電動式直動アクチュエータ
【課題】外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能な電動式直動アクチュエータを提供する。
【解決手段】電動モータ１５で駆動される回転軸１０と、その回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、その複数の遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ１３と、複数の遊星ローラ１１を囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材１２と、その外輪部材１２の内周に設けられた螺旋凸条２２と、その螺旋凸条２２と係合するように各遊星ローラ１１の外周に設けられた円周溝２３とを有し、回転軸１０の回転を外輪部材１２の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、キャリヤ１３の回転角を検出する公転センサ３３を設ける。
【解決手段】電動モータ１５で駆動される回転軸１０と、その回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、その複数の遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ１３と、複数の遊星ローラ１１を囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材１２と、その外輪部材１２の内周に設けられた螺旋凸条２２と、その螺旋凸条２２と係合するように各遊星ローラ１１の外周に設けられた円周溝２３とを有し、回転軸１０の回転を外輪部材１２の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、キャリヤ１３の回転角を検出する公転センサ３３を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータで駆動される回転軸の回転を直動部材の直線運動に変換し、その直動部材で対象物を押圧する電動式直動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置として、摩擦パッドを油圧シリンダで駆動してブレーキディスクを押圧する油圧ブレーキ装置が採用されてきたが、近年、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等のブレーキ制御の導入に伴い、油圧回路を使用しない電動ブレーキ装置が注目されている。
【０００３】
電動ブレーキ装置は、電動モータで駆動する回転軸の回転を直動部材の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータを用い、この電動式直動アクチュエータで駆動する摩擦パッドでブレーキディスクを押圧することによって、制動力を発生するものである。
【０００４】
このような電動ブレーキ装置に用いられる電動式直動アクチュエータとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の電動式直動アクチュエータは、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤと、複数の遊星ローラを囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材と、その外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、その螺旋凸条と係合するように各遊星ローラの外周に設けられた螺旋溝とを有する。
【０００５】
そして、電動モータで回転軸を回転させると、回転軸に転がり接触する遊星ローラが自転しながら公転し、このとき、外輪部材の内周の螺旋凸状と遊星ローラの外周の螺旋溝とのリード角の差によって外輪部材が直線運動し、その直線運動する外輪部材で摩擦パッドを駆動してブレーキディスクを押圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記電動ブレーキ装置では、ブレーキを解除したときの摩擦パッドとブレーキディスクの間のクリアランスが狭すぎると、ブレーキディスクの振れ等によりブレーキディスクが摩擦パッドに接触して抵抗となり、燃費の低下や摩擦パッドの異常摩耗が生じるおそれがある。他方、クリアランスが広すぎると、ブレーキをかけたときに、摩擦パッドがブレーキディスクに接触する位置まで移動するのに要する時間が長くなり、ブレーキの応答性が低下してしまう。
【０００８】
そのため、摩擦パッドとブレーキディスクの間のクリアランスは所定の大きさに調整する必要があり、このクリアランス調整を行なうためには、外輪部材の軸方向位置を制御する必要がある。
【０００９】
この外輪部材の位置制御を行なうため、本願発明の発明者は、ブレーキディスクに摩擦パッドを押圧した状態からの電動モータの回転角を回転センサで検出し、この回転センサで検出した電動モータの回転角に基づいて、外輪部材の軸方向の位置を制御する方法を検討していた。
【００１０】
しかしながら、実際に電動モータの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なったところ、制御開始直後は、精度よく外輪部材の位置制御を行なうことができるが、その後、外輪部材の位置精度が低下する問題が発生した。
【００１１】
そして、本願発明の発明者は、この問題が生じる原因を調査した結果、遊星ローラを用いた電動式直動アクチュエータでは、回転軸から遊星ローラに摩擦によるトルク伝達を行なっていることから、回転軸と遊星ローラの間で微小な滑りが生じることがあり、特に外輪部材に軸方向の荷重が負荷されたとき（すなわち摩擦パッドでブレーキディスクを押圧したとき）に回転軸と遊星ローラの間の滑りが生じやすく、この滑りが原因で、実際の外輪部材の軸方向位置と、電動モータの回転角に基づいて算出される外輪部材の軸方向位置との間に誤差が生じていることが分かった。
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能な電動式直動アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本願発明の発明者は、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じたときに、その滑りに相当する分、回転軸の回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係にずれが生じるが、キャリヤの回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係にはずれが生じない点に着眼した。そして、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤと、前記複数の遊星ローラを囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材と、その外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、その螺旋凸条と係合するように前記各遊星ローラの外周に設けられた螺旋溝または円周溝とを有し、前記回転軸の回転を前記外輪部材の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、前記キャリヤまたはキャリヤと一体に公転する部材の回転角を検出する公転センサを設けた。
【００１４】
このようにすると、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じた場合にも、キャリヤの回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係には影響がないので、公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なうことにより、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能となる。
【００１５】
この電動式直動アクチュエータは、電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を更に設けると好ましい。
【００１６】
電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を設けると、その回転角検出手段で検出した電動モータの回転角と、前記公転センサで検出したキャリヤの回転角とを比較し、その回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えたときに異常が発生していると判定する異常検出手段を更に設けることができ、これにより、回転軸と遊星ローラの間の異常滑りなど異常の発生を検出することが可能となる。
【００１７】
また、電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を設けると、通常時は、前記公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて前記外輪部材の位置制御を行ない、前記公転センサが故障したときは、前記回転角検出手段で検出した電動モータの回転角に基づいて前記外輪部材の位置制御を行なうことができ、これにより、冗長性を高めることが可能となる。
【００１８】
前記異常検出手段で異常を検出したときに外部に異常を報知する異常報知手段を更に設けることができる。異常報知手段としては、警告ブザーや警告表示灯や画面モニターへの警告表示を行なう電子制御装置等が挙げられる。
【００１９】
前記キャリヤをスラスト軸受を介して支持する反力受け部材を設ける場合、前記公転センサとしては、前記キャリヤと一体に回転するようにキャリヤと同軸に設けられた環状のターゲットと、そのターゲットと対向する位置に固定して設けられたターゲット位置検出部とからなるものを採用することができる。
【００２０】
この場合、前記ターゲット位置検出部を前記ターゲットに対して非接触に配置し、そのターゲット位置検出部を、前記ターゲットに向けて光を出す投光部と、前記ターゲットを透過または反射した光を受光する受光部とで構成することができる。このようにすると、ターゲット位置検出部とターゲットとが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサの耐久性を確保することが可能となる。
【００２１】
また、前記ターゲットを反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁し、前記ターゲット位置検出部を前記ターゲットに対して非接触に配置した磁気検出部で構成すると好ましい。このようにすると、ターゲット位置検出部とターゲットとが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサの耐久性を確保することが可能となるだけでなく、公転センサに汚れが付着した場合にも安定した検出精度を保つことが可能となる。
【００２２】
前記回転角検出手段としては、例えば、前記電動モータに電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置を採用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の電動式直動アクチュエータは、公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なうことにより、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じた場合にも、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータを組み込んだ電動ブレーキ装置を示す断面図
【図２】図１に示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１に示す電動モータを制御する電子制御装置のブロック図
【図５】図４の電子制御装置による異常検出制御を示すフロー図
【図６】図２に示す公転センサの他の例を示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に、この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータ１を用いた車両用の電動ブレーキ装置を示す。この電動ブレーキ装置は、車輪と一体に回転するブレーキディスク２を間に挟んで対向する対向片３，４をブリッジ５で連結した形状のキャリパボディ６と、左右一対の摩擦パッド７，８とを有する。そして、対向片３のブレーキディスク２に対する対向面に開口する収容孔９に電動式直動アクチュエータ１が組み込まれている。
【００２６】
摩擦パッド７，８は、それぞれ対向片３，４とブレーキディスク２の間に設けられており、車輪を支持するナックル（図示せず）に固定されたマウント（図示せず）に対してブレーキディスク２の軸方向に移動可能に支持されている。また、キャリパボディ６も、ブレーキディスク２の軸方向にスライド可能にマウントに支持されている。
【００２７】
図２に示すように、電動式直動アクチュエータ１は、回転軸１０と、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、これらの遊星ローラ１１を囲むように配置された外輪部材１２と、遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ１３と、外輪部材１２の軸方向後方に配置された反力受け部材１４とを有する。
【００２８】
回転軸１０は、図１に示す電動モータ１５の回転が歯車１６を介して入力されることにより回転駆動される。回転軸１０は、対向片３を軸方向に貫通して形成された収容孔９の軸方向後側の開口から一端が突出した状態で収容孔９に挿入され、収容孔９からの突出部分に歯車１６が固定されている。歯車１６は、収容孔９の軸方向後側の開口を塞ぐようにボルト１７で固定した蓋１８で覆われている。蓋１８には回転軸１０を回転可能に支持する軸受１９が組み込まれている。
【００２９】
図３に示すように、遊星ローラ１１は、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触しており、回転軸１０が回転したときに遊星ローラ１１と回転軸１０の間の摩擦によって遊星ローラ１１も回転するようになっている。遊星ローラ１１は、周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。
【００３０】
図２に示すように、外輪部材１２は、キャリパボディ６の対向片３に設けられた収容孔９内に収容され、その収容孔９の内周で軸方向にスライド可能に支持されている。外輪部材１２の軸方向前端には、摩擦パッド７の背面に形成された係合凸部２０に係合する係合凹部２１が形成され、この係合凸部２０と係合凹部２１の係合によって、外輪部材１２がキャリパボディ６に対して回り止めされている。
【００３１】
外輪部材１２の内周には螺旋凸条２２が設けられ、遊星ローラ１１の外周には、螺旋凸条２２に係合する円周溝２３が設けられており、遊星ローラ１１が回転したときに、外輪部材１２の螺旋凸条２２が円周溝２３に案内されて、外輪部材１２が軸方向に移動するようになっている。この実施形態では遊星ローラ１１の外周にリード角が０度の円周溝２３を設けているが、円周溝２３のかわりに螺旋凸条２２と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。
【００３２】
キャリヤ１３は、遊星ローラ１１を回転可能に支持するキャリヤピン１３Ａと、その各キャリヤピン１３Ａの軸方向前端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤプレート１３Ｃと、各キャリヤピン１３Ａの軸方向後端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤ本体１３Ｂとからなる。キャリヤプレート１３Ｃとキャリヤ本体１３Ｂは遊星ローラ１１を間に軸方向に対向しており、周方向に隣り合う遊星ローラ１１の間に配置された連結棒２４を介して連結されている。連結棒２４には、遊星ローラ１１の外周に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材２４ａが取り付けられている。
【００３３】
キャリヤ本体１３Ｂは、滑り軸受２５を介して回転軸１０に支持され、回転軸１０に対して相対回転可能となっている。遊星ローラ１１とキャリヤ本体１３Ｂの間には、遊星ローラ１１の自転がキャリヤ本体１３Ｂに伝達するのを遮断するスラスト軸受２６が組み込まれている。
【００３４】
各キャリヤピン１３Ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数のキャリヤピン１３Ａに外接するように装着された縮径リングばね２７で径方向内方に付勢されている。この縮径リングばね２７の付勢力によって、遊星ローラ１１の外周は回転軸１０の外周に押さえ付けられ、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが防止されている。縮径リングばね２７の付勢力を遊星ローラ１１の軸方向全長にわたって作用させるため、キャリヤピン１３Ａの両端に縮径リングばね２７，２７が設けられている。
【００３５】
反力受け部材１４は、環状円板部１４Ａと、環状円板部１４Ａの径方向内端に一体に設けられた筒部１４Ｂとからなる。環状円板部１４Ａは、収容孔９の内周の外輪部材１２のスライドする部分よりも軸方向後側の部分に嵌合している。また、環状円板部１４Ａの径方向外端は、収容孔９の内周に取り付けた止め輪２８で係止されている。筒部１４Ｂの内周には、回転軸１０を回転可能に支持する複数の転がり軸受２９が軸方向に間隔をおいて組み込まれている。キャリヤ１３と環状円板部１４Ａの間には、キャリヤ１３と一体に公転する間座３０と、間座３０を公転可能に支持するスラスト軸受３１とが組み込まれている。
【００３６】
反力受け部材１４は、収容孔９の内周に装着した止め輪２８，３９によって、軸方向の前方および後方への移動が規制されている。そして、この反力受け部材１４は、間座３０とスラスト軸受３１とを介してキャリヤ本体１３Ｂを軸方向に支持することで、キャリヤ１３の軸方向後方への移動を規制している。また、キャリヤ１３は、回転軸１０の軸方向前端に装着された止め輪３２で軸方向前方への移動も規制されている。したがって、キャリヤ１３は、軸方向前方と軸方向後方の移動がいずれも規制され、キャリヤ１３に保持された遊星ローラ１１も軸方向移動が規制された状態となっている。なお、ブレーキ解除時に反力受け部材１４を軸方向前方へ移動させようとする力は非常に小さいため、反力受け部材１４とキャリパボディ６の収容孔９を負の隙間にて圧入し、止め輪３９を廃止することも出来る。
【００３７】
反力受け部材１４の筒部１４Ｂは、環状に形成された間座３０を相対回転可能に挿通しており、間座３０を挿通した部分がキャリヤ本体１３Ｂと軸方向に対向している。筒部１４Ｂとキャリヤ本体１３Ｂの対向面間に、キャリヤ１３の回転角を検出する公転センサ３３が設けられている。公転センサ３３は、キャリヤ本体１３Ｂと一体に回転するようにキャリヤ本体１３Ｂに同軸に固定された環状のターゲット３４と、ターゲット３４と軸方向に対向するように反力受け部材１４の筒部１４Ｂに固定されたターゲット位置検出部３５とからなる。ターゲット位置検出部３５は、ターゲット３４に対して非接触に配置されている。
【００３８】
公転センサ３３としては、例えば電気接点式エンコーダを採用することも可能であるが、ターゲット３４に向けて光を出す投光部とターゲット３４で反射した光を受光する受光部とからなるターゲット位置検出部３５をもつ光電式エンコーダを採用すると好ましい。このようにすると、ターゲット位置検出部３５とターゲット３４とが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサ３３の耐久性を確保することが可能となる。
【００３９】
また、公転センサ３３として、反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁したターゲット３４を用い、そのターゲット３４の発生する磁界をターゲット位置検出部３５で検出するようにした磁気式エンコーダを採用することもできる。このようにすると、ターゲット位置検出部３５とターゲット３４とが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサ３３の耐久性を確保することが可能となるだけでなく、公転センサ３３に汚れが付着した場合にも安定した検出精度を保つことが可能となる。静電容量式エンコーダを採用しても同様である。
【００４０】
電動モータ１５には、電動モータ１５の回転角を検出する回転角検出手段３６（図４参照）が組み込まれている。回転角検出手段３６としては、レゾルバやホール素子を採用することができる。また、回転角検出手段３６として、電動モータ１５に電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置を採用することも可能である。
【００４１】
電動モータ１５は、図４に示す電子制御装置３７で制御される。電子制御装置３７には、公転センサ３３からキャリヤ１３の回転角に対応する信号が入力され、回転角検出手段３６から電動モータ１５の回転角に対応する信号が入力される。電子制御装置３７からは、電動モータ１５の回転角を制御する制御信号が出力される。また、電子制御装置３７には、運転者に異常を報知する異常報知手段３８が接続されている。異常報知手段３８としては、警告ブザーや警告表示灯や画面モニターへの警告表示を行なう電子制御装置等が挙げられる。
【００４２】
次に上述した電動式直動アクチュエータ１の動作例を説明する。
【００４３】
電動モータ１５を作動させると、回転軸１０が回転し、遊星ローラ１１がキャリヤピン１３Ａを中心に自転しながら回転軸１０を中心に公転する。このとき螺旋凸条２２と円周溝２３の係合によって外輪部材１２と遊星ローラ１１が軸方向に相対移動するが、遊星ローラ１１はキャリヤ１３と共に軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ１１は軸方向に移動せず、外輪部材１２が軸方向に移動する。このようにして、電動式直動アクチュエータ１は、電動モータ１５で駆動される回転軸１０の回転を外輪部材１２の直線運動に変換し、その外輪部材１２で摩擦パッド７を駆動してブレーキディスク２を押圧することによって、電動ブレーキ装置の制動力を発生させる。
【００４４】
摩擦パッド７でブレーキディスク２を押圧するとき、外輪部材１２はブレーキディスク２を押圧する荷重の反力を受け、その反力は、遊星ローラ１１、キャリヤ１３、間座３０、スラスト軸受３１を介して反力受け部材１４で受け止められる。
【００４５】
ところで、上記電動ブレーキ装置は、ブレーキを解除したときの摩擦パッド７，８とブレーキディスク２の間のクリアランスが狭すぎると、ブレーキディスク２の振れ等によりブレーキディスク２が摩擦パッド７，８に接触して抵抗となり、車両の燃費の低下や摩擦パッド７，８の異常摩耗が生じるおそれがある。他方、クリアランスが広すぎると、ブレーキをかけたときに、摩擦パッド７，８がブレーキディスク２に接触する位置まで移動するのに要する時間が長くなり、ブレーキの応答性が低下してしまう。
【００４６】
そこで、摩擦パッド７，８とブレーキディスク２の間のクリアランスを所定の大きさに調整するため、電子制御装置３７は外輪部材１２の軸方向位置を制御する。ここで、外輪部材１２の位置制御を行なう方法として、例えば、ブレーキディスク２に摩擦パッド７，８を押圧した状態からの電動モータ１５の回転角を回転角検出手段３６で検出し、この回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角に基づいて、外輪部材１２の軸方向の位置を制御する方法が考えられる。
【００４７】
しかしながら、遊星ローラ１１を用いた上記電動式直動アクチュエータ１では、回転軸１０から遊星ローラ１１に摩擦によるトルク伝達を行なっていることから、回転軸１０と遊星ローラ１１の間で微小な滑りが生じることがあり、特に外輪部材１２に軸方向の荷重が負荷されたとき（すなわち摩擦パッド７，８でブレーキディスク２を押圧したとき）に回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが生じやすい。
【００４８】
そのため、電動モータ１５の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なう方法では、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが原因で、実際の外輪部材１２の軸方向位置と、電動モータ１５の回転角に基づいて算出される外輪部材１２の軸方向位置との間に誤差が生じる可能性がある。
【００４９】
そこで、この実施形態に係る電動式直動アクチュエータ１においては、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうようにしている。また、公転センサ３３の出力と回転角検出手段３６の出力とを比較することによって、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りなど異常の発生を検出し、運転者に報知するようにしている。
【００５０】
以下、この異常検出制御を、図５に示すフロー図に基づいて説明する。
【００５１】
まず、回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角と、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角とを比較し、キャリヤ１３の回転角に対する電動モータ１５の回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００５２】
回転角の比が異常しきい値を超えているときは、電動式直動アクチュエータ１に何らかの異常が生じているものと考えられるので、電子制御装置３７から異常報知手段３８に異常信号を出力し、異常報知手段３８から運転者に異常の発生を知らせる（ステップＳ３）。異常の種類としては、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが主なものであるが、その他にも、歯車１６の故障などが挙げられる。回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが生じると、電動ブレーキ装置の応答性が低下するため、速やかにメンテナンスを行なう必要がある。
【００５３】
その後、キャリヤ１３の回転角に対する電動モータ１５の回転角の比が、予め設定された解除しきい値（＜異常しきい値）よりも小さくなったときは、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが解消したと考えられるので、異常信号を解除する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００５４】
この電動式直動アクチュエータ１は、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうので、回転軸１０と遊星ローラ１１の間で滑りが生じた場合にも、外輪部材１２の軸方向の位置を精度よく制御することが可能である。
【００５５】
また、この電動式直動アクチュエータ１は、通常時は、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行ない、公転センサ３３が故障したときは、回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうことができる。そのため、外輪部材１２の位置制御を電動モータ１５の回転角のみに基づいて行なう場合と比べて、冗長性が高い。
【００５６】
上記実施形態では、ターゲット３４とターゲット位置検出部３５とが軸方向に対向するように配置した公転センサ３３を例に挙げて説明したが、図６に示すように、ターゲット３４とターゲット位置検出部３５が径方向に対向するように配置してもよい。
【００５７】
図６において、環状のターゲット３４は、キャリヤ本体１３Ｂと一体に回転する間座３０の外周に固定され、ターゲット位置検出部３５は、ターゲット３４と径方向に対向するように収容孔９の内周に固定されている。この公転センサ３３も、上記実施形態と同様に光電式エンコーダや磁気式エンコーダを採用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 電動式直動アクチュエータ
７，８ 摩擦パッド
１０ 回転軸
１１ 遊星ローラ
１２ 外輪部材
１３ キャリヤ
１４ 反力受け部材
１５ 電動モータ
２２ 螺旋凸条
２３ 円周溝
３０ 間座
３１ スラスト軸受
３３ 公転センサ
３４ ターゲット
３５ ターゲット位置検出部
３６ 回転角検出手段
３７ 電子制御装置
３８ 異常報知手段
３９ 止め輪
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータで駆動される回転軸の回転を直動部材の直線運動に変換し、その直動部材で対象物を押圧する電動式直動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置として、摩擦パッドを油圧シリンダで駆動してブレーキディスクを押圧する油圧ブレーキ装置が採用されてきたが、近年、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等のブレーキ制御の導入に伴い、油圧回路を使用しない電動ブレーキ装置が注目されている。
【０００３】
電動ブレーキ装置は、電動モータで駆動する回転軸の回転を直動部材の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータを用い、この電動式直動アクチュエータで駆動する摩擦パッドでブレーキディスクを押圧することによって、制動力を発生するものである。
【０００４】
このような電動ブレーキ装置に用いられる電動式直動アクチュエータとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の電動式直動アクチュエータは、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤと、複数の遊星ローラを囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材と、その外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、その螺旋凸条と係合するように各遊星ローラの外周に設けられた螺旋溝とを有する。
【０００５】
そして、電動モータで回転軸を回転させると、回転軸に転がり接触する遊星ローラが自転しながら公転し、このとき、外輪部材の内周の螺旋凸状と遊星ローラの外周の螺旋溝とのリード角の差によって外輪部材が直線運動し、その直線運動する外輪部材で摩擦パッドを駆動してブレーキディスクを押圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記電動ブレーキ装置では、ブレーキを解除したときの摩擦パッドとブレーキディスクの間のクリアランスが狭すぎると、ブレーキディスクの振れ等によりブレーキディスクが摩擦パッドに接触して抵抗となり、燃費の低下や摩擦パッドの異常摩耗が生じるおそれがある。他方、クリアランスが広すぎると、ブレーキをかけたときに、摩擦パッドがブレーキディスクに接触する位置まで移動するのに要する時間が長くなり、ブレーキの応答性が低下してしまう。
【０００８】
そのため、摩擦パッドとブレーキディスクの間のクリアランスは所定の大きさに調整する必要があり、このクリアランス調整を行なうためには、外輪部材の軸方向位置を制御する必要がある。
【０００９】
この外輪部材の位置制御を行なうため、本願発明の発明者は、ブレーキディスクに摩擦パッドを押圧した状態からの電動モータの回転角を回転センサで検出し、この回転センサで検出した電動モータの回転角に基づいて、外輪部材の軸方向の位置を制御する方法を検討していた。
【００１０】
しかしながら、実際に電動モータの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なったところ、制御開始直後は、精度よく外輪部材の位置制御を行なうことができるが、その後、外輪部材の位置精度が低下する問題が発生した。
【００１１】
そして、本願発明の発明者は、この問題が生じる原因を調査した結果、遊星ローラを用いた電動式直動アクチュエータでは、回転軸から遊星ローラに摩擦によるトルク伝達を行なっていることから、回転軸と遊星ローラの間で微小な滑りが生じることがあり、特に外輪部材に軸方向の荷重が負荷されたとき（すなわち摩擦パッドでブレーキディスクを押圧したとき）に回転軸と遊星ローラの間の滑りが生じやすく、この滑りが原因で、実際の外輪部材の軸方向位置と、電動モータの回転角に基づいて算出される外輪部材の軸方向位置との間に誤差が生じていることが分かった。
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能な電動式直動アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本願発明の発明者は、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じたときに、その滑りに相当する分、回転軸の回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係にずれが生じるが、キャリヤの回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係にはずれが生じない点に着眼した。そして、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤと、前記複数の遊星ローラを囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材と、その外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、その螺旋凸条と係合するように前記各遊星ローラの外周に設けられた螺旋溝または円周溝とを有し、前記回転軸の回転を前記外輪部材の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、前記キャリヤまたはキャリヤと一体に公転する部材の回転角を検出する公転センサを設けた。
【００１４】
このようにすると、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じた場合にも、キャリヤの回転角と外輪部材の軸方向位置の対応関係には影響がないので、公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なうことにより、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能となる。
【００１５】
この電動式直動アクチュエータは、電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を更に設けると好ましい。
【００１６】
電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を設けると、その回転角検出手段で検出した電動モータの回転角と、前記公転センサで検出したキャリヤの回転角とを比較し、その回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えたときに異常が発生していると判定する異常検出手段を更に設けることができ、これにより、回転軸と遊星ローラの間の異常滑りなど異常の発生を検出することが可能となる。
【００１７】
また、電動モータの回転角を検出する回転角検出手段を設けると、通常時は、前記公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて前記外輪部材の位置制御を行ない、前記公転センサが故障したときは、前記回転角検出手段で検出した電動モータの回転角に基づいて前記外輪部材の位置制御を行なうことができ、これにより、冗長性を高めることが可能となる。
【００１８】
前記異常検出手段で異常を検出したときに外部に異常を報知する異常報知手段を更に設けることができる。異常報知手段としては、警告ブザーや警告表示灯や画面モニターへの警告表示を行なう電子制御装置等が挙げられる。
【００１９】
前記キャリヤをスラスト軸受を介して支持する反力受け部材を設ける場合、前記公転センサとしては、前記キャリヤと一体に回転するようにキャリヤと同軸に設けられた環状のターゲットと、そのターゲットと対向する位置に固定して設けられたターゲット位置検出部とからなるものを採用することができる。
【００２０】
この場合、前記ターゲット位置検出部を前記ターゲットに対して非接触に配置し、そのターゲット位置検出部を、前記ターゲットに向けて光を出す投光部と、前記ターゲットを透過または反射した光を受光する受光部とで構成することができる。このようにすると、ターゲット位置検出部とターゲットとが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサの耐久性を確保することが可能となる。
【００２１】
また、前記ターゲットを反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁し、前記ターゲット位置検出部を前記ターゲットに対して非接触に配置した磁気検出部で構成すると好ましい。このようにすると、ターゲット位置検出部とターゲットとが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサの耐久性を確保することが可能となるだけでなく、公転センサに汚れが付着した場合にも安定した検出精度を保つことが可能となる。
【００２２】
前記回転角検出手段としては、例えば、前記電動モータに電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置を採用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の電動式直動アクチュエータは、公転センサで検出したキャリヤの回転角に基づいて外輪部材の位置制御を行なうことにより、回転軸と遊星ローラの間で滑りが生じた場合にも、外輪部材の軸方向の位置を精度よく制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータを組み込んだ電動ブレーキ装置を示す断面図
【図２】図１に示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１に示す電動モータを制御する電子制御装置のブロック図
【図５】図４の電子制御装置による異常検出制御を示すフロー図
【図６】図２に示す公転センサの他の例を示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に、この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータ１を用いた車両用の電動ブレーキ装置を示す。この電動ブレーキ装置は、車輪と一体に回転するブレーキディスク２を間に挟んで対向する対向片３，４をブリッジ５で連結した形状のキャリパボディ６と、左右一対の摩擦パッド７，８とを有する。そして、対向片３のブレーキディスク２に対する対向面に開口する収容孔９に電動式直動アクチュエータ１が組み込まれている。
【００２６】
摩擦パッド７，８は、それぞれ対向片３，４とブレーキディスク２の間に設けられており、車輪を支持するナックル（図示せず）に固定されたマウント（図示せず）に対してブレーキディスク２の軸方向に移動可能に支持されている。また、キャリパボディ６も、ブレーキディスク２の軸方向にスライド可能にマウントに支持されている。
【００２７】
図２に示すように、電動式直動アクチュエータ１は、回転軸１０と、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、これらの遊星ローラ１１を囲むように配置された外輪部材１２と、遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ１３と、外輪部材１２の軸方向後方に配置された反力受け部材１４とを有する。
【００２８】
回転軸１０は、図１に示す電動モータ１５の回転が歯車１６を介して入力されることにより回転駆動される。回転軸１０は、対向片３を軸方向に貫通して形成された収容孔９の軸方向後側の開口から一端が突出した状態で収容孔９に挿入され、収容孔９からの突出部分に歯車１６が固定されている。歯車１６は、収容孔９の軸方向後側の開口を塞ぐようにボルト１７で固定した蓋１８で覆われている。蓋１８には回転軸１０を回転可能に支持する軸受１９が組み込まれている。
【００２９】
図３に示すように、遊星ローラ１１は、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触しており、回転軸１０が回転したときに遊星ローラ１１と回転軸１０の間の摩擦によって遊星ローラ１１も回転するようになっている。遊星ローラ１１は、周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。
【００３０】
図２に示すように、外輪部材１２は、キャリパボディ６の対向片３に設けられた収容孔９内に収容され、その収容孔９の内周で軸方向にスライド可能に支持されている。外輪部材１２の軸方向前端には、摩擦パッド７の背面に形成された係合凸部２０に係合する係合凹部２１が形成され、この係合凸部２０と係合凹部２１の係合によって、外輪部材１２がキャリパボディ６に対して回り止めされている。
【００３１】
外輪部材１２の内周には螺旋凸条２２が設けられ、遊星ローラ１１の外周には、螺旋凸条２２に係合する円周溝２３が設けられており、遊星ローラ１１が回転したときに、外輪部材１２の螺旋凸条２２が円周溝２３に案内されて、外輪部材１２が軸方向に移動するようになっている。この実施形態では遊星ローラ１１の外周にリード角が０度の円周溝２３を設けているが、円周溝２３のかわりに螺旋凸条２２と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。
【００３２】
キャリヤ１３は、遊星ローラ１１を回転可能に支持するキャリヤピン１３Ａと、その各キャリヤピン１３Ａの軸方向前端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤプレート１３Ｃと、各キャリヤピン１３Ａの軸方向後端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤ本体１３Ｂとからなる。キャリヤプレート１３Ｃとキャリヤ本体１３Ｂは遊星ローラ１１を間に軸方向に対向しており、周方向に隣り合う遊星ローラ１１の間に配置された連結棒２４を介して連結されている。連結棒２４には、遊星ローラ１１の外周に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材２４ａが取り付けられている。
【００３３】
キャリヤ本体１３Ｂは、滑り軸受２５を介して回転軸１０に支持され、回転軸１０に対して相対回転可能となっている。遊星ローラ１１とキャリヤ本体１３Ｂの間には、遊星ローラ１１の自転がキャリヤ本体１３Ｂに伝達するのを遮断するスラスト軸受２６が組み込まれている。
【００３４】
各キャリヤピン１３Ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数のキャリヤピン１３Ａに外接するように装着された縮径リングばね２７で径方向内方に付勢されている。この縮径リングばね２７の付勢力によって、遊星ローラ１１の外周は回転軸１０の外周に押さえ付けられ、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが防止されている。縮径リングばね２７の付勢力を遊星ローラ１１の軸方向全長にわたって作用させるため、キャリヤピン１３Ａの両端に縮径リングばね２７，２７が設けられている。
【００３５】
反力受け部材１４は、環状円板部１４Ａと、環状円板部１４Ａの径方向内端に一体に設けられた筒部１４Ｂとからなる。環状円板部１４Ａは、収容孔９の内周の外輪部材１２のスライドする部分よりも軸方向後側の部分に嵌合している。また、環状円板部１４Ａの径方向外端は、収容孔９の内周に取り付けた止め輪２８で係止されている。筒部１４Ｂの内周には、回転軸１０を回転可能に支持する複数の転がり軸受２９が軸方向に間隔をおいて組み込まれている。キャリヤ１３と環状円板部１４Ａの間には、キャリヤ１３と一体に公転する間座３０と、間座３０を公転可能に支持するスラスト軸受３１とが組み込まれている。
【００３６】
反力受け部材１４は、収容孔９の内周に装着した止め輪２８，３９によって、軸方向の前方および後方への移動が規制されている。そして、この反力受け部材１４は、間座３０とスラスト軸受３１とを介してキャリヤ本体１３Ｂを軸方向に支持することで、キャリヤ１３の軸方向後方への移動を規制している。また、キャリヤ１３は、回転軸１０の軸方向前端に装着された止め輪３２で軸方向前方への移動も規制されている。したがって、キャリヤ１３は、軸方向前方と軸方向後方の移動がいずれも規制され、キャリヤ１３に保持された遊星ローラ１１も軸方向移動が規制された状態となっている。なお、ブレーキ解除時に反力受け部材１４を軸方向前方へ移動させようとする力は非常に小さいため、反力受け部材１４とキャリパボディ６の収容孔９を負の隙間にて圧入し、止め輪３９を廃止することも出来る。
【００３７】
反力受け部材１４の筒部１４Ｂは、環状に形成された間座３０を相対回転可能に挿通しており、間座３０を挿通した部分がキャリヤ本体１３Ｂと軸方向に対向している。筒部１４Ｂとキャリヤ本体１３Ｂの対向面間に、キャリヤ１３の回転角を検出する公転センサ３３が設けられている。公転センサ３３は、キャリヤ本体１３Ｂと一体に回転するようにキャリヤ本体１３Ｂに同軸に固定された環状のターゲット３４と、ターゲット３４と軸方向に対向するように反力受け部材１４の筒部１４Ｂに固定されたターゲット位置検出部３５とからなる。ターゲット位置検出部３５は、ターゲット３４に対して非接触に配置されている。
【００３８】
公転センサ３３としては、例えば電気接点式エンコーダを採用することも可能であるが、ターゲット３４に向けて光を出す投光部とターゲット３４で反射した光を受光する受光部とからなるターゲット位置検出部３５をもつ光電式エンコーダを採用すると好ましい。このようにすると、ターゲット位置検出部３５とターゲット３４とが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサ３３の耐久性を確保することが可能となる。
【００３９】
また、公転センサ３３として、反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁したターゲット３４を用い、そのターゲット３４の発生する磁界をターゲット位置検出部３５で検出するようにした磁気式エンコーダを採用することもできる。このようにすると、ターゲット位置検出部３５とターゲット３４とが互いに非接触なので、長期にわたる公転センサ３３の耐久性を確保することが可能となるだけでなく、公転センサ３３に汚れが付着した場合にも安定した検出精度を保つことが可能となる。静電容量式エンコーダを採用しても同様である。
【００４０】
電動モータ１５には、電動モータ１５の回転角を検出する回転角検出手段３６（図４参照）が組み込まれている。回転角検出手段３６としては、レゾルバやホール素子を採用することができる。また、回転角検出手段３６として、電動モータ１５に電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置を採用することも可能である。
【００４１】
電動モータ１５は、図４に示す電子制御装置３７で制御される。電子制御装置３７には、公転センサ３３からキャリヤ１３の回転角に対応する信号が入力され、回転角検出手段３６から電動モータ１５の回転角に対応する信号が入力される。電子制御装置３７からは、電動モータ１５の回転角を制御する制御信号が出力される。また、電子制御装置３７には、運転者に異常を報知する異常報知手段３８が接続されている。異常報知手段３８としては、警告ブザーや警告表示灯や画面モニターへの警告表示を行なう電子制御装置等が挙げられる。
【００４２】
次に上述した電動式直動アクチュエータ１の動作例を説明する。
【００４３】
電動モータ１５を作動させると、回転軸１０が回転し、遊星ローラ１１がキャリヤピン１３Ａを中心に自転しながら回転軸１０を中心に公転する。このとき螺旋凸条２２と円周溝２３の係合によって外輪部材１２と遊星ローラ１１が軸方向に相対移動するが、遊星ローラ１１はキャリヤ１３と共に軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ１１は軸方向に移動せず、外輪部材１２が軸方向に移動する。このようにして、電動式直動アクチュエータ１は、電動モータ１５で駆動される回転軸１０の回転を外輪部材１２の直線運動に変換し、その外輪部材１２で摩擦パッド７を駆動してブレーキディスク２を押圧することによって、電動ブレーキ装置の制動力を発生させる。
【００４４】
摩擦パッド７でブレーキディスク２を押圧するとき、外輪部材１２はブレーキディスク２を押圧する荷重の反力を受け、その反力は、遊星ローラ１１、キャリヤ１３、間座３０、スラスト軸受３１を介して反力受け部材１４で受け止められる。
【００４５】
ところで、上記電動ブレーキ装置は、ブレーキを解除したときの摩擦パッド７，８とブレーキディスク２の間のクリアランスが狭すぎると、ブレーキディスク２の振れ等によりブレーキディスク２が摩擦パッド７，８に接触して抵抗となり、車両の燃費の低下や摩擦パッド７，８の異常摩耗が生じるおそれがある。他方、クリアランスが広すぎると、ブレーキをかけたときに、摩擦パッド７，８がブレーキディスク２に接触する位置まで移動するのに要する時間が長くなり、ブレーキの応答性が低下してしまう。
【００４６】
そこで、摩擦パッド７，８とブレーキディスク２の間のクリアランスを所定の大きさに調整するため、電子制御装置３７は外輪部材１２の軸方向位置を制御する。ここで、外輪部材１２の位置制御を行なう方法として、例えば、ブレーキディスク２に摩擦パッド７，８を押圧した状態からの電動モータ１５の回転角を回転角検出手段３６で検出し、この回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角に基づいて、外輪部材１２の軸方向の位置を制御する方法が考えられる。
【００４７】
しかしながら、遊星ローラ１１を用いた上記電動式直動アクチュエータ１では、回転軸１０から遊星ローラ１１に摩擦によるトルク伝達を行なっていることから、回転軸１０と遊星ローラ１１の間で微小な滑りが生じることがあり、特に外輪部材１２に軸方向の荷重が負荷されたとき（すなわち摩擦パッド７，８でブレーキディスク２を押圧したとき）に回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが生じやすい。
【００４８】
そのため、電動モータ１５の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なう方法では、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが原因で、実際の外輪部材１２の軸方向位置と、電動モータ１５の回転角に基づいて算出される外輪部材１２の軸方向位置との間に誤差が生じる可能性がある。
【００４９】
そこで、この実施形態に係る電動式直動アクチュエータ１においては、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうようにしている。また、公転センサ３３の出力と回転角検出手段３６の出力とを比較することによって、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りなど異常の発生を検出し、運転者に報知するようにしている。
【００５０】
以下、この異常検出制御を、図５に示すフロー図に基づいて説明する。
【００５１】
まず、回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角と、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角とを比較し、キャリヤ１３の回転角に対する電動モータ１５の回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００５２】
回転角の比が異常しきい値を超えているときは、電動式直動アクチュエータ１に何らかの異常が生じているものと考えられるので、電子制御装置３７から異常報知手段３８に異常信号を出力し、異常報知手段３８から運転者に異常の発生を知らせる（ステップＳ３）。異常の種類としては、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが主なものであるが、その他にも、歯車１６の故障などが挙げられる。回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが生じると、電動ブレーキ装置の応答性が低下するため、速やかにメンテナンスを行なう必要がある。
【００５３】
その後、キャリヤ１３の回転角に対する電動モータ１５の回転角の比が、予め設定された解除しきい値（＜異常しきい値）よりも小さくなったときは、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の異常滑りが解消したと考えられるので、異常信号を解除する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００５４】
この電動式直動アクチュエータ１は、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうので、回転軸１０と遊星ローラ１１の間で滑りが生じた場合にも、外輪部材１２の軸方向の位置を精度よく制御することが可能である。
【００５５】
また、この電動式直動アクチュエータ１は、通常時は、公転センサ３３で検出したキャリヤ１３の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行ない、公転センサ３３が故障したときは、回転角検出手段３６で検出した電動モータ１５の回転角に基づいて外輪部材１２の位置制御を行なうことができる。そのため、外輪部材１２の位置制御を電動モータ１５の回転角のみに基づいて行なう場合と比べて、冗長性が高い。
【００５６】
上記実施形態では、ターゲット３４とターゲット位置検出部３５とが軸方向に対向するように配置した公転センサ３３を例に挙げて説明したが、図６に示すように、ターゲット３４とターゲット位置検出部３５が径方向に対向するように配置してもよい。
【００５７】
図６において、環状のターゲット３４は、キャリヤ本体１３Ｂと一体に回転する間座３０の外周に固定され、ターゲット位置検出部３５は、ターゲット３４と径方向に対向するように収容孔９の内周に固定されている。この公転センサ３３も、上記実施形態と同様に光電式エンコーダや磁気式エンコーダを採用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 電動式直動アクチュエータ
７，８ 摩擦パッド
１０ 回転軸
１１ 遊星ローラ
１２ 外輪部材
１３ キャリヤ
１４ 反力受け部材
１５ 電動モータ
２２ 螺旋凸条
２３ 円周溝
３０ 間座
３１ スラスト軸受
３３ 公転センサ
３４ ターゲット
３５ ターゲット位置検出部
３６ 回転角検出手段
３７ 電子制御装置
３８ 異常報知手段
３９ 止め輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（１５）で駆動される回転軸（１０）と、その回転軸（１０）の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ（１１）と、その複数の遊星ローラ（１１）を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ（１３）と、前記複数の遊星ローラ（１１）を囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材（１２）と、その外輪部材（１２）の内周に設けられた螺旋凸条（２２）と、その螺旋凸条（２２）と係合するように前記各遊星ローラ（１１）の外周に設けられた螺旋溝または円周溝（２３）とを有し、前記回転軸（１０）の回転を前記外輪部材（１２）の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、前記キャリヤ（１３）またはキャリヤ（１３）と一体に公転する部材（３０）の回転角を検出する公転センサ（３３）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】
前記電動モータ（１５）の回転角を検出する回転角検出手段（３６）を更に設けた請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
前記回転角検出手段（３６）で検出した電動モータ（１５）の回転角と、前記公転センサ（３３）で検出したキャリヤ（１３）の回転角とを比較し、その回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えたときに異常が発生していると判定する異常検出手段（３７）を更に設けた請求項２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
通常時は、前記公転センサ（３３）で検出したキャリヤ（１３）の回転角に基づいて前記外輪部材（１２）の位置制御を行ない、前記公転センサ（３３）が故障したときは、前記回転角検出手段（３６）で検出した電動モータ（１５）の回転角に基づいて前記外輪部材（１２）の位置制御を行なう請求項２または３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
前記異常検出手段（３７）で異常を検出したときに外部に異常を報知する異常報知手段（３８）を更に設けた請求項３または４に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
前記キャリヤ（１３）をスラスト軸受（３１）を介して支持する反力受け部材（１４）を設け、前記公転センサ（３３）が、前記キャリヤ（１３）と一体に回転するようにキャリヤ（１３）と同軸に設けられた環状のターゲット（３４）と、そのターゲット（３４）と対向する位置に固定して設けられたターゲット位置検出部（３５）とからなる請求項１から５のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
前記ターゲット位置検出部（３５）を前記ターゲット（３４）に対して非接触に配置し、そのターゲット位置検出部（３５）を、前記ターゲット（３４）に向けて光を出す投光部と、前記ターゲットで反射した光を受光する受光部とで構成した請求項６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項８】
前記ターゲット（３４）を反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁し、前記ターゲット位置検出部（３５）を前記ターゲット（３４）に対して非接触に配置した磁気検出部で構成した請求項６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項９】
前記回転角検出手段（３６）が、前記電動モータに電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置である請求項２から８のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項１】
電動モータ（１５）で駆動される回転軸（１０）と、その回転軸（１０）の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ（１１）と、その複数の遊星ローラ（１１）を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ（１３）と、前記複数の遊星ローラ（１１）を囲むように配置され、軸方向にスライド可能に支持された外輪部材（１２）と、その外輪部材（１２）の内周に設けられた螺旋凸条（２２）と、その螺旋凸条（２２）と係合するように前記各遊星ローラ（１１）の外周に設けられた螺旋溝または円周溝（２３）とを有し、前記回転軸（１０）の回転を前記外輪部材（１２）の直線運動に変換する電動式直動アクチュエータにおいて、前記キャリヤ（１３）またはキャリヤ（１３）と一体に公転する部材（３０）の回転角を検出する公転センサ（３３）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】
前記電動モータ（１５）の回転角を検出する回転角検出手段（３６）を更に設けた請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
前記回転角検出手段（３６）で検出した電動モータ（１５）の回転角と、前記公転センサ（３３）で検出したキャリヤ（１３）の回転角とを比較し、その回転角の比が予め設定された異常しきい値を超えたときに異常が発生していると判定する異常検出手段（３７）を更に設けた請求項２に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
通常時は、前記公転センサ（３３）で検出したキャリヤ（１３）の回転角に基づいて前記外輪部材（１２）の位置制御を行ない、前記公転センサ（３３）が故障したときは、前記回転角検出手段（３６）で検出した電動モータ（１５）の回転角に基づいて前記外輪部材（１２）の位置制御を行なう請求項２または３に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
前記異常検出手段（３７）で異常を検出したときに外部に異常を報知する異常報知手段（３８）を更に設けた請求項３または４に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
前記キャリヤ（１３）をスラスト軸受（３１）を介して支持する反力受け部材（１４）を設け、前記公転センサ（３３）が、前記キャリヤ（１３）と一体に回転するようにキャリヤ（１３）と同軸に設けられた環状のターゲット（３４）と、そのターゲット（３４）と対向する位置に固定して設けられたターゲット位置検出部（３５）とからなる請求項１から５のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
前記ターゲット位置検出部（３５）を前記ターゲット（３４）に対して非接触に配置し、そのターゲット位置検出部（３５）を、前記ターゲット（３４）に向けて光を出す投光部と、前記ターゲットで反射した光を受光する受光部とで構成した請求項６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項８】
前記ターゲット（３４）を反対の磁極が周方向に交互にあらわれるように着磁し、前記ターゲット位置検出部（３５）を前記ターゲット（３４）に対して非接触に配置した磁気検出部で構成した請求項６に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項９】
前記回転角検出手段（３６）が、前記電動モータに電力を供給する線間電圧に基づいて回転角を推定する電源装置である請求項２から８のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９６５２２（Ｐ２０１３−９６５２２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１０６４（Ｐ２０１１−２４１０６４）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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