JP4694234B2 - 転がり軸受装置用の密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車軸を支持する転がり軸受装置用の密封装置、特に、車軸の回転速度を検出するためのエンコーダを備えた密封装置に関する。

自動車などの車軸を支持する転がり軸受装置には、アンチロックブレーキシステム等を制御するために、車軸の回転速度を検出する回転速度検出センサが取り付けられたものがある。このような転がり軸受装置の内外輪間には、従来から、車軸の回転速度を検出するためのエンコーダを備えた密封装置が取り付けられている。
図３は、上記のような転がり軸受装置用の密封装置が複数個積み重ねられた状態を示した断面図である。この密封装置５０は、転がり軸受装置の外輪に取り付けられる円環状の芯金５１と、芯金５１に対向配置されつつ転がり軸受装置の内輪に取り付けられる円環状のスリンガ５２と、ゴム等からなるとともに芯金５１に取り付けられてスリンガ５２と摺接するシール部材５３と、スリンガ５２の軸方向外側面に取り付けられるとともに着磁ゴムからなる円環状のエンコーダ５４とを備えている。
この密封装置５０は、転がり軸受装置に装着される前には、通常、図のように軸方向にその方向性を揃えて積み重ねた状態で保管され、転がり軸受装置の自動組み立て作業等に供される。

しかし、エンコーダ５４は比較的強い磁性を有しているので、上記のように密封装置５０が複数個積み重ねられた場合、互いに隣り合う一方の密封装置５０のエンコーダ５４と、他方の密封装置５０の芯金５１との間には、磁力によって互いに引き付けあう吸着力が作用する。このため、積み重ねられた密封装置５０の内の一つを取り出す際に、上記吸着力によって、芯金５１がエンコーダ５４に吸着されてしまい、スリンガ５２と芯金５１とが分離してしまう場合があった。スリンガ５２と芯金５１とが分離してしまうと、転がり軸受装置に取り付ける前にこれらを組み直さなければならず、自動組み立て作業に支障を来たす等、取扱性に劣るという問題があった。
このため、図３に示すように、芯金５１の外側面５１ａに、突起部５１ｂを設けることで、密封装置５０が複数個積み重ねられる際には、突起部５１ｂをエンコーダ５４に当接させ、隣接する密封装置５０同士の間に隙間Ｓが確保されるようにしていた。この隙間Ｓを確保することによって、エンコーダ５４と芯金５１との間に作用する吸着力を弱め、スリンガ５２と芯金５１とが分離してしまうのを防止していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２７８６１９号公報（図２）

その一方、芯金５１は、一般に、鋼板等をプレス加工等によって形成されるが、この芯金５１の加工工程において、上記突起部５１ｂのような部分的な突起を鋼板に設けるためには、複雑かつ多数の工程を要するため、その加工コストが増大するという問題があった。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、より低コストで、スリンガと芯金とが分離してしまうのを防止し、取扱性に優れた転がり軸受装置用の密封装置を提供することを目的とする。

本発明は、外輪に嵌合される芯金円筒部、及びこの芯金円筒部の一端部から径方向内側に延びる芯金環状部を有する円環状の芯金と、内輪に嵌合されるとともに前記芯金円筒部の内周側に配置されたスリンガ円筒部、及び前記スリンガ円筒部の一端部から径方向外側に延びるとともに前記芯金環状部に対向配置されたスリンガ環状部を有する円環状のスリンガと、弾性体からなるとともに前記芯金に取り付けられて前記スリンガと摺接するシール部材と、磁性体からなるとともに前記スリンガ環状部の軸方向外側面に取り付けられたエンコーダと、を備えた転がり軸受装置用の密封装置において、前記スリンガ円筒部の他端部は、前記芯金環状部の軸方向外側面よりも軸方向外方に突出しているとともに、当該他端部を径方向外側に折り曲げることにより、その先端が、当該他端部の端面と、この端面に繋がる前記スリンガ円筒部の内周面とにより構成された先鋭な角部にされていることを特徴としている。

上記のように構成された転がり軸受装置用の密封装置によれば、スリンガ円筒部の他端部は、芯金環状部の軸方向外側面よりも軸方向外方に突出しているので、当該密封装置が軸方向に揃えて複数個積み重ねられた場合に、互いに隣り合う一方の密封装置のエンコーダと、他方の密封装置のスリンガ円筒部の他端部とが当接し、エンコーダと芯金環状部との間に隙間を確保することができる。
また、この密封装置によれば、スリンガ円筒部の軸方向寸法を延長し他端部を芯金環状部の軸方向外側面よりも外方に突出させるだけで、前記隙間を確保することができるので、スリンガとしての加工工程を増やす必要がない。

また、上記密封装置において、前記スリンガ円筒部の他端部は、先鋭にされているので、当該密封装置が軸方向に揃えて複数個積み重ねられた場合に、スリンガ円筒部の他端部とエンコーダとの接触面積を小さくすることができる。従って、エンコーダとスリンガとがエンコーダの磁性によって強く吸着されるのを抑制でき、積み重ねられた複数の密封装置からその内の一つを取り出すことを容易にできる等、当該密封装置の取扱性を向上させることができる。

本発明の転がり軸受装用の密封装置によれば、スリンガ円筒部の軸方向寸法を延長し他端部を芯金環状部の軸方向外側面よりも外方に突出させるだけで、エンコーダの吸着力を弱めることができるだけの隙間を確保することができるので、より低コストでスリンガと芯金とが分離してしまうのを防止し、当該密着装置の取扱性を向上させることができる。

以下、好ましい実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受用の密封装置の軸方向断面図である。
密封装置１は、自動車の車軸支持用の転がり軸受装置の内輪Ｎ及び外輪Ｇの間に形成される環状空間Ｋに取り付けられ、転動体Ｔが配置される転がり軸受装置の内部側を密封するものであり、転がり軸受装置の固定輪としての外輪Ｇに取り付けられる円環状の芯金２と、転がり軸受装置の回転輪としての内輪Ｎに取り付けられる円環状のスリンガ３と、芯金２に取り付けられたシール部材４と、スリンガ３に取り付けられた円環状のエンコーダ５とを備えている。

芯金２は、鋼板をプレス加工することによって、円筒状の芯金円筒部２ａ、及び、芯金円筒部２ａの一端部から径方向内側に延びる芯金環状部２ｂを有する断面Ｌ字形に形成されており、芯金円筒部２ａを外輪Ｇの内周面側に嵌合することにより、外輪Ｇに固定される。この芯金２の材質としては、ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ等の冷延鋼板が用いられる。

スリンガ３は、鋼板をプレス加工することで、芯金円筒部２ａの内周側に配置されたスリンガ円筒部３ａと、スリンガ円筒部３ａの一端部から径方向外側に延びるとともに芯金環状部２ｂに対向配置されたスリンガ環状部３ｂと、を有する断面Ｌ字形に形成されており、スリンガ円筒部３ａを内輪Ｎの外周面に嵌合することにより、内輪Ｎと一体回転可能に固定される。
また、スリンガ円筒部３ａの他端部３ａ１は、軸方向に延ばされて、芯金環状部２ｂにおいて密封装置１の外側に向く軸方向外側面２ｂ１よりも軸方向外方に突出している。また、この他端部３ａ１は、径方向外側にわずかに折り曲げられている。

また、スリンガ環状部３ｂにおいて密封装置１の外側に向く軸方向外側面３ｂ１には、円環状のエンコーダ５が、スリンガ３と同心一体に取り付けられている。このエンコーダ５は、例えばゴムにフェライト等の磁性粉体を混合してなる着磁ゴムを加硫接着することで、軸方向外側面３ｂ１に取り付けられている。またエンコーダ５は、周方向に沿ってＮ極とＳ極が所定位置に配列されるように着磁されており、これによって、転がり軸受装置に取り付けられる回転数検出センサに対して、内輪Ｎの回転に応じて磁極を変化させ、内輪Ｎの回転状態を検出させることができる。
なお、スリンガ３の材質としては、耐食性に優れたステンレス鋼、特に、エンコーダ５の磁界の強さを増大させるべく磁性を有するフェライト系のステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０等）が好適に用いられる。

シール部材４は、ニトリルゴム等の弾性体を円環状に形成したもので、芯金環状部２ｂ及びスリンガ環状部３ｂとの間に介在するように、芯金２に取り付けられている。このシール部材４は、芯金２において密封装置１の内側に向く内側面２ｃに沿う基部４ａと、この基部４ａから径方向内側に延びるように形成されてスリンガ円筒部３ａに摺接するラジアルリップ４ｂ、４ｃと、基部４ａからスリンガ環状部３ｂに向けて延ばされスリンガ環状部３ｂに摺接するアキシャルリップ４ｄとを有している。
また、シール部材４には、芯金環状部２ｂの軸方向外側面２ｂ１の一部を覆う折り返し部４ｅが形成されており、シール部材４は、この折り返し部４ｅによって、芯金環状部２ｂの内周縁に嵌め込まれて固定されている。

図２は、本実施形態の密封装置１複数個積み重ねられた状態を示した軸方向断面図である。図のように、本実施形態の密封装置１は、軸方向に揃えて複数個積み重ねられた場合に、互いに隣り合う一方の密封装置１のエンコーダ５と、他方の密封装置１のスリンガ円筒部３ａの他端部３ａ１とが当接し、エンコーダ５と芯金環状部２ｂとの間に隙間Ｓを確保することができる。この隙間Ｓによって、エンコーダ５の磁性による吸着力を弱めることができる。
また、この密封装置１によれば、スリンガ円筒部３ａの軸方向寸法を延ばし、その他端部３ａ１を芯金環状部２ｂの軸方向外側面２ｂ１よりも外方に突出させるだけで、隙間Ｓを確保することができるので、スリンガ３を加工する際の加工工程を増やす必要がない。

すなわち、本実施形態の密封装置１によれば、スリンガ円筒部３ａの他端部３ａ１が芯金環状部２ｂの軸方向外側面２ｂ１よりも外方に突出するように、スリンガ円筒部３ａの軸方向寸法を設定するだけで、エンコーダ５の吸着力を弱めるための隙間Ｓを確保することができるので、加工工程を増やす必要がない。従って、より低コストで、スリンガ３と芯金２とが分離してしまうのを防止することができ、当該密着装置１の取扱性を向上させることができる。

また、スリンガ円筒部３ａの他端部３ａ１は、上述したように、径方向外側にわずかに折り曲げられている。このようにすることで、他端部３ａ１の端面３ａ２とこの端面３ａ２に繋がるスリンガ円筒部３ａの内周面３ａ３とからなる先鋭な角部Ｅが、他端部３ａ１の先端となり、これをエンコーダ５に当接させることができるので、エンコーダ５と他端部３ａ１との接触面積を小さくすることができる。従って、エンコーダ５とスリンガ３とがエンコーダ５の磁性によって強く吸着されるのを抑制でき、積み重ねられた複数の密封装置１からその内の一つを取り出すことを容易にできる等、当該密封装置１の取扱性をより向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、スリンガ円筒部の他端部に折り曲げることで、その先端を先鋭にしたが、旋削加工や塑性加工等によって、その先端を先鋭にすることもできる。また、本実施形態のスリンガ円筒部の他端部は、全周に渡ってエンコーダと当接するようにしたが、例えば、他端部に周方向に断続的な切り欠きを設けてもよく、この場合には、更に他端部とエンコーダとの接触面積を小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係る転がり軸受用の密封装置の軸方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る転がり軸受用の密封装置が複数個積み重ねられた状態を示した断面図である。 従来の転がり軸受用の密封装置が複数個積み重ねられた状態を示した断面図である。

符号の説明

１ 密封装置
２ 芯金
２ａ 芯金円筒部
２ｂ 芯金環状部
２ｂ１ 軸方向外側面
３ スリンガ
３ａ スリンガ円筒部
３ａ１ 他端部
３ｂ スリンガ環状部
３ｂ１ 軸方向外側面
４ シール部材
５ エンコーダ

Claims (1)

1. 外輪に嵌合される芯金円筒部、及びこの芯金円筒部の一端部から径方向内側に延びる芯金環状部を有する円環状の芯金と、
   内輪に嵌合されるとともに前記芯金円筒部の内周側に配置されたスリンガ円筒部、及び前記スリンガ円筒部の一端部から径方向外側に延びるとともに前記芯金環状部に対向配置されたスリンガ環状部を有する円環状のスリンガと、
   弾性体からなるとともに前記芯金に取り付けられて前記スリンガと摺接するシール部材と、
   磁性体からなるとともに前記スリンガ環状部の軸方向外側面に取り付けられたエンコーダと、を備えた転がり軸受装置用の密封装置において、
   前記スリンガ円筒部の他端部は、前記芯金環状部の軸方向外側面よりも軸方向外方に突出しているとともに、
   当該他端部を径方向外側に折り曲げることにより、その先端が、当該他端部の端面と、この端面に繋がる前記スリンガ円筒部の内周面とにより構成された先鋭な角部にされていることを特徴とする転がり軸受装置用の密封装置。

Images