成した変性ポリアミド６Ｔ／６Ｉを好適に用いることができる。また、脂肪族ポリアミド部分を形成するためのモノマーとしては、６−アミノカプロン酸、１２−アミノドデカン酸、ε−カプロラクタム、ラウロラクタム、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン等を好適に用いることができる。これらの中で、炭素６のものと、炭素数１２のものとを組み合わせて用いると、ポリアミド６６及び上記好ましい低吸水性ポリアミドと分子構造が類似し、相溶性がより向上する。
【００１６】
樹脂成分において、ポリアミド６６は６０〜８０質量％、非晶性芳香族ポリアミドは１５〜２５質量％、低吸水性脂肪族ポリアミドは５〜１５質量％である。ポリアミド６６が６０質量％未満では、相対的に低吸水性脂肪族ポリアミドの含有量が増すことができるため耐塩化カルシウム性を向上させることができるものの、耐熱性及び耐疲労性が低下して好ましくない。一方、ポリアミド６６が８０質量％を超えると、相対的に低吸水性脂肪族ポリアミドの含有量が減ることになり目的とする耐塩化カルシウム性が得られない。
【００１７】
また、上記樹脂成分に、エチレンプロピレン非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム状物質を配合することで、樹脂部１６の耐衝撃性を緩和できるようになり好ましい。その配合量は、耐熱性、機械的強度及び耐塩化カルシウム性を損なわない範囲で選択される。
【００１８】
ガラス繊維は、機械的強度や耐磨耗性を高める等の補強効果を付与するために配合する成分である。そのため、ガラス繊維は、細いものの方が、同一含有量でも本数が多くなり補強効果がより高くなり、更に樹脂中での配向性が良くなり、外径部の真円度が高まり、表面の凹凸も小さくなる。但し、細すぎると補強効果が少なくなる。そこで本発明では、直径が５〜１５μｍのガラス繊維を用いることが好ましく、５〜９μｍのガラス繊維がより好ましい。また、ガラス繊維の繊維長は１００〜９００μｍであることが好ましく、より好ましくは３００〜６００μｍである。繊維長が１００μｍ未満の場合は、短すぎて補強効果及び寸法抑制効果が小さい。繊維長が９００μｍを越える場合は、補強効果及び寸法抑制効果は向上するものの、樹脂部成形工程での繊維の破損や、配向性の低下による成形精度悪化が想定されるようになる。
【００１９】
また、ガラス繊維は、樹脂成分を構成する各種ポリアミドとの接着性を考慮して、片末端にエポキシ基やアミノ基等を有するシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。ガラス表面に結合されたシランカップリング剤は、片末端に存在するエポキシ基やアミノ基等の官能基がポリアミドのアミド結合に作用し、ガラス繊維による補強効果を向上させると共に、耐摩耗性を向上させる効果もある。
【００２０】
ガラス繊維の含有量は、脂組成物全量の２０〜５５質量％であり、好ましくは２５〜４０質量％である。含有量が２０質量％未満では補強効果が少なく、５５質量％を越える場合は、射出成形に適した流動性が得られないばかりでなく、外径部を精度良く成形するのが難しくなる。
【００２１】
尚、ガラス繊維の一部を、炭素繊維等の他の繊維状補強材、あるいはチタン酸カリウムウィスカー等のウィスカー状補強材で代替してもよい。
【００２２】
また、樹脂部１６の放熱性を向上させるために、上記強化材とは別に、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性充填材、具体的には、アルミナ、マグネシア、窒化アルミニウム、炭化珪素、ベリリア、グラファイト等を更に添加してもよい。
【００２３】
更に、樹脂部１６の外径部の凹凸を更に減少させる、或いは、外径部の耐摩耗性を更に向上させるために、上記強化材とは別に、粒子状充填材、具体的には、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、ウォラストナイト等を更に添加してもよい。粒子状充填材としては、上記説明した高熱伝導性充填材も粒子状であれば、同様の効果を有する。
【００２４】
更には、成形時及び使用時の熱による劣化を防止するために、ヨウ化物系熱安定剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用して添加することが好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
ポリアミド６６（宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０Ｕ」、数平均分子量２００００、ヨウ化銅系添加剤含有）７２質量％（但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては４６．８質量％）、非晶性芳香族ポリアミド（変性ポリアミド６Ｔ／６Ｉ、（株）エムスケミ−ジャパン製「グリボリーＧ２１」）２０質量％（但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては１３質量％）、低吸水性脂肪族ポリアミド（ポリアミド１２、宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン３０１４Ｕ」、数平均分子量１４０００、ヒンダードフェノール系酸化防止剤含有）８質量％（但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては５．２質量％）を混合して樹脂材料を調製した。この樹脂材料を６５質量％、繊維径１３μｍ（即ち、平均直径が１３μｍで、直径１２〜１４μｍの範囲のもの）のガラス繊維（アミノ基含有シランカップリング剤処理品）を３５質量％の割合で混練して樹脂組成物を得た。そして、内径８ｍｍ、外径２６ｍｍ、幅７ｍｍ、ガラス繊維強化ポリアミド製保持器を備えるシール付き深溝玉軸受「６０８」の外輪厚肉品で、外輪外周面に円周状の溝を設けたものをコアとし、樹脂組成物をインサート成形（射出成形）して図１に示す形状のスライドドア用転がり軸受を作製した。
【００２７】
（実施例２）
ポリアミド６６として、平均分子量２６０００の宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２６Ｕ」を用い、ガラス繊維として繊維径６μｍ（即ち、平均直径が６μｍで、直径５〜７μｍの範囲のもの）に代えた以外は実施例１と同様にしてスライドドア用転がり軸受を作製した。
【００２８】
（比較例１）
ポリアセタールコポリマー（ポリプラスチックス（株）製「ジュラコン  Ｍ９０」）を用いて、実施例１と同様にしてスライドドア用転がり軸受を作製した。
【００２９】
（比較例２）
ガラス繊維含有ポリアミド６６（宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ７」、数平均分子量２００００、ヨウ化銅系添加剤含有、ガラス繊維含有量３５質量％）を用いて行いて、実施例１と同様にしてスライドドア用転がり軸受を作製した。
【００３０】
（耐久性試験）
上記で作製したスライドドア用転がり軸受を４個、実際のスライドドアに配設して、耐久性を評価した。試験条件は以下のとおりである。
(1)荷重：Ｆｒ４９０Ｎ（５０ｋｇ）／Ｂｒｇ
(2)ストローク：１００ｍｍ
(3)送り速度：１００ｍｍ／ｓ
(4)試験回数：１００００往復
(5)融雪剤水溶液噴霧：融雪剤（塩化カルシウム）が撒かれた道路を走行した自動車が戦車されることを想定して、２０００往復毎にスライドドア用転がり軸受に塩化カルシウム水溶液（１０％）を１０ｍｌずつ噴霧した。噴霧後、軸受表面が乾いてから、再び試験を継続した。
【００３１】
結果を表１に示すが、本発明に従い、ポリアミド６６と、非晶性芳香族ポリアミドと、低吸水性脂肪族ポリアミドとを特定比率で混合してなる樹脂成分にガラス繊維を配合した樹脂組成物で樹脂部を形成することにより、耐塩化カルシウム性に優れ、耐久性が向上することがわかる。これに対し、繊維強化されていないポリアセタールコポリマーを用いた場合は、耐疲労性に劣り、樹脂部に亀裂が生じた。また、樹脂成分にポリアミド６６のみを用いた場合も、融雪剤による亀裂が発生している。
【００３２】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のスライドドア用転がり軸受の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  スライドドア用転がり軸受
１１  内輪
１２  外輪
１２ｃ  環状溝
１３  転動体
１６  樹脂部
【図１】
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