JP2007192383A - 転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材とその製造方法 - Google Patents

転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材とその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】センサの検出精度を維持することができる転がり軸受装置用固定側シール部材と、このような固定側シール部材が得られ不良品を発生させない製造方法を提供する。
【解決手段】シール部材14を備え外輪部材3に嵌合される芯金10の内周側に、センサ22sを樹脂で一体化する転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材の製造方法であって、センサ22sが内蔵されると共に位置決め溝23を有する略L字状のセンサ内蔵部材20を樹脂成形し、芯金10の端縁にセンサ内蔵部材20の位置決め溝23を嵌め込んで、芯金10に対するセンサ内蔵部材20の径方向における位置決めをした状態で、これらを成形金型にセットし溶融樹脂を流し込んで硬化させ、固定側シール部材1を得る。
【選択図】図7

Description

本発明は、転がり軸受装置に用いられるセンサ付きシール装置の固定側シール部材とその製造方法に関する。
自動車においては、その制御を行うため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回転側軌道部材、車体に固定される固定側軌道輪を有する転がり軸受装置に、センサ装置を設けることが提案されている。このような転がり軸受装置として、例えば、
外輪部材と、内輪部材と、軸方向一端側にフランジを有するハブ輪と、両輪間に配置された転動体と、両輪インナ側端部間に配置されたセンサ付きシール装置を備えたものが知られており、当該シール装置は、センサを有し外輪部材に嵌合された固定側シール部材と、パルサを有し内輪部材に嵌合された回転側シール部材で構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−133772号公報
上記転がり軸受装置に設けられた固定側シール部材は、例えばシール部を備え外輪部材に嵌合される環状の芯金60に、センサが内蔵されたセンサ内蔵部材65(図8参照)をインサート成形により樹脂で一体化することで製造される。芯金60には外輪部材に嵌合される円筒部61が設けられ、センサ内蔵部材65はコネクタ部66及びセンサ部67を備えて略L字状に形成されている。固定側シール部材を製作する際には、金型内において同図に示すようにセンサ内蔵部材65の内側角部を円筒部61の端縁に当てた状態とし、そこへ樹脂を流し込んで一体化する。しかしその際、芯金60に対するセンサ内蔵部材65の径方向Aにおける位置が定まり難く、センサの検出精度が低下することや不良品が発生する。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、センサの検出精度を維持することができる転がり軸受装置用固定側シール部材と、このような固定側シール部材が得られ不良品を発生させない製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、シール部を備え固定側軌道輪に嵌合される環状の芯金の内周側にセンサを樹脂で一体化する次の工程(a)〜(d)を含むことを特徴とする。
(a)前記センサが内蔵されると共に、前記芯金の軸方向外側の端縁に沿って嵌め込み可能な位置決め溝を内側角部近傍に有する略L字状のセンサ内蔵部材を樹脂成形により得る第一工程
(b)前記芯金の端縁に前記センサ内蔵部材の位置決め溝が嵌め込まれ、当該芯金に対する当該センサ内蔵部材の径方向における位置決めがされた状態で、前記芯金及び前記センサ内蔵部材を成形金型にセットする第二工程
(c)前記成形金型に溶融樹脂を流し込んで硬化させ、前記芯金に前記センサ内蔵部材をインサート成形により一体化する第三工程
(d)前記成形金型から前記樹脂で一体化された成形品を取り出して前記固定側シール部材を得る第四工程
上記の第一工程〜第四工程を含む製造方法とすれば、芯金に対するセンサ内蔵部材の径方向における位置決めがされた状態で、芯金にセンサ内蔵部材がインサート成形で一体化されるため、芯金に対するセンサの径方向における位置ずれのない固定側シール部材を得ることができる。これにより、センサの位置ずれによる不良品を発生させず、転がり軸受装置のセンサの検出精度を維持することができる。
また、本発明の転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材は、シール部を備え固定側軌道輪に嵌合される環状の芯金と、この芯金の内周側に位置しているセンサが内蔵されると共に、当該芯金の軸方向外側の端縁に沿って嵌め込まれた位置決め溝を内側角部近傍に有する略L字状の樹脂成形されたセンサ内蔵部材と、前記芯金と前記センサ内蔵部材とを一体化すべくインサート成形することで形成された略環状の樹脂部材とを備えていることを特徴とする。
上記本発明によれば、芯金の軸方向外側の端縁にセンサ内蔵部材の位置決め溝を嵌め込んだ状態で樹脂部材により一体化されたものとなっているため、芯金に対するセンサの径方向における位置ずれがない固定側シール部材となっている。これにより、センサの検出精度を維持することができる。
上記の通り本発明によれば、芯金に対するセンサ内蔵部品の径方向における位置決めがされた状態でインサート成形されているので、芯金に対するセンサの径方向における位置ずれがなく、固定側シール部材の不良品が発生せず、転がり軸受装置のセンサの検出精度を維持することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の固定側シール部材1を有するシール装置7(センサ付きシール装置)が装着された転がり軸受装置2の一実施形態を示しており、図2はその要部拡大図であり、図3はその正面図である。この転がり軸受装置2は、外輪部材3(固定側軌道輪)と、内輪部材4(回転側軌道輪)と、軸方向一端部にフランジ51が設けられたハブ輪5と、両輪3,4の間に配置された転動体6と、両輪インナ側端部間に配置されたシール装置7を備えている。このうちシール装置7は、外輪部材3に嵌合された固定側シール部材1と、内輪部材4に嵌合された回転側シール部材8で構成されている。
固定側シール部材1は、シール部材14(シール部)を備え外輪部材3のインナ側端部に嵌合される環状の芯金10と(図4参照)、この芯金10の内周側に位置しているセンサ22sが内蔵されている略L字状のセンサ内蔵部材20と(図5参照)、芯金10とセンサ内蔵部材20とを一体化すべくインサート成形することで形成された樹脂部材30とを備えている。なお、図には、センサ内蔵部材20を構成する樹脂と当該樹脂部材30とが一体となった状態が示されている。樹脂部材30は略環状であり、その環状部分の外径は外輪部材3のインナ側端部の外径に略等しくなっている。また、当該樹脂部材30の上部には、径方向外方に延びる突出部31が設けられており、この突出部31の上端には車体側に設けられた処理手段とセンサ22sを結ぶハーネスを取り付けるためのコネクタ部32が一体に形成されている。コネクタ部32にはコネクタピン21pが設けられており、当該コネクタピン21pとセンサ22sがリード線24を介して接続されている。そして、上記センサ22s、コネクタピン21p、リード線24、及び図示しない信号処理手段等によって、センサ装置が構成されている。
回転側シール部材8は、内輪部材4の外周面に嵌合された環状のスリンガー81と、このスリンガー81に固定されると共にパルサを有する環状の支持部材82とを備えている。スリンガー81は、内輪部材4の外周面に嵌合された円環部eと、円環部eの一端部から径方向外方に延びる外側部g、外側部gの一端部からアウタ側に向かって延びる外周部i、さらにこの外周部iの一端部から径方向内方に延びる内側部nとからなっている。また、支持部材82は、上記円環部eに固定された内周部s、この内周部sのインナ側端部から径方向外方へ延びる外側部b、及び外側部bの一端部からアウタ側に向かって延びるパルサpからなっている。そして、このパルサpは、固定側シール部材1のセンサ22sのセンシング面に径方向内方から臨まされている。また、固定側シール部材1のシール部材14が内側部n及び円環部eに当接しており、軸受内部と外部との間が当該シール部材14によってシールされている。
固定側シール部材1を構成する芯金10は、図4及び図6(a)に示すように、外輪部材に嵌合される外周側円筒部11、この外周側円筒部11の一端から径方向内方へ延びるフランジ部12、及び外周側円筒部11よりも幅の狭い内周側円筒部13、及び内周側円筒部13から径方向内方へ延びる内側フランジ部14により構成されている。このうち、外周側円筒部11には、次に説明するセンサ内蔵部材20が固定される切り欠き部11a、及び周方向に等間隔をおいて貫通形成された長孔部11bを有している。切り欠き部11aは、センサ内蔵部品20の略幅と同じ周方向長さで切り欠かれており、これによりセンサ内蔵部品20の芯金10に対する周方向の位置ずれが規制される。また、長孔部11bには、成形の際の樹脂30が充填されて、樹脂30と芯金10との相対的なずれも規制されるようになっている。また、芯金10の内側フランジ部14には弾性体からなるシール部材14が接着されている。
上記シール装置7のうち固定側シール部材1を製造する方法について説明する。まず、第一工程として、センサ22s等が埋設されたセンサ内蔵部材20を射出成形によって製作する。センサ内蔵部材20は、図5及び図6(b)に示すように、芯金10に固定された状態で上記外周円筒部11の端縁(切り欠き部11a)を境に、径方向外方に延びるコネクタ部21とインナ側に延びるセンサ部22とにより略L字状に形成されている。センサ部22の先端にはセンサ22sが埋設され、コネクタ部21には車体側の図示しない処理手段を結ぶハーネスを取り付けるためのコネクタピン21p(一部が突出されている)が埋設され、これらセンサ部22及びコネクタ部21には、コネクタピン21pとセンサ22sを結ぶリード線24が埋設されている。また、コネクタ部21の基端部の内側(内側角部近傍)には、上記切り欠き部11a(端縁)に沿って嵌め込み可能な位置決め溝23が形成されている。この位置決め溝23は、当該切り欠き部11aと同じように若干湾曲しており、当該切り欠き部11aの厚み寸法と略同じ幅でコネクタ部21の短手方向を横断している。なお、位置決め溝23は、金型に溝をつけることによって成形時に形成してもよく、後加工によって形成してもよい。
次に、第二工程として、芯金10の切り欠き部11a(端縁)にセンサ内蔵部材20の位置決め溝23を嵌め込み、この状態で芯金10及びセンサ内蔵部材20を成形金型にセットする。これにより、芯金10に対するセンサ内蔵部材20の径方向における位置決めがされ、成形中に芯金10に対するセンサ22sの位置ずれが起こらない。
具体的には、図7に示すように、第1治具50、第2治具51、及びコネクタピンが差し込まれる差込穴を有する第3治具52を使用する。まず、第1治具50、第2治具51を金型の所定の位置に設置し、シール部材14が取り付けられた芯金10をセットする。第3治具52の差込穴に、センサ内蔵部品20のコネクタピン21pを差し込んでおき、芯金10の切り欠き部11aに当該センサ内蔵部品20の位置決め溝23を嵌め込んで、センサ内蔵部品20を径方向で動かないようにしておく。このようにして位置決めを行った後、次の第三工程として、溶融樹脂を流し込んで硬化させる(インサート成形)。第四工程として、金型から樹脂30で一体となった成型品である固定側シール部材1を取り出す。このようにして、芯金10の内周側にセンサ22sが樹脂30で一体化された固定側シール部材1を得る。なお、必要に応じて上記第一工程から第四工程以外の工程を含めるようにしてもよい。
以上の第一工程から第四工程を含む製造方法とすれば、芯金10に対するセンサ内蔵部材20の径方向の位置決めがされた状態となっているため、例えば溶融樹脂を流し込んだ際に、芯金10に対してセンサ内蔵部品20がずれない。そのため、芯金10に対するセンサ22sの径方向における位置ずれのない固定側シール部材1を得ることができ、固定側シール部材1の不良品が発生せず、転がり軸受装置2のセンサの検出精度も維持することができる。なお、本発明は上記の実施形態に限定するものではなく、センサ内蔵部品や各治具、位置決め溝、切り欠き部の位置や形状は適宜変更することができる。
転がり軸受装置の断面図である。 図1の要部拡大図である。 転がり軸受装置の正面図である。 芯金の斜視図である。 センサ内蔵部材の斜視図である。 (a)は芯金の断面図であり、(b)はセンサ内蔵部材の側面図である。 製造方法の説明図である。 従来の製造方法の説明図である。
符号の説明
1 固定側シール部材
10 芯金
11 外周側円筒部
20 センサ内蔵部材
21 コネクタ部
22 センサ
23 位置決め溝

Claims (2)

  1. シール部を備え固定側軌道輪に嵌合される環状の芯金の内周側にセンサを樹脂で一体化する次の工程(a)〜(d)を含むことを特徴とする転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材の製造方法。
    (a)前記センサが内蔵されると共に、前記芯金の軸方向外側の端縁に沿って嵌め込み可能な位置決め溝を内側角部近傍に有する略L字状のセンサ内蔵部材を樹脂成形により得る第一工程
    (b)前記芯金の端縁に前記センサ内蔵部材の位置決め溝が嵌め込まれ、前記芯金に対する前記センサ内蔵部材の径方向における位置決めがされた状態で、当該芯金及び当該センサ内蔵部材を成形金型にセットする第二工程
    (c)前記成形金型に溶融樹脂を流し込んで硬化させ、前記芯金に前記センサ内蔵部材をインサート成形により一体化する第三工程
    (d)前記成形金型から前記樹脂で一体化された成形品を取り出して前記固定側シール部材を得る第四工程
  2. シール部を備え固定側軌道輪に嵌合される環状の芯金と、
    この芯金の内周側に位置しているセンサが内蔵されると共に、当該芯金の軸方向外側の端縁に沿って嵌め込まれた位置決め溝を内側角部近傍に有する略L字状の樹脂成形されたセンサ内蔵部材と、
    前記芯金と前記センサ内蔵部材とを一体化すべくインサート成形することで形成された略環状の樹脂部材とを備えていることを特徴とする転がり軸受装置用センサ付きシール装置の固定側シール部材。
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