JP2004069332A - Unit for wheel actuation - Google Patents

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JP2004069332A
JP2004069332A JP2002225207A JP2002225207A JP2004069332A JP 2004069332 A JP2004069332 A JP 2004069332A JP 2002225207 A JP2002225207 A JP 2002225207A JP 2002225207 A JP2002225207 A JP 2002225207A JP 2004069332 A JP2004069332 A JP 2004069332A
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Hiroo Ishikawa
石川 寛朗
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize structure which can obtain accurately a signal representing torque interacting on a driving wheel which is used for control of various systems for attitude stabilization of a vehicle such as ABS and TCS. <P>SOLUTION: A first encoder 37 is fixed to a hub 3 constituting a bearing unit 1 for wheel supporting. A second encoder 39 is fixed to an outer ring 23 constituting a differential side uniform joint 16. When torque is applied to a driving wheel which is supported and fixed to the hub 3 and not shown in Figure, the hub 3 and the uniform joint unit 13 are subjected to plastic deformation in the torsional direction. By the amount of elastic deformation, phase difference is generated between detection signals of a first sensor 38 and a second sensor 40 which are made to counter the first encoder 37 and the second encoder 39. The torque is obtained by operation based on the phase difference, thereby solving the subject. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る車輪駆動用ユニットは、独立懸架式サスペンションに駆動輪(FF車の前輪、FR車及びRR車の後輪、4WD車の全輪)を回転自在に支持すると共に、上記駆動輪にエンジンの回転駆動力を伝達する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】
独立懸架式サスペンションに駆動輪を回転自在に支持する為に、車輪支持用軸受ユニットが使用されている。又、上記駆動輪とデファレンシャルギヤとの相対変位やこの駆動輪に付与される舵角に拘らず、駆動軸の回転をこの駆動輪に対して等速性を確保しつつ円滑に伝達する為に、等速ジョイントユニットが使用されている。図4は、これら車輪支持用軸受ユニットと等速ジョイントユニットとを組み合わせて成る、車輪駆動用ユニットの従来構造の1例を示している。
【0003】
車輪支持用軸受ユニット1は、外輪2とハブ3と複数個の転動体4、4とを備える。このうちの外輪2は、外周面に外向フランジ状の取付部5を、内周面に複列の外輪軌道6a、6bを、それぞれ形成している。又、上記ハブ3は、ハブ本体7と内輪8とから成る。このうちのハブ本体7は、中心部にスプライン孔9を、外周面の外端(軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図1、3、4の左側を言う。反対に、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図1、3、4の右側を「内」と言う。本明細書全体で同じ。)寄り部分に取付フランジ10を、それぞれ形成している。又、上記ハブ本体7の外周面の中間部で、上記外輪2の内周面に形成した複列の外輪軌道6a、6bのうちの外側の外輪軌道6aと対向する部分には、内輪軌道11aを形成している。更に、上記ハブ本体7の内端部に設けた小径段部12に上記内輪8を外嵌すると共に、このハブ本体7の内端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部13により、上記内輪8の内端面を抑え付けている。そして、この内輪8の外周面に形成した内輪軌道11bを、上記複列の外輪軌道6a、6bのうちの内側の外輪軌道6bに対向させている。
【0004】
そして、上記各外輪軌道6a、6bと上記各内輪軌道11a、11bとの間に上記各転動体4、4を、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。尚、図示の例では、これら各転動体4、4として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の軸受ユニットの場合には、玉に代えてテーパころを使用する場合もある。又、上記外輪2の内周面と上記ハブ3の外周面との間で、上記複数個の転動体4、4を設置した空間の両端開口を、それぞれシールリング44a、44bにより密閉している。
【0005】
一方、等速ジョイントユニット13は、駆動軸14の両端部に、それぞれ車輪側等速ジョイント15とデファレンシャル側等速ジョイント16とを結合して成る。このうちの車輪側等速ジョイント15は、外輪17と内輪18と複数個のボール19、19とを備える。このうちの外輪17は、内周面の円周方向複数個所に外側係合溝20、20を、それぞれこの円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記内輪18は、中心部にスプライン孔22を形成すると共に、その外周面で上記各外側係合溝20、20と整合する部分に内側係合溝21、21を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成している。そして、これら各内側係合溝21、21と上記各外側係合溝20、20との間に上記各ボール19、19を、これら各係合溝21、20に沿う転動自在に設けている。尚、この様な車輪側等速ジョイント15の構造及び作用は、従来から周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイントと同様であり、本発明の要旨とも関係しない為、詳しい説明は省略する。
【0006】
又、上記デファレンシャル側等速ジョイント16は、外輪23と、トリポード24と、3個のローラ25とを備える。このうちの外輪23の内周面で円周方向等間隔の3個所位置には凹部26を、それぞれ軸方向に形成している。又、上記トリポード24は、中心部にスプライン孔27を形成すると共に、外周面の円周方向等間隔の3個所にそれぞれ円柱状のトラニオン28を、放射方向に設けている。そして、これら各トラニオン28の周囲に上記各ローラ25を、ニードル軸受(図示省略)等を介して回転自在に支持している。そして、これら各ローラ25を、それぞれ上記外輪23の内周面の凹部26に係合させている。尚、この様なデファレンシャル側等速ジョイント16の構造及び作用は、従来から周知のトリポード型の等速ジョイントと同様であり、本発明の要旨とも関係しない為、詳しい説明は省略する。
【0007】
又、上記車輪側等速ジョイント15を構成する内輪18の中心部に設けたスプライン孔22と、上記デファレンシャル側等速ジョイント16を構成するトリポード24の中心部に設けたスプライン孔27とに、それぞれ前記駆動軸14の両端部に設けた雄スプライン部29a、29bをスプライン係合させている。これと共に、上記駆動軸14の両端部外周面に形成した係止溝30、30と上記内輪18及びトリポード24の端面との間に、それぞれ止め輪31、31を掛け渡して、上記各雄スプライン部29a、29bが上記各スプライン孔22、27から抜け出るのを防止している。又、上記各等速ジョイント15、16を構成する外輪17、23の開口側端部外周面と、上記駆動軸14の両端寄り部外周面との間に、それぞれ弾性材製で中間部を蛇腹状に形成した筒状のブーツ32a、32bを掛け渡して、上記各等速ジョイント15、16の開口部を密閉している。
【0008】
そして、前述の様に構成する車輪支持用軸受ユニット1と、上述の様に構成する等速ジョイントユニット13とを組み合わせる事により、車輪駆動用ユニットを構成している。即ち、上記車輪支持用軸受ユニット1を構成するハブ3の中心部に設けたスプライン孔9に、上記車輪側等速ジョイント15を構成する外輪17の外端面に設けたスプライン軸33をスプライン係合させている。これと共に、このスプライン軸33の先端部に設けた雄ねじ部34に螺合・緊締したナット35と、上記車輪側等速ジョイント15を構成する外輪17との間で上記ハブ3を挟持する事により、上記車輪駆動用ユニットを構成している。
【0009】
自動車への組み付け時には、上記デファレンシャル側等速ジョイント16を構成する外輪23の内端面に設けた軸部36を、図示しないデファレンシャルギヤの出力部に結合する。又、上記車輪支持用軸受ユニット1を構成する外輪2の外周面に設けた取付部5を、図示しない懸架装置を構成するナックルに結合固定する。更に、上記ハブ3の外周面外端寄り部に設けた取付フランジ10に、図示しない駆動輪を支持固定する。運転時には、上記等速ジョイントユニット15の回転に伴って上記車輪支持用軸受ユニット1を構成するハブ3及び上記駆動輪が回転する。
【0010】
ところで、制動時や加速時、更には旋回時の車両の安定性を確保する為に従来から、アンチロックブレーキシステム(ABS)、トラクションコントロールシステム(TCS)、ビークルスタビリティコントロールシステム(VSC)等の車両安定装置が使用されている。これら各車両安定装置は、車輪の回転速度、車両の走行速度及び加速度(減速度)を検出して、これらを相互に比較し、これに応じてブレーキ油圧やエンジン出力を調節する。これにより、車輪のスリップ率{=(車輪の速度−車両の速度)/車輪の速度}を、この車輪と路面との接触部の摩擦係数がピークとなる領域近傍に維持する事で、車両の安定性を確保する様にしている。
【0011】
又、上述の様な各車両安定装置を構成する為に従来から、車輪支持用軸受ユニットのうちの回転輪にエンコーダを、静止輪若しくはナックル等の懸架装置側に速度センサを、それぞれ設けて、上記車輪の回転速度を検出自在としている。又、車体の一部に加速度センサを設けて、この車体の加速度(減速度)を検出自在としている。又、車両の走行速度は、これを直接求めるのは困難である事から、例えば、検出した車輪の回転速度のうちの最大値や、検出した車体の加速度を演算処理して得られる速度を、それぞれ車両の走行速度と推定する方法を採用している。
【0012】
又、車両の変速制御も車両の安定性を確保する為の制御と捕える事ができるが、このうち、一般的な遊星歯車式のオートマチックトランスミッション(AT)の制御では、シフトレバースイッチ、ミッションインプット回転速度、ミッションアウトプット回転速度、エンジンスロットル開度等のセンサ情報から、変速切換、油圧、エンジントルク等を制御している。同じく、ベルト式或はトロイダル型の無段変速機(CVT)の制御では、車体の速度、エンジンスロットル開度、入力プーリ(入力ディスク)の回転速度、シフトレバースイッチ等のセンサ情報から、電磁クラッチや油圧を制御している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ABS、TCS、VSC等の車両安定装置では、車輪のスリップ率に基づく制御を行なうが、このスリップ率の演算に必要な車両の走行速度は、上述した通り推定値である。この為、多少とは言え制御が不正確となり、制動距離の短縮や良好な発進特性の確保等を、十分に図れなくなる可能性がある。これに対し、車輪に負荷されるトルクTと路面から車輪に加わる抗力(輪重)Wとが得られれば、関係式「T=W×μ(摩擦係数)×R(タイヤ半径)」から摩擦係数μを正確に求める事ができる。従って、この様にして求めた摩擦係数μを利用すれば、より高精度な車両制御を実現できる。
【0014】
又、車両の変速制御の場合には、多数のセンサ情報に基づいて制御を行なう為、応答性が必ずしも良くない等、最適制御を図る面からは限界がある。これに対し、ミッションギヤに直結した車輪駆動ユニットに加わる(即ち、車輪に加わる)トルクを測定すれば、この測定値に基づいて上記変速制御の応答性を向上させる事ができる。
本発明の車輪駆動用ユニットは、上述の様な事情に鑑み、車輪に加わるトルクを正確に測定できる構造を実現すべく発明したものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪駆動用ユニットは、車輪支持用軸受ユニットと等速ジョイントユニットとを備える。
このうちの車輪支持用軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を有し使用時にも回転しない外輪と、外周面の外端寄り部に車輪を支持する為の取付フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部に複列の内輪軌道を、それぞれ有し、使用時に車輪と共に回転するハブと、上記各外輪軌道と上記各内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備える。
又、上記等速ジョイントユニットは、駆動軸の両端部にそれぞれ車輪側等速ジョイントとデファレンシャル側等速ジョイントとを結合して成る。
更に、上記車輪駆動用ユニットは、上記ハブと上記車輪側等速ジョイントを構成する外輪とを、互いに相対回転不能に結合して成る。
【0016】
特に、本発明の車輪駆動用ユニットに於いては、上記ハブと上記デファレンシャル側等速ジョイントを構成する外輪とに、それぞれエンコーダを、直接又は別の部材を介して取り付け、これら各エンコーダが上記ハブ及び上記デファレンシャル側等速ジョイントを構成する外輪と共に回転する事に基づいて発生する信号同士の位相差から、上記車輪に加わるトルクを測定自在としている。
【0017】
【作用】
上述の様に構成する本発明の車輪駆動用ユニットによれば、車輪に加わるトルクを正確に測定できる。即ち、車輪にトルクが加わると、この車輪とデファレンシャルギヤとの間に結合した車輪駆動用ユニットが、当該トルクの大きさ及び方向に応じて弾性的に捻れる。この結果、ハブとデファレンシャル側等速ジョイントを構成する外輪とに取り付けた、1対のエンコーダ同士の間に、円周方向の位相差が生じる。又、これに伴い、これら各エンコーダが回転する事によって発生する信号同士の間にも、位相差が生じる。この信号同士の位相差は、上記車輪に加わったトルクの大きさ及び方向に応じて生じたものであるから、この信号同士の位相差に基づく所定の演算処理を行なう事により、上記車輪に加わっているトルクを求める事ができる。
【0018】
尚、特開平7−63628号公報には、本発明の場合と同様、車輪駆動用ユニットに取り付けた1対のエンコーダが回転する事に基づいて発生する信号同士の位相差から、トルクを検出自在とする発明が記載されている。但し、この公報に記載された発明の場合には、一方のエンコーダを、車輪駆動用ユニットの内端部を構成する部材である、デファレンシャル側等速ジョイントの外輪に取り付け、他方のエンコーダを、車輪駆動用ユニットの中間部を構成する部材である、車輪側等速ジョイントの外輪に取り付けている。この為、上記1対のエンコーダ同士の軸方向距離を十分に大きくする事ができず、トルクの負荷時に於けるこれら両エンコーダ同士の円周方向の位相差を十分に大きくする事ができない。この結果、これら両エンコーダが回転する事により発生する信号同士の位相差も十分に大きくできなくなる為、当該トルクの検出精度を十分に確保するのが難しくなる可能性がある。
【0019】
これに対し、本発明の場合には、一方のエンコーダを、車輪駆動用ユニットの内端部を構成する部材である、デファレンシャル側等速ジョイントの外輪に取り付け、他方のエンコーダを、車輪駆動用ユニットの外端部を構成する部材である、車輪支持用軸受ユニットのハブに取り付けている。この為、上記1対のエンコーダ同士の軸方向距離を十分に大きくする事ができ、トルクの負荷時に於けるこれら両エンコーダ同士の円周方向の位相差を十分に大きくする事ができる。この結果、これら両エンコーダが回転する事により発生する信号同士の位相差も十分に大きくできる為、当該トルクの検出精度を十分に確保する事ができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1〜2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、駆動輪に加わるトルクを測定自在とすべく、この駆動輪とデファレンシャルギヤとの間に結合する車輪駆動用ユニットの2個所の部分に、それぞれ第一、第二のエンコーダ37、39を取り付け、これら各部分の回転信号を測定できる様にした点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図4に示した従来構造と同様である為、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【0021】
車輪支持用軸受ユニット1を構成する複数個の転動体4、4を設置した空間の両端開口を塞ぐ1対のシールリング44a、44bのうち、軸方向内側のシールリング44bを構成するスリンガ41の内側面に、円輪状の第一のエンコーダ37を、接着、焼き付け等により、ハブ3と同心に添設している。上記スリンガ41は、上記ハブ3を構成する内輪8の内端寄り部に外嵌固定した部材である為、上記第一のエンコーダ37は上記ハブ3と共に回転する。又、等速ジョイントユニット13を構成するデファレンシャル側等速ジョイント16の外輪23の内端寄り部に、短円筒状の第二のエンコーダ39を外嵌固定している。そして、上記第一のエンコーダ37の内側面の円周方向の一部に、ナックル等、車体側の回転しない部分に支持した第一のセンサ38を近接対向させている。一方、上記第二のエンコーダ39の外周面の円周方向の一部に、デファレンシャルギヤのハウジングの外面等、やはり車体側の回転しない部分に支持した第二のセンサ40を近接対向させている。
【0022】
そして、上記第一、第二の各エンコーダ37、39と上記第一、第二の各センサ38、40との組み合わせにより、それぞれが従来から周知である回転速度検出装置と同様の、1対の回転検出装置を構成している。即ち、それぞれが上記第一、第二の各センサ38、40を対向させる部分である、上記第一のエンコーダ37の内側面と上記第二のエンコーダ39の外周面との特性(磁気特性、光学的特性、電気的特性等)を、それぞれ円周方向に関して周期的に変化させている。上記第一、第二のエンコーダ37、39は、変化する特性の種類に関しては必ずしも一致させる必要はないが、変化の中心角ピッチ(1回転で変化する回数)は、互いに等しくしている。又、上記第一、第二の各センサ38、40は、上記第一、第二の各エンコーダ37、39が駆動輪と共に回転する事に伴い、その内部にこの駆動輪の回転速度に応じた周波数を持つ信号を発生させる構造を有する。そして、上記第一、第二の各センサ38、40の内部で発生した信号の周波数に基づいて、上記車輪の回転速度を検出自在としている。本例の場合、これら両センサ38、40のうちの少なくとも一方のセンサの検出信号を、上記駆動輪の回転速度を検出する為に利用する。又、上記第一、第二の各センサ38、40の検出信号は、それぞれこれら各センサ38、40から導出したハーネス42a、42bを通じて、図示しない制御装置に送る様にしている。
【0023】
尚、上述した様な各エンコーダ37、39と各センサ38、40とから成る回転検出装置の、より具体的な構造及び作用に就いては、従来から各種知られている。上記各エンコーダ37、39としては、例えば、円輪状又は円筒状の磁性金属板に透孔若しくは切り欠きを、円周方向に関して等間隔に形成する事により、円周方向に関する磁気特性を交互に且つ等間隔で変化させたものや、円輪状又は円筒状の永久磁石の側面又は周面にS極とN極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置したものや、光の反射率を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させたもの等が知られている。又、上記各センサ38、40としては、例えば、上記各エンコーダ37、39が上述した透孔若しくは切り欠きを形成して成るもの(磁束の発生源である永久磁石を備えていないもの)である場合には、磁束の大きさの変化を検出自在なホール素子等の磁気検出素子と永久磁石とを組み合わせて成るものを、上記各エンコーダ37、39が上述した永久磁石製のものである場合には、磁束の大きさ及び方向の変化を検出自在なホール素子等の磁気検出素子から成るものを、上記各エンコーダ37、39が上述した光の反射率を変化させて成るものである場合には、反射する光の強さの変化を検出自在な光センサを、それぞれ使用する。回転検出装置を構成するエンコーダとセンサとの組み合わせは、上述したもの以外にも各種知られているが、何れにしても、回転速度に応じた周波数信号が得られるものであれば使用できる。
【0024】
特に、本例の場合には、上記第一のエンコーダ37の内側面と上記第二のエンコーダ39の外周面とで、円周方向に関して特性を変化させる回数(変化の中心角ピッチ)を、互いに等しくしている。これと共に、駆動輪にトルクが加わっていない状態で、上記第一、第二の各センサ38、40により検出される信号同士の位相が互いに一致する様に、上記第一、第二の各エンコーダ37、39の円周方向に関する取り付けの位相、並びに、これら第一、第二の各エンコーダ37、39に対する上記第一、第二の各センサ38、40の対向位置を規制している。
【0025】
上述の様に構成する本例の車輪駆動用ユニットによれば、駆動輪に加わるトルクを正確に測定できる。即ち、駆動輪にトルクが加わると、この駆動輪とデファレンシャルギヤとの間に結合した本例の車輪駆動用ユニットが(正確には、車輪支持用軸受ユニット1を構成するハブ3及び等速ジョイントユニット13が)、当該トルクの大きさ及び方向に応じて弾性的に捻れる。この結果、上記第一、第二の両エンコーダ37、39同士の間に、円周方向の位相差が生じる。又、これに伴い、上記第一、第二の両センサ38、40の検出信号同士の間にも、位相差が生じる。この検出信号同士の位相差は、上記駆動輪に加わったトルクの大きさ及び方向に応じて生じたものであるから、この検出信号同士の位相差に基づく所定の演算処理を行なう事により、上記駆動輪に加わっているトルクを求める事ができる。
【0026】
特に、本例の場合には、上記第一のエンコーダ37を、車輪駆動用ユニットの外端部を構成する部材である、車輪支持用軸受ユニット1のハブ3に取り付け、上記第二のエンコーダ39を、車輪駆動用ユニットの内端部を構成する部材である、デファレンシャル側等速ジョイント16の外輪23に取り付けている。この為、上記1対のエンコーダ37、39同士の軸方向距離を十分に大きくする事ができ、トルクの負荷時に於けるこれら両エンコーダ37、39同士の円周方向の位相差を十分に大きくする事ができる。この結果、上記1対のセンサ38、40の検出信号同士の位相差も十分に大きくできる為、当該トルクの検出精度を十分に確保する事ができる。
【0027】
尚、上述した様に、本例の車輪駆動用ユニットは、上記ハブ3及び上記等速ジョイントユニット13の捻れ方向の弾性変形量を、上記1対のセンサ38、40の検出信号同士の位相差として測定する事に基づき、駆動輪に加わっているトルクを算出するものである。従って、この様にして行なうトルクの算出が不正確にならない様にする為には、上記ハブ3の中心部に設けたスプライン孔9とスプライン軸33とのスプライン係合部、並びに、上記等速ジョイントユニット13を構成する車輪側、デファレンシャル側各等速ジョイント15、16の中心部に設けたスプライン孔22、27と駆動軸14の両端部に設けた雄スプライン部29a、29bとの各スプライン係合部に、それぞれ円周方向のがた(遊び)が生じない様にする必要がある。
【0028】
そこで、上記各スプライン係合部で円周方向のがたが生じない様にする為に、これら各スプライン係合部の構造としてそれぞれ、テーパスプライン、ヘリカルスプライン等を採用するのが好ましい。このうちのテーパスプラインは、雄スプライン部を構成する歯と雌スプライン部を構成する歯とのうち、少なくとも一方の歯の円周方向に関する幅を、軸方向に関して漸次変化させ、雌スプライン部に対する雄スプライン部の挿入に伴って、当該歯を相手スプライン部の溝部に、くさび状に食い込ませる様にしたものである。又、上記ヘリカルスプラインは、雄スプラインを構成する歯の形成方向を軸方向に対して少し傾斜させる事により、雌スプライン部に雄スプライン部を挿入した状態で、当該歯が雌スプライン部の溝内で円周方向に関して弾性的に突っ張る様にしたものである。これら各構造のスプライン係合部は、何れも円周方向のがたを防止できるものである。
【0029】
次に、図3は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合、第一のエンコーダ37aは、円筒状に形成すると共に、車輪支持用軸受ユニット1を構成するハブ3の中間部外周面のうち、軸方向に関して1対の転動体列同士の間に挟まれた部分に外嵌固定している。これに対し、第一のセンサ38aは、上記車輪支持用軸受ユニット1を構成する外輪2aの軸方向中間部に形成した、この外輪2aの外周面と内周面とを連通する支持孔43内に、気密且つ液密を保持した状態で支持している。そして、この第一のセンサ38aの検出面である先端面(図3の下端面)を、上記第一のエンコーダ37aの被検出面である外周面に近接対向させている。
【0030】
上述の様に構成する本例の車輪駆動用ユニットの場合、上述の図1〜2に示した第1例の様に、第一のエンコーダ37を軸方向内側のシールリング44bを構成するスリンガ41に添設する場合に比べて、上記第一のエンコーダ37aと第二のエンコーダ39との間の軸方向距離を大きくできる。従って、その分、トルクの負荷時に於ける上記第一、第二の各エンコーダ37a、39同士の円周方向の位相差(相対変位角度)を大きくできる。この結果、当該トルクの測定精度を向上させる事ができる。又、本例の場合には、上記第一のセンサ38aを車体側に支持ぜず、上記車輪支持用軸受ユニット1を構成する外輪2aに支持している。この為、自動車の組み立てを行なう際に、上記第一のセンサ38aを車体側に取り付ける作業を省略する事ができる。更に、本例の場合、上記第一のエンコーダ37aと上記第一のセンサ38aとの対向部分を、密封空間である転動体設置部に設けている。この為、信頼性の高い回転信号が得られる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第1例の場合と同様である。
【0031】
【発明の効果】
本発明の車輪駆動用ユニットは、以上に述べた様に構成され作用する為、ABS、TCS等による車両制御に利用する為の信号を正確に得る事ができる。従って、この車両制御をより高精度に行なう事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。
【図2】図1のA部拡大図。
【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す断面図。
【図4】車輪駆動用ユニットの従来構造の1例を示す断面図。
【符号の説明】
1  車輪支持用軸受ユニット
2、2a 外輪
3  ハブ
4  転動体
5  取付部
6a、6b 外輪軌道
7  ハブ本体
8  内輪
9  スプライン孔
10  取付フランジ
11a、11b 内輪軌道
12  小径段部
13  等速ジョイントユニット
14  駆動軸
15  車輪側等速ジョイント
16  デファレンシャル側等速ジョイント
17  外輪
18  内輪
19  ボール
20  外側係合溝
21  内側係合溝
22  スプライン孔
23  外輪
24  トリポード
25  ローラ
26  凹部
27  スプライン孔
28  トラニオン
29a、29b 雄スプライン部
30  係止溝
31  止め輪
32a、32b ブーツ
33  スプライン軸
34  雄ねじ部
35  ナット
36  軸部
37、37a 第一のエンコーダ
38、38a 第一のセンサ
39  第二のエンコーダ
40  第二のセンサ
41  スリンガ
42a、42b ハーネス
43  支持孔
44a、44b シールリング
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The wheel drive unit according to the present invention rotatably supports drive wheels (the front wheels of an FF vehicle, the rear wheels of an FR vehicle and an RR vehicle, and all the wheels of a 4WD vehicle) on an independent suspension type suspension. Used to transmit the rotational driving force of the engine.
[0002]
[Prior art]
A wheel supporting bearing unit is used to rotatably support a drive wheel on an independent suspension type suspension. In addition, regardless of the relative displacement between the drive wheel and the differential gear and the steering angle given to the drive wheel, the rotation of the drive shaft is smoothly transmitted to the drive wheel while ensuring constant velocity. , A constant velocity joint unit is used. FIG. 4 shows an example of a conventional structure of a wheel driving unit formed by combining the wheel supporting bearing unit and the constant velocity joint unit.
[0003]
The wheel support bearing unit 1 includes an outer ring 2, a hub 3, and a plurality of rolling elements 4,4. The outer ring 2 has an outer flange-shaped mounting portion 5 formed on the outer peripheral surface, and double rows of outer ring raceways 6a and 6b formed on the inner peripheral surface. The hub 3 includes a hub body 7 and an inner ring 8. Of these, the hub body 7 has a spline hole 9 at the center and an outer end of the outer peripheral surface (the “outside” in the axial direction is the outer side in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle, FIGS. 4, on the contrary, the right side of FIGS. 1, 3, and 4, which is the center in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle, is referred to as “inside.” The same applies to the entire specification.) Each of the mounting flanges 10 is formed. In a middle portion of the outer peripheral surface of the hub body 7, a portion facing the outer outer raceway 6a of the double-row outer raceways 6a and 6b formed on the inner peripheral surface of the outer race 2 has an inner raceway 11a. Is formed. Further, the inner ring 8 is externally fitted to a small-diameter stepped portion 12 provided at the inner end of the hub main body 7, and a caulking portion 13 formed by plastically deforming the inner end of the hub main body radially outward. Thus, the inner end surface of the inner ring 8 is suppressed. The inner raceway 11b formed on the outer peripheral surface of the inner race 8 is opposed to the inner raceway 6b of the double-row outer raceways 6a and 6b.
[0004]
The plurality of rolling elements 4, 4 are provided between the outer raceways 6a, 6b and the inner raceways 11a, 11b, respectively, so as to freely roll. In the illustrated example, balls are used as each of the rolling elements 4 and 4. However, in the case of a heavy bearing unit for an automobile, tapered rollers may be used instead of the balls. Further, between the inner peripheral surface of the outer ring 2 and the outer peripheral surface of the hub 3, openings at both ends of a space where the plurality of rolling elements 4, 4 are installed are sealed by seal rings 44a, 44b, respectively. .
[0005]
On the other hand, the constant velocity joint unit 13 is formed by connecting a wheel side constant velocity joint 15 and a differential side constant velocity joint 16 to both ends of a drive shaft 14, respectively. The wheel-side constant velocity joint 15 includes an outer ring 17, an inner ring 18, and a plurality of balls 19,19. The outer ring 17 has outer engagement grooves 20 formed at a plurality of positions on the inner circumferential surface in the circumferential direction, each of which is formed in a direction perpendicular to the circumferential direction. The inner race 18 has a spline hole 22 formed at the center thereof, and inner engagement grooves 21, 21 at portions corresponding to the outer engagement grooves 20, 20 on the outer peripheral surface thereof, respectively, in a circumferential direction. It is formed perpendicular to the direction. The balls 19, 19 are provided between the inner engagement grooves 21, 21 and the outer engagement grooves 20, 20 so as to roll freely along the respective engagement grooves 21, 20. . The structure and operation of such a wheel side constant velocity joint 15 are the same as those of a conventionally known zeppa type or bar field type constant velocity joint, and are not related to the gist of the present invention. I do.
[0006]
The differential constant velocity joint 16 includes an outer ring 23, a tripod 24, and three rollers 25. At the three positions at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the outer ring 23, the concave portions 26 are formed in the axial direction. In the tripod 24, a spline hole 27 is formed at the center portion, and columnar trunnions 28 are provided in three positions at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface in the radial direction. The rollers 25 are rotatably supported around the trunnions 28 via needle bearings (not shown) and the like. These rollers 25 are respectively engaged with the concave portions 26 on the inner peripheral surface of the outer ring 23. The structure and operation of such a differential side constant velocity joint 16 are the same as those of a conventionally known tripod type constant velocity joint, and are not related to the gist of the present invention.
[0007]
Also, a spline hole 22 provided at the center of the inner ring 18 forming the wheel side constant velocity joint 15 and a spline hole 27 provided at the center of the tripod 24 forming the differential side constant velocity joint 16 are respectively provided. Male spline portions 29a and 29b provided at both ends of the drive shaft 14 are spline-engaged. At the same time, the retaining rings 31, 31 are respectively bridged between the locking grooves 30, 30 formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the drive shaft 14 and the end surfaces of the inner ring 18 and the tripod 24, and the male splines are respectively extended. The portions 29a, 29b are prevented from falling out of the spline holes 22, 27. An intermediate portion made of an elastic material is provided between the outer peripheral surfaces of the open ends of the outer races 17 and 23 constituting the constant velocity joints 15 and 16 and the outer peripheral portions near both ends of the drive shaft 14, respectively. The opening of each of the constant velocity joints 15 and 16 is sealed by bridging the cylindrical boots 32a and 32b formed in the shape.
[0008]
The wheel driving unit is configured by combining the wheel supporting bearing unit 1 configured as described above and the constant velocity joint unit 13 configured as described above. That is, a spline shaft 33 provided on an outer end surface of an outer ring 17 constituting the wheel-side constant velocity joint 15 is spline-engaged with a spline hole 9 provided in a center portion of the hub 3 constituting the wheel supporting bearing unit 1. Let me. At the same time, the hub 3 is clamped between a nut 35 screwed and tightened to a male thread portion 34 provided at the tip of the spline shaft 33 and the outer ring 17 constituting the wheel side constant velocity joint 15. And the wheel drive unit.
[0009]
At the time of assembly to an automobile, a shaft portion 36 provided on the inner end surface of the outer race 23 constituting the differential constant velocity joint 16 is connected to an output portion of a differential gear (not shown). Further, a mounting portion 5 provided on the outer peripheral surface of the outer ring 2 constituting the wheel supporting bearing unit 1 is connected and fixed to a knuckle constituting a suspension device (not shown). Further, a drive wheel (not shown) is supported and fixed to a mounting flange 10 provided near the outer end of the outer peripheral surface of the hub 3. During operation, the hub 3 and the drive wheels constituting the wheel supporting bearing unit 1 rotate with the rotation of the constant velocity joint unit 15.
[0010]
By the way, in order to secure the stability of the vehicle at the time of braking, acceleration, and turning, conventionally, an antilock brake system (ABS), a traction control system (TCS), a vehicle stability control system (VSC), and the like have been used. Vehicle stabilizers are used. These vehicle stabilizers detect the rotational speed of the wheels, the traveling speed and the acceleration (deceleration) of the vehicle, compare these with each other, and adjust the brake oil pressure and the engine output accordingly. By maintaining the wheel slip ratio {= (wheel speed−vehicle speed) / wheel speed} near the region where the friction coefficient of the contact portion between the wheel and the road surface is at a peak, We try to ensure stability.
[0011]
Further, conventionally, to configure each vehicle stabilizer as described above, an encoder is provided on a rotating wheel of a wheel supporting bearing unit, and a speed sensor is provided on a suspension device side such as a stationary wheel or a knuckle. The rotation speed of the wheel can be detected. Further, an acceleration sensor is provided in a part of the vehicle body so that the acceleration (deceleration) of the vehicle body can be detected. Further, since it is difficult to directly calculate the traveling speed of the vehicle, for example, the maximum value of the detected rotational speeds of the wheels and the speed obtained by processing the detected acceleration of the vehicle body are calculated as Each of them adopts a method of estimating the traveling speed of the vehicle.
[0012]
In addition, the shift control of the vehicle can be regarded as the control for securing the stability of the vehicle. Among them, the control of the general planetary gear type automatic transmission (AT) includes a shift lever switch, a transmission input rotation. Speed change, hydraulic pressure, engine torque, and the like are controlled based on sensor information such as the speed, the mission output rotation speed, and the engine throttle opening. Similarly, in the control of a belt-type or toroidal-type continuously variable transmission (CVT), an electromagnetic clutch is obtained from sensor information such as a vehicle body speed, an engine throttle opening, an input pulley (input disk) rotation speed, and a shift lever switch. And controlling the oil pressure.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In a vehicle stabilizing device such as an ABS, a TCS, or a VSC, control based on a wheel slip ratio is performed. The vehicle running speed required for calculating the slip ratio is an estimated value as described above. For this reason, the control may become inaccurate to some extent, and it may not be possible to sufficiently reduce the braking distance, secure good starting characteristics, and the like. On the other hand, if the torque T applied to the wheel and the drag (wheel load) W applied to the wheel from the road surface are obtained, the friction is obtained from the relational expression “T = W × μ (friction coefficient) × R (tire radius)”. The coefficient μ can be determined accurately. Therefore, if the friction coefficient μ obtained in this way is used, more accurate vehicle control can be realized.
[0014]
Further, in the case of vehicle shift control, since control is performed based on a large amount of sensor information, there is a limit in terms of optimal control, such as poor responsiveness. On the other hand, if the torque applied to the wheel drive unit (that is, applied to the wheels) directly connected to the transmission gear is measured, the responsiveness of the shift control can be improved based on the measured value.
The wheel drive unit of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has been invented to realize a structure capable of accurately measuring the torque applied to the wheels.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The wheel drive unit of the present invention includes a wheel support bearing unit and a constant velocity joint unit.
Of these, the wheel support bearing unit has an outer ring that has a double-row outer ring track on the inner peripheral surface and does not rotate even when used, and a mounting flange for supporting the wheel near the outer end of the outer peripheral surface. A plurality of rows of inner ring raceways, respectively, in the portion closer to the inner end, and a hub that rotates together with the wheel when used, and a plurality of rolls are respectively provided between the outer ring raceways and the inner ring raceways so as to freely roll. Rolling elements.
Further, the constant velocity joint unit is configured by connecting a wheel side constant velocity joint and a differential side constant velocity joint to both ends of a drive shaft, respectively.
Further, the wheel drive unit is formed by connecting the hub and an outer wheel constituting the wheel-side constant velocity joint so that they cannot rotate relative to each other.
[0016]
In particular, in the wheel drive unit of the present invention, encoders are attached to the hub and the outer ring constituting the differential constant velocity joint, respectively, directly or via another member, and these encoders are attached to the hub. Also, the torque applied to the wheels can be freely measured from the phase difference between signals generated based on rotation with the outer ring constituting the differential constant velocity joint.
[0017]
[Action]
According to the wheel driving unit of the present invention configured as described above, the torque applied to the wheels can be accurately measured. That is, when a torque is applied to the wheel, the wheel driving unit coupled between the wheel and the differential gear is elastically twisted according to the magnitude and direction of the torque. As a result, a phase difference in the circumferential direction is generated between the pair of encoders attached to the hub and the outer ring constituting the differential constant velocity constant joint. Along with this, a phase difference also occurs between signals generated by the rotation of these encoders. Since the phase difference between the signals is generated according to the magnitude and direction of the torque applied to the wheel, by performing a predetermined calculation process based on the phase difference between the signals, the phase difference between the signals is increased. Torque can be obtained.
[0018]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-63628 discloses that torque can be detected from a phase difference between signals generated based on rotation of a pair of encoders attached to a wheel drive unit, as in the case of the present invention. Is described. However, in the case of the invention described in this publication, one encoder is attached to the outer ring of a differential side constant velocity joint, which is a member constituting the inner end of the wheel driving unit, and the other encoder is attached to the wheel. It is attached to the outer ring of a wheel-side constant velocity joint, which is a member that constitutes an intermediate portion of the drive unit. Therefore, the axial distance between the pair of encoders cannot be sufficiently increased, and the phase difference in the circumferential direction between the two encoders when a torque is applied cannot be sufficiently increased. As a result, the phase difference between the signals generated by the rotation of these two encoders cannot be made sufficiently large, so that it may be difficult to ensure sufficient detection accuracy of the torque.
[0019]
On the other hand, in the case of the present invention, one of the encoders is attached to the outer ring of the differential side constant velocity joint, which is a member constituting the inner end of the wheel driving unit, and the other encoder is connected to the wheel driving unit. Is mounted on a hub of a wheel supporting bearing unit, which is a member constituting an outer end portion of the vehicle. For this reason, the axial distance between the pair of encoders can be made sufficiently large, and the phase difference in the circumferential direction between these two encoders when a torque is applied can be made sufficiently large. As a result, the phase difference between the signals generated by the rotation of these two encoders can be made sufficiently large, and the detection accuracy of the torque can be sufficiently ensured.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that, in order to make it possible to freely measure the torque applied to the drive wheel, the first and second parts of the wheel drive unit coupled between the drive wheel and the differential gear are respectively provided. The point is that encoders 37 and 39 are attached so that rotation signals of these parts can be measured. The structure and operation of the other parts are the same as those of the conventional structure shown in FIG. 4 described above.
[0021]
Of the pair of seal rings 44a, 44b closing the openings at both ends of the space in which the plurality of rolling elements 4, 4 constituting the wheel supporting bearing unit 1 are installed, of the slinger 41 constituting the axially inner seal ring 44b. A ring-shaped first encoder 37 is attached to the inner surface of the hub 3 concentrically with the hub 3 by bonding, baking, or the like. Since the slinger 41 is a member externally fitted and fixed to the inner end portion of the inner ring 8 constituting the hub 3, the first encoder 37 rotates together with the hub 3. Further, a short cylindrical second encoder 39 is externally fitted and fixed to a portion near the inner end of the outer ring 23 of the differential side constant velocity joint 16 constituting the constant velocity joint unit 13. A first sensor 38 supported by a non-rotatable portion on the vehicle body side, such as a knuckle, is closely opposed to a part of the inner surface of the first encoder 37 in the circumferential direction. On the other hand, a second sensor 40, which is also supported on a non-rotatable portion on the vehicle body side, such as the outer surface of the housing of the differential gear, is closely opposed to a part of the outer peripheral surface of the second encoder 39 in the circumferential direction.
[0022]
Then, by a combination of the first and second encoders 37 and 39 and the first and second sensors 38 and 40, a pair of each of which is the same as a conventionally known rotational speed detecting device. It constitutes a rotation detecting device. That is, the characteristics (magnetic characteristics, optical characteristics) of the inner surface of the first encoder 37 and the outer surface of the second encoder 39, which are portions where the first and second sensors 38 and 40 face each other. Electrical characteristics, electrical characteristics, etc.) are periodically changed in the circumferential direction. The first and second encoders 37 and 39 do not necessarily have to match with respect to the type of characteristic that changes, but the center angle pitch of change (the number of changes in one rotation) is equal to each other. In addition, the first and second sensors 38 and 40 are provided with the first and second encoders 37 and 39 in accordance with the rotation speed of the drive wheels as the first and second encoders 37 and 39 rotate with the drive wheels. It has a structure for generating a signal having a frequency. Then, based on the frequency of the signal generated inside each of the first and second sensors 38 and 40, the rotation speed of the wheel can be detected freely. In the case of this example, a detection signal of at least one of these sensors 38 and 40 is used to detect the rotation speed of the drive wheel. The detection signals of the first and second sensors 38 and 40 are sent to a control device (not shown) through harnesses 42a and 42b derived from the sensors 38 and 40, respectively.
[0023]
It should be noted that various more specific structures and operations of the rotation detecting device including the encoders 37 and 39 and the sensors 38 and 40 as described above have been conventionally known. As the encoders 37 and 39, for example, by forming through holes or cutouts in a circular or cylindrical magnetic metal plate at equal intervals in the circumferential direction, the magnetic characteristics in the circumferential direction are alternately changed. One that is changed at equal intervals, one that has S-poles and N-poles arranged alternately and at equal intervals in the circumferential direction on the side surface or peripheral surface of a ring-shaped or cylindrical permanent magnet, or the reflectance of light Are alternately changed at equal intervals in the circumferential direction. Further, as the sensors 38 and 40, for example, the encoders 37 and 39 are formed by forming the above-described through holes or cutouts (not provided with a permanent magnet which is a magnetic flux generating source). In this case, a combination of a magnetic detection element such as a Hall element capable of detecting a change in the magnitude of a magnetic flux and a permanent magnet is used when the encoders 37 and 39 are made of the above-described permanent magnet. Is a magnetic sensing element such as a Hall element capable of detecting changes in the magnitude and direction of the magnetic flux. And an optical sensor capable of detecting a change in the intensity of the reflected light. Various combinations of encoders and sensors constituting the rotation detecting device are known in addition to those described above. In any case, any combination can be used as long as a frequency signal corresponding to the rotation speed can be obtained.
[0024]
In particular, in the case of this example, the number of times of changing the characteristic (the center angle pitch of the change) in the circumferential direction between the inner surface of the first encoder 37 and the outer surface of the second encoder 39 is mutually different. Equal. At the same time, in a state where no torque is applied to the drive wheels, the first and second encoders are so adjusted that the phases of the signals detected by the first and second sensors 38 and 40 match each other. The phase of the attachment of the first and second encoders 37 and 39 in the circumferential direction of the first and second encoders 37 and 39 is regulated.
[0025]
According to the wheel driving unit of the present embodiment configured as described above, the torque applied to the driving wheels can be accurately measured. That is, when a torque is applied to the drive wheel, the wheel drive unit of the present example connected between the drive wheel and the differential gear (more precisely, the hub 3 and the constant velocity joint that constitute the wheel support bearing unit 1) The unit 13) is elastically twisted according to the magnitude and direction of the torque. As a result, a circumferential phase difference occurs between the first and second encoders 37 and 39. Accordingly, a phase difference occurs between the detection signals of the first and second sensors 38 and 40. Since the phase difference between the detection signals is generated in accordance with the magnitude and direction of the torque applied to the drive wheels, by performing a predetermined calculation process based on the phase difference between the detection signals, The torque applied to the drive wheels can be determined.
[0026]
In particular, in the case of this example, the first encoder 37 is attached to the hub 3 of the wheel supporting bearing unit 1 which is a member constituting the outer end of the wheel driving unit, and the second encoder 39 is mounted. Is attached to the outer ring 23 of the differential-side constant velocity joint 16, which is a member constituting the inner end of the wheel driving unit. For this reason, the axial distance between the pair of encoders 37 and 39 can be made sufficiently large, and the circumferential phase difference between the two encoders 37 and 39 when the torque is loaded is made sufficiently large. Can do things. As a result, the phase difference between the detection signals of the pair of sensors 38 and 40 can be made sufficiently large, so that the detection accuracy of the torque can be sufficiently ensured.
[0027]
As described above, the wheel driving unit of this embodiment calculates the amount of elastic deformation of the hub 3 and the constant velocity joint unit 13 in the torsional direction by the phase difference between the detection signals of the pair of sensors 38 and 40. The torque applied to the drive wheels is calculated based on the measurement as follows. Therefore, in order to prevent the calculation of the torque to be performed in this manner from becoming inaccurate, the spline engagement portion between the spline hole 9 provided in the center portion of the hub 3 and the spline shaft 33 and the constant velocity Each spline connection between spline holes 22 and 27 provided at the center of each of the constant velocity joints 15 and 16 on the wheel side and the differential side constituting the joint unit 13 and male spline parts 29a and 29b provided at both ends of the drive shaft 14. It is necessary to prevent circumferential play (play) at the joints.
[0028]
Therefore, in order to prevent rattling in the circumferential direction at each of the spline engagement portions, it is preferable to employ a tapered spline, a helical spline, or the like as a structure of each of the spline engagement portions. Of these, the taper spline gradually changes the circumferential width of at least one of the teeth forming the male spline portion and the teeth forming the female spline portion in the axial direction, and the male spline portion has a male to a female spline portion. With the insertion of the spline portion, the tooth is made to bite into the groove of the mating spline portion in a wedge shape. In addition, the helical spline is configured such that the teeth forming direction of the male spline is slightly inclined with respect to the axial direction so that the teeth are inserted into the female spline portion in a groove in a state where the male spline portion is inserted into the female spline portion. And elastically stretch in the circumferential direction. Each of the spline engagement portions of each of these structures can prevent circumferential play.
[0029]
Next, FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the first encoder 37a is formed in a cylindrical shape, and between the pair of rolling element rows in the axial direction on the intermediate portion outer peripheral surface of the hub 3 constituting the wheel supporting bearing unit 1. It is externally fitted and fixed to the portion sandwiched between the. On the other hand, the first sensor 38a is provided in a support hole 43 formed at an axially intermediate portion of the outer ring 2a constituting the wheel supporting bearing unit 1 and communicating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the outer ring 2a. In addition, it is supported while maintaining airtightness and liquid tightness. The front end surface (lower end surface in FIG. 3), which is the detection surface of the first sensor 38a, is closely opposed to the outer peripheral surface, which is the detection surface of the first encoder 37a.
[0030]
In the case of the wheel driving unit of the present embodiment configured as described above, the slinger 41 that configures the seal ring 44b on the inner side in the axial direction as in the first example illustrated in FIGS. , The axial distance between the first encoder 37a and the second encoder 39 can be increased. Accordingly, the phase difference (relative displacement angle) in the circumferential direction between the first and second encoders 37a and 39 when the torque is applied can be increased accordingly. As a result, the measurement accuracy of the torque can be improved. Further, in the case of this example, the first sensor 38a is not supported on the vehicle body side, but is supported on the outer ring 2a constituting the wheel supporting bearing unit 1. Therefore, when assembling the automobile, the operation of attaching the first sensor 38a to the vehicle body can be omitted. Further, in the case of the present example, the opposing portion between the first encoder 37a and the first sensor 38a is provided in a rolling element installation portion which is a sealed space. For this reason, a highly reliable rotation signal can be obtained. The configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the first example described above.
[0031]
【The invention's effect】
Since the wheel drive unit of the present invention is configured and operates as described above, it is possible to accurately obtain a signal used for vehicle control by ABS, TCS, or the like. Therefore, this vehicle control can be performed with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional structure of a wheel driving unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel support bearing unit 2, 2a Outer ring 3 Hub 4 Rolling element 5 Mounting part 6a, 6b Outer ring track 7 Hub body 8 Inner ring 9 Spline hole 10 Mounting flange 11a, 11b Inner ring track 12 Small diameter step 13 Constant velocity joint unit 14 Drive Shaft 15 Wheel side constant velocity joint 16 Differential side constant velocity joint 17 Outer ring 18 Inner ring 19 Ball 20 Outer engagement groove 21 Inner engagement groove 22 Spline hole 23 Outer ring 24 Tripod 25 Roller 26 Depression 27 Spline hole 28 Trunnion 29a, 29b Male spline Part 30 locking groove 31 retaining ring 32a, 32b boot 33 spline shaft 34 male screw part 35 nut 36 shaft part 37, 37a first encoder 38, 38a first sensor 39 second encoder 40 second sensor 41 slinger 42a , 4 b harness 43 supporting holes 44a, 44b the seal ring

Claims (1)

内周面に複列の外輪軌道を有し使用時にも回転しない外輪と、外周面の外端寄り部に車輪を支持する為の取付フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部に複列の内輪軌道を、それぞれ有し、使用時に車輪と共に回転するハブと、上記各外輪軌道と上記各内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備えた車輪支持用軸受ユニットと、
駆動軸の両端部にそれぞれ車輪側等速ジョイントとデファレンシャル側等速ジョイントとを結合して成る等速ジョイントユニットとを備え、
上記ハブと上記車輪側等速ジョイントを構成する外輪とを互いに相対回転不能に結合して成る車輪駆動用ユニットに於いて、
上記ハブと上記デファレンシャル側等速ジョイントを構成する外輪とに、それぞれエンコーダを、直接又は別の部材を介して取り付け、これら各エンコーダが上記ハブ及び上記デファレンシャル側等速ジョイントを構成する外輪と共に回転する事に基づいて発生する信号同士の位相差から、上記車輪に加わるトルクを測定自在とした事を特徴とする車輪駆動用ユニット。
An outer ring that has a double-row outer ring track on the inner peripheral surface and does not rotate even during use, and a mounting flange for supporting the wheel at the outer end portion of the outer peripheral surface, and a double-row at the middle portion to the inner end portion as well. A wheel support having an inner raceway, each having a hub that rotates together with the wheel when in use, and a plurality of rolling elements provided so as to freely roll between the outer raceways and the inner raceways, respectively. Bearing unit,
A constant velocity joint unit formed by coupling a wheel side constant velocity joint and a differential side constant velocity joint to both ends of the drive shaft,
In a wheel driving unit, the hub and an outer ring constituting the wheel side constant velocity joint are connected to each other so as not to rotate relative to each other.
An encoder is attached to the hub and the outer ring constituting the differential constant velocity joint, directly or via another member, and these encoders rotate together with the hub and the outer ring constituting the differential constant velocity joint. A wheel driving unit characterized in that the torque applied to the wheel can be freely measured from the phase difference between signals generated based on the fact.
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