(57)【要約】【課題】過酷な環境で使用される場合でも、塵埃等の混入を防止するためのラビリンス性能の低下を防止したセンサ付シール装置を提供する。【解決手段】センサ付シール装置２１は、円筒部２２ａ、および円筒部２２ａの一方側端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部２２ｂを有し、被検出部としてのパルサリング２７を保持する回転側シール部材２２と、検出部としてのセンサ２８を有する固定側シール部材２３と、回転側シール部材２２のフランジ部２２ｂの外径寸法より直径の小さい貫通孔２９ａを有し、回転側シール部材２２に隣接するように配置されてフランジ部２２ｂとの間で塵埃の通過を阻止するラビリンスを構成するシールド部材２９とを備える。そして、シールド部材２９は、ステンレス、アルミニウム、および防錆処理が施された鋼板のうちのいずれか１つの材料で形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材に嵌合する円筒部、および前記円筒部の一方側端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部を有し、被検出部を保持する回転側シール部材と、
樹脂部材、前記樹脂部材の形状を保持する形状保持部材、および前記被検出部に対面する位置で前記樹脂部材にモールドされる検出部を有し、固定部材に固定される固定側シール部材と、
前記回転側シール部材と前記固定側シール部材との間に、転がり軸受の軸方向端面を密封する密封部材と、
前記外向きフランジ部の外径寸法より直径の小さい貫通孔を有し、前記回転側シール部材に隣接するように配置されて、前記外向きフランジ部との間で塵埃の通過を阻止するラビリンスを構成するシールド部材とを備え、
前記シールド部材は、ステンレス、アルミニウム、および防錆処理が施された鋼板のうちのいずれか１つの材料で形成されている、センサ付シール装置。
【請求項２】
前記防錆処理は、前記鋼板の表面に四三酸化鉄またはリン酸塩の被膜を成膜することにより行う、請求項１に記載のセンサ付シール装置。
【請求項３】
前記防錆処理は、前記鋼板の表面にクロム、ニッケル、亜鉛、および錫のうちのいずれか１つの金属をメッキすることにより行う、請求項１に記載のセンサ付シール装置。
【請求項４】
外径面に内側軌道面を有する回転部材としての車輪側軌道部材と、
内径面に外側軌道面を有する固定部材としての車体側軌道部材と、
前記内側軌道面および前記外側軌道面の間に配置される複数の転動体と、
請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ付シール装置とを備える、車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車輪用軸受装置、特にセンサ付シール装置を備える車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車等の車輪用軸受装置１１は、例えば、特開２００６−１８３７０１号公報（特許文献１）に記載されている。図１及び図２を参照して、同公報に記載されている車輪用軸受装置１１は、車輪側軌道部材１２と、車体側軌道部材１３と、車輪側軌道部材１２および車体側軌道部材１３の間に配置される複数の球１４と、センサ付シール装置２１とを主に備える。なお、車輪側軌道部材１２はタイヤ（図示省略）に、車体側軌道部材１３は懸架装置（図示省略）にそれぞれ連結される。
【０００３】
センサ付シール装置２１は、パルサリング２７を有し、車輪側軌道部材１２に固定される回転側シール部材２２と、パルサリング２７と径方向に対面する位置にセンサ２８を有し、車体側軌道部材１３に固定される固定側シール部材２３と、車輪側回転部材１２および車体側回転部材１３の間を密封する弾性シール２６とを含む。また、弾性シール２６のさらに外側には、回転側シール部材２２との間でラビリンスを構成するシールド部材２９が配置されている。そして、タイヤと一体回転するパルサリング２７をセンサ２８で検出することにより、自動車の制御を行うための種々の情報を取得することができると記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１８３７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、自動車の足回りに取り付けられる車輪用軸受装置１１は、泥水や塩水等の影響、および温度変化等の過酷な条件下で使用される。したがって、このような外部環境に接する位置に配置されるシールド部材２９が錆びや腐食等によって朽ちて、ラビリンス性能が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、過酷な環境で使用される場合でも、塵埃等の混入を防止するためのラビリンス性能の低下を防止したセンサ付シール装置、およびこのようなセンサ付シール装置を採用することにより、耐久性に優れた車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るセンサ付シール装置は、回転部材に嵌合する円筒部、および円筒部の一方側端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部を有し、被検出部を保持する回転側シール部材と、樹脂部材、樹脂部材の形状を保持する形状保持部材、および被検出部に対面する位置で樹脂部材にモールドされる検出部を有し、固定部材に固定される固定側シール部材と、回転側シール部材と固定側シール部材との間に転がり軸受の軸方向端面を密封する密封部材と、外向きフランジ部の外径寸法より直径の小さい貫通孔を有し、回転側シール部材に隣接するように配置されて外向きフランジ部との間で塵埃の通過を阻止するラビリンスを構成するシールド部材とを備える。そして、シールド部材は、ステンレス、アルミニウム、および防錆処理が施された鋼板のうちのいずれか１つの材料で形成されている。
【０００７】
一実施形態として、防錆処理は、鋼板の表面に四三酸化鉄またはリン酸塩の被膜を成膜することにより行う。
【０００８】
他の実施形態として、防錆処理は、鋼板の表面にクロム、ニッケル、亜鉛、および錫のうちのいずれか１つの金属をメッキすることにより行う。
【０００９】
このように、過酷な外部環境に接する位置に配置されるシールド部材を耐食性および防錆性に優れた上記のような材料で形成することにより、長期間に亘ってラビリンス性能の低下を有効に防止したセンサ付シール装置を得ることができる。
【００１０】
この発明に係る車輪用軸受装置は、外径面に内側軌道面を有する回転部材としての車輪側軌道部材と、内径面に外側軌道面を有する固定部材としての車体側軌道部材と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の転動体と、上記のいずれかに記載のセンサ付シール装置とを備える。上記構成のセンサ付シール装置を採用することにより、耐久性に優れた車輪用軸受装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、外部環境に接する位置に配置されるシールド部材を耐食性および防錆性にすぐれた材料で形成することにより、長期間に亘ってラビリンス性能の低下を防止したセンサ付シール装置、およびのようなセンサ付シール装置を採用することにより、耐久性に優れた車輪用軸受装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置、およびこの車輪用軸受装置に採用されるセンサ付シール装置を説明する。なお、基本構成は従来の車輪用軸受装置１１およびセンサ付シール装置２１と共通するので、図１および図２を用いて説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、車輪用軸受装置１１は、車輪側軌道部材１２と、車体側軌道部材１３と、車輪側軌道部材１２および車体側軌道部材１３の間に配置される複数の転動体としての球１４と、隣接する球１４の間隔を保持する保持器１５と、センサ付シール装置２１とを主に備える。なお、車輪側軌道部材１２はタイヤ（図示省略）に、車体側軌道部材１３は懸架装置（図示省略）にそれぞれ連結される。
【００１４】
車輪側軌道部材１２は、大径部１２ａと、大径部１２ａより外径寸法が相対的に小さい小径部１２ｂと、フランジ部１２ｃとを含む。大径部１２ａの外径面には、球１４を受け入れる第１の内側軌道面１２ｄが設けられている。小径部１２ｂの外径面には、球１４を受け入れる第２の内側軌道面１２ｅを有する内輪部材１２ｆが嵌合固定されている。この車輪側軌道部材１２は、一端側（図１の右側）でフランジ部１２ｃとタイヤ（図示省略）とが接続され、他端側（図１の左側）で等速ジョイント（ＣＶＪ）１６を介して駆動軸（図示省略）と接続される。
【００１５】
車体側軌道部材１３は、第１および第２の内側軌道面１２ｄ，１２ｅに対面する位置に、第１および第２の外側軌道面１３ｃ，１３ｄを有する円筒部１３ａと、車体に固定するボルト穴を有するフランジ部１３ｂとを有する。そして、車体に固定されるナックル（図示省略）は、円筒部１３ａの外径面に嵌合すると共にフランジ部１３ｂのボルト穴にボルトで固定される。
【００１６】
球１４は、第１の内側軌道面１２ｄと第１の外側軌道面１３ｃとの間（図１中の「右側軌道」）、および第２の内側軌道面１２ｅと第２の外側軌道面１３ｄとの間（図１中の「左側軌道」）にそれぞれ複数個配置される。そして、車輪側軌道部材１２を回転側軌道輪、車体側軌道部材１３を非回転側軌道輪として、タイヤを自動車本体に対して回転自在に支持する。なお、この実施形態においては、右側軌道および左側軌道それぞれに配置される球１４のＰＣＤは同一である。
【００１７】
なお、上記構成の車輪用軸受装置１１においては、左側軌道および右側軌道それぞれに配置される球１４の個数を同じとしてもよいが、左右の軌道それぞれに配置される球１４の個数を相互に異ならせてもよい。具体的には、停止時や直進時等に相対的に大きな負荷が作用する車体側の軌道（左側軌道）に配置される球１４の個数を多くするのが望ましい。これにより、軸受としての剛性が向上し、耐久性に優れた車輪用軸受装置１１を得ることができる。
【００１８】
また、上記構成の車輪用軸受装置１１は自動車の足回りに取り付けられるので、泥水、塩水、および塵埃（以下「塵埃等」という）が軌道面に浸入することによって回転不良を生じるおそれがある。そこで、車輪側軌道部材１２および車体側軌道部材１３の間に塵埃等の混入を防止する密封部材としてのシール部材１８，２１が設けられている。また、自動車の制御に必要な種々の情報を取得するために、一方側（図１の左側）にはセンサ付シール装置２１が取り付けられている。さらに、センサ付シール装置２１のさらに外側には、シールド部材２９が配置されている。
【００１９】
次に、図２を参照して、センサ付シール装置２１は、被検出部としてのパルサリング２７を有し、車輪側軌道部材１２に固定される回転側シール部材２２と、パルサリング２７と径方向に対面する位置に検出部としてのセンサ２８を有し、車体側軌道部材１３に固定される固定側シール部材２３とを主に備える。
【００２０】
回転側シール部材２２（「スリンガ」とも呼ばれる）には、内輪部材１２ｆの外径面に嵌合する円筒部２２ａと、円筒部２２ａの一方側端部（図２の左側）から径方向外側に延びる外向きフランジ部２２ｂとが設けられている。また、パルサリング２７は、円筒部２２ａの外径面に嵌合固定される。
【００２１】
固定側シール部材２３は、形状保持部材としての芯金２４と、樹脂部材２５と、弾性シール２６とを有する。
【００２２】
芯金２４は、車体側軌道部材１３に嵌合固定される嵌合用円筒部２４ａと、嵌合用円筒部２４ａの内径側に位置する水分侵入防止用円筒部２４ｃと、嵌合用円筒部２４ａと水分侵入防止用円筒部２４ｃとを接続するフランジ部２４ｂと、水分侵入防止用円筒部２４ｃの端部からさらに径方向内側に延びる内向きフランジ部２４ｄとを含む。
【００２３】
樹脂部材２５は、芯金２４を覆うように配置される円環形状の部材である。また、芯金２４と樹脂部材２５とはインサート成形によって一体化されており、芯金２４の嵌合用円筒部２４ａと水分侵入防止用円筒部２４ｃとの間でセンサ２８をモールドしている。さらに、円周上のセンサ２８に対応する位置からナックルに設けられた貫通孔（図示省略）を通って径方向外側に突出するコネクタ部２５ａが設けられている。このコネクタ部２５ａと制御装置（図示省略）とはハーネス（図示省略）によって接続されており、センサ２８の検出信号を制御装置に送信する。
【００２４】
弾性シール２６は、芯金２４の第２の内向きフランジ部２４ｄに固定され、パルサリング２７の第１の円筒部２７ａに摺接する第１および第２のラジアルリップ部２６ａ，２６ｂと、回転側シール部材２２の外向きフランジ部２２ｂ、およびパルサリング２７のフランジ部２７ｂそれぞれに摺接する第１および第２のアキシアルリップ部２６ｃ，２６ｄとを有する。
【００２５】
パルサリング２７は、回転側シール部材２２の円筒部２２ａに嵌合固定される第１の円筒部２７ａ、第１の円筒部２７ａより外径寸法が相対的に大きい第２の円筒部２７ｃ、および第１の円筒部２７ａと第２の円筒部２７ｃとを接続するフランジ部２７ｂを有する着磁体支持リング２７ｄと、第２の円筒部２７ｃの外径面に設けられた着磁体２７ｅとを有する。着磁体支持リング２７ｄは、例えば、ＳＵＳ４３０等の磁性を有する金属材料によって形成されている。着磁体２７ｅは、第２の円筒部２７ｃの円周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置され、回転信号としての磁力を発する。
【００２６】
センサ２８は、着磁体２７ｅから発せられる磁力を検出する磁力センサであって、樹脂部材２５にモールドされた状態で芯金２４の嵌合用円筒部２４ａと水分侵入防止用円筒部２４ｃとの間に配置される。また、着磁体２７ｅとセンサ２８とは、径方向に所定の隙間（エアギャップ）を設けて対面するように配置されている。両者の隙間は、検出精度の観点から、接触しない範囲でできるだけ小さい（例えば、０．１ｍｍ程度）ことが望ましい。
【００２７】
さらに、樹脂部材２５の図２中の左側の壁面には、中央に貫通孔２９ａを有する円板形状のシールド部材２９が配置されている。シールド部材２９の樹脂部材２５への取り付け方法としては、例えば、接着剤による接着が考えられる。貫通孔２９ａの直径は、回転側シール部材２２の外向きフランジ部２２ｂの外径寸法より小さく設定されており、回転側シール部材２２の外向きフランジ部２２ｂとの間で塵埃等の通過を防止するラビリンスを構成している。
【００２８】
このシールド部材２９は外部環境に直接接する位置に配置されることから、塵埃等の影響を考慮して、耐食性に優れたステンレスやアルミニウム、または防錆処理が施された鋼板（ＳＰＣ等）を出発材料として形成されている。
【００２９】
防錆処理の具体例としては、例えば、鋼板の表面に四三酸化鉄またはリン酸塩の被膜を成膜する。または、鋼板の表面にクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、および錫（Ｓｎ）のうちのいずれか１つの金属をメッキすることにより行う。
【００３０】
これにより、錆びや腐食等によってシールド部材２９が朽ちたり、接着強度が低下したりすることによる、ラビリンス性能の低下を有効に防止することができる。その結果、耐久性に優れた車輪用軸受装置１１を得ることができる。
【００３１】
上記構成のセンサ付シール装置２１は、タイヤと一体回転するパルサリング２７をセンサ２８で検出することにより、自動車の制御を行うための種々の情報を取得することができる。例えば、センサ２８の出力は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御に用いられる。また、弾性シール２６およびシールド部材２９が着磁体２７ｅとセンサ２８とが対面する位置、および軌道面位置への塵埃等の混入を防止する。
【００３２】
なお、上記の実施形態においては、着磁部材２７ｄとセンサ２８とを径方向（ラジアル方向）に対面させた例を示したが、これに限ることなく、両者を軸方向（アキシアル方向）に対面するように配置してもよい。
【００３３】
さらに、上記の実施形態においては、センサ２８として磁力センサの例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のセンサを採用することができる。例えば、光学センサ等であってもよい。
【００３４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明は、自動車の車輪用軸受装置等に採用されるセンサ付シール装置に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】車輪用軸受装置を示す図である。
【図２】図１のＰ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  車輪用軸受装置、１２  車輪側軌道部材、１２ａ  大径部、１２ｂ  小径部、１２ｃ，１３ｂ，２４ｂ，２７ｂ  フランジ部、１２ｄ，１２ｅ  内側軌道面、１２ｆ  内輪部材、１３  車体側軌道部材、１３ａ，２２ａ，２４ａ，２４ｃ，２７ａ，２７ｃ  円筒部、１３ｃ，１３ｄ  外側軌道面、１４  球、１５  保持器、１６  等速ジョイント、１８、シール部材、２１  センサ付シール装置、２２  回転側シール部材、２２ｂ  外向きフランジ部、２３  固定側シール部材、２４  芯金、２４ｄ  内向きフランジ部、２５  樹脂部材、２５ａ  コネクタ部、２６  弾性シール、２６ａ，２６ｂ  ラジアルリップ、２６ｃ，２６ｄ  アキシアルリップ、２７  パルサリング、２７ｄ  着磁体支持リング、２７ｅ  着磁体、２８  センサ、２９  シールド部材、２９ａ  貫通孔。
【図１】
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【図２】
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