JP2016121723A - ボールねじ装置 - Google Patents

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の外周側にナット１６と同軸に配置したピストン１８と、ねじ軸１０の軸方向でナット１６とピストン１８との間に配置したスラスト軸受２２と、ナット１６とスラスト軸受２２とのねじ軸１０の軸方向への相対移動を規制するナット側レース凸部３８ｃ及びナット側凹部１６ｄと、ピストン１８とスラスト軸受２２とのねじ軸１０の軸方向への相対移動を規制するピストン側レース凸部４０ｃ及びピストン側凹部１８ｄを備え、スラスト軸受２２は、ピストン１８がクラッチ６から離間する方向へのナット１６の移動時にも、スラスト軸受２２の構成部品の一体化を保持する軸受構成保持機構を備える。
【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。

特開２０１３−１１３３１６号公報

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、ナットと同軸に配置したピストンと、ナットのピストン押圧面との間に配置したスラスト軸受を備え、スラスト軸受は、ピストン押圧面がクラッチを押圧する方向と反対方向へのナットの移動時にも、スラスト軸受の構成部品の一体化を保持する軸受構成保持機構を備える。これに加え、ナットとスラスト軸受とのねじ軸の軸方向への相対移動を規制するナット側移動規制部材と、ピストンとスラスト軸受とのねじ軸の軸方向への相対移動を規制するピストン側移動規制部材を備える。

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、ナットのピストン押圧面により押圧されることで、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、ナット側移動規制部材と、ピストン側移動規制部材と、スラスト軸受により、ピストンとナットを、ねじ軸の軸方向へ共に移動するように一体化させて、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。

本発明の第一実施形態における、動力伝達装置の構成を示す図である。 図１中に円ＩＩで囲んだ範囲の拡大図である。 ナット・ピストン間スラスト軸受の構成を示す図である。 本発明の第一実施形態における、動力伝達装置の構成を示す図である。 本発明の第一実施形態の変形例における、動力伝達装置の構成を示す図である。

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。
（構成）
図１から図３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。

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。

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。

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。

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。

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、ナット・ピストン間スラスト軸受２２と、ナット側ラジアル軸受２４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ねじ軸側転動体３０ｃの転動を介して、外輪３０ａと内輪３０ｂが相対回転する。なお、ねじ軸側転動体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。

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。

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と、ナット側凹部１６ｄ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。

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。

ナット側凹部１６ｄは、ナット１６の外周面のうち、ナット側フランジ１６ｂを形成していない部分に設けた凹部である。
第一実施形態では、一例として、ナット側凹部１６ｄの構成を、ナット１６の外周面において、ナット１６の周方向に連続する一条の溝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。
ピストン１８は、ピストン側円板部１８ａと、クラッチ押圧部１８ｂと、軸受保持部１８ｃと、ピストン側凹部１８ｄ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。
軸受保持部１８ｃ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のうちクラッチ押圧部１８ｂを設けた面の反対の面に設ける。

また、軸受保持部１８ｃの内周面は、ナット１６の外周面と対向する。
ピストン側凹部１８ｄは、軸受保持部１８ｃの内周面に設けた凹部である。
第一実施形態では、一例として、ピストン側凹部１８ｄの構成を、軸受保持部１８ｃの内周面において、軸受保持部１８ｃの周方向に連続する一条の溝とした場合について説明する。すなわち、第一実施形態では、一例として、ピストン側凹部１８ｄの構成を、ピストン１８の内周面において、ピストン１８の周方向に連続する一条の溝とした場合について説明する。

以上により、ピストン１８は、ナット１６の外周側に、ナット１６と同軸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。
また、ピストン１８は、ナット１６のピストン押圧面であるナット側フランジ１６ｂのピストン１８と対向する面により押圧されることで、入力軸２と出力軸４との間で動力を伝達するクラッチ６を、締結状態とする。

ナット・ピストン間スラスト軸受２２は、図２中に示すように、ナット側スラストレース３８と、ピストン側スラストレース４０と、複数のスラストねじ軸側転動体４２と、保持器４４を備える。
また、ナット・ピストン間スラスト軸受２２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、ナット側フランジ１６ｂとピストン１８との間に配置する。

ナット側スラストレース３８は、ナット側レース部３８ａと、ナット側案内部３８ｂと、ナット側レース凸部３８ｃと、ナット側保持器押え部３８ｄを備える。
ナット側レース部３８ａは、円環状に形成されている。
ナット側レース部３８ａの一方の面は、スラストねじ軸側転動体４２の軌道面を有する。

ナット側レース部３８ａの他方の面は、ナット側フランジ１６ｂと対向する。
ナット側案内部３８ｂは、円筒状に形成されており、ナット側レース部３８ａの一方の面から突出する。
ナット側案内部３８ｂの内周面は、ナット１６の外周面のうち、ナット側フランジ１６ｂを形成していない部分と対向する。

ナット側レース凸部３８ｃは、ナット側スラストレース３８の内周面からナット１６の外周面へ向けて突出する突起であり、ナット側スラストレース３８と一体に形成する。
ナット側レース凸部３８ｃの形状は、ねじ軸１０の軸方向から見て、ナット側レース凸部３８ｃの少なくとも一部がナット側凹部１６ｄ内に配置されて、ナット側レース凸部３８ｃの少なくとも一部がナット側凹部１６ｄと重なる形状である。

なお、第一実施形態では、一例として、図３中に示すように、ナット側スラストレース３８に三ヶ所のナット側レース凸部３８ｃを形成した場合について説明する。また、第一実施形態では、一例として、三ヶ所のナット側レース凸部３８ｃを、ナット側スラストレース３８の内周面上に等間隔で配置した場合について説明する。
ナット側保持器押え部３８ｄは、ナット側案内部３８ｂの外周面から突出しており、円環状に形成されている。

ナット側保持器押え部３８ｄの突出量は、ねじ軸１０の軸方向から見て、ナット側保持器押え部３８ｄの一部と保持器４４の一部が重なる突出量である。
すなわち、ナット側保持器押え部３８ｄは、ナット側スラストレース３８に設けられ、且つ保持器４４のナット側スラストレース３８とねじ軸１０の軸方向で対向する面と反対側の面と、ねじ軸１０の軸方向で対向する。

ピストン側スラストレース４０は、ピストン側レース部４０ａと、ピストン側案内部４０ｂと、ピストン側レース凸部４０ｃと、ピストン側保持器押え部４０ｄを備える。
ピストン側レース部４０ａは、円環状に形成されている。
ピストン側レース部４０ａの一方の面は、スラストねじ軸側転動体４２の軌道面を有する。

ピストン側レース部４０ａの他方の面は、ピストン側円板部１８ａと対向する。
ピストン側案内部４０ｂは、円筒状に形成されており、ピストン側レース部４０ａの一方の面から突出する。
ピストン側案内部４０ｂの外周面は、軸受保持部１８ｃの内周面と対向する。
ピストン側レース凸部４０ｃは、ピストン側スラストレース４０の外周面からピストン１８の内周面へ向けて突出する突起であり、ピストン側スラストレース４０と一体に形成する。

ピストン側レース凸部４０ｃの形状は、ねじ軸１０の軸方向から見て、ピストン側レース凸部４０ｃの少なくとも一部がピストン側凹部１８ｄ内に配置されて、ピストン側レース凸部４０ｃの少なくとも一部がピストン側凹部１８ｄと重なる形状である。
なお、第一実施形態では、一例として、図３中に示すように、ピストン側スラストレース４０に三ヶ所のピストン側レース凸部４０ｃを形成した場合について説明する。また、第一実施形態では、一例として、三ヶ所のピストン側レース凸部４０ｃを、ピストン側スラストレース４０の外周面上に等間隔で配置した場合について説明する。

ピストン側保持器押え部４０ｄは、ピストン側案内部４０ｂの内周面から突出しており、円環状に形成されている。
ピストン側保持器押え部４０ｄの突出量は、ねじ軸１０の軸方向から見て、ピストン側保持器押え部４０ｄの一部と保持器４４の一部が重なる突出量である。
すなわち、ピストン側保持器押え部４０ｄは、ピストン側スラストレース４０に設けられ、且つ保持器４４のピストン側スラストレース４０とねじ軸１０の軸方向で対向する面と反対側の面と、ねじ軸１０の軸方向で対向する。

各スラストねじ軸側転動体４２は、ナット側レース部３８ａが有する軌道面とピストン側レース部４０ａが有する軌道面との間に配置する。
第一実施形態では、一例として、スラストねじ軸側転動体４２を、針状のころで形成した場合について説明する。すなわち、第一実施形態のボールねじ装置８が備えるナット・ピストン間スラスト軸受２２は、転動体として針状ころを用いたスラスト軸受（スラストニードル軸受）である。

保持器４４は、円環状に形成されており、スラストねじ軸側転動体４２の数と同数の開口部４４ａを有している。保持器４４が有する各開口部４４ａは、保持器４４を厚さ方向に貫通して形成する。また、保持器４４が有する各開口部４４ａの開口形状は、一つのスラストねじ軸側転動体４２を回転可能に収容する形状である。
すなわち、保持器４４は、各開口部４４ａ内に一つのスラストねじ軸側転動体４２を収容して、隣り合うスラストねじ軸側転動体４２同士の間隔を保持する。

また、各開口部４４ａ内に一つのスラストねじ軸側転動体４２を収容した保持器４４は、ナット側スラストレース３８とピストン側スラストレース４０との間に配置する。
以上により、ナット１６がねじ軸１０と相対移動して、ピストン１８がクラッチ６から離間する方向へ移動すると、ナット側保持器押え部３８ｄが保持器４４をピストン１８の移動方向と同じ方向へ押圧して移動させる。これにより、保持器４４がピストン側保持器押え部４０ｄをピストン１８の移動方向と同じ方向へ押圧して移動させる。

したがって、ピストン側スラストレース４０とナット側スラストレース３８は、相対回転可能に一体化している。
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。

（動作）
次に、図１から図３を参照しつつ、図４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。

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。

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、ナット・ピストン間スラスト軸受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、ナット・ピストン間スラスト軸受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４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、第一実施形態では、ピストン側スラストレース４０とナット側スラストレース３８が、相対回転可能に一体化している。これに加え、ねじ軸１０の軸方向から見て、ナット側レース凸部３８ｃの少なくとも一部がナット側凹部１６ｄと重なっているとともに、ピストン側レース凸部４０ｃの少なくとも一部がピストン側凹部１８ｄと重なっている。

これにより、ナット・ピストン間スラスト軸受２２は、ピストン１８とナット１６をねじ軸１０の軸方向へ共に移動するように一体化させているため、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を規制している。
したがって、ねじ軸１０を回転させて、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移動させると、ナット側保持器押え部３８ｄが保持器４４をピストン１８の移動方向と同じ方向へ押圧して移動させる。これにより、保持器４４がピストン側保持器押え部４０ｄをピストン１８の移動方向と同じ方向へ押圧して移動させる。

ここで、第一実施形態では、ナット側スラストレース３８に三ヶ所のみのナット側レース凸部３８ｃを形成し、ピストン側スラストレース４０に三ヶ所のみのピストン側レース凸部４０ｃを形成している。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ナット側レース凸部３８ｃ及びピストン側レース凸部４０ｃへ加わる荷重は、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、ナット側レース凸部３８ｃの形状は、ナット側スラストレース３８の内周面をナット側スラストレース３８の径方向に連続する形状に設定しなくとも、ピストン１８が移動可能な形状及び個数に設定可能である。同様に、ピストン側スラストレース４０の形状は、ピストン側スラストレース４０の外周面をピストン側スラストレース４０の径方向に連続する形状に設定しなくとも、ピストン１８が移動可能な形状及び個数に設定可能である。

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、上述したナット・ピストン間スラスト軸受２２は、ピストン押圧面（ナット側フランジ１６ｂのピストン１８と対向する面）とピストン１８との間に配置したスラスト軸受に対応する。
また、上述したナット側レース凸部３８ｃとナット側凹部１６ｄは、ナット側移動規制部材に対応する。

また、上述したピストン側レース凸部４０ｃとピストン側凹部１８ｄは、ピストン側移動規制部材に対応する。
また、上述したナット側保持器押え部３８ｄとピストン側保持器押え部４０ｄは、軸受構成保持機構に対応する。
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・ピストン間スラスト軸受２２と、ナット側レース凸部３８ｃ及びナット側凹部１６ｄからなるナット側移動規制部材と、ピストン側レース凸部４０ｃ及びピストン側凹部１８ｄからなるピストン側移動規制部材を備える。

このため、ナット側移動規制部材と、ピストン側移動規制部材と、ナット・ピストン間スラスト軸受２２により、ピストン１８とナット１６を、ねじ軸１０の軸方向へ共に移動するように一体化させて、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。

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、ナット側ラジアル軸受２４や転がり軸受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。

さらに、ピストン１８をクラッチ６から離すための構成を追加することなく、ボールねじ装置８を形成することが可能となるため、ボールねじ装置８の構造が複雑化することを抑制可能となる。また、ボールねじ装置８の製造コストが増加することを抑制可能となる。

（２）ナット側移動規制部材が、ナット側スラストレース３８の内周面からナット１６の外周面へ向けて突出したナット側レース凸部３８ｃと、ナット１６の外周面に形成し、且つねじ軸１０の軸方向から見てナット側レース凸部３８ｃの少なくとも一部が重なるナット側凹部１６ｄを備える。
このため、ナット側スラストレース３８に設けたナット側レース凸部３８ｃを、ナット１６の外周面に形成したナット側凹部１６ｄ内に配置することにより、ナット・ピストン間スラスト軸受２２とナット１６を、ねじ軸１０の軸方向へ共に移動するように一体化させることが可能となる。
その結果、ナット・ピストン間スラスト軸受２２及びナット１６に、ナット・ピストン間スラスト軸受２２とナット１６を一体化させる構成を追加することなく、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することが可能となる。

（３）ナット側凹部１６ｄを、ナット１６の外周面をナット１６の周方向に連続する溝で形成する。
その結果、ナット側凹部１６ｄの構成を簡略化することが可能となるとともに、ナット側凹部１６ｄ内にナット側レース凸部３８ｃを配置する作業を簡略化することが可能となる。

（４）ピストン側移動規制部材が、ピストン側スラストレース４０の外周面からピストン１８の内周面へ向けて突出したピストン側レース凸部４０ｃと、ピストン１８の内周面に形成し、且つねじ軸１０の軸方向から見てピストン側レース凸部４０ｃの少なくとも一部が重なるピストン側凹部１８ｄを備える。

このため、ピストン側スラストレース４０に設けたピストン側レース凸部４０ｃを、ピストン１８の内周面に形成したピストン側凹部１８ｄ内に配置することにより、ナット・ピストン間スラスト軸受２２とピストン１８を、ねじ軸１０の軸方向へ共に移動するように一体化させることが可能となる。
その結果、ナット・ピストン間スラスト軸受２２及びピストン１８に、ナット・ピストン間スラスト軸受２２とピストン１８を一体化させる構成を追加することなく、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することが可能となる。

（５）ピストン側凹部１８ｄを、ピストン１８の内周面をピストン１８の周方向に連続する溝で形成する。
その結果、ピストン側凹部１８ｄの構成を簡略化することが可能となるとともに、ピストン側凹部１８ｄ内にピストン側レース凸部４０ｃを配置する作業を簡略化することが可能となる。

（６）軸受構成保持機構が、ナット側スラストレース３８に設けたナット側保持器押え部３８ｄと、ピストン側スラストレース４０に設けたピストン側保持器押え部４０ｄを備える。ここで、軸受構成保持機構は、ナット側フランジ１６ｂのピストン１８と対向する面がクラッチ６を押圧する方向と反対方向へのナット１６の移動時にも、ナット・ピストン間スラスト軸受２２の構成部品の一体化を保持する機構である。
その結果、ナット・ピストン間スラスト軸受２２に本来の機能を付与するための構成以外の部材を追加することなく、ナット・ピストン間スラスト軸受２２の構成部品の一体化を保持することが可能となる。

（７）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。
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。

（８）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。

（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５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、ナット側レース凸部３８ｃを、ナット側スラストレース３８と一体に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、ナット側レース凸部３８ｃを、ナット側スラストレース３８とは別部材で形成し、接着等により、ナット側スラストレース３８に固定してもよい。
（３）第一実施形態では、ピストン側レース凸部４０ｃを、ピストン側スラストレース４０と一体に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、ピストン側レース凸部４０ｃを、ピストン側スラストレース４０とは別部材で形成し、接着等により、ピストン側スラストレース４０に固定してもよい。

（４）第一実施形態では、ナット側凹部１６ｄを、ナット１６の外周面をナット１６の周方向に連続する溝で形成したが、これに限定するものではない。すなわち、ナット側凹部１６ｄを、例えば、ナット側レース凸部３８ｃに対応した形状であるとともに、三ヶ所のナット側レース凸部３８ｃに対応した位置に配置した、三ヶ所の凹部で形成してもよい。
（５）第一実施形態では、ピストン側凹部１８ｄを、ピストン１８の内周面をピストン１８の周方向に連続する溝で形成したが、これに限定するものではない。すなわち、ピストン側凹部１８ｄを、例えば、ピストン側レース凸部４０ｃに対応した形状であるとともに、三ヶ所のピストン側レース凸部４０ｃに対応した位置に配置した、三ヶ所の凹部で形成してもよい。

（６）第一実施形態では、ナット側レース凸部３８ｃの構成を、ナット側スラストレース３８に形成した三ヶ所の突起としたが、これに限定するものではない。すなわち、第一実施形態のように、ナット側凹部１６ｄを、ナット１６の外周面をナット１６の周方向に連続する溝で形成した場合、ナット側レース凸部３８ｃの構成を、ナット側スラストレース３８の内周面をナット側スラストレース３８の周方向に連続するフランジとして形成してもよい。

（７）第一実施形態では、ピストン側レース凸部４０ｃの構成を、ピストン側スラストレース４０に形成した三ヶ所の突起としたが、これに限定するものではない。すなわち、第一実施形態のように、ピストン側凹部１８ｄを、ピストン側凹部１８ｄを、ピストン１８の内周面をピストン１８の周方向に連続する溝で形成した場合、ピストン側レース凸部４０ｃの構成を、ピストン側スラストレース４０の外周面をピストン側スラストレース４０の周方向に連続するフランジとして形成してもよい。

（８）第一実施形態では、ボールねじ装置８の構成を、ナット側ラジアル軸受２４を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、ボールねじ装置８の構成を、ナット側ラジアル軸受２４を備えていない構成としてもよい。この場合、ボールねじ装置８の構成を、ナット側ラジアル軸受２４を備える構成とした場合と比較して、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。

（９）第一実施形態では、軸受構成保持機構の構成を、ナット側スラストレース３８に設けたナット側保持器押え部３８ｄと、ピストン側スラストレース４０に設けたピストン側保持器押え部４０ｄを備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、既存のスラスト軸受であり、軸受構成保持機構と同様の構成を備えるスラスト軸受を、ナット・ピストン間スラスト軸受２２として用いてもよい。

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…ナット側凹部、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、１８ｃ…軸受保持部、１８ｄ…ピストン側凹部、２０…ボールねじ側転動体、２２…ナット・ピストン間スラスト軸受、２４…ナット側ラジアル軸受、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…ねじ軸側転動体、３２…ハウジング、３４…負荷転動路、３６…循環コマ、３８…ナット側スラストレース、３８ａ…ナット側レース部、３８ｂ…ナット側案内部、３８ｃ…ナット側レース凸部、３８ｄ…ナット側保持器押え部、４０…ピストン側スラストレース、４０ａ…ピストン側レース部、４０ｂ…ピストン側案内部、４０ｃ…ピストン側レース凸部、４０ｄ…ピストン側保持器押え部、４２…スラストねじ軸側転動体、４４…保持器、４４ａ…開口部

Claims (7)

1. 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、
   前記ナットと同軸に配置し、且つ前記ナットのピストン押圧面により押圧されることで、入力軸と出力軸との間で動力を伝達するクラッチを締結状態とするピストンと、
   前記ピストン押圧面と、前記ピストンと、の間に配置したスラスト軸受と、
   前記ナットと前記スラスト軸受との前記ねじ軸の軸方向への相対移動を規制するナット側移動規制部材と、
   前記ピストンと前記スラスト軸受との前記ねじ軸の軸方向への相対移動を規制するピストン側移動規制部材と、を備え、
   前記スラスト軸受は、前記ピストン押圧面が前記クラッチを押圧する方向と反対方向への前記ナットの移動時にも、前記スラスト軸受の構成部品の一体化を保持する軸受構成保持機構を備えることを特徴とするボールねじ装置。
2. 前記スラスト軸受は、複数の転動体と、前記各転動体を保持する保持器と、前記保持器と前記ピストン押圧面との間に配置するナット側スラストレースと、前記保持器と前記ピストンとの間に配置し、且つ前記ナット側スラストレースと相対回転可能に一体化したピストン側スラストレースと、を備え、
   前記ナット側移動規制部材は、前記ナット側スラストレースの内周面から前記ナットの外周面へ向けて突出したナット側レース凸部と、前記ナットの外周面に形成し、且つ前記ねじ軸の軸方向から見て前記ナット側レース凸部の少なくとも一部と重なるナット側凹部と、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。
3. 前記ナット側凹部は、前記ナットの周方向に連続する溝で形成されてい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。
4. 前記スラスト軸受は、複数の転動体と、前記各転動体を保持する保持器と、前記保持器と前記ピストン押圧面との間に配置するナット側スラストレースと、前記保持器と前記ピストンとの間に配置し、且つ前記ナット側スラストレースと相対回転可能に一体化したピストン側スラストレースと、を備え、
   前記ピストン側移動規制部材は、前記ピストン側スラストレースの外周面から前記ピストンの内周面へ向けて突出したピストン側レース凸部と、前記ピストンの内周面に形成し、且つ前記ねじ軸の軸方向から見て前記ピストン側レース凸部の少なくとも一部と重なるピストン側凹部と、を備え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。
5. 前記ピストン側凹部は、前記ピストンの周方向に連続する溝で形成されていることを特徴とする請求項４に記載したボールねじ装置。
6. 前記保持器は、前記保持器を前記ねじ軸の軸方向に貫通し、且つ前記各転動体をそれぞれ保持する複数の開口部を備え、
   前記軸受構成保持機構は、前記ナット側スラストレースに設け、且つ前記保持器の前記ナット側スラストレースと前記ねじ軸の軸方向で対向する面と反対側の面と、前記ねじ軸の軸方向で対向するナット側保持器押え部と、前記ピストン側スラストレースに設け、且つ前記保持器の前記ピストン側スラストレースと前記ねじ軸の軸方向で対向する面と反対側の面と、前記ねじ軸の軸方向で対向するピストン側保持器押え部と、を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のうちいずれか１項に記載したボールねじ装置。
7. 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ボールねじが備える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６のうちいずれか１項に記載したボールねじ装置。

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