CN105452723B - 电动式直动致动器以及电动式制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动式直动致动器以及电动式制动装置。实现对于利用旋转轴的旋转而将直动部件直线驱动的电动式直动致动器的密封性的提高。将直动部件(22)由滑动自如地嵌合在壳体(21)内的圆筒部件(23)、与该圆筒部件(23)的前端部结合且堵塞圆筒部件(23)的前端开口的推压部件(24)形成，将该推压部件(24)与圆筒部件(23)的结合部位于密封壳体(21)的前端部与直动部件(22)的前端部间的保护罩(28)的内侧。

Description

电动式直动致动器以及电动式制动装置
技术领域
本发明涉及将制动块等被驱动部件直线驱动的电动式直动致动器以及使用该电动式直动致动器的电动式制动装置。
背景技术
作为以电动马达作为驱动源的电动式直动致动器，一直以来已知有下述专利文献1以及下述专利文献2所记载的结构。
在专利文献1以及专利文献2所记载的电动式直动致动器中，在由电动马达驱动旋转的旋转轴与被支承为沿轴向移动自如的外圈部件之间装入行星辊，利用上述旋转轴的旋转，借助与该旋转轴间的接触摩擦使行星辊自转并公转，通过在该行星辊的外径面形成的螺旋槽或者圆周槽与在外圈部件的内径面设置的螺旋凸条的啮合使外圈部件沿轴向移动。
专利文献1：日本特开2010-65777号公报
专利文献2：日本特开2013-96522号公报
另外，在专利文献1以及专利文献2所记载的电动式直动致动器中，外圈部件形成为两端开口的圆筒状。此时，如果从外侧的端部开口向外圈部件的内部侵入异物，则存在由于该异物的咬入而阻挡行星辊的旋转，致使外圈部件无法沿轴向移动的可能性。
因此，在专利文献1以及专利文献2所记载的电动式直动致动器中，通过在外圈部件的开口端部内压入护罩部件来堵塞外圈部件的开口，不过由于金属彼此间的压入，在封闭性上产生问题。
这样的问题可以通过在压入面间夹入树脂、橡胶，或者将护罩部件本身以树脂、橡胶形成来解决，不过如果通过外圈部件而直线移动的被驱动部件为电动式制动装置的制动块，则在制动块的内面侧形成200～300℃的高温，因此树脂、橡胶恶化，在耐老化性上产生问题。
发明内容
本发明的课题在于实现利用旋转轴的旋转将直动部件直线驱动的电动式直动致动器的密封性的提高。
为了解决上述的课题，在本发明的电动式直动致动器中，采用如下结构：在壳体内滑动自如地组装筒状的直动部件，在该直动部件的轴心上设置以电动马达为驱动源被旋转驱动的旋转轴，在该旋转轴与上述直动部件的相互间设置将旋转轴的旋转运动转换为直动部件的直线运动的旋转/运动转换机构，在电动式直动致动器中，上述直动部件包括圆筒部件和推压部件，上述圆筒部件被滑动自如地嵌合于上述壳体内，上述推压部件与上述圆筒部件的位于壳体开口端侧的前端部结合、且堵塞圆筒部件的前端开口，将上述推压部件与上述圆筒部件的结合部位于密封上述壳体的前端部与直动部件的前端部间的保护罩的内侧。
另外，在本发明的电动式制动装置中，采用下述的结构：利用电动式直动致动器对制动块进行直线驱动，利用该制动块推压圆盘转子，从而对该圆盘转子赋予制动力，在电动式制动装置中，上述电动式直动致动器由本发明所涉及的上述电动式直动致动器构成，在该电动式直动致动器的直动部件的堵塞端壁连接制动块。
在本发明的电动式直动致动器中，如上上述，利用推压部件的结合堵塞圆筒部件的前端开口，将推压部件与圆筒部件的结合部位于密封上述壳体的前端部与直动部件的前端部间的保护罩的内侧，由此圆筒部件通过推压部件以及保护罩被密封。
这样，圆筒部件通过推压部件以及保护罩被密封，在该密封的封闭空间配置推压部件与圆筒部件的结合部，因此密封性极高，即便在圆筒部件与推压部件的结合中采用基于压入的结合的情况下，也能够得到优异的密封性，能够避免异物向内部侵入。
在此，在圆筒部件与推压部件的结合部外周形成有截面为方形且上述圆筒部件的开口端为后端侧的内侧壁的保护罩安装用的保护罩槽，或者在推压部件的外径面形成保护罩安装用的保护罩槽，由此能使推压部件与圆筒部件的结合部位于保护罩的内侧。
另外，如果在通过与圆筒部件形成直动部件的推压部件的前端面设置可供设置于作为被驱动部件的制动块的止转突起卡合的止转槽，则通过将设置于制动块的止转突起卡合于上述止转槽，能够将直动部件简单地形成为无法旋转的状态。
在本发明的电动式直动致动器中，作为旋转/运动转换机构，采用如下的结构：在直动部件的内径面与旋转轴的外径面间装入行星辊，利用能够以上述旋转轴为中心旋转的行星架将该行星辊支承为旋转自如，在上述直动部件的内径面设置螺旋凸条，在上述行星辊的外径面，设置间距与设置于上述直动部件的内径面的螺旋凸条的间距相同的、供螺旋凸条啮合的圆周槽，或者设置间距与螺旋凸条的间距相同且导程角不同的、供螺旋凸条啮合的螺旋槽，通过上述旋转轴的旋转，使行星辊借助与该旋转轴的摩擦接触进行自转以及公转，从而使上述直动部件沿轴向移动。
在本发明的电动式直动致动器中，如上上述，利用推压部件的结合堵塞圆筒部件的前端开口，将该推压部件与圆筒部件的结合部位于密封壳体的前端部与直动部件的前端部间的保护罩的内侧，由此圆筒部件通过推压部件与保护罩被密封，在该密封的密闭空间配置推压部件与圆筒部件的结合部，因此能够得到密封性优异的电动式直动致动器。
附图说明
图1为表示采用本发明的电动式直动致动器的电动式制动装置的实施方式的纵剖视图。
图2为沿着图1的II-II线的剖视图。
图3为沿着图1的III-III的剖视图。
图4为将图1所示的直动部件的前端部放大示出的剖视图。
图5为图4所示的推压部件的左视图。
图6为表示推压部件的其他例的剖视图。
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。如图1以及图2所示，电动式制动装置在与图示省略的车轮一体旋转的圆盘转子10的外周围设置制动钳11，在该制动钳11的一端部设置沿轴向与圆盘转子10的外侧面的外周部对置的爪部12，利用该爪部12支承外侧制动块13。
另外，在圆盘转子10的内侧面的外周部对置配置内侧制动块14，利用设置于制动钳11的另一侧部的电动式直动致动器20使该内侧制动块14向圆盘转子10移动。
如图2所示，在圆盘转子10的内侧面的外周部设置有台架17。台架17由转向节支承并形成为固定的配置，在设置于其两侧部的对置一对销支承片18的各片上设置有沿相对于圆盘转子10正交的方向延伸的滑动销19，通过该滑动销19的各销将制动钳11支承为滑动自如。
另外，台架17在附图中未详细示出，不过将外侧制动块13以及内侧制动块14分别支承为能够以无法旋转(止转)的状态向圆盘转子10移动。
如图1所示，电动式直动致动器20具有与制动钳11的另一端部形成一体化的圆筒状的壳体21。在壳体21内设置有直动部件22。
直动部件22包括：被滑动自如地装入壳体21内的圆筒部件23、与该圆筒部件23的前端部结合的推压部件24。在此，圆筒部件23的前端部是指位于壳体21的外侧开口端的端部。
如图4所示，推压部件24形成为在圆盘部25的单面外周部设置圆筒部26的结构，上述圆筒部26的外径面形成朝向开口端成为小径的台阶，沿轴向设置有大径圆筒面26a、中径圆筒面26b以及小径圆筒面26c，上述小径圆筒面26c被压入固定于圆筒部件23的前端部内径面。
圆筒部件23与推压部件24如上所述，通过小径圆筒面26c的相对于圆筒部件23的前端部内径面的压入而结合，利用该结合堵塞圆筒部件23的前端开口。另外，在结合部的外径面形成以圆筒部件23的开口端面作为后端侧的内侧壁，且由推压部件24的中径圆筒面26b与该台阶部构成的截面方形的保护罩槽27。
在保护罩槽27安装保护罩28的小径侧的一端部。具体地说，安装在推压部件24的中径圆筒面26b的外径。保护罩28的大径侧的另一端部安装于在壳体21的外侧的开口端部的内周形成的保护罩槽29。利用该保护罩28的安装将壳体21的外侧的开口端与直动部件22的前端部间封闭。另外，圆筒部件23与推压部件24的结合部成为保护罩28的内侧。
在壳体21设置有能够在比上述保护罩槽29靠外侧的位置收纳形成为收缩状态的保护罩28的凹部30。另外，在壳体21的内径面，在相比保护罩槽29靠内侧的位置形成密封槽31，在该密封槽31设置的密封部件32与圆筒部件23的外径面弹性接触，从而将壳体21的内径面与圆筒部件23的外径面间密封。
如图4以及图5所示，在推压部件24的圆盘部25的前端面形成止转槽33。在内侧制动块14的衬垫保持架15，在与推压部件24对置的面设置止转突起16，通过该止转突起16与止转槽33的卡合使直动部件22相对于内侧制动块14止转。
在壳体21内，如图1所示，在相比直动部件22的内侧端部靠内侧的位置装入轴支承部件34。轴支承部件34形成为圆盘状，在其中央部设置突起部34a。轴支承部件34通过在壳体21的内侧端部的内周设置的环状突出部35而被防止从壳体21的内侧端部脱出。
在轴支承部件34的突起部34a内沿轴向隔开间隔地装入一对滚动轴承36，利用滚动轴承36将配置在直动部件22的轴心上的旋转轴37支承为旋转自如。
旋转轴37的内侧的端部面向在壳体21的内侧端部安装的齿轮壳体38内。如图1以及图2所示，齿轮壳体38由底板38a与覆盖底板38a的表面的罩38b构成。该齿轮壳体38通过从罩38b的表面旋入壳体21的内侧端部的螺栓39的紧固固定于壳体21。
在齿轮壳体38的底板38a支承电动马达40。电动马达40的转子轴41的轴端部位于齿轮壳体38内，该转子轴41的旋转通过装入在齿轮壳体38内的齿轮减速机构50向旋转轴37传递。
齿轮减速机构50将安装于电动马达40的转子轴41的输入齿轮51的旋转通过一次减速齿轮系G1以及二次减速齿轮系G2依次减速并向安装于旋转轴37的轴端部的输出齿轮52传递，从而使旋转轴37旋转。
如图1所示，在旋转轴37与直动部件22的相互间设置有将旋转轴37的旋转运动转换为直动部件22的沿轴向的直线运动的旋转/运动转换机构60。
如图1以及图3所示，旋转/运动转换机构60在装入直动部件22与旋转轴37之间的行星辊61的外周以相同间距、不同导程角形成与在直动部件22的内周设置的螺旋凸条62啮合的螺旋槽63，通过上述旋转轴37的旋转，借助与该旋转轴37的接触使行星辊61自转并公转，从而使直动部件22沿轴向移动。此外，可以代替螺旋槽63，将多个圆周槽以与螺旋凸条62相同的间距且沿轴向等间隔地形成。
在此，行星辊61通过以旋转轴37为中心被旋转自如地支承的行星架64支承为自由旋转。行星架64具有在轴向上对置的一对圆盘64a、64b，在一方的圆盘64a的单面外周部向另一方的圆盘64b沿周向隔开间隔地设置多个间隔调整部件64c，通过旋入该间隔调整部件64c的端面的螺钉65的紧固将一对圆盘64a、64b相互连结。
一对圆盘64a、64b分别通过装入旋转轴37之间的滑动轴承66被旋转自如地支承，将外侧圆盘64a旋转自如地支承的滑动轴承66通过嵌合于旋转轴37的轴端部的垫圈67以及安装于旋转轴37的轴端部的止动圈68被实施防脱。
另外，在一对圆盘64a、64b分别沿周向隔开间隔地设置有在轴向上对置的一对长孔构成的轴插入孔69，利用两端部由该对置一对轴插入孔69支承为自由滑动的多个辊轴70的各轴将行星辊61旋转自如地支承。
多个辊轴70的两端部贯通圆盘64a、64b，并在从该圆盘64a、64b的外侧面位于外部的端部外周形成环形槽70a，在该环形槽70a的槽底面以外切的方式安装弹性圈71。
如图4所示，弹性圈71由切除周向的一部分而具有端部的C形圈构成，其截面形状为矩形。该弹性圈71以扩径的状态装入，具有向缩径方向恢复的恢复弹性，利用该弹力将辊轴70向内施力，使行星辊61压接于旋转轴37的外径面。因此，如果旋转轴37旋转，则行星辊61借助相对于该旋转轴37的外径面的摩擦接触而接触旋转。
如图1所示，在行星架64的内侧圆盘64b与行星辊61的轴向的对置部间，从行星辊61侧依次装入推力轴承72、加压板73以及受压板74，加压板73与受压板74经由球面座75接触。另外，在受压板74与辊轴70的嵌合面间设置有间隙，在该间隙的范围内，可将辊轴70与加压板73自有调心。
另外，在行星架64的内侧圆盘64b与将旋转轴37旋转自如地支承的前述的轴支承部件34间装入支承板76与推力轴承77，由上述推力轴承77支承从直动部件22经由行星辊61加载于行星架64的轴向的反作用力。
实施方式所示的电动式制动装置由上述的结构构成，图1示出相对于圆盘转子10的制动力的解除状态，一对制动块13、14相对于圆盘转子10远离。
在上述的制动力的解除状态下，如果驱动图2所示的电动马达40，则该电动马达40的转子轴41的旋转通过齿轮减速机构50减速进而向图1所示的旋转轴37传递。
在旋转轴37的外径面，弹性接触多个行星辊61的各自的外径面，因此行星辊61通过上述旋转轴37的旋转并借助与旋转轴37间的接触摩擦进行自转且公转。
此时，由于形成于行星辊61的外径面的螺旋槽63与设置于直动部件22的内径面的螺旋凸条62啮合，因此利用该螺旋槽63与螺旋凸条62的噛合，直动部件22沿轴向移动，与该直动部件22抵接的内侧制动块14与圆盘转子10抵接，开始将该圆盘转子10沿轴向推压。利用该推压力的反作用力，制动钳11向由爪部12支承的外侧制动块13接近圆盘转子10的方向移动，外侧制动块13与圆盘转子10抵接，该外侧制动块13与内侧制动块14从轴向两侧强力夹持圆盘转子10的外周部，对圆盘转子10加载制动力。
在圆盘转子10的制动后，如果使电动马达40反转，则直动部件22后退移动至图1所示的位置，解除外侧制动块13以及内侧制动块14对于圆盘转子10的夹持，形成制动力的解除状态。
在实施方式中，将圆筒部件23的前端开口通过与该圆筒部件23的前端部结合的推压部件24堵塞，并使推压部件24与圆筒部件23的结合部位于密封壳体21的前端部与直动部件22的前端部间的保护罩28的内侧，由此圆筒部件23通过推压部件24与保护罩28得到密封，避免异物侵入直动部件22的内部。因此，能够避免电动式直动致动器由于异物的咬入而无法工作的缺陷的发生。
在图4中，在圆筒部件23与推压部件24的结合部的外周设置安装保护罩28的一端部的保护罩槽27，不过也可以如图6所示，通过在推压部件24的外径面形成凹部来设置保护罩槽27。
其中，附图标记说明如下：
10：圆盘转子；13：制动块；14：制动块；16：止转突起；20：电动式直动致动器；21：壳体；22：直动部件；23：圆筒部件；24：推压部件；27：保护罩槽；33：止转槽；37：旋转轴；40：电动马达；60：旋转/运动转换机构；61：行星辊；62：螺旋凸条；63：螺旋槽；64：行星架。

Claims (4)

1.一种电动式直动致动器，
在壳体内滑动自如地组装筒状的直动部件，在该直动部件的轴心上设置以电动马达为驱动源被旋转驱动的旋转轴，在该旋转轴与所述直动部件的相互间设置将旋转轴的旋转运动转换为直动部件的直线运动的旋转/运动转换机构，
所述电动式直动致动器的特征在于，
所述直动部件包括圆筒部件和推压部件，所述圆筒部件被滑动自如地嵌合于所述壳体内，所述推压部件与所述圆筒部件的位于壳体开口端侧的前端部结合、且堵塞圆筒部件的前端开口，所述推压部件形成为在圆盘部的单面外周部设置圆筒部的结构，所述圆筒部的外径面以朝向开口端成为小径的方式沿轴向设置有大径圆筒面、中径圆筒面以及小径圆筒面，所述小径圆筒面被压入固定于所述圆筒部件的前端部内径面，所述电动式直动致动器具备保护罩，该保护罩将所述壳体的前端部与所述直动部件的前端部间密封，所述保护罩的小径侧的一端部安装于所述推压部件的中径圆筒面的外径，将所述推压部件与所述圆筒部件的结合部位于所述保护罩的内侧。
2.根据权利要求1所述的电动式直动致动器，其特征在于，
在所述推压部件的前端面设置有可供设置于被驱动部件的止转突起卡合的止转槽。
3.根据权利要求1或2所述的电动式直动致动器，其特征在于，
所述旋转/运动转换机构构成为：在所述直动部件的内径面与所述旋转轴的外径面间组装行星辊，利用能够以所述旋转轴为中心旋转的行星架将该行星辊支承为旋转自如，在所述直动部件的内径面设置螺旋凸条，在所述行星辊的外径面，设置间距与设置于所述直动部件的内径面的螺旋凸条的间距相同的、供螺旋凸条啮合的圆周槽，或者设置间距与螺旋凸条的间距相同且导程角不同的、供螺旋凸条啮合的螺旋槽，通过所述旋转轴的旋转，使行星辊借助与该旋转轴的摩擦接触进行自转以及公转，从而使所述直动部件沿轴向移动。
4.一种电动式制动装置，
利用电动式直动致动器对制动块进行直线驱动，利用该制动块推压圆盘转子，从而对该圆盘转子赋予制动力，
所述电动式制动装置的特征在于，
所述电动式直动致动器由权利要求1至3中任一项所述的电动式直动致动器构成，在该电动式直动致动器的直动部件的堵塞端壁连接制动块。
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