JP2005155892A - Seal member for rolling device, and rolling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、水ポンプ、ハブユニット、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサ、リニアガイド装置、ボールねじ等の転動装置の密封装置に装着される接触型のシール部材及び前記シール部材を備える転動装置に関する。 The present invention relates to automobile electrical components, alternators and intermediate pulleys that are engine auxiliary machines, electromagnetic clutches for car air conditioners, water pumps, hub units, electromagnetic clutches for gas heat pumps, compressors, linear guide devices, rolling devices such as ball screws, etc. The present invention relates to a contact-type seal member to be mounted on the sealing device and a rolling device including the seal member.
上記転動装置の密封装置に装着される接触型のシール部材は一般に、軌道輪や軸等の相手材と接触するシールリップ部を有する弾性部材と、芯金とを一体に成形して構成されている。また、弾性部材は、シールリップ部の相手材への追従性等を考慮して可塑剤を含有し適度の柔軟性が付与されている。 A contact-type seal member mounted on a sealing device of the rolling device is generally formed by integrally molding an elastic member having a seal lip portion that comes into contact with a mating member such as a race or a shaft, and a cored bar. ing. In addition, the elastic member contains a plasticizer in consideration of the followability of the seal lip portion to the mating member and the like, and is provided with appropriate flexibility.
従来、プラスチックやゴムに柔軟性を与え、加工性を向上される可塑剤としてジ-(2-エチルヘキシル)フタレート(DOP)、ジブチル・フタレート(DBP)、ジエチル・フタレート(DEP)、ブチル・ベンジル・フタレート(BBP)、ジ-(2-エチルヘキシル)アジペートが世界各国で広く使われており、日本でも、全可塑剤生産量の80%以上をフタル酸エステル類が占め、今までは特に問題なく使われてきた。弾性部材でも、これら可塑剤が一般に用いられている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
Conventional plasticizers that give flexibility to plastics and rubber and improve processability include di- (2-ethylhexyl) phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), diethyl phthalate (DEP), butyl benzyl. Phthalate (BBP) and di- (2-ethylhexyl) adipate are widely used around the world. In Japan, phthalates account for over 80% of the total plasticizer production, and have been used without any particular problems. I have been. These plasticizers are generally used for elastic members as well (see, for example,
ところが、近年、環境問題への関心が高まり、その中でもいわゆる‘環境ホルモン’が注目を集めており、これまで広く使用されてきたジ-(2-エチルヘキシル)フタレート(DOP)、ジブチル・フタレート(DBP)、ジエチル・フタレート(DEP)、ブチル・ベンジル・フタレート(BBP)、ジ-(2-エチルヘキシル)アジペートは環境ホルモンの可能性があり、環境を汚染する懸念がある。 However, in recent years, interest in environmental issues has increased, and so-called 'environmental hormones' have attracted attention, and di- (2-ethylhexyl) phthalate (DOP) and dibutyl phthalate (DBP), which have been widely used so far, have been attracting attention. ), Diethyl phthalate (DEP), butyl benzyl phthalate (BBP), and di- (2-ethylhexyl) adipate may be environmental hormones and have a concern of polluting the environment.
本発明は上記の状況に鑑み、環境ホルモンの疑いの無い可塑剤を用いて従来のシール部材と同等以上のシール性能を有する転動装置用シール部材を提供することを目的とする。また、本発明は前記転動装置用シール部材を備え、環境保全に寄与しつつ、シール性能にも優れる転動装置を提供することを目的とする。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a rolling device seal member having a sealing performance equal to or higher than that of a conventional seal member using a plasticizer that is not suspected of being an environmental hormone. Another object of the present invention is to provide a rolling device that includes the rolling device seal member and contributes to environmental conservation and is excellent in sealing performance.
上記の目的を達成するために、本発明は、転動装置の密封装置に装着され、弾性材料からなり芯金と一体に成形される接触型のシール部材であって、前記弾性部材がグリコールエステル系可塑剤を含有するゴム組成物からなることを特徴とする転動装置用シール部材を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a contact-type sealing member that is attached to a sealing device of a rolling device and is formed of an elastic material and is integrally formed with a cored bar, wherein the elastic member is a glycol ester. Provided is a rolling device seal member comprising a rubber composition containing a plasticizer.
本発明の転動装置用シール部材は、用いるグリコールエステル系可塑剤が環境ホルモンではなく、環境保全に寄与するとともに、従来と同等以上のシール性能を有する。また、この転動装置用シール部材を備える転動装置も環境汚染のおそれが無く、シール性能に優れたものとなる。 In the sealing member for a rolling device according to the present invention, the glycol ester plasticizer to be used is not an environmental hormone but contributes to environmental conservation and has a sealing performance equal to or higher than that of the conventional one. Further, the rolling device provided with this rolling device seal member is also free from environmental pollution and has excellent sealing performance.
以下、本発明の転動装置用シール部材(以下、単に「シール部材」という。)並びに転動装置の実施形態について、シール付き転がり軸受及び車輪用転がり軸受を例にして詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a rolling device seal member (hereinafter simply referred to as “seal member”) and a rolling device according to the present invention will be described in detail below by taking a rolling bearing with a seal and a rolling bearing for a wheel as examples.
図1は、シール付き転がり軸受の一例を示す断面図である。図示されるシール付き転がり軸受20では、内輪21と外輪22との間に、保持器23を介して複数個の転動体24を転動自在に保持してなり、更に外輪22の内面に設けられた止め溝25に、シール部材30を固着して概略構成されている。このシール部材30は、外周に鉤部を有するリング状の芯金31と、その外側の弾性部材32とを一体に成形してなり、その機能上から、芯金31の鉤部以外とその外側の弾性部材とからなる円環状の主部33と、芯金31の鉤部とその外側の弾性部材とからなり外輪22の止め溝25に係止される加締部34と、芯金31の内周側の弾性部材からなり内輪21の外周面に設けられた受け溝26に接触するリップ部35とから構成されている。また、シール部材30において、芯金31としてはSPCCやSECC等の鋼板が一般的であり、本発明では弾性部材32は後述する弾性材料からなる。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rolling bearing with a seal. In the illustrated rolling bearing 20 with a seal, a plurality of
また、図2は車輪用転がり軸受の一例を示す断面図である。自動車や鉄道車両の車輪を支持する車輪用転がり軸受は、通常、雨水や風雪、塵埃等に曝されながら屋外で使用される。極端な場合には、水中に浸漬した状態で使用されることもある。そこで、車輪用転がり軸受では、図示されるような密封構造が採られている。この車輪用転がり軸受ユニットOにおいて、固定輪である外輪相当部材1は、その外周面に形成した取付部2により、懸架装置に支持固定される。従ってこの外輪相当部材1は、使用時にも回転しない。このような外輪相当部材1の内側には回転輪である内輪相当部材3を、外輪相当部材1と同心に設け、使用時にこの内輪相当部材3が回転するようにしている。この内輪相当部材3は、ハブ4と内輪5とから成る。このうちのハブ4の内周面にはスプライン溝6を、外端(車両への組み付け時に幅方向外側になる端を言い、図2の左端)部外周面には取付フランジ7を、それぞれ形成している。車両への組み付け時にスプライン溝6には、等速ジョイントを介して回転駆動される駆動軸を挿入し、取付フランジ7には車輪を固定する。外輪相当部材1の内周面には複列の外輪軌道8,8を、ハブ4の中間部外周面と内輪5の外周面とには内輪軌道9,9を、それぞれ形成している。そして、これら各外輪軌道8,8と内輪軌道9,9との間に転動体10,10を設けて、外輪相当部材1の内側での内輪相当部材3の回転を自在としている。また、転動体10.10を転動自在に保持するため保持器11,11を設けている。尚、図示の例では転動体10.10として玉を使用しているが、重量が嵩む車両用の軸受の場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。更に、外輪相当部材1の外端部とハブ4の中間部外周面との間にはシール装置12a,12bを設け、外輪相当部材1の内周面と内輪相当部材3の外周面との間で、転動体10.10を設置した空間13の外端開口を塞いでいる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wheel rolling bearing. Rolling bearings for wheels that support the wheels of automobiles and railway vehicles are usually used outdoors while being exposed to rainwater, wind and snow, and dust. In extreme cases, it may be used while immersed in water. Thus, the wheel rolling bearing has a sealing structure as illustrated. In the wheel rolling bearing unit O, the outer ring
次にシール装置12a,12bを図3及び図4によりその構造を詳細に説明する。先ず、図3に示すシール装置12aは、芯金105と、スリンガ106と、弾性部材107とからなる。このうちの芯金106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並びに塑性加工を施すことにより、一体成形している。このような芯金106は、車輪用転がり軸受0を構成する外輪相当部材1の端部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3の左端縁)から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部110を備えた、断面略L字形で円環状としている。また、スリンガ106は、ステンレス鋼板等の優れた耐食性を有する金属板に、やはりプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施すことにより一体成形している。このようなスリンガ106は、車輪用転がり軸受0を構成する内輪5の外端部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3の右端縁)から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部113とを備えた、断面L字形で円環状としている。また、弾性部材107は後述される弾性材料からなり、外側、中間、内側の3本のシールリップ114,115,116を備え、芯金105にその基端部を結合固定している。そして、最も外側に位置する外側シールリップ114の先端縁をスリンガ106を構成する外側円輪部113の内側面に摺接させ、残り2本のシールリップである中間シールリップ115及び内側シールリップ116の先端縁を、スリンガ106を構成する内径側円筒部112の外周面に摺接させることにより、内部からのグリースの漏洩を防止するとともに、外部からの塵埃、水、泥水等の軸受内部への侵入を防止する。
Next, the structure of the
図4に示すシール装置12bは、それぞれが円輪状に形成された芯金216と弾性部材217とから構成される。このうちの芯金216は、金属板からなり、外輪相当部材1の外端部に内嵌固定している。また、弾性部材217は、後述される弾性材料からなり、芯金216に接着等により接合固定されている。また、この弾性部材217は、外径側、内径側、2本のサイドシールリップ218,219と、1本のラジアルシールリップ220とを備える。そして、2本のサイドシールリップ218,219を、先端縁(図4の左端縁)に向かう程直径方向外方(図4の上方)に向かう方向に傾斜させることにより、空間13内への異物進入防止機能を確保している。また、ラジアルシールリップ220を、先端縁(図4の右下縁)に向かうほど空間13の内側(図4の右側)に向かう方向に傾斜させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。更に説明すると、シール装置12bは、それぞれが円輪状に形成された芯金216と弾性部材217とから構成される。シール装置12bの芯金216は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施すことにより、一体成形している。この芯金216は、車輪用転がり軸受0を構成する外輪相当部材1の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部222と、この外径側円筒部222の外端縁(図4の左端縁)から直径方向内方に折れ曲がった支持板部223とを備える。このうちの外径側円筒部222は、内端寄り(図4の右寄り)の大径部224と弾性部材217とにより、芯金216を構成する支持板部223の外側面(図4の左側面)全体を覆うと共に、この弾性部材217の外周縁部を嵌合筒部222から連続する傾斜部217の外周面と外輪相当部材1の開口端部内周面との間で挟持している。そして、この構成により、芯金216と外輪相当部材1との嵌合部を密封している。大径部224の自由状態における外径は、外輪相当部材1の外端開口部の内径よりも僅かに大きくしている。従ってこの大径部224は、この外輪相当部材1の外端開口部に、締まり嵌めで内嵌固定自在としている。また、支持板部223は、略S字形の断面形状を有し、直径方向内方(図4の下方)に向かう程空間13内に設置した転動体10、10に近づく方向(図4の右方向)に傾斜している。一方、芯金216と共にシール装置12bを構成する弾性部材217の外周縁部が傾斜部227の外周面を覆っている。このような弾性部材217の一部で傾斜部227の外周面を覆っている部分の自由状態での外径は、外輪相当部材1の外端開口部の内径よりも少し大きくしている。従って、大径部224をこの外端開口部に内嵌固定した状態では、弾性部材217の一部で傾斜部227の外周面を覆っている部分が、この傾斜部227の外周面と外端開口部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分のシール性を確保する。更に、弾性部材217の基部226は、支持板部223の外側面(図4の左側面)を全周にわたり完全に覆っている。そして、この基部226の外側面及び内周縁に、外径側、内径側、2本のサイドシールリップ218、219と、1本のラジアルシールリップ220とを形成している。2本のサイドシールリップ218、219を、先端縁(図4の左端縁)に向かう程直径方向外方(図4の上方)に向かう方向に傾斜させることにより、空間13内への異物進入防止機能を確保している。また、ラジアルシールリップ220を、先端縁(図4の右下縁)に向かうほど空間13の内側(図4の右側)に向かう方向に傾斜させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。
The
また、車輪用転がり軸受は軸受まわりの相手部材とのユニット化の程度により、現在では第1世代、第2世代及び第3世代に分類・呼称されているが、本発明はこれらについても適用できる。ここでは図5に第1世代ハブユニット軸受、図6〜図8に第2世代ハブユニット軸受を例示して説明する。 Further, wheel rolling bearings are currently classified and called as first generation, second generation, and third generation depending on the degree of unitization with mating members around the bearing, but the present invention can also be applied to these. . Here, the first generation hub unit bearing is illustrated in FIG. 5, and the second generation hub unit bearing is illustrated in FIGS.
図5には第1世代ハブユニット500として、背面組み合わせ軸受の外輪を一体化した複列アンギュラ玉軸受を例示してある。図示されるように、内輪501及び外輪502には、それぞれ2列に軌道面が形成されており、転動体である玉503が共通の保持器504により転動自在に保持されている。そして、外輪502の両端部には、内輪501との隙間を密封するために、例えば図3に示したシール装置12aが固定される。
FIG. 5 illustrates a double row angular contact ball bearing in which the outer ring of the back combination bearing is integrated as the first
図6〜図8には何れも第2世代ハブユニット600として、背面組み合わせ軸受の外輪を一体化した複列アンギュラ玉軸受を例示してある。尚、図6は外輪回転タイプ従動輪用の複列アンギュラ玉軸受600を示しており、内輪601にスピンドル(図示せず)が挿入され、ナット(図示せず)により締め付けられる。また、外輪602はフランジが一体化されており、ハブボルト610によりホイール及びディスクヴレーキ(図示せず)に固定する構成となっている。そして、フランジ付きの外輪502の両端部には、内輪601との隙間を密封するために、例えば図3に示したシール装置12aが固定される。
6 to 8 illustrate a double-row angular contact ball bearing in which the outer ring of the back combination bearing is integrated as the second
また、図7は内輪回転タイプ従動輪用の複列アンギュラ玉軸受600を示しており、内輪601にはハブスピンドル(図示せず)が圧入され、ナット(図示せず)により締め付けられる。また、外輪602はフランジが一体化されており、車体(図示せず)に固定する構成となっている。そして、フランジ付きの外輪602の両端部には、内輪601との隙間を密封するために、例えば図3に示したシール装置12aが固定される。
FIG. 7 shows a double-row angular
また、図8は内輪回転タイプ駆動輪用の複列アンギュラ玉軸受600を示しており、内輪601にはホイールハブとドライブシャフト(図示せず)が係合される。また、外輪602はフランジが一体化されており、アクスルハウジング(図示せず)に固定する構成となっている。そして、フランジ付きの外輪602の両端部には、内輪601との隙間を密封するために、例えば図3に示したシール装置12aが固定される。
FIG. 8 shows a double row angular
上記の各弾性部材はゴム組成物からなるが、ベースゴムとして合成ゴムを用い、その中でも耐熱性、耐油性、耐グリース性等を考慮するとアクリロニトリルブタジエンゴム(ニトリルゴム、NBR)、アクリルゴム、フッ素ゴムが好ましく、アクリロニトリルブタジエンゴムが特に好ましい。また、このアクリロニトリルブタジエンゴムを水素化した水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム、さらにイソプレンを共重合させたアクリロニトリルブタジエンイソプレンゴム、分子内にカルボキシル基を導入したカルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴム、更に水素化したカルボキシル化水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム等の各種変性アクリロニトリルブタジエンゴムも使用できる。これらのベースゴムは、2種以上を混合して使用することもできる。 Each of the above elastic members is composed of a rubber composition, but synthetic rubber is used as a base rubber. Among them, acrylonitrile butadiene rubber (nitrile rubber, NBR), acrylic rubber, fluorine, etc. in consideration of heat resistance, oil resistance, grease resistance, etc. Rubber is preferred, and acrylonitrile butadiene rubber is particularly preferred. In addition, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber obtained by hydrogenating this acrylonitrile butadiene rubber, acrylonitrile butadiene isoprene rubber obtained by copolymerization of isoprene, carboxylated acrylonitrile butadiene rubber introduced with a carboxyl group in the molecule, and hydrogenated carboxylated hydrogenation Various modified acrylonitrile butadiene rubbers such as acrylonitrile butadiene rubber can also be used. These base rubbers can be used in combination of two or more.
また、上記アクリロニトリルブタジエンゴムにおけるアクリロニトリルの含有量は時に制限されるものではなく、含有量が少ない順に低ニトリル、中ニトリル、中高ニトリル、高ニトリル、極高ニトリルに分類されるが、耐熱性や耐油性、耐摩耗性、耐クリープ性、リップ追従性等を考慮すると、中ニトリル、中高ニトリル、高ニトリルが好ましく、その場合のアクリロニトリル含有量は20〜40質量%である。より好適には、アクリロニトリル含有量は25〜36質量%であり、この範囲であればバランスの良い特性を示す。アクリロニトリル量が20質量%未満であると耐磨耗性が劣り、シールリップが摩耗しやすくなり結果としてシール寿命を縮めることになる。アクリロニトリル量が40質量%を超えると圧縮永久ひずみ特性が劣り、リップ部の追従性が悪くなり、結果としてシール寿命を縮めることになる。 In addition, the content of acrylonitrile in the acrylonitrile butadiene rubber is not limited at times, and is classified into low nitrile, medium nitrile, medium high nitrile, high nitrile, and extremely high nitrile in ascending order of content. Considering properties such as wear resistance, wear resistance, creep resistance, and lip followability, medium nitrile, medium high nitrile, and high nitrile are preferable, and the acrylonitrile content in that case is 20 to 40% by mass. More preferably, the acrylonitrile content is 25 to 36% by mass, and in this range, a well-balanced characteristic is exhibited. When the amount of acrylonitrile is less than 20% by mass, the wear resistance is inferior, the seal lip is easily worn, and as a result, the seal life is shortened. When the amount of acrylonitrile exceeds 40% by mass, the compression set characteristics are inferior, the followability of the lip portion is deteriorated, and as a result, the seal life is shortened.
ベースゴムには、弾性部材の追従性を付与するためにグリコールエステル系可塑剤が配合される。このグリコールエステル系可塑剤は、環境ホルモンの疑いがなく、しかもジ-(2-エチルヘキシル)フタレート(DOP)、ジブチル・フタレート(DBP)、ジエチル・フタレート(DEP)、ブチル・ベンジル・フタレート(BBP)、ジ-(2-エチルヘキシル)アジペートを用いたときと同等以上のシール性能を実現できる。グリコールエステル系可塑剤としては、例えば、ポリエチレングリコール200モノラウレート、ポリエチレングリコール400モノラウレート、ポリエチレングリコール600モノラウレート、ポリエチレングリコール400ジラウレート等が挙げられる。また、グリコールエステル系可塑剤の添加量は、ベースゴム100重量部に対して1〜50重量部、より好ましくは3〜30重量部である。
In the base rubber, a glycol ester plasticizer is blended in order to provide followability of the elastic member. This glycol ester plasticizer has no doubt of environmental hormone, and di- (2-ethylhexyl) phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), diethyl phthalate (DEP), butyl benzyl phthalate (BBP) Seal performance equal to or better than when di- (2-ethylhexyl) adipate is used. Examples of the glycol ester plasticizer include polyethylene glycol 200 monolaurate, polyethylene glycol 400 monolaurate,
また、環境ホルモンの疑いの無いゴム用可塑剤を併用することができる。具体的には、ジメチル・フタレート、ジ-n-オクチル・フタレート、ジヘプチル・フタレート、ジイソデシル・フタレート、ジウンデシル・フタレート、ジ(ヘプチル,ウンデシル)フタレート、ジイソノニル・フタレート、ジ・ノルマル・アルキル・フタレート、アルキル・ベンジル・フタレート、ジアルキル・フタレート、ジブトキシエチル・フタレート、ジブトキシエトキシエチル・フタレート、ジブトキシエトキシエチル・フタレート、ジメチル・シクロヘキシル・フタレート、エチル・フタリル・エチル・グリコレート、ブチル・フタリル・ブチル・グリコレート、テトラヒドロフタル酸誘導体、ジブチル・アジペート、ジメチル・アジペート、ジイソデシル・アジペート、ジイソブチル・アジペート、ジ(n-オクチル,n-デシル)アジペート、ジイソノニル・アジペート、ジイソオクチル・アジペート、ベンジルオクチル・アジペート、ジブチルジグリコール・アジペート、ジ-n-アルキル・アジペート、アルキルアルキルエーテルジエステル・アジペート、ジブトキシエチル・アジペート、ジ-(ブトキシ・エトキシ・エチル)アジペート、ジ(n-ヘイシル・n-オクチル・n-デシル)アジペート、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、ドデカン-2-酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、くえん酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、ステアリン酸誘導体、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンラウレート乳化物、多価アルコール脂肪酸エステル、スルホン酸誘導体、りん酸誘導体、グルタール酸誘導体、ジペンタエリスリトール・エステル、グリコール誘導体、グリセリン誘導体、エポキシ誘導体、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、エーテル・チオエーテル、エステル・チオエステル、ステアリン酸エステルアミド、N,N-ジメチルオレアミド、N,N-ジメチルカプリルアミド・カプラミド、液状ゴム等を併用することができる。中でも、スルホン酸誘導体が好ましく、具体的にはアルキルスルホン酸フェニルエステル(市販品ではバイエル社製「メザモール」)を挙げることができる。スルホン酸基により、より良好な可塑効率、低温性、機械的性能が得られる。また、ジイソノニル・フタレートを用いたシクロヘキセンジカルボン酸エステル(市販品では大日本インキ化学(株)製「モノサイザーW−621」)も、低粘度で可塑効率が良く、低温性にも優れることから好ましい。尚、これらの可塑剤の添加量は、グリコールエステル系可塑剤の添加量を考慮して選択される。 Also, a plasticizer for rubber that is not suspected of being an environmental hormone can be used in combination. Specifically, dimethyl phthalate, di-n-octyl phthalate, diheptyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, di (heptyl, undecyl) phthalate, diisononyl phthalate, di-normal alkyl phthalate, alkyl・ Benzyl phthalate, dialkyl phthalate, dibutoxyethyl phthalate, dibutoxyethoxyethyl phthalate, dibutoxyethoxyethyl phthalate, dimethyl cyclohexyl phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, butyl phthalyl butyl Glycolate, tetrahydrophthalic acid derivatives, dibutyl adipate, dimethyl adipate, diisodecyl adipate, diisobutyl adipate, di (n-octyl, n-decyl) a Dipetate, diisononyl adipate, diisooctyl adipate, benzyloctyl adipate, dibutyl diglycol adipate, di-n-alkyl adipate, alkylalkyl ether diester adipate, dibutoxyethyl adipate, di- (butoxy ethoxy ethyl) ) Adipate, di (n-haesyl, n-octyl, n-decyl) adipate, azelaic acid derivative, sebacic acid derivative, dodecane-2-acid derivative, maleic acid derivative, fumaric acid derivative, trimellitic acid derivative, pyromellitic acid Derivatives, citric acid derivatives, oleic acid derivatives, ricinoleic acid derivatives, stearic acid derivatives, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene laurate emulsions, polyhydric alcohol fatty acid esters, sulfonic acid derivatives, phosphoric acid derivatives, glucose Tar acid derivative, dipentaerythritol ester, glycol derivative, glycerin derivative, epoxy derivative, polyester plasticizer, polyether plasticizer, polyether ester plasticizer, ether thioether, ester thioester, stearic ester amide N, N-dimethyloleamide, N, N-dimethylcaprylamide / capramide, liquid rubber and the like can be used in combination. Among them, sulfonic acid derivatives are preferable, and specific examples include alkylsulfonic acid phenyl esters (commercially available “Mezamol” manufactured by Bayer). By the sulfonic acid group, better plastic efficiency, low temperature property and mechanical performance can be obtained. Further, cyclohexene dicarboxylic acid ester using diisononyl phthalate ("Monosizer W-621" manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., a commercially available product) is also preferable because of its low viscosity, good plastic efficiency, and excellent low temperature properties. . In addition, the addition amount of these plasticizers is selected in consideration of the addition amount of the glycol ester plasticizer.
ゴム組成物には、補強材、充填材、加硫系添加剤、老化防止剤、加工助剤等を添加することができ、更に必要に応じて、摩耗改良剤、潤滑剤、潤滑油等の各種添加剤を添加することもできる。以下にこれらの詳細を説明する。 Reinforcing materials, fillers, vulcanizing additives, anti-aging agents, processing aids, etc. can be added to the rubber composition, and if necessary, such as wear improvers, lubricants, lubricating oils, etc. Various additives can also be added. These details are described below.
補強材としてカーボンブラックが配合される。その種類においては特に制限されるものではないが、例えばSAF(Super Abrasion Furnace Black)、ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace Black)、MAF(Medium Abrasion Furnace Black)、FEF(Fast Extruding Furnace Black)、GPF(General Purpose Furnace Black)、SRF(Simi-Reinforcing Furnace Black)、FT(Fine Thermal Furnace Black)、MT(Medium Thermal Furnace Black)等を挙げることができる。中でも、補強性と成形加工性等のバランスに優れたHAF、MAF、FEF、GPF、及びSRFが好ましく、特にFEF、GPF及びSRFが好ましい。カーボンブラックの配合量は、ベースゴム100重量部に対し20〜90重量部である。20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。 Carbon black is blended as a reinforcing material. There are no particular restrictions on the type, for example, SAF (Super Abrasion Furnace Black), ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace Black), MAF (Medium Abrasion Furnace Black), FEF (Fast Extruding Furnace Black), GPF (General Purpose Furnace Black), SRF (Simi-Reinforcing Furnace Black), FT (Fine Thermal Furnace Black), MT (Medium Thermal Furnace Black) and the like. Of these, HAF, MAF, FEF, GPF, and SRF, which are excellent in balance between reinforcement and moldability, are preferred, and FEF, GPF, and SRF are particularly preferred. The compounding amount of carbon black is 20 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. When the amount is less than 20 parts by weight, sufficient reinforcing properties are not exhibited. When the amount is more than 90 parts by weight, the hardness of the rubber composition increases and the elongation decreases, and the inherent rubber elasticity decreases.
ケイ酸、ケイ酸塩もまた、補強材として配合される.好適なケイ酸、ケイ酸塩としては、ケイ酸類では天然の石英粉末・珪石粉末(SiO2)、合成無水ケイ酸(SiO2)、合成含水ケイ酸(SiO2・nH2O)等を、ケイ酸アルミニウム類ではカオリンクレー(A1203・2SiO2・2 H2O)、焼成クレー(A1203・2SiO2)、ロウ石(A1203・4 SiO2・H2O)、セリサイト(K2O・3 A1203・6 SiO2・2 H2O)、マイカ(K2O・3 A1203・6 SiO2・2 H2O)、ネフェリンシナイト(Na2O・K2O・A1203・2SiO2)、含水ケイ酸アルミニウム(A1203・mSiO2・mH2O)等を、ケイ酸マグネシウム類ではタルク(3MgO・4 SiO2・H2O)等を、ケイ酸カルシウム類ではウォラストナイト(CaO・SiO2)等をそれそれ挙げることができる。中でも、耐磨耗性等を考慮するとケイ酸アルミニウム類が好ましい。これらのケイ酸塩は単独でも、複数を混合使用してもよい。これらケイ酸またはケイ酸塩の配合量は、ベースゴム100重量部に対し20〜150重量部である。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。
Silicic acid and silicate are also added as reinforcing materials. As suitable silicic acid and silicate, natural silica powder / silica stone powder (SiO 2 ), synthetic silicic anhydride (SiO 2 ), synthetic hydrous silicic acid (SiO 2 .nH 2 O), etc. kaolin clay is aluminum silicates (A1 2 0 3 · 2SiO 2 · 2 H 2 O), calcined clay (A1 2 0 3 · 2SiO 2 ),
カーボンブラックと、ケイ酸またはケイ酸塩とを併用することができ、その場合の配合量は、ベースゴム100重量部に対してカーボンブラックを10〜90重量部、ケイ酸またはケイ酸塩を10〜110重量部とし、かつ合計で20〜200重量部とし、より好ましくはカーボンブラックを20重量部〜80重量部、ケイ酸またはケイ酸塩を20重量部〜100重量部、かつ合計量を60重量部〜120重量部とする。 Carbon black can be used in combination with silicic acid or silicate. In this case, the compounding amount is 10 to 90 parts by weight of carbon black and 10 parts of silicic acid or silicate with respect to 100 parts by weight of the base rubber. To 110 parts by weight and a total of 20 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 80 parts by weight of carbon black, 20 to 100 parts by weight of silicic acid or silicate, and a total amount of 60 Part by weight to 120 parts by weight.
架橋系添加剤として、加硫剤(架橋剤)、加硫助剤、加硫促進助剤が配合される。加硫剤としては、粉末硫黄、硫黄華、沈降硫黄、高分散性硫黄等の各種硫黄、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−ジチオービス(へキサヒドロー2H−アゼピノンー2)、チウラムポリスルフィド等の硫黄を排出可能な硫黄化合物、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−ジメチルへキサン、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げられる。中でも、分散性や取り扱いの容易さ、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。 As a crosslinking additive, a vulcanizing agent (crosslinking agent), a vulcanization aid, and a vulcanization acceleration aid are blended. Vulcanizing agents include sulfur, such as powdered sulfur, sulfur white, precipitated sulfur, highly dispersible sulfur, morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, N, N-dithiobis (hexahydro-2H-azepinone-2), thiuram polysulfide, etc. Examples include sulfur compounds that can be discharged, peroxides such as dicumyl peroxide, di (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, 2,5-dimethylhexane, and benzoyl peroxide. Among them, it is preferable to use highly dispersible sulfur or morpholine disulfide in terms of dispersibility, ease of handling, and heat resistance.
尚、硫黄系の加硫剤を用いる場合は、グアニジン系化合物、アルデヒドーアンモニア化合物、チアゾール系化合物、チオウレア系化合物、スルフェンアミド系化合物、チウラム系化合物、ジチオカルバメート系化合物、キサンテート系化合物等を加硫助剤として併用する必要がある。硫黄系の加硫剤の中でも高分散性硫黄を用いる場合には、チウラム系のテトラメチルチウラムジスルフィド等またはスルフェンアミド系のN−シクロベンジルー2−べンゾチアジル・スルフェンアミド等と、チアゾール系の2−メルカプトベンヅチアゾール等とを併用することが好ましい。 When a sulfur vulcanizing agent is used, guanidine compounds, aldehyde-ammonia compounds, thiazole compounds, thiourea compounds, sulfenamide compounds, thiuram compounds, dithiocarbamate compounds, xanthate compounds, etc. It is necessary to use it together as a vulcanization aid. When using highly dispersible sulfur among sulfur-based vulcanizing agents, thiuram-based tetramethylthiuram disulfide or the like, or sulfenamide-based N-cyclobenzyl-2-benzothiazyl sulfenamide and the like and thiazole-based vulcanizing agents It is preferable to use 2-mercaptoben ヅ thiazole or the like together.
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、ステアリン酸等の有機酸とその誘導体、及びアミン類等が挙げられる。これら加硫肋剤、活性剤は2種以上を混合使用してもよく、通常、ベースゴム100重量部に対して0.1〜10重量配合される。尚、カルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴムを用いる場合には、酸化亜鉛を用いると早期加硫を生じやすいため、過酸化亜鉛とステアリン酸とを併用することが好ましい。過酸化亜鉛は、アクリロニトリルブタジエンゴム組成物の混練り加工時の温度ではそのまま組成物中に存在し、加硫成形時に酸化亜鉛を生じるため、混練り加工時及び保管時に早期加硫を生じることがない。 Examples of the vulcanization acceleration aid include metal oxides such as zinc oxide, metal carbonates, metal hydroxides, organic acids such as stearic acid and derivatives thereof, and amines. Two or more of these vulcanizing glazes and activators may be mixed and used, and usually 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the base rubber. In the case of using carboxylated acrylonitrile butadiene rubber, it is preferable to use zinc peroxide and stearic acid together because zinc oxide tends to cause early vulcanization. Zinc peroxide is present in the composition as it is at the temperature at which the acrylonitrile butadiene rubber composition is kneaded and produces zinc oxide at the time of vulcanization molding. Absent.
また、有機過酸化物系加硫剤を用いる場合は、架橋助剤(コエージェント)を併用することもできる。架橋助剤の例としては、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エチレンジメクリレート、1,3−ブチレンジメタクリレート、1,4−メチレンジメタクリレート、1,6−へキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−へキサンジオールジアクリレート、2,2‘−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2′−ヒス〈4−アクリロキシジェトキシフェニル〉プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、3−クロロー2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、オリゴエステルアクリレート、アルミニウム(メタ)アクリレート、ジンク(メタ)アクリレート、マグネシウム(メタ)アクリレート、カルシウム(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルクロレンデート、ジビニルベンゼン、2−ビニルピリジン、N,N′−メチレンビスアクリルアミド、P−キノンジオキシム、p,p′−ジべンゾイルキノンジオキシム、1,2−ポリブタジエン、メタクリル酸金属塩等が挙げられる。これら架橋助剤の配合量は、ベースゴム100重量部に対して1〜10重量部である。 Moreover, when using an organic peroxide type | system | group vulcanizing agent, a crosslinking adjuvant (coagent) can also be used together. Examples of the crosslinking aid include tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethylene dimethacrylate, 1,3-butylene dimethacrylate, 1,4-methylene dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1 , 4-Butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 2,2'-bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane, 2,2'-hist <4-acryloxyjetoxyphenyl> Propane, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, oligoester acrylate, aluminum (meth) acrylate, zinc (meth) acrylate , Magnesium (meth) acrylate, calcium (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, triallyl trimellitate, diallyl phthalate, diallyl chlorendate, divinylbenzene, 2-vinylpyridine, N, N Examples include '-methylenebisacrylamide, P-quinone dioxime, p, p'-dibenzoylquinone dioxime, 1,2-polybutadiene, and metal methacrylate. The amount of these crosslinking aids is 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the base rubber.
老化防止剤は、弾性部材の劣化を抑えるために配合する。好ましい老化防止剤として、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挙げられる。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−ジメチルべンジル)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好ましい。老化防止剤の配合量は、ベースゴム100重量部に対して0.5〜20重量部である。 Anti-aging agent is mix | blended in order to suppress deterioration of an elastic member. Preferable anti-aging agents include amine / ketone condensation products, aromatic secondary amines, monophenol derivatives, bis or polyphenol derivatives, hydroquinone derivatives, sulfur-based anti-aging agents, phosphorus-based anti-aging agents, and the like. Among them, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer of amine-ketone condensation product system, condensation reaction product of diphenylamine and acetone, N, N'-di of aromatic secondary amine system -Β-naphthyl-P-phenylenediamine, 4,4'-bis- (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, N-phenyl-N '-(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) -P-phenylene Diamine and the like are preferable. The amount of the anti-aging agent is 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber.
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、例えば、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を例示できる。2次老化防止剤の配合量は、ベースゴム100重量部に対して0.5〜20重量部である。 In order to prevent thermal decomposition and improve heat resistance, it is more preferable to use a secondary anti-aging agent together with the anti-aging agent. Examples of the secondary antiaging agent include sulfur-based 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole, and zinc salts thereof. The compounding amount of the secondary anti-aging agent is 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber.
更に、日光あるいはオゾンの作用による亀裂を抑制させ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ベースゴム100重量部に対して0.5〜2重量部程度添加してもよい。 Further, as a sunlight crack preventing agent that suppresses cracking due to the action of sunlight or ozone, about 0.5 to 2 parts by weight of a wax having a melting point of about 55 to 70 ° C. may be added to 100 parts by weight of the base rubber.
摩耗改良剤としては、ポリオレフィン粒子や球状炭素微粒子等が挙げられる。ポリオレフィン粒子としては、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン製の粒子が挙げられ、より好ましくは、カルボキシル変性ポリエチレン(無水マレイン酸変性ポリエチレン)、カルボキシル変性ポリプロピレン(無水マレイン酸変性ポリプロピレン)製の粒子が挙げられる。ポリエチレン及びポリプロピレンは、カルボキシル変性されると、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。また、ベースゴムがカルボキシル変性二トリルゴムの場合はその中に存在するカルボキシル基も同様の効果を有するので、これらの相乗効果によって、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。ポリオレフィン粒子の添加量は、ゴム組成物の耐摩耗性と他の物性とのバランスから、ベースゴム100重量部に対し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、耐磨耗性を向上させる効果が低い。逆に60重量部を超えるとゴム組成物の硬度が上昇し且つ伸びが低くなって、ゴム弾性が低下する。 Examples of the wear improver include polyolefin particles and spherical carbon fine particles. Specific examples of polyolefin particles include polyethylene and polypropylene particles, and more preferably, particles made of carboxyl-modified polyethylene (maleic anhydride-modified polyethylene) and carboxyl-modified polypropylene (maleic anhydride-modified polypropylene). It is done. When polyethylene and polypropylene are carboxyl-modified, they easily adsorb to various rubbers, oxides and the like due to the carboxyl group in the structure. In addition, when the base rubber is a carboxyl-modified nitrile rubber, the carboxyl groups present therein have the same effect, and these synergistic effects result in mechanical strength such as tensile strength, wear resistance, and bending fatigue resistance. It is thought that it will improve further. The addition amount of the polyolefin particles is preferably 10 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber from the balance between the wear resistance of the rubber composition and other physical properties. If it is less than 10 parts by weight, the effect of improving the wear resistance is low. On the other hand, if it exceeds 60 parts by weight, the hardness of the rubber composition will increase and the elongation will decrease, and the rubber elasticity will decrease.
加工助剤及び潤滑剤は公知のもので構わず、更に何れも公知のカップリング剤、顔料、染料、離型剤等を添加することができる。 Processing aids and lubricants may be known ones, and any known coupling agents, pigments, dyes, release agents and the like can be added.
物性面に言及すると、ゴム組成物の硬度は、上記に挙げた各種添加剤の配合量等によって影響を受けるが、車輪用転がり軸受のシール装置に適用した際の密封性から、JIS K 6301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。前記硬さが50未満の場合には、シール装置の摩擦抵抗が大きくなるとともに耐磨耗性が低下する。また、前記硬さが90を超えると、前述のようにゴム弾性が低下するので、シール装置のリップ部の密封性、追従性が低下し、塵埃が多い環境や海水に曝される状況において使用すると、転がり軸受の寿命が低下するおそれがある。 In terms of physical properties, the hardness of the rubber composition is affected by the blending amount of the various additives listed above, but in accordance with JIS K 6301 due to hermeticity when applied to a wheel rolling bearing seal device. In the spring hardness A scale described, a range of 50 to 90 is preferable. When the hardness is less than 50, the friction resistance of the sealing device increases and the wear resistance decreases. Also, if the hardness exceeds 90, the rubber elasticity will decrease as described above, so the sealing performance and followability of the lip part of the sealing device will decrease, and it will be used in environments where there is a lot of dust and seawater. Then, the life of the rolling bearing may be reduced.
上記の各成分を用いて弾性部材の原料となるゴム組成物を得るための方法は特に限定されないが、ベースゴムと添加剤とを、ゴム混練ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の従来から公知のゴム用混練り装置を用いて均−に混練りすることが可能である。混練り条件は特に限定されないが、通常は30〜80℃の温度で、5〜60分間混練りすることによって、各種添加剤の十分な分散を図ることができる。 A method for obtaining a rubber composition as a raw material for an elastic member using each of the above components is not particularly limited, and a base rubber and an additive are conventionally known, such as a rubber kneading roll, a pressure kneader, a Banbury mixer, and the like. It is possible to knead evenly using a rubber kneading apparatus. The kneading conditions are not particularly limited, but normally, various additives can be sufficiently dispersed by kneading at a temperature of 30 to 80 ° C. for 5 to 60 minutes.
また、上記ゴム組成物をシール装置の弾性部材とするための方法も特に限定されないが、未加硫のゴム組成物を金型の中で加圧しながら加熱すれば良く、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の公知のゴム成形方法により製造することができる.例えば、圧縮成形の場合、金型の中に予め接着剤を塗布した芯金(シール装置の芯部を形成)を挿入し、先に述べた方法で製造した未加硫のゴム組成物のシートを乗せ、通常120〜200℃で30秒〜30分程度加圧加硫することで製造することができる。また、必要に応じて、120〜200℃で10分〜10時間程度後架橋してもよい。 Further, the method for making the rubber composition as an elastic member of the sealing device is not particularly limited, but it may be heated while pressing the unvulcanized rubber composition in a mold, compression molding, transfer molding, It can be produced by a known rubber molding method such as injection molding. For example, in the case of compression molding, an unvulcanized rubber composition sheet manufactured by the above-described method by inserting a core metal (formation of the core part of the sealing device) previously coated with an adhesive into a mold And can be produced by pressure vulcanization usually at 120 to 200 ° C. for about 30 seconds to 30 minutes. Moreover, you may post-crosslink at 120-200 degreeC for about 10 minutes-10 hours as needed.
更に、本発明の転動装置においては、上記のシール部材以外の部品、例えば保持器やグリースも環境ホルモンの疑いのある化学物質を含有していないことが好ましい。 Furthermore, in the rolling device of the present invention, it is preferable that parts other than the above-described seal member, for example, a cage and grease, do not contain a chemical substance suspected of being an environmental hormone.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples.
(実施例1〜9、比較例1〜3)
表1に示す如く各材料をゴム混練ロールに投入し、均−に混練してゴム組成物を調製した。
(Examples 1-9, Comparative Examples 1-3)
As shown in Table 1, each material was put into a rubber kneading roll and uniformly kneaded to prepare a rubber composition.
(1)物性測定
180℃に加熱した熱プレスに厚さ2mm用のシート成型金型を装着し、そこに前記未架橋のゴム組成物からなるシートを載置した。そして、15分間加熱及び圧力30kgf/cm2で加圧して縦150mm、横150mm、厚さ2mmの加硫ゴムシートを得た。このようにして作製したゴムシートの室温における100%引張強度、JIS K6301 (スプリング硬さ Aスケール)に基づいた硬さを表2示す。
(1) Physical property measurement
A 2 mm-thick sheet molding die was mounted on a hot press heated to 180 ° C., and a sheet made of the uncrosslinked rubber composition was placed thereon. Then, it was heated for 15 minutes and pressurized at a pressure of 30 kgf / cm 2 to obtain a vulcanized rubber sheet having a length of 150 mm, a width of 150 mm, and a thickness of 2 mm. Table 2 shows the hardness based on 100% tensile strength at room temperature and JIS K6301 (spring hardness A scale) of the rubber sheet thus prepared.
(2)軸受回転試験
実施例及び比較例のゴム組成物を用い、図1に示す構造のシール付き転がり軸受を作製した。即ち、SPCC製の芯金の外側にゴム組成物を一体に加硫成形してシール部材とし、これを日本精工(株)製の6203(呼び番号)単列深溝玉軸受の内輪と外輪との間に組み込み、更にエーテル系グリースを封入して試験軸受とした。そして、この試験軸受を日本精工(株)製の軸受回転試験機にて下記条件で回転させ、軸受の振動数が2倍となった時点を寿命(耐久時間)とした。それぞれの耐久時間を、表2に比較例1の寿命時間を1としたときの相対値で示す。
・10,000rpm
・1,000時間回転
・封入グリース:エーテル系グリース
・雰囲気温度:80℃
(2) Bearing rotation test Using the rubber compositions of Examples and Comparative Examples, a rolling bearing with a seal having the structure shown in FIG. 1 was produced. In other words, the rubber composition is integrally vulcanized and molded on the outside of the SPCC mandrel to form a seal member, which is made up of an inner ring and an outer ring of a 6203 (nominal number) single row deep groove ball bearing made by NSK Ltd. The test bearings were assembled by inserting them in between and adding ether grease. Then, this test bearing was rotated under the following conditions by a bearing rotation tester manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., and the time when the frequency of the bearing doubled was defined as the life (endurance time). The respective durability times are shown in Table 2 as relative values when the life time of Comparative Example 1 is 1.
・ 10,000rpm
・ Rotation for 1,000 hours ・ Enclosed grease: Ether grease ・ Ambient temperature: 80 ℃
(3)泥水浸漬試験
実施例及び比較例のゴム組成物を用い、図3に構造のシール装置(内径60mm)を作製し、これを図5に示すハブユニット軸受に組み込み、更にウレア−鉱油系グリースを封入して試験軸受とした。そして、この試験軸受を日本精工(株)製のハブユニットシール単体回転試験機に組み込み、軸中心まで泥水を注入した状態で軸を回転させ、シールが不良となり、泥水を入れた反対側への水の浸入が確認されるまでの時間(耐久時間)を測定してシール密封性を評価した。尚、水の浸入の有無は、大気側に取り付けた漏電センサのところまで水が浸入し通電することにより検出した。試験条件は以下のとおりである。それぞれの耐久時間を、表3に比較例1の寿命時間を1としたときの相対値で示す。
・回転速度:1000rpm
・軸偏心:0.5mm TIR
・泥水組成:JIS8種ダスト 20%
・封入グリース:ウレア化合物,鉱油
・グリース塗布量:0.35g
(3) Muddy water immersion test Using the rubber compositions of Examples and Comparative Examples, a sealing device having a structure shown in FIG. 3 (inner diameter 60 mm) was prepared, and this was incorporated into the hub unit bearing shown in FIG. Grease was sealed to obtain a test bearing. Then, this test bearing is incorporated into a hub unit seal unit rotation tester manufactured by NSK Ltd., the shaft is rotated with muddy water injected to the center of the shaft, the seal becomes defective, and the muddy water is introduced to the opposite side. The time until the infiltration of water was confirmed (durability time) was measured to evaluate the sealing performance. In addition, the presence or absence of water intrusion was detected when water entered and energized to a leakage sensor attached to the atmosphere side. The test conditions are as follows. The respective durability times are shown in Table 3 as relative values when the lifetime of Comparative Example 1 is 1.
・ Rotation speed: 1000rpm
-Shaft eccentricity: 0.5mm TIR
・ Muddy water composition:
・ Enclosed grease: Urea compound, mineral oil ・ Grease application amount: 0.35 g
表2及び表3から明らかなように、本発明の可塑剤を用いたシール部材は、可塑剤として従来のジ-(2-エチルヘキシル)フタレート(DOP)、ジブチル・フタレート(DBP)、ジエチル・フタレート(DEP)、ブチル・ベンジル・フタレート(BBP)、ジ-(2-エチルヘキシル)アジペートを用いたものと同等以上のシール性能を有することがわかる。また、図5〜図8に示すような第1世代及び第2世代のハブユニット軸受にも好適である。 As is clear from Tables 2 and 3, the sealing member using the plasticizer of the present invention is a conventional di- (2-ethylhexyl) phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), diethyl phthalate as the plasticizer. (DEP), butyl benzyl phthalate (BBP), and di- (2-ethylhexyl) adipate. Moreover, it is suitable also for the 1st generation and 2nd generation hub unit bearings as shown in FIGS.
以上、本発明に関して主に転がり軸受及びハブユニット軸受を例示して説明したが、本発明はこれに限らずリニアガイド装置やボールねじ等のシール部材にも適用することができる。 As mentioned above, although the rolling bearing and the hub unit bearing were mainly illustrated and demonstrated regarding this invention, this invention is applicable not only to this but seal members, such as a linear guide apparatus and a ball screw.
O 転がり軸受
1 外輪相当部材
4 内輪相当部材
10 転動体
11 保持器
12a シール装置
12b シール装置
20 シール付き転がり軸受
21 内輪
22 外輪
23 保持器
24 転動体
30 シール部材
31 芯金
32 弾性部材
35 リップ部
105 芯金
106 スリンガ
107 弾性部材
217 弾性部材
O Rolling bearing 1 Outer ring
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2004
- 2004-04-12 JP JP2004116652A patent/JP2005155892A/en not_active Withdrawn
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