(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータの回転運動を回転入出力軸を介して直動部の直進運動に変換する直動機構と、この直動機構を保持するハウジングと、前記電動モータを制御する制御装置と、を備える電動式直動アクチュエータにおいて、
前記直動機構と前記電動モータとが、前記直動機構の前記回転入出力軸を介して軸方向に配置され、
前記電動モータは、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータにおける回転軸と平行に配置された固定子および回転子を備え、
前記直動機構は、前記直動部の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受を備え、
前記固定子および前記回転子の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させるスラスト力印加手段を、前記制御装置に備えた電動式直動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記電動モータの前記回転軸は、前記直動機構の前記回転入出力軸に同軸に配置される電動式直動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記回転子は、この回転子の軸方向の両面にそれぞれトルク発生面を有する界磁機構であり、
前記固定子は、前記界磁機構の前記軸方向の両面にそれぞれ配置され、独立して励磁磁束を制御可能な一対の励磁機構を備え、
前記スラスト力印加手段により印加される前記スラスト力が、前記一対の励磁機構の励磁磁束を互いに異なる磁束条件とすることによって発生する電磁力である電動式直動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項３に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記回転子が永久磁石を備える界磁機構であり、
前記一対の励磁機構のいずれか一方または両方の励磁機構が、三相交流電流に対応する磁気回路を構成するコイルを有し、
前記スラスト力印加手段は、前記界磁機構の磁極に対し互いに独立した前記コイルの三相交流電流の電流振幅および位相ないしそれらに相当する値を制御する機能を有し、
前記スラスト力印加手段により印加される前記スラスト力が、前記界磁機構の磁極と一致する方向の励磁磁束に相当する前記コイルの電流成分により発生する電磁力である電動式直動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項３に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記制御装置は、前記直動機構の軸力を推定する軸力推定機能部を有し、
前記スラスト力印加手段は、前記軸力推定機能部で推定される前記直動機構の軸力が定められた大きさ以下であるとき、前記励磁磁束の調整により前記電磁力を発生させる電動式直動アクチュエータ。
【請求項６】
電動モータと、この電動モータの回転運動を回転入出力軸を介して直動部の直進運動に変換する直動機構と、この直動機構を保持するハウジングと、を備える電動式直動アクチュエータにおいて、
前記直動機構と前記電動モータとが、前記直動機構の前記回転入出力軸を介して軸方向に配置され、
前記電動モータは、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータにおける回転軸と平行に配置された固定子および回転子を備え、
前記直動機構は、前記直動部の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受を備え、
前記固定子および前記回転子の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を生じさせるスラスト力発生手段を、前記電動モータに備えた電動式直動アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記固定子および前記回転子のうちいずれか一方が軸方向の両面にそれぞれトルク発生面を有し、他方が前記トルク発生面を有する一方と対向する軸方向の両側に配置され、
前記スラスト力発生手段は、前記トルク発生面における前記固定子と前記回転子とのギャップが大小異なる位置関係に構成され、前記スラスト力発生手段により発生される前記スラスト力が、前記トルク発生面における磁気吸引力のギャップの大きさに依存する不均衡量によって発生する電動式直動アクチュエータ。
【請求項８】
請求項６に記載の電動式直動アクチュエータにおいて、前記固定子および前記回転子がそれぞれ対向する軸方向の片面にトルク発生面を有し、
前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記回転子および前記固定子の間に作用する引力であり、
前記スラスト力発生手段は、前記スラスト軸受に作用する軸方向に前記引力を発生させる位置関係に、前記固定子と前記回転子が配置されることで前記スラスト力を生じさせる電動式直動アクチュエータ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電動式直動アクチュエータと、ブレーキロータと、このブレーキロータと接触して制動力を発生する摩擦材と、を備えた電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、電動ブレーキ装置に適用される電動式直動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動アクチュエータおよび電動モータとして、以下の技術が提案されている。
１．直動部の外周に、この直動部と同軸に電動モータを配置した電動ディスクブレーキ装置（特許文献１）。
２．電動モータを直動機構の回転軸と異なる平行軸に配置した電動ブレーキ装置（特許文献２）。
３．８極９スロットのダブルステータ式のアキシアルギャップモータ（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４７５７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７０７８８号公報
【特許文献３】特開２００８−１７２８８４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１〜２に記載のような電動式直動アクチュエータを用いた電動ブレーキ装置は、一般に車両への搭載スペースが極めて限られており、可能な限り省スペースで機能を実現する必要がある。また、例えばアンチロック ブレーキ システム（Antilock Brake System：略称ＡＢＳ）に代表される車輪速制御等において、電動ブレーキには高速・高精度なブレーキ力制御が求められる。
【０００５】
例えば特許文献１のような、アクチュエータの外周に電動モータを配置する構造では、電動モータのロータ径が大きくなるため、慣性モーメントが増大し、応答性および制御精度を損なう場合がある。あるいは、ロータの回転に必要な運動エネルギーは慣性モーメントに比例するため、高速な応答を実現するために瞬時最大の消費電力が増大し、電力を供給する電源装置のコストが高くなる可能性がある。また、例えば電動ディスクブレーキ装置のような、アクチュエータの加圧対象物が摩擦パッドのように極めて高温になる場合、電動モータが熱源に近いため、耐久性が問題となる可能性がある。
【０００６】
例えば特許文献２のような、電動モータと直動アクチュエータとを平行に配置する場合、一般に電動モータおよび直動アクチュエータの外観は円筒形状となることが多い。この場合、二つの円筒が隣接するため、隙間に一定量のデッドスペースが生じてしまう場合がある。また電動モータと直動アクチュエータとの間に平行歯車のような連結機構が要求スペックによらず必要となり、コスト増となる可能性がある。その他、電動モータと直動アクチュエータそれぞれに支持構造が必要となるため、スペースおよびコストが問題になる場合がある。
【０００７】
省スペースで高トルクを実現するモータ構造として、例えば特許文献３に示すようなアキシアルギャップ式同期モータが知られている。しかしながら、アキシアルギャップモータは一般にロータとステータ間のギャップ不均衡および磁気回路の不均衡などにより、回転軸方向に大きなスラスト力が発生し易い。このため、前記スラスト力に対する支持構造が複雑になり、コストが増加する場合がある。
【０００８】
この発明の目的は、省スペース化を図ると共に、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる電動式直動アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明における第１の発明の電動式直動アクチュエータ１は、電動モータ２と、この電動モータ２の回転運動を回転入出力軸５を介して直動部６の直進運動に変換する直動機構３と、この直動機構３を保持するハウジング４と、前記電動モータ２を制御する制御装置ＣＵと、を備える電動式直動アクチュエータ１において、
前記直動機構３と前記電動モータ２とが、前記直動機構３の前記回転入出力軸５を介して軸方向に配置され、
前記電動モータ２は、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータ２における回転軸と平行に配置された固定子７および回転子８を備え、
前記直動機構３は、前記直動部６の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受３４を備え、
前記固定子７および前記回転子８の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸５の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受３４に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させるスラスト力印加手段５４を、前記制御装置ＣＵに備えている。
【００１０】
この構成によると、電動モータ２は、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータ２における回転軸と平行に配置された固定子７および回転子８を備えるいわゆるアキシアルギャップモータである。さらに直動機構３と電動モータ２とが、直動機構３の回転入出力軸５を介して軸方向に配置されている。このため、無効なスペースが少なく省スペース化を図ることができ、且つ、例えばアクチュエータの外周に電動モータを配置する構造等に比べて慣性モーメントが小さく高応答な電動式直動アクチュエータを実現できる。
【００１１】
ところでアキシアルギャップモータは、例えば、回転軸径方向の磁極を有するラジアルギャップ型モータと比較して、強力なスラスト力を発生し得ることが一般に知られている。本構成において、直動機構３のスラスト軸受３４は、直動部６の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力、つまり軸方向一方のスラスト力を保持する。但し、スラスト軸受３４は、軸方向他方のスラスト力を保持することができない。
【００１２】
そこで、スラスト力印加手段５４を制御装置ＣＵに備えた。このスラスト力印加手段５４は、固定子７および回転子８の鎖交磁束に起因して回転入出力軸５の軸方向に作用する力の総和が、スラスト軸受３４に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させる。このようにアキシアルギャップモータのスラスト力を、直動機構３に既存のスラスト軸受３４で支持できる方向に意図的にスラスト力を印加させる。これにより、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる。
【００１３】
前記電動モータ２の前記回転軸は、前記直動機構３の前記回転入出力軸５に同軸に配置されても良い。この場合、直動機構３の回転入出力軸５を電動モータ２の回転軸として兼用することができる。これによりスラスト力の支持に関係する部品の低減を図り、省スペース化およびコスト低減を図ることができる。
【００１４】
前記回転子８は、この回転子８の軸方向の両面にそれぞれトルク発生面を有する界磁機構であり、
前記固定子７は、前記界磁機構の前記軸方向の両面にそれぞれ配置され、独立して励磁磁束を制御可能な一対の励磁機構７Ａ，７Ｂを備え、
前記スラスト力印加手段５４により印加される前記スラスト力が、前記一対の励磁機構７Ａ，７Ｂの励磁磁束を互いに異なる磁束条件とすることによって発生する電磁力であっても良い。
前記磁束条件は、例えば、設計等によって任意に定める磁束条件であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な磁束条件を求めて定められる。
【００１５】
この場合、固定子７が、界磁機構の前記軸方向の両面にそれぞれ配置される一対の励磁機構７Ａ，７Ｂを備える、いわゆるダブルステータ型とすることができる。一対の励磁機構７Ａ，７Ｂがそれぞれ独立して励磁磁束を制御可能であり、スラスト力印加手段５４は、前記一対の励磁機構７Ａ，７Ｂの励磁磁束を互いに異なる磁束条件とすることで、スラスト軸受３４に作用する軸方向の力を発生させることが可能となる。よって、スラスト力に対する支持構造を簡素化し得る。
【００１６】
前記回転子８が永久磁石８ａを備える界磁機構であり、
前記一対の励磁機構７Ａ，７Ｂのいずれか一方または両方の励磁機構が、三相交流電流に対応する磁気回路を構成するコイル１１Ａ，１１Ｂを有し、
前記スラスト力印加手段５４は、前記界磁機構の磁極に対し互いに独立した前記コイル１１Ａ，１１Ｂの三相交流電流の電流振幅および位相ないしそれらに相当する値を制御する機能を有し、
前記スラスト力印加手段５４により印加される前記スラスト力が、前記界磁機構の磁極と一致する方向の励磁磁束に相当する前記コイル１１Ａ，１１Ｂの電流成分により発生する電磁力であっても良い。
前記「それらに相当する値」は、例えば、同期電動機の電流ベクトル制御におけるｄ軸、ｑ軸の電流値等である。
前記「界磁機構の磁極と一致する方向」は、界磁機構の磁極と概ね一致する方向も含む。
【００１７】
この構成によると、スラスト力印加手段５４が、例えば、励磁磁束を弱めるｄ軸電流を印加した場合、固定子７と回転子８の間には斥力が発生し、励磁磁束を強めるｄ軸電流を印加した場合、固定子７と回転子８の間には引力が発生する。よって、スラスト力印加手段５４は、スラスト軸受３４に作用する方向の電磁力が発生するよう、軸方向両側の固定子におけるｄ軸電流を調整する。これにより、回転子８に相対的に拘束される回転入出力軸５は、スラスト軸受３４に押し付けられ、軸方向位置が保持される。
【００１８】
前記制御装置ＣＵは、前記直動機構３の軸力を推定する軸力推定機能部６０を有し、
前記スラスト力印加手段５４は、前記軸力推定機能部６０で推定される前記直動機構３の軸力が定められた大きさ以下であるとき、前記励磁磁束の調整により前記電磁力を発生させるようにしても良い。
前記「定められた大きさ」は、例えば、設計等によって任意に定める推定軸力であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な推定軸力を求めて定められる。なお推定軸力は、例えば、電動モータの電流と角度との関係等から推定することができる。
【００１９】
直動機構３の軸力が定められた大きさを超えている場合、直動アクチュエータおよび電動モータの回転入出力軸は前記軸力によってハウジングに対して相対的に拘束されているため、スラスト力印加手段５４によるスラスト力を印加させる必要がない。このように印加させるスラスト力を制限することで、余分な電力消費を抑えることができる。
【００２０】
この発明における第２の発明の電動式直動アクチュエータは、電動モータと、この電動モータの回転運動を回転入出力軸を介して直動部の直進運動に変換する直動機構と、この直動機構を保持するハウジングと、を備える電動式直動アクチュエータにおいて、
前記直動機構と前記電動モータとが、前記直動機構の前記回転入出力軸を介して軸方向に配置され、
前記電動モータは、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータにおける回転軸と平行に配置された固定子および回転子を備え、
前記直動機構は、前記直動部の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受を備え、
前記固定子および前記回転子の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を生じさせるスラスト力発生手段を、前記電動モータに備えている。
【００２１】
この構成によると、電動モータは、前記第１の発明の電動式直動アクチュエータと同様に、アキシアルギャップモータである。さらに直動機構と電動モータとが、直動機構の回転入出力軸を介して軸方向に配置されている。このため、無効なスペースが少なく省スペース化を図ることができ、且つ、例えばアクチュエータの外周に電動モータを配置する構造等に比べて慣性モーメントが小さく高応答な電動式直動アクチュエータを実現できる。
【００２２】
スラスト力発生手段は、固定子および回転子の鎖交磁束に起因して回転入出力軸の軸方向に作用する力の総和が、スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を発生させる。このようにアキシアルギャップモータのスラスト力を、直動機構に既存のスラスト軸受で支持できる方向に意図的にスラスト力を発生させる。これにより、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる。
【００２３】
前記固定子および前記回転子のうちいずれか一方が軸方向の両面にそれぞれトルク発生面を有し、他方が前記トルク発生面を有する一方と対向する軸方向の両側に配置され、
前記スラスト力発生手段は、前記トルク発生面における前記固定子と前記回転子とのギャップが大小異なる位置関係に構成され、前記スラスト力発生手段により発生される前記スラスト力が、前記トルク発生面における磁気吸引力のギャップの大きさに依存する不均衡量によって発生するものとしても良い。
【００２４】
この場合、電動モータをダブルステータ型またはダブルロータ型としたうえで、トルク発生面における固定子と回転子とのギャップが大小異なる位置関係に構成される。したがって、界磁磁束の磁気吸引力の不均衡量に応じて所定方向に力が発生する。前記所定方向を、スラスト軸受に作用する方向と一致させることで、回転子に相対的に拘束される回転入出力軸は、常にスラスト軸受によって軸方向位置が保持される。
【００２５】
前記固定子および前記回転子がそれぞれ対向する軸方向の片面にトルク発生面を有し、
前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記回転子および前記固定子の間に作用する引力であり、
前記スラスト力発生手段は、前記スラスト軸受に作用する軸方向に前記引力を発生させる位置関係に、前記固定子と前記回転子が配置されることで前記スラスト力を生じさせるものとしても良い。
【００２６】
この場合、電動モータをシングルステータ型またはシングルロータ型としたうえで、軸方向の省スペース化をさらに図ることができる。また界磁磁束による引力がスラスト軸受に作用する方向に、固定子および回転子を配置することで、アキシアルギャップモータのスラスト力をスラスト軸受で確実に支持できる。
【００２７】
この発明の電動ブレーキ装置は、前述のいずれかに記載の電動式直動アクチュエータと、ブレーキロータと、このブレーキロータと接触して制動力を発生する摩擦材と、を備えている。この構成によると、電動式直動アクチュエータが省スペース化を図れるため、電動式直動アクチュエータの搭載スペースが極めて限られた車両にも、この電動ブレーキ装置を搭載することが可能となる。したがって、電動ブレーキ装置の汎用性を高めることができ、種々な車両にこの電動ブレーキ装置を搭載することができる。また電動式直動アクチュエータはスラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができるため、電動ブレーキ装置全体のコスト低減を図れる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明における第１の発明の電動式直動アクチュエータは、電動モータと、この電動モータの回転運動を回転入出力軸を介して直動部の直進運動に変換する直動機構と、この直動機構を保持するハウジングと、前記電動モータを制御する制御装置と、を備える電動式直動アクチュエータにおいて、前記直動機構と前記電動モータとが、前記直動機構の前記回転入出力軸を介して軸方向に配置され、前記電動モータは、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータにおける回転軸と平行に配置された固定子および回転子を備え、前記直動機構は、前記直動部の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受を備え、前記固定子および前記回転子の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させるスラスト力印加手段を、前記制御装置に備えている。このため、省スペース化を図ると共に、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる。
【００２９】
この発明における第２の発明の電動式直動アクチュエータは、電動モータと、この電動モータの回転運動を回転入出力軸を介して直動部の直進運動に変換する直動機構と、この直動機構を保持するハウジングと、を備える電動式直動アクチュエータにおいて、前記直動機構と前記電動モータとが、前記直動機構の前記回転入出力軸を介して軸方向に配置され、前記電動モータは、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、前記電動モータにおける回転軸と平行に配置された固定子および回転子を備え、前記直動機構は、前記直動部の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受を備
え、前記固定子および前記回転子の鎖交磁束に起因して前記回転入出力軸の軸方向に作用する力が、前記スラスト軸受に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を生じさせるスラスト力発生手段を、前記電動モータに備えている。このため、省スペース化を図ると共に、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態に係る電動式直動アクチュエータの断面図である。
【図２】同電動式直動アクチュエータのシステム構成例を示すブロック図である。
【図３】同電動式直動アクチュエータのアキシアルギャップモータにおいて、意図的に軸方向の力を発生させる原理を模式的に示す図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係る電動式直動アクチュエータの断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態に係る電動式直動アクチュエータのアキシアルギャップモータにおいて、意図的に軸方向の力を発生させる原理を模式的に示す図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態に係る電動式直動アクチュエータの断面図である。
【図７】いずれかの電動式直動アクチュエータを備えた電動ブレーキ装置の一部破断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明の実施形態に係る電動式直動アクチュエータを図１ないし図３と共に説明する。この電動式直動アクチュエータは、例えば、車両に搭載される電動ブレーキ装置（後述する）に適用される。
図１に示すように、この電動式直動アクチュエータ１は、電動モータ２と、直動機構３とを軸方向に直列に接続したアクチュエータである。この電動式直動アクチュエータ１は、直動アクチュエータ本体ＡＨと、後述の制御装置ＣＵとを備える。直動アクチュエータ本体ＡＨは、電動モータ２と、直動機構３と、ハウジング４とを備える。この例の電動モータ２は、ダブルステータ型のアキシアルギャップモータである。直動機構３は、電動モータ２の回転運動を直進運動に変換する。ハウジング４は、直動機構３および電動モータ２を保持する。なお、簡略化のため配線等の一部構造は省略している。
【００３２】
電動モータ２について説明する。
電動モータ２は、トルクに寄与する鎖交磁束を発生する磁極の向きが、この電動モータ２における回転軸と平行に配置された固定子７および回転子８を備えた、いわゆるアキシアルギャップ型である。固定子７は、ハウジング４に対して静的に保持される。回転子８は、直動機構３の回転入出力軸５に対して静的に保持され、固定子７との鎖交磁束により回転トルクを発生する。回転子８は、この回転子８の軸方向の両面にそれぞれトルク発生面を有する界磁機構である。前記各「静的に」とは、すきま等の影響を除いて概ね運動が同期する（換言すれば、相対的に拘束された）関係を意味する。
【００３３】
円筒形状のハウジング４内に、電動モータ２が設けられている。ハウジング４内には、直動機構３の大部分を収容する直動機構収容部４ａと、電動モータ２を収容するモータ収容部４ｂと、これら直動機構収容部４ａ，モータ収容部４ｂを仕切る隔壁４ｃとが設けられている。モータ収容部４ｂは、ハウジング４内における軸方向一端側に設けられ、直動機構収容部４ａは、ハウジング４内における軸方向他端側に設けられている。
【００３４】
隔壁４ｃは、回転入出力軸５の軸方向に対して垂直に設けられ、直動機構収容部４ａからモータ収容部４ｂへの回転入出力軸５の侵入を許す貫通孔が形成されている。ハウジング４のモータ収容部４ｂに電動モータ２が収容された状態で、ハウジング４における電動モータ２側の開口端を塞ぐモータカバー４５が設けられている。
【００３５】
固定子７は、回転子８の軸方向の両面にそれぞれ配置される一対の励磁機構７Ａ，７Ｂを備えている。これら励磁機構７Ａ，７Ｂのうち、隔壁４ｃ側に在る一方を第１の励磁機構７Ａ、モータカバー４５側に在る他方を第２の励磁機構７Ｂとする。第１の励磁機構７Ａは、磁性体コア１０Ａ、バックヨーク９Ａ、およびコイル１１Ａを有する。第２の励磁機構７Ｂは、磁性体コア１０Ｂ、バックヨーク９Ｂ、およびコイル１１Ｂを有する。
【００３６】
第１の励磁機構７Ａについて説明すると、ハウジング４内のモータ収容部４ｂにおいて、隔壁４ｃに当接するようにバックヨーク９Ａが設けられ、このバックヨーク９Ａから軸方向に突出する磁性体コア１０Ａが設けられている。この磁性体コア１０Ａは、円周方向一定間隔おきに複数設けられている。磁性体コア１０Ａは、例えば、積層鋼板または圧粉磁心等から成る。各磁性体コア１０Ａにコイル１１Ａがそれぞれ巻回されている。
【００３７】
第２の励磁機構７Ｂについて説明すると、ハウジング４内のモータ収容部４ｂにおいて、モータカバー４５に当接するようにバックヨーク９Ｂが設けられ 、このバックヨーク９Ｂから軸方向に突出する磁性体コア１０Ｂが設けられている。この磁性体コア１０Ｂも、磁性体コア１０Ａと同様に円周方向一定間隔おきに複数設けられている。その他磁性体コア１０Ｂおよびコイル１１Ｂは、前述の磁性体コア１０Ａおよびコイル１１Ａと同様の構成である。積層鋼板または圧粉磁心等から成る磁性体コア１０Ａ，磁性体コア１０Ｂを用いると、単位銅損あたりのトルクが向上するため好適と考えられる。但し、磁性体コアを用いず、部品コストの低減およびトルク変動の低減に効果がある空芯コイルにすることもできる。
【００３８】
回転子８は、例えば、永久磁石８ａと、この永久磁石８ａを保持する保持部８ｂとを有する円板状の部材である。保持部８ｂは、例えば、樹脂またはステンレス鋼等の非磁性材料から成る。前述のように、固定子７は複数のコイル１１Ａ，１１Ｂを含む励磁機構として構成し、回転子８は永久磁石８ａを用いた界磁機構として構成し、電動モータ２を永久磁石同期電動機とすると、耐久性、トルク密度、等に優れ、電動式直動アクチュエータに好適と考えられる。
【００３９】
回転子８は、直動機構３における回転入出力軸５の先端部分に固定されている。この例では、回転入出力軸５のうち、モータ収容部４ｂに侵入している先端部分の外周面に、回転子８が二つの止め輪２４，２４に挟み込まれて軸方向に位置決めされ固定されている。回転入出力軸５の先端部分の外周面には、二つの止め輪２４，２４を固定する環状溝がそれぞれ形成されている。
【００４０】
したがって、回転子８は、止め輪２４，２４により、回転入出力軸５に対し、第１の励磁機構７Ａと第２の励磁機構７Ｂとの間に相当する軸方向位置に固定される。電動モータ２の回転軸は、直動機構３の回転入出力軸５に同軸に配置される。その他図示は省略するが、回転子８から回転入出力軸５へのトルク伝達を可能とする回転軸周方向の位置決め構造は、平面加工、スプライン、嵌め合い摩擦力、溶接等により実現し得る。
【００４１】
直動機構３について説明する。
ハウジング４内における直動機構収容部４ａに、直動機構３の大部分が組み込まれている。直動機構３は、電動モータ２の出力により、後述するブレーキロータに対して制動力を負荷する。この直動機構３は、電動モータ２の回転運動を回転入出力軸５を介して直動部６の直進運動に変換する。
【００４２】
直動機構３は、電動モータ２により回転駆動される回転入出力軸５と、この回転入出力軸５の回転運動を直進運動に変換する変換機構部３１とを有する。変換機構部３１は、直動部６と、支持部材３２と、環状のスラスト板であるバックプレート３３と、直動部６の直進運動に伴う軸方向の荷重に対する反作用力を保持するスラスト軸受３４と、ラジアル軸受３５と、キャリア３６と、すべり軸受３７，３８と、遊星ローラ３９とを有する。
【００４３】
直動機構収容部４ａの内周面に、円筒状の直動部６が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。直動部６の内周面には、径方向内方に突出し螺旋状に形成された螺旋突起が設けられている。この螺旋突起に複数の遊星ローラ３９が噛合している。
直動機構収容部４ａにおける直動部６の軸方向一端側に、支持部材３２が設けられている。この支持部材３２は、円筒状のボス部と、このボス部から径方向外方に延びるフランジ部とを有する。前記ボス部内に複数のラジアル軸受３５が嵌合され、これらラジアル軸受３５の内輪内径面に回転入出力軸５が嵌合されている。回転入出力軸５は、支持部材３２に複数のラジアル軸受３５を介して回転自在に支持される。
【００４４】
直動部６の内周には、回転入出力軸５を中心に回転可能なキャリア３６が設けられている。キャリア３６は、回転入出力軸５との間に嵌合されたすべり軸受３７，３８により、回転入出力軸５に回転自在に支持されている。回転入出力軸５の軸方向先端部分には、支持部材３２に対して回転入出力軸５およびキャリア３６の軸方向位置を拘束する止め輪４０が設けられている。
【００４５】
キャリア３６には、複数のローラ軸４１が周方向に間隔を空けて設けられている。キャリア３６の軸方向両端部には、それぞれ軸挿入孔が複数形成されている。各軸挿入孔は、径方向に所定距離延びる長孔から成る。各軸挿入孔に各ローラ軸４１の軸方向両端部が挿入されて、これらローラ軸４１が各軸挿入孔の範囲で径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸４１における軸方向両端部には、これらローラ軸４１を径方向内方に付勢する弾性リング４２がそれぞれ掛け渡されている。
【００４６】
各ローラ軸４１に、遊星ローラ３９が回転自在に支持される。各遊星ローラ３９の外周面には、直動部６の螺旋突起に噛合する円周溝または螺旋溝が形成されている。各遊星ローラ３９は、回転入出力軸５の外周面と、直動部６の内周面との間に介在される。弾性リング４２の付勢力により、各遊星ローラ３９が回転入出力軸５の外周面に押し付けられる。電動モータ２により回転入出力軸５が回転することで、この回転入出力軸５の外周面に接触する各遊星ローラ３９が接触摩擦により回転する。これにより直動部６が軸方向に移動することで、この直動部６の軸方向先端に設けられた摩擦パッド４３（図７）がブレーキロータ４４（図７）に対して当接離隔する。
【００４７】
制御装置ＣＵについて説明する。
図２は、この電動式直動アクチュエータ１のシステム構成例を示すブロック図である。同図２に示すように、制御装置ＣＵは、電動モータ２を制御する装置であり、主に、アクチュエータ荷重制御器５３、スラスト力印加手段５４、電流変換器５５、電流制御器５６、およびモータドライバ５７を有する。その他制御装置ＣＵは、電流推定器５８、角度推定器５９、および軸力推定機能部である軸荷重推定器６０を有する。
【００４８】
アクチュエータ荷重制御器５３は、荷重指令値に対して、直動機構３の推定軸荷重を追従するために必要なモータトルクを求め、モータトルクトルク指令値として出力する。前記荷重指令値は、図示外のブレーキ操作手段の操作量に基づいて、例えば、この制御装置ＣＵの上位制御手段６１から与えられる。上位制御手段６１として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニット（ＥＣＵ）が適用される。前記推定軸荷重は、例えば、軸荷重推定器６０で推定される。
【００４９】
詳細には、軸荷重推定器６０は、直動機構３の直動部６（図１）により摩擦パッド４３（図７）がブレーキロータ４４（図７）を押圧するときの押圧力を検出する荷重センサ６２からのセンサ出力に基づいて、推定軸荷重を推定し得る。荷重センサ６２は、例えば磁気式のセンサおよび磁気ターゲットを含む。図７に示すように、摩擦パッド４３がブレーキロータ４４を押圧するとき、直動部６にインボード側への反力が作用する。電動ブレーキ装置を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向中央側を前記インボード側といい、車両の車幅方向外側をアウトボード側という。
【００５０】
図２に示すように、前記磁気式のセンサおよび磁気ターゲットから成る荷重センサ６２は、前記反力を軸方向の変位量として磁気的に検出する。なお、荷重センサ６２として、磁気式以外の光学式、渦電流式、または静電容量式のセンサ等を適用することも可能である。
軸荷重推定器６０は、荷重センサ６２からのセンサ出力と、直動機構３の軸荷重（スラスト力）との関係を試験等で予め設定しておくことにより、推定軸荷重を推定し得る。
【００５１】
アクチュエータ荷重制御器５３は、与えられた荷重指令値に対して、推定軸荷重を追従するために必要なモータトルクを、フィードバック制御またはフィードフォワード制御等を適宜用いて求める。なお推定軸荷重は、電流推定器５８で推定されるモータ電流と、角度推定器５９で推定されるモータ角度との関係等から推定することも可能である。
【００５２】
前記電流推定器５８は、例えば、コイル１１Ａに流れるモータ電流を求める第１の電流センサ５８ａと、コイル１１Ｂに流れるモータ電流を求める第２の電流センサ５８ｂとを有する。各電流センサ５８ａ，５８ｂは、例えば、電流による磁界を検出する磁界検出式、またはシャント抵抗、ＦＥＴ等の両端の電圧を測定する電圧測定式を用いることが可能である。
前記角度推定器５９は、角度センサ６３からのセンサ出力から回転子８の角度を推定し得る。角度センサ６３として、例えば、レゾルバまたはエンコーダ等が適用される。
【００５３】
軸方向電磁力制御器としてのスラスト力印加手段５４は、固定子７（図１）および回転子８の鎖交磁束に起因して回転入出力軸５（図１）の軸方向に作用する力が、スラスト軸受３４（図１）に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させる。
【００５４】
ここで図３は、電動式直動アクチュエータのアキシアルギャップモータにおいて、意図的に軸方向の力を発生させる原理を模式的に示す図である。なお、実際の磁極の向きおよび力の作用する経路は省略する。この図３では、回転子８の両面に固定子を有するダブルステータ型アキシアルギャップモータの励磁磁束と同期する電流成分、すなわち同期電動機の電流ベクトル制御におけるｄ軸電流値によって、回転軸方向の電磁力を発生させる例を示す。
【００５５】
アキシアルギャップモータにおいて、回転子磁束を弱めるｄ軸電流を印加した際、固定子と回転子８との間には斥力が発生する。逆にアキシアルギャップモータにおいて、磁束を強めるｄ軸電流を印加した際、固定子と回転子８との間には引力が発生する。よって、スラスト軸受３４（図１）に作用する方向の電磁力が発生するよう、前記両面の固定子におけるｄ軸電流を調整することで、回転子８に相対的に拘束される回転入出力軸５（図１）は、スラスト軸受３４（図１）に押し付けられて軸方向位置が保持される。
【００５６】
本手法は、例えば、前記両面の固定子がそれぞれ独立して電流制御が可能であれば、前記軸方向の電磁力が作用するようそれぞれのｄ軸電流を調整すれば良い。また、前記両面の固定子が共通の端子に接続される等により同期した電流しか印加できない場合、例えば、いずれか一方の固定子に対して他方の固定子を、回転軸周方向に所定の位相分ずらした位置に配置すれば良い。
【００５７】
この場合、ある所定の電流位相に対して一方の固定子電流が弱め界磁側、他方の固定子電流が強め界磁側となるので、回転軸方向の電磁力を発生させることができる。このとき、界磁機構による吸引力およびｑ軸電流による電磁力は、回転子８が概ね両固定子の中央近傍で且つ固定子と平行であれば、概ね図３中左右方向に釣り合う。このため、前記ｄ軸電流による電磁力が主に作用すると考えることができる。
本図において例示しているダブルステータ型アキシアルギャップモータの場合、前記の手法を簡潔に実現できて好適と考えられる。但し、後述するダブルロータ型においても、固定子巻線を回転軸方向に二系統配置する等して実装することもできる。
【００５８】
図２に示すように、この電動式直動アクチュエータ１の制御装置ＣＵでは、両面の固定子がそれぞれ独立して電流制御が可能である。換言すれば、第１，第２の励磁機構７Ａ，７Ｂ（図１）は、制御装置ＣＵにより、独立して励磁磁束を制御可能である。
スラスト力印加手段５４は、実行判断部５４ａと、ｄ軸電流加算値決定部５４ｂとを有する。実行判断部５４ａは、アクチュエータ荷重制御器５３から出力されるモータトルク指令値、および、軸荷重推定器６０からの推定軸荷重を適宜参照し、回転子８および回転入出力軸５（図１）を、スラスト軸受３４（図１）に拘束するために必要な軸方向の電磁力を発生させる必要性を判断する。
【００５９】
実行判断部５４ａにおいて、軸方向の電磁力を発生させる必要性があると判断した場合、そのためのｄ軸電流をｄ軸電流加算値決定部５４ｂにおいて求める。例えば、実行判断部５４ａにおいて、直動機構３の軸荷重（軸力）によるスラスト軸受３４（図１）への与圧が小さい領域ほど、前記軸方向の電磁力による与圧が必要である。このため、ｄ軸電流加算値決定部５４ｂは、所定の推定ブレーキ力を下回るほど、ｄ軸電流加算値が大きくなる処理とすると好適と考えられる。
【００６０】
電流変換器５５は、アクチュエータ荷重制御器５３により演算されたモータトルク指令値、並びにスラスト力印加手段５４において決定された軸方向の電磁力を発生させるためのｄ軸電流加算値から、複数のコイル１１Ａ，１１Ｂに印加する電流指令値を導出する。電流変換器５５は、第１のｄ軸，ｑ軸電流決定部６４，６５と、第２のｄ軸，ｑ軸電流決定部６６，６７とを有する。第１のｄ軸，ｑ軸電流決定部６４，６５は、第１の励磁機構７Ａ（図１）のコイル１１Ａへのｄ軸電流指令値，ｑ軸電流指令値をそれぞれ導出する。第２のｄ軸，ｑ軸電流決定部６６，６７は、第２の励磁機構７Ｂ（図１）のコイル１１Ｂへのｄ軸電流指令値，ｑ軸電流指令値をそれぞれ導出する。
【００６１】
各電流指令値を導出するとき、前記ｄ軸電流加算値は、全て、片側の励磁機構７Ａ（７Ｂ）の弱め界磁電流としても良く、所定の差分を持った弱め界磁電流と強め界磁電流として両側の励磁機構７Ａ，７Ｂに分配しても良い。
前者、つまりｄ軸電流加算値が全て片側の励磁機構７Ａ（７Ｂ）の弱め界磁電流とする場合は、電動モータ２の誘起電圧を増加させないため、電動モータ出力を低下させたくない場合に好適である。後者は、軸方向の電磁力を発生させるためのｄ軸電流による損失を抑える場合に好適である。
【００６２】
このため、例えば、モータ角速度の絶対値が大きいほど、弱め界磁電流を積極的に用いるよう処理する、モータ性能の低下を抑えられて好適と考えられる。前記モータ角速度は、角度推定器５９で推定されたモータ角度を微分することで求められる。なお、前記電流指令値を導出するとき、前記パラメータを適宜参照するルックアップテーブル（略称：ＬＵＴ）などを予め解析や試験等の結果より作成しておくと、演算負荷が軽減できて好適と考えられる。
【００６３】
電流制御器５６は第１，第２の電流制御器５６ａ，５６ｂを含む。第１，第２の電流制御器５６ａ，５６ｂは、それぞれ対応するコイル１１Ａ，１１Ｂの電流推定結果に基づいて、電流指令値に対して追従制御するためのモータ電圧を出力する。このモータ電圧を出力する演算は、フィードバック制御またはフィードフォワード制御を適宜用いて求める。なおコイル１１Ａの電流は、第１の電流センサ５８ａにより推定される。コイル１１Ｂの電流は、第２の電流センサ５８ｂにより推定される。
前記制御器をはじめとする各演算器は、例えば、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、などの演算器により実装すると、安価で高性能な制御を実現できて好適と考えられる。
【００６４】
モータドライバ５７は、図示外の電源装置の直流電流を電動モータ２の駆動に用いる三相の交流電力に変換する。このモータドライバ５７は第１，第２のモータドライバ５７ａ，５７ｂを含む。第１のモータドライバ５７ａは、コイル１１Ａへ交流電力を出力し、第２のモータドライバ５７ｂは、コイル１１Ｂへ交流電力を出力する。これら第１，第２のモータドライバ５７ａ，５７ｂは、例えば、ＦＥＴのようなスイッチ素子を用いたハーフブリッジ回路により構成し、第１，第２の電流制御器５６ａ，５６ｂよりハイサイド、ローサイド各スイッチのＯＮ-ＯＦＦ信号を入力するＰＷＭ制御を用いると、安価で高精度な制御が実現できて好適と考えられる。
【００６５】
以上説明した電動式直動アクチュエータ１によれば、電動モータ２はいわゆるアキシアルギャップモータであり、さらに直動機構３と電動モータ２とが、直動機構３の回転入出力軸５を介して軸方向に配置されている。このため、無効なスペースが少なく省スペース化を図ることができ、且つ、例えばアクチュエータの外周に電動モータを配置する構造等に比べて慣性モーメントが小さく高応答な電動式直動アクチュエータを実現できる。
【００６６】
制御装置ＣＵのスラスト力印加手段５４は、固定子７および回転子８の鎖交磁束に起因して回転入出力軸５の軸方向に作用する力の総和が、スラスト軸受３４に作用する軸方向の力を発生させるようにスラスト力を印加させる。このようにアキシアルギャップモータのスラスト力を、直動機構３に既存のスラスト軸受３４で支持できる方向に意図的にスラスト力を印加させる。これにより、スラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができる。
【００６７】
電動モータ２の回転軸は、直動機構３の回転入出力軸５に同軸に配置されているため、直動機構３の回転入出力軸５を電動モータ２の回転軸として兼用することができる。これによりスラスト力の支持に関係する部品の低減を図り、省スペース化およびコスト低減を図ることができる。
【００６８】
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００６９】
図４は、他の実施形態に係る電動式直動アクチュエータ１の断面図である。この電動式直動アクチュエータ１では、電動モータ２として、中間に軸方向両面に磁極を持つ固定子７を配置し、この固定子７の両側に回転子８，８を配置するダブルロータ構造のアキシアルギャップモータを用いる例を示す。前述の実施形態では、制御装置にスラスト力印加手段が設けられているが、この図４の例では、電動モータ２にスラスト力発生手段６８が設けられている。本構造は、銅損を抑制するうえで好適となる。
【００７０】
各回転子８は、永久磁石８ａ、この永久磁石８ａを保持する保持部８ｂ、およびバックヨーク８ｃを備えている。回転入出力軸５の先端部分の外周面に、二つの止め輪２４，２４と、カラー１５が設けられ、各止め輪２４とカラー１５との間に回転子８，８が軸方向に位置決めされ固定されている。固定子７は例えばモータ収容部４ｂ内側に配置され、モータ収容部４ｂに当接するように配置されている。
このスラスト力発生手段６８は、トルク発生面における前記固定子７と前記回転子８，８とのギャップ（隙間）が大小異なる位置関係に構成され、前記スラスト力発生手段６８により発生される前記スラスト力が、前記トルク発生面における磁気吸引力のギャップの大きさに依存する不均衡量によって発生する。
【００７１】
固定子７の位置が、この固定子７の両面のいずれか一方の回転子側に近づくよう位置関係を配置することで、界磁磁束の磁気吸引力の不均衡により所定方向の力が発生する。前記所定方向を、スラスト軸受３４に作用する方向と一致させることで、回転子８，８および回転入出力軸５は常にスラスト軸受３４によって軸方向位置が保持される。
【００７２】
本図４の電動モータ２にスラスト力発生手段６８が設けられる構成は、ダブルステータ型を用いても同様の方法にて実装し得る。
図５に示すように、軸方向両面にトルク発生面を有するダブルステータ型アキシアルギャップモータにおいて、回転子８の位置が両面いずれか一方の固定子側に近づくよう位置関係を配置することで、界磁磁束の磁気吸引力の不均衡により所定方向の力が発生する。前記所定方向を、スラスト軸受３４（図４参照）に作用する方向と一致させることで、回転子８および回転入出力軸５（図４参照）は常にスラスト軸受３４（図４参照）によって軸方向位置が保持される。
【００７３】
図６は、固定子７と回転子８がそれぞれ片面のみにトルク発生面を有するシングルロータ型アキシアルギャップモータを用いる例を示す。この例のスラスト力発生手段６８は、前記スラスト軸受３４に作用する軸方向に前記引力を発生させる位置関係に、前記固定子７と前記回転子８が配置されることでスラスト力を生じさせる。これにより回転子８および回転入出力軸５は常にスラスト軸受によって軸方向位置が保持される。本構造は、要求されるモータトルクが比較的小さいような場合、より省スペースなアクチュエータを構成するうえで好適となる。
【００７４】
図７は、いずれかの電動式直動アクチュエータ１を備えた電動ブレーキ装置の一部破断した断面図である。この電動ブレーキ装置は、いずれかの電動式直動アクチュエータ１と、車輪と一体に回転する回転部材であるブレーキロータ４４と、このブレーキロータ４４と接触して制動力を発生する摩擦パッド（摩擦材）４３と、電動式直動アクチュエータを制御する図示外の制御装置とを備える。車両には、ブレーキロータ４４の外周側部分を囲むようにキャリパ５１がそれぞれ設けられる。キャリパ５１は、電動式直動アクチュエータ１のハウジング４に一体に設けられている。
【００７５】
キャリパ５１のアウトボード側の端部に、爪部５２が設けられる。爪部５２は、ブレーキロータ４４のアウトボード側の側面と軸方向で対向する。この爪部５２にアウトボード側の摩擦パッド４３が支持されている。
キャリパ５１のうち、直動機構３の直動部６のアウトボード側端に、インボード側の摩擦パッド４３が支持されている。この摩擦パッド４３は、ブレーキロータ４４のインボード側の側面と軸方向で対向する。電動式直動アクチュエータ１は、摩擦パッド４３をブレーキロータ４４に対して当接離隔させる駆動を行う。
【００７６】
車両における図示外のナックルに、マウント（図示せず）が支持される。このマウントの長手方向両端部には、一対のピン支持片（図示せず）が設けられる。これらピン支持片のそれぞれ端部に、軸方向に平行に延びる図示外のスライドピンが設けられる。これらスライドピンに、キャリパ５１が軸方向にスライド自在に支持されている。
【００７７】
前記制御装置は、図示外のブレーキペダルの操作量に応じて、電動式直動アクチュエータ１の電動モータを制御する。制動時、電動式直動アクチュエータ１の駆動によりインボード側の摩擦パッド４３がブレーキロータ４４に当接して、ブレーキロータ４４を軸方向に押圧する。その押圧力の反力によりキャリパ５１がインボード側にスライドする。これにより、キャリパ５１の爪部５２に支持されたアウトボード側の摩擦パッド４３がブレーキロータ４４に当接する。これらアウトボード側およびインボード側の摩擦パッド４３，４３で、ブレーキロータ４４を軸方向両側から強く挟持することで、ブレーキロータ４４に制動力が負荷される。
【００７８】
この構成によると、電動式直動アクチュエータ１が省スペース化を図れるため、電動式直動アクチュエータ１の搭載スペースが極めて限られた車両にも、この電動ブレーキ装置を搭載することが可能となる。したがって、電動ブレーキ装置の汎用性を高めることができ、種々な車両にこの電動ブレーキ装置を搭載することができる。また電動式直動アクチュエータ１はスラスト力に対する支持構造を簡素化しコスト低減を図ることができるため、電動ブレーキ装置全体のコスト低減を図れる。
【００７９】
ｄ軸電流値によって回転軸方向の電磁力を発生する図３の手法と、界磁磁束の吸引力により軸方向の力を発生させる図５の手法とを併用する構造としても良い。例えば、図３の手法において軸方向の電磁力を発生させる十分なｄ軸電流が印加できないような場合の対処として、図５の手法を適宜併用することで、より確実に回転子および回転入出力軸の軸方向位置を保持する構成としても良い。
【００８０】
回転子は、非磁性材料から成る保持部で永久磁石を保持すると、損失が少なく好適と考えられるが、磁性材から成る保持部で永久磁石を保持することもできる。回転子は、保持部を用いずに、複数の軸方向磁極に着磁された単一の磁石を、直接、回転入出力軸に固定する構造とすることもできる。
回転子の永久磁石は、軸方向に貫通する磁石を適用し、磁極両面を鎖交磁束として用いると、磁石体積、モータ寸法、および部品点数を低減でき、低コスト化と省スペース化を図るうえで好適と考えられるが、磁性体の両面に磁石を貼り合わせ、耐熱性を向上させる構造を用いても良い。
【００８１】
電動モータは、例えば、固定子に永久磁石、回転子にコイルおよびブラシ等を用いたＤＣモータの構成を採ることもでき、あるいは、回転子が回転することによって固定子インダクタンスが変化する形状の鉄心を用いたリラクタンスモータの構成を採ることもできる。
【００８２】
直動機構の変換機構部として、遊星ローラ以外にボールねじ等の各種ねじ機構、ボールランプ等の傾斜を利用した機構等を用いることができる。
各実施形態のスラスト軸受の配置は、電動式直動アクチュエータにより対象物を押圧する動作を想定した配置としているが、図示の例と逆側に対して荷重を保持するよう配置し、対象物に引張荷重を印加するアクチュエータを構成することもできる。
【００８３】
モータ角度や直動機構の軸荷重を検出するセンサを設けているが、例えば、モータ電圧よりモータ角度を推定するセンサレス角度推定手段、アクチュエータ効率およびモータ電流などから軸荷重を推定する手段を用いても良い。
サーミスタ、各電装系の配線部品など、電動式直動アクチュエータの適用に必要な構成は適宜設けられるものとする。
【００８４】
電動ブレーキ装置において、冗長機構および電源系統、センサ等、電動ブレーキとして必要な構成は適宜設けられるものとする。また、制御演算として、複数のフィードバックループを構成する例を示しているが、例えば、電動モータの電磁気特性と運動特性を全て一括処理する単一のフィードバック系とするなど、制御系の構成は必要に応じて適宜定められるものとする。
各実施形態の電動式直動アクチュエータを、電動ブレーキ装置以外の、例えば、プレス装置に適用することも可能である。
【００８５】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、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。この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】
【００８６】
１…電動式直動アクチュエータ
２…電動モータ
３…直動機構
４…ハウジング
５…回転入出力軸
６…直動部
７…固定子
７Ａ，７Ｂ…第１，第２の励磁機構
８…回転子
８ａ…永久磁石
１１Ａ，１１Ｂ…コイル
３４…スラスト軸受
６０…軸荷重推定器（軸力推定機能部）
５４…スラスト力印加手段
６８…スラスト力発生手段
ＣＵ…制御装置
【図１】
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【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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