JP2016121722A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力の遮断時におけるピストンとクラッチとの接触を防止することが可能な、ボールねじ装置を提供する。【解決手段】ナット16の外周面に取付けた止め輪26と、ナット16の外周面のうち、止め輪26とねじ軸10の軸方向で異なる位置に取付けたナット側フランジ16bと、ナット16の外周側で止め輪26とナット側フランジ16bとの間に配置し、且つ入力軸2と出力軸4との間で動力を伝達または遮断するクラッチ6とねじ軸10の軸方向で対向するピストン18を備え、クラッチ6は、ピストン18と離間すると動力を遮断し、且つピストン18に押圧されて動力を伝達し、ピストン18は、ねじ軸10とナット16との相対移動によりねじ軸10の軸方向へ変位してクラッチ6を押圧またはクラッチ6から離れる。【選択図】図1
Description
本発明は、車両等に適用するボールねじ装置に関する。
車両が備え、クラッチにピストンを押し付けるためのボールねじ機構を備える動力伝達装置として、例えば、特許文献1に開示されているように、皿ばねが有する復元力を用いて、クラッチを切断した動力の遮断時に、ピストンをクラッチから離す構成のものがある。
しかしながら、特許文献1に記載されている技術では、動力の遮断時にピストンをクラッチから離す構成として皿ばねを用いるため、クラッチからピストンを離す距離を、皿ばねの変形量を超える距離に設定することができない。このため、動力の遮断時に、ピストンがクラッチと接触して共に回転すると、軸受やブッシュ等の耐久性が低下するという問題点があった。
本発明の課題は、動力の遮断時におけるピストンとクラッチとの接触を防止することが可能な、ボールねじ装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ナットの外周面に取付けた第一移動規制部材と、ナットの外周面のうち、第一移動規制部材とねじ軸の軸方向で異なる位置に取付けた第二移動規制部材を備える。これに加え、ナットの外周側で第一移動規制部材と第二移動規制部材との間に配置し、且つ相対回転可能に配置された入力軸と出力軸との間で動力を伝達または遮断するクラッチとねじ軸の軸方向で対向するピストンを備える。
ここで、ピストンは、ねじ軸とナットとの相対移動によりねじ軸の軸方向へ変位して、クラッチを押圧またはクラッチから離れる。また、クラッチは、ピストンと離間すると入力軸と出力軸との間の動力を遮断し、ピストンに押圧されて入力軸と出力軸との間で動力を伝達する。
ここで、ピストンは、ねじ軸とナットとの相対移動によりねじ軸の軸方向へ変位して、クラッチを押圧またはクラッチから離れる。また、クラッチは、ピストンと離間すると入力軸と出力軸との間の動力を遮断し、ピストンに押圧されて入力軸と出力軸との間で動力を伝達する。
本発明の一態様によれば、ナットの外周面に取付けた第一移動規制部材と第二移動規制部材により、ピストンをねじ軸の軸方向から挟んで、ナットとピストンとのねじ軸の軸方向への相対移動を規制することが可能となる。
これにより、動力の遮断時に、ナットとピストンとの相対移動を規制した状態で、ピストンを変位させてクラッチから離すことが可能となるため、動力の遮断時におけるピストンとクラッチとの接触を防止することが可能となる。
これにより、動力の遮断時に、ナットとピストンとの相対移動を規制した状態で、ピストンを変位させてクラッチから離すことが可能となるため、動力の遮断時におけるピストンとクラッチとの接触を防止することが可能となる。
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で示す場合がある。
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1を参照して、動力伝達装置1の構成について説明する。
動力伝達装置1は、例えば、車両が備える装置である。
図1中に示すように、動力伝達装置1は、入力軸2と、出力軸4と、クラッチ6と、ボールねじ装置8を備える。
入力軸2は、図外の軸受により、入力軸2の軸方向への変位を規制した状態で回転可能に支持されている。
図1を参照して、動力伝達装置1の構成について説明する。
動力伝達装置1は、例えば、車両が備える装置である。
図1中に示すように、動力伝達装置1は、入力軸2と、出力軸4と、クラッチ6と、ボールねじ装置8を備える。
入力軸2は、図外の軸受により、入力軸2の軸方向への変位を規制した状態で回転可能に支持されている。
また、入力軸2には、エンジンや電動モータ等の駆動源(入力軸駆動源:図示せず)が発生させた駆動力が、トランスミッションやプロペラシャフト等を介して入力される。
また、入力軸2は、入力軸側円板部2aと、入力軸側クラッチ取付け部2bを備える。
入力軸側円板部2aは、入力軸2のうち出力軸4側の端部に設けられており、入力軸2の軸方向から見て円板状に形成されている。
また、入力軸2は、入力軸側円板部2aと、入力軸側クラッチ取付け部2bを備える。
入力軸側円板部2aは、入力軸2のうち出力軸4側の端部に設けられており、入力軸2の軸方向から見て円板状に形成されている。
入力軸側クラッチ取付け部2bは、入力軸側円板部2aのうち駆動源側の面と反対側の面に設けられており、入力軸2の軸方向から見て円筒状に形成されている。また、入力軸側クラッチ取付け部2bの内周面には、複数の入力軸側スプライン2cが形成される。
出力軸4は、入力軸2と同様、図外の軸受により、出力軸4の軸方向への変位を規制した状態で回転可能に支持されている。
出力軸4は、入力軸2と同様、図外の軸受により、出力軸4の軸方向への変位を規制した状態で回転可能に支持されている。
また、出力軸4は、入力軸2と相対回転可能に配置されている。
また、出力軸4は、出力軸側円板部4aと、出力軸側クラッチ取付け部4bを備える。
出力軸側円板部4aは、出力軸4のうち駆動源側の端部に設けられており、出力軸4の軸方向から見て円環状に形成されている。
出力軸側クラッチ取付け部4bは、出力軸側円板部4aのうち駆動源側の面と反対側の面に設けられており、出力軸4の軸方向から見て円筒状に形成されている。また、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面には、複数の出力軸側スプライン4cが形成される。
また、出力軸4は、出力軸側円板部4aと、出力軸側クラッチ取付け部4bを備える。
出力軸側円板部4aは、出力軸4のうち駆動源側の端部に設けられており、出力軸4の軸方向から見て円環状に形成されている。
出力軸側クラッチ取付け部4bは、出力軸側円板部4aのうち駆動源側の面と反対側の面に設けられており、出力軸4の軸方向から見て円筒状に形成されている。また、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面には、複数の出力軸側スプライン4cが形成される。
また、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面は、入力軸側クラッチ取付け部2bの内周面と対向している。
クラッチ6は、多板クラッチであり、複数の外側クラッチ板6aと、複数の内側クラッチ板6bを備える。
各外側クラッチ板6aは、外径側に、入力軸側スプライン2cと嵌合するスプライン(図示せず)が形成されている。
クラッチ6は、多板クラッチであり、複数の外側クラッチ板6aと、複数の内側クラッチ板6bを備える。
各外側クラッチ板6aは、外径側に、入力軸側スプライン2cと嵌合するスプライン(図示せず)が形成されている。
また、各外側クラッチ板6aは、入力軸側クラッチ取付け部2bの内周面に、相対回転不能且つ軸方向への移動が自由な状態で取付けられており、入力軸側クラッチ取付け部2bの内周面から、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面へ向けて突出している。
各内側クラッチ板6bは、内径側に、出力軸側スプライン4cと嵌合するスプライン(図示せず)が形成されている。
各内側クラッチ板6bは、内径側に、出力軸側スプライン4cと嵌合するスプライン(図示せず)が形成されている。
また、各内側クラッチ板6bは、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面に、相対回転不能且つ軸方向への移動が自由な状態で取付けられており、出力軸側クラッチ取付け部4bの外周面から、入力軸側クラッチ取付け部2bの内周面へ向けて突出している。
各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bは、ボールねじ装置8が発生させる押圧力に応じて、入力軸2及び出力軸4の軸方向へ変位可能に形成されている。なお、第一実施形態では、一例として、各外側クラッチ板6aのみが、入力軸2及び出力軸4の軸方向へ変位可能に形成されている場合を説明する。
各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bは、ボールねじ装置8が発生させる押圧力に応じて、入力軸2及び出力軸4の軸方向へ変位可能に形成されている。なお、第一実施形態では、一例として、各外側クラッチ板6aのみが、入力軸2及び出力軸4の軸方向へ変位可能に形成されている場合を説明する。
各外側クラッチ板6aの位置と、ボールねじ装置8が発生させる押圧力との関係は、以下に示す関係に設定する。
ボールねじ装置8が押圧力を発生させておらず、各外側クラッチ板6aに押圧力が加わっていない状態(無負荷の状態)では、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間に、摩擦力は発生しない。この状態では、入力軸2の回転が出力軸4へ伝達されないため、入力軸2と出力軸4との間で、動力が遮断される。
ボールねじ装置8が押圧力を発生させておらず、各外側クラッチ板6aに押圧力が加わっていない状態(無負荷の状態)では、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間に、摩擦力は発生しない。この状態では、入力軸2の回転が出力軸4へ伝達されないため、入力軸2と出力軸4との間で、動力が遮断される。
一方、ボールねじ装置8が押圧力を発生させ、各外側クラッチ板6aに押圧力が加わっている状態では、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間に摩擦力が発生する。この状態では、入力軸2の回転が出力軸4へ伝達されるため、入力軸2と出力軸4との間で、押圧力に応じた動力が伝達される。
ボールねじ装置8は、ねじ軸10と、ねじ軸側ラジアル軸受12と、ねじ軸側スラスト軸受14と、ナット16と、ピストン18と、複数のボールねじ側転動体20を備える。これに加え、ボールねじ装置8は、フランジ側スラスト軸受22と、ナット側ラジアル軸受24と、止め輪26と、止め輪側スラスト軸受28を備える。
ボールねじ装置8は、ねじ軸10と、ねじ軸側ラジアル軸受12と、ねじ軸側スラスト軸受14と、ナット16と、ピストン18と、複数のボールねじ側転動体20を備える。これに加え、ボールねじ装置8は、フランジ側スラスト軸受22と、ナット側ラジアル軸受24と、止め輪26と、止め輪側スラスト軸受28を備える。
ねじ軸10は、螺旋状のねじ軸側螺旋溝10aが外周面に形成されており、転がり軸受30を介して、ハウジング32へ取り付けられている。
転がり軸受30の外輪30aは、ハウジング32に固定されており、転がり軸受30の内輪30bは、ねじ軸10の外周面に固定されている。さらに、転がり軸受30は、外輪30aと内輪30bとの間に装填された軸受側転動体30cの転動を介して、外輪30aと内輪30bが相対回転する。なお、軸受側転動体30cは、例えば、鋼球やセラミック球等の球体や、円筒ころ等の筒体で形成する。
転がり軸受30の外輪30aは、ハウジング32に固定されており、転がり軸受30の内輪30bは、ねじ軸10の外周面に固定されている。さらに、転がり軸受30は、外輪30aと内輪30bとの間に装填された軸受側転動体30cの転動を介して、外輪30aと内輪30bが相対回転する。なお、軸受側転動体30cは、例えば、鋼球やセラミック球等の球体や、円筒ころ等の筒体で形成する。
したがって、ねじ軸10は、転がり軸受30を介して、ハウジング32へ回転可能に取り付けられている。
また、ねじ軸10には、電動モータ等の駆動源(ねじ軸駆動源:図示せず)が発生させたトルクが、図示しないギヤやベルトを介して入力される。なお、ねじ軸駆動源が発生させたトルクを受けるギヤ等は、ねじ軸10と一体に形成してもよい。
また、ねじ軸10には、電動モータ等の駆動源(ねじ軸駆動源:図示せず)が発生させたトルクが、図示しないギヤやベルトを介して入力される。なお、ねじ軸駆動源が発生させたトルクを受けるギヤ等は、ねじ軸10と一体に形成してもよい。
ねじ軸側ラジアル軸受12は、例えば、円筒状の滑り軸受で形成されており、ラジアル荷重の方向をねじ軸10の径方向へ向けた状態で、ねじ軸10の内周面と出力軸4の外周面との間に配置されて、出力軸4の外周面を包囲している。
ねじ軸側スラスト軸受14は、例えば、円環状の滑り軸受(スラストワッシャ)で形成されており、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ねじ軸10の駆動源に近い側の端部と出力軸側円板部4aとの間に配置する。
ねじ軸側スラスト軸受14は、例えば、円環状の滑り軸受(スラストワッシャ)で形成されており、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ねじ軸10の駆動源に近い側の端部と出力軸側円板部4aとの間に配置する。
ナット16は、ねじ軸側螺旋溝10aと対向するナット軸側螺旋溝16aが内周面に形成されており、ねじ軸10の外周側に配置する。
また、ナット16は、図示しないストッパ部材により、周方向への回転を規制されている。
また、ナット16は、ナット側フランジ16bと、ボール戻し路16cを備える。
また、ナット16は、図示しないストッパ部材により、周方向への回転を規制されている。
また、ナット16は、ナット側フランジ16bと、ボール戻し路16cを備える。
ナット側フランジ16bは、ナット16の外周面のうち駆動源から最も離れた位置において、ナット16の外周面から突出させて形成する。したがって、ナット側フランジ16bは、ナット16の外周面を包囲する環状(円環状)部材となる。
ボール戻し路16cは、負荷転動路34から一方の端部に移動したボールねじ側転動体20を、他方の端部から負荷転動路34内へ戻す通路である。負荷転動路34は、ねじ軸側螺旋溝10aとナット軸側螺旋溝16aとの間に形成される空間であり、ボールねじ側転動体20が回転しながら移動する通路(転動体転動路)を形成する。
ボール戻し路16cは、負荷転動路34から一方の端部に移動したボールねじ側転動体20を、他方の端部から負荷転動路34内へ戻す通路である。負荷転動路34は、ねじ軸側螺旋溝10aとナット軸側螺旋溝16aとの間に形成される空間であり、ボールねじ側転動体20が回転しながら移動する通路(転動体転動路)を形成する。
また、ボール戻し路16cは、鍛造加工、切削加工、放電加工のうちいずれか一つの加工により、ナット16へ一体に形成されている。
第一実施形態では、一例として、ナット16のうち、ボール戻し路16cを形成する位置を、ナット側フランジ16bよりもねじ軸10の駆動源に近い側の位置とした場合について説明する。
第一実施形態では、一例として、ナット16のうち、ボール戻し路16cを形成する位置を、ナット側フランジ16bよりもねじ軸10の駆動源に近い側の位置とした場合について説明する。
各ボールねじ側転動体20は、例えば、鋼球やセラミック球で形成する。また、各ボールねじ側転動体20は、負荷転動路34内、すなわち、ねじ軸10とナット16との間に配置する。
したがって、ナット16は、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動可能である。
したがって、ナット16は、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動可能である。
ピストン18は、ピストン側円板部18aと、クラッチ押圧部18bを備える。
ピストン側円板部18aは、ねじ軸10の軸方向から見て円環状に形成されており、ナット16の外周側に配置されて、ナット16のうちナット側フランジ16bが形成されていない部分の一部を包囲している。
クラッチ押圧部18bは、ねじ軸10の軸方向から見て円筒状に形成されており、ピストン側円板部18aのうち駆動源側の面に設けられて、クラッチ6とねじ軸10の軸方向で対向する。
ピストン側円板部18aは、ねじ軸10の軸方向から見て円環状に形成されており、ナット16の外周側に配置されて、ナット16のうちナット側フランジ16bが形成されていない部分の一部を包囲している。
クラッチ押圧部18bは、ねじ軸10の軸方向から見て円筒状に形成されており、ピストン側円板部18aのうち駆動源側の面に設けられて、クラッチ6とねじ軸10の軸方向で対向する。
以上により、ピストン18は、ナット16の外周側に配置されているとともに、クラッチ6とねじ軸10の軸方向で対向する。
フランジ側スラスト軸受22は、例えば、円環状のころ(ニードル)を転動体として備えるスラスト軸受で形成されており、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ナット側フランジ16bとピストン18との間に配置する。
フランジ側スラスト軸受22は、例えば、円環状のころ(ニードル)を転動体として備えるスラスト軸受で形成されており、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ナット側フランジ16bとピストン18との間に配置する。
ナット側ラジアル軸受24は、例えば、円筒状の滑り軸受で形成されており、ラジアル荷重の方向をねじ軸10の径方向へ向けた状態で、ピストン18の内周面とナット16の外周面との間に配置されて、ナット16の外周面を包囲している。これにより、ピストン18は、ナット16と相対回転可能に、ナット16へ支持されている。
止め輪26は、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見て、ピストン18を間に挟んでナット側フランジ16bと対向する位置に取付ける。これにより、止め輪26は、ナット16の外周面から突出させる。
止め輪26は、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見て、ピストン18を間に挟んでナット側フランジ16bと対向する位置に取付ける。これにより、止め輪26は、ナット16の外周面から突出させる。
第一実施形態では、一例として、止め輪26を、ナット16の外周面を包囲する環状(円環状)部材で形成し、ナット16の外周面に設けた止め輪嵌合溝16dに止め輪26を嵌合させて、止め輪26をナット16の外周面に取付ける場合について説明する。なお、止め輪嵌合溝16dは、ナット16の外周面のうち、ピストン側円板部18aよりも駆動源に近い側の位置において、ナット16の外周面をナット16の周方向に沿って連続する一条の溝である。
したがって、止め輪26は、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向する位置に取付ける。これに加え、ナット側フランジ16bは、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18を間に挟んで止め輪26と対向する位置に取付ける。
なお、第一実施形態では、一例として、止め輪26のナット16の外周面からの突出量を、ナット側フランジ16bのナット16の外周面からの突出量未満とした場合について説明する。
なお、第一実施形態では、一例として、止め輪26のナット16の外周面からの突出量を、ナット側フランジ16bのナット16の外周面からの突出量未満とした場合について説明する。
止め輪側スラスト軸受28は、例えば、円環状の滑り軸受であるスラスト軸受(スラストワッシャ)で形成されている。
また、止め輪側スラスト軸受28は、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ピストン18と止め輪26との間に配置する。
以上により、ピストン18は、ナット16の外周面に取付けた止め輪26とナット側フランジ16bにより、ねじ軸10の軸方向から挟まれて保持されている。このため、ナット16とピストン18とのねじ軸10の軸方向への相対移動は、止め輪26とナット側フランジ16bにより規制されている。
また、止め輪側スラスト軸受28は、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、ピストン18と止め輪26との間に配置する。
以上により、ピストン18は、ナット16の外周面に取付けた止め輪26とナット側フランジ16bにより、ねじ軸10の軸方向から挟まれて保持されている。このため、ナット16とピストン18とのねじ軸10の軸方向への相対移動は、止め輪26とナット側フランジ16bにより規制されている。
(動作)
次に、図1を参照しつつ、図2を用いて、第一実施形態の動力伝達装置1を用いて行なう動作を説明する。
動力伝達装置1を備える車両の駐車時等には、図1中に示すように、ピストン18をクラッチ6から離間させた状態とし、各外側クラッチ板6aに押圧力が加わっていない状態とする。これにより、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間で摩擦力が発生せず、入力軸2と出力軸4との間で、動力が遮断された状態とする。
そして、駐車していた車両の発進時等には、図外のねじ軸駆動源が発生させたトルクにより、クラッチ6から離間しているピストン18を、クラッチ6側へ移動させる方向へ、ねじ軸10を回転させる。
次に、図1を参照しつつ、図2を用いて、第一実施形態の動力伝達装置1を用いて行なう動作を説明する。
動力伝達装置1を備える車両の駐車時等には、図1中に示すように、ピストン18をクラッチ6から離間させた状態とし、各外側クラッチ板6aに押圧力が加わっていない状態とする。これにより、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間で摩擦力が発生せず、入力軸2と出力軸4との間で、動力が遮断された状態とする。
そして、駐車していた車両の発進時等には、図外のねじ軸駆動源が発生させたトルクにより、クラッチ6から離間しているピストン18を、クラッチ6側へ移動させる方向へ、ねじ軸10を回転させる。
ここで、ナット16は、ストッパ部材により周方向への回転が規制されている。これに加え、ナット側フランジ16bは、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向している。
このため、クラッチ6側へピストン18を移動させる方向へねじ軸10を回転させると、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ナット16が、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動し、クラッチ6側へ移動する。これにより、クラッチ6側へ移動するナット側フランジ16bが、ピストン18を押圧してクラッチ6側へ移動させる。
このため、クラッチ6側へピストン18を移動させる方向へねじ軸10を回転させると、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ナット16が、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動し、クラッチ6側へ移動する。これにより、クラッチ6側へ移動するナット側フランジ16bが、ピストン18を押圧してクラッチ6側へ移動させる。
すなわち、クラッチ6側へピストン18を移動させる方向へねじ軸10を回転させる場合、ねじ軸駆動源が発生させてねじ軸10へ伝達したトルクは、ボールねじ装置8により、ピストン18をクラッチ6側へ移動させるための推力に変換される。
ナット16とねじ軸10との相対移動によってピストン18がクラッチ6側へ移動し、クラッチ押圧部18bが外側クラッチ板6aに接触すると、ピストン18は、クラッチ6から、ナット側フランジ16b側への反力を受けながら、ナット16と相対回転する。
ナット16とねじ軸10との相対移動によってピストン18がクラッチ6側へ移動し、クラッチ押圧部18bが外側クラッチ板6aに接触すると、ピストン18は、クラッチ6から、ナット側フランジ16b側への反力を受けながら、ナット16と相対回転する。
このとき、ナット側フランジ16bとピストン18との間には、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、フランジ側スラスト軸受22が配置されているため、ピストン18とナット16との間で発生する摩擦抵抗は、フランジ側スラスト軸受22により低減される。このため、ピストン18がクラッチ6から反力を受けている状態であっても、ピストン18とナット16は、円滑に相対回転することが可能である。
外側クラッチ板6aと接触したクラッチ押圧部18bが、さらに、ナット16とねじ軸10との相対移動によって外側クラッチ板6aを押圧し、図2中に示すように、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間に、摩擦力を発生させる。この状態では、入力軸駆動源が発生させた駆動力が、入力軸2から出力軸4へ動力を伝達されるため、車両が走行可能となる。
そして、走行状態から停車した車両が駐車状態へ移行する場合等には、図外のねじ軸駆動源が発生させたトルクにより、クラッチ6を押圧しているピストン18を、クラッチ6から離間させる方向へ、ねじ軸10を回転させる。
ここで、止め輪26は、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向している。
このため、ピストン18をクラッチ6から離間させる方向へねじ軸10を回転させると、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ナット16が、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動し、クラッチ6から離れる方向へ移動する。これにより、クラッチ6から離れる方向へ移動する止め輪26が、ピストン18を押圧してクラッチ6から離れる方向へ移動させる。
ここで、止め輪26は、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向している。
このため、ピストン18をクラッチ6から離間させる方向へねじ軸10を回転させると、負荷転動路34内におけるボールねじ側転動体20の転動を介して、ナット16が、ねじ軸10の軸方向に沿ってねじ軸10と相対移動し、クラッチ6から離れる方向へ移動する。これにより、クラッチ6から離れる方向へ移動する止め輪26が、ピストン18を押圧してクラッチ6から離れる方向へ移動させる。
ここで、第一実施形態では、止め輪26のナット16の外周面からの突出量が、ナット側フランジ16bのナット16の外周面からの突出量未満である。しかしながら、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に止め輪26がナット16を押圧する荷重は、ピストン18でクラッチ6を押圧する際にナット側フランジ16bがナット16を押圧する荷重よりも小さい。このため、止め輪26のナット16の外周面からの突出量は、ナット側フランジ16bのナット16の外周面からの突出量未満であっても、ピストン18が移動可能な値に設定可能である。
また、止め輪26とピストン18との間には、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた状態で、止め輪側スラスト軸受28が配置されているため、ピストン18と止め輪26との間で発生する摩擦抵抗は、止め輪側スラスト軸受28により低減される。このため、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26は、円滑に相対回転することが可能である。
ピストン18をクラッチ6から離間させる方向へ移動させ、図1中に示すように、各外側クラッチ板6aと各内側クラッチ板6bとの間の押圧力をゼロとする。この状態では、入力軸駆動源が発生させた駆動力が、入力軸2から出力軸4へ動力を伝達されないため、不測の事態により入力軸駆動源が駆動力を発生させても、車両の停止状態を保持することが可能となる。
なお、上述した止め輪26は、第一移動規制部材及び第二移動規制部材のうち一方と、ピストン18よりもクラッチ6に近い移動規制部材に対応する。
また、上述したナット側フランジ16bは、第一移動規制部材及び第二移動規制部材のうち他方と、ピストン18よりもクラッチ6から遠い移動規制部材に対応する。
また、上述した止め輪側スラスト軸受28は、規制部材側スラスト軸受に対応する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
また、上述したナット側フランジ16bは、第一移動規制部材及び第二移動規制部材のうち他方と、ピストン18よりもクラッチ6から遠い移動規制部材に対応する。
また、上述した止め輪側スラスト軸受28は、規制部材側スラスト軸受に対応する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(第一実施形態の効果)
第一実施形態のボールねじ装置8であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向する位置に、止め輪26を取付ける。これに加え、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18を間に挟んで止め輪26と対向する位置に、ナット側フランジ16bを取付ける。
第一実施形態のボールねじ装置8であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18と対向する位置に、止め輪26を取付ける。これに加え、ナット16の外周面のうち、ねじ軸10の軸方向から見てピストン18を間に挟んで止め輪26と対向する位置に、ナット側フランジ16bを取付ける。
このため、止め輪26とナット側フランジ16bにより、ピストン18をねじ軸10の軸方向から挟んで、ナット16とピストン18とのねじ軸10の軸方向への相対移動を規制することが可能となる。
その結果、入力軸2から出力軸4への動力の遮断時に、ナット16とピストン18との相対移動を規制した状態で、ピストン18を変位させてクラッチ6から離すことが可能となるため、動力の遮断時におけるピストン18とクラッチ6との接触を防止することが可能となる。
その結果、入力軸2から出力軸4への動力の遮断時に、ナット16とピストン18との相対移動を規制した状態で、ピストン18を変位させてクラッチ6から離すことが可能となるため、動力の遮断時におけるピストン18とクラッチ6との接触を防止することが可能となる。
これにより、入力軸2から出力軸4への動力の遮断時における、ピストン18がクラッチ6と接触して共に回転すること防止して、転がり軸受30等、ボールねじ装置8の周辺部品や、ナット16やボールねじ側転動体20等、ボールねじ装置8の構成部品の耐久性が低下することを抑制することが可能となる。
また、例えば、皿ばね等の弾性部材が有する復元力を用いて、ピストン18をクラッチ6から離す構成のボールねじ装置と比較して、弾性部材によってピストン18によるクラッチ6の押圧力が低減されることを抑制することが可能となる。
また、例えば、皿ばね等の弾性部材が有する復元力を用いて、ピストン18をクラッチ6から離す構成のボールねじ装置と比較して、弾性部材によってピストン18によるクラッチ6の押圧力が低減されることを抑制することが可能となる。
(2)ピストン18と止め輪26との間に配置し、スラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けたスラスト軸受である止め輪側スラスト軸受28を備える。
このため、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、ピストン18と止め輪26との間で発生する摩擦抵抗を、止め輪側スラスト軸受28により低減することが可能となる。
その結果、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26を、円滑に相対回転させることが可能となり、ボールねじ装置8の作動性及び耐久性の低下を抑制することが可能となる。
このため、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、ピストン18と止め輪26との間で発生する摩擦抵抗を、止め輪側スラスト軸受28により低減することが可能となる。
その結果、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26を、円滑に相対回転させることが可能となり、ボールねじ装置8の作動性及び耐久性の低下を抑制することが可能となる。
(3)止め輪側スラスト軸受28を、滑り軸受で形成する。
その結果、転動体等を備えていない簡易な構成の止め輪側スラスト軸受28を用いて、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26を、円滑に相対回転させることが可能となる。
その結果、転動体等を備えていない簡易な構成の止め輪側スラスト軸受28を用いて、ピストン18をクラッチ6から離間させる際に、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26を、円滑に相対回転させることが可能となる。
(4)ボール戻し路16cを、鍛造加工、切削加工、放電加工のうちいずれか一つの加工によりナット16へ一体に形成する。
このため、ボール戻し路16cのうち、ねじ軸10の軸方向に沿って延在する部分を、ナット16と一体化させて重複させた構造とすることが可能となり、ナット16の構成をコンパクト化することが可能となる。
このため、ボール戻し路16cのうち、ねじ軸10の軸方向に沿って延在する部分を、ナット16と一体化させて重複させた構造とすることが可能となり、ナット16の構成をコンパクト化することが可能となる。
その結果、ボール戻し路16cをナット16と別部材で構成した場合と比較して、ナット16の軽量化及び小型化が可能となり、ナット16の作動性を向上させることが可能となるとともに、ナット16の構成を簡略化することが可能となる。
また、ボール戻し路16cをナット16と別部材で構成した場合と比較して、ボールねじ装置8の作動性を向上させることが可能となるとともに、ボールねじ装置8の構成を簡略化することが可能となる。
また、ボール戻し路16cをナット16と別部材で構成した場合と比較して、ボールねじ装置8の作動性を向上させることが可能となるとともに、ボールねじ装置8の構成を簡略化することが可能となる。
(5)止め輪26及びナット側フランジ16bを、ナット16の外周面を包囲する環状部材で形成する。
その結果、止め輪26がピストン18を押圧する押圧力と、ナット側フランジ16bがピストン18を押圧する押圧力を、ねじ軸10の周方向に沿って平均化することが可能となるため、ピストン18を移動させる際の作動性を向上させることが可能となる。
その結果、止め輪26がピストン18を押圧する押圧力と、ナット側フランジ16bがピストン18を押圧する押圧力を、ねじ軸10の周方向に沿って平均化することが可能となるため、ピストン18を移動させる際の作動性を向上させることが可能となる。
(6)動力伝達装置1が、上述したボールねじ装置8と、入力軸2と、出力軸4と、クラッチ6を備える。
このため、動力伝達装置1の構成を、入力軸2から出力軸4への動力の遮断時における、周辺部品や構成部品の耐久性が低下することを抑制することが可能なボールねじ装置8を備えた構成とすることが可能となる。
その結果、動力伝達装置1の耐久性が低下することを抑制することが可能となる。
このため、動力伝達装置1の構成を、入力軸2から出力軸4への動力の遮断時における、周辺部品や構成部品の耐久性が低下することを抑制することが可能なボールねじ装置8を備えた構成とすることが可能となる。
その結果、動力伝達装置1の耐久性が低下することを抑制することが可能となる。
(7)動力伝達装置1が、ピストン18とナット側フランジ16bとの間に配置し、且つスラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けたフランジ側スラスト軸受22を備える。
このため、動力伝達装置1の構成が、フランジ側スラスト軸受22を備えていない構成である場合と比較して、ピストン18とナット16との間で発生する摩擦抵抗を、フランジ側スラスト軸受22により低減することが可能となる。
その結果、ピストン18がクラッチ6から反力を受けている状態であっても、ピストン18とナット16を、円滑に相対回転させることが可能となるため、動力伝達装置1の作動性を向上させることが可能となる。
このため、動力伝達装置1の構成が、フランジ側スラスト軸受22を備えていない構成である場合と比較して、ピストン18とナット16との間で発生する摩擦抵抗を、フランジ側スラスト軸受22により低減することが可能となる。
その結果、ピストン18がクラッチ6から反力を受けている状態であっても、ピストン18とナット16を、円滑に相対回転させることが可能となるため、動力伝達装置1の作動性を向上させることが可能となる。
(8)動力伝達装置1が、止め輪26とピストン18との間に配置し、且つスラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けた滑り軸受である止め輪側スラスト軸受28を備える。
このため、動力伝達装置1の構成が、止め輪側スラスト軸受28を備えていない構成である場合と比較して、ピストン18と止め輪26との間で発生する摩擦抵抗を、止め輪側スラスト軸受28により低減することが可能となる。
このため、動力伝達装置1の構成が、止め輪側スラスト軸受28を備えていない構成である場合と比較して、ピストン18と止め輪26との間で発生する摩擦抵抗を、止め輪側スラスト軸受28により低減することが可能となる。
その結果、止め輪26がピストン18を押圧しながらナット16が移動しても、ピストン18と止め輪26を、円滑に相対回転させることが可能となるため、動力伝達装置1の作動性を向上させることが可能となる。
また、止め輪26とピストン18との間に配置し、且つスラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けたスラストころ軸受を配置した場合と比較して、省スペース化と、製造コストの低減が可能となる。
また、止め輪26とピストン18との間に配置し、且つスラスト荷重の方向をねじ軸10の軸方向へ向けたスラストころ軸受を配置した場合と比較して、省スペース化と、製造コストの低減が可能となる。
(変形例)
(1)第一実施形態では、ボール戻し路16cを、ナット16へ一体に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図3中に示すように、ボール戻し路16cを、循環コマ36に形成し、ナット16に循環コマ36が嵌合可能なナット側嵌合部16eを形成して、ナット側嵌合部16eへ循環コマ36を嵌合させることにより、ボール戻し路16cをナット16に形成してもよい。
(1)第一実施形態では、ボール戻し路16cを、ナット16へ一体に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図3中に示すように、ボール戻し路16cを、循環コマ36に形成し、ナット16に循環コマ36が嵌合可能なナット側嵌合部16eを形成して、ナット側嵌合部16eへ循環コマ36を嵌合させることにより、ボール戻し路16cをナット16に形成してもよい。
(2)第一実施形態では、止め輪26及びナット側フランジ16bを、ナット16の外周面を包囲する環状部材で形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、止め輪26やナット側フランジ16bを、ナット16の周方向の一部に取付けたブロックや、ナット16に取り付けた状態でナット16の外周面から突出するボルト等に置き換えてもよい。
1…動力伝達装置、2…入力軸、2a…入力軸側円板部、2b…入力軸側クラッチ取付け部、2c…入力軸側スプライン、4…出力軸、4a…出力軸側円板部、4b…出力軸側クラッチ取付け部、4c…出力軸側スプライン、6…クラッチ、6a…外側クラッチ板、6b…内側クラッチ板、8…ボールねじ装置、10…ねじ軸、10a…ねじ軸側螺旋溝、12…ねじ軸側ラジアル軸受、14…ねじ軸側スラスト軸受、16…ナット、16a…ナット軸側螺旋溝、16b…ナット側フランジ、16c…ボール戻し路、16d…止め輪嵌合溝、16e…ナット側嵌合部、18…ピストン、18a…ピストン側円板部、18b…クラッチ押圧部、20…ボールねじ側転動体、22…フランジ側スラスト軸受、24…ナット側ラジアル軸受、26…止め輪、28…止め輪側スラスト軸受、30…転がり軸受、30a…転がり軸受の外輪、30b…転がり軸受の内輪、30c…軸受側転動体、32…ハウジング、34…負荷転動路、36…循環コマ
Claims (5)
- ねじ軸、前記ねじ軸に沿って移動可能なナット及び前記ねじ軸と前記ナットとの間に配置した複数の転動体を備えるボールねじと、
前記ナットの外周面に取付けた第一移動規制部材と、
前記ナットの外周面のうち、前記第一移動規制部材と前記ねじ軸の軸方向で異なる位置に取付けた第二移動規制部材と、
前記ナットの外周側で前記第一移動規制部材と前記第二移動規制部材との間に配置し、且つ相対回転可能に配置された入力軸と出力軸との間で動力を伝達または遮断するクラッチと前記ねじ軸の軸方向で対向するピストンと、を備えることを特徴とするボールねじ装置。 - 前記ピストンと、前記第一移動規制部材及び前記第二移動規制部材のうち少なくとも一方と、の間に配置し、且つスラスト荷重の方向を前記ねじ軸の軸方向へ向けたスラスト軸受である規制部材側スラスト軸受を備えることを特徴とする請求項1に記載したボールねじ装置。
- 前記規制部材側スラスト軸受は、滑り軸受であることを特徴とする請求項2に記載したボールねじ装置。
- 前記ねじ軸は、螺旋状のねじ軸側螺旋溝が外周面に形成され、
前記ナットは、ねじ軸側螺旋溝と対向するナット軸側螺旋溝が内周面に形成され、
前記ナットは、前記ねじ軸側螺旋溝と前記ナット軸側螺旋溝との間に形成された負荷転動路から一方の端部に移動した前記転動体を他方の端部から前記負荷転動路内へ戻すボール戻し路を備え、
前記ボール戻し路は、鍛造加工、切削加工、放電加工のうちいずれか一つの加工により前記ナットへ一体に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載したボールねじ装置。 - 前記第一移動規制部材及び前記第二移動規制部材のうち少なくとも一方は、前記ナットの外周面を包囲する環状部材であることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載したボールねじ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014260814A JP2016121722A (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | ボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014260814A JP2016121722A (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | ボールねじ装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016121722A true JP2016121722A (ja) | 2016-07-07 |
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JP2014260814A Pending JP2016121722A (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | ボールねじ装置 |
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JP (1) | JP2016121722A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021020316A1 (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | クラッチ装置 |
JP7435028B2 (ja) | 2019-07-26 | 2024-02-21 | 株式会社デンソー | クラッチ装置 |
-
2014
- 2014-12-24 JP JP2014260814A patent/JP2016121722A/ja active Pending
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