電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
【課題】外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにすることである。
【解決手段】スラスト軸受１８によって支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を、これらの各遊星ローラ６の円周溝６ａに外輪部材５の螺旋凸条５ａが嵌まり込むときに、各遊星ローラ６の支持端面６ｂの軸方向位置が互いに合致するように、各々異なる寸法に設定することにより、外輪部材５の螺旋凸条５ａと円周溝６ａで係合して自転しながら公転する各遊星ローラ６に、外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにした。
【解決手段】スラスト軸受１８によって支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を、これらの各遊星ローラ６の円周溝６ａに外輪部材５の螺旋凸条５ａが嵌まり込むときに、各遊星ローラ６の支持端面６ｂの軸方向位置が互いに合致するように、各々異なる寸法に設定することにより、外輪部材５の螺旋凸条５ａと円周溝６ａで係合して自転しながら公転する各遊星ローラ６に、外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータと、電動式直動アクチュエータを用いてブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータには、運動変換機構としてボールねじ機構やボールランプ機構を採用したものが多く、小容量の電動モータで大きな直線駆動力が得られるように、遊星歯車減速機構等の歯車減速機構を組み込んだものが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述した電動式直動アクチュエータに採用されているボールねじ機構やボールランプ機構は、リードを有するねじ筋や傾斜カム面に沿わせる運動変換機構によって、ある程度の増力機能を有するが、電動式ブレーキ装置等で必要とされるような大きな増力機能は確保できない。このため、これらの運動変換機構を採用した電動式直動アクチュエータでは、遊星歯車減速機構等の別途の減速機構を組み込んで駆動力を増力しているが、このように別途の減速機構を組み込むことは、電動式直動アクチュエータのコンパクトな設計を阻害する。
【０００４】
このような問題に対して、本発明者らは、別途の減速機構を組み込むことなく大きな増力機能を確保でき、直動ストロークが比較的小さい電動式ブレーキ装置にも好適な電動式直動アクチュエータとして、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に固定された外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの遊星ローラが回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、遊星ローラの外径面に、螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、外輪部材とキャリヤとが軸方向へ相対移動するようにし、回転軸の回転運動をキャリヤの直線運動に変換して、キャリヤを被駆動物を直線駆動する出力部材とした機構を先に開発している（特許文献２参照）。また、キャリヤの軸方向への移動を規制して、外輪部材を直線運動する出力部材とした機構も提案している（特願２００８−２３３３８０）。
【０００５】
特許文献２に記載されたキャリヤを直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、キャリヤと一緒に直線運動する各遊星ローラの自転を支持するスラスト軸受を、キャリヤが被駆動物を直線駆動するように前進する側に配置し、キャリヤに負荷されるスラスト荷重を受けるようにしている。また、特願２００８−２３３３８０で提案した外輪部材を直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、各遊星ローラの自転を支持するスラスト軸受を、外輪部材が被駆動物を直線駆動するように前進する側と反対側に配置し、外輪部材に負荷されるスラスト荷重を受けるようにしている。
【０００６】
一方、車両用ブレーキ装置としては油圧式のものが多く採用されてきたが、近年、ＡＢＳ(Antilock Brake System)等の高度なブレーキ制御の導入に伴い、これらの制御を複雑な油圧回路なしに行うことができる電動式ブレーキ装置が注目されている。電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込み信号等で電動モータを作動させ、上述したような電動式直動アクチュエータをキャリパボディに組み込んでブレーキ部材を被制動部材に押圧するものである（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３２７１９０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２７１７号公報
【特許文献３】特開２００３−３４３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載された電動式直動アクチュエータや特願２００８−２３３３８０で提案した電動式直動アクチュエータは、別途の減速機構を組み込むことなく、コンパクトな設計で大きな増力機能を確保できるが、自転しながら公転するようにキャリヤに支持され、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合する各遊星ローラの軸方向位置が、周方向の公転位置の違いによって互いに少しずつずれる。このため、出力部材としてのキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が、自転を支持するスラスト軸受を介して各遊星ローラに均等に負荷されず、一部の遊星ローラの寿命が短くなる問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記キャリヤの直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動するキャリヤにスラスト荷重が負荷される側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けた構成を採用した。
【００１１】
また、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記外輪部材の直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動する外輪部材にスラスト荷重が負荷される側と反対側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けた構成も採用した。
【００１２】
すなわち、スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けることにより、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が、これらの自転を支持する各スラスト軸受を介して均等に負荷されるようにした。
【００１３】
前記円周溝位置調整手段は、前記各遊星ローラの前記スラスト軸受に支持される支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を、前記円周溝と嵌まり込む螺旋凸条の軸方向位置が合致するように、各々異なる寸法に設定するものとすることができる。
【００１４】
前記各遊星ローラの軸方向全長に亙って前記円周溝を形成し、支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定するときは、いずれかの遊星ローラのいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝が形成される場合に、この不完全形状の円周溝の立ち上り部を除去するように面取りするとよい。
【００１５】
前記各遊星ローラの支持端面と最も近くに形成される前記円周溝の支持端面側に、前記円周溝の溝底径以下の小径部を設け、この小径部の軸方向長さ寸法を変えて、前記各遊星ローラの支持端面から円周溝の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定することもできる。なお、小径部を円周溝の溝底径以下の直径としたのは、外輪部材の螺旋凸条と干渉しないようにするためである。
【００１６】
前記小径部の軸方向長さ寸法を、前記円周溝のピッチ以下とすることにより、遊星ローラの外径面を有効に活用して円周溝を設けることができる。
【００１７】
前記小径部は別体のリング部材で形成することもできる。
【００１８】
前記円周溝位置調整手段は、前記各遊星ローラを支持する前記スラスト軸受の軌道輪と前記キャリヤの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサを配設するものとすることもできる。
【００１９】
前記スペーサは、前記スラスト軸受の軌道輪またはキャリヤと一体に形成することもできる。
【００２０】
前記各遊星ローラの軸方向長さ寸法は同一とするのが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、電動モータの回転運動を出力部材の直線運動に変換してブレーキ部材を直線駆動する電動式直動アクチュエータを備え、前記直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動式直動アクチュエータに上述したいずれかの電動式直動アクチュエータを用いた構成を採用することにより、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電動式直動アクチュエータは、スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたので、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重を均等に負荷し、各遊星ローラの寿命を延長することができる。
【００２３】
また、本発明の電動式ブレーキ装置は、直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式直動アクチュエータに、上述したいずれかの電動式直動アクチュエータを用いたので、ブレーキ部材を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重を各遊星ローラに均等に負荷し、各遊星ローラの寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【図５】（ａ）、（ｂ）は、図４の遊星ローラの形成方法を説明する正面図
【図６】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図４の遊星ローラの変形例を示す正面図
【図７】図１の電動式直動アクチュエータを採用した電動式ブレーキ装置を示す縦断面図
【図８】第２の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図９】図８の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【図１０】第３の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図１１】図１０の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、図１乃至図３に示すように、ハウジング１の円筒部１ａの一端側に片側へ張り出すフランジ１ｂが設けられ、このフランジ１ｂに電動モータ２が円筒部１ａと平行に取り付けられている。電動モータ２のロータ軸２ａの回転は、歯車３ａ、３ｂ、３ｃによって円筒部１ａの中心に配設された回転軸４に伝達され、円筒部１ａの内径面に固定された外輪部材５と回転軸４との間に介在する４個の遊星ローラ６が、キャリヤ７に回転自在に支持されて、回転軸４の回転に伴ってその周りを自転しながら公転し、外輪部材５の内径面に設けられた螺旋凸条５ａと、遊星ローラ６の外径面に設けられた円周溝６ａとの係合によって、遊星ローラ６を支持するキャリヤ７と外輪部材５とが軸方向へ相対移動するようになっている。この実施形態では、外輪部材５の軸方向への移動が規制されて、キャリヤ７が直線運動し、出力部材として被駆動物を直線駆動する。
【００２６】
前記ハウジング１のフランジ１ｂを設けた側には蓋１ｃが取り付けられ、歯車３ａ、３ｂ、３ｃは蓋１ｃで覆われた空間の軸方向同一断面内で噛み合うように配設されている。また、円筒部１ａの蓋１ｃ側には軸支持部材８が内嵌され、歯車３ｃを取り付けられた回転軸４の基端側が軸支持部材８に玉軸受９で支持されている。軸支持部材８は外輪部材５の端面に当接され、外輪部材５は軸支持部材８を抜け止めする止め輪１０ａと、反対側の止め輪１０ｂとで軸方向への移動を規制されている。なお、ロータ軸２ａに取り付けられた歯車３ａと歯車３ｃに噛み合う中間歯車３ｂは、フランジ１ｂと蓋１ｃに差し渡された軸ピン１１に玉軸受１２で支持されている。
【００２７】
前記キャリヤ７は、回転軸４にすべり軸受１３ａ、１３ｂでスライド可能かつ相対回転可能に外嵌されたキャリヤ本体７ａおよび支持板７ｂと、離間したキャリヤ本体７ａと支持板７ｂに両端部を支持され、遊星ローラ６を回転自在に支持する支持ピン７ｃと、支持板７ｂをキャリヤ本体７ａに位相合わせして連結する複数の連結棒７ｄとからなり、各連結棒７ｄの両端部はボルト７ｅでキャリヤ本体７ａと支持板７ｂに連結されている。各支持ピン７ｃは、その両端側をキャリヤ本体７ａと支持板７ｂとに設けられた半径方向の長孔１４に、円周方向への移動を規制され、半径方向への移動を許容されて取り付けられている。
【００２８】
前記各支持ピン７ｃの両端部の外径面には溝１５が設けられ、円周方向の一部を切り欠いたばね鋼で形成された縮径リングばね１６が、各溝１５に嵌め込まれて、各支持ピン７ｃを包絡するように巻回されて装着されている。したがって、各支持ピン７ｃに回転自在に支持された各遊星ローラ６が回転軸４の外径面に押圧付勢され、回転軸４の回転トルクが安定して各遊星ローラ６に伝達される。
【００２９】
前記各遊星ローラ６は、内径面に装着された針状ころ軸受１７でキャリヤ７の支持ピン７ｃに回転自在に支持され、その自転をスラストころ軸受１８でキャリヤ本体７ａに支持されている。各遊星ローラ６と一緒に公転し、出力部材として直線運動するキャリヤ７の前面側には、被駆動物と連結する連結部材１９が設けられている。なお、隣接する各遊星ローラ６間には、両側の遊星ローラ６の外径面に摺接してグリースを塗布する扇形状の潤滑剤塗布部材２０が、キャリヤ７の連結棒７ｄと外輪部材５の内径面との間に保持されている。
【００３０】
前記連結部材１９は、キャリヤ本体７ａの筒部に外嵌されて止め輪２１で抜け止めされ、スラストころ軸受２２でキャリヤ本体７ａと相対回転自在に支持されており、被駆動物に連結されて回り止めするキー２３が前端面に設けられている。なお、連結部材１９の外径側は、ハウジング１の円筒部１ａとの間を環状のシール部材２４でシールされ、連結部材１９の内径側は、キャリヤ本体７ａに内嵌された回転軸４の端を覆うように、膜状のシール部材２５でシールされている。
【００３１】
前記外輪部材５の内径面には螺旋凸条５ａが設けられ、遊星ローラ６の外径面には、螺旋凸条５ａが嵌まり込み、螺旋凸条５ａと同一ピッチの円周溝６ａが設けられている。これらの螺旋凸条５ａと円周溝６ａの係合によって、回転軸４の周りを自転しながら公転する遊星ローラ６が、螺旋凸条５ａのリード角で外輪部材５と軸方向へ相対移動するように直線運動し、出力部材としてのキャリヤ７も、遊星ローラ６と一緒に直線運動する。この実施形態では、キャリヤ７が被駆動物を直線駆動するように前進するときに、各遊星ローラ６には、キャリヤ７の前進側に配置された各スラストころ軸受１８を介して、外部からのスラスト荷重が負荷される。
【００３２】
図４に示すように、前記スラストころ軸受１８に支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置は、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれるが、この実施形態では、スラストころ軸受１８で支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定する手段によって、各円周溝６ａと嵌まり込む螺旋凸条５ａの軸方向位置が合致するように、円周溝位置が調整されている。したがって、外部からのスラスト荷重が各遊星ローラ６に均等に負荷される。
【００３３】
図５（ａ）、（ｂ）は、前記円周溝位置を調整する各遊星ローラ６の形成方法を示す。まず、図５（ａ）に示すように、外径面に螺旋凸条５ａと同一ピッチの円周溝６ａを全長に亙って形成した遊星ローラ６の素材を用意し、この素材の切断予定位置に近い円周溝６ａに測定球Ｓを嵌め込んで、この測定球Ｓの中心を基準位置として、基準位置から支持端面６ｂまでの距離ｄが、互いに遊星ローラ６毎で異なる所定の寸法となるように、支持端面６ｂで素材を切断するとともに、各遊星ローラ６の軸方向長さ寸法が同一となるように、支持端面６ｂと反対側の端面を切断する。
【００３４】
こののち、図５（ｂ）に示すように、前記切断された遊星ローラ６のいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝６ａが形成される場合に、この不完全形状の円周溝６ａの立ち上り部を除去するように、端部の外径面に面取り６ｃを施す。この例では、両端側に、立ち上り部を除去する面取り６ｃを施しているが、円周溝６ａに対する切断位置によって、片側のみに面取り６ｃを施したり、両側とも面取り６ｃを施さないこともある。
【００３５】
図６（ａ）、（ｂ）は、前記支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離が異なる遊星ローラ６の変形例を示す。（ａ）の変形例は、遊星ローラ６の支持端面６ｂと最も近くに形成される円周溝６ａの中心を基準位置として、その支持端面６ｂ側に円周溝６ａの溝底径以下の小径部６ｄを設け、この小径部６ｄの軸方向長さ寸法を変えて、各遊星ローラ６の基準位置から支持端面６ｂまでの距離ｄを異なる寸法に設定したものであり、小径部６ｄの軸方向長さ寸法は、円周溝６ａのピッチ以下とされている。（ｂ）の変形例は、（ａ）の変形例の小径部６ｄを、別体のリング部材２９で形成したものである。
【００３６】
図６（ａ）、（ｂ）に示した各変形例では、小径部６ｄまたはリング部材２９を含めた各遊星ローラ６の軸方向長さ寸法が少しずつ異なるようになるが、支持端面６ｂと反対側の端面にはスラスト荷重が負荷されず、これらの端面側には軸方向の隙間が形成されてもよいので、遊星ローラ６の軸方向長さ寸法は必ずしも同一寸法でなくてもよい。
【００３７】
図７は、上述した電動式直動アクチュエータを採用した電動式ブレーキ装置を示す。この電動式ブレーキ装置は、キャリパボディ３１の内部で被制動部材としてのディスクロータ３２の両側に、ブレーキ部材としてのブレーキパッド３３を対向配置したディスクブレーキであり、キャリパボディ３１に電動式直動アクチュエータのハウジング１が固定され、出力部材としてのキャリヤ７が左方へ直線運動するときに、キャリヤ７が連結部材１９を介して、被駆動物としてのブレーキパッド３３を負荷に抗してディスクロータ３２に押圧するようになっている。なお、この図では、電動式直動アクチュエータが図１で示した断面と直交する断面で示されている。
【００３８】
図８および図９は、第２の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、前記キャリヤ７の軸方向への移動が規制され、前記外輪部材５が直線運動する出力部材とされている点が第１の実施形態のものと異なる。図８に示すように、この実施形態では、キャリヤ７のキャリヤ本体７ａと支持板７ｂが、第１の実施形態のものとは左右反対に配置され、キャリヤ本体７ａがサポート部材７ｆを介してスラストころ軸受２６で、ハウジング１の円筒部１ａの蓋１ｃ側に内嵌された軸支持部材８に公転自在に支持されている。軸支持部材８は止め輪１０ａで軸方向の両側を固定され、支持板７ｂがすべり軸受２７を介して止め輪２８で回転軸４に抜け止めされて、キャリヤ７の軸方向への移動が規制されている。
【００３９】
前記出力部材としての外輪部材５は、ハウジング１の円筒部１ａにスライド可能に内嵌され、被駆動物に連結されて回り止めするキー２３が前端面に設けられている。また、外輪部材５の外径側は、円筒部１ａとの間を環状のシール部材２４でシールされ、外輪部材５の内径側は、キャリヤ７の支持板７ｂに内嵌された回転軸４の端を覆うように、膜状のシール部材２５でシールされている。この実施形態では、外輪部材５が被駆動物を直線駆動するように前進するときに、各遊星ローラ６には、外輪部材５の前進側と反対側に配置された各スラストころ軸受１８を介して、外部からのスラスト荷重が負荷される。
【００４０】
図９に示すように、前記各遊星ローラ６の円周溝６ａの軸方向位置は、第１の実施形態のものと同様に、スラストころ軸受１８に支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置は、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれるが、図５または図６（ａ）、（ｂ）に示したもののように、各スラストころ軸受１８で支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定する手段で、各円周溝６ａと嵌まり込む螺旋凸条５ａの軸方向位置が互いに合致するようになっている。
【００４１】
図１０および図１１は、第３の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、基本的な構成は第２の実施形態のものと同じであり、前記各遊星ローラ６の円周溝６ａと、これらに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置を合致させる円周溝位置調整手段のみが異なる。この実施形態では、各遊星ローラ６の自転を支持するスラストころ軸受１８の軌道輪１８ａとキャリヤ７のキャリヤ本体７ａの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサ３０が配設され、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれる螺旋凸条５ａの軸方向位置と、スラストころ軸受１８に自転を支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａの軸方向位置が合致するように調整されている。なお、スペーサ３０は、軌道輪１８ａまたはキャリヤ本体７ａと一体に形成することもできる。
【００４２】
上述した各実施形態では、外輪部材の内径面の螺旋凸条を一体に形成したが、外輪部材の内径面に螺旋溝を設け、この螺旋溝に嵌め込まれた別体の条部材で螺旋凸条を形成することもできる。また、複数の遊星ローラの配置個数を４個としたが、遊星ローラの配置個数は４個に限定されることはない。
【符号の説明】
【００４３】
１ ハウジング
１ａ 円筒部
１ｂ フランジ
１ｃ 蓋
２ 電動モータ
２ａ ロータ軸
３ａ、３ｂ、３ｃ 歯車
４ 回転軸
５ 外輪部材
５ａ 螺旋凸条
６ 遊星ローラ
６ａ 円周溝
６ｂ 支持端面
６ｃ 面取り
６ｄ 小径部
７ キャリヤ
７ａ キャリヤ本体
７ｂ 支持板
７ｃ 支持ピン
７ｄ 連結棒
７ｅ ボルト
７ｆ サポート部材
８ 軸支持部材
９ 玉軸受
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 止め輪
１１ 軸ピン
１２ 玉軸受
１３ａ、１３ｂ すべり軸受
１４ 長孔
１５ 溝
１６ 縮径リングばね
１７ 針状ころ軸受
１８ スラストころ軸受
１８ａ 軌道輪
１９ 連結部材
２０ 潤滑剤塗布部材
２１ 止め輪
２２ スラストころ軸受
２３ キー
２４、２５ シール部材
２６ スラストころ軸受
２７ すべり軸受
２８ 止め輪
２９ リング部材
３０ スペーサ
３１ キャリパボディ
３２ ディスクロータ
３３ ブレーキパッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータと、電動式直動アクチュエータを用いてブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータには、運動変換機構としてボールねじ機構やボールランプ機構を採用したものが多く、小容量の電動モータで大きな直線駆動力が得られるように、遊星歯車減速機構等の歯車減速機構を組み込んだものが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述した電動式直動アクチュエータに採用されているボールねじ機構やボールランプ機構は、リードを有するねじ筋や傾斜カム面に沿わせる運動変換機構によって、ある程度の増力機能を有するが、電動式ブレーキ装置等で必要とされるような大きな増力機能は確保できない。このため、これらの運動変換機構を採用した電動式直動アクチュエータでは、遊星歯車減速機構等の別途の減速機構を組み込んで駆動力を増力しているが、このように別途の減速機構を組み込むことは、電動式直動アクチュエータのコンパクトな設計を阻害する。
【０００４】
このような問題に対して、本発明者らは、別途の減速機構を組み込むことなく大きな増力機能を確保でき、直動ストロークが比較的小さい電動式ブレーキ装置にも好適な電動式直動アクチュエータとして、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に固定された外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの遊星ローラが回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、遊星ローラの外径面に、螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、外輪部材とキャリヤとが軸方向へ相対移動するようにし、回転軸の回転運動をキャリヤの直線運動に変換して、キャリヤを被駆動物を直線駆動する出力部材とした機構を先に開発している（特許文献２参照）。また、キャリヤの軸方向への移動を規制して、外輪部材を直線運動する出力部材とした機構も提案している（特願２００８−２３３３８０）。
【０００５】
特許文献２に記載されたキャリヤを直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、キャリヤと一緒に直線運動する各遊星ローラの自転を支持するスラスト軸受を、キャリヤが被駆動物を直線駆動するように前進する側に配置し、キャリヤに負荷されるスラスト荷重を受けるようにしている。また、特願２００８−２３３３８０で提案した外輪部材を直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、各遊星ローラの自転を支持するスラスト軸受を、外輪部材が被駆動物を直線駆動するように前進する側と反対側に配置し、外輪部材に負荷されるスラスト荷重を受けるようにしている。
【０００６】
一方、車両用ブレーキ装置としては油圧式のものが多く採用されてきたが、近年、ＡＢＳ(Antilock Brake System)等の高度なブレーキ制御の導入に伴い、これらの制御を複雑な油圧回路なしに行うことができる電動式ブレーキ装置が注目されている。電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込み信号等で電動モータを作動させ、上述したような電動式直動アクチュエータをキャリパボディに組み込んでブレーキ部材を被制動部材に押圧するものである（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３２７１９０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２７１７号公報
【特許文献３】特開２００３−３４３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載された電動式直動アクチュエータや特願２００８−２３３３８０で提案した電動式直動アクチュエータは、別途の減速機構を組み込むことなく、コンパクトな設計で大きな増力機能を確保できるが、自転しながら公転するようにキャリヤに支持され、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合する各遊星ローラの軸方向位置が、周方向の公転位置の違いによって互いに少しずつずれる。このため、出力部材としてのキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が、自転を支持するスラスト軸受を介して各遊星ローラに均等に負荷されず、一部の遊星ローラの寿命が短くなる問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記キャリヤの直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動するキャリヤにスラスト荷重が負荷される側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けた構成を採用した。
【００１１】
また、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記外輪部材の直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動する外輪部材にスラスト荷重が負荷される側と反対側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けた構成も採用した。
【００１２】
すなわち、スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けることにより、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が、これらの自転を支持する各スラスト軸受を介して均等に負荷されるようにした。
【００１３】
前記円周溝位置調整手段は、前記各遊星ローラの前記スラスト軸受に支持される支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を、前記円周溝と嵌まり込む螺旋凸条の軸方向位置が合致するように、各々異なる寸法に設定するものとすることができる。
【００１４】
前記各遊星ローラの軸方向全長に亙って前記円周溝を形成し、支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定するときは、いずれかの遊星ローラのいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝が形成される場合に、この不完全形状の円周溝の立ち上り部を除去するように面取りするとよい。
【００１５】
前記各遊星ローラの支持端面と最も近くに形成される前記円周溝の支持端面側に、前記円周溝の溝底径以下の小径部を設け、この小径部の軸方向長さ寸法を変えて、前記各遊星ローラの支持端面から円周溝の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定することもできる。なお、小径部を円周溝の溝底径以下の直径としたのは、外輪部材の螺旋凸条と干渉しないようにするためである。
【００１６】
前記小径部の軸方向長さ寸法を、前記円周溝のピッチ以下とすることにより、遊星ローラの外径面を有効に活用して円周溝を設けることができる。
【００１７】
前記小径部は別体のリング部材で形成することもできる。
【００１８】
前記円周溝位置調整手段は、前記各遊星ローラを支持する前記スラスト軸受の軌道輪と前記キャリヤの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサを配設するものとすることもできる。
【００１９】
前記スペーサは、前記スラスト軸受の軌道輪またはキャリヤと一体に形成することもできる。
【００２０】
前記各遊星ローラの軸方向長さ寸法は同一とするのが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、電動モータの回転運動を出力部材の直線運動に変換してブレーキ部材を直線駆動する電動式直動アクチュエータを備え、前記直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動式直動アクチュエータに上述したいずれかの電動式直動アクチュエータを用いた構成を採用することにより、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重が均等に負荷されるようにした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電動式直動アクチュエータは、スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたので、外輪部材の螺旋凸条と円周溝で係合して自転しながら公転する各遊星ローラに、被駆動物を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重を均等に負荷し、各遊星ローラの寿命を延長することができる。
【００２３】
また、本発明の電動式ブレーキ装置は、直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式直動アクチュエータに、上述したいずれかの電動式直動アクチュエータを用いたので、ブレーキ部材を直線駆動するキャリヤまたは外輪部材に負荷される外部からのスラスト荷重を各遊星ローラに均等に負荷し、各遊星ローラの寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【図５】（ａ）、（ｂ）は、図４の遊星ローラの形成方法を説明する正面図
【図６】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図４の遊星ローラの変形例を示す正面図
【図７】図１の電動式直動アクチュエータを採用した電動式ブレーキ装置を示す縦断面図
【図８】第２の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図９】図８の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【図１０】第３の実施形態の電動式直動アクチュエータを示す縦断面図
【図１１】図１０の外輪部材の螺旋凸条と係合する遊星ローラの展開平面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、図１乃至図３に示すように、ハウジング１の円筒部１ａの一端側に片側へ張り出すフランジ１ｂが設けられ、このフランジ１ｂに電動モータ２が円筒部１ａと平行に取り付けられている。電動モータ２のロータ軸２ａの回転は、歯車３ａ、３ｂ、３ｃによって円筒部１ａの中心に配設された回転軸４に伝達され、円筒部１ａの内径面に固定された外輪部材５と回転軸４との間に介在する４個の遊星ローラ６が、キャリヤ７に回転自在に支持されて、回転軸４の回転に伴ってその周りを自転しながら公転し、外輪部材５の内径面に設けられた螺旋凸条５ａと、遊星ローラ６の外径面に設けられた円周溝６ａとの係合によって、遊星ローラ６を支持するキャリヤ７と外輪部材５とが軸方向へ相対移動するようになっている。この実施形態では、外輪部材５の軸方向への移動が規制されて、キャリヤ７が直線運動し、出力部材として被駆動物を直線駆動する。
【００２６】
前記ハウジング１のフランジ１ｂを設けた側には蓋１ｃが取り付けられ、歯車３ａ、３ｂ、３ｃは蓋１ｃで覆われた空間の軸方向同一断面内で噛み合うように配設されている。また、円筒部１ａの蓋１ｃ側には軸支持部材８が内嵌され、歯車３ｃを取り付けられた回転軸４の基端側が軸支持部材８に玉軸受９で支持されている。軸支持部材８は外輪部材５の端面に当接され、外輪部材５は軸支持部材８を抜け止めする止め輪１０ａと、反対側の止め輪１０ｂとで軸方向への移動を規制されている。なお、ロータ軸２ａに取り付けられた歯車３ａと歯車３ｃに噛み合う中間歯車３ｂは、フランジ１ｂと蓋１ｃに差し渡された軸ピン１１に玉軸受１２で支持されている。
【００２７】
前記キャリヤ７は、回転軸４にすべり軸受１３ａ、１３ｂでスライド可能かつ相対回転可能に外嵌されたキャリヤ本体７ａおよび支持板７ｂと、離間したキャリヤ本体７ａと支持板７ｂに両端部を支持され、遊星ローラ６を回転自在に支持する支持ピン７ｃと、支持板７ｂをキャリヤ本体７ａに位相合わせして連結する複数の連結棒７ｄとからなり、各連結棒７ｄの両端部はボルト７ｅでキャリヤ本体７ａと支持板７ｂに連結されている。各支持ピン７ｃは、その両端側をキャリヤ本体７ａと支持板７ｂとに設けられた半径方向の長孔１４に、円周方向への移動を規制され、半径方向への移動を許容されて取り付けられている。
【００２８】
前記各支持ピン７ｃの両端部の外径面には溝１５が設けられ、円周方向の一部を切り欠いたばね鋼で形成された縮径リングばね１６が、各溝１５に嵌め込まれて、各支持ピン７ｃを包絡するように巻回されて装着されている。したがって、各支持ピン７ｃに回転自在に支持された各遊星ローラ６が回転軸４の外径面に押圧付勢され、回転軸４の回転トルクが安定して各遊星ローラ６に伝達される。
【００２９】
前記各遊星ローラ６は、内径面に装着された針状ころ軸受１７でキャリヤ７の支持ピン７ｃに回転自在に支持され、その自転をスラストころ軸受１８でキャリヤ本体７ａに支持されている。各遊星ローラ６と一緒に公転し、出力部材として直線運動するキャリヤ７の前面側には、被駆動物と連結する連結部材１９が設けられている。なお、隣接する各遊星ローラ６間には、両側の遊星ローラ６の外径面に摺接してグリースを塗布する扇形状の潤滑剤塗布部材２０が、キャリヤ７の連結棒７ｄと外輪部材５の内径面との間に保持されている。
【００３０】
前記連結部材１９は、キャリヤ本体７ａの筒部に外嵌されて止め輪２１で抜け止めされ、スラストころ軸受２２でキャリヤ本体７ａと相対回転自在に支持されており、被駆動物に連結されて回り止めするキー２３が前端面に設けられている。なお、連結部材１９の外径側は、ハウジング１の円筒部１ａとの間を環状のシール部材２４でシールされ、連結部材１９の内径側は、キャリヤ本体７ａに内嵌された回転軸４の端を覆うように、膜状のシール部材２５でシールされている。
【００３１】
前記外輪部材５の内径面には螺旋凸条５ａが設けられ、遊星ローラ６の外径面には、螺旋凸条５ａが嵌まり込み、螺旋凸条５ａと同一ピッチの円周溝６ａが設けられている。これらの螺旋凸条５ａと円周溝６ａの係合によって、回転軸４の周りを自転しながら公転する遊星ローラ６が、螺旋凸条５ａのリード角で外輪部材５と軸方向へ相対移動するように直線運動し、出力部材としてのキャリヤ７も、遊星ローラ６と一緒に直線運動する。この実施形態では、キャリヤ７が被駆動物を直線駆動するように前進するときに、各遊星ローラ６には、キャリヤ７の前進側に配置された各スラストころ軸受１８を介して、外部からのスラスト荷重が負荷される。
【００３２】
図４に示すように、前記スラストころ軸受１８に支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置は、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれるが、この実施形態では、スラストころ軸受１８で支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定する手段によって、各円周溝６ａと嵌まり込む螺旋凸条５ａの軸方向位置が合致するように、円周溝位置が調整されている。したがって、外部からのスラスト荷重が各遊星ローラ６に均等に負荷される。
【００３３】
図５（ａ）、（ｂ）は、前記円周溝位置を調整する各遊星ローラ６の形成方法を示す。まず、図５（ａ）に示すように、外径面に螺旋凸条５ａと同一ピッチの円周溝６ａを全長に亙って形成した遊星ローラ６の素材を用意し、この素材の切断予定位置に近い円周溝６ａに測定球Ｓを嵌め込んで、この測定球Ｓの中心を基準位置として、基準位置から支持端面６ｂまでの距離ｄが、互いに遊星ローラ６毎で異なる所定の寸法となるように、支持端面６ｂで素材を切断するとともに、各遊星ローラ６の軸方向長さ寸法が同一となるように、支持端面６ｂと反対側の端面を切断する。
【００３４】
こののち、図５（ｂ）に示すように、前記切断された遊星ローラ６のいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝６ａが形成される場合に、この不完全形状の円周溝６ａの立ち上り部を除去するように、端部の外径面に面取り６ｃを施す。この例では、両端側に、立ち上り部を除去する面取り６ｃを施しているが、円周溝６ａに対する切断位置によって、片側のみに面取り６ｃを施したり、両側とも面取り６ｃを施さないこともある。
【００３５】
図６（ａ）、（ｂ）は、前記支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離が異なる遊星ローラ６の変形例を示す。（ａ）の変形例は、遊星ローラ６の支持端面６ｂと最も近くに形成される円周溝６ａの中心を基準位置として、その支持端面６ｂ側に円周溝６ａの溝底径以下の小径部６ｄを設け、この小径部６ｄの軸方向長さ寸法を変えて、各遊星ローラ６の基準位置から支持端面６ｂまでの距離ｄを異なる寸法に設定したものであり、小径部６ｄの軸方向長さ寸法は、円周溝６ａのピッチ以下とされている。（ｂ）の変形例は、（ａ）の変形例の小径部６ｄを、別体のリング部材２９で形成したものである。
【００３６】
図６（ａ）、（ｂ）に示した各変形例では、小径部６ｄまたはリング部材２９を含めた各遊星ローラ６の軸方向長さ寸法が少しずつ異なるようになるが、支持端面６ｂと反対側の端面にはスラスト荷重が負荷されず、これらの端面側には軸方向の隙間が形成されてもよいので、遊星ローラ６の軸方向長さ寸法は必ずしも同一寸法でなくてもよい。
【００３７】
図７は、上述した電動式直動アクチュエータを採用した電動式ブレーキ装置を示す。この電動式ブレーキ装置は、キャリパボディ３１の内部で被制動部材としてのディスクロータ３２の両側に、ブレーキ部材としてのブレーキパッド３３を対向配置したディスクブレーキであり、キャリパボディ３１に電動式直動アクチュエータのハウジング１が固定され、出力部材としてのキャリヤ７が左方へ直線運動するときに、キャリヤ７が連結部材１９を介して、被駆動物としてのブレーキパッド３３を負荷に抗してディスクロータ３２に押圧するようになっている。なお、この図では、電動式直動アクチュエータが図１で示した断面と直交する断面で示されている。
【００３８】
図８および図９は、第２の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、前記キャリヤ７の軸方向への移動が規制され、前記外輪部材５が直線運動する出力部材とされている点が第１の実施形態のものと異なる。図８に示すように、この実施形態では、キャリヤ７のキャリヤ本体７ａと支持板７ｂが、第１の実施形態のものとは左右反対に配置され、キャリヤ本体７ａがサポート部材７ｆを介してスラストころ軸受２６で、ハウジング１の円筒部１ａの蓋１ｃ側に内嵌された軸支持部材８に公転自在に支持されている。軸支持部材８は止め輪１０ａで軸方向の両側を固定され、支持板７ｂがすべり軸受２７を介して止め輪２８で回転軸４に抜け止めされて、キャリヤ７の軸方向への移動が規制されている。
【００３９】
前記出力部材としての外輪部材５は、ハウジング１の円筒部１ａにスライド可能に内嵌され、被駆動物に連結されて回り止めするキー２３が前端面に設けられている。また、外輪部材５の外径側は、円筒部１ａとの間を環状のシール部材２４でシールされ、外輪部材５の内径側は、キャリヤ７の支持板７ｂに内嵌された回転軸４の端を覆うように、膜状のシール部材２５でシールされている。この実施形態では、外輪部材５が被駆動物を直線駆動するように前進するときに、各遊星ローラ６には、外輪部材５の前進側と反対側に配置された各スラストころ軸受１８を介して、外部からのスラスト荷重が負荷される。
【００４０】
図９に示すように、前記各遊星ローラ６の円周溝６ａの軸方向位置は、第１の実施形態のものと同様に、スラストころ軸受１８に支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置は、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれるが、図５または図６（ａ）、（ｂ）に示したもののように、各スラストころ軸受１８で支持される各遊星ローラ６の支持端面６ｂから円周溝６ａの所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定する手段で、各円周溝６ａと嵌まり込む螺旋凸条５ａの軸方向位置が互いに合致するようになっている。
【００４１】
図１０および図１１は、第３の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、基本的な構成は第２の実施形態のものと同じであり、前記各遊星ローラ６の円周溝６ａと、これらに嵌まり込む外輪部材５の螺旋凸条５ａの軸方向位置を合致させる円周溝位置調整手段のみが異なる。この実施形態では、各遊星ローラ６の自転を支持するスラストころ軸受１８の軌道輪１８ａとキャリヤ７のキャリヤ本体７ａの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサ３０が配設され、周方向の公転位置の違いによって少しずつずれる螺旋凸条５ａの軸方向位置と、スラストころ軸受１８に自転を支持された各遊星ローラ６の円周溝６ａの軸方向位置が合致するように調整されている。なお、スペーサ３０は、軌道輪１８ａまたはキャリヤ本体７ａと一体に形成することもできる。
【００４２】
上述した各実施形態では、外輪部材の内径面の螺旋凸条を一体に形成したが、外輪部材の内径面に螺旋溝を設け、この螺旋溝に嵌め込まれた別体の条部材で螺旋凸条を形成することもできる。また、複数の遊星ローラの配置個数を４個としたが、遊星ローラの配置個数は４個に限定されることはない。
【符号の説明】
【００４３】
１ ハウジング
１ａ 円筒部
１ｂ フランジ
１ｃ 蓋
２ 電動モータ
２ａ ロータ軸
３ａ、３ｂ、３ｃ 歯車
４ 回転軸
５ 外輪部材
５ａ 螺旋凸条
６ 遊星ローラ
６ａ 円周溝
６ｂ 支持端面
６ｃ 面取り
６ｄ 小径部
７ キャリヤ
７ａ キャリヤ本体
７ｂ 支持板
７ｃ 支持ピン
７ｄ 連結棒
７ｅ ボルト
７ｆ サポート部材
８ 軸支持部材
９ 玉軸受
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 止め輪
１１ 軸ピン
１２ 玉軸受
１３ａ、１３ｂ すべり軸受
１４ 長孔
１５ 溝
１６ 縮径リングばね
１７ 針状ころ軸受
１８ スラストころ軸受
１８ａ 軌道輪
１９ 連結部材
２０ 潤滑剤塗布部材
２１ 止め輪
２２ スラストころ軸受
２３ キー
２４、２５ シール部材
２６ スラストころ軸受
２７ すべり軸受
２８ 止め輪
２９ リング部材
３０ スペーサ
３１ キャリパボディ
３２ ディスクロータ
３３ ブレーキパッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記キャリヤの直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動するキャリヤにスラスト荷重が負荷される側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。
【請求項２】
電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記外輪部材の直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動する外輪部材にスラスト荷重が負荷される側と反対側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
前記円周溝位置調整手段が、前記各遊星ローラの前記スラスト軸受に支持される支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を、前記円周溝と嵌まり込む螺旋凸条の軸方向位置が合致するように、各々異なる寸法に設定するものである請求項１または２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
前記各遊星ローラの軸方向全長に亙って前記円周溝を形成し、支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定するときに、いずれかの遊星ローラのいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝が形成される場合に、この不完全形状の円周溝の立ち上り部を除去するように面取りした請求項３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
前記各遊星ローラの支持端面と最も近くに形成される前記円周溝の支持端面側に、前記円周溝の溝底径以下の小径部を設け、この小径部の軸方向長さ寸法を変えて、前記各遊星ローラの支持端面から円周溝の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定した請求項３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
前記小径部の軸方向長さ寸法を、前記円周溝のピッチ以下とした請求項５に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
前記小径部を別体のリング部材で形成した請求項５または６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項８】
前記円周溝位置調整手段が、前記各遊星ローラを支持する前記スラスト軸受の軌道輪と前記キャリヤの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサを配設するものである請求項１または２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項９】
前記スペーサを前記スラスト軸受の軌道輪またはキャリヤと一体に形成した請求項８に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記各遊星ローラの軸方向長さ寸法を同一とした請求項１乃至９のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項１１】
電動モータの回転運動を出力部材の直線運動に変換してブレーキ部材を直線駆動する電動式直動アクチュエータを備え、前記直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動式直動アクチュエータに請求項１乃至１０のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータを用いたことを特徴とする電動式ブレーキ装置。
【請求項１】
電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記キャリヤの直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動するキャリヤにスラスト荷重が負荷される側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。
【請求項２】
電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの各遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記各遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む円周溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤを軸方向へ相対移動させ、前記回転軸の回転運動を前記外輪部材の直線運動に変換して被駆動物を直線駆動するようにし、前記各遊星ローラの自転を、前記被駆動物を直線駆動する外輪部材にスラスト荷重が負荷される側と反対側の端面で、スラスト軸受によって前記キャリヤに支持した電動式直動アクチュエータにおいて、前記スラスト軸受によって支持される各遊星ローラの円周溝の軸方向位置を、これらの円周溝に嵌まり込む前記外輪部材の螺旋凸条の軸方向位置と合致させるように調整する円周溝位置調整手段を設けたことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
前記円周溝位置調整手段が、前記各遊星ローラの前記スラスト軸受に支持される支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を、前記円周溝と嵌まり込む螺旋凸条の軸方向位置が合致するように、各々異なる寸法に設定するものである請求項１または２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
前記各遊星ローラの軸方向全長に亙って前記円周溝を形成し、支持端面から前記円周溝の所定の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定するときに、いずれかの遊星ローラのいずれかの端面側で、端面側が溝底から立ち上がる不完全形状の円周溝が形成される場合に、この不完全形状の円周溝の立ち上り部を除去するように面取りした請求項３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
前記各遊星ローラの支持端面と最も近くに形成される前記円周溝の支持端面側に、前記円周溝の溝底径以下の小径部を設け、この小径部の軸方向長さ寸法を変えて、前記各遊星ローラの支持端面から円周溝の基準位置までの距離を各々異なる寸法に設定した請求項３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
前記小径部の軸方向長さ寸法を、前記円周溝のピッチ以下とした請求項５に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
前記小径部を別体のリング部材で形成した請求項５または６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項８】
前記円周溝位置調整手段が、前記各遊星ローラを支持する前記スラスト軸受の軌道輪と前記キャリヤの間に、各々軸方向厚みの異なるスペーサを配設するものである請求項１または２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項９】
前記スペーサを前記スラスト軸受の軌道輪またはキャリヤと一体に形成した請求項８に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記各遊星ローラの軸方向長さ寸法を同一とした請求項１乃至９のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項１１】
電動モータの回転運動を出力部材の直線運動に変換してブレーキ部材を直線駆動する電動式直動アクチュエータを備え、前記直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動式直動アクチュエータに請求項１乃至１０のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータを用いたことを特徴とする電動式ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−７４９５０（Ｐ２０１１−７４９５０Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４６０６（Ｐ２００９−２２４６０６）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]