(57)【要約】【課題】 嵌合部の密封性を確保しかつ樹脂の抜けを防止したセンサ装置およびセンサ付き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21は、固定側シール部材8に嵌合固定される嵌合用円筒部61を有している。嵌合用円筒部61の外側の端部が樹脂部材22内に位置するようにインサート成形されている。嵌合用円筒部61の軸方向外側部分61aが縁曲げされている。【選択図】    図１
2009014052.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樹脂モールドされたセンサを有している固定側部材と、回転部材に嵌合固定される回転側部材とからなり、固定側部材の芯金は、固定部材に嵌合固定される嵌合用円筒部を有し、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置するようにインサート成形されているセンサ装置において、
芯金の嵌合用円筒部の軸方向外側部分が縁曲げされていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
固定輪、回転輪および両輪間に配置された転動体を有している転がり軸受と、固定輪に嵌合固定される芯金および芯金に樹脂モールドされたセンサ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る円筒部および円筒部の軸方向外側の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を備え、固定側シール部材の芯金は、固定輪に嵌合固定される嵌合用円筒部と、同円筒部の軸方向内側の端部に連なって回転側シール部材の円筒部に向かってのびるフランジ部と、フランジ部に連なって軸方向外方にのびる水分浸入防止用円筒部とを有し、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置するようにインサート成形されるとともに、水分浸入防止用円筒部の軸方向外側の端部および回転側シール部材の軸方向外側の端部の少なくとも一方に弾性シールが設けられているセンサ付き転がり軸受装置において、
芯金の嵌合用円筒部の軸方向外側部分が縁曲げされていることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シール装置に組み込むのに好適なセンサ装置およびこのようなセンサ装置を備えたセンサ付き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）にセンサ装置が設けられているが、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、図３に示すように、シール装置(7)にパルサ(10)およびセンサ(11)を一体化したセンサ付きシール装置(2)が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
図３において、ハブユニット(1)は、等速ジョイント（ＣＶＪ）(29)に取り付けられており、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。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。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、シール部材(20)が設けられている。
【０００４】
センサ付きシール装置(2)は、樹脂モールドされたセンサ(11)を有し車体側軌道部材(3)に嵌合固定される固定側シール部材(8)と、パルサ(10)を有し車輪側軌道部材(4)に嵌合固定される回転側シール部材(9)とを備えており、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。
【０００５】
特許文献１において、固定側シール部材(8)の芯金の円筒部には、周方向に略等間隔で複数の断面方形の貫通孔が設けられており（同文献の図４）、これらの貫通孔の内の１つにセンサが挿通され、残りの貫通孔内に樹脂が充填されることによって、芯金に対する樹脂部材の動きが抑制されている（同文献の段落番号００４４）。
【特許文献１】特開２００５−９８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のセンサ付きシール装置は、芯金に孔をあけた後に曲げ加工（絞り加工）を施す必要があり、芯金完成品の嵌合用円筒部の真円度が孔の数だけ花びら状に悪化して、嵌合部の密封性が低下する傾向があり、樹脂の抜け止めによってシール性が悪化することを防止することが課題となっている。
【０００７】
この発明の目的は、嵌合部の密封性を確保しかつ樹脂の抜けを防止したセンサ装置およびセンサ付き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】
【０００８】
この発明によるセンサ装置は、固定部材に嵌合固定される芯金および芯金に樹脂モールドされたセンサを有している固定側部材と、回転部材に嵌合固定される回転側部材とからなり、固定側部材の芯金は、固定部材に嵌合固定される嵌合用円筒部を有し、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置するようにインサート成形されているセンサ装置において、芯金の嵌合用円筒部の軸方向外側部分が縁曲げされていることを特徴とするものである。
【０００９】
芯金は、曲げ加工（絞り加工）されており、樹脂の抜け止めのために従来この加工を行う前に設けられていた嵌合用円筒部の多数の貫通孔は、廃止され、嵌合用円筒部には、センサ装置に必須の孔または切欠き（例えばセンサの配線を外部に取り出すための切欠きだけ）が設けられる。縁曲げ部は、嵌合部の密封性に寄与しないので、この部分には、周方向所定間隔で切欠きが設けられてもよい。
【００１０】
このセンサ装置は、シール装置に組み込まれることが好ましく、この場合、例えば、固定部材に嵌合固定される芯金および芯金に樹脂モールドされたセンサ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外側の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からなり、固定側シール部材の芯金は、固定部材に嵌合固定される嵌合用円筒部と、同円筒部の軸方向内側の端部に連なって回転側シール部材の円筒部に向かってのびるフランジ部と、フランジ部に連なって軸方向外方にのびる水分浸入防止用円筒部とを有し、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置するようにインサート成形されるとともに、水分浸入防止用円筒部の軸方向外側の端部および回転側シール部材の軸方向外側の端部の少なくとも一方に弾性シールが設けられているセンサ付きシール装置とされる。
【００１１】
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。
【００１２】
センサは、例えば、ＭＲ素子またはホール素子を用いた磁気センサとされるが、これに限られるものではない。通常、回転側シール部材の円筒部には、磁気センサに対向してこれに信号を与えるパルサが設けられる。
【００１３】
芯金と樹脂部材とはインサート成形され、この際、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置させられる。すなわち、芯金が樹脂部材の表面にのみ密着させられるのではなく、芯金の端部が樹脂部材の内部にインサートされる。
【００１４】
上記センサ装置は、固定部材としての固定輪、回転部材としての回転輪および両輪間に配置された転動体を有している転がり軸受と、転がり軸受に一体に設けられたセンサ付きシール装置とを備えているセンサ付き転がり軸受装置において好適に使用される。
【００１５】
このようなセンサ付き転がり軸受装置は、固定輪、回転輪および両輪間に配置された転動体を有している転がり軸受と、固定輪に嵌合固定される芯金および芯金に樹脂モールドされたセンサ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る円筒部および円筒部の軸方向外側の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を備え、固定側シール部材の芯金は、固定輪に嵌合固定される嵌合用円筒部と、同円筒部の軸方向内側の端部に連なって回転側シール部材の円筒部に向かってのびるフランジ部と、フランジ部に連なって軸方向外方にのびる水分浸入防止用円筒部とを有し、嵌合用円筒部の外側の端部が樹脂部材内に位置するようにインサート成形されるとともに、水分浸入防止用円筒部の軸方向外側の端部および回転側シール部材の軸方向外側の端部の少なくとも一方に弾性シールが設けられているセンサ付き転がり軸受装置において、芯金の嵌合用円筒部の軸方向外側部分が縁曲げされていることを特徴とするものとなる。
【００１６】
この場合、固定輪が外輪、回転輪が内輪とされてもよく、固定輪が内輪、回転輪が外輪とされてもよい。
【００１７】
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】
【００１８】
この発明のセンサ装置によると、芯金の嵌合用円筒部の軸方向外側部分が縁曲げされているので、樹脂の抜け止めのために従来設けられていた多数の貫通孔を廃止することができ、これにより、芯金完成品の嵌合用円筒部の真円度の悪化が防止され、嵌合部の密封性の低下を防止することができる。そして、樹脂の抜け止めは、縁曲げによって行うことができるので、嵌合部の密封性を確保しかつ樹脂の抜けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００２０】
図１および図２は、この発明のセンサ装置およびセンサ付き転がり軸受装置の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。
【００２１】
センサ付き転がり軸受装置は、ハブユニット(1)およびセンサ付きシール装置(2)を備えている。
【００２２】
ハブユニット(1)は、図３に示されているものと同じであり、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)、および両部材(3)(4)の間に２列に配置された複数の転動体である玉(5)を備えている。
【００２３】
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)とからなる。
【００２４】
固定側シール部材(8)は、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)に樹脂モールドされたセンサ(11)と、芯金(21)に接着された接触弾性シール(23)とを備えている。
【００２５】
回転側シール部材(9)は、車輪側軌道部材(4)に嵌合固定されたスリンガ(31)と、スリンガ(31)に固定されたパルサ(10)とを備えている。
【００２６】
固定側シール部材(8)の芯金(21)は、車体側軌道部材(3)の左端部に嵌合固定された嵌合用円筒部(61)、同円筒部(61)の軸方向内側の端部（右端部）に連なって内方（回転側シール部材(9)に向かう方向）にのびる外側フランジ部(62)、外側フランジ部(62)に連なって軸方向外方（左方）にのびる水分浸入防止用円筒部(63)、および水分浸入防止用円筒部(63)に連なって内方にのびる内側フランジ部(64)を有しており、内側フランジ部(64)の内周縁部に、接触弾性シール(23)が接着されている。嵌合用円筒部(61)の左部は、車体側軌道部材(3)の左端よりも左方に突出させられて、樹脂部材(22)内に挿入されている。水分浸入防止用円筒部(63)は、樹脂部材(22)の内周面に当接させられており、その左端は、樹脂部材(22)の左端面よりも右方に位置させられている。
【００２７】
固定側シール部材(8)の芯金(21)と樹脂部材(22)とは、インサート成形により一体化されている。樹脂部材(22)は、環状であり、環状部分の上部に、径方向外方に突出するコネクタ部（図３(27)参照）が一体に成形されている。
【００２８】
センサ(11)は、磁気センサとされており、そのセンシング面は、パルサ(10)の外周面に径方向外方から臨まされている。センサ(11)は、大径円筒部である嵌合用円筒部(61)と小径円筒部である水分浸入防止用円筒部(63)との間に充填された樹脂部材(22)内に位置させられている。芯金(21)は、磁気センサ(11)の検出面に磁力線が入りやすいように、ＳＵＳ３０４などの非磁性の金属製とされている。
【００２９】
芯金(21)は、絞り加工によって形成されており、その嵌合用円筒部(61)の軸方向外側部分(61a)は、径方向外方に向かうように縁曲げされている。そして、嵌合用円筒部(61)には、リード線(41)を取り出すための切欠き(42)が１つだけ設けられており、図２に示すように、従来樹脂の抜け止め用として形成されていた貫通孔は設けられていない。
【００３０】
スリンガ(31)は、車輪側軌道部材(4)の左端部外径に軸方向内側の端部（右端部）が嵌合固定された円筒部(32)と、円筒部(31)の軸方向外側の端部（左端部）に連なって固定側シール部材(8)に向かってのびる外向きフランジ部(33)とからなる。外向きフランジ部(33)と固定側シール部材(8)の芯金(21)の内側フランジ部(64)との間には、接触弾性シール(23)を収めることができる空間が形成されている。
【００３１】
回転側シール部材(9)のパルサ(10)は、組み合わされるセンサ(11)が回転信号を出力するために、Ｎ極とＳ極とを交互に配置して磁力を発生させるもので、環状の支持部材(35)と、これに接着された着磁体(36)とからなる。支持部材(35)は、ＳＵＳ４３０などの磁性を有する金属製とされている。着磁体(36)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。
【００３２】
パルサ(10)の支持部材(35)は、回転側シール部材(9)のスリンガ(31)の円筒部(32)外径に嵌合固定されている小径円筒部(37)と、外径に着磁体(36)が設けられている大径円筒部(38)と、大径円筒部(38)と小径円筒部(37)とを連結する連結部(39)とからなる。小径円筒部(37)は、大径円筒部(38)に比べて、その軸方向の長さが短くされている。着磁体(36)は、センサ(11)に対向するように、大径円筒部(38)外径に設けられており、着磁体(36)と水分浸入防止用円筒部(63)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とされている。
【００３３】
パルサ(10)の支持部材(35)は、連結部(39)が軸方向内側となるように、小径円筒部(37)がスリンガ(31)の円筒部(32)の軸方向内側部分に嵌合固定されている。これにより、スリンガ(31)の円筒部(32)と車輪側軌道部材(4)との嵌合部は、パルサ(10)の支持部材(35)の小径円筒部(37)がスリンガ(31)の円筒部(32)の内側端部に嵌合されることによって補強され、その剛性が向上させられている。
【００３４】
このセンサ付きシール装置(7)によると、固定側シール部材(8)の芯金(21)の嵌合用円筒部(61)が車体側軌道部材(3)に嵌合固定されているので、接触弾性シール(23)の摺動に伴うトルクによって、芯金(21)が固定側シール部材(8)に対して滑ることもなく、また、固定側シール部材(8)の芯金(21)の嵌合用円筒部(61)の左部が樹脂部材(22)内に挿入された状態でインサート成形されているので、芯金(21)と樹脂部材(22)との間のすべりも防止される。さらにまた、芯金(21)の嵌合用円筒部(61)の軸方向外側部分(61a)が縁曲げされているので、樹脂の抜け止めのために従来設けられていた多数の貫通孔を廃止することができ、芯金(21)完成品の嵌合用円筒部(61)の真円度の悪化が防止され、嵌合部の密封性の低下を防止することができる。そして、樹脂の抜け止めは、縁曲げによって行うことができるので、嵌合部の密封性を確保しかつ樹脂の抜けを防止することができる。
【００３５】
また、スリンガ(31)に対するパルサ(10)の嵌め合い位置に関しては、回転側シール部材(9)を構成しているスリンガ(31)の円筒部(32)の軸方向内側部分が車輪側軌道部材(4)に嵌合固定されている状態において、支持部材(35)の連結部(39)が軸方向内側となるようにすることで、スリンガ(31)と車輪側軌道部材(4)との嵌合部に支持部材(35)の小径円筒部(37)の嵌合部が重ね合わせられており、このため、スリンガ(31)の円筒部(32)と車輪側軌道部材(4)との嵌合部の剛性に関し、パルサ(10)の支持部材(35)の小径円筒部(37)によって補強されている分、相対的に高くなっている。
【００３６】
なお、上記実施形態のハブユニット(1)は、等速ジョイント（ＣＶＪ）(29)に取り付けられる駆動輪用として示されているが、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】
【００３７】
【図１】図１は、この発明によるシール装置およびセンサ付き転がり軸受装置の１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、芯金の側面図である。
【図３】図３は、従来のシール装置およびセンサ付き転がり軸受装置の１実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
(1)         ハブユニット（転がり軸受装置）
(2)         センサ装置
(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（固定側部材）
(9)         回転側シール部材（回転側部材）
(10)        パルサ
(11)        センサ
(21)        芯金
(22)        樹脂部材
(23)        接触弾性シール
(32)        円筒部
(33)        フランジ部
(61)        嵌合用円筒部
(62)        フランジ部
(63)        水分浸入防止用円筒部
(61)        嵌合用円筒部
(61a)       軸方向外側部分（縁曲げ部）
【図１】
2009014052.tif 000003
【図２】
2009014052.tif 000004
【図３】
2009014052.tif 000005