(57)【要約】【課題】組立工程を簡素化すると共に、シール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、小径円筒部２２ａ、外径寸法が小径円筒部２２ａより相対的に大きい大径円筒部２２ｂ、および小径円筒部２２ａの外径面に保持される被検出部としての着磁体２７を有し、回転部材としての車輪側軌道部材１２に固定される回転側シール部材２２と、着磁体２７に対面する位置で樹脂部材２５にモールドされる検出部としてのセンサ２８を有し、固定部材としての車体側軌道部材１３に固定される固定側シール部材２３と、転がり軸受の軸方向端面を密封する密封部材としての弾性シール２６とを備える。そして、大径円筒部２２ｂの外径寸法は、小径円筒部２２ａに保持される着磁体２７の外径寸法より大きくなっている。【選択図】図２
2008169866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径円筒部、外径寸法が前記小径円筒部より相対的に大きい大径円筒部、および前記小径円筒部の外径面に保持される被検出部を有し、回転部材に固定され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を備え、
前記大径円筒部の外径寸法は、前記小径円筒部に保持される前記被検出部の外径寸法より大きくなっている、センサ付シール装置。
【請求項２】
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１１１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３および図４を参照して、同公報に記載されている車輪用軸受装置１１１は、車輪側軌道部材１１２と、車体側軌道部材１１３と、車輪側軌道部材１１２および車体側軌道部材１１３の間に配置される複数の球１１４と、センサ付シール装置１２１とを主に備える。なお、車輪側軌道部材１１２はタイヤ（図示省略）に、車体側軌道部材１１３は自動車本体（図示省略）にそれぞれ連結される。
【０００３】
センサ付シール装置１２１は、パルサリング１２７を有し、車輪側軌道部材１１２に固定される回転側シール部材１２２と、パルサリング１２７と径方向に対面する位置にセンサ１２８を有し、車体側軌道部材１１３に固定される固定側シール部材１２３と、車輪側回転部材１１２および車体側回転部材１１３の間を密封する弾性シール１２６とを含む。また、弾性シール１２６のさらに外側には、回転側シール部材１２２との間でラビリンスを構成するシールド部材１２９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１２７をセンサ１２８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】
上記構成のセンサ付シール装置１２１を車輪用軸受装置１１１に組み込む一般的な方法を説明する。まず第１の工程として、回転側シール部材１２２と、固定側シール部材１２３と、パルサリング１２７とを所定の位置関係で組み立てる。
【０００５】
次に、第２の工程として、事前に組み合わせた３つの部材を車輪用軸受装置１１１に組み込む。具体的には、回転側シール部材１２２およびパルサリング１２７を車輪側軌道部材１１２に嵌合させ、固定側シール部材１２３を車体側軌道部材１３の内径面に嵌合させる。
【０００６】
このとき、弾性シール１２６のシール性の観点から、各部材間の間隔を適切な状態に保持しなければならない。しかし、各部材を車輪用軸受装置１１１に圧入すると、回転側シール部材１２２、固定側シール部材１２３、およびパルサリング１２７の相対位置が変化してしまう可能性がある。
【０００７】
回転側シール部材１２２と固定側シール部材１２３との間隔が広がると、弾性シール１２６のシール性能が低下する。一方、両部材の間隔が狭まると、回転側シール部材１２２と弾性シール１２６との間の接触面圧が上昇し、弾性シール１２６の早期摩耗を引き起こす原因となる。この問題は、固定側シール部材１２３とパルサリング１２７との間にも同様に生じる。
【０００８】
また、上記の問題を解消するために、特別な治具を用いてセンサ付シール装置１２１を車輪用軸受装置１１１に組み込むことも考えられる。しかし、この方法によれば、組立工程が複雑化し、製造コストが増大する。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、組立工程を簡素化すると共に、シール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し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】
【００１０】
この発明に係るセンサ付シール装置は、小径円筒部、外径寸法が小径円筒部より相対的に大きい大径円筒部、および小径円筒部の外径面に保持される被検出部を有し、回転部材に固定され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を備える。そして、大径円筒部の外径寸法は、小径円筒部に保持される被検出部の外径寸法より大きくなっている。
【００１１】
上記構成のセンサ付シール装置は、回転側シール部材に被検出部を保持する小径円筒部を設けたことにより、パルサリングが回転側シール部材を兼ねる事で、パルサリングを省略して部品点数を削減することができる。また、被検出部の外径寸法を大径円筒部の外径寸法以下にしたことにより、回転側シール部材と固定側シール部材とを別々に車輪用軸受装置に組み込むことが可能となる。
【００１２】
さらに、密封部材のシール性能に影響する両者の間隔は、回転側シール部材を組み込む際に調整すればよい。その結果、組立工程を簡素化すると共に、シール性能の低下を防止したセンサ付シール装置を得ることができる。
【００１３】
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、安価でかつ安定した品質の車輪用軸受装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、回転側シール部材と固定側シール部材とを別々に組み込み可能な構成とすることにより、組立工数を簡素化すると共にシール性能の低下を抑え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、安価でかつ安定した品質の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】
【００１５】
図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１１、およびこの車輪用軸受装置１１に採用されるセンサ付シール装置２１を説明する。なお、図１は車輪用軸受装置１１を示す図、図２は図１のＱ部の拡大図である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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玉１４のＰＣＤは同一である。
【００２０】
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玉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玉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）に配置される玉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。
【００２１】
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。
【００２２】
次に、図２を参照して、センサ付シール装置２１は、被検出部としての着磁体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、着磁体２７と軸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。
【００２３】
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と共に、外径面に着磁体２７を保持する小径円筒部２２ａと、小径円筒部２２ａより相対的に外径寸法の大きい大径円筒部２２ｂと、大径円筒部２２ｂの端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部２２ｃとが設けられている。なお、大径円筒部２２ｂの外径寸法は、小径円筒部２２ａに保持される着磁体２７の外径寸法以上に設定されている。また、着磁体２７は、小径円筒部２２ａ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部２４ｄとを含む。
【００２６】
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。
【００２７】
弾性シール２６は、水分侵入防止用円筒部２４ｃおよび外向きフランジ部２４ｄの角部に固定され、回転側シール部材２２の大径円筒部２２ｂ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２２ｃに摺接するアキシアルリップ部２６ｃとを有する。
【００２８】
センサ２８は、着磁体２７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２７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。
【００２９】
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。
【００３０】
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着磁体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２７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。
【００３１】
次に、上記構成のセンサ付シール装置２１を車輪用軸受装置１１に組み込む方法を説明する。まず、第１の工程として、回転側シール部材２２と固定側シール部材２３をそれぞれ組み立てる。具体的には、回転側シール部材２２の小径円筒部２２ａに着磁体２７を加硫接着や嵌合して形成する。また、センサ２８を所定位置にモールドした状態で芯金２４と樹脂部材２５とをインサート成形して固定側シール部材２３を形成する。
【００３２】
次に、第２の工程として、固定側シール部材２３を車体側軌道部材１３の内径面に嵌合させる。このとき、固定側シール部材２３の軸方向の位置を調節する必要がある。また、弾性シール２６を水分侵入防止用円筒部２４ｃおよび外向きフランジ部２４ｄの角部に固定する。
【００３３】
次に、第３の工程として、回転側シール部材２２を内輪部１２ｆの外径面に嵌合させる。このとき、着磁体２７の外径寸法を大径円筒部２２ｂの外径寸法より小さく設定しているので、ラジアルリップ２６ａ，２６ｂと着磁体２７とが干渉することなく、スムーズに組み込むことができる。また、外向きフランジ部２２ｃとアキシアルリップ２６ｃとの接触面圧を適切な状態とするために、回転側シール部材２２の軸方向の位置を調整する必要がある。
【００３４】
このように、この発明の一実施形態に係るセンサ付シール装置２１は、回転側シール部材２２と固定側シール部材２３とを別々に車輪用軸受装置１１に組み込むことができ、かつそれぞれ別々に位置決めをすることができる。その結果、弾性シール２６の接触面圧の調節が容易となってシール性能の低下やリップ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの早期摩耗を防止することができる。
【００３５】
なお、上述の第２および第３の工程は、回転側シール部材２２と固定側シール部材２３とを組み立てた後、一体化した回転側シール部材２２と固定側シール部材２３とを車体側軌道部材１３および内輪部材１２ｆに同時に組み込む一般的な手法としてもよい。
【００３６】
また、上記構成のセンサ付シール部材２１は、図４に示すパルサリング１２７を省略して着磁体２７を回転側シール部材２２に直接取り付けたので、部品点数を削減することができる。
【００３７】
上記のように、センサ付シール部材２１の組立工程を簡素化したことで、車輪用軸受装置１１の歩留まりが向上する。その結果、安価で安定した品質の車輪用軸受装置１１を得ることができる。
【００３８】
なお、上記の実施形態においては、着磁体２７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。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
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】
【００４２】
【図１】この発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置を示す図である。
【図２】図１のＱ部の拡大図である。
【図３】従来の車輪用軸受装置を示す図である。
【図４】図３のＰ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１，１１１  車輪用軸受装置、１２，１１２  車輪側軌道部材、１２ａ  大径部、１２ｂ  小径部、１２ｃ，１３ｂ  フランジ部、１２ｄ，１２ｅ  内側軌道面、１３，１１３  車体側軌道部材、１３ａ，２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ  円筒部、１３ｃ，１３ｄ  外側軌道面、１４，１１４  玉、１５，１１５  保持器、１６  等速ジョイント、１８、シール部材、２１，１２１  センサ付シール装置、２２，１２２  回転側シール部材、２２ｃ，２４ｄ  外向きフランジ部、２３，１２３  固定側シール部材、２４，１２４  芯金、２５，１２５  樹脂部材、２６，１２６  弾性シール、２６ａ  ラジアルリップ、２６ｃ，２６ｄ  アキシアルリップ、１２７  パルサリング、２７，１２７ｄ  着磁体、２９  シールド部材、２９ａ  貫通孔。
【図１】
2008169866.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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