CN103958919B - 电动式直动促动器以及电动制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在电动制动装置进行通常的制动动作时能够进行间隙设定的电动式直动促动器。设有：检测用摩擦垫(7)按压制动盘(2)的载荷的大小的载荷传感器(14)、用于修正因温度导致的对载荷传感器(14)的影响的温度传感器(37)、以及电子控制装置(50)，该电子控制装置(50)根据由载荷传感器(14)检测的载荷的大小，计算与该载荷的大小对应的从电动马达(15)的位置到间隙成为规定的大小的电动马达(15)的位置的电动马达(15)的旋转角(θ)，以该旋转角(θ)为目标值使电动马达(15)旋转。

Description

电动式直动促动器以及电动制动装置
技术领域
本发明涉及将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直动部件的直线运动，用该直动部件按压对象物的电动式直动促动器、以及使用了该电动式直动促动器的电动制动装置。
背景技术
作为车辆用制动装置，采用用液压缸驱动摩擦垫来按压制动盘的液压制动装置，但近年来，随着ABS(防抱死制动系统)等的制动控制的导入，未使用液压电路的电动制动装置受到注目。
电动制动装置使用将由电动马达驱动的旋转轴的旋转转换为直动部件的直线运动的电动式直动促动器，用由该电动式直动促动器驱动的制动片按压制动盘，由此产生制动力。
在该电动制动装置中，若解除制动时的制动片与制动盘之间的间隙过窄，则由于制动盘的振动等引起制动片与制动盘接触而成为阻力，从而存在产生燃油效率降低、制动片异常磨损的危险。另一方面，若间隙过宽，则制动片移动至与制动盘接触的位置所需要的时间延长，施加制动时的响应性降低。
因此，必须将解除制动时制动片与制动盘之间的间隙调整至规定的范围。因此，为了自动调整制动片与制动盘之间的间隙，例如，提出有专利文献1、2所述的电动制动装置。
专利文献1：日本特开2010-203561号公报
专利文献2：日本专利第4000675号公报
对于专利文献1所述的电动制动装置而言，在电动马达流动有规定的大小的电流而将制动片按压在制动盘上，从该状态使电动马达停止而形成为自由状态，通过此时的反作用力推回制动片使之远离制动盘，以该自然停止时的制动片的位置为基准，设定制动片与制动盘之间的间隙。
然而，在该专利文献1的电动制动装置中，在设定间隙时，首先需要在电动马达流动有规定的大小的电流的动作(即，与通常的制动动作不同的特别的动作)。该动作在专利文献1所述那样的制动飞机的车轮的制动装置中能够无问题地执行，但在车辆用的制动装置中可执行的时机非常受限。
另外，专利文献2所述的电动制动装置，具有检测按压制动盘的载荷的大小的载荷传感器、和在解除向制动盘的按压时以制动片与制动盘之间的间隙成为规定的大小的方式控制电动马达的间隙控制单元。该间隙控制单元在制动片后退的过程中，以载荷传感器的输出的微分值骤变时的制动片的位置为基准，设定制动片与制动盘之间的间隙，具有难以受到因温度的影响的优点。
然而，载荷传感器的输出的微分值，实际上在载荷为0的附近成为不稳定的值，因此事实上难以稳定地捕捉微分值骤变的时机。
发明内容
本发明要解决的课题在于，提供在电动制动装置进行通常的制动动作时能够进行间隙设定的电动式直动促动器。
为了解决上述课题，采用了下述结构，即，一种电动式直动促动器，其具有由电动马达驱动的旋转轴、和将该旋转轴的旋转转换为直动部件的直线运动的直动机构，用上述直动部件按压对象物，上述电动式直动促动器设有：检测按压上述对象物的载荷的大小的载荷传感器、修正因温度导致的对该上述载荷传感器的影响的温度补偿单元、以及在解除向上述对象物的按压时以上述直动部件与对象物之间的间隙成为规定的大小的方式控制上述电动马达的间隙控制单元，该间隙控制单元根据由上述载荷传感器检测的载荷的大小，计算与该载荷的大小对应的从上述电动马达的位置到上述间隙成为规定的大小的上述电动马达的位置的电动马达的旋转角，以该旋转角为目标值使上述电动马达旋转。
若采用该电动式直动促动器，则在解除向对象物的按压时，以根据由载荷传感器检测的载荷的大小计算的旋转角为目标值使电动马达旋转，由此能够将间隙设定在规定的大小。因此，若将该电动式直动促动器使用于电动制动装置，则在通常的制动动作中解除制动时，能够进行间隙设定。另外，由于用温度补偿单元修正因温度导致的对上述载荷传感器的影响，所以能够进行准确的间隙设定。
作为上述载荷传感器，优选采用由承受按压上述对象物的载荷的反作用力而产生挠曲的凸缘部件、磁传感器、以及以相对于该磁传感器的相对位置由于上述凸缘部件的挠曲而变化的方式配置的产生磁场的磁靶构成的装置。
对于该载荷传感器而言，若凸缘部件承受载荷的反作用力而产生挠曲，则磁靶与磁传感器的相对位置发生变化，与该相对位置的变化对应而使磁传感器的输出信号发生变化，因此能够根据磁传感器的输出信号检测载荷的大小。而且，该载荷传感器利用配置为彼此非接触的磁靶与磁传感器的相对位置的变化检测载荷的大小，因此即使冲击载荷、剪切载荷被输入载荷传感器，传感器也难以发生故障，从而能够确保高耐久性。
作为上述磁靶，优选采用将多个永久磁铁(39)以具有相反的极性的磁极沿上述磁靶(32)与磁传感器(33)的相对位移方向排列的方式配置而成的装置，其中，上述多个永久磁铁(39)以相对于上述磁靶(32)与磁传感器(33)的相对位移方向正交的方向为磁化方向，在其相邻的磁极的交界处的附近配置上述磁传感器。
如此，磁传感器的输出信号显示相对于磁靶与磁传感器的轴向的相对位移急剧变化，而相对于除轴向以外的方向的相对位移几乎不变化的轴向的指向性。因此，磁传感器的输出信号难以受到外部振动的影响，能够以稳定的精度检测载荷的大小。
另外，作为上述载荷传感器，还能够采用设于上述直动部件的应变传感器。
作为上述直动机构，例如，能够采用以下的机构。
1)具有与上述旋转轴的外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊、将该多个行星辊保持为能够自转并且能够公转且被限制了轴向移动的行星架、以包围上述多个行星辊的方式配置的外圈部件、设于该外圈部件的内周的螺旋凸条、以及以与该螺旋凸条卡合的方式设于上述各行星辊的外周的螺旋槽或者圆周槽的行星辊式的直动机构。
2)具有与上述旋转轴一体旋转的丝杠轴、以包围该丝杠轴的方式设置的螺母、以及被组装于形成于上述丝杠轴的外周的螺纹槽与形成于上述螺母的内周的螺纹槽之间的多个滚珠的滚珠丝杠式的直动机构。
3)具有与上述旋转轴一体旋转的旋转盘、对置地配置于该旋转盘的轴向前方的直动盘、以及被组装于形成于上述旋转盘的相对于直动盘的对置面的倾斜槽与形成于上述直动盘的相对于旋转盘的对置面的倾斜槽之间的滚珠的滚珠坡道式的直动机构。
在还设有检测上述电动马达的旋转角的旋转角检测单元的情况下，上述间隙控制单元能够形成为使上述电动马达向减压方向旋转直到由该旋转角检测单元检测的电动马达的旋转角与上述目标值一致的结构。此时，作为上述旋转角检测单元，能够采用解析器、霍尔元件、以及根据对于上述电动马达供给电力的线电压推断旋转角的电源装置等。
另外，在本发明中，作为组装有上述电动式直动促动器的电动制动装置，提供用上述电动式直动促动器的直动部件按压制动盘的电动制动装置。
本发明的电动式直动促动器在解除向对象物的按压时，以根据由载荷传感器检测的载荷的大小计算的旋转角为目标值使电动马达旋转，由此能够将间隙设定在规定的大小。因此，若将该电动式直动促动器使用于电动制动装置，则能够在通常的制动动作中解除制动时进行间隙设定。
附图说明
图1是表示组装有本发明的实施方式的电动式直动促动器的电动制动装置的剖视图。
图2是图1的电动式直动促动器附近的放大剖视图。
图3是沿图2的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。
图4是沿图2的Ⅳ-Ⅳ线的剖视图。
图5是图2的载荷传感器附近的放大剖视图。
图6是控制图1所示的电动马达的电子控制装置的框图。
图7(a)是表示图1所示的电动马达的旋转角与制动载荷的对应关系的图，图7(b)是表示图1所示的电动马达的旋转角与外圈部件的位置的对应关系的图。
图8是表示利用图6的电子控制装置的间隙控制的流程图。
图9是表示作为直动机构采用了滚珠丝杠机构的例子的电动式直动促动器的放大剖视图。
图10是表示作为直动机构采用了滚珠坡道机构的例子的电动式直动促动器的放大剖视图。
图11是沿图10的Ⅺ-Ⅺ线的剖视图。
图12(a)是表示图10所示的滚珠与倾斜槽之间的关系的图，图12(b)是表示从图12(a)所示的状态使旋转盘与直动盘相对旋转而使两盘的间隔扩大的状态的图。
具体实施方式
在图1中使用了本发明的实施方式的电动式直动促动器1的车辆用的电动制动装置。该电动制动装置具有由桥5连结对置片3、4的形状的制动钳体6、和左右一对摩擦垫7、8，其中对置片3、4以在它们之间隔着与车轮一体旋转的制动盘2的方式对置配置。而且，将电动式直动促动器1组装于在对置片3的与制动盘2对置的面上开口的收容孔9。
摩擦垫7、8分别设于对置片3、4与制动盘2之间，被支承为能够相对于固定于支承车轮的转向节(未图示)的固定件(未图示)沿制动盘2的轴向移动。另外，制动钳体6也被固定件支承为能够沿制动盘2的轴向滑动。
如图2所示，电动式直动促动器1具有旋转轴10、与旋转轴10的外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊11、以包围上述的行星辊11的方式配置的外圈部件12、将行星辊11保持为能够自转并且能够公转的行星架13、以及配置于外圈部件12的轴向后方的载荷传感器14。
旋转轴10由于经由齿轮16输入图1所示的电动马达15的旋转而被驱动而旋转。旋转轴10以一端从沿轴向贯通对置片3而形成的收容孔9的轴向后侧的开口突出的状态插入收容孔9，齿轮16在从收容孔9突出的部分花键嵌合而被止转。齿轮16以关闭收容孔9的轴向后侧的开口的方式被由螺栓17固定的盖18覆盖。在盖18组装有将旋转轴10支承为能够旋转的轴承19。
如图3所示，行星辊11与旋转轴10的外周的圆筒面滚动接触，行星辊11在旋转轴10旋转时在行星辊11与旋转轴10之间的摩擦作用下也旋转。行星辊11在周向隔开一定的间隔设有多个。
如图2所示，外圈部件12收容于设于制动钳体6的对置片3的收容孔9内，被该收容孔9的内周支承为能够沿轴向滑动。在外圈部件12的轴向前端，形成有与形成于摩擦垫7的背面的卡合凸部20卡合的卡合凹部21，通过该卡合凸部20与卡合凹部21之间的卡合，外圈部件12相对于制动钳体6被止转。
在外圈部件12的内周设有螺旋凸条22，在行星辊11的外周设有与螺旋凸条22卡合的圆周槽23，在行星辊11旋转时，外圈部件12的螺旋凸条22被圆周槽23引导，从而外圈部件12沿轴向移动。在本实施方式中在行星辊11的外周设置导程角为0度的圆周槽23，但也可以代替圆周槽23设置具有与螺旋凸条22不同的导程角的螺旋槽。
行星架13是由将行星辊11支承为能够旋转的行星架销13A、将该各行星架销13A的轴向前端的周向间隔保持为一定的环状的行星架板13C、以及将各行星架销13A的轴向后端的周向间隔保持为一定的环状的行星架主体13B构成的。行星架板13C与行星架主体13B使行星辊11处于其间并在轴向对置，经由配置于在周向相邻的行星辊11之间的连结棒24而连结。
行星架主体13B经由滑动轴承25被旋转轴10支承，能够相对于旋转轴10相对旋转。在行星辊11与行星架主体13B之间，组装有阻断将行星辊11的自转传递至行星架主体13B的情况的推力轴承26。
各行星架销13A被以与在周向隔开间隔配置的多个行星架销13A外接的方式安装的缩径环状弹簧27向径向内侧施力。由于该缩径环状弹簧27的作用力，行星辊11的外周被按压于旋转轴10的外周，从而防止旋转轴10与行星辊11之间的滑动。为了使缩径环状弹簧27的作用力以遍及行星辊11的轴向全长的方式作用，而在行星架销13A的两端设有缩径环状弹簧27、27。
载荷传感器14具有在轴向隔开间隔对置的圆环板状的凸缘部件30以及支承部件31、产生磁场的磁靶32、以及检测磁场的强度的磁传感器33，支承部件31以位于凸缘部件30的轴向后方的方式嵌入收容孔9内。
如图4、图5所示，凸缘部件30具有朝向支承部件31突出的筒部34。筒部34的外径面与支承部件31的内径面在径向对置，在形成于筒部34的外径面的倒角部35固定有磁靶32，在形成于支承部件31的内径面的轴向槽36固定有磁传感器33和温度传感器37。凸缘部件30以及支承部件31由磁性体形成。
支承部件31在与凸缘部件30的对置面的外径侧部分具有环状突起38，由该环状突起38支承凸缘部件30的外径侧部分，保持凸缘部件30与支承部件31的间隔。
磁靶32是由以在径向内端与径向外端具有磁极的方式在径向被磁化的两个永久磁铁39构成的。两个永久磁铁39以具有相反的极性的磁极(即N极和S极)沿轴向排列的方式邻接配置。
作为永久磁铁39，若使用钕磁铁，则节省空间并产生强力的磁场，因此能够提高载荷传感器14的分解性能，但也可以使用钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁素体磁铁等。若使用钐钴磁铁或者铝镍钴磁铁，则能够抑制随着永久磁铁39的温度上升引起的磁场的减少。另外，还可以使用镨磁铁、钐铁氮磁铁。
磁传感器33以在两个永久磁铁39的相邻的磁极的交界处附近与磁靶32在轴正交方向(在图中为径向)对置的方式配置。作为磁传感器33，还可以使用磁阻元件(所谓的MR传感器)、磁阻抗元件(所谓的MI传感器)，但若使用霍尔IC则在成本方面有利，并且由于市场出售有耐热性高的霍尔IC，所以适用于产生高摩擦热的电动制动的用途。
温度传感器37检测载荷传感器14的附近的温度。作为温度传感器37，还可以使用热电偶，但若使用电阻的大小根据温度而变化的测温电阻(热敏电阻)，则与使用热电偶的情况相比能够减少温度误差，能够长期确保稳定的检测精度。
如图2所示，在凸缘部件30的外周与支承部件31的外周形成有剖面圆弧状的定位槽40、41，将共用的键部件42嵌入该定位槽40、41，从而以使磁靶32的周向位置与磁传感器33的周向位置一致的方式在周向定位凸缘部件30和支承部件31。
在行星架13与凸缘部件30之间，组装有与行星架13一体公转的间隔件43、和在间隔件43与凸缘部件30之间传递轴向载荷的推力轴承44。在凸缘部件30的内周，组装有将旋转轴10支承为能够旋转的滚动轴承45。
用安装于收容孔9的内周的止动圈46、80卡止支承部件31的外周缘，由此限制载荷传感器14向轴向的前方以及后方移动。而且，经由间隔件43与推力轴承44沿轴向支承行星架主体13B，由此限制该载荷传感器14向行星架13的轴向后方移动。另外，还用安装于旋转轴10的轴向前端的止动圈47限制行星架13向轴向前方移动。因此，行星架13的轴向前方与轴向后方的移动均被限制，行星架13所保持的行星辊11也成为被限制轴向移动的状态。
在电动马达15组装有检测电动马达15的旋转角的旋转角检测单元48。作为旋转角检测单元48，能够采用解析器、霍尔元件。另外，作为旋转角检测单元48，还能够采用根据对电动马达15供给电力的线电压推断旋转角的电源装置。
电动马达15由图6所示的电子控制装置50控制。对于电子控制装置50，从磁传感器33输入与按压制动盘2的载荷的大小对应的信号，从温度传感器37输入与磁传感器33的附近的温度对应的信号，从旋转角检测单元48输入与电动马达15的旋转角对应的信号。另外，从电子控制装置50输出控制电动马达15的旋转角的控制信号。
此处，在处理磁传感器33的输出信号的电子控制装置50，内置有根据温度传感器37的输出信号，修正因温度对磁传感器33的影响的温度补偿功能。该温度补偿功能是指，由于磁铁39产生的磁场随着温度上升而减少，所以以补偿该减少量的方式修正磁传感器33的输出信号。
接下来对上述的电动式直动促动器1的动作例进行说明。
若使电动马达15工作，则旋转轴10旋转，行星辊11一边以行星架销13A为中心自转一边以旋转轴10中心公转。此时由于螺旋凸条22与圆周槽23之间的卡合而使外圈部件12与行星辊11沿轴向相对移动，但由于限制行星辊11与行星架13一起进行轴向的移动，所以行星辊11不沿轴向移动，而外圈部件12沿轴向移动。如此，电动式直动促动器1将由电动马达15驱动的旋转轴10的旋转转换为外圈部件12的直线运动，利用该外圈部件12与设于制动钳体6的对置片4将摩擦垫7、8按压在制动盘2上，由此产生电动制动装置的制动力。
在用摩擦垫7按压制动盘2时，外圈部件12承受按压制动盘2的载荷的反作用力，该反作用力经由行星辊11、行星架13、间隔件43、推力轴承44传递至凸缘部件30。然后，通过该反作用力使凸缘部件30向轴向后方挠曲，磁靶32与磁传感器33的相对位置发生变化。此时，磁传感器33的输出信号与该相对位置的变化对应地变化，因此能够根据磁传感器33的输出信号检测按压制动盘2的载荷的大小。
此处，用摩擦垫7按压制动盘2时的磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化量极小。例如，在按压制动盘2的载荷的大小为30kN时，磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化量在轴向为0.1mm左右，是极微小的，但由于上述载荷传感器14以相反的磁极沿磁靶32与磁传感器33的相对位移方向排列的方式配置多个永久磁铁39，在其相邻的磁极的交界处的附近配置磁传感器33，所以磁传感器33的输出信号相对于磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化而急剧变化，从而能够高精度地检测磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化量。并且，该载荷传感器14利用配置为彼此非接触的磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化检测载荷的大小，因此即使冲击载荷、剪切载荷被输入载荷传感器，传感器也难以发生故障，从而能够确保高耐久性。
然而，对于上述电动制动装置而言，若解除制动时的摩擦垫7、8与制动盘2之间的间隙过窄，则由于制动盘2的振动等引起摩擦垫7、8与制动盘2接触而成为阻力，从而存在产生车辆的燃油效率降低、摩擦垫7、8异常磨损的危险。另一方面，若间隙过宽，则摩擦垫7、8移动至与制动盘2接触的位置所需要的时间延长，施加制动时的响应性降低。
因此，电子控制装置50在通常的制动动作中解除制动时，根据由载荷传感器14检测的载荷的大小与由旋转角检测单元48检测的电动马达15的旋转角控制电动马达15的旋转角，将制动解除时的摩擦垫7、8与制动盘2之间的间隙保持在规定的大小。以下，根据图8所示的流程图对该间隙控制进行说明。
首先，在存在用摩擦垫7、8按压制动盘2的制动动作时，在此之前根据由载荷传感器14检测出的载荷的大小，计算与该载荷的大小对应的从电动马达15的位置到摩擦垫7、8与制动盘2之间的间隙成为规定的大小(例如0.5mm)的电动马达15的位置的电动马达15的旋转角θ(步骤S1、S2)。
此处，如图7(a)所示，能够预先测定而把握电动马达15的旋转角与按压制动盘2的载荷之间的对应关系。该对应关系是由制动钳体6的刚性、电动式直动促动器1的各构成部件的刚性决定的。另外，如图7(b)所示，还能够预先测定而把握电动马达15的旋转角与外圈部件12的位置之间的对应关系。该对应关系主要由将旋转轴10的旋转运动转换为外圈部件12的直线运动的直动机构的转换率决定。能够根据上述的对应关系与由载荷传感器14检测的载荷的大小，计算到摩擦垫7、8与制动盘2之间的间隙成为规定的大小的电动马达15的位置的电动马达15的旋转角θ。
接下来，在解除制动盘2的按压来解除制动时，驱动电动马达15向减压方向(摩擦垫7远离制动盘2的方向)旋转，开始间隙设定(步骤S3、S4)。
在开始间隙设定后，以由步骤S2计算的旋转角θ为目标值继续电动马达15向减压方向的旋转，在由旋转角检测单元48检测的电动马达15的旋转角与由步骤S2计算出的旋转角θ一致时停止电动马达15的旋转，结束间隙设定(步骤S5、S6)。
如以上那样，该电动制动能够在通常的制动动作中解除制动时进行间隙设定。
然而，在用摩擦垫7、8按压制动盘2时，在摩擦垫7、8与制动盘2之间产生摩擦热，由于该摩擦热，从而摩擦垫7、8的周围暴露于高温下。因此，如果假设将载荷传感器14配置于盘按压部件(外圈部件12、对置片4、摩擦垫7、8)附近，则存在载荷传感器14变得高温，大幅度受到温度变化的影响的危险。
与此相对，该电动制动将载荷传感器14配置于相比外圈部件12靠轴向后方，因此从摩擦垫7、8到载荷传感器14的距离延长，载荷传感器14的周围难以变得高温。因此，载荷传感器14难以受到温度变化的影响。
并且，在磁传感器33的处理电路设有根据温度传感器37的输出信号来修正因温度导致的对磁传感器33的影响的温度补偿部，因此该电动制动能够进行更准确的间隙调整。
在上述实施方式中，计算从施加制动时的电动马达15的位置，到间隙成为规定的大小的电动马达15的位置的电动马达15的旋转角θ，之后在解除制动时，以旋转角θ为目标值使电动马达15旋转，但除此之外，例如，也可以根据在解除制动的过程中制动载荷从上到下跨越特定的阈值时由载荷传感器14检测的载荷的大小，计算从此时的电动马达15的位置到间隙成为规定的大小的电动马达15的位置的电动马达15的旋转角θ。
在上述实施方式中，为了高精度地检测磁靶32与磁传感器33的相对位置的变化量，以磁靶32的磁化方向与磁靶32与磁传感器33的相对位移方向正交的方式配置磁靶32，但也可以以磁靶32的磁化方向与由于凸缘部件30的挠曲而位移的方向平行的方式配置磁靶32，以将由于凸缘部件30的挠曲而变化的磁靶32与磁传感器33之间的间隙作为磁场的强度的变化检测的方式，在磁靶32的附近与其磁化方向对置地配置磁传感器33。
在上述实施方式中，为了极力避免因摩擦热的影响，而在盘按压部件(外圈部件12、对置片4、摩擦垫7、8)的轴向后方配置载荷传感器14，但还能够作为载荷传感器14采用配置于摩擦垫7、8的应变传感器。另外，作为载荷传感器14，还能够采用利用了电容传感器、磁阻检测传感器、光学传感器等的传感器。
在上述实施方式中，作为将旋转轴10的旋转转换为直动部件(此处为外圈部件12和摩擦垫7)的直线运动的直动机构，举具有与旋转轴10的外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊11；将该多个行星辊11保持为能够自转并且能够公转，被限制了轴向移动的行星架13；以包围多个行星辊11的方式配置的外圈部件12；设于该外圈部件12的内周的螺旋凸条22；以与该螺旋凸条22卡合的方式设于各行星辊11的外周的圆周槽23的行星辊式的直动机构为例进行了说明，但本发明还能够同样适用于采用了其他的结构的直动机构的电动式直动促动器。
例如，在图9示出作为直动机构采用了滚珠丝杠式的直动机构的电动式直动促动器的例子。以下，对于与上述实施方式对应的部分，标注相同的附图标记并省略说明。
在图9中，直动促动器具有旋转轴10、与旋转轴10设置为一体的丝杠轴60、以包围丝杠轴60的方式设置螺母61、组装于形成于丝杠轴60的外周的螺纹槽62与形成于螺母61的内周的螺纹槽63之间的多个滚珠64、使滚珠64从螺母61的螺纹槽63的终点向起点返回的未图示的返回管、以及配置于螺母61的轴向后方的载荷传感器14。
螺母61以相对于制动钳体6被止转的状态能够沿轴向滑动地收容于设于制动钳体6的对置片3的收容孔9内。在丝杠轴60的轴向后端设有与丝杠轴60一体旋转的间隔件43，该间隔件43经由推力轴承44被载荷传感器14支承。此处，载荷传感器14经由间隔件43、推力轴承44以及丝杠轴60沿轴向支承螺母61，从而限制螺母61向轴向后方移动。
该电动式直动促动器通过使旋转轴10旋转，来使丝杠轴60与螺母61相对旋转，使螺母61向轴向前方移动，利用该螺母61与设于制动钳体6的对置片4将摩擦垫7、8按压在制动盘2上，从而产生制动力。此时，丝杠轴60承受向轴向后方的反作用力，该反作用力经由间隔件43、推力轴承44传递至载荷传感器14。因此，与上述实施方式同样，在通常的制动动作中解除制动时，根据由载荷传感器14检测的载荷的大小控制电动马达15的旋转角，从而能够进行间隙调整。
另外，在图10示出作为直动机构应用采用了滚珠坡道式的直动机构的电动式直动促动器的例子。
在图10中，直动促动器具有旋转轴10、在旋转轴10的外周被止转的旋转盘70、对置地配置于旋转盘70的轴向前方的直动盘71、夹设于旋转盘70与直动盘71之间的多个滚珠72、以及配置于直动盘71的轴向后方的载荷传感器14。
直动盘71以相对于制动钳体6被止转的状态能够沿轴向滑动地收容于设于制动钳体6的对置片3的收容孔9内。在旋转盘70的轴向后端设有与旋转盘70一体旋转的间隔件43，该间隔件43经由推力轴承44被载荷传感器14支承。此处，载荷传感器14经由间隔件43与推力轴承44沿轴向支承旋转盘70，从而限制旋转盘70向轴向后方移动。
如图10、图11所示，在旋转盘70的相对于直动盘71的对置面70a，形成有深度沿周向的一个方向逐渐变浅的倾斜槽73，在直动盘71的相对于旋转盘70的对置面71a，形成有深度沿周向的另一方向逐渐变浅的倾斜槽74。如图12(a)所示，滚珠72被组装于旋转盘70的倾斜槽73与直动盘71的倾斜槽74之间，如图12(b)所示，若旋转盘70相对于直动盘71相对旋转，则滚珠72在倾斜槽73、74内转动，从而旋转盘70与直动盘71的间隔扩大。
该电动式直动促动器通过使旋转轴10旋转，来使直动盘71与旋转盘70相对旋转，使直动盘71向轴向前方移动，利用设于该直动盘71与制动钳体6的对置片4将摩擦垫7、8按压在制动盘2上，从而产生制动力。此时，直动盘71承受向轴向后方的反作用力，该反作用力经由间隔件43、推力轴承44传递至载荷传感器14。因此，与上述实施方式同样，在通常的制动动作中解除制动时，根据由载荷传感器14检测的载荷的大小控制电动马达15的旋转角，从而能够进行间隙调整。
附图标记说明：
1…电动式直动促动器；2…制动盘；7、8…摩擦垫；10…旋转轴；11…行星辊；12…外圈部件；13…行星架；14…载荷传感器；15…电动马达；22…螺旋凸条；23…圆周槽；30…凸缘部件；32…磁靶；33…磁传感器；37…温度传感器；39…永久磁铁；48…旋转角检测单元；50…电子控制装置；60…丝杠轴；61…螺母；62、63…螺纹槽；64…滚珠；70…旋转盘；70a…对置面；71…直动盘；71a…对置面；72…滚珠；73、74…倾斜槽。

Claims (10)

1.一种电动式直动促动器，其具有由电动马达(15)驱动的旋转轴(10)、和将该旋转轴(10)的旋转转换为直动部件(12、61、71、7)的直线运动的直动机构，使所述直动部件(12、61、71、7)向轴向前方移动并按压对象物(2)，所述电动式直动促动器的特征在于，设有：
检测按压所述对象物(2)的载荷的大小并在所述直动部件(12、61、71、7)的轴向后方配置的载荷传感器(14)、修正因温度导致的对所述载荷传感器(14)的影响的作为温度补偿单元(37、50)的温度传感器(37)和电子控制装置(50)、以及在解除向所述对象物(2)的按压时以所述直动部件(12、61、71、7)与对象物(2)之间的间隙成为规定的大小的方式控制所述电动马达(15)的电子控制装置(50)，该电子控制装置(50)根据由所述载荷传感器(14)检测的载荷的大小，计算与该载荷的大小对应的从所述电动马达(15)的位置到所述间隙成为规定的大小的所述电动马达(15)的位置的电动马达(15)的旋转角(θ)，以该旋转角(θ)为目标值使所述电动马达(15)旋转，
所述载荷传感器(14)构成为包含：承受按压所述对象物(2)的载荷的反作用力而产生挠曲的凸缘部件(30)、磁传感器(33)、以及以相对于该磁传感器(33)的相对位置由于所述凸缘部件(30)的挠曲而变化的方式配置的产生磁场的磁靶(32)，
所述磁靶(32)是将多个永久磁铁(39)以具有相反的极性的磁极沿所述磁靶(32)与磁传感器(33)的相对位移方向排列的方式配置而成的，其中，所述多个永久磁铁(39)以相对于所述磁靶(32)与磁传感器(33)的相对位移方向正交的方向为磁化方向，在相邻的磁极的交界处附近配置有所述磁传感器(33)，
由于永久磁铁(39)的磁场随着温度上升而减少，所以所述温度补偿单元(37、50)以补偿该减少量的方式修正所述磁传感器(33)的输出信号。
2.根据权利要求1所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述载荷传感器(14)为设于所述直动部件(12、61、71、7)的应变传感器。
3.根据权利要求1或2所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述直动机构为具有与所述旋转轴(10)的外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊(11)、将该多个行星辊(11)保持为能够自转并且能够公转且被限制了轴向移动的行星架(13)、以包围所述多个行星辊(11) 的方式配置的外圈部件(12)、设于该外圈部件(12)的内周的螺旋凸条(22)、以及以与该螺旋凸条(22)卡合的方式设于所述各行星辊(11)的外周的螺旋槽或者圆周槽(23)的行星辊式的直动机构。
4.根据权利要求1或2所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述直动机构为具有与所述旋转轴(10)一体旋转的丝杠轴(60)、以包围该丝杠轴(60)的方式设置的螺母(61)、以及被组装于形成于所述丝杠轴(60)的外周的螺纹槽(62)与形成于所述螺母(61)的内周的螺纹槽(63)之间的多个滚珠(64)的滚珠丝杠式的直动机构。
5.根据权利要求1或2所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述直动机构为具有与所述旋转轴(10)一体旋转的旋转盘(70)、对置地配置于该旋转盘(70)的轴向前方的直动盘(71)、被组装于形成于所述旋转盘(70)的相对于直动盘(71)的对置面(70a)的倾斜槽(73)与形成于所述直动盘(71)的相对于旋转盘(70)的对置面(71a)的倾斜槽(74)之间的滚珠(72)的滚珠坡道式的直动机构。
6.根据权利要求1或2所述的电动式直动促动器，其特征在于，
还具有检测所述电动马达(15)的旋转角的旋转角检测单元(48)，所述电子控制装置(50)使所述电动马达(15)向减压方向旋转直到由该旋转角检测单元(48)检测的电动马达(15)的旋转角与所述目标值一致。
7.根据权利要求6所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述旋转角检测单元(48)为解析器。
8.根据权利要求6所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述旋转角检测单元(48)为霍尔元件。
9.根据权利要求6所述的电动式直动促动器，其特征在于，
所述旋转角检测单元(48)为根据对于所述电动马达(15)供给电力的线电压推断旋转角的电源装置。
10.一种电动制动装置，其用电动式直动促动器(1)的直动部件(12、61、71、7)按压制动盘，所述电动制动装置的特征在于，
所述电动式直动促动器(1)为权利要求1～9中的任一项所述的电动式直动促动器。
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