电动式直动促动器和电动式制动装置的制作方法

本发明涉及直线驱动制动块等被驱动部件的电动式直动促动器和使用该电动式直动促动器的电动式制动装置。

背景技术：

作为以电动马达为驱动源的电动式直动促动器，一直以来公知有下述专利文献1所记载的电动式直动促动器。在该专利文献1所记载的电动式直动促动器中，利用齿轮减速器对电动马达的转子轴的旋转进行减速并输入至旋转轴，利用旋转-直动转换机构将该旋转轴的旋转转换为滑动部件的直线运动，使该滑动部件沿轴向移动，所述滑动部件设置为能够沿着外壳的径向内表面在轴向上移动。

另外，在齿轮减速器中的一个齿轮的侧面，在以该齿轮的旋转轴心为中心的一个节圆上空开间隔地设置多个卡止孔，利用线性螺线管使设置为能够相对于该节圆上的一点进退的锁定销前进，通过锁定销对于一个卡止孔的卡合来使滑动部件锁定在沿轴向移动到的任意位置。

电动式制动装置采用上述结构的电动式直动促动器，由此，在驻车时，在借助滑动部件形成前进动作的制动块以规定的按压力按压制动盘的状态下，锁定该制动块，能够将车辆保持为停止状态，能够获得具有驻车制动功能的电动式制动装置。

专利文献1：日本特开2012-87889号公报

然而，在专利文献1所记载的电动式直动促动器中，若通过切削来形成形成于齿轮的卡止孔，则很费事，成本变高。因此，通过将齿轮设计为烧结金属的成形件能够实现成本的减少，但润滑齿轮减速器的润滑脂容易侵入卡止孔内，该侵入润滑脂因由线性螺线管的柱塞的前后动作形成的泵浦作用而被导入至内部，存在阻碍线性螺线管的动作的可能性。

这里，通过将卡止孔设计为凹部能够防止润滑脂向卡止孔内的侵入，抑制线性螺线管的功能的降低。而且，若将齿轮设计为烧结金属的成形件，则还能够实现成本的减少，但通过烧结金属的成形能够形成专利文献1所示的齿轮中的凹部的深度的极限为数mm左右，无法形成锁定销的卡紧量较大且深度较深的凹部。因此，无法利用烧结金属成形齿轮，无法在抑制线性螺线管的功能的降低的基础上实现成本的减少。

技术实现要素：

本发明的课题在于实现具有使锁定销与设置于齿轮减速器的齿轮的侧部的卡止部卡合来使滑动部件锁定在沿轴向移动到的任意位置的锁定功能的电动式直动促动器的成本的减少和能够抑制线性螺线管的功能的降低。

为了解决上述课题，第一发明所涉及的电动式直动促动器采用如下结构，其构成为，具有：电动马达；齿轮减速机构，其将该电动马达的转子轴的旋转减速并输出；旋转-直动转换机构，其将该齿轮减速机构的输出齿轮的旋转运动转换为滑动部件沿轴向的直线运动，该滑动部件设置为能够沿轴向移动；以及锁定机构，其能够将上述电动马达的转子轴的旋转锁定或解锁，上述锁定机构由多个卡止部、锁定销以及销驱动用促动器构成，多个所述卡止部设置于形成齿轮减速机构的多个齿轮中的一个齿轮，所述锁定销设置为能够相对于该卡止部进退，在所述锁定销前进时，所述锁定销与上述卡止部卡合来锁定齿轮，所述销驱动用促动器使该锁定销进退，在所述电动式直动促动器中，形成于上述齿轮的卡止部由凹部构成，以沿上述凹部的在上述锁定机构锁定时供上述锁定销卡合的一端面延伸的方式设置突起，上述齿轮为烧结金属的成形件。

本发明所涉及的电动式制动装置采用如下结构，其通过电动式直动促动器来直线驱动制动块，从而利用该制动块按压制动盘，对该制动盘施加制动力，在所述电动式制动装置中，上述电动式直动促动器由本发明所涉及的上述电动式直动促动器构成，利用该电动式直动促动器的滑动部件直线驱动上述制动块。

在上述的结构构成电动式制动装置中，若驱动电动式直动促动器的电动马达，则该电动马达的转子轴的旋转被齿轮减速机构减速并从输出齿轮输出，该输出齿轮的旋转通过旋转-直动转换机构转换为滑动部件的直线运动。因此，滑动部件前进，与该滑动部件连结的制动块按压于制动盘，对制动盘进行制动。

驻车时，如所上述，在制动块按压于制动盘来对制动盘加载驻车所需的制动力的状态下，通过线性螺线管的动作使锁定销前进，使锁定销与齿轮的卡止部卡合来锁定齿轮。在该齿轮的锁定状态下，截断对电动马达的通电，抑制电能的不必要的消耗。

像第一发明所涉及的电动式直动促动器那样，以沿凹部的一端面延伸的方式设置突起，由此即便是通过烧结金属的成形所能够形成的数mm左右的较浅的凹部，也能够获得锁定销的卡紧量较大的卡合面。其结果是，能够将齿轮设计为烧结金属的成形件。另外，由于卡合锁定销的卡止部为凹部，所以该凹部具有封堵端壁，因而能够抑制齿轮润滑用润滑脂向凹部内的侵入，防止润滑脂被从凹部向线性螺线管内吸入。

这里，突起可以是在与周向上相邻的凹部的另一端面之间形成有间隔的程度的结构，或者，也可以是形成为到达周向上相邻的凹部的另一端面的周向长度的结构。若将突起形成为到达周向上相邻的凹部的另一端面的周向长度，则能够获得强度高且耐久性优良的突起。

另外，若在凹部的另一端设置楔面，则齿轮向制动方向转动时能够利用楔面按压锁定销的前端部，因而能够使锁定销可靠地返回至卡合解除位置，并且能够使齿轮向制动方向顺畅地旋转。

在第一发明所涉及的电动式直动促动器中，如上所述，在齿轮形成作为卡止部的凹部，以沿该凹部的一端面延伸的方式设置突起，齿轮能够通过烧结金属成形，但第二发明所涉及的电动式直动促动器采用如下结构，即由形成于齿轮的贯通孔与安装于该贯通孔的远离锁定销这侧的端部开口的盖体在上述贯通孔的开口端部侧形成凹部，齿轮为烧结金属的成形件。

在第二发明所涉及的电动式促动器中，通过盖体的安装来封堵贯通孔的远离锁定销这侧的端部开口，由此能够在贯通孔的开口端部侧设置作为卡止部的凹部，因而齿轮能够为烧结金属的成形件。另外，能够举出在抑制齿轮润滑用润滑脂向贯通孔内的侵入、防止润滑脂向线性螺线管内的吸入方面很好的效果。

这里，盖体为树脂或金属的成形件，由此能够实现成本的减少。可以在该盖体设置作为供锁定销接合分离的卡止部的凹部。另外，也可以在盖体设置楔面，该楔面在齿轮向制动方向转动时对锁定销施加朝向推回方向的轴向力，使锁定销至卡合解除位置为止的移动可靠，实现齿轮向制动方向的旋转的顺畅化。

第一发明和第二发明中的任一发明均能够通过烧结金属成形齿轮，因而能够实现成本的减少。另外，供锁定销接合分离的卡止部为凹部并具有封堵端壁，因而能够防止润滑脂向线性螺线管内的侵入，抑制线性螺线管的功能的降低。

附图说明

图1是表示采用本发明所涉及的电动式直动促动器的电动式制动装置的实施方式的纵剖视图。

图2是沿着图1的ii-ii线的剖视图。

图3是沿着图2的iii-iii线的剖视图。

图4是沿着图1的iv-iv线的剖视图。

图5是形成有卡止部的齿轮的主视图。

图6是沿着图5的vi-vi线的剖视图。

图7是表示形成有卡止部的齿轮的其他例的主视图。

图8是沿着图7的viii-viii线的剖视图。

图9是表示形成有卡止部的齿轮的又一其他例的主视图。

图10是沿着图9的x-x射线的剖视图。

图11是表示形成有卡止部的齿轮的又一其他例的主视图。

图12是沿着图11的xii-xii线的剖视图。

图13是表示盖体的其他例的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。如图1、图2所示，电动式制动装置在与图示省略的车轮一体旋转的制动盘10的外周附近设置制动钳11，在该制动钳11的一端部设置在轴向上与制动盘10的外侧表面的外周部对置的爪部12，利用该爪部12支承外侧制动块13。

另外，在制动盘10的内侧表面的外周部对置配置内侧制动块14，利用设置于制动钳11的另一侧部的电动式直动促动器a，使该内侧制动块14朝向制动盘10移动。

在制动盘10的内侧表面的外周部设置有支架17。支架17支承于图示省略的转向节，形成为固定的配置。如图2所示，在支架17的两侧部设置有对置的一对销支承片18，在该销支承片18各自端部设置有沿与制动盘10正交的正交方向延伸的滑动销19，制动钳11被该滑动销19分别支承为滑动自由。

另外，支架17在附图中未详细地示出，但将外侧制动块13和内侧制动块14分别支承为能够在它们无法旋转(止转)的状态下朝向制动盘10移动。

如图1所示，电动式直动促动器a在制动钳11的另一端部具备一体化的圆筒状的外壳20。在外壳20内嵌入有作为滑动部件的外圈部件21。外圈部件21被支承为能够沿外壳20的径向内表面在轴向上移动，该外圈部件21的外侧端部的开口因盖帽22的安装而被封堵。另外，外圈部件21通过使设置于外侧端部的卡止槽与内侧制动块14的突起嵌合而相对于外壳20止转。此外，内侧制动块14能够沿轴向移动地被支架17止转。

另外，在外壳20内，在比外圈部件21的内侧端部靠内侧的位置嵌入有轴支承部件23。轴支承部件23呈圆盘状，在其中央部设置有突起部23a。轴支承部件23借助设置于外壳20的内侧端部的内周的环状突出部24防止从外壳20的内侧端部脱落。

在轴支承部件23的突起部23a内以在轴向上空开间隔的方式嵌入有一对滚动轴承25，配置于外圈部件21的轴心上的驱动轴26被该滚动轴承25支承为能够旋转。

驱动轴26的内侧端部与安装于外壳20的内侧端部的齿轮壳体27内对着。齿轮壳体27由基座板27a与覆盖该基座板27a的表面的罩27b构成。该齿轮壳体27通过从罩27b的表面拧入至外壳20的内侧端部的螺钉28的紧固来固定于外壳20。

如图3所示，在齿轮壳体27的基座板27a支承有电动马达30。电动马达30具有安装于马达壳体31内的定子32与安装于该定子32的内侧的转子33，上述转子33的转子轴33a的旋转通过安装于齿轮壳体27内的作为动力传递路径的齿轮减速机构40传递至驱动轴26。

如图1所示，在驱动轴26与外圈部件21彼此之间设置有旋转-直动转换机构50，该旋转-直动转换机构50将驱动轴26的旋转运动转换为外圈部件21在轴向上的直线运动。

如图1、图4所示，旋转-直动转换机构50在安装于外圈部件21与驱动轴26之间的行星辊51的外周以相同间距形成多个圆周槽53，这些圆周槽53与设置于外圈部件21的内周的螺旋突条52啮合，借助上述驱动轴26的旋转，通过与该驱动轴26的接触，行星辊51边自转边公转，从而使外圈部件21沿轴向移动。此外，也可以代替圆周槽53而设置导程不同且间距相同的螺旋槽。

这里，行星辊51被行星架54支承为能够旋转，该行星架54被支承为能够以驱动轴26为中心旋转。行星架54具有在轴向上对置的一对盘部54a、54b，在一个盘部54a的一个面外周部，以朝向另一个盘部54b的方式在周向上空开间隔地设置有多个间隔调整部件54c，通过拧入至该间隔调整部件54c的端面的螺丝55的紧固将一对盘部54a、54b相互连结。

如图1所示，一对盘部54a、54b分别被安装于它们与驱动轴26之间的滑动轴承56支承为能够旋转，将外侧盘部54a支承为能够旋转的滑动轴承56由与驱动轴26的轴端部嵌合的垫圈57和安装于驱动轴26的轴端部的挡圈58防止脱落。

另外，在一对盘部54a、54b分别以在周向上空开间隔的方式设置有由在轴向上对置的一对长孔构成的轴插入孔59，借助该对置的一对轴插入孔59，行星辊51被利用两端部支承为能够滑动的多个辊轴60分别支承为能够旋转。

在多个辊轴60的轴端部以包住各个轴端部的方式挂有弹性环61，通过该弹性环61，对多个辊轴60分别朝向径向内侧施力，将行星辊51分别压接于驱动轴26的径向外表面。

在行星架54中的内侧盘部54b与行星辊51的轴向的对置部之间，从行星辊51侧起，依次安装有推力轴承62、加压板63以及受压板64，加压板63与受压板64经由球面座65接触。另外，在受压板64与辊轴60的嵌合面之间设置有间隙，辊轴60与加压板63能够在该间隙的范围内调心。

另外，在行星架14中的内侧盘部54b与将驱动轴26支承为能够旋转的上述轴支承部件23之间安装有支承板66与推力轴承67，利用上述推力轴承67对从外圈部件21经由行星辊51加载于行星架54的轴向的反作用力提供支承。

图1所示，外壳20的外侧开口部被安装于其与外圈部件21的外侧端部之间的伸缩护罩69封堵。

如图2、图3所示，齿轮减速机构40利用一级减速齿轮系统g1和二级减速齿轮系统g2，依次对将安装于电动马达30的转子轴33a的输入齿轮41的旋转进行减速，并传递至安装于驱动轴26的轴端部的输出齿轮42，使驱动轴26旋转，在马达壳体31内置有在驻车时将该齿轮减速机构40保持为无法形成动力传递的锁定状态的电动锁定机构70，电动马达30与电动锁定机构70被单元化。

这里，如图3所示，马达壳体31由壳体主体31a和封堵该壳体主体31a的开口部且能够装卸的盖体31b构成，在电动锁定机构70相对于壳体主体31a内的安装后，将上述盖体31b安装于该壳体主体31a。

如图3、图5以及图6所示，电动锁定机构70形成为，在一级减速齿轮系统g1中的输出侧的中间齿轮43的侧表面，在同一圆上等间隔地设置多个作为卡止部的圆弧状的凹部71，利用作为销驱动用促动器的线性螺线管73，使设置为能够相对于该多个凹部71的节圆上的一个部位进退的锁定销72形成进退，通过锁定销72相对于凹部71的卡合来锁定中间齿轮43。

这里，中间齿轮43由烧结金属的成形件构成。通过使中间齿轮43为烧结金属的成形件，能够与其成形同时形成凹部71，与通过切削形成凹部71的情况相比，能够实现成本的减少，但通过成形能够形成的凹部71的深度的极限为数mm左右，无法形成相对于锁定销72的卡紧量较大且深度较深的凹部71。

因此，在实施方式中，如图5、图6所示，在中间齿轮43的与上述锁定销72对置的面上，以沿上述凹部71的成为在上述齿轮43向制动方向旋转时的先行侧的一个端面、即在锁定机构70的锁定时供锁定销72卡合的凹部71的一个端面延伸的方式设置突起74。另外，在凹部71的另一端部设置楔面75，在中间齿轮43向制动方向转动时，该楔面75对锁定销72施加朝向推回方向的轴向力。

如图3所示，线性螺线管73具有被端板77封堵尾侧的开口、被头盖帽78封堵头侧的开口的圆筒状的壳体76，在该壳体76的内侧嵌入线圈79，在对该线圈79的径向内表面提供支承的圆筒状的绕线管80的内侧，将柱塞81安装为能够滑动。

另外，在壳体76内嵌入与头盖帽78在轴向上对置的磁吸引芯部82，在该磁吸引芯部82与头盖帽78分别同轴地形成销孔83、84，在该销孔83、84内插入由与柱塞81不同的部件构成的锁定销72，并将锁定销72支承引导为能够在轴向的两位置之间滑动。

并且，在头盖帽78与磁吸引芯部82的对置面之间形成弹簧收纳空间85，通过安装于该弹簧收纳空间85内的复位弹簧86来按压安装于锁定销72的外周的挡圈87，对锁定销72和柱塞81朝向卡合解除位置施力。

支承线圈79的绕线管80由树脂或铜形成。另外，柱塞81和磁吸引芯部82分别为了在它们与线圈79之间形成磁路而由强磁性体形成。

另一方面，锁定销72和头盖帽78为了防止磁的泄漏而由非磁性体形成。

在柱塞81上，在与端板77对置的尾面设置有弹性部件88。在柱塞81借助复位弹簧86的弹力朝向端板77后退运动时，弹性部件88与该端板77抵接并发生弹性变形。借助该弹性变形来缓冲抵接时的冲击力。

由上述结构构成的线性螺线管73嵌合于在壳体主体31a形成的圆筒状的螺线管收纳孔89内，在封堵上述壳体主体31a的开口的盖体31b的内表面设置有弹性部件90，该弹性部件90在轴向上按压线性螺线管73的尾部来阻止后退运动。

如图3所示，在螺线管收纳孔89与线性螺线管73彼此之间设置有阻止线性螺线管73旋转的止转单元92。

止转单元92在螺线管收纳孔89的内周设置轴向的卡合槽93，在线性螺线管73的头侧端部外周设置止转突起94，将该止转突起94与上述卡合槽93卡合来阻止线性螺线管73旋转。

实施方式中示出的电动式制动装置由上述结构构成，图3表示锁定销72与凹部71卡合来锁定中间齿轮43的锁定状态。在汽车的行驶状态下，锁定销72脱离凹部71而处于锁定解除状态。

现在，在锁定销72的锁定解除状态下，若驱动图3所示的电动马达30，则该电动马达30的转子轴33a的旋转被齿轮减速机构40减速并传递至图1所示的驱动轴26。

多个行星辊51各自的径向外表面与驱动轴26的径向外表面弹性接触，因而因上述驱动轴26的旋转，行星辊51通过与驱动轴26形成的接触摩擦而边自转边公转。

此时，形成于行星辊51的径向外表面的圆周槽53与设置于外圈部件21的径向内表面的螺旋突条52啮合，因而通过该圆周槽53与螺旋突条52的卡合，外圈部件21沿轴向移动，与该外圈部件21连结一体化的内侧制动块14与制动盘10抵接，开始在轴向上按压该制动盘10。借助该按压力的反作用力，制动钳11朝向使安装于爪部12的外侧制动块13接近制动盘10的方向移动，外侧制动块13与制动盘10抵接，该外侧制动块13与内侧制动块14从轴向两侧大力夹持制动盘10的外周部，对制动盘10加载制动力。

在驻车时，如上所述，在外侧制动块13与内侧制动块14夹持制动盘10的制动力施加状态下，对图3所示的线性螺线管73的线圈79通电。通过该通电，在线圈79、柱塞81以及磁吸引芯部82彼此之间形成磁路，柱塞81因从磁吸引芯部82施加至柱塞81的磁吸引力而朝向磁吸引芯部82移动，吸附于该磁吸引芯部82。

此时，柱塞81按压锁定销72，因而锁定销72朝向中间齿轮43的侧面前进。锁定销72前进时，若处于多个凹部71之一与该锁定销72对置的状态，则如图5、图6所示，锁定销72与凹部71卡合，中间齿轮43因该卡合而被锁定。此时，电动马达30的转子轴33a也被锁定，能够截断对电动马达30、线性螺线管73的通电，抑制电能的不必要的消耗。

这里，锁定销72前进时，若该锁定销72与凹部71之间存在相位的偏差，则无法使锁定销72与凹部71卡合。在该情况下，在使锁定销72前进后的状态下，通过电动马达30的驱动使中间齿轮43向制动解除方向(图5、6的箭头所示的方向)旋转，使中间齿轮43旋转至凹部71与锁定销72对置的位置，使锁定销72与凹部71卡合。

在上述那样的凹部71与锁定销72的卡合形成的中间齿轮43的锁定状态下，即，在电动马达30的转子轴33a的锁定状态下，由来自制动盘10的反作用力，对齿轮减速机构40的各个齿轮加载朝向制动解除方向的旋转力，因而，凹部71的一端面与锁定销72大力接触，通过该接触，锁定销72保持为卡合状态。因此，即便解除对线性螺线管73的通电，也能够利用上述反作用力保持卡合状态。

这里，在电动马达30中的转子轴33a锁定解除时，对线性螺线管73的通电已经解除，因而，驱动电动马达30，使中间齿轮43向图6所示的制动方向旋转，解除凹部71的一端面对于锁定销72的卡合，借助复位弹簧86的按压作用，或借助设置于凹部71的另一端的楔面75按压锁定销72的前端部的作用，使锁定销72后退运动至脱离凹部71的卡止解除位置。

此时，柱塞81与端板77抵接。弹性部件88、90分别因该抵接而发生弹性变形，借助该弹性部件88、90的弹性变形，吸收与端板77抵接时的冲击力。

如图5、图6所示，以沿凹部71的一端面延伸的方式设置突起74，由此，即便是通过烧结金属的成形能够形成的封堵端壁亦即数mm左右的较浅的凹部71，也能够获得锁定销72的卡紧量较大的卡合面。其结果是，能够将中间齿轮43设计为烧结金属的成形件，能够与其成形同时形成凹部71和突起74，因而不需要后续加工，能够实现成本的减少。

另外，凹部71具有封堵端壁，因而，能够抑制齿轮润滑用润滑脂向凹部71内的侵入，能够防止润滑脂从凹部71向线性螺线管73内的吸入，能够抑制线性螺线管73的功能降低。

在图5、图6中，作为突起74，示出了在与周向上相邻的凹部71的另一端面之间形成有间隔的大小的结构，但也可以是如图7、图8所示，突起74为到达周向上相邻的凹部71的另一端面的周向长度。在该情况下，能够获得强度高且耐久性优良的突起74。

图9、图10表示形成于中间齿轮43的锁定销接合分离用卡止部的其他例。在该例中，在中间齿轮43上形成在两侧面开口的圆弧状的贯通孔95，在该贯通孔95的远离锁定销72这侧的端部开口，安装盖体96，在贯通孔95的开口端部侧，设置作为卡止部的凹部97。

作为盖体96，这里示出由金属板的冲压成形件构成的结构，在该盖体96设置凹部97，将该凹部97的一端面作为与锁定销72形成卡合的卡合面98，在另一端设置楔面99。

如上所述，在中间齿轮43形成贯通孔95，在该贯通孔95安装形成有凹部97的盖体96，由此能够获得相对于锁定销72卡紧量较大的卡合面98，并且能够将中间齿轮43设计为烧结金属的成形件，能够实现成本的减少。

另外，通过盖体96的安装来封堵贯通孔95的远离锁定销72这侧的端部开口，由此能够抑制齿轮润滑用润滑脂向贯通孔95内的侵入，防止润滑脂被吸入至图3所示的线性螺线管73内。

在图9、图10中，盖体96为金属板的冲压成形件，但也可以如图11～图13所示，将盖体96设计为树脂的成形件。

另外，在图10、图13中，在盖体96设置形成有锁定销72的卡合面98和楔面99的凹部97，但也可以如图12所示，在贯通孔95的端部安装在端部具有楔面99的盖体96，在贯通孔95的开口端部侧，协同盖体96和贯通孔95来设置凹部97，将该凹部97的一端面即贯通孔95的侧面作为卡合面100，使锁定销72相对于该卡合面100接合、分离。

此外，盖体96可以为利用粘接形成的安装，也可以为利用压入形成的安装。

附图标记说明：

10...制动盘；14...制动块；21...外圈部件(滑动部件)；30...电动马达；33a...转子轴；40...齿轮减速机构；42...输出齿轮；43...中间齿轮；50...旋转-直动转换机构；70...锁定机构；71...凹部(卡止部)；72...锁定销；73...线性螺线管(销驱动用促动器)；74...突起；75...楔面；95...贯通孔；96...盖体；97...凹部(卡止部)；99...楔面。