(57)【要約】【課題】温度変動に伴なう転がり軸受の内部空間の内圧低下を防止し、内部空間への泥水等の浸入を有効に防止可能とする。【解決手段】転がり軸受２と、転がり軸受の端部を閉じるセンサカバー３２と、車輪速センサ３０とを含み、車輪速センサを介してセンサカバーの通気開口３４に通気管５０を設け、この通気管を通して転がり軸受の内部空間を外部と通気させてその内部空間の内圧低下を防止する構成。【選択図】図１
2004076751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、前記転がり軸受の端部に取り付けられて当該転がり軸受の内部空間を閉じるように覆うカバー部材とを含む転がり軸受装置において、前記カバー部材に対して前記内部空間を外部に通気する通気部材を設けたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
前記カバー部材に、内部に配線材を有する回転検出センサを取り付けるとともに、前記通気部材を、前記内部空間を外部に通気させるように前記回転検出センサ内部の配線材間を通した管状構造とした、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転がり軸受装置において、
前記管状構造が、前記配線材と束ねて前記内部空間の外部に導出した通過管により構成されている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項４】
転がり軸受内部に設けられるパルサーリングと組み合わせられて回転検出装置を構成するセンサと、前記センサに接続されて電源供給と信号伝送のための配線材が収納されている電気ケーブルとを一体化した構造を備え、かつ、前記電気ケーブルの内部に前記配線材と共に前記転がり軸受内部と外部との通気のための通気管が設けられている、ことを特徴とする回転検出センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の車軸やその他の機械装置等の軸体の支持に用いて好適な転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の転がり軸受装置には、内輪部材と、これと同心の外輪部材と、前記両部材に介装された複数の転動体と、内輪部材と外輪部材との間の内部空間を軸方向一方側から密封するためのシール部材と、前記外輪部材の軸方向他方側端部の開口内周に嵌合状態で取り付けられて前記内部空間を軸方向他方側から閉じるカバー部材とを備えたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構造では、シール部材とカバー部材とで前記内部空間が密封された状態にある。そのため、転がり軸受装置の動作に伴なう内輪部材の回転、転動体の転動、その他に起因した前記内部空間の温度変動によって内部空間の内圧が低下するおそれがある。このように内圧が低下した内部空間は外部の大気側よりも負圧状態に置かれてしまう。
【０００４】
ところで、上記転がり軸受装置を例えば自動車の車輪支持用の軸受装置のように周囲に泥水等が存在しやすい場所に使用する場合、前記内部空間の内圧が、泥水等が存在する大気側よりも負圧の状態のまま車両が走行しているとシール部材や、外輪部材の開口内周とカバー部材との嵌合隙間から泥水等の吸い込み現象が発生しやすい。また、車輪支持用ではなく、他の機械装置の回転軸支持用に用いた場合でも、泥水等ではなくても、他の異物が存在する環境下で使用される場合も同様にその異物等の吸い込み現象が発生しやすい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明における転がり軸受装置は、転がり軸受と、前記転がり軸受の端部に取り付けられて当該転がり軸受の内部空間を閉じるように覆うカバー部材とを含む転がり軸受装置において、前記カバー部材に対して前記内部空間を外部に通気する通気部材を設けたことを特徴とする。
【０００６】
転がり軸受の内部空間には、例えば内輪部材と外輪部材との対向空間があるが、このような内部空間だけに限定されるものではなく、その他の転がり軸受の構成要素それぞれの嵌合や取り付けの僅かな隙間も含めてよいし、さらにはカバー部材により閉じるように覆われる内部空間でもよい。前記通気部材には、通気管があるが、そのような管状構造に限定されるものではない。
【０００７】
本発明によると、通気部材により転がり軸受の内部空間は常に外部に通気されるから、例えば、温度変動があっても、内部空間の内圧は外部の大気側よりも低下つまり負圧となるようなことがなくなる。したがって、転がり軸受装置を例えば周囲に泥水等が存在しやすい車輪支持用とした場合でも、車両が走行しているときに前記内部空間の内圧低下で泥水等の吸い込み現象が発生するようなことがなくなり、装置の信頼性を確保することができる。なお、本発明の効果の説明のため、上記内部空間の内圧の負圧は大気に対して説明したが、前記負圧は、大気との比較に限定されるものではなく、内部空間と外部との相対関係によるものであり、転がり軸受装置の使用環境に応じて異なる。
【０００８】
本発明においては、好ましくは、前記カバー部材に、内部に配線材を有する回転検出センサを取り付けるとともに、前記通気部材を、前記内部空間を外部に通気させるように前記回転検出センサ内部の配線材間を通した管状構造としてもよい。その管状構造は、好ましくは、前記配線材と束ねて前記内部空間の外部に導出した通過管により構成してもよい。なお、上記管状構造としては通気管があるが、例えば、回転検出センサ内部のセンサ要素を樹脂モールドするとき、その樹脂モールド中に通気穴を貫通形成しただけの構造も樹脂モールドも含めて通気部材に含めることができる。
【０００９】
こうした場合、回転検出センサを転がり軸受に装着し、この転がり軸受装置を車両用に用いるときに、通気管が管状構造特に通気管構造とした場合、車輪速などその回転状態の正確な検知に影響する泥水等が内部に浸入するおれそがない位置に容易に設置できる構造となって好ましいうえ、センサと一体に組み込むことができるから、通気部材をわざわざカバー部材に取り付けるための作業コストが余分にかからずに済んでさらに好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１ないし図４は、本発明の実施形態に係り、図１は、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図、図２は、図１のパルサリングの斜視図、図３は、図１の要部であるアクティブ型車輪速センサユニットの周辺の拡大断面図、図４は、図１の複列転がり軸受から取り外したアクティブ型車輪速センサユニットの拡大部分断面図である。
【００１１】
これらの図において、１は、転がり軸受装置全体を示す。２は、複列転がり軸受、３は、アクティブ型車輪速センサユニット（アクティブ型ＡＢＳセンサ）である。
【００１２】
複列転がり軸受２は、転がり軸受の一例として、外輪部材４と、ハブホイール５と内輪６との組み合わせからなりかつ外輪部材４と同心に配置された内輪部材７と、前記両部材４、７間に介装される転動部材としての軸方向２列の玉８、９と、軸方向２列の保持器１０、１０と、車両アウタ側のシール部材１１と、内輪６に取り付けられたパルサリング１２とを備える。
【００１３】
外輪部材４は、その外周面に形成された径方向外向きのフランジ１３を介して不図示の車体に固定される一方、その内周面に各列の玉８、９の外輪軌道面が形成されている。ハブホイール５は一方内輪としてその車両アウタ側外周面に径方向外向きのフランジ１４を有するとともに、車両インナー側（図１における右側）外周面の環状凹部１５に他方内輪として前記内輪６が嵌着されている。ハブホイール５のフランジ１４に、ブレーキディスク１６およびタイヤホイール１７が重ねて取付けられるとともに、このハブホイール５と内輪６それぞれの外周面に、各列玉８、９の内輪軌道面が形成される。
【００１４】
ハブホイール５の車両インナ側軸端に形成されているねじ穴にナット１８が締結され、これにより、各列の玉８、９に対して所定の予圧が付与されるとともに、ハブホイール５と内輪６とが軸心回りに回転一体となる。この場合、ナット１８ではなく、ハブホイール５の車両インナー側軸端を円筒形状に形成し、この円筒部の先端を径方向外向きに屈曲して内輪６の軸端面にかしめつけることにより、上記予圧を付与するものでもよい。
【００１５】
シール部材１１は、外輪部材４と内輪部材７との間の内部空間を車両アウタ側から密封する。パルサリング１２は、内輪６の回転に対応した磁気信号を発生するものであり、磁性粉を混入したゴム材からなる環状体であり、円周方向に交互にＳ磁極１２ａとＮ磁極１２ｂとが設けられている。このパルサリング１２は断面Ｌ字形状の環状体である取付体１９を介して内輪６に取り付けられている。
【００１６】
車輪速センサユニット３は、前記パルサリング１２と組み合わせられて回転検出装置を構成するものであり、車輪速センサ３０と、電気ケーブル３１とを一体化した構造となっている。この場合、センサカバー３２も一体化させてもよい。センサカバー３２が一体化されていない場合、まず、センサカバー３２が外輪部材４に嵌着され、その嵌着されたセンサカバー３２に対して、車輪速センサユニット３が嵌着される。センサカバー３２が一体化されている場合は、センサカバー３２の外輪部材４に対する嵌着で外輪部材４に対するセンサユニット３の装着作業が完了することになって好ましい。
【００１７】
車輪速センサ３０は、回転検出センサの一例として、複列転がり軸受２の内輪６に嵌着されて設けられたパルサリング１２から発生される信号を検出するものであり、その内部のセンサ要素として、電源の供給を受け、信号の処理を行う信号処理回路３５と、アクティブ型として磁気抵抗素子やホールＩＣなどの磁気検出素子３７とを含み、これらが一枚の基板３８上に実装されて全体がモールド樹脂３９で外装された構造となっている。この樹脂３９には、好ましくは６６ナイロンが選定される。
【００１８】
このような車輪速センサ３０において、その磁気検出素子３７は、パルサリング１２と軸方向で対向しているが、径方向で対向させてもよい。
【００１９】
電気ケーブル３１は、車輪速センサ３０の信号処理回路３５に一端側が接続された状態で前記樹脂３９で基板３８をモールドするときに同時にその一端側もモールドされる。電気ケーブル３１は、このようにその一端側が車輪速センサ３０に接続されてそれに対して電源供給や信号伝送を行うものであり、そのための配線として電源用配線４０と信号伝送用配線４１とが内装されているとともに外部が絶縁カバー４２で被覆された構造となっている。
【００２０】
センサカバー３２は、複列転がり軸受２の外輪部材４の車両インナー側端部の内周面に取り付けられ、この取り付けにより、複列転がり軸受４の内部空間を車両インナー側から閉じる。センサカバー３２は、車輪速センサ３０を取り付けるための開口（車輪速センサ取付用開口）３３と、後述の通気管５０の一端側を臨ませるための開口（通気用開口）３４とを有する。センサカバー３２は金属板をプレス成形したものや、樹脂を成形したものとすることができる。
【００２１】
以上の構成において、本実施形態においては、その車輪速センサユニット３に対し車輪速センサ３０と電気ケーブル３１との内部に通気管５０を設け、その通気管５０の管入口５０ａを大気側に、また、通気管５０の管出口５０ｂをセンサカバー３２に設けた通気用開口３４に臨ませた構造としたことに特徴を有する。そして、センサカバー３２を複列転がり軸受２に取り付けて複列転がり軸受２の内部空間を閉じたときに管状通気部材としての通気管５０を通してその内部空間を外部に通気させるようにしている。
【００２２】
このような通気管５０は、例えば、材料的は基本的には通気機能を確保できればその材質や材料の種類を問わないが、フレキシブル性を有する例えば弾性ゴム、弾性樹脂などの材料が好ましい。
【００２３】
また、通気管５０の断面形状は、通気機能を確保できれば円形、楕円形、矩形など何でもよい。さらに、通気管５０の設置本数は、実施形態では１つであるが、複数本でもよいことは勿論である。
【００２４】
このような車輪速センサユニット３は、使用状態では、電気ケーブル３１の他端側をエンジン制御ユニット６０に接続される。エンジン制御ユニット６０は、電気ケーブル３１内部の配線４０、４１を介して車輪速センサ３０に対して電源を供給するとともに、車輪速センサ３０から配線４０、４１を介して入力されてくる信号に基づいて車輪速を検出し、それに対応した所要の運転制御を行う。
【００２５】
そして、車輪速センサユニット３の使用状態では前記通気管５０は、その一端側が、前記のようにセンサカバー３２の開口３４から複列転がり軸受２の内部空間に臨まされている一方、その他端側が車両の泥水などが浸入するおそれがない位置でかつ大気圧空間内に臨まされている。例えば、転がり軸受装置１が配置される側７０と通気管５０の管入口５０ａ側が配置される側８０とを仕切る設置環境仕切り部材９０を設け、この部材９０より上側には泥水等が浸入しない位置とする。このような設置環境としては例えば車両のダッシュボードのボード壁を前記仕切り部材９０とすることが考えられる。ただし、エンジン制御ユニット６０は、このダッシュボードの下方とし、通気管５０のみをダッシュボードの開口を通してその内部に臨ませるようにする。このように通気管５０の設置環境は、泥水等が浸入しない位置であればよいが、泥水等が存在するとしても、通気管５０の配置状態によっては、通気管５０の他端側開口から泥水等が浸入できなければ、特にその配置にこだわる必要は無いかあるいは少ない。
【００２６】
このような構造によれば、複列転がり軸受２の内部空間の内圧Ｐ０は通気管５０を介して大気圧Ｐ１に常に維持されることになり、車両の走行により車輪の回転と共に転がり軸受装置１が運転動作し、それに伴ない転がり軸受装置１の温度が変動して内圧Ｐ０が低下しようとすると、通気管５０の他端側から矢印Ａ０で示すように空気が供給される。その結果、センサカバー３２内部に臨む一端側から矢印Ａ１で示すように空気が供給される結果、前記内部空間の内圧Ｐ０はその温度変動があっても、常に、大気圧Ｐ１と同じ圧力に維持され、低下させられずに済むようになる。したがって、複列転がり軸受１の内部空間は泥水等が存在する大気側よりも負圧にならずに済むから、シール部材１１やセンサカバー３２と外輪４の内周面との嵌合隙間から破線矢印Ａ２で示すようにその内部空間に泥水等が侵入するのを防止できる。
【００２７】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々な変形が考えられる。
【００２８】
（１）　通気管５０は、図５で示すように、センサカバー３２に設けた開口１００に取り付け、これによって、内部空間を外部に通気させてもよい。
【００２９】
（２）通気管５０は、車輪速センサユニット３とは別部材としてセンサカバー３２の通気用開口３４に取り付けられても構わない。
【００３０】
（３）通気管５０をセンサカバー３２の車輪速センサ取付用開口３３から複列転がり軸受２の内部空間に臨ませる形態でも構わない。この場合、センサカバー３２の通気用開口３４は必ずしも設ける必要はない。
【００３１】
（４）通気管を内装するセンサとしては、車両の走行や停止の状態あるいはその他車両の状態に関する検出を行うセンサでもよい。
【００３２】
（５）転がり軸受装置が車両以外の機械装置に配備される場合、通気管を内装するセンサとしては、それら機械装置の状態に関する検出を行うセンサでよい。
【００３３】
（６）回転検出装置を構成するセンサとしては、コイルと磁石との組み合わせのようにパッシブ型センサでもよい。
【００３４】
（７）転がり軸受装置１は、車両の従動輪、駆動輪いずれの側に設けてよい。
【００３５】
（８）　転がり軸受装置１は、外輪部材４と内輪部材７は相対回転するものでもあればよく、したがって、外輪部材４が回転し、内輪部材７が固定してもよい。この場合、車輪速センサユニットとしては、電気ケーブルを省略し、センサから無線で電源や信号を送受信させるとともに、通気管５０は、車輪速センサユニットやセンサカバーの開口に取り付けるだけでもよい。
【００３６】
（９）通気管５０は、電気ケーブル３１および車輪速センサ３０にわたる長い管形状としてそれぞれの内部に連続して設けられるが、車輪速センサ３０内では、管状とせず、樹脂モールドに通気穴を設け、その通気穴を電気ケーブル３１内の通気管とセンサカバー３２の通気用開口３４とに連通する構造としただけでも通気を行うことが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明の場合、通気部材により転がり軸受の内部空間を外部に通気させているから、温度変動があっても、その内部空間の内圧が泥水等が存在する外部の圧力よりも低下するようなことがなくなる。その結果、本発明によれば、その使用に伴なう転がり軸受に温度変動が生じても、転がり軸受周囲から泥水等の吸い込み現象が発生せず、装置としての信頼性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図２】図１のパルサリングの斜視図
【図３】図１の要部の拡大断面図である。
【図４】図１の複列転がり軸受から取り外したアクティブ型車輪速センサユニットの拡大部分断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１　転がり軸受装置
２　複列転がり軸受
３　アクティブ型車輪速センサユニット
４　外輪部材
７　内輪部材
１１　シール部材
１２　パルサリング
３０　車輪速センサ
３１　電気ケーブル
３４　通気用開口
３５　信号処理回路
３６　永久磁石
３７　磁気検出素子
３８　樹脂モールド
４０、４１　配線
５０　通気管
【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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