JP2004197879A - エンコーダ付シール - Google Patents
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Abstract
【課題】成形と組立が容易で回転数検出部の測定性能と密封性能を向上せしめる車輪回転数検出装置を持つエンコーダ付シールを提供することを目的としている。
【解決手段】エンコーダ付シールであって、弾性体と強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）を補強環（２ａ）の径方向面へ配備した磁性リング（６）と、フランジ部を持つ補強環（２ｂ）の周縁に弾性体のシールリップ（１ａ）を設けたシールリング（７）からなり、前記磁性リング（６）の磁性環（３）を前記シールリング（７）の外部側へ配置してこれらを一体的に組付けた後、回転部材に装着せしめ、前記磁性リング（６）の外部方向へ回転数検出センサー（４）を近接配備せしめる。これにより該着磁治具３を基準として磁性エンコーダ１へ着磁するよう構成し、極めて高い角度精度で着磁を行なうことができる。
【選択図】 図１
【解決手段】エンコーダ付シールであって、弾性体と強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）を補強環（２ａ）の径方向面へ配備した磁性リング（６）と、フランジ部を持つ補強環（２ｂ）の周縁に弾性体のシールリップ（１ａ）を設けたシールリング（７）からなり、前記磁性リング（６）の磁性環（３）を前記シールリング（７）の外部側へ配置してこれらを一体的に組付けた後、回転部材に装着せしめ、前記磁性リング（６）の外部方向へ回転数検出センサー（４）を近接配備せしめる。これにより該着磁治具３を基準として磁性エンコーダ１へ着磁するよう構成し、極めて高い角度精度で着磁を行なうことができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対回転する軸受部のシール構造に関し、具体的には自動車のアンチロックブレーキシステムあるいはトラクションコントロールシステムなど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構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平０６−２８１０１８号
従来、自動車のスキッドを防止するためのアンチスキッド用車輪回転数検出装置としては次のような構造が多く用いられている。
すなわち、前記の如くの回転数検出装置はパルス発生リングとこのパルスを感知する感知センサーからなっており、その一般的な構造としては、軸受を密封するシール装置に併設して配置し、密封手段と回転数検出手段とを一体化した回転数検出装置付シールを構成しているものが開発され実用化に至っている。
以下、図面を参照しつつ詳述する。
【０００３】
このような従来例の一例を図面によつて説明すると、図８に示すように、弾性体製のシールリップ（１ａ）を持つシール環（１）が形成された補強環（２）へ、弾性体に強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）が取り付けられ、この磁性環（３）にパルスを発生させ、これを近接配備した回転数検出センサー（４、図１に図示）で感知検出している。
そして軸受（５ａ、５ｂ）の内部はその内輪（５ｂ）の周面へ摺接するシールリップ（１ａ）によって水分あるいは異物の侵入から守られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような回転数検出装置付シールは、前記強磁性材料を混合した磁性環（３）と、単に弾性体で形成されたシールリップ（１ａ）を有するシール環（１）との異なる特性を持った材料からなる二部材を一つの補強環（２）へ併設して固着形成しなければならないから下記に示すような複雑な工程を必要とする。
【０００５】
すなわち、前記したような異材質の成形においては、補強環（２）へシール環（１）を形成した後、予め所望の形状に形成しておいた磁性環（２）を接着剤を介して接着固着せしめるとか、あるいは型とプレス機を用いて二つの材料（１、及び３）を前記補強環（２）へ直接加硫成形せしめて接着固着する方法などがあり、前者では成形での容易性を有するが接着工程での接着剤塗布とか加熱接着等の手間において不利であって、また取り付け精度（偏心度）においても低いものとなっている。
また、後者の型をもって直接加硫成形せしめる方法は、一般的なコンプレッション成形（圧縮成形）では異材料であるので加硫時間とか加硫温度が異なっており、さらに材料生地の正確な計量が重要となるなど、極めて許容範囲の狭い成形方法となっている。
昨今ではこの不具合を避けるためにインジェクション成形（射出成形）が用いられるようになっており、ここでは材料の加硫時間に差があっても成形が可能で材料計量も射出圧力によって制御できるので容易であるが、反面金型及び成形機械が高価で、なおかつ高い成形技術を必要とするなど一般的に用いられる成形方法となり得ていない。
【０００６】
本発明はこのような欠点に鑑み、成形と組立が容易で回転数検出部の測定感知性能と密封性能とを飛躍的に向上せしめた車輪回転数検出装置を持つエンコーダ付シールを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明を図面に基づいて説明すると、図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７に示すように、自動車用ホィール等の軸受部（５ａ、５ｂ）の密封をなす弾性体と補強環からなったエンコーダ付シールであって、前記エンコーダ付シールは合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性体とハードフェライト等の強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）を補強環（２ａ）の径方向面へ配備した磁性リング（６）と、フランジ部を持つ補強環（２ｂ）の周縁に合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性体でなるシールリップ（１ａ）を設けたシールリング（７）からなり、前記磁性リング（６）の磁性環（３）を前記シールリング（７）の外部側へ配置して一体的に嵌め合せ、これらを回転部材（ここでは外輪５ａ）へ装着せしめて前記磁性リング（６）の外部方向へ回転数検出センサー（４）を近接配備せしめたことを特徴としている。
【０００８】
また、図３、及び図４に示すように前記シールリング（７）のフランジ部の外側面へシール部（１ｂ）を形成し、前記磁性リング（６）が形成された補強環（２ａ）の内側面へ接触せしめたことも特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記した構造をもって下記に示す優れた作用をなす。
すなわち、軸受の回転側部材（図１では外輪５ａ）に装着固定されたエンコーダ付シールはパルスを発生する磁性リング（６）を径方向部であるその側面に配備し、その内側に一体的に嵌め合せたシールリング（７）によって軸受部（５ａ、５ｂ）の内部は外部から遮断された状態にあるので、外方からの水あるいは異物等の侵入から完璧に守られている。
ここでパルスを発生する磁性リング（６）と密封をなすシールリング（７）とは高効率で高精度な平易方法によってそれぞれが成形され、これが一体化された後組付けされるので、安価にしかも正確に取付けられて誤作動のない正確な回転数検出を長期間にわたって保証し得るものとなる。
【００１０】
【実施例】
本発明での強磁性材料を混合した弾性体からなる磁性環（３）は、焼入硬化形材料あるいは析出硬化形あるいは焼結形等の磁性粉体または粒体状磁性材料を合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性素材に混入せしめ、型内にて必要なら予め下地処理と接着剤の塗布された補強環（２ａ）へプレス加硫造形する。
その磁性環（３）の造形形状においては、補強環（２ａ）の径方向の平面部へ周状に配備するものであり、軸受部（５ａ）への前記補強環（２ａ）の取付け部においては円筒状部分を形成するのが望ましい。
【００１１】
一方、シールリング（７）の造形においては、補強環（２ｂ）へ合成ゴムあるいは合成樹脂等によってシールリップ（１ａ）を型形成し、その取付け部には補強環（２ｂ）へ円筒部とかあるいは図５に示すように強固な固定をなす押し広げ部（２ｃ）を形成するとか、またはその端部へ弾性材を介在させる形状などが採用できる。
【００１２】
これら磁性リング（６）とシールリング（７）との一体化にあっては、
前記磁性リング（６）の取付け円筒部と内方に位置するシールリング（７）の取付け部とを互いに嵌合せしめて一体化を図る。
これを示した図１、図２、図３、図４及び図６では磁性リング（６）へ設けた取付け円筒部へシールリング（７）に形成した取付け円筒部を嵌合固定し、こうして一体化されたエンコーダ付シールを回転側部材である外輪（５ａ）へ嵌合せしめて装着を完了している。
また、これとは逆に、図７に示すようにシールリング（７）の内周側へ磁性リング（６）を嵌合固定した後に該シールリング（７）を外輪（５ａ）へ嵌合せしめることもできる。
【００１３】
このエンコーダ付シールの一体化においては、図２、図３、図４及び図６に示したような磁性リング（６）の補強環（２ａ）の径方向内周面がシールリング（７）の補強環（２ｂ）に近接あるいは接触するような位置関係にある場合は、図３、及び図４に示すようにシールリング（７）の径方向部へ弾性体でなるシール部（１ｂ）を形成して補強環（２ａ）へ圧接せしめると互いの補強環（２ａ、２ｂ）の間部への水分の浸入が防げるものとなる。このシール部（１ｂ）はシールリップ（１ａ）から延長せしめて形成するのが製造コスト上から好ましく、図２に示すような平面的に突出して接するものから複数の凸条を持つもの（図示していない）、あるいは図４に示すような補強環（２ａ）の円筒部内周面へ接触するシール部（１ｂ）までその形状は要求される性能に応じて自由に選択することができる。
【００１４】
また、シールリング（７）の価格を低く抑えるために、図６に示すような単純構造のシールリング（７）を採用せしめ、これを複数個配備して要求される密封力を確保せしめることも可能である。この構造では汎用性にも優れるので製造コストを下げた有用なシール構造となる。
【００１５】
また、図５では磁性リング（６）を取付けるためにシールリング（７）の径方向途中部へ係合部（２１ｂ）を設けるとともに、該係合部（２１ｂ）へ磁性リング（６）の係合部（２１ａ、ここでは円筒部）を設けて互いに係合せしめる形状を採用しても良い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によると、強磁性材料を混合した磁性環（３）と、密封性能に優れる弾性体で形成されたシール環（１）との異なる特性を持った材料からなる二部材を最も効率の良い成形技術の平易な方法によってそれぞれ形成でき、これを嵌め合せるだけで一体化されたエンコーダ付シールが形成されこれが軸受へ固着されるから安価にしかも精度良く提供できる。
従って、成形と組立が容易で取付け精度が高いので回転数の測定感知性能と密封性を飛躍的に向上せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装着状態を示す一実施例の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を装着した断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明を用いない従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ シールリップ
１ｂ シール部
２ａ 補強環
２ｂ 補強環
３ 磁性環
４ 回転数検出センサー
５ 軸受部
５ａ 外輪
５ｂ 内輪
６ 磁性リング
７ シールリング
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対回転する軸受部のシール構造に関し、具体的には自動車のアンチロックブレーキシステムあるいはトラクションコントロールシステムなど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構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平０６−２８１０１８号
従来、自動車のスキッドを防止するためのアンチスキッド用車輪回転数検出装置としては次のような構造が多く用いられている。
すなわち、前記の如くの回転数検出装置はパルス発生リングとこのパルスを感知する感知センサーからなっており、その一般的な構造としては、軸受を密封するシール装置に併設して配置し、密封手段と回転数検出手段とを一体化した回転数検出装置付シールを構成しているものが開発され実用化に至っている。
以下、図面を参照しつつ詳述する。
【０００３】
このような従来例の一例を図面によつて説明すると、図８に示すように、弾性体製のシールリップ（１ａ）を持つシール環（１）が形成された補強環（２）へ、弾性体に強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）が取り付けられ、この磁性環（３）にパルスを発生させ、これを近接配備した回転数検出センサー（４、図１に図示）で感知検出している。
そして軸受（５ａ、５ｂ）の内部はその内輪（５ｂ）の周面へ摺接するシールリップ（１ａ）によって水分あるいは異物の侵入から守られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような回転数検出装置付シールは、前記強磁性材料を混合した磁性環（３）と、単に弾性体で形成されたシールリップ（１ａ）を有するシール環（１）との異なる特性を持った材料からなる二部材を一つの補強環（２）へ併設して固着形成しなければならないから下記に示すような複雑な工程を必要とする。
【０００５】
すなわち、前記したような異材質の成形においては、補強環（２）へシール環（１）を形成した後、予め所望の形状に形成しておいた磁性環（２）を接着剤を介して接着固着せしめるとか、あるいは型とプレス機を用いて二つの材料（１、及び３）を前記補強環（２）へ直接加硫成形せしめて接着固着する方法などがあり、前者では成形での容易性を有するが接着工程での接着剤塗布とか加熱接着等の手間において不利であって、また取り付け精度（偏心度）においても低いものとなっている。
また、後者の型をもって直接加硫成形せしめる方法は、一般的なコンプレッション成形（圧縮成形）では異材料であるので加硫時間とか加硫温度が異なっており、さらに材料生地の正確な計量が重要となるなど、極めて許容範囲の狭い成形方法となっている。
昨今ではこの不具合を避けるためにインジェクション成形（射出成形）が用いられるようになっており、ここでは材料の加硫時間に差があっても成形が可能で材料計量も射出圧力によって制御できるので容易であるが、反面金型及び成形機械が高価で、なおかつ高い成形技術を必要とするなど一般的に用いられる成形方法となり得ていない。
【０００６】
本発明はこのような欠点に鑑み、成形と組立が容易で回転数検出部の測定感知性能と密封性能とを飛躍的に向上せしめた車輪回転数検出装置を持つエンコーダ付シールを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明を図面に基づいて説明すると、図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７に示すように、自動車用ホィール等の軸受部（５ａ、５ｂ）の密封をなす弾性体と補強環からなったエンコーダ付シールであって、前記エンコーダ付シールは合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性体とハードフェライト等の強磁性材料を混合して形成した磁性環（３）を補強環（２ａ）の径方向面へ配備した磁性リング（６）と、フランジ部を持つ補強環（２ｂ）の周縁に合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性体でなるシールリップ（１ａ）を設けたシールリング（７）からなり、前記磁性リング（６）の磁性環（３）を前記シールリング（７）の外部側へ配置して一体的に嵌め合せ、これらを回転部材（ここでは外輪５ａ）へ装着せしめて前記磁性リング（６）の外部方向へ回転数検出センサー（４）を近接配備せしめたことを特徴としている。
【０００８】
また、図３、及び図４に示すように前記シールリング（７）のフランジ部の外側面へシール部（１ｂ）を形成し、前記磁性リング（６）が形成された補強環（２ａ）の内側面へ接触せしめたことも特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記した構造をもって下記に示す優れた作用をなす。
すなわち、軸受の回転側部材（図１では外輪５ａ）に装着固定されたエンコーダ付シールはパルスを発生する磁性リング（６）を径方向部であるその側面に配備し、その内側に一体的に嵌め合せたシールリング（７）によって軸受部（５ａ、５ｂ）の内部は外部から遮断された状態にあるので、外方からの水あるいは異物等の侵入から完璧に守られている。
ここでパルスを発生する磁性リング（６）と密封をなすシールリング（７）とは高効率で高精度な平易方法によってそれぞれが成形され、これが一体化された後組付けされるので、安価にしかも正確に取付けられて誤作動のない正確な回転数検出を長期間にわたって保証し得るものとなる。
【００１０】
【実施例】
本発明での強磁性材料を混合した弾性体からなる磁性環（３）は、焼入硬化形材料あるいは析出硬化形あるいは焼結形等の磁性粉体または粒体状磁性材料を合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性素材に混入せしめ、型内にて必要なら予め下地処理と接着剤の塗布された補強環（２ａ）へプレス加硫造形する。
その磁性環（３）の造形形状においては、補強環（２ａ）の径方向の平面部へ周状に配備するものであり、軸受部（５ａ）への前記補強環（２ａ）の取付け部においては円筒状部分を形成するのが望ましい。
【００１１】
一方、シールリング（７）の造形においては、補強環（２ｂ）へ合成ゴムあるいは合成樹脂等によってシールリップ（１ａ）を型形成し、その取付け部には補強環（２ｂ）へ円筒部とかあるいは図５に示すように強固な固定をなす押し広げ部（２ｃ）を形成するとか、またはその端部へ弾性材を介在させる形状などが採用できる。
【００１２】
これら磁性リング（６）とシールリング（７）との一体化にあっては、
前記磁性リング（６）の取付け円筒部と内方に位置するシールリング（７）の取付け部とを互いに嵌合せしめて一体化を図る。
これを示した図１、図２、図３、図４及び図６では磁性リング（６）へ設けた取付け円筒部へシールリング（７）に形成した取付け円筒部を嵌合固定し、こうして一体化されたエンコーダ付シールを回転側部材である外輪（５ａ）へ嵌合せしめて装着を完了している。
また、これとは逆に、図７に示すようにシールリング（７）の内周側へ磁性リング（６）を嵌合固定した後に該シールリング（７）を外輪（５ａ）へ嵌合せしめることもできる。
【００１３】
このエンコーダ付シールの一体化においては、図２、図３、図４及び図６に示したような磁性リング（６）の補強環（２ａ）の径方向内周面がシールリング（７）の補強環（２ｂ）に近接あるいは接触するような位置関係にある場合は、図３、及び図４に示すようにシールリング（７）の径方向部へ弾性体でなるシール部（１ｂ）を形成して補強環（２ａ）へ圧接せしめると互いの補強環（２ａ、２ｂ）の間部への水分の浸入が防げるものとなる。このシール部（１ｂ）はシールリップ（１ａ）から延長せしめて形成するのが製造コスト上から好ましく、図２に示すような平面的に突出して接するものから複数の凸条を持つもの（図示していない）、あるいは図４に示すような補強環（２ａ）の円筒部内周面へ接触するシール部（１ｂ）までその形状は要求される性能に応じて自由に選択することができる。
【００１４】
また、シールリング（７）の価格を低く抑えるために、図６に示すような単純構造のシールリング（７）を採用せしめ、これを複数個配備して要求される密封力を確保せしめることも可能である。この構造では汎用性にも優れるので製造コストを下げた有用なシール構造となる。
【００１５】
また、図５では磁性リング（６）を取付けるためにシールリング（７）の径方向途中部へ係合部（２１ｂ）を設けるとともに、該係合部（２１ｂ）へ磁性リング（６）の係合部（２１ａ、ここでは円筒部）を設けて互いに係合せしめる形状を採用しても良い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によると、強磁性材料を混合した磁性環（３）と、密封性能に優れる弾性体で形成されたシール環（１）との異なる特性を持った材料からなる二部材を最も効率の良い成形技術の平易な方法によってそれぞれ形成でき、これを嵌め合せるだけで一体化されたエンコーダ付シールが形成されこれが軸受へ固着されるから安価にしかも精度良く提供できる。
従って、成形と組立が容易で取付け精度が高いので回転数の測定感知性能と密封性を飛躍的に向上せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装着状態を示す一実施例の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を装着した断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明を用いない従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ シールリップ
１ｂ シール部
２ａ 補強環
２ｂ 補強環
３ 磁性環
４ 回転数検出センサー
５ 軸受部
５ａ 外輪
５ｂ 内輪
６ 磁性リング
７ シールリング
Claims (3)
- 自動車のホィール軸受部にあってその回転数の検出と密封とをなさしめる弾性体と補強環からなったエンコーダ付シールにおいて、
前記エンコーダ付シールは、弾性体と強磁性材料を混合して形成した磁性環を補強環の径方向面へ配備した磁性リングと、フランジ部を持つ補強環の周縁にシールリップを設けたシールリングからなり、
前記磁性リングの磁性環を前記シールリングの外部側へ配置してこれらを一体的に嵌め合せ、
これを回転部材に装着せしめて前記磁性リングの外方から回転数検出センサーを近接配備せしめたことを特徴としたエンコーダ付シール。 - 前記シールリングを複数個配備したことを特徴とした請求項１のエンコーダ付シール。
- 前記シールリングのフランジ部の外側面へシール部を形成し、前記磁性リングの形成された補強環の内側面へ接触せしめたことを特徴とした請求項１のエンコーダ付シール。
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