(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦力発生部が発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、
前記摩擦力発生部に押し付けられて摩擦力を発生させるピストンと、
前記ピストンを移動させるアクチュエータ本体と、を備え、
前記アクチュエータ本体は、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる電動モータと、
前記ハウジングに収容され前記電動モータの回転によって前記ピストンを直線運動させる直動機構と、を有し、
前記アクチュエータ本体と前記摩擦力発生部との間には、前記ハウジングに取り付けられると共に前記摩擦力発生部に対峙する板部材が配置され、
前記ピストンは、前記板部材に形成される通過孔を通じて前記摩擦力発生部に押し付けられ、
前記ハウジングは、
前記板部材に取り付けられる底部ハウジングと、
前記底部ハウジングとの間で前記直動機構を収容する第１カバー部材と、
前記電動モータが取り付けられる第２カバー部材と、を有し、
前記第１カバー部材と前記第２カバー部材との間には、前記直動機構による前記ピストンの移動方向に隙間が設けられることを特徴とするブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項２】
摩擦力発生部が発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、
前記摩擦力発生部に押し付けられて摩擦力を発生させるピストンと、
前記ピストンを移動させるアクチュエータ本体と、を備え、
前記アクチュエータ本体は、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる電動モータと、
前記ハウジングに収容され前記電動モータの回転によって前記ピストンを直線運動させる直動機構と、を有し、
前記アクチュエータ本体と前記摩擦力発生部との間には、前記ハウジングに取り付けられると共に前記摩擦力発生部に対峙する板部材が配置され、
前記ピストンは、前記板部材に形成される通過孔を通じて前記摩擦力発生部に押し付けられ、
前記電動モータの回転軸は、前記直動機構による前記ピストンの移動方向から傾斜して設けられ、
前記板部材は、前記アクチュエータ本体の全体を覆う大きさに形成されていることを特徴とするブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項３】
前記アクチュエータ本体は、互いに傾斜する回転軸を有する第１及び第２かさ歯車によって構成され前記電動モータの回転を前記直動機構に伝達するかさ歯車機構を有することを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項４】
前記アクチュエータ本体は、前記ハウジングに収容され前記電動モータの回転を減速して前記直動機構に伝達する減速部をさらに有し、
前記電動モータ及び前記減速部と前記摩擦力発生部との間には、前記板部材が配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項５】
前記ハウジングには、前記ピストンが摺動自在に挿入されて前記ピストンの移動を案内するガイド孔が形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項６】
前記直動機構は、
前記ピストンが連結されるボールねじと、
前記ボールねじに螺合すると共に前記電動モータの回転が伝達されるボールナットと、を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載のブレーキ装置用アクチュエータと、
前記回転体に取り付けられる前記摩擦力発生部と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ装置用アクチュエータ及びこれを備えるブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、摩擦部材、特に積層ディスクに対して制動力を付与するアクチュエータを有する飛行機用車輪ブレーキが開示されている。このブレーキでは、電気モータの回転運動をギヤによってナットに伝達し、ナットと協働するプッシャを移動させて積層ディスクに対して制動力を付与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示のブレーキ装置のように、摩擦力発生部で発生する摩擦力により制動力を発揮するブレーキ装置では、制動時に高い摩擦熱が発生する。
【０００５】
このような高い摩擦熱が発生すると、電動モータ等のアクチュエータの各構成部品の耐久性が摩擦熱の影響により低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレーキ装置用アクチュエータへの摩擦熱の影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、摩擦力発生部が発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、摩擦力発生部に押し付けられて摩擦力を発生させるピストンと、ピストンを移動させるアクチュエータ本体と、を備え、アクチュエータ本体は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられる電動モータと、ハウジングに収容され電動モータの回転によってピストンを直線運動させる直動機構と、を有し、アクチュエータ本体と摩擦力発生部との間には、ハウジングに取り付けられると共に摩擦力発生部に対峙する板部材が配置され、ピストンは、板部材に形成される通過孔を通じて摩擦力発生部に押し付けられ、ハウジングが、板部材に取り付けられる底部ハウジングと、底部ハウジングとの間で直動機構を収容する第１カバー部材と、電動モータが取り付けられる第２カバー部材と、を有し、第１カバー部材と第２カバー部材との間には、直動機構によるピストンの移動方向に隙間が設けられることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、ブレーキ装置用アクチュエータは、アクチュエータ本体と摩擦力発生部との間に配置される板部材を有しており、アクチュエータ本体が摩擦力発生部に対して直接対峙しない。このため、摩擦力発生部で発生する摩擦熱が板部材により遮断される。また、第１の発明では、直動機構を収容する第１カバー部材と、電動モータが取り付けられる第２カバー部材とが、互いに別体として形成される。よって、ピストンを摩擦力発生部に押し付ける押し付け力の反力は、第１カバー部材にのみ作用する。したがって、第２カバー部材には反力が作用せず、反力による電動モータ及び減速部の損傷が防止される。
【０００９】
第２の発明は、摩擦力発生部が発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置に用いられるブレーキ装置用アクチュエータであって、摩擦力発生部に押し付けられて摩擦力を発生させるピストンと、ピストンを移動させるアクチュエータ本体と、を備え、アクチュエータ本体は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられる電動モータと、ハウジングに収容され電動モータの回転によってピストンを直線運動させる直動機構と、を有し、アクチュエータ本体と摩擦力発生部との間には、ハウジングに取り付けられると共に摩擦力発生部に対峙する板部材が配置され、ピストンは、板部材に形成される通過孔を通じて摩擦力発生部に押し付けられ、電動モータの回転軸が、直動機構によるピストンの移動方向から傾斜して設けられ、板部材は、前記アクチュエータ本体の全体を覆う大きさに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、アクチュエータ本体が、互いに傾斜する回転軸を有する第１及び第２かさ歯車によって構成され電動モータの回転を直動機構に伝達するかさ歯車機構を有することを特徴とする。
【００１１】
第２及び第３の発明では、ブレーキ装置用アクチュエータは、アクチュエータ本体と摩擦力発生部との間に配置される板部材を有しており、アクチュエータ本体が摩擦力発生部に対して直接対峙しない。このため、摩擦力発生部で発生する摩擦熱が板部材により遮断される。また、第２及び第３の発明では、板部材により摩擦熱が遮断されるため、電動モータの回転軸をピストンの移動方向から傾斜させて、電動モータを摩擦力発生部に近い位置に配置できる。したがって、ピストンの移動方向に対するブレーキ装置用アクチュエータの大型化が防止される。
【００１２】
第４の発明は、アクチュエータ本体が、ハウジングに収容され電動モータの回転を減速して直動機構に伝達する減速部をさらに有し、電動モータ及び減速部と摩擦力発生部との間には、板部材が配置されることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明では、電動モータ及び減速部への摩擦熱が確実に遮断される。
【００１４】
第５の発明は、ハウジングには、ピストンが摺動自在に挿入されてピストンの移動を案内するガイド孔が形成されることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明では、ガイド孔によって案内されることにより、ピストンが摩擦力発生部に安定して押し付けられる。
【００１６】
第６の発明は、直動機構が、ピストンが連結されるボールねじと、ボールねじに螺合すると共に電動モータの回転が伝達されるボールナットと、を有することを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、ブレーキ装置が、上記第１から第６の発明のいずれか一つのブレーキ装置用アクチュエータと、車輪に取り付けられる摩擦力発生部と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ブレーキ装置用アクチュエータへの摩擦熱の影響が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ装置の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ｏ−Ａ線に沿った断面図であり、ブレーキ装置が非制動状態である場合を示す。
【図３】図２におけるＡ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るブレーキ装置及びブレーキ装置用アクチュエータについて説明する。
【００２４】
以下では、固定翼航空機に搭載され回転体としての車輪（図示省略）を制動する航空機用のブレーキ装置１０１及びブレーキ装置用アクチュエータ１００について説明する。なお、以下では、ブレーキ装置用アクチュエータ１００を単に「アクチュエータ１００」と称する。
【００２５】
ブレーキ装置１０１は、摩擦力発生部１０２が発生する摩擦力を制動力として、車輪を制動する。ブレーキ装置１０１は、航空機に搭載されるブレーキペダル（図示省略）が作業者によって操作されることにより駆動する。
【００２６】
ブレーキ装置１０１は、図１及び図２に示すように、車輪に取り付けられる摩擦力発生部１０２と、ピストン１を摩擦力発生部１０２に押し付けて摩擦力を発生させる４つのアクチュエータ１００と、を備える。各アクチュエータ１００は、コントローラ（図示省略）によって互いに同期して駆動され、それぞれピストン１を摩擦力発生部１０２に押し付ける。
【００２７】
航空機の車輪は、ホイール（図示省略）の外周にタイヤ（図示省略）が取り付けられて構成される。ホイールは、軸受（図示省略）を介して車軸（図示省略）に取り付けられる。つまり、ホイールが回転しても車軸は回転しない。
【００２８】
摩擦力発生部１０２は、図２に示すように、車輪と共に回転する複数の回転ディスク１０３と、車軸に回転不能に取り付けられる非回転ディスク１０４と、を有する。摩擦力発生部１０２は、アクチュエータ１００によってピストン１が非回転ディスク１０４に押し付けられることにより、回転ディスク１０３と非回転ディスク１０４とが当接して、制動力としての摩擦力を発生する。
【００２９】
回転ディスク１０３は、所定の間隔をおいて複数枚設けられる。回転ディスク１０３の両面には、非回転ディスク１０４が設けられる。よって、非回転ディスク１０４もまた、所定の間隔をおいて複数枚設けられる。摩擦力発生部１０２では、３枚の非回転ディスク１０４の間に２枚の回転ディスク１０３が挟まれるように配置される。なお、非回転ディスク１０４及び回転ディスク１０３のそれぞれの枚数は、これに限らず、要求される制動力などに応じて任意に設定される。
【００３０】
回転ディスク１０３は、円盤状に形成される。回転ディスク１０３は、外周がホイールの内周に支持され、車輪と一体として回転する。回転ディスク１０３は、ホイールに対して車軸方向（図２中上下方向）に変位可能に、即ちスライド可能に支持される。
【００３１】
非回転ディスク１０４は、円盤状に形成される。非回転ディスク１０４は、内周が車軸に支持される。非回転ディスク１０４は、車輪が回転しても回転しない。非回転ディスク１０４は、車軸方向に変位可能に、即ちスライド可能に支持される。
【００３２】
アクチュエータ１００は、摩擦力発生部１０２の非回転ディスク１０４に押し付けられるピストン１と、ピストン１を非回転ディスク１０４に向けて進退させるアクチュエータ本体１０と、アクチュエータ本体１０と摩擦力発生部１０２の非回転ディスク１０４との間に配置され非回転ディスク１０４に対峙する板部材５０と、を有する。
【００３３】
ピストン１は、非回転ディスク１０４に向けて進退可能に、非回転ディスク１０４に対峙して設けられる。ピストン１は、ブレーキ装置１０１が制動力を発生しない非制動状態において、非回転ディスク１０４との間に所定の隙間を持って設けられる。つまり、ピストン１は、非回転ディスク１０４との間に所定の隙間だけ離れて対峙する。
【００３４】
アクチュエータ本体１０は、板部材５０に取り付けられるハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられる電動モータ２５と、ハウジング２０に収容され電動モータ２５の回転によってピストン１を直線運動させる直動機構３０と、ハウジング２０に収容され電動モータ２５の回転を減速して直動機構３０に伝達する減速部４０と、を有する。
【００３５】
ハウジング２０は、板部材５０に取り付けられる底部ハウジング２１と、底部ハウジング２１との間で直動機構３０を収容する第１カバー部材２３と、電動モータ２５が取り付けられる第２カバー部材２４と、を有する。
【００３６】
底部ハウジング２１は、板部材５０の通過孔５０Ａに挿入されるボス部２２を有する。ボス部２２には、ピストン１が摺動自在に挿入されてピストン１の移動を案内するガイド孔２２Ａが形成される。ガイド孔２２Ａの内周とピストン１の外周との間には、ダストシール（図示省略）が設けられる。
【００３７】
第１カバー部材２３は、底部ハウジング２１に取り付けられ底部ハウジング２１と共に直動機構３０を収容する。第２カバー部材２４は、底部ハウジング２１に取り付けられ底部ハウジング２１と共に減速部４０を収容する。
【００３８】
第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、互いに接触しないように底部ハウジング２１に取り付けられる。具体的には、図３に示すように、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、ピストン１の移動方向（図２及び図３中上下方向）に離間し、両者の間にはピストン１の移動方向に沿って隙間Ｃが設けられる。また、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、ピストン１の移動方向に垂直方向（図２及び図３中左右方向）に一部が重なるように設けられる。なお、図３では、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４のみを図示し、その他の構成は図示を省略している。
【００３９】
電動モータ２５は、その回転軸２６が直動機構３０によるピストン１の移動方向（図２中上下方向）から傾斜するように設けられ、ハウジング２０の第２カバー部材２４に取り付けられる。具体的には、電動モータ２５は、回転軸２６がピストン１の移動方向と直交するように、言い換えれば回転軸２６が図２中左右方向に延びるように設けられる。
【００４０】
電動モータ２５には、回転軸２６の回転速度を検出する回転センサ２５Ａが取り付けられる。回転センサ２５Ａは、電動モータ２５に内蔵されるものでもよいし、外付けされるものでもよい。回転センサ２５Ａの検出結果は、コントローラに出力される。
【００４１】
直動機構３０は、電動モータ２５から伝達される回転をピストン１の直線運動に変換するボールねじ機構である。直動機構３０は、一端部３１Ａにピストン１が連結されるボールねじ３１と、ボールねじ３１に螺合すると共に電動モータ２５の回転が伝達されるボールナット３２と、を有する。
【００４２】
ボールねじ３１の他端部３１Ｂは、第１カバー部材２３に形成される支持凹部２３Ａによって軸方向に摺動自在に支持される。電動モータ２５の回転が伝達されてボールナット３２が回転すると、その回転に応じてボールねじ３１がピストン１と共に軸方向に直線運動する。このように、電動モータ２５が回転することにより、ピストン１は、直動機構３０によって通過孔５０Ａを通じて非回転ディスク１０４に対して進退する。ボールねじ３１の位置は、位置センサ（図示省略）によって検出され、コントローラに出力される。
【００４３】
減速部４０は、複数の歯車機構の組み合わせによって構成され、電動モータ２５の回転軸２６の回転を減速して、直動機構３０のボールナット３２の回転に変換する。減速部４０は、電動モータ２５の回転軸２６の回転が伝達されるかさ歯車機構４１と、ボールナット３２の外周に連結される出力歯車４３と、かさ歯車機構４１から出力歯車４３に回転を伝達する伝達部４４と、を有する。
【００４４】
かさ歯車機構４１は、電動モータ２５の回転軸２６に連結される第１かさ歯車４１Ａと、第１かさ歯車４１Ａに噛み合う第２かさ歯車４１Ｂと、を有する。かさ歯車機構４１において、入力側の歯車である第１かさ歯車４１Ａの回転軸と出力側の歯車である第２かさ歯車４１Ｂの回転軸とは、互いに直交する。
【００４５】
出力歯車４３は、カラー部材４５，４６を介して第１カバー部材２３と底部ハウジング２１との間で支持される平歯車である。出力歯車４３の回転に伴い、ボールナット３２が回転する。
【００４６】
伝達部４４は、第２かさ歯車４１Ｂの回転を出力歯車４３に伝達する。伝達部４４は、複数の伝達歯車４４Ａと、伝達歯車４４Ａを支持し伝達歯車４４Ａと一体に回転する複数の歯車軸４４Ｂと、によって構成される。歯車軸４４Ｂは、図２に示すように、第２カバー部材２４及び／または底部ハウジング２１に回転自在に支持される。複数の歯車軸４４Ｂのうちの一つの歯車軸（以下、「入力側歯車軸４４Ｃ」と称する。）は、第２かさ歯車４１Ｂに連結され第２かさ歯車４１Ｂと一体となって回転する。入力側歯車軸４４Ｃを通じて入力される第２かさ歯車４１Ｂの回転が、伝達歯車４４Ａと歯車軸４４Ｂによって出力歯車４３に伝達される。なお、伝達部４４は、第２かさ歯車４１Ｂの回転を出力歯車４３に伝達するものであればよく、上記構成に限らず任意の構成とすることができる。
【００４７】
減速部４０は、互いの軸が直交する第１，第２かさ歯車４１Ａ，４１Ｂによって構成されるかさ歯車機構４１を有しており、電動モータ２５の回転をピストン１の移動方向に平行な軸周りの回転に変換する。よって、電動モータ２５の回転軸２６がピストン１の移動方向に直交していても、回転軸２６の回転を直動機構３０のボールナット３２の回転に変換して、ピストン１を直線運動させることができる。減速部４０の減速比は、電動モータ２５の仕様や要求される制動力などに応じて、適切に設定される。
【００４８】
また、かさ歯車機構４１では、電動モータ２５の回転軸２６が第１かさ歯車４１Ａに伝達されて第２かさ歯車４１Ｂが回転し、第２かさ歯車４１Ｂの回転は伝達部４４によって減速されて出力歯車４３に伝達される。つまり、かさ歯車機構４１での減速比が小さい場合であっても、伝達部４４によって減速比を充分に確保することができるため、第１，第２かさ歯車４１Ａ，４１Ｂの外径を小さくすることができる。第１かさ歯車４１Ａの外径を小さくすることにより、ピストン１の移動方向（図２中上下方向）に対する減速部４０の大型化を防止して、ブレーキ装置１０１周辺を省スペース化することができる。
【００４９】
また、ボールねじ３１がピストン１と共に直線運動して、ピストン１が非回転ディスク１０４に押し付けられると、その押し付け力に対する反力はボールナット３２、出力歯車４３、及びカラー部材４５を介して第１カバー部材２３に作用する。これに対し、第２カバー部材２４は、第１カバー部材２３とは別部材として設けられ、第１カバー部材２３との間にはピストン１の移動方向に隙間Ｃが設けられる。このため、仮に押し付け力に対する反力によって第１カバー部材２３が変形したとしても、第２カバー部材２４には、押し付け力に対する反力は作用しない。つまり、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４との間の隙間Ｃは、第１カバー部材２３が反力によって変形したとしても第２カバー部材２４とは接触しないような大きさに設けられる。
【００５０】
電動モータ２５は、第２カバー部材２４に取り付けられるため、電動モータ２５に反力が作用することはない。よって、押し付け力の反力による第２カバー部材２４の変形に起因した電動モータ２５、回転軸２６、及び減速部４０の損傷が防止される。
【００５１】
また、第２カバー部材２４には押し付け力に対する反力が作用しないため、第２カバー部材２４に収容される減速部４０、特に第２カバー部材２４に支持される歯車軸４４Ｂ，４４Ｃにも反力が作用しない。よって、反力の影響で歯車軸４４Ｂ，４４Ｃに変形が生じ減速部４０の伝達歯車４４Ａの噛み合わせが悪化して減速部４０の伝達効率が低下することを防止することができる。これにより、減速部４０の伝達効率の低下による非回転ディスク１０４へのピストン１の押し付け力の低下も防止することができる。
【００５２】
板部材５０は、固定翼航空機の機体側に取り付けられる。底部ハウジング２１が板部材５０にボルトによって取り付けられることで、アクチュエータ１００が板部材５０を介して固定翼航空機に取り付けられる。
【００５３】
板部材５０には、底部ハウジング２１のボス部２２が挿入される通過孔５０Ａが形成される。ピストン１は、ボス部２２のガイド孔２２Ａに案内されながら通過孔５０Ａを通じて非回転ディスク１０４に対して進退する。ガイド孔２２Ａによって案内されることにより、ピストン１が非回転ディスク１０４に安定して押し付けられる。
【００５４】
板部材５０は、図１に示すように、通過孔５０Ａの部分を除き、アクチュエータ本体１０の全体が摩擦力発生部１０２の非回転ディスク１０４に直接対峙しないように、アクチュエータ本体１０の全体を覆うような大きさに形成される。言い換えれば、通過孔５０Ａ部分を除いて、非回転ディスク１０４側から見ると、板部材５０によってアクチュエータ本体１０の全体が隠れるような形状に形成される。よって、電動モータ２５及び減速部４０と摩擦力発生部１０２の非回転ディスク１０４との間には、必ず板部材５０の一部が配置される。これにより、摩擦力発生部１０２で発生する摩擦熱が板部材５０によって遮断されるため、電動モータ２５及び減速部４０への摩擦熱の影響が低減される。したがって、電動モータ２５や減速部４０の耐久性が向上する。
【００５５】
板部材５０は、ハウジング２０と比較して熱伝導率が低い部材によって形成されてもよいし、ハウジング２０と同じ材質（例えばアルミニウムなど）によって形成されてもよい。ハウジング２０と板部材５０とが同じ材質であっても、両者が別部材として形成されるため、両者の間には境界部が形成される。板部材５０とハウジング２０との間の境界部において熱伝導が阻害されるため、両者が一体として形成される場合と比較して、板部材５０からハウジング２０へ熱伝導しにくくなる。よって、板部材５０がハウジング２０と同じ材質であっても、摩擦力発生部１０２で発生する摩擦熱が遮断され、減速部４０への熱影響が低減される。
【００５６】
ここで、電動モータ２５への熱影響を低減させるためには、ピストン１の移動方向に対して平行に電動モータ２５の回転軸２６を設けて、言い換えれば、図２中上下方向に延びるように回転軸２６を設けて電動モータ２５と摩擦力発生部１０２との距離を大きくすることも考えられる。しかしながら、この場合には、電動モータ２５や回転センサ２５Ａへの熱影響を低減できる一方で、ピストン１の移動方向にアクチュエータ１００が大型化してしまう。
【００５７】
これに対し、アクチュエータ１００では、電動モータ２５の回転軸２６をピストン１の移動方向に対して直交するように設けて、摩擦力発生部１０２に比較的近い位置に電動モータ２５を設けている。この場合でも、板部材５０によって摩擦熱が遮断されるため、電動モータ２５への熱影響は低減される。このため、電動モータ２５への摩擦熱の影響を低減しつつ、ピストン１の移動方向へのアクチュエータ１００の大型化を防止して、ブレーキ装置１０１周辺を省スペース化することができる。
【００５８】
次に、アクチュエータ１００及びブレーキ装置１０１の作動について説明する。
【００５９】
以下では、ピストン１が非回転ディスク１０４に向かって移動する方向（図２中下方向）を「制動方向」、ピストン１が非回転ディスク１０４から離れる方向（図２中上方向）を「解除方向」と称する。また、ピストン１を制動方向に移動させる電動モータ２５の回転方向を「正方向」、ピストン１を解除方向に移動させる電動モータ２５の回転方向を「逆方向」と称する。
【００６０】
ブレーキペダルの操作量がゼロである非制動状態では、図２に示すように、ピストン１は所定の隙間を持って非回転ディスク１０４から離間する。
【００６１】
非制動状態から作業者によってブレーキペダルが踏み込まれると、コントローラは、ブレーキペダルの操作量に応じて、正方向に回転するように電動モータ２５に指令信号を出力する。具体的には、コントローラは、ボールねじ３１の位置を検出する位置センサと電動モータ２５の回転を検出する回転センサ２５Ａとの検出結果に基づき、所望の制動力を発揮するように電動モータ２５に指令信号を出力する。
【００６２】
正方向への電動モータ２５の回転は、減速部４０のかさ歯車機構４１、伝達部４４、及び出力歯車４３によって、減速されて直動機構３０のボールナット３２に伝達される。これにより、ボールナット３２が回転して、ボールねじ３１がピストン１と共に制動方向に移動する。したがって、ピストン１が非回転ディスク１０４に向けて押し付けられ、非回転ディスク１０４と回転ディスク１０３とが当接する。このようにして、摩擦力発生部１０２が摩擦力を発生し、所望の制動力が発揮される。
【００６３】
作業者によるブレーキペダルの操作量が減少すると、コントローラは、逆方向に回転するように電動モータ２５に指令信号を出力する。
【００６４】
逆方向への電動モータ２５の回転は、正方向に回転した場合と同様に、減速部４０によって減速されてボールナット３２に伝達される。これにより、ボールナット３２が回転して、ボールねじ３１がピストン１と共に解除方向に移動する。
【００６５】
ボールねじ３１が所定のストロークだけ解除方向に移動すると、ピストン１が非回転ディスク１０４から離間して、ブレーキ装置１０１の制動が解除される。作業者によるブレーキペダルの操作量がゼロになると、図２に示すように、ブレーキ装置１０１の制動が完全に解除されて、ピストン１が非回転ディスク１０４から所定の隙間を空けるように離間する。
【００６６】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００６７】
上記実施形態では、ブレーキ装置１０１は固定翼航空機の車輪を制動するものである。これに代えて、ブレーキ装置１０１は、自動車や鉄道の車輪を制動するものでもよい。また、ブレーキ装置１０１は、回転体としてヘリコプター（回転翼航空機）のロータを制動するものでもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、減速部４０は、複数の歯車機構によって構成される。これに代えて、減速部４０は、電動モータ２５の回転軸２６の回転をボールナット３２の回転に減速して伝達するものであればよく、任意の構成とすることができる。例えば、減速部４０は、チェーン機構やベルト機構を有するものでもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、ハウジング２０の底部ハウジング２１は、第１カバー部材２３と共に直動機構３０を収容し、第２カバー部材２４と共に減速部４０を収容する。これに代えて、底部ハウジング２１は、直動機構３０を収容する第１ハウジングと、減速部４０を収容する第２ハウジングと、に分けられて別体として形成されてもよい。底部ハウジング２１が一体として形成されて直動機構３０及び減速部４０の両方を収容する場合には、ハウジング２０、直動機構３０、及び減速部４０をユニット化して、一体的に板部材５０に取り付けることができる。このため、ブレーキ装置の組み立て性が向上する。底部ハウジング２１が別体である場合には、非回転ディスク１０４に対峙する第１ハウジングのボス部２２からの熱伝導が、第２ハウジングや第２カバー部材２４に伝達されにくくなる。このため、第２ハウジングに収容される減速部４０や第２カバー部材２４に取り付けられる電動モータ２５への熱影響がさらに低減される。
【００７０】
また、上記実施形態では、電動モータ２５の回転軸２６はピストン１の移動方向に直交するように設けられる。ブレーキ装置１０１周辺を省スペース化するためには、回転軸２６とピストン１の移動方向が直交することが望ましいが、回転軸２６がピストン１の移動方向から傾斜するものであってもよい。この場合には、回転軸２６とピストン１の移動方向との間の傾斜角に応じて、第１かさ歯車４１Ａと第２かさ歯車４１Ｂとの回転軸の傾斜角を定めればよい。少なくとも回転軸２６がピストン１の移動方向から傾斜するものであれば、回転軸２６がピストン１の移動方向に平行に設けられる場合と比較して、ピストン１の移動方向へアクチュエータ１００の大型化が防止され、ブレーキ装置１０１周辺を省スペース化することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、ピストン１の移動方向に隙間Ｃを持って設けられると共に、ピストン１の移動方向に垂直な方向に互いの一部が重なるように設けられる。これに対し、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、ピストン１の移動方向に垂直な方向に隙間を持って設けられると共に、ピストン１の移動方向に互いの一部が重なるように設けられてもよい。この場合であっても、第１カバー部材２３がピストン１の押し付けによる反力で変形したとしても、第２カバー部材２４に反力が作用することを防止することができる。なお、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４との間にピストン１の移動方向及びその垂直方向の両方の隙間を設けることは、ダスト侵入防止の観点からは望ましくないものの、ダスト侵入のおそれがない場合には、ピストン１の移動方向及びその垂直方向の両方に隙間を設けてもよい。つまり、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４とは、ピストン１の移動方向及びその垂直方向の両方において互いに重ならないように設けてもよい。
【００７２】
以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００７３】
アクチュエータ１００は、アクチュエータ本体１０と摩擦力発生部１０２の非回転ディスク１０４との間に配置される板部材５０を有しており、アクチュエータ本体１０が非回転ディスク１０４に対して直接対峙しない。このため、摩擦力発生部１０２で発生する摩擦熱が板部材５０により遮断される。したがって、アクチュエータ１００への摩擦熱の影響が抑制される。
【００７４】
板部材５０は、アクチュエータ１００の全体を覆うような形状に形成される。このため、電動モータ２５及び減速部４０との間には、板部材５０の一部が配置される。よって、電動モータ２５及び減速部４０への熱影響を確実に低減することができる。
【００７５】
また、直動機構３０を収容する第１カバー部材２３と、電動モータ２５が取り付けられる第２カバー部材２４とは、互いに別体として形成される。このため、ピストン１を非回転ディスク１０４に押し付ける押し付け力の反力は第１カバー部材２３にのみ作用する。したがって、第２カバー部材２４には反力が作用せず、反力による電動モータ２５の損傷が防止される。
【００７６】
また、板部材５０によって電動モータ２５への熱影響が低減されるため、回転軸２６がピストン１の移動方向に直交するように電動モータ２５を設けて、電動モータ２５を摩擦力発生部１０２に近い位置に配置しても熱影響による電動モータ２５の損傷が防止される。したがって、摩擦熱の熱影響を低減しつつ、ブレーキ装置１０１周辺を省スペース化することができる。
【００７７】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００７８】
摩擦力発生部１０２が発生する摩擦力によって回転体を制動するブレーキ装置１０１に用いられるアクチュエータ１００は、摩擦力発生部１０２に押し付けられて摩擦力を発生させるピストン１と、ピストン１を移動させるアクチュエータ本体１０と、を備え、アクチュエータ本体１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられる電動モータ２５と、ハウジング２０に収容され電動モータ２５の回転によってピストン１を直線運動させる直動機構３０と、を有し、アクチュエータ本体１０と摩擦力発生部１０２との間には、ハウジング２０に取り付けられると共に摩擦力発生部１０２に対峙する板部材５０が配置され、ピストン１は、板部材５０に形成される通過孔５０Ａを通じて摩擦力発生部１０２に押し付けられる。
【００７９】
この構成では、アクチュエータ１００が、アクチュエータ本体１０と摩擦力発生部１０２との間に配置される板部材５０を有しており、アクチュエータ本体１０が摩擦力発生部１０２に対して直接対峙しない。このため、摩擦力発生部１０２で発生する摩擦熱が板部材５０により遮断される。したがって、アクチュエータ１００への摩擦熱の影響が抑制される。
【００８０】
また、アクチュエータ本体１０は、ハウジング２０に収容され電動モータ２５の回転を減速して直動機構３０に伝達する減速部４０をさらに有し、電動モータ２５及び減速部４０と摩擦力発生部１０２との間に板部材５０が配置される。
【００８１】
この構成によれば、電動モータ２５及び減速部４０への摩擦熱が確実に遮断される。
【００８２】
また、ハウジング２０は、板部材５０に取り付けられる底部ハウジング２１と、底部ハウジング２１との間で直動機構３０を収容する第１カバー部材２３と、電動モータ２５が取り付けられる第２カバー部材２４と、を有する。
【００８３】
また、第１カバー部材２３と第２カバー部材２４との間には、直動機構３０によるピストン１の移動方向に沿って隙間Ｃが設けられる。
【００８４】
これらの構成では、直動機構３０を収容する第１カバー部材２３と、電動モータ２５が取り付けられる第２カバー部材２４とが、互いに別体として形成されるため、ピストン１を摩擦力発生部１０２に押し付ける押し付け力の反力は第１カバー部材２３にのみ作用する。したがって、第２カバー部材２４には反力が作用せず、反力による電動モータ２５の損傷が防止される。
【００８５】
また、電動モータ２５の回転軸２６は、直動機構３０によるピストン１の移動方向から傾斜して設けられる。
【００８６】
また、アクチュエータ本体１０の減速部４０は、互いに直交する回転軸を有する第１及び第２かさ歯車４１Ａ，４１Ｂによって構成され電動モータ２５の回転を直動機構３０に伝達するかさ歯車機構４１を有する。
【００８７】
これらの構成では、板部材５０により摩擦熱が遮断されるため、電動モータ２５の回転軸２６をピストン１の移動方向から傾斜させて、電動モータ２５を摩擦力発生部１０２に近い位置に配置できる。したがって、ピストン１の移動方向に対するアクチュエータ１００の大型化が防止される。
【００８８】
また、ハウジング２０における底部ハウジング２１のボス部２２には、ピストン１が摺動自在に挿入されてピストン１の移動を案内するガイド孔２２Ａが形成される。
【００８９】
この構成では、ガイド孔２２Ａによって案内されることにより、ピストン１が摩擦力発生部１０２に安定して押し付けられる。
【００９０】
また、直動機構３０は、ピストン１が連結されるボールねじ３１と、ボールねじ３１に螺合すると共に電動モータ２５の回転が伝達されるボールナット３２と、を有する。
【００９１】
また、ブレーキ装置１０１は、上記各構成のいずれか一つのアクチュエータ１００と、車輪に取り付けられる摩擦力発生部１０２と、を備える。
【００９２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００９３】
１…ピストン、１０…アクチュエータ本体、２０…ハウジング、２１…底部ハウジング、２２Ａ…ガイド孔、２３…第１カバー部材、２４…第２カバー部材、２５…電動モータ、２６…回転軸、３０…直動機構、３１…ボールねじ、３２…ボールナット、４０…減速部、４１…かさ歯車機構、４１Ａ…第１かさ歯車、４１Ｂ…第２かさ歯車、５０…板部材、５０Ａ…通過孔、１００…アクチュエータ（ブレーキ装置用アクチュエータ）、１０１…ブレーキ装置、１０２…摩擦力発生部、Ｃ…隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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