JP6592356B2 - Brake device actuator and brake device including the same - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーキ装置用アクチュエータ及びこれを備えるブレーキ装置に関するものである。   The present invention relates to an actuator for a brake device and a brake device including the same.

特許文献1には、ブレーキディスクに押し付けられる制輪子を支持するピストンが、基端側ピストンと先端側ピストンとによって構成されるブレーキ装置用アクチュエータが開示されている。特許文献1のブレーキ装置用アクチュエータでは、先端側ピストンは、基端側ピストンの先端側に形成される収容穴に球面軸受を介して支持され、基端側ピストンに対して傾転可能に構成される。   Patent Document 1 discloses an actuator for a brake device in which a piston that supports a brake member that is pressed against a brake disk is configured by a base end side piston and a front end side piston. In the brake device actuator of Patent Document 1, the front end side piston is supported by a receiving hole formed on the front end side of the base end side piston via a spherical bearing, and is configured to be tiltable with respect to the base end side piston. The

特開平10−267058号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-267058

特許文献1のブレーキ装置用アクチュエータでは、先端側ピストンが基端側ピストンに対して傾転可能に構成されることにより、制輪子とブレーキディスクとの間に傾きが生じる場合であっても、制輪子の摩擦面をブレーキディスクに対して平行に接触させることができる。   In the actuator for a brake device of Patent Document 1, the tip side piston is configured to be tiltable with respect to the base side piston, so that even when tilting occurs between the brake and the brake disk, the brake is controlled. The friction surface of the wheel can be brought into contact with the brake disk in parallel.

しかしながら、特許文献1のブレーキ装置用アクチュエータでは、球面軸受の外輪と内輪とが摺動することで、先端側ピストンを基端側ピストンに対して傾転させる。このため、制動時には、球面軸受の摺動抵抗に起因して、ブレーキディスクへの制輪子の押し付けにエネルギロスが発生する。   However, in the brake device actuator disclosed in Patent Document 1, the front-side piston is tilted with respect to the proximal-side piston by sliding the outer ring and the inner ring of the spherical bearing. For this reason, at the time of braking, due to the sliding resistance of the spherical bearing, energy loss occurs in the pressing of the restrictor against the brake disk.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、制動時のエネルギロスを低減したブレーキ装置用アクチュエータ及びブレーキ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an actuator for a brake device and a brake device that reduce energy loss during braking.

第1の発明は、摩擦力発生部において発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、摩擦力発生部に押し付けられて摩擦力を発生させるピストンと、ピストンが取り付けられる第1ねじ部材と、第1ねじ部材に螺合する第2ねじ部材と、第2ねじ部材を回転させて第1ねじ部材を直線運動させる電動モータと、ピストンが通過する通過孔を有し第1ねじ部材及び第2ねじ部材を収容するハウジングと、を備え、第1ねじ部材は、第2ねじ部材と螺合するねじ部が形成された本体部と、本体部の外径よりも小さな外径を有してピストンを挿通する挿通軸部と、本体部と挿通軸部との間に形成される段部と、を有し、ピストンは、段部との軸方向の間に軸方向隙間を持って挿通軸部に取り付けられると共に、挿通軸部及び通過孔との径方向の間に径方向隙間を持って挿通軸部に取り付けられ、第1ねじ部材に対して第1ねじ部材の軸方向及び径方向に相対移動可能に設けられることを特徴とする。 A first invention is an actuator for a brake device used in a brake device that brakes a rotating body by a frictional force generated in a frictional force generating unit, the piston being pressed against the frictional force generating unit to generate the frictional force, A first screw member to which the piston is attached; a second screw member screwed into the first screw member; an electric motor that rotates the second screw member to linearly move the first screw member; and a passage hole through which the piston passes. A first screw member and a housing that accommodates the second screw member , and the first screw member includes a main body portion formed with a screw portion that is screwed with the second screw member, and an outer diameter of the main body portion. An insertion shaft portion through which the piston is inserted with a smaller outer diameter, and a step portion formed between the main body portion and the insertion shaft portion, and the piston is between the step portion and the axial direction. Insert shaft with clearance in the axial direction With attached, attached to the insertion shaft portion with a radial clearance between the radial direction between the insertion shaft portion and the apertures, the relative movement in the axial direction and the radial direction of the first threaded member relative to the first screw member It is possible to be provided .

第2の発明は、挿通軸部には、挿通軸部からのピストンの抜けを防止する抜け止め部材が設けられることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the insertion shaft portion is provided with a retaining member that prevents the piston from coming off from the insertion shaft portion .

第1と第2の発明では、ピストンは、第1ねじ部材の軸方向及び径方向の両方向へ相対移動可能に設けられるため、第1ねじ部材と摺動することなく第1ねじ部材の中心軸に垂直な平面に対して傾動することができる。このように、ピストンが第1ねじ部材とは摺動せずに傾動して、ピストンを摩擦力発生部に平行に接触させることができる。In the first and second inventions, since the piston is provided so as to be relatively movable in both the axial direction and the radial direction of the first screw member, the central axis of the first screw member does not slide with the first screw member. Can be tilted with respect to a plane perpendicular to. Thus, the piston can be tilted without sliding with the first screw member, and the piston can be brought into contact with the frictional force generating portion in parallel.

第3の発明は、通過孔の内周面とピストンの外周面との間の隙間を塞ぐダストシールをさらに備えることを特徴とする。The third invention is further characterized by further comprising a dust seal that closes a gap between the inner peripheral surface of the passage hole and the outer peripheral surface of the piston.

第3の発明によれば、ハウジングの内部へのダストの侵入を防止し、ダストにより第1ねじ部材の移動が妨げられることが防止される。According to the third aspect of the invention, it is possible to prevent the dust from entering the inside of the housing and prevent the movement of the first screw member from being hindered by the dust.

第4の発明は、ピストンが摩擦力発生部に対向するようにハウジングを支持するキャリアをさらに備え、摩擦力発生部は、回転体と共に回転する回転ディスクと、回転不能に設けられると共に回転ディスクに向けて変位可能に設けられる非回転ディスクと、回転ディスク及び非回転ディスクを挟んでピストンとは反対側に設けられ回転ディスク及び非回転ディスクに付与されるピストンの押し付け力を受圧するディスク支持部材を有し、軸方向隙間及び径方向隙間は、ピストンが摩擦力発生部から離間した非制動状態からピストンが摩擦力発生部に押し付けられて制動状態となった際のディスク支持部材とキャリアとの間の角度の変化分だけピストンが第1ねじ部材の軸に対して揺動できる大きさに設定されることを特徴とする。The fourth invention further includes a carrier that supports the housing so that the piston faces the frictional force generating part, and the frictional force generating part is provided with a rotating disk that rotates together with the rotating body and a non-rotatable rotating disk. A non-rotating disk that is displaceable toward the disk, and a disk support member that receives the pressing force of the piston that is provided on the opposite side of the piston across the rotating disk and the non-rotating disk and is applied to the rotating disk and the non-rotating disk. The axial clearance and radial clearance are between the disc support member and the carrier when the piston is pressed against the frictional force generating part from the non-braking state where the piston is separated from the frictional force generating part. The piston is set to a size that can swing with respect to the axis of the first screw member by the change in angle.

第4の発明では、制動状態における摩擦力発生部の傾きに追従するように、ピストンを傾動させることができる。In the fourth aspect of the invention, the piston can be tilted so as to follow the inclination of the frictional force generating part in the braking state.

第5の発明は、ピストンが連結される挿通軸部とは軸方向反対側の第1ねじ部材の基端部を周方向に係止して、第1ねじ部材の回転を規制する回転規制部をさらに備えることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rotation restricting portion for restricting the rotation of the first screw member by locking the base end portion of the first screw member on the opposite side in the axial direction from the insertion shaft portion to which the piston is coupled. Is further provided.

第5の発明では、ピストン及び第1ねじ部材の回転の規制と軸方向への移動の案内が、第1ねじ部材の基端部を周方向に係止する回転規制部によって行われる。よって、ピストンと通過孔との間の径方向隙間は、摩擦力発生部の傾きに追従させるために適切な隙間とすることができる。In the fifth aspect of the invention, the rotation restriction of the piston and the first screw member and the guide of the movement in the axial direction are performed by the rotation restriction portion that locks the proximal end portion of the first screw member in the circumferential direction. Therefore, the radial gap between the piston and the passage hole can be an appropriate gap in order to follow the inclination of the frictional force generating portion.

第6の発明は、第1から第6のいずれか一つのブレーキ装置用アクチュエータと、回転体を制動する摩擦力を発生する摩擦力発生部と、を備える。A sixth aspect of the invention includes any one of the first to sixth brake device actuators and a frictional force generator that generates a frictional force that brakes the rotating body.

本発明によれば、ブレーキ装置用アクチュエータ及びブレーキ装置における制動時のエネルギロスが低減される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the energy loss at the time of braking in the actuator for brake devices and a brake device is reduced.

本発明の実施形態に係るブレーキ装置の平面図である。1 is a plan view of a brake device according to an embodiment of the present invention. 図1におけるA−O−A線に沿った断面図であり、ブレーキ装置が非制動状態である場合を示す。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-O-A in FIG. 本発明の実施形態に係るブレーキ装置用アクチュエータのピストン周辺の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the structure around the piston of the actuator for brake devices concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るブレーキ装置用アクチュエータのガイドストッパ機構を示す平面図である。It is a top view which shows the guide stopper mechanism of the actuator for brake devices which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るブレーキ装置用アクチュエータのピストンが非回転ディスクに接触した状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the state where the piston of the actuator for brakes concerning an embodiment of the present invention contacted the non-rotating disk. 本発明の第1変形例に係るブレーキ装置用アクチュエータのピストン周辺の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the structure around the piston of the actuator for brake devices concerning the 1st modification of the present invention. 本発明の第2変形例に係るブレーキ装置用アクチュエータのピストン周辺の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the structure around the piston of the actuator for brake devices concerning the 2nd modification of the present invention. 本発明の第1比較例に係るブレーキ装置用アクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the actuator for brake devices which concerns on the 1st comparative example of this invention. 本発明の第2比較例に係るブレーキ装置用アクチュエータのピストン周辺の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the structure around the piston of the actuator for brake devices concerning the 2nd comparative example of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るブレーキ装置及びブレーキ装置用アクチュエータについて説明する。   Hereinafter, a brake device and an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図7を参照して、実施形態に係るブレーキ装置及びブレーキ装置用アクチュエータについて説明する。   With reference to FIGS. 1-7, the brake device and actuator for brake devices which concern on embodiment are demonstrated.

以下では、固定翼航空機に搭載され回転体としての車輪(図示省略)を制動することで機体を制動する航空機用のブレーキ装置101及びブレーキ装置用アクチュエータ100について説明する。なお、以下では、ブレーキ装置用アクチュエータ100を単に「アクチュエータ100」と称する。   Hereinafter, the aircraft brake device 101 and the brake device actuator 100 that brake the vehicle body by braking a wheel (not shown) mounted on a fixed wing aircraft will be described. Hereinafter, the brake device actuator 100 is simply referred to as an “actuator 100”.

ブレーキ装置101は、摩擦力発生部102が発生する摩擦力を制動力として、車輪を制動する。ブレーキ装置101は、航空機に搭載されるブレーキペダル(図示省略)が作業者によって操作されることにより駆動する。   The brake device 101 brakes the wheel using the frictional force generated by the frictional force generator 102 as a braking force. The brake device 101 is driven when a brake pedal (not shown) mounted on the aircraft is operated by an operator.

ブレーキ装置101は、図1及び図2に示すように、車輪を制動する摩擦力を発生する摩擦力発生部102と、ピストン10を摩擦力発生部102に押し付けることにより摩擦力発生部102に制動力としての摩擦力を発生させる4つのアクチュエータ100と、を備える。各アクチュエータ100は、コントローラ(図示省略)によって互いに同期して駆動され、それぞれピストン10を摩擦力発生部102に押し付ける。   As shown in FIGS. 1 and 2, the brake device 101 controls the frictional force generating unit 102 by pressing the piston 10 against the frictional force generating unit 102 and the frictional force generating unit 102 that generates a frictional force that brakes the wheel. And four actuators 100 that generate frictional force as power. The actuators 100 are driven in synchronism with each other by a controller (not shown), and press the piston 10 against the frictional force generator 102, respectively.

航空機の車輪は、ホイール(図示省略)の外周にタイヤ(図示省略)が取り付けられて構成される。ホイールは、軸受(図示省略)を介して車軸(図示省略)に取り付けられる。つまり、ホイールが回転しても車軸は回転しない。   Aircraft wheels are configured by attaching tires (not shown) to the outer periphery of wheels (not shown). The wheel is attached to an axle (not shown) via a bearing (not shown). That is, the axle does not rotate even if the wheel rotates.

摩擦力発生部102は、図2に示すように、車輪と共に回転する複数の回転ディスク103と、トルクチューブ(図示省略)等を介して車軸に回転不能に取り付けられる非回転ディスク104と、アクチュエータ100により回転ディスク103及び非回転ディスク104に付与されるピストン10の押し付け力を支持するディスク支持部材としてのバッキングプレート105と、を有する。摩擦力発生部102は、アクチュエータ100によってピストン10が非回転ディスク104に押し付けられることにより、回転ディスク103と非回転ディスク104とが当接して、制動力としての摩擦力を発生する。   As shown in FIG. 2, the frictional force generator 102 includes a plurality of rotating disks 103 that rotate together with the wheels, a non-rotating disk 104 that is non-rotatably attached to the axle via a torque tube (not shown), and the actuator 100. And a backing plate 105 as a disk support member for supporting the pressing force of the piston 10 applied to the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104. When the piston 10 is pressed against the non-rotating disc 104 by the actuator 100, the frictional force generating unit 102 abuts the rotating disc 103 and the non-rotating disc 104 to generate a frictional force as a braking force.

回転ディスク103は、所定の間隔をおいて複数枚設けられる。回転ディスク103の両面には、非回転ディスク104が設けられる。よって、非回転ディスク104もまた、所定の間隔をおいて複数枚設けられる。摩擦力発生部102では、3枚の非回転ディスク104の間に2枚の回転ディスク103が挟まれるように配置される。なお、非回転ディスク104及び回転ディスク103のそれぞれの枚数は、これに限らず、要求される制動力などに応じて任意に設定される。   A plurality of rotating disks 103 are provided at a predetermined interval. A non-rotating disk 104 is provided on both surfaces of the rotating disk 103. Therefore, a plurality of non-rotating disks 104 are also provided at a predetermined interval. The frictional force generator 102 is arranged so that two rotating disks 103 are sandwiched between three non-rotating disks 104. The number of each of the non-rotating disc 104 and the rotating disc 103 is not limited to this, and is arbitrarily set according to the required braking force.

回転ディスク103は、円盤状に形成される。回転ディスク103は、外周がホイールの内周に支持され、車輪と一体として回転する。回転ディスク103は、ホイールに対して車軸方向(図2中上下方向)に変位可能に、即ちスライド可能に支持される。   The rotating disk 103 is formed in a disk shape. The outer periphery of the rotating disk 103 is supported by the inner periphery of the wheel, and rotates as a unit with the wheel. The rotating disk 103 is supported so as to be displaceable in the axle direction (up and down direction in FIG. 2) with respect to the wheel, that is, slidable.

非回転ディスク104は、円盤状に形成される。非回転ディスク104は、内周がトルクチューブ等を介して車軸に支持される。非回転ディスク104は、車輪が回転しても回転しない。非回転ディスク104は、車軸方向に変位可能に、即ちスライド可能に支持される。   The non-rotating disk 104 is formed in a disk shape. The inner periphery of the non-rotating disk 104 is supported on the axle via a torque tube or the like. The non-rotating disc 104 does not rotate even if the wheel rotates. The non-rotating disc 104 is supported to be displaceable in the axle direction, that is, slidable.

バッキングプレート105は、回転ディスク103及び非回転ディスク104を挟んでピストン10とは反対側に設けられる。バッキングプレート105は、ピストン10から最も離れた位置にある非回転ディスク104に当接し、回転ディスク103及び非回転ディスク104を支持する。つまり、バッキングプレート105は、ピストン10とは反対側から回転ディスク103及び非回転ディスク104を支持して、アクチュエータ100による押し付け力を受圧する。これにより、アクチュエータ100の押し付け力による回転ディスク103及び非回転ディスク104の傾きが抑制される。バッキングプレート105は、非回転ディスク104が取り付けられるトルクチューブと一体形成される。   The backing plate 105 is provided on the opposite side of the piston 10 with the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 interposed therebetween. The backing plate 105 abuts on the non-rotating disc 104 located farthest from the piston 10 and supports the rotating disc 103 and the non-rotating disc 104. That is, the backing plate 105 supports the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 from the side opposite to the piston 10 and receives the pressing force by the actuator 100. Thereby, the inclination of the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 due to the pressing force of the actuator 100 is suppressed. The backing plate 105 is integrally formed with a torque tube to which the non-rotating disk 104 is attached.

アクチュエータ100は、摩擦力発生部102の非回転ディスク104に押し付けられるピストン10と、ピストン10が通過する通過孔22Aが形成される底部ハウジング21を有するハウジング20と、ピストン10が連結される第1ねじ部材としてのボールねじ31と、ボールねじ31に螺合する第2ねじ部材としてのボールナット35と、ボールナット35を回転させてボールねじ31を直線運動させるモータとしての電動モータ25と、電動モータ25の回転を減速してボールナット35に伝達する減速部40と、ボールねじ31の回転を規制する回転規制部としてのガイドストッパ機構60と、ハウジング20に取り付けられるキャリア50と、を備える。   The actuator 100 includes a piston 10 that is pressed against the non-rotating disk 104 of the frictional force generator 102, a housing 20 having a bottom housing 21 in which a passage hole 22A through which the piston 10 passes is formed, and a first to which the piston 10 is coupled. A ball screw 31 as a screw member, a ball nut 35 as a second screw member screwed to the ball screw 31, an electric motor 25 as a motor for rotating the ball nut 35 to linearly move the ball screw 31, and electric A speed reduction unit 40 that decelerates the rotation of the motor 25 and transmits it to the ball nut 35, a guide stopper mechanism 60 as a rotation regulation unit that regulates the rotation of the ball screw 31, and a carrier 50 attached to the housing 20.

アクチュエータ100では、ボールねじ31及びボールナット35によって、ピストン10を非回転ディスク104に対して進退させる直動機構30が構成される。つまり、直動機構30は、電動モータ25から伝達される回転をピストン10の直線運動に変換するボールねじ機構である。   In the actuator 100, the ball screw 31 and the ball nut 35 constitute a linear motion mechanism 30 that moves the piston 10 forward and backward with respect to the non-rotating disk 104. That is, the linear motion mechanism 30 is a ball screw mechanism that converts rotation transmitted from the electric motor 25 into linear motion of the piston 10.

ピストン10は、非回転ディスク104に向けて進退可能に、非回転ディスク104に対峙して設けられる。ピストン10は、ブレーキ装置101が制動力を発生しない非制動状態(図2に示す状態)において、非回転ディスク104との間に所定の隙間を持って設けられる。つまり、ピストン10は、非回転ディスク104との間に所定の隙間だけ離れて対峙する。   The piston 10 is provided to face the non-rotating disk 104 so as to be able to advance and retreat toward the non-rotating disk 104. The piston 10 is provided with a predetermined gap between the piston 10 and the non-rotating disk 104 in a non-braking state (the state shown in FIG. 2) in which the brake device 101 does not generate a braking force. That is, the piston 10 faces the non-rotating disk 104 with a predetermined gap.

また、ピストン10は、中心軸に垂直な断面が円形断面形状に形成される。円形断面形状とは、略真円であって、中心軸を挟んだピストン10の幅が周方向に略均一であることをいう。   Further, the piston 10 has a circular cross section with a cross section perpendicular to the central axis. The circular cross-sectional shape is a substantially perfect circle and means that the width of the piston 10 across the central axis is substantially uniform in the circumferential direction.

ハウジング20は、直動機構30と減速部40とを収容する。ハウジング20は、キャリア50に取り付けられる底部ハウジング21と、底部ハウジング21との間で直動機構30を収容する第1カバー部材23と、電動モータ25が取り付けられると共に底部ハウジング21との間で減速部40を収容する第2カバー部材24と、を有する。   The housing 20 accommodates the linear motion mechanism 30 and the speed reduction unit 40. The housing 20 is decelerated between the bottom housing 21 attached to the carrier 50, the first cover member 23 that houses the linear motion mechanism 30 between the bottom housing 21, and the electric motor 25 and the bottom housing 21. And a second cover member 24 that accommodates the portion 40.

底部ハウジング21は、キャリア50に形成される取付孔50Aに挿入されるボス部22を有する。ピストン10が通過する通過孔22Aは、ボス部22に形成される。   The bottom housing 21 has a boss 22 that is inserted into a mounting hole 50 </ b> A formed in the carrier 50. A passage hole 22 </ b> A through which the piston 10 passes is formed in the boss portion 22.

通過孔22Aは、ピストン10の断面形状に対応した形状に形成される。つまり、ピストン10と同様に、通過孔22Aは、円形断面形状に形成される。   The passage hole 22A is formed in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the piston 10. That is, like the piston 10, the passage hole 22A is formed in a circular cross-sectional shape.

図3に示すように、ピストン10の外周面と通過孔22Aの内周面との間には、径方向隙間T1が形成される。ピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1は、ダストシール15によって塞がれる。ピストン10の外周にダストシール15が設けられることにより、ピストン10が径方向に位置決めされる。ダストシール15は、ピストン10の断面形状に合わせて円環状に形成され、耐熱性が高い部材によって形成される。このように、アクチュエータ100のダストシールは円環状であるため、汎用品を使用でき、コストが低減される。なお、ダストシール15は、後述するピストン10の傾動(径方向への相対移動)を阻害しないように、弾性部材によって構成される。   As shown in FIG. 3, a radial gap T1 is formed between the outer peripheral surface of the piston 10 and the inner peripheral surface of the passage hole 22A. A radial gap T1 between the piston 10 and the passage hole 22A is closed by the dust seal 15. By providing the dust seal 15 on the outer periphery of the piston 10, the piston 10 is positioned in the radial direction. The dust seal 15 is formed in an annular shape according to the cross-sectional shape of the piston 10, and is formed of a member having high heat resistance. Thus, since the dust seal of the actuator 100 is annular, a general-purpose product can be used, and the cost is reduced. The dust seal 15 is configured by an elastic member so as not to hinder the later-described tilting (relative movement in the radial direction) of the piston 10.

ダストシール15は、ピストン10が非回転ディスク104から最も離れた位置である退避位置(図2に示す状態)から非回転ディスク104に押し付けられた制動位置(例えば図5に示す状態)まで移動する過程において、ピストン10の外周面に常に対向する位置に設けられる。具体的には、ダストシール15は、ピストン10が退避位置にある状態において可能な限り非回転ディスク104に近づくように設けられる。これにより、ピストン10の移動に伴うダストシール15の脱落が防止され、ピストン10と通過孔22Aとの間を通じたハウジング20の内部へのダストの侵入を確実に防止することができる。よって、ダストに起因した直動機構30の動作不良が防止される。   The dust seal 15 is a process in which the piston 10 moves from the retracted position (the state shown in FIG. 2) that is the farthest from the non-rotating disk 104 to the braking position (for example, the state shown in FIG. 5) pressed against the non-rotating disk 104. In FIG. 4, the piston 10 is provided at a position that always faces the outer peripheral surface of the piston 10. Specifically, the dust seal 15 is provided as close as possible to the non-rotating disk 104 in a state where the piston 10 is in the retracted position. As a result, the dust seal 15 is prevented from falling off due to the movement of the piston 10, and dust can be reliably prevented from entering the housing 20 through the space between the piston 10 and the passage hole 22A. Therefore, malfunction of the linear motion mechanism 30 due to dust is prevented.

第1カバー部材23は、底部ハウジング21に取り付けられ底部ハウジング21と共に直動機構30を収容する。第2カバー部材24は、底部ハウジング21に取り付けられ底部ハウジング21と共に減速部40を収容する。第1カバー部材23と第2カバー部材24とは、互いに接触しないように底部ハウジング21に取り付けられる。   The first cover member 23 is attached to the bottom housing 21 and accommodates the linear motion mechanism 30 together with the bottom housing 21. The second cover member 24 is attached to the bottom housing 21 and accommodates the speed reducing portion 40 together with the bottom housing 21. The first cover member 23 and the second cover member 24 are attached to the bottom housing 21 so as not to contact each other.

電動モータ25は、その回転軸26が直動機構30によるピストン10の移動方向(図2中上下方向)から傾斜するように設けられ、ハウジング20の第2カバー部材24に取り付けられる。具体的には、電動モータ25は、回転軸26がピストン10の移動方向と直交するように、言い換えれば回転軸26が図2中左右方向に延びるように設けられる。   The electric motor 25 is provided such that the rotating shaft 26 is inclined from the moving direction of the piston 10 by the linear motion mechanism 30 (vertical direction in FIG. 2), and is attached to the second cover member 24 of the housing 20. Specifically, the electric motor 25 is provided so that the rotating shaft 26 is orthogonal to the moving direction of the piston 10, in other words, the rotating shaft 26 extends in the left-right direction in FIG.

電動モータ25には、回転軸26の回転速度を検出する回転センサ(図示省略)が取り付けられる。回転センサは、電動モータ25に内蔵されるものでもよいし、外付けされるものでもよい。回転センサの検出結果は、コントローラに出力される。   A rotation sensor (not shown) that detects the rotation speed of the rotation shaft 26 is attached to the electric motor 25. The rotation sensor may be built in the electric motor 25 or may be externally attached. The detection result of the rotation sensor is output to the controller.

ボールねじ31は、雄ねじ部32Aが形成される本体部32と、ピストン10が取り付けられる端部である挿通軸部33と、挿通軸部33とは軸方向反対側に設けられる基端部34と、を有する。   The ball screw 31 includes a main body portion 32 on which a male screw portion 32A is formed, an insertion shaft portion 33 which is an end portion to which the piston 10 is attached, and a base end portion 34 provided on the opposite side in the axial direction from the insertion shaft portion 33. Have.

図3に示すように、挿通軸部33は、本体部32の外径よりも小さな外径を有する。これにより、挿通軸部33と本体部32との間には、環状の段部33Aが形成される。挿通軸部33は、ピストン10に形成される軸部挿入孔11に挿入される。挿通軸部33の外径は、軸部挿入孔11の内径よりも小さく形成される。よって、挿通軸部33の外周面と軸部挿入孔11の内周面との間には、径方向隙間T2が形成される。ボールねじ31の挿通軸部33とピストン10の軸部挿入孔11との間の径方向隙間T2は、ピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1とほぼ同じ大きさに設定される。なお、径方向隙間T1及びT2は、互いにほぼ同じ大きさでなくてもよい。   As shown in FIG. 3, the insertion shaft portion 33 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the main body portion 32. Thereby, an annular step portion 33 </ b> A is formed between the insertion shaft portion 33 and the main body portion 32. The insertion shaft portion 33 is inserted into the shaft portion insertion hole 11 formed in the piston 10. The outer diameter of the insertion shaft portion 33 is formed smaller than the inner diameter of the shaft portion insertion hole 11. Therefore, a radial gap T <b> 2 is formed between the outer peripheral surface of the insertion shaft portion 33 and the inner peripheral surface of the shaft portion insertion hole 11. A radial clearance T2 between the insertion shaft portion 33 of the ball screw 31 and the shaft insertion hole 11 of the piston 10 is set to be approximately the same size as the radial clearance T1 between the piston 10 and the passage hole 22A. . The radial gaps T1 and T2 do not have to be substantially the same size.

挿通軸部33の先端には、挿通軸部33からのピストン10の抜けを防止する抜け止め部材としてのCリング(スナップリング)37が設けられる。Cリング37は、非回転ディスク104に対向して押し付けられるピストン10の端面(以下、「押付面10A」と称する。)に形成されるリング凹部12に収容される。Cリング37は、ボールねじ31の段部33Aからの軸方向長さ(距離)L1が、段部33Aに対向するピストン10の端面とリング凹部12の底面との間の軸方向長さL2よりも大きくなるように挿通軸部33に設けられる。このため、ピストン10と段部33A及びCリング37との間には、軸方向隙間T3が形成される。   A C-ring (snap ring) 37 as a retaining member that prevents the piston 10 from coming off from the insertion shaft portion 33 is provided at the tip of the insertion shaft portion 33. The C ring 37 is accommodated in a ring recess 12 formed on an end surface of the piston 10 that is pressed against the non-rotating disk 104 (hereinafter referred to as “pressing surface 10 </ b> A”). The C-ring 37 has an axial length (distance) L1 from the step portion 33A of the ball screw 31 greater than an axial length L2 between the end surface of the piston 10 facing the step portion 33A and the bottom surface of the ring recess 12. Is also provided in the insertion shaft portion 33 so as to be larger. For this reason, an axial clearance T3 is formed between the piston 10, the step portion 33A, and the C ring 37.

このように、ピストン10は、通過孔22Aとの間及び挿通軸部33との間で径方向隙間T1,T2を形成すると共に、段部33A及びCリング37との間で軸方向隙間T3を形成する。よって、ピストン10は、ボールねじ31に対して軸方向及び径方向の両方に相対移動することができる。軸方向及び径方向の両方に相対移動可能に設けられることにより、ピストン10は、ボールねじ31の軸に垂直な平面に対して傾動することができる。   As described above, the piston 10 forms the radial gaps T1 and T2 between the passage hole 22A and the insertion shaft part 33, and the axial gap T3 between the step part 33A and the C ring 37. Form. Therefore, the piston 10 can move relative to the ball screw 31 both in the axial direction and in the radial direction. By being provided so as to be relatively movable in both the axial direction and the radial direction, the piston 10 can be tilted with respect to a plane perpendicular to the axis of the ball screw 31.

ボールナット35は、図2に示すように、ボールねじ31の雄ねじ部32Aと螺合する雌ねじ部35Aを有し、後述するラジアルベアリング46を介してハウジング20の底部ハウジング21に支持される。   As shown in FIG. 2, the ball nut 35 has a female screw portion 35 </ b> A that engages with a male screw portion 32 </ b> A of the ball screw 31, and is supported by the bottom housing 21 of the housing 20 via a radial bearing 46 described later.

電動モータ25の回転が伝達されてボールナット35が回転すると、その回転に応じてボールねじ31がピストン10と共に軸方向に直線運動する。このように、電動モータ25が回転することにより、ピストン10は、直動機構30によって通過孔22Aを通じて非回転ディスク104に対して進退する。ボールねじ31の位置は、位置センサ(図示省略)によって検出され、コントローラに出力される。   When the rotation of the electric motor 25 is transmitted and the ball nut 35 rotates, the ball screw 31 moves linearly in the axial direction together with the piston 10 according to the rotation. Thus, when the electric motor 25 rotates, the piston 10 advances and retreats with respect to the non-rotating disc 104 through the passage hole 22A by the linear motion mechanism 30. The position of the ball screw 31 is detected by a position sensor (not shown) and output to the controller.

減速部40は、複数の歯車機構の組み合わせによって構成され、電動モータ25の回転軸26の回転を減速して、直動機構30のボールナット35の回転に変換する。減速部40は、電動モータ25の回転軸26の回転が伝達されるかさ歯車機構41と、ボールナット35の外周に連結される出力歯車43と、かさ歯車機構41から出力歯車43に回転を伝達する伝達部44と、を有する。   The speed reduction unit 40 is configured by a combination of a plurality of gear mechanisms, and decelerates the rotation of the rotating shaft 26 of the electric motor 25 and converts it into rotation of the ball nut 35 of the linear motion mechanism 30. The speed reduction unit 40 transmits the rotation to the output gear 43 from the bevel gear mechanism 41 to which the rotation of the rotating shaft 26 of the electric motor 25 is transmitted, the output gear 43 connected to the outer periphery of the ball nut 35, and the bevel gear mechanism 41. And a transmission unit 44 for transmitting.

かさ歯車機構41は、電動モータ25の回転軸26に連結される第1かさ歯車41Aと、第1かさ歯車41Aに噛み合う第2かさ歯車41Bと、を有する。かさ歯車機構41において、入力側の歯車である第1かさ歯車41Aの回転軸と出力側の歯車である第2かさ歯車41Bの回転軸とは、互いに直交する。   The bevel gear mechanism 41 includes a first bevel gear 41 </ b> A connected to the rotation shaft 26 of the electric motor 25, and a second bevel gear 41 </ b> B that meshes with the first bevel gear 41 </ b> A. In the bevel gear mechanism 41, the rotation axis of the first bevel gear 41A that is the input side gear and the rotation axis of the second bevel gear 41B that is the output side gear are orthogonal to each other.

出力歯車43は、第1カバー部材23との間に設けられるスラストベアリング45と、底部ハウジング21との間に設けられるラジアルベアリング46と、を介して第1カバー部材23と底部ハウジング21との間で支持される平歯車である。出力歯車43の回転に伴い、ボールナット35が回転する。   The output gear 43 is interposed between the first cover member 23 and the bottom housing 21 via a thrust bearing 45 provided between the first cover member 23 and a radial bearing 46 provided between the bottom housing 21. It is a spur gear supported by. As the output gear 43 rotates, the ball nut 35 rotates.

スラストベアリング45は、出力歯車43を介して、ボールナット35に作用する非回転ディスク104へのピストン10の押し付けによる反力を支持する。これにより、ピストン10の押し付けによる反力が作用することによって出力歯車43の回転が妨げられることがなく、出力歯車43を滑らかに回転させることができる。   The thrust bearing 45 supports a reaction force generated by pressing the piston 10 against the non-rotating disk 104 acting on the ball nut 35 via the output gear 43. Thereby, the reaction force by the pressing of the piston 10 acts, and the rotation of the output gear 43 is not hindered, and the output gear 43 can be smoothly rotated.

ラジアルベアリング46は、出力歯車43と底部ハウジング21との間で軸方向に挟持されて底部ハウジング21内に設けられる。ラジアルベアリング46は、ボールナット35の外周に設けられボールナット35を回転自在に支持する。ボールナット35がラジアルベアリング46に支持されることによって、ボールナット35及びこれに螺合するボールねじ31が径方向に位置決めされる。   The radial bearing 46 is provided in the bottom housing 21 while being sandwiched in the axial direction between the output gear 43 and the bottom housing 21. The radial bearing 46 is provided on the outer periphery of the ball nut 35 and rotatably supports the ball nut 35. When the ball nut 35 is supported by the radial bearing 46, the ball nut 35 and the ball screw 31 screwed to the ball nut 35 are positioned in the radial direction.

伝達部44は、第2かさ歯車41Bの回転を出力歯車43に伝達する。伝達部44は、複数の歯車機構によって構成される。伝達部44は、第2かさ歯車41Bの回転を出力歯車43に伝達するものであればよく、任意の構成とすることができる。   The transmission unit 44 transmits the rotation of the second bevel gear 41 </ b> B to the output gear 43. The transmission unit 44 includes a plurality of gear mechanisms. The transmission part 44 should just be what transmits the rotation of the 2nd bevel gear 41B to the output gear 43, and can be set as arbitrary structures.

減速部40は、互いの軸が直交する第1,第2かさ歯車41A,41Bによって構成されるかさ歯車機構41を有しており、電動モータ25の回転をピストン10の移動方向に平行な軸周りの回転に変換する。よって、電動モータ25の回転軸26がピストン10の移動方向に直交していても、回転軸26の回転を直動機構30のボールナット35の回転に変換して、ピストン10を直線運動させることができる。減速部40の減速比は、電動モータ25の仕様や要求される制動力などに応じて、適切に設定される。   The speed reduction unit 40 has a bevel gear mechanism 41 configured by first and second bevel gears 41A and 41B whose axes are orthogonal to each other, and the axis of rotation of the electric motor 25 is parallel to the moving direction of the piston 10. Convert to rotation around. Therefore, even if the rotating shaft 26 of the electric motor 25 is orthogonal to the moving direction of the piston 10, the rotation of the rotating shaft 26 is converted into the rotation of the ball nut 35 of the linear motion mechanism 30 to move the piston 10 linearly. Can do. The reduction ratio of the reduction unit 40 is appropriately set according to the specifications of the electric motor 25 and the required braking force.

ガイドストッパ機構60は、ボールねじ31の基端部34を周方向に係止することにより、ボールねじ31がボールナット35と共に回転することを規制する。具体的には、ガイドストッパ機構60は、図2及び図4に示すように、ボールねじ31の基端部34に取り付けられ収容凹部23Aに収容されるガイド板61と、ボールねじ31の中心軸と平行に設けられると共にハウジング20に取り付けられてガイド板61と周方向に係止する2本のガイドピン65と、を有する。   The guide stopper mechanism 60 restricts the ball screw 31 from rotating together with the ball nut 35 by locking the base end portion 34 of the ball screw 31 in the circumferential direction. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the guide stopper mechanism 60 includes a guide plate 61 attached to the base end portion 34 of the ball screw 31 and received in the receiving recess 23 </ b> A, and the central axis of the ball screw 31. And two guide pins 65 that are attached to the housing 20 and locked in the circumferential direction.

ガイド板61は、図4に示すように、円盤状部材であり、収容凹部23Aの内周との間で径方向の隙間をもって収容凹部23A内に設けられる。ガイド板161には、基端部34が挿入される挿入孔62と、挿入孔62を介してガイド板61を径方向に貫通する固定孔63と、ガイドピン65が挿通しガイドピン65と周方向に係止可能な一対のガイド孔部64と、が形成される。   As shown in FIG. 4, the guide plate 61 is a disk-shaped member, and is provided in the housing recess 23A with a radial gap between the guide plate 61 and the inner periphery of the housing recess 23A. The guide plate 161 has an insertion hole 62 into which the base end portion 34 is inserted, a fixing hole 63 that penetrates the guide plate 61 in the radial direction via the insertion hole 62, and a guide pin 65 that is inserted into the guide pin 65 and around the guide plate 65. A pair of guide holes 64 that can be locked in the direction are formed.

基端部34には、ガイド板61の固定孔63と略同じ大きさを有し径方向に貫通する基端固定孔34Aが形成される。ガイド板61と基端部34とは、直線上に並んだガイド板61の固定孔63と基端部34の基端固定孔34Aとを通じて圧入される固定ピン66によって、互いに連結される。   The base end portion 34 is formed with a base end fixing hole 34A having substantially the same size as the fixing hole 63 of the guide plate 61 and penetrating in the radial direction. The guide plate 61 and the base end portion 34 are connected to each other by a fixing pin 66 that is press-fitted through the fixing hole 63 of the guide plate 61 and the base end fixing hole 34A of the base end portion 34 that are aligned in a straight line.

ガイド板61と基端部34とが連結された状態では、基端部34の端面34Bは収容凹部23Aの底部に対向するガイド板61の端面61Aよりもピストン10側(図2中下側)に位置する。これにより、ピストン10を非回転ディスク104から離間させるようにボールねじ31が図2中上方に移動すると、収容凹部23Aの底部には、基端部34の端面34Bは当接せずにガイド板61の端面61Aが当接する。   In a state where the guide plate 61 and the base end portion 34 are connected, the end surface 34B of the base end portion 34 is on the piston 10 side (lower side in FIG. 2) with respect to the end surface 61A of the guide plate 61 facing the bottom of the housing recess 23A. Located in. As a result, when the ball screw 31 moves upward in FIG. 2 so as to separate the piston 10 from the non-rotating disk 104, the end surface 34B of the base end 34 does not contact the bottom of the housing recess 23A, and the guide plate 61 end face 61A contacts.

ガイド板61は、スペースが許す限り断面積を大きくして、収容凹部23Aの底部と当接する受圧面積を大きくすることができる。このため、基端部34の端面34Bは当接させずに、ガイド板61の端面61Aを収容凹部23Aの底部に当接させることで、収容凹部23Aの底部の変形を容易に防止することができる。   The guide plate 61 can have a large cross-sectional area as long as space permits, and can increase the pressure receiving area that comes into contact with the bottom of the housing recess 23A. For this reason, it is possible to easily prevent deformation of the bottom of the housing recess 23A by bringing the end surface 61A of the guide plate 61 into contact with the bottom of the housing recess 23A without contacting the end surface 34B of the base end portion 34. it can.

一対のガイド孔部64は、図4に示すように、ガイド板61の外周から径方向内側へ円弧状に切り欠いて形成される切欠きであり、ガイド板61の厚さ方向に貫通する。一対のガイド孔部64は、ボールねじ31の中心軸を挟んで互いに対向する位置に形成される。   As shown in FIG. 4, the pair of guide hole portions 64 are notches formed by cutting out from the outer periphery of the guide plate 61 in an arc shape inward in the radial direction, and penetrate the guide plate 61 in the thickness direction. The pair of guide hole portions 64 are formed at positions facing each other across the central axis of the ball screw 31.

2本のガイドピン65は、それぞれ一対のガイド孔部64に径方向に隙間を持って挿通される。ガイドピン65は、円形断面を有する棒状部材であり、収容凹部23Aの底部に圧入されて固定される。   The two guide pins 65 are respectively inserted into the pair of guide hole portions 64 with a gap in the radial direction. The guide pin 65 is a rod-shaped member having a circular cross section, and is press-fitted and fixed to the bottom of the housing recess 23A.

ボールねじ31がガイド板61と共に回転しようとすると、ガイド板61のガイド孔部64とガイドピン65が周方向に係止されるため、ボールねじ31の回転が規制される。また、ボールねじ31と共にガイド板61が軸方向に移動する際には、ガイド板61のガイド孔部64は、ガイドピン65に対して摺動可能である。よって、ボールねじ31は、基端部34に連結されたガイド板61のガイド孔部64がガイドピン65と周方向に係止されることによって回転が規制されると共に、ガイド孔部64がガイドピン65に対して軸方向に摺動することによって、軸方向に案内されながら制動方向に移動することができる。   When the ball screw 31 tries to rotate together with the guide plate 61, the guide hole 64 and the guide pin 65 of the guide plate 61 are locked in the circumferential direction, so that the rotation of the ball screw 31 is restricted. Further, when the guide plate 61 moves in the axial direction together with the ball screw 31, the guide hole portion 64 of the guide plate 61 can slide with respect to the guide pin 65. Therefore, the rotation of the ball screw 31 is restricted when the guide hole 64 of the guide plate 61 connected to the base end portion 34 is locked with the guide pin 65 in the circumferential direction, and the guide hole 64 is guided by the guide hole 64. By sliding in the axial direction with respect to the pin 65, it is possible to move in the braking direction while being guided in the axial direction.

また、図2に示すように、ガイド板61の外径は、ボールナット35の内径よりも大きく形成される。制動方向へボールねじ31が所定量だけストロークすると、ガイド板61がボールナット35の端面に当接し、それ以上の制動方向へのボールねじ31のストロークが規制される。これにより、軸方向へのボールねじ31の抜けが防止される。つまり、ガイド板61は、軸方向へのボールねじ31の抜けを防止する抜け止めとしても機能する。   As shown in FIG. 2, the outer diameter of the guide plate 61 is formed larger than the inner diameter of the ball nut 35. When the ball screw 31 is stroked in the braking direction by a predetermined amount, the guide plate 61 comes into contact with the end face of the ball nut 35, and the stroke of the ball screw 31 in the further braking direction is restricted. This prevents the ball screw 31 from coming off in the axial direction. That is, the guide plate 61 also functions as a retainer that prevents the ball screw 31 from coming off in the axial direction.

このように、ガイドストッパ機構60は、ボールねじ31の回転を規制する機能に加え、制動方向及び解除方向の両方向におけるボールねじ31のストッパとしての機能と、ボールねじ31の直線運動を案内するガイドとしての機能と、を一体的に発揮することができる。   As described above, the guide stopper mechanism 60 functions as a stopper of the ball screw 31 in both the braking direction and the release direction and a guide for guiding the linear motion of the ball screw 31 in addition to the function of restricting the rotation of the ball screw 31. As a single function.

キャリア50は、ボルト(図示省略)を介して底部ハウジング21に取り付けられる。キャリア50は、図1に示すように、取付孔50Aの部分を除き、電動モータ25、直動機構30、及び減速部40が摩擦力発生部102の非回転ディスク104に直接対峙しないように、これら全体を覆うような大きさに形成される。これにより、摩擦力発生部102で発生する摩擦熱がキャリア50によって遮断されるため、電動モータ25、直動機構30、及び減速部40への摩擦熱の影響が低減される。したがって、電動モータ25、直動機構30、及び減速部40の耐久性が向上する。   The carrier 50 is attached to the bottom housing 21 via bolts (not shown). As shown in FIG. 1, the carrier 50 is configured so that the electric motor 25, the linear motion mechanism 30, and the speed reduction unit 40 do not directly face the non-rotating disk 104 of the frictional force generation unit 102 except for the mounting hole 50 </ b> A. The size is formed so as to cover all of these. Thereby, since the frictional heat generated in the frictional force generating unit 102 is blocked by the carrier 50, the influence of the frictional heat on the electric motor 25, the linear motion mechanism 30, and the speed reducing unit 40 is reduced. Therefore, durability of the electric motor 25, the linear motion mechanism 30, and the speed reduction part 40 is improved.

キャリア50は、ハウジング20と比較して熱伝導率が低い部材によって形成される。これにより、摩擦力発生部102で発生する摩擦熱が効果的に遮断され、電動モータ25や減速部の耐久性を向上させることができる。なお、キャリア50は、ハウジング20よりも熱伝導率が低い部材に限らず、任意の材質で形成してもよい。   The carrier 50 is formed by a member having a lower thermal conductivity than the housing 20. Thereby, the frictional heat generated in the frictional force generating unit 102 is effectively cut off, and the durability of the electric motor 25 and the speed reduction unit can be improved. The carrier 50 is not limited to a member having a lower thermal conductivity than the housing 20, and may be formed of any material.

次に、アクチュエータ100及びブレーキ装置101の作動について説明する。   Next, the operation of the actuator 100 and the brake device 101 will be described.

以下では、ピストン10が非回転ディスク104に向かって移動する方向(図2中下方向)を「制動方向」、ピストン10が非回転ディスク104から離れる方向(図2中上方向)を「解除方向」と称する。また、ピストン10を制動方向に移動させる電動モータ25の回転方向を「正方向」、ピストン10を解除方向に移動させる電動モータ25の回転方向を「逆方向」と称する。   Hereinafter, the direction in which the piston 10 moves toward the non-rotating disk 104 (downward direction in FIG. 2) is referred to as “braking direction”, and the direction in which the piston 10 is separated from the non-rotating disk 104 (upward direction in FIG. ". The rotation direction of the electric motor 25 that moves the piston 10 in the braking direction is referred to as “forward direction”, and the rotation direction of the electric motor 25 that moves the piston 10 in the release direction is referred to as “reverse direction”.

ブレーキペダルの操作量がゼロである非制動状態では、図2に示すように、ピストン10は所定の隙間を持って非回転ディスク104から離間する(退避位置)。   In the non-braking state in which the amount of operation of the brake pedal is zero, as shown in FIG. 2, the piston 10 is separated from the non-rotating disc 104 with a predetermined gap (retracted position).

非制動状態から作業者によってブレーキペダルが踏み込まれると、コントローラは、ブレーキペダルの操作量に応じて、正方向に回転するように電動モータ25に指令信号を出力する。具体的には、コントローラは、ボールねじ31の位置を検出する位置センサと電動モータ25の回転を検出する回転センサとの検出結果に基づき、所望の制動力を発揮するように電動モータ25に指令信号を出力する。   When the brake pedal is depressed by the operator from the non-braking state, the controller outputs a command signal to the electric motor 25 so as to rotate in the forward direction according to the operation amount of the brake pedal. Specifically, the controller instructs the electric motor 25 to exert a desired braking force based on the detection results of the position sensor that detects the position of the ball screw 31 and the rotation sensor that detects the rotation of the electric motor 25. Output a signal.

正方向への電動モータ25の回転は、減速部40のかさ歯車機構41、伝達部44、及び出力歯車43によって、減速されて直動機構30のボールナット35に伝達される。電動モータ25の回転が伝達されてボールナット35が回転することにより、ボールねじ31は、ピストン10と共に制動方向に移動する。   The rotation of the electric motor 25 in the forward direction is decelerated by the bevel gear mechanism 41, the transmission unit 44, and the output gear 43 of the reduction unit 40 and transmitted to the ball nut 35 of the linear motion mechanism 30. When the rotation of the electric motor 25 is transmitted and the ball nut 35 rotates, the ball screw 31 moves in the braking direction together with the piston 10.

この際、ボールねじ31は、ガイド板61のガイド孔部64とガイドピン65とが周方向に係止されることによって回転が規制されると共に、ガイド孔部64がガイドピン65に対して軸方向に摺動することによって、軸方向に案内されながら制動方向に移動する。これにより、ボールねじ31は、安定して直線運動することができる。   At this time, the rotation of the ball screw 31 is restricted by the guide hole 64 of the guide plate 61 and the guide pin 65 being locked in the circumferential direction, and the guide hole 64 is pivoted with respect to the guide pin 65. By sliding in the direction, it moves in the braking direction while being guided in the axial direction. Thereby, the ball screw 31 can be stably linearly moved.

ボールねじ31が制動方向へ直線運動することにより、ピストン10の押付面10Aが非回転ディスク104に向けて押し付けられ、非回転ディスク104と回転ディスク103とが当接する(制動位置)。このようにして、ピストンとバッキングプレート105とによって回転ディスク103と非回転ディスク104とが押圧されて摩擦力発生部102が摩擦力を発生し、所望の制動力が発揮される。なお、非回転ディスク104は回転不能に設けられるため、ピストン10と非回転ディスク104との間で摩擦力は発生しない。   When the ball screw 31 linearly moves in the braking direction, the pressing surface 10A of the piston 10 is pressed toward the non-rotating disc 104, and the non-rotating disc 104 and the rotating disc 103 come into contact with each other (braking position). In this way, the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 are pressed by the piston and the backing plate 105, and the frictional force generating unit 102 generates a frictional force, thereby exerting a desired braking force. In addition, since the non-rotating disk 104 is provided so as not to rotate, no frictional force is generated between the piston 10 and the non-rotating disk 104.

ここで、本発明の理解を容易にするために、図8及び図9を参照して、比較例に係るアクチュエータ200,300について説明する。図8に示す第1比較例に係るアクチュエータ200では、ピストン110は、ボールねじ31に対して軸方向及び径方向に両方に相対移動不能、つまり、ボールねじ31に固定されて取り付けられる。また、図9に示す第2比較例に係るアクチュエータ300では、ボールねじ31とピストン210とが球面軸受230を介して連結され、球面軸受230の外輪230Aと内輪230Bとが摺動することで、ピストン210がボールねじ31に対して傾動する。   Here, in order to facilitate understanding of the present invention, actuators 200 and 300 according to comparative examples will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the actuator 200 according to the first comparative example shown in FIG. 8, the piston 110 is not relatively movable in both the axial direction and the radial direction with respect to the ball screw 31, that is, is fixedly attached to the ball screw 31. Further, in the actuator 300 according to the second comparative example shown in FIG. 9, the ball screw 31 and the piston 210 are connected via the spherical bearing 230, and the outer ring 230A and the inner ring 230B of the spherical bearing 230 slide, The piston 210 tilts with respect to the ball screw 31.

アクチュエータ100,200,300によりピストン10を非回転ディスク104へ押し付ける押し付け力は、バッキングプレート105によって支持される。このため、押し付け力によって、回転ディスク103及び非回転ディスク104の傾きが抑制される。   The pressing force that presses the piston 10 against the non-rotating disk 104 by the actuators 100, 200, and 300 is supported by the backing plate 105. For this reason, the inclination of the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 is suppressed by the pressing force.

しかしながら、アクチュエータ100,200,300によって大きな押し付け力が付与される場合には、傾きを抑制しきれず、図8に示すように、回転ディスク103及び非回転ディスク104が傾くことがある。   However, when a large pressing force is applied by the actuators 100, 200, and 300, the tilt cannot be suppressed, and the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 may tilt as shown in FIG.

アクチュエータ200において、このような傾きが生じると、非回転ディスク104とピストン110の押付面110Aとは、面接触しなくなり、押付面110Aのうち車輪の径方向内側(図8中左側)の一部分だけが接触する。これにより、ピストン110から非回転ディスク104に作用する圧力分布が不均一となり、回転ディスク103と非回転ディスク104との接触が不均一になる。このため、回転ディスク103と非回転ディスク104との間で、偏摩耗が生じる。また、ピストン110は車輪の径方向内側でしか非回転ディスク104に接触しないため、車輪の車軸からピストン110と非回転ディスク104との接触部分までの径方向長さであるモーメントアームの長さが短くなる。これにより、回転ディスク103に作用する力(モーメント)が小さくなり、制動力が不足する。さらに、ピストン110においても、押付面110Aの一部しか非回転ディスク104に接触しないため、その反力によってボールねじ31に曲げモーメントが生じる。このため、ボールねじ31の寿命が低下すると共にボールねじ31を移動させるための電動モータ25にも高負荷がかかってしまう。   When such an inclination occurs in the actuator 200, the non-rotating disk 104 and the pressing surface 110A of the piston 110 do not come into surface contact, and only a part of the pressing surface 110A on the radially inner side (left side in FIG. 8) of the wheel. Touch. Thereby, the pressure distribution acting on the non-rotating disk 104 from the piston 110 becomes non-uniform, and the contact between the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104 becomes non-uniform. For this reason, uneven wear occurs between the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104. Further, since the piston 110 contacts the non-rotating disc 104 only inside the wheel in the radial direction, the length of the moment arm that is the radial length from the wheel axle to the contact portion between the piston 110 and the non-rotating disc 104 is small. Shorter. As a result, the force (moment) acting on the rotating disk 103 is reduced and the braking force is insufficient. Further, in the piston 110 as well, only a part of the pressing surface 110 </ b> A contacts the non-rotating disk 104, so that a bending moment is generated in the ball screw 31 by the reaction force. For this reason, the life of the ball screw 31 is reduced, and a high load is also applied to the electric motor 25 for moving the ball screw 31.

以上のような不具合を防止するためには、図9に示すように、ピストン210とボールねじ31とを球面軸受230によって連結し、ピストン210を傾動可能にボールねじ31に取り付けることが考えられる。   In order to prevent the above problems, as shown in FIG. 9, it is conceivable to connect the piston 210 and the ball screw 31 by a spherical bearing 230 and attach the piston 210 to the ball screw 31 so as to be tiltable.

しかしながら、この場合には、球面同士が摺動してピストン210が傾動するため、摺動抵抗によってアクチュエータ200によるピストン210の押し付けにエネルギロスが発生する。また、摺動部分にかじりが発生した場合には、ピストン210を傾動させることができなくなる。このような、かじりの防止や摺動抵抗の低減のためには、接触部分を潤滑することが考えられる。しかしながら、回転ディスク103と非回転ディスク104との間には高い摩擦熱が発生するため、耐熱性の高い潤滑剤を使用しなければならず、コストが増加する。   However, in this case, since the spherical surfaces slide and the piston 210 tilts, energy loss occurs in the pressing of the piston 210 by the actuator 200 due to the sliding resistance. Further, when galling occurs in the sliding portion, the piston 210 cannot be tilted. In order to prevent such galling and reduce sliding resistance, it is conceivable to lubricate the contact portion. However, since high frictional heat is generated between the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104, a lubricant having high heat resistance must be used, which increases costs.

これに対し、本実施形態のアクチュエータ100では、ピストン10は、ボールねじ31に対して軸方向及び径方向に相対移動可能であるため、図5に示すように、ボールねじ31と摺動することなく傾動することができる。これにより、ピストン10が非回転ディスク104の傾きに追従し、ピストン10の押付面10Aの全体を均一に非回転ディスク104に押し付けることができる。したがって、回転ディスク103及び非回転ディスク104の偏摩耗、制動力の不足、ボールねじ31及び電動モータ25の耐久性の低下をそれぞれ防止することができる。   On the other hand, in the actuator 100 of the present embodiment, the piston 10 can move relative to the ball screw 31 in the axial direction and the radial direction, and therefore slides with the ball screw 31 as shown in FIG. It can tilt without. As a result, the piston 10 follows the inclination of the non-rotating disc 104, and the entire pressing surface 10A of the piston 10 can be uniformly pressed against the non-rotating disc 104. Accordingly, it is possible to prevent uneven wear of the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104, insufficient braking force, and a decrease in durability of the ball screw 31 and the electric motor 25, respectively.

また、ピストン10が傾動する際には、ボールねじ31と摺動しないため、ピストン10の押し付けにおけるエネルギロスを低減することができる。さらに、潤滑剤も不要であり、かじりが発生するおそれもないため、コストを低減して、確実にピストン10を傾動させることができる。   Further, since the piston 10 does not slide with the ball screw 31 when tilted, energy loss in pressing the piston 10 can be reduced. Further, since no lubricant is required and there is no possibility of galling, the cost can be reduced and the piston 10 can be tilted reliably.

ピストン10の傾動角は、非制動状態から制動状態となる際の摩擦力発生部102とアクチュエータ100との間の角度変化、具体的には、バッキングプレート105とキャリア50との間の角度変化に相当する角度以上であることが望ましい。つまり、ピストン10と挿通軸部33及び通過孔22Aとの間の径方向隙間T1,T2と、ピストン10とボールねじ31の段部33A及びCリング37との間の軸方向隙間T3とは、バッキングプレート105とキャリア50との間の角度変化以上の角度だけピストン10が傾動するように設定されることが望ましい。これによれば、制動状態における非回転ディスク104の傾きに追従するように、ピストン10を傾動させることができる。   The tilt angle of the piston 10 is a change in angle between the frictional force generator 102 and the actuator 100 when changing from a non-braking state to a braking state, specifically, an angle change between the backing plate 105 and the carrier 50. It is desirable that the angle is equal to or greater than the corresponding angle. That is, the radial gaps T1, T2 between the piston 10 and the insertion shaft part 33 and the passage hole 22A, and the axial gap T3 between the piston 10 and the step part 33A of the ball screw 31 and the C ring 37 are: It is desirable that the piston 10 be set to tilt by an angle equal to or greater than the angle change between the backing plate 105 and the carrier 50. According to this, the piston 10 can be tilted so as to follow the tilt of the non-rotating disk 104 in the braking state.

作業者によるブレーキペダルの操作量が減少すると、コントローラは、逆方向に回転するように電動モータ25に指令信号を出力する。   When the amount of operation of the brake pedal by the operator decreases, the controller outputs a command signal to the electric motor 25 so as to rotate in the reverse direction.

逆方向への電動モータ25の回転は、正方向に回転した場合と同様に、減速部40によって減速されてボールナット35に伝達される。これにより、ボールナット35が回転して、ボールねじ31がピストン10と共に解除方向に移動する。   The rotation of the electric motor 25 in the reverse direction is decelerated by the decelerating unit 40 and transmitted to the ball nut 35 as in the case of rotating in the forward direction. Thereby, the ball nut 35 rotates and the ball screw 31 moves in the release direction together with the piston 10.

ボールねじ31が解除方向へ移動する際も、制動方向へ移動する場合と同様に、ボールねじ31は、ガイド板61のガイド孔部64とガイドピン65とによって回転が規制されながら、軸方向に案内される。   When the ball screw 31 moves in the release direction, the ball screw 31 moves in the axial direction while the rotation of the ball screw 31 is restricted by the guide hole portion 64 and the guide pin 65 of the guide plate 61 as in the case of moving in the braking direction. Guided.

ボールねじ31が所定のストロークだけ解除方向に移動すると、ピストン10が非回転ディスク104から離間して、ブレーキ装置101の制動が解除される。作業者によるブレーキペダルの操作量がゼロになると、図2に示すように、ブレーキ装置101の制動が完全に解除されて、ピストン10が非回転ディスク104から所定の隙間を空けるように離間する。   When the ball screw 31 moves in the releasing direction by a predetermined stroke, the piston 10 is separated from the non-rotating disk 104 and the braking of the brake device 101 is released. When the amount of operation of the brake pedal by the operator becomes zero, as shown in FIG. 2, braking of the brake device 101 is completely released and the piston 10 is separated from the non-rotating disc 104 so as to leave a predetermined gap.

以上のように、アクチュエータ100では、ガイド板61とガイドピン65とによって回転が規制されつつ軸方向に案内されてボールねじ31が直線運動すると共に、ピストン10は非回転ディスク104の傾きに追従するように傾動する。このため、アクチュエータ100では、ピストン10の押付面10Aを非回転ディスク104に面接触させて安定した制動力を発揮することができる。   As described above, in the actuator 100, the ball screw 31 linearly moves while being guided by the guide plate 61 and the guide pin 65 in the axial direction while being restricted in rotation, and the piston 10 follows the inclination of the non-rotating disk 104. Tilt like so. Therefore, the actuator 100 can exert a stable braking force by bringing the pressing surface 10A of the piston 10 into surface contact with the non-rotating disk 104.

回転を規制しつつピストン10及びボールねじ31を軸方向に案内して直線運動させるには、本実施形態のようにピストン10を円形断面に形成するのではなく、例えば、ピストン10に二面幅を形成することが考えられる。つまり、ピストン10と通過孔22Aとを周方向に係止すると共に、通過孔22Aによってピストン10の軸方向の移動を案内することも考えられる。しかしながら、回転を規制し軸方向の移動を案内するためにはピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間が小さいことが望ましい一方で、ピストン10を傾動させるためにはピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1が大きい方が望ましい。よって、この場合には、ピストン10と通過孔22Aとの間の適切な径方向隙間を設定することが難しい。   In order to guide the piston 10 and the ball screw 31 in the axial direction and linearly move while restricting the rotation, the piston 10 is not formed in a circular cross section as in the present embodiment. Can be considered. That is, it is conceivable that the piston 10 and the passage hole 22A are locked in the circumferential direction, and the movement of the piston 10 in the axial direction is guided by the passage hole 22A. However, in order to restrict the rotation and guide the movement in the axial direction, it is desirable that the radial gap between the piston 10 and the passage hole 22A is small, while in order to tilt the piston 10, the piston 10 and the passage hole. It is desirable that the radial gap T1 between 22A is larger. Therefore, in this case, it is difficult to set an appropriate radial clearance between the piston 10 and the passage hole 22A.

これに対し、アクチュエータ100では、ピストン10及びボールねじ31の回転の規制と軸方向への移動の案内は、ボールねじ31の基端部34に設けられるガイド板61とガイドピン65によって行われる。よって、ピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1は、非回転ディスク104の傾きに追従させるために適切な隙間とすることができる。したがって、アクチュエータ100では、安定した制動力を発揮することができる。   On the other hand, in the actuator 100, the restriction of the rotation of the piston 10 and the ball screw 31 and the guide of the movement in the axial direction are performed by the guide plate 61 and the guide pin 65 provided at the proximal end portion 34 of the ball screw 31. Therefore, the radial gap T1 between the piston 10 and the passage hole 22A can be an appropriate gap to follow the inclination of the non-rotating disk 104. Therefore, the actuator 100 can exhibit a stable braking force.

次に、図6及び図7を参照して、上記実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the above embodiment will be described with reference to FIGS.

上記実施形態では、ピストン10とボールねじ31との間は、隙間として構成され、他の部材は設けられない。これに代えて、ピストン10がボールねじ31の軸方向に相対移動可能であって、ボールねじ31の軸に対して傾動可能であれば、ピストン10とボールねじ31との間に弾性部材等が設けられてもよい。   In the said embodiment, it is comprised as a clearance gap between the piston 10 and the ball screw 31, and another member is not provided. Instead, if the piston 10 is relatively movable in the axial direction of the ball screw 31 and can be tilted with respect to the axis of the ball screw 31, an elastic member or the like is provided between the piston 10 and the ball screw 31. It may be provided.

また、上記実施形態では、図3に示すように、ボールねじ31における挿通軸部33と本体部32との間は、ボールねじ31の中心軸に垂直な環状の段部33Aとして形成される。これに代えて、図6に示すように、挿通軸部33と本体部32との間は、ピストン10に向かって突出する球面状の球面凸部133Aとして形成してもよい。この場合、ピストン10において球面凸部133Aに対向する部分には、球面凸部133Aと球面接触可能な球面凹部13Aが形成されるのが望ましい。これによれば、ピストン10の傾動時には、ボールねじ31の球面凸部133Aとピストン10の球面凹部13Aとが球面接触して、ピストン10が滑らかに傾動することができる。また、反対に、図7に示すように、ボールねじ31における挿通軸部33と本体部32との間が球面凹部133Bとして形成され、ピストン10において球面凹部133Bと対向する部分が球面凹部133Bに向かって突出する球面凸部13Bとして形成されてもよい。この場合にも、ピストン10の傾動時には、ピストン10の球面凸部13Bとボールねじ31の球面凹部133Bとが球面接触して、ピストン10が滑らかに傾動することができる。   Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 3, between the penetration shaft part 33 and the main-body part 32 in the ball screw 31 is formed as an annular step part 33A perpendicular to the central axis of the ball screw 31. Instead, as shown in FIG. 6, a space between the insertion shaft portion 33 and the main body portion 32 may be formed as a spherical convex portion 133 </ b> A that protrudes toward the piston 10. In this case, it is desirable that a spherical concave portion 13 </ b> A capable of spherical contact with the spherical convex portion 133 </ b> A is formed in a portion of the piston 10 that faces the spherical convex portion 133 </ b> A. According to this, when the piston 10 is tilted, the spherical convex portion 133A of the ball screw 31 and the spherical concave portion 13A of the piston 10 come into spherical contact, and the piston 10 can tilt smoothly. On the other hand, as shown in FIG. 7, the space between the insertion shaft portion 33 and the main body portion 32 of the ball screw 31 is formed as a spherical concave portion 133B, and the portion of the piston 10 that faces the spherical concave portion 133B is formed into a spherical concave portion 133B. You may form as the spherical convex part 13B which protrudes toward. Also in this case, when the piston 10 is tilted, the spherical convex portion 13B of the piston 10 and the spherical concave portion 133B of the ball screw 31 are in spherical contact, and the piston 10 can be tilted smoothly.

また、上記実施形態では、ガイドストッパ機構60は、2本のガイドピン65を有する。ガイド板61の回転を規制するためには、ガイドストッパ機構60は2本のガイドピン65を有することが望ましい。しかしながら、ガイドストッパ機構60は、単一のガイドピン65を有するものでもよいし、3本以上のガイドピン65を有していてもよい。3本以上のガイドピン65を有する場合には、周方向に等間隔で配置されることが望ましい。   In the above embodiment, the guide stopper mechanism 60 has the two guide pins 65. In order to restrict the rotation of the guide plate 61, the guide stopper mechanism 60 desirably has two guide pins 65. However, the guide stopper mechanism 60 may have a single guide pin 65 or may have three or more guide pins 65. When three or more guide pins 65 are provided, it is desirable that the guide pins 65 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

また、上記実施形態では、ブレーキ装置101は固定翼航空機の車輪を制動するものである。これに代えて、ブレーキ装置101は、自動車や鉄道の車輪を制動するものでもよい。また、ブレーキ装置101は、回転体としてヘリコプター(回転翼航空機)のロータを制動するものでもよい。   Moreover, in the said embodiment, the brake device 101 brakes the wheel of a fixed wing aircraft. Instead of this, the brake device 101 may brake a wheel of an automobile or a railway. Moreover, the brake device 101 may brake a rotor of a helicopter (rotary wing aircraft) as a rotating body.

また、上記実施形態では、減速部40は、複数の歯車機構によって構成される。これに代えて、減速部40は、電動モータ25の回転軸26の回転をボールナット35の回転に減速して伝達するものであればよく、任意の構成とすることができる。例えば、減速部40は、チェーン機構やベルト機構を有するものでもよい。   Moreover, in the said embodiment, the deceleration part 40 is comprised by the several gear mechanism. Instead of this, the speed reduction unit 40 may be any configuration as long as it transmits the rotation of the rotating shaft 26 of the electric motor 25 while reducing the rotation of the rotation shaft 26 to the rotation of the ball nut 35. For example, the speed reduction part 40 may have a chain mechanism or a belt mechanism.

また、上記実施形態では、電動モータ25の回転軸26はピストン10の移動方向に直交するように設けられる。ブレーキ装置101の周辺を省スペース化するためには、回転軸26とピストン10の移動方向が直交することが望ましいが、回転軸26がピストン10の移動方向から傾斜するものであってもよい。この場合には、回転軸26とピストン10の移動方向との間の傾斜角に応じて、第1かさ歯車41Aと第2かさ歯車41Bとの回転軸の傾斜角を定めればよい。少なくとも回転軸26がピストン10の移動方向から傾斜するものであれば、回転軸26がピストン10の移動方向に平行に設けられる場合と比較して、ピストン10の移動方向へアクチュエータ100の大型化が防止され、ブレーキ装置101周辺を省スペース化することができる。なお、電動モータ25の回転軸26は、ピストン10の移動方向から傾斜しないもの、つまり、移動方向と平行に設けられるものでもよい。   In the above embodiment, the rotating shaft 26 of the electric motor 25 is provided so as to be orthogonal to the moving direction of the piston 10. In order to save the space around the brake device 101, it is desirable that the moving direction of the rotating shaft 26 and the piston 10 be orthogonal, but the rotating shaft 26 may be inclined from the moving direction of the piston 10. In this case, the inclination angles of the rotation shafts of the first bevel gear 41A and the second bevel gear 41B may be determined according to the inclination angle between the rotation shaft 26 and the moving direction of the piston 10. If at least the rotating shaft 26 is inclined from the moving direction of the piston 10, the size of the actuator 100 is increased in the moving direction of the piston 10 compared to the case where the rotating shaft 26 is provided in parallel to the moving direction of the piston 10. Thus, the space around the brake device 101 can be saved. The rotating shaft 26 of the electric motor 25 may not be inclined from the moving direction of the piston 10, that is, provided in parallel with the moving direction.

以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。   According to the above embodiment, there exist the following effects.

アクチュエータ100では、ピストン10は、ボールねじ31の軸方向及び径方向の両方向に隙間T1,T2,T3を持って設けられるため、ボールねじ31と摺動することなくボールねじ31の中心軸に垂直な平面に対して傾動することができる。このように、ピストン10がボールねじ31とは摺動せずに傾動するため、アクチュエータ100によるピストン10の押し付けにおけるエネルギロスの発生を防止しつつ、ピストン10を摩擦力発生部102の非回転ディスク104に平行に接触させることができる。   In the actuator 100, the piston 10 is provided with clearances T 1, T 2, T 3 in both the axial direction and the radial direction of the ball screw 31, so that the piston 10 is perpendicular to the central axis of the ball screw 31 without sliding with the ball screw 31. Can be tilted with respect to any plane. Thus, since the piston 10 tilts without sliding with the ball screw 31, the piston 10 is prevented from generating energy loss in the pressing of the piston 10 by the actuator 100, and the piston 10 is connected to the non-rotating disk of the frictional force generating unit 102. 104 can be contacted in parallel.

ピストン10が、ボールねじ31と摺動することなく傾動することにより、非回転ディスク104の傾きに追従するため、ピストン10の押付面10Aの全体を非回転ディスク104に押し付けることができる。したがって、回転ディスク103及び非回転ディスク104の偏摩耗、制動力の不足、ボールねじ31及び電動モータ25の耐久性の低下をそれぞれ防止することができる。   The piston 10 tilts without sliding with the ball screw 31 to follow the tilt of the non-rotating disk 104, so that the entire pressing surface 10A of the piston 10 can be pressed against the non-rotating disk 104. Accordingly, it is possible to prevent uneven wear of the rotating disk 103 and the non-rotating disk 104, insufficient braking force, and a decrease in durability of the ball screw 31 and the electric motor 25, respectively.

また、ピストン10が傾動する際には、ボールねじ31と摺動しないため、潤滑剤も不要であり、かじりが発生するおそれもない。したがって、コストを低減して、確実にピストン10を傾動させることができる。   Further, when the piston 10 is tilted, it does not slide with the ball screw 31, so that no lubricant is required and there is no possibility of galling. Therefore, the cost can be reduced and the piston 10 can be reliably tilted.

また、アクチュエータ100では、ピストン10及びボールねじ31の回転の規制と軸方向への移動の案内は、ボールねじ31の基端部34に設けられるガイド板61とガイドピン65によって行われる。よって、ピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1は、非回転ディスク104の傾きに追従させるために適切な隙間とすることができる。したがって、アクチュエータ100では、安定した制動力を発揮することができる。   In the actuator 100, the restriction of the rotation of the piston 10 and the ball screw 31 and the guide of the movement in the axial direction are performed by a guide plate 61 and a guide pin 65 provided at the proximal end portion 34 of the ball screw 31. Therefore, the radial gap T1 between the piston 10 and the passage hole 22A can be an appropriate gap to follow the inclination of the non-rotating disk 104. Therefore, the actuator 100 can exhibit a stable braking force.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。   Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.

摩擦力発生部102において発生する摩擦力によって車輪を制動するブレーキ装置101に用いられるブレーキ装置用アクチュエータ100は、摩擦力発生部102に押し付けられて摩擦力を発生させるピストン10と、ピストン10が取り付けられるボールねじ31と、ボールねじ31に螺合するボールナット35と、ボールナット35を回転させてボールねじ31を直線運動させる電動モータ25と、を備え、ピストン10は、ボールねじ31に対して、ボールねじ31の軸方向及び径方向に相対移動可能に取り付けられる。   The brake device actuator 100 used in the brake device 101 that brakes the wheel by the frictional force generated in the frictional force generation unit 102 is attached to the piston 10 that is pressed against the frictional force generation unit 102 to generate the frictional force, and the piston 10 is attached. A ball nut 35 screwed into the ball screw 31, and an electric motor 25 that rotates the ball nut 35 to linearly move the ball screw 31. The ball screw 31 is attached so as to be relatively movable in the axial direction and the radial direction.

また、ブレーキ装置用アクチュエータ100は、ピストン10が通過する通過孔22Aを有しボールねじ31及びボールナット35を収容するハウジング20をさらに備え、ボールねじ31が、ボールナット35と螺合する雄ねじ部32Aが形成された本体部32と、本体部32の外径よりも小さな外径を有してピストン10を挿通する挿通軸部33と、本体部32と挿通軸部33との間に形成される段部33Aと、を有し、ピストン10は、段部33Aとの軸方向の間に軸方向隙間T3を持って挿通軸部33に取り付けられると共に、挿通軸部33及び通過孔22Aとの径方向の間に径方向隙間T1,T2を持って挿通軸部33に取り付けられる。   The brake device actuator 100 further includes a housing 20 having a passage hole 22 </ b> A through which the piston 10 passes and accommodating the ball screw 31 and the ball nut 35, and the ball screw 31 is screwed into the ball nut 35. 32A is formed between the main body portion 32, the insertion shaft portion 33 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the main body portion 32 and inserting the piston 10, and the main body portion 32 and the insertion shaft portion 33. The piston 10 is attached to the insertion shaft portion 33 with an axial clearance T3 between the step portion 33A and the axial direction of the step portion 33A, and is connected to the insertion shaft portion 33 and the passage hole 22A. It is attached to the insertion shaft portion 33 with radial gaps T1, T2 between the radial directions.

また、ブレーキ装置用アクチュエータ100は、挿通軸部33には、挿通軸部33からのピストン10の抜けを防止するCリング37が設けられる。   Further, in the brake device actuator 100, the insertion shaft portion 33 is provided with a C ring 37 that prevents the piston 10 from coming off from the insertion shaft portion 33.

これらの構成では、ピストン10は、ボールねじ31の軸方向及び径方向の両方向へ相対移動可能に設けられるため、ボールねじ31と摺動することなくボールねじ31の中心軸に垂直な平面に対して傾動することができる。このように、ピストン10がボールねじ31とは摺動せずに傾動することにより、ピストン10を摩擦力発生部102に平行に接触させることができる。したがって、ブレーキ装置用アクチュエータ100による制動時のピストン10の押し付けにおけるエネルギロスが低減される。   In these configurations, the piston 10 is provided so as to be relatively movable in both the axial direction and the radial direction of the ball screw 31, so that it does not slide with the ball screw 31 and is perpendicular to the plane perpendicular to the central axis of the ball screw 31. Can be tilted. Thus, the piston 10 can be brought into parallel contact with the frictional force generating portion 102 by tilting the piston 10 without sliding with the ball screw 31. Therefore, the energy loss in pressing of the piston 10 during braking by the brake device actuator 100 is reduced.

また、ブレーキ装置用アクチュエータ100は、通過孔22Aの内周面とピストン10の外周面との間の隙間を塞ぐダストシール15をさらに備え、ピストン10が、円形断面を有する。   The brake device actuator 100 further includes a dust seal 15 that closes a gap between the inner peripheral surface of the passage hole 22A and the outer peripheral surface of the piston 10, and the piston 10 has a circular cross section.

この構成によれば、ハウジング20の内部へのダストの侵入を防止し、ダストによりボールねじ31の移動が妨げられることが防止される。   According to this configuration, the intrusion of dust into the housing 20 is prevented, and the movement of the ball screw 31 is prevented from being hindered by the dust.

また、ブレーキ装置用アクチュエータ100は、ピストン10が摩擦力発生部102に対向するようにハウジング20を支持するキャリア50をさらに備え、摩擦力発生部102は、車輪と共に回転する回転ディスク103と、車軸に回転不能に設けられると共に回転ディスク103に向けて変位可能に設けられる非回転ディスク104と、回転ディスク103及び非回転ディスク104を挟んでピストン10とは反対側に設けられ回転ディスク103及び非回転ディスク104に付与されるピストン10の押し付け力を受圧するバッキングプレート105を有し、軸方向隙間T3及び径方向隙間T1,T2は、ピストン10が摩擦力発生部102から離間した非制動状態からピストン10が摩擦力発生部に押し付けられて制動状態となった際のバッキングプレート105とキャリア50との間の角度の変化分だけピストン10がボールねじ31の軸に対して揺動できる大きさに設定される。   The brake device actuator 100 further includes a carrier 50 that supports the housing 20 so that the piston 10 faces the frictional force generation unit 102. The frictional force generation unit 102 includes a rotating disk 103 that rotates together with the wheels, an axle. And a non-rotating disc 104 provided so as to be displaceable toward the rotating disc 103, and a rotating disc 103 and a non-rotating disc provided on the opposite side of the piston 10 across the rotating disc 103 and the non-rotating disc 104. It has a backing plate 105 that receives the pressing force of the piston 10 applied to the disk 104, and the axial gap T3 and the radial gaps T1 and T2 are pistons from a non-braking state in which the piston 10 is separated from the frictional force generator 102. 10 is pressed against the frictional force generating part and is in a braking state Angle variation only the piston 10 between the backing plate 105 and the carrier 50 of the is set to a size that can swing with respect to the axis of the ball screw 31.

この構成では、制動状態における摩擦力発生部102の非回転ディスク104の傾きに追従するように、ピストン10を傾動させることができる。したがって、ブレーキ装置用アクチュエータ100によって安定した制動力を発揮させることができる。   In this configuration, the piston 10 can be tilted so as to follow the tilt of the non-rotating disk 104 of the frictional force generating unit 102 in the braking state. Therefore, a stable braking force can be exhibited by the brake device actuator 100.

また、ブレーキ装置用アクチュエータ100は、ピストンが連結される挿通軸部とは軸方向反対側のボールねじ31の基端部を周方向に係止して、ボールねじ31の回転を規制するガイドストッパ機構60をさらに備える。   In addition, the brake device actuator 100 includes a guide stopper for restricting rotation of the ball screw 31 by locking a proximal end portion of the ball screw 31 on the opposite side in the axial direction to the insertion shaft portion to which the piston is coupled. A mechanism 60 is further provided.

この構成では、ピストン10及びボールねじ31の回転の規制と軸方向への移動の案内が、ボールねじ31の基端部34を周方向に係止するガイドストッパ機構60によって行われる。よって、ピストン10と通過孔22Aとの間の径方向隙間T1は、非回転ディスク104の傾きに追従させるために適切な隙間とすることができる。したがって、ブレーキ装置用アクチュエータ100では、安定した制動力を発揮することができる。   In this configuration, the rotation restriction of the piston 10 and the ball screw 31 and the guide of the movement in the axial direction are performed by the guide stopper mechanism 60 that locks the proximal end portion 34 of the ball screw 31 in the circumferential direction. Therefore, the radial gap T1 between the piston 10 and the passage hole 22A can be an appropriate gap to follow the inclination of the non-rotating disk 104. Therefore, the brake device actuator 100 can exhibit a stable braking force.

また、ブレーキ装置101は、上記各構成のいずれか一つのブレーキ装置用アクチュエータ100と、車輪に取り付けられる摩擦力発生部102と、を備える。   The brake device 101 includes the brake device actuator 100 having any one of the above-described configurations, and a frictional force generator 102 attached to the wheel.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

10…ピストン、15…ダストシール、20…ハウジング、22A…通過孔、25…電動モータ、31…ボールねじ(第1ねじ部材)、32…本体部、33…挿通軸部、33A…段部、34…基端部、35…ボールナット(第2ねじ部)、37…Cリング(抜け止め部材)、40…減速部、60…ガイドストッパ機構(回転規制部)、100…アクチュエータ(ブレーキ装置用アクチュエータ)、101…ブレーキ装置、102…摩擦力発生部、105…バッキングプレート(ディスク支持部材)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Piston, 15 ... Dust seal, 20 ... Housing, 22A ... Pass-through hole, 25 ... Electric motor, 31 ... Ball screw (1st screw member), 32 ... Main-body part, 33 ... Insertion shaft part, 33A ... Step part, 34 ... Base end part, 35 ... Ball nut (second screw part), 37 ... C ring (prevention member), 40 ... Deceleration part, 60 ... Guide stopper mechanism (rotation restricting part), 100 ... Actuator (actuator for brake device) ), 101... Brake device, 102... Friction force generator, 105... Backing plate (disc support member)

Claims (6)

摩擦力発生部において発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、
前記摩擦力発生部に押し付けられて前記摩擦力を発生させるピストンと、
前記ピストンが取り付けられる第1ねじ部材と、
前記第1ねじ部材に螺合する第2ねじ部材と、
前記第2ねじ部材を回転させて前記第1ねじ部材を直線運動させるモータと、
前記ピストンが通過する通過孔を有し前記第1ねじ部材及び前記第2ねじ部材を収容するハウジングと、を備え、
前記第1ねじ部材は、前記第2ねじ部材と螺合するねじ部が形成された本体部と、前記本体部の外径よりも小さな外径を有して前記ピストンを挿通する挿通軸部と、前記本体部と前記挿通軸部との間に形成される段部と、を有し、
前記ピストンは、前記段部との軸方向の間に軸方向隙間を持って前記挿通軸部に取り付けられると共に、前記挿通軸部及び前記通過孔との径方向の間に径方向隙間を持って前記挿通軸部に取り付けられ、前記第1ねじ部材に対して前記第1ねじ部材の軸方向及び径方向に相対移動可能に設けられることを特徴とするブレーキ装置用アクチュエータ。
An actuator for a brake device used in a brake device that brakes a rotating body with frictional force generated in a frictional force generating unit,
A piston that is pressed against the frictional force generating part to generate the frictional force;
A first screw member to which the piston is attached;
A second screw member threadably engaged with the first screw member;
A motor that rotates the second screw member to linearly move the first screw member;
A housing having a passage hole through which the piston passes, and housing the first screw member and the second screw member ;
The first screw member includes a main body portion formed with a screw portion to be screwed with the second screw member, an insertion shaft portion having an outer diameter smaller than an outer diameter of the main body portion, and inserting the piston. A step portion formed between the main body portion and the insertion shaft portion,
The piston is attached to the insertion shaft portion with an axial gap between the step portion and the radial direction between the insertion shaft portion and the passage hole. wherein attached to the insertion shaft portion, the first brake system actuator, characterized in that provided in a relatively movable in the axial direction and the radial direction before Symbol first screw member with respect to the screw member.
前記挿通軸部には、前記挿通軸部からの前記ピストンの抜けを防止する抜け止め部材が設けられることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置用アクチュエータ。 2. The brake device actuator according to claim 1 , wherein the insertion shaft portion is provided with a retaining member that prevents the piston from coming off from the insertion shaft portion . 3. 前記通過孔の内周面と前記ピストンの外周面との間の隙間を塞ぐダストシールをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ装置用アクチュエータ。 The brake device actuator according to claim 1 , further comprising a dust seal that closes a gap between an inner peripheral surface of the passage hole and an outer peripheral surface of the piston . 前記ピストンが前記摩擦力発生部に対向するように前記ハウジングに取り付けられるキャリアをさらに備え、
前記摩擦力発生部は、
前記回転体と共に回転する回転ディスクと、
回転不能に設けられると共に前記回転ディスクに向けて変位可能に設けられる非回転ディスクと、
前記回転ディスク及び前記非回転ディスクを挟んで前記ピストンとは反対側に設けられ前記回転ディスク及び前記非回転ディスクに付与される前記ピストンの押し付け力を受圧するディスク支持部材を有し、
前記軸方向隙間及び前記径方向隙間は、前記ピストンが前記摩擦力発生部から離間した非制動状態から前記ピストンが前記摩擦力発生部に押し付けられて制動状態となった際の前記ディスク支持部材と前記キャリアとの間の角度の変化分だけ前記ピストンが前記第1ねじ部材の軸に対して揺動できる大きさに設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータ。
A carrier attached to the housing such that the piston faces the frictional force generating portion;
The frictional force generator is
A rotating disk that rotates with the rotating body;
A non-rotating disk provided non-rotatably and displaceable toward the rotating disk;
A disc support member that is provided on the opposite side of the piston across the rotating disc and the non-rotating disc and receives a pressing force of the piston applied to the rotating disc and the non-rotating disc;
The axial gap and the radial gap are the disc support member when the piston is pressed against the frictional force generating part from the non-braking state where the piston is separated from the frictional force generating part. according to any one of claims 1 to 3, the angle variation only the piston is characterized in that it is set to a size that can swing with respect to the axis of the first threaded member between said carrier Brake device actuator.
前記ピストンが連結される前記挿通軸部とは軸方向反対側の前記第1ねじ部材の基端部を周方向に係止して、前記第1ねじ部材の回転を規制する回転規制部をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータ。 A rotation restricting portion for restricting rotation of the first screw member by locking a proximal end portion of the first screw member on the opposite side to the insertion shaft portion to which the piston is connected in the circumferential direction; The actuator for brake devices as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. 請求項1から5のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータと、  The brake device actuator according to any one of claims 1 to 5,
前記回転体を制動する摩擦力を発生する前記摩擦力発生部と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。  A brake device comprising: the frictional force generating unit that generates a frictional force that brakes the rotating body.
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