CN101103215A - 电动式直动促动器及电动式制动装置 - Google Patents

电动式直动促动器及电动式制动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能的电动式直动促动器和电动式制动装置。在电动马达的转子轴(5)的外径面和固定在转子轴(5)外径侧的外圈构件(1)的内径面之间介有多个行星辊(7)，这些各行星辊(7)随着转子轴(5)的旋转而环绕转子轴(5)自转的同时公转，在外圈构件(1)内径面设置螺旋槽(8)，在螺旋槽(8)中环接条构件(9)，由该条构件(9)形成螺旋状凸条，嵌入该螺旋状凸条的周方向槽(10)以与螺旋状凸条相等间距设置在各行星辊(7)的外径面，将转子轴(5)的旋转运动转换成各行星辊(7)的直线运动，从而不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能。

Description

电动式直动促动器及电动式制动装置
技术领域
本发明涉及将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动被驱动物的电动式直动促动器、和采用电动式直动促动器来将制动构件按压在被制动构件上的电动式制动装置。
背景技术
在将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动被驱动物的电动式直动促动器中，作为运动转换机构往往采用滚珠螺杆机构或滚珠斜面(ball ramp)机构，为了以小容量的电动马达获得大的直线驱动力，大多装入行星齿轮减速机构等齿轮减速机构(例如，参照专利文献1)。
另一方面，作为车辆用制动装置多采用油压式结构，不过，近年来，随着ABS(Antilock Brake System)等高度制动控制的导入，能够在无复杂的油压回路的情况下进行这些控制，且能够紧凑设计的电动式制动装置备受关注。电动式制动装置，是根据制动踏板的踏入信号等使电动马达工作，将如上所述的电动式直动促动器装入卡钳本体(caliper body)中，并将制动构件按压在被制动构件上的装置(例如，参照专利文献2)。
通常，由于电动式制动装置安装在车辆的弹簧下，因此希望即使受到来自路面的振动也能够稳定工作且能够紧凑设计。
专利文献1：特开平6-327190号公报(第1、5图)
专利文献2：特开2003-343620号公报(第1图)
上述现有的电动式直动促动器中采用的滚珠螺杆机构或滚珠斜面机构，根据沿着具有导程的螺纹条或倾斜凸轮面的运动转换机构，还具有某一程度的增力功能，不过，无法确保电动式制动装置等所需要那么大的增力功能。即，为了增大这些增力功能，只要减小螺纹的导程角和凸轮面的倾斜角即可，不过，在滚珠螺杆机构的情况下，若减小螺纹的导程角则滚珠直径减小，负荷容量下降。另外，在滚珠斜面机构的情况下，若减小凸轮面的倾斜角则不能充分确保直线运动的行程。
从而，在采用了这些运动转换机构的电动式直动促动器中，是另行装入如上所述的减速机构来增大驱动力，不过，装入行星齿轮减速机构等齿轮减速机构，不仅妨害电动式直动促动器的紧凑设计，而且由于齿轮减速机构以狭小的接触面积使齿轮彼此啮合，因此，在如电动式制动装置那样安装在受到来自路面的振动的部位的结构中，存在齿轮容易损伤的问题。
发明内容
本发明的课题在于提供一种不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能的电动式直动促动器和电动式制动装置。
为了解决上述课题，本发明的电动式直动促动器，将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动被驱动物，其中，采用了如下结构：在所述电动马达的转子轴的外径面和固定在该转子轴外径侧的外圈构件的内径面之间介有多个行星辊，这些各行星辊随着所述转子轴的旋转而环绕转子轴自转的同时公转，在这些各行星辊和所述转子轴或外圈构件之间，设置有使各行星辊向轴向相对移动的轴向相对移动机构，以将所述转子轴的旋转运动转换成所述各行星辊的直线运动。
即，在电动马达的转子轴的外径面和固定在转子轴外径侧的外圈构件的内径面之间介有多个行星辊，这些各行星辊随着转子轴的旋转而环绕转子轴自转的同时公转，在这些各行星辊和转子轴或外圈构件之间，设置有使各行星辊向轴向相对移动的轴向相对移动机构，以将转子轴的旋转运动转换成各行星辊的直线运动，从而，不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能。另外，由于行星辊在很宽的范围内与转子轴及外圈构件滚动接触，因此，即使被施加振动等也能够稳定地进行运动的转换和传递。
所述轴向相对移动机构是如下机构：在所述转子轴的外径面或所述外圈构件的内径面设有螺旋状凸条，在所述各行星辊的外径面以和所述螺旋状凸条相等间距设有嵌入螺旋状凸条的周方向槽，使环绕所述转子轴自转的同时公转的各行星辊向轴向相对移动，从而，能够确保更大的增力功能。
在该轴向相对移动机构中，行星辊相对于转子轴转1圈的公转数，根据转子轴和行星辊的直径比而变化，为1/2～1/3，相对于行星辊公转的导程也可较小设计为滚珠螺杆机构的导程的1/5～1/10。从而，与通过螺纹轴或螺母转1圈获得1个导程的直线运动的滚珠螺杆机构相比较，该轴向相对移动机构能够确保滚珠螺杆机构的10倍以上的增力功能，且可以不用另行设置减速机构。
所述螺旋状凸条是如下构件：在所述转子轴外径面或所述外圈构件的内径面设有螺旋槽，在该螺旋槽中环接形成所述螺旋状凸条的条构件，从而，能够廉价且容易地形成螺纹状凸条。条构件的截面形状，可对照行星辊的周方向槽的截面形状而形成方形或圆形等。
所述各行星辊的直线运动，介由支撑所述行星辊自转的推力轴承和支撑所述行星辊公转的推力轴承传递给所述被驱动物，从而，能够无损耗地将一边自转一边公转的各行星辊的直线运动传递给被驱动物。
另外，本发明的电动式制动装置，具备将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动制动构件的电动式直动促动器，将所述被直线驱动的制动构件按压在被制动构件上，其中，所述电动式直动促动器采用了上述任意一种电动式直动促动器，从而，不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能，并能够紧凑设计，同时即使受到来自路面等的振动也能够具有足够的耐久性。
(发明效果)
本发明的电动式直动促动器，在电动马达的转子轴的外径面和固定在转子轴外径侧的外圈构件的内径面之间介有多个行星辊，这些各行星辊随着转子轴的旋转而环绕转子轴自转的同时公转，在这些各行星辊和转子轴或外圈构件之间，设置有使各行星辊向轴向相对移动的轴向相对移动机构，以将转子轴的旋转运动转换成各行星辊的直线运动，因此，不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能。另外，由于行星辊在很宽的范围内与转子轴及外圈构件滚动接触，因此，即使被施加振动等也能够稳定地进行运动的转换和传递。
所述轴向相对移动机构是如下机构：在转子轴的外径面或外圈构件的内径面设有螺旋状凸条，在各行星辊的外径面以和螺旋状凸条相等间距设有嵌入螺旋状凸条的周方向槽，使环绕转子轴自转的同时公转的各行星辊向轴向相对移动，从而，能够确保更大的增力功能。
所述螺旋状凸条是如下构件：在转子轴外径面或外圈构件的内径面设有螺旋槽，在该螺旋槽中环接形成螺旋状凸条的条构件，从而，能够廉价且容易地形成螺纹状凸条。
所述各行星辊的直线运动，介由支撑行星辊自转的推力轴承和支撑行星辊公转的推力轴承传递给被驱动物，从而，能够无损耗地将一边自转一边公转的各行星辊的直线运动传递给被驱动物。
本发明的电动式制动装置，电动式直动促动器采用了上述任意一种，从而，不用另行装入减速机构就能够确保大的增力功能，并能够紧凑设计，同时即使受到来自路面等的振动也能够具有足够的耐久性。
附图说明
图1是表示第1实施方式的电动式直动促动器的剖开立体图。
图2a是图1的纵截面图，b是沿a的IIb-IIb线的截面图。
图3a是表示第2实施方式的电动式直动促动器的纵截面图，b是沿a的IIIb-IIIb线的截面图。
图4是表示采用了图1的电动式直动促动器的电动式制动装置的纵截面图。
图中：1-外圈构件，2-定子铁心，3-线圈，4-滚珠轴承，5-转子轴，6-转子，7-行星辊，8、8a-螺旋槽，9、9a-条构件，10-周方向槽，11、12-推力滚针轴承，21-卡钳本体，21a-圆筒部，21b-盖，22-盘形转子，23-制动器衬垫，24-安装板，25-保护罩。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。图1及图2(a)、(b)表示第1实施方式的电动式直动促动器。该电动式直动促动器，在内嵌于外圈构件1一端侧的一对定子铁心2上，轴向对置地固定有多极电动马达的线圈3，转子轴5由滚珠轴承4支撑在定子铁心2上，安装在转子轴5上的转子6在对置的定子间旋转。另外，在外圈构件1另一端侧的内径面和转子轴5的外径面之间，带有负间隙而介有多个行星辊7，这些行星辊7随着转子轴5的旋转，环绕转子轴5自转的同时公转。行星辊7的外径面、及行星辊7滚动接触的外圈构件1的内径面和转子轴5的外径面，为了确保耐磨损性而实施了表面硬化处理，这些滚动接触面用高润滑性的润滑酯进行润滑。
在上述各行星辊7滚动接触的外圈构件1的另一端侧的内径面，设置有螺旋槽8，在螺旋槽8中环接方形截面的条构件9，由该条构件9在外圈构件1内径面形成螺旋状凸条，嵌入该螺旋状凸条的方形截面的周方向槽10，以与螺旋状凸条相等间距设置在各行星辊7的外径面上。从而，随着转子轴5的旋转而环绕转子轴5自转的同时公转的行星辊7，通过与外圈构件1侧的螺旋状凸条的卡合而向轴向直线运动。
在上述各行星辊7的与转子6相反侧的端面，依次配置有支撑行星辊7自转的推力滚针轴承11和支撑行星辊7公转的推力滚针轴承12，介由这些推力滚针轴承11、12，将各行星辊7的直线运动传递给被驱动物(省略图示)。还有，分别对这些推力滚针轴承11、12定位中心位置，以使推力滚针轴承11与各行星辊7的轴心一致，推力滚针轴承12与转子轴5的轴心一致。
图3(a)、(b)表示第2实施方式的电动式直动促动器。该电动式直动促动器，基本构成与第1实施方式相同，不同点仅在于，上述螺旋状凸条由与设置在转子轴5的外径面的螺旋槽8a环接的圆形截面的条构件9a形成。从而，该实施方式中，随着转子轴5的旋转而环绕转子轴5自转的同时公转的行星辊7，通过与转子轴5侧的螺旋状凸条的卡合而直线运动。
图4是表示采用了第1实施方式的电动式直动促动器的电动式制动装置。该电动式制动装置是一种盘式制动器，在卡钳本体21内部作为被制动构件的盘形转子22的两侧，对置配置有作为制动构件的制动器衬垫23，向卡钳本体21的圆筒部21a中装入电动式直动促动器，上述各行星辊7的直线运动，介由推力滚针轴承11、12，被传递给近前侧的制动器衬垫23的安装板24。还有，装入了电动式直动促动器的圆筒部21a的前端侧，用保护罩25密封，后端侧用盖21b封闭。
在上述的实施方式中，是将电动式直动促动器应用在了制动装置中，不过，本发明的电动式直动促动器也能够应用在制动装置以外的装置中。

Claims (5)

1.一种电动式直动促动器，其将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动被驱动物，其特征在于，
在所述电动马达的转子轴的外径面和固定在该转子轴外径侧的外圈构件的内径面之间介有多个行星辊，这些各行星辊随着所述转子轴的旋转而环绕转子轴自转的同时公转，在这些各行星辊和所述转子轴或外圈构件之间，设置有使各行星辊向轴向相对移动的轴向相对移动机构，以将所述转子轴的旋转运动转换成所述各行星辊的直线运动。
2.根据权利要求1所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述轴向相对移动机构是如下机构：在所述转子轴的外径面或所述外圈构件的内径面设有螺旋状凸条，在所述各行星辊的外径面以和所述螺旋状凸条相等间距设有嵌入螺旋状凸条的周方向槽，使环绕所述转子轴自转的同时公转的各行星辊向轴向相对移动。
3.根据权利要求2所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述螺旋状凸条是如下构件：在所述转子轴外径面或所述外圈构件的内径面设有螺旋槽，在该螺旋槽中环接形成所述螺旋状凸条的条构件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述各行星辊的直线运动，介由支撑所述行星辊自转的推力轴承和支撑所述行星辊公转的推力轴承传递给所述被驱动物。
5.一种电动式制动装置，其具备将电动马达的旋转运动转换成直线运动来直线驱动制动构件的电动式直动促动器，将所述被直线驱动的制动构件按压在被制动构件上，该电动式制动装置的特征在于，
所述电动式直动促动器使用了权利要求1至4中任一项所述的电动式直动促动器。
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