УПЛОТНЕНИЕ ПОДШИПНИКА Российский патент 2013 года по МПК F16C33/78 F16C41/00 F16J15/32 

Изобретение относится к уплотнению подшипника типа сальникового уплотнения, которое уплотняет подшипниковый узел автомобильных колес и имеет магнитный датчик положения для определения количества оборотов такого элемента вращающейся стороны, как колесо.

Уровень техники

Автомобильные колеса поддерживаются с возможностью вращения через подшипниковый узел, состоящий из тела качения, вставленного между внутренним кольцом и внешним кольцом. Пространство подшипникового узла, включающее тело качения, плотно уплотнено уплотнением подшипника, вставленным между внешним кольцом и внутренним кольцом, что препятствует утечке смазочного материала, которым заполнен подшипниковый узел, и проникновению грязи снаружи. Обычно используемое такое уплотнение подшипника является так называемым уплотнением подшипника типа сальникового уплотнения, в котором пылезащитное кольцо, выполненное с возможностью интегрирования с элементом вращающейся стороны (либо внутренним кольцом или внешним кольцом), объединено с элементом уплотняющей кромки, имеющим уплотняющую кромку, установленную с возможностью интегрирования с элементом неподвижной стороны (либо внутренним кольцом или внешним кольцом), и находящееся в упругом контакте со скольжением с пылезащитным кольцом.

Количество оборотов колес в последнее время стали определять для управления антиблокировочной тормозной системой (ABS, АБС) и системой управления тяги (TCS, СУТ) автомобильных колес. В автомобиле, в котором колеса установлены при помощи подшипникового узла, используя вышеупомянутое уплотнение подшипника сальникового типа уплотнения, применяют модуль определения количества оборотов, в котором предусмотрен кольцевой многополюсный магнит (магнитный датчик положения), намагниченный с образованием множества N полюсов и S полюсов поочередно в периферийном направлении с равным шагом на внешней поверхности пылезащитного кольца, при этом магнитный чувствительный элемент предусмотрен на неподвижной стороне (сторона корпуса автомобиля) так, что он обращен к магнитному датчику положения, причем количество оборотов колес определяется по изменению магнитного поля, которое сопровождает вращение (см. Патентные Документы 1 и 2).

На вращающейся стороне уплотнения подшипника согласно Патентной Литературе 1 и 2 имеется элемент уплотняющей кромки, при этом уплотняющая кромка выполнена с возможностью упругого контакта со скольжением с элементом сердечника, установленным и прикрепленным на неподвижной стороне. Более конкретно, в случае с уплотнением подшипника согласно Патентному Документу 2, внутреннее кольцо находится на вращающейся стороне, так, чтобы уплотняющая кромка вращающейся стороны, присоединенная к пылезащитному кольцу (кольцо крепления на вращающейся стороне), производила рассеивание посредством центробежной силы, таким образом, обеспечивая наилучшую уплотняющую способность. Поэтому, на пылезащитном кольце был недавно предусмотрен элемент уплотняющей кромки в случае с уплотнением подшипника типа сальникового уплотнения для уплотнения подшипника, в котором вращается внутреннее кольцо.

Список литературы

Патентные Документы

PTL 1: JP-A-9-257044

PTL 2: JP-A-2005-337345

Раскрытие изобретения

Техническая задача

В случае с уплотнением подшипника согласно Патентному Документу 2 на пылезащитном кольце предусмотрены уплотняющая кромка вращающейся стороны, выполненная из резинового упругого материала, и импульсное кольцо (соответствующее магнитному датчику положения или зубчатому колесу), выполненное из резинового упругого материала или материала синтетической смолы, смешанного с магнитным порошком. В случае, когда уплотняющая кромка вращающейся стороны и импульсное кольцо полностью интегрированы с пылезащитным кольцом, то невулканизированный материал, образующий уплотняющую кромку, и невулканизированный материал, включающий в себя магнитный порошок, и образующий импульсное кольцо, частично смешиваются во время процедуры формования, при этом точность определения вращения импульсного кольца может быть нарушена. Поэтому, согласно Патентному Документу 2, импульсное кольцо и уплотняющую кромку вращающейся стороны формируют отдельно. Однако участок формования и формуемая ширина импульсного кольца и уплотняющей кромки вращающейся стороны ограничены в связи с формой и функцией пресс-формы при их отдельном изготовлении. В частности, ширина импульсного кольца становится малой, при этом затруднена установка его положения относительно обращенного к нему магнитного чувствительного элемента.

В соответствии со структурой уплотнения подшипника согласно Патентному Документу 1, внешнее кольцо находится на вращающейся стороне, основной металл на стороне внешнего диаметра, имеющего уплотняющую кромку, и опорное кольцо, имеющее зубчатое колесо (соответствующее магнитному датчику положения или импульсному кольцу), подогнаны друг к другу, основной металл на стороне внутреннего диаметра подогнан к поверхности внутреннего диаметра внешнего кольца на вращающейся стороне, при этом уплотняющая кромка находится в упругом контакте со скольжением с основным металлом на стороне внутреннего диаметра неподвижной стороны. В этом случае элемент, поддерживающий уплотняющую кромку вращающейся стороны, и элемент, поддерживающий зубчатое колесо, являются отдельными элементами, так, что вышеупомянутые ограничения формования не действуют, при этом в значительной степени может быть обеспечена ширина формовки зубчатого колеса. Однако упругая сила скольжения уплотняющей кромки относительно основного металла на стороне внутреннего диаметра может быть ослаблена центробежной силой вращения, и может быть ухудшена уплотняющая способность вследствие расположения внешнего кольца на вращающейся стороне.

Настоящее изобретение предложено для решения упомянутых выше проблем и его задачей является создание уплотнения подшипника типа сальникового уплотнения, имеющего магнитный датчик положения для вращения внутреннего кольца, который может в значительной степени обеспечить крепление и ширину формования магнитного датчика положения.

Решение задачи

В соответствии с настоящим изобретением уплотнение подшипника типа сальникового уплотнения, используемое для подшипникового узла, поддерживающего с возможностью вращения элемент вращающейся стороны на стороне внутреннего кольца относительно элемента неподвижной стороны на стороне внешнего кольца, содержит первый элемент пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть, установленную на элемент вращающейся стороны, и часть внешнего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части первого элемента пылезащитного кольца; второй элемент пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть, установленную на цилиндрическую часть первого элемента пылезащитного кольца, и часть внешнего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части второго элемента пылезащитного кольца; элемент сердечника, имеющий цилиндрическую часть, установленную на элемент неподвижной стороны, и часть внутреннего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части элемента сердечника; элемент уплотняющей кромки неподвижной стороны, прикрепленный к элементу сердечника, уплотняющая кромка которого находится в упругом контакте со скольжением со вторым элементом пылезащитного кольца; элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны, прикрепленный ко второму элементу пылезащитного кольца, уплотняющая кромка которого находится в упругом контакте со скольжением с элементом сердечника; и кольцевой многополюсный магнит, присоединенный к части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца.

Кольцевой многополюсный магнит осуществляет функцию магнитного датчика положения, образующего часть устройства определения количества оборотов в комбинации с магнитным чувствительным элементом неподвижной стороны. Он включает в себя магнит, выполненный кольцевым и изготовленный из резины или смолы, включающей в себя магнитный порошок или кольцевой спеченный магнит, в котором множество N полюсов и S полюсов поочередно предусмотрены на равном шаге вдоль периферийного направления. Его прикрепляют при помощи адгезива на поверхность, противоположную части подшипника в части внешнего фланца первого пылезащитного кольца (поверхность, противоположная цилиндрической части), или на поверхность стороны части подшипника (поверхность на стороне цилиндрической части).

Часть внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и часть внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца контактируют друг с другом при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца. Таким образом, образуется зазор между внешней периферийной частью в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца. Элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны прикрепляют к внешней периферийной части в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца для удержания внешней периферийной части.

В этом случае, внешнюю периферийную часть в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца изгибают в продолженном направлении цилиндрической части второго элемента пылезащитного кольца, а именно, в сторону от части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца так, чтобы образовать изогнутую часть, при этом зазор образован изогнутой частью. С другой стороны, внешнюю периферийную часть в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца впрессовывают в цилиндрическую часть второго элемента пылезащитного кольца так, чтобы образовать прессованную тонкую часть, при этом зазор образован тонкой частью.

В соответствии с настоящим изобретением внешняя цилиндрическая часть второго элемента пылезащитного кольца далее продолжена от внешней периферийной части в части внешнего фланца так, чтобы образовать U-образный участок, при этом часть уплотняющей кромки элемента уплотняющей кромки неподвижной стороны находится в упругом контакте со скольжением с частью внутреннего диаметра внешней цилиндрической части.

В этом случае, кольцевая выступающая часть элемента уплотняющей кромки вращающейся боковой части упруго деформирована частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и находится в контакте под давлением при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением первый элемент пылезащитного кольца выполнен из немагнитного материала, кольцевой многополюсный магнит предусмотрен на поверхности стороны цилиндрической части в части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца, а также магнит размещен между частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца.

Предпочтительные результаты изобретения

В случае с уплотнением подшипника в соответствии с настоящим изобретением уплотняющая кромка элемента уплотняющей кромки неподвижной стороны, прикрепленного к элементу сердечника, установленному на элементе неподвижной стороны на стороне внешнего кольца, находится в упругом контакте со скольжением со вторым элементом пылезащитного кольца, при этом уплотняющая кромка элемента уплотняющей кромки вращающейся стороны, прикрепленного ко второму элементу пылезащитного кольца, находится в упругом контакте со скольжением с элементом сердечника неподвижной стороны, так, чтобы функция уплотнения подшипникового узла могла быть сохранена путем упругого контакта со скольжением этих уплотняющих кромок. В частности, действие рассеивания происходит на уплотняющей кромке вращающейся стороны посредством центробежной силы, сопровождаемой вращением внутреннего кольца, что эффективно препятствует попаданию пыли и грязи в подшипниковый узел. Кроме того, упругая скользящая сила уплотняющей кромки вращающейся стороны, приложенная к элементу сердечника неподвижной стороны, возрастает из-за центробежной силы, таким образом, дополнительно улучшая уплотняющую функцию. Часть внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца прикрепляют к кольцевому многополюсному магниту, при этом элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны выполнен с возможностью прикрепления ко второму элементу пылезащитного кольца так, что при прикреплении кольцевого многополюсного магнита к первому элементу пылезащитного кольца путем формования не происходит ограничение элементом уплотняющей кромки вращающейся стороны, размер ширины части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца может эффективно использоваться, как пространство крепления кольцевого многополюсного магнита, при этом в значительной степени может быть получена формованная ширина кольцевого многополюсного магнита. Поэтому, может быть соответственно развита сила магнитного поля кольцевого многополюсного магнита, и в случае, когда кольцевой многополюсный магнит образован как магнитный датчик положения, и магнитный чувствительный элемент выполнен с возможностью обращения к датчику положения для образования части модуля определения вращения, то каждое расположение магнитного датчика положения и магнитного чувствительного элемента может быть улучшено, и увеличена конструкторская гибкость модуля определения вращения.

Согласно настоящему изобретению, при установке первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца, при этом часть внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и часть внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца находятся в контакте друг с другом, жесткость функциональных частей пылезащитного кольца увеличивается за счет первого и второго элементов пылезащитного кольца. В этом случае, при образовании зазора между внешней периферийной частью в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца, и креплении элемента уплотняющей кромки вращающейся стороны так, чтобы удерживать внешнюю периферийную часть относительно части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца, часть элемента уплотняющей кромки вращающейся стороны фактически продолжается вокруг зазора, и элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны твердо прикреплен ко второму элементу пылезащитного кольца, таким образом, сохраняя устойчивую уплотняющую способность также благодаря центробежной силе вращения. При образовании зазора изогнутой частью, в которой внешняя периферийная часть в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца изогнута или образована с тонкой частью, в которую впрессована внешняя периферийная часть в части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца, можно легко получить зазор. Кроме того, такой зазор действует как разгрузка для сжатия элемента уплотняющей кромки вращающейся стороны, когда части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и вторых элементов пылезащитного кольца находятся в контакте друг с другом при их объединении, таким образом, предпочтительно, сохраняя уплотняющую функцию объединенной части.

В случае, если участок второго элемента пылезащитного кольца, дополнительно предусмотренный с внешней цилиндрической частью, является U-образным, и часть уплотняющей кромки элемента уплотняющей кромки неподвижной стороны находится в упругом контакте со скольжением с частью внутреннего диаметра внешней цилиндрической части, фактическая область упругого контакта со скольжением элемента уплотняющей кромки неподвижной стороны со вторым элементом пылезащитного кольца становится широкой, таким образом, улучшая уплотняющую способность и увеличивая свободу проектирования уплотняющей кромки неподвижной стороны.

В соответствии с настоящим изобретением, в случае, если у элемента уплотняющей кромки вращающейся стороны имеется кольцевая выступающая часть и первый элемент пылезащитного кольца и второй элемент пылезащитного кольца установлены, то выступающая часть сжимается путем упругой деформации, так, что установленная часть первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца уплотнена путем упругого давления на поверхность, таким образом, предотвращая проникновение грязи в установленную часть и получая надежный модуль определения вращения. В частности, при образовании зазора, разгрузка во время сжатия, сопровождающего упругую деформацию выступающей части, обеспечивается зазором, и уплотняющая способность установленной части первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца может быть предпочтительно сохранена.

Кроме того, если первый элемент пылезащитного кольца выполнен из немагнитного материала и кольцевой многополюсный магнит размещен между частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца, то кольцевой многополюсный магнит защищен первым элементом пылезащитного кольца. В случае, если уплотнение подшипника согласно настоящему изобретению используется для подшипникового узла автомобиля, то он подвергается воздействию неблагоприятных внешних условий, в которых он интенсивно поражается пылью и грязью. Однако кольцевой многополюсный магнит защищен первым пылезащитным кольцом, таким образом предотвращая повреждение магнита и поддерживая функцию в качестве магнитного датчика положения в течение долгого времени. Кроме того, первый элемент пылезащитного кольца выполнен из немагнитного материала, и когда модуль определения вращения образован обращенным к нему магнитным чувствительным элементом, функция определения магнитного изменения не может быть ухудшена.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вертикальный вид в разрезе одного варианта осуществления подшипникового узла, собранного с уплотнением подшипника в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показан увеличенный вид части «X» по фиг.1.

На фиг.3 показан вид в разрезе модифицированного варианта осуществления уплотнения подшипника.

На фиг.4 показан вид в разрезе другого варианта осуществления уплотнения подшипника по фиг.2.

На фиг.5 показан вид в разрезе еще другого варианта осуществления уплотнения подшипника по фиг.3.

На фиг.6 показан вид в разрезе еще другого варианта осуществления уплотнения подшипника по фиг.3.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на чертежи. На фиг.1 показан вертикальный вид в разрезе одного варианта осуществления подшипникового узла, собранного с уплотнением подшипника в соответствии с настоящим изобретением, на фиг.2 показан увеличенный вид части «X» по фиг.1, и на фиг.3-6 показаны виды в разрезе модифицированного варианта осуществления уплотнения подшипника.

На фиг.1 показан один пример поддерживающей структуры автомобильных колес с узлом 1 подшипника качения. Колесо с шиной (не показано) прикрепляют к фланцу 2a ступицы в ступице 2A, образующей внутреннее кольцо (элемент вращающейся стороны) 2 с болтом 2b. Ведущий вал (не показан) посажен на шлицах в отверстие 2 c шлицевого вала, образованное в ступице 2A, при этом сила привода вращения ведущего вала передается к колесам с шиной. Ступица 2A образует внутреннее кольцо 2 вместе с элементом 2B внутреннего кольца. Внешнее кольцо (элемент неподвижной стороны) 3 прикреплен к автомобильной подвеске (не показана) корпуса автомобиля. Два ряда элементов качения (шарики) 4… вставлены между внешним кольцом 3 и внутренним кольцом 2 и удерживаются держателем 4а. Элементы качения 4 качения и каждая орбитальная поверхность, образованная на внутреннем кольце 2 и внешнем кольце 3, содержит часть 1А подшипника, при этом внутреннее кольцо 2 поддерживается с возможностью вращения относительно внешнего кольца 3 через часть 1А подшипника. За пределами осевого направления орбитальной поверхности двух рядов элементов 4 качения (шарик), а именно обеих боковых сторон осевого направления части 1A подшипника, уплотнительные кольца (уплотнение подшипника) 5, 6 установлены с возможностью прижатия и крепления между внешним кольцом 5 и внутренним кольцом 2 для предотвращения утечки смазочного материала (как смазка), которым заполнена часть качения (зазор в подшипнике) элементов качения 4 или предотвращения проникновения снаружи грязной воды и грязи. Магнитный чувствительный элемент 13 предусмотрен на внешнем кольце 3 или корпуса автомобиля (элемент неподвижной стороны) так, чтобы он был обращен к кольцу 6 уплотнения на стороне корпуса автомобиля, при этом магнитный чувствительный элемент 13 и кольцевой многополюсный магнит (магнитный датчик положения) 12, ниже, образуют модуль 14 определения вращения для определения скорости вращения и угла вращения колеса с шиной (см. фиг.2).

На фиг.2 показан увеличенный вид в разрезе установочной части кольца 6 уплотнения на стороне корпуса автомобиля. Кольцо 6 уплотнения содержит первый элемент 7 пылезащитного кольца, имеющий круговую часть 7a, установленную за одно целое на внешней периферии (поверхность внешнего диаметра) элемента внутреннего кольца (элемент вращающейся стороны) 2B и часть внешнего фланца (в дальнейшем - первая часть фланца пылезащитного кольца) 7b, продолженную от одного конца цилиндрической части (в дальнейшем - первая цилиндрическая часть пылезащитного кольца) 7a; второй элемент 8 пылезащитного кольца, имеющий круговую часть 8a, установленную за одно целое на внешней периферии (поверхность внешнего диаметра) первой цилиндрической части 7a пылезащитного кольца, и часть внешнего фланца (в дальнейшем - вторая часть фланца пылезащитного кольца) 8b, продолженную от одного конца цилиндрической части (в дальнейшем как вторая цилиндрическая часть пылезащитного кольца) 8a; и элемент 9 сердечника, имеющий круговую часть 9a, установленную за одно целое на внутренней периферии (поверхность внутреннего диаметра) внешнего кольца (элемент неподвижной стороны) 3, и часть внутреннего фланца (в дальнейшем - часть фланца элемента сердечника) 9b, продолжающуюся от одного конца цилиндрической части (в дальнейшем - цилиндрическая часть элемента сердечника) 9a. Элемент 9 сердечника прикреплен к элементу 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны, имеющему уплотняющие кромки 10a, 10b, находящиеся в упругом контакте со скольжением со вторым элементом 8 пылезащитного кольца. Второй элемент 8 пылезащитного кольца прикреплен к элементу 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны, имеющему уплотняющие кромки 11a, 11b, находящиеся в упругом контакте со скольжением с элементом 9 сердечника. Кольцевой многополюсный магнит (магнитный датчик положения) 12 предусмотрен на стороне корпуса автомобиля (боковая сторона магнитного чувствительного элемента 13) первой части 7b фланца пылезащитного кольца. Соответственно, сконструировано уплотнение подшипника типа сальникового уплотнения с магнитным датчиком положения.

Направление формирования первой цилиндрической части 7a пылезащитного кольца и второй цилиндрической части 8a пылезащитного кольца относительно частей 7b, 8b фланца соответственно является одним и тем же, и первая и вторая цилиндрические части пылезащитного кольца установлены и интегрированы в такое положение, в котором последний установлен на предыдущий, и первая цилиндрическая часть 7a пылезащитного кольца установлена и интегрирована с поверхностью внешнего диаметра элемента 2B внутреннего кольца при таких условиях. Внешняя периферийная часть второй части 8b фланца пылезащитного кольца изогнута под углом от 30° до 60° в направлении стороны второй цилиндрической части 8a пылезащитного кольца для образования изогнутой части 8c в направлении в сторону от части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца, который образует неподвижное основание элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны. Зазор 8d образован изогнутой частью 8c между внешней периферийной частью первой части 7b фланца пылезащитного кольца и второй частью 8b фланца пылезащитного кольца, а первая часть 7b фланца пылезащитного кольца и вторая часть 8b фланца пылезащитного кольца зацеплены. Кольцевой многополюсный магнит 12 включает в себя магнит, выполненный кольцевым и изготовленный из резины или смолы, включающей в себя магнитный порошок или кольцевой спеченный магнит, в котором предусмотрено множество N полюсов и S полюсов поочередно через равный шаг вдоль периферийного направления. На чертеже показан резиновый магнит, прикрепленный за одно целое к первому элементу 7 пылезащитного кольца при формовании вулканизацией так, что он установлен во внешнюю периферийную часть на стороне корпуса автомобиля первой части 7b фланца пылезащитного кольца. Кольцевой многополюсный магнит 12, прикрепленный к стороне корпуса автомобиля первой части 7b фланца пылезащитного кольца, обращен и близко примыкает к поверхности определения магнитного чувствительного элемента 13, предусмотренного на неподвижной стороне, таким образом, образуя часть модуля 14 определения вращения для определения количества оборотов и угла вращения колес путем определения изменения магнитного поля, сопутствующего вращению кольцевого многополюсного магнита 12.

Элемент 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны и элемент 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны выполнены из упругого материала, как резина, и имеют уплотняющие кромки 10a, 10b и уплотняющие кромки 11a, 11b, как упомянуто выше, установленные и интегрированные с элементом 9 сердечника и вторым элементом 8 пылезащитного кольца. Элемент 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны прикреплен так, чтобы закрыть внутреннюю периферийную часть в части 9b фланца элемента сердечника и закрыть всю поверхность стороны части 1A подшипникового узла (противоположная поверхность корпусу автомобиля). Кольцевая выступающая часть 10c, как и так называемая часть выступа, образована на наиболее удаленной периферийной части, при этом выступающая часть 10c упруго сжата при установке на поверхность внутреннего диаметра внешнего кольца 3 и уплотняет пространство с поверхностью внутреннего диаметра внешнего кольца 3 путем давления упругой поверхности. Уплотняющие кромки 10a, 10b образованы как радиальное манжетное уплотнение так, чтобы они находились в упругом контакте со скольжением с поверхностью внешнего диаметра второй цилиндрической части 8a пылезащитного кольца и предотвращали утечку смазки (не показана), которой заполнена часть 1A подшипника.

Элемент 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны установлен так, чтобы удерживать изогнутую часть 8c, образованную на внешней периферийной части второй части 8b фланца пылезащитного кольца, с возможностью размещения ее части в зазоре 8d, при этом кольцевая выступающая часть (часть выступа) 11c образована в месте, которое находится в контакте с первой частью 7b фланца пылезащитного кольца. Кольцевая выступающая часть 11c выполнена с возможностью упругого сжатия и находится в контакте под давлением с первой частью 7b фланца пылезащитного кольца путем упругой деформации при объединении первого элемента 7 пылезащитного кольца и второго элемента 8 пылезащитного кольца. Установленная часть первого элемента 7 пылезащитного кольца и второго элемента 8 пылезащитного кольца уплотнены посредством прижимного контакта, сопутствующего такой упругой деформации, таким образом, предотвращая проникновение грязи и слякоти в установленные части. Внешняя периферийная часть изогнута под углом от 30° до 60° во второй цилиндрической части 8a пылезащитного кольца, как упомянуто выше, таким образом обеспечивается разгрузка (зазор) 8d резинового материала между изогнутой частью и первой частью 7b фланца пылезащитного кольца при упругом сжатии кольцевой выступающей части 11b, таким образом, плавно выполняя указанную выше упругую деформацию. Кроме того, если изогнутая часть 8c выполнена с возможностью такого крепления, чтобы удерживать элемент 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны, то может быть увеличена прочность фиксации элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны.

Уплотняющая кромка 11a из числа уплотняющих кромок 11a, 11b, образующих элемент 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны, образована как радиальное манжетное уплотнение, которое находится в упругом контакте со скольжением с поверхностью внутреннего диаметра цилиндрической части 9a элемента сердечника, и уплотняющая кромка 11b образована как осевая кромка (кромка стороны), которая находится в упругом контакте со скольжением с боковой частью корпуса автомобиля части 9b фланца элемента сердечника. Эти уплотняющие кромки 11a, 11b предотвращают проникновение грязи и слякоти в уплотнение 6 подшипника из лабиринта «r» между поверхностью внутреннего диаметра цилиндрической части 9a элемента сердечника и внешней периферийной частью кольцевого многополюсного магнита 12. В частности, уплотняющие кромки 11a, 11b вращаются одновременно с вращением внутреннего кольца 2, так, чтобы рассеивающая функция была вызвана центробежной силой, и мог бы быть более эффективно достигнут эффект предотвращения попадания грязи. Кроме того, уплотняющая кромка 11a прочно запрессована на поверхности внутреннего диаметра цилиндрической части 9a элемента сердечника вращательной центробежной силой для достижения лучшей уплотняющей функции.

В соответствии со структурой подшипникового узла 1, как упомянуто выше, колеса (не показаны) и внутреннее кольцо 2 поддерживаются с возможностью вращения относительно внешнего кольца 3 через часть 1A подшипника. Первый элемент 7 пылезащитного кольца, второй элемент 8 пылезащитного кольца и кольцевой многополюсный магнит 12, прикрепленный к первому элементу 7 пылезащитного кольца, вращаются по оси при вращении колес и внутреннего кольца 2. Магнитное изменение N-полюса и S-полюса, сопутствуемое вращением кольцевого многополюсного магнита 12, определяется магнитным чувствительным элементом 13, и скорость вращения и угол вращения колес вычисляются на основании определяемой информации.

Кольцевой многополюсный магнит 12 присоединен за одно целое к стороне корпуса автомобиля первой части 7b фланца пылезащитного кольца первого элемента 7 пылезащитного кольца, и вся поверхность стороны корпуса автомобиля первой части 7b фланца пылезащитного кольца может быть поверхностью крепления кольцевого многополюсного магнита 12. Поэтому, формованная ширина кольцевого многополюсного магнита 12 может быть увеличена для развития соответственно силы магнитного поля кольцевого многополюсного магнита 12. В частности, внешний диаметр первой части 7b фланца пылезащитного кольца может быть увеличен насколько возможно при прикреплении лабиринта «r». Поэтому, может быть в значительной степени получена поверхность крепления кольцевого многополюсного магнита 12, не ограниченная элементом 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны. Если магнитный чувствительный элемент 13 выполнен с возможностью обращения к кольцевому многополюсному магниту 12 и образования модуля 14 определения количества оборотов, кольцевой многополюсный магнит 12 как магнитный датчик положения и магнитный чувствительный элемент 13 легко устанавливаются друг относительно друга, и улучшается уровень проектирования модуля 14 определения количества оборотов. Кроме того, если внешний диаметр первой части 7b фланца пылезащитного кольца выполнен большего размера, чем внешний диаметр второй части 8b фланца пылезащитного кольца, то может быть соответственно получена часть крепления элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны ко второй части 8b фланца пылезащитного кольца.

Уплотнение 6A подшипника по фиг.3 является модифицированным вариантом осуществления уплотнения 6 подшипника по фиг.2, и структуры элемента 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны и элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны являются разными. А именно, уплотняющая кромка 10d элемента 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны, как осевая (боковая) кромка, находится в упругом контакте со скольжением с поверхностью стороны части 1A подшипникового узла второй части 8b фланца пылезащитного кольца в дополнение к уплотняющим кромкам 10a, 10b, наподобие радиального манжетного уплотнения, как упомянуто выше. В элементе 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны не имеется уплотняющей кромки 11b, наподобие вышеописанной осевой кромки, а только уплотняющая кромка 11a, как радиальное манжетное уплотнение. Такая разница между уплотняющими кромками элементов 10, 11 уплотняющей кромки зависит от технических требований подшипникового узла 1, размера области применения (пространство крепления) и т.п. и может быть выборочно применена как предмет проектирования.

Другие структуры и результаты такие же, как и на фиг.2, и общие части имеют те же ссылочные позиции, пояснения которых пропущены.

Уплотнение 6B подшипника по фиг.4 является модифицированным вариантом осуществления уплотнения 6 подшипника по фиг.2. В соответствии со структурой уплотнения 6B подшипника внешняя периферийная часть второй части 8b фланца пылезащитного кольца запрессована во вторую цилиндрическую часть 8a пылезащитного кольца от стороны установленной части (боковая сторона корпуса автомобиля) так, чтобы образовать тонкую часть 8e, при этом зазор 8d образован тонкой частью 8e между внешней периферийной частью первой части 7b фланца пылезащитного кольца и второй частью 8b фланца пылезащитного кольца, в котором объединены первая часть 7b фланца пылезащитного кольца и вторая часть 8b фланца пылезащитного кольца. Тонкая часть 8e образована как основание крепления элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны, как упомянуто выше, и уплотняющая кромка 11 вращающейся стороны прикреплена так, чтобы удерживать тонкую часть 8e, образованную на внешней периферийной части второй части 8b фланца пылезащитного кольца, и обеспечивать возможность вхождения части его в зазор 8d. Кольцевая выступающая часть (часть выступа) 11c образована на месте, которое находится в контакте с первой частью 7b фланца пылезащитного кольца, как упомянуто выше.

Также, в этом случае, зазор 8d функционирует, как разгрузка резинового материала при упругом сжатии кольцевой выступающей части 11c при установке и объединении первого пылезащитного кольца 7b и второго пылезащитного кольца 8b. Кроме того, прочность фиксации части 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны также увеличивается путем крепления элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны с возможностью удержания на тонкой части 8e. Тонкая часть 8e образована таким образом, что внешняя периферийная часть второй части 8b фланца пылезащитного кольца запрессована в боковую сторону второй цилиндрической части 8a прорези пылезащитного кольца от стороны установленной части, при этом тонкая часть 8e образована как вкладыш в центробежном направлении, таким образом, ограничивая чрезмерную разгрузку резинового материала. Поэтому, может быть соответственно развита уплотняющая способность путем противодействующей силы, вызванной упругим сжатием кольцевой выступающей части 11c.

Образование зазора 8d изогнутой частью 8c или тонкой частью 8e зависит от формы кольцевой выступающей части 11c и материала резины и соответственно принимается как предмет проектирования. Если изогнутая часть 8c образована процессом сгибания, то возникают некоторые проблемы накапливания напряжения при изгибе во время процесса сгибания, и деформация при изгибе вызывается силой противодействия уплотняющей части. С другой стороны, когда она образована с тонкой частью 8e, допустимость разгрузки резинового материала и сохранение уплотняющей способности легко уравновешиваются, таким образом получая преимущество проектирования.

Другие структуры и результаты такие же, как и на фиг.2, и общие части имеют те же самые ссылочные позиции, пояснение которых пропущены.

Уплотнение 6C подшипника по фиг.5 является дополнительным модифицированным вариантом осуществления уплотнения 6 подшипника по фиг.2. В соответствии со структурой уплотнения 6C подшипника в этом варианте осуществления второй элемент 8 пылезащитного кольца дополнительно предусмотрен с внешней цилиндрической частью 8f, продолженной от внешней периферийной части второй части 8b фланца пылезащитного кольца, при этом ее участок является U-образным. Уплотняющая кромка 10e (радиальное манжетное уплотнение) элемента 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны находится в упругом контакте со скольжением с частью внутреннего диаметра внешней цилиндрической части 8f в дополнение к уплотняющим кромкам (радиальное манжетное уплотнение) 10a, 10b, как упомянуто выше. Уплотняющая кромка (радиальное манжетное уплотнение) 11a элемента 11 уплотняющей кромки вращающейся стороны находится в упругом контакте со скольжением с частью внутреннего диаметра цилиндрической части 9a элемента сердечника. Внешняя цилиндрическая часть 8f таким образом соединена со вторым элементом 8 пылезащитного кольца, и может быть обеспечена в значительной степени фактическая область контакта со скольжением уплотняющих кромок 10a, 10b, 10e элемента 10 уплотняющей кромки неподвижной стороны, таким образом увеличивая свободу конструирования уплотняющей кромки.

Следует понимать, что дополнительно предусмотрена осевая кромка, находящаяся в упругом контакте со скольжением со второй частью 8b фланца пылезащитного кольца. Другие структуры и результаты такие же, как и на фиг.2, и у общих частей имеются те же ссылочные позиции, пояснения которых пропущены.

Уплотнение 6D подшипника по фиг.6 является модифицированным вариантом осуществления уплотнения 6 подшипника по фиг.2. В соответствии со структурой уплотнения 6D подшипника в этом варианте осуществления первый элемент 7 пылезащитного кольца выполнен из немагнитного материала, кольцевой многополюсный магнит 12 предусмотрен на поверхности стороны части 1A подшипника первой части 7b фланца пылезащитного кольца (поверхность на стороне первой цилиндрической части 7a пылезащитного кольца), и выполнен с возможностью размещения между первой частью 7b фланца пылезащитного кольца и второй частью 8b фланца пылезащитного кольца при установке первого элемента 7 пылезащитного кольца и второго элемента 8a пылезащитного кольца. Таким образом, намагниченная поверхность кольцевого многополюсного магнита 12 закрыта первой частью 7b фланца пылезащитного кольца, таким образом, препятствуя попаданию грязи и пыли и повреждению. В частности, в случае подшипникового узла автомобиля уплотнение подшипника подвергается воздействию неблагоприятных внешних условий, поэтому его наличие является эффективным для определения количества оборотов с высокой точностью. Кроме того, первый элемент 7 пылезащитного кольца, имеющий защитную функцию, выполнен из немагнитного материала, поэтому определение магнитного изменения через первый элемент 7 пылезащитного кольца не нарушается.

Кроме того, в соответствии со структурой первого элемента 7 пылезащитного кольца в каждом варианте осуществления по фиг.2-5, кольцевой многополюсный магнит 12 предусмотрен так, что он открыт на поверхности стороны корпуса автомобиля первой части 7b фланца пылезащитного кольца, так, что первый элемент 7 пылезащитного кольца необязательно должен быть выполнен из немагнитного материала. Если, его наоборот выполняют как магнитный материал, то может быть увеличено направление магнитной индукции к магнитному чувствительному элементу 13 (см. фиг.2) от намагниченной поверхности, что является предпочтительным.

Другие структуры и результаты являются такими же, как и на фиг.2, и у общих частей имеются те же ссылочные позиции, пояснения которых пропущены.

В указанных выше вариантах осуществления зазор 8d образован с изогнутой частью 8c или тонкой частью 8e; однако, не ограничивается ими, и может быть образован с другим средством. Варианты осуществления применимы к подшипниковому узлу, поддерживающему автомобильные колеса, однако, уплотнение подшипника согласно настоящему изобретению может использоваться для подшипникового узла, для которого необходимо другое определение количества оборотов. Кроме того, подшипниковый узел 1 состоит из внутреннего кольца 2 вращающейся стороны и внешнего кольца 3 неподвижной стороны согласно указанным выше вариантам осуществления, однако, настоящее изобретение может использоваться, если боковая сторона внутреннего кольца непосредственно образована на вращающемся ведущем валу.

Список ссылочных позиций

1 подшипниковый узел

2 внутреннее кольцо (элемент вращающейся стороны)

3 внешнее кольцо (элемент неподвижной стороны)

6, 6A-6D уплотнение подшипника (уплотняющее кольцо)

7 первый элемент пылезащитного кольца

7a первая цилиндрическая часть пылезащитного кольца

7b первая часть фланца пылезащитного кольца (часть внешнего фланца)

8 второй элемент пылезащитного кольца

8a вторая цилиндрическая часть пылезащитного кольца

8b вторая часть фланца пылезащитного кольца (часть внешнего фланца)

8c изогнутая часть

8d зазор

8e тонкая часть

8f внешняя цилиндрическая часть

9 элемент сердечника

9a цилиндрическая часть элемента сердечника

9b часть фланца элемента сердечника

10 элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны

10a, 10b,10d, 10e уплотняющая кромка

11 часть уплотняющей кромки вращающейся стороны

11a, 11b уплотняющая кромка

12 кольцевой многополюсный магнит (магнитный датчик положения)

Изобретение относится к уплотнению подшипника типа сальникового уплотнения, которое уплотняет подшипниковый узел автомобильных колес и имеет магнитный датчик положения для определения количества оборотов такого элемента вращающейся стороны, как колесо. Уплотнение подшипника содержит первый элемент (7) пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть (7а), установленную на элементе вращающейся стороны (элементе внутреннего кольца (2)), и часть внешнего фланца (7b), продолженную от одного конца цилиндрической части первого элемента (7а), второй элемент (8) пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть (8а), установленную на часть (7а), и часть внешнего фланца (8b), продолженную от одного конца части (8а), элемент (9) сердечника, имеющий цилиндрическую часть (9а), установленную на элементе неподвижной стороны (элементе внешнего кольца (3)), и часть внутреннего фланца (9b), продолженную от одного конца части (9а), элемент (10) уплотняющей кромки неподвижной стороны, прикрепленный к элементу (9) сердечника и имеющий уплотняющую кромку (10а), находящуюся в упругом контакте со скольжением с элементом (8), элемент (11) уплотняющей кромки вращающейся стороны, прикрепленный к элементу (8) и имеющий уплотняющую кромку (11а), находящуюся в упругом контакте со скольжением с элементом (9) сердечника, и кольцевой многополюсный магнит (12), присоединенный к части внешнего фланца (7b). Элемент (7) имеет часть внешнего фланца, внешний диаметр которой больше диаметра части внешнего фланца элемента (8). Магнит (12) присоединен к части (7а) элемента (7) так, что его конец в радиальном направлении охватывает внешнюю периферийную часть части (7а) элемента (7). Технический результат: создание уплотнения подшипника типа сальникового уплотнения, имеющего магнитный датчик положения для вращения внутреннего кольца, который может в значительной степени обеспечить крепление и ширину формования магнитного датчика положения. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Уплотнение подшипника типа сальникового уплотнения, используемое для подшипникового узла, поддерживающего с возможностью вращения элемент вращающейся стороны на стороне внутреннего кольца относительно элемента неподвижной стороны на стороне внешнего кольца, при этом уплотнение подшипника содержит: первый элемент пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть, установленную на элементе вращающейся стороны, и часть внешнего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части первого элемента пылезащитного кольца; второй элемент пылезащитного кольца, имеющий цилиндрическую часть, установленную на цилиндрической части первого элемента пылезащитного кольца, и часть внешнего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части второго элемента пылезащитного кольца; элемент сердечника, имеющий цилиндрическую часть, установленную на элементе неподвижной стороны, и часть внутреннего фланца, продолженную от одного конца цилиндрической части элемента сердечника; элемент уплотняющей кромки неподвижной стороны, прикрепленный к элементу сердечника и имеющий уплотняющую кромку, находящуюся в упругом контакте со скольжением со вторым элементом пылезащитного кольца; элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны, прикрепленный ко второму элементу пылезащитного кольца и имеющий уплотняющую кромку, находящуюся в упругом контакте со скольжением с элементом сердечника; и кольцевой многополюсный магнит, присоединенный к части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца, при этом первый элемент пылезащитного кольца имеет часть внешнего фланца, внешний диаметр которой больше диаметра части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца, причем кольцевой многополюсный магнит присоединен к части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца так, что его конец в радиальном направлении охватывает внешнюю периферийную часть части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца.

2. Уплотнение по п.1, в котором: часть внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и часть внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца находятся в контакте друг с другом при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца; посредством чего зазор образуется между внешней периферийной частью части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца; при этом элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны прикреплен к внешней периферийной части части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца так, чтобы удерживать внешнюю периферийную часть.

3. Уплотнение по п.2, в котором на внешней периферийной кромке части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца имеется изогнутая часть, продолжающаяся к цилиндрической части второго элемента пылезащитного кольца, посредством чего образован зазор.

4. Уплотнение по п.2, в котором на внешней периферийной кромке части внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца имеется впрессованная тонкая часть, посредством которой образован зазор.

5. Уплотнение по п.1, в котором второй элемент пылезащитного кольца дополнительно имеет внешнюю цилиндрическую часть, продолженную от внешней периферийной части части внешнего фланца с образованием U-образного участка, а часть уплотняющей кромки элемента уплотняющей кромки неподвижной стороны находится в упругом контакте со скольжением с частью внутреннего диаметра внешней цилиндрической части.

6. Уплотнение по любому из пп.1-5, в котором элемент уплотняющей кромки вращающейся стороны имеет кольцевую выступающую часть, упругодеформированную частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и находящуюся в контакте под давлением при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца.

7. Уплотнение по п.1, в котором первый элемент пылезащитного кольца выполнен из немагнитного материала, при этом кольцевой многополюсный магнит предусмотрен на поверхности стороны цилиндрической части части внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и также расположен между частью внешнего фланца первого элемента пылезащитного кольца и частью внешнего фланца второго элемента пылезащитного кольца при объединении первого элемента пылезащитного кольца и второго элемента пылезащитного кольца.