JP2018155398A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】内周に複列の外側軌道面が一体に形成された外輪２と、小径段部３ａに圧入された少なくとも一つの内輪４を有し、外周に複列の内側軌道面が形成されたハブ輪３と、外輪２とハブ輪３とのそれぞれの軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体５ａ・５ｂと、弾性体からなるシールリップ７ｄ・９ｄが設けられ、シールリップ７ｄ・９ｄがシールリップ摺動面に接触することで外輪２とハブ輪３との間をシールするインナー側シール部材６アウター側シール部材９と、を備えた車輪用軸受装置１において、シールリップ７ｄ・９ｄの先端部分に高吸水性ポリマー１０が設けられ、高吸水性ポリマー１０が吸水すると、高吸水性ポリマー１０によってシールリップ７ｄ・９ｄにシールリップ摺動面へ押し付ける方向の力が加わる。
【選択図】図３

Description

本発明は車輪用軸受装置に関する。

従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置では、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して回転自在に支持されている。車輪用軸受装置では、内部のグリースが減ったり、雨水や粉塵が入り込んだりしたりすることで錆が発生するなどして軸受寿命が短くなる。このため、車輪用軸受装置には、外方部材と内方部材との間から内部に封入されているグリースの漏出を防止するとともに、外部から雨水や粉塵等の入り込みを防止するシール部材がインナー側とアウター側とに設けられていることがある。

このような車輪用軸受装置において、軸受寿命を長くするために、シール部材に複数のシールリップを設けたり、シールリップの緊迫力を大きくしたりしてシール性を向上させているものがある。このように構成することで、車輪用軸受装置は、内部への雨水や粉塵の入り込みを抑制して長寿命化を図ることができる。しかし、シールリップの数を増やしたり、シールリップの緊迫力を大きくしたりすると、摩擦トルクが増大する。このため、摩擦トルクの増加を抑制しつつ、内部に入り込み易い雨水等の水分の潤滑剤への混入を抑制することができる車輪用軸受装置等のシール構造（シール部材）が知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のシール構造は、ばね付きリップ部を有するオイルシールから構成されている。オイルシールには、芯金にばね付きリップ部が設けられている。オイルシールには、芯金が軸受の外輪に固定されるとともに、回転側である内輪の外周面にばね付きリップ部が接触するように構成されている。さらに、オイルシールには、芯金の内部側壁面に高吸水性ポリマーからなる吸水部が設けられている。高吸水性ポリマーは、水分を吸収して高分子ハイドロゲルとして固定化することができる。つまり、オイルシールは、ばね付きリップ部から内部に入り込んだ水分を吸収部で保持し、水分が潤滑油に混入しないように構成されている。

特開２０００−２７８７５号公報

特許文献１に記載のオイルシールでは、軸受の摩擦トルクを抑制するためにばね付きリップ部のばねの緊迫力が低く設定されている。つまり、オイルシールは、ばね付きリップ部からある程度の水分が入り込む前提で構成されている。オイルシールの内部に入り込んだ水分は、体積の数百倍の水分を吸収することができる高吸水性ポリマーで吸水される。しかし、高吸水性ポリマーの許容吸水量を超える水分が内部に入り込んだ場合、潤滑油への水分の混入を防ぐ手立てがない。このため、特許文献１に記載の技術は、軸受の摩擦トルクを低減するためにシール性能を低下させたことで、軸受の使用環境が限定されてしまう問題があった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。

即ち、第一の発明は、内周に複列の外側軌道面が一体に形成された外方部材と、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪を有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、前記外方部材と前記内方部材とのそれぞれの軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、弾性体からなるシールリップが設けられ、前記シールリップがシールリップ摺動面に接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、前記シールリップの先端部分に高吸水性ポリマーが設けられ、前記高吸水性ポリマーが吸水すると、前記高吸水性ポリマーによって前記シールリップに前記シールリップ摺動面へ押し付ける方向の力が加わるものである。

第二の発明は、前記シールリップが、複数のシールリップから構成され、前記高吸水性ポリマーが、前記複数のシールリップのうち径方向内側のシールリップに設けられている車輪用軸受装置である。

第三の発明は、高吸水性ポリマーが、前記シールリップの根元部分の径方向外側の表面に更に設けられている車輪用軸受装置である。

第四の発明は、前記シールリップの先端部分に設けられている高吸水性ポリマーが、前記シールリップの内部に設けられている車輪用軸受装置である。

第五の発明は、前記シールリップの先端部分における前記高吸水性ポリマーが、前記シールリップの厚さ方向において前記シールリップ摺動面側に寄って配置されている車輪用軸受装置である。

第六の発明は、前記シールリップの先端部分における前記高吸水性ポリマーが、前記シールリップ摺動面に沿って配置されている車輪用軸受装置である。

第七の発明は、前記高吸水性ポリマーが前記シールリップ全体に混合されている車輪用軸受装置である。

第八の発明は、前記シールリップの先端部分が、前記高吸水性ポリマーの水分の吸収による膨張によって前記シールリップ摺動面に接触し、前記高吸水性ポリマーの水分の蒸発による収縮によって前記シールリップ摺動面から離間する車輪用軸受装置である。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、本発明によれば、シールリップの先端部分に水分が存在する場合にのみシールリップがシールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。つまり、車輪用軸受装置は、水分がシール部材の内部に入り込んだ初期に水分が接触するシールリップの先端部分が高吸水性ポリマーによってシールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第二の発明によれば、径方向内側のシールリップの先端部分に水分が存在する場合にのみ径方向内側のシールリップがシールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第三の発明によれば、シールリップ部分に水分が存在する場合にのみ高吸水性ポリマーによってシールリップの根元部分が押されて、シールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第四の発明によれば、シールリップの先端部分に水分が存在する場合にのみ高吸水性ポリマーによってシールリップが内部から押されて、シールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第五の発明によれば、高吸水性ポリマーに対してシールリップ摺動面側の弾性部材の厚さが高吸水性ポリマーに対して芯金側の弾性部材の厚さよりも薄いので、高吸水性ポリマーの膨張力が小さくても弾性部材がシールリップ摺動面側に押し付けられ易くる。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第六の発明によれば、高吸水性ポリマーの膨張の度合に応じてシールリップの摺動面への接触面積が変動する。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第七の発明によれば、シールリップ全体に高吸水性ポリマーが設けられているため、当該高吸水性ポリマーの膨潤によってシールリップの外形が大きくなり、シールリップ摺動面に接触したりシールリップの緊迫力が増大したりする。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

第八の発明によれば、水分の有無による高吸水性ポリマーの膨張または収縮によってシールリップとシールリップ摺動面との接触状態が変更される。つまり、車輪用軸受装置は、水分が入り込んでいる状態において、シールリップとシールリップ摺動面とが接触してシールリップとシールリップ摺動面との密着度が高くなり、水分が入り込んでいない状態ではシールリップとシールリップ摺動面とが離間して摩擦トルクが発生しない。これにより、シール性を維持しつつ、摩擦トルクを抑制することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の各実施形態における全体構成を示す斜視図。 本発明に係る車輪用軸受装置の各実施形態における全体構成を示す部分断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態におけるインナー側シール部材の構成を示す拡大断面図、（ｂ）同じくアウター側シール部材との構成を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくインナー側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態におけるアウター側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくアウター側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくインナー側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第三実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくインナー側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第四実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくインナー側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図、（ｂ）同じく第三実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図、（ｃ）同じく第四実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第五実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じくインナー側シール部材に水分が侵入している状態を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第六実施形態におけるインナー側シール部材に水分が侵入していない状態を示す拡大断面図、（ｂ）同じく高吸水性ポリマーが膨張した際のリップ先端部と摺動面との隙間の状態を示す図１１（ａ）のＣ部分拡大断面図、（ｃ）同じく高吸水性ポリマーが膨張した際のリップ先端部と摺動面との接触状態を示す図１１（ａ）のＣ部分拡大断面図（ｄ）同じく高吸水性ポリマーが更に膨張した際のリップ先端部と摺動面との接触状態を示す図１１（ａ）のＣ部分拡大断面図。 （ａ）凸部を有するシールリップの先端部に水分が侵入していない状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）同じく高吸水性ポリマーが膨張した際のリップ先端部の凸部が摺動面に接触していない状態を示す部分拡大断面図、（ｃ）同じく高吸水性ポリマーが膨張した際のリップ先端部の凸部が摺動面に接触している状態を示す部分拡大断面図。 （ａ）図１０（ａ）におけるＢ矢視の部分拡大図、（ｂ）同じく高吸水性ポリマーが断続して配置された場合の図１０（ａ）におけるＢ矢視の部分拡大図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置のインナー側シール部材の適用可能形状を示す拡大断面図、（ｂ）アウター側シール部材の適用可能形状を示す拡大断面図。 （ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態においてシールリップ先端が摺動面に接触しているインナー側シール部材を示す拡大断面図、（ｂ）同じくアウター側シール部材を示す拡大断面図。 高吸水性ポリマーの吸水量と緊迫力の関係を表すグラフを示す図。

以下に、図１から図３を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。

図１と図２とに示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材である外輪２、内方部材であるハブ輪３、内輪４、転動列である二列のインナー側ボール列５ａ、アウター側ボール列５ｂ、シール部材であるインナー側シール部材６、シール部材であるアウター側シール部材９を具備する。なお、本明細書において、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。

図２に示すように、外方部材である外輪２は、ハブ輪３と内輪４を支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成され、例えば、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２において、車載時に車体側に配置される外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２において、車載時に車輪側に配置されるアウター側端部には、アウター側シール部材９が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。

外輪２の内周面には、環状に形成されているインナー側の外側軌道面２ｃとアウター側の外側軌道面２ｄとが周方向に互いに平行になるように形成されている。インナー側の外側軌道面２ｃとアウター側の外側軌道面２ｄとには、例えば、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体に形成されている。

内方部材を構成するハブ輪３は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、有底円筒状に形成され、例えば、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３において、車載時に車体側に配置されるインナー側端部には、外周面に縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３において、車載時に車輪側に配置されるアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置にハブボルト３ｄが設けられている。また、ハブ輪３は、アウター側の内側軌道面３ｃが外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するように配置されている。

ハブ輪３は、例えば、インナー側の小径段部３ａからアウター側の内側軌道面３ｃまでを高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪３の耐久性が向上する。ハブ輪３には、小径段部３ａに内輪４が設けられる。ハブ輪３の内周は、トルク伝達用のセレーション（またはスプライン）が形成されている。

内輪４は、転動列であって車載時に車体側に配置されるインナー側ボール列５ａと車載時に車輪側に配置されるアウター側ボール列５ｂとに予圧を与えるものである。内輪４は、円筒状に形成されている。内輪４は、例えば、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側軌道面４ａが形成されている。内輪４は、圧入によりハブ輪３のインナー側端部に固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側軌道面４ａが構成されている。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４の内側軌道面４ａが外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃに対向し、アウター側の内側軌道面３ｃが外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するように配置されている。

転動列であるインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、転動体である複数のボールが保持器によって環状に保持されている。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、例えば、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。インナー側ボール列５ａは、内輪４の内側軌道面４ａと、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列５ｂは、ハブ輪３の内側軌道面３ｃと、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。つまり、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、外輪２に対してハブ輪３と内輪４とを回転自在に支持している。

車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４とインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていてもよい。

図２と図３（ａ）とに示すように、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａと内輪４との隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材６は、二枚のシールリップを接触させる２サイドリップタイプのエンコーダ付パックシールから構成されている。インナー側シール部材６は、略円筒状のシール板７と略円筒状のスリンガ８とを具備する。

図３（ａ）に示すように、シール板７は、芯金とシールリップとから構成されている。芯金は金属製であり、例えば、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）から構成されている。芯金は、円環状の鋼板の外縁部がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。これにより、芯金は、シール板円筒部７ａと、その端部から軸心に向かって延びる円環状の支持部７ｂとが構成されている。シール板７は、シール板円筒部７ａが外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合されて外輪２と一体的に構成されている。

シール板円筒部７ａのインナー側端部には、シール材が加硫接着されている。支持部７ｂの一側（インナー側）面には、シールリップであるラジアルリップ７ｃ、ダストリップ７ｄおよびアキシアルリップ７ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ７ｃ、ダストリップ７ｄおよびアキシアルリップ７ｅは、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムから構成されている。

スリンガ８は、例えば、シール板７と同等の鋼板から構成されている。スリンガ８は、円環状の鋼板の外縁部と内縁部とがプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。これにより、スリンガ８は、スリンガ円筒部８ａと、スリンガ円筒部８ａの端部から径方向外側に向かって延びる円環状の立板部８ｂとから構成されている。シール板７よりもインナー側にスリンガ円筒部８ａが内輪４に嵌合されて固定されている。この際、スリンガ８の立板部８ｂは、シール板７の支持部７ｂに軸方向に対向するように配置されている。立板部８ｂの一側（インナー側）面には、磁気エンコーダ８ｃが設けられている。このように、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合されたシール板７と内輪４に嵌合されたスリンガ８とが対向するように配置され、パックシールを構成している。

シール板７のラジアルリップ７ｃは、支持部７ｂの最も内径側に形成されている。シール板７のダストリップ７ｄとアキシアルリップ７ｅとは、ラジアルリップ７ｃの接触位置よりも外側（インナー側）で、スリンガ８の立板部８ｂに対向するように配置されている。また、ダストリップ７ｄとアキシアルリップ７ｅとは、径方向に並ぶようにして、内輪４側にダストリップ７ｄが配置され、外輪２側にアキシアルリップ７ｅが配置されている。つまり、シール板７には、径方向内側にダストリップ７ｄが配置され、径方向外側にアキシアルリップ７ｅが配置されている。

ラジアルリップ７ｃは、シールリップ摺動面であるスリンガ８のスリンガ円筒部８ａにグリースの油膜を介して接触または近接し、車輪用軸受装置１の内部のグリースの外部への漏れを防止している。ダストリップ７ｄは、車輪用軸受装置１の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。また、アキシアルリップ７ｅは、シールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂにグリースの油膜を介して接触し、車輪用軸受装置１の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。このように、インナー側シール部材６は、ラジアルリップ７ｃ、ダストリップ７ｄおよびアキシアルリップ７ｅがグリースの油膜を介してスリンガ８に接触することでスリンガ８に対して摺動可能に構成されている。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａからの潤滑グリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。

図２と図３（ｂ）とに示すように、アウター側シール部材９は、外輪２のアウター側開口部２ｂとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材９は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金によって構成されている。

芯金は金属製であり、例えば、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）によって構成されている。芯金は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外方部材のアウター側開口部２ｂに嵌合可能な円筒部９ａと円板部９ｂとが形成されている。芯金は、円筒部９ａが外輪２のアウター側開口部２ｂに嵌合されている。

図３（ｂ）に示すように、芯金の円板部９ｂの板面には、それぞれ円環状に形成されているラジアルリップ９ｃ、内側アキシアルリップ９ｄおよび外側アキシアルリップ９ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ９ｃ、内側アキシアルリップ９ｄおよび外側アキシアルリップ９ｅは、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムから構成されている。

芯金のラジアルリップ９ｃは、円板部９ｂの最も内径側に形成されている。外側アキシアルリップ９ｅと内側アキシアルリップ９ｄとは、ラジアルリップ９ｃよりも外側（アウター側）で、ラジアルリップ９ｃよりも外径側に形成されている。内側アキシアルリップ９ｄと外側アキシアルリップ９ｅとは、径方向に並ぶようにして、ハブ輪３側に内側アキシアルリップ９ｄが配置され、外輪２側に外側アキシアルリップ９ｅが配置されている。つまり、芯金には、径方向内側に内側アキシアルリップ９ｄが配置され、径方向外側に外側アキシアルリップ９ｅが配置されている。

ラジアルリップ９ｃは、潤滑材であるグリースの油膜を介してシールリップ摺動面であるハブ輪３に接触または近接し、車輪用軸受装置１の内部のグリースの外部への漏れを防止している。内側アキシアルリップ９ｄは、車輪用軸受装置１の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。外側アキシアルリップ９ｅは、潤滑材であるグリースの油膜を介してシールリップ摺動面であるハブ輪３に接触し、車輪用軸受装置１の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。このように、アウター側シール部材９は、ラジアルリップ９ｃ、内側アキシアルリップ９ｄおよび外側アキシアルリップ９ｅがグリースの油膜を介してハブ輪３に接触することで金属環１６に対して摺動可能に構成されている。これにより、アウター側シール部材９は、各シールリップと金属環１６との良好な摺動状態を確保し、外輪２のアウター側開口部２ｂから内部のグリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。

このように構成される車輪用軸受装置１には、ハブ輪３と内輪４とがインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとを介して外輪２に回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置１は、外輪２のインナー側開口部２ａと内輪４との隙間をインナー側シール部材６で塞がれ、外輪２のアウター側開口部２ｂとハブ輪３との隙間をアウター側シール部材９で塞がれている。これにより、車輪用軸受装置１は、内部からの潤滑グリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止しつつ外輪２に支持されているハブ輪３と内輪４とが回転する。

次に、図３（ａ）と図４（ａ）とを用いて、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｄについて詳細に説明する。

図３（ａ）と図４（ａ）とに示すように、インナー側シール部材６は、シール板７のダストリップ７ｄとシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂとの間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｄは、立板部８ｂに接触していない。さらに、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｄの根元部分であって、軸方向断面視におけるシール板７の支持部７ｂからダストリップ７ｄまでの角度が鋭角である側に高吸水性ポリマー１０が設けられている。つまり、高吸水性ポリマー１０は、支持部７ｂとダストリップ７ｄとに挟まれた空間にダストリップ７ｄとに接するように全周に渡って塗布されている。

高吸水性ポリマー１０は、例えば、グラフト重合あるいはカルボキシメチル化によるデンプン系およびセルロース系、ポリアクリル酸塩系・ポリビニルアルコール系・ポリアクリルアミド系・ポリオキシエチレン系などの合成ポリマー系から構成されているが、性能とコストの両面からポリアクリル酸ナトリウム系が適している。高吸水性ポリマー１０は、高分子電解質からなる三次元網目構造の分子間に、その対イオンからなる可動イオンと水の分子が束縛されることで水分を取り込み、保持することができる。高吸水性ポリマー１０の吸水力は、イオンの浸透圧、高分子電解質の水との親和力、架橋密度で決まる。高吸水性ポリマー１０の吸水力は、イオンの浸透圧と高分子電解質の水との親和性が高いほど吸水力が強くなり、架橋密度が低いほど吸水力が強くなる。高吸水性ポリマー１０は、吸水することで三次元網目構造が風船のように膨らむ。つまり、高吸水性ポリマー１０は、吸水することで膨張する力が発生する。

このように構成されているインナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０が吸水することにより支持部７ｂとダストリップ７ｄとに挟まれた空間で高吸水性ポリマー１０が膨張する（図４（ｂ）矢印参照）。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｄが支持部７ｂから離間する方向に移動される。つまり、ダストリップ７ｄには、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図４（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図４を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｄの働きについて説明する。インナー側シール部材６は、ラジアルリップ７ｃがスリンガ８のスリンガ円筒部８ａに接触し、内部のグリースの外部への漏れを防止している。また、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅがスリンガ８の立板部８ｂに接触し、泥水等の内部への入り込みを防止している。

図４（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、ダストリップ７ｄは、高吸水性ポリマー１０によって支持部７ｂから離間する方向に移動されない。つまり、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅが立板部８ｂに接触し、ダストリップ７ｄが立板部８ｂに接触していない状態でシールしている。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｄと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

図４（ｂ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｄに水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので吸水により膨張する（矢印参照）。従って、ダストリップ７ｄは、高吸水性ポリマー１０によって支持部７ｂから離間する方向に移動され、立板部８ｂに接触する。つまり、ダストリップ７ｄには、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｄとアキシアルリップ７ｅとが立板部８ｂに接触した状態でシールしている。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｄとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

次に、図３（ｂ）と図５（ａ）とを用いて、高吸水性ポリマー１０が設けられているアウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｄについて詳細に説明する。

図３（ｂ）と図５（ａ）とに示すように、アウター側シール部材９は、芯金の内側アキシアルリップ９ｄとシールリップ摺動面であるハブ輪３との間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、内側アキシアルリップ９ｄは、ハブ輪３に接触していない。さらに、アウター側シール部材９は、内側アキシアルリップ９ｄの根元部分であって、軸方向断面視における芯金の円板部９ｂから内側アキシアルリップ９ｄまでの角度が鋭角である側に高吸水性ポリマー１０が設けられている。つまり、高吸水性ポリマー１０は、円板部９ｂと内側アキシアルリップ９ｄとに挟まれた空間に内側アキシアルリップ９ｄとに接するように全周に渡って塗布されている。

このように構成されるアウター側シール部材９は、高吸水性ポリマー１０が吸水することにより円板部９ｂと内側アキシアルリップ９ｄとに挟まれた空間で高吸水性ポリマー１０が膨張する（図５（ａ）矢印参照）。これにより、アウター側シール部材９は、内側アキシアルリップ９ｄが円板部９ｂから離間する方向に移動される。つまり、内側アキシアルリップ９ｄには、高吸水性ポリマー１０によってハブ輪３へ押し付ける方向の力が加わる（図５（ａ）白塗矢印参照）。

次に、図５を用いてアウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｄの働きについて説明する。アウター側シール部材９は、ラジアルリップ９ｃがハブ輪３に接触し、内部のグリースの外部への漏れを防止している。また、アウター側シール部材９は、外側アキシアルリップ９ｅがハブ輪３に接触し、泥水等の内部への入り込みを防止している。

図５（ａ）に示すように、外側アキシアルリップ９ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、アウター側シール部材９の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、内側アキシアルリップ９ｄは、高吸水性ポリマー１０によって円板部９ｂから離間する方向に移動されない。つまり、アウター側シール部材９は、外側アキシアルリップ９ｅがハブ輪３に接触し、内側アキシアルリップ９ｄがハブ輪３に接触していない状態でシールしている。これにより、アウター側シール部材９は、内側アキシアルリップ９ｄによってシール性を維持しつつ、外側アキシアルリップ９ｅよりも径方向内側の内側アキシアルリップ９ｄとハブ輪３とが摺動することにより発生する摩擦トルクを抑制することができる。

図５（ｂ）に示すように、外側アキシアルリップ９ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、内側アキシアルリップ９ｄの周囲に水分が存在する場合、アウター側シール部材９の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので吸水により膨張する（矢印参照）。従って、内側アキシアルリップ９ｄは、高吸水性ポリマー１０によって円板部９ｂから離間する方向に移動され、ハブ輪３に接触する。つまり、内側アキシアルリップ９ｄには、高吸水性ポリマー１０によってハブ輪３へ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。アウター側シール部材９は、内側アキシアルリップ９ｄと外側アキシアルリップ９ｅがハブ輪３に接触した状態でシールしている。これにより、アウター側シール部材９は、内側アキシアルリップ９ｄと外側アキシアルリップ９ｅによってシール性を維持することができる。

次に、図６（ａ）を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１３について説明する。なお、以下の各実施形態に係る車輪用軸受装置１３・１４・１５・１６・１７は、図１から図４に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

以下に、車輪用軸受装置１３において、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｆについて詳細に説明する。なお、第二実施形態において、図９（ａ）に示すアウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｆは、内部空間９ｇに高吸水性ポリマー１０が設けられているが、その構成、働き、作用、効果がダストリップ７ｆと略同一であるため、その具体的説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、シール板７のダストリップ７ｆは、スリンガ８の立板部８ｂに近接する方向に延びている。そして、ダストリップ７ｆとシールリップ摺動面である立板部８ｂとの間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｆは、立板部８ｂに接触していない。さらに、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｆの先端部分に円環状の内部空間７ｇが全周に渡って形成されている。内部空間７ｇには高吸水性ポリマー１０が設けられている。すなわち、ダストリップ７ｆの先端部分に高吸水性ポリマー１０が設けられている。ここで、ダストリップ７ｆの先端部分とは、ダストリップ７ｆのうち先端縁から少なくとも中央部までの間の部分を意味する。具体的には、ダストリップ７ｆの先端部分は、ダストリップ７ｆのうち支持部７ｂと軸方向に対向する部分である。本実施形態では、高吸水性ポリマー１０は、ダストリップ７ｆのうち支持部７ｂと軸方向に対向する部分の先端に設けられている。ダストリップ７ｆには、外部から内部空間７ｇに水分が入り込むことができる図示しない連通孔やスリットが形成されている。

このように構成されているインナー側シール部材６は、図示しない連通孔やスリットから入り込んだ水分を高吸水性ポリマー１０が吸水することによりダストリップ７ｆの内部空間７ｇで高吸水性ポリマー１０が膨張する。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｆの先端部分が立板部８ｂに近接する方向に膨出される（図６（ｂ）矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｆの先端部分には、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図６（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図６を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｆの働きについて説明する。

図６（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、ダストリップ７ｆは、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に移動されない。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｆと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

図６（ｂ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｆの近傍に水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので連通孔やスリットから水分を吸収して膨張する。従って、ダストリップ７ｆの先端部分は、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に膨張される（矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｆの先端部分には、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｆとアキシアルリップ７ｅとが立板部８ｂに接触した状態でシールしている。

インナー側シール部材６は、水分がシール部材の内部に入り込んだ初期に水分が接触するダストリップ７ｆの先端部分が立板部８ｂに接触するので、ダストリップ７ｆと立板部８ｂとの隙間からの水分の張り込みを防ぐことができる。また、インナー側シール部材６のうちダストリップ７ｆの先端部分に高吸水性ポリマー１０を設けることで、ダストリップ７ｆの途中部又は根元部分に設けて、ダストリップ７ｆ自体を支持している場合に比べて外部からの力が加わりにくいので耐久性が向上する。このように、ダストリップ７ｆのうち立板部８ｂと最も近接する部分である先端部分に高吸水性ポリマー１０が設けられていることで、水分が接触した際に立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わり易い。本実施形態の構成により、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｆとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

次に、図７（ａ）を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第三実施形態である車輪用軸受装置１４について説明する。

以下に、車輪用軸受装置１４において、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｈについて詳細に説明する。なお、第三実施形態において、図９（ｂ）に示すアウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｈは、高吸水性ポリマー１０が混合されている。具体的には、内側アキシアルリップ９ｈの全体に高吸水性ポリマーが設けられているが、その構成、働き、作用、効果がダストリップ７ｈと略同一であるため、その具体的説明を省略する。なお、本実施形態では、内側アキシアルリップ９ｈのみに高吸水性ポリマーが混合されているが、内側アキシアルリップ９ｈの他にラジアルリップ９ｃ又は外側アキシアルリップ９ｅに高吸水性ポリマーが混合されていてもよい。

図７（ａ）に示すように、インナー側シール部材６は、シール板７のダストリップ７ｈとシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂとの間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｈは、立板部８ｂに接触していない。さらに、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｈに高吸水性ポリマー１０が混合されている。具体的には、ダストリップ７ｈの全体に高吸水性ポリマーが設けられている。すなわち、ダストリップ７ｈは、水膨張ゴムから形成されている。インナー側シール部材６は、合成ゴム等で覆われている支持部７ｂに水膨張ゴムからなるダストリップ７ｈが一体的に設けられている。なお、本実施形態では、ダストリップ７ｈのみに高吸水性ポリマーが混合されているが、ダストリップ７ｈの他にラジアルリップ７ｃ又はアキシアルリップ７ｅに高吸水性ポリマーが混合されていてもよい。

このように構成されているインナー側シール部材６は、ダストリップ７ｈの表面から入り込んだ水分を高吸水性ポリマー１０が吸水することによりダストリップ７ｈの全体が膨張する。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｈが立板部８ｂに近接する方向に膨出される（図７（ｂ）矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｈには、混合されている高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図７（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図７を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｈの働きについて説明する。

図７（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、ダストリップ７ｈは、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に移動されない。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｈと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

図７（ｂ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｈに水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるのでダストリップ７ｈの表面に付着した水分を吸収して膨張する。従って、ダストリップ７ｈは、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に膨張される（矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｈの先端部分には、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｈとアキシアルリップ７ｅとが立板部８ｂに接触した状態でシールしている。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｈとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

次に、図８（ａ）を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第四実施形態である車輪用軸受装置１５について説明する。

以下に、車輪用軸受装置１５において、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｉについて詳細に説明する。なお、第四実施形態において、図９（ｃ）に示すアウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｉは、その先端部分に高吸水性ポリマー１０が設けられているが、その構成、働き、作用、効果がダストリップ７ｉと略同一であるため、その具体的説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、インナー側シール部材６は、シール板７のダストリップ７ｉとシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂとの間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｉは、立板部８ｂに接触していない。さらに、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｉの先端部分を覆うように高吸水性ポリマー１０が設けられている。

このように構成されているインナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０が吸水することによりダストリップ７ｉの先端部分で高吸水性ポリマー１０が膨張する。つまり、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｉの先端部分から高吸水性ポリマー１０が立板部８ｂに近接する方向に膨出される（図８（ｂ）矢印参照）。これにより、高吸水性ポリマー１０には、ダストリップ７ｆによって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図８（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図８を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｉの働きについて説明する。

図８（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、ダストリップ７ｉは、先端部分の高吸水性ポリマー１０が立板部８ｂに接触しない。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｆと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

図８（ｂ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｉの先端部分に水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので吸水して膨張する。つまり、ダストリップ７ｉは、先端部分の高吸水性ポリマー１０が立板部８ｂに近接する方向に膨張する（矢印参照）。これにより、ダストリップ７ｉの高吸水性ポリマー１０には、ダストリップ７ｉによって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｆの高吸水性ポリマー１０とアキシアルリップ７ｅとが立板部８ｂに接触した状態でシールしている。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｉとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

次に、図１０（ａ）を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第五実施形態である車輪用軸受装置１６について説明する。

以下に、車輪用軸受装置１６において、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｊについて詳細に説明する。なお、第五実施形態において、アウター側シール部材９は、同様の構成とすることでその働き、作用、効果がインナー側シール部材６と略同一であるため、その具体的説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、インナー側シール部材６は、シール板７のダストリップ７ｊとシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂとの間に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｊは、立板部８ｂに接触していない。さらに、ダストリップ７ｊは、その先端から基端に向かって所定の長さで二股に分割されることで、摺動面（立板部８ｂ）側の壁７ｋと芯金（又はアキシアルリップ７ｅ）側の壁７ｌとが円環状に形成されている。これにより、ダストリップ７ｊの先端部分には、摺動面側の壁７ｋと芯金側の壁７ｌとから円環状の溝７ｍが形成されている（図１０（ａ）のＡ部分参照）。

溝７ｍは、ダストリップ７ｊの厚さ方向においてスリンガ８の立板部８ｂ側寄りに形成されている。すなわち、溝７ｍを形成している摺動面側の壁７ｋの壁厚Ｙは、芯金（又はアキシリアルリップ７ｅ）側の壁７ｌの壁厚Ｘよりも薄く形成されている（図１０（ａ）のＡ部分参照）。溝７ｍには、高吸水性ポリマー１０が設けられている。ダストリップ７ｊの先端が開口しているので（高吸水性ポリマー１０が露出しているので）、溝７ｍ（高吸水性ポリマー１０）の内部に水分が入り込むことができる。高吸水性ポリマー１０は、ダストリップ７ｊの厚さ方向において立板部８ｂ側に寄って配置されている。

このように構成されているインナー側シール部材６は、ダストリップ７ｊの先端部分から入り込んだ水分を高吸水性ポリマー１０が吸水することにより溝７ｍ内で高吸水性ポリマー１０が膨張する。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｊの先端部分が立板部８ｂに近接する方向に膨出される（図１０（ｂ）矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｊの先端部分には、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図１０（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図１０を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｊの働きについて説明する。

図１０（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。この場合、ダストリップ７ｊは、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に移動されない。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｊと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

図１０（ｂ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｊの近傍に水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので溝７ｍの開口部分から水分を吸収して膨張する。溝７ｍを形成している摺動面側の壁７ｋは、芯金側の壁７ｌよりも壁厚が薄いので高吸水性ポリマー１０の膨張によって芯金側の壁７ｌよりも変形し易い。従って、ダストリップ７ｊの先端部分は、芯金側の壁７ｌを支持部材として摺動面側の壁７ｋが高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に膨張される（矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｊの摺動面側の壁７ｋには、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（白塗矢印参照）。そして、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｊとアキシアルリップ７ｅとが立板部８ｂに接触した状態でシールすることになる。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｊとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

このように、本実施形態では、壁７ｋの壁厚Ｙを壁厚７ｍの厚さよりも薄くすることで、すなわち、高吸水性ポリマー１０がダストリップ７ｊの厚さ方向において立板部８ｂ側に寄って配置されることで、高吸水性ポリマー１０の膨張力が小さくても壁７ｋが立板部８ｂ側に押し付けられ易くなる。これにより、インナー側シール部材６のシール性を容易に維持することができる。また、高吸水性ポリマー１０がダストリップ７ｊの先端部分から露出しているため、当該高吸水性ポリマー１０がダストリップ７ｊの内部に設けられている構成と比べて、浸入した水分が高吸水性ポリマー１０に吸収され易くなる。

次に、図１１（ａ）を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第六実施形態である車輪用軸受装置１７について説明する。

以下に、車輪用軸受装置１７において、高吸水性ポリマー１０が設けられているインナー側シール部材６のダストリップ７ｎについて詳細に説明する。なお、第六実施形態において、アウター側シール部材９は、同様の構成とすることでその働き、作用、効果がインナー側シール部材６と略同一であるため、その具体的説明を省略する。

図１１（ａ）に示すように、インナー側シール部材６は、シール板７のダストリップ７ｎの先端から所定の範囲がシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂに沿うように形成されている。ダストリップ７ｎとシールリップ摺動面であるスリンガ８の立板部８ｂとの間には、所定の範囲に径方向に所定幅Ｗの隙間が構成されている。すなわち、ダストリップ７ｎの先端部分は、所定の範囲に立板部８ｂとの間で所定幅Ｗのラビリンスが構成されている。さらに、ダストリップ７ｎは、先端から立板部８ｂに沿うように所定の長さで二股に分割されることで、摺動面側の壁７ｐと芯金側の壁７ｑとが円環状に形成されている。これにより、ダストリップ７ｎの先端部分には、円環状の溝７ｒが形成されている（図１１（ａ）のＣ部分参照）。

溝７ｒは、ダストリップ７ｎの厚さ方向においてスリンガ８の立板部８ｂ側寄りに形成されている。すなわち、溝７ｒを形成している摺動面側の壁７ｐは、芯金側の壁７ｑよりも薄い壁厚に形成されている。溝７ｒは、ダストリップ７ｎの先端が開口しているので溝７ｍの内部に水分が入り込むことができる。溝７ｒには、高吸水性ポリマー１０が設けられている。高吸水性ポリマー１０は、ダストリップ７ｎの厚さ方向において立板部８ｂ側に寄って配置されている。

このように構成されているインナー側シール部材６は、溝７ｒの開口部分から入り込んだ水分を高吸水性ポリマー１０が吸水することにより溝７ｒ内で高吸水性ポリマー１０が膨張する。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｎの先端部分が立板部８ｂに近接する方向に膨出される（図１１（ｂ）矢印参照）。つまり、ダストリップ７ｎの先端部分には、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂへ押し付ける方向の力が加わる（図１１（ｂ）白塗矢印参照）。

次に、図１１を用いて、インナー側シール部材６のダストリップ７ｎの働きについて説明する。

図１１（ａ）に示すように、アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止されている場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいないので吸水により膨張しない。従って、ダストリップ７ｎは、高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に移動されない。これにより、インナー側シール部材６は、アキシアルリップ７ｅとダストリップ７ｎのラビリンスによってシール性を維持しつつ、アキシアルリップ７ｅよりも径方向内側のダストリップ７ｎと立板部８ｂとが摺動しないので摩擦トルクの発生を抑制することができる。

アキシアルリップ７ｅによって泥水等の水分の入り込みが阻止できていない場合、すなわち、ダストリップ７ｎの近傍に水分が存在する場合、インナー側シール部材６の高吸水性ポリマー１０は、周囲にまで水分が入り込んでいるので溝７ｒの開口部分から水分を吸収して膨張する。従って、ダストリップ７ｎの先端部分は、摺動面側の壁７ｐよりも厚い芯金側の壁７ｑを支持部材として摺動面側の壁７ｐが高吸水性ポリマー１０によって立板部８ｂに近接する方向に膨張される。
図１１（ｂ）に示すように、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０の水分吸収量が増加するにつれて、ダストリップ７ｎの摺動面側の壁７ｐと立板部８ｂとの間のラビリンスの所定幅Ｗが狭くなり、ラビリンスのシール性が向上する。

図１１（ｃ）に示すように、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０の水分吸収量が更に増加すると、摺動面側の壁７ｐと立板部８ｂとが接触範囲Ｓで接触することによりシール性が高い接触形のシールを構成する。
図１１（ｄ）に示すように、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０の水分吸収量がさらに増加すると、摺動面側の壁７ｐと立板部８ｂとの接触範囲Ｓが増大してシール性が更に向上する。これにより、インナー側シール部材６は、ダストリップ７ｎとアキシアルリップ７ｅとによってシール性を維持することができる。

上述した各実施形態において、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０の膨張の度合が増大するにつれてダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎとスリンガ８の立板部８ｂとの接触箇所が増大する構成でもよい。
例えば、図１２に示すように、ダストリップ７ｊは、摺動面側の壁７ｋの途中部に凸部７ｓが形成されている（図１２（ａ）参照）。凸部７ｓは、壁７ｋのうち摺動面（立板部８ｂ）と対向する面から当該摺動面側に向けて突出している。本実施形態では、凸部７ｓは、その断面形状が略三角形状である。また、凸部７ｓは、ダストリップ７ｊが延びる方向において高吸水性ポリマー１０と重なる位置に設けられている。ダストリップ７ｊは、高吸水性ポリマー１０の膨張が初期状態において先端部分のみがスリンガ８の立板部８ｂに接触している（図１２（ｂ）参照）。ダストリップ７ｊは、高吸水性ポリマー１０の膨張が進むと、先端部分に加えて凸部７ｓが立板部８ｂに接触する（図１２（ｃ）参照）。アウター側シール部材９についても同様である。

また、図１３に示すように、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０がダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎの先端部分に連続した円環状に配置されているが（図１３（ａ）参照）、複数の円弧状の高吸水性ポリマー１０をダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎの先端部分に断続的な円環状に配置するように構成してもよい。
例えば、図１３（ｂ）に示すように、ダストリップ７ｊは、複数の所定の円弧長さの溝７ｍが先端部分に形成されている。溝７ｍは、所定の間隔で円弧状に配置されることで断続した円環を構成している。ダストリップ７ｊは、複数の溝７ｍに高吸水性ポリマー１０が設けられている。アウター側シール部材９についても同様である。

また、インナー側シール部材６は、ラジアルリップ７ｃ、アキシアルリップ７ｅおよび実施形態毎のダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎからなる構成であるがこれに限定するものではない。図１４（ａ）に示すように、インナー側シール部材６は、更にダストリップ７ｔを備える構成でもよい。また、アウター側シール部材９は、ラジアルリップ９ｃ、内側アキシアルリップ９ｉおよび外側アキシアルリップ９ｅがハブ輪３に摺動自在に接触しているがこれに限定するものではない。図１４（ｂ）に示すように、ハブ輪３に嵌合された金属環１６にラジアルリップ９ｃ、内側アキシアルリップ９ｉおよび外側アキシアルリップ９ｅが摺動自在に接触する構成でもよい。また、外輪２の外周面よりも径方向外側に堰部９ｊを備えるアウター側シール部材９でもよい。

また、インナー側シール部材６のダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎは、立板部８ｂと所定幅Ｗの隙間が構成され、アウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｄ・９ｆ・９ｈは、ハブ輪３と所定幅Ｗの隙間が構成されているが、これに限定するものではない。図１５（ａ）に示すように、例えば、車輪用軸受装置１において、インナー側シール部材６のダストリップ７ｄは、所定の締め代で立板部８ｂに接触する構成でもよい。同様に、図１５（ｂ）に示すように、例えば、アウター側シール部材９の内側アキシアルリップ９ｄは、所定の締め代でハブ輪３と接触する構成でもよい。

各実施形態において、図１６に示すように、シールリップ先端と摺動面との間に所定幅Ｗの隙間を有するように構成されて乾燥時に非接触であるシール部材の場合と、シールリップが所定の締め代を有するように構成されて乾燥時に接触しているシール部材の場合において、吸水する水分量の増加に伴って摩擦トルクが増大する。すなわち、インナー側シール部材６とアウター側シール部材９とは、水分量が増加するにつれて緊迫力（締め代）が増大してシール性能が向上するように構成されている。

また、インナー側シール部材６は、高吸水性ポリマー１０から水分が蒸発することにより高吸水性ポリマー１０が収縮し、ダストリップ７ｄ・７ｆ・７ｈ・７ｉ・７ｊ・７ｎが立板部８ｂから離間する。同様に、アウター側シール部材９は、高吸水性ポリマー１０の収縮により、内側アキシアルリップ９ｄ・９ｆ・９ｈ・９ｉがハブ輪３または金属環１６から離間する。つまり、車輪用軸受装置は、水分が入り込んでいる状態において、シールリップとシールリップ摺動面とが接触してシールリップとシールリップ摺動面との密着度が高くなり、水分が入り込んでいない状態ではシールリップとシールリップ摺動面とが離間して摩擦トルクが発生しない。これにより、車輪用軸受装置１は、高いシール性能が求められない使用環境において摩擦トルクを低減させ、内部に水分が入り込み易い使用環境においてシール性能を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

加えて、本願における車輪用軸受装置１・１３・１４・１５・１６・１７は、内方部材として一つの内輪４が嵌合されたハブ輪３を備え、取付フランジを有している外方部材である外輪２と内方部材である内輪４とハブ輪３の嵌合体で構成された内輪回転仕様の第３世代構造としているが、これに限定するものではない。外方部材である外輪２と内方部材である一対の内輪４で構成された第１世代構造や、取付フランジを有している外方部材である外輪２と内方部材である一対の内輪４とで構成され、この一対の内輪４がハブ輪３の外周に嵌合される内輪回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、外方部材である外輪２がハブ輪３として形成されており、このハブ輪３と内方部材である一対の内輪４とで構成された外輪回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、内方部材として一つの内輪４が嵌合された取付フランジを有している支持軸を備え、外方部材である外輪２がハブ輪３として形成されており、このハブ輪３と内方部材である内輪４と支持軸の嵌合体とで構成された外輪回転仕様の第３世代構造であってもよい。更に、内方部材としてハブ輪３と自在継手とが連結されており、取付フランジを有している外方部材である外輪２と内方部材であるハブ輪３と自在継手の嵌合体とで構成された第４世代構造であってもよい。

１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ａ インナー側開口部
３ ハブ輪
４ 内輪
５ａ インナー側ボール列
５ｂ アウター側ボール列
６ インナー側シール部材
７ シール板
７ａ シール板円筒部
７ｂ 支持部
７ｄ ダストリップ
８ スリンガ
８ａ スリンガ円筒部
８ｂ 立板部
９ アウター側シール部材
９ｄ 内側アキシアルリップ
１０ 高吸水性ポリマー

Claims (8)

1. 内周に複列の外側軌道面が一体に形成された外方部材と、
   外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪を有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
   前記外方部材と前記内方部材とのそれぞれの軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
   弾性体からなるシールリップが設けられ、前記シールリップがシールリップ摺動面に接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
   前記シールリップの先端部分に高吸水性ポリマーが設けられ、前記高吸水性ポリマーが吸水すると、前記高吸水性ポリマーによって前記シールリップに前記シールリップ摺動面へ押し付ける方向の力が加わる車輪用軸受装置。
2. 前記シールリップが、複数のシールリップから構成され、前記高吸水性ポリマーが、前記複数のシールリップのうち径方向内側のシールリップに設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 高吸水性ポリマーが、前記シールリップの根元部分の径方向外側の表面に更に設けられている請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記シールリップの先端部分に設けられている高吸水性ポリマーが、前記シールリップの内部に設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記シールリップの先端部分における前記高吸水性ポリマーが、前記シールリップの厚さ方向において前記シールリップ摺動面側に寄って配置されている請求項４に記載の車輪用軸受装置。
6. 前記シールリップの先端部分における前記高吸水性ポリマーが、前記シールリップ摺動面に沿って配置されている請求項４または請求項５に記載の車輪用軸受装置。
7. 前記高吸水性ポリマーが前記シールリップ全体に混合されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
8. 前記シールリップの先端部分が、前記高吸水性ポリマーの水分の吸収による膨張によって前記シールリップ摺動面に接触し、前記高吸水性ポリマーの水分の蒸発による収縮によって前記シールリップ摺動面から離間する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。