JP5209280B2

JP5209280B2 - 密封装置

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Publication number: JP5209280B2
Application number: JP2007300871A
Authority: JP
Inventors: 正裕田幡; 和俊山本; 道敏満丸; 大輔尾▲崎▼; 篤人多田; 英治並良
Original assignee: JTEKT Corp; Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: JTEKT Corp; Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: JP2009127675A; CN101868661B; CN101868661A; WO2009066678A1; US20100295254A1; EP2213914B1; EP2213914A1; US8557904B2; EP2213914A4

Description

本発明は、密封装置に関する。さらに詳しくは、例えば、自動車の車輪の支持に用いられる車輪用軸受などに好適に使用しうる密封装置に関する。

一般に、自動車の車輪用転がり軸受に使用される密封装置に用いられる弾性部材には、ニトリルゴムに添加剤を配合したゴム組成物が使用されている。しかし、自動車の車輪用転がり軸受は、屋外で使用されるため、多量の塵埃に曝されたり、雨水や洗浄時の水がかかることがあり、さらには泥水に浸漬することがある。このような過酷な状況であっても良好な密封性を有する密封装置として、カルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴムにカーボンブラックが配合された加硫可能なゴム組成物によって形成された弾性部材を有するシール装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３７２０６２号公報

しかしながら、弾性部材に使用されているゴムは、一般に、潤滑状態で摩擦係数が大きく変化し、貧潤滑状態および乾燥状態になると、接触相手部材の表面との粘着性が高くなったり、接触相手部材の表面に存在している微細な凹凸に食い込むことがあり、またそれ自体が有する粘弾性により、摩擦係数が急激に大きくなることがある。このように摩擦係数が急激に大きくなった場合には、異常摩耗が生じたり、いわゆるスティックスリップによる異常な振動や騒音が発生することがあり、その結果、この密封装置が大きなダメージを受けたり、騒音や振動によって周囲の環境に悪影響を与えるおそれがある。

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、密封装置に使用される弾性部材の粘着性が抑制され、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減する密封装置を提供することを課題とする。

本発明は、
（１）第１部材と、この第１部材に対して相対運動する第２部材と、
前記第１部材に固定されるとともに、前記第２部材に対して摺動する弾性部材を有する密封装置であって、
前記弾性部材が、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子を含有するゴム組成物で形成され、
前記金属石けんがリチウムステアレートであり、
前記有機酸アミドが不飽和脂肪酸モノアミドであり、
前記含油粒子がシリコーン油を担持させたシリカ粒子であり、
前記金属石けんの含有量が０．０５質量％以上５質量％以下であり、
前記有機酸アミドの含有量が０．５質量％以上５質量％以下であり、
前記含油粒子の含有量が０．５質量％以上１０質量％以下である
ことを特徴とする密封装置、
（２）金属石けんの含有量が０．１質量％以上である前記（１）に記載の密封装置、
（３）金属石けんの含有量が３質量％以下である前記（１）または（２）に記載の密封装置、
（４）金属石けんの含有量が２質量％以下である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の密封装置、
（５）不飽和脂肪酸モノアミドがオレイン酸モノアミドである前記（１）〜（４）のいずれかに記載の密封装置、
（６）有機酸アミドの含有量が１質量％以上である前記（１）〜（５）のいずれかに記載の密封装置、
（７）有機酸アミドの含有量が３質量％以下である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の密封装置、
（８）有機酸アミドの含有量が２質量％以下である前記（１）〜（７）のいずれかに記載の密封装置、
（９）含油粒子の含有量が１質量％以上である前記（１）〜（８）のいずれかに記載の密封装置、
（１０）含油粒子の含有量が２質量％以上である前記（１）〜（９）のいずれかに記載の密封装置、
（１１）含油粒子の含有量が５質量％以下である前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の密封装置、ならびに
（１２）含油粒子の含有量が４質量％以下である前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の密封装置
に関する。

本発明の密封装置は、これに使用されている弾性部材の粘着性が抑制され、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減するという効果を奏する。

本発明の密封装置は、第１部材と、この第１部材に対して相対運動する第２部材と、
前記第１部材に固定されるとともに、前記第２部材に対して摺動する弾性部材を有する密封装置であり、前記弾性部材が、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子を含有するゴム組成物で形成されていることを特徴とする。

図１は、本発明の密封装置の一実施態様を示す概略断面図である。本発明の密封装置は、図１に示されるように、第１部材１と、第１部材１に対して相対運動する第２部材２と、第１部材１に固定されるとともに、第２部材２に対して摺動する弾性部材３とによって構成される。

第１部材１は、環状に形成され、例えば、低炭素鋼板などの金属板にプレス加工などの打ち抜き加工や塑性加工を施すことによって成形されている。第１部材１は、例えば、転がり軸受を構成する外輪相当部材（図示せず）の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部１１と、この外径側円筒部１１の軸方向内端縁から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１２を備えており、その断面形状は、ほぼＬ字形である。

第２部材２は、環状に形成され、例えば、ステンレス鋼板などの耐食性に優れた金属板にプレス加工、打ち抜き加工、塑性加工などを施すことによって成形されている。第２部材２は、転がり軸受を構成する内輪（図示せず）の外端部外周面に外嵌固定自在な内側円筒部２１と、この内径側円筒部２１の軸方向外端縁から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部２２とを備えており、その断面形状は、ほぼＬ字形である。

弾性部材３は、環状に形成され、径方向の外側に第１アキシアルシールリップ３１を備えるとともに、この径方向の内側に第２アキシアルシールリップ３２を備えており、第１部材１にその基端部３３が結合固定されている。第１アキシアルシールリップ３１の先端縁３４を、第２部材２を構成する外側円輪部２２の内側面に摺接させ、第２アキシアルシールリップ３２の先端縁３５を、第２部材２を構成する外側円輪部２２の内側面に摺接させることにより、内部に封入されたグリースが漏洩するのが防止され、また、外部から塵埃、水、泥水などが軸受の内部に侵入するのが防止されている。また、第２アキシアルシールリップ３２の先端縁３５が摩耗すると、第２アキシアルシールリップ３２の弾性により、突出縁３６が第２部材２を構成する内径側円筒部２１に摺接するようになっている。

本発明においては、弾性部材３が、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子を含有するゴム組成物で形成されている点に、１つの大きな特徴を有する。本発明では、このように弾性部材３が前記ゴム組成物で構成されており、金属石けんおよび有機酸アミドと、含油粒子とが併用されているので、この併用による相乗効果によって弾性部材の粘着性が抑制され、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数が顕著に低減するという優れた効果が発現される。

金属石けんとしては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、アルミニウム、亜鉛、銅、鉛などの金属を有する金属石けんが挙げられる。

金属石けんの具体例としては、水酸基を有していてもよい炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸のアルカリ金属塩；アルカリ土類金属塩またはアルミニウム塩、水酸基を有していてもよい炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１１の脂肪族モノカルボン酸とのカルシウム錯塩；炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数７〜２４の芳香族モノカルボン酸とのアルミニウム錯塩；水酸基を有していてもよい炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸またはそのジエステル、炭素数７〜２４の芳香族モノカルボン酸またはそのエステル、リン酸エステルおよびホウ酸エステルからなる群より選ばれた少なくとも１種とのリチウム錯塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。

好適な金属石けんとしては、例えば、ステアリン酸リチウム、ベヘン酸リチウム、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムなどのリチウム金属石けん、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどのカルシウム金属石けん、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸亜鉛などの亜鉛石けん、ステアリン酸バリウムなどのバリウム石けん、ステアリン酸マグネシウム、ベヘン酸マグネシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸マグネシウムなどのマグネシウム石けんなどが挙げられる。これらのなかでは、弾性部材の粘着性を抑制し、摩擦係数を低減させる観点から、リチウム金属石けんが好ましく、ステアリン酸リチウムがより好ましい。

ゴム組成物における金属石けんの含有量は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上であり、あまりにも大量に含有させても大幅な効果の向上が望めず、かえって経済性が低下する傾向があることから、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。

有機酸アミドとしては、例えば、オレイン酸モノアミドなどの不飽和脂肪酸モノアミド、エチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミドなどの置換アミドなどが挙げられる。これらのなかでは、弾性部材の粘着性を抑制し、摩擦係数を低減させる観点から、不飽和脂肪酸モノアミドが好ましく、オレイン酸モノアミドがより好ましい。

ゴム組成物における有機酸アミドの含有量は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上であり、あまりにも大量に含有させても大幅な効果の向上が望めず、かえって経済性が低下する傾向があることから、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。

含油粒子としては、例えば、シリコーン油を担持させたシリカ粒子などが挙げられる。シリカ粒子の粒子径は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、１０〜３００μｍの範囲内にあることが好ましい。シリコーン油としては、ジメチルポリシロキサンが好ましい。２５℃におけるジメチルポリシロキサンの動粘度は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、好ましくは１００００〜１０００００ｃｓ、より好ましくは３００００〜８００００ｃｓである。シリコーン油を担持させたシリカ粒子におけるシリコーン油の含有量は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、好ましくは３０〜７０質量％、より好ましくは５０〜６５質量％である。

ジメチルポリシロキサンが担持されたシリカは、商業的に容易に入手しうるものであり、その代表例としては、東レ・ダウコーニング（株）製、商品名：トレフィルＦ−２０２などが挙げられる。

ゴム組成物における含油粒子の含有量は、弾性部材の粘着性を抑制し、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させる観点から、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは２質量％以上であり、あまりにも大量に含有させても大幅な効果の向上が望めず、かえって経済性が低下する傾向があることから、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは４質量％以下である。

ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などが挙げられる。これらのなかでは、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が好ましい。

ゴム組成物は、ゴム成分、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子を加熱し、ゴム成分を溶融させて均一な組成となるように混練することによって得られる。

なお、ゴム組成物には、必要により、例えば、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、補強剤、可塑剤、カップリング剤、加工助剤、導電性付与剤、摩耗改良剤などの添加剤を本発明の目的が阻害されない範囲内で、適量で配合してもよい。

弾性部材は、弾性部材の形状に対応した形状を有する成形型内に、混練したゴム組成物を充填し、加硫圧縮成形することによって形成することができる。

このようにして得られる弾性部材は、前記ゴム組成物で構成されているので、粘着性が抑制されており、該密封装置に摺動する部材に対する摩擦係数を低減させるという優れた効果を奏する。

したがって、この弾性部材が用いられた本発明の密封装置は、弾性部材の粘着性が抑制されており、該密封装置と摺動する部材に対する摩擦係数を低減することから、例えば、自動車の車輪の支持に用いられる車輪用軸受などに好適に使用することができる。

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。

実施例１
実施例１で用いられた添加剤の詳細は、以下の表１に示すとおりである。

前記添加剤３質量部と、ＮＢＲ〔シリカ系添加剤（含油粒子ではない）および加硫剤含有〕９７質量部とを混練し、得られたゴム組成物を所定形状に加熱を伴う加硫圧縮成形することにより、サンプルを作製した。なお、対照試験として、サンプル番号７では、添加剤を使用しないもの[ＮＢＲ〔シリカ系添加剤（含油粒子ではない）および加硫剤含有〕１００質量部]を用意した。

得られたサンプルの物性として摩擦係数を以下の方法にしたがって調べた。
１．測定装置
ピオンディスク試験機（ピン：ＳＵＪ２Φ５、先端Ｒ＝５、ディスク：ゴムサンプル)、ＲＨＥＳＣＡ社製、フリクションプレーヤ（ピンに荷重を負荷してディスクに押し付けて回転）
２．測定モード：1方向回転（３００秒後）
３．測定温度：２５℃
４．摺動時の潤滑剤
（１）グリース〔協同油脂（株）製、商品名：マルテンプＳＲＬ（増ちょう剤：リチウム石けん、基油：エステル油）〕をディスク上に５ｍｍ厚で塗布し、２４時間後、グリースを拭き取り測定（表面に薄いグリース膜、かつゴム組成物に浸透）
（２）グリース〔協同油脂（株）製、商品名：マルテンプＳＲＬ（増ちょう剤：リチウム石けん、基油：エステル油）〕をディスク上に５ｍｍ厚で塗布し、２４時間後、グリース塗布状態のまま測定（グリースはディスクとピンとが接触し、回転したときに、接触部の周辺に排除）
５．接触面圧
（１）０．２ＭＰａ
（２）０．５ＭＰａ
（３）１．０ＭＰａ
接触面圧より測定用負荷荷重導出方法にて測定。負荷荷重Ｗは、以下の式（Ｈｅｌｔｚ接触式）により算出。

ただし、１／Ｒ＝１／Ｒ_１＋１／Ｒ_２、２／Ｅ＝（１−ν_１ ^２）／Ｅ_１＋（１−ν_２ ^２）／Ｅ_２である。

なお、各式中、Ｒ_１はピン先端半径（ｍ）：５．０×１０^−３、Ｒ_２はゴムシート接触部半径(接触面に垂直方向) （ｍ）：∞、Ｅ_１はピンの弾性率（Ｐａ）：２．０６×１０^１１、Ｅ_２は各ゴム材の弾性率（Ｐａ）(ベースゴム材の値で計算)：１１．２ＭＰａ、ν_１はピンのポアソン比：０．２８、ν_２は各ゴム材のポアソン比：０．５０、Ｐ／Ｓは平均接触面圧（本測定の接触面圧）（Ｐａ）を示す。

各接触面圧におけるグリース拭き取りまたはグリース塗布での摩擦係数を以下の表２〜７および図２〜７に示す。

以上の結果から、各摺動速さにおいて、有機酸アミドのなかでは、不飽和脂肪酸モノアミドが好ましく、オレイン酸モノアミドがより好ましいことがわかる。また、金属石けんのなかでは、リチウムステアレートが好ましいことがわかる。

実施例２
ゴム成分としてＮＢＲ〔カーボンブラックおよびグラファイト含有〕、金属石けんとしてリチウムステアレート〔堺化学工業（株）製、品番：Ｓ−７０００〕、有機酸アミドとして精製オレイン酸アミド〔日本化成（株）製、商品名：ダイヤミッドＯ−２００〕、含油粒子としてジメチルシリコーン担持シリカ（シリコーンコンパウンド）〔東レ・ダウコーニング（株）製、商品名：トレフィルＦ−２０２（油分含有量：５０〜６５質量％、油分動粘度：約６００００ｃｓ、粒子径：１０〜１００μｍ）〕を用いた。

ゴム成分、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子をそれぞれ表８に示す量で混練し、得られたゴム組成物を所定形状に加熱を伴う加硫圧縮成形することにより、サンプルを作製した。得られたサンプルの物性として摩擦係数を以下の方法にしたがって調べた。その結果を表８に併記する。

１．測定装置：リングオンディスク試験機
２．摺動速度：０．１ｍ／ｓ
３．リング：ゴムサンプル内径２０ｍｍ、外径２３ｍｍ
４．ディスク：ステンレス鋼製
５．グリース：協同油脂（株）製、商品名：レアマックスＡＦ−１（増ちょう剤：ウレア化合物、基油：鉱油）
６．面圧：１ＭＰａ
７．測定温度：２５℃、自然昇温

グリースをリングに５ｍｍの厚さで塗布し、２４時間後に測定。測定時にグリースは、リングとディスクとが接触し、回転したときに接触部周辺に排除。

表８に示された結果を解析してみると、以下のことがわかる。

（１）金属石けんの含有量による摩擦係数の変化は、サンプル番号１１〜１７の結果から把握することができる。その変化を図８に示す。

図８に示されるように、ゴム組成物に金属石けんが含まれていないとき、摩擦係数は０．８０であることがわかる。これに対して、ゴム組成物に金属石けんを含有させた場合には（図８中のＮｏ.１の線）、摩擦係数が約０．７２まで低下することがわかる。

（２）有機酸アミドの含有量による摩擦係数の変化は、サンプル番号１１および１８〜２３の結果から把握することができる。その変化を図９に示す。

図９に示されるように、ゴム組成物に有機酸アミドが含まれていないとき、摩擦係数は０．８０であることがわかる。これに対して、ゴム組成物に有機酸アミドを含有させた場合には（図９中のＮｏ.２の線）、摩擦係数が約０．７２まで低下することがわかる。

（３）金属石けんと有機酸アミドとを併用し、金属石けんの含有量が０．１質量％となるように一定にした状態で、有機酸アミドの含有量を変えたときの摩擦係数の変化は、サンプル番号１２および２４〜２９の結果から把握することができる。その変化を図１０に示す。

図１０に示されるように、金属石けんを単独で使用した場合には（図１０中の黒三角印）、摩擦係数が約０．７２まで低下するが、さらに金属石けんを含有させることにより、金属石けんと有機酸アミドとを併用した場合には（図１０中の黒丸印）、摩擦係数を約０．６３にまで低減させることができることがわかる。

（４）含油粒子の含有量による摩擦係数の変化は、サンプル番号１１および３０〜３５の結果から把握することができる。その変化を図１１に示す。

図１１に示されるように、ゴム組成物に含油粒子が含まれていないとき、摩擦係数は０．８０であることがわかる。これに対して、ゴム組成物に含油粒子を含有させた場合には（図１１中のＮｏ.７の線）、摩擦係数が約０．７２まで低下することがわかる。

（５）金属石けんと含油粒子とを併用し、金属石けんの含有量が０．１質量％となるように一定にした状態で、含油粒子の含有量を変えたときの摩擦係数の変化は、サンプル番号１２および３６〜４１の結果から把握することができる。その変化を図１２に示す。

図１２に示されるように、含油粒子を単独で使用した場合には（図１２中の黒四角印）、摩擦係数が約０．７２まで低下するが、さらに金属石けんを含有させることにより、金属石けんと含油粒子とを併用した場合には（図１２中の黒矩形印）、摩擦係数を約０．６３にまで低減させることができることがわかる。

（６）有機酸アミドと含油粒子とを併用し、有機酸アミドの含有量が１．０質量％となるように一定にした状態で、含油粒子の含有量を変えたときの摩擦係数の変化は、サンプル番号２１および４２〜４７の結果から把握することができる。その変化を図１３に示す。

図１３に示されるように、有機酸アミドを単独で使用した場合には（図１３中の黒四角印）、摩擦係数が約０．７２まで低下するが、さらに含油粒子を含有させることにより、有機酸アミドと含油粒子とを併用した場合には（図１３中の黒矩形印）、摩擦係数を約０．６７にまで低減させることができることがわかる。

（７）金属石けんと有機酸アミドと含油粒子とを併用し、金属石けんの含有量が０．１質量％、有機酸アミドの含有量が１．０質量％となるように一定にした状態で、含油粒子の含有量を変えたときの摩擦係数の変化は、サンプル番号２７および４８〜５３の結果から把握することができる。その変化を図１４に示す。

図１４に示されるように、含油粒子を単独で使用した場合には（図１４中の黒四角印）、摩擦係数が約０．７２まで低下するが、さらに金属石けんおよび有機酸アミドを含有させることにより、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子とを併用した場合には（図１４中の黒矩形印）、摩擦係数が約０．４０以下にまで顕著に低減することができることがわかる。

以上の結果から、以下のことがわかる。
金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子をいずれもゴム組成物に含有しない場合には、サンプルの摩擦係数が０．８０である。

これに対して、ゴム組成物に、金属石けんを含有させた場合には（摩擦係数：約０．７２）、サンプルの摩擦係数を０．０８程度低減させることができ、有機酸アミドを含有させた場合には（摩擦係数：約０．７２）、サンプルの摩擦係数を０．０８程度低減させることができ、また、含油粒子を含有させた場合には（摩擦係数：約０．７２）、サンプルの摩擦係数を０．０８程度低減させることができることがわかる。

このことから、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子とを併用した場合には、有機酸アミドおよび含油粒子をいずれもゴム組成物に含有しない場合よりも、摩擦係数を０．２４程度低減させることができることが予測される。

これに対して、実際に、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子とを併用した場合には、この予測に反し、その摩擦係数が０．４０程度となり、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子をいずれもゴム組成物に含有しない場合よりも、０．４０も大幅に低減させることができることがわかる。

この事実から明らかなように、本発明では、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子との３成分が併用されているので、これらの成分を併用することによる相乗効果により、予測されるよりも摩擦係数を顕著に低減させることができることがわかる。

このように、本発明の密封装置は、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子との３成分が併用されたゴム組成物で構成されており、摩擦係数を顕著に低減させるものであるので、例えば、自動車の車輪の支持に用いられる車輪用軸受などに好適に使用しうるものである。

実験例
実験例として、実施例２のサンプルＮｏ．＃５２のゴム組成物に相当する、ゴム成分としてＮＢＲ〔カーボンブラックおよびグラファイト含有〕９６．９質量部、金属石けんとしてリチウムステアレート〔堺化学工業（株）製、品番：Ｓ−７０００〕０．１質量部、有機酸アミドとして精製オレイン酸アミド〔日本化成（株）製、商品名：ダイヤミッドＯ−２００〕１．０質量部、含油粒子としてジメチルシリコーン担持シリカ（シリコーンコンパウンド）〔東レ・ダウコーニング（株）製、商品名：トレフィルＦ−２０２（油分含有量：５０〜６５質量％、油分動粘度：約６００００ｃｓ、粒子径：１０〜１００μｍ）〕２．０質量部を混練し、ゴム組成物を得た。

前記で得られたゴム組成物を用いて、図１に示される第１部材１とともに、加熱を伴う加硫圧縮成形により、図１に示される形状を有する弾性部材(シール部材)３を成形し、成形され、かつ第１部材１に固定された弾性部材(シール部材)３を第２部材２と嵌め合わせて密封装置を作製した。

また、比較のために、現行ゴムである実施例２のサンプルＮｏ．＃１１のゴム組成物に相当する、ゴム成分としてＮＢＲ〔カーボンブラックおよびグラファイト含有〕を用いた。前記ＮＢＲを用いて、図１に示される第１部材１とともに、加熱を伴う加硫圧縮成形により、図１に示される形状を有する弾性部材(シール部材)３を成形し、成形され、かつ第１部材１に固定された弾性部材(シール部材)３を第２部材２と嵌め合わせて密封装置を作製した。

これらの密封装置を用い、第１アキシアルシールリップ３１および第２アキシアルシールリップ３２がそれぞれ外側円輪部２２の内側面に摺接するようにし、グリース〔協同油脂（株）製、商品名：レアマックスＡＦ−1（増ちょう剤：ウレア化合物，基油：鉱油）〕をこれらのリップ間に封入し、この密封装置の使用状態であるアキシアルしめしろが０．６ｍｍの状態（第１アキシアルシールリップ３１の先端縁３４と第２アキシアルシールリップ３２の先端縁３５とが、外側円輪部２２の内側面に接触した状態から、内側円輪部１２と外輪円輪部２２との軸方向の間隔を０．６ｍｍ近づくように移動した状態）で、第１部材１に対して第２部材２を複数の所定の回転速度（ｍｉｎ^-1）で相対回転させ、このときの回転トルク（ｍＮ・ｍ）に対して測定した。その結果を表９および図１５に示す。

表９および図１５に示された結果から、実施例２のサンプル番号５２のゴム組成物を用いた場合には、現行ゴムと対比して、密封装置の回転トルクを顕著に低減させることができることがわかる。

本発明の密封装置の一実施態様を示す概略断面図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が０．２ＭＰａであり、グリースを拭き取ったときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が０．５ＭＰａであり、グリースを拭き取ったときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が１．０ＭＰａであり、グリースを拭き取ったときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が０．２ＭＰａであり、グリースを塗布したときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が０．５ＭＰａであり、グリースを塗布したときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例１で得られたゴム組成物からなるサンプルの接触面圧が１．０ＭＰａであり、グリースを塗布したときの摺動速さと摩擦係数との関係を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルの金属石けんの含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルの有機酸アミドの含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルにおいて、金属石けんと有機酸アミドとを併用したときの有機酸アミドの含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルの含油粒子の含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルにおいて、金属石けんと含油粒子とを併用したときの含油粒子の含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルにおいて、有機酸アミドと含油粒子とを併用したときの含油粒子の含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実施例２で得られたゴム組成物からなるサンプルにおいて、金属石けんと有機酸アミドと含油粒子とを併用したときの含油粒子の含有量による摩擦係数の変化を示す図である。実験例における密封装置の回転速度と回転トルクとの関係を示す図である。

符号の説明

１第１部材
２第２部材
３弾性部材

Claims

第１部材と、この第１部材に対して相対運動する第２部材と、
前記第１部材に固定されるとともに、前記第２部材に対して摺動する弾性部材を有する密封装置であって、
前記弾性部材が、金属石けん、有機酸アミドおよび含油粒子を含有するゴム組成物で形成され、
前記金属石けんがリチウムステアレートであり、
前記有機酸アミドが不飽和脂肪酸モノアミドであり、
前記含油粒子がシリコーン油を担持させたシリカ粒子であり、
前記金属石けんの含有量が０．０５質量％以上５質量％以下であり、
前記有機酸アミドの含有量が０．５質量％以上５質量％以下であり、
前記含油粒子の含有量が０．５質量％以上１０質量％以下である
ことを特徴とする密封装置。
金属石けんの含有量が０．１質量％以上である請求項１に記載の密封装置。
金属石けんの含有量が３質量％以下である請求項１または２に記載の密封装置。
金属石けんの含有量が２質量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の密封装置。
不飽和脂肪酸モノアミドがオレイン酸モノアミドである請求項１〜４のいずれかに記載の密封装置。
有機酸アミドの含有量が１質量％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の密封装置。
有機酸アミドの含有量が３質量％以下である請求項１〜６のいずれかに記載の密封装置。
有機酸アミドの含有量が２質量％以下である請求項１〜７のいずれかに記載の密封装置。
含油粒子の含有量が１質量％以上である請求項１〜８のいずれかに記載の密封装置。
含油粒子の含有量が２質量％以上である請求項１〜９のいずれかに記載の密封装置。
含油粒子の含有量が５質量％以下である請求項１〜１０のいずれかに記載の密封装置。
含油粒子の含有量が４質量％以下である請求項１〜１１のいずれかに記載の密封装置。