車軸支持構造
【課題】車軸の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源によって回転する駆動源出力軸に伝達することを防止できる車軸支持構造を提供する。
【解決手段】駆動源（電動モータ）により回転する駆動源出力軸３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１と、駆動源出力軸３５と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸（外輪回転部）５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２と、を有し、駆動源出力軸３５から車軸５１へと動力を伝達するフローティング軸６０を備えている。
【解決手段】駆動源（電動モータ）により回転する駆動源出力軸３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１と、駆動源出力軸３５と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸（外輪回転部）５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２と、を有し、駆動源出力軸３５から車軸５１へと動力を伝達するフローティング軸６０を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体に対して、車輪と一体に回転する車軸を支持する車軸支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、減速機により回転する減速機側の回転軸と、車輪と一体に回転すると共に、車体側部材にハブ軸受を介して回転可能に支持された車軸とを、セレーション構造を介して同軸上に連結した車軸支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-189187号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車軸支持構造では、ハブ軸受の摩耗等により車軸が軸ブレし、減速機側の回転軸から軸ずれした際、減速機側の回転軸も正規の軸中心から外れた位置で振れまわってしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車軸の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源によって回転する駆動源出力軸に伝達することを防止できる車軸支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車軸支持構造では、駆動源出力軸と、車軸と、フローティング軸と、を備えている。
前記駆動源出力軸は、駆動源より回転する回転軸である。
前記車軸は、駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する回転軸である。
前記フローティング軸は、前記駆動源出力軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部と、前記車軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部と、を有し、駆動源出力軸から車軸へと動力を伝達する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車軸支持構造にあっては、駆動源出力軸とフローティング軸の第１連結部との間を回転方向以外の方向の自由度を持って連結し、車軸とフローティング軸の第２連結部との間を回転方向以外の方向の自由度を持って連結する。
すなわち、フローティング軸を介して駆動源出力軸と車軸とを連結することで、駆動源出力軸とフローティング軸との間、及び、車軸とフローティング軸との間の２箇所で関節可能となる。
そのため、車軸が比較的大きな軸ズレを生じたり、軸心が平行に移動したりしても、軸方向及び軸直方向のズレは、第１連結部と第２連結部とにより吸収され、このズレが駆動源出力軸へと伝達されることはない。この結果、車軸の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源によって回転する駆動源出力軸に伝達することを防止できる。さらに、駆動源出力軸の上流側に接続した減速装置や駆動源の振れ回りを防止し、音振性能の悪化や耐久性の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図２】図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図３】実施例１のフローティング軸を示す図であり、(a)は縦断面図を示し、(b)は第１連結部の外周面を示す側面図であり、(c)は第２連結部の外周面を示す側面図である。
【図４】実施例２の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図５】図４に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図６】第１フローティングカラーを示す縦断面図である。
【図７】ウェーブリングを示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)は縦断面図を示す。
【図８】第１フローティングカラー組付手順を示す説明図であり、(a)は組付前状態を示し、(b)は組付当初状態を示し、(c)は組付終盤状態を示し、(d)は組付完了状態を示す。
【図９】実施例３の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１０】図９に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１１】実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１２】図１１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１３】実施例５の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１５】実施例６の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車軸支持構造を実施するための形態を、図面に示す実施例１から実施例６に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、実施例１の車軸支持構造における構成を、「車軸支持構造の適用例の構成」、「フローティング軸の構成」に分けて説明する。
【００１１】
[車軸支持構造の適用例の説明]
図１は、実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図２は、図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【００１２】
図１に示すインホイールモータユニットMUは、車輪４０を駆動・制動する電動モータ２０を、この車輪４０を支持するホイール４１の内側に配置したものであり、モータケース１０と、電動モータ２０と、減速機３０と、を有している。
【００１３】
前記モータケース１０は、ケース本体１１と、カバー１２と、を備え、ケース本体１１の図１の左側面にカバー１２を合体させて構成する。このモータケース１０内には、駆動源となる電動モータ２０と、この電動モータ２０の回転を減速して出力する減速機３０とが同軸に配置収納される。また、このモータケース１０は、図示しないサスペンション機構を介して、サイドメンバ等の車体に対して揺動可能に保持されている。
【００１４】
前記電動モータ２０は、カバー１２の内側に位置し、環状のステータ２１と、このステータ２１内に同心に配置したロータ２２と、を有している。
【００１５】
前記ステータ２１は、コイル２１ａを巻線して具え、カバー１２の内周に、外周面を焼き嵌めする等の方法で固定される。
【００１６】
前記ロータ２２は、ロータ回転軸２２ａと、フランジ部２２ｂと、積層鋼板２２ｃと、不図示の永久磁石と、を有している。
前記ロータ回転軸２２ａは、カバー１２に貫通させて形成した開口１２ａの内側に嵌着された第１ロータ軸受２３Ａに一端が回転自在に支持され、他端が減速機３０の後述するキャリア３４の内側端に嵌着された第２ロータ軸受２３Ｂに回転自在に支持される。そして、このロータ回転軸２２ａから径方向に突出したフランジ部２２ｂの外周に積層鋼板２２ｃが固設され、この積層鋼板２２ｃの外周に図示しない永久磁石が埋設される。
なお、このロータ２２は、積層鋼板２２ｃの外周に埋設した永久磁石がステータ２１の内周面と正対する軸線方向位置に配置され、この位置を保ってロータ回転軸２２ａが支持される。
【００１７】
前記減速機３０は、図２に示すように、ロータ回転軸２２ａ上に形成したサンギヤ３１と、ケース本体１１内に突起爪等で多少の揺動のみ可能に固定したリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する大径ピニオン部分３３ａ及びリングギヤ３２に噛合する小径ピニオン部分３３ｂの一体成形になる３個（ここでは１個のみ図示）の段付きピニオン３３と、これら段付きピニオン３３を回転自在に支持したキャリア３４と、を有する遊星歯車組で構成する。
【００１８】
前記キャリア３４は、減速機３０の出力メンバであり、第１キャリア軸受３４Ａと第２キャリア軸受３４Ｂを介して、ケース本体１１に回転自在に支持されている。また、このキャリア３４は、３個の段付きピニオン３３を円周方向等間隔に配置して回転自在に支持する。そして、このキャリア３４の端部には、ケース本体１１の開口１１ａから車輪４０側に突出した円筒状の出力軸部３５が形成されている。
【００１９】
この出力軸部３５は、走行駆動源である電動モータ２０により回転する駆動源出力軸であり、車輪４０側に開放した円筒形状を呈している。この出力軸部３５の内周面には、セレーションからなる第１接続部３６が形成されている。ここで「セレーション」とは、軸方向に沿って延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
また、出力軸部３５の外周側には、ケース本体１１の開口１１ａとの間を閉鎖する環状のオイルシール３５ａが設けられている。このオイルシール３５ａは、モータケース１０内に収納され、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。
【００２０】
さらに、ケース本体１１には、ハブ軸受５０を介してホイール４１が回転自在に支持されている。このとき、出力軸部３５とハブ軸受５０及びホイール４１は、同軸に配置される。
【００２１】
前記ハブ軸受５０は、図２に示すように、ホイール４１に固定された外輪回転部（外方部材）５１と、ケース本体１１に固定された内輪固定部（内方部材）５２と、外輪回転部５１と内輪固定部５２との間に配置された転動体５３と、を有している。
【００２２】
前記外輪回転部５１は、ホイール４１の電動モータ２０に面した内側面に、複数のホイールボルト４２を介して固定され、車輪４０と一体に回転する車軸となる。この外輪回転部５１は、電動モータ２０側に突出した円筒形状を呈しており、内周面には、セレーションからなる第２接続部５４と、転動体５３と接触する転走面５５と、が形成されている。なお、ここでは、第２接続部５４が車輪４０側に位置し、転走面５５が電動モータ２０側に位置している。また、第２接続部５４の内径寸法は、出力軸部３５の第１接続部３６の内径寸法よりも大きい値に設定されている。
【００２３】
前記内輪固定部５２は、ケース本体１１の開口１１ａを取り囲む円筒形状を呈し、外輪回転部５１の内側に位置すると共に、この外輪回転部５１に対向する外周面には、転動体５３と接触する転走面５６が形成されている。なお、この内輪固定部５２の開放端部には、転動体５３を保持する内輪固定片５２ａが嵌合している。
【００２４】
そして、前記出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とは、フローティング軸６０を介して連結されている。このとき、フローティング軸６０は、ハブ軸受５０の内側に配置される。
【００２５】
[フローティング軸の構成]
図３は、実施例１のフローティング軸を示す図であり、(a)は縦断面図を示し、(b)は第１連結部の外周面を示す側面図であり、(c)は第２連結部の外周面を示す側面図である。
【００２６】
前記フローティング軸６０は、出力軸部３５から外輪回転部５１へと動力を伝達する中空の金属軸である。このフローティング軸６０は、一方の端部に出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２が形成されている。なお、「回転方向以外の自由度」とは、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００２７】
前記第１連結部６１は、出力軸部３５の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる第１フローティング接続部６３が形成されている。
【００２８】
前記第１フローティング接続部６３は、出力軸部３５の内周面に形成された第１接続部３６に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第１接続部３６と接触する側面６３ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第１接続部３６と第１フローティング接続部６３とがセレーション結合することで、出力軸部３５とフローティング軸６０とが一体に回転可能となる。
【００２９】
前記第２連結部６２は、第１連結部６１の径寸法より大きく、ハブ軸受５０の外輪回転部５１の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる第２フローティング接続部６４が形成されている。
【００３０】
前記第２フローティング接続部６４は、外輪回転部５１の内周面に形成された第２接続部５４に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第２接続部５４と接触する側面６４ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第２接続部５４と第２フローティング接続部６４とがセレーション結合することで、外輪回転部５１とフローティング軸６０とが一体に回転可能となる。
【００３１】
次に、実施例１の車軸支持構造における「軸ブレ吸収作用」について説明する。
【００３２】
[軸ブレ吸収作用]
実施例１のインホイールモータユニットMUにおいて、電動モータ２０のロータ２２が回転すると、この回転は、ロータ回転軸２２ａから減速機３０のサンギヤ３１を介してキャリア３４へと伝達される。このキャリア３４には出力軸部３５が形成されており、キャリア３４が回転することで出力軸部３５が回転する。そして、この出力軸部３５には、フローティング軸６０を介して車輪４０と一体に回転するハブ軸受５０の外輪回転部５１が連結されている。そのため、出力軸部３５の回転に伴って外輪回転部５１が回転し、出力軸部３５から外輪回転部５１へと動力が伝達されて車輪４０が回転する。
【００３３】
このとき、外輪回転部５１は、ケース本体１１に固定された内輪固定部５２に転動体５３を介して回転自在に支持されている。
【００３４】
ここで、例えば過大な外力が車輪４０を介してハブ軸受５０に入力した場合には、転動体５３に接触している転走面５５,５６に圧痕が発生する。そのため、転動体５３に与えられている与圧が抜けてしまい、外輪回転部５１が振れ回る、いわゆる軸ブレが生じることが想定される。またハブ軸受５０の内部、つまり外輪回転部５１と内輪固定部５２の間に泥水等が浸入した場合には、転動体５３に接触している転走面５５,５６に異常摩耗が発生する。このときにも、転動体５３に与えられている与圧が抜けて外輪回転部５１が振れ回り、軸ブレが生じる。
【００３５】
一方、外輪回転部５１は、フローティング軸６０の第２連結部６２に連結されている。ここで、第２連結部６２は、外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度、つまり径方向及び傾斜方向の自由度等を持って連結している。
【００３６】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレが生じても、この第２連結部６２における連結状態が変化することで軸ブレを吸収し、フローティング軸６０の他方に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００３７】
さらに、この出力軸部３５は、フローティング軸６０の第１連結部６１に連結されているが、この第１連結部６１は、出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度、つまり径方向及び傾斜方向の自由度等を持って連結している。
【００３８】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレを、この第１連結部６１における連結状態が変化することによっても吸収することができ、フローティング軸６０に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００３９】
このように、出力軸部３５とフローティング軸６０との間、及び、外輪回転部５１とフローティング軸６０との間の２箇所で、それぞれ軸ブレによるずれを吸収することができるので、軸ブレに対する自由度を大きく確保することができる。そのため、外輪回転部５１が比較的大きく軸ブレを生じても、軸方向及び軸直方向に作用する力は出力軸部３５へと伝達されず、減速機３０の音振性能の悪化や耐久性能の劣化を防止することができる。
【００４０】
特に、実施例１の車軸支持構造では、出力軸部３５の第１接続部３６と第１連結部６１の第１フローティング接続部６３とが、セレーション結合しているが、このとき、第１フローティング接続部６３が、第１接続部３６と接触する側面６３ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。また、外輪回転部５１の第２接続部５４と第２連結部６２の第２フローティング接続部６４とが、セレーション結合しているが、このとき、第２フローティング接続部６４が、第２接続部５４と接触する側面６４ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。
【００４１】
そのため、第１,第２フローティング接続部６３,６４における接触部分を、軸方向中央部に集中させ、軸方向に比較的大きく揺動可能となる。これにより、出力軸部３５とフローティング軸６０との間、及び、外輪回転部５１とフローティング軸６０との間での自由度をさらに大きく確保することができて、大きな軸ブレであっても吸収することができる。
【００４２】
さらに、実施例１の車軸支持構造では、フローティング軸６０が、第１連結部６１の径寸法よりも、第２連結部６２の径寸法の方を大きく設定している。そのため、このフローティング軸６０を組み付ける際、あらかじめケース本体１１にハブ軸受５０を設けた後に、車輪４０側から電動モータ２０側に向けてフローティング軸６０挿入することが可能となる。これにより、組み付けの最終段階で、隙間を持った部品を簡単に組み付けることができ、組み付け性能の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、実施例１の車軸支持構造では、車軸である外輪回転部５１は、ハブ軸受５０を介して図示しない車体に揺動可能に設けたケース本体１１に回転自在に支持されている。このとき、ハブ軸受５０は、ケース本体１１に固定される内輪固定部５２と、車軸であると共に、この内輪固定部５２に対して回転する。すなわち、ハブ軸受５０では、外方部材である外輪回転部５１が車輪４０と共に回転する構造である。
【００４４】
そのため、ハブ軸受５０とフローティング軸６０との接続部分の径、すなわち第２連結部６２の外径寸法を大きくすることができる。これにより、第２連結部６２の軸方向長さを短縮することができ、インホイールモータユニットMUの軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００４５】
そして、実施例１の車軸支持構造では、フローティング軸６０が、ハブ軸受５０の内側に配置されている。これにより、フローティング軸６０の軸方向位置とハブ軸受５０の軸方向位置とが重複することになり、インホイールモータユニットMUの軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００４６】
次に、効果を説明する。
実施例１の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００４７】
(1) 駆動源（電動モータ）２０により回転する駆動源出力軸（出力軸部）３５と、
前記駆動源出力軸部３５と同軸に配置され、車輪４０と一体に回転する車軸（外輪回転部）５１と、
前記駆動源出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１と、前記車軸５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２と、を有し、前記駆動源出力軸部３５から前記車軸５１へと動力を伝達するフローティング軸６０と、
を備えた構成とした。
このため、車軸（外輪回転部）５１の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源出力軸（出力軸部）３５に伝達することを防止できる。
【００４８】
(2) 前記フローティング軸６０は、前記第１連結部６１又は前記第２連結部６２の少なくとも一方に、クラウニング加工を施したセレーション（第１フローティング接続部,第２フローティング接続部）６３,６４を設けた構成とした。
このため、第１連結部６１における連結自由度や、第２連結部６２における連結自由度をさらに高めることができ、大きな軸ブレに対応することができる。
【００４９】
(3) 前記フローティング軸６０は、前記第１連結部６１の径寸法よりも、前記第２連結部６２の径寸法の方を大きく設定する構成とした。
このため、組み付けの最終段階で、隙間を持った部品を簡単に組み付けることができ、組み付け性能の向上を図ることができる。
【００５０】
(4) 前記車軸（外輪回転部）５１は、車体に揺動可能に設けた車体側部材（ケース本体）１１に車輪用軸受（ハブ軸受）５０を介して回転自在に支持され、
前記車輪用軸受５０は、前記車体側部材１１に固定される内方部材（内輪固定部）５２と、前記車軸５１に接続され、前記内方部材５２に対して回転する外方部材（外輪回転部）５１と、を有する構成とした。
このため、第２連結部６２の軸方向長さを短縮することができ、軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００５１】
(5) 前記車軸（外輪回転部）５１は、車輪用軸受（ハブ軸受）５０を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材（ケース本体）１１に回転自在に支持され、前記フローティング軸６０は、前記車輪用軸受５０の内側に配置する構成とした。
このため、フローティング軸６０の軸方向位置とハブ軸受５０の軸方向位置とが重複し、軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、フローティング軸と駆動源出力軸及び車軸との間に、それぞれフローティングカラーを介在させた例である。
【００５３】
まず、構成を説明する。なお、この実施例２の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU１の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図４は、実施例２の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図５は、図４に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。図６は、第１フローティングカラーを示す縦断面図である。図７は、ウェーブリングを示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)は縦断面図を示す。
【００５４】
図４に示すインホイールモータユニットMU１は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸７０を介して連結されている。
【００５５】
このフローティング軸７０は、図５に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー７３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部７１が形成され、他方の端部に第２フローティングカラー７４を介して外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部７２が形成されている。
【００５６】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００５７】
前記第１連結部７１は、第１フローティングカラー７３の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる軸方向に延びる複数の溝部７１ａと、ウェーブリング（弾性部材）７５が嵌合する周方向に延びる環状溝部７１ｂと、が形成されている。
【００５８】
前記第２連結部７２は、第２フローティングカラー７４の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる軸方向に延びる複数の溝部７２ａが形成されている。
【００５９】
前記第１フローティングカラー７３は、図６に示すように、出力軸部３５の内側に嵌合可能な外径寸法を有すると共に、両端が開放した金属円筒からなる。この第１フローティングカラー７３は、内周面にセレーションからなる内側接続部７３ａと、ウェーブリング７５が嵌合する周方向に延びる第１環状溝部７３ｂと、が形成されている。また、この第１フローティングカラー７３は、外周面にセレーションからなる外側接続部７３ｃと、ウェーブリング７５が嵌合する周方向に延びる第２環状溝部７３ｄと、が形成されている。
【００６０】
前記内側接続部７３ａは、第１連結部７１の溝部７１ａに噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、溝部７１ａと接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。前記第１環状溝部７３ｂは、第１連結部７１の環状溝部７１ｂに対向する位置に設けられた凹部である。
【００６１】
そして、第１連結部７１の溝部７１ａとこの内側接続部７３ａとがセレーション結合することで、第１連結部７１と第１フローティングカラー７３とが一体に回転可能となる。このとき、環状溝部７１ｂと第１環状溝部７３ｂの間に生じる空間には、図７に示すウェーブリング７５が嵌合される。
【００６２】
前記ウェーブリング（弾性部材）７５は、図７に示すように、環状の一部が欠落して開放したほぼ環状の弾性体からなり、径方向に波形状を有している。なお、「径方向に波形状」とは、内径寸法が大きい部分と内径寸法が小さい部分とを交互に配置した構造である。
【００６３】
前記外側接続部７３ｃは、出力軸部３５の第１接続部３６に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第１接続部３６と接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。前記第２環状溝部７３ｄは、この出力軸部３５の内周面に形成された周方向に延びる環状溝部３５ｂに対向する位置に設けられた凹部である。
【００６４】
そして、出力軸部３５の第１接続部３６とこの外側接続部７３ｃとがセレーション結合することで、出力軸部３５と第１フローティングカラー７３とが一体に回転可能となる。このとき、環状溝部３５ｂと第２環状溝部７３ｄの間に生じる空間には、図７に示すウェーブリング７５が嵌合される。
【００６５】
前記第２フローティングカラー７４は、外輪回転部５１の内側に嵌合可能な外径寸法を有すると共に、両端が開放した金属円筒からなる。この第２フローティングカラー７４は、内周面にセレーションからなる内側接続部７４ａが形成され、外周面にセレーションからなる外側接続部７４ｃが形成されている。
【００６６】
前記内側接続部７４ａは、第２連結部７２の溝部７２ａに噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、溝部７２ａと接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第２連結部７２の溝部７２ａとこの内側接続部７４ａとがセレーション結合することで、第２連結部７２と第２フローティングカラー７４とが一体に回転可能となる。
【００６７】
前記外側接続部７４ｃは、外輪回転部５１の第２接続部５４に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第２接続部５４と接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、外輪回転部５１の第２接続部５４とこの外側接続部７４ｃとがセレーション結合することで、外輪回転部５１と第２フローティングカラー７４とが一体に回転可能となる。
【００６８】
さらに、この第２フローティングカラー７４の車輪４０に面した車輪側端面７４ｅとホイール４１との間には、第２フローティングカラー７４を電動モータ２０側に付勢する皿バネ（弾性部材）７６が配置されている。
この皿バネ７６により、第２フローティングカラー７４は、外輪回転部５１の第２接続部５４と転走面５５の間に形成された段部５７に対して緊密に接触する。
【００６９】
次に、第２実施例の車軸支持構造において、第１フローティングカラーの組み付け方法について説明する。
図８は、第１フローティングカラー組付手順を示す説明図であり、(a)は組付前状態を示し、(b)は組付当初状態を示し、(c)は組付終盤状態を示し、(d)は組付完了状態を示す。
【００７０】
第１フローティングカラー７３を出力軸部３５に組み付けるには、まず、図８(a)に示すように、出力軸部３５と第１フローティングカラー７３を同軸上に対向させる。このとき、第１フローティングカラー７３の第２環状溝部７３ｄには、あらかじめウェーブリング７５を嵌着しておく。
【００７１】
次に、図８(b)に示すように、出力軸部３５の第１接続部３６と第１フローティングカラー７３の外側接続部７３ｃとがセレーション結合するように、第１フローティングカラー７３を軸方向に移動させ、出力軸部３５内に挿入する。
【００７２】
そのまま第１フローティングカラー７３の挿入を続けると、図８(c)に示すように、出力軸部３５の第１接続部３６と第２環状溝部７３ｄとが対向したときには、この第１接続部３６により、ウェーブリング７５が第２環状溝部７３ｄ内に押し込まれる。これにより、第１フローティングカラー７３の挿入を円滑に継続することができる。
【００７３】
最後に、図８(d)に示すように、出力軸部３５に形成した環状溝部３５ｂと第２環状溝部７３ｄとが対向したら、挿入を停止し、第１フローティングカラー７３の組み付けを完了する。
【００７４】
次に、作用を説明する。
この実施例２の車軸支持構造において、過大な外力が車輪４０を介してハブ軸受５０に入力することで、外輪回転部５１が振れ回る、いわゆる軸ブレが生じた場合を考える。
【００７５】
このとき、外輪回転部５１は、第２フローティングカラー７４の外側接続部７４ｃに連結し、第２フローティングカラー７４の内側接続部７４ａにフローティング軸７０の第２連結部７２が連結している。
【００７６】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレが生じても、この外側接続部７４ｃにおける連結状態と、内側接続部７４ａにおける連結状態がそれぞれ変化することで軸ブレを吸収し、フローティング軸７０の他方に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００７７】
すなわち、第２フローティングカラー７４を介在することで、この第２フローティングカラー７４の内外周面のそれぞれで連結状態を変化させることができるため、フローティング軸７０の移動自由度を大幅に増大することができ、大きな軸ブレに対応することができる。
【００７８】
さらに、このフローティング軸７０は、第１連結部７１が第１フローティングカラー７３を介して第１接続部３６に連結している。つまり、フローティング軸７０の第１連結部７１は、第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａに連結し、第１フローティングカラー７３の外側接続部７３ｃに出力軸部３５の第１接続部３６が連結している。
【００７９】
そのため、第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化することでも軸ブレを吸収することができ、出力軸部３５に軸ブレが伝達することをさらに防止することができる。
【００８０】
また、実施例２の車軸支持構造では、弾性部材であるウェーブリング７５を、第１連結部７１と第１フローティングカラー７３との間と、第１フローティングカラー７３と出力軸部３５の間と、に介在している。そして、弾性部材である皿バネ７６を、第２フローティングカラー７４とホイール４１との間に介在している。
【００８１】
これにより、第１連結部７１は第１フローティングカラー７３を介して出力軸部３５に向けて付勢される。一方、第２フローティングカラー７４が外輪回転部５１向けて付勢されることで、この第２フローティングカラー７４にセレーション結合した第２連結部７２が、外輪回転部５１に向けて付勢されることとなる。
【００８２】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレによって第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化しても、ウェーブリング７５による付勢力で第１フローティングカラー７３のがたつきが抑えられる。また、外輪回転部５１の軸ブレが生じ、第２フローティングカラー７４の内側接続部７４ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化しても、皿バネ７６による付勢力で第２フローティングカラー７４のがたつきが抑えられる。
【００８３】
これにより、音振性能の向上を図り、フローティング軸７０や、第１,第２フローティングカラー７３,７４が動くことにより発生するいわゆるコトコト音の発生を防止できる。
【００８４】
次に、効果を説明する。
実施例２の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００８５】
(6) 前記駆動源出力軸（出力軸部）３５と前記第１連結部７１との間に第１フローティングカラー７３を介在し、又は、前記車軸（外輪回転部）５１と前記第２連結部７２と間に第２フローティングカラー７４を介在し、
前記セレーションは、前記第１フローティングカラー７３の内周面（内側接続部）７３ａ及び外周面（外側接続部）７３ｃ、及び、前記第２フローティングカラー７４の内周面（内側接続部）７４ａ及び外周面（外側接続部）７４ｃに設けられる構成とした。
このため、第１連結部６１における連結自由度や、第２連結部６２における連結自由度をさらに高めることができ、フローティング軸７０の移動自由度を大幅に増大して、大きな軸ブレに対応することができる。
【００８６】
(7) 前記フローティング軸７０は、前記第１連結部７１を前記駆動源出力軸（出力軸部）３５に向けて付勢する弾性部材（ウェーブリング）７５、又は、前記第２連結部７２を前記車軸（外輪回転部）５１に向けて付勢する弾性部材（皿バネ）７６、の少なくとも一方を有する構成とした
このため、軸ブレ発生時の音振性能の向上を図り、フローティング軸７０や、第１,第２フローティングカラー７３,７４が動くことにより発生するいわゆるコトコト音の発生を防止できる。
【実施例３】
【００８７】
実施例３は、フローティング軸の振れ回りを規制することができる車軸支持構造の例である。
【００８８】
まず、構成を説明する。なお、この実施例３の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU２の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図９は、実施例３の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１０は、図９に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【００８９】
図９に示すインホイールモータユニットMU２は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸８０を介して連結されている。
【００９０】
このフローティング軸８０は、図１０に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー８３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部８１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部８２が形成されている。
【００９１】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１及び実施例２と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００９２】
前記第１連結部８１、前記第１フローティングカラー８３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部８２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９３】
そして、この実施例３では、フローティング軸８０の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２に、補助軸受８４を設けている。
【００９４】
前記補助軸受８４は、フローティング軸８０の外周面８０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、このフローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部である。
【００９５】
そして、この補助軸受８４は、内輪固定部５２に固定された外方部材８４ａと、この外方部材８４ａに転動体８４ｂを介して摺動可能に保持された内方部材８４ｃと、を有している。これにより、この補助軸受８４は、フローティング軸８０が接触したときに、車体側部材であるケース本体１１に固定された内輪固定部５２に対してフローティング軸８０を回転自在に支持する。
【００９６】
これにより、ハブ軸受５０に異常が発生しておらず、フローティング軸８０の軸方向と出力軸部３５の軸方向とが一致した通常状態では、補助軸受８４とフローティング軸８０との間に所定の間隙Ｋがあいている。そのため、フローティング軸８０が補助軸受８４に接触することはない。
【００９７】
一方、ハブ軸受５０に何らかの異常が発生し、外輪回転部５１にがたつきが生じ、フローティング軸８０の軸方向が出力軸部３５の軸方向に対してずれたときには、フローティング軸８０が振れ回ることになる。そのため、フローティング軸８０の外周面８０ａが補助軸受８４の内方部材８４ｃに接触する。
【００９８】
このとき、補助軸受８４の外方部材８４ａは、ケース本体１１に固定された内輪固定部５２に設けられているため移動することはない。そのため、フローティング軸８０は、補助軸受８４の内方部材８４ｃと共に回転し、補助軸受８４の内径の範囲での振れ回ることとなる。この結果、フローティング軸８０の第１連結部８１における変位量が規制され、第１連結部８１の損傷を防止することができる。
【００９９】
さらに、フローティング軸８０が補助軸受８４に接触したときには、この補助軸受８４によって車輪４０から入力する荷重の一部を支持することができる。これにより、ハブ軸受５０によって支持する車輪４０からの荷重が低減し、ハブ軸受５０におけるがたつきが進行することを抑制できる。
すなわち、補助軸受８４がフローティング軸８０を支持することで、ハブ軸受５０における負荷能力が増大する。これにより、がたつきの進行を抑制する効果を期待できる。
【０１００】
このような実施例３の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１０１】
(8) 車体に揺動可能に設けた車体側部材（内輪固定部）５２に、前記フローティング軸８０の外周面８０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、前記フローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部（補助軸受）８４を設けた構成とした。
このため、フローティング軸８０が振れ回った際に、フローティング軸８０の第１連結部８１における変位量が規制され、第１連結部８１の損傷を防止することができる。
【０１０２】
(9) 前記軸支持部は、前記フローティング軸８０が接触した際に、前記車体側部材（内輪固定部）５２に対して、前記フローティング軸８０を回転自在に支持する補助軸受８４により構成する構成とした。
このため、補助軸受８４がフローティング軸８０に接触することで、補助軸受８４によって車輪４０から入力する荷重の一部が支持され、ハブ軸受５０によって支持する車輪４０からの荷重が低減して、ハブ軸受５０におけるがたつきが進行することを抑制できる。
【実施例４】
【０１０３】
実施例４は、フローティング軸の振れ回りをメタル軸受によって規制する車軸支持構造の例である。
【０１０４】
まず、構成を説明する。なお、この実施例４の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU３の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図１１は、実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１２は、図１１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【０１０５】
図１１に示すインホイールモータユニットMU３は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸９０を介して連結されている。
【０１０６】
このフローティング軸９０は、図１２に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー９３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部９１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部９２が形成されている。
【０１０７】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１から実施例３と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【０１０８】
前記第１連結部９１、前記第１フローティングカラー９３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部９２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
そして、この実施例４では、フローティング軸９０の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２に、メタル軸受９４を一体に設けている。
【０１１０】
前記メタル軸受９４は、フローティング軸９０の外周面９０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、このフローティング軸９０の振れ回りを規制する軸支持部であると共に、フローティング軸９０と接触したときには、内輪固定部５２に対して、フローティング軸９０を回転自在に支持する補助軸受である。
【０１１１】
そして、このメタル軸受９４の軸方向前後位置には、フローティング軸９０と内輪固定部５２の間を閉鎖する環状の第１オイルシール９５ａと第２オイルシール９５ｂとが設けられている。さらに、この第１,第２オイルシール９５ａ,９５ｂの間には、フローティング軸９０とメタル軸受９４とが接触したときの焼きつきの発生を防止するため、グリスが封入されている。
【０１１２】
なお、出力軸部３５の外周側とケース本体１１の開口１１ａとの間に環状のオイルシール３５ａが設けられ、フローティング軸９０と内輪固定部５２の間に環状の第１オイルシール９５ａが設けられたことで、このオイルシール３５ａと第１オイルシール９５ａとの間の空間Ｓが閉じきりになる。そのため、温度変化により、この空間Ｓ内の圧力が変動するため、空間Ｓと外部空間とを連通する息抜き構造として、フローティング軸９０の内部にエアフィルタ９６を設置している。
【０１１３】
さらに、この実施例４の車軸支持構造におけるフローティング軸９０は、メタル軸受９４と第２連結部９２との間に、このフローティング軸９０の曲げ方向負荷に対する最弱部９７を設けた。
【０１１４】
ここで、「最弱部」とは、フローティング軸９０に作用する曲げ方向の負荷に対して、最も変形しやすい箇所であり、ここでは、フローティング軸９０の径寸法を最も小さくすることで形成されている。
【０１１５】
このような実施例３の車軸支持構造では、ハブ軸受５０の内輪固定部５２に、所定の間隙Ｋをあけてフローティング軸９０に対向するメタル軸受９４を一体に設けたことで、ハブ軸受５０の異常によりフローティング軸９０が振れ回った際に、このメタル軸受９４とフローティング軸９０が接触する。これにより、フローティング軸９０の振れ回りを規制すると共に、ハブ軸受５０に作用する荷重をメタル軸受９４によって支持することで、ハブ軸受５０の負荷を軽減することができる。
【０１１６】
また、フローティング軸９０の振れ回りを規制する軸支持部をメタル軸受９４で構成することで、実施例３に示した補助軸受８４のような通常の玉軸受に対して、径方向寸法を取らずに負荷支持能力を高めることができる。その結果、ハブ軸受５０の外径寸法を相対的に小さくし、径方向寸法の小型化を図ることができる。
【０１１７】
さらに、このメタル軸受９４の軸方向両側に第１,第２オイルシール９５ａ,９５ｂを設けることで、オイルシール３５ａと第１オイルシール９５ａとの間の空間Ｓが閉じきりになる。このため、この空間Ｓが外部空間から隔離され、この空間Ｓ内への泥水等の浸入を防止でき、ユニット内部の清浄度を向上することができる。なお、空間Ｓの圧力変動は、エアフィルタ９６を介して外部空間と空間Ｓを連通したことで解消する。
【０１１８】
そして、メタル軸受９４とフローティング軸９０とが接触し、メタル軸受９４によってハブ軸受５０の外輪回転部５１が振れ回る軸ブレを規制しても、なお増大するような大きな軸ブレが生じたときには、フローティング軸９０に作用する曲げ方向の負荷で、最弱部９７が変形する。これにより、出力軸部３５の第１接続部３６へと伝達される軸ブレを緩和することができる。そして、減速機３０等の出力軸部３５よりも上流側、つまり駆動源である電動モータ２０側への過大な入力によるダメージを防止することができる。
【０１１９】
このような実施例４の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１２０】
(10) 前記補助軸受は、メタル軸受９４で構成する構成とした。
このため、通常の玉軸受よりも、径方向寸法を取らずに負荷支持能力を高めることができ、ハブ軸受５０の外径寸法を相対的に小さくして径方向寸法の小型化を図ることができる。
【０１２１】
(11) 前記軸支持部（メタル軸受）９４と、前記フローティング軸９０の前記第２連結部９２との間に、前記フローティング軸の曲げ方向負荷に対する最弱部を設けた構成とした。
このため、メタル軸受９４により軸ブレを規制しても、なお増大するような大きな軸ブレが生じたときであっても、最弱部９７が変形することで出力軸部３５の第１接続部３６へと伝達される軸ブレを緩和することができる。そして、減速機３０等の出力軸部３５よりも上流側への過大な入力によるダメージを防止することができる。
【実施例５】
【０１２２】
実施例５は、フローティング軸の第１連結部を区画壁を用いてモータケース内に取り込んだ車軸支持構造の例である。
【０１２３】
まず、構成を説明する。なお、この実施例５の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU４の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図１３は、実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１４は、図１３に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【０１２４】
図１３に示すインホイールモータユニットMU４は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸１００を介して連結されている。
【０１２５】
このフローティング軸１００は、図１４に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー１０３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部１０１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部１０２が形成されている。そして、フローティング軸１００の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２には、補助軸受１０４を設けている。
【０１２６】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１から実施例４と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【０１２７】
前記第１連結部１０１、前記第１フローティングカラー１０３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部１０２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、フローティング軸１００の構成及び補助軸受１０４の構成は、実施例３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１２８】
そして、この実施例５では、フローティング軸１００の中間部外周に、ケース本体１１の開口１１ａから径方向内側に延在された隔壁１１ｂとの間を閉鎖する環状のオイルシール１０５が設けられている。
【０１２９】
このオイルシール１０５は、モータケース１０内に収納され、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。また、このオイルシール１０５と隔壁１１ｂは、フローティング軸１００の中間部から径方向に延在し、第１連結部１０１が配置された領域Ｓ１と、第２連結部１０２が配置された領域Ｓ２とを区画する区画壁となっている。
【０１３０】
このような実施例５の車軸支持構造では、フローティング軸１００の中間部外周に、隔壁１１ｂとの間を閉鎖する環状のオイルシール１０５が設けられたことで、出力軸部３５の第１接続部３６と連結する第１連結部１０１が、モータケース１０の内部に配置される。
【０１３１】
そのため、モータケース１０内に収容されたオイルによって、第１連結部１０１及び第１フローティングカラー１０３における潤滑を行うことができる。この結果、第１連結部１０１や第１フローティングカラー１０３が泥水等に接触して錆等が生じて軸ブレ吸収機能が低下することを防止できる。また、オイル潤滑を行うことで、第１フローティングカラー１０３に嵌合したウェーブリング１０６や、第１連結部１０１と第１フローティングカラー１０３との接触部分、第１フローティングカラー１０３と第１接続部３６との接続部分等の摩耗低減を図ることができる。これにより、第１連結部１０１や第１フローティングカラー１０３の保守管理を容易にすることができる。
【０１３２】
このような実施例５の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１３３】
(12) 前記フローティング軸１００は、中間部から径方向に延在し、前記第１連結部１０１が配置された領域Ｓ１と、前記第２連結部１０２が配置された領域Ｓ２とを区画する区画壁（隔壁１１ｂ,オイルシール１０５）を有する構成とした。
このため、駆動源出力軸である出力軸部３５側に収納されたオイルによって第１連結部１０１の潤滑を行うことができ、第１連結部１０１の摩耗低減を図って、保守管理を容易にすることができる。
【０１３４】
以上、本発明の車軸支持構造を実施例１から実施例５に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１３５】
実施例３においてフローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部として、補助軸受８４を設け、実施例４において軸支持部としてメタル軸受９４を設けたように、上記実施例３,４では、軸支持部がいずれも車体側部材に対してフローティング軸を回転自在に支持する軸受構造を有するものであった。
【０１３６】
しかしながら、これに限らず、例えば図１５に示すように、軸支持部として、車体側部材であるケース本体１１に固定したハブ軸受５０の内輪固定部５２から、フローティング軸１１０に向かって突出した環状の規制壁１１１としてもよい。この規制壁１１１は、フローティング軸１１０の外周面１１０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向する内周面１１１ａを有している。
【０１３７】
この規制壁１１１によって、ハブ軸受５０に生じた異常によって外輪回転部５１ががたつき、フローティング軸１１０が振れ回っても、フローティング軸１１０の外周面１１０ａが規制壁１１１に接触する。そして、この規制壁１１１により、フローティング軸１１０は規制壁１１１の内径の範囲での振れ回ることとなり、フローティング軸１１０の第１連結部１１２における変位量が規制され、第１連結部１１２の損傷を防止することができる。
【０１３８】
さらに、フローティング軸１１０の振れ回りが増大しても、規制壁１１１を支点に、最弱部１１３に荷重が作用するので、最弱部１１３を変形させて、第１連結部１１２へと軸ブレが伝達されることを防止する。
【０１３９】
そして、規制壁１１１は、回転しないケース本体１１に固定されているため、回転するフローティング軸１１０と接触した時に異音が発生すると共に、フリクションが増大する。このように異音やフリクションを積極的に発生、増大させることで、ドライバーに異常を警告する作用も期待できる。
【０１４０】
また、実施例２では、フローティング軸７０と出力軸部３５との間に第１フローティングカラー７３を介在し、フローティング軸７０と外輪回転部５１の間に第２フローティングカラー７４を介在している。しかしながら、例えば実施例３のように、比較的大きな自由度、すなわち傾斜角度の余裕を必要とする第１連結部のみに第１フローティングカラーを設けてもよい。
【０１４１】
また、この実施例２では、第１フローティングカラー７３とフローティング軸７０との間、第１フローティングカラー７３と出力軸部３５との間に、それぞれ弾性部材であるウェーブリング７５が配置され、第２フローティングカラー７４とホイール４１との間に、弾性部材である皿バネ７６が配置されている。
しかしながら、弾性部材の配置位置はこれらに限らず、弾性部材が必ずしも配置される必要はない。また、弾性部材の材質もウェーブリングや皿バネに限らない。
【０１４２】
そして、上記各実施例では、車軸支持構造をインホイールモータユニットに適用した例を示したが、これに限らない。駆動源により回転する駆動源出力軸と、この駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸と、を有する車両であれば、エンジン自動車やハイブリッド自動車、１つの駆動用モータによって走行する電気自動車等の車両一般に適用することができる。
【０１４３】
また、車体側部材はケース本体１１に限らず、車体から搖動可能に伸びたトレーリングアーム等であってもよい。また、車輪側部材は外輪回転部５１に限らず、車輪に接続した車軸や、この車軸に嵌合したホイールハブ等であってもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
MU インホイールモータユニット
１０ モータケース
１１ ケース本体（車体側部材）
２０ 電動モータ（駆動源）
２２ａ ロータ回転軸
３０ 減速機
３４ キャリア
３５ 出力軸部（駆動源出力軸）
３６ 第１接続部
４０ 車輪
４１ ホイール
５０ ハブ軸受（車輪用軸受）
５１ 外輪回転部（外方部材、車軸）
５２ 内輪固定部（内方部材）
５４ 第２接続部
６０ フローティング軸
６１ 第１連結部
６２ 第２連結部
６３ 第１フローティング接続部
６４ 第２フローティング接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体に対して、車輪と一体に回転する車軸を支持する車軸支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、減速機により回転する減速機側の回転軸と、車輪と一体に回転すると共に、車体側部材にハブ軸受を介して回転可能に支持された車軸とを、セレーション構造を介して同軸上に連結した車軸支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-189187号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車軸支持構造では、ハブ軸受の摩耗等により車軸が軸ブレし、減速機側の回転軸から軸ずれした際、減速機側の回転軸も正規の軸中心から外れた位置で振れまわってしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車軸の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源によって回転する駆動源出力軸に伝達することを防止できる車軸支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車軸支持構造では、駆動源出力軸と、車軸と、フローティング軸と、を備えている。
前記駆動源出力軸は、駆動源より回転する回転軸である。
前記車軸は、駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する回転軸である。
前記フローティング軸は、前記駆動源出力軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部と、前記車軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部と、を有し、駆動源出力軸から車軸へと動力を伝達する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車軸支持構造にあっては、駆動源出力軸とフローティング軸の第１連結部との間を回転方向以外の方向の自由度を持って連結し、車軸とフローティング軸の第２連結部との間を回転方向以外の方向の自由度を持って連結する。
すなわち、フローティング軸を介して駆動源出力軸と車軸とを連結することで、駆動源出力軸とフローティング軸との間、及び、車軸とフローティング軸との間の２箇所で関節可能となる。
そのため、車軸が比較的大きな軸ズレを生じたり、軸心が平行に移動したりしても、軸方向及び軸直方向のズレは、第１連結部と第２連結部とにより吸収され、このズレが駆動源出力軸へと伝達されることはない。この結果、車軸の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源によって回転する駆動源出力軸に伝達することを防止できる。さらに、駆動源出力軸の上流側に接続した減速装置や駆動源の振れ回りを防止し、音振性能の悪化や耐久性の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図２】図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図３】実施例１のフローティング軸を示す図であり、(a)は縦断面図を示し、(b)は第１連結部の外周面を示す側面図であり、(c)は第２連結部の外周面を示す側面図である。
【図４】実施例２の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図５】図４に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図６】第１フローティングカラーを示す縦断面図である。
【図７】ウェーブリングを示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)は縦断面図を示す。
【図８】第１フローティングカラー組付手順を示す説明図であり、(a)は組付前状態を示し、(b)は組付当初状態を示し、(c)は組付終盤状態を示し、(d)は組付完了状態を示す。
【図９】実施例３の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１０】図９に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１１】実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１２】図１１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１３】実施例５の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【図１５】実施例６の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車軸支持構造を実施するための形態を、図面に示す実施例１から実施例６に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、実施例１の車軸支持構造における構成を、「車軸支持構造の適用例の構成」、「フローティング軸の構成」に分けて説明する。
【００１１】
[車軸支持構造の適用例の説明]
図１は、実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図２は、図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【００１２】
図１に示すインホイールモータユニットMUは、車輪４０を駆動・制動する電動モータ２０を、この車輪４０を支持するホイール４１の内側に配置したものであり、モータケース１０と、電動モータ２０と、減速機３０と、を有している。
【００１３】
前記モータケース１０は、ケース本体１１と、カバー１２と、を備え、ケース本体１１の図１の左側面にカバー１２を合体させて構成する。このモータケース１０内には、駆動源となる電動モータ２０と、この電動モータ２０の回転を減速して出力する減速機３０とが同軸に配置収納される。また、このモータケース１０は、図示しないサスペンション機構を介して、サイドメンバ等の車体に対して揺動可能に保持されている。
【００１４】
前記電動モータ２０は、カバー１２の内側に位置し、環状のステータ２１と、このステータ２１内に同心に配置したロータ２２と、を有している。
【００１５】
前記ステータ２１は、コイル２１ａを巻線して具え、カバー１２の内周に、外周面を焼き嵌めする等の方法で固定される。
【００１６】
前記ロータ２２は、ロータ回転軸２２ａと、フランジ部２２ｂと、積層鋼板２２ｃと、不図示の永久磁石と、を有している。
前記ロータ回転軸２２ａは、カバー１２に貫通させて形成した開口１２ａの内側に嵌着された第１ロータ軸受２３Ａに一端が回転自在に支持され、他端が減速機３０の後述するキャリア３４の内側端に嵌着された第２ロータ軸受２３Ｂに回転自在に支持される。そして、このロータ回転軸２２ａから径方向に突出したフランジ部２２ｂの外周に積層鋼板２２ｃが固設され、この積層鋼板２２ｃの外周に図示しない永久磁石が埋設される。
なお、このロータ２２は、積層鋼板２２ｃの外周に埋設した永久磁石がステータ２１の内周面と正対する軸線方向位置に配置され、この位置を保ってロータ回転軸２２ａが支持される。
【００１７】
前記減速機３０は、図２に示すように、ロータ回転軸２２ａ上に形成したサンギヤ３１と、ケース本体１１内に突起爪等で多少の揺動のみ可能に固定したリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する大径ピニオン部分３３ａ及びリングギヤ３２に噛合する小径ピニオン部分３３ｂの一体成形になる３個（ここでは１個のみ図示）の段付きピニオン３３と、これら段付きピニオン３３を回転自在に支持したキャリア３４と、を有する遊星歯車組で構成する。
【００１８】
前記キャリア３４は、減速機３０の出力メンバであり、第１キャリア軸受３４Ａと第２キャリア軸受３４Ｂを介して、ケース本体１１に回転自在に支持されている。また、このキャリア３４は、３個の段付きピニオン３３を円周方向等間隔に配置して回転自在に支持する。そして、このキャリア３４の端部には、ケース本体１１の開口１１ａから車輪４０側に突出した円筒状の出力軸部３５が形成されている。
【００１９】
この出力軸部３５は、走行駆動源である電動モータ２０により回転する駆動源出力軸であり、車輪４０側に開放した円筒形状を呈している。この出力軸部３５の内周面には、セレーションからなる第１接続部３６が形成されている。ここで「セレーション」とは、軸方向に沿って延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
また、出力軸部３５の外周側には、ケース本体１１の開口１１ａとの間を閉鎖する環状のオイルシール３５ａが設けられている。このオイルシール３５ａは、モータケース１０内に収納され、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。
【００２０】
さらに、ケース本体１１には、ハブ軸受５０を介してホイール４１が回転自在に支持されている。このとき、出力軸部３５とハブ軸受５０及びホイール４１は、同軸に配置される。
【００２１】
前記ハブ軸受５０は、図２に示すように、ホイール４１に固定された外輪回転部（外方部材）５１と、ケース本体１１に固定された内輪固定部（内方部材）５２と、外輪回転部５１と内輪固定部５２との間に配置された転動体５３と、を有している。
【００２２】
前記外輪回転部５１は、ホイール４１の電動モータ２０に面した内側面に、複数のホイールボルト４２を介して固定され、車輪４０と一体に回転する車軸となる。この外輪回転部５１は、電動モータ２０側に突出した円筒形状を呈しており、内周面には、セレーションからなる第２接続部５４と、転動体５３と接触する転走面５５と、が形成されている。なお、ここでは、第２接続部５４が車輪４０側に位置し、転走面５５が電動モータ２０側に位置している。また、第２接続部５４の内径寸法は、出力軸部３５の第１接続部３６の内径寸法よりも大きい値に設定されている。
【００２３】
前記内輪固定部５２は、ケース本体１１の開口１１ａを取り囲む円筒形状を呈し、外輪回転部５１の内側に位置すると共に、この外輪回転部５１に対向する外周面には、転動体５３と接触する転走面５６が形成されている。なお、この内輪固定部５２の開放端部には、転動体５３を保持する内輪固定片５２ａが嵌合している。
【００２４】
そして、前記出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とは、フローティング軸６０を介して連結されている。このとき、フローティング軸６０は、ハブ軸受５０の内側に配置される。
【００２５】
[フローティング軸の構成]
図３は、実施例１のフローティング軸を示す図であり、(a)は縦断面図を示し、(b)は第１連結部の外周面を示す側面図であり、(c)は第２連結部の外周面を示す側面図である。
【００２６】
前記フローティング軸６０は、出力軸部３５から外輪回転部５１へと動力を伝達する中空の金属軸である。このフローティング軸６０は、一方の端部に出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２が形成されている。なお、「回転方向以外の自由度」とは、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００２７】
前記第１連結部６１は、出力軸部３５の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる第１フローティング接続部６３が形成されている。
【００２８】
前記第１フローティング接続部６３は、出力軸部３５の内周面に形成された第１接続部３６に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第１接続部３６と接触する側面６３ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第１接続部３６と第１フローティング接続部６３とがセレーション結合することで、出力軸部３５とフローティング軸６０とが一体に回転可能となる。
【００２９】
前記第２連結部６２は、第１連結部６１の径寸法より大きく、ハブ軸受５０の外輪回転部５１の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる第２フローティング接続部６４が形成されている。
【００３０】
前記第２フローティング接続部６４は、外輪回転部５１の内周面に形成された第２接続部５４に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第２接続部５４と接触する側面６４ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第２接続部５４と第２フローティング接続部６４とがセレーション結合することで、外輪回転部５１とフローティング軸６０とが一体に回転可能となる。
【００３１】
次に、実施例１の車軸支持構造における「軸ブレ吸収作用」について説明する。
【００３２】
[軸ブレ吸収作用]
実施例１のインホイールモータユニットMUにおいて、電動モータ２０のロータ２２が回転すると、この回転は、ロータ回転軸２２ａから減速機３０のサンギヤ３１を介してキャリア３４へと伝達される。このキャリア３４には出力軸部３５が形成されており、キャリア３４が回転することで出力軸部３５が回転する。そして、この出力軸部３５には、フローティング軸６０を介して車輪４０と一体に回転するハブ軸受５０の外輪回転部５１が連結されている。そのため、出力軸部３５の回転に伴って外輪回転部５１が回転し、出力軸部３５から外輪回転部５１へと動力が伝達されて車輪４０が回転する。
【００３３】
このとき、外輪回転部５１は、ケース本体１１に固定された内輪固定部５２に転動体５３を介して回転自在に支持されている。
【００３４】
ここで、例えば過大な外力が車輪４０を介してハブ軸受５０に入力した場合には、転動体５３に接触している転走面５５,５６に圧痕が発生する。そのため、転動体５３に与えられている与圧が抜けてしまい、外輪回転部５１が振れ回る、いわゆる軸ブレが生じることが想定される。またハブ軸受５０の内部、つまり外輪回転部５１と内輪固定部５２の間に泥水等が浸入した場合には、転動体５３に接触している転走面５５,５６に異常摩耗が発生する。このときにも、転動体５３に与えられている与圧が抜けて外輪回転部５１が振れ回り、軸ブレが生じる。
【００３５】
一方、外輪回転部５１は、フローティング軸６０の第２連結部６２に連結されている。ここで、第２連結部６２は、外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度、つまり径方向及び傾斜方向の自由度等を持って連結している。
【００３６】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレが生じても、この第２連結部６２における連結状態が変化することで軸ブレを吸収し、フローティング軸６０の他方に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００３７】
さらに、この出力軸部３５は、フローティング軸６０の第１連結部６１に連結されているが、この第１連結部６１は、出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度、つまり径方向及び傾斜方向の自由度等を持って連結している。
【００３８】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレを、この第１連結部６１における連結状態が変化することによっても吸収することができ、フローティング軸６０に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００３９】
このように、出力軸部３５とフローティング軸６０との間、及び、外輪回転部５１とフローティング軸６０との間の２箇所で、それぞれ軸ブレによるずれを吸収することができるので、軸ブレに対する自由度を大きく確保することができる。そのため、外輪回転部５１が比較的大きく軸ブレを生じても、軸方向及び軸直方向に作用する力は出力軸部３５へと伝達されず、減速機３０の音振性能の悪化や耐久性能の劣化を防止することができる。
【００４０】
特に、実施例１の車軸支持構造では、出力軸部３５の第１接続部３６と第１連結部６１の第１フローティング接続部６３とが、セレーション結合しているが、このとき、第１フローティング接続部６３が、第１接続部３６と接触する側面６３ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。また、外輪回転部５１の第２接続部５４と第２連結部６２の第２フローティング接続部６４とが、セレーション結合しているが、このとき、第２フローティング接続部６４が、第２接続部５４と接触する側面６４ａを中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。
【００４１】
そのため、第１,第２フローティング接続部６３,６４における接触部分を、軸方向中央部に集中させ、軸方向に比較的大きく揺動可能となる。これにより、出力軸部３５とフローティング軸６０との間、及び、外輪回転部５１とフローティング軸６０との間での自由度をさらに大きく確保することができて、大きな軸ブレであっても吸収することができる。
【００４２】
さらに、実施例１の車軸支持構造では、フローティング軸６０が、第１連結部６１の径寸法よりも、第２連結部６２の径寸法の方を大きく設定している。そのため、このフローティング軸６０を組み付ける際、あらかじめケース本体１１にハブ軸受５０を設けた後に、車輪４０側から電動モータ２０側に向けてフローティング軸６０挿入することが可能となる。これにより、組み付けの最終段階で、隙間を持った部品を簡単に組み付けることができ、組み付け性能の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、実施例１の車軸支持構造では、車軸である外輪回転部５１は、ハブ軸受５０を介して図示しない車体に揺動可能に設けたケース本体１１に回転自在に支持されている。このとき、ハブ軸受５０は、ケース本体１１に固定される内輪固定部５２と、車軸であると共に、この内輪固定部５２に対して回転する。すなわち、ハブ軸受５０では、外方部材である外輪回転部５１が車輪４０と共に回転する構造である。
【００４４】
そのため、ハブ軸受５０とフローティング軸６０との接続部分の径、すなわち第２連結部６２の外径寸法を大きくすることができる。これにより、第２連結部６２の軸方向長さを短縮することができ、インホイールモータユニットMUの軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００４５】
そして、実施例１の車軸支持構造では、フローティング軸６０が、ハブ軸受５０の内側に配置されている。これにより、フローティング軸６０の軸方向位置とハブ軸受５０の軸方向位置とが重複することになり、インホイールモータユニットMUの軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００４６】
次に、効果を説明する。
実施例１の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００４７】
(1) 駆動源（電動モータ）２０により回転する駆動源出力軸（出力軸部）３５と、
前記駆動源出力軸部３５と同軸に配置され、車輪４０と一体に回転する車軸（外輪回転部）５１と、
前記駆動源出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部６１と、前記車軸５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部６２と、を有し、前記駆動源出力軸部３５から前記車軸５１へと動力を伝達するフローティング軸６０と、
を備えた構成とした。
このため、車軸（外輪回転部）５１の軸ブレが生じた場合に、この軸ブレが駆動源出力軸（出力軸部）３５に伝達することを防止できる。
【００４８】
(2) 前記フローティング軸６０は、前記第１連結部６１又は前記第２連結部６２の少なくとも一方に、クラウニング加工を施したセレーション（第１フローティング接続部,第２フローティング接続部）６３,６４を設けた構成とした。
このため、第１連結部６１における連結自由度や、第２連結部６２における連結自由度をさらに高めることができ、大きな軸ブレに対応することができる。
【００４９】
(3) 前記フローティング軸６０は、前記第１連結部６１の径寸法よりも、前記第２連結部６２の径寸法の方を大きく設定する構成とした。
このため、組み付けの最終段階で、隙間を持った部品を簡単に組み付けることができ、組み付け性能の向上を図ることができる。
【００５０】
(4) 前記車軸（外輪回転部）５１は、車体に揺動可能に設けた車体側部材（ケース本体）１１に車輪用軸受（ハブ軸受）５０を介して回転自在に支持され、
前記車輪用軸受５０は、前記車体側部材１１に固定される内方部材（内輪固定部）５２と、前記車軸５１に接続され、前記内方部材５２に対して回転する外方部材（外輪回転部）５１と、を有する構成とした。
このため、第２連結部６２の軸方向長さを短縮することができ、軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００５１】
(5) 前記車軸（外輪回転部）５１は、車輪用軸受（ハブ軸受）５０を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材（ケース本体）１１に回転自在に支持され、前記フローティング軸６０は、前記車輪用軸受５０の内側に配置する構成とした。
このため、フローティング軸６０の軸方向位置とハブ軸受５０の軸方向位置とが重複し、軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、フローティング軸と駆動源出力軸及び車軸との間に、それぞれフローティングカラーを介在させた例である。
【００５３】
まず、構成を説明する。なお、この実施例２の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU１の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図４は、実施例２の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図５は、図４に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。図６は、第１フローティングカラーを示す縦断面図である。図７は、ウェーブリングを示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)は縦断面図を示す。
【００５４】
図４に示すインホイールモータユニットMU１は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸７０を介して連結されている。
【００５５】
このフローティング軸７０は、図５に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー７３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部７１が形成され、他方の端部に第２フローティングカラー７４を介して外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部７２が形成されている。
【００５６】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００５７】
前記第１連結部７１は、第１フローティングカラー７３の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる軸方向に延びる複数の溝部７１ａと、ウェーブリング（弾性部材）７５が嵌合する周方向に延びる環状溝部７１ｂと、が形成されている。
【００５８】
前記第２連結部７２は、第２フローティングカラー７４の内側に嵌合可能な外径寸法を有し、外周面にセレーションからなる軸方向に延びる複数の溝部７２ａが形成されている。
【００５９】
前記第１フローティングカラー７３は、図６に示すように、出力軸部３５の内側に嵌合可能な外径寸法を有すると共に、両端が開放した金属円筒からなる。この第１フローティングカラー７３は、内周面にセレーションからなる内側接続部７３ａと、ウェーブリング７５が嵌合する周方向に延びる第１環状溝部７３ｂと、が形成されている。また、この第１フローティングカラー７３は、外周面にセレーションからなる外側接続部７３ｃと、ウェーブリング７５が嵌合する周方向に延びる第２環状溝部７３ｄと、が形成されている。
【００６０】
前記内側接続部７３ａは、第１連結部７１の溝部７１ａに噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、溝部７１ａと接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。前記第１環状溝部７３ｂは、第１連結部７１の環状溝部７１ｂに対向する位置に設けられた凹部である。
【００６１】
そして、第１連結部７１の溝部７１ａとこの内側接続部７３ａとがセレーション結合することで、第１連結部７１と第１フローティングカラー７３とが一体に回転可能となる。このとき、環状溝部７１ｂと第１環状溝部７３ｂの間に生じる空間には、図７に示すウェーブリング７５が嵌合される。
【００６２】
前記ウェーブリング（弾性部材）７５は、図７に示すように、環状の一部が欠落して開放したほぼ環状の弾性体からなり、径方向に波形状を有している。なお、「径方向に波形状」とは、内径寸法が大きい部分と内径寸法が小さい部分とを交互に配置した構造である。
【００６３】
前記外側接続部７３ｃは、出力軸部３５の第１接続部３６に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第１接続部３６と接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。前記第２環状溝部７３ｄは、この出力軸部３５の内周面に形成された周方向に延びる環状溝部３５ｂに対向する位置に設けられた凹部である。
【００６４】
そして、出力軸部３５の第１接続部３６とこの外側接続部７３ｃとがセレーション結合することで、出力軸部３５と第１フローティングカラー７３とが一体に回転可能となる。このとき、環状溝部３５ｂと第２環状溝部７３ｄの間に生じる空間には、図７に示すウェーブリング７５が嵌合される。
【００６５】
前記第２フローティングカラー７４は、外輪回転部５１の内側に嵌合可能な外径寸法を有すると共に、両端が開放した金属円筒からなる。この第２フローティングカラー７４は、内周面にセレーションからなる内側接続部７４ａが形成され、外周面にセレーションからなる外側接続部７４ｃが形成されている。
【００６６】
前記内側接続部７４ａは、第２連結部７２の溝部７２ａに噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、溝部７２ａと接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、第２連結部７２の溝部７２ａとこの内側接続部７４ａとがセレーション結合することで、第２連結部７２と第２フローティングカラー７４とが一体に回転可能となる。
【００６７】
前記外側接続部７４ｃは、外輪回転部５１の第２接続部５４に噛合可能な軸方向に延びる凹凸であり、第２接続部５４と接触する図示しない側面を中高にしたクラウニング加工が施されると共に先端に向けて細くなっている。そして、外輪回転部５１の第２接続部５４とこの外側接続部７４ｃとがセレーション結合することで、外輪回転部５１と第２フローティングカラー７４とが一体に回転可能となる。
【００６８】
さらに、この第２フローティングカラー７４の車輪４０に面した車輪側端面７４ｅとホイール４１との間には、第２フローティングカラー７４を電動モータ２０側に付勢する皿バネ（弾性部材）７６が配置されている。
この皿バネ７６により、第２フローティングカラー７４は、外輪回転部５１の第２接続部５４と転走面５５の間に形成された段部５７に対して緊密に接触する。
【００６９】
次に、第２実施例の車軸支持構造において、第１フローティングカラーの組み付け方法について説明する。
図８は、第１フローティングカラー組付手順を示す説明図であり、(a)は組付前状態を示し、(b)は組付当初状態を示し、(c)は組付終盤状態を示し、(d)は組付完了状態を示す。
【００７０】
第１フローティングカラー７３を出力軸部３５に組み付けるには、まず、図８(a)に示すように、出力軸部３５と第１フローティングカラー７３を同軸上に対向させる。このとき、第１フローティングカラー７３の第２環状溝部７３ｄには、あらかじめウェーブリング７５を嵌着しておく。
【００７１】
次に、図８(b)に示すように、出力軸部３５の第１接続部３６と第１フローティングカラー７３の外側接続部７３ｃとがセレーション結合するように、第１フローティングカラー７３を軸方向に移動させ、出力軸部３５内に挿入する。
【００７２】
そのまま第１フローティングカラー７３の挿入を続けると、図８(c)に示すように、出力軸部３５の第１接続部３６と第２環状溝部７３ｄとが対向したときには、この第１接続部３６により、ウェーブリング７５が第２環状溝部７３ｄ内に押し込まれる。これにより、第１フローティングカラー７３の挿入を円滑に継続することができる。
【００７３】
最後に、図８(d)に示すように、出力軸部３５に形成した環状溝部３５ｂと第２環状溝部７３ｄとが対向したら、挿入を停止し、第１フローティングカラー７３の組み付けを完了する。
【００７４】
次に、作用を説明する。
この実施例２の車軸支持構造において、過大な外力が車輪４０を介してハブ軸受５０に入力することで、外輪回転部５１が振れ回る、いわゆる軸ブレが生じた場合を考える。
【００７５】
このとき、外輪回転部５１は、第２フローティングカラー７４の外側接続部７４ｃに連結し、第２フローティングカラー７４の内側接続部７４ａにフローティング軸７０の第２連結部７２が連結している。
【００７６】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレが生じても、この外側接続部７４ｃにおける連結状態と、内側接続部７４ａにおける連結状態がそれぞれ変化することで軸ブレを吸収し、フローティング軸７０の他方に連結された出力軸部３５に軸ブレが伝達することを防止できる。
【００７７】
すなわち、第２フローティングカラー７４を介在することで、この第２フローティングカラー７４の内外周面のそれぞれで連結状態を変化させることができるため、フローティング軸７０の移動自由度を大幅に増大することができ、大きな軸ブレに対応することができる。
【００７８】
さらに、このフローティング軸７０は、第１連結部７１が第１フローティングカラー７３を介して第１接続部３６に連結している。つまり、フローティング軸７０の第１連結部７１は、第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａに連結し、第１フローティングカラー７３の外側接続部７３ｃに出力軸部３５の第１接続部３６が連結している。
【００７９】
そのため、第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化することでも軸ブレを吸収することができ、出力軸部３５に軸ブレが伝達することをさらに防止することができる。
【００８０】
また、実施例２の車軸支持構造では、弾性部材であるウェーブリング７５を、第１連結部７１と第１フローティングカラー７３との間と、第１フローティングカラー７３と出力軸部３５の間と、に介在している。そして、弾性部材である皿バネ７６を、第２フローティングカラー７４とホイール４１との間に介在している。
【００８１】
これにより、第１連結部７１は第１フローティングカラー７３を介して出力軸部３５に向けて付勢される。一方、第２フローティングカラー７４が外輪回転部５１向けて付勢されることで、この第２フローティングカラー７４にセレーション結合した第２連結部７２が、外輪回転部５１に向けて付勢されることとなる。
【００８２】
そのため、外輪回転部５１の軸ブレによって第１フローティングカラー７３の内側接続部７３ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化しても、ウェーブリング７５による付勢力で第１フローティングカラー７３のがたつきが抑えられる。また、外輪回転部５１の軸ブレが生じ、第２フローティングカラー７４の内側接続部７４ａにおける連結状態と、外側接続部７４ｃにおける連結状態がそれぞれ変化しても、皿バネ７６による付勢力で第２フローティングカラー７４のがたつきが抑えられる。
【００８３】
これにより、音振性能の向上を図り、フローティング軸７０や、第１,第２フローティングカラー７３,７４が動くことにより発生するいわゆるコトコト音の発生を防止できる。
【００８４】
次に、効果を説明する。
実施例２の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００８５】
(6) 前記駆動源出力軸（出力軸部）３５と前記第１連結部７１との間に第１フローティングカラー７３を介在し、又は、前記車軸（外輪回転部）５１と前記第２連結部７２と間に第２フローティングカラー７４を介在し、
前記セレーションは、前記第１フローティングカラー７３の内周面（内側接続部）７３ａ及び外周面（外側接続部）７３ｃ、及び、前記第２フローティングカラー７４の内周面（内側接続部）７４ａ及び外周面（外側接続部）７４ｃに設けられる構成とした。
このため、第１連結部６１における連結自由度や、第２連結部６２における連結自由度をさらに高めることができ、フローティング軸７０の移動自由度を大幅に増大して、大きな軸ブレに対応することができる。
【００８６】
(7) 前記フローティング軸７０は、前記第１連結部７１を前記駆動源出力軸（出力軸部）３５に向けて付勢する弾性部材（ウェーブリング）７５、又は、前記第２連結部７２を前記車軸（外輪回転部）５１に向けて付勢する弾性部材（皿バネ）７６、の少なくとも一方を有する構成とした
このため、軸ブレ発生時の音振性能の向上を図り、フローティング軸７０や、第１,第２フローティングカラー７３,７４が動くことにより発生するいわゆるコトコト音の発生を防止できる。
【実施例３】
【００８７】
実施例３は、フローティング軸の振れ回りを規制することができる車軸支持構造の例である。
【００８８】
まず、構成を説明する。なお、この実施例３の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU２の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図９は、実施例３の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１０は、図９に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【００８９】
図９に示すインホイールモータユニットMU２は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸８０を介して連結されている。
【００９０】
このフローティング軸８０は、図１０に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー８３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部８１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部８２が形成されている。
【００９１】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１及び実施例２と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【００９２】
前記第１連結部８１、前記第１フローティングカラー８３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部８２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９３】
そして、この実施例３では、フローティング軸８０の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２に、補助軸受８４を設けている。
【００９４】
前記補助軸受８４は、フローティング軸８０の外周面８０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、このフローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部である。
【００９５】
そして、この補助軸受８４は、内輪固定部５２に固定された外方部材８４ａと、この外方部材８４ａに転動体８４ｂを介して摺動可能に保持された内方部材８４ｃと、を有している。これにより、この補助軸受８４は、フローティング軸８０が接触したときに、車体側部材であるケース本体１１に固定された内輪固定部５２に対してフローティング軸８０を回転自在に支持する。
【００９６】
これにより、ハブ軸受５０に異常が発生しておらず、フローティング軸８０の軸方向と出力軸部３５の軸方向とが一致した通常状態では、補助軸受８４とフローティング軸８０との間に所定の間隙Ｋがあいている。そのため、フローティング軸８０が補助軸受８４に接触することはない。
【００９７】
一方、ハブ軸受５０に何らかの異常が発生し、外輪回転部５１にがたつきが生じ、フローティング軸８０の軸方向が出力軸部３５の軸方向に対してずれたときには、フローティング軸８０が振れ回ることになる。そのため、フローティング軸８０の外周面８０ａが補助軸受８４の内方部材８４ｃに接触する。
【００９８】
このとき、補助軸受８４の外方部材８４ａは、ケース本体１１に固定された内輪固定部５２に設けられているため移動することはない。そのため、フローティング軸８０は、補助軸受８４の内方部材８４ｃと共に回転し、補助軸受８４の内径の範囲での振れ回ることとなる。この結果、フローティング軸８０の第１連結部８１における変位量が規制され、第１連結部８１の損傷を防止することができる。
【００９９】
さらに、フローティング軸８０が補助軸受８４に接触したときには、この補助軸受８４によって車輪４０から入力する荷重の一部を支持することができる。これにより、ハブ軸受５０によって支持する車輪４０からの荷重が低減し、ハブ軸受５０におけるがたつきが進行することを抑制できる。
すなわち、補助軸受８４がフローティング軸８０を支持することで、ハブ軸受５０における負荷能力が増大する。これにより、がたつきの進行を抑制する効果を期待できる。
【０１００】
このような実施例３の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１０１】
(8) 車体に揺動可能に設けた車体側部材（内輪固定部）５２に、前記フローティング軸８０の外周面８０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、前記フローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部（補助軸受）８４を設けた構成とした。
このため、フローティング軸８０が振れ回った際に、フローティング軸８０の第１連結部８１における変位量が規制され、第１連結部８１の損傷を防止することができる。
【０１０２】
(9) 前記軸支持部は、前記フローティング軸８０が接触した際に、前記車体側部材（内輪固定部）５２に対して、前記フローティング軸８０を回転自在に支持する補助軸受８４により構成する構成とした。
このため、補助軸受８４がフローティング軸８０に接触することで、補助軸受８４によって車輪４０から入力する荷重の一部が支持され、ハブ軸受５０によって支持する車輪４０からの荷重が低減して、ハブ軸受５０におけるがたつきが進行することを抑制できる。
【実施例４】
【０１０３】
実施例４は、フローティング軸の振れ回りをメタル軸受によって規制する車軸支持構造の例である。
【０１０４】
まず、構成を説明する。なお、この実施例４の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU３の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図１１は、実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１２は、図１１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【０１０５】
図１１に示すインホイールモータユニットMU３は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸９０を介して連結されている。
【０１０６】
このフローティング軸９０は、図１２に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー９３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部９１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部９２が形成されている。
【０１０７】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１から実施例３と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【０１０８】
前記第１連結部９１、前記第１フローティングカラー９３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部９２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
そして、この実施例４では、フローティング軸９０の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２に、メタル軸受９４を一体に設けている。
【０１１０】
前記メタル軸受９４は、フローティング軸９０の外周面９０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向し、このフローティング軸９０の振れ回りを規制する軸支持部であると共に、フローティング軸９０と接触したときには、内輪固定部５２に対して、フローティング軸９０を回転自在に支持する補助軸受である。
【０１１１】
そして、このメタル軸受９４の軸方向前後位置には、フローティング軸９０と内輪固定部５２の間を閉鎖する環状の第１オイルシール９５ａと第２オイルシール９５ｂとが設けられている。さらに、この第１,第２オイルシール９５ａ,９５ｂの間には、フローティング軸９０とメタル軸受９４とが接触したときの焼きつきの発生を防止するため、グリスが封入されている。
【０１１２】
なお、出力軸部３５の外周側とケース本体１１の開口１１ａとの間に環状のオイルシール３５ａが設けられ、フローティング軸９０と内輪固定部５２の間に環状の第１オイルシール９５ａが設けられたことで、このオイルシール３５ａと第１オイルシール９５ａとの間の空間Ｓが閉じきりになる。そのため、温度変化により、この空間Ｓ内の圧力が変動するため、空間Ｓと外部空間とを連通する息抜き構造として、フローティング軸９０の内部にエアフィルタ９６を設置している。
【０１１３】
さらに、この実施例４の車軸支持構造におけるフローティング軸９０は、メタル軸受９４と第２連結部９２との間に、このフローティング軸９０の曲げ方向負荷に対する最弱部９７を設けた。
【０１１４】
ここで、「最弱部」とは、フローティング軸９０に作用する曲げ方向の負荷に対して、最も変形しやすい箇所であり、ここでは、フローティング軸９０の径寸法を最も小さくすることで形成されている。
【０１１５】
このような実施例３の車軸支持構造では、ハブ軸受５０の内輪固定部５２に、所定の間隙Ｋをあけてフローティング軸９０に対向するメタル軸受９４を一体に設けたことで、ハブ軸受５０の異常によりフローティング軸９０が振れ回った際に、このメタル軸受９４とフローティング軸９０が接触する。これにより、フローティング軸９０の振れ回りを規制すると共に、ハブ軸受５０に作用する荷重をメタル軸受９４によって支持することで、ハブ軸受５０の負荷を軽減することができる。
【０１１６】
また、フローティング軸９０の振れ回りを規制する軸支持部をメタル軸受９４で構成することで、実施例３に示した補助軸受８４のような通常の玉軸受に対して、径方向寸法を取らずに負荷支持能力を高めることができる。その結果、ハブ軸受５０の外径寸法を相対的に小さくし、径方向寸法の小型化を図ることができる。
【０１１７】
さらに、このメタル軸受９４の軸方向両側に第１,第２オイルシール９５ａ,９５ｂを設けることで、オイルシール３５ａと第１オイルシール９５ａとの間の空間Ｓが閉じきりになる。このため、この空間Ｓが外部空間から隔離され、この空間Ｓ内への泥水等の浸入を防止でき、ユニット内部の清浄度を向上することができる。なお、空間Ｓの圧力変動は、エアフィルタ９６を介して外部空間と空間Ｓを連通したことで解消する。
【０１１８】
そして、メタル軸受９４とフローティング軸９０とが接触し、メタル軸受９４によってハブ軸受５０の外輪回転部５１が振れ回る軸ブレを規制しても、なお増大するような大きな軸ブレが生じたときには、フローティング軸９０に作用する曲げ方向の負荷で、最弱部９７が変形する。これにより、出力軸部３５の第１接続部３６へと伝達される軸ブレを緩和することができる。そして、減速機３０等の出力軸部３５よりも上流側、つまり駆動源である電動モータ２０側への過大な入力によるダメージを防止することができる。
【０１１９】
このような実施例４の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１２０】
(10) 前記補助軸受は、メタル軸受９４で構成する構成とした。
このため、通常の玉軸受よりも、径方向寸法を取らずに負荷支持能力を高めることができ、ハブ軸受５０の外径寸法を相対的に小さくして径方向寸法の小型化を図ることができる。
【０１２１】
(11) 前記軸支持部（メタル軸受）９４と、前記フローティング軸９０の前記第２連結部９２との間に、前記フローティング軸の曲げ方向負荷に対する最弱部を設けた構成とした。
このため、メタル軸受９４により軸ブレを規制しても、なお増大するような大きな軸ブレが生じたときであっても、最弱部９７が変形することで出力軸部３５の第１接続部３６へと伝達される軸ブレを緩和することができる。そして、減速機３０等の出力軸部３５よりも上流側への過大な入力によるダメージを防止することができる。
【実施例５】
【０１２２】
実施例５は、フローティング軸の第１連結部を区画壁を用いてモータケース内に取り込んだ車軸支持構造の例である。
【０１２３】
まず、構成を説明する。なお、この実施例５の車軸支持構造を適用したインホイールモータユニットMU４の基本構成は実施例１と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図１３は、実施例４の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図１４は、図１３に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。
【０１２４】
図１３に示すインホイールモータユニットMU４は、車輪４０のホイール４１に取り付けられ、モータケース１０と、電動モータ（駆動源）２０と、減速機３０と、を有している。そして、キャリア３４の出力軸部３５と、ハブ軸受５０の外輪回転部５１とが、フローティング軸１００を介して連結されている。
【０１２５】
このフローティング軸１００は、図１４に示すように、一方の端部に第１フローティングカラー１０３を介して出力軸部３５と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部１０１が形成され、他方の端部に外輪回転部５１と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部１０２が形成されている。そして、フローティング軸１００の中間部に対向したハブ軸受５０の内輪固定部５２には、補助軸受１０４を設けている。
【０１２６】
なお、「回転方向以外の自由度」とは、実施例１から実施例４と同様、例えば軸方向が一致した状態で平行に位置ずれする径方向の自由度や、軸方向が異なる傾斜方向の自由度等である。
【０１２７】
前記第１連結部１０１、前記第１フローティングカラー１０３の構成は、実施例２と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、前記第２連結部１０２の構成は、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、フローティング軸１００の構成及び補助軸受１０４の構成は、実施例３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１２８】
そして、この実施例５では、フローティング軸１００の中間部外周に、ケース本体１１の開口１１ａから径方向内側に延在された隔壁１１ｂとの間を閉鎖する環状のオイルシール１０５が設けられている。
【０１２９】
このオイルシール１０５は、モータケース１０内に収納され、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。また、このオイルシール１０５と隔壁１１ｂは、フローティング軸１００の中間部から径方向に延在し、第１連結部１０１が配置された領域Ｓ１と、第２連結部１０２が配置された領域Ｓ２とを区画する区画壁となっている。
【０１３０】
このような実施例５の車軸支持構造では、フローティング軸１００の中間部外周に、隔壁１１ｂとの間を閉鎖する環状のオイルシール１０５が設けられたことで、出力軸部３５の第１接続部３６と連結する第１連結部１０１が、モータケース１０の内部に配置される。
【０１３１】
そのため、モータケース１０内に収容されたオイルによって、第１連結部１０１及び第１フローティングカラー１０３における潤滑を行うことができる。この結果、第１連結部１０１や第１フローティングカラー１０３が泥水等に接触して錆等が生じて軸ブレ吸収機能が低下することを防止できる。また、オイル潤滑を行うことで、第１フローティングカラー１０３に嵌合したウェーブリング１０６や、第１連結部１０１と第１フローティングカラー１０３との接触部分、第１フローティングカラー１０３と第１接続部３６との接続部分等の摩耗低減を図ることができる。これにより、第１連結部１０１や第１フローティングカラー１０３の保守管理を容易にすることができる。
【０１３２】
このような実施例５の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１３３】
(12) 前記フローティング軸１００は、中間部から径方向に延在し、前記第１連結部１０１が配置された領域Ｓ１と、前記第２連結部１０２が配置された領域Ｓ２とを区画する区画壁（隔壁１１ｂ,オイルシール１０５）を有する構成とした。
このため、駆動源出力軸である出力軸部３５側に収納されたオイルによって第１連結部１０１の潤滑を行うことができ、第１連結部１０１の摩耗低減を図って、保守管理を容易にすることができる。
【０１３４】
以上、本発明の車軸支持構造を実施例１から実施例５に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１３５】
実施例３においてフローティング軸８０の振れ回りを規制する軸支持部として、補助軸受８４を設け、実施例４において軸支持部としてメタル軸受９４を設けたように、上記実施例３,４では、軸支持部がいずれも車体側部材に対してフローティング軸を回転自在に支持する軸受構造を有するものであった。
【０１３６】
しかしながら、これに限らず、例えば図１５に示すように、軸支持部として、車体側部材であるケース本体１１に固定したハブ軸受５０の内輪固定部５２から、フローティング軸１１０に向かって突出した環状の規制壁１１１としてもよい。この規制壁１１１は、フローティング軸１１０の外周面１１０ａとの間に、径方向に所定の間隙Ｋをあけて対向する内周面１１１ａを有している。
【０１３７】
この規制壁１１１によって、ハブ軸受５０に生じた異常によって外輪回転部５１ががたつき、フローティング軸１１０が振れ回っても、フローティング軸１１０の外周面１１０ａが規制壁１１１に接触する。そして、この規制壁１１１により、フローティング軸１１０は規制壁１１１の内径の範囲での振れ回ることとなり、フローティング軸１１０の第１連結部１１２における変位量が規制され、第１連結部１１２の損傷を防止することができる。
【０１３８】
さらに、フローティング軸１１０の振れ回りが増大しても、規制壁１１１を支点に、最弱部１１３に荷重が作用するので、最弱部１１３を変形させて、第１連結部１１２へと軸ブレが伝達されることを防止する。
【０１３９】
そして、規制壁１１１は、回転しないケース本体１１に固定されているため、回転するフローティング軸１１０と接触した時に異音が発生すると共に、フリクションが増大する。このように異音やフリクションを積極的に発生、増大させることで、ドライバーに異常を警告する作用も期待できる。
【０１４０】
また、実施例２では、フローティング軸７０と出力軸部３５との間に第１フローティングカラー７３を介在し、フローティング軸７０と外輪回転部５１の間に第２フローティングカラー７４を介在している。しかしながら、例えば実施例３のように、比較的大きな自由度、すなわち傾斜角度の余裕を必要とする第１連結部のみに第１フローティングカラーを設けてもよい。
【０１４１】
また、この実施例２では、第１フローティングカラー７３とフローティング軸７０との間、第１フローティングカラー７３と出力軸部３５との間に、それぞれ弾性部材であるウェーブリング７５が配置され、第２フローティングカラー７４とホイール４１との間に、弾性部材である皿バネ７６が配置されている。
しかしながら、弾性部材の配置位置はこれらに限らず、弾性部材が必ずしも配置される必要はない。また、弾性部材の材質もウェーブリングや皿バネに限らない。
【０１４２】
そして、上記各実施例では、車軸支持構造をインホイールモータユニットに適用した例を示したが、これに限らない。駆動源により回転する駆動源出力軸と、この駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸と、を有する車両であれば、エンジン自動車やハイブリッド自動車、１つの駆動用モータによって走行する電気自動車等の車両一般に適用することができる。
【０１４３】
また、車体側部材はケース本体１１に限らず、車体から搖動可能に伸びたトレーリングアーム等であってもよい。また、車輪側部材は外輪回転部５１に限らず、車輪に接続した車軸や、この車軸に嵌合したホイールハブ等であってもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
MU インホイールモータユニット
１０ モータケース
１１ ケース本体（車体側部材）
２０ 電動モータ（駆動源）
２２ａ ロータ回転軸
３０ 減速機
３４ キャリア
３５ 出力軸部（駆動源出力軸）
３６ 第１接続部
４０ 車輪
４１ ホイール
５０ ハブ軸受（車輪用軸受）
５１ 外輪回転部（外方部材、車軸）
５２ 内輪固定部（内方部材）
５４ 第２接続部
６０ フローティング軸
６１ 第１連結部
６２ 第２連結部
６３ 第１フローティング接続部
６４ 第２フローティング接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転する駆動源出力軸と、
前記駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸と、
前記駆動源出力軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部と、前記車軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部と、を有し、前記駆動源出力軸から前記車軸へと動力を伝達するフローティング軸と、
を備えたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部又は前記第２連結部の少なくとも一方に、クラウニング加工を施したセレーションを設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項３】
請求項２に記載された車軸支持構造において、
前記駆動源出力軸と前記第１連結部との間に第１フローティングカラーを介在し、又は、前記車軸と前記第２連結部と間に第２フローティングカラーを介在し、
前記セレーションは、前記第１フローティングカラーの内周面及び外周面、及び、前記第２フローティングカラーの内周面及び外周面に設けられることを特徴とする車軸支持構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部の径寸法よりも、前記第２連結部の径寸法の方を大きく設定することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記車軸は、車輪用軸受を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材に回転自在に支持され、
前記車輪用軸受は、前記車体側部材に固定される内方部材と、前記車軸に接続され、前記内方部材に対して回転する外方部材と、を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部を前記駆動源出力軸に向けて付勢する弾性部材、又は、前記第２連結部を前記車軸に向けて付勢する弾性部材、の少なくとも一方を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
車体に揺動可能に設けた車体側部材に、前記フローティング軸の外周面との間に、径方向に所定の間隙をあけて対向し、前記フローティング軸の振れ回りを規制する軸支持部を設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項８】
請求項７に記載された車軸支持構造において、
前記軸支持部は、前記フローティング軸が接触した際に、前記車体側部材に対して、前記フローティング軸を回転自在に支持する補助軸受により構成することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項９】
請求項８に記載された車軸支持構造において、
前記補助軸受は、メタル軸受で構成することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記軸支持部と、前記フローティング軸の前記第２連結部との間に、前記フローティング軸の曲げ方向負荷に対する最弱部を設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、中間部から径方向に延在し、前記第１連結部が配置された領域と、前記第２連結部が配置された領域とを区画する区画壁を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記車軸は、車輪用軸受を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材に回転自在に支持され、
前記フローティング軸は、前記車輪用軸受の内側に配置することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１】
駆動源により回転する駆動源出力軸と、
前記駆動源出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転する車軸と、
前記駆動源出力軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第１連結部と、前記車軸と回転方向以外の方向の自由度を持って連結する第２連結部と、を有し、前記駆動源出力軸から前記車軸へと動力を伝達するフローティング軸と、
を備えたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部又は前記第２連結部の少なくとも一方に、クラウニング加工を施したセレーションを設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項３】
請求項２に記載された車軸支持構造において、
前記駆動源出力軸と前記第１連結部との間に第１フローティングカラーを介在し、又は、前記車軸と前記第２連結部と間に第２フローティングカラーを介在し、
前記セレーションは、前記第１フローティングカラーの内周面及び外周面、及び、前記第２フローティングカラーの内周面及び外周面に設けられることを特徴とする車軸支持構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部の径寸法よりも、前記第２連結部の径寸法の方を大きく設定することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記車軸は、車輪用軸受を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材に回転自在に支持され、
前記車輪用軸受は、前記車体側部材に固定される内方部材と、前記車軸に接続され、前記内方部材に対して回転する外方部材と、を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、前記第１連結部を前記駆動源出力軸に向けて付勢する弾性部材、又は、前記第２連結部を前記車軸に向けて付勢する弾性部材、の少なくとも一方を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
車体に揺動可能に設けた車体側部材に、前記フローティング軸の外周面との間に、径方向に所定の間隙をあけて対向し、前記フローティング軸の振れ回りを規制する軸支持部を設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項８】
請求項７に記載された車軸支持構造において、
前記軸支持部は、前記フローティング軸が接触した際に、前記車体側部材に対して、前記フローティング軸を回転自在に支持する補助軸受により構成することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項９】
請求項８に記載された車軸支持構造において、
前記補助軸受は、メタル軸受で構成することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記軸支持部と、前記フローティング軸の前記第２連結部との間に、前記フローティング軸の曲げ方向負荷に対する最弱部を設けたことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記フローティング軸は、中間部から径方向に延在し、前記第１連結部が配置された領域と、前記第２連結部が配置された領域とを区画する区画壁を有することを特徴とする車軸支持構造。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
前記車軸は、車輪用軸受を介して車体に揺動可能に設けた車体側部材に回転自在に支持され、
前記フローティング軸は、前記車輪用軸受の内側に配置することを特徴とする車軸支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−８２３６８（Ｐ２０１３−８２３６８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４５４４（Ｐ２０１１−２２４５４４）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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