TW201735770A - 工作機械用密封構件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可長時間地維持密封性能的工作機械用密封構件。所述工作機械用密封構件具備支撐構件、及具有與工作機械的滑動面進行滑動接觸的邊緣部的平板狀的彈性構件，所述支撐構件具有與所述彈性構件的表面的一部分對向的支撐面，所述彈性構件以由所述工作機械的安裝部與所述支撐構件的所述支撐面夾持的方式安裝於所述工作機械上，所述彈性構件具有安裝於所述工作機械上時由所述安裝部與所述支撐構件夾持的固定部，以及未由所述安裝部與所述支撐構件夾持，包含所述邊緣部且可彎曲的唇部。

Description

工作機械用密封構件

本發明是有關於一種工作機械用密封構件。

車床或綜合加工機(machining center)等工作機械是於製造產業中通用的最基本的機械裝置。為了使驅動機構等不受切削粉或冷卻劑(切削油)等影響、或者為了去除切削粉或冷卻劑，於該些工作機械中使用唇式密封件、滑動密封件、伸縮(telesco)密封件、覆蓋密封件等工作機械用密封構件(有時亦稱為工作機械用刮板(wiper))。

作為工作機械用密封構件(工作機械用刮板)，例如有專利文獻1中所記載者。

於專利文獻1中揭示有如圖10所示的工作機械用密封構件(工作機械用刮板)130。圖10是表示先前的工作機械用密封構件的一例的剖面圖。

如圖10所示，工作機械用刮板(以下，亦簡稱為刮板)130包括：安裝部131，具有板形狀，用以將刮板130安裝於工作機械上；以及板形狀的唇部132，相對於安裝部131彎曲地形成。

於刮板130中，安裝部131由橡膠體形成，並且在其前面側埋設有金屬製的增強板134，且橡膠體與增強板134經硫化接著。唇部132與安裝部131的橡膠體一體地由橡膠形成。在安裝部131 與唇部132的連接部的前面側形成有剖面為圓弧狀、且於長度方向(貫穿紙面的方向)上延伸的槽135。進而，於安裝部131中設置有多個螺桿孔133。

於唇部132的背面132A側設置有金屬板136。金屬板136的前面貼附於唇部132的背面132A上，並且由唇部132完全覆蓋。

於安裝部131的螺桿孔133中插通螺桿141而將刮板130安裝在工作機械的固定蓋128上。此時，安裝部131是以垂直面131A沿著固定蓋128的方式安裝，安裝部131的垂直面131A、垂直面131C相對於工作機械的滑動面124變得垂直。

另外，因唇部132相對於滑動面124傾斜，故藉此使唇部132的背面132A與滑動面124對向，貼附於背面132A上的金屬板136位於唇部132的下側。

關於刮板130，專利文獻1進行了下述的主張。

刮板130因在安裝部131與唇部132的連接部設置有槽135，故唇部132能夠以與安裝部131的連接部為支點，藉由比較小的力而上下搖動。因此，即便於滑動面124上下起伏位移的情況下，唇部132亦應答性良好地追隨滑動面124，不會遠離滑動面124。

專利文獻2除於唇部設置帆布等來代替金屬板以外，提出與專利文獻1的工作機械用刮板相同的構成的工作機械用刮板。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2007-290070號公報

專利文獻2：日本專利特開2007-83344號公報

工作機械用密封構件是將彈性構件的端部(唇的前端部)以規定的接觸壓(彈性構件自工作機械的滑動面所受到的壓力)按壓於工作機械的滑動面上來使用。所述規定的接觸壓通常藉由將於工作機械上安裝工作機械用密封構件時的前端壓入量設為規定值來確保。

另一方面，工作機械的滑動面通常並不平滑，而具有起伏(凹凸)。因此，於使用時，工作機械用密封構件因所述滑動面的起伏而難以維持規定的接觸壓。

為了應對該問題，專利文獻1中所記載的工作機械用密封構件(工作機械用刮板)130在安裝部131與唇部132的連接部設置有槽135。於專利文獻1中主張唇部132能夠以與安裝部131的連接部為支點，藉由比較小的力而上下搖動，即便於工作機械的滑動面具有起伏的情況下，亦應答性良好地追隨。

另一方面，藉由本發明者等人的研究而明確的是：專利文獻1中所記載的工作機械用密封構件的彈性構件的與所述滑動面的接觸部分容易磨耗。可認為其理由在於：於專利文獻1的技術中，欲在安裝部與唇部的連接部吸收滑動面的起伏，因此若所述滑動面的起伏變大，則無法充分地追隨滑動面，其結果，無法將彈性構件(唇部)的接觸壓維持成固定。

再者，若降低所述接觸壓，則雖然可避免所述接觸部分中的磨耗，但由工作機械用密封構件所產生的密封性能本身下降。因此，若降低接觸壓，則難以達成使工作機械的驅動機構等不受切削粉或冷卻劑等影響的工作機械用密封構件的原本的目的。

本發明者等人為了解決此種課題而進行了努力研究。其結果，新發現一種即便於工作機械的滑動面上有起伏，與該滑動面的接觸壓的變化亦小、且耐磨耗性優異的工作機械用密封構件，從而完成了本發明。

本發明的工作機械用密封構件的特徵在於：包括支撐構件、及具有與工作機械的滑動面進行滑動接觸的邊緣部的平板狀的彈性構件，所述支撐構件具有與所述彈性構件的表面的一部分對向的支撐面，所述彈性構件以由所述工作機械的安裝部與所述支撐構件的所述支撐面夾持的方式安裝於所述工作機械上，所述彈性構件具有安裝於所述工作機械上時由所述安裝部與所述支撐構件的所述支撐面夾持的固定部，以及未由所述安裝部與所述支撐面夾持，包含所述邊緣部且可彎曲的唇部。

本發明的工作機械用密封構件是以如下方式安裝於工作機械上：當將所述邊緣部按壓於工作機械的滑動面上時，於安裝在工作機械上之前(彈性構件的邊緣部與工作機械的滑動面接 觸之前)為平板狀的彈性構件的所述唇部變成彎曲的狀態。而且，所述工作機械用密封構件是於所述唇部彎曲的狀態下使用。

即便於工作機械的滑動面上有起伏的情況下，所述工作機械用密封構件亦能夠以所述彈性構件的唇部整體吸收起伏的方式變形。因此，即便於工作機械的滑動面上有起伏的情況下，所述工作機械用密封構件亦可使所述邊緣部中的接觸壓的變化變得極小。因此，所述工作機械用密封構件的彈性構件的邊緣部難以磨耗，可長時間地維持性能。

若將工作機械用密封構件安裝於工作機械上時的所述唇部的前端壓入量變大，則此種效果變得更顯著。

另外，所述工作機械用密封構件因彈性構件為平板狀，故無需如專利文獻1、專利文獻2中所記載的工作機械用密封構件的彈性構件(包含本體部及唇部的橡膠體)般，對各製品準備模具來製作。所述平板狀的彈性構件可藉由在製作包含彈性原材料的片狀物後，將所獲得的片狀物裁剪成規定的尺寸來製作。因此，所述工作機械用密封構件的生產性優異，並且對於設計變更亦可容易地應對。

於所述工作機械用密封構件中，較佳為所述支撐構件具有設置在與所述支撐面相反側的保護部。

於此情況下，當使用工作機械用密封構件時，可使所述彈性構件的露出的表面不受切削粉影響。因此，於使用時可抑制彈性構件因切削粉的碰撞而破損。

於所述工作機械用密封構件中，較佳為所述支撐構件的支撐面與所述彈性構件的表面經由接著劑層而接合。

於此情況下，更難以產生冷卻劑穿過支撐構件與彈性構件之間而侵入至工作機械的驅動機構等中的情況。因此，所述工作機械用密封構件具有更優異的密封性能。

所述工作機械用密封構件較佳為於所述彈性構件的背面側進而具備彎曲輔助構件，且所述彎曲輔助構件包含平板狀的本體部、及自所述本體部向所述彈性構件的彎曲側延伸設置的輔助部。

於此情況下，當將工作機械用密封構件安裝於工作機械上時，容易使所述彈性構件朝規定的方向彎曲，且亦不會弄錯彎曲的方向。

進而，藉由具備所述彎曲輔助構件，更難以產生彈性構件的彎曲的方向反轉的工作機械用密封構件(彈性構件)的捲縮。

於所述工作機械用密封構件中，較佳為所述彈性構件的背面與所述彎曲輔助構件的本體部經由接著劑層而接合。

於此情況下，更難以產生冷卻劑穿過彈性構件與彎曲輔助構件之間而侵入至工作機械的驅動機構等中的情況。因此，所述工作機械用密封構件具有更優異的密封性能。

本發明的工作機械用密封構件的與工作機械的滑動面進行滑動接觸的邊緣部難以磨耗，可長時間地維持密封性能。

10、40、50、70、110‧‧‧工作機械用密封構件

11、41‧‧‧支撐構件

11a、41a‧‧‧支撐面

21‧‧‧彈性構件

21a、53a、60a‧‧‧表面

21b、72b、132A‧‧‧背面

21c、21d‧‧‧側面

22‧‧‧固定部

23、72、132‧‧‧唇部

24、74‧‧‧邊緣部

31、38‧‧‧接著劑層

32‧‧‧螺栓孔

33‧‧‧螺栓

34‧‧‧螺母

35‧‧‧安裝部

35a‧‧‧螺栓孔

36、124‧‧‧滑動面

36a‧‧‧凸的部分

42‧‧‧支撐部

43‧‧‧保護部

51‧‧‧彎曲輔助構件

52‧‧‧本體部

53‧‧‧輔助部

60‧‧‧PET片

71、134‧‧‧增強板

100‧‧‧車床

101‧‧‧主軸

102‧‧‧刀架

103、104、128‧‧‧固定蓋

105‧‧‧移動蓋

130‧‧‧工作機械用刮板

131‧‧‧安裝部

131A、131C‧‧‧垂直面

133‧‧‧螺桿孔

135‧‧‧槽

136‧‧‧金屬板

141‧‧‧螺桿

θ1、θ2‧‧‧彎折角度

H‧‧‧高度尺寸

L1、L2、L3‧‧‧距離

圖1(a)是表示第1實施形態的工作機械用密封構件的部分立體圖，圖1(b)是圖1(a)的側面圖。

圖2是表示將第1實施形態的工作機械用密封構件安裝於工作機械上的狀態的剖面圖。

圖3是示意性地表示第1實施形態的工作機械用密封構件的使用狀態的剖面圖。

圖4(a)是表示第2實施形態的工作機械用密封構件的部分立體圖，圖4(b)是圖4(a)的側面圖。

圖5是表示第3實施形態的工作機械用密封構件的側面圖。

圖6是用以說明實施例及比較例的評價中的工作機械用密封構件的安裝部位的示意圖。

圖7(a)是表示測定實施例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數的方法的示意圖，圖7(b)是表示測定比較例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數的方法的示意圖。

圖8是表示實施例1的工作機械用密封構件的評價後的邊緣部的樣子的照片。

圖9是表示比較例1的工作機械用密封構件的評價後的邊緣部的樣子的照片。

圖10是表示先前的工作機械用密封構件的一例的剖面圖。

以下，一面參照圖式，一面對本發明的實施形態的工作機械用密封構件進行說明。

(第1實施形態)

圖1(a)及圖1(b)是表示第1實施形態的工作機械用密封構件的圖，圖1(a)是立體圖，圖1(b)是側面圖。圖2是表示將第1實施形態的工作機械用密封構件安裝於工作機械上的狀態的剖面圖。圖3是示意性地表示第1實施形態的工作機械用密封構件的使用狀態的剖面圖。

如圖1(a)及圖1(b)所示，第1實施形態的工作機械用密封構件10具備平板狀的支撐構件11與平板狀的彈性構件21。支撐構件11具有與彈性構件21的表面21a的一部分對向的支撐面11a。支撐面11a經由接著劑層31而與彈性構件21的表面21a接合。如圖2所示，工作機械用密封構件10安裝於工作機械所具備的安裝部35上。

彈性構件21於安裝在工作機械上之前的自然狀態下為平板狀的構件。彈性構件21包括：於將工作機械用密封構件10安裝在工作機械上時，由安裝部35與支撐構件11的支撐面11a夾持的固定部22；以及未由安裝部35與支撐面11a夾持的唇部23。唇部23包含邊緣部24、且可彎曲。

因此，彈性構件21的自邊緣部24側的側面21c至對向的相反側的側面21d為止的距離L2比支撐面11a的同方向的距離L1長。

另外，工作機械用密封構件10具備用以將工作機械用密封構件10安裝於工作機械上的多個螺栓孔32。螺栓孔32是以貫穿支撐構件11及彈性構件21的方式設置。

如圖2所示，使用螺栓33與螺母34，以彈性構件21由工作機械的安裝部35與支撐構件11夾持的方式，將工作機械用密封構件10安裝於工作機械的安裝部35上。

此時，以彈性構件21的唇部23朝與工作機械的安裝部35的相反側彎曲、且彈性構件21的邊緣部24與工作機械的滑動面36接觸的方式，將工作機械用密封構件10安裝於工作機械上。

安裝於工作機械上的工作機械用密封構件10的彈性構件21的邊緣部24在工作機械的滑動面36上滑動，防止冷卻劑或切削粉侵入至工作機械的驅動機構等中。

工作機械用密封構件10因具備所述構成，故於使用時(與工作機械的滑動面36的滑動接觸時)邊緣部24與滑動面36的接觸壓難以變化。因此，邊緣部24難以磨耗。因此，與先前的工作機械用密封構件相比，工作機械用密封構件10可維持密封性能的時間變得特別長。

關於其理由，如下述般進行推測。

如圖3所示，於工作機械的滑動面36上通常存在起伏(凹凸)。因此，自工作機械的安裝部35(例如，用以固定工作機械用密封構件10的螺栓孔35a)至滑動面36為止的距離(圖3中，參照L3)並不固定。

因此，當工作機械用密封構件10於滑動面36的凸的部分(例如，圖3中，36a的部分)上滑動時，邊緣部24的接觸壓變大。 於先前的工作機械用密封構件中，藉由彈性構件的物性或於彈性構件的一部分中設置槽部來吸收滑動面36的起伏，並避免接觸壓的增加。但是，如已說明般，於先前的方法中難以充分地避免接觸壓的增加。

相對於此，於本實施形態的工作機械用密封構件10中，如圖3所示，當工作機械用密封構件10於滑動面的凸的部分(例如，36a)上滑動時，彈性構件21的唇部23整體的各部位可一點點地變形。因此，並非僅唇部23的特定的部位，而是唇部23整體一點點地變形(唇部整體的彎曲狀態變化)，藉此工作機械用密封構件10可吸收滑動面36的起伏，並避免邊緣部24中的接觸壓的增加。於此情況下，工作機械用密封構件10於使用時的接觸壓的變動少，耐磨耗性優異。

另外，工作機械用密封構件10即便於使用時工作機械用密封構件10的邊緣部24磨耗，唇部23整體亦一點點地變形。於此情況下，亦可減小邊緣部24的接觸壓的變動。

若將所述工作機械用密封構件安裝於工作機械上時的前端壓入量(邊緣部的壓入量)的設定值變大，則此種效果變得更顯著。其原因在於：若初期的前端壓入量變大，則對於工作機械用密封構件而言，變成邊緣部更容易磨耗的條件。

另外，本實施形態的工作機械用密封構件10將由彈性 構件21的背面21b與側面21c夾持的一邊設為邊緣部24。此種工作機械用密封構件10於以使彈性構件21的唇部23彎曲的狀態使邊緣部24接觸工作機械的滑動面36時，彈性構件21的背面21b的邊緣部24附近部分亦接觸滑動面36。即，工作機械用密封構件10的彈性構件21(唇部)與工作機械的滑動面36進行面接觸。 因此，與兩者進行線接觸的情況相比，工作機械用密封構件10的密封性能更優異。

(第2實施形態)

圖4(a)及圖4(b)是表示第2實施形態的工作機械用密封構件的圖，圖4(a)是立體圖，圖4(b)是側面圖。再者，圖4中，對與第1實施形態的工作機械用密封構件相同的構件賦予相同的符號。

如圖4所示，第2實施形態的工作機械用密封構件40的支撐構件41的形狀與第1實施形態不同，其他構成與第1實施形態的工作機械用密封構件相同。

工作機械用密封構件40所具備的支撐構件41包括：具有與彈性構件21的表面21a對向的支撐面41a的平板狀的支撐部42、及立設在與支撐部42的支撐面41a相反側的平板狀的保護部43。

工作機械用密封構件40因支撐構件41具備保護部43，故於使用時可使彈性構件21的表面21a不受切削粉影響。因此，於使用時可抑制彈性構件21因切削粉的碰撞而破損。

作為具備支撐部42與保護部43的支撐構件41，例如可使用 經彎折加工的金屬板。於支撐構件41中，保護部43的相對於支撐部42的彎折角度θ1並無特別限定，但通常為80°~150°左右。

工作機械用密封構件40藉由與第1實施形態的工作機械用密封構件10相同的方法而安裝於工作機械上來使用。

(第3實施形態)

圖5是表示第3實施形態的工作機械用密封構件的剖面圖。 再者，圖5中，對與第1實施形態及第2實施形態的工作機械用密封構件相同的構件賦予相同的符號。

如圖5所示，第3實施形態的工作機械用密封構件50是於第2實施形態的工作機械用密封構件40中，在彈性構件21的背面21b側進而具備彎曲輔助構件51。

彎曲輔助構件51具有平板狀的本體部52與平板狀的輔助部53。輔助部53自本體部52的下端部向彈性構件21(唇部23)的彎曲側(支撐構件41側)傾斜地延伸設置。再者，所述輔助部亦可彎曲。

彎曲輔助構件51的本體部52經由接著劑層38而與彈性構件21的背面21b的一部分接合。

作為具備本體部52與輔助部53的彎曲輔助構件51，例如可使用經彎折加工的金屬板。於彎曲輔助構件51中，輔助部53的相對於本體部52的彎折角度θ2並無特別限定，但通常為15°~60°左右。

本實施形態的工作機械用密封構件50是以自工作機械 的安裝部(未圖示)側起依次存在彎曲輔助構件51、彈性構件21及支撐構件41的方式安裝來使用。

工作機械用密封構件50因具備彎曲輔助構件51，故不會弄錯工作機械用密封構件50的安裝方向，而適合安裝於工作機械上。

另外，工作機械用密封構件50藉由彎曲輔助構件51來支持彈性構件21的唇部23的彎曲。因此，於使用時更難以產生工作機械用密封構件的捲縮(彈性構件21的唇部23的反轉)。但是，於使用時，輔助部53的表面53a與彈性構件21的背面21b可不必接觸。

進而，工作機械用密封構件50因彈性構件21與彎曲輔助構件51(本體部52)經由接著劑層38而接合，故更適合於防止冷卻劑穿過兩者之間而侵入。

(其他實施形態)

第1實施形態~第3實施形態的工作機械用密封構件中，支撐構件與彈性構件、及彈性構件與彎曲輔助構件經由接著劑層而接合。但是，本發明的實施形態的工作機械用密封構件中，支撐構件與彈性構件、及彈性構件與彎曲輔助構件未必需要經由接著劑層而接合，可僅物理式地密接。於此情況下，可各別地更換支撐構件、彈性構件及彎曲輔助構件各者。

本發明的實施形態的工作機械用密封構件於第3實施形態的工作機械用密封構件中，可具備與第1實施形態的工作機械用密封構件的支撐構件相同的平板狀的支撐構件作為支撐構件。

於本發明的實施形態的工作機械用密封構件中，平板狀的彈性構件並不限定於完全的長方體，例如可為對所述邊緣部實施C倒角或R倒角而成的形狀。另外，所述彈性構件可為剖面形狀(與長度方向垂直的面的形狀)向邊緣部連續地或斷續地前端變細(厚度減少)的形狀。

繼而，對所述工作機械用密封構件的構成構件進行說明。

(支撐構件)

所述支撐構件是用以將所述彈性構件確實地安裝於工作機械上的構件。就耐久性或強度的觀點而言，所述支撐構件的材質通常適當的是鋼或鋁等金屬材料。所述支撐構件的材質亦可為陶瓷或剛性塑膠等。

另外，作為所述支撐構件的材料，亦可使用表面無處理的鋼板、實施了磷酸鋅處理或鉻酸鹽處理或防銹樹脂處理等表面處理的鋼板、磷青銅或彈簧鋼等彈性金屬板等。

為了提昇與介於與彈性構件的表面之間的接著劑層的相容性，所述支撐構件亦可實施利用底漆的表面處理。

進而，為了藉由錨定效果來提昇密接性，亦可對所述支撐構件的表面(特別是經由接著劑層而與彈性構件接觸的區域)實施粗面化處理。

(彈性構件)

所述彈性構件是與工作機械的滑動面進行滑動接觸的構件。 所述彈性構件的邊緣部與工作機械的滑動面接觸。

所述工作機械用密封構件通常需要耐油性，因此作為所述彈性構件的材質，例如可列舉：丁腈橡膠(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)、胺基甲酸酯彈性體、氟橡膠、矽酮橡膠、三元乙丙橡膠(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)等。

該些之中，較佳為胺基甲酸酯彈性體。其原因在於：耐久性(耐磨耗性)優異，因此更適合於長時間地維持所期望的性能。

作為所述胺基甲酸酯彈性體，例如可列舉：使多元醇、聚異氰酸酯及視需要的交聯劑進行反應所獲得者等。

作為所述多元醇，並無特別限定，例如可列舉：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己內酯多元醇等。

所述多元醇的數量平均分子量較佳為1000~3000。藉由使用所述範圍內的多元醇，於使用時可更確實地防止切削粉或冷卻劑等的侵入。

所述數量平均分子量是藉由凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph，GPC)測定所得的聚苯乙烯換算的測定值。

作為所述聚酯多元醇，例如可列舉：藉由根據常規方法使二羧酸與二醇進行反應所獲得者等。

作為所述二羧酸，例如可列舉：對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸等芳香族二羧酸，己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸，氧基苯甲酸等氧基羧酸，該些的酯形成性衍生物等。該些之中，就耐磨耗性良好的觀點而言，較佳為己二酸。

作為所述二醇，例如可列舉：乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇、三乙二醇等脂肪族二醇，1,4-環己烷二甲醇等脂環族二醇，對二甲苯二醇等芳香族二醇，聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等聚氧伸烷基二醇等。作為所述二醇，較佳為脂肪族二醇，更佳為乙二醇、1,4-丁二醇。

作為二羧酸及二醇的反應物的聚酯多元醇為線狀結構，但亦可為使用三價以上的酯形成成分的分支狀聚酯。

作為所述聚醚多元醇，例如可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、該些的共聚物等聚伸烷基二醇等。該些之中，就耐磨耗性良好的觀點而言，較佳為聚四亞甲基二醇。

作為所述聚己內酯多元醇，例如可列舉：藉由將低分子量二醇作為起始劑，於觸媒的存在下使ε-己內酯進行開環加成所獲得者。

作為所述低分子量二醇，可較佳地使用：乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇等二價的醇，及三亞甲基二醇、甘油等三價的醇。

作為所述觸媒，例如可列舉：鈦酸四丁酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四乙酯等有機鈦系化合物，辛酸錫、氧化二丁基錫、月桂酸二丁基錫、氯化亞錫、溴化亞錫等錫系化合物等。

再者，當使所述ε-己內酯進行開環加成時，除所述ε-己內酯以外，亦可混合一部分三甲基己內酯、戊內酯等其他環狀內酯。

所述多元醇可單獨使用，亦可併用兩種以上。

作為所述聚異氰酸酯，並無特別限定，可使用先前公知者，例如可列舉：脂肪族異氰酸酯、脂環族異氰酸酯、芳香族異氰酸酯等。該些之中，就耐磨耗性良好的觀點而言，較佳為芳香族異氰酸酯。

作為所述脂肪族異氰酸酯，例如可列舉：1,6-六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate，HDI)、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯等。另外，作為所述脂肪族異氰酸酯，亦可列舉：六亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯體、縮二脲體、加成物的改性體等。

作為所述脂環族異氰酸酯，例如可列舉：異佛爾酮二異氰酸酯(Isophorone Diisocyanate，IPDI)、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯(Norbornane Diisocyanate，NBDI)等。

作為所述芳香族異氰酸酯，例如可列舉：甲伸苯基二異氰酸酯(Tolylene Diisocyanate，TDI)、伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯的混合物(以下，亦將4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯的混合物總稱為MDI(Diphenylmethane Diisocyanate))、1,5-萘二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(Xylylene Diisocyanate，XDI)、經碳二 醯亞胺改性的MDI，經胺基甲酸酯改性的MDI等。

所述聚異氰酸酯可單獨使用，亦可併用兩種以上。

作為所述交聯劑，例如可列舉：乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二乙二醇、三羥甲基丙烷、甘油、肼、乙二胺、二乙三胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二環己基甲烷、N,N-雙(2-羥基丙基)苯胺、水等。

該些之中，就耐油性良好的觀點而言，較佳為丁二醇、三羥甲基丙烷。

所述交聯劑可單獨使用，亦可併用兩種以上。

所述聚胺基甲酸酯彈性體可使用所述原料，並藉由公知的方法來製造。具體而言，例如可藉由如下方式等來製造：於適當的有機溶劑中，視需要使用觸媒，將各原料的當量比調整成NCO/OH=0.9~1.1來進行反應；以無溶劑進行熔融反應。

另外，所述聚胺基甲酸酯彈性體可藉由一步法(one-shot method)、預聚物法等來製造。

作為所述彈性構件的成形方法，並無特別限定，例如可列舉：常壓澆鑄成形、減壓澆鑄成形、離心成形、連續旋轉成形、擠出成形、射出成形、反應射出成形(Reaction Injection Molding，RIM)、旋塗等。

該些之中，較佳為離心成形、連續旋轉成形。

所述彈性構件的硬度(JIS-A硬度)較佳為55°~90°。

若所述彈性構件的硬度未滿55°，則有時當於工作機械的滑 動面上滑動時大幅度變形，無法確實地防止切削粉等的侵入。另一方面，若所述彈性構件的硬度超過90°，則彈性構件過硬，因此有時於滑動時破損。更佳的彈性構件的硬度為60°~75°。

所述JIS-A硬度是依據JIS K 7312，藉由彈簧式A型硬度試驗機所測定的值。

所述彈性構件的回彈性較佳為10%~50%。

藉由將所述彈性構件的回彈性設為所述範圍，更容易追隨滑動面的起伏，此外，於滑動時容易抑制異常聲音(震顫音)的產生。更佳的回彈性為20%~40%。

所述回彈性是依據JIS K 7312所測定的值。

所述彈性構件可含有各種添加劑。藉由含有添加劑，例如可調整彈性構件的硬度或摩擦係數等。

作為所述添加劑，例如可列舉：包含氧化鈰、氧化鋅、氧化鐵、二氧化矽等金屬氧化物或銅、鎳、鐵、鋁等金屬等的粉末；鋁、不鏽鋼、鐵等金屬製的短纖維，或聚醯胺等樹脂製的短纖維；玻璃球(glass balloon)或漂珠(fly ash balloon)等中空粒子等。

相對於橡膠成分(彈性體成分)100重量份，所述添加劑的含量較佳為1重量份~100重量份左右。

作為所述添加劑，就容易與橡膠成分(彈性體成分)相容且化學性質穩定而言，較佳為金屬氧化物的粉末，更佳為氧化鈰的粉末。

所述彈性構件除所述添加劑以外，例如亦可含有調配至 原料中的擴鏈劑、交聯促進劑或交聯延遲劑等反應助劑、抗水解劑、著色劑、光穩定劑、熱穩定劑、抗氧化劑、防黴劑、阻燃劑、增量劑等。

(接著劑層)

將所述彈性構件與所述支撐構件加以固定的接著劑層、及將所述彈性構件與所述彎曲輔助構件加以固定的接著劑層並無特別限定，只要考慮各構件的材質而適宜選擇即可。

作為所述接著劑層，例如可列舉：藉由乙烯-乙酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)系、聚醯胺系或聚胺基甲酸酯系的熱熔接著劑，或者硬化型接著劑等所形成者等。另外，作為所述接著劑層，例如亦可列舉包含雙面膠者等。

將所述彈性構件與所述支撐構件加以接合的接著劑層、及將所述彈性構件與所述彎曲輔助構件加以接合的接著劑層的材質可相同，亦可不同。

所述接著劑層的厚度並無特別限定，但較佳為50μm~500μm。

於車床或綜合加工機等各種工作機械中，本發明的實施形態的工作機械用密封構件可用作用以使工作機械的運轉部位、驅動機構等不受切削粉或冷卻劑等影響的密封構件。所述工作機械用密封構件例如可用作唇式密封件、滑動密封件、伸縮密封件、覆蓋密封件等。

本發明的實施形態的工作機械用密封構件特別適合作為唇式 密封件。

[實施例]

以下，藉由實施例來更具體地說明本發明的實施形態，但本發明的實施形態並不限定於以下的實施例。

(實施例1)

支撐構件的製作

將厚度為0.8mm的鋼板(神戸製鋼所(股份)製造，格林寇特(Green Coat)GX-K2)裁剪成34mm×600mm，於自一側的長邊起18mm的部分，與長邊平行地彎折90°，而製作如圖5所示的L字形狀的支撐構件41(θ1=90°)。支撐構件41的所述自一側的長邊起18mm的部分為支撐部42，剩餘的部分為保護部43。

彈性構件的製作

向聚己二酸乙二酯二醇(三洋化成工業(股份)製造，三艾斯塔(San Ester)2620，羥值為56.1mgKOH/g)100重量份中添加純MDI(東曹(股份)製造，密里奧奈特(Millionate)MT)39.5重量份，於75℃環境下進行減壓脫泡後，於同溫度環境下一面進行攪拌一面反應8小時，而獲得預聚物。該預聚物的NCO濃度為6.5%。

其後，向所獲得的預聚物中添加氧化鈰粉末(太陽礦工(股份)製造，塞利科(Cerico)CH-BS302)4.0重量份、1,4-丁二醇(三井化學(股份)製造)6.14重量份、三羥甲基丙烷(三菱瓦斯化學(股份)製造)0.683重量份，並進行攪拌混合而製備胺基 甲酸酯組成物。

將剛製備後所獲得的胺基甲酸酯組成物投入至離心成形機中，於模具溫度150℃、交聯時間60分鐘的條件下進行交聯，使厚度1.6mm且圓筒狀的硬化物成型後，進行脫模。其後，將圓筒狀的硬化物的一處切斷而展開成板形狀，並於鼓風烘箱內以120℃、12小時的條件進行後交聯，而獲得聚胺基甲酸酯製原料片。

繼而，將所述原料片切割成縱36mm×橫600mm，而製成包含胺基甲酸酯片的彈性構件。所述胺基甲酸酯片的JIS-A硬度為78°。

再者，胺基甲酸酯片的JIS-A硬度是依據JIS K 7312進行測定。所述JIS-A硬度是將10片厚度為1.6mm的胺基甲酸酯片重疊來測定。

彎曲輔助構件的製作

將厚度為0.8mm的鋼板(神戸製鋼所(股份)製造，格林寇特(Green Coat)GX-K2)裁剪成24mm×600mm，於自一側的長邊起20mm的部分，與長邊平行地彎折30°，而製作如圖5所示的彎曲輔助構件51(θ2=30°)。彎曲輔助構件51的所述自一側的長邊起20mm的部分為本體部52，剩餘的部分為輔助部53。

工作機械用密封構件的製造

使用5mm寬的雙面膠(日東電工公司製造，No.500)將支撐構件固定於彈性構件的表面的規定的位置上。繼而，使用所述雙面膠將彎曲輔助構件固定於彈性構件的背面的規定的位置上。 其後，形成多個螺栓孔，而製作具有圖5所示的形狀的工作機械用密封構件。

再者，所製作的工作機械用密封構件的高度尺寸(圖5中，H)為32mm。

(比較例1)

將霓塔(Nitta)公司製造的滑動密封件(霓塔滑動密封件GW-LPV1)設為本比較例的工作機械用密封構件。

[評價]

將實施例及比較例中所製作的工作機械用密封構件安裝於CNC車床(DMG森精機公司製造，NLX3000)上。其後，於下述的條件下使用約7個月，並觀察使用後的邊緣部的狀態。

使用條件

運轉時間：7.5hr/day，運轉率：約50%

切削材：鐵或鋁(分別包含鑄件)

冷卻劑：合成系冷卻劑(莫萊斯柯公司製造，莫萊斯柯(Moresco)Bio60E)。再者，冷卻劑是利用自來水將原液稀釋成20倍(體積基準)後使用。

安裝部位：參照圖6

圖6是用以說明工作機械用密封構件的安裝部位的示意圖。

本評價中所使用的車床100具備：主軸101，可旋轉地軸支於主軸台(未圖示)上；以及刀架102，沿著主軸101的軸線方向 可移動地安裝於導軌(未圖示)上。於車床100中設置有保護主軸台的固定蓋103、固定蓋104，及與刀架102一同移動的移動蓋105。車床100藉由該些蓋103~蓋105來防止切削粉或冷卻劑朝切削空間外飛散，並防止切削粉或冷卻劑附著於主軸台或導軌上。

於本評價中，在固定蓋103的與移動蓋105對向的側端面安裝堵塞固定蓋103與移動蓋105的間隙、且防止切削粉或冷卻劑朝間隙內的進入的工作機械用密封構件110來進行評價。

另外，於朝CNC車床上安裝工作機械用密封構件110的前後(工作機械用密封構件110的使用前後)，藉由下述的方法來測定實施例及比較例各自的工作機械用密封構件的邊緣部的動摩擦係數。

所述動摩擦係數是使用新東(Heidon)式表面性試驗機(HEIDON-14DR型)來測定。圖7(a)是表示測定實施例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數的方法的示意圖。圖7(b)是表示測定比較例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數的方法的示意圖。

實施例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數(參照圖7(a))

以彈性構件21的背面21b與聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)片60的表面(鏡面)60a形成的角變成25°的方式，使工作機械用密封構件50的邊緣部24接觸PET片60。進而，自彎曲輔助構件51的上側，於鉛垂方向上 向下對工作機械用密封構件50施加垂直負荷0.98N來將邊緣部24按壓於PET膜60上。再者，圖7(a)中，11為支撐構件。

其後，以1500mm/min的移動速度使PET片60進行水平移動(圖7(a)中，移動方向自左向右)。利用測力器(load cell)檢測此時的去除了初期峰值阻力的穩定滑動時的水平負荷F(N)，並進行記錄。繼而，利用分析儀對記錄圖進行運算平均化處理來算出動摩擦係數。

比較例1的工作機械用密封構件的動摩擦係數(參照圖7(b))

以唇部72的背面72b與PET片60的表面(鏡面)60a形成的角變成25°的方式，使工作機械用密封構件70的邊緣部74接觸PET片60。進而，自增強板71的上側，於鉛垂方向上向下對工作機械用密封構件70施加垂直負荷0.98N來將邊緣部74按壓於PET膜60上。

其後，以1500mm/min的移動速度使PET片60進行水平移動(圖7(b)中，移動方向自左向右)。利用測力器檢測此時的去除了初期峰值阻力的穩定滑動時的水平負荷F(N)，並進行記錄。繼而，利用分析儀對記錄圖進行運算平均化處理來算出動摩擦係數。

所述動摩擦係數的測定均於溫度20℃~25℃、相對濕度40%~55%的環境下進行。

另外，於任一測定中，使用前的工作機械用密封構件的動摩 擦係數的測定均於PET片60的表面60a處於清潔的狀態的乾式條件下進行，使用後的工作機械用密封構件的動摩擦係數的測定均於PET片60的表面60a由冷卻劑潤濕的濕式條件下進行。將所述濕式條件設為在PET片的與工作機械用密封構件的邊緣部的接觸部分滴加有約5ml莫萊斯柯(Moresco)Bio-60E的20倍稀釋水溶液的狀態。

(結果)

動摩擦係數

使用前的動摩擦係數：實施例1=0.44，比較例1=0.23

使用後的動摩擦係數：實施例1=0.49，比較例1=0.81。

CNC車床中的運轉

實施例1的工作機械用密封構件於使用7個月後，在彈性構件的唇部，雖然於邊緣部24的附近觀察到摩擦過的痕跡，但大體上未觀察到邊緣部24的磨耗(參照圖8)。

另一方面，比較例1的工作機械用密封構件於使用7個月後，可看到邊緣部的磨耗，且觀察到由橡膠的消失所引起的纖維的露出(參照圖9)。

另外，評價後，將工作機械用密封構件去除，並觀察工作機械的狀態。

其結果，於實施例1中，雖然在固定蓋103與移動蓋105的間隙中觀察到切削粉的侵入，但其數量為幾個左右。另一方面，於比較例1中，在固定蓋103與移動蓋105的間隙中觀察到許多 切削粉的侵入。

10‧‧‧工作機械用密封構件

11‧‧‧支撐構件

21‧‧‧彈性構件

22‧‧‧固定部

23‧‧‧唇部

24‧‧‧邊緣部

31‧‧‧接著劑層

32‧‧‧螺栓孔

Claims (5)

1. 一種工作機械用密封構件，其特徵在於，包括：支撐構件；以及具有與工作機械的滑動面進行滑動接觸的邊緣部的平板狀的彈性構件，所述支撐構件具有與所述彈性構件的表面的一部分對向的支撐面，所述彈性構件以由所述工作機械的安裝部與所述支撐構件的所述支撐面夾持的方式安裝於所述工作機械上，所述彈性構件具有安裝於所述工作機械上時由所述安裝部與所述支撐構件夾持的固定部以及未由所述安裝部與所述支撐構件夾持，包含所述邊緣部且可彎曲的唇部。
2. 如申請專利範圍第1項所述的工作機械用密封構件，其中所述支撐構件具有設置在與所述支撐面相反側的保護部。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的工作機械用密封構件，其中所述支撐構件的支撐面與所述彈性構件的表面經由接著劑層而接合。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的工作機械用密封構件，其中於所述彈性構件的背面側進而具備彎曲輔助構件，所述彎曲輔助構件包含平板狀的本體部、及自所述本體部向所述彈性構件的彎曲側延伸設置的輔助部。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的工作機械用密封構件，其中所述彈性構件的背面與所述彎曲輔助構件的本體部經由接著劑層而接合。