JP6751325B2

JP6751325B2 - 軸受構造

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Publication number: JP6751325B2
Application number: JP2016181852A
Authority: JP
Inventors: 良太高柳; 寛子青木; 尊史後藤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JP2018044653A

Description

本発明は、軸受構造に関する。

従来、動力源としてのモータから出力される回転動力を伝達することにより動作する駆動系が、各種装置において利用されている。当該駆動系において、具体的には、モータから出力される回転動力は、軸部材を介して伝達される。一般に、このような軸部材は、軸受によって回転支持される。ここで、モータと直接的又は間接的に連結される軸部材には、モータがインバータ制御によって駆動されることに起因する高周波誘導によって電圧が発生し得る。それにより、軸部材を回転支持する軸受の内輪と外輪との間に電位差が生じる。当該電位差は、モータにかかる負荷が高いほど、増大しやすくなる。そして、モータにかかる負荷が比較的高い高負荷時に、軸受内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達した場合に、軸受の内輪と外輪との間に過大な電流が流れ、軸受において電食が発生する。それにより、軸受において異音や振動が発生し得る。

そこで、軸受における電食の発生を防止するための技術が提案されている。具体的には、軸受の内輪と外輪との間で電流を流れにくくすることにより、過大な電流が流れることを抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、ブラケットのベアリングボックス内に絶縁材を嵌め合わし、絶縁材を介してベアリングを支持することで、当該ベアリングの内輪と外輪との間で電流を流れにくくすることによって、軸受における電食の発生を防止する技術が開示されている。

特開２０１５−０８２９０６号公報

しかしながら、軸受の内輪と外輪との間で電流を流れにくくする技術では、軸受における電食の発生を防止することが困難となる場合がある。例えば、上述した絶縁材を用いた技術では、絶縁材により軸受と当該軸受を支持する部材との間を絶縁する性能は、絶縁部材の摩耗や経時劣化に起因して、低下し得る。また、上述した絶縁材を用いた技術の他に、軸部材をアースブラシによりアースすることによって、軸受の内輪と外輪との間で電流を流れにくくする技術を利用することが考えられる。ところが、当該技術では、アースブラシにより軸部材をアースする性能は、アースブラシの摩耗や経時劣化に起因して、低下し得る。ゆえに、これらの技術では、軸受の内輪と外輪との間に過大な電流が流れるおそれがある。よって、軸受における電食の発生を防止することが困難となり得る。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、軸受における電食の発生をより効果的に防止することが可能な、新規かつ改良された軸受構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モータと連結される軸部材と、前記軸部材に、軸方向に間隔をあけて配設される一対の軸受と、前記軸部材に対して、前記一対の軸受を介して、相対的に回転自在に設けられるハウジングと、を備え、前記軸受の内側の軌道輪である内輪は、前記軸部材の外周面に嵌合され、前記軸受の外側の軌道輪である外輪は、前記ハウジングの内周面に嵌合され、前記内輪と前記外輪との間には、金属製の転動体が介在する、軸受構造において、前記一対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受において、前記内輪は、前記軸部材に対して、前記軸方向に相対的に移動自在に設けられ、前記軸部材には、前記内輪が嵌合される前記外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられ、前記軸部材延在部の前記内輪側の端面が、前記内輪の側面と対向し、前記内輪の側面と、前記軸部材延在部の前記内輪側の端面との間には、熱膨張することによって前記内輪を前記軸方向に沿って押圧可能な膨張部材が設けられる、軸受構造が提供される。

前記軸部材延在部は、前記内輪に対して他方の軸受側と逆側に位置し、前記軸部材延在部の前記内輪側の端面は、前記内輪の他方の軸受側と逆側の側面と対向してもよい。

前記軸部材延在部は、前記内輪に対して他方の軸受側に位置し、前記軸部材延在部の前記内輪側の端面は、前記内輪の他方の軸受側の側面と対向してもよい。

前記膨張部材は、熱膨張時において前記軸方向に沿って伸長可能であってもよい。

前記膨張部材は、熱膨張時において前記軸方向へ曲げ変形可能であってもよい。

前記軸部材には、前記モータの回転子が一体として回転可能に接続されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、軸受における電食の発生をより効果的に防止することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。本発明の第３の実施形態に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。本発明の第４の実施形態に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。第１の変形例に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。第１の変形例に係る膨張部材の構成の一例を示す断面図である。第１の変形例に係る膨張部材の構成の一例を示す斜視図である。第２の変形例に係る軸受構造の構成の一例を示す断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る軸受構造１１について説明する。図１は、第１の実施形態に係る軸受構造１１の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図１は、軸受構造１１における軸部材１１０の中心軸を含む断面についての断面図である。

軸受構造１１は、モータ８０に連結される軸部材１１０を回転支持するための構造である。モータ８０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）において、車両の駆動輪を駆動するための駆動源として設けられる駆動モータである。そして、軸受構造１１は、これらの車両においてモータ８０から出力される回転動力を伝達することにより動作する駆動系に適用され得る。なお、上述したモータ８０の用途はあくまでも一例に過ぎず、軸受構造１１は種々の用途のモータについての駆動系に適用され得る。

モータ８０は、図１に示したように、固定子８１０と、回転子８２０と、を備える。固定子８１０及び回転子８２０は、例えば、略円筒形状を有し、互いに空隙を介して対向して設けられる。また、固定子８１０及び回転子８２０の中心軸は略一致する。

固定子８１０は、回転子８２０より外周側に位置し、後述するハウジング１５０に固定される。固定子８１０には、複数の電機子が周方向に沿って配設される。具体的には、固定子８１０には、積層された複数の銅板からなる鉄心と、当該鉄心の内周部に設けられた複数のスロットの各々に巻回されたコイルとが設けられ、複数の電機子はこのような鉄心及びコイルによって形成される。固定子８１０のコイルは、インバータ装置を介してバッテリと電気的に接続されており、当該コイルへ電力が供給されることによって、固定子８１０の周方向に沿って回転する回転磁界が発生する。

回転子８２０には、複数の永久磁石が交互に異なる極性となるように周方向に沿って配設される。固定子８１０により上述したように回転磁界が発生することによって、回転子８２０の永久磁石へ磁力が作用する。それにより、回転子８２０は、固定子８１０に対して相対的に回転し得る。モータ８０は、インバータ制御によって駆動される。それにより、回転子８２０の回転数が制御される。回転子８２０の内周部には、軸部材１１０が挿通された状態で固定される。ゆえに、軸部材１１０には、モータ８０の回転子８２０が一体として回転可能に接続される。このように、軸部材１１０は、モータ８０と直接的に連結され得る。軸部材１１０は、モータ８０によって直接的に回転駆動される当該モータ８０の出力軸に相当する。軸部材１１０は、例えば、鋳鉄等の鉄系材料によって形成され得る。

軸受構造１１は、図１に示したように、上述した軸部材１１０と、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂと、ハウジング１５０と、を備える。図１に示したように、上述したモータ８０は、ハウジング１５０内に収容され、軸部材１１０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂによって回転支持される。軸部材１１０におけるモータ８０より一側（図１における左側）の部分はハウジング１５０内に収容され、モータ８０より他側（図１における右側）の部分はハウジング１５０内から外側へ向けて延在する。なお、以下では、モータ８０より一側及び他側を、それぞれ単に一側及び他側とも称する。図１では、ハウジング１５０より外側における軸部材１１０の他側の部分の詳細について、図示を省略しているが、軸部材１１０の他側の部分は、例えば、軸受構造１１が適用される駆動系の一部を構成する他の軸部材と、ギヤやクラッチ等の機械要素を介して接続される。

軸受１３０ａ，１３０ｂの各々は、具体的には、玉軸受である。軸受１３０ａ，１３０ｂの各々は、内側の軌道輪である内輪１３１ａ，１３１ｂと、外側の軌道輪である外輪１３２ａ，１３２ｂと、内輪１３１ａ，１３１ｂと外輪１３２ａ，１３２ｂとの間に介在する金属製の転動体１３３ａ，１３３ｂと、を含む。内輪１３１ａ，１３１ｂ、外輪１３２ａ，１３２ｂ、及び転動体１３３ａ，１３３ｂは、例えば、ＳＵＪ材等の軸受鋼によって形成され得る。転動体１３３ａ，１３３ｂは、周方向に沿って複数配設され、内輪１３１ａ，１３１ｂと外輪１３２ａ，１３２ｂとが互いに相対的に回転する際に、当該複数の転動体１３３ａ，１３３ｂが自転することによって、軸受１３０ａ，１３０ｂの内部における各部材間の摩擦の低減が実現される。

また、軸受１３０ａ，１３０ｂの内部には潤滑油が注入されており、当該潤滑油によって、転動体１３３ａ，１３３ｂと内輪１３１ａ，１３１ｂ及び外輪１３２ａ，１３２ｂの各々との間に油膜が形成される。それによって、軸受１３０ａ，１３０ｂの内部における各部材間の摩擦の低減が実現される。なお、以下では、軸受１３０ａ及び軸受１３０ｂを、特に区別しない場合には、単に軸受１３０とも称する。また、内輪１３１ａ及び内輪１３１ｂを、特に区別しない場合には、単に内輪１３１とも称する。また、外輪１３２ａ及び外輪１３２ｂを、特に区別しない場合には、単に外輪１３２とも称する。

一対の軸受１３０ａ，１３０ｂは、軸部材１１０に、軸方向に間隔をあけて配設される。なお、当該軸方向は、軸部材１１０の中心軸に沿った方向であり、以下では、このような方向を、単に軸方向と称する。また、軸受１３０ａ，１３０ｂの内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材１１０の外周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１１において、軸受１３０ａの内輪１３１ａは、軸部材１１０の一側の端部の外周面１１１に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの内輪１３１ｂは、軸部材１１０の他側の外周面１１３に嵌合される。第１の実施形態では、内輪１３１の軸方向についての軸部材１１０との相対的な移動は規制される。具体的には、内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材１１０の外周面１１１，１１３に、しまりばめの状態で嵌合される。なお、軸部材１１０の中央側の外周面１１２には、モータ８０の回転子８２０が嵌合される。

軸部材１１０には、内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられる。具体的には、軸部材１１０の一側において、外周面１１１から径方向外側へ延在する延在部１１４が設けられる。一方、軸部材１１０の他側において、外周面１１３から径方向外側へ延在する延在部１１５が設けられる。軸部材１１０において、延在部１１４及び延在部１１５が、上記の軸部材延在部に相当する。

延在部１１４は、内輪１３１ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側に位置し、延在部１１４の内輪１３１ａ側の端面１１６は、内輪１３１ａの軸受１３０ｂ側の側面と当接する。換言すると、延在部１１４は内輪１３１ａに対して他側に位置し、端面１１６は内輪１３１ａの他側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ａの軸部材１１０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。一方、延在部１１５は、内輪１３１ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側に位置し、延在部１１５の内輪１３１ｂ側の端面１１７は、内輪１３１ｂの軸受１３０ａ側の側面と当接する。換言すると、延在部１１５は内輪１３１ｂに対して一側に位置し、端面１１７は内輪１３１ｂの一側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ｂの軸部材１１０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。

ハウジング１５０は、各種部材を収容する部材である。ハウジング１５０は、例えば、アルミニウム合金によって形成され得る。ハウジング１５０は、具体的には、軸部材１１０の一部、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂ、及びモータ８０を収容する。ハウジング１５０の他側の端部には、軸部材１１０の他側の部分が挿通する開口部が設けられる。また、ハウジング１５０の中央側には、モータ８０の形状に対応した形状を有する凹部１５３が設けられる。ゆえに、ハウジング１５０の内径は、軸方向についての中央側において、他の部分と比較して大きくなっている。

ハウジング１５０には、軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂが取り付けられる。それにより、ハウジング１５０は、軸部材１１０に対して、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂを介して、相対的に回転自在に設けられる。軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂは、具体的には、ハウジング１５０の内周面に嵌合される。より具体的には、軸受構造１１において、軸受１３０ａの外輪１３２ａは、ハウジング１５０の一側の内周面１５２に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの外輪１３２ｂは、ハウジング１５０の他側の内周面１５４に嵌合される。第１の実施形態では、外輪１３２は、ハウジング１５０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング１５０の内周面１５２，１５４に、すきまばめの状態で嵌合される。

また、ハウジング１５０には、外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部が設けられる。具体的には、ハウジング１５０の一側の端部には、軸方向に直交する方向に延在する底部１５１が設けられる。ハウジング１５０の内部空間の一側は、底部１５１によって外部から離隔される。底部１５１は、外輪１３２ａが嵌合される内周面１５２から径方向内側へ延在する。一方、ハウジング１５０の他側の端部には、外輪１３２ｂが嵌合される内周面１５４から径方向内側へ延在する延在部１５５が設けられる。ハウジング１５０において、底部１５１及び延在部１５５が、上記のハウジング延在部に相当する。第１の実施形態では、当該ハウジング延在部は外輪１３２に対して他方の軸受１３０側と逆側に位置する。また、当該ハウジング延在部の外輪１３２側の端面と外輪１３２の側面との間には、後述するように膨張部材１７０が設けられる。

具体的には、底部１５１は、外輪１３２ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側と逆側に位置する。ゆえに、底部１５１の外輪１３２ａ側の端面１５８は、外輪１３２ａの軸受１３０ｂ側と逆側の側面と対向する。換言すると、底部１５１は外輪１３２ａに対して一側に位置し、端面１５８は外輪１３２ａの一側の側面と対向する。一方、延在部１５５は、外輪１３２ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側と逆側に位置する。ゆえに、延在部１５５の外輪１３２ｂ側の端面１５９は、外輪１３２ｂの軸受１３０ａ側と逆側の側面と対向する。換言すると、延在部１５５は外輪１３２ｂに対して他側に位置し、端面１５９は外輪１３２ｂの他側の側面と対向する。このように、ハウジング１５０には、外輪１３２の側面と対向する対向面に相当する端面１５８及び端面１５９が設けられる。

外輪１３２の側面と、ハウジング１５０の端面１５８，１５９の各々との間には、膨張部材１７０ａ，１７０ｂが設けられる。具体的には、外輪１３２ａの一側の側面と端面１５８との間には、１７０ａが設けられる。一方、外輪１３２ｂの他側の側面と端面１５９との間には、１７０ｂが設けられる。膨張部材１７０ａ，１７０ｂは、例えば、熱膨張時において軸方向に沿って伸長可能である。ゆえに、第１の実施形態では、膨張部材１７０ａ，１７０ｂは、熱膨張することによって外輪１３２ａ，１３２ｂを軸方向に沿って押圧可能である。なお、以下では、膨張部材１７０ａ及び膨張部材１７０ｂを、特に区別しない場合には、単に膨張部材１７０とも称する。

膨張部材１７０は、具体的には、略円筒形状を有し、ポリイミド樹脂やナイロン等の樹脂によって形成され得る。膨張部材１７０を形成する樹脂として、耐熱性や耐油性が比較的高い樹脂が利用されることが好ましい。膨張部材１７０の中心軸は、軸受１３０の中心軸と略一致してもよい。なお、膨張部材１７０の内径及び外径は、外輪１３２の内径及び外径とそれぞれ略一致し得る。また、膨張部材１７０ａ，１７０ｂは、ハウジング１５０の内周面１５２，１５４に内接して設けられ得る。

図１では、モータ８０にかかる負荷が比較的低い低負荷時における膨張部材１７０が実線によって示されており、モータ８０にかかる負荷が比較的高い高負荷時における膨張部材１７０が破線によって示されている。モータ８０の高負荷時には、低負荷時と比較して、モータ８０へ供給される電流が増大することによって、モータ８０における発熱量が増大する。それにより、モータ８０の高負荷時において、軸受構造１１を構成する各部材の温度は、低負荷時と比較して高くなる。ゆえに、モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０の温度は比較的高くなるので、膨張部材１７０が熱膨張することによって、外輪１３２は軸方向に沿って押圧される。具体的には、外輪１３２ａの一側の側面とハウジング１５０の端面１５８の間に設けられた膨張部材１７０ａが熱膨張することによって、外輪１３２ａは、他側へ押圧される。一方、外輪１３２ｂの他側の側面とハウジング１５０の端面１５９の間に設けられた膨張部材１７０ｂが熱膨張することによって、外輪１３２ｂは、一側へ押圧される。

ところで、軸部材１１０及びハウジング１５０は、例えば、軸受構造１１の中央側においてモータ８０に対して固定される。ゆえに、モータ８０の高負荷時において、軸部材１１０及びハウジング１５０は、一側及び他側においてモータ８０から離れる方向へ熱膨張し得る。ここで、軸部材１１０及びハウジング１５０は、上述したように、例えば鋳鉄及びアルミニウム合金によってそれぞれ形成され得る。また、アルミニウム合金の熱膨張係数は、一般的に鋳鉄と比較して大きい。ゆえに、モータ８０の高負荷時において、軸部材１１０及びハウジング１５０の熱膨張係数の差に起因して、ハウジング１５０の底部１５１の端面１５８と、外輪１３２ａの一側の側面との距離は、低負荷時と比較して長くなり得る。また、モータ８０の高負荷時において、同様に、ハウジング１５０の延在部１５５の端面１５９と、外輪１３２ｂの他側の側面との距離は、低負荷時と比較して長くなり得る。

よって、ハウジング１５０の各端面と外輪１３２の側面との間に設けられる膨張部材１７０の熱膨張係数が仮に過剰に小さい場合には、モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０によって外輪１３２は押圧されない、又は、外輪１３２を押圧する力が不足し得る。ここで、第１の実施形態に係る軸受構造１１の膨張部材１７０は、具体的には、上述したように樹脂によって形成されるので、比較的大きい熱膨張係数を有する。ゆえに、モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０によって外輪１３２を軸方向に沿って、より確実に押圧することが可能となる。なお、膨張部材１７０を形成する樹脂の種類及び寸法は、モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０によって外輪１３２を軸方向に沿って押圧可能となるように適宜設定される。具体的には、膨張部材１７０を形成する樹脂の種類及び寸法は、軸部材１１０及びハウジング１５０を形成する材料や軸部材１１０及びハウジング１５０の寸法等に基づいて、適宜設定され得る。

第１の実施形態に係る軸受構造１１では、外輪１３２は、上述したように、ハウジング１５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる。よって、モータ８０の高負荷時において、外輪１３２は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。具体的には、外輪１３２ａは、膨張部材１７０ａにより他側へ押圧されることによって、他側へ移動する。一方、外輪１３２ｂは、膨張部材１７０ｂにより一側へ押圧されることによって、一側へ移動する。それにより、軸受１３０において、内輪１３１及び外輪１３２の双方に接触する転動体１３３の数を増大させることができる。また、転動体１３３と内輪１３１及び外輪１３２の各々との間に介在する油膜の膜厚を薄くすることができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。

ところで、モータ８０は、具体的には、上述したようにインバータ制御によって駆動される。また、軸部材１１０は、モータ８０と連結される。ゆえに、軸部材１１０には、モータ８０の駆動に伴い、高周波誘導によって電圧が発生し得る。それにより、軸部材１１０を回転支持する軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に電位差が生じる。

ここで、第１の実施形態によれば、上述したように、当該電位差が増大しやすくなるモータ８０の高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。それにより、軸受１３０内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達するより以前において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流すことができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に過大な電流が流れることを適切に防止することができる。よって、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、モータ８０の低負荷時には、高負荷時と比較して、モータ８０における発熱量は低下する。それにより、膨張部材１７０の温度が比較的低くなる。ゆえに、第１の実施形態によれば、モータ８０の低負荷時には、膨張部材１７０によって外輪１３２は押圧されない、又は、外輪１３２を押圧する力は比較的小さくなる。よって、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が比較的小さくなるモータ８０の低負荷時において、外輪１３２が膨張部材１７０に押圧されることにより軸受１３０の内部における各部材間の摩擦が増大することを抑制することができる。

なお、上記では、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂの双方において、外輪１３２がハウジング１５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる例について説明したが、外輪１３２がハウジング１５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受１３０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂのいずれか一方であってもよい。そのような場合であっても、一方の軸受１３０について、高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができるので、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。また、そのような場合には、外輪１３２の軸方向についてのハウジング１５０との相対的な移動が規制される軸受１３０については、ハウジング延在部及び膨張部材１７０が設けられなくてもよい。なお、電食の発生を防止する効果を向上させる観点では、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂの双方において、外輪１３２がハウジング１５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられ、軸受１３０ａ，１３０ｂの双方についてハウジング延在部及び膨張部材１７０が設けられることがより好ましい。

＜２．第２の実施形態＞
続いて、図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る軸受構造１２について説明する。図２は、第２の実施形態に係る軸受構造１２の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図２は、軸受構造１２における軸部材２１０の中心軸を含む断面についての断面図である。第２の実施形態では、図１を参照して説明した第１の実施形態と比較して、軸受１３０の周囲の構成が異なる。具体的には、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と異なり、ハウジング２５０において外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部が外輪１３２に対して他方の軸受１３０側に位置する。また、第２の実施形態では、当該ハウジング延在部の外輪１３２側の端面と外輪１３２の側面との間に膨張部材１７０が設けられる。

軸受構造１２は、図２に示したように、軸部材２１０と、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂと、ハウジング２５０と、を備える。

軸部材２１０は、上述した第１の実施形態と同様に、モータ８０の回転子８２０の内周部に挿通された状態で固定され、回転子８２０と一体として回転可能である。また、軸部材２１０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂによって回転支持される。また、軸部材２１０における一側の部分はハウジング２５０内に収容され、他側の部分はハウジング２５０内から外側へ向けて延在する。

軸受１３０ａ，１３０ｂの内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材２１０の外周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１２において、軸受１３０ａの内輪１３１ａは、軸部材２１０の一側の外周面２１１に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの内輪１３１ｂは、軸部材２１０の他側の外周面２１３に嵌合される。また、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様に、内輪１３１の軸方向についての軸部材２１０との相対的な移動は規制される。具体的には、内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材２１０の外周面２１１，２１３に、しまりばめの状態で嵌合される。なお、軸部材２１０の中央側の外周面２１２には、モータ８０の回転子８２０が嵌合される。

軸部材２１０には、内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられる。具体的には、軸部材２１０の一側の端部には、外周面２１１から径方向外側へ延在する延在部２１４が設けられる。一方、軸部材２１０の他側において、外周面２１３から径方向外側へ延在する延在部２１５が設けられる。軸部材２１０において、延在部２１４及び延在部２１５が、上記の軸部材延在部に相当する。

延在部２１４は、内輪１３１ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側と逆側に位置し、延在部２１４の内輪１３１ａ側の端面２１６は、内輪１３１ａの軸受１３０ｂ側と逆側の側面と当接する。換言すると、延在部２１４は内輪１３１ａに対して一側に位置し、端面２１６は内輪１３１ａの一側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ａの軸部材２１０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。一方、延在部２１５は、内輪１３１ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側と逆側に位置し、延在部２１５の内輪１３１ｂ側の端面２１７は、内輪１３１ｂの軸受１３０ａ側と逆側の側面と当接する。換言すると、延在部２１５は内輪１３１ｂに対して他側に位置し、端面２１７は内輪１３１ｂの他側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ｂの軸部材２１０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。

ハウジング２５０は、上述した第１の実施形態と同様に、軸部材２１０の一部、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂ、及びモータ８０を収容する。また、ハウジング２５０の他側の端部には、軸部材２１０の他側の部分が挿通する開口部が設けられる。また、ハウジング２５０の中央側には、モータ８０の形状に対応した形状を有する凹部２５３が設けられる。ゆえに、ハウジング２５０の内径は、軸方向についての中央側において、他の部分と比較して大きくなっている。また、ハウジング２５０の一側の端部には、軸方向に直交する方向に延在する底部２５１が設けられる。ハウジング２５０の内部空間の一側は、底部２５１によって外部から離隔される。ハウジング２５０には、軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂが取り付けられる。それにより、ハウジング２５０は、軸部材２１０に対して、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂを介して、相対的に回転自在に設けられる。

軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング２５０の内周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１２において、軸受１３０ａの外輪１３２ａは、ハウジング２５０の一側の内周面２５２に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの外輪１３２ｂは、ハウジング２５０の他側の内周面２５４に嵌合される。第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様に、外輪１３２は、ハウジング２５０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング２５０の内周面２５２，２５４に、すきまばめの状態で嵌合される。

ハウジング２５０には、外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部が設けられる。具体的には、ハウジング２５０の一側において、内周面２５２から径方向内側へ延在する延在部２５５が設けられる。一方、ハウジング２５０の他側において、外輪１３２ｂが嵌合される内周面２５４から径方向内側へ延在する延在部２５６が設けられる。ハウジング２５０において、延在部２５５及び延在部２５６が、上記のハウジング延在部に相当する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、当該ハウジング延在部は外輪１３２に対して他方の軸受１３０側に位置する。また、当該ハウジング延在部の外輪１３２側の端面と外輪１３２の側面との間に、膨張部材１７０が設けられる。

具体的には、延在部２５５は、外輪１３２ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側に位置する。ゆえに、延在部２５５の外輪１３２ａ側の端面２５８は、外輪１３２ａの軸受１３０ｂ側の側面と対向する。換言すると、延在部２５５は外輪１３２ａに対して他側に位置し、端面２５８は外輪１３２ａの他側の側面と対向する。一方、延在部２５６は、外輪１３２ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側に位置する。ゆえに、延在部２５６の外輪１３２ｂ側の端面２５９は、外輪１３２ｂの軸受１３０ａ側の側面と対向する。換言すると、延在部２５６は外輪１３２ｂに対して一側に位置し、端面２５９は外輪１３２ｂの一側の側面と対向する。このように、ハウジング２５０には、外輪１３２の側面と対向する対向面に相当する端面２５８及び端面２５９が設けられる。

外輪１３２の側面と、ハウジング２５０の端面２５８，２５９の各々との間には、膨張部材１７０ａ，１７０ｂが設けられる。具体的には、外輪１３２ａの他側の側面と端面２５８との間には、１７０ａが設けられる。一方、外輪１３２ｂの一側の側面と端面２５９との間には、１７０ｂが設けられる。ゆえに、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様に、膨張部材１７０は、熱膨張することによって外輪１３２を軸方向に沿って押圧可能である。

図２では、モータ８０の低負荷時における膨張部材１７０が実線によって示されており、モータ８０の高負荷時における膨張部材１７０が破線によって示されている。モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０の温度は比較的高くなるので、膨張部材１７０が熱膨張することによって、外輪１３２は軸方向に沿って押圧される。具体的には、外輪１３２ａの他側の側面とハウジング２５０の端面２５８の間に設けられた膨張部材１７０ａが熱膨張することによって、外輪１３２ａは、一側へ押圧される。一方、外輪１３２ｂの一側の側面とハウジング２５０の端面２５９の間に設けられた膨張部材１７０ｂが熱膨張することによって、外輪１３２ｂは、他側へ押圧される。

第２の実施形態に係る軸受構造１２では、外輪１３２は、上述したように、ハウジング２５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる。よって、モータ８０の高負荷時において、外輪１３２は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。具体的には、外輪１３２ａは、膨張部材１７０ａにより一側へ押圧されることによって、一側へ移動する。一方、外輪１３２ｂは、膨張部材１７０ｂにより他側へ押圧されることによって、他側へ移動する。

よって、第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が増大しやすくなるモータ８０の高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。それにより、軸受１３０内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達するより以前において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流すことができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に過大な電流が流れることを適切に防止することができる。よって、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、モータ８０の低負荷時には、膨張部材１７０によって外輪１３２は押圧されない、又は、外輪１３２を押圧する力は比較的小さくなる。よって、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が比較的小さくなるモータ８０の低負荷時において、外輪１３２が膨張部材１７０に押圧されることにより軸受１３０の内部における各部材間の摩擦が増大することを抑制することができる。

なお、上記では、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂの双方において、外輪１３２がハウジング２５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる例について説明したが、上述した第１の実施形態と同様に、外輪１３２がハウジング２５０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受１３０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂのいずれか一方であってもよい。そのような場合であっても、一方の軸受１３０について、高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができるので、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

＜３．第３の実施形態＞
続いて、図３を参照して、本発明の第３の実施形態に係る軸受構造１３について説明する。図３は、第３の実施形態に係る軸受構造１３の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図３は、軸受構造１３における軸部材３１０の中心軸を含む断面についての断面図である。第３の実施形態では、図１を参照して説明した第１の実施形態と比較して、軸受１３０の周囲の構成が異なる。具体的には、第３の実施形態では、上述した第１の実施形態と異なり、内輪１３１が軸部材３１０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。また、第３の実施形態では、軸部材３１０において内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部の内輪１３１側の端面と内輪１３１の側面との間に膨張部材１７０が設けられる。

軸受構造１３は、図３に示したように、軸部材３１０と、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂと、ハウジング３５０と、を備える。

軸部材３１０は、上述した第１の実施形態と同様に、モータ８０の回転子８２０の内周部に挿通された状態で固定され、回転子８２０と一体として回転可能である。また、軸部材３１０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂによって回転支持される。また、軸部材３１０における一側の部分はハウジング３５０内に収容され、他側の部分はハウジング３５０内から外側へ向けて延在する。

ハウジング３５０は、上述した第１の実施形態と同様に、軸部材３１０の一部、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂ、及びモータ８０を収容する。また、ハウジング３５０の他側の端部には、軸部材３１０の他側の部分が挿通する開口部が設けられる。また、ハウジング３５０の中央側には、モータ８０の形状に対応した形状を有する凹部３５３が設けられる。ゆえに、ハウジング３５０の内径は、軸方向についての中央側において、他の部分と比較して大きくなっている。また、ハウジング３５０の一側の端部には、軸方向に直交する方向に延在する底部３５１が設けられる。ハウジング３５０の内部空間の一側は、底部３５１によって外部から離隔される。ハウジング３５０には、軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂが取り付けられる。それにより、ハウジング３５０は、軸部材３１０に対して、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂを介して、相対的に回転自在に設けられる。

軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング３５０の内周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１３において、軸受１３０ａの外輪１３２ａは、ハウジング３５０の一側の内周面３５２に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの外輪１３２ｂは、ハウジング３５０の他側の内周面３５４に嵌合される。第３の実施形態では、上述した第１の実施形態と異なり、外輪１３２の軸方向についてのハウジング３５０との相対的な移動は規制される。具体的には、外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング３５０の内周面３５２，３５４に、しまりばめの状態で嵌合される。

ハウジング３５０には、外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部が設けられる。具体的には、ハウジング３５０の一側において、内周面３５２から径方向内側へ延在する延在部３５５が設けられる。一方、ハウジング３５０の他側において、外輪１３２ｂが嵌合される内周面３５４から径方向内側へ延在する延在部３５６が設けられる。ハウジング３５０において、延在部３５５及び延在部３５６が、上記のハウジング延在部に相当する。

延在部３５５は、外輪１３２ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側に位置し、延在部３５５の外輪１３２ａ側の端面３５８は、外輪１３２ａの軸受１３０ｂ側の側面と当接する。換言すると、延在部３５５は外輪１３２ａに対して他側に位置し、端面３５８は外輪１３２ａの他側の側面と当接する。一方、延在部３５６は、外輪１３２ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側に位置し、延在部３５６の外輪１３２ｂ側の端面３５９は、外輪１３２ｂの軸受１３０ａ側の側面と当接する。換言すると、延在部３５６は外輪１３２ｂに対して一側に位置し、端面３５９は外輪１３２ｂの一側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ｂのハウジング３５０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。

軸受１３０ａ，１３０ｂの内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材３１０の外周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１３において、軸受１３０ａの内輪１３１ａは、軸部材３１０の一側の外周面３１１に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの内輪１３１ｂは、軸部材３１０の他側の外周面３１３に嵌合される。また、第３の実施形態では、上述した第１の実施形態と異なり、内輪１３１が軸部材３１０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材３１０の外周面３１１，３１３に、すきまばめの状態で嵌合される。なお、軸部材３１０の中央側の外周面３１２には、モータ８０の回転子８２０が嵌合される。

軸部材３１０には、内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられる。具体的には、軸部材３１０の一側の端部には、外周面３１１から径方向外側へ延在する延在部３１４が設けられる。一方、軸部材３１０の他側において、外周面３１３から径方向外側へ延在する延在部３１５が設けられる。軸部材３１０において、延在部３１４及び延在部３１５が、上記の軸部材延在部に相当する。第３の実施形態では、当該軸部材延在部は内輪１３１に対して他方の軸受１３０側と逆側に位置する。また、当該軸部材延在部の内輪１３１側の端面と内輪１３１の側面との間に、膨張部材１７０が設けられる。

具体的には、延在部３１４は、内輪１３１ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側と逆側に位置する。ゆえに、延在部３１４の内輪１３１ａ側の端面３１６は、内輪１３１ａの軸受１３０ｂ側と逆側の側面と対向する。換言すると、延在部３１４は内輪１３１ａに対して一側に位置し、端面３１６は内輪１３１ａの一側の側面と対向する。一方、延在部３１５は、内輪１３１ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側と逆側に位置する。ゆえに、延在部３１５の内輪１３１ｂ側の端面３１７は、内輪１３１ｂの軸受１３０ａ側と逆側の側面と対向する。換言すると、延在部３１５は内輪１３１ｂに対して他側に位置し、端面３１７は内輪１３１ｂの他側の側面と対向する。このように、軸部材３１０には、内輪１３１の側面と対向する対向面に相当する端面３１６及び端面３１７が設けられる。

第３の実施形態では、内輪１３１の側面と、軸部材３１０の端面３１６，３１７の各々との間に、膨張部材１７０ａ，１７０ｂが設けられる。具体的には、内輪１３１ａの一側の側面と端面３１６との間には、１７０ａが設けられる。一方、内輪１３１ｂの他側の側面と端面３１７との間には、１７０ｂが設けられる。ここで、膨張部材１７０は、上述したように、熱膨張時において軸方向に沿って伸長可能である。ゆえに、第３の実施形態では、膨張部材１７０は、熱膨張することによって内輪１３１を軸方向に沿って押圧可能である。なお、第３の実施形態では、膨張部材１７０の内径及び外径は、内輪１３１の内径及び外径とそれぞれ略一致し得る。また、膨張部材１７０ａ，１７０ｂは、軸部材３１０の外周面３１１，３１３に外接して設けられ得る。

図３では、モータ８０の低負荷時における膨張部材１７０が実線によって示されており、モータ８０の高負荷時における膨張部材１７０が破線によって示されている。モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０の温度は比較的高くなるので、膨張部材１７０が熱膨張することによって、内輪１３１は軸方向に沿って押圧される。具体的には、内輪１３１ａの一側の側面と軸部材３１０の端面３１６の間に設けられた膨張部材１７０ａが熱膨張することによって、内輪１３１ａは、他側へ押圧される。一方、内輪１３１ｂの他側の側面と軸部材３１０の端面３１７の間に設けられた膨張部材１７０ｂが熱膨張することによって、内輪１３１ｂは、一側へ押圧される。

第３の実施形態に係る軸受構造１３では、内輪１３１は、上述したように、軸部材３１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる。よって、モータ８０の高負荷時において、内輪１３１は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。具体的には、内輪１３１ａは、膨張部材１７０ａにより他側へ押圧されることによって、他側へ移動する。一方、内輪１３１ｂは、膨張部材１７０ｂにより一側へ押圧されることによって、一側へ移動する。それにより、軸受１３０において、内輪１３１及び外輪１３２の双方に接触する転動体１３３の数を増大させることができる。また、転動体１３３と内輪１３１及び外輪１３２の各々との間に介在する油膜の膜厚を薄くすることができる。

よって、第３の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が増大しやすくなるモータ８０の高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。それにより、軸受１３０内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達するより以前において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流すことができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に過大な電流が流れることを適切に防止することができる。よって、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、第３の実施形態によれば、モータ８０の低負荷時には、膨張部材１７０によって内輪１３１は押圧されない、又は、内輪１３１を押圧する力は比較的小さくなる。よって、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が比較的小さくなるモータ８０の低負荷時において、内輪１３１が膨張部材１７０に押圧されることにより軸受１３０の内部における各部材間の摩擦が増大することを抑制することができる。

なお、上記では、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂの双方において、内輪１３１が軸部材３１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる例について説明したが、上述した第１の実施形態と同様に、内輪１３１が軸部材３１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受１３０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂのいずれか一方であってもよい。そのような場合であっても、一方の軸受１３０について、高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができるので、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

＜４．第４の実施形態＞
続いて、図４を参照して、本発明の第４の実施形態に係る軸受構造１４について説明する。図４は、第４の実施形態に係る軸受構造１４の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図４は、軸受構造１４における軸部材４１０の中心軸を含む断面についての断面図である。第４の実施形態では、図３を参照して説明した第３の実施形態と比較して、軸受１３０の周囲の構成が異なる。具体的には、第４の実施形態では、上述した第３の実施形態と異なり、軸部材４１０において内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が内輪１３１に対して他方の軸受１３０側に位置する。また、第４の実施形態では、当該軸部材延在部の内輪１３１側の端面と内輪１３１の側面との間に膨張部材１７０が設けられる。

軸受構造１４は、図４に示したように、軸部材４１０と、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂと、ハウジング４５０と、を備える。

軸部材４１０は、上述した第３の実施形態と同様に、モータ８０の回転子８２０の内周部に挿通された状態で固定され、回転子８２０と一体として回転可能である。また、軸部材４１０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂによって回転支持される。また、軸部材４１０における一側の部分はハウジング４５０内に収容され、他側の部分はハウジング４５０内から外側へ向けて延在する。

ハウジング４５０は、上述した第３の実施形態と同様に、軸部材４１０の一部、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂ、及びモータ８０を収容する。また、ハウジング４５０の他側の端部には、軸部材４１０の他側の部分が挿通する開口部が設けられる。また、ハウジング４５０の中央側には、モータ８０の形状に対応した形状を有する凹部４５３が設けられる。ゆえに、ハウジング４５０の内径は、軸方向についての中央側において、他の部分と比較して大きくなっている。また、ハウジング４５０の一側の端部には、軸方向に直交する方向に延在する底部４５１が設けられる。ハウジング４５０の内部空間の一側は、底部４５１によって外部から離隔される。ハウジング４５０には、軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂが取り付けられる。それにより、ハウジング４５０は、軸部材４１０に対して、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂを介して、相対的に回転自在に設けられる。

軸受１３０ａ，１３０ｂの外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング４５０の内周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１４において、軸受１３０ａの外輪１３２ａは、ハウジング４５０の一側の内周面４５２に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの外輪１３２ｂは、ハウジング４５０の他側の内周面４５４に嵌合される。第４の実施形態では、上述した第３の実施形態と同様に、外輪１３２の軸方向についてのハウジング４５０との相対的な移動は規制される。具体的には、外輪１３２ａ，１３２ｂは、ハウジング４５０の内周面４５２，４５４に、しまりばめの状態で嵌合される。

ハウジング４５０には、外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部が設けられる。具体的には、ハウジング４５０の一側において、内周面４５２から径方向内側へ延在する延在部４５５が設けられる。より具体的には、延在部４５５は、内周面が底部４５１の他側の端面と直交して接続するように設けられる。一方、ハウジング４５０の他側の端部において、外輪１３２ｂが嵌合される内周面４５４から径方向内側へ延在する延在部４５６が設けられる。ハウジング４５０において、延在部４５５及び延在部４５６が、上記のハウジング延在部に相当する。

延在部４５５は、外輪１３２ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側と逆側に位置し、延在部４５５の外輪１３２ａ側の端面４５８は、外輪１３２ａの軸受１３０ｂ側と逆側の側面と当接する。換言すると、延在部４５５は外輪１３２ａに対して一側に位置し、端面４５８は外輪１３２ａの一側の側面と当接する。一方、延在部４５６は、外輪１３２ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側と逆側に位置し、延在部４５６の外輪１３２ｂ側の端面４５９は、外輪１３２ｂの軸受１３０ａ側と逆側の側面と当接する。換言すると、延在部４５６は外輪１３２ｂに対して他側に位置し、端面４５９は外輪１３２ｂの他側の側面と当接する。それにより、軸受１３０ｂのハウジング４５０に対する軸方向についての位置決めをすることができる。

軸受１３０ａ，１３０ｂの内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材４１０の外周面に嵌合される。具体的には、軸受構造１４において、軸受１３０ａの内輪１３１ａは、軸部材４１０の一側の端部の外周面４１１に嵌合される。一方、軸受１３０ｂの内輪１３１ｂは、軸部材４１０の他側の外周面４１３に嵌合される。第４の実施形態では、上述した第３の実施形態と同様に、内輪１３１が軸部材４１０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、内輪１３１ａ，１３１ｂは、軸部材４１０の外周面４１１，４１３に、すきまばめの状態で嵌合される。なお、軸部材４１０の中央側の外周面４１２には、モータ８０の回転子８２０が嵌合される。

軸部材４１０には、内輪１３１が嵌合される外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられる。具体的には、軸部材４１０の一側において、外周面４１１から径方向外側へ延在する延在部４１４が設けられる。一方、軸部材４１０の他側において、外周面４１３から径方向外側へ延在する延在部４１５が設けられる。軸部材４１０において、延在部４１４及び延在部４１５が、上記の軸部材延在部に相当する。第４の実施形態では、当該軸部材延在部は内輪１３１に対して他方の軸受１３０側に位置する。また、当該軸部材延在部の内輪１３１側の端面と内輪１３１の側面との間に、膨張部材１７０が設けられる。

具体的には、延在部４１４は、内輪１３１ａに対して他方の軸受としての軸受１３０ｂ側に位置する。ゆえに、延在部４１４の内輪１３１ａ側の端面４１６は、内輪１３１ａの軸受１３０ｂ側の側面と対向する。換言すると、延在部４１４は内輪１３１ａに対して他側に位置し、端面４１６は内輪１３１ａの他側の側面と対向する。一方、延在部４１５は、内輪１３１ｂに対して他方の軸受としての軸受１３０ａ側に位置する。ゆえに、延在部４１５の内輪１３１ｂ側の端面４１７は、内輪１３１ｂの軸受１３０ａ側の側面と対向する。換言すると、延在部４１５は内輪１３１ｂに対して一側に位置し、端面４１７は内輪１３１ｂの一側の側面と対向する。このように、軸部材４１０には、内輪１３１の側面と対向する対向面に相当する端面４１６及び端面４１７が設けられる。

第４の実施形態では、内輪１３１の側面と、軸部材４１０の端面４１６，４１７の各々との間に、膨張部材１７０ａ，１７０ｂが設けられる。具体的には、内輪１３１ａの他側の側面と端面４１６との間には、１７０ａが設けられる。一方、内輪１３１ｂの一側の側面と端面４１７との間には、１７０ｂが設けられる。ゆえに、第４の実施形態では、上述した第３の実施形態と同様に、膨張部材１７０は、熱膨張することによって内輪１３１を軸方向に沿って押圧可能である。なお、第４の実施形態では、上述した第３の実施形態と同様に、膨張部材１７０の内径及び外径は、内輪１３１の内径及び外径とそれぞれ略一致し得る。また、膨張部材１７０ａ，１７０ｂは、軸部材４１０の外周面４１１，４１３に外接して設けられ得る。

図４では、モータ８０の低負荷時における膨張部材１７０が実線によって示されており、モータ８０の高負荷時における膨張部材１７０が破線によって示されている。モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０の温度は比較的高くなるので、膨張部材１７０が熱膨張することによって、内輪１３１は軸方向に沿って押圧される。具体的には、内輪１３１ａの他側の側面と軸部材４１０の端面４１６の間に設けられた膨張部材１７０ａが熱膨張することによって、内輪１３１ａは、一側へ押圧される。一方、内輪１３１ｂの一側の側面と軸部材４１０の端面４１７の間に設けられた膨張部材１７０ｂが熱膨張することによって、内輪１３１ｂは、他側へ押圧される。

第４の実施形態に係る軸受構造１４では、内輪１３１は、上述したように、軸部材４１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる。よって、モータ８０の高負荷時において、内輪１３１は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。具体的には、内輪１３１ａは、膨張部材１７０ａにより一側へ押圧されることによって、一側へ移動する。一方、内輪１３１ｂは、膨張部材１７０ｂにより他側へ押圧されることによって、他側へ移動する。

よって、第４の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が増大しやすくなるモータ８０の高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。それにより、軸受１３０内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達するより以前において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流すことができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に過大な電流が流れることを適切に防止することができる。よって、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、第４の実施形態によれば、上述した第３の実施形態と同様に、モータ８０の低負荷時には、膨張部材１７０によって内輪１３１は押圧されない、又は、内輪１３１を押圧する力は比較的小さくなる。よって、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が比較的小さくなるモータ８０の低負荷時において、内輪１３１が膨張部材１７０に押圧されることにより軸受１３０の内部における各部材間の摩擦が増大することを抑制することができる。

なお、上記では、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂの双方において、内輪１３１が軸部材４１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる例について説明したが、上述した第１の実施形態と同様に、内輪１３１が軸部材４１０に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受１３０は、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂのいずれか一方であってもよい。そのような場合であっても、一方の軸受１３０について、高負荷時において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができるので、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

＜５．変形例＞
続いて、図５〜図８を参照して、各種変形例について説明する。

（５−１．第１の変形例）
まず、図５〜図７を参照して、第１の変形例に係る軸受構造６０について説明する。図５は、第１の変形例に係る軸受構造６０の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図５は、軸受構造６０における軸部材１１０の中心軸を含む断面についての断面図である。なお、図５では、軸受構造６０の他側の部分の図示は省略されている。図６は、第１の変形例に係る膨張部材６７０の構成の一例を示す断面図である。図７は、第１の変形例に係る膨張部材６７０の構成の一例を示す斜視図である。第１の変形例では、図１を参照して説明した第１の実施形態と比較して、膨張部材６７０の構成が異なる。ゆえに、以下では、主に膨張部材６７０について説明する。

第１の変形例では、上述した第１の実施形態と同様に、内輪１３１の軸方向についての軸部材１１０との相対的な移動は規制される。具体的には、内輪１３１ａは、軸部材１１０の外周面１１１に、しまりばめの状態で嵌合される。また、外輪１３２は、ハウジング１５０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、外輪１３２ａは、ハウジング１５０の内周面１５２に、すきまばめの状態で嵌合される。また、底部１５１の外輪１３２ａ側の端面１５８は、外輪１３２ａの一側の側面と対向する。また、膨張部材６７０は、外輪１３２ａの一側の側面と、ハウジング１５０の端面１５８との間に設けられる。

図５では、モータ８０の低負荷時における膨張部材６７０が実線によって示されており、モータ８０の高負荷時における膨張部材６７０が破線によって示されている。第１の変形例に係る膨張部材６７０は、図５に示したように、熱膨張時において軸方向へ曲げ変形可能である。膨張部材６７０は、例えば、モータ８０の低負荷時において、一側から他側へ向かうにつれて縮径するテーパ管形状を有している。膨張部材６７０の一側の端部に相当する大径部６７５がハウジング１５０の端面１５８と当接し、膨張部材６７０の他側の端部に相当する小径部６７６が軸受１３０ａの一側の側面と当接する。

膨張部材６７０は、具体的には、熱膨張係数の異なる２種類の金属部材を貼り合わせて形成されるバイメタルである。例えば、膨張部材６７０は、図６及び図７に示したように、外周側に位置する第１金属部材６７１と、内周側に位置する第２金属部材６７２と、を積層して形成される。第１金属部材６７１及び第２金属部材６７２は互いに異なる熱膨張係数を有しており、第１金属部材６７１の内周部と第２金属部材６７２の外周部とが互いに貼り合されている。具体的には、第２金属部材６７２は、第１金属部材６７１と比較して、大きな熱膨張係数を有する。ゆえに、モータ８０の高負荷時には、図６及び図７に示したように、膨張部材６７０の温度の上昇に起因して、小径部６７６が大径部６７５から遠ざかる方向に曲げ変形し得る。

よって、膨張部材６７０は、図５に示したように、熱膨張時に相当するモータ８０の高負荷時において、軸方向へ曲げ変形可能である。従って、膨張部材６７０は、熱膨張することによって外輪１３２ａを軸方向に沿って押圧可能である。ゆえに、第１の変形例では、モータ８０の高負荷時において、外輪１３２は、膨張部材６７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。それにより、第１の変形例によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。

なお、上記では、第１の実施形態に係る軸受構造１１における膨張部材１７０を熱膨張時において軸方向へ曲げ変形可能な膨張部材６７０へ置き換えた例について説明したが、第２〜第４の実施形態に係る軸受構造１２〜１４における膨張部材１７０を膨張部材６７０へ置き換えてもよい。そのような場合であっても、第１の実施形態に係る軸受構造１１における膨張部材１７０を膨張部材６７０へ置き換えた場合と同様の効果を奏することが可能である。

（５−２．第２の変形例）
続いて、図８を参照して、第２の変形例に係る軸受構造７０について説明する。図８は、第２の変形例に係る軸受構造７０の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図８は、軸受構造７０における軸部材７１０の中心軸を含む断面についての断面図である。また、図８では、モータ８０の低負荷時における膨張部材１７０が実線によって示されており、モータ８０の高負荷時における膨張部材１７０が破線によって示されている。第２の変形例では、図１を参照して説明した第１の実施形態と異なり、軸部材７１０が間接的にモータ８０に連結される。

軸受構造７０は、図８に示したように、軸部材７１０と、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂと、ハウジング７５０と、を備える。

軸部材７１０は、ハウジング７５０内において、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂによって回転支持される。また、軸部材７１０における一側の部分及び他側の部分は、ハウジング７５０内から外側へ向けて延在する。ゆえに、ハウジング７５０の一側及び他側の端部には、軸部材７１０の一側の部分及び他側の部分が挿通する開口部がそれぞれ設けられる。図８では、ハウジング７５０より外側における軸部材７１０の一側の部分の詳細について、図示を省略しているが、例えば、軸部材７１０の一側の部分は、軸受構造７０が適用される駆動系の一部を構成する他の軸部材と、ギヤやクラッチ等の機械要素を介して接続される。

また、ハウジング１５０より外側における軸部材７１０の他側の部分は、モータ８０の出力軸９１０と、例えばクラッチＣ１０を介して接続されている。このように、第２の変形例に係る軸部材７１０は、間接的にモータ８０に連結される。モータ８０は、ケース９２０に収容されており、出力軸９１０は回転子８２０と直接的に連結している。モータ８０から出力される回転動力は、出力軸９１０及びクラッチＣ１０を介して軸部材７１０へ伝達される。

第２の変形例では、上述した第１の実施形態と同様に、内輪１３１の軸方向についての軸部材７１０との相対的な移動は規制される。具体的には、内輪１３１ａ及び内輪１３１ｂは、軸部材７１０の一側の外周面７１１及び他側の外周面７１３に、しまりばめの状態でそれぞれ嵌合される。また、軸部材７１０の一側及び他側において、外周面７１１及び外周面７１３から径方向外側へそれぞれ延在する延在部７１４及び延在部７１５が設けられる。内輪１３１ａ及び内輪１３１ｂは、延在部７１４の一側の端面７１６及び延在部７１５の他側の端面７１７と当接して位置決めされる。

また、外輪１３２は、ハウジング７５０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。具体的には、外輪１３２ａ及び外輪１３２ｂは、ハウジング７５０の一側の内周面７５２及び他側の内周面７５４に、すきまばめの状態でそれぞれ嵌合される。また、ハウジング７５０の一側及び他側の端部には、内周面７５２及び内周面７５４から径方向内側へそれぞれ延在する延在部７５５及び延在部７５６が設けられる。延在部７５５及び延在部７５６は、外輪１３２ａの一側の側面及び外輪１３２ｂの他側の側面と対向する。また、延在部７５５と外輪１３２ａの一側の側面との間及び延在部７５６と外輪１３２ｂの他側の側面との間には、膨張部材１７０ａ及び膨張部材１７０ｂがそれぞれ設けられる。なお、延在部７５５及び延在部７５６は、ハウジング７５０において外輪１３２が嵌合される内周面から径方向内側へ延在するハウジング延在部に相当する。

第２の変形例では、軸部材７１０は、上述したように、モータ８０と間接的に連結される。このような場合においても、モータ８０の駆動に伴って、軸部材７１０を回転支持する軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に電位差が生じ得る。また、軸部材７１０は出力軸９１０及びクラッチＣ１０を介してモータ８０と連結されるので、モータ８０の高負荷時において、軸受構造７０を構成する各部材の温度は、低負荷時と比較して高くなり得る。ゆえに、モータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０の温度は比較的高くなるので、図８に示したように膨張部材１７０が熱膨張することによって、外輪１３２は軸方向に沿って押圧される。よって、モータ８０の高負荷時において、外輪１３２は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。それにより、第２の変形例によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。

なお、上記では、ハウジング延在部が外輪１３２に対して他方の軸受１３０側と逆側に位置する例について説明したが、ハウジング延在部は外輪１３２に対して他方の軸受１３０側に位置してもよい。その場合にも、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。また、上記では、外輪１３２が軸部材７１０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる例について説明したが、内輪１３１が軸部材７１０に対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられてもよい。その場合には、軸部材延在部の内輪１３１側の端面と内輪１３１の側面との間に膨張部材１７０が設けられる。それにより、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。

＜６．むすび＞
以上説明したように、各実施形態によれば、一対の軸受１３０ａ，１３０ｂのうちの少なくとも一方の軸受１３０において、内輪１３１及び外輪１３２のいずれか一方の軌道輪は、当該一方の軌道輪が嵌合される嵌合部材としての軸部材又はハウジングに対して、軸方向に相対的に移動自在に設けられる。また、当該嵌合部材には、当該一方の軌道輪の側面と対向する対向面が設けられる。また、当該一方の軌道輪の側面と、当該嵌合部材の対向面との間には、熱膨張することによって当該一方の軌道輪を軸方向に沿って押圧可能な膨張部材１７１が設けられる。

ゆえに、膨張部材１７０の温度が比較的高くなるモータ８０の高負荷時において、膨張部材１７０が熱膨張することによって当該一方の軌道輪は軸方向に沿って押圧される。各実施形態では、当該一方の軌道輪は、上述したように、当該嵌合部材に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる。よって、モータ８０の高負荷時において、当該一方の軌道輪は、膨張部材１７０により軸方向に押圧されることによって、軸方向に沿って移動する。それにより、軸受１３０において、内輪１３１及び外輪１３２の双方に接触する転動体１３３の数を増大させることができる。また、転動体１３３と内輪１３１及び外輪１３２の各々との間に介在する油膜の膜厚を薄くすることができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流れやすくすることができる。

従って、軸受１３０内部の油膜において絶縁破壊が生じ得る電圧に当該電位差が到達するより以前において、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間で電流を流すことができる。ゆえに、軸受１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に過大な電流が流れることを適切に防止することができる。よって、軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、各実施形態によれば、モータ８０の低負荷時には、膨張部材１７０によって当該一方の軌道輪は押圧されない、又は、当該一方の軌道輪を押圧する力は比較的小さくなる。よって、軸受の１３０の内輪１３１と外輪１３２との間に生じる電位差が比較的小さくなるモータ８０の低負荷時において、外輪１３２が膨張部材１７０に押圧されることにより軸受１３０の内部における各部材間の摩擦が増大することを抑制することができる。

なお、第１の実施形態及び第２の実施形態では、外輪１３２が上記の一方の軌道輪に該当し、ハウジングが上記の嵌合部材に該当する。ゆえに、第１の実施形態及び第２の実施形態では、外輪１３２がハウジングに対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受構造に用いられる軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。一方、第３の実施形態及び第４の実施形態では、内輪１３１が上記の一方の軌道輪に該当し、軸部材が上記の嵌合部材に該当する。ゆえに、第３の実施形態及び第４の実施形態では、内輪１３１が軸部材に対して軸方向に相対的に移動自在に設けられる軸受構造に用いられる軸受１３０における電食の発生をより効果的に防止することができる。

また、上記では、図面を参照して、膨張部材１７０，６７０について説明したが、上記の一方の軌道輪の側面と、上記の嵌合部材の対向面との間に設けられる膨張部材は、係る例に限定されず、熱膨張することによって上記の一方の軌道輪を軸方向に沿って押圧可能であれば他の構成を有してもよい。

また、上記では、各軸受構造が一対の軸受１３０ａ，１３０ｂを含む例について説明したが、各軸受構造は、軸受１３０ａ，１３０ｂと異なる他の軸受を含んでもよく、軸部材は、当該他の軸受によって回転支持されてもよい。

また、上記では、各図面を参照して、各軸受構造の各構成要素について説明したが、各構成要素の形状は各図面に対応する例に限定されず、図面に示した形状は一例に過ぎない。例えば、各構成要素の形状は、軸方向について対称でなくともよく、中心軸について回転対称でなくともよい。また、各構成要素は、複数の部材によって形成されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１１，１２，１３，１４，６０，７０軸受構造
８０モータ
１１０，２１０，３１０，４１０，７１０軸部材
１３０，１３０ａ，１３０ｂ軸受
１３１，１３１ａ，１３１ｂ内輪
１３２，１３２ａ，１３２ｂ外輪
１３３，１３３ａ，１３３ｂ転動体
１５０，２５０，３５０，４５０，７５０ハウジング
１７０，１７０ａ，１７０ｂ，６７０膨張部材
６７１第１金属部材
６７２第２金属部材
６７５大径部
６７６小径部
７１０軸部材
８１０固定子
８２０回転子
９１０出力軸
９２０ケース

Claims

モータと連結される軸部材と、
前記軸部材に、軸方向に間隔をあけて配設される一対の軸受と、
前記軸部材に対して、前記一対の軸受を介して、相対的に回転自在に設けられるハウジングと、
を備え、
前記軸受の内側の軌道輪である内輪は、前記軸部材の外周面に嵌合され、
前記軸受の外側の軌道輪である外輪は、前記ハウジングの内周面に嵌合され、
前記内輪と前記外輪との間には、金属製の転動体が介在する、
軸受構造において、
前記一対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受において、前記内輪は、前記軸部材に対して、前記軸方向に相対的に移動自在に設けられ、
前記軸部材には、前記内輪が嵌合される前記外周面から径方向外側へ延在する軸部材延在部が設けられ、
前記軸部材延在部の前記内輪側の端面が、前記内輪の側面と対向し、
前記内輪の側面と、前記軸部材延在部の前記内輪側の端面との間には、熱膨張することによって前記内輪を前記軸方向に沿って押圧可能な膨張部材が設けられる、
軸受構造。
前記軸部材延在部は、前記内輪に対して他方の軸受側と逆側に位置し、
前記軸部材延在部の前記内輪側の端面は、前記内輪の他方の軸受側と逆側の側面と対向する、
請求項１に記載の軸受構造。
前記軸部材延在部は、前記内輪に対して他方の軸受側に位置し、
前記軸部材延在部の前記内輪側の端面は、前記内輪の他方の軸受側の側面と対向する、
請求項１に記載の軸受構造。
前記膨張部材は、熱膨張時において前記軸方向に沿って伸長可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の軸受構造。
前記膨張部材は、熱膨張時において前記軸方向へ曲げ変形可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の軸受構造。
前記軸部材には、前記モータの回転子が一体として回転可能に接続される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の軸受構造。