ホーム > 特許ランキング > 大同メタル工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】ローラ
(51)【国際特許分類】
F16C 13/00 20060101AFI20240617BHJP
F16C 19/06 20060101ALI20240617BHJP
B29C 45/14 20060101ALI20240617BHJP
【ＦＩ】
F16C13/00 A
F16C19/06
B29C45/14
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021175155
(22)【出願日】2021-10-27
(65)【公開番号】P2023064804
(43)【公開日】2023-05-12
【審査請求日】2022-08-05
(73)【特許権者】
【識別番号】591001282
【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095577
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 富雅
(74)【代理人】
【識別番号】100100424
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 知公
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 雄一
(72)【発明者】
【氏名】高田 洋平
【審査官】松江川 宗
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－１０６００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１９４２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２９７７１６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｃ １３／００－１５／００，１９／００－１９／５６，
３３／３０－３３／６６
Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／２４，４５／４６－４５／６３，
４５／７０－４５／７２，４５／７４－４５／８４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外輪とその内周側に回転可能な内輪とを備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラであって、
前記被覆部は、前記強化繊維が揃えられた領域を備えるローラにおいて、
前記外輪には鍔部が形成され、前記領域は前記強化繊維の長手方向を第１方向に揃えた第１領域と前記強化繊維の長手方向を第２方向に揃えた第２領域とを備え、前記第２領域は前記第１領域より前記鍔部側に配置され、前記外輪の外周面と前記第１方向との角度を０度～５０度としたとき、前記外周面に対する前記第２方向の角度（前記第１方向と同じ回転角として）は１３０度～１８０度である、ローラ。
【請求項2】
前記第１領域及び前記第２領域は前記外輪の外周面に接している、請求項１に記載のローラ。
【請求項3】
前記外輪の一の側面が前記被覆部で被覆されており、前記側面を被覆する側面被覆領域において、前記強化繊維は揃えられており、前記強化繊維の長手方向の角度は前記被覆部の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内である、請求項１又は２に記載のローラ。
【請求項4】
前記外輪の外周面には、段差部が形成されている、請求項１に記載のローラ。
【請求項5】
前記外輪の外周面には、堰部が形成されている、請求項１に記載のローラ。
【請求項6】
前記外輪の外周面には、段差部及び堰部が形成されている、請求項１に記載のローラ。
【請求項7】
前記外輪の外周面において一の側面側に前記段差部が形成され、他の側面に鍔部が設けられ、該鍔部に連続する凹部が形成される請求項４に記載のローラ。
【請求項8】
前記外輪の外周面において一の側面側に前記堰部が形成され、他の側面に鍔部が設けられ、該鍔部に連続する凹部が形成される請求項５に記載のローラ。
【請求項9】
前記外輪の外周面において一の側面側に前記段差部及び前記堰部が形成され、他の側面に鍔部が設けられ、該鍔部に連続する凹部が形成される請求項６に記載のローラ。
【請求項10】
前記外周面には前記鍔部に連続する凹部が形成され、前記外周面において前記鍔部と反対側の側面側に堰部が形成され、前記第１領域は前記堰部を被覆し、前記第２領域は前記凹部を被覆する、請求項１に記載のローラ。
【請求項11】
外輪とその内周側に回転可能な内輪とを備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなり、
前記被覆部は、前記強化繊維が揃えられた領域を備えるローラにおいて、、
前記外輪には鍔部が形成され、前記領域は前記強化繊維の長手方向を第１方向に揃えた第１領域と前記強化繊維の長手方向を第２方向に揃えた第２領域とを備え、前記第２領域は前記第１領域より前記鍔部側に配置され、前記外輪の外周面と前記第１方向との角度を０度～５０度としたとき、前記外周面に対する前記第２方向の角度（前記第１方向と同じ回転角として）は１３０度～１８０度である、
ローラの製造方法であって、
前記外輪をインサートとして、その周囲を覆う金型をセットする金型セットステップと、該金型セットステップにおいて、前記金型と前記外輪の側面との間に前記被覆部の形成材料の流入路が形成され、
前記流入路に前記形成材料を通過させるステップと、該ステップにおいて前記形成材料は前記合成樹脂と前記強化繊維とを含み、前記形成材料が前記流入路を通過する際、前記強化繊維の長手方向が前記側面に対して傾斜した状態とする、ローラの製造方法において、
前記流入路を通過する際の前記強化繊維の長手方向の傾斜角度を、前記被覆部の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内とする、ローラの製造方法。
【請求項12】
外輪とその内周側に回転可能な内輪とを備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラの製造方法であって、
前記外輪をインサートとして、その周囲を覆う金型をセットする金型セットステップと、該金型セットステップにおいて、前記金型と前記外輪の側面との間に前記被覆部の形成材料の流入路が形成され、
前記流入路に前記形成材料を通過させる通過ステップと、該通過ステップにおいて前記形成材料は前記合成樹脂と前記強化繊維とを含み、前記形成材料は前記流入路を通過する際、前記外輪の側面に対向する部分に形成された前記金型の膨出部に沿って流れて前記側面に衝突し、前記強化繊維の長手方向の配列方向に乱れが生じる、ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はローラに関する、この発明のローラは、例えば車両のスライドドア用のガイドローラとして好適に用いられる。
【背景技術】
【0002】
車両のスライドドアは、車体開口部の上縁部に設けたアッパレール、車体開口部に隣接する車体後部側壁の高さ方向中央部に設けたセンタレール、及び車体開口部の下縁部に設けたロアレールに、スライドドアの前端上部に設けたアッパガイドローラ、後端の高さ方向中央部に設けたセンタガイドローラ、及び前端下部に設けたロアガイドローラをそれぞれ転動可能に係合させて、スライドドアを車体側壁に沿ってスライド可能に支持し、このスライドドアのスライドにより開閉できるようになっている。
【0003】
車体側に設けられるレールに沿って転動するガイドローラは、金属製の内輪と、内輪の外周面にベアリングを保持するリテーナを介して回転可能に装着された金属製の外輪とで構成される本体部と、外輪の外周面を覆う合成樹脂製の被覆部とから構成される。この構成によると、金属製のガイドレールと金属製の外輪とが直接接することがなく、合成樹脂製の被覆部が両者の間に介在されるため、ドア開閉時の静音性が向上する。
【0004】
ところで、スライドドアのガイドローラは特許文献１の図３にあるように、スライドドア上縁前端のアーム部材の先端にガイドローラが加締め固定され、ガイドローラが水平方向に回動可能に保持されるが、アーム部材の揺動により支軸が傾いてロ－ラ自体が傾いたまま転動される場合がある。
被覆部の機械強度や耐久性を向上するため、被覆部を形成する合成樹脂に強化繊維を添加する場合がある（特許文献３参照）。
被覆部の機械強度や耐久性を向上するため、被覆部を形成する合成樹脂に強化繊維を添加する場合がある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－３２８７９１号公報
【文献】特開２００６－２８８８２号公報
【文献】特開２００７－１０６００４号公報
【文献】実開平６－７３４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明者らの検討によれば、強化繊維を添加した合成樹脂材料で被覆部を形成したとき下記の課題があることに気が付いた。
ガイドローラが傾いた状態で転動される場合、外輪の外周面から被覆部が離れるような剪断力が働くところ、強化繊維の添加があると、外輪の外周面から被覆部が剥がれ易くなるおそれがある。
ガイドローラが傾いた状態で転動される場合、外輪の外周面から被覆部が離れるような剪断力が働くところ、強化繊維の添加があると、外輪の外周面から被覆部が剥がれ易くなるおそれがある。
【0007】
その理由は次のように考えられる。
被覆部は、外輪をインサートとして射出成型されるので（特許文献３参照）、成形材料である合成樹脂材料の冷却に伴う熱収縮により、被覆部の材料が外輪の外周面に、噛みつくようにして固定されて、連結する。
この合成樹脂に強化繊維が添加されていると、添加されていないものに比べて、合成樹脂の熱収縮率が小さくなる。強化繊維自体は殆ど収縮しないからである。
被覆部は、外輪をインサートとして射出成型されるので（特許文献３参照）、成形材料である合成樹脂材料の冷却に伴う熱収縮により、被覆部の材料が外輪の外周面に、噛みつくようにして固定されて、連結する。
この合成樹脂に強化繊維が添加されていると、添加されていないものに比べて、合成樹脂の熱収縮率が小さくなる。強化繊維自体は殆ど収縮しないからである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
そこでこの発明は、強化繊維が添加された合成樹脂で形成される被覆部について、強化繊維による機械的強度や耐久性を維持しつつ、外輪の外周面との間の連結力を維持することを目的とする。
かかる目的を達成するため、この発明の第１局面は次のように規定される。
外輪とその内周側に回転可能な内輪とを備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、
前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラであって、
前記被覆部は、前記強化繊維の配列方向が揃えられた領域を備える、ローラ。
かかる目的を達成するため、この発明の第１局面は次のように規定される。
外輪とその内周側に回転可能な内輪とを備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、
前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラであって、
前記被覆部は、前記強化繊維の配列方向が揃えられた領域を備える、ローラ。
【0009】
このように規定される第１局面のローラによれば、被覆部に強化繊維の配列方向が揃えられた領域が存在する。当該領域において、強化繊維が揃えられた方向と垂直な方向には、合成樹脂の収縮を阻害する要素が存在しない。
よって、強化繊維を揃える方向を制御することで、外輪の外周面に対する当該領域を構成する形成材料の連結力を確保できる。
よって、強化繊維を揃える方向を制御することで、外輪の外周面に対する当該領域を構成する形成材料の連結力を確保できる。
【0010】
被覆部において、強化繊維が揃えられた領域は外輪の外周面に接することが好ましい（第２局面）。
当該領域による外周面への連結力を確保するためである。
当該領域と外周面との間に、他の領域（例えば、強化繊維がランダムに分散している領域）が存在すると、強化繊維が揃えられた領域による連結力向上効果が期待できない。
当該領域による外周面への連結力を確保するためである。
当該領域と外周面との間に、他の領域（例えば、強化繊維がランダムに分散している領域）が存在すると、強化繊維が揃えられた領域による連結力向上効果が期待できない。
【0011】
強化繊維を揃えた領域において、強化繊維の配列方向は前記外輪の外周面に対して０度～５０度の角度とすることが好ましい（第３局面）。
この角度を維持することで、合成樹脂の熱収縮を阻害する強化繊維の影響を除去できる。一般的には、外周面に対する角度が小さくなれば小さくなるほど、連結力が強化される。
領域に含まれる全ての強化繊維の配列の角度が外周面に対して一定の角度であることが好ましいが、当該領域において、強化繊維は既述の０～５０度の角度範囲内において、分散していてもよい。
この角度を維持することで、合成樹脂の熱収縮を阻害する強化繊維の影響を除去できる。一般的には、外周面に対する角度が小さくなれば小さくなるほど、連結力が強化される。
領域に含まれる全ての強化繊維の配列の角度が外周面に対して一定の角度であることが好ましいが、当該領域において、強化繊維は既述の０～５０度の角度範囲内において、分散していてもよい。
【0012】
この発明の第４局面は次のように規定される。即ち、
第１～３の局面に規定のローラであって、前記外輪には鍔部が形成され、前記領域は前記強化繊維を第１方向に揃えた第１領域と前記強化繊維を第２方向に揃えた第２領域とを備え、前記第２領域は前記第１領域より前記鍔部側に配置され、前記外輪の外周面と前記第１方向との角度を０度～５０度としたとき、前記外周面に対する前記第２方向の角度は１３０度～１８０度である。
第１～３の局面に規定のローラであって、前記外輪には鍔部が形成され、前記領域は前記強化繊維を第１方向に揃えた第１領域と前記強化繊維を第２方向に揃えた第２領域とを備え、前記第２領域は前記第１領域より前記鍔部側に配置され、前記外輪の外周面と前記第１方向との角度を０度～５０度としたとき、前記外周面に対する前記第２方向の角度は１３０度～１８０度である。
【0013】
このように規定される第４局面のローラによれば、強化繊維が揃えられた領域として第１領域と第２領域とを備える。外輪の外周面と第１領域における強化繊維の第１方向との角度を０度～５０度としたとき、外周面と第２領域における強化繊維の前記第２方向との角度（第１方向と同じ方向の回転角として）は１３０度～１８０度とする。ここに、第１領域における強化繊維の第１方向と外周面との挟角と、第２領域における強化繊維の第２方向と外周面との挟角とは、ともに０度～５０度となる。
外輪に鍔部が形成されているとき、第１領域に対して、第２領域が鍔部に近接して配置される。
外輪に鍔部が形成されているとき、第１領域に対して、第２領域が鍔部に近接して配置される。
【0014】
外輪の外周面に対する第１領域や第２領域の連結力を強化するため、外周面には段差部を設けることが好ましい（第７局面）。段差を設けることで、被覆部の材料が、その熱収縮時、外周面により強くかみついて、その連結力が向上するからである。
段差部の形状は任意に設計可能であるが、例えば、外周面の一の側面側に堰部を設けることができる（第８局面）。また、外周面の他の側面に鍔部を設け、該鍔部に連続する凹部を形成してもよい（第９局面）。
堰部や凹部を共に設けることもできる（第１０局面）。
段差部の形状は任意に設計可能であるが、例えば、外周面の一の側面側に堰部を設けることができる（第８局面）。また、外周面の他の側面に鍔部を設け、該鍔部に連続する凹部を形成してもよい（第９局面）。
堰部や凹部を共に設けることもできる（第１０局面）。
【0015】
この発明の第５局面は次のように規定される。即ち、
第１～４の何れかに規定のローラにおいて、前記外輪の一の側面が前記被覆部で被覆されており、前記側面を被覆する側面被覆領域において、前記強化繊維は揃えられており、その角度は前記被覆部材の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内である。
このように規定される第５局面のローラによれば、側面被覆領域において強化繊維は、側面に沿うように、所定範囲の角度で揃えられている。そのため、この側面被覆領域の形成材料の熱収縮が強化繊維で阻害されることがない。もって、当該側面被覆領域は強い力で外輪の側面に連結される。
第１～４の何れかに規定のローラにおいて、前記外輪の一の側面が前記被覆部で被覆されており、前記側面を被覆する側面被覆領域において、前記強化繊維は揃えられており、その角度は前記被覆部材の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内である。
このように規定される第５局面のローラによれば、側面被覆領域において強化繊維は、側面に沿うように、所定範囲の角度で揃えられている。そのため、この側面被覆領域の形成材料の熱収縮が強化繊維で阻害されることがない。もって、当該側面被覆領域は強い力で外輪の側面に連結される。
【0016】
この発明の第１１局面は次のように規定される。即ち、
外輪とその内周側に回転可能な内輪と備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、
前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラの製造方法であって、
前記外輪をインサートとして、その周囲を覆う金型をセットするステップと、ここで、前記金型と前記外輪の側面との間に前記被覆部の形成材料の流入路が形成され、
前記形成材料は前記合成樹脂と前記強化繊維とを含み、前記流入路に前記形成材料を通過させる際、前記強化繊維が前記側面に対して傾斜した状態とする、ローラの製造方法。
外輪とその内周側に回転可能な内輪と備えて構成される本体部と、前記外輪の外周面に配置される被覆部とを備えてなり、
前記被覆部は強化繊維を分散させた合成樹脂からなるローラの製造方法であって、
前記外輪をインサートとして、その周囲を覆う金型をセットするステップと、ここで、前記金型と前記外輪の側面との間に前記被覆部の形成材料の流入路が形成され、
前記形成材料は前記合成樹脂と前記強化繊維とを含み、前記流入路に前記形成材料を通過させる際、前記強化繊維が前記側面に対して傾斜した状態とする、ローラの製造方法。
【0017】
このように規定される第１１局面は、第１～１０局面のいずれかに規定のローラを製造するのに適したものとなる。
ここに、前記流入路を通過する際の前記強化繊維の傾斜角度を、前記被覆部の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内とする（第１２局面）。
このように強化繊維の傾斜角度を所定範囲に分散させることで、被覆部の外輪の外周面に対向する領域において、強化繊維の配列方向を揃えることができた。
ここに、前記流入路を通過する際の前記強化繊維の傾斜角度を、前記被覆部の外周面に向かって前記側面から離れる方向を＋として、±１０度以内とする（第１２局面）。
このように強化繊維の傾斜角度を所定範囲に分散させることで、被覆部の外輪の外周面に対向する領域において、強化繊維の配列方向を揃えることができた。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
図１は、この発明の実施形態のローラ１を示す。このローラ１は、車両のスライドドアに用いられるガイドローラとして用いられる。
このローラ１は本体部１０と被覆部５０とを備える。
本体部１０は外輪３、内輪５及びベアリング７を備える。外輪３の内周側に、リテーナ８に保持されたベアリング７を介して、内輪５が回転可能に装着される。符号９はシールリングであり、外輪３と内輪５との間からグリスが漏出することを防止したり、両者の間に塵芥その他の異物が入り込まないようにしたりしている。
外輪３、内輪５及びベアリング７は汎用的な軸受鋼（ＳＵＪ２）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等のＦｅ合金で形成される。外輪３と内輪５に高周波焼入れ処理を施すことにより、支持軸に対してかしめ固着し易くするとともに、ベアリング７に対する耐摩耗性を確保する。
このローラ１は本体部１０と被覆部５０とを備える。
本体部１０は外輪３、内輪５及びベアリング７を備える。外輪３の内周側に、リテーナ８に保持されたベアリング７を介して、内輪５が回転可能に装着される。符号９はシールリングであり、外輪３と内輪５との間からグリスが漏出することを防止したり、両者の間に塵芥その他の異物が入り込まないようにしたりしている。
外輪３、内輪５及びベアリング７は汎用的な軸受鋼（ＳＵＪ２）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等のＦｅ合金で形成される。外輪３と内輪５に高周波焼入れ処理を施すことにより、支持軸に対してかしめ固着し易くするとともに、ベアリング７に対する耐摩耗性を確保する。
【0020】
図１の例では、外輪３の外周面３１は平坦面であり、その外側側面に鍔部４０が形成されている。この鍔部４０を省略することもできる。図１の例では、外周面３１を外輪３の回転軸Ｏと平行としているが、この外周面３１を回転軸Ｏに対して傾斜させたり、これに段差を設けたりすることができる。
【0021】
外輪３の外周面３１には被覆部５０が外装される。
この被覆部５０は合成樹脂をマトリックスとしてそこに強化繊維を分散させたものである。
図１の例では、合成樹脂としてポリアミド樹脂を採用し、強化繊維として材料：炭素繊維粒子、繊維長：６ｍｍ、繊維太さ：１０μｍを採用した。強化繊維の配合割合は、形成材料全体に対して１５質量％である。
各要素の寸法は次の通りである。
ローラ全体の外径はΦ１２ｍｍ以上Φ２９ｍｍ以下、外輪３の外周面３１の外径はΦ１０ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下、鍔部４０の外径はΦ１２ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下、鍔部４０の肉厚は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、軸線方向幅が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、ガイドローラ外径より鍔部４０の外径が小さくなるよう設定されている。
この被覆部５０は合成樹脂をマトリックスとしてそこに強化繊維を分散させたものである。
図１の例では、合成樹脂としてポリアミド樹脂を採用し、強化繊維として材料：炭素繊維粒子、繊維長：６ｍｍ、繊維太さ：１０μｍを採用した。強化繊維の配合割合は、形成材料全体に対して１５質量％である。
各要素の寸法は次の通りである。
ローラ全体の外径はΦ１２ｍｍ以上Φ２９ｍｍ以下、外輪３の外周面３１の外径はΦ１０ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下、鍔部４０の外径はΦ１２ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下、鍔部４０の肉厚は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、軸線方向幅が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、ガイドローラ外径より鍔部４０の外径が小さくなるよう設定されている。
【0022】
なお、被覆部５０に採用できる合成樹脂として以下を例示できる。
即ち、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。
被覆部材に添加される強化繊維は、ガラス繊維粒子、セラミック繊維粒子、炭素繊維粒子、アラミド繊維粒子、アクリル繊維粒子、およびポリビニルアルコール繊維粒子のうちから選ばれる１種以上からなることが好ましい。
強化繊維の配合割合は被覆部の全体質量に対し５質量％以上３０質量％以下になるよう設定される。
平均繊維長は、６ｍｍが好ましい。
平均繊維太さは、１０μｍが好ましい。
即ち、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。
被覆部材に添加される強化繊維は、ガラス繊維粒子、セラミック繊維粒子、炭素繊維粒子、アラミド繊維粒子、アクリル繊維粒子、およびポリビニルアルコール繊維粒子のうちから選ばれる１種以上からなることが好ましい。
強化繊維の配合割合は被覆部の全体質量に対し５質量％以上３０質量％以下になるよう設定される。
平均繊維長は、６ｍｍが好ましい。
平均繊維太さは、１０μｍが好ましい。
【0023】
被覆部５０の形成材料には、その他、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、およびポリテトラフルオロエチレンのうちから選ばれる１種以上の固体潤滑剤等を配合することができる。
【0024】
この発明の被覆部５０では、図２Ａに示すように、外輪３の外周面３１において反鍔側（図示右側）ほぼ半分の領域を被覆する領域５０ａにおいて、強化繊維６０が外周面３１に対して傾斜して、かつ揃えられている第１領域５０aＥ１を備える。
図２（Ｂ）は、第１領域５０ａＥ１の拡大図である。この第１領域５０ａＥ１において、強化繊維６０は同じ方向に配列されている。この例では、外輪３の外周面３１に対して約３０度の挟角Ｇ１である。図中の基準線Ａは外輪３の外周面３１と平行である。なお、外周面３１に凹凸が形成されている場合、この基準線Ａは最大面積を占める平坦部分と平行する。
図２（Ｂ）は、第１領域５０ａＥ１の拡大図である。この第１領域５０ａＥ１において、強化繊維６０は同じ方向に配列されている。この例では、外輪３の外周面３１に対して約３０度の挟角Ｇ１である。図中の基準線Ａは外輪３の外周面３１と平行である。なお、外周面３１に凹凸が形成されている場合、この基準線Ａは最大面積を占める平坦部分と平行する。
【0025】
強化繊維６０の配列方向は、挟角Ｇ１を０度～５０度の範囲で任意に設定できる。また、この範囲内において配列方向が分散してもよい。
被覆部５０の反鍔側領域５０ａにおいて、その一部の第１領域５０ａＥ１が図２Ｂに示すように、強化繊維６０が所望の角度で引き揃えられていればよい。
当該第１領域５０ａＥ１において、図２Ｃに矢印で示す方向において、即ち、強化繊維６０の配列方向と直交する方向において、合成樹脂の熱収縮が抑制されない。換言すれば、強化繊維による合成樹脂の収縮阻害が生じない。
その結果、被覆部５０の形成材料と外輪３の外周面３１との間に強い連結力が生まれる。
被覆部５０の反鍔側領域５０ａにおいて、その一部の第１領域５０ａＥ１が図２Ｂに示すように、強化繊維６０が所望の角度で引き揃えられていればよい。
当該第１領域５０ａＥ１において、図２Ｃに矢印で示す方向において、即ち、強化繊維６０の配列方向と直交する方向において、合成樹脂の熱収縮が抑制されない。換言すれば、強化繊維による合成樹脂の収縮阻害が生じない。
その結果、被覆部５０の形成材料と外輪３の外周面３１との間に強い連結力が生まれる。
【0026】
図２Ｂに示す第１領域５０ａＥ１は外輪３の外周面３１に接していることが好ましい。形成材料の収縮効果が直接外周面３１に作用するからである。
被覆部５０の断面において、外周面３１から、被覆部５０の厚さ方向における最大厚さの３分の１の距離までの範囲を５０ｋとする。
５０ｋにおいて、好ましくは、反鍔側領域５０ａにおいて、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が４割以上を占めるものが第１領域５０aＥ１となる。
第１領域５０aＥ１は、上記強化繊維の割合が４割以上を占めるので、被覆部５０の形成材料の熱収縮を効率良く起こせ、被覆部５０を外周面３１に強固に連結できる。
第１領域５０aＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割以下を占めるものとすることがさらに好ましい。第１領域５０ａＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割を超えると、形成材料収縮向上度合は緩やかになる。
被覆部５０の断面において、外周面３１から、被覆部５０の厚さ方向における最大厚さの３分の１の距離までの範囲を５０ｋとする。
５０ｋにおいて、好ましくは、反鍔側領域５０ａにおいて、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が４割以上を占めるものが第１領域５０aＥ１となる。
第１領域５０aＥ１は、上記強化繊維の割合が４割以上を占めるので、被覆部５０の形成材料の熱収縮を効率良く起こせ、被覆部５０を外周面３１に強固に連結できる。
第１領域５０aＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割以下を占めるものとすることがさらに好ましい。第１領域５０ａＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割を超えると、形成材料収縮向上度合は緩やかになる。
【0027】
この発明の被覆部５０では、図３Ａに示すように、外輪３の外周面３１において外側（鍔部４０側）ほぼ半分の領域を被覆する第２領域５０ｂにおいて、強化繊維６０が外周面３１に対して傾斜して、かつ揃えられている。
図３（Ｂ）は第２領域５０ｂＥ１の拡大図である。この第２領域５０ｂＥ１において、強化繊維６０は同じ方向に配列されている。外輪３の外周面３１に対して約３０度の挟角Ｇ２である。図２（Ｂ）に示す第１領域５０aＥ１における外周面３１に対する強化繊維６０の角度（回転角）を３０度としたとき、第２領域５０ｂＥ１における強化繊維と外周面３１との角度は１５０度となる。
図３（Ｂ）は第２領域５０ｂＥ１の拡大図である。この第２領域５０ｂＥ１において、強化繊維６０は同じ方向に配列されている。外輪３の外周面３１に対して約３０度の挟角Ｇ２である。図２（Ｂ）に示す第１領域５０aＥ１における外周面３１に対する強化繊維６０の角度（回転角）を３０度としたとき、第２領域５０ｂＥ１における強化繊維と外周面３１との角度は１５０度となる。
【0028】
第２領域５０ｂＥ１においても強化繊維６０の配列方向は、挟角Ｇ２を０度～５０度の範囲で任意に設定できる。また、この範囲内において配列方向が分散してもよい。
被覆部５０の外側領域５０ｂにおいて、その一部の第２領域５０ｂＥ１が図３Ｂに示すように、強化繊維６０が一定の幅を持った角度で引き揃えられていればよい。
当該第２領域５０ｂＥ１において、図３Ｃに矢印で示す方向において、即ち、強化繊維６０の配列方向と直交する方向において、合成樹脂の熱収縮が抑制されない。換言すれば、強化繊維による合成樹脂の収縮阻害が生じない。
その結果、被覆部５０の樹脂材料と外輪３の外周面３１との間に強い連結力が生まれる。
被覆部５０の外側領域５０ｂにおいて、その一部の第２領域５０ｂＥ１が図３Ｂに示すように、強化繊維６０が一定の幅を持った角度で引き揃えられていればよい。
当該第２領域５０ｂＥ１において、図３Ｃに矢印で示す方向において、即ち、強化繊維６０の配列方向と直交する方向において、合成樹脂の熱収縮が抑制されない。換言すれば、強化繊維による合成樹脂の収縮阻害が生じない。
その結果、被覆部５０の樹脂材料と外輪３の外周面３１との間に強い連結力が生まれる。
【0029】
図３Ｂに示す第２領域５０ｂＥ１は外輪３の外周面３１に接していることが好ましい。合成樹脂の収縮効果が直接外周面３１に作用するからである。
既述した５０ｋにおいて、好ましくは、鍔側領域５０ｂにおいて、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が４割以上を占めるものが第１領域５０ｂＥ１となる。
第１領域５０ｂＥ１は、上記強化繊維の割合が４割以上を占めるので、被覆部５０の形成材料の熱収縮を効率良く起こせ、被覆部５０を外周面３１に強固に連結できる。
第１領域５０ｂＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割以下を占めるものとすることがさらに好ましい。第１領域５０ａＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割を超えると、形成材料収縮向上度合は緩やかになる。
既述した５０ｋにおいて、好ましくは、鍔側領域５０ｂにおいて、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が４割以上を占めるものが第１領域５０ｂＥ１となる。
第１領域５０ｂＥ１は、上記強化繊維の割合が４割以上を占めるので、被覆部５０の形成材料の熱収縮を効率良く起こせ、被覆部５０を外周面３１に強固に連結できる。
第１領域５０ｂＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割以下を占めるものとすることがさらに好ましい。第１領域５０ａＥ１は、０～５０度の配向角度範囲となっている強化繊維の数の割合が８割を超えると、形成材料収縮向上度合は緩やかになる。
【0030】
図１～３の例では、被覆部５０において第１領域５０ａＥ１を含む反鍔側領域５０ａと第２領域５０ｂＥ１を含む外側領域５０ｂとがそれぞれ外周面３１の半分の領域を占めているが、もちろんこれに限定されるものではない。
【0031】
図４には、外輪３の外周面３１の反鍔側（図示右側）に堰部３３を設けたローラ１Aを示す。なお、図２と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
かかる堰部３３の存在により、特に、堰部３３の立面３３３と外周面３１とで挟まれる領域に向けて収縮した合成樹脂材料はこの両面にて挟持されることとなり、この領域において強い連結力が確保される。
かかる堰部３３の存在により、特に、堰部３３の立面３３３と外周面３１とで挟まれる領域に向けて収縮した合成樹脂材料はこの両面にて挟持されることとなり、この領域において強い連結力が確保される。
【0032】
図５には、外輪３の外周面３１の外側に、鍔部４０に連続した凹部３５を設けたローラ１Bを示す。なお、図３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
かかる凹部３５の存在により、特に、凹部３５の底面３５５と鍔部４０の内側立面４０５とで挟まれる領域に向けて収縮した合成樹脂材料はこの両面にて挟持されることとなり、この領域において強い連結力が確保される。
かかる凹部３５の存在により、特に、凹部３５の底面３５５と鍔部４０の内側立面４０５とで挟まれる領域に向けて収縮した合成樹脂材料はこの両面にて挟持されることとなり、この領域において強い連結力が確保される。
【0033】
図６は、図１～５に示した被覆部５０の製造方法の一例を示す。
図６Ａは、外輪３を中子として、金型１００内にセットした状態を示す。金型１００のキャビティ１０１が被覆部５０を形成する。符号１０５はランナーを示し、キャビティ１０１の側面の上端側に、傾斜して設けられている。傾斜角度Ｇ３は、外輪３の外周面３１に実質的に平行な基準線Ａに対して、０～５０度とする。かかる傾斜角度Ｇ３をランナー１０５に設けることにより、被覆部５０に第１領域５０ａＥ１を形成することができる。
即ち、かかるランナー１０５より被覆部５０の形成材料（合成樹脂＋強化繊維）を注入する際、
例えば、ポリアミド樹脂をベースとした材料の場合は
・金型温度８０℃以上１５０℃以下
・射出圧力：射出成形機スペックの５０％以上
・シリンダ温度：(後部、中部、前部、ノズル)２８０℃以上３２０℃以下
の範囲を基本設定とし、その他各種条件を微調整する事により、強化繊維の配列方向を図６Ｂのように揃えた状態とすることができる。
図６Ａは、外輪３を中子として、金型１００内にセットした状態を示す。金型１００のキャビティ１０１が被覆部５０を形成する。符号１０５はランナーを示し、キャビティ１０１の側面の上端側に、傾斜して設けられている。傾斜角度Ｇ３は、外輪３の外周面３１に実質的に平行な基準線Ａに対して、０～５０度とする。かかる傾斜角度Ｇ３をランナー１０５に設けることにより、被覆部５０に第１領域５０ａＥ１を形成することができる。
即ち、かかるランナー１０５より被覆部５０の形成材料（合成樹脂＋強化繊維）を注入する際、
例えば、ポリアミド樹脂をベースとした材料の場合は
・金型温度８０℃以上１５０℃以下
・射出圧力：射出成形機スペックの５０％以上
・シリンダ温度：(後部、中部、前部、ノズル)２８０℃以上３２０℃以下
の範囲を基本設定とし、その他各種条件を微調整する事により、強化繊維の配列方向を図６Ｂのように揃えた状態とすることができる。
【0034】
図６Ｂのようにして注入された形成材料は、強化繊維６０の配列方向を揃えた状態で、外輪３の外周面３１に跳ね返されつつ図示左側に進む。その結果、図３に示すように、強化繊維６０が外周面３１に対して角度をもって配列された第２領域５０ｂＥ１が形成されることとなる。
【0035】
図７に、他の製造方法を示す。
下型２０３と上型２０４との間に被覆部５０のキャビティ２０１が形成される。下型２０３には外輪３がインサートとしてセットされている。
下型２０３と上型２０４との間にはフィルムゲート２０５が設けられている。
被覆部５０の形成材料を図７において下から注入するとして、このゲート２０５は中子である外輪３の側面３８の直前上流側で絞られている。
射出の条件は図６の例とおなじでよい。
下型２０３と上型２０４との間に被覆部５０のキャビティ２０１が形成される。下型２０３には外輪３がインサートとしてセットされている。
下型２０３と上型２０４との間にはフィルムゲート２０５が設けられている。
被覆部５０の形成材料を図７において下から注入するとして、このゲート２０５は中子である外輪３の側面３８の直前上流側で絞られている。
射出の条件は図６の例とおなじでよい。
【0036】
この例では図７に符号２１０で示すように、上型２０４側に断面楕円形の膨出部２１０が形成されてゲートの流路を狭くしている。ここに、形成材料は膨出部２１０を通過するときその強化繊維が流れ方向に揃えられる。膨出部２１０に沿って流れる形成材料は、その後、側面３８に衝突して反射する。これにより、強化繊維の配列方向に乱れが生じる。その乱れは外周面３１に向かって側面３８から離れる方向を＋として±１０度とすることが好ましい。
【0037】
このように、外輪３の側面３８を通過する状態の形成材料において強化繊維の配列方向に狭い範囲での乱れを生じさせておくことにより、キャビティ２０１内において、図７Ｂに示すとおり、外輪３の外周面３１を被覆する部分に強化繊維が所定の角度で揃えられた領域（第１領域）を形成できる。
本発明者らの検討によれば、導入部２０５ａにおいて１～３ｍｍ幅のゲートを用いたとき、膨出部２１０において０．２～０．５ｍｍ程度までその幅を縮減した。
本発明者らの検討によれば、導入部２０５ａにおいて１～３ｍｍ幅のゲートを用いたとき、膨出部２１０において０．２～０．５ｍｍ程度までその幅を縮減した。
【0038】
ゲート幅を減縮するとき、形成材料中の強化繊維が揃えられる。外周面３１を被覆する部分に第１領域を形成するには、このように揃えられた強化繊維を下型２０３側に形成された膨出部２１０の周面を使って外輪３の側面３８へ衝突させることが必要と考えられる。側面３８で反射された形成材料の流れは、側面３８に対向する下型２０３のキャビティ面２０４ａに沿って流れ、その後、外周面３１に対向するキャビティ面２０４ｂで更に反射され、第１領域での強化繊維の配列方向を規定する。
上記膨出部２１０は、形成材料中の強化繊維を流れ方向にひき揃えるとともに、形成材料を外輪３の側面３８へ衝突させる機能を有する。
上記膨出部２１０は、形成材料中の強化繊維を流れ方向にひき揃えるとともに、形成材料を外輪３の側面３８へ衝突させる機能を有する。
【0039】
ゲートの幅を単に減縮するのみでは外周面３１を被覆する部分に第１領域は形成されない。即ち、外周面３１を被覆する部分において強化繊維の方向はランダムとなる。ゲートの幅を減縮させない場合も同様である（先行文献３の例）。
【0040】
図８は、図７で説明した製造方法を適用して得られたローラ１Cの部分断面図である。なお、以前の図と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
このローラ１Cは外輪３の外周面３１に堰部３３と凹部３５を備える。
この例の被覆部１１０は、第１領域を含む領域５０ａと第２領域を含む領域５０ｂに加えて、外輪３の側面３８を被覆する側面被覆領域１５０とその外周側の第３領域１７０を備える。
このローラ１Cは外輪３の外周面３１に堰部３３と凹部３５を備える。
この例の被覆部１１０は、第１領域を含む領域５０ａと第２領域を含む領域５０ｂに加えて、外輪３の側面３８を被覆する側面被覆領域１５０とその外周側の第３領域１７０を備える。
【0041】
側面被覆領域１５０においては、図９の角度Ｇ３で示すように、側面３８側への形成材料の収縮が促進される。他方、第１領域では角度Ｓ１の形成材料収縮が促進されるので、堰部３３を挟み込むように形成材料どうしの収縮が生じる。これにより、被覆部１１０と外輪３の間に強い連結力を確保できる。
【0042】
図９Ｂは、側面被覆領域１５０の部分拡大図である。この側面被覆領域１５０において、強化繊維６０の配列方向は基準線Ｂに対する角度を±１０度とする。
この基準線Ｂは外輪３の側面３８に平行とする。
このような強化繊維の配列方向は、側面被覆領域１５０より外周側（図９において上側）に第３領域においても維持されている。
この基準線Ｂは外輪３の側面３８に平行とする。
このような強化繊維の配列方向は、側面被覆領域１５０より外周側（図９において上側）に第３領域においても維持されている。
【0043】
この発明は、上記発明の実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。本発明の摺動部材を用いた内燃機関等の軸受機構使用装置は、優れた摺動特性を発揮する。
【符号の説明】
【0044】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ローラ
３ 外輪
５ 内輪
１０ 本体部
３１ 外周面
３３ 堰部
３５ 凹部
３８ 側面
４０ 鍔部
５０、１１０ 被覆部
５０ａＥ１ 第１領域
５０ｂＥ１ 第２領域
６０ 強化繊維
１５０ 側面被覆領域
１７０ 第３領域
３ 外輪
５ 内輪
１０ 本体部
３１ 外周面
３３ 堰部
３５ 凹部
３８ 側面
４０ 鍔部
５０、１１０ 被覆部
５０ａＥ１ 第１領域
５０ｂＥ１ 第２領域
６０ 強化繊維
１５０ 側面被覆領域
１７０ 第３領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
