电动式直动致动器以及电动制动装置制造方法及图纸

一种电动式直动致动器，其在外圈部件(4)未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时，弹性部件(45)的预压力被施加于摩擦结合面(47)，在外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，施加于摩擦结合面(47)的轴向载荷减小与朝向轴向后方的反作用力相应的大小，该电动式直动致动器设置有载荷传感器(30)，载荷传感器(30)经由行星辊(13)与行星架(14)支承外圈部件(4)从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力，载荷传感器(30)设置成即使从挡圈(48)向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，反作用力的检测值也不受影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动式直动致动器以及电动制动装置
本专利技术涉及电动式直动致动器以及使用了该电动式直动致动器的电动制动装置。
技术介绍
以往，作为车辆用制动装置，多采用将液压作为驱动源的液压制动装置，但液压制动装置由于使用制动油而使环境负荷较高，并且，ABS(AntilockBrakeSystem：防抱死制动系统)、稳定性控制系统、制动辅助系统等这类功能难以进一步高功能化。因此，作为实现制动装置的进一步的高功能化和环境负荷的降低的手段，以电动马达为驱动源的电动制动装置受到关注。电动制动装置具有：制动盘：其与车轮一体旋转；制动片，其与制动盘对置配置；以及电动式直动致动器，其对制动片进行直线驱动，通过将制动片按压于制动盘来产生制动力。作为用于这种电动制动装置的电动式直动致动器，例如，已知有下述专利文献1中记载的电动式直动致动器。专利文献1的电动式直动致动器具有：电动马达；旋转轴，其被输入该电动马达的旋转；多个行星辊，它们与该旋转轴的外周滚动接触；行星架(Carrier)，其将该多个行星辊保持为可自转且可公转；外圈部件，其以包围多个行星辊的方式配置；以及壳体，其将该外圈部件收纳为能够沿轴向移动。在外圈部件的内周设置有螺旋凸条，与该螺旋凸条卡合的螺旋槽或者圆周槽设置于各行星辊的外周。对于该电动式直动致动器而言，若将电动马达的旋转输入至旋转轴，则该旋转轴的旋转向与旋转轴的外周滚动接触的行星辊传递，各行星辊一边自转一边绕旋转轴公转。此时，通过行星辊的外周的螺旋槽或者圆周槽与外圈部件的内周的螺旋凸条的卡合，外圈部件沿轴向移动。在将该电动式直动致动器用于电动制动装置的情况下，若将外圈部件的内周的螺旋凸条的导程角设定得较大，则外圈部件沿轴向的移动速度变快，因此在进行制动时，直至制动片与制动盘接触为止所需的时间变短，从而能够提高制动器的响应性，但另一方面，由于载荷转换率变小，因此存在制动片按压制动盘的力变小的问题。另一方面，若将外圈部件的内周的螺旋凸条的导程角设定得较小，则载荷转换率变大，因此，在进行制动时，能够增大制动片按压制动盘的力，但另一方面，外圈部件沿轴向的移动速度变慢，因此直至制动片与制动盘接触为止所需的时间变长，导致制动器的响应性降低。即，提高制动器的响应性、与增大制动片按压制动盘的力处于相反关系。因此，在专利文献1中，为了兼顾提高制动器的响应性、与增大制动片按压制动盘的力，提出了与从外圈部件向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率的构造。即，以通过外圈部件在向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时受到的朝向轴向后方的反作用力，而使行星架相对于旋转轴向轴向后方相对移动的方式由弹性部件支承行星架。另外，在旋转轴的外周设置有摩擦结合部，该摩擦结合部在行星架相对于旋转轴向轴向后方不相对移动的状态下，与行星架摩擦结合以限制行星架与旋转轴的相对旋转，在行星架相对于旋转轴向轴向后方相对移动了的状态下，解除与行星架的摩擦结合以允许行星架与旋转轴的相对旋转。这样的话，在未从外圈部件向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴的外周的摩擦结合部与行星架摩擦结合，从而限制了行星架与旋转轴的相对旋转。因此，当从外部将旋转输入至旋转轴时，行星架与旋转轴一体地公转，外圈部件以较小的减速比沿轴向移动。另一方面，在从外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴的外周的摩擦结合部与行星架的摩擦结合被解除，从而允许了行星架与旋转轴的相对旋转。因此，当从外部将旋转输入至旋转轴时，行星辊一边自转一边公转，外圈部件以较大的减速比沿轴向移动。这样，能够与从外圈部件向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率(减速比)。另一方面，作为用于电动制动装置的载荷传感器，例如已知有下述专利文献2中记载的载荷传感器。专利文献2的载荷传感器检测电动式直动致动器将制动片按压于制动盘时电动式直动致动器受到的朝向轴向后方的反作用力的大小。载荷传感器设置成在外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时经由行星辊与行星架支承外圈部件从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。专利文献1：日本专利第5496836号公报专利文献2：日本特开2014-016307号公报然而，本申请的专利技术人在公司内试作了一种电动式直动致动器77，如图14所示，采用行星辊丝杠式直动机构74和载荷传感器76，其中，行星辊丝杠式直动机构74通过行星辊70的外周的圆周槽71与外圈部件72的内周的螺旋凸条73的卡合而使外圈部件72沿轴向移动，载荷传感器76在外圈部件72向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时经由行星辊70与行星架75支承外圈部件72从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。而且，进行了如下试验：测定从外圈部件72向对象物施加的朝向轴向前方的载荷的大小与载荷传感器76的输出的对应关系。此时使用的电动式直动致动器77具有：旋转轴78，其被输入未图示的电动马达的旋转；多个行星辊70，它们与旋转轴78的外周滚动接触；行星架75，其将多个行星辊70保持为可自转且可公转；外圈部件72，其以包围多个行星辊70的方式配置；壳体79，其将外圈部件72收纳为能够沿轴向移动；螺旋凸条73，其设置于外圈部件72的内周；以及圆周槽71，其设置于各行星辊70的外周。另外，在旋转轴78的外周设置有摩擦卡合面80和挡圈81，其中，摩擦卡合面80限制行星架75相对于旋转轴78朝向轴向前方的相对移动范围，挡圈81限制行星架75相对于旋转轴78朝向轴向后方的相对移动范围。在行星架75与载荷传感器76之间装配有弹性部件82，弹性部件82对行星架75相对于旋转轴78向轴向前方施力。这里，摩擦卡合面80为锥形面，其在行星架75相对于旋转轴78向轴向后方不相对移动的状态下，与行星架75摩擦结合以限制行星架75与旋转轴78的相对旋转，在行星架75相对于旋转轴78向轴向后方相对移动了的状态下，解除与行星架75的摩擦结合以允许行星架75与旋转轴78的相对旋转。在行星架75的轴向后方固定设置有载荷传感器76。载荷传感器76具有：凸缘部件83，其以因在外圈部件72向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件72受到的朝向轴向后方的反作用力而产生弯曲的方式支承反作用力；圆环板状的支承部件84，其配置在凸缘部件83的轴向后方；磁靶85，其产生磁场；以及磁检测部86，其检测磁靶85产生的磁场。磁靶85与磁检测部86的相对位置能够与凸缘部件83的弯曲相应地发生变化，基于磁检测部86检测的磁场检测反作用力的大小。进而，进行了如下试验：在上述结构的电动式直动致动器77中，测定从外圈部件72向对象物施加的朝向轴向前方的载荷的大小与载荷传感器76的输出的对应关系，发现了存在以下的问题。即，若使从外圈部件72向对象物施加的朝向轴向前方的载荷的大小单调增加，则预想为与该载荷的增加相应地，由载荷传感器76检测出的反作用力的值也单调增加。然而，实际上，当使从外圈部件72向对象物施加的朝向轴向前方的载荷的大小单调增加时，如图15所示，可知由载荷传感器76检测出的反作用力的值暂时减小，之后增加。由载荷传感器76检测出的反作用力的值暂时减小的原因考虑如下。若将在外圈部件72向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件72受到的朝向轴向后方的反作用力的大小设为FOR、从行星架75作用于载荷传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动式直动致动器，其具有：电动马达(2)；旋转轴(8)，其被输入所述电动马达(2)的旋转；多个行星辊(13)，它们与所述旋转轴(8)的外周滚动接触；行星架(14)，其将所述多个行星辊(13)保持为可自转且可公转；外圈部件(4)，其以包围所述多个行星辊(13)的方式配置，并被支承为能够沿轴向移动；壳体(15)，其将所述外圈部件(4)收纳为能够沿轴向移动；螺旋凸条(16)，其设置于所述外圈部件(4)的内周；螺旋槽或圆周槽(17)，其设置于所述各行星辊(13)的外周，以在所述行星辊(13)一边自转一边公转时使所述外圈部件(4)沿轴向移动的方式与所述螺旋凸条(16)卡合；前侧卡止部(47)，其以限制所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向前方的相对移动范围的方式设置于所述旋转轴(8)的外周；后侧卡止部(48)，其以限制所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向后方的相对移动范围的方式设置于所述旋转轴(8)的外周；以及弹性部件(45)，其对所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)向轴向前方施力，在所述外圈部件(4)未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时，所述弹性部件(45)的预压力被施加于所述前侧卡止部(47)，在所述外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，施加于所述前侧卡止部(47)的轴向载荷减小与外圈部件(4)从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力相应的大小，所示电动式直动致动器的特征在于，设置有载荷传感器(30)，所述载荷传感器(30)在所述外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，经由所述行星辊(13)与所述行星架(14)支承外圈部件(4)从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力，所述载荷传感器(30)设置成即使从所述后侧卡止部(48)向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，所述反作用力的检测值也不受影响。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 JP 2016-119661;2016.07.07 JP 2016-135291.一种电动式直动致动器，其具有：电动马达(2)；旋转轴(8)，其被输入所述电动马达(2)的旋转；多个行星辊(13)，它们与所述旋转轴(8)的外周滚动接触；行星架(14)，其将所述多个行星辊(13)保持为可自转且可公转；外圈部件(4)，其以包围所述多个行星辊(13)的方式配置，并被支承为能够沿轴向移动；壳体(15)，其将所述外圈部件(4)收纳为能够沿轴向移动；螺旋凸条(16)，其设置于所述外圈部件(4)的内周；螺旋槽或圆周槽(17)，其设置于所述各行星辊(13)的外周，以在所述行星辊(13)一边自转一边公转时使所述外圈部件(4)沿轴向移动的方式与所述螺旋凸条(16)卡合；前侧卡止部(47)，其以限制所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向前方的相对移动范围的方式设置于所述旋转轴(8)的外周；后侧卡止部(48)，其以限制所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向后方的相对移动范围的方式设置于所述旋转轴(8)的外周；以及弹性部件(45)，其对所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)向轴向前方施力，在所述外圈部件(4)未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时，所述弹性部件(45)的预压力被施加于所述前侧卡止部(47)，在所述外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，施加于所述前侧卡止部(47)的轴向载荷减小与外圈部件(4)从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力相应的大小，所示电动式直动致动器的特征在于，设置有载荷传感器(30)，所述载荷传感器(30)在所述外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，经由所述行星辊(13)与所述行星架(14)支承外圈部件(4)从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力，所述载荷传感器(30)设置成即使从所述后侧卡止部(48)向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，所述反作用力的检测值也不受影响。2.根据权利要求1所述的电动式直动致动器，其特征在于，所述载荷传感器(30)构成为具有：凸缘部件(31)，其因在所述外圈部件(4)向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件(4)受到的朝向轴向后方的反作用力而产生弯曲；圆环板状的支承部件(32)，其配置在所述凸缘部件(31)的轴向后方；磁靶(33)，其产生磁场；以及磁检测部(34)，其检测所述磁靶(33)产生的磁场，在所述载荷传感器(30)中，以相对位置与所述凸缘部件(31)的弯曲相应地发生变化的方式将所述磁靶(33)和所述磁检测部(34)...

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