JPH02217631A - 直動型アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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η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プレー
キシニ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Ｊ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かある。

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ポール式トラク
シコンドライブ機構と、 この遊星ボール式トラクシツ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′ｔ！星ボール式トラクシシンドライブ機構は、そ
の遊星ボールが太陽軸に対し二点接触するとともに固定
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
いることに特徴を有する。

また、直動型アクチュエータの遊星ボールは、セラミッ
ク類とするのが望ましい。さらに、前記直動型アクチュ
エータは、前記遊星ボール式トラクシツンドライブ機構
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た構成にしてもよい。

く作用〉 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、従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８断される。

また、遊星ボールをセラミック類にすれば、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勤面の損
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
。回倒の直動型アクチュエータｌ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２Ｉ
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。

ｉ］Ｍボール式トラクシランドライブ機構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
複数のセラミック類の遊星ボール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３
２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．
出力軸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を軸としてこの軸周りに
自転する。この遊星ボール３４の自転によって従動体３
６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１．
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３
４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
ａ着現象が生じ、遊星ボール３４の摩耗や転勤面の…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勤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２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がら出力軸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
し孔を有するナツト部材８１とに分割されており、クラ
ッチ手段６は従動体本体８０の端面とナツト部材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、ナンド部材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６
２はナツト部材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はナンド部材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６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とナンド部材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６３に嵌まったままのボール
６４が抜は出しつつ皿ばね６１が圧縮変形され、ボール
６４が溝８３から完全に抜は出すと、ナンド部材８１が
回転しなくなり、従動体本体８０の動力が出ノ〕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、ＭＫ氷ボール４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
のプレーキシニー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゜７２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ｉＪＭ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ａＭ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防げる結果と
なる。

しかも、遊星ボールをセラミックとすれば、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、直動型アクチエエータにおいて、出力軸に過大負
荷が作用した場合、′ｔＬＸ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勤面の損傷の発生を未然に
防止することができるつ

【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ｎ−ｎ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ランドライブ機構、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。 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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
   星ボールが太陽軸に対し二点接触するとともに固定輪お
   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. （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遊
   星ボールがセラミック製であることを特徴とする直動型
   アクチュエータ。
3. （３）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。