説明

転がり軸受

【課題】電着塗装におけるシール部材の摺接部の周辺への塗料の付着を抑制することが可能な転がり軸受を提供する。
【解決手段】転がり軸受3は、電着塗装される第1支持部材25に固定され、内側軌道面31aを有する内輪31と、内側軌道面31aと対向する外側軌道面33aを有する外輪33と、内側軌道面31aと外側軌道面33aとの間に配置された複数の転動体32と、内輪31と外輪33との間に封入されたグリース3gの漏出を抑制するシール部材35,36とを備え、シール部材35,36は、その内周側に設けられたリップ部35b,36bが内輪31と摺接するように、外周側の端部35a,36aが外輪33に固定され、シール部材35,36に摺接する内輪31の摺接部31b,31cと第1支持部材25との電気的な短絡が抑制されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電着塗装される導電性部材に取り付けられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両の側面に設けられたガイドレールに沿って前後方向にスライドすることにより開閉操作されるスライドドアが知られている。この種のスライドドアには、スライドドアの重量を支え、かつスライドを滑らかにするために、転がり軸受構造のローラが備えられている(特許文献1参照)。
【0003】
車両用のスライドドアは、均一な膜厚の塗膜を形成するため、一般に電着塗装が行われる。電着塗装とは、塗料と被塗物にそれぞれ違う極性の静電気を付与して塗料を被塗物に密着させる塗装方法である。この電着塗装の一種であるカチオン電着塗装では、被塗物を電着塗料に浸漬し、被塗物を陰極、電着槽内に設置した極板を陽極として、この間に直流電流を流すことで被塗物側に塗膜を析出させる。
【0004】
この電着塗装は、スライドドアが滑らかに開閉するように車体へのガイドレールの取付位置を調整する作業中に塗装面に傷が付くことを回避するため、この調整工程の後工程において、スライドドア本体にローラが組み付けられた状態で行われる。このため、ローラもスライドドア本体と一緒に電着塗装されることになる。特許文献1に記載の塗装方法では、電着塗装後にスライドドアが開閉されることによりガイドレールやローラの転動面の塗膜に凹凸が生じてローラの円滑な回転が妨げられることを防ぐため、電着塗装時にガイドレールをマスキングすると共に、電着塗装後にローラの交換を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−316092号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、この塗装方法では、電着塗装後にローラの交換を行うことによる工数の増大や、交換されたローラの廃棄による環境負荷やコストの問題が生じ得る。また、この種のローラでは、スライドドアの移動に伴って転動する回転部材の回転が、その内側の部材との間に付着した塗料が固化することにより妨げられることがある。例えば一般的に用いられる転がり軸受では、内輪に摺接して内部に充填されたグリースの漏出を抑制するシール部材が設けられているが、このシール部材と内輪との接触部分の周辺に塗料が付着すると、シール部材が内輪に対して固定され、シール部材及びこのシール部材が固定された外輪の回転が妨げられてしまう。
【0007】
そこで、本発明の目的は、電着塗装におけるシール部材の摺接部の周辺への塗料の付着を抑制することが可能な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】
【0008】
本発明は、上記目的を達成するために、下記[1]〜[5]の転がり軸受を提供する。
【0009】
[1]電着塗装される導電性部材に固定され、内側軌道面を有する内輪と、前記内側軌道面と対向する外側軌道面を有する外輪と、前記内側軌道面と前記外側軌道面との間に配置された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪との間に封入されたグリースの漏出を抑制するシール部材とを備え、前記シール部材は、その内周側の端部が前記内輪と摺接するように、外周側の端部が前記外輪に固定され、前記内輪の前記シール部材に摺接する摺接部は、前記導電性部材との電気的な短絡が抑制されている転がり軸受。
【0010】
[2]前記内輪は、前記外輪の材料よりも電気抵抗が高い材料からなる前記[1]に記載の転がり軸受。
【0011】
[3]前記内輪は、絶縁性のセラミックスからなる前記[2]に記載の転がり軸受。
【0012】
[4]前記内輪と前記導電性部材との間に配置され、前記内輪と前記導電性部材とを絶縁する絶縁体を備えた前記[1]〜[3]の何れか1つに記載の転がり軸受。
【0013】
[5]前記導電性部材は、車体の側面に形成されたレールに沿って車両の前後方向に移動することにより前記車体のドア開口部に対して開閉操作されるスライドドア本体に設けられた支持部材であり、前記外輪は、前記スライドドア本体の移動に伴って前記レールに沿って転動する、前記[1]〜[4]の何れか1つに記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、電着塗装におけるシール部材の摺接部の周辺への塗料の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用のスライドドア、及び車体の一部を示す図である。
【図2】図2は、センターガイドレール及びセンターローラユニットの構成例を示す概略図である。
【図3】図3は、転がり軸受及びその周辺部の構成例を示す断面図である。
【図4】図4は、本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受及びその周辺部の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照して説明する。なお、各図面において共通する構成要素については共通する符号を付して、その重複した説明を省略する。
【0017】
図1は、本発明の実施の形態に係る車両用のスライドドア、及び車体の一部を示す図である。
【0018】
車両1は、車体10と、車体10に形成されたドア開口部10aを開放及び閉塞することが可能なスライドドア2とを有している。スライドドア2は、スライドドア本体20と、スライドドア本体20の開閉を滑らかにするためのセンターローラユニット21,アッパーローラユニット22,及びロアローラユニット23とを有している。
【0019】
車体10の左側面には、スライドドア本体20の前後方向への移動を案内するセンターガイドレール11,ドア開口部10aの上側に設けられたアッパーガイドレール12,及びドア開口部10aの下側に設けられたロアガイドレール13が設けられている。センターローラユニット21はセンターガイドレール11に案内されて、後述する転がり軸受の外輪が転動する。また、アッパーローラユニット22はアッパーガイドレール12に案内され、ロアローラユニット23はロアガイドレール13に案内されて、それぞれのローラ部材221,231が転動する。
【0020】
スライドドア本体20は、センターガイドレール11,アッパーガイドレール12,及びロアガイドレール13に沿って車両1の前後方向に移動することにより、ドア開口部10aに対して開閉操作される。
【0021】
図2は、センターガイドレール11及びセンターローラユニット21の構成例を示す概略図である。
【0022】
スライドドア本体20の内側(センターガイドレール11に面する側)には、スライドドア本体20に固定されたメインアーム24が設けられ、メインアーム24には第1サブアーム251及び第2サブアーム261が回動可能に連結されている。
【0023】
第1サブアーム251には、車体10側に向かって突出する軸状の第1ステー252が、例えば圧入により固定されている。第1サブアーム251及び第1ステー252は、炭素鋼等の金属材料からなる導電性部材である。これら第1サブアーム251及び第1ステー252は、転がり軸受3を支持する第1支持部材25を構成する。
【0024】
また、第2サブアーム261には、車両1の上方に向かって突出する一対の第2ステー262(図2には一方のみ示す)が固定されている。一対の第2ステー262には、転がり軸受3よりも小径の一対の転がり軸受4(図2には一方のみ示す)がそれぞれ支持されている。第2サブアーム261及び一対の第2ステー262は、炭素鋼等の金属材料からなる導電性部材であり、一対の転がり軸受4を支持する第2支持部材26を構成する。
【0025】
センターガイドレール11は、車体10の左側面に形成された凹部内に設けられている。センターガイドレール11は、転がり軸受3を転走させる第1レール111と、一対の転がり軸受4を転走させる第2レール112とを有している。第1レール111は、その上面111aが転がり軸受3を案内する転走面として形成されている。また、第1レール111は、スライドドア本体20の重量を支えながらスライド動作が可能となるよう、車両1の前後方向に延びるように形成されている。
【0026】
第2レール112は、車両1の下方に開口した凹状に形成され、スライドドア本体20の厚さ方向(図2の左右方向)の移動を規制し、スライドドア本体20が車体10と適切な距離を保ってスライドするように構成されている。
【0027】
センターガイドレール11は、ボルト113によって車体10に固定されている。また、センターガイドレール11が収容される車体10の凹部の開口には、センターガイドレール11の一部を覆い隠すカバー部材110が設けられている。
【0028】
図3は、転がり軸受3及びその周辺部の構成例を示す断面図である。なお、転がり軸受4については、転がり軸受3と同様に構成することができるので、説明を省略する。
【0029】
転がり軸受3は、第1支持部材25の第1ステー252に回転不能に固定された内輪31と、内輪31と同軸上で相対回転可能な外輪33と、内輪31と外輪33との間に配置された複数の転動体32とを有している。本実施の形態では、転動体32が球状に形成されている。また、内輪31は、第1ステー252に形成された環状凹部252aにかしめ固定されている。
【0030】
内輪31の外周面における軸方向の中央部には、複数の転動体32が転動する円弧状の内側軌道面31aが形成されている。また、外輪33の内周面における軸方向の中央部には、複数の転動体32が転動する円弧状の外側軌道面33aが形成されている。内側軌道面31aと外側軌道面33aとは、転がり軸受3の径方向に対向している。
【0031】
外輪33の外周側には、外輪33の外周面33dの全体を覆うように、合成樹脂製の被覆部材331が固定されている。この被覆部材331は、スライドドア本体20のスライド動作を円滑かつ静粛にするために設けられているが、必ずしも必要ではなく、外輪33の外周面33dが直接第1レール111の上面111aに接触してセンターガイドレール11を転走するように構成してもよい。
【0032】
また、転がり軸受3は、複数の転動体32を回転可能かつ等間隔に保持する保持器34を有している。保持器34には、転動体32の外面に沿った曲面状の内面を有する複数の保持孔が形成され、複数の転動体32は、複数の保持孔のそれぞれに保持されている。
【0033】
内輪31と外輪33との間には、複数の転動体32を滑らかに転動させるためのグリース3gが封入されている。また、転がり軸受3は、グリース3gの外部への漏出を抑制するための一対のシール部材35,36を有している。内側軌道面31aと外側軌道面33aとの間の空間は、この一対のシール部材35,36によって外部から遮蔽されている。
【0034】
外輪33の内周部における軸方向の両端部には、シール部材35,36を固定する固定部33b,33cが設けられている。固定部33b,33cは、外輪33の内周面が径方向の外側に窪むように形成された環状凹所である。シール部材35,36は、その外周側の端部35a,36aが外輪33の固定部33b,33cに装着された後、例えばかしめによって外輪33に回転不能に固定されている。
【0035】
一方、内輪31の外周部における軸方向の両端部には、シール部材35,36の内周側の端部に設けられたリップ部35b,36bが摺接、すなわち摺れて接触しながら相対回転する摺接部31b,31cが設けられている。摺接部31b,31cは、外輪33の固定部33b,33cに径方向に対向している。
【0036】
転動体32及び外輪33は、導電性の金属からなる。この金属としては、例えば軸受鋼を用いることができ、より具体的にはJISG4805に規定されている高炭素クロム軸受鋼(SUJ2)を用いることができる。保持器34の素材は、特に限定されないが、例えば銅合金を用いることができる。
【0037】
本実施の形態に係る転がり軸受3は、第1ステー252と内輪31の摺接部31b,31cとの間の電気的な短絡を抑制するための構成を有している。この短絡の抑制は、例えば内輪31を非導電体から形成することで実現可能である。つまり、通常の転がり軸受は内輪と外輪が同じ材料から形成されるのに対し、本実施の形態では、内輪31が、外輪33の材料よりも電気抵抗が高い材料により形成されている。
【0038】
このような内輪31の材料としては、例えば絶縁性のセラミックスを用いることができる。より具体的には、Si(窒化珪素)を主成分としたセラミックスを適用することができる。内輪31の電気抵抗は、高い方が望ましく、スライドドア2の電着塗装時において実質的に電流を流さない電気絶縁性を有することがより望ましい。Siからなるセラミックスを適用した場合には、1014Ω・cm以上の比抵抗を有する内輪31を得ることができる。
【0039】
(第1の実施の形態の作用及び効果)
本実施の形態によれば、第1ステー252と内輪31の摺接部31b,31cとの間の電気的な短絡が抑制されているので、スライドドア2の電着塗装時において内輪31の摺接部31b,31cが電荷を帯びて電着塗装の塗料を引き寄せることが抑えられる。これにより、摺接部31b,31cが第1ステー252と短絡している場合に比較して、摺接部31b,31cの周辺に塗料が析出し難くなる。
【0040】
また、内輪31を絶縁性のセラミックスから形成すれば、内輪31の摺接部31b,31cを第1ステー252から絶縁させることができ、内輪31とシール部材35,36との相対回転が塗料によって妨げられることを、より確実に抑制できる。
【0041】
従って、電着塗装時に転がり軸受3をマスキングしたり、電着塗装後に転がり軸受3を交換する等の必要がなく、車両1の組立工数を削減することが可能となる。
【0042】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図4を参照して説明する。本実施の形態は、内輪31が外輪33と同じ導電性の材料から形成され、内輪31と第1ステー252との間に絶縁体の一例としての樹脂層30が設けられている。この他の構成部材については図3を参照して説明した第1の実施の形態と同じであるので、機能が共通する構成部材には共通する符号を付してその説明を省略する。
【0043】
本実施の形態に係る内輪31は、例えば軸受鋼からなる。また、内輪31の外周面を除く表面のうち、少なくとも第1ステー252と対向する範囲には、絶縁性を有するポリアミド等の樹脂がコーティングされ、樹脂層30を形成している。この樹脂層30により、第1ステー252と内輪31との電気的導通が遮断されている。
【0044】
なお、樹脂層30は、第1ステー252と内輪31とを完全に絶縁するものに限らず、第1ステー252と内輪31とを電気的に短絡させない程度の抵抗値を有するものであれば、内輪31の摺接部31b,31cの周辺に塗料が付着することを抑制可能である。また、樹脂層30は、第1ステー252側にコーティングされていてもよく、あるいは第1ステー252及び内輪31と別体のものであってもよい。つまり、樹脂層30は、第1ステー252と内輪31との間に介在して設けられていればよい。
【0045】
本実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。また、内輪31を外輪33と同じ材料、例えば軸受鋼から形成することができるので、例えば内輪31を絶縁性のセラミックスにより形成した場合に比較して、そのコストを削減することが可能である。
【0046】
[他の実施の形態]
以上、本発明の転がり軸受を上記第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【0047】
(1)上記第1の実施の形態では、内輪31の材料の例として絶縁性のセラミックスを挙げたが、これに限らず、例えば硬質の樹脂からなる内輪31を用いてもよい。また、例えば内輪31の摺接部31b,31cを樹脂等の絶縁体により形成し、他の部分をこの絶縁体と一体化された軸受鋼等の金属から形成してもよい。
【0048】
(2)また、上記第2の実施の形態では、絶縁体として樹脂層30を用いた場合について説明したが、これに限らず、絶縁体として例えばSiからなる絶縁性のセラミックスからなる絶縁部材を用いてもよい。
【0049】
(3)また、上記実施の形態では、車両用スライドドア用の転がり軸受に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、電着塗装される導電性部材に内輪が固定されるものであれば、車両用スライドドア以外の適用対象物に設けられる転がり軸受に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【0050】
1…車両、2…スライドドア、3…転がり軸受、3g…グリース、4…転がり軸受、10…車体、10a…ドア開口部、11…センターガイドレール、12…アッパーガイドレール、13…ロアガイドレール、20…スライドドア本体、21…センターローラユニット、22…アッパーローラユニット、23…ロアローラユニット、24…メインアーム、25…第1支持部材、26…第2支持部材、30…樹脂層、31…内輪、31a…内側軌道面、31b,31c…摺接部、31c…かしめ部、32…転動体、33…外輪、33a…外側軌道面、33b,33c…固定部、33d…外周面、34…保持器、35,36…シール部材、35a,36a…外周側の端部、35b,36b…リップ部、110…カバー部材、111…第1レール、111a…上面、112…第2レール、113…ボルト、202…第2支持部材、221,231…ローラ部材、251…第1サブアーム、252…第1ステー、252a…環状凹部、261…第2サブアーム、262…第2ステー、331…被覆部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電着塗装される導電性部材に固定され、内側軌道面を有する内輪と、
前記内側軌道面と対向する外側軌道面を有する外輪と、
前記内側軌道面と前記外側軌道面との間に配置された複数の転動体と、
前記内輪と前記外輪との間に封入されたグリースの漏出を抑制するシール部材とを備え、
前記シール部材は、その内周側の端部が前記内輪と摺接するように、外周側の端部が前記外輪に固定され、
前記内輪の前記シール部材に摺接する摺接部は、前記導電性部材との電気的な短絡が抑制されている転がり軸受。
【請求項2】
前記内輪は、前記外輪の材料よりも電気抵抗が高い材料からなる請求項1に記載の転がり軸受。
【請求項3】
前記内輪は、絶縁性のセラミックスからなる請求項2に記載の転がり軸受。
【請求項4】
前記内輪と前記導電性部材との間に配置され、前記内輪と前記導電性部材とを絶縁する絶縁体を備えた請求項1乃至3の何れか1項に記載の転がり軸受。
【請求項5】
前記導電性部材は、車体の側面に形成されたレールに沿って車両の前後方向に移動することにより前記車体のドア開口部に対して開閉操作されるスライドドア本体に設けられた支持部材であり、
前記外輪は、前記スライドドア本体の移動に伴って前記レールに沿って転動する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の転がり軸受。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−220012(P2012−220012A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−90146(P2011−90146)
【出願日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【出願人】(000001247)株式会社ジェイテクト (7,053)
【Fターム(参考)】