(57)【要約】【課題】環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材および外方部材の内のいずれか一の部材に嵌合代をもって環状部材の円筒部を嵌合させたとき、嵌合代により発生した円筒部の歪がフランジ部に伝達されずに波状の凹凸がフランジ部に発生することがない環状部材、並びに環状部材を有する密封装置及び環状部材に結合されている磁気エンコーダを一の部材に嵌合代をもって嵌合させても、嵌合代により発生した円筒部の歪がシール部の摺動面であるフランジ部及び磁気エンコーダが結合しているフランジ部に伝達されることがない密封装置及び磁気エンコーダを提供する。【解決手段】軸３の軸方向端面３１に嵌合代をもって円筒部７１を嵌合させた環状部材７の屈曲部７３の厚さを、屈曲部７３に繋がっている円筒部７１およびフランジ部７２の厚さより薄くすることとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材及び外方部材の内のいずれか一の部材に嵌合する円筒部と、前記円筒部の一端から延出しているフランジ部と、前記円筒部と前記フランジ部とを繋ぐ屈曲部と、からなる断面が略Ｌ字形状の環状部材において、
前記屈曲部の断面厚さを前記円筒部及び前記フランジ部の断面厚さより薄くしたことを特徴とする環状部材。
【請求項２】
芯金に加硫接着したシール部材のリップ部が少なくとも環状部材のフランジ部に摺動する密封装置において、
前記環状部材が請求項１に係る環状部材であることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項２の環状部材のフランジ部に磁気エンコーダを結合させたことを特徴とする密封装置。
【請求項４】
環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材及び外方部材の内のいずれか一の部材に円筒部が嵌合している断面が略Ｌ字形状の環状部材のフランジ部に結合している磁気エンコーダにおいて、
前記環状部材が請求項１に係る環状部材であることを特徴とする磁気エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材および外方部材に嵌合する環状部材に関する。本発明は、密封装置及び磁気エンコーダ等の分野に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
円筒部と、円筒部の一端から延出しているフランジ部と、円筒部とフランジ部とを繋ぐ屈曲部と、からなる断面が略Ｌ字状の環状部材は、互いに相対可動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に装着される密封装置や磁気エンコーダ等に用いられている。図７及び図８は、これらの環状部材が用いられている例を示している。
【０００３】
図７は、下記特許文献１に記載されている互いに相対回転するハウジング１０３と軸１０２との間に装着される密封装置１０１であって、芯金１０５と、環状部材１０４と、シール部材１０６とを備えている。芯金１０５は、ハウジング１０３の周面に嵌合する円筒部と円筒部の一端から延出するフランジ部とからなる断面が略Ｌ字形の円環状をしている。環状部材１０４は、芯金１０５と対向するように配置されていて、軸１０３に嵌合する円筒部１１１と円筒部１１１の一端から延出するフランジ部１１２と円筒部１１１とフランジ部１１２とを繋ぐ屈曲部１１０からなる断面が略Ｌ字形の円環状をしている。シール部材１０６は、ゴム、樹脂等の弾性体で形成されていて、シール本体部が芯金の内周面に固定され、リップ部１０７が環状部材１０４のフランジ部１１２の軸方向内側面及び円筒部１１１の外周面に摺動するように設けられている。
【０００４】
また、図８は、下記特許文献２に記載されている密封装置であって、図７に示した密封装置１０１における環状部材１０４のフランジ部１０４外側面に磁気エンコーダ１０８を結合させ、磁気エンコーダ１０８の磁場を検出する磁気センサ１０９を対向して配置したものである。
【０００５】
上記の例において、環状部材１０４を軸に嵌合させるときに軸から抜け落ちないようにするため、環状部材１０４の円筒部１１１内周面の内径を軸１０３の外周面の外径より小さくして嵌合代を確保している。しかし、嵌合代を確保することにより円筒部１１１が外径方向に広がろうとするので歪が発生し、該歪が円筒部１１１から屈曲部１１０を経由してフランジ部１１２に伝わることによりフランジ部１１２に波状の凹凸が発生するとの問題点を有していた。これは、円筒部１１１から屈曲部１１０を経由してフランジ部１１２に歪が伝わるときに、図９の拡大図に示す通り、屈曲部１１０の厚さＧが円筒部１１１及びフランジ部１１２の厚さと同一であるので、円筒部１１１の歪がそのままフランジ部１１２に伝達されることによるものである。したがって、密封装置１０１に用いたときには、リップ部１０７が摺動するフランジ部１１２に波状の凹凸が発生するので安定したシール性を確保することができないとの問題点を有していた。また、環状部材１０４のフランジ部１１２に磁気エンコーダ１０８を結合させたときには、フランジ部１１２に発生した波状の凹凸がフランジ部１１２に結合している磁気エンコーダ１０８に伝達し、磁気エンコーダ１０８にも波状の凹凸を発生させるので、磁気センサ１０９による回転数の検出精度を低下させるとの問題点も有していた。
【０００６】
【特許文献１】実開平３−１２１２２４号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材および外方部材の内のいずれか一の部材に嵌合代をもって環状部材の円筒部を嵌合させたとき、嵌合代により発生した円筒部の歪がフランジ部に伝達されずに波状の凹凸がフランジ部に発生することがない環状部材、並びに環状部材を有する密封装置及び環状部材に結合された磁気エンコーダを一の部材に嵌合代をもって嵌合させても、嵌合代により発生した円筒部の歪がシール部の摺動面であるフランジ部及び磁気エンコーダが結合しているフランジ部に伝達されることがない環状部材を有する密封装置及び環状部材に結合された磁気エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る環状部材は、環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材及び外方部材の内のいずれか一の部材に嵌合する円筒部と、前記円筒部の一端から延出しているフランジ部と、前記円筒部と前記フランジ部とを繋ぐ屈曲部と、からなる断面が略Ｌ字形状の環状部材において、前記屈曲部の断面厚さを前記円筒部及び前記フランジ部の断面厚さより薄くしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に係る密封装置は、芯金に加硫接着したシール部材のリップ部が少なくとも環状部材のフランジ部に摺動する密封装置において、前記環状部材が請求項１に係る環状部材であることを特徴とするものである。
【００１０】
更に、請求項３に係る密封装置は、請求項２の環状部材のフランジ部に磁気エンコーダを結合させたことを特徴とするものである。すなわち、磁気エンコーダを備え、互いに相対可動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シールする密封装置において、前記内方部材の端面に嵌合する円筒部と、前記円筒部の軸方向一端から径方向へ延出し前記磁気エンコーダが結合しているフランジ部と、前記円筒部と前記フランジ部とを繋ぐ屈曲部と、から構成される環状部材における前記屈曲部の厚さを他の部分より薄くしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４に係る磁気エンコーダは、環状空間を形成する互いに相対可動する内方部材及び外方部材の内のいずれか一の部材に円筒部が嵌合している断面が略Ｌ字形状の環状部材のフランジ部に結合している磁気エンコーダにおいて、前記環状部材が請求項１に係る環状部材であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１３】
すなわち、上記構成を備えた本発明の環状部材は、円筒部とフランジ部とを繋ぐ屈曲部の厚さを円筒部およびフランジ部の厚さより薄くしたので、円筒部を一の部材に嵌合代をもって嵌合させた場合であっても、嵌合代により円筒部に発生した歪がフランジ部に伝達されることがなく、従ってフランジ部に波状の凹凸（うねり）が発生するのを抑止することができる。また、上記環状部材を密封装置に使用したとき、シール部が摺動する環状部材のフランジ部に波状の凹凸が発生するのを抑止することができ安定したシール性を確保することができる。更に、上記環状部材のフランジ部に磁気エンコーダを結合した場合、フランジ部に波状の凹凸が発生するのを抑止することで、フランジ部と結合している磁気エンコーダに波状の凹凸が発生するのを抑制することができ、磁気センサによる回転数の検出精度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。
【００１５】
第一実施例
図１は、本発明の第一実施例に係る磁気エンコーダを備えた密封装置の断面図であり、図２は、図１における点線で囲ったＸ部の拡大断面図である。
【００１６】
図１に示す第一実施例に係る密封装置１は、転動体２を介して互いに相対可動する内方部材である軸３および外方部材であるハウジング４により形成される環状空間を密封するように装着されていて、軸方向外側に磁気エンコーダ５を備えている。
【００１７】
密封装置１は、軸３の径方向端面で嵌合している略Ｌ字形の環状部材７と、ハウジング４の径方向端面で嵌合し環状部材７と対向している略Ｌ字形の芯金８と、芯金８に加硫接着しているシール本体部９１と環状部材７に摺動するリップ部９５とが一体成形されたシール部材９とを備えている。芯金８は、外径側端面がハウジング４の径方向端面と嵌合している円筒部８１と、円筒部８１の軸方向内側端部より内径方向に延出しているフランジ部８２とからなり、円筒部８１の内径側端面とフランジ部８２の外側端面には、ゴム状弾性体よりなるシール本体部９１が加硫接着されている。シール部材９は、後述する環状部材７の円筒部７１の外径側端面に摺動する第一シールリップ９２及び第二シールリップ９３、ならびに環状部材７のフランジ部７２の軸方向内側端面に摺動する第三シールリップ９４を有するリップ部９５と一体成形されたシール本体部９１とからなる。
【００１８】
環状部材７は、軸３の軸方向端面３１と嵌合している円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外側端部より外径方向に延出しリップ部９５の第三シールリップ９４が軸方向内側面で摺動するフランジ部７２と、円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３からなる。円筒部７１は、内径側端面７６の内径が軸３の径方向端面３１の外径より小さいことによる嵌合代により軸３と嵌合しており、屈曲部７３には、図２に示す通りテーパー７４が形成されていて、これにより屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなっている。
【００１９】
磁気エンコーダ５は、環状部材７のフランジ部７２の軸方向外側端面に加硫接着で結合していて、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って、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。
【００２０】
上記構成の環状部材を有する密封装置は、軸３に嵌合している環状部材７の円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３にテーパー７４が形成されているので、屈曲部７３の厚さＧ１が円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなり、円筒部７１を軸３に嵌合代をもって嵌合したときであっても、円筒部７１が外径方向に拡大される歪を屈曲部７３で遮断しフランジ部７２に伝達されるのを防止するので、リップ部９５が摺動するフランジ部７２の摺動面に波状の凹凸が発生するのを抑止することが可能となり、安定したシール性の確保が可能となる。更に、フランジ部７２に波状の凹凸が発生するのを抑止できるので、フランジ部７２と結合している磁気エンコーダ５に波状の凹凸が発生するのを抑止でき、安定した磁束密度の確保が可能となる。
【００２１】
第二実施例
図４は、本発明の第二実施例に係る密封装置の断面図である。
【００２２】
図４に示す第二実施例に係る密封装置１は、第一実施例とは異なり密封装置１に磁気エンコーダが結合していないが、密封装置１は第一実施例と同じ芯金８と環状部材７とシール部材９を備えている。すなわち、環状部材７は、軸３の軸方向端面３１と嵌合している円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外側端部より外径方向に延出しリップ部９５の第三シールリップ９４が軸方向内側面で摺動するフランジ部７２と、円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３からなる。円筒部７１は、内径側端面７６の内径が軸３の径方向端面３１の外径より小さいことによる嵌合代により軸３と嵌合しており、屈曲部７３は、図２に示す通りテーパー７４が形成されていて、これにより屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなっている。
【００２３】
上記構成の環状部材を有する密封装置は、第一実施例と同じく環状部材７の屈曲部７３にテーパー７４が形成されているので、屈曲部７３の厚さＧ１が円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなり、円筒部７１を軸３に嵌合代をもって嵌合したときでも、円筒部７１が外径方向に拡大される歪を屈曲部７３で遮断してフランジ部７２に伝達されるのを防止し、リップ部９５が摺動するフランジ部７２の摺動面に波状の凹凸が発生するのを抑止することが可能となるので、安定したシール性の確保が可能となる。
【００２４】
第三実施例
図５は、本発明の第三実施例に係る磁気エンコーダの断面図である。
【００２５】
図５に示す第三実施例に係る磁気エンコーダ５は、環状空間を形成する軸３に嵌合している環状部材７と磁気エンコーダ５とを備えている。
【００２６】
環状部材７は、軸３の軸方向端面３１と嵌合している円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外側端部より外径方向に延出しているフランジ部７２と、円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３からなる。円筒部７１は、内径側端面７６の内径が軸３の径方向端面３１の外径より小さいことによる嵌合代により軸３と嵌合しており、屈曲部７３には、図２に示す通りテーパー７４が形成されていて、これにより屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなっている。
【００２７】
磁気エンコーダ５は、環状部材７のフランジ部７２の軸方向外側端面に加硫接着で結合していて、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って、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。
【００２８】
上記構成の環状部材に結合している磁気エンコーダは、軸３に嵌合している環状部材７の円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３にテーパー７４が形成されているので、屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなり、円筒部７１を軸３に嵌合代をもって嵌合した場合であっても、円筒部７１が外径方向に拡大される歪を屈曲部７３で遮断してフランジ部７２に伝達されるのを防止し、フランジ部７２に波状の凹凸が発生するのを抑止することが可能となるので、フランジ部７２と結合している磁気エンコーダ５に波状の凹凸が発生するのを抑止し、安定した磁束密度の確保が可能となる
【００２９】
第四実施例
図６は、本発明の第四実施例に係る磁気エンコーダの断面図である。
【００３０】
図６に示す第四実施例に係る磁気エンコーダ５は、第三実施例における環状部材７にシール部材９が接着している場合である。すなわち、軸３の軸方向端面３１と嵌合している環状部材の円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外側端部より外径方向に延出しているフランジ部７２と、円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３からなる環状部材７のフランジ部の外径方向端部にハウジング４に摺接するリップ部９５を有するシール部材９が接着している。円筒部７１は、内径側端面７６の内径が軸３の径方向端面３１の外径より小さいことによる嵌合代により軸３と嵌合しており、屈曲部７３には、図２に示す通りテーパー７４が形成されていて、これにより屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなっている。
【００３１】
上記構成の環状部材に結合している磁気エンコーダは、第三実施例と同じく軸３に嵌合している環状部材７の円筒部７１とフランジ部７２とを繋ぐ屈曲部７３にテーパー７４が形成されているので、屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなり、円筒部７１を軸３に嵌合代をもって嵌合した場合であっても、円筒部７１が外径方向に拡大される歪を屈曲部７３で遮断してフランジ部７２に伝達されるのを防止し、フランジ部７２に波状の凹凸が発生するのを抑止することが可能となるので、フランジ部７２と結合している磁気エンコーダ５に波状の凹凸が発生するのを抑止し、安定した磁束密度の確保が可能となる。また、フランジ部７２の端部にリップ部９５を有しているので、外部の異物が環状空間に侵入することを防止することが可能となる。
【００３２】
なお、図３に示すように、環状部材７の屈曲部７３に形成されているテーパー７４の代わりとして、段つき７５を形成することにより屈曲部７３の厚さＧ１を他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くしても良い。
【００３３】
また、屈曲部７３に形成されているテーパー７４若しくは段つき７５は、屈曲部７３の軸方向外側（図上右側）に形成されているが、軸方向内側に形成されていても良い。更に、テーパー７４若しくは段つき７５の形状は特に限定されるものではなく、屈曲部７３の厚さＧ１が他の部分である円筒部７１及びフランジ部７２の厚さＧ２より薄くなる範囲内で設定されれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第一実施例に係る密封装置の断面図
【図２】図１におけるＸ部の要部拡大断面図
【図３】図１におけるＸ部の別の態様による要部拡大断面図
【図４】本発明の第二実施例に係る密封装置の断面図
【図５】本発明の第三実施例に係る密封装置の断面図
【図６】本発明の第四実施例に係る密封装置の断面図
【図７】従来例における密封装置の断面図
【図８】別の従来例における密封装置の断面図
【図９】従来例におけるＸ部の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００３５】
１  密封装置
２  転動体
３  内方部材（軸）
４  外方部材（ハウジング）
５  磁気エンコーダ
６  磁気センサ
７  環状部材
８  芯金
９  シール部材
３１，７６  端面
７１，８１  円筒部
７２，８２  フランジ部
７３  屈曲部
７４  テーパー
７５  段つき
９１  シール本体部
９２，９３，９４  シールリップ
９５  リップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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