(57)【要約】【課題】アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体に適した皮膜が形成され、摺動抵抗を低減し得るシール部材を提供する。【解決手段】シール部材は、相手部材と無潤滑下ないし潤滑剤介在下で相対的に回転摺動するシール部材であって、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、基体の少なくとも摺動接触面に形成され、ポリウレタンとフッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む少なくとも１つの皮膜とを有する。皮膜の少なくとも１つが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部材と無潤滑下ないし潤滑剤介在下で相対的に回転摺動するシール部材であって、
アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、
上記基体の少なくとも摺動接触面に形成され、ポリウレタンと、フッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む少なくとも１つの皮膜と、を有し、
上記皮膜の少なくとも１つが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる、
ことを特徴とするシール部材。
【請求項２】
上記皮膜の少なくとも１つが、上記基体の摺動接触面の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
【請求項３】
上記皮膜の少なくとも１つが、複数の分割皮膜からなり、
上記複数の分割皮膜が、上記基体の摺動接触面に当該シール部材の回転摺動方向に沿って間隔を設けて配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシール部材。
【請求項４】
上記皮膜が、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１５質量部以上２０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上１０質量部以下の割合で含む組成物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項５】
相手部材とグリース介在下で相対的に回転摺動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項６】
上記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチレンであり、
上記フッ素樹脂の平均粒子径が、０．１μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項７】
上記グラファイトの平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項８】
上記皮膜の膜厚が、１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項９】
当該シール部材がハブベアリング用ゴム製シール部材であって、且つ、上記皮膜が上記基体のシールリップ部の摺動接触面の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載のシール部材。
【請求項１０】
上記皮膜が、上記シールリップ部の先端から根元に向かって幅１．５ｍｍ未満の範囲の表面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材に関する。更に詳細には、本発明は、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、基体の少なくとも摺動接触面に形成される所定の皮膜とを有するシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、優れた低摩擦化機能を長期間に亘って維持することができ、耐摩耗性に優れ、しかもシール性にも優れたオイルシールが提案されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このオイルシールは、リップエッジ部の両側に大気側斜面及び密封流体側斜面を設けたゴム状弾性材製のシールリップを有するオイルシールである。そして、大気側斜面は、その表面にコーティング皮膜を有する。また、リップエッジ部は、軸への接触部分において密封流体側のゴム部分及び大気側のコーティング皮膜が同時に軸に接触する。更に、コーティング皮膜は、イソシアネート基含有１，２−ポリブタジエン又はこれに水酸基含有１，２−ポリブタジエンがブレンドされた１，２−ポリブタジエン混合物１００重量部に対し、ポリエチレン樹脂及びフッ素樹脂をそれぞれ１０〜１６０重量部の割合で含有させた有機溶媒溶液よりなる加硫ゴム用コーティング剤である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８７３１２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討においては、特許文献１に記載されたコーティング皮膜は、焼き付け温度が２００℃と高く、アクリロニトリルブタジエンゴムが硬化してしまうため、皮膜を形成する基体としてアクリロニトリルブタジエンゴムを適用することができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体に適した皮膜が形成され、摺動抵抗を低減し得るシール部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】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、基体の少なくとも摺動接触面に形成される所定の皮膜とを有する構成とすることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のシール部材は、相手部材と無潤滑下ないし潤滑剤介在下で相対的に回転摺動するシール部材であって、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、基体の少なくとも摺動接触面に形成され、ポリウレタンとフッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む少なくとも１つの皮膜と、を有する。そして、皮膜の少なくとも１つが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体と、基体の少なくとも摺動接触面に形成され、ポリウレタンとフッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む少なくとも１つの皮膜と、を有し、皮膜の少なくとも１つが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる構成とした。そのため、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体に適した皮膜が形成され、摺動抵抗を低減し得るシール部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、軸受装置に装着された本発明の第１の実施形態に係るシール部材の若干例を模式的に示す断面図、図１（ｂ）及び（ｃ）は、図１（ａ）に示す各シール部材を模式的に示す拡大図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係るシール部材の一例を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１又は第２の実施形態に係るシール部材の一例を模式的に示す拡大平面図である。
【図４】図４は、本発明の第１又は第２の実施形態に係るシール部材の他の一例を模式的に示す拡大平面図である。
【図５】図５は、図４に示すシール部材のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１又は第２の実施形態に係るシール部材の更に他の一例を模式的に示す拡大平面図である。
【図７】図７は、本発明の第１又は第２の実施形態に係るシール部材の更に他の一例を模式的に示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係るシール部材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明のシール部材は、例えば、自動車のハブベアリングに適用されるシール部材として用いることが好適である。そこで、本発明の一実施形態に係るシール部材については、ハブベアリング用ゴム製シール部材を例に挙げて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るシール部材について説明する。図１（ａ）は、軸受装置の一例である自動車のハブベアリングに装着された第１の実施形態のシール部材の若干例を模式的に示す断面図である。また、図１（ｂ）及び（ｃ）は、図１（ａ）に示す各シール部材を模式的に示す拡大図である。図１（ａ）に示すように、ハブベアリングは、ハブボルト１を設けたハブ２に設けてあって、ハブ２の端部に連結した内輪部材３と、図示しないサスペンションのリング側に連結する外輪部材（ハブキャリア）４を備え、内輪部材３と外輪部材４と間に、リテーナ５とともに複数の転がり部材（鋼球）６が二列介装してある。
【００１３】
また、図１（ａ）に示すハブベアリングでは、二列の転がり部材６のうち、一方側（図１（ａ）中で左側）の転がり部材６が内輪部材３と外輪部材４と間に介装してあり、他方側の転がり部材６がハブ２と外側部材４との間に介装してある。
【００１４】
更に、図１（ａ）に示すハブベアリングは、外輪部材４に、転がり部材６の収容部分を閉塞する状態に装着した各例のシール部材７，８を備え、一方のシール部材８が内輪部材３に装着されたスリンガー３ａに摺動接触すると共に、他方のシール部材７がハブ２に摺動接触する。
【００１５】
そして、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、これら各例のシール部材７，８は、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体７ａ，８ａと、基体７ａ，８ａの少なくとも摺動接触面に形成され、ポリウレタンとフッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む少なくとも１つの皮膜７ｂ，８ｂとを有する。また、皮膜７ｂ，８ｂが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる。なお、本例においては基体７ａ，８ａの非摺動接触面にも皮膜７ｂ，８ｂが形成されている。
【００１６】
このようなハブベアリングは、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体の少なくとも一つの摺動接触面に、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる皮膜を形成したシール部材を適用したことで、摺動接触面における摺動抵抗が大幅に低減され、充分なシール性を確保しつつ摺動抵抗が大幅に低減される。さらに好ましくは、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１５質量部以上２０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上１０質量部以下の割合で含む組成物からなる皮膜を形成したシール部材を適用することである。
【００１７】
ここで、各構成について詳細に説明する。
【００１８】
上記基体７ａ，８ａとしては、アクリロニトリルブタジエンゴムを含み、アクリロニトリルブタジエンゴムと同程度の耐油性や耐熱性、ゴム弾性を有するものであれば、特に限定されるものではない。
【００１９】
ここで、特に限定されるものではないが、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む、すなわち、アクリロニトリルブタジエンゴムを４０体積％以上含む基体を適用することが、優れた耐油性や耐熱性、ゴム弾性などを示すという観点から好適である。また、基体は、アクリロニトリルブタジエンゴムの耐油性や耐熱性、ゴム弾性を許容される範囲を超えて低下させなければ、他の樹脂やゴム、エラストマー成分を含んでいてもよく、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤としては、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を代表例として挙げることができる。なお、アクリロニトリルブタジエンゴムからなる基体を適用する場合が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【００２０】
また、上記皮膜７ｂ，８ｂとしては、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ラジオノイズの発生を抑制できるという観点からは、グラファイトを含むことが好ましい。なお、ポリウレタン１００質量部に対してフッ素樹脂の割合が１０質量部未満の場合には、摺動抵抗が殆ど低減しない。また、ポリウレタン１００質量部に対してフッ素樹脂の割合が７０質量部超である場合やグラファイトの割合が２０質量部超である場合には、フッ素樹脂やグラファイトが固着されず、皮膜が破損してしまう。
【００２１】
更に、上記皮膜７ｂ，８ｂの膜厚は、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。皮膜の厚みが１μｍ未満の場合には、基体表面の凹凸を全て被覆することができず、滑り性が低下する傾向がある。一方、皮膜の厚みが１５μｍ超である場合には、皮膜形成部位の剛性が高くなり、シール性、柔軟性が損なわれる傾向がある。
【００２２】
また、上記ポリウレタンとしては、ウレタン結合により共重合された構造を有する高分子化合物であれば、特に限定されるものではない。例えば、ポリウレタンとしては、成分として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分を含み、必要に応じて鎖延長剤を含むものや湿気硬化型ポリウレタンなどを挙げることができる。
【００２３】
上記ポリオール成分としては、例えば、多価カルボン酸（例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸など）又はこれらの酸無水物と、多価アルコール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオールなど）の反応から得られるポリエステルポリオール類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコールなどのポリエーテルポリオール類；ポリカーボネートポリオール類；ポリオレフィンポリオール類；アクリルポリオール類などが挙げられる。
【００２４】
上記ポリイソシアネート成分としては、例えば、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族脂肪族ジイソシアネート類；イソホロンジイソシアネート、４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサンなどの脂環族ジイソシアネート類；ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類、又はこれらの化合物の単一若しくは複数にトリメチロールプロパンなどを予め付加させたポリイソシアネート類などが挙げられる。
【００２５】
上記鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオールなどの２価のグリコール類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの３価以上の多価アルコール類；エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジンなどのジアミン類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミノアルコール類；チオジエチレングルコールなどのチオジグリコール類、水などが挙げられる。また、皮膜の柔軟性を確保するという観点からは、脂肪族系で主鎖の炭素数が４〜１０の長さのジオールやジアミンの鎖延長剤が好ましい。これらの点から、鎖延長剤としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヘキサメチレンジアミンなどが好適である。
【００２６】
なお、ポリウレタンは、接着性を向上させるために２種類以上含有させても良い。また、ポリウレタン以外の樹脂を、接着性を向上させるために含有させても良い。例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。
【００２７】
また、上記ポリイソシアネート成分に替えて、ポリイソシアネートとブロック剤とを反応させることで得られるブロックイソシアネートを適用することが皮膜形成の観点から好ましい。
【００２８】
上記ブロック剤としては、例えば、重亜硫酸塩系化合物：重亜硫酸ソーダなど、ピラゾール系化合物：３，５−ジメチルピラゾール、３−メチルピラゾール、４−ブロモー３，５−ジメチルピラゾール、４−ニトロー３，５−ジメチルピラゾールなど、活性メチレン系：マロン酸ジエステル（マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジｎ−ブチル、マロン酸ジ（２−エチルヘキシル）など、トリアゾール系化合物：１，２，４−トリアゾールなど、が挙げられる。ブロックイソシアネートの前駆体であるポリイソシアネートとしては、ジイソシアネートを導入して得られる、例えば、ジイソシアネートのウレタン変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体、ウレトジオン変性体、ウレトイミン変性体、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体などが挙げられる。
【００２９】
上記ジイソシアネートとしては、具体的には、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリ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、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、１，４−ナフチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２−ニトロジフェニル−４，４’−ジイソシアネート、２，２’−ジフェニルプロパン−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシジフェニル−４，４’−ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類；キシリレンジイソシアネートなどの芳香族脂肪族ジイソシアネート類；イソホロンジイソシアネート、４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサンなどの脂環族ジイソシアネート類；ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類などが挙げられる。
【００３０】
更に、上記フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などを挙げることができる。その中でも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を好適例として挙げることができる。これらのフッ素樹脂粒子は、塊状重合、縣濁重合、溶液重合、乳化重合などで得られたフッ素樹脂を粒子径０．１〜５μｍ程度に分級したものや、縣濁重合、溶液重合、乳化重合などで得られた分散液を剪断撹拌などにより、０．１〜５μｍ程度に微粒子分散させたもの、上記重合で得られたものを凝析・乾燥後、乾式粉砕や冷却粉散により、１０μｍ以下に微粒子化したものが用いられる。フッ素樹脂粒子の平均粒子径は０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、フッ素樹脂粒子の平均粒子径が０．１μｍ未満の場合には、小さくなることにより接触面積が小さくなり、摺動抵抗が大きくなる傾向があり、一方、フッ素樹脂粒子の平均粒子径が１０μｍ超の場合には、皮膜の膜厚が厚くなり、シール性が低下する傾向がある。また、湿気硬化型ポリウレタンとしては、上記ポリオール成分、ポリイソシアネート成分から合成したものなどが挙げられる。
【００３１】
更に、上記グラファイト粒子も、その平均粒子径は０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、グラファイト粒子の平均粒子径が０．１μｍ未満の場合には、小さくなることにより接触面積が小さくなり、摺動抵抗が大きくなる傾向があり、一方、グラファイト粒子の平均粒子径が１０μｍ超の場合には、皮膜の膜厚が厚くなり、シール性が低下する傾向がある。
【００３２】
また、摺動抵抗の低減という観点からは、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１５質量部以上２０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上１０質量部以下の割合で含む組成物からなる皮膜であることが好ましい。特に、グラファイトを含む皮膜は、摺動抵抗が大幅に低減される。
【００３３】
なお、シール部材７，８は、相手部材と無潤滑下で相対的に回転摺動させることもできるが、相手部材とグリース介在下で相対的に回転摺動させることが好ましい。特に、グラファイトを含む皮膜をグリース介在下で相対的に回転摺動させると、摺動抵抗が大幅に低減される。
【００３４】
また、図１（ａ）に示す場合とは逆に、内輪部材側にシール部材を装着する構造もあり得る。更に、当然のことながら、ハブ２と転がり部材６、内輪部材３と転がり部材６、外輪部材４と転がり部材６も互いに摺動接触する。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、第１の実施形態に係るシール部材について説明する。図２は、第２の実施形態に係るシール部材の一例を模式的に示す拡大断面図である。なお、第１の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同様の符号を付して説明を省略する。また、図示せずに説明した構成例も、本実施形態に適用可能であれば、そのまま又は適宜変形させて適用してもよく、その説明は省略する。図２に示すように、本例のシール部材８Ａは、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体８Ａａと、基体８Ａａの摺動接触面に形成され、ポリウレタンとフッ素樹脂及びグラファイトの少なくとも一方とを含む２つの皮膜８Ａｂとを有する。そして、皮膜８Ａｂの少なくとも１つが、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる。なお、図示しないが、皮膜は１つの摺動接触面に形成されていてもよく、３つの摺動接触面に形成されていてもよい。例えば、基体が導電性アクリロニトリルブタジエンゴムである場合であって、１つ又は２つの摺動接触面に形成する場合には、未形成部位が導通することとなり、ラジオノイズを抑制することができる。
【００３６】
このようなハブベアリングは、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む基体の少なくとも一つの摺動接触面に、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１０質量部以上５０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上２０質量部以下の割合で含む組成物からなる皮膜を形成したシール部材を適用したことで、摺動接触面における摺動抵抗が大幅に低減され、充分なシール性を確保しつつ摺動抵抗が大幅に低減される。また、摺動接触面のみに皮膜を形成しているため、シール部材のシールリップ部における反力上昇を抑制でき、反力上昇による摺動抵抗の増加を抑制することができる。さらに好ましくは、ポリウレタン１００質量部に対して、フッ素樹脂を１０質量部以上７０質量部以下の割合で含むか又はフッ素樹脂を１５質量部以上２０質量部以下の割合で、かつ、グラファイトを５質量部以上１０質量部以下の割合で含む組成物からなる皮膜を形成したシール部材を適用することである。
【００３７】
次に、第１又は第２の実施形態に係るシール部材の変形例について説明する。
【００３８】
図３は、第１又は第２の実施形態に係るシール部材の一例を模式的に示す拡大平面図である。図３に示すように、本例のシール部材においては、皮膜８Ａｂは、摺動接触面Ｓの全体に形成されている。このような皮膜が形成されたシール部材は、非摺動接触面にも皮膜が形成されている場合と比較して、シール部材のシールリップ部における反力上昇を抑制でき、反力上昇による摺動抵抗の増加を抑制することができる。
【００３９】
ここで、摺動接触面Ｓの幅ａ（ｍｍ）は特に限定されるものではないが、例えば、シール部材がハブベアリング用ゴム製シール部材であって、且つ皮膜が基体のシールリップ部の摺動接触面の少なくとも一部に形成されている場合には、シールリップ部の先端から根元に向かって幅１．５ｍｍ未満の範囲の表面、具体的には、幅ａ＝１ｍｍの範囲の表面に形成されていることが好ましい。幅１．５ｍｍ以上の範囲は、皮膜が摩耗した場合でも摺動する場合が殆どなく、この範囲にまで皮膜を形成すると、反力上昇による摺動抵抗の増加が生じる可能性があるためである。
【００４０】
また、図４は、第１又は第２の実施形態に係るシール部材の他の一例を模式的に示す拡大平面図である。図４に示すように、本例のシール部材においては、皮膜が複数の分割皮膜８Ｂｂからなり、複数の分割皮膜８Ｂｂが、図示しない基体の摺動接触面Ｓに図示しないシール部材の回転摺動方向に沿って間隔を設けて配置されている。このような皮膜が形成されたシール部材は、摺動接触面の全体に皮膜が形成されている場合と比較して、皮膜による周方向の拘束力が小さくなり、シール部材のシールリップ部における反力上昇を抑制でき、反力上昇による摺動抵抗の増加を抑制することができる。また、シール部材を相手部材とグリース介在下で相対的に回転摺動させる場合、皮膜の未形成部はグリース溜まりとなる。そして、グリース溜まりから皮膜と相手部材との間に回転摺動と共にグリースが供給されることとなり、摺動抵抗が低減される。このような効果は、くさび効果と言われる。なお、図４においては、図示しない相手部材は、シール部材に対して紙面上を相対的に右回りに回転摺動している。
【００４１】
ここで、皮膜形成パターンにおける皮膜の繰り返し長さｂ（ｍｍ）、皮膜の長さ（ｃ）は特に限定されるものではないが、例えば、シール部材がハブベアリング用ゴム製シール部材であって、且つ皮膜が基体のシールリップ部の摺動接触面の少なくとも一部に形成されている場合には、皮膜の繰り返し長さはシールリップ部の周長さの１／８〜１／５０、具体的には２〜２０ｍｍ程度が好ましく、皮膜の長さは、皮膜繰り返し長さの１／５〜４／５、具体的には、１〜１０ｍｍ程度が好ましい。このような範囲で形成すると、反力上昇による摺動抵抗の増加が抑制されると共に、くさび効果が発揮されやすい。
【００４２】
更に、図５は、図４に示すシール部材のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５に示すように、皮膜８Ｂｂの厚みが一様でなく、傾斜構造を有している。このような皮膜が形成されたシール部材は、上述したように、グリース溜まりから皮膜と相手部材との間に回転摺動と共にグリースが供給され、くさび効果が発揮されやすい。なお、図５においても、図示しない相手部材は、シール部材に対して紙面上を相対的に右回りに回転摺動している。
【００４３】
また、図６は、第１又は第２の実施形態に係るシール部材の更に他の一例を模式的に示す拡大平面図である。図６に示すように、本例のシール部材においても、皮膜が複数の分割皮膜８Ｃｂからなり、複数の分割皮膜８Ｃｂが、図示しない基体の摺動接触面Ｓに図示しないシール部材の回転摺動方向に沿って間隔を設けて配置されており、更に、分割皮膜８Ｃｂの側面が周方向に対して直行しておらず、傾斜構造を有している。上述したくさび効果は、皮膜の厚みが傾斜構造を有している場合に限定されず、図６に示すように、皮膜の側面が周方向に対して直行しておらず、傾斜構造を有している場合にも発揮される。なお、本例における摺動接触面Ｓの幅ａ（ｍｍ）、皮膜の繰り返し長さｂ（ｍｍ）及び皮膜の長さ（ｃ）は、上記図５に示す例の場合と同様である。
【００４４】
更に、図７は、第１又は第２の実施形態に係るシール部材の更に他の一例を模式的に示す拡大平面図である。図７に示すように、本例のシール部材においても、皮膜が複数の分割皮膜８Ｄｂからなり、複数の分割皮膜８Ｄｂが、図示しない基体の摺動接触面Ｓに図示しないシール部材の回転摺動方向に沿って間隔を設けて配置されており、更に、分割皮膜８Ｄｂの側面が凹部ないし溝部が形成された平面視したときの形状が矢羽状である形状を有している。このような皮膜が形成されたシール部材は、図６に示す例と比較して、グリース溜まりから皮膜と相手部材との間に回転摺動と共にグリースが供給されやすく、摺動抵抗が低減されやすい。なお、本例における摺動接触面Ｓの幅ａ（ｍｍ）、皮膜の繰り返し長さｂ（ｍｍ）及び皮膜の長さ（ｃ）も、上記図５に示す例の場合と同様である。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明する。
【００４６】
（実施例１）
ブロックポリイソシアネートと、ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径：２μｍ）と、グラファイト（平均粒子径：４μｍ）とを含むコーティング剤を調製し、アクリロニトリルブタジエンゴム（内山工業株式会社製、ショアＡ硬さ７０）からなる基体の摺動接触面に図２及び図４に示すようなパターン（図４中のａ＝１ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍ、ｃ＝５ｍｍ）でコーティングし、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材（皮膜厚み：１０μｍ）を得た。皮膜の組成は、ポリウレタン１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン１７．５質量部、グラファイト７．５質量部であった。
【００４７】
（実施例２）
ブロックポリイソシアネートと、ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径：２μｍ）と、グラファイト（平均粒子径：４μｍ）とを含むコーティング剤を調製し、アクリロニトリルブタジエンゴム（内山工業株式会社製、ショアＡ硬さ７０）からなる基体の摺動接触面に図２及び図３に示すようなパターン（図３中のａ＝１ｍｍ）でコーティングし、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材（皮膜厚み：１０μｍ）を得た。皮膜の組成は、ポリウレタン１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン１７．５質量部、グラファイト７．５質量部であった。
【００４８】
（実施例３）
ブロックポリイソシアネートと、ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径：２μｍ）とを含むコーティング剤を調製し、アクリロニトリルブタジエンゴム（内山工業株式会社製、ショアＡ硬さ７０）からなる基体の摺動接触面に図２及び図３に示すようなパターン（図３中のａ＝１ｍｍ）でコーティングし、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材（皮膜厚み：１０μｍ）を得た。皮膜の組成は、ポリウレタン１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン５０質量部であった。
【００４９】
（実施例４）
ブロックポリイソシアネートと、ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径：２μｍ）と、グラファイト（平均粒子径：４μｍ）とを含むコーティング剤を調製し、アクリロニトリルブタジエンゴム（内山工業株式会社製、ショアＡ硬さ７０）からなる基体のほぼ全面（図１参照。）にコーティングし、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材（皮膜厚み：１０μｍ）を得た。皮膜の組成は、ポリウレタン１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン１７．５質量部、グラファイト７．５質量部であった。
【００５０】
（比較例１）
シリコーンレジンと、ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径：２μｍ）とを含むコーティング剤を調製し、アクリロニトリルブタジエンゴム（内山工業株式会社製、ショアＡ硬さ７０）からなる基体の摺動接触面のほぼ全面（図１参照。）にコーティングし、２００℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材（皮膜厚み：１０μｍ）を得た。皮膜の組成は、シリコーン樹脂１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン５０質量部であった。
【００５１】
（参考例１）
基体にコーティング剤をコーティングすることなく、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例のシール部材を得た。
【００５２】
［性能評価］
（回転トルク試験）
上記各例のシール部材をダミー内輪、ダミー外輪に装着して、グリース介在下、回転摺動させて、回転トルクを計測した（なお、比較例１のシール部材に関しては、異常摩耗が発生したため、試験を中止した。）。具体的には、スピンドルと連結された回転部材であるダミー内輪とスピンドルに取り付けた支持ベアリングを介して装着されたダミー外輪の外面にロードセルより伸びた紐を取り付けた。これにより、スピンドルによりダミー内輪及び相手部材が回転し、相手部材がシール部材と摺動することにより抵抗が生じ、その抵抗がダミー外輪に伝わるので、ダミー外輪に伝わった抵抗値（力）をロードセルで測定した。その抵抗値（力）と紐を取り付けたダミー外輪外面の半径値とを乗した値をトルク値とした。なお、得られた結果を表１に示す。ここで、「回転トルク」については、得られた参考例１の値を１０としたときの相対値である。
【００５３】
（リップ反力測定試験）
上記各例のシール部材のアキシャルリップにロードセルへ取り付けた円盤状の平板を押し当てることでリップ反力を計測した。なお、得られた結果を表１に示す。ここで、「リップ反力」についても、得られた参考例１の値を１０としたときの相対値である。
【００５４】
【表１】
2016133161.tif 000003
【００５５】
表１より、本発明の範囲に属する実施例１〜実施例４は、比較例１と比較して、緊迫力が小さいことが分かる。このことから、実施例１〜実施例４の方が、比較例１と比較して摺動抵抗が小さいと解される。また、実施例１〜実施例３は、比較例１と比較して、回転トルク及び緊迫力が小さいことが分かる。このことから、実施例１〜実施例３の方が、比較例１と比較して摺動抵抗が小さいと解される。更に、実施例１〜実施例３は、参考例１と比較して、回転トルクが小さく、緊迫力が同程度で許容できる範囲であることが分かる。このことから、実施例１〜実施例３の方が、参考例１と比較して摺動抵抗が小さいと解される。また、実施例２と実施例３とを比較すると、グラファイトを更に含有する実施例２の方が回転トルクが小さいことが分かり、摺動抵抗が小さいと解される。更に、実施例１と実施例２とを比較すると、複数の分割皮膜を有する実施例１の方が回転トルク及び緊迫力の双方が小さいことが分かり、摺動抵抗が小さいと解される。
【００５６】
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００５７】
すなわち、本発明のシール部材は、その構成が各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の細部を適宜変更することができる。
【００５８】
例えば、所定の皮膜を基体の摺動接触面に形成したシール部材について説明したが、相手部材の一例である金属部材の摺動接触面に所定の皮膜を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  ハブボルト
２  ハブ
３  内輪部材
３ａ  スリンガー
４  外輪部材
５  リテーナ
６  転がり部材
７，８，８Ａ，  シール部材
７ａ，８ａ，８Ａａ  基体
７ｂ，８ｂ，８Ａｂ，８Ｂｂ，８Ｃｂ，８Ｄｂ  皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016133161.tif 000008
【図６】
2016133161.tif 000009
【図７】
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