JP2025030954A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールリップやその相手部材に塗布されるグリースを改良することにより、低トルクと高いシール性を両立できる密封装置、その密封装置を用いた回転部品を提供する。
【解決手段】シールリング１４は、回転部品の固定側部材２に固定され、回転側部材１５に摺接し、回転側部材１５に摺接するシールリップを有し、シールリップの摺接面にグリースが塗布されており、グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤と含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満である。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置および該密封装置を備えた回転部品に関し、具体的には、シール部材を備えた密封型転がり軸受に関し、特に、ハブベアリングなどの車軸を支持する密封型転がり軸受に関する。

一般に、転がり軸受の内部には、潤滑油やグリースなどの潤滑剤組成物が封入されている。潤滑剤組成物が封入された軸受は、長寿命で外部の潤滑ユニットなどが不要で、かつ、安価であるため、自動車や産業用機器などの汎用用途によく利用される。特に、高いシール性が要求される場合には、軌道輪などの相手部材の摺動面に、シール部材のシールリップを接触させて軸受空間を密封する接触型の密封装置が使用されている。

外部からの水や泥などの異物混入は、軸受の耐久性（耐摩耗性や軸受寿命）を著しく低下させるおそれがある。そのため、密封装置において、シール性の確保は重要である。シール性の確保のためには、要因の一つとしてシール材の耐摩耗性が必要である。一方、省エネルギーやカーボンニュートラルの観点から、シールリップの摺動には低トルクが求められる。

従来、外部からの異物混入に関しては、所定の組成からなるグリース組成物をハブユニット軸受に封入することが知られている。例えば、特許文献１には、基油と、増ちょう剤と、３種の防錆剤と、摩耗防止剤を含むことで、耐水性などに優れるとされている。

また、シールリップの摺動抵抗を低く抑えるとともに、シールリップにおけるシール性を確保するため、シールリップまたはその相手部材にグリースを塗布する技術が知られている。例えば、特許文献２には、シールリップの先端部の片側面で、使用時にハブ輪の表面と摺接する部分にグリースが予め塗布された転がり軸受が記載されている。また、特許文献３には、シールリップが摺接する相手部材の表面に、グリースが予め塗布された転がり軸受が記載されている。

特許第５１１０８４３号公報 特許第４４７５０５５号公報 特許第４９９７５３２号公報

従来、上記特許文献１のように、軸受の内部に封入されるグリース組成物については種々のグリース組成物が検討されているが、シールリップやその相手部材に塗布されるグリースについてはほとんど検討されていない。シールリップやその相手部材に塗布されるグリースについて検討している場合においても、その検討は不十分である。

例えば、上記特許文献２では、シール部材の形状（シールリップの寸法など）を検討することで、シールリップに塗布されたグリースが事前に剥がれてしまうことを防止している。これにより、摩擦抵抗の増大とシール不良の低減を図っている。しかし、シールリップに予め塗布されるグリース自体の摩擦抵抗やシール性に関する性能は考慮されていない。そのため、該グリースの性能不足によって摩擦抵抗の増大やシール不良が生じるおそれがある。また、上記特許文献３では、グリースの基油の動粘度を規定することで回転トルクの低減を図っているが、基油の動粘度を規定するだけでは、シール性の確保と回転トルクの低減の両立を図ることは困難であると考えられる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、シールリップやその相手部材に塗布されるグリースを改良することにより、低トルクと高いシール性を両立できる密封装置、その密封装置を用いた回転部品を提供することを目的とする。

本発明の密封装置は、回転部品の固定側部材に固定され、回転側部材に摺接する密封装置において、上記回転側部材に摺接するシールリップを有し、上記シールリップの摺接面にグリースが塗布されている密封装置であって、上記グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤と含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満であることを特徴とする。

上記添加剤は、カルシウムスルホネートと他の金属スルホネートをさらに含み、かつ、エステル系防錆剤は含まないことを特徴とする。

上記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、上記モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであることを特徴とする。

上記基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、上記合成炭化水素油およびエステル油との混合油であることを特徴とする。

上記基油は、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする。

上記添加剤は、カルシウムスルホネートと、他の金属スルホネートとをさらに含み、かつ、エステル系防錆剤は含まず、上記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、上記モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであり、上記基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、上記合成炭化水素油およびエステル油との混合油であり、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓであり、上記混和ちょう度が２３０以上２５０以下であることを特徴とする。

上記密封装置において、シール部材はニトリルゴムで形成され、上記シールリップとして、上記軸受空間の内方側から順に、第１のシールリップと、第２のシールリップと、第３のシールリップとを有し、これらシールリップの上記摺接面に上記グリースが塗布されていることを特徴とする。

本発明の回転部品は、本発明の密封装置を、少なくとも１つ以上用いたことを特徴とする。また、上記回転部品が転がり軸受であることを特徴とする。また、上記転がり軸受が車軸を回転可能に支持する軸受であることを特徴とする。

本発明の密封型転がり軸受は、軸受空間を密封し、固定側部材に固定され、回転側部材に摺接するシール部材を備える密封型転がり軸受であって、上記シール部材は上記回転側部材に摺接するシールリップを有し、上記密封型転がり軸受において、上記シールリップの摺接面、および該シールリップが摺接する上記回転側部材の摺接面の少なくとも一方の面にグリースが塗布されており、上記グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤と含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満であることを特徴とする。

本発明の密封装置は、シールリップの摺接面にグリースが塗布されており、上記グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤とを含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満であるので、シールリップの摺接面に塗布された場合において、該グリースがシールリップと回転側部材（例えばスリンガ）の接触部での潤滑が十分であり、摩耗を抑制できる。これにより、低トルクと高いシール性を両立した密封装置となる。

上記添加剤は、カルシウムスルホネートと他の金属スルホネートをさらに含み、かつ、エステル系防錆剤は含まないので、シール性を一層向上しやすくなる。

上記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、上記モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであるので、低トルクに一層寄与する。

上記基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、上記合成炭化水素油およびエステル油との混合油であるので、低トルクに一層寄与する。

上記基油は、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓであるので、低トルクに一層寄与する。

上記密封装置において、シール部材はニトリルゴムで形成され、シールリップとして複数のシールリップを有し、これらシールリップの摺接面にグリースが塗布されているので、低トルクを確保しつつ、耐摩耗性を一層向上できる。

本発明の回転部品は、本発明の密封装置を、少なくとも１つ以上用いているので、低トルクと高いシール性を両立した回転部品となる。また、回転部品が車軸を回転可能に支持する転がり軸受であるので、ハブベアリングなどの車軸用軸受の高機能（低燃費）化に貢献することができる。

本発明の密封型転がり軸受は、シールリップの摺接面、および該シールリップが摺接する回転側部材の摺接面の少なくとも一方の面にグリースが塗布されており、上記グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤とを含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満であるので、シールリップの摺接面や回転側部材の摺接面に塗布された場合において、該グリースがシールリップと回転側部材（例えばスリンガ）の接触部での潤滑が十分であり、摩耗を抑制できる。これにより、低トルクと高いシール性を両立した密封型転がり軸受となる。

本発明の回転部品の一例を示す縦断面図である。 図１のインボード側の軸受密封構造を示す拡大断面図である。 図１のアウトボード側の軸受密封構造を示す拡大断面図である。 本発明の回転部品の他の例を示す縦断面図である。 図４の回転部品の拡大断面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の回転部品としての密封型転がり軸受の一例であるハブベアリングを示す縦断面図である。図１に示すハブベアリング１は、車軸を回転可能に支持する駆動輪側の車軸用軸受である。

図１に示すように、ハブベアリング１は、外周に車体（図示省略）に取り付けられる車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側軌道面２ａ、２ａが形成された外方部材２と、一端部に車輪（図示省略）が取り付けられる車輪取付フランジ４ｂを一体に有し、外周に上記複列の外側軌道面２ａ、２ａに対向する一方の内側軌道面４ａ、および該内側軌道面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｃが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション６が形成されたハブ輪４と、小径段部４ｃに圧入され、外周に他方の内側軌道面５ａが形成された内輪５とを備えている。

複列の外側軌道面２ａ、２ａと、これらに対向する内側軌道面４ａ、５ａ間には複列の転動体（ボール）７が保持器８によって転動自在に収容されている。また、ハブ輪４と内輪５とからなり、回転側部材となる内方部材３と、固定側部材となる外方部材２との間に形成される環状空間には軸受密封構造１１、１６が構築され、軸受空間９に封入されたグリース組成物の漏洩と、外部から雨水やダストなどが軸受空間９に侵入するのを防止している。これらの軸受密封構造１１、１６のうち外方部材２と内輪５間に装着されたインボード側（図中右側）の軸受密封構造１１について、図２を用いて説明する。

図２に示すように、軸受密封構造１１は、外方部材２に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された芯金１２と、この芯金１２に一体に加硫接着されたシール部材１３とからなるシールリング１４と、内輪５に外嵌され、同じく断面Ｌ字状に形成されたスリンガ１５とを備えている。軸受密封構造１１において、シールリング１４が本発明の密封装置に相当する。スリンガ１５およびシールリング１４の芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系など）、または、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系など）をプレス加工にて形成されている。

シール部材１３の材質には、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴムなどが用いられる。図２において、シール部材１３は、軸受空間の内方側から順に、内側、中間、外側の３本のシールリップ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有し、外側シールリップ１３ｃの先端縁をスリンガ１５の立板部１５ｂの内側面に摺接させ、残りの中間シールリップ１３ｂおよび内側シールリップ１３ａの先端縁を、スリンガ１５の円筒部１５ａに摺接させている。この構成において、芯金１２は固定側部材に相当し、スリンガ１５は回転側部材に相当する。

図２の構成では、シール部材のシールリップの摺接面にグリースが塗布されている。具体的には、図２に示すように、スリンガ１５に対して摺接するシールリップ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの摺接面にグリースＧが塗布されている。この場合、グリースＧは、少なくともシールリップの摺接面に塗布されていればよく、シールリップの全体に塗布されていてもよい。なお、このグリースＧは、軸受空間９（図１参照）に封入されるグリース組成物とは異なる組成を有している。以下には、このグリースについて説明する。

本発明では、グリースＧ（塗布グリース）は、基油と、増ちょう剤と、所定の添加剤と含み、混和ちょう度が２２０超え２６０未満であることを特徴としている。上記グリースの混和ちょう度が上記範囲であるので、該グリースがシールリップと回転側部材（例えばスリンガ）の接触部での潤滑が十分となり、シールリップの摩耗を抑制でき、ひいてはシール性の維持に繋がる。上記グリースの混和ちょう度は２３０以上２５０以下の範囲であることが好ましい。

上記グリースは、少なくとも、混和ちょう度が２２０超え２６０未満であればよく、基油、増ちょう剤、添加剤を適宜組み合わせて用いることができる。

グリースに用いる基油は、通常、グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油、ポリフェニル油、合成ナフテン油、ポリブテン油などの合成炭化水素油（非極性油）、エステル油、エーテル油、シリコーン油、フッ素油などが挙げられる。これらの油は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記の中でも、基油が合成炭化水素油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、さらに、基油が合成炭化水素油のみからなるか、または、合成炭化水素油とエステル油との混合油であることがより好ましい。該混合油の場合、合成炭化水素油が基油（混合油）全体の６０質量％以上であることが好ましく、６５質量％～９０質量％であることがより好ましい。

合成炭化水素油であるＰＡＯ油は、α－オレフィンまたは異性化されたα－オレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。α－オレフィンの具体例としては、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ドデセン、１－トリデセン、１－テトラデセン、１－ペンタデセン、１－ヘキサデセン、１－ヘプタデセン、１－オクタデセン、１－ノナデセン、１－エイコセン、１－ドコセン、１－テトラドコセンなどが挙げられ、通常はこれらの混合物が使用される。

エステル油としては、ジブチルセバケート、ジ－２－エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペートなどのジエステル油、トリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテートなどの芳香族エステル油、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンベラルゴネート、ペンタエリスリトールエステル油などのポリオールエステル油、炭酸エステル油、りん酸エステル油などが挙げられる。これらの中でも、ペンタエリスリトールエステル油が好ましい。

グリースに用いる基油の４０℃における動粘度（混合油の場合は、混合油の動粘度、以下同じ）は、低トルク化の観点から、例えば６ｍｍ^２／ｓ～３０ｍｍ^２／ｓであり、６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓが好ましく、１２ｍｍ^２／ｓ～１９ｍｍ^２／ｓがより好ましく、１２ｍｍ^２／ｓ～１６ｍｍ^２／ｓであってもよい。

また、グリースに用いる増ちょう剤は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、ベントン、シリカゲル、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を使用できる。金属石けんとしては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けんなどが挙げられ、複合金属石けんとしては、複合リチウム石けんなどが挙げられる。これらの中でも、ジウレア化合物を使用することが好ましい。

ジウレア化合物は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ジイソシアネート成分としては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜などが挙げられる。また、モノアミン成分は、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミンおよび芳香族モノアミンを用いることができる。脂肪族モノアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。脂環族モノアミンとしては、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。芳香族モノアミンとしては、アニリン、ｐ－トルイジンなどが挙げられる。

これらのジウレア化合物の中でも、低トルク性により優れることから、ジイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンの少なくともいずれかを用いることが好ましい。特に、ジイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンを用いて作製される、脂肪族・脂環族ジウレア化合物を増ちょう剤として用いることがより好ましい。この脂肪族・脂環族ジウレア化合物の作製に用いられる脂肪族モノアミンと脂環族モノアミンの割合は、特に限定されず、モル比で、例えば、脂肪族モノアミン：脂環族モノアミン＝（３：１）～（１：３）であり、該モル比が（２：１）～（１：２）が好ましい。また、脂肪族モノアミンのモル数が脂環族モノアミンのモル数よりも多くてもよい。

ジウレア化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中で上記ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。

上記グリースにおいて、増ちょう剤は、基油と増ちょう剤との合計量（１００質量％）に対して、１０質量％～３０質量％含まれることが好ましく、１０質量％～２０質量％含まれることがより好ましく、１２質量％～１８質量％含まれることがさらに好ましい。増ちょう剤の量を比較的少なくすることで、その分基油の割合を多くすることができ、低トルク化に繋がりやすくなる。

本発明に用いるグリースは添加剤として、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかの極圧剤を含む。これにより、耐摩耗性を一層向上しやすくなる。

硫黄－リン系極圧剤は、硫黄原子およびリン原子を含有するものであり、例えば、チオホスフェート、チオホスファイト、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、ジアルキルジチオリン酸モリブデン（ＭｏＤＴＰ）などが挙げられる。ただし、硫黄－リン系極圧剤には、有機亜鉛化合物、有機モリブデン化合物は含まれないことが好ましく、硫黄－リン系極圧剤として、チオホスフェートまたはチオホスファイトを用いることがより好ましい。リン系極圧剤は、リン原子を含有するもの（硫黄－リン系極圧剤は除く）であり、トリアルキルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル、酸性リン酸エステル、トリクレジルホスファイト、トリフェニルホスファイトなどの亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルなどが挙げられる。

上記極圧剤の含有量は、グリース全量（１００質量％）に対して、例えば０．５質量％以上３．０質量％未満であり、０．５質量％以上１．５質量％未満であることが好ましい。

上記添加剤は、さらに公知の添加剤を含んでもよく、混和ちょう度を所望の範囲に設定しやすく、また耐摩耗性を向上させる観点などから、防錆剤を含むことが好ましい。

防錆剤としては、スルホネート系防錆剤；ソルビタン脂肪酸エステルなどのエステル系防錆剤；ラウリン酸、ステアリン酸などの直鎖脂肪酸や、コハク酸、アルキルコハク酸などのカルボン酸系防錆剤；脂肪酸、ナフテン酸などの各金属塩（コバルト、マンガン、亜鉛）などのカルボン酸塩系防錆剤；アルコキシフェニルアミンなどのアミン系防錆剤などを用いることができる。これらの中でも、防錆剤として少なくともスルホネート系防錆剤を用いることが好ましい。

スルホネート系防錆剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸などのアルキル芳香族スルホン酸や、石油留出成分の芳香族成分をスルホン化して得られる石油系スルホン酸の、各種金属塩やアミン塩などを用いることができる。金属塩を構成する金属としては、バリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属や、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、亜鉛などが挙げられる。アミン塩を構成するアミンとしては、エチルアミン、トリメチルアミンなどが挙げられる。これらのスルホネート系防錆剤は、単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。なお、スルホネート系防錆剤は、中性のスルホン酸塩でもよく、塩基性のスルホン酸塩でもよい。

特に、防錆剤として、２種のスルホネート系防錆剤を組み合わせて用いることが好ましい。２種のスルホネート系防錆剤を組み合わせることで、１種を単独で用いる場合よりも、混和ちょう度を所望の範囲に設定しやすくなり、また防錆性も向上できる。具体的には、カルシウムスルホネートと他の金属スルホネートを組み合わせる。この場合、エステル系防錆剤は含まなくてもよい。エステル系防錆剤は、ソルビタン、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ショ糖、グリセリンなどの多価アルコールと、オレイン酸、ラウリル酸などのカルボン酸との部分エステルや、コハク酸ハーフエステルなどである。

上記防錆剤の含有量（２種以上含む場合はその合計量）は、グリース全量に対して、例えば０．５質量％以上３．０質量％未満であり、０．５質量％以上１．５質量％未満であることが好ましい。

また、上記添加剤には、酸化防止剤が含まれてもよい。酸化防止剤としては、フェニル－１－ナフチルアミン、フェニル－２－ナフチルアミン、ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ－メチルフェノチアジン、Ｎ－エチルフェノチアジン、３，７－ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ’－ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピル－ｐ－フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤や、２，２’－メチレンビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。酸化防止剤としてアミン系酸化防止剤を用いることが好ましい。

上記酸化防止剤の含有量は、グリース全量に対して、例えば０．５質量％以上３．０質量％未満であり、０．５質量％以上１．５質量％未満であることが好ましい。

また、上記グリースには、上述した極圧剤、防錆剤、および酸化防止剤以外の公知の添加剤を添加できる。なお、ＺｎＤＴＰなどの有機亜鉛化合物や、ＭｏＤＴＰなどの有機モリブデン化合物は含まないことが好ましい。

上記グリースの特に好ましい形態は、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤と含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２３０以上２５０以下であり、添加剤として、さらに、カルシウムスルホネートと、他の金属スルホネートとを含み、かつ、エステル系防錆剤は含まず、増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであり、基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、合成炭化水素油およびエステル油との混合油であり、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓである。また、この形態のグリースに対して、さらに、上述した数値範囲や各構成を組み合わせることができる。

次に、軸受密封構造１６について、図３を用いて説明する。軸受密封構造１６は、外方部材２に内嵌され、円環状に形成された芯金１７と、この芯金１７に一体に加硫接着されたシール部材１８とからなる。軸受密封構造１６が本発明の密封装置に相当する。芯金１７は、上述のスリンガなどと同様に形成される。シール部材１８はニトリルゴムなどの弾性部材からなり、２本のサイドリップ（ダストシール）１８ｂ、１８ｃと単一のラジアルリップ（グリースシール）１８ａを備え、それぞれの先端縁をハブ輪４の表面、具体的には、車輪取付フランジ４ｂのインボード側基部の円弧状に形成された摺接面１９に直接摺接させている。

図３に示すように、軸受密封構造１６においても、ハブ輪４に対して摺接する各シールリップ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの表面、具体的には、各シールリップの先端部の片側面にグリースＧが塗布されている。これにより、シール性の確保と回転トルクの低減の両立を図っている。

図４は、本発明の回転部品としての密封型転がり軸受の他の例である深溝玉軸受を示す縦断面図であり、図５はその一部拡大図である。転がり軸受２１は、外周面に内輪軌道面を有する内輪２２と内周面に外輪軌道面を有する外輪２３とが同心に配置され、内輪軌道面と外輪軌道面との間に複数個の転動体２４が配置される。この転動体２４は、保持器２５により保持される。また、内・外輪の軸方向両端開口部には密封装置２７が装着され、少なくとも転動体２４の周囲にグリース組成物２６が封入される。内輪２２、外輪２３および転動体２４は鉄系金属材料からなり、グリース組成物２６が転動体２４との軌道面に介在して潤滑される。

図５に示すように、密封装置２７は、冷間圧延鋼鈑などをプレス加工にて形成された円板状の芯金２８と、この芯金２８に一体に加硫接着されたシール部材２９とで構成される。シール部材２９は、内輪２２側の端部において、先端が二股状に分岐して形成されたメインリップ２９ａと、そのメインリップ２９ａよりも軸受空間の外方側に位置するダストリップ２９ｂとを有する。シール部材２９は、その一部が固定側部材である外輪２３の端部内周のシール溝に固定されるとともに、各シールリップが回転側部材である内輪２２の端部外周に形成された断面略Ｕ字形をなすシール溝などに摺接する。図５に示すように、密封装置２７においても、内輪２２に対して摺接する各シールリップ２９ａ、２９ｂの表面、具体的には、各シールリップの先端部の片側面にグリースＧが塗布されている。なお、このグリースＧは、軸受空間に封入されるグリース組成物２６とは異なる組成を有している。

上記図４～図５の例では、密封型転がり軸受として深溝玉軸受を例示したが、本発明の密封装置は、上記以外の円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などにも用いることができる。

なお、上記図１～図５の密封型転がり軸受では、本発明に用いるグリースをシール部材のシールリップの摺接面に予め塗布する形態としたが、これに代えてまたは加えて、該グリースを、回転側部材のシールリップが摺接する面に予め塗布してもよい。

上記密封型転がり軸受の用途は特に限定されないが、低速回転用途に特に適している。密封型転がり軸受は、例えば２０００ｍｉｎ^－１以下の回転速度域で使用される軸受に適用される。ここで、２０００ｍｉｎ^－１以下の回転速度域で使用されるとは、その軸受の使用状態の主な回転速度（定常状態の回転速度）が２０００ｍｉｎ^－１以下であることをいう。該回転速度は１５００ｍｉｎ^－１以下であってもよく、１０００ｍｉｎ^－１以下であってもよい。

また、本発明の回転部品は、転がり軸受に限らず、シール性が求められる密封装置を用いるものであればよい。

まず、表１～表２に示す組成のグリースをそれぞれ作製した。なお、表１下記の１）～９）は、表２においても同じである。

各試験例に用いたグリースは、以下のようにして作製した。
まず、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、ＭＤＩ）および基油の半量を６０℃で混合した油相Ａと、アミンおよび基油の半量を所定の温度（室温から６０℃）で混合した油相Ｂとを準備した。続いて、油相Ａを撹拌しながら、油相Ｂを添加して混合し、１００℃で３０分加熱した（ウレア反応）。なお、反応の完了はＩＲ（赤外分光装置）などにより確認した。その後、１３０℃で１時間加熱し（反応安定化）、室温まで徐冷した。その後、均一化処理を行い、グリースを３本ロールミルによって滑らかにした。

得られたグリースを用いて、以下の物性測定および試験を行った。

＜混和ちょう度＞
ＪＩＳ Ｋ２２２０に準拠して、グリースの６０回混和ちょう度を測定した。

＜シールトルク試験＞
グリースをニトリルゴム製のシール部材（φ６０～７０ｍｍ）の３つのシールリップの先端部の片側面に塗布した。ハブ外輪を模擬した部材に上記シール部材を装着し、ハブ内輪を模擬した部材にＳＵＳ４３０製のスリンガを装着して、シールリップとスリンガが接触するように組付けた。回転速度６００ｍｉｎ^－１、室温雰囲気、内輪回転として、試験開始３０分後、シールリップの摺接によるトルク（Ｎ・ｍ）を１分間測定した。この試験において、０．２Ｎ・ｍ未満を○印、０．２Ｎ・ｍ以上を×印として表１～表２に併記した。

＜摩耗試験＞
ニトリルゴム製のピン（直径φ３ｍｍ）とＳＵＪ２製のディスクにグリースを塗布して、ニトリルゴム製のピンをＳＵＪ２製のディスクに押し付け（面圧０．８３ＭＰａ）、泥水を注ぎ込み、ディスク側回転で、回転速度１００ｍｉｎ^－１、８０℃、３０分試験し、ニトリルゴム製のピンの摩耗量を測定した。この試験において、摩耗量が６０μｍ未満を○印、６０μｍ以上を×印として表１～表２に併記した。

表１に示すように、混和ちょう度の範囲が２２０超え２６０未満（具体的には２３０以上２５０以下）である、実施例１～実施例１２では、シールトルク試験および摩耗試験のいずれも合格であった。一方、混和ちょう度が２２０以下または２６０以上である、比較例１～比較例１２では、シールトルク試験は合格であったが、摩耗試験は不合格であった。

以上のように、塗布グリースの混和ちょう度の範囲が２２０超え２６０未満である場合には、シールリップとスリンガなどの接触部での潤滑が十分であり、摩耗が抑制される一方、混和ちょう度が２２０以下で硬めの場合や、混和ちょう度が２６０以上で柔らかめの場合は、シールリップとスリンガなどの接触部での潤滑が不十分であり、摩耗が大きくなりやすくなると考えられる。

本発明の密封装置は、低トルク性と高いシール性を両立できるので、回転部品、例えば密封型転がり軸受に広く利用でき、泥水などが侵入しやすいハブベアリングなどに好適に利用できる。

１ ハブベアリング（回転部品）
２ 外方部材
３ 内方部材
４ ハブ輪
５ 内輪
６ セレーション
７ 転動体
８ 保持器
９ 軸受空間
１１ 軸受密封構造
１２ 芯金
１３ シール部材
１４ シールリング（密封装置）
１５ スリンガ
１６ 軸受密封構造（密封装置）
１７ 芯金
１８ シール部材
１９ 摺接面
２１ 転がり軸受（回転部品）
２２ 内輪
２３ 外輪
２４ 転動体
２５ 保持器
２６ グリース組成物
２７ 密封装置
２８ 芯金
２９ シール部材
Ｇ グリース

Claims (10)

1. 回転部品の固定側部材に固定され、回転側部材に摺接する密封装置において、前記回転側部材に摺接するシールリップを有し、前記シールリップの摺接面にグリースが塗布されている密封装置であって、
   前記グリースは、基油と、増ちょう剤と、硫黄－リン系極圧剤およびリン系極圧剤の少なくともいずれかを含む添加剤と含み、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠して測定される混和ちょう度が２２０超え２６０未満であることを特徴とする密封装置。
2. 前記添加剤は、カルシウムスルホネートおよび他の金属スルホネートをさらに含み、かつ、エステル系防錆剤は含まないことを特徴とする請求項１記載の密封装置。
3. 前記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、前記モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の密封装置。
4. 前記基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、前記合成炭化水素油およびエステル油との混合油であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の密封装置。
5. 前記基油は、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の密封装置。
6. 前記添加剤は、カルシウムスルホネートと、他の金属スルホネートとをさらに含み、かつ、エステル系防錆剤は含まず、
   前記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、前記モノアミン成分が、脂肪族モノアミンおよび脂環族モノアミンであり、
   前記基油は、合成炭化水素油のみからなるか、または、前記合成炭化水素油およびエステル油との混合油であり、４０℃における動粘度が６ｍｍ^２／ｓ～２０ｍｍ^２／ｓであり、前記混和ちょう度が２３０以上２５０以下であることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
7. 前記密封装置において、シール部材はニトリルゴムで形成され、前記シールリップとして、前記軸受空間の内方側から順に、第１のシールリップと、第２のシールリップと、第３のシールリップとを有し、これらシールリップの前記摺接面に前記グリースが塗布されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の密封装置。
8. 請求項１または請求項２記載の密封装置を、少なくとも１つ以上用いたことを特徴とする回転部品。
9. 前記回転部品が転がり軸受であることを特徴とする請求項８記載の回転部品。
10. 前記転がり軸受が車軸を回転可能に支持する軸受であることを特徴とする請求項９記載の回転部品。

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