工作机械用密封构件的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种因能长期确保优良的密封性故而可靠性优良，并且能高效率、且低价地制造的工作机械用密封构件，本发明的工作机械用密封构件的特征在于：包括支撑构件、板状的弹性构件及将所述支撑构件与所述弹性构件接合的粘接剂层，所述支撑构件的形状是使板状体弯折而成的形状，所述弹性构件是以沿所述支撑构件的弯折形状弯曲的状态，经由层叠于所述弹性构件的表面的一部分上的所述粘接剂层而接合于所述支撑构件，将所述弹性构件的背面与一侧面形成的角部作为与对方材料抵接的边缘部，且所述一侧面是由切断加工形成的面。
【专利说明】
工作机械用密封构件
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种工作机械用密封构件。
【背景技术】
[0002] 车床或铣床等工作机械是制造产业中通用的最基本的机械装置。这些工作机械 中，为了保护驱动机构等不受切肩或冷却剂(切削油）等的影响，使用有各种密封构件，例 如，滑动式密封件（slide seal)、伸缩式密封件（telescopic seal)、罩式密封件（cover seal)、唇形密封件(lip seal)等。
[0003] 例如，伸缩式密封件是伸缩罩中使用的刮刷(wiper)构件。伸缩罩具有尺寸不同的 多个箱状的罩以隔着间隙的状态而高低不同地配设的如望远镜的镜筒般的构造，且构成 为:各罩经由缩放仪(pantograph)等连结构件而连结，罩全体伴随工作机械的工具的移动 等而伸缩。伸缩式密封件是用于填堵罩间的间隙的刮刷构件，且以与内侧的罩的外侧表面 滑接的方式安装于外侧的罩的端部，以防止切肩等侵入罩内部(伸缩罩的内部）。
[0004] 作为此种伸缩式密封件，例如提出图10所示的工作机械用刮刷1。工作机械用刮刷 1包括包含橡胶的刮刷主体2、及接合于刮刷主体2的支撑构件4,且构成为能利用固着件等 而安装于罩构件5的前端部分下表面。工作机械用刮刷1中，通过使形成于刮刷主体2的前端 部分的唇部3滑接于内侧的罩构件5的外表面，而防止存在于罩构件5的外表面的切肩等自 间隙进入罩内（例如，参照专利文献1的[现有技术]栏）。
[0005] [现有技术文献]
[0006] [专利文献]
[0007] 专利文献1:日本专利特开2000-308944号公报
【发明内容】
[0008] [发明要解决的问题]
[0009] 当图10所示的工作机械用刮刷安装于罩构件时，刮刷主体的大部分露出于罩构件 的外侧。因此，所述工作机械用刮刷形成为当使用时无法避免切肩（切割粉末)等接触于刮 刷主体的形状。
[0010] 因此，因使用时切割粉末等会接触于刮刷主体，有时会使刮刷主体产生龟裂、或进 而使刮刷主体破损，从而存在其可靠性不充分的问题。
[0011] 图10所示的工作机械用刮刷是通过使刮刷主体与支撑构件一体成型而制造。当通 过一体成型而制造工作机械用刮刷时，在成型之后，需要除去成型品上产生的毛刺的步骤， 从而存在步骤数增多的问题。尤其是，当一体成型为具有专利文献1所示的形状的刮刷构件 时，存在边缘部容易产生毛刺的问题。
[0012] 而且，为了进行一体成型，需要专用的模具，且步骤数增多，从而，还存在不易提高 生广性、制造成本提尚的问题。
[0013][解决问题的技术手段]
[0014] 本发明人为了解决所述问题进行悉心研究而完成本发明。
[0015] 本发明的工作机械用密封构件的特征在于:包括支撑构件、板状的弹性构件、及将 所述支撑构件与所述弹性构件接合的粘接剂层，
[0016] 所述支撑构件的形状是使板状体弯折而成的形状，
[0017] 所述弹性构件是以沿所述支撑构件的弯折形状弯曲的状态，经由层叠于所述弹性 构件的表面的一部分上的所述粘接剂层而接合于所述支撑构件，
[0018] 将所述弹性构件的背面与一侧面形成的角部作为与对方材料抵接的边缘部，且所 述一侧面是由切断加工而形成的面。
[0019] 本发明的工作机械用密封构件中，优选为，所述弹性构件的背面与所述一侧面形 成的角是锐角。
[0020] 而且，优选为，对所述弹性构件的表面与一侧面形成的角部实施倒角加工。
[0021] 进而，本发明的工作机械用密封构件中，优选为，所述弹性构件包含氨基甲酸酯弹 性体。
[0022][发明的效果]
[0023] 本发明的工作机械用密封构件中，如上所述，板状的弹性构件经由层叠于其表面 (正面)的一部分的粘接剂层而接合于具有使板状体弯折而成的形状的支撑构件。所述弹性 构件维持为沿所述支撑构件的弯折形状弯曲的形状。由此，所述工作机械用密封构件中，弹 性构件的表面侧的一部分或全部被支撑构件被覆。因此，所述弹性构件的表面被所述支撑 构件保护，当使用时，切割粉末(切肩）不易接触于所述弹性构件的表面。结果，所述工作机 械用密封构件中，能避免弹性构件因切割粉末而破损、密封性能下降，从而能长期地确保高 密封性。
[0024] 而且，本发明的工作机械用密封构件中，板状的弹性构件是以维持弯曲状态的方 式接合于支撑构件。所述工作机械用密封构件中，将弹性构件以持续受到离开对方材料的 抵接面(包括滑动面）的方向上的恢复力的方式安装于所述支撑构件而使用。由此，所述工 作机械用密封构件中，即使增大向对方材料的抵接面侧的压入量，滑动阻抗也不易上升，且 通过增大压入量，能增大弹性构件的滑接部与对方材料的接触面积。结果，即使本发明的工 作机械用密封构件长期地反复滑动、或对方材料的抵接面上有凹凸，也不会出现如下状况： 切割粉末钻过、弹性构件产生破损、或对方材料卡住弹性构件而无法作为密封构件发挥功 能。因此，本发明的工作机械用密封构件中，能长期维持优良的性能，从而可靠性优良。
[0025] 而且，本发明的工作机械用密封构件中，弹性构件中成为与对方材料抵接的边缘 部的一侧面是由切断加工形成的面。因此，所述边缘部是无毛刺或凹凸的线性优良的高精 度的边缘部。因此，包括所述边缘部的工作机械用密封构件能发挥极其优良的密封性。
[0026] 而且，本发明的工作机械用密封构件可通过在分别制作支撑构件与弹性构件之 后，利用粘接剂层将两者接合而制造。因此，与现有的一体成型支撑构件与弹性构件的制造 方法相比，其制造步骤简便，而且，也无需专用的成形模具等。此种制造方法中，能高效率、 且低价地制造工作机械用密封构件。
【附图说明】
[0027] 图1(a)是示意性表示本发明的工作机械用密封构件的一例的平面图，图1(b)是图 1(a)的侧视图。
[0028] 图2(a)~图2(c)分别是示意性地表示构成本发明的工作机械用密封构件的弹性 构件弯曲之前的状态的侧视图。
[0029] 图3是示意性表示安装有图1(b)所示的工作机械用密封构件的伸缩罩的一部分的 剖视图。
[0030] 图4是示意性表示本发明的工作机械用密封构件的另一例的侧视图。
[0031] 图5是示意性表示安装有图4所示的工作机械用密封构件的伸缩罩的一部分的剖 视图。
[0032]图6是不意性表不将保护构件安装于现有的伸缩罩的一例的一部分的剖视图。
[0033] 图7是示意性表示比较例1中制作的工作机械用密封构件的剖视图。
[0034] 图8是用于说明实施例及比较例中制作的工作机械用密封构件的滑动阻抗的测量 方法的剖视图。
[0035] 图9是用于说明实施例及比较例中制作的工作机械用密封构件的性能的评价方法 的剖视图。
[0036] 图10是示意性表示现有的伸缩罩的一部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0037] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0038] 本发明的工作机械用密封构件的特征在于:包括支撑构件、板状的弹性构件、及将 所述支撑构件与所述弹性构件接合的粘接剂层，所述支撑构件的形状是使板状体弯折而成 的形状，所述弹性构件是以沿所述支撑构件的弯折形状弯曲的状态，经由层叠于所述弹性 构件的表面的一部分上的所述粘接剂层而接合于所述支撑构件，将所述弹性构件的背面与 一侧面形成的角部作为与对方材料抵接的边缘部，且所述一侧面是由切断加工而形成的 面。
[0039] 图1(a)是示意性表示本发明的工作机械用密封构件的一例的平面图，图1(b)是图 1(a)的侧视图。
[0040] 如图1(a)、图1(b)所示，本发明的工作机械用密封构件10包括支撑构件11及板状 的弹性构件12，所述支撑构件11包括将主面的形状为长方形的金属板沿长边方向（图1 (a) 中为上下方向）弯折而成的支撑部11a与保护部11b，且弹性构件12经由粘接剂层13而以沿 支撑构件11的弯折形状弯曲的状态接合于支撑构件11。粘接剂层13层叠于弹性构件12的表 面(正面）12a的一部分，而使弹性构件12粘接于支撑构件11的支撑部1 la的内面（图1 (a)中 为下侧的面）。
[0041] 此时，弹性构件12是以沿支撑构件11的弯折形状的方式弯曲，从而使其一部分经 由粘接剂层13而接合于支撑构件11，且使未层叠有粘接剂层13的边缘部侧的表面与支撑构 件11的保护部11 b的内面接触。此处，保护部11 b作为抑制弹性构件12由于恢复力而欲恢复 为原来的形状、即不弯曲的板状的挡块而发挥作用，且发挥用于使弹性构件12维持沿支撑 构件11的弯折形状弯曲的形状的作用。
[0042]进而，保护部1 lb还具有覆盖弹性构件12的表面而进行保护的作用。对于弹性构件 12的被保护部lib覆盖的部分而言，为了使其在使用时不易接触切割粉末等而由保护部lib 保护。
[0043] 本发明的工作机械用密封构件中，优选为弹性构件的表面的80%以上由支撑构件 被覆，更优选为90 %以上由支撑构件被覆。
[0044] 而且，工作机械用密封构件10中，接合于支撑构件11的弹性构件12维持弯曲的状 态。因此，如上所述，对弹性构件12的抵接部(边缘部及其附近）向离开对方材料的抵接面的 方向（图1(b)的示例中为图中上方向）持续作用有恢复力。
[0045] 支撑构件11发挥如下作用：当工作机械用密封构件10与对方材料抵接时、或相对 于对方材料滑动时，使弹性构件12维持接触于对方材料的状态，且支撑构件11具有将工作 机械用密封构件10安装于伸缩罩等的作用。工作机械用密封构件10是以螺栓紧固等方式安 装于伸缩罩等。
[0046] 作为所述支撑构件的材料，就耐久性或强度方面而言，一般适宜的是不锈钢或铝 等金属材料，但也可使用陶瓷或刚性塑料。
[0047] 而且，还可使用表面未经处理的钢板、实施了磷酸锌处理或铬酸盐（chromate)处 理、防锈树脂处理等表面处理的钢板、磷青铜或弹簧钢等弹性金属板等。
[0048]作为所述支撑构件，为了提升与粘接剂层的适应性，也可预先利用氨基甲酸酯系 或硅烷系等底漆(primer)实施表面处理。
[0049]就所述支撑构件的表面(尤其是与粘接剂层接触的区域)而言，为了利用锚固效应 而提升其与粘接剂层的密接性，也可实施粗糙面化处理。
[0050] 所述支撑构件并不限于使1块板状体折曲而制作，也可为例如使2块平板以规定的 角度接合而成。
[0051] 如图1(a)、图1(b)所示，所述支撑构件是具有使板状体弯折而成的形状的构件。此 处，所述支撑构件的弯折位置、或所述支撑部与所述保护部形成的角并无特别限定，只要为 使弹性构件弯曲且能够维持所述弯曲的形状即可。
[0052]所述支撑部与所述保护部形成的角优选为90°~170°。更优选为110°~160°。
[0053]弹性构件12是当使用工作机械用密封构件10时与对方材料接触的构件，且在边缘 部(弹性构件12的背面与接触对方材料的一侧的侧面形成的角部，图1(b)中为A部分)与对 方材料接触。
[0054]如上所述，弹性构件12是以板状的构件沿支撑构件的弯折形状弯曲的状态而接合 于支撑构件。
[0055] 以下，基于弹性构件弯曲前的形状而对所述弹性构件的具体形状进行说明。
[0056] 图2(a)~图2(c)分别是示意性表示构成本发明的工作机械用密封构件的弹性构 件弯曲前的状态的侧视图。另外，各图的说明中，将图中上侧作为弹性构件的表面(正面）， 将图中右侧作为构成边缘部的侧面。
[0057] 图2(a)所示的弹性构件12是图1(b)所示的工作机械用密封构件10所具备的板状 构件弯曲之前的形状。弹性构件12是邻接的各面正交的板状体。
[0058] 另一方面，本发明的工作机械用密封构件中的弹性构件的形状并不限于图1(a)、 图1(b)及图2(a)所示的形状，例如也可为图2(b)、图2(c)所示的形状等。
[0059]图2(b)所示的弹性构件22是对图2(a)所示的弹性构件12中的一个角部进行C倒角 处理后所得。
[0060]此种弹性构件22若与图1(a)、图1(b)所示的弹性构件12同样地，以弯曲状态经由 粘接剂层而接合于支撑构件(支撑部），则当使用时，会一直维持滑动阻抗，使切割粉末不易 积存于弹性构件22的边缘部及其外侧附近。因此，不易因切割粉末而使弹性构件产生劣化 或破损等，适于长期地维持密封性。
[0061 ]而且，当如图2(b)所示已对所述弹性构件的角部实施C倒角处理时，弹性构件22的 表面22a与已实施倒角的面22c形成的角优选为100°~150°，更优选为110°~140°。
[0062] 本发明中，当对弹性构件的角部实施倒角加工时，倒角并不限于C倒角，也可为R倒 角等其他倒角。
[0063] 图2(c)所示的弹性构件32中，构成边缘部的弹性构件32的侧面32b相对于弹性构 件32的表面32a及背面倾斜地形成，且弹性构件32的背面与构成边缘部的侧面32b形成的角 (图中为Θ)为锐角。
[0064] 弹性构件中，通过使构成边缘部的侧面32b形成为所述形状，从而，当使用时，会一 直维持滑动阻抗，使切割粉末不易积存于弹性构件32的边缘部及其外侧附近。因此，不易因 切割粉末而使弹性构件产生劣化或破损等，适于长期地维持密封性。
[0065] 所述弹性构件中，当构成边缘部的弹性构件的侧面相对于弹性构件的表面及背面 倾斜地形成时，弹性构件的背面与构成边缘部的侧面形成的角（图2(c)中为Θ)也可考虑所 述弹性构件的弯曲状态等而适当选择。所述角度Θ通常优选为30°~80°左右。当所述角度小 于30°时，边缘部的弹性构件与对方材料的接触面积变大，结果，当使用时滑动阻抗等有时 会变大。另一方面，若所述角度超过80°则难以获得防止切割粉末堆积的效果。所述角度更 优选为40°~70°。
[0066] 本发明的工作机械用密封构件中，所述弹性构件的形状并不限于图1(a)、图1(b)、 图2(a)所示的形状，例如，角部经倒角处理的弹性构件的倒角部位也可为形成边缘部的角 部。而且，也可对所述弹性构件的多个角部实施倒角加工。
[0067] 而且，当弹性构件的构成边缘部的侧面倾斜地形成时，也可形成为:侧面与弹性构 件的表面形成锐角，侧面与弹性构件的背面形成钝角。
[0068] 所述弹性构件中，构成边缘部的侧面(图2(a)~图2(c)中为12b、22b及32b)优选为 通过切断加工而形成的面。
[0069] 通过切断加工而形成的面的平坦性极其优良，所述边缘部的形状极其陡峭（成为 线性优良的形状）。因此，能使所述弹性构件的边缘部更确实地接触于对方材料，从而使所 述弹性构件相对于对方材料滑动时也能维持接触状态。而且，当作为伸缩式密封件使用时 密封性也优良。
[0070] 所述切断加工例如可使用超声波切割器等进行。
[0071] 另外，优选为，经C倒角处理的面（图2(b)中为22c)也为通过使用超声波切割器等 的切断加工而形成的面。
[0072] 作为所述弹性构件的材质，因其使用对象为工作机械、且要求有耐油性，故而，例 如可列举丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)、氨基甲酸酯弹性体、氟橡胶、娃酮橡 胶、三元乙丙橡胶（Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)等。
[0073] 其中，优选为氨基甲酸酯弹性体。因耐久性(耐磨损性)优良，故能长期地维持所需 的性能。
[0074] 作为所述氨基甲酸酯弹性体，例如可列举使多元醇、聚异氰酸酯及根据需要的交 联剂反应所得者等。
[0075] 作为所述多元醇，并无特别限定，例如可列举聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯 多元醇等。
[0076] 所述多元醇的数量平均分子量优选为1000~3000。通过使用所述范围内的多元 醇，能更确实地防止所述弹性构件与对方材料抵接时切割粉末或冷却剂等的侵入。
[0077] 所述数量平均分子量是采用凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography， GPC)测量且以聚苯乙烯换算出的测量值。
[0078] 作为所述聚酯多元醇，例如可列举通过按照常规方法使二羧酸与二醇反应所得 等。
[0079] 作为所述二羧酸，例如可列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6_萘二羧酸等芳香族二 羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸、羟基苯甲酸等羟基羧酸、这些的酯形成性衍 生物等。其中，自耐磨损性良好的方面而言，优选为己二酸。
[0080] 作为所述二醇，例如可列举乙二醇、1，4-丁二醇、二乙二醇、新戊二醇、3-甲基-1， 5_戊二醇、1，9_壬二醇、三乙二醇等脂肪族二醇，1，4_环己烷二甲醇等脂环族二醇，对二甲 苯二醇等芳香族二醇，聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等聚氧亚烷基二醇等。作为所述二醇， 优选为脂肪族二醇，更优选为乙二醇、1，4-丁二醇。
[0081] 作为二羧酸及二醇的反应物的聚酯多元醇为线状构造，但也可为使用3元以上的 酯形成成分的分枝状聚酯。
[0082] 作为所述聚醚多元醇，例如可列举聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、这些的共聚物 等聚亚烷基二醇等。其中，自耐磨损性良好的方面而言，优选为聚丁二醇。
[0083]作为所述聚己内酯多元醇，例如可列举通过在存在催化剂的条件下将低分子量二 醇作为引发剂对ε_己内酯进行开环加成所得。
[0084]作为所述低分子量二醇，可优选地使用乙二醇、丙二醇、1，3_ 丁二醇、新戊二醇等2 元醇，1，3_丙二醇、丙三醇等三元醇。作为所述催化剂，可优选地使用钛酸四丁酯、钛酸四丙 酯、钛酸四乙酯等有机钛系化合物、辛酸锡、氧化二丁基锡、月桂酸二丁基锡、氯化亚锡、溴 化亚锡等锡系化合物等。
[0085]另外，除了所述ε_己内酯以外，也可混合一部分三甲基己内酯或戊内酯等其他环 状内酯。
[0086] 所述多元醇既可单独使用，也可并用2种以上。
[0087] 所述聚异氰酸酯并无特别限定，可使用目前已知的类型。作为所述聚异氰酸酯，例 如可列举脂肪族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯等。其中，自耐磨损性良好的 方面而言，优选为芳香族异氰酸酯。
[0088]作为所述脂肪族异氰酸酯，例如可列举1，6_六亚甲基二异氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate，HDI)、2,2，4_三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等。而且，还可 列举六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸三聚体、缩二脲体、加合物的改 性体等。
[0089]作为所述脂环族异氰酸酯，例如可列举异佛尔酮二异氰酸酯（Isophorone Diisocyanate，IPDI)、4，V -二环己基甲烧二异氰酸酯、1，4-环己烧二异氰酸酯、降冰片烧 二异氰酸酯（Norbomane Diisocyanate，NBDI)等脂环族二异氰酸酯等。
[0090]作为所述芳香族异氰酸酯，例如可列举甲苯二异氰酸酯（Toly lene Di isocyanate，TDI)、苯二异氰酸酯、4，4/ -二苯基甲烧二异氰酸酯（Diphenylmethane diisocyanate，MDI )、1，5_萘二异氛酸酯、二甲苯二异氛酸酯（Xylylene Diisocyanate， XDI)、碳化二亚胺改性的MDI、氨基甲酸酯改性的MDI等。
[0091]所述聚异氰酸酯既可单独使用，也可并用2种以上。
[0092]作为所述交联剂，例如可列举乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二乙二醇、三羟甲 基丙烷、丙三醇、肼、乙二胺、二乙三胺、4，f -二氨基二苯基甲烷、4,4。二氨基二环己基甲 烷、N，N-双(2-羟丙基)苯胺、水等。
[0093]其中，自耐油性良好的方面而言，优选为丁二醇、三羟甲基丙烷。
[0094] 所述交联剂既可单独使用，也可并用2种以上。
[0095] 所述聚氨基甲酸酯弹性体可使用所述原料且利用公知的方法制造。例如，可通过 如下等操作制造：在适当的有机溶剂中，根据需要使用催化剂将各原料的当量比调整为 NC0/0H=0.9~1.1后使其反应;在无溶剂的条件下进行熔融反应。而且，还可利用使所有原 料同时反应的方法(单次(one shot)法）、预聚物方法等制造。
[0096] 所述弹性构件的成形方法并无特别限定，例如可列举常压浇铸成形、减压浇铸成 形、离心成形、连续旋转成形、挤出成形、射出成形、反应射出成形（Reaction Injection Moulding，RIM)、旋转式涂布等。
[0097] 其中，优选为离心成形、连续旋转成形。
[0098] 所述弹性构件的硬度（日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)A硬 度)优选为55°~90°。
[0099] 在所述弹性构件的硬度小于55°的情况下，当使用时，尤其是相对于对方材料滑动 时会变形，有时无法确实地防止切割粉末等的侵入。另一方面，若所述硬度超过90°则弹性 构件过硬，故而，所述弹性构件滑动时有时会破损。弹性构件的硬度更优选为60°~75°。
[0100] 所述Jis A硬度是依据JIS K 7312并利用弹簧式A型硬度试验机测量出的值。
[0101] 所述弹性构件的反弹性优选为10%~50%。
[0102] 当所述弹性构件相对于对方材料滑动时，要求具有用于跟随对方材料的滑接面的 表面凹凸的顺应性、及滑动时不会发生异响（颤动噪声）的性能。所述两种特性具有取舍 (trade off)关系，但通过使所述弹性构件的反弹性处于所述范围，能兼顾具有所述取舍关 系的特性。反弹性更优选为20%~40%。
[0103] 所述反弹性是依据JIS K 7312测量出的值。
[0104] 所述弹性构件也可还含有短纤维。由此，还可调整弹性构件的硬度等。
[0105] 作为所述短纤维，例如，因容易与橡胶成分(弹性体成分)相适应，故可优选地使用 聚酰胺纤维。
[0106] 所述短纤维适宜为纵横比为5以上、粗度为1旦尼尔(denier)~10旦尼尔(denier) 左右。
[0107] 当含有所述短纤维时，其含量优选为相对于橡胶成分(弹性体成分）100重量份为1 重量份~100重量份左右。
[0108] 粘接剂层13是用于将弹性构件12接合于支撑构件11，只要能利用充分的粘接力将 弹性构件接合于支撑构件则无特别限定。所述粘接剂层的材质可考虑支撑构件及弹性构件 的材质而适当选择。
[0109]作为所述粘接剂层，例如可列举由乙稀乙酸乙稀酯共聚物（ethylene vinyl acetate copolymer，EVA)系、聚酰胺系或聚氨基甲酸酯系的热恪粘接剂、或硬化型粘接剂 等形成，进而可列举利用双面胶形成等。
[0110] 当所述弹性构件包含氨基甲酸酯弹性体时，自支撑构件与弹性构件的接合强度优 良方面而言，所述粘接剂层优选为由氨基甲酸酯系热熔粘接剂形成。尤其优选为，由湿气硬 化型氨基甲酸酯系热熔粘接剂形成。其原因在于：当使用湿气硬化型氨基甲酸酯系热熔粘 接剂时，即使在使用时工作机械用密封构件达到高温，粘接剂层也不会熔融、软化，而能维 持稳定的粘接性。
[0111] 所述湿气硬化型氨基甲酸酯系热熔粘接剂是指以熔融状态涂布、粘接之后会与附 着于弹性构件和/或支撑构件的表面上的水分、或环境中的湿度进行反应而逐渐进行交联 反应的粘接剂，且其含有氨基甲酸酯预聚物。
[0112] 具体而言，例如，可使用含有氨基甲酸酯预聚物(例如，聚碳酸酯系氨基甲酸酯预 聚物)30重量％~50重量％、热塑性树脂0重量％~70重量％、及粘接性赋予剂0重量％~50 重量％等。
[0113]所述氨基甲酸酯预聚物的分子中具有2个以上的异氰酸酯基，且会与环境中所含 的水分反应而硬化。
[0114] 作为所述热塑性树脂，例如可列举饱和聚酯等。所述热塑性树脂在所述湿气硬化 型氨基甲酸酯系热熔粘接剂中发挥如下作用:通过赋予结晶性而提升粘接力、及作为能以 120°C~140°C左右的温度进行涂布的塑化剂的作用。通过调配所述热塑性树脂，使得所述 湿气硬化型氨基甲酸酯系热熔粘接剂的低温作业性变得优良。
[0115] 作为所述湿气硬化型氨基甲酸酯系热熔粘接剂，也可使用市售品。作为所述市售 品的具体例，例如可列举泰佛思（Tyf orce )H-810、泰佛思（Tyf orce )H-850、泰佛思 (丁5^〇1^6)?111?-13、泰佛思（15^〇1^6)!1-910、泰佛思（15^〇1^6)?!1-445、泰佛思（15^〇1^6)卩!1-315SB、泰佛思〇7€〇代6)冊-430、泰佛思（了7€〇代6汗!1-0058(均由迪爱生(01〇公司制造）、 RHC-101、5921(诺泰普（No-tape)工业公司制造）、海邦（Hi-Bon)4836M、海邦（Hi-Bon) 4836S、海邦(Hi-Bon)4836W(日立化成聚合物公司制造)等。
[0116]其中，优选为泰佛思(Tyforce)H_810、泰佛思(Tyforce)H_850。
[0117] 粘接剂层13的厚度并特别限定，但优选为50μπι~500μπι。
[0118] 当粘接剂层13含有热熔粘接剂时，粘接剂层13的厚度优选为50μπι~200μπι。当包含 热熔粘接剂的粘接剂层13的厚度小于50μπι时，有时无法确保充分的粘接强度。另一方面，若 所述厚度超过200μπι，则热熔粘接剂熔融时，有时会需要过量的温度与时间。
[0119] 本发明的工作机械用密封构件中，也可使弹簧钢粘接于弹性构件。
[0120] 通过粘接所述弹簧钢，能使所述工作机械用密封构件的滑动阻抗进一步下降，从 而能提高产品的寿命。而且，通过使所述弹簧钢粘接于弹性构件，能抑制切割粉末等接触于 弹性构件。
[0121] 本发明的工作机械用密封构件可通过如下方式制造:在分别制作所述支撑构件与 所述弹性构件之后，利用粘接剂使两者接合。因此，与一体成型支撑构件与弹性构件而制造 的情况相比，无需准备专用的模具，且无需在一体成型之后进行去除毛刺等处理。因此，本 发明的工作机械用密封构件能以低成本、少的步骤数而制造。
[0122] 而且，本发明中，当制作所述弹性构件时，通过切断加工而形成构成边缘部的弹性 构件的侧面。因此，所制造的工作机械用密封构件具有精度优良的边缘部。
[0123] 具体而言，所述工作机械用密封构件例如可利用以下方法制造。
[0124] (1)将钢板等作为原始材料，将其裁断成规定的尺寸之后，根据需要实施使其折曲 而弯折等的加工，从而制作出支撑构件。
[0125] (2)不同于所述（1)的支撑构件的制作，首先，制作包含氨基甲酸酯弹性体等弹性 材料的片状物。其后，使用超声波切割器等将片状物裁断成规定的尺寸，从而制作出弹性构 件。
[0126] 另外，片状物的成形方法(弹性构件的成形方法)如上所述。
[0127] (3)首先，利用抽真空等方式将所述(2)中制作的弹性构件固定于具有与完成品的 弹性构件相同的弯曲面的夹具。接着，使用涂布器(app 1 i cator)等在弹性构件的表面的一 部分涂布粘接剂。其后，将所述(1)中制作的支撑构件载置于涂布有粘接剂的弹性构件上的 规定位置，且根据需要而进行加压和/或熟化。
[0128] 经过所述步骤，能制造本发明的工作机械用密封构件。
[0129] 就本发明的工作机械用密封构件而言，在车床或铣床等各种工作机械中，可作为 用于保护工作机械的滑动部位或滑动机构等不受切割粉末或冷却剂(切削油）等的影响的 密封构件(刮刷构件)而使用。具体而言，所述工作机械用密封构件例如可作为滑动式密封 件、伸缩式密封件、罩式密封件、唇形密封件等而使用。
[0130] 本发明的工作机械用密封构件尤其适宜为伸缩式密封件。
[0131] 以下，以将本发明的工作机械用密封构件作为伸缩式密封件而使用的情况为例而 对其使用例进行说明。图3是示意性表示安装有图1(b)所示的工作机械用密封构件的伸缩 罩的一部分的剖视图。
[0132] 如图3所示，本发明的工作机械用密封构件10是以螺栓紧固（未图示）的方式将支 撑构件11固定于构成伸缩罩的各罩构件15的外侧前端部分的下表面。此时，工作机械用密 封构件10安装于位于下侧的罩构件15的外表面15a与弹性构件12的端部确实地滑接的位 置。
[0133] 另外，当以螺栓紧固的方式将工作机械用密封构件10固定于罩构件15时，螺栓用 的贯通孔也可不仅形成于支撑构件而且也形成于弹性构件。
[0134] 在如此将工作机械用密封构件10安装于各罩构件15的外侧前端部分的伸缩罩中， 能防止所述伸缩罩伸缩时存在于伸缩罩外侧的切割粉末等进入罩内。
[0135] 当然，本发明的工作机械用密封构件的用途并不限于伸缩式密封件。
[0136] 本发明的工作机械用密封构件也可具有图4所示的构造。
[0137] 图4是示意性表示本发明的工作机械用密封构件的另一例的侧视图。图5是示意性 表示安装有图4所示的工作机械用密封构件的伸缩罩的一部分的剖视图。图6是示意性表示 将保护构件安装于现有的伸缩罩的一例的一部分的剖视图。
[0138] 图4所示的工作机械用密封构件40中，在支撑构件41的前端(保护部(第1保护部） 41b的与支撑部41a相反的一侧（图中为左侧）的端部)设有第2保护部46。工作机械用密封构 件40在包括第2保护部46的方面与图1(b)所示的工作机械用密封构件10不同，而其他构成 与工作机械用密封构件10相同。即，工作机械用密封构件40中，支撑构件41、弹性构件42及 粘接剂层43的材质、形状等分别与图1(a)、图1(b)所示的工作机械用密封构件10的支撑构 件11、弹性构件12及粘接剂层13相同。
[0139]此种工作机械用密封构件40可发挥与图1(b)所示的工作机械用密封构件10相同 的效果，进而能更确实地防止切割粉末接触于弹性构件。
[0140]图4所示的工作机械用密封构件40与图1 (b)所示的工作机械用密封构件10相同， 可作为伸缩式密封件等而使用。
[0141] 此情况下，如图5所示，工作机械用密封构件40是以螺栓紧固（未图示）的方式将支 撑构件41固定于构成伸缩罩的罩构件45的外侧前端部分的下表面。此时，工作机械用密封 构件40安装于位于下侧的罩构件45的外表面45a与弹性构件42的端部确实地滑接的位置。
[0142] 工作机械用密封构件40中，第2保护部46设于支撑构件41的前端，故而，能更确实 地抑制切割粉末等接触于弹性构件。
[0143] 另外，近年来的机床中，随着处理速度的上升，切割粉末对密封构件的撞击速度也 会上升、且切割粉末温度会高温化。而且，近年来的机床中，随着冷却剂(润滑油）的进步，工 作时产生的切割粉末的形状(切割粉末的切断面的形状)会变得尖锐。
[0144] 因所述状况，近年来的机床中，当切割粉末接触于弹性构件时，容易损伤弹性构件 (例如，弹性构件撕裂、因温度而劣化等）。
[0145] 对此，在现有的工作机械用刮刷1中，如图6所示，提出不同于工作机械用刮刷1，而 安装用于防止切割粉末接触于刮刷主体2的金属制的保护构件6。
[0146] 然而，当安装保护构件6时，因安装的是另外的构件，故存在导致成本增加的问题。 而且，存在妨碍装置(伸缩式刮刷)的小型化的问题。进而，若保护构件6安装于罩构件5的上 表面，则保护构件6的上表面与罩构件5的上表面会产生阶差，而切割粉末或冷却剂等会积 存于所述阶差部分，从而还存在阻碍工作机械运行(切削加工等)的问题。
[0147] 工作机械用密封构件40中，能避免所述问题，进而，即使设有第2保护部46也能使 工作机械用密封构件40变得小型。而且，工作机械用密封构件40中，能使第2保护部46与支 撑构件41 一体化，故而能以低价提供工作机械用密封构件40。
[0148] 就工作机械用密封构件40中的第2保护部46而言，可在使钢板等弯折而制作具有 支撑部41a与保护部(第1保护部)41b的支撑构件41时，进而使所述钢板在另一部位弯折，从 而与支撑构件41 一体地制作。而且，第2保护部46也可在独立于支撑构件41而制作之后，安 装于支撑构件41的前端。
[0149] 另外，就工作机械用密封构件40中的第1保护部41b而言，与图1(a)、图1(b)所示的 工作机械用密封构件10的保护部lib相同，具有保护弹性构件42的一部分、且使弹性构件42 维持沿支撑构件41的弯折形状弯曲的形状的作用。
[0150] [实施例]
[0151] 以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于以下的实施例。
[0152] (实施例1)
[0153] 利用下述的方法制作图1(a)、图1(b)所示的形状的工作机械用密封构件。
[0154] (1)将厚度1.2mm的钢板(神户制钢所公司制造，神户金科(KOBE ZINK)GX-BX)裁断 为18.3mmX 100mm，在距一长边6mm的部分平行于长边地进行折曲，从而制作出图1 (a)、图1 (b)所示的包含支撑部与保护部的支撑构件。此处，支撑部与保护部形成的角为150°。
[0155] (2)不同于支撑构件的制作，而以下述方法成形为厚度1.2mm的氨基甲酸酯片材 (聚己内酯酯多元醇-MDI-二醇交联系聚氨基甲酸酯制造 、JIS A硬度70°、反弹性35%(25 °C ))。其后，利用超声波切割器将所得的氨基甲酸酯片材裁断为17mm X 100_ X 1.2mm，从而 制作出弹性构件。
[0156](氨基甲酸酯片材的成形）
[0157] 将克罗奈特(C0R0NATE)4086(日本聚氨基甲酸酯工业股份有限公司制造，包含聚 己内酯酯多元醇与MDI的预聚物）100重量份加温至70°C而使其溶解，且向其中加入已加温 至70 °C的1，4-丁二醇4.90份与已加温至70 °C的三羟甲基丙烷1.96份而进行搅拌混合，从而 获得氨基甲酸酯组合物。接着，将所得的氨基甲酸酯组合物注入至已加热至125°C的模具 (内容积：厚度1 · 2mm、宽度100mm、长度230mm)，在保持为125 °C的烘箱内进行30分钟模内交 联。其后，取出成形品，使其在ll〇°C的烘箱内加热12小时而进行后交联，从而制作出氨基甲 酉支醋片材。
[0158] (3)利用抽真空使所述(2)中制作的弹性构件在弯曲的状态下固定于夹具。接着， 使用涂布器将已加温至120°C的湿气硬化型热熔粘接剂(DIC公司制造、泰佛思(Tyf〇rce)H-850)以宽度5mm涂布于弹性构件的表面的一部分。其后，将所述（1)中制作的支撑构件载置 于涂布有粘接剂的弹性构件上的规定位置，加压10秒钟。解除加压后，在室温下放置5小时， 从而完成使支撑构件与弹性构件经由厚度0.1mm的粘接剂层而接合的工作机械用密封构 件。
[0159] 所制作的工作机械用密封构件的尺寸如以下所述。
[0160] Ln = 12.3mm 、Li2 = 6mm、Li3 = 1 · 2mm、Li4= 100mm、Li5 = 0 · lmm、Li6 = 5mm、Li7 = 2mm、 1^18=1.2!11111山9=17111111(各符号请参照图1(&)、图1(13)及图2(&)) 〇
[0161] (实施例2)
[0162] 使用与实施例1相同的方法制作厚度1.2mm的氨基甲酸酯片材，且使用超声波切割 器将所述氨基甲酸酯片材裁断成17.6mmX100mm。其后，利用超声波切割器将表面与构成边 缘部的侧面形成的角部以0.6mm X 45°进行C倒角处理，从而制作出弹性构件。
[0163] 除了使用所得的弹性构件之外，以与实施例1相同的方式制作弹性构件经由粘接 剂层而接合于支撑构件的工作机械用密封构件。
[0164] 所制作的工作机械用密封构件的尺寸如以下所述。
[0165] L2i = 1 · 2mm、L22 = 17 ·6πιπι、?23 = 0·6πιπι(各符号请参照图2(b)) 〇
[0166] (实施例3)
[0167] 使用与实施例1相同的方法制作厚度1.2mm的氨基甲酸酯片材，且使用超声波切割 器将所述氨基甲酸酯片材裁断为表面尺寸为17.0mm X 100mm、背面尺寸为18.2mm X 100mm， 从而制作出弹性构件。
[0168] 除了使用所得的弹性构件之外，以与实施例1相同的方式制作弹性构件经由粘接 剂层而接合于支撑构件的工作机械用密封构件。
[0169] 所制作的工作机械用密封构件的尺寸如以下所述。
[0170] L3i = 1 · 2mm、L32 = 18.2mm、L33 = 17mm、9 = 45。（各符号请参照图2(c)) 〇
[0171] (比较例1)
[0172] 使用下述方法制作图7所示的形状的工作机械用密封构件。
[0173] 即，使克罗奈特(⑶R0NATE)4086(日本聚氨基甲酸酯工业股份有限公司制造）100 重量份加温至70°C且使其溶解，向其中加入已加温至70°C的1，4_丁二醇4.90份与已加温至 70°C的三羟甲基丙烷1.96份而进行搅拌混合。接着，将混合液加温至125°C，且注入至对合 模具内（下模），所述对合模具内设有黄铜制的支撑构件且具有图7的剖面，其后，盖上对合 模具(上模），在125Γ烘箱内进行30分钟交联。接着，使成形品脱模，其后，在11(TC烘箱进行 12小时后交联，进而，利用切割刃去除毛刺，从而制成工作机械用密封构件。
[0174]另外，所制作的工作机械用密封构件的尺寸如以下所述。
[0175] Li = 2.0mm、L2 = 1 · 0mm、L3 = 2 · 0mm、L4= 10 · 0mm、L5 = 16 · 0mm、L6 = 3 · 0mm J ,7 = 1 . 0mm (各符号请参照图7)。
[0176] 关于实施例及比较例中制作的工作机械用密封构件进行以下试验，且评价其性能。
[0177] (1)工作机械用密封构件的滑动阻抗的测量
[0178] 使用图8所示的试验机，测量工作机械用密封构件的滑动阻抗。测量是在室温下进 行。图8是用于说明实施例及比较例中制作的工作机械用密封构件的滑动阻抗的测量方法 的剖视图。
[0179] (测量方法）
[0180] 如图8所示，将工作机械用密封构件10固定于鞍部（saddle)lOl的下部之后，使鞍 部101朝滑动床103下降，且在弹性构件12的边缘部接触于滑动床103之后，使鞍部101(工作 机械用密封构件10)向滑动床103侧进一步压入0.5_。
[0181] 接着，在所述状态下使滑动床103以移动速度100m/min向箭头的方向（图中为朝向 左侧的方向）移动，此时，利用荷重计（load cell) 102检测出作用于鞍部101的水平方向上 的力(压入力)F，且测量滑动阻抗(N/cm2)。另外，在滑动床103的表面(供工作机械用密封构 件10滑动的面），预先涂布润滑油(太禹（Taiyu)股份有限公司制造、水溶性切削液海奇普 (Hi-Chip)NC-l 1)。测量结果示于表1。
[0182] [表 1]
[0183]
[0184] (2)工作机械用密封构件的性能评价
[0185] 使用图9所示的试验机，评价工作机械用密封构件的性能。评价是在室温下进行。 图9是用于说明实施例及比较例中制作的工作机械用密封构件的性能的评价方法的剖视 图。
[0186] (评价方法）
[0187]如图9所示，以相同的高度，将2个工作机械用密封构件10分别以弹性构件12中的 边缘部彼此对向的朝向固定于鞍部111的两端下部。其后，使鞍部111朝滑动床113下降，且 当弹性构件12的端部接触于滑动床113之后，使鞍部111 (工作机械用密封构件10)向滑动床 113侧进一步压入0.5_。此时，在2个工作机械用密封构件10之间预先封入有100g的金属的 切割粉末114,且在滑动床113的表面(供工作机械用密封构件10滑动的面)预先涂布有润滑 油(太禹（Taiyu)股份有限公司制造、水溶性切削液海奇普(Hi-Chip)NC-ll)。
[0188] 接着，在所述状态下使滑动床113向箭头的方向（图中为左右方向）以移动速度 30m/min、滑动行程(stroke) 200mm往复移动规定的次数(最多20000次），对弹性构件12有无 破损、有无切割粉末钻过滑接部及其量进行确认。结果示于表2。
[0189] [表 2]
[0190]
[0191] (3)切割粉末有无积存的评价
[0192] 所述(2)中，对于实施往复次数20000次的滑动试验后的实施例1~实施例3中的工 作机械用密封构件10,观察弹性构件12的边缘部附近有无产生切割粉末的积存。
[0193] 结果，实施例1中观察到在边缘部附近有大量切割粉末积存(切割粉末的大块体）， 实施例2中观察到在边缘部附近有少量切割粉末积存(切割粉末的小块体），实施例3中在边 缘部附近几乎未发现切割粉末。
[0194] 根据所述结果可知，本发明的工作机械用密封构件中，能兼顾如下两个相反的性 能，即，一方面较低地抑制滑动阻抗、一方面确保长期使用时(相对于对方材料反复滑动时） 的刮刷性能，从而能作为工作机械用密封构件而发挥优良的性能。
[0195] 而且还可知，通过使弹性构件的抵接部侧的侧面形成为相对于表面倾斜地形成的 面，能抑制使用后的切割粉末产生积存。
[0196] [符号的说明]
[0197] 10、40:工作机械用密封构件
[0198] 11、41:支撑构件
[0199] lla、41a:支撑部
[0200] lib:保护部
[0201] 12、22、32、42:弹性构件
[0202] 13、43:粘接剂层
[0203] 15、45:罩构件
[0204] 41b:保护部(第1保护部）
[0205] 46:第2保护部
[0206] 101、111:鞍部
[0207] 102:荷重计
[0208] 1〇3、113:滑动床
【主权项】
1. 一种工作机械用密封构件，其特征在于： 包括支撑构件、板状的弹性构件、及将所述支撑构件与所述弹性构件接合的粘接剂层， 所述支撑构件的形状是使板状体弯折而成的形状， 所述弹性构件是以沿所述支撑构件的弯折形状弯曲的状态，经由层叠于所述弹性构件 的表面的一部分上的所述粘接剂层而接合于所述支撑构件， 将所述弹性构件的背面与一个侧面形成的角部作为与对方材料抵接的边缘部，且所述 一个侧面是由切断加工而形成的面。2. 根据权利要求1所述的工作机械用密封构件，其中所述弹性构件的所述背面与所述 一个侧面形成的角是锐角。3. 根据权利要求1或2所述的工作机械用密封构件，其中对所述弹性构件的所述表面与 所述一个侧面形成的角部实施倒角加工。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的工作机械用密封构件，其中所述弹性构件包含氨 基甲酸酯弹性体。
【文档编号】B23Q11/08GK105960309SQ201580007128
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月29日
【发明人】阿部勇喜, 岩崎成彰, 堀内三生
【申请人】阪东化学株式会社