JP2005069467A - Sealing device with encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転する内方部材および外方部材との間に形成される環状空間を密封するシール装置の構造に関する。更に詳しくは、自動車のアンチロックブレーキシステムにおける前後の車輪の回転数を検出する回転検出装置を持ったシール装置に関するものである。本発明のシール装置は家電製品、産業機械、自転車等の分野でも用いられる。 The present invention relates to a structure of a seal device that includes a magnetic encoder and seals an annular space formed between an inner member and an outer member that rotate relative to each other. More particularly, the present invention relates to a sealing device having a rotation detecting device for detecting the number of rotations of front and rear wheels in an antilock brake system of an automobile. The sealing device of the present invention is also used in the fields of household appliances, industrial machines, bicycles and the like.
従来、図4に示すよう転動体103を介して互いに相対回転する内方部材101および外方部材102間の環状空間を密封するシール装置105において、シール装置105に磁気エンコーダ106を一体化されたものが開発されている。シール装置105は、各々断面L字状とされた第一、第二のシール環状部材107,108を内方部材101および外方部材102にそれぞれ嵌合させ、第二のシール環状部材108にシール部材109を設け、シール部材109と一体に成形されているシールリップ110を第一の環状部材107に摺接させることにより、外部からの異物の混入を防止し、内部のグリースの流出を防止している。磁気エンコーダ106は、磁性体粉が混入されたゴムまたは樹脂等の弾性体で形成されており、第一のシール環状部材107のフランジ部外側面(図上右方向)に加硫接着している。磁気エンコーダ106は、外部からかけられた磁界により円周方向に交互に磁極が形成されており、近接配置された磁気センサ111で検出される。
Conventionally, in a
この構成だと、磁気エンコーダ106および磁気センサ111が最も軸方向外側の大気に露出した位置に配置されているので、飛散する泥水、異物に直接曝され、また外部からの磁界を受ける等の過酷な状況にあり、そのために磁力の低下や磁力の乱れが発生し、安定した磁力の供給が難しい状況であった。また、異物が浸入して磁気エンコーダ106と磁気センサ111との間に付着すれば、最悪の場合、磁気エンコーダ106または磁気センサ111が異物の回転噛み込みによって損傷を起こし回転検出数を誤らせるというおそれがあった。
With this configuration, since the
この対策として、図5に示すように、磁気エンコーダ106の軸方向外側に配置された保護板112で磁気エンコーダ106を包み込んで、保護する方法が採用されているが、保護板112を新たに設けるために部品点数や組付け工数の増加を招き、しかも、設定スペースが軸方向拡大するために、狭い空間に取り付けるには困難であった。
As a countermeasure against this, as shown in FIG. 5, a method of wrapping and protecting the
また、特開平11‐303879号およびUS.PatentNo.5575568では、磁気エンコーダ106をシール装置とは別に設定することが開示されている。この構成は、設定スペースが拡大するという問題点は解消されるが、部品点数および組付け工数の増加に対しては、有効とはなりえなかった。
JP-A-11-303879 and US Pat. Patent No. US Pat. No. 5,575,568 discloses setting the
本発明は以上の点に鑑みて、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転する内方部材および外方部材との間に形成される環状空間を密封するシール装置において、部品点数および組付け工数の増加を防止し、しかも、設定スペースを拡大しないで磁気エンコーダの保護を可能にしたシール装置を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides an increase in the number of parts and assembly man-hours in a sealing device that includes a magnetic encoder and seals an annular space formed between an inner member and an outer member that rotate relative to each other. It is another object of the present invention to provide a sealing device that can protect the magnetic encoder without increasing the setting space.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係るシール装置は、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転する内方部材および外方部材との間に形成される環状空間を密封するシール装置において、前記内方部材の周面に嵌合する円筒部と、前記円筒部から軸方向外側であって径方向へ延出する内径側フランジ部および外径側フランジ部が形成される非磁性材製のスリーブを有し、前記フランジ部の内一方のフランジ部は前記内方部材の軸方向端部に形成された凹部に配置される前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持し、前記他方のフランジ部には前記外方部材側に固定されたシールリップが摺接することを特徴とするものである。
To achieve the above object, a sealing device according to
また、本発明の請求項2に係るシール装置は、請求項1のシール装置において、前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持している前記フランジ部の内一方のフランジ部外側面の軸方向位置が、前記他方のフランジ部外側面の軸方向位置より内側に位置することを特徴とするものである。
A sealing device according to
また、本発明の請求項3に係るシール装置は、請求項1乃至2のシール装置において、前記スリーブが、前記内方部材の周面に嵌合する円筒部で折り返されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the sealing device according to the first or second aspect, wherein the sleeve is folded back at a cylindrical portion that is fitted to the peripheral surface of the inner member. To do.
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項1に係るシール装置は、内方部材の軸方向端部に形成された凹部内に配置されている磁気エンコーダを支持している内一方のフランジ部外側面の軸方向位置を、他方のフランジ部外側面の軸方向位置、並びに内方部材および外方部材の軸方向端面の位置と同一にすることができるので、軸方向のスペース拡大が不要となり、狭いスペース範囲でのシール装置の取付を可能とすることができる。
That is, the sealing device according to
また、スリーブが2箇所のフランジ部を有し、その内一方のフランジ部が上記内方部材の軸方向端面に形成された凹部内に配置されている磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持しているので、磁気エンコーダを泥水や異物からシールする機能を保持させるとともに、他方のフランジ部内側面にシールリップ部材を摺接させて外部からの異物が内部に侵入するのを阻止する機能を保持させている。即ち、一の部材であるスリーブでシール装置の構成部材としての機能のほかに磁気エンコーダ保護部材として機能を保持させているので、部品点数や組付け工数が増加せずに磁気エンコーダを保護することができる。特に、非磁性材のスリーブと内方部材との間に磁気エンコーダが挟み込まれているので、磁気エンコーダが外部からの泥水や異物および外部磁界等の影響を受けずに、安定した磁力を供給することが可能となる。 Further, the sleeve has two flange portions, and one of the flange portions is supported so as to cover the outside in the axial direction of the magnetic encoder disposed in the recess formed in the axial end surface of the inner member. Therefore, while maintaining the function of sealing the magnetic encoder from muddy water and foreign matter, the seal lip member is slidably in contact with the inner surface of the other flange part to prevent foreign matter from entering the inside. I am letting. That is, since the sleeve as a single member keeps the function as a magnetic encoder protection member in addition to the function as a component of the sealing device, the magnetic encoder can be protected without increasing the number of parts and the number of assembling steps. Can do. In particular, since the magnetic encoder is sandwiched between the sleeve of the nonmagnetic material and the inner member, the magnetic encoder supplies a stable magnetic force without being affected by muddy water, foreign matter, and external magnetic field from the outside. It becomes possible.
また、上記構成を備えた請求項2に係るシール装置においては、請求項1のシール装置において、磁気エンコーダを保持している一方のフランジ部外側面の位置が、他方のフランジ部外側面の位置、ならびに外方部材および内方部材の軸方向端面の位置より軸方向内側に位置することになるので、軸方向のスペースを拡大せずに、磁気センサを内方部材の軸方向端面に形成された凹部内に配置でき、泥水や異物等からエンコーダとともに磁気センサも保護することができる。
Moreover, in the sealing device according to
また、上記構成を備えた請求項3に係るシール装置においては、請求項1乃至2のシール装置において、スリーブが内方部材の周面に嵌合している円筒部で折り返されているために、シール装置の寿命を延長することができる。
Moreover, in the sealing device according to
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、シール装置を設置した車輪支持装置の要部断面図であり、図2は、本発明の実施例1に係るシール装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a wheel support device provided with a seal device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the seal device according to
図1に示すように、このシール装置4,5は、転動体3を介して互いに相対回転する内方部材1および外方部材2により形成される環状空間を密封するように両端に取り付けられている。一端のシール装置4は、回転数を計測する磁気エンコーダ12を備えている。内方部材1および外方部材2は、転動体3の軌道面1a,2aを有しており、各軌道面1a,2aは溝状に形成されている。内方部材1および外方部材2は、軸受内輪および軸受外輪の単独であっても、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品とが組み合わさった、組立部材であっても良い。また、内方部材1は、軸であっても良い。
As shown in FIG. 1, the
図2は、磁気エンコーダ12を備えたシール装置4を拡大したものであって、このシール装置4は、内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15内に配置されている磁気エンコーダ12と、内方部材1の周面1aに嵌合し2箇所のフランジ部11a,11cを有するスリーブ11と、外方部材2の径方向端面2aに嵌合しているシール環状部材13と、シール環状部材13に加硫接着されているシール部材14とを備えている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
磁気エンコーダ12は、内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15内に配置されている。磁気エンコーダ12は、ゴム材にフェライト系磁粉、希土類磁粉、アルコニ磁粉等の磁性体を単独または混合して加えたものを加硫成形後に磁化したものであり、円周方向に交互に磁極が形成されており、近接配置された磁気センサ6で検出される。磁気エンコーダ12は、内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15の底面15aに密接しており、後述するスリーブ11の保護用フランジ部11cの内側面11gに加硫接着している。
The
スリーブ11は、内方部材1の周面1aに嵌合している円筒部11bでの折り返しにより2箇所のフランジ部11a,11cを有しており、一方のシール用フランジ部11aは、円筒部11bの外径部11dとで略逆L字状を形成し、後述するシール環状部材13と対向して、シール部を形成している。他方の保護用フランジ部11cは磁気エンコーダ12の軸方向外側にあって、磁気エンコーダ12を覆うように支持するとともに泥水や異物から保護している。スリーブ11は、内包する磁気エンコーダ12が発生する磁場を有効最大に磁気センサ6へ届かせるために、非磁性材の材料で成形されている。
The
シール環状部材13は、外方部材2に嵌合している円筒部13aと円筒部の軸方向一端から径方向に伸びているフランジ部13bとにより形成されている。シール環状部材13の内径側には、ゴム状弾性体のシール部材14が加硫接着されている。
The seal
シール部材14は、一方のシール用フランジ部11aの内側面11fに摺接するシールリップ14aと、内方部材1の周面1aで嵌合している円筒部11bの外径部11dの外径面11kに摺接するシールリップ14b,14cとを一体として有している。
The
なお、図3の実施例2に示すように、内方部材1の軸方向端部に形成されている凹部15の深さhを変更することにより、保護用シールフランジ部11cの外側面11iの軸方向位置をシール用フランジ部11aの外側面11h、並びに内方部材1の軸方向端面1bおよび外方部材2の軸方向端面2bより軸方向内側に位置させて磁気センサ6を凹部15内に配置しても良い。
In addition, as shown in Example 2 of FIG. 3, the
また、磁性エンコーダ12を形成している材質は、ゴム材以外のプラスチック等の合成樹脂であっても良い。
The material forming the
また、シール用フランジ部11aの内側面11fおよび円筒部11bの外径部11dの外径面11kに摺接するシールリップの形状、向き、および個数等は、シール性を考慮して使用条件により適宜選択するものとする。
Further, the shape, orientation, number, etc. of the seal lips that are in sliding contact with the outer surface 11k of the inner surface 11f of the sealing
この構成のシール装置によると、内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15内に配置されている磁気エンコーダ12を支持している一方の保護用フランジ部11cの外側面11iの軸方向位置を、他方のシール用フランジ部11aの外側面11hの軸方向位置、並びに内方部材1の軸方向端面1bおよび外方部材2の軸方向端面2bの位置と同一にすることができるので、軸方向のスペース拡大が不要となり、狭いスペース範囲での磁気エンコーダ12を備えたシール装置4の取付を可能とすることができる。
According to the sealing device of this configuration, the shaft of the
また、スリーブ11を内方部材1の周面1aに嵌合している部分で折り返すことにより2箇所のフランジ部11a,11cを設け、一方の保護用フランジ部11cが内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15内に配置されている磁気エンコーダ12の軸方向外側を覆うように支持しているので、磁気エンコーダ12を泥水や異物からシールし、また、スリーブ11は非磁性体の材料で成形されているので磁界の影響を受けず、磁気エンコーダ12が安定した磁力の供給を可能にする機能を保持させている。他方のシール用フランジ部11aは、内側面11fと円筒部11bの外径部11dの外径面11kにシールリップ14a,14b,14cを摺接させて外部からの異物が内部に侵入するのを阻止し、内部のグリースが流出するのを防止する機能を保持させている。即ち、一の部材であるスリーブ11でシール部の構成部材としての機能のほかに磁気エンコーダ保護部材として機能を保持させているので、部品点数や組付け工数が増加せずに磁気エンコーダを保護することができる。
Further, the
更にまた、磁気エンコーダ12の軸方向外側を覆うように支持している一方の保護用フランジ部11cの外側面11iの軸方向位置が、他方のシール用フランジ部11aの外側面11hの軸方向位置、ならびに外方部材2の軸方向端面2bおよび内方部材1の軸方向端面1bの位置より軸方向内側に位置させた場合には、磁気センサ6を内方部材1の軸方向端部に形成された凹部15内に配置でき、泥水や異物等からエンコーダとともに磁気センサも保護することができる。
Furthermore, the axial position of the
1 内方部材
2 外方部材
3 転動体
4、5 シール装置
6 磁気センサ
11 スリーブ
12 磁気エンコーダ
13 シール環状部材
14 シール部材
15 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内方部材の周面に嵌合する円筒部と、前記円筒部から軸方向外側であって径方向へ延出する内径側フランジ部および外径側フランジ部が形成される非磁性材製のスリーブを有し、前記フランジ部の内一方のフランジ部は前記内方部材の軸方向端部に形成された凹部に配置される前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持し、前記他方のフランジ部には前記外方部材側に固定されたシールリップが摺接することを特徴とするシール装置。 In a sealing device that includes a magnetic encoder and seals an annular space formed between an inner member and an outer member that rotate relative to each other,
A non-magnetic material made of a cylindrical portion that fits to the peripheral surface of the inner member, and an inner diameter side flange portion and an outer diameter side flange portion that are axially outer and extend radially from the cylindrical portion. A flange portion, and one flange portion of the flange portion is supported so as to cover an outer side in the axial direction of the magnetic encoder disposed in a recess formed in an axial end portion of the inner member, and the other flange portion is supported. A seal device, wherein a seal lip fixed to the outer member side is in sliding contact with the flange portion.
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