(57)【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（２）を、内周面に複列の外輪軌道（３ａ、３ｂ）を、それぞれ有する外輪（１）と、外周面の一端寄り部分でこの外輪（１）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（７）を形成し、同じく中間部に第一の内輪軌道（１１）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（１０）としたハブ（４ａ〜４ｄ）と、外周面に第二の内輪軌道（１２）を形成して、このハブ（４ａ〜４ｄ）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他端寄り部分に外嵌固定した内輪（６）と、上記複列の外輪軌道（３ａ、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る事により、上記外輪（１）の内側に上記ハブ（４ａ〜４ｄ）及び内輪（６）を回転自在に支持する複数個の転動体（１３）と、上記外輪（１）の一端部内周面と上記ハブ（４ａ〜４ｄ）の中間部外周面との間の環状隙間を塞ぐシールリング（１４）とを備えた車輪用転がり軸受ユニットに於いて、上記フランジ（７）と上記ハウジング部（１０）とが上記ハブ（４ａ〜４ｄ）に一体に形成されており、上記第一の内輪軌道（１１）をこのハブ（４ａ〜４ｄ）の中間部外周面に直接形成すると共に、このハブ（４ａ〜４ｄ）の中間部外周面のうち、上記第一の内輪軌道（１１）と上記フランジ（７）の基端部内側面との間部分で、周囲に上記シールリング（１４）が配設された部分の外径を、上記内輪（６）を外嵌固定した部分の外径よりも大きくしており、上記第一の内輪軌道（１１）に関する転動体列を構成する複数個の転動体（１３）のピッチ円直径を、上記第二の内輪軌道（１２）に関する転動体列を構成する複数個の転動体（１３）のピッチ円直径よりも小さくした事を特徴とする車輪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。
【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の外周面の外端（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、上記駆動輪を回転駆動する。
【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、この外輪の一端部内周面とこのハブの中間部外周面との間の環状隙間を塞ぐシールリングとを備える。
【００１０】
特に、本発明の車輪用転がり軸受ユニットに於いては、上記フランジと上記ハウジング部とが上記ハブに一体に形成されており、上記第一の内輪軌道をこのハブの中間部外周面に直接形成すると共に、このハブの中間部外周面のうち、この第一の内輪軌道と上記フランジの基端部内側面との間部分で、周囲に上記シールリングが配設された部分の外径を、上記内輪を外嵌固定した部分の外径よりも大きくしており、上記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１１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３ａ、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２６、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２６、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１８ａ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。
【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１３、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１６ａ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−ＮＢＲ）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１６ａ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、３７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２４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１６ａ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４７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２６、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１８ｂの外端部を外嵌固定している。そして、このブーツ１８ｂ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５７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６１、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２６、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５５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４ｄ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１４ａ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Ｄ11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〜Ｓ５５Ｃ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１０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１４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  係合溝
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
５２  Ｏ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
【図１】
0003932630.tif 000002
【図２】
0003932630.tif 000003
【図３】
0003932630.tif 000004
【図４】
0003932630.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003932630.tif 000009
【図９】
0003932630.tif 000010
【図１０】
0003932630.tif 000011
【図１１】
0003932630.tif 000012
【図１２】
0003932630.tif 000013