(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に螺旋状のボール転走面を形成したインナボディと、
内周に前記インナボディの前記ボール転走面に対向する螺旋状のボール転走面を形成すると共に、外周にこのボール転走面と逆ねじになる螺旋状のボール転走面を形成したロータボディと、
内周に前記ロータボディの外周側の前記ボール転走面に対向する螺旋状のボール転走面を形成したアウタボディと、
前記インナボディの前記ボール転走面と前記ロータボディの内周側の前記ボール転走面との間、および前記ロータボディの外周側の前記ボール転走面と前記アウタボディの前記ボール転走面との間に配列・収納される複数のボールとを備え、
対向する前記ボール転走面それぞれを、一周未満のねじ溝と、このねじ溝の一端と他端を接続するバイパス溝とで構成し、
対向する前記ボール転走面のいずれか一方の前記ねじ溝および前記バイパス溝の片側半分を、前記ボールが前記ロータボディの軸線方向に移動可能なようにくりぬいたことを特徴とする伸縮機構。
【請求項２】
外周に螺旋状のボール転走面を形成したインナボディと、
内周に前記インナボディの前記ボール転走面に対向する螺旋状のボール転走面を形成すると共に、外周にこのボール転走面と逆ねじになる螺旋状のボール転走面を形成したロータボディと、
内周に前記ロータボディの外周側の前記ボール転走面に対向する螺旋状のボール転走面を形成したアウタボディと、
前記インナボディの前記ボール転走面と前記ロータボディの内周側の前記ボール転走面との間、および前記ロータボディの外周側の前記ボール転走面と前記アウタボディの前記ボール転走面との間に配列・収納される複数のボールとを備え、
対向する前記ボール転走面それぞれを、一周未満のねじ溝と、このねじ溝の一端と他端を接続するバイパス溝とで構成し、
対向する前記ボール転走面のいずれか一方の前記ねじ溝および前記バイパス溝の片側半分を、前記ボールが前記ロータボディの軸線方向に移動可能なようにくりぬいて形成し、
前記ロータボディを前記インナボディおよび前記アウタボディに対して相対的に回転し、前記インナボディおよび前記アウタボディをディスクに押し付けることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項３】
前記ロータボディの内周側の前記ボール転走面、および外周側の前記ボール転走面が等しいリードを有し、
前記インナボディおよび前記アウタボディそれぞれが前記ディスクに押し付けられるブロックを有し、
前記インナボディに設けられた前記ブロックおよび前記アウタボディに設けられた前記ブロックは、前記ディスクの両側に略等しい間隔を開けて配置されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
外周に螺旋状のボール転走面が形成されたねじ軸と、
内周に前記ねじ軸の前記ボール転走面と対向する螺旋状のボール転走面が形成されたナット部材と、前記ねじ軸の前記ボール転走面と前記ナット部材の前記ボール転走面との間に配列・収納された複数のボールとを備え、前記ねじ軸を前記ナット部材に対して相対的に回転して前記ナット部材を前記ねじ軸に対して相対的に直線移動するボールねじにおいて、
対向する前記ボール転走面それぞれを、一周未満のねじ溝と、このねじ溝の一端と他端を接続するバイパス溝とで構成し、
対向する前記ボール転走面のいずれか一方の前記ねじ溝および前記バイパス溝の片側半分を、前記ボールが前記ねじ軸の軸線方向に移動可能なようにくりぬいたことを特徴とするボールねじ。
【請求項５】
前記複数のボールの前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボールを回転・摺動自在に保持するリテーナを備えることを特徴とする請求項１に記載の伸縮機構。
【請求項６】
前記複数のボールの前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボールを回転・摺動自在に保持するリテーナを備えることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記複数のボールの前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボールを回転・摺動自在に保持するリテーナを備えることを特徴とする請求項４に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじを使用した伸縮機構、およびこの伸縮機構を用いたブレーキ装置並びにこの伸縮機構に用いられるボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブレーキ装置として、ブレーキペダルと、ブレーキペダルの踏み込みによって作動するマスタシリンダと、マスタシリンダにオイル配管を介して接続されるホイールシリンダと、ホイールシリンダのピストンに結合されたブレーキパッドとを備える油圧式ディスクブレーキが知られている。ブレーキペダルを踏み込むと、マスタシリンダからホイールシリンダにオイルが流入し、オイルの液圧によってホイールシリンダ内のピストンが移動してブレーキパッドをディスクに押し付ける。この油圧式ディスクブレーキでは、ブレーキパッドをディスクに押し付けることで摩擦抵抗を作り、回転するホイールを減速または停止する。
【０００３】
また、ボールねじを利用したブレーキ装置として、ディスクの片側にブレーキパッドを設け、モータの出力軸の回転運動をブレーキパッドの直線運動に変換し、ブレーキパッドをディスクプレートに押し付け、このブレーキパッドとキャリバ側に取り付けたブレーキパッドとの間でディスクを挟んで制動力を得るねじ式ディスクブレーキも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の油圧式ディスクブレーキにあっては、マスタシリンダとホイールシリンダとの間はオイル配管で接続されているので、マスタシリンダを作動させてからホイールシリンダが作動するまでにタイムラグがあり、応答性のよいブレーキ装置が得られない。また、油圧でブレーキパッドをディスクプレートに押し付ける機構になっているので、ブレーキパッドの移動量を精密に制御することができず、制動力を高精度に制御することができない。さらに、油圧を用いているという理由でブレーキ装置全体の剛性が必ずしも充分といえなかった。
【０００５】
また、従来のねじ式ディスクブレーキにあっても、ディスクの片側からブレーキパッドを押し付け、このブレーキパッドとキャリバ側に取り付けたブレーキパッドとの間でディスクを挟み込む構造になっているので、ボールねじに結合されるブレーキパッドの大きな移動量が必要になり、応答性のよいブレーキ装置が得られない。また、ブレーキパッドの押付け力を大きくするためにはボールねじの巻き数を多くする必要があり、ブレーキ装置が大型化してしまうという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、正確かつ応答性の良い伸縮動作を行うことができる伸縮機構、およびこの伸縮機構を用いたブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明のさらに、他の目的は、コンパクトで、しかも剛性の高い伸縮機構およびこの伸縮機構を用いたブレーキ装置、並びにこの伸縮機構に用いられるボールねじを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明者は、ロータボディ（５）の内周側および外周側の２層に互いに逆ねじとなるボールねじを設け、ロータボディ（５）を回転させてインナボディ（３）またはアウタボディ（４）のどちらか一方のみを移動させる場合の２倍の速さでインナボディ（３）およびアウタボディ（４）間の距離を伸縮させた。すなわち、請求項１の発明は、外周に螺旋状のボール転走面（７）を形成したインナボディ（３）と、内周に前記インナボディ（３）の前記ボール転走面（７）に対向する螺旋状のボール転走面（１１）を形成すると共に、外周にこのボール転走面（１１）と逆ねじになる螺旋状のボール転走面（１５）を形成したロータボディ（５）と、内周に前記ロータボディ（５）の外周側の前記ボール転走面（１５）に対向する螺旋状のボール転走面（１８）を形成したアウタボディ（４）と、前記インナボディ（３）の前記ボール転走面（７）と前記ロータボディ（５）の内周側の前記ボール転走面（１１）との間、および前記ロータボディ（５）の外周側の前記ボール転走面（１５）と前記アウタボディ（４）の前記ボール転走面（１８）との間に配列・収納される複数のボール（１０，２８）とを備え、対向する前記ボール転走面（７，１１）それぞれを、一周未満のねじ溝（８，１２）と、このねじ溝（８，１２）の一端と他端を接続するバイパス溝（９，１３）とで構成し、対向する前記ボール転走面（７，１１）のいずれか一方の前記ねじ溝（８，１２）および前記バイパス溝（９，１３）の片側半分を、前記ボール（１０）が前記ロータボディ（５）の軸線方向に移動可能なようにくりぬいたことを特徴とする伸縮機構により、上述した課題を解決した。
【００１０】
この発明によれば、ロータボディ（５）を回転すると、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）がロータボディ（５）の回転に比例して正確に直線運動する。ロータボディ（５）の内周側ボール転走面（１１）と外周側ボール転走面（１５）には互いに逆ねじが形成されているので、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）は互いに逆方向に直線運動し、インナボディ（３）とアウタボディ（４）との間の距離が伸縮する。インナボディ（３）およびアウタボディ（４）の両方を直線運動させているので、どちらか一方のみを移動する場合に比べ、２倍の速さでインナボディ（３）とアウタボディ（４）との間の距離が伸縮する。したがって、正確かつ応答性の良い伸縮動作を行うことができる。
【００１２】
一般に、ボールねじのねじ溝を形成する場合、ボール（１０）の直径は、リード以下に制限される。例えばリード１ｍｍとするとボール（１０）の直径は１ｍｍ以下に制限される。ボール（１０）の直径を１ｍｍ以上にしてボール（１０）に対応したねじ溝を形成しようとすると、ねじ溝が重なってしまうからである。ところで、ボール（１０）の直径は、ボールねじのラジアル方向または軸線方向の定格荷重に大きな影響を与える。ボール（１０）の直径がリードによって制限される場合、大きな定格荷重を得るためにねじの巻き数を多くする必要があり、ボールねじの大型化を招いてしまうことがある。本発明によれば、対向するボール転走面（７，１１）それぞれを、一周未満のねじ溝（８，１２）と、このねじ溝（８，１２）の一端と他端を接続するバイパス溝（９，１３）とで構成したので、リードよりもボール（１０）の直径を大きくすることができる。したがって、コンパクトでしかも大きな定格荷重のボールねじを得ることができ、ひいてはコンパクトで定格荷重の大きな伸縮機構が得られる。また、対向するボール転走面（７，１１）それぞれを一周未満のねじ溝（８，１２）とバイパス溝（９，１３）とで構成しただけだと、ロータボディ（５）をアウタボディ（４）またはインナボディ（３）に対して相対的に回転させることができないが、対向するボール転走面（７，１１）のいずれか一方の片側半分を、ボール（１０）がロータボディ（５）の軸線方向に移動可能なようにくりぬくことで、ロータボディ（５）をインナボディ（３）またはアウタボディ（４）に対して相対的に回転し、インナボディ（３）またはアウタボディ（４）を直線移動することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、外周に螺旋状のボール転走面（７）を形成したインナボディ（３）と、内周に前記インナボディ（３）の前記ボール転走面（７）に対向する螺旋状のボール転走面（１１）を形成すると共に、外周にこのボール転走面（１１９と逆ねじになる螺旋状のボール転走面（１５）を形成したロータボディ（５）と、内周に前記ロータボディ（５）の外周側の前記ボール転走面（１５）に対向する螺旋状のボール転走面（１８）を形成したアウタボディ（４）と、前記インナボディ（３）の前記ボール転走面（７）と前記ロータボディ（５）の内周側の前記ボール転走面（１１）との間、および前記ロータボディ（５）の外周側の前記ボール転走面（１５）と前記アウタボディ（４）の前記ボール転走面（１８）との間に配列・収納される複数のボール（１０，２８）とを備え、対向する前記ボール転走面（７，１１）それぞれを、一周未満のねじ溝（８，１２）と、このねじ溝（８，１２）の一端と他端を接続するバイパス溝（９，１３）とで構成し、対向する前記ボール転走面（７，１１）のいずれか一方の前記ねじ溝（８，１２）および前記バイパス溝（９，１３）の片側半分を、前記ボール（１０）が前記ロータボディ（５）の軸線方向に移動可能なようにくりぬいて形成し、前記ロータボディ（５）を前記インナボディ（３）および前記アウタボディ（４）に対して相対的に回転し、前記インナボディ（３）および前記アウタボディ（４）をディスク（１）に押し付けることを特徴とするブレーキ装置により、上述した課題を解決した。
【００１４】
この発明によれば、ロータボディ（５）を回転すると、ボール（１０，２８）を介して嵌合されたインナボディ（３）およびアウタボディ（４）がロータボディ（５）の回転に比例して正確に直線運動する。ロータボディ（５）の内周側ボール転走面（１１）と外周側ボール転走面（１５）には互いに逆ねじが形成されているので、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）は互いに逆方向に直線運動し、インナボディ（３）とアウタボディ（４）との間の距離が伸縮する。インナボディ（３）およびアウタボディ（４）の両方を直線運動させているので、どちらか一方のみをディスク（１）に押し付ける場合に比べ、２倍の速さでインナボディ（３）およびアウタボディ（４）をディスク（１）に押し付けることができる。したがって、正確かつ応答性の良いブレーキ装置が得られる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２に記載のブレーキ装置において、前記ロータボディ（５）の内周側の前記ボール転走面（１１）、および外周側の前記ボール転走面（１５）が等しいリードを有し、前記インナボディ（３）および前記アウタボディ（４）それぞれが前記ディスク（１）に押し付けられるブロック（２ａ，２ｂ）を有し、前記インナボディ（３）に設けられた前記ブロック（２ａ）および前記アウタボディ（４）に設けられた前記ブロック（２ｂ）は、前記ディスク（１）の両側に略等しい間隔を開けて配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、ロータボディ（５）を回転すると、ディスク（１）の両側に設けられたブロック（２ａ，２ｂ）が等しい量直線移動してディスク（１）を挟む。
【００１８】
この発明によれば、上述のように、リードよりもボール径を大きくした場合でも、ロータボディ（５）をインナボディ（３）またはアウタボディ（４）に対して相対的に回転して、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）を直線運動することができる。また、このブレーキ装置では、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）をディスク（１）の片面に押し付ける構造になっているので、荷重がインナボディ（３）およびアウタボディ（４）の一方向にしか加わらない。このため、荷重が加わらない方向のねじ溝（８，１２）およびバイパス溝（９，１３）の片側半分をくりぬいても、インナボディ（３）およびアウタボディ（４）をディスク（１）に押し付ける力が小さくなることがない。
【００１９】
また、請求項４の発明は、外周に螺旋状のボール転走面（１５）が形成されたねじ軸（５）と、内周に前記ねじ軸（５）のボール転走面（１５）と対向する螺旋状のボール転走面（１８）が形成されたナット部材（４）と、前記ねじ軸（５）の前記ボール転走面（１５）と前記ナット部材（４）の前記ボール転走面（１８）との間に配列・収納された複数のボール（２８）とを備え、前記ねじ軸（５）を前記ナット部材（４）に対して相対的に回転して前記ナット部材（４）を前記ねじ軸（５）に対して相対的に直線移動するボールねじにおいて、対向する前記ボール転走面（１５，１８）それぞれを、一周未満のねじ溝（１６，１９）と、このねじ溝（１６，１９）の一端と他端を接続するバイパス溝（１７，２０）とで構成し、対向する前記ボール転走面（１５，１８）のいずれか一方の前記ねじ溝（１６，１９）および前記バイパス溝（１７，２０）の片側半分を、前記ボール（２８）が前記ねじ軸（５）の軸線方向に移動可能なようにくりぬいたことを特徴とするボールねじにより、上述した課題を解決した。
【００２０】
この発明によれば、上述の理由で、ナット部材のストロークがあまり必要とされないボールねじをコンパクトに、しかもボールねじの剛性を高くすることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１に記載の伸縮機構において、前記複数のボール（１０，２８）の前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボール（１０，２８）を回転・摺動自在に保持するリテーナ（２４）を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項３に記載のブレーキ装置において、前記複数のボール（１０，２８）の前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボール（１０，２８）を回転・摺動自在に保持するリテーナ（２４）を備えることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項４に記載のボールねじにおいて、前記複数のボール（１０，２８）の前記軸線方向への移動を許すと共に、前記複数のボール（１０，２８）を回転・摺動自在に保持するリテーナ（２４）を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、ボール（１０，２８）同士が接触することがないので、ボール（１０，２８）のスムーズな循環が可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の一実施形態におけるブレーキ装置を示したものである。このブレーキ装置は、平らな円板状ディスク１の両面を摩擦材としてのブロック２ａ，２ｂで挟み、ブロック２ａ，２ｂをディスク１の一部に押し付けるようにしてディスク１の速度を低減するかまたは停止する。
【００２４】
図３は、ブレーキ装置の断面図を示したものである。ブロック２ａ，２ｂのディスク１への押し付けにはボールねじが利用されている。この図に示すように、ブレーキ装置は、ディスク１と、ディスク１の両側に略等しい間隔Ｗを開けて配置される一対のブロック２ａ，２ｂと、ブロック２ａが結合されるインナボディ３と、ブロック２ｂが結合されるアウタボディ４と、インナボディ３とアウタボディ４との間に介在されるロータボディ５とを備える。アウタボディ４は、アウタボディ本体４ａと、このアウタボディ本体４ａにボルトナット等の結合手段によって結合されるブロック収納部４ｂとで構成される。ブロック収納部４ｂには、ディスク１４が貫通する切欠き６が形成されている。
【００２５】
このブレーキ装置において、図示しないブレーキペダルの踏み込み量をポテンションメータ等の検出手段で読み取り、その踏み込み量に応じた回転トルクが得られるように制御されたモータ駆動電圧がモータに印加される。そして、モータの出力軸の回転トルクが、減速装置によって増大されたうえでロータボディ５に伝達する。ロータボディ５が回転すると、ボールねじによってロータボディ５の回転が変換され、インナボディ３が図中左方向に直線移動し、アウタボディ４が図中右方向に直線移動する。そして、一対のブロック２ａ，２ｂ間の距離が縮まり、ブロック２ａ，２ｂがディスク１の両面を押し付ける。
【００２６】
図４および図５は、ブレーキ装置の伸縮機構を構成するインナボディ３、ロータボディ５およびアウタボディ４を示したものである。インナボディ３は、円筒状部品の一端の全周囲に張り出したフランジ３ａを有し、このフランジ３ａの外周には螺旋状のボール転走面としてのボール転走溝７が形成される。このボール転走溝７は、図５に示すように、フランジ３ａの外周に一周設けられ、一周未満例えば周方向の３００°程度の範囲に形成されるねじ溝８と、ねじ溝８の一端と他端を接続し、例えば周方向の６０°程度の範囲に形成されるバイパス溝９とで構成される。バイパス溝９はリードを有するねじ溝８の一端と他端を接続するので、ねじ溝８にクロスするように接続されている。このため、ねじ溝８およびバイパス溝９の平面形状は、略Ｓ字状になる。また、ねじ溝８およびバイパス溝９はボール１０の外径に合わせるように断面円弧状に形成される。この円弧の直径はボール１０の直径と略等しく、また、リードよりも充分に大きく設定される。例えばリード２ｍｍに対してφ９ｍｍのボールに合わせた円弧状の溝が形成されている。
【００２７】
インナボディ３が嵌め込まれるロータボディ５も、円筒状部品の全周囲の一端に張り出したフランジ５ａを有する。ロータボディ５のフランジ５ａの内周はインナボディ３のフランジ３ａの外周に対向している。フランジ５ａの内周には、インナボディ３のボール転走溝７に対向する内周側ボール転走溝１１が形成される。インナボディ３およびロータボディ５でボールねじを構成すると考えると、インナボディ３がねじ軸に対応してロータボディ５がナット部材に対応する。内周側ボール転走溝１１も一周未満のねじ溝１２と、このねじ溝１２の一端と他端を接続するバイパス溝１３とで構成されていて、ロータボディ５が回転する前にはバイパス溝１３の位置がインナボディ３のバイパス溝９の位置と一致している。インナボディ３と同様に、ねじ溝１２およびバイパス溝１３は、ボール１０の外径に合わせるように断面円弧状に形成されている。この円弧の直径はボール１０の直径と略等しく、また、リードよりも充分に大きく設定される。また、図６に示すように、内周側ボール転走溝１１の片側半分１１ａはボール１０がロータボディ５の軸線方向に移動可能なようにくりぬかれている。くりぬかれた部分を図中斜線部で示す。インナボディ３に被さっているロータボディ５の内周側ボール転走溝１１の片側半分１１ａをくりぬかないと、ロータボディ５を回転するとインナボディ３も一緒に回転してしまい、ロータボディ５をインナボディ３に対して相対的に回転させることができない。相対的に回転させるのには、内周側ボール転走溝１１の片側半分１１ａをくりぬくしかない。くりぬかれる片側半分１１ａは、ロータボディ５およびインナボディ３に対する力の加わり方、例えばブロック２ａがディスク１を押し付ける方向を考慮して、影響がない片方に決定される。なお、この実施形態では、ロータボディ５の内周側ボール転走溝の片側半分をくりぬいたが、インナボディ３のボール転走溝７の片側半分をくりぬいてもよい。
【００２８】
図４および図５に示すように、ロータボディ５の円筒部分の外周にも外周側ボール転走面としての螺旋状の外周側ボール転走溝１５が形成される。この外周側ボール転走溝１５もインナボディ３に形成されたボール転走溝７と同様に、円筒部分の外周に一周設けられ、一周未満に形成されるねじ溝１６と、ねじ溝１６の一端と他端を接続するバイパス溝１７とで構成される。ねじ溝１６のリードはねじ溝１２のリードと等しい。バイパス溝１７はリードを有するねじ溝１６の一端と他端にねじ溝に対してクロスするように接続されている。また、ねじ溝１６およびバイパス溝１７は、ボール２８の外径に合わせるように断面円弧状に形成される。この円弧の直径はボール２８の直径と略等しく、また、リードよりも充分に大きく設定される。例えばリード２ｍｍに対してφ９ｍｍのボール２８に合わせた円弧状の溝が形成されている。このロータボディ５の外周側ボール転走溝１５は、内周側ボール転走溝１１に対して逆ねじになっている。すなわち、内周側ボール転走溝１１が右ねじの場合は、外周側ボール転走溝１５は左ねじになり、内周側ボール転走溝１１が左ねじの場合は、外周側ボール転走溝１５は右ねじになる。
【００２９】
ロータボディ５の円筒部分に嵌められるアウタボディ本体４ａも円筒状で、アウタボディ本体４ａの内周はロータボディ５の円筒部分の外周に対向している。アウタボディ本体４ａの内周には、ロータボディ５の外周側ボール転走溝１５に対向するようにボール転走面としてのボール転走溝１８が形成されている。ロータボディ５およびアウタボディ本体４ａでボールねじを構成すると考えると、ロータボディ５がねじ軸に対応してアウタボディ本体４ａがナット部材に対応する。このアウタボディ本体４ａのボール転走溝１８も一周未満のねじ溝１９と、このねじ溝１９の一端と他端を接続するバイパス溝２０とで構成されていて、ロータボディ５のバイパス溝１７と対向するバイパス溝２０の位置はロータボディ５が回転する前は一致している。ねじ溝１９およびバイパス溝２０は、ボール２８の外径に合わせるように断面円弧状に形成される。この円弧の直径はボール２８の直径と略等しく、また、リードよりも充分に大きく設定される。また、上述の内周側ボール転走溝１１と同じ理由で、ボール転走溝１８の片側半分はボール２８がロータボディ５の軸線方向に移動可能なようにくりぬかれている。なお、この実施形態では、アウタボディ本体４ａのボール転走溝１８の片側半分をくりぬいたが、ロータボディ５の外周側ボール転走溝１５の片側半分をくりぬいてもよい。
【００３０】
図７は、ボールねじのねじ軸としてのインナボディ３またはロータボディ５の外周に、ボール転走溝７または外周側ボール転走溝１５を形成する製造方法を示したものである。まず、ねじ軸２１の軸線と直交する方向に延びるエンドミルによって、ねじ軸２１の外周にねじ溝８，１６およびバイパス溝９，１７を形成する。次に、砥石２２を用いてねじ溝８，１６のみを研削加工する。なお、バイパス溝９，１７はボール１０，２８の循環のために設けられていて、負荷がかかることがない無負荷範囲になる。
【００３１】
図８は、ボールねじのナット部材としてのアウタボディ本体４ａまたはロータボディ５の内周に、ボール転走溝１８または内周側ボール転走溝１１を形成する製造方法を示したものである。まず、ナット部材２６の軸線と平行な方向に延びるエンドミル２３によって、ナット部材２６の内周に片側半分がくりぬかれたねじ溝１２，１９およびバイパス溝１３，２０を形成する。次に、砥石２２を用いてねじ溝１２，１９のみを研削加工する。なお、バイパス溝１３，２０はボール１０，２８の循環のために設けられていて、負荷がかかることがない無負荷範囲になる。
【００３２】
図９は、対向するボール転走溝の間に配列・収納される複数のボール１０…並びに、このボール１０…を回転・摺動自在に保持するリテーナ２４を示したものである。リテーナ２４は、リング形状で、その周方向に均等間隔を開けてボール１０…の数に対応したＵ字状の溝２５が形成されている。この溝２５にボール１０…が収納されている。また、溝２５をＵ字状にして一端をぬいているので、リテーナ２４は軸線方向へのボール１０の移動を許す。ボール転走溝７，１５等はリードを有するので、図９（Ｂ）中の▲１▼の位置からａ方向に向うにつれて、ボール１０とＵ字状溝２５との間には徐々に隙間Ｓが出る。この隙間Ｓは図９（Ｂ）中の▲２▼の位置で最大となり、▲２▼から▲１▼に向う無負荷範囲で減ぜられる。また、リテーナ２４はナット部材２６としてのアウタボディ４またはロータボディ５に結合され、ボール１０はねじ軸２１としてのインナボディ３またはアウタボディ４のボール転走溝７，１５上に配列されているので、ナット部材２６がねじ軸２１に対して相対的に直線運動することによっても隙間Ｓが若干大きくなることになる。
【００３３】
次に、本発明の伸縮機構の作用について説明する。図１０に示すように、ロータボディ５を回転する前には、ロータボディ５の外周側ボール転走溝１５およびアウタボディ４のボール転走溝１８は図中実線で示すようにそのバイパス溝１７，２０の位置が一致している。次に、ロータボディ５をアウタボディ４に対して相対的に回転すると、ロータボディ５の外周側ボール転走溝１５がロータボディ５の周方向に図中実線の位置から２点鎖線の位置まで移動する。この外周側ボール転走溝１５の移動に伴って、アウタボディ４のボール転走溝１８もロータボディ５の軸線方向に図中実線の位置から３点鎖線の位置まで移動する。これにより、アウタボディが図中右方向に直線移動することになる。なお、ボール１０はロータボディ５の外周側ボール転走溝１５上に配列されているので、ロータボディ５が回転すればするほどアウタボディ４のボール転走溝１８に当たらないボールの範囲Ｈが広がってしまう。すなわち、ロータボディ５の回転角が大きくなると負荷を受けることができるボール１０の数が減ってしまい、剛性上問題が残る。このため、図９に示すようにロータボディ５の可動範囲は例えば２００°以内に設定される。
【００３４】
図３に示すように、ロータボディ５の内周側ボール転走溝１１には外周側ボール転走溝１５に対して等しいリードの逆ねじが形成されているので、ロータボディ５を回転すると、アウタボディ４が図中右方向に移動し、インナボディ３が図中左方向に等しい量移動し、一対のブロック２ａ，２ｂがディスク１の両面を押し付ける。ここで、アウタボディ４のボール転走溝１８の片側半分、およびロータボディ５の内周側ボール転走溝１１の片側半分をくりぬいているが、ブロック２ａ，２ｂがディスクを押し付ける力の反作用を受ける片側半分の溝は残されているので充分な押し付け力が得られる。
【００３５】
なお、本発明のブレーキ装置にあっては、特に図示しないが、回転センサによりディスクの回転数を検出すると共に、速度センサにより車体の速度を検出し、それら各センサの出力信号をコントローラに読み込ませて所定の演算式から車体のスリップ率を求め、その求められたスリップ率が予め定められたしきい値以上に高いときに車体がスキッド状態にあると判断し、コントローラの制御下においてモータの駆動を断続的にして制動力のポンピングを行うアンチロックブレーキ機能を発揮させることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロータボディの内周側および外周側の２層に互いに逆ねじとなるボールねじを設け、ロータボディを回転させてインナボディおよびアウタボディ間の距離を伸縮させたので、どちらか片方のみを移動する場合に比べ、２倍の速さでインナボディとアウタボディとの間の距離が伸縮する。したがって、正確かつ応答性の良い伸縮動作を行うことができる伸縮機構が得られる。
【００３７】
また、対向するボール転走面それぞれを、一周未満のねじ溝と、このねじ溝の一端と他端を接続するバイパス溝とで構成し、対向する前記ボール転走面のいずれか一方の前記ねじ溝および前記バイパス溝の片側半分を、前記ボールが前記ロータボディの軸線方向に移動可能なようにくりぬいたので、リードよりもボールの直径を大きくすることができる。したがって、コンパクトでしかも大きな定格荷重のボールねじを得ることができ、ひいてはコンパクトで定格荷重の大きな伸縮機構が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるブレーキ装置を示す斜視図。
【図２】上記図１の側面図。
【図３】上記図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】伸縮機構の構成するインナボディ、ロータボディおよびアウタボディを示す斜視図。
【図５】上記図４の側面図。
【図６】ねじ溝およびバイパス溝のくりぬいた状態を示す概念図。
【図７】ねじ軸へのボール転走溝の形成方法を示す図（図中（Ａ）は正面図を示し、図中（Ｂ）は側面図を示す）。
【図８】ナット部材へのボール転走溝の形成方法を示す図（図中（Ａ）は正面図を示し、図中（Ｂ）は断面図を示す）。
【図９】ボールの配列およびリテーナを示す図（図中（Ａ）は側面図を示し、図中（Ｂ）は正面図を示す）。
【図１０】伸縮機構の作用図。
【符号の説明】
１  ディスク
２ａ，２ｂ  ブロック
３  インナボディ
４  アウタボディ（ナット部材）
５  ロータボディ（ねじ軸）
７，１１，１５，１８  ボール転走面
１０，２８  ボール
８，１２，１６，１９  ねじ溝
９，１３，１７，２０  バイパス溝
２４  リテーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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