JP5876564B2 - Electric linear actuator - Google Patents

Description

この発明は、自動車などに使用される電動ブレーキ装置に好適な電動式直動アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electric linear actuator suitable for an electric brake device used in an automobile or the like.

車両用ブレーキ装置として、摩擦パッドを油圧シリンダで駆動してブレーキディスクを押圧する油圧ブレーキ装置が採用されてきたが、近年、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等のブレーキ制御の導入に伴い、油圧回路を使用しない電動ブレーキ装置が注目されている。   As a brake device for a vehicle, a hydraulic brake device that drives a friction pad with a hydraulic cylinder and presses a brake disc has been adopted. Recently, with the introduction of brake control such as ABS (anti-lock brake system), a hydraulic circuit Electric brake devices that don't use the

電動ブレーキ装置は、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の回転を直線運動に変換する直動機構とを有し、その直動機構の直動部で摩擦パッドを押圧してブレーキディスクに押さえ付けるものである。そして、電動ブレーキ装置においては、制動力を所望の大きさに制御するために、摩擦パッドの押圧力を検出するセンサを組み込むことが多い。   The electric brake device has a rotary shaft driven by an electric motor and a linear motion mechanism that converts the rotation of the rotary shaft into a linear motion, and a brake is applied by pressing a friction pad at the linear motion portion of the linear motion mechanism. It is to press against the disc. And in an electric brake device, in order to control braking force to a desired magnitude | size, the sensor which detects the pressing force of a friction pad is often incorporated.

このように摩擦パッドの押圧力を検出するセンサを組み込んだ電動ブレーキ装置として、例えば特許文献１〜３に記載のものが知られている。   As an electric brake device incorporating a sensor for detecting the pressing force of the friction pad as described above, for example, those described in Patent Documents 1 to 3 are known.

特許文献１に記載の電動ブレーキ装置は、ブレーキディスクを間に挟んで対向する対向片をブリッジで連結したキャリパボディと、キャリパボディに組み込まれた直動機構とを有し、その直動機構の直動部で摩擦パッドを押圧してブレーキディスクに押さえ付ける。そして、キャリパボディのブリッジ部と対向片の接合位置に歪センサを組み込み、その歪センサで摩擦パッドの押圧力を検出するようにしている。   The electric brake device described in Patent Document 1 includes a caliper body in which opposed pieces that are opposed to each other with a brake disk interposed therebetween are connected by a bridge, and a linear motion mechanism incorporated in the caliper body. Press the friction pad with the linear motion part and press it against the brake disc. A strain sensor is incorporated at the joint position between the bridge portion of the caliper body and the opposing piece, and the pressing force of the friction pad is detected by the strain sensor.

特許文献２に記載の電動ブレーキ装置も、ブレーキディスクを間に挟んで対向する対向片をブリッジで連結したキャリパボディと、キャリパボディに組み込まれた直動機構とを有し、その直動機構の直動部に一対の電極を埋め込み、歪みに応じて変化する電極間の電気抵抗を計測することで摩擦パッドの押圧力を検出するようにしている。   The electric brake device described in Patent Document 2 also includes a caliper body in which opposing pieces that are opposed to each other with a brake disk interposed therebetween are connected by a bridge, and a linear motion mechanism incorporated in the caliper body. A pair of electrodes are embedded in the linear motion part, and the pressing force of the friction pad is detected by measuring the electrical resistance between the electrodes that changes according to the strain.

特許文献３に記載の電動ブレーキ装置も、ブレーキディスクを間に挟んで対向する対向片をブリッジで連結したキャリパボディと、キャリパボディに組み込まれた直動機構とを有し、その直動機構の直動部の内部に液圧室を設け、歪みに応じて変化する液圧室の圧力を液圧センサで測定することで摩擦パッドの押圧力を検出するようにしている。   The electric brake device described in Patent Document 3 also includes a caliper body in which opposed pieces that are opposed to each other with a brake disk interposed therebetween are connected by a bridge, and a linear motion mechanism incorporated in the caliper body. A hydraulic chamber is provided inside the linear motion part, and the pressure of the friction pad is detected by measuring the pressure of the hydraulic chamber, which changes according to strain, with a hydraulic sensor.

特開２００３−２８７０６３号公報JP 2003-287063 A 特開２００３−０１４０１８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-014018 特開２００４−２０４９９０号公報JP 2004-204990 A

ところで、一般に、摩擦パッドとブレーキディスクの間には摩擦熱が生じ、その摩擦熱によって、摩擦パッドの周囲は高温にさらされる。   By the way, generally, frictional heat is generated between the friction pad and the brake disk, and the periphery of the friction pad is exposed to a high temperature by the frictional heat.

そして、特許文献１に記載の電動ブレーキ装置は、摩擦パッドの押圧力を検出するための歪センサが、キャリパボディのブリッジ部と対向片の接合位置に配置されている。そのため、歪センサが高温となり、センサ信号を処理する回路を歪センサの近くに配置することができず、センサ信号にノイズが入りやすいという問題があった。また、キャリパボディは、高温になったときに温度分布が不均一となって熱歪みを生じる。この熱歪みが誤差となるので、摩擦パッドの押圧力による歪みを高い精度で測定することが難しかった。   In the electric brake device described in Patent Document 1, a strain sensor for detecting the pressing force of the friction pad is disposed at a joint position between the bridge portion of the caliper body and the opposing piece. For this reason, the strain sensor becomes high temperature, a circuit for processing the sensor signal cannot be arranged near the strain sensor, and there is a problem that noise easily enters the sensor signal. In addition, when the caliper body becomes high temperature, the temperature distribution becomes non-uniform and heat distortion occurs. Since this thermal strain becomes an error, it is difficult to measure the strain due to the pressing force of the friction pad with high accuracy.

特許文献２に記載の電動ブレーキ装置も、摩擦パッドの押圧力を検出するための電極が、摩擦パッドを押圧する直動機構の直動部に配置されているので、電極が高温となり、信号処理回路を電極の近くに配置することができず、信号にノイズが入りやすいという問題があった。また、電極を埋め込んだ直動部が移動するので、電極までの配線を移動可能に設計する必要があり、コスト高であった。   In the electric brake device described in Patent Document 2, the electrode for detecting the pressing force of the friction pad is disposed in the linear motion portion of the linear motion mechanism that presses the friction pad. There was a problem that the circuit could not be arranged near the electrodes, and noise was likely to enter the signal. In addition, since the linear motion portion in which the electrode is embedded moves, it is necessary to design the wiring to the electrode to be movable, resulting in high cost.

特許文献３に記載の電動ブレーキ装置は、万一、液圧室の作動液が漏れて、エアが液圧室に混入した場合、液圧センサの出力が摩擦パッドの押圧力に対応しなくなるので、長期にわたって信頼性を確保するのが難しい。また、高い信頼性をもって液圧室の液密状態を確保しようとすると、コストが高くなるという問題があった。   In the electric brake device described in Patent Document 3, if the hydraulic fluid in the hydraulic chamber leaks and air enters the hydraulic chamber, the output of the hydraulic sensor does not correspond to the pressing force of the friction pad. It is difficult to ensure reliability over a long period of time. In addition, there is a problem that the cost increases when it is attempted to secure the liquid tight state of the hydraulic chamber with high reliability.

この発明が解決しようとする課題は、摩擦パッドの押圧力を検出するためのセンサが、摩擦パッドとブレーキディスクの間の摩擦熱の影響を受けにくく、安定した精度で摩擦パッドの押圧力を検出することができる電動ブレーキ装置に好適な電動式直動アクチュエータを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that the sensor for detecting the pressing force of the friction pad is not easily affected by the frictional heat between the friction pad and the brake disk, and detects the pressing force of the friction pad with stable accuracy. It is an object of the present invention to provide an electric linear actuator that is suitable for an electric brake device that can be used.

上記課題を解決するため、電動モータで駆動される回転軸と、その回転軸の回転を直動部の直線運動に変換する直動機構とを有する電動式直動アクチュエータにおいて、前記直動部で軸方向前方に押圧したときに直動部に作用する軸方向後方への反力を受け止める反力受け部材と、固定された固定部材とを設け、前記反力受け部材の内周に、前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受を組み込み、前記反力受け部材と固定部材のうちの一方に、軸方向にＮ極とＳ極が交互に隣接する磁極列を設け、他方に、軸直角方向に前記磁極列と対向して配置され、前記磁極列に対する相対位置の軸方向変化を検出する磁気センサを設けた構成を採用した。   In order to solve the above-described problem, an electric linear actuator having a rotary shaft driven by an electric motor and a linear motion mechanism that converts rotation of the rotary shaft into linear motion of the linear motion portion. A reaction force receiving member that receives an axial reaction force acting on the linear motion portion when pressed forward in the axial direction and a fixed fixing member are provided, and the rotation is provided on the inner periphery of the reaction force receiving member. A rolling bearing that rotatably supports the shaft is incorporated, and one of the reaction force receiving member and the fixed member is provided with a magnetic pole row in which N poles and S poles are alternately adjacent to each other in the axial direction, and the other is perpendicular to the axis. The magnetic sensor is disposed so as to be opposed to the magnetic pole row and detects a change in the axial direction of the relative position with respect to the magnetic pole row.

このようにすると、直動機構の直動部が摩擦パッドを軸方向前方に押圧するとき、直動部に作用する軸方向後方への反力が反力受け部材で受け止められて、反力受け部材が軸方向に変形し、この反力受け部材の変形に伴い、磁極列と磁気センサの相対位置が軸方向に変化する。そのため、磁気センサの出力信号が摩擦パッドの押圧力に応じて変化し、磁気センサの出力信号に基づいて、摩擦パッドの押圧力を検出することができる。   In this way, when the linear motion portion of the linear motion mechanism presses the friction pad forward in the axial direction, the reaction force in the axial rearward direction acting on the linear motion portion is received by the reaction force receiving member, The member is deformed in the axial direction, and the relative position between the magnetic pole array and the magnetic sensor is changed in the axial direction as the reaction force receiving member is deformed. Therefore, the output signal of the magnetic sensor changes according to the pressing force of the friction pad, and the pressing force of the friction pad can be detected based on the output signal of the magnetic sensor.

ここで、磁気センサの位置が、直動機構の直動部ではなく、直動部に作用する反力を受け止める部分に配置されているので、摩擦パッドから磁気センサまでの距離が長くとれる。そのため、磁気センサが、摩擦パッドとブレーキディスクの間の摩擦熱の影響を受けにくい。また、Ｎ極とＳ極が軸方向に隣接した磁極列を使用しているので、磁気センサの出力信号は、磁極列と磁気センサの相対位置の軸方向の変化に対して急峻に変化し、一方、軸方向以外の方向の変化に対してはあまり変化しないという軸方向の指向性を示す。そのため、磁気センサの出力信号が外部振動の影響を受けにくく、安定した精度で摩擦パッドの押圧力を検出することができる。   Here, since the position of the magnetic sensor is arranged not in the linear motion portion of the linear motion mechanism but in the portion that receives the reaction force acting on the linear motion portion, the distance from the friction pad to the magnetic sensor can be increased. Therefore, the magnetic sensor is not easily affected by frictional heat between the friction pad and the brake disk. In addition, since the magnetic pole array in which the N pole and the S pole are adjacent in the axial direction is used, the output signal of the magnetic sensor changes sharply with respect to the change in the axial direction of the relative position of the magnetic pole array and the magnetic sensor, On the other hand, it shows the directivity in the axial direction that does not change much with respect to changes in directions other than the axial direction. Therefore, the output signal of the magnetic sensor is hardly affected by external vibration, and the pressing force of the friction pad can be detected with stable accuracy.

前記磁極列としては、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置された複数の永久磁石を採用することができる。このようにすると、磁極列として電磁コイルを採用するよりも構造が単純であり、低コストである。   As the magnetic pole row, a plurality of permanent magnets arranged so that N poles and S poles are alternately adjacent to each other can be adopted. If it does in this way, a structure is simpler than employ | adopting an electromagnetic coil as a magnetic pole row | line | column, and it is low-cost.

この場合、摩擦パッドとブレーキディスクの摩擦熱などの影響により永久磁石の温度が上昇した場合、その温度上昇に伴って永久磁石が発生する磁界が減少するので、前記磁気センサの近傍に温度センサを設け、その温度センサの出力信号に基づいて前記磁気センサの出力信号を補正する補正制御部を設けると、磁気センサの検出精度をより安定させることができる。   In this case, when the temperature of the permanent magnet rises due to the influence of frictional heat between the friction pad and the brake disk, the magnetic field generated by the permanent magnet decreases as the temperature rises, so a temperature sensor is placed near the magnetic sensor. Providing a correction control unit that corrects the output signal of the magnetic sensor based on the output signal of the temperature sensor can further stabilize the detection accuracy of the magnetic sensor.

この場合、前記温度センサとして測温抵抗体を使用すると、熱電対を使用する場合よりも温度誤差が少なく、長期にわたって安定した検出精度を確保することができる。   In this case, when a resistance temperature detector is used as the temperature sensor, the temperature error is smaller than when a thermocouple is used, and stable detection accuracy can be ensured over a long period of time.

前記直動機構としては、前記回転軸の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤと、前記複数の遊星ローラを囲むように配置された前記直動部としての外輪部材と、その外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、その螺旋凸条と係合するように前記各遊星ローラの外周に設けられた螺旋溝または円周溝とからなる構成のものを採用することができる。ここで、前記直動部としての外輪部材が摩擦パッドを軸方向前方に押圧するとき、外輪部材に作用する軸方向後方への反力は、遊星ローラとキャリヤを介して反力受け部材で受け止められ、この反力受け部材の変形に伴って変化する前記磁気センサの出力信号に基づいて、摩擦パッドの押圧力が検出される。   As the linear motion mechanism, a plurality of planetary rollers that are in rolling contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating shaft, a carrier that holds the plurality of planetary rollers so that they can rotate and revolve, and whose axial movement is restricted, The outer ring member serving as the linear motion portion disposed so as to surround the plurality of planetary rollers, the spiral ridge provided on the inner periphery of the outer ring member, and the planets engaged with the spiral ridge. The thing of the structure which consists of a spiral groove or a circumferential groove provided in the outer periphery of a roller is employable. Here, when the outer ring member serving as the linear motion part presses the friction pad forward in the axial direction, the reaction force acting in the axial direction rearward acting on the outer ring member is received by the reaction force receiving member via the planetary roller and the carrier. The pressing force of the friction pad is detected based on the output signal of the magnetic sensor that changes with the deformation of the reaction force receiving member.

前記反力受け部材は、前記キャリヤをスラスト軸受を介して軸方向に支持する円環板部と、その円環板部の径方向内端から軸方向後方に突出する内筒部とを有し、前記固定部材は、前記反力受け部材の軸方向後方に対向して配置された固定板部と、その固定板部から軸方向前方に突出する外筒部とを有し、前記外筒部は前記内筒部の外径側に対向して配置され、前記外筒部と内筒部の一方に前記磁極列が設けられ、他方に前記磁気センサが設けられた構成を更に加えることができる。このようにすると、磁極列と磁気センサの取り付け部分がいずれも筒状なので剛性が高く、外部振動による磁極列と磁気センサの相対位置の変化を抑えることができる。   The reaction force receiving member includes an annular plate portion that supports the carrier in the axial direction via a thrust bearing, and an inner cylinder portion that protrudes rearward in the axial direction from a radially inner end of the annular plate portion. The fixing member includes a fixing plate portion arranged to face the rearward in the axial direction of the reaction force receiving member, and an outer cylinder portion protruding axially forward from the fixing plate portion, and the outer cylinder portion Can be further added to the structure in which the magnetic pole array is provided on one of the outer cylinder part and the inner cylinder part and the magnetic sensor is provided on the other side. . In this way, since both the magnetic pole array and the magnetic sensor mounting portion are cylindrical, the rigidity is high, and changes in the relative positions of the magnetic pole array and the magnetic sensor due to external vibration can be suppressed.

更に、前記反力受け部材の内周に、前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受を組み込むと、回転軸の支持剛性を高めるとともに、外部振動による反力受け部材の振動を最小限に抑えることが可能となる。   Further, when a rolling bearing that rotatably supports the rotating shaft is incorporated in the inner periphery of the reaction force receiving member, the support rigidity of the rotating shaft is increased and vibration of the reaction force receiving member due to external vibration is minimized. It becomes possible.

前記磁気センサとしては、磁気抵抗素子を用いたＭＲセンサや、磁気インピーダンス素子を用いたＭＩセンサを使用することも可能であるが、ホール素子を用いたホールＩＣを使用すると、磁界の強さだけでなく磁界の向きも検出することができるので、磁極列と磁気センサの相対位置の変化を高精度に検出することが可能となる。また、前記永久磁石としてネオジム磁石を使用すると、省スペースで強力な磁界を発生させることができる。   As the magnetic sensor, an MR sensor using a magnetoresistive element or an MI sensor using a magnetoimpedance element can be used. However, if a Hall IC using a Hall element is used, only the strength of the magnetic field is obtained. In addition, since the direction of the magnetic field can be detected, a change in the relative position between the magnetic pole array and the magnetic sensor can be detected with high accuracy. Further, when a neodymium magnet is used as the permanent magnet, a strong magnetic field can be generated in a small space.

前記磁極列としては、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置された複数の電磁コイルを使用することができる。この場合、電磁コイルの温度を計測するコイル温度センサを設け、前記電磁コイルの発生磁界の強さが一定となるように前記コイル温度センサの出力信号に応じて電磁コイルの印可電流を変化させる電流調整回路を設けると、温度変化によらず安定した磁界を発生させることが可能となり、磁気センサの検出精度が安定する。   As the magnetic pole row, a plurality of electromagnetic coils arranged so that N poles and S poles are alternately adjacent to each other can be used. In this case, a coil temperature sensor for measuring the temperature of the electromagnetic coil is provided, and a current that changes the applied current of the electromagnetic coil according to the output signal of the coil temperature sensor so that the strength of the magnetic field generated by the electromagnetic coil is constant. Providing the adjustment circuit makes it possible to generate a stable magnetic field regardless of temperature changes, and stabilizes the detection accuracy of the magnetic sensor.

この発明の電動式直動アクチュエータは、磁気センサの位置が、直動機構の直動部ではなく、直動部に作用する反力を受け止める部分に配置されている。そのため、この発明の電動式直動アクチュエータを電動ブレーキ装置に用いたときに、摩擦パッドから磁気センサまでの距離が長く、磁気センサの周囲が高温になりにくい。また、Ｎ極とＳ極が軸方向に隣接した磁極列を使用しているので、磁気センサの出力信号は、磁極列と磁気センサの相対位置の軸方向の変化に対して急峻に変化するが、軸方向以外の方向の変化に対してはあまり変化しないという軸方向の指向性を示す。そのため、磁気センサの出力信号が外部振動の影響を受けにくく、安定した精度で摩擦パッドの押圧力を検出することができる。   In the electric linear actuator of the present invention, the position of the magnetic sensor is arranged not at the linear motion portion of the linear motion mechanism but at a portion that receives the reaction force acting on the linear motion portion. For this reason, when the electric linear actuator of the present invention is used in an electric brake device, the distance from the friction pad to the magnetic sensor is long, and the surroundings of the magnetic sensor are unlikely to become hot. In addition, since the magnetic pole array in which the N pole and the S pole are adjacent to each other in the axial direction is used, the output signal of the magnetic sensor changes sharply with respect to the axial change in the relative position of the magnetic pole array and the magnetic sensor. It shows the directivity in the axial direction that does not change much with respect to changes in directions other than the axial direction. Therefore, the output signal of the magnetic sensor is hardly affected by external vibration, and the pressing force of the friction pad can be detected with stable accuracy.

この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置を示す断面図Sectional drawing which shows the electric brake device using the electric linear-acting actuator of embodiment of this invention 図１の電動式直動アクチュエータ近傍の拡大断面図Fig. 1 is an enlarged sectional view of the vicinity of the electric linear actuator 図２のIII−III線に沿った断面図Sectional view along line III-III in FIG. 図２の磁気センサ近傍の拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the magnetic sensor. 図４に示す磁気センサの配置を変更した例を示す拡大断面図The expanded sectional view which shows the example which changed arrangement | positioning of the magnetic sensor shown in FIG. 直動機構としてボールねじ機構を採用した例を示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図Enlarged cross-sectional view of an electric linear actuator showing an example of adopting a ball screw mechanism as the linear mechanism 直動機構としてボールランプ機構を採用した例を示す電動式直動アクチュエータの拡大断面図Enlarged sectional view of an electric linear actuator showing an example in which a ball ramp mechanism is used as the linear mechanism 図７のVIII−VIII線に沿った断面図Sectional view along line VIII-VIII in FIG. （ａ）は図７に示すボールと傾斜溝の関係を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から回転ディスクと直動ディスクが相対回転して両ディスクの間隔が拡大した状態を示す図7A is a diagram showing the relationship between the ball and the inclined groove shown in FIG. 7, and FIG. 7B is a diagram showing a state where the rotation disk and the linear motion disk are relatively rotated from the state shown in FIG. Figure

図１に、この発明の実施形態の電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置１を示す。この電動ブレーキ装置１は、車輪と一体に回転するブレーキディスク２を間に挟んで対向する対向片３，４をブリッジ５で連結した形状のキャリパボディ６と、対向片３のブレーキディスク２に対する対向面に開口する収容孔１９に組み込まれた電動式直動アクチュエータ７と、左右一対の摩擦パッド８，９とからなる。   FIG. 1 shows an electric brake device 1 using an electric linear actuator according to an embodiment of the present invention. The electric brake device 1 includes a caliper body 6 having a shape in which opposed pieces 3 and 4 that are opposed to each other with a brake disc 5 that rotates integrally with a wheel interposed therebetween, and a opposed piece 3 that faces the brake disc 2. The electric linear actuator 7 incorporated in the accommodation hole 19 opened on the surface and a pair of left and right friction pads 8 and 9 are included.

摩擦パッド８は、対向片３とブレーキディスク２の間に設けられており、キャリパボディ６に取り付けられたパッドピン（図示せず）でブレーキディスク２の軸方向に移動可能に支持されている。他方の摩擦パッド９は反対側の対向片４に取り付けられている。キャリパボディ６は、ブレーキディスク２の軸方向にスライド可能に支持されている。   The friction pad 8 is provided between the facing piece 3 and the brake disk 2 and is supported by a pad pin (not shown) attached to the caliper body 6 so as to be movable in the axial direction of the brake disk 2. The other friction pad 9 is attached to the opposing piece 4 on the opposite side. The caliper body 6 is supported so as to be slidable in the axial direction of the brake disc 2.

図２に示すように、電動式直動アクチュエータ７は、回転軸１０と、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、これらの遊星ローラ１１を囲むように配置された外輪部材１２と、遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ１３と、外輪部材１２の軸方向後方に配置された反力受け部材１４とを有する。   As shown in FIG. 2, the electric linear actuator 7 is disposed so as to surround the rotating shaft 10, a plurality of planetary rollers 11 that are in rolling contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating shaft 10, and the planetary rollers 11. The outer ring member 12, the carrier 13 that holds the planetary roller 11 so that it can rotate and revolve, and the reaction force receiving member 14 that is disposed rearward in the axial direction of the outer ring member 12.

回転軸１０は、図１に示す電動モータ１５に歯車１６を介して接続されており、電動モータ１５で回転駆動される。回転軸１０は、対向片３を軸方向に貫通して形成された収容孔１９の軸方向後側の開口から一端が突出した状態で収容孔１９に挿入され、収容孔１９からの突出部分に歯車１６がスプライン嵌合して回り止めされている。歯車１６は、収容孔１９の軸方向後側の開口を塞ぐようにボルト１７で固定した蓋１８で覆われている。蓋１８には回転軸１０を回転可能に支持する軸受１８ａが組み込まれている。   The rotary shaft 10 is connected to the electric motor 15 shown in FIG. 1 via a gear 16 and is driven to rotate by the electric motor 15. The rotating shaft 10 is inserted into the receiving hole 19 with one end protruding from the opening on the rear side in the axial direction of the receiving hole 19 formed so as to penetrate the opposing piece 3 in the axial direction. The gear 16 is spline fitted to prevent rotation. The gear 16 is covered with a lid 18 fixed with a bolt 17 so as to close the opening on the rear side in the axial direction of the accommodation hole 19. A bearing 18 a that rotatably supports the rotary shaft 10 is incorporated in the lid 18.

図３に示すように、遊星ローラ１１は、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触しており、回転軸１０が回転したときに遊星ローラ１１と回転軸１０の間の摩擦によって遊星ローラ１１も回転するようになっている。遊星ローラ１１は、周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。   As shown in FIG. 3, the planetary roller 11 is in rolling contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating shaft 10, and the planetary roller 11 is caused by friction between the planetary roller 11 and the rotating shaft 10 when the rotating shaft 10 rotates. Also comes to rotate. A plurality of planetary rollers 11 are provided at regular intervals in the circumferential direction.

図２に示すように、外輪部材１２は、キャリパボディ６の対向片３に設けられた収容孔１９内に収容され、その収容孔１９の内周で軸方向にスライド可能に支持されている。外輪部材１２の軸方向前端には、摩擦パッド８の背面に形成された係合凸部２０に係合する係合凹部２１が形成され、この係合凸部２０と係合凹部２１の係合によって、外輪部材１２がキャリパボディ６に対して回り止めされている。   As shown in FIG. 2, the outer ring member 12 is accommodated in an accommodation hole 19 provided in the facing piece 3 of the caliper body 6, and is supported so as to be slidable in the axial direction on the inner periphery of the accommodation hole 19. An engagement recess 21 is formed at the front end in the axial direction of the outer ring member 12 to engage with an engagement protrusion 20 formed on the back surface of the friction pad 8. The engagement protrusion 20 is engaged with the engagement recess 21. Thus, the outer ring member 12 is prevented from rotating with respect to the caliper body 6.

外輪部材１２の内周には螺旋凸条２２が設けられ、遊星ローラ１１の外周には、螺旋凸条２２に係合する円周溝２３が設けられており、遊星ローラ１１が回転したときに、外輪部材１２の螺旋凸条２２が円周溝２３に案内されて、外輪部材１２が軸方向に移動するようになっている。この実施形態では遊星ローラ１１の外周にリード角が０度の円周溝２３を設けているが、円周溝２３のかわりに螺旋凸条２２と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。   A spiral ridge 22 is provided on the inner periphery of the outer ring member 12, and a circumferential groove 23 that engages with the spiral ridge 22 is provided on the outer periphery of the planetary roller 11, and when the planetary roller 11 rotates. The spiral ridge 22 of the outer ring member 12 is guided by the circumferential groove 23 so that the outer ring member 12 moves in the axial direction. In this embodiment, the circumferential groove 23 having a lead angle of 0 degrees is provided on the outer periphery of the planetary roller 11, but a spiral groove having a lead angle different from that of the spiral protrusion 22 may be provided instead of the circumferential groove 23. .

キャリヤ１３は、遊星ローラ１１を回転可能に支持するキャリヤピン１３Ａと、その各キャリヤピン１３Ａの軸方向前端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤプレート１３Ｃと、各キャリヤピン１３Ａの軸方向後端の周方向間隔を一定に保持する環状のキャリヤ本体１３Ｂとからなる。キャリヤプレート１３Ｃとキャリヤ本体１３Ｂは遊星ローラ１１を間に軸方向に対向しており、周方向に隣り合う遊星ローラ１１の間に配置された連結棒２４を介して連結されている。   The carrier 13 includes a carrier pin 13A that rotatably supports the planetary roller 11, an annular carrier plate 13C that maintains a constant circumferential interval at the axial front end of each carrier pin 13A, and an axial direction of each carrier pin 13A. And an annular carrier body 13B that maintains a constant circumferential interval at the rear end. The carrier plate 13C and the carrier body 13B face the planetary roller 11 in the axial direction, and are connected via a connecting rod 24 disposed between the planetary rollers 11 adjacent in the circumferential direction.

キャリヤ本体１３Ｂは、滑り軸受２５を介して回転軸１０に支持され、回転軸１０に対して相対回転可能となっている。遊星ローラ１１とキャリヤ本体１３Ｂの間には、遊星ローラ１１の自転がキャリヤ本体１３Ｂに伝達するのを遮断するスラスト軸受２６が組み込まれている。   The carrier body 13 </ b> B is supported on the rotary shaft 10 via the sliding bearing 25 and is rotatable relative to the rotary shaft 10. A thrust bearing 26 is incorporated between the planetary roller 11 and the carrier body 13B to block the rotation of the planetary roller 11 from being transmitted to the carrier body 13B.

各キャリヤピン１３Ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数のキャリヤピン１３Ａに外接するように装着された縮径リングばね２７で径方向内方に付勢されている。この縮径リングばね２７の付勢力によって、遊星ローラ１１の外周は回転軸１０の外周に押さえ付けられ、回転軸１０と遊星ローラ１１の間の滑りが防止されている。縮径リングばね２７の付勢力を遊星ローラ１１の軸方向全長にわたって作用させるため、キャリヤピン１３Ａの両端に縮径リングばね２７，２７が設けられている。   Each carrier pin 13A is urged radially inward by a reduced diameter ring spring 27 mounted so as to circumscribe a plurality of carrier pins 13A arranged at intervals in the circumferential direction. By the urging force of the diameter-reduced ring spring 27, the outer periphery of the planetary roller 11 is pressed against the outer periphery of the rotating shaft 10, and slippage between the rotating shaft 10 and the planetary roller 11 is prevented. In order to apply the urging force of the reduced diameter ring spring 27 over the entire axial length of the planetary roller 11, reduced diameter ring springs 27, 27 are provided at both ends of the carrier pin 13A.

反力受け部材１４は、外輪部材１２の軸方向後方で収容孔１９内に嵌め込まれており、キャリヤ１３と一体に公転する間座２８と、スラスト軸受２９とを介してキャリヤ１３を軸方向に支持する円環板部１４Ａと、円環板部１４Ａの径方向内端から軸方向後方に突出する内筒部１４Ｂとを有する。スラスト軸受２９は、キャリヤ１３の公転が反力受け部材１４に伝達するのを防止している。反力受け部材１４の内周には、回転軸１０を回転可能に支持する複数の転がり軸受３０が軸方向に間隔をおいて組み込まれている。   The reaction force receiving member 14 is fitted into the receiving hole 19 at the rear in the axial direction of the outer ring member 12, and the carrier 13 is moved in the axial direction via a spacer 28 that revolves integrally with the carrier 13 and a thrust bearing 29. It has an annular plate portion 14A to be supported and an inner cylinder portion 14B that protrudes rearward in the axial direction from the radially inner end of the annular plate portion 14A. The thrust bearing 29 prevents the revolution of the carrier 13 from being transmitted to the reaction force receiving member 14. A plurality of rolling bearings 30 that rotatably support the rotating shaft 10 are incorporated in the inner periphery of the reaction force receiving member 14 at intervals in the axial direction.

反力受け部材１４は、円環板部１４Ａの外周縁を止め輪３１で係止することによって軸方向後方への移動が規制されている。止め輪３１は、収容孔１９の内周の外輪部材１２のスライドする部分よりも軸方向後方に形成された円周溝３２に装着されている。止め輪３１は、円弧状に分割された複数の分割体を組み合わせて形成され、環状のリテーナ３３で径方向移動を規制することにより円周溝３２内に保持されている。   The reaction force receiving member 14 is restricted from moving rearward in the axial direction by locking the outer peripheral edge of the annular plate portion 14 </ b> A with a retaining ring 31. The retaining ring 31 is attached to a circumferential groove 32 formed axially rearward of the sliding portion of the outer ring member 12 on the inner periphery of the accommodation hole 19. The retaining ring 31 is formed by combining a plurality of divided bodies divided in an arc shape, and is held in the circumferential groove 32 by restricting radial movement by an annular retainer 33.

そして、この反力受け部材１４は、間座２８とスラスト軸受２９とを介してキャリヤ本体１３Ｂを軸方向に支持することで、キャリヤ１３の軸方向後方への移動を規制している。また、キャリヤ１３は、回転軸１０の軸方向前端に装着された止め輪３４で軸方向前方への移動も規制されている。したがって、キャリヤ１３は、軸方向前方と軸方向後方の移動がいずれも規制され、キャリヤ１３に保持された遊星ローラ１１も軸方向移動が規制された状態となっている。   The reaction force receiving member 14 supports the carrier main body 13 </ b> B in the axial direction via the spacer 28 and the thrust bearing 29, thereby restricting the movement of the carrier 13 in the rearward direction in the axial direction. Further, the carrier 13 is also restricted from moving forward in the axial direction by a retaining ring 34 attached to the front end of the rotating shaft 10 in the axial direction. Therefore, the movement of the carrier 13 in both the axial front and the axial rear is restricted, and the planetary roller 11 held by the carrier 13 is also restricted in the axial movement.

対向片３には、反力受け部材１４の軸方向後方に間隔をおいて固定部材３５が固定されている。固定部材３５の固定は、例えば、対向片３と蓋１８の間に固定部材３５を挟み込むことによって行うことができる。固定部材３５は、反力受け部材１４の軸方向後方に対向して配置された固定板部３５Ａと、その固定板部３５Ａから軸方向前方に突出する外筒部３５Ｂとを有し、外筒部３５Ｂは、反力受け部材１４の内筒部１４Ｂの外径側に対向して配置されている。   A fixing member 35 is fixed to the facing piece 3 with an interval behind the reaction force receiving member 14 in the axial direction. The fixing member 35 can be fixed, for example, by sandwiching the fixing member 35 between the facing piece 3 and the lid 18. The fixing member 35 includes a fixing plate portion 35A disposed opposite to the axially rear side of the reaction force receiving member 14, and an outer cylinder portion 35B that protrudes forward in the axial direction from the fixing plate portion 35A. The portion 35B is disposed to face the outer diameter side of the inner cylinder portion 14B of the reaction force receiving member 14.

図４に示すように、反力受け部材１４の内筒部１４Ｂの外周には、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように複数の永久磁石３６，３６が取り付けられており、これらの永久磁石３６，３６によって軸方向にＮ極とＳ極が交互に隣接する磁極列３７が形成されている。ここで、各永久磁石３６は半径方向に着磁されており、各永久磁石３６の半径方向外端と半径方向内端にＮ極とＳ極が形成されている。   As shown in FIG. 4, a plurality of permanent magnets 36 and 36 are attached to the outer periphery of the inner cylindrical portion 14 </ b> B of the reaction force receiving member 14 so that the N pole and the S pole are alternately adjacent to each other. The magnets 36 and 36 form a magnetic pole array 37 in which N and S poles are alternately adjacent in the axial direction. Here, each permanent magnet 36 is magnetized in the radial direction, and an N pole and an S pole are formed at the radially outer end and the radially inner end of each permanent magnet 36.

永久磁石３６としては、例えば、ネオジム磁石を使用すると、省スペースで強力な磁界を発生させることができるが、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石などを使用してもよい。サマリウムコバルト磁石またはアルニコ磁石を使用すると、永久磁石３６の温度上昇に伴う磁界の減少が小さいので、摩擦パッド８とブレーキディスク２の摩擦熱の影響により永久磁石３６の温度が上昇したときにも、磁界の強さが安定する。   For example, when a neodymium magnet is used as the permanent magnet 36, a strong magnetic field can be generated in a small space, but a samarium cobalt magnet, an alnico magnet, a ferrite magnet, or the like may be used. When a samarium cobalt magnet or an alnico magnet is used, the magnetic field decrease due to the temperature increase of the permanent magnet 36 is small. The strength of the magnetic field is stabilized.

一方、固定部材３５の外筒部３５Ｂの内周には、磁極列３７と軸直角方向（図では半径方向）に対向して磁気センサ３８が取り付けられている。磁気センサ３８は、永久磁石３６の着磁方向の延長線上に配置されており、磁極列３７との相対位置が軸方向に変化したときの磁界の変化を検出し、その磁界の変化に基づいて内筒部１４Ｂと外筒部３５Ｂの相対位置の軸方向の変化を検出する。磁気センサ３８としては、磁気抵抗素子を用いたＭＲセンサや、磁気インピーダンス素子を用いたＭＩセンサを使用することも可能であるが、ホール素子を用いたホールＩＣを使用すると、磁界の強さだけでなく磁界の向きも検出することができるので、磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置の変化を高精度に検出することが可能となる。   On the other hand, a magnetic sensor 38 is attached to the inner periphery of the outer cylindrical portion 35B of the fixing member 35 so as to face the magnetic pole array 37 in the direction perpendicular to the axis (radial direction in the drawing). The magnetic sensor 38 is disposed on an extension line in the magnetization direction of the permanent magnet 36, detects a change in the magnetic field when the relative position with the magnetic pole array 37 changes in the axial direction, and based on the change in the magnetic field. A change in the axial direction of the relative position of the inner cylinder portion 14B and the outer cylinder portion 35B is detected. As the magnetic sensor 38, an MR sensor using a magnetoresistive element or an MI sensor using a magnetoimpedance element can be used. However, if a Hall IC using a Hall element is used, only the strength of the magnetic field is obtained. In addition, since the direction of the magnetic field can be detected, a change in the relative position between the magnetic pole array 37 and the magnetic sensor 38 can be detected with high accuracy.

外筒部３５Ｂの内周には、磁気センサ３８の近傍に温度センサ３９が取り付けられている。温度センサ３９としては、熱電対を使用することも可能であるが、温度に応じて電気抵抗の大きさが変化する測温抵抗体（サーミスタ）を使用すると、熱電対を使用する場合よりも温度誤差が少なく、長期にわたって安定した検出精度を確保することができる。また、磁気センサ３８と温度センサ３９の出力信号を処理する回路には、温度センサ３９の出力信号に基づいて磁気センサ３８の出力信号を補正する補正制御部が設けられている。補正制御部は、温度上昇に伴って永久磁石３６が発生する磁界が減少するので、その減少分を補うように磁気センサ３８の出力信号を補正する。   A temperature sensor 39 is attached in the vicinity of the magnetic sensor 38 on the inner periphery of the outer cylindrical portion 35B. As the temperature sensor 39, a thermocouple can be used. However, if a resistance temperature detector (thermistor) whose electric resistance changes depending on the temperature is used, the temperature is higher than when a thermocouple is used. There are few errors, and stable detection accuracy can be ensured over a long period of time. The circuit that processes the output signals of the magnetic sensor 38 and the temperature sensor 39 is provided with a correction control unit that corrects the output signal of the magnetic sensor 38 based on the output signal of the temperature sensor 39. The correction control unit corrects the output signal of the magnetic sensor 38 so as to compensate for the decrease because the magnetic field generated by the permanent magnet 36 decreases as the temperature rises.

次に電動ブレーキ装置１の動作例を説明する。   Next, an operation example of the electric brake device 1 will be described.

電動モータ１５を作動させると、回転軸１０が回転し、遊星ローラ１１がキャリヤピン１３Ａを中心に自転しながら回転軸１０を中心に公転する。このとき螺旋凸条２２と円周溝２３の係合によって外輪部材１２と遊星ローラ１１が軸方向に相対移動するが、遊星ローラ１１はキャリヤ１３と共に軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ１１は軸方向に移動せず、外輪部材１２が軸方向に移動する。このようにして、電動ブレーキ装置１は、電動モータ１５で駆動される回転軸１０の回転を外輪部材１２の軸方向移動に変換し、その外輪部材１２で摩擦パッド８を押圧してブレーキディスク２に押さえ付けることによって制動力を発生する。   When the electric motor 15 is operated, the rotating shaft 10 rotates and the planetary roller 11 revolves around the rotating shaft 10 while rotating around the carrier pin 13A. At this time, the outer ring member 12 and the planetary roller 11 move relative to each other in the axial direction by the engagement of the spiral ridge 22 and the circumferential groove 23, but the planetary roller 11 is restricted from moving in the axial direction together with the carrier 13. The roller 11 does not move in the axial direction, and the outer ring member 12 moves in the axial direction. In this way, the electric brake device 1 converts the rotation of the rotating shaft 10 driven by the electric motor 15 into the axial movement of the outer ring member 12, and presses the friction pad 8 with the outer ring member 12 to press the brake disc 2. A braking force is generated by pressing the

ここで、外輪部材１２が摩擦パッド８を軸方向前方に押圧するとき、外輪部材１２には軸方向後方への反力が作用し、その反力は、遊星ローラ１１、キャリヤ１３、間座２８、スラスト軸受２９を介して反力受け部材１４で受け止められる。そして、その反力によって反力受け部材１４は軸方向に変形し、この反力受け部材１４の変形に伴い、磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置が軸方向に変化する。そのため、磁気センサ３８の出力信号が摩擦パッド８の押圧力に応じて変化し、磁気センサ３８の出力信号に基づいて、摩擦パッド８の押圧力を検出することができる。また、磁気センサ３８の出力信号を用いて電動ブレーキ装置１の制動力を制御することができる。   Here, when the outer ring member 12 presses the friction pad 8 forward in the axial direction, a reaction force acting rearward in the axial direction acts on the outer ring member 12, and the reaction force is generated by the planetary roller 11, the carrier 13, and the spacer 28. The reaction force receiving member 14 receives the thrust bearing 29 through the thrust bearing 29. The reaction force receiving member 14 is deformed in the axial direction by the reaction force, and the relative position of the magnetic pole array 37 and the magnetic sensor 38 is changed in the axial direction as the reaction force receiving member 14 is deformed. Therefore, the output signal of the magnetic sensor 38 changes according to the pressing force of the friction pad 8, and the pressing force of the friction pad 8 can be detected based on the output signal of the magnetic sensor 38. Further, the braking force of the electric brake device 1 can be controlled using the output signal of the magnetic sensor 38.

ところで、摩擦パッド８を押圧してブレーキディスク２に押さえ付けたとき、摩擦パッド８とブレーキディスク２の間に摩擦熱が生じ、その摩擦熱によって、摩擦パッド８の周囲は高温にさらされる。そのため、摩擦パッド８の押圧力を検出するためのセンサを、キャリパボディ６のブリッジ５や、電動式直動アクチュエータ７の直動部（すなわち外輪部材１２）に配置すれば、センサが高温となり、センサの出力信号を処理する回路をセンサの近くに配置することができず、ノイズが発生しやすくなるという問題が生じる。   By the way, when the friction pad 8 is pressed and pressed against the brake disc 2, friction heat is generated between the friction pad 8 and the brake disc 2, and the periphery of the friction pad 8 is exposed to a high temperature by the friction heat. Therefore, if a sensor for detecting the pressing force of the friction pad 8 is disposed on the bridge 5 of the caliper body 6 or the linear motion portion (that is, the outer ring member 12) of the electric linear motion actuator 7, the sensor becomes hot. A circuit for processing the output signal of the sensor cannot be arranged near the sensor, and there is a problem that noise is likely to occur.

これに対し、上記電動ブレーキ装置１は、磁気センサ３８の位置が、電動式直動アクチュエータ７の直動部（外輪部材１２）ではなく、直動部に作用する反力を受け止める部分（反力受け部材１４）に配置されているので、摩擦パッド８から磁気センサ３８までの距離が長く、磁気センサ３８の周囲が高温になりにくい。そのため、高い精度で摩擦パッド８の押圧力を検出することが可能である。   On the other hand, in the electric brake device 1, the position of the magnetic sensor 38 is not a linear motion portion (outer ring member 12) of the electric linear motion actuator 7 but a portion that receives a reaction force acting on the linear motion portion (reaction force). Since it is disposed on the receiving member 14), the distance from the friction pad 8 to the magnetic sensor 38 is long, and the surroundings of the magnetic sensor 38 are unlikely to become hot. Therefore, it is possible to detect the pressing force of the friction pad 8 with high accuracy.

また、上記電動ブレーキ装置１は、Ｎ極とＳ極が軸方向に隣接した磁極列３７を使用しているので、磁気センサ３８の出力信号は、磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置の軸方向の変化に対して急峻に変化し、一方、軸方向以外の方向の変化に対してはあまり変化しないという軸方向の指向性を示す。特に、Ｎ極とＳ極の境目付近においては僅かな軸方向の変位に対して急峻な磁界の変化が得られる。そのため、磁気センサ３８の出力信号が外部振動の影響を受けにくく、安定した精度で摩擦パッド８の押圧力を検出することができる。   Further, since the electric brake device 1 uses the magnetic pole array 37 in which the N pole and the S pole are adjacent to each other in the axial direction, the output signal of the magnetic sensor 38 is the axis of the relative position between the magnetic pole array 37 and the magnetic sensor 38. It shows the directivity in the axial direction, which changes sharply with respect to the change in direction, while it does not change much with respect to changes in directions other than the axial direction. In particular, in the vicinity of the boundary between the N pole and the S pole, a steep magnetic field change can be obtained with respect to a slight axial displacement. Therefore, the output signal of the magnetic sensor 38 is not easily affected by external vibration, and the pressing force of the friction pad 8 can be detected with stable accuracy.

また、上記電動ブレーキ装置１は、磁極列３７および磁気センサ３８の取り付け部分（すなわち、外筒部３５Ｂと内筒部１４Ｂ）がいずれも筒状なので剛性が高く、外部振動による磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置の変化が小さい。更に、反力受け部材１４の内周に、回転軸１０を回転可能に支持する転がり軸受３０を組み込んでいるので、外部振動による反力受け部材１４の振動が最小限であり、磁気センサ３８の検出精度が非常に安定している。   Further, the electric brake device 1 has a high rigidity because both the magnetic pole array 37 and the attachment portion of the magnetic sensor 38 (that is, the outer cylinder portion 35B and the inner cylinder portion 14B) are cylindrical, and has high rigidity. The change in the relative position of the sensor 38 is small. Further, since the rolling bearing 30 that rotatably supports the rotating shaft 10 is incorporated in the inner periphery of the reaction force receiving member 14, the vibration of the reaction force receiving member 14 due to external vibration is minimal, and the magnetic sensor 38 The detection accuracy is very stable.

また、外輪部材１２に作用する反力を反力受け部材１４で受け止めたときに、反力受け部材１４は外径側よりも内径側の方が大きく変形する。そのため、磁極列３７を取り付ける内筒部１４Ｂは、固定部材３５の外径側ではなく、上記実施形態に示すように固定部材３５の内径側に対向するように設けると、高い精度で摩擦パッド８の押圧力を検出することができる。   Further, when the reaction force acting on the outer ring member 12 is received by the reaction force receiving member 14, the reaction force receiving member 14 is deformed more on the inner diameter side than on the outer diameter side. Therefore, if the inner cylinder portion 14B to which the magnetic pole array 37 is attached is provided not to the outer diameter side of the fixing member 35 but to face the inner diameter side of the fixing member 35 as shown in the above embodiment, the friction pad 8 is highly accurate. Can be detected.

摩擦パッド８の押圧力を検出する方法として、外輪部材１２が摩擦パッド８を軸方向前方に押圧するときの外輪部材１２の軸方向変位に基づいて摩擦パッド８の押圧力を推定する方法があるが、このようにすると、電動ブレーキ装置のヒステリシスの影響により、摩擦パッド８の押圧力の検出値が安定しない。これに対し、上記電動ブレーキ装置１は、外輪部材１２が摩擦パッド８を軸方向前方に押圧するときの反力による反力受け部材１４の変形に基づいて、摩擦パッド８の押圧力を検出するので、電動ブレーキ装置１のヒステリシスの影響を受けず、長期にわたって安定した検出性能を維持することが可能である。   As a method of detecting the pressing force of the friction pad 8, there is a method of estimating the pressing force of the friction pad 8 based on the axial displacement of the outer ring member 12 when the outer ring member 12 presses the friction pad 8 forward in the axial direction. However, if it does in this way, the detection value of the pressing force of the friction pad 8 is not stabilized under the influence of the hysteresis of the electric brake device. In contrast, the electric brake device 1 detects the pressing force of the friction pad 8 based on the deformation of the reaction force receiving member 14 due to the reaction force when the outer ring member 12 presses the friction pad 8 forward in the axial direction. Therefore, it is possible to maintain stable detection performance over a long period of time without being affected by the hysteresis of the electric brake device 1.

上記実施形態では、永久磁石３６を反力受け部材１４の内筒部１４Ｂに取り付け、磁気センサ３８を固定部材３５の外筒部３５Ｂに取り付けたものを例に挙げて説明したが、図５に示すように、磁気センサ３８を反力受け部材１４の内筒部１４Ｂに取り付け、永久磁石３６を固定部材３５の外筒部３５Ｂに取り付けてもよい。   In the above embodiment, the case where the permanent magnet 36 is attached to the inner cylinder portion 14B of the reaction force receiving member 14 and the magnetic sensor 38 is attached to the outer cylinder portion 35B of the fixing member 35 has been described as an example. As shown, the magnetic sensor 38 may be attached to the inner cylinder portion 14B of the reaction force receiving member 14 and the permanent magnet 36 may be attached to the outer cylinder portion 35B of the fixing member 35.

磁極列３７としては、上記実施形態に示すように、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置した永久磁石３６を採用すると、構造が単純であり、低コストであるが、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置された複数の電磁コイルを採用することも可能である。この場合、電磁コイルの温度を計測するコイル温度センサを設け、電磁コイルの発生磁界の強さが一定となるようにコイル温度センサの出力信号に応じて電磁コイルの印可電流を変化させる電流調整回路を設けると、温度変化によらず安定した磁界を発生させることが可能となり、磁気センサ３８の検出精度が安定する。   As the magnetic pole array 37, as shown in the above-described embodiment, when a permanent magnet 36 in which N poles and S poles are alternately arranged is employed, the structure is simple and the cost is low. It is also possible to employ a plurality of electromagnetic coils arranged so that the S poles are alternately adjacent. In this case, a coil temperature sensor that measures the temperature of the electromagnetic coil is provided, and a current adjustment circuit that changes the applied current of the electromagnetic coil according to the output signal of the coil temperature sensor so that the strength of the magnetic field generated by the electromagnetic coil is constant. Is provided, a stable magnetic field can be generated regardless of temperature changes, and the detection accuracy of the magnetic sensor 38 is stabilized.

上記実施形態では、回転軸１０の回転を直動部１２の直線運動に変換する直動機構として、回転軸１０の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ１１と、遊星ローラ１１を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ１３と、複数の遊星ローラ１１を囲むように配置された外輪部材１２と、外輪部材１２の内周に設けられた螺旋凸条２２と、螺旋凸条２２と係合するように各遊星ローラ１１の外周に設けられた螺旋溝または円周溝２３とからなる遊星ローラ機構を例に挙げて説明したが、この発明は、他の構成の直動機構を採用した電動ブレーキ装置にも同様に適用することができる。   In the above embodiment, as the linear motion mechanism that converts the rotation of the rotary shaft 10 into the linear motion of the linear motion portion 12, the planetary rollers 11 that are in rolling contact with the outer cylindrical surface of the rotary shaft 10 and the planetary rollers 11 rotate. The carrier 13 which is held so as to be capable of revolving and whose axial movement is restricted, the outer ring member 12 disposed so as to surround the plurality of planetary rollers 11, and the spiral ridge 22 provided on the inner periphery of the outer ring member 12. And a planetary roller mechanism comprising a spiral groove or a circumferential groove 23 provided on the outer periphery of each planetary roller 11 so as to engage with the spiral ridge 22 has been described as an example. The present invention can be similarly applied to an electric brake device that employs a linear motion mechanism having a configuration.

例えば、直動機構としてボールねじ機構を採用した電動式ブレーキ装置の例を図６に示す。以下、上記実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。   For example, FIG. 6 shows an example of an electric brake device that employs a ball screw mechanism as a linear motion mechanism. Hereinafter, portions corresponding to the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図６において、電動式直動アクチュエータ７は、回転軸１０と、回転軸１０と一体に設けられたねじ軸４０と、ねじ軸４０を囲むように設けられたナット４１と、ねじ軸４０の外周に形成されたねじ溝４２とナット４１の内周に形成されたねじ溝４３の間に組み込まれた複数のボール４４と、ナット４１のねじ溝４３の終点から始点にボール４４を戻す図示しないリターンチューブと、ナット４１の軸方向後方に配置された反力受け部材１４とを有する。   In FIG. 6, the electric linear actuator 7 includes a rotating shaft 10, a screw shaft 40 provided integrally with the rotating shaft 10, a nut 41 provided so as to surround the screw shaft 40, and an outer periphery of the screw shaft 40. A plurality of balls 44 incorporated between the thread groove 42 formed on the inner surface of the nut 41 and the thread groove 43 formed on the inner periphery of the nut 41, and a return (not shown) for returning the ball 44 from the end point of the screw groove 43 of the nut 41 to the starting point. It has a tube and a reaction force receiving member 14 arranged behind the nut 41 in the axial direction.

ナット４１は、キャリパボディ６の対向片３に設けられた収容孔１９内に、キャリパボディ６に対して回り止めされた状態で軸方向にスライド可能に収容されている。ねじ軸４０の軸方向後端にはねじ軸４０と一体に回転する間座２８が設けられ、その間座２８がスラスト軸受２９を介して反力受け部材１４で支持されている。ここで、反力受け部材１４は、間座２８とスラスト軸受２９とを介してナット４１を軸方向に支持することでナット４１の軸方向後方への移動を規制している。   The nut 41 is accommodated in the accommodation hole 19 provided in the opposing piece 3 of the caliper body 6 so as to be slidable in the axial direction while being prevented from rotating with respect to the caliper body 6. A spacer 28 that rotates integrally with the screw shaft 40 is provided at the rear end in the axial direction of the screw shaft 40, and the spacer 28 is supported by the reaction force receiving member 14 via a thrust bearing 29. Here, the reaction force receiving member 14 supports the nut 41 in the axial direction via the spacer 28 and the thrust bearing 29, thereby restricting the movement of the nut 41 in the rearward direction.

この電動式直動アクチュエータ７は、回転軸１０を回転させることによって、ねじ軸４０とナット４１を相対回転させて、ナット４１を軸方向前方に移動させることができる。このとき、ねじ軸４０には、軸方向後方への反力が作用し、その反力は、間座２８、スラスト軸受２９を介して反力受け部材１４で受け止められる。そして、その反力によって反力受け部材１４は軸方向に変形し、この反力受け部材１４の変形に伴い、磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置が軸方向に変化する。そのため、上記実施形態と同様、磁気センサ３８の出力信号が摩擦パッド８の押圧力に応じて変化し、磁気センサ３８の出力信号に基づいて、摩擦パッド８の押圧力を検出することができる。   The electric linear actuator 7 can move the nut 41 forward in the axial direction by rotating the rotary shaft 10 to relatively rotate the screw shaft 40 and the nut 41. At this time, a reaction force acting rearward in the axial direction acts on the screw shaft 40, and the reaction force is received by the reaction force receiving member 14 via the spacer 28 and the thrust bearing 29. The reaction force receiving member 14 is deformed in the axial direction by the reaction force, and the relative position of the magnetic pole array 37 and the magnetic sensor 38 is changed in the axial direction as the reaction force receiving member 14 is deformed. Therefore, as in the above embodiment, the output signal of the magnetic sensor 38 changes according to the pressing force of the friction pad 8, and the pressing force of the friction pad 8 can be detected based on the output signal of the magnetic sensor 38.

例えば、直動機構としてボールランプ機構を採用した電動式ブレーキ装置を適用した例を図７に示す。   For example, FIG. 7 shows an example in which an electric brake device using a ball ramp mechanism as a linear motion mechanism is applied.

図７において、電動式直動アクチュエータ７は、回転軸１０と、回転軸の外周に回り止めされた回転ディスク５０と、回転ディスク５０の軸方向前方に対向して配置された直動ディスク５１と、回転ディスク５０と直動ディスク５１の間に挟まれた複数のボール５２と、直動ディスク５１の軸方向後方に配置された反力受け部材１４とを有する。   In FIG. 7, the electric linear motion actuator 7 includes a rotary shaft 10, a rotary disc 50 that is prevented from rotating around the outer circumference of the rotary shaft, and a linear motion disc 51 that is disposed in front of the rotary disc 50 in the axial direction. And a plurality of balls 52 sandwiched between the rotary disk 50 and the linear motion disk 51, and a reaction force receiving member 14 disposed on the axially rear side of the linear motion disk 51.

直動ディスク５１は、キャリパボディ６の対向片３に設けられた収容孔１９内に、キャリパボディ６に対して回り止めされた状態で軸方向にスライド可能に収容されている。回転ディスク５０の軸方向後端には回転ディスク５０と一体に回転する間座２８が設けられ、その間座２８がスラスト軸受２９を介して反力受け部材１４で支持されている。ここで、反力受け部材１４は、間座２８とスラスト軸受２９とを介して回転ディスク５０を軸方向に支持することで回転ディスク５０の軸方向後方への移動を規制している。   The linear motion disk 51 is accommodated in the accommodation hole 19 provided in the facing piece 3 of the caliper body 6 so as to be slidable in the axial direction while being prevented from rotating with respect to the caliper body 6. A spacer 28 that rotates integrally with the rotating disk 50 is provided at the rear end in the axial direction of the rotating disk 50, and the spacer 28 is supported by the reaction force receiving member 14 via a thrust bearing 29. Here, the reaction force receiving member 14 supports the rotary disk 50 in the axial direction via the spacer 28 and the thrust bearing 29, thereby restricting the movement of the rotary disk 50 in the axial direction rearward.

図７、図８に示すように、回転ディスク５０の直動ディスク５１に対する対向面５０ａには、周方向の一方向に沿って深さが次第に浅くなる傾斜溝５３が形成され、直動ディスク５１の回転ディスク５０に対する対向面５１ａには、周方向の他方向に沿って深さが次第に浅くなる傾斜溝５４が形成されている。図９（ａ）に示すように、ボール５２は、回転ディスク５０の傾斜溝５３と直動ディスク５１の傾斜溝５４の間に組み込まれており、図９（ｂ）に示すように、直動ディスク５１に対して回転ディスク５０が相対回転すると、傾斜溝５３，５４内をボール５２が転動して、回転ディスク５０と直動ディスク５１の間隔が拡大するようになっている。   As shown in FIG. 7 and FIG. 8, an inclined groove 53 whose depth gradually decreases along one circumferential direction is formed on the facing surface 50 a of the rotating disk 50 with respect to the linearly moving disk 51. An inclined groove 54 whose depth gradually decreases along the other direction in the circumferential direction is formed on the opposed surface 51a of the rotating disk 50. As shown in FIG. 9 (a), the ball 52 is incorporated between the inclined groove 53 of the rotating disk 50 and the inclined groove 54 of the linear motion disk 51. As shown in FIG. When the rotating disk 50 rotates relative to the disk 51, the ball 52 rolls in the inclined grooves 53, 54, and the interval between the rotating disk 50 and the linearly moving disk 51 is increased.

この電動式直動アクチュエータ７は、回転軸１０を回転させることによって、直動ディスク５１と回転ディスク５０を相対回転させて、直動ディスク５１を軸方向前方に移動させることができる。このとき、回転ディスク５０には、軸方向後方への反力が作用し、その反力は、間座２８、スラスト軸受２９を介して反力受け部材１４で受け止められる。そして、その反力によって反力受け部材１４は軸方向に変形し、この反力受け部材１４の変形に伴い、磁極列３７と磁気センサ３８の相対位置が軸方向に変化する。そのため、上記実施形態と同様、磁気センサ３８の出力信号が摩擦パッド８の押圧力に応じて変化し、磁気センサ３８の出力信号に基づいて、摩擦パッド８の押圧力を検出することができる。   The electric linear actuator 7 can rotate the rotary shaft 10 to relatively rotate the linear motion disk 51 and the rotary disk 50 and move the linear motion disk 51 forward in the axial direction. At this time, a reaction force in the axially rearward direction acts on the rotary disk 50, and the reaction force is received by the reaction force receiving member 14 via the spacer 28 and the thrust bearing 29. The reaction force receiving member 14 is deformed in the axial direction by the reaction force, and the relative position of the magnetic pole array 37 and the magnetic sensor 38 is changed in the axial direction as the reaction force receiving member 14 is deformed. Therefore, as in the above embodiment, the output signal of the magnetic sensor 38 changes according to the pressing force of the friction pad 8, and the pressing force of the friction pad 8 can be detected based on the output signal of the magnetic sensor 38.

１ 電動ブレーキ装置
２ ブレーキディスク
６ キャリパボディ
７ 電動式直動アクチュエータ
８ 摩擦パッド
１０ 回転軸
１１ 遊星ローラ
１２ 外輪部材
１３ キャリヤ
１４ 反力受け部材
１４Ａ 円環板部
１４Ｂ 内筒部
１５ 電動モータ
１９ 収容孔
２２ 螺旋凸条
２３ 円周溝
２９ スラスト軸受
３０ 転がり軸受
３５ 固定部材
３５Ａ 固定板部
３５Ｂ 外筒部
３６ 永久磁石
３７ 磁極列
３８ 磁気センサ
３９ 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric brake device 2 Brake disc 6 Caliper body 7 Electric linear actuator 8 Friction pad 10 Rotating shaft 11 Planetary roller 12 Outer ring member 13 Carrier 14 Reaction force receiving member 14A Ring plate part 14B Inner cylinder part 15 Electric motor 19 Accommodating hole 22 spiral ridge 23 circumferential groove 29 thrust bearing 30 rolling bearing 35 fixing member 35A fixing plate part 35B outer cylinder part 36 permanent magnet 37 magnetic pole array 38 magnetic sensor 39 temperature sensor

Claims (10)

電動モータ（１５）で駆動される回転軸（１０）と、その回転軸（１０）の回転を直動部（１２）の直線運動に変換する直動機構とを有する電動式直動アクチュエータにおいて、
前記直動部（１２）で軸方向前方に押圧したときに直動部（１２）に作用する軸方向後方への反力を受け止める反力受け部材（１４）と、固定された固定部材（３５）とを設け、前記反力受け部材（１４）の内周に、前記回転軸（１０）を回転可能に支持する転がり軸受（３０）を組み込み、前記反力受け部材（１４）と固定部材（３５）のうちの一方に、軸方向にＮ極とＳ極が交互に隣接する磁極列（３７）を設け、他方に、軸直角方向に前記磁極列（３７）と対向して配置され、前記磁極列（３７）に対する相対位置の軸方向変化を検出する磁気センサ（３８）を設けたことを特徴とする電動式直動アクチュエータ。 In an electric linear actuator having a rotary shaft (10) driven by an electric motor (15) and a linear motion mechanism for converting the rotation of the rotary shaft (10) into a linear motion of the linear motion portion (12),
A reaction force receiving member (14) for receiving a reaction force in the axially rearward direction acting on the linear motion portion (12) when pressed forward in the axial direction by the linear motion portion (12), and a fixed fixing member (35) ) And a rolling bearing (30) that rotatably supports the rotating shaft (10) is incorporated in the inner periphery of the reaction force receiving member (14), and the reaction force receiving member (14) and the fixing member ( 35) is provided with a magnetic pole array (37) in which N poles and S poles are alternately adjacent in the axial direction, and is arranged opposite to the magnetic pole array (37) in the direction perpendicular to the axis, An electric linear actuator comprising a magnetic sensor (38) for detecting an axial change of a relative position with respect to the magnetic pole row (37). 前記磁極列（３７）が、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置された複数の永久磁石（３６，３６）である請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。   The electric linear actuator according to claim 1, wherein the magnetic pole array (37) is a plurality of permanent magnets (36, 36) arranged so that N poles and S poles are alternately adjacent to each other. 前記磁気センサ（３８）の近傍に温度センサ（３９）を設け、その温度センサ（３９）の出力信号に基づいて前記磁気センサ（３８）の出力信号を補正する補正制御部を設けた請求項１または２に記載の電動式直動アクチュエータ。   The temperature sensor (39) is provided in the vicinity of the magnetic sensor (38), and a correction control unit for correcting the output signal of the magnetic sensor (38) based on the output signal of the temperature sensor (39) is provided. Or the electric linear actuator described in 2. 前記温度センサ（３９）として測温抵抗体を使用した請求項３に記載の電動式直動アクチュエータ。   The electric linear actuator according to claim 3, wherein a resistance temperature detector is used as the temperature sensor (39). 前記直動機構は、前記回転軸（１０）の外周の円筒面に転がり接触する複数の遊星ローラ（１１）と、その複数の遊星ローラ（１１）を自転可能かつ公転可能に保持し、軸方向移動を規制されたキャリヤ（１３）と、前記複数の遊星ローラ（１１）を囲むように配置された前記直動部としての外輪部材（１２）と、その外輪部材（１２）の内周に設けられた螺旋凸条（２２）と、その螺旋凸条（２２）と係合するように前記各遊星ローラ（１１）の外周に設けられた螺旋溝または円周溝（２３）とからなる請求項１から４のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。   The linear motion mechanism is configured to hold a plurality of planetary rollers (11) that are in rolling contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating shaft (10), and the plurality of planetary rollers (11) so as to be capable of rotating and revolving, and in an axial direction. Provided on the inner periphery of the carrier (13) whose movement is restricted, the outer ring member (12) as the linear motion portion arranged so as to surround the plurality of planetary rollers (11), and the outer ring member (12) A spiral groove or a circumferential groove (23) provided on the outer periphery of each planetary roller (11) so as to engage with the spiral protrusion (22). The electric linear actuator according to any one of 1 to 4. 前記反力受け部材（１４）は、前記キャリヤ（１３）をスラスト軸受（２９）を介して軸方向に支持する円環板部（１４Ａ）と、その円環板部（１４Ａ）の径方向内端から軸方向後方に突出する内筒部（１４Ｂ）とを有し、前記固定部材（３５）は、前記反力受け部材（１４）の軸方向後方に対向して配置された固定板部（３５Ａ）と、その固定板部（３５Ａ）から軸方向前方に突出する外筒部（３５Ｂ）とを有し、前記外筒部（３５Ｂ）は前記内筒部（１４Ｂ）の外径側に対向して配置され、前記外筒部（３５Ｂ）と内筒部（１４Ｂ）の一方に前記磁極列（３７）が取り付けられ、他方に前記磁気センサ（３８）が取り付けられた請求項５に記載の電動式直動アクチュエータ。   The reaction force receiving member (14) includes an annular plate portion (14A) that supports the carrier (13) in the axial direction via a thrust bearing (29), and a radially inner portion of the annular plate portion (14A). And an inner cylinder portion (14B) protruding rearward in the axial direction from the end, and the fixing member (35) is a fixing plate portion (a) that is disposed to face the rearward in the axial direction of the reaction force receiving member (14). 35A) and an outer cylinder part (35B) protruding axially forward from the fixed plate part (35A), and the outer cylinder part (35B) is opposed to the outer diameter side of the inner cylinder part (14B). The magnetic pole row (37) is attached to one of the outer cylinder part (35B) and the inner cylinder part (14B), and the magnetic sensor (38) is attached to the other. Electric linear actuator. 前記磁気センサ（３８）としてホールＩＣを使用した請求項１から６のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。   The electric linear actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein a Hall IC is used as the magnetic sensor (38). 前記永久磁石（３６）としてネオジム磁石を使用した請求項１から７のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。   The electric linear motion actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein a neodymium magnet is used as the permanent magnet (36). 前記磁極列（３７）が、Ｎ極とＳ極が交互に隣り合うように配置された複数の電磁コイルである請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。   The electric linear actuator according to claim 1, wherein the magnetic pole array (37) is a plurality of electromagnetic coils arranged so that N poles and S poles are alternately adjacent to each other. 前記電磁コイルの温度を計測するコイル温度センサを設け、前記電磁コイルの発生磁界の強さが一定となるように前記コイル温度センサの出力信号に応じて電磁コイルの印可電流を変化させる電流調整回路を設けた請求項９に記載の電動式直動アクチュエータ。   A current adjustment circuit that includes a coil temperature sensor that measures the temperature of the electromagnetic coil, and changes an applied current of the electromagnetic coil in accordance with an output signal of the coil temperature sensor so that the intensity of the magnetic field generated by the electromagnetic coil is constant. The electric linear actuator according to claim 9, wherein:

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