CN109312837B - 电动式直动致动器以及电动制动装置 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

电动式直动致动器以及电动制动装置
技术领域
本发明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。
背景技术
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(Antilock Brake System：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，本申请的发明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作用于载荷传感器76的轴向载荷的大小设为FC、从挡圈81向轴向前方作用并被输入至载荷传感器76的载荷的大小设为FSR、支承部件84从壳体79受到的轴向载荷的大小设为FH、在外圈部件72未向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下从弹性部件82作用于行星架75的预压力的大小设为FS，
则形成为如下：
当FOR≤FS时，为FC＝FS、FSR＝FS-FOR、FH＝FOR
当FOR＞FS时，为FC＝FOR、FSR＝0、FH＝FOR
这里，当FOR≤FS时，为FSR＝FS-FOR是因此从对象物向外圈部件72作用了朝向轴向后方的反作用力FOR时，从行星架75作用于摩擦卡合面80的轴向载荷减小与该反作用力FOR相应的大小，伴随于此，从挡圈81向轴向前方作用的载荷FSR也减小。另外，载荷传感器76的支承部件84因载荷FSR而向轴向前方弹性变形。
像这样，由于不仅对载荷传感器76的支承部件84作用向轴向前方弯曲的载荷FSR，该载荷FSR还根据FOR的大小发生变化，所以在使从外圈部件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，可知产生由载荷传感器76检测出的反作用力的值暂时减小的现象。
如图15所示，若由载荷传感器76检测出的反作用力的值暂时减小，则载荷传感器76的检测值与实际的反作用力的大小无法成为一对一的对应关系，所以在想基于载荷传感器76的检测值控制轴向载荷的大小的情况下，存在控制变得不稳定的问题。
发明内容
本发明要解决的课题在于在通过弹性部件将行星架支承为能够沿轴向移动的电动式直动致动器中，稳定地检测在外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。
为了解决上述课题，在本发明中，提供以下的结构的电动式直动致动器。该电动式直动致动器具有：
电动马达；
旋转轴，其被输入上述电动马达的旋转；
多个行星辊，它们与上述旋转轴的外周滚动接触；
行星架，其将上述多个行星辊保持为可自转且可公转；
外圈部件，其以包围上述多个行星辊的方式配置；
壳体，其将上述外圈部件收纳为能够沿轴向移动；
螺旋凸条，其设置于上述外圈部件的内周；
螺旋槽或圆周槽，其设置于上述各行星辊的外周，以在上述行星辊一边自转一边公转时使上述外圈部件沿轴向移动的方式与上述螺旋凸条卡合；
前侧卡止部，其以限制上述行星架相对于上述旋转轴朝向轴向前方的相对移动范围的方式设置于上述旋转轴的外周；
后侧卡止部，其以限制上述行星架相对于上述旋转轴朝向轴向后方的相对移动范围的方式设置于上述旋转轴的外周；以及
弹性部件，其对上述行星架相对于上述旋转轴向轴向前方施力，
在上述外圈部件未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时，上述弹性部件的预压力被施加于上述前侧卡止部，
在上述外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，施加于上述前侧卡止部的轴向载荷减小与外圈部件从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力相应的大小，
上述电动式直动致动器设置有载荷传感器，该载荷传感器在上述外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，经由上述行星辊与上述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，
上述载荷传感器设置成即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响。
这样，即使从后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，载荷传感器对反作用力的检测值也不受影响，因此在外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，能够稳定地检测外圈部件从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。
作为上述载荷传感器，能够采用如下结构：具有：凸缘部件，其因在上述外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件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，其配置在上述凸缘部件的轴向后方；磁靶，其产生磁场；以及磁检测部，其检测上述磁靶产生的磁场，在上述载荷传感器中，以相对位置与上述凸缘部件的弯曲相应地发生变化的方式将上述磁靶和上述磁检测部中的一者固定于上述凸缘部件，将另一者固定于上述支承部件。另外，上述支承部件能够以从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷被输入至支承部件的方式被装配在上述行星架与上述后侧卡止部之间。该情况下，即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响，因此能够在上述支承部件的轴向侧面，在周向上隔开间隔地形成有多个形成有多个沿半径方向延伸的肋。
这样，利用形成于支承部件的轴向侧面的肋，使得支承部件的刚性变高，因此能够通过输入至支承部件的朝向轴向前方的载荷防止支承部件弯曲。因此，即使从后侧卡止部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。
同样地，作为上述载荷传感器，能够采用如下结构：具有：凸缘部件，其因在上述外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时外圈部件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，其配置在上述凸缘部件的轴向后方；磁靶，其产生磁场；以及磁检测部，其检测上述磁靶产生的磁场，在上述载荷传感器中，以相对位置与上述凸缘部件的弯曲相应地发生变化的方式将上述磁靶和上述磁检测部中的一者固定于上述凸缘部件，将另一者固定于上述支承部件。另外，上述支承部件以从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷被输入至支承部件的方式被装配在上述行星架与上述后侧卡止部之间。该情况下，即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响，因此将针对上述支承部件的朝向轴向前方的载荷的输入位置设为上述支承部件的外径侧端部。
这样，由于将针对支承部件的朝向轴向前方的载荷的输入位置设为支承部件的外径侧端部，因此通过输入至支承部件的朝向轴向前方的载荷防止支承部件弯曲。因而，即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响。
另外，由于即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响，因此能够采用将上述载荷传感器配置在比上述后侧卡止部靠轴向后侧的位置的结构。
这样，由于上述载荷传感器配置在比上述后侧卡止部靠轴向后侧的位置，所以从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷不会输入至上述载荷传感器。因此，即使从上述后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，上述反作用力的检测值也不受影响。
该情况下，能够采用如下结构：还具有：第一推力轴承，其在上述行星架与上述载荷传感器之间传递轴向载荷并且允许上述行星架与上述载荷传感器的相对旋转；和第二推力轴承，其在上述行星架与上述后侧卡止部之间传递轴向载荷并且允许上述行星架与上述后侧卡止部的相对旋转。
这样，能够有效地降低行星架的旋转阻力，并且实现载荷传感器对反作用力的稳定的检测。
上述前侧卡止部例如为摩擦结合面，其在上述行星架相对于上述旋转轴朝向轴向后方不相对移动的状态下，与上述行星架摩擦结合以限制上述行星架与上述旋转轴的相对旋转，在上述行星架相对于上述旋转轴向轴向后方相对移动了的状态下，解除与上述行星架的摩擦结合以允许上述行星架与上述旋转轴的相对旋转。
另外，在本发明中，作为使用了上述电动式直动致动器的电动制动装置，一并提供以下的结构。
一种电动制动装置，具有：
制动盘，其与车轮一体地旋转；
制动片，其与上述制动盘对置配置；以及
上述结构的电动式直动致动器，其对上述制动片进行直线驱动。
对于本发明的电动式直动致动器而言，即使从后侧卡止部向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，载荷传感器对反作用力的检测值也不受影响，因此在外圈部件向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，能够稳定地检测外圈部件从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的电动式直动致动器的剖视图。
图2是图1的行星辊丝杠式直动机构的附近的放大剖视图。
图3是沿着图2的III-III线的剖视图。
图4是图2的载荷传感器的附近的放大剖视图。
图5是沿着图4的V-V线的剖视图。
图6是表示未对图2所示的行星架施加朝向轴向后方的载荷，行星架的锥形内周面与旋转轴的摩擦结合面进行摩擦结合的状态的图。
图7是表示对图2所示的行星架施加朝向轴向后方的载荷，并将行星架的锥形内周面与旋转轴的摩擦结合面的摩擦结合解除后的状态的图。
图8是在第一实施方式及第二实施方式的电动式直动致动器中，从外圈部件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的输出的对应关系。
图9是本发明的第二实施方式的电动式直动致动器的载荷传感器的附近的放大剖视图。
图10是本发明的第三实施方式的电动式直动致动器的载荷传感器的附近的放大剖视图。
图11是在第三实施方式的电动式直动致动器中，从外圈部件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的输出的对应关系。
图12是表示使用了图1所示的电动式直动致动器的电动制动装置的一个例子的剖视图。
图13是表示从内侧观察图12所示的电动制动装置的图。
图14是表示比较例的电动式直动致动器的剖视图。
图15是在图14所示的电动式直动致动器中，从外圈部件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的输出的对应关系。
图16是表示装配有第二发明的实施方式的行星辊丝杠式直动机构的电动式直动致动器的剖视图。
图17是图16的行星辊丝杠式直动机构的附近的放大剖视图。
图18是图17的弹性部件的附近的放大剖视图。
图19是表示对图18的行星架施加了朝向轴向后方的反作用力的状态的图。
图20是表示使用了图16所示的电动式直动致动器的电动制动装置的一个例子的剖视图。
图21是表示装配了第三发明的第一实施方式的行星辊丝杠式直动机构的电动式直动致动器的剖视图。
图22是图21的行星辊丝杠式直动机构的附近的放大剖视图。
图23是图22的摩擦结合部的附近的放大剖视图。
图24是沿着图23的XXIV-XXIV线的剖视图。
图25是表示未对图22所示的行星架施加朝向轴向后方的载荷，行星架与摩擦结合部进行摩擦结合的状态的图。
图26是表示对图22所示的行星架施加了朝向轴向后方的载荷，将行星架与摩擦结合部的摩擦结合解除后的状态的图。
图27是第三发明的第二实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的附近的放大剖视图。
图28是表示使用了图21所示的电动式直动致动器的电动制动装置的一个例子的剖视图。
图29是表示装配第四发明的第一实施方式的行星辊丝杠式直动机构后的电动式直动致动器的剖视图。
图30是图29的行星辊丝杠式直动机构的附近的放大剖视图。
图31是图30的摩擦结合部的附近的放大剖视图。
图32是沿着图31的XXXII-XXXII线的剖视图。
图33是表示未对图30所示的行星架施加朝向轴向后方的载荷，行星架与摩擦结合部进行摩擦结合的状态的图。
图34是表示对图30所示的行星架施加了朝向轴向后方的载荷，将行星架与摩擦结合部的摩擦结合解除后的状态的图。
图35的(a)是表示图31所示的摩擦结合部的变形例的图，(b)是表示沿着(a)的XXXV-XXXV线的剖视图。
图36的(a)是放大表示第四发明的第二实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的图，(b)是沿着(a)的XXXVI-XXXVI线的剖视图。
图37的(a)是放大表示第四发明的第三实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的图，(b)是沿着(a)的XXXVII-XXXVII线的剖视图。
图38是放大表示第四发明的第四实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的图。
图39是放大表示第四发明的第五实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的图。
图40的(a)是放大表示第四发明的第六实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部的图，(b)是沿着(a)的XL-XL线的剖视图。
图41是表示将图40所示的摩擦结合部固定于旋转轴的嵌合轴部的过程的图。
图42是表示将第四发明的第七实施方式的行星辊丝杠式直动机构的摩擦结合部固定于旋转轴的嵌合轴部的过程的图。
图43是表示使用了图29所示的电动式直动致动器的电动制动装置的一个例子的剖视图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
(电动式直动致动器的结构)
图1中示出本发明的第一实施方式的电动式直动致动器1。该电动式直动致动器1具有：电动马达2；减速齿轮系3，其对电动马达2的旋转进行减速并传递；以及行星辊丝杠式直动机构5，其经由减速齿轮系3将被从电动马达2输入的旋转转换为外圈部件4的直线运动并输出。
减速齿轮系3具有：输入齿轮7，其固定于电动马达2的马达轴6；输出齿轮9，其固定于行星辊丝杠式直动机构5的旋转轴8；中间齿轮10，其在输入齿轮7与输出齿轮9之间传递旋转；以及齿轮箱11，其收纳上述齿轮。该减速齿轮系3通过将被从电动马达2的马达轴6输入至输入齿轮7的旋转依次向齿数不同的输入齿轮7、中间齿轮10、及输出齿轮9传递而减速，并将该被减速后的旋转从输出齿轮9输出至旋转轴8。
如图2和图3所示，行星辊丝杠式直动机构5具有：旋转轴8，其在外周具有圆筒面12；多个行星辊13，它们与圆筒面12滚动接触；行星架14，其将该多个行星辊13保持为可自转且可公转；中空筒状的外圈部件4，其以包围多个行星辊13的方式配置；以及壳体15，其将外圈部件4收纳为能够沿轴向移动。多个行星辊13在周向上隔开间隔地配置在外圈部件4的内周与旋转轴8的外周之间。
这里，将与旋转轴8平行的方向定义为轴向，将外圈部件4向外圈部件4从壳体15的突出长度变大的一侧移动时的外圈部件4的移动方向定义为轴向前方，将外圈部件4向外圈部件4从壳体15的突出长度变小的一侧移动时的外圈部件4的移动方向定义为轴向后方，将绕旋转轴8旋转的方向定义为周向，将与旋转轴8之间的距离发生变化的方向定义为径向。
如图2所示，在外圈部件4的内周设置有螺旋凸条16。螺旋凸条16是相对于周向具有规定的导程角地倾斜延伸的凸条。在各行星辊13的外周，在轴向上隔开间隔地形成有与螺旋凸条16卡合的多个圆周槽17。各行星辊13的外周的轴向上相邻的圆周槽17的间隔设为与螺旋凸条16的节距相同的大小。这里，在行星辊13的外周设置有导程角为0度的圆周槽17，但也可以代替圆周槽17，设置具有与螺旋凸条16不同的导程角的螺旋槽。
如图2和图3所示，行星架14具有：多个支承销18，它们分别将各行星辊13支承为可自转；轴向前侧盘19，其保持各支承销18的轴向前端部；轴向后侧盘20，其保持各支承销18的轴向后端部；以及柱部21，其通过沿周向相邻的多个行星辊13之间而将轴向前侧盘19与轴向后侧盘20连结。柱部21以轴向前侧盘19与轴向后侧盘20在轴向和周向的任意方向上均不相对移动的方式将两个盘19、20一体化。
如图2所示，轴向前侧盘19及轴向后侧盘20分别形成为使旋转轴8贯通的环状。在轴向后侧盘20的内周安装有与旋转轴8的外周滑动接触的滑动轴承22。
在各行星辊13的内周与支承销18的外周之间装配有将行星辊13支承为可自转的向心轴承23。在各行星辊13与轴向后侧盘20之间装配有将行星辊13以可自转的状态在轴向上支承的推力轴承24。另外，在推力轴承24与轴向后侧盘20之间装配有经由推力轴承24将行星辊13支承为可倾动的球面座圈25。
外圈部件4由形成于壳体15的收纳孔26的内表面支承为能够沿轴向滑动。在壳体15的内部，在从行星架14向轴向后方分离的位置固定设置有载荷传感器30。在行星架14与载荷传感器30之间装配有推力轴承27，推力轴承27以可公转的状态从轴向后侧支承行星架14。另外，在行星架14与推力轴承27之间装配有间隔件28，间隔件28从行星架14向推力轴承27传递轴向载荷。
载荷传感器30具有：凸缘部件31，其因在外圈部件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，其检测磁靶33产生的磁场。
如图4所示，支承部件32具有：圆环板35，其与凸缘部件31在轴向后方对置配置；外筒部36，其形成为与圆环板35的径向外端连接；以及内筒部37，其形成为与圆环板35的径向内端连接。外筒部36以收纳凸缘部件31的方式从圆环板35向轴向前方延伸。另外，在外筒部36的内周形成有限制凸缘部件31的径向外端向轴向后方移动的台阶部38。支承部件32从轴向后侧支承凸缘部件31的外径侧端部，当对凸缘部件31输入了朝向轴向后方的反作用力时，凸缘部件31以凸缘部件31的径向外端为支点向轴向后方弯曲。
支承部件32的内筒部37以与凸缘部件31的内周在径向上对置的方式从圆环板35向轴向前方延伸。在内筒部37的内周装配有将旋转轴8支承为可旋转的向心轴承39。向心轴承39例如能够采用烧结滑动轴承、深沟球轴承。
在壳体15的内周的与支承部件32嵌合的嵌合部分的轴向后侧，形成有向半径方向内侧突出、并沿周向延伸的支承突起40。支承突起40通过与支承部件32的外筒部36的轴向后端部接触，来限制支承部件32朝向轴向后方的移动。另外，支承部件32通过安装于壳体15的内周的挡圈41而被限制朝向轴向前方的移动。
如图5所示，在圆环板35的轴向后侧的侧面，在周向上隔开间隔地形成有多个向半径方向内侧延伸的肋42。肋42的径向外端与支承突起40的径向内端在半径方向上对置(参照图4)。
如图4所示，以磁靶33与磁检测部34的相对位置与凸缘部件31的弯曲相应地发生变化的方式，磁靶33固定于凸缘部件31的内周，磁检测部34固定于内筒部37的外周。磁靶33由将半径方向作为磁化方向的两个永磁铁43构成。两个永磁铁43以一个永磁铁43的N极与另一个永磁铁43的S极在轴向上并列的方式邻接配置。磁检测部34以在两个永磁铁43的相邻的磁极的分界的附近与磁靶33在半径方向上对置的方式配置。作为磁检测部34，例如能够使用霍尔IC。
对于该载荷传感器30而言，若将朝向轴向后方的载荷输入至凸缘部件31，则凸缘部件31以外径侧端部为支点向轴向后方弯曲，伴随着该弯曲，磁靶33与磁检测部34在轴向上产生相对位移，磁检测部34的输出信号与磁靶33同磁检测部34的相对位移相应地发生变化。因此，通过预先掌握输入至凸缘部件31的轴向载荷的大小、与磁检测部34的输出信号的关系，能够基于磁检测部34的输出信号检测作用于凸缘部件31的轴向载荷的大小。
如图2所示，在行星架14与间隔件28之间装配有弹性部件45，弹性部件45对行星架14相对于旋转轴8向轴向前方施力，此外，在间隔件28与行星架14之间设置有允许行星架14的轴向移动的轴向间隙46。
弹性部件45形成为使旋转轴8贯通的环状。弹性部件45例如是碟形弹簧。除碟形弹簧以外，也能够采用波形弹簧、螺旋弹簧。弹性部件45被装配成，在外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时(即，未对行星架14作用朝向轴向后方的反作用力时)，为预先被在轴向上压缩的状态，从弹性部件45对行星架14作用预压力。
在本实施方式中，在行星架14与间隔件28之间装配有弹性部件45，但装配弹性部件45的位置只要为行星架14与载荷传感器30之间，则也可以是其他位置，例如，可以在间隔件28与推力轴承27之间装配弹性部件45，也可以由能够沿轴向相对移动的两个分割体构成间隔件28，在这两个分割体之间装配弹性部件45，另外，还可以在推力轴承27与载荷传感器30之间装配弹性部件45。
在旋转轴8的外周设置有摩擦结合面47(前侧卡止部)和挡圈48(后侧卡止部)，其中，摩擦结合面47限制行星架14相对于旋转轴8朝向轴向前方的相对移动范围，挡圈48限制行星架14相对于旋转轴8朝向轴向后方的相对移动范围。
摩擦结合面47是外径从轴向后侧朝向前侧而变大的锥形形状的面。摩擦结合面47的倾斜角(摩擦结合面47相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。
在行星架14的轴向前侧盘19的内周形成有锥形内周面49，锥形内周面49与旋转轴8的外周的摩擦结合面47对置。锥形内周面49的倾斜角(锥形内周面49相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。优选锥形内周面49形成为具有与摩擦结合面47相等的倾斜角。
(电动式直动致动器的动作)
对上述电动式直动致动器1的动作例进行说明。
若图1所示的电动马达2的马达轴6旋转，则该旋转通过减速齿轮系3减速并被传递，并被输入至行星辊丝杠式直动机构5的旋转轴8。
这里，在图2所示的外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态(即，未对行星架14作用朝向轴向后方的反作用力的状态)下，弹性部件45的预压力被施加于摩擦结合面47，行星架14的锥形内周面49被按压于旋转轴8的外周的摩擦结合面47。另外，通过从弹性部件45经由行星架14对摩擦结合面47输入轴向载荷，旋转轴8被向轴向前方施力，其结果为，从挡圈48向轴向前方作用载荷，该载荷被输入至支承部件32。此时，如图6所示，锥形内周面49与摩擦结合面47摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转是通过锥形内周面49与摩擦结合面47之间的摩擦力而被限制的状态。因此，若对图2所示的旋转轴8输入旋转，则行星架14与旋转轴8一体地公转，行星辊13不自转而绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
此时，行星架14与旋转轴8一体地公转，行星辊13不自转而绕旋转轴8公转，因此与行星辊13一边自转一边绕旋转轴8公转的情况相比，行星辊13的公转速度变得比较快。因此，外圈部件4沿轴向的移动速度变快，载荷转换率变小。
而且，若开始从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷，则外圈部件4受到的朝向轴向后方的反作用力经由行星辊13传递至行星架14，通过该朝向轴向后方的反作用力，而使从行星架14施加于摩擦结合面47的轴向载荷减小。其结果为，从挡圈48输入至支承部件32的朝向轴向前方的载荷的大小也减小。
之后，若进一步增加外圈部件4向对象物施加的朝向轴向前方的载荷，外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力超过弹性部件45的预压力，则如图7所示，弹性部件45的轴向的压缩量增加，行星架14在行星架14与间隔件28之间的轴向间隙46的范围内，相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，从而锥形内周面49与摩擦结合面47的摩擦结合被解除，变成允许行星架14与旋转轴8的相对旋转的状态。这里，行星架14与间隔件28之间的轴向间隙46的大小是微小的，行星架14能够相对于旋转轴8向轴向后方相对移动的距离极短(例如，0.5mm以下)。
此时，图2所示的行星辊13一边自转一边绕旋转轴8公转，因此与行星辊13不自转而绕旋转轴8公转的情况相比，行星辊13的公转速度变得比较慢。因此，外圈部件4沿轴向的移动速度变慢，载荷转换率变大。
如以上说明那样，该电动式直动致动器1与从外圈部件4向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率。通过将该电动式直动致动器1用于电动制动装置，如后述那样，能够兼顾提高制动器的响应性、与增大制动器的按压力。
另外，当从图2所示的外圈部件4向对象物施加朝向轴向前方的载荷时，对外圈部件4作用朝向轴向后方的反作用力，该反作用力经由行星辊13、推力轴承24、行星架14、间隔件28、及推力轴承27而由载荷传感器30承受。进而，载荷传感器30的凸缘部件31因该反作用力而向轴向后方弯曲，磁靶33与磁检测部34产生相对位移。此时，磁检测部34的输出信号与该磁靶33同磁检测部34的相对位移相应地发生变化，因此能够基于磁检测部34的输出信号检测轴向载荷的大小。
这里，当使从外圈部件4向对象物施加的朝向轴向前方的载荷的大小单调地增加时，从行星架14作用于摩擦结合面47的轴向载荷减小，因此从挡圈48向轴向前方作用的载荷也减小。因此，在外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力超过弹性部件45的预压力为止的期间，存在由载荷传感器30检测出的反作用力的值也减小的担忧。
相对于此，在上述实施方式中，通过形成在支承部件32的轴向侧面的肋42提高支承部件32的刚性，因此防止了支承部件32因从此挡圈48输入至支承部件32的朝向轴向前方的载荷而弯曲。因此，即使从挡圈48向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，载荷传感器30对反作用力的检测值也不受影响，如图8所示，在外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力超过弹性部件45的预压力为止的期间，能够防止由载荷传感器30检测出的反作用力的值减小。其结果为，当外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，能够稳定地检测外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。在图8中，FS是在外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下从弹性部件45作用于行星架14的预压力的大小。
(电动制动装置的结构)
图12和图13表示使用了上述结构的电动式直动致动器1的电动制动装置。该电动制动装置具有：制动盘50，其与车轮(未图示)一体地旋转；安装托架51，其以无法相对于制动盘50沿轴向移动的方式固定于车身；制动钳主体52，其被支承为能够与制动盘50的轴向平行地相对于安装托架51滑动；内侧制动片53及外侧制动片54，它们在制动盘50的轴方向的两侧对置配置；以及电动式直动致动器1，其直线驱动内侧制动片53。在内侧制动片53与制动盘50之间设置有微小的缝隙55。内侧制动片53与外侧制动片54分别通过安装托架51保持为能够沿轴向移动且无法在周向上移动。
制动钳主体52具有：爪部56，其与外侧制动片54的背面在轴向上对置；和外壳部57，其与制动盘50的外径侧对置。外壳部57一体地形成于电动式直动致动器1的壳体15。也可以将制动钳主体52的外壳部57与电动式直动致动器1的壳体15分体形成，并通过螺栓等将这两者一体化。外圈部件4以外圈部件4移动时内侧制动片53也与外圈部件4一体地移动的方式配置在内侧制动片53的背面。
在外圈部件4的靠制动盘50的一侧的端部形成有卡合凹部59，卡合凹部59与形成于内侧制动片53的背面的卡合凸部58卡合，通过该卡合凸部58与卡合凹部59的卡合，使外圈部件4无法转动。
(电动制动装置的动作)
对该电动制动装置的动作例进行说明。
在进行制动时，使电动式直动致动器1的外圈部件4向轴向前方移动，通过该外圈部件4将内侧制动片53向轴向前方推动。此时，在内侧制动片53与制动盘50接触为止的期间，如图6所示，行星架14与旋转轴8的摩擦结合面47摩擦结合，因此图12所示的外圈部件4以比较快的速度沿轴向移动。因此，直至内侧制动片53与制动盘50接触为止所需的时间较短，从而能够提高制动器的响应性。
之后，若内侧制动片53与制动盘50接触，从内侧制动片53对制动盘50施加轴向载荷，则如图7所示，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，行星架14与旋转轴8的摩擦结合面47的摩擦结合被解除，因此图12所示的外圈部件4沿轴向的移动速度变慢并且载荷转换率变大，产生较大的轴向载荷。因此，能够增大内侧制动片53按压制动盘50的力。
像这样，若将电动式直动致动器1用于电动制动装置，则能够兼顾提高制动器的响应性、和增大内侧制动片53按压制动盘50的力。另外，即使在内侧制动片53按压制动盘50的力较小的阶段，也能够基于载荷传感器30的输出，稳定地控制内侧制动片53的按压力。
〔第二实施方式〕
在图9中示出本发明的第二实施方式。与第一实施方式对应的部分标注同一附图标记并省略说明。
在支承部件32与挡圈48之间设置有第二支承部件60。第二支承部件60形成为使旋转轴8贯通的圆环状。第二支承部件60的内径侧端部通过挡圈48被从轴向后侧支承，第二支承部件60的外径侧端部从轴向后侧对支承部件32的外径侧端部进行支承。这里，支承部件32与第二支承部件60仅外径侧端部接触，比外径侧端部靠内径侧为非接触。像这样，通过将第二支承部件60装配在挡圈48与支承部件32之间，从而从挡圈48输入至支承部件32的朝向轴向前方的载荷的输入位置为支承部件32的外径侧端部。第二支承部件60的外径侧端部在轴向上被夹在支承突起40与挡圈41之间。第二支承部件60也可以与壳体15一体地形成。
第二实施方式的电动式直动致动器1由于从挡圈48对支承部件32的朝向轴向前方的载荷的输入位置为支承部件32的外径侧端部，因此防止了支承部件32因从挡圈48输入至支承部件32的朝向轴向前方的载荷而弯曲。因此，即使通过外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力，使从挡圈48向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，载荷传感器30对反作用力的检测值也不受影响，如图8所示，在外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力超过弹性部件45的预压力为止的期间，能够防止由载荷传感器30检测出的反作用力的值减小。其结果为，当外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，外圈部件4能够稳定地检测从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。
〔第三实施方式〕
图10示出本发明的第三实施方式。与第一实施方式对应的部分标注相同的附图标记并省略说明。
在旋转轴8的外周的行星架14与载荷传感器30之间的部分设置有挡圈48(后侧卡止部)，挡圈48限制行星架14相对于旋转轴8朝向轴向后方的相对移动范围。这里，载荷传感器30位于比挡圈48(后侧卡止部)靠轴向后侧的位置。
在间隔件28与凸缘部件31之间装配有第一推力轴承27，第一推力轴承27在行星架14与载荷传感器30之间传递轴向载荷并允许行星架14与载荷传感器30的相对旋转。另外，在间隔件28与挡圈48之间装配有第二推力轴承61，第二推力轴承61在行星架14与挡圈48之间传递轴向载荷并允许行星架14与挡圈48的相对旋转。第二推力轴承61也能够采用滑动轴承，但若采用滚动轴承，则能够更加有效地降低行星架14的旋转阻力。
第三实施方式的电动式直动致动器1由于载荷传感器30配置在比挡圈48靠轴向后侧的位置，因此从挡圈48向轴向前方作用的载荷不被输入至载荷传感器30。因此，即使从挡圈48向轴向前方作用的载荷的大小发生变化，也能够使载荷传感器30对反作用力的检测值不受影响，而如图11所示，在外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力超过弹性部件45的预压力为止的期间，防止由载荷传感器30检测出的反作用力的值减小。其结果为，当外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷时，能够稳定地检测外圈部件4从对象物受到的朝向轴向后方的反作用力。
该情况下，载荷传感器30不位于限制行星架14相对于旋转轴8朝向轴向前方的相对移动范围的摩擦结合面47(前侧卡止部)、与限制行星架14相对于旋转轴8朝向轴向后方的相对移动范围的挡圈48(后侧卡止部)之间，因此能够完全防止弹性部件45的力对载荷传感器30产生影响，如图11所示，作为载荷传感器30的输出能够得到线形的输出。
本次公开的实施方式应认为在所有的方面都是例示性的，不是限制性的。本发明的范围不由上述的说明而由权利要求书来表示，其意在包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。
以下，基于图16～图20，对与本发明相关的第二发明的实施方式的电动式直动致动器1进行说明。对与上述的实施方式的各部分对应的部分标注相同的附图标记并省略说明。
如图17所示，轴向前侧盘19及轴向后侧盘20分别形成为使旋转轴8贯通的环状。在轴向前侧盘19的内周安装有与旋转轴8的外周滑动接触的滑动轴承62。
外圈部件4由形成于壳体15的收纳孔26的内表面支承为能够沿轴向滑动。在壳体15的内部，在从外圈部件4向轴向后方分离的位置固定有轴承支承部件63。轴承支承部件63形成为使旋转轴8贯通的圆环状。在轴承支承部件63的内周装配有向心轴承39，向心轴承39将旋转轴8支承为可旋转。向心轴承39例如能够采用烧结滑动轴承、深沟球轴承。
轴承支承部件63被设置于收纳孔26的内周的支承突起40限制朝向轴向后方的移动，被安装于收纳孔26的内周的挡圈41限制朝向轴向前方的移动。另外，旋转轴8被安装于旋转轴8的外周的挡圈48限制相对于轴承支承部件63朝向轴向前方的相对移动。另外，行星架14被安装于旋转轴8的轴向前端部的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的相对移动。
这里，向心轴承39以被限制了相对于轴承支承部件63朝向轴向前方的相对移动的状态进行组装，挡圈48相对于向心轴承39被安装在轴向后侧。另外，挡圈64相对于滑动轴承62被安装在轴向前侧。
在行星架14与轴承支承部件63之间装配有推力轴承27，推力轴承27以可公转的状态从轴向后侧支承行星架14。另外，在行星架14与推力轴承27之间装配有间隔件28，间隔件28从行星架14向推力轴承27传递轴向载荷。在行星架14与间隔件28之间装配有弹性部件45，此外，在间隔件28与行星架14之间设置有允许行星架14的轴向移动的轴向间隙46。由此，当对行星架14施加了朝向轴向后方的载荷时，通过该载荷将弹性部件45在轴向上压缩，行星架14在行星架14与间隔件28之间的轴向间隙46的范围内，相对于旋转轴8向轴向后方相对移动。这里，行星架14与间隔件28之间的轴向间隙46的大小是微小的。因此，行星架14能够相对于旋转轴8向轴向后方相对移动的距离极短(例如，0.5mm以下)。
弹性部件45形成为使旋转轴8贯通的环状。弹性部件45例如是碟形弹簧。除碟形弹簧以外，也能够采用波形弹簧、螺旋弹簧。弹性部件45在完全未对行星架14施加朝向轴向后方的载荷的状态下，被预先在轴向上压缩，对行星架14施力。弹性部件45被装配成，在对行星架14施加了朝向轴向后方的载荷时，与该载荷的大小相应地增加弹性部件45的轴向的压缩量。
在间隔件28的与行星架14对置的对置面形成有收纳凹部65。弹性部件45的一部分被收纳于收纳凹部65，弹性部件45的剩余的部分从收纳凹部65露出。
装配弹性部件45的位置只要为行星架14与轴承支承部件63之间，则也可以是其他位置，例如，可以在间隔件28与推力轴承27之间装配弹性部件45，也可以由能够沿轴向相对移动的两个分割体构成间隔件28，在这两个分割体之间装配弹性部件45，另外，还可以在推力轴承27与轴承支承部件63之间装配弹性部件45。
在旋转轴8的外周设置有圆筒面12、锥形面66(摩擦结合部)以及圆筒面67，其中，圆筒面12与行星辊13滚动接触，锥形面66相对于该圆筒面12位于轴向后方，圆筒面67与锥形面66在轴向后方连续。圆筒面67是由向心轴承39支承的面，圆筒面67的外径比圆筒面12的外径小。
如图18所示，锥形面66是外径从轴向前侧朝向后侧而变小的圆锥状的面。锥形面66的倾斜角(锥形面66相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。
在行星架14的轴向后侧盘20的内周形成有锥形内周面68，锥形内周面68与旋转轴8的外周的锥形面66对置。锥形内周面68的倾斜角(锥形内周面68相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。锥形内周面68优选形成为具有与锥形面66相等的倾斜角。
这里，如图18所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方不相对移动的状态(即，在未对行星架14施加朝向轴向后方的载荷的状态)下，行星架14的锥形内周面68与旋转轴8的外周的锥形面66接触。此时，锥形内周面68与锥形面66通过弹性部件45的力而摩擦结合，成为行星架14与旋转轴8的相对旋转通过锥形内周面68与锥形面66之间的摩擦力而被限制的状态。
另一方面，如图19所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动了的状态(即，对行星架14施加了朝向轴向后方的载荷，通过该载荷使弹性部件45的压缩量增加了的状态)下，行星架14的锥形内周面68远离旋转轴8的外周的锥形面66。此时，锥形内周面68与锥形面66的摩擦结合被解除，变成允许行星架14与旋转轴8的相对旋转的状态。
对上述电动式直动致动器1的动作例进行说明。
若图16所示的电动马达2的马达轴6旋转，则该旋转通过减速齿轮系3减速并被传递，并被输入至行星辊丝杠式直动机构5的旋转轴8。
这里，在未从外圈部件4向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下，由于未对行星架14施加朝向轴向后方的载荷，因此如图18所示，行星架14的锥形内周面68与旋转轴8的外周的锥形面66摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制。因此，当从图16所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星架14与旋转轴8一体地公转，行星辊13不自转而绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，外圈部件4受到的朝向轴向后方的反作用力依次经由行星辊13和推力轴承24而向行星架14传递，通过该朝向轴向后方的反作用力，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，如图19所示，行星架14的锥形内周面68与旋转轴8的外周的锥形面66的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转。因此，当从图16所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星辊13一边以支承销18为中心自转一边绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
在图20中示出使用了该电动式直动致动器1的电动制动装置。对该电动制动装置的动作例进行说明。
在进行制动时，若电动马达2(参照图16)旋转，则从电动马达2经由减速齿轮系3将旋转传递至旋转轴8，该旋转通过行星辊丝杠式直动机构5被转换成外圈部件4的轴向移动，并通过外圈部件4将内侧制动片53向轴向前方推动。此时，在内侧制动片53与制动盘50接触为止的期间，如图18所示，行星架14与旋转轴8的锥形面66摩擦结合，因此图16所示的外圈部件4以比较快的速度沿轴向移动。因此，直至内侧制动片53与制动盘50接触为止所需的时间较短，从而能够提高制动器的响应性。
之后，若内侧制动片53与制动盘50接触，从内侧制动片53对制动盘50施加轴向载荷，则如图19所示，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，行星架14与旋转轴8的锥形面66的摩擦结合被解除，因此图16所示的外圈部件4沿轴向的移动速度变慢并且载荷转换率变大，产生较大的轴向载荷。因此，能够增大内侧制动片53按压制动盘50的力。
如以上那样，行星辊丝杠式直动机构5在未从外圈部件4向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴8的外周的摩擦结合部与行星架14摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变快，载荷转换率变小。另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴8的外周的摩擦结合部与行星架14的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变慢，载荷转换率变大。像这样，行星辊丝杠式直动机构5能够与从外圈部件4向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率。
另外，本实施方式的行星辊丝杠式直动机构5在通过研磨等高精度地加工旋转轴8的外周的与行星辊13滚动接触的圆筒面12时，能够采用无心研磨等低成本的加工方法。
即，例如，也能够将图17的锥形面66相对于与行星辊13滚动接触的圆筒面12配置在轴向前方(图的左侧)，将锥形内周面68设置于轴向前侧盘19的内周，但若这样，则锥形面66变成具有比圆筒面12大的外径的结构，因此通过研磨等加工与行星辊13滚动接触的圆筒面12时，无法采用低成本的加工方法(例如，无心研磨)，存在用于高精度地加工圆筒面12的加工成本变高的问题。
相对于此，本实施方式的行星辊丝杠式直动机构5由于旋转轴8的外周的锥形面66(摩擦结合部)相对于行星辊13(圆筒面12)配置在轴向后方，因此能够将与行星辊13滚动接触的圆筒面12设为旋转轴8的最大直径部分。因此，能够采用低成本的加工方法(一边转动支承旋转轴8的外周一边进行研磨的加工。例如，无心研磨)，从而能够容易地加工圆筒面12。此外，无心研磨是使用在固定位置旋转的研磨砂轮、和将被加工物夹在中间并在与研磨砂轮对置的位置旋转的调整砂轮，通过该研磨砂轮和调整砂轮在轴向上输送被加工物并连续地研磨被加工物的外周的加工方法。
作为摩擦结合部，例如，也能够采用将圆筒面12与圆筒面67之间相连的轴正交面，但如上述实施方式那样，若作为摩擦结合部采用锥形面66，则当与行星架14摩擦结合时，能够通过锥形面66的楔形作用产生较大的摩擦力。
在本实施方式中，为将旋转轴8与行星架14摩擦结合的结构，但也可以是将同行星架14一体地旋转的部件与旋转轴8摩擦结合的结构。例如，也可以将弹性部件45设置在间隔件28与推力轴承27之间，使间隔件28与行星架14一体地旋转，在间隔件28设置与旋转轴8的外周的锥形面66摩擦结合的锥形内周面68。
基于图16～图20的上述实施方式公开以下备注的第二发明。
(备注1)
一种行星辊丝杠式直动机构，其具有：
旋转轴(8)，其在外周具有圆筒面(12)；
多个行星辊(13)，它们与上述圆筒面(12)滚动接触；
行星架(14)，其将该多个行星辊(13)保持为可自转且可公转；
外圈部件(4)，其以包围上述多个行星辊(13)的方式配置，并被支承为能够沿轴向移动；
螺旋凸条(16)，其设置于该外圈部件(4)的内周；以及
螺旋槽或圆周槽(17)，其以与该螺旋凸条(16)卡合的方式设置于上述各行星辊(13)的外周，
通过上述螺旋凸条(16)与上述螺旋槽或圆周槽(17)的卡合，上述外圈部件(4)沿轴向移动，
所述行星辊丝杠式直动机构的特征在于，具备：
弹性部件(45)，其通过针对上述外圈部件(4)在向对象物施加了朝向轴向一侧的载荷时受到的朝向轴向另一侧的反作用力，以上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向另一侧相对移动的方式支承上述行星架(14)；和
摩擦结合部，其设置于上述旋转轴(8)的外周，在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向另一侧不相对移动的情况下，与上述行星架(14)摩擦结合以限制上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向另一侧相对移动了的情况下，解除与上述行星架(14)的摩擦结合以允许上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，
上述摩擦结合部相对于上述行星辊(13)配置在轴向另一侧。
(备注2)
根据备注1所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦卡合部是外径从轴向一侧朝向另一侧变小的锥形面(66)。
(备注3)
一种电动制动装置，其特征在于，具有：
备注1或2所述的行星辊丝杠式直动机构(5)；
电动马达(2)，其驱动上述行星辊丝杠式直动机构(5)的旋转轴(8)而使之旋转；
制动片(53)，其与上述行星辊丝杠式直动机构(5)的外圈部件(4)一体地移动；以及
制动盘(50)，其与上述制动片(53)对置配置。
以下，基于图21～图28，对与本发明相关的第三发明的实施方式的电动式直动致动器1进行说明。与上述的各实施方式的各部分对应的部分标注相同的附图标记并省略说明。
如图22所示，外圈部件4由形成于壳体15的收纳孔26的内表面支承为能够沿轴向滑动。在壳体15的内部，在从行星架14向轴向后方分离的位置固定有轴承支承部件63。轴承支承部件63形成为使旋转轴8贯通的圆环状。在轴承支承部件63的内周装配有向心轴承39，向心轴承39将旋转轴8支承为可旋转。向心轴承39例如能够采用烧结滑动轴承、深沟球轴承。
轴承支承部件63被设置于收纳孔26的内周的支承突起40限制朝向轴向后方的移动，被安装于收纳孔26的内周的挡圈41限制朝向轴向前方的移动。另外，旋转轴8被安装于旋转轴8的外周的挡圈48限制相对于轴承支承部件63朝向轴向前方的相对移动。另外，行星架14被安装于旋转轴8的轴向前端部的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的相对移动。
这里，向心轴承39以被限制相对于轴承支承部件63朝向轴向前方的相对移动的状态进行组装，挡圈48相对于向心轴承39安装在轴向后侧。另外，挡圈64相对于轴向前侧盘19的内周的滑动轴承62被安装在轴向前侧。
弹性部件45形成为使旋转轴8贯通的环状。弹性部件45例如是碟形弹簧。除碟形弹簧以外，也能够采用波形弹簧、螺旋弹簧。弹性部件45被装配成，在外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷时(即，未对行星架14作用朝向轴向后方的反作用力时)，为预选被在轴向上压缩的状态，从弹性部件45对行星架14作用预压力。
在旋转轴8的外周安装有摩擦结合部87，摩擦结合部87与轴向前侧盘19在轴向上对置。摩擦结合部87是与旋转轴8分体形成的圆板状的部件，嵌合安装于旋转轴8的外周。
如图23所示，在摩擦结合部87与旋转轴8的嵌合面间设置有止转部88，止转部88使摩擦结合部87相对于旋转轴8无法转动。止转部88例如是将圆周的一部分形成为与旋转轴8的轴线平行的平面的形状的部分(参照图24)。另外，摩擦结合部87被旋转轴8的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的移动。
摩擦结合部87具有比共同地通过多个行星辊13的各中心的圆的直径PCD(以下，简称为“行星辊13的PCD”)大的外径，并在行星架14与摩擦结合部87接触时，以旋转轴8为中心在比行星辊13的PCD靠外径侧与行星架14接触。摩擦结合部87相对于行星架14的接触面是与轴向垂直的平面。
在摩擦结合部87的与轴向前侧盘19对置的对置面形成有以旋转轴8为中心的圆径的凹部89。凹部89的直径大于行星辊13的PCD。由此，行星架14与摩擦结合部87接触时，在比行星辊13的PCD靠内径侧的整个区域，摩擦结合部87与行星架14非接触。
这里，如图25所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方不相对移动的状态(即，在未对行星架14施加朝向轴向后方的载荷的状态)下，摩擦结合部87与行星架14的比行星辊13的PCD靠外径侧的部分接触。此时，摩擦结合部87与行星架14通过弹性部件45的力而摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转变成通过摩擦结合部87与行星架14的接触面间的摩擦力而被限制的状态。
另一方面，如图26所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动了的状态(即，对行星架14施加了朝向轴向后方的载荷，通过该载荷使弹性部件45的压缩量增加了的状态)下，行星架14的轴向前侧盘19远离摩擦结合部87。此时，摩擦结合部87与行星架14的摩擦结合被解除，变成允许行星架14与旋转轴8的相对旋转的状态。
对上述电动式直动致动器1的动作例进行说明。
若图21所示的电动马达2的马达轴6旋转，则该旋转通过减速齿轮系3减速并被传递，并被输入至行星辊丝杠式直动机构5的旋转轴8。
这里，在图22所示的外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态(即，未对行星架14作用朝向轴向后方的反作用力的状态)下，如图25所示，行星架14与摩擦结合部87摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制。因此，当从图21所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星架14与旋转轴8一体地公转，行星辊13不自转而绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，外圈部件4受到的朝向轴向后方的反作用力依次经由行星辊13和推力轴承24而向行星架14传递，通过该朝向轴向后方的反作用力，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，如图26所示，行星架14与摩擦结合部87的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转。因此，当从图21所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星辊13一边以支承销18为中心自转一边绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
在图28中示出使用了该电动式直动致动器1的电动制动装置。对该电动制动装置的动作例进行说明。
在进行制动时，若电动马达2(参照图21)旋转，则从电动马达2经由减速齿轮系3将旋转传递至旋转轴8，该旋转通过行星辊丝杠式直动机构5被转换成外圈部件4的轴向移动，并通过外圈部件4将内侧制动片53向轴向前方推动。此时，在内侧制动片53与制动盘50接触为止的期间，如图25所示，行星架14与摩擦结合部87摩擦结合，因此图28所示的外圈部件4以比较快的速度沿轴向移动。因此，直至内侧制动片53与制动盘50接触为止所需的时间较短，从而能够提高制动器的响应性。
之后，若内侧制动片53与制动盘50接触，从内侧制动片53对制动盘50施加轴向载荷，则如图26所示，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，行星架14与摩擦结合部87的摩擦结合被解除，因此图28所示的外圈部件4沿轴向的移动速度变慢并且载荷转换率变大，产生较大的轴向载荷。因此，能够增大内侧制动片53按压制动盘50的力。
如以上那样，行星辊丝杠式直动机构5在未从外圈部件4向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴8的外周的摩擦结合部87与行星架14摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变快，载荷转换率变小。另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，旋转轴8的外周的摩擦结合部87与行星架14的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变慢，载荷转换率变大。像这样，行星辊丝杠式直动机构5能够与从外圈部件4向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率。
另外，如图23所示，行星辊丝杠式直动机构5在摩擦结合部87与行星架14摩擦结合时，摩擦结合部87以旋转轴8为中心在比行星辊13的PCD靠外径侧与行星架14接触，因此摩擦结合部87与行星架14的接触半径较大，通过摩擦结合部87与行星架14的摩擦结合而能够传递的扭矩较大。因此，即使在旋转轴8进行急加速或急减速的情况下，也防止了在旋转轴8与行星架14之间的滑动，动作的可靠性高。
另外，该行星辊丝杠式直动机构5将旋转轴8与摩擦结合部87分别作为分体的部件制作，因此旋转轴8的加工较为容易，并且摩擦结合部87的加工也较为容易，其结果为，降低了作为整体的制作成本。
另外，该行星辊丝杠式直动机构5在行星架14与摩擦结合部87接触时，在比行星辊13的PCD靠内径侧的整个区域，以与行星架14非接触的方式形成有摩擦结合部87，因此能够确保在比行星辊13的PCD靠外径侧的接触压，从而有效地防止在旋转轴8与行星架14之间的滑动。
图27中示出第三发明的第二实施方式。在旋转轴8的外周安装有摩擦结合部87，摩擦结合部87与轴向前侧盘19在轴向上对置。摩擦结合部87是与旋转轴8分体形成的圆板状的部件，并嵌合安装于旋转轴8的外周。
摩擦结合部87具有：圆板部90，其具有比行星辊13的PCD大的外径；和圆筒部91，其从圆板部90的径向外端向轴向后方延伸。在圆筒部91的内周形成有锥形面92，锥形面92与轴向前侧盘19的外周对置。锥形面92是内径从轴向后侧朝向前侧而变小的锥形形状的内周面。锥形面92的倾斜角(锥形面92相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。
在行星架14的轴向前侧盘19的外周形成有锥形外周面93，锥形外周面93与摩擦结合部87的锥形面92对置。锥形外周面93的倾斜角(锥形外周面93相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。锥形外周面93优选形成为具有与锥形面92相等的倾斜角。
摩擦结合部87的圆筒部91的内周的锥形面92的最小直径比行星架14的锥形外周面93的最小直径小。由此，当行星架14与摩擦结合部87接触时，在比行星辊13的PCD靠内径侧的整个区域，摩擦结合部87与行星架14变成非接触。
如图27所示，该实施方式的行星辊丝杠式直动机构5在摩擦结合部87与行星架14摩擦结合时，摩擦结合部87以旋转轴8为中心在比行星辊13的PCD靠外径侧与行星架14接触，因此摩擦结合部87与行星架14的接触半径较大，通过摩擦结合部87与行星架14的摩擦结合而能够传递的扭矩较大。因此，即使在旋转轴8进行急加速或急减速的情况下，也防止了旋转轴8与行星架14之间的滑动，动作的可靠性高。
进一步，由于将摩擦结合部87相对于行星架14的接触面设为以旋转轴8为中心与行星辊13的PCD相比直径大的锥形面92，因此通过锥形面92的楔形作用而使摩擦结合部87与行星架14之间的接触面压变高，从而能够更加有效地防止在旋转轴8与行星架14之间的滑动。
另外，该行星辊丝杠式直动机构5与第一实施方式同样地，将旋转轴8与摩擦结合部87分别作为分体的部件进行制作，因此旋转轴8的加工较为容易，摩擦结合部87的加工也较为容易，其结果为，降低了作为整体的制作成本。
另外，该行星辊丝杠式直动机构5在行星架14与摩擦结合部87接触时，在比行星辊13的PCD靠内径侧的整个区域，以与行星架14非接触的方式形成有摩擦结合部87，因此能够确保在比行星辊13的PCD靠外径侧的接触压，从而有效地防止在旋转轴8与行星架14之间的滑动。
基于图21～图28的上述实施方式公开以下备注的第三发明。
(备注4)
一种行星辊丝杠式直动机构，其具有：
旋转轴(8)，其被从外部输入旋转；
多个行星辊(13)，它们与上述旋转轴(8)的外周滚动接触；
行星架(14)，其将上述多个行星辊(13)保持为可自转且可公转；
外圈部件(4)，其以包围上述多个行星辊(13)的方式配置，并被支承为能够沿轴向移动；
螺旋凸条(16)，其设置于上述外圈部件(4)的内周；以及
螺旋槽或圆周槽(17)，其设置于上述各行星辊(13)的外周，以在上述行星辊(13)一边自转一边公转时使上述外圈部件(4)沿轴向移动的方式与上述螺旋凸条(16)卡合，
上述行星架(14)以通过在上述外圈部件(4)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，而使上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向后方相对移动的方式由弹性部件(45)支承。
在上述旋转轴(8)的外周设置有摩擦结合部(87)，摩擦结合部(87)在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)朝向轴向后方不相对移动的状态下，与上述行星架(14)摩擦结合以限制上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向后方相对移动了的状态下，解除与上述行星架(14)的摩擦结合以允许上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，
上述行星辊丝杠式直动机构的特征在于，
上述摩擦结合部(87)为在与上述行星架(14)摩擦结合时，以上述旋转轴(8)为中心在比共同地通过多个上述行星辊(13)的各中心的圆的直径(PCD)靠外径侧与上述行星架(14)接触的形状。
(备注5)
根据备注4所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述行星架(14)具有：多个支承销(18)，它们分别将各行星辊(13)支承为可自转；轴向前侧盘(19)，其保持上述多个支承销(18)的轴向前端部；以及轴向后侧盘(20)，其保持上述多个支承销(18)的轴向后端部，
上述摩擦结合部(87)是与以与轴向前侧盘(19)在轴向上对置的方式安装于上述旋转轴(8)的外周的旋转轴(8)分体的部件。
(备注6)
根据备注4或5所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)在上述行星架(14)与上述摩擦结合部(87)接触时，在比共同地通过上述行星辊(13)的各中心的圆的直径(PCD)靠内径侧的整个区域以与上述行星架(14)成为非接触的方式形成。
(备注7)
根据备注4～6中的任一项所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)相对于上述行星架(14)的接触面是以上述旋转轴(8)为中心而直径比共同通过多个上述行星辊(13)的各中心的圆的直径(PCD)大的锥形面(92)。
(备注8)
一种电动制动装置，其特征在于，具有：
备注4～6中的任一项所述的行星辊丝杠式直动机构(5)；
电动马达(2)，其驱动上述行星辊丝杠式直动机构(5)的上述旋转轴(8)而使之旋转；
制动片(53)，其与上述行星辊丝杠式直动机构(5)的外圈部件(4)一体地移动；以及
制动盘(50)，其与上述制动片(53)对置配置。
以下，基于图29～图43，对与本发明相关的第四发明的实施方式的电动式直动致动器1进行说明。与上述的各实施方式的各部分对应的部分标注相同的附图标记并省略说明。
如图30所示，轴承支承部件63被设置于收纳孔26的内周的支承突起40限制朝向轴向后方的移动，被安装于收纳孔26的内周的挡圈41限制朝向轴向前方的移动。另外，旋转轴8被安装于旋转轴8的外周的挡圈48限制相对于轴承支承部件63朝向轴向前方的相对移动。另外，行星架14被固定于旋转轴8的轴向前端部的外周的摩擦结合部87限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的相对移动。
如图31和图32所示，摩擦结合部87是与旋转轴8的具有圆筒面12的部分分体的环状部件。该摩擦结合部87与形成于旋转轴8的轴向前端的嵌合轴部8a的外周嵌合并被固定。嵌合轴部8a为不具有与圆筒面12的外径相比向径向外侧超出的部分的形状。另一方面，摩擦结合部87为具有比圆筒面12大的外径的(即，具有与圆筒面12的外径相比向径向外侧超出的部分)形状。
摩擦结合部87通过与形成于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的截面为非圆形的止转部88嵌合而被限制相对于旋转轴8的相对旋转。止转部88在这里是将圆周的一部分作为与旋转轴8的轴线平行的平面的形状的部分。另外，摩擦结合部87被安装于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的移动。此外，摩擦结合部87被形成于嵌合轴部8a的轴向后端的台阶部94限制相对于旋转轴8朝向轴向后方的移动。台阶部94是外径从轴向前侧朝向轴向后侧而变大的形状的部分。
在摩擦结合部87的外周形成有锥形面95，锥形面95的外径从轴向前侧朝向后侧而变小。锥形面95的倾斜角(锥形面95相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。
在行星架14的轴向前侧盘19的内周形成有与锥形面95对置的锥形内周面96。锥形内周面96的倾斜角(锥形内周面96相对于与轴向平行的方向所成的角度)以5～20°的范围进行设定。锥形内周面96优选形成为具有与锥形面95相等的倾斜角。
这里，如图33所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方不相对移动的状态(即，未对行星架14施加朝向轴向后方的载荷的状态)下，行星架14的锥形内周面96与摩擦结合部87的外周的锥形面95接触。此时，锥形内周面96与锥形面95通过弹性部件45的力而摩擦结合，成为行星架14与旋转轴8的相对旋转通过锥形内周面96与锥形面95之间的摩擦力被限制的状态。
另一方面，如图34所示，在行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动了的状态(即，对行星架14施加了朝向轴向后方的载荷，通过该载荷使弹性部件45的压缩量增加了的状态)下，行星架14的锥形内周面96远离摩擦结合部87的外周的锥形面95。此时，锥形内周面96与锥形面95的摩擦结合被解除，变成允许行星架14与旋转轴8的相对旋转的状态。
对上述电动式直动致动器1的动作例进行说明。
若图29所示的电动马达2的马达轴6旋转，则该旋转通过减速齿轮系3减速并被传递，并被输入至行星辊丝杠式直动机构5的旋转轴8。
这里，在图30所示的外圈部件4未向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态(即，未对行星架14作用朝向轴向后方的反作用力的状态)下，如图33所示，行星架14与摩擦结合部87摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制。因此，当从图29所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星架14与旋转轴8一体地公转，行星辊13不自转而绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，外圈部件4受到的朝向轴向后方的反作用力依次经由行星辊13和推力轴承24而向行星架14传递，通过该朝向轴向后方的反作用力，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，如图34所示，行星架14与摩擦结合部87的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转。因此，当从图29所示的电动马达2经由减速齿轮系3将旋转输入至旋转轴8时，行星辊13一边以支承销18为中心自转一边绕旋转轴8公转。进而，通过行星辊13的外周的圆周槽17与外圈部件4的内周的螺旋凸条16的卡合，行星辊13与外圈部件4沿轴向相对移动，但行星辊13与行星架14一起沿轴向的移动被限制，因此行星辊13相对于壳体15不沿轴向移动，外圈部件4相对于壳体15沿轴向移动。
在图43中示出使用了该电动式直动致动器1的电动制动装置。对该电动制动装置的动作例进行说明。
在进行制动时，若电动马达2(参照图29)旋转，则从电动马达2经由减速齿轮系3将旋转传递至旋转轴8，该旋转通过行星辊丝杠式直动机构5被转换成外圈部件4的轴向移动，并通过外圈部件4将内侧制动片53向轴向前方推动。此时，在内侧制动片53与制动盘50接触为止的期间，如图33所示，行星架14与摩擦结合部87摩擦结合，因此图43所示的外圈部件4以比较快的速度沿轴向移动。因此，直至内侧制动片53与制动盘50接触为止所需的时间较短，从而能够提高制动器的响应性。
之后，若内侧制动片53与制动盘50接触，从内侧制动片53对制动盘50施加轴向载荷，则如图34所示，行星架14相对于旋转轴8向轴向后方相对移动，行星架14与摩擦结合部87的摩擦结合被解除，因此图43所示的外圈部件4沿轴向的移动速度变慢并且载荷转换率变大，产生较大的轴向载荷。因此，能够增大内侧制动片53按压制动盘50的力。
如以上那样，行星辊丝杠式直动机构5在未从外圈部件4向对象物施加朝向轴向前方的载荷的状态下，行星架14与摩擦结合部87摩擦结合，行星架14与旋转轴8的相对旋转被限制，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变快，载荷转换率变小。另一方面，在从外圈部件4向对象物施加了朝向轴向前方的载荷的状态下，行星架14与摩擦结合部87的摩擦结合被解除，从而允许行星架14与旋转轴8的相对旋转，因此外圈部件4沿轴向的移动速度变慢，载荷转换率变大。像这样，行星辊丝杠式直动机构5能够与从外圈部件4向对象物施加的轴向载荷相应地切换载荷转换率。
另外，本实施方式的行星辊丝杠式直动机构5在通过研磨等高精度地加工旋转轴8的外周的与行星辊13滚动接触的圆筒面12时，能够采用无心研磨等低成本的加工方法。
即，例如，也能够将图30所示的摩擦结合部87形成为相对于旋转轴8的具有圆筒面12的部分没有接缝的一体的部位，但若这样，则锥形面95的部分具有比圆筒面12的部分大的外径，因此通过研磨等加工圆筒面12时，无法采用低成本的加工方法(例如，无心研磨)，存在用于高精度地加工圆筒面12的加工成本变高的问题。
相对于此，本实施方式的行星辊丝杠式直动机构5由于摩擦结合部87形成为与旋转轴8的具有圆筒面12的部分分体的环状部件，因此能够将与行星辊13滚动接触的圆筒面12设为旋转轴8的最大直径部分。因此，能够采用一边转动支承旋转轴8的外周一边加工旋转轴8的外周的低成本的加工方法(例如，无心研磨)，从而能够通过研磨等容易地加工与行星辊13滚动接触的圆筒面12。此外，无心研磨是使用在固定位置旋转的研磨砂轮、和将被加工物夹在中间并在与研磨砂轮对置的位置旋转的调整砂轮，通过该研磨砂轮和调整砂轮在轴方向上输送被加工物并连续地研磨被加工物的外周的加工方法。
另外，在该实施方式中，通过摩擦结合部87与形成于旋转轴8的外周的截面为非圆形的止转部88嵌合而限制摩擦结合部87相对于旋转轴8的相对旋转，通过安装于旋转轴8的外周的挡圈64来限制擦结合部87相对于旋转轴8的轴向移动。通过这样做，将摩擦结合部87安装于旋转轴8的外周的作业变得容易。
作为截面为非圆形的止转部88，如图32所示，在采用将圆周的一部分作为与旋转轴8的轴线平行的平面的形状的部分的情况下，若将止转部88沿周向等间隔地设置多个(在图中为两个)，则能够提高摩擦结合部87的中心相对于旋转轴8的中心的定位精度，但如图35的(a)、(b)所示，也可以仅设置一个止转部88。
在图36的(a)、(b)中示出第四发明的第二实施方式。
摩擦结合部87通过与形成于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的截面为非圆形的止转部88嵌合而被限制相对于旋转轴8的相对旋转。止转部88在这里是截面形状呈多边形的部分。摩擦结合部87被安装于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的移动。此外，摩擦结合部87被形成于嵌合轴部8a的轴向后端的台阶部94限制相对于旋转轴8朝向轴向后方的移动。即使这样，也与第一实施方式同样地，将摩擦结合部87安装于旋转轴8的外周的作业变得容易。
在图37的(a)、(b)中示出第四发明的第三实施方式。
摩擦结合部87通过与形成于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的截面为非圆形的止转部88嵌合而被限制相对于旋转轴8的相对旋转。止转部88在这里是花键(沿周向等间隔地配置的沿轴向延伸的多个突起)。摩擦结合部87被安装于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的挡圈64限制相对于旋转轴8朝向轴向前方的移动。此外，摩擦结合部87被形成于嵌合轴部8a的轴向后端的台阶部94限制相对于旋转轴8朝向轴向后方的移动。即使这样，也与第一实施方式同样地，将摩擦结合部87安装于旋转轴8的外周的作业较为容易。
在图38中示出第四发明的第四实施方式。
摩擦结合部87具有过盈量地与旋转轴8的嵌合轴部8a的外周嵌合。这里，摩擦结合部87的内周为圆筒面97，嵌合轴部8a的外周也为圆筒面98。在将摩擦结合部87嵌合于嵌合轴部8a之前的状态(即将摩擦结合部87从嵌合轴部8a取下的状态)下，摩擦结合部87的内周的圆筒面97的内径设定为小于嵌合轴部8a的外周的圆筒面98的外径，通过向该摩擦结合部87压入嵌合轴部8a，摩擦结合部87的内周被保持为将嵌合轴部8a的外周紧固的状态。这样，能够将摩擦结合部87的内周的形状、和旋转轴8的外周相对于摩擦结合部87的嵌合部分的形状设为简单的形状，从而能够降低摩擦结合部87与旋转轴8的制造成本。除压入之外，也可以采用热嵌。
在图39中示出第四发明的第五实施方式。
摩擦结合部87焊接于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周。这里，摩擦结合部87的内周为圆筒面99，嵌合轴部8a的外周也为圆筒面100。摩擦结合部87的内周的圆筒面99的内径设定为比嵌合轴部8a的外周的圆筒面100的外径稍大。在圆筒面99与圆筒面100的嵌合部分的轴向前端形成有将摩擦结合部87的母材与旋转轴8的母材熔融而使之一体化的焊缝101。这样，能够将摩擦结合部87的内周的形状、与旋转轴8的外周相对于摩擦结合部87的嵌合部分的形状设为简单的形状，从而能够降低摩擦结合部87与旋转轴8的制造成本。
在图40的(a)、(b)中示出第四发明的第六实施方式。
在旋转轴8的嵌合轴部8a的外周形成有花键102。花键102具有比摩擦结合部87的内周部的硬度高的硬度，通过该花键102陷入摩擦结合部87的内周部，能够将摩擦结合部87固定于旋转轴8。
对该摩擦结合部87向嵌合轴部8a的固定方法进行说明。如图41所示，首先，在旋转轴8的嵌合轴部8a的外周形成花键102，接下来，通过热处理对嵌合轴部8a的外周进行固化。另一方面，将摩擦结合部87的内周部设为圆筒面103。不对圆筒面103实施热处理。这里，花键102的硬度高于摩擦结合部87的内周部的硬度高。另外，花键102的外切圆直径大于圆筒面103的内径。在该状态下，将旋转轴8的嵌合轴部8a压入于摩擦结合部87。由此，花键102陷入于摩擦结合部87的内周的圆筒面103，摩擦结合部87的内周部塑性变形。通过该塑性变形，摩擦结合部87牢固地固定于嵌合轴部8a。
像这样，若通过使花键102陷入于摩擦结合部87的内周部而将摩擦结合部87固定于旋转轴8，则能够以极高的强度固定摩擦结合部87。
在图42中示出第四发明的第七实施方式中的摩擦结合部87向嵌合轴部8a的固定方法。
首先，在摩擦结合部87的内周形成花键104，接下来，通过热处理对摩擦结合部87的内周进行固化。另一方面，将旋转轴8的嵌合轴部8a的外周设为圆筒面105。不对圆筒面105实施热处理。这里，花键104的硬度高于旋转轴8的嵌合轴部8a的外周的硬度。另外，花键104的内切圆直径小于圆筒面105的外径。在该状态下，将旋转轴8的嵌合轴部8a压入于摩擦结合部87。由此，花键104陷入于嵌合轴部8a的外周的圆筒面105，嵌合轴部8a的外周部塑性变形。通过该塑性变形，摩擦结合部87牢固地固定于嵌合轴部8a。
像这样，若通过使花键104陷入于嵌合轴部8a的外周而将摩擦结合部87固定于旋转轴8，则能够以极高的強度固定摩擦结合部87。
基于图29～图43的上述实施方式公开以下备注的第四发明。
(备注9)
一种行星辊丝杠式直动机构，其具有：
旋转轴(8)，其在外周具有圆筒面(12)；
多个行星辊(13)，它们与上述圆筒面(12)滚动接触；
行星架(14)，其将上述多个行星辊(13)保持为可自转且可公转；
外圈部件(4)，其以包围上述多个行星辊(13)的方式配置，并被支承为能够沿轴向移动；
螺旋凸条(16)，其设置于上述外圈部件(4)的内周；以及
螺旋槽或圆周槽(17)，其设置于上述各行星辊(13)的外周，以在上述行星辊(13)一边自转一边公转时使上述外圈部件(4)沿轴向移动的方式与上述螺旋凸条(16)卡合，
以通过上述外圈部件(4)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，而上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向后方相对移动的方式，通过弹性部件(45)支承上述行星架(14)，
在上述旋转轴(8)的外周设置有摩擦结合部(87)，上述摩擦结合部(87)在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向后方不相对移动的状态下，与上述行星架(14)摩擦结合以限制上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，在上述行星架(14)相对于上述旋转轴(8)向轴向后方相对移动了的状态下，解除与上述行星架(14)的摩擦结合以允许上述行星架(14)与上述旋转轴(8)的相对旋转，
上述行星辊丝杠式直动机构的特征在于，
上述摩擦结合部(87)具有比上述圆筒面(12)大的外径，
所述摩擦结合部(87)形成为与上述旋转轴(8)的具有上述圆筒面(12)的部分分体的环状部件，该摩擦结合部(87)与上述旋转轴(8)的外周嵌合并被固定。
(备注10)
根据备注9所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)通过与形成于上述旋转轴(8)的外周的截面为非圆形的止转部(88)嵌合而被限制相对于上述旋转轴(8)的相对旋转，且通过安装于上述旋转轴(8)的外周的挡圈(64)而被限制相对于上述旋转轴(8)的轴向移动。
(备注11)
根据备注9所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)具有过盈量地与上述旋转轴(8)的外周嵌合。
(备注12)
根据备注9所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)被焊接于上述旋转轴(8)的外周。
(备注13)
根据备注9所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
在上述旋转轴(8)的外周形成有花键(102)，
上述花键(102)具有比上述摩擦结合部(87)的内周部的硬度高的硬度，
通过上述花键(102)陷入于上述摩擦结合部(87)的内周部，上述摩擦结合部(87)固定于上述旋转轴(8)。
(备注14)
根据备注9所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
在上述摩擦结合部(87)的内周形成有花键(104)，
上述花键(104)具有比上述旋转轴(8)的外周的相对于上述摩擦结合部(87)嵌合的嵌合部分的硬度高的硬度，
通过上述花键(104)陷入于上述旋转轴(8)的外周，上述摩擦结合部(87)固定于上述旋转轴(8)。
(备注15)
根据备注9～14中的任一项所述的行星辊丝杠式直动机构，其特征在于，
上述摩擦结合部(87)相对于上述行星架(14)的接触面为外径从轴向前侧朝向后侧而变小的锥形形状。
(备注16)
一种电动制动装置，其特征在于，具有：
备注9～15中的任一项所述的行星辊丝杠式直动机构(5)；
电动马达(2)，其驱动上述行星辊丝杠式直动机构(5)的上述旋转轴(8)而使之旋转；
制动片(53)，其与上述行星辊丝杠式直动机构(5)的外圈部件(4)一体地移动；以及
制动盘(50)，其与上述制动片(53)对置配置。
附图标记说明
1…电动式直动致动器；2…电动马达；4…外圈部件；8…旋转轴；13…行星辊；14…行星架；15…壳体；16…螺旋凸条；17…圆周槽；27…第一推力轴承；30…载荷传感器；31…凸缘部件；32…支承部件；33…磁靶；34…磁检测部；42…肋；45…弹性部件；47…摩擦结合面；48…挡圈；50…制动盘；53…内侧制动片；61…第二推力轴承。

Claims (6)

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，
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)中的一者固定于所述凸缘部件(31)，将另一者固定于所述支承部件(32)，
所述支承部件(32)以从所述后侧卡止部(48)向轴向前方作用的载荷被输入至支承部件(32)的方式被装配在所述行星架(14)与所述后侧卡止部(48)之间，
所述壳体(15)的内周的与所述支承部件(32)嵌合的嵌合部分的轴向后侧，形成有向径向内侧突出、并沿周向延伸的支承突起(40)，
在所述支承部件(32)的轴向侧面，在周向上隔开间隔地形成有多个沿半径方向延伸的肋(42)，所述肋(42)的径向外端与所述支承突起(40)的径向内端在半径方向上对置。
2.一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，
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)中的一者固定于所述凸缘部件(31)，将另一者固定于所述支承部件(32)，
所述支承部件(32)以从所述后侧卡止部(48)向轴向前方作用的载荷被输入至支承部件(32)的方式被装配在所述行星架(14)与所述后侧卡止部(48)之间，
所述壳体(15)的内周的与所述支承部件(32)嵌合的嵌合部分的轴向后侧，形成有向径向内侧突出、并沿周向延伸的支承突起(40)，
在所述支承部件(32)与所述后侧卡止部(48)之间设置有第2支承部件(60)，所述第2支承部件(60)的内径侧端部通过所述后侧卡止部(48)被从轴向后侧支承，对于所述第2支承部件(60)的外径侧端部而言，在轴向上被夹在所述支承突起(40)与支承部件(32)之间的状态下，从轴向后侧对所述支承部件(32)的外径侧端部进行支承，针对所述支承部件(32)的朝向轴向前方的载荷的输入位置为所述支承部件(32)的外径侧端部。
3.一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，
所述载荷传感器(30)配置在比所述后侧卡止部(48)靠轴向后侧的位置。
4.根据权利要求3所述的电动式直动致动器，其特征在于，还具有：
第一推力轴承(27)，其在所述行星架(14)与所述载荷传感器(30)之间传递轴向载荷并且允许所述行星架(14)与所述载荷传感器(30)的相对旋转；和
第二推力轴承(61)，其在所述行星架(14)与所述后侧卡止部(48)之间传递轴向载荷并且允许所述行星架(14)与所述后侧卡止部(48)的相对旋转。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动式直动致动器，其特征在于，
所述前侧卡止部(47)为摩擦结合面(47)，其在所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向后方不相对移动的状态下，与所述行星架(14)摩擦结合以限制所述行星架(14)与所述旋转轴(8)的相对旋转，在所述行星架(14)相对于所述旋转轴(8)朝向轴向后方相对移动了的状态下，解除与所述行星架(14)的摩擦结合以允许所述行星架(14)与所述旋转轴(8)的相对旋转。
6.一种电动制动装置，其特征在于，具有：
制动盘(50)，其与车轮一体地旋转；
制动片(53)，其与所述制动盘(50)对置配置；以及
权利要求1～5中的任一项所述的电动式直动致动器(1)，其对所述制动片(53)进行直线驱动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102111356B1 (ko) * 2018-07-26 2020-05-15 주식회사 만도 전자식 주차 브레이크용 액추에이터
JP2022532387A (ja) * 2019-05-13 2022-07-14 ブレンボ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ ディスクブレーキのブレーキキャリパ、ディスクブレーキシステムおよび検出装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012057681A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Ntn Corp 電動式直動アクチュエータおよび電動式ディスクブレーキ装置
CN103119318A (zh) * 2010-09-07 2013-05-22 Ntn株式会社 电动式直动致动器以及电动式盘形制动装置
CN103765177A (zh) * 2011-07-28 2014-04-30 Ntn株式会社 直动致动器用的磁性负载传感器以及直动致动器
CN103958919A (zh) * 2011-10-26 2014-07-30 Ntn株式会社 电动式直动促动器以及电动制动装置
CN104428646A (zh) * 2012-07-11 2015-03-18 Ntn株式会社 磁式负载传感器以及电动制动装置
JP2016050902A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 Ntn株式会社 荷重センサ、電動式直動アクチュエータおよび電動ブレーキ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5676382B2 (ja) 2011-07-13 2015-02-25 Ntn株式会社 電動ブレーキ装置
JP6076023B2 (ja) * 2012-10-12 2017-02-08 Ntn株式会社 電動パーキングブレーキ装置及び電動ブレーキ装置
JP6182314B2 (ja) * 2013-01-08 2017-08-16 Ntn株式会社 電動ブレーキ装置
JP5947229B2 (ja) * 2013-01-10 2016-07-06 Ntn株式会社 磁気式荷重センサおよび電動ブレーキ装置
JP6080682B2 (ja) 2013-05-17 2017-02-15 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動ブレーキ装置
JP6055125B2 (ja) 2016-01-22 2016-12-27 Ntn株式会社 直動アクチュエータ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012057681A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Ntn Corp 電動式直動アクチュエータおよび電動式ディスクブレーキ装置
CN103119318A (zh) * 2010-09-07 2013-05-22 Ntn株式会社 电动式直动致动器以及电动式盘形制动装置
CN103765177A (zh) * 2011-07-28 2014-04-30 Ntn株式会社 直动致动器用的磁性负载传感器以及直动致动器
CN103958919A (zh) * 2011-10-26 2014-07-30 Ntn株式会社 电动式直动促动器以及电动制动装置
CN104428646A (zh) * 2012-07-11 2015-03-18 Ntn株式会社 磁式负载传感器以及电动制动装置
JP2016050902A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 Ntn株式会社 荷重センサ、電動式直動アクチュエータおよび電動ブレーキ装置

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