(57)【要約】【課題】  良好なシール性能を得られ、しかもトーンホイール１５の有効幅を十分に確保できる構造を実現する。【解決手段】  回転するハブ１の端部内周面に支持環１７を内嵌固定し、この支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３にトーンホイール本体３０を添着固定する。支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２４に、外径側芯金１８を構成する第二の外径側嵌合筒部２２を内嵌する。この外径側芯金１８に添着したシールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの先端縁を、内輪５に外嵌固定した内径側芯金１９に摺接させる。【選択図】  図２
2004169925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有し、使用時に回転する外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転しない内輪相当部材と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪相当部材の端部内周面と上記内輪相当部材の端部外周面との間に設けられて、これら両周面同士の間に存在する空間の端部開口を塞ぐ密封装置と、上記外輪相当部材の端部内周面に支持されてこの外輪相当部材と共に回転する、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイールとから成る、密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットに於いて、第一の外径側嵌合筒部及びこの第一の外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった第一の外径側円輪部を有し、上記第一の外径側嵌合筒部を上記外輪相当部材の端部内周面に内嵌する事によりこの外輪相当部材に固定された支持環と、第二の外径側嵌合筒部及びこの第二の外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった第二の外径側円輪部を有し、上記第二の外径側嵌合筒部を上記第一の外径側嵌合筒部に内嵌する事により上記外輪相当部材に固定された外径側芯金と、内径側嵌合筒部及びこの内径側嵌合筒部の端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部を有し、上記内径側嵌合筒部を上記内輪相当部材の端部外周面に外嵌する事によりこの内輪相当部材に固定された内径側芯金と、この内径側芯金と上記外径側芯金との少なくとも一方にその基端部を添着固定され、その先端部を当該芯金が対向する部材の表面に摺接させたシールリップと、上記第一の外径側円輪部を含んで構成されるトーンホイールとを備えた事を特徴とする密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニット。
【請求項２】
シールリップを外径側芯金に添着すると共に、このシールリップを構成する弾性材の一部を支持環の一部に、全周に亙って弾性的に当接させた、請求項１に記載した密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットは、例えば自動車の車輪、一般機械の回転軸等を回転自在に支持すると共に、センサと組み合わせる事により、この車輪或は回転軸等の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を構成する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車輪は転がり軸受ユニットにより懸架装置に対して回転自在に支持する。又、アンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）やトラクションコントロール装置（ＴＣＳ）を制御すべく車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を、上記転がり軸受ユニットに組み込む事も、従来から行なわれている。転がり軸受ユニットを使用してこの様な回転速度検出装置を構成する為には、転がり軸受ユニットを構成する内輪相当部材及び外輪相当部材のうち、自動車の走行時に回転する一方の部材（回転側軌道輪）に、円周方向に亙る特性が交互に且つ等間隔に変化するトーンホイールを組み込む必要がある。更に、上記転がり軸受ユニットには、内部に封入したグリースが漏洩する事を防止したり、或は外部に存在する異物が内部に入り込む事を防止する為の密封装置を組み込む必要がある。これに対して、軸受ユニットを組み込む為の空間の容積は限られている為、密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットが大型化する事は避けなければならない。
【０００３】
この様な事情に鑑みて従来から、例えば特許文献１に記載されている様に、密封装置とトーンホイールとを組み合わせた構造を有する密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットが提案されている。この公報に記載された従来構造の場合には、それぞれ断面Ｌ字形で全体を円環状に形成された芯金の先端縁にシールリップを結合した１対のシールリングにより、組み合わせシールリングである密封装置を構成している。又、トーンホイールは、使用時に回転する外輪相当部材に内嵌固定したシールリングの芯金の一部に内嵌固定している。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６７０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された従来の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットは、組み合わせ作業時にシールリップが反転し易く、このシールリップの方向を所望の方向に保持しにくい。この為、シール性の確保が不確実になる。更には、トーンホイールの有効幅を確保しにくく、回転速度検出装置の出力を大きくしにくい、等の問題を生じる。
本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットは、この様な不都合を解消すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットは、従来から知られている密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットと同様に、内周面に外輪軌道を有し、使用時に回転する外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転しない内輪相当部材と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪相当部材の端部内周面と上記内輪相当部材の端部外周面との間に設けられて、これら両周面同士の間に存在する空間の端部開口を塞ぐ密封装置と、上記外輪相当部材の端部内周面に支持されてこの外輪相当部材と共に回転する、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイールとから構成される。
特に、本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットに於いては、第一の外径側嵌合筒部及びこの第一の外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった第一の外径側円輪部を有し、上記第一の外径側嵌合筒部を上記外輪相当部材の端部内周面に内嵌する事によりこの外輪相当部材に固定された支持環と、第二の外径側嵌合筒部及びこの第二の外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった第二の外径側円輪部を有し、上記第二の外径側嵌合筒部を上記第一の外径側嵌合筒部に内嵌する事により上記外輪相当部材に固定された外径側芯金と、内径側嵌合筒部及びこの内径側嵌合筒部の端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部を有し、上記内径側嵌合筒部を上記内輪相当部材の端部外周面に外嵌する事によりこの内輪相当部材に固定された内径側芯金と、この内径側芯金と上記外径側芯金との少なくとも一方にその基端部を添着固定され、その先端部を当該芯金が対向する部材の表面に摺接させたシールリップと、上記第一の外径側円輪部を含んで構成されるトーンホイールとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
上述の様に構成される本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットの場合には、トーンホイールを構成する第一の外径側円輪部の外周縁位置が、外輪相当部材の内周面にまで達するので、このトーンホイールの有効幅寸法を大きくできる。又、組立時にシールリップの方向が反転する事を確実に防止できるので、密封装置のシール性を確保できる。更に、弾性材の一部を支持環の一部に、全周に亙って弾性的に当接させれば、この支持環と外径側芯金との嵌合部を密封して、この嵌合部のシール性を十分に確保できる。
【０００８】
本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、優れたシール性を確保すると共にトーンホイールに対向して設けられるセンサの出力を大きくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、シールリップを外径側芯金に添着すると共に、このシールリップを構成する弾性材の一部を支持環の一部に、全周に亙って弾性的に当接させる。
【実施例１】
【００１０】
図１〜３は、本発明の実施例１を示している。外輪相当部材であるハブ１は、内周面に複列の外輪軌道２、２を有する。又、このハブ１の外周面外寄り（外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外側となる部分を言い、図１で左）部分には、車輪を支持する為のフランジ３を設けている。図示しない車輪は、このフランジ３に固設したスタッド４により、このフランジ３に結合固定される。従って上記ハブ１は、自動車の走行に伴って、上記車輪と共に回転する。
【００１１】
上記ハブ１の内側には、１対の内輪５、５を、このハブ１と同心に配置している。これら両内輪５、５の外周面には、それぞれ上記外輪軌道２、２と対向する内輪軌道６、６を形成している。自動車への組み付け状態でこれら両内輪５、５は、懸架装置に支持された車軸７の先端部に外嵌される。そして、この車軸７の中間部に形成した段部８と、この車軸７の先端に螺合したナット９との間で挟持されて、この車軸７に対し固定される。従って上記各内輪５、５は、自動車の走行時にも回転する事はない。尚、上記ハブ１の外端開口部は、ナット９の螺合緊締作業の後、蓋体１０を嵌着する事により塞ぐ。
【００１２】
又、上記ハブ１内周面の外輪軌道２、２と上記各内輪５、５外周面の内輪軌道６、６との間には、転動体である玉１１、１１を、各列毎に複数ずつ設けている。これら各玉１１、１１は、保持器１２、１２により、円周方向に互いに間隔をあけた状態で、転動自在に保持されている。従って上記ハブ１は、上記車軸７の周囲に回転自在に支持されている。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体として、玉１１、１１に代えてテーパころを使用する場合もある。
【００１３】
更に、上記ハブ１の内端部（内とは、自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる部分を言い、図１で右）内周面と、上記１対の内輪５、５のうちで内側の内輪５の内端部周面との間には、密封装置１３を設けて、これらハブ１の内周面と内輪５、５の外周面との間に存在する空間１４の内端部開口を塞いでいる。更に、この密封装置１３の内側面に、円環状のトーンホイール１５を添設している。そして、このトーンホイール１５の内側面に、上記車軸７の基部に支持したセンサ１６を対向させる事により、回転速度検出装置を構成している。
【００１４】
上記密封装置１３は、それぞれが軟鋼板等の金属板をプレス加工する事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られた、支持環１７、外径側芯金１８、内径側芯金１９と、ゴム、エラストマー等の弾性材２９により造られて上記外径側芯金１８に全周に亙って添設された、シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃとから構成される。
【００１５】
このうちの支持環１７は、第一の外径側嵌合筒部２２及びこの第一の外径側嵌合筒部２２の内端縁から直径方向内方に折れ曲がった第一の外径側円輪部２３を有する。そして、この様な支持環１７は、上記第一の外径側嵌合筒部２２を上記ハブ１の内端部内周面に内嵌する事により、このハブ１の内端部内周面に固定されている。
【００１６】
又、上記外径側芯金１８は、第二の外径側嵌合筒部２４及びこの第二の外径側嵌合筒部２４の外端縁から直径方向内方に折れ曲がった第二の外径側円輪部２５を有する。そして、この様な外径側芯金１８は、上記第二の外径側嵌合筒部２４を上記支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌する事により、この支持環１７を介して、上記ハブ１に固定されている。尚、上記第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌する作業を容易に行なえる様にすべく、上記第二の外径側嵌合筒部２４の内端部外周縁には、面取り部２６ａを形成している。
【００１７】
又、上記内径側芯金１９は、内径側嵌合筒部２７及びこの内径側嵌合筒部２７の内端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部２８を有する。そして、上記内径側嵌合筒部２７を前記内側の内輪５の内端部外周面に外嵌する事により、この内輪５に固定している。尚、上記内輪５に外嵌する作業を容易に行なえる様にすべく、上記内径側嵌合筒部２７の内端部内周縁には、面取り部２６ｂを形成している。
【００１８】
又、前記シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する弾性材２９は、上記外径側芯金１８に添着されている。即ち、この弾性材２９は、この外径側芯金１８を構成する第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁（内端縁を指し、図２の右端縁）及び内周面と、同じく第二の外径側円輪部２５の内側面全体及び先端部（図２の下端部）両面を覆う状態で、上記外径側芯金１８に添着されている。そして、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、この弾性材２９の内周寄り部分から、上記内径側芯金１９に向け延出されている。そして、これら３本のシールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃのうち、内径側に突出した２本のシールリップ２１ａ、２１ｂの先端縁は、上記内径側芯金１９を構成する内径側嵌合筒部２７の外周面に摺接させている。尚、上記シールリップ２１ａは、上記内径側嵌合筒部２７の外端縁、或は内輪５の外周面に摺接させる事もできる。又、内側に突出した残りのシールリップ２１ｃの先端縁は、上記内径側芯金１９を構成する内径側円輪部２８の外側面に摺接させている。尚、これら各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ外部空間から前記空間１４内への異物進入防止を図る作用を高めるべく、進入経路外側に突出する方向に傾斜させている。尚、進入経路に関し、外部空間から最も遠いリップ２１ａの傾斜方向は、図示の例とは逆（内向き）であっても良い。又、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する為の弾性材２９の一部で、上記第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁を覆う部分は、前記支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３の外側面外周側端部に突き当てている。従って、これら支持環１７と外径側芯金１８との嵌合部の密封作用も、確実に図られる。
【００１９】
更に、上記支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３の内側面には、円輪状のトーンホイール本体３０を添着し、上記第一の外径側円輪部２３を含むトーンホイール１５を構成している。上記トーンホイール本体３０は、ゴム磁石、プラスチック磁石、フェライト磁石等の永久磁石で、少なくとも内側面にはＳ極とＮ極とを、図３に示す様に円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置している。この様なトーンホイール本体３０は、上記第一の外径側円輪部２３の内側面に、焼き付け、接着、自身の磁気吸着力等により添着固定している。
【００２０】
上述の様に構成される本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットの場合には、トーンホイール本体３０と共にトーンホイール１５を構成する第一の外径側円輪部２３の外周縁位置が、ハブ１の内周面にまで達するので、このトーンホイール１５を構成する上記トーンホイール本体３０の有効幅寸法（図２〜３の上下方向寸法）を大きくできる。従って、このトーンホイール本体３０の内側面と対向する前記センサ１６の出力を大きくして、車輪等の回転する部材の回転速度検出の信頼性を向上させたり、或は信号の処理回路の低廉化を図る事ができる。
【００２１】
又、組立時に前記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方向が反転する事を確実に防止できるので、密封装置１３のシール性を確保できる。即ち、本発明の密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットを組み立てる場合には、先ず、シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを添着した外径側芯金１８と内径側芯金１９とを、図２に示した位置関係に組み合わせる。この組み合わせ作業の際には、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂを治具（図示せず）により案内するので、これら両シールリップ２１ａ、２１ｂの方向が反転する事はない。又、残りのシールリップ２１ｃには、このシールリップ２１ｃの方向を反転させる方向の力が作用しない為、このシールリップ２１ｃも反転する事はない。  
【００２２】
この様にして外径側芯金１８と内径側芯金１９とを組み合わせたならば、次いで、上記外径側芯金１８を構成する第二の外径側嵌合筒部２４を、前記支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌固定する。この結果、支持環１７と外径側、内径側両芯金１８、１９とが、図２に示す様な位置関係に組み合わされる。そこで、これら各部材１７〜１９を、前記空間１４の内端開口部に対向させ、上記支持環１７をハブ１の内端部に内嵌すると同時に、上記内径側芯金１９を内輪５に外嵌固定する。上記支持環１７をハブ１の内端部に内嵌固定する作業は、前記トーンホイール本体３０の内側面に治具の先端面を突き当てる事により、上記内径側芯金１９を内輪５に外嵌固定する作業は、前記内径側円輪部２８の内側面内周寄り部分に治具の先端面を突き当てる事により、それぞれ行なう。この様に内嵌固定作業と外嵌固定作業とを同時に行なう事により、図１〜２に示した様な密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットを得られる。
【００２３】
上述の様に本発明の密封装置１３及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニットの場合には、組立時にシールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方向が反転する事を確実に防止できるので、密封装置１３のシール性を確保できる。更に、これら各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する為の弾性材２９の一部を、上記第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁と第一の外径側円輪部２３の外側面との間で、全周に亙って弾性的に挟持しているので、この支持環１７と外径側芯金１８との嵌合部を密封して、この嵌合部のシール性を十分に確保できる。従って、上記第一、第二の外径側円輪部２３、２５同士の間に入り込んだ雨水等の異物が、遠心力により上記第二の外径側嵌合筒部２４の内周面に押し付けられた場合でも、この異物が前記空間１４内にまで入り込む事はない。又、上記空間１４内に封入したグリース等の潤滑材がシールリップ２１ｃを通過して漏出しても、この潤滑材は第一の外径側円輪部２３により外部に流出するのを阻止される。更に、トーンホイール本体３０をゴム磁石等の弾性を有する構造とした場合には、このトーンホイール本体３０の外周縁部にリップ３２を形成し、このリップ３２をハブ１の端部内周面と支持環１７の端部外周面との間で、全周に亙って弾性的に挟持すれば、これらハブ１と支持環１７との嵌合部を密封できる。
【実施例２】
【００２４】
次に、図４は、本発明の実施例２を示している。本例の場合には、シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する為の弾性材２９を、外径側芯金１８を構成する第二の外径側円輪部２５の外側面全体に亙って添着している。そして、この弾性材２９の外周縁を、支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２２の先端部（外端部を指し、図４の左端部）内周面と、上記外径側芯金１８の折れ曲がり部の外周面との間で、全周に亙り弾性的に挟持している。この様に、上記先端部内周縁と折れ曲がり部との間で挟持された弾性材２９が、異物が空間１４に入り込む事を防止する。その他の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２５】
次に、図５は、本発明の実施例３を示している。本例の場合には、外径側芯金１８を構成する第二の外径側円輪部２５の内周縁部にシールリップ２１ａを添着すると共に、内径側芯金１９を構成する内径側円輪部２８の外周縁部にシールリップ２１ｂ、２１ｃを添着している。そして、シールリップ２１ａの先端縁を内径側嵌合筒部２７の外周面に、シールリップ２１ｂの先端縁を第二の外径側円輪部２５の内側面に、シールリップ２１ｃの先端縁を第二の外径側嵌合筒部２４の内周面に、それぞれ全周に亙り摺接させている。その他の構成及び作用は、上述した実施例２の場合と同様である。
【実施例４】
【００２６】
次に、図６〜７は、本発明の実施例４を示している。本例の場合には、支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３に、この第一の外径側円輪部２３の直径方向に長い矩形の透孔３１、３１を、円周方向に亙って互いに等間隔に、多数形成している。この様に多数の透孔３１、３１を形成する事により、上記第一の外径側円輪部２３自体を、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイール１５としている。その他の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【実施例５】
【００２７】
次に、図８は、本発明の実施例５を示している。本例の場合には、支持環１７を軟鋼板等の強磁性材により造ると共に、この支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３を着磁している。着磁方向は、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で変化させている。従って上記第一の外径側円輪部２３の内側面には、前記図３に示した様に、Ｓ極とＮ極とが円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置される。この様に上記第一の外径側円輪部２３自体を着磁する事により、上記第一の外径側円輪部２３自体を、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイール１５としている。その他の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】トーンホイール本体を取り出して図２の右方から見た図。
【図４】本発明の実施例２を示す、図２と同様の図。
【図５】同実施例３を示す、図２と同様の図。
【図６】同実施例４を示す、図２と同様の図。
【図７】支持環を取り出して図６の右方から見た図。
【図８】本発明の実施例５を示す、図２と同様の図。
【符号の説明】
【００２９】
１    ハブ
２    外輪軌道
３    フランジ
４    スタッド
５    内輪
６    内輪軌道
７    車軸
８    段部
９    ナット
１０    蓋体
１１    玉
１２    保持器
１３    密封装置
１４    空間
１５    トーンホイール
１６    センサ
１７    支持環
１８    外径側芯金
１９    内径側芯金
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  シールリップ
２２    第一の外径側嵌合筒部
２３    第一の外径側円輪部
２４    第二の外径側嵌合筒部
２５    第二の外径側円輪部
２６ａ、２６ｂ  面取り部
２７    内径側嵌合筒部
２８    内径側円輪部
２９    弾性材
３０    トーンホイール本体
３１    透孔
３２    リップ
【図１】
2004169925.tif 000003
【図２】
2004169925.tif 000004
【図３】
2004169925.tif 000005
【図４】
2004169925.tif 000006
【図５】
2004169925.tif 000007
【図６】
2004169925.tif 000008
【図７】
2004169925.tif 000009
【図８】
2004169925.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月13日(2004.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪相当部材の端部内周面と上記内輪相当部材の端部外周面との間に設けられて、これら両周面同士の間に存在する空間の端部開口を塞ぐ密封装置とから成る、密封装置を備えた転がり軸受ユニットに於いて、外径側嵌合筒部及びこの外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった外径側円輪部を有し、この外径側嵌合筒部により上記外輪相当部材に固定された外径側芯金と、内径側嵌合筒部及びこの内径側嵌合筒部の端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部を有し、上記内径側嵌合筒部を上記内輪相当部材の端部外周面に外嵌する事によりこの内輪相当部材に固定された内径側芯金と、上記外径側芯金にその基端部を添着固定され、その先端部をこの内径側芯金の表面に摺接させたシールリップと、このシールリップを構成する弾性材の一部に上記外径側円輪部よりも軸方向に突出する状態で形成された凸部とを備えた事を特徴とする密封装置を備えた転がり軸受ユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る密封装置を備えた転がり軸受ユニットは、例えば自動車の車輪、一般機械の回転軸等を回転自在に支持する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車輪は転がり軸受ユニットにより懸架装置に対して回転自在に支持する。この転がり軸受ユニットには、内部に封入したグリースが漏洩する事を防止したり、或は外部に存在する異物が内部に入り込む事を防止する為の密封装置を組み込む必要がある。これに対して、軸受ユニットを組み込む為の空間の容積は限られている為、密封装置を備えた転がり軸受ユニットが大型化する事は避けなければならない。
【０００３】
この様な事情に鑑みて従来から、例えば特許文献１に記載されている様な、密封装置を備えた転がり軸受ユニットが提案されている。この公報に記載された従来構造の場合には、それぞれ断面Ｌ字形で全体を円環状に形成された芯金の先端縁にシールリップを結合した１対のシールリングにより、組み合わせシールリングである密封装置を構成している。  
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６７０５９号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の密封装置を備えた転がり軸受ユニットは、従来から知られている密封装置を備えた転がり軸受ユニットと同様に、内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪相当部材の端部内周面と上記内輪相当部材の端部外周面との間に設けられて、これら両周面同士の間に存在する空間の端部開口を塞ぐ密封装置とから構成される。
【０００６】
特に、本発明の密封装置を備えた転がり軸受ユニットに於いては、外径側嵌合筒部及びこの外径側嵌合筒部の端縁から直径方向内方に折れ曲がった外径側円輪部を有し、この外径側嵌合筒部により上記外輪相当部材に固定された外径側芯金と、内径側嵌合筒部及びこの内径側嵌合筒部の端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部を有し、上記内径側嵌合筒部を上記内輪相当部材の端部外周面に外嵌する事によりこの内輪相当部材に固定された内径側芯金と、上記外径側芯金にその基端部を添着固定され、その先端部をこの内径側芯金の表面に摺接させたシールリップと、このシールリップを構成する弾性材の一部に上記外径側円輪部よりも軸方向に突出する状態で形成された凸部とを備える。
【実施例１】
【０００７】
図１〜３は、本発明の実施例１を示している。外輪相当部材であるハブ１は、内周面に複列の外輪軌道２、２を有する。又、このハブ１の外周面外寄り（外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外側となる部分を言い、図１で左）部分には、車輪を支持する為のフランジ３を設けている。図示しない車輪は、このフランジ３に固設したスタッド４により、このフランジ３に結合固定される。従って上記ハブ１は、自動車の走行に伴って、上記車輪と共に回転する。
【０００８】
上記ハブ１の内側には、１対の内輪５、５を、このハブ１と同心に配置している。これら両内輪５、５の外周面には、それぞれ上記外輪軌道２、２と対向する内輪軌道６、６を形成している。自動車への組み付け状態でこれら両内輪５、５は、懸架装置に支持された車軸７の先端部に外嵌される。そして、この車軸７の中間部に形成した段部８と、この車軸７の先端に螺合したナット９との間で挟持されて、この車軸７に対し固定される。従って上記各内輪５、５は、自動車の走行時にも回転する事はない。尚、上記ハブ１の外端開口部は、ナット９の螺合緊締作業の後、蓋体１０を嵌着する事により塞ぐ。
【０００９】
又、上記ハブ１内周面の外輪軌道２、２と上記各内輪５、５外周面の内輪軌道６、６との間には、転動体である玉１１、１１を、各列毎に複数ずつ設けている。これら各玉１１、１１は、保持器１２、１２により、円周方向に互いに間隔をあけた状態で、転動自在に保持されている。従って上記ハブ１は、上記車軸７の周囲に回転自在に支持されている。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体として、玉１１、１１に代えてテーパころを使用する場合もある。
【００１０】
更に、上記ハブ１の内端部（内とは、自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる部分を言い、図１で右）内周面と、上記１対の内輪５、５のうちで内側の内輪５の内端部周面との間には、密封装置１３を設けて、これらハブ１の内周面と内輪５、５の外周面との間に存在する空間１４の内端部開口を塞いでいる。更に、この密封装置１３の内側面に、円環状のトーンホイール１５を添設している。そして、このトーンホイール１５の内側面に、上記車軸７の基部に支持したセンサ１６を対向させる事により、回転速度検出装置を構成している。
【００１１】
上記密封装置１３は、それぞれが軟鋼板等の金属板をプレス加工する事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られた、支持環１７、外径側芯金１８、内径側芯金１９と、ゴム、エラストマー等の弾性材２９により造られて上記外径側芯金１８に全周に亙って添設された、シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃとから構成される。
【００１２】
このうちの支持環１７は、第一の外径側嵌合筒部２２及びこの第一の外径側嵌合筒部２２の内端縁から直径方向内方に折れ曲がった第一の外径側円輪部２３を有する。そして、この様な支持環１７は、上記第一の外径側嵌合筒部２２を上記ハブ１の内端部内周面に内嵌する事により、このハブ１の内端部内周面に固定されている。
【００１３】
又、上記外径側芯金１８は、特許請求の範囲に記載した外径側嵌合筒部である第二の外径側嵌合筒部２４及びこの第二の外径側嵌合筒部２４の外端縁から直径方向内方に折れ曲がった、特許請求の範囲に記載した外径側円輪部である第二の外径側円輪部２５を有する。そして、この様な外径側芯金１８は、上記第二の外径側嵌合筒部２４を上記支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌する事により、この支持環１７を介して、上記ハブ１に固定されている。尚、上記第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌する作業を容易に行なえる様にすべく、上記第二の外径側嵌合筒部２４の内端部外周縁には、面取り部２６ａを形成している。
【００１４】
又、上記内径側芯金１９は、内径側嵌合筒部２７及びこの内径側嵌合筒部２７の内端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部２８を有する。そして、上記内径側嵌合筒部２７を前記内側の内輪５の内端部外周面に外嵌する事により、この内輪５に固定している。尚、上記内輪５に外嵌する作業を容易に行なえる様にすべく、上記内径側嵌合筒部２７の内端部内周縁には、面取り部２６ｂを形成している。
【００１５】
又、前記シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する弾性材２９は、上記外径側芯金１８に添着されている。即ち、この弾性材２９は、この外径側芯金１８を構成する第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁（内端縁を指し、図２の右端縁）及び内周面と、同じく第二の外径側円輪部２５の内側面全体及び先端部（図２の下端部）両面を覆う状態で、上記外径側芯金１８に添着されている。そして、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、この弾性材２９の内周寄り部分から、上記内径側芯金１９に向け延出されている。そして、これら３本のシールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃのうち、内径側に突出した２本のシールリップ２１ａ、２１ｂの先端縁は、上記内径側芯金１９を構成する内径側嵌合筒部２７の外周面に摺接させている。尚、上記シールリップ２１ａは、上記内径側嵌合筒部２７の外端縁、或は内輪５の外周面に摺接させる事もできる。又、内側に突出した残りのシールリップ２１ｃの先端縁は、上記内径側芯金１９を構成する内径側円輪部２８の外側面に摺接させている。図示の実施例では、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ外部空間から前記空間１４内への異物進入防止を図る作用を高めるべく、進入経路外側に突出する方向に傾斜させている。但し、進入経路に関し、外部空間から最も遠いリップ２１ａの傾斜方向は、図示の例とは逆（内向き）であっても良い。又、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する為の弾性材２９の一部で、上記第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁を覆う部分は、前記支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３の外側面外周側端部に突き当てている。従って、これら支持環１７と外径側芯金１８との嵌合部の密封作用も、確実に図られる。又、上記弾性材２９の一部で上記外径側芯金１８の内周縁部にほぼ整合する部分には凸部３３を、上記第二の外径側円輪部２５よりも軸方向（図２の左方に）に突出する状態で形成している。
【００１６】
更に、上記支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３の内側面には、円輪状のトーンホイール本体３０を添着し、上記第一の外径側円輪部２３を含むトーンホイール１５を構成している。上記トーンホイール本体３０は、ゴム磁石、プラスチック磁石、フェライト磁石等の永久磁石で、少なくとも内側面にはＳ極とＮ極とを、図３に示す様に円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置している。この様なトーンホイール本体３０は、上記第一の外径側円輪部２３の内側面に、焼き付け、接着、自身の磁気吸着力等により添着固定している。
【００１７】
上述の様に構成される本実施例の密封装置を備えた転がり軸受ユニットの場合には、トーンホイール本体３０と共にトーンホイール１５を構成する第一の外径側円輪部２３の外周縁位置が、ハブ１の内周面にまで達するので、このトーンホイール１５を構成する上記トーンホイール本体３０の有効幅寸法（図２〜３の上下方向寸法）を大きくできる。従って、このトーンホイール本体３０の内側面と対向する前記センサ１６の出力を大きくして、車輪等の回転する部材の回転速度検出の信頼性を向上させたり、或は信号の処理回路の低廉化を図る事ができる。
【００１８】
又、組立時に前記各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方向が反転する事を確実に防止できるので、密封装置１３のシール性を確保できる。即ち、本実施例の密封装置を備えた転がり軸受ユニットを組み立てる場合には、先ず、シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを添着した外径側芯金１８と内径側芯金１９とを、図２に示した位置関係に組み合わせる。この組み合わせ作業の際には、上記各シールリップ２１ａ、２１ｂを治具（図示せず）により案内するので、これら両シールリップ２１ａ、２１ｂの方向が反転する事はない。又、残りのシールリップ２１ｃには、このシールリップ２１ｃの方向を反転させる方向の力が作用しない為、このシールリップ２１ｃも反転する事はない。
【００１９】
この様にして外径側芯金１８と内径側芯金１９とを組み合わせたならば、次いで、上記外径側芯金１８を構成する第二の外径側嵌合筒部２４を、前記支持環１７を構成する第一の外径側嵌合筒部２２に内嵌固定する。この結果、支持環１７と外径側、内径側両芯金１８、１９とが、図２に示す様な位置関係に組み合わされる。そこで、これら各部材１７〜１９を、前記空間１４の内端開口部に対向させ、上記支持環１７をハブ１の内端部に内嵌すると同時に、上記内径側芯金１９を内輪５に外嵌固定する。上記支持環１７をハブ１の内端部に内嵌固定する作業は、前記トーンホイール本体３０の内側面に治具の先端面を突き当てる事により、上記内径側芯金１９を内輪５に外嵌固定する作業は、前記内径側円輪部２８の内側面内周寄り部分に治具の先端面を突き当てる事により、それぞれ行なう。この様に内嵌固定作業と外嵌固定作業とを同時に行なう事により、図１〜２に示した様な密封装置を備えた転がり軸受ユニットを得られる。
【００２０】
上述の様に本実施例の密封装置を備えた転がり軸受ユニットの場合には、組立時にシールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方向が反転する事を確実に防止できるので、密封装置１３のシール性を確保できる。更に、これら各シールリップ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを構成する為の弾性材２９の一部を、上記第二の外径側嵌合筒部２４の先端縁と第一の外径側円輪部２３の外側面との間で、全周に亙って弾性的に挟持しているので、この支持環１７と外径側芯金１８との嵌合部を密封して、この嵌合部のシール性を十分に確保できる。従って、上記第一、第二の外径側円輪部２３、２５同士の間に入り込んだ雨水等の異物が、遠心力により上記第二の外径側嵌合筒部２４の内周面に押し付けられた場合でも、この異物が前記空間１４内にまで入り込む事はない。又、上記空間１４内に封入したグリース等の潤滑材がシールリップ２１ｃを通過して漏出しても、この潤滑材は第一の外径側円輪部２３により外部に流出するのを阻止される。更に、トーンホイール本体３０をゴム磁石等の弾性を有する構造とした場合には、このトーンホイール本体３０の外周縁部にリップ３２を形成し、このリップ３２をハブ１の端部内周面と支持環１７の端部外周面との間で、全周に亙って弾性的に挟持すれば、これらハブ１と支持環１７との嵌合部を密封できる。
【実施例２】
【００２１】
次に、図４〜５は、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３に、この第一の外径側円輪部２３の直径方向に長い矩形の透孔３１、３１を、円周方向に亙って互いに等間隔に、多数形成している。この様に多数の透孔３１、３１を形成する事により、上記第一の外径側円輪部２３自体を、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイール１５としている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２２】
次に、図６は、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、支持環１７を軟鋼板等の強磁性材により造ると共に、この支持環１７を構成する第一の外径側円輪部２３を着磁している。着磁方向は、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で変化させている。従って上記第一の外径側円輪部２３の内側面には、前記図３に示した様に、Ｓ極とＮ極とが円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置される。この様に上記第一の外径側円輪部２３自体を着磁する事により、上記第一の外径側円輪部２３自体を、磁気的性質を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させた円環状のトーンホイール１５としている。その他の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】トーンホイール本体を取り出して図２の右方から見た図。
【図４】本発明の実施例２を示す、図２と同様の図。
【図５】支持環を取り出して図４の右方から見た図。
【図６】本発明の実施例３を示す、図２と同様の図。
【符号の説明】
【００２４】
１    ハブ
２    外輪軌道
３    フランジ
４    スタッド
５    内輪
６    内輪軌道
７    車軸
８    段部
９    ナット
１０    蓋体
１１    玉
１２    保持器
１３    密封装置
１４    空間
１５    トーンホイール
１６    センサ
１７    支持環
１８    外径側芯金
１９    内径側芯金
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  シールリップ
２２    第一の外径側嵌合筒部
２３    第一の外径側円輪部
２４    第二の外径側嵌合筒部
２５    第二の外径側円輪部
２６ａ、２６ｂ  面取り部
２７    内径側嵌合筒部
２８    内径側円輪部
２９    弾性材
３０    トーンホイール本体
３１    透孔
３２    リップ
３３    凸部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004169925.tif 000014
【図５】
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【図６】
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