JP2003148628A

JP2003148628A - ゴムシール装置

Info

Publication number: JP2003148628A
Application number: JP2001344271A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Yabe; 俊一矢部; Keisuke Yokoyama; 景介横山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】アミン系添加剤を含むソルブル型シンセティ
ック切削クーラントやウレア系グリースに由来する塩基
性化合物等の各種薬剤に対する耐性が高く、しかも接触
方式のシール装置とした場合でもシールトルクの上昇が
抑えられた長寿命のゴムシール装置を提供する。【解決手段】補強部材と、ゴム組成物とを接合してな
るゴムシール装置において、前記ゴム組成物がテトラフ
ルオロエチレン−プロピレン２元共重合体及びフッ化ビ
ニリデン−テトラフルオロエチレン−プロピレン３元共
重合体から選ばれるフッ素ゴム１００重量部に対し、摩
耗改良剤として反応性シリコーンオイルを２〜２０重量
部含有するゴムシール装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルシール、転
がり軸受用シール、あるいはリニアガイドやボールねじ
等の直動装置のゴムシール等、グリースや潤滑剤の漏洩
並びに外部からの異物の侵入を防止するために使用され
るゴムシール装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアガイドやボールねじ等の直動装
置、オイルシール、転がり軸受では、グリースや潤滑剤
の漏洩並びに外部からの異物の侵入を防止するためにゴ
ムシール装置が装着されている。

【０００３】これらのゴムシール装置は、通常、金属製
の補強部材とゴム組成物とを接着剤により接合して一体
化して構成されており、前記ゴム組成物のベースゴムと
して、耐油性を考慮してアクリロニトリルブタジエンゴ
ム（ＮＢＲ）が最も一般的に用いられている。また、特
に耐熱性や耐薬品性が要求される場合には、ゴム組成物
のベースゴムとしてアクリルゴムやシリコンゴム、フッ
素ゴム（例えば、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレ
ン−テトラフルオロエチレン等、通称ＦＫＭ）が使用さ
れており、特にＦＫＭが好適とされている。

【０００４】また、耐熱性が要求される部位に使用され
る転がり軸受や直動装置では、耐熱性に優れるウレア化
合物を増ちょう剤とするウレア系グリースが封入される
場合が多い。しかし、高温になると、このウレア系グリ
ースが熱分解を起こして塩基性化合物が発生することが
あり、ＦＫＭを使用したゴムシ−ル装置では塩基性化合
物によりＦＫＭが変質を来たす可能性があることが判明
した。

【０００５】更に、近年では、直動装置やオイルシー
ル、転がり軸受が多く使用される工作機械においては、
加工性能を高める要求から主軸回転数が高速化されてお
り、例えば切削工具に多く使用されているリニアガイド
では、高速化に伴って切削点が高温化するため、切削油
剤は、より高い冷却性能とともに、瞬時に切削点に到達
できるように浸透性も要求されるようになってきてい
る。また、高温・高圧下にある切削点での潤滑性能を維
持し得ることも要求されている。

【０００６】このような要求に対して、従来のエマルジ
ョンタイプの水溶性切削油に代わり、完全に水に溶解す
るソルブル型シンセティック切削クーラントが開発さ
れ、普及しつつある。また、ソルブル型シンセティック
切削クーラントは廃水処理も容易で環境面からも有利で
ある。しかし、このソルブル型シンセティック切削クー
ラントは、浸透性を高めるためにアミン等の各種添加剤
が多量に添加されていることから、ゴムシール装置を形
成するゴムへの浸透性も高く、ゴムの膨潤や軟化等の変
質を引き起こしやすい。その結果、ゴムシール装置のリ
ップ部のゴム強度が弱まり、特に接触タイプのリップ部
ではシールの締め代が大きくなり、摩耗が促進されてシ
ール性が低下し、またシールが取り付けられている部材
自体の寿命低下にもつながる。特に、ＦＫＭでは、構造
中のフッ化ビニリデンの部位が、アミン系添加剤により
容易に脱ＨＦを起こし、その結果ゴムの劣化が促進さ
れ、ゴム強度の低下が一層大きなものとなりやすい。

【０００７】上記の塩基性化合物に対する耐性、アミン
系添加剤を多く含むソルブル型シンセティック切削クー
ラントに対する耐性等の耐薬品性を改善するために、本
出願人は、特開２００１−６５５７８号公報に記載され
ているように、テトラフルオロエチレン−プロピレン２
元共重合体及びフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチ
レン−プロピレン３元共重合体から選ばれるフッ素ゴム
をベースゴムに用いたゴムシール装置を提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人による上記のゴムシール装置は、その後の追試から、
優れた耐薬品性を有するものの、回転部材（例えば、転
がり軸受における内輪）と接触する方式のゴムシール装
置とした場合、ＦＫＭ等をベースゴムとする場合に比べ
て摩擦抵抗が高く、シールトルクが高くなることが判明
した。

【０００９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、アミン系添加剤を含むソルブル型シンセテ
ィック切削クーラントやウレア系グリースに由来する塩
基性化合物等の各種薬剤に対する耐性が高く、しかも接
触方式のシール装置とした場合でもシールトルクの上昇
が抑えられた長寿命のゴムシール装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、補強部材と、ゴム組成物とを接合してな
るゴムシール装置において、前記ゴム組成物がテトラフ
ルオロエチレン−プロピレン２元共重合体及びフッ化ビ
ニリデン−テトラフルオロエチレン−プロピレン３元共
重合体から選ばれるフッ素ゴム１００重量部に対し、摩
耗改良剤として反応性シリコーンオイルを２〜２０重量
部含有することを特徴とするゴムシール装置を提供す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るゴムシール装
置に関して詳細に説明する。

【００１２】先ず、ゴムシール装置を構成するゴム組成
物について説明する。ゴム組成物のベースとなるゴム
は、テトラフルオロエチレン−プロピレン２元共重合体
及びフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−プロ
ピレン３元共重合体から選ばれるフッ素ゴムである。

【００１３】テトラフルオロエチレン−プロピレン２元
共重合体及びフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン−プロピレン３元共重合体は、塊状重合、懸濁重合、
乳化重合、溶液重合等の公知の重合法により製造するこ
とができ、フリーラジカル開始剤を用いた触媒重合法、
電離性放射重合法、レドックス系重合法等が適宜採用さ
れ得る。

【００１４】尚、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエ
チレン−プロピレン３元共重合体は、有機過酸化物によ
る加硫を容易にするために加硫部位として主鎖に脱フッ
化水素反応による炭素−炭素二重結合を導入したり、ヨ
ウ素または臭素含有のモノマーを共重合させたものでも
よい。また、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン−プロピレン３元共重合体は、フッ化ビニリデン部位
を有することから、上記の加硫部位が導入されていなく
とも、２価の金属水酸化物及び２価の金属酸化物から選
ばれる少なくとも１種と有機オニウム化合物とを配合す
れば良好な加硫特性が得られる。一方、テトラフルオロ
エチレン−プロピレン２元共重合体は、構造中にフッ化
ビニリデンが存在しないことから加硫性は悪いが、有機
過酸化物加硫ができるようにヨウ素または臭素含有のモ
ノマーを共重合させたり、熱処理することにより、加硫
性を高めることが可能である。

【００１５】また、テトラフルオロエチレン−プロピレ
ン２元共重合体における成分比は、テトラフルオロエチ
レン成分が４０〜７０モル％で、プロピレン成分が６０
〜３０モル％であることが好ましい。一方、フッ化ビニ
リデン−テトラフルオロエチレン−プロピレン３元共重
合体における成分比は、フッ化ビニリデン成分が１〜３
０モル％で、テトラフルオロエチレン成分が４０〜７０
モル％で、プロピレン成分が３０〜６０モル％であるこ
とが好ましい。但し、耐薬品性、並びに成形性や成形品
としての機械的強度等の加硫特性等に大きく影響するの
はフッ化ビニリデン成分であり、加硫特性からはその成
分比が大きいほど好ましいが、その一方で耐薬品性は低
下する。従って、耐薬品性を重視する場合には、フッ化
ビニリデン成分の比率を２〜５モル％とすることが好ま
しい。

【００１６】上記のフッ素ゴムには、反応性シリコーン
オイルが必須成分として配合される。この反応性シリコ
ーンオイルは、ゴム組成物の動摩擦係数を低下させる摩
擦改良剤として機能する。好ましい反応性シリコーンオ
イルは、下記の化学式（Ｉ）で表されるように側鎖に反
応性有機基Ａを有するポリシリコーン及び化学式（II）
で表されるように両末端に反応性有機基Ａを有するポリ
シリコーンである。また、これらの複合タイプである側
鎖及び両末端に反応性有機基Ａを有するポリシリコー
ン、あるいは一方の末端にのみ反応性有機基Ａを有する
ポリシリコーンであってもよい。

【００１７】

【化１】

【００１８】これらの反応性有機基Ａは、フッ素ゴムま
たは充填材に反応もしくは吸着し、成形に際して反応性
シリコーンオイルがゴム組成物の表面に一度にブルーム
するのを防ぐと同時に、徐々に恒久的にブルームして長
期にわたって摩耗低減効果を発揮するのに寄与する。こ
れに対し、反応性有機基Ａを有しない通常のジメチルポ
リシロキサン等のシリコーンオイルや、アルキル変性及
びフッ素変性等の非反応性有機基を有するシリコーンオ
イルでは、短期間でブルームする可能性が高く、摩擦低
減効果が長続きしない。尚、充填材としてカーボンブラ
ックを使用した場合には、カーボンブラック表面の官能
基と反応あるいは吸着しやすいアミノ変性した反応性シ
リコーンオイルが好ましい。

【００１９】また、反応性シリコーンオイルの官能基当
量は、３００〜１００００ｇ／ｍｏｌ、特に１０００〜
５０００ｇ／ｍｏｌが好適である。官能基等量が３００
ｇ／ｍｏｌ未満では、フッ素ゴムや充填材との反応や吸
着が起こり難く、ブルームが早く起こることが予想され
る。一方、官能基当量が１００００ｇ／ｍｏｌを超える
場合には、フッ素ゴムや充填材との反応や吸着に関与し
ない部分が多くなって加硫阻害等の不具合の可能性が出
てきたり、分極性が高くなってフッ素ゴムとの相溶性が
低下し、多量に配合しようとする場合に均一に配合する
のが困難になる。

【００２０】反応性シリコーオイルの粘度は、２５℃で
２０〜２００００ｃＳｔ、特に８０〜５０００ｃＳｔが
好ましい。この粘度が２０ｃＳｔ未満の場合、粘度が低
すぎて摩擦測定を改善するのに十分でなく、一方２００
００ｃＳｔを超える場合には、成形性が低下して好まし
くない。

【００２１】反応性シリコーンオイルは液状であるのた
め、ゴム組成物中に容易に分散し、比較的少量で効果を
発揮する。反応性シリコーンオイルの配合量は、フッ素
ゴム１００重量部に対して２〜２０重量部、特に５〜１
５重量部が好ましい。反応性シリコーンオイルの配合量
が２重量部未満では十分に摩擦低減効果が発揮されず、
一方２０重量部を超える場合には分散不良が生じたり、
ゴムシール装置を構成する補強部材（芯金）との接着に
悪影響を及ぼす可能性が出てくる。

【００２２】また、上記ゴム組成物には、補強のために
充填材を添加することが好ましい。充填材としては、例
えばカーボンブラック、タルク、ウォラストナイト、ミ
ストロンペーパー等が好適であり、これらをフッ素ゴム
１００重量部に対して２０〜７０重量部添加する。但
し、シリカやクルー等の酸性物質は、加硫を遅延するた
め好ましくない。

【００２３】更に、加硫剤、架橋助剤を添加できる。架
橋剤としては有機過酸化物を使用することができ、例え
ば、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，
５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ベンゾイルパ
ーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）
−ジイソプロピルベンゼン等をフッ素ゴム１００重量部
に対して０．５〜１０重量部添加する。また、加硫助剤
としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリ
アリルシアヌレート等の多アリル化合物、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート等のメタクリレート化合
物をフッ素ゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量
部添加する。

【００２４】その他、必要に応じて公知のゴム用添加剤
を適宜添加してもよい。

【００２５】本発明において、ゴム組成物の調製及びゴ
ムシール装置の製造方法は、特に制限されるものではな
いが、例えば以下のように行うことができる。

【００２６】先ず、フッ素ゴム、反応性シリコーンオイ
ル及び充填材、更に必要に応じてゴム用添加剤を所定比
率にてバンバリーミキサーに投入し、ミキサー温度８０
℃程度にて素練りを行う。次いで、素練物をバンバリー
ミキサーからゴム混練用の２本ロールミルに移し、ロー
ル温度５０℃程度に制御しながら架橋剤、架橋促進助剤
を投入し、均一になるまで混練してゴム組成物を得る。

【００２７】そして、予め接着剤を焼き付けておいた補
強部材を金型中に装着し、そこへ上記のゴム組成物を充
填して加熱し、ゴム組成物の加硫成形とともに補強部材
との接合を行うことにより、本発明のゴムシール装置が
得られる。補強部材の材質は制限されるものではなく、
例えば、この種のゴムシール装置に広く使用されている
ＳＥＣＣ材等が適当である。また、加熱温度や圧力等の
成形条件は、ゴム組成物の組成を考慮して適宜設定され
る。

【００２８】また、ゴム組成物と補強部材との接着性を
より高めるために、ゴム組成物と補強部材との接着に、
ビニル基やアミノ基を有するシランカップリング剤を含
有するシラン系接着剤を用いることが好ましい。これに
より、従来以上に高い接着力をもってゴム組成物と補強
部材とが接合したゴムシール装置が得られる。好適なシ
ランカップリング剤としては、ビニル基を有するシラン
カプリング剤としてビニルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げるこ
とができ、アミノ基を有するシランカップリング剤とし
てγ−アミノプロピルトリエトキシシラン等を挙げるこ
とができる。これらシランカップリング剤は、加水分解
性のアルコキシ基がシラノール基を加水分解し、そのシ
ラノール基が補強部材である金属表面のＯＨ基とカップ
リング反応(脱水縮合)して化学的に結合するとともに、
ビニル基やアミノ基が構造中に存在する二重結合あるい
は架橋反応中に構造に取り込まれ、ゴム組成物と金属と
を化学的に結び付けることにより、強固な接着を実現す
る。

【００２９】本発明のゴムシール装置は、リニアガイド
のサイドシール、ボールねじ用シール、ウォーターポン
プ用転がり軸受、軸用オイルシール等のように、水や薬
液と直接接触したり、異物が混入しやすい用途において
特に顕著な効果を発揮する。以下に、これらの好ましい
実施形態を示す。

【００３０】尚、このような用途を考慮すると、ゴム組
成物の硬度として、デュロメータＡスケールで測定した
スプリング硬度で６０〜９０の範囲であることが好まし
い。スプリング硬度が６０未満の場合は、ゴムシール装
置の種類により多少異なるが、ゴムシ−ル装置が取り付
けられている側あるいは被シール部材の運動によってシ
ール端部（リップ部）が必要以上に変形し、結果として
摩擦抵抗が大きくなる、その結果、運動時の摩擦力が大
きくなり、装置のスムーズな運動ができなくなる。一
方、スプリング硬度が９０を越える場合には、ゴム弾性
が低下してリップ部の追従性、つまり密封性が悪くな
り、グリースや潤滑剤の漏洩及び外部からの異物の侵入
が起こりやすく、装置寿命が短くなる。このようなリッ
プ部の変形度合やゴム弾性を特に好ましくするには、ス
プリング硬度で７０〜８０の範囲であることが好まし
い。

【００３１】更に、運動に速やかに追従し、リップ部の
損傷を引き起こさないようにするには、上記の硬度以外
に、引張破断伸びが２００％以上で、なおかつ引張破断
強さが１３ＭＰａ以上の機械的強度を有することが望ま
しい。

【００３２】（第１実施形態：リニアガイド）図１に斜
視図で示すように、リニアガイドは、外面に転動体転動
溝１３Ａ、１３Ｂを有して軸方向に延びる案内レール１
０と、その案内レール１０を跨いで組み付けられたスラ
イダ２０とを備えている。スライダ２０は、スライダ本
体２０Ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ
２０Ｂとからなり、スライダ本体２０Ａは両袖部の内側
面に案内レール１０の転動体転動溝１３Ａ、１３Ｂに対
向する図示されない負荷転動体転動溝を有するととも
に、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路を
有している。エンドキャップ２０Ｂは、スライダ本体２
０Ａの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連
通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの転
動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とで転動体循
環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例
えば、鋼球からなる多数の転動体が装填されている。
尚、図中２７はグリースニップルである。

【００３３】また、スライダ２０の端部の組立て状態を
示す斜視図である図２に示すように、両エンドキャップ
２０Ｂのそれぞれの外面側には、エンドキャップ２０Ｂ
に近い側から順に、補強板２１、潤滑剤供給部材２２及
びサイドシール２３が、重ね合わされた状態で固定され
ている。潤滑剤供給部材２２は、樹脂中に潤滑剤を含ん
だ状態で固化してなる潤滑剤含有ポリマからなる部材で
あり、内部に保持された潤滑剤が表面に徐々に滲み出し
て長期にわたる潤滑を可能にしている。補強板２１は、
エンドキャップ２０Ｂの外形に合わせた略コ字形状の鋼
板であり、その両袖部には、取付ネジ２６を貫通させる
貫通孔２１ａ、２１ｂが形成されるとともに、両袖部を
連結する連結部には、グリースニップル用の貫通孔２１
ｃが形成されている。尚、この補強板２１は、案内レー
ル１０とは非接触である。また、図中、符号２５ａ〜２
５ｃは、リング状スリーブ部材である。

【００３４】サイドシール２３は本発明のゴムシール装
置に相当し、エンドキャップ２０Ｂの外形に合わせた略
コ字形状の鋼板（補強部材）と、案内レール２３と接触
するシール部材２４とから構成されている。シール部材
２４は、本発明のゴム組成物からなり、鋼板と加硫接着
により接合されている。また、シール部材２４の内側全
周面がスライダ２０と案内レール１０との間の隙間をシ
ールできるように、案内レール１０の上面１０ａ及び外
側面１０ｂ、更に転動体転動溝１３Ａ、１３Ｂにも摺接
可能な形状に成形されている。また、このサイドシール
２３にも、取付けネジ貫通用の貫通孔２３ａ、２３及び
グリースニップル用の貫通孔２３ｃが形成されている。

【００３５】（第２実施形態：ボールねじ）ボールねじ
は、図３に一部を破断した平面図で示すように、外周面
に断面円弧状で螺旋状のねじ溝３１ａを有するねじ軸３
１に、ねじ軸３１のねじ溝３１ａに対向する螺旋状のね
じ溝を内面に有してねじ軸３１に螺合される円筒状のボ
ールねじナット３２と、ねじ軸３１のねじ溝３１ａとボ
ールねじナット３２のねじ溝とで形成される断面略円形
の螺旋状のボールねじ空間に転動自在に装填される多数
のボール（図示せず）と、を備えている。また、ボール
ねじナット３２の軸方向両端部の内側には、潤滑剤含有
ポリマからなる円筒状の潤滑剤供給部材４１，４１がガ
ータスプリング３３により押圧された状態で嵌挿されて
おり、内部に保持された潤滑剤が徐々に滲み出て潤滑を
行う。

【００３６】また、潤滑剤供給部材４１の軸方向外側に
は、ゴムシール装置４２，４２が装着されている。この
ゴムシール装置４２は、図４（ねじ軸３１と垂直な方向
から見た平面図）及び図５（拡大断面図）に示すよう
に、芯金（補強部材）４２ｂをシール本体４２ｃで内方
して構成され、シール本体４２ｃの外周縁が図示されな
いボールねじナット３２に固定される。また、シール本
体４２ｃは更に、軸方向外側に傾斜して内方に延びるシ
ール片４２ｄを備えている。このシール片４２ｄは、ね
じ軸３１の断面形状に対応し、かつそれよりやや小さい
内径の開口４２ａを形成する。ここで、シール本体４２
ｃ及びシール片４２ｄは、本発明のゴム組成物で一体的
に形成され、芯金４２ｂと加硫接着により接合されてい
る。

【００３７】芯金４２ｂは、その外周は円形となってい
るが、その内周はゴムシール装置４２の開口４２ａと相
似形となっており、即ち図５に示すように、その上部の
幅Ｄ１と比べて下部の幅Ｄ２が小さくなっている。従っ
て、芯金４２ｂの内周縁からシール本体４２ｃの内周縁
までの距離Ｄ０と、シール本体４２ｃの内周縁からシー
ル片４２ｄまでの距離Ｄ３とを、全周にわたって一定に
することができ、これによりねじ軸３１に当接する際の
ゴムシール装置４２の撓み量を略一定にすることができ
る。

【００３８】図６は、ゴムシール装置４２がねじ軸３１
に当接して変形する状態を示す模式図であるが、ゴムシ
ール装置４２は上記の形状、構成を採ることにより、シ
ール片４２ｄがねじ溝３１ａの形状に追従して変形し、
常に密封構造を形成する。

【００３９】（第３実施形態：ウォーターポンプ用転が
り軸受）図７に示されるように、ウォーターポンプ５０
は一般に、インペラ５１が固定された回転軸５２を、軸
方向に間隔をおいて配置した複数個の転がり軸受５５に
よりケーシング５６に支承して構成されている。冷却水
はインペラ５１と軸受５５との間に配置されたメカニカ
ルシール５７により密封されている。また、回転軸５１
はプーリ５８と直結しており、エンジンの回転に伴って
回転する。

【００４０】ここで、メカニカルシール５７の回転軸５
２との摺動面は水潤滑状態であるので、このままだと水
蒸気等が漏れて転がり軸受５５側に浸入し、転がり軸受
５５の封入グリ−スが劣化してしまう。そこで、水蒸気
等の浸入を防止するとともに封入グリースの漏洩を防止
するために、転がり軸受５５のインペラ５１側にゴムシ
ール装置が設けられる。また、転がり軸受５５のプーリ
３１側にも、外部からの塵埃の侵入を防止するとともに
封入グリースの漏洩を防止するためにゴムシール装置が
設けられている。

【００４１】図８は、転がり軸受５５のインペラ５１側
の構造を示す軸方向断面図である。図示されるように、
転がり軸受５５は、外輪５５ａと、内輪を構成する回転
軸５９と、外輪５５ａと回転軸５９との間に挟持された
ボール５５ｂと、ボール５５ｂを保持する保持器５５ｃ
とからなる。ゴムシール装置６０は密封板６１とスリン
ガー６５とからなり、密封板６１の一端が外輪５５ａの
シール溝５５ｄに固定されている。また、密封板６１は
断面逆Ｌ字状の芯金（補強部材）６１ａと、本発明のゴ
ム組成物からなるシール本体６２とからなる。シール本
体６２は、図示されるように、回転軸５９側で二股状に
分かれており、その一方を形成する主リップ部６２ａは
斜め右下に延在し、その他方を形成する副リップ部６２
ｂは斜め左下に延長在している。また、芯金６１ａの中
間位置において、シール本体６２から図中右方に延在す
るようにして、円筒状の第３リップ部６２ｃが形成され
ている。

【００４２】また、回転軸５９の上には、ステンレス製
のスリンガー６５が配置されている。スリンガー６５
は、回転軸５９に密着嵌合する小円筒６５ｃと、それを
同軸的に内包する大円筒６５ａと、両円筒を半径方向に
連結するフランジ部６５ｂとからなっている。そして、
シール本体６２の第３リップ部６２ｃがスリンガー６５
の大円筒６５ａの外周に当接し、主リップ部６２ａが小
円筒６５ｃの外周に当接し、副リップ部６２ｂが回転軸
５９の外周面に当接し、それぞれ密封構造を達成してい
る。

【００４３】上記シール装置６０では、その外方から冷
却水の蒸気や水滴が飛散してきたような場合、スリンガ
ー６５の外周面でこれを受け、密封板６１に冷却水が直
接降りかからないようになっている。これにより、密封
板６１（特に、第３リップ部材６２ｃ）の変形や膨張を
低減することができる。一方、転がり軸受５５に封入さ
れたグリース等は、密封板６１の副リップ部６２ｂ及び
主リップ部６２ａにより密封され、外方への漏れが防止
されるようになっている。

【００４４】（第４実施形態：軸用オイルシール）図９
に断面図で示すように、軸用オイルシール７１は、回転
軸８０とシールケース７２との間に介装される部材であ
り、断面逆Ｌ字状の金属環（補強部材）７５と、本発明
のゴム組成物からなり、金属環７５と加硫接着されたシ
ール本体７４とを備える。シール本体７４は、回転軸８
０側で二股状に分かれており、その一方は軸方向外側に
延在してダストリップ７４ａを形成し、その他方は回転
軸８０と当接する主リップ部７４ｂを形成している。ま
た、シール本体７４の主リップ部７４ｂは、ガータスプ
リング７６により一定の圧力で回転軸８０に押圧されて
いる。

【００４５】この軸用オイルシール７１は、金属環７５
の外周面をなす嵌合部７５ａとシールケース７２との隙
間に、断面逆Ｌ字状の環状体に形成されたスプリングカ
バー７３を圧入することにより回転軸８０に装着され
る。尚、図中二点鎖線で示す部材は、軸受である。

【００４６】上記各実施形態のゴムシール装置は何れ
も、本発明に従い、テトラフルオロエチレン−プロピレ
ン２元共重合体及びフッ化ビニリデン−テトラフルオロ
エチレン−プロピレン３元共重合体から選ばれるフッ素
ゴムに反応性シリコーンオイルを配合してなるゴム組成
物と、補強部材とを一体に接合したものであり、耐薬品
性に優れるとともに、反応性シリコーンオイルを含有す
るため、摩擦抵抗が低く、シールトルクが小さくなり、
密封構造を長期にわたり維持できる。

【００４７】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるもの
ではない。

【００４８】（実施例１〜３、比較例１〜３）先ず、表
１に示す配合にて、原料ゴム、反応性シリコーンオイ
ル、充填材及び各種添加剤をバンバリーミキサーに投入
し、ミキサー温度８０℃にて素練りを行った。次いで、
素練物をバンバリーミキサーからゴム混練用の２本ロー
ルミルに移し、ロール温度５０℃に制御しながら架橋
剤、架橋促進助剤を投入し、均一になるまで混練して各
種ゴム組成物を調製した。そして、１７０℃に加熱した
ホットブレスに、厚さ２ｍｍ用のシート加硫金型を装着
し、そこにゴム組成物を流し込んで２０分間加熱し、縦
１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫されたゴ
ムシートを得た。

【００４９】

【表１】

【００５０】また、予め接着剤を焼き付けておいたＳＥ
ＣＣ製芯金（断面略コ字状で、取付用ねじ穴が３個形成
されたもの）を金型中に装着し、そこへ上記のゴムシー
トを入れて加熱して芯金との加硫接合を行い、ゴムシー
ル装置を作製した。使用した接着剤及び加硫接合条件
は、以下の通りである。［接着剤］・実施例１：（株）東洋化学研究所製「メタロックＳ
−１０Ａ」（二酸化ケイ素を含有するシラン系接着剤）・実施例２，３、比較例１〜３：ロード・ファー・イー
スト・インコーポレイテッド製「ＣｈｅｍｌｏｋＹ４
３１０」（ビニル基を含有するシラン系接着剤）［２次加硫接合条件］・実施例１：２００℃、４時間・実施例２，３：２１０℃、２４時間・比較例１，２：２１０℃、２４時間・比較例３：１８０℃、４時間

【００５１】上記の各ゴムシート及びゴムシール装置を
用いて下記に示す硬さ試験、引張試験、摩擦摩耗試験を
行った。＜硬さ試験＞上記ゴムシートをＪＩＳ３号試験片の形状
に打ち抜き、それを３枚重ねてＪＩＳＫ６３０１に基づ
いて硬さを測定した。＜引張試験＞上記ゴムシートからなるＪＩＳ３号試験片
について、万能型試験機を用いて引張試験を行い、破断
する引張強さ及び引張伸びを測定した。＜摩擦摩耗試験＞ＪＩＳＫ７２１８のプラスチックの
滑り摩耗試験方法Ａ法に基づいて試験を行った。摩擦摩
耗試験機は、ＥＦＭ−III−Ｅ（ＴＯＹＯＢＡＬＤＷＩ
ＮＣｏ．ＬＴＤ製）を用いた。動摩擦係数は動トルク
から算出し、摩耗深さは試験前後の表面形状をＳｕｒｆ
ｃｏｍ（ＴｏｋｙｏＳＥＩＭＩＴＳＵ製）により測定
して算出した。尚、試験条件は以下の通りである。・滑り速度：１１００ｍｍ／ｓｅｃ・滑り距離：２０ｋｍ・荷重：３９．２Ｎ・面圧：１９．６Ｎ／ｃｍ² ・試験温度：室温・相手材：ＳＵＪ２・相手材面粗さ：０．４Ｒａ・相手材硬さ：ＨＲＣ５５〜６２

【００５２】以上の各試験結果を表２に示すが、テトラ
フルオロエチレン−プロピレン２元共重合体及びフッ化
ビニリデン−テトラフルオロエチレン−プロピレン３元
共重合体から選ばれるフッ素ゴムに、反応性シリコーン
オイルを添加することにより、動摩擦係数及摩耗量が低
下することがわかる。特に、動摩擦係数は試験初期から
終了時（２０ｋｍ走行後）まで安定していた。これに対
して、非反応性のシリコーンオイルを配合した比較例１
では、動摩擦係数が試験初期は低いものの、徐々に上昇
して終了時にはシリコーンオイル無添加の比較例２と同
等であった。また、比較例は何れも摩耗量が多く、シー
ル性能を長期に維持できないことがわかる。

【００５３】

【表２】

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アミン系添加剤を含むソルブル型シンセティック切削ク
ーラントやウレア系グリースに由来する塩基性化合物等
の各種薬剤に対する耐性が高く、しかも接触方式のシー
ル装置とした場合でもシールトルクの上昇が抑えられた
長寿命のゴムシール装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるリニアガイドの一例を示す
斜視図である。

【図２】図１のリニアガイドのスライダ部分を示す分解
斜視図である。

【図３】本発明が適用されるボールねじの一例を示す一
部破断平面図である。

【図４】図３のボールねじに使用されるゴムシール装置
を示す、ねじ軸と垂直な方向から見た平面図である。

【図５】図３のボールねじのゴムシール装置を示す拡大
図である。

【図６】図３のボールねじにおける、ゴムシール装置の
変形状態を示す模式図である。

【図７】本発明が適用されるウォーターポンプ用転がり
軸受の一例を示す軸方向断面図である。

【図８】図７の転がり軸受のゴムシール装置を示す軸方
向断面図である。

【図９】本発明が適用される軸用オイルシールの一例を
示す要部断面図である。

【符号の説明】１０案内レール２０スライダ２２潤滑剤供給部材２３サイドシール(ゴムシール装置) ２４シール部材３１ねじ軸３２ボールねじナット４１潤滑剤供給体４２ゴムシール装置４２ｂ芯金（補強部材）４２ｃシール本体５０ウォーターポンプ５１インペラ５２回転軸５５転がり軸受６０ゴムシール装置６１密封板６１ａ芯金（補強部材）６２シール本体６５フリンガー７１軸用オイルシール７２シールカバー７３スプリングカバー７４シール本体７５金属環（補強部材）７６ガータスプリング８０回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｚ４Ｊ００２Ｆ１６Ｃ 29/06 Ｆ１６Ｃ 29/06 33/78 33/78 ＺＦ１６Ｈ 25/24 Ｆ１６Ｈ 25/24 Ｌ //(Ｃ０８Ｌ 27/16 Ｃ０８Ｌ 83:04 83:04） 27/18 (Ｃ０８Ｌ 27/18 83:04）Ｆターム(参考） 3J006 CA02 3J016 AA01 AA08 BB03 3J062 AA21 AB22 AC07 BA23 CD02 CD66 3J104 AA03 AA23 AA34 AA65 AA69 AA74 BA62 CA13 DA04 4H017 AA03 AB08 AB12 AB15 AC14 AC16 AD03 AE05 4J002 BB111 BD141 BD151 CP032 CP052 CP092 FD010 FD140 FD150 FD202 GM00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強部材と、ゴム組成物とを接合してな
るゴムシール装置において、前記ゴム組成物がテトラフ
ルオロエチレン−プロピレン２元共重合体及びフッ化ビ
ニリデン−テトラフルオロエチレン−プロピレン３元共
重合体から選ばれるフッ素ゴム１００重量部に対し、摩
耗改良剤として反応性シリコーンオイルを２〜２０重量
部含有することを特徴とするゴムシール装置。
【請求項２】反応性シリコーンオイルが、アミノ変
性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変
性、フェノール変性またはメタクリロ変性したポリシロ
キサンであることを特徴とする請求項１記載のゴムシー
ル装置。
【請求項３】反応性シリコーンオイルの官能基当量が
３００〜１００００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする
請求項１または２記載のゴムシール装置。