JP2002275312A - Rubber material composition - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受(自動
車用ハブユニット軸受,鉄道車両用軸受等),リニアガ
イド装置,ボールねじ等の転動装置に備えられる密封装
置に好適に使用されるゴム材料組成物に係り、特に、水
や塵埃が多量に存在する過酷な環境下においてグリース
潤滑で使用される転動装置の密封装置に好適に使用され
るゴム材料組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber suitable for use in a sealing device provided in a rolling device such as a rolling bearing (a hub unit bearing for a vehicle, a bearing for a railway vehicle, etc.), a linear guide device, and a ball screw. The present invention relates to a material composition, and more particularly to a rubber material composition suitably used for a sealing device of a rolling device used for grease lubrication under a severe environment where a large amount of water and dust are present.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ハブユニットシール等の密封装置
を構成する弾性部材(軸等の相手材と摺接する接触先端
(シールリップ部))には、該密封装置を備える転動装
置が上記のような過酷な環境下において使用される場合
であっても、ニトリルゴム等に適宜添加剤を配合したゴ
ム材料組成物が使用されていた。このようなゴム材料組
成物を弾性部材に用いた密封装置は、水や塵埃が少ない
環境下、すなわち清浄な環境下においては、グリース潤
滑の場合でも十分なシール性能を有していた。2. Description of the Related Art Conventionally, a rolling device provided with a sealing device such as a hub unit seal is provided on an elastic member (a contact tip (seal lip portion) which comes into sliding contact with a mating member such as a shaft). Even when used in such a severe environment, a rubber material composition in which an additive is appropriately blended with nitrile rubber or the like has been used. A sealing device using such a rubber material composition for an elastic member has a sufficient sealing performance even in the case of grease lubrication in an environment with little water or dust, that is, in a clean environment.
【0003】しかしながら、自動車用ハブユニット軸受
や鉄道の車軸等に用いられる車両用軸受等は屋外で使用
されるため、多量の水(雨水や泥水等)及び塵埃に曝さ
れて、密封装置の潤滑が十分に維持できないおそれがあ
る。そのため、軸と摺接する接触先端が摩耗して密封性
が低下し、軸受内部に水や塵埃が侵入する等の不都合が
生じて、その結果、軸受寿命の低下を来すおそれがあっ
た。However, since a hub unit bearing for an automobile and a bearing for a vehicle used for an axle of a railway are used outdoors, they are exposed to a large amount of water (rainwater, muddy water, etc.) and dust to lubricate the sealing device. May not be maintained sufficiently. For this reason, the contact tip that comes into sliding contact with the shaft is worn, and the sealing performance is reduced, and inconveniences such as intrusion of water and dust into the bearing occur. As a result, the life of the bearing may be shortened.
【0004】また、鉄鋼圧延機用軸受は屋内で使用され
るものの、その使用環境は、コークス,鉄鉱石,スケー
ル等の塵埃が多量に存在し、おびただしい量の冷却水に
曝されるという、前述の自動車用ハブユニット軸受や鉄
道車両用軸受にもまして劣悪なものであった。したがっ
て、前述と同様の問題が生じるおそれがあった。次に、
上記のような過酷な環境下で使用される転動装置に備え
られる密封装置の一例として、自動車用ハブユニット軸
受に備えられるハブユニットシールについて説明する。[0004] Further, although the bearings for steel rolling mills are used indoors, the use environment is such that a large amount of dust such as coke, iron ore, scale, etc. is present and is exposed to a large amount of cooling water. It was worse than the hub unit bearings for automobiles and the bearings for railway vehicles. Therefore, the same problem as described above may occur. next,
As an example of a sealing device provided in a rolling device used in a severe environment as described above, a hub unit seal provided in an automobile hub unit bearing will be described.
【0005】このようなハブユニットシールとしては、
例えば図1に示すようなものがある。このハブユニット
シール100は、芯金105と、スリンガ106と、弾
性部材107とで構成されている。そして、この弾性部
材107は、一般に、ニトリルゴム組成物で構成されて
いる。[0005] As such a hub unit seal,
For example, there is one shown in FIG. The hub unit seal 100 includes a metal core 105, a slinger 106, and an elastic member 107. The elastic member 107 is generally made of a nitrile rubber composition.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなハブユニ
ットシール100は、泥水に曝される等の悪環境下で長
期間にわたり使用されることが多い。したがって、スリ
ンガ106と弾性部材107のシールリップ114,1
15,116との間に発熱が生じることにより軸受のグ
リースが劣化して、軸受の寿命が低下する場合があっ
た。The hub unit seal 100 as described above is often used for a long period of time in an adverse environment such as exposure to muddy water. Accordingly, the seal lips 114, 1 of the slinger 106 and the elastic member 107
In some cases, the heat generated between the bearings 15 and 116 causes the grease of the bearing to deteriorate, thereby shortening the life of the bearing.
【0007】また、水に曝されることによりシールリッ
プ114,115,116の潤滑が不十分となると、シ
ールリップ114,115,116の摩耗が促進され早
期に密封性が低下するが、このような場合や長期間の使
用によりシールリップ114,115,116が摩耗し
た場合は、水や塵埃が軸受内に侵入して、やはり軸受の
寿命が低下する場合があった。Further, if the lubrication of the seal lips 114, 115, 116 becomes insufficient due to exposure to water, the wear of the seal lips 114, 115, 116 is accelerated, and the sealing performance is reduced at an early stage. When the seal lips 114, 115, and 116 are worn out for a long time or when used for a long period of time, water or dust may enter the bearing, and the life of the bearing may be shortened.
【0008】このように、ニトリルゴム組成物で弾性部
材107を構成した従来のハブユニットシール100
は、上記のような過酷な使用条件においては、スリンガ
106と弾性部材107のシールリップ114,11
5,116との摺接によりシールリップ114,11
5,116が早期に摩耗しやすく、シールリップ11
4,115,116とスリンガ106との間の密封性が
低下するので、本来のハブユニットシールの機能が十分
に発揮されないことが多かった。As described above, the conventional hub unit seal 100 in which the elastic member 107 is made of the nitrile rubber composition is used.
Under the severe operating conditions as described above, the seal lips 114 and 11 of the slinger 106 and the elastic member 107 are used.
Sliding lip 114,11 by sliding contact with 5,116
5, 116 are easily worn out early, and the seal lip 11
4, 115, 116 and the slinger 106 have deteriorated sealing performance, so that the original function of the hub unit seal is often not sufficiently exhibited.
【0009】そこで、本発明は、上記のような従来技術
の有する問題点を解決し、耐摩耗性に優れるゴム材料組
成物であって、水や塵埃が多量に存在する過酷な環境下
においてグリース潤滑で使用される転動装置の密封装置
に好適に使用されるゴム材料組成物を提供することを課
題とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is a rubber material composition having excellent wear resistance, which can be used under a severe environment where a large amount of water and dust are present. An object of the present invention is to provide a rubber material composition suitably used for a sealing device of a rolling device used for lubrication.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上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
明のゴム材料組成物は、アクリロニトリルブタジエンゴ
ムとカルボキシル変性ポリオレフィンとを有することを
特徴とする。以下、本発明のゴム材料組成物について、
詳細に説明する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following arrangement. That is, the rubber material composition of the present invention has an acrylonitrile-butadiene rubber and a carboxyl-modified polyolefin. Hereinafter, for the rubber material composition of the present invention,
This will be described in detail.
【0011】本発明のゴム材料組成物は、原料ゴムであ
るアクリロニトリルブタジエンゴムと、摩耗改良剤であ
るカルボキシ変性ポリオレフィンと、を有している。こ
のようなゴム材料組成物は、転動装置に備えられる密封
装置を構成する弾性部材(軸等の相手材と摺接する接触
先端(シールリップ部))の材料として好適に使用する
ことができる。なお、必要に応じて、加硫系添加剤,補
強性充填剤,老化防止剤,潤滑剤,潤滑油,及び加工助
剤等の各種添加剤をさらに添加してもよい。[0011] The rubber material composition of the present invention has acrylonitrile butadiene rubber as a raw rubber and carboxy-modified polyolefin as a wear improver. Such a rubber material composition can be suitably used as a material of an elastic member (a contact tip (seal lip portion) that comes into sliding contact with a mating member such as a shaft) constituting a sealing device provided in a rolling device. If necessary, various additives such as a vulcanizing additive, a reinforcing filler, an antioxidant, a lubricant, a lubricating oil, and a processing aid may be further added.
【0012】原料ゴムであるアクリロニトリルブタジエ
ンゴムには数種の種類があり、アクリロニトリルの含有
量により、低い方から、低ニトリル,中ニトリル,中高
ニトリル,高ニトリル,極高ニトリルに分けられてい
る。ただし、耐熱性,耐油性を考慮すると、中ニトリ
ル,中高ニトリル,高ニトリルが好ましく、この場合の
アクリロニトリルの含有量は20〜40%である。Acrylonitrile butadiene rubber, which is a raw material rubber, has several types, and is classified into low nitrile, medium nitrile, medium high nitrile, high nitrile, and extremely high nitrile according to the content of acrylonitrile from the lower one. However, in consideration of heat resistance and oil resistance, medium nitrile, medium-high nitrile, and high nitrile are preferable. In this case, the content of acrylonitrile is 20 to 40%.
【0013】摩耗改良剤であるカルボキシ変性ポリオレ
フィンとしては、カルボキシ変性ポリエチレンやカルボ
キシ変性ポリプロピレン等がその代表例としてあげられ
る。これらは、ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリ
オレフィンを、カルボキシ変性(無水マレイン酸変性)
したものである。ポリエチレン,ポリプロピレン等のポ
リオレフィンはカルボキシ変性されると、構造中のカル
ボキシル基によって各種ゴムや酸化物等に吸着しやすく
なる。このことにより、引張強度,耐摩耗性,耐屈曲疲
労性等の機械的強度がより向上すると考えられる。Typical examples of the carboxy-modified polyolefin as a wear improver include carboxy-modified polyethylene and carboxy-modified polypropylene. These are carboxy-modified (maleic anhydride-modified) polyolefins such as polyethylene and polypropylene.
It was done. When polyolefins such as polyethylene and polypropylene are carboxy-modified, they are easily adsorbed to various rubbers and oxides by carboxyl groups in the structure. It is considered that this improves the mechanical strength such as tensile strength, wear resistance and bending fatigue resistance.
【0014】アクリロニトリルブタジエンゴムに対する
カルボキシ変性ポリオレフィンの量は、ゴム材料組成物
の耐摩耗性や他の物性とのバランスから、アクリロニト
リルブタジエンゴム100重量部に対して10〜60重
量部とすることが好ましい。10重量部未満であると耐
摩耗性を向上させる効果が低く、60重量部を超える
と、ゴム材料組成物の硬度が向上し且つ引張破断伸びが
低下してゴム弾性が低下する。The amount of the carboxy-modified polyolefin relative to the acrylonitrile-butadiene rubber is preferably 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylonitrile-butadiene rubber in view of the balance between the abrasion resistance and other physical properties of the rubber material composition. . If the amount is less than 10 parts by weight, the effect of improving the wear resistance is low, and if it is more than 60 parts by weight, the hardness of the rubber material composition is improved and the tensile elongation at break is reduced, so that the rubber elasticity is reduced.
【0015】このようなゴム材料組成物をハブユニット
シール等の密封装置に使用する際には、加硫系添加剤,
老化防止剤等は必須成分として添加されるが、場合によ
っては、補強性充填剤,潤滑剤,潤滑油,及び加工助剤
等の各種添加剤を添加してもよい。補強性充填剤として
は、カーボンブラックや白色系充填材等があげられる。
カーボンブラックとしては、具体的には、ISAF(In
termediate Super Abrasion Furnace black ),MAF
(Medium Abrasion Furnace black ),SRF(Semi-R
einforcing Furnace black),GPF(General Purpos
e Furnace black ),FT(Fine Thermal Furnace bla
ck),MT(Medium Thermal Furnace black),HAF
(High Abrasion Furnace black ),FEF(Fast Ext
ruding Furnace black)等を例示することができるが、
耐摩耗性を向上させるためには、補強性の高いHAF,
FEFがより好ましい。When such a rubber material composition is used in a sealing device such as a hub unit seal, a vulcanizing additive,
The anti-aging agent and the like are added as essential components, but depending on the case, various additives such as a reinforcing filler, a lubricant, a lubricating oil, and a processing aid may be added. Examples of the reinforcing filler include carbon black and white filler.
As the carbon black, specifically, ISAF (In
termediate Super Abrasion Furnace black), MAF
(Medium Abrasion Furnace black), SRF (Semi-R
einforcing Furnace black), GPF (General Purpos)
e Furnace black), FT (Fine Thermal Furnace bla
ck), MT (Medium Thermal Furnace black), HAF
(High Abrasion Furnace black), FEF (Fast Ext
ruding Furnace black), etc.
In order to improve wear resistance, HAF, which has high reinforcement,
FEF is more preferred.
【0016】また、白色系充填材としては、具体的に
は、含水シリカ,クレー,タルク,炭酸カルシウム,珪
藻土,ウォラストナイト等があげられる。なお、カーボ
ンブラックと白色系充填材とを混合して用いてもよい。
このような補強性充填剤を用いると、密封装置を構成す
る弾性部材(軸等の相手材と摺接する接触先端(シール
リップ部))の耐摩耗性が向上し、その結果、弾性部材
と相手材との間の密封性が向上する。Specific examples of the white filler include hydrated silica, clay, talc, calcium carbonate, diatomaceous earth, wollastonite and the like. Note that carbon black and a white filler may be used as a mixture.
When such a reinforcing filler is used, the abrasion resistance of the elastic member constituting the sealing device (the contact tip (seal lip portion) in sliding contact with a mating member such as a shaft) is improved, and as a result, the elastic member and the mating member are improved. The sealing property between the materials is improved.
【0017】補強性充填剤の添加量は、カーボンブラッ
クの場合は、アクリロニトリルブタジエンゴム100重
量部に対し20〜90重量部とすることが好ましい。2
0重量部未満であると十分な補強性が発現されず、ま
た、90重量部超過であると、ゴム材料組成物の硬度が
高くなるとともに伸びが低くなり、本来有するゴム弾性
が低下してしまう。In the case of carbon black, the amount of the reinforcing filler is preferably 20 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber. 2
If the amount is less than 0 parts by weight, sufficient reinforcing properties are not exhibited, and if the amount is more than 90 parts by weight, the hardness of the rubber material composition increases and the elongation decreases, and the inherent rubber elasticity decreases. .
【0018】白色系充填材の場合は、アクリロニトリル
ブタジエンゴム100重量部に対し20〜150重量部
とすることが好ましい。20重量部未満であると十分な
補強性が発現されず、また、150重量部超過である
と、ゴム材料組成物の硬度が高くなるとともに伸びが低
くなり、本来有するゴム弾性が低下してしまう。さら
に、カーボンブラックと白色系充填材を混合した場合
は、アクリロニトリルブタジエンゴム100重量部に対
し、20〜200重量部とすることが好ましい。このう
ち、カーボンブラックは10〜90重量部で、白色系充
填材は10〜110重量部である。補強性充填剤が20
重量部未満であると十分な補強性が発現されず、また、
200重量部超過であると、ゴム材料組成物の硬度が高
くなるとともに伸びが低くなり、本来有するゴム弾性が
低下してしまう。In the case of a white filler, it is preferably 20 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber. When the amount is less than 20 parts by weight, sufficient reinforcing properties are not exhibited, and when the amount is more than 150 parts by weight, the hardness of the rubber material composition increases and the elongation decreases, and the inherent rubber elasticity decreases. . Furthermore, when carbon black and a white filler are mixed, the amount is preferably 20 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber. Among them, carbon black is 10 to 90 parts by weight, and white filler is 10 to 110 parts by weight. 20 reinforcing fillers
If it is less than parts by weight, sufficient reinforcing properties are not expressed, and
If it exceeds 200 parts by weight, the hardness of the rubber material composition increases and the elongation decreases, and the inherent rubber elasticity decreases.
【0019】次に、潤滑性を向上させる潤滑剤として
は、融点が75〜140℃のワックス(低融点油脂)が
あげられる。具体例としては、上記の融点範囲にあるパ
ラフィンワックス,ポリエチレンワックス,モンタンワ
ックス,カルナウバワックス,エステル系ワックス、ス
テアロアミド,オキシステアロアミド,エルシルアミ
ド,ラウリルアミド,パルミチルアミド,ベヘンアミ
ド,メチロールアミド,エチレンビスオレイルアミド,
ステアリルオレイルアミド等があげられ、この中でもポ
リエチレンワックスが最も好ましい。このような潤滑剤
をカルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴム10
0重量部に対して5〜30重量部添加すると、ゴム材料
組成物の潤滑性が向上する。5重量部未満であると十分
な潤滑性が得られず、30重量部超過であると、十分な
引張強度や伸びが得られずゴム弾性が低下する。Next, as a lubricant for improving lubricity, wax having a melting point of 75 to 140 ° C. (low melting point fat) is used. Specific examples include paraffin wax, polyethylene wax, montan wax, carnauba wax, ester wax, stearoamide, oxystearamide, ercylamido, laurylamide, palmitylamide, behenamide, methylolamide, ethylene having the above melting point range. Bisoleylamide,
And stearyl oleylamide. Of these, polyethylene wax is most preferred. Such a lubricant is used as a carboxylated acrylonitrile butadiene rubber 10
Addition of 5 to 30 parts by weight with respect to 0 parts by weight improves the lubricity of the rubber material composition. If it is less than 5 parts by weight, sufficient lubricity cannot be obtained, and if it is more than 30 parts by weight, sufficient tensile strength and elongation cannot be obtained and rubber elasticity decreases.
【0020】また、潤滑油としては、エーテル系オイ
ル,シリコーン系オイル,ポリα−オレフィンオイル,
フッ素オイル,フッ素系界面活性剤等があげられる。こ
の中でもシリコーン系オイルがより好ましく、特に、末
端に官能基を有する変性シリコーンオイルが好ましい。
末端の官能基がアクリロニトリルブタジエンゴムの主鎖
に反応するため、オイルがゴム材料組成物の表面に一度
にブルームすることが抑制され、徐々にブルームするよ
うになり、その結果、オイルがゴム材料組成物の表面へ
恒久的に供給されるようになると考えられる。The lubricating oils include ether oils, silicone oils, poly α-olefin oils,
Fluorine oil, fluorinated surfactant and the like can be mentioned. Among these, silicone-based oils are more preferred, and modified silicone oils having a functional group at the terminal are particularly preferred.
Since the terminal functional group reacts with the main chain of the acrylonitrile-butadiene rubber, the oil is prevented from blooming on the surface of the rubber material composition at one time, and gradually blooms. It is believed that it will be permanently supplied to the surface of the object.
【0021】潤滑油は液状で、ゴム材料組成物の表面に
ブルームしやすいので、前記潤滑剤よりも少量の添加に
より潤滑効果を奏しやすい。このような潤滑油をアクリ
ロニトリルブタジエンゴム100重量部に対して2〜3
0重量部添加すると、ゴム材料組成物の潤滑性が向上す
る。2重量部未満であると十分な潤滑性が得られず、3
0重量部超過であると、ゴム材料組成物の加工時に添加
剤の分散不良が生じやすくなる。Since the lubricating oil is in a liquid state and easily blooms on the surface of the rubber material composition, a lubricating effect is easily exerted by adding a smaller amount than the above-mentioned lubricant. Such lubricating oil is used in an amount of 2 to 3 parts per 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber.
Addition of 0 parts by weight improves the lubricity of the rubber material composition. If the amount is less than 2 parts by weight, sufficient lubricity cannot be obtained, and 3
If the amount is more than 0 parts by weight, poor dispersion of the additive is likely to occur during processing of the rubber material composition.
【0022】なお、摩耗改良剤としてカルボキシ変性ポ
リオレフィンとともに球状炭素微粒子(ガラス状カーボ
ン,球状黒鉛)を併用してもよい。球状炭素微粒子は、
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂を窒素中で800〜
2000℃の温度で炭化焼成したものであり、その平均
粒径は2〜40μm程度である。具体的には、鐘紡株式
会社製のベルパールC(登録商標)が好ましい。Incidentally, spherical carbon fine particles (glassy carbon, spherical graphite) may be used together with the carboxy-modified polyolefin as a wear improver. The spherical carbon fine particles
Phenol / formaldehyde resin in nitrogen 800 ~
It is carbonized and fired at a temperature of 2000 ° C., and has an average particle size of about 2 to 40 μm. Specifically, Bell Pearl C (registered trademark) manufactured by Kanebo Co., Ltd. is preferable.
【0023】このような球状炭素微粒子がゴム材料組成
物の表面に存在すると、球状炭素微粒子が荷重を受ける
ので、ゴム材料組成物の耐摩耗性が大きく向上する。球
状炭素微粒子の配合割合は特に限定されないが、アクリ
ロニトリルブタジエンゴム100重量部に対して5〜2
0重量部が好適である。5重量部未満であると荷重を十
分に受けることができず、また、20重量部超過である
とゴム材料組成物の耐摩耗性が低下する。When such spherical carbon fine particles are present on the surface of the rubber material composition, the spherical carbon fine particles receive a load, so that the wear resistance of the rubber material composition is greatly improved. The mixing ratio of the spherical carbon fine particles is not particularly limited, but is 5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber.
0 parts by weight is preferred. If the amount is less than 5 parts by weight, the load cannot be sufficiently received, and if it exceeds 20 parts by weight, the abrasion resistance of the rubber material composition decreases.
【0024】次に、加硫系添加剤について説明する。加
硫系添加剤としては、加硫剤(架橋剤),加硫促進剤,
加硫促進助剤がある。加硫剤(架橋剤)としては、粉末
硫黄、硫黄華、沈降硫黄、高分散性硫黄などの各種硫
黄、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジス
ルフィド、N,N−ジチオ−ビス(ヘキサヒドロ−2H
−アゼピノン−2)、チウラムポリスルフィドなどの硫
黄を生成可能な硫黄化合物、ジクミルパーオキサイド、
ジ(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキ
シ)ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物
等があげられる。このうち、分散性,取扱いの容易さ,
耐熱性の点で、高分散性硫黄やモルホリンジスルフィド
を使用することが好ましい。Next, the vulcanizing additive will be described. Vulcanizing additives include vulcanizing agents (crosslinking agents), vulcanizing accelerators,
There are vulcanization accelerators. Examples of the vulcanizing agent (crosslinking agent) include various kinds of sulfur such as powdered sulfur, sulfur, precipitated sulfur and highly dispersible sulfur, morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, N, N-dithio-bis (hexahydro-2H
Azepinone-2), a sulfur compound capable of producing sulfur such as thiuram polysulfide, dicumyl peroxide,
Di (t-butylperoxy) diisopropylbenzene,
And peroxides such as 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane and benzoyl peroxide. Of these, dispersibility, ease of handling,
From the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use highly dispersible sulfur or morpholine disulfide.
【0025】また、硫黄系の加硫剤を用いた場合は、グ
アニジン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール
系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジ
チオカルバメート系、ザンテート系等の加硫促進剤を用
いる必要がある。このうち、高分散性硫黄を少量配合し
た場合には、チウラム系のテトラメチルチウラムジスル
フィド等やスルフェンアミド系のN−シクロヘキシル−
2−ベンゾチアジル・スルフェンアミドと、チアゾール
系の2−メルカプトベンゾチアゾール等とを併用するこ
とが好ましい。When a sulfur-based vulcanizing agent is used, vulcanization of guanidine, aldehyde-ammonia, thiazole, sulfenamide, thiourea, thiuram, dithiocarbamate, xanthate, etc. Accelerators need to be used. Of these, when a small amount of highly dispersible sulfur is blended, thiuram-based tetramethylthiuram disulfide or the like or sulfenamide-based N-cyclohexyl-
It is preferable to use 2-benzothiazyl-sulfenamide in combination with thiazole-based 2-mercaptobenzothiazole and the like.
【0026】さらに、加硫促進助剤としては、酸化亜鉛
等の金属酸化物、金属炭酸塩、金属水酸化物、ステアリ
ン酸等の脂肪酸とその誘導体、及びアミン類などがあげ
られる。また、酸化劣化を防止する老化防止剤として
は、アミン・ケトン縮合生成物、芳香族第二級アミン
類、モノフェノール誘導体、ビス又はポリフェノール誘
導体、ヒドロキノン誘導体、硫黄系老化防止剤、リン系
老化防止剤等があげられる。Further, examples of the vulcanization accelerator include metal oxides such as zinc oxide, metal carbonates, metal hydroxides, fatty acids such as stearic acid and derivatives thereof, and amines. Antioxidants that prevent oxidative deterioration include amine-ketone condensation products, aromatic secondary amines, monophenol derivatives, bis or polyphenol derivatives, hydroquinone derivatives, sulfur antioxidants, and phosphorus antiaging agents. Agents and the like.
【0027】この中でも、アミン・ケトン縮合生成物系
の2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン
重合体、ジフェニルアミンとアセトンとの縮合反応物、
芳香族第二級アミン系のN,N’−ジ−β−ナフチル−
p−フェニレンジアミン、4,4’−ビス(α,α−ジ
メチルベンジル)ジフェニルアミン、N−フェニル−
N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプ
ロピル)−p−フェニレンジアミン等が特に好ましい。Among them, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer of amine-ketone condensation product system, condensation reaction product of diphenylamine and acetone,
Aromatic secondary amine N, N'-di-β-naphthyl-
p-phenylenediamine, 4,4′-bis (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, N-phenyl-
N '-(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) -p-phenylenediamine and the like are particularly preferred.
【0028】また、熱分解を防止して耐熱性を向上する
ため、上記の老化防止剤とともに2次老化防止剤を併用
することがより好ましい。2次老化防止剤としては、硫
黄系の2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカ
プトメチルベンズイミダゾール、及びこれらの亜鉛塩等
があげられる。さらに、日光あるいはオゾンの作用によ
る亀裂が生じることを抑制する日光亀裂防止剤として、
融点が55〜70℃程度のワックス類を、カルボキシル
化アクリロニトリルブタジエンゴム100重量部に対し
て、0.5〜2重量部程度添加してもよい。0.5重量
部未満であると、オゾンの作用による亀裂を防止する効
果がほとんど得られず、また、2重量部超過であると、
不必要なワックス類がゴム材料組成物の表面にブルーム
するため加工性に問題が生じるおそれがある。Further, in order to prevent thermal decomposition and improve heat resistance, it is more preferable to use a secondary antioxidant together with the above antioxidant. Examples of the secondary aging inhibitor include sulfur-based 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole, and zinc salts thereof. Furthermore, as a sun crack preventing agent that suppresses the occurrence of cracks due to the action of sunlight or ozone,
About 0.5 to 2 parts by weight of waxes having a melting point of about 55 to 70 ° C. may be added to 100 parts by weight of the carboxylated acrylonitrile butadiene rubber. When the amount is less than 0.5 part by weight, the effect of preventing cracks due to the action of ozone is hardly obtained, and when the amount is more than 2 parts by weight,
Unnecessary waxes bloom on the surface of the rubber material composition, which may cause a problem in workability.
【0029】さらに、成形性を向上させる必要がある場
合には、上記のような添加剤の他に、加工助剤として可
塑剤が適宜添加される。ただし、成形に特に支障がない
場合は添加しなくてもよい。添加する場合は、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム100重量部に対して3〜20
重量部添加すればよく、必要以上に添加すると、ゴム材
料組成物が軟化すると同時に、完全に混合されずにブリ
ードアウトしてくるおそれがある。Further, when it is necessary to improve the moldability, a plasticizer is appropriately added as a processing aid in addition to the above-mentioned additives. However, if there is no particular problem in molding, it may not be added. When added, 3 to 20 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber is used.
It may be added in parts by weight, and if added more than necessary, the rubber material composition may soften and bleed out without being completely mixed.
【0030】可塑剤の具体例としては、ジオクチルフタ
レートなどのフタル酸ジエステル,ポリエステル系可塑
剤,ポリエーテル系可塑剤,ポリエーテルエステル系可
塑剤,液状ニトリルゴム等があげられる。次に、物性面
について説明する。ゴム材料組成物の硬度は、補強性充
填剤や摩耗改良剤等の添加量等によって影響を受ける
が、ハブユニットシール等の密封装置に適用した際の密
封性,追従性から、JIS K6301に記載のスプリ
ング硬さAスケールで、50〜90の範囲が好ましい。Specific examples of the plasticizer include phthalic acid diester such as dioctyl phthalate, polyester-based plasticizer, polyether-based plasticizer, polyetherester-based plasticizer, and liquid nitrile rubber. Next, physical properties will be described. The hardness of the rubber material composition is affected by the amount of a reinforcing filler, an abrasion modifier, and the like, but is described in JIS K6301 because of the sealing properties and followability when applied to a sealing device such as a hub unit seal. The hardness is preferably in the range of 50 to 90.
【0031】硬さが50未満の場合は、密封装置が回転
運動を行う際に接触先端(シールリップ部)が必要以上
に変形する。その結果、転動装置の運転時の摩擦抵抗が
大きくなり、スムーズな回転運動が困難となる。また、
硬さが90を超えると、前述のようにゴム弾性が低下す
るので、回転運動での接触先端の密封性,追従性が低下
し、塵埃が多い環境下において使用すると、転動装置の
寿命が低下するおそれがある。なお,前記接触先端の変
形度合を小さくし、ゴム弾性等の物性を特に好ましくす
るには、ゴム材料組成物のスプリング硬度は70〜80
の範囲が特に好適である。If the hardness is less than 50, the contact tip (seal lip) is unnecessarily deformed when the sealing device performs a rotary motion. As a result, the frictional resistance during the operation of the rolling device increases, and smooth rotation becomes difficult. Also,
When the hardness exceeds 90, the rubber elasticity is reduced as described above, so that the sealing property and followability of the contact tip in the rotating motion are reduced, and the life of the rolling device is extended when used in an environment with a lot of dust. It may decrease. In order to reduce the degree of deformation of the contact tip and to particularly favor physical properties such as rubber elasticity, the rubber material composition has a spring hardness of 70 to 80.
Is particularly preferred.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】本発明に係るゴム材料組成物の実
施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。ゴム
材料組成物は、原料ゴム,摩耗改良剤,及び各種添加剤
を表1,表2に示すような比率で配合し、以下に示すよ
うな各工程により製造した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the rubber material composition according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The rubber material composition was prepared by blending a raw rubber, a wear improver, and various additives at ratios shown in Tables 1 and 2 and performing the following steps.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】まず、使用した各種材料(表1,表2中に
記載のもの)について説明する。 ・原料ゴム:中高ニトリルゴム(JSR株式会社製、J
SR NBR N230S)、アクリロニトリル単量体
の比率:35% ・補強性充填剤:カーボンブラック HAF(三菱化学
株式会社製、ダイアブラックH) ・補強性充填剤(白色系充填剤):含水シリカ(日本シ
リカ工業株式会社製、ニップシールAQ) ・加硫剤:高分散性硫黄(鶴見化学工業株式会社製、S
ulfax PMC) ・加硫促進剤A:テトラメチルチウラムジスルフィド
(川口化学工業株式会社製、アクセルTMT) ・加硫促進剤B:テトラエチルチウラムジスルフィド
(大内新興化学工業株式会社製、ノクセラーTET) ・加硫促進剤C:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチア
ジル・スルフェンアミド(川口化学工業株式会社製、ア
クセルCZ−R) ・加硫促進助剤A(滑剤を兼ねる):ステアリン酸(花
王株式会社製、Lunac S−35) ・加硫促進助剤B:酸化亜鉛(堺化学株式会社製、フラ
ンス1号) ・活性剤:有機アミン(吉富製薬株式会社製、アクチン
グSL) ・可塑剤:アジピン酸系ポリエステル(旭電化株式会社
製、PN−350) ・摩耗改良材A:カルボキシル変性ポリエチレン粒子
(三菱化学株式会社製、モディック−AP H501) ・摩耗改良材B:カルボキシル変性ポリプロピレン粒子
(三菱化学株式会社製、モディック−AP P502) ・老化防止剤A:4,4’−ビス(α, α−ジメチルベ
ンジル)ジフェニルアミン(大内新興化学工業株式会社
製、ノクラックCD) ・老化防止剤B:2−メルカプトベンズイミダゾール
(大内新興化学工業株式会社製、ノクラックMB) ・老化防止剤C:特殊ワックス(大内新興化学工業株式
会社製、サンノック) ・潤滑剤:ポリエチレンワックス(三井化学株式会社
製、320P) ・潤滑油:シリコーンオイル(信越シリコーン株式会社
製、KF−860) ・カップリング剤:γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン(信越シリコーン株式会社製、KBM803) 次に、ゴム材料組成物を製造する各工程を説明する。 (1)第一混練り工程 表1,表2の加硫剤,加硫促進剤以外の材料をバンバリ
ーミキサーに投入し、ミキサー温度80℃で混練りを行
った。 (2)第二混練り工程 混練りした材料をバンバリーミキサーから取り出し、ゴ
ム混練用の2本ロールに投入した。ロール温度を50℃
に制御しながら表1,表2の加硫剤,加硫促進剤を投入
し、均一になるまで切り返し操作を行った後、シート状
にした。 (3)加硫工程 170℃に加熱したホットプレスに厚さ2mm用のシー
ト加硫金型を装着し、そこに第二混練り工程で得られた
前記シートを載置した。そして、15分間加熱及び加圧
して、縦150mm,横150mm,厚さ2mmの加硫
されたゴムシートを得た。First, the various materials used (those described in Tables 1 and 2) will be described.・ Raw material: middle and high nitrile rubber (JSR Corporation, J
SR NBR N230S), ratio of acrylonitrile monomer: 35% ・ Reinforcing filler: carbon black HAF (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Diablack H) ・ Reinforcing filler (white filler): hydrated silica (Japan)・ Nip seal AQ manufactured by Silica Industry Co., Ltd. ・ Vulcanizing agent: Highly dispersible sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., S
ulfax PMC)-Vulcanization accelerator A: Tetramethylthiuram disulfide (Axel TMT, manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.)-Vulcanization accelerator B: Tetraethyl thiuram disulfide (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd., Noxeller TET) Vulcanization accelerator C: N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (Axel CZ-R, manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) Vulcanization accelerator A (also serving as a lubricant): stearic acid (Kao Corporation, (Lunac S-35)-Vulcanization accelerator A: Zinc oxide (Sakai Chemical Co., Ltd., France No. 1)-Activator: Organic amine (Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd., Acting SL)-Plasticizer: Adipic acid-based polyester (PN-350, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) Abrasion modifier A: carboxyl-modified polyethylene particles (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Modic-AP H501) Abrasion modifier B: Carboxyl-modified polypropylene particles (Modic-AP P502, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Antioxidant A: 4,4'-bis (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine (Large) Anti-aging agent B: 2-mercaptobenzimidazole (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd., Nocrack MB) Anti-aging agent C: Special wax (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.) Lubricant: polyethylene wax (320P, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) Lubricating oil: silicone oil (KF-860, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) Coupling agent: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane ( Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., KBM803) Next, a rubber material composition is manufactured. Each step to be performed will be described. (1) First Kneading Step Materials other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator shown in Tables 1 and 2 were charged into a Banbury mixer and kneaded at a mixer temperature of 80 ° C. (2) Second Kneading Step The kneaded material was taken out of the Banbury mixer and put into two rolls for rubber kneading. Roll temperature 50 ° C
The vulcanizing agents and vulcanization accelerators shown in Tables 1 and 2 were added while controlling the temperature, and the operation was repeated until the mixture became uniform. (3) Vulcanizing Step A 2 mm-thick sheet vulcanizing mold was attached to a hot press heated to 170 ° C., and the sheet obtained in the second kneading step was placed thereon. Then, the mixture was heated and pressed for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet having a length of 150 mm, a width of 150 mm and a thickness of 2 mm.
【0036】このようにして製造したゴム材料組成物
(実施例1〜10及び比較例1〜3)について、硬さ試
験,引張試験,及び摩擦摩耗試験を行った。各試験の方
法は以下の通りである。 (a)硬さ試験 加硫工程で得られたシートをJIS3号試験片の形状に
打ち抜き、それを3枚重ねて、JIS K6301に基
づいて硬さ(スプリング硬さAスケール)を測定した。 (b)引張試験 JIS3号試験片について万能型試験機により引張試験
を行い、引張破断強度及び引張破断伸びを測定した。 (c)摩擦摩耗試験 JIS K7218のプラスチックの滑り摩耗試験方法
A法に基づいて試験を行った(試験片:ゴム材料組成物
のディスク、相手材:リング)。摩擦摩耗試験機は、E
FM−III−E(オリエンテック株式会社製)を用い
た。The rubber material compositions (Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3) thus produced were subjected to a hardness test, a tensile test, and a friction and wear test. The method of each test is as follows. (A) Hardness test The sheet obtained in the vulcanization step was punched into the shape of a JIS No. 3 test piece, three of which were stacked, and the hardness (spring hardness A scale) was measured based on JIS K6301. (B) Tensile test The JIS No. 3 test piece was subjected to a tensile test using a universal tester, and the tensile strength at break and the tensile elongation at break were measured. (C) Friction and Wear Test A test was carried out based on the method A for testing the sliding and wear of plastics according to JIS K7218 (test piece: rubber material composition disk, mating material: ring). The friction and wear tester is E
FM-III-E (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was used.
【0037】摩耗深さは、試験前後の試験片の表面形状
をSurfcom(Tokyo SEIMITSU株式
会社)を測定することにより算出した。また、摩擦摩耗
試験中の相手材の温度も測定した。試験条件を以下に示
す。 ・滑り速度:1000mm/sec ・滑り距離:20km ・荷重 :39.2N ・面圧 :19.6N/cm2 ・試験温度:室温 ・相手材 :SUJ2 ・相手材面粗さ:0.4μmRa ・相手材硬さ:HRC55〜62 これらの試験結果を表3,表4に示す。なお、表3,表
4の摩耗深さの数値は、実施例2の摩耗深さを1とした
場合の相対値である。The wear depth was calculated by measuring the surface shape of the test piece before and after the test with Surfcom (Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Further, the temperature of the partner material during the friction and wear test was also measured. The test conditions are shown below.・ Sliding speed: 1000 mm / sec ・ Sliding distance: 20 km ・ Load: 39.2 N ・ Surface pressure: 19.6 N / cm 2・ Test temperature: room temperature ・ Material: SUJ2 ・ Material roughness: 0.4 μmRa ・ Material Material hardness: HRC 55-62 Tables 3 and 4 show the test results. The numerical values of the wear depth in Tables 3 and 4 are relative values when the wear depth in Example 2 is set to 1.
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】[0039]
【表4】 [Table 4]
【0040】表3及び表4から分かるように、原料ゴム
としてアクリロニトリルブタジエンゴムを使用し、摩耗
改良材としてカルボキシル変性ポリオレフィン(カルボ
キシル変性ポリエチレン)を使用した実施例1〜10
は、カルボキシル変性ポリオレフィンを使用しない比較
例1,3や、カルボキシル変性ポリオレフィンを多量に
(70重量部)使用した比較例2と比較して、摩耗量
(摩耗深さ)が少なかった。As can be seen from Tables 3 and 4, Examples 1 to 10 in which acrylonitrile butadiene rubber was used as the raw material rubber and carboxyl-modified polyolefin (carboxyl-modified polyethylene) was used as the wear improving material.
Showed a smaller amount of wear (wear depth) as compared with Comparative Examples 1 and 3 using no carboxyl-modified polyolefin and Comparative Example 2 using a large amount (70 parts by weight) of carboxyl-modified polyolefin.
【0041】ここで、カルボキシル変性ポリオレフィン
(カルボキシル変性ポリエチレン)の原料ゴムに対する
量の摩耗量への影響について、図2のグラフを参照しな
がら考察する。グラフから分かるように、摩耗改良材で
あるカルボキシル変性ポリオレフィンの添加量が10〜
60重量部の場合は、摩耗量(摩耗深さ)が少なく耐摩
耗性が優れていた。Here, the effect of the amount of carboxyl-modified polyolefin (carboxyl-modified polyethylene) on the amount of the raw material rubber on the amount of wear will be discussed with reference to the graph of FIG. As can be seen from the graph, the amount of addition of the carboxyl-modified polyolefin, which is
In the case of 60 parts by weight, the wear amount (wear depth) was small and the wear resistance was excellent.
【0042】それに対して、摩耗改良材であるカルボキ
シル変性ポリオレフィンの添加量が10重量部未満であ
る場合は、摩耗改良材の効果がほとんど発現せず耐摩耗
性が不十分であった。また、60重量部超過である場合
は、ゴム材料組成物の硬さが高くなり、図3のグラフか
ら分かるように、引張破断伸びが低下しゴム弾性が失わ
れている。On the other hand, when the amount of the carboxyl-modified polyolefin as the wear improving material was less than 10 parts by weight, the effect of the wear improving material was hardly exhibited and the wear resistance was insufficient. When the amount exceeds 60 parts by weight, the hardness of the rubber material composition increases, and as can be seen from the graph of FIG. 3, the tensile elongation at break decreases and the rubber elasticity is lost.
【0043】これらのことから、摩耗改良材であるカル
ボキシル変性ポリオレフィンの添加量は、原料ゴムであ
るアクリロニトリルブタジエンゴム100重量部に対し
て10〜60重量部とすることが好ましいことが分か
る。次に、実施例1〜10及び比較例1〜3のゴム材料
組成物を用いて、図1に示すようなハブユニットシール
100を作成した(ハブユニットシール100の弾性部
材107を前記ゴム材料組成物で構成した)。From these results, it is understood that the amount of the carboxyl-modified polyolefin as the wear improving material is preferably 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylonitrile butadiene rubber as the raw rubber. Next, using the rubber material compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3, a hub unit seal 100 as shown in FIG. 1 was prepared (the elastic member 107 of the hub unit seal 100 was replaced with the rubber material composition). Object).
【0044】以下に、ハブユニットシール100の構成
を詳細に説明する。ハブユニットシール100は、芯金
105と、スリンガ106と、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
ことによって、一体的に形成されている。このような芯
金105は、図示しない転がり軸受を構成する外輪の端
部の内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部109と、こ
の外径側円筒部109の軸方向内端縁(図1の左端縁)
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字形の円環状をなしている。Hereinafter, the configuration of the hub unit seal 100 will be described in detail. The hub unit seal 100 includes a metal core 105, a slinger 106, and an elastic member 107. Among them, the core metal 105 is integrally formed by performing a punching process such as a press process and a plastic process on a metal plate such as a low carbon steel plate. Such a core metal 105 includes an outer cylindrical portion 109 that can be fitted and fixed on the inner peripheral surface of an end portion of an outer ring that constitutes a rolling bearing (not shown), and an axial inner edge of the outer cylindrical portion 109. (Left edge in FIG. 1)
And an inner annular portion 110 bent inward in the radial direction from the inside, and has an annular shape having a substantially L-shaped cross section.
【0045】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って、一体的に形
成されている。このようなスリンガ106は、前記転が
り軸受を構成する内輪の端部の外周面に外嵌固定自在な
内径側円筒部112と、この内径側円筒部112の軸方
向外端縁(図1の右端縁)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字形の円
環状をなしている。The slinger 106 is integrally formed by performing a punching process such as a press process and a plastic process on a metal plate having excellent corrosion resistance such as a stainless steel plate. Such a slinger 106 includes an inner cylindrical portion 112 that can be externally fitted and fixed to an outer peripheral surface of an end portion of an inner ring that constitutes the rolling bearing, and an axial outer end edge of the inner cylindrical portion 112 (the right end in FIG. 1). And an outer annular portion 113 bent radially outward from the edge) to form an annular shape having a substantially L-shaped cross section.
【0046】さらに、弾性部材107は弾性を有する前
記ゴム材料組成物で構成されていて、外側,中間,内側
の3つのシールリップ114,115,116を有して
いる。そして、その基端部が芯金105に固着されてい
る。最も外側に位置する外側シールリップ114の先端
がスリンガ106を構成する外側円輪部113の内側面
に摺接し、中間シールリップ115及び内側シールリッ
プ116の先端がスリンガ106を構成する内径側円筒
部112の外周面に摺接している。これらのことから、
内部からグリースが漏洩することが防止されるととも
に、外部から塵埃,水,泥水等が転がり軸受内部へ侵入
することが防止される。Further, the elastic member 107 is made of the rubber material composition having elasticity, and has three seal lips 114, 115, 116 on the outside, the middle, and the inside. The base end is fixed to the cored bar 105. The tip of the outermost outer seal lip 114 is in sliding contact with the inner surface of the outer annular portion 113 constituting the slinger 106, and the tips of the intermediate seal lip 115 and the inner seal lip 116 are the inner cylindrical portion constituting the slinger 106. And 112 is in sliding contact with the outer peripheral surface. from these things,
Grease is prevented from leaking from the inside, and dust, water, muddy water and the like from outside are prevented from entering the inside of the rolling bearing.
【0047】このようなハブユニットシール100を日
本精工株式会社製のハブユニットシール単体回転試験機
に組み込んで、泥水に曝しつつ回転試験を行った。試験
条件は以下の通りである。 ・ハブユニットシールの種類:内径60mmのハブユニ
ットシール ・回転速度:1000rpm ・回転時間:48時間 ・偏心 :0.5mmTIR ・泥水への暴露条件:毎分2リットルの泥水をハブユニ
ットシールに向けて放水した。なお、放水は、放水10
秒−停止20秒のサイクルを繰り返すことにより行っ
た。Such a hub unit seal 100 was incorporated into a hub unit seal unit rotation tester manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., and a rotation test was performed while being exposed to muddy water. The test conditions are as follows. -Type of hub unit seal: hub unit seal with an inner diameter of 60 mm-Rotation speed: 1000 rpm-Rotation time: 48 hours-Eccentricity: 0.5 mm TIR-Exposure conditions to muddy water: 2 liters of mud per minute toward the hub unit seal Water was released. In addition, water discharge is water discharge 10
This was done by repeating the cycle of seconds-stop 20 seconds.
【0048】ハブユニットシールの回転試験の結果を表
5,表6に示す。なお、表5,表6中の摩耗量は、実施
例2のゴム材料組成物で構成されるハブユニットシール
(シールリップ)の摩耗量を1とした場合の相対値であ
る。また、密封性は、ハブユニットシールに塗布したグ
リース中に含まれる水分量(試験後の)によって評価し
た。なお、水分量が1%以下であった場合を良好として
○で示し、水分量が2〜5%の場合をやや不良として△
で示し、そして、水分量が5%以上の場合を不良として
×で示した。Tables 5 and 6 show the results of the rotation test of the hub unit seal. The wear amounts in Tables 5 and 6 are relative values when the wear amount of the hub unit seal (seal lip) made of the rubber material composition of Example 2 is 1. In addition, the sealing performance was evaluated by the amount of water (after the test) contained in the grease applied to the hub unit seal. In addition, the case where the water content was 1% or less was evaluated as "good", and the case where the water content was 2 to 5% was evaluated as "bad".
, And the case where the water content was 5% or more was indicated as poor by X.
【0049】さらに、駆動側のハブユニットシールのシ
ールリップの温度は、シールリップの内部に熱電対を挿
入して、24時間回転させた後の安定回転時の温度を測
定した(単位は℃)。Further, the temperature of the seal lip of the hub unit seal on the driving side was measured by inserting a thermocouple inside the seal lip and rotating it for 24 hours and then at the time of stable rotation (unit: ° C.). .
【0050】[0050]
【表5】 [Table 5]
【0051】[0051]
【表6】 [Table 6]
【0052】表5,表6から分かるように、実施例1〜
10のゴム材料組成物で構成したハブユニットシール
は、カルボキシル変性ポリオレフィンを使用しない比較
例1,3のゴム材料組成物で構成したハブユニットシー
ルや、カルボキシル変性ポリオレフィンを多量に(70
重量部)使用した比較例2のゴム材料組成物で構成した
ハブユニットシールと比較して、シールリップの摩耗量
が少なかった。As can be seen from Tables 5 and 6, Examples 1 to
The hub unit seal composed of the rubber material composition of No. 10 did not use the carboxyl-modified polyolefin, and the hub unit seal composed of the rubber material compositions of Comparative Examples 1 and 3 and the large amount of the carboxyl-modified polyolefin (70)
(Parts by weight) The abrasion loss of the seal lip was smaller than that of the hub unit seal composed of the rubber material composition of Comparative Example 2 used.
【0053】また、実施例1〜10のゴム材料組成物を
用いたハブユニットシールはグリース中の水分量が非常
に低かったのに対して、比較例1〜3のゴム材料組成物
を用いたハブユニットシールはグリース中の水分量が多
かった。このように、実施例1〜10のゴム材料組成物
を用いたハブユニットシールは、密封性についても優れ
ていた。The hub unit seals using the rubber material compositions of Examples 1 to 10 had very low moisture content in the grease, while the rubber material compositions of Comparative Examples 1 to 3 were used. The hub unit seal had a large amount of water in the grease. As described above, hub unit seals using the rubber material compositions of Examples 1 to 10 were also excellent in sealing performance.
【0054】さらに、潤滑剤であるポリエチレンワック
スを含有する実施例10のゴム材料組成物を用いたハブ
ユニットシールと、潤滑油である変性シリコーンオイル
を含有する実施例8のゴム材料組成物を用いたハブユニ
ットシールは、潤滑剤,潤滑油の作用によりゴム材料組
成物の潤滑性が向上するので、シールリップの温度が他
のものと比較して低くなっており、発熱が抑えられてい
ることがわかる。Further, a hub unit seal using the rubber material composition of Example 10 containing a polyethylene wax as a lubricant and a rubber material composition of Example 8 containing a modified silicone oil as a lubricant were used. For the hub unit seal, the lubricating properties of the rubber material composition are improved by the action of the lubricant and lubricating oil. Therefore, the temperature of the seal lip is lower than that of the others, and heat generation is suppressed. I understand.
【0055】以上のように、本実施形態のゴム材料組成
物は、ニトリルゴムを原料ゴムとし、カルボキシル変性
ポリオレフィンを摩耗改良剤として使用しているので、
加硫剤による通常の架橋に加えて、分子構造中に存在す
るカルボキシル基部分においても架橋が進行する。よっ
て、ゴムの架橋密度が高くなり、ゴム材料組成物の引張
強度,耐摩耗性,耐屈曲疲労性が向上する。As described above, the rubber material composition of this embodiment uses nitrile rubber as a raw rubber and carboxyl-modified polyolefin as a wear improver.
In addition to the usual crosslinking with a vulcanizing agent, crosslinking proceeds at the carboxyl group present in the molecular structure. Therefore, the crosslink density of the rubber is increased, and the tensile strength, wear resistance, and bending fatigue resistance of the rubber material composition are improved.
【0056】このようなことから、本実施形態のゴム材
料組成物で構成されるハブユニットシール等の密封装置
は、接触先端(シールリップ部)の耐摩耗性,耐屈曲疲
労性,及び潤滑性が優れていて、摩擦による発熱も少な
い。よって、本実施形態のゴム材料組成物で構成される
密封装置は、転がり軸受,リニアガイド装置,ボールね
じ等の転動装置に好適に用いることができる。特に、鉄
道車両用軸受,自動車用ハブユニット軸受等のように、
水や塵埃が多量に存在するような過酷な環境下において
使用される転動装置に好適であり、このような過酷な環
境下においても優れた密封性を維持して、転動装置に優
れた寿命を付与することができる。Therefore, the sealing device such as the hub unit seal made of the rubber material composition of the present embodiment provides the wear resistance, bending fatigue resistance, and lubricity of the contact tip (seal lip). Is excellent and generates little heat due to friction. Therefore, the sealing device made of the rubber material composition of the present embodiment can be suitably used for a rolling device such as a rolling bearing, a linear guide device, and a ball screw. In particular, such as bearings for railway vehicles and hub unit bearings for automobiles,
It is suitable for a rolling device used in a severe environment where a large amount of water and dust are present, and maintains excellent sealing even under such a severe environment, and is excellent in a rolling device. Lifetime can be given.
【0057】以下に、本実施形態のゴム材料組成物で構
成される密封装置を備えた転動装置の例を示す。まず、
リニアガイド装置について図4を参照しながら説明す
る。横断面形状が略コ字状のスライダ2が角形の案内レ
ール1上に、軸方向に相対移動可能に跨架されている。
スライダ2は、スライダ本体2Aと、その軸方向両端部
に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ2Bと、か
ら構成されている。案内レール1の上面1aと両側面1
bが交叉する稜線部には、断面ほぼ1/4円弧形状の凹
溝からなる一方の転動体転動溝3Aが軸方向に形成さ
れ、案内レール1の両側面1bの中間位置には、断面ほ
ぼ半円形の他方の転動体転動溝3Bが軸方向に形成され
ている。The following is an example of a rolling device provided with a sealing device made of the rubber material composition of the present embodiment. First,
The linear guide device will be described with reference to FIG. A slider 2 having a substantially U-shaped cross section is laid on a rectangular guide rail 1 so as to be relatively movable in the axial direction.
The slider 2 includes a slider body 2A and end caps 2B detachably attached to both ends in the axial direction. Upper surface 1a and both side surfaces 1 of guide rail 1
One of the rolling element rolling grooves 3A formed of concave grooves having a substantially arc-shaped cross section is formed in the ridge line portion where b intersects in the axial direction. The other rolling element rolling groove 3B having a substantially semicircular shape is formed in the axial direction.
【0058】一方、スライダ本体2Aの両袖部4の内側
のコーナ部には、案内レール1の一方の転動体転動溝3
Aに対向する断面ほぼ半円形の転動体転動溝(図示され
ない)が形成され、両袖部4の内側面の中央部には案内
レール1の他方の転動体転動溝3Bに対向する断面ほぼ
半円形の転動体転動溝(図示されない)が形成されてい
る。On the other hand, one of the rolling element rolling grooves 3 of the guide rail 1 is provided at a corner inside the sleeve 4 of the slider body 2A.
A rolling-element rolling groove (not shown) having a substantially semicircular cross-section facing A is formed, and a cross-section facing the other rolling-element rolling groove 3B of the guide rail 1 is formed at the center of the inner surface of each of the sleeves 4. A substantially semicircular rolling element rolling groove (not shown) is formed.
【0059】上記の案内レール1の転動体転動溝3A,
3Bと両袖部4の2つの転動体転動溝とで、図示されな
い転動体転動路が形成されている。これら2つの転動体
転動路は、断面ほぼ円形の直線状をなしている。さら
に、スライダ2は、スライダ本体2Aの袖部4の肉厚部
分の上部及び下部に、軸方向に貫通する断面円形の貫通
孔からなる転動体戻し路(図示されない)を2本備えて
いる。The rolling element rolling grooves 3A of the guide rail 1
A rolling element rolling path (not shown) is formed by 3B and the two rolling element rolling grooves of both sleeves 4. These two rolling element rolling paths form a straight line having a substantially circular cross section. Further, the slider 2 is provided with two rolling element return paths (not shown) each having a through-hole having a circular cross section that penetrates in the axial direction at the upper portion and the lower portion of the thick portion of the sleeve portion 4 of the slider body 2A.
【0060】また、エンドキャップ2Bは、前記転動体
転動路とこれに平行な前記転動体戻し路とを連通させる
図示されない湾曲路を有しており、これら前記転動体転
動路と前記転動体戻し路と両端の前記湾曲路とで、転動
体の循環路が形成されている。この転動体の循環路内に
は、例えば鋼球からなる多数の転動体(図示されない)
が転動自在に装填されている。The end cap 2B has a curved path (not shown) for connecting the rolling element rolling path and the rolling element return path parallel to the rolling element rolling path. A circulating path for the rolling elements is formed by the moving body return path and the curved paths at both ends. A large number of rolling elements (not shown) made of, for example, steel balls are provided in the circulation path of the rolling elements.
Is mounted so that it can roll freely.
【0061】案内レール1に組み付けたスライダ2は、
転動体転動路内の転動体の転動を介して案内レール1に
沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ
2内の前記循環路を転動しつつ無限循環する。スライダ
2には、案内レール1との間に形成される隙間の開口を
シールする防塵用の接触シール装置12が、軸方向両端
部(エンドキャップ2Bのさらに外側)に取り付けられ
ている。この接触シール装置12は、前述した本実施形
態のゴム材料組成物と、エンドキャップ2Bの外形に合
わせた略コ字状のSECC材(亜鉛めっき鋼板)からな
る芯金(補強部材)と、が加硫接着により一体化されて
形成された密封装置である。The slider 2 assembled on the guide rail 1
The rolling element smoothly moves along the guide rail 1 through the rolling of the rolling element in the rolling element rolling path. During the movement, the rolling element circulates endlessly while rolling on the circulation path in the slider 2. The slider 2 is provided with dust-proof contact sealing devices 12 for sealing the opening of a gap formed between the slider 2 and the guide rail 1 at both axial ends (further outside the end cap 2B). The contact sealing device 12 includes the rubber material composition of the present embodiment described above and a metal core (reinforcing member) made of a substantially U-shaped SECC material (galvanized steel sheet) that matches the outer shape of the end cap 2B. This is a sealing device integrally formed by vulcanization bonding.
【0062】接触シール装置12のうち少なくとも案内
レール1と摺接する部分は、前記ゴム材料組成物で構成
されていて、スライダ2と案内レール1との間の隙間を
シールできるように、案内レール1の断面形状に合わせ
て案内レール1の上面1a及び両側面1bに摺接可能な
形状に成形されている。ただし、その内面寸法は、案内
レール1との間の隙間を確実にシールするために、案内
レール1の表面に接する寸法よりも若干(0.3〜0.
4mm程度)小さくしてある。ただし、前記芯金は案内
レール1とは非接触である。At least a portion of the contact seal device 12 which is in sliding contact with the guide rail 1 is made of the rubber material composition, and the guide rail 1 is formed so as to seal a gap between the slider 2 and the guide rail 1. The guide rail 1 is formed into a shape that can slide on the upper surface 1a and both side surfaces 1b. However, in order to reliably seal the gap between the guide rail 1 and the inner surface, the inner surface dimension is slightly (0.3-0.
(About 4 mm). However, the core metal is not in contact with the guide rail 1.
【0063】なお、接触シール装置12の内側のゴム面
の案内レール1と摺接する部分(リップ部)には、図5
に示すように、3個の凸状部分20が形成されていて、
この凸状部分20により優れたシール性が発現される。
ただし、この凸状部分20は3個に限らず、1個又は2
個であってもよいし、4個以上であってもよい。次に、
本実施形態のゴム材料組成物で構成される密封装置を備
えたリニアガイド装置の別の例を、図6を参照しながら
説明する。The portion (lip) of the rubber surface inside the contact seal device 12 which is in sliding contact with the guide rail 1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, three convex portions 20 are formed,
Excellent convexity is exhibited by the convex portion 20.
However, the number of the convex portions 20 is not limited to three, but may be one or two.
The number may be four or four or more. next,
Another example of the linear guide device including the sealing device formed of the rubber material composition of the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0064】なお、図6のリニアガイド装置の構造は、
前述の図4のリニアガイド装置とほぼ同様であるので、
異なる点のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。ま
た、図6においては、図4と同一又は相当する部分には
図4と同一の符号を付してある。スライダ2のスライダ
本体2Aの軸方向の両端部に固着されているエンドキャ
ップ2Bのさらに外側には、エンドキャップ2Bに近い
側から、補強板10,潤滑剤含有ポリマからなる潤滑剤
供給部材11,及び接触シール装置12が、重ね合わさ
れた状態で固定されている。The structure of the linear guide device shown in FIG.
Since it is almost the same as the linear guide device of FIG. 4 described above,
Only different points will be described, and description of the same parts will be omitted. 6, the same or corresponding parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. On the outer side of the end cap 2B fixed to both ends of the slider body 2A in the axial direction of the slider 2, a reinforcing plate 10, a lubricant supply member 11 made of a lubricant-containing polymer, The contact seal device 12 is fixed in an overlapping state.
【0065】これらのうち接触シール装置12は、図4
のリニアガイド装置における接触シール装置12と全く
同様の構成である。また、補強板10は、エンドキャッ
プ2Bの外形に合わせた略コ字状の鋼板である。ただ
し、この補強板10は、案内レール1とは非接触であ
る。そして、これら接触シール装置12及び補強板10
間に挟まれている潤滑剤供給部材11も、図6にその斜
視図を示すように、エンドキャップ2Bの外形に合わせ
た略コ字状の部材であり、そのコ字状の内側の面は、接
触シール装置12の内面と同様に、案内レール1の断面
形状に合わせて案内レール1の上面1a及び両側面1b
に非接触又は少なくとも一部分が摺接可能な形状となっ
ている(潤滑剤供給部材11と案内レール1との隙間
は、0〜0.2mm)。Of these, the contact seal device 12 is shown in FIG.
The configuration is exactly the same as that of the contact seal device 12 in the linear guide device. The reinforcing plate 10 is a substantially U-shaped steel plate that matches the outer shape of the end cap 2B. However, the reinforcing plate 10 is not in contact with the guide rail 1. The contact seal device 12 and the reinforcing plate 10
As shown in a perspective view in FIG. 6, the lubricant supply member 11 sandwiched therebetween is also a substantially U-shaped member adapted to the outer shape of the end cap 2 </ b> B. , The upper surface 1a and both side surfaces 1b of the guide rail 1 according to the cross-sectional shape of the guide rail 1 in the same manner as the inner surface of the contact seal device 12.
(The gap between the lubricant supply member 11 and the guide rail 1 is 0 to 0.2 mm).
【0066】なお、潤滑剤含有ポリマの組成は、超高分
子量ポリエチレン(超高分子量のもの)10wt%、高
密度ポリエチレン(比較的低分子量のもの)20wt
%、パラフィン系鉱油70wt%である。そして、潤滑
剤供給部材11は、このような潤滑剤含有ポリマを射出
成形することにより作製した。なお、潤滑剤含有ポリマ
の構成や成形方法は特に限定されるものではなく、所望
により適宜変更可能である。The composition of the lubricant-containing polymer was 10 wt% of ultra-high molecular weight polyethylene (ultra high molecular weight) and 20 wt% of high density polyethylene (relatively low molecular weight).
%, Paraffinic mineral oil 70% by weight. The lubricant supply member 11 was manufactured by injection-molding such a lubricant-containing polymer. The configuration and molding method of the lubricant-containing polymer are not particularly limited, and can be appropriately changed as desired.
【0067】また、潤滑剤供給部材11には、スライダ
本体2Aに固定する際に取付用ねじが貫通する貫通孔1
1a,11bと、グリースニップル7取付用の貫通孔1
1cとが形成されており、貫通孔11a,11b,及び
11cには、管状のスリーブ15A,15B,16がは
め込まれるようになっていて、そのスリーブ16の内側
をグリースニップル7が貫通する。なお、これらのスリ
ーブ15A,15B,16の長さは、潤滑剤供給部材1
1の厚さと等しくするか、若しくは若干(〜0.2mm
程度)長くなるようにする。The lubricant supply member 11 has a through hole 1 through which a mounting screw passes when fixed to the slider body 2A.
1a, 11b and through hole 1 for mounting grease nipple 7
1c, and tubular sleeves 15A, 15B, 16 are fitted in the through holes 11a, 11b, and 11c, and the grease nipple 7 penetrates the inside of the sleeve 16. The length of these sleeves 15A, 15B, 16 is determined by the lubricant supply member 1
1 or slightly (~ 0.2 mm
Degree) to be longer.
【0068】そして、スリーブ15A,15Bの外径
は、接触シール装置12の貫通孔12a,12b及び補
強板10の貫通孔10a,10bよりも大きくされてい
る。こうすることによって、潤滑剤供給部材11を接触
シール装置12と補強板10との間に挟み込んで取付用
ねじ17A,17Bで締め付けたとき、その押圧力が潤
滑剤供給部材11に加わらず、この潤滑剤供給部材11
の自己収縮作用が妨げられることはない。The outer diameters of the sleeves 15A and 15B are larger than the through holes 12a and 12b of the contact seal device 12 and the through holes 10a and 10b of the reinforcing plate 10. By doing so, when the lubricant supply member 11 is sandwiched between the contact sealing device 12 and the reinforcing plate 10 and tightened with the mounting screws 17A and 17B, the pressing force is not applied to the lubricant supply member 11, and Lubricant supply member 11
Does not interfere with the self-contracting action of.
【0069】そして、これら接触シール装置12,潤滑
剤供給部材11,及び補強板10は、その組み立て状態
を示す斜視図である図6に示すように、取付用ねじ17
A,17Bを、接触シール装置12のねじ用の貫通孔1
2a,12b、潤滑剤供給部材11のねじ用の貫通孔1
1a,11b、及び補強板10のねじ用の貫通孔10
a,10bに貫通させて、エンドキャップ2Bと一体に
スライダ本体2Aにねじ止めされる。なお、符号12c
は接触シール装置12に形成されたグリースニップル7
取付用の貫通孔、符号10cは補強板10に形成された
グリースニップル7取付用の貫通孔である。As shown in FIG. 6, which is a perspective view showing the assembled state, the contact sealing device 12, the lubricant supply member 11, and the reinforcing plate 10
A, 17B, through-hole 1 for the screw of the contact seal device 12
2a, 12b, through hole 1 for screw of lubricant supply member 11
1a, 11b, and through hole 10 for screw of reinforcing plate 10
a and 10b, and is screwed to the slider body 2A integrally with the end cap 2B. Note that reference numeral 12c
Is the grease nipple 7 formed on the contact seal device 12.
Reference numeral 10 c denotes a through hole for mounting, and a through hole for mounting the grease nipple 7 formed in the reinforcing plate 10.
【0070】このような構成のリニアガイド装置は、接
触シール装置12により案内レール1とスライダ2との
対向面の隙間の前後の開口がシールされるから、その接
触シール装置12に摩耗等が生じなければ、スライダ2
の前後からの水,塵埃等の侵入を完全に阻止することが
できる。また、リニアガイド装置が駆動されると、潤滑
剤供給部材11も案内レール1に非接触又は接触しつつ
移動し、その潤滑剤供給部材11から潤滑剤が経時的に
徐々にしみ出すが、潤滑剤供給部材11が接触シール装
置12のリップ部(即ち、接触シール装置12の案内レ
ール1に接触する内面)に近接して配設されているた
め、そのしみ出した潤滑剤により接触シール装置12の
リップ部の潤滑が長期間にわたって安定して行われる。In the linear guide device having such a configuration, since the contact seal device 12 seals the opening before and after the gap between the opposing surfaces of the guide rail 1 and the slider 2, the contact seal device 12 is worn. If not, slider 2
Intrusion of water, dust, etc. from before and after can be completely prevented. When the linear guide device is driven, the lubricant supply member 11 also moves while not contacting or in contact with the guide rail 1, and the lubricant gradually seeps out of the lubricant supply member 11 with time. Since the agent supply member 11 is disposed close to the lip portion of the contact sealing device 12 (that is, the inner surface of the contact sealing device 12 that contacts the guide rail 1), the contact sealing device 12 Of the lip portion is stably performed over a long period of time.
【0071】また、潤滑剤供給部材11を案内レール1
に接触させているものにあっては、その案内レール1の
表面を介して接触シール装置12のリップ部に潤滑剤を
供給することもできるから、リップ部への潤滑剤の供給
が特に安定的に行われる。よって、接触シール装置12
のリップ部の摩耗が最小限に抑えられるから、接触シー
ル装置12によるシール性が長期間維持され、スライダ
本体2Aの内部への異物の侵入が防止され、リニアガイ
ド装置自体の長寿命化が図られるのである。The lubricant supply member 11 is connected to the guide rail 1.
The lubricant can be supplied to the lip of the contact seal device 12 through the surface of the guide rail 1 in the case of contact with the lip, so that the supply of the lubricant to the lip is particularly stable. Done in Therefore, the contact sealing device 12
Since the wear of the lip portion is minimized, the sealing property of the contact seal device 12 is maintained for a long time, foreign matter is prevented from entering the inside of the slider body 2A, and the life of the linear guide device itself is extended. It is done.
【0072】しかも、潤滑剤供給部材11からしみ出し
た潤滑剤は、案内レール1の特に転動体転動溝3A,3
Bを介して、その転動体転動溝3A,3B内を転動する
転動体へ自動的に供給される。この自己潤滑性により、
長期間にわたり安定した滑らかな動作が行われる。した
がって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ2に供給しな
くても、低トルクで良好な運転を長時間続けることがで
きる。Further, the lubricant that has oozed out of the lubricant supply member 11 is applied to the guide rail 1, especially to the rolling element rolling grooves 3 A, 3.
Via B, it is automatically supplied to the rolling elements rolling in the rolling element rolling grooves 3A, 3B. Due to this self-lubricating property,
Stable and smooth operation is performed over a long period of time. Therefore, good operation with low torque can be continued for a long time without supplying lubricant to the slider 2 from outside.
【0073】また、潤滑剤供給部材11が案内レール1
に接触しているものにあっては、潤滑剤供給部材11か
ら潤滑剤がしみ出すにつれて、潤滑剤供給部材11自体
が自己収縮するから、その潤滑剤供給部材11は、その
収縮力により案内レール1の被シール面に密着して接触
し、シール機能と潤滑機能を果たすという作用も得られ
る。Further, the lubricant supply member 11 is
Is in contact with the lubricant supply member 11, the lubricant supply member 11 itself self-shrinks as the lubricant seeps out of the lubricant supply member 11. Also, an effect of closely contacting and contacting the surface to be sealed 1 and performing a sealing function and a lubricating function can be obtained.
【0074】さらに、潤滑剤供給部材11を、補強板1
0を介してエンドキャップ2Bと接触シール装置12と
の間に挟み込んで配設しているため、接触シール装置1
2のリップ部は、スライダ2が往復移動してもまくり上
がりにくいから、スライダ2内部の潤滑剤が外部に漏出
することも低減される。なお、このような構造であれ
ば、グリースニップル7取付孔は盲プラグで塞いでもよ
いが、必要に応じて適時にここを開けて、グリース等の
潤滑剤をスライダ2内に供給するようにしてもよい。Further, the lubricant supply member 11 is connected to the reinforcing plate 1.
0, the contact seal device 12 is interposed between the end cap 2B and the contact seal device 12.
The lip portion 2 is unlikely to roll up even when the slider 2 reciprocates, so that leakage of the lubricant inside the slider 2 to the outside is also reduced. In addition, with such a structure, the grease nipple 7 mounting hole may be closed with a blind plug. However, if necessary, the grease nipple 7 may be opened as necessary to supply lubricant such as grease into the slider 2. Is also good.
【0075】また、このリニアガイド装置においては、
潤滑剤供給部材11を補強板10と接触シール装置12
との間に挟んだ状態で、エンドキャップ2Bの端面に固
定しているが、このような構造に限定されるものでな
い。例えば、エンドキャップ2Bの端面に接触シール装
置12を直接取り付けるとともに、その接触シール装置
12が取り付けられたエンドキャップ2Bの端面に、二
枚の補強板10で挟まれた状態の潤滑剤供給部材11を
固定してもよい。このような構成であっても、潤滑剤供
給部材11が接触シール装置12のリップ部に近接して
配設されていれば、同様の上記作用効果が奏される。In this linear guide device,
The lubricant supply member 11 is connected to the reinforcing plate 10 and the contact sealing device 12.
Is fixed to the end face of the end cap 2B in a state sandwiched between the end cap 2B and the end cap 2B, but is not limited to such a structure. For example, the contact seal device 12 is directly attached to the end surface of the end cap 2B, and the lubricant supply member 11 sandwiched between the two reinforcing plates 10 is attached to the end surface of the end cap 2B to which the contact seal device 12 is attached. May be fixed. Even with such a configuration, if the lubricant supply member 11 is disposed close to the lip portion of the contact seal device 12, the same operation and effect can be obtained.
【0076】次に、本実施形態のゴム材料組成物で構成
される密封装置を備えたボールねじについて、図面を参
照しながら説明する。図7は、本例のボールねじの構造
を示す一部を破断した平面図である。また、図8は、図
7のボールねじの正面図であり、図9は、図7のボール
ねじのうち、ねじ軸31のねじ溝31aと接触シール装
置42との接触部分を示す図である。Next, a ball screw provided with a sealing device made of the rubber material composition of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a partially cutaway plan view showing the structure of the ball screw of the present example. FIG. 8 is a front view of the ball screw of FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram showing a contact portion between the screw groove 31a of the screw shaft 31 and the contact seal device 42 in the ball screw of FIG. .
【0077】ボールねじは、外周面に断面円弧状の螺旋
状のねじ溝31aを有するねじ軸31と、ねじ軸31の
ねじ溝31aに対向する螺旋状のねじ溝を内面に有して
ねじ軸31に螺合される円筒状のボールねじナット32
と、ねじ軸31のねじ溝31aとボールねじナット32
のねじ溝とから形成される断面ほぼ円形の螺旋状のボー
ル転動空間に転動自在に装填される多数のボール(図示
せず)と、を備えている。The ball screw has a screw shaft 31 having a spiral screw groove 31a having an arc-shaped cross section on the outer peripheral surface, and a spiral screw groove facing the screw groove 31a of the screw shaft 31 on the inner surface. A cylindrical ball screw nut 32 screwed into the nut 31
And the screw groove 31a of the screw shaft 31 and the ball screw nut 32
And a number of balls (not shown) that are rollably loaded into a spiral ball rolling space having a substantially circular cross section formed by the screw groove formed by the above.
【0078】ボールねじナット32の軸方向両端部の内
側には、潤滑剤含有ポリマからなる円筒状の潤滑剤供給
部材41,41が嵌挿されていて、潤滑剤供給部材41
の内径面はねじ軸31の外径面にのみ接触し、ねじ溝3
1aには非接触となっている。この潤滑剤供給部材41
は、2つの半円筒状部材で構成されるとともに、その外
周面に細い溝を有していて、ここに配置されたガータス
プリング33により、潤滑剤供給部材41は一定の圧力
でねじ軸31の外周に向かってラジアル方向に押圧され
ている。そのため、たとえ長期間の動作により潤滑剤供
給部材41の内周面が摩耗したとしても、ねじ軸31と
の適切な接触が常に保たれて、良好な潤滑が確保される
ようになっている。Inside the axially opposite ends of the ball screw nut 32, cylindrical lubricant supply members 41, 41 made of a lubricant-containing polymer are fitted and inserted.
Inner diameter surface of the screw shaft 31 contacts only the outer diameter surface of the screw shaft 31 and the screw groove 3
No contact is made with 1a. This lubricant supply member 41
Is composed of two semi-cylindrical members and has a narrow groove on the outer peripheral surface thereof. The garter spring 33 arranged here allows the lubricant supply member 41 to rotate the screw shaft 31 at a constant pressure. It is pressed radially toward the outer circumference. Therefore, even if the inner peripheral surface of the lubricant supply member 41 is worn due to long-term operation, appropriate contact with the screw shaft 31 is always maintained, and good lubrication is ensured.
【0079】なお、潤滑剤供給部材41を構成する潤滑
剤含有ポリマの組成は、前述のリニアガイド装置(図6
のもの)における潤滑剤供給部材11と同様であるが、
これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
そして、潤滑剤供給部材41の軸方向外側には、接触シ
ール装置42,42が圧入されている。この接触シール
装置42は、金属製又はプラスチック製の芯金(補強部
材)42bと、芯金42bを内包した円板状のシール本
体42cと、シール本体42cから内方に伸びた略円錐
形(各図においては左方に傾斜した形状)のシール片4
2dとから構成された密封装置である。The composition of the lubricant-containing polymer constituting the lubricant supply member 41 is determined by the linear guide device (FIG. 6).
Is the same as the lubricant supply member 11 in
The present invention is not limited to this, and can be appropriately changed.
The contact seal devices 42 and 42 are press-fitted to the outside of the lubricant supply member 41 in the axial direction. The contact sealing device 42 includes a metal or plastic core metal (reinforcing member) 42b, a disk-shaped seal body 42c including the core metal 42b, and a substantially conical shape extending inward from the seal body 42c ( Seal piece 4 having a shape inclined to the left in each figure)
2d.
【0080】シール片42dは、ねじ軸31の断面形状
に対応し且つそれよりやや小さい内径を有するような開
口42aを、その中央に備えている。そして、図8にお
いては図示しないボールねじナット32にその外周を固
定するシール本体42cと、シール片42dとは、前述
の本実施形態のゴム材料組成物で一体的に形成されてい
る。そして、この一体の前記ゴム材料組成物からなる部
分と芯金42bとは、加硫接着により一体化されてい
る。The seal piece 42d has an opening 42a at the center corresponding to the cross-sectional shape of the screw shaft 31 and having a slightly smaller inner diameter. Then, a seal body 42c for fixing the outer periphery to the ball screw nut 32 (not shown in FIG. 8) and a seal piece 42d are integrally formed of the rubber material composition of the present embodiment described above. Then, the integral portion made of the rubber material composition and the core metal 42b are integrated by vulcanization bonding.
【0081】芯金42bは、その外周は円形となってい
るが、その内周は開口42aと相似形となっており、す
なわち図9に示すように、その上部の幅D1と比べて下
部の幅D2が小さくなっている。したがって、芯金42
bの内周縁からシール本体42cの内周縁までの距離D
0と、シール本体42cの内周縁からシール片42dの
内周縁までの距離D3とを、全周にわたってそれぞれ一
定とすることができ、このことにより、ねじ軸31に当
接する際の接触シール装置42の撓み量を、ほぼ一定と
することができる。The outer periphery of the cored bar 42b is circular, but its inner periphery is similar to the opening 42a. That is, as shown in FIG. The width D2 is small. Therefore, the core metal 42
distance D from the inner periphery of b to the inner periphery of seal body 42c
0 and the distance D3 from the inner peripheral edge of the seal main body 42c to the inner peripheral edge of the seal piece 42d can be made constant over the entire circumference, whereby the contact sealing device 42 when contacting the screw shaft 31 can be set. Can be made substantially constant.
【0082】図10は、接触シール装置42がねじ軸3
1に当接して変形した状態を示した部分拡大図である。
実線で示した接触シール装置42は、ねじ軸31に当接
していない状態であり、二点鎖線で示した接触シール装
置42は、ねじ軸31に当接し変形した状態である。接
触シール装置42のシール片42dのねじ軸31との接
触部分(リップ部)は、ねじ軸31の外径面及びねじ溝
31aに対して常にしめしろとなっている(実際には、
変形により隙間を0以下に保つようになっている)。FIG. 10 shows that the contact seal device 42 is
It is the elements on larger scale which showed the state which contact | abutted and was deformed.
The contact seal device 42 shown by the solid line is in a state where it is not in contact with the screw shaft 31, and the contact seal device 42 shown in a two-dot chain line is in a state where it is in contact with the screw shaft 31 and is deformed. The contact portion (lip portion) of the seal piece 42d of the contact seal device 42 with the screw shaft 31 is always interference with the outer diameter surface of the screw shaft 31 and the screw groove 31a (in fact,
The gap is kept below 0 by the deformation).
【0083】図10から分かるように、接触シール装置
42がねじ軸31の何れの部分(ねじ軸31の外径面又
はねじ溝31a)と当接した場合でも、シール片42d
の撓む方向はその形状に基づいて予測することができ
る。したがって、このことによりシール性が最も高くな
るように、シール片42dの形状を設計することが可能
である。なお、このような接触シール装置42の構成,
形状等は、本例に限定されるものではない。As can be seen from FIG. 10, even if the contact seal device 42 comes into contact with any part of the screw shaft 31 (the outer diameter surface of the screw shaft 31 or the screw groove 31a), the seal piece 42d
Can be predicted based on its shape. Therefore, it is possible to design the shape of the sealing piece 42d so that the sealing performance is maximized. The configuration of such a contact seal device 42,
The shape and the like are not limited to this example.
【0084】ボールねじナット32の移動時には、接触
シール装置42がねじ軸31と摺接することで内部を確
実に密封していて、ねじ軸31とボールねじナット32
との間の間隙の開口から水,塵埃等の異物が侵入するこ
とや、ボールねじナット32の外部への潤滑剤の漏出を
防止している。したがって、ボールねじの長寿命化が達
成される。また、接触シール装置42は、潤滑剤供給部
材41からしみ出た潤滑剤が供給されるため、リップ部
の摩耗が生じにくくシール性が優れている。When the ball screw nut 32 is moved, the inside is securely sealed by the contact seal device 42 slidingly contacting the screw shaft 31, and the screw shaft 31 and the ball screw nut 32 are moved.
Foreign matters such as water and dust enter through the opening of the gap between the ball screw nut 32 and the leakage of the lubricant to the outside of the ball screw nut 32. Therefore, a longer life of the ball screw is achieved. In addition, since the contact seal device 42 is supplied with the lubricant that has oozed from the lubricant supply member 41, the lip portion is less likely to be worn and has excellent sealing properties.
【0085】なお、本実施形態においては、転動装置と
して転がり軸受,リニアガイド装置,及びボールねじを
例示して説明したが、本発明のゴム材料組成物は、他の
種類の様々な転動装置に対して適用することができ、本
発明は本実施形態に限定されるものではない。In this embodiment, a rolling bearing, a linear guide device, and a ball screw have been described as examples of the rolling device. However, the rubber material composition of the present invention can be used in various other types of rolling devices. The invention can be applied to an apparatus, and the present invention is not limited to this embodiment.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のゴム材料
組成物は、アクリロニトリルブタジエンゴムとカルボキ
シル変性ポリオレフィンとを備えているので、耐摩耗性
に優れている。したがって、水や塵埃が多量に存在する
過酷な環境下においてグリース潤滑で使用される転動装
置の密封装置を、本発明のゴム材料組成物で構成すれ
ば、このような過酷な環境下においても優れた密封性を
維持して、前記転動装置に優れた寿命を付与することが
できる。As described above, since the rubber material composition of the present invention comprises acrylonitrile-butadiene rubber and carboxyl-modified polyolefin, it has excellent abrasion resistance. Therefore, if the sealing device of the rolling device used for grease lubrication in a harsh environment where a large amount of water or dust is present is configured with the rubber material composition of the present invention, even in such a harsh environment. An excellent life can be imparted to the rolling device while maintaining excellent sealing properties.
【図1】本発明のゴム材料組成物で構成されるハブユニ
ットシールの構造を示す部分縦断面図である。FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing the structure of a hub unit seal made of a rubber material composition of the present invention.
【図2】ゴム材料組成物におけるカルボキシル変性ポリ
エチレンの含有量とハブユニットシールの摩耗量との相
関を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a correlation between the content of carboxyl-modified polyethylene in a rubber material composition and the wear of a hub unit seal.
【図3】ゴム材料組成物におけるカルボキシル変性ポリ
エチレンの含有量と引張破断伸びとの相関を示すグラフ
である。FIG. 3 is a graph showing the correlation between the content of carboxyl-modified polyethylene in a rubber material composition and tensile elongation at break.
【図4】本発明のゴム材料組成物で構成される接触シー
ル装置を備えたリニアガイド装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a linear guide device provided with a contact seal device made of the rubber material composition of the present invention.
【図5】図4のリニアガイド装置の接触シール装置のリ
ップ部の形状を示す部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view showing a shape of a lip portion of the contact seal device of the linear guide device of FIG. 4;
【図6】本発明のゴム材料組成物で構成される接触シー
ル装置を備えた別のリニアガイド装置の端部の各部材の
取り付け状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an attached state of each member at an end of another linear guide device provided with a contact seal device made of the rubber material composition of the present invention.
【図7】本発明のゴム材料組成物で構成される接触シー
ル装置を備えたボールねじの平面図である。FIG. 7 is a plan view of a ball screw provided with a contact sealing device composed of the rubber material composition of the present invention.
【図8】図7のボールねじの正面図である。FIG. 8 is a front view of the ball screw of FIG. 7;
【図9】図7のボールねじのねじ溝と接触シール装置と
の接触部分を示す図である。9 is a view showing a contact portion between a thread groove of the ball screw of FIG. 7 and a contact sealing device.
【図10】接触シール装置がねじ軸のねじ溝に当接して
いる状態を示す拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view showing a state in which the contact seal device is in contact with a screw groove of a screw shaft.
100 ハブユニットシール 107 弾性部材 114 外側シールリップ 115 中間シールリップ 116 内側シールリップ REFERENCE SIGNS LIST 100 hub unit seal 107 elastic member 114 outer seal lip 115 intermediate seal lip 116 inner seal lip
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 25/24 F16H 25/24 M (72)発明者 内山 貴彦 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J016 AA01 AA08 BB03 CA07 3J062 AA51 AB22 AC07 BA23 CD06 CD67 CD68 3J104 AA03 AA23 AA34 AA65 AA69 BA62 CA22 CA23 DA04 4J002 AC07W BB20X FD010 FD170 GJ02 GM05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) F16H 25/24 F16H 25/24 M (72) Inventor Takahiko Uchiyama 1-5-150 Kugenuma Shinmei 1-chome, Fujisawa-shi, Kanagawa No.N-Seiko Co., Ltd. F-term (reference) 3J016 AA01 AA08 BB03 CA07 3J062 AA51 AB22 AC07 BA23 CD06 CD67 CD68 3J104 AA03 AA23 AA34 AA65 AA69 BA62 CA22 CA23 DA04 4J002 AC07W BB20X FD010 FD170 GJ02 GM05
Claims (1)
ボキシル変性ポリオレフィンとを有することを特徴とす
るゴム材料組成物。1. A rubber material composition comprising acrylonitrile butadiene rubber and a carboxyl-modified polyolefin.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003113366A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Heat-resistant nitrile rubber composition for gas holder sealing material and gas holder sealing material produced by using the composition |
JP2004205016A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Nsk Ltd | Linear motion device |
CN1326930C (en) * | 2004-12-02 | 2007-07-18 | 北京化工大学 | High performance elastomer composite material spcially for printing rubber roller and its preparing method |
JP2007205463A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Nsk Ltd | Ball screw device |
WO2012090941A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 日本ゼオン株式会社 | Rubber composition and crosslinked rubber product |
WO2012111052A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 日本精工株式会社 | Linear motion drive device |
-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001080385A patent/JP2002275312A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003113366A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Heat-resistant nitrile rubber composition for gas holder sealing material and gas holder sealing material produced by using the composition |
JP2004205016A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Nsk Ltd | Linear motion device |
CN1326930C (en) * | 2004-12-02 | 2007-07-18 | 北京化工大学 | High performance elastomer composite material spcially for printing rubber roller and its preparing method |
JP2007205463A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Nsk Ltd | Ball screw device |
JP4725339B2 (en) * | 2006-02-01 | 2011-07-13 | 日本精工株式会社 | Ball screw device |
WO2012090941A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 日本ゼオン株式会社 | Rubber composition and crosslinked rubber product |
WO2012111052A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 日本精工株式会社 | Linear motion drive device |
JP2012172711A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Nsk Ltd | Linear motion guiding device |
US8894283B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-11-25 | Nsk Ltd. | Linear guide device |
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A02 | Decision of refusal |
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