KR20070099569A - 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치 - Google Patents

자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치 Download PDF

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KR20070099569A
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신지 나가사와
나오토 코바야시
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엔오케이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 서로 상대적으로 이동가능한 부재(2, 4) 사이에 형성되는 고리 형상 공간에 시일 본체(10)와 자기 엔코더 장치(11)를 장착하는 경우의 부착 공간을 축방향으로 축소한 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉 장치를 제공한다. 그것을 위하여, 하우징(2)에 조립되어 있는 정지측 부재(3)에 장착되어 있는 자기 센서(60)와, 회전축(4)에 장착되어 있는 홀더(51)와 원주 방향 소정 피치로 착자되어 자기 센서(60)와 지름 방향으로 대향하고 홀더(51)의 원통부(52)에 결합되어 있는 엔코더 본체(56)를 구비하는 자기 엔코더(50)와, 하우징(2)과 정지측 부재(3)로 끼워 지지되어 있는 플랜지부(21)로부터 축방향으로 연장하는 원통부(22)가 홀더(51)의 원통부(52)에 근접하고 있는 경우 코어 금속(20)과 회전축(4)의 둘레면을 슬라이딩 이동가능하게 밀봉하는 립부(40)를 구비하는 시일 본체(10)를 구비하는 구성으로 하였다.

Description

자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치{HERMETICALLY SEALING DEVICE WITH MAGNETIC ENCODER}
본 발명은, 서로 상대적으로 이동가능한 2 부재 사이에 형성되는 고리 형상 공간을 시일하는 밀봉장치의 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 자기 엔코더 장치를 구비하고, 크랭크각(crank angle) 검출 시스템 및 자동차의 안티로크 브레이크 시스템(automotive antilock brake system)에서의 앞뒤의 차량 바퀴의 회전수를 검출하는 기능을 가진 밀봉장치에 관한 것이다.
종래에는, 하기 특허 문헌에 나타내는 바와 같이, 서로 상대적으로 이동가능한 2 부재 사이에 형성되는 고리 형상 공간을 시일하는 시일 본체와, 회전수를 검출하기 위한 자기 엔코더와 자기 센서로 이루어지는 자기 엔코더 장치를 장착하는 것이 제안되어 있다.
도 4의 자기 엔코더장치를 구비한 밀봉장치(100)는, 하우징(101)에 조립되어 있는 정지(靜止)측 부재(102)에 고정 밀봉부(fixed sealing portion, 103)를 통하여 끼움 결합되어 있는 코어금속(core metal, 104)과, 회전축(105)의 둘레면을 슬라이딩 이동가능하게 밀봉하고 상기 코어금속(104)에 고정 밀봉부(103)를 통하여 결합되어 있는 합성수지제의 립부(lip portion, 106)를 가지는 시일 본체(107)의 대기측(B)에 있어서 회전축(105)의 축단부(shaft end portion, 105a)에, 홀더(108)에 결합하여 펄스 발생기로서 기능하는 엔코더 본체(encoder main body, 109)를 가지는 자기 엔코더(110)를 장착하고, 펄스 신호를 판독하는 자기 센서(111)를 엔코더 본체(109)와 지름 방향에 대향하도록 정지측 부재(102)에 장착시킨 것이다.
그러나, 상기 구성의 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치(100)에서는, 시일 본체(107)와, 자기 엔코더(110)와 자기 센서(111)로 이루어지는 자기 엔코더 장치가 축방향으로 병렬하여 정지측 부재(102)에 장착되어 있으므로, 부착 공간이 축 방향으로 확대된다고 하는 문제점이 있었다.
[특허문헌 1] 일본 특개 제2004-93554호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 제3043013호 공보
본 발명은 이상의 점을 감안하여, 서로 상대적으로 이동가능한 부재 사이에 형성되는 고리 형상 공간에 시일 본체와 자기 엔코더 장치를 장착하는 경우에, 부착공간을 축방향으로 축소하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 관한 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치는, 하우징에 조립되어 있는 정지측 부재에 장착되어 있는 자기 센서와, 상기 하우징 및 정지측 부재의 내주(內周)를 관통하여 있는 회전축과 일체로 회전하도록 장착되어 있는 홀더와 원주 방향 소정 피치로 착자(着磁)되어 상기 자기 센서와 지름 방향으로 대향하고 상기 홀더의 원통부에 결합하고 있는 엔코더 본체를 구비하는 자기 엔코더와, 상기 하우징과 상기 정지측 부재로 끼워 지지되어 있는 플랜지부(flange portion)로부터 축방향으로 연장하는 원통부가 상기 홀더(holder)의 원통부에 근접하여 있는 코어 금속과 상기 회전축의 둘레면을 슬라이딩 이동가능하게 밀봉하는 립부를 구비하는 시일 본체(seal main body)를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 이하의 효과를 나타낸다.
즉, 상기 구성을 구비한 본 발명의 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치에 의하면, 시일 본체의 코어 금속이 하우징과 정지측 부재에 의해 끼워 지지되므로, 자기 엔코더의 엔코더 본체를 시일 본체의 립부의 외주측에서 지름 방향으로 겹쳐진 상태로 장착할 수 있어, 시일 본체와 자기 엔코더 장치를 축방향으로 병렬하여 장착할 필요가 없으며, 게다가 자기 엔코더의 홀더의 원통부에 시일 본체의 코어 금속의 원통부를 근접시키고 있으므로, 지름 방향을 확대시키지 않고 축방향의 부착 공간을 축소할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 제1 실시예의 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 제2 실시예의 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 제3 실시예의 단면도이다.
도 4는, 종래 예에서의 단면도이다.
- 부호의 설명 -
1 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치
2 실린더 블럭(cylinder block)(하우징)
3 리테이너(retainer)(정지측 부재, stationary side member)
3A 오목부
4 회전축
4A 회전축 단부(rotating shaft end portion)
10 시일 본체
11 자기 엔코더 장치
20 코어 금속
21, 23, 53, 54, 55 플랜지부
22, 24, 52 원통부
30, 31, 36 고정 밀봉부
32, 33 볼록부
40 립부(lip portion)
41 고정부(fixed portion)
46 시일 립(seal lip)
50 자기 엔코더(magnetic encoder)
51 홀더(holder)
56 엔코더 본체(encoder main body)
60 자기 센서(magnetic sensor)
A 크랭크실측(crank chamber side)
B 대기측(atmospheric air side)
이하에 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 예시하고 설명한다. 다만, 본 발명의 범위는, 특히 한정적인 기재가 없는 한, 본 실시형태에 기재되어 있는 내용으로 한정하는 취지는 아니다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치의 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치(1)는, 시일 본체(10)와, 자기 엔코더 장치(11)를 구비하고, 자기 엔코더 장치(11)는, 자기 엔코더(50)와, 자기 센서(60)를 구비한다.
시일 본체(10)는, 하우징인 실린더 블럭(2) 및 그것에 조립된 정지측 부재인 리테이너(3)와, 실린더 블럭(2) 및 리테이너(3)의 내주를 관통하고 있는 회전축(4)으로 형성되는 고리 형상 공간을 슬라이딩 이동가능하게 밀봉하도록 장착되어 있다.
시일 본체(10)는, 코어 금속(20)과, 고정 밀봉부(30)와, 립부(40)로 구성되어 있다. 코어 금속(20)은, 제1 플랜지부(21)와, 제1 플랜지부(21)의 내주측 단부로부터 직각으로 구부러져 축방향 대기측에 수평으로 연장하는 제1 원통부(22)와, 제1 원통부(22)의 대기측 단부로부터 직각으로 구부러져 내주 방향으로 수직으로 연장하는 제2 플랜지부(23)로 이루어지는 판금 프레스(sheet metal press molding)에 의해 일체로 성형된 금속 링이다.
고정 밀봉부(30)는, 고무 형상 탄성체로서 제1 플랜지부(21)에 접착되어 있 는 제1 고정 밀봉부(31)와, 제2 플랜지부(23)에 접착되어 있는 제2 고정 밀봉부(36)가 별개로 성형되어 있다. 제1 고정 밀봉부(31)는 코어 금속(20)의 제1 플랜지부(21)의 외주측 단면(端面)과 크랭크실측 측면을 덮도록 접착되어 있어, 크랭크실측 측면을 덮고 있는 부분에, 외주측의 제1 볼록부(32) 및 제2 볼록부(33)가 형성되어 있다. 제1 볼록부(32)는 시일 본체(10) 장착시에 리테이너(3)에 형성되어 있는 오목부(3A)내에서, 코어 금속(20)의 제1 플랜지부(21)의 크랭크실측 측면과 실린더 블럭(2)의 대기측 단면에 끼워져 축방향으로 압축을 받으며, 코어 금속(20)은 실린더 블럭(2)과 리테이너(3)로 끼워지지된다. 또한, 제2 고정 밀봉부(36)는, 코어 금속(20)의 제2 플랜지부(23)의 내주측 단부를 덮도록 접착되어 있다.
립부(40)는, 제2 고정 밀봉부(36)의 크랭크실측 단면에 접착되어 있는 고정부(41)와, 고정부(41)의 내주 방향 단부로부터 크랭크실측을 향하여 연장하며 회전축(4)의 둘레면에 미끄러져 접하는 시일 립(46)이 수지에 의해 일체로 성형되어 있고, 고정부(41)의 외주측 단면은 코어 금속(20)의 제1 원통부(22)의 내주측 측면에 맞닿아 있다.
자기 엔코더(50)는, 홀더(51)와, 엔코더 본체(56)로 구성되어 있다. 홀더(51)는, 시일 본체(10)의 코어 금속(20)의 제1 원통부(22)와 평행 상태로 외주측에 근접하여 수평으로 연장하여 있는 원통부(52)와, 원통부(52)의 대기측 단부로부터 내주 방향으로 연장하는 플랜지부(53)가 판금 프레스에 의해 일체로 성형된 금속링으로서, 플랜지부(53)는, 중앙부에 있는 단붙이(step)에 의해 외주측 플랜지부(54)와 내주측 플랜지부(55)로 구성되어 있으며, 내주측 플랜지부(55)의 크랭크실측 측 면이 회전축(4)의 대기측 단부(4A)에 결합되어 있다. 엔코더 본체(56)는, 홀더(51)의 원통부(52)의 외주면에 일체로 설치되며, 예컨대 페라이트 분말 등의 자성분말을 혼합한 합성수지 또는 고무재료, 또는 강자성체 금속으로 이루어지며, 원주 방향 소정 피치로 N극과 S극이 서로 번갈아 착자된 원통 형상의 다극(多極) 자석이다.
자기 센서(60)는, 자기 엔코더(50)의 엔코더 본체(56)의 외주측에 있어서 지름 방향으로 대향하도록, 실린더 블럭(2)에 조립되어 있는 리테이너(3)에 장착되어 있다.
이상의 구성에 의하면, 시일 본체(10)의 코어 금속(20)이 고정 밀봉부(30)와 접착된 상태로 실린더 블럭(2)과 리테이너(3)에 끼워 지지되어 있으므로, 자기 엔코더(50)의 엔코더 본체(56)를 시일 본체(10)의 코어 금속(20)의 제1 원통부(22)의 외주측으로 연장시켜도, 코어 금속(20)이 엔코더 본체(56)와 자기 센서(60)의 사이를 차단하지 않는다. 따라서, 시일 본체(10)와 자기 엔코더 장치(11)를 지름 방향으로 겹친 상태로 장착할 수 있으며, 게다가, 코어 금속(20)의 제1 원통부(22)가 자기 엔코더(50)의 원통부(52)에 평행 상태로 근접하여 수평으로 연장되어 있으므로, 지름 방향으로 확대하지 않고 축방향의 장착 공간을 축소하는 것이 가능하게 된다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 관한 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉 장치의 단면도로서, 제1 실시예와 다른 점에 대하여 설명한다.
본 제2 실시예의 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치(1)에서는, 고무 형상 탄성체의 고정 밀봉부(30)가 시일 본체(10)의 코어 금속(20)의 제1 플랜지부(21)의 대기측 측면, 제1 원통부(22)의 외주측 측면 및 제2 플랜지부(23)의 대기측 측면을 덮도록 접착하고, 내주측 단부에는 고정 밀봉부(30)와 일체로 성형되어 있는 고무 형상 탄성체의 립부(40)가 설치되어 있다. 시일 본체(10) 장착 시에는, 리테이너(3)에 형성되어 있는 오목부(3A) 내에 고정 밀봉부(30)와 접착되어 있는 제1 플랜지부(21)가 삽입되며, 실린더 블럭(2)과 리테이너(3)로 코어 금속(20)이 끼워지지된다. 립부(40)는, 고정 밀봉부(30)에 연결하여 코어 금속(20)의 제2 플랜지부(23)의 내부 지름측 단부를 덮도록 접착되어 있는 고정부(41)와, 고정부(41)로부터 크랭크실측으로 연장하는 시일 립(46)으로 이루어지며, 시일 립(46)의 외부 지름측에는 지름 방향으로 긴박력(緊迫力)을 부여하는 가터 스프링(garter spring, 47)이 부착되어 있다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치의 단면도로서, 제2 실시예와 다른 점에 대하여 설명한다.
본 제3 실시예의 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치(1)에서는, 시일 본체(10)의 코어 금속(20)의 제1 플랜지부(21)에 외주측 단부로부터 대기측에 수평으로 연장하는 제2 원통부(24)가 형성되어 있으며, 제2 원통부(24)의 대기측 단면 및 내주측 측면은 고정 밀봉부(30)로 덮여 있다. 시일 본체(10)의 장착 시에는, 리테이너(3)에 형성되어 있는 오목부(3A) 내에, 고정 밀봉부(30)와 접착되어 있는 제2 원통부(24) 및 제1 플랜지부(21)가 삽입되며, 코어 금속(20)의 제2 원통부(24)의 외주측 측면이 오목부(3A)의 내주면에 끼움 결합되는 동시에, 실린더 블럭(2)과 리테 이너(3)로 코어 금속(20)이 끼워 지지된다.
본 발명에 따르면, 서로 상대적으로 이동가능한 부재 사이에 형성되는 고리 형상 공간에 시일 본체와 자기 엔코더 장치를 장착하는 경우에, 부착공간을 축방향으로 축소할 수 있는 밀봉장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 하우징(2)에 조립되어 있는 정지측 부재(3)에 장착되어 있는 자기 센서(60)와, 상기 하우징(2) 및 정지측 부재(3)의 내주를 관통하고 있는 회전축(4)과 일체로 회전하도록 장착되어 있는 홀더(51)와 원주 방향 소정 피치로 착자되며 상기 자기 센서(60)와 지름 방향으로 대향하여 상기 홀더(51)의 원통부(52)에 결합되어 있는 엔코더 본체(56)를 구비하는 자기 엔코더(50)와, 상기 하우징(2)과 상기 정지측 부재(3)로 끼워지지되어 있는 플랜지부(21)로부터 축방향으로 연장하는 원통부(22)가 상기 홀더(51)의 원통부(52)에 근접하여 있는 코어 금속(20)과 상기 회전축(4)의 둘레면을 슬라이딩 이동가능하게 밀봉하는 립부(40)를 구비하는 시일 본체(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치.
KR1020077014113A 2005-01-31 2006-01-26 자기 엔코더 장치를 구비한 밀봉장치 KR20070099569A (ko)

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