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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5974600
(24)【登録日】2016年7月29日
(45)【発行日】2016年8月23日
(54)【発明の名称】直動アクチュエータおよびこれを備えた電動ブレーキ
(51)【国際特許分類】
F16H 25/20 20060101AFI20160809BHJP
F16H 25/24 20060101ALI20160809BHJP
F16D 65/14 20060101ALI20160809BHJP
H02K 7/116 20060101ALI20160809BHJP
【ＦＩ】
F16H25/20 G
F16H25/20 B
F16H25/24 A
F16H25/24 B
F16D65/14
H02K7/116
【請求項の数】3
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-91691(P2012-91691)
(22)【出願日】2012年4月13日
(65)【公開番号】特開2013-221531(P2013-221531A)
(43)【公開日】2013年10月28日
【審査請求日】2015年3月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100079038
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 彰
(74)【代理人】
【識別番号】100060874
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 瑛之助
(74)【代理人】
【識別番号】100106091
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 直都
(72)【発明者】
【氏名】美佐田 泰治
【審査官】
塚本 英隆
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００４−３６０７１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０２−０９８２４１（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ１６Ｈ ２５／２０
Ｆ１６Ｄ ６５／１４
Ｆ１６Ｈ ２５／２４
Ｈ０２Ｋ ７／１１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に配された回転軸と、前記回転軸と一体に回転しかつ前記回転軸の軸心から偏心した軸心を有する偏心軸部と、前記回転軸を回転させるためのモータと、前記回転軸と同心で軸方向移動可能に外周面が前記ハウジングに支持された内歯部材と、前記偏心軸部と同心で相対回転可能かつ軸方向移動不可能に前記偏心軸部と前記内歯部材との間に配された外歯部材とを備えており、
前記内歯部材は、内周面に複数の歯が形成された内歯車と、前記内歯車と同心でかつ前記複数の歯に交差するようにねじ溝が設けられためねじ部とを有し、前記外歯部材は、外周面に複数の歯が形成されて前記内歯車に内接する外歯車と、前記外歯車と同心でかつ前記外歯車に軸方向に連なるように設けられたおねじ部とを有しており、前記回転軸が前記モータによって回転させられた際に、前記内歯車と前記外歯車との噛み合わせによってトルクが伝達されるとともに、前記めねじ部と前記おねじ部とのねじ合わせによって、前記内歯部材が前記ハウジングに対して軸方向に移動させられることを特徴とする直動アクチュエータ。
前記内歯部材は、内周面に複数の歯が形成された内歯車と、前記内歯車と同心でかつ前記複数の歯に交差するようにねじ溝が設けられためねじ部とを有し、前記外歯部材は、外周面に複数の歯が形成されて前記内歯車に内接する外歯車と、前記外歯車と同心でかつ前記外歯車に軸方向に連なるように設けられたおねじ部とを有しており、前記回転軸が前記モータによって回転させられた際に、前記内歯車と前記外歯車との噛み合わせによってトルクが伝達されるとともに、前記めねじ部と前記おねじ部とのねじ合わせによって、前記内歯部材が前記ハウジングに対して軸方向に移動させられることを特徴とする直動アクチュエータ。
【請求項2】
前記内歯車と前記外歯車とは、両歯車のピッチ円同士が１カ所で接するように配置された状態で、インボリュート干渉が防止されていることを特徴とする請求項１の直動アクチュエータ。
【請求項3】
ディスクロータに押し付けられるブレーキパッドをモータを動力源とする直動アクチュエータによって移動させる電動ブレーキであって、前記直動アクチュエータが請求項１または２のものとされていることを特徴とする電動ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、直動アクチュエータおよびこれを備えた電動ブレーキに関し、より詳しくは、油圧ブレーキに代えて使用される電動ブレーキにおいて好適に使用される直動アクチュエータおよびこれを備えた電動ブレーキに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な自動車用のブレーキは、エンジンの負圧（エンジンが吸い込む圧力）を利用して、ブレーキ力をアシストするようになっている。電気自動車では、エンジンがないため、エンジン負圧を利用することはできない。したがって、電気自動車用として、ブレーキ力をアシストする電動ブレーキが求められている。
【0003】
このような電動ブレーキに必要な機能として、セルフロック機能、減速比大、部品点数が少ないことなどが求められている。
【0004】
特許文献１（特開２００７−２０５４００号公報）には、減速機構と、回転−変換機構とを備えたディスクブレーキが提案されている。また、特許文献２（国際公開ＷＯ２００５／１２４１８８）には、太陽歯車、内歯車および両歯車間に噛合する遊星歯車を備えた遊星歯車装置を使用した減速機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７−２０５４００号公報
【特許文献2】国際公開ＷＯ２００５／１２４１８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献２に示されている遊星歯車装置を使用した減速機構では、減速比を５よりも大きくすることが困難であり、また、部品点数が多いという問題もある。
【0007】
特許文献１に示されているディスクブレーキによると、ねじ機構を利用した回転−変換機構（直動アクチュエータ）の使用により、セルフロック機能を有しているという利点があるものの、ねじ機構を利用していることで、ねじ部の滑りに伴って、減速比が安定しないという問題および伝達効率が大きくできないという問題がある。したがって、油圧を利用したブレーキに追加される駐車ブレーキ用としては、使用可能であっても、油圧ブレーキに代わるブレーキとしては不十分であった。
【0008】
この発明の目的は、減速比を大きくできるとともに、小型化が可能な直動アクチュエータおよびこれを備えた電動ブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明による直動アクチュエータは、ハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に配された回転軸と、前記回転軸と一体に回転しかつ前記回転軸の軸心から偏心した軸心を有する偏心軸部と、前記回転軸を回転させるためのモータと、前記回転軸と同心で軸方向移動可能に外周面が前記ハウジングに支持された内歯部材と、前記偏心軸部と同心で相対回転可能かつ軸方向移動不可能に前記偏心軸部と前記内歯部材との間に配された外歯部材とを備えており、前記内歯部材は、内周面に複数の歯が形成された内歯車と、前記内歯車と同心でかつ前記複数の歯に交差するようにねじ溝が設けられためねじ部とを有し、前記外歯部材は、外周面に複数の歯が形成されて前記内歯車に内接する外歯車と、前記外歯車と同心でかつ前記外歯車に軸方向に連なるように設けられたおねじ部とを有しており、前記回転軸が前記モータによって回転させられた際に、前記内歯車と前記外歯車との噛み合わせによってトルクが伝達されるとともに、前記めねじ部と前記おねじ部とのねじ合わせによって、前記内歯部材が前記ハウジングに対して軸方向に移動させられることを特徴とするものである。
【0010】
回転軸をモータによって回転させると、これに伴って偏心軸部が一体で回転する。この偏心軸部の回転により、偏心軸部と同心の外歯部材が回転軸に対して偏心して回転する。外歯部材の外歯車が内歯部材の内歯車に内接していることで、外歯部材は、外歯車と内歯車との噛み合い位置が偏心軸の回転に追随するように（ただし、外歯部材が偏心軸部と一体で回転することが内歯部材によって規制された状態で）、内歯部材に対して移動する。内歯車のピッチ円周長と外歯車のピッチ円周長とは、大きさが相違しているので、１回転すると、外歯部材は、内歯部材に対してピッチ円周長の相違分に対応する角度分だけ位相がずれる。この位相のずれは、ねじ合わせ部においては、めねじ部とおねじ部とが相対的に回転しながら直線移動することを意味し、外歯部材の軸方向移動が不可能とされていることで、内歯部材が外歯部材に対して直線移動する。こうして、モータの回転が内歯部材の直線移動に変換される。
【0011】
内歯車のピッチ円周長Ｌ１と外歯車のピッチ円周長Ｌ２とは、Ｌ１＞Ｌ２の関係があるので、１回転すると、位相のずれは、外歯部材の回転方向と逆向きに所定角度回転した位置となる。所定角度／３６０°が減速比となり、Ｌ１、Ｌ２の値を適宜変更することで減速比を所望の値に設定することができる。
【0012】
こうして、モータによって回転させられた回転軸の回転を内歯車と外歯車との内接歯車機構によって減速することができる。内接歯車機構による減速は、遊星歯車装置を使用した減速機構に比べて、減速比が大きくできる。減速比が大きいことで、ねじのピッチ（リード角）を小さくすることができ、内歯部材の直線移動量すなわち直線移動させる対象部材の移動量の制御が容易となり、また、対象部材を大きい力で押圧することができる。
【0013】
内歯車およびめねじ部は、別部材とされるのではなく、いずれも内歯部材に設けられているので、部品数を低減することができる。同様に、外歯車およびおねじ部は、別部材とされるのではなく、いずれも外歯部材に設けられているので、部品数を低減することができる。これにより、直動アクチュエータを小型化することもできる。
【0014】
内接歯車機構の減速比を大きくしようとすると、頂点部を離れたところで、内歯と外歯とが干渉するインボリュート干渉が生じる。インボリュート干渉を解消するには、「転位歯車」とすることが知られている。しかしながら、この転位歯車を使用すると、ねじ合わせ部の滑り損失が大きくなり、伝達効率が悪化するという問題が生じる。そこで、転位歯車とせずに、インボリュート干渉を防止することが好ましい。このため、通常の歯車を基準として、内歯車と外歯車とのピッチ円同士が１カ所で接する状態を維持した上で、歯車の圧力角、歯高さ、歯元Ｒを変更した特殊歯形の歯車が採用される。このようにすると、ねじ合わせ部の滑り損失をスピン損失に変更することができ、伝達効率を向上させることができる。
【0015】
この発明による電動ブレーキは、ディスクロータに押し付けられるブレーキパッドをモータを動力源とする直動アクチュエータによって移動させる電動ブレーキであって、直動アクチュエータが上記いずれかの直動アクチュエータとされていることを特徴とするものである。
【0016】
この発明の電動ブレーキによると、上記の直動アクチュエータを使用することで、減速比を大きくすることができ、小型化することができる。減速比を大きくできることで、ブレーキ力の制御が容易となる。また、モータが停止した場合に、ロック状態にあるブレーキパッドが逆方向に移動することはなく、モータが停止する前のブレーキ性能が維持（セルフロック機能が確保）される。しかも、直動アクチュエータとは別の減速機構を必要としないので、使用する部品点数をさらに少なくすることができる。
【発明の効果】
【0017】
この発明の直動アクチュエータによると、減速比を大きくすることができ、小型化することもできる。
【0018】
この発明の電動ブレーキによると、セルフロック機能が得られ、減速比を大きくすることができ、部品点数を少なくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、図１の左右を左右というものとする。
【0021】
図１は、この発明による直動アクチュエータ(10)とこれを使用する１例としての自動車用電動ブレーキ(1)とを示している。
【0022】
電動ブレーキ(1)は、ディスクロータ(2)、これに押し付けられるブレーキパッド(3)などを備えている。従来のエンジン自動車では、エンジンの負圧を利用したアクチュエータによってブレーキパッド(3)を移動させる構成とされているのに対し、電動ブレーキ(1)は、モータ(13)を動力源とするもので、エンジンを使用しない電気自動車用等に適している。この発明による電動ブレーキ(1)では、ブレーキパッド(3)を移動させるためのアクチュエータとして、以下に示す直動アクチュエータ(10)が使用される。
【0023】
直動アクチュエータ(10)は、ハウジング(11)と、ハウジング(11)内に回転自在に配された回転軸(12)と、回転軸(12)を回転させるモータ(13)と、外周面がハウジング(11)に支持された内歯部材(14)と、内歯部材(14)の内周側に配された外歯部材(15)とを備えている。
【0024】
回転軸(12)の左端部に、回転軸(12)と一体の偏心軸部(16)が設けられている。回転軸(12)の軸心(12a)は、ハウジング(11)の中心と一致している。内歯部材(14)は、回転軸(12)と同心に配置されている。内歯部材(14)の外周面は、円筒面とされており、ハウジング(11)に設けられた円筒状の内周面(11a)に、軸方向移動可能に嵌め入れられている。偏心軸部(16)の軸心(16a)は、図１において、回転軸(12)の軸心(12a)に対して、上方にずれて示されている（図１の上方が頂点部となっている）。外歯部材(15)は、偏心軸部(16)と同心とされて、偏心軸部(16)と内歯部材(14)との間に配されている。内歯部材(14)は、左端面に設けられた端壁(14)を介してブレーキパッド(3)に当接させられている。
【0025】
内歯部材(14)は、内周面に複数の歯(17a)が形成された内歯車(17)を有している。外歯部材(15)は、外周面に複数の歯(19a)が形成された外歯車(19)を有している。外歯車(19)は、内歯車(17)の内周面上を噛み合い位置を変えながら回転する。内歯部材(14)には、内歯車(17)に加えて、めねじ部(18)が設けられている。外歯部材(15)には、外歯車(19)に加えて、おねじ部(20)が設けられている。
【0026】
内歯車(17)と外歯車(19)とは、内接歯車機構（内歯車(17)のピッチ円直径＞外歯車(19)のピッチ円直径）を構成している。めねじ部(18)とおねじ部(20)とは、その有効径が異なっている（めねじ部(18)の径＞おねじ部(20)の径）。
【0027】
後で詳述するように、回転軸(12)がモータ(13)によって回転させられると、これに伴って、外歯部材(15)が回転し、この際、内歯車(17)と外歯車(19)との噛み合わせによってトルクが伝達されるとともに、めねじ部(18)とおねじ部(20)とのねじ合わせによって、内歯部材(14)がハウジング(11)に対して軸方向左方に移動させられる。この移動によって、対象部材（この場合ではブレーキパッド(3））を直線移動させることができる。
【0028】
ハウジング(11)は、モータ(13)を収容しているモータハウジング(21)と、モータハウジング(21)の左側に設けられて内歯部材(14)を収容している歯車ハウジング(22)とからなる。
【0029】
モータハウジング(21)は、円筒状周壁(21a)および周壁(21a)の右端開口を閉鎖している閉鎖壁(21b)とからなる。閉鎖壁(21b)には、回転軸(12)の右端部が転がり軸受(23)を介して支持されている。回転軸(12)は、モータハウジング(21)に対して、軸方向移動不可能とされている。モータハウジング(21)の周壁(21a)の内周面には、モータ(13)のステータ(24)が設けられており、ステータ(24)に対向するロータ(25)が回転軸(12)の中間部に固定されている。
【0030】
歯車ハウジング(22)は、モータハウジング(21)との間を仕切っている仕切り壁(26)と、仕切り壁(26)から左方（反モータハウジング側）にのびる円筒状周壁(27)とからなる。
【0031】
モータハウジング(21)の周壁(21a)の左端部に設けられたフランジ部(21c)と歯車ハウジング(22)の仕切り壁(26)とが重ね合わせられて、ボルト(28)によって結合されている。歯車ハウジング(22)の仕切り壁(26)は、モータハウジング(21)のフランジ部(21c)よりも径方向外方に張り出したフランジ部(26a)を有している。フランジ部(26a)には、ボルト(29)が取り付けられており、このフランジ部(26a)を介してハウジング(11)を車体に取り付けることができる。
【0032】
歯車ハウジング(22)の仕切り壁(26)中央部には、回転軸(12)を挿通するための貫通孔(26b)が設けられている。貫通孔(26b)の周縁部には、回転軸(12)の軸方向中間部分を支持するための転がり軸受(30)が設けられている。
【0033】
歯車ハウジング(22)の周壁(27)の内周面(27a)は、内歯部材(14)の円筒状外周面が軸方向移動可能なように形成されている。歯車ハウジング(22)の頂壁(26)には、歯車ハウジング(22)の周壁(27)の内周面に連なる円筒面を有し内歯部材(14)の右部が収められている環状の凹所(31)が設けられている。
【0034】
内歯部材(14)の内周面には、図２にも示すように、その軸方向の全長に亘って複数の歯(17a)すなわち内歯車(17)が形成されているとともに、複数の歯(17a)の全てに交差するように、その軸方向の全長に亘ってめねじ部(18)が形成されている。内歯車(17)とめねじ部(18)とは同心となるように設けられている。図２に示すように、１つの歯(17a)は、軸方向にのびている凸条(41)と、凸条(41)に軸方向に所定間隔で形成された複数の凹溝(42)とからなり、凸条(41)が内歯車(17)の１つの歯を形成し、隣り合う歯(17a)の対応する凹溝(42)が１周分合わされることで、めねじ部(18)の１ピッチ分のねじ溝(18a)が形成されている。
【0035】
外歯部材(15)の外周面には、図３にも示すように、内歯部材(14)の複数の歯(17a)に対応する複数の歯(19a)を有する外歯車(19)と、内歯部材(14)のめねじ部(18)に対応するおねじ部(20)とが形成されている。外歯車(19)とおねじ部(20)とは、左側の外歯車(19)と右側のおねじ部(20)とが別々の部分とされて、同心でかつ軸方向に連なるように設けられている。
【0036】
外歯部材(15)の内周面(15a)と偏心軸部(16)の外周面との間には、僅かな隙間が設けられている。外歯部材(15)の内周面(15a)には大径部(15b)が設けられており、大径部(15b)と偏心軸部(16)との間には、転がり軸受(32)が設けられている。転がり軸受(32)の内輪(32a)は、偏心軸部(16)に圧入されており、転がり軸受(32)の外輪(32b)は、外歯部材(15)の内周面(15a)の大径部(15b)にすきまばめされて、止め輪(33)によって軸方向の移動が防止されている。こうして、外歯部材(15)は、偏心軸部(16)に対して軸方向移動不可能とされるとともに、偏心軸部(16)の軸心(16a)を中心として偏心軸部(16)に対して回転可能とされている。外歯部材(15)の右端面と歯車ハウジング(22)の仕切り壁(26)との間には、スラストころ軸受(34)が設けられている。
【0037】
内歯部材(14)が回転軸(12)と同心で外歯部材(15)が偏心軸部(16)と同心という位置関係により、図４から図６にも示すように、周方向の１箇所すなわち頂点部（図４および図５ではＡで示す部分）において、外歯部材(15)の歯(19a)と内歯部材(14)の歯(17a)とが噛み合わされている。また、軸方向に離れた周方向の同じ箇所すなわち頂点部（図５および図６ではＢで示す部分）において、外歯部材(15)のおねじ部(20)と内歯部材(14)のめねじ部(18)とがねじ合わされている。頂点部（Ａで示す部分およびＢで示す部分）から周方向に所定角度以上離れた部分では、外歯部材(15)の歯(19a)と内歯部材(14)の歯(17a)との噛み合いおよび外歯部材(15)のおねじ部(20)と内歯部材(14)のめねじ部(18)とのねじ合わせはない。
【0038】
通常の歯車を使用した内接歯車機構では、通常、図７ａに示すように、「インボリュート干渉」と呼ばれる干渉が周方向の２カ所で起きる。従来、このような干渉を避けるための手段として、転位歯車を使用することが知られている。転位歯車は、ラック工具の基準ピッチ線を対象となる歯車のピッチ線に対し、該歯車の中心に近づく向きに適量ずらせた（転位させた）状態で歯車を創成したもので、こうして得られた転位歯車とすることで、図７ｂに示すように、インボリュート干渉が回避される。図７ａに示す通常の歯車においては、外歯車(51)のピッチ円(51a)と内歯車(52)のピッチ円(52a)とが周方向の１カ所で接している（外歯車(51)のピッチ円(51a)と内歯車(52)のピッチ円(52a)との交点が周方向の１カ所にある）。図７ｂに示す転位歯車においては、外歯車(53)のピッチ円(53a)と内歯車(54)のピッチ円(54a)との交点は、周方向の２カ所にあり、これらの交点の間においては、外歯車(53)のピッチ円(53a)が内歯車(54)のピッチ円(54a)の外側にある。
【0039】
この発明による直動アクチュエータ(10)においては、インボリュート干渉を避ける構成として、転位歯車を使用するのではなく、外歯車(19)のピッチ円(P1)と内歯車(17)のピッチ円(P2)との交点が周方向の１カ所で接している図７ｃに示す構成とされている。すなわち、図７ａに示す通常の歯車から、内歯車(17)の歯(17a)および外歯車(19)の歯(19a)の圧力角度および歯高さが調整されることにより、インボリュート干渉が防止されている。これにより、外歯車(19)のピッチ円(P1)と内歯車(17)のピッチ円(P2)との交点が周方向の１カ所にあるという条件が維持されている。言い換えると、内歯車(17)のピッチ円直径Ｄ１は、外歯車(19)のピッチ円直径Ｄ２×歯数差（歯数差＝Ｄ１／Ｄ２）となっている。
【0040】
回転軸(12)の回転に伴う外歯部材(15)と内歯部材(14)との相対回転の様子を図８に示す。図８において、ハウジング(11)に対して回転しない内歯部材(14)が常時同じ位置にあるように示されている。図８において、回転軸（軸心(12a)のみを示す）が回転すると、偏心軸部(16)（その軸心を(16a)で示す）が回転し、これに伴って、外歯部材(15)が回転する。そして、偏心軸部(16)が３０°、６０°、９０°と回転するに連れて、外歯部材(15)のピッチ円と内歯部材(14)のピッチ円との交点Ｑが３０°、６０°、９０°と移動していく。
【0041】
この際、外歯部材(15)は、偏心軸部(16)と一体で回転するのではなく、ピッチ円の交点Ｑの移動角度に対応する内歯部材(14)のピッチ円の周方向長さと同じピッチ円の周方向長さという条件で移動していく。すなわち、図９（ａ）に拡大して示す９０°回転した状態においては、ピッチ円の交点は、点Ｑにあり、内歯部材(14)における移動距離は、ａとなっている。これに対応する外歯部材(15)の移動距離は、ｂであり、移動距離が同じ（滑りが０）とすると、点Ｑからｂ＝ａだけ外歯部材(15)に沿って反時計方向に戻った点Ｔが０°時において内歯部材(14)の基準点Ｖに接していた点となる。図９（ｂ）に示す１８０°回転した状態においても同様であり、ピッチ円の交点Ｑから内歯部材(14)に沿った移動距離と、ピッチ円の交点Ｑから外歯部材(15)に沿った移動距離とが同じという条件で、外歯部材(15)の基準点Ｔが移動していく。
【0042】
この後、３６０°回転した状態では、偏心軸部(16)は、１回転して元の位置に戻る。これにより、ピッチ円の交点Ｑは、内歯部材(14)の基準点Ｖに重なる。そして、外歯部材(15)の基準点Ｔは、点Ｖから反時計方向に位相がずれた位置にある。内歯車(17)のピッチ円周長をＬ１、外歯車(19)のピッチ円周長をＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）とすると、外歯部材(15)は、内歯部材(14)に対してピッチ円周長の相違分に対応する所定角度分だけ位相がずれる。（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１＝所定角度／３６０°が減速比となり、Ｌ１、Ｌ２の値を適宜変更することで減速比を所望の値に設定することができる。
【0043】
位相のずれは、ねじ合わせ部においては、めねじ部(18)とおねじ部(20)とが相対的に回転しながら直線移動することを意味する。外歯部材(15)は、偏心軸部(16)（回転軸(12)）に対して軸方向移動が不可能とされていることで、内歯部材(14)が外歯部材(15)に対して直線移動する。
【0044】
こうして、モータ(13)の回転が内歯部材(14)の直線移動に変換され、この直線移動によってブレーキパッド(3)を移動させることができる。
【0045】
この直線移動において、おねじ部(20)とめねじ部(18)とのねじ合わせ部では、おねじ部(20)とめねじ部(18)とが摩擦接触しているので、モータ(13)が停止した場合に、ロック状態にあるブレーキパッド(3)が逆方向に移動することはない。こうして、ブレーキパッド(3)からの押し付け力がモータ(13)へ伝達されずに、おねじ部(20)とめねじ部(18)との静摩擦でロックすることができ、モータ(13)が停止する前のブレーキ性能が維持（セルフロック機能が確保）される。
【0046】
直線移動の減速比は、１００程度にすることが容易であり、減速比を大きくすることで、直線移動量の調整が容易となり、ブレーキパッド(3)の移動量およびブレーキパッド(3)をディスクロータ(2)に押し付ける力を精度よく制御することができる。
【0047】
内歯部材(14)および外歯部材(15)に、内歯車(17)および外歯車(19)を形成せずに、めねじ部(18)およびおねじ部(20)だけを形成した場合でも、上記の減速比を得ることができる。しかしながら、この場合には、ねじ合わせ部のガタ・倒れ・機械加工精度等により、減速比を正確に設定することができないという問題がある。また、初期状態において、減速比が正確に設定されていても、ねじ合わせ部の大きな滑りや、使用に伴う摩耗等の影響で、同じ減速比が維持できないという問題もある。
【0048】
内歯部材(14)に内歯車(17)、外歯部材(15)に外歯車(19)を形成し、内歯車(17)と外歯車(19)との噛み合い部分（内接歯車機構）を設けることで、上記のねじ合わせ部における問題を解消することができる。
【0049】
ここで、転位歯車を使用した噛み合いでは、摩擦損失が大きくなるという問題がある。すなわち、外歯部材(15)の回転時には、図１０に示すように、内歯部材(14)のめねじ部(18)と外歯部材(15)のおねじ部(20)との間に力が作用して、両者の接触面は楕円状に弾性変形する。接触面（接触楕円）(E)においては、通常、滑りが生じており、滑りが大きいと、伝達効率が低下する。
【0050】
ねじ合わせ部の滑りは、内歯部材(14)に対する外歯部材(15)の移動距離によって決まる。内歯車(17)に対する外歯車(19)の移動距離はピッチ円交点で０になるので、このピッチ円交点では、滑りが生じないが、ピッチ円交点から離れると、離れるにしたがって滑りが大きくなる。
【0051】
頂点部（おねじ部(20)の山とめねじ部(18)の谷とが最も大きく嵌まり合っている箇所）におけるねじ合わせ部の滑りを考えると、転位歯車では、図７ｂに示したように、ピッチ円交点が頂点部からずれているので、図１１に示すように、頂点部においては、一方向に大きな滑りが発生する。これに対し、図７ｃに示したこの発明の内歯部材(14)および外歯部材(15)によると、内歯車(17)と外歯車(19)とのピッチ円交点が頂点部にあることから、一方向の滑り損失が無く、図１２に示すように、スピン損失だけの損失となる。
【0052】
図１３には、モータトルク（入力）に対する伝達効率を伝達効率＝（入力−損失）／入力で求めた結果（計算結果）を示している。これから分かるように、滑り損失が大きい転位歯車では、伝達効率が２０％程度であるのに対し、内歯車(17)および外歯車(19)を図７ｃの形状とすることで、滑り損失がスピン損失に変わるようになされた本発明では、７０％程度の伝達効率が得られる。したがって、電動ブレーキ(1)においては、ブレーキパッド(3)からの荷重を受けるねじ部の損失が少なくなり、直動伝達効率が良くなる。
【0053】
なお、上記において、直動アクチュエータ(10)以外の電動ブレーキ(1)の構成として、ディスクロータ(2)およびブレーキパッド(3)だけを示しているが、図示した以外の電動ブレーキ(1)の構成として、ディスクロータ(2)およびブレーキパッド(3)を含めて適宜公知のものを使用することができる。また、直動アクチュエータ(10)の使用用途は、電動ブレーキ(1)に限られないことはもちろんである。
【符号の説明】
【0054】
(1)：電動ブレーキ、(2)：ディスクロータ、(3)：ブレーキパッド、(10)：直動アクチュエータ、(11)：ハウジング、(12)：回転軸、(13)：モータ、(14)：内歯部材、(15)：外歯部材、(16)：偏心軸部、(17)：内歯車、(17a)：歯、(18)：めねじ部、(18a)：ねじ溝、(19)：外歯車、(19a)：歯、(20)：おねじ部