CN102763310B - 电动式线性致动器以及电动式盘式制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动式线性致动器以及电动式盘式制动装置。即便在直线运动的输出部件作用有横向的力矩，也能够顺畅地对输出部件的直线运动进行引导。限制支承行星轮（7）的行星架（6）的沿轴向的移动，利用键（22）将以能够沿轴向滑动的方式内嵌于壳体（1）的圆筒部（1a）的内径面的外圈部件（5）止转于与该外圈部件（5）连结的被驱动物，以外圈部件（5）作为直线运动的输出部件，并且，在旋转轴（4）的外径面、行星轮（7）的包含螺旋槽（7a）的部分在内的外径面、以及形成环绕外圈部件（5）的内径面的螺旋凸条的条部件（5b）的表面形成有硬质镀层。

Description

电动式线性致动器以及电动式盘式制动装置

技术领域

本发明涉及将电动机的旋转运动转换成直线运动而驱动被驱动部件直线移动的电动式线性致动器以及使用该电动式线性致动器的电动式盘式制动装置。

背景技术

作为将电动机的旋转运动转换成直线运动而驱动被驱动部件直线移动的电动式线性致动器，公知有作为上述将旋转运动转换成直线运动的运动转换机构而使用滚珠丝杠机构、滚珠坡道（ball ramp）机构的电动式线性致动器。

然而，对于在电动式线性致动器中采用的滚珠丝杠机构、滚珠坡道机构，虽然借助沿着具有导程（lead）的螺纹牙、倾斜凸轮面的运动转换机构而具有一定程度的增力功能，但是无法确保电动式盘式制动装置等所需的那样大的增力功能。

因此，在采用了这些运动转换机构的电动式线性致动器中，如专利文献1所记载那样，另外组装行星齿轮减速机构等减速机构来增加驱动力，但组装减速机构会导致电动式线性致动器大型化，妨碍电动式线性致动器的紧凑的设计。

对于这样的问题，本发明人在专利文献2以及专利文献3中已经提出了能够不组装减速机构而确保大的增力功能、也适用于线性行程比较小的电动式盘式制动装置的电动式线性致动器。

此处，在上述专利文献2所记载的电动式线性致动器中，在壳体内组装有外圈部件，在该外圈部件的轴心上设置有由电动机驱动而旋转的旋转轴，利用被支承为以上述旋转轴为中心旋转自如的行星架对组装在旋转轴的外径面与外圈部件的内径面之间的多个行星轮进行支承而使之旋转自如，在上述多个行星轮的各自的外径面以与设置在外圈部件的内周的螺旋凸条的间距相同的间距形成有多个与该螺旋凸条卡合的圆周槽，通过上述旋转轴的旋转，借助与该旋转轴之间的摩擦接触使多个行星轮边自转边公转，借助螺旋凸条与圆周槽的卡合使行星架沿轴向移动，将该行星架作为输出部件来驱动被驱动部件直线移动。另一方面，在专利文献3中，设置螺旋槽来代替专利文献2所记载的多个圆周槽。

另一方面，虽然作为车辆用制动装置大多采用液压式的装置，但近年来，伴随着ABS（Antilock Brake System：防抱死制动系统）等高度的制动控制的导入，不具有复杂的液压回路就能够进行上述控制的电动式盘式制动装置受到关注。

如专利文献4所记载的那样，电动式盘式制动装置构成为：根据制动踏板的踏入信号等使电动机工作，并将上述那样的电动式线性致动器安装于制动钳主体（caliper body）而将作为被驱动部件的制动部件向被制动部件推压，从而对该被制动部件施加制动力。

专利文献1:日本特开平6－327190号公报

专利文献2:日本特开2007－32717号公报

专利文献3：日本特开2007－37305号公报

专利文献4:日本特开2003－343620号公报

然而，对于专利文献2、3所记载的以行星架作为直线运动的输出部件的电动式线性致动器，虽然无需另外组装减速机构，能够以紧凑的设计确保大的增力功能，但由于直线运动的行星架的在轴向上的长度尺寸短，因此，例如在使用该电动式线性致动器的电动式制动装置中，虽然从被制动部件向作为被驱动物的制动部件作用有切线力，但该切线力的一部分作为横向的力矩而作用于与制动部件连结的行星架，存在难以顺畅地对上述部件的直线运动进行引导的问题。

并且，对于上述电动式线性致动器，通过反复使用，在旋转轴与行星轮的外径面、外圈部件的内径面处磨损加剧。当这些磨损加剧而晃动变大时，易于在边自转边公转的行星轮产生半径方向的倾斜、圆周方向的倾斜（偏斜）。

当像这样在行星轮产生半径方向、圆周方向的倾斜时，相互啮合的螺旋凸条与圆周槽或螺旋槽之间的抵接变得不均匀，存在在它们之间产生局部过大的载荷而螺旋凸条或者圆周槽、螺旋槽局部缺损的忧虑。

此外，在外圈部件的螺旋凸条、行星轮的圆周槽或者螺旋槽磨损的情况下，存在螺旋凸条的各凸条与圆周槽、螺旋槽的抵接变得不均匀，一部分凸条处的与圆周槽或螺旋槽之间的接触面压力变得过大，从而在这些接触部位发生热胶着、缺损等的忧虑。

并且，对于上述的电动式线性致动器，由于设置于外圈部件的内径面的螺旋凸条的导程角与设置于行星轮的外径面的圆周槽或者螺旋槽的导程角不同，因此，当行星轮的外径面与外圈部件的内径面滚动接触并且螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，存在螺旋凸条的肩部与槽缘部接触，且由于因该接触阻力引起的扭矩损失而导致相对于直线运动的转换效率降低的问题。此外，也存在螺旋凸条的肩部、圆周槽或者螺旋槽的槽缘部磨损或者损伤的忧虑。

发明内容

本发明的课题在于，即便对直线运动的输出部件作用有横向的力矩，也能够顺畅地对输出部件的直线运动进行引导，能够防止旋转轴的外径面、行星轮的外径面以及外圈部件的内径面的磨损，并且，使得当螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，螺旋凸条的肩部不与槽缘部接触。

为了解决上述课题，在本发明所涉及的电动式线性致动器中，在该电动式线性致动器的壳体内组装有外圈部件，在该外圈部件的轴心上设置有由电动机驱动而旋转的旋转轴，利用被支承为以该旋转轴为中心旋转自如的行星架对组装在上述旋转轴的外径面与外圈部件的内径面之间的多个行星轮进行支承而使该多个行星轮旋转自如，在上述外圈部件的内径面设置有螺旋凸条，在上述行星轮的外径面设置有间距与上述螺旋凸条的间距相同的供螺旋凸条嵌入的多个圆周槽、或者设置有间距与上述螺旋凸条的间距相同但导程角与上述螺旋凸条的导程角不同的供螺旋凸条嵌入的螺旋槽，使外圈部件与行星架沿轴向相对移动自如，其中，对上述行星架的沿轴向的移动进行限制，对上述外圈部件进行止转，并使上述外圈部件以能够沿轴向滑动的方式与上述壳体的内径面嵌合，以上述外圈部件作为直线运动的输出部件。

即，限制行星架的沿轴向的移动，对外圈部件进行止转，使外圈部件以能够沿轴向滑动的方式与壳体的内径面嵌合，以外圈部件作为直线运动的输出部件，由此，能够利用壳体的内径面以在轴向上较长的尺寸对作为输出部件的外圈部件进行引导，即便对直线运动的输出部件作用横向的力矩，也能够顺畅地对输出部件的直线运动进行引导。

此处，通过对旋转轴的外径面、各行星轮的外径面以及外圈部件的内径面中的至少一方实施表面硬化处理，能够防止旋转轴的外径面、行星轮的外径面以及外圈部件的内径面的磨损。

此外，通过将条部件与设置于外圈部件的螺旋槽嵌合，并以该条部件作为螺旋凸条，由此能够容易高精度地形成螺旋凸条。

如上所述，在利用与螺旋槽嵌合的条部件形成螺旋凸条的情况下，如果设置有对该螺旋凸条的上表面进行引导的引导面，则能够防止与螺旋槽嵌合的条部件脱落。在该情况下，引导面能够设置于对行星轮进行支承的行星架、固定于行星架的另外的引导部件。

通过对设置于外圈部件的内径面的螺旋凸条的表面以及设置于行星轮的外径面的圆周槽或者螺旋槽的表面中的至少一方实施表面硬化处理，能够防止螺旋凸条以及供该螺旋凸条嵌入的圆周槽或者螺旋槽发生热胶着、缺损。

作为表面硬化处理能够采用硬质镀敷处理。作为硬质镀敷处理，能够举出镀硬铬、镀Ni－B、镀Ni－P等。

作为实施了表面硬化处理的部件，采用以含碳量在0.3质量%以下的低碳钢为原材料而实施了渗碳处理的部件，由此能够进一步提高该部件的耐磨损性。

此外，作为实施了表面硬化处理的部件，采用以含碳量超过0.3质量%的中碳钢为原材料而实施了淬火、回火处理的部件，由此能够进一步提高该部件的耐磨损性。

通过使设置于外圈部件的内径面的螺旋凸条以及设置于行星轮的外径面的螺旋槽中的至少一方具有多条螺旋，能够增大设定螺旋凸条与螺旋槽的导程角之差的自由度。

通过将上述螺旋凸条的由下述式（1）表示的等价导程角α设定在0.5°以下，优选设定在0.3°以下，能够确保载荷保持功能，从而不会因轴向载荷而导致在外圈部件的螺旋凸条和行星轮的圆周槽或者螺旋槽之间产生打滑，行星轮不会朝相反方向进行行星旋转，外圈部件不会退回。

$\mathrm{\α}={\tan }^{-1}\left\{\frac{D_o\·\tan |{\mathrm{\α}}_o-{\mathrm{\α}}_p|}{D_o+D_s}\right\}---\left(1\right)$

基于实验结果将上述等价导程角α设定在0.5°以下，当螺旋凸条与圆周槽或者螺旋槽之间的润滑状态良好的情况下，优选设定在0.3°以下。

上述等价导程角α的正切被定义为相对于旋转轴的外径面的旋转位移的、外圈部件的轴向移动量X，用式（2）表示。

$\tan \mathrm{\α}=\frac{2X}{D_s\·{\mathrm{\θ}}_s}---\left(2\right)$

此处，Ds是旋转轴的外径，θs是旋转轴的旋转角度，Ds·θs是旋转轴的外径面的旋转位移。

上述外圈部件的轴向移动量X因螺旋凸条的导程角αo与行星轮的圆周槽或者螺旋槽的导程角αp之间的差而产生的，因此，用式（3）表示。另外，在为圆周槽的情况下，导程角αp为零。

$X=\frac{D_o\·{\mathrm{\θ}}_p}{2}\·\tan |{\mathrm{\α}}_o-{\mathrm{\α}}_p|---\left(3\right)$

此处，Do是外圈部件的内径，θp是行星轮的公转角度。

并且，上述行星轮的公转角度θp用式（4）表示。

${\mathrm{\θ}}_p=\left(\frac{D_s}{D_o+D_s}\right)\·{\mathrm{\θ}}_s---\left(4\right)$

式（4）与行星式行星减速器中的速度传动比的式子等价，通过将式（3）和式（4）代入式（2）并进行整理，得到式（1）。

式（1）相当于定义伴随着丝杠的旋转的丝杠轴的轴向移动量的导程角。在利用丝杠倾斜面的滑动摩擦来保持轴向载荷的丝杠中，虽然根据丝杠倾斜面的润滑状态等而不同，但已知能够保持轴向载荷的极限导程角为3～5°左右。以能够保持上述轴向载荷的方式在本发明中限定的等角导程角α比该丝杠的极限导程角小一个数量级，成为接近滚珠丝杠的极限导程角的值。考虑该理由是线性致动器的行星轮如滚珠丝杠的滚珠那样在旋转轴与外圈部件之间进行行星旋转。

在本发明所涉及的电动式致动器中，通过使行星轮的外径面的圆周槽或者螺旋槽的侧壁以从槽底侧朝槽缘侧而槽宽度变宽的方式倾斜，能够防止当外圈部件的内径面的螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，螺旋凸条的肩部与槽缘部接触，能够防止由于因该接触阻力引起的扭矩损失而导致相对于直线运动的转换效率降低，并且，能够防止螺旋凸条的肩部、圆周槽或者螺旋槽的槽缘部磨损、损伤。

通过使外圈部件的内径面的螺旋凸条的侧面以从基部侧朝顶部侧而条宽度变窄的方式倾斜，当螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，螺旋凸条的肩部不会与槽的倾斜的侧壁接触。

通过使螺旋凸条的侧面的倾斜角与圆周槽或者螺旋槽的侧壁的倾斜角相等，能够使嵌入圆周槽或者螺旋槽的螺旋凸条的侧面与倾斜的槽的侧壁均匀地抵接，能够使螺旋凸条与圆周槽或者螺旋槽良好地卡合。

通过利用在倾斜方向上呈中间隆起的形状的凸曲面形成圆周槽或者螺旋槽的侧壁以及螺旋凸条的侧面中的至少一方，当螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，能够使螺旋凸条的侧面在基部侧、顶部侧偏斜而不与槽的侧壁抵接。

此处，通过将凸曲面形成为圆弧面，能够容易地高精度地形成该凸曲面。

并且，通过使圆弧面的曲率半径大于螺旋凸条的高度，能够增大螺旋凸条的侧面与圆周槽或者螺旋槽的侧壁抵接的面积，从而能够降低螺旋凸条的侧面与圆周槽或者螺旋槽的侧壁的接触面压力。

此外，如果通过滚磨、切削对圆周槽或者螺旋槽的槽缘部以及螺旋凸条的肩部中的至少一方实施倒角，则当螺旋凸条嵌入圆周槽或者螺旋槽时，螺旋凸条的肩部不会因槽缘部而与圆周槽或者螺旋槽接触。并且，在对圆周槽或者螺旋槽的槽缘部实施了倒角的情况下，能够缓和行星轮的圆周槽或者螺旋槽的槽缘部与外圈部件的内径面滚动接触的部位的接触压力。

能够仅利用单一直线或多条直线或者圆弧曲线形成倒角，或者组合上述直线和圆弧曲线而形成倒角。

在本发明所涉及的电动式盘式制动装置中，利用电动式线性致动器驱动制动片直线移动，利用该制动片推压制动盘而对制动盘赋予制动力，其中，作为上述电动式线性致动器采用上述任一个电动式线性致动器。

在本发明所涉及的电动式线性致动器中，限制对行星轮进行支承的行星架的沿轴向的移动，对外圈部件进行止转，使外圈部件以能够沿轴向滑动的方式与壳体的内径面嵌合，以该外圈部件作为直线运动的输出部件，由此，即便对直线运动的输出部件作用有横向的力矩，也能够顺畅地对输出部件的直线运动进行引导，并且能够防止旋转轴的外径面、行星轮的外径面以及外圈部件的内径面的磨损，不会在行星轮产生半径方向、圆周方向的倾斜。

并且，在本发明所涉及的电动式盘式制动装置中，使用上述的电动式线性致动器驱动推压制动盘的制动片直线移动，因此，即便从制动盘作用于制动片的切线力作为横向的力矩而作用于直线运动的输出部件，也能够顺畅地对外圈部件的直线运动进行引导，并且，能够防止旋转轴的外径面、行星轮的外径面以及外圈部件的内径面的磨损，不会在行星轮产生半径方向、圆周方向的倾斜。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的电动式线性致动器的实施方式的纵剖视图。

图2是沿着图1的Ⅱ－Ⅱ线的剖视图。

图3是沿着图1的Ⅲ－Ⅲ线的剖视图。

图4（A）、图4（B）是分别示出图1的外圈部件的螺旋凸条与行星轮的螺旋槽的主视图。

图5是将图1的行星轮部放大示出的剖视图。

图6是示出图5的变形例的剖视图。

图7是示出螺旋凸条与螺旋槽之间的关系的放大剖视图。

图8（A）～图8（D）是示出倒角的其他例的剖视图。

图9（A）～图9（C）是示出螺旋凸条与螺旋槽之间的关系的其他例的剖视图。

图10是示出本发明所涉及的电动式盘式制动装置的纵剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1～图5示出本发明所涉及的电动式线性致动器的实施方式。如图1～图3所示，壳体1具有圆筒部1a，在该圆筒部1a的一端侧设置有向单侧伸出的凸缘1b，电动机2以与圆筒部1a平行的方式安装于该凸缘1b。

电动机2的转子轴2a的旋转由齿轮3a、3b、3c传递到配设于圆筒部1a的中心的旋转轴4，在该旋转轴4与以能够滑动的方式嵌合于上述圆筒部1a的内径面的外圈部件5之间组装有四个行星轮7，上述四个行星轮7由行星架6支承而旋转自如。

在壳体1的设置有凸缘1b的一侧安装有盖1c，齿轮3a、3b、3c组装成位于由盖1c覆盖的空间内。并且，在圆筒部1a的盖1c侧嵌合有轴支承部件8，安装有齿轮3c的旋转轴4的基端侧由球轴承9支承于轴支承部件8。

轴支承部件8的两侧由挡圈10固定于壳体1，轴支承部件8也起到限制旋转轴4、行星架6的沿轴向的移动的作用。另外，与安装于转子轴2a的齿轮3a和齿轮3c啮合的中间齿轮3b由球轴承12支承于轴销11，该轴销11架设于凸缘1b和盖1c。

支承行星轮7的行星架6的行星架主体6a经由以烧结材料形成的滑动轴承13以能够相对于旋转轴4相对旋转的方式外嵌于旋转轴4，且该行星架6经由推力滚子轴承14抵接于轴支承部件8的端面，从而限制旋转轴4的朝基端侧的移动。

滑动轴承13可以由树脂、陶瓷、或者铝合金、铜合金等金属、或者上述材料的复合材料形成。并且，各行星轮7由滚针轴承15以旋转自如的方式支承于行星架6的支承销6b，利用借助挡圈16被固定于支承销6b的按压板6c来防止各行星轮7从与行星架主体6a相反的一侧脱落，利用推力轴承17将各行星轮7支承于行星架主体6a而使该各行星轮7能够自转。

在旋转轴4的前端侧装配有挡圈18，行星架6的按压板6c经由以烧结材料形成的滑动轴承19抵接于挡圈18，限制行星架6的朝旋转轴4的前端侧的移动。

滑动轴承19可以由树脂、陶瓷、或者铝合金、铜合金等金属、或者上述材料的复合材料形成。在按压板6c一体地形成有朝行星轮7侧延伸的部分圆筒部6d，在该部分圆筒部6d的内径侧保持有润滑剂涂敷部件20，该润滑剂涂敷部件20对行星轮7的外径面涂敷润滑剂。

部分圆筒部6d的外径面也成为对由后述的外圈部件5的条部件5b形成的螺旋凸条的上表面进行引导的引导面。并且，在外圈部件5的端部内径面内嵌有具有圆筒周缘部的密封部件21，以将配置有上述行星轮7、润滑剂涂敷部件20的内径部与外部遮断。密封部件21通过对薄钢板进行冲压加工而形成。密封部件21能够由树脂、橡胶形成。

在外圈部件5的前端侧连结有被驱动物，在其前端面设置有由被驱动物止转的键22。因而，以能够沿轴向滑动的方式内嵌于壳体1的圆筒部1a的外圈部件5，成为相对于沿两方向的轴向移动被限制的行星架6相对移动而进行直线运动的输出部件。在外圈部件5连结有被驱动物的一侧的圆筒部1a开口，外圈部件5以在轴向上长的长度尺寸由圆筒部1a的内径面引导，以从圆筒部1a突出的方式以长的行程顺畅地进行直线运动。

如图4（4A）所示，在与多个行星轮7分别滚动接触的外圈部件5的内径面设置有两条螺旋槽5a，利用与各螺旋槽5a嵌合的另外的条部件5b，在外圈部件5的内径面形成两条螺旋凸条。该两条螺旋凸条5b的由上述（1）式定义的等价导程角α为0.3°以下，能够确保载荷保持功能，以免外圈部件5被推回。

并且，如图4（4B）所示，在行星轮7的外径面设置有一条螺旋槽7a，由条部件5b形成的螺旋凸条嵌入于该螺旋槽7a，该螺旋槽7a的间距与螺旋凸条的间距相同，但导程角不同。通过上述螺旋凸条5b与螺旋槽7a的卡合，绕旋转轴4边自转边公转的行星轮7因螺旋凸条5b与螺旋槽7a之间的导程角的差而相对于外圈部件5沿轴向相对移动。

另外，将外圈部件5的螺旋凸条5b作成两条的多条螺旋是为了增大该螺旋凸条5b与行星轮7的螺旋槽7a之间的导程角之差的设定自由度，螺旋凸条5b也可以作成一个。并且，行星轮7的螺旋槽7a也能够作成与螺旋凸条5b相同间距的圆周槽。

如图5所示，行星轮7外径面的螺旋槽7a的两侧的侧壁以从槽底侧朝槽缘侧而槽宽度变宽的方式倾斜，由条部件5b形成的外圈部件5内径面的螺旋凸条5b的两侧的侧面以从基部侧朝顶部侧而条宽度变窄的方式按照与螺旋槽7a的侧壁的倾斜角相等的角度倾斜。因而，当在行星轮7与外圈部件5的内径面滚动接触的同时外圈部件5的螺旋凸条5b嵌入行星轮7的导程角与螺旋凸条5b的导程角不同的螺旋槽7a时，螺旋凸条5b的肩部不会与螺旋槽7a的槽缘部接触。

上述旋转轴4、形成螺旋凸条的条部件5b以及行星轮7以含碳量为0.3质量%以下的低碳钢作为原材料，且进行了渗碳处理，在旋转轴4的外径面、条部件5b的表面、以及行星轮7的包含螺旋槽7a的部分在内的外径面形成有硬质镀层23，该硬质镀层23通过作为表面硬化处理的镀硬铬而形成。上述硬质镀层23也可以通过镀Ni－B、Ni－P等硬质镀敷处理而形成。

图6示出图5的外圈部件5的螺旋凸条5b的变形例。在该变形例中，螺旋凸条5b与外圈部件5一体形成，旋转轴4、外圈部件5以及行星轮7以含碳量超过0.3质量%的中碳钢作为原材料，且实施了淬火、回火处理，在旋转轴4的外径面、包含螺旋凸条5b的表面在内的外圈部件5的内径面、以及行星轮7的包含螺旋槽7a的表面在内的外径面形成有硬质镀层23，该硬质镀层23通过镀硬铬而形成。

图10示出采用了上述电动式线性致动器的电动式盘式制动装置。对于该电动式盘式制动装置，在制动钳主体31的内部、且是在作为被制动部件的盘形转子32的两侧，对置配置有作为制动部件的制动片33，电动式线性致动器的壳体1固定于制动钳主体31，直线运动的作为输出部件的外圈部件5由键22止转于作为被驱动物的制动片33，将制动片33朝盘形转子32推压。另外，在该图中，利用与图1所示的截面正交的截面来示出电动式线性致动器。

在上述实施方式中，对旋转轴4的外径面、行星轮7的外径面以及外圈部件5的内径面的螺旋凸条5b全部实施了表面硬化处理，但也能够省略上述各部件的表面硬化处理的一部分。

图7示出螺旋凸条5b与螺旋槽7a的关系的其他例。在该例中，在螺旋槽7a的槽缘部设置有由单一的圆弧曲线形成的倒角24a。通过形成该倒角24a，当外圈部件5的螺旋凸条5b嵌入螺旋槽7a时，螺旋凸条5b的肩部不会与槽缘部接触，并且能够缓和行星轮7的螺旋槽7a的槽缘部与外圈部件5的内径面滚动接触的部位的接触压力。另外，该倒角24a通过滚磨加工形成。

图8（8A）～（8D）分别示出图7所示的螺旋槽7a的倒角24a的其他例。图8（8A）示出利用单一的直线形成倒角24a的情况，图8（8B）示出利用两条直线形成倒角24a的情况，图8（8C）示出利用曲率半径分别为R1、R2、R3的三条圆弧曲线形成倒角24a的情况，图8（8D）示出组合一条直线和曲率半径为R4的两条圆弧曲线而形成倒角24a的情况。上述倒角24a通过滚磨加工或者切削加工形成。

图9（9A）～（9C）分别示出图7所示的外圈部件5的螺旋凸条5b和行星轮7的螺旋槽7a的变形例。图9（9A）示出对螺旋凸条5b的肩部也实施了倒角24b的情况，图9（9B）示出利用在倾斜方向上呈中间隆起的形状、且曲率半径为大于螺旋凸条5b的高度H的曲率半径R5的圆弧面25b形成螺旋凸条5b的侧面的情况，图9（9C）示出图9（9B）的变形例，也利用在倾斜方向上呈中间隆起的形状、且曲率半径为大于螺旋凸条5b的高度H的曲率半径R6的圆弧面25a形成螺旋槽7a的侧壁，并省略槽缘部的倒角24a的情况。在图9（9B）、图9（9C）的各变形例中，当螺旋凸条5b嵌入螺旋槽7a时，螺旋凸条5b的侧面在基部侧、顶部侧偏斜而不与螺旋槽7a的侧壁抵接。

标号说明：

1…壳体；1a…圆筒部；1b…凸缘；1c…盖；2…电动机；2a…转子轴；3a、3b、3c…齿轮；4…旋转轴；5…外圈部件；5a…螺旋槽；5b…条部件（螺旋凸条）；6…行星架；6a…行星架主体；6b…支承销；6c…按压板；6d…部分圆筒部；7…行星轮；7a…螺旋槽；8…轴支承部件；9…球轴承；10、16、18…挡圈；11…轴销；12…球轴承；13、19…滚动轴承；14、17…推力滚子轴承；15…滚针轴承；20…润滑剂涂敷部件；21…密封部件；22…键；23…硬质镀层；24a、24b…倒角；25a、25b…圆弧面；31…制动钳主体；32…盘形转子；33…制动片。

Claims (17)

1.一种电动式线性致动器，在该电动式线性致动器的壳体内组装有外圈部件，在该外圈部件的轴心上设置有由电动机驱动而旋转的旋转轴，利用被支承为以该旋转轴为中心旋转自如的行星架对组装在所述旋转轴的外径面与外圈部件的内径面之间的多个行星轮进行支承而使该多个行星轮旋转自如，在所述外圈部件的内径面设置有螺旋凸条，在所述行星轮的外径面设置有间距与所述螺旋凸条的间距相同的供螺旋凸条嵌入的多个圆周槽、或者设置有间距与所述螺旋凸条的间距相同但导程角与所述螺旋凸条的导程角不同的供螺旋凸条嵌入的螺旋槽，使外圈部件与行星架沿轴向相对移动自如，

所述电动式线性致动器的特征在于，

对所述行星架的沿轴向的移动进行限制，对所述外圈部件进行止转，并使所述外圈部件以能够沿轴向滑动的方式与所述壳体的内径面嵌合，以所述外圈部件作为直线运动的输出部件，在所述壳体的内径面嵌合轴支承部件，通过轴支承部件分别对将所述旋转轴支承为旋转自如的滚动轴承以及将所述行星架支承为旋转自如的推力滚子轴承进行支承，通过所述行星架对将行星轮支承为旋转自如的推力滚子轴承进行支承。

2.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

对所述旋转轴的外径面、各所述行星轮的外径面以及所述外圈部件的内径面中的至少一方实施了表面硬化处理。

3.根据权利要求1或2所述的电动式线性致动器，其特征在于，

设置于所述外圈部件的内径面的螺旋凸条通过将条部件与设置于外圈部件的内径面的螺旋槽嵌合而形成。

4.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

对设置于所述外圈部件的内径面的螺旋凸条的表面以及设置于所述行星轮的外径面的圆周槽或者螺旋槽的表面中的至少一方实施了表面硬化处理。

5.根据权利要求2或4所述的电动式线性致动器，其特征在于，

所述表面硬化处理是硬质镀敷处理。

6.根据权利要求2或4所述的电动式线性致动器，其特征在于，

实施了所述表面硬化处理的部件选自以含碳量在0.3质量％以下的低碳钢为原材料而实施了渗碳处理的部件、或者以含碳量超过0.3质量％的中碳钢为原材料而实施了淬火、回火处理的部件中的一种。

7.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

使设置于所述外圈部件的内径面的螺旋凸条以及设置于所述行星轮的外径面的螺旋槽中的至少一方具有多条螺旋。

8.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

将所述螺旋凸条的由下述式(1)表示的等价导程角α设定在0.5°以下，

$\mathrm{\α}={\tan }^{-1}\left\{\frac{D_o\·\tan |{\mathrm{\α}}_o-{\mathrm{\α}}_p|}{D_o+D_s}\right\}---\left(1\right)$

此处，Do是所述外圈部件的内径，Ds是所述旋转轴的外径，αo是所述螺旋凸条的导程角，αp是所述行星轮的所述圆周槽或者所述螺旋槽的导程角。

9.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

使所述行星轮的外径面的圆周槽或者螺旋槽的侧壁以从槽底侧朝槽缘侧而槽宽度变宽的方式倾斜。

10.根据权利要求1所述的电动式线性致动器，其特征在于，

使所述外圈部件的内径面的螺旋凸条的侧面以从基部侧朝顶部侧而条宽度变窄的方式倾斜。

11.根据权利要求10所述的电动式线性致动器，其特征在于，

使所述螺旋凸条的侧面的倾斜角与所述圆周槽或者螺旋槽的侧壁的倾斜角相等。

12.根据权利要求10或11所述的电动式线性致动器，其特征在于，

利用在倾斜方向上呈中间隆起的形状的凸曲面形成所述圆周槽或者螺旋槽的侧壁以及所述螺旋凸条的侧面中的至少一方。

13.根据权利要求12所述的电动式线性致动器，其特征在于，

将所述凸曲面形成为圆弧面。

14.根据权利要求13所述的电动式线性致动器，其特征在于，

使所述圆弧面的曲率半径大于所述螺旋凸条的高度。

15.根据权利要求9所述的电动式线性致动器，其特征在于，

对所述圆周槽或者螺旋槽的槽缘部以及所述螺旋凸条的肩部中的至少一方实施了倒角。

16.根据权利要求15所述的电动式线性致动器，其特征在于，

仅利用单一直线或者多条直线或者圆弧曲线形成所述倒角，或者组合所述直线和圆弧曲线而形成所述倒角。

17.一种电动式盘式制动装置，该电动式盘式制动装置利用电动式线性致动器驱动制动片直线移动，利用该制动片推压制动盘而对制动盘赋予制动力，

所述电动式盘式制动装置的特征在于，

所述电动式线性致动器为权利要求1至16中任一项所述的电动式线性致动器。