JP3869185B2 - シールリング、密封装置およびそれを内蔵した転がり軸受 - Google Patents

シールリング、密封装置およびそれを内蔵した転がり軸受 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールリング、密封装置、ならびにそれらを内蔵した転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は、例えば車輪支持用の複列転がり軸受に装着される密封装置に対して、自動車のアンチロックブレーキなどに必要な車輪速度検出装置としての磁気センサとパルサリングとを組み込むことを考えている。
【０００３】
それを図３および図４に示して説明する。これは、開発過程で設計されたものであって公知ではない。
【０００４】
図中、１０１は車輪支持用の複列転がり軸受、１０２は密封装置である。
【０００５】
密封装置１０２は、第１シールリング１０３と第２シールリング１０４とを組み合わせた構成である。
【０００６】
第１シールリング１０３は、複列転がり軸受１０１の外輪側に取り付けられるもので、環状芯金１０５に主リップ１０６および補助リップ１０７を接着した構成である。
【０００７】
第２シールリング１０４は、複列転がり軸受１０１の内輪側に取り付けられるもので、環状芯金１０８に軸方向リップ１０９および径方向リップ１１０を接着した構成である。
【０００８】
第１シールリング１０３の環状芯金１０５の外周には、磁気センサ１１１が搭載された状態で樹脂製の外装体１１２をモールドすることにより一体化されており、また、第２シールリング１０４の環状芯金１０８の内周において磁気センサ１１１と径方向で対向する位置に着磁ゴム製のパルサリング１１３が接着されている。
【０００９】
なお、パルサリング１１３は、磁性粉末を含有したゴムを加硫成型して形成されるものであり、例えば周方向交互に極性を変える形態で着磁されている。
【００１０】
上述した第２シールリング１０４の製作は、第１段階として環状芯金１０８に対してパルサリング１１３を加硫成型することにより接着し、第２段階として、パルサリング１１３の内側面と外周面に対してゴム製の軸方向リップ１０９および径方向リップ１１０を加硫成型することにより接着する形態にしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、第２シールリング１０４について、特に軸方向リップ１０９と径方向リップ１１０とをパルサリング１１３の内側面と外周面との離れた位置に設ける形状にしているために、第２段階の加硫成型過程における溶融ゴムの流入圧力でもってパルサリング１１３がずれ動くおそれがあるなど、加硫条件のコントロールが非常に難しいことが指摘される。
【００１２】
このような事情に鑑み、本発明は、パルサリングが組み込まれたシールリングについて、それのゴム製のリップを加硫成型する過程においてパルサリングの位置ずれを防ぐ構造の提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のシールリングは、転がり軸受の軌道輪の肩部に装着されるシールリングであって、環状芯金の所要位置に対して着磁ゴム製のパルサリングを加硫成型により接着した構成であり、前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムを加硫成型するとともに周方向交互に極性を変えて着磁したものからなるとともに、その一面に着磁ゴム製のリップが一体に形成された後、さらに、前記パルサリングの他面に単一のゴム製のリップが加硫成型により接着され、前記環状芯金が、転がり軸受の内輪に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向一端部を径方向外向きに屈曲してなる環状板部とを有するものとされ、前記パルサリングが、前記環状板部の内側面に接着されるとともに、着磁ゴム製のリップが径方向リップとして、パルサリングの外周面の外側肩部に対して一体形成され、前記ゴム製のリップが軸方向リップとして、パルサリングの内側面に対して接着されている、ことを特徴としている。
【００１５】
本発明の密封装置は、転がり軸受の内・外輪の肩部に装着される密封装置であって、外輪側に取り付けられる第１シールリングと、内輪側に取り付けられる第２シールリングとを組み合わせた構成とされ、前記第１シールリングが、環状芯金の外周面に対して磁気センサを樹脂製の外装体でモールドすることにより一体化されたものであり、前記第２シールリングが、環状芯金において前記磁気センサと対向する位置に対して着磁ゴム製のパルサリングを加硫成型により接着されたものであり、前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムを加硫成型するとともに周方向交互に極性を変えて着磁したものからなるとともに、その所要位置に第１シールリングの内周面に接触させられる着磁ゴム製のリップが一体に形成された後、さらに、前記パルサリングの所要位置に第１シールリングの内側面に接触させられる単一のゴム製のリップが加硫成型により接着され、前記第２シールリングの環状芯金が、転がり軸受の内輪に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向外端部を径方向外向きに屈曲してなる環状板部とを有するものとされ、前記パルサリングが、前記環状板部の内側面に接着されるとともに、着磁ゴム製のリップが径方向リップとして、パルサリングの外周面に対して一体形成され、前記ゴム製のリップが軸方向リップとして、パルサリングの内側面に対して接着されている、ことを特徴としている。
【００１７】
本発明の転がり軸受は、請求項１のシーリングまたは請求項２の密封装置を有する、ことを特徴としている。
本願発明のシールリング、密封装置およびそれを内蔵した転がり軸受に用いられる着磁パルサリングは、前記着磁ゴム製のリップを前記着磁パルサリングの径方向に一体に形成した後、前記単一のゴム製のリップを前記着磁パルサリングの内側面に加硫成形する場合において、前記加硫成形で用いる金型のキャビティ内壁に位置決め配置させるように、前記一体に形成した着磁ゴム製のリップが作用することを特徴とする。
【００１８】
要するに、本発明では、着磁ゴム製のパルサリングを組み込んだシールリングについて、そのパルサリングとゴム製のリップとの配置位置を工夫しているから、着磁ゴム製のパルサリングを加硫成型した後で、ゴム製のリップを加硫成型するにあたって、溶融ゴムの流入方向を比較的自由に設計しやすくなるとともに、パルサリングを加硫成型で用いる金型内のキャビティ内壁に対して位置決め配置させることが可能になり、溶融ゴムの流入圧力でもってパルサリングがずれ動くという不具合を回避できるようになる。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１および図２は本発明の一実施形態を示している。図１は、複列転がり軸受の上半分を示す断面図、図２は、図１の密封装置の拡大図である。
【００２１】
図中、１は車輪支持用の複列転がり軸受、２は片方の密封装置である。複列転がり軸受１は、単一の外輪１１、軸方向二列に隣接配置された内輪１２、外輪１１と内輪１２との間に介装された複数のボール１３、および複数のボール１３を個別に回転可能に保持する冠形保持器１４を備えている。
【００２２】
密封装置２は、第１シールリング３と第２シールリング４とを組み合わせた構成である。
【００２３】
第１シールリング３は、外輪１１側に取り付けられるもので、環状芯金３１にゴム製の主リップ３２および補助リップ３３を被着した構成である。環状芯金３１は、軸方向に沿う円筒部３１ａと、この円筒部３１ａの軸方向内端側を径方向内向きに屈曲してなる環状板部３１ｂとを有する形状である。
【００２４】
第２シールリング４は、内輪１２側に取り付けられるもので、環状芯金４１にゴム製の軸方向リップ４２を被着した構成である。環状芯金４１は、軸方向に沿う円筒部４１ａと、この円筒部４１ａの軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる環状板部４１ｂとを有する形状である。
【００２５】
なお、上記各リップ３２，３３，４２は、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）などとされる。
【００２６】
そして、第１シールリング３に磁気センサ５が、第２シールリング４に着磁ゴム製のパルサリング６がそれぞれ一体化されている。磁気センサ５は、例えば半導体回路、好ましくはホール素子とされ、また、パルサリング６は、磁性粉末を含有したゴムを加硫成型して形成されるものであり、例えば周方向交互に極性を変える形態で着磁されている。なお、前記ゴムに対する磁性粉末の含有量は、６０〜９０ｍａｓｓ％に設定するのが好ましい。というのは、下限値の６０ｍａｓｓ％未満では、十分な磁力を得ることができないし、また、上限値の９０ｍａｓｓ％を越えると、ゴムが硬化してリップの性能が低下するからである。
【００２７】
具体的に、磁気センサ５は、第１シールリング３の環状芯金３１の外周に搭載された状態で樹脂製の外装体７をモールドすることにより一体化されている。この外装体７には、磁気センサ５を外輪１１の肩部に対して軸方向に位置決めするための円環部７１と、磁気センサ５に接続される信号線８を装着するための凸部７２と、外輪１１から軸方向に抜け止めするための突起７３とが設けられている。この外装体７は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）などのエンジニアプラスチックで形成される。
【００２８】
パルサリング６は、第２シールリング４の環状芯金４１の内周において磁気センサ５と径方向で対向する位置に固定されている。このパルサリング６の外周面の外側肩部には、着磁ゴム製の径方向リップ６１が一体に形成されている。
【００２９】
そして、密封装置２の第１シールリング３は、その外装体７が外輪１１の肩部に若干のルーズフィット状態で嵌合されており、また、第２シールリング４は、その環状芯金４１が内輪１２の肩部に対してタイトフィット状態で嵌合されている。なお、第１シールリング３は、その外装体７の突起７３が、外輪１１の軌道面１１ａと大径肩部１１ｂとのコーナーに設けられる研削加工時の工具逃げ溝１５に対してスナップフィット形態で係合されることにより、軸方向に抜け止めされる。
【００３０】
ところで、この実施形態では、パルサリング６を組み込んだ構造の第２シールリング４について、それのゴム製の軸方向リップ４２を加硫成型する過程においてパルサリング６の位置ずれを防ぐ構造にしている、ことに特徴がある。
【００３１】
そのために、着磁ゴム製のパルサリング６を加硫成型するときに着磁ゴム製のリップ６１を一体に形成するようにして、このパルサリング６に対して単一のゴム製のリップ４２を接着する構造にしている。
【００３２】
このような構造にしていれば、パルサリング６を加硫成型した後で、ゴム製のリップ４２を加硫成型するにあたって、溶融ゴムの流入方向を比較的自由に設計しやすくなるとともに、パルサリング６を加硫成型で用いる図示しない金型内のキャビティ内壁に対して位置決め配置させることが可能になる。
【００３３】
換言すれば、パルサリング６が金型で位置決めされるから、溶融ゴムの流入圧力でもってパルサリング６がずれ動かずに済む。したがって、加硫条件を簡易にコントロールできるようになり、ひいては製造効率や歩留まりを向上することができて、生産コストの低減に貢献できるようになる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。例えば、上記実施形態では、密封装置２の使用対象として、車輪支持用の複列転がり軸受１を例示したが、その他の転がり軸受を使用対象とすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のシールリングでは、着磁ゴム製のパルサリングそのものに着磁ゴム製のリップを一体形成するとともに、このパルサリングに対して単一のゴム製のリップを接着する構造にしているから、パルサリングを加硫成型してからゴム製のリップを加硫成型する過程において、パルサリングを不動に位置決めさせることが可能となる。これにより、ゴム製のリップを加硫成型するときの加硫条件を簡易にコントロールできるようになり、ひいては製造効率や歩留まりを向上することができて、生産コストの低減に貢献できるようになる。
【００３６】
本発明の密封装置では、磁気センサを組み込んだ第１シールリングと着磁ゴム製のパルサリングを組み込んだ第２シールリングとを組み合わた構成において、前記第２シールリングについて、上記シールリングと同様の構造にしているから、密封装置全体を市場に対して安価に供給できるようになる。
【００３７】
本発明の転がり軸受は、上記シールリングまたは密封装置を備える構成であるから、軌道輪の回転速度を検出する機能を安価で付加できるようになり、付加価値が高められたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る複列転がり軸受の上半分を示す断面図
【図２】図１の密封装置の拡大図
【図３】本発明の先行技術にあたる複列転がり軸受の上半分を示す断面図
【図４】図３の密封装置の拡大図
【符号の説明】
１ 複列転がり軸受
２ 密封装置
３ 第１シールリング
４ 第２シールリング
５ 磁気センサ
６ パルサリング
７ 外装体
１１ 転がり軸受の外輪
１２ 転がり軸受の内輪
３１ 第１シールリングの環状芯金
４１ 第２シールリングの環状芯金
４２ 第２シールリングの軸方向リップ
６１ パルサリングの径方向リップ

Claims (4)

  1. 転がり軸受の軌道輪の肩部に装着されるシールリングであって、
    環状芯金の所要位置に対して着磁ゴム製のパルサリングを加硫成型により接着した構成であり、前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムを加硫成型するとともに周方向交互に極性を変えて着磁したものからなるとともに、その一面に着磁ゴム製のリップが一体に形成された後、さらに、前記パルサリングの他面に単一のゴム製のリップが加硫成型により接着され、
    前記環状芯金が、転がり軸受の内輪に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向一端部を径方向外向きに屈曲してなる環状板部とを有するものとされ、前記パルサリングが、前記環状板部の内側面に接着されるとともに、着磁ゴム製のリップが径方向リップとして、パルサリングの外周面の外側肩部に対して一体形成され、前記ゴム製のリップが軸方向リップとして、パルサリングの内側面に対して接着されている、ことを特徴とするシールリング。
  2. 転がり軸受の内・外輪の肩部に装着される密封装置であって、
    外輪側に取り付けられる第１シールリングと、内輪側に取り付けられる第２シールリングとを組み合わせた構成とされ、前記第１シールリングが、環状芯金の外周面に対して磁気センサを樹脂製の外装体でモールドすることにより一体化されたものであり、前記第２シールリングが、環状芯金において前記磁気センサと対向する位置に対して着磁ゴム製のパルサリングを加硫成型により接着されたものであり、前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムを加硫成型するとともに周方向交互に極性を変えて着磁したものからなるとともに、その所要位置に第１シールリングの内周面に接触させられる着磁ゴム製のリップが一体に形成された後、さらに、前記パルサリングの所要位置に第１シールリングの内側面に接触させられる単一のゴム製のリップが加硫成型により接着され、
    前記第２シールリングの環状芯金が、転がり軸受の内輪に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向外端部を径方向外向きに屈曲してなる環状板部とを有するものとされ、前記パルサリングが、前記環状板部の内側面に接着されるとともに、着磁ゴム製のリップが径方向リップとして、パルサリングの外周面の外側肩部に対して一体形成され、前記ゴム製のリップが軸方向リップとして、パルサリングの内側面に対して接着されている、ことを特徴とする密封装置。
  3. 請求項１のシーリングまたは請求項２の密封装置を有する、ことを特徴とする転がり軸受。
  4. 前記着磁ゴム製のリップを前記着磁パルサリングの径方向に一体に形成した後、前記単一のゴム製のリップを前記着磁パルサリングの内側面に加硫成形する場合において、前記加硫成形で用いる金型のキャビティ内壁に位置決め配置させるように、前記一体に形成した着磁ゴム製のリップが作用することを特徴とする、請求項１のシールリング、請求項２の密封装置、または、請求項の転がり軸受のいずれか一つに用いる着磁パルサリング。
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