專利名稱：推力發(fā)生裝置、盤式制動(dòng)器和穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推力發(fā)生裝置和采用該推力發(fā)生裝置的盤式制動(dòng)器或穩(wěn)定器。
背景技術(shù)：
目前，有這樣的盤式制動(dòng)器使用把電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由滾球坡道機(jī)構(gòu)而轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)的推力發(fā)生裝置，推進(jìn)活塞來(lái)按壓制動(dòng)塊以向車輛施加制動(dòng)力(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-13568號(hào)公報(bào)但專利文獻(xiàn)1的盤式制動(dòng)器中，在滾球坡道機(jī)構(gòu)的一對(duì)坡道部件的傾斜槽中，球部件所抵接的軌跡范圍內(nèi)徑向截面的曲率半徑沿周向被形成為一定，所以在傾斜槽的特定部位產(chǎn)生耐久性降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這一點(diǎn)而開發(fā)的，目的在于提供一種提高滾球坡道機(jī)構(gòu)的坡道部件耐久性的推力發(fā)生裝置、盤式制動(dòng)器和穩(wěn)定器。作為解決上述課題的機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的推力發(fā)生裝置具有在軸向產(chǎn)生推力的按壓部件、把旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)所述按壓部件的滾球坡道機(jī)構(gòu)(ball ramp mechanism)，所述滾球坡道機(jī)構(gòu)具有一對(duì)坡道部件，其具有多個(gè)沿周向傾斜且徑向截面被形成為弧狀的傾斜槽；滾動(dòng)部件，其被安裝在各坡道部件的傾斜槽之間，從所述一對(duì)坡道部件中的一個(gè)坡道部件向另一個(gè)坡道部件傳遞力，所述傾斜槽具有與所述滾動(dòng)部件抵接的軌跡范圍，在該軌跡范圍內(nèi)所述傾斜槽具有與所述球部件的接觸面積變化的部位。根據(jù)本發(fā)明的推力發(fā)生裝置、盤式制動(dòng)器和穩(wěn)定器，能夠提高滾球坡道機(jī)構(gòu)的坡道部件的耐久性。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的剖視圖；圖2是從圖1的旋轉(zhuǎn)坡道部件與直動(dòng)坡道部件之間的中央截面分別看兩坡道部件各傾斜槽的俯視圖；圖3是第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)即滾球坡道機(jī)構(gòu)的周向剖視圖；圖4是表示在第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，傾斜槽的曲率半徑和通過(guò)頻率與傳遞力之間相關(guān)關(guān)系的圖；圖5(a) (b)是表示第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件各傾斜槽的曲率半徑與傳遞力之間關(guān)系的圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的采用推力發(fā)生裝置的電動(dòng)盤式制動(dòng)器的剖視圖；圖7是第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置所采用的滾球坡道機(jī)構(gòu)的立體圖；圖8是表示在第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，傾斜槽的曲率半徑
3和通過(guò)頻率與傳遞力之間相關(guān)關(guān)系的圖；圖9(a) (b)是表示第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件各傾斜槽的曲率半徑與傳遞力之間關(guān)系的圖；圖10是表示在本發(fā)明第三實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，傾斜槽的曲率半徑和通過(guò)頻率與傳遞力之間相關(guān)關(guān)系的圖；圖11(a) (b)是表示第三實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件各傾斜槽的曲率半徑與傳遞力之間關(guān)系的圖；圖12是表示在本發(fā)明第四實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，傾斜槽的曲率半徑和通過(guò)頻率與傳遞力之間相關(guān)關(guān)系的圖；圖13(a) (b)是表示第四實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件各傾斜槽的曲率半徑與傳遞力之間關(guān)系的圖；圖14是在本發(fā)明第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件的各傾斜槽周向的剖視圖；圖15是在第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的滾球坡道機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)坡道部件和直動(dòng)坡道部件的俯視圖；圖16是表示采用第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置的穩(wěn)定器的剖視圖；圖17是圖16穩(wěn)定器的立體圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明Ia Ie推力發(fā)生裝置 2按壓部件 3a ；^滾球坡道機(jī)構(gòu)4a 如旋轉(zhuǎn)坡道部件(一個(gè)坡道部件)5a k直動(dòng)坡道部件(另一個(gè)坡道部件)6a 6e、7a 7e傾斜槽 10球部件 15電動(dòng)盤式制動(dòng)器25活塞(按壓部件)40第一傾斜面42第二傾斜面50穩(wěn)定器
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)圖1 圖17來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。首先，根據(jù)圖1 圖5來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置la。如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ia具備在軸向產(chǎn)生推力的按壓部件2、把旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)按壓部件2的滾球坡道機(jī)構(gòu)3a。如圖1 圖3所示，滾球坡道機(jī)構(gòu)3a具備一對(duì)坡道部件^、5a，其具有多個(gè)(本實(shí)施例是三個(gè))沿周向傾斜且徑向截面被形成為圓弧狀的傾斜槽6a、7a ；球部件10(滾動(dòng)部件，球)，其被安裝在該各坡道部件4a、fe的傾斜槽6a、7a之間，從一對(duì)坡道部件4a、fe中的旋轉(zhuǎn)坡道部件4a ( —個(gè)坡道部件)向直動(dòng)坡道部件5a (另一個(gè)坡道部件)傳遞推進(jìn)力。旋轉(zhuǎn)坡道部件如連結(jié)有旋轉(zhuǎn)軸11。旋轉(zhuǎn)坡道部件如相對(duì)殼體12而被自由旋轉(zhuǎn)地支承。另一方面，直動(dòng)坡道部件如相對(duì)殼體12能夠在軸向移動(dòng)而不能旋轉(zhuǎn)地被支承。當(dāng)使旋轉(zhuǎn)坡道部件如相對(duì)于直動(dòng)坡道部件fe相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，則球部件10在傾斜的傾斜槽6a、 7a之間滾動(dòng)，由此，直動(dòng)坡道部件fe按照旋轉(zhuǎn)坡道部件如的旋轉(zhuǎn)角度而在軸向相對(duì)移動(dòng) (直動(dòng))。由此，能夠把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在此，詳細(xì)說(shuō)明旋轉(zhuǎn)坡道部件如和直動(dòng)坡道部件fe的各傾斜槽6a、7a。圖5表示
4各傾斜槽6a、7a中具有代表性的傾斜槽6a，傾斜槽7a也是相同結(jié)構(gòu)。各傾斜槽6a、7a被沿周向傾斜形成。該傾斜槽6a、7a的徑向截面被形成為圓弧狀。傾斜槽6a、7a具有在該傾斜槽內(nèi)滾動(dòng)的球部件10與該傾斜槽抵接的軌跡范圍。在軌跡范圍的始端部(圖5的A-A部分)、中間部(圖5的B-B部分)和終端部(圖5的C-C部分)，傾斜槽的曲率半徑Ra、Rb、 Rc相互不同。詳細(xì)情況如圖4和圖5所示，由于旋轉(zhuǎn)坡道部件如和直動(dòng)坡道部件fe的各傾斜槽 6a、7a是以從球部件10所抵接的軌跡范圍的始端部朝向終端部、槽深度沿周向變淺的方式傾斜，所以由球部件10產(chǎn)生的從旋轉(zhuǎn)坡道部件如朝向直動(dòng)坡道部件fe的推進(jìn)傳遞力Fa、 ^KFC，在各傾斜槽6a、7a的從球部件10所抵接的軌跡范圍的始端部朝向終端部逐漸變大， 即，F(xiàn)a < Fb < Fe。在各傾斜槽6a、7a的球部件10所抵接的軌跡范圍的整個(gè)范圍內(nèi)，在球部件10通過(guò)的通過(guò)頻率大致相同的情況下，設(shè)定成各傾斜槽6a、7a的曲率半徑Ra、Rb、Rc在所述軌跡范圍的始端部最大，從該始端部朝向終端部逐漸變小。即在第一實(shí)施例中，設(shè)定成始端部的曲率半徑Ra >中間部的曲率半徑Rb >終端部的曲率半徑Re。換言之如圖5(b)所示， 把各傾斜槽6a、7a的大傳遞力Fc部位(終端部)的曲率半徑Rc設(shè)定成比小傳遞力1 部位(始端部)的曲率半徑Ra小。更詳細(xì)說(shuō)則如圖4所示，在小傳遞力1 部位(圖4的小范圍)曲率半徑Ra變小的變化率大。另一方面，在從中等傳遞力1 部位(圖4的中范圍) 到大傳遞力Fc部位(圖4的大范圍)的范圍內(nèi)，曲率半徑Rb、Rc變小的變化率被大致一定地設(shè)定成比小傳遞力1 部位顯著小。各傾斜槽6a、7a的曲率半徑越小，則球部件10與各傾斜槽6a、7a接觸的接觸面積增加。本實(shí)施例中，各傾斜槽6a、7a的曲率半徑Ra、Rb、Rc被設(shè)定成從所述軌跡范圍的始端部朝向終端部逐漸變小，并且使由球部件10產(chǎn)生的從旋轉(zhuǎn)坡道部件如朝向直動(dòng)坡道部件fe的推進(jìn)傳遞力Fa、^KFC從各傾斜槽6a、7a的、所述軌跡范圍的始端部朝向終端部逐漸變大。因此，將曲率半徑Ra、Rb、Rc設(shè)定成與推進(jìn)傳遞力FaJtKFc的增加部分相應(yīng)地使球部件10與各傾斜槽6a、7a的接觸面積增加，由此，能夠在從各傾斜槽6a、7a的始端部到終端部的整個(gè)范圍內(nèi)使與球部件10的接觸應(yīng)力(Hertz應(yīng)力)大致一定。在此，為了提高旋轉(zhuǎn)坡道部件如和直動(dòng)坡道部件fe的耐久性，就要求提高剝離壽命和磨損壽命。從剝離壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)球部件10以大負(fù)載按壓傾斜槽6a、7a即接觸應(yīng)力大時(shí)，則傾斜槽6a、7a材料內(nèi)部的剪切應(yīng)力變大而從內(nèi)部產(chǎn)生剝離。由此，就需要使各傾斜槽6a、7a與球部件10的接觸面積變大而使接觸應(yīng)力變小，減少造成剝離的內(nèi)部剪切應(yīng)力。另一方面，從磨損壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，在球部件10沿圓弧狀的傾斜槽6a、7a滾動(dòng)時(shí)， 由于圓弧狀的傾斜槽6a、7a的外周側(cè)與內(nèi)周側(cè)的周長(zhǎng)之間有差異，所以球部件10與圓弧狀的傾斜槽6a、7a之間產(chǎn)生滑動(dòng)，由于該滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦。由于球部件10的滾動(dòng)速度越快或球部件10與傾斜槽6a、7a的接觸面積越大，該滑動(dòng)程度就越大，所以就需要減少各傾斜槽 6a、7a與球部件10的接觸面積。S卩，如第一實(shí)施例這樣在球部件10沿圓弧狀的傾斜槽6a、7a滾動(dòng)的情況下，為了使剝離壽命長(zhǎng)，則增大各傾斜槽6a、7a與球部件10的接觸面積為好，但為了使磨損壽命長(zhǎng)， 則減少各傾斜槽6a、7a與球部件10的接觸面積為好，因此，剝離壽命與磨損壽命是一種折
5衷選擇的關(guān)系。因此，本實(shí)施例通過(guò)在所述軌跡范圍的整個(gè)范圍內(nèi)把各傾斜槽6a、7a與球部件10 的接觸面積設(shè)定成大致一定，能夠既確保剝離壽命又整體地提高磨損壽命。上述的圖4以一個(gè)曲線圖表示了剝離壽命的壽命次數(shù)與通過(guò)頻率(次數(shù))之間的關(guān)系以及用于得到該壽命次數(shù)的曲率半徑與傳遞力(球部件10向傾斜槽6a、7a作用的發(fā)生軸力)之間的關(guān)系。該圖4是假定球部件10從各傾斜槽6a、7a的始端部到終端部通過(guò)整個(gè)區(qū)域的頻率(次數(shù))是一定的情況。因此，表示各傾斜槽6a、7a的剝離壽命的壽命次數(shù)的折線也與通過(guò)頻率對(duì)應(yīng)而是一定的。為了這樣使剝離壽命的壽命次數(shù)變成一定，只要按照傳遞力的大小使接觸應(yīng)力大致一定地由曲率半徑的折線表示那樣縮小曲率半徑便可。 在本申請(qǐng)說(shuō)明書說(shuō)明的各實(shí)施例中，與通過(guò)頻率對(duì)應(yīng)來(lái)決定剝離壽命的壽命次數(shù)，在這種意思上，說(shuō)明通過(guò)頻率與剝離壽命的壽命次數(shù)表示相同傾向，在說(shuō)明上把兩者設(shè)定為同義。傾斜槽6a、7a的圓弧曲率半徑越小，則內(nèi)外周長(zhǎng)度的差就越大，容易產(chǎn)生磨損。在此，在傾斜槽6a、7a的圓弧曲率半徑小的情況下等也能夠把重點(diǎn)放在磨損壽命方面。即，利用上述實(shí)施例，通過(guò)把各傾斜槽6a、7a的曲率半徑Ra、Rb、Rc從所述軌跡范圍的始端部朝向終端部逐漸變小的比例設(shè)定成較平緩，雖然接觸應(yīng)力逐漸上升，但由于各傾斜槽6a、7a的曲率半徑Ra、Rb、Rc變小的比例也能夠平緩設(shè)定，所以能夠既考慮剝離壽命又整體地更加提高磨損壽命。如上，本實(shí)施例中，通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定各傾斜槽6a、7a的曲率半徑Ra、Rb、Rc而能夠容易地調(diào)整剝離壽命與磨損壽命的平衡。下面，按照?qǐng)D6 圖9來(lái)說(shuō)明第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ib應(yīng)用于對(duì)車輛施加制動(dòng)力的電動(dòng)盤式制動(dòng)器15的形態(tài)。如圖6所示，電動(dòng)盤式制動(dòng)器15具有第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置lb，是制動(dòng)鉗浮動(dòng)型盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。該電動(dòng)盤式制動(dòng)器15具備與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16、被固定在懸架部件等車體側(cè)的非旋轉(zhuǎn)部位(未圖示)的支架17、配置在制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16的兩側(cè)而由支架17支承的一對(duì)制動(dòng)塊18、19、以跨越制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16的方式配置且相對(duì)支架17能夠沿制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16的軸向移動(dòng)地被支承的制動(dòng)鉗本體20。制動(dòng)鉗本體20上一體形成有圓筒狀的缸體部21，其具有相對(duì)制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16的一側(cè)開口的通孔；爪部22，其從該缸體部21跨越制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16而向相反側(cè)延伸。在制動(dòng)鉗本體20的缸體部21內(nèi)設(shè)置有活塞單元23和電動(dòng)機(jī)單元M?；钊麊卧?3是如下部件一體化而成的結(jié)構(gòu)，即，有底圓筒狀的活塞25，其能夠滑動(dòng)地被嵌裝在缸體部21內(nèi)而具有主推力發(fā)生裝置Ib的按壓部件的功能；滾球坡道機(jī)構(gòu)北，其被收容在活塞25的內(nèi)部且把旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)活塞25 ；差動(dòng)減速機(jī)構(gòu) 26，其被收容在活塞％的內(nèi)部；制動(dòng)塊磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)27。 如圖6和圖7所示，主推力發(fā)生裝置Ib的滾球坡道機(jī)構(gòu)北具備能夠向旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)坡道部件4b ( 一個(gè)坡道部件)、相對(duì)活塞25的底面被固定且能夠與活塞25 —起在軸向移動(dòng)的直動(dòng)坡道部件恥(另一個(gè)坡道部件)、夾裝在相互相對(duì)向形成的傾斜槽6b、7b 之間的球部件10。各球部件10由保持器觀保持。當(dāng)使旋轉(zhuǎn)坡道部件4b相對(duì)于直動(dòng)坡道部件恥相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，則球部件10在傾斜的傾斜槽6b、7b之間滾動(dòng)，直動(dòng)坡道部件恥根據(jù)旋轉(zhuǎn)坡道部件4b的旋轉(zhuǎn)角度而在軸向相對(duì)移動(dòng)。由此，能夠把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
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在此，更詳細(xì)說(shuō)明旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的各傾斜槽6b、7b。圖8和圖9表示與第一實(shí)施例的圖4和圖5同樣的內(nèi)容和關(guān)系，各傾斜槽6b、7b沿周向傾斜形成。 該傾斜槽6b、7b的徑向截面被形成為圓弧狀，且在球部件10所抵接的軌跡范圍內(nèi)，始端部、 中間部和終端部的曲率半徑相互不同。詳細(xì)情況如圖8和圖9所示，由于電動(dòng)盤式制動(dòng)器15中旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的各傾斜槽6b、7b形成為以從球部件10所抵接的軌跡范圍始端部朝向終端部槽深度沿周向變淺的方式傾斜，所以由球部件10產(chǎn)生的從旋轉(zhuǎn)坡道部件4b朝向直動(dòng)坡道部件恥的推進(jìn)傳遞力FallKFc，在各傾斜槽6b、7b的從球部件10所抵接的軌跡范圍始端部朝向終端部而逐漸變大，即，1 < 1 < Fe。球部件10通過(guò)的通過(guò)頻率假定為越靠通常制動(dòng)區(qū)域即各傾斜槽6b、7b的始端部側(cè)則通過(guò)次數(shù)就越多，隨著朝向急制動(dòng)的終端部側(cè)則通過(guò)次數(shù)逐漸變少。因此，圖8的剝離壽命次數(shù)也與通過(guò)頻率相應(yīng)地被設(shè)定成從小傳遞力1 部位(圖8的小范圍)直到大傳遞力Fc部位(圖8的大范圍)而按照向下凸的曲線狀逐漸減少。為了得到這樣的剝離壽命次數(shù)，表示各傾斜槽6b、7b的曲率半徑Ra、Rb、Rc的折線在所述軌跡范圍的始端部(小傳遞力1 部位)最大，從該始端部朝向終端部(大傳遞力Fc部位)而與通過(guò)頻率的減少的變化重合地變化率逐漸變小，在終端部成為最小。把圖8中的曲率半徑的折線與上述圖4的折線比較。在各傾斜槽6b、7b的軌跡范圍的始端部(小傳遞力1 部位)，由于圖8要求剝離壽命次數(shù)更多，所以曲率半徑的折線成為小的曲率半徑而減少接觸應(yīng)力。但由于從各傾斜槽6b、7b的軌跡范圍的中間部(中等傳遞力1 部位)到終端部(大傳遞力Fc部位)，圖8的剝離壽命次數(shù)變少好，所以作為曲率半徑的折線，對(duì)于相對(duì)較大的曲率半徑，把接觸應(yīng)力某種程度較大地設(shè)定，來(lái)與剝離壽命均衡，使處于折衷選擇關(guān)系的磨損壽命被延長(zhǎng)。第二實(shí)施例中，在球部件10所抵接的軌跡范圍的始端部(小傳遞力1 部位)，盡管通過(guò)頻率大，但傳遞力1 小，所以在滿足剝離壽命的同時(shí)要考慮磨損壽命，為了使各傾斜槽6b、7b與球部件10的接觸面積變小而把傾斜槽6b、7b的曲率半徑Ra設(shè)定得較大。另一方面，在球部件10所抵接的軌跡范圍的終端部(大傳遞力Fc部位)，由于通過(guò)頻率小而傳遞力大，所以為了重視剝離壽命而把傾斜槽6b、7b的曲率半徑Rc設(shè)定為較小，以增大各傾斜槽6b、7b與球部件10的接觸面積而減少接觸應(yīng)力。換言之，旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的各傾斜槽6b、7b中，球部件10在中等傳遞力冊(cè)部位的通過(guò)頻率是在小傳遞力1 部位與大傳遞力Fc部位的對(duì)數(shù)中央值附近時(shí)，要形成為使大傳遞力Fc部位的徑向截面曲率半徑Rc比小傳遞力!^部位的徑向截面曲率半徑Ra小。由此，能夠既確保滾球坡道機(jī)構(gòu)北的旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的剝離壽命，又提高剝離壽命。如圖6所示，差動(dòng)減速機(jī)構(gòu)沈被夾裝在滾球坡道機(jī)構(gòu)北與電動(dòng)機(jī)單元M的電動(dòng)機(jī)四之間，把電動(dòng)機(jī)四的轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)按照規(guī)定的減速比進(jìn)行減速，并向滾球坡道機(jī)構(gòu)北的旋轉(zhuǎn)坡道部件4b傳遞。制動(dòng)塊磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)27針對(duì)制動(dòng)塊18、19的磨損(與制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16接觸位置的變化)而使調(diào)整絲桿31前進(jìn)，追隨滾球坡道機(jī)構(gòu)北。如圖6所示，電動(dòng)機(jī)單元M由電動(dòng)機(jī)四和解析器32組成。當(dāng)向電動(dòng)機(jī)四的定子33的線圈通電，則轉(zhuǎn)子30旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由差動(dòng)減速機(jī)構(gòu)沈來(lái)驅(qū)動(dòng)滾球坡道機(jī)構(gòu)北，這時(shí)，利用解析器32來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置。下面說(shuō)明圖6所示電動(dòng)盤式制動(dòng)器15的動(dòng)作。在制動(dòng)時(shí)，根據(jù)駕駛者的制動(dòng)操作，例如根據(jù)設(shè)置在車輛的制動(dòng)踏板的操作或根據(jù)設(shè)置在車輛上的停車操作部件的操作而從操縱器(未圖示)向電動(dòng)機(jī)四供給控制電流， 使轉(zhuǎn)子30向制動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。接著，轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)被差動(dòng)減速機(jī)構(gòu)沈按照規(guī)定的減速比進(jìn)行減速，使電動(dòng)機(jī)四的旋轉(zhuǎn)力被增力并向滾球坡道機(jī)構(gòu)北傳遞。利用傳遞旋轉(zhuǎn)力的滾球坡道機(jī)構(gòu)北而把該旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，使活塞25前進(jìn)。接著，由于活塞25的前進(jìn)而使一個(gè)制動(dòng)塊18向制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16按壓，利用反作用力制動(dòng)鉗本體20移動(dòng)，爪部22使另一個(gè)制動(dòng)塊19向制動(dòng)盤轉(zhuǎn)子16按壓，產(chǎn)生制動(dòng)力。針對(duì)制動(dòng)塊18、19的磨損，制動(dòng)塊磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)27使調(diào)整絲桿31前進(jìn)，使?jié)L球坡道機(jī)構(gòu)北根據(jù)磨損狀況進(jìn)行補(bǔ)償。如以上所說(shuō)明的那樣，在采用了第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ib的電動(dòng)盤式制動(dòng)器15中，滾球坡道機(jī)構(gòu)北的旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的各傾斜槽6b、7b中，球部件10通過(guò)的通過(guò)頻率從傾斜槽6b、7b的始端部(小傳遞力！^部位)直到終端部(大傳遞力Fc部位)如圖8的剝離壽命次數(shù)折線那樣以向下凸的曲線狀逐漸減少地推移。因此， 各傾斜槽6b、7b的曲率半徑Ra、Rb、Rc (徑向截面是圓弧狀)與剝離壽命次數(shù)的折線那樣被設(shè)定為在所述軌跡范圍的始端部(小傳遞力1 部位)最大，從該始端部朝向終端部而與通過(guò)頻率的減少率重合地逐漸變小，在終端部(大傳遞力Fc部位)成為最小(參照?qǐng)D8的曲率半徑折線)。由此，能夠適當(dāng)?shù)貪M足滾球坡道機(jī)構(gòu)北的旋轉(zhuǎn)坡道部件4b和直動(dòng)坡道部件恥的剝離壽命和磨損壽命。本實(shí)施例說(shuō)明了在電動(dòng)盤式制動(dòng)器15中采用第二實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ib的形態(tài)，但也可以把該推力發(fā)生裝置Ib用在電動(dòng)式帶駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的盤式制動(dòng)器和手動(dòng)式帶駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的盤式制動(dòng)器。在被用于手動(dòng)式帶駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的盤式制動(dòng)器的情況下，根據(jù)設(shè)置在車輛中的停車操作部件即停車手柄或停車踏板的操作而把其操作力作為旋轉(zhuǎn)力向滾球坡道機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)坡道部件傳遞。下面，按照?qǐng)D10和圖11來(lái)詳細(xì)說(shuō)明第三實(shí)施例的推力發(fā)生裝置lc。在說(shuō)明第三實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ic時(shí)，僅說(shuō)明與第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置 Ia的不同點(diǎn)。第三實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ic中，滾球坡道機(jī)構(gòu)3c的各坡道部件如、5c的傾斜槽6c、7c形成為徑向截面是圓弧狀。本實(shí)施例中，如與第一實(shí)施例的圖4和圖5同樣的圖10和圖11所示，由于旋轉(zhuǎn)坡道部件如和直動(dòng)坡道部件5c的各傾斜槽6c、7c形成為以從球部件10所抵接的軌跡范圍始端部朝向終端部槽深度沿周向變淺的方式傾斜，所以由球部件10產(chǎn)生的從旋轉(zhuǎn)坡道部件4c朝向直動(dòng)坡道部件5c的推進(jìn)傳遞力Fa、Fb, Fe，在各傾斜槽6c、7c的從球部件10所抵接的軌跡范圍始端部朝向終端部而逐漸變大，BP, Fa < Fb < Fe。本實(shí)施例中，球部件10通過(guò)的通過(guò)頻率如圖10的剝離壽命次數(shù)的折線所表示的
8那樣，假定使用情況為在小傳遞力1 部位(圖10的小范圍)通過(guò)次數(shù)非常多，從這里直到中等傳遞力冊(cè)部位(圖10的中范圍)大致中間位置急劇地減少(減少率大)，從該位置直到大傳遞力Fc部位(圖10的大范圍)比前階段平滑地減少(減少率小)。因此，如從圖10和圖11 了解的那樣，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率(剝離壽命次數(shù))之間的關(guān)系，關(guān)于傾斜槽6c、7c的曲率半徑Ra、Rb、Rc，在球部件10所抵接的軌跡范圍始端部 (小傳遞力1 部位圖10的小范圍)，是傾斜槽6c、7c的曲率半徑Ra (該范圍的平均值) 被設(shè)定為較小，以使各傾斜槽6c、7c與球部件10的接觸面積變大。當(dāng)限定在該范圍(圖10的小范圍)時(shí)，則圖10的表示曲率半徑的折線以向下凸的曲線狀變化。另一方面，在所述軌跡范圍的中間部位(傳遞力的大小是中間值1 圖10的中范圍)，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率(剝離壽命次數(shù))的關(guān)系，傾斜槽6c、7c的曲率半徑Rb (該范圍的平均值)被設(shè)定為較大，以使各傾斜槽6c、7c與球部件10的接觸面積變小。在該范圍(圖10的中范圍)中，圖10的表示曲率半徑的折線以大致中間值成為最大且向上凸的曲線狀變化。換言之，在該范圍(圖10的中范圍)的前半部分，曲率半徑Rb的大小相對(duì)通過(guò)頻率呈反比例變化。在所述軌跡范圍的終端部(大傳遞力Fc部位圖10的大范圍)，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率的關(guān)系，各傾斜槽6c、7c的曲率半徑Rc被設(shè)定成位于始端部(圖10 的小范圍)的曲率半徑Ra(平均值)與中間部(圖10的中范圍)的曲率半徑Rb (平均值) 之間，當(dāng)限定在該范圍時(shí)，則圖10的表示曲率半徑的折線被設(shè)定成大致一定。由此，能夠適當(dāng)?shù)貪M足滾球坡道機(jī)構(gòu)3c的旋轉(zhuǎn)坡道部件如和直動(dòng)坡道部件5c的剝離壽命和磨損壽命這兩者。下面，按照?qǐng)D12和圖13來(lái)詳細(xì)說(shuō)明第四實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Id。在說(shuō)明第四實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Id時(shí)，僅說(shuō)明與第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置 Ia的不同點(diǎn)。第四實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Id中，滾球坡道機(jī)構(gòu)3d的各坡道部件4d、5d的傾斜槽6d、7d被形成為徑向截面是圓弧狀。于是，本實(shí)施例中，如與第一實(shí)施例的圖4和圖5同樣的圖12和圖13所示，由球部件10產(chǎn)生的從旋轉(zhuǎn)坡道部件4d朝向直動(dòng)坡道部件5d的推進(jìn)傳遞力Fa、Fb, Fe，在傾斜槽6d、7d的從球部件10所抵接的軌跡范圍始端部朝向終端部而逐漸變大。在第四實(shí)施例中，球部件10通過(guò)的通過(guò)頻率如圖12的剝離壽命次數(shù)折線那樣，在小傳遞力1 部位(圖12的小范圍)通過(guò)次數(shù)相當(dāng)多，以向上凸的曲線狀逐漸變少， 在中等傳遞力冊(cè)部位(圖12的中范圍)以通過(guò)次數(shù)比較多的狀態(tài)大致相同地推移，在大傳遞力Fc部位(圖12的大范圍)則再次以通過(guò)次數(shù)變少的方式變化。因此，如從圖12和圖13 了解的那樣，各傾斜槽6d、7d的曲率半徑在球部件10所抵接的軌跡范圍的中間部位(傳遞力的大小是中間值冊(cè)圖12的中范圍)，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率的關(guān)系，曲率半徑Rb被設(shè)定為較小，以使各傾斜槽6d、7d與球部件10的接觸面積變大，當(dāng)限定在該范圍時(shí)，則圖12的曲率半徑的折線被設(shè)定成大致一定。另一方面，在軌跡范圍的終端部(大傳遞力Fc部位圖12的大范圍)，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率的關(guān)系，既滿足剝離壽命又考慮磨損壽命，曲率半徑Rc (該范圍的平均值)被設(shè)定得較大，以使各傾斜槽6d、7d與球部件10的接觸面積變小。當(dāng)限定在該范圍時(shí)，則圖 12的曲率半徑的折線設(shè)定為隨著傳遞力變大而使曲率半徑Rc也變大。在軌跡范圍的始端部(小傳遞力1 部位圖12的小范圍)，根據(jù)傳遞力與通過(guò)頻率的關(guān)系，把各傾斜槽6d、7d
9的曲率半徑Ra(該范圍的平均值)與中間部的曲率半徑Rb大致同樣地設(shè)定，當(dāng)限定在該范圍時(shí)，則圖12的曲率半徑的折線以向下凸的曲線狀變化。換言之，旋轉(zhuǎn)坡道部件4d和直動(dòng)坡道部件5d的各傾斜槽6d、7d中，球部件10在中等傳遞力冊(cè)部位的通過(guò)頻率，是相對(duì)在小傳遞力1 部位的通過(guò)頻率與在大傳遞力Fc部位的通過(guò)頻率的對(duì)數(shù)中央值而靠近小傳遞力&部位時(shí)，要形成為使大傳遞力Fc部位的徑向截面曲率半徑Rc比中等傳遞力1 部位的徑向截面曲率半徑Rb和小傳遞力1 部位的徑向截面曲率半徑I^a大。由此，能夠適當(dāng)?shù)貪M足滾球坡道機(jī)構(gòu)3d的旋轉(zhuǎn)坡道部件4d和直動(dòng)坡道部件5d的剝離壽命和磨損壽命這兩者。下面，按照?qǐng)D14和圖15來(lái)詳細(xì)說(shuō)明第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置le。在說(shuō)明第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ie時(shí)，僅說(shuō)明與第一實(shí)施例的推力發(fā)生裝置 Ia的不同點(diǎn)。該第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ie中，滾球坡道機(jī)構(gòu)!Be的各坡道部件如、5e的傾斜槽6e、7e包括從處于中央的凹狀槽部42朝向圖中左方且向上方傾斜的第一傾斜面40、 以與該第一傾斜面40相同的傾斜角度從凹狀槽部42朝向圖中右方且向上方傾斜的第二傾斜面41。在第一傾斜面40和第二傾斜面41與凹狀槽部42的交點(diǎn)處形成有變曲點(diǎn)43(傾斜角度變化的點(diǎn))。且各傾斜槽6e、7e在其軌跡范圍的整個(gè)范圍中，徑向截面形成為圓弧狀，但在第一傾斜面40與第二傾斜面41的變曲點(diǎn)43及其附近，徑向截面圓弧狀的曲率半徑設(shè)定得比其他部位的曲率半徑小。由此，現(xiàn)有技術(shù)中，在傾斜槽6e、7e的傾斜角度變化的變曲點(diǎn)，由于接觸應(yīng)力大而擔(dān)心剝離壽命降低，但根據(jù)本實(shí)施例，由于在第一傾斜面40與第二傾斜面41的變曲點(diǎn)43 及其附近，把其徑向截面圓弧狀的曲率半徑設(shè)定得比其他部位小，所以與球部件10的接觸面積大而接觸應(yīng)力降低，能夠提高剝離壽命。下面，按照?qǐng)D16和圖17詳細(xì)說(shuō)明采用了上述第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ie的穩(wěn)定器50。本穩(wěn)定器50是扭桿，具備作為按壓部件的壓縮彈簧51、與該壓縮彈簧51抵接且在內(nèi)周具有內(nèi)螺紋的筒狀體52、在外周具有與該筒狀體52旋合的外螺紋的柱狀體53、把旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)并按壓壓縮彈簧51的滾球坡道機(jī)構(gòu)!Be、連結(jié)柱狀體53并使其旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)M。把壓縮彈簧51、筒狀體52、柱狀體53和滾球坡道機(jī)構(gòu)3e收容在一側(cè)敞開的殼體 56中。該殼體56的開口端部被桿引導(dǎo)器58所封閉，桿引導(dǎo)器58能夠旋轉(zhuǎn)地支承著與滾球坡道機(jī)構(gòu)3e的旋轉(zhuǎn)坡道部件如成一體連接的第二軸狀體57。旋轉(zhuǎn)坡道部件如相對(duì)殼體 56能夠旋轉(zhuǎn)地被支承。另一方面，直動(dòng)坡道部件k與從殼體56內(nèi)周的二到四個(gè)部位突出且向軸向延伸的止轉(zhuǎn)突起56A(圖16圖示了一個(gè))嵌合而能夠在軸向移動(dòng)但不能旋轉(zhuǎn)地被支承。同樣地，筒狀體52也與殼體56的止轉(zhuǎn)突起56a嵌合而能夠在軸向移動(dòng)但不能旋轉(zhuǎn)地被支承。在直動(dòng)坡道部件5e與筒狀體52之間配置有壓縮彈簧51來(lái)把直動(dòng)坡道部件k 向旋轉(zhuǎn)坡道部件4e按壓。在殼體56底部的中央形成有開口部60，把設(shè)置在柱狀體53端部的突出部61插入該開口部60中。在殼體56外且是底部側(cè)配置有第一軸狀體55，經(jīng)由位于該第一軸狀體陽(yáng)端部的中空收容部62而把第一軸狀體55和殼體56連接成一體。在收容部62內(nèi)收容有電動(dòng)機(jī)M，把從該電動(dòng)機(jī)M —端部突出的旋轉(zhuǎn)軸5 與設(shè)置在柱狀體53 的突出部61的凹部63不能旋轉(zhuǎn)地卡合，使柱狀體53能夠正反旋轉(zhuǎn)。另一方面，電動(dòng)機(jī)M 的另一端部突出部54b與電動(dòng)機(jī)M的電機(jī)殼體是一體，被不能旋轉(zhuǎn)地固定在凹部64中，該凹部64設(shè)置于第一軸狀體55的收容部62的底部。本穩(wěn)定器50中，在球部件10位于各傾斜槽6e、7e的各自凹狀槽部42內(nèi)的圖16 的狀態(tài)下，當(dāng)?shù)谝惠S狀體陽(yáng)和第二軸狀體57要相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用滾球坡道機(jī)構(gòu)3e和壓縮彈簧51在限制其旋轉(zhuǎn)的方向給予旋轉(zhuǎn)力。為了增強(qiáng)該旋轉(zhuǎn)力，向電動(dòng)機(jī)M通電，使柱狀體 53正旋轉(zhuǎn)而使筒狀體52向接近滾球坡道機(jī)構(gòu)3e的方向移動(dòng)，壓縮彈簧51被壓縮。由此， 滾球坡道機(jī)構(gòu)3e通過(guò)增大壓縮彈簧51的靠壓力而使限制旋轉(zhuǎn)的方向上的旋轉(zhuǎn)力被強(qiáng)化。這樣，能夠把第五實(shí)施例的推力發(fā)生裝置Ie適用于穩(wěn)定器50。如以上所說(shuō)明的那樣，本發(fā)明的各實(shí)施例以剝離壽命(乃至通過(guò)頻率)為基準(zhǔn)，為了能夠滿足它并且更延長(zhǎng)磨損壽命，把傾斜槽的從始端部到終端部各部位的曲率半徑根據(jù)各部位特性來(lái)恰當(dāng)設(shè)定而使其不同，并不限定于上述說(shuō)明的各實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神的范圍能夠有各種變更。另外，各實(shí)施例說(shuō)明了從各傾斜槽的始端部到終端部各部位的曲率半徑連續(xù)變化的情況，但例如也可以按照傳遞力的大小而區(qū)分成大小兩個(gè)區(qū)域或大中小三個(gè)區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)考慮剝離壽命和磨損壽命而把傾斜槽的曲率半徑設(shè)定成一定，在各區(qū)域的分界部位把曲率半徑不同的位置圓滑地連接。
權(quán)利要求
1.一種推力發(fā)生裝置，其特征在于，具備在軸向產(chǎn)生推力的按壓部件、把旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)所述按壓部件的滾球坡道機(jī)構(gòu)，所述滾球坡道機(jī)構(gòu)具備一對(duì)坡道部件，其具有多個(gè)沿周向傾斜且徑向截面被形成為弧狀的傾斜槽；滾動(dòng)部件，其被安裝在各坡道部件的傾斜槽之間，從所述一對(duì)坡道部件中的一個(gè)坡道部件向另一個(gè)坡道部件傳遞力，所述傾斜槽具有與所述滾動(dòng)部件抵接的軌跡范圍，在該軌跡范圍內(nèi)所述傾斜槽具有與所述滾動(dòng)部件的接觸面積變化的部位。
2.如權(quán)利要求1所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，所述傾斜槽在所述軌跡范圍內(nèi)具有徑向截面的曲率半徑不同的部位。
3.如權(quán)利要求2所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，所述傾斜槽中，所述傳遞力大的部位的徑向截面曲率半徑比所述傳遞力小的部位的徑向截面曲率半徑小。
4.如權(quán)利要求3所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，在整體或局部與所述滾動(dòng)部件抵接的所述軌跡中，所述傾斜槽的徑向截面曲率半徑被形成為隨著從所述傳遞力小的部位朝向傳遞力大的部位以一定的比例變小。
5.如權(quán)利要求4所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，所述傾斜槽形成為沿夾裝在各坡道部件之間的滾動(dòng)部件所抵接的軌跡、從傳遞力小的部位變化為傳遞力大的部位，在向所述滾球坡道機(jī)構(gòu)施加有旋轉(zhuǎn)力時(shí)，利用所述一個(gè)坡道部件的轉(zhuǎn)動(dòng)而使所述滾動(dòng)部件從傳遞力小的部位向傳遞力大的部位移動(dòng)，且隨著所述一個(gè)坡道部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述傾斜槽的與所述滾動(dòng)部件抵接的軌跡范圍內(nèi)，滾動(dòng)部件在傳遞力小的部位的通過(guò)頻率比傳遞力大的部位的通過(guò)頻率高。
6.如權(quán)利要求2所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，關(guān)于所述傾斜槽的徑向截面曲率半徑，將隨著所述一個(gè)坡道部件的轉(zhuǎn)動(dòng)所述軌跡范圍中通過(guò)頻率低的部位的徑向截面曲率半徑形成得較大。
7.如權(quán)利要求2所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，所述傾斜槽在所述軌跡的傳遞力小的部位與傳遞力大的部位之間具有傾斜角度變化的點(diǎn)，把該變化的點(diǎn)部位的曲率半徑形成得比其他部位的曲率半徑小。
8.如權(quán)利要求1所述的推力發(fā)生裝置，其特征在于，所述傾斜槽中，在所述傳遞力大的部位傾斜槽與所述滾動(dòng)部件的接觸面積比在所述傳遞力小的部位傾斜槽與所述滾動(dòng)部件的接觸面積大。
9.一種盤式制動(dòng)器，其特征在于，在把制動(dòng)塊向制動(dòng)盤按壓的盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗內(nèi)具有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的推力發(fā)生裝置。
10.一種穩(wěn)定器，其特征在于，由扭桿構(gòu)成，且在一對(duì)軸狀體之間具有如權(quán)利要求1至8 中任一項(xiàng)所述的推力發(fā)生裝置。
全文摘要
提供一種提高滾球坡道機(jī)構(gòu)的一對(duì)坡道部件耐久性的推力發(fā)生裝置和盤式制動(dòng)器。主推力發(fā)生裝置(1a)的滾球坡道機(jī)構(gòu)(3a)具備一對(duì)旋轉(zhuǎn)坡道部件(4a)和直動(dòng)坡道部件(5a)，其具有多個(gè)沿周向傾斜且徑向截面被形成為弧狀的傾斜槽(6a、7a)；球部件(10)，其被安裝在各坡道部件(4a、5a)的傾斜槽(6a、7a)之間，從旋轉(zhuǎn)坡道部件(4a)向直動(dòng)坡道部件(5a)傳遞力，由于在傾斜槽(6a、7a)的與球部件(10)抵接的軌跡范圍內(nèi)具有傾斜槽(6a、7a)的徑向截面曲率半徑(Ra、Rb、Rc)不同的部位，所以能夠提高旋轉(zhuǎn)坡道部件(4a)和直動(dòng)坡道部件(5a)的耐久性。
文檔編號(hào)F16D121/24GK102444681SQ20111029770
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者坂下貴康, 小平厚志, 臼井拓也 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社