JP2006234093A

JP2006234093A - 車輪支持用転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2006234093A
Application number: JP2005051132A
Authority: JP
Inventors: Koutetsu Denpo; 功哲傳寳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】回転トルクが小さく且つ静電気の除電が確実に行われるとともに、グリースの漏洩や異物侵入が生じにくく長寿命な車輪支持用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪支持用転がり軸受装置は、外方部材１と、ハブ４及び内輪５からなる内方部材３と、二列の転動体１０，１０と、を備えている。さらに、外方部材１の内端側部分の内周面と内輪５の内端側部分の外周面との間、並びに、外方部材１の外端側部分の内周面とハブ４の中間部の外周面との間には、それぞれシール装置１２ａ，１２ｂが設けられている。シール装置１２ａの弾性部材１０７とスリンガ１０６とで囲まれた空間、及び、シール装置１２ｂの弾性部材２１７とハブ４とで囲まれた空間には、導電性グリースが充填されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受装置に係り、特に導電性に優れ静電気が帯電しにくい車輪支持用転がり軸受装置に関する。

自動車のタイヤと路面との間には摩擦により静電気が発生しやすく、帯電した静電気が放電する際に、自動車に搭載されているラジオ，電子機器等に不具合が生じるおそれがあるため、静電気を除電する必要がある。除電の方法としては、車輪支持用転がり軸受装置の軸受内部空間に導電性グリースを封入したり、車輪支持用転がり軸受装置に導電性を有する接触形シール（以降は導電性シールと記す）を取り付けたりすることにより、車輪支持用転がり軸受装置に導電性を付与する方法がある。
実用新案登録第２５５９１５８号公報特開平３−３５０９１号公報特開２００４−１６９８６２号公報特開２００４−７６７９８号公報

しかしながら、前述の除電方法には下記のような問題点があった。すなわち、導電性グリースを封入する方法では、封入する導電性グリースの量が少なすぎると除電が不確実となるおそれがあり、多すぎると車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが大きくなるおそれがあるので、導電性グリースの封入量を適切な量とすることが難しかった。また、車輪支持用転がり軸受装置の軸受内部空間への異物の侵入や、導電性グリースの漏洩により、導電性が低下するおそれがあった。

また、導電性シールを取り付ける方法では、車輪支持用転がり軸受装置の軌道輪とシールリップとの接触が不十分であると、除電が不確実となるおそれがあり、十分に接触させると車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが大きくなるおそれがあるので、軌道輪とシールリップとの接触状態を適切な状態とすることが難しかった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題を解決し、回転トルクが小さく且つ静電気の除電が確実に行われるとともに、グリースの漏洩や異物侵入が生じにくく長寿命な車輪支持用転がり軸受装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の車輪支持用転がり軸受装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材のいずれか一方の部材に取り付けられ他方の部材に滑り接触して、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された軸受内部空間の開口部を覆うシール装置と、を備える車輪支持用転がり軸受装置において、前記シール装置は、前記他方の部材に滑り接触する弾性部材を備えており、この弾性部材と前記他方の部材とで囲まれた空間に導電性グリースが充填されていることを特徴とする。

また、本発明に係る請求項２の車輪支持用転がり軸受装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材の間に介在され、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された軸受内部空間の開口部を覆うシール装置と、を備える車輪支持用転がり軸受装置において、前記シール装置は、前記内方部材又は前記外方部材に取り付けられる環状部材と、該環状部材に滑り接触する弾性部材と、を備えており、この弾性部材と前記環状部材とで囲まれた空間に導電性グリースが充填されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３の車輪支持用転がり軸受装置は、請求項１又は請求項２に記載の車輪支持用転がり軸受装置において、前記弾性部材が導電性を有するゴム組成物で構成されていることを特徴とする。

本発明の車輪支持用転がり軸受装置は、回転トルクが小さく且つ静電気の除電が確実に行われる。

本発明に係る車輪支持用転がり軸受装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受装置の一実施形態の構造を示す縦断面図である。
固定側軌道輪である外方部材１は、外周面に形成された取付部２によって図示しない懸架装置に固定されており、使用時には回転しない。このような外方部材１の内側には、回転側軌道輪である内方部材３が、外方部材１と同心に配されていて、使用時には内方部材３が回転するようになっている。

この内方部材３は、ハブ４と内輪５とで構成される。このうちハブ４の内周面は、スプライン溝が形成されたスプライン孔６とされ、また、ハブ４の外端側部分の外周面には取付フランジ７が形成されている。車両への組み付け時には、図示しない等速ジョイントを介して回転駆動される駆動軸をスプライン孔６に挿入し、取付フランジ７に図示しない車輪を固定する。
なお、本実施形態においては、車輪支持用転がり軸受装置を自動車等の車両に取り付けた状態において、車両の幅方向外側を向いた部分を外端側部分と称し、幅方向中央側を向いた部分を内端側部分と称する。すなわち、図１においては、左側が外端側となり、右側が内端側となる。

外方部材１の内周面には複列の外輪軌道８，８が、ハブ４の中間部の外周面と内輪５の外周面とには内輪軌道９，９が、それぞれ形成されている。そして、これら各外輪軌道８，８と内輪軌道９，９との間に、転動体１０，１０がそれぞれ複数個ずつ配され、外方部材１の内側で内方部材３が回転自在とされている。なお、各転動体１０，１０は、それぞれ保持器１１，１１によって転動自在に保持されている。また、図示の例では、転動体として玉を使用しているが、重量が嵩む車両用の車輪支持用転がり軸受装置の場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。

さらに、外方部材１の内端側部分の内周面と内輪５の内端側部分の外周面との間、並びに、外方部材１の外端側部分の内周面とハブ４の中間部の外周面との間には、それぞれシール装置１２ａ，１２ｂが介在されている。そして、外方部材１の内周面と内方部材３の外周面との間に形成されるとともに、各転動体１０，１０が設置され各転動体１０，１０と外輪軌道８，８及び内輪軌道９，９との潤滑のための潤滑グリース（導電性グリースでもよい）が充填された軸受内部空間１３の両端開口部が、これらのシール装置１２ａ，１２ｂで覆われている。

このようなシール装置１２ａ，１２ｂの構成を、図２，３を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、図２，３のシール装置１２ａ，１２ｂにおいては、軸受内部空間１３に近い側を内側、遠い側を外側と呼ぶ。まず、図１の車輪支持用転がり軸受装置において内端側に配された図２のシール装置１２ａは、補強部材に相当する芯金１０５と、本発明における環状部材に相当するスリンガ１０６と、シール本体に相当する弾性部材１０７と、で構成されている。このうち芯金１０５は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このような芯金１０５は、外方部材１の内端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部１０９と、この外径側円筒部１０９の内側縁（図２における左側縁）から径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１１０と、を備えており、断面略Ｌ字形の円環状部材である。

また、スリンガ１０６は、ステンレス鋼板等の優れた耐食性を有する金属板に、プレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このようなスリンガ１０６は、内輪５の内端側部分の外周面に外嵌固定可能な内径側円筒部１１２と、この内径側円筒部１１２の外側縁（図２における右側縁）から径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１１３とを備えており、断面略Ｌ宇形の環状部材である。

さらに、弾性部材１０７はゴム組成物（好ましくは導電性を有するゴム組成物）で構成され、外側，中間，内側の３本のシールリップ１１４，１１５，１１６を備え、芯金１０５にその基端部が固定されている。そして、最も外側に位置する外側シールリップ１１４の先端縁を、スリンガ１０６を構成する外側円輪部１１３の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ１１５及び内側シールリップ１１６の先端縁を、スリンガ１０６を構成する内径側円筒部１１２の外周面に摺接させている。これにより、内部からのグリースの漏洩を防止するとともに、外部から車輪支持用転がり軸受装置内部への塵挨，水，泥水等の侵入を防止している。
そして、この弾性部材１０７とスリンガ１０６とで囲まれた空間、詳述すると、シールリップ１１４，１１５とスリンガ１０６の外側円輪部１１３とで囲まれた空間、及び、シールリップ１１５，１１６とスリンガ１０６の外周面とで囲まれた空間の少なくとも一方には、図示しない導電性グリースが充填されている。

図１の車輪支持用転がり軸受装置において外端側に配された図３のシール装置１２ｂは、それぞれが円輪状に形成された芯金２１６と弾性部材２１７とで構成される。このうちの芯金２１６は金属板から製造され、外方部材１の外端側部分に内嵌固定されている。また、弾性部材２１７はゴム組成物（好ましくは導電性を有するゴム組成物）で構成され、芯金２１６に接着等により接合されている。また、この弾性部材２１７は、外径側，内径側の２本のサイドシールリップ２１８，２１９と、１本のラジアルシールリップ２２０とを備える。そして、上記２本のサイドシールリップ２１８，２１９を、先端縁（図３における左側縁）に向かうに従って径方向外方（図３における上方）に湾曲する形状とし、取付フランジ７の基部の内端側面に摺接させることにより、軸受内部空間１３内への異物侵入防止機能を確保している。また、ラジアルシールリップ２２０を、先端縁（図３における右下側縁）に向かうに従って軸受内部空間１３の内側（図３における右側）に湾曲する形状とし、ハブ４の外周面に摺接させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。

さらに、詳しく説明すると、図３のシール装置１２ｂは、それぞれが円輪状に形成された芯金２１６と弾性部材２１７とで構成される。このシール装置１２ｂの芯金２１６は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。この芯金２１６は、外方部材１の外端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部２２２と、この外径側円筒部２２２の外側縁（図３における左端縁）から径方向内方に折れ曲がった支持板部２２３とを備える。

そして、芯金２１６を構成する支持板部２２３の外側面（図３における左側面）は、弾性部材２１７で全体が覆われ、この弾性部材２１７の外周縁部は、外径側円筒部２２２から連続する傾斜部２２７の外周面と外方部材１の内周面との間に挟持されている。このような構成により、芯金２１６と外方部材１との嵌合部が密封されている。

外径側円筒部２２２の内側寄り（図３における右寄り）の大径部２２４の自由状態における外径は、外方部材１の外端側開口部の内径よりも僅かに大きくしてある。したがって、この大径部２２４は、外方部材１の外端側開口部に、締まり嵌めで内嵌固定自在とされている。また、支持板部２２３は、略Ｓ字形の断面形状を有し、径方向内方（図３における下方）に向かうにしたがって、軸受内部空間１３内に配された転動体１０に近づく方向（図３における右方向）に傾斜している。一方、芯金２１６とともにシール装置１２ｂを構成する弾性部材２１７はゴム組成物で構成され、芯金２１６をインサート成形して接着剤等により接合されている。このような弾性部材２１７の外周縁部は、傾斜部２２７の外周面を覆っている。

このような弾性部材２１７の一部で傾斜部２２７の外周面を覆っている部分の自由状態での外径は、外方部材１の外端側開口部の内径よりも少し大きくしてある。したがって、大径部２２４をこの外径側開口部に内嵌固定した状態では、弾性部材２１７の一部で傾斜部２２７の外周面を覆っている部分が、この傾斜部２２７の外周面と外端側開口部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分のシール性が確保される。さらに、弾性部材２１７の基部２２６は、支持板部２２３の外側面（図３における左側面）を、全周にわたって完全に覆っている。そして、この基部２２６の外側面及び内周縁に、外径側，内径側の２本のサイドシールリップ２１８，２１９と、１本のラジアルシールリップ２２０とが形成されている。

そして、この弾性部材２１７とハブ４とで囲まれた空間、詳述すると、サイドシールリップ２１８，２１９と取付フランジ７の基部の内端側面とで囲まれた空間、及び、サイドシールリップ２１９，ラジアルシールリップ２２０と取付フランジ７の基部の内端側面とで囲まれた空間の少なくとも一方には、図示しない導電性グリースが充填されている。
このように、シール装置１２ａ，１２ｂのシールリップによって形成される空間に、導電性グリースが充填されているので、車輪支持用転がり軸受装置には良好な導電性が付与される。よって、車輪支持用転がり軸受装置の除電が確実に行われる。

また、軸受内部空間１３に導電性グリースを充填することのみにより車輪支持用転がり軸受装置に導電性を付与する場合とは異なり、軸受内部空間１３には潤滑のみに必要な量のグリースを充填すればよいから、車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが大きくなるおそれがない。さらに、導電性シールを用いた場合（導電性を有するゴム組成物で弾性部材１０７，２１７が構成されている場合）でも、シールリップをスリンガ１０６やハブ４に強く接触させる必要がないから、車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが大きくなるおそれがない。

なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、図１に示すような構造の車輪支持用転がり軸受装置に限らず、図４に示すような構造の車輪支持用転がり軸受装置や、図５に示すようなフランジを有する構造の車輪支持用転がり軸受装置に対して適用することができる。図４，５においては、図１と同一又は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。

また、シール装置１２ａ，１２ｂの構造も、図２，３に示したものに限定されるものではなく、図６〜９に示すものでもよい。すなわち、図６，７に示すように、芯金とスリンガとを兼ねる２つの環状部材のそれぞれに弾性部材が取り付けられた構造でもよい。この場合は、２つの環状部材とシールリップとで囲まれた空間に、導電性グリースＧが充填されている。また、図８に示すように、補強部材で補強された弾性部材からなるシール装置が内方部材３と外方部材１とのそれぞれに取り付けられた構造でもよいし、図９に示すように、補強部材で補強された弾性部材からなるシール装置が内方部材３又は外方部材１に取り付けられた構造でもよい。図８の場合は、両シール装置の間に形成される空間に導電性グリースＧが充填されており、図８の場合は、シールリップと内方部材３又は外方部材１とで囲まれた空間に、導電性グリースＧが充填されている。図６〜９においては、図１と同一又は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。

ここで、導電性グリースについて、詳細に説明する。
〔基油について〕
基油の種類は特に限定されるものではなく、グリースや潤滑油の基油として一般的に使用される基油であれば、問題なく使用することができる。基油の具体例としては、鉱油，合成油等があげられる。鉱油としては、減圧蒸留，溶剤脱れき，溶剤抽出，水素化分解，溶剤脱ろう，硫酸洗浄，白土精製，水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものが好ましい。

合成油としては、合成炭化水素油，エステル油，エーテル油等があげられる。合成炭化水素油としては、例えば、ノルマルパラフィン，イソパラフィン，ポリブテン，ポリイソブチレン，１−デセンオリゴマー，１−デセンとエチレンとのコオリゴマー等のポリα−オレフィン又はその水素化物があげられる。また、モノアルキルベンゼン，ジアルキルベンゼン，ポリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼンや、モノアルキルナフタレン，ジアルキルナフタレン，ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレンも好適である。

また、エステル油としては、例えば、ジブチルセバケート，ジ（２−エチルヘキシル）セバケート，ジオクチルアジペート，ジイソデシルアジペート，ジトリデシルアジペート，ジトリデシルグルタレート，メチルアセチルリシノレート等のジエステル油や、トリオクチルトリメリテート，トリデシルトリメリテート，テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油があげられる。さらに、トリメチロールプロパンカプリレート，トリメチロールプロパンペラルゴネート，ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート，ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル油や、一塩基酸及び二塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油も好適である。

さらに、エーテル油としては、例えば、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリエチレングリコールモノエーテル，ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコールや、モノアルキルトリフェニルエーテル，アルキルジフェニルエーテル，ジアルキルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ペンタフェニルエーテル，モノアルキルテトラフェニルエーテル，ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油があげられる。

上記以外の合成油としては、例えば、トリクレジルホスフェート，シリコーン油，パーフルオロアルキルエーテル油があげられる。
これらの基油は、単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。なお、基油の４０℃における動粘度は、車輪支持用転がり軸受装置という用途や耐熱性，油膜強度を考慮すると、５０ｍｍ²／ｓ以上１５０ｍｍ²／ｓ以下であることが好ましい。５０ｍｍ²／ｓ未満であると高温下における油膜強度が低下し耐熱性が不十分となるおそれがある。一方、１５０ｍｍ²／ｓ超過であると、油膜が厚くなりすぎて導電性が低下するおそれがある。

〔増ちょう剤について〕
増ちょう剤の種類は特に限定されるものではないが、車輪支持用転がり軸受装置という用途を考慮すると（高温下における漏洩を抑制するため）、耐熱性に優れた増ちょう剤が好ましい。よって、金属複合石けん（金属はリチウム，カルシウム，アルミニウム等）や、ウレア化合物（ジウレア，トリウレア，テトラウレア，ポリウレア等）が好ましい。

金属複合石けんは、ステアリン酸リチウム，１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム等のような金属石けんと複合化剤との共晶によって形成されたものであり、耐熱性に優れている。複合化剤としては、二塩基酸及びそのエステル，芳香族酸（サルチル酸等）のリチウム塩，リン酸，ホウ酸等があるが、二塩基酸が一般的である。二塩基酸としては、アジピン酸，スペリン酸，ピメリン酸，アゼライン酸，セバシン酸等があげられる。

また、ウレア化合物としては、耐熱性の面から、芳香族炭化水素基，脂環式炭化水素基，又は脂肪族炭化水素基を有するジウレア化合物が好ましい。
このような増ちょう剤の含有量は、基油の保持と、後述する導電性付与剤の偏在化の抑制とを同時に満足するためには、導電性グリース全体の１質量％以上２０質量％以下とすることが好ましい。１質量％未満であると増ちょう効果が不十分となり、２０質量％超過であると車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが過大となるおそれがある。

〔導電性付与剤について〕
グリースに導電性を付与するために使用される導電性付与剤としては、カーボンブラックが最も好ましい。カーボンブラックには製造方法や形態等によっていくつかの種類があるが、本発明に適用可能なカーボンブラックの種類は特に限定されるものではなく、ファーネスブラック，アセチレンブラック，ケチェンブラック等が使用できる。なお、導電性グリースが軸受内部空間には充填されず、シールリップによって形成される空間にのみ充填される場合には、導電性付与剤として黒鉛を使用することも可能である。鱗状黒鉛や土状黒鉛は潤滑性が良好であるため、より好ましい。

導電性付与剤の粒子径は、車輪支持用転がり軸受装置に使用した際に異物として作用しない程度であれば、特に限定されるものではないが、平均粒径が２μｍ未満のものが好ましい。
導電性付与剤の含有量は、導電性グリース全体の１質量％以上２０質量％以下とすることが好ましい。１質量％未満であると導電性が不十分となるおそれがあり、２０質量％超過であると車輪支持用転がり軸受装置の回転トルクが過大となるおそれがある。ただし、導電性グリースが軸受内部空間には充填されず、シールリップによって形成される空間にのみ充填される場合には、導電性付与剤の含有量は、導電性グリース全体の１質量％以上４０質量％以下としてもよい。

〔その他の添加剤について〕
導電性グリースには、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。例えば、極圧剤，防錆剤，酸化防止剤，金属不活性化剤，油性剤，粘度指数向上剤，帯電防止剤，界面活性剤など、グリースに一般的に使用される添加剤を、単独又は２種以上混合して用いることができる。さらに、平均粒径２μｍ以下の無機化合物微粒子を添加してもよい。これらの添加剤により、導電性グリースの各種性能をさらに向上させることができる。これらの添加剤の合計の含有量は、導電性グリース全体の２０質量％以下とすることが好ましい。

極圧剤としては、イオウ系極圧剤，リン系極圧剤，ジチオリン酸金属塩，ジカルバミン酸金属塩等があげられる。また、防錆剤としては、スルホン酸金属塩，カルボン酸，エステル系防錆剤，アミン系防錆剤等があげられる。さらに、酸化防止剤としては、アミン系酸化防止剤，フェノール系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤，ジチオリン酸亜鉛等があげられる。さらに、粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレート，ポリイソブチレン，ポリスチレン等があげられる。さらに、金属不活性化剤としてはベンゾトリアゾール，亜硝酸ナトリウム等があげられ、油性剤としては脂肪酸，脂肪酸エステル等があげられる。さらに、帯電防止剤としては有機金属化合物等があげられ、界面活性剤としてはリン系界面活性剤，亜鉛系界面活性剤，脂肪酸，脂肪酸エステル等があげられる。

〔導電性グリースの混和ちょう度について〕
導電性グリースの混和ちょう度は、車輪支持用転がり軸受装置という用途を考慮すると、ＮＬＧＩでＮｏ．１〜Ｎｏ．３であることが好ましい。Ｎｏ．１よりも軟らかいと導電性グリースが車輪支持用転がり軸受装置から漏洩しやすく、Ｎｏ．３よりも硬いと導電性グリースの流動性が悪くなって潤滑性が低下し、発熱や摩耗が生じるおそれがある。

〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔導電性の評価について〕
図４に示すものとほぼ同様の構成の車輪支持用転がり軸受装置を用意して、表１，２に示すような組成及び物性のグリースをそれぞれ充填し、車輪支持用転がり軸受装置の軸受抵抗値を測定することにより導電性を評価した。この車輪支持用転がり軸受装置には、前述したシール装置１２ａと同様の構成のシール装置が取り付けられており、グリースは、車輪支持用転がり軸受装置の軸受内部空間と、シール装置のシールリップによって形成される空間とに、それぞれ充填されている。

表１，２において基油，増ちょう剤等の各成分の欄に記載されている数値は、グリース全体を１００とした場合の各成分の質量比である。なお、表１，２に記載された基油の４０℃における動粘度は、ポリα−オレフィン油については６８ｍｍ²／ｓであり、ポリオールエステル油については３３ｍｍ²／ｓであり、アルキルジフェニルエーテル油については１００ｍｍ²／ｓであり、鉱油については９３ｍｍ²／ｓである。

また、導電性付与剤であるカーボンブラックＡはライオンアクゾ社製のケッチェンブラックＥＣ、カーボンブラックＢは三菱化学株式会社製の＃３０３０Ｂ、黒鉛は日本黒鉛工業株式会社製のＣＢ１５０である。
軸受抵抗値の測定方法は以下の通りである。各車輪支持用転がり軸受装置について、ラジアル荷重を負荷しながら内方部材を回転させて回転試験を行った。そして、回転５００時間後の内，外方部材間の電気抵抗値（平均値及び最大値）を図１０に示す回路によって測定した。前記回路は、内方部材と外方部材の電圧測定結果を抵抗値に換算するデータ収集システムを備えているので、回転中の電気抵抗値を得ることができる。

測定条件を以下に示す。
回転速度：１５０ｍｉｎ^-1
ラジアル荷重：１９６Ｎ
印加電圧：６．２Ｖ
最大電流：１００μＡ
シリーズ抵抗：６２ｋΩ
雰囲気温度：１００℃
結果を表３に示す。なお、表３においては、電気抵抗値が２００ｋΩ以下のものは合格として○印で示し、２００ｋΩ超過３００ｋΩ以下のものは合格として△印で示し、３００ｋΩ超過のものは不合格として×印で示した。また、回転中に電気抵抗値が大きく変動した時にラジオノイズのような不都合が生じると考えられるので、電気抵抗値の最大値が５００ｋΩ以下のものは合格として○印で示し、５００ｋΩ超過のものは不合格として×印で示した。

グリースの体積抵抗率が１×１０³Ωｍ以下であると電気抵抗値が低くなる傾向があり、実施例１〜１１の車輪支持用転がり軸受装置は電気抵抗値が低かった。
〔密封性の評価について〕
次に、前述したシール装置１２ａと同様の構成のシール装置を、図１１に示すようなシール回転試験機に組み込み、ＪＩＳに規定された８種ダストを２０質量％含有する水（以降は泥水と記す）に浸漬した状態で回転試験を行った。すなわち、ハウジング４０２には回転軸４０１の先端部外周面に摺接するようにシール装置４００が取り付けられていて、回転軸４０１とハウジング４０２との間の隙間がシールされており、貯水部４０４内の泥水が回転軸４０１の後端側に漏洩することを防いでいる。そして、シール装置４００よりも回転軸４０１の後端側には漏電センサ４０５が設置されており、回転軸４０１の回転時に泥水が漏洩した場合には検知可能となっている。

回転軸４０１を、回転速度１０００ｍｉｎ^-1、軸偏心（ＴＩＲ：トータルインジケータリーディング）０．５ｍｍという条件で９０時間回転させた後、シール装置のシールリップによって形成される空間に充填されているグリース中の水分量を測定した。なお、シール装置の外側シールリップと中間シールリップとの間の空間に０．３ｇ、中間シールリップと内側シールリップとの間の空間に０．１ｇ、それぞれグリースを充填した。また、軸偏心（ＴＩＲ）とは、偏心量，傾斜度等を含んだ全振れ量を意味する。

表３に、使用したグリースの種類（シールリップの欄に記載）と結果とを示す。なお、表３においては、グリース中の水分量が１質量％以下であった場合は良好として○印で示し、１質量％超過５質量％以下であった場合はやや良好として△印で示し、５質量％超過であった場合は不良として×印で示した。
表３の結果から分かるように、実施例は密封性が良好であったが、比較例はやや良好または不良であった。

本発明に係る車輪支持用転がり軸受装置の一実施形態の構造を示す縦断面図である。図１の車輪支持用転がり軸受装置の内端側に配されたシール装置の構造を示す部分縦断面図である。図１の車輪支持用転がり軸受装置の外端側に配されたシール装置の構造を示す部分縦断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受装置の変形例を示す縦断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受装置の別の変形例を示す縦断面図である。シール装置の変形例を示す縦断面図である。シール装置の別の変形例を示す縦断面図である。シール装置の別の変形例を示す縦断面図である。シール装置の別の変形例を示す縦断面図である。電気抵抗値を測定する回路の概略構成図である。シール回転試験機の構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１外方部材
３内方部材
４ハブ
５内輪
８外輪軌道
９内輪軌道
１０転動体
１２ａ，１２ｂシール装置
１３軸受内部空間
１０６スリンガ
１０７，２１７弾性部材

Claims

外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材のいずれか一方の部材に取り付けられ他方の部材に滑り接触して、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された軸受内部空間の開口部を覆うシール装置と、を備える車輪支持用転がり軸受装置において、
前記シール装置は、前記他方の部材に滑り接触する弾性部材を備えており、この弾性部材と前記他方の部材とで囲まれた空間に導電性グリースが充填されていることを特徴とする車輪支持用転がり軸受装置。
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材の間に介在され、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された軸受内部空間の開口部を覆うシール装置と、を備える車輪支持用転がり軸受装置において、
前記シール装置は、前記内方部材又は前記外方部材に取り付けられる環状部材と、該環状部材に滑り接触する弾性部材と、を備えており、この弾性部材と前記環状部材とで囲まれた空間に導電性グリースが充填されていることを特徴とする車輪支持用転がり軸受装置。
前記弾性部材が導電性を有するゴム組成物で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪支持用転がり軸受装置。