電動式のケーブル駆動装置および電動ブレーキ装置
【課題】手動で容易にブレーキを解除することができ、しかも構成が簡単な緊急解除機構を備えた電動式ケーブル駆動装置を提供する。
【解決手段】モータＭと、回転部材７１と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材２６と、前記直進部材に連結されるケーブル１５と、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構８１とを備えており、その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構を備えており、その拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている電動式のケーブル駆動装置８０。
【解決手段】モータＭと、回転部材７１と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材２６と、前記直進部材に連結されるケーブル１５と、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構８１とを備えており、その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構を備えており、その拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている電動式のケーブル駆動装置８０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動式のケーブル駆動装置およびそれを用いた自動車などの電動式ブレーキ装置に関する。自動車などには、モータバイク、三輪自動車、パワーアシスト式自転車、ゴルフカート、フォークリフトなどが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図１１に示す車両用の駐車ブレーキ１００が開示されている。この駐車ブレーキ１００は、外周に歯車１０１が形成され、内周にスプラインハブが形成されると共に、軸方向に移動しないように、かつ、回転自在に支持される構成部材１０２と、その構成部材の内周のスプラインハブと噛み合い、軸方向に移動自在に設けられる中空のスプライン１０３と、そのスプラインの内周に形成される雌ネジと螺合する雄ネジ部材（スピンドル）１０４とを備えている。
【０００３】
スプライン１０３の一端には第１ブレーキケーブル１０５が係止され、雄ネジ部材１０４の一端には第２ブレーキケーブル１０６が係止されている。そして構成部材１０２の外周の歯車１０１はモータＭによって駆動され、モータが一方向に回転すると、スプライン１０３の雌ネジと雄ネジ部材１０４とが相対的に螺進して左右のブレーキケーブル１０５、１０６同士が引き合う。それにより左右のブレーキがかかる。
【０００４】
他方、モータＭが逆方向に回転すると、スプライン１０３の雌ネジと雄ネジ部材１０４が前記とは逆周りに相対的に回転し、左右のブレーキケーブル１０５、１０６同士が引き合う張力を弱める。それによりブレーキが解除される。スプライン１０３と雄ネジ部材１０４とからなるテレスコープ装置は、構成部材１０２に対して軸方向移動自在であるので、左右のブレーキには同一の力が加わる。このように特許文献１の駐車ブレーキは、モータによってパーキングブレーキをかけたり解除したりすることができ、左右のブレーキ力を均等にすることができる。
【０００５】
さらに特許文献１には、第２ケーブル１０６と雄ネジ部材１０４の連結を遠隔操作によって解除する解離装置１０７が示されている。この解離装置１０７は、雄ネジ部材１０４の端部に固定され、ハウジングの内面によってガイドされるガイド部材１０８と、そのガイド部材に回動自在に設けられ、バネ１０９によって時計方向に付勢されるロック解除レバー１１０と、そのロック解除レバーをバネ１０９の付勢力に抗して反時計方向に回動操作するロック解除ケーブル１１１とを備えている。
【０００６】
図１２に示すように、ロック解除レバー１１０を支持する軸１１２には、係止爪１１３がロック解除レバーと共回りするように連結されている。ガイド部材１０８には第２ケーブル１０６の端部に固定された係合部材１１４が軸方向移動自在に収容されており、その係合部材１１４には、係止爪１１３が離脱可能に係合する溝１１５が形成されている。
【０００７】
この解離装置１０７は、ブレーキをかけた状態（左右のケーブル１０５、１０６の間隔が縮まった状態）で電気系統やモータＭが故障した場合に、ロック解除ケーブル１１１を引くことにより、図１２に示すように、ケーブル１０６と雄ネジ部材１０４の連結を手動操作で解除することができる。そして電気系統やモータＭが回復したとき、ロック解除ケーブル１１１を引かない状態でモータＭを左右のケーブル１０５、１０６の間隔を拡げるように、すなわちガイド部材１０８が左側に移動するように回転させることにより、係止爪１１３を溝１１５に係合させて元の状態に復帰させることができる。
【０００８】
特許文献２には、図１３に示すような、出力シャフト１１６を有する電気モータＭと、出力シャフト１１６をリードスクリュー（ネジ）１１７に接続するトランスミッション（減速機構）１１８とを備えた電気パーキングブレーキアッセンブリ１１９が開示されている。リードスクリュー１１７にはネジ穴を備えたドライブナット１２０が螺合されており、そのドライブナット１２０にブレーキ操作用のケーブル１２１が連結されている。
【０００９】
さらに特許文献２には、トランスミッション１１８に設けられるオーバーライドギヤ１２２と、そのオーバーライドギヤを手動による遠隔操作で回転させるためのオーバーライドケーブル１２３が開示されている。オーバードライブギヤ１２２は、トランスミッション１１８を介してリードスクリュー１１７を回転させることができる。オーバーライドケーブル１２３は、可撓性を有する導管と、その導管内に回転自在に、トルク伝達可能に収容されたコアとからなる、いわゆる回転ケーブルから構成されている。
【００１０】
それにより電気モータが停止している場合でも、オーバーライドケーブル１２３の一端を回転させることにより、パーキングブレーキをかけたり、解除したりすることができる。特許文献３には、そのようなオーバーライドケーブル１２３の端部を回転操作するための操作側の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００１−５１３１７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５６２７号公報
【特許文献３】米国特許第６３８６３３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の駐車ブレーキ１００は、スプラインハブを備えた構成部材１０２やスプライン１０３を必要とするため、機構が複雑で、組立作業も繁雑である。また、解離装置１０７の係合を解除する場合は、ケーブル１０６の張力で強く係合しているロック解除レバー１１０を手動で回動させるため、かなりの労力を要する。
【００１３】
また、特許文献２の電動パーキングブレーキアッセンブリ１１９は、オーバーライドケーブル１２３を回転させて減速機内のオーバーライドギヤ１２２を回転させるだけでよいので、操作力は弱くて済むが、何回も回転させる必要があり、手動でブレーキを解除する場合はかなり煩雑である。
【００１４】
本発明は電気系統やモータが故障したときでも、手動で容易にブレーキを解除することができ、しかも構成が簡単な緊急解除機構を備えた電動式ケーブル駆動装置を提供することを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、その緊急解除機構が、外部から回転部材を回転させる手段を備えていることを特徴としている。
【００１６】
このようなケーブル駆動装置においては、前記回転部材の端部が減速機のハウジングから突出しており、前記回転手段を回転させる手段が、その突出している回転部材の端部に設けられる断面角形の係合部であるものが好ましい（請求項２）。
【００１７】
本発明の電動式のケーブル駆動装置の第２の態様（請求項３）は、モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
前記拘束機構としては、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えているものが好ましい（請求項４）。
【００１９】
前記いずれのケーブル駆動装置においても、前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されているものとすることができる（請求項５）。
【００２０】
本発明の自動車などの電動式ブレーキ装置（請求項６）は、前記プルコントロールケーブルの内索をケーブルとするケーブル駆動装置と、前記内索が連結されるブレーキレバーと、そのブレーキレバーをブレーキ解除側に付勢するリターンスプリングと、ブレーキレバーと連結されるブレーキ用摩擦部材とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電動式ケーブル駆動装置（請求項１）は、モータが回転するとその回転は減速機を介して回転部材を回転させ、さらに回転部材と螺合する直進部材の直進運動に変換する。モータが逆方向に回転すると、直進部材が逆方向に移動する。そのため、モータの回転方向を選択することにより、直進部材に連結されているケーブルを軸方向に往復操作することができる。
【００２２】
電気系統に故障が生じたときは、緊急解除機構の回転部材を回転させる手段を用いて、回転部材を回転させることができる。それにより直進部材を移動させてケーブルを操作することができる。その場合、回転部材と直進部材の螺合により、大きい負荷に抗してケーブルを操作することができ、しかも回転部材を回転させる抵抗により、ケーブルの張力、ひいてはブレーキの効き状態などを感ずることができる。したがって適切な手動操作をすることができる。
【００２３】
前記回転部材の端部が減速機のハウジングから突出しており、前記回転手段を回転させる手段が、その突出している回転部材の端部に設けられる断面角形の係合部である場合（請求項２）は、電気系統やモータが故障した場合などの緊急時には、減速機のハウジングから突出している断面角形の係合部を工具を用いて回転させることにより、容易に回転部材を回転させることができ、ケーブルの手動操作が一層容易になる。
【００２４】
本発明の電動式のケーブル駆動装置の第２の態様（請求項３）においては、通常の状態では、緊急解除機構の拘束機構が回転部材を軸方向に移動しないように拘束しているので、モータおよび減速機が回転すると、回転部材が軸方向に移動しない状態で回転する。そのため、直進部材が直進運動を行い、被操作部材の負荷に抗してケーブルを操作することができる。
【００２５】
ケーブルで被操作部材を一方向に操作している状態で電気系統の故障が生じた緊急時には、外部操作で拘束機構を操作して、回転部材の軸方向の移動の拘束を解除する。それに
より回転部材と直進部材が一体になって軸方向に移動自在となり、ケーブルによる操作状態を解消することができる。
【００２６】
前記拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている場合（請求項４）は、通常状態ではキャッチ機構で回転部材の軸方向の移動を拘束する。それにより回転部材がケーブルの操作の反力に抗して直進部材でケーブルを操作することができる。緊急事態には、外部操作でキャッチ部材による回転部材の拘束を解除する。それによりケーブルの操作力を解消できる。そのときの操作は、回転部材を回転させる必要がないので、短時間で簡単にケーブルの操作力を解消できる利点がある。
【００２７】
キャッチ部材による回転部材の拘束を解除している状態で、電気系統の故障が回復した場合は、モータを回転させて回転部材を回転させる。その場合、直進部材に対して回転部材が回転し、回転部材はキャッチ部材の側に加圧される。したがって簡単に元の拘束状態に復帰させることができる。
【００２８】
前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されている場合（請求項５）は、モータの一方向の回転により回転部材を回転させて内索を引っ張り操作することができ、モータの他方向の回転により、内索を引く力を弱めてリターンスプリングの付勢力に従わせてケーブルを送り出すことができる。ケーブルに大きい張力を負荷した状態で電気系統に故障が生じたときは、前述の緊急解除機構によってケーブルの張力を解消することができ、被操作部材の作動状態を解消できる。
【００２９】
本発明の電動式ブレーキ装置（請求項６）は、前述の緊急解除機構を備えているので、モータ駆動でケーブルを引き操作してブレーキをかけた状態で電気系統に故障が生じたときでも、緊急解除機構で手動操作によってケーブルの張力を解消することができ、ブレーキを解除することができる。それにより、自動車などを移動させることができる。なお、移動中は別系統の油圧ブレーキを利用すればよい。そして停車するときに、前述と逆の方法で手動でブレーキをかけるか、タイヤに楔状のストッパをかませればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す一部断面平面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】図１のIII-III線断面図である。
【図４】図１のケーブル駆動装置におけるモータの制御回路を示すブロック図である。
【図５】図１のケーブル駆動装置を用いた電動ブレーキ装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図６】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図７】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す一部断面平面図である。
【図８】図７のケーブル駆動装置における緊急解除機構の作用を示す工程図である。
【図９】図８に続く緊急解除機構の作用を示す工程図である。
【図１０】本発明に関わるキャッチ機構の他の実施形態を示す概略側面図である。
【図１１】従来のパーキングブレーキ装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１のパーキングブレーキ装置の要部拡大斜視図である。
【図１３】従来のパーキングブレーキの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示すケーブル駆動装置１０は、本体１１とカバー１２とからなるハウジング１３と、そのハウジングに取り付けられるモータＭと、ハウジング１３内に収容され、モータの回転を減速する減速機Ｇと、減速機の出力部に連結されるネジ−ナット機構（回転／直進変換機構）１４と、そのネジ−ナット機構によって往復駆動されるコントロールケーブル１５とを備えている。なお符号１６はハウジング１３を保持するベースブラケットである。
【００３２】
前記ハウジング１３の本体１１には、モータＭを取り付けるための取り付け座２１が設けられ、ネジ（図２の符号２２）によってモータＭが固定されている。本体１１とカバー１２との間には、減速機のギヤを支持する第１軸２３、第２軸２４がモータＭの出力軸２５と平行に配置され、固定されている。さらにハウジング１３には、ネジ−ナット機構１４のナット部材２６が回転自在に支持されている。ナット部材２６の回転中心はモータＭの出力軸２５と平行である。
【００３３】
減速機Ｇは、モータＭの出力軸２５に固定されているピニオン２７と、第１軸２３によって回転自在に支持され、ピニオン２７と噛み合う第１ギヤ２８と、前記第２軸２４によって回転自在に支持され、第１ギヤ２８と噛み合う第２ギヤ２９と、ナット部材２６の外周に固定され、第２ギヤ２９と噛み合う第３ギヤ３０とからなる。図２に示すように、第１ギヤ２８はピニオン２７と噛み合う大径ギヤ２８ａと、その大径ギヤと一体に回転する小径ギヤ２８ｂとを備えている。第２ギヤ２９は第１ギヤの小径ギヤ２８ｂと噛み合う大径ギヤ２９ａと、その大径ギヤと一体に回転して第３ギヤ３０と噛み合う小径ギヤ２９ｂとを備えている。なお図２では、煩雑さを避けるために各ギヤは一点鎖線で有効径のみを示している。
【００３４】
前記減速機Ｇでは、モータＭの回転は、ピニオン２７から第１ギヤの大径ギヤ２８ａへ伝達されるとき、第１ギヤの小径ギヤ２８ｂから第２ギヤの大径ギヤ２９ａに伝達されるとき、および第２ギヤの小径ギヤ２９ｂから第３ギヤ３０に伝達されるときにそれぞれ減速され、全体として３段減速の作用が奏される。ギヤ比がたとえばそれぞれ１／３であれば、全体の減速比は１／２７となる。
【００３５】
図１に戻って、前記ネジ−ナット機構１４は、前述のナット部材２６と、そのナット部材２６と螺合するロッド（スクリューシャフト）３２と、そのロッドに固定される角形のスライダ３３と、ロッドの回転を拘束するため、スライダ３３を摺動自在にガイドするガイド部材３４とを備えている。ナット部材２６は円筒状を呈しており、ハウジングの本体１１に設けられる筒状の受け部１１ａによって回転自在に支持される。ナット部材２６の先端の内面には雌ネジ３５が形成されている。長手方向の中心部の外周には、ケーブル操作の時のスラスト荷重、とくにケーブルを引っ張るときの反力を支持するフランジ３６が形成されている。なお、符号３７、３８はスラスト荷重を受けるワッシャ３９、４０を保持するＣリングであり、ナット部材２６の外周に形成される環状溝に嵌合している。
【００３６】
第３ギヤ３０の内周は回り止めのための四角形の貫通孔が形成されており、ナット部材２６の第３ギヤ３０と嵌合する表面には、その貫通孔と嵌合する４個所の平坦面４１が形成されている。さらにナット部材２６の基端、すなわち雌ネジ３５が形成されている側と反対側の端部はカバー（減速機のハウジング）１２から突出しており、その端部内に、手動でブレーキ解除操作を行うための係合部材４２がカシメなどで固定されている。係合部材４２は緊急解除機構（エマージェンシー機構）である。
【００３７】
係合部材４２はいわゆる六角レンチと嵌合する断面六角形の係合穴４２ａを備えている。さらに係合部材４２の内面には、ロッド３２の端部と当接するゴムなどからなるストッパ４３が取り付けられている。なお係合穴４２ａは四角形など、他の角形であってもよい
。また、係合穴４２ａに代えて、ソケットレンチと係合する係合突起を採用したり、先端自体を六角形などの角形にすることもできる。要は工具などでナット部材２６を外部から回転させることができればよい。
【００３８】
前記ロッド３２の一端近辺にはナット部材２６の雌ネジ３５と螺合する雄ネジ４４が形成されている。他端にはコントロールケーブル１５の内索４５の端部を嵌入してカシメなどで固定する穴４６が形成されている。穴の周囲は薄肉の筒状部とされ、カシメ加工のときに角形に成形されて角形部４７となる。その角形部の外周には前記スライダ３３が嵌合され、固定されている。スライダ３３の外周は図３に示すように、略四角形とされており、筒状（あるいは一対の板状）のガイド部材３４の内面と回転しないように、軸方向に摺動自在に嵌合している。ガイド部材３４の基端はハウジングの本体１１に設けられる前記受け部１１ａの外周に嵌合固定されている。
【００３９】
前記コントロールケーブル１５は、可撓性を有する導管４９と、その導管内に摺動自在に収容される前述の内索４５とからなる公知のものである。導管４９は断面角形の金属線を密に螺旋状に巻いた鎧層とその外周に設けられる合成樹脂製の被覆とからなる。内面に合成樹脂製のチューブ状のライナが設けられる場合もある。内索４５は金属素線を撚り合わせたものであり、この実施形態ではその外周に合成樹脂製のコートを設けている。
【００４０】
導管４９の端部には筒状のケーシングキャップ５０がカシメなどで固定され、そのケーシングキャップに設けられているフランジ部が前記ガイド部材３４の自由端のフランジ部（図３の符号３４ａ）に固定されている。ケーシングキャップ５０の内側の端部には、筒状のクッションラバー５１が設けられている。内索４５の端部は前述のようにロッド３２の穴４６に嵌入され、カシメなどによって固定されている。この実施形態ではコントロールケーブル１５は引き力を伝達するプルコントロールケーブルを採用している。ただし用途によってはプッシュプルコントロールケーブルであってもよい。
【００４１】
前記のように構成されるネジ−ナット機構１４とコントロールケーブル１５においては、第３ギヤ３０が回転するとナット部材２６も一緒に回転する。そしてナット部材２６と螺合しているロッド３２は、ガイド部材３４およびスライダ３３によって回転が拘束されているので、ナット部材２６に対して相対的に回転し、軸方向に移動する。それによりロッド３２に連結されている内索４５が軸方向に操作される。ネジ−ナット機構１４では、ナット部材２６が一回転するときにロッド３２がネジの１ピッチ分（１リード分）移動するので、この機構でも減速作用が奏される。
【００４２】
また、前記ケーブル駆動装置１０において、コントロールケーブル１５の内索４５を引っ張り操作した状態で、モータＭの電線が断線するなどの障害が発生したときは、カバー１２から突出しているナット部材２６の先端の係合穴４２ａに工具を挿入してロッド３２をナット部材２６から送り出す方向に回転させる。それにより内索４５の張力が緩み、ブレーキ操作などが解除される。すなわち緊急解除機構によってコントロールケーブル１５の操作力を解除することができる。なお、ロッド３２が延び出したとき、ロッド３２の端部が図１の左側のストッパ５１に当接して止まるので、ロッド３２がナット部材２６から外れることはない。電気系統の故障が回復した場合は、そのままモータＭによってケーブル操作をすることができる。
【００４３】
前記モータＭは、たとえば３相のコイル相を備えたＤＣブラシレスモータが用いられる。図４に示す回路では、モータＭのロータとそのロータと対向する固定要素（たとえばモータハウジングなど）との間に、コイル相の磁極を反転励磁させるための位置検出用センサＳｅ１〜３が設けられる。そのようなセンサとしては、ロータに設けられる３個の検出用磁石とモータハウジングに設けられるホールＩＣセンサ（ホール効果素子センサ）との
組み合わせが好適である。検出用磁石に代えて、コイルＣｏ１〜３と作用する駆動用の磁石を用いることもできる。そのほうが構成が簡単である。３個のホールＩＣセンサのほか、光センサなど、他のセンサを用いることもできる。それらのセンサの出力はコンパレータなどの増幅回路５２、コイルの磁極を反転させる転流回路５３などを備えたモータドライバ５４に送られる。
【００４４】
このケーブル駆動装置１０では、センサのパルス出力をケーブル操作位置検出回路５５に送り、パルス数をカウントし、ケーブル位置を示す信号に換算する。得られたケーブル位置信号は、基本的にケーブルによる操作対象の位置信号として、マイクロプロセッサ５６に送られ、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ操作などのための操作スイッチＳＷ、各種のインターロック信号に基づいてモータＭの正転、停止、逆転の制御、回転数の制御信号を作成し、モータドライバ５４を介してモータＭを回転／停止させる。また、内索の永久伸びの補償、ブレーキ用摩擦部材の摩耗などによるケーブル基準位置の変化は、毎回あるいは数回のブレーキ操作のたびに演算され、記憶され、適切なブレーキ操作のために用いることができる。
【００４５】
上記のケーブル駆動装置１０では、モータＭが１回転すると、減速機Ｇでたとえば１／２７に減速されてナット部材２６が１／２７回転する。それによりネジの１ピッチの１／２７だけ内索４５を操作する。そして第２ギヤ２９に検出用磁石をたとえば１０個設け、ハウジングのカバー１２にそれらの磁石を検知するホールＩＣ素子を設けるとすると、モータ１回転当たり、パルスが１０／９パルス発生する。しかしモータＭに内蔵されている励磁センサをカウントすると、モータＭの１回転で３パルスとしても、３／１０×９で２．７倍の分解能となる。
【００４６】
つぎに図５を参照して前記ケーブル駆動装置を備えた電動ブレーキ装置の実施形態を説明する。この電動ブレーキ装置６０は、前述のケーブル駆動装置１０と、そのコントロールケーブル１５の他端側に揺動自在に連結されるイコライザ６１と、そのイコライザに連結される左右の第２コントロールケーブル６２、６２と、第２コントロールケーブル６２の他端側に連結されるブレーキ機構６３とからなる。ブレーキ機構６３は、ブレーキドラム６４と、そのブレーキドラムに取り付けられるブレーキシュー６５と、ブレーキドラム６４を戻し方向（矢印Ｒ方向）に付勢するリターンスプリング６６と、第２コントロールケーブル６２で作動するパーキングレバー６７とを備えた公知のものである。
【００４７】
この電動ブレーキ装置６０は、通常の状態ではリターンスプリング６６の付勢力でブレーキドラム６４が矢印Ｒ方向に回動してブレーキ解除の状態になっている。そして運転者がスイッチＳＷを入れるとケーブル駆動装置１０のモータＭが一方向に回転し、図１のナット部材２６が回転し、ロッド３２をナット部材の内部に引き込む。それによりロッドに連結されているコントロールケーブル１５の内索４５が引っ張られ、図５のイコライザ６１を介して２本の第２コントロールケーブル６２の内索を引く。それによりパーキングレバー６７がブレーキ作動方向（矢印Ｋ）に回動してブレーキがかかる。このブレーキ作用のときは、前述のケーブル操作位置検出回路であらかじめ記憶されているデータと比較して停止信号が出され、モータが停止する。
【００４８】
運転者がブレーキを解除する場合は、スイッチ（図４の符号ＳＷ）の操作によりモータＭを逆方向に回転させ、ナット部材２６からロッド３２を送り出す。それにより内索４５は図５の２本の第２コントロールケーブル６２の内索およびイコライザ６１を介してブレーキ機構６３のリターンスプリング６６の付勢力により引き戻される。モータＭを停止させるタイミングでは、ブレーキが充分に掛かっている状態で、しかも内索４５などに弛みが生じない状態である必要がある。前述のようにケーブル駆動装置１０のモータＭの制御は高精度であるので、ブレーキ操作は適切に行われ、摩擦部材の無駄な摩耗が抑制される
と共に、内索４５の弛みや張り過ぎに基づく損耗が抑制される。
【００４９】
上記のような電動ブレーキ装置６０は、通常はパーキングブレーキの操作に用いられる。ただし緊急時にサービスブレーキに代わる非常用ブレーキとして操作できるようにしておくのが好ましい。前述の手動で操作ができる緊急解除機構は、電動ブレーキ装置６０のようにブレーキをかけた状態で電気系統が故障したときに困る場合に採用される。前記実施形態ではモータＭとして３相のブラシレスモータを用いているが、ブラシ付きのモータであってもよく、３相以上の励磁形式のモータも使用しうる。
【００５０】
ブラシ付きのモータのように、内部にパルス発生手段を備えていないモータを用いる場合は、モータの出力軸、あるいは減速機のギヤ、ナット部材などの回転によってパルスを発生する手段を設けるのが好ましい。そのようなパルス発生手段は、回転軸やギヤなどの回転部材に設けられる検出用磁石（基本的に多極磁石１個）と、ケーシングなどの固定要素に設けられるホールＩＣセンサ（ホール効果素子センサ）との組み合わせが好適である。
【００５１】
本発明のケーブル操作装置は、ブレーキ操作のほか、種々のケーブルを押し引きするリニアクチュエータとして種々の用途などにも使用することもできる。ケーブルを押し引きして用いる場合は、プッシュプルケーブルが用いられる。
【００５２】
図６に示すケーブル駆動装置７０は、２本のコントロールケーブル１５、１５を同調して引き操作および戻し操作をするネジ−ナット機構を備えている。モータＭおよび減速機Ｇは図１および図２のケーブル駆動装置１０と実質的に同一であるので、同じ符号を付して説明を省略する。このケーブル駆動装置７０では、第３ギヤ３０を支持するスクリューシャフト７１に雄ネジ４４が形成されており、その雄ネジにナット部材２６が螺合されている。それにより、スクリューシャフト７１が回転部材で、ナット部材２６が直進部材となるネジ−ナット機構を構成している。この場合も回転部材であるスクリューシャフト７１の先端には、カバー１２の外部から六角レンチなどで回転操作することができる角形の係合穴４２ａが形成されている。
【００５３】
ナット部材２６は合成樹脂製の円柱状の本体と、その本体内にインサート成形により固定された金属製の角柱状のナットとからなる。ナット本体の上端および下端は、イコライザ６１の有底円筒部によって回動自在に抱持されている。イコライザ６１は、金属板を折り曲げないし絞り成形した部品であり、中央部は２個の有底円筒部を向かい合わせにした形態で、左右のアーム部は２枚の金属板が向かい合わせに配置された形態である。アーム部の２枚の金属板同士は後端でつながっている。イコライザ６１の有底円筒部は筒状（あるいは２枚の板状）のガイド部材７２の内面によってケーブルの移動方向に摺動自在にガイドされている。
【００５４】
ハウジング１１に固定される筒状のガイド部材７２の先端には、２本のコントロールケーブル１５、１５の導管がケーシングキャップ５０、５０によって固定されている。ケーシングキャップ５０、５０の一端はガイド部材７２の内部に入り込んでおり、それらの先端に支持プレート７３が固定されている。その支持プレート７３は前記スクリューシャフト７１の先端を回転自在に支持している。２本のコントロールケーブル１５、１５の内索４５、４５の先端は、それらの先端に固着したケーブルエンド７４、７４によってイコライザ６１の左右のアーム部に形成された係止孔７５、７５に係止されている。
【００５５】
このケーブル駆動装置７０は２本のコントロールケーブル１５、１５の内索４５、４５を同調して引き操作および戻し操作をすることができるので、それらのコントロールケーブル１５、１５は図５の第２コントロールケーブル６２、６２のように、直接ブレーキ機
構６３に連結することができる。また、コントロールケーブル１５を引き操作した状態で電気系統が故障した場合は、スクリューシャフト７１の先端に形成した係合穴４２ａを利用して、スクリューシャフト７１を回転させてケーブル１５の張力を緩めることができる。
【００５６】
図７のケーブル駆動装置８０は、遠隔操作ができる緊急解除機構（エマージェンシー機構）８１を備えている。この緊急解除機構８１は、図１あるいは図６などのケーブル駆動装置１０、７０に用いられる。このケーブル駆動装置８０の基本構成は、図６のケーブル駆動装置１０とほぼ同様であり、モータＭおよび減速機Ｇを介してスクリューシャフト７１を回転させ、そのスクリューシャフトと螺合するナット部材２６を直進駆動し、プルコントロールケーブルの内索４５を引き操作および送り出し操作するするものである。
【００５７】
この緊急解除機構８１では、スクリューシャフト（回転部材）７１をケーブルから離れた通常位置と、ケーブル側に近づいた解除位置との間で軸方向に移動自在に構成している。このような構成は、たとえば第３ギヤ３０とスクリューシャフト７１とをスプラインなどで、軸方向に移動自在かつ、トルク伝達可能に連結することにより実現することができる。そしてこのエマージェンシー機構８１はさらに、通常時はスクリューシャフト７１の回転を許しながら通常位置に拘束すると共に、緊急時には回転部材スクリューシャフト７１を解除位置に移動させるキャッチ機構８２と、そのキャッチ機構８２を遠隔操作するための手段、たとえば引きコントロールケーブルからなる解除ケーブル８３とを備えている。
【００５８】
図７の実施形態では、回転部材がスクリューシャフト７１であり、直進部材はナット部材２６である。しかし図１の場合のように、回転部材をナット部材２６とし、直進部材を雄ネジを備えたロッド３２とすることもできる。この実施形態ではスクリューシャフト７１の一端は減速機Ｇのハウジング（あるいはカバー１２）から突出させ、その端部に有底筒状のキャッチ部材８４を軸方向に移動自在に、かつ回転自在に設け、第１バネ８５でキャッチ部材８４をスクリューシャフト７１の端部から突出させるように付勢している。
【００５９】
第１バネ８５は圧縮コイルバネなどが用いられ、一端がキャッチ部材８４に、他端がスクリューシャフト７１に設けたＣリング７１ａなどの係止部にそれぞれ係止されている。キャッチ部材８４の内面には、ボール８６の一部が入り込む凹部８４ａが形成されている。凹部８４ａは環状に形成されており、その端部はボール８６が乗り上げやすいようにテーパ状にしている。
【００６０】
そして自動車の車体などの静止部分に、キャッチ部材８４の外周面とスライド自在に嵌合する円筒状のボール保持部材８７を設けている。ボール保持部材８７には、ボール８６を収容する貫通孔８８が複数個形成されており、その内部に前記ボール８６が保持されている。ボール８６は通常の鋼球などを用いることができる。
【００６１】
ボール保持部材８７の内部には、制御ロッド８９が軸方向に移動自在に収容されている。制御ロッド８９の外周には、ボール８６の一部を収容するための凹溝８９ａが形成されている。凹溝８９ａは環状に形成されており、その端部はボール８６が乗り上げやすいようにテーパ状にしている。制御ロッド８９の端部には、遠隔操作用の解除ケーブル８３の一端が連結されている。その解除ケーブル８３あるいは制御ロッド８９は、第２バネ９０によって図７の左側に付勢されている。第２バネ９０はたとえば圧縮コイルバネであり、一端が制御ロッド８９のフランジ部８９ｂに係止され、他端が静止部材９１に係止されている。なお、引っ張りコイルバネを用いることもできる。
【００６２】
上記のように構成される緊急解除機構８１は、通常の状態では図７（および図８の第１
工程Ｓ１）のように、解除ケーブル８３が引かれておらず、第２バネ９０の付勢力にしたがって制御ロッド８９が左側に移動している。そのためボール８６が制御ロッド８９の外周に乗り上げて、その一部がキャッチ部材８４の凹部８４ａに入り込んでいる。それによりスクリューシャフト７１は図７の右側、すなわち通常位置に拘束されている。したがってモータＭの回転は減速機Ｇを介してスクリューシャフト７１に伝達され、ネジ結合を介してナット部材２６を軸方向に操作する。それにより、引きコントロールケーブルの内索４５を引き操作および緩め操作をすることができ、たとえばパーキングブレーキのブレーキ作動および解除の操作を電気駆動によって行うことができる。
【００６３】
ブレーキをかけた状態でモータＭへの通電が止まるなどの緊急の事態では、解除ケーブル８３を第１バネ８５の付勢力に抗して図７の右側に引っ張る。それにより、図８の第２工程Ｓ２のように、制御ロッド８９が引かれ、制御ロッド８９の凹溝８９ａにボール８６が落ち込む。それによりボール８６とキャッチ部材８４の係合が外れ、スクリューシャフト７１およびそれに螺合しているナット部材２６は軸方向に移動自在となる。それにより、ケーブル１５が操作している対象物の操作、たとえばパーキングブレーキの作動が解除される。図８の第３工程Ｓ３は、ブレーキ側のリターンスプリングでケーブルが引かれ、スクリューシャフト７１およびナット部材２６が左側に移動している状態を示す。それにより、自動車を運転したり、手で押して移動させることができる。
【００６４】
解除ケーブル８３を引く操作は、通常はドライバが手元のレバーなどで操作する。ただし電気系統を別にしたソレノイドアクチュエータなどの他の手段で行うこともできる。モータＭの通電が回復した後は、図８の第４工程Ｓ４に示すように、解除ケーブル８３を引く力を緩め、第２バネ９０の付勢力で制御ロッド８９を左側に移動させる。それによりボール８６は再び制御ロッド８９の表面に乗り上げる。この状態でモータＭをブレーキ解除方向と同方向に回転させる。この場合、スクリューシャフト７１が軸方向に移動自在であるので、ナット部材２６はブレーキ側のリターンスプリングの付勢力に抗して右側に移動することができず、逆にスクリューシャフト７１が右側に移動する（図９の第５工程Ｓ５）。
【００６５】
このときキャッチ部材８４がボール保持部材８７の外周に嵌合するが、キャッチ部材８４の端部がボール８６に当たっても、ボール８６が制御ロッド８９の表面に乗っているので、キャッチ部材８４はそれ以上進まない。そしてスクリューシャフト７１のみが第２バネ９０に抗して右側に移動し、その先端が制御ロッド８９の先端に当接する（第６工程Ｓ６）。そしてさらにスクリューシャフト７１が回転すると、スクリューシャフト７１は制御ロッド８９を第１バネ８５の付勢力に抗して右側に押し込む（第７工程Ｓ７）。そして制御ロッド８９が右側に後退すると、制御ロッド８９の表面の凹溝８９ａにボール８６が入り込みむ。それによりキャッチ部材８４がボール保持部材８４の外周に深く嵌合し、キャッチ部材８４がボール８６の外周に被さることになる（第８工程Ｓ８）。その後は通常のパーキングブレーキ操作モードに戻り、モータＭをブレーキをかける方向、すなわちケーブル１５を引き込む方向に回転させることにより、ブレーキ操作をすることができ、逆方向に回転することによりブレーキを解除することができる。
【００６６】
前記実施の形態では、キャッチ部材８４をスクリューシャフト７１に対して軸方向移動自在および回転自在に設けているが、キャッチ部材８４をスクリューシャフト７１に対して回転しないように設け、キャッチ部材８４とボール８６の間で回転を許すように構成することもできる。また、ボール保持部材８７の外周にキャッチ部材８４を被せ、内周に制御ロッド８９を挿入しているが、ボール保持部材８７の内周にキャッチ部材８４を挿入して、筒状の制御部材をボール保持部材８７の外周に設けることもできる。
【００６７】
また、前記実施形態では、ボール８６を利用したキャッチ機構８２を用いているが、弾
力的に閉じる一対の爪部材などでキャッチ機構を構成することもできる。たとえば図１０に示すように、スクリューシャフトや筒状のナット部材２６などの回転部材の端部に回転自在に設けた係合部材９２を一対の爪部材９３が掴むように構成し、爪部材９３をバネ９４によって常時掴む方向に付勢する。さらに係合部材９２が外れている状態から戻るときに、係合部材９２の端部が爪部材９３をバネ９４の付勢力に抗して押し広げるように、爪部材９３あるいは係合部材９２にテーパ面を設けるのが好ましい。そして解除ケーブル８３は、爪部材９３を拡げるように操作できるように構成する。
【００６８】
図７のケーブル駆動装置８０では、解除ケーブル８３の引き操作でスクリューシャフト７１の軸方向の移動の拘束／解除を操作しているが、電気的な駆動手段を含む他の機構により、スクリューシャフト７１の軸方向の移動の拘束／解除を遠隔操作するようにしてもよい。なお、緊急時の一時的な操作であるので、解除ケーブル８３などの遠隔操作手段を用いず、ドライバや乗客が直接制御ロッド８９などを操作するように構成することもできる。
【００６９】
図１および図６のケーブル駆動装置１０、７０では、モータＭの回転をギヤ並列タイプの減速機で減速して回転部材に伝達している。しかし本発明のケーブル駆動装置はそのような減速機に限られるものではなく、遊星ギヤ減速機を用いてもよい。さらにプーリとベルトを用いた減速機、あるいはチェーンとスプロケットを用いた、いわゆる巻き掛け伝導機構を利用した減速機を採用することもできる。さらに通常のギヤ式の減速機と巻き掛け伝導機構とを直列的に連結した減速機を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ケーブル駆動装置
１１ 本体
１１ａ 受け部
１２ カバー
１３ ハウジング
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
１４ ネジ−ナット機構
１５ コントロールケーブル
１６ ベースブラケット
２１ 取り付け座
２２ ネジ
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
２３ 第１軸
２４ 第２軸
２５ 出力軸
２６ ナット部材
２７ ニオン
２８ １ギヤ
２８ａ 径ギヤ
２８ｂ 小径ギヤ
２９ 第２ギヤ
２９ａ 大径ギヤ
２９ｂ 小径ギヤ
３０ 第３ギヤ
３２ ロッド
３３ スライダ
３４ ガイド部材
３４ａ フランジ部
３５ 雌ネジ
３６ フランジ
３７、３８ Ｃリング
３９、４０ ワッシャ
４１ 平坦面
４２ 係合部材
４２ａ 係合穴
４３ ストッパ
４４ 雄ネジ
４５ 内索
４６ 穴
４７ 角形部
４９ 導管
５０ ケーシングキャップ
５１ クッションラバー
Ｓｅ１〜３ センサ
Ｃｏ１〜３ コイル
５２ 増幅回路
５３ 転流回路
５４ モータドライバ
５５ ケーブル操作位置検出回路
５６ マイクロプロセッサ
ＳＷ 操作スイッチ
６０ 電動ブレーキ装置
６１ イコライザ
６１ａ 有底円筒部
６２ 第２コントロールケーブル
６３ ブレーキ機構
６４ ブレーキドラム
６５ ブレーキシュー
６６ リターンスプリング
６７ パーキングレバー
７０ ケーブル駆動装置
７１ スクリューシャフト
７１ａ Ｃリング
７２ ガイド部材
７３ 支持プレート
７４ ケーブルエンド
７５ 係止孔
８０ ケーブル駆動装置
８１ エマージェンシー機構
８２ キャッチ機構
８３ 解除ケーブル
８４ キャッチ部材
８４ａ 凹部
８５ 第１バネ
８６ ボール
８７ ボール保持部材
８８ 貫通孔
８９ 制御ロッド
８９ａ 凹溝
８９ｂ フランジ部
９０ 第２バネ
９１ 静止部材
９２ 係合部材
９３ 爪部材
９４ バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動式のケーブル駆動装置およびそれを用いた自動車などの電動式ブレーキ装置に関する。自動車などには、モータバイク、三輪自動車、パワーアシスト式自転車、ゴルフカート、フォークリフトなどが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図１１に示す車両用の駐車ブレーキ１００が開示されている。この駐車ブレーキ１００は、外周に歯車１０１が形成され、内周にスプラインハブが形成されると共に、軸方向に移動しないように、かつ、回転自在に支持される構成部材１０２と、その構成部材の内周のスプラインハブと噛み合い、軸方向に移動自在に設けられる中空のスプライン１０３と、そのスプラインの内周に形成される雌ネジと螺合する雄ネジ部材（スピンドル）１０４とを備えている。
【０００３】
スプライン１０３の一端には第１ブレーキケーブル１０５が係止され、雄ネジ部材１０４の一端には第２ブレーキケーブル１０６が係止されている。そして構成部材１０２の外周の歯車１０１はモータＭによって駆動され、モータが一方向に回転すると、スプライン１０３の雌ネジと雄ネジ部材１０４とが相対的に螺進して左右のブレーキケーブル１０５、１０６同士が引き合う。それにより左右のブレーキがかかる。
【０００４】
他方、モータＭが逆方向に回転すると、スプライン１０３の雌ネジと雄ネジ部材１０４が前記とは逆周りに相対的に回転し、左右のブレーキケーブル１０５、１０６同士が引き合う張力を弱める。それによりブレーキが解除される。スプライン１０３と雄ネジ部材１０４とからなるテレスコープ装置は、構成部材１０２に対して軸方向移動自在であるので、左右のブレーキには同一の力が加わる。このように特許文献１の駐車ブレーキは、モータによってパーキングブレーキをかけたり解除したりすることができ、左右のブレーキ力を均等にすることができる。
【０００５】
さらに特許文献１には、第２ケーブル１０６と雄ネジ部材１０４の連結を遠隔操作によって解除する解離装置１０７が示されている。この解離装置１０７は、雄ネジ部材１０４の端部に固定され、ハウジングの内面によってガイドされるガイド部材１０８と、そのガイド部材に回動自在に設けられ、バネ１０９によって時計方向に付勢されるロック解除レバー１１０と、そのロック解除レバーをバネ１０９の付勢力に抗して反時計方向に回動操作するロック解除ケーブル１１１とを備えている。
【０００６】
図１２に示すように、ロック解除レバー１１０を支持する軸１１２には、係止爪１１３がロック解除レバーと共回りするように連結されている。ガイド部材１０８には第２ケーブル１０６の端部に固定された係合部材１１４が軸方向移動自在に収容されており、その係合部材１１４には、係止爪１１３が離脱可能に係合する溝１１５が形成されている。
【０００７】
この解離装置１０７は、ブレーキをかけた状態（左右のケーブル１０５、１０６の間隔が縮まった状態）で電気系統やモータＭが故障した場合に、ロック解除ケーブル１１１を引くことにより、図１２に示すように、ケーブル１０６と雄ネジ部材１０４の連結を手動操作で解除することができる。そして電気系統やモータＭが回復したとき、ロック解除ケーブル１１１を引かない状態でモータＭを左右のケーブル１０５、１０６の間隔を拡げるように、すなわちガイド部材１０８が左側に移動するように回転させることにより、係止爪１１３を溝１１５に係合させて元の状態に復帰させることができる。
【０００８】
特許文献２には、図１３に示すような、出力シャフト１１６を有する電気モータＭと、出力シャフト１１６をリードスクリュー（ネジ）１１７に接続するトランスミッション（減速機構）１１８とを備えた電気パーキングブレーキアッセンブリ１１９が開示されている。リードスクリュー１１７にはネジ穴を備えたドライブナット１２０が螺合されており、そのドライブナット１２０にブレーキ操作用のケーブル１２１が連結されている。
【０００９】
さらに特許文献２には、トランスミッション１１８に設けられるオーバーライドギヤ１２２と、そのオーバーライドギヤを手動による遠隔操作で回転させるためのオーバーライドケーブル１２３が開示されている。オーバードライブギヤ１２２は、トランスミッション１１８を介してリードスクリュー１１７を回転させることができる。オーバーライドケーブル１２３は、可撓性を有する導管と、その導管内に回転自在に、トルク伝達可能に収容されたコアとからなる、いわゆる回転ケーブルから構成されている。
【００１０】
それにより電気モータが停止している場合でも、オーバーライドケーブル１２３の一端を回転させることにより、パーキングブレーキをかけたり、解除したりすることができる。特許文献３には、そのようなオーバーライドケーブル１２３の端部を回転操作するための操作側の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００１−５１３１７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５６２７号公報
【特許文献３】米国特許第６３８６３３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の駐車ブレーキ１００は、スプラインハブを備えた構成部材１０２やスプライン１０３を必要とするため、機構が複雑で、組立作業も繁雑である。また、解離装置１０７の係合を解除する場合は、ケーブル１０６の張力で強く係合しているロック解除レバー１１０を手動で回動させるため、かなりの労力を要する。
【００１３】
また、特許文献２の電動パーキングブレーキアッセンブリ１１９は、オーバーライドケーブル１２３を回転させて減速機内のオーバーライドギヤ１２２を回転させるだけでよいので、操作力は弱くて済むが、何回も回転させる必要があり、手動でブレーキを解除する場合はかなり煩雑である。
【００１４】
本発明は電気系統やモータが故障したときでも、手動で容易にブレーキを解除することができ、しかも構成が簡単な緊急解除機構を備えた電動式ケーブル駆動装置を提供することを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、その緊急解除機構が、外部から回転部材を回転させる手段を備えていることを特徴としている。
【００１６】
このようなケーブル駆動装置においては、前記回転部材の端部が減速機のハウジングから突出しており、前記回転手段を回転させる手段が、その突出している回転部材の端部に設けられる断面角形の係合部であるものが好ましい（請求項２）。
【００１７】
本発明の電動式のケーブル駆動装置の第２の態様（請求項３）は、モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
前記拘束機構としては、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えているものが好ましい（請求項４）。
【００１９】
前記いずれのケーブル駆動装置においても、前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されているものとすることができる（請求項５）。
【００２０】
本発明の自動車などの電動式ブレーキ装置（請求項６）は、前記プルコントロールケーブルの内索をケーブルとするケーブル駆動装置と、前記内索が連結されるブレーキレバーと、そのブレーキレバーをブレーキ解除側に付勢するリターンスプリングと、ブレーキレバーと連結されるブレーキ用摩擦部材とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電動式ケーブル駆動装置（請求項１）は、モータが回転するとその回転は減速機を介して回転部材を回転させ、さらに回転部材と螺合する直進部材の直進運動に変換する。モータが逆方向に回転すると、直進部材が逆方向に移動する。そのため、モータの回転方向を選択することにより、直進部材に連結されているケーブルを軸方向に往復操作することができる。
【００２２】
電気系統に故障が生じたときは、緊急解除機構の回転部材を回転させる手段を用いて、回転部材を回転させることができる。それにより直進部材を移動させてケーブルを操作することができる。その場合、回転部材と直進部材の螺合により、大きい負荷に抗してケーブルを操作することができ、しかも回転部材を回転させる抵抗により、ケーブルの張力、ひいてはブレーキの効き状態などを感ずることができる。したがって適切な手動操作をすることができる。
【００２３】
前記回転部材の端部が減速機のハウジングから突出しており、前記回転手段を回転させる手段が、その突出している回転部材の端部に設けられる断面角形の係合部である場合（請求項２）は、電気系統やモータが故障した場合などの緊急時には、減速機のハウジングから突出している断面角形の係合部を工具を用いて回転させることにより、容易に回転部材を回転させることができ、ケーブルの手動操作が一層容易になる。
【００２４】
本発明の電動式のケーブル駆動装置の第２の態様（請求項３）においては、通常の状態では、緊急解除機構の拘束機構が回転部材を軸方向に移動しないように拘束しているので、モータおよび減速機が回転すると、回転部材が軸方向に移動しない状態で回転する。そのため、直進部材が直進運動を行い、被操作部材の負荷に抗してケーブルを操作することができる。
【００２５】
ケーブルで被操作部材を一方向に操作している状態で電気系統の故障が生じた緊急時には、外部操作で拘束機構を操作して、回転部材の軸方向の移動の拘束を解除する。それに
より回転部材と直進部材が一体になって軸方向に移動自在となり、ケーブルによる操作状態を解消することができる。
【００２６】
前記拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている場合（請求項４）は、通常状態ではキャッチ機構で回転部材の軸方向の移動を拘束する。それにより回転部材がケーブルの操作の反力に抗して直進部材でケーブルを操作することができる。緊急事態には、外部操作でキャッチ部材による回転部材の拘束を解除する。それによりケーブルの操作力を解消できる。そのときの操作は、回転部材を回転させる必要がないので、短時間で簡単にケーブルの操作力を解消できる利点がある。
【００２７】
キャッチ部材による回転部材の拘束を解除している状態で、電気系統の故障が回復した場合は、モータを回転させて回転部材を回転させる。その場合、直進部材に対して回転部材が回転し、回転部材はキャッチ部材の側に加圧される。したがって簡単に元の拘束状態に復帰させることができる。
【００２８】
前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されている場合（請求項５）は、モータの一方向の回転により回転部材を回転させて内索を引っ張り操作することができ、モータの他方向の回転により、内索を引く力を弱めてリターンスプリングの付勢力に従わせてケーブルを送り出すことができる。ケーブルに大きい張力を負荷した状態で電気系統に故障が生じたときは、前述の緊急解除機構によってケーブルの張力を解消することができ、被操作部材の作動状態を解消できる。
【００２９】
本発明の電動式ブレーキ装置（請求項６）は、前述の緊急解除機構を備えているので、モータ駆動でケーブルを引き操作してブレーキをかけた状態で電気系統に故障が生じたときでも、緊急解除機構で手動操作によってケーブルの張力を解消することができ、ブレーキを解除することができる。それにより、自動車などを移動させることができる。なお、移動中は別系統の油圧ブレーキを利用すればよい。そして停車するときに、前述と逆の方法で手動でブレーキをかけるか、タイヤに楔状のストッパをかませればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す一部断面平面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】図１のIII-III線断面図である。
【図４】図１のケーブル駆動装置におけるモータの制御回路を示すブロック図である。
【図５】図１のケーブル駆動装置を用いた電動ブレーキ装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図６】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図７】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す一部断面平面図である。
【図８】図７のケーブル駆動装置における緊急解除機構の作用を示す工程図である。
【図９】図８に続く緊急解除機構の作用を示す工程図である。
【図１０】本発明に関わるキャッチ機構の他の実施形態を示す概略側面図である。
【図１１】従来のパーキングブレーキ装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１のパーキングブレーキ装置の要部拡大斜視図である。
【図１３】従来のパーキングブレーキの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示すケーブル駆動装置１０は、本体１１とカバー１２とからなるハウジング１３と、そのハウジングに取り付けられるモータＭと、ハウジング１３内に収容され、モータの回転を減速する減速機Ｇと、減速機の出力部に連結されるネジ−ナット機構（回転／直進変換機構）１４と、そのネジ−ナット機構によって往復駆動されるコントロールケーブル１５とを備えている。なお符号１６はハウジング１３を保持するベースブラケットである。
【００３２】
前記ハウジング１３の本体１１には、モータＭを取り付けるための取り付け座２１が設けられ、ネジ（図２の符号２２）によってモータＭが固定されている。本体１１とカバー１２との間には、減速機のギヤを支持する第１軸２３、第２軸２４がモータＭの出力軸２５と平行に配置され、固定されている。さらにハウジング１３には、ネジ−ナット機構１４のナット部材２６が回転自在に支持されている。ナット部材２６の回転中心はモータＭの出力軸２５と平行である。
【００３３】
減速機Ｇは、モータＭの出力軸２５に固定されているピニオン２７と、第１軸２３によって回転自在に支持され、ピニオン２７と噛み合う第１ギヤ２８と、前記第２軸２４によって回転自在に支持され、第１ギヤ２８と噛み合う第２ギヤ２９と、ナット部材２６の外周に固定され、第２ギヤ２９と噛み合う第３ギヤ３０とからなる。図２に示すように、第１ギヤ２８はピニオン２７と噛み合う大径ギヤ２８ａと、その大径ギヤと一体に回転する小径ギヤ２８ｂとを備えている。第２ギヤ２９は第１ギヤの小径ギヤ２８ｂと噛み合う大径ギヤ２９ａと、その大径ギヤと一体に回転して第３ギヤ３０と噛み合う小径ギヤ２９ｂとを備えている。なお図２では、煩雑さを避けるために各ギヤは一点鎖線で有効径のみを示している。
【００３４】
前記減速機Ｇでは、モータＭの回転は、ピニオン２７から第１ギヤの大径ギヤ２８ａへ伝達されるとき、第１ギヤの小径ギヤ２８ｂから第２ギヤの大径ギヤ２９ａに伝達されるとき、および第２ギヤの小径ギヤ２９ｂから第３ギヤ３０に伝達されるときにそれぞれ減速され、全体として３段減速の作用が奏される。ギヤ比がたとえばそれぞれ１／３であれば、全体の減速比は１／２７となる。
【００３５】
図１に戻って、前記ネジ−ナット機構１４は、前述のナット部材２６と、そのナット部材２６と螺合するロッド（スクリューシャフト）３２と、そのロッドに固定される角形のスライダ３３と、ロッドの回転を拘束するため、スライダ３３を摺動自在にガイドするガイド部材３４とを備えている。ナット部材２６は円筒状を呈しており、ハウジングの本体１１に設けられる筒状の受け部１１ａによって回転自在に支持される。ナット部材２６の先端の内面には雌ネジ３５が形成されている。長手方向の中心部の外周には、ケーブル操作の時のスラスト荷重、とくにケーブルを引っ張るときの反力を支持するフランジ３６が形成されている。なお、符号３７、３８はスラスト荷重を受けるワッシャ３９、４０を保持するＣリングであり、ナット部材２６の外周に形成される環状溝に嵌合している。
【００３６】
第３ギヤ３０の内周は回り止めのための四角形の貫通孔が形成されており、ナット部材２６の第３ギヤ３０と嵌合する表面には、その貫通孔と嵌合する４個所の平坦面４１が形成されている。さらにナット部材２６の基端、すなわち雌ネジ３５が形成されている側と反対側の端部はカバー（減速機のハウジング）１２から突出しており、その端部内に、手動でブレーキ解除操作を行うための係合部材４２がカシメなどで固定されている。係合部材４２は緊急解除機構（エマージェンシー機構）である。
【００３７】
係合部材４２はいわゆる六角レンチと嵌合する断面六角形の係合穴４２ａを備えている。さらに係合部材４２の内面には、ロッド３２の端部と当接するゴムなどからなるストッパ４３が取り付けられている。なお係合穴４２ａは四角形など、他の角形であってもよい
。また、係合穴４２ａに代えて、ソケットレンチと係合する係合突起を採用したり、先端自体を六角形などの角形にすることもできる。要は工具などでナット部材２６を外部から回転させることができればよい。
【００３８】
前記ロッド３２の一端近辺にはナット部材２６の雌ネジ３５と螺合する雄ネジ４４が形成されている。他端にはコントロールケーブル１５の内索４５の端部を嵌入してカシメなどで固定する穴４６が形成されている。穴の周囲は薄肉の筒状部とされ、カシメ加工のときに角形に成形されて角形部４７となる。その角形部の外周には前記スライダ３３が嵌合され、固定されている。スライダ３３の外周は図３に示すように、略四角形とされており、筒状（あるいは一対の板状）のガイド部材３４の内面と回転しないように、軸方向に摺動自在に嵌合している。ガイド部材３４の基端はハウジングの本体１１に設けられる前記受け部１１ａの外周に嵌合固定されている。
【００３９】
前記コントロールケーブル１５は、可撓性を有する導管４９と、その導管内に摺動自在に収容される前述の内索４５とからなる公知のものである。導管４９は断面角形の金属線を密に螺旋状に巻いた鎧層とその外周に設けられる合成樹脂製の被覆とからなる。内面に合成樹脂製のチューブ状のライナが設けられる場合もある。内索４５は金属素線を撚り合わせたものであり、この実施形態ではその外周に合成樹脂製のコートを設けている。
【００４０】
導管４９の端部には筒状のケーシングキャップ５０がカシメなどで固定され、そのケーシングキャップに設けられているフランジ部が前記ガイド部材３４の自由端のフランジ部（図３の符号３４ａ）に固定されている。ケーシングキャップ５０の内側の端部には、筒状のクッションラバー５１が設けられている。内索４５の端部は前述のようにロッド３２の穴４６に嵌入され、カシメなどによって固定されている。この実施形態ではコントロールケーブル１５は引き力を伝達するプルコントロールケーブルを採用している。ただし用途によってはプッシュプルコントロールケーブルであってもよい。
【００４１】
前記のように構成されるネジ−ナット機構１４とコントロールケーブル１５においては、第３ギヤ３０が回転するとナット部材２６も一緒に回転する。そしてナット部材２６と螺合しているロッド３２は、ガイド部材３４およびスライダ３３によって回転が拘束されているので、ナット部材２６に対して相対的に回転し、軸方向に移動する。それによりロッド３２に連結されている内索４５が軸方向に操作される。ネジ−ナット機構１４では、ナット部材２６が一回転するときにロッド３２がネジの１ピッチ分（１リード分）移動するので、この機構でも減速作用が奏される。
【００４２】
また、前記ケーブル駆動装置１０において、コントロールケーブル１５の内索４５を引っ張り操作した状態で、モータＭの電線が断線するなどの障害が発生したときは、カバー１２から突出しているナット部材２６の先端の係合穴４２ａに工具を挿入してロッド３２をナット部材２６から送り出す方向に回転させる。それにより内索４５の張力が緩み、ブレーキ操作などが解除される。すなわち緊急解除機構によってコントロールケーブル１５の操作力を解除することができる。なお、ロッド３２が延び出したとき、ロッド３２の端部が図１の左側のストッパ５１に当接して止まるので、ロッド３２がナット部材２６から外れることはない。電気系統の故障が回復した場合は、そのままモータＭによってケーブル操作をすることができる。
【００４３】
前記モータＭは、たとえば３相のコイル相を備えたＤＣブラシレスモータが用いられる。図４に示す回路では、モータＭのロータとそのロータと対向する固定要素（たとえばモータハウジングなど）との間に、コイル相の磁極を反転励磁させるための位置検出用センサＳｅ１〜３が設けられる。そのようなセンサとしては、ロータに設けられる３個の検出用磁石とモータハウジングに設けられるホールＩＣセンサ（ホール効果素子センサ）との
組み合わせが好適である。検出用磁石に代えて、コイルＣｏ１〜３と作用する駆動用の磁石を用いることもできる。そのほうが構成が簡単である。３個のホールＩＣセンサのほか、光センサなど、他のセンサを用いることもできる。それらのセンサの出力はコンパレータなどの増幅回路５２、コイルの磁極を反転させる転流回路５３などを備えたモータドライバ５４に送られる。
【００４４】
このケーブル駆動装置１０では、センサのパルス出力をケーブル操作位置検出回路５５に送り、パルス数をカウントし、ケーブル位置を示す信号に換算する。得られたケーブル位置信号は、基本的にケーブルによる操作対象の位置信号として、マイクロプロセッサ５６に送られ、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ操作などのための操作スイッチＳＷ、各種のインターロック信号に基づいてモータＭの正転、停止、逆転の制御、回転数の制御信号を作成し、モータドライバ５４を介してモータＭを回転／停止させる。また、内索の永久伸びの補償、ブレーキ用摩擦部材の摩耗などによるケーブル基準位置の変化は、毎回あるいは数回のブレーキ操作のたびに演算され、記憶され、適切なブレーキ操作のために用いることができる。
【００４５】
上記のケーブル駆動装置１０では、モータＭが１回転すると、減速機Ｇでたとえば１／２７に減速されてナット部材２６が１／２７回転する。それによりネジの１ピッチの１／２７だけ内索４５を操作する。そして第２ギヤ２９に検出用磁石をたとえば１０個設け、ハウジングのカバー１２にそれらの磁石を検知するホールＩＣ素子を設けるとすると、モータ１回転当たり、パルスが１０／９パルス発生する。しかしモータＭに内蔵されている励磁センサをカウントすると、モータＭの１回転で３パルスとしても、３／１０×９で２．７倍の分解能となる。
【００４６】
つぎに図５を参照して前記ケーブル駆動装置を備えた電動ブレーキ装置の実施形態を説明する。この電動ブレーキ装置６０は、前述のケーブル駆動装置１０と、そのコントロールケーブル１５の他端側に揺動自在に連結されるイコライザ６１と、そのイコライザに連結される左右の第２コントロールケーブル６２、６２と、第２コントロールケーブル６２の他端側に連結されるブレーキ機構６３とからなる。ブレーキ機構６３は、ブレーキドラム６４と、そのブレーキドラムに取り付けられるブレーキシュー６５と、ブレーキドラム６４を戻し方向（矢印Ｒ方向）に付勢するリターンスプリング６６と、第２コントロールケーブル６２で作動するパーキングレバー６７とを備えた公知のものである。
【００４７】
この電動ブレーキ装置６０は、通常の状態ではリターンスプリング６６の付勢力でブレーキドラム６４が矢印Ｒ方向に回動してブレーキ解除の状態になっている。そして運転者がスイッチＳＷを入れるとケーブル駆動装置１０のモータＭが一方向に回転し、図１のナット部材２６が回転し、ロッド３２をナット部材の内部に引き込む。それによりロッドに連結されているコントロールケーブル１５の内索４５が引っ張られ、図５のイコライザ６１を介して２本の第２コントロールケーブル６２の内索を引く。それによりパーキングレバー６７がブレーキ作動方向（矢印Ｋ）に回動してブレーキがかかる。このブレーキ作用のときは、前述のケーブル操作位置検出回路であらかじめ記憶されているデータと比較して停止信号が出され、モータが停止する。
【００４８】
運転者がブレーキを解除する場合は、スイッチ（図４の符号ＳＷ）の操作によりモータＭを逆方向に回転させ、ナット部材２６からロッド３２を送り出す。それにより内索４５は図５の２本の第２コントロールケーブル６２の内索およびイコライザ６１を介してブレーキ機構６３のリターンスプリング６６の付勢力により引き戻される。モータＭを停止させるタイミングでは、ブレーキが充分に掛かっている状態で、しかも内索４５などに弛みが生じない状態である必要がある。前述のようにケーブル駆動装置１０のモータＭの制御は高精度であるので、ブレーキ操作は適切に行われ、摩擦部材の無駄な摩耗が抑制される
と共に、内索４５の弛みや張り過ぎに基づく損耗が抑制される。
【００４９】
上記のような電動ブレーキ装置６０は、通常はパーキングブレーキの操作に用いられる。ただし緊急時にサービスブレーキに代わる非常用ブレーキとして操作できるようにしておくのが好ましい。前述の手動で操作ができる緊急解除機構は、電動ブレーキ装置６０のようにブレーキをかけた状態で電気系統が故障したときに困る場合に採用される。前記実施形態ではモータＭとして３相のブラシレスモータを用いているが、ブラシ付きのモータであってもよく、３相以上の励磁形式のモータも使用しうる。
【００５０】
ブラシ付きのモータのように、内部にパルス発生手段を備えていないモータを用いる場合は、モータの出力軸、あるいは減速機のギヤ、ナット部材などの回転によってパルスを発生する手段を設けるのが好ましい。そのようなパルス発生手段は、回転軸やギヤなどの回転部材に設けられる検出用磁石（基本的に多極磁石１個）と、ケーシングなどの固定要素に設けられるホールＩＣセンサ（ホール効果素子センサ）との組み合わせが好適である。
【００５１】
本発明のケーブル操作装置は、ブレーキ操作のほか、種々のケーブルを押し引きするリニアクチュエータとして種々の用途などにも使用することもできる。ケーブルを押し引きして用いる場合は、プッシュプルケーブルが用いられる。
【００５２】
図６に示すケーブル駆動装置７０は、２本のコントロールケーブル１５、１５を同調して引き操作および戻し操作をするネジ−ナット機構を備えている。モータＭおよび減速機Ｇは図１および図２のケーブル駆動装置１０と実質的に同一であるので、同じ符号を付して説明を省略する。このケーブル駆動装置７０では、第３ギヤ３０を支持するスクリューシャフト７１に雄ネジ４４が形成されており、その雄ネジにナット部材２６が螺合されている。それにより、スクリューシャフト７１が回転部材で、ナット部材２６が直進部材となるネジ−ナット機構を構成している。この場合も回転部材であるスクリューシャフト７１の先端には、カバー１２の外部から六角レンチなどで回転操作することができる角形の係合穴４２ａが形成されている。
【００５３】
ナット部材２６は合成樹脂製の円柱状の本体と、その本体内にインサート成形により固定された金属製の角柱状のナットとからなる。ナット本体の上端および下端は、イコライザ６１の有底円筒部によって回動自在に抱持されている。イコライザ６１は、金属板を折り曲げないし絞り成形した部品であり、中央部は２個の有底円筒部を向かい合わせにした形態で、左右のアーム部は２枚の金属板が向かい合わせに配置された形態である。アーム部の２枚の金属板同士は後端でつながっている。イコライザ６１の有底円筒部は筒状（あるいは２枚の板状）のガイド部材７２の内面によってケーブルの移動方向に摺動自在にガイドされている。
【００５４】
ハウジング１１に固定される筒状のガイド部材７２の先端には、２本のコントロールケーブル１５、１５の導管がケーシングキャップ５０、５０によって固定されている。ケーシングキャップ５０、５０の一端はガイド部材７２の内部に入り込んでおり、それらの先端に支持プレート７３が固定されている。その支持プレート７３は前記スクリューシャフト７１の先端を回転自在に支持している。２本のコントロールケーブル１５、１５の内索４５、４５の先端は、それらの先端に固着したケーブルエンド７４、７４によってイコライザ６１の左右のアーム部に形成された係止孔７５、７５に係止されている。
【００５５】
このケーブル駆動装置７０は２本のコントロールケーブル１５、１５の内索４５、４５を同調して引き操作および戻し操作をすることができるので、それらのコントロールケーブル１５、１５は図５の第２コントロールケーブル６２、６２のように、直接ブレーキ機
構６３に連結することができる。また、コントロールケーブル１５を引き操作した状態で電気系統が故障した場合は、スクリューシャフト７１の先端に形成した係合穴４２ａを利用して、スクリューシャフト７１を回転させてケーブル１５の張力を緩めることができる。
【００５６】
図７のケーブル駆動装置８０は、遠隔操作ができる緊急解除機構（エマージェンシー機構）８１を備えている。この緊急解除機構８１は、図１あるいは図６などのケーブル駆動装置１０、７０に用いられる。このケーブル駆動装置８０の基本構成は、図６のケーブル駆動装置１０とほぼ同様であり、モータＭおよび減速機Ｇを介してスクリューシャフト７１を回転させ、そのスクリューシャフトと螺合するナット部材２６を直進駆動し、プルコントロールケーブルの内索４５を引き操作および送り出し操作するするものである。
【００５７】
この緊急解除機構８１では、スクリューシャフト（回転部材）７１をケーブルから離れた通常位置と、ケーブル側に近づいた解除位置との間で軸方向に移動自在に構成している。このような構成は、たとえば第３ギヤ３０とスクリューシャフト７１とをスプラインなどで、軸方向に移動自在かつ、トルク伝達可能に連結することにより実現することができる。そしてこのエマージェンシー機構８１はさらに、通常時はスクリューシャフト７１の回転を許しながら通常位置に拘束すると共に、緊急時には回転部材スクリューシャフト７１を解除位置に移動させるキャッチ機構８２と、そのキャッチ機構８２を遠隔操作するための手段、たとえば引きコントロールケーブルからなる解除ケーブル８３とを備えている。
【００５８】
図７の実施形態では、回転部材がスクリューシャフト７１であり、直進部材はナット部材２６である。しかし図１の場合のように、回転部材をナット部材２６とし、直進部材を雄ネジを備えたロッド３２とすることもできる。この実施形態ではスクリューシャフト７１の一端は減速機Ｇのハウジング（あるいはカバー１２）から突出させ、その端部に有底筒状のキャッチ部材８４を軸方向に移動自在に、かつ回転自在に設け、第１バネ８５でキャッチ部材８４をスクリューシャフト７１の端部から突出させるように付勢している。
【００５９】
第１バネ８５は圧縮コイルバネなどが用いられ、一端がキャッチ部材８４に、他端がスクリューシャフト７１に設けたＣリング７１ａなどの係止部にそれぞれ係止されている。キャッチ部材８４の内面には、ボール８６の一部が入り込む凹部８４ａが形成されている。凹部８４ａは環状に形成されており、その端部はボール８６が乗り上げやすいようにテーパ状にしている。
【００６０】
そして自動車の車体などの静止部分に、キャッチ部材８４の外周面とスライド自在に嵌合する円筒状のボール保持部材８７を設けている。ボール保持部材８７には、ボール８６を収容する貫通孔８８が複数個形成されており、その内部に前記ボール８６が保持されている。ボール８６は通常の鋼球などを用いることができる。
【００６１】
ボール保持部材８７の内部には、制御ロッド８９が軸方向に移動自在に収容されている。制御ロッド８９の外周には、ボール８６の一部を収容するための凹溝８９ａが形成されている。凹溝８９ａは環状に形成されており、その端部はボール８６が乗り上げやすいようにテーパ状にしている。制御ロッド８９の端部には、遠隔操作用の解除ケーブル８３の一端が連結されている。その解除ケーブル８３あるいは制御ロッド８９は、第２バネ９０によって図７の左側に付勢されている。第２バネ９０はたとえば圧縮コイルバネであり、一端が制御ロッド８９のフランジ部８９ｂに係止され、他端が静止部材９１に係止されている。なお、引っ張りコイルバネを用いることもできる。
【００６２】
上記のように構成される緊急解除機構８１は、通常の状態では図７（および図８の第１
工程Ｓ１）のように、解除ケーブル８３が引かれておらず、第２バネ９０の付勢力にしたがって制御ロッド８９が左側に移動している。そのためボール８６が制御ロッド８９の外周に乗り上げて、その一部がキャッチ部材８４の凹部８４ａに入り込んでいる。それによりスクリューシャフト７１は図７の右側、すなわち通常位置に拘束されている。したがってモータＭの回転は減速機Ｇを介してスクリューシャフト７１に伝達され、ネジ結合を介してナット部材２６を軸方向に操作する。それにより、引きコントロールケーブルの内索４５を引き操作および緩め操作をすることができ、たとえばパーキングブレーキのブレーキ作動および解除の操作を電気駆動によって行うことができる。
【００６３】
ブレーキをかけた状態でモータＭへの通電が止まるなどの緊急の事態では、解除ケーブル８３を第１バネ８５の付勢力に抗して図７の右側に引っ張る。それにより、図８の第２工程Ｓ２のように、制御ロッド８９が引かれ、制御ロッド８９の凹溝８９ａにボール８６が落ち込む。それによりボール８６とキャッチ部材８４の係合が外れ、スクリューシャフト７１およびそれに螺合しているナット部材２６は軸方向に移動自在となる。それにより、ケーブル１５が操作している対象物の操作、たとえばパーキングブレーキの作動が解除される。図８の第３工程Ｓ３は、ブレーキ側のリターンスプリングでケーブルが引かれ、スクリューシャフト７１およびナット部材２６が左側に移動している状態を示す。それにより、自動車を運転したり、手で押して移動させることができる。
【００６４】
解除ケーブル８３を引く操作は、通常はドライバが手元のレバーなどで操作する。ただし電気系統を別にしたソレノイドアクチュエータなどの他の手段で行うこともできる。モータＭの通電が回復した後は、図８の第４工程Ｓ４に示すように、解除ケーブル８３を引く力を緩め、第２バネ９０の付勢力で制御ロッド８９を左側に移動させる。それによりボール８６は再び制御ロッド８９の表面に乗り上げる。この状態でモータＭをブレーキ解除方向と同方向に回転させる。この場合、スクリューシャフト７１が軸方向に移動自在であるので、ナット部材２６はブレーキ側のリターンスプリングの付勢力に抗して右側に移動することができず、逆にスクリューシャフト７１が右側に移動する（図９の第５工程Ｓ５）。
【００６５】
このときキャッチ部材８４がボール保持部材８７の外周に嵌合するが、キャッチ部材８４の端部がボール８６に当たっても、ボール８６が制御ロッド８９の表面に乗っているので、キャッチ部材８４はそれ以上進まない。そしてスクリューシャフト７１のみが第２バネ９０に抗して右側に移動し、その先端が制御ロッド８９の先端に当接する（第６工程Ｓ６）。そしてさらにスクリューシャフト７１が回転すると、スクリューシャフト７１は制御ロッド８９を第１バネ８５の付勢力に抗して右側に押し込む（第７工程Ｓ７）。そして制御ロッド８９が右側に後退すると、制御ロッド８９の表面の凹溝８９ａにボール８６が入り込みむ。それによりキャッチ部材８４がボール保持部材８４の外周に深く嵌合し、キャッチ部材８４がボール８６の外周に被さることになる（第８工程Ｓ８）。その後は通常のパーキングブレーキ操作モードに戻り、モータＭをブレーキをかける方向、すなわちケーブル１５を引き込む方向に回転させることにより、ブレーキ操作をすることができ、逆方向に回転することによりブレーキを解除することができる。
【００６６】
前記実施の形態では、キャッチ部材８４をスクリューシャフト７１に対して軸方向移動自在および回転自在に設けているが、キャッチ部材８４をスクリューシャフト７１に対して回転しないように設け、キャッチ部材８４とボール８６の間で回転を許すように構成することもできる。また、ボール保持部材８７の外周にキャッチ部材８４を被せ、内周に制御ロッド８９を挿入しているが、ボール保持部材８７の内周にキャッチ部材８４を挿入して、筒状の制御部材をボール保持部材８７の外周に設けることもできる。
【００６７】
また、前記実施形態では、ボール８６を利用したキャッチ機構８２を用いているが、弾
力的に閉じる一対の爪部材などでキャッチ機構を構成することもできる。たとえば図１０に示すように、スクリューシャフトや筒状のナット部材２６などの回転部材の端部に回転自在に設けた係合部材９２を一対の爪部材９３が掴むように構成し、爪部材９３をバネ９４によって常時掴む方向に付勢する。さらに係合部材９２が外れている状態から戻るときに、係合部材９２の端部が爪部材９３をバネ９４の付勢力に抗して押し広げるように、爪部材９３あるいは係合部材９２にテーパ面を設けるのが好ましい。そして解除ケーブル８３は、爪部材９３を拡げるように操作できるように構成する。
【００６８】
図７のケーブル駆動装置８０では、解除ケーブル８３の引き操作でスクリューシャフト７１の軸方向の移動の拘束／解除を操作しているが、電気的な駆動手段を含む他の機構により、スクリューシャフト７１の軸方向の移動の拘束／解除を遠隔操作するようにしてもよい。なお、緊急時の一時的な操作であるので、解除ケーブル８３などの遠隔操作手段を用いず、ドライバや乗客が直接制御ロッド８９などを操作するように構成することもできる。
【００６９】
図１および図６のケーブル駆動装置１０、７０では、モータＭの回転をギヤ並列タイプの減速機で減速して回転部材に伝達している。しかし本発明のケーブル駆動装置はそのような減速機に限られるものではなく、遊星ギヤ減速機を用いてもよい。さらにプーリとベルトを用いた減速機、あるいはチェーンとスプロケットを用いた、いわゆる巻き掛け伝導機構を利用した減速機を採用することもできる。さらに通常のギヤ式の減速機と巻き掛け伝導機構とを直列的に連結した減速機を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ケーブル駆動装置
１１ 本体
１１ａ 受け部
１２ カバー
１３ ハウジング
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
１４ ネジ−ナット機構
１５ コントロールケーブル
１６ ベースブラケット
２１ 取り付け座
２２ ネジ
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
２３ 第１軸
２４ 第２軸
２５ 出力軸
２６ ナット部材
２７ ニオン
２８ １ギヤ
２８ａ 径ギヤ
２８ｂ 小径ギヤ
２９ 第２ギヤ
２９ａ 大径ギヤ
２９ｂ 小径ギヤ
３０ 第３ギヤ
３２ ロッド
３３ スライダ
３４ ガイド部材
３４ａ フランジ部
３５ 雌ネジ
３６ フランジ
３７、３８ Ｃリング
３９、４０ ワッシャ
４１ 平坦面
４２ 係合部材
４２ａ 係合穴
４３ ストッパ
４４ 雄ネジ
４５ 内索
４６ 穴
４７ 角形部
４９ 導管
５０ ケーシングキャップ
５１ クッションラバー
Ｓｅ１〜３ センサ
Ｃｏ１〜３ コイル
５２ 増幅回路
５３ 転流回路
５４ モータドライバ
５５ ケーブル操作位置検出回路
５６ マイクロプロセッサ
ＳＷ 操作スイッチ
６０ 電動ブレーキ装置
６１ イコライザ
６１ａ 有底円筒部
６２ 第２コントロールケーブル
６３ ブレーキ機構
６４ ブレーキドラム
６５ ブレーキシュー
６６ リターンスプリング
６７ パーキングレバー
７０ ケーブル駆動装置
７１ スクリューシャフト
７１ａ Ｃリング
７２ ガイド部材
７３ 支持プレート
７４ ケーブルエンド
７５ 係止孔
８０ ケーブル駆動装置
８１ エマージェンシー機構
８２ キャッチ機構
８３ 解除ケーブル
８４ キャッチ部材
８４ａ 凹部
８５ 第１バネ
８６ ボール
８７ ボール保持部材
８８ 貫通孔
８９ 制御ロッド
８９ａ 凹溝
８９ｂ フランジ部
９０ 第２バネ
９１ 静止部材
９２ 係合部材
９３ 爪部材
９４ バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のブレーキを操作する電動式のケーブル駆動装置であって、
モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、
その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構を備えており、
その拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている、
電動式のケーブル駆動装置。
【請求項２】
前記変換機構の回転部材が雄ネジであり、前記直進部材がその雄ネジと螺合するナット部材である請求項１記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項３】
前記キャッチ機構が、前記回転部材の端部に設けられ、円筒状で、その内面に凹部が形成されたキャッチ部材と、
そのキャッチ部材の内面とスライド自在に嵌合し、円筒状で、その周壁に貫通孔が形成されたボール保持部と、
そのボール保持部の貫通孔に保持されるボールと、
前記ボール保持部の内部に軸方向に移動自在に収納され、その外周に凹溝が形成された制御ロッドとを備え、
前記通常状態では前記ボールの一部が、キャッチ部材の凹部に入り込んでキャッチ部材が拘束され、
前記ボールの一部が、前記キャッチ部材の凹部から制御ロッドの凹溝へ移動することにより拘束が解除され、
拘束が解除されたキャッチ部材をボール保持部側に移動させ、前記ボールの一部を制御ロッドの凹溝からキャッチ部材の凹部へ移動させることにより、再びキャッチ部材を拘束することができる請求項１または２のいずれかに記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項４】
前記キャッチ機構が、
前記回転部材の端部に設けられた係合部材と、
その係合部材を掴む爪部材と、
その爪部材を、前記係合部材を掴む方向に常時付勢するバネとを備え、
前記通常状態では係合部材が爪部材に掴まれ拘束され、
前記係合部材が爪部材から外れることにより拘束が解除され、
拘束が解除された係合部材を、前記バネの付勢力に抗して爪部材を押し広げて爪部材に掴ませて再び拘束することができる請求項１または２のいずれかに記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項５】
前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されている請求項１、２、３または４記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項６】
請求項５記載のケーブル駆動装置と、前記内索が連結されるブレーキレバーと、そのブレーキレバーをブレーキ解除側に付勢するリターンスプリングと、ブレーキレバーと連結されるブレーキ用摩擦部材とを備えている自動車などの電動式ブレーキ装置。
【請求項１】
自動車のブレーキを操作する電動式のケーブル駆動装置であって、
モータと、そのモータの出力軸に連結される減速機と、その減速機の出力側に連結される回転部材と、前記回転部材と螺合して、回転部材の回転を直進運動に変換する直進部材と、前記直進部材に連結されるケーブルと、外部操作でそのケーブルの操作力を開放するための緊急解除機構とを備えており、
その緊急解除機構が、前記回転部材を通常状態では軸方向に移動しないように拘束すると共に、異常時には外部操作で拘束を解除する拘束機構を備えており、
その拘束機構が、回転部材の端部と対向するように配置され、その端部が拘束機構に向かって押圧されるときに受け入れて拘束し、逆方向の加圧に対しては、外部操作で解除するまで拘束するキャッチ機構を備えている、
電動式のケーブル駆動装置。
【請求項２】
前記変換機構の回転部材が雄ネジであり、前記直進部材がその雄ネジと螺合するナット部材である請求項１記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項３】
前記キャッチ機構が、前記回転部材の端部に設けられ、円筒状で、その内面に凹部が形成されたキャッチ部材と、
そのキャッチ部材の内面とスライド自在に嵌合し、円筒状で、その周壁に貫通孔が形成されたボール保持部と、
そのボール保持部の貫通孔に保持されるボールと、
前記ボール保持部の内部に軸方向に移動自在に収納され、その外周に凹溝が形成された制御ロッドとを備え、
前記通常状態では前記ボールの一部が、キャッチ部材の凹部に入り込んでキャッチ部材が拘束され、
前記ボールの一部が、前記キャッチ部材の凹部から制御ロッドの凹溝へ移動することにより拘束が解除され、
拘束が解除されたキャッチ部材をボール保持部側に移動させ、前記ボールの一部を制御ロッドの凹溝からキャッチ部材の凹部へ移動させることにより、再びキャッチ部材を拘束することができる請求項１または２のいずれかに記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項４】
前記キャッチ機構が、
前記回転部材の端部に設けられた係合部材と、
その係合部材を掴む爪部材と、
その爪部材を、前記係合部材を掴む方向に常時付勢するバネとを備え、
前記通常状態では係合部材が爪部材に掴まれ拘束され、
前記係合部材が爪部材から外れることにより拘束が解除され、
拘束が解除された係合部材を、前記バネの付勢力に抗して爪部材を押し広げて爪部材に掴ませて再び拘束することができる請求項１または２のいずれかに記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項５】
前記ケーブルがブレーキを操作するプルコントロールケーブルの内索であり、その内索が、ブレーキのリターンスプリングによって常時張力が付与されている請求項１、２、３または４記載の電動式のケーブル駆動装置。
【請求項６】
請求項５記載のケーブル駆動装置と、前記内索が連結されるブレーキレバーと、そのブレーキレバーをブレーキ解除側に付勢するリターンスプリングと、ブレーキレバーと連結されるブレーキ用摩擦部材とを備えている自動車などの電動式ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１７９６８６（Ｐ２０１１−１７９６８６Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２５３１（Ｐ２０１１−９２５３１）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【分割の表示】特願２００５−５１８３４（Ｐ２００５−５１８３４）の分割
【原出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【分割の表示】特願２００５−５１８３４（Ｐ２００５−５１８３４）の分割
【原出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
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