(57)【要約】【課題】磁気エンコーダ１２を備え、互いに相対回転する内方部材１および外方部材２との間に形成される環状空間を密封するシール装置４において、部品点数および組付け工数の増加を防止し、しかも、軸方向の設定スペースを拡大しないで磁気エンコーダ１２外周面の保護を可能にしたシール装置を提供することを目的とする。【解決手段】内方部材１の周面に嵌合する円筒部と、円筒部から軸方向外側であって径方向へ延出する内径側フランジ部および外径側フランジ部が形成される非磁性材製のスリーブ１１を有し、上記フランジ部の内一方のフランジ部は内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５に配置されている磁気エンコーダ１２の軸方向外側を覆うように支持し、他方のフランジ部は外方部材側に固定されたシールリップが摺接することを特徴とするシール装置４とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気エンコーダを備え、互いに相対回転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密封するシール装置において、
前記内方部材の周面に嵌合する円筒部と、前記円筒部から軸方向外側であって径方向へ延出する内径側フランジ部および外径側フランジ部が形成される非磁性材製のスリーブを有し、前記フランジ部の内一方のフランジ部は前記内方部材の軸方向端部に形成された凹部に配置される前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持し、前記他方のフランジ部には前記外方部材側に固定されたシールリップが摺接することを特徴とするシール装置。
【請求項２】
前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持している前記フランジ部の内一方のフランジ部外側面の軸方向位置が、前記他方のフランジ部外側面の軸方向位置より内側に位置することを特徴とする請求項１のシール装置。
【請求項３】
前記スリーブが、前記内方部材の周面に嵌合する円筒部で折り返されていることを特徴とする請求項１乃至２記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転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密封するシール装置の構造に関する。更に詳しくは、自動車のアンチロックブレーキシステムにおける前後の車輪の回転数を検出する回転検出装置を持ったシール装置に関するものである。本発明のシール装置は家電製品、産業機械、自転車等の分野でも用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すよう転動体１０３を介して互いに相対回転する内方部材１０１および外方部材１０２間の環状空間を密封するシール装置１０５において、シール装置１０５に磁気エンコーダ１０６を一体化されたものが開発されている。シール装置１０５は、各々断面Ｌ字状とされた第一、第二のシール環状部材１０７，１０８を内方部材１０１および外方部材１０２にそれぞれ嵌合させ、第二のシール環状部材１０８にシール部材１０９を設け、シール部材１０９と一体に成形されているシールリップ１１０を第一の環状部材１０７に摺接させることにより、外部からの異物の混入を防止し、内部のグリースの流出を防止している。磁気エンコーダ１０６は、磁性体粉が混入されたゴムまたは樹脂等の弾性体で形成されており、第一のシール環状部材１０７のフランジ部外側面（図上右方向）に加硫接着している。磁気エンコーダ１０６は、外部からかけられた磁界により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１１１で検出される。
【０００３】
この構成だと、磁気エンコーダ１０６および磁気センサ１１１が最も軸方向外側の大気に露出した位置に配置されているので、飛散する泥水、異物に直接曝され、また外部からの磁界を受ける等の過酷な状況にあり、そのために磁力の低下や磁力の乱れが発生し、安定した磁力の供給が難しい状況であった。また、異物が浸入して磁気エンコーダ１０６と磁気センサ１１１との間に付着すれば、最悪の場合、磁気エンコーダ１０６または磁気センサ１１１が異物の回転噛み込みによって損傷を起こし回転検出数を誤らせるというおそれがあった。
【０００４】
この対策として、図５に示すように、磁気エンコーダ１０６の軸方向外側に配置された保護板１１２で磁気エンコーダ１０６を包み込んで、保護する方法が採用されているが、保護板１１２を新たに設けるために部品点数や組付け工数の増加を招き、しかも、設定スペースが軸方向拡大するために、狭い空間に取り付けるには困難であった。
【０００５】
また、特開平１１‐３０３８７９号およびＵＳ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．５５７５５６８では、磁気エンコーダ１０６をシール装置とは別に設定することが開示されている。この構成は、設定スペースが拡大するという問題点は解消されるが、部品点数および組付け工数の増加に対しては、有効とはなりえなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０３８７９号公報
【特許文献２】ＵＳ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．５５７５５６８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、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転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密封するシール装置において、部品点数および組付け工数の増加を防止し、しかも、設定スペースを拡大しないで磁気エンコーダの保護を可能にしたシール装置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に係るシール装置は、磁気エンコーダを備え、互いに相対回転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密封するシール装置において、前記内方部材の周面に嵌合する円筒部と、前記円筒部から軸方向外側であって径方向へ延出する内径側フランジ部および外径側フランジ部が形成される非磁性材製のスリーブを有し、前記フランジ部の内一方のフランジ部は前記内方部材の軸方向端部に形成された凹部に配置される前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持し、前記他方のフランジ部には前記外方部材側に固定されたシールリップが摺接することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るシール装置は、請求項１のシール装置において、前記磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持している前記フランジ部の内一方のフランジ部外側面の軸方向位置が、前記他方のフランジ部外側面の軸方向位置より内側に位置することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係るシール装置は、請求項１乃至２のシール装置において、前記スリーブが、前記内方部材の周面に嵌合する円筒部で折り返されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１２】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１に係るシール装置は、内方部材の軸方向端部に形成された凹部内に配置されている磁気エンコーダを支持している内一方のフランジ部外側面の軸方向位置を、他方のフランジ部外側面の軸方向位置、並びに内方部材および外方部材の軸方向端面の位置と同一にすることができるので、軸方向のスペース拡大が不要となり、狭いスペース範囲でのシール装置の取付を可能とすることができる。
【００１３】
また、スリーブが２箇所のフランジ部を有し、その内一方のフランジ部が上記内方部材の軸方向端面に形成された凹部内に配置されている磁気エンコーダの軸方向外側を覆うように支持しているので、磁気エンコーダを泥水や異物からシールする機能を保持させるとともに、他方のフランジ部内側面にシールリップ部材を摺接させて外部からの異物が内部に侵入するのを阻止する機能を保持させている。即ち、一の部材であるスリーブでシール装置の構成部材としての機能のほかに磁気エンコーダ保護部材として機能を保持させているので、部品点数や組付け工数が増加せずに磁気エンコーダを保護することができる。特に、非磁性材のスリーブと内方部材との間に磁気エンコーダが挟み込まれているので、磁気エンコーダが外部からの泥水や異物および外部磁界等の影響を受けずに、安定した磁力を供給することが可能となる。
【００１４】
また、上記構成を備えた請求項２に係るシール装置においては、請求項１のシール装置において、磁気エンコーダを保持している一方のフランジ部外側面の位置が、他方のフランジ部外側面の位置、ならびに外方部材および内方部材の軸方向端面の位置より軸方向内側に位置することになるので、軸方向のスペースを拡大せずに、磁気センサを内方部材の軸方向端面に形成された凹部内に配置でき、泥水や異物等からエンコーダとともに磁気センサも保護することができる。
【００１５】
また、上記構成を備えた請求項３に係るシール装置においては、請求項１乃至２のシール装置において、スリーブが内方部材の周面に嵌合している円筒部で折り返されているために、シール装置の寿命を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、シール装置を設置した車輪支持装置の要部断面図であり、図２は、本発明の実施例１に係るシール装置の断面図である。
【００１８】
図１に示すように、このシール装置４，５は、転動体３を介して互いに相対回転する内方部材１および外方部材２により形成される環状空間を密封するように両端に取り付けられている。一端のシール装置４は、回転数を計測する磁気エンコーダ１２を備えている。内方部材１および外方部材２は、転動体３の軌道面１ａ，２ａを有しており、各軌道面１ａ，２ａは溝状に形成されている。内方部材１および外方部材２は、軸受内輪および軸受外輪の単独であっても、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品とが組み合わさった、組立部材であっても良い。また、内方部材１は、軸であっても良い。
【００１９】
図２は、磁気エンコーダ１２を備えたシール装置４を拡大したものであって、このシール装置４は、内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５内に配置されている磁気エンコーダ１２と、内方部材１の周面１ａに嵌合し２箇所のフランジ部１１ａ，１１ｃを有するスリーブ１１と、外方部材２の径方向端面２ａに嵌合しているシール環状部材１３と、シール環状部材１３に加硫接着されているシール部材１４とを備えている。
【００２０】
磁気エンコーダ１２は、内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５内に配置されている。磁気エンコーダ１２は、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り、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。磁気エンコーダ１２は、内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５の底面１５ａに密接しており、後述するスリーブ１１の保護用フランジ部１１ｃの内側面１１ｇに加硫接着している。
【００２１】
スリーブ１１は、内方部材１の周面１ａに嵌合している円筒部１１ｂでの折り返しにより２箇所のフランジ部１１ａ，１１ｃを有しており、一方のシール用フランジ部１１ａは、円筒部１１ｂの外径部１１ｄとで略逆Ｌ字状を形成し、後述するシール環状部材１３と対向して、シール部を形成している。他方の保護用フランジ部１１ｃは磁気エンコーダ１２の軸方向外側にあって、磁気エンコーダ１２を覆うように支持するとともに泥水や異物から保護している。スリーブ１１は、内包する磁気エンコーダ１２が発生する磁場を有効最大に磁気センサ６へ届かせるために、非磁性材の材料で成形されている。
【００２２】
シール環状部材１３は、外方部材２に嵌合している円筒部１３ａと円筒部の軸方向一端から径方向に伸びているフランジ部１３ｂとにより形成されている。シール環状部材１３の内径側には、ゴム状弾性体のシール部材１４が加硫接着されている。
【００２３】
シール部材１４は、一方のシール用フランジ部１１ａの内側面１１ｆに摺接するシールリップ１４ａと、内方部材１の周面１ａで嵌合している円筒部１１ｂの外径部１１ｄの外径面１１ｋに摺接するシールリップ１４ｂ，１４ｃとを一体として有している。
【００２４】
なお、図３の実施例２に示すように、内方部材１の軸方向端部に形成されている凹部１５の深さｈを変更することにより、保護用シールフランジ部１１ｃの外側面１１ｉの軸方向位置をシール用フランジ部１１ａの外側面１１ｈ、並びに内方部材１の軸方向端面１ｂおよび外方部材２の軸方向端面２ｂより軸方向内側に位置させて磁気センサ６を凹部１５内に配置しても良い。
【００２５】
また、磁性エンコーダ１２を形成している材質は、ゴム材以外のプラスチック等の合成樹脂であっても良い。
【００２６】
また、シール用フランジ部１１ａの内側面１１ｆおよび円筒部１１ｂの外径部１１ｄの外径面１１ｋに摺接するシールリップの形状、向き、および個数等は、シール性を考慮して使用条件により適宜選択するものとする。
【００２７】
この構成のシール装置によると、内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５内に配置されている磁気エンコーダ１２を支持している一方の保護用フランジ部１１ｃの外側面１１ｉの軸方向位置を、他方のシール用フランジ部１１ａの外側面１１ｈの軸方向位置、並びに内方部材１の軸方向端面１ｂおよび外方部材２の軸方向端面２ｂの位置と同一にすることができるので、軸方向のスペース拡大が不要となり、狭いスペース範囲での磁気エンコーダ１２を備えたシール装置４の取付を可能とすることができる。
【００２８】
また、スリーブ１１を内方部材１の周面１ａに嵌合している部分で折り返すことにより２箇所のフランジ部１１ａ，１１ｃを設け、一方の保護用フランジ部１１ｃが内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５内に配置されている磁気エンコーダ１２の軸方向外側を覆うように支持しているので、磁気エンコーダ１２を泥水や異物からシールし、また、スリーブ１１は非磁性体の材料で成形されているので磁界の影響を受けず、磁気エンコーダ１２が安定した磁力の供給を可能にする機能を保持させている。他方のシール用フランジ部１１ａは、内側面１１ｆと円筒部１１ｂの外径部１１ｄの外径面１１ｋにシールリップ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを摺接させて外部からの異物が内部に侵入するのを阻止し、内部のグリースが流出するのを防止する機能を保持させている。即ち、一の部材であるスリーブ１１でシール部の構成部材としての機能のほかに磁気エンコーダ保護部材として機能を保持させているので、部品点数や組付け工数が増加せずに磁気エンコーダを保護することができる。
【００２９】
更にまた、磁気エンコーダ１２の軸方向外側を覆うように支持している一方の保護用フランジ部１１ｃの外側面１１ｉの軸方向位置が、他方のシール用フランジ部１１ａの外側面１１ｈの軸方向位置、ならびに外方部材２の軸方向端面２ｂおよび内方部材１の軸方向端面１ｂの位置より軸方向内側に位置させた場合には、磁気センサ６を内方部材１の軸方向端部に形成された凹部１５内に配置でき、泥水や異物等からエンコーダとともに磁気センサも保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シール装置を設置した車輪支持装置の要部断面図
【図２】本発明に係る実施例１のシール装置の断面図
【図３】本発明に係る実施例２のシール装置の断面図
【図４】従来例におけるシール装置の断面図
【図５】別の従来例におけるシール装置の断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  内方部材
２  外方部材
３  転動体
４、５  シール装置
６  磁気センサ
１１  スリーブ
１２  磁気エンコーダ
１３  シール環状部材
１４  シール部材
１５  凹部
【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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