JPH11153611A - トーンホイール付等速ジョイント - Google Patents

トーンホイール付等速ジョイント

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JPH11153611A
JPH11153611A JP10134964A JP13496498A JPH11153611A JP H11153611 A JPH11153611 A JP H11153611A JP 10134964 A JP10134964 A JP 10134964A JP 13496498 A JP13496498 A JP 13496498A JP H11153611 A JPH11153611 A JP H11153611A
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housing
peripheral surface
ring
tone wheel
boot
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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
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NSK Ltd
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    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22326Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置空間が限られている場合にも、ハブ4b
にトーンホイールを組み付けて、このハブ4bの回転速
度検出を可能にする。 【解決手段】 ハブ4bの内半部に、等速ジョイントを
構成する為のハウジング8bを設ける。このハウジング
8bの内端開口部に、磁性金属板製の結合筒20の基半
部21を外嵌固定する。この基半部21の軸方向一部に
透孔26を、円周方向に亙って多数形成し、この部分を
トーンホイールとして機能させる。又、上記結合筒20
の先半部22に、防塵用のブーツ27の端部を外嵌固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係るトーンホイー
ル付等速ジョイントは、FR車(前置エンジン後輪駆動
車)或はRR車(後置エンジン後輪駆動車)の後輪、F
F車(前置エンジン前輪駆動車)の前輪、4WD車(四
輪駆動車)の全輪等の駆動輪に回転力を伝達すると共
に、この駆動輪の回転速度を検出する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】エンジンからトランスミッションを介し
て取り出した回転力を駆動輪に伝達する為、等速ジョイ
ントを使用している。又、この様な等速ジョイントと車
輪用転がり軸受ユニットとを組み合わせて、駆動輪を懸
架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記回転力
を駆動輪に伝達する、等速ジョイント付の車輪用転がり
軸受ユニットとして従来から、特開平7−317754
号公報に記載されたものが知られている。
【0003】図8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
に支持する為の第一の取付フランジ2を、内周面に複列
の外輪軌道3、3を、それぞれ有する。又、上記外輪1
の直径方向内側には、ハブ4を配置している。このハブ
4の外周面の外端(車両への組み付け状態で幅方向外側
となる端を言い、各図の左端)部分には車輪を支持する
為の第二の取付フランジ5を、同じく中間部には複列の
内輪軌道6、6をそれぞれ形成し、内端(車両への組み
付け状態で幅方向内側となる端を言い、各図の右端)部
には、等速ジョイント7を構成する為のハウジング8を
設けている。そして、上記各外輪軌道3、3と上記内輪
軌道6、6との間にそれぞれ複数個ずつの転動体9、9
を設ける事により、上記外輪1の内側に上記ハブ4を、
回転自在に支持している。
【0004】又、上記外輪1の両端開口部と上記ハブ4
の中間部外周面との間には、ステンレス鋼板等の金属板
製で略円筒状のカバー10、10と、ゴム等のエラスト
マーの如き弾性材製で円環状のシールリング11、11
とを設けている。これらカバー10、10及びシールリ
ング11、11は、上記複数の転動体9、9を設置した
部分と外部とを遮断し、この部分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、この部分に雨水、
塵芥等の異物が侵入する事を防止する。
【0005】又、上記等速ジョイント7は、上記ハウジ
ング8と、それぞれが回転伝達部材である内輪12及び
複数個の玉13とを備える。この複数個の玉13は、保
持器14により転動自在に保持している。このうちの内
輪12の内側には、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、図示しない駆動軸の端部をス
プライン係合させる。又、上記内輪12の外周面には、
それぞれが断面円弧形である複数本(例えば6本)の内
側係合溝15を、円周方向に亙り等間隔に、それぞれ円
周方向に対し直角方向に形成している。又、上記ハウジ
ング8の内周面で上記内側係合溝15と対向する位置に
は、やはりそれぞれが断面円弧形である外側係合溝16
を、円周方向に対し直角方向に形成している。上記各玉
13は、それぞれ上記保持器14のポケット17に保持
された状態で、上記内側、外側両係合溝15、16に沿
い転動自在である。
【0006】上述の様に構成する等速ジョイント一体型
の車輪用転がり軸受ユニットを車両に組み付ける際に
は、第一の取付フランジ2により外輪1を懸架装置に支
持し、第二の取付フランジ5により、例えば駆動輪でも
ある前輪をハブ4に結合固定する。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、図示しな
い駆動軸の先端部を、等速ジョイントを構成する内輪1
2の内側にスプライン係合させる。自動車の走行時に
は、上記内輪12の回転を、複数の玉13を介してハブ
4に伝達し、上記前輪を回転駆動する。
【0007】図8に示した従来の車輪用転がり軸受ユニ
ットの場合、装置の小型・軽量化を図る事が難しい。こ
の理由は、次の通りである。上述した従来の車輪用転が
り軸受ユニットに一体に組み込む等速ジョイント7に設
ける内側、外側両係合溝15、16と玉13との数は、
通常、それぞれ6個ずつとしている。この様な等速ジョ
イント7を一体に組み込んだ従来の車輪用転がり軸受ユ
ニットの場合、この等速ジョイント7を構成する上記両
係合溝15、16と各玉13の転動面との転がり疲れ寿
命を確保しつつ、必要とするトルクの伝達を可能にする
都合上、上記等速ジョイント7を構成する各玉13の外
径寸法を、或る程度大きくする必要がある。この為、上
記従来の車輪用転がり軸受ユニットの場合には、上記各
玉13の外接円の直径の大きさに基づいて決定される上
記各外側係合溝25の外接円の直径が、上記ハブ4の中
間部外周面に複列に設けた内輪軌道6、6の直径よりも
大きくなる。
【0008】この為、上記従来の車輪用転がり軸受ユニ
ットの場合、上記外輪1とハブ4と複数個の転動体9、
9とから成る転がり軸受部分と、上記等速ジョイント7
部分とを、図8に示す様に、軸方向に亙り互いに直列に
配置している。ところが、この様に転がり軸受部分と等
速ジョイント7部分とを直列に配置した場合、車輪用転
がり軸受ユニット全体としての軸方向寸法が大きくな
り、その分、装置全体の重量が嵩む。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
基づき、乗り心地性能及び燃費性能の悪化につながる
為、この車輪用転がり軸受ユニットの小型・軽量化が望
まれる。
【0009】
【先発明の説明】上述の様な事情に鑑みて本発明者は先
に、図9に示す様な構造を有する、等速ジョイント一体
型の車輪用転がり軸受ユニットを発明した(特願平9−
191433号)。この先発明に係る等速ジョイント一
体型の車輪用転がり軸受ユニットの場合、内輪12の外
周面に形成する内側係合溝15と、ハブ4aの内端部に
設けた、等速ジョイント7aのハウジング8aの内周面
に形成する外側係合溝16と、これら内側、外側両係合
溝15、16同士の間部分に設ける玉13との数を、そ
れぞれ7個以上(例えば、それぞれ8〜12個)とする
事により、車輪用転がり軸受ユニットの使用時に、上記
各玉13に加わる負荷の大きさを、前述した従来構造の
場合よりも小さくしている。そして、この様に各玉13
に加わる負荷の大きさを小さくした分だけ、上記各玉1
3の外径を小さくして、環状に配置されたこれら複数の
玉13の外接円の直径並びに上記各外側係合溝16の外
接円の直径を、上記ハブ4aの中間部外周面に形成した
複列の内輪軌道6、6のうち、少なくとも内側の内輪軌
道6の直径よりも小さくしている。そして、この内側の
内輪軌道6と上記外側係合溝16の一部(図9の左部)
とを、直径方向に亙り互いに重畳させている。
【0010】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
支持する作用自体は、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、先発明の車輪用転
がり軸受ユニットの場合には、上記各外側係合溝16の
外接円の直径を上記内側の内輪軌道6の直径よりも小さ
くする事により、この内側の内輪軌道6と上記外側係合
溝16の一部とを、直径方向に亙り互いに重畳させてい
る。従って、この様に重畳させた分、車輪用転がり軸受
ユニットの軸方向寸法を小さくして、装置全体の小型・
軽量化を図れる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述の図9に示した先
発明の構造の場合、車輪の回転速度を検出する為のトー
ンホイールを組み込む事が難しい。即ち、車輪の回転速
度を検出する事は、アンチロックブレーキ装置(AB
S)やトラクションコントロール装置(TCS)を制御
する為に必要である。そして、上記回転速度を検出する
為には、上記車輪と共に回転するハブ4aの一部で第一
の取付フランジ2よりも内側部分に、円周方向に亙る特
性を交互に、且つ、等間隔に変化させたトーンホイール
を支持固定する必要がある。
【0012】ところが、図9に示した先発明の場合に
は、内側の内輪軌道6と外側係合溝16の一部とを直径
方向に亙り互いに重畳させて車輪用転がり軸受ユニット
の軸方向寸法を小さくした事に伴い、ハブ4aの内端部
に設けたハウジング8aの内端部でシールリング11よ
りも内方に突出している内端部分18の軸方向寸法L18
が小さくなる。しかも、この内端部分18には、上記ハ
ウジング8a内と外部とを遮断し、このハウジング8a
内に異物が入り込むのを防止すると共に、このハウジン
グ8a内に充填したグリースが漏洩するのを防止する為
の、図示しないブーツの外端部を外嵌し、更にこのブー
ツの外端部を、同じく図示しない抑えバンドにより上記
ハウジング8aの内端部外周面に抑え付ける必要があ
る。この様に、図9に示した様な、改良された等速ジョ
イント一体型の車輪用転がり軸受ユニットの場合には、
そのままでは上記トーンホイールを組み付け可能なスペ
ースが存在しない。本発明のトーンホイール付等速ジョ
イントは、上述の様な事情に鑑みて、上記改良された等
速ジョイント一体型の車輪用転がり軸受ユニットの様
に、独立したトーンホイールを組み付けるスペースがな
い場合でも、トーンホイールの組み付けを可能にして、
車輪の回転速度検出を行なえる様にするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のトーンホイール
付等速ジョイントは何れも、内周面に軸方向に長い係合
溝若しくは係合凹部を有するハウジングと、このハウジ
ングの内側に挿入された回転軸と、この回転軸の外周面
と上記ハウジングの係合溝若しくは係合凹部との間に設
けられた回転伝達部材とを備える。又、請求項1に記載
したトーンホイール付等速ジョイントの場合には、基半
部を上記ハウジングの開口端部に外嵌固定し、先半部を
このハウジングの開口端面から軸方向に突出させた結合
筒と、一端部をこの結合筒の先端部に外嵌固定した弾性
材製のブーツとを備える。そして、この結合筒に、円周
方向に亙る特性が交互に且つ等間隔に変化する被検出部
を設け、当該部分をトーンホイールとしている。又、請
求項2に記載したトーンホイール付等速ジョイントの場
合には、上記ハウジングの開口端部に外嵌固定した結合
筒と、一端部をこの結合筒の一部に外嵌固定した弾性材
製のブーツとを備え、上記結合筒の他部でこのブーツか
ら突出した部分に、円周方向に亙る特性が交互に且つ等
間隔に変化する被検出部を設け、当該部分をトーンホイ
ールとしている。又、請求項3に記載した等速ジョイン
ト付トーンホイールの場合には、上記ハウジングの中間
部に外嵌固定した、転がり軸受ユニットを構成する内輪
と、一端部をこのハウジングの端部に外嵌固定した弾性
材製のブーツと、このブーツの端縁部と上記内輪との間
で上記ハウジングの外周面に形成した別の係止溝に係合
し、このハウジングに対する上記内輪のずれ止めを図る
止め輪と、この止め輪に外嵌固定した抑えリングとを備
え、この抑えリングの一部に、円周方向に亙る特性が交
互に且つ等間隔に変化する被検出部を設け、当該部分を
トーンホイールとしている。更に、請求項4に記載した
等速ジョイント付トーンホイールの場合には、上記ハウ
ジングの中間部に外嵌固定した、転がり軸受ユニットを
構成する内輪と、一端部をこのハウジングの端部に外嵌
固定した弾性材製のブーツと、このブーツの端縁部と上
記内輪との間で上記ハウジングの外周面に形成した別の
係止溝に係合し、このハウジングに対する上記内輪のず
れ止めを図る止め輪と、上記ハウジングと一体若しくは
このハウジングの一部に直接又は別の部材を介して結合
固定され、このハウジングと共に回転するトーンホイー
ルとを備え、このトーンホイールの一部に、円周方向に
亙る特性が交互に且つ等間隔に変化する被検出部を設
け、当該部分を上記止め輪及びブーツの外周面と、上記
転がり軸受ユニットを構成する外輪を固定するナックル
の取付孔の内周面と、この外輪の端面とで囲まれる空間
内に配置している。
【0014】
【作用】上述の様に構成する本発明のトーンホイール付
等速ジョイントの場合には、ブーツの一端部をハウジン
グの開口端部に結合する為の結合筒、或は止め輪をハウ
ジングに固定する為の抑えリング等にトーンホイールの
役目を持たせている為、独立したトーンホイールを組み
付けるスペースが不要になる。この為、前述した先発明
の構造の如く、独立したトーンホイールを組み付けるべ
きスペースを確保できない場合でも、車輪の回転速度検
出が可能になる。又、結合筒或は止め輪等にトーンホイ
ールとしての役目を合わせ持たせる為、部品点数を増大
させる事がなく、トーンホイールを設ける事に基づい
て、トーンホイール付等速ジョイントのコストを増大さ
せる事もない。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、請求項1に対応する、本
発明の実施の形態の第1例を示している。炭素鋼等の金
属材に鍛造加工を施す事により一体に形成し、使用時に
は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第一の取付フランジ2
を、内周面に複列の外輪軌道3、3を、それぞれ有す
る。又、上記外輪1の直径方向内側には、やはり金属材
に鍛造加工を施す事により一体に形成した、ハブ4bを
配置している。このハブ4bの外周面の外端部分には車
輪を支持する為の第二の取付フランジ5を、同じく中間
部には複列の内輪軌道6、6をそれぞれ形成し、内半部
は、等速ジョイント7を構成する為のハウジング8bと
している。そして、上記各外輪軌道3、3と上記内輪軌
道6、6との間にそれぞれ複数個ずつの転動体9、9を
設ける事により、上記外輪1の内側に上記ハブ4bを、
回転自在に支持している。
【0016】又、上記外輪1の両端部内周面と上記ハブ
4bの中間部内周面との間には、それぞれスリンガとシ
ールリングとから成る組み合わせシールリング19、1
9を設けて、上記複数の転動体9、9を設置した部分と
外部とを遮断し、この部分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、この部分に雨水、塵芥等
の異物が侵入する事を防止している。
【0017】又、上記等速ジョイント7は、上記ハウジ
ング8bと、それぞれが回転伝達部材である内輪12及
び複数個の玉13(図2、4〜9参照。図1には省
略。)とを備える。この複数個の玉13は、保持器14
(図2、4〜5、8〜9)により往復転動自在に保持し
ている。又、上記内輪12の内側には、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、図示しな
い駆動軸の端部をスプライン係合させる。上記内輪12
の外周面には、それぞれが断面円弧形である複数本(例
えば8本)の内側係合溝15(図2、4〜5、8〜9)
を、円周方向に亙り等間隔に、それぞれ円周方向に対し
直角方向に形成している。又、上記ハウジング8bの内
周面で上記内側係合溝15と対向する位置には、やはり
それぞれが断面円弧形である外側係合溝16、16を、
円周方向に対し直角方向に形成している。上記各玉13
は、それぞれ上記保持器14のポケット17(図2、4
〜5、8〜9)に保持された状態で、上記内側、外側両
係合溝15、16に沿い転動自在である。
【0018】又、上記ハウジング8bを設けたハブ4b
の内端開口部には、SUS430の如きステンレス鋼
板、亜鉛メッキ鋼板等、耐食性を有する磁性金属板から
成る結合筒20の基半部21を外嵌固定している。この
結合筒20は、大径の基半部21と小径の先半部22と
を段部23で連続させる事により、断面クランク型で全
体を円筒状に形成している。この様な結合筒20は、上
記段部23を上記ハブ4bの内端面に突き当て、上記基
半部21の先端縁部を上記ハブ4bの外周面内端寄り部
分に形成した係止溝24に、ローリング加工等によりか
しめ付ける事によって、上記ハブ4bの内端部に固定し
ている。尚、上記基半部21の内周面と上記ハブ4bの
内端部外周面との間にはOリング25を設けて、これら
両周面同士の間を通じて、上記ハウジング8b内に雨水
等が入り込む事を防止している。
【0019】車両への組み付け状態で、上述の様な結合
筒20の先半部22には、防塵・防水の為のブーツ27
の外端部を外嵌固定する。尚、このブーツ27は、ゴム
の如きエラストマー或は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27の外端部に設けた
結合筒部28を上記先半部22に外嵌し、更にこのブー
ツ27の外端部の外周面を抑えバンド29により抑え付
けている。上記先半部22の中間部外周面には凹溝30
若しくは突条を形成し、この凹溝30若しくは突条と上
記結合筒部28の内周面とを凹凸係合させて、このブー
ツ27の外端部が上記先半部22から外れる事を防止し
ている。
【0020】又、上記結合筒20を構成する基半部21
の軸方向一部で、上記Oリング25に対向する部分より
も軸方向外方に寄った部分には、それぞれが軸方向に長
いスリット状の透孔26を多数、円周方向に亙って等間
隔に形成し、被検出部としている。この被検出部であ
る、上記基半部21の軸方向一部の磁気特性は、円周方
向に亙って交互に、且つ、等間隔で変化している。本例
のトーンホイール付等速ジョイント一体型の車輪用転が
り軸受ユニットの場合は、この様に上記基半部21の軸
方向一部で上記多数の透孔26を形成した部分を、トー
ンホイールとして機能させる。
【0021】上述の様に構成するトーンホイール付等速
ジョイント一体型の車輪用転がり軸受ユニットを車両に
組み付ける際には、第一の取付フランジ2により外輪1
を懸架装置に支持し、第二の取付フランジ5により、例
えば駆動輪でもある前輪をハブ4bに結合固定する。
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、図示しない駆動軸の先端部を、等速ジョイン
トを構成する内輪12の内側にスプライン係合させる。
自動車の走行時には、上記内輪12の回転を、複数の玉
13を介してハブ4bに伝達し、上記前輪を回転駆動す
る。
【0022】又、懸架装置を構成するナックル57等、
固定の部分に支持したセンサ31の先端面に設けた検出
部を、上記基半部21の軸方向一部で上記多数の透孔2
6を形成した部分の外周面に、微小隙間を介して対向さ
せる。自動車の走行時に上記ハブ4bが回転すると、上
記センサ31の検出部の近傍を、上記透孔26と円周方
向に隣り合う透孔26同士の間に存在する磁性材製の柱
部とが交互に通過する。これに伴って、上記センサ31
内を流れる磁束の量が変化し、このセンサ31の出力が
変化する。この様にして上記センサ31の出力が変化す
る周波数は、上記ハブ4bの回転速度に比例するので、
このセンサ31の出力を図示しない制御器に送れば、車
輪と共に回転する上記ハブ4bの回転速度を求め、AB
SやTCSを制御できる。
【0023】特に、本発明のトーンホイール付等速ジョ
イントを組み込んだ転がり軸受ユニットの場合には、前
記ブーツ27の外端部を、上記ハブ4bの内半部に設け
たハウジング8bの内端開口部に結合する為の結合筒2
0にトーンホイールの役目を持たせている為、独立した
トーンホイールを組み付けるスペースが不要になる。こ
の為、前述の図9に示した先発明の構造の如く、独立し
たトーンホイールを組み付けるべきスペースを確保でき
ない場合でも、車輪の回転速度検出が可能になる。又、
上記結合筒20にトーンホイールとしての役目を持たせ
る為、部品点数を増大させる事がなく、トーンホイール
を設ける事に基づいて、トーンホイール付等速ジョイン
トを組み込んだ転がり軸受ユニットのコストを増大させ
る事もない。
【0024】次に、図2は、請求項2及び請求項4に対
応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。内
周面に複列の外輪軌道3a、3bを形成した外輪1の内
径側には、ハブ素子32と内輪33とから成るハブ4c
を、この外輪1と同心に配置している。このハブ4cの
外周面で上記各外輪軌道3a、3bに対向する部分に
は、それぞれ内輪軌道6a、6bを設けている。これら
両内輪軌道6a、6bのうち、外側(図2の左側)の内
輪軌道6aは、上記ハブ素子32の中間部外周面に直接
形成している。又、このハブ素子32の中間部のうち、
上記外側の内輪軌道6aを形成した部分よりも内端寄り
(図2の右端寄り)部分に、上記内輪33を外嵌してい
る。内側(図2の右側)の内輪軌道6bは、この内輪3
3の外周面に形成している。そして、上記各外輪軌道3
a、3bと上記各内輪軌道6a、6bとの間に、それぞ
れ複数個ずつの転動体9、9を転動自在に設ける事によ
り、上記外輪1の内側に上記ハブ4cを、回転自在に支
持している。
【0025】図示の例の場合には、上述の様に、上記外
側の内輪軌道6aを上記ハブ素子32の外周面に直接形
成する事により、この外側の内輪軌道6aの直径を、上
記内輪33の外周面に形成した内側の内輪軌道6bの直
径よりも小さくしている。又、この様に外側の内輪軌道
6aの直径を内側の内輪軌道6bの直径よりも小さくし
た事に伴い、上記外側の内輪軌道6aと対向する外側の
外輪軌道3aの直径を、内側の外輪軌道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(図2の左半部)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(図2の右半部)の外径よりも小さくしてい
る。又、図示の例では、この様に外側の内輪軌道6a及
び外側の外輪軌道3aの直径を小さくした事に伴い、こ
れら外側の内輪軌道6aと外側の外輪軌道3aとの間に
設ける転動体9、9の数を、上記内側の内輪軌道6bと
内側の外輪軌道3bとの間に設ける転動体9、9の数よ
りも少なくしている。
【0026】この様に、外側の転動体列を構成する各転
動体9、9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、ハブ素子32の外
周面に設けた第二の取付フランジ5に固定した複数のス
タッド34のピッチ円直径を小さくできる。従って、上
記ハブ素子32の軸方向寸法を大きくする事なく、上記
スタッド34を支持固定する上記第二の取付フランジ5
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、より有効に図れる。
【0027】上述の様に、外側の転動体列を構成する各
転動体9、9のピッチ円直径を内側の転動体列を構成す
る各転動体9、9のピッチ円直径よりも小さくする事に
伴い、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。
【0028】又、上記ハブ素子32の外端部外周面に
は、このハブ素子32に車輪を支持固定する為の第二の
取付フランジ5を、このハブ素子32と一体に設けてお
り、この第二の取付フランジ5に、上記車輪を結合する
為の複数本のスタッド34の基端部を固定している。図
示の例の場合にこれら複数本のスタッド34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3
4の頭部35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、上記ハブ素子32の外周
面のうちで、上記外側の内輪軌道6a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、この外側の内
輪軌道6aに対応する転動体9、9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9、9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3
6を内嵌固定した状態で、この外輪1の内径側に上記ハ
ブ素子32を挿入自在とする為である。又、上記ハブ素
子32の中間部外周面で、上記外側の内輪軌道6aと上
記内輪33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37を形成して、上記ハブ素子32の
軽量化を図っている。
【0029】又、上記ハブ素子32に外嵌した内輪33
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3a、3bと上記第一、第二の内輪軌道6a、6b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9、9に付与した予圧を適正値に保持すべく、上記
ハブ素子32の外周面内端寄り部分に全周に亙り形成し
た係止凹溝38に、止め輪39を係止している。この止
め輪39は、それぞれが半円弧状である、1対の止め輪
素子により構成している。この様な止め輪39は、上記
各転動体9、9に適正な予圧を付与すべく、上記内輪3
3を上記ハブ素子32に対して軸方向外方に押圧しつ
つ、その内周縁部を上記係止凹溝38に係合させる。上
記内輪33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9、9に適正な予圧を付与したまま
にすべく、上記止め輪39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、上記止め輪39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38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
39を選択し、上記係止凹溝38に係合させる。従っ
て、この止め輪39を係止凹溝38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33が軸方向内
端側にずれ動くのを防止して、上記各転動体9、9に適
切な予圧を付与したままに保持できる。
【0030】又、上記止め輪39を構成する1対の止め
輪素子が直径方向外方に変位し、この止め輪39が上記
係止凹溝38から不用意に抜け落ちる事を防止すべく、
この止め輪39の周囲に、結合筒20aの一部を配置し
ている。この結合筒20aは、上記ハブ素子32の内端
部分に設けたハウジング8cにより構成する等速ジョイ
ント7b内に、雨水、塵芥等の異物が入り込むのを防止
する為のブーツ27の外端部を外嵌支持する為のもので
ある。このブーツ27の外端部は、上記ハブ素子32の
内端部に締り嵌めにより外嵌固定した上記結合筒20a
の嵌合筒部41に外嵌し、抑えバンド29によりこの嵌
合筒部41の外周面に抑え付けている。尚、この嵌合筒
部41の軸方向中間部外周面には、係合凸部42を周方
向に亙り形成している。そして、上記ブーツ27の外端
部内周面に周方向に亙り形成した係合溝43と上記係合
凸部42とを係合させて、上記嵌合筒部41から上記ブ
ーツ27の外端部が抜け出る事を防止している。
【0031】上記結合筒20aは、SPCCの如き軟鋼
板等の磁性金属板を折り曲げる事により、断面クランク
型で全体を円環状に形成しており、表面には適宜の防錆
処理を施している。又、上記嵌合筒部41の外端縁部で
上記ブーツ27よりも軸方向外方に突出した部分は断面
L字形に形成して、全周に亙り抑え部44を構成してい
る。この抑え部44は、上記嵌合筒部41の外端縁から
直径方向外方に折れ曲がった円輪部45と、この円輪部
45の外周縁から軸方向外方に折れ曲がった抑え筒部4
6とから成る。そして、このうちの円輪部45の外側面
を上記止め輪39の内側面に当接若しくは近接対向させ
ると共に、上記抑え筒部46の内周面を上記止め輪39
の外周面に、当接若しくは近接対向させている。
【0032】更に、上記抑え筒部46の外端縁には、直
径方向外方に折れ曲がった外径側円輪部47を形成して
いる。この外径側円輪部47には、それぞれが直径方向
に長いスリット状の透孔26a、26aを多数、円周方
向に亙り等間隔に形成して、上記外径側円輪部47の磁
気特性を、円周方向に亙り交互に、且つ、等間隔で変化
させて、この外径側円輪部47を、トーンホイールとし
て機能する被検出部としている。そして、この外径側円
輪部47の内側面に、懸架装置等の静止部分に支持し
た、センサ31aの検出部を、近接対向させている。
尚、上記外径側円輪部47の内側面の磁気特性を交互に
且つ等間隔で変化させる為には、この外径側円輪部47
に透孔26a、26aを形成するのに代えて、この外径
側円輪部47の内側面に、円周方向に亙りS極とN極と
を交互に且つ等間隔で配置した、ゴム磁石等の永久磁石
を添設する事もできる。又、図示の例の様に、トーンホ
イールとして機能する被検出部である外径側円輪部47
を、上記止め輪39及びブーツ27の端部に設けた結合
筒部28の外周面と、転がり軸受ユニットを構成する外
輪1を固定するナックル57の取付孔58の内周面と、
この外輪1の内端面とで囲まれる空間59内に、この空
間59から突出させる事なく配置しているので、上記セ
ンサ31aを上記ナックル57に支持固定する事が可能
になり、しかも限られた空間を無駄なく有効利用でき
る。その他の構成及び作用は、前述した第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。
【0033】次に、図3は、請求項2及び請求項4に対
応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本
例の場合には、結合筒20bを構成する嵌合筒部41a
の外周面の軸方向中間部に係合凹部48を形成し、この
係合凹部48と、ブーツ27の外端部の結合筒部28の
内周面に形成した係合凸部49とを係合させ、この嵌合
筒部28が上記嵌合筒部41aから抜け出る事を防止し
ている。その他の部分の構成及び作用は、上述した第2
例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は
省略する。
【0034】次に、図4は、請求項3及び請求項4に対
応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本
例の場合には、ハブ4cを構成する為、ハブ素子32の
係止凹溝38に係止した止め輪39に抑えリング50
を、締り嵌めにより外嵌固定している。この抑えリング
50は、SPCCの如き軟鋼板等の磁性金属板を折り曲
げる事により、嵌合筒部51と、この嵌合筒部51の端
縁から直径方向外方に向け直角に折れ曲がった円輪部5
2とを有する、断面L字形で全体を円環状に形成してお
り、表面には適宜の防錆処理を施している。そして、こ
のうちの嵌合筒部51を上記止め輪39に、締り嵌めに
より外嵌固定して、二つ割れの止め輪素子から成るこの
止め輪39が上記係止凹溝38から抜け出るのを防止す
ると共に、ハウジング8cに対して上記抑えリング50
を支持固定している。
【0035】これに対して、上記円輪部52には、それ
ぞれが直径方向に長いスリット状の透孔26a、26a
を多数、円周方向に亙り等間隔に形成して、上記円輪部
52の磁気特性を、円周方向に亙り交互に、且つ、等間
隔で変化させて、この円輪部52を、トーンホイールと
して機能する被検出部としている。そして、この円輪部
52の内側面に、懸架装置を構成するナックル57等の
静止部分に支持した、センサ31aの検出部を、近接対
向させている。尚、本例の場合には、等速ジョイント7
b内への異物進入防止の為のブーツ27の外端部に形成
した結合筒部28は、上記ハウジング8cの内端部に、
直接外嵌している。この状態で、この結合筒部28の内
周面に形成した凸部53を、上記ハウジング8cの内端
部外周面に形成した凹溝30に係合させて、上記結合筒
部28がハウジング8cから抜け出る事を防止してい
る。その他の構成及び作用は、前述した第2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。
【0036】次に、図5は、請求項3及び請求項4に対
応する、本発明の実施の形態の第5例を示している。本
例の場合には、係止凹溝38から止め輪39が抜け出る
事を防止する為の抑えリング50aを、大径円筒部54
と小径円筒部55とを段部56により連続させた、断面
クランク型に形成している。そして、このうちの小径円
筒部55を上記止め輪39に、締り嵌めにより外嵌固定
して、二つ割れの止め輪素子から成るこの止め輪39が
上記係止凹溝38から抜け出るのを防止すると共に、ハ
ウジング8cに対して上記抑えリング50aを支持固定
している。
【0037】これに対して、上記大径円筒部54には、
それぞれが軸方向(図5の左右方向)に長いスリット状
の透孔26、26を多数、円周方向に亙って等間隔に形
成して、上記大径円筒部54の磁気特性を、円周方向に
亙り交互に、且つ、等間隔で変化させて、この大径円筒
部54を、トーンホイールとして機能する被検出部とし
ている。そして、この大径円筒部54の外周面に、懸架
装置を構成するナックル57等の静止部分に支持した、
センサ31の検出部を、近接対向させている。その他の
構成及び作用は、上述した第4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。
【0038】次に、図6は、請求項3及び請求項4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
例の場合には、係止凹溝38から止め輪39が抜け出る
事を防止する為の抑えリング50bを、円筒状のトーン
ホイールとしている。即ち、円筒状に形成したこの抑え
リング50bには、それぞれが軸方向(図6の左右方
向)に長いスリット状の透孔26、26を多数、円周方
向に亙って等間隔に形成して、上記抑えリング50bの
磁気特性を、円周方向に亙り交互に、且つ、等間隔で変
化させて、この抑えリング50bの外周面を、トーンホ
イールとして機能する被検出部としている。そして、こ
の抑えリング50bの外周面に、懸架装置を構成するナ
ックル57等の静止部分に支持した、センサ31の検出
部を、近接対向させている。その他の構成及び作用は、
上述した第5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。
【0039】次に、図7は、請求項3及び請求項4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、係止凹溝38から止め輪39が抜け出る
事を防止する為の抑えリング50cに、円輪状の永久磁
石であるトーンホイール本体60を添着している。この
抑えリング50c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もので、円筒部6
1と、この円筒部61の外端部から直径方向外方に折れ
曲がった円輪部62とから成る。上記止め輪39には、
このうちの円筒部61を、締り嵌めで外嵌する事によ
り、上記抑えリング50cを上記止め輪39の周囲に支
持固定すると共に、この止め輪39が上記係止凹溝38
から外れない様にしている。
【0040】一方、上記トーンホイール本体60は、上
記抑えリング50cの円輪部62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、上記トーンホイール本体
60は、軸方向(図7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、上記トーンホイール本体
60の内側面には、円周方向に亙ってN極とS極とが交
互に、且つ、等間隔で配置されている。この様なトーン
ホイール本体60の内側面には、ナックル57に、転が
り軸受ユニットを構成する外輪1を固定する為の取付孔
58の内周面から突出する状態で設けたセンサ31a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4d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。
【0041】尚、上記センサ31aの出力を確保する為
には、上記トーンホイール本体60の直径方向に亙る幅
寸法W60を大きくし、このトーンホイール本体60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、上記抑えリング50cを、内輪33よりも小径の止
め輪39に外嵌固定しているので、上記幅寸法W60の確
保が容易である。即ち、円輪状のトーンホイール本体6
0を支持する部分としては、組み合わせシールリング1
9を構成する為に上記内輪33の内端部に外嵌固定した
スリンガ63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63にエンコーダ本体を設けた場合
に比べて、上記幅寸法W60を大きくできる。
【0042】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4d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64を内嵌固
定して、このハブ4d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64は、外部に存在する
雨水や塵芥等の異物が、上記ハブ4dの内端部に設けた
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64は、上記等速ジョイン
トを構成するハウジング8c寄り部分に設けている。こ
の様な塞ぎ板64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
1〜6例の様に、鍛造品であるハブ4aの中間部内周面
に隔壁65(図1〜2、4〜6)を一体に形成する場合
に比べて、ハブ4dの軽量化を図れる。
【0043】更に、本例の場合には、第二の取付フラン
ジ5に支持固定する複数本のスタッド34の頭部35の
内接円の直径R35を、外輪1の外端部の外径D1 よりも
小さく(R35<D1 )して、上記スタッド34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35と、上記外輪1の外端部に内嵌固定したシール
リング11のシールリップ66とが干渉しない様にす
る。本例の場合には、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66の直径も小さくな
っている為、上記スタッド34の頭部35の内接円の直
径R35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6に示した第6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66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第
二の取付フランジ5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66とが干渉しない様にす
る。その他の構成及び作用は、前述の図4に示した第4
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。
【0044】尚、図示の各例の場合には何れも、車輪を
回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットと一体とな
った、ツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイン
トに本発明を適用した場合に就いて示したが、本発明の
うち、請求項1、2に対応する発明は、転がり軸受ユニ
ットとは切り離し、デファレンシャルギヤ側に設ける、
トリポード型の等速ジョイントに就いて適用する事もで
きる。即ち、デファレンシャル側に設けるトリポード型
等速ジョイントのハウジングの端部にブーツの端部を結
合する為の結合筒に、トーンホイールとしての役目を持
たせる事も可能である。この場合には、特許請求の範囲
に記載した回転伝達部材は、トリポード及びこのトリポ
ードに支持された3個のローラとなる。又、転がり軸受
ユニットと組み合わせる場合でも、この転がり軸受ユニ
ットの構造は、図示の例の様なものに限定せず、前述の
図8〜9に示した構造も含め、各種構造のものに適用で
きる。
【0045】
【発明の効果】本発明のトーンホイール付等速ジョイン
トは、以上に述べた通り構成され作用するので、特に設
置スペースを要する事なく、等速ジョイント部分での回
転速度検出が可能になる。そして、軸方向寸法を短縮し
た転がり軸受ユニットと組み合わせて、車輪の回転速度
検出を行なう事を可能にできる。
【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】同第2例を示す断面図。
【図3】同第3例を示す部分断面図。
【図4】同第4例を示す断面図。
【図5】同第5例を示す断面図。
【図6】同第6例を示す断面図。
【図7】同第7例を示す断面図。
【図8】従来構造の1例を示す断面図。
【図9】先発明の構造の1例を示す断面図。
【符号の説明】
1 外輪 2 第一の取付フランジ 3、3a、3b 外輪軌道 4、4a、4b、4c、4d ハブ 5 第二の取付フランジ 6、6a、6b 内輪軌道 7、7a、7b 等速ジョイント 8、8a、8b、8c ハウジング 9 転動体 10 カバー 11 シールリング 12 内輪 13 玉 14 保持器 15 内側係合溝 16 外側係合溝 17 ポケット 18 内端部分 19 組み合わせシールリング 20、20a、20b 結合筒 21 基半部 22 先半部 23 段部 24 係止溝 25 Oリング 26、26a 透孔 27 ブーツ 28 結合筒部 29 抑えバンド 30 凹溝 31、31a センサ 32 ハブ素子 33 内輪 34 スタッド 35 頭部 36 シールリング 37 肉盗み部 38 係止凹溝 39 止め輪 41、41a 嵌合筒部 42 係合凸部 43 係合溝 44 抑え部 45 円輪部 46 抑え筒部 47 外径側円輪部 48 係合凹部 49 係合凸部 50、50a、50b、50c 抑えリング 51 嵌合筒部 52 円輪部 53 凸部 54 大径円筒部 55 小径円筒部 56 段部 57 ナックル 58 取付孔 59 空間 60 トーンホイール本体 61 円筒部 62 円輪部 63 スリンガ 64 塞ぎ板 65 隔壁 66 シールリップ
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に軸方向に長い係合溝若しくは係
    合凹部を有するハウジングと、このハウジングの内側に
    挿入された回転軸と、この回転軸の外周面と上記ハウジ
    ングの係合溝若しくは係合凹部との間に設けられた回転
    伝達部材と、基半部を上記ハウジングの開口端部に外嵌
    固定し、先半部をこのハウジングの開口端面から軸方向
    に突出させた結合筒と、一端部をこの結合筒の先端部に
    外嵌固定した弾性材製のブーツとを備え、この結合筒
    に、円周方向に亙る特性が交互に且つ等間隔に変化する
    被検出部を設けて当該部分をトーンホイールとしたトー
    ンホイール付等速ジョイント。
  2. 【請求項2】 内周面に軸方向に長い係合溝若しくは係
    合凹部を有するハウジングと、このハウジングの内側に
    挿入された回転軸と、この回転軸の外周面と上記ハウジ
    ングの係合溝若しくは係合凹部との間に設けられた回転
    伝達部材と、上記ハウジングの開口端部に外嵌固定した
    結合筒と、一端部をこの結合筒の一部に外嵌固定した弾
    性材製のブーツとを備え、上記結合筒の他部でこのブー
    ツから突出した部分に、円周方向に亙る特性が交互に且
    つ等間隔に変化する被検出部を設け、当該部分をトーン
    ホイールとしたトーンホイール付等速ジョイント。
  3. 【請求項3】 内周面に軸方向に長い係合溝若しくは係
    合凹部を有するハウジングと、このハウジングの内側に
    挿入された回転軸と、この回転軸の外周面と上記ハウジ
    ングの係合溝若しくは係合凹部との間に設けられた回転
    伝達部材と、上記ハウジングの中間部に外嵌固定した、
    転がり軸受ユニットを構成する内輪と、一端部をこのハ
    ウジングの端部に外嵌固定した弾性材製のブーツと、こ
    のブーツの端縁部と上記内輪との間で上記ハウジングの
    外周面に形成した別の係止溝に係合し、このハウジング
    に対する上記内輪のずれ止めを図る止め輪と、この止め
    輪に外嵌固定した抑えリングとを備え、この抑えリング
    の一部に、円周方向に亙る特性が交互に且つ等間隔に変
    化する被検出部を設け、当該部分をトーンホイールとし
    たトーンホイール付等速ジョイント。
  4. 【請求項4】 内周面に軸方向に長い係合溝若しくは係
    合凹部を有するハウジングと、このハウジングの内側に
    挿入された回転軸と、この回転軸の外周面と上記ハウジ
    ングの係合溝若しくは係合凹部との間に設けられた回転
    伝達部材と、上記ハウジングの中間部に外嵌固定した、
    転がり軸受ユニットを構成する内輪と、一端部をこのハ
    ウジングの端部に外嵌固定した弾性材製のブーツと、こ
    のブーツの端縁部と上記内輪との間で上記ハウジングの
    外周面に形成した別の係止溝に係合し、このハウジング
    に対する上記内輪のずれ止めを図る止め輪と、上記ハウ
    ジングと一体若しくはこのハウジングの一部に直接又は
    別の部材を介して結合固定され、このハウジングと共に
    回転するトーンホイールとを備え、このトーンホイール
    の一部に、円周方向に亙る特性が交互に且つ等間隔に変
    化する被検出部を設け、当該部分を上記止め輪及びブー
    ツの外周面と、上記転がり軸受ユニットを構成する外輪
    を固定するナックルの取付孔の内周面と、この外輪の端
    面とで囲まれる空間内に配置したトーンホイール付等速
    ジョイント。
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