(57)【要約】【課題】接触しながら回転するゴム製のシール材自体が軸受内部から発生した熱を吸収し、外部に熱を発散させやすくして、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。【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、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、直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを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】
内輪及び外輪から構成される両輪と、
前記両輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記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、
前記シール材は、直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合された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、当該両輪の間に介在されたシール材であって、
直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合された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】
図３は、従来例に係る転がり軸受の要部の断面図である。図４（ａ）は、図３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。
【０００３】
玉軸受１は、接触シール９を備えた密封型の玉軸受である。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、保持器１４と、接触シール９を備えている。
【０００４】
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。
【０００５】
外輪軌道面３ａと内輪軌道面６ａとの間に形成された軌道内には、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。
【０００６】
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には、密封型の接触シール９が固定されている。また、内輪５の外周面６の両端部には内輪シール溝７が設けられており、接触シール９は、外輪シール溝４と内輪シール溝７との間を封止するように装着されている。
【０００７】
図４（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。
【０００８】
このように、両接触シール９によって、転動体８の設置部分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、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。これに関連するものとして、特許文献１がある。
【０００９】
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。
【特許文献１】特開平５−２７２５４３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７８８号公報
【特許文献３】特開２００５−２９９７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、軸受の接触シール９は、両接触シールとなっており、内輪とシール材が常に接触した状態になっている。こういったシール材の場合、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動等により発熱が問題となる。これに関連するものとして、特許文献２がある。
【００１１】
また、シール材の中に油を含有させる技術も開示されているが、摺動部分の潤滑性能は良くなるものの、機械的強度（この場合引張強度）が弱くなってしまう。また、潤滑剤の滲み出しによる寸法収縮が大きくなる問題点も発生する。これに関連するものとして、特許文献３がある。
【００１２】
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、接触しながら回転するゴム製のシール材自体が軸受内部から発生した熱を吸収し、外部に熱を発散させやすくして、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、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】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、
内輪及び外輪から構成される両輪と、
前記両輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記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、
前記シール材は、直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されたことを特徴とする。
【００１４】
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、当該両輪の間に介在されたシール材であって、
直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接触しながら回転するゴム製のシール材自体が軸受内部から発生した熱を吸収し、外部に熱を発散させやすくして、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
本実施の形態では、シール材は、直鎖アルキル、アルコール、有機酸のいずれかがカプセル全重量に対して３０質量％以上内包され、一次粒径が１μｍ未満であるカプセルを成形後シール材全量に対して２質量％以上５０質量％未満配合されたことを特徴とする。
【００１８】
本実施の形態に使用され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カプセルの内包物である直鎖アルキル、アルコール、有機酸は、吸熱材としての作用を期待するものであり、種類等は、特に限定されるものではないが、融点が４０℃以上のものが好ましい。高温で使用する場合はより融点が高いものを用いても構わない。
【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。３０質量％未満では、シール材全体としての吸熱効果が小さくなる。
【００２１】
シール材のゴムとカプセルは、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、一次粒径は１μｍ未満が好ましい。
【００２２】
本実施の形態に使用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】
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】
カプセルの成形後のシール材全量に対する配合量は、２質量％以上５０質量％未満が好ましい。
【００２５】
２質量％未満であると、吸熱効果がほとんど得られない。また、５０質量％以上とすると、成形時のゴム材の機械的特性に問題が生じてしまう。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。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。
【００２７】
本実施の形態に係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。
【００２８】
尚、本実施の形態のシール材は、カプセル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。
【００２９】
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。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の効果を説明するため、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。
【００３１】
また、本発明は、主に転がり軸受のシール材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。
【００３２】
約１８０℃でカプセル（一次平均粒径９００ｎｍ、ステアリン酸（融点７０℃）含有量３５質量％を混ぜたＮＢＲシール材（形状は図４参照）を射出成形し、成形体（シール材）を、図３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グリースも封入）に組み込み、回転試験に供した。
【００３３】
回転試験は、内輪回転数５０００ｒｐｍ、スラスト荷重３ｋｇｆ、雰囲気温度８０℃の条件下で行い、軸受焼き付き時間を測定し、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。
【００３４】
【表１】
2008032062.tif 000003
【００３５】
また、表１それぞれの組成で引張試験ができる形を作製し、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。
【００３６】
表１の実施例１〜４及び比較例１、２のカプセル含有量と焼付き寿命、カプセル含有量と引張強度の関係を図１に示した。
【００３７】
また、合成条件を変えることによって一次平均粒径を変えたカプセルを実施例１の組成で成形したものそれぞれの引張強度を測定し、それらの関係を図２に示した。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、直鎖アルキル、アルコール、有機酸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、引張強度の低下（実施例１と比較例１、比較例２より）を防ぎ、且つ良好な焼付き寿命を示すことが分かる。
【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ごとが図１より分かる。
【００４０】
また、カプセルの一次平均粒径を１μｍ未満とすることで成形時の引張強度が安定することが図２より分かる。
【００４１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】樹脂全量に対するカプセル配合量、質量と、焼付き寿命比の関係を示すグラフである。
【図２】カプセル一次平均粒径と、引張強度比の関係を示すグラフである。
【図３】従来例に係る転がり軸受の要部の断面図である。
【図４】（ａ）は、図３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】
【００４３】
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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【図４】
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