(57)【要約】【課題】軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩及び、外部からの塵埃、泥水等、異物の軸受内部への浸入を防止する転がり軸受用シールについて、軸受内部又はシール芯金を観察可能な透明性を有する転がり軸受用シールを提供する。【解決手段】転がり軸受用シールを構成するゴム材料組成物は、シリコーンゴム１００重量部に対し、充てん剤を１０〜６０重量部配合したものであり、且つ、ゴム材料組成物の全光線透過率を７０％以上としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受に備えられ、ゴム材料組成物を材料とする転がり軸受用シールであって、前記転がり軸受用シールは全光線透過率が７０％以上であるゴム材料組成物であることを特徴とする転がり軸受用シール。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受用シールであって、ゴム材料組成物が、シリコーンゴム１００重量部に対して充てん剤を１０〜６０重量部含有することを特徴とする転がり軸受用シール。
【請求項３】
請求項１、２の何れかに記載の転がり軸受用シールであって、シールが芯金にゴム材料組成物を接合して形成されており、シールを透して芯金を見ることが可能なことを特徴とする転がり軸受用シール。
【請求項４】
請求項１、２の何れかに記載の転がり軸受用シールを有する転がり軸受であって、シールがゴム材料組成物のみで形成されており、シールを透して転がり軸受内部を見ることが可能なことを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受において、封入グリースの漏洩を防止すると共に、軸受外部からの塵埃、水、泥水等の、軸受内部への浸入を防止するシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に断面図として示されるように、転がり軸受の一種である玉軸受１は、外輪２と、内輪３との間に、複数個のボール４を保持器５により周方向に沿って略等間隔に保持すると共に、軸受内部に封入された図示しないグリースを封止したり、軸受外部からの異物が軸受内部に侵入するのと防止する為に、軸受の片面又は両面にシール６を装着して構成される。シール６は環状であり、外輪２又は内輪３の何れかに固定されるが、外輪２に固定されるのが一般的である。シール６は、嵌合溝２ａに装着するための取付嵌合部７ａと、他方に設けられるシール溝３ａに摺接するリップ部７ｂと、取付嵌合部７ａとリップ部７ｂを連結する連結部７ｃで構成される。
【０００３】
シール６を形成する材質としては、全体が金属製のものや、全体がゴム等の弾性材料からなるもの、金属性の芯金８と弾性材料とを一体に成形し、取付嵌合部７ａとリップ部７ｂとが弾性材料より形成されたものが知られているが、シール６に用いられる弾性材料は一般的にはアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）より構成される。前記ＮＢＲは、可視光を透過することが出来ない為、シール５に用いた場合、外観が濃い色相のみに限定されてしまう。
【０００４】
これは、各種機械装置において使用する場合、転がり軸受は機械装置の内部で使用され、人の目に触れることが無いため、特に問題となることは無いが、近年使用用途によっては、商品の外観の一部として転がり軸受が人の目に触れ、商品の個性、例えば、デザイン性、ファッション性等が求められており、転がり軸受のシールを着色する等して、デザイン性、ファッション性を付与して視覚的な娯楽性を備えたものが特許文献１に開示されている。
さらに、転がり軸受の寿命を把握する為に、軸受内部のグリースの状態を確認できる転がり軸受が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２７３６７号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載の発明は、シールの材料を透明な材料として、樹脂若しくは無機物を用いているため、従来のＮＢＲ製シールに対して密封性の点で劣るという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、意匠性と、密封性を併せ持つ転がり軸受用シールを提供することにある。
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、転がり軸受に備えられ、ゴム材料組成物を材料とする転がり軸受用シールであって、前記転がり軸受用シールは全光線透過率が７０％以上であるゴム材料組成物であることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転がり軸受用シールであって、ゴム材料組成物が、シリコーンゴム１００重量部に対して充てん剤を１０〜６０重量部含有することを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１、２の何れかに記載の転がり軸受用シールであって、シールが芯金にゴム材料組成物を接合して形成されており、シールを透して芯金を見ることが可能なことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１、２の何れかに記載の転がり軸受用シールを有する転がり軸受であって、シールがゴム材料組成物のみで形成されており、シールを透して転がり軸受内部を見ることが可能なことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長期間に渡ってグリースの漏洩及び、外部からの異物の浸入を起こさず、且つ、淡色から濃色まで自由に着色可能で、軸受内部若しくは、模様を施した芯金が見えることで、高い意匠性を付与した転がり軸受用シールを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において転がり軸受用シールに使用されるシールの種類や構造には制限はない。また、シールは、全体が後述される弾性材料で形成されていてもよく、弾性材料が芯金に接合されていてもよい。
例えば、図１に断面図として示されるように、転がり軸受の一種である玉軸受１は、外輪２と、内輪３との間に、複数個のボール４を保持器５により周方向に沿って略等間隔に保持すると共に、軸受内部に封入された図示しないグリースを封止したり、軸受外部からの異物が軸受内部に侵入するのと防止する為に、軸受の片面又は両面にシール６を装着して構成される。シール６は、外輪２の嵌合溝２ａに装着するための取付嵌合部７ａと、他方に設けられるシール溝３ａに摺接するリップ部７ｂと、取付嵌合部７ａとリップ部７ｂを連結する連結部１０で構成される。シール６は金属製の芯金８と、ゴム材料組成物からなる弾性部７とを一体に加硫成形して形成される。
本発明の転がり軸受用シール６に用いられるゴム材料組成物は、全光線透過率が７０％以上のゴムに、架橋剤、加硫促進剤を添加して構成され、前記以外にも、軸受のシールとして必要な特性及び透明性を損なわない範囲で、適宜、添加剤を配合しても良い。
【００１０】
また、図２に断面図として示す転がり軸受のように、シール９全体を本発明によるゴム材料組成物で形成しても良い。これにより、転がり軸受の外部から軸受内部を目視することができる。この他の構成は図１と同様である。
【００１１】
本発明の転がり軸受用シールに適したゴム組成物の母材となるゴム材料は、シリコーンゴムが最適であり、例えば、ジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が挙げられ、側鎖及び末端の官能基が改質されたものであっても良い。
架橋剤となる有機過酸化物は、具体的には、ジミクルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、パラメチルベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。
【００１２】
また、補強性充てん材としては、各種シリカ、塩基性炭酸マグネシウム、活性化炭酸カルシウム、特殊炭酸カルシウム、超微粉ケイ酸マグネシウム、クレー、タルク、珪藻土、ウォラストナイト、等を例示することができる。特にシリカ微粒子が好ましい。シリカ微粒子は、比表面積が５０〜４００ｍ２／ｇであることが好ましく、１００〜４００ｍ２／ｇであることがより好ましい。シリカ微粒子としては、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、当が挙げられる。また、シリカ微粒子は、例えば、鎖状オルガノポリシロキサン、環状オルガノポリシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ジクロルジメチルシラン等が挙げられるが、表面処理を施されたものでも良い。上記シリカ微粒子は、単独、又は、２種類以上を混合して使用しても良い。
【００１３】
また、成形性を向上させる為に、可塑剤を配合しても良い。可塑剤としては、ジオクチルフタレート等のフタル酸ジエステル、アジペート系可塑剤、セバケート系可塑剤、ホスフェート系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ポリエーテルエステル系可塑剤、液状ゴム、等を単独、又は２種類以上を混合して使用しても良い。
その他、シールの特性をより向上させる為に、公知の酸化防止剤や、難燃剤、等を必要に応じて配合しても良い。
【００１４】
上記に示したゴム材料組成物を転がり軸受シールに成形するには、例えば、ゴム材料組成物を混練し、得られた未架橋の混練物を所定の金型に充てんして成形すればよい。混練方法には制限は無く、ゴム混練ロールや、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、等のゴム用混練装置を用いて、３０〜８０℃で５〜６０分混練すれば良い。また、成形条件は、未架橋の混練物を圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、等のゴム成形方法を用いて、１２０〜２００℃で３０秒〜３０分加圧加硫し、必要に応じて、１２０〜２００℃で１０分〜１０時間二次加硫を行っても良い。
【００１５】
ゴム材料組成物の充てん剤の配合量は、母材となるゴム材料１００重量部に対して、１０〜６０重量部が好ましく、２０〜４０重量部がより好ましい。充てん剤の配合量が１０重量部未満であると、充てん剤の添加による補強効果が得られず好ましくない。一方、６０重量部を越えると、ゴム材料組成物の可視光に対する透明性が失われ好ましくない。なお、透明性が失われる理由は、充てん剤が持つ凝集性により、母材となるゴム材料中に分散する充てん剤の凝集体の屈折率と、ゴム材料の屈折率との差が大きくなるためと考えられる。
【００１６】
本発明による転がり軸受用シールとして必要な特性及び、透明性は以下の通りである。転がり軸受用シールの硬度はデュロメータ硬さＡスケール（ＪＩＳＫ６３０１）で６０〜８０が好ましく、６５〜７５がより好ましい。引張強度（ＪＩＳ
Ｋ６２５１）は１０〜２５ＭＰａが好ましく、１５〜２５ＭＰａがより好ましい。伸び（ＪＩＳＫ６２５１）は、２００〜４００％が好ましく、２５０〜４００％がより好ましい。また、透明性は、全光線透過率（ＪＩＳ
Ｋ７３６１）が７０％以上を必要とする。
【００１７】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明する。
表１に示す配合、架橋条件に従い、ベースとなるゴム材料、架橋剤、充てん剤、老化防止剤、その他の添加剤をゴム混練ロールにて混練、架橋を行った。
【００１８】
（表１）
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表１に示した配合ゴム材料、配合剤は以下の通りである。
・シリコーンゴムコンパウンドＡ：旭化成ワッカーシリコーン社製のシリカを約３０％含有するシリコーンゴムコンパウンド商品名「ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ
ＥＬ４６１０」
・シリコーンゴムコンパウンドＢ：旭化成ワッカーシリコーン社製のシリカを約２５％含有するシリコーンゴムコンパウンド商品名「ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ
ＥＬ４５００」
・ニトリルゴム：日本ゼオン社製のアクリロニトリル単量体の比率が３３％の中高ニトリルゴム商品名「Ｎｉｐｏｌ
ＤＮ３３５０」
・シリカ：日本アエロジル株式会社製の親水性ヒュームドシリカ商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ
３００」
・クレー：白石カルシウム社製のカオリンクレー 商品名「ＳＴ−３０９」
・架橋剤Ａ：日本油脂社製の２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン商品名「パーヘキサ２５Ｂ」
・架橋剤Ｂ：川口化学工業社製のモルホリンジスルフィド商品名「アクターＲ」
・加硫促進剤Ａ：花王社製のステアリン酸 商品名「ＬＵＮＡＣＳ−５０」
・加硫促進剤Ｂ：堺化学社製の酸化亜鉛
【００１９】
ゴム材料組成物の機械的物性を、以下の試験により測定した。結果を表２に示す。
（１）硬さ測定
ＪＩＳ Ｋ６２５３に従って測定を行った。加硫した２ｍｍ厚のシート状サンプルを重ねて６ｍｍ以上とし、デュロメータＡにてサンプルの硬さを測定した。
（２）一軸引張り試験
ＪＩＳ Ｋ６２５１に従って測定を行った。引張り速度５００ｍｍ／ｍｉｎにて引張り試験を行い、破断時の強度（ＭＰａ）と伸び（％）を測定した。
（３）透明性測定
ＪＩＳ Ｋ７３６１に従って測定を行った。全光線透過率が９０％以上を◎、７０％以上９０％未満を〇、７０％未満を×とした。
【００２０】
（表２）
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【００２１】
表１に示した実施例１、２の様に、全光線透過率が７０％以上のゴム材料組成物を転がり軸受用シールとして用いることで、シールとしての硬さや強度、伸びを維持しつつ、透明なシールを得ることが出来る。これにより、使用中の転がり軸受の内部を確認したり、転がり軸受の意匠性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】転がり軸受（玉軸受）に設けられたシールの一例を示す図である。
【図２】転がり軸受（玉軸受）に設けられたシールのもう一つの例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    転がり軸受
２    外輪
３    内輪
４    転動体
５    保持器
６    シール（図１の実施態様）
９    シール（図２の実施態様）
【図１】
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【図２】
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