JP2004263812A - 電動式パーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スペースが少なくて済み、電動式パーキングブレーキの駆動部に好適なケーブル駆動装置を提供する。
【解決手段】モータＭと、その出力軸Ｍａに連結される第１減速機１３と、その第１減速機によって回転駆動される第２減速機１４と、その第２減速機によって回転駆動されるドラム１５とを有し、ドラム１５にケーブル５２を巻き取ることにより被操作部材を引き操作するケーブル駆動装置１０。第１減速機１３はピニオン１９、平歯車２１、２２、２３およびウォーム減速機（２５、２６）を備えている。第２減速機１４は、偏心軸３２、外歯ギヤ４２、静止内歯ギヤ４０および回転内歯ギヤ４３を備えている。静止内歯ギヤ４０は常時はロックネジ３９で回転が拘束され、必要に応じてロックネジ３９を緩めて回転自在とする。
【選択図】 図２
【解決手段】モータＭと、その出力軸Ｍａに連結される第１減速機１３と、その第１減速機によって回転駆動される第２減速機１４と、その第２減速機によって回転駆動されるドラム１５とを有し、ドラム１５にケーブル５２を巻き取ることにより被操作部材を引き操作するケーブル駆動装置１０。第１減速機１３はピニオン１９、平歯車２１、２２、２３およびウォーム減速機（２５、２６）を備えている。第２減速機１４は、偏心軸３２、外歯ギヤ４２、静止内歯ギヤ４０および回転内歯ギヤ４３を備えている。静止内歯ギヤ４０は常時はロックネジ３９で回転が拘束され、必要に応じてロックネジ３９を緩めて回転自在とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置に関する。さらに詳しくは、モータ駆動によりケーブルを引き駆動し、パーキングブレーキをかけたり、解除する操作を運転席から少ない操作力で遠隔操作するための電動式パーキングブレーキなどに好適に用いられるケーブル駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実公平６−２８４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２０９０号公報
【０００３】
特許文献１には、図１５に示すように、手動操作レバー１０１からのケーブル１０２の端部と、モータ駆動のアクチュエータ１０３と連結したケーブル１０４の端部とを並列状に配索し、それらの端部をバランスレバー１０５の両端に連結したパーキングブレーキのアシスト装置１００が開示されている。このものはバランスレバー１０５の中心部を連結部材１０６に連結し、イコライザ１０７で２本の従動側のケ−ブル１０８に連結し、ホイール１０８ａのブレーキレバーに連結している。したがって手動操作と電動操作を独立して操作することができる。
【０００４】
特許文献２には、図１６に示すように、モータＭの回転をウォーム減速機Ｇと、その出力軸に連結した遊星ギヤ減速機Ｇ２と、その出力軸に連結したギヤ１１１と噛み合うセクタギヤ１１２を有するサブレバー１１３とを備えている電動式のパーキングブレーキ１１０が開示されている。前記遊星ギヤ減速機Ｇ２は、ウォームギヤ減速機Ｇの出力軸に固定したサンギヤ１１４と、そのサンギヤの周囲に配列される３個の遊星ギヤ１１５と、それらの遊星ギヤの周囲に配置され、常時は切り替えレバー１１６で回転を拘束されているリングギヤ１１７とから構成されている。それらの減速機Ｇ、Ｇ２やモータＭなどは、手動操作レバー１１８の支持部近辺に組み付けられている。
【０００５】
このものは、バッテリー上がりなど、電気系統に不具合が生じたとき、切り替えレバー１１６を切り替えて、リングギヤ１１７の拘束を解除すると、手動操作でブレーキを解除することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のアシスト装置（図１５）は、手動操作と電動操作を独立して操作することができるが、すでに一方をブレーキ操作した後、他方でさらにブレーキ操作するような場合、両方で戻し操作をしなければ、戻すことができなくなる。そのため、バランスレバー１０５の角度を検出して、一定の角度以上の操作ができないようにし、両方でブレーキ操作をすることを防止している。そのため、角度センサ１０９を設け、それらのセンサの出力に基づいて制御するなど、構成や制御機構が複雑になる。
【０００７】
特許文献２の電動式のパーキングブレーキ（図１６）は、遊星ギヤ減速機Ｇ２の減速比が小さいので、比較的大きいモータＭを使用する必要がある。しかも遊星ギヤ減速機Ｇ２やモータＭを手動操作レバー１１８の支持部近辺に組み付けているので、手動操作レバー１１８の近辺の構成が煩雑になり、かなり広いスペースを要する。
【０００８】
本発明は、減速機まわりのスペースが少なくて済み、パーキングブレーキに好適に用いることができる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。さらに本発明は、電気系統の故障時の復旧作業が容易なケーブル駆動装置を提供することを第２の技術課題としている。さらに本発明は、ケーブルを巻き取るドラムのハウジング内への組付けが容易なケーブル駆動装置を提供することを第３の技術課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための、電動式パーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置であって、（ａ）両方向に回転可能なモータと、（ｂ）そのモータの出力軸に連結される第１減速機と、（ｃ）その第１減速機の出力によって回転駆動される第２減速機と、（ｄ）その第２減速機の出力によって回転駆動されるケーブル操作部とを有し、（ｅ）前記第２減速機が、第１減速機の出力部と連結される偏心軸と、その偏心軸の偏心部に回転自在に設けられる外歯ギヤと、その外歯ギヤの外周に偏心軸の回転中心と同心状に配置され、外歯ギヤとそれぞれ噛み合う静止内歯ギヤおよび回転内歯ギヤとを備え、静止内歯ギヤの歯数と回転内歯ギヤの歯数とが異なっていることを特徴としている。
【００１０】
このようなケーブル駆動装置においては、前記静止内歯ギヤが自軸周りに回転自在に設けられると共に、通常の状態では静止内歯ギヤの回転を拘束し、非常時には拘束を解除することができるロック手段をさらに備えているものが好ましい（請求項２）。また、前記第１減速機が、モータ側の平歯車減速機と、第２減速機側のウォームギヤ減速機と含んでいるものが好ましい（請求項３）。
【００１１】
本発明のブレーキ荷重測定装置（請求項４）は、ブレーキ操作力を検出する手段と、ブレーキ操作量を検出する手段と、ブレーキ操作量に対するブレーキ操作力の変化の割合を読みとる手段と、その変化の割合を読みとる手段の出力に基づいて変化が急変する荷重変化点を特定する手段と、その荷重変化点で前記ブレーキ荷重を出力する手段の出力をゼロ点に校正し、校正後のゼロ点を基準としてブレーキ荷重を出力する手段とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の電動式パーキングブレーキブレーキの制御装置（請求項５）は、ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための電動式パーキングブレーキブレーキの制御装置であって、前記ブレーキ荷重測定装置と、適切なブレーキ荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引き操作しているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定されたブレーキ荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような電動パーキングブレーキの制御装置においては、適切な初期荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルほ引く力を緩める操作をしているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定された初期荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えているものが好ましい（請求項６）。
【００１４】
【作用および発明の効果】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、モータが回転すると、第１減速機で減速され、第２減速機の偏心軸を回転させる。第２減速機の偏心軸が回転すると、その偏心部に回転自在に設けられている外歯ギヤが、静止内歯ギヤとの噛み合いに基づき、自転しながら公転する。外歯ギヤが偏心軸の軸心周りに１回公転すると、外歯ギヤと噛み合っている回転内歯ギヤが、回転内歯ギヤと静止内歯ギヤの歯数の差（枚数の差）の分だけ自軸周りに回転する。そのため、減速比が大きい。
【００１５】
第２減速機の回転内歯ギヤが回転すると、ケーブル操作部が回動し、ケーブルを引き操作する。それにより、そのケーブルを介して被操作部材を操作することができる。モータが逆方向に回転すると、第１減速機が逆方向に回転を伝え、第２減速機の偏心軸が逆方向に回転する。そのため、回転内歯ギヤが逆方向に回転し、ケーブル操作部を逆方向に回動させる。それにより、たとえば被操作部材に設けられているリターンスプリングなどでケーブルが引き操作され、ドラムの回転に伴ってケーブルが送り出される。それによりケーブルを介した被操作部材の往復操作が行われる。
【００１６】
この第２減速機では、上記のように回転内歯ギヤが出力部となるので、回転内歯ギヤにケーブル操作部を直接連結することができる。そのため、伝達効力が高く、スペースを小さくすることができる。
【００１７】
前記静止内歯ギヤが自軸周りに回転自在に設けられると共に、通常の状態では静止内歯ギヤの回転を拘束し、非常時には拘束を解除することができるロック手段をさらに備えているケーブル駆動装置（請求項２）の場合は、ロック手段を操作して静止内歯ギヤの拘束を解除することにより、ケーブル操作部の回動をフリーにすることができる。それによりモータ側を回転させない状態で、外部からケーブルを引き操作することができる。
【００１８】
すなわち、減速機が自己拘束作用を奏するウォームギヤ変速機やネジ機構などを採用している場合は、クラッチの入り切りによって手動操作と電動操作を切り替える必要があるが、静止内歯ギヤ、偏心軸周りの外歯ギヤおよび回転内歯ギヤを組み合わせた第２減速機は、いわゆる自己拘束作用がない。そのため、静止内歯ギヤの拘束を解除するだけで、出力側を回転させることができる。したがって電気系統に不具合がある場合や手動でパーキングブレーキを操作する場合など、モータや第１減速機側から切り離してケーブル操作部を自由に回動させることができる。いいかえれば、ロック手段および回転可能な静止内歯ギヤは、クラッチとして作用する。そのため、機器要素の占有スペースを抑制しながら、クラッチ機能を与えることができる。
【００１９】
前記第１減速機が、モータ側の平歯車減速機と、第２減速機側のウォームギヤ減速機と含んでいる場合（請求項３）は、前述のように第２減速機の減速比が大きいことと相まって、全体の減速比を大きくすることができ、モータやウォーム減速機の大きさを小さくすることができる。それによりケーブル駆動装置全体の大きさを小さくすることができる。
【００２０】
本発明のブレーキ荷重測定装置では、ブレーキ操作力を検出する手段の出力が急激に変化したとき、その時点で出力をゼロ点に校正する。そしてそのゼロ点を基準としてブレーキ操作力を検出する。そのため、ブレーキシューの摩耗やケーブルの弾性伸びなどの変動値を出力から除き、本来のブレーキ荷重を検出することができる。さらにブレーキの電動操作のたびに検出する場合は、ブレーキ荷重のリアルタイムでの検出が可能である。そのため、坂道での停車の時にブレーキ力を高めたり、温度変化に応じてブレーキ力を調節するなど、状況に応じたブレーキ荷重の可変制御にも対応することができる。
【００２１】
本発明の電動式パーキングブレーキの制御装置（請求項５）は、前述の検出装置により出力した校正後の操作力に基づいてブレーキ荷重を制御するため、過剰なブレーキ荷重を加えることを防止できる。そのため、ケーブルの弾力性などでブレーキの解除が困難になるなどの、誤って過剰なブレーキ荷重を加えたときの問題を少なくすることができる。
【００２２】
前記制御装置に対し、適切な初期荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引く力を緩める操作をしているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定された初期荷重に達したときにモータを停止させる手段とを設ける場合（請求項６）は、初期荷重が適切な値に減ずるまで、ブレーキ操作用のケーブルの張力を緩めることができる。そのため、不充分な操作による問題、たとえばひきずりトルクが残るなどの問題を解消することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のケーブル駆動装置および電動式パーキングブレーキの実施の形態を説明する。図１は本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す一部切り欠き平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３はそのケーブル駆動装置の第２減速機を示す要部側面図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３のＩＶａ−ＩＶａ線断面図およびＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図、図５は図３の第２減速機の組立前の斜視図、図６は本発明のケーブル駆動装置を用いた電動式パーキングブレーキの実施形態を示す系統図、図７は本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す正面図、図８はそのケーブル駆動装置の平面図、図９は図７のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０ａおよび図１０ｂはそれぞれ図９のＸａ−Ｘａ線断面図およびＸｂ−Ｘｂ線断面図、図１１は本発明の電動式パーキングブレーキシステムの実施形態を示す平面図、図１２ａはそのシステムのケーブル駆動装置の正面図、図１２ｂは図１２ａのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図、図１３はそのシステムに用いられる荷重センサの出力を示すグラフ、図１４は本発明の電動パーキングブレーキの制御装置の作動状態を示すフローチャートである。
【００２４】
図１に示すケーブル駆動装置１０は、箱状のハウジング本体１１とその開口部を塞ぐ蓋体（図２の符号１２）と、それらの中に収容されるモータＭと、そのモータの出力軸（図２の符号Ｍａ）に連結される第１減速機１３と、その第１減速機の出力部に連結される第２減速機（図２の符号１４）と、その第２減速機の出力部に連結されるドラム１５とを備えている。
【００２５】
前記第１減速機１３は、モータＭの出力軸に固定されたピニオン１９と、そのピニオンと噛み合う第１平歯車２１と、その第１平歯車と共回りする第１平歯車より歯数が少ない第２平歯車２２と、その第２平歯車と噛み合う歯数が多い第３平歯車２３と、その第３平歯車の回転軸２４に連結されるウォームギヤ２５と、そのウォームギヤと噛み合うウォームホイール２６とからなる。なお、平歯車としては、歯が軸に平行な通常の平歯車のほか、歯が斜めのヘリカルギヤや山形の山歯歯車など、平行軸同士でトルク伝達するギヤを用いることもできる。請求項３にいう「平歯車」には、これらの平行軸同士のトルク伝達をするギヤを含む。ピニオン１９、第１平歯車２１、第２平歯車２２および第３平歯車２３は通常の平歯車減速機を構成している。ウォームギヤ２５およびウォームホイール２６はウォームギヤ減速機を構成している。
【００２６】
第１平歯車２１と第２平歯車２２は一体でもよく、別個のものでもよい。第１平歯車２１および第２平歯車２２はいずれもハウジング本体１１に固定されたブラケット２７に支持される軸２８を介して回転自在に支持されている。軸２８はブラケット２７に対して回転してもよく、固定されていてもよい。後者の場合は軸２８の回りに第１平歯車２１および第２平歯車２２が回転する。
【００２７】
前記第３平歯車２３はハウジング本体１１に取り付けた軸受け２９によって回転自在に支持されている。前記ウォームギヤ２５は、両端がハウジング本体１１に取り付けたスフェリカル軸受け３０、３０によって回転自在に、かつ、いくらか揺動自在に支持されている。第３平歯車２３の軸端とウォームギヤ２５の軸端とはカップリング３１により、いくらか軸心がずれてもトルク伝達できるように連結されている。ウォームホイール２６は偏心軸３２に固定されている。
【００２８】
図２に示すように、偏心軸３２の両端は、ボールベアリングなどの軸受け３３、３４を介してハウジング本体１１と蓋体１２によって回転自在に支持されており、ウォームホイール２６は偏心軸３２の細い部分の外周に、偏心軸３２の回転中心Ｃ１と同心状に嵌合され、太い部分３５の側面にネジ３５ａによって固定されている。モータＭはハウジング本体１１の側壁の内面に固定されている。なお、図２では蓋体１２を上側にしているが、実際は蓋体１２を下にして相手部材に取り付ける。
【００２９】
図３および図５に示すように、前記第２減速機１４は、偏心軸３２の周囲にボールベアリングなどの軸受け３６を介して回転自在に設けられるロックプレート３８と、そのロックプレートの回転を拘束・解除するロックネジ（図１の符号３９）と、ロックプレート３８の側面に固定される静止内歯ギヤ４０と、偏心軸３２の偏心部４１に回転自在に嵌合される外歯ギヤ４２と、その外歯ギヤ４２と噛み合う回転内歯ギヤ４３とからなる。ロックプレート３８の背面側には軸受け３６の外周に嵌合する環状突起３８ａが形成され、静止内歯ギヤ４０はその前面側に固定されている。それによりスペースを節約することができる。図１に示すように、ロックネジ３９はハウジング本体に設けたネジ取り付け部１１ａに螺合させている。
【００３０】
図３に戻って、前記偏心軸３２の端部の周囲には、ブッシュ４４を介してドラム１５が回転自在に設けられており、前記回転内歯ギヤ４３はそのドラム１５の背面（図３の右側）に嵌合固定されている。偏心部４１および外歯ギヤ４２の厚さは、静止内歯ギヤ４０と回転内歯ギヤ４３を合わせた厚さと実質的に同じである。
【００３１】
図４ｂに示すように、静止内歯ギヤ４０は歯数が８枚のギヤであり、ロックプレート３８の側面にスプリングピン４５によって固定されている。ロックプレート３８の外周は、ロックネジ（図１の符号３９）の先端と噛み合うように、三角形状の凹凸部４６が全円周に沿って形成されている。前記外歯ギヤ４２は、静止内歯ギヤ４０と噛み合う歯数８枚のサイクロイドギヤである。偏心軸３２の偏心部４１は偏心軸の回転中心Ｃ１から所定の偏心量ｅだけ偏心させた線Ｃ２を中心とする円板状の部位であり、その偏心量ｅは、静止内歯ギヤ４０のピッチ円径と外歯ギヤ４２のピッチ円径の差の約１／２である。
【００３２】
図４ａに示すように、回転内歯ギヤ４３は歯数が９枚のギヤであり、ドラム１５の背面に固定されている。回転内歯ギヤ４３の歯数は、静止内歯ギヤ４０の歯数より１枚多い。減速比は前述のように両者の歯数の差によるので、歯数の差は１枚とするのが好ましい。ただし２枚以上でもよい。なお、回転内歯ギヤ４３の枚数は通常は静止内歯ギヤ４０より多くするが、１枚あるいは２枚以上少なくすることもできる。その場合は回転内歯ギヤ４３は外歯ギヤ４２の公転方向と逆方向に回転する。外歯ギヤ４２の歯数は、静止内歯ギヤ４０の歯数の０．８〜１．２倍程度、とくに０．９〜１．１倍程度である。すなわち歯数静止内歯ギヤ４０と同じでもよく、１〜２枚程度異なっていてもよい。上記の静止内歯ギヤ４２、回転内歯ギヤ４３および外歯ギヤ４２からなる第２減速機は、いわゆる作動歯車式の減速機を構成している。しかし第２減速機はこのものに限定されず、いわゆるファー後損ず・パラドックス・タイプの減速機であってもよい。
【００３３】
図５に示すように、前記ドラム１５は、偏心軸３２の端部と軸受け３４の間に介在される円筒状のボス部５０を有するドラム本体１５ａと、そのドラム本体の前面に固定される環状部材１５ｂとから構成される。ドラム本体１５ａは、前記ボス部５０と、その端部から半径方向外側に拡がる円板部５１とからなる。円板部５１の外側にはケーブル５２が係合する段部５３が設けられ、背面側には回転内歯ギヤ４３が嵌合する凹部５４が設けられている。環状部材１５ｂは、円板部５１の前面にネジなどで固定されている。環状部材１５ｂがドラム本体１５ａに取り付けられると、両者の間に段部５３を底とするケーブルを案内する案内溝が形成される。この案内溝はかなり深いため、ケーブル５２を二重以上に巻き取ることもできる。
【００３４】
円板部５１の外周縁の近辺には、ケーブル５２の端部に連結されるケーブルエンド（図１および図２の符号５５）を係止するための孔５６が形成されている。環状部材１５ｂの対応する部位には、Ｕ字状の切り欠き５７が形成されている。図１のケーブルエンド５５は円柱状の部材で、ケーブル５２の軸心と直角方向で固定されている。ケーブル５２としては、複数本の金属素線を撚り合わせたもの、とくにいわゆる引きコントロールケーブルの内索として用いられているものが用いられる。
【００３５】
上記のように構成されるケーブル駆動装置１０は、図２においてモータＭの出力軸Ｍａが時計方向（矢印Ｐ１）に回転すると、第１平歯車２１および第２平歯車２２が反時計方向（矢印Ｐ２）に回転する。それにより第３平歯車２３およびウォームギヤ２５が時計方向（矢印Ｐ３）に回転する。その間、回転数は約１／１０倍程度に減速されている。そしてウォームギヤ２５の回転により、ウォームホイール６が減速されて図１の矢印Ｐ４方向に回転し、図４ｂの偏心部４１が同方向（矢印Ｐ４）方向に回転する。
【００３６】
通常の状態では図１のロックネジ３９がネジ取り付け部１１ａにねじ込まれ、その先端がロックプレート３８の凹凸部４６の凹部に係合している。それによりロックプレート３８および静止内歯ギヤ４０の回転が拘束されている。この状態で偏心部４１が回転すると、外歯ギヤ４２が静止内歯ギヤ４０および回転内歯ギヤ４３と噛み合いながら、それらの内面に沿って転動（自転＋公転）する。そしてその公転時に、静止内歯ギヤ４０の歯と回転内歯ギヤ４３の歯を互いに順に重ね合わせていく。そのとき、回転内歯ギヤ４３の歯の幅が静止内歯ギヤ４０の幅よりも小さいため、回転内歯ギヤ４３をその分回転させる。そして外歯ギヤ４２が１回公転すると、１歯分だけ回転内歯ギヤ４３を同方向（矢印Ｐ４）に回転させることになる。それにより第２減速機１４では大きく減速される。
【００３７】
回転内歯ギヤ４３が回転すると、ドラム１５が矢印Ｐ４方向に回転し、図１のケーブル５２がドラム１５に巻き取られる。それにより、ケーブル５２を介して被操作部材（図示していない）を引き操作することができる。前記モータＭが逆回転する場合は、前述とは逆にドラム１５が回転し、ケーブル５２を送り出す。それにより被操作部材のリターンスプリングなどでケーブルが引き出される。
【００３８】
図６は前記ケーブル駆動装置１０を用いた電動式パーキングブレーキ６０を示している。このものはホイール６１、６１のブレーキレバーに連結されるリアケーブル６２、６２と、その両端に連結されるイコライザ６３と、そのイコライザに連結されるフロントケーブル６４とを備えている。なおリアケーブル６２やフロントケーブル６４は、導管内に引きケーブル（内索）を摺動自在に通したプルコントロールケーブルが用いられる。これらの構成は従来公知である。この電動式パーキングブレーキ６０では、前記ケーブル駆動装置１０は、フロントケーブル６４をドラムに巻き取って引き操作するために用いられる。
【００３９】
なお、図６の符号ＳＷは、ケーブル駆動装置１０のモータの回転、逆方向の回転および停止を遠隔操作するためのスイッチであり、符号６６は、図１のロックネジ３９を遠隔操作するための解除レバーである。ネジ９９の遠隔操作は、たとえばトルクケーブルなどで行うことができる。
【００４０】
この電動式パーキングブレーキ６０は、スイッチＳＷの入り切り操作で、フロントケーブル６４を引き操作したり緩めたりすることにより、ブレーキをパーキングかけたり、解除したりすることができる。すなわちモータを回転させてドラムに巻き取ることにより、フロントケーブル６４およびリアケーブル６２をブレーキレバーのリターンスプリングの付勢力に抗して引き操作し、ブレーキをかける。そしてモータを逆回転させることにより、ドラムを逆に回転させ、ブレーキレバーのリターンスプリングの付勢力でフロントケーブル６４をドラムから引き出す。他方、電気系統の故障や電圧低下などの電動失陥のときは、解除レバー６６を操作することにより、ギヤのロック機構が解放されるので、ブレーキを解除することができる。
【００４１】
また、バッテリの電圧低下などの電気系統の故障が生じたときは、図１のロックネジ３９を緩めることより、ロックプレート３８の回転をフリーにする。それによりケーブルの牽引力が解放され、ブレーキが解除される。
【００４２】
前記ケーブル駆動装置１０は、第１減速機１３として平歯車減速機とウォームギヤ減速機とを組み合わせている。また、第２減速機１４として偏心軸まわりに設けた外歯ギヤ、静止内歯ギヤおよび回転内歯ギヤを有する差動歯車（ディファレンシャルギヤ）減速機を採用しているので、減速比が高く、スペースを要しない。また、しかもロック解除用のロックネジ３９で静止内歯ギヤを拘束する構成を採用しているので、万一の時にも外部から自己拘束作用を解除することができる利点がある。
【００４３】
図７〜１０に示すケーブル駆動装置７０は、第１減速機として平歯車減速機を用いず、ウォーム減速機のみを用いている点を除けば、図１〜５のケーブル駆動装置１０と実質的に同じである。そのため、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図７および図８に示すように、モータＭはハウジング本体１１に入らない大きいものを用いており、モータＭの出力軸に直接ウォームギヤ（図９の符号２５参照）を連結している。すなわちのウォームギヤ減速機は、図１のウォームギヤ減速機より減速比が大きいものを用いており、そのためより大きいモータＭを採用している。モータＭは、その出力軸がハウジングの取り付け面に対して斜め方向になるように取り付けられている。そしてウォームギヤはウォームホイール（図９の符号２６）の下側に入り込むようにしている。
【００４５】
図９に示すように、ハウジング本体１１内に偏心軸３２が回転自在に設けられ、偏心軸３２の両端は軸受け３３、３４を介してハウジング本体１１および蓋体１２によって支持されている。なお、偏心軸３２の一端はブッシュ４４を介してドラム１５のボス部５０によって回転自在に支持され、そのドラムのボス部は軸受け３４を介して蓋体１２によって回転自在に支持されている。ドラム１５のボス部５０の端部にはロータリエンコーダ７１などの回転検出センサが取り付けられている。このロータリエンコーダ７１は、ケーブルストロークを検出するためのものである。
【００４６】
前記偏心軸３２の端部近辺には、前述のウォームホイール２６が嵌合され、スプリングピン７２などで固定されている。偏心軸３２の偏心部４１の周囲には、略円筒状の外歯ギヤ４２がブッシュ７３を介して回転自在に嵌合している。静止内歯ギヤ４０はハウジング本体１１の内面にブッシュ７４を介して回転自在に嵌合している。この静止内歯ギヤ４０は、図４ａに示すように、ロックプレート３８と一体に構成されている。また、図１０ｂに示すように、回転内歯ギヤ４３はリング状に構成され、ドラム１５の内面に矩形状の凹凸部７５によって嵌合固定している。
【００４７】
ドラム１５の外周には扇状の突起７６が設けられており、その一端近辺にケーブルエンドを係止するＵ字状の係止溝７７が形成されている。そしてその扇状の突起７６の外周に、ケーブルを巻き取るための案内溝７８が形成されている。図７に示すように、ロックプレート３８の外周の凹凸部４６には、ロックピース３９ａが係合しており、ロックネジ３９はロックピース３９ａが抜けるのを防ぐためにハウジング本体１１に螺合している。
【００４８】
図１０ａおよび図１０ｂからわかるように、静止内歯ギヤ４０、回転内歯ギヤ４３および外歯ギヤ４２の歯形は、サイクロイドないしそれに似た歯形が採用されている。ただしインボリュート歯形、サークリュート歯形など、任意の歯形を採用することができる。上記のように構成されるケーブル駆動装置７０の作用効果は、図１の場合と実質的に同じである。
【００４９】
前記実施形態では、第２減速機の出力部材としてケーブルを巻き取るドラム１５を採用し、そのドラム１５にケーブルの端部を係止しているが、第２減速機の出力部材としてケーブルを引き操作するレバーなどを採用することもできる。また、本発明のケーブル駆動装置は、電動式パーキングブレーキの他、電動ウインチなどの牽引トルクの保持機構を必要とする種々の操作機器に用いることもできる。
【００５０】
図１１に示す電動式パーキングブレーキシステム８０は、ケーブル駆動装置（アクチュエータ）８１と、そのケーブル駆動装置の出力レバー８２に取り付けられた荷重センサ・ユニット８３と、その荷重センサ・ユニットに連結されるフロントケーブル６４と、そのフロントケーブルに連結されるイコライザ６３と、そのイコライザに連結される一対のリアケーブル６２と、前記ケーブル駆動装置８１のモータを制御するコントローラ８４と、ケーブル駆動装置のロックを遠隔操作で解除するためのエマージェンシ・レバー８５とを備えている。このシステム８０は、ケーブル駆動装置８１の構成および荷重センサ・ユニット８３を除いて図６の電動式パーキングブレーキと実質的に同じである。そのため、異なる点を中心にして説明し、同じ点については説明を省略する。
【００５１】
前記ケーブル駆動装置８１は、図１２ａおよび図１２ｂに示すように、第１減速機として図１のケーブル駆動装置１０の場合と同様に、平歯車（ヘリカルギヤ、山歯歯車を含む）を組み合わせた減速機１３ａとウォーム減速機１３ｂとを採用している。一方、第２減速機には遊星歯車減速機８６を採用している。すなわちウォーム減速機１３ｂのウォームギヤ２５は、一部にサンギヤ８７ａが形成された軸８７に同心状に取り付けられており、そのサンギヤ８７ａの周囲にたとえば４個の遊星ギヤ８８を保持するキャリア８９が回転自在に支持されている。キャリア８９は左右の円板８９ａ、８９ｂで４本の支持ピン８９ｃの両端を支持し、４本の固定ピン８９ｄで間隔を保持するように結合したものである。そして遊星ギヤ８８と噛み合う内歯ギヤ９０がハウジング本体１１に回転可能に設けられている。なお図１２ａ、図１２ｂの符号Ｍはモータである。
【００５２】
前記ハウジング本体１１およびその外側に設けたＬ字状の支持ブラケット９１には、内歯ギヤ９０の回転を拘束するためのロックピン９２が軸方向に移動自在に設けられている。そのロックピン９２は、バネ９３によって常時内歯ギヤ９０側に付勢されており、それによりロックピン９２の先端は、通常は内歯ギヤ９０の外周に形成した係合溝９０ａと係合している。さらにロックピン９２の外側の端部には、プルコントロールケーブル９３の内索９４の一端が係止され、その他端は図１１のエマージェンシ・レバー８５に連結されている。それによりエマージェンシ・レバー８５を操作してロックピン９２と内歯ギヤ９０の係合を外し、ロックを解除することができる。内歯ギヤ９０のロックおよびロックの解除は、図１の装置１０におけるロックネジ３９と実質的に同じである。
【００５３】
図１２ｂに示すように、前記軸８７の先端はハウジング本体１１の側壁を貫通して外に突出しており、その先端に前述の出力レバー８２が固定されている。その出力レバー８２には、図１１に示すように、前述の荷重センサ・ユニット８３の一端が回動自在に取り付けられ、他端にフロントケーブル６４の一端がケーブルエンド６４ａで回動自在に係止されている。この荷重センサ・ユニット８３としては、たとえばロードセルあるいは歪みゲージなど、フロントケーブル６４に加わる引っ張り荷重を電気的に検出することができる荷重センサを用いている。ロードセルの場合は、歪みに応じて電気抵抗が変化することを利用し、ホイーストンブリッジの一つの抵抗として回路に組み込んで用いる。そして通常はケーブルの張力がゼロの状態でゼロ点調整をした後、張力が加わったときの電気抵抗の変化で歪みを検出する。その歪みは、フロントケーブル６４の張力と比例するので、ブレーキ操作力を示す値として利用できる。
【００５４】
この電動式パーキングブレーキシステム８０では、その荷重センサの出力をコントローラ８４内の制御回路を介してモータＭの電気抵抗の出力をコントローラ８４内で処理してモータＭを制御している。すなわち、ケーブル駆動装置のモータがブレーキをかけるようにフロントケーブルを引くと、図１３のブレーキ荷重曲線に示すように、ケーブルの弾性伸びを吸収するために、はじめにケーブルの移動に対してほぼ無荷重で移行する領域Ｒ１がある。また、通常はブレーキドラムとブレーキドラムシューの間にわずかに隙間があるので、それらが接触するまではブレーキシューのリターンスプリングに抗してケーブル荷重が増加する。そしてブレーキドラムとブレーキシューとが確実に接触した時点（荷重変化点Ａ）で荷重が急激に増加し、実際のブレーキング動作に入り、ケーブルのストロークはケーブル自体あるいはケーブル駆動装置などの弾性変形に抗してブレーキ力を増大させていくことになる。したがってたとえば最終的にケーブル荷重（縦軸）がＢ点に達しても、ブレーキ動作には「Ｂ−Ａ」の荷重しか伝わらず、初期荷重（Ｃ点）から荷重変化点（Ａ点）までの荷重はブレーキ動作に寄与していない。
【００５５】
また、初期荷重（Ｃ点）および荷重変化点（Ａ点）は、ケーブルの永久伸びやブレーキシューなどの摩耗により、長期の使用によって変化する。この実施形態では、荷重センサの出力信号でブレーキ買う卯を検出すると共に、荷重センサの校正（ゼロセット）を毎回差動じにブレーキ線図に特有の荷重変化点を読みとり、リセットすることにより、正確なブレーキ作動力を検出し、あらかじめ設定した適切なブレーキ力を得るようにしている。
【００５６】
すなわちブレーキ作動時には、図１４ａに示すように、ブレーキ固定側にモータを回転させ（第１ステップＳ１）、ついで出力信号の増加率を随時読みとり、荷重変化点（Ａ点）を特定する（第２ステップＳ２）。そしてその時点で出力値をゼロに校正する（第３ステップＳ３）。そして校正後の出力値があらかじめ設定したブレーキ力に達したか否かを判断しながらモータの回転を継続し（第４ステップＳ４）、所定のブレーキ力に達した時点でモータを停止させる（第５ステップＳ５）。このようにすることにより、ケーブルの伸びやブレーキシューの摩耗などによる初期荷重の変動や、荷重変化点の変動によらない正確な荷重制御が可能になる。
【００５７】
また、図１４ｂに示すブレーキ解除のときは、ブレーキ解除側にモータを回転させ（第１１ステップＳ１１）、ついで出力信号の減少率を随時読みとり、荷重変化点（Ａ点）を特定し（第１２ステップＳ１２）、出力値をゼロに校正する（第１３ステップＳ１３）。そして校正後の出力値があらかじめ設定した初期力まで減少したか否かを判断しながらモータの回転を継続し（第１４ステップＳ１４）、所定の初期力まで減少した時点でモータを停止させる（第１５ステップＳ１５）。このようにすることにより、ブレーキ荷重が確実になくなった状態で自動車を走行させることができる。そのため、いわゆる引きずりトルク（ブレーキ解除の状態でブレーキシューとブレーキドラムが接触することにより残っているトルク）でブレーキシューの消耗を早めたり、抵抗により燃費効率が減少したりする問題を解消することができる。
【００５８】
前記コントローラ８４は、荷重センサ・ユニット８３のアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、その出力信号を順次保存するランダムアクセスメモリ、好ましいブレーキ力および初期力を保存する不揮発性メモリ、測定したや図１４の制御プロセスのプログラムを保存するリードオンリーメモリ、それらの信号に基づいてモータの回転トルクの信号を演算して出力する中央処理装置、得られたデジタル出力をモータで使用する電圧、電流、デューティ比などのアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、電源装置などを備えており、従来公知のマイコンによる制御システムで実現することができる。
【００５９】
なお、変化点（Ａ点）を求める場合、所定の時間ごとに出力値を求め、逐次前回の出力値との差を演算し、あらかじめ設定した「差」よりも大きい差になったときに変化点に達したと判断させることもできる。
【００６０】
前記のようにして求めた正確なブレーキ荷重は、たとえば自動車が斜面に停車したときに傾斜センサからの信号に基づいてブレーキ荷重を増加させたり、ブレーキ荷重が所定値に達しないことをアラーム音や警告ランプなどで運転者に知らせるなど、自動車の安全な運転に利用することができる。
【００６１】
前記電動式パーキングブレーキ８０では、第２減速機１３に遊星ギヤ減速機を用いたケーブル駆動装置８１を採用しているが、図１あるいは図７〜９の作動歯車減速機を第２減速機に用いたケーブル駆動装置１０、７０を用いてもよい。その場合は荷重センサ・ユニット８３は、ハウジング本体から出てくるフロントケーブル６４の途中に設けるか、イコライザ６３側に設ける。
【図面の簡単な説明】
【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切り欠き平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】そのケーブル駆動装置の第２減速機を示す要部側面図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３のＩＶａ−ＩＶａ線断面図およびＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
【図５】図３の第２減速機の組立前の斜視図である。
【図６】本発明のケーブル駆動装置を用いた電動式パーキングブレーキの実施形態を示す系統図である。
【図７】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図８】そのケーブル駆動装置の平面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図１０ａおよび図１０ｂはそれぞれ図９のＸａ−Ｘａ線断面図およびＸｂ−Ｘｂ線断面図である。
【図１１】本発明の電動式パーキングブレーキシステムの実施形態を示す平面図である。
【図１２】図１２ａはそのシステムに用いられるケーブル駆動装置の正面図、図１２ｂは図１２ａのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】そのシステムに用いられる荷重センサの出力を示すグラフである。
【図１４】本発明の電動パーキングブレーキの制御装置の作動状態を示すフローチャートである。
【図１５】従来のブレーキ用のアシスト装置の一例を示す平面図である。
【図１６】従来の電動式のパーキングブレーキの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ ケーブル駆動装置
１１ ハウジング本体
１１ａ ネジ取り付け部
１２ 蓋体
１３ 第１減速機
１４ 第２減速機
１５ ドラム
１５ａ ドラム本体
１５ｂ 環状部材
Ｍ モータ
１９ ピニオン
２１ 第１平歯車
２２ 第２平歯車
２３ 第３平歯車
２４ 回転軸
２５ ウォームギヤ
２６ ウォームホイール
２７ ブラケット
２８ 軸
２９ 軸受け
３０ スフェリカル軸受け
３１ カップリング
３２ 偏心軸
３３、３４ 軸受け
Ｃ１ 回転中心
Ｃ２ 線
３５ 太い部分
３５ａ ネジ
３６ 軸受け
３８ ロックプレート
３８ａ 環状突起
３９ ロックネジ
３９ａ ロックピース
４０ 静止内歯ギヤ
４１ 偏心部
４２ 外歯ギヤ
４３ 回転内歯ギヤ
４４ ブッシュ
４５ スプリングピン
４６ 凹凸部
ｅ 偏心量
５０ ボス部
５１ 円板部
５２ ケーブル
５３ 段部
５４ 凹部
５５ ケーブルエンド
５６ 孔
５７ 切り欠き
６０ 電動式パーキングブレーキ
６１ ホイール
６２ リアケーブル
６３ イコライザ
６４ フロントケーブル
ＳＷ スイッチ
６６ 解除レバー
７０ ケーブル駆動装置
７１ ロータリエンコーダ
７２ スプリングピン
７３、７４ ブッシュ
７５ 凹凸部
７６ 扇状の突起
７７ 係止溝
７８ 案内溝
８０ 電動パーキングブレーキシステム
８１ ケーブル駆動装置
８２ 出力レバー
８３ 荷重センサ・ユニット
８４ コントローラ
８５ エマージェンシー・レバー
８６ 遊星歯車減速機
８７ 軸
８７ａ サンギヤ
８８ 遊星ギヤ
８９ キャリア
８９ａ、８９ｂ 円板
８９ｃ 支持ピン
８９ｄ 固定ピン
９０ 内歯ギヤ
９０ａ 係合溝
９１ 支持ブラケット
９２ ロックピン
９３ プルコントロールケーブル
９４ 内索
６４ａ ケーブルエンド
Ａ 荷重変化点
Ｂ ブレーキ荷重
Ｃ 初期荷重
【発明の属する技術分野】
本発明はパーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置に関する。さらに詳しくは、モータ駆動によりケーブルを引き駆動し、パーキングブレーキをかけたり、解除する操作を運転席から少ない操作力で遠隔操作するための電動式パーキングブレーキなどに好適に用いられるケーブル駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実公平６−２８４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２０９０号公報
【０００３】
特許文献１には、図１５に示すように、手動操作レバー１０１からのケーブル１０２の端部と、モータ駆動のアクチュエータ１０３と連結したケーブル１０４の端部とを並列状に配索し、それらの端部をバランスレバー１０５の両端に連結したパーキングブレーキのアシスト装置１００が開示されている。このものはバランスレバー１０５の中心部を連結部材１０６に連結し、イコライザ１０７で２本の従動側のケ−ブル１０８に連結し、ホイール１０８ａのブレーキレバーに連結している。したがって手動操作と電動操作を独立して操作することができる。
【０００４】
特許文献２には、図１６に示すように、モータＭの回転をウォーム減速機Ｇと、その出力軸に連結した遊星ギヤ減速機Ｇ２と、その出力軸に連結したギヤ１１１と噛み合うセクタギヤ１１２を有するサブレバー１１３とを備えている電動式のパーキングブレーキ１１０が開示されている。前記遊星ギヤ減速機Ｇ２は、ウォームギヤ減速機Ｇの出力軸に固定したサンギヤ１１４と、そのサンギヤの周囲に配列される３個の遊星ギヤ１１５と、それらの遊星ギヤの周囲に配置され、常時は切り替えレバー１１６で回転を拘束されているリングギヤ１１７とから構成されている。それらの減速機Ｇ、Ｇ２やモータＭなどは、手動操作レバー１１８の支持部近辺に組み付けられている。
【０００５】
このものは、バッテリー上がりなど、電気系統に不具合が生じたとき、切り替えレバー１１６を切り替えて、リングギヤ１１７の拘束を解除すると、手動操作でブレーキを解除することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のアシスト装置（図１５）は、手動操作と電動操作を独立して操作することができるが、すでに一方をブレーキ操作した後、他方でさらにブレーキ操作するような場合、両方で戻し操作をしなければ、戻すことができなくなる。そのため、バランスレバー１０５の角度を検出して、一定の角度以上の操作ができないようにし、両方でブレーキ操作をすることを防止している。そのため、角度センサ１０９を設け、それらのセンサの出力に基づいて制御するなど、構成や制御機構が複雑になる。
【０００７】
特許文献２の電動式のパーキングブレーキ（図１６）は、遊星ギヤ減速機Ｇ２の減速比が小さいので、比較的大きいモータＭを使用する必要がある。しかも遊星ギヤ減速機Ｇ２やモータＭを手動操作レバー１１８の支持部近辺に組み付けているので、手動操作レバー１１８の近辺の構成が煩雑になり、かなり広いスペースを要する。
【０００８】
本発明は、減速機まわりのスペースが少なくて済み、パーキングブレーキに好適に用いることができる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。さらに本発明は、電気系統の故障時の復旧作業が容易なケーブル駆動装置を提供することを第２の技術課題としている。さらに本発明は、ケーブルを巻き取るドラムのハウジング内への組付けが容易なケーブル駆動装置を提供することを第３の技術課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための、電動式パーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置であって、（ａ）両方向に回転可能なモータと、（ｂ）そのモータの出力軸に連結される第１減速機と、（ｃ）その第１減速機の出力によって回転駆動される第２減速機と、（ｄ）その第２減速機の出力によって回転駆動されるケーブル操作部とを有し、（ｅ）前記第２減速機が、第１減速機の出力部と連結される偏心軸と、その偏心軸の偏心部に回転自在に設けられる外歯ギヤと、その外歯ギヤの外周に偏心軸の回転中心と同心状に配置され、外歯ギヤとそれぞれ噛み合う静止内歯ギヤおよび回転内歯ギヤとを備え、静止内歯ギヤの歯数と回転内歯ギヤの歯数とが異なっていることを特徴としている。
【００１０】
このようなケーブル駆動装置においては、前記静止内歯ギヤが自軸周りに回転自在に設けられると共に、通常の状態では静止内歯ギヤの回転を拘束し、非常時には拘束を解除することができるロック手段をさらに備えているものが好ましい（請求項２）。また、前記第１減速機が、モータ側の平歯車減速機と、第２減速機側のウォームギヤ減速機と含んでいるものが好ましい（請求項３）。
【００１１】
本発明のブレーキ荷重測定装置（請求項４）は、ブレーキ操作力を検出する手段と、ブレーキ操作量を検出する手段と、ブレーキ操作量に対するブレーキ操作力の変化の割合を読みとる手段と、その変化の割合を読みとる手段の出力に基づいて変化が急変する荷重変化点を特定する手段と、その荷重変化点で前記ブレーキ荷重を出力する手段の出力をゼロ点に校正し、校正後のゼロ点を基準としてブレーキ荷重を出力する手段とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の電動式パーキングブレーキブレーキの制御装置（請求項５）は、ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための電動式パーキングブレーキブレーキの制御装置であって、前記ブレーキ荷重測定装置と、適切なブレーキ荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引き操作しているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定されたブレーキ荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような電動パーキングブレーキの制御装置においては、適切な初期荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルほ引く力を緩める操作をしているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定された初期荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えているものが好ましい（請求項６）。
【００１４】
【作用および発明の効果】
本発明のケーブル駆動装置（請求項１）は、モータが回転すると、第１減速機で減速され、第２減速機の偏心軸を回転させる。第２減速機の偏心軸が回転すると、その偏心部に回転自在に設けられている外歯ギヤが、静止内歯ギヤとの噛み合いに基づき、自転しながら公転する。外歯ギヤが偏心軸の軸心周りに１回公転すると、外歯ギヤと噛み合っている回転内歯ギヤが、回転内歯ギヤと静止内歯ギヤの歯数の差（枚数の差）の分だけ自軸周りに回転する。そのため、減速比が大きい。
【００１５】
第２減速機の回転内歯ギヤが回転すると、ケーブル操作部が回動し、ケーブルを引き操作する。それにより、そのケーブルを介して被操作部材を操作することができる。モータが逆方向に回転すると、第１減速機が逆方向に回転を伝え、第２減速機の偏心軸が逆方向に回転する。そのため、回転内歯ギヤが逆方向に回転し、ケーブル操作部を逆方向に回動させる。それにより、たとえば被操作部材に設けられているリターンスプリングなどでケーブルが引き操作され、ドラムの回転に伴ってケーブルが送り出される。それによりケーブルを介した被操作部材の往復操作が行われる。
【００１６】
この第２減速機では、上記のように回転内歯ギヤが出力部となるので、回転内歯ギヤにケーブル操作部を直接連結することができる。そのため、伝達効力が高く、スペースを小さくすることができる。
【００１７】
前記静止内歯ギヤが自軸周りに回転自在に設けられると共に、通常の状態では静止内歯ギヤの回転を拘束し、非常時には拘束を解除することができるロック手段をさらに備えているケーブル駆動装置（請求項２）の場合は、ロック手段を操作して静止内歯ギヤの拘束を解除することにより、ケーブル操作部の回動をフリーにすることができる。それによりモータ側を回転させない状態で、外部からケーブルを引き操作することができる。
【００１８】
すなわち、減速機が自己拘束作用を奏するウォームギヤ変速機やネジ機構などを採用している場合は、クラッチの入り切りによって手動操作と電動操作を切り替える必要があるが、静止内歯ギヤ、偏心軸周りの外歯ギヤおよび回転内歯ギヤを組み合わせた第２減速機は、いわゆる自己拘束作用がない。そのため、静止内歯ギヤの拘束を解除するだけで、出力側を回転させることができる。したがって電気系統に不具合がある場合や手動でパーキングブレーキを操作する場合など、モータや第１減速機側から切り離してケーブル操作部を自由に回動させることができる。いいかえれば、ロック手段および回転可能な静止内歯ギヤは、クラッチとして作用する。そのため、機器要素の占有スペースを抑制しながら、クラッチ機能を与えることができる。
【００１９】
前記第１減速機が、モータ側の平歯車減速機と、第２減速機側のウォームギヤ減速機と含んでいる場合（請求項３）は、前述のように第２減速機の減速比が大きいことと相まって、全体の減速比を大きくすることができ、モータやウォーム減速機の大きさを小さくすることができる。それによりケーブル駆動装置全体の大きさを小さくすることができる。
【００２０】
本発明のブレーキ荷重測定装置では、ブレーキ操作力を検出する手段の出力が急激に変化したとき、その時点で出力をゼロ点に校正する。そしてそのゼロ点を基準としてブレーキ操作力を検出する。そのため、ブレーキシューの摩耗やケーブルの弾性伸びなどの変動値を出力から除き、本来のブレーキ荷重を検出することができる。さらにブレーキの電動操作のたびに検出する場合は、ブレーキ荷重のリアルタイムでの検出が可能である。そのため、坂道での停車の時にブレーキ力を高めたり、温度変化に応じてブレーキ力を調節するなど、状況に応じたブレーキ荷重の可変制御にも対応することができる。
【００２１】
本発明の電動式パーキングブレーキの制御装置（請求項５）は、前述の検出装置により出力した校正後の操作力に基づいてブレーキ荷重を制御するため、過剰なブレーキ荷重を加えることを防止できる。そのため、ケーブルの弾力性などでブレーキの解除が困難になるなどの、誤って過剰なブレーキ荷重を加えたときの問題を少なくすることができる。
【００２２】
前記制御装置に対し、適切な初期荷重を設定する手段と、前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引く力を緩める操作をしているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定された初期荷重に達したときにモータを停止させる手段とを設ける場合（請求項６）は、初期荷重が適切な値に減ずるまで、ブレーキ操作用のケーブルの張力を緩めることができる。そのため、不充分な操作による問題、たとえばひきずりトルクが残るなどの問題を解消することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のケーブル駆動装置および電動式パーキングブレーキの実施の形態を説明する。図１は本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す一部切り欠き平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３はそのケーブル駆動装置の第２減速機を示す要部側面図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３のＩＶａ−ＩＶａ線断面図およびＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図、図５は図３の第２減速機の組立前の斜視図、図６は本発明のケーブル駆動装置を用いた電動式パーキングブレーキの実施形態を示す系統図、図７は本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す正面図、図８はそのケーブル駆動装置の平面図、図９は図７のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０ａおよび図１０ｂはそれぞれ図９のＸａ−Ｘａ線断面図およびＸｂ−Ｘｂ線断面図、図１１は本発明の電動式パーキングブレーキシステムの実施形態を示す平面図、図１２ａはそのシステムのケーブル駆動装置の正面図、図１２ｂは図１２ａのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図、図１３はそのシステムに用いられる荷重センサの出力を示すグラフ、図１４は本発明の電動パーキングブレーキの制御装置の作動状態を示すフローチャートである。
【００２４】
図１に示すケーブル駆動装置１０は、箱状のハウジング本体１１とその開口部を塞ぐ蓋体（図２の符号１２）と、それらの中に収容されるモータＭと、そのモータの出力軸（図２の符号Ｍａ）に連結される第１減速機１３と、その第１減速機の出力部に連結される第２減速機（図２の符号１４）と、その第２減速機の出力部に連結されるドラム１５とを備えている。
【００２５】
前記第１減速機１３は、モータＭの出力軸に固定されたピニオン１９と、そのピニオンと噛み合う第１平歯車２１と、その第１平歯車と共回りする第１平歯車より歯数が少ない第２平歯車２２と、その第２平歯車と噛み合う歯数が多い第３平歯車２３と、その第３平歯車の回転軸２４に連結されるウォームギヤ２５と、そのウォームギヤと噛み合うウォームホイール２６とからなる。なお、平歯車としては、歯が軸に平行な通常の平歯車のほか、歯が斜めのヘリカルギヤや山形の山歯歯車など、平行軸同士でトルク伝達するギヤを用いることもできる。請求項３にいう「平歯車」には、これらの平行軸同士のトルク伝達をするギヤを含む。ピニオン１９、第１平歯車２１、第２平歯車２２および第３平歯車２３は通常の平歯車減速機を構成している。ウォームギヤ２５およびウォームホイール２６はウォームギヤ減速機を構成している。
【００２６】
第１平歯車２１と第２平歯車２２は一体でもよく、別個のものでもよい。第１平歯車２１および第２平歯車２２はいずれもハウジング本体１１に固定されたブラケット２７に支持される軸２８を介して回転自在に支持されている。軸２８はブラケット２７に対して回転してもよく、固定されていてもよい。後者の場合は軸２８の回りに第１平歯車２１および第２平歯車２２が回転する。
【００２７】
前記第３平歯車２３はハウジング本体１１に取り付けた軸受け２９によって回転自在に支持されている。前記ウォームギヤ２５は、両端がハウジング本体１１に取り付けたスフェリカル軸受け３０、３０によって回転自在に、かつ、いくらか揺動自在に支持されている。第３平歯車２３の軸端とウォームギヤ２５の軸端とはカップリング３１により、いくらか軸心がずれてもトルク伝達できるように連結されている。ウォームホイール２６は偏心軸３２に固定されている。
【００２８】
図２に示すように、偏心軸３２の両端は、ボールベアリングなどの軸受け３３、３４を介してハウジング本体１１と蓋体１２によって回転自在に支持されており、ウォームホイール２６は偏心軸３２の細い部分の外周に、偏心軸３２の回転中心Ｃ１と同心状に嵌合され、太い部分３５の側面にネジ３５ａによって固定されている。モータＭはハウジング本体１１の側壁の内面に固定されている。なお、図２では蓋体１２を上側にしているが、実際は蓋体１２を下にして相手部材に取り付ける。
【００２９】
図３および図５に示すように、前記第２減速機１４は、偏心軸３２の周囲にボールベアリングなどの軸受け３６を介して回転自在に設けられるロックプレート３８と、そのロックプレートの回転を拘束・解除するロックネジ（図１の符号３９）と、ロックプレート３８の側面に固定される静止内歯ギヤ４０と、偏心軸３２の偏心部４１に回転自在に嵌合される外歯ギヤ４２と、その外歯ギヤ４２と噛み合う回転内歯ギヤ４３とからなる。ロックプレート３８の背面側には軸受け３６の外周に嵌合する環状突起３８ａが形成され、静止内歯ギヤ４０はその前面側に固定されている。それによりスペースを節約することができる。図１に示すように、ロックネジ３９はハウジング本体に設けたネジ取り付け部１１ａに螺合させている。
【００３０】
図３に戻って、前記偏心軸３２の端部の周囲には、ブッシュ４４を介してドラム１５が回転自在に設けられており、前記回転内歯ギヤ４３はそのドラム１５の背面（図３の右側）に嵌合固定されている。偏心部４１および外歯ギヤ４２の厚さは、静止内歯ギヤ４０と回転内歯ギヤ４３を合わせた厚さと実質的に同じである。
【００３１】
図４ｂに示すように、静止内歯ギヤ４０は歯数が８枚のギヤであり、ロックプレート３８の側面にスプリングピン４５によって固定されている。ロックプレート３８の外周は、ロックネジ（図１の符号３９）の先端と噛み合うように、三角形状の凹凸部４６が全円周に沿って形成されている。前記外歯ギヤ４２は、静止内歯ギヤ４０と噛み合う歯数８枚のサイクロイドギヤである。偏心軸３２の偏心部４１は偏心軸の回転中心Ｃ１から所定の偏心量ｅだけ偏心させた線Ｃ２を中心とする円板状の部位であり、その偏心量ｅは、静止内歯ギヤ４０のピッチ円径と外歯ギヤ４２のピッチ円径の差の約１／２である。
【００３２】
図４ａに示すように、回転内歯ギヤ４３は歯数が９枚のギヤであり、ドラム１５の背面に固定されている。回転内歯ギヤ４３の歯数は、静止内歯ギヤ４０の歯数より１枚多い。減速比は前述のように両者の歯数の差によるので、歯数の差は１枚とするのが好ましい。ただし２枚以上でもよい。なお、回転内歯ギヤ４３の枚数は通常は静止内歯ギヤ４０より多くするが、１枚あるいは２枚以上少なくすることもできる。その場合は回転内歯ギヤ４３は外歯ギヤ４２の公転方向と逆方向に回転する。外歯ギヤ４２の歯数は、静止内歯ギヤ４０の歯数の０．８〜１．２倍程度、とくに０．９〜１．１倍程度である。すなわち歯数静止内歯ギヤ４０と同じでもよく、１〜２枚程度異なっていてもよい。上記の静止内歯ギヤ４２、回転内歯ギヤ４３および外歯ギヤ４２からなる第２減速機は、いわゆる作動歯車式の減速機を構成している。しかし第２減速機はこのものに限定されず、いわゆるファー後損ず・パラドックス・タイプの減速機であってもよい。
【００３３】
図５に示すように、前記ドラム１５は、偏心軸３２の端部と軸受け３４の間に介在される円筒状のボス部５０を有するドラム本体１５ａと、そのドラム本体の前面に固定される環状部材１５ｂとから構成される。ドラム本体１５ａは、前記ボス部５０と、その端部から半径方向外側に拡がる円板部５１とからなる。円板部５１の外側にはケーブル５２が係合する段部５３が設けられ、背面側には回転内歯ギヤ４３が嵌合する凹部５４が設けられている。環状部材１５ｂは、円板部５１の前面にネジなどで固定されている。環状部材１５ｂがドラム本体１５ａに取り付けられると、両者の間に段部５３を底とするケーブルを案内する案内溝が形成される。この案内溝はかなり深いため、ケーブル５２を二重以上に巻き取ることもできる。
【００３４】
円板部５１の外周縁の近辺には、ケーブル５２の端部に連結されるケーブルエンド（図１および図２の符号５５）を係止するための孔５６が形成されている。環状部材１５ｂの対応する部位には、Ｕ字状の切り欠き５７が形成されている。図１のケーブルエンド５５は円柱状の部材で、ケーブル５２の軸心と直角方向で固定されている。ケーブル５２としては、複数本の金属素線を撚り合わせたもの、とくにいわゆる引きコントロールケーブルの内索として用いられているものが用いられる。
【００３５】
上記のように構成されるケーブル駆動装置１０は、図２においてモータＭの出力軸Ｍａが時計方向（矢印Ｐ１）に回転すると、第１平歯車２１および第２平歯車２２が反時計方向（矢印Ｐ２）に回転する。それにより第３平歯車２３およびウォームギヤ２５が時計方向（矢印Ｐ３）に回転する。その間、回転数は約１／１０倍程度に減速されている。そしてウォームギヤ２５の回転により、ウォームホイール６が減速されて図１の矢印Ｐ４方向に回転し、図４ｂの偏心部４１が同方向（矢印Ｐ４）方向に回転する。
【００３６】
通常の状態では図１のロックネジ３９がネジ取り付け部１１ａにねじ込まれ、その先端がロックプレート３８の凹凸部４６の凹部に係合している。それによりロックプレート３８および静止内歯ギヤ４０の回転が拘束されている。この状態で偏心部４１が回転すると、外歯ギヤ４２が静止内歯ギヤ４０および回転内歯ギヤ４３と噛み合いながら、それらの内面に沿って転動（自転＋公転）する。そしてその公転時に、静止内歯ギヤ４０の歯と回転内歯ギヤ４３の歯を互いに順に重ね合わせていく。そのとき、回転内歯ギヤ４３の歯の幅が静止内歯ギヤ４０の幅よりも小さいため、回転内歯ギヤ４３をその分回転させる。そして外歯ギヤ４２が１回公転すると、１歯分だけ回転内歯ギヤ４３を同方向（矢印Ｐ４）に回転させることになる。それにより第２減速機１４では大きく減速される。
【００３７】
回転内歯ギヤ４３が回転すると、ドラム１５が矢印Ｐ４方向に回転し、図１のケーブル５２がドラム１５に巻き取られる。それにより、ケーブル５２を介して被操作部材（図示していない）を引き操作することができる。前記モータＭが逆回転する場合は、前述とは逆にドラム１５が回転し、ケーブル５２を送り出す。それにより被操作部材のリターンスプリングなどでケーブルが引き出される。
【００３８】
図６は前記ケーブル駆動装置１０を用いた電動式パーキングブレーキ６０を示している。このものはホイール６１、６１のブレーキレバーに連結されるリアケーブル６２、６２と、その両端に連結されるイコライザ６３と、そのイコライザに連結されるフロントケーブル６４とを備えている。なおリアケーブル６２やフロントケーブル６４は、導管内に引きケーブル（内索）を摺動自在に通したプルコントロールケーブルが用いられる。これらの構成は従来公知である。この電動式パーキングブレーキ６０では、前記ケーブル駆動装置１０は、フロントケーブル６４をドラムに巻き取って引き操作するために用いられる。
【００３９】
なお、図６の符号ＳＷは、ケーブル駆動装置１０のモータの回転、逆方向の回転および停止を遠隔操作するためのスイッチであり、符号６６は、図１のロックネジ３９を遠隔操作するための解除レバーである。ネジ９９の遠隔操作は、たとえばトルクケーブルなどで行うことができる。
【００４０】
この電動式パーキングブレーキ６０は、スイッチＳＷの入り切り操作で、フロントケーブル６４を引き操作したり緩めたりすることにより、ブレーキをパーキングかけたり、解除したりすることができる。すなわちモータを回転させてドラムに巻き取ることにより、フロントケーブル６４およびリアケーブル６２をブレーキレバーのリターンスプリングの付勢力に抗して引き操作し、ブレーキをかける。そしてモータを逆回転させることにより、ドラムを逆に回転させ、ブレーキレバーのリターンスプリングの付勢力でフロントケーブル６４をドラムから引き出す。他方、電気系統の故障や電圧低下などの電動失陥のときは、解除レバー６６を操作することにより、ギヤのロック機構が解放されるので、ブレーキを解除することができる。
【００４１】
また、バッテリの電圧低下などの電気系統の故障が生じたときは、図１のロックネジ３９を緩めることより、ロックプレート３８の回転をフリーにする。それによりケーブルの牽引力が解放され、ブレーキが解除される。
【００４２】
前記ケーブル駆動装置１０は、第１減速機１３として平歯車減速機とウォームギヤ減速機とを組み合わせている。また、第２減速機１４として偏心軸まわりに設けた外歯ギヤ、静止内歯ギヤおよび回転内歯ギヤを有する差動歯車（ディファレンシャルギヤ）減速機を採用しているので、減速比が高く、スペースを要しない。また、しかもロック解除用のロックネジ３９で静止内歯ギヤを拘束する構成を採用しているので、万一の時にも外部から自己拘束作用を解除することができる利点がある。
【００４３】
図７〜１０に示すケーブル駆動装置７０は、第１減速機として平歯車減速機を用いず、ウォーム減速機のみを用いている点を除けば、図１〜５のケーブル駆動装置１０と実質的に同じである。そのため、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図７および図８に示すように、モータＭはハウジング本体１１に入らない大きいものを用いており、モータＭの出力軸に直接ウォームギヤ（図９の符号２５参照）を連結している。すなわちのウォームギヤ減速機は、図１のウォームギヤ減速機より減速比が大きいものを用いており、そのためより大きいモータＭを採用している。モータＭは、その出力軸がハウジングの取り付け面に対して斜め方向になるように取り付けられている。そしてウォームギヤはウォームホイール（図９の符号２６）の下側に入り込むようにしている。
【００４５】
図９に示すように、ハウジング本体１１内に偏心軸３２が回転自在に設けられ、偏心軸３２の両端は軸受け３３、３４を介してハウジング本体１１および蓋体１２によって支持されている。なお、偏心軸３２の一端はブッシュ４４を介してドラム１５のボス部５０によって回転自在に支持され、そのドラムのボス部は軸受け３４を介して蓋体１２によって回転自在に支持されている。ドラム１５のボス部５０の端部にはロータリエンコーダ７１などの回転検出センサが取り付けられている。このロータリエンコーダ７１は、ケーブルストロークを検出するためのものである。
【００４６】
前記偏心軸３２の端部近辺には、前述のウォームホイール２６が嵌合され、スプリングピン７２などで固定されている。偏心軸３２の偏心部４１の周囲には、略円筒状の外歯ギヤ４２がブッシュ７３を介して回転自在に嵌合している。静止内歯ギヤ４０はハウジング本体１１の内面にブッシュ７４を介して回転自在に嵌合している。この静止内歯ギヤ４０は、図４ａに示すように、ロックプレート３８と一体に構成されている。また、図１０ｂに示すように、回転内歯ギヤ４３はリング状に構成され、ドラム１５の内面に矩形状の凹凸部７５によって嵌合固定している。
【００４７】
ドラム１５の外周には扇状の突起７６が設けられており、その一端近辺にケーブルエンドを係止するＵ字状の係止溝７７が形成されている。そしてその扇状の突起７６の外周に、ケーブルを巻き取るための案内溝７８が形成されている。図７に示すように、ロックプレート３８の外周の凹凸部４６には、ロックピース３９ａが係合しており、ロックネジ３９はロックピース３９ａが抜けるのを防ぐためにハウジング本体１１に螺合している。
【００４８】
図１０ａおよび図１０ｂからわかるように、静止内歯ギヤ４０、回転内歯ギヤ４３および外歯ギヤ４２の歯形は、サイクロイドないしそれに似た歯形が採用されている。ただしインボリュート歯形、サークリュート歯形など、任意の歯形を採用することができる。上記のように構成されるケーブル駆動装置７０の作用効果は、図１の場合と実質的に同じである。
【００４９】
前記実施形態では、第２減速機の出力部材としてケーブルを巻き取るドラム１５を採用し、そのドラム１５にケーブルの端部を係止しているが、第２減速機の出力部材としてケーブルを引き操作するレバーなどを採用することもできる。また、本発明のケーブル駆動装置は、電動式パーキングブレーキの他、電動ウインチなどの牽引トルクの保持機構を必要とする種々の操作機器に用いることもできる。
【００５０】
図１１に示す電動式パーキングブレーキシステム８０は、ケーブル駆動装置（アクチュエータ）８１と、そのケーブル駆動装置の出力レバー８２に取り付けられた荷重センサ・ユニット８３と、その荷重センサ・ユニットに連結されるフロントケーブル６４と、そのフロントケーブルに連結されるイコライザ６３と、そのイコライザに連結される一対のリアケーブル６２と、前記ケーブル駆動装置８１のモータを制御するコントローラ８４と、ケーブル駆動装置のロックを遠隔操作で解除するためのエマージェンシ・レバー８５とを備えている。このシステム８０は、ケーブル駆動装置８１の構成および荷重センサ・ユニット８３を除いて図６の電動式パーキングブレーキと実質的に同じである。そのため、異なる点を中心にして説明し、同じ点については説明を省略する。
【００５１】
前記ケーブル駆動装置８１は、図１２ａおよび図１２ｂに示すように、第１減速機として図１のケーブル駆動装置１０の場合と同様に、平歯車（ヘリカルギヤ、山歯歯車を含む）を組み合わせた減速機１３ａとウォーム減速機１３ｂとを採用している。一方、第２減速機には遊星歯車減速機８６を採用している。すなわちウォーム減速機１３ｂのウォームギヤ２５は、一部にサンギヤ８７ａが形成された軸８７に同心状に取り付けられており、そのサンギヤ８７ａの周囲にたとえば４個の遊星ギヤ８８を保持するキャリア８９が回転自在に支持されている。キャリア８９は左右の円板８９ａ、８９ｂで４本の支持ピン８９ｃの両端を支持し、４本の固定ピン８９ｄで間隔を保持するように結合したものである。そして遊星ギヤ８８と噛み合う内歯ギヤ９０がハウジング本体１１に回転可能に設けられている。なお図１２ａ、図１２ｂの符号Ｍはモータである。
【００５２】
前記ハウジング本体１１およびその外側に設けたＬ字状の支持ブラケット９１には、内歯ギヤ９０の回転を拘束するためのロックピン９２が軸方向に移動自在に設けられている。そのロックピン９２は、バネ９３によって常時内歯ギヤ９０側に付勢されており、それによりロックピン９２の先端は、通常は内歯ギヤ９０の外周に形成した係合溝９０ａと係合している。さらにロックピン９２の外側の端部には、プルコントロールケーブル９３の内索９４の一端が係止され、その他端は図１１のエマージェンシ・レバー８５に連結されている。それによりエマージェンシ・レバー８５を操作してロックピン９２と内歯ギヤ９０の係合を外し、ロックを解除することができる。内歯ギヤ９０のロックおよびロックの解除は、図１の装置１０におけるロックネジ３９と実質的に同じである。
【００５３】
図１２ｂに示すように、前記軸８７の先端はハウジング本体１１の側壁を貫通して外に突出しており、その先端に前述の出力レバー８２が固定されている。その出力レバー８２には、図１１に示すように、前述の荷重センサ・ユニット８３の一端が回動自在に取り付けられ、他端にフロントケーブル６４の一端がケーブルエンド６４ａで回動自在に係止されている。この荷重センサ・ユニット８３としては、たとえばロードセルあるいは歪みゲージなど、フロントケーブル６４に加わる引っ張り荷重を電気的に検出することができる荷重センサを用いている。ロードセルの場合は、歪みに応じて電気抵抗が変化することを利用し、ホイーストンブリッジの一つの抵抗として回路に組み込んで用いる。そして通常はケーブルの張力がゼロの状態でゼロ点調整をした後、張力が加わったときの電気抵抗の変化で歪みを検出する。その歪みは、フロントケーブル６４の張力と比例するので、ブレーキ操作力を示す値として利用できる。
【００５４】
この電動式パーキングブレーキシステム８０では、その荷重センサの出力をコントローラ８４内の制御回路を介してモータＭの電気抵抗の出力をコントローラ８４内で処理してモータＭを制御している。すなわち、ケーブル駆動装置のモータがブレーキをかけるようにフロントケーブルを引くと、図１３のブレーキ荷重曲線に示すように、ケーブルの弾性伸びを吸収するために、はじめにケーブルの移動に対してほぼ無荷重で移行する領域Ｒ１がある。また、通常はブレーキドラムとブレーキドラムシューの間にわずかに隙間があるので、それらが接触するまではブレーキシューのリターンスプリングに抗してケーブル荷重が増加する。そしてブレーキドラムとブレーキシューとが確実に接触した時点（荷重変化点Ａ）で荷重が急激に増加し、実際のブレーキング動作に入り、ケーブルのストロークはケーブル自体あるいはケーブル駆動装置などの弾性変形に抗してブレーキ力を増大させていくことになる。したがってたとえば最終的にケーブル荷重（縦軸）がＢ点に達しても、ブレーキ動作には「Ｂ−Ａ」の荷重しか伝わらず、初期荷重（Ｃ点）から荷重変化点（Ａ点）までの荷重はブレーキ動作に寄与していない。
【００５５】
また、初期荷重（Ｃ点）および荷重変化点（Ａ点）は、ケーブルの永久伸びやブレーキシューなどの摩耗により、長期の使用によって変化する。この実施形態では、荷重センサの出力信号でブレーキ買う卯を検出すると共に、荷重センサの校正（ゼロセット）を毎回差動じにブレーキ線図に特有の荷重変化点を読みとり、リセットすることにより、正確なブレーキ作動力を検出し、あらかじめ設定した適切なブレーキ力を得るようにしている。
【００５６】
すなわちブレーキ作動時には、図１４ａに示すように、ブレーキ固定側にモータを回転させ（第１ステップＳ１）、ついで出力信号の増加率を随時読みとり、荷重変化点（Ａ点）を特定する（第２ステップＳ２）。そしてその時点で出力値をゼロに校正する（第３ステップＳ３）。そして校正後の出力値があらかじめ設定したブレーキ力に達したか否かを判断しながらモータの回転を継続し（第４ステップＳ４）、所定のブレーキ力に達した時点でモータを停止させる（第５ステップＳ５）。このようにすることにより、ケーブルの伸びやブレーキシューの摩耗などによる初期荷重の変動や、荷重変化点の変動によらない正確な荷重制御が可能になる。
【００５７】
また、図１４ｂに示すブレーキ解除のときは、ブレーキ解除側にモータを回転させ（第１１ステップＳ１１）、ついで出力信号の減少率を随時読みとり、荷重変化点（Ａ点）を特定し（第１２ステップＳ１２）、出力値をゼロに校正する（第１３ステップＳ１３）。そして校正後の出力値があらかじめ設定した初期力まで減少したか否かを判断しながらモータの回転を継続し（第１４ステップＳ１４）、所定の初期力まで減少した時点でモータを停止させる（第１５ステップＳ１５）。このようにすることにより、ブレーキ荷重が確実になくなった状態で自動車を走行させることができる。そのため、いわゆる引きずりトルク（ブレーキ解除の状態でブレーキシューとブレーキドラムが接触することにより残っているトルク）でブレーキシューの消耗を早めたり、抵抗により燃費効率が減少したりする問題を解消することができる。
【００５８】
前記コントローラ８４は、荷重センサ・ユニット８３のアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、その出力信号を順次保存するランダムアクセスメモリ、好ましいブレーキ力および初期力を保存する不揮発性メモリ、測定したや図１４の制御プロセスのプログラムを保存するリードオンリーメモリ、それらの信号に基づいてモータの回転トルクの信号を演算して出力する中央処理装置、得られたデジタル出力をモータで使用する電圧、電流、デューティ比などのアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、電源装置などを備えており、従来公知のマイコンによる制御システムで実現することができる。
【００５９】
なお、変化点（Ａ点）を求める場合、所定の時間ごとに出力値を求め、逐次前回の出力値との差を演算し、あらかじめ設定した「差」よりも大きい差になったときに変化点に達したと判断させることもできる。
【００６０】
前記のようにして求めた正確なブレーキ荷重は、たとえば自動車が斜面に停車したときに傾斜センサからの信号に基づいてブレーキ荷重を増加させたり、ブレーキ荷重が所定値に達しないことをアラーム音や警告ランプなどで運転者に知らせるなど、自動車の安全な運転に利用することができる。
【００６１】
前記電動式パーキングブレーキ８０では、第２減速機１３に遊星ギヤ減速機を用いたケーブル駆動装置８１を採用しているが、図１あるいは図７〜９の作動歯車減速機を第２減速機に用いたケーブル駆動装置１０、７０を用いてもよい。その場合は荷重センサ・ユニット８３は、ハウジング本体から出てくるフロントケーブル６４の途中に設けるか、イコライザ６３側に設ける。
【図面の簡単な説明】
【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切り欠き平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】そのケーブル駆動装置の第２減速機を示す要部側面図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３のＩＶａ−ＩＶａ線断面図およびＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
【図５】図３の第２減速機の組立前の斜視図である。
【図６】本発明のケーブル駆動装置を用いた電動式パーキングブレーキの実施形態を示す系統図である。
【図７】本発明のケーブル駆動装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図８】そのケーブル駆動装置の平面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図１０ａおよび図１０ｂはそれぞれ図９のＸａ−Ｘａ線断面図およびＸｂ−Ｘｂ線断面図である。
【図１１】本発明の電動式パーキングブレーキシステムの実施形態を示す平面図である。
【図１２】図１２ａはそのシステムに用いられるケーブル駆動装置の正面図、図１２ｂは図１２ａのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】そのシステムに用いられる荷重センサの出力を示すグラフである。
【図１４】本発明の電動パーキングブレーキの制御装置の作動状態を示すフローチャートである。
【図１５】従来のブレーキ用のアシスト装置の一例を示す平面図である。
【図１６】従来の電動式のパーキングブレーキの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ ケーブル駆動装置
１１ ハウジング本体
１１ａ ネジ取り付け部
１２ 蓋体
１３ 第１減速機
１４ 第２減速機
１５ ドラム
１５ａ ドラム本体
１５ｂ 環状部材
Ｍ モータ
１９ ピニオン
２１ 第１平歯車
２２ 第２平歯車
２３ 第３平歯車
２４ 回転軸
２５ ウォームギヤ
２６ ウォームホイール
２７ ブラケット
２８ 軸
２９ 軸受け
３０ スフェリカル軸受け
３１ カップリング
３２ 偏心軸
３３、３４ 軸受け
Ｃ１ 回転中心
Ｃ２ 線
３５ 太い部分
３５ａ ネジ
３６ 軸受け
３８ ロックプレート
３８ａ 環状突起
３９ ロックネジ
３９ａ ロックピース
４０ 静止内歯ギヤ
４１ 偏心部
４２ 外歯ギヤ
４３ 回転内歯ギヤ
４４ ブッシュ
４５ スプリングピン
４６ 凹凸部
ｅ 偏心量
５０ ボス部
５１ 円板部
５２ ケーブル
５３ 段部
５４ 凹部
５５ ケーブルエンド
５６ 孔
５７ 切り欠き
６０ 電動式パーキングブレーキ
６１ ホイール
６２ リアケーブル
６３ イコライザ
６４ フロントケーブル
ＳＷ スイッチ
６６ 解除レバー
７０ ケーブル駆動装置
７１ ロータリエンコーダ
７２ スプリングピン
７３、７４ ブッシュ
７５ 凹凸部
７６ 扇状の突起
７７ 係止溝
７８ 案内溝
８０ 電動パーキングブレーキシステム
８１ ケーブル駆動装置
８２ 出力レバー
８３ 荷重センサ・ユニット
８４ コントローラ
８５ エマージェンシー・レバー
８６ 遊星歯車減速機
８７ 軸
８７ａ サンギヤ
８８ 遊星ギヤ
８９ キャリア
８９ａ、８９ｂ 円板
８９ｃ 支持ピン
８９ｄ 固定ピン
９０ 内歯ギヤ
９０ａ 係合溝
９１ 支持ブラケット
９２ ロックピン
９３ プルコントロールケーブル
９４ 内索
６４ａ ケーブルエンド
Ａ 荷重変化点
Ｂ ブレーキ荷重
Ｃ 初期荷重
Claims (6)
- ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための、電動式パーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置であって、
（ａ）両方向に回転可能なモータと、
（ｂ）そのモータの出力軸に連結される第１減速機と、
（ｃ）その第１減速機の出力によって回転駆動される第２減速機と、
（ｄ）その第２減速機の出力によって回転駆動されるケーブル操作部
とを有し、
（ｅ）前記第２減速機が、第１減速機の出力部と連結される偏心軸と、その偏心軸の偏心部に回転自在に設けられる外歯ギヤと、その外歯ギヤの外周に偏心軸の回転中心と同心状に配置され、外歯ギヤとそれぞれ噛み合う静止内歯ギヤおよび回転内歯ギヤとを備え、静止内歯ギヤの歯数と回転内歯ギヤの歯数とが異なっている、
ケーブル駆動装置。 - 前記静止内歯ギヤが自軸周りに回転自在に設けられると共に、通常の状態では静止内歯ギヤの回転を拘束し、非常時には拘束を解除することができるロック手段をさらに備えている請求項１記載のケーブル駆動装置。
- 前記第１減速機が、モータ側の平歯車減速機と、第２減速機側のウォームギヤ減速機と含んでいる請求項１記載のケーブル駆動装置。
- ブレーキ操作力を検出する手段と、ブレーキ操作量を検出する手段と、ブレーキ操作量に対するブレーキ操作力の変化の割合を読みとる手段と、その変化の割合を読みとる手段の出力に基づいて変化が急変する荷重変化点を特定する手段と、その荷重変化点で前記ブレーキ荷重を出力する手段の出力をゼロ点に校正し、校正後のゼロ点を基準としてブレーキ荷重を出力する手段とを備えているブレーキ荷重測定装置。
- ブレーキ部の被操作部材を引きコントロールケーブルを介してモータ駆動により操作するための電動式パーキングブレーキブレーキの制御装置であって、
請求項４記載のブレーキ荷重測定装置と、
適切なブレーキ荷重を設定する手段と、
前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引き操作しているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定されたブレーキ荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えている電動パーキングブレーキの制御装置。 - 適切な初期荷重を設定する手段と、
前記電動パーキングブレーキのモータが引きコントロールケーブルを引く力を緩める操作をしているときに、設定されたブレーキ荷重と前記ブレーキ荷重測定手段の出力とを比較し、その出力が設定された初期荷重に達したときにモータを停止させる手段とを備えている請求項５記載の制御装置。
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| JP2003056450A Pending JP2004263812A (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | 電動式パーキングブレーキなどに用いるケーブル駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004263812A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046631A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-02-16 | Nippon Cable Syst Inc | 電動式のケーブル駆動装置および電動式ブレーキ装置 |
| JP2009092179A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | パーキングブレーキ装置 |
| JP2009538777A (ja) * | 2006-06-01 | 2009-11-12 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | パーキングブレーキを操作するための方法及び装置 |
| JP2016125547A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ディスクブレーキ |
| KR101648825B1 (ko) * | 2016-04-28 | 2016-08-17 | 대신기계공업(주) | 전자식 파킹 브레이크용 구동 장치 |
| WO2021110813A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Betätigungsaktuator für ein automatikgetriebe sowie automatikgetriebe mit dem betätigungsaktuator |
-
2003
- 2003-03-03 JP JP2003056450A patent/JP2004263812A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2021110813A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Betätigungsaktuator für ein automatikgetriebe sowie automatikgetriebe mit dem betätigungsaktuator |
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