(57)【要約】【課題】キャリアを弾性部材で軸方向に移動可能に支持した電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能とする。【解決手段】外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していないときは弾性部材４５の予圧力が摩擦結合面４７に負荷され、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときは軸方向後方への反力の分、摩擦結合面４７に負荷される軸方向荷重が減少する電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力を遊星ローラ１３とキャリア１４とを介して支持する荷重センサ３０を設け、荷重センサ３０は、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても反力の検出値が影響を受けないように設けられている。【選択図】図２
2018004039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（２）と、
前記電動モータ（２）の回転が入力される回転軸（８）と、
前記回転軸（８）の外周に転がり接触する複数の遊星ローラ（１３）と、
前記複数の遊星ローラ（１３）を自転可能かつ公転可能に保持するキャリア（１４）と、
前記複数の遊星ローラ（１３）を囲むように配置され、軸方向に移動可能に支持された外輪部材（４）と、
前記外輪部材（４）を軸方向に移動可能に収容するハウジング（１５）と、
前記外輪部材（４）の内周に設けられた螺旋凸条（１６）と、
前記各遊星ローラ（１３）の外周に設けられ、前記遊星ローラ（１３）が自転しながら公転したときに前記外輪部材（４）を軸方向に移動させるように前記螺旋凸条（１６）と係合する螺旋溝または円周溝（１７）と、
前記キャリア（１４）の前記回転軸（８）に対する軸方向前方への相対移動範囲を規制するように前記回転軸（８）の外周に設けられた前側係止部（４７）と、
前記キャリア（１４）の前記回転軸（８）に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制するように前記回転軸（８）の外周に設けられた後側係止部（４８）と、
前記キャリア（１４）を前記回転軸（８）に対して軸方向前方に付勢する弾性部材（４５）とを有し、
前記外輪部材（４）が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していないときは前記弾性部材（４５）の予圧力が前記前側係止部（４７）に負荷され、
前記外輪部材（４）が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときは外輪部材（４）が対象物から受ける軸方向後方への反力の分、前記前側係止部（４７）に負荷される軸方向荷重が減少する電動式直動アクチュエータにおいて、
前記外輪部材（４）が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材（４）が対象物から受ける軸方向後方への反力を前記遊星ローラ（１３）と前記キャリア（１４）とを介して支持する荷重センサ（３０）を設け、
前記荷重センサ（３０）は、前記後側係止部（４８）から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても前記反力の検出値が影響を受けないように設けられていることを特徴とする電動式直動アクチュエータ。
【請求項２】
前記荷重センサ（３０）は、前記外輪部材（４）が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材（４）が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるフランジ部材（３１）と、前記フランジ部材（３１）の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材（３２）と、磁界を発生する磁気ターゲット（３３）と、前記磁気ターゲット（３３）が発生する磁界を検出する磁気検出部（３４）とを有し、前記フランジ部材（３１）のたわみに応じて相対位置が変化するように前記磁気ターゲット（３３）と前記磁気検出部（３４）のうちの一方が前記フランジ部材（３１）に固定され、他方が前記支持部材（３２）に固定された構成のものであり、
前記支持部材（３２）は、前記後側係止部（４８）から軸方向前方に作用する荷重が支持部材（３２）に入力されるように前記キャリア（１４）と前記後側係止部（４８）の間に組み込まれ、
前記支持部材（３２）の軸方向側面には、半径方向に延びるリブ（４２）が周方向に間隔をおいて複数形成されている、
請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
前記荷重センサ（３０）は、前記外輪部材（４）が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材（４）が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるフランジ部材（３１）と、前記フランジ部材（３１）の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材（３２）と、磁界を発生する磁気ターゲット（３３）と、前記磁気ターゲット（３３）が発生する磁界を検出する磁気検出部（３４）とを有し、前記フランジ部材（３１）のたわみに応じて相対位置が変化するように前記磁気ターゲット（３３）と前記磁気検出部（３４）のうちの一方が前記フランジ部材（３１）に固定され、他方が前記支持部材（３２）に固定された構成のものであり、
前記支持部材（３２）は、前記後側係止部（４８）から軸方向前方に作用する荷重が支持部材（３２）に入力されるように前記キャリア（１４）と前記後側係止部（４８）の間に組み込まれ、
前記支持部材（３２）に対する軸方向前方への荷重の入力位置は、前記支持部材（３２）の外径側端部とされている、
請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
前記荷重センサ（３０）は、前記後側係止部（４８）よりも軸方向後側に配置されている請求項１に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
前記キャリア（１４）と前記荷重センサ（３０）の間で軸方向荷重を伝達しながら前記キャリア（１４）と前記荷重センサ（３０）の相対回転を許容する第１のスラスト軸受（２７）と、
前記キャリア（１４）と前記後側係止部（４８）の間で軸方向荷重を伝達しながら前記キャリア（１４）と前記後側係止部（４８）の相対回転を許容する第２のスラスト軸受（６１）とを更に有する請求項４に記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
前記前側係止部（４７）は、前記キャリア（１４）が前記回転軸（８）に対して軸方向後方に相対移動していない状態では、前記キャリア（１４）と前記回転軸（８）の相対回転を制限するように前記キャリア（１４）と摩擦結合し、前記キャリア（１４）が前記回転軸（８）に対して軸方向後方に相対移動した状態では、前記キャリア（１４）と前記回転軸（８）の相対回転を許容するように前記キャリア（１４）との摩擦結合を解除する摩擦結合面（４７）である請求項１から５のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
車輪と一体に回転するブレーキディスク（５０）と、
前記ブレーキディスク（５０）に対向して配置されたブレーキパッド（５３）と、
前記ブレーキパッド（５３）を直線駆動する請求項１から６のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータ（１）とを有する電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動式直動アクチュエータおよびその電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ブレーキ装置として、油圧を駆動源とする油圧ブレーキ装置が多く採用されてきたが、油圧ブレーキ装置は、ブレーキオイルを使用するので環境負荷が高く、またＡＢＳ、スタビリティ・コントロール・システム、ブレーキアシスト等といった機能の更なる高機能化が難しい。そこで、ブレーキ装置の更なる高機能化と環境負荷の低減を実現する手段として、電動モータを駆動源とする電動ブレーキ装置が注目されている。
【０００３】
電動ブレーキ装置は、車輪と一体に回転するブレーキディスクと、ブレーキディスクに対向して配置されたブレーキパッドと、ブレーキパッドを直線駆動する電動式直動アクチュエータとを有し、ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けることで制動力を発生する。
【０００４】
このような電動ブレーキ装置に用いられる電動式直動アクチュエータとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の電動式直動アクチュエータは、電動モータと、その電動モータの回転が入力される回転軸と、その回転軸の外周に転がり接触する複数の遊星ローラと、その複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持するキャリアと、複数の遊星ローラを囲むように配置された外輪部材と、その外輪部材を軸方向に移動可能に収容するハウジングとを有する。外輪部材の内周には螺旋凸条が設けられ、その螺旋凸条と係合する螺旋溝または円周溝が各遊星ローラの外周に設けられている。
【０００５】
この電動式直動アクチュエータは、電動モータの回転が回転軸に入力されると、その回転軸の回転が、回転軸の外周に転がり接触する遊星ローラに伝達し、各遊星ローラが自転しながら回転軸のまわりを公転する。このとき、遊星ローラの外周の螺旋溝または円周溝と外輪部材の内周の螺旋凸条との係合によって外輪部材が軸方向に移動する。
【０００６】
この電動式直動アクチュエータを電動ブレーキ装置に使用する場合、外輪部材の内周の螺旋凸条のリード角を大きく設定すると、外輪部材の軸方向の移動速度が早くなるので、ブレーキをかけるときに、ブレーキパッドがブレーキディスクに接触するまでに要する時間が短くなり、ブレーキの応答性を高めることができるが、その反面、荷重変換率が小さくなるので、ブレーキパッドがブレーキディスクを押圧する力が小さくなるという問題がある。
【０００７】
一方、外輪部材の内周の螺旋凸条のリード角を小さく設定すると、荷重変換率が大きくなるので、ブレーキをかけるときに、ブレーキパッドがブレーキディスクを押圧する力を大きくすることが可能となるが、その反面、外輪部材の軸方向の移動速度が遅くなるので、ブレーキパッドがブレーキディスクに接触するまでに要する時間が長くなり、ブレーキの応答性が低下してしまう。つまり、ブレーキの応答性を高めることと、ブレーキパッドがブレーキディスクを押圧する力を大きくすることとは、相反関係にある。
【０００８】
そこで、特許文献１では、ブレーキの応答性を高めることと、ブレーキパッドがブレーキディスクを押圧する力を大きくすることとを両立させるため、外輪部材から対象物に負荷する軸方向荷重に応じて荷重変換率が切り替わる構造を提案している。
【０００９】
すなわち、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに受ける軸方向後方への反力により、キャリアが回転軸に対して軸方向後方に相対移動するようにキャリアを弾性部材で支持している。また、キャリアが回転軸に対して軸方向後方に相対移動していない状態では、キャリアと回転軸の相対回転を制限するようにキャリアと摩擦結合し、キャリアが回転軸に対して軸方向後方に相対移動した状態では、キャリアと回転軸の相対回転を許容するようにキャリアとの摩擦結合を解除する摩擦結合部を回転軸の外周に設けている。
【００１０】
このようにすると、外輪部材から対象物に軸方向前方への荷重を負荷していない状態では、回転軸の外周の摩擦結合部がキャリアと摩擦結合し、キャリアと回転軸の相対回転が制限される。そのため、外部から回転軸に回転が入力されたときに、回転軸と一体にキャリアが公転し、外輪部材が小さい減速比で軸方向に移動する。一方、外輪部材から対象物に軸方向前方への荷重を負荷した状態では、回転軸の外周の摩擦結合部とキャリアとの摩擦結合が解除され、キャリアと回転軸の相対回転が許容される。そのため、外部から回転軸に回転が入力されたときに、遊星ローラが自転しながら公転し、外輪部材が大きい減速比で軸方向に移動する。このように、荷重変換率（減速比）を、外輪部材から対象物に負荷する軸方向荷重に応じて切り替えることが可能となっている。
【００１１】
一方、電動ブレーキ装置に使用される荷重センサとして、例えば、特許文献２に記載のものが知られている。特許文献２の荷重センサは、電動式直動アクチュエータがブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けたときに電動式直動アクチュエータが受ける軸方向後方への反力の大きさを検出するものである。荷重センサは、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を遊星ローラとキャリアとを介して支持するように設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第５４９６８３６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０１６３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、本願の発明者は、図１４に示すように、遊星ローラ７０の外周の円周溝７１と外輪部材７２の内周の螺旋凸条７３の係合によって外輪部材７２を軸方向に移動させる遊星ローラねじ式直動機構７４と、外輪部材７２が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材７２が対象物から受ける軸方向後方への反力を遊星ローラ７０とキャリア７５とを介して支持する荷重センサ７６とを採用する電動式直動アクチュエータ７７を社内で試作した。そして、外輪部材７２から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさと荷重センサ７６の出力との対応関係を測定する試験を行なった。
【００１４】
このとき使用した電動式直動アクチュエータ７７は、図示しない電動モータの回転が入力される回転軸７８と、回転軸７８の外周に転がり接触する複数の遊星ローラ７０と、複数の遊星ローラ７０を自転可能かつ公転可能に保持するキャリア７５と、複数の遊星ローラ７０を囲むように配置された外輪部材７２と、外輪部材７２を軸方向に移動可能に収容するハウジング７９と、外輪部材７２の内周に設けられた螺旋凸条７３と、各遊星ローラ７０の外周に設けられた円周溝７１とを有する。
【００１５】
また、回転軸７８の外周には、キャリア７５の回転軸７８に対する軸方向前方への相対移動範囲を規制する摩擦係合面８０と、キャリア７５の回転軸７８に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制する止め輪８１とが設けられている。キャリア７５と荷重センサ７６の間には、キャリア７５を回転軸７８に対して軸方向前方に付勢する弾性部材８２が組み込まれている。
【００１６】
ここで、摩擦係合面８０は、キャリア７５が回転軸７８に対して軸方向後方に相対移動していない状態では、キャリア７５と回転軸７８の相対回転を制限するようにキャリア７５と摩擦結合し、キャリア７５が回転軸７８に対して軸方向後方に相対移動した状態では、キャリア７５と回転軸７８の相対回転を許容するようにキャリア７５との摩擦結合を解除するテーパ面である。
【００１７】
キャリア７５の軸方向後方には、荷重センサ７６が固定して設けられている。荷重センサ７６は、外輪部材７２が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材７２が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるように反力を支持するフランジ部材８３と、フランジ部材８３の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材８４と、磁界を発生する磁気ターゲット８５と、磁気ターゲット８５が発生する磁界を検出する磁気検出部８６とを有する。磁気ターゲット８５と磁気検出部８６の相対位置は、フランジ部材８３のたわみに応じて変化し、磁気検出部８６が検出する磁界に基づいて反力の大きさを検出することができるようになっている。
【００１８】
そして、上記構成の電動式直動アクチュエータ７７において、外輪部材７２から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさと、荷重センサ７６の出力との対応関係を測定する試験を行なったところ、以下の問題があることが分かった。
【００１９】
すなわち、外輪部材７２から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさを単調増加させると、その荷重の増加に応じて、荷重センサ７６で検出される反力の値も単調増加すると予想される。
【００２０】
しかしながら、実際には、外輪部材７２から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさを単調増加させたときに、図１５に示すように、荷重センサ７６で検出される反力の値がいったん減少し、その後、増加することが分かった。
【００２１】
荷重センサ７６で検出される反力の値がいったん減少する原因は、次のように考えられる。
【００２２】
外輪部材７２が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材７２が受ける軸方向後方への反力の大きさをＦＯＲ、キャリア７５から荷重センサ７６に作用する軸方向荷重の大きさをＦＣ、止め輪８１から軸方向前方に作用して荷重センサ７６に入力される荷重の大きさをＦＳＲ、支持部材８４がハウジング７９から受ける軸方向荷重の大きさをＦＨとし、外輪部材７２が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していない状態で弾性部材８２からキャリア７５に作用する予圧力の大きさをＦＳとすると、
ＦＯＲ≦ＦＳのときは、ＦＣ＝ＦＳ、ＦＳＲ＝ＦＳ−ＦＯＲ、ＦＨ＝ＦＯＲ
ＦＯＲ＞ＦＳのときは、ＦＣ＝ＦＯＲ、ＦＳＲ＝０、ＦＨ＝ＦＯＲ
となる。
【００２３】
ここで、ＦＯＲ≦ＦＳのときに、ＦＳＲ＝ＦＳ−ＦＯＲとなるのは、対象物から外輪部材７２に軸方向後方への反力ＦＯＲが作用したときに、その反力ＦＯＲの分、キャリア７５から摩擦係合面８０に作用する軸方向荷重が減少し、これに伴って、止め輪８１から軸方向前方に作用する荷重ＦＳＲも減少するからである。また、荷重ＦＳＲによって、荷重センサ７６の支持部材８４は軸方向前方に弾性変形する。
【００２４】
このように、荷重センサ７６の支持部材８４に対し軸方向前方にたわませる荷重ＦＳＲが作用するだけでなく、その荷重ＦＳＲがＦＯＲの大きさによって変化してしまうことから、外輪部材７２から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさを単調増加させたときに、図１５に示すように、荷重センサ７６で検出される反力の値がいったん減少する現象が生じていることが分かった。
【００２５】
図１５に示すように、荷重センサ７６で検出される反力の値がいったん減少すると、荷重センサ７６の検出値と実際の反力の大きさとが一対一の対応関係とならないことから、荷重センサ７６の検出値に基いて軸方向荷重の大きさを制御しようとする場合、制御が不安定になるという問題がある。
【００２６】
この発明が解決しようとする課題は、キャリアを弾性部材で軸方向に移動可能に支持した電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成の電動式直動アクチュエータを提供する。
電動モータと、
前記電動モータの回転が入力される回転軸と、
前記回転軸の外周に転がり接触する複数の遊星ローラと、
前記複数の遊星ローラを自転可能かつ公転可能に保持するキャリアと、
前記複数の遊星ローラを囲むように配置された外輪部材と、
前記外輪部材を軸方向に移動可能に収容するハウジングと、
前記外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、
前記各遊星ローラの外周に設けられ、前記遊星ローラが自転しながら公転したときに前記外輪部材を軸方向に移動させるように前記螺旋凸条と係合する螺旋溝または円周溝と、
前記キャリアの前記回転軸に対する軸方向前方への相対移動範囲を規制するように前記回転軸の外周に設けられた前側係止部と、
前記キャリアの前記回転軸に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制するように前記回転軸の外周に設けられた後側係止部と、
前記キャリアを前記回転軸に対して軸方向前方に付勢する弾性部材とを有し、
前記外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していないときは前記弾性部材の予圧力が前記前側係止部に負荷され、
前記外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときは外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力の分、前記前側係止部に負荷される軸方向荷重が減少する電動式直動アクチュエータにおいて、
前記外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を前記遊星ローラと前記キャリアとを介して支持する荷重センサを設け、
前記荷重センサは、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても前記反力の検出値が影響を受けないように設けられている。
【００２８】
このようにすると、後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、荷重センサによる反力の検出値が影響を受けないため、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能である。
【００２９】
前記荷重センサとしては、前記外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるフランジ部材と、前記フランジ部材の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材と、磁界を発生する磁気ターゲットと、前記磁気ターゲットが発生する磁界を検出する磁気検出部とを有し、前記フランジ部材のたわみに応じて相対位置が変化するように前記磁気ターゲットと前記磁気検出部のうちの一方が前記フランジ部材に固定され、他方が前記支持部材に固定された構成のものを採用することができる。また、前記支持部材は、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重が支持部材に入力されるように前記キャリアと前記後側係止部の間に組み込むことができる。この場合、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても前記反力の検出値が影響を受けないようにするため、前記支持部材の軸方向側面に半径方向に延びるリブを周方向に間隔をおいて複数形成した構成を採用することができる。
【００３０】
このようにすると、支持部材の軸方向側面に形成されたリブによって支持部材の剛性が高くなるので、支持部材に入力される軸方向前方への荷重で支持部材がたわむのが防止される。そのため、後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、反力の検出値が影響を受けない。
【００３１】
同様に、前記荷重センサとしては、前記外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるフランジ部材と、前記フランジ部材の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材と、磁界を発生する磁気ターゲットと、前記磁気ターゲットが発生する磁界を検出する磁気検出部とを有し、前記フランジ部材のたわみに応じて相対位置が変化するように前記磁気ターゲットと前記磁気検出部のうちの一方が前記フランジ部材に固定され、他方が前記支持部材に固定された構成のものを採用することができる。また、前記支持部材は、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重が支持部材に入力されるように前記キャリアと前記後側係止部の間に組み込むことができる。この場合、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても前記反力の検出値が影響を受けないようにするため、前記支持部材に対する軸方向前方への荷重の入力位置を、前記支持部材の外径側端部とした構成を採用することができる。
【００３２】
このようにすると、支持部材に対する軸方向前方への荷重の入力位置が支持部材の外径側端部とされているので、支持部材に入力される軸方向前方への荷重で支持部材がたわむのが防止される。そのため、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、前記反力の検出値が影響を受けない。
【００３３】
また、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても前記反力の検出値が影響を受けないようにするため、前記荷重センサを前記後側係止部よりも軸方向後側に配置した構成を採用することができる。
【００３４】
このようにすると、前記荷重センサが前記後側係止部よりも軸方向後側に配置されているので、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重が前記荷重センサに入力されない。そのため、前記後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、前記反力の検出値が影響を受けない。
【００３５】
この場合、前記キャリアと前記荷重センサの間で軸方向荷重を伝達しながら前記キャリアと前記荷重センサの相対回転を許容する第１のスラスト軸受と、前記キャリアと前記後側係止部の間で軸方向荷重を伝達しながら前記キャリアと前記後側係止部の相対回転を許容する第２のスラスト軸受とを更に有する構成を採用することができる。
【００３６】
このようにすると、キャリアの回転抵抗を効果的に低減しながら、荷重センサによる反力の安定した検出を実現することが可能となる。
【００３７】
前記前側係止部は、例えば、前記キャリアが前記回転軸に対して軸方向後方に相対移動していない状態では、前記キャリアと前記回転軸の相対回転を制限するように前記キャリアと摩擦結合し、前記キャリアが前記回転軸に対して軸方向後方に相対移動した状態では、前記キャリアと前記回転軸の相対回転を許容するように前記キャリアとの摩擦結合を解除する摩擦結合面である。
【００３８】
また、この発明では、上記の電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置として、以下の構成のものを併せて提供する。
車輪と一体に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクに対向して配置されたブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドを直線駆動する上記構成の電動式直動アクチュエータとを有する電動ブレーキ装置。
【発明の効果】
【００３９】
この発明の電動式直動アクチュエータは、後側係止部から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、荷重センサによる反力の検出値が影響を受けないため、外輪部材が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施形態の電動式直動アクチュエータを示す断面図
【図２】図１の遊星ローラねじ式直動機構の近傍の拡大断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図２の荷重センサの近傍の拡大断面図
【図５】図４のV−V線に沿った断面図
【図６】図２に示すキャリアに軸方向後方への荷重が負荷されずにキャリアのテーパ内周面と回転軸の摩擦結合面とが摩擦結合した状態を示す図
【図７】図２に示すキャリアに軸方向後方への荷重が負荷され、キャリアのテーパ内周面と回転軸の摩擦結合面との摩擦結合が解除された状態を示す図
【図８】第１および第２実施形態の電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさと荷重センサの出力との対応関係
【図９】この発明の第２実施形態の電動式直動アクチュエータの荷重センサの近傍の拡大断面図
【図１０】この発明の第３実施形態の電動式直動アクチュエータの荷重センサの近傍の拡大断面図
【図１１】第３実施形態の電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさと荷重センサの出力との対応関係
【図１２】図１に示す電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置の一例を示す断面図
【図１３】図１２に示す電動ブレーキ装置をインナ側から見た図
【図１４】比較例の電動式直動アクチュエータを示す断面図
【図１５】図１４に示す電動式直動アクチュエータにおいて、外輪部材から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさと荷重センサの出力との対応関係
【発明を実施するための形態】
【００４１】
〔第１実施形態〕
（電動式直動アクチュエータの構成）
図１に、この発明の第１実施形態の電動式直動アクチュエータ１を示す。この電動式直動アクチュエータ１は、電動モータ２と、電動モータ２の回転を減速して伝達する減速歯車列３と、減速歯車列３を介して電動モータ２から入力される回転を外輪部材４の直線運動に変換して出力する遊星ローラねじ式直動機構５とを有する。
【００４２】
減速歯車列３は、電動モータ２のモータ軸６に固定された入力歯車７と、遊星ローラねじ式直動機構５の回転軸８に固定された出力歯車９と、入力歯車７と出力歯車９の間で回転を伝達する中間歯車１０と、これらの歯車を収容するギヤケース１１とを有する。この減速歯車列３は、電動モータ２のモータ軸６から入力歯車７に入力された回転を、互いに歯数の異なる入力歯車７、中間歯車１０、出力歯車９を順に伝達することで減速し、その減速された回転を出力歯車９から回転軸８に出力する。
【００４３】
図２、図３に示すように、遊星ローラねじ式直動機構５は、外周に円筒面１２をもつ回転軸８と、円筒面１２に転がり接触する複数の遊星ローラ１３と、その複数の遊星ローラ１３を自転可能かつ公転可能に保持するキャリア１４と、複数の遊星ローラ１３を囲むように配置された中空筒状の外輪部材４と、外輪部材４を軸方向に移動可能に収容するハウジング１５とを有する。複数の遊星ローラ１３は、外輪部材４の内周と回転軸８の外周との間に周方向に間隔をおいて配置されている。
【００４４】
ここで、回転軸８と平行な方向を軸方向、外輪部材４のハウジング１５からの突出長さが大きくなる側に外輪部材４が移動するときの外輪部材４の移動方向を軸方向前方、外輪部材４のハウジング１５からの突出長さが小さくなる側に外輪部材４が移動するときの外輪部材４の移動方向を軸方向後方、回転軸８まわりに周回する方向を周方向、回転軸８との距離が変化する方向を径方向と定義する。
【００４５】
図２に示すように、外輪部材４の内周には、螺旋凸条１６が設けられている。螺旋凸条１６は、周方向に対して所定のリード角をもって斜めに延びる凸条である。各遊星ローラ１３の外周には、螺旋凸条１６に係合する複数の円周溝１７が軸方向に間隔をおいて形成されている。各遊星ローラ１３の外周の軸方向に隣り合う円周溝１７の間隔は、螺旋凸条１６のピッチと同一の大きさとされている。ここでは、遊星ローラ１３の外周にリード角が０度の円周溝１７を設けているが、円周溝１７のかわりに、螺旋凸条１６と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。
【００４６】
図２、図３に示すように、キャリア１４は、各遊星ローラ１３をそれぞれ自転可能に支持する複数の支持ピン１８と、各支持ピン１８の軸方向前端部を保持する軸方向前側ディスク１９と、各支持ピン１８の軸方向後端部を保持する軸方向後側ディスク２０と、周方向に隣り合う複数の遊星ローラ１３の間を通って軸方向前側ディスク１９と軸方向後側ディスク２０を連結する柱部２１とを有する。柱部２１は、軸方向前側ディスク１９と軸方向後側ディスク２０が軸方向と周方向のいずれの方向にも相対移動しないように両ディスク１９，２０を一体化している。
【００４７】
図２に示すように、軸方向前側ディスク１９および軸方向後側ディスク２０は、それぞれ回転軸８を貫通させる環状に形成されている。軸方向後側ディスク２０の内周には、回転軸８の外周に摺接する滑り軸受２２が装着されている。
【００４８】
各遊星ローラ１３の内周と支持ピン１８の外周との間には、遊星ローラ１３を自転可能に支持するラジアル軸受２３が組み込まれている。各遊星ローラ１３と軸方向後側ディスク２０との間には、遊星ローラ１３を自転可能な状態で軸方向に支持するスラスト軸受２４が組み込まれている。また、スラスト軸受２４と軸方向後側ディスク２０の間には、スラスト軸受２４を介して遊星ローラ１３を傾動可能に支持する調心座２５が組み込まれている。
【００４９】
外輪部材４は、ハウジング１５に形成された収容孔２６の内面で軸方向にスライド可能に支持されている。ハウジング１５の内部には、キャリア１４から軸方向後方に離れた位置に荷重センサ３０が固定して設けられている。キャリア１４と荷重センサ３０の間には、キャリア１４を公転可能な状態で軸方向後側から支持するスラスト軸受２７が組み込まれている。また、キャリア１４とスラスト軸受２７の間には、キャリア１４からスラスト軸受２７に軸方向荷重を伝達する間座２８が組み込まれている。
【００５０】
荷重センサ３０は、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材４が受ける軸方向後方への反力によってたわみを生じるフランジ部材３１と、フランジ部材３１の軸方向後方に配置された円環板状の支持部材３２と、磁界を発生する磁気ターゲット３３と、磁気ターゲット３３が発生する磁界を検出する磁気検出部３４とを有する。
【００５１】
図４に示すように、支持部材３２は、フランジ部材３１の軸方向後方に対向して配置された円環板３５と、円環板３５の径方向外端に接続して形成された外筒部３６と、円環板３５の径方向内端に接続して形成された内筒部３７とを有する。外筒部３６は、フランジ部材３１を収容するように円環板３５から軸方向前方に延びている。また外筒部３６の内周には、フランジ部材３１の径方向外端が軸方向後方に移動するのを規制する段部３８が形成されている。支持部材３２はフランジ部材３１の外径側端部を軸方向後側から支持しており、フランジ部材３１に軸方向後方への反力が入力されたときに、フランジ部材３１の径方向外端を支点としてフランジ部材３１が軸方向後方にたわむようになっている。
【００５２】
支持部材３２の内筒部３７は、フランジ部材３１の内周と径方向に対向するように円環板３５から軸方向前方に延びている。内筒部３７の内周には、回転軸８を回転可能に支持するラジアル軸受３９が組み込まれている。ラジアル軸受３９は、例えば、焼結すべり軸受や深溝玉軸受を採用することができる。
【００５３】
ハウジング１５の内周の支持部材３２との嵌合部分の軸方向後側には、半径方向内側に突出し、周方向に延びる支持突起４０が形成されている。支持突起４０は、支持部材３２の外筒部３６の軸方向後端部に接触することで、支持部材３２の軸方向後方への移動を規制している。また、支持部材３２は、ハウジング１５の内周に装着した止め輪４１で軸方向前方への移動が規制されている。
【００５４】
図５に示すように、円環板３５の軸方向後側の側面には、半径方向内側に延びるリブ４２が周方向に間隔をおいて複数形成されている。リブ４２の径方向外端と支持突起４０の径方向内端とは、半径方向に対向している（図４参照）。
【００５５】
図４に示すように、磁気ターゲット３３と磁気検出部３４は、フランジ部材３１のたわみに応じて相対位置が変化するように、磁気ターゲット３３がフランジ部材３１の内周に固定され、磁気検出部３４が内筒部３７の外周に固定されている。磁気ターゲット３３は、半径方向を磁化方向とする２個の永久磁石４３からなる。２個の永久磁石４３は、一方の永久磁石４３のＮ極と他方の永久磁石４３のＳ極が軸方向に並ぶように隣接して配置されている。磁気検出部３４は、２個の永久磁石４３の隣り合う磁極の境目の近傍で磁気ターゲット３３と半径方向に対向するように配置されている。磁気検出部３４としては、例えば、ホールＩＣを使用することができる。
【００５６】
この荷重センサ３０は、軸方向後方への荷重がフランジ部材３１に入力されると、フランジ部材３１が外径側端部を支点として軸方向後方にたわみ、このたわみに伴い、磁気ターゲット３３と磁気検出部３４が軸方向に相対変位し、磁気ターゲット３３と磁気検出部３４の相対変位に応じて磁気検出部３４の出力信号が変化する。そのため、フランジ部材３１に入力される軸方向荷重の大きさと、磁気検出部３４の出力信号との関係を予め把握しておくことにより、磁気検出部３４の出力信号に基づいてフランジ部材３１に作用する軸方向荷重の大きさを検出することができる。
【００５７】
図２に示すように、キャリア１４と間座２８の間には、キャリア１４を回転軸８に対して軸方向前方に付勢する弾性部材４５が組み込まれ、さらに間座２８とキャリア１４の間には、キャリア１４の軸方向移動を許容する軸方向隙間４６が設けられている。
【００５８】
弾性部材４５は、回転軸８を貫通させる環状に形成されている。弾性部材４５は、例えば皿ばねである。皿ばねにかえて、ウェーブスプリングやコイルばねを採用することも可能である。弾性部材４５は、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していないとき（すなわち、キャリア１４に軸方向後方への反力が作用していないとき）に、予め軸方向に圧縮された状態とされ、弾性部材４５からキャリア１４に予圧力が作用する組み込みとされている。
【００５９】
この実施形態では、キャリア１４と間座２８の間に弾性部材４５を組み込んだが、弾性部材４５を組み込む位置は、キャリア１４と荷重センサ３０の間であれば他の位置でもよく、例えば、間座２８とスラスト軸受２７の間に弾性部材４５を組み込んでもよく、間座２８を軸方向に相対移動可能な２つの分割体で構成し、その２つの分割体の間に弾性部材４５を組み込んでもよく、またスラスト軸受２７と荷重センサ３０の間に弾性部材４５を組み込むようにしてもよい。
【００６０】
回転軸８の外周には、キャリア１４の回転軸８に対する軸方向前方への相対移動範囲を規制する摩擦結合面４７（前側係止部）と、キャリア１４の回転軸８に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制する止め輪４８（後側係止部）とが設けられている。
【００６１】
摩擦結合面４７は、軸方向後側から前側に向かって外径が大きくなるテーパ状の面である。摩擦結合面４７の傾斜角（摩擦結合面４７が軸方向と平行な方向に対してなす角度）は、５〜２０°の範囲で設定されている。
【００６２】
キャリア１４の軸方向前側ディスク１９の内周には、回転軸８の外周の摩擦結合面４７に対向するテーパ内周面４９が形成されている。テーパ内周面４９の傾斜角（テーパ内周面４９が軸方向と平行な方向に対してなす角度）は、５〜２０°の範囲で設定されている。テーパ内周面４９は、摩擦結合面４７と等しい傾斜角をもつように形成すると好ましい。
【００６３】
（電動式直動アクチュエータの動作）
上記の電動式直動アクチュエータ１の動作例を説明する。
【００６４】
図１に示す電動モータ２のモータ軸６が回転すると、その回転が減速歯車列３によって減速して伝達され、遊星ローラねじ式直動機構５の回転軸８に入力される。
【００６５】
ここで、図２に示す外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していない状態（すなわち、キャリア１４に軸方向後方への反力が作用していない状態）では、弾性部材４５の予圧力が摩擦結合面４７に負荷され、キャリア１４のテーパ内周面４９は、回転軸８の外周の摩擦結合面４７に押し付けられている。また、弾性部材４５からキャリア１４を介して摩擦結合面４７に軸方向荷重が入力されることで、回転軸８は軸方向前方に付勢され、その結果、止め輪４８から軸方向前方に荷重が作用し、その荷重が支持部材３２に入力されている。このとき、図６に示すように、テーパ内周面４９と摩擦結合面４７は摩擦結合しており、キャリア１４と回転軸８の相対回転は、テーパ内周面４９と摩擦結合面４７の間の摩擦力によって制限された状態である。そのため、図２に示す回転軸８に回転が入力されると、回転軸８と一体にキャリア１４が公転し、遊星ローラ１３は自転せずに回転軸８のまわりを公転する。そして、遊星ローラ１３の外周の円周溝１７と外輪部材４の内周の螺旋凸条１６との係合によって、遊星ローラ１３と外輪部材４が軸方向に相対移動するが、遊星ローラ１３はキャリア１４と共に軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ１３はハウジング１５に対して軸方向に移動せず、外輪部材４がハウジング１５に対して軸方向に移動する。
【００６６】
このとき、回転軸８と一体にキャリア１４が公転し、遊星ローラ１３は自転せずに回転軸８のまわりを公転するため、遊星ローラ１３が自転しながら回転軸８のまわりを公転する場合よりも、遊星ローラ１３の公転速度は比較的速いものとなる。そのため、外輪部材４の軸方向の移動速度が早くなり、荷重変換率が小さくなる。
【００６７】
そして、外輪部材４から対象物に軸方向前方への荷重が負荷し始めると、外輪部材４が受ける軸方向後方への反力が遊星ローラ１３を介してキャリア１４に伝達し、その軸方向後方への反力によって、キャリア１４から摩擦結合面４７に負荷される軸方向荷重が減少する。その結果、止め輪４８から支持部材３２に入力される軸方向前方への荷重の大きさも減少する。
【００６８】
その後さらに外輪部材４が対象物に負荷する軸方向前方への荷重が増加し、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力が弾性部材４５の予圧力を超えると、図７に示すように、弾性部材４５の軸方向の圧縮量が増加し、キャリア１４と間座２８の間の軸方向隙間４６の範囲で、キャリア１４が回転軸８に対して軸方向後方に相対移動し、テーパ内周面４９と摩擦結合面４７の摩擦結合が解除され、キャリア１４と回転軸８の相対回転が許容された状態となる。ここで、キャリア１４と間座２８の間の軸方向隙間４６の大きさは微小であり、キャリア１４が回転軸８に対して軸方向後方に相対移動することが可能な距離はきわめて短いもの（例えば、０．５ｍｍ以下）となっている。
【００６９】
このとき、図２に示す遊星ローラ１３が自転しながら回転軸８のまわりを公転するため、遊星ローラ１３が自転せずに回転軸８のまわりを公転する場合よりも、遊星ローラ１３の公転速度は比較的遅いものとなる。そのため、外輪部材４の軸方向の移動速度が遅くなり、荷重変換率が大きくなる。
【００７０】
以上のように、この電動式直動アクチュエータ１は、外輪部材４から対象物に負荷する軸方向荷重に応じて荷重変換率が切り替わる。この電動式直動アクチュエータ１を電動ブレーキ装置に使用することで、後述のように、ブレーキの応答性を高めることと、ブレーキの押圧力を大きくすることとを両立させることが可能となる。
【００７１】
また、図２に示す外輪部材４から対象物に軸方向前方への荷重を負荷するとき、外輪部材４には軸方向後方への反力が作用し、その反力は、遊星ローラ１３、スラスト軸受２４、キャリア１４、間座２８、スラスト軸受２７を介して荷重センサ３０で受け止められる。そして、その反力によって荷重センサ３０のフランジ部材３１が軸方向後方にたわみ、磁気ターゲット３３と磁気検出部３４が相対変位する。このとき、その磁気ターゲット３３と磁気検出部３４の相対変位に応じて磁気検出部３４の出力信号が変化するので、磁気検出部３４の出力信号に基づいて軸方向荷重の大きさを検出することができる。
【００７２】
ここで、外輪部材４から対象物に負荷する軸方向前方への荷重の大きさを単調増加させたときに、キャリア１４から摩擦結合面４７に作用する軸方向荷重が減少することから、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重も減少する。そのため、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力が弾性部材４５の予圧力を超えるまでの間は、荷重センサ３０で検出される反力の値も減少するおそれがある。
【００７３】
これに対し、上記実施形態においては、支持部材３２の軸方向側面に形成されたリブ４２によって支持部材３２の剛性が高められているので、止め輪４８から支持部材３２に入力される軸方向前方への荷重で支持部材３２がたわむのが防止される。そのため、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、荷重センサ３０による反力の検出値が影響を受けず、図８に示すように、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力が弾性部材４５の予圧力を超えるまでの間、荷重センサ３０で検出される反力の値が減少するのを防止することができる。この結果、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能となっている。図８においてＦＳは、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷していない状態で弾性部材４５からキャリア１４に作用する予圧力の大きさである。
【００７４】
（電動ブレーキ装置の構成）
図１２、図１３に、上記構成の電動式直動アクチュエータ１を用いた電動ブレーキ装置を示す。この電動ブレーキ装置は、車輪（図示せず）と一体に回転するブレーキディスク５０と、ブレーキディスク５０に対して軸方向に移動不能に車体に固定されたマウンティングブラケット５１と、マウンティングブラケット５１に対してブレーキディスク５０の軸方向と平行にスライド可能に支持されたキャリパボディ５２と、ブレーキディスク５０の軸方向の両側に対向して配置されたインナ側ブレーキパッド５３およびアウタ側ブレーキパッド５４と、インナ側ブレーキパッド５３を直線駆動する電動式直動アクチュエータ１とを有する。インナ側ブレーキパッド５３とブレーキディスク５０の間には微小なクリアランス５５が設けられている。インナ側ブレーキパッド５３とアウタ側ブレーキパッド５４は、それぞれマウンティングブラケット５１によって、軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に保持されている。
【００７５】
キャリパボディ５２は、アウタ側ブレーキパッド５４の背面に軸方向に対向する爪部５６と、ブレーキディスク５０の外径側に対向する外殻部５７とを有する。外殻部５７は、電動式直動アクチュエータ１のハウジング１５に一体に形成されている。キャリパボディ５２の外殻部５７と電動式直動アクチュエータ１のハウジング１５とを別体に形成し、その両者をボルト等で一体化してもよい。外輪部材４は、外輪部材４が移動したときに外輪部材４と一体にインナ側ブレーキパッド５３も移動するように、インナ側ブレーキパッド５３の背面に配置されている。
【００７６】
外輪部材４のブレーキディスク５０の側の端部には、インナ側ブレーキパッド５３の背面に形成された係合凸部５８に係合する係合凹部５９が形成され、この係合凸部５８と係合凹部５９の係合によって、外輪部材４は回り止めされている。
【００７７】
（電動ブレーキ装置の動作）
この電動ブレーキ装置の動作例を説明する。
【００７８】
ブレーキをかけるとき、電動式直動アクチュエータ１の外輪部材４を軸方向前方に移動させ、その外輪部材４によってインナ側ブレーキパッド５３を軸方向前方に押し動かす。このとき、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０に接触するまでの間は、図６に示すように、キャリア１４が回転軸８の摩擦結合面４７と摩擦結合しているので、図１２に示す外輪部材４が比較的速い速度をもって軸方向に移動する。そのため、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０に接触するまでに要する時間が短く、ブレーキの応答性を高めることができる。
【００７９】
その後、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０に接触し、インナ側ブレーキパッド５３からブレーキディスク５０に軸方向荷重が負荷されると、図７に示すように、キャリア１４が回転軸８に対して軸方向後方に相対移動し、キャリア１４と回転軸８の摩擦結合面４７との摩擦結合が解除されるので、図１２に示す外輪部材４の軸方向の移動速度が遅くなるとともに荷重変換率が大きくなり、大きな軸方向荷重が発生する。そのため、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０を押圧する力を大きくすることが可能となる。
【００８０】
このように、電動式直動アクチュエータ１を電動ブレーキ装置に使用すると、ブレーキの応答性を高めることと、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０を押圧する力を大きくすることとを両立することが可能となる。また、インナ側ブレーキパッド５３がブレーキディスク５０を押圧する力が小さい段階においても、荷重センサ３０の出力に基づいて、インナ側ブレーキパッド５３の押圧力を安定して制御することが可能である。
【００８１】
〔第２実施形態〕
図９に、この発明の第２実施形態を示す。第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
支持部材３２と止め輪４８の間には、第２の支持部材６０が設けられている。第２の支持部材６０は、回転軸８を貫通させる円環状に形成されている。第２の支持部材６０の内径側端部は止め輪４８で軸方向後側から支持され、第２の支持部材６０の外径側端部は支持部材３２の外径側端部を軸方向後側から支持している。ここで、支持部材３２と第２の支持部材６０は外径側端部のみが接触しており、それよりも内径側は非接触とされている。このように第２の支持部材６０を止め輪４８と支持部材３２の間に組み込むことによって、止め輪４８から支持部材３２に入力される軸方向前方への荷重の入力位置が、支持部材３２の外径側端部とされている。第２の支持部材６０の外径側端部は、支持突起４０と止め輪４１の間で軸方向に挟み込まれている。第２の支持部材６０はハウジング１５と一体に形成してもよい。
【００８３】
第２実施形態の電動式直動アクチュエータ１は、止め輪４８から支持部材３２に対する軸方向前方への荷重の入力位置が、支持部材３２の外径側端部とされているため、止め輪４８から支持部材３２に入力される軸方向前方への荷重で支持部材３２がたわむのが防止される。そのため、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力によって、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、荷重センサ３０による反力の検出値が影響を受けず、図８に示すように、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力が弾性部材４５の予圧力を超えるまでの間、荷重センサ３０で検出される反力の値が減少するのを防止することが可能である。この結果、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能となっている。
【００８４】
〔第３実施形態〕
図１０に、この発明の第３実施形態を示す。第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
回転軸８の外周のキャリア１４と荷重センサ３０の間の部分には、キャリア１４の回転軸８に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制する止め輪４８（後側係止部）が設けられている。ここで、荷重センサ３０は、止め輪４８（後側係止部）よりも軸方向後側に位置している。
【００８６】
間座２８とフランジ部材３１の間には、キャリア１４と荷重センサ３０の間で軸方向荷重を伝達しながらキャリア１４と荷重センサ３０の相対回転を許容する第１のスラスト軸受２７が組み込まれている。また、間座２８と止め輪４８の間には、キャリア１４と止め輪４８の間で軸方向荷重を伝達しながらキャリア１４と止め輪４８の相対回転を許容する第２のスラスト軸受６１が組み込まれている。第２のスラスト軸受６１は、滑り軸受を採用することも可能であるが、転がり軸受を採用するとキャリア１４の回転抵抗をより効果的に低減することができる。
【００８７】
第３実施形態の電動式直動アクチュエータ１は、荷重センサ３０が止め輪４８よりも軸方向後側に配置されているので、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重が荷重センサ３０に入力されない。そのため、止め輪４８から軸方向前方に作用する荷重の大きさが変化しても、荷重センサ３０による反力の検出値が影響を受けず、図１１に示すように、外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力が弾性部材４５の予圧力を超えるまでの間、荷重センサ３０で検出される反力の値が減少するのを防止することができる。この結果、外輪部材４が対象物に軸方向前方への荷重を負荷したときに外輪部材４が対象物から受ける軸方向後方への反力を安定して検出可能となっている。
【００８８】
この場合、荷重センサ３０が、キャリア１４の回転軸８に対する軸方向前方への相対移動範囲を規制する摩擦結合面４７（前側係止部）と、キャリア１４の回転軸８に対する軸方向後方への相対移動範囲を規制する止め輪４８（後側係止部）の間にないので、弾性部材４５の力が荷重センサ３０に影響を及ぼすのを完全に防止することが可能であり、図１１のように荷重センサ３０の出力として線形な出力を得ることが可能となっている。
【００８９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９０】
１        電動式直動アクチュエータ
２        電動モータ
４        外輪部材
８        回転軸
１３      遊星ローラ
１４      キャリア
１５      ハウジング
１６      螺旋凸条
１７      円周溝
２７      第１のスラスト軸受
３０      荷重センサ
３１      フランジ部材
３２      支持部材
３３      磁気ターゲット
３４      磁気検出部
４２      リブ
４５      弾性部材
４７      摩擦結合面
４８      止め輪
５０      ブレーキディスク
５３      インナ側ブレーキパッド
６１      第２のスラスト軸受
【図１】
2018004039.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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