(57)【要約】  本発明は、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブ（６０，９０）が、貫通開口（５９，８９）を備えており、該貫通開口（５９，８９）が、内側の軸歯列（４４，７４）を有しており、ホイールハブ（６０，９０）が、固定式等速ジョイント（４２，７２）のジョイント外側部材（４６，７６）に緊締されており、該ジョイント外側部材（４６，７６）に、外側の軸歯列（５４，８４）を備えたピン（５３，８３）が一体成形されており、貫通開口（５９，８９）の内側の軸歯列（４４，７４）と、ピン（５３，８３）の外側の軸歯列（５４，８４）とが内外で係合しており、二列のホイール軸受け（４３，７３）が、ホイールハブ（６０，９０）に被せ嵌められており、該ホイールハブ（６０，９０）が、内側の軸受けレース（６４，９４）を有しており、該軸受けレース（６４，９４）に、ジョイント外側部材（４６，７６）の端面（５２，８２）が直接支持されている形式のものに関する。本発明によれば、ジョイントボールのピッチ円直径ＰＣＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる総和の半分が、等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬよりも大きい、すなわち、（ＰＣＤ＋ＢＬ）／２＞ＡＧＬであることが提案されている。
2008519722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブ（６０，９０）が、貫通開口（５９，８９）を備えており、該貫通開口（５９，８９）が、内側の軸歯列（４４，７４）を有しており、ホイールハブ（６０，９０）が、固定式等速ジョイント（４２，７２）のジョイント外側部材（４６，７６）に緊締されており、該ジョイント外側部材（４６，７６）に、外側の軸歯列（５４，８４）を備えたピン（５３，８３）が一体成形されており、貫通開口（５９，８９）の内側の軸歯列（４４，７４）と、ピン（５３，８３）の外側の軸歯列（５４，８４）とが内外で係合しており、二列のホイール軸受け（４３，７３）が、ホイールハブ（６０，９０）に被せ嵌められており、該ホイールハブ（６０，９０）が、内側の軸受けレース（６４，９４）を有しており、該軸受けレース（６４，９４）に、ジョイント外側部材（４６，７６）の端面（５２，８２）が直接支持されている形式のものにおいて、
ジョイントボールのピッチ円直径ＰＣＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる総和の半分が、等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬよりも大きい、すなわち、（ＰＣＤ＋ＢＬ）／２＞ＡＧＬであることを特徴とする、ホイールハブ・等速ジョイントユニット。
【請求項２】
軸受け幅ＢＬと、軸受けベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１よりも小さい、すなわち、ＢＬ／ＤＺ＜１である、請求項１記載のユニット。
【請求項３】
ピン長さＬＺと、軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤとから求められる比が、０．５よりも小さい、すなわち、ＬＺ／ＴＫＤ＜０．５である、請求項１記載のユニット。
【請求項４】
使用される歯列長さＬＶＥＲＺ．と、軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤとの比が、０．２５よりも小さい、すなわち、ＬＶＥＲＺ．／ＴＤＫ＜０．２５である、請求項１記載のユニット。
【請求項５】
軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる比が、１．９よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＢＬ＞１．９である、請求項１記載のユニット。
【請求項６】
別個の軸受けインナレース（６４，９４）の領域におけるホイールハブ（６０，９０）の横断面ＡＥと、ホイールハブ（６０，９０）とジョイント外側部材（４６，７６）とを結合するためのねじ（５７，８７）の伸長長さＬＤＥＨＮの２乗とから求められる比が、０．２よりも大きい、すなわち、ＡＥ／ＬＤＥＨＮ２＞０．２である、請求項１記載のユニット。
【請求項７】
ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブ（６０，９０）が、貫通開口（５９，８９）を備えており、該貫通開口（５９，８９）が、内側の軸歯列（４４，７４）を有しており、ホイールハブ（６０，９０）が、固定式等速ジョイント（４２，７２）のジョイント外側部材（４６，７６）に緊締されており、該ジョイント外側部材（４６，７６）に、外側の軸歯列（５４，８４）を備えたピン（５３，８３）が一体成形されており、貫通開口（５９，８９）の内側の軸歯列（４４，７４）と、ピン（５３，８３）の外側の軸歯列（５４，８４）とが内外で係合しており、二列のホイール軸受け（４３，７３）が、ホイールハブ（６０，９０）に被せ嵌められており、該ホイールハブ（６０，９０）が、内側の軸受けレース（６４，９４）を有しており、該軸受けレース（６４，９４）に、ジョイント外側部材（４６，７６）の端面（５２，８２）が直接支持されている形式のものにおいて、
等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬと、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜２であることを特徴とする、ホイールハブ・等速ジョイントユニット。
【請求項８】
等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬと、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１．５よりも小さく、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．５であり、特に１．２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．２である、請求項７記載のユニット。
【請求項９】
ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブ（６０，９０）が、貫通開口（５９，８９）を備えており、該貫通開口（５９，８９）が、内側の軸歯列（４４，７４）を有しており、ホイールハブ（６０，９０）が、固定式等速ジョイント（４２，７２）のジョイント外側部材（４６，７６）に緊締されており、該ジョイント外側部材（４６，７６）に、外側の軸歯列（５４，８４）を備えたピン（５３，８３）が一体成形されており、貫通開口（５９，８９）の内側の軸歯列（４４，７４）と、ピン（５３，８３）の外側の軸歯列（５４，８４）とが内外で係合しており、二列のホイール軸受け（４３，７３）が、ホイールハブ（６０，９０）に被せ嵌められており、該ホイールハブ（６０，９０）が、内側の軸受けレース（６４，９４）を有しており、該軸受けレース（６４，９４）に、ジョイント外側部材（４６，７６）の端面（５２，８２）が直接支持されている形式のものにおいて、
ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２であることを特徴とする、ホイールハブ・等速ジョイントユニット。
【請求項１０】
ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２．２５よりも大きく、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．２５であり、特に２．８５よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．８５である、請求項９記載のユニット。
【請求項１１】
ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブ（６０，９０）が、貫通開口（５９，８９）を備えており、該貫通開口（５９，８９）が、内側の軸歯列（４４，７４）を有しており、ホイールハブ（６０，９０）が、固定式等速ジョイント（４２，７２）のジョイント外側部材（４６，７６）に緊締されており、該ジョイント外側部材（４６，７６）に、外側の軸歯列（５４，８４）を備えたピン（５３，８３）が一体成形されており、貫通開口（５９，８９）の内側の軸歯列（４４，７４）と、ピン（５３，８３）の外側の軸歯列（５４，８４）とが内外で係合しており、二列のホイール軸受け（４３，７３）が、ホイールハブ（６０，９０）に被せ嵌められており、該ホイールハブ（６０，９０）が、内側の軸受けレース（６４，９４）を有しており、該軸受けレース（６４，９４）に、ジョイント外側部材（４６，７６）の端面（５２，８２）が直接支持されている形式のものにおいて、
等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬと、ピン長さＬＺとから求められる比が、１．９５よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞１．９５であることを特徴とする、ホイールハブ・等速ジョイントユニット。
【請求項１２】
等速ジョイント（４２，７２）とホイール軸受け（４３，７３）との間の中間間隔ＡＧＬと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２．０よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞２．０である、請求項１１記載のユニット。
【請求項１３】
ホイール軸受け（４３）が、専ら別個の軸受けインナレース（６４）を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のユニット。
【請求項１４】
ホイールハブ（６０，９０）が、軸方向で内側の軸歯列（５４，８４）に対して逆側に貫通開口（５９，８９）の縮径部（５６，８６）を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のユニット。
【請求項１５】
ピン（５３，８３）が、中心のねじ山付き孔（５５，８５）を有しており、該ねじ山付き孔（５５，８５）内に、ホイールハブ（６０，９０）をジョイント外側部材（４６，７６）に緊締するためのねじ（５７，８７）がねじり込まれている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のユニット。
【請求項１６】
ねじ頭部（５８，８８）が、縮径部（５６，８６）の領域でホイールハブ（６０，９０）の支持面（４５，７５）に支持されている、請求項１５記載のユニット。
【請求項１７】
ジョイントが、固定式ジョイント（４２）であり、該ジョイントの中間ＭＧが、伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のユニット。
【請求項１８】
ジョイントが、摺動式ジョイント（７２）であり、該ジョイントの中間ＭＧが、軸方向の摺動量ＶＳの中間に調整された伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブが、貫通開口を備えており、該貫通開口が、内側の軸歯列を有しており、ホイールハブが、固定式等速ジョイントのジョイント外側部材に緊締されており、該ジョイント外側部材に、外側の軸歯列を備えたピンが一体成形されており、貫通開口の内側の軸歯列と、ピンの外側の軸歯列とが内外で係合しており、二列のホイール軸受けが、ホイールハブに被せ嵌められており、該ホイールハブが、内側の軸受けレースを有しており、該軸受けレースに、ジョイント外側部材の端面が直接支持されている形式のものに関する。外側でホイールハブに支持された、ピンに設けられたねじ山付き孔内にねじり込まれたねじは、緊締のために働く。この種のアッセンブリは、自動車の、駆動される、特に操舵されるホイールに使用される。この場合、ホイールハブのフランジには、ホイールと、場合によりブレーキディスクとがねじ締結されるのに対して、等速ジョイントは、駆動軸（サイドシャフト）の、統合された構成要素を形成している。駆動軸は、中間軸と、内側に位置する摺動式ジョイントと、ここに記載した等速ジョイントとから成っている。この等速ジョイントは、固定式等速ジョイント（前輪駆動）として形成されていてもよいし、摺動式ジョイント（後輪駆動）として形成されていてもよい。軸受けアッセンブリはホイールキャリヤ内にもしくはステアリングナックル内に挿入することができる。
【０００２】
前述した形式の既知のアッセンブリでは、ホイール軸受けに関するコスト理由からだけでなく、ホイールキャリヤもしくはステアリングナックルの構成サイズに関するコスト理由からも、ホイール軸受けを可能な限り小さく寸法設定する設計が考慮されている。前述した観点下では、ジョイント外側部材におけるピン直径が、必要となる最小強度に対して設計される。この場合、ピン直径は同時にホイールハブの内径ひいては、間接的にハブの、強度に起因した肉厚を介して、ホイール軸受けの内側の直径を規定している。このように設計されたピンの弾性に基づき、アッセンブリを通して案内されるトルク変化時、特にトルク衝撃時に、ジョイント外側部材とホイール軸受けインナレースとの間の相互の当接面に相対運動が生ぜしめられる。このことは、騒音発生に繋がり、同じく嵌合腐食にも繋がる。
【０００３】
ここから出発して、本発明の課題は、より高い剛性と同時に短い構造を確保しかつ前述した欠点を回避する、前述した形式のユニットに対する新規のコンセプトを提供することである。本発明によれば、第１の解決手段は、軸受け幅とジョイント直径とに付与されたサイズに対する、ジョイントと軸受けとの、著しく短縮された中間間隔にある。本発明によれば、別の解決手段は、ピンの、質的に変えられた寸法設定にある。このピンは著しく短くかつ太く形成される。これによって、ホイールハブの内径ひいては間接的にホイール支承手段の内径およびピッチ円直径が同時に変えられる。有利な作用は、支承手段の傾倒剛性の著しい向上および軸受け負荷容量ひいては軸受け寿命の向上である。
【０００４】
ジョイント外側部材とホイール軸受けインナレースとの間の上述した相対運動は回避されるかもしくは著しく減少させられる。これに対する原因は、１つには、ピンのより大きな横断面ひいてはより大きなねじり強さであり、もう１つには、ジョイント外側部材と、いまやより大きな軸受けインナレースとの間の相互の支持の作用面のより大きな作用半径である。
【０００５】
質的に変えられた寸法設定は、種々異なる特徴的なサイズ比を介して規定することができる。これらのサイズ比は、従来使用されるサイズ比と質的に異なっている。
【０００６】
前述した課題を解決するために本発明の第１の構成では、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブが、貫通開口を備えており、該貫通開口が、内側の軸歯列を有しており、ホイールハブが、固定式等速ジョイントのジョイント外側部材に緊締されており、該ジョイント外側部材に、外側の軸歯列を備えたピンが一体成形されており、貫通開口の内側の軸歯列と、ピンの外側の軸歯列とが内外で係合しており、二列のホイール軸受けが、ホイールハブに被せ嵌められており、該ホイールハブが、内側の軸受けレースを有しており、該軸受けレースに、ジョイント外側部材の端面が直接支持されている形式のものにおいて、ジョイントボールのピッチ円直径ＰＣＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる総和の半分が、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬよりも大きい、すなわち、（ＰＣＤ＋ＢＬ）／２＞ＡＧＬであるようにした。
【０００７】
本発明の有利な構成によれば、軸受け幅ＢＬと、軸受けベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１よりも小さい、すなわち、ＢＬ／ＤＺ＜１である。
【０００８】
本発明の有利な構成によれば、ピン長さＬＺと、軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤとから求められる比が、０．５よりも小さい、すなわち、ＬＺ／ＴＫＤ＜０．５である。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、使用される歯列長さＬＶＥＲＺ．と、軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤとの比が、０．２５よりも小さい、すなわち、ＬＶＥＲＺ．／ＴＤＫ＜０．２５である。
【００１０】
本発明の有利な構成によれば、軸受けボールのピッチ円直径ＴＫＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる比が、１．９よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＢＬ＞１．９である。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、別個の軸受けインナレースの領域におけるホイールハブの横断面ＡＥと、ホイールハブとジョイント外側部材とを結合するためのねじの伸長長さＬＤＥＨＮの２乗とから求められる比が、０．２よりも大きい、すなわち、ＡＥ／ＬＤＥＨＮ２＞０．２である。
【００１２】
前述した課題を解決するために本発明の第２の構成では、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブが、貫通開口を備えており、該貫通開口が、内側の軸歯列を有しており、ホイールハブが、固定式等速ジョイントのジョイント外側部材に緊締されており、該ジョイント外側部材に、外側の軸歯列を備えたピンが一体成形されており、貫通開口の内側の軸歯列と、ピンの外側の軸歯列とが内外で係合しており、二列のホイール軸受けが、ホイールハブに被せ嵌められており、該ホイールハブが、内側の軸受けレースを有しており、該軸受けレースに、ジョイント外側部材の端面が直接支持されている形式のものにおいて、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜２であるようにした。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１．５よりも小さく、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．５であり、特に１．２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．２である。
【００１４】
前述した課題を解決するために本発明の第３の構成では、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブが、貫通開口を備えており、該貫通開口が、内側の軸歯列を有しており、ホイールハブが、固定式等速ジョイントのジョイント外側部材に緊締されており、該ジョイント外側部材に、外側の軸歯列を備えたピンが一体成形されており、貫通開口の内側の軸歯列と、ピンの外側の軸歯列とが内外で係合しており、二列のホイール軸受けが、ホイールハブに被せ嵌められており、該ホイールハブが、内側の軸受けレースを有しており、該軸受けレースに、ジョイント外側部材の端面が直接支持されている形式のものにおいて、ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２であるようにした。
【００１５】
本発明の有利な構成によれば、ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２．２５よりも大きく、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．２５であり、特に２．８５よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．８５である。
【００１６】
前述した課題を解決するために本発明の第４の構成では、ホイールハブ・等速ジョイントユニットであって、ホイールハブが、貫通開口を備えており、該貫通開口が、内側の軸歯列を有しており、ホイールハブが、固定式等速ジョイントのジョイント外側部材に緊締されており、該ジョイント外側部材に、外側の軸歯列を備えたピンが一体成形されており、貫通開口の内側の軸歯列と、ピンの外側の軸歯列とが内外で係合しており、二列のホイール軸受けが、ホイールハブに被せ嵌められており、該ホイールハブが、内側の軸受けレースを有しており、該軸受けレースに、ジョイント外側部材の端面が直接支持されている形式のものにおいて、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピン長さＬＺとから求められる比が、１．９５よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞１．９５であるようにした。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２．０よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞２．０である。
【００１８】
本発明の有利な構成によれば、ホイール軸受けが、専ら別個の軸受けインナレースを有している。
【００１９】
本発明の有利な構成によれば、ホイールハブが、軸方向で内側の軸歯列に対して逆側に貫通開口の縮径部を有している。
【００２０】
本発明の有利な構成によれば、ピンが、中心のねじ山付き孔を有しており、該ねじ山付き孔内に、ホイールハブをジョイント外側部材に緊締するためのねじがねじり込まれている。
【００２１】
本発明の有利な構成によれば、ねじ頭部が、縮径部の領域でホイールハブの支持面に支持されている。
【００２２】
本発明の有利な構成によれば、ジョイントが、固定式ジョイントであり、該ジョイントの中間ＭＧが、伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されている。
【００２３】
本発明の有利な構成によれば、ジョイントが、摺動式ジョイントであり、該ジョイントの中間ＭＧが、軸方向の摺動量ＶＳの中間に調整された伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されている。
【００２４】
第１の解決手段によれば、等速ジョイントにおけるジョイントボールのピッチ円直径ＰＣＤと、軸受け幅ＢＬとから求められる総和の半分が、伸ばされたジョイントにおける等速ジョイントのジョイント中間ＭＧと、ホイール軸受けの幾何学的な中間ＭＬとの間の中間間隔ＡＧＬよりも大きいことが規定される。有利な構成および改良形を以下に説明する。
【００２５】
第１の有利な構成によれば、軸受け幅ＢＬと、軸受けベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１よりも小さい、すなわち、ＢＬ／ＤＺ＜１であることが提案されている。
【００２６】
別の有利な構成は、ピン長さＬＺと、軸受けボールのピッチ円直径とから求められる比が、０．５よりも小さい、すなわち、ＬＺ／ＴＫＤ＜０．５であることを提案している。
【００２７】
別の有利な構成によれば、使用される歯列長さＬＶＥＲＺ．と、軸受けボールのピッチ円直径との比が、０．２５よりも小さい、すなわち、ＬＶＥＲＺ．／ＴＤＫ＜０．２５であることが提案される。
【００２８】
さらに、別の構成によれば、軸受けボールのピッチ円直径と、軸受け幅とから求められる比が、１．９よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＢＬ＞１．９であることが提案される。
【００２９】
さらに、別の構成は、別個の軸受けインナレースの領域におけるホイールハブの横断面ＡＥと、ホイールハブとジョイント外側部材とを結合するためのねじの伸長長さＬＤＥＨＮの２乗とが、０．２よりも大きい、すなわち、ＡＥ／ＬＤＥＨＮ２＞０．２であることによって特徴付けられている。この特性数によって、ホイールハブの、横断面ＡＥを備えた緊締された体積における剛性を明示することができる。
【００３０】
第２の解決手段によれば、固定式等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜２であることが提案されている。この場合、特に固定式等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔と、ピンベースにおけるピン直径ＤＺとから求められる比が、１．５よりも小さく、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．５であり、特に１．２よりも小さい、すなわち、ＡＧＬ／ＤＺ＜１．２であることが提案される。これによって、軸受けインナレースとジョイント当接面との間の相対運動を最小限に抑えるために、特にねじり剛性的なピンが構成において達成される。
【００３１】
第３の解決手段は、ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２であることから出発する。この場合、有利には、ホイール軸受けのピッチ円直径ＴＫＤと、ピン長さＬＺとから求められる比が、２．２５よりも大きく、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．２５であり、特に２．８５よりも大きい、すなわち、ＴＫＤ／ＬＺ＞２．８５であることが提案されていてよい。これによって、ピンのねじり剛性に対して、ホイール軸受けの傾倒剛性が対を成すようになり、これによって、運転中における軸受けインナレースとジョイント当接面との間の相対運動による騒音形成だけでなく、特にホイールハブの変形の影響も最小限に抑えられる。
【００３２】
さらに、別の解決手段によれば、等速ジョイントとホイール軸受けとの間の中間間隔ＡＧＬと、ピン長さＬＺとから求められる比が、１．９５よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞１．９５であることが提案されている。この場合、比が、特に２．０よりも大きい、すなわち、ＡＧＬ／ＬＺ＞２．０であることが望ましい。
【００３３】
前述した全ての定義によって、前述した形式のユニットの既知のサイズ比が排除され、飛躍的に改善された特性を備えたユニットが保証される。このことは、抵抗モーメントの、２・１０６ｍｍ４に高まる特性数ＤＺ４と、ピン長さに関連した抵抗モーメントの、１０６ｍｍ３に高まる特性数ＤＺ４／ＬＺとにおいても明らかである。
【００３４】
前述した本発明による解決手段は、複数のまたは全ての手段を互いに組み合わせて有利に使用することもできる。
【００３５】
前述した全ての解決手段に適用される有利な構成によれば、ホイール軸受けが、専ら別個の軸受けインナレースを有している。別の有利な構成によれば、ハブの強度を一層向上させるために、ホイールハブが、軸方向で内側の軸歯列に対して逆側に貫通開口の縮径部を有していることが提案されている。さらに、ピンが、中心のねじ山付き孔を有しており、このねじ山付き孔内に、ホイールハブをジョイント外側部材に緊締するためのねじがねじり込まれていることが提案される。さらに、有利には、ねじ頭部が、縮径部の領域でホイールハブの支持面に支持されていることを提案することができる。
【００３６】
すでに冒頭に記載したように、前述した全ての解決手段では、ジョイントが、固定式ジョイントであり、このジョイントの中間ＭＧが、伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されていることが可能である。これに対して択一的には、全ての解決手段において、ジョイントが、摺動式ジョイントであり、このジョイントの中間ＭＧが、軸方向の摺動量ＶＳの中間に調整された伸ばされたジョイントにおけるボール中心のレベルによって軸方向で規定されていることが提案されていてよい。
【００３７】
本発明によるホイールハブ・ジョイントユニットの有利な実施例を、公知先行技術によるユニットと比較して図面に示し、以下に説明する。
【００３８】
図１および図２では、自動車の駆動ホイールに用いられるそれぞれ１つのホイールハブユニット１１が、駆動軸に結合するための固定式等速ジョイント１２に結合されている。ホイールハブユニット１１は軸受けユニット１３とホイールハブ３０とを有している。この場合、軸受けユニット１３はホイールハブ３０に被せられていて、このホイールハブ３０と固定式等速ジョイント１２との間に軸方向で緊締されている。ホイールハブ３０は、ホイールをねじ締結するためのフランジを有している。このフランジには、ブレーキディスクがねじ締結されてもよい。さらに、ホイールハブ３０は貫通開口２９を有している。この貫通開口２９には、ジョイントの側から、内側の軸歯列１４が加工成形されている。フランジには、ほぼ半径方向の中間の支持面１５が形成されている。固定式等速ジョイント１２はＵＦ（アンダカットフリー）ジョイントのように形成されていて、ジョイント外側部材１６と、ジョイント内側部材１７と、トルク伝達ボール１８と、ボールケージ１９とを有している。ボールは、ジョイント外側部材に設けられた外側のボールトラック２０と、ジョイント内側部材に設けられた内側のボールトラック２１とから成るペア内に保持されていて、ガイドされている。ジョイント外側部材１６には、ホイールハブ側に、ほぼ半径方向の支持面２２が形成されている。さらに、ジョイント外側部材には、中心のピン２３が付設されている。このピン２３は外側の軸歯列２４を有している。この外側の軸歯列２４はハブの内側の軸歯列１４に係合している。さらに、ピンには、一貫して延びる中心のねじ山付き孔２５が形成されている。このねじ山付き孔２５内には、ねじ２７がねじり込まれている。このねじ２７はそのねじ頭部２８でフランジ１２の半径方向の支持面１５に支持されている。二列の軸受け１３は、ホイールキャリヤ内に挿入することができる軸受けアウタレース３１を有している。この軸受けアウタレース３１には、二列の軸受けボール３２，３３に対する外側の軸受け溝（詳しく図示せず）が形成されている。ボール列３２に対する内側の第１の軸受け溝が、ホイールハブ３０に直接形成されているのに対して、第２のボール列３３に対する第２のボール溝は、別個の軸受けインナレース３４に形成されている。この軸受けインナレース３４は軸方向でホイールハブ３０を越えて張り出しており、これによって、軸受けアッセンブリ１３に、ジョイント外側部材に設けられた支持面２２の作用下で、支持面１５に支持されたねじ２７によってプリロードをかけることができる、つまり、予備荷重を加えることができる。図１および図２に示したアッセンブリは、ホイール支承手段のピッチ円直径ＴＫＤを最小限に抑えることに対して設計されている。この場合、ピン２３がその最小強度に対して設計されていて、比較的僅かなピン直径ＤＺで大きなピン長さＬＺを有している。これによって、構造上の軸受け中間ＭＬと構造上のジョイント中間ＭＧとの間の間隔が増加する。この間隔は符号ＡＧＬで示してある。同じく、ジョイント中間からピン端部までの同様に記入した間隔が増加する。この間隔は符号ＬＧＺで示してあり、ＡＧＬ＋ＬＺ／２にほぼ相当している。別の特徴的な量として、図２には、ジョイントのピッチ円直径ＰＣＤが記入してある。その他にさらに、いわゆる「背面組合せ」を有する軸受けの支持長さＬＳが見られる。この場合、ボールの作用線は対称的な円錐面に位置している。この円錐面は互いに開放している。さらに、軸受けの軸受け幅ＢＬが見られる。
【００３９】
図３および図４では、自動車の駆動ホイールに用いられるそれぞれ１つのホイールハブユニット４１が、駆動軸に結合するための固定式等速ジョイント４２に結合されている。ホイールハブユニット４１は軸受けユニット４３とホイールハブ６０とを有している。この場合、軸受けユニット４３はホイールハブ６０に被せられていて、このホイールハブ６０と固定式等速ジョイント４２との間に軸方向で緊締されている。ホイールハブ６０は、ホイールをねじ締結するためのフランジを有している。このフランジには、ブレーキディスクがねじ締結されてもよい。さらに、ホイールハブ６０は貫通開口５９を有している。この貫通開口５９には、ジョイントの側から、内側の軸歯列４４が加工成形されている。フランジには、ほぼ半径方向の中間の支持面４５が形成されている。固定式等速ジョイント４２はＵＦ（アンダカットフリー）ジョイントのように形成されていて、ジョイント外側部材４６と、ジョイント内側部材４７と、トルク伝達ボール４８と、ボールケージ４９とを有している。ボールは、ジョイント外側部材に設けられた外側のボールトラック５０と、ジョイント内側部材に設けられた内側のボールトラック５１とから成るペア内に保持されていて、ガイドされている。ジョイント外側部材４６には、ホイールハブ側に、ほぼ半径方向の支持面５２が形成されている。さらに、ジョイント外側部材には、中心のピン５３が付設されている。このピン５３は外側の軸歯列５４を有している。この外側の軸歯列５４はハブの内側の軸歯列４４に係合している。さらに、ピンには、一貫して延びる中心のねじ山付き孔５５が形成されている。このねじ山付き孔５５内には、ねじ５７がねじり込まれている。このねじ５７はそのねじ頭部５８でホイールハブ６０の半径方向の支持面４５に支持されている。この場合、この支持面４５は貫通開口５９の縮径部５６に形成されている。二列の軸受け４３は、ホイールキャリヤ内に挿入することができる軸受けアウタレース６１を有している。この軸受けアウタレース６１には、二列の軸受けボール６２，６３に対する外側の軸受け溝（詳しく図示せず）が形成されている。ボール列６２に対する内側の第１の軸受け溝が、ホイールハブ４１に直接形成されているのに対して、第２のボール列６３に対する第２のボール溝は、別個の軸受けインナレース６４に形成されている。この軸受けインナレース６４は軸方向でホイールハブ６０を越えて張り出しており、これによって、軸受けアッセンブリ４３に、ジョイント外側部材４６に設けられた支持面５２の作用下で、支持面４５に支持されたねじ５７によってプリロードをかけることができる、つまり、予備荷重を加えることができる。図３および図４に示した形式の本発明によるジョイントでは、軸受けアッセンブリの質的により大きなピッチ円直径ＴＫＤが許容されている。なぜならば、軸受け中間ＭＬとジョイント中間ＭＧとの間の間隔ＡＧＬを著しく減少させるために、ピン直径ＤＺの著しい質的な増加が行われたからである。このピン直径ＤＺにおける増加によって、ピン長さＬＺの短縮が可能となる。図４にも、明細書もしくは特許請求の範囲に関連した別の特性量として、ジョイントのピッチ円直径ＰＣＤ、軸受けアッセンブリの軸受け幅ＢＬならびに支持長さＬＳが示してある。同じく、ねじの伸長長さＬＤＥＨＮと、別個の軸受けインナレースの下方のホイールハブの環状の横断面ＡＥとが示してある。ここでも、支承手段が、ボールの、互いに開放した対称的な円錐面に位置する作用線を備えた背面組合せを有している。
【００４０】
ピンが直径において最小限に抑えられていて、この場合、比較的ねじり軟性的である、つまり、比較的ねじれやすい、図１および図２に示したアッセンブリと比較して、図３および図４に示した本発明によるアッセンブリには、短くて太いひいてはねじり剛性的なピン、つまり、ねじれにくいピンが示してある。従来、変化するトルク下で生ぜしめられる、ジョイント外側部材に設けられた支持面と、別個の軸受けインナレースに設けられた相応の対応面との間の微少運動は、本発明によるジョイントでは、もはや生ぜしめられない。
【００４１】
図５および図６では、自動車の駆動ホイールに用いられるそれぞれ１つのホイールハブユニット７１が、駆動軸に結合するための摺動式等速ジョイント７２に結合されている。この場合、軸受けユニット７３がホイールハブユニット７１に被せられていて、このホイールハブユニット７１と摺動式等速ジョイント７２との間に軸方向で緊締されている。ホイールハブ９０は、ホイールをねじ締結するためのフランジを有している。このフランジには、ブレーキディスクがねじ締結されてもよい。さらに、ホイールハブ９０は貫通開口８９を有している。この貫通開口８９には、ジョイントの側から、内側の軸歯列７４が加工成形されている。フランジには、ほぼ半径方向の中間の支持面７５が形成されている。摺動式等速ジョイント７２はＶＬ（クロスグルーブ）ジョイントのように形成されていて、ジョイント外側部材７６と、ジョイント内側部材７７と、トルク伝達ボール７８と、ボールケージ７９とを有している。ボールは、ジョイント外側部材に設けられた外側のボールトラック８０と、ジョイント内側部材に設けられた内側のボールトラック８１とから成るペア内に保持されていて、ガイドされている。ジョイント外側部材７６には、ホイールハブ側に、ほぼ半径方向の支持面８２が形成されている。さらに、ジョイント外側部材には、中心のピン８３が付設されている。このピン８３は外側の軸歯列８４を有している。この外側の軸歯列８４はハブの内側の軸歯列７４に係合している。さらに、ピンには、一貫して延びる中心のねじ山付き孔８５が形成されている。このねじ山付き孔８５内には、ねじ８７がねじり込まれている。このねじ８７はそのねじ頭部８８でホイールハブ９０の半径方向の支持面７５に支持されている。この場合、この支持面７５は貫通開口８９の縮径部８６に形成されている。二列の軸受け７３は、ホイールキャリヤ内に挿入することができる軸受けアウタレース９１を有している。この軸受けアウタレース９１には、二列の軸受けボール９２，９３に対する外側の軸受け溝（詳しく図示せず）が形成されている。ボール列６２に対する内側の第１の軸受け溝が、軸受けインナレース９４に形成されているのに対して、第２のボール列６３に対する第２のボール溝は、軸受けインナレース９５に形成されている。軸受けインナレース９４は軸方向でホイールハブ９０を越えて張り出しており、これによって、軸受けアッセンブリ７３に、ジョイント外側部材に設けられた支持面８２の作用下で、支持面７５に支持されたねじ８７によってプリロードをかけることができる、つまり、予備荷重を加えることができる。図５および図６に示した形式の本発明によるジョイントでは、軸受けアッセンブリの質的により大きなピッチ円直径ＴＫＤが許容されている。なぜならば、軸受け中間ＭＬとジョイント中間ＭＧとの間の間隔ＡＧＬを著しく減少させるために、ピン直径ＤＺの著しい質的な増加が行われたからである。このピン直径ＤＺにおける増加によって、ピン長さＬＺの短縮が可能となる。図４にも、明細書もしくは特許請求の範囲に関連した別の特性量として、ジョイントのピッチ円直径ＰＣＤ、軸受けアッセンブリの軸受け幅ＢＬならびに支持長さＬＳが示してある。同じく、ねじの伸長長さＬＤＥＨＮと、別個の軸受けインナレースの下方のホイールハブの環状の横断面ＡＥとが示してある。ジョイント中間ＭＧは、このジョイント中間ＭＧから両側に向かって測定された半分の摺動量ＶＳ／２の間の中間に位置している。ここでも、支承手段が、ボールの、互いに開放した対称的な円錐面に位置する作用線を備えた背面組合せを有している。
【００４２】
ピンが直径において最小限に抑えられていて、この場合、比較的ねじり軟性的である、つまり、比較的ねじれやすい、図１および図２に示したアッセンブリと比較して、図５および図６に示した本発明によるアッセンブリには、短くて太いひいてはねじり剛性的なピン、つまり、ねじれにくいピンが示してある。従来、変化するトルク下で生ぜしめられる、ジョイント外側部材に設けられた支持面と、別個の軸受けインナレースに設けられた相応の対応面との間の微少運動は、本発明によるジョイントでは、もはや生ぜしめられない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】一般的な符号を記載した、公知先行技術によるユニットの縦断面図である。
【図２】特徴的な特性量を記載した、図１によるユニットを示す図である。
【図３】一般的な符号を記載した、固定式等速ジョイントを備えた本発明によるユニットを示す図である。
【図４】特徴的な特性量を記載した、図３によるユニットを示す図である。
【図５】一般的な符号を記載した、摺動式等速ジョイントを備えた本発明によるユニットを示す図である。
【図６】特徴的な特性量を記載した、図５によるユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  ホイールハブユニット、  １２  固定式等速ジョイント、  １３  軸受けユニット、  １４  軸歯列、  １５  支持面、  １６  ジョイント外側部材、  １７  ジョイント内側部材、  １８  トルク伝達ボール、  １９  ボールケージ、  ２０  ボールトラック、  ２１  ボールトラック、  ２２  支持面、  ２３  ピン、  ２４  軸歯列、  ２５  ねじ山付き孔、  ２７  ねじ、  ２８  ねじ頭部、  ２９  貫通開口、  ３０  ホイールハブ、  ３１  軸受けアウタレース、  ３２  軸受けボール、  ３３  軸受けボール、  ３４  軸受けインナレース、  ４１  ホイールハブユニット、  ４２  固定式等速ジョイント、  ４３  軸受けユニット、  ４４  軸歯列、  ４５  支持面、  ４６  ジョイント外側部材、  ４７  ジョイント内側部材、  ４８  トルク伝達ボール、  ４９  ボールケージ、  ５０  ボールトラック、  ５１  ボールトラック、  ５２  支持面、  ５３  ピン、  ５４  軸歯列、  ５５  ねじ山付き孔、  ５６  縮径部、  ５７  ねじ、  ５８  ねじ頭部、  ５９  貫通開口、  ６０  ホイールハブ、  ６１  軸受けアウタレース、  ６２  軸受けボール、  ６３  軸受けボール、  ６４  軸受けインナレース、  ７１  ホイールハブユニット、  ７２  摺動式等速ジョイント、  ７３  軸受けユニット、  ７４  軸歯列、  ７５  支持面、  ７６  ジョイント外側部材、  ７７  ジョイント内側部材、  ７８  トルク伝達ボール、  ７９  ボールケージ、  ８０  ボールトラック、  ８１  ボールトラック、  ８２  支持面、  ８３  ピン、  ８４  軸歯列、  ８５  ねじ山付き孔、  ８６  縮径部、  ８７  ねじ、  ８８  ねじ頭部、  ８９  貫通開口、  ９０  ホイールハブ、  ９１  軸受けアウタレース、  ９２  軸受けボール、  ９３  軸受けボール、  ９４  軸受けインナレース、  ９５  軸受けインナレース、  ＡＥ  横断面、  ＡＧＬ  間隔、  ＢＬ  軸受け幅、  ＤＡ  直径、  ＤＺ  ピン直径、  ＬＤＥＨＮ  伸長長さ、  ＬＧＺ  間隔、  ＬＳ  支持長さ、  ＬＶＥＲＺ．  歯列長さ、  ＬＺ  ピン長さ、  ＭＧ  ジョイント中間、  ＭＬ  軸受け中間、  ＰＣＤ  ピッチ円直径、  ＴＫＤ  ピッチ円直径、  ＶＳ  摺動量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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