JP5055014B2 - インナーケーブルの連結解除機構およびそれを用いたケーブル駆動装置 - Google Patents

Description

本発明はインナーケーブルの連結解除機構およびそれを用いた自動車など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。

特開２００６−４４６３２号公報 特表２００１−５１３１７９号公報

特許文献１には、図９に示す電動式のケーブル駆動装置１１０が開示されている。このケーブル駆動装置１１０は、車両のブレーキを電気駆動で操作するために使用することができ、モータＭと、そのモータに対して減速機Ｇを介して連結される雄ネジ部材１１１と、その雄ネジ部材と螺合し、ガイド１１２によって軸方向移動自在にガイドされるナット部材１１３と、そのナット部材に連結されるインナーケーブル１１４とを備えている。

さらにこのケーブル駆動装置１１０では、減速機Ｇの第２ギヤ１１５ａと出力ギヤ１１５ｂとをギヤ同士のスライドにより、あるいは出力ギヤ１１５ｂと雄ネジ部材１１１とをスプラインなどにより、軸方向移動自在に、かつ、トルク伝達可能に連結すると共に、雄ネジ部材１１１の軸方向の移動をロック解除ケーブル１１６の操作によって遠隔操作で拘束／解除する緊急解除機構１１７が設けられている。この緊急解除機構１１７は、ハウジング１１８に設けた筒状のボール保持部材１１９と、そのボール保持部材に形成したボール保持孔１２０に収容されるボール１２１と、ボール保持部材１１９の外周に軸方向摺動自在に設けられたキャッチ部材１２２と、ボール保持部材１１９の内部に軸方向移動自在に収容された制御ロッド１２３とを備えている。

キャッチ部材１２２は雄ネジ部材１１１の延長部に回転自在に連結され、バネ１２５によって右側に付勢されると共に、その内面には、ボール保持孔１２０から出ているボール１２１と係合する係合溝１２４が形成されている。また、制御ロッド１２３はロック解除ケーブル１１６の一端に連結され、外周にボール１２１を落とし込む溝１２６が形成されている。

この緊急解除機構１１７では、通常の状態では雄ネジ部材１１１の軸方向の移動は拘束されている。そしてブレーキをかけた状態、すなわちインナーケーブル１１４が右側に引かれ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１１６を手動操作で引くことにより、ボール１２１を介したボール保持部材１１２とキャッチ部材１１２の連結を解除し、インナーケーブル１１４の張力を弱めてブレーキを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１１６を緩めることにより、元の連結状態に復帰させることができる。

特許文献２には、左右のブレーキ力を均等にしながら左右同時にブレーキ作動およびブレーキ解除を行う、いわゆる両引きタイプの電動式のパーキングブレーキが開示されている。この電動式パーキングブレーキでは、雄ネジに一方のインナーケーブルを連結し、その雄ネジと螺合するナット部材に他方のインナーケーブルを連結すると共に、ナット部材の外周にスプラインを形成し、減速機の出力ギヤに対して軸方向移動自在の状態で噛み合わせている。

さらに雄ネジの端部に設けた爪部材と、インナーケーブルのインナーエンドに形成した係止溝とを係止／解除するように構成し、爪部材を解除ケーブルの引き操作によって遠隔操作で解除するようにした緊急解除装置を設けている。

特許文献１の緊急解除機構１１７は、ボール保持部材１１９とキャッチ部材１２２の連結をボール１２１を介して行っているので、インナーケーブル１１４に大きい張力が加わっている場合でも、スムーズに連結解除を行うことができる。しかし雄ネジ部材１１１の端部とハウジング１１８などの静止部材との間に介在させるので、両引きタイプのケーブル駆動装置に適用することは困難である。さらにインナーケーブル１１４の張力を検出する荷重センサの設置スペースをとりにくい。

他方、特許文献２の緊急解除機構は、係止爪を解除ケーブルで回動操作するので、１本のケーブルを操作する片引きタイプのケーブル駆動装置にも容易に転用できる。しかし係止爪と係止ロッドとの係合／離脱を行うため、とくに係合摩擦力に抗する離脱操作に大きい操作力が必要であり、スムーズに操作できない。

本発明は、片引きタイプのケーブル駆動装置だけでなく、両引きタイプのケーブル駆動装置にも容易に適用することができ、しかも解除操作が容易なインナーケーブルの連結解除機構を提供することを技術課題としている。さらに本発明は、電気系統の障害時に容易にインナーケーブルの引き力を解除することができ、両引き方式にも片引き方式にも容易に対応することができ、自動車のパーキングブレーキを操作するのにも適するケーブル駆動装置を提供することを課題としている。

本発明のインナーケーブルの連結解除機構（請求項１）は、インナーケーブルとそのインナーケーブルを駆動する駆動部材との連結を解除する連結解除機構であって、前記インナーケーブルに結合されるインナーエンドまたは前記駆動部材のうちいずれか一方に設けられた、ボール保持孔を有する筒状のボール保持部材と、他方に設けられ、外周にボール係合溝ないし係合穴を有し、前記ボール保持部材の内部を摺動する係合部材と、前記ボール保持部材のボール保持孔に収容された、ボール保持部材の厚さより径が大きいボールと、前記ボール保持部材の外周に軸方向移動自在に設けられ、内面にボールの外方向への突出を許すボール逃がし部と突出を許さない制止部とを備えると共に、前記制止部がボール保持孔に被さる方向にバネにより付勢されている筒状のボール制止部材とからなり、前記係合部材の先端がボール保持部材から外れる位置まで移動可能であり、前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持部材のボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されていることを特徴としている。

本発明の電動式のケーブル駆動装置（請求項２）は、モータと、そのモータによって回
転駆動される第１ネジ部材と、その第１ネジ部材と螺合し、かつ、軸方向に移動自在にガイドされる第２ネジ部材と、その第２ネジ部材の一端に連結されるインナーケーブルとを備えており、その連結解除機構が、前記インナーケーブルに結合されるインナーエンドまたは前記駆動部材のうちいずれか一方に設けられた、ボール保持孔を有する筒状のボール保持部材と、他方に設けられ、外周にボール係合溝ないし係合穴を有し、前記ボール保持部材の内部を摺動する係合部材と、前記ボール保持部材のボール保持孔に収容された、ボール保持部材の厚さより径が大きいボールと、前記ボール保持部材の外周に軸方向移動自在に設けられ、内面にボールの外方向への突出を許すボール逃がし部と突出を許さない制止部とを備えると共に、前記制止部がボール保持孔に被さる方向にバネにより付勢されている筒状のボール制止部材とからなることを特徴としている。
このような電動式のケーブル駆動装置においては、前記係合部材の先端がボール保持部材から外れる位置まで移動可能であり、前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されているものが好ましい（請求項３）。
また、前記ボール制止部材をバネの付勢力に抗して遠隔操作する連結解除ケーブルを備えているものが好ましい（請求項４）。

このようなケーブル駆動装置では、前記第１ネジ部材が、モータからのトルク伝達可能に、かつ、軸方向移動自在に支持されており、前記第１ネジ部材の一端に第２インナーケーブルが連結されているものが好ましい（請求項５）。

本発明のインナーケーブルの連結解除機構（請求項１）は、インナーケーブルと駆動部材との連結／解除をボールを介して行っているので、インナーケーブルに大きい張力が加わっている場合でも、スムーズに解除することができる。すなわち、インナーケーブルと駆動部材のうち、一方に筒状のボール保持部材を設け、その内部に挿入される係合部材を設け、ボール保持部材のボール保持孔から内側に突出したボールと係合部材とを係合させてインナーケーブルに加わる張力を支持している。そしてボールがボール保持孔から外側に逃げないように、ボール制止部材でボールを外周側から押さえている。

そして外側に設けたボール制止部材を操作することにより、ボールを外側に逃がし、ボールと係合部材との係合を解除するようにしている。このように本発明の連結解除機構では、連結をボールを介して行なっており、しかも解除／復帰を制御するボール制止部材を最も外周に配置したので、解除／復帰の操作が容易である。

さらにボール制止部材を最も外周に配置したので、係合部材はハウジングなどの静止部材に連結することができ、また、もう１本のインナーケーブルを連結することもできる。したがって、片引きタイプのケーブル駆動装置にも、両引きタイプのケーブル駆動装置にも容易に適用することができる。

また、前記係合部材の先端が、ボール保持部材から外れる位置まで移動可能であり、前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持部材のボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されているので、係合部材をボール保持部材から抜き出すことができ、係合部材のストロークを大きくとることができる。

本発明のケーブル駆動装置（請求項２）は、前述の連結解除機構を備えているので、電気系統に障害が生じた場合でも、容易にインナーケーブルと第２ネジの連結を解除することができる。さらに電気系統の障害が復帰したとき、容易に元の状態に回復させることができる。インナーケーブルを車両のブレーキ操作、とくにパーキングブレーキの操作をするように連結する場合は、モータＭの回転により、ブレーキの作動／解除を操作することができる。そしてブレーキを作動させている状態で電気系統に障害が生じたときなどの緊急時には、連結解除機構のボール制止部材を操作してインナーケーブルの張力をなくすことにより、ブレーキを解除することができる。
このようなケーブル駆動装置において、前記係合部材の先端が、ボール保持部材から外
れる位置まで移動可能であり、前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持部材のボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されている場合は（請求項３）、係合部材をボール保持部材から抜き出すことができ、係合部材のストロークを大きくとることができる。
また、前記ボール制止部材をバネの付勢力に抗して遠隔操作する連結解除ケーブルを備えているものである場合は（請求項４）、運転席など、ケーブル駆動装置から離れている場所からでも、連結解除／復帰操作を容易に行うことができる。

このようなケーブル駆動装置において、前記第１ネジ部材が、モータからのトルク伝達可能に、かつ、軸方向移動自在に支持されており、前記第１ネジ部材の一端に第２インナーケーブルが連結されている場合（請求項５）は、インナーケーブルと第２インナーケーブルを左右のブレーキに連結して用いることができ、左右のブレーキを同時に同一の作動力で作動／解除することができる。そして電気系統が故障したときでも両方のブレーキ解除が容易であり、また、容易に復帰させることができる。

つぎに図面を参照しながら本発明の連結解除機構およびケーブル駆動装置の実施の形態を説明する。図１は本発明の連結解除機構の一実施形態を示す平面断面図、図２は図１の連結解除機構の要部側面図、図３は図２の矢印IIIから見た正面図、図４は図１の連結解除機構の分解斜視図、図５は図１の連結解除機構の作用を示す工程図、図６は本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す断面図、図７はそのケーブル駆動装置の要部拡大図、図８は図６のVIII-VIII線断面図である。

図１に示す連結解除機構１０は、後述するケーブル駆動装置（図６〜９参照）に用いるものであり、インナーケーブル１１と、そのインナーケーブルを駆動するスクリューシャフト１２とを連結しておき、所定の操作で連結を解除するものである。ただし特許文献１のような片引きタイプのケーブル駆動装置、特許文献２の両引きタイプのケーブル駆動装置、あるいはインナーケーブルを使用するその他の機器にも採用することができる。

この連結解除機構１０は、インナーケーブル１１の端部に固着されるインナーエンド１３と、そのインナーエンドにピン１４によって連結されるボール保持部材１５と、そのボール保持部材の内部に挿入される前記スクリューシャフト１２の軸端部（係合部材）１６と、ボール保持部材１５の外周に軸方向摺動自在に装着される筒状のボール制止部材１７と、ボール保持部材１５が保持するボール１８と、ボール制止部材１７を外部から操作する解除ケーブル（図２の符号１９）とを備えている。

インナーエンド１３は、図４に示すように、それぞれ円柱状の小径部２０と大径部２１とを軸方向に結合した形態を備えている。小径部２０の中心にはインナーケーブル１１の端部がカシメなどにより固着されており、大径部２１にはピン１４を嵌入する貫通孔２２が直径方向に形成されている。インナーエンド１１およびピン１４は通常は鋼などの金属で形成される。なお、図４におけるインナーエンド１１、ピン１４およびボール保持部材１５は、理解しやすいようにピン１４が上下方向を向くように、すなわち図１の平面断面図と同じ向きで表わしている。

ボール保持部材１５は筒状の部材であり、インナーエンド１１の大径部２１の外周に嵌合する大径筒部２３と、その大径筒部と同心状に延びる小径筒部２４とを備えている。大径筒部２３には、ピン１４を嵌合させるピン固定孔２５がインナーエンド１１の貫通孔２２と対応するように設けられている。小径筒部２４の先端近辺は内面側に突出する厚肉部（図１参照）とされ、その厚肉部にボール１８を保持するボール保持孔２６が形成されている。

ボール保持孔２６はボール１８を自由に通すことができる大きさを有し、通常は円形であるが、軸方向にいくらか長くてもよい。大径部２３と小径部２４の境界には段部２７が形成されている。ボール保持孔２６はたとえば１８０度離れた２個所に形成する。ただし等間隔で３〜６個所程度に形成してもよい。なお１個所でもよいが、バランスをとるため複数個所が好ましい。ボール１８としては、鋼球など、金属製のものが用いられる。ボール保持部材１５は鋼などの金属あるいは合成樹脂から製造することができる。

スクリューシャフト１２の軸端部１６の外周には、環状溝からなるボール係合溝３０が形成されている（図４参照）。さらに軸端部１６の先端面には、略円錐状の凹部３１が形成されている。図１に示すように、軸端部１６の外周で、軸端からいくらか離れた部位には、ストッパ３２がピン３３によって固定されている。ストッパ３２は鋼などの金属製のものが用いられる。なお、ピン留め以外に、カシメなど、他の固定方法も採用することができる。

このストッパ３２は軸端部１６のボール保持部材１５への嵌入深さを規制すると共に、スクリューシャフト１２の回り止め機能も奏する。図１に示すように、通常の状態では軸端部１６は、ストッパ３２がボール保持部材１５の先端に当接する位置までボール支持部材１７の内部に嵌入している。そしてその位置で、ボール係合溝３０がボール保持孔２６と対向している。それによりボール１８の一部はボール保持孔２６から内面側に突出し、突出している部分が軸端部１６のボール係合溝３０に入り込む。ただし図１ではボール１８が外方に突出している状態で示している。

そして軸端部１６とボール保持部材１７の間に加えられる引っ張り力は、ボール１８を介して伝達される。スクリューシャフト１２としては、通常は鋼などの金属が用いられる。ボール係合溝３０に代えて、ボール保持孔２６と対応する位置に複数個の穴からなるボール係合穴を形成することもできる。

ボール保持部材１７の小径筒部２４の外周には、前記ボール制止部材１７が軸方向に摺動自在に設けられている。ボール制止部材１７の先端側（図１の右側）の内面は薄肉にされ、ボール保持孔２６から外向きに突出するボール１８を逃がすためのボール逃がし部３４とされている。ボール逃がし部３４以外は、ボール保持部材１５の小径筒部２４の外周を摺動し、ボール保持孔２６を塞ぐボール制止部３５である。薄肉にした部分と残っている部分の境界の段部３６は、ボール１８が外周側に突出しているときに、ボール１８と係合し、制止部材１７がボール保持部材１５から抜けるのを止めるための抜け止めとなる。なお、軸端部１６がボール保持部材１５に嵌入しているときは、ストッパ３２がボール制止部材１７の抜け止めとなる。そのため、段部３６は軸端部１６がボール保持部材１５から抜けているときに抜け止めとして作用する。ボール制止部材１７はたとえば鋼などの金属などによって製造される。

ボール制止部材１７の後端（図１の左側）とボール保持部材１７の段部２７との間には、ボール制止部材１７を図１の右側に、すなわちボール逃がし部３４以外の部位の内面でボール保持孔２６の外面側を塞ぐ方向に付勢するためのバネ３７が介在されている。バネ３７としては圧縮コイルスプリングが用いられる。図１の符号３８は段部２７に係合されるワッシャである。

さらに図１の連結解除機構１０では、ボール制止部材１７の内部に、軸端部１６がボール保持部材１５から抜け出したときにボール１８がボール保持孔２６から内部側に脱落しないように内面側から支えるためのボール受け部材４０が収容されている。ボール受け部材４０の先端側（図１の右側）の端部４１は軸端部１６の先端面の凹部３１と嵌合する略円錐状としている。

さらにボール受け部材４０の内部には、基端側に開口する空所４２が形成されており、その空所に、ボール受け部材４０を図１の右側に、すなわちボール受け部材４０がボール保持孔２６を塞ぐ位置の来るように付勢するためのバネ４３が収容されている。バネ４３は圧縮コイルスプリングとしており、その先端は空所４２内に形成された環状溝４４ないし環状段部に係止され、基端はインナーエンド１３の先端と当接している。

ボール受け部材４０の基端側の外周は大径とされ、係止段部４５が設けられている。この係止段部４５は、前述のボール保持部材１５の先端近辺の内面側に突出する厚肉部によって形成される係止段部４６によって係止され、ボール受け部材４０がボール保持部材１５から抜けるのを防止する抜け止めとして作用する。ボール受け部材４０は、たとえば鋼などの金属などによって形成される。なお、スクリューシャフト１２のストロークが小さい場合、あるいは軸端部１６を充分に長くできる場合など、軸端部１６がボール保持部材１５から抜け出ない場合は、軸端部１６によってボール１８の内側への脱落を防止できる。その場合はボール受け部材４０やバネ４３を省略できる。

さらに図１の連結解除機構１０は、ボール制止部材１７をバネ３７の付勢力に抗して左側に移動させるための外部操作機構と、スクリューシャフト１２の回転を規制しながら軸方向の移動をガイドするガイド部材４８を備えている。外部操作機構は、図２および図４に示すように、ボール制止部材１７の左右両側から突出するピン４９に回動自在に連結されるリンク５０と、左右のリンクの先端の間に回動自在に設けられる係止ロッド５１と、その係止ロッドに形成される孔５２に通される前述の解除ケーブル１９とからなる。

ガイド部材４８は図３に示すように、ベース５３と、そのベースから立ち上がる２枚のガイド壁５４とからなる断面略コ字状の部材であり、ガイド壁５４の内面でピン４９およびリンク５０と摺接してガイドする。さらにガイド壁５４およびベース５３は、前述の軸端部１６に固定したストッパ３２と摺接してスクリューシャフト１２の回転を規制する。

係止ロッド５１は、両端部５５が細くされ（図４参照）、その両端部の根元部でリンク５０の先端を回動自在に支持すると共に、図３に示すように、残った部位をガイド壁５４の端面５６と摺接させることにより、係止ロッド５１自体のガイドとしている。それにより解除ケーブル１９を矢印Ｋ方向に引き操作したとき、リンク５０の倒れる方向の力がガイド壁５４によって支持され、ボール制止部材１７には軸方向の力が伝達される。なお図２および図３に示すように、ベース５３の内面はボール制止部材１７の外周と摺接してボール制止部材１７をガイドしている。リンク５０は金属あるいは合成樹脂によって製造され、係止ロッド５１は金属製のものなどが用いられる。

ピン４９、リンク５０および係止ロッド５１に代えて、ボール制止部材１７の表面（図１の下側）に突出する係止突起を設けることもできる。その場合は係止突起には解除ケーブル１９を通す孔を形成し、ニップル５７でボール制止部材１７を直接引き操作することができる。ただし解除ケーブル１９とボール制止部材１７の軸心が偏心しているので、秋所ケーブル１９を引き操作したときにボール制止部材１７に加わるトルクを受けるガイドを設ける必要がある。

図２に示すように、解除ケーブル１９の途中には、係止ロッド５１と係合するニップル５７が固着されている。それにより解除ケーブル１９を矢印Ｋ方向に引き操作したとき、ニップル５７が係止ロッド５１と係合してボール制止部材１７を遠隔操作することができる。ニップル５７と係止ロッド５１の間隔は、通常状態におけるスクリューシャフト１２によるインナーケーブル１１の操作を邪魔しないように、インナーケーブル１１の往復操作ストロークより長くしておく。解除ケーブル１９の先端は、引っ張りコイルスプリングなどのリターンバネ５８を介して固定部材５９に係止されている。リターンバネ５８は、解除ケーブル１９による引き操作を終了したとき、解除ケーブル１９を元の位置に戻すためのものである。

図１に示すように、ガイド部材４８の端部には、エンドカバー６０が取り付けられている。エンドカバー６０は、アウターケーシング６１を係止するアウター係止部６２と、ガイド部材４８に嵌着され、ボルト止め又はねじ込みなどによって固定される固定部６３とを有する。アウターケーシング６１はインナーケーブル１１を摺動自在に案内するものであり、可撓性を有する。

アウターケーシング６１としては、平鋼線を螺旋状に密に巻いた鎧層と、その鎧層の外周に設けた合成樹脂製の被覆層とからなる従来公知のものである。内面に合成樹脂製のチューブ状のライナーを設けることもできる。インナーケーブル１１は複数本の金属素線を撚り合わせたものであり、プルコントロールケーブル用のインナーケーブルを採用しうる。アウターケーシング６１とインナーケーブル１１とでプルコントロールケーブルを構成している。

図１の連結解除機構１０では、ボール保持部材１５の大径筒部２３の外周に、ピンガイド６５が装着されている。このピンガイド６５は、ピン１４の端部を覆うようにボール保持部１５の外周に嵌合される筒部６６と、その後方に設けられるバネ受け部６７とからなる。バネ受け部６７と筒部６６の間には、ボール保持部材１５の端面と係合する段部６８が設けられている。

筒部６６はピン１４の抜け止めの作用と、ピン１４の端部がガイド壁５４の内面と摺動するときにスムーズに摺動させる作用とを奏する。バネ受け部６７の端面には環状溝６９が形成されており、その環状溝に、インナーエンド１３をインナーケーブル１１を引っ張り込む方向に付勢するバネ７０の一端が挿入されている。バネ７０の他端はエンドカバー６０によって支持されている。バネ６９はインナーケーブル１１に生じた伸びを吸収してインナーケーブル１１に適切な張力を回復させるためのものである。ピンガイド６５は、ポリアミドなどの滑り性がよく、強度が高い合成樹脂あるいは金属などから形成される。

つぎに図５を参照して上記の連結解除機構１０の作用を説明する。
［通常操作状態］通常の状態では、図５の上端に示される通常操作状態Ｓ１となっている。この通常操作状態Ｓ１では、スクリューシャフト１２の軸端部１６がボール保持部材１５の内部に嵌合され、ボール受け部材４０はバネ４３の付勢力に抗して後退している。そして軸端部１６のボール係合溝３０がボール保持部材１５のボール保持孔２６の内面側の開口に面しており、ボール１８は軸端部１６のボール係合溝３０内に落ち込み、ボール１８の外側はボール制止部材１７の制止部３５によって押さえられている。

この状態でのスクリューシャフト１２が矢印Ｐ１方向に引かれると、軸端部１６とボール保持部材１５がボール１８を介して連結され、ボール保持部材１５とインナーエンド１３とがピン１４によって結合されているので、スクリューシャフト１２の操作がインナーケーブル１１に伝達され、インナーケーブル１１も矢印Ｐ１方向に引かれる。スクリューシャフト１２が矢印Ｐ２方向に移動すると、インナーケーブル１１の引っ張り力が弱められ、たとえば他方の端部が連結されているブレーキなどの被操作部材はリターンスプリングによって元の状態に戻る。

［緊急事態］スクリューシャフト１２が矢印Ｐ２方向に移動している状態でスクリューシャフト１２を駆動しているモータなどの電気系統に障害が生じたときは、インナーケーブル１１の張力が弱められている状態であるので、被操作部材が元の状態に戻っており、とくに問題はない。しかしスクリューシャフト１２が矢印Ｐ１方向に移動している状態で、たとえば電気系統に障害が生ずると、インナーケーブル１１が強く引かれた状態のまま、操作することができなくなる。たとえば自動車のブレーキが掛かったままの状態でバッテリ上がると、自動車を牽引などで移動させることができなくなる。

［緊急解除操作］この状態を脱するには、解除ケーブル１９を図２の矢印Ｋ方向に引き操作する。それにより図２のニップル５７が係止ロッド５１に係合し、さらに引くとリンク５０を介してボール制止部材１７をバネ３７の付勢力に抗して後退させる（図５の符号Ｓ２）。そしてボール制止部材１７が後退すると、ボール逃がし部３４がボール保持孔２６に面するようになる。

したがって図５のＳ３で示すように、ボール１８が外側に移動し、軸端部１６のボール係合溝３０とボール１８の係合が外れ、軸端部１６がボール保持部材１５から抜け出る。その後は解除ケーブル１９を離しても、ボール制止部材１７の段部３６がボール１８と係合するので、ボール制止部材１７はそれ以上右に進まない。他方、ボール保持部材１５の移動と同時にボール受け部材４０がバネ４３の付勢力で前進し、ボール保持孔２６の内面側の開口を塞ぐ。したがってボール１８がボール保持部材１５の内部に脱落することはない。このときもボール受け部材４０の係止段部４５がボール保持部材１５の係止段部４６と係合するので、それ以上右に前進しない。

この状態ではスクリューシャフト１２とインナーケーブル１１の結合が外れているので、インナーケーブル１１の引き操作が解除され、たとえば自動車のブレーキが解除され、牽引などにより移動できるようになる。

［復帰操作］電気系統の障害が回復したときは、まず、スクリューシャフト１２を矢印Ｐ２方向に移動させ、軸端部１６をボール保持部材１５の内部に嵌入させる。それにより、ボール受け部材４０がバネ４３の付勢力に抗して後退する（図５の符号Ｓ４）。軸端部１６のボール保持部材１５の内部への嵌入により軸端部１６のボール係合溝３０がボール保持孔２６の内面側に対向し、ボール１８はボール制止部材１７の段部３６に押されて内面側に突出し、再び係合溝３０内に入り込む。それにより軸端部１６とボール係止部材１５との連結が復帰する。

そしてボール１８の内面側が係合溝３０に入り込むと、ボール制止部材１７の段部３６とボール１８の係合が解かれるので、ボール制止部材１７がバネ３７の付勢力により前進し、制止部３５がボール保持孔２６の外面側の開口を塞ぎ、元の状態に戻る（図５の符号Ｓ５）。したがって再びスクリューシャフト１２によるインナーケーブル１１の引き／戻し操作をすることができる。

つぎに図６〜８を参照して、前述の連結解除機構１０を備えたケーブル駆動装置の実施形態を説明する。図６に示すケーブル駆動装置７０は、モータＭと、そのモータに連結される減速機７１と、その減速機の出力側に連結されるナット部材７２と、そのナット部材に螺合されるスクリューシャフト１２と、スクリューシャフト１２に連結されるインナーケーブル（第１インナーケーブル）１１と、ナット部材７２に連結される第２インナーケーブル７３と、スクリューシャフト１２と第１インナーケーブル１１との間に介在される前述の連結解除機構１０と、ナット部材７２と第２インナーケーブル７３との間に介在される荷重センサ７４と、それらの各機構を収容し、支持するハウジング７５とからなる。

減速機７１は、図７に示すように、モータＭの出力軸７７に固定されるピニオン７８と、そのピニオンと歯合する第１大径ギヤ７９と、その第１大径ギヤ７９と共周りする第１小径ギヤ８０と、その第１小径ギヤと歯合する第２ギヤ８１と、その第２ギヤと共周りするスプライン８２と、そのスプラインと軸方向摺動自在に、かつ、トルク伝達可能に歯合する第３ギヤ８４と、その第３ギヤと噛み合い、かつ、ギヤハウジング８５によって第３ギヤ８４と軸方向に一緒に移動する出力ギヤ８６とを備えている。なお、図７では、ギヤ同士の噛み合い関係を理解しやすいように、軸同士の間隔を拡げて表示している。出力ギヤ８６はナット部材７２の端部に共周りするように、かつ、軸方向に一緒に移動するように、固定されている。

第１大径ギヤ７９と第１小径ギヤ８０は一体に形成され、支持軸８７によって回転自在に支持されている。第２ギヤ８１はこの実施形態ではスプライン８２の端部に固定されており、スプライン８２は支持軸８８によって回転自在に支持されている。ギヤハウジング８５の上下面は図６に示すガイドプレート８９によって軸方向摺動自在に、かつ、回転しないようにガイドされている。ガイドプレート８９は、スプライン８２を支持する支持軸８８の一端を支持している。図６ではガイドプレート８９の下側のみを示している。図７に示すように、第３ギヤ８４および出力ギヤ８６はボールベアリングなどのベアリング９０を介してギヤハウジング８５内に回転自在に取り付けられている。

ナット部材７２は筒状の部材であり、一端（図７の右側）の外周に前記出力ギヤ８６が固定され、他端（図７の左側）の外周は支持部材９１によって回転自在に、かつ、軸方向移動自在に支持されている。ナット部材７２の他端の内周には雌ネジ９２が形成されている。ただし雌ネジはナット部材７２の長さ方向全体形成してもよい。スクリューシャフト１２の一端側には、ナット部材７２の雌ネジ９２と螺合する雄ネジ９３が形成されている。そして他端側は図６に示すように、前述した連結解除機構１０の軸端部１６とされており、ストッパ３２とガイド部材４８により、軸方向移動自在、かつ、回転しないようにガイドされている。

荷重センサ７４は、枠状ないし箱状のケース９４と、そのケースとナット部材７２とをナット部材の回転を許すように連結する第１ロッド９５と、ケース９４内に摺動自在に収容されるピストン９６と、そのピストンに固定され、ケース９４の外側に突出する第２ロッド９７と、ピストン９６を第１ロッド９５側に付勢する主バネ９８および副バネ９９と、ピストン９６の表面に固定される磁石１００と、ケース９４に対して軸方向に位置調節自在に取り付けられるカバー１０１と、そのカバーに取り付けられる磁界センサ１０２とからなる。

主バネ９８はインナーケーブルの張力に比例してピストン９６の位置を変化させる要素であり、副バネ９９は第２インナーケーブル７３を無負荷域まで戻すため、すなわち、第２インナーケーブル７３の無負荷摺動抵抗分を確実に戻すためのものである。この実施形態では主バネ９８を内側に、副バネ９９を外側に配置しているが、逆に主バネ９８を外側に配置してもよい。磁界センサ１０２としてはホール素子（ホールＩＣ）などが用いられる。

さらにこの実施形態では、第２ロッド９７の端部と第２インナーケーブル７３とをスィーベルジョイント１０３を介して連結している。符号１０４は第２インナーケーブル７３のインナーエンドである。図６に示すように、第２インナーケーブル７３は、第２アウターケーシング１０５によって摺動自在にガイドされており、その第２アウターケーシング１０５の端部は第２エンドカバー１０６によってハウジング７５から突出するブラケット１０７に係止している。ブラケット１０７はケース９４を回転しないように軸方向に移動自在にガイドしている。

上記のように構成されるケーブル駆動装置７０は、図８においてモータＭの出力軸７７が反時計方向（矢印ＣＣＷ）に回転すると、第１大径ギヤ７９および第１小径ギヤ８０が時計方向（矢印ＣＷ）に回転し、第２ギヤ８１、スプライン８２および第３ギヤ８４が反時計方向（矢印ＣＣＷ）に回転する。それにより出力ギヤ８６およびナット部材７２が時計方向（矢印ＣＷ）に回転する。それにより図６において、ナット部材７２がスクリューシャフト１２を引き込み、ナット部材７２とスクリューシャフト１２からなるネジ結合体の長さを短くする。そして第３ギヤ８４と出力ギヤ８６とがギヤハウジング８５によって一緒に移動するから、左のインナーケーブル１１と右の第２インナーケーブル７３が引き合う。それによりインナーケーブル１１と第２インナーケーブル７３の他端側の被操作部材、たとえば自動車のブレーキ、とくにパーキングブレーキを均等な力で引き操作し、ブレーキを掛けることができる。

モータＭが逆回転すると、各部品が上記とは逆に回転し、ナット部材７３とスクリューシャフト１２からなるネジ結合体の長さが長くなり、インナーケーブル１１と第２インナーケーブル７３の引き力を緩める。それにより、インナーケーブル１１、第２インナーケーブル７３の他端側の被操作部材がそれぞれのリターンスプリングの付勢力で元の位置に戻り、ブレーキが解除される。

ブレーキを掛けた状態でモータＭを作動させる電気系統に障害が生じたときは、前述のように、解除ケーブル（図２の符号１９）を引き操作することにより、インナーケーブル１１とスクリューシャフト１２の連結が外れる。したがってインナーケーブル１１および第２インナーケーブル７３の張力がなくなり、たとえばブレーキを解除することができる。荷重センサ７４はインナーケーブル１１および第２インナーケーブル７３の張力を随時検出し、その出力は、パーキングブレーキの作動が充分であることを確認したり、張力が不充分な場合に増し引きを行わせるために使用される。

図６のケーブル駆動装置７０は、両引きタイプであるが、図６の想像線で示すように、第２ロッド９７をハウジング７５あるいはそのハウジングに固定したブラケット１０８に連結すれば、片引きタイプのケーブル駆動装置に容易に変更することができる。

前記連結解除機構の実施形態では、解除ケーブル１９によりボール保持部材１５を引き操作しているが、ボール制止部材１７に操作用の摘みなどを設けることにより、直接操作できるようにすることもできる。また、前記連結解除機構の実施形態では、インナーケーブル１１の側にボール保持部材１５を設け、スクリューシャフト１２の軸端部１６にボール係合溝３０を形成しているが、インナーケーブル１１の側にボール係合溝３０を備えた軸端部１６を設け、スクリューシャフト１２側にボール保持部材１５を設けることもできる。

前記ケーブル駆動装置の実施形態では、スクリューシャフト１２にインナーケーブル１１を連結し、スクリューシャフト１２に螺合するナット部材７２に出力ギヤ７６を結合しているが、インナーケーブル１１にナット部材７２を連結し、そのナット７２と螺合するスクリューシャフト１２に出力ギヤ７６を結合することもできる。また、片引きタイプのケーブル駆動装置とする場合は、スプライン８２と第３ギヤ８４による軸方向スライド自在の構成を設ける必要がない。その場合はギヤハウジング８５も省略することができる。さらに本発明の連結解除機構は、特許文献１あるいは特許文献２のケーブル駆動装置など、他の電動式のケーブル駆動装置に採用することができ、同様な作用効果を奏する。

本発明の連結解除機構の一実施形態を示す平面断面図である。 図１の連結解除機構の要部側面図である。 図２の矢印IIIから見た正面図である。 図１の連結解除機構の分解斜視図である。 図１の連結解除機構の作用を示す工程図である。 本発明のケーブル駆動装置の一実施形態を示す断面図である。 図７のケーブル駆動装置の要部拡大図である。 図６のVIII-VIII線断面図である。 従来の連結解除機構の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 連結解除機構
１１ （第１）インナーケーブル
１２ スクリューシャフト
１３ インナーエンド
１４ ピン
１５ ボール保持部材
１６ 軸端部
１７ ボール制止部材
１８ ボール
１９ 解除ケーブル
２０ 小径部
２１ 大径部
２２ 貫通孔
２３ 大径筒部
２４ 小径筒部
２５ ピン固定孔
２６ ボール保持孔
２７ 段部
３０ ボール係合溝
３１ 凹部
３２ ストッパ
３３ ピン
３４ ボール逃がし部
３５ 制止部
３６ 段部
３７ バネ
３８ ワッシャ
４０ ボール受け部材
４１ 端部
４２ 空所
４３ バネ
４４ 環状溝
４５ 係止段部
４６ 係止段部
４８ ガイド部材
４９ ピン
５０ リンク
５１ 係止ロッド
５２ 孔
５３ ベース
５４ ガイド壁
５５ 両端部
５７ ニップル
５８ リターンバネ
５９ 固定部材
６０ エンドカバー
６１ アウターケーシング
６２ アウター固定部
６３ 固定部
６５ ピンガイド
６６ 筒部
６７ バネ受け部
６８ 段部
７０ ケーブル駆動装置
７１ 減速機
Ｍ モータ
７２ ナット部材
７３ 第２インナーケーブル
７４ 荷重センサ
７５ ハウジング
７７ 出力軸
７８ ピニオン
７９ 第１大径ギヤ
８０ 第１小径ギヤ
８１ 第２ギヤ
８２ スプライン
８４ 第３ギヤ
８５ ギヤハウジング
８６ 出力ギヤ
８７ 支持軸
８８ 支持軸
８９ ガイドプレート
９０ ベアリング
９１ 支持部材
９２ 雌ネジ
９３ 雄ネジ
９４ ケース
９５ 第１ロッド
９６ ピストン
９７ 第２ロッド
９８ 主バネ
９９ 副バネ
１００ 磁石
１０１ カバー
１０２ 磁界センサ
１０３ スィーベルジョイント
１０４ インナーエンド
１０５ 第２アウターケーシング
１０６ 第２エンドカバー
１０７ ブラケット
１０８ ブラケット

Claims (5)

1. インナーケーブルとそのインナーケーブルを駆動する駆動部材との連結を解除する連結解除機構であって、
   前記インナーケーブルに結合されるインナーエンドまたは前記駆動部材のうちいずれか一方に設けられた、ボール保持孔を有する筒状のボール保持部材と、
   他方に設けられ、外周にボール係合溝ないし係合穴を有し、前記ボール保持部材の内部を摺動する係合部材と、
   前記ボール保持部材のボール保持孔に収容された、ボール保持部材の厚さより径が大きいボールと、
   前記ボール保持部材の外周に軸方向移動自在に設けられ、内面にボールの外方向への突出を許すボール逃がし部と突出を許さない制止部とを備えると共に、前記制止部がボール保持孔に被さる方向にバネにより付勢されている筒状のボール制止部材とからなり、
   前記係合部材の先端がボール保持部材から外れる位置まで移動可能であり、
   前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持部材のボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されている、インナーケーブルの連結解除機構。
2. モータと、そのモータによって回転駆動される第１ネジ部材と、その第１ネジ部材と螺合し、かつ、軸方向に移動自在にガイドされる第２ネジ部材と、その第２ネジ部材の一端に連結されるインナーケーブルと、前記第２ネジ部材の一端とインナーケーブルとの間に介在され、インナーケーブルとそのインナーケーブルを駆動する駆動部材との連結を解除する連結解除機構とを備えており、
   その連結解除機構が、前記インナーケーブルに結合されるインナーエンドまたは前記駆動部材のうちいずれか一方に設けられた、ボール保持孔を有する筒状のボール保持部材と、
   他方に設けられ、外周にボール係合溝ないし係合穴を有し、前記ボール保持部材の内部を摺動する係合部材と、
   前記ボール保持部材のボール保持孔に収容された、ボール保持部材の厚さより径が大きいボールと、
   前記ボール保持部材の外周に軸方向移動自在に設けられ、内面にボールの外方向への突
   出を許すボール逃がし部と突出を許さない制止部とを備えると共に、前記制止部がボール保持孔に被さる方向にバネにより付勢されている筒状のボール制止部材とからなる、ケーブル駆動装置。
3. 前記係合部材の先端がボール保持部材から外れる位置まで移動可能であり、
   前記ボール保持部材の内部に、係合部材の先端がボール保持部材のボール保持孔から外れたときにボールの内側への脱落を防止するボール受け部材が軸方向移動自在に収容され、かつ、ボール保持孔を内面から塞ぐ位置に来るように付勢されている、請求項２記載のケーブル駆動装置。
4. 前記ボール制止部材をバネの付勢力に抗して遠隔操作する連結解除ケーブルを備えている請求項２記載のケーブル駆動装置。
5. 前記第１ネジ部材が、モータからのトルク伝達可能に、かつ、軸方向移動自在に支持されており、
   前記第１ネジ部材の一端に第２インナーケーブルが連結されている請求項２〜４のいずれかに記載のケーブル駆動装置。

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