(57)【要約】【課題】優れた密封性を有するシール装置、及び、密封性に優れ長寿命な転動装置を提供する。【解決手段】深溝玉軸受は、外周面に軌道面２１ａを有する内輪２１と、軌道面２１ａに対向する軌道面２２ａを内周面に有する外輪２２と、両軌道面２１ａ，２２ａ間に転動自在に配された複数の転動体２３と、内輪２１及び外輪２２の間に複数の転動体２３を保持する保持器２４と、内輪２１及び外輪２２の間に形成された隙間の開口を覆う接触形のシール装置２５，２５と、を備えている。シール装置２５は、芯金３１と弾性部材３２とからなり、この弾性部材３２を構成するゴム組成物は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有している。【選択図】  図４
2006118577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部材に滑り接触して密封を行う弾性部材を備えるシール装置において、前記弾性部材は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有するゴム組成物で構成されていることを特徴とするシール装置。
【請求項２】
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材のいずれか一方の部材に取り付けられ他方の部材に滑り接触するシール装置と、を備える転動装置において、
前記シール装置は、前記他方の部材に滑り接触する弾性部材を備え、この弾性部材は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有するゴム組成物で構成されていることを特徴とする転動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール装置、及び、シール装置を備えた転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受には、内部に封入した潤滑剤の漏洩を防止するとともに外部からの異物（塵埃，水等）の侵入を防止するために、シール装置が備えられている場合がある。そして、その密封性を向上させる技術が種々提案されており、例えば特許文献１には、シール部材のリップ部の形状を工夫することにより、外部からの異物の侵入に対して高い密封性を有するとともに、内部の潤滑剤の漏洩を防止する効果も有する接触形シール装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３３３０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示の技術は、リップ部の形状が極めて限定されているため、様々な形状のシール装置や転がり軸受に対して適用できないおそれがあった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題を解決し、様々な形状を取ることが可能であり、どのような形状であっても優れた密封性を有するシール装置を提供することを課題とする。また、本発明は、優れた密封性を有するシール装置を備えて長寿命な転動装置を提供することを併せて課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のシール装置は、相手部材に滑り接触して密封を行う弾性部材を備えるシール装置において、前記弾性部材は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有するゴム組成物で構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る請求項２の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材のいずれか一方の部材に取り付けられ他方の部材に滑り接触するシール装置と、を備える転動装置において、前記シール装置は、前記他方の部材に滑り接触する弾性部材を備え、この弾性部材は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有するゴム組成物で構成されていることを特徴とする。
【０００５】
このようなシール装置の弾性部材は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有するゴム組成物で構成されているため、強度が優れている。よって、本発明のシール装置は密封性が優れている。また、ゴム組成物を成形することにより優れた密封性を有するシール装置を製造できるから、様々な形状のシール装置を製造することが可能である。さらに、本発明の転動装置は密封性が優れており、長寿命である。
【０００６】
弾性部材を構成するゴム組成物には、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つが含有されるが、その含有量は、ゴム組成物の主要な原料であるゴム１００重量部（重量部は質量部と同義である）に対して、１重量部以上１００重量部以下であることが好ましい。１重量部未満であると添加効果が乏しく、１００重量部を超えると、ゴム材料が本来有している弾性が失われるおそれがある。このような問題点がより生じにくくするためには、含有量は２重量部以上５０重量部以下であることがより好ましい。本発明において使用されるデンドリマーの一例を図１に、デンドロンの一例を図２に、フラロデンドリマーの一例を図３に、それぞれ示す。
【０００７】
なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
また、本発明における前記内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、前記外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシール装置は密封性が優れている。また、本発明の転動装置は密封性が優れており、長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係るシール装置及び転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図４は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面２１ａを有する内輪２１と、軌道面２１ａに対向する軌道面２２ａを内周面に有する外輪２２と、両軌道面２１ａ，２２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）２３と、内輪２１及び外輪２２の間に複数の転動体２３を保持する保持器２４と、内輪２１及び外輪２２の間に形成された隙間の開口を覆う接触形のシール装置２５，２５と、を備えている。また、内輪２１と外輪２２とシール装置２５，２５とにより囲まれた空間には、油，グリース等の潤滑剤（図示せず）が封入され、シール装置２５，２５により深溝玉軸受の内部に密封されている。ただし、保持器２４や潤滑剤は備えていなくてもよい。
【００１０】
シール装置２５は、環状の板状部材である芯金３１とゴム組成物で構成された弾性部材３２とからなり、弾性部材３２の外周縁部に断面が略Ｖ字形の係止部３２ａが形成されていて、この係止部３２ａを、外輪２２の内周面の両端部に外輪２２の全周にわたって設けられている断面略Ｖ字形のシール溝２７，２７に嵌め込むことにより、シール装置２５，２５が深溝玉軸受に装着されている。そして、弾性部材３２の内周縁部に形成されているシールリップ部３２ｂは、内輪２１の外周面に滑り接触していて、シール装置２５，２５が外輪２２の内周面と内輪２１の外周面との間の開口部分を覆っている。なお、弾性部材３２の形状（特にシールリップ部３２ｂの形状）は、図示のものに限定されるものではなく、一般的なシール装置におけるシールリップ部の形状を適用することが可能である。
【００１１】
この弾性部材３２は、ゴムを主成分とするゴム組成物で構成されているが、このゴム組成物は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有しているため、強度が優れている。そのため、シール装置２５の密封性が優れているので、図４の深溝玉軸受は密封性が優れており、長寿命である。
【００１２】
以下に、ゴム組成物とについて、詳細に説明する。
〔デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーについて〕
本発明において使用することができるデンドリマー，デンドロン，フラロデンドリマーの種類は、一般的にデンドリマー，デンドロン，フラロデンドリマーと称される物質であれば特に限定されるものではないが、デンドリマー，デンドロン，フラロデンドリマーの末端に吸着基を有するものがより好ましい。このような吸着基としては、ヒドロキシル基（−ＯＨ），アミノ基（−ＮＨ2 ），チオール基（−ＳＨ），ホルミル基，カチオン性のアンモニウム基，活性エステル基等があげられる。
また、デンドリマー，デンドロン，フラロデンドリマーの合成方法は特に限定されるものではないが、一例としては、コアから外側に向かって合成を進めるダイバージェント法、末端官能基から内側に向かって合成を進めるコンバージェント法、及びこれらを組み合わせた方法がある。
【００１３】
〔弾性部材（シールリップ部）について〕
次に、ゴム組成物で構成された弾性部材（シールリップ部）について、詳細に説明する。弾性部材（シールリップ部）の硬さは、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に規定されたスプリング硬さＡスケールで、４０以上９０以下であることが好ましい。スプリング硬さが４０未満であると、転がり軸受の回転時にシールリップ部が必要以上に変形する。そうすると、発熱やトルク上昇が生じやすくなり、エネルギー効率が悪化する。一方、スプリング硬さが９０超過であると、ゴム弾性が低下して転がり軸受の密封性が悪くなる。このような不都合が生じにくくするためには、弾性部材（シールリップ部）のスプリング硬さは５０以上８０以下であることがより好ましい。
【００１４】
〔ゴム組成物について〕
弾性部材（シールリップ部）は、ゴムを主成分とするゴム組成物を加硫成形することによって得られる。このゴム組成物には、必要に応じて、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，カップリング剤等の配合剤を適宜配合してもよい。また、補強性充填剤，加工助剤，摩耗改良剤，潤滑油，潤滑剤等を、必要に応じてさらに添加してもよい。このゴム組成物の各成分の具体例について、以下に説明する。
【００１５】
ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ），ウレタンゴム，シリコーンゴム，フッ素ゴム，アクリルゴム（ＡＣＭ）等があげられる。これらの中でも、耐油性，耐熱性，耐グリース性のバランスを考えると、アクリロニトリルブタジエンゴム及びアクリルゴムが好ましい。
【００１６】
アクリロニトリルブタジエンゴムには数種の種類があり、アクリロニトリルの含有量によって、低い方から、低ニトリル，中ニトリル，中高ニトリル，高ニトリル，極高ニトリルがある。アクリロニトリルブタジエンゴムのアクリロニトリル含有量は特に限定されるものではないが、耐熱性，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、アクリロニトリルの含有量で言えば２０〜４０％が好ましい。
【００１７】
アクリロニトリルの含有量が２０％未満であると、耐摩耗性が不十分となり、シールリップ部が摩耗しやすくなるので、転がり軸受の寿命が不十分となるおそれがある。一方、アクリロニトリルの含有量が４０％超過であると、圧縮永久ひずみ特性が不十分となり、シールリップ部の追従性が低下するので、転がり軸受の寿命が不十分となるおそれがある。このような不都合がより生じにくくするためには、アクリロニトリルの含有量は２５〜３６％がより好ましい。
【００１８】
さらに、アクリロニトリルブタジエンゴムとして、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、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、分子内にカルボキシル基を導入するととも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。これらのアクリロニトリルブタジエンゴムは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１９】
加硫剤（架橋剤）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や、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−ビス（ヘキサヒドロ−２Ｈ−アゼピノン−２）、チウラムポリスルフィド等の硫黄を生成可能な硫黄化合物や、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−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物等があげられる。
【００２０】
また、硫黄系の加硫剤を用いた場合は、グアニジン系化合物，アルデヒド−アンモニア系化合物，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の加硫促進剤を併用してもよい。加硫剤として高分散性硫黄を使用した場合には、チウラム系化合物であるテトラメチルチウラムジスルフィド等又はスルフェンアミド系化合物であるＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド等と、チアゾール系化合物である２−メルカプトベンゾチアゾール等とを併用してもよい。なお、加硫促進剤は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２１】
さらに、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やその誘導体，及びアミン類等があげられる。なお、加硫促進助剤は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ゴム組成物に配合される加硫促進剤と加硫促進助剤との合計量は、通常は、ゴム１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下である。
【００２２】
なお、ゴムがカルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴムである場合には、加硫促進助剤として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、ゴム組成物の混練り加工時の温度ではそのままゴム組成物中に存在し、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。
【００２３】
さらに、酸化劣化を防止する老化防止剤としては、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あげられる。この中でも、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−ジメチルベンジル）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特に好ましい。
【００２４】
さらに、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してもよい。２次老化防止剤としては、硫黄系化合物である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があげられる。
さらに、日光又はオゾンの作用による亀裂が生じることを抑制す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、ゴム１００重量部に対して０．５重量部以上２重量部以下程度添加してもよい。０．５重量部未満であると、オゾンの作用による亀裂を防止する効果がほとんど得られず、また、２重量部超過であると不必要なワックス類がゴム組成物の表面に滲み出してくるため、加工性に問題が生じるおそれがある。
【００２５】
さらに、成形性を向上させる必要がある場合には、上記のような配合剤の他に、加工助剤として可塑剤が適宜添加される。ただし、成形性に特に問題がない場合は添加しなくてもよい。添加する場合は、ゴム１００重量部に対して３重量部以上２０重量部以下添加すればよく、必要以上に添加すると、ゴム組成物が軟化するとともに、完全に混合されずにブリードアウトが生じるおそれがある。
【００２６】
可塑剤としては、フタル酸ジエステル系可塑剤，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，液状ゴム等があげられる。ただし、近年問題となっている環境ホルモン問題を考慮すると、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）アジペート以外のものが好ましい。
【００２７】
フタル酸ジエステル系可塑剤の具体例としては、ジメチルフタレート，ジ−ｐ−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−ｎ−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のフタル酸誘導体，テトラヒドロフタル酸誘導体があげられる。
【００２８】
また、アジペート系可塑剤の具体例としては、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−ヘキシル−ｎ−オクチル−ｎ−デシル）アジペートのアジピン酸誘導体，同じくアゼライン酸誘導体，同じくセバシン酸誘導体，同じくドデカン−２−酸誘導体，同じくマレイン酸誘導体，同じくフマル酸誘導体，同じくトリメリット酸誘導体，同じくピロメリット酸誘導体，同じくクエン酸誘導体，同じくオレイン酸誘導体，同じくリシノール酸誘導体，同じくステアリン酸誘導体があげられる。
【００２９】
その他の可塑剤の具体例としては、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、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、リン酸誘導体、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、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・カプラミドがあげられる。
【００３０】
さらに、カップリング剤としては、シラン系，アルミニウム系，チタネート系のカップリング剤があげられる。例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等である。
【００３１】
さらに、補強性充填剤としては、カーボンブラックや白色系充填剤等があげられる。カーボンブラックとしては、具体的には、ＳＡＦ（Super Abrasion Furnace black），ＩＳＡＦ（Intermediate Super Abrasion Furnace black ），ＨＡＦ（High Abrasion Furnace black ），ＭＡＦ（Medium Abrasion Furnace black ），ＦＥＦ（Fast Extruding Furnace black），ＧＰＦ（General Purpose Furnace black ），ＳＲＦ（Semi-Reinforcing Furnace black），ＦＴ（Fine Thermal Furnace black），ＭＴ（Medium Thermal Furnace black）等を例示することができる。補強性及び追従性を考慮すると、ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＳＲＦがより好ましい。
【００３２】
白色系充填剤としては、具体的には、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があげられる。
補強性充填剤の添加量は、カーボンブラックの場合は、ゴム１００重量部に対し２０重量部以上９０重量部以下とすることが好ましい。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、ゴム組成物の硬さ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。
白色系充填剤の場合は、ゴム１００重量部に対し２０重量部以上１５０重量部以下とすることが好ましい。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、ゴム組成物の硬さ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。
【００３３】
さらに、補強性充填剤としてカーボンブラックと白色系充填剤とを混合して使用する場合は、ゴム１００重量部に対し、合計で２０重量部以上２００重量部以下とすることが好ましい。このうち、カーボンブラックは１０重量部以上９０重量部以下で、白色系充填剤は１０重量部以上１１０重量部以下である。補強性充填剤が２０重量部未満であると十分な補強性が発現されず、また、２００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。このような問題がより生じにくくするためには、ゴム１００重量部に対し、合計で６０重量部以上１２０重量部以下とすることがより好ましい。このうち、カーボンブラックは２０重量部以上８０重量部以下で、白色系充填剤は２０重量部以上１００重量部以下である。
【００３４】
なお、この第一実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第一実施形態に限定されるものではない。例えば、第一実施形態においては転がり軸受の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００３５】
〔第二実施形態〕
図５は、本発明に係る転動装置の一実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す縦断面図である。
固定側軌道輪である外方部材１は、外周面に形成された取付部２によって図示しない懸架装置に固定されており、使用時には回転しない。このような外方部材１の内側には、回転側軌道輪である内方部材３が、外方部材１と同心に配されていて、使用時には内方部材３が回転するようになっている。
【００３６】
この内方部材３は、ハブ４と内輪５とで構成される。このうちハブ４の内周面は、スプライン溝が形成されたスプライン孔６とされ、また、ハブ４の外端側部分の外周面には取付フランジ７が形成されている。車両への組み付け時には、図示しない等速ジョイントを介して回転駆動される駆動軸をスプライン孔６に挿入し、取付フランジ７に図示しない車輪を固定する。
なお、第二実施形態においては、車輪支持用転がり軸受装置を自動車等の車両に取り付けた状態において、車両の幅方向外側を向いた部分を外端側部分と称し、幅方向中央側を向いた部分を内端側部分と称する。すなわち、図５においては、左側が外端側となり、右側が内端側となる。
【００３７】
外方部材１の内周面には複列の外輪軌道８，８が、ハブ４の中間部の外周面と内輪５の外周面とには内輪軌道９，９が、それぞれ形成されている。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がそれぞれ複数個ずつ配され、外方部材１の内側で内方部材３が回転自在とされている。なお、各転動体１０，１０は、それぞれ保持器１１，１１によって転動自在に保持されている。また、図示の例では、転動体として玉を使用しているが、重量が嵩む車両用の転がり軸受装置の場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【００３８】
さらに、外方部材１の内端側部分の内周面と内輪５の内端側部分の外周面との間、並びに、外方部材１の外端側部分の内周面とハブ４の中間部の外周面との間には、それぞれシール装置１２ａ，１２ｂが設けられており、外方部材１の内周面と内方部材３の外周面との間で、各転動体１０，１０が設置され各転動体１０，１０と外輪軌道８，８及び内輪軌道９，９との潤滑のためのグリースが充填された軸受内部空間１３の両端開口が塞がれている。
【００３９】
このようなシール装置１２ａ，１２ｂの構成を、図６，７を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、図６，７のシール装置１２ａ，１２ｂにおいては、軸受内部空間１３に近い側を内側、遠い側を外側と呼ぶ。まず、図５の車輪支持用転がり軸受装置において内端側に配された図６のシール装置１２ａは、補強部材に相当する芯金１０５と、スリンガ１０６と、シール本体に相当する弾性部材１０７と、で構成されている。このうち芯金１０５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及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このような芯金１０５は、外方部材１の内端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部１０９と、この外径側円筒部１０９の内側縁（図６における左側縁）から径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１１０と、を備えており、断面略Ｌ字形の円環状部材である。
【００４０】
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、プレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このようなスリンガ１０６は、内輪５の内端側部分の外周面に外嵌固定可能な内径側円筒部１１２と、この内径側円筒部１１２の外側縁（図６における右側縁）から径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１１３とを備えており、断面略Ｌ宇形の円環状部材である。
【００４１】
さらに、弾性部材１０７はゴム組成物で構成され、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にその基端部が固定されている。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ている。これにより、内部からのグリースの漏洩を防止するとともに、外部から転がり軸受装置内部への塵挨，水，泥水等の侵入を防止している。
【００４２】
図５の車輪支持用転がり軸受装置において外端側に配された図７のシール装置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とで構成される。このうちの芯金２１６は金属板から製造され、外方部材１の外端側部分に内嵌固定されている。また、弾性部材２１７はゴム組成物で構成され、芯金２１６に接着等により接合されている。また、この弾性部材２１７は、外径側，内径側の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、上記２本のサイドシールリップ２１８，２１９を、先端縁（図７における左側縁）に向かうに従って径方向外方（図７における上方）に湾曲する形状とし、取付フランジ７の基部の内端側面に摺接させることにより、軸受内部空間１３内への異物侵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７における右下側縁）に向かうに従って軸受内部空間１３の内側（図７における右側）に湾曲する形状とし、ハブ４の外周面に摺接させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。
【００４３】
さらに、詳しく説明すると、図７のシール装置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とで構成される。このシール装置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及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。この芯金２１６は、外方部材１の外端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部２２２と、この外径側円筒部２２２の外側縁（図７における左端縁）から径方向内方に折れ曲がった支持板部２２３とを備える。
【００４４】
そして、芯金２１６を構成する支持板部２２３の外側面（図７における左側面）は、弾性部材２１７で全体が覆われ、この弾性部材２１７の外周縁部は、外径側円筒部２２２から連続する傾斜部２２７の外周面と外方部材１の内周面との間に挟持されている。このような構成により、芯金２１６と外方部材１との嵌合部が密封されている。
【００４５】
外径側円筒部２２２の内側寄り（図７における右寄り）の大径部２２４の自由状態における外径は、外方部材１の外端側開口部の内径よりも僅かに大きくしてある。したがって、この大径部２２４は、外方部材１の外端側開口部に、締まり嵌めで内嵌固定自在とされている。また、支持板部２２３は、略Ｓ字形の断面形状を有し、径方向内方（図７における下方）に向かうにしたがって、軸受内部空間１３内に配された転動体１０に近づく方向（図７における右方向）に傾斜している。一方、芯金２１６とともにシール装置１２ｂを構成する弾性部材２１７はゴム組成物で構成され、芯金２１６をインサート成形して接着剤等により接合されている。このような弾性部材２１７の外周縁部は、傾斜部２２７の外周面を覆っている。
【００４６】
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、外方部材１の外端側開口部の内径よりも少し大きくしてある。したがって、大径部２２４をこの外径側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の外周面と外端側開口部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分の密封性が確保される。さらに、弾性部材２１７の基部２２６は、支持板部２２３の外側面（図７における左側面）を、全周にわたって完全に覆っている。そして、この基部２２６の外側面及び内周縁に、外径側，内径側の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とが形成されている。
【００４７】
このような車輪支持用転がり軸受装置において、シール装置１２ａ，１２ｂの弾性部材１０７，２１７は、前述した第一実施形態と同様のゴム組成物で構成されており、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーのうち少なくとも１つを含有しているため、強度が優れている。そのため、シール装置２５の密封性が優れているので、図５の車輪支持用転がり軸受装置は密封性が優れており、長寿命である。
【００４８】
なお、この第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第二実施形態に限定されるものではない。例えば、第二実施形態においては車輪支持用転がり軸受装置を例示して説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受装置に対して適用することができる。例えば、図８に示すような転がり軸受装置や、図９の（ａ）〜（ｃ）に示すようなフランジを有する転がり軸受装置である。なお、図９の（ａ）は外輪回転タイプの従動輪用転がり軸受装置であり、（ｂ）は内輪回転タイプの従動輪用転がり軸受装置であり、（ｃ）は内輪回転タイプの駆動輪用転がり軸受装置である。
【００４９】
〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
下記の各種材料（ゴム，補強性充填剤，添加剤，デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマー）を表１，２に示すような組成（単位は重量部である）で配合してなるゴム組成物からゴムシートを製造し、引張強度を評価した。
【００５０】
・中高ニトリルゴム：日本ゼオン株式会社製の「Ｎｉｐｏｌ  １０５２Ｊ」
・ステアリン酸：花王株式会社製の「Ｌｕｎａｃ  Ｓ−３５」
・亜鉛華（酸化亜鉛）：堺化学工業株式会社製の「フランス法１号」
・可塑剤：旭電化工業株式会社製の「ＲＳ−７３５」
・老化防止剤Ａ：大内新興化学工業株式会社製の「ノクラックＣＤ」
・老化防止剤Ｂ：大内新興化学工業株式会社製の「サンノック」
・カーボンブラック：東海カーボン株式会社製の「シーストＳ」
・焼成クレー：土屋カオリン工業株式会社製の「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ  Ｎｏ．５」
・カップリング剤：東芝シリコーン株式会社製の「ＴＳＬ８３８０」
・加硫剤（硫黄）：鶴見化学工業株式会社製の「Ｓｕｌｆａｘ  ＰＭＣ」
・加硫促進剤Ａ：大内新興化学工業株式会社製の「ノクセラーＴＴ−Ｐ」
・加硫促進剤Ｂ：大内新興化学工業株式会社製の「ノクセラーＴＥＴ−Ｇ」
・加硫促進剤Ｃ：大内新興化学工業株式会社製の「ノクセラーＣＺ−Ｇ」
【００５１】
【表１】
2006118577.tif 000003
【００５２】
【表２】
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【００５３】
まず、ゴムシートの製造方法について説明する。加硫剤，加硫促進剤以外の材料をバンバリーミキサーに投入し、混練りを行った（第一混練工程）。混練りした材料をバンバリーミキサーから取り出し、２本ロールを有するゴム用混練ロール機に投入し、さらに加硫剤，加硫促進剤を投入して、均一になるまで切り返し操作を行った（第二混練工程）。そして、得られたゴム組成物を、厚さ２ｍｍ用のシート加硫金型を用いて加硫成形し、シート状にした。
【００５４】
このようにして得られた加硫ゴムシートを、ＪＩＳに規定されたダンベル状３号形試験片の形状に打ち抜き、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に規定の引張試験を行って、引張破断強度を測定した。結果を表３〜５に示す。なお、表３〜５に示した引張強度の数値は、実施例１については、比較例１の引張強度を１とした場合の相対値で示してあり、実施例２については、比較例２の引張強度を１とした場合の相対値で示してあり、実施例３〜５については、比較例３の引張強度を１とした場合の相対値で示してある。
【００５５】
【表３】
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【００５６】
【表４】
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【００５７】
【表５】
2006118577.tif 000007
【００５８】
次に、前述の各加硫ゴムシートを用いて、図４の深溝玉軸受に用いたシール装置２５と同形状のシール装置を製造した。ここで、シール装置の製造方法について説明する。前述と同様にして製造したゴム組成物を、ＳＰＣＣ材製の芯金とともにシール成形用の加硫金型内に入れ、加熱及び加圧することにより加硫するとともにゴムシートと芯金とを一体化してシール装置を製造した。
【００５９】
このシール装置を内径１７ｍｍ、外径５２ｍｍ、幅１６ｍｍの深溝玉軸受に装着し、さらに、この深溝玉軸受を日本精工株式会社製の軸受回転試験機に組み込んで、雰囲気温度８０℃、回転速度１００００ｒｐｍという条件下で１０００時間回転試験を行った。深溝玉軸受内に封入したグリースは、エーテル油系の基油を含有するグリースである。そして、深溝玉軸受の振動が回転初期の２倍となった時点を寿命とした。結果を表３〜５に示す。なお、表３〜５に示した寿命の数値は、実施例１については、比較例１の寿命を１とした場合の相対値で示してあり、実施例２については、比較例２の寿命を１とした場合の相対値で示してあり、実施例３〜５については、比較例３の寿命を１とした場合の相対値で示してある。
【００６０】
さらに、前述の各加硫ゴムシートを用いて、図５の車輪支持用転がり軸受装置に用いたシール装置１２ａと同形状のシール装置（内径は６０ｍｍ）を製造した。そして、このシール装置を、日本精工株式会社製のシール単体回転試験機に組み込んで、泥水に浸漬した状態で回転試験を行った。すなわち、略円筒形のハウジングと、このハウジングに挿通された回転軸と、の間に形成された隙間の開口が、シール装置により密封されている。このシール装置は、回転軸の先端部外周面に摺接するようにハウジングに取り付けられていて、泥水がハウジング内に（回転軸の後端側に）侵入することを防いでいる。そして、シール装置よりも回転軸の後端側には漏電センサが設置されており、回転軸の回転時に泥水がハウジング内に侵入した場合には検知可能となっている。
【００６１】
回転軸を、軸偏心（ＴＩＲ：トータルインジケータリーディング）０．５ｍｍという条件で回転させ、泥水の侵入が検知されるまでの時間（耐久時間）を測定した。なお、軸偏心（ＴＩＲ）とは、偏心量，傾斜度等を含んだ全振れ量を意味する。また、泥水は、ＪＩＳに規定された８種ダスト２０質量％を水に混合したものである。さらに、シール装置の外側シールリップと中間シールリップとの間の空間、及び、中間シールリップと内側シールリップとの間の空間には、鉱油とウレア化合物とを含有するグリースを０．３５ｇ封入した。
【００６２】
結果を表３〜５に示す。なお、表３〜５に示した耐久時間の数値は、実施例１については、比較例１の耐久時間を１とした場合の相対値で示してあり、実施例２については、比較例２の耐久時間を１とした場合の相対値で示してあり、実施例３〜５については、比較例３の耐久時間を１とした場合の相対値で示してある。
表３〜５の結果から分かるように、実施例１〜５のシール装置は、デンドリマー，デンドロン，及びフラロデンドリマーの特異な立体構造や末端官能基の効果により、比較例と比べて密封性が優れていた。そのため、転がり軸受は比較例と比べて長寿命であった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のシール装置は、厳しい条件下においても優れた密封性が要求される用途に好適である。例えば、厳しい条件下で使用される転がり軸受等の転動装置に好適に使用可能である。
また、本発明の転動装置は、高温，高速，高荷重条件下で、しかも水，塵埃等の異物が侵入しやすいような条件下での使用に好適である。例えば、本発明の転動装置は、自動車の電装部品、自動車のエンジン補機（オルタネータ，中間プーリ，カーエアコンディショナ用電磁クラッチ，水ポンプ，ハブユニット等）、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサ等に使用される転動装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】デンドリマーの一例を示す図である。
【図２】デンドロンの一例を示す図である。
【図３】フラロデンドリマーの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。
【図５】本発明に係る転動装置の一実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す縦断面図である。
【図６】図５の車輪支持用転がり軸受装置の内端側に配されたシール装置の構造を示す部分縦断面図である。
【図７】図５の車輪支持用転がり軸受装置の外端側に配されたシール装置の構造を示す部分縦断面図である。
【図８】第二実施形態の変形例である転がり軸受装置の構造を示す縦断面図である。
【図９】第二実施形態の変形例である転がり軸受装置の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      外方部材
３      内方部材
４      ハブ
５      内輪
８      外輪軌道
９      内輪軌道
１０      転動体
１２ａ，１２ｂ      シール装置
２１      内輪
２１ａ    軌道面
２２      外輪
２２ａ    軌道面
２３      転動体
２５      シール装置
３２      弾性部材
１０７，２１７      弾性部材
【図１】
2006118577.tif 000008
【図２】
2006118577.tif 000009
【図３】
2006118577.tif 000010
【図４】
2006118577.tif 000011
【図５】
2006118577.tif 000012
【図６】
2006118577.tif 000013
【図７】
2006118577.tif 000014
【図８】
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【図９】
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