(57)【要約】【課題】  静音性と耐久性を併せ持った自動車シートスライド用転がり軸受を提供する。【解決手段】  自動車シートスライド用転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、内外輪１１，１２間に配置される転動体１３と、転動体１３を転動自在に保持する保持器１４と、を備え、ポリアミド４６樹脂を含有する樹脂部１６が外輪１２の外周部１２ａと端面部１２ｂを覆うように配設される。また、外輪１２の外周部１２ａには、樹脂部１６が入り込んだ環状溝１２ｃが設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、該内外輪間に配置される転動体と、該転動体を転動自在に保持する保持器と、を備える自動車シートスライド用転がり軸受であって、
前記外輪の外周部には溝が設けられ、ポリアミド４６樹脂を含有する樹脂部が前記外輪の外周部を少なくとも覆うように配設されることを特徴とする自動車シートスライド用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のシートスライド部に用いられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のシートスライド部に設けられる転がり軸受としては、金属製の内外輪を用い、潤滑手段として固形潤滑剤を内外輪間に封入して保持器を不要としたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−４２１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受を自動車のシートスライド部に使用した場合、転がり軸受の外輪外周部等にグリースを塗布しても、外輪が鉄・アルミニウム製等の金属製レール上を摺動すると金属同士の接触が生じ、異音が発生するという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、静音性と耐久性を併せ持った自動車シートスライド用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】
【０００５】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）  内輪と、外輪と、該内外輪間に配置される転動体と、該転動体を転動自在に保持する保持器と、を備える自動車シートスライド用転がり軸受であって、
前記外輪の外周部には溝が設けられ、ポリアミド４６樹脂を含有する樹脂部が前記外輪の外周部を少なくとも覆うように配設されることを特徴とする自動車シートスライド用転がり軸受。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の自動車シートスライド用転がり軸受によれば、外輪の外周部を少なくとも覆う樹脂部が設けられるので、金属製の外輪とレールによる金属同士の接触が防止され、摺動時の異音が低減される。また樹脂部の材料として選定したポリアミド４６樹脂は、優れた耐疲労性と高い限界ＰＶ値を有するので、自動車シートスライドで必要な耐久性も併せ持つことができ、転がり軸受として高い信頼性を有する。また、外輪の外周部には溝が設けられるので、樹脂部が回り止めされると共に、樹脂部の外輪の外周部からの脱着が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態に係る自動車シートスライド用転がり軸受について図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
本実施形態の自動車シートスライド用転がり軸受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、規定量のグリースが充填されている。
【０００９】
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をコアとしてインサート成形することで、環状溝１２ｃに樹脂が入り込み、外輪１２の外周部１２ａからの脱着が防止される。
【００１０】
樹脂部１６を形成する樹脂としては、非強化のポリアミド４６樹脂が最も好ましい。一般的に用いられているガイドロール用転がり軸受では、外輪外周部に形成される樹脂部はポリアセタール樹脂が最も多く、ポリアミド樹脂ではポリアミド６６、ポリアミド６を用いている例も存在する。しかしながら、以下の表１に示すように、これら３種類の樹脂は限界ＰＶ値が低く、また疲労強度も低いので、通常外輪が金属のままの自動車シートスライド部に使用するには、より高い耐久性が求められる。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
それに対して、ポリアミド４６樹脂は、表１から見ても明らかなように、限界ＰＶ値・疲労強度が非常に高く、上記樹脂の中で自動車シートスライド部での使用に好適な樹脂であることがわかる。
【００１３】
使用されるポリアミド４６樹脂の平均分子量は、１５０００〜３５０００、好ましくは２００００〜３００００の範囲である。平均分子量が１５０００未満の場合は分子量が低すぎて、耐疲労性が悪くなり好ましくない。それに対して、平均分子量が３５０００を越える場合は、溶融時の流動性が悪くなり、射出成形で精度よく成形するのが困難になり好ましくない。
【００１４】
またポリアミド４６樹脂には、酸化防止効果の高いアミン系酸化防止剤が添加されている。使用されるアミン系酸化防止剤としては、４，４’−（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン等のジフェニルアミン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン等のｐ−フェニレンジアミン系化合物が好適である。上記アミン系酸化防止剤の添加量としては、全量に対して、０．２〜２．０重量％、より好ましくは０．５〜１．５重量％程度である。アミン系酸化防止剤の添加量が０．２重量％未満の場合は、酸化防止の改善効果が十分でなく好ましくない。また酸化防止剤の添加量が２．０重量％を越える場合は、酸化防止の効果があまり変わらなくなると共に、成形後表面に析出するブルームを引き起こす可能性があり好ましくない。
【００１５】
またこれらのアミン系酸化防止剤の代わり、あるいは併用して、ヨウ化銅とヨウ化カリウムの混合物からなる銅系熱安定剤を用いても良い。この銅系熱安定剤の添加量は全量に対して０．０５〜１．０重量％程度である。銅系熱安定剤の添加量が０．０５重量％未満の場合は、熱安定性の改善効果が十分でなく好ましくない。また熱安定剤の添加量が１．０重量％を越える場合は、熱安定性の改善効果があまり変わらなくなると共に、固体のため分散不良を引き起こす可能性があり好ましくない。
【００１６】
また、ポリアミド４６からなる樹脂部１６の吸水による寸法変化を抑制するために、樹脂部の外表面を覆うように防湿被膜を設けても良い。防湿被膜を形成する材料としては、非晶性フッ素樹脂、硬化型ウレタン樹脂、硬化型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂、ポリパラキシリレン誘導体などである。この中で、特に樹脂自体に撥水性がある非晶性フッ素樹脂被膜、ポリパラキシリレン誘導体が水分の透過を抑える効果が高く特に好適である。非晶性フッ素樹脂は、主鎖に含フッ素脂肪族エーテル環構造を有する重合体であり、具体的には、パーフルオロ（アリルビニルエーテル）やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等のアルケニルビニルエーテルからなるモノマーを環化重合したり、又はこれらのモノマーをテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）等のラジカル重合性モノマーと共重合することによって得られる。この非晶性フッ素樹脂は、基材との接着性を向上させるために、カルボキシル基等の官能基を末端等に導入した構造のものが好ましい。また、この非晶性フッ素樹脂は、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）などのパーフルオロ溶媒に溶解する性質を有しているので、実際に樹脂部の表面に被膜を有する場合、この溶媒に１〜１０ｗｔ％程度溶解させた溶液を刷毛等で塗布後、乾燥することで行うことができる。被膜の厚さは、溶液濃度に依存しており、所望の厚みを得るように適宜濃度調整を行う。十分な防湿性を維持するための被膜の膜厚は、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．３〜２μｍである。膜厚が０．１μｍ未満の場合は、膜厚を安定して成膜するのが難しく、十分な防湿性を確保するのが困難である。それに対して、膜厚が１０μｍを越える場合は、防湿性が変らないと共に、膜厚を均一にするのが難しく、コスト高になり好ましくない。尚、被膜と樹脂部との接着性（密着性）を向上するために、１００〜１２０℃程度で０．５〜２ｈｒ程度熱処理を行ったり、プライマー処理を行うと更に好適である。
【００１７】
硬化型ウレタン樹脂、硬化型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂は、構造中に、熱あるいは紫外線（ＵＶ）で硬化する官能基を有するものである。膜厚は、非晶性フッ素樹脂と同程度である。硬化型ウレタン樹脂、硬化型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂は、樹脂自体に撥水性がなく、湿度を遮断する能力が優れているわけではないので、樹脂層の間に、金属蒸着被膜を介在させ、防湿性能を向上させる被膜構成としてもよい。この金属蒸着被膜は、ポリアミド４６樹脂の表面に直接成膜させて、十分な膜強度と接着性をだすことは難しいので、下地被膜として、硬化型ウレタン樹脂、硬化型アクリル樹脂、硬化型エポキシ樹脂が必要である。金属の種類としては、アルミニウムの他、クロム、ニッケル等である。金属蒸着被膜の厚さは、０．００８〜０．１μｍ、好ましくは０．０１〜０．０５μｍである。膜厚が０．００８μｍ未満の場合は、膜厚を安定して成膜するのが難しく、十分な防湿性を確保するのが困難である。それに対して、膜厚が０．１μｍを越える場合は、防湿性が変らないと共に、コストアップ、質量増加も想定され、好ましくない。
【００１８】
ポリパラキシリレン誘導体は以下の化学式１で表され、化学式２に表される（２，２）−パラシクロファン化合物の化学蒸着法により、成膜される。
【００１９】
【化１】
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【００２０】
（化学式１中、Ｘ１、Ｘ２は水素、低級アルキル、または塩素等のハロゲン元素を表し、Ｘ１、Ｘ２は同一でも異なっていてもよい）
【００２１】
【化２】
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【００２２】
（化学式２中、Ｘ１、Ｘ２は化学式１と同じである）
【００２３】
化学式１も具体例としては、ポリパラキシリレン、ポリモノクロロパラキシリレン、ポリジクロロパラキシリレン等であり、耐熱性としては、塩素置換基が多いものの方がより高く、自動車での世界各地での使用温度を想定すると、常用最高使用温度が１２０℃程度のポリモノクロロパラキシリレンと、１５０℃程度のポリジクロロパラキシリレンがより好適である。
【００２４】
また、化学式１に示すポリパラキシリレン誘導体は、一部水素をフッ素化し、耐熱性を向上された化学式３の化学構造のものであってもよい。尚、化学式３の被膜の常用最高使用温度は約２５０℃と非常に高い。
【００２５】
【化３】
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【００２６】
ポリパラキシリレン誘導体の被膜の膜厚も、上記説明したものと同様であり、０．５〜５μｍ程度が適当である。膜厚が０．５μｍ未満の場合は、十分な防湿性を確保するのが困難であり、好ましくない。それに対して、膜厚が５μｍを越える場合は、防湿性が変らないと共に、化学蒸着法による処理コストが高くなり好ましくない。
【００２７】
図２及び図３は、本発明の自動車シートスライド用転がり軸受の使用例を示す。車体の床面には、金属板をロール成形することで形成される左右一対の固定レール２０が固定されている。固定レール２０は、その上部中央に長手方向に沿った溝部２１を有し、溝部２１の両側に本実施形態の転がり軸受１０を長手方向に摺動自在に案内する一対の案内部２２を有する。転がり軸受１０は、シートフレーム２３の下面に設けられた支持ブラケット２４に固定される複数の軸部２５の両端にそれぞれ設けられている。
【００２８】
これにより、シートフレーム２３に取り付けられたシート（図示せず）は、転がり軸受１０が固定レール２０内を摺動することで、車体に対してスライド調整可能となる。また、金属製の外輪１２の外周部１２ａに配設される樹脂部１６が案内部２２と摺動することで、外輪１２と固定レール２０による金属同士の接触が防止され、摺動時の異音を低減することができる。
【００２９】
従って、本実施形態の自動車シートスライド用転がり軸受１０によれば、外輪１２の外周部１２ａを少なくとも覆う樹脂部１６が設けられるので、金属製の外輪１２と固定レール２０による金属同士の接触が防止され、摺動時の異音が低減される。また樹脂部１６の材料として選定したポリアミド４６樹脂は、優れた耐疲労性と高い限界ＰＶ値を有するので、自動車シートスライドで必要な耐久性も併せ持つことができ、転がり軸受として高い信頼性を有する。
【００３０】
また、外輪の外周部には環状溝１２ｃが形成されるので、樹脂部１６が回り止めされると共に、樹脂部１６の外輪１２の外周部１２ａからの脱着が防止される。
【００３１】
なお、本発明の自動車シートスライド用転がり軸受は、本実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
本実施形態は、外輪１２の外周部１２ａに二列の環状溝１２ｃを設けているが、樹脂部の回り止めを与えるものであればよく、外周部１２ａに任意の形状の溝が少なくとも一つ形成されればよい。
【００３２】
また、本発明の樹脂部１６は、少なくとも外輪１２の外周部１２ａを覆うように形成されればよく、本実施形態のように、外周部１２ａと両端面部１２ｂを覆うことで樹脂部１６の脱着がより確実に防止される。
【００３３】
さらに、本実施形態の樹脂部１６は、転がり軸受１０をコアとしてインサート成形することで形成されているが、外輪１２のみをコアとしてインサート成形にて樹脂部１６を形成した後に、転がり軸受１０を組み立ててもよい。
【００３４】
また、本発明では、外輪１２の外周部１２ａに溝を形成して回り止めを行っているが、溝を形成する代わりに、外周部を粗面化することで回り止めを行ってもよい。
【実施例】
【００３５】
本実施例では、樹脂部が形成されていない転がり軸受を、一定温度に保持された金型中に放置した状態で、ポリアミド４６樹脂（非強化品、銅系熱安定剤を０．３％含有ポリアミド４６樹脂；ディーエスエム  ジャパン  エンジニアリングプラスチック株式会社製 Ｓｔａｎｙｌ  ＴＷ３４１）の射出成形（インサート成形）にて樹脂部を形成し、図１に示す自動車シートスライド用転がり軸受を作成した。インサート成形に使用したシール付き深溝玉軸受（保持器：ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂製）は、内径８ｍｍ、外径２６ｍｍ、幅７ｍｍの外輪肉厚品（呼び番号６０８）とした。樹脂部を含めた外径は３０ｍｍとした。
【００３６】
本発明の自動車シートスライド用転がり軸受の耐久性を評価するために、以下の条件にて、図３に示すように、転がり軸受を８個配設して、試験を行った。
・試験条件
(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
【００３７】
一方、比較例としてポリアミド６６樹脂（非強化品、銅系熱安定剤含有ポリアミド６６樹脂；宇部興産株式会社製 ＵＢＥ  ＮＹＬＯＮ  ２０２０Ｕ）を用いて、同様形状の転がり軸受を作成し、試験を行った。表２は、実施例と比較例の耐久試験の結果を示す。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
表２から明らかなように、耐疲労性と限界ＰＶ値が高いポリアミド４６樹脂を樹脂部に用いることにより、自動車シートスライド部のような荷重条件の厳しい使い方をしても、優れた耐久性を有することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第一実施形態の自動車シートスライド用転がり軸受の断面図である。
【図２】本発明の自動車シートスライド用転がり軸受のレール内での断面図である。
【図３】本発明の自動車シートスライド用転がり軸受の使用例の斜視図である。
【００４１】
１０  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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【図２】
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【図３】
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