JP2004150591A

JP2004150591A - Seal

Info

Publication number: JP2004150591A
Application number: JP2002318607A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Yokoyama; 景介横山; Takahiko Uchiyama; 貴彦内山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact-type seal that effectively prevents the generation of unusual noises without specifying the shape of the seal. <P>SOLUTION: The seal 1 has a rubber molding lip portion 13 (a whole elastic body 3) formed of a rubber molding whose loss tangent (tan δ) is the maximum value of 0.10 to 0.60 at a temperature of 20°C-70°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受等の密封装置として使用される接触型のシール（すなわち、相対移動する二つの部材間を塞ぎ、一方の部材に接触させるリップ部を有し、他方の部材に固定して使用されるシール）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、転がり軸受には、転動体の設置部分に存在するグリースや使用時に発生したダストが外部に漏洩したり、外部に浮遊する塵芥が転動体の設置部分に進入したりするのを防ぐために、外輪と内輪との間にシールが取り付けられることがある。このようなシールの付いた転がり軸受の一例を図１に示す。
【０００３】
この図の転がり軸受は両側にシールの付いた両シール軸受であり、そのシール１は、外周に鉤部を有するリング状の芯金２と、その外側に合成ゴムを一体に加硫成形してなる弾性体３とで構成されている。このシールは、その機能上から、芯金の鉤部以外とその外側の弾性体とからなる円環状の主部１１と、芯金の鉤部とその外側の弾性体とからなり外輪内面の止め溝４１に係止される加締部１２と、芯金の内周側の弾性体からなり内輪外周面の受け溝５１に摺接（摺り接触）されるリップ部１３とに分けられる。
【０００４】
そして、このシール１は、リップ部１３を内輪外周面の受け溝５１に接触させた状態で、加締部１２を弾性変形させながら外輪内周面の止め溝４１に押し込むことによって、転がり軸受の外輪４と内輪５との間に配設される。
このような接触型のシールは、リップ部と内輪とが接触していることにより高い密封性能が得られるが、この接触部分で滑りが生じると「鳴き音」と称される異常音が発生する場合がある。この鳴き音が生じないようにするために、特許文献１には、▲１▼リップ部をラジアル方向から軌道輪の溝に接触させること、▲２▼ラジアル方向に延びる垂直部を設けること、▲２▼軌道輪の溝の面粗さを１Ｓ〜６Ｓにすることのうち、▲１▼と▲２▼または▲３▼とを組み合わせるか、▲１▼〜▲３▼を全て満たすようにすることが記載されている。特許文献２には、リップ部の軌道輪との接触部に潤滑剤溜まりを設けることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３５５２４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５６２２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載の方法では、シールの形状が特定されるため、現在使用しているシール成形用の金型をそのまま使用することができない。また、軌道輪の溝の面粗さの限定のみでは、異常音発生防止効果が十分には得られない。
【０００７】
例えば、エアコン、換気扇、ＩＣやＭＰＵの冷却用ファンで使用されるファンモータ用転がり軸受においては、低騒音および長い音響寿命が必要とされているため、異常音の発生し難いシールが求められている。
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、接触型のシールとして、シールの形状を特定することなく、前述の異常音発生を効果的に防止できるものを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明は、相対移動する二つの部材間を塞ぎ、一方の部材に接触させるリップ部を有し、他方の部材に固定して使用されるシールにおいて、前記リップ部は、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０以上０．６０以下であるゴム成形体からなることを特徴とするシールを提供する。
【０００９】
粘弾性体に正弦波形の応力とひずみが作用する場合には、ひずみが応力よりも遅れて生じるが、この応力に対するひずみの位相の遅れ角度を損失角（δ）と言う。損失正接（ｔａｎ δ）はこの損失角（δ）の正接であって、変形の間に熱として散逸されるエネルギー量の尺度となる。ゴム成形体の損失正接（ｔａｎ δ）の値は、ゴム成形体に正弦振動の荷重を付与する動的粘弾性試験を行うことによって測定される。
【００１０】
本発明における「温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値」とは、正弦振動の荷重を付与する動的粘弾性試験を行うことで測定される損失正接（ｔａｎ δ）の、試験雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値を意味する。
本発明の転動装置用シールにおいて、リップ部の硬度は、「ＪＩＳＫ６３０１」に記載のスプリング硬さＡスケールで、４０〜９０の範囲であることが好ましい。これにより、シールのリップ部による密封性が良好になる。
【００１１】
リップ部の硬さが４０未満であると、シールが回転する際にリップ部が必要以上に変形して、リップ部に発熱やトルク上昇が生じ易くなる。その結果、転動装置の運転時の摩擦抵抗が大きくなり、スムーズな回転運動が困難になる場合がある。また、９０を超えると、ゴム弾性が低下してリップ部のシール接触面に対する摺接力が不十分となり、十分な密封性が得られなくなる。特に好ましいリップ部の硬度は、スプリング硬さＡスケールで５０〜８０の範囲である。
【００１２】
本発明のシールのリップ部をなすゴム成形体は、原料ゴムに、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必要に応じて適宜配合したゴム組成物を、加硫成形することにより得られる。このゴム組成物には、また、必要に応じて補強性充填剤、加工助剤、摩耗改良剤、潤滑油等を添加することができる。なお、ゴム組成物に対する補強性充填剤、摩耗改良剤等の添加量を調整することによって、所定硬度のゴム成形体を得ることができる。
【００１３】
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。
原料ゴムとしては、ＮＲ（天然ゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＤＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等を使用することができる。
【００１４】
アクリロニトリルブタジエンゴム（「ニトリルゴム」とも称される。）には、アクリロニトリル含有量により、低ニトリルＮＢＲ、中ニトリルＮＢＲ、中高ニトリルＮＢＲ、高ニトリルＮＢＲ、極高ニトリルＮＢＲ等がある。このうち、摺接性、耐摩耗性、耐熱性、および耐寒性の点で特に中高ニトリルＮＢＲが好ましい。また、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、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴム、およびカルボキシ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を、単独でまたは二種類以上を混合して用いてもよい。
【００１５】
加硫剤（架橋剤）としては、▲１▼粉末硫黄、硫黄華、沈降硫黄、高分散性硫黄などの各種硫黄、▲２▼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などの硫黄を排出可能な硫黄化合物、▲３▼ジクミルパーオキサイト・ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、２，５−ジメチルヘキサン、ベンゾイルパーオキサイト等の過酸化物等が挙げられる。これらのうち、分散性、取扱いの容易さ、および耐熱性の点で、高分散性硫黄やモルホリンジスルフィドを使用することが好ましい。
【００１６】
加硫促進剤としては、硫黄系の加硫剤を用いた場合には、グアニジン系，アルデビド−アンモニア系，チアゾール系，スルフェンアミド系，チオ尿素系，チウラム系，ジチオカルバメート系，ザンテート系等を用いる必要がある。このうち高分散性硫黄を少量配合した場合には、チウラム系のテトラメチルチウラムジスルフィド等やスルフェンアミド系のＮ−シクロベンジル−２−ベンゾチアジルまたはスルフェンアミドと、チアゾール系の２−メルカプトベンゾチアゾール等とを併用することが好ましい。
【００１７】
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、ステアリン酸等の脂肪酸とその誘導体、及びアミン類などが挙げられる。原料ゴムとしてカルボキシル変性アクリロニトリルブタジエンゴムを用いた場合は、酸化亜鉛により早期加硫を生じやすいので、過酸化亜鉛とステアリン酸の組み合わせが好ましい。過酸化亜鉛は、アクリロニトリルブタジエンゴム組成物の混練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、混練加工時及び保管時に早期加硫を生じることがない。
【００１８】
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、ビドロキノン誘導体、硫黄系老化防止剤、リン系老化防止剤等があげられる。このうち、アミン−ケトン縮合生成物系の２，２，４−トリメチル−１，２−ジビドロキノリン重合体または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である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、またはＮ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ビドロキシプロピル） −ｐ−フェニレンジアミン等が好ましい。
【００１９】
また、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することがより好ましい。２次老化防止剤としては、硫黄系の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。
更に、日光あるいはオゾンの作用による亀裂を抑制させ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、原料ゴム１００重量部に対して０．５〜２．０重量部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ほとんど得られず、２重量部を超えると、不必要なワックスがゴム表面に染み出してくるため加工性に問題を生じる。
【００２０】
さらに成形性を向上させる必要がある場合には、加工助剤として可塑剤が適宜添加される。成形性に問題がない場合には加工助剤を添加する必要はない。添加する場合の添加量は、原料ゴム１００重量部に対して３〜２０重量部とする。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恐れがある。
【００２１】
可塑剤の具体例としては、ジオクチルフタレート等のフタル酸ジエステル、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、液状ゴム等が挙げられる。これらのうち、環境ホルモン問題を考慮すると、フタル酸ジエステル以外のものを使用することが好ましい。
【００２２】
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、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が挙げられる。
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が挙げられる。具体的に、カーボンブラックとしては、ＳＡＦ（ＳｕｐｅｒＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＩＳＡＦ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＳｕｐｅｒＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＭＡＦ（ＭｅｄｉｕｍＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＳＲＦ（Ｓｉｍｉ −ＲｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＧＰＦ（ＧｅｎｅｒａｌＰｕｒｐｏｓｅＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＦＴ（ＦｉｎｅＴｈｅｒｍａｌＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＭＴ（ＭｅｄｉｕｍＴｈｅｒｍａｌＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＨＡＦ（ＨｉｇｈＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）、ＦＥＦ（ＦａｓｔＥｘｔｒｕｄｉｎｇＦｕｒｎａｃｅｂｌａｃｋ）等を例示することができる。これらのうち、補強性および追従性を考慮すると、ＨＡＦ、ＦＥＦ、およびＳＲＦが好ましい。
【００２３】
白色系充填剤としては、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、超微分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挙げられる。カーボンブラックと白色系充填剤を混合した補強性充填剤を用いてもよい。
補強性充填剤が添加されたゴム組成物を用いると、リップ部の耐摩耗性が高くなる。その結果、シールのリップ部による密封性能が向上する。補強性充填剤の添加量は、カーボンブラックの場合、原料ゴム１００重量部に対して２０〜９０重量部とする。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重量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなるとともに伸び率が低くなり、本来有するゴム弾性が低下する。
【００２４】
白色系補強剤の場合、補強性充填剤の添加量は、原料ゴム１００重量部に対し２０〜１５０重量部とする。補強性充填剤の添加量が２０重量部未満であると十分な補強性が発現されず、１５０重量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなるとともに伸び率が低くなり、本来有するゴム弾性が低下する。
補強性充填剤としてカーボンブラックと白色系補強剤との混合物を用いる場合は、原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラック１０〜９０重量部、白色系補強剤１０〜１１０重量部の範囲で、合計含有量が２０〜２００重量部となるようにする。補強性充填剤の合計含有量が２０重量部未満であると十分な補強性が発現されず、２００重量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなるとともに伸び率が低くなり、本来有するゴム弾性が低下する。
【００２５】
摩耗改良剤としては、ポリオレフィン粒子や球状炭素微粒子等が挙げられる。ポリオレフィン粒子としては、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン製の粒子、好ましくは、カルボキシル変性ポリエチレン（無水マレイン酸変性ポリエチレン）、カルボキシル変性ポリプロピレン（無水マレイン酸変性ポリプロピレン）製の粒子が挙げられる。
【００２６】
ポリエチレン及びポリプロピレンは、カルボキシル変性されると、構造中のカルボキシル基によって各種ゴムや酸化物等に吸着しやすくなる。また、原料ゴムにカルボキシル変性ニトリルゴムを用いた場合は、ゴム中に存在するカルボキシル基も同様の効果を有するので、これらの相乗効果によって、引張強度、耐摩耗性、耐屈曲疲労性等の機械的強度がより向上すると考えられる。
【００２７】
ポリオレフィン粒子の添加量は、ゴム組成物の耐摩耗性と他の物性とのバランスから、原料ゴム１００重量部に対し１０〜６０重量部とすることが好ましい。１０重量部未満であると、耐摩耗性を向上させる効果が低い。逆に６０重量部を超えるとゴム組成物の硬度が上昇し且つ伸び率が低くなって、ゴム弾性が低下する。
【００２８】
潤滑油（液状の潤滑剤）としては、鉱油、エーテル系オイル、シリコーン系オイル、ポリα−オレフィンオイル、フッ素オイル、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。この中でもシリコーン系オイルがより好ましく、さらに、官能基を有する変性シリコーンオイルが特に好ましい。変性シリコーンオイルの官能基としては、アミノ基、アルキル基、エポキシ基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル等が挙げられる。この官能基がゴムの主鎖と反応するか、主鎖に吸着することにより、オイルがゴム組成物の表面に一度に染み出すことを防ぐと同時に、徐々に恒久的に染み出すようになると考えられる。潤滑油は液状であるのでゴム組成物の表面に染み出し易く、少量であっても効果がある。
【００２９】
潤滑油の添加量は、原料ゴム１００重量部に対して１〜３０重量部とする。これにより、ゴム組成物の潤滑性が向上する。潤滑油の添加量が１重量部未満であると十分な潤滑性が発現されず、３０重量部を超えるとゴムの加工時に添加物の分散不良が生じたり、シールを構成する芯金との接着性が極端に低下する恐れがあるため好ましくない。添加する潤滑油の粘度は、２５℃における動粘度が２〜１００００ｍｍ^２／ｓの範囲内であるものが、配合性の容易さの点から好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
ゴム組成物の材料として以下のものを用意した。
☆原料ゴムＡ：中ニトリルＮＢＲ（ＪＳＲ株式会社製「ＪＳＲＮＢＲＮ２４０Ｓ」）、アクリロニトリル単量体の比率：２６％
☆原料ゴムＢ：中高ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ１０４２」）、アクリロニトリル単量体の比率：３３．５％
☆原料ゴムＣ：中高ニトリルＮＢＲ（ＪＳＲ株式会社製「ＪＳＲＮＢＲＮ２３０Ｓ」）、アクリロニトリル単量体の比率：３５％
☆原料ゴムＤ：高ニトリルＮＢＲ（ＪＳＲ株式会社製「ＪＳＲＮＢＲＮ２２２Ｌ」）、アクリロニトリル単量体の比率：４３％
☆カーボンブラック：ＨＡＦ（東海カーボン株式会社製「シースト３」）
☆シリカ：含水シリカ（日本シリカ工業株式会社製「ニップシールＡＱ」）
☆シラン改質クレー：白石カルシウム株式会社製「ＳＴ−３０１」
☆焼成クレー：土屋カオリン株式会社製「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥＮｏ．５」
☆タルク：Ｐｆｉｚｅｒ社製「ＭＰ１０−５２」
☆加硫剤：高分散性硫黄（鶴見化学工業株式会社製「ＳｕｌｆａｘＰＭＣ」）
☆加硫促進剤Ａ：テトラメチルチウラムジスルフィド（川口化学工業株式会社製「アクセルＴＭＴ」）
☆加硫促進剤Ｂ：テトラエチルチウラムジスルフィド（大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＴＥＴ」）
☆加硫促進剤Ｃ：Ｎ−シクロヘキシル−２ −ベンゾチアジル・スルフェンアミド（川ロ化学工業株式会社製「アクセルＣＺ−Ｒ」）
☆加硫促進助剤Ａ：ステアリン酸（花王株式会社製「ＬｕｎａｃＳ −３５」）
☆加硫促進助剤Ｂ：酸化亜鉛（堺化学株式会社製「フランス１号」）
☆活性剤：有機アミン（吉富ファインケミカル株式会社製「アクチングＳＬ」）
☆可塑剤：アジピン酸系ポリエステル（旭電化株式会社製「ＰＮ−３５０」）
☆老化防止剤Ａ：４，４ −ビス−（α、α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン（大内新興化学工業株式会社製「ノクラックＣＤ」）
☆老化防止剤Ｂ：２−メルカプトベンズイミダゾール（大内新興化学工業株式会社製「ノクラックＭＢ」）
☆潤滑油：アミノ変性シリコーンオイル（信越シリコーン株式会社製「ＫＦ−８６０」）
☆カップリング剤：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン株式会社製「ＫＢＭ８０３」）
下記の表１に示す組成のＮｏ．１〜８のゴム組成物を用意した。
【００３１】
【表１】

【００３２】
これらのゴム組成物を用いて以下の方法により、図２〜４に示す、リップ部１３の形状が異なる３種類のシール１を作製した。
図２のシール１は、リップ部１３が軸受幅方向中央から外側に向けて斜め下方に延びており、受け溝５１の軸受幅方向外側に接触している。図３のシール１は、リップ部１３が軸受幅方向外側から中央に向けて斜め下方に延び、受け溝５１の軸受幅方向中央側に接触している。図４のシール１は、軸受幅方向中央から外側に向けて斜め下方に延びるリップ部１３ａと、軸受幅方向外側から中央に向けて斜め下方に延びるリップ部１３ｂの両方を備えている。
【００３３】
先ず、加硫剤および加硫促進剤を除いた各材料をバンバリーミキサーに投入し、ミキサー温度８０℃で混練を行った（第１混練工程）。次に、この混練された材料をバンバリーミキサーから取り出して、２本ロールのゴム用練りロール機に投入した。次に、ロール温度を５０℃に制御しながら、このロール機内に加硫剤および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）後、シート状に形成した。
【００３４】
次に、このシート状物とＳＰＣＣ製の芯金２をシール形成用の加硫金型内に入れ、加熱加圧成形することによって、Ｎｏ．１〜８の各ゴム組成物からなる加硫成形体を、弾性体３として芯金２の外側に一体に成形した。これにより、弾性体３がＮｏ．１〜８の各ゴム組成物からなり、リップ部１３が図２〜４に示す各形状である「８×３」種類のシール１を得た。
【００３５】
この試験片を用い、「ＪＩＳＫ７２４４−４」に基づいて、雰囲気温度２０〜７０℃で、正弦振動の荷重を付与する動的粘弾性試験を行って損失正接（ｔａｎ δ）を求めた。試験機としては、レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー社製の粘弾性測定装置「ＲＳＡ−ＩＩＩ」を用い、測定モード：円形プレートを用いた曲げモード、測定周波数：１０Ｈｚ、初期歪み：０．３ｍｍ、動的歪み振幅：０．１ｍｍの条件で試験を行った。
【００３６】
すなわち、図５に示すように、外輪４にシール１を組み込んだ転がり軸受を、側面を上に向けて置き、先ず、リップ部１３を上側から円形プレート７で押すことで初期歪み（Ｌ＝０．３ｍｍ）を加えた。次に、この状態から、周波数１０Ｈｚ、振幅０．１ｍｍの条件で円形プレート７を上下させて、応力に対する歪みの位相の遅れ角度（損失角：δ）を測定した。この測定値から、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）を算出し、その最大値を調べた。
【００３７】
その結果を、下記の表２に示す。この値は、図２のシールについての結果である。
また、得られた各シール（弾性体３がＮｏ．１〜８の各成形体からなるシール）１を、日本精工（株）製の６０８（呼び番号）単列深溝玉軸受（図１の転がり軸受）の内輪５と外輪４の間に組み込んだ。この軸受を軸受回転試験機にかけて、封入グリース：エーテル系グリース、雰囲気温度：２５℃、回転速度：３０００ｒｐｍ、回転時間：１時間の条件で回転させて、異常音が発生するか否かを調べた。この試験を各種類毎に１００個行い、異常音発生率を測定した。
これらの試験結果を、下記の表２に併せて示す。この値は、図２のシールについての結果である。
【００３８】
【表２】

【００３９】
表２の結果を図６のグラフにまとめた。図６は、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値と異常音発生率との関係を示すグラフである。
このグラフから分かるように、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０以上０．６０以下であるゴム成形体からなる弾性体３を有するシール１を組み込んだ転がり軸受は、異常音発生率が５％以下であったのに対して、前記損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．０６および０．６７であるゴム成形体からなる弾性体３を有するシール１を組み込んだ転がり軸受は、異常音発生率が１５％を超えていた。
【００４０】
特に、前記損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０以上０．４６以下であるゴム成形体からなる弾性体３を有するシール１を組み込んだ転がり軸受は、異常音発生率を２％以下にすることができるため好ましい。
ここで、損失正接（ｔａｎ δ）が小さいゴム成形体は弾性成分比が大きく、損失正接（ｔａｎ δ）が大きいゴム成形体は粘性成分比が大きい。そして、前記損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０未満であると弾性成分比が大きすぎることにより、リップ部と内輪との接触部分に滑りが生じ易くなって、異常音が発生し易くなる。また、前記損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．６０を超えると粘性成分比が大きすぎることにより、ゴム成形体の遠心力による変形量が大きくなって、リップ部の先端形状が一定に保持され難くなるため、異常音が発生し易くなると考えられる。
【００４１】
図３および図４のシールについても同じ試験を行ったところ、これと同じ結果が得られた。
また、上記実施形態では、シール１の弾性体３の全体を、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０以上０．６０以下であるゴム成形体で形成しているが、本発明のシールは、少なくともリップ部１３が、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値が０．１０以上０．６０以下であるゴム成形体で形成されていればよい。
また、上記実施形態では、転がり軸受用のシールについて述べているが、本発明のシールは、これら以外のベアリング（例えば、自動車用ハブユニット、ハブユニット軸受、リニアガイド装置、ボールねじ等）用としても好適である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シールのリップ部を構成するゴム成形体の温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値を特定することによって、シールの形状に関わらず、異常音の発生を効果的に防止することができる。したがって、本発明のシールを、例えば、エアコン、換気扇、ＩＣやＭＰＵの冷却用ファンで使用されるファンモータ用転がり軸受に組み込むことにより、低騒音で音響寿命の長い転がり軸受が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シールの付いた転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図２】実施形態において作製した転がり軸受用シールの形状を示す断面図である。
【図３】実施形態において作製した転がり軸受用シールの形状を示す断面図である。
【図４】実施形態において作製した転がり軸受用シールの形状を示す断面図である。
【図５】実施形態で行った動的粘弾性試験を説明するための図である。
【図６】実施形態で得られた、温度２０℃〜７０℃での損失正接（ｔａｎ δ）の最大値と異常音発生率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１シール
１１主部
１２加締部
１３リップ部
２芯金
３弾性体
４外輪
４１止め溝
５内輪
５１受け溝
７円形プレート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact-type seal used as a sealing device such as a rolling bearing (that is, a lip portion that closes a space between two members that move relative to each other and contacts one member, and is fixed to the other member. Used).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, rolling bearings have been used to prevent grease existing in the installation part of the rolling element and dust generated during use from leaking to the outside, and preventing dust floating outside from entering the installation part of the rolling element. In some cases, a seal is attached between the outer ring and the inner ring. FIG. 1 shows an example of a rolling bearing provided with such a seal.
[0003]
The rolling bearing shown in this figure is a double-seal bearing with seals on both sides. The seal 1 is obtained by integrally vulcanizing and molding a ring-shaped metal core 2 having a hook on the outer periphery and a synthetic rubber on the outside thereof. And the elastic body 3. In view of its function, this seal is composed of an annular main part 11 composed of a part other than the hook of the metal core and an elastic body on the outside thereof, and a hook part of the metal core and an elastic body on the outside thereof. It is divided into a caulking portion 12 locked in the groove 41 and a lip portion 13 made of an elastic body on the inner peripheral side of the core metal and slidingly contacting (sliding contact) with the receiving groove 51 on the outer peripheral surface of the inner ring.
[0004]
The seal 1 is pressed into the stop groove 41 on the inner peripheral surface of the outer ring while elastically deforming the caulking portion 12 while the lip portion 13 is in contact with the receiving groove 51 on the outer peripheral surface of the inner race. It is arranged between the outer ring 4 and the inner ring 5.
Such a contact-type seal provides high sealing performance due to the contact between the lip portion and the inner ring, but when slippage occurs at this contact portion, an abnormal sound called "squeal" is generated. There are cases. In order to prevent this squeal, Patent Document 1 discloses: (1) contacting the lip portion with the groove of the bearing ring from the radial direction; (2) providing a vertical portion extending in the radial direction; 2) Combine (1) with (2) or (3) or make sure that (1) to (3) are all satisfied when the surface roughness of the raceway groove is 1S to 6S. Is described. Patent Literature 2 describes that a lubricant reservoir is provided at a contact portion of a lip portion with a raceway.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-35524 [Patent Document 2]
JP 2000-356224 A
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the methods described in

Patent Documents

1 and 2, the shape of the seal is specified, so that the seal molding die currently used cannot be used as it is. Further, only by limiting the surface roughness of the groove of the bearing ring, the effect of preventing abnormal sound from being generated cannot be sufficiently obtained.
[0007]
For example, in rolling bearings for fan motors used in air conditioners, ventilation fans, cooling fans for ICs and MPUs, low noise and long acoustic life are required. I have.
The present invention has been made in view of such a problem of the related art, and has developed a contact-type seal capable of effectively preventing the occurrence of the above-described abnormal sound without specifying the shape of the seal. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned object, the present invention provides a seal that is used to seal between two members that move relatively and has a lip portion that is in contact with one member and that is fixed to the other member. Provides a seal comprising a rubber molded product having a maximum loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. of 0.10 or more and 0.60 or less.
[0009]
When sinusoidal stress and strain act on the viscoelastic body, the strain occurs later than the stress. The delay angle of the phase of the strain with respect to the stress is referred to as a loss angle (δ). The loss tangent (tan δ) is the tangent of this loss angle (δ) and is a measure of the amount of energy dissipated as heat during deformation. The value of the loss tangent (tan δ) of the rubber molded body is measured by performing a dynamic viscoelasticity test for applying a sinusoidal vibration load to the rubber molded body.
[0010]
The “maximum value of loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C.” in the present invention refers to a loss tangent (tan δ) measured by performing a dynamic viscoelasticity test in which a load of sinusoidal vibration is applied. Means the maximum value at a test atmosphere temperature of 20 ° C to 70 ° C.
In the seal for a rolling device of the present invention, the hardness of the lip portion is preferably in a range of 40 to 90 on a spring hardness A scale described in “JIS K6301”. Thereby, the sealing performance by the lip portion of the seal is improved.
[0011]
If the hardness of the lip portion is less than 40, the lip portion is deformed more than necessary when the seal rotates, and heat and torque increase tend to occur in the lip portion. As a result, frictional resistance during operation of the rolling device increases, and smooth rotation may be difficult. On the other hand, if it exceeds 90, the rubber elasticity decreases, and the sliding contact force of the lip portion on the seal contact surface becomes insufficient, so that sufficient sealing performance cannot be obtained. A particularly preferred lip hardness is in the range of 50 to 80 on a spring hardness A scale.
[0012]
The rubber molded body forming the lip portion of the seal of the present invention is obtained by adding a raw material rubber to a compounding agent such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, an antioxidant, a reinforcing agent, a plasticizer, and a coupling agent. Can be obtained by vulcanizing and molding a rubber composition appropriately compounded as necessary. A reinforcing filler, a processing aid, a wear improver, a lubricating oil, and the like can be added to the rubber composition as needed. It should be noted that a rubber molded body having a predetermined hardness can be obtained by adjusting the amounts of the reinforcing filler, the wear modifier and the like added to the rubber composition.
[0013]
Specific examples of each component of the rubber composition will be described below.
As raw rubber, NR (natural rubber), IR (isoprene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), BR (butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), NBR (acrylonitrile butadiene rubber), IIR (butyl rubber), EDPM (butyl rubber) Ethylene propylene rubber), urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, acrylic rubber and the like can be used.
[0014]
Acrylonitrile butadiene rubber (also referred to as “nitrile rubber”) includes low nitrile NBR, medium nitrile NBR, medium high nitrile NBR, high nitrile NBR, ultra high nitrile NBR, etc., depending on the acrylonitrile content. Among them, middle and high nitrile NBR is particularly preferable in terms of sliding contact, abrasion resistance, heat resistance, and cold resistance. Further, modified acrylonitrile butadiene rubber such as acrylonitrile butadiene isoprene copolymerized isoprene rubber, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber, carboxylated acrylonitrile butadiene rubber, and carboxylated hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber, alone or in combination of two or more. May be used.
[0015]
Examples of the vulcanizing agent (crosslinking agent) include: (1) various kinds of sulfur such as powdered sulfur, sulfur, precipitated sulfur and highly dispersible sulfur, (2) morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, N, N-dithio-bis (hexahydro- Sulfur compounds capable of releasing sulfur, such as 2 H-azepinone-2) -thiuram polysulfide, (3) dicumyl peroxide di (t-butyl peroxy) diisopropylbenzene, 2,5-dimethylhexane, benzoyl peroxy Peroxides such as sites. Among these, it is preferable to use highly dispersible sulfur and morpholine disulfide in view of dispersibility, ease of handling, and heat resistance.
[0016]
When a sulfur-based vulcanizing agent is used, when a sulfur-based vulcanizing agent is used, it may be guanidine-based, aldehyde-ammonia-based, thiazole-based, sulfenamide-based, thiourea-based, thiuram-based, dithiocarbamate-based, xanthate-based, or the like. Must be used. When a small amount of highly dispersible sulfur is blended, thiuram-based tetramethylthiuram disulfide or the like or sulfenamide-based N-cyclobenzyl-2-benzothiazyl or sulfenamide and thiazole-based 2-mercaptobenzothiazole And the like are preferably used in combination.
[0017]
Examples of the vulcanization accelerator include metal oxides such as zinc oxide, metal carbonates, metal hydroxides, fatty acids such as stearic acid and derivatives thereof, and amines. When a carboxyl-modified acrylonitrile-butadiene rubber is used as a raw material rubber, a combination of zinc peroxide and stearic acid is preferable because zinc oxide easily causes early vulcanization. Zinc peroxide is present in the rubber composition as it is at the temperature at the time of kneading of the acrylonitrile butadiene rubber composition and generates zinc oxide at the time of vulcanization molding, so that early vulcanization does not occur at the time of kneading and storage. .
[0018]
Antioxidants that prevent oxidative deterioration include amine-ketone condensation products, aromatic secondary amines, monophenol derivatives, bis or polyphenol derivatives, bidroquinone derivatives, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, etc. Is raised. Among them, an amine-ketone

condensation product system

2,2,4-trimethyl-1,2-dividroquinoline polymer or a condensation reaction product of diphenylamine and acetone, and an aromatic secondary amine system N, N'- Di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, 4,4′-bis- (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, or N-phenyl-N ′-(3-methacryloyloxy-2-vidroxypropyl) -p -Phenylenediamine and the like are preferred.
[0019]
Further, in order to prevent thermal decomposition and improve heat resistance, it is more preferable to use a secondary antioxidant together with the above antioxidant. Examples of the secondary anti-aging agent include sulfur-based 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole and zinc salts thereof.
Further, a wax having a melting point of about 55 to 70 ° C. is added as a sun crack inhibitor to suppress cracks due to the action of sunlight or ozone in an amount of about 0.5 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. May be. If the amount is less than 0.5 part by weight, the effect of preventing cracks due to the action of ozone is hardly obtained. If the amount is more than 2 parts by weight, unnecessary wax leaks out onto the rubber surface, causing a problem in workability. .
[0020]
When it is necessary to further improve the moldability, a plasticizer is appropriately added as a processing aid. When there is no problem in moldability, it is not necessary to add a processing aid. When added, the addition amount is 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If it is added more than necessary, the rubber composition may be softened and bleed out may occur without being completely mixed.
[0021]
Specific examples of the plasticizer include phthalic acid diesters such as dioctyl phthalate, adipate plasticizer, sebacate plasticizer, phosphate plasticizer, polyether plasticizer, polyester plasticizer, polyether ester plasticizer, liquid Rubber and the like. Of these, it is preferable to use those other than phthalic acid diester in consideration of the environmental hormone problem.
[0022]
Examples of the coupling agent include silane-based, aluminum-based, and titanate-based coupling agents, for example, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like. Can be
Examples of the reinforcing filler include carbon black and white filler. Specifically, examples of the carbon black include SAF (Super Ablation Furnace black), ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace black), MAF (Medium Absorption Furnace Black), and SRF (FanGirpFonGirf GonSirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirFanGirfSirFanGirFanGirfSingFanGirfSingFanGirfGirFanceGirfSingFrG.com). , FT (Fine Thermal Furnace black), MT (Medium Thermal Furnace black), HAF (High Absorption Furnace black), FEF (Fast Extruding, etc.). Of these, HAF, FEF, and SRF are preferable in consideration of reinforcement and followability.
[0023]
Examples of the white filler include various silicas, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, special calcium carbonate, super-differential magnesium silicate, clay, talc, diatomaceous earth, wollastonite and the like. A reinforcing filler obtained by mixing carbon black and a white filler may be used.
When a rubber composition to which a reinforcing filler is added is used, the abrasion resistance of the lip portion is increased. As a result, the sealing performance of the seal lip is improved. In the case of carbon black, the amount of the reinforcing filler is 20 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If the amount is less than 20 parts by weight, sufficient reinforcing properties will not be exhibited, and if it exceeds 90 parts by weight, the hardness of the rubber composition will be increased, the elongation will be reduced, and the inherent rubber elasticity will be reduced.
[0024]
In the case of a white reinforcing agent, the amount of the reinforcing filler is 20 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If the amount of the reinforcing filler is less than 20 parts by weight, sufficient reinforcing properties will not be exhibited, and if it exceeds 150 parts by weight, the hardness of the rubber composition will increase and the elongation will decrease, and the inherent rubber elasticity Decrease.
When a mixture of carbon black and a white reinforcing agent is used as the reinforcing filler, the carbon black is 10 to 90 parts by weight, and the white reinforcing agent is 10 to 110 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber. The total content is adjusted to 20 to 200 parts by weight. If the total content of the reinforcing filler is less than 20 parts by weight, sufficient reinforcing properties are not exhibited, and if it exceeds 200 parts by weight, the hardness of the rubber composition increases and the elongation decreases, and the rubber originally contained The elasticity decreases.
[0025]
Examples of the wear improver include polyolefin particles and spherical carbon fine particles. Specific examples of the polyolefin particles include particles made of polyethylene and polypropylene, preferably particles made of carboxyl-modified polyethylene (maleic anhydride-modified polyethylene) and carboxyl-modified polypropylene (maleic anhydride-modified polypropylene).
[0026]
When polyethylene and polypropylene are carboxyl-modified, they are easily adsorbed to various rubbers, oxides, and the like by carboxyl groups in the structure. In addition, when carboxyl-modified nitrile rubber is used as the raw rubber, the carboxyl groups present in the rubber have the same effect. Therefore, these synergistic effects can be used to increase mechanical strength such as tensile strength, wear resistance, and bending fatigue resistance. It is considered that the target strength is further improved.
[0027]
The addition amount of the polyolefin particles is preferably 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, in consideration of the balance between the wear resistance of the rubber composition and other physical properties. If the amount is less than 10 parts by weight, the effect of improving the wear resistance is low. Conversely, if it exceeds 60 parts by weight, the hardness of the rubber composition increases, the elongation decreases, and the rubber elasticity decreases.
[0028]
Examples of the lubricating oil (liquid lubricant) include mineral oil, ether-based oil, silicone-based oil, poly-α-olefin oil, fluorine oil, and fluorine-based surfactant. Among these, silicone oils are more preferred, and modified silicone oils having a functional group are particularly preferred. Examples of the functional group of the modified silicone oil include an amino group, an alkyl group, an epoxy group, a polyether group, and a higher fatty acid ester. It is thought that this functional group reacts with or adsorbs to the main chain of the rubber to prevent the oil from oozing out to the surface of the rubber composition at one time, and at the same time to gradually and permanently ooze out. Can be Since the lubricating oil is in a liquid state, it easily oozes out on the surface of the rubber composition, and even a small amount is effective.
[0029]
The amount of the lubricating oil is 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. Thereby, the lubricity of the rubber composition is improved. If the amount of the lubricating oil is less than 1 part by weight, sufficient lubricity is not exhibited, and if it exceeds 30 parts by weight, poor dispersion of the additive occurs during rubber processing, and adhesion to a core metal constituting a seal. It is not preferable because the property may be extremely reduced. The viscosity of the lubricating oil to be added is preferably one having a kinematic viscosity at 25 ° C. within the range of ² to 10000 mm ² / s from the viewpoint of ease of blending.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The following were prepared as materials for the rubber composition.
☆ Rubber A: ratio of medium nitrile NBR (“JSR NBR N240S” manufactured by JSR Corporation), acrylonitrile monomer ratio: 26%
☆ Raw material B: Middle and high nitrile NBR (“Nipol 1042” manufactured by Zeon Corporation), ratio of acrylonitrile monomer: 33.5%
☆ Rubber C: Middle high nitrile NBR (“JSR NBR N230S” manufactured by JSR Corporation), ratio of acrylonitrile monomer: 35%
☆ Rubber D: High nitrile NBR (“JSR NBR N222L” manufactured by JSR Corporation), acrylonitrile monomer ratio: 43%
☆ Carbon black: HAF (“Seast 3” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
☆ Silica: hydrous silica ("Nip Seal AQ" manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd.)
☆ Silane modified clay: "ST-301" manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.
☆ Fired clay: "SATINTONE No. 5" manufactured by Tsuchiya Kaolin Co., Ltd.
☆ Talc: Pfizer “MP10-52”
☆ Vulcanizing agent: Highly dispersible sulfur (“Sulfax PMC” manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
☆ Vulcanization accelerator A: Tetramethylthiuram disulfide ("Axel TMT" manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.)
☆ Vulcanization accelerator B: Tetraethylthiuram disulfide (“Noxeller TET” manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
☆ Vulcanization accelerator C: N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide ("Axel CZ-R" manufactured by Kawaro Chemical Industry Co., Ltd.)
☆ Vulcanization accelerator A: Stearic acid (“Lunac S-35” manufactured by Kao Corporation)
☆ Vulcanization accelerator B: Zinc oxide ("France No.1" manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.)
☆ Activator: Organic amine ("Acting SL" manufactured by Yoshitomi Fine Chemical Co., Ltd.)
☆ Plasticizer: adipic acid polyester (“PN-350” manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.)
☆ Antiaging agent A: 4,4-bis- (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine (“Nocrack CD” manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
☆ Antiaging agent B: 2-mercaptobenzimidazole ("Nocrack MB" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
☆ Lubricant: Amino-modified silicone oil (“KF-860” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
☆ Coupling agent: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (“KBM803” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
No. of the composition shown in Table 1 below. Rubber compositions 1 to 8 were prepared.
[0031]
[Table 1]

[0032]
Using these rubber compositions, three kinds of seals 1 having different shapes of the lip portions 13 shown in FIGS.
In the seal 1 of FIG. 2, the lip portion 13 extends obliquely downward from the center in the bearing width direction toward the outside, and is in contact with the outer side of the receiving groove 51 in the bearing width direction. In the seal 1 of FIG. 3, the lip portion 13 extends obliquely downward from the outer side in the bearing width direction toward the center, and is in contact with the center side of the receiving groove 51 in the bearing width direction. The seal 1 of FIG. 4 includes both a lip portion 13a extending obliquely downward from the center in the bearing width direction outward and a lip portion 13b extending obliquely downward from the outside in the bearing width direction toward the center.
[0033]
First, each material excluding the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator was charged into a Banbury mixer and kneaded at a mixer temperature of 80 ° C. (first kneading step). Next, the kneaded material was taken out of the Banbury mixer and put into a two-roll rubber kneading roll machine. Next, a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator were charged into this roll machine while controlling the roll temperature to 50 ° C., and a turning operation was performed until the roll became uniform (second kneading step). Formed.
[0034]
Next, the sheet-shaped material and the core metal 2 made of SPCC were placed in a vulcanization mold for forming a seal, and were subjected to heat and pressure molding. A vulcanized molded body composed of each of the rubber compositions Nos. 1 to 8 was integrally molded as an elastic body 3 outside the cored bar 2. As a result, the elastic body 3 is no. Seals 1 of “8 × 3” types, each made of each of the rubber compositions Nos. 1 to 8 and having the lip portion 13 having the shape shown in FIGS.
[0035]
Using this test piece, a dynamic viscoelasticity test in which a sinusoidal vibration load was applied at an ambient temperature of 20 to 70 ° C. was performed based on “JIS K 7244-4” to determine a loss tangent (tan δ). As a testing machine, a viscoelasticity measuring device “RSA-III” manufactured by Rheometric Scientific F.E. was used. Measurement mode: bending mode using a circular plate, measurement frequency: 10 Hz, initial strain: 0 The test was performed under the conditions of 0.3 mm and dynamic strain amplitude: 0.1 mm.
[0036]
That is, as shown in FIG. 5, a rolling bearing in which the seal 1 is incorporated in the outer ring 4 is placed with the side face upward, and the lip portion 13 is firstly pushed from above by the circular plate 7 to thereby obtain an initial distortion (L = 0). .3 mm). Next, from this state, the circular plate 7 was moved up and down under the conditions of a frequency of 10 Hz and an amplitude of 0.1 mm, and the delay angle (loss angle: δ) of the phase of the strain with respect to the stress was measured. From this measured value, the loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. was calculated, and the maximum value was determined.
[0037]
The results are shown in Table 2 below. This value is the result for the seal of FIG.
Further, each of the obtained seals (the seals in which the elastic body 3 is made of each molded body of No. 1 to No. 8) 1 was replaced with a 608 (call number) single-row deep groove ball bearing (rolling in FIG. 1) manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd. (Bearing) between the inner ring 5 and the outer ring 4. The bearing was set in a bearing rotation tester, and rotated under the conditions of sealed grease: ether-based grease, ambient temperature: 25 ° C., rotation speed: 3000 rpm, rotation time: 1 hour, and it was examined whether or not abnormal noise was generated. . This test was performed 100 times for each type, and the abnormal sound generation rate was measured.
The test results are shown in Table 2 below. This value is the result for the seal of FIG.
[0038]
[Table 2]

[0039]
The results in Table 2 are summarized in the graph of FIG. FIG. 6 is a graph showing a relationship between the maximum value of the loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. and the abnormal sound generation rate.
As can be seen from this graph, the seal 1 having the elastic body 3 made of a rubber molded body having a maximum loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. of 0.10 or more and 0.60 or less was incorporated. The rolling bearing has an elastic body 3 made of a rubber molded body having a maximum value of the loss tangent (tan δ) of 0.06 and 0.67 while the abnormal sound generation rate is 5% or less. The rolling bearing incorporating the seal 1 had an abnormal sound generation rate exceeding 15%.
[0040]
In particular, a rolling bearing incorporating a seal 1 having an elastic body 3 made of a rubber molded body having a maximum value of the loss tangent (tan δ) of 0.10 or more and 0.46 or less has an abnormal sound generation rate of 2% or less. It is preferable because it can be.
Here, a rubber molded body having a small loss tangent (tan δ) has a large elastic component ratio, and a rubber molded body having a large loss tangent (tan δ) has a large viscous component ratio. When the maximum value of the loss tangent (tan δ) is less than 0.10, the elastic component ratio is too large, so that the contact portion between the lip portion and the inner ring easily slips, and abnormal noise is generated. It will be easier. When the maximum value of the loss tangent (tan δ) exceeds 0.60, the viscous component ratio is too large, so that the amount of deformation of the rubber molded body due to centrifugal force increases, and the shape of the tip of the lip becomes constant. Since it is difficult to hold the sound, it is considered that an abnormal sound is likely to be generated.
[0041]
The same test was performed on the seals of FIGS. 3 and 4 and the same results were obtained.
In the above embodiment, the entire elastic body 3 of the seal 1 is formed of a rubber molded body having a maximum loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. of 0.10 or more and 0.60 or less. However, in the seal of the present invention, at least the lip portion 13 is formed of a rubber molded body having a maximum loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. of 0.10 or more and 0.60 or less. It should just be done.
Further, in the above embodiment, the seal for the rolling bearing is described. However, the seal of the present invention is used for other bearings (for example, a hub unit for an automobile, a hub unit bearing, a linear guide device, a ball screw, and the like). Are also suitable.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by specifying the maximum value of the loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. of the rubber molded body forming the lip portion of the seal, the shape of the seal is determined. Regardless, the occurrence of abnormal noise can be effectively prevented. Therefore, by incorporating the seal of the present invention into a rolling bearing for a fan motor used in, for example, an air conditioner, a ventilation fan, a cooling fan of an IC or an MPU, a rolling bearing having low noise and a long acoustic life can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rolling bearing with a seal.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a shape of a rolling bearing seal manufactured in the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a shape of a rolling bearing seal manufactured in the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a shape of a rolling bearing seal manufactured in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a dynamic viscoelasticity test performed in the embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the maximum value of the loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C. to 70 ° C. and the abnormal sound occurrence rate obtained in the embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 seal 11 main part 12 caulking part 13 lip part 2 core metal 3 elastic body 4 outer ring 41 retaining groove 5 inner ring 51 receiving groove 7 circular plate

Claims

In a seal used to close between two members that move relatively and have a lip portion that contacts one member and that is fixed to the other member,
The seal, wherein the lip portion is made of a rubber molded body having a maximum value of a loss tangent (tan δ) at a temperature of 20 ° C to 70 ° C of 0.10 or more and 0.60 or less.