JP3402541B2 - 電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置 - Google Patents
電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置Info
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- JP3402541B2 JP3402541B2 JP08370795A JP8370795A JP3402541B2 JP 3402541 B2 JP3402541 B2 JP 3402541B2 JP 08370795 A JP08370795 A JP 08370795A JP 8370795 A JP8370795 A JP 8370795A JP 3402541 B2 JP3402541 B2 JP 3402541B2
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- nut
- electric actuator
- housing
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動アクチュエータ及
びディスクブレーキ装置に関する。
びディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスクロータを一対のブレーキパッド
によって挟持して制動する構成のディスクブレーキ装置
のうち、超音波モータを駆動源とする電動アクチュエー
タを用いた構成のものが知られている（一例として、特
開昭６３−２６６２２８号公報）。
によって挟持して制動する構成のディスクブレーキ装置
のうち、超音波モータを駆動源とする電動アクチュエー
タを用いた構成のものが知られている（一例として、特
開昭６３−２６６２２８号公報）。
【０００３】この種のディスクブレーキ装置では、超音
波モータがキャリパハウジングに取り付けられており、
さらに、ボールねじから成る駆動力変換機構がピストン
に代えてキャリパハウジングに内蔵されている。このデ
ィスクブレーキ装置では、巻線形モータを駆動源とする
電動アクチュエータを用いた構成のものに比べて、超音
波モータ自体が小型であり消費電力も小さい等の利点が
ある。
波モータがキャリパハウジングに取り付けられており、
さらに、ボールねじから成る駆動力変換機構がピストン
に代えてキャリパハウジングに内蔵されている。このデ
ィスクブレーキ装置では、巻線形モータを駆動源とする
電動アクチュエータを用いた構成のものに比べて、超音
波モータ自体が小型であり消費電力も小さい等の利点が
ある。
【０００４】しかしながら、このような従来のディスク
ブレーキ装置では、駆動源としての超音波モータ、この
超音波モータの駆動力を減速する減速機構部、あるいは
回転力を直線方向移動力に変換する駆動力変換機構が互
いに分離独立した構成となっており、ディスクブレーキ
装置が全体として大型であった。
ブレーキ装置では、駆動源としての超音波モータ、この
超音波モータの駆動力を減速する減速機構部、あるいは
回転力を直線方向移動力に変換する駆動力変換機構が互
いに分離独立した構成となっており、ディスクブレーキ
装置が全体として大型であった。
【０００５】そこで、装置を小型化するために、超音波
モータの回転力を直線方向移動力に変換する駆動力変換
機構とを一体化した構成の電動アクチュエータが考えら
れている。この電動アクチュエータでは、ボールねじか
ら成る駆動力変換機構のナットに、超音波モータのロー
タが直接連結されており、超音波モータの作動時にはロ
ータと共にナットが回転し、この回転力がスクリュウシ
ャフトに伝達されてスクリュウシャフトが軸線方向に移
動される構成である。この電動アクチュエータでは、装
置が全体としてコンパクトになり、これをディスクブレ
ーキ装置の駆動源として好適に用いることができる。
モータの回転力を直線方向移動力に変換する駆動力変換
機構とを一体化した構成の電動アクチュエータが考えら
れている。この電動アクチュエータでは、ボールねじか
ら成る駆動力変換機構のナットに、超音波モータのロー
タが直接連結されており、超音波モータの作動時にはロ
ータと共にナットが回転し、この回転力がスクリュウシ
ャフトに伝達されてスクリュウシャフトが軸線方向に移
動される構成である。この電動アクチュエータでは、装
置が全体としてコンパクトになり、これをディスクブレ
ーキ装置の駆動源として好適に用いることができる。
【０００６】しかしながら、前述の如き超音波モータと
駆動力変換機構とを一体化した構成の電動アクチュエー
タをディスクブレーキ装置の駆動源として適用した場合
には、ブレーキ作動時（超音波モータ作動時）にブレー
キパッドからの大きな反力が駆動力変換機構を介して電
動アクチュエータのハウジングやカバーに作用する。こ
のため、ハウジングやカバーが変形し、このハウジング
に固定されたステータやカバーに固定されたバネ部材が
ロータと相対的に移動して各部品の配置位置（寸法関
係）がズレ、ロータのステータへの加圧力が低下し、超
音波モータの出力やトルク等が低下する問題があった。
駆動力変換機構とを一体化した構成の電動アクチュエー
タをディスクブレーキ装置の駆動源として適用した場合
には、ブレーキ作動時（超音波モータ作動時）にブレー
キパッドからの大きな反力が駆動力変換機構を介して電
動アクチュエータのハウジングやカバーに作用する。こ
のため、ハウジングやカバーが変形し、このハウジング
に固定されたステータやカバーに固定されたバネ部材が
ロータと相対的に移動して各部品の配置位置（寸法関
係）がズレ、ロータのステータへの加圧力が低下し、超
音波モータの出力やトルク等が低下する問題があった。
【０００７】この場合、前記ブレーキ作動時における電
動アクチュエータのハウジングやカバーの変形を少なく
するためには、ハウジングやカバーの強度剛性を大きく
する必要があるが、必然的に重量が増加したり装置の体
格が大型になってしまう。
動アクチュエータのハウジングやカバーの変形を少なく
するためには、ハウジングやカバーの強度剛性を大きく
する必要があるが、必然的に重量が増加したり装置の体
格が大型になってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ハウジングに作用する反力の大小に拘わらず出力
特性を安定して維持することができ、かつこれを重量が
増加したり装置の体格が大型になることなく実現できる
電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置を得るこ
とが目的である。
慮し、ハウジングに作用する反力の大小に拘わらず出力
特性を安定して維持することができ、かつこれを重量が
増加したり装置の体格が大型になることなく実現できる
電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置を得るこ
とが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の電
動アクチュエータは、ハウジングに固定されたステータ
と、前記ステータに対向して配置されたロータと、前記
ロータを前記ステータに圧接させる付勢部材とから成る
超音波モータと、前記ロータが連結されたナットと、ボ
ールねじによって前記ナットに組み合わされたスクリュ
ウシャフトとから成るトルク変換機構部と、により構成
され、前記超音波モータのロータの回転力を前記トルク
変換機構部によって前記スクリュウシャフトの軸線方向
移動力に変換して出力する電動アクチュエータにおい
て、前記トルク変換機構部のナットに当接して前記ナッ
トのスラスト荷重を受ける支持部を、前記ナットの軸線
方向端面に対向する前記ハウジングと前記ナットの軸線
方向端面との間に設け、かつ、前記超音波モータのロー
タ及び付勢部材を、前記ステータに対し前記ハウジング
の支持部と反対側に設けると共に、前記付勢部材を前記
ナットによって支持した、ことを特徴としている。
動アクチュエータは、ハウジングに固定されたステータ
と、前記ステータに対向して配置されたロータと、前記
ロータを前記ステータに圧接させる付勢部材とから成る
超音波モータと、前記ロータが連結されたナットと、ボ
ールねじによって前記ナットに組み合わされたスクリュ
ウシャフトとから成るトルク変換機構部と、により構成
され、前記超音波モータのロータの回転力を前記トルク
変換機構部によって前記スクリュウシャフトの軸線方向
移動力に変換して出力する電動アクチュエータにおい
て、前記トルク変換機構部のナットに当接して前記ナッ
トのスラスト荷重を受ける支持部を、前記ナットの軸線
方向端面に対向する前記ハウジングと前記ナットの軸線
方向端面との間に設け、かつ、前記超音波モータのロー
タ及び付勢部材を、前記ステータに対し前記ハウジング
の支持部と反対側に設けると共に、前記付勢部材を前記
ナットによって支持した、ことを特徴としている。
【００１０】請求項２に係る発明の電動アクチュエータ
は、請求項１記載の電動アクチュエータにおいて、前記
超音波モータの非作動状態において、前記ナットと前記
ハウジングの支持部との間に所定の隙間を設けたことを
特徴としている。
は、請求項１記載の電動アクチュエータにおいて、前記
超音波モータの非作動状態において、前記ナットと前記
ハウジングの支持部との間に所定の隙間を設けたことを
特徴としている。
【００１１】請求項３に係る発明のディスクブレーキ装
置は、請求項１または請求項２記載の電動アクチュエー
タを、ディスクロータに圧接されて制動力を発生させる
ブレーキパッドに対向して設け、前記スクリュウシャフ
トの軸線方向移動力によって前記ブレーキパッドを押圧
することを特徴としている。
置は、請求項１または請求項２記載の電動アクチュエー
タを、ディスクロータに圧接されて制動力を発生させる
ブレーキパッドに対向して設け、前記スクリュウシャフ
トの軸線方向移動力によって前記ブレーキパッドを押圧
することを特徴としている。
【００１２】
【作用】請求項１記載の電動アクチュエータでは、超音
波モータのロータの回転力がトルク変換機構部によって
スクリュウシャフトの軸線方向移動力に変換されて出力
される。
波モータのロータの回転力がトルク変換機構部によって
スクリュウシャフトの軸線方向移動力に変換されて出力
される。
【００１３】ここで、スクリュウシャフトに反力（すな
わち、スラスト荷重）が作用すると、この反力はトルク
変換機構部のナットを介して、ハウジングに設けられた
支持部に伝達され、この反力によってハウジングが変形
する。
わち、スラスト荷重）が作用すると、この反力はトルク
変換機構部のナットを介して、ハウジングに設けられた
支持部に伝達され、この反力によってハウジングが変形
する。
【００１４】この場合、ハウジングが変形すると、これ
に伴って超音波モータのステータが反力方向に移動され
る。さらに、ハウジングが変形すると、これに伴ってト
ルク変換機構部のナットが同様に反力方向に移動され
る。したがって、ナットに連結された超音波モータのロ
ータ及びナットに支持された付勢部材も同様に反力方向
に移動される。
に伴って超音波モータのステータが反力方向に移動され
る。さらに、ハウジングが変形すると、これに伴ってト
ルク変換機構部のナットが同様に反力方向に移動され
る。したがって、ナットに連結された超音波モータのロ
ータ及びナットに支持された付勢部材も同様に反力方向
に移動される。
【００１５】すなわち、スクリュウシャフトに大きな反
力が作用してハウジングが変形しても、超音波モータの
ステータ、ロータ、及び付勢部材の相対的な位置（寸
法）関係は変化することがなく、付勢部材によるロータ
のステータへの加圧力は一定に保たれる。したがって、
超音波モータのトルク等の特性が低下することがなく、
装置の出力特性は安定して維持される。
力が作用してハウジングが変形しても、超音波モータの
ステータ、ロータ、及び付勢部材の相対的な位置（寸
法）関係は変化することがなく、付勢部材によるロータ
のステータへの加圧力は一定に保たれる。したがって、
超音波モータのトルク等の特性が低下することがなく、
装置の出力特性は安定して維持される。
【００１６】請求項２記載の電動アクチュエータでは、
トルク変換機構部のナットとハウジングの支持部との間
に所定の隙間を設けられているため、電動アクチュエー
タの作動による反力が作用していない状態では、ロータ
のステータへの加圧力は低く、反力が作用すると前記隙
間分だけ加圧力が増加し所定の加圧力になる。このた
め、超音波モータの始動時（ロータの回転時）に進行波
が発生し易くなり、始動性が向上する。
トルク変換機構部のナットとハウジングの支持部との間
に所定の隙間を設けられているため、電動アクチュエー
タの作動による反力が作用していない状態では、ロータ
のステータへの加圧力は低く、反力が作用すると前記隙
間分だけ加圧力が増加し所定の加圧力になる。このた
め、超音波モータの始動時（ロータの回転時）に進行波
が発生し易くなり、始動性が向上する。
【００１７】請求項３記載のディスクブレーキ装置で
は、ブレーキパッドに対向して電動アクチュエータが設
けられる。ブレーキ作動時には、電動アクチュエータの
スクリュウシャフトが軸線方向に移動してブレーキパッ
ドが押圧される。
は、ブレーキパッドに対向して電動アクチュエータが設
けられる。ブレーキ作動時には、電動アクチュエータの
スクリュウシャフトが軸線方向に移動してブレーキパッ
ドが押圧される。
【００１８】ここで、スクリュウシャフトにブレーキパ
ッドからの反力が作用すると、この反力によってハウジ
ングが変形する。
ッドからの反力が作用すると、この反力によってハウジ
ングが変形する。
【００１９】この場合、スクリュウシャフトに大きな反
力が作用してハウジングが変形しても、超音波モータの
ステータ、ロータ、及び付勢部材の相対的な位置（寸
法）関係は変化することがなく、付勢部材によるロータ
のステータへの加圧力は一定に保たれる。したがって、
超音波モータのトルク等の特性が低下することがなく、
電動アクチュエータのの出力特性は安定して維持され
る。したがって、ディスクブレーキ装置の性能も安定し
て維持される。
力が作用してハウジングが変形しても、超音波モータの
ステータ、ロータ、及び付勢部材の相対的な位置（寸
法）関係は変化することがなく、付勢部材によるロータ
のステータへの加圧力は一定に保たれる。したがって、
超音波モータのトルク等の特性が低下することがなく、
電動アクチュエータのの出力特性は安定して維持され
る。したがって、ディスクブレーキ装置の性能も安定し
て維持される。
【００２０】また、超音波モータの始動性が向上するた
め、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
め、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
【００２１】
【実施例】図１には本発明の第１実施例に係る電動アク
チュエータ３０及びこの電動アクチュエータ３０が適用
されて構成されたディスクブレーキ装置１０の断面図が
示されている。
チュエータ３０及びこの電動アクチュエータ３０が適用
されて構成されたディスクブレーキ装置１０の断面図が
示されている。
【００２２】ディスクブレーキ装置１０では、キャリパ
ハウジング１２に図示しないマウンテイングブラケット
を介してインナパッド１４及びアウタパッド１６が取り
付けられている。これらのインナパッド１４及びアウタ
パッド１６は、車輪と共に回転するディスクロータ１８
に対向して設けられており、車両内方側にインナパッド
１４が位置し車両外方側にアウタパッド１６が位置し、
両パッドによってディスクロータ１８を挟み込むように
配置されている。また、キャリパハウジング１２はイン
ナパッド１４及びアウタパッド１６を上方から覆うと共
に、爪部２０がアウタパッド１６からの外側への力を受
ける。インナパッド１４の側方にはプレッシャープレー
ト２２が配置されている。プレッシャープレート２２は
ゴムシール２４を介してキャリパハウジング１２に取り
付けられると共にインナパッド１４に当接しており、イ
ンナパッド１４を押圧可能となっている。
ハウジング１２に図示しないマウンテイングブラケット
を介してインナパッド１４及びアウタパッド１６が取り
付けられている。これらのインナパッド１４及びアウタ
パッド１６は、車輪と共に回転するディスクロータ１８
に対向して設けられており、車両内方側にインナパッド
１４が位置し車両外方側にアウタパッド１６が位置し、
両パッドによってディスクロータ１８を挟み込むように
配置されている。また、キャリパハウジング１２はイン
ナパッド１４及びアウタパッド１６を上方から覆うと共
に、爪部２０がアウタパッド１６からの外側への力を受
ける。インナパッド１４の側方にはプレッシャープレー
ト２２が配置されている。プレッシャープレート２２は
ゴムシール２４を介してキャリパハウジング１２に取り
付けられると共にインナパッド１４に当接しており、イ
ンナパッド１４を押圧可能となっている。
【００２３】一方、プレッシャープレート２２の側方に
は電動アクチュエータ３０が設けられている。電動アク
チュエータ３０は、ハウジング３２及びこれに固定され
たカバー３４を備えており、さらにカバー３４にはボル
ト３６によってプレート３８が固定されている。さら
に、このプレート３８がボルト４０によってキャリパハ
ウジング１２に一体的に固定されている。
は電動アクチュエータ３０が設けられている。電動アク
チュエータ３０は、ハウジング３２及びこれに固定され
たカバー３４を備えており、さらにカバー３４にはボル
ト３６によってプレート３８が固定されている。さら
に、このプレート３８がボルト４０によってキャリパハ
ウジング１２に一体的に固定されている。
【００２４】ハウジング３２及びカバー３４の内部には
トルク変換機構部４２が設けられている。トルク変換機
構部４２は、ナット４４とスクリュウシャフト４６によ
って構成されており、これらのナット４４とスクリュウ
シャフト４６はボールねじ４８によって組み合わされて
いる。スクリュウシャフト４６の軸心部分には、角形あ
るいはスプライン溝等の形状の支持孔５０が形成されて
いる。この支持孔５０には、ハウジング３２に固定され
たプレート５２の支持シャフト５４に対してスクリュウ
シャフト４６が軸線方向に相対移動可能となっている。
支持シャフト５４は、支持孔５０に対応した角形あるい
はスプライン軸等の形状に形成されている。このため，
スクリュウシャフト４６は、回転が阻止され軸線方向に
のみスライド可能となっている。
トルク変換機構部４２が設けられている。トルク変換機
構部４２は、ナット４４とスクリュウシャフト４６によ
って構成されており、これらのナット４４とスクリュウ
シャフト４６はボールねじ４８によって組み合わされて
いる。スクリュウシャフト４６の軸心部分には、角形あ
るいはスプライン溝等の形状の支持孔５０が形成されて
いる。この支持孔５０には、ハウジング３２に固定され
たプレート５２の支持シャフト５４に対してスクリュウ
シャフト４６が軸線方向に相対移動可能となっている。
支持シャフト５４は、支持孔５０に対応した角形あるい
はスプライン軸等の形状に形成されている。このため，
スクリュウシャフト４６は、回転が阻止され軸線方向に
のみスライド可能となっている。
【００２５】スクリュウシャフト４６の先端にはプレー
ト５６を介して推力センサ５８が固定されている。この
推力センサ５８は、プレッシャープレート２２に当接し
ており、さらに、推力センサ５８のリードワイヤ６０は
プレート５６及びスクリュウシャフト４６の軸心部分を
経て外部に導かれている。これにより、スクリュウシャ
フト４６が軸線方向に移動されるとプレート５６及び推
力センサ５８を介してプレッシャープレート２２が押圧
され、この際の押圧力が推力センサ５８によって検出さ
れる構成である。
ト５６を介して推力センサ５８が固定されている。この
推力センサ５８は、プレッシャープレート２２に当接し
ており、さらに、推力センサ５８のリードワイヤ６０は
プレート５６及びスクリュウシャフト４６の軸心部分を
経て外部に導かれている。これにより、スクリュウシャ
フト４６が軸線方向に移動されるとプレート５６及び推
力センサ５８を介してプレッシャープレート２２が押圧
され、この際の押圧力が推力センサ５８によって検出さ
れる構成である。
【００２６】スクリュウシャフト４６にボールねじ４８
によって組み合わされたナット４４は、ベアリング６２
によってカバー３４に軸線方向に移動可能及び円周方向
に回転可能に支持されている。このため、ナット４４が
回転すると、ボールねじ４８によって回転力がスクリュ
ウシャフト４６へ伝達され、スクリュウシャフト４６が
軸線方向に移動される構成である。ナット４４のベアリ
ング６２によって支持された位置よりプレート５２側の
側近には、フランジ部６４が突出形成されている。
によって組み合わされたナット４４は、ベアリング６２
によってカバー３４に軸線方向に移動可能及び円周方向
に回転可能に支持されている。このため、ナット４４が
回転すると、ボールねじ４８によって回転力がスクリュ
ウシャフト４６へ伝達され、スクリュウシャフト４６が
軸線方向に移動される構成である。ナット４４のベアリ
ング６２によって支持された位置よりプレート５２側の
側近には、フランジ部６４が突出形成されている。
【００２７】また、ナット４４の軸線方向一端面（プレ
ート５２の側）に対向するハウジング３２には、支持部
６６が設けられており、スラストベアリング６８が配置
されている。これにより、ナット４４に作用するスラス
ト荷重はスラストベアリング６８を介してハウジング３
２の支持部６６に伝達されるようになっている。さらに
ここで、ナット４４の軸線方向一端面とスラストベアリ
ング６８との間には、所定の隙間（０．１ｍｍ程度）が
設けられている。
ート５２の側）に対向するハウジング３２には、支持部
６６が設けられており、スラストベアリング６８が配置
されている。これにより、ナット４４に作用するスラス
ト荷重はスラストベアリング６８を介してハウジング３
２の支持部６６に伝達されるようになっている。さらに
ここで、ナット４４の軸線方向一端面とスラストベアリ
ング６８との間には、所定の隙間（０．１ｍｍ程度）が
設けられている。
【００２８】一方、トルク変換機構部４２（ナット４
４）の周囲には超音波モータ７０が設けられている。超
音波モータ７０は、ステータ７２、ロータ７４、及び付
勢部材としての皿ばね７６によって構成されている。
４）の周囲には超音波モータ７０が設けられている。超
音波モータ７０は、ステータ７２、ロータ７４、及び付
勢部材としての皿ばね７６によって構成されている。
【００２９】ステータ７２は、ハウジング３２の取付部
７８にビス８０によって固定されている。また、ロータ
７４は、ステータ７２に対し前述したハウジング３２の
支持部６６と反対側に設けられており、キー８２を介し
てナット４４に連結されている。これにより、ロータ７
４は、ナット４４と共に回転しかつ軸線方向にはナット
４４と相対移動可能な構成である。ロータ７４の側方に
は、プレート８４、防振ラバー８６を介在した状態で皿
ばね７６が配置されている。この皿ばね７６は、中心側
端部が加圧力調整用のスペーサ８８を介してナット４４
のフランジ部６４に支持されており、常にロータ７４を
ステータ７２へ向けて押圧している。このため、ロータ
７４は常に所定の加圧力でステータ７２に圧接されてい
る。
７８にビス８０によって固定されている。また、ロータ
７４は、ステータ７２に対し前述したハウジング３２の
支持部６６と反対側に設けられており、キー８２を介し
てナット４４に連結されている。これにより、ロータ７
４は、ナット４４と共に回転しかつ軸線方向にはナット
４４と相対移動可能な構成である。ロータ７４の側方に
は、プレート８４、防振ラバー８６を介在した状態で皿
ばね７６が配置されている。この皿ばね７６は、中心側
端部が加圧力調整用のスペーサ８８を介してナット４４
のフランジ部６４に支持されており、常にロータ７４を
ステータ７２へ向けて押圧している。このため、ロータ
７４は常に所定の加圧力でステータ７２に圧接されてい
る。
【００３０】次に、本第１実施例の作用を説明する。上
記構成の電動アクチュエータ３０を備えたディスクブレ
ーキ装置１０では、ブレーキ作動が行われない常態時に
おいては、電動アクチュエータ３０（超音波モータ７
０）は不作動であり、スクリュウシャフト４６（推力セ
ンサ５８）はプレッシャープレート２２を非押圧状態で
ある。したがって、インナパッド１４及びアウタパッド
１６とディスクロータ１８との間は各々間隙が形成され
ており、ディスクロータ１８は拘束されない。
記構成の電動アクチュエータ３０を備えたディスクブレ
ーキ装置１０では、ブレーキ作動が行われない常態時に
おいては、電動アクチュエータ３０（超音波モータ７
０）は不作動であり、スクリュウシャフト４６（推力セ
ンサ５８）はプレッシャープレート２２を非押圧状態で
ある。したがって、インナパッド１４及びアウタパッド
１６とディスクロータ１８との間は各々間隙が形成され
ており、ディスクロータ１８は拘束されない。
【００３１】一方、ブレーキペダル（図示省略）が操作
されたブレーキ作動時には、超音波モータ７０が作動さ
れる。すなわち、所定の電圧が印加されることによりス
テータ７２に発生した進行波によってロータ７４が回転
し、ロータ７４と共にナット４４が回転される。このナ
ット４４の回転力は、ボールねじ４８によってスクリュ
ウシャフト４６へ伝達され、スクリュウシャフト４６が
軸線方向に移動される。スクリュウシャフト４６が軸線
方向に移動されると、プレート５６及び推力センサ５８
を介してプレッシャープレート２２が押圧され、インナ
パッド１４がディスクロータ１８に圧接されて両者に摩
擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トルクが作用す
る。さらに、スクリュウシャフト４６の軸線方向移動と
同時に、キャリパハウジング１２自体がディスクロータ
１８から離間する方向へ移動され、爪部２０がディスク
ロータ１８の方向へ移動されてアウタパッド１６を押圧
し、アウタパッド１６がディスクロータ１８に圧接され
て両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トル
クが作用する。
されたブレーキ作動時には、超音波モータ７０が作動さ
れる。すなわち、所定の電圧が印加されることによりス
テータ７２に発生した進行波によってロータ７４が回転
し、ロータ７４と共にナット４４が回転される。このナ
ット４４の回転力は、ボールねじ４８によってスクリュ
ウシャフト４６へ伝達され、スクリュウシャフト４６が
軸線方向に移動される。スクリュウシャフト４６が軸線
方向に移動されると、プレート５６及び推力センサ５８
を介してプレッシャープレート２２が押圧され、インナ
パッド１４がディスクロータ１８に圧接されて両者に摩
擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トルクが作用す
る。さらに、スクリュウシャフト４６の軸線方向移動と
同時に、キャリパハウジング１２自体がディスクロータ
１８から離間する方向へ移動され、爪部２０がディスク
ロータ１８の方向へ移動されてアウタパッド１６を押圧
し、アウタパッド１６がディスクロータ１８に圧接され
て両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トル
クが作用する。
【００３２】またさらに、スクリュウシャフト４６が軸
線方向に移動してプレッシャープレート２２を押圧する
際には、この押圧力が推力センサ５８によって検出さ
れ、ブレーキ操作力に応じた押圧力（制動力）となるよ
うに超音波モータ７０の駆動が制御される。超音波モー
タ７０の駆動（回転数、トルク等）の制御には、印加電
圧、駆動周波数、位相（ステータ７２に進行波を発生さ
せるために入力する２相以上の印加電圧の位相差）等が
用いられる。
線方向に移動してプレッシャープレート２２を押圧する
際には、この押圧力が推力センサ５８によって検出さ
れ、ブレーキ操作力に応じた押圧力（制動力）となるよ
うに超音波モータ７０の駆動が制御される。超音波モー
タ７０の駆動（回転数、トルク等）の制御には、印加電
圧、駆動周波数、位相（ステータ７２に進行波を発生さ
せるために入力する２相以上の印加電圧の位相差）等が
用いられる。
【００３３】ここで、本実施例に係る電動アクチュエー
タ３０を備えたディスクブレーキ装置１０では、スクリ
ュウシャフト４６にインナパッド１４からの反力（すな
わち、スラスト荷重）が作用すると、この反力はトルク
変換機構部４２のナット４４へ伝達される。さらに，ナ
ット４４に作用した反力は、ハウジング３２に設けられ
たスラストベアリング６８を介して支持部６６に伝達さ
れ、この反力によってハウジング３２及びカバー３４が
僅かではあるが変形する。
タ３０を備えたディスクブレーキ装置１０では、スクリ
ュウシャフト４６にインナパッド１４からの反力（すな
わち、スラスト荷重）が作用すると、この反力はトルク
変換機構部４２のナット４４へ伝達される。さらに，ナ
ット４４に作用した反力は、ハウジング３２に設けられ
たスラストベアリング６８を介して支持部６６に伝達さ
れ、この反力によってハウジング３２及びカバー３４が
僅かではあるが変形する。
【００３４】この場合、ハウジング３２及びカバー３４
が変形すると、ハウジング３２の取付部７８が反力方向
（プレート５２の側）へ移動する。したがって、ステー
タ７２もこれに伴って移動される。さらに、ハウジング
３２及びカバー３４が変形すると、ハウジング３２の支
持部６６もこれに伴って移動するため、ナット４４も同
様に反力方向に移動される。したがって、ナット４４に
連結されたロータ７４も同様に反力方向に移動されると
共に、フランジ部６４によってナット４４に支持された
皿ばね７６も同様に反力方向に移動される。
が変形すると、ハウジング３２の取付部７８が反力方向
（プレート５２の側）へ移動する。したがって、ステー
タ７２もこれに伴って移動される。さらに、ハウジング
３２及びカバー３４が変形すると、ハウジング３２の支
持部６６もこれに伴って移動するため、ナット４４も同
様に反力方向に移動される。したがって、ナット４４に
連結されたロータ７４も同様に反力方向に移動されると
共に、フランジ部６４によってナット４４に支持された
皿ばね７６も同様に反力方向に移動される。
【００３５】すなわち、スクリュウシャフト４６に大き
な反力が作用してハウジング３２及びカバー３４が変形
しても、超音波モータ７０のステータ７２、ロータ７
４、及び皿ばね７６の相対的な位置（寸法）関係は変化
することがなく、皿ばね７６によるロータ７４のステー
タ７２への加圧力は一定に保たれる。したがって、超音
波モータ７０のトルク等の特性が低下することがなく、
電動アクチュエータ３０の出力特性は安定して維持され
る。
な反力が作用してハウジング３２及びカバー３４が変形
しても、超音波モータ７０のステータ７２、ロータ７
４、及び皿ばね７６の相対的な位置（寸法）関係は変化
することがなく、皿ばね７６によるロータ７４のステー
タ７２への加圧力は一定に保たれる。したがって、超音
波モータ７０のトルク等の特性が低下することがなく、
電動アクチュエータ３０の出力特性は安定して維持され
る。
【００３６】したがって、この電動アクチュエータ３０
のスクリュウシャフト４６によって押圧されて作動する
ディスクブレーキ装置１０の性能も安定して維持され
る。
のスクリュウシャフト４６によって押圧されて作動する
ディスクブレーキ装置１０の性能も安定して維持され
る。
【００３７】また、本実施例に係る電動アクチュエータ
３０を備えたディスクブレーキ装置１０において、ナッ
ト４４の軸線方向一端面と、ナット４４に作用するスラ
スト荷重をハウジング３２の支持部６６へ伝達するスラ
ストベアリング６８との間に所定の隙間を設けた場合に
は、インナパッド１４から反力が作用していない状態
（ブレーキ非作動）では加圧力が低く、反力が作用する
と前記隙間分だけ加圧力が増加（所定の加圧力）する。
このため、超音波モータ７０の始動時（ロータ７４の回
転時）に進行波が発生し易くなり、超音波モータ７０
（すなわち、電動アクチュエータ３０）の始動性が向上
し、また作動後は所定の性能が発揮できる。したがっ
て、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
３０を備えたディスクブレーキ装置１０において、ナッ
ト４４の軸線方向一端面と、ナット４４に作用するスラ
スト荷重をハウジング３２の支持部６６へ伝達するスラ
ストベアリング６８との間に所定の隙間を設けた場合に
は、インナパッド１４から反力が作用していない状態
（ブレーキ非作動）では加圧力が低く、反力が作用する
と前記隙間分だけ加圧力が増加（所定の加圧力）する。
このため、超音波モータ７０の始動時（ロータ７４の回
転時）に進行波が発生し易くなり、超音波モータ７０
（すなわち、電動アクチュエータ３０）の始動性が向上
し、また作動後は所定の性能が発揮できる。したがっ
て、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
【００３８】さらに、本実施例に係る電動アクチュエー
タ３０を備えたディスクブレーキ装置１０では、トルク
変換機構部４２のナット４４の回転力をスクリュウシャ
フト４６の軸線方向移動力に変換するために、スクリュ
ウシャフト４６に支持孔５０を設けこの支持孔５０内に
プレート５２の支持シャフト５４を入り込ませて、スク
リュウシャフト４６を回転が阻止され軸線方向にのみス
ライド可能とした構成としている。すなわち、スクリュ
ウシャフト４６の回転を阻止し軸線方向にのみスライド
可能とする機構をスクリュウシャフト４６の軸心部分に
設けているため、余分なスペースが不要で、全体として
小型化することができる。
タ３０を備えたディスクブレーキ装置１０では、トルク
変換機構部４２のナット４４の回転力をスクリュウシャ
フト４６の軸線方向移動力に変換するために、スクリュ
ウシャフト４６に支持孔５０を設けこの支持孔５０内に
プレート５２の支持シャフト５４を入り込ませて、スク
リュウシャフト４６を回転が阻止され軸線方向にのみス
ライド可能とした構成としている。すなわち、スクリュ
ウシャフト４６の回転を阻止し軸線方向にのみスライド
可能とする機構をスクリュウシャフト４６の軸心部分に
設けているため、余分なスペースが不要で、全体として
小型化することができる。
【００３９】なお、本第１実施例においては、ディスク
ブレーキ装置１０のキャリパハウジング１２にボルト４
０によってプレート３８が一体的に固定され、このプレ
ート３８に電動アクチュエータ３０のカバー３４が固定
された構成としたが、これに限らず、図２に示すディス
クブレーキ装置９０の如く、プレート３８に相当する部
分をキャリパハウジング１２と一体的に形成する構成と
してもよい。また、前記第１実施例においては、電動ア
クチュエータ３０（トルク変換機構部４２）の推力セン
サ５８をプレッシャープレート２２と分離独立して設け
た構成としたが、これに限らず、図２に示す電動アクチ
ュエータ９２の推力センサ９４の如く、プレッシャープ
レートを一体に備えた構成としてもよい。
ブレーキ装置１０のキャリパハウジング１２にボルト４
０によってプレート３８が一体的に固定され、このプレ
ート３８に電動アクチュエータ３０のカバー３４が固定
された構成としたが、これに限らず、図２に示すディス
クブレーキ装置９０の如く、プレート３８に相当する部
分をキャリパハウジング１２と一体的に形成する構成と
してもよい。また、前記第１実施例においては、電動ア
クチュエータ３０（トルク変換機構部４２）の推力セン
サ５８をプレッシャープレート２２と分離独立して設け
た構成としたが、これに限らず、図２に示す電動アクチ
ュエータ９２の推力センサ９４の如く、プレッシャープ
レートを一体に備えた構成としてもよい。
【００４０】さらに、前記第１実施例においては、ディ
スクブレーキ装置１０は電動アクチュエータ３０のみを
備える構成としたが、これに限らず、液圧式の作動部を
併設した構成としてもよい。図３にはこのような電動ア
クチュエータ３０と液圧式の作動部を併設した構成のデ
ィスクブレーキ装置１００が示されている。
スクブレーキ装置１０は電動アクチュエータ３０のみを
備える構成としたが、これに限らず、液圧式の作動部を
併設した構成としてもよい。図３にはこのような電動ア
クチュエータ３０と液圧式の作動部を併設した構成のデ
ィスクブレーキ装置１００が示されている。
【００４１】ディスクブレーキ装置１００では、キャリ
パハウジング１２にシリンダ部１０２が設けられてい
る。シリンダ部１０２は、インナパッド１４と電動アク
チュエータ３０との間に位置しており、ピストン１０４
が配置されている。ピストン１０４は、シリンダ部１０
２に収容されており、軸部１０６が耐圧シール材１０８
によって気密保持されている。このピストン１０４の軸
部１０６は、電動アクチュエータ３０（トルク変換機構
部４２）のスクリュウシャフト４６（推力センサ５８）
に対向している。
パハウジング１２にシリンダ部１０２が設けられてい
る。シリンダ部１０２は、インナパッド１４と電動アク
チュエータ３０との間に位置しており、ピストン１０４
が配置されている。ピストン１０４は、シリンダ部１０
２に収容されており、軸部１０６が耐圧シール材１０８
によって気密保持されている。このピストン１０４の軸
部１０６は、電動アクチュエータ３０（トルク変換機構
部４２）のスクリュウシャフト４６（推力センサ５８）
に対向している。
【００４２】また、シリンダ部１０２の液室１１０は、
ホース等を介して図示しないブレーキマスタシリンダに
接続されている。
ホース等を介して図示しないブレーキマスタシリンダに
接続されている。
【００４３】このディスクブレーキ装置１００では、ブ
レーキ操作によって電動アクチュエータ３０が作動し、
前記第１実施例と同様にスクリュウシャフト４６の移動
によってピストン１０４が移動されてインナパッド１４
を押圧し、インナパッド１４がディスクロータ１８に圧
接されて両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制
動トルクが作用する。さらに、ピストン１０４の移動と
同時に、キャリパハウジング１２の爪部２０がディスク
ロータ１８の方向へ移動されてアウタパッド１６を押圧
し、アウタパッド１６がディスクロータ１８に圧接され
て両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トル
クが作用する。さらに、このような電動アクチュエータ
３０の作動とは独立して、ブレーキ操作によってシリン
ダ部１０２の液室１１０にブレーキオイルが送給される
ことにより、ピストン１０４が移動されて、ディスクロ
ータ１８に制動トルクが作用する。
レーキ操作によって電動アクチュエータ３０が作動し、
前記第１実施例と同様にスクリュウシャフト４６の移動
によってピストン１０４が移動されてインナパッド１４
を押圧し、インナパッド１４がディスクロータ１８に圧
接されて両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制
動トルクが作用する。さらに、ピストン１０４の移動と
同時に、キャリパハウジング１２の爪部２０がディスク
ロータ１８の方向へ移動されてアウタパッド１６を押圧
し、アウタパッド１６がディスクロータ１８に圧接され
て両者に摩擦力が生じ、ディスクロータ１８に制動トル
クが作用する。さらに、このような電動アクチュエータ
３０の作動とは独立して、ブレーキ操作によってシリン
ダ部１０２の液室１１０にブレーキオイルが送給される
ことにより、ピストン１０４が移動されて、ディスクロ
ータ１８に制動トルクが作用する。
【００４４】このように、ディスクブレーキ装置１００
では、電動アクチュエータ３０と液圧式の作動部を併設
した構成であるため、通常は何れか一方の機構を使用
し、何れか他方を緊急非常用として用いることができ
る。
では、電動アクチュエータ３０と液圧式の作動部を併設
した構成であるため、通常は何れか一方の機構を使用
し、何れか他方を緊急非常用として用いることができ
る。
【００４５】なお、前述した各実施例においては、本発
明を所謂ピンスライド式（ピストンフローティング型）
でシングルシリンダ型のディスクブレーキ装置１０、９
０、１００等に適用した例を説明したが、本発明はこれ
に限らず、他の型式のものであっても適用することがで
きる。
明を所謂ピンスライド式（ピストンフローティング型）
でシングルシリンダ型のディスクブレーキ装置１０、９
０、１００等に適用した例を説明したが、本発明はこれ
に限らず、他の型式のものであっても適用することがで
きる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明した如く本発明は以下の効果を
有している。
有している。
【００４７】請求項１記載の電動アクチュエータでは、
スクリュウシャフトに大きな反力が作用してハウジング
が変形しても、超音波モータのステータ、ロータ、及び
付勢部材の相対的な位置（寸法）関係は変化することが
なく、付勢部材によるロータのステータへの加圧力は一
定に保たれる。したがって、超音波モータのトルク等の
特性が低下することがなく、装置の出力特性を安定して
維持することができる。また、装置の重量が増加したり
体格が大型になることがない。
スクリュウシャフトに大きな反力が作用してハウジング
が変形しても、超音波モータのステータ、ロータ、及び
付勢部材の相対的な位置（寸法）関係は変化することが
なく、付勢部材によるロータのステータへの加圧力は一
定に保たれる。したがって、超音波モータのトルク等の
特性が低下することがなく、装置の出力特性を安定して
維持することができる。また、装置の重量が増加したり
体格が大型になることがない。
【００４８】請求項２記載の電動アクチュエータでは、
電動アクチュエータ非作動時にはロータとステータ間の
加圧力が低く、作動時に所定の加圧力になるため、超音
波モータの始動時（ロータの回転時）に進行波が発生し
易くなり、始動性が向上する。
電動アクチュエータ非作動時にはロータとステータ間の
加圧力が低く、作動時に所定の加圧力になるため、超音
波モータの始動時（ロータの回転時）に進行波が発生し
易くなり、始動性が向上する。
【００４９】請求項３記載のディスクブレーキ装置で
は、スクリュウシャフトに大きな反力が作用してハウジ
ングが変形しても、超音波モータのステータ、ロータ、
及び付勢部材の相対的な位置（寸法）関係は変化するこ
とがなく、付勢部材によるロータのステータへの加圧力
は一定に保たれる。したがって、超音波モータのトルク
等の特性が低下することがなく、電動アクチュエータの
出力特性は安定して維持される。したがって、ディスク
ブレーキ装置の性能も安定して維持される。
は、スクリュウシャフトに大きな反力が作用してハウジ
ングが変形しても、超音波モータのステータ、ロータ、
及び付勢部材の相対的な位置（寸法）関係は変化するこ
とがなく、付勢部材によるロータのステータへの加圧力
は一定に保たれる。したがって、超音波モータのトルク
等の特性が低下することがなく、電動アクチュエータの
出力特性は安定して維持される。したがって、ディスク
ブレーキ装置の性能も安定して維持される。
【００５０】また、超音波モータの始動性が向上するた
め、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
め、ブレーキ操作に速やかに対応してブレーキ作動する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る電動アクチュエータ
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る電動アクチュエータ
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る電動アクチュエータ
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
及びディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
１０ ディスクブレーキ装置
１２ キャリパハウジング
１４ インナパッド（ブレーキパッド）
１６ アウタパッド（ブレーキパッド）
１８ ディスクロータ
３０ 電動アクチュエータ
３２ ハウジング
３４ カバー
４２ トルク変換機構部
４４ ナット
４６ スクリュウシャフト
４８ ボールねじ
６４ フランジ部
６６ 支持部
６８ スラストベアリング
７０ 超音波モータ
７２ ステータ
７４ ロータ
７６ 皿ばね（付勢部材）
７８ 取付部
９０ ディスクブレーキ装置
９２ 電動アクチュエータ
１００ ディスクブレーキ装置
１０２ シリンダ部
１０４ ピストン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16D 55/224 102
F16D 65/18
Claims (3)
- 【請求項１】 ハウジングに固定されたステータと、前
記ステータに対向して配置されたロータと、前記ロータ
を前記ステータに圧接させる付勢部材とから成る超音波
モータと、 前記ロータが連結されたナットと、ボールねじによって
前記ナットに組み合わされたスクリュウシャフトとから
成るトルク変換機構部と、 により構成され、前記超音波モータのロータの回転力を
前記トルク変換機構部によって前記スクリュウシャフト
の軸線方向移動力に変換して出力する電動アクチュエー
タにおいて、 前記トルク変換機構部のナットに当接して前記ナットの
スラスト荷重を受ける支持部を、前記ナットの軸線方向
端面に対向する前記ハウジングと前記ナットの軸線方向
端面との間に設け、かつ、 前記超音波モータのロータ
及び付勢部材を、前記ステータに対し前記ハウジングの
支持部と反対側に設けると共に、前記付勢部材を前記ナ
ットによって支持した、 ことを特徴とする電動アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記超音波モータの非作動状態におい
て、前記ナットと前記ハウジングの支持部との間に所定
の隙間を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動ア
クチュエータ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の電動アク
チュエータを、ディスクロータに圧接されて制動力を発
生させるブレーキパッドに対向して設け、前記スクリュ
ウシャフトの軸線方向移動力によって前記ブレーキパッ
ドを押圧することを特徴とするディスクブレーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08370795A JP3402541B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08370795A JP3402541B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08284980A JPH08284980A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3402541B2 true JP3402541B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=13809978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08370795A Expired - Fee Related JP3402541B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 電動アクチュエータ及びディスクブレーキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402541B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9711849A (pt) * | 1996-10-03 | 1999-08-24 | Toyota Motor Co Ltd | Sistema de frenagem que inclui freio de disco acionado por motor equipado com mecanismo auto-servo |
| JP3736225B2 (ja) | 1999-09-14 | 2006-01-18 | 日産自動車株式会社 | 電動ブレーキ装置 |
| EP2581623B1 (en) * | 2010-06-08 | 2021-05-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric brake apparatus for vehicle |
-
1995
- 1995-04-10 JP JP08370795A patent/JP3402541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08284980A (ja) | 1996-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |