JPH1146467A - Thrust actuator driven by motor - Google Patents
Thrust actuator driven by motorInfo
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- JPH1146467A JPH1146467A JP9198907A JP19890797A JPH1146467A JP H1146467 A JPH1146467 A JP H1146467A JP 9198907 A JP9198907 A JP 9198907A JP 19890797 A JP19890797 A JP 19890797A JP H1146467 A JPH1146467 A JP H1146467A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの回転
動作を直進動作に変換し、例えばブレーキパッドをブレ
ーキディスクに押し付ける動作を行う電動ブレーキ等に
用いられる電動推力アクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric thrust actuator used for an electric brake or the like which converts a rotating operation of an electric motor into a straight running operation and presses a brake pad against a brake disk.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電動推力アクチュエータとして
は、例えば特開平6−327190号公報に本出願人が
開示した電動ブレーキ用アクチュエータがある(以下、
これを第1の従来技術と云う)。この電動ブレーキ用ア
クチュエータは、電動モータの回転を減速する1組の遊
星歯車列と、この遊星歯車列の出力側に連結されたねじ
ナットと、このねじナットに嵌合するねじ軸と、このね
じ軸の先端部に取り付けられた摩擦部材付きの加圧部材
と、上記ねじ軸にボールスプラインを介して結合された
ワンウェイクラッチとを備えている。そして、電動モー
タの回転を遊星歯車列によって減速し、ねじナットを回
転させてねじ軸を直進させ、加圧部材の摩擦部材をブレ
ーキパッドに押し付けてブレーキディスクに押圧接触さ
せ、制動力を付与するようになっている。このとき、ブ
レーキパッドを押し付ける方向に電動モータが回転する
ときには、ワンウェイクラッチが働いてねじ軸の回転が
抑制され、ねじ軸はねじナットの回転で駆動されて常に
直進動作をする。一方、逆方向への動作時には、ワンウ
ェイクラッチは働かないが、摩擦部材がブレーキパッド
に押し付けられている間は、その摩擦力によって回転が
抑制されて動作する。したがってブレーキパッドがブレ
ーキディスクから離れ、同時に摩擦部材がブレーキパッ
ドから離れると、ねじナットの回転に伴ってねじ軸も回
転し、ねじ軸の移動が停止する。このことからブレーキ
パッドの位置センサなどを必要とせずに、ブレーキパッ
ドがブレーキディスクから離れたぎりぎりのところでね
じ軸を止めることができるので、次の押し付け動作の時
に遅れを生じないという利点を持っている。2. Description of the Related Art As a conventional electric thrust actuator, there is, for example, an actuator for an electric brake disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-327190.
This is called a first prior art). The electric brake actuator includes a set of planetary gear trains for reducing the rotation of the electric motor, a screw nut connected to the output side of the planetary gear train, a screw shaft fitted to the screw nut, and a screw shaft. It has a pressure member with a friction member attached to the tip of the shaft, and a one-way clutch connected to the screw shaft via a ball spline. Then, the rotation of the electric motor is reduced by the planetary gear train, the screw nut is rotated to move the screw shaft straight, and the friction member of the pressing member is pressed against the brake pad to make contact with the brake disk to apply a braking force. It has become. At this time, when the electric motor rotates in the direction in which the brake pad is pressed, the one-way clutch acts to suppress the rotation of the screw shaft, and the screw shaft is driven by the rotation of the screw nut to always perform a straight-ahead operation. On the other hand, when operating in the reverse direction, the one-way clutch does not work, but while the friction member is pressed against the brake pad, the rotation is suppressed by the frictional force and the operation is performed. Therefore, when the brake pad separates from the brake disc and the friction member simultaneously separates from the brake pad, the screw shaft also rotates with the rotation of the screw nut, and the movement of the screw shaft stops. As a result, the screw shaft can be stopped just before the brake pad is separated from the brake disc without the need for a brake pad position sensor, etc., and there is an advantage that there is no delay in the next pressing operation. I have.
【0003】また、電動ブレーキ用以外の推力アクチュ
エータとしては、例えば特開平3−48054号公報に
開示されたものがある(以下、これを第2の従来技術と
云う)。この推力アクチュエータは、ボールねじのねじ
軸に第1出力ギアを形成し、そのねじ軸に螺合するねじ
ナットに第2出力ギアを形成し、一方、電動モータの出
力軸には第1入力ギア及び第2入力ギアを取り付け、第
1入力ギアを第1出力ギアに噛み合わせ、第2入力ギア
を第2出力ギアに噛み合わせている。第1入力ギアと第
1出力ギア間の第1ギア比(第1減速比)と、第2入力
ギアと第2出力ギア間の第2ギア比(第2減速比)とは
異ならせてある。そして、第1及び第2の出力ギア間の
回転角度の差に対応してねじナットを回転させつつ前進
運動させて、電動モータのトルクを推力に変換して出力
するようにしている。このとき、第2ギア比と第1ギア
比が微妙に異なると、ねじ軸とねじナットは電動モータ
1回転に対してごく僅かしか相対回転しない。例えば、
第2ギア比がa:1、第1ギア比がb:1のギア比で減
速されたとすると、電動モータ1回転に対してねじナッ
トは1/a回転、ねじ軸は1/b回転するので、ねじナ
ットとねじ軸は相対的に(1/a−1/b)回転する。
したがってねじナットとねじ軸が相対的に1回転するに
は電動モータは、1/(1/a−1/b)回転する必要
があり、この値が等価的なギア比となる。したがってa
とbが近い値の場合は、あたかも大きなギア比のギア列
を取り付けた場合と同じ推力が2組のギアで得られる。Further, as a thrust actuator other than the one for the electric brake, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-48054 (hereinafter referred to as a second prior art). This thrust actuator has a first output gear formed on a screw shaft of a ball screw and a second output gear formed on a screw nut screwed to the screw shaft, while a first input gear is formed on an output shaft of the electric motor. And a second input gear, the first input gear meshes with the first output gear, and the second input gear meshes with the second output gear. A first gear ratio (first reduction ratio) between the first input gear and the first output gear is different from a second gear ratio (second reduction ratio) between the second input gear and the second output gear. . Then, the screw nut is rotated and moved forward in accordance with the difference in rotation angle between the first and second output gears, so that the torque of the electric motor is converted into thrust and output. At this time, if the second gear ratio and the first gear ratio are slightly different, the screw shaft and the screw nut rotate only slightly relative to one rotation of the electric motor. For example,
Assuming that the second gear ratio is reduced at a gear ratio of a: 1 and the first gear ratio is b: 1, the screw nut rotates 1 / a and the screw shaft rotates 1 / b with respect to one rotation of the electric motor. , The screw nut and the screw shaft rotate relatively (1 / a-1 / b).
Therefore, the electric motor needs to rotate 1 / (1 / a-1 / b) in order for the screw nut and the screw shaft to make one rotation relative to each other, and this value becomes an equivalent gear ratio. Therefore a
When b and b are close to each other, the same thrust can be obtained with two sets of gears as if a gear train with a large gear ratio was attached.
【0004】第2の従来技術と類似の構成のアクチュエ
ータが特開平8−28647号公報に開示されている
(以下、これを第3の従来技術と云う)。このアクチュ
エータは、第1ギアを取り付けたボールねじのねじ軸
と、第2ギアを取り付けたスプライン軸とが平行に設置
され、このねじ軸とスプライン軸とは、第1ギアと第2
ギアの噛み合いにより連結されている。また、ねじ軸に
は第3ギアが形成されたねじナットが装着され、スプラ
イン軸には第4ギアが形成されたスプラインナットが装
着されている。ねじナットとスプラインナットとは、第
3ギアと第4ギアの噛み合いにより連結されている。そ
して、モータの正転でねじ軸がA回転し、第1ギア、第
2ギアを介してスプライン軸が減速されてB回転する。
このB回転は第3ギア、第4ギアを介してねじナットに
伝達され、ねじナットが減速されてC回転する。このC
/Aに比例してねじナットが回転しつつ前進運動し、モ
ータのトルクが推力に変換されて出力される。また、こ
の第3の従来技術には、遊星歯車列1段を用いたアクチ
ュエータの例も開示されているが、いずれも狙いとする
効果は、少ないギア段数で大きな減速比を得ようとする
ものである。An actuator having a configuration similar to that of the second prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-28647 (hereinafter, referred to as a third prior art). In this actuator, a screw shaft of a ball screw to which a first gear is attached and a spline shaft to which a second gear is attached are installed in parallel, and the screw shaft and the spline shaft are connected to the first gear and the second gear.
They are connected by gear engagement. A screw nut having a third gear is mounted on the screw shaft, and a spline nut having a fourth gear is mounted on the spline shaft. The screw nut and the spline nut are connected by meshing a third gear and a fourth gear. Then, the screw shaft rotates A by the forward rotation of the motor, and the spline shaft is decelerated and rotates B through the first gear and the second gear.
This B rotation is transmitted to the screw nut via the third gear and the fourth gear, and the screw nut is decelerated and rotates C. This C
The screw nut rotates and moves forward in proportion to / A, and the motor torque is converted into thrust and output. The third prior art also discloses an example of an actuator using one stage of a planetary gear train, but the effect aimed at in each case is to obtain a large reduction ratio with a small number of gear stages. It is.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】第1の従来技術では、
ブレーキパッドを押し付ける推力を電動モータのトルク
で発生させるが、ストロークは微小であるが非常に大き
な推力を必要とする。このため、大きな電動モータで大
きなトルクを発生させるか、小さな電動モータの小さな
トルクを大きな減速比(例えば、100以上など)で増
幅して用いるか、の何れかで実現することになる。この
第1の従来技術のように遊星歯車列1段とすると、イン
ターナルギアの歯数とサンギアの歯数でギア比(減速
比)が決まるので、その減速比は、せいぜい4〜6程度
であり、そのままでは軽い小型乗用車でもかなり大きな
電動モータを必要とし、また減速機(遊星歯車列)を多
段にする場合は3段以上とする必要がある。また、この
アクチュエータはブレーキキャリパという小さな空間に
取り付けるものであるため、電動モータが巨大なもので
あったり減速機が多段になるような場合には取り付けが
できない、あるいはばね下荷重が重くなって乗り心地・
操安性の悪化を招くおそれがある。In the first prior art,
The thrust for pressing the brake pad is generated by the torque of the electric motor, but the stroke is very small but a very large thrust is required. Therefore, either a large torque is generated by a large electric motor or a small torque of a small electric motor is amplified with a large reduction ratio (for example, 100 or more) and used. If the planetary gear train has one stage as in the first prior art, the gear ratio (reduction ratio) is determined by the number of teeth of the internal gear and the number of teeth of the sun gear, and the reduction ratio is at most about 4 to 6. However, even a small light-duty passenger car requires a considerably large electric motor, and if there are multiple stages of reduction gears (planetary gear trains), three or more stages are required. Also, since this actuator is mounted in a small space called a brake caliper, it cannot be mounted when the electric motor is huge or when there are multiple stages of reduction gears. feeling·
There is a possibility that the steering performance may be deteriorated.
【0006】この1つの解決策として第2の従来技術に
示すような減速機2組を用いて大きな減速比を得る方法
がある。しかし、この第2の従来技術は電動モータの出
力軸とボールねじのねじ軸がずれているため、装置が軸
直方向に大きくなるとともに、2組の減速機の軸間距離
が同一であるため、両減速機における入力ギアの歯数と
出力ギアの歯数は合計で同じにしなければならない。し
たがって、例えば第1入力ギア20枚・第1出力ギア4
0枚(ギア比2)のとき、第2入力ギア・第2出力ギア
のギア比を最も近く、かつ異なる値に選んでも、第2入
力ギア21枚・第2出力ギア39枚(ギア比1.85
7)であり、前記の式によれば等価的なギア比は26に
なる。これは、歯数が9枚の入力ギアと51枚の出力ギ
ア(合計60枚でギア比5.67)を2段直列にしたも
のより小さく、極端に大きなギア比は実現できない。ま
た、第3の従来技術のように遊星歯車列を用いても、こ
の従来技術のように1段で減速している場合、大きなギ
ア比を得るとは不可能である。つまり、第1の従来技術
で要求されるギア比と装置の大きさとは、第2、第3の
従来技術を適用しても実現できないという問題点があっ
た。また、第1の従来技術では、ねじ軸の先端部に取り
付けた摩擦部材がブレーキパッドを裏側から押し付ける
構造であったが、一般にキャリパはコの字形状でブレー
キディスクを挟むように取り付いており、高圧でブレー
キをかけると先端が開くように変形する。したがって摩
擦部材とねじ軸とは、互いに傾斜はするが回転はしない
構造に取り付ける必要があったが、そのような構造は非
常に難しいという問題点もあった。As one solution to this, there is a method of obtaining a large reduction ratio by using two sets of reduction gears as shown in the second prior art. However, in the second prior art, since the output shaft of the electric motor and the screw shaft of the ball screw are displaced, the device becomes larger in the direction perpendicular to the shaft, and the distance between the shafts of the two sets of reducers is the same. The total number of teeth of the input gear and the number of teeth of the output gear in both reduction gears must be the same. Therefore, for example, the first input gear 20 and the first output gear 4
When the number of gears is 0 (gear ratio 2), even if the gear ratios of the second input gear and the second output gear are closest and different values are selected, 21 second input gears and 39 second output gears (gear ratio 1) .85
7), and the equivalent gear ratio is 26 according to the above equation. This is smaller than a two-stage serial arrangement of an input gear having nine teeth and an output gear having 51 teeth (a total of 60 gears and a gear ratio of 5.67), and an extremely large gear ratio cannot be realized. Further, even if a planetary gear train is used as in the third related art, it is impossible to obtain a large gear ratio when the speed is reduced by one stage as in the related art. That is, there is a problem that the gear ratio and the size of the device required in the first related art cannot be realized by applying the second and third related arts. Further, in the first prior art, the friction member attached to the tip of the screw shaft has a structure in which the brake pad presses the brake pad from the back side. In general, the caliper is attached so as to sandwich the brake disk in a U-shape, When the brake is applied at high pressure, the tip deforms to open. Therefore, the friction member and the screw shaft need to be attached to a structure that is inclined but does not rotate with respect to each other, but such a structure is very difficult.
【0007】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、第1に減速機2組で、入力ギアの
歯数を小さくすることなく、大きな等価ギア比を実現し
て大きな推力を発生することができ、第2に小型化する
ことができるとともにコスト低減を図ることができ、第
3に電動ブレーキ等に適用したとき、ねじ軸等に変形傾
向が生じても無理なストレスがかかることなく、また動
作遅れが生じることなく、適正に動作して高い信頼性を
持つ電動推力アクチュエータを提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such a conventional problem. First, two sets of reduction gears realize a large equivalent gear ratio without reducing the number of teeth of an input gear. Secondly, a large thrust can be generated, and secondly, the size can be reduced and the cost can be reduced. Thirdly, when it is applied to an electric brake or the like, even if a screw shaft or the like tends to be deformed, it is impossible. It is an object of the present invention to provide an electric thrust actuator which operates properly without high stress and without any operation delay and has high reliability.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、電動モータと、該電動モー
タで駆動されるギア比の異なる2組の減速機と、該2組
の減速機の回転数の差に応じて直進方向の変位を取り出
すねじ構造とを有する電動推力アクチュエータであっ
て、前記2組の減速機は、それぞれ3個以上の歯車の組
み合わせからなる歯車列によって構成してなることを要
旨とする。この構成により、両減速機をそれぞれ3個以
上の歯車の組み合わせとすることで、そのギア比、即ち
減速比は、入力ギアと出力ギアが直接噛み合っている場
合と同様の入力ギアの歯数と出力ギアの歯数で決まり、
このとき両減速機における歯数の合計が同じでなければ
ならないという制約がなくなる。このことから両減速機
のギア比を任意に設定することが可能となり、両減速機
のギア比をごく近い値に設定することで大きな等価ギア
比が実現されて大きな推力を発生させることが可能とな
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to an electric motor, two sets of speed reducers driven by the electric motor and having different gear ratios, and two sets of speed reducers. A screw structure for taking out displacement in the straight traveling direction according to the difference in the number of rotations of the speed reducer, wherein the two sets of speed reducers are formed by a gear train composed of a combination of three or more gears. The gist is to constitute. With this configuration, by setting each of the two reduction gears to a combination of three or more gears, the gear ratio, that is, the reduction gear ratio is equal to the number of teeth of the input gear as in the case where the input gear and the output gear are directly meshed. Determined by the number of teeth of the output gear,
At this time, there is no restriction that the total number of teeth in both reduction gears must be the same. This makes it possible to set the gear ratio of both reduction gears arbitrarily.By setting the gear ratio of both reduction gears to a very close value, a large equivalent gear ratio is realized and a large thrust can be generated. Becomes
【0009】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の電動推力アクチュエータにおいて、前記2組の減速機
の一方は、前記電動モータの出力軸に取り付けられた第
1入力ギア、前記ねじ構造の軸に取り付けられた第1出
力ギア及び前記第1入力ギア・第1出力ギアの両者に噛
み合う第1中間ギアで構成し、他方は、前記電動モータ
の出力軸に取り付けられた第2入力ギア、前記ねじ構造
のナットに取り付けられた第2出力ギア及び前記第2入
力ギア・第2出力ギアの両者に噛み合う第2中間ギアで
構成してなることを要旨とする。この構成により、3個
以上の歯車の組み合わせが、具体的に入力ギア・中間ギ
ア・出力ギアの組み合わせで実現される。第1出力ギア
でねじ構造の軸が回転し、第2出力ギアでねじ構造のナ
ットが回転し、軸とナットの回転数の差に応じてナット
が回転しつつ直進駆動されて電動モータのトルクが推力
に変換される。According to a second aspect of the present invention, in the electric thrust actuator according to the first aspect, one of the two sets of reduction gears is a first input gear attached to an output shaft of the electric motor, and the screw structure. A first output gear attached to the shaft of the motor and a first intermediate gear meshing with both the first input gear and the first output gear, and the other is a second input gear attached to the output shaft of the electric motor. The gist comprises a second output gear attached to the nut having the screw structure and a second intermediate gear meshing with both the second input gear and the second output gear. With this configuration, a combination of three or more gears is specifically realized by a combination of an input gear, an intermediate gear, and an output gear. The first output gear rotates the screw-structured shaft, and the second output gear rotates the screw-structured nut. The nut is driven in a straight line while rotating according to the difference between the number of rotations of the shaft and the nut. Is converted to thrust.
【0010】請求項3記載の発明は、上記請求項2記載
の電動推力アクチュエータにおいて、前記2組の減速機
の入力ギア・出力ギアの歯数は、前記第1入力ギアに対
し前記第1出力ギアを1枚増加させ、前記第1出力ギア
と前記第2入力ギアは同一とし、前記第2入力ギアに対
し前記第2出力ギアは1枚増加させたことを要旨とす
る。この構成により、入力ギア・出力ギアの歯数を、第
1入力ギア+1=第1出力ギア=第2入力ギア=第2出
力ギア−1という組み合わせで、両減速機のギア比をご
く近い値に設定することにより、大きな等価ギア比が実
現されて極めて大きな推力を発生させることが可能とな
る。According to a third aspect of the present invention, in the electric thrust actuator according to the second aspect, the number of teeth of an input gear and an output gear of the two sets of reduction gears is the first output gear with respect to the first input gear. The gist is that the number of gears is increased by one, the first output gear and the second input gear are the same, and the number of the second output gear is increased by one with respect to the second input gear. With this configuration, the number of teeth of the input gear and the output gear is set to a value that is very close to the gear ratio of both reduction gears by a combination of the first input gear + 1 = the first output gear = the second input gear = the second output gear-1. , A large equivalent gear ratio is realized and an extremely large thrust can be generated.
【0011】請求項4記載の発明は、上記請求項1記載
の電動推力アクチュエータにおいて、前記電動モータは
中空構造の回転子を持ち、前記2組の減速機は第1、第
2の遊星歯車列であって、該第1の遊星歯車列は、前記
電動モータの回転子の一端に形成された第1サンギア、
第1プラネタリギア、第1インターナルギア及び前記第
1プラネタリギアを回転可能に支える第1プラネットキ
ャリアで構成し、前記第2の遊星歯車列は、前記電動モ
ータの回転子の他端に形成された第2サンギア、第2プ
ラネタリギア、第2インターナルギア及び前記第2プラ
ネタリギアを回転可能に支える第2プラネットキャリア
で構成し、前記電動モータの回転子の中空部分に貫通さ
れ、回転は可能で軸方向への移動は不能のねじ軸及び該
ねじ軸の一端側に回転も軸方向への移動も可能に支えら
れ、前記第1プラネットキャリアが接続されるとともに
推力作用端が取り付けられたねじナットを持ち、前記ね
じ軸の他端側は前記第2プラネットキャリアに接続され
たねじ構造を配設してなることを要旨とする。この構成
により、3個以上の歯車の組み合わせが、具体的にサン
ギア・プラネタリギア・インターナルギアを持つ遊星歯
車列で実現される。第2の遊星歯車列でモータ回転子の
中空部分を貫通したねじ軸が回転し、第1の遊星歯車列
で推力作用端が取り付けられたねじナットが回転し、第
1、第2の遊星歯車列の異なるギア比に応じて電動モー
タのトルクが推力に変換されて出力される。According to a fourth aspect of the present invention, in the electric thrust actuator according to the first aspect, the electric motor has a rotor having a hollow structure, and the two sets of speed reducers are first and second planetary gear trains. Wherein the first planetary gear train includes a first sun gear formed at one end of a rotor of the electric motor;
It comprises a first planetary gear, a first internal gear, and a first planet carrier rotatably supporting the first planetary gear, and the second planetary gear train is formed at the other end of the rotor of the electric motor. A second sun gear, a second planetary gear, a second internal gear, and a second planet carrier rotatably supporting the second planetary gear, are penetrated through a hollow portion of a rotor of the electric motor, and are rotatable and shaftable. A screw nut which is not movable in the direction and is supported on one end side of the screw shaft so as to be rotatable and movable in the axial direction. The screw nut to which the first planet carrier is connected and the thrust working end is attached is attached. The other end of the screw shaft is provided with a screw structure connected to the second planet carrier. With this configuration, a combination of three or more gears is specifically realized by a planetary gear train having sun gears, planetary gears, and internal gears. A second planetary gear train rotates a screw shaft that penetrates through the hollow portion of the motor rotor, and a first planetary gear train rotates a screw nut with a thrust acting end attached thereto, and the first and second planetary gear trains The torque of the electric motor is converted into a thrust according to the different gear ratios in the row and output.
【0012】請求項5記載の発明は、上記請求項1,
2,3又は4記載の電動推力アクチュエータにおいて、
前記ねじ構造は、ボールねじであることを要旨とする。
この構成により、ねじ構造の軸とナットが低摩擦で相対
的に回転し、機構的なロスが極めて少なくなる。[0012] The fifth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
In the electric thrust actuator according to 2, 3, or 4,
The gist of the present invention is that the screw structure is a ball screw.
With this configuration, the shaft of the screw structure and the nut rotate relatively with low friction, and the mechanical loss is extremely reduced.
【0013】請求項6記載の発明は、上記請求項1,
2,3又は4記載の電動推力アクチュエータにおいて、
前記ねじ構造は、滑りねじであることを要旨とする。こ
の構成により、ねじ構造を非常に安価に構成することが
できる。[0013] The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1,
In the electric thrust actuator according to 2, 3, or 4,
The gist of the present invention is that the screw structure is a sliding screw. With this configuration, the screw structure can be configured at very low cost.
【0014】請求項7記載の発明は、上記請求項4,5
又は6記載の電動推力アクチュエータにおいて、前記第
2サンギアの歯数は前記第1サンギアの歯数より1枚多
い又は少ないものとし、かつ前記第2インターナルギア
の歯数は前記第1インターナルギアの歯数より1枚多い
又は少ないことを要旨とする。この構成により、2組の
減速機を第1、第2の遊星歯車列とした場合に、サンギ
ア・インターナルギアの各歯数を、第1と第2の間で1
枚ずつ異なる歯数とすることで、両減速機のギア比がご
く近い値に設定され、大きな等価ギア比が実現されて極
めて大きな推力を発生させることが可能となる。[0014] The invention according to claim 7 is the invention according to claims 4 and 5.
Or the electric thrust actuator according to 6, wherein the number of teeth of the second sun gear is one more or less than the number of teeth of the first sun gear, and the number of teeth of the second internal gear is the number of teeth of the first internal gear. The gist should be one more or less than the number. With this configuration, when the two sets of reduction gears are the first and second planetary gear trains, the number of teeth of the sun gear and the internal gear is set to 1 between the first and second gears.
By setting the number of teeth different for each sheet, the gear ratios of the two reduction gears are set to very close values, a large equivalent gear ratio is realized, and an extremely large thrust can be generated.
【0015】請求項8記載の発明は、上記請求項4,
5,6又は7記載の電動推力アクチュエータにおいて、
前記ねじ軸と前記第2プラネットキャリアとの接続部
は、該ねじ軸と第2プラネットキャリアとが互いに押し
つけられたとき相互に摩擦力を発生する摩擦材と、前記
ねじナットが推力の作用方向に移動する方向に前記電動
モータを回転させた場合に限り前記ねじ軸と前記第2プ
ラネットキャリアとを相対回転不能に固定し、前記電動
モータが逆回転の場合には前記ねじ軸と前記第2プラネ
ットキャリアとが相対的に自由に回転できるワンウェイ
クラッチとで構成してなることを要旨とする。この構成
により、電動ブレーキ等に適用されて、推力が発生した
とき、ねじ軸等に変形傾向が生じても、摩擦材の介在に
よりねじ軸に無理なストレスがかかることなく動作させ
ることが可能となる。電動モータが逆回転して推力作用
端がブレーキパッド等から離れ、推力がなくなると摩擦
材による摩擦力がなくなるとともにワンウェイクラッチ
のクラッチ動作が解除され、ねじ軸とねじナットは一緒
に回転してねじナット、即ち推力作用端はそれ以上後退
しなくなる。したがって、次に電動モータが正回転して
推力作用端が作用するときの初期位置が所定の位置に確
実に決められる。[0015] The invention of claim 8 provides the above-mentioned claim 4,
In the electric thrust actuator according to 5, 6, or 7,
The connecting portion between the screw shaft and the second planet carrier includes a friction member that generates a frictional force when the screw shaft and the second planet carrier are pressed against each other, and a screw nut in a direction in which the thrust acts. The screw shaft and the second planet carrier are fixed so that they cannot rotate relative to each other only when the electric motor is rotated in the moving direction, and when the electric motor rotates in the reverse direction, the screw shaft and the second planet carrier are fixed. The point is that the carrier and the one-way clutch that can rotate relatively freely are constituted. With this configuration, when applied to an electric brake or the like and a thrust is generated, even if the screw shaft or the like tends to be deformed, it is possible to operate the screw shaft without applying excessive stress due to the presence of the friction material. Become. When the electric motor rotates in the reverse direction and the thrust acting end separates from the brake pad, etc., when the thrust is lost, the frictional force due to the friction material disappears and the clutch operation of the one-way clutch is released, the screw shaft and the screw nut rotate together and the screw The nut, the thrust end, will not retract any further. Therefore, the initial position when the electric motor rotates forward and the thrust acting end acts next is reliably determined to the predetermined position.
【0016】請求項9記載の発明は、上記請求項4乃至
8の何れかに記載の電動推力アクチュエータにおいて、
前記推力作用端とねじナットの間には、両者の中心軸が
曲がっても両者が滑らかに回転できる調心軸受けを設け
てなることを要旨とする。この構成により、電動ブレー
キ等に適用されて、推力が発生したとき、推力作用端と
ねじ軸双方の中心軸にずれが生じても、その軸ずれが補
正されて、ねじ軸に無理なストレスがかかることなく動
作する。According to a ninth aspect of the present invention, in the electric thrust actuator according to any one of the fourth to eighth aspects,
The gist of the present invention is that an aligning bearing is provided between the thrust acting end and the screw nut so that both can rotate smoothly even if the central axes of both are bent. With this configuration, when applied to an electric brake or the like and a thrust is generated, even if the thrust acting end and the central axis of both the screw shaft are displaced, the axial displacement is corrected, and an excessive stress is applied to the screw shaft. It works without such.
【0017】請求項10記載の発明は、上記請求項4乃
至9の何れかに記載の電動推力アクチュエータにおい
て、前記第2プラネットキャリアは、回転可能かつ軸方
向への移動は不能に支持するベアリングを備え、該ベア
リングと当該ベアリングを支えるハウジングの間に、前
記ベアリングに加わる軸方向の荷重を検出する荷重セン
サを設けてなることを要旨とする。この構成により、推
力が発生してブレーキパッド等に作用しているとき、第
2プラネットキャリアには、その全推力に対応した荷重
が加わるので、発生した全推力が検出される。According to a tenth aspect of the present invention, in the electric thrust actuator according to any one of the fourth to ninth aspects, the second planet carrier supports a bearing that is rotatable and cannot move in the axial direction. The gist is that a load sensor for detecting an axial load applied to the bearing is provided between the bearing and a housing supporting the bearing. With this configuration, when a thrust is generated and acting on a brake pad or the like, a load corresponding to the total thrust is applied to the second planet carrier, so that the generated total thrust is detected.
【0018】[0018]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、2組の減
速機は、それぞれ3個以上の歯車の組み合わせからなる
歯車列によって構成したため、両減速機における歯数の
合計が同じでなければならないという制約がなくなって
両減速機のギア比を任意に設定することが可能となり、
両減速機のギア比をごく近い値に設定することで、入力
ギアの歯数を小さくすることなく、また減速機2組で大
きな等価ギア比が実現されて大きな推力を発生させるこ
とができる。入力ギアの歯数を小さくする必要がないこ
とから、歯車列の噛み合い率が良好となり、作動時に異
音の発生がない。According to the first aspect of the present invention, since the two sets of reduction gears are each constituted by a gear train composed of a combination of three or more gears, the total number of teeth in both reduction gears must be the same. This eliminates the restriction that the gear ratio must be set, and allows the gear ratio of both reduction gears to be set arbitrarily.
By setting the gear ratios of both reduction gears to very close values, a large equivalent gear ratio can be realized with two sets of reduction gears without reducing the number of teeth of the input gear, and a large thrust can be generated. Since it is not necessary to reduce the number of teeth of the input gear, the meshing ratio of the gear train is improved, and no abnormal noise occurs during operation.
【0019】請求項2記載の発明によれば、前記2組の
減速機の一方は、前記電動モータの出力軸に取り付けら
れた第1入力ギア、前記ねじ構造の軸に取り付けられた
第1出力ギア及び前記第1入力ギア・第1出力ギアの両
者に噛み合う第1中間ギアで構成し、他方は、前記電動
モータの出力軸に取り付けられた第2入力ギア、前記ね
じ構造のナットに取り付けられた第2出力ギア及び前記
第2入力ギア・第2出力ギアの両者に噛み合う第2中間
ギアで構成したため、第1入力ギア・第1出力ギアの各
歯数に対し第2入力ギア・第2出力ギアの各歯数を例え
ば1枚ずつ増やす等の設定により、入力ギア・中間ギア
・出力ギアの組み合わせからなる減速機2組で大きな等
価ギア比が実現されて大きな推力を発生させることがで
きる。According to the second aspect of the present invention, one of the two sets of reduction gears has a first input gear attached to an output shaft of the electric motor, and a first output gear attached to a shaft having the screw structure. A gear and a first intermediate gear meshing with both the first input gear and the first output gear; the other is mounted on a second input gear mounted on an output shaft of the electric motor, and mounted on a nut having the screw structure. The second input gear and the second intermediate gear meshing with both the second input gear and the second output gear, the second input gear and the second output gear correspond to the number of teeth of the first input gear and the first output gear. By setting such that the number of teeth of the output gear is increased by, for example, one by one, a large equivalent gear ratio is realized by two sets of reduction gears composed of a combination of an input gear, an intermediate gear, and an output gear, and a large thrust can be generated. .
【0020】請求項3記載の発明によれば、前記2組の
減速機の入力ギア・出力ギアの歯数は、前記第1入力ギ
アに対し前記第1出力ギアを1枚増加させ、前記第1出
力ギアと前記第2入力ギアは同一とし、前記第2入力ギ
アに対し前記第2出力ギアは1枚増加させたため、具体
的に、入力ギア・出力ギアの歯数を、第1入力ギア+1
=第1出力ギア=第2入力ギア=第2出力ギア−1とい
う組み合わせとすることで、両減速機のギア比がごく近
い値に設定され、大きな等価ギア比が実現されて極めて
大きな推力を発生させることができる。According to the third aspect of the present invention, the number of teeth of the input and output gears of the two sets of reduction gears is increased by one for the first output gear relative to the first input gear. One output gear and the second input gear are the same, and the number of the second output gear is increased by one with respect to the second input gear. Specifically, the number of teeth of the input gear and the output gear is changed to the first input gear. +1
= 1st output gear = 2nd input gear = 2nd output gear-1, the gear ratio of both reduction gears is set to a very close value, a large equivalent gear ratio is realized, and an extremely large thrust is achieved. Can be generated.
【0021】請求項4記載の発明によれば、前記電動モ
ータは中空構造の回転子を持ち、前記2組の減速機は第
1、第2の遊星歯車列であって、該第1の遊星歯車列
は、前記電動モータの回転子の一端に形成された第1サ
ンギア、第1プラネタリギア、第1インターナルギア及
び前記第1プラネタリギアを回転可能に支える第1プラ
ネットキャリアで構成し、前記第2の遊星歯車列は、前
記電動モータの回転子の他端に形成された第2サンギ
ア、第2プラネタリギア、第2インターナルギア及び前
記第2プラネタリギアを回転可能に支える第2プラネッ
トキャリアで構成し、前記電動モータの回転子の中空部
分に貫通され、回転は可能で軸方向への移動は不能のね
じ軸及び該ねじ軸の一端側に回転も軸方向への移動も可
能に支えられ、前記第1プラネットキャリアが接続され
るとともに推力作用端が取り付けられたねじナットを持
ち、前記ねじ軸の他端側は前記第2プラネットキャリア
に接続されたねじ構造を配設したため、第1サンギア・
第1インターナルギアの各歯数に対し第2サンギア・第
2インターナルギアの各歯数を例えば1枚ずつ増やす等
の設定により、遊星歯車列からなる減速機2組で大きな
等価ギア比が実現されて大きな推力を発生させることが
できる。また電動モータ・ねじ構造・第1、第2の遊星
歯車列が同軸上に配置されるので小型化することができ
る。According to the fourth aspect of the present invention, the electric motor has a rotor having a hollow structure, and the two sets of reduction gears are first and second planetary gear trains, and the first planetary gear train is provided. The gear train includes a first sun gear formed at one end of a rotor of the electric motor, a first planetary gear, a first internal gear, and a first planet carrier rotatably supporting the first planetary gear. The second planetary gear train includes a second sun gear, a second planetary gear, a second internal gear, and a second planet carrier rotatably supporting the second planetary gear formed at the other end of the rotor of the electric motor. Then, penetrated through the hollow portion of the rotor of the electric motor, a screw shaft that is rotatable but cannot move in the axial direction and is supported on one end side of the screw shaft so that both rotation and axial movement are possible. The said Has a screw nut which thrust action end is attached with the planet carrier is connected, for the other end of the screw shaft which is disposed an attached screw structure to the second planet carrier, the first sun gear,
By setting the number of teeth of the second sun gear and the number of teeth of the second internal gear to be increased by, for example, one by one with respect to the number of teeth of the first internal gear, a large equivalent gear ratio is realized with two sets of reduction gears including a planetary gear train. Large thrust can be generated. Further, since the electric motor, the screw structure, and the first and second planetary gear trains are arranged coaxially, the size can be reduced.
【0022】請求項5記載の発明によれば、前記ねじ構
造は、ボールねじとしたため、機構的なロスが極めて少
なくなって大きな推力を効果的に発生させることができ
る。According to the fifth aspect of the present invention, since the screw structure is a ball screw, mechanical loss is extremely reduced, and a large thrust can be generated effectively.
【0023】請求項6記載の発明によれば、前記ねじ構
造は、滑りねじとしたため、ねじ構造を安価に構成でき
るという効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, since the screw structure is a sliding screw, there is an effect that the screw structure can be formed at a low cost.
【0024】請求項7記載の発明によれば、前記第2サ
ンギアの歯数は前記第1サンギアの歯数より1枚多い又
は少ないものとし、かつ前記第2インターナルギアの歯
数は前記第1インターナルギアの歯数より1枚多い又は
少ないようにしたため、2組の減速機を第1、第2の遊
星歯車列とした場合に、サンギア・インターナルギアの
各歯数を、具体的に第1と第2の間で1枚ずつ異なる歯
数とすることで、両減速機のギア比がごく近い値に設定
され、大きな等価ギア比が実現されて極めて大きな推力
を発生させることができる。また、このとき第1、第2
のプラネタリギアは同歯数で共通部品とすることができ
てコスト低減を図ることができる。According to the present invention, the number of teeth of the second sun gear is one more or less than the number of teeth of the first sun gear, and the number of teeth of the second internal gear is the first number of teeth. Since the number of teeth is one more or less than the number of teeth of the internal gear, when the two sets of reduction gears are the first and second planetary gear trains, the number of teeth of the sun gear and the internal gear is specifically set to the first number. By setting the number of teeth different between the first and second gears, the gear ratios of the two reduction gears are set to very close values, a large equivalent gear ratio is realized, and an extremely large thrust can be generated. At this time, the first and second
The planetary gears can be used as common parts with the same number of teeth, and cost can be reduced.
【0025】請求項8記載の発明によれば、前記ねじ軸
と前記第2プラネットキャリアとの接続部は、該ねじ軸
と第2プラネットキャリアとが互いに押しつけられたと
き相互に摩擦力を発生する摩擦材と、前記ねじナットが
推力の作用方向に移動する方向に前記電動モータを回転
させた場合に限り前記ねじ軸と前記第2プラネットキャ
リアとを相対回転不能に固定し、前記電動モータが逆回
転の場合には前記ねじ軸と前記第2プラネットキャリア
とが相対的に自由に回転できるワンウェイクラッチとで
構成したため、電動ブレーキ等に適用されて、推力が発
生したとき、ねじ軸等に変形傾向が生じても、摩擦材の
介在によりねじ軸に無理なストレスがかかることなく動
作させることができる。また電動モータが逆回転して推
力作用端がブレーキパッド等から離れたときワンウェイ
クラッチのクラッチ動作が解除されるので、推力作用端
の後退が停止し、次に電動モータが正回転して推力作用
端が作用するときの初期位置が所定位置に確実に決めら
れ、動作遅れが生じることがない。According to the eighth aspect of the present invention, the connecting portion between the screw shaft and the second planet carrier generates a frictional force when the screw shaft and the second planet carrier are pressed against each other. The screw shaft and the second planet carrier are fixed so that they cannot rotate relative to each other only when the friction material and the electric motor are rotated in a direction in which the screw nut moves in the direction of action of the thrust. In the case of rotation, since the screw shaft and the second planet carrier are constituted by a one-way clutch which can relatively freely rotate, the present invention is applied to an electric brake or the like, and when a thrust is generated, the screw shaft tends to deform. Can be operated without applying excessive stress to the screw shaft due to the interposition of the friction material. Also, when the electric motor rotates in the reverse direction and the thrust action end is separated from the brake pad or the like, the clutch operation of the one-way clutch is released, so the retraction of the thrust action end stops, and then the electric motor rotates forward and the thrust action The initial position when the end works is reliably determined to the predetermined position, and no operation delay occurs.
【0026】請求項9記載の発明によれば、前記推力作
用端とねじナットの間には、両者の中心軸が曲がっても
両者が滑らかに回転できる調心軸受けを設けたため、電
動ブレーキ等に適用されて、推力が発生したとき、推力
作用端とねじ軸双方の中心軸にずれが生じても、その軸
ずれが補正されて、ねじ軸に無理なストレスがかかるこ
となく動作させることができる。According to the ninth aspect of the present invention, an aligning bearing is provided between the thrust acting end and the screw nut so that the two can rotate smoothly even if the center axes of both are bent. When a thrust is applied, even if the thrust acting end and the central axis of both the screw shafts are displaced, the axial displacements are corrected and the screw shafts can be operated without excessive stress. .
【0027】請求項10記載の発明によれば、前記第2
プラネットキャリアは、回転可能かつ軸方向への移動は
不能に支持するベアリングを備え、該ベアリングと当該
ベアリングを支えるハウジングの間に、前記ベアリング
に加わる軸方向の荷重を検出する荷重センサを設けたた
め、推力が発生してブレーキパッド等に作用していると
き、第2プラネットキャリアには、その全推力に対応し
た荷重が加わるので、発生した全推力を確実に検出する
ことができる。したがって、この検出信号を基に電動モ
ータへの供給電流を制御すれば任意の推力=制動力を発
生させることができる。ベアリングとハウジングの間に
荷重センサを設けることで、荷重センサは回転、移動等
をしないのでセンサハーネスの断線等のおそれがなく、
耐久、信頼性の高いセンサ実装を行うことができる。According to the tenth aspect of the present invention, the second
The planet carrier is provided with a bearing that supports rotatable and cannot move in the axial direction, and a load sensor that detects an axial load applied to the bearing is provided between the bearing and a housing that supports the bearing. When a thrust is generated and acting on a brake pad or the like, a load corresponding to the total thrust is applied to the second planet carrier, so that the generated total thrust can be reliably detected. Therefore, if the current supplied to the electric motor is controlled based on this detection signal, an arbitrary thrust = braking force can be generated. By providing a load sensor between the bearing and the housing, the load sensor does not rotate, move, etc., so there is no risk of disconnection of the sensor harness, etc.
Durable and highly reliable sensor mounting can be performed.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0029】図1は、本発明の第1の実施の形態を示す
図である。同図は、本実施の形態を組み込んだブレーキ
キャリパの例を示している。1は電動モータであり、ブ
ラシレスモータが適用されている。ロータ位置センサ1
cでロータ1b位置を検出し、複数ある巻線1aに逐次
電流を与えることで中空構造のロータ1bが回転する。
ロータ位置センサ1cはロータリエンコーダであり、一
定角度毎にスリットの入った円盤が回転し、そのスリッ
トを通過する光の断続を数えてロータ1bの位置を検出
する。1d,1eはボールベアリングであり、ロータ1
bを回転可能に支えている。ロータ1bの図中左端には
前側(第1)サンギア1fが設けられ、右端には後側
(第2)サンギア1gが設けられて前後(第1、第2)
の遊星歯車列(減速機)2,3の一部を構成している。
1hはモータヨーク、1i,1jはモータキャップであ
る。2は前側遊星歯車列であり、前側サンギア1fの周
囲に4個配置された前側プラネタリギア2bと、その外
側のアクチュエータハウジング7に設けられた前側イン
ターナルギア2aで構成されている。前側プラネタリギ
ア2bの各ギアは、全て軸2cによって前側プラネット
キャリア2dに回転可能に固定されており、前側プラネ
ットキャリア2dはねじ構造としてのボールねじ4のね
じナット4aのフランジ部として一体に形成されてい
る。また前側サンギア1fと前側インターナルギア2a
は歯幅を長めにとってあり、前側プラネタリギア2bは
ここを軸方向に移動することができる。ここでは、前側
インターナルギア2aの歯数は、前記の例と合わせるた
め40枚とし、前側サンギア1fの歯数は20枚とす
る。前側プラネタリギア2bの歯数は、両者の差の半分
なので10枚である。3は後側遊星歯車列であり、後側
サンギア1gの周囲に4個配置された後側プラネタリギ
ア3bと、その外側のアクチュエータハウジング7に設
けられた後側インターナルギア3aで構成されている。
後側プラネタリギア3bは、全て軸3cによって後側プ
ラネットキャリア3dに回転可能に固定されている。こ
こでは後側インターナルギア3aの歯数は41枚、後側
サンギア1gの歯数は21枚とし、前側のインターナル
ギア2a・サンギア1fに対してそれぞれ1枚ずつ増加
させた。後側プラネタリギア3bの歯数は前側と同じ1
0枚である。後側プラネットキャリア3dは、回転可能
かつ図の左方向に移動不可能にボールベアリング3eで
固定されている。ボールベアリング3eは右方向には自
由に移動できるようにアクチュエータハウジング7との
クリアランスが調節されている。また後側プラネットキ
ャリア3dは中央部右側にワンウェイクラッチ3fを備
えている。ワンウェイクラッチ3fは、内部に挿入した
軸が一方向には自由に回転するが、他方には回転しない
構造が実現できる。ここでは、A矢印方向から見て、後
側プラネットキャリア3dが中心軸より相対的に反時計
回りに回ろうとするときはクラッチが働いて一体回転
し、逆に回ろうとするときは働かないで双方がフリーに
回転する向きに取り付けるものとする。4はボールねじ
であり、ねじナット4aとねじ軸4b及びボール4cに
よって構成されている。ボール4cはねじ軸4bの図中
左3分の1程度に加工された螺旋状の溝と、ねじナット
4aに加工された同一ピッチの螺旋状の溝との間に収ま
っており、ねじナット4aの端部でナット内部に形成さ
れたボール通路を通って反対側の端部へ移動可能になっ
ている。したがってねじナット4aとねじ軸4bが相対
的に回転すると、相対的に軸方向に移動する。そのとき
力の伝達はボール4cが溝と通路で形成された無限通路
を転がることで行われるため、低摩擦の動作が可能とな
っている。ねじ軸4bの図中右側には摩擦材4dが取り
付けられ、後側プラネットキャリア3dへ押し付けると
ねじ軸4bと後側プラネットキャリア3dの間の回転が
止まるように摩擦力が働く。またねじ軸4bのさらに右
側は、後側プラネットキャリア3dに取り付けられたワ
ンウェイクラッチ3fに挿入されている。5は荷重セン
サであり、ボールベアリング3eに図の右方向に加わる
荷重を検出する。ボールベアリング3eに加わる荷重は
後側プラネットキャリア3dに加わる右方向荷重であ
り、この荷重はねじ軸4bを通して加えられるアクチュ
エータの発生推力そのものである。したがって、ここで
荷重を検出することでアクチュエータが発生している推
力を検出することができる。荷重センサ5の構成は、2
枚の電極の間にピエゾ素子を挟み込み、荷重によって両
電極間に発生する電圧を検出するようなものとする。6
は推力作用端としてのピストンであり、左端面がブレー
キパッド8の背面に当接し、右端面は自動調心軸受6a
を介してねじナット4aに結合している。自動調心軸受
6aは、結合部材6bによってねじナット4aに取り付
けられており、軸受けの外輪と内輪の軸が曲がった場合
でも滑らかに相対回転できるように軸を保持するもので
ある。7はアクチュエータハウジングであり、前後の遊
星歯車列2,3、電動モータ1などを内部に納め、図の
左側はハウジング10に取り付けられ、右側はエンドキ
ャップ7aで閉じられている。8はブレーキパッドであ
り、ピストン6によって内側にあるブレーキディスク9
へ押し付けられ、ブレーキディスク9の回転を抑制す
る。10はハウジングであり、装置全体を納めるととも
に、ピン10aを介してキャリア11に取り付けられて
おり、キャリア11によって図示されないアクスルに固
定されている。またハウジング10の内部にはピストン
シール10bと回転直動ブッシュ10cが取り付けられ
ており、ピストンシール10bはピストン6が軸の傾き
を許容しつつ図の左右方向に移動可能に支えるととも
に、ブレーキパッド8側から異物などがアクチュエータ
内部に侵入することを防ぐ。また回転直動ブッシュ10
cはねじナット4aが回転しつつ図の左右方向に移動で
きるように支える。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an example of a brake caliper incorporating the present embodiment. Reference numeral 1 denotes an electric motor to which a brushless motor is applied. Rotor position sensor 1
c, the position of the rotor 1b is detected, and the rotor 1b having a hollow structure is rotated by sequentially applying a current to the plurality of windings 1a.
The rotor position sensor 1c is a rotary encoder that rotates a disk having a slit at a predetermined angle and detects the position of the rotor 1b by counting the intermittent light passing through the slit. 1d and 1e are ball bearings, and the rotor 1
b is rotatably supported. A front (first) sun gear 1f is provided at the left end of the rotor 1b in the figure, and a rear (second) sun gear 1g is provided at the right end, and front and rear (first and second).
Of the planetary gear trains (reducers) 2 and 3 of FIG.
1h is a motor yoke, 1i and 1j are motor caps. Reference numeral 2 denotes a front planetary gear train, which includes four front planetary gears 2b arranged around a front sun gear 1f and a front internal gear 2a provided on an actuator housing 7 outside the front sun gear 1b. Each gear of the front planetary gear 2b is rotatably fixed to the front planet carrier 2d by a shaft 2c, and the front planet carrier 2d is integrally formed as a flange portion of a screw nut 4a of the ball screw 4 having a screw structure. ing. The front sun gear 1f and the front internal gear 2a
Has a longer tooth width, and the front planetary gear 2b can move in the axial direction. Here, the number of teeth of the front internal gear 2a is set to 40 in order to match the example described above, and the number of teeth of the front sun gear 1f is set to 20. The number of teeth of the front planetary gear 2b is 10 because it is half the difference between the two. Reference numeral 3 denotes a rear planetary gear train, which includes four rear planetary gears 3b arranged around a rear sun gear 1g, and a rear internal gear 3a provided in an actuator housing 7 outside the rear sun gear 1g.
The rear planetary gears 3b are all rotatably fixed to the rear planet carrier 3d by shafts 3c. Here, the number of teeth of the rear internal gear 3a was 41, and the number of teeth of the rear sun gear 1g was 21. The number of teeth was increased by one each for the front internal gear 2a and the sun gear 1f. The number of teeth of the rear planetary gear 3b is the same as that of the front one
It is zero. The rear planet carrier 3d is fixed by a ball bearing 3e so as to be rotatable and immovable to the left in the drawing. The clearance between the ball bearing 3e and the actuator housing 7 is adjusted so that the ball bearing 3e can freely move to the right. The rear planet carrier 3d has a one-way clutch 3f on the right side of the center. The one-way clutch 3f can realize a structure in which the shaft inserted therein rotates freely in one direction but does not rotate in the other direction. Here, when viewed from the direction of the arrow A, when the rear planet carrier 3d relatively rotates counterclockwise relative to the center axis, the clutch operates to rotate integrally. Shall be installed so that it can rotate freely. Reference numeral 4 denotes a ball screw, which includes a screw nut 4a, a screw shaft 4b, and a ball 4c. The ball 4c is housed between a spiral groove formed on the screw shaft 4b at the left third in the drawing and a spiral groove formed at the same pitch on the screw nut 4a. At one end through a ball passage formed inside the nut to the opposite end. Therefore, when the screw nut 4a and the screw shaft 4b rotate relatively, they relatively move in the axial direction. At this time, the force is transmitted by the ball 4c rolling in an infinite passage formed by the groove and the passage, so that a low friction operation is possible. A friction material 4d is attached to the right side of the screw shaft 4b in the drawing, and when pressed against the rear planet carrier 3d, a frictional force acts so that the rotation between the screw shaft 4b and the rear planet carrier 3d stops. Further, the right side of the screw shaft 4b is inserted into a one-way clutch 3f mounted on the rear planet carrier 3d. A load sensor 5 detects a load applied to the ball bearing 3e in the right direction in the figure. The load applied to the ball bearing 3e is a rightward load applied to the rear planet carrier 3d, and this load is the thrust itself generated by the actuator applied through the screw shaft 4b. Therefore, by detecting the load here, the thrust generated by the actuator can be detected. The configuration of the load sensor 5 is 2
A piezo element is sandwiched between two electrodes, and a voltage generated between both electrodes due to a load is detected. 6
Is a piston acting as a thrust acting end, the left end face abuts against the back surface of the brake pad 8, and the right end face is a self-aligning bearing 6a.
And is connected to the screw nut 4a through the nut. The self-aligning bearing 6a is attached to the screw nut 4a by a coupling member 6b, and holds the shaft so that even if the shafts of the outer ring and the inner ring of the bearing are bent, they can rotate relatively smoothly. Reference numeral 7 denotes an actuator housing, which houses the front and rear planetary gear trains 2 and 3, the electric motor 1, and the like. The left side of the figure is attached to the housing 10, and the right side is closed by an end cap 7a. Reference numeral 8 denotes a brake pad, which is a brake disk 9 provided inside by the piston 6.
To suppress the rotation of the brake disc 9. Reference numeral 10 denotes a housing, which accommodates the entire apparatus, is attached to a carrier 11 via pins 10a, and is fixed to an axle (not shown) by the carrier 11. A piston seal 10b and a rotary linear bush 10c are attached to the inside of the housing 10. The piston seal 10b supports the piston 6 so as to be movable in the left and right directions in FIG. Prevents foreign matter from entering the actuator from the side. In addition, the rotary / linear motion bush 10
c supports the screw nut 4a so that it can move in the left-right direction in the figure while rotating.
【0030】次に、上述のように構成された電動推力ア
クチュエータの動作及び効果を説明する。一般に遊星歯
車列は、サンギアの歯数をHs、インターナルギアの歯
数をHiとし、この構成のようにサンギアに入力を与え
てプラネットキャリアから出力を取り出すと、サンギア
に対してプラネットキャリアの回転は、減速比Hs/
(Hi+Hs)で減速される。したがって前記のように
歯数を決めた場合、各ギア比は、 前側遊星歯車列:3 後側遊星歯車列:2.95238 となる。したがって、電動モータ1に電流を与えて、図
のA矢印方向から見て反時計回りにロータ1bを回転さ
せると、電動モータ1の1回転に対してNext, the operation and effects of the electric thrust actuator configured as described above will be described. Generally, in a planetary gear train, the number of teeth of a sun gear is set to Hs, and the number of teeth of an internal gear is set to Hi. When an input is given to the sun gear and an output is taken out from the planet carrier as in this configuration, the rotation of the planet carrier with respect to the sun gear becomes , Reduction ratio Hs /
It is decelerated at (Hi + Hs). Therefore, when the number of teeth is determined as described above, each gear ratio is as follows: front planetary gear train: 3 rear planetary gear train: 2.95238. Therefore, when a current is applied to the electric motor 1 to rotate the rotor 1b counterclockwise as viewed from the direction of the arrow A in the figure, the rotation of the electric motor 1 per one rotation
【数1】 前側プラネットキャリア2d…反時計回りに1/3回転 後側プラネットキャリア3d…反時計回りに1/2.9
5238回転 する。前側プラネットキャリア2dはねじナット4aと
一体なので、これはねじナット4aの回転に等しい。ま
たねじ軸4bは、ねじナット4aとの間の摩擦力により
ねじナット4aに引きずられて同じように回転しようと
するが、後側プラネットキャリア3dの回転がねじナッ
ト4aの回転角度より大きいため、ワンウェイクラッチ
3fが働き、ねじ軸4bは後側プラネットキャリア3d
と同じに回転する。したがって、ねじ軸4bとねじナッ
ト4aはともに反時計回りの回転をするが、ねじ軸4b
の方が回転角度が大きいので、ねじナット4aを止めて
ねじ軸4bのみを反時計回りに回したのと同じ動作とな
り、ねじナット4aは図の左方向に移動する。同時に前
側プラネタリギア2bもねじナット4aとともにインタ
ーナルギア2a・サンギア1fの歯幅の範囲を移動す
る。このとき、ねじ軸4bとねじナット4aの相対回転
は電動モータ1の1回転に対して、## EQU1 ## Front planet carrier 2d: 1/3 turn counterclockwise Rear planet carrier 3d: 1 / 2.9 counterclockwise
It rotates 5238 times. Since the front planet carrier 2d is integral with the screw nut 4a, this is equivalent to the rotation of the screw nut 4a. The screw shaft 4b is dragged by the screw nut 4a by the frictional force between the screw nut 4a and attempts to rotate in the same manner. However, since the rotation of the rear planet carrier 3d is larger than the rotation angle of the screw nut 4a, The one-way clutch 3f works, and the screw shaft 4b is connected to the rear planet carrier 3d.
Rotate the same as. Therefore, the screw shaft 4b and the screw nut 4a both rotate counterclockwise, but the screw shaft 4b
Has a larger rotation angle, so that the operation is the same as stopping the screw nut 4a and turning only the screw shaft 4b counterclockwise, and the screw nut 4a moves leftward in the figure. At the same time, the front planetary gear 2b moves with the screw nut 4a in the range of the tooth width of the internal gear 2a and the sun gear 1f. At this time, the relative rotation of the screw shaft 4b and the screw nut 4a corresponds to one rotation of the electric motor 1,
【数2】 1/2.95238−1/3=0.00537634 回転となる。この逆数をとると186であるため、電動
モータ1が186回転するとねじ軸4bとねじナット4
aが相対的に1回転することになり、ギア比186でね
じナット4aのみを回した場合と同じ動作となる。した
がって、あるトルクをモータが発生していれば、そのト
ルクは186倍されてボールねじ4を駆動し、ボールね
じ4のリードをLとするれば、トルク×2π/Lの推力
を調心軸受6a・ピストン6を介してブレーキパッド8
に作用させる。例えばリードを10mm、トルクを0.5
Nm、効率を80%とすれば、4.7ton もの力を発生さ
せることができる。ブレーキディスク9の有効径とタイ
ヤ径の比を1:3、ブレーキパッド8の摩擦係数を0.
3としても、1輪で953kgf の制動力となり、乗用車
としては十分な制動力を得ることができる。このギア比
186を遊星歯車列を単純に直列にして実現しようとす
ると、例えばサンギアの歯数を8としてギア比6を実現
したとしても3段が必要であり、またギアの歯数を8な
ど小さな値とすると、噛み合い率が悪くなり、作動時に
音を発生したりするという不都合を生じる。しかし、こ
の実施の形態では遊星歯車列2,3は2段で実現でき、
しかもサンギアの歯数は20と19、プラネタリギアも
10であり、8などの小さい歯数の歯車を必要としな
い。また、この実施の形態のようにインターナルギアと
サンギアの歯数を前後で1枚ずつ変えたことにより、大
きな等価ギア比を実現したとともに、前後のプラネタリ
ギア2b,3bを共通部品とすることができ、コストの
面でも有利である。推力が発生するとハウジング10は
図の上側を中心として電動モータ1後端が図の上側へ移
動するように変形するため、ピストン6とボールねじ4
双方の中心軸が一直線ではなく下へ凸の形状に曲がって
しまう。従来技術では、ピストン部分が摩擦材とボール
ねじの軸で構成され、摩擦材が押し付けられて軸を回転
させない構造とする必要があったので、軸と摩擦材は任
意の方向に曲がるが回転はしないという構造で取り付け
る必要があり、実際には実現不可能であった。それに対
して本実施の形態では、摩擦材4dを後側プラネットキ
ャリア3dとねじ軸4bとの間に設け、かつ変形の影響
を受けるピストン6とねじナット4aの間を自動調心軸
受6aで結合してあるため、現実的な構造によってボー
ルねじ4に無理なストレスがかかることなく動作させる
ことができる。さらにこの自動調心軸受6aは、変形の
際に図の上側の部分で大きな荷重を受けることになる
が、ナットが回転する構造であり、かつパッドは徐々に
減っていくものなので、大きな荷重を受けるローラーは
逐次入り替わり、内外輪の接触位置も変化する。したが
って大きな荷重を受ける点が分散するため、ローラーの
耐久性が向上する。発生する推力は摩擦材4dを介して
後側プラネットキャリア3dを押すので、この力はボー
ルベアリング3eを介してエンドキャップ7aを押す。
そこで、このエンドキャップ7aとボールベアリング3
eの間に荷重センサ5を設けることでアクチュエータが
発生してブレーキパッド8に作用している推力を検出す
ることができるので、この信号を用いて電動モータ1へ
の供給電流を調節すれば、任意の推力=制動力を発生さ
せることができる。さらにこの部分に取り付けた荷重セ
ンサ5は、回転も移動もしないためセンサハーネスの断
線などの心配がなく、耐久・信頼性の高いセンサ実装が
可能となる。## EQU2 ## The rotation becomes 1 / 2.95238-/ = 0.00537634. Since the reciprocal is 186, when the electric motor 1 rotates 186 times, the screw shaft 4b and the screw nut 4
a rotates one rotation relatively, and the operation is the same as when only the screw nut 4a is turned at the gear ratio 186. Therefore, if the motor generates a certain torque, the torque is multiplied by 186 to drive the ball screw 4. If the lead of the ball screw 4 is set to L, the thrust of torque × 2π / L is applied to the centering bearing. 6a · Brake pad 8 via piston 6
To act on. For example, lead 10mm, torque 0.5
If Nm and efficiency are 80%, a power of 4.7 ton can be generated. The ratio of the effective diameter of the brake disc 9 to the tire diameter is 1: 3, and the friction coefficient of the brake pad 8 is 0.1.
Even with 3, the braking force of one wheel is 953 kgf, and a sufficient braking force for a passenger car can be obtained. If this gear ratio 186 is to be realized by simply connecting the planetary gear train in series, for example, even if the gear ratio 6 is realized by setting the number of teeth of the sun gear to 8, three stages are required, and the number of gear teeth is set to 8, for example. If the value is set to a small value, the meshing rate becomes poor, and there is a disadvantage that sound is generated during operation. However, in this embodiment, the planetary gear trains 2 and 3 can be realized in two stages.
Moreover, the number of teeth of the sun gear is 20 and 19, and the number of planetary gears is 10, and a gear having a small number of teeth such as 8 is not required. Further, by changing the number of teeth of the internal gear and the sun gear one by one as in this embodiment, a large equivalent gear ratio is realized, and the front and rear planetary gears 2b, 3b can be used as common parts. Yes, it is advantageous in terms of cost. When a thrust is generated, the housing 10 is deformed so that the rear end of the electric motor 1 moves to the upper side of the figure with the upper side of the figure as a center.
Both central axes are bent not in a straight line but in a downwardly convex shape. In the prior art, the piston part was composed of a friction material and a ball screw shaft, and it was necessary to adopt a structure in which the friction material was pressed and the shaft did not rotate, so the shaft and the friction material bend in any direction, but the rotation was It was necessary to attach it with a structure that does not do it, and it was not practically feasible. On the other hand, in this embodiment, the friction material 4d is provided between the rear planet carrier 3d and the screw shaft 4b, and the piston 6 and the screw nut 4a, which are affected by the deformation, are connected by the self-aligning bearing 6a. Therefore, the ball screw 4 can be operated with a realistic structure without applying excessive stress. Further, the self-aligning bearing 6a receives a large load in the upper part of the figure when deformed. However, since the nut rotates and the pad gradually decreases, a large load is applied. The receiving rollers are sequentially changed, and the contact positions of the inner and outer rings also change. Therefore, since points receiving a large load are dispersed, the durability of the roller is improved. Since the generated thrust pushes the rear planet carrier 3d via the friction material 4d, this force pushes the end cap 7a via the ball bearing 3e.
Therefore, the end cap 7a and the ball bearing 3
By providing the load sensor 5 during the period e, it is possible to detect the thrust force generated by the actuator and acting on the brake pad 8. Therefore, if the current supplied to the electric motor 1 is adjusted using this signal, Any thrust = braking force can be generated. Further, since the load sensor 5 attached to this portion does not rotate or move, there is no fear of disconnection of the sensor harness and the like, and highly durable and highly reliable sensor mounting is possible.
【0031】次に、電動モータ1を逆回転(Aから見て
時計回り)させた場合の動作である。すでに発生してい
る推力はねじ軸4bを伝わり、摩擦材4dを後側プラネ
ットキャリア3dに押し付ける。したがって摩擦材4d
で発生する摩擦力によってねじ軸4bと後側プラネット
キャリア3dは一緒に時計回りに回転する。同時にねじ
ナット4aも時計回りに回転し、このことで前記の動作
と逆の動作でねじナット4aが後退する。十分に後退す
ると、ブレーキパッド8がブレーキディスク9から離
れ、同時にピストン6もブレーキパッド8から離れるた
め、推力を発生しなくなる。すると推力によって押し付
けられていた摩擦材4dと後側プラネットキャリア3d
との間の摩擦力がなくなる。このときねじ軸4bはねじ
ナット4aの回転に引きずられて一緒に回転しようと
し、かつねじナット4aの回転角度と後側プラネットキ
ャリア3dの回転角度は、前記の通り後側プラネットキ
ャリア3dの方が大きいので、後側プラネットキャリア
3dはねじ軸4bに対して相対的に時計回りに回ろうと
回転し、ワンウェイクラッチ3fは働かない。したがっ
て推力がなくなるとねじ軸4bとねじナット4aは一緒
に回転し、ねじナット4aはそれ以上後退しなくなるた
め、ねじナット4aは常にブレーキパッド8とブレーキ
ディスク9が当たるか否かのぎりぎりの位置で停止す
る。このことでブレーキパッド8が徐々に減ったとして
も次にブレーキを掛けようとして電動モータ1を正回転
させたときの動作遅れが生じない。Next, the operation when the electric motor 1 is rotated in the reverse direction (clockwise as viewed from A). The already generated thrust is transmitted through the screw shaft 4b and presses the friction material 4d against the rear planet carrier 3d. Therefore, the friction material 4d
The screw shaft 4b and the rear planet carrier 3d rotate clockwise together due to the frictional force generated in the above. At the same time, the screw nut 4a also rotates clockwise, whereby the screw nut 4a is retracted by an operation reverse to the above operation. When fully retracted, the brake pad 8 separates from the brake disk 9 and at the same time the piston 6 separates from the brake pad 8, so that no thrust is generated. Then, the friction material 4d pressed by the thrust and the rear planet carrier 3d
There is no friction between them. At this time, the screw shaft 4b is dragged by the rotation of the screw nut 4a and tries to rotate together, and the rotation angle of the screw nut 4a and the rotation angle of the rear planet carrier 3d are, as described above, that of the rear planet carrier 3d. Because it is large, the rear planet carrier 3d rotates to rotate clockwise relative to the screw shaft 4b, and the one-way clutch 3f does not work. Therefore, when the thrust is lost, the screw shaft 4b and the screw nut 4a rotate together, and the screw nut 4a does not recede any more. Therefore, the screw nut 4a is always located at a position just before the brake pad 8 and the brake disk 9 hit. Stop at As a result, even if the brake pad 8 gradually decreases, no operation delay occurs when the electric motor 1 is rotated forward to apply the brake next time.
【0032】なお、ここで用いた電動モータ1はブラシ
レスモータとしたが、その他のモータ、例えば第1の従
来技術に用いられているブラシ付きの直流モータ、ある
いはリラクタンスモータなど回転子(ロータ)を中空構
造とすることが可能なモータであれば何でもよい。また
ギアの歯数もこれに限定されるものではなく、物理的に
実現可能な歯数であればどのようなものでも構わない。
前記のように20枚・40枚の組み合わせの場合、1枚
ずつ増加させることで最大のギア比を得ようとすると1
86であったが、19枚・39枚に1枚ずつ増やした場
合は174となる。したがってサンギアの歯数とインタ
ーナルギアの歯数の合計値と配分の双方を調節すること
で、欲しい等価ギア比を設定すればよい。またねじ構造
もボールねじに限らず、滑りねじでも構わない。荷重セ
ンサも同様であり、この部分に挟み込んだ材料の軸方向
歪みを歪みゲージ等で検出するようなもの、など別の方
式でも構わない。Although the electric motor 1 used here is a brushless motor, other motors such as a DC motor with a brush used in the first prior art or a reluctance motor may be used. Any motor can be used as long as it can have a hollow structure. Further, the number of gear teeth is not limited to this, and any number of physically achievable teeth may be used.
As described above, in the case of a combination of 20 sheets and 40 sheets, if the maximum gear ratio is to be obtained by increasing one by one,
It was 86, but when it was increased one by one to 19 and 39, it becomes 174. Therefore, a desired equivalent gear ratio may be set by adjusting both the total value and distribution of the number of teeth of the sun gear and the number of teeth of the internal gear. The screw structure is not limited to a ball screw, and may be a sliding screw. The same applies to the load sensor, and another method such as a method in which the axial strain of the material sandwiched between the portions is detected by a strain gauge or the like may be used.
【0033】図2及び図3には、本発明の第2の実施の
形態を示す。本実施の形態は、電動モータとボールねじ
を別配置し、平歯車による減速機2組で駆動するように
したものである。まず構成を説明する。電動モータ20
の軸20aに第1入力ギア21a、第2入力ギア22a
が取り付けられている。ボールねじ23のねじ軸23a
には第1出力ギア21bが取り付けられ、ねじナット2
3bには、軸方向に溝を切ったスプライン軸24aが取
り付けられている。スプライン軸24aはスプラインナ
ット24bを一体形成した回転軸25とボール24cを
介して結合しており、このことで回転軸25とスプライ
ン軸24a及びボールねじナット23bとは、軸方向に
相対移動は可能であるが、相対的に回転は不可能に結合
している。回転軸25の右端には第2出力ギア22bが
構成されている。またスプライン軸24aの左端には推
力作用端26がスラストベアリングを介して取り付けら
れている。ここまでの構成は、第2の従来技術(特開平
3−48054号公報)のものと殆ど同じであるが、大
きく異なる点は、第1入力ギア21aと第1出力ギア2
1b及び第2入力ギア22aと第2出力ギア22bと
が、それぞれお互いに直接噛み合っていない点である。
第1入力ギア21aと第1出力ギア21bとは、図のB
矢印方向から見た場合に図3で示されるような第1中間
ギア21cを介して噛み合っている。第2入力ギア22
aと第2出力ギア22bも同様に第2中間ギア22cを
介して噛み合っている。FIGS. 2 and 3 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, an electric motor and a ball screw are separately arranged, and driven by two sets of reduction gears using spur gears. First, the configuration will be described. Electric motor 20
The first input gear 21a and the second input gear 22a
Is attached. Screw shaft 23a of ball screw 23
The first output gear 21b is attached to the
A spline shaft 24a cut in the axial direction is attached to 3b. The spline shaft 24a is connected via a ball 24c to a rotating shaft 25 integrally formed with a spline nut 24b, whereby the rotating shaft 25 can be moved relative to the spline shaft 24a and the ball screw nut 23b in the axial direction. However, relative rotation is impossible. A second output gear 22b is formed at the right end of the rotating shaft 25. A thrust acting end 26 is attached to the left end of the spline shaft 24a via a thrust bearing. The configuration up to this point is almost the same as that of the second prior art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-48054), except that the first input gear 21a and the first output gear 2
1b, the second input gear 22a and the second output gear 22b do not directly mesh with each other.
The first input gear 21a and the first output gear 21b are in
As seen from the direction of the arrow, they mesh with each other via a first intermediate gear 21c as shown in FIG. Second input gear 22
a and the second output gear 22b are also meshed via the second intermediate gear 22c.
【0034】次に、上述のように構成された第2の実施
の形態の作用及び効果を説明する。この減速機構成の場
合、ギア比は入力ギアから中間ギアへは、中間ギア歯数
/入力ギア歯数、中間ギアから出力ギアへは、出力ギア
歯数/中間ギア歯数となるので、入力ギアから出力ギア
までは両者の積であり、結局出力ギア歯数/入力ギア歯
数となって、中間ギアの歯数はギア比に影響を与えな
い。したがって両減速機のギア比は、直接噛み合ってい
る場合と同様に入力ギアの歯数と出力ギアの歯数で決め
ればよい。その際、両者が直接噛み合っていないので、
第2の従来技術にあったような両ギアの歯数を合計で同
じにしなければならないという制約がない。したがっ
て、第1の実施の形態で説明したように、両者を1枚ず
つ増やすなどの設定も可能であり、例えば第1の実施の
形態と同じように20枚・40枚と21枚・41枚とす
ると、等価ギア比は82となる。また40枚・41枚と
41枚・42枚という近傍の値に設定すると、1722
ものギア比となり、第1の実施の形態では不可能と思わ
れる極大なギア比を得ることができる。なお入力ギアと
出力ギアの歯数を決めた後に、中間ギアの歯数又は位置
を調整することで設定したギア比に影響することなく両
者を噛み合わせることが可能である。Next, the operation and effects of the second embodiment configured as described above will be described. In the case of this reduction gear configuration, the gear ratio is the number of intermediate gear teeth / number of input gear teeth from the input gear to the intermediate gear, and the output gear number / intermediate gear number of teeth from the intermediate gear to the output gear. The product from the gear to the output gear is the product of the two, and eventually becomes the number of output gear teeth / the number of input gear teeth, and the number of teeth of the intermediate gear does not affect the gear ratio. Therefore, the gear ratio of the two reduction gears may be determined by the number of teeth of the input gear and the number of teeth of the output gear as in the case of direct meshing. At that time, since they are not directly engaged,
There is no restriction that the total number of teeth of both gears must be the same as in the second prior art. Therefore, as described in the first embodiment, it is also possible to set such that each of them is increased by one, for example, as in the first embodiment, 20 sheets / 40 sheets and 21 sheets / 41 sheets Then, the equivalent gear ratio is 82. Also, if the values are set to be close to 40 sheets / 41 sheets and 41 sheets / 42 sheets, 1722
Therefore, it is possible to obtain a maximum gear ratio which is considered impossible in the first embodiment. After determining the number of teeth of the input gear and the output gear, the two can be engaged without affecting the set gear ratio by adjusting the number of teeth or the position of the intermediate gear.
【図1】本発明に係る電動推力アクチュエータの第1の
実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an electric thrust actuator according to the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す縦断面図であ
る。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図3】図2のB側から見た第1(第2)入力ギア、第
1(第2)中間ギア、第1(第2)出力ギアの噛み合い
関係を示す図である。3 is a diagram showing a meshing relationship among a first (second) input gear, a first (second) intermediate gear, and a first (second) output gear as viewed from the B side in FIG. 2;
1,20 電動モータ 1b ロータ 1f 前側(第1)サンギア 1g 後側(第2)サンギア 2 前側(第1)遊星歯車列(減速機) 2a 前側(第1)インターナルギア 2b 前側(第1)プラネタリギア 2d 前側(第1)プラネットキャリア 3 後側(第2)遊星歯車列(減速機) 3a 後側(第2)インターナルギア 3b 後側(第2)プラネタリギア 3d 後側(第2)プラネットキャリア 3e ボールベアリング 3f ワンウェイクラッチ 4,23 ボールねじ(ねじ構造) 4a,23b ねじナット 4b,23a ねじ軸 4d 摩擦材 5 荷重センサ 6 ピストン(推力作用端) 6a 自動調心軸受 8 ブレーキパッド 9 ブレーキディスク 20a モータ軸 21a 第1入力ギア 21b 第1出力ギア 21c 第1中間ギア 22a 第2入力ギア 22b 第2出力ギア 22c 第2中間ギア 26 推力作用端 1,20 Electric motor 1b Rotor 1f Front (first) sun gear 1g Rear (second) sun gear 2 Front (first) planetary gear train (reduction gear) 2a Front (first) internal gear 2b Front (first) planetary Gear 2d Front (first) planet carrier 3 Rear (second) planetary gear train (reducer) 3a Rear (second) internal gear 3b Rear (second) planetary gear 3d Rear (second) planet carrier 3e Ball bearing 3f One-way clutch 4,23 Ball screw (screw structure) 4a, 23b Screw nut 4b, 23a Screw shaft 4d Friction material 5 Load sensor 6 Piston (thrust action end) 6a Self-aligning bearing 8 Brake pad 9 Brake disk 20a Motor shaft 21a First input gear 21b First output gear 21c First intermediate gear 22a Second input gear 22b Second output gear 22c Second intermediate gear 26 Thrust working end
Claims (10)
るギア比の異なる2組の減速機と、該2組の減速機の回
転数の差に応じて直進方向の変位を取り出すねじ構造と
を有する電動推力アクチュエータであって、前記2組の
減速機は、それぞれ3個以上の歯車の組み合わせからな
る歯車列によって構成してなることを特徴とする電動推
力アクチュエータ。An electric motor, two sets of speed reducers driven by the electric motor having different gear ratios, and a screw structure for taking out a displacement in a straight traveling direction in accordance with a difference in rotation speed between the two sets of speed reducers. Wherein the two sets of speed reducers are each configured by a gear train composed of a combination of three or more gears.
ータの出力軸に取り付けられた第1入力ギア、前記ねじ
構造の軸に取り付けられた第1出力ギア及び前記第1入
力ギア・第1出力ギアの両者に噛み合う第1中間ギアで
構成し、他方は、前記電動モータの出力軸に取り付けら
れた第2入力ギア、前記ねじ構造のナットに取り付けら
れた第2出力ギア及び前記第2入力ギア・第2出力ギア
の両者に噛み合う第2中間ギアで構成してなることを特
徴とする請求項1記載の電動推力アクチュエータ。2. One of the two sets of speed reducers includes a first input gear mounted on an output shaft of the electric motor, a first output gear mounted on a shaft having the screw structure, and the first input gear. A first intermediate gear meshes with both of the first output gears, and the other is a second input gear attached to an output shaft of the electric motor, a second output gear attached to a nut having the screw structure, and the second output gear. 2. The electric thrust actuator according to claim 1, comprising a second intermediate gear meshing with both the two-input gear and the second output gear.
の歯数は、前記第1入力ギアに対し前記第1出力ギアを
1枚増加させ、前記第1出力ギアと前記第2入力ギアは
同一とし、前記第2入力ギアに対し前記第2出力ギアは
1枚増加させたことを特徴とする請求項2記載の電動推
力アクチュエータ。3. The number of teeth of an input gear and an output gear of the two sets of reduction gears is such that the number of teeth of the first output gear is increased by one with respect to the number of the first input gear, and the number of teeth of the first output gear and the number of teeth of the second input gear are increased. The electric thrust actuator according to claim 2, wherein the gears are the same, and the number of the second output gear is increased by one with respect to the second input gear.
ち、前記2組の減速機は第1、第2の遊星歯車列であっ
て、該第1の遊星歯車列は、前記電動モータの回転子の
一端に形成された第1サンギア、第1プラネタリギア、
第1インターナルギア及び前記第1プラネタリギアを回
転可能に支える第1プラネットキャリアで構成し、前記
第2の遊星歯車列は、前記電動モータの回転子の他端に
形成された第2サンギア、第2プラネタリギア、第2イ
ンターナルギア及び前記第2プラネタリギアを回転可能
に支える第2プラネットキャリアで構成し、前記電動モ
ータの回転子の中空部分に貫通され、回転は可能で軸方
向への移動は不能のねじ軸及び該ねじ軸の一端側に回転
も軸方向への移動も可能に支えられ、前記第1プラネッ
トキャリアが接続されるとともに推力作用端が取り付け
られたねじナットを持ち、前記ねじ軸の他端側は前記第
2プラネットキャリアに接続されたねじ構造を配設して
なることを特徴とする請求項1記載の電動推力アクチュ
エータ。4. The electric motor has a rotor having a hollow structure, and the two sets of speed reducers are first and second planetary gear trains, and the first planetary gear train is a motor of the electric motor. A first sun gear, a first planetary gear formed at one end of the rotor,
The first planetary gear train comprises a first internal gear and a first planetary gear rotatably supporting the first planetary gear, and the second planetary gear train includes a second sun gear formed at the other end of a rotor of the electric motor, It comprises a 2 planetary gear, a second internal gear, and a second planet carrier rotatably supporting the second planetary gear. The second planetary gear is penetrated by a hollow portion of a rotor of the electric motor, and can rotate and move in the axial direction. A screw nut which is rotatably and axially movable on one end of the screw shaft and one end of the screw shaft, has a screw nut to which the first planet carrier is connected and to which a thrust acting end is attached; 2. The electric thrust actuator according to claim 1, wherein a screw structure connected to the second planet carrier is provided on the other end of the thrust actuator.
を特徴とする請求項1,2,3又は4記載の電動推力ア
クチュエータ。5. The electric thrust actuator according to claim 1, wherein said screw structure is a ball screw.
特徴とする請求項1,2,3又は4記載の電動推力アク
チュエータ。6. The electric thrust actuator according to claim 1, wherein said screw structure is a sliding screw.
ギアの歯数より1枚多い又は少ないものとし、かつ前記
第2インターナルギアの歯数は前記第1インターナルギ
アの歯数より1枚多い又は少ないことを特徴とする請求
項4,5又は6記載の電動推力アクチュエータ。7. The number of teeth of the second sun gear is one more or less than the number of teeth of the first sun gear, and the number of teeth of the second internal gear is one more than the number of teeth of the first internal gear. 7. The electric thrust actuator according to claim 4, 5 or 6, wherein the number is large or small.
アとの接続部は、該ねじ軸と第2プラネットキャリアと
が互いに押しつけられたとき相互に摩擦力を発生する摩
擦材と、前記ねじナットが推力の作用方向に移動する方
向に前記電動モータを回転させた場合に限り前記ねじ軸
と前記第2プラネットキャリアとを相対回転不能に固定
し、前記電動モータが逆回転の場合には前記ねじ軸と前
記第2プラネットキャリアとが相対的に自由に回転でき
るワンウェイクラッチとで構成してなることを特徴とす
る請求項4,5,6又は7記載の電動推力アクチュエー
タ。8. The connecting portion between the screw shaft and the second planet carrier includes a friction member that generates a frictional force when the screw shaft and the second planet carrier are pressed against each other, and the screw nut. The screw shaft and the second planet carrier are fixed so that they cannot rotate relative to each other only when the electric motor is rotated in the direction in which the thrust acts, and when the electric motor rotates in the reverse direction, the screw shaft is fixed. 8. The electric thrust actuator according to claim 4, further comprising a one-way clutch capable of relatively freely rotating the second planet carrier and the second planet carrier.
両者の中心軸が曲がっても両者が滑らかに回転できる調
心軸受けを設けてなることを特徴とする請求項4乃至8
の何れかに記載の電動推力アクチュエータ。9. Between the thrust acting end and the screw nut,
9. An aligning bearing which allows both of them to rotate smoothly even if their central axes are bent.
The electric thrust actuator according to any one of the above.
可能かつ軸方向への移動は不能に支持するベアリングを
備え、該ベアリングと当該ベアリングを支えるハウジン
グの間に、前記ベアリングに加わる軸方向の荷重を検出
する荷重センサを設けてなることを特徴とする請求項4
乃至9の何れかに記載の電動推力アクチュエータ。10. The second planet carrier includes a bearing that supports rotatable and non-movable in the axial direction, and applies an axial load applied to the bearing between the bearing and a housing that supports the bearing. The load sensor for detecting is provided.
An electric thrust actuator according to any one of claims 1 to 9.
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