(57)【要約】【課題】シール材の摺動部が摩耗して隙間が生じた場合でも、潤滑剤の漏れを確実に防止すること。【解決手段】内輪及び外輪から構成される両輪と、両輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、両輪のいずれか一方に取り付けられ、前記両輪の間に介在されたシール材と、を備える転がり軸受であって、シール材は、撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪及び外輪と、
前記内輪及び外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記内輪及び外輪のいずれか一方に取り付けられ前記内輪及び外輪の他方に接触しているシール材と、を備える転がり軸受であって、
前記シール材は、撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後前記シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
転がり軸受の内輪と外輪のいずれか一方に取り付けられ、他方に接触するシール材であって、
撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後前記シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されていることを特徴とするシール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受及びシール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸方向両端部に接触シール板を持つ転がり軸受は、内輪外周面に形成された内輪軌道面と外輪内周面に形成された外輪軌道面との間に形成される軸受空間内に複数個の転動体が転動自在に設けられて構成されている。外輪の両端部内周面には、それぞれ円輪状のシール板の外周縁を係止しこれら両シール板によって軸受空間内に存在するグリースや発生したダスト(発塵)が外部に漏洩したり、あるいは外部に浮遊する塵芥が軸受空間内に侵入したりするのを防止している。このような転がり軸受用接触シール板に関しては、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平５−２７２５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような転がり軸受のシール板は、内輪とシール材が常に接触した状態になっている。このようなシール材の場合、グリースの漏れ等を抑えるためには有効であるが、シール材と内輪の摺接等によりシールが摩耗することによって隙間が生じ、徐々に潤滑剤が漏れ易くなってくる。
【０００４】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、シール材の摺動部が摩耗して隙間が生じた場合でも、潤滑剤の漏れを確実に防止することができる、転がり軸受及びシール材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、
内輪及び外輪と、
前記内輪及び外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記内輪及び外輪のいずれか一方に取り付けられ前記内輪及び外輪の他方に接触しているシール材と、を備える転がり軸受であって、
前記シール材は、撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後前記シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るシール材は、
転がり軸受の内輪と外輪のいずれか一方に取り付けられ、他方に接触するシール材であって、
撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後前記シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シール材の摺動部が摩耗して隙間が生じた場合でも、潤滑剤の漏れを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受及びシール材について図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図２は、本発明の一実施の形態を示しており、本発明によるシール材を使用した転がり軸受の要部の断面図である。図３（ａ）は、図２に示した接触シールの正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。
【００１０】
玉軸受１は、両端部に接触シール９、９を備えた密封型の玉軸受である。すなわち、玉軸受１は、外輪２と、内輪５と、複数個の転動体である玉８と、玉８を保持する保持器１４と、両端部の接触シール９、９を備えている。
【００１１】
外輪２の内周面３には、玉８の半径より僅かに大きい曲率半径の円弧状の断面を有する外輪軌道面３ａが形成されている。また、内輪５の外周面６には、外輪軌道面３ａと同様に、玉８の半径より僅かに大きい曲率半径の円弧状の断面を有する内輪軌道面６ａが形成されている。
【００１２】
外輪軌道面３ａと内輪軌道面６ａとの間に形成された軸受空間内には、保持器１４によって円周方向に所定の間隔で整列して保持された複数個の玉８が転動自在に配設されている。
【００１３】
また、外輪２の内周面３の両端部に設けられた外輪シール溝４、４には、密封型の接触シール９、９が固定されている。接触シール９、９は左右対称構造をしている。内輪５の外周面６の両端部には内輪シール溝７、７が設けられており、接触シール９は、内輪シール溝７、７内でそれぞれシール溝面に接触している。こうして、接触シール９、９は、それぞれ外輪シール溝４、４と内輪シール溝７、７との間を封止するように装着されている。
【００１４】
図３（ｂ）に示すように、接触シール９は、芯金部９ａがゴムシール部９ｂで被覆されて円環状に構成されている。なお、芯金部９ａを設けずにゴムシール部のみの態様とすることも可能である。接触シール９は、外径側に外周部１０が設けられており、内径側にリップ部１１が設けられている。外周部１０は、外輪シール溝４に固定され、リップ部１１は、内輪シール部７に接触して、運転時に摺動する。
【００１５】
このように、両接触シール９、９によって、転動体８の設置部分に存在するオイル１５（グリース）や発生したダスト（発塵）が外部に漏洩したり、或は外部に浮遊する塵芥が転動体８の設置部分に浸入したりするのを防止している。
【００１６】
なお、接触シール９は、壁部１３に、接触シール９の両面を貫通する空気孔１２が少なくとも１つ設けられている。壁部１３は、ほぼ平板状に形成されており、外輪２の内周面３と内輪５の外周面６との間の高さに、外輪２及び内輪５と接触しない状態で配置されている。
【００１７】
本実施の形態では、接触シール９を形成するシール材は、撥油剤をカプセル全重量に対して３０質量％以上内包したカプセルが成形後前記シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されていることを特徴とする。
【００１８】
本実施の形態に使用される接触シール９を形成するシール材の主成分となるゴムは、特に限定されるものではないが、シール材の形状を形成および維持する役割を果たすために耐油性能に優れることが好ましく、アクリロニトリルブタジエンゴムやアクリルゴムを使用することが好ましい。
【００１９】
本実施の形態に使用される接触シール９のシール材に配合されているカプセルの内包物である撥油剤の種類等は、特に限定されるものではなく、撥油作用を持つシリコン系やフッ素系のものならどれを用いても構わない。フッ素系としては，例えば日本メクトロン株式会社製のノックスガードシリーズが選択できる。
【００２０】
カプセル内包物のカプセル全重量に対する割合は、３０質量％以上が好ましいが、３０質量％未満では、シール材の摺動部分の撥油効果が小さくなる。
【００２１】
接触シール９を形成するシール材を構成するゴムとカプセルは、それぞれを加熱して混合させ成形するが、混合時の分散状態が良くなるように、カプセルの一次平均粒径は、１０ｎｍ〜１００μｍ未満が好ましく、より好ましい範囲は、ｌ００ｎｍ〜１０μｍである。
【００２２】
本実施の形態に使用される接触シール９のシール材に配合されるカプセルの膜材は、特に限定されるものではないが、シール材成形時の温度に耐えられるものを選ぶ必要がある。
【００２３】
カプセルの膜材として、具体的には、メチロール化メラミン膜、ポリウレタン系膜、ポリイミド系膜等が挙げられ、耐熱面、耐久性等を考えると、ｉｎ  ｓｉｔｕ法によって合成されるメチロール化メラミン膜が特に好ましい。
【００２４】
成形後のシール材全量に対するカプセルの配合量は、２質量％以上５０質量％未満が好ましい。２質量％未満であると、撥油効果はほとんど得られない。
【００２５】
また、５０質量％以上とすると、シール材は成形時のゴム材の機械的特性に問題が生じてしまう。成形後のシール材全量に対するカプセルの配合量は、より好ましくは、１０質量％以上４０質量％未満である。
【００２６】
シール材のゴム並びに必要に応じて配合される充填材は、直接溶融混練機を用いて混練してもよいし、混合機で予備混合した後に溶融混練機へ供給する事もできる。
【００２７】
溶融混練する際の温度は、充填材を除く各成分の溶融が十分進行し、且つ分解しない温度を適宜選定すればよい。
【００２８】
本実施の形態におけるシール材に使用されるカプセル含有ゴム材料の成形方法は、通常の加熱硬化型プレス法である。
【００２９】
尚、本実施の形態に係るシール材は、撥油剤含有のカプセルとゴムを必須の構成成分とし、必要に応じて充填材を配合して形成されるが、本発明の目的を損なわない範囲で、更に適量の各種充填材（剤）や各種安定剤を配合してもよい。
【００３０】
例えば、有機充填材、無機充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光保護剤、耐熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、過酸化物分解剤、流動性改良剤、非粘着性付与剤、離型剤、増核剤、固体潤滑剤、顔料、染料等を含んでいてもよい。
【００３１】
以上から、本実施の形態では、接触しながら摺動するシール材に摩擦が生じるが、シール材に混合されたカプセルがこの摩擦力によって割れるため、接触部に摩耗が生じた場合も潤滑剤の漏れを最小限にくい止めることが可能となる。結果として、長時間にわたりシール材の機能及び軸受の機能を維持することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の効果を説明するために、実施例および比較例を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００３３】
また、本発明は、主に軸受シールを例として説明しているが、本発明のシール材は、他の部分でも目的が同様なら使用が可能である。
【００３４】
約１８０℃でメラミン樹脂カプセル（一次平均粒径９００ｎｍ、ノックスガードＳＴ−４２０（日本メクトロン株式会社製）含有量は、カプセル全量に対して５０質量％）を混ぜたＮＢＲシール材（形状は、図３参照）を射出成形（各組成割合は、表１に示すとおり）し、成形体であるシールを、図２に示される内径５ｍｍ、外径１３ｍｍ、幅４ｍｍのミニアチュア玉軸受（汎用リチウム石けん（ちょう度２４５）グリース封入）に組込んで、内輪回転数５０００ｒｐｍ、スラスト荷重３ｋｇｆ、雰囲気温度８０℃の条件下で２４時間回転させ、その後の漏れ量を測定した。
【００３５】
実施例１の測定結果を１として、相対評価値を表１に示した。  
【００３６】
【表１】
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また、表１それぞれの組成で引張試験ができる形に樹脂を成型し、引張試験（ＪＩＳ  Ｋ  ７１１１）で引張強度を測定し、実施例１の値を１として相対評価値を表１に併記した。
【００３７】
表１の実施例１〜５及び比較例１、２のカプセル含有量とグリース漏れ量の関係、カプセル含有量と引張強度の関係を図１に示した。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、撥油剤がカプセル全重量に対して３０質量％以上内包されたカプセルが配合されたシール材を使用することによって引張強度を保ちつつ、且つ潤滑剤の漏れ量を大きく減少させることが分かる。
【００３９】
また、カプセルの配合量が成形後のシール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満であると最も好ましい効果が得られることが図１より分かる。
【００４０】
なお、本発明は、上述した実施の形態及び実施例に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のシール材の実施例１〜５及び比較例１、２のカプセル含有量とグリース漏れ量の関係、カプセル含有量と引張強度の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施の形態に関し、本発明のシール材を使用した転がり軸受の要部の断面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示した接触シールの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  転がり軸受
２  外輪
３  内輪
３ａ  外輪軌道面
４  外輪シール溝
５  内輪
６  外周面
６ａ  内輪外周面
７  内輪シール溝
８  玉（転動体）
９  接触シール
９ａ  芯金部
９ｂ  ゴムシール部
１０  外周部
１１  リップ部
１２  空気孔
１３  壁部
１４  保持器
１５  オイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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