WO2015119030A1

WO2015119030A1 - 工作機械用シール部材

Info

Publication number: WO2015119030A1
Application number: PCT/JP2015/052476
Authority: WO
Inventors: 勇喜阿部; 岩崎　成彰; 三生堀内
Original assignee: バンドー化学株式会社
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-08-13
Also published as: EP3103584A1; CN105960309A; TWI636211B; JP5947471B2; KR20160117593A; JPWO2015119030A1; EP3103584B1; US20170008140A1; TW201540993A; EP3103584A4; US10335910B2; KR101841186B1; ES2861900T3; CN105960309B

Abstract

　本発明は、優れたシール性を長期間に渡って確保することができるため信頼性に優れ、効率よく、かつ安価に製造することができる工作機械用シール部材を提供することを目的とし、本発明の工作機械用シール部材は、支持部材、板状の弾性部材及び上記支持部材と上記弾性部材とを接合する接着剤層を備え、上記支持部材の形状は、板状体を屈曲させた形状であり、上記弾性部材は、上記支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した状態で、上記弾性部材の表面の一部に積層された上記接着剤層を介して上記支持部材に接合されており、上記弾性部材の裏面と一の側面とがなす角部を相手材と当接するエッジ部とし、かつ、上記一の側面が切断加工により形成された面であることを特徴とする。

Description

工作機械用シール部材

　本発明は、工作機械用シール部材に関する。

　旋盤やフライス盤などの工作機械は、製造産業で汎用されている最も基本的な機械装置である。これらの工作機械では、駆動機構等を切屑やクーラント（切削油）等から保護するために、種々のシール部材、例えば、スライドシール、テレスコシール、カバーシール、リップシール等が使用されている。
　例えば、テレスコシールは、テレスコカバーに使用されるワイパー部材である。テレスコカバーは、サイズの異なる複数の箱状のカバーが間隙を介した状態で段違いに配設された望遠鏡の筒のような構造を備え、各カバーがパンタグラフ等の連結部材を介して連結され、工作機械の工具の移動等に伴ってカバー全体が伸縮するように構成されたものである。テレスコシールは、カバー間の隙間を埋めるためのワイパー部材であり、外側のカバーの端部に、内側のカバーの外側表面と摺接するように取り付けられ、切屑等がカバー内部（テレスコカバーの内部）へ侵入するのを防止する。

　このようなテレスコシールとしては、例えば、図１０に示したような工作機械用ワイパー１が提案されている。工作機械用ワイパー１は、ゴムからなるワイパー本体２と、ワイパー本体２に接合された支持部材４とを有し、カバー部材５の先端部下面に固着具等で取り付けることができるように構成されている。工作機械用ワイパー１は、ワイパー本体２の先端部に形成されたリップ部３を内側のカバー部材５の外面に摺接させることで、カバー部材５の外面に存在する切屑等が隙間からカバー内へ入り込むのを防止している（例えば、特許文献１の［従来の技術］欄参照）。

特開２０００－３０８９４４号公報

　図１０に示したような工作機械用ワイパーは、カバー部材に取り付けた際に、ワイパー本体の大部分がカバー部材の外側に露出している。そのため、この工作機械用ワイパーは、使用時に切屑（切り粉）等がワイパー本体に接触することを回避することができない形状となっている。
　そのため、使用時に切り粉等がワイパー本体に接触することにより、ワイパー本体に亀裂が生じたり、更にはワイパー本体が破損したりすることがあり、その信頼性が不充分であるとの課題があった。

　図１０に示したような工作機械用ワイパーの製造は、ワイパー本体と支持部材とを一体成型することにより行われる。一体成型により工作機械用ワイパーを製造する場合、成型後、成型品に生じたバリを除去する工程が必要となり、工程数が多くなるとの課題があった。特に、特許文献１に示したような形状を有するワイパー部材を一体成型する場合は、エッジ部にバリが発生しやすいとの課題があった。
　また、一体成型を行うためには専用の金型が必要であり、工程数が多くなることと相俟って、生産性の向上が図りにくく、製造コストが高くなるとの課題もあった。

　本発明者らは、このような課題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を完成した。
　本発明の工作機械用シール部材は、支持部材、板状の弾性部材、及び、上記支持部材と上記弾性部材とを接合する接着剤層を備え、
　上記支持部材の形状は、板状体を屈曲させた形状であり、
　上記弾性部材は、上記支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した状態で、上記弾性部材の表面の一部に積層された上記接着剤層を介して上記支持部材に接合されており、
　上記弾性部材の裏面と一の側面とがなす角部を相手材と当接するエッジ部とし、かつ、上記一の側面が切断加工により形成された面であることを特徴とする。

　本発明の工作機械用シール部材では、上記弾性部材の裏面と上記一の側面とのなす角が、鋭角であることが好ましい。
　また、上記弾性部材の表面と一の側面とがなす角部に面取り加工が施されていることが好ましい。
　更に、本発明の工作機械用シール部材において、上記弾性部材は、ウレタンエラストマーからなることが好ましい。

　本発明の工作機械用シール部材では、上述したように、板状体を屈曲させた形状を有する支持部材に対して、板状の弾性部材がその表面（おもて面）の一部に積層された接着剤層を介して接合されている。上記弾性部材は、上記支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した形状が維持されている。これにより、上記工作機械用シール部材では、弾性部材の表面側の一部又は全部が支持部材によって被覆されることとなる。そのため、上記弾性部材の表面は上記支持部材により保護されることとなり、使用時に上記弾性部材の表面に切り粉（切屑）が接触しにくくなる。その結果、上記工作機械用シール部材では、切り粉により弾性部材が破損され、シール性能が低下することを回避することができ、長期間に渡って高いシール性を確保することができる。

　また、本発明の工作機械用シール部材は、板状の弾性部材が湾曲した状態を維持するように支持部材に接合されている。上記工作機械用シール部材は、相手材の当接面（摺動面を含む）から離れる方向の復元力が弾性部材に働き続けるように上記支持部材に取り付けて使用する。これにより、上記工作機械用シール部材では、相手材の当接面側への押し込み量を大きくしても摺動抵抗が上昇しにくく、かつ、押し込み量を大きくすることにより弾性部材の摺接部における相手材との接触面積を大きくすることができる。その結果、本発明の工作機械用シール部材は、長期間に渡って繰り返し摺動させた場合や、相手材の当接面に凹凸がある場合であっても、切り粉がスリ抜けたり、弾性部材に破損が生じたり、相手材が弾性部材をかみこんでシール部材として機能しなくなったりすることがなくなる。従って、本発明の工作機械用シール部材では、長期間に渡って優れた性能を維持することができ、信頼性に優れる。

　また、本発明の工作機械用シール部材では、弾性部材において相手材と当接するエッジ部をなす一の側面が切断加工により形成された面である。従って、上記エッジ部は、バリや凹凸のない直線性に優れた高精度のエッジ部である。そのため、上記エッジ部を備えた工作機械用シール部材は、極めて優れたシール性を発揮することができる。

　また、本発明の工作機械用シール部材は、支持部材と弾性部材とを別々に作製した後、両者を接着剤層により接合させることで製造することができる。そのため、従来の支持部材と弾性部材とを一体成型する製造方法に比べて、その製造工程が簡便であり、また、専用の成形金型等も不要である。このような製造方法では、効率よく、かつ、安価で、工作機械用シール部材を製造することができる。

（ａ）は、本発明の工作機械用シール部材の一例を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（ａ）～（ｃ）のそれぞれは、本発明の工作機械用シール部材を構成する弾性部材の湾曲させる前の状態を模式的に示す側面図である。図１に示した工作機械用シール部材を取り付けたテレスコカバーの一部を模式的に示す断面図である。本発明の工作機械用シール部材の別の一例を模式的に示す側面図である。図４に示した工作機械用シール部材を取り付けたテレスコカバーの一部を模式的に示す断面図である。従来のテレスコカバーに保護部材を取り付けた一例の一部を模式的に示す断面図である。比較例１で作製した工作機械用シール部材を模式的に示す断面図である。実施例及び比較例で作製した工作機械用シール部材の摺動抵抗を測定する方法を説明するための断面図である。実施例及び比較例で作製した工作機械用シール部材の性能を評価する方法を説明するための断面図である。従来のテレスコカバーの一部を模式的に示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　本発明の工作機械用シール部材は、支持部材、板状の弾性部材、及び、上記支持部材と上記弾性部材とを接合する接着剤層を備え、上記支持部材の形状は、板状体を屈曲させた形状であり、上記弾性部材は、上記支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した状態で、上記弾性部材の表面の一部に積層された上記接着剤層を介して上記支持部材に接合されており、上記弾性部材の裏面と一の側面とがなす角部を相手材と当接するエッジ部とし、かつ、上記一の側面が切断加工により形成された面であることを特徴とする。

　図１（ａ）は、本発明の工作機械用シール部材の一例を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
　図１に示すように、本発明の工作機械用シール部材１０は、主面の形状が長方形の金属板を長手方向（図１（ａ）中、上下方向）に沿って屈曲させた支持部１１ａと保護部１１ｂとからなる支持部材１１と、板状の弾性部材１２とを備え、弾性部材１２が接着剤層１３を介して、支持部材１１の屈曲形状に沿って湾曲した状態で支持部材１１に接合されている。接着剤層１３は、弾性部材１２の表面（おもて面）１２ａの一部に積層され、支持部材１１の支持部１１ａの内面（図１（ａ）中、下側の面）に弾性部材１２を接着している。

　このとき、弾性部材１２は、支持部材１１の屈曲形状に沿うように湾曲させて、その一部が接着剤層１３を介して支持部材１１に接合されるとともに、接着剤層１３が積層されていないエッジ部側の表面が支持部材１１の保護部１１ｂの内面と接触している。ここで、保護部１１ｂは、弾性部材１２が復元力により元々の形状、即ち、湾曲していない板状に戻ろうとするのを抑制するストッパとして働き、弾性部材１２が支持部材１１の屈曲形状に沿って湾曲した形状を維持するための役割を果たしている。

　更に、保護部１１ｂは、弾性部材１２の表面を覆い、保護する役割も有している。弾性部材１２の保護部１１ｂによって覆われた部分は、使用時に切り粉等が接触しにくいため、保護部１１ｂにより保護されていることとなる。
　本発明の工作機械用シール部材では、弾性部材の表面の８０％以上が支持部材で被覆されていることが好ましく、９０％以上被覆されていることがより好ましい。

　また、工作機械用シール部材１０では、支持部材１１に接合された弾性部材１２が湾曲した状態を維持している。そのため、上述した通り、弾性部材１２の当接部（エッジ部及びその近傍）に相手材の当接面から離れる方向（図１（ｂ）の例では図中上方向）に復元力が働き続けることとなる。

　支持部材１１は、工作機械用シール部材１０が相手材と当接する際、又は、相手材に対して摺動する際に、弾性部材１２が相手材に接触した状態を維持する役割を果たすとともに、工作機械用シール部材１０をテレスコカバー等に取り付ける役割を有する。工作機械用シール部材１０は、ボルト締め等によりテレスコカバー等に取り付けられる。

　上記支持部材の材料としては、耐久性や強度の点から一般にスチールやアルミニウム等の金属材料が適当であるが、セラミックや剛性プラスチックを使用することもできる。
　また、表面無処理の鋼板、リン酸亜鉛処理やクロメート処理、錆止め樹脂処理等の表面処理の施された鋼板、りん青銅やばね鋼などの弾性金属板等も使用することができる。

　上記支持部材は、接着剤層とのなじみ性を向上させるために、予めウレタン系又はシラン系等のプライマーにより表面処理が施されていてもよい。
　上記支持部材の表面（特に接着剤層と接する領域）は、アンカー効果によって接着剤層との密着性を向上させるために、粗面化処理が施されていてもよい。
　上記支持部材は、必ずしも１枚の板状体を折り曲げて作製したものに限定されるわけではなく、例えば、２枚の平板を所定の角度で接合したものであってもよい。

　上記支持部材は、図１に示したように、板状体を屈曲させた形状を有する部材である。ここで、上記支持部材の屈曲位置や、上記支持部と上記保護部のなす角は特に限定されず、弾性部材を湾曲させ、それを維持することができる形状であればよい。
　上記支持部と上記保護部のなす角は、９０～１７０°が好ましい。さらに好ましくは１１０～１６０°である。

　弾性部材１２は、工作機械用シール部材１０の使用時に、相手材と接触する部材であり、エッジ部（弾性部材１２の裏面と相手材と接触する側の側面とがなす角部：図１（ｂ）中、Ａの部分）で相手材と接触する。
　弾性部材１２は、上述した通り、板状の部材が支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した状態で支持部材に接合されている。
　以下、弾性部材の具体的な形状について湾曲させる前の形状をもとに説明する。
　図２（ａ）～（ｃ）のそれぞれは、本発明の工作機械用シール部材を構成する弾性部材の湾曲させる前の状態を模式的に示す側面図である。なお、各図の説明においては、図中上側を弾性部材の表面（おもて面）とし、図中右側をエッジ部を構成する側面とする。

　図２（ａ）に示す弾性部材１２は、図１に示した工作機械用シール部材１０が備える板状部材の湾曲させる前の形状である。弾性部材１２は、隣接する各面が直交した板状体である。
　一方、本発明の工作機械用シール部材における弾性部材の形状は、図１及び図２（ａ）に示した形状に限定されるわけではなく、例えば、図２（ｂ）、（ｃ）に示した形状等であっても良い。

　図２（ｂ）に示した弾性部材２２は、図２（ａ）に示した弾性部材１２において、角部の１箇所にＣ面取りを施したものである。
　このような弾性部材２２は、図１に示した弾性部材１２と同様、湾曲させた状態で接着剤層を介して支持部材（支持部）に接合させると、使用時に、摺動抵抗を維持したまま、弾性部材２２のエッジ部及びその外側近傍に切り粉が溜まりにくくなる。そのため、切り粉による弾性部材の劣化や破損等が発生しにくくなり、長期間に渡ってシール性を維持するのに適している。
　また、上記弾性部材の角部に図２（ｂ）に示すようにＣ面取りが施された場合、弾性部材２２の表面２２ａと面取りが施された面２２ｃとのなす角は、１００～１５０°が好ましく、１１０～１４０°がより好ましい。
　本発明において、弾性部材の角部に面取り加工を施す場合、面取りはＣ面取りに限定されるわけではなく、Ｒ面取り等の他の面取りであってもよい。

　図２（ｃ）に示した弾性部材３２は、エッジ部を構成する弾性部材３２の側面３２ｂが、弾性部材３２の表面３２ａ及び裏面に対して斜めに形成されており、弾性部材３２の裏面とエッジ部を構成する側面３２ｂとのなす角（図中、θ）が鋭角である。
　弾性部材において、エッジ部を構成する側面３２ｂの形状をこのような形状とすることにより、使用時には、摺動抵抗を維持したまま、弾性部材３２のエッジ部及びその外側近傍に切り粉が溜まりにくくなる。そのため、切り粉による弾性部材の劣化や破損等が発生しにくくなり、長期間に渡ってシール性を維持するのに適している。

　上記弾性部材において、エッジ部を構成する弾性部材の側面が、弾性部材の表面及び裏面に対して斜めに形成されている場合、弾性部材の裏面とエッジ部を構成する側面とのなす角（図２（ｃ）中、θ）は、上記弾性部材の湾曲状態等を考慮して適宜選択すればよい。上記角度θは、通常、３０～８０°程度が好ましい。上記角度が３０°未満では、エッジ部における弾性部材と相手材との接触面積が大きくなり、その結果、使用時に摺動抵抗等が大きくなることがある。一方、上記角度が８０°を超えると切り粉の堆積を防止する効果が得られにくくなる。より好ましくは、４０～７０°である。

　本発明の工作機械用シール部材において、上記弾性部材の形状は、図１、２に示した形状に限定されるわけではなく、例えば、角部が面取りされた弾性部材における面取り箇所が、エッジ部をなす角部であっても良い。また、上記弾性部材は、複数の角部に面取り加工が施されていても良い。
　また、弾性部材のエッジ部を構成する側面が斜めに形成されている場合、側面と弾性部材の表面が鋭角を成し、側面と弾性部材の裏面とが鈍角を成すように形成されていてもよい。

　上記弾性部材において、エッジ部を構成する側面（図２中、１２ｂ、２２ｂ及び３２ｂ）は、切断加工により形成された面であることが好ましい。
　切断加工により形成された面は、極めて平坦性に優れ、上記エッジ部の形状が極めてシャープになる（直線性に優れた形状となる）。そのため、上記弾性部材のエッジ部をより確実に相手材に接触させ、相手材との摺動時にも接触状態を維持することができる。また、テレスコシールとして使用した際にもシール性に優れる。
　上記切断加工は、例えば、超音波カッター等を用いて行えばよい。
　なお、Ｃ面取りが施された面（図２（ｂ）中、２２ｃ）もまた超音波カッター等を用いた切断加工により形成された面であることが好ましい。

　上記弾性部材の材質としては、その使用対象が工作機械であり、耐油性が求められることから、例えば、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等が挙げられる。
　これらのなかでは、ウレタンエラストマーが好ましい。耐久性（耐摩耗性）に優れるため、長期間に渡って所望の性能を維持することができる。

　上記ウレタンエラストマーとしては、例えば、ポリオール、ポリイソシアネート及び必要に応じて架橋剤を反応させて得られたもの等が挙げられる。

　上記ポリオールとしては特に限定されず、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
　上記ポリオールは、数平均分子量が１０００～３０００であることが好ましい。上記範囲内のポリオールを用いることにより、相手材との当接時に切り粉やクーラント等の侵入をより確実に防止することができる。
　上記数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）測定によるポリスチレン換算の測定値である。

　上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得たもの等が挙げられる。
　上記ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、それらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。これらのなかでは、耐摩耗性が良好な点から、アジピン酸が好ましい。

　上記グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，９－ノナンジオール、トリエチレングリコール等の脂肪族グリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ｐ－キシレンジオール等の芳香族ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等が挙げられる。上記グリコールとしては、脂肪族グリコールが好ましく、エチレングリコール、１，４－ブタンジオールが更に好ましい。
　ジカルボン酸及びグリコールの反応物であるポリエステルポリオールは、線状構造であるが、３価以上のエステル形成成分を用いた分枝状ポリエステルであってもよい。

　上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの共重合体等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、耐摩耗性が良好な点から、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。

　上記ポリカプロラクトンポリオールとしては、例えば、触媒の存在下で低分子量グリコールを開始剤としてε－カプロラクトンを開環付加させることにより得られるものが挙げられる。
　上記低分子量グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の２価のアルコール、トリメチレングリコール、グリセリン等の３価のアルコールが好ましく用いられる。上記触媒としては、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネート等の有機チタン系化合物、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、塩化第１スズ、臭化第１スズ等のスズ系化合物等が好ましく用いられる。
　なお、上記ε－カプロラクトン以外にもトリメチルカプロラクトンやバレロラクトンのような他の環状ラクトンを一部混合してもかまわない。
　上述したポリオールは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　上記ポリイソシアネートは特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。上記ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネート等が挙げられる。これらのなかでは、耐摩耗性が良好な点から、芳香族イソシアネートが好ましい。

　上記脂肪族イソシアネートとしては、例えば、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体等も挙げられる。
　上記脂環族イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。
　上記芳香族イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、４，４′－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５－ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、カルボジイミド変性のＭＤＩ、ウレタン変性のＭＤＩ等が挙げられる。
　上記ポリイソシアネートは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　上記架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、４，４’－ジアミノジシクロヘキシルメタン、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシプロピル）アニリン、水等が挙げられる。
　これらのなかでは、耐油性が良好な点から、ブタンジオール、トリメチロールプロパンが好ましい。
　上記架橋剤は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。

　上記ポリウレタンエラストマーは、上記原料を使用し、公知の方法で製造することができる。例えば、適当な有機溶剤中で必要に応じて触媒を使用し、各原料の当量比をＮＣＯ／ＯＨ＝０．９～１．１に調整して反応させること、無溶剤で溶融反応させること等により製造することができる。また、全原料を同時に反応させる方法（ワンショット法）、プレポリマー方法等により製造することもできる。

　上記弾性部材の成形方法としては特に限定されず、例えば、常圧注型成形、減圧注型成形、遠心成形、連続回転成形、押出成形、射出成形、反応射出成形（ＲＩＭ）、スピンコーティング等が挙げられる。
　これらのなかでは、遠心成形、連続回転成形が好ましい。

　上記弾性部材の硬度（ＪＩＳ　Ａ　硬度）は、５５～９０°が好ましい。
　上記弾性部材の硬度が５５°未満では、使用時、特に相手材と摺動する際に変形してしまい、切り粉等の侵入を確実に防止することができないことがある。一方、上記硬度が９０°を超えると弾性部材が硬すぎるため、摺動時に破損してしまうことがある。より好ましい弾性部材の硬度は、６０～７５°である。
　上記ＪＩＳ　Ａ　硬度は、ＪＩＳ　Ｋ　７３１２に準じて、スプリング式タイプＡ硬さ試験機により測定される値である。

　上記弾性部材の反発弾性は、１０％～５０％が好ましい。
　上記弾性部材が相手材と摺動する場合、相手材の摺接面の表面凹凸に追随するための即応性と、摺動時に異音（ビビり音）を発生させない性能とが求められる。両者はトレードオフの関係にある特性であるが、上記弾性部材の反発弾性を上記範囲とすることにより、上記のトレードオフの関係にある特性を両立することができる。より好ましい反発弾性は、２０％～４０％である。
　上記反発弾性は、ＪＩＳ　Ｋ　７３１２に準拠して測定された値である。

　上記弾性部材は、更に、短繊維を含有していても良い。これにより弾性部材の硬度等を調整することも可能である。
　上記短繊維としては、例えば、ゴム成分（エラストマー成分）となじみやすいことからポリアミド繊維が好ましく用いられる。
　上記短繊維は、アスペクト比が５以上で、太さが１～１０デニル程度のものが適している。
　上記短繊維を含有する場合、その含有量はゴム成分（エラストマー成分）１００重量部に対して１～１００重量部程度が好ましい。

　接着剤層１３は、弾性部材１２を支持部材１１に接合させるためのものであり、弾性部材を支持部材に充分な接着力で接合することができるものであれば特に限定されない。上記接着剤層の材質は、支持部材及び弾性部材の材質を考慮して適宜選択すればよい。
　上記接着剤層としては、例えば、ＥＶＡ系、ポリアミド系又はポリウレタン系のホットメルト接着剤や、硬化型接着剤等により形成されたもの、更には両面テープにより形成されたもの等が挙げられる。
　上記接着剤層は、上記弾性部材がウレタンエラストマーからなる場合、支持部材と弾性部材との接合強度に優れる点からウレタン系ホットメルト接着剤により形成されることが好ましい。特に、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤により形成されることが好ましい。湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤を用いた場合、使用時に工作機械用シール部材が高温になった場合でも接着剤層が溶融、軟化せず、安定した接着性を維持することができるからである。

　上記湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤とは、溶融した状態で塗布、接着した後、弾性部材及び／又は支持部材の表面に付着する水分や、雰囲気の湿度と反応して徐々に架橋反応が進行する接着剤であり、ウレタンプレポリマーを含むものである。
　具体的には、例えば、ウレタンプレポリマー（例えば、ポリカーボネート系ウレタンプレポリマー）３０～５０重量％、熱可塑性樹脂０～７０重量％、及び、粘着性付与剤０～５０重量％からなるもの等を用いることができる。
　上記ウレタンプレポリマーは、分子中に２個以上のイソシアネート基を有し、雰囲気中に含まれる水分と反応して硬化するものである。
　上記熱可塑性樹脂としては、例えば、飽和ポリエステル等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、上記湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤において、結晶性を与えることにより接着力を上げる役割と、１２０～１４０℃程度の温度で塗布することができるようにする可塑剤の役割とを果たす。上記熱可塑性樹脂を配合することにより、上記湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤は、低温作業性に優れたものとなる。

　上記湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤としては、市販品も使用することができる。上記市販品の具体例としては、例えば、タイフォースＨ－８１０、タイフォースＨ－８５０、タイフォースＰＵＲ－１Ｓ、タイフォースＨ－９１０、タイフォースＦＨ－４４５、タイフォースＦＨ－３１５ＳＢ、タイフォースＦＨ－４３０、タイフォースＦＨ－００ＳＢ（いずれもＤＩＣ社製）、ＲＨＣ－１０１、５９２１（ノーテープ工業社製）、ハイボン４８３６Ｍ、ハイボン４８３６Ｓ、ハイボン４８３６Ｗ（日立化成ポリマー社製）等が挙げられる。
　これらのなかでは、タイフォースＨ－８１０、タイフォースＨ－８５０が好ましい。

　接着剤層１３の厚さは特に限定されないが、５０～５００μｍが好ましい。
　接着剤層１３がホットメルト接着剤からなる場合、接着剤層１３の厚さは５０～２００μｍが好ましい。ホットメルト接着剤からなる接着剤層１３の厚さが５０μｍ未満では、充分な接着強度を確保することができないことがある。一方、上記厚さが２００μｍを超えると、ホットメルト接着剤の溶融に、温度と時間を過剰に要することがある。

　本発明の工作機械用シール部材では、弾性部材にバネ鋼が接着されていてもよい。
　上記バネ鋼を接着することにより、上記工作機械用シール部材の摺動抵抗を更に低下させ、製品の寿命を向上することが可能となる。また、上記バネ鋼を弾性部材に接着することにより、切り粉等が弾性部材に接触することを抑制することができる。

　本発明の工作機械用シール部材は、上記支持部材と上記弾性部材とを別々に作製した後、両者を接着剤で接合することにより製造することができる。そのため、支持部材と弾性部材とを一体成型して製造する場合に比べて、専用の金型を用意する必要がなく、一体成型後にバリ取り等を行う必要がない。そのため、本発明の工作機械用シール部材は、低コスト、少工程数で製造することができる。
　また、本発明では、上記弾性部材を作製する際に、エッジ部を構成する弾性部材の側面を切断加工により形成する。そのため、製造された工作機械用シール部材は、精度に優れるエッジ部を有するものとなる。

　上記工作機械用シール部材は、具体的には、例えば、以下の方法により製造することができる。
（１）鋼板等を出発材料とし、これを所定のサイズに裁断した後、必要に応じて折り曲げて屈曲させる等の加工を施し、支持部材を作製する。
（２）上記（１）における支持部材の作製とは別に、まず、ウレタンエラストマー等の弾性材料からなるシート状物を作製する。その後、シート状物を超音波カッター等を用いて所定のサイズに裁断し、弾性部材を作製する。
　なお、シート状物の成形方法（弾性部材の成形方法）は上述した通りである。

（３）上記（２）で作製した弾性部材を、まず、完成品における弾性部材と同様の湾曲面を有する治具に真空吸引等により固定する。次に、弾性部材の表面の一部にアプリケータ等を用いて接着剤を塗布する。その後、接着剤を塗布した弾性部材上の所定に位置に上記（１）で作製した支持部材を載置し、必要に応じて加圧及び／又は養生する。
　このような工程を経ることにより、本発明の工作機械用シール部材を製造することができる。

　本発明の工作機械用シール部材は、旋盤やフライス盤等の種々の工作機械において、工作機械の摺動個所や摺動機構等を切り粉やクーラント（切削油）等から保護するためのシール部材（ワイパー部材）として使用するができる。具体的には、上記工作機械用シール部材は、例えば、スライドシール、テレスコシール、カバーシール、リップシール等として使用することができる。
　本発明の工作機械用シール部材は、特にテレスコシールとして好適である。

　以下、本発明の工作機械用シール部材をテレスコシールとして使用する場合を例にその使用例を説明する。図３は、図１に示した工作機械用シール部材を取り付けたテレスコカバーの一部を模式的に示す断面図である。
　図３に示すように、本発明の工作機械用シール部材１０は、テレスコカバーを構成する各カバー部材１５の外側先端部の下面に支持部材１１をボルト締め（図示せず）することにより固定する。このとき、工作機械用シール部材１０は、下側に位置するカバー部材１５の外面１５ａと、弾性部材１２の端部とが確実に摺接する位置に取り付ける。
　なお、工作機械用シール部材１０をボルト締めによりカバー部材１５に固定する場合、ボルト用の貫通孔は、支持部材だけでなく弾性部材にも形成されていてもよい。
　このように各カバー部材１５の外側先端部に工作機械用シール部材１０を取り付けたテレスコカバーでは、上記テレスコカバーの伸縮時にテレスコカバーの外側に存在する切り粉等がカバー内へ入り込むのを防止することができる。
　本発明の工作機械用シール部材の用途がテレスコシールに限定されないことは、勿論のことである。

　本発明の工作機械用シール部材は、図４に示したような構造を有するものであってもよい。
　図４は、本発明の工作機械用シール部材の別の一例を模式的に示す側面図である。図５は、図４に示した工作機械用シール部材を取り付けたテレスコカバーの一部を模式的に示す断面図である。図６は、従来のテレスコカバーに保護部材を取り付けた一例の一部を模式的に示す断面図である。

　図４に示す工作機械用シール部材４０は、支持部材４１の先端（保護部（第１の保護部）４１ｂの支持部４１ａと反対側（図中、左側）の端部）に、第２の保護部４６が設けられている。工作機械用シール部材４０は、第２の保護部４６を備えている点で、図１に示した工作機械用シール部材１０と異なり、その他の構成は工作機械用シール部材１０と同様である。即ち、工作機械用シール部材４０において、支持部材４１、弾性部材４２及び接着剤層４３の材質、形状等は、それぞれ図１に示した工作機械用シール部材１０の支持部材１１、弾性部材１２及び接着剤層１３と同様である。
　このような工作機械用シール部材４０は、図１に示した工作機械用シール部材１０と同様の効果を奏し、更に、より確実に切り粉が弾性部材に接触することを防止することができる。

　図４に示す工作機械用シール部材４０は、図１に示した工作機械用シール部材１０と同様、テレスコシール等として使用することができる。
　この場合、工作機械用シール部材４０は、図５に示すように、テレスコカバーを構成するカバー部材４５の外側先端部の下面に支持部材４１をボルト締め（図示せず）することにより固定する。このとき、工作機械用シール部材４０は、下側に位置するカバー部材４５の外面４５ａと、弾性部材４２の端部とが確実に摺接する位置に取り付ける。
　工作機械用シール部材４０では、第２の保護部４６を支持部材４１の先端に備えているため、切り粉などが弾性部材に接触することをより確実に抑制することができる。

　なお、近年の工作機では、処理速度の上昇にともない、切り粉のシール部材への衝突速度の上昇、及び、切り粉温度の高温化が生じている。また、近年の工作機では、クーラント（潤滑油）の進化にともない、工作時に発生する切り粉の形状（切り粉の切断面の形状）が鋭利な形状となっている。
　このような状況のため、近年の工作機では、切り粉が弾性部材に接触した際に、弾性部材に損傷（例えば、弾性部材が引き裂かれる、温度により劣化する等）が発生しやすくなっている。

　これに対して、従来の工作機械用ワイパー１では、図６に示すように、工作機械用ワイパー１とは別に、切り粉がワイパー本体２に接触することを防止するための金属製の保護部材６を取り付けることが提案されている。
　しかしながら、保護部材６を取り付ける場合、別部材を取り付けることになるため、コストの増加に繋がるとの問題があった。加えて、装置（テレスコワイパー）のコンパクト化が妨げられるとの問題があった。更には、保護部材６がカバー部材５の上面に取り付けられると、保護部材６の上面とカバー部材５の上面との段差が生じ、この段差の部分に切り粉やクーラント等が溜まってしまい、工作機械の動作（切削加工等）の障害になりうるとの問題もあった。

　工作機械用シール部材４０では、このような問題を回避することができ、更に第２の保護部４６を設けても工作機械用シール部材４０をコンパクトにすることができる。また、工作機械用シール部材４０において、第２の保護部４６は支持部材４１と一体化することができるため、工作機械用シール部材４０は安価で提供することができる。

　工作機械用シール部材４０において、第２の保護部４６は、鋼板等を屈曲させて支持部４１ａと保護部（第１の保護部）４１ｂを有する支持部材４１を作製する際に、更に上記鋼板を別の箇所で屈曲させて、支持部材４１と一体的に作製することができる。また、第２の保護部４６は、支持部材４１とは別に作製した後、支持部材４１の先端に取り付けても良い。

　なお、工作機械用シール部材４０において、第１の保護部４１ｂは、図１に示した工作機械用シール部材１０の保護部１１ｂと同様、弾性部材４２の一部を保護するとともに、弾性部材４２を支持部材４１の屈曲形状に沿って湾曲した形状に維持させる役割を有している。

　以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
　図１に示した形状の工作機械用シール部材を下記の方法により作製した。
（１）厚さ１．２ｍｍの鋼板（神戸製鋼所社製、コーベジンク　ＧＸ－ＢＸ）を１８．３ｍｍ×１００ｍｍに裁断し、一方の長辺から６ｍｍの部分で長辺に平行に折り曲げて、図１に示すような支持部と保護部とからなる支持部材を作製した。ここで、支持部と保護部とのなす角は、１５０°とした。

（２）支持部材の作製とは別に、厚さ１．２ｍｍのウレタンシート（ポリカプロラクトンエステルポリオール－ＭＤＩ－グリコール架橋系ポリウレタン製、ＪＩＳ　Ａ　硬度７０°、反発弾性３５％（２５℃））を下記の方法により成形した。その後、得られたウレタンシートを超音波カッターを用いて１７ｍｍ×１００ｍｍ×１．２ｍｍに裁断し、弾性部材を作製した。

（ウレタンシートの成形）
　コロネート４０８６（日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリカプロラクトンエステルポリオールとＭＤＩとからなるプレポリマー）１００重量部を７０℃に加温、溶解し、これに、７０℃に加温した１，４-ブタンジオール４．９０部と７０℃に加温したトリメチロールプロパン１．９６部を加えて撹拌混合し、ウレタン組成物を得た。続いて、得られたウレタン組成物を１２５℃に加熱した金型（内容積：厚さ１．２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２３０ｍｍ）に注入し、１２５℃を保ったオーブン内で３０分間型内架橋させた。その後、成形品を取り出し、１１０℃オーブン内で１２時間加熱して後架橋させ、ウレタンシートを作製した。

（３）上記（２）で作製した弾性部材を湾曲させた状態で治具に真空吸引により固定した。次に、１２０℃に加温した湿気硬化型ホットメルト接着剤（ＤＩＣ社製、タイフォース　Ｈ－８５０）を弾性部材の表面の一部に５ｍｍ幅でアプリケータを用いて塗布した。その後、接着剤が塗布された弾性部材上の所定に位置に上記（１）で作製した支持部材を載置し、１０秒間加圧した。加圧を解除後、室温で５時間放置し、支持部材と弾性部材とが厚さ０．１ｍｍの接着剤層を介して接合された工作機械用シール部材を完成した。

　作製した工作機械用シール部材のサイズは以下の通りである。
　Ｌ_１１＝１２．３ｍｍ、Ｌ_１２＝６ｍｍ、Ｌ_１３＝１．２ｍｍ、Ｌ_１４＝１００ｍｍ、Ｌ_１５＝０．１ｍｍ、Ｌ_１６＝５ｍｍ、Ｌ_１７＝２ｍｍ、Ｌ_１８＝１．２ｍｍ、Ｌ_１９＝１７ｍｍ（各符号については、図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）参照）。

（実施例２）
　実施例１と同様の方法を用いて厚さ１．２ｍｍのウレタンシートを作製し、このウレタンシートを超音波カッターを用いて１７．６ｍｍ×１００ｍｍに裁断した。その後、表面とエッジ部を構成する側面とがなす角部を、超音波カッターにより、０．６ｍｍ×４５°でＣ面取りして弾性部材を作製した。
　得られた弾性部材を使用した以外は実施例１と同様にして、弾性部材が接着剤層を介して支持部材に接合された工作機械用シール部材を作製した。
　作製した工作機械用シール部材のサイズは以下の通りである。
　Ｌ_２１＝１．２ｍｍ、Ｌ_２２＝１７．６ｍｍ、Ｌ_２３＝０．６ｍｍ（各符号については、図２（ｂ）参照）。

（実施例３）
　実施例１と同様の方法を用いて厚さ１．２ｍｍのウレタンシートを作製し、このウレタンシートを超音波カッターを用いて表面のサイズが１７．０ｍｍ×１００ｍｍで、裏面のサイズが１８．２ｍｍ×１００ｍｍとなるように裁断し、弾性部材を作製した。
　得られた弾性部材を使用した以外は実施例１と同様にして、弾性部材が接着剤層を介して支持部材に接合された工作機械用シール部材を作製した。
　作製した工作機械用シール部材のサイズは以下の通りである。
　Ｌ_３１＝１．２ｍｍ、Ｌ_３２＝１８．２ｍｍ、Ｌ_３３＝１７ｍｍ、θ＝４５°（各符号については、図２（ｃ）参照）。

（比較例１）
　図７に示した形状の工作機械用シール部材を下記の方法により作製した。
　即ち、コロネート４０８６（日本ポリウレタン工業株式会社製）１００重量部を７０℃に加温、溶解し、これに、７０℃に加温した１，４-ブタンジオール４．９０部と７０℃に加温したトリメチロールプロパン１．９６部を加えて撹拌混合した。続いて、混合液を１２５℃に加温し、かつ、真鍮製の支持部材を中に置いた図７の断面を持つ割り金型内（下型）に注入し、その後、割り金型（上型）で蓋をし、１２５℃オーブン内にて３０分間架橋させた。次に、成形品を脱型し、その後、１１０℃オーブンにて１２時間後架橋させ、更に、カッターナイフでバリ取りを施して工作機械用シール部材とした。
　なお、作製した工作機械用シール部材のサイズは以下の通りである。
　Ｌ_１＝２．０ｍｍ、Ｌ_２＝１．０ｍｍ、Ｌ_３＝２．０ｍｍ、Ｌ_４＝１０．０ｍｍ、Ｌ_５＝１６．０ｍｍ、Ｌ_６＝３．０ｍｍ、Ｌ_７＝１．０ｍｍ（各符号については、図７参照）。

　実施例及び比較例で作製した工作機械用シール部材について、下記に試験を行い、その性能を評価した。
（１）工作機械用シール部材の摺動抵抗の測定
　図８に示した試験機を用いて、工作機械用シール部材の摺動抵抗を測定した。測定は室温で行った。図８は、実施例及び比較例で作製した工作機械用シール部材の摺動抵抗を測定する方法を説明するための断面図である。
（測定方法）
　図８に示すように、サドル１０１の下部に工作機械用シール部材１０を固定した後、サドル１０１を摺動ベッド１０３に向かって下降させ、弾性部材１２のエッジ部が摺動ベッド１０３に接触したところからサドル１０１（工作機械用シール部材１０）を更に０．５ｍｍ摺動ベッド１０３側に押し込んだ。
　次に、この状態で摺動ベッド１０３を矢印の方向（図中、左側へ向かう方向）に移動速度１００ｍ／ｍｉｎで移動させ、その時にサドル１０１に働く水平方向の力（押し込み力）Ｆをロードセル１０２で検出し、摺動抵抗（Ｎ／ｃｍ^２）を測定した。なお、摺動ベッド１０３の表面（工作機械用シール部材１０が摺動する面）には、予め潤滑油（タイユ株式会社製、水溶性切削液　ハイチップＮＣ－１１）を塗布しておいた。測定結果を表１に示した。

（２）工作機械用シール部材の性能評価
　図９に示した試験機を用いて、工作機械用シール部材の性能を評価した。評価は室温で行った。図９は、実施例及び比較例で作製した工作機械用シール部材の性能を評価する方法を説明するための断面図である。
（評価方法）
　図９に示すように、サドル１１１の両端下部のそれぞれに、同一高さで２個の工作機械用シール部材１０を弾性部材１２にエッジ部同士が対向する向きに固定した。その後、サドル１１１を摺動ベッド１１３に向かって下降させ、弾性部材１２の端部が摺動ベッド１１３に接触したところからサドル１１１（工作機械用シール部材１０）を更に０．５ｍｍ摺動ベッド１１３側に押し込んだ。この時、２つの工作機械用シール部材１０の間には、予め１００ｇの金属の切り粉１１４を封入しておくとともに、摺動ベッド１１３の表面（工作機械用シール部材１０が摺動する面）には、予め潤滑油（タイユ株式会社製、水溶性切削液　ハイチップＮＣ－１１）を塗布しておいた。
　次に、この状態で摺動ベッド１１３を矢印の方向（図中、左右方向）に移動速度３０ｍ／ｍｉｎ、摺動ストローク２００ｍｍで所定の回数（最大２００００回）往復移動させ、弾性部材１２の破損の有無と、摺接部をスリ抜けた切り粉の有無及びその量とを確認した。結果を表２に示した。

（３）切り粉溜りの有無の評価
　上記（２）において、往復回数２００００回の摺動試験を行った後の実施例１～３の工作機械用シール部材１０について、弾性部材１２のエッジ部近傍における切り粉溜りの発生の有無を観察した。
　その結果、実施例１ではエッジ部近傍に多量の切り粉溜り（大きな切り粉の塊）が観察され、実施例２ではエッジ部近傍に少量の切り粉溜り（小さな切り粉の塊）が観察され、実施例３ではエッジ部近傍でほとんど切り粉が確認されなかった。

　上記の結果から、本発明の工作機械用シール部材では、摺動抵抗を低く抑えつつ、長期間使用した際（繰り返し相手材と摺動させた際）のワイパー性能を確保するという、相反する性能の両立を達成することができ、工作機械用シール部材として優れた性能を発揮することができることが明らかとなった。
　また、弾性部材の当接部側の側面を表面に対して斜めに形成された面とすることにより、使用後の切り粉溜りの発生を抑制することができることも明らかとなった。

　１０、４０　工作機械用シール部材
　１１、４１　支持部材
　１１ａ、４１ａ　支持部
　１１ｂ　保護部
　１２、２２、３２、４２　弾性部材
　１３、４３　接着剤層
　１５、４５　カバー部材
　４１ｂ　保護部（第１の保護部）
　４６　第２の保護部
　１０１、１１１　サドル
　１０２　ロードセル
　１０３、１１３　摺動ベッド

Claims

　支持部材、板状の弾性部材、及び、上記支持部材と上記弾性部材とを接合する接着剤層を備え、
　上記支持部材の形状は、板状体を屈曲させた形状であり、
　上記弾性部材は、上記支持部材の屈曲形状に沿って湾曲した状態で、上記弾性部材の表面の一部に積層された上記接着剤層を介して上記支持部材に接合されており、
　上記弾性部材の裏面と一の側面とがなす角部を相手材と当接するエッジ部とし、かつ、上記一の側面が切断加工により形成された面である
　ことを特徴とする工作機械用シール部材。
　上記弾性部材の裏面と上記一の側面とのなす角が、鋭角である請求項１に記載の工作機械用シール部材。
　上記弾性部材の表面と一の側面とがなす角部に面取り加工が施されている請求項１又は２に記載の工作機械用シール部材。
　上記弾性部材は、ウレタンエラストマーからなる請求項１～３のいずれかに記載の工作機械用シール部材。