具体实施方式

图1是示出设有滚珠丝杠装置的制动装置的示例的截面图。例如，图1中示出的滚珠丝杠装置17用在车辆(汽车)中的制动装置5中。制动装置5将来自摩擦的制动力施加给制动盘6，该制动盘6与汽车的车轮成一体地旋转。制动装置5设有滚珠丝杠装置17以生成这种制动力。制动装置5在图1中处于未制动状态。

制动装置5设有由未示出的转向节等支撑的浮动式卡钳7以及将制动盘6夹在中间的一对制动块8。卡钳7设有第一主体9和第二主体10，第二主体10与第一主体9一体地设置。

一个(图1中的右侧)制动块8经由第一备用制动板12附接到滚珠丝杠装置17所具有的下文所述的壳体21。另一(图1中的左侧)制动块8经由第二备用制动板13附接到第二主体10。

第一主体9具有包括圆柱形主体部14和底部制动板部15的圆柱形状(具有底部的圆柱外形)，并朝向制动盘6一侧开口。滚珠丝杠装置17设置在圆柱形主体部14的内侧上。滚珠丝杠装置17设有螺杆18、设置在螺杆18的外周侧上的螺母19，以及多个滚珠20。壳体21附接到螺母19。螺杆18的中心线C是滚珠丝杠装置17的中心线。在本公开中，平行于该中心线C的方向将被称为“轴向方向”。

通孔16在第一主体9的底部制动板部15上形成。轴承22附接到该通孔16。螺杆18被轴承22可旋转地支撑。在壳体21和圆柱形主体部14之间设有键24。壳体21被布置成能够相对于圆柱形主体部14在轴向方向上往复移动，但是不能在绕中心线C的圆周方向上旋转。

螺母19和壳体21成一体。当螺杆18绕中心线C在一个方向上旋转(向前旋转)时，螺母19和壳体21沿着螺杆18从轴向方向上的一侧(图1中的右侧)朝向轴向方向上的另一侧(图1中的左侧)移动。相反，当螺杆18绕中心线C在另一方向上旋转(逆向旋转)时，螺母19和壳体21沿着螺杆18从轴向方向上的所述另一侧朝向轴向方向上的所述一侧移动。

马达(电动马达)51和减速器23被设置在圆柱形主体部14外部。来自控制单元52的命令信号被输入给马达51，并且马达51的输出轴基于这些命令信号执行向前旋转、逆向旋转以及停止。减速器23例如由多个齿轮构成，并且降低来自马达51的输出轴的旋转，并使螺杆18旋转。因而，当马达51旋转时，螺母19和壳体21在轴向方向上移动。也就是说，经由减速器23从马达51传递的螺杆18的旋转运动被滚珠丝杠装置17转换成螺母19和壳体21在轴向方向上的直线运动。因而，制动块8夹紧制动盘6，由此生成制动力。

图2是滚珠丝杠装置17的分解立体图。图3是滚珠丝杠装置17的截面图。第一螺旋沟29在螺杆18的外周上形成。第二螺旋沟30在螺母19的内周上形成。由滚珠20构成的滚珠排25被设置在第一螺旋沟29和第二螺旋沟30之间。

图4是示出在平面上展开状态下的第一螺旋沟29和第二螺旋沟30的解释图。所有滚珠20(滚珠排25)都处于被容纳在螺母19的内周侧处的状态。滚珠丝杠装置17进一步设有止动件26和27，止动件26和27被设置在第二螺旋沟30的相应端部处。止动件26和27被设置在轴向方向上的相应侧上，处于螺母19的内周侧(第二螺旋沟30)上。一侧上的第一止动件26由第二螺旋沟30的一侧上的端部处的壁部构成。壁部是螺母19的一部分。另一侧上的第二止动件27由第二螺旋沟30的另一侧上的端部处的壁部构成。应注意的是，第一止动件26和第二止动件27之一或两者例如可以由以不可移动的方式设置到螺母19上的滚珠，或者由被固定到螺母19上的销构件构成。

在滚珠排25中所包括的滚珠20中，最靠近第一止动件26的滚珠20，即处于图4中的最右侧处的滚珠20将被称为“第一端部滚珠20a”。由卷簧构成的第一弹簧体31被设置在第一端部滚珠20a与第一止动件26之间。第一弹簧体31处于压缩状态。

在滚珠排25中所包括的滚珠20中，最靠近第二止动件27的滚珠20，即处于图4中的最左侧处的滚珠20将被称为“第二端部滚珠20b”。由卷簧构成的第二弹簧体37被设置在第二端部滚珠20b与第二止动件27之间。第二弹簧体37处于压缩状态。

具有上述构造的滚珠丝杠装置17是非循环滚珠丝杠装置，其中，当螺母19沿着螺杆18的轴向方向移动时，滚珠20在被固位在第二螺旋沟30内的同时滚动。螺母19从初始位置的状态起移动经过预定行程。当螺母19从初始位置移动时，滚珠排25的移动方向是朝向第一止动件26的方向。也就是说，当螺母19从初始位置移动时，滚珠排25的移动方向是第一弹簧体31被进一步压缩的方向。

图5是其中从滚珠丝杠装置17的轴向方向观察的第一弹簧体31的解释图。如前所述，第一弹簧体31被设置在第一端部滚珠20a与第一止动件26之间。第一弹簧体31包括多个卷簧32。卷簧32沿着第一螺旋沟29和第二螺旋沟30串联排列。相邻的卷簧32在它们的端部处彼此直接接触。在本公开中，在第一弹簧体31中包括三个卷簧32a、32b和32c。应注意，第一弹簧体31中所包括的卷簧32的数目可以根据滚珠丝杠装置17的型号等自由地改变。

卷簧32每个都具有中间部，以及中间部的两侧上的端部。在本公开中，中间部被称为“弹簧中间部33”，并且端部被称为“弹簧端部34”。相邻的卷簧32的弹簧端部34处于彼此接触的状态。在本公开的情况下，第一卷簧32a的弹簧端部34a-2和第二卷簧32b的一个弹簧端部34b-1处于接触的状态，并且第二卷簧32b的另一弹簧端部34b-2和第三卷簧32c的弹簧端部34c-1处于接触的状态。

在第一弹簧体31中，卷簧32a，32b和32c的性质(弹簧常数)各不相同。在第一止动件26一侧处的第三卷簧32c具有比第二卷簧32b小的弹簧常数，并且第二卷簧32b具有比在端部滚珠20a一侧处的第一卷簧32a小的弹簧常数。应注意，此处说的弹簧常数是弹簧中间部33处的值。也就是说，在第一弹簧体31中，第一止动件26一侧处的卷簧32的弹簧中间部33的弹簧常数比端部滚珠20a一侧处的卷簧32的弹簧中间部33的弹簧常数小。应注意的是，对于每个卷簧32a、32b和32c，簧圈平均直径D(参见图6)都相同。卷簧32a、32b和32c的线(螺旋簧线)的直径可以相同或可以不同。每个卷簧32a、32b和32c的长度可以相同或可以不同。

将对与端部滚珠20a直接接触的第一卷簧32a进行描述。第一卷簧32a的一个弹簧端部34a-1接触端部滚珠20a。弹簧端部34a-1具有与弹簧中间部33a相同的性质(相同的刚性)。第一卷簧32a的另一弹簧端部34a-2具有下列构造，其中其刚性高于第一卷簧32a的弹簧中间部33a。在本公开中，弹簧端部34a-2是压并的，如图6中所示。也就是说，构成卷簧32a的螺旋簧线之间的间隔在弹簧端部34a-2处为零。应注意的是，可以做出其他构造以提高刚性，这将在下文描述。第一卷簧32a和第二卷簧32b之间的边界在图6中由长点划线表示。

将关于与第一卷簧32a相邻的第二卷簧32b进行描述。第二卷簧32b的一个弹簧端部34b-1接触第一卷簧32a的弹簧端部34a-2。第二卷簧32b的该一个弹簧端部34b-1具有其刚性高于第二卷簧32b的弹簧中间部33b的刚性的构造。在本公开中，弹簧端部34b-1是压并的，如图6中所示。第二卷簧32b的另一弹簧端部34b-2(参见图5)接触第三卷簧32c的弹簧端部34c-1。第二卷簧32b的该另一弹簧端部34b-2具有其刚性高于第二卷簧32b的弹簧中间部33b的刚性的构造。在本公开中，弹簧端部34b-2是压并的。

将关于与第一止动件26形成直接接触的第三卷簧32c进行描述。第三卷簧32c的一个弹簧端部34c-1接触第二卷簧32b的弹簧端部34b-2。第三卷簧32c的该一个弹簧端部34c-1具有其刚性高于第三卷簧32c的弹簧中间部33c的刚性的构造。在本公开中，弹簧端部34c-1是压并的。第三卷簧32c的另一弹簧端部34c-2接触第一止动件26。弹簧端部34a-2具有与弹簧中间部33c相同的性质(相同的刚性)。

如上所述，相邻的第一卷簧32a和第二卷簧32b分别具有比弹簧中间部33a和33b的刚性更高的弹簧端部34a-2和34b-1。相邻的第二卷簧32b和第三卷簧32c分别具有比弹簧中间部33b和33c的刚性更高的弹簧端部34b-2和34c-1。

用于提高弹簧端部34的刚性的构造(第一布置)

如上所述，弹簧端部34处于压并状态，以便使弹簧端部34的刚性高于弹簧中间部33的刚性。根据该构造，可以稳定相邻弹簧端部34中的每一个弹簧端部的定向和行为。此外，相邻的卷簧32的簧线不容易移位到弹簧端部34中。例如，在图6中，与第一卷簧32a的弹簧端部34a-2接触的第二卷簧32b的弹簧端部34b-1的簧线不容易移位到弹簧端部34a-2中，这是因为弹簧端部34a-2是压并的。同样地，以相同的方式，与第二卷簧32b的弹簧端部34b-1接触的第一卷簧32a的弹簧端部34a-2的簧线不容易移位到弹簧端部34b-1中，这是因为弹簧端部34b-1是压并的。

如上所述，该三个卷簧32的簧圈平均直径D相同。一个弹簧端部34a-2和另一弹簧端部34b-1接触。该一个弹簧端部34a-2在弹簧纵向方向上的尺寸为L1，并且另一弹簧端部34b-1在弹簧纵向方向上的尺寸为L2。应注意的是，弹簧纵向方向是沿着卷簧32的中心线的方向上的长度。在图6中所示的布置中，尺寸L1和L2分别是压并的部分在弹簧纵向方向上的尺寸。该一个弹簧端部34a-2在弹簧纵向方向上的尺寸L1和该另一弹簧端部34b-1在弹簧纵向方向上的尺寸L2的和(L1+L2)小于本公开中的卷簧32的簧圈平均直径D，即(L1+L2＜D)。

另外，第二卷簧32b的弹簧端部34b-2和第三卷簧32c的弹簧端部34c-1(参见图5)具有相同的构造。也就是说，该一个弹簧端部34b-2在弹簧纵向方向上的尺寸与该另一弹簧端部34c-1在弹簧纵向方向上的尺寸之和小于卷簧32b和32c的簧圈平均直径。

如上所述(参见图6)，两个相邻的弹簧端部34a-2、34b-1的在弹簧纵向方向上的总尺寸(L1+L2)比卷簧32a、32b的簧圈平均直径D小，即(L1+L2＜D)。

在图6中，假设在第一卷簧32a和第二卷簧32b之间插入间隔滚珠38(用双点划线指示)，则间隔滚珠38的直径d将与卷簧32a(32b)的簧圈平均直径D大致相同(d＝D)。因而，根据L1+L2＜D的上述构造，弹簧端部34a-2和34b-1在弹簧纵向方向上较短，能够使卷簧32a、32b的有效长度与采用间隔滚珠38时相比更长。另外，在根据本公开的滚珠丝杠装置17中不需要间隔滚珠38，并且可以减少滚珠丝杠装置17的零件数目。

用于提高弹簧端部34的刚性的构造(第二布置)

为了使弹簧端部34的刚性高于弹簧中间部33的刚性，弹簧端部34可以如下构造。也就是说，通过在图7中使第一卷簧32a的弹簧端部34a-2处的节距比弹簧中间部33a处的节距窄(在图7中，P2<P1)，允许当弹簧端部34a-2在弹簧中间部33a表现出弹性压缩变形的载荷下被压缩时变成压并的。以相同的方式，通过使第二卷簧32b的弹簧端部34b-1处的节距比弹簧中间部33b处的节距窄，允许当弹簧端部34b-1在弹簧中间部33b表现出弹性压缩变形的载荷下被压缩时变成压并的。

根据图7中所示的构造，当卷簧32a和32b被压缩时，弹簧中间部33a和33b表现出弹性压缩变形，但是允许弹簧端部34a-2和34b-1变成压并的。通过将卷簧32a和32b压缩，并且每个弹簧端部34a-2和34b-1都变成压并的，每个弹簧端部34a-2和34b-1的刚性都变得高于弹簧中间部33a和33b的刚性。因而，可以稳定相邻的弹簧端部34a-2和34b-1中的每一个弹簧端部的定向和行为。另外，以与图6中相同的方式，卷簧32b(32a)的簧线不容易移位到弹簧端部34a-2(34b-1)中，这是因为弹簧端部34a-2(34b-1)变成压并的。

弹簧端部34b-2和弹簧端部34c-1具有与图7中所示的构造相同的构造，其中该弹簧端部34b-2和弹簧端部34c-1形成其中第二卷簧32b和第三卷簧32c接触的接触部。因而，可以稳定相邻的弹簧端部34b-2和34c-1的定向和行为。

当该两个相邻的弹簧端部34a-2和34b-1(34b-2和34c-1)变成压并的时，与图6中的布置相同，这些弹簧端部34a-2和34b-1(34b-2和34c-1)的在弹簧纵向方向上的总尺寸也优选地小于图7的布置中的卷簧32a和32b的簧圈平均直径。

用于提高弹簧端部34的刚性的构造(第三布置)

为了使弹簧端部34的刚性高于弹簧中间部33的刚性，由于弹簧端部34的节距比弹簧中间部33的节距宽，弹簧端部34具有高弹簧常数。为了对此进行详细描述，在第一卷簧32a中，弹簧端部34a-2处的节距比弹簧中间部33a处的节距宽，如图8中所示(在图8中，P2>P1)。无需描述的是，在卷簧中，加宽螺旋簧线(簧线)的节距并减少簧圈的数目会提高弹簧常数。因而，根据该构造，弹簧端部34a-2的刚性高于第一卷簧32a中的弹簧中间部33a的刚性。

在第二卷簧32b中，弹簧端部34b-1处的节距比弹簧中间部33b处的节距宽。根据这种构造，弹簧端部34b-1的刚性高于第二卷簧32b中的弹簧中间部33b的刚性。

另外，根据该构造(第三布置)，弹簧端部34a-2和弹簧端部34b-1也可以表现出弹性压缩变形。因而，第一弹簧体31的有效长度更长，并且可以使螺母19的移动行程更大。

关于根据本公开的滚珠丝杠装置17

如上所述，根据本公开的滚珠丝杠装置17(参见图5)设有：螺杆18；螺母19；滚珠20，该滚珠20设置在螺杆18的第一螺旋沟29与螺母19的第二螺旋沟30之间；第一止动件26，该第一止动件26设置在第二螺旋沟30的端部处；以及第一弹簧体31，该第一弹簧体31设置在端部滚珠20a与第一止动件26之间。第一弹簧体31由沿着第一螺旋沟29和第二螺旋沟30成排排列的卷簧32(32a、32b、32c)组成。

根据具有上述构造的滚珠丝杠装置17，卷簧32(32a、32b、32c)被分成多个，并且在端部滚珠20a和第一止动件26之间排列成一排。因而，第一弹簧体31，即卷簧32(32a、32b、32c)可以通过改变每个卷簧32(32a、32b、32c)的性质(弹簧常数)，在端部滚珠20a和第一止动件26之间作为整体经受压缩变形。结果，卷簧32的寿命可以抵抗疲劳而延长。此外，通过将卷簧32(32a、32b、32c)的性质(弹簧常数)设定为作为整体最大程度地均匀地表现压缩变形，能够使得螺母19的移动行程进一步增大，这将在下文中描述。

另外，在根据本公开的滚珠丝杠装置17中，相邻的卷簧32在弹簧端部34处彼此接触。相邻的第一卷簧32a和第二卷簧32b每个都具有弹簧端部34a-2和34b-1，弹簧端部34a-2和34b-1的刚性比弹簧中间部33a和33b的刚性更高。相邻的第二卷簧32b和第三卷簧32c每个都具有弹簧端部34b-2和34c-1，弹簧端部34b-2和34c-1的刚性比弹簧中间部33b和33c的刚性更高。

如上所述，当卷簧32(32a、32b、32c)被分成多个时，弹簧端部34彼此形成接触。当弹簧端部34的外形与弹簧中间部33的外形相同时，即，当弹簧端部34的刚性低时，存在例如在其中弹簧端部34彼此接触的状态下，弹簧端部34的中心将会未对准的可能性，从而导致不可预测的行为。在这样的情况下，滚珠丝杠装置17的功能将劣化。但是，根据本公开的滚珠丝杠装置17，弹簧端部34的刚性高。结果，可以使相邻的弹簧端部34的定向和行为稳定。

在滚珠丝杠装置17中，螺母19由于螺杆18的旋转而沿着着螺杆18的轴向方向移动，并且滚珠20也沿着第一螺旋沟29和第二螺旋沟30移动。当螺母19从初始位置的状态起移动经过预定行程时，移动方向是图4和图5中的箭头J所指示的方向。滚珠20中所包括的端部滚珠20a的移动压缩了卷簧32a、32b和32c。被以这种方式压缩的卷簧32a、32b和32c易于在端部滚珠20a一侧处被压缩，但是不易于在第一止动件26一侧处被压缩。

因而，在本公开中，在第一弹簧体31中，如上所述，将卷簧32(弹簧中间部33)的朝向第一止动件26一侧的弹簧常数设定为小于卷簧32(弹簧中间部33)的朝向端部滚珠20a一侧的弹簧常数。根据该构造，与在端部滚珠20a一侧处的卷簧32相比，更容易使第一止动件26一侧处的卷簧32表现出压缩变形。因而，可以容易地使由卷簧32a、32b和32c构成的第一弹簧体31作为整体最大程度地均匀地表现出压缩变形。结果，螺母19的移动行程可以甚至进一步增加。

另外，接触相邻的卷簧32的弹簧端部34的刚性高于弹簧中间部33的刚性，并且因而，弹簧在相邻的弹簧端部34两者处更好地就座。也就是说，弹簧端部34的中心容易对准，并且可以使第一弹簧体31表现得像单个卷簧32一样。

本文公开的实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。本发明的范围不限于上述实施例，并且包括在等同于权利要求书中提出的构造的范围内做出的所有改型。