JP5360559B2 - Electric linear actuator and electric brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータと、電動式直動アクチュエータを用いてブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electric linear motion actuator that linearly drives a driven object by converting the rotational motion of an electric motor into linear motion, and an electric brake that presses a brake member against the braked member using the electric linear motion actuator Relates to the device.
電動モータの回転運動を直線運動に変換して被駆動物を直線駆動する電動式直動アクチュエータには、運動変換機構としてボールねじ機構やボールランプ機構を採用したものが多く、小容量の電動モータで大きな直線駆動力が得られるように、遊星歯車減速機構等の歯車減速機構を組み込んだものが多い(例えば、特許文献1参照)。 Many of the electric linear actuators that convert the rotational motion of the electric motor into linear motion to drive the driven object linearly employ a ball screw mechanism or a ball ramp mechanism as the motion conversion mechanism. In many cases, a gear reduction mechanism such as a planetary gear reduction mechanism is incorporated so that a large linear driving force can be obtained (see, for example, Patent Document 1).
上述した電動式直動アクチュエータに採用されているボールねじ機構やボールランプ機構は、リードを有するねじ筋や傾斜カム面に沿わせる運動変換機構によって、ある程度の増力機能を有するが、電動式ブレーキ装置等で必要とされるような大きな増力機能は確保できない。このため、これらの運動変換機構を採用した電動式直動アクチュエータでは、遊星歯車減速機構等の別途の減速機構を組み込んで駆動力を増力しているが、このように別途の減速機構を組み込むことは、電動式直動アクチュエータのコンパクトな設計を阻害する。 The ball screw mechanism and the ball ramp mechanism employed in the electric linear actuator described above have a certain degree of boosting function by a motion conversion mechanism along the lead screw thread and the inclined cam surface. It is not possible to secure a large boosting function that is necessary for the above. For this reason, in the electric linear actuator that employs these motion conversion mechanisms, a separate reduction mechanism such as a planetary gear reduction mechanism is incorporated to increase the driving force. In this way, a separate reduction mechanism is incorporated. Impedes the compact design of the electric linear actuator.
このような問題に対して、本発明者らは、別途の減速機構を組み込むことなく大きな増力機能を確保でき、直動ストロークが比較的小さい電動式ブレーキ装置にも好適な電動式直動アクチュエータとして、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に固定された外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの遊星ローラが回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、遊星ローラの外径面に、螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む周方向溝、または螺旋凸条と同一ピッチでリード角が異なり螺旋凸条が嵌まり込む螺旋溝を設けて、外輪部材とキャリヤとが軸方向へ相対移動するようにし、回転軸の回転運動をキャリヤの直線運動に変換して、キャリヤを被駆動物を直線駆動する出力部材とした機構を先に開発している(特許文献2、3参照)。また、キャリヤの軸方向への移動を規制して、外輪部材を直線運動する出力部材とした機構も提案している(特願2008−260547)。
In response to such a problem, the present inventors can secure a large boosting function without incorporating a separate speed reduction mechanism, and as an electric linear actuator suitable for an electric brake device having a relatively small linear motion stroke. A plurality of planets rotatably supported by a carrier between a rotating shaft to which rotation is transmitted from the rotor shaft of the electric motor and an outer ring member fixed to the inner diameter surface of the housing on the outer diameter side of the rotating shaft; These planetary rollers revolve while rotating around the rotating shaft as the rotating shaft rotates by interposing rollers, and spiral ridges are provided on the inner diameter surface of the outer ring member, and the outer diameter surface of the planetary roller is provided. The outer ring member and the carrier are provided with a circumferential groove into which the spiral ridge is fitted at the same pitch as the spiral ridge, or a spiral groove into which the spiral ridge is fitted with a different lead angle at the same pitch as the spiral ridge. Axial phase So moving, by converting the rotary motion of the rotary shaft to linear motion of the carrier, has developed a mechanism to previously obtained by an output member for linearly driving a driven object carrier (see
一方、車両用ブレーキ装置としては油圧式のものが多く採用されてきたが、近年、ABS(Antilock Brake System)等の高度なブレーキ制御の導入に伴い、これらの制御を複雑な油圧回路なしに行うことができる電動式ブレーキ装置が注目されている。電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込み信号等で電動モータを作動させ、上述したような電動式直動アクチュエータをキャリパボディに組み込んでブレーキ部材を被制動部材に押圧するものである(例えば、特許文献4参照)。 On the other hand, many hydraulic brake devices have been adopted, but in recent years, with the introduction of advanced brake control such as ABS (Antilock Brake System), these controls are performed without a complicated hydraulic circuit. Electric brake devices that can do this are attracting attention. The electric brake device operates an electric motor in response to a brake pedal depression signal or the like, and incorporates an electric linear actuator as described above into a caliper body to press a brake member against a member to be braked (for example, a patent) Reference 4).
特許文献2、3に記載されたキャリヤを直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、別途の減速機構を組み込むことなく、コンパクトな設計で大きな増力機能を確保できるが、キャリヤが出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動するときに、後の図4(a)に示すように、キャリヤ7と一緒に被駆動物を直線駆動する遊星ローラ6に、外輪部材5の内径面の螺旋凸条5aから駆動方向向きの力Fが斜めに作用する。このため、遊星ローラが駆動方向の前方側へ内向きに傾くモーメントMが発生し、回転軸の回りを転動する遊星ローラの前端側での接触面圧が局部的に過大となって、疲労寿命が低下する恐れがある。
The electric linear motion actuator using the carrier described in
また、特願2008−260547で提案した外輪部材を直線運動する出力部材とした電動式直動アクチュエータは、外輪部材が出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動するときに、後の図7(a)に示すように、キャリヤ7と一緒に軸方向移動を規制された遊星ローラ6に、外輪部材5の螺旋凸条5aから駆動方向と逆向きの力Fが斜めに作用する。このため、遊星ローラが駆動方向と反対の後方側へ内向きに傾くモーメントMが発生し、回転軸の回りを転動する遊星ローラの後端側での接触面圧が局部的に過大となって、疲労寿命が低下する恐れがある。
In addition, the electric linear motion actuator in which the outer ring member proposed in Japanese Patent Application No. 2008-260547 is an output member that linearly moves is used when the outer ring member linearly drives the driven object against the load as an output member. As shown in FIG. 7A, a force F opposite to the driving direction acts on the
なお、前記出力部材としてのキャリヤや外輪部材が無負荷で駆動方向と逆方向に移動するときも、外輪部材の螺旋凸条から遊星ローラには、上述した各方向と逆方向の力が斜めに作用するが、この力は小さいので、遊星ローラと回転軸との接触面圧が軸端側で過大となる恐れはない。ただし、出力部材が両方向で被駆動物を負荷に抗して直線駆動するものでは、出力部材がキャリヤまたは外輪部材のいずれの場合も、遊星ローラが外輪部材の螺旋凸条から作用する力で傾いたときに、両端側で回転軸との接触面圧が過大となる恐れがある。 Even when the carrier or outer ring member as the output member moves in the direction opposite to the driving direction without load, the force in the direction opposite to the above-mentioned direction is obliquely applied to the planetary roller from the spiral protrusion of the outer ring member. Although it acts, since this force is small, there is no possibility that the contact surface pressure between the planetary roller and the rotating shaft becomes excessive on the shaft end side. However, in the case where the output member linearly drives the driven object against the load in both directions, the planetary roller is tilted by the force acting from the spiral ridge of the outer ring member regardless of whether the output member is the carrier or the outer ring member. The contact surface pressure with the rotating shaft at both ends may be excessive.
そこで、本発明の課題は、出力部材が被駆動物を負荷に抗して直線駆動するときに、遊星ローラが外輪部材の螺旋凸条から作用する力で傾いても、回転軸との接触面圧が局部的に過大とならないようにすることである。 Therefore, the problem of the present invention is that when the output member linearly drives the driven object against the load, even if the planetary roller is tilted by the force acting from the spiral ridge of the outer ring member, the contact surface with the rotating shaft The pressure should not be excessive locally.
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む周方向溝、または螺旋凸条と同一ピッチでリード角が異なり螺旋凸条が嵌まり込む螺旋溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤとが軸方向へ相対移動するようにし、前記回転軸の回転運動を前記軸方向へ相対移動する外輪部材とキャリヤのいずれか一方を出力部材とした直線運動に変換して、この直線運動する出力部材が少なくとも一方向で被駆動物を負荷に抗して直線駆動する電動式直動アクチュエータにおいて、前記外輪部材の軸方向への移動を規制して、前記キャリヤを直線運動する出力部材とし、前記遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも前記キャリヤが出力部材として前記被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の前方側で、軸端側が小径となるクラウニングを付与した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a rotation shaft between a rotation shaft that transmits rotation from a rotor shaft of an electric motor and an outer ring member that is fitted on the inner diameter surface of the housing on the outer diameter side of the rotation shaft. A plurality of planetary rollers rotatably supported by the carrier so that these planetary rollers revolve around the rotation shaft as the rotation shaft rotates, and the inner diameter surface of the outer ring member A spiral groove on the outer diameter surface of the planetary roller, or a circumferential groove in which the spiral protrusion is fitted at the same pitch as the spiral protrusion, or a different lead angle at the same pitch as the spiral protrusion. The outer ring member and the carrier move relative to each other in the axial direction, and either one of the outer ring member and the carrier that moves relative to each other in the axial direction is rotated. For linear motion as an output member In other words, in the electric linear motion actuator in which the linearly moving output member linearly drives the driven object against the load in at least one direction, the movement of the outer ring member in the axial direction is restricted, and the carrier Is an output member that linearly moves, and on the outer diameter surface of the planetary roller, at least the carrier in the axial direction is an output member on the front side in the direction of linearly driving the driven object against a load, and the shaft end side has a small diameter. The structure which gave the crowning which becomes was adopted.
すなわち、外輪部材の軸方向への移動を規制して、キャリヤを直線運動する出力部材とし、遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくともキャリヤが出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の前方側で、軸端側が小径となるクラウニングを設けることにより、キャリヤと一緒に被駆動物を直線駆動する遊星ローラが、外輪部材の螺旋凸条からの力で直線駆動する方向の前方側へ内向きに傾いても、回転軸の回りを転動する遊星ローラの前端側での接触面圧が局部的に過大とならないようにし、遊星ローラの疲労寿命を延長できるようにした。 That is, the movement of the outer ring member in the axial direction is restricted to make the carrier a linear output member, and at least the carrier in the axial direction acts as an output member on the outer diameter surface of the planetary roller against the load on the driven object. A direction in which the planetary roller that linearly drives the driven object together with the carrier linearly drives with a force from the spiral ridge of the outer ring member by providing a crowning having a small diameter on the shaft end side on the front side in the linear driving direction. The contact surface pressure on the front end side of the planetary roller that rolls around the rotation axis does not become excessive locally even if it tilts inward toward the front side of the planetary roller, and the fatigue life of the planetary roller can be extended. .
また、本発明は、電動モータのロータ軸から回転を伝達される回転軸と、この回転軸の外径側でハウジングの内径面に内嵌した外輪部材との間に、キャリヤに回転自在に支持された複数の遊星ローラを介在させて、これらの遊星ローラが前記回転軸の回転に伴って回転軸の周りを自転しながら公転するようにし、前記外輪部材の内径面に螺旋凸条を設け、前記遊星ローラの外径面に、前記螺旋凸条と同一ピッチで螺旋凸条が嵌まり込む周方向溝、または螺旋凸条と同一ピッチでリード角が異なり螺旋凸条が嵌まり込む螺旋溝を設けて、前記外輪部材と前記キャリヤとが軸方向へ相対移動するようにし、前記回転軸の回転運動を前記軸方向へ相対移動する外輪部材とキャリヤのいずれか一方を出力部材とした直線運動に変換して、この直線運動する出力部材が少なくとも一方向で被駆動物を負荷に抗して直線駆動する電動式直動アクチュエータにおいて、前記キャリヤの軸方向への移動を規制して、前記外輪部材を直線運動する出力部材とし、前記遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも前記外輪部材が出力部材として前記被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の後方側で、軸端側が小径にドロップするクラウニングを付与した構成も採用した。 The present invention also supports a carrier rotatably between a rotating shaft that transmits rotation from a rotor shaft of an electric motor and an outer ring member that is fitted on the inner diameter surface of the housing on the outer diameter side of the rotating shaft. Interposing a plurality of planetary rollers, these planetary rollers revolve around the rotation shaft as the rotation shaft rotates, and provide a spiral ridge on the inner diameter surface of the outer ring member, A circumferential groove in which the spiral ridges are fitted at the same pitch as the spiral ridges, or a spiral groove in which the spiral ridges are fitted with different lead angles at the same pitch as the spiral ridges, on the outer diameter surface of the planetary roller. The outer ring member and the carrier are moved relative to each other in the axial direction, and the rotational movement of the rotary shaft is changed to a linear movement using either the outer ring member or the carrier that moves relatively in the axial direction as an output member. Convert this linear motion In the electric linear actuator that linearly drives the driven object against the load in at least one direction, the output member is an output member that linearly moves the outer ring member by restricting movement of the carrier in the axial direction. The outer diameter surface of the planetary roller is provided with crowning in which at least the outer ring member in the axial direction is a rear side in the direction of linearly driving the driven object against a load as an output member, and the shaft end side drops to a small diameter. The configuration was also adopted.
すなわち、キャリヤの軸方向への移動を規制して、外輪部材を直線運動する出力部材とし、遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも外輪部材が出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の後方側で、軸端側が小径となるクラウニングを設けることにより、軸方向移動を規制された遊星ローラが、外輪部材の螺旋凸条からの力で後方側へ内向きに傾いても、回転軸の回りを転動する遊星ローラの後端側での接触面圧が局部的に過大とならないようにし、遊星ローラの疲労寿命を延長できるようにした。 That is, the movement of the carrier in the axial direction is restricted, and the outer ring member is an output member that linearly moves. The planetary roller, whose axial movement is restricted, is tilted inwardly by the force from the spiral ridge of the outer ring member by providing a crowning with a small diameter on the rear side in the direction of linear drive. However, the contact surface pressure on the rear end side of the planetary roller that rolls around the rotating shaft is not locally increased, and the fatigue life of the planetary roller can be extended.
前記クラウニングの付与長さは、前記遊星ローラの胴長の1/2以下とするのがよい。クラウニングの付与長さが胴長の1/2を超えると、クラウニングを付与しない部位での回転軸との接触面圧が高くなるからである。 The crowning imparting length is preferably not more than ½ of the trunk length of the planetary roller. This is because when the crowning application length exceeds 1/2 of the trunk length, the contact surface pressure with the rotating shaft at a portion where crowning is not applied increases.
前記クラウニングの前記軸端での半径当たりのドロップ量は0.1mm以下とするのがよい。クラウニングのドロップ量が0.1mmを超えると、回転軸との非接触領域が生じ、軸方向での平均接触面圧が高くなるからである。 The drop amount per radius at the shaft end of the crowning is preferably 0.1 mm or less. This is because when the amount of the crowning drop exceeds 0.1 mm, a non-contact region with the rotating shaft is generated, and the average contact surface pressure in the axial direction increases.
前記遊星ローラの軸方向の両側に前記クラウニングを付与することにより、出力部材が両方向へ被駆動物を負荷に抗して直線駆動するものであっても、遊星ローラと回転軸との接触面圧が局部的に過大とならないようにすることができる。 By applying the crowning to both sides of the planetary roller in the axial direction, even if the output member linearly drives the driven object against the load in both directions, the contact surface pressure between the planetary roller and the rotating shaft Can be kept from becoming excessive locally.
前記遊星ローラを、鋼製で少なくとも外径面に浸炭層が形成され、二次焼入れが施されたものとすることにより、遊星ローラの外径面の表面硬さを確保した上で靭性を高め、遊星ローラの疲労寿命をより延長することができる。 The planetary roller is made of steel and has a carburized layer formed at least on the outer diameter surface and subjected to secondary quenching to ensure toughness while ensuring the surface hardness of the outer diameter surface of the planetary roller. Further, the fatigue life of the planetary roller can be further extended.
前記回転軸を、鋼製で少なくとも外径面に浸炭層が形成され、二次焼入れが施されたものとすることにより、回転軸の外径面の表面硬さを確保した上で靭性を高め、回転軸の疲労寿命を延長することができる。 The rotating shaft is made of steel and has a carburized layer formed on at least the outer diameter surface and subjected to secondary quenching, thereby ensuring the surface hardness of the outer diameter surface of the rotating shaft and increasing toughness. The fatigue life of the rotating shaft can be extended.
前記外輪部材を、鋼製で少なくとも内径面に浸炭層が形成され、二次焼入れが施されたものとすることにより、外輪部材の内径面の表面硬さを確保した上で靭性を高め、外輪部材の疲労寿命を延長することができる。 The outer ring member is made of steel and has a carburized layer formed at least on the inner diameter surface and subjected to secondary quenching, thereby ensuring toughness of the inner ring surface of the outer ring member and increasing toughness. The fatigue life of the member can be extended.
また、本発明は、電動モータの回転運動を出力部材の直線運動に変換してブレーキ部材を直線駆動する電動式直動アクチュエータを備え、前記直線駆動されるブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動式直動アクチュエータに上述したいずれかの電動式直動アクチュエータを用いた構成を採用することにより、直動アクチュエータの出力部材がブレーキ部材を負荷に抗して直線駆動するときに、遊星ローラが外輪部材の螺旋凸条からの力で傾いても、回転軸の回りを転動する遊星ローラの接触面圧が局部的に過大とならないようにし、遊星ローラの疲労寿命を延長できるようにした。 The present invention further includes an electric linear actuator that linearly drives the brake member by converting the rotational motion of the electric motor into a linear motion of the output member, and that electrically presses the brake member that is linearly driven against the member to be braked. In the brake system, the output member of the linear actuator drives the brake member linearly against the load by adopting a configuration using any of the electric linear actuators described above as the electric linear actuator. Sometimes, even if the planetary roller is tilted by the force from the spiral ridge of the outer ring member, the contact surface pressure of the planetary roller that rolls around the rotating shaft is not locally increased, and the planetary roller has a fatigue life. I was able to extend.
本発明の電動式直動アクチュエータは、外輪部材の軸方向への移動を規制して、キャリヤを直線運動する出力部材とし、遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくともキャリヤが出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の前方側で、軸端側が小径となるクラウニングを設けたので、キャリヤと一緒に被駆動物を直線駆動する遊星ローラが、外輪部材の螺旋凸条からの力で直線駆動する方向の前方側へ内向きに傾いても、回転軸の回りを転動する遊星ローラの前端側での接触面圧が局部的に過大とならないようにし、遊星ローラの疲労寿命を延長することができる。 The electric linear actuator of the present invention regulates the movement of the outer ring member in the axial direction, and makes the carrier linearly move, and at least the carrier in the axial direction is covered as an output member on the outer diameter surface of the planetary roller. Since a crowning with a small diameter on the shaft end side is provided on the front side in the direction in which the driven object is linearly driven against the load, the planetary roller that linearly drives the driven object together with the carrier is provided with a spiral ridge of the outer ring member. The contact surface pressure on the front end side of the planetary roller that rolls around the rotation axis does not become excessively large even if it tilts inward in the direction of linear drive by the force from the The fatigue life can be extended.
また、本発明の電動式直動アクチュエータは、キャリヤの軸方向への移動を規制して、外輪部材を直線運動する出力部材とし、遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも外輪部材が出力部材として被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の後方側で、軸端側が小径となるクラウニングを設けるようにもしたので、軸方向移動を規制された遊星ローラが、外輪部材の螺旋凸条からの力で後方側へ内向きに傾いても、回転軸の回りを転動する遊星ローラの後端側での接触面圧が局部的に過大とならないようにし、遊星ローラの疲労寿命を延長することができる。 In addition, the electric linear actuator of the present invention regulates the movement of the carrier in the axial direction to make the outer ring member an output member that linearly moves, and at least the outer ring member in the axial direction is output to the outer diameter surface of the planetary roller. As a member, a crowning with a small diameter on the shaft end side is provided on the rear side in the direction of linearly driving the driven object against the load, so that the planetary roller whose axial movement is restricted is a spiral of the outer ring member. Fatigue life of the planetary roller is ensured so that the contact surface pressure on the rear end side of the planetary roller that rolls around the rotation axis does not become excessive locally even if it is tilted inwardly by the force from the ridge. Can be extended.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図4は、第1の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、図1乃至図3に示すように、ハウジング1の円筒部1aの一端側に片側へ張り出すフランジ1bが設けられ、このフランジ1bに電動モータ2が円筒部1aと平行に取り付けられている。電動モータ2のロータ軸2aの回転は、歯車3a、3b、3cによって円筒部1aの中心に配設された回転軸4に伝達され、円筒部1aの内径面に固定された外輪部材5と回転軸4との間に介在する4個の遊星ローラ6が、キャリヤ7に回転自在に支持されて、回転軸4の回転に伴ってその周りを自転しながら公転し、後述する外輪部材5の螺旋凸条5aと遊星ローラ6の螺旋溝6aとの係合によって、遊星ローラ6を支持するキャリヤ7と外輪部材5とが軸方向へ相対移動するようになっている。この実施形態では、外輪部材5の軸方向への移動が規制され、キャリヤ7が直線運動する出力部材とされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment. As shown in FIGS. 1 to 3, the electric linear actuator is provided with a
前記ハウジング1のフランジ1bを設けた側には蓋1cが取り付けられ、歯車3a、3b、3cは蓋1cで覆われた空間の軸方向同一断面内で噛み合うように配設されている。また、円筒部1aの蓋1c側には軸支持部材8が内嵌され、歯車3cを取り付けられた回転軸4の基端側が軸支持部材8に玉軸受9で支持されている。軸支持部材8は外輪部材5の端面に当接され、外輪部材5は軸支持部材8を抜け止めする止め輪10aと、反対側の止め輪10bとで軸方向への移動を規制されている。なお、ロータ軸2aに取り付けられた歯車3aと歯車3cに噛み合う中間歯車3bは、フランジ1bと蓋1cに差し渡された軸ピン11に玉軸受12で支持されている。
A
前記キャリヤ7は、回転軸4にすべり軸受13a、13bでスライド可能かつ相対回転可能に外嵌されたキャリヤ本体7aおよび支持板7bと、離間したキャリヤ本体7aと支持板7bに両端部を支持され、遊星ローラ6を回転自在に支持する支持ピン7cと、支持板7bをキャリヤ本体7aに位相合わせして連結する複数の連結棒7dとからなり、各連結棒7dの両端部はボルト7eでキャリヤ本体7aと支持板7bに連結されている。各支持ピン7cは、その両端側をキャリヤ本体7aと支持板7bとに設けられた半径方向の長孔14に、円周方向への移動を規制され、半径方向への移動を許容されて取り付けられている。
The
前記各支持ピン7cの両端部の外径面には溝15が設けられ、円周方向の一部を切り欠いたばね鋼で形成された縮径リングばね16が、各溝15に嵌め込まれて、各支持ピン7cを包絡するように巻回されて装着されている。したがって、各支持ピン7cに回転自在に支持された各遊星ローラ6が回転軸4の外径面に押圧付勢され、回転軸4の回転トルクが安定して各遊星ローラ6に伝達される。
前記各遊星ローラ6は、内径面に装着された針状ころ軸受17でキャリヤ7の支持ピン7cに回転自在に支持され、その自転をスラストころ軸受18でキャリヤ本体7aに支持されている。各遊星ローラ6と一緒に公転し、出力部材として直線運動するキャリヤ7の前面側には、被駆動物と連結する連結部材19が設けられている。なお、隣接する各遊星ローラ6間には、両側の遊星ローラ6の外径面に摺接してグリースを塗布する扇形状の潤滑剤塗布部材20が、キャリヤ7の連結棒7dと外輪部材5の内径面との間に保持されている。
Each
前記連結部材19は、キャリヤ本体7aの筒部に外嵌されて止め輪21で抜け止めされ、スラストころ軸受22でキャリヤ本体7aと相対回転自在に支持されており、被駆動物に連結されて回り止めするキー23が前端面に設けられている。なお、連結部材19の外径側は、ハウジング1の円筒部1aとの間を環状のシール部材24でシールされ、連結部材19の内径側は、キャリヤ本体7aに内嵌された回転軸4の端を覆うように、膜状のシール部材25でシールされている。
The connecting
図4(a)に示すように、前記外輪部材5の内径面には2条の螺旋凸条5aが設けられ、遊星ローラ6の外径面には、螺旋凸条5aが嵌まり込み、螺旋凸条5aと同一ピッチでリード角の異なる1条の螺旋溝6aが設けられている。これらの螺旋凸条5aと螺旋溝6aの係合によって、回転軸4の周りを自転しながら公転する遊星ローラ6が、螺旋凸条5aと螺旋溝6aとのリード角の差で、外輪部材5と軸方向へ相対移動するように直線運動し、出力部材としてのキャリヤ7も、遊星ローラ6と一緒に直線運動する。なお、外輪部材5の螺旋凸条5aを2条の多条螺旋としたのは、遊星ローラ6の螺旋溝6aとのリード角の差の設定自由度を大きくするためであり、螺旋凸条5aは1条のものとしてもよい。また、遊星ローラ6の螺旋溝6aは、螺旋凸条5aと同一ピッチの周方向溝とすることもできる。
As shown in FIG. 4 (a), two
また、前記出力部材としてのキャリヤ7は、図4(a)中に矢印で示す左方へ直線運動するときに、連結部材19を介して被駆動部材を負荷に抗して直線駆動する。このとき、キャリヤ7と一緒に被駆動物を直線駆動する遊星ローラ6には、外輪部材5の螺旋凸条5aから駆動方向の左向きの力Fが斜めに作用する。このため、遊星ローラ6には駆動方向の前方側へ内向きに傾くモーメントMが発生する。
Further, the
図4(b)に示すように、前記遊星ローラ6の外径面には、前記駆動方向の前方となる左側で、軸端側が小径にドロップするクラウニング6bが付与されている。この図は、クラウニング6bを明示するために、半径方向に拡大されている。クラウニング6bの付与長さLは、遊星ローラ6の胴長の1/2以下の約1/3とされ、軸端での半径当りのドロップ量dは、0.1mm以下の0.08mmとされている。したがって、前記外輪部材5の螺旋凸条5aからの力Fによって、遊星ローラ6が前方側へ内向きに傾いても、回転軸4の回りを転動する遊星ローラ6の前端側での接触面圧が局部的に過大となる恐れはない。
As shown in FIG. 4B, the outer diameter surface of the
図5は、上述した電動式直動アクチュエータを採用した電動式ブレーキ装置を示す。この電動式ブレーキ装置は、キャリパボディ31の内部で被制動部材としてのディスクロータ32の両側に、ブレーキ部材としてのブレーキパッド33を対向配置したディスクブレーキであり、キャリパボディ31に電動式直動アクチュエータのハウジング1が固定され、出力部材としてのキャリヤ7が左方へ直線運動するときに、キャリヤ7が連結部材19を介して、被駆動物としてのブレーキパッド33を負荷に抗してディスクロータ32に押圧するようになっている。なお、この図では、電動式直動アクチュエータが図1で示した断面と直交する断面で示されている。
FIG. 5 shows an electric brake device that employs the electric linear actuator described above. This electric brake device is a disc brake in which a
図6および図7は、第2の実施形態を示す。この電動式直動アクチュエータは、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、前記キャリヤ7の軸方向への移動が規制され、前記外輪部材5が直線運動する出力部材とされている点が主として異なる。図6に示すように、この実施形態では、前記キャリヤ7のキャリヤ本体7aと支持板7bが、第1の実施形態のものとは左右反対に配置され、キャリヤ本体7aがサポート部材7fを介してスラストころ軸受26で、前記ハウジング1の円筒部1aの蓋1c側に内嵌された軸支持部材8に公転自在に支持されている。軸支持部材8は止め輪10a、10cで軸方向両側を固定され、支持板7bがすべり軸受27を介して止め輪28で回転軸4に抜け止めされて、キャリヤ7の軸方向への移動が規制されている。
6 and 7 show a second embodiment. This electric linear actuator has the same basic configuration as that of the first embodiment, and is an output member in which the movement of the
また、前記出力部材としての外輪部材5は、ハウジング1の円筒部1aにスライド可能に内嵌され、被駆動物に連結されて回り止めするキー23が前端面に設けられている。なお、外輪部材5の外径側は、円筒部1aとの間を環状のシール部材24でシールされ、外輪部材5の内径側は、キャリヤ7の支持板7bに内嵌された回転軸4の端を覆うように、膜状のシール部材25でシールされている。その他の部分は、第1の実施形態のものと同じである。
The
図7(a)に示すように、前記外輪部材5の内径面には2条の螺旋凸条5aが設けられ、遊星ローラ6の外径面には、螺旋凸条5aが嵌まり込み、螺旋凸条5aと同一ピッチでリード角の異なる1条の螺旋溝6aが設けられており、外輪部材5がキャリヤ7と軸方向へ相対移動するように直線運動する。
As shown in FIG. 7 (a), two
この実施形態では、前記出力部材としての外輪部材5が、左右両方向へ直線運動するときに、被駆動部材を負荷に抗して直線駆動するようになっている。図7(a)中に矢印で示すように、外輪部材5が左方へ直線駆動するときは、キャリヤ7と一緒に軸方向移動を規制された遊星ローラ6には、外輪部材5の螺旋凸条5aから駆動方向と反対の右向きの力Fが斜めに作用する。このため、遊星ローラ6には駆動方向と反対の右側へ内向きに傾くモーメントMが発生する。図示は省略するが、外輪部材5が右方へ直線駆動するときは、左向きの力Fが斜めに作用し、遊星ローラ6には左側へ内向きに傾くモーメントが発生する。
In this embodiment, when the
図7(b)に示すように、前記遊星ローラ6の外径面には、左右両側で軸端側が小径にドロップするクラウニング6bが付与されている。この図も、クラウニング6bを明示するために、半径方向に拡大されている。クラウニング6bの付与長さLは、遊星ローラ6の胴長の約1/4とされ、両軸端での半径当りのドロップ量dは0.08mmとされている。したがって、外輪部材5の螺旋凸条5aからの力Fによって、遊星ローラ6が左右いずれの側へ内向きに傾いても、回転軸4の回りを転動する遊星ローラ6の両端部での接触面圧が局部的に過大となる恐れはない。
As shown in FIG. 7B, the outer diameter surface of the
上述した実施形態では、外輪部材の内径面の螺旋凸条を一体に形成したが、外輪部材の内径面に螺旋溝を設け、この螺旋溝に嵌め込まれた別体の条部材で螺旋凸条を形成することもできる。 In the embodiment described above, the spiral ridges on the inner surface of the outer ring member are integrally formed. However, a spiral groove is provided on the inner surface of the outer ring member, and the spiral ridge is formed by a separate member fitted in the spiral groove. It can also be formed.
1 ハウジング
1a 円筒部
1b フランジ
1c 蓋
2 電動モータ
2a ロータ軸
3a、3b、3c 歯車
4 回転軸
5 外輪部材
5a 螺旋凸条
6 遊星ローラ
6a 螺旋溝
6b クラウニング
7 キャリヤ
7a キャリヤ本体
7b 支持板
7c 支持ピン
7d 連結棒
7e ボルト
7f サポート部材
8 軸支持部材
9 玉軸受
10a、10b、10c 止め輪
11 軸ピン
12 玉軸受
13a、13b すべり軸受
14 長孔
15 溝
16 縮径リングばね
17 針状ころ軸受
18 スラストころ軸受
19 連結部材
20 潤滑剤塗布部材
21 止め輪
22 スラストころ軸受
23 キー
24、25 シール部材
26 スラストころ軸受
27 すべり軸受
28 止め輪
31 キャリパボディ
32 ディスクロータ
33 ブレーキパッド
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記外輪部材の軸方向への移動を規制して、前記キャリヤを直線運動する出力部材とし、前記遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも前記キャリヤが出力部材として前記被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の前方側で、軸端側が小径となるクラウニングを付与したことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。 A plurality of planetary rollers rotatably supported by a carrier between a rotating shaft to which rotation is transmitted from a rotor shaft of an electric motor and an outer ring member fitted inside the inner diameter surface of the housing on the outer diameter side of the rotating shaft The planetary roller contacts the outer periphery of the planetary roller with a cylindrical surface formed on the outer periphery of the rotary shaft so that these planetary rollers revolve around the rotary shaft as the rotary shaft rotates. A spiral groove having a V-shaped cross section is provided on the inner diameter surface of the outer ring member, and a circumferential groove in which the spiral protrusion is fitted at the same pitch as the spiral protrusion on the outer diameter surface of the planetary roller, or a spiral protrusion, A spiral groove in which spiral ridges are fitted with different lead angles at the same pitch is provided so that the outer ring member and the carrier are relatively moved in the axial direction, and the rotational movement of the rotating shaft is relatively moved in the axial direction. Either outer ring member or carrier Is converted into a linear motion that is an output member one, the electric linear motion actuator for linearly driving against the load driven object output member to the linear movement of at least one direction,
The movement of the outer ring member in the axial direction is restricted, and the carrier is used as an output member that linearly moves. At least the carrier in the axial direction is used as an output member on the outer diameter surface of the planetary roller, and the driven object is loaded. An electric linear actuator characterized in that a crowning having a small diameter on the shaft end side is provided on the front side in the direction of linear driving.
前記キャリヤの軸方向への移動を規制して、前記外輪部材を直線運動する出力部材とし、前記遊星ローラの外径面に、軸方向の少なくとも前記外輪部材が出力部材として前記被駆動物を負荷に抗して直線駆動する方向の後方側で、軸端側が小径にドロップするクラウニングを付与したことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。 A plurality of planetary rollers rotatably supported by a carrier between a rotating shaft to which rotation is transmitted from a rotor shaft of an electric motor and an outer ring member fitted inside the inner diameter surface of the housing on the outer diameter side of the rotating shaft The planetary roller contacts the outer periphery of the planetary roller with a cylindrical surface formed on the outer periphery of the rotary shaft so that these planetary rollers revolve around the rotary shaft as the rotary shaft rotates. A spiral groove having a V-shaped cross section is provided on the inner diameter surface of the outer ring member, and a circumferential groove in which the spiral protrusion is fitted at the same pitch as the spiral protrusion on the outer diameter surface of the planetary roller, or a spiral protrusion, A spiral groove in which spiral ridges are fitted with different lead angles at the same pitch is provided so that the outer ring member and the carrier are relatively moved in the axial direction, and the rotational movement of the rotating shaft is relatively moved in the axial direction. Either outer ring member or carrier Is converted into a linear motion that is an output member one, the electric linear motion actuator for linearly driving against the load driven object output member to the linear movement of at least one direction,
The outer ring member is an output member that linearly moves the outer ring member by restricting the movement of the carrier in the axial direction. At least the outer ring member in the axial direction is loaded on the outer diameter surface of the planetary roller as the output member. An electric linear actuator characterized in that a crowning is provided such that the shaft end side drops to a small diameter on the rear side in the direction of linear driving against the above.
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