电动式直线运动促动器制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种电动式直线运动促动器，其可谋求空间的节省，使推力的支承结构简化，谋求成本的降低。该电动式直线运动促动器(1)包括：电动机(2)；直线运动机构(3)；外壳(4)；控制装置(CU)。直线运动机构(3)和电动机(2)经由直线运动机构(3)的旋转输入输出轴(5)而于轴向设置。电动机(2)以产生交链磁通的磁极的朝向于电动机旋转轴平行的方式设置。直线运动机构(3)包括推力轴承(34)，该推力轴承(34)针对伴随直线运动部(6)的直进运动的轴向的荷载而保持反作用力。在控制装置(CU)中具有推力施加机构(54)，该推力施加机构(54)按照因定子(7)和转子(8)的交链磁通，作用于旋转输入输出轴(5)上的轴向的力而产生作用于推力轴承(34)上的轴向的力的方式施加推力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动式直线运动促动器相关申请本申请要求申请日为2016年5月26日，申请号为JP特愿2016－105369的申请的优先权，通过参照，将其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。
本专利技术涉及比如适用于电动制动装置的电动式直线运动促动器。
技术介绍
在下述的文献中，提出有电动促动器和电动机。1.在直线运动部的外周上，与该直线运动部同轴地设置电动机的电动盘式制动装置(专利文献1)。2.电动机与直线运动机构的旋转轴平行地设置于不同于该旋转轴的轴上的电动制动装置(专利文献2)。3.八极九槽的双定子式的轴向间隙电动机(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2003－247576号公报专利文献2：JP特开2010－270788号公报专利文献3：JP特开2008－172884号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在于专利文献1～2中记载的那样的采用电动式直线运动促动器的电动制动装置中，一般车辆上的搭载空间是极有限的，必须要求以尽可能节省的空间而实现功能。另外，比如，在以防抱死系统(AntilockBrakeSystem：简称为ABS)为代表的车轮速度控制等中，对于电动制动器要求高速、高精度的制动力控制。在比如，专利文献1那样的在促动器的外周上设置电动机的结构中，由于电动机的转子直径大，故具有惯性力矩增加，损害响应性和控制精度的情况。或者，由于对于转子的旋转来说必要的运动能量与惯性力矩成比例，故具有为了实现高速的响应，瞬间最大的耗电量增加，供给电力的电源装置的成本高的可能性。另外，比如在像电动盘式制动装置那样，促动器的加压对象像摩擦片那样处于极高温度的场合，由于电动机接近热源，故具有耐久性成为问题的可能性。比如，在专利文献2那样的平行地设置电动机和直线运动促动器的场合，一般在许多场合，电动机和直线运动促动器的外观为圆筒形状，由于2个圆筒邻接，故具有在间隙中产生一定量的静区的可能性。另外，具有不按照要求规范，而在电动机和直线运动促动器之间必须要求平行齿轮这样的连接机构，成本增加的可能性。此外，由于分别在电动机和直线运动促动器上必须要求支承结构，故具有空间和成本构成问题的情况。作为实现空间的节省，转矩的提高的电动机结构，人们知道有比如像专利文献3所示那样的轴向间隙式同步电动机。但是，轴向间隙式电动机一般因转子和定子之间的间隙不均衡和磁路的不均衡等，容易在旋转轴方向产生大的推力。由此，具有相对上述推力的支承结构复杂，成本增加的情况。本专利技术的目的在于提供一种电动式直线运动促动器，其可谋求空间的节省，并且可使推力的结构简化，谋求成本的降低。用于解决课题的技术方案在下面，为了容易理解，参照实施方式的标号对本专利技术进行说明。本专利技术的第1专利技术的电动式直线运动促动器1包括：电动机2；直线运动机构3，该直线运动机构3具有旋转输入输出轴5，经由该旋转输入输出轴5，将该电动机2的旋转运动转换为直线运动部6的直进运动；外壳4，该外壳4保持该直线运动机构3；控制装置CU，该控制装置CU控制上述电动机2；上述直线运动机构3与上述电动机2经由上述直线运动机构3的上述旋转输入输出轴5而于轴向设置；上述电动机2包括定子7和转子8，该定子7和转子8按照产生有助于转矩的交链磁通的磁极的朝向与上述电动机2的旋转轴平行的方式设置；上述直线运动机构3包括推力轴承34，该推力轴承34针对伴随上述直线运动部6的直进运动的轴向的荷载而保持反作用力；在上述控制装置CU中，具有推力施加机构54，该推力施加机构54按照因上述定子7和上述转子8的交链磁通，作用于上述旋转输入输出轴5上的轴向的力而产生作用于上述推力轴承34上的轴向的力的方式施加推力。按照该方案，电动机2为所谓的轴向间隙电动机，其包括定子7和转子8，该定子7和转子8按照产生有助于转矩的交链磁通的磁极的朝向与上述电动机2的旋转轴平行的方式设置。另外，直线运动机构3与电动机2经由直线运动机构3的旋转输入输出轴5于轴向设置。由此，无效的空间小，可谋求空间的节省，并且与比如在促动器的外周上设置电动机的结构等相比较，可实现惯性力矩小，高响应的电动式直线运动促动器。但是，一般知道，轴向间隙电动机与比如具有旋转轴径向的磁极的径向间隙型电动机相比较，可产生强力的推力。在本结构中，直线运动机构3的推力轴承34保持伴随上述直线运动部6的直进运动的轴向的荷载的反作用力，即，轴向的其中一个的推力。但是，推力轴承34无法保持轴向的另一个的推力。但是，在上述控制装置CU中，具有推力施加机构54。该推力施加机构54按照因上述定子7和上述转子8的交链磁通，作用于旋转输入输出轴5上的轴向的力的总和而产生作用于推力轴承34上的轴向的力的方式施加推力。像这样，在可通过已有的推力轴承34而将轴向间隙电动机的推力支承于直线运动机构3上的方向有意地施加推力。由此，可简化推力的支承结构，可谋求成本的降低。上述电动机2的上述旋转轴也可设置于与上述直线运动机构3的上述旋转输入输出轴5相同的轴上。在此场合，直线运动机构3的旋转输入输出轴5可兼作电动机2的旋转轴。由此，可谋求推力的支承的部件的减少，可谋求空间的节省和成本的降低。还可这样形成，即，上述转子8为界磁机构，该界磁机构分别在该转子8的轴向的两个面上，分别具有转矩发生面；上述定子7包括一对励磁机构7A、7B，该一对励磁机构7A、7B分别设置于上述界磁机构的轴向的两个面上，可独立地控制励磁磁通；通过上述推力施加机构5而施加的上述推力为通过下述方式而产生的电磁力，该方式为：形成上述一对励磁机构7A、7B的励磁磁通相互不同的磁通条件。上述磁通条件为比如通过设计等而任意确定的磁通条件，比如，通过试验和模拟中的任意的一者或两者而求出，确定适合的磁通条件。在此场合，定子7可为所谓的双定子型，其包括分别设置于界磁机构的上述轴向的两个面上的一对励磁机构7A、7B。一对励磁机构7A、7B可分别独立地控制励磁磁通，推力施加机构54可通过形成上述一对励磁机构7A、7B的励磁磁通相互不同的磁通条件，产生作用于推力轴承34上的轴向的力。于是，可简化推力的支承结构。上述转子8为具有永久磁铁8a的界磁机构；上述一对励磁机构7A、7B中的任意一者或两者的励磁机构包括线圈11A、11B，该线圈11A、11B构成与三相交流电流相对应的磁路；上述推力施加机构54具有下述的功能，该功能为：控制相对上述界磁机构的磁极而相互独立的上述线圈11A、11B的三相交流电流的电流振幅和相位，或与它们相当的值；通过上述推力施加机构54而施加的上述推力为电磁力，该电磁力通过相当于与上述界磁机构的磁极一致的方向的励磁磁通的上述线圈11A、11B的电流成分而产生。上述“与它们相当的值”为比如，同步电动机的电流矢量控制的d轴、q轴的电流值等。上述“与界磁机构的磁极一致的方向”还包括与界磁机构的磁极大致一致的方向，即，视为实质上一致的方向的方向。按照该方案，在推力施加机构54比如在施加减弱励磁磁通的d轴电流的场合，在定子7和转子8之间产生排斥力；在施加加强励磁磁通的d轴电流的场合，在定子7和转子8之间产生吸引力。于是，推力施加机构54按照产生作用于推力轴承34上的轴向的电磁力的方式调整轴向两侧的定子的d轴电流。由此，由转子8而相对地受到约束的旋转输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动式直线运动促动器，该电动式直线运动促动器包括：电动机；直线运动机构，该直线运动机构具有旋转输入输出轴，经由该旋转输入输出轴，将该电动机的旋转运动转换为直线运动部的直进运动；外壳，该外壳保持该直线运动机构；控制装置，该控制装置控制上述电动机；上述直线运动机构与上述电动机经由上述直线运动机构的上述旋转输入输出轴而于轴向设置；上述电动机包括定子和转子，该定子和转子按照产生有助于转矩的交链磁通的磁极的朝向与上述电动机的旋转轴平行的方式设置；上述直线运动机构包括推力轴承，该推力轴承针对伴随上述直线运动部的直进运动的轴向的荷载而保持反作用力；在上述控制装置中，具有推力施加机构，该推力施加机构按照因上述定子和上述转子的交链磁通，作用于上述旋转输入输出轴上的轴向的力而产生作用于上述推力轴承上的轴向的力的方式施加推力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.26 JP 2016-1053691.一种电动式直线运动促动器，该电动式直线运动促动器包括：电动机；直线运动机构，该直线运动机构具有旋转输入输出轴，经由该旋转输入输出轴，将该电动机的旋转运动转换为直线运动部的直进运动；外壳，该外壳保持该直线运动机构；控制装置，该控制装置控制上述电动机；上述直线运动机构与上述电动机经由上述直线运动机构的上述旋转输入输出轴而于轴向设置；上述电动机包括定子和转子，该定子和转子按照产生有助于转矩的交链磁通的磁极的朝向与上述电动机的旋转轴平行的方式设置；上述直线运动机构包括推力轴承，该推力轴承针对伴随上述直线运动部的直进运动的轴向的荷载而保持反作用力；在上述控制装置中，具有推力施加机构，该推力施加机构按照因上述定子和上述转子的交链磁通，作用于上述旋转输入输出轴上的轴向的力而产生作用于上述推力轴承上的轴向的力的方式施加推力。2.根据权利要求1所述的电动式直线运动促动器，其特征在于上述电动机的上述旋转轴设置于与上述直线运动机构的上述旋转输入输出轴相同的轴上。3.根据权利要求1或2所述的电动式直线运动促动器，其特征在于上述转子为界磁机构，该界磁机构在该转子的轴向的两个面上分别具有转矩发生面；上述定子包括一对励磁机构，该一对励磁机构分别设置于上述界磁机构的轴向的两个面上，能独立地控制励磁磁通；通过上述推力施加机构而施加的上述推力为通过下述方式而产生的电磁力，该方式为：形成上述一对励磁机构的励磁磁通相互不同的磁通条件。4.根据权利要求3所述的电动式直线运动促动器，其特征在于上述转子为具有永久磁通的界磁机构；上述一对励磁机构中的任意一者或两者的励磁机构包括线圈，该线圈构成与三相交流电流相对应的磁路；上述推力施加机构具有下述的功能，该功能为：控制相对上述界磁机构的磁极而相互独立的上述线圈的三相交流电流的电流振幅和相位，或与它们相当的值；通过上述推力施加机构而施加的上述推力为电磁力，该电磁力通过相当于与上述界磁机构的磁极一致的方向的励磁磁通的上述线圈的电流成分而产生。5.根据权利要求3所述的电动式直线运动促动器，其特征在于上述控制装置具有推算上述直线运动机构的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田唯，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP