JP2007211983A - シール - Google Patents
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Abstract
【課題】転がり軸受に使用されるシールにおいて、リップ部のシール接触面に対する摺接性の高いシールを提供する。
【解決手段】シール１のゴム成形体からなるリップ部１３（ここでは弾性体３の全体）を、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．１９以下となるように形成する。
【選択図】図１
【解決手段】シール１のゴム成形体からなるリップ部１３（ここでは弾性体３の全体）を、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．１９以下となるように形成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、転がり軸受に使用されるシールに関する。特に、水や粉塵が多量に存在する過酷な環境下においてグリース潤滑で好適に使用されるシールに関する。
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。
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４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５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。
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。
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。
また、図３に示すように、自動車用ハブユニット６の外周にもシール１０が取り付けられており、このシール１０も芯金２０とゴム材料の成形体からなる弾性体３０とで構成されている。このハブユニット６は、シャフトを入れるハブ６１とフランジ６２が一体に形成されたものである。そして、このシール１０は、ハブ６１に摺接される２つのリップ部３１，３２と、フランジ６２に摺接される１つのリップ部３３を有する。
なお、ハブ６１とフランジ６２の間にシャフトを入れるハブシャフト部を設けて、このハブシャフト部の外側に転がり軸受の内輪軌道を形成したハブユニット軸受もあり、このハブユニット軸受にもシールが取り付けられている。
なお、ハブ６１とフランジ６２の間にシャフトを入れるハブシャフト部を設けて、このハブシャフト部の外側に転がり軸受の内輪軌道を形成したハブユニット軸受もあり、このハブユニット軸受にもシールが取り付けられている。
また、別のシールの例を図５に示す。このシール１００も、芯金２００とゴム材料の成形体からなる弾性体３００とで構成されている。このシール１００は、転動体７０の軌道面を有する内輪相当部材５０と、外輪相当部材４０との間をシールするものである。内輪相当部材５０は、ハブ部５０ａとフランジ部５０ｂとからなる。そして、このシール１００は、ハブ部５０ａの外周面に摺接されるラジアルシールリップ部３０１と、フランジ部５０ｂのフランジ面に摺接される２つのサイドシールリップ部３０２，３０３を有する。
これらのシールの一般的な材料は、芯金としてはＳＰＣＣやＳＥＣＣなどの鋼板が、リップ等を形成する弾性体としてはニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムが使用されている（下記の特許文献１参照）。
特開２０００−１６１３７２号公報
これらのシールの一般的な材料は、芯金としてはＳＰＣＣやＳＥＣＣなどの鋼板が、リップ等を形成する弾性体としてはニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムが使用されている（下記の特許文献１参照）。
このような転がり軸受および自動車用ハブユニットの使用環境が、多量の水分や塵埃が存在する劣悪な環境下である場合には、使用を続けているうちにシールのリップ部の弾力性が低下したり、リップ部が欠けたりすることにより、リップ部のシール接触面（シールのリップ部と接触する相手部材の面）に対する摺接力（摺り接触する力）が低下して、リップ部とシール接触面との間に微小な隙間ができると、この隙間から水分や塵埃が軸受内部に侵入することになる。その結果、グリースが劣化して軸受の寿命が低下する恐れがある。
本発明は、このような従来技術に着目してなされたものであり、転がり軸受、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、ボールねじ等の転動装置に使用されるシールにおいて、リップ部のシール接触面に対する摺接性の高いシールを提供することを課題とする。
本発明は、このような従来技術に着目してなされたものであり、転がり軸受、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、ボールねじ等の転動装置に使用されるシールにおいて、リップ部のシール接触面に対する摺接性の高いシールを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、転がり軸受用のシールであって、リップ部をなすゴム成形体は、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．１９以下であることを特徴とするシールを提供する。
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。
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。
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。
転動装置は、通常、室温程度から１２０℃程度の温度範囲で使用されることが多く、自動車用ハブユニットでも、エンジン始動により１０℃程度まで上昇し、１２０℃以下で運転されている。したがって、本発明のシールによれば、リップ部をなすゴム成形体の温度１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値を０．５０以下とすることにより、転動装置の通常の使用温度範囲（１０℃〜１２０℃）で、リップ部のシール接触面に対する摺接性が保持される。
転動装置は、通常、室温程度から１２０℃程度の温度範囲で使用されることが多く、自動車用ハブユニットでも、エンジン始動により１０℃程度まで上昇し、１２０℃以下で運転されている。したがって、本発明のシールによれば、リップ部をなすゴム成形体の温度１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値を０．５０以下とすることにより、転動装置の通常の使用温度範囲（１０℃〜１２０℃）で、リップ部のシール接触面に対する摺接性が保持される。
転動装置の使用温度範囲が２０℃〜７０℃である場合には、リップ部をなすゴム成形体の温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値を０．０８以上０．１９以下とすることにより、この使用温度範囲（２０℃〜７０℃）で、リップ部のシール接触面に対する摺接性が保持される。
本発明の転動装置用シールにおいて、リップ部の硬度は、「ＪＩＳ Ｋ６３０１」に記載のスプリング硬さＡスケールで、５０〜９０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。
本発明の転動装置用シールにおいて、リップ部の硬度は、「ＪＩＳ Ｋ６３０１」に記載のスプリング硬さＡスケールで、５０〜９０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。
リップ部の硬さが５０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７０〜８０の範囲である。
温度１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．５０以下であるゴム成形体および、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４０以下であるゴム成形体は、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、潤滑剤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。
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、潤滑剤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。
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。
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。
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。
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ド・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。
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。
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ニトリル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、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。
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。
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。
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。
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。
可塑剤の具体例としては、ジ−( ２−エチルヘキシル) フタレート等のフタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、ドデカン酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、クエン酸誘導体、イタコン酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、ステアリン酸誘導体、リン酸誘導体、グルタール酸誘導体、グリコール誘導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ誘導体、ポリエステル系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、液状ゴム等が挙げられる。
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、ＩＳＡＦ(Intermediate Super Abrasion Furnace black) 、ＭＡＦ(Medium Abrasion Furnace black) 、ＳＲＦ(Simi −Reinforcing Furnace black)、ＧＰＦ(General Purpose Furnace black) 、ＦＴ(Fine Thermal Furnace black)、ＭＴ(Medium Thermal Furnace black)、ＨＡＦ(High Abrasion Furnace black)、ＦＥＦ(Fast Extruding Furnace black)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。
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、ＩＳＡＦ(Intermediate Super Abrasion Furnace black) 、ＭＡＦ(Medium Abrasion Furnace black) 、ＳＲＦ(Simi −Reinforcing Furnace black)、ＧＰＦ(General Purpose Furnace black) 、ＦＴ(Fine Thermal Furnace black)、ＭＴ(Medium Thermal Furnace black)、ＨＡＦ(High Abrasion Furnace black)、ＦＥＦ(Fast Extruding Furnace black)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
潤滑油としては、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。この官能基がゴムの主鎖に反応し、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。
潤滑油としては、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。この官能基がゴムの主鎖に反応し、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。
潤滑油の添加量は、原料ゴム１００重量部に対して２〜３０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２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るため好ましくない。
本発明の方法によれば、シールのリップ部を、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．１９以下であるゴム成形体とすることによって、転がり軸受に使用されるシールとして、リップ部のシール接触面に対する摺接性の高いシールが得られる。
すなわち、このシールは、リップ部のシール接触面に対する摺接性に優れているため、水や塵埃が多量に存在するような過酷な環境下であっても高い密封性が維持されて、グリース漏れや水分および塵埃の侵入が防止される。
したがって、本発明のシールを水や塵埃が多量に存在するような過酷な環境下で使用される転がり軸受に取り付けることによって、この転がり軸受の寿命を長くすることができる。
すなわち、このシールは、リップ部のシール接触面に対する摺接性に優れているため、水や塵埃が多量に存在するような過酷な環境下であっても高い密封性が維持されて、グリース漏れや水分および塵埃の侵入が防止される。
したがって、本発明のシールを水や塵埃が多量に存在するような過酷な環境下で使用される転がり軸受に取り付けることによって、この転がり軸受の寿命を長くすることができる。
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：中高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N230S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：35％
☆原料ゴムＢ：カルボギシル化中高ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ631 」）、アクリロニトリル単量体の比率：33.5％
☆原料ゴムＣ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N222S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：43％
☆原料ゴムＤ：中ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N241S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：29％
☆原料ゴムＥ：中ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N240S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：26％
☆原料ゴムＦ：中ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ2850」）、アクリロニトリル単量体の比率：28％
☆原料ゴムＧ：中ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ3350」）、アクリロニトリル単量体の比率：33％
☆原料ゴムＨ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N235S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：36％
☆原料ゴムＩ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N220S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：41％
☆カーボンブラックＡ：ＨＡＦ（三菱化学株式会社製「ダイアブラックＨ」）
☆カーボンブラックＢ：ＳＲＦ（東海カーボン株式会社製「シーストＳ」）
☆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「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ No. ５」
☆タルク：Ｐｆｉｚｅｒ社製「ＭＰ１０−５２」
☆ウォラストナイト：ＮＹＣＯ社製「ＮＹＡＤ１０」
☆加硫剤：高分散性硫黄（鶴見化学工業株式会社製「Sulfalx ＰＭＣ」）
☆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（滑剤を兼ねる）：ステアリン酸（花王株式会社製「Lunac S −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」）
☆加硫促進助剤Ｃ：酸化亜鉛（日本ゼオン株式会社製「ZeonetＺＰ」）、マスターバッチ法による添加
☆活性剤：有機アミン（吉富製薬株式会社製「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 」）
☆摩耗改良剤：カルボキシル変性ポリエチレン粒子（三菱化学株式会社製「モディック−ＡＰＨ501 」）
☆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」）
☆老化防止剤Ｃ：特殊ワックス（大内新興化学工業株式会社製「サンノック」）
☆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 」）
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：中高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N230S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：35％
☆原料ゴムＢ：カルボギシル化中高ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ631 」）、アクリロニトリル単量体の比率：33.5％
☆原料ゴムＣ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N222S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：43％
☆原料ゴムＤ：中ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N241S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：29％
☆原料ゴムＥ：中ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N240S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：26％
☆原料ゴムＦ：中ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ2850」）、アクリロニトリル単量体の比率：28％
☆原料ゴムＧ：中ニトリルＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製「Nipol ＤＮ3350」）、アクリロニトリル単量体の比率：33％
☆原料ゴムＨ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N235S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：36％
☆原料ゴムＩ：高ニトリルＮＢＲ（JSR 株式会社製「JSR NBR N220S 」）、アクリロニトリル単量体の比率：41％
☆カーボンブラックＡ：ＨＡＦ（三菱化学株式会社製「ダイアブラックＨ」）
☆カーボンブラックＢ：ＳＲＦ（東海カーボン株式会社製「シーストＳ」）
☆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「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ No. ５」
☆タルク：Ｐｆｉｚｅｒ社製「ＭＰ１０−５２」
☆ウォラストナイト：ＮＹＣＯ社製「ＮＹＡＤ１０」
☆加硫剤：高分散性硫黄（鶴見化学工業株式会社製「Sulfalx ＰＭＣ」）
☆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（滑剤を兼ねる）：ステアリン酸（花王株式会社製「Lunac S −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」）
☆加硫促進助剤Ｃ：酸化亜鉛（日本ゼオン株式会社製「ZeonetＺＰ」）、マスターバッチ法による添加
☆活性剤：有機アミン（吉富製薬株式会社製「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 」）
☆摩耗改良剤：カルボキシル変性ポリエチレン粒子（三菱化学株式会社製「モディック−ＡＰＨ501 」）
☆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」）
☆老化防止剤Ｃ：特殊ワックス（大内新興化学工業株式会社製「サンノック」）
☆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 」）
［第１実施形態］
下記の表１に示す組成のNo. １−１〜１−５のゴム組成物を用意した。
下記の表１に示す組成のNo. １−１〜１−５のゴム組成物を用意した。
これらのゴム組成物を用いて以下の方法により、硬さ試験用の試験片を作製した。
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。
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。
次に、１７０℃に加熱したホットプレス機に、厚さ２ｍｍのシート用の加硫金型を装着し、この金型内に第二混練工程で得られた前記シートを載置した。そして、１５分間加熱及び加圧して、縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを得た。このゴムシートをＪＩＳ３号試験片の形状に打ち抜くことにより、硬さ試験用の試験片を得た。
この試験片を３枚重ねて用い、「ＪＩＳ Ｋ６３０１」に基づいて、スプリング硬さＡスケールによる硬さ測定を行った。
また、後述の方法で作製した図３のハブユニット用のシール１０から、動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。この試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
また、後述の方法で作製した図３のハブユニット用のシール１０から、動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。この試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
この試験片を用い、「ＪＩＳ Ｋ ７２４４−４」に基づいて、雰囲気温度１０℃〜１２０℃で、正弦振動の荷重を付与する動的粘弾性試験を行って、前記温度範囲の各温度での損失正接（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−ＩＩ」を用い、測定モード：引張モード、測定周波数：１０Ｈｚ、初期歪み：２．０％、動的歪み：０．１％の条件で試験を行った。
これらの試験結果を下記の表２に示す。tan δについては、雰囲気温度１０℃〜１２０℃での最大値を表２に示した。
これらの試験結果を下記の表２に示す。tan δについては、雰囲気温度１０℃〜１２０℃での最大値を表２に示した。
表２の結果から分かるように、No. １−１〜１−５のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体は、スプリング硬さＡスケールによる硬さが７０以上となっている。また、No. １−１〜１−４のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体（No. １−１〜１−４の成形体）は、１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．５０以下となっているが、No. １−５のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体（No. １−５の成形体）は、前記最大値が０．５０を超えている。
次に、図１に示す転がり軸受のシール１を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２とNo. １−１〜１−５のゴム組成物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、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。なお、弾性体３のリップ部１３は図２に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３がNo. １−１〜１−５の各成形体からなるシール）１を、日本精工（株) 製の６２０３（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。この軸受を日本精工（株) 製の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：８０℃、回転速度：１００００ｒｐｍ、回転時間：１０００時間の条件で回転させた後に、グリース漏れとリップ部の切損の有無を調べた。
これらの試験結果を下記の表３に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
これらの試験結果を下記の表３に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
表３の結果から分かるように、弾性体３がNo. １−１〜１−４の成形体からなるNo. １−１〜１−４のシールを組み込んだ軸受では、前記回転試験によってもグリース漏れおよびシールの切損が生じなかったのに対して、弾性体３がNo. １−５の成形体からなるNo. １−５のシールを組み込んだ軸受では、前記回転試験によってグリース漏れおよびシールの切損が生じた。
次に、図３に示すハブユニット６のシール１０を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２０とNo. １−１〜１−５のゴム組成物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、各ゴム組成物からなる加硫成形体を、弾性体３０として芯金２０に一体に成形した。なお、弾性体３０のリップ部３１〜３３は図３に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３０がNo. １−１〜１−５の各成形体からなるシール）１０をそれぞれ、図３に示す、ハブ６１の内径が６０ｍｍであるハブユニット６に取り付けた状態で、日本精工（株) 製のハブユニット回転試験機に取り付けた。そして、軸偏心を０〜０．７ｍｍTIR （Total Indicator Reading ）の各値に設定し、泥水をハブユニット６およびシール１０に向けてかけながら、以下の条件でハブユニットを回転させた。泥水の供給条件：毎分２リットルの泥水を１０秒間かけた後、２０秒間泥水をかけるのを停止することを繰り返す、ハブユニット６とシール１０との間への封入グリース：鉱油系グリース、雰囲気温度：室温、回転速度：１０００ｒｐｍ、回転時間：５０時間。
この回転試験後に、各試験体の封入グリースに含まれる水分量を測定し、この水分量（質量）のグリース質量に対する含有率により、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性を評価した。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表４に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表５に示す。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表４に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表５に示す。
表４の結果から分かるように、軸偏心が０である場合は、No. １−１〜１−５のいずれのシールを組み込んだ場合でも、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。しかし、No. １−５のシール（弾性体の１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．５４であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．０５〜０．１５ｍｍTIR であると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となり、０．２０ｍｍTIR 以上となると不良となった。
これに対して、No. １−１，１−３，１−４のシール（弾性体の１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．３２以下であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．７０ｍｍTIR であっても前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。また、No. １−２のシール（弾性体の１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．５０であるシール）を組み込んだ場合の前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は、軸偏心が０〜０．６０ｍｍTIR では良好であり、軸偏心が０．６５〜０．７０ｍｍTIR であるとやや不良となった。
また、表５の結果から分かるように、主リップの温度は、No. １−５のシール（弾性体の１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．５４であるシール）を組み込んだ場合に８９℃であり、No. １−１〜１−４のシール（弾性体の１０℃〜１２０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．２６〜０．５０であるシール）を組み込んだ場合の主リップの温度４５〜７５℃よりも高くなった。
No. １−５のシールの主リップの温度が８９℃まで上昇した理由は、主リップのハブユニットに対する摺接性が悪く、主リップがハブ（軸）を押す力が軸の周方向で不均一になって発熱したためと推測される。また、No. １−４のシールの弾性体は、シリコーンオイルを含有するゴム成形体からなることから、主リップの潤滑性が高いため、主リップの温度が４５℃と特に低かった。
［第２実施形態］
下記の表６に示す組成のNo. ２−１〜２−１１のゴム組成物を用意した。
下記の表６に示す組成のNo. ２−１〜２−１１のゴム組成物を用意した。
これらのゴム組成物を用いて以下の方法により、硬さ試験用の試験片を作製した。
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。
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。
次に、１７０℃に加熱したホットプレス機に、厚さ２ｍｍのシート用の加硫金型を装着し、この金型内に第二混練工程で得られた前記シートを載置した。そして、１５分間加熱及び加圧して、縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを得た。このゴムシートをＪＩＳ３号試験片の形状に打ち抜くことにより、硬さ試験用の試験片を得た。
この試験片を３枚重ねて用い、「ＪＩＳ Ｋ６３０１」に基づいて、スプリング硬さＡスケールによる硬さ測定を行った。
また、後述の方法で作製した図１の転がり軸受用のシール１および図３のハブユニット用のシール１０から、それぞれ動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。シール１用の試験片は、実効測定寸法：４ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍに対応させて、シール１０用の試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
また、後述の方法で作製した図１の転がり軸受用のシール１および図３のハブユニット用のシール１０から、それぞれ動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。シール１用の試験片は、実効測定寸法：４ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍに対応させて、シール１０用の試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
この試験片を用い、「ＪＩＳ Ｋ ７２４４−４」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い、前記温度範囲の各温度での損失正接（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：引張モード、測定周波数：１０Ｈｚ、初期歪み：２．０％、動的歪み：０．１％の条件で試験を行った。
これらの試験結果を下記の表７に示す。tan δについては、雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値を表７に示した。
これらの試験結果を下記の表７に示す。tan δについては、雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値を表７に示した。
表７の結果から分かるように、No. ２−１〜２−１１のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体は、スプリング硬さＡスケールによる硬さが７０以上となっている。また、No. ２−１〜２−５，２−７〜２−１０のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体（No. ２−１〜２−５，２−７〜２−１０の成形体）は、軸受用シールおよびハブユニット用シールのいずれについても、２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４０以下となっているが、No. ２−６，２−１１のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体（No. ２−６，２−１１の成形体）は、軸受用シールおよびハブユニット用シールのいずれについても、前記最大値が０．４０を超えている。
次に、図１に示す転がり軸受のシール１を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２とNo. ２−１〜２−１１のゴム組成物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、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。なお、弾性体３のリップ部１３は図２に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３がNo. ２−１〜２−１１の各成形体からなるシール）１を、日本精工（株) 製の６２０３（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。この軸受を日本精工（株) 製の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：８０℃、回転速度：１００００ｒｐｍ、回転時間：１０００時間の条件で回転させた後に、グリース漏れとリップ部の切損の有無を調べた。
これらの試験結果を下記の表８に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
これらの試験結果を下記の表８に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
表８の結果から分かるように、弾性体３がNo. ２−１〜２−５，２−７〜２−１０の成形体からなるNo. ２−１〜２−５，２−７〜２−１０のシールを組み込んだ軸受では、前記回転試験によってもグリース漏れおよびシールの切損が生じなかったのに対して、弾性体３がNo. ２−６，２−１１の成形体からなるNo. ２−６，２−１１のシールを組み込んだ軸受では、前記回転試験によってグリース漏れおよびシールの切損が生じた。
次に、図３に示すハブユニット６のシール１０を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２０とNo. ２−１〜２−１１のゴム組成物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、各ゴム組成物からなる加硫成形体を、弾性体３０として芯金２０に一体に成形した。なお、弾性体３０のリップ部３１〜３３は図３に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３０がNo. ２−１〜２−１１の各成形体からなるシール）１０をそれぞれ、図３に示す、ハブ６１の内径が６０ｍｍであるハブユニット６に取り付けた状態で、日本精工（株) 製のハブユニット回転試験機に取り付けた。そして、軸偏心を０〜０．７ｍｍTIR （Total Indicator Reading ）の各値に設定し、泥水をハブユニット６およびシール１０に向けてかけながら、以下の条件でハブユニットを回転させた。泥水の供給条件：毎分２リットルの泥水を１０秒間かけた後、２０秒間泥水をかけるのを停止することを繰り返す、ハブユニット６とシール１０との間への封入グリース：鉱油系グリース、雰囲気温度：室温、回転速度：１０００ｒｐｍ、回転時間：５０時間。
この回転試験後に、各試験体の封入グリースに含まれる水分量を測定し、この水分量（質量）のグリース質量に対する含有率により、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性を評価した。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表９に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表１０に示す。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表９に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表１０に示す。
表９の結果から分かるように、軸偏心が０である場合は、No. ２−１〜２−１１のいずれのシールを組み込んだ場合でも、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。しかし、No. ２−６のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４４であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．０５〜０．１５ｍｍTIR であると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となり、０．２０ｍｍTIR 以上となると不良となった。
また、No. ２−１１のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４２であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．１５〜０．２５ｍｍTIR であると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となり、０．３０ｍｍTIR 以上となると不良となった。
また、No. ２−１１のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４２であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．１５〜０．２５ｍｍTIR であると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となり、０．３０ｍｍTIR 以上となると不良となった。
これに対して、No. ２−１，２−２，２−４，２−５，２−７〜２−１０のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．１１〜０．２６であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．７０ｍｍTIR であっても前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。また、No. ２−３のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４０であるシール）を組み込んだ場合の前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は、軸偏心が０〜０．５５ｍｍTIR では良好であり、軸偏心が０．６０〜０．７０ｍｍTIR であるとやや不良となった。
また、表１０の結果から分かるように、主リップの温度は、No. ２−６，２−１１のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４４，０．４２であるシール）を組み込んだ場合に７８℃，７７℃であり、No. ２−１〜２−５，２−６〜２−１０のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．１１〜０．４０であるシール）を組み込んだ場合の主リップの温度４５〜７５℃よりも高くなった。
主リップの温度が高くなった理由は、主リップのハブユニットに対する摺接性が悪く、主リップがハブ（軸）を押す力が軸の周方向で不均一になって発熱したためと推測される。また、No. ２−５のシールの弾性体は、シリコーンオイルを含有するゴム成形体からなることから、主リップの潤滑性が高いため、主リップの温度が４５℃と特に低かった。
さらに、この実施形態では、上述のように、原料ゴムとしてアクリロニトリル含有率の異なる各種ニトリルゴム（ＮＢＲ）を用いている。そこで、各サンプルの原料ＮＢＲ中のアクリロニトリル含有率と、ハブユニット用シールから切り出した試験片で測定したtan δ最大値（雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値）との関係を、図４にグラフで示した。
さらに、この実施形態では、上述のように、原料ゴムとしてアクリロニトリル含有率の異なる各種ニトリルゴム（ＮＢＲ）を用いている。そこで、各サンプルの原料ＮＢＲ中のアクリロニトリル含有率と、ハブユニット用シールから切り出した試験片で測定したtan δ最大値（雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値）との関係を、図４にグラフで示した。
ここで、No. ２−２，２−３，２−５の原料ＮＢＲ中のアクリロニトリル含有率は同じ値（３５％）であるが、No. ２−３は、カーボンブラックを含有せずシリカを含有し、さらにカップリング剤を含有している点で、No. ２−１，２−６〜２−１１と大きく異なる。また、No. ２−５は、潤滑油を含有している点で他のサンプルと大きく異なる。そのため、他のサンプルとの比較対象とする「アクリロニトリル含有率＝３５％」のサンプルとしてはNo. ２−２を使用する。
したがって、図４のグラフから、原料ＮＢＲ中のアクリロニトリル含有率が多いほど、tan δ最大値（雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値）が大きくなることが分かる。
また、tan δ最大値が０．４０より大きいサンプルNo. ２−６と２−１１のシールは、密封性が不良となっている（前述の各試験で、グリース漏れやシール切損が生じたり、比較的小さな軸偏心でも摺接性が悪いという結果であった。）ことから、原料ゴムとしてニトリルゴムを用いた場合には、アクリロニトリル含有率が小さいほど、密封性の高いシールが得られると考えられる。
また、tan δ最大値が０．４０より大きいサンプルNo. ２−６と２−１１のシールは、密封性が不良となっている（前述の各試験で、グリース漏れやシール切損が生じたり、比較的小さな軸偏心でも摺接性が悪いという結果であった。）ことから、原料ゴムとしてニトリルゴムを用いた場合には、アクリロニトリル含有率が小さいほど、密封性の高いシールが得られると考えられる。
また、原料ゴムとしてニトリルゴムを用いた場合のアクリロニトリル含有率は２６％以上３６％以下であることが好ましい。前記含有率が２６％未満であるニトリルゴム成形体は、芯金との接着性が不十分となり、前記含有率が３６％を超えると、ニトリルゴム成形体のtan δ最大値が急激に大きくなって、リップ部のシール接触面に対する摺接性が不十分となる。
［第３実施形態］
下記の表１１に示す組成のNo. ３−１〜３−１２のゴム組成物を用意した。
下記の表１１に示す組成のNo. ３−１〜３−１２のゴム組成物を用意した。
これらのゴム組成物を用いて、前記第２実施形態と同じ方法により、硬さ試験用の試験片（ＪＩＳ３号試験片）を作製した。この試験片を３枚重ねて用い、「ＪＩＳ Ｋ６３０１」に基づいて、スプリング硬さＡスケールによる硬さ測定を行った。
また、後述の方法で作製した図１の転がり軸受用のシール１および図３のハブユニット用のシール１０から、それぞれ動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。シール１用の試験片は、実効測定寸法：４ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍに対応させて、シール１０用の試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
また、後述の方法で作製した図１の転がり軸受用のシール１および図３のハブユニット用のシール１０から、それぞれ動的粘弾性試験用の試験片を切り出した。シール１用の試験片は、実効測定寸法：４ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍに対応させて、シール１０用の試験片は、実効測定寸法：１０ｍｍ×２．７ｍｍ×厚さ０．５ｍｍに対応させて切り出した。
この試験片を用い、「ＪＩＳ Ｋ ７２４４−４」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い、前記温度範囲の各温度での損失正接（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：引張モード、測定周波数：１０Ｈｚ、初期歪み：２．０％、動的歪み：０．１％の条件で試験を行った。
これらの試験結果を下記の表１２に示す。tan δについては、雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値を表１２に示した。
これらの試験結果を下記の表１２に示す。tan δについては、雰囲気温度２０℃〜７０℃での最大値を表１２に示した。
表１２の結果から分かるように、No. ３−１〜３−１２のゴム組成物を加硫成形して得られたゴム成形体は全て、スプリング硬さＡスケールによる硬さが７０以上となっており、軸受用シールおよびハブユニット用シールのいずれについても、２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４０以下となっている。
次に、図１に示す転がり軸受のシール１を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２とNo. ３−１〜３−１２のゴム組成物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、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。なお、弾性体３のリップ部１３は図２に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３がNo. ３−１〜３−１２の各成形体からなるシール）１を、日本精工（株) 製の６２０３（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。この軸受を日本精工（株) 製の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：８０℃、回転速度：１００００ｒｐｍ、回転時間：１０００時間の条件で回転させた後に、グリース漏れとリップ部の切損の有無を調べた。
これらの試験結果を下記の表１３に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
これらの試験結果を下記の表１３に示す。グリース漏れおよびリップ部の切損が生じた場合を「×」、生じなかった場合を「○」とした。
表１３の結果から分かるように、弾性体３がNo. ３−１〜３−１２の各成形体からなる全てのシールを組み込んだ軸受で、前記回転試験によってもグリース漏れおよびシールの切損が生じなかった。
次に、図３に示すハブユニット６のシール１０を以下の方法で作製した。ＳＰＣＣ製の芯金２０とNo. ３−１〜３−１２のゴム組成物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、各ゴム組成物からなる加硫成形体を、弾性体３０として芯金２０に一体に成形した。なお、弾性体３０のリップ部３１〜３３は図３に示す形状とした。
得られた各シール（弾性体３０がNo. ３−１〜３−１２の各成形体からなるシール）１０をそれぞれ、図３に示す、ハブ６１の内径が６０ｍｍであるハブユニット６に取り付けた状態で、日本精工（株) 製のハブユニット回転試験機に取り付けた。そして、軸偏心を０〜０．７ｍｍTIR （Total Indicator Reading ）の各値に設定し、泥水をハブユニット６およびシール１０に向けてかけながら、以下の条件でハブユニットを回転させた。泥水の供給条件：毎分２リットルの泥水を１０秒間かけた後、２０秒間泥水をかけるのを停止することを繰り返す、ハブユニット６とシール１０との間への封入グリース：鉱油系グリース、雰囲気温度：室温、回転速度：１０００ｒｐｍ、回転時間：５０時間。
この回転試験後に、各試験体の封入グリースに含まれる水分量を測定し、この水分量（質量）のグリース質量に対する含有率により、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性を評価した。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表１４に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表１５に示す。
前記含有率が１．０％以下であれば、シール１０のリップ部３１〜３３のハブユニット６に対する摺接性が良好「○」とし、２．０〜５．０％の場合はやや不良「△」とし、５．０％以上の場合は不良「×」とした。この試験結果を下記の表１４に示す。
また、シール１０のリップ部（主リップ）３２の内部に熱電対を挿入して、軸偏心を０として回転させ、安定回転時（３０時間以上回転させた時）にリップ部（主リップ）３２の温度を測定した。この結果を下記の表１５に示す。
表１４の結果から分かるように、軸偏心が０．５５ｍｍTIR 以下である場合は、No. ３−１〜３−１２のいずれのシールを組み込んだ場合でも、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。また、No. ３−１，３−２，No. ３−５〜３−１２のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．３１以下であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．７０ｍｍTIR であっても、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性は良好であった。
これに対して、No. ３−２のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．３６であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．７０ｍｍTIR になると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となった。また、No. ３−３のシール（弾性体の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．４０であるシール）を組み込んだ場合には、軸偏心が０．６０ｍｍTIR 以上になると、前記回転試験におけるリップ部のハブユニットに対する摺接性はやや不良となった。
この結果から、リップ部をなすゴム成形体（弾性体）の２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値の好ましい範囲として、０．０８以上０．３１以下を挙げることができる。
また、表１５の結果から分かるように、主リップの温度は全てのシールで７３℃以下となり、良好な値であった。
また、表１５の結果から分かるように、主リップの温度は全てのシールで７３℃以下となり、良好な値であった。
［泥水耐久試験］
図６に示す日本精工（株）製の泥水耐久試験装置を用いて、図３に示すシール付きハブユニットの泥水耐久試験を行った。
この装置は、回転軸１１０と、ハウジング１２０と、回転軸１１０にボルトで固定される軸側環状部材１３０と、ハウジング１２０に固定されたハウジング側環状部材１４０と、漏水センサ１５０と、図示されない回転駆動装置とで構成されている。また、ハウジング１２０内の回転軸先端側の空間１２１に泥水１１５が溜めてある。この装置にシール付きハブユニット１６０を取り付ける際には、そのハブ６１を軸側環状部材１３０に取り付けた状態で、回転軸１１０とハウジング側環状部材１４０との間に挿入し、軸側環状部材１３０を回転軸１１０にボルトで固定する。
図６に示す日本精工（株）製の泥水耐久試験装置を用いて、図３に示すシール付きハブユニットの泥水耐久試験を行った。
この装置は、回転軸１１０と、ハウジング１２０と、回転軸１１０にボルトで固定される軸側環状部材１３０と、ハウジング１２０に固定されたハウジング側環状部材１４０と、漏水センサ１５０と、図示されない回転駆動装置とで構成されている。また、ハウジング１２０内の回転軸先端側の空間１２１に泥水１１５が溜めてある。この装置にシール付きハブユニット１６０を取り付ける際には、そのハブ６１を軸側環状部材１３０に取り付けた状態で、回転軸１１０とハウジング側環状部材１４０との間に挿入し、軸側環状部材１３０を回転軸１１０にボルトで固定する。
この試験は、シール１０を構成する弾性体３０が、第１実施形態で作製したNo. １−１〜１−４の各成形体、第２実施形態で作製したNo. ２−１、No. ２−４、No. ２−７〜２−１０の各成形体、および第３実施形態で作製したNo. ３−１〜３−１２の各成形体からなるものについて行った。これらのシール１０は、前述の摺接性評価試験で、軸偏心が０．７０ｍｍTIR のときの結果が「良好（○）」あるいは「やや不良（△）」となっている。
これらの各シール１０を図６の試験装置に組み込み、軸偏心０．５０ｍｍTIR として、以下の条件でハブユニットを回転させ、シール１０から水が漏れるまでの時間（泥水耐久時間）を調べた。回転条件は、ハブユニット６とシール１０との間への封入グリース：鉱油系グリース、雰囲気温度：室温、回転速度：１０００ｒｐｍとした。
これらの各シール１０を図６の試験装置に組み込み、軸偏心０．５０ｍｍTIR として、以下の条件でハブユニットを回転させ、シール１０から水が漏れるまでの時間（泥水耐久時間）を調べた。回転条件は、ハブユニット６とシール１０との間への封入グリース：鉱油系グリース、雰囲気温度：室温、回転速度：１０００ｒｐｍとした。
次に、各シールで得られた泥水耐久時間から、No. １−２の値を「１」とした相対値を算出した。その結果を、各シールをなす弾性体３０の雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値とともに、下記の表１６に示す。
また、この結果から得られた、各シールをなす弾性体３０の雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値と、泥水耐久時間（相対値）との関係を示すグラフを図７に示す。
このグラフから、前記tan δの最大値が小さくなるほど泥水耐久時間が長くなっていることが分かる。特に前記tan δの最大値が０．１９以下になると、泥水耐久時間が急激に長くなり、０．１０付近で飽和することが分かる。すなわち、雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値が０．１９以下（あるいは０．０８以上０．１９以下、あるいは０．１０以上０．１９以下）であるゴム成形体を使用することにより、シールの泥水耐久性能（密封性能）を特に高くすることができる。また、このグラフから、シールの泥水耐久性能（密封性能）の点で特に好ましい「前記tan δの最大値」の値は、０．１５以下（あるいは０．０８以上０．１５以下、あるいは０．１０以上０．１５以下）であることが分かる。
このグラフから、前記tan δの最大値が小さくなるほど泥水耐久時間が長くなっていることが分かる。特に前記tan δの最大値が０．１９以下になると、泥水耐久時間が急激に長くなり、０．１０付近で飽和することが分かる。すなわち、雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値が０．１９以下（あるいは０．０８以上０．１９以下、あるいは０．１０以上０．１９以下）であるゴム成形体を使用することにより、シールの泥水耐久性能（密封性能）を特に高くすることができる。また、このグラフから、シールの泥水耐久性能（密封性能）の点で特に好ましい「前記tan δの最大値」の値は、０．１５以下（あるいは０．０８以上０．１５以下、あるいは０．１０以上０．１５以下）であることが分かる。
前記表１６に示す結果のうち、原料ゴムＧを使用したサンプルについての結果を、図８にグラフで示す。このグラフも、各シールをなす弾性体３０の雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値と、泥水耐久時間（相対値）との関係を示す。
このグラフにおいて「○」は、補強性充填剤としてカーボンブラックとクレーとの２種類を用いているサンプル（No. ３−６〜３−１２）のプロットであり、「△」は、補強性充填剤としてカーボンブラック、クレー、タルク、およびウォラストナイトのいずれか１種類のみを用いているサンプル（No. ２−９、No. ３−１〜３−５）のプロットである。
このグラフにおいて「○」は、補強性充填剤としてカーボンブラックとクレーとの２種類を用いているサンプル（No. ３−６〜３−１２）のプロットであり、「△」は、補強性充填剤としてカーボンブラック、クレー、タルク、およびウォラストナイトのいずれか１種類のみを用いているサンプル（No. ２−９、No. ３−１〜３−５）のプロットである。
このグラフから分かるように、補強性充填剤としてカーボンブラックと白色系充填剤（クレー、タルク、およびウォラストナイト等）との混合物を用いた方が、いずれかを単独で用いる場合よりも、弾性体３０の雰囲気温度２０℃〜７０℃でのtan δの最大値を大きくすることができ、その結果、シールの泥水耐久性能（密封性能）を特に高くすることができる。
なお、補強性充填剤の含有量は、前述のように、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が、原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラック２０〜１００重量部、白色系補強剤２０〜１００重量部の範囲で、合計含有量が５０〜１５０重量部となるようにすることが好ましい。さらに、全補強性充填剤に占めるカーボンブラックの割合を０．３１以上０．７５以下にすることが好ましい。
なお、上記各実施形態では、転がり軸受用とハブユニット用のシールについて述べられているが、本発明のシールは、これら以外の転動装置（例えば、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。
なお、上記各実施形態では、転がり軸受用とハブユニット用のシールについて述べられているが、本発明のシールは、これら以外の転動装置（例えば、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。
［ハブユニット軸受の例］
ここで、自動車用ハブユニット軸受の一例を図９に示す。
この自動車用ハブユニット軸受は、内輪部材４１０と、外輪部材４２０と、玉７０と、保持器７１と、シール４３１，４３２とからなる。内輪部材４１０は、シャフトを入れるハブ４１１と、その外周の軸方向一端に一体化されたフランジ４１２と、他端に取り付けられた軌道部材４１３とで構成されている。符号４１１ａは、シャフト取り付け用のスプライン溝を示す。ハブ４１１の外周と軌道部材４１３の外周に、それぞれ内輪軌道４１１ａ，４１３ａが形成されている。
ここで、自動車用ハブユニット軸受の一例を図９に示す。
この自動車用ハブユニット軸受は、内輪部材４１０と、外輪部材４２０と、玉７０と、保持器７１と、シール４３１，４３２とからなる。内輪部材４１０は、シャフトを入れるハブ４１１と、その外周の軸方向一端に一体化されたフランジ４１２と、他端に取り付けられた軌道部材４１３とで構成されている。符号４１１ａは、シャフト取り付け用のスプライン溝を示す。ハブ４１１の外周と軌道部材４１３の外周に、それぞれ内輪軌道４１１ａ，４１３ａが形成されている。
外輪部材４２０は、略円筒状の外輪４２１の外周にフランジ４２２が一体化されたものであり、内輪軌道４１１ａ，４１３ａに対応させた外輪軌道４２１ａが形成されている。
ハブユニット軸受は内輪回転タイプであり、内輪部材４１０のスプライン溝４１１ａにシャフト（駆動軸）が挿入され、内輪部材４１０のフランジ４１２には車輪が取り付けられ、外輪部材４２０のフランジ４２２には懸架装置が取り付けられる。
このハブユニット軸受の外輪部材４２０の軸方向両端において、内輪部材４１０と外輪部材４２０との間が、シール４３１，４３２により密封されている。内輪部材４１０のフランジ４１２側に配置されたシール４３２は、例えば前述の図５に示す構造とし、もう一方のシール４３１の構造は例えば図３に示す構造とする。
ハブユニット軸受は内輪回転タイプであり、内輪部材４１０のスプライン溝４１１ａにシャフト（駆動軸）が挿入され、内輪部材４１０のフランジ４１２には車輪が取り付けられ、外輪部材４２０のフランジ４２２には懸架装置が取り付けられる。
このハブユニット軸受の外輪部材４２０の軸方向両端において、内輪部材４１０と外輪部材４２０との間が、シール４３１，４３２により密封されている。内輪部材４１０のフランジ４１２側に配置されたシール４３２は、例えば前述の図５に示す構造とし、もう一方のシール４３１の構造は例えば図３に示す構造とする。
［シール形状の例］
本発明のシールは、リップ部をなすゴム成形体の所定温度範囲における損失正接（tan δ）の最大値が特定されたものであり、シール形状については特に限定されないが、好適なシール形状について以下に説明する。
図１０は、図３のシール付きハブユニットの変形例であり、フランジ６２の外周端部に屈曲部６２ａを設け、この屈曲部６２ａにリップ部３３ａを摺接させている。これにより、摺接面が、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面またはこの球面に接触する円錐面に形成される。このように、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面またはこの球面に接触する円錐面に、シールの摺接面を設けることにより、以下の作用が得られる。
本発明のシールは、リップ部をなすゴム成形体の所定温度範囲における損失正接（tan δ）の最大値が特定されたものであり、シール形状については特に限定されないが、好適なシール形状について以下に説明する。
図１０は、図３のシール付きハブユニットの変形例であり、フランジ６２の外周端部に屈曲部６２ａを設け、この屈曲部６２ａにリップ部３３ａを摺接させている。これにより、摺接面が、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面またはこの球面に接触する円錐面に形成される。このように、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面またはこの球面に接触する円錐面に、シールの摺接面を設けることにより、以下の作用が得られる。
図１０のシールを図９のシール４３１として使用した場合を考える。この場合、図１０のシールを使用することで、内輪と外輪とが同軸状態にあるときの「しめしろ」を小さくすることができる。その理由は、図１０のシールは「しめしろ」の変化が小さいからである。これにより、このハブユニット軸受にモーメント荷重が作用すること等に起因して、内輪と外輪との間に相対傾きが発生した場合でも、漏水が生じることを防止できる。したがって、図１０の構造とすることにより、密封性向上と低トルク化の両方が同時に得られる。
図１１のシールは、弾性体として２つの弾性体３０Ａ，３０Ｂを備えていることである。図１１（ｂ）では、図１０と同じように、摺接面を、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面に設けている。そのために、芯金２０に屈曲部２０ａを設けている。図１１（ｂ）のシールは図１０のシールと同じ作用が得られる。
図１２のシールは、図１１（ｂ）のシールの弾性体３０Ａ，３０Ｂ間にラビリンス空間ｔを設けた形状である。ラビリンスのシール効果よりさらに密封性が向上する。また、密封性が同一であればリップの「しめしろ」を小さくできるので、低トルク化の効果が得られる。
図１２のシールは、図１１（ｂ）のシールの弾性体３０Ａ，３０Ｂ間にラビリンス空間ｔを設けた形状である。ラビリンスのシール効果よりさらに密封性が向上する。また、密封性が同一であればリップの「しめしろ」を小さくできるので、低トルク化の効果が得られる。
図１３および１４は図５の変形例であって、これらの場合も図１０と同じように、摺接面を、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面に設けている。そのため、図１０のシールと同じ作用が得られる。
図１５は、二枚のシール１０Ａ，１０Ｂからなるシール構造であり、図１５（ｂ）では、図１０と同じように、摺接面を、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面に設けている。そのために、芯金２１に屈曲部２１ａを設けている。図１５（ｂ）のシールは図１０のシールと同じ作用が得られる。
図１５は、二枚のシール１０Ａ，１０Ｂからなるシール構造であり、図１５（ｂ）では、図１０と同じように、摺接面を、ハブユニットの中心を中心とした半径Ｒの球面に設けている。そのために、芯金２１に屈曲部２１ａを設けている。図１５（ｂ）のシールは図１０のシールと同じ作用が得られる。
図１６のシールは、図１５（ｂ）のシール構造で、二枚のシール１０Ａ，１０Ｂの間にラビリンス空間ｔを設けた形状である。ラビリンスのシール効果よりさらに密封性が向上する。また、密封性が同一であればリップの「しめしろ」を小さくできるので、低トルク化の効果が得られる。
１ シール
１０ シール
１１ 主部
１２ 加締部
１３ リップ部
２ 芯金
２０ 芯金
３ 弾性体
３０ 弾性体
３１ リップ部
３２ リップ部（主リップ）
３３ リップ部
４ 外輪
４０ 外輪相当部材
４１ 止め溝
５ 内輪
５０ 内輪相当部材
５０ａ ハブ部
５０ｂ フランジ部
５１ 受け溝
６ ハブユニット
６１ ハブ
６２ フランジ
７０ 転動体
１００ シール
２００ 芯金
３００ 弾性体
３０１ ラジアルシールリップ部
３０２ サイドシールリップ部
３０３ サイドシールリップ部
１０ シール
１１ 主部
１２ 加締部
１３ リップ部
２ 芯金
２０ 芯金
３ 弾性体
３０ 弾性体
３１ リップ部
３２ リップ部（主リップ）
３３ リップ部
４ 外輪
４０ 外輪相当部材
４１ 止め溝
５ 内輪
５０ 内輪相当部材
５０ａ ハブ部
５０ｂ フランジ部
５１ 受け溝
６ ハブユニット
６１ ハブ
６２ フランジ
７０ 転動体
１００ シール
２００ 芯金
３００ 弾性体
３０１ ラジアルシールリップ部
３０２ サイドシールリップ部
３０３ サイドシールリップ部
Claims (5)
- 転がり軸受用のシールであって、
リップ部をなすゴム成形体は、温度２０℃〜７０℃での損失正接（tan δ）の最大値が０．０８以上０．１９以下であることを特徴とするシール。 - ゴム成形体は、原料ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムであるゴム組成物を、加硫成形して得られたものである請求項１記載のシール。
- アクリロニトリルブタジエンゴムのアクリロニトリル含有率が２６％以上３６％以下である請求項１または２記載のシール。
- アクリロニトリル含有率が２６％以上３６％以下であるアクリロニトリルブタジエンゴムからなる原料ゴム１００重量部に対して、補強性充填剤としてカーボンブラック２０〜９０重量部を含有するゴム組成物を、加硫成形して得られたものである請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール。
- アクリロニトリル含有率が２６％以上３６％以下であるアクリロニトリルブタジエンゴムからなる原料ゴム１００重量部に対して、補強性充填剤として、カーボンブラックを２０〜１００重量部、白色系補強剤を２０〜１００重量部の範囲で、これらの合計含有量が５０〜１５０重量部となるように、且つ、全補強性充填剤に占めるカーボンブラックの割合が０．３１以上０．７５以下となるように含有するゴム組成物を、加硫成形して得られたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール。
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| JP2015232127A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-24 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動用樹脂組成物及び摺動部材 |
| KR102546066B1 (ko) * | 2022-12-07 | 2023-06-28 | 유한회사 부산프로펠러공사 | 선박용 수중 메커니컬 씰 밀봉용 고무 튜브 제조방법 및 이에 의해 제조된 고무 튜브 |
-
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- 2007-04-02 JP JP2007096737A patent/JP2007211983A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080918 |