JP2002250449A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁性体を取り付けるための金属環を非磁性体で
ありながら、耐食性に優れたものにすること。 【解決手段】軸体６と、軸体６の外径側に同心状に回転
自在に配置される外筒７との対向環状空間を軸方向で仕
切る密封装置であって、軸体６と外筒７のいずれかの回
転側の周面に嵌合装着される金属環１６を有し、多極磁
化された着磁部材１９が付設されており、金属環１６
が、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸体と、軸体の外
径側に同心状に回転自在に配置される外筒との対向環状
空間を軸方向で仕切る密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の密封装置として、軸体と外筒の
いずれかの回転側の周面に嵌合装着されるスリンガーと
呼ばれる金属環を用いることがある。

【０００３】そして、相対回転している軸体または外筒
の回転数検出を行うために、周方向で多極磁化された円
環状磁性体からなる着磁部材をスリンガーに付設し、別
途設けられる磁気センサにより、着磁部材の磁極検出を
行うようにしたものが知られている。

【０００４】従来、着磁部材が付設されるスリンガー
は、ステンレス鋼のうち非磁性のＪＩＳ規格ＳＵＳ４３
０で形成していた。

【０００５】このようにＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０でスリ
ンガーを構成していたのは、このスリンガーに着磁部材
を設けても、スリンガーが非磁性体であることで、その
着磁部材の磁力を減衰させることがないからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＪＩＳ
規格ＳＵＳ４３０は比較的厳しい使用環境下において錆
が生じるなど耐食性に十分優れた素材ではなかった。

【０００７】このため、従来の密封装置では、特にスリ
ンガーが軸体または外筒に金属嵌合されている場合、ス
リンガーに生じる錆等によってそのスリンガーの嵌合さ
れる対向嵌合面間に微小隙間が生じて気密性や液密性を
損なうおそれがあった。

【０００８】なお、ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４（１８−８
ステンレス鋼）でスリンガーを構成すれば、耐食性に優
れたものを提供できるものの、この場合、非磁性でない
ため、着磁部材において外部へ検出用の磁界を発生させ
ることが低下するから、ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４製のス
リンガーは磁気センサによる磁気検出に不向きである。

【０００９】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
であって、磁性体を取り付けるための金属環を非磁性体
でありながら、耐食性に優れたものにすることを解決す
る課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の密封装置は、軸
体と、軸体の外径側に同心状に回転自在に配置される外
筒との対向環状空間を軸方向で仕切る密封装置であっ
て、前記軸体と外筒のいずれかの回転側の周面に嵌合装
着される金属環を有し、この金属環に多極磁化された着
磁部材が付設されており、前記金属環が、ＪＩＳ規格Ｓ
ＵＳ４３０ＪＩＬで構成されていることを特徴とするも
のである。

【００１１】本発明の密封装置によると、金属環はＪＩ
Ｓ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬをその材質として構成される
ものであるから、非磁性体で金属環が構成されるにもか
かわらず、錆びが生じない耐食性の高い金属環にできた
ので、従来のように金属環とその嵌合箇所との対向嵌合
面間に錆による隙間が生じることもなく、長期間密封性
を高く維持できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１３】この実施の形態では、本発明に係る密封装
置を備える軸受装置として車両用ハブユニットを示して
いるが、本発明は後述するようにこの車両用ハブユニッ
トに限定されるものではない。

【００１４】図１は、本発明に係る密封装置の一例を示
す断面図、図２は、本発明に係る密封構造を備えるハブ
ユニットを示す一部破断側面図である。

【００１５】図例の車両用ハブユニット１は、ハブホイ
ール２およびアンギュラ玉軸受３を備える。

【００１６】ハブホイール２は、図示しない車輪が取り
付けられる径方向外向きのフランジ４と、アンギュラ玉
軸受３がその外周の軸受嵌合領域に固定される中空軸５
とを有する。

【００１７】アンギュラ玉軸受３は、斜接形式の複列外
向きの形式であって、中空軸５の小径外周面に外嵌され
る単一軌道を有する軸体としての内輪６と、二列の軌道
溝を有する単一の外筒としての外輪７と、二列で配設さ
れる複数の玉８と、二つの冠形保持器９とを備えてお
り、ハブホイール２の中空軸５の大径外周面を一方内輪
とする構成になっている。内輪６は、一般的な単列アン
ギュラ玉軸受の内輪をそのまま流用している。

【００１８】外輪７の外周には、径方向外向きのフラン
ジ１０が設けられている。

【００１９】ハブユニット１は、中空軸５の円筒状の軸
端５ａが図２に示すようにかしめられた後、車両のドラ
イブシャフト１１とシャフトケース１２との間に取り付
けられる。

【００２０】つまり、ハブホイール２の中空軸５内周の
スプライン部５ｂとドライブシャフト１１外周のスプラ
イン部１１ａとが嵌合されてナット１３により結合さ
れ、軸受３の外輪７のフランジ１０がシャフトケース１
２にボルト１４により非回転に結合されることで、ドラ
イブシャフト１１の回転に伴いハブホイール２も軸心Ｐ
周りで回転するようになっている。

【００２１】前記かしめは、ハブホイール２の中空軸５
の外周に内輪６を圧入により外嵌装着してから、その軸
端５ａを、かしめ治具を用いてローリングかしめする。

【００２２】図１及び図２に示すように、軸受３におけ
る内輪６と外輪７との間の環状空間を気密や液密に密閉
するため軸方向で仕切るシール１５，２５を設けてい
る。すなわち、軸受３の車両インナ側と車両アウタ側と
に、それぞれシール１５，２５が設けられている。

【００２３】車両アウタ側のシール２５は、詳述しない
が、環状芯金にゴムなどの弾性材を一体化したものであ
って、環状芯金が外輪７の内周面に嵌合されているとと
もに、シール２５のリップ等が、軸受３における車両外
側の玉８に対する内輪をなすハブホイール２に弾性的に
密着するよう構成している。

【００２４】ところで、インナ側のシール１５は、図１
に示すように、外輪７の内周面に嵌合されるシールリン
グ１８と、内輪６の外周面に嵌合される金属環としての
スリンガー１６とを組み合わせてパックシールとされて
いる。

【００２５】このスリンガー１６は、金属板をプレス加
工した径方向断面視Ｌ字状の環状部材を成すものであっ
て、内輪６の外周面に嵌合される円筒部１６ｂと、この
円筒部１６ｂの軸端から径方向に沿って外方に延びる環
状板部１６ａとを有した構成となっている。

【００２６】そして、スリンガー１６の円筒部１６ｂの
内周面には、ゴム等の弾性体２２が膜状に塗布されてお
り、内輪６に対してこの弾性体２２が介在される状態で
スリンガー１６は嵌合され、この弾性体２２により円筒
部１６ｂと内輪６外周面との嵌合箇所の気密性や液密性
が高められている。なお、このような気密性や液密性を
高める弾性体は、内輪６外周面側に塗布されるようにし
ても良い。

【００２７】シールリング１８は、金属板をプレス加工
した径方向断面視Ｌ字状の環状芯金２０に、弾性リップ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ等を形成するようにゴムなどの
弾性材を加硫接着したものである。

【００２８】環状芯金２０は、外輪７の内周面に嵌合さ
れる円筒部２０ｂと、この円筒部２０ｂの軸端から径方
向に沿って内方に延びる環状板部２０ａとを有した構成
となっている。

【００２９】そして、シールリング１８の３つの弾性リ
ップ１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、スリンガー１６の軸方
向に沿った円筒部１６ｂに対して全周にわたって先端部
が接触する二つのラジアルリップ１７ａ，１７ｂと、ス
リンガー１６における環状板部１６ａに対して全周にわ
たって先端部が接触あるいは微小隙間を介して対向して
いる一つのアキシャルリップ１７ｃとで構成されてい
る。

【００３０】また、弾性リップ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
と同一素材でかつ該弾性リップ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
に一体となる状態で、円筒部２０ｂの外周面側にも弾性
樹脂層２３を接着している。

【００３１】シールリング１８は、その弾性樹脂剤層２
３を介在させる状態で外輪７に嵌合させており、その弾
性樹脂剤層２３によって、シールリング１８の円筒部２
０ｂと外輪７との嵌合面における密封性が高められてい
る。

【００３２】次に、本発明の特徴について説明する。ス
リンガー１６は、その全体の材質がＪＩＳ規格ＳＵＳ４
３０ＪＩＬであるステンレス鋼板をプレス加工されて構
成されている。そして、環状板部１６ａの車両インナ側
の面には、環状板材から成る着磁部材（別名パルサリン
グ）１９を接着固定している。この着磁部材１９は、周
方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように多極磁化されたも
のであって、軸方向への磁化される向きが隣り合う磁極
部では異なる向きになっている。

【００３３】この着磁部材１９は、図２に示すように、
ドライブシャフト１１の回転数を検出するためのもので
あって、車体側に固定設置された磁気センサ２４によ
り、前記回転軸心Ｐを中心とする所定角度ごとの磁極を
検出できるようにしており、検出に伴うパルス信号を図
示しない制御回路に出力するようにしている。

【００３４】次に、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬを説
明する。

【００３５】ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬは、フェラ
イト系ステンレス鋼であって、鉄以外のその主な成分系
が、重量％を単位として、１９Ｃｒ−０．３Ｎｉ−０．
４Ｃｕ−０．４Ｎｂであり、その他の成分も詳しくは、
重量％を単位として、炭素が０．０１３、珪素が０．５
０、マンガンが０．１５、リンが０．０２６、硫黄が
０．００３、ニッケルが０．３４、クロムが１９．０
３、銅が０．４５、ニオブが０．５０である。

【００３６】ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬは、耐食性
試験の結果、塩水噴霧試験（９６ｈｒ）での発錆面積率
が０％、加速型塩水噴霧試験（２ｈｒ）での発錆面積率
が０％、サーモグラフィック試験での発錆面積率５．６
％、亜硫酸ガス試験での発錆面積率０％、隙間腐食電位
１．５２（Ｖ_Cr10）となって極めて優れた耐食性を有す
るものであるとともに、ＣＡＳＳ試験（９６ｈｒ）での
発錆面積率０．２％、フェリッククロライド試験（２ｈ
ｒ）での単位面積当りの孔食個数１５．８（個／ｃ
ｍ²）、孔食電位０．２４９（Ｖ_VSＳＣＥ）となって優
れた耐食性を有するものである。

【００３７】また、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬは、
モリブデンを含有していないにもかかわらず、ＪＩＳ規
格ＳＵＳ４３４と同等かそれ以上の耐食性を呈する。

【００３８】また、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬの成
形加工性は、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０、ＪＩＳ規格ＳＵ
Ｓ４３４よりも優れており、とくに深絞り性に優れてい
る。

【００３９】また、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬの表
面光沢は、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０、ＪＩＳ規格ＳＵＳ
４３４と同等である。

【００４０】上記実施の形態では、本発明に係る密封装
置を備えるものとして、ハブユニットの軸受装置を密封
構造として示したが、本発明は、該軸受装置等の構成に
限定されるものでなく、同心状に配設されるとともに相
対回転自在に支持された軸体と外筒との間の対向環状空
間を仕切るように設ける密封装置に適用できるものであ
る。

【００４１】なお、上記実施の形態では、密封装置とし
てシールリングとスリンガーを組み合わせたパックシー
ルを示したが、図３に示すように、シールリングがな
く、軸体６にスリンガー１６のみ嵌合させた密封装置と
するものにおいて、そのスリンガー１６をＳＵＳ４３０
ＪＩＬにより構成されるものとしても良い。

【００４２】また、図４に示すように、スリンガー１６
が外筒７側に嵌合された密封装置において、そのスリン
ガー１６をＳＵＳ４３０ＪＩＬにより構成されるものと
しても良い。この図４のものの場合、スリンガー１６に
設けられる着磁部材によって外筒７の回転数検出を行う
ことになる。さらに、図４では、密封装置としてスリン
ガー１６のみしか示していないが、軸体６側にシールリ
ングを設けて、スリンガー１６との組み合わせによるパ
ックシールとしても良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、金属環はＳＵＳ４３０
ＪＩＬをその材質として構成されるものであるから、非
磁性体で金属環が構成されるにもかかわらず、錆びが生
じない耐食性の高い金属環にできたので、従来のように
金属環とその嵌合箇所との対向嵌合面間に錆による隙間
が生じることもなく、密封性を高く維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】密封装置を示す縦断側面図

【図２】ハブユニットを示す一部破断側面図

【図３】別の実施の形態の密封装置を示す縦断側面図

【図４】さらに別の実施の形態の密封装置を示す縦断側
面図

【符号の説明】

６ 内輪（軸体） ７ 外輪（外筒） １６ スリンガー（金属環） １９ 着磁部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸体と、軸体の外径側に同心状に回転自在
   に配置される外筒との対向環状空間を軸方向で仕切る密
   封装置であって、 前記軸体と外筒のいずれかの回転側の周面に嵌合装着さ
   れる金属環を有し、この金属環に多極磁化された着磁部
   材が付設されており、 前記金属環が、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０ＪＩＬで構成さ
   れている、ことを特徴とする密封装置。