JP2002087012A - 車両用ハブユニット - Google Patents

車両用ハブユニット

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JP2002087012A
JP2002087012A JP2001001353A JP2001001353A JP2002087012A JP 2002087012 A JP2002087012 A JP 2002087012A JP 2001001353 A JP2001001353 A JP 2001001353A JP 2001001353 A JP2001001353 A JP 2001001353A JP 2002087012 A JP2002087012 A JP 2002087012A
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Japan
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row rolling
double row
constant velocity
velocity joint
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JP2001001353A
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English (en)
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Satoshi Araki
Yoshibumi Shige
Koji Shima
孝爾 嶋
聡 荒木
義文 重
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
光洋精工株式会社
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C37/00Cooling of bearings
    • F16C37/007Cooling of bearings of rolling bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings
    • F16C33/805Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/187Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with all four raceways integrated on parts other than race rings, e.g. fourth generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブホイールに対して複列転がり軸受と等速
ジョイントとを近接した状態で取付けると、複列転がり
軸受や等速ジョイントから発生する熱が相互に伝導して
相乗的に温度が上昇し易く、またシールリングからなる
密封手段によって、複列転がり軸受内部はほぼ密封され
た状態にあるため、潤滑剤が早期に熱劣化してまって複
列転がり軸受や等速ジョイントの寿命を低下させてい
た。 【解決手段】 ハブホイール2および等速ジョイント5
が回転することによって複列転がり軸受6内の温度が上
昇するが、第二シールリング32の外周面には、軸心方
向に沿うとともに径方向外方に突出する放熱用フィン3
3が多数個形成されているので、放熱用フィン33が回
転することで、その周りに空気の流れが発生して放熱
し、従って、温度上昇が抑えられて、複列転がり軸受6
内部の潤滑剤の劣化を防止するとともに部材の寿命を延
長させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
におけるディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪
が取り付けられる車両用ハブユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両用ハブユニットには、自動
車などの車両の駆動輪側に用いるタイプと、従動輪側に
用いるタイプとがある。
【0003】このうち図8に示すように、駆動輪タイプ
の車両用ハブユニット50は、車輪やディスクブレーキ
装置のディスクロータが取付けられるハブホイール5
1、等速ジョイント52およびこれらを軸心回りに回転
自在に支持する複列転がり軸受53を備えている。
【0004】そして、等速ジョイント52の椀形部54
に一体形成された軸部54Aが、ハブホイール51の中
央穴にスプライン嵌合され、複列転がり軸受53はハブ
ホイール51および等速ジョイント52の椀形部54の
外周面に渡すように配置されている。
【0005】また、複列転がり軸受53の外輪55の軸
心方向外端側、および外輪55の軸方向内端側には、ハ
ブホイール51の外周面、あるいは等速ジョイント52
の椀形部54の外周面に接触して、複列転がり軸受53
内に泥水などの異物が入り込むのを防止するための接触
型シール部材56が取付けられている。
【0006】さらに、複列転がり軸受53内に異物が入
り込むのを防止するとともに軸受内部に施した潤滑剤の
損失を防止するための密封手段(非接触型シール部材)
57が設けられており、この密封手段57は、複列転が
り軸受53の外輪55の軸方向内端側に取付けた第一シ
ールリング58と、前記椀形部54に取付けられて第一
シールリング58にわずかな隙間を介して外嵌された第
二シールリング60とを備えている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の車両用ハ
ブユニット50では、ハブホイール51に対して複列転
がり軸受53と等速ジョイント52とを近接した状態で
取付けた構造であるため、複列転がり軸受53や等速ジ
ョイント52から発生する熱が、相互に伝導して相乗的
に温度が上昇しやすい。
【0008】また、第一シールリング58と第二シール
リング60とからなる密封手段57によって、軸受53
内部はほぼ密封された状態にあるため、複列転がり軸受
53の内部に施された潤滑剤が早期に熱劣化して潤滑性
が衰え易く、複列転がり軸受53や等速ジョイント52
等の部材の寿命が短くなってしまっていた。
【0009】そこで、本発明は、上記課題を解決し得る
車両用ハブユニットの提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、車輪が取付けられるハブホイールと、このハブ
ホイールに挿通した軸部が外輪に一体的に設けられた等
速ジョイントと、ハブホイールおよび等速ジョイントを
軸心回りに回転自在に支持するための複列転がり軸受と
が設けられ、前記等速ジョイントの外輪上で複列転がり
軸受の近傍に、放熱用フィンが設けられている。
【0011】また、車輪が取付けられるハブホイール
と、このハブホイールに軸部を挿通した等速ジョイント
とから回転部材が構成され、この回転部材を軸心回りに
回転自在に支持するための複列転がり軸受が設けられ、
前記回転部材の周面と複列転がり軸受の外輪との間に、
複列転がり軸受内部を密封する密封手段が設けられ、こ
の密封手段は、前記複列転がり軸受の外輪に取付けた第
一シールリングと、前記回転部材に取付けられて第一シ
ールリングにわずかな隙間を介して外嵌された第二シー
ルリングとを備え、前記第二シールリングの外周面に、
放熱用フィンが設けられている。
【0012】さらに、放熱用フィンを設けた第二シール
リングが、等速ジョイントの外輪の外周面に設けられ、
放熱用フィンが、第二シールリングの外周面に沿ってか
つ軸心に沿って配置され、あるいは放熱用フィンが第二
シールリングの外周面に沿ってかつ軸心に対して傾斜し
て配置され、車輪の回転数を検出するための検出器に対
して回転数信号を出力するためのパルサーリングとして
放熱用フィンが用いられている。
【0013】上記構成において、複列転がり軸受(ハブ
ホイール)および等速ジョイントに負荷が働いた状態で
回転することによって、複列転がり軸受および等速ジョ
イントが加熱されるが、回転部材が回転すると、等速ジ
ョイントの外輪あるいは第二シールリングの外周面に
は、軸心方向に沿うとともに径方向外方に突出する放熱
用フィンが多数個形成されているので、放熱用フィンの
周りに空気の流れが発生して複列転がり軸受あるいは等
速ジョイントの熱が放熱され、複列転がり軸受および等
速ジョイントにおける相互の熱の伝導が遮断され、相乗
的な温度上昇が抑制され、複列転がり軸受内部の潤滑剤
の劣化を防止して、複列転がり軸受の寿命を延長させ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1〜図3に示すように、本発明
の実施の形態に係る車両用ハブユニット1は、自動車の
駆動輪側に使用されるもので、図示しない車輪が取付け
られるハブホイール2と、このハブホイール2に形成さ
れた挿通穴3に軸部4が内嵌された等速ジョイント5と
から回転部材Rが構成され、図示しない車体側に取付け
られるとともにハブホイール2および等速ジョイント5
の外周面に渡す位置に配置されてハブホイール2および
等速ジョイント5を回転自在に支持する複列転がり軸受
6を備えている。
【0015】前記ハブホイール2には、その外周面の軸
方向中間部に径方向外向きに突出するフランジ7が形成
され、中空部内周面の所要領域には雌スプラインが形成
され、内端部側の外周面には、前記複列転がり軸受6に
おける片方列の玉9a群の軌道面11が形成されてい
る。なお、前記フランジ7の円周数箇所には、図示しな
いディスクブレーキ装置のディスクロータおよび車輪を
固定するためのボルト13が貫通されている。
【0016】前記等速ジョイント5としては、周知のツ
ェッパタイプ(バーフィールド型)と呼ばれるものが用
いられ、外輪15、内輪17、玉10および保持器20
を備えている。前記外輪15は、内輪17、玉10およ
び保持器20などが収納配設される椀形部21と、この
椀形部21の小径側(軸方向外端側)に一体に連接され
る前記軸部4とを備えている。なお、軸部4の外周面に
は、ハブホイール2の雌スプラインとスプライン嵌合さ
れる雄スプラインが形成されている。
【0017】前記内輪17に、駆動シャフト22の一端
側がスプライン嵌合され、この駆動シャフト22は止め
輪(符号省略)などで内輪17に対して抜け止め固定さ
れている。なお、前記駆動シャフト22の他端側は、図
示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレン
シャル装置に取付けられている。
【0018】また、等速ジョイント5をシールするため
のシール用ブーツ29は、一端が等速ジョイント5の椀
形部21開放側を覆い、他端が駆動シャフト22の途中
を覆うように配設されている。
【0019】前記複列転がり軸受6は、二列の軌道溝を
有する単一の外輪16を備え、この外輪16の軸方向外
端面16aは前記ハブホイール2のフランジ7に近接す
る位置に配置されている。さらに複列転がり軸受6は、
二列で配設される転動体としての複数の玉9a,9b
と、二つの冠形保持器23とを備え、本来必要な2つの
内輪については、一方は上述したようにハブホイール2
の軌道面11を利用し、他方の内輪は椀形部21の軸方
向外端部の外周面を軌道面12として利用した構成とさ
れている。なお前記外輪16の外周面途中には、車体な
どにボルト止めされる径方向外向きのフランジ8が形成
されている。
【0020】従って、等速ジョイント5と複列転がり軸
受6とは、玉9bを介して接触した構成となっている。
【0021】前記複列転がり軸受6の外輪16における
軸方向外側端部とハブホイール2の外周面の間の隙間、
複列転がり軸受6の外輪16における軸方向内側端部と
等速ジョイント5の椀形部21の外周面との間の隙間を
シールするための環状の接触型シール部材25,26が
設けられ、これら各接触型シール部材25,26は、そ
れぞれの基部が複列転がり軸受6の外輪16内周面側に
取付けられ、先端部がハブホイール2の外周面あるいは
椀形部21の外周面に所定の押圧力で接触するよう構成
されている。
【0022】さらに、複列転がり軸受6の外輪16にお
ける軸方向内側端部と椀形部21の外周面との間の隙間
を密封して、複列転がり軸受6内部に施されているグリ
スなどの潤滑剤の損失を防止するための非接触型シール
部材(密封手段)27が設けられ、図1に示すように、
この非接触型シール部材27は、複列転がり軸受6の外
輪16に取付けた環状の第一シールリング30と、前記
椀形部21の外周面に取付けられて第一シールリング3
0にわずかな隙間31aを介して外嵌(遊嵌)された断
面略コ字形の第二シールリング(デフレクタともいう)
32とを備えている。
【0023】そして、この第二シールリング32の外周
面に、軸心方向に沿うとともに径方向外方に突出する断
面U字形の放熱用フィン33が円周方向に一定間隔置き
に多数個一体形成され、これら放熱用フィン33を形成
することで、第二シールリング32の表面積が増加され
ている。
【0024】上記構成の車両用ハブユニット1では、駆
動シャフト22の回転動力が、回転部材Rすなわち等速
ジョイント5およびハブホイール2に伝達され、また車
輪に対して伝達されてこれが回転する。
【0025】また、複列転がり軸受6の外輪16におけ
る軸方向外側端部とハブホイール2の外周面の間の隙
間、複列転がり軸受6の外輪16における軸方向内側端
部と等速ジョイント5の椀形部21の外周面との間の隙
間は、接触型シール部材25,26によってシールされ
ているので、複列転がり軸受6の内部に泥水等の異物が
侵入するのを防止して、複列転がり軸受6の寿命を延長
することができる。
【0026】また、非接触型シール部材27において
は、等速ジョイント5の椀形部21の回転に伴って、第
一シールリング30に対して第二シールリング32がわ
ずかな隙間を介して回転することで、軌道面11,12
に施されている潤滑剤の損失を防止することができる
(ラビリンス効果)。
【0027】そして、等速ジョイント5と複列転がり軸
受6とは、玉9bを介して接触した構成となっており、
ハブホイール2および等速ジョイント5に車両重量等に
よる負荷が働いた状態で回転することによって複列転が
り軸受6の内部の温度が上昇する。しかし、第二シール
リング32の外周面には、軸心方向に沿うとともに径方
向外方に突出する断面U字形の放熱用フィン33を多数
個形成して表面積を増大(第二シールリング32の断面
形状を変化)させているので、この放熱用フィン33が
第二シールリング32とともに回転することによって、
空気の流れが放熱用フィン33の周りに発生して、これ
によって複列転がり軸受6の内部の熱が放熱されること
になり、複列転がり軸受6の温度上昇、あるいは接触型
シール部材26の温度上昇が抑えられる。
【0028】このように、複列転がり軸受6あるいは接
触型シール部材26の温度上昇が抑えられることによっ
て潤滑剤の温度の上昇を抑え、潤滑性能の劣化が防止さ
れて、複列転がり軸受6の寿命を延長させることができ
る。
【0029】さらに、放熱用フィン33が回転する際の
遠心力によって泥水などがはじかれ、非接触型シール部
材27から複列転がり軸受6の内部への異物の浸入が防
止されるので、接触型シール部材26、複列転がり軸受
6の寿命を延長することができる。
【0030】なお、上記実施の形態では、放熱用フィン
33は第二シールリング32の外周面に、軸心方向に沿
うとともに径方向外方に突出するよう一体的に形成した
が、これに限定されるものではなく、例えば、図4の斜
視図に示すように、放熱用フィン33を第二シールリン
グ32の外周面に沿ってかつ軸心に対して傾斜するよう
形成してもよい。
【0031】このように放熱用フィン33を軸心に対し
て傾斜するよう形成することにより、第二シールリング
32が軸心回りに回転するのに伴って空気の流れが多く
発生するので、複列転がり軸受6の放熱をさらに効率よ
く行うことができ、上記実施の形態と同様に、複列転が
り軸受6の内部の温度上昇を抑えて潤滑剤の劣化を防止
し、複列転がり軸受6の寿命を延長させることができ
る。
【0032】さらに、上記各実施の形態では、放熱用フ
ィン33の断面形状をU字形に形成したがこれに限定さ
れるものではなく、例えば、放熱用フィン33の断面形
状を円弧状に形成するなどしてもよく、第二シールリン
グ32の外周面の表面積が増大するよう径方向外方に突
出する形状であればよい。
【0033】さらに別の実施の形態を図5〜図7に基づ
いて説明する。上記各実施の形態では、放熱用フィン3
3を第二シールリング32の外周面に軸心方向に沿うと
ともに径方向外方に突出するよう一体的に形成し、ある
いは放熱用フィン33を第二シールリング32の外周面
に沿ってかつ軸心に対して傾斜するよう形成したが、こ
れに限定されるものではなく、放熱用フィン33を第二
シールリング32の外周面に形成する代わりに、等速ジ
ョイント5の椀形部21の外周面上で複列転がり軸受6
の近傍(非接触型シール部材27の近傍)に、図6で示
すような断面矩形の放熱用フィン33を形成するように
してもよい。
【0034】この場合も上記実施の形態と同様に、放熱
用フィン33が第二シールリング32とともに回転する
ことによって、空気の流れが放熱用フィン33の周りに
発生して、これによって複列転がり軸受6の内部の熱が
放熱されることになり、複列転がり軸受6の温度上昇、
あるいは接触型シール部材26の温度上昇が抑えられ、
潤滑剤の温度の上昇を抑えて潤滑性能の劣化を防止し、
複列転がり軸受6の寿命を延長させることができる。
【0035】さらに、上記各実施の形態では、放熱用フ
ィン33を放熱用としてのみ機能させたが、これに限定
されるものではなく、例えば、等速ジョイント5の回転
数を検出してABS装置に出力することで車輪の駆動を
制御するような場合、放熱用フィン33部分をパルサー
リングとして使用して、図5の仮想線で示す車速検出器
(車輪の回転数を検出するための検出器)によって放熱
用フィン33の移動をパルス信号の変化として読取るよ
うにすることもできる。
【0036】これは図5に示した実施の形態の場合だけ
ではなく、図1に示した実施の形態の場合のように、第
二シールリング32の外周面に放熱用フィン33を設け
た構成であっても同様に考えることができる。
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、車輪が取付けられるハブホイールと、ハブホイール
に軸部を挿通した等速ジョイントとから回転部材を構成
し、この回転部材を軸心回りに回転自在に支持する複列
転がり軸受を設け、複列転がり軸受の内部を密封する密
封手段として回転部材に取付けられて第一シールリング
にわずかな隙間を介して外嵌された第二シールリングの
周面に、放熱用フィンを設けたので、この回転部材(等
速ジョイントの外輪)が回転した際に複列転がり軸受内
部に発生する熱が放熱用フィンによって放熱され、した
がって、複列転がり軸受内部に施された潤滑剤の劣化を
防止して、複列転がり軸受の寿命を延長させることがで
きる。
【0038】さらに、放熱用フィンをパルサーリングの
発信部分として用いるようにすれば、放熱用フィンの利
用性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す車両用ハブユニット
の要部拡大断面図である。
【図2】同じく第二シールリングの部分拡大斜視図であ
る。
【図3】同じく全体断面図である。
【図4】別の実施の形態を示す第二シールリングの部分
拡大斜視図である。
【図5】さらに別の実施の形態を示す車両用ハブユニッ
トの要部拡大断面図である。
【図6】同じく第二シールリングの部分拡大斜視図であ
る。
【図7】同じく全体断面図である。
【図8】従来の車両用ハブユニットの全体断面図であ
る。
【符号の説明】
1 車両用ハブユニット 2 ハブホイール 4 軸部 5 等速ジョイント 6 複列転がり軸受 21 椀形部 25 接触型シール部材 27 非接触型シール部材 30 第一シールリング 32 第二シールリング 33 放熱用フィン R 回転部材
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 37/00 F16C 37/00 B F16D 3/20 F16D 3/20 Z (72)発明者 荒木 聡 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内 Fターム(参考) 3J016 AA01 BB17 CA01 CA06 CA07 3J017 EA03 FA02 GA03 3J101 AA02 AA43 AA54 AA62 AA72 BA73 BA77 FA32 FA33 GA03 GA14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪が取付けられるハブホイールと、こ
    のハブホイールに挿通される軸部が外輪に一体的に設け
    られた等速ジョイントと、ハブホイールおよび等速ジョ
    イントを軸心回りに回転自在に支持するための複列転が
    り軸受とが設けられ、前記等速ジョイントの外輪上で複
    列転がり軸受の近傍に、放熱用フィンが設けられたこと
    を特徴とする車両用ハブユニット。
  2. 【請求項2】 車輪が取付けられるハブホイールと、こ
    のハブホイールに軸部を挿通した等速ジョイントとから
    回転部材が構成され、この回転部材を軸心回りに回転自
    在に支持するための複列転がり軸受が設けられ、前記回
    転部材の周面と複列転がり軸受の外輪との間に、複列転
    がり軸受内部を密封する密封手段が設けられ、この密封
    手段は、前記複列転がり軸受の外輪に取付けた第一シー
    ルリングと、前記回転部材に取付けられて第一シールリ
    ングにわずかな隙間を介して外嵌された第二シールリン
    グとを備え、 前記第二シールリングの外周面に、放熱用フィンが設け
    られたことを特徴とする車両用ハブユニット。
  3. 【請求項3】 放熱用フィンを設けた第二シールリング
    が、等速ジョイントの外輪の外周面に設けられたことを
    特徴とする請求項2記載の車両用ハブユニット。
  4. 【請求項4】 放熱用フィンが、第二シールリングの外
    周面に沿ってかつ軸心に沿って配置されたことを特徴と
    する請求項2または請求項3記載の車両用ハブユニッ
    ト。
  5. 【請求項5】 放熱用フィンが第二シールリングの外周
    面に沿ってかつ軸心に対して傾斜して配置されたことを
    特徴とする請求項2または請求項3記載の車両用ハブユ
    ニット。
  6. 【請求項6】 車輪の回転数を検出するための検出器に
    対して回転数信号を出力するためのパルサーリングとし
    て放熱用フィンが用いられたことを特徴とする請求項1
    〜請求項5の何れかに記載の車両用ハブユニット。
JP2001001353A 2000-07-10 2001-01-09 車両用ハブユニット Granted JP2002087012A (ja)

Priority Applications (3)

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