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JP2756812B2 - 直動型アクチュエータ - Google Patents

直動型アクチュエータ

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Publication number
JP2756812B2
JP2756812B2 JP1034502A JP3450289A JP2756812B2 JP 2756812 B2 JP2756812 B2 JP 2756812B2 JP 1034502 A JP1034502 A JP 1034502A JP 3450289 A JP3450289 A JP 3450289A JP 2756812 B2 JP2756812 B2 JP 2756812B2
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JP
Japan
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driven body
output shaft
drive mechanism
traction drive
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章 近森
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/22Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for pressing members apart, e.g. for drum brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2121/18Electric or magnetic
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    • F16D2125/48Rotating members in mutual engagement with parallel stationary axes, e.g. spur gears

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、遊星ボール式トラクションドライブ機構を
備えた直動型アクチュエータにかかり、例えば自動車の
ドラムブレーキ装置などに利用されるものに関する。
<従来の技術> 従来から電動モータを原動機とする遊星ギヤ式減速機
構を備えた直動型アクチュエータがあり、例えば自動車
のドラムブレーキ装置に利用されている。このドラムブ
レーキ装置では、ブレーキ作動時に、直動型アクチュエ
ータの出力軸を軸方向一方に突出させることによりブレ
ーキシューをブレーキドラム内周面に押しつける側に動
かすようになっている。
<発明が解決しようとする課題> ところで、上記従来の直動型アクチュエータでは、動
力伝達をギヤの噛み合いにより行わせているので、例え
ばブレーキドラムにブレーキシューを押し付けたときの
反力で直動型アクチュエータの遊星ギヤ式減速機構にお
けるギヤ相互のかじり音が発生しやすく、甚だしい場合
はギヤが破損することがある。
本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、
出力軸に対して過大な負荷がかかっても、騒音が発生し
たり、内部構成部品が破損したりするといったことのな
い信頼性の高い直動型アクチュエータの提供を目的とし
ている。
<課題を解決するための手段> 本発明は、このような目的を達成するために、次のよ
うな構成をとる。
本発明の直動型アクチュエータは、原動機と、この原
動機の回転軸を太陽軸とする遊星ボール式トラクション
ドライブ機構と、この遊星ボール式トラクションドライ
ブ機構の従動体に螺合され、この従動体の回転により軸
方向に移動させられる出力軸とを備え、かつ、前記遊星
ボール式トラクションドライブ機構は、その遊星ボール
がセラミック製とされ、この遊星ボールが太陽軸、固定
輪および従動体に対して各々接触するように構成されて
いる。
また、上記直動型アクチュエータにおいて、前記遊星
ボール式トラクションドライブ機構の従動体に、当該従
動体から出力軸に対して動力伝達する状態または動力伝
達を遮断する状態に切り換えるクラッチ手段を設けた構
成にしてもよい。
<作用> 上記構成では、動力伝達を摩擦によって行うものなの
で、原動機の回転軸が回転し続けようとしているにもか
かわらず、出力軸の移動が阻止されたときなど、出力軸
に過大な負荷がかかると、遊星ボールがそれに接触する
太陽軸,移動体および固定輪に対してスリップすること
になり、回転軸と出力軸との間の動力伝達が遮断され
る。
しかも、前記遊星ボールをセラミック製としているか
ら、この遊星ボールが必要以上にスリップしてもその摩
耗や転動面の損傷が抑制される。さらに、従動体にクラ
ッチ手段を設けていれば、前記同様に、出力軸に過大な
負荷がかかったときに、クラッチ手段により従動体と出
力軸との間の動力伝達を遮断するよう切り換えられる。
この場合、遊星ボールが必要以上にスリップすることが
ない。
<実施例> 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図および第2図に本発明の第1実施例を示してい
る。図例の直動型アクチュエータ1は、原動機としての
電動モータ2と、遊星ボール式トラクションドライブ機
構3と、出力軸4とを備えた構成である。
電動モータ2は、有底筒状のケース21と、このケース
21の内周面に固定されたステータ22と、ケース21に一端
が転がり軸受23を介して支持された回転軸24と、この回
転軸24の外周面に固定されたロータ25とを備えている。
遊星ボール式トラクションドライブ機構3は、電動モ
ータ2の回転軸24の他端に一体形成された太陽軸31と、
電動モータ2のケース21の開口端に取り付けられた固定
輪32と、保持器33で円周等間隔に保持された複数のセラ
ミック製の遊星ボール34と、固定輪32の内周面に転がり
軸受35を介して取り付けられ一端面が遊星ボール34の周
面に圧接された筒状の従動体36とを備えている。この構
成において、遊星ボール34は、太陽軸31の軌道溝に二点
接触しているとともに、固定輪32の軌道面32Aおよび従
動体36の一端面にそれぞれ接触している。
出力軸4は、外周面に形成されているねじ溝41が前記
従動体36の中心に形成されているねじ孔37に螺合されて
おり、ねじ溝41のある部分が太陽軸31の中心に形成の凹
入部38に非接触状態で出入りするようになっている。
そして、電動モータ2のケース21と遊星ボール式トラ
クションドライブ機構3の固定輪32との外周面はほぼ面
一に形成されていて、それらの開口端つまり固定輪32の
開口端から前記出力軸4の軸端42が突出させられてい
る。さらに、前記固定輪32の開口端にはシール部材5が
取り付けられており、このシール部材5の内周リップ部
が出力軸4の外周面に接触させられている。
次に、動作を説明する。電動モータ2のケース21,遊
星ボール式トラクションドライブ機構3の固定輪32,主
力軸4をそれぞれ回転不能にしておき、電動モータ2の
回転軸24を回転させると、回転軸24と一体の太陽軸31と
固定輪32との速度差によりその中間速度で遊星ボール34
が太陽軸31周りに公転するとともに、遊星ボール34が図
の一点鎖線Pを軸としてこの軸回りに自転する。この遊
星ボール34の自転によって従動体36が遊星ボール34の回
転速度よりもさらに遅い速度で回転させられる。このよ
うに上記遊星ボール式トラクションドライブ機構3の減
速比は、例えば1/20〜1/100程度になり、一般的な遊星
ローラ式トラクションドライブ機構の減速比よりも大き
く設定することができる。そして、従動体36が回転させ
られると、それと螺合している出力軸4が送りねじ機構
と同じ原理で軸方向の一方に移動させられることにな
る。
つまり、この実施例の構造によると、電動モータ2の
回転速度を遊星ボール式トラクションドライブ機構3に
よって大幅に減速して従動体36を微量的に回転させるこ
とができるので、電動モータ2の回転制御を細かく行う
必要がなく、簡単にして出力軸4の移動制御を微量的に
行うことができるようになる。
このように、本実施例の直動型アクチュエータ1は、
摩擦によって動力伝達を行うように構成した構造なの
で、例えば電動モータ2を動作させているにもかかわら
ず、出力軸4の軸方向移動が強制的に停止させられた場
合、従動体36の回転が停止されるとともに遊星ボール34
の公転が停止させられる。そのため、遊星ボール34が従
動体36,太陽軸31および固定輪32上でスリップすること
になり、出力軸4が停止されたことによる衝撃が前記ス
リップにより吸収されることになる。
ところで、遊星ボール34を太陽軸31,固定輪32および
従動体36と同じ鋼材製にしている場合、同種金属どうし
ゆえ必要以上のスリップが起きると接触部材間で凝着現
象が生じ、遊星ボール34の摩耗や転動面の損傷が起きや
すいのであるが、本実施例のように遊星ボール34をセラ
ミックとしていれば、スリップによる遊星ボール34の異
常摩耗が抑制されるとともに、この遊星ボール34と接触
する他部材の転動面の損傷も起こりにくくなる。
次に、第3図および第4図に本発明の第2実施例を示
している。この図において、第1実施例の第1図および
第2図に示す部品,部分と同一のものに同じ符号を付
し、その説明を省略する。
第2実施例において、第1実施例と異なる構成は、従
動体36に、当該従動体36から出力軸4へ動力伝達する状
態と動力伝達を遮断する状態とに切り換えるクラッチ手
段6を設けていることである。
具体的には、従動体36が、従動体本体80と中心にねじ
孔を有するナット部材81とに分割されており、クラッチ
手段6は従動体本体80の端面とナット部材81に備える径
方向外向きのフランジ82との間に介装されている。ま
た、従動体36の従動体本体80は太陽軸31の軸端に転がり
軸受35を介して取り付けられている。
クラッチ手段6は、ナット部材81のフランジ82側に配
される皿ばね61と、この皿ばね61のばね力により従動体
本体80の端面側へ押圧付勢される環体62と、この環体62
の一面と従動体本体80の端面との円周数箇所にそれぞれ
対応して形成された断面V字形の溝63,83間に挟持され
た複数のボール64と、複数のボール64を保持する保持器
65とからなる。なお、環体62はナット部材81に対してス
プライン嵌合されている一方、従動体本体80はナット部
材81に対して相対回転可能に取り付けられている。
このクラッチ手段6を備えた直動型アクチュエータ1
の動作を説明する。図に示す状態においては、クラッチ
手段6を介して従動体本体80とナット部材81とが一体に
保持されているから、電動モータ2を作動させれば、遊
星ボール式トラクションドライブ機構3を介して出力軸
4が図の左側に移動させられることになる。その際、出
力軸4の軸方向移動が阻止させられても、電動モータ2
からの駆動力により従動体本体80が回転させられ続ける
ことに伴い、第4図に示すように、従動体本体80の溝83
から環体62の溝62に嵌まったままのボール64が抜け出し
つつ皿ばね61が圧縮変形され、ボール64が溝83から完全
に抜け出すと、ナット部材81が回転しなくなり、従動体
本体80の動力が出力軸4に伝達されなくなる。
この実施例の直動型アクチュエータ1は、出力軸4に
過大な負荷がかかったときに、クラッチ手段6によって
従動体本体80と出力軸4との間の動力伝達が遮断される
ので、遊星ボール34はほとんどスリップしない。
なお、上記クラッチ手段6は、図示した構成のものの
みに限定されない。
そして、以上説明した第1,第2実施例の直動型アクチ
ュエータ1は、例えば第5図に示すように、ドラムブレ
ーキ装置7において利用することができる。つまり、直
動型アクチュエータ1のケース21の底壁部に一方のブレ
ーキシュー71を、また出力軸4の突出端42に他方のブレ
ーキシュー72をそれぞれ係合される。この場合、電動モ
ータ2のケース21および出力軸4がブレーキシュー71,7
2によって回転不能に保持されるので、電動モータ2を
作動させると出力軸4が軸方向外方に送り出されて、両
ブレーキシュー71,72をブレーキドラム73の内周面に押
しつけることになる。この押し付けたときに、出力軸4
の軸方向移動が停止させられ、上述したように遊星ボー
ル34がスリップさせられるか、クラッチ手段6で動力伝
達が遮断させられるかによって内部構成部品の保護がな
されるのである。
もちろん、本発明の直動型アクチュエータ1は上記ド
ラムブレーキ装置7以外のものにも利用できることは言
うまでもない。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明では、遊星ボール式トラ
クションドライブ機構を用いて動力伝達を摩擦によって
行うようにしているから、出力軸に過大負荷が作用した
場合、遊星ボールがスリップして、回転軸と出力軸との
間の動力伝達を遮断することができ、したがって、従来
のような各構成部品の破損や騒音の発生を妨げる結果と
なる。
しかも、前記遊星ボールをセラミック製としているか
ら、前記スリップが必要以上に発生しても遊星ボールの
異常摩耗や遊星ボールの転動部分の損傷を防ぐのに有効
であり、直動型アクチュエータの寿命向上に貢献できる
ようになる。
また、直動型アクチュエータにおいて、出力軸に過大
負荷が作用した場合、遊星ボールを必要以上にスリップ
させずに、クラッチ手段により動力伝達を遮断させるこ
とによって、各構成部品の保護を行うようにしてもよ
い。この場合、遊星ボールが必要以上にスリップしない
から、遊星ボールの摩耗や転動面の損傷の発生を未然に
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の第1実施例にかかり、第
1図は直動型アクチュエータの構成を示す縦断側面図、
第2図は第1図のII−II線断面矢視図である。 第3図および第4図は本発明の第2実施例にかかり、第
3図は第1図に対応する図、第4図はクラッチ手段の動
作説明に用いる図である。 また、第5図は第1,第2実施例の直動型アクチュエータ
を自動車のドラムブレーキ装置に利用した構造を示す部
分正面図である。 2……電動モータ、24……回転軸、 3……遊星ボール式トラクションドライブ機構、 31……太陽軸、32……固定輪、 34……遊星ボール、36……従動体、 4……出力軸、6……クラッチ手段。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原動機と、この原動機の回転軸を太陽軸と
    する遊星ボール式トラクションドライブ機構と、この遊
    星ボール式トラクションドライブ機構の従動体に螺合さ
    れ、この従動体の回転により軸方向に移動させられる出
    力軸とを備え、 かつ、前記遊星ボール式トラクションドライブ機構は、
    その遊星ボールがセラミック製とされ、この遊星ボール
    が太陽軸、固定輪および従動体に対して各々接触するよ
    うに構成されていることを特徴とする直動型アクチュエ
    ータ。
  2. 【請求項2】請求項第1項に記載の直動型アクチュエー
    タにおいて、前記遊星ボール式トラクションドライブ機
    構の従動体に、当該従動体から出力軸に対して動力伝達
    する状態または動力伝達を遮断する状態に切り換えるク
    ラッチ手段が設けられていることを特徴とする直動型ア
    クチュエータ。
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DE102014226268A1 (de) 2014-12-17 2016-06-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromechanisch betätigbare Spreizeinrichtung für eine mit einer Nachstelleinrichtung versehenen Trommelbremse

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4850459A (en) 1988-04-19 1989-07-25 Allied-Signal Inc. Electrically operated drum brake
US4928543A (en) 1988-04-19 1990-05-29 Allied-Signal Inc. Electrically operated drum brake

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