JP2003515074A - 芯ずれ補正付きアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アクチュエータ（５）であって、モータ（６）およびねじ機構（９）を有するハウジング（４）を含み、前記ねじ機構（９）は、ナット（１０）およびねじ（１１）であって、該ナットおよびねじの一方は、該ねじおよび該ナットの、長手方向のねじ機構軸（２８）に対する相対的な回転を可能にするねじ機構支持体（１３）により、該ハウジングに対して回動可能に支持されているねじおよびナット、および、作動部材接続部（２６）により該ねじ機構に接続された作動部材（１５）であって、該作動部材は、該ナットおよびねじの相対的な回転で、該ハウジングに対して変位する作動部材を含むアクチュエータ。該ねじ機構支持体および該作動部材接続部は、該長手方向のねじ機構軸に対して少なくとも一つの横方向の軸を有する回転を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ＜発明の属する技術分野＞ 本発明は、アクチュエータであって、モータおよびねじ機構を有するハウジン
グを含み、前記ねじ機構は、ナットおよびねじであって、該ナットおよびねじの
一方は、該ねじおよび該ナットの、長手方向のねじ機構軸に対する相対的な回転
を可能にするねじ機構支持体により、該ハウジングに対して回動可能に支持され
ているねじおよびナット、および、作動部材接続部により該ねじ機構に接続され
た作動部材であって、該作動部材は、該ナットおよびねじの相対的な回転で、該
ハウジングに対して直線的に変位する作動部材を含むアクチュエータに関する。

【０００２】 ＜従来の技術＞ このようなアクチュエータは、既知である。モータは、電気式、油圧式などで
あってよく、ナットまたはねじのいずれかを回転し、ナットまたはねじは、その
他方に並進運動を伝える。別法として、ナットまたはねじは、完全に固定されて
いてよく、その場合、他方は、回転および並進運動の両方を行う。

【０００３】 ナットおよびねじには、それぞれ、螺条が設けられており、螺条は、最も簡単
な実施形態では、直接係合している。しかしながら、ねじアクチュエータの内部
摩擦を減らすため、ナットおよびねじは、ナットおよびねじの対応する形状の螺
条内に収容されたボールまたは溝付きローラを介して、互いに他に係合させるこ
とが多い。

【０００４】 特に後者の実施形態では、高能率が得られ、したがって、消費電力が低減する
。さらに、直線荷重に対する負荷容量が優れている。しかしながら、ボールまた
はねじ機構は、どちらかと言えば、横方向荷重などのずれ荷重に弱い。

【０００５】 ＜発明の要約＞ 本発明の目的は、前述のタイプのアクチュエータであって、横方向荷重に対す
るこの脆弱性の欠点を持たないアクチュエータを提供することである。この目的
は、ねじ機構支持体および作動部材接続部が、長手方向のねじ機構軸に対して少
なくとも一つの横方向の軸を有する回転（スイベリング運動）を可能にすること
で達成される。

【０００６】 ねじ機構の両端部には、今や、横方向の回転を可能にする接続部を介して、荷
重が掛かるので、いかなる曲げモーメントおよび横方向荷重も低減あるいは完全
に無くなる。

【０００７】 ねじ機構は、アクチュエータの長手方向軸に対する回転を不可能にする伝動ス
プライン付きの玉継手を含んでいてよい。このような玉継手は、等速継手と同様
に実施されてよい。この意味で、ねじ機構支持体は、前記長手方向軸を中心とす
る回転に対して剛性が有り、したがって、モータの固定子を、回転に対して（ほ
とんど）不動にする。

【０００８】 また、モータを、ハウジングに対し、ねじ機構支持体を介して支持する場合は
、モータとねじ機構との間の伝動装置には、相対運動が加わらない。したがって
、モータが、歯車減速装置を介して、ねじ機構に係合する場合には、いかなる特
殊な形状の歯車も不要である。

【０００９】 別法としては、モータは、ハウジングに対して固定してよい。その場合には、
モータとねじ機構との間に、相対的な横方向の回転が生じる可能性が有り、した
がって、特殊な円形歯車の使用あるいは特殊なカップリングの使用が必要である
。

【００１０】 ねじ機構支持体および作動部材接続部は、伝動スプライン付きの、あるいは、
伝動スプライン無しの玉継手を含んでいてよい。このような玉継手は、いかなる
方向の横方向回転も可能にする。

【００１１】 望ましくは、ナットは、ねじ機構支持体軸受の外輪に接続されているか、ある
いは、該外輪と一体化されており、ねじ機構支持体軸受の内輪は、玉継手に接続
されているか、あるいは、玉継手と一体化されている。また、ねじは、作動部材
に接続されているか、あるいは、作動部材と一体化されている玉継手に接続され
ているか、あるいは、該玉継手と一体化されていてよい。

【００１２】 作動部材は、ハウジングに対して、横方向に案内され、したがって、ねじ機構
の横方向の回転および移動が限定される。この案内は、例えば、横方向に伸長す
るばね手段によって、あるいは、作動部材を穴またはスリット内に収容すること
によって得ることができる。

【００１３】 本発明はまた、ディスクブレーキ用のブレーキキャリパであって、その間にブ
レーキディスクが収容できる少なくとも二つの対向するブレーキパッドを支持し
ているキャリパハウジング、および上記のアクチュエータを含み、前記アクチュ
エータは、モータおよびねじ機構を有するハウジングを含み、前記ねじ機構は、
ナットおよびねじであって、該ナットおよびねじの一方は、該ねじおよび該ナッ
トの、長手方向のねじ機構軸に対する相対的な回転を可能にするねじ機構支持体
により、該ハウジングに対して回動可能に支持されているねじおよびナット、お
よび、作動部材接続部により該ねじ機構に接続された作動部材であって、該作動
部材は、該ナットおよびねじの相対的な回転で、該ハウジングに対して変位する
作動部材を含むブレーキキャリパにも関する。

【００１４】 本発明によれば、ねじ機構支持体および作動部材接続部は、長手方向のねじ機
構軸に対して少なくとも一つの横方向の軸を有する回転（スイベリング運動）を
可能にする。

【００１５】 作動部材は、ブレーキキャリパハウジングの横断壁内の開口または穴などの中
に収容されているか、あるいは、ブレーキパッドに直接固定されており、前記作
動部材は、前記開口を通って伸長し、かつ、その突出端においてブレーキパッド
を保持している。したがって、（芯がずれたブレーキ力が加わっても）作動部材
、したがってアクチュエータの運動は、許容限度内に留まることができる。

【００１６】 ＜好適な実施形態の詳細な説明＞ 以下、本発明によるアクチュエータを含むブレーキキャリパの一実施形態を参
照して、本発明をさらに説明する。

【００１７】 図は、ディスクブレーキ用のブレーキキャリパを示す。該ブレーキキャリパは
、二つのブレーキパッド２、３を保持するキャリパハウジング１を有している。
キャリパハウジング１には、ねじアクチュエータ５のアクチュエータハウジング
４が取り付けられている。アクチュエータ５は、電動機６を含んでおり、該電動
機は、アクチュエータハウジング４に接続された固定子７、および回転子８を有
している。

【００１８】 さらに、ねじアクチュエータ５は、ナット１０およびねじ１１からなるねじ機
構９を含んでいる。ナット１０およびねじ１１は、ボール１２を介して互いに他
に係合する螺条を有している。

【００１９】 ねじ機構９は、ねじに対する駆動を可能にし、かつ、ハウジングに対して固定
子７を不動にするスプライン付きのねじ機構支持玉継手１３により、アクチュエ
ータハウジング４に対して支持されている。このスプライン付きのボールスウィ
ベル１３は、ボール１４を含んでおり、該ボールは、キャップ１５内に収容され
、かつ、ワイヤ１６によりロックされている。キャップ１５は、支持軸受１８の
一体化された内側軌道１７を含み、アクチュエータハウジング４に対して、ナッ
ト１０を回動可能に支持している。

【００２０】 ナットそれ自体は、一体化された外側軌道１９を有しており、ボール２０は、
支持軸受１８のワイヤ２１により、係留保持されている。

【００２１】 回転子８は、歯車減速機構２４を介して、ナット１０に接続されている。

【００２２】 ねじ１１は、作動部材接続玉継手２６を介して、作動部材２５に接続されてい
る。前記玉継手２６も、ボール１４を含んでおり、該ボールは、キャップ１５内
のそれと対応する凹部に収容され、かつ、ワイヤ１６により、係留保持されてい
る。

【００２３】 キャップ１５は、前記作動部材２５内に収容されており、該作動部材２５は、
ブレーキキャリパ内の中央に在り、かつ、滑動可能に支持されているブレーキパ
ッド３に直接固定されているか、あるいは、ブレーキキャリパの穴内で、ピスト
ンとして動作し、かつ、滑動可能に支持されている。

【００２４】 アクチュエータ５が動作すると、ブレーキパッド２，３は、互いに他に向かっ
て変位し、それにより、ブレーキディスク（図示せず）に摩擦を加える。制動条
件下では、ブレーキパッド２，３は、ブレーキディスクの回転運動の方向にいく
らか共変位する傾向が有る。しかし、作動部材２５に生ずる可能性の有るいかな
る横方向の運動も、玉継手１３，２６により補正される。したがって、ナット１
０、ねじ１１およびボール１２には、横方向の力は加わらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年１月２８日（２００２．１．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フックス，トーマス ドイツ連邦共和国、デー 52006 アーヘ ン、サリアレー 54 (72)発明者 グルカ，ジリ オーストリア国、エイ 4441 ベーハムベ ルグ、ペンツ 290 (72)発明者 ドュバス，ジェローム フランス国、エフ 73290 ラ モテ セ ルボレ、アベニュー コスタ デ ボイレ ガード 55 Ｆターム(参考） 3J058 AA48 AA53 AA63 AA77 BA53 CC15 CC35 CC63 CC83

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータ（５）であって、モータ（６）およびねじ機
   構（９）を有するハウジング（４）を含み、前記ねじ機構（９）は、ナット（１
   ０）およびねじ（１１）であって、該ナットおよびねじの一方は、該ねじ（１１
   ）および該ナット（１０）の、長手方向のねじ機構軸（２８）に対する相対的な
   回転を可能にするねじ機構支持体（１３）により、該ハウジング（４）に対して
   回動可能に支持されているねじおよびナット、および、作動部材接続部（２６）
   により該ねじ機構（９）に接続された作動部材（１５）であって、該作動部材（
   １５）は、該ナット（１０）およびねじ（１１）の相対的な回転で、該ハウジン
   グ（４）に対して直線的に変位する作動部材を含むアクチュエータにおいて、該
   ねじ機構支持体（１３）および該作動部材接続部（２６）は、該長手方向のねじ
   機構軸（２８）に対して少なくとも一つの横方向の軸を有する回転（スイベリン
   グ運動）を可能にすることを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 モータ（６）は、ねじ機構支持体（１３）を介して、ハウジ
   ング（４）に支持されていることとする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 【請求項３】 モータ（６）の回転子（８）は、ナット（１０）に回動可能
   に支持されており、該ナットは、長手方向のねじ機構軸（２８）に対して、回動
   可能に支持されていることとする請求項１または請求項２に記載のアクチュエー
   タ。
4. 【請求項４】 モータ（６）は、歯車減速装置（２４）を介して、ねじ機構
   （９）と係合していることとする上記請求項のうちのいずれか一つに記載のアク
   チュエータ。
5. 【請求項５】 ねじ機構支持体（１３）および作動部材接続部（２６）のう
   ちの少なくとも一方は、玉継手（１４，１５）を含むこととする上記請求項のう
   ちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
6. 【請求項６】 玉継手（１４，１５）は、等速継手など、軸方向の回転を防
   ぐための溝/スプライン伝動部を含むこととする請求項５に記載のアクチュエー
   タ。
7. 【請求項７】 ナット（１０）は、ねじ機構支持軸受（１８）の外輪（１９
   ）に接続されているかあるいは該外輪と一体化されており、該ねじ機構支持軸受
   の内輪（１７）は、玉継手（１４，１５）に接続されているかあるいは該玉継手
   と一体化されていることとする請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 【請求項８】 ねじ（１１）は、玉継手（１４，１５）に接続されているか
   あるいは該玉継手と一体化されており、一方、該玉継手は、作動部材（２５）に
   接続されているかあるいは該作動部材と一体化されていることとする請求項６ま
   たは請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 【請求項９】 作動部材（２５）は、ハウジング（５）に対して、横方向に
   案内されることとする上記請求項のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ
   。
10. 【請求項１０】 作動部材（２５）は、横方向に伸長するばね手段（２７）
    により、ハウジングに接続されていることとする請求項９に記載のアクチュエー
    タ。
11. 【請求項１１】 作動部材（２５）は、滑動ピストンであることとする請求
    項１０に記載のアクチュエータ。
12. 【請求項１２】 作動部材（２５）は、穴またはスリット内に収容されてい
    ることとする請求項１０に記載のアクチュエータ。
13. 【請求項１３】 ねじは、ボールまたはローラねじであることとする上記請
    求項のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
14. 【請求項１４】 ねじ機構は、一体化された潤滑材供給モジュールを含むこ
    ととする上記請求項のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
15. 【請求項１５】 回転または並進運動を検出するためのセンサーが設けられ
    ていることとする上記請求項のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
16. 【請求項１６】 ディスクブレーキ用のブレーキキャリパであって、その間
    にブレーキディスクが収容できる少なくとも二つの対向するブレーキパッド（２
    ，３）を支持しているキャリパハウジング（１）、および上記請求項のうちのい
    ずれか一つに記載のアクチュエータ（５）を含み、前記アクチュエータは、モー
    タ（６）およびねじ機構（９）を有するハウジング（４）を含み、前記ねじ機構
    （９）は、ナット（１０）およびねじ（１１）であって、該ナットおよびねじの
    一方は、該ねじ（１１）および該ナット（１０）の、長手方向のねじ機構軸（２
    ８）に対する相対的なスイベル回転を可能にするねじ機構支持体（１３）により
    、該ハウジング（４）に対して回動可能に支持されているねじおよびナット、お
    よび、作動部材接続部（２６）により該ねじ機構（９）に接続された作動部材（
    １５）であって、該作動部材（１５）は、該ナット（１０）およびねじ（１１）
    の相対的なスイベル回転で、該ハウジング（４）に対して変位する作動部材を含
    むブレーキキャリパにおいて、該ねじ機構支持体（１３）および該作動部材接続
    部（２６）は、該長手方向のねじ機構軸（２８）に対して少なくとも一つの横方
    向の軸を有する回転を可能にすることを特徴とするブレーキキャリパ。
17. 【請求項１７】 作動部材は、ブレーキパッドに直接接続されていることと
    する請求項１６に記載のブレーキキャリパ。
18. 【請求項１８】 作動部材は、キャリパの穴内に収容された滑動ピストンで
    あることとする請求項１７に記載のブレーキキャリパ。
19. 【請求項１９】 作動部材（２５）は、ブレーキキャリパハウジングの横断
    壁内の開口内に収容されており、前記作動部材は、前記開口を通って伸長し、か
    つ、その突出端においてブレーキパッドを保持していることとする請求項１８に
    記載のブレーキキャリパ。
20. 【請求項２０】 開口は、一般に、制動動作中該ブレーキパッドに加えられ
    る摩擦力の方向で見ると、作動部材と同じぐらい広いこととする請求項１９に記
    載のブレーキキャリパ。
21. 【請求項２１】 アクチュエータの構成要素のうちの少なくとも一つは、粉
    末金属から成ることとする請求項１６ないし請求項２０のうちのいずれか一つに
    記載のブレーキキャリパ。