(57)【要約】【課題】  低トルク化とシール性能向上の両立を図ることができる軸受密封装置を提供する。【解決手段】  この軸受密封装置は、軸受の内外輪１，２間の環状空間を密封するもので、外輪２に設けられるシール本体３と、このシール本体３から延び内輪１に嵌合された第１のシール板７に接するリップ４，５，６とを有する。これらリップの表層に、塩素化された層が形成され、当該塩素化された層の表層硬さが同リップの内部硬さよりも高くする。これにより、リップの摩擦係数を、塩素化処理を施さないものより下げ、従来技術よりも低トルク化を図る。またリップ表面のみの改質であるため、リップ追従性や反力への影響が小さく、シール性をも確保し得る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の内外輪間の環状空間を密封する軸受密封装置であって、
前記内外輪のいずれか一方に設けられるシール本体と、このシール本体から延び前記内外輪のいずれか他方に接するリップとを有し、このリップの表層に、塩素化された層を有し、当該塩素化された層の表層硬さが同リップの内部硬さよりも高いことを特徴とする軸受密封装置。
【請求項２】
請求項１において、前記塩素化された層が、一酸化二塩素を主成分とし、酢酸エチルを溶媒とした液に非極性溶媒を加えた液に前記リップを浸漬して成る軸受密封装置。
【請求項３】
請求項２において、前記非極性溶媒として石油ベンジンを適用した軸受密封装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記液による浸漬で、リップ部に使用するゴム材料（ジエン系）を国際ゴム硬さの単位で２〜５ポイント高くしたことを特徴とする軸受密封装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記シール本体およびリップがニトリルゴムから成る軸受密封装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記軸受として、車輪用軸受が適用される軸受密封装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記軸受密封装置は、前記内外輪のおける回転側部材の周面に嵌合する円筒部およびこの円筒部の端部から立ち上がる立板部を含む断面Ｌ字状の第１のシール板と、
この第１のシール板に対向し、前記内外輪における固定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とを有し、
前記リップは、
前記第２のシール板に固着される前記シール本体から延び、且つ、前記第１のシール板の立板部に摺接するサイドリップと、前記第１のシール板の円筒部に摺接するラジアルリップとを有する軸受密封装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、前記第１のシール板におけるリップの摺動面に、微小な凹部を設けた軸受密封装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記リップにグリースが塗布され、このリップに塗布するグリースの基油動粘度を、軸受内部に封入するグリースの基油動粘度よりも小さくした軸受密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受密封装置に関し、低トルク化とシール性能向上の両立を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受において、転がり抵抗に占めるシールのリップ摺動抵抗の比率は高く、シールの低トルク化の要求が高まっている。
この背景の中、リップ反力の調整やグリースリップの非接触化などにより、低トルク化を図る技術を提案している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１では、リップ反力を下げることで低トルク化を図ることができるものの、トルクとシール性能は相反する関係にあるため、シール性が低下する可能性がある。したがって、シール性能が低下することにより、軸受内部に泥水が浸入し、軸受が短寿命になることが懸念される。
【０００５】
この発明の目的は、低トルク化とシール性能向上の両立を図ることができる軸受密封装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の軸受密封装置は、軸受の内外輪間の環状空間を密封する軸受密封装置であって、前記内外輪のいずれか一方に設けられるシール本体と、このシール本体から延び前記内外輪のいずれか他方に接するリップとを有し、このリップの表層に、塩素化された層を有し、当該塩素化された層の表層硬さが同リップの内部硬さよりも高いことを特徴とする。ここで、塩素化処理とは、ゴムの成分、例えばジエン系ゴムの二重結合を切断して、塩素原子を導入するものであり、その結果、ゴムの表層に形成される層のことを「塩素化された層」と定義する。
従来における、一酸化二塩素を主成分とし、酢酸エチルを溶媒とした液による塩素化処理は、ゴムの硬化処理として公知であったが、それは例えばワイパーなどに用いられるゴムであり、本発明のような密封部材における弾性部材に適用させるものではなかった。それは一般的に密封部材における弾性部材は、密封装置という機能上、弾性部材を硬化させることはシール性を損なう恐れがあるため不向きだと考えられていたためである。
【０００７】
この構成によると、一酸化二塩素を主成分とし酢酸エチルを溶媒とした液に、リップを浸漬する塩素化処理を施すことで、リップ表面を改質して、リップの内部硬さよりもこのリップの表層硬さを高くし得る。リップの表層硬さを高くすることで、リップ摺動面の微小凸部への接触面積（真実接触面積）が減る。その結果、摩擦係数が低下すると共に、いわゆる凸へのゴム食い込みによる引っ掛り（粘着）が減り、従来技術よりも低トルク化を図れる。またリップ表面のみの改質であるため、リップ追従性や反力への影響が小さく、シール性をも確保することができる。つまりリップ表面は、化学処理により硬化されるが、内部はゴム本来の特性を有したままにでき、したがってシールとしての弾性も有することで、シール性を確保できる。リップに例えばフッ素系処理剤等の低摩擦コーティングを施したり、ダイヤモンドライクカーボン膜（略称；ＤＬＣ膜）を施すものよりも、前記塩素化処理は処理自体が簡単で短時間で行うことができる。よって低摩擦コーティング等をリップに施すよりも製造コストの低減を図れる。
【０００８】
前記塩素化された層が、一酸化二塩素を主成分とし、酢酸エチルを溶媒とした液に非極性溶媒を加えた液に浸漬して成るものであっても良い。一酸化二塩素を主成分とし酢酸エチルを溶媒とした液に、ある弾性材料から成る試験片を長時間浸漬させると、この試験片が不所望に膨張した。膨張したリップ等を用いると、シールの緊迫力が増加しトルクが増加する。前記のように一酸化二塩素を酢酸エチルで溶媒させた液を、非極性溶媒で希釈した液に、リップを浸漬する塩素化処理を施すことにより、リップ等が膨張し難くシールの緊迫力の増加を緩和できる。したがって、非極性溶媒で希釈した塩素化処理を施す場合、塩素化処理を施さないものや、非極性溶媒で希釈しない通常の塩素化処理を施したものより、低トルク化を図ることができる。
前記非極性溶媒として石油ベンジンを適用しても良い。前記非極性溶媒の例として、ヘキサン、ベンジン、トルエン、ジエチルエーテル、石油ベンジンなどが挙げられ、その中で、コストと性能のバランスで石油ベンジンが望ましい。
前記リップの表層硬さを同リップの内部硬さよりも、国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）の単位で２〜５ポイント高くしたものであっても良い。
前記液による浸漬で、リップ部に使用するゴム材料（ジエン系）を国際ゴム硬さの単位で２〜５ポイント高くしたものであっても良い。
前記シール本体およびリップがニトリルゴムから成るものとしても良い。
前記軸受として、車輪用軸受が適用されても良い。この場合、低トルク化を図れると共に、車輪用軸受内部に泥水等が不所望に浸入することを防止しもって軸受寿命を延ばすことができる。
【０００９】
前記軸受密封装置は、前記内外輪のおける回転側部材の周面に嵌合する円筒部およびこの円筒部の端部から立ち上がる立板部を含む断面Ｌ字状の第１のシール板と、この第１のシール板に対向し、前記内外輪における固定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とを有し、前記リップは、前記第２のシール板に固着される前記シール本体から延び、且つ、前記第１のシール板の立板部に摺接するサイドリップと、前記第１のシール板の円筒部に摺接するラジアルリップとを有するものとしても良い。
この構成によると、第１，第２のシール板が対向し、サイドリップおよびラジアルリップが摺接するため、密封性能が優れたものになる。
【００１０】
前記サイドリップは、第２のシール板における径方向の内外に２枚並ぶ構造としても良い。この場合、２枚のサイドリップにより耐泥水性の向上を図ることができる。
前記リップを３枚のリップから成る３リップ構造としても良い。
前記リップを２枚のリップから成る２リップ構造としても良い。
【００１１】
前記第１のシール板におけるリップの摺動面に、微小な凹部を設けても良い。これら凹部に、例えばリップに塗布されたグリースが保持される結果、リップの摺動抵抗の低減を図ることができる。これにより低トルク化をより図れる。
前記凹部の粗さをＲｚ＝１〜８μｍとしても良い。
【００１２】
前記リップにグリースが塗布され、このリップに塗布するグリースの基油動粘度を、軸受内部に封入するグリースの基油動粘度よりも小さくしても良い。この場合、リップの摺動抵抗の低減を図れ、低トルク化をより図れる。
前記リップに塗布するグリースの基油動粘度を５ｍｍ２／Ｓ（１００℃）以下としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の軸受密封装置は、軸受の内外輪間の環状空間を密封する軸受密封装置であって、前記内外輪のいずれか一方に設けられるシール本体と、このシール本体から延び前記内外輪のいずれか他方に接するリップとを有し、このリップの表層に、塩素化された層を有し、当該塩素化された層の表層硬さが同リップの内部硬さよりも高いため、低トルク化とシール性能向上の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る軸受密封装置の断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る軸受密封装置の要部の断面図である。
【図３】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受密封装置の断面図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受密封装置の断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受密封装置の断面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受密封装置の断面図である。
【図７】この発明のいずれかの軸受密封装置を用いた車輪用軸受の断面図である。
【図８】試験片に対する回転速度と摩擦係数との関係を、塩素化処理の有無で比較して示す図である。
【図９】ゴムの物性変化を測定する測定装置を概略示す図である。
【図１０】ゴムの物性変化を、塩素化処理の有無で比較して示す図である。
【図１１】各種の軸受密封装置の回転速度と回転トルクとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の第１の実施形態に係る軸受密封装置を図１と共に説明する。以下の説明は、軸受密封装置の製造方法についての説明をも含む。
図１に示すように、この実施形態に係る軸受密封装置は、軸受の内外輪１，２間における端部の環状空間を密封する。この軸受密封装置のシール本体３およびリップ４，５，６に、後述の塩素化処理が施されている。
第１，第２のシール板７，８について説明する。
軸受密封装置は、内輪１と外輪２に各々取付けられた第１および第２の環状のシール板７，８を有する。これら第１，第２のシール板７，８は、それぞれ鋼板製で、各々内輪１および外輪２に圧入状態に嵌合させることで取付けられている。第１，第２のシール板７，８は、各々円筒部９，１０と立板部１１，１２とで断面Ｌ字状に形成されて互いに対向する。第１のシール板７の立板部１２は、第２のシール板８の立板部１２よりも軸受外方側に配設される。
【００１６】
第２のシール板８の立板部１２は、外径側板部１２ａと、傾斜部１２ｂと、内径側板部１２ｃとを有する。すなわち外径側板部１２ａは、第２のシール板８における円筒部１０の基端から、径方向内方に延びる環状板である。傾斜部１２ｂは、外径側板部１２ａの内径側端から径方向内方に向かうに従って軸受外方側に至るように傾斜する断面形状に形成される。内径側板部１２ｃは、傾斜部１２ｂの内径側端から径方向内方に延びる環状板である。
【００１７】
第２のシール板８の円筒部１０は、軸受内方側から外方側に沿って順次、基端部１０ａと、傾斜部１０ｂと、先端部１０ｃとを有する。基端部１０ａは、前記外径側板部１２ａの基端から、軸受外方側に延びるリング状部材から成る。傾斜部１０ｂは、基端部１０ａの軸方向先端から径方向内方に向かうに従って軸受外方側に至るように傾斜する断面形状に形成される。先端部１０ｃは、傾斜部１０ｂの先端から軸方向に延びる。基端部１０ａの軸方向先端と傾斜部１０ｂの基端との内径側境界部に、環状凹部が形成されると共に、傾斜部１０ｂおよび先端部１０ｃが、基端部１０ａよりも薄肉に形成される。
【００１８】
傾斜部１０ｂの外周面および先端部１０ｃの外周面に、円筒部１０の外周面よりも半径方向外方に突出するシール本体３（後述する）の一部である突起部１３を設けている。円筒部１０の外周面が外輪内周面に嵌合している状態で、前記シール本体３のうち半径方向外方に突出する突起部１３が、外輪内周面に強固に密着されるようになっている。
【００１９】
シール本体３、リップ４，５，６について説明する。
第２のシール板８は、シール本体３と、サイドリップ４と、ダストリップ５と、グリースリップ６とを有する。サイドリップ４、ダストリップ５、およびグリースリップ６を、総称してリップ等またはリップと称す。これらシール本体３およびリップ等は、例えば、天然ゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等の弾性材料から成り、第２のシール板８に加硫接着されて一体に設けられる。但し、これらの弾性材料に必ずしも限定されるものではない。
【００２０】
シール本体３は、第２のシール板８における、立板部１２の外側面、円筒部１０の内周面，先端面，および外周面にわたって連続して設けられる。なお図１では、シール本体３のうち、傾斜部１０ｂおよび先端部１０ｃの外周面に設けられる突起部１３が、外輪内周面内に入り込んでいるように表示されているが、この突起部１３は、外輪２への組込前の自然状態を示している。第２のシール板８を外輪２に組込後、前記突起部１３は、弾性変形された状態で基端部１０ａの外周面と略同一面で外輪内周面に圧入されている。これにより、異物等が、外輪内周面と第２のシール板８との間を介して侵入することを防止し得る。シール本体３は、先端部１０ｃの内周面，先端面，外周面、および傾斜部１０ｂの外周面を囲むように連続して設けられる。また前記先端面に設けられるシール本体３の一部は、第１のシール板７における立板部１２の外径側端に対し僅かな径方向すきまδ１をもって対峙させている。この径方向すきまδ１により、異物等が第１のシール板７とリップとの間を介して侵入することを効果的に阻止し得る。
【００２１】
サイドリップ４は、第１のシール板７の立板部１２に摺接する。このサイドリップ４は、シール本体３から軸方向外側に突出する基端側リップ部４ａと、この基端側リップ部４ａに繋がる先端側リップ部４ｂとを有する。基端側リップ部４ａ、先端側リップ部４ｂは、それぞれ径方向外方に向かうに従って軸受外方側に至るように傾斜する断面形状に形成される。但し、軸受軸心に対する先端側リップ部４ｂの傾斜角度は、基端側リップ部４ａの傾斜角度よりも大となるように規定され、両リップ部の繋ぎ部４ｃが屈曲するように形成されている。このようにサイドリップ４を傾斜状に形成すると共に、両リップ部４ａ，４ｂの繋ぎ部４ｃを屈曲させたことで、サイドリップ４は立板部１２に対し一定の押圧力で常に摺接する。また先端側リップ部４ｂは、断面長方形状に形成され、長方形状の角部４ｂａが立板部１２に摺接する。先端側リップ部４ｂの側面や先端面ではなく、角部４ｂａを摺接させることで、リップ部側面等を摺接させる場合よりも、摩擦係数を低減できて低トルク化を図れる。
【００２２】
グリースリップ６とダストリップ５とは、シール本体３の内周側端から軸方向内外に二股に分岐して突出する。これらグリースリップ６およびダストリップ５は、それぞれ第１のシール板７の円筒部９に対し、ラジアル方向に摺接するいわゆるラジアルリップである。ダストリップ５は、先端側に向かうに従って肉厚が厚くなる断面形状で、且つ、径方向内方に向かうに従って軸受外方側に至るように傾斜する断面形状に形成される。グリースリップ６は、先端側に向かうに従って肉厚が薄くなる断面形状で、且つ、径方向内方に向かうに従って軸受内方側に至るように傾斜する断面形状に形成される。ダストリップ５，グリースリップ６は、それぞれ略長方形状の角部５ａ，６ａが円筒部９に摺接するようになっている。これらダストリップ５，グリースリップ６と円筒部９とで囲まれた環状空間にグリースが保持され、このグリースにより、リップ５，６の摩耗防止を図ると共に、異物等が軸受内部に侵入することを防止する。リップ５，６の各角部５ａ，６ａを摺接させることで、リップ先端面全体を摺接させる場合よりも、低トルク化を図れる。
【００２３】
塩素化処理について説明する。
シール本体３およびリップ４，５，６は、「Ｃｌ２Ｏ＋酢酸エチル」つまり一酸化二塩素を主成分とし酢酸エチルを溶媒とした液に浸漬する塩素化処理が施されている。ここで、塩素化処理とは、ゴムの成分、例えばジエン系ゴムの二重結合を切断して、塩素原子を導入するものであり、その結果、リップのゴムの表層に「塩素化された層」が形成される。この層は同リップの内部よりも塩素含有量が多く、また、内部硬さよりも硬いことを特徴とする。当該「塩素化された層」は、数μm〜数百μmの層を有していれば良い。なお、ゴムの表層を分析すれば、二重結合が消滅し、塩素原子が導入されていることを確かめることで、塩素化処理されているか否かを確かめることができる。この処理時間は、例えば、数秒〜数十秒である。混合比率は、酢酸エチル：９０〜９９．９ｗｔ％＋Ｃｌ２Ｏ：０．１〜１０ｗｔ％である。なお、この例では、第２のシール板８、シール本体３、およびリップの全体を「Ｃｌ２Ｏ＋酢酸エチル」に浸漬しているが、シール本体３およびリップを浸漬しても良いし、リップだけを浸漬しても良い。いずれにしてもリップは、前記塩素化処理が施されて、リップの表層硬さを同リップの内部硬さよりも高くしている。
【００２４】
具体的に、リップの表層硬さを同リップの内部硬さよりも、国際ゴム硬さで２ポイント以上５ポイント以下高くしている。前記「国際ゴム硬さ」（略称ＩＲＨＤ；International Rubber Hardness Degree）は、測定対象面に対し、圧子を一定の静荷重で一定時間押込み、変形量つまり基準面からの押込み深さを測定して数値化した値である。なおリップの表層硬さは、試験片表面に圧子を押込むことで測定し得る。
【００２５】
作用効果について説明する。
この構成によると、一酸化二塩素を主成分とし酢酸エチルを溶媒とした液に、少なくともリップを浸漬する塩素化処理を施す、換言すれば、ジエン系ゴムの分子中の二重結合を塩素化する処理を施すことで、リップ表面を改質して、リップの内部硬さよりもこのリップの表層硬さを高くし得る。リップの表層硬さを高くすることで、リップ摺動面の微小凸部への接触面積（真実接触面積）が減る。その結果、摩擦係数が低下すると共に、いわゆる凸へのゴム食い込みによる引っ掛り（粘着）が減り、従来技術よりも低トルク化を図れる。
【００２６】
またリップ表面のみの改質であるため、リップ追従性や反力への影響が小さく、シール性をも確保することができる。つまりリップ表面Ｓａは、化学処理により硬化されるが、内部Ｓｂはゴム本来の特性を有したままにでき、したがってシールとしての弾性も有することで、シール性を確保できる。リップに例えばフッ素系処理剤等の低摩擦コーティングを施したり、ＤＬＣ膜を施すものよりも、前記塩素化処理は処理自体が簡単で短時間で行うことができる。よって低摩擦コーティング等をリップに施すものよりも製造コストの低減を図れる。
【００２７】
第１，第２のシール板７，８が対向し、サイドリップ４、ダストリップ５、およびグリースリップ６が摺接するため、密封性能が優れたものになる。また、第２のシール板８の円筒部１０が外輪内周面に圧入状態に嵌合している状態で、シール本体３のうち半径方向外方に突出する突起部１３が、外輪内周面に強固に密着される。これにより、異物等が、外輪内周面と第２のシール板８との間を介して侵入することを防止し得る。
【００２８】
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２９】
リップは、「Ｃｌ２Ｏ＋酢酸エチル」に非極性溶媒を加えた液に浸漬して成るものであっても良い。前記非極性溶媒の例として、ヘキサン、ベンジン、トルエン、ジエチルエーテル、石油ベンジンなどが挙げられ、その中で、コストと性能のバランスで石油ベンジンが望ましい。この例では、Ｃｌ２Ｏ＋酢酸エチルに対して、例えば、石油ベンジンを２〜４倍で希釈する。ところで一酸化二塩素を主成分とし酢酸エチルを溶媒とした液に、ある弾性材料から成る試験片を長時間（例えば６０秒）浸漬させると、この試験片が不所望に膨張した。膨張したリップ等を用いると、シールの緊迫力が増加しトルクが増加する。
前記のように一酸化二塩素を酢酸エチルで溶媒させた液を、石油ベンジンで希釈した液に、リップを浸漬する塩素化処理を施すことにより、リップ等が膨張し難くシールの緊迫力の増加を緩和できる。したがって、石油ベンジンで希釈した塩素化処理を施す場合、塩素化処理を施さないものや、石油ベンジンで希釈しない通常の塩素化処理を施したものより、低トルク化を図ることができる。
【００３０】
図２に示すように、第１のシール板７における、グリースリップ６，ダストリップ５，サイドリップ（図示せず）の摺動面に、複数の微小な凹部１４を設けても良い。その他第１の実施形態と同様に、リップ等に塩素化処理が施されている。前記凹部１４の粗さを、例えば、Ｒｚ＝１〜８μｍとしている。これら凹部１４に、例えばリップに塗布されたグリースが保持される結果、リップの摺動抵抗の低減を図ることができる。これにより低トルク化をより図れる。
【００３１】
図３に示すように、２枚のサイドリップ４，４を設けても良い。２枚のサイドリップ４，４は、第２のシール板８における径方向の内外に並ぶ。第１のシール板７の立板部１２における軸受外方側の面には、例えば、多極磁石１５が設けられている。この多極磁石１５は、立板部１２の外径側端、および、軸受内面の外径側端縁付近部にわたって設けられている。多極磁石１５は、円周方向に並ぶ複数の磁極を有する環状の部材である。この多極磁石１５の外向きの面に、図示外の磁気センサが対面配置される。これらにより回転側部材である内輪１の回転を検出する回転検出装置が構成される。
この構成によると、２枚のサイドリップ４，４により耐泥水性の向上を図ることができる。またリップ等に塩素化処理が施されているため、従来技術よりも低トルク化を図れると共に、シール性を確保できる。
【００３２】
図４に示すように、リップを３枚のサイドリップ４，ダストリップ５，およびグリースリップ６から成る３リップ構造としても良い。
図５に示すように、リップを２枚のダストリップ５およびグリースリップ６から成る２リップ構造としても良い。
図６に示すように、図１の軸受密封装置における、第１のシール板７の立板部１２に、図３と同様の多極磁石１５を設けてもよい。
いずれかの軸受密封装置において、リップにグリースが塗布され、このリップに塗布するグリースの基油動粘度を、軸受内部に封入するグリースの基油基油動粘度よりも小さくしても良い。この場合、リップの摺動抵抗の低減を図れ、低トルク化をより図れる。前記リップに塗布するグリースの基油動粘度を５ｍｍ２／Ｓ（１００℃）以下としてもよい。
【００３３】
図７は、いずれかの軸受密封装置を用いた車輪用軸受の断面図である。この車輪用軸受は、第３世代に分類される複列アンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプで且つ駆動輪支持用のものである。内方部材１Ａ、外方部材２Ａ間に形成される環状空間の両端が、一対の軸受密封装置ＢＲ１，ＢＲ２で密封されている。車両の中央寄りとなるインボード側の軸受密封装置ＢＲ１として、例えば、図１〜図３、図６のいずれかの軸受密封装置が用いられる。車両の車幅方向外側寄りとなるアウトボード側の軸受密封装置ＢＲ２として、例えば、図４の軸受密封装置が用いられる。但し、この例に限定されるものではない。これらの軸受密封装置を用いた車輪用軸受によると、低トルク化とシール性能向上の両立を図れる。シール性能の向上を図れるため、車輪用軸受内部に泥水等が不所望に浸入することを防止しもって軸受寿命を延ばすことができる。なお、いずれかの軸受密封装置を、車輪用軸受以外の軸受に適用しても良い。
【００３４】
図８は、試験片に対する回転速度と摩擦係数との関係を、塩素化処理の有無で比較して示す図である。例えば２ｍｍの厚みのゴム板から成る試験片を、一般的なサバン型試験機（図示せず）を用いて摩擦係数を評価した。前記サバン型試験機は、試験片の平面に対し、回転するリング状部材の外周面を摺接させる形態である。同図８（１）は、試験片に塩素化処理が施されていないいわゆる「無処理」の試験結果を示す。同図８（２）は、塩素化処理の処理液に試験片を５秒浸漬した試験結果を示し、同図８（３）は、処理液に試験片を６０秒浸漬した試験結果を示す。勿論（１）〜（３）の試験条件は同一とされている。この試験では、例えば、回転速度として、順次40→100→200→400→1000→3000→5000min-1で、各回転数で５分ずつ摩擦係数を測定した。また試験装置の半径などを考慮して図中にプロットする回転速度を変換している。なお、以下に示す各図の試験は、特に記載のない限り、各図において同一の試験条件で行うものとする。
この試験によると、無処理のものに比べ、塩素化処理を施したものは、あらゆる回転速度域において摩擦係数の低減を図れている。
【００３５】
図９は、ゴムの物性変化を測定する測定装置を概略示す図である。
この測定装置では、試験片Ｗに対し、バイブレータ１６により、引張、圧縮荷重を与え、ロードセル１７を介してこの試験片Ｗの粘弾性のパラメータを算出可能になっている。具体的に、ゴムから成る試験片Ｗに、バイブレータ１６により、例えば、周波数１〜１０４Ｈｚの正弦波状の歪みを与える。この場合、ロードセル１７により正弦波状の応力を検出する。この応力は、歪みと同一位相の弾性的成分と、この弾性的成分とは位相が遅れた粘性的成分とに分けられる。これら弾性的成分および粘性的成分から、粘弾性のパラメータとして、例えば、動的貯蔵弾性率、損失正接等を求める。
【００３６】
図１０は、ゴムの物性変化を、塩素化処理の有無で比較して示す図である。
同図１０（１）は動的貯蔵弾性率の周波数依存性を示し、同図１０（２）は、損失正接の周波数依存性を示す。これらは、それぞれ図９の測定装置を用い、基準温度２３℃、ニトリルゴムから成る試験片の物性変化を求めた結果である。
図１０（１）に示すように、塩素化処理を施した試験片は、特に軸受回転領域において、無処理のものより、動的貯蔵弾性率が増加し、試験片への負荷に対してつぶれ難くなっている。また図１０（２）に示すように、塩素化処理を施した試験片は、無処理のものより、損失正接が減少し、エネルギーを吸収し難くなっている。なお図１０（１），（２）より、塩素化処理の処理時間の違いによる影響は小さいことが認められた。
【００３７】
図１１は各種の軸受密封装置の回転速度と回転トルクとの関係を示す図である。
軸受に軸受密封装置が組込まれた状態で試験が行われる。軸受密封装置として、例えば、鋼板にシール本体が固着され、このシール本体の内周側端から軸方向内外に二股に分岐して突出するリップを含む形態が適用される。これらリップが、内輪の断面Ｖ字状のシール溝に摺接するようになっている。同図１１（１）は、４個のサンプルを用いた塩素化処理が「無処理」の試験結果を示す。同図１１（２）は、２個のサンプルを用いた石油ベンジンで希釈しない通常の塩素化処理を施した軸受密封装置の試験結果を示し、同図１１（３）は、４個のサンプルを用いた石油ベンジンで希釈した塩素化処理を施した軸受密封装置の試験結果を示す。この試験では、例えば、回転速度として、順次60→120→180→240→300→360→480→600→1800→3600→7200→10000 min-1で回転トルクを測定した。また各図において、サンプル別にマークの種類を変えて表記している。
この試験によると、リップ等を石油ベンジンで希釈した塩素化処理を施すことにより、より低摩擦化を図ることができた。
【符号の説明】
【００３８】
１…内輪
２…外輪
３…シール本体
４…サイドリップ
５…ダストリップ
６…グリースリップ
７…第１のシール板
８…第２のシール板
９，１０…円筒部
１１，１２…立板部
１４…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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