JP4902079B2 - 芯ずれ補正付きアクチュエータ - Google Patents

Description

【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、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、モータ６を含んでおり、該モータは、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、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用の玉継手を有するねじ機構支持体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ねじ機構支持体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、作動部材接続用の玉継手を有する作動部材接続部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１４Ａを含んでおり、該ボールは、キャップ１５Ａ内のそれと対応する凹部に収容され、かつ、ワイヤ１６Ａにより、係留保持されている。
【００２３】
キャップ１５Ａ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１０、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。

Claims (17)

1. モータ（６）付きのハウジング（４）とねじ機構（９）と作動部材（２５）とを有するアクチュエータ（５）であって、前記ねじ機構（９）は、ナット（１０）とねじ（１１）を有し、該ナットとねじの一方は、ねじ機構（９）の長手方向の軸線（２８）まわりの該ねじ（１１）と該ナット（１０）の相対的な回転を許容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おり、上記ねじ（１１）とナット（１０）の他方は、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（２５）を、上記ナット（１０）とねじ（１１）の相対的な回転により、該ハウジング（４）に対して上記軸線（２８）方向で直線的に変位させるようになっているアクチュエータにおいて、該ねじ機構支持体（１３）は、ねじ機構（９）の軸線（２８）に対して交差する少なくとも一つの回転軸線をもちハウジング（４）とナット（１０）を接続する第一玉継手（１４，１５）を有し、上記作動部材接続部（２６）は第一玉継手における上記軸線（２８）との交差点とは異なる位置で、ねじ機構（９）の上記軸線（２８）に対して交差する少なくとも一つの回転軸線をもつ第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）を有し、第一玉継手（１４，１５）はボール（１４）とキャップ（１５）とを有し、第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）はボール（１４Ａ）とキャップ（１５Ａ）と有しており、さらに、該モータ（６）は、該ねじ機構支持体（１３）を介して、該ハウジング（４）に対して支持されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 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（１０）は、長手方向のねじ機構（９）の軸線（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に記載のアクチュエータ。
3. 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。
4. 第一玉継手（１４，１５）及び第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）は、等速玉継手であり、軸線（２８）まわりの回転を防ぐための溝又はスプライン伝動部を含むこととする請求項１、請求項２そして請求項３のうちの一つに記載のアクチュエータ。
5. ナット（１０）は、ねじ機構支持軸受の外輪（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、第一玉継手（１４，１５）のキャップ（１５）に接続されているかあるいは一体化されていることとする請求項４に記載のアクチュエータ。
6. ねじ（１１）は、第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）のボール（１４Ａ）に接続されているかあるいは一体化されており、一方、該第二玉継手を支持する軸受の外輪は、作動部材（２５）に接続されているかあるいは一体化されていることとする請求項４または請求項５に記載のアクチュエータ。
7. 作動部材（２５）は、ハウジング（５）に対して、軸線（２８）に対して交差する線の方向に案内されることとする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
8. 作動部材（２５）は、軸線（２８）に対して交差する線の方向に伸縮するばね手段（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７に記載のアクチュエータ。
9. 作動部材（２５）は、滑動ピストンであることとする請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 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８に記載のアクチュエータ。
11. ねじは、ボールまたはローラねじであることとする請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
12. 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請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つに記載のアクチュエータ。
13. 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、モータ（６）付きのハウジング（４）とねじ機構（９）と作動部材（２５）とを有するアクチュエータ（５）であって、前記ねじ機構（９）は、ナット（１０）とねじ（１１）を有し、該ナットとねじの一方は、ねじ機構（９）の長手方向の軸線（２８）まわりの該ねじ（１１）と該ナット（１０）の相対的な回転を許容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おり、上記ねじ（１１）とナット（１０）の他方は、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（２５）を、上記ナット（１０）とねじ（１１）の相対的な回転により、該ハウジング（４）に対して上記軸線（２８）方向で直線的に変位させるようになっているブレーキキャリパにおいて、該ねじ機構支持体（１３）は、ねじ機構（９）の軸線（２８）に対して交差する少なくとも一つの回転軸線をもちハウジング（４）とナット（１０）を接続する第一玉継手（１４，１５）を有し、上記作動部材接続部（２６）は第一玉継手における上記軸線（２８）との交差点とは異なる位置で、ねじ機構（９）の上記軸線（２８）に対して交差する少なくとも一つの回転軸線をもつ第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）を有し、第一玉継手（１４，１５）はボール（１４）とキャップ（１５）とを有し、第二玉継手（１４Ａ，１５Ａ）はボール（１４Ａ）とキャップ（１５Ａ）と有しており、さらに、該モータ（６）は、該ねじ機構支持体（１３）を介して、該ハウジング（４）に対して支持されていることを特徴とするブレーキキャリパ。
14. 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１３に記載のブレーキキャリパ。
15. 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１４に記載のブレーキキャリパ。
16. 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１５に記載のブレーキキャリパ。
17. 開口は、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１６に記載のブレーキキャリパ。

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