(57)【要約】【課題】 センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができるセンサ付きシール装置およびそれを用いた転がり軸受装置を提供する。【解決手段】  固定側シール部材8の芯金51は、車体側軌道部材3に嵌合固定された円筒部54と、弾性シール53が設けられている内向きフランジ部55とを有している。回転側シール部材9は、車輪側軌道部材4に嵌合固定された円筒部56および固定側シール部材8の軸方向外側に位置する外向きフランジ部57からなる。センサ11は、芯金51のフランジ部55よりも軸方向内側に樹脂モールドされており、回転側シール部材9のフランジ部57は、固定側シール部材8の軸方向外側に位置させられ、弾性シール53は、芯金51のフランジ部55に設けられて回転側シール部材9に摺接させられている。芯金51と樹脂部材52との境界部分の所要箇所に、シール手段としての液状ガスケット66が設けられている。【選択図】    図２
2006029529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材に嵌合固定される芯金および芯金に取り付けられた弾性シールを有している固定側シール部材と、回転部材に嵌合固定される円筒部および円筒部の軸方向端部に連なって固定側シール部材に向かってのびるフランジ部を有する回転側シール部材と、固定側シール部材に設けられたセンサと、回転側シール部材に設けられた着磁体とからなり、センサと着磁体とが軸方向に対向させられているセンサ付きシール装置において、
固定側シール部材の芯金は、軸方向内側部分が固定部材に嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向外側端部に設けられて回転側シール部材に向かってのびるフランジ部とを有し、センサは、芯金のフランジ部よりも軸方向内側に樹脂モールドされており、回転側シール部材のフランジ部は、固定側シール部材の軸方向外側に位置させられ、弾性シールは、芯金のフランジ部に設けられて回転側シール部材に摺接させられていることを特徴とするセンサ付きシール装置。
【請求項２】
芯金と樹脂部材との境界部分の所要箇所に、シール手段が設けられていることを特徴とする請求項１のセンサ付きシール装置。
【請求項３】
シール手段は、芯金のフランジ部よりも軸方向内側にある樹脂部分と芯金との接触部分に設けられた液状ガスケットである請求項２のセンサ付きシール装置。
【請求項４】
シール手段は、芯金と樹脂との間に介在された接着剤層である請求項２のセンサ付きシール装置。
【請求項５】
芯金の円筒部は、固定部材に嵌合固定される小径部、および小径部の軸方向外側に段差部を介して連なる大径部からなり、芯金のフランジ部は大径部の軸方向外側端部に設けられており、芯金の円筒部の段差部と樹脂部材との間および芯金のフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられている請求項２のセンサ付きシール装置。
【請求項６】
弾性シールが設けられている芯金のフランジ部と固定部材に嵌合固定される芯金の円筒部とは、円筒部の軸方向外側端部とフランジ部との間に樹脂充填間隙を有する別部材とされており、芯金の円筒部の軸方向外側端部に、回転部材と反対側に折り曲げられた折曲げ部が一体に形成されて、芯金の折曲げ部と樹脂部材との間および弾性シールが設けられているフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられている請求項２のセンサ付きシール装置。
【請求項７】
固定輪、回転輪および両輪間に配置された転動体を有する転がり軸受と、固定輪に嵌合固定された芯金および芯金に取り付けられた弾性シールを有している固定側シール部材と、回転輪に嵌合固定された円筒部および円筒部の軸方向端部に連なって固定側シール部材に向かってのびるフランジ部を有する回転側シール部材と、固定側シール部材に設けられたセンサと、回転側シール部材に設けられた着磁体とからなり、センサと着磁体とが軸方向に対向させられている転がり軸受装置において、固定側シール部材の芯金は、軸方向内側部分が固定部材に嵌合固定された円筒部と、円筒部の軸方向外側端部に設けられて回転側シール部材に向かってのびるフランジ部とを有し、センサは、芯金のフランジ部よりも軸方向内側に樹脂モールドされており、回転側シール部材のフランジ部は、固定側シール部材の軸方向外側に位置させられ、弾性シールは、芯金のフランジ部に設けられて回転側シール部材に摺接させられていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項８】
芯金と樹脂部材との境界部分の所要箇所に、シール手段が設けられていることを特徴とする請求項７の転がり軸受装置。
【請求項９】
シール手段は、芯金のフランジ部よりも軸方向内側にある樹脂部分と芯金との接触部分に設けられた液状ガスケットである請求項８の転がり軸受装置。
【請求項１０】
シール手段は、芯金と樹脂との間に介在された接着剤層である請求項８の転がり軸受装置。
【請求項１１】
芯金の円筒部は、固定部材に嵌合固定された小径部、および小径部の軸方向外側に段差部を介して連なる大径部からなり、芯金のフランジ部は大径部の軸方向外側端部に設けられており、芯金の円筒部の段差部と樹脂部材との間および芯金のフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられている請求項８の転がり軸受装置。
【請求項１２】
弾性シールが設けられている芯金のフランジ部と固定部材に嵌合固定された芯金の円筒部とは、円筒部の軸方向外側端部とフランジ部との間に樹脂充填間隙を有する別部材とされており、芯金の円筒部の軸方向外側端部に、回転部材と反対側に折り曲げられた折曲げ部が一体に形成されて、芯金の折曲げ部と樹脂部材との間および弾性シールが設けられているフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられている請求項８の転がり軸受装置。
【請求項１３】
固定輪が車体への取付け部を有する車体側軌道部材とされ、回転輪が車輪取付け部を有する車輪側軌道部材とされて、自動車用ハブユニットとして使用されることを特徴とする請求項７から１２までのいずれか１項の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シール装置およびそれを用いた転がり軸受装置に関し、特に、センサ装置を内蔵したセンサ付きシール装置およびそれを用いた転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、その制御を行うために種々の情報が必要であることから、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、車体側に固定される車体側軌道部材、および両軌道部材の間に配置された二列の転動体を有するハブユニット（転がり軸受装置）にセンサ装置を設けられているが、センサ装置をコンパクトに取り付けるための一手段として、シール装置にセンサ装置を取り付けた転がり軸受装置が提案されている。
【０００３】
このような転がり軸受装置として、特許文献１には、固定輪、回転輪および両輪間に配置された転動体を有する転がり軸受と、固定輪に嵌合固定された芯金および芯金に取り付けられた弾性シールを有している固定側シール部材と、回転輪に嵌合固定された円筒部および円筒部の軸方向端部に連なって固定側シール部材に向かってのびるフランジ部を有する回転側シール部材と、固定側シール部材に設けられて回転側シール部材に摺接する弾性シールと、固定側シール部材に設けられたセンサと、回転側シール部材に設けられた着磁体とからなり、センサと着磁体とが軸方向に対向させられているものが記載されている。
【０００４】
上記特許文献１の転がり軸受装置では、まず、着磁体が設けられた回転側シール部材が圧入され、次いで、弾性シールが設けられた固定側シール部材が圧入され、その後に、センサが固定側シール部材に取り付けられており、圧入作業が２回必要であるとともに、センサの固定側シール部材への取付けが面倒であるため、センサ装置の取付け工程に多くの時間がかかるという問題があった。
【０００５】
そこで、センサが固定側シール部材の芯金に樹脂モールドされるとともに、着磁体が回転側シール部材のフランジ部側面に設けられているセンサ付きシール装置とするとともに、センサ付き固定側シール部材と着磁部付き回転側シール部材とを予め組み立てておき（パック化しておき）、このセンサ付きシール装置の端面を適宜な治具で押すことにより、転がり軸受やハブユニットに取り付け、よって、センサ装置の取付け工程にかかる時間を減少することが考えられる。
【０００６】
図８は、センサが固定側シール部材の芯金に樹脂モールドする場合に考えられるセンサ付きシール装置（本発明の比較例となるセンサ付きシール装置）の構成を示している。
【０００７】
このセンサ付きシール装置(2)は、車体側軌道部材(3)に固定された固定側シール部材(8)と、車輪側軌道部材(4)に固定された回転側シール部材(9)と、固定側シール部材(8)に設けられたセンサ(11)と、回転側シール部材(9)に設けられたパルサ(10)とからなる。
【０００８】
固定側シール部材(8)は、車体側軌道部材(3)に嵌合固定された芯金(21)と、インサート成形により芯金(21)に一体化された樹脂部材(22)と、芯金(21)に圧入されたシール支持リング(23)と、シール支持リング(23)に接着されて回転側シール部材に摺接する弾性シール(24)とを備えており、センサ(11)が芯金(21)に樹脂モールドされることにより、センサ(11)付き固定側シール部材(8)が得られている。
【０００９】
固定側シール部材(8)の芯金(21)は、車体側軌道部材(3)の左端部内径に右部が嵌合固定された円筒部(41)および円筒部(41)の軸方向外側の端部（左端部）に連なる外向きフランジ部(42)からなる。シール支持リング(23)は、芯金(21)の円筒部(41)に嵌合固定された円筒部(43)および円筒部(43)の軸方向内側の端部（右端部）に連なる内向きフランジ部(44)からなる。弾性シール(24)は、シール支持リング(23)のフランジ部(44)の外側面および外周縁部に接着されている。
【００１０】
樹脂部材(22)は、孔あきの円盤状とされており、その周上１カ所に、コネクタ部(27)を設けるための突出部(22a)が形成されている。樹脂部材(22)の左面は、シール装置の左端面となっており、平坦面とされている。芯金(21)の外向きフランジ部(42)の軸方向内側部分にも、樹脂が充填されており、これにより、芯金(21)に対する樹脂部材(22)の動きが抑制されている。
【００１１】
回転側シール部材(9)は、車輪側軌道部材(4)の内輪(17)の肩部(17b)に嵌め入れられた円筒部(36)および円筒部(36)の左端部に連なる外向きフランジ部(37)からなる。
【００１２】
パルサ(10)は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されて回転信号を出力するもので、回転側シール部材(9)の外向きフランジ部(37)の左面に接着された着磁体(35)からなる。回転側シール部材(9)は着磁体(35)の支持リングを兼ねており、これにより、着磁体(35)付きの回転側シール部材(9)が得られている。
【００１３】
センサ(11)は、その検知面が着磁体(35)に軸方向外方から対向するように、樹脂部材(22)内に位置させられている。
【００１４】
弾性シール(24)は、回転側シール部材(9)の外向きフランジ部(37)に軸方向内側から摺接するアキシャルリップ(45)と、同円筒部(36)に径方向外側から摺接する第１および第２のラジアルリップ(46)(47)とを有している。この弾性シール(24)によって、着磁体(35)と軸受内部との間がシールされている。
【特許文献１】特開平１０−１６０７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記図８に示した比較例のセンサ付きシール装置およびそれを用いた転がり軸受装置では、センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができるものの、同図にＢで示す樹脂部材と着磁体との間から水が浸入しやすく、また、浸入した水が着磁部に溜まりやすくなっており、センサ検知精度を悪化させる懸念がある。
【００１６】
この発明の目的は、センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができるとともに、外部の泥水等が軸受内部や着磁部へ浸入することを防ぎ、これにより、センサ検知精を確保することが可能なセンサ付きシール装置およびそれを用いた転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明によるセンサ付きシール装置は、固定部材に嵌合固定される芯金および芯金に取り付けられた弾性シールを有している固定側シール部材と、回転部材に嵌合固定される円筒部および円筒部の軸方向端部に連なって固定側シール部材に向かってのびるフランジ部を有する回転側シール部材と、固定側シール部材に設けられたセンサと、回転側シール部材に設けられた着磁体とからなり、センサと着磁体とが軸方向に対向させられているセンサ付きシール装置において、固定側シール部材の芯金は、軸方向内側部分が固定部材に嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向外側端部に設けられて回転側シール部材に向かってのびるフランジ部とを有し、センサは、芯金のフランジ部よりも軸方向内側に樹脂モールドされており、回転側シール部材のフランジ部は、固定側シール部材の軸方向外側に位置させられ、弾性シールは、芯金のフランジ部に設けられて回転側シール部材に摺接させられていることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１８】
固定部材は、例えば、転がり軸受の外輪または内輪とされ、回転部材は、例えば、転がり軸受の内輪または外輪とされるが、これに限られるものではない。
【００１９】
芯金の円筒部は、固定部材の内径および外径のいずれに嵌合固定されてもよい。
【００２０】
芯金は、１つの剛性リングによって形成されることもあり、２つ以上の剛性リングから形成されることもある。芯金は、１つの剛性リングによって形成されるか２つ以上の剛性リングから形成されるかにかかわらず、固定部材に圧入される円筒部および弾性シールが設けられるフランジ部を少なくとも有するものとされる。
【００２１】
着磁体は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されて回転信号を出力するもので、回転側シール部材に直接接着されることがあり、また、環状の支持部材（着磁体支持リング）およびこれに接着された着磁体とからなるパルサリングの形で使用されることもある。センサは、例えば、磁気センサとされるが、これに限られるものではない。
【００２２】
芯金と樹脂とはインサート成形され、この際、芯金の内向きフランジ部または外向きフランジ部の少なくとも一部が樹脂内に位置させられ、これにより、芯金に対する樹脂の動きが抑えられる。
【００２３】
このセンサ付きシール装置は、すべての部材を先に組み込んでおいてから、その端面を適宜な治具で押すことにより、転がり軸受やハブユニットに取り付けられる。
【００２４】
センサは、芯金の円筒部およびフランジ部で囲まれた部分に配置してももちろんよいが、芯金の円筒部の軸方向外側部分に貫通孔が設けられて、センサは、その貫通孔に挿通された状態で樹脂モールドされることがより好ましい。この場合に、貫通孔を複数として、残りの貫通孔に樹脂が充填されていることがより好ましい。このようにすると、センサと着磁体との間に芯金（金属部分）が介在しない構成となり、センサ検知精度をより一層向上させることができる。この場合、樹脂面と着磁体とのエアギャップは、例えば０．１ｍｍ程度とされる。そして、センサは、樹脂でカバーされているようにしてもよく、また、センサの検知面を樹脂から露出させるようにしてもよい。後者の構成とすることにより、センサの検知面と着磁体とのギャップをさらに小さくすることができ、検知精度をさらに向上させることができる。貫通孔の形状は、センサ（センサＩＣ）に対応して、方形とすることが好ましいが、樹脂モールドすることからこれに限らず、円形や楕円形であってもよい。センサを設置するためには、貫通孔は１カ所でよいが、貫通孔を複数として、各孔内に樹脂が充填されるようにすることにより、芯金に対する樹脂の動きが抑えられ、芯金から樹脂が抜けることが防止される。
【００２５】
上記のセンサ付きシール装置は、例えば、弾性シールが取り付けられた芯金とセンサを樹脂モールドし、回転側シール部材（スリンガ）に組み込み、その後、着磁体が設けられた着磁体支持リング（パルサリング）を回転側シール部材に圧入することにより得られる。そして、転がり軸受装置への取付けは、センサ付きシール装置の回転側シール部材の軸方向外側面と樹脂端面とを適宜な治具で同時に押して、固定側シール部材および回転側シール部材を転がり軸受に圧入することにより行うことができる。このようにすると、組立性が良くかつ低コスト化が可能となり、しかも、回転側シール部材に対する着磁体支持リングの位置決めが確実に行えるので、センサと着磁体との位置決め精度が向上し、また、転がり軸受装置に対する回転側シール部材の位置決めが確実に行えるので、シールの位置を管理することが容易となり、これにより、シール性およびセンサ検知精度の両方とも良好なものにすることができる。
【００２６】
この発明による転がり軸受装置は、固定輪、回転輪および両輪間に配置された転動体を有する転がり軸受と、固定輪に嵌合固定された芯金および芯金に取り付けられた弾性シールを有している固定側シール部材と、回転輪に嵌合固定された円筒部および円筒部の軸方向端部に連なって固定側シール部材に向かってのびるフランジ部を有する回転側シール部材と、固定側シール部材に設けられたセンサと、回転側シール部材に設けられた着磁体とからなり、センサと着磁体とが軸方向に対向させられている転がり軸受装置において、固定側シール部材の芯金は、軸方向内側部分が固定部材に嵌合固定された円筒部と、円筒部の軸方向外側端部に設けられて回転側シール部材に向かってのびるフランジ部とを有し、センサは、芯金のフランジ部よりも軸方向内側に樹脂モールドされており、回転側シール部材のフランジ部は、固定側シール部材の軸方向外側に位置させられ、弾性シールは、芯金のフランジ部に設けられて回転側シール部材に摺接させられていることを特徴とするものである。
【００２７】
上記のセンサ付きシール装置および転がり軸受装置において、芯金と樹脂部材との境界部分の所要箇所に、シール手段が設けられていることが好ましい。
【００２８】
シール手段は、芯金のフランジ部よりも軸方向内側にある樹脂部分と芯金との接触部分に設けられた液状ガスケットとされることがある。
【００２９】
また、シール手段は、芯金と樹脂との間に介在された接着剤層とされることがある。
【００３０】
また、芯金の円筒部は、固定部材に嵌合固定される小径部、および小径部の軸方向外側に段差部を介して連なる大径部からなり、芯金のフランジ部は大径部の軸方向外側端部に設けられており、芯金の円筒部の段差部と樹脂部材との間および芯金のフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられていることがある。
【００３１】
さらにまた、弾性シールが設けられている芯金のフランジ部と固定部材に嵌合固定される芯金の円筒部とは、円筒部の軸方向外側端部とフランジ部との間に樹脂充填間隙を有する別部材とされており、芯金の円筒部の軸方向外側端部に、回転部材と反対側に折り曲げられた折曲げ部が一体に形成されて、芯金の折曲げ部と樹脂部材との間および弾性シールが設けられているフランジ部と樹脂部材との間に、それぞれシール手段としてのＯリングが設けられていることがある。
【００３２】
この転がり軸受装置は、固定輪が車体への取付け部を有する車体側軌道部材とされ、回転輪が車輪取付け部を有する車輪側軌道部材とされることにより、自動車用ハブユニットとして好適に使用される。
【発明の効果】
【００３３】
この発明のセンサ付きシール装置によると、センサが固定側シール部材の芯金に樹脂モールドされるとともに、着磁体が回転側シール部材に設けられているので、センサ付き固定側シール部材と着磁部付き回転側シール部材とを予め組み立てておく（パック化しておく）とともに、このセンサ付きシール装置の端面を適宜な治具で押すことにより、転がり軸受やハブユニットに取り付けることができ、センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができる。また、固定側シール部材の芯金の円筒部が固定部材に、回転側シール部材の円筒部が回転部材にそれぞれ嵌合固定されるとともに、芯金のフランジ部と回転側シール部材との間が弾性シールによってシールされるので、軸受内部への水の浸入が防止される。そして、芯金と樹脂部材との境界部分の所要箇所にシール手段を設けることにより、樹脂と芯金（金属）との膨張係数が違うために生じる樹脂と芯金との隙間からの水の浸入も防止され、より完全なシール性が得られる。
【００３４】
この発明の転がり軸受装置によると、センサが固定側シール部材の芯金に樹脂モールドされるとともに、着磁体が回転側シール部材に設けられているので、センサ付き固定側シール部材と着磁部付き回転側シール部材とを予め組み立てておく（パック化しておく）とともに、このセンサ付きシール装置の端面を適宜な治具で押すことにより、センサ付きの転がり軸受装置を得ることができ、センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができる。また、固定側シール部材の芯金の円筒部が固定部材に、回転側シール部材の円筒部が回転部材にそれぞれ嵌合固定されるとともに、芯金のフランジ部と回転側シール部材との間が弾性シールによってシールされるので、軸受内部への水の浸入が防止される。そして、芯金と樹脂部材との境界部分の所要箇所にシール手段を設けることにより、樹脂と芯金（金属）との膨張係数が違うために生じる樹脂と芯金との隙間からの水の浸入も防止され、より完全なシール性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００３６】
図１から図３までは、この発明のセンサ付きシール装置およびそれを用いた転がり軸受装置の第１実施形態を示している。以下の説明において、左右は図１の左右をいうものとする。なお、左が車両の内側に、右が車両の外側となっている。
【００３７】
この発明による転がり軸受装置は、ハブユニット(1)と、ハブユニット(1)の左端部にあるシール装置(7)にパルサ(10)およびセンサ(11)が一体化されたこの発明によるセンサ付きシール装置(2)とを備えている。
【００３８】
ハブユニット(1)は、車体側に固定される車体側軌道部材(3)、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材(4)、両部材(3)(4)の間に２列に配置された複数の転動体である玉(5)、および各列の玉(5)をそれぞれ保持する保持器(6)を備えている。
【００３９】
車体側軌道部材(3)は、軸受の外輪（固定輪）機能を有しているもので、内周面に２列の外輪軌道が形成されている円筒部(12)と、円筒部(12)の左端部近くに設けられて懸架装置（車体）にボルトで取り付けられるフランジ部(13)とを有している。
【００４０】
車輪側軌道部材(4)は、第１の軌道溝(15a)を有する大径部(15)および第１の軌道溝(15a)の径よりも小さい外径を有する小径部(16)を有している中空軸(14)と、中空軸(14)の小径部(16)外径に嵌め止められて右面が中空軸(14)の大径部(15)左面に密接させられている内輪(17)とからなる。中空軸(14)の右端近くには、車輪を取り付けるための複数のボルト(19)が固定されているフランジ部(18)が設けられている。内輪(17)には、中空軸(14)の軌道溝(15a)と並列するように、軌道溝(17a)が形成されており、内輪(17)の左部に肩部(17b)が形成されている。車体側軌道部材(3)の右端部と中空軸(14)との間には、弾性シールおよび芯金からなるシール部材(20)が設けられている。
【００４１】
センサ付きシール装置(2)は、車体側軌道部材(3)に固定された固定側シール部材(8)と、車輪側軌道部材(4)に固定された回転側シール部材(9)と、固定側シール部材(8)に設けられたセンサ(11)と、回転側シール部材(9)に設けられたパルサ(10)とからなる。
【００４２】
なお、図１において、(25)は、ナックルを、(29)は、等速ジョイント（ＣＶＪ）をそれぞれ示している。ナックル(25)には、センサの配線を外部に取り出すための切欠き(26)が設けられ、コネクタピン(28)を有するコネクタ部(27)がこの切欠き(26)から外方に突出させられている。
【００４３】
以下では、図２および図３を参照して、センサ付きシール装置(2)のより詳しい説明を行う。
【００４４】
センサ付きシール装置(2)は、車体側軌道部材(3)に固定された固定側シール部材(8)と、車輪側軌道部材(4)に固定された回転側シール部材(9)と、固定側シール部材(8)に設けられたセンサ(11)と、回転側シール部材(9)に設けられたパルサ(10)とからなる。
【００４５】
固定側シール部材(8)は、車体側軌道部材(3)に嵌合固定された芯金(51)と、インサート成形により芯金(51)に一体化された樹脂部材(52)と、芯金(51)に接着されて回転側シール部材(9)に摺接する弾性シール(53)とを備えており、センサ(11)が芯金(51)に樹脂モールドされることにより、センサ(11)付き固定側シール部材(8)が得られている。
【００４６】
固定側シール部材(8)の芯金(51)は、車体側軌道部材(3)の左端部内径に右部が嵌合固定された円筒部(54)および同円筒部(54)の軸方向外側の端部（左端部）に連なる内向きフランジ部(55)からなる。弾性シール(53)は、芯金(51)の内向きフランジ部(55)の内周縁部に接着されている。
【００４７】
樹脂部材(52)は、孔あきの円盤状とされており、その周上１カ所に、コネクタ部(27)を設けるための突出部(52a)が形成されている。樹脂部材(52)の左面は、シール装置の左端面となっており、平坦面とされている。芯金(51)の内向きフランジ部(55)の軸方向内側部分にも、樹脂が充填されており、これにより、芯金(51)に対する樹脂部材(52)の動きが抑制されている。
【００４８】
回転側シール部材(9)は、スリンガと称されているもので、車輪側軌道部材(4)の内輪(17)の肩部(17b)に右部が嵌め入れられた円筒部(56)および円筒部(56)の左端部に連なる外向きフランジ部(57)からなる。外向きフランジ部(57)の外周縁部(57a)は、泥水の浸入を防止するように、軸方向内方に若干折り曲げられている。
【００４９】
パルサ(10)は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されて回転信号を出力するもので、回転側シール部材(9)の円筒部(56)に嵌合固定された円筒部(59)および円筒部(59)の軸方向内側端部に連なる外向きフランジ部(60)からなる着磁体支持リング(58)と、着磁体支持リング(58)の外向きフランジ部(60)の左面に設けられた着磁体(61)とからなる。回転側シール部材(9)の円筒部(56)の右端面と着磁体支持リング(58)の外向きフランジ部(60)の右面とは略面一とされている。回転側シール部材(9)に着磁体支持リング(58)が圧入されることにより、着磁体(61)付きの回転側シール部材(9)が得られている。支持リング(58)は、ＳＵＳ４３０などの磁性を有する金属製とされている。着磁体(61)は、ゴムをバインダとする磁性粉が着磁されることにより形成されている。
【００５０】
固定側シール部材(8)の芯金(51)の円筒部(54)には、図３に詳しく示すように、周方向に略等間隔で複数の断面方形の貫通孔(54a)が設けられており、センサ(11)は、その検知面がパルサ(10)の着磁体(61)に軸方向外方から対向するように、これらの孔(54a)の内の１つに挿通されて、樹脂部材(52)内に位置させられている。残りの貫通孔(54a)内には、樹脂が充填されており、これにより、芯金(51)に対する樹脂部材(52)の動きが抑制されている。着磁体(61)の左面と樹脂部材(52)の本体部分の右面との間の隙間は、両者が接触しない範囲でできるだけ小さい値（例えば０．１ｍｍ程度）とされている。図２には、センサ(11)が樹脂によってカバーされている場合を示しているが、センサ(11)が着磁体(61)に接近するように、センサ(11)の右面と樹脂部材の右面とを略面一とし、センサ(11)の検知面と着磁体(61)とのギャップをさらに小さくするようにしてもよい。なお、貫通孔(54a)の形状は特に限定されるものではなく、その数も適宜変更可能である。また、貫通孔(54a)の数は、センサ(11)を挿通させるための１つだけとしてもよい。
【００５１】
弾性シール(53)は、回転側シール部材(9)の外向きフランジ部(57)に軸方向内側から摺接する第１および第２のアキシャルリップ(62)(63)と、同円筒部(56)に径方向外側から摺接する第１および第２のラジアルリップ(64)(65)とを有している。この弾性シール(53)によって、軸受外部と軸受内部との間がシールされている。
【００５２】
芯金(51)の内向きフランジ部(55)よりも軸方向内側にある樹脂部材(52)の部分と芯金(51)の円筒部(54)および内向きフランジ部(55)との接触部分、すなわち図２に符号(66)で示す２カ所（芯金(51)の内向きフランジ部(55)の軸方向内側の面と樹脂部材(52)との境界部で外部に露出している部分と芯金(51)の円筒部(54)の径方向内側の面と樹脂部材(52)との境界部）の全周に、シール手段としてのシリコーン系等の液状ガスケット(66)が設けられている。液状ガスケット(66)は、常温で流動性のあるものを接合面に塗布することにより、一定時間後にシール性を発揮して水等の浸入を防止するもので、樹脂モールド後に設けることができる。
【００５３】
このセンサ付きシール装置(2)によると、芯金(51)、回転側シール部材（スリンガ）(9)および弾性シール(53)によって、軸受内部への水の浸入がほぼ完全に防止されているが、樹脂部材（樹脂）(52)と芯金（金属）(51)とでは膨張係数が違うため、温度変化により樹脂部材(52)が芯金(51)に対して伸縮し、樹脂部材(52)と芯金(51)との間に隙間が発生し、長期間使用する場合には、この隙間からの水の浸入が懸念される。これに対し、第１実施形態のものでは、芯金(51)と樹脂部材(52)との間にシール手段としての液状ガスケット(66)を付加することにより、芯金(51)と樹脂部材(52)との境界面から外部の泥水等が軸受内部や着磁体(61)へ浸入することが完全に防止されている。したがって、長期間にわたってシール性が確保させられるだけでなく、着磁体(61)への水の浸入がないことからセンサ検知精度も向上させられている。
【００５４】
なお、液状ガスケット(66)には、プライマーや接着向上剤（シランカップリング剤）を混合して、接着性を向上させることもできる。
【００５５】
図４は、この発明によるセンサ付きシール装置の第２実施形態を示すもので、液状ガスケット(66)に代えて、芯金(51)と樹脂部材(52)との間に、シール手段としての接着剤層(67)が設けられている。液状ガスケット(66)が接着剤層(67)に変更されている点を除いては、第１実施形態と同じ構成とされている。接着剤層(67)は、少なくとも芯金(51)の内向きフランジ部(55)の軸方向内側の面と芯金(51)の円筒部(54)の径方向内側の面とに設けられ、好ましくは、芯金(51)と樹脂部材(52)とが接触しているすべての面に設けられる。この接着剤層(67)は、樹脂モールドの前に、樹脂接着剤（プライマー）を芯金(51)に塗布しておくことにより形成することができる。したがって、樹脂モールド後の加工が不要となる。この第２実施形態のものでは、芯金(51)と樹脂部材(52)との間にシール手段としての接着剤層(67)を付加することにより、芯金(51)と樹脂部材(52)との境界面から外部の泥水等が軸受内部や着磁体(61)へ浸入することが完全に防止されている。したがって、長期間にわたってシール性が確保させられるだけでなく、着磁体(61)への水の浸入がないことからセンサ検知精度も向上させられている。
【００５６】
図５は、この発明によるセンサ付きシール装置の第３実施形態を示すもので、芯金(71)は、車体側軌道部材(3)に嵌合固定される小径部(74)、および小径部(74)の軸方向外側に段差部(75)を介して連なる大径部(76)からなる円筒部(72)と、円筒部(72)の大径部(76)の軸方向外側端部に設けられた内向きフランジ部(73)とからなる。そして、芯金(71)の円筒部(72)の段差部(75)と樹脂部材(52)との間および芯金(71)の内向きフランジ部(73)と樹脂部材(52)との間に、それぞれシール手段としてのＯリング(77)(78)が設けられている。第１実施形態の挿通孔(54a)に相当する貫通孔(76a)は、大径部(76)にあけられており、センサ(11)は、この貫通孔(76a)に挿通された状態で樹脂モールドされている。なお、Ｏリング(77)(78)に代えて、断面形状が円形でない環状の弾性体を使用してももちろんよい。この第３実施形態のものでは、芯金(51)と樹脂部材(52)との間にシール手段としてのＯリング(77)(78)またはこれに相当する弾性体を付加することにより、芯金(71)と樹脂部材(52)との境界面から外部の泥水等が軸受内部や着磁体(61)へ浸入することが完全に防止されている。したがって、長期間にわたってシール性が確保させられるだけでなく、着磁体(61)への水の浸入がないことからセンサ検知精度も向上させられている。
【００５７】
図６は、この発明によるセンサ付きシール装置の第４実施形態を示すもので、図２に示す芯金(51)では、弾性シール(53)の取付け用フランジ部(55)と嵌合用円筒部(54)とが一体とされているが、この実施形態では、弾性シール(53)の取付け用フランジ部(82)と嵌合用円筒部(83)とは、両者間に樹脂充填間隙を有する別部材とされている。すなわち、芯金は、第１剛性リング(81)および第２剛性リング(82)からなり、第１剛性リング(81)は、車体側軌道部材(3)に嵌合固定された円筒部(83)と、円筒部(83)の軸方向外側端部に一体に形成された外向きの折曲げ部(84)からなり、第２剛性リング(82)は、図５における内向きフランジ部(73)と同じ形状でかつ第１剛性リング(81)とは別部材の孔あき状円板とされ、その内周縁部に弾性シール(53)が設けられている。そして、第１剛性リング(81)の折曲げ部(84)と樹脂部材(52)との間および第２剛性リング(82)と樹脂部材(52)との間に、それぞれシール手段としてのＯリング(85)(86)が設けられている。センサ(11)は、第１剛性リング(81)の円筒部(83)の左端部と第２剛性リング(82)との間に挿通された状態で、樹脂モールドされている。なお、Ｏリング(85)(86)に代えて、断面形状が円形でない環状の弾性体を使用してももちろんよい。この第４実施形態のものでは、芯金を構成する第１剛性リング(81)および第２剛性リング(82)と樹脂部材(52)との間にシール手段としてのＯリング(85)(86)またはこれに相当する弾性体を付加することにより、芯金(81)(82)と樹脂部材(52)との境界面から外部の泥水等が軸受内部や着磁体(61)へ浸入することが完全に防止されている。したがって、長期間にわたってシール性が確保させられるだけでなく、着磁体(61)への水の浸入がないことからセンサ検知精度も向上させられている。
【００５８】
上記第１から第４までの各実施形態では、芯金(51)の円筒部(54)(74)(83)は、外輪である車体側軌道部材(3)の内径に嵌合固定されているが、これらの芯金(51)の円筒部(54)(74)(83)は、外輪である車体側軌道部材(3)の外径に嵌め合わせるようにしてもよい。その例を図７に示す。以下の説明において、図２と同じかまたは実質的に同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図７に示す第５実施形態において、図２に示した芯金(51)では、その嵌合用円筒部(54)が車体側軌道部材(3)の内径に嵌合固定されているのに対し、嵌合用円筒部(54)は、車体側軌道部材(3)の外径に嵌合固定されている。すなわち、車体側軌道部材(3)には、玉(5)を保持する部分に環状の左方突出部(3a)が形成されており、この実施形態では、嵌合用円筒部(54)は、その外径が他の実施形態のものより大きくなされて、左方突出部(3a)の外径に嵌合固定されている。そして、図２に示した第１実施形態のものと同様に、芯金(51)の内向きフランジ部(55)よりも軸方向内側にある樹脂部材(52)の部分と芯金(51)の円筒部(54)および内向きフランジ部(55)との接触部分、すなわち図７に符号(66)で示す２カ所の全周に、シール手段としてのシリコーン系等の液状ガスケット(66)が設けられている。
【００６０】
したがって、この第５実施形態のセンサ付きシール装置(2)によると、芯金(51)と樹脂部材(52)との間にシール手段としての液状ガスケット(66)が付加されることにより、芯金(51)と樹脂部材(52)との境界面から外部の泥水等が軸受内部や着磁体(61)へ浸入することが完全に防止されている。したがって、長期間にわたってシール性が確保させられるだけでなく、着磁体(61)への水の浸入がないことからセンサ検知精度も向上させられている。
【００６１】
なお、この第５実施形態では、第１実施形態に対応するものについて説明したが、図２に示した第２実施形態のもの、図５に示した第３実施形態のものおよび図６に示した第４実施形態のもののそれぞれについても、嵌合用円筒部(54)(74)(83)を車体側軌道部材(3)の外径の左方突出部(3a)に嵌合固定することができることはもちろんである。
【００６２】
上記各実施形態のセンサ付きシール装置(2)は、固定側シール部材(8)と回転側シール部材(9)とを組み合わせて予め組み立てておいてから、センサ付きシール装置(2)の端面となっている樹脂部材(52)の左面および回転側シール部材(9)の外向きフランジ部(57)を適宜な治具で押すことにより、ハブユニット(1)に取り付けることができ、これにより、センサ装置の取付け工程にかかる時間を大幅に減少することができる。これらの各実施形態のものでは、治具で押す際に、樹脂部材(52)の左面だけでなく、回転側シール部材(9)の外向きフランジ部(57)を押すことができることから、図８に示した比較例のものに比べて、回転側シール部材(9)に対する着磁体支持リング(58)したがって着磁体(61)の位置決めが確実に行えるので、センサ(11)と着磁体(61)との位置決め精度が向上し、また、ハブユニット(1)に対する回転側シール部材(9)の位置決めが確実に行えるので、シールの位置を管理することが容易となる。
【００６３】
なお、シール手段として、第１から第４までで例示したもの(66)(67)(77)(78)(85)(86)以外のものが使用できることはもちろんである。また、上記実施形態のハブユニット(1)は、等速ジョイントの軸部が挿入可能なように中空軸(14)にセレーションが設けられた駆動輪用として示されているが、中空軸を従動輪の回転軸に代えることにより、従動輪用とすることができることはもちろんである。また、ハブユニット(1)を例に取り説明したが、上記センサ付きシール装置(2)は、ハブユニット(1)以外の各種転がり軸受装置や相対的に回転を行う各種回転装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、センサが配置されている部分の拡大縦断面図である。
【図３】図３は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第１実施形態で使用されている芯金の斜視図である。
【図４】図４は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第２実施形態を示す拡大縦断面図である。
【図５】図５は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第３実施形態を示す拡大縦断面図である。
【図６】図６は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第４実施形態を示す拡大縦断面図である。
【図７】図７は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の第５実施形態を示す拡大縦断面図である。
【図８】図８は、この発明によるセンサ付きシール装置および転がり軸受装置の比較例を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
(1)         ハブユニット（転がり軸受装置）
(2)         センサ付きシール装置
(3)         車体側軌道部材（固定部材＝軸受固定輪）
(4)         車輪側軌道部材（回転部材＝軸受回転輪）
(5)         玉（転動体）
(8)         固定側シール部材
(9)         回転側シール部材
(10)        パルサ
(11)        センサ
(51)        芯金
(52)        樹脂部材
(53)        弾性シール
(54)        円筒部
(55)        内向きフランジ部
(56)        円筒部
(57)        外向きフランジ部
(61)        着磁体
(66)        液状ガスケット（シール手段）
(67)        接着剤層（シール手段）
(71)        芯金
(72)        円筒部
(73)        内向きフランジ部
(74)        小径部
(75)        段差部
(76)        大径部
(77)(78)    Ｏリング
(81)        第１剛性リング
(82)        第２剛性リング（弾性シール取付け用フランジ部）
(83)        円筒部
(84)        折曲げ部
(85)(86)    Ｏリング
【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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