JPH11151904A

JPH11151904A - 車輪用転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JPH11151904A
Application number: JP31032197A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Mizukoshi; 康允水越; Yoshiaki Onose; 喜章小野瀬; Naoki Mitsue; 直樹満江; Hideo Ouchi; 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-06-08
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: JP3932630B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車輪を固定する為のスタッド８のピッチ円直
径が必要以上に大きくなる事を防止し、小型・軽量化を
図る。【解決手段】第一、第二の内輪軌道１１、１２のう
ち、外側の第一の内輪軌道１１をハブ４ａの中間部外周
面に直接形成する。又、第二の内輪軌道１２を有する内
輪６を上記ハブ４ａに外嵌し、係止凹溝１５に係止した
止め輪１６ａにより、上記内輪６が軸方向にずれる事を
防止する。第一の内輪軌道１１をハブ４ａの外周面に直
接形成した分、この第一の内輪軌道１１に関する転動体
１３、１３のピッチ円直径を、上記第二の内輪軌道１２
に関する転動体１３、１３のピッチ円直径よりも小さく
する。この構成により、上記スタッド８を、上記ハブ４
ａの直径方向内方に設置可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪用転がり
軸受ユニットは、ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）の
前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動車）及びＲＲ車
（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４ＷＤ車（四輪駆
動車）の全輪等の駆動輪を、懸架装置に対して回転自在
に支持する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】車輪を懸架装置に対して回転自在に支持
する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組
み合わせた車輪用転がり軸受ユニットが、各種使用され
ている。又、独立懸架式サスペンションにより支持した
駆動輪を支持する為の車輪用転がり軸受ユニットは、等
速ジョイントと組み合わせて、車輪とデファレンシャル
ギヤとの相対変位に拘らず、駆動軸の回転を上記車輪に
対して円滑に（等速性を確保して）伝達する必要があ
る。特に、操舵輪と駆動軸とが一致する場合に、重要性
が大きい。この様な等速ジョイントと組み合わせて、し
かも比較的小型且つ軽量に構成できる車輪用転がり軸受
ユニットとして従来から、実開昭６１−１１３１０３号
公報に記載されたものが知られている。

【０００３】図１２は、この公報に記載された従来構造
を示している。車両への組み付け状態で、懸架装置に支
持した状態で回転しない外輪１は、外周面にこの懸架装
置に支持する為の外向フランジ状の取付部２を、内周面
に複列の外輪軌道３、３を、それぞれ有する。上記外輪
１の内側には、ハブ４と第一、第二の内輪５、６とを設
けている。このうちのハブ４は、外周面の外端（外と
は、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を
言い、図１２及び後述する図１、３〜１１の左側とな
る。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図１２
及び図１、３〜１１の右側となる。）寄り部分には、上
記ハブ４に車輪を支持固定する為のフランジ７を、この
ハブ４と一体に形成している。このフランジ７には、円
周方向に亙り等間隔に複数本（通常４〜６本）のスタッ
ド８を、それぞれ軸方向に圧入固定しており、組み付け
時にはこれら複数本のスタッド８を利用して、上記フラ
ンジ７に上記車輪を支持固定する。又、上記ハブ４の内
端側部分は、等速ジョイント９の外輪となる、ハウジン
グ部１０としている。

【０００４】又、上記ハブ４の中間部に、上記第一、第
二の内輪５、６を外嵌固定している。これら第一、第二
の内輪５、６の外周面には、それぞれ第一、第二の内輪
軌道１１、１２を形成している。そして、上記各外輪軌
道３、３と上記第一、第二の内輪軌道１１、１２との間
に、それぞれ複数個ずつの転動体１３、１３を設ける事
により、上記外輪１の内側に上記ハブ４及び第一、第二
の内輪５、６を、回転自在に支持している。尚、上記各
転動体１３、１３を設けた環状空間の両端開口部、即
ち、上記外輪１の両端部内周面と上記第一の内輪５の外
端部外周面及び上記第二の内輪６の内端部外周面との間
の隙間は、それぞれシールリング１４、１４により塞い
でいる。又、上記ハブ４の外周面でこのハブ４の中間部
内端寄り部分には、全周に亙り係止凹溝１５を形成する
と共に、この係止凹溝１５に、欠円環状の止め輪１６を
係止している。そして、この止め輪１６と、上記フラン
ジ７の基端内側部分に形成した段部１７との間で、上記
第一、第二の内輪５、６を、軸方向両側から挟持してい
る。この状態で上記止め輪１６は、上記第一、第二の内
輪５、６が、上記ハブ４の軸方向内端側にずれ動くのを
防止する。

【０００５】又、上記ハウジング部１０の内端部外周面
には、ゴム或は合成樹脂等の弾性材により蛇腹状に形成
したブーツ１８の外端部を係止している。即ち、このブ
ーツ１８の外端部で上記ハウジング部１０の内端部に外
嵌した円筒状部分を、抑えバンド１９により抑え付けて
いる。そして、上記ブーツ１８の外端部内周面と前記ハ
ウジング部１０の内端部外周面に形成した係合溝２０と
を、全周に亙り係合させている。又、上記ブーツ１８の
他端部は、エンジンによりトランスミッションを介して
回転駆動される駆動軸２１の中間部外周面（図示せず）
に、密に結合している。この様なブーツ１８は、上記ハ
ウジング部１０の内側空間と外部とを遮断し、この内側
空間に存在するグリースが外部に漏出するのを防止する
と共に、この内側空間に雨水、塵芥等の異物が侵入する
事を防止する。

【０００６】上述の様に構成する車輪用転がり軸受ユニ
ットを車両に組み付ける際には、取付部２により外輪１
を懸架装置に支持固定し、フランジ７により、駆動輪を
ハブ４に支持固定する。又、エンジンによりトランスミ
ッションを介して回転駆動される、上記駆動軸２１の先
端部を、前記等速ジョイント９を構成する内輪２２の内
径側にスプライン係合させる。自動車の走行時には、こ
の内輪２２の回転を、複数の玉２３を介して上記ハブ４
に伝達し、上記前輪を回転駆動する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示した従来構
造の場合、車輪用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を
図る事が難しい。この理由は、次の通りである。即ち、
上記従来構造の場合、スタッド８と第一の内輪５との干
渉を防止する為、このスタッド８を固定する為のフラン
ジ７の形成位置を軸方向外方にずらせている。この様
に、このフランジ７の形成位置を軸方向外方にずらせた
分だけ、ハブ４の軸方向寸法が大きくなり、車輪用転が
り軸受ユニットの小型・軽量化を図れなくなる。

【０００８】上記フランジ７の外径を大きくし、上記ス
タッド８の固定位置を直径方向外方にずらせて、これら
各スタッド８の頭部２４と外輪１の外端部との干渉防止
を図れば、上記軸方向寸法を小さくする事が可能ではあ
る。但し、この場合には、上記フランジ７に支持固定す
る複数本のスタッド８のピッチ円直径（p.c.d.）が必要
以上に大きくなり、やはり車輪用転がり軸受ユニットの
小型・軽量化を図れなくなる。車輪用転がり軸受ユニッ
トの重量の増大は、自動車のばね下荷重の増大に繋が
り、自動車の乗り心地性能及び燃費性能の悪化に結び付
く為、好ましくない。本発明は、この様な事情に鑑み
て、軸方向寸法並びに車輪支持固定用のスタッド８のp.
c.d.を何れも小さくする事ができ、小型・軽量化が可能
な車輪用転がり軸受ユニットを実現すべく考えたもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪用転がり軸
受ユニットは、前述の図１２に示した車輪用転がり軸受
ユニットと同様に、外周面に懸架装置に支持する為の取
付部を、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有する外
輪と、外周面の一端寄り部分で上記外輪から軸方向に突
出した部分に車輪を支持固定する為のフランジを形成
し、同じく中間部に第一の内輪軌道を設けると共に、他
端側部分を等速ジョイントの外輪となるハウジング部と
したハブと、外周面に第二の内輪軌道を形成して、上記
ハブの中間部のうち上記第一の内輪軌道を形成した部分
よりも他端寄り部分に外嵌固定した内輪と、上記複列の
外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間にそれぞれ
複数個ずつ転動自在に設ける事により、上記外輪の内側
に上記ハブ及び内輪を回転自在に支持する複数個の転動
体とを備える。

【００１０】特に、本発明の車輪用転がり軸受ユニット
に於いては、上記第一の内輪軌道を上記ハブの中間部外
周面に直接形成すると共に、この第一の内輪軌道に関す
る転動体列を構成する複数個の転動体のピッチ円直径
を、上記第二の内輪軌道に関する転動体列を構成する複
数個の転動体のピッチ円直径よりも小さくしている。

【００１１】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用転がり軸受
ユニットの場合には、車輪を支持固定する為のスタッド
を固定するフランジ側の転動体のピッチ円直径が小さい
分、ハブの軸方向寸法を大きくする事なくフランジの外
径を小さくできる。従って、このフランジの外径を小さ
くする分、車輪用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を
図れる。

【００１２】

【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、本発明の車輪用転がり軸受
ユニットの特徴は、小型・軽量化を図るべく、この車輪
用転がり軸受ユニットを構成する転がり軸受部の構造を
工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前
述の図１２に示した従来構造とほぼ同様であるから、同
等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しく
は簡略にし、以下、本発明の特徴部分並びに上記従来構
造と異なる部分を中心に説明する。

【００１３】本発明の車輪用転がり軸受ユニットの場
合、第一の内輪軌道１１は、ハブ４ａの中間部外周面に
直接形成している。又、このハブ４ａの中間部のうち、
上記第一の内輪軌道１１を形成した部分よりも内端寄り
部分に、外周面に第二の内輪軌道１２を形成した内輪６
を外嵌している。そして、上述の様に、上記第一の内輪
軌道１１を上記ハブ４ａの外周面に直接形成する事によ
り、この第一の内輪軌道１１の直径を、上記内輪６の外
周面に形成した第二の内輪軌道１２の直径よりも小さく
している。又、この様に第一の内輪軌道１１の直径を第
二の内輪軌道１２の直径よりも小さくした事に伴い、上
記第一の内輪軌道１１と対向する外側（図１の左側）の
外輪軌道３ａの直径を、内側（図１の右側）の外輪軌道
３ｂの直径よりも小さくしている。更に、この外側の外
輪軌道３ａを形成した、外輪１の外半部の外径を、上記
内側の外輪軌道３ｂを形成した部分である、上記外輪１
の内半部の外径よりも小さくしている。

【００１４】即ち、上記第一の内輪軌道１１を上記ハブ
４ａの中間部外周面に直接形成している為、この第一の
内輪軌道１１の直径を、前述の図１２に示した従来構造
の如く、第一の内輪軌道１１をハブ４の外周面に、第一
の内輪５を介して設けた場合に比べて小さくできる。従
って、複列に設けた転動体列のうち、外側（図１の左
側）の転動体列を構成する各転動体１３、１３のピッチ
円直径は、内側（図１の右側）の転動体列を構成する各
転動体１３、１３のピッチ円直径よりも小さい。又、図
示の例では、この様に第一の内輪軌道１１及び外側の外
輪軌道３ａの直径を小さくした事に伴い、これら第一の
内輪軌道１１と外側の外輪軌道３ａとの間に設ける転動
体１３、１３の数を、上記第二の内輪軌道１２と内側の
外輪軌道３ｂとの間に設ける転動体１３、１３の数より
も少なくしている。

【００１５】又、上記ハブ４ａのフランジ７に設ける複
数のスタッド８のピッチ円直径は、上述の様に外輪１の
外半部の外径を、同じく内半部の外径よりも小さくした
分だけ（上記各スタッド８の頭部２４が上記外輪１の外
端部外周面と干渉しない程度に）小さくしている。尚、
上記ハブ４ａの外周面のうちで、上記第一の内輪軌道１
１を形成した部分よりも軸方向内方に存在する部分の直
径は、この第一の内輪軌道１１に対応する転動体１３、
１３の内接円の直径よりも小さくしている。この理由
は、車輪用転がり軸受ユニットの組み立て時に、外輪１
の外端部内周面に形成した外輪軌道３ａの内径側に複数
の転動体１３、１３を組み付けると共に、上記外輪１の
外端部内周面にシールリング１４を内嵌固定した状態
で、この外輪１の内径側に上記ハブ４ａを挿入自在とす
る為である。又、上記ハブ４ａの中間部外周面で、上記
第一の内輪軌道１１と上記内輪６を外嵌した部分との間
部分には、全周に亙り凹溝状の肉盗み部２５を形成し
て、上記ハブ４ａの軽量化を図っている。

【００１６】又、上記ハブ４ａに外嵌した内輪６が軸方
向内端側にずれ動くのを防止して、上記各外輪軌道３
ａ、３ｂと上記第一、第二の内輪軌道１１、１２との間
にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた、上記各転動体
１３、１３に付与した予圧を適正値に保持すべく、上記
ハブ４ａの外周面内端寄り部に全周に亙り形成した係止
凹溝１５に、止め輪１６ａを係止している。この止め輪
１６ａは、図２に示す様な、１対の半円弧状の止め輪素
子２６、２６により構成している。この様な止め輪素子
２６、２６は、上記各転動体１３、１３に適正な予圧を
付与すべく、上記内輪６を上記ハブ４ａに対して軸方向
外方に押圧しつつ、それぞれの内周縁部を上記係止凹溝
１５に係合させる。上記内輪６を軸方向外方に押圧して
いる力を解除した状態でも上記各転動体１３、１３に適
正な予圧を付与したままにすべく、上記各止め輪素子２
６、２６として、適切な厚さ寸法を有するものを選択使
用する。即ち、上記各止め輪素子２６、２６として、厚
さ寸法が僅かずつ異なるものを複数種類用意し、上記係
止凹溝１５の溝幅等、転がり軸受ユニットの構成各部材
の寸法との関係で適切な厚さ寸法を有する止め輪素子２
６、２６を選択し、上記係止凹溝１５に係合させる。従
って、これら各止め輪素子２６、２６を係止凹溝１５に
係止すれば、上記押圧している力を解除しても、上記内
輪６が軸方向内端側にずれ動くのを防止して、上記各転
動体１３、１３に適切な予圧を付与したままに保持でき
る。

【００１７】又、上記１対の止め輪素子２６、２６が直
径方向外方に変位し、これら各止め輪素子２６、２６が
上記係止凹溝１５から不用意に抜け落ちる事を防止すべ
く、これら１対の止め輪素子２６、２６の周囲に、ブー
ツ１８ａの一部を配置している。このブーツ１８ａは、
上記ハブ４ａの内端部分に設けたハウジング部１０によ
り構成する等速ジョイント内に、雨水、塵芥等の異物が
入り込むのを防止する為のもので、ゴム、合成樹脂等の
弾性材により一体成形し、中間部を蛇腹状に、両端部を
円筒状に、それぞれ形成している。この様なブーツ１８
ａの外端部は、上記ハブ４ａの内端部に外嵌し、抑えバ
ンド１９によりこのハブ４ａの内端部外周面に抑え付け
て、上記ブーツ１８ａの外端部内周面とハウジング部１
０の内端部外周面に形成した係合溝２０とを、全周に亙
り係合させている。

【００１８】上記ブーツ１８ａの外端縁部で上記抑えバ
ンド１９よりも軸方向外方に突出した部分は断面クラン
ク形に形成して、全周に亙る抑え部２７を構成してい
る。この抑え部２７は、上記ハブ４ａの内端部に外嵌す
る小径円筒部２８と、この小径円筒部２８の外端縁から
直径方向外方に折れ曲がった円輪部２９と、この円輪部
２９の外周縁から軸方向外方に折れ曲がった大径円筒部
３０とから成る。そして、このうちの円輪部２９の外側
面を上記止め輪１６ａの内側面に突き当てると共に、上
記大径円筒部３０を上記止め輪１６ａに外嵌している。

【００１９】上述の様に構成する本例の車輪用転がり軸
受ユニットにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に
支持する作用は、前述した従来の車輪用転がり軸受ユニ
ットの場合と同様である。特に、本例の場合には、外側
の転動体列を構成する各転動体１３、１３のピッチ円直
径を小さくする事により、外輪１の外半部の外径を小さ
くできる。そして、この外輪１の外半部の外径を小さく
した分だけ、ハブ４ａのフランジ７に設ける複数のスタ
ッド８のピッチ円直径を小さくできる。従って、前述し
た従来構造の様に、上記ハブ４ａの軸方向寸法を大きく
する事なく、上記スタッド８を支持固定する上記フラン
ジ７の外径を小さくして、車輪用転がり軸受ユニットの
小型・軽量化を図れる。

【００２０】又、外側の転動体列を構成する各転動体１
３、１３のピッチ円直径を内側の転動体列を構成する各
転動体１３、１３のピッチ円直径よりも小さくする事
で、外側の転動体列部分の基本動定格荷重が内側の転動
体列部分の基本動定格荷重よりも小さくなる。従って、
両列に加わる荷重が同じであれば、外側の転動体列部分
の寿命が内側の転動体列部分の寿命よりも短くなる。こ
れに対して、一般的な自動車では、外側の転動体列部分
に加わる荷重は内側の転動体列部分に加わる荷重よりも
小さい。この為、上記両列部分の寿命をほぼ同じにする
設計が容易になって、無駄のない設計が可能になる。
尚、図示の例では、転動体１３、１３として玉を使用し
ているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの
場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もあ
る。本発明は、勿論、この様に転動体としてテーパころ
を使用する転がり軸受ユニットにも適用可能である。

【００２１】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、係止凹溝１５に係止した
止め輪１６ａを構成する１対の止め輪素子２６、２６
が、この係止凹溝１５内から抜け落ちる事をより確実に
防止すべく、ブーツ１８ａの外端部で上記１対の止め輪
素子２６、２６の周囲を覆う部分の剛性を向上させてい
る。この為に本例の場合には、上記ブーツ１８ａの外端
部に、断面クランク形で全体を欠円環状に形成した金属
板３１を外嵌している。懸架装置への組み付け状態でこ
の金属板３１は、抑えバンド１９によって、上記ブーツ
１８ａの外端部と共にハブ４ａの内端部外周面に抑え付
ける。この状態で、上記金属板３１は、弾性材製の上記
ブーツ１８ａの外端部に形成した抑え部２７が直径方向
外方に変形する事を防止する。従って、この抑え部２７
の大径円筒部３０が、上記１対の止め輪素子２６、２６
が直径方向外方に変位するのを確実に防止する。

【００２２】又、上記ハブ４ａに外嵌した内輪６の表面
のうち、このハブ４ａの外周面に対向する内周面と、上
記１対の止め輪素子２６、２６の外側面に対向する内側
面とには、セラミック、合成樹脂等の断熱材製の断熱層
３２を形成している。この断熱層３２は、車輪用転がり
軸受ユニットの使用時に、等速ジョイント部分で発生し
た熱が、上記内輪６に対向するハブ４ａ及び止め輪１６
ａを介して、この内輪６に伝わる事を防止する。この
為、各転動体１３、１３を設置した環状空間３３の内端
開口を塞ぐシールリング１４の温度上昇を抑える事がで
きる。この結果、このシールリング１４を構成し、上記
内輪６の外周面に外嵌固定したスリンガ３４と摺接する
弾性材製のシールリップ３５として、特に優れた耐熱性
を有する高価な材料を使用する必要がなくなる。具体的
には上記シールリップ３５を、ニトリルブタジエンゴム
（ＮＢＲ）、Ｈ−ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢ
Ｒ）等の、比較的安価な材料により造っても、十分な耐
久性を得られる。

【００２３】尚、上記シールリップ３５が摺接するスリ
ンガ３４の温度上昇を抑える為には、このスリンガ３４
と上記ハブ４ａとの間の何れかの部分に、断熱層を介在
させれば良い。例えばこの断熱層を、上記スリンガ３４
の内周面に形成したり、上記ハブ４ａの中間部外周面及
び上記止め輪２６の外側面に形成する事もできる。更に
は、熱の伝達方向に関して直列に存在する複数個所に断
熱層を介在させる事もできる。その他の構成及び作用
は、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様である
から、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を
省略する。

【００２４】次に、図４は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合、車輪を懸架装置に回転自
在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する機
能を有する、回転速度検出装置付車輪用転がり軸受ユニ
ットに、本発明を適用している。本例の場合には、係止
凹溝１５に係止した止め輪１６ａを構成する１対の止め
輪素子２６、２６に、円筒状のトーンホイール３６を、
締り嵌めにより外嵌固定している。このトーンホイール
３６は、ＳＰＣＣの如き軟鋼板等、磁性金属板を円筒状
に形成して成り、軸方向（図４の左右方向）中間部に
は、それぞれが軸方向に長いスリット状の透孔３７、３
７を、円周方向に亙り等間隔で、多数形成している。こ
の様なトーンホイール３６には、上記多数の透孔３７、
３７と円周方向に隣り合う透孔３７、３７同士の間に存
在する柱部とが、円周方向に亙って交互に存在する。従
って上記トーンホイール３６の外周面の磁気特性は、円
周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化する。

【００２５】上記止め輪１６ａを構成する１対の止め輪
素子２６、２６は、この様なトーンホイール３６でそれ
ぞれの外周面を抑え付けられる事により、直径方向外方
への変位を阻止され、上記係止凹溝１５から抜け出る事
を防止される。尚、上記トーンホイール３６の外周面に
は、懸架装置を構成するナックル等、図示しない固定部
分に支持固定したセンサ３８の先端部に設けた検出面
を、微小隙間を介して対向させ、ハブ４ａと共に回転す
る車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を構
成する。その他の構成及び作用は、前述の図１〜２に示
した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一
符号を付して、重複する説明を省略する。

【００２６】次に、図５は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例の場合も、回転速度検出装置付車
輪用転がり軸受ユニットに本発明を適用している。本例
の場合、係止凹溝１５に係止した止め輪１６ａを構成す
る１対の止め輪素子２６、２６に、エンコーダ３９を外
嵌する事により、これら両止め輪素子２６、２６が直径
方向外方に変位する事を阻止している。上記エンコーダ
３９は、磁性金属板を曲げ形成する事により断面Ｌ字形
で全体を円環状に形成した支持環４０と、円輪状の永久
磁石であるエンコーダ本体４１とから成る。このうちの
支持環４０は、円筒部４２と、この円筒部４２の外端部
から直径方向外方に折れ曲がった円輪部４３とから成
る。上記止め輪１６ａには、このうちの円筒部４２を、
締り嵌めで外嵌する事により、上記エンコーダ３９を上
記止め輪１６ａの周囲に支持固定すると共に、この止め
輪１６ａが上記係止凹溝１５から外れない様にしてい
る。

【００２７】一方、上記エンコーダ本体４１は、上記支
持環４０の円輪部４３の内側面に、焼き付け、接着、自
身の磁気吸引力等により、全周に亙って添着固定してい
る。例えば、ゴム中にフェライトの粉末を混入して成る
ゴム磁石である、上記エンコーダ本体４１は、軸方向
（図５の左右方向）に亙り着磁している。着磁方向は、
円周方向に亙って交互に、且つ、等間隔で変化させてい
る。従って、上記エンコーダ本体４１の内側面には、Ｎ
極とＳ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。
この様なエンコーダ本体４１の内側面には、図示しない
固定部分に支持固定したセンサ３８ａの先端部に設けた
検出面を、微小隙間を介してアキシャル方向に亙り対向
させ、ハブ４ｂと共に回転する車輪の回転速度を検出す
る為の回転速度検出装置を構成する。

【００２８】尚、上記センサ３８ａの出力を確保する為
には、上記エンコーダ本体４１の直径方向に亙る幅寸法
Ｗ₄₁を大きくし、このエンコーダ本体４１から出る磁束
の量を多くする事が好ましい。本例の場合には、上記エ
ンコーダ３９を、内輪６よりも小径の止め輪１６ａに外
嵌固定しているので、上記幅寸法Ｗ₄₁の確保が容易であ
る。即ち、円輪状のエンコーダ本体４１を支持する部分
としては、上記内輪６の内端部に外嵌固定したスリンガ
３４の内側面が考えられるが、本例の構造によれば、こ
のスリンガ３４にエンコーダ本体を設けた場合に比べ
て、上記幅寸法Ｗ₄₁を大きくできる。

【００２９】又、本例の場合には、車輪用転がり軸受ユ
ニットの軽量化を図るべく、ハブ４ｂを、軸方向両端面
同士を連通させる、中空円筒状に形成している。そし
て、上記ハブ４ｂの中間部内周面に塞ぎ板４４を内嵌固
定して、このハブ４ｂの外端開口部と内端開口部との連
通を遮断している。上記塞ぎ板４４は、外部に存在する
雨水や塵芥等の異物が、上記ハブ４ｂの内端部に設けた
ハウジング部１０を含んで構成する等速ジョイント内に
入り込むのを防止すると共に、この等速ジョイント内の
グリースが外部に漏洩する事を防止する。尚、このグリ
ースが必要部分から移動する事を有効に防止する為、上
記塞ぎ板４４は、上記ハウジング１０寄り部分に設けて
いる。この様な塞ぎ板４４は、板厚が１mm程度若しくは
それ以下の鋼板をプレス加工する事により造れる為、前
述した第１〜３例の様に、鍛造品であるハブ４ａの中間
部内周面に隔壁４５（図１、３、４）を一体に形成する
場合に比べて、ハブ４ｂの軽量化を図れる。

【００３０】更に、本例の場合には、フランジ７に支持
固定する複数本のスタッド８の頭部２４の内接円の直径
Ｒ₂₄を、外輪１の外端部の外径Ｄ₁ よりも小さく（Ｒ₂₄
＜Ｄ₁ ）して、上記スタッド８のピッチ円直径を可及的
に小さくしている。この場合でも、上記頭部２４と、上
記外輪１の外端部に内嵌固定したシールリング１４のシ
ールリップ３５ａとが干渉しない様にする。本発明の車
輪用転がり軸受ユニットの場合には、上記外輪１の外端
部の直径が小さくなっており、上記シールリップ３５ａ
の直径も小さくなっている為、上記スタッド８の頭部２
４の内接円の直径Ｒ₂₄を、従来構造に比べて小さくでき
る。その他の構成及び作用は、前述の図４に示した第３
例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付
して、重複する説明を省略する。尚、図示は省略した
が、複数本のスタッドのピッチ円直径を更に小さくする
為に、これら各スタッドの頭部の外周縁形状を円形とせ
ず、Ｄ字形の如き欠円形状とする事もできる。この場
合、上記シールリップ３５ａに近い内径側に、上記頭部
の切り欠き部分（Ｄ字形の直線部分）を位置させて、上
記各スタッドを上記フランジ７の内径側に寄せて設けた
場合でも、上記頭部と上記シールリップ３５ａとが干渉
しない様にする。

【００３１】次に、図６は、本発明の実施の形態の第５
例を示している。本例の場合も、回転速度検出装置付車
輪用転がり軸受ユニットに本発明を適用している。但
し、本例の場合には、係止凹溝１５に係止した止め輪１
６ａを構成する１対の止め輪素子２６、２６の周囲に、
ブーツ１８の外端部を外嵌する為の間座４６の一部を配
置する事により、これら両止め輪素子２６、２６が直径
方向外方に変位する事を阻止している。

【００３２】上記間座４６は、焼結金属等により一体成
形したもので、断面形状をｈ字形とし、全体を円環状に
形成している。即ち、上記間座４６は、内径側円筒部４
７と、外径側円筒部４８と、これら内径側円筒部４７の
外端縁と外径側円筒部４８の中間部内周面とを連結する
連結部４９とから成る。このうちの内径側円筒部４７は
ハブ４ａの内端部に、十分に大きな引き抜き力（例えば
１００kgf 以上）を確保すべく、十分に大きな締り嵌め
により外嵌固定している。又、上記外径側円筒部４８の
中間部外周面には、上記ブーツ１８の外端部内周面との
係合に基づき、このブーツ１８の抜け止めを図る為の係
止溝２０を形成している。本例の場合には、この様な間
座４６を構成する外径側円筒部４８の外半部を上記１対
の止め輪素子２６、２６の周囲に配置して、これら両止
め輪素子２６、２６が直径方向外方に変位する事を阻止
し、上記止め輪１６ａが上記係止凹溝１５から外れない
様にしている。

【００３３】一方、ハブ４ａの中間部外周面には、この
中間部外周面に形成した肉盗み部２５を覆う様にして、
トーンホイール３６を、締り嵌めで外嵌固定している。
このトーンホイール３６は、前述の図４に示した第３例
に使用したトーンホイール３６と同様のものである。そ
して、このトーンホイール３６と組み合わせて回転速度
検出装置を構成するセンサ３８ｂを、外輪１に支持固定
している。即ち、この外輪１の軸方向中間部に、この外
輪１の内周面と外周面とを連通させる状態で形成した取
付孔５０に上記センサ３８ｂの一部を挿入し、ねじ５１
により、このセンサ３８ｂを上記外輪１に固定してい
る。この状態でこのセンサ３８ｂの先端面に設けた検出
部と上記トーンホイール３６の中間部外周面とを、微小
隙間を介して対向させている。又、上記センサ３８ｂの
中間部外周面に係止したＯリング５２の外周縁を上記取
付孔５０の内周面に、全周に亙り当接させて、この取付
孔５０を介して上記外輪１内に異物が入り込む事を防止
している。尚、上記センサ３８ｂの信号は、このセンサ
３８ｂの基端部からこのセンサ３８ｂの軸方向に対して
直角方向に導出したハーネス５３により取り出し、図示
しない制御器に送る様にしている。尚、本例の様に、前
記ブーツ１８の外端部を止め輪１６ａの周囲に配置固定
する構造にすれば、上記ハブ４ａの軸方向長さを小さく
して、車輪用転がり軸受ユニット全体としての小型・軽
量化を図れる。その他の構成及び作用は、前述の図１〜
２に示した第１例と同様であるから、同等部分には同一
符号を付して、重複する説明を省略する。

【００３４】次に、図７〜８は、請求項３に対応する、
本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場
合、それぞれの内周縁部を係止凹溝１５に係合させた各
止め輪素子２６、２６の周囲に、これら各止め輪素子２
６、２６が直径方向外方に変位するのを阻止する抑え環
５４を、隙間嵌で外嵌している。この様な抑え環５４
は、ＳＰＣＣの如き鋼板等の金属板を欠円環状に曲げ形
成して成る。この金属板の円周方向両端縁同士は、必要
に応じて溶接し、直径方向外方に向く力に対する剛性を
向上させる。但し、上記各止め輪素子２６、２６に作用
する直径方向外方に向く力は限られたものであるから、
必ずしも上記円周方向両端縁同士を溶接しなくても良
い。そして、溶接しない場合には、上記抑え環５４に内
径を縮める方向に弾力を付与し、この抑え環５４の内周
面を上記各止め輪素子２６、２６の外周面に、弾性的に
当接させても良い。

【００３５】一方、ハブ４ｃの内端部には、ブーツ１８
ｂの外端部を外嵌固定している。そして、このブーツ１
８ｂの外端縁を上記抑え環５４の軸方向内端縁部に、近
接若しくは当接させている。この構成により上記抑え環
５４は、軸方向両側に存在する内輪６の内端面と上記ブ
ーツ１８ｂの外端縁とにより、軸方向にずれ動く事を阻
止される。この結果、上記抑え環５４が軸方向にずれ動
き、この抑え環５４が上記各止め輪素子２６、２６の周
囲から外れる事がなくなる。又、図示の例では、上記ブ
ーツ１８ｂの外端縁の外周縁部から軸方向外方に突出さ
せた抑え部５５の内周面を、上記抑え環５４の外周面に
当接若しくは近接させている。この様な抑え部５５は、
上記各止め輪素子２６、２６に隙間嵌により外嵌した上
記抑え環５４が、上記ハブ４ｃの回転に伴って振れ回り
運動する事を防止する。この様に、ブーツ１８ｂの一部
により、止め輪１６ａの周囲に配置した抑え環５４の抜
け止めと振れ回りの防止とを図っているので、車輪用軸
受ユニットの軸方向寸法が嵩む事はない。これに対し
て、図９に示す様に、断面クランク形の抑え環５８をハ
ブ４ｃに外嵌して止め輪１６ａの抜け止めを図った場合
には、上記軸方向寸法が嵩む為、好ましくない。

【００３６】又、本例の場合には、上記ハブ４ｃをより
一層軽量化して、車輪用転がり軸受ユニット全体として
の軽量化をより顕著なものにすべく、次の様な工夫を施
している。先ず第一に、上記ハブ４ｃの外半部内周面に
旋削加工を施して、この部分の内径を大きくしている。
又、前述の図５に示した第４例の場合と同様に、上記ハ
ブ４ｃを、軸方向両端面同士を連通させる、中空円筒状
に形成すると共に、このハブ４ｃの中間部内周面に塞ぎ
板４４ａを内嵌固定している。更に、このハブ４ｃの外
端開口部には、鋼板等により時計皿状に形成した第二の
塞ぎ板５６を内嵌固定して、上記外端開口部から上記ハ
ブ４ｃ内に、雨水等の異物が入り込む事を防止してい
る。そして、上記旋削加工により薄肉になった上記ハブ
４ｃの外端部が内周面側から腐蝕する事を防止して、こ
のハブ４ｃの耐久性確保を図っている。尚、上記外端開
口部からの異物進入防止を図る為には、上記第二の塞ぎ
板５６に隣接した部分に設けた内向フランジ状の鍔部５
７を、上記ハブ４ｃの中心部にまで延長して隔壁とする
事が考えられる。この場合には、上記第二の塞ぎ板５６
を省略して、コストの低減を図れる反面、軽量化が難し
くなる。

【００３７】尚、本例の場合には、フランジ７にスタッ
ドを固定せず、代わりに、このフランジ７にねじ孔６
１、６１を設けている。この様に構成する理由は、上記
フランジ７に車輪を取り付ける為のボルトのピッチ円径
を少しでも小さくする為である。即ち、フランジ７にス
タッドを固定する場合には、このスタッドを構成するね
じ部の外径よりも大きな外径を有するスタッドの頭部と
シールリング１４のリップとの干渉を防止する必要上、
上記各スタッドを、上記頭部の外径が大きい分だけ、上
記フランジ７の直径方向外方に配置する必要がある。こ
れに対して、本例の様に上記フランジ７にねじ孔６１、
６１を形成し、このフランジ７への車輪の取り付けを、
車輪を外方から内方に（図７の左から右に）挿通した複
数本のボルトにより行なう様にすれば、このボルトの頭
部を車輪の外側（図７の左側）に配置して、この頭部の
一部を上記シールリップよりも直径方向内側に配置する
事が可能になる。その他の構成及び作用は、前述の図１
〜２に示した第１例と同様であるから、同等部分には同
一符号を付して、重複する説明を省略する。

【００３８】次に、図１０は、やはり請求項３に対応す
る、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の
場合には、止め輪１６ａを構成する１対の止め輪素子２
６、２６の周囲に設ける抑え環５４ａを、断面Ｌ字形で
全体を円環状に形成している。即ち、この抑え環５４ａ
は、円筒部５９の内端縁部に、内向フランジ状の円輪部
６０を形成して成る。この様な形状の抑え環５４ａの場
合には、ブーツ１８ｂの外端縁部に形成した抑え部５５
の基端部内周面が、金属板を切断する際に生じる、鋭利
な端縁により傷められる事がない。即ち、上記抑え部５
５の基端部内周面は、上記円筒部５９と円輪部６０とを
連続させる湾曲部と対向するので、すれ合いに基づいて
傷む事はない。尚、本例に使用する抑え環５４ａは、金
属板をプレス加工する事により造っても良いが、合成樹
脂の射出成形により造る事もできる。即ち、上記抑え環
５４ａは、上記円輪部６０の存在に基づいて十分な剛性
を確保できるので、金属に比べて強度が低い合成樹脂に
より造っても、必要且つ十分な剛性を確保できる。その
他の構成及び作用は、上述した第６例と同様である。

【００３９】次に、図１１は、請求項４に対応する、本
発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合に
は、ハブ４ｄの内端寄り部分で内輪６を外嵌固定する部
分の外径Ｄ₄ を、このハブ４ｄの中間部で第一の内輪軌
道１１を形成した部分の外径Ｄ₁₁よりも大きく（Ｄ₄ ＞
Ｄ₁₁）している。従って本例の場合には、上述した第１
〜７例の場合に比べても、上記第一の内輪軌道１１の直
径を上記内輪６の外周面に形成した第二の内輪軌道１２
の直径に比べて、より小さくできる。又、外輪１の外端
開口部と上記ハブ４ｄの中間部外周面との間をシールす
る為のシールリング１４ａを、このハブ４ｄの中間部外
周面に外嵌固定している。このシールリング１４ａは、
このハブ４ｄの中間部に外嵌固定する芯金６２と、この
芯金６２の外周面及び内側面に添着した弾性材製のシー
ルリップ６３とから成る。このシールリップ６３の先端
縁は、上記外輪１の外端開口部に嵌合固定したスリンガ
６４の内周面及び外側面に摺接させている。上記ハブ４
ｄの中間部で上記シールリング１４ａを外嵌固定する部
分の外径Ｄ₁₄は、上記内輪６を外嵌固定する部分の外径
Ｄ₄ 以上（Ｄ₁₄≧Ｄ₄ ）として、上記シールリング１４
ａを上記内輪６を外嵌固定する部分を通過させられる様
にしている。

【００４０】又、上記外輪１の内周面に形成した複列の
外輪軌道３ａ、３ｂと、上記ハブ４ｄ及び内輪６の外周
面に形成した第一、第二の内輪軌道１１、１２との間に
それぞれ複数個ずつ、複列に設けた転動体１３、１３
を、それぞれ円環状に構成した保持器６５ａ、６５ｂに
より、転動自在に保持している。尚、図示は省略した
が、前述の第１〜７例の構造の場合も、適宜保持器を設
置する事は勿論である。特に、本例の場合には、外側の
外輪軌道３ａと第一の内輪軌道１１との間に設けた転動
体１３、１３を保持する保持器６５ａを、それぞれが円
弧状に形成された保持器素子を組み合わせる事により、
円周方向に亙って複数に分割自在とした、所謂分割保持
器としている。従って、上記ハブ４ｄの内端寄り部分で
内輪６を外嵌固定する部分の外径Ｄ₄ を、このハブ４ｄ
の中間部で第一の内輪軌道１１を形成した部分の外径Ｄ
₁₁よりも大きくした構造に拘らず、上記保持器６５ａの
組み付け作業を行なえる。内側の保持器６５ｂ（或は前
述した第１〜７例に組み込む保持器）に就いては、この
保持器６５ｂの内径よりも大径の部分を通過させる必要
がないので、特に分割保持器とする必要はない。

【００４１】又、本例の場合には、ハブ４ｄに車輪を固
定する為、前述の図７に示した第６例の場合と同様に、
フランジ７にねじ孔６１を設けている。特に、本例の場
合には、これら各ねじ孔６１の両端開口周縁部のうち、
上記フランジ７の内側面側開口周縁部に座ぐりを施し
て、上記各ねじ孔６１のタップ加工を容易に行なえる様
にしている。又、上記内輪６の内端面を抑え付ける為の
止め輪１６ａを、断面Ｌ字形で環状の抑え環５４ａによ
り抑え付けている。その他の部分の構成及び作用は、前
述した何れかの実施の形態と同じであるから、同等部分
には当該実施の形態を説明した図面と同一符号を付し
て、重複する説明を省略する。尚、以上に述べた第１〜
８例の構造は、部分的に取り出して適宜組み合わせ実施
できる事は勿論である。

【００４２】尚、本発明の車輪用転がり軸受ユニットを
構成するハブ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはＳ５３Ｃ〜Ｓ５
５Ｃ程度の中炭素鋼を用い、鍛造、旋削、高周波焼入、
研削、超仕上げの各工程を順次行なう事により造る。高
周波焼き入れによる硬化部の１例に就いて、図７に斜格
子で示す。止め輪１６ａを係止する為の係止凹溝１５部
分は、強度を確保する必要上、焼き入れ硬化処理を施
す。又、等速ジョイント９を構成するハウジング部１０
の内周面に形成したボール溝部も、塑性変形の防止と転
がり疲れ寿命の確保との為、焼き入れ硬化処理を施す。
図７に示した例では、車輪用転がり軸受ユニットを極力
軽量化すべく板厚を薄くする為に、上記ハウジング部１
０の一部で、このハウジング部１０の外径側から形成し
た硬化層と内径側から形成した硬化層とを連続させてい
る。この場合、外径側からの高周波焼き入れと内径側か
らの高周波焼き入れとを同時に行なう事が好ましい。こ
の理由は、次の通りである。即ち、軽量化の為に板厚を
薄くし、しかも十分な強度を確保する為には、上述の様
に外径側から形成した硬化層と内径側から形成した硬化
層とがつながった部分の心部硬さを、Ｈｖ５００以上に
する事が好ましい。これに対して、同時に焼き入れせず
に、外径側からの高周波焼き入れと内径側からの高周波
焼き入れとを前後して行うと、先に焼き入れ硬化した部
分の焼きがなまってしまい、上記心部硬さを確保できな
くなる可能性がある。そこで、外径側からの高周波焼き
入れと内径側からの高周波焼き入れとを同時に行なう。
又、フランジ７の付け根の強度確保と、シールリング１
４のシールリップが摺動する面の摩耗防止の為に、これ
らの部分に焼き入れ硬化処理を施す。但し、図７に示し
た構造の様に、上記シール１４のシールリップが摺動す
る面と、上記フランジ７に形成したねじ孔６１、６１と
が近接している場合には、これら各ねじ孔６１、６１部
分が焼き入れ硬化されない様に、上記シールリップの摺
動面の途中から焼きを入れない構造にする。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型且つ軽量な車輪用転がり軸受ユニット
を実現して、燃費、乗り心地等の面から、自動車の性能
向上に寄与できる。

【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】止め輪を図１の側方から見た図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図４】同第３例を示す断面図。

【図５】同第４例を示す断面図。

【図６】同第５例を示す断面図。

【図７】同第６例を示す断面図。

【図８】図７のＡ部拡大図。

【図９】好ましくない構造を示す、図８と同様の図。

【図１０】本発明の実施の形態の第７例を示す、図８と
同様の図。

【図１１】同第８例を示す断面図。

【図１２】従来構造の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１外輪２取付部３、３ａ、３ｂ外輪軌道４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄハブ５第一の内輪６第二の内輪（内輪）７フランジ８スタッド９等速ジョイント１０ハウジング部１１第一の内輪軌道１２第二の内輪軌道１３転動体１４、１４ａシールリング１５係止凹溝１６、１６ａ止め輪１７段部１８、１８ａ、１８ｂブーツ１９抑えバンド２０係止溝２１駆動軸２２内輪２３玉２４頭部２５肉盗み部２６止め輪素子２７抑え部２８小径円筒部２９円輪部３０大径円筒部３１金属板３２断熱層３３環状空間３４スリンガ３５、３５ａシールリップ３６トーンホイール３７透孔３８、３８ａ、３８ｂセンサ３９エンコーダ４０支持環４１エンコーダ本体４２円筒部４３円輪部４４、４４ａ塞ぎ板４５隔壁４６間座４７内径側円筒部４８外径側円筒部４９連結部５０取付孔５１ねじ５２Ｏリング５３ハーネス５４、５４ａ抑え環５５抑え部５６第二の塞ぎ板５７鍔部５８抑え環５９円筒部６０円輪部６１ねじ孔６２芯金６３シールリップ６４スリンガ６５ａ、６５ｂ保持器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大内英男神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に懸架装置に支持する為の取付部
を、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有する外輪
と、外周面の一端寄り部分で上記外輪から軸方向に突出
した部分に車輪を支持固定する為のフランジを形成し、
同じく中間部に第一の内輪軌道を設けると共に、他端側
部分を等速ジョイントの外輪となるハウジング部とした
ハブと、外周面に第二の内輪軌道を形成して、上記ハブ
の中間部のうち上記第一の内輪軌道を形成した部分より
も他端寄り部分に外嵌固定した内輪と、上記複列の外輪
軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間にそれぞれ複数
個ずつ転動自在に設ける事により、上記外輪の内側に上
記ハブ及び内輪を回転自在に支持する複数個の転動体と
を備えた車輪用転がり軸受ユニットに於いて、上記第一
の内輪軌道を上記ハブの中間部外周面に直接形成すると
共に、この第一の内輪軌道に関する転動体列を構成する
複数個の転動体のピッチ円直径を、上記第二の内輪軌道
に関する転動体列を構成する複数個の転動体のピッチ円
直径よりも小さくした事を特徴とする車輪支持用転がり
軸受ユニット。
【請求項２】ハブの外周面で内輪の端面よりもこのハ
ブの他端側に露出した部分に形成した係止凹溝に係止し
た止め輪により、上記内輪が軸方向他端側に移動するの
を阻止している、請求項１に記載した車輪用転がり軸受
ユニット。
【請求項３】止め輪は、それぞれが円弧形である複数
個の止め輪素子を組み合わせて円環状に構成したもので
あり、円環状に組み合わされた状態でそれぞれの内周縁
部を係止凹溝に係合させた上記各止め輪素子の周囲に
は、これら各止め輪素子が直径方向外方に変位するのを
阻止する抑え環を設けており、ハブの内端部には防塵用
のブーツの端部を外嵌固定しており、このブーツの一部
が上記抑え環の軸方向端縁部に近接若しくは当接してお
り、この抑え環の軸方向両側に存在する内輪の端面と上
記ブーツの一部とにより、上記抑え環が上記各止め輪素
子の周囲から外れる事を防止している、請求項２に記載
した車輪用転がり軸受ユニット。
【請求項４】第一の内輪軌道とこの第一の内輪軌道が
対向する外輪軌道との間に設けた複数の転動体を保持器
により転動自在に保持しており、この保持器は、それぞ
れが円弧状に形成された保持器素子を組み合わせる事に
より、円周方向に亙って複数に分割自在としたものであ
る、請求項１〜３の何れかに記載した車輪用転がり軸受
ユニット。