JP2013047527A

JP2013047527A - 転がり軸受の密封装置

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Publication number: JP2013047527A
Application number: JP2011185363A
Authority: JP
Inventors: Gen Matsubayashi; 玄松林; Teruyuki Wakizaka; 照之脇阪
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-08-27
Filing date: 2011-08-27
Publication date: 2013-03-07

Abstract

【課題】回転検出用の着磁部材を一体化した密封装置であって、積み重ねられる密封装置のリップが損傷することを防止し、密封性能を低下させることがない転がり軸受の密封装置を提供する。
【解決手段】芯金２と、スリンガ３と、シール部材４と、パルサリング５と、を備え、シール部材４は、円板芯金部２２の内側面に装着される円板内側シール部４２と、円板芯金部２２の外側面に装着される円板外側シール部４５と、円板内側シール部４２から延出して円板スリンガ部３２の内側面に摺接するアキシャルリップ４３ａと、円板外側シール部４５から突起して周方向に連続又は断続して形成される突起部４２ａと、を有する転がり軸受の密封装置１において、シール部材４は、円板内側シール部４２から対向する円板スリンガ部３２近傍に延出する延出部４４を有し、軸心を中心とする環状の突起部４２ａの直径及び延出部４４の直径が略同一である。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受の密封装置に関する。

従来、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する転がり軸受に装着される密封装置の一例を図4及び図５に示す。図４は密封装置１１０の部分断面図、図５は図４に示される密封装置１１０が複数段積み重ねられている状態の断面図を示している。

密封装置１１０は、回転検出用の着磁部材付パックシールであり、環状の芯金１２０と、スリンガ１３０と、シール部材１４０と、パルサリング１５０（着磁部材）とを有する。このような密封装置１１０において、芯金１２０は転がり軸受の外輪に内嵌され、スリンガ１３０は転がり軸受の内輪に外嵌される。転がり軸受の外輪は車体に固定され、内輪は車軸に嵌合固定される。

密封装置１１０は、納品や運搬等において、梱包された箱内に複数段積み重ねられて収納される。また、図５に示すように、転がり軸受に圧入する工程においても、密封装置１１０が、載置テーブル１１に複数段積み重ねられて載置されて、一枚ずつ圧入機のハンドリング装置でシュート内へ搬送して圧入される。

図５に示すように、積み重ねられた各密封装置１１０には、その上段に重ねられた密封装置１１０の重量によって下向きの力Ｆが加わる。このように積み重ねられた場合、密封装置１１０は、パルサリング１５０の磁力によって、その上段に重ねられた密封装置１１０の芯金１２０が引きつけられるのを防止するために、両者の間に所定の間隔を確保するための突起部１４１が、シール部材１４０の軸方向外側に環状で形成されている。

また、密封装置１１０は、軸方向にスリンガ１３０に摺接するアキシャルリップ１４２を含め複数のリップを有する。（特許文献１）

特開２００９−１９７９４１号公報

上記の密封装置１１０は、下向きの力Ｆが加わると、突起部１４１がパルサリング１５０及びスリンガ１３０を下向きに押し付けて、アキシャルリップ１４２が擦れて損傷することにより密封性能を低下させる場合がある。そこで、回転検出用の着磁部材を一体化した転がり軸受の密封装置は、積み重ねられる密封装置のリップが損傷することを防止し、密封性能を低下させないことが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、回転検出用の着磁部材を一体化した密封装置であって、積み重ねられる密封装置のリップが損傷することを防止し、密封性能を低下させることがない転がり軸受の密封装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る転がり軸受の密封装置の構成上の特徴は、円筒状芯金部とこの円筒状芯金部の端部から径方向に延びる円板芯金部とからなる芯金と、
円筒状スリンガ部とこの円筒状スリンガ部の端部から径方向に延びる円板スリンガ部とからなるスリンガと、
弾性部材からなり前記芯金に一体的に装着され前記スリンガに摺接する環状のシール部材と、
前記円板スリンガ部の外側面に設けられる環状の着磁部材と、を備え、
前記芯金と前記スリンガは、前記円筒状芯金部と前記円筒状スリンガ部とを対向配置させ、前記円板状芯金部と前記円板スリンガ部とを対向配置させて組み合わされ、
前記シール部材は、前記円板芯金部の内側面に装着される円板内側シール部と、
前記円板芯金部の外側面に装着される円板外側シール部と、
前記円板内側シール部から延出して前記円板スリンガ部の内側面に摺接するリップと、
前記円板外側シール部から突起して周方向に連続又は断続して形成される突起部と、を有する転がり軸受の密封装置において、
前記シール部材は、前記円板内側シール部から対向する前記円板スリンガ部近傍に延出する延出部を有し、
軸心を中心とする環状の前記突起部の直径及び前記延出部の直径が略同一であることである。

請求項１の転がり軸受の密封装置によれば、密封装置が積み重ねられた場合に、密封装置の上段に重ねられた密封装置の重量によって下向きの力が加わることにより、突起部が対向する着磁部材及びスリンガを押し付けても、環状の突起部の直径と略同一であり円板内側シール部から円板スリンガ部近傍に延出している延出部を有するので、円板スリンガ部の内側への変形量は微小であるため、円板スリンガ部の内側面に摺接するリップの損傷を防止することができる。

請求項２に係る転がり軸受の密封装置の構成上の特徴は、前記シール部材は、前記円筒状芯金部の内側面に装着される円筒状シール部を有し、
前記延出部は、前記円板内側シール部とともに前記円筒状シール部から前記円板スリンガ部近傍に延出することである。

請求項２の転がり軸受の密封装置によれば、延出部が円板内側シール部及び円筒状シール部の直交する２方向から円板スリンガ部近傍に延出しているので、延出部の形状が精度よく形成され、且つ外力に対する変形が小さく、スリンガからの押し付け力を確実に受けることができるため、円板スリンガ部の内側面に摺接するリップの損傷を確実に防止することができる。

本発明によれば、回転検出用の着磁部材を一体化した密封装置であって、積み重ねられる密封装置のリップが損傷することを防止し、密封性能を低下させることがない転がり軸受の密封装置を提供できる。

本発明の一実施形態である密封装置の断面図である。図１の密封装置の使用状態を示す部分断面図である。図１の密封装置の積み重ね状態を示す断面図である。従来例の密封装置の部分断面図である。図４の密封装置の積み重ね状態を示す断面図である。

以下、本発明の転がり軸受の密封装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である密封装置の断面図である。

密封装置１は、回転検出用の着磁部材付パックシールであり、芯金２、スリンガ３、シール部材４、及びパルサリング５（着磁部材）を備える。

芯金２は、金属板を屈曲してなり、円筒状芯金部２１と、この円筒状芯金部２１の端部から径方向内側に延びる円板芯金部２２とからなる断面Ｌ字形に形成されている。芯金２の材料としては、例えば、冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。

スリンガ３は、防錆処理された圧延鋼板等の金属板を屈曲してなり、円筒状スリンガ部３１と、この円筒状スリンガ部３１の端部から径方向外側に延びる円板スリンガ部３２とからなる断面Ｌ字形に形成されている。スリンガ３は、パルサリング５の磁界強さが増大し、回転検出がし易くなるように、磁性材料で形成することが望ましい。磁性材料としては、例えば、フェライト系ステンレス鋼（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）が用いられる。

芯金２とスリンガ３は、円筒状芯金部２１と円筒状スリンガ部３１とを、また、円板芯金部２２と円板スリンガ部３２とを対峙させて組み合わされ、パックシールと呼ばれる構成となっている。

芯金２には、ゴム等の弾性部材からなる環状のシール部材４が一体的に装着されている。このシール部材４は、芯金２の全周に沿って延設される長尺ものであり、円筒状芯金部２１の内側面に装着される円筒状シール部４１と、円板芯金部２２の内側面に装着される円板内側シール部４２と、円板芯金部２２の外側面に装着される円板外側シール部４５と、円板内側シール部から延出してスリンガ３の内側面に摺接するリップ４３等を備える。

リップ４３は、スリンガ３の円筒状スリンガ部３１の外周面に摺接する二つのラジアルリップ４３ｂ，４３ｃと、円板スリンガ部３２の内側面に摺接するアキシャルリップ４３ａと、を有している。

また、シール部材４は、円板外側シール部４５から突起して周方向に連続して形成される突起部４２ａと、円板内側シール部４２及び円筒状シール部４１から円板スリンガ部３２近傍に延出する延出部４４とを備え、円板スリンガ部３２と延出部４４との間には、ラビリンス隙間１ａを形成する。

パルサリング５は、着磁部材として、スリンガ３の円板スリンガ部３２の外側面に設けられており、磁性粉体をゴムと混合して加硫成形するとともに、周方向交互にＮ極とＳ極とを配列した環状膜体とされて円板スリンガ部３２の外側面に接着される。

図２は、図１の密封装置１の使用状態を示す部分断面図である。密封装置１は、内輪回転の車輪用転がり軸受の軸方向端部に装着されて、転がり軸受の内部を密封する。

この転がり軸受は、車体等に固定された外輪６と、車軸が内嵌された内輪７と、外輪６と内輪７との間に介装された複数の玉８とを含む内輪回転のアンギュラ玉軸受の構成を有し、密封装置１の芯金２は、転がり軸受の外輪６の内周面に圧入固定され、スリンガ３は内輪７の外周面に圧入固定される。転がり軸受の軸方向外面に配置されたパルサリング５とともに回転検出装置を構成する磁気センサ９が対向配置される。

このような転がり軸受において、内輪７とともにパルサリング５が回転すると、磁気センサ９の検出面の近傍をＮ極とＳ極が交互に通過し、磁気センサ９内を流れる磁束の向きが変化する。この磁束の変化により、磁気センサ９に内蔵したホール素子等の磁気検出素子の信号が変化する。この信号が変化する周波数は車軸の回転速度に比例し、前記信号を制御器に送信して回転速度を検出し、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等を制御する。

図３は、図１の密封装置１の積み重ね状態を示す断面図である。図３に示すように、転がり軸受に圧入する工程において、密封装置１が、載置テーブル１１に複数段積み重ねられた場合、最下段の密封装置１のパルサリング５の上に、上段の密封装置１の突起部４２ａが当接し、上段に重ねられた密封装置１の重量によって下向きの力Ｆが加わる。

ここで、軸心を中心とする環状の突起部４２ａの直径ｄ１と、環状の延出部４４の直径ｄ２とが略同一に形成されている。

これにより、最下段の密封装置１は、パルサリング５及び円板スリンガ部３２が、上段の密封装置１の突起部４２ａにより押し付けられ、下向きに変形しようとするが、近接する延出部４４により変形が規制されるので変形量は微小となる。

以上のように、本実施の形態に係る転がり軸受の密封装置１によれば、密封装置１が積み重ねられた場合に、密封装置１の上段に重ねられた密封装置１の重量によって下向きの力Ｆが加わることにより、突起部４２ａが対向するパルサリング５及び円板スリンガ部３２を押し付けても、環状の突起部４２ａの直径と略同一である延出部４４を有するので、円板スリンガ部３２の内側への変形量が微小であるため、円板スリンガ部３２の内側面に摺接するアキシャルリップ４３ａの損傷を防止し、密封性能を低下させることがない。

また、本実施の形態に係る転がり軸受の密封装置１によれば、延出部４４が円板内側シール部４２及び円筒状シール部４１の直交する２方向から円板スリンガ部３２近傍に延出しているので、延出部４４の形状が精度よく形成され、且つ外力に対する変形が小さく、円板スリンガ部３２からの押し付け力を確実に受けることができるため、円板スリンガ部３２の内側面に摺接するアキシャルリップ４３ａの損傷を確実に防止し、密封性能を低下させることがない。

また、本実施の形態に係る転がり軸受の密封装置１によれば、パルサリング５及び円板スリンガ部３２の変形量が微小であるため、例えば、パルサリング５が芯金２に接触するなどして損傷することを防止できる。

また、本実施の形態に係る転がり軸受の密封装置１によれば、ラビリンス隙間１ａが形成されることにより、軸受外部から軸受内部への水などの浸入を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、延出部４４が、円板内側シール部４２及び円筒状シール部４１から延出する構成としたが、それに限るものではなく、例えば、軸方向の厚みが小さい場合や密封装置が積み重ねられたときの下向きの力Ｆが小さい場合などは、円板内側シール部４２から延出する構成に適用してもよい。

また、上記実施形態では、パルサリング５及び突起部４２ａを備える構成としたが、それに限るものではなく、例えば、パルサリング５を用いない構成で、シール目的で突起部４２ａと類似形状の突起部を備える構成に適用してもよい。

１：密封装置、２：芯金、２１：円筒状芯金部、２２：円板芯金部、３：スリンガ、３１：円筒状スリンガ部、３２：円板スリンガ部、４：シール部材、４１：円筒状シール部、４２：円板内側シール部、４２a:突起部、４３：リップ、４３ａ：アキシャルリップ、４４：延出部、４５：円板外側シール部、５：パルサリング（着磁部材）

Claims

円筒状芯金部とこの円筒状芯金部の端部から径方向に延びる円板芯金部とからなる芯金と、
円筒状スリンガ部とこの円筒状スリンガ部の端部から径方向に延びる円板スリンガ部とからなるスリンガと、
弾性部材からなり前記芯金に一体的に装着され前記スリンガに摺接する環状のシール部材と、
前記円板スリンガ部の外側面に設けられる環状の着磁部材と、を備え、
前記芯金と前記スリンガは、前記円筒状芯金部と前記円筒状スリンガ部とを対向配置させ、前記円板状芯金部と前記円板スリンガ部とを対向配置させて組み合わされ、
前記シール部材は、前記円板芯金部の内側面に装着される円板内側シール部と、
前記円板芯金部の外側面に装着される円板外側シール部と、
前記円板内側シール部から延出して前記円板スリンガ部の内側面に摺接するリップと、
前記円板外側シール部から突起して周方向に連続又は断続して形成される突起部と、を有する転がり軸受の密封装置において、
前記シール部材は、前記円板内側シール部から対向する前記円板スリンガ部近傍に延出する延出部を有し、
軸心を中心とする環状の前記突起部の直径及び前記延出部の直径が略同一であることを特徴とする転がり軸受の密封装置。
前記シール部材は、前記円筒状芯金部の内側面に装着される円筒状シール部を有し、
前記延出部は、前記円板内側シール部とともに前記円筒状シール部から前記円板スリンガ部近傍に延出することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受の密封装置。