JP3845387B2

JP3845387B2 - ケーブルの張力調整装置

Info

Publication number: JP3845387B2
Application number: JP2003122400A
Authority: JP
Inventors: 明彦小池
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: JP2004324806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力部材および出力部材の少なくとも一方に接続されて牽引力を伝達するケーブルの張力を調整するケーブルの張力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のブレーキやクラッチを作動させるケーブルの伸びを調整するケーブルの張力調整装置が、下記特許文献１〜３により公知である。特許文献１には駐車ブレーキのケーブルの途中に配置されたイコライザーに張力調整装置を設けたものが記載されており、特許文献２には駐車ブレーキのブレーキレバーに張力調整装置を設けたものが記載されており、特許文献３にはクラッチやブレーキのケーブルの途中あるいは端部に張力調整装置を設けたものが記載されている。これらの張力調整装置は何れもラチェット機構を備えており、ケーブルの張力が減少したときに、ラチェット爪およびラチェット歯の係合位置を変化させてケーブルの張力を増加させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−３３６５７号公報
【特許文献２】
実公平６−２８５３号公報
【特許文献３】
特開２００１−８２４３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の張力調整装置は何れもラチェット機構を備えているため、ラチェット爪がラチェット歯を乗り越える際に打撃音が発生する問題があるだけでなく、１回の調整量がラチェット歯のピッチに制限されてしまうため、そのピッチ未満の細かい調整できなかった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、無段階の張力調整が可能であり、しかも作動時に騒音が発生しないケーブルの張力調整装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、入力部材および出力部材の少なくとも一方に接続されて牽引力を伝達するケーブルの張力を調整するケーブルの張力調整装置において、軸線方向に移動可能に配置された入力部材と、軸線方向に移動可能かつ軸線まわりに回転可能に配置されて入力部材に第１ねじ機構を介して係合する出力伝達部材と、出力伝達部材の前進端を規制する出力部材と、軸線方向に移動可能かつ軸線まわりに回転可能に配置され、第１ねじ機構と逆ねじの第２ねじ機構を介して出力伝達部材に係合するアジャスト部材と、アジャスト部材に後向きに設けた第１クラッチ面および出力部材に前向きに設けた第２クラッチ面で構成されて該アジャスト部材の軸線まわりの回転を拘束するクラッチ機構と、出力部材に対してアジャスト部材を後退方向に付勢し、クラッチ機構の第１、第２クラッチ面が離間したときに出力伝達部材に対してアジャスト部材を相対回転させる第１付勢手段と、入力部材を出力部材に対して後方に付勢してケーブルに張力を与える第２付勢手段とを備えたことを特徴とするケーブルの張力調整装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、ケーブルが永久伸びした状態で、あるいはケーブルに組付時の弛みが存在する状態では出力伝達部材と出力部材との間に隙間が発生するため、入力部材を前方に牽引して該入力部材と共に出力伝達部材を前進させて前記隙間を詰めると、出力伝達部材と共にアジャスト部材が前進してクラッチ機構の第１、第２クラッチ面が離間する。その結果、第１付勢手段の付勢力で第２ねじ機構がスリップしてアジャスト部材が出力伝達部材に対して相対回転することで、アジャスト部材が後退して第１、第２クラッチ面が係合する。
【０００８】
その後に入力部材の牽引を解除すると、第２付勢手段の付勢力で出力部材に対して出力伝達部材が後方に付勢されるが、出力伝達部材に第２ねじ機構を介して係合するアジャスト部材は第１、第２クラッチ面が係合して出力部材に回転不能に拘束されているため、第２ねじ機構がスリップして出力伝達部材がアジャスト部材に対して相対回転する。すると出力伝達部材に第１ねじ機構を介して係合する入力部材が後退してケーブルの張力を増加させるが、これと同時に出力伝達部材が第２ねじ機構を介してアジャスト部材に対して後退するため、出力伝達部材に対する入力部材の後退量、即ちケーブルの永久伸び（あるいは初期弛み）の調整量は、第２付勢手段による出力伝達部材の後退量（ケーブルの永久伸び量）の全量ではなく、その一部だけに制限される。以上の過程により、入力部材が出力伝達部材に対してケーブルの永久伸び量の一部だけ後退し、これを繰り返すことによりケーブルの永久伸び量の全量が調整される。
【０００９】
このように、入力部材を一旦牽引して解放した際に第２付勢手段の付勢力で出力伝達部材が後退すると、第２ねじ機構により回転する出力伝達部材に対して入力部材が後退することでケーブルの永久伸び量が調整されるが、その調整量はケーブルの永久伸び量の一部だけであり、これを繰り返すことで最終的にケーブルの永久伸び量の全量を調整するので、入力部材に大きな負荷を加えたときにケーブルの永久伸び量の全量を超える過剰な調整が行われるのを防止することができる。
【００１０】
またラチェット機構を用いずに第１、第２ねじ機構の回転で調整を行うので、ラチェット機構に特有の打撃音が発生せずに静粛な作動が可能となるだけでなく、ラチェット機構に特有のステップ状の調整ではなく連続的な調整が可能になる。しかもケーブルの永久伸び量が大きいときには１回の調整量も大きくなるので、比較的に少ない作動回数でケーブルの永久伸び量の全量を調整することができる。
【００１１】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、第２ねじ機構が矩形状のねじ山およびねじ溝を有することを特徴とするケーブルの張力調整装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、第２ねじ機構が矩形状のねじ山およびねじ溝を有するので、第２ねじ機構の摺動摩擦抵抗を減少させてスムーズな作動を可能にすることができる。
【００１３】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、第２ねじ機構が合成樹脂製あるいはアルミニウム製であることを特徴とするケーブルの張力調整装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、第２ねじ機構が合成樹脂製あるいはアルミニウム製であるので、矩形状のねじ山およびねじ溝を金型成形で容易に製造することができる。
【００１５】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、ケーブルにより駐車ブレーキを作動させることを特徴とするケーブルの張力調整装置。
【００１６】
上記構成によれば、ケーブルの永久伸びや組付時の弛みを調整することで駐車ブレーキを確実に作動させることができる。
【００１７】
尚、実施例の支点ピン１３および円筒部材１４は本発明の出力部材に対応し、実施例のコイルスプリング１９は本発明の第１付勢手段に対応し、実施例のコイルスプリング２１は本発明の第２付勢手段に対応する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は駐車ブレーキ装置の全体図、図２は図１の２方向拡大斜視図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は入力部材の牽引開始時の作用説明図、図５は入力部材の牽引中の作用説明図、図６は入力部材の牽引解除時の作用説明図である。
【００２０】
図１に示すように、エンジンの駆動力が自動変速機を介して伝達される左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒにドラム式の駐車ブレーキ１，１が設けられており、運転席の横に配置された電動駐車ブレーキ装置２が左右のケーブル３，３を介して前記駐車ブレーキ１，１に接続される。各々の駐車ブレーキ１はブレーキドラム４と、ブレーキドラム４の内周面に接触可能な一対のブレーキシュー５，６と、両ブレーキシュー５，６を連結する連結ロッド７と、一方のブレーキシュー５にピン８を介して一端を回転自在に支持されたレバー９とを備えており、レバー９の他端に前記ケーブル３が接続される。
【００２１】
従って、電動駐車ブレーキ装置２に設けた電動モータ１０でケーブル３を牽引すると、レバー９がピン８まわりに図中時計方向に回転して連結ロッド７に圧縮荷重が作用し、その荷重で他方のブレーキシュー６が図中左方向に押されてブレーキドラム４に押し付けられ、かつ連結ロッド７およびピン８を介して一方のブレーキシュー５が図中右方向に押されてブレーキドラム４に押し付けられ、駐車ブレーキ１が制動力を発生する。逆に、電動モータ１０でケーブル３を緩めると、図示せぬリターンスプリングの弾発力でブレーキシュー５，６がブレーキドラム４から離反して駐車ブレーキ１の制動力が解除される。
【００２２】
電動駐車ブレーキ装置２には、２本のケーブル３，３の張力を均一化するためのイコライザーＥが設けられる。
【００２３】
次に、図２および図３に基づいてイコライザーＥの構造を説明する。尚、図３において、左側を前方と定義し、右側を後方と定義する。
【００２４】
イコライザーＥは金属板を折り曲げて形成したハウジング１１を備えており、ハウジング１１の左右両端に固定ピン１２，１２を介して固定された２本のケーブル３，３が左右の駐車ブレーキ１，１に接続される。ハウジング１１の中央に支点ピン１３を介して円筒部材１４の前端が左右揺動自在に支持される。支点ピン１３の貫通孔１３ａを緩く貫通するボルト状のロッドよりなる入力部材１５は、その前端が電動駐車ブレーキ装置２に設けた電動モータ１０（図１参照）に接続されて前方に牽引される。
【００２５】
入力部材１５の外周に形成された雄ねじに、円筒状の出力伝達部材１６の内周に形成された雌ねじが噛み合っており、これらの雄ねじおよび雌ねじは第１ねじ機構Ｓ１を構成する。第１ねじ機構Ｓ１は、概略三角形のねじ山およびねじ溝を有する一条右ねじである。出力伝達部材１６の外周に形成された雄ねじと、円筒状のアジャスト部材１７の内周に形成された雌ねじとが噛み合っており、これらの雄ねじおよび雌ねじは第２ねじ機構Ｓ２を構成する。第２ねじ機構Ｓ２は、矩形状のねじ山およびねじ溝を有する多条（実施例では３条）左ねじである。つまり、第１ねじ機構Ｓ１および第２ねじ機構Ｓ２は、そのねじ山およびねじ溝の旋回方向が逆になっている。
【００２６】
アジャスト部材１７は円筒部材１４の内部に緩く嵌合しており、アジャスト部材１７に後向きに形成した第１クラッチ面１７ａと円筒部材１４に前向きに形成した第２クラッチ面１４ａとがクラッチ機構１８を構成する。第１、第２クラッチ面１７ａ，１４ａは、入力部材１５の軸線Ｌに対してコーン状に傾斜しており、これによりクラッチ機構１８の係合力が高められる。クラッチ機構１８を係合方向に付勢すべく、支点ピン１３の座面１３ｂとアジャスト部材１７の前端との間にコイルスプリング１９およびボールベアリング２０が配置される。また出力伝達部材１６の後部に形成したフランジ１６ａと円筒部材１４との間にコイルスプリング２１およびボールベアリング２２が配置される。
【００２７】
本実施例では、入力部材１５は鉄製であり、出力伝達部材部材１６はアルミニウム製であり、アジャスト部材１７および円筒部材１４は合成樹脂製である。出力伝達部材１６およびアジャスト部材１７をアルミニウム製および合成樹脂製とすることで、第２ねじ機構Ｓ２の矩形状のねじ山およびねじ溝を容易に金型成形することができる。仮に、出力伝達部材部材１６およびアジャスト部材１７を鉄製とすると、鉄の溶融温度の関係で金型成形することができず、また切削で矩形状のねじ山およびねじ溝を製造しようとすると非常にコストが嵩んでしまう。
【００２８】
次に、上記構成を備えたイコライザーＥの作用を説明する。
【００２９】
イコライザーＥを組み付けた直後の状態、あるいはケーブル３，３に永久伸びが発生した状態では、図３に示すように、出力伝達部材１６の前端と支点ピン１３の座面１３ｂとの間に隙間αが存在する。この状態から電動駐車ブレーキ装置２を作動させて入力部材１５を前方に牽引すると、入力部材１５に第１ねじ機構Ｓ１を介して連結された出力伝達部材１６がコイルスプリング２１を圧縮しながら前記隙間αを詰め、出力伝達部材１６の前端が支点ピン１３の座面１３ｂに当接する。その結果、入力部材１５の牽引力は、出力伝達部材１６、支点ピン１３およびハウジング１１を介してケーブル３，３に伝達され、駐車ブレーキ１，１を作動させる。その際に、ハウジング１１が支点ピン１３まわりに自由に揺動することで、左右のケーブル３，３の張力を均一化して駐車ブレーキ１，１に均一な制動力を発生させることができる。
【００３０】
上述したように、前進する出力伝達部材１６がコイルスプリング２１を圧縮しながら前記隙間αを詰めると、図４に示すように、出力伝達部材１６と共に前進するアジャスト部材１７の第１クラッチ面１７ａと、円筒部材１４の第２クラッチ面１４ａとが隙間αだけ離間してクラッチ機構１８が係合解除される。すると、コイルスプリング１９の弾発力で第２ねじ機構Ｓ２がスリップすることで、図５に示すように、アジャスト部材１７が出力伝達部材１６に対して矢印Ｒ１方向に回転しながら後退し、クラッチ機構１８が再び係合する。
【００３１】
このとき、第２ねじ機構Ｓ２が摺動摩擦抵抗の小さい矩形状のねじ山およびねじ溝を有しているので、第２ねじ機構Ｓ２を容易にスリップさせてアジャスト部材１７および出力伝達部材１６をスムーズに相対回転させることができる。
【００３２】
駐車ブレーキ１，１の制動力を解除すべく入力部材１５の前方への牽引力を解除すると、図６に示すように、コイルスプリング２１の弾発力で出力伝達部材１６が後退するが、クラッチ機構１８が係合してアジャスト部材１７が円筒部材１４に移動不能かつ回転不能に拘束されているため、第２ねじ機構Ｓ２がスリップして出力伝達部材１６が回転する。その結果、出力伝達部材１６および入力部材１５が第１ねじ機構Ｓ１において相対回転し、出力伝達部材１６に対して入力部材１５が後退し、ケーブル３，３の永久伸びを補償する調整が行われる。しかしながら、これと同時にアジャスト部材１７および出力伝達部材１６が第２ねじ機構Ｓ２において相対回転することで、アジャスト部材１７に対して出力伝達部材１６が後退する。
【００３３】
この出力伝達部材１６の後退は、上述した入力部材１５の後退によるケーブル３，３の永久伸びの補償機能を一部キャンセルするように作用するため、結果としてケーブル３，３の永久伸び量の一部だけが調整される。このように、入力部材１５の牽引および解放を繰り返す度に、ケーブル３，３の永久伸び量が一部ずつ調整され、最終的にケーブル３，３の永久伸びの全量が調整されるので、入力部材１５が強い荷重で牽引された場合でも、ケーブル３，３の永久伸びの過剰な調整（オーバーアジャスト）が行われるのを防止することができる。
【００３４】
以下、上記作用を定量的に説明する。
【００３５】
入力部材１５の１回の牽引解除で該入力部材１５が出力伝達部材１６に対して後退する距離をＬｕｐとし、入力部材１５の１回の牽引解除で出力伝達部材１６がアジャスト部材１７に対して後退する距離をＬｄｎとすると、本来必要とされる調整量α（つまり前記隙間αに対応するケーブル３，３の永久伸び量）は、
α＝Ｌｕｐ＋Ｌｄｎ
で表される。
【００３６】
ここで、出力伝達部材１６の回転数をｎとし、第１ねじ機構Ｓ１のピッチをＰ１とし、第２ねじ機構Ｓ２のピッチをＰ２、条数をＮとすると、
Ｌｕｐ＝ｎＰ１
Ｌｄｎ＝ｎＮＰ２
で表される。
【００３７】
従って、入力部材１５の１回の牽引解除で調整される量の、本来必要とされる調整量Ｌに対する比率Ｒは、

で表される。
【００３８】
上式から明らかなように、前記比率Ｒは、１条ねじである第１ねじ機構Ｓ１のピッチＰ１が大きいほど、また多条ねじである第２ねじ機構Ｓ２のピッチＰ２および条数Ｎが小さいほど大きくなる。逆に、前記比率Ｒは、１条ねじである第１ねじ機構Ｓ１のピッチＰ１が小さいほど、また多条ねじである第２ねじ機構Ｓ２のピッチＰ２および条数Ｎが大きいほど小さくなる。
【００３９】
以上のように、入力部材１５を一旦牽引した後に解放すると、コイルスプリング２１の付勢力で出力伝達部材１６が後退し、第２ねじ機構Ｓ２により回転する出力伝達部材１６に対して入力部材１５が後退することでケーブル３，３の永久伸び量が調整される。このときの調整量はケーブル３，３の永久伸び量の一部だけであり、これを繰り返すことで最終的にケーブル３，３の永久伸び量の全量を調整するので、入力部材１５に大きな負荷を加えたときにケーブル３，３の永久伸び量の全量を超える過剰な調整が行われるのを防止し、従来必要であったオーバーアジャスト防止機構を廃止して構造の簡素化によるコストダウンを図ることができる。
【００４０】
またラチェット機構を用いずに第１、第２ねじ機構Ｓ１，Ｓ２の回転で調整を行うので、ラチェット機構に特有の打撃音の発生を回避することができ、しかもラチェット機構に特有のステップ状の調整を回避して連続的な調整が可能になる。またケーブル３，３の永久伸び量が大きいときには１回の調整量も大きくなるので、比較的に少ない作動回数でケーブル３，３の永久伸び量の全量を調整することができる。
【００４１】
このように、イコライザーＥに設けた張力調整装置でケーブル３，３の張力を常に最適の大きさに調整するので、駐車ブレーキ１，１の作動を確実なものにすることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４３】
例えば、実施例では第１ねじ機構Ｓ１を右ねじとし、第２ねじ機構Ｓ２を左ねじとしているが、それを逆にして第１ねじ機構Ｓ１を左ねじとし、第２ねじ機構Ｓ２を右ねじとしても良い。
【００４４】
また請求項１〜請求項３の発明は、電動駐車ブレーキ装置２以外の任意の用途のケーブルに対して適用することができる。
【００４５】
また実施例では張力調整装置をイコライザーＥに設けているが、それをイコライザー以外の部位に設けることができる。
【００４６】
また実施例では張力調整装置をケーブル３の前端部に設けているため、そのケーブル３の前端部は出力部材に接続されている。張力調整装置をケーブル３の後端部に設けた場合には、そのケーブル３の後端部は入力部材に接続されることになる。また張力調整装置をケーブル３の中間部に設けることができる。この場合には、前側のケーブル３の後端部が入力部材に接続され、後側のケーブル３の前端部が出力部材に接続されることになる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、入力部材を一旦牽引して解放した際に第２付勢手段の付勢力で出力伝達部材が後退すると、第２ねじ機構により回転する出力伝達部材に対して入力部材が後退することでケーブルの永久伸び量が調整されるが、その調整量はケーブルの永久伸び量の一部だけであり、これを繰り返すことで最終的にケーブルの永久伸び量の全量を調整するので、入力部材に大きな負荷を加えたときにケーブルの永久伸び量の全量を超える過剰な調整が行われるのを防止することができる。
【００４８】
またラチェット機構を用いずに第１、第２ねじ機構の回転で調整を行うので、ラチェット機構に特有の打撃音が発生せずに静粛な作動が可能となるだけでなく、ラチェット機構に特有のステップ状の調整ではなく連続的な調整が可能になる。しかもケーブルの永久伸び量が大きいときには１回の調整量も大きくなるので、比較的に少ない作動回数でケーブルの永久伸び量の全量を調整することができる。
【００４９】
また請求項２に記載された発明によれば、第２ねじ機構が矩形状のねじ山およびねじ溝を有するので、第２ねじ機構の摺動摩擦抵抗を減少させてスムーズな作動を可能にすることができる。
【００５０】
また請求項３に記載された発明によれば、第２ねじ機構が合成樹脂製あるいはアルミニウム製であるので、矩形状のねじ山およびねじ溝を金型成形で容易に製造することができる。
【００５１】
また請求項４に記載された発明によれば、ケーブルの永久伸びや組付時の弛みを調整することで駐車ブレーキを確実に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駐車ブレーキ装置の全体図
【図２】図１の２方向拡大斜視図
【図３】図２の３−３線拡大断面図
【図４】入力部材の牽引開始時の作用説明図
【図５】入力部材の牽引中の作用説明図
【図６】入力部材の牽引解除時の作用説明図
【符号の説明】
１駐車ブレーキ
３ケーブル
１３支点ピン（出力部材）
１４円筒部材（出力部材）
１４ａ第２クラッチ面
１５入力部材
１６出力伝達部材
１７アジャスト部材
１７ａ第１クラッチ面
１８クラッチ機構
１９コイルスプリング（第１付勢手段）
２１コイルスプリング（第２付勢手段）
Ｌ軸線
Ｓ１第１ねじ機構
Ｓ２第２ねじ機構

Claims

入力部材（１５）および出力部材（１３，１４）の少なくとも一方に接続されて牽引力を伝達するケーブル（３）の張力を調整するケーブルの張力調整装置において、
軸線（Ｌ）方向に移動可能に配置された入力部材（１５）と、
軸線（Ｌ）方向に移動可能かつ軸線（Ｌ）まわりに回転可能に配置されて入力部材（１５）に第１ねじ機構（Ｓ１）を介して係合する出力伝達部材（１６）と、
出力伝達部材（１６）の前進端を規制する出力部材（１３）と、
軸線（Ｌ）方向に移動可能かつ軸線（Ｌ）まわりに回転可能に配置され、第１ねじ機構（Ｓ１）と逆ねじの第２ねじ機構（Ｓ２）を介して出力伝達部材（１６）に係合するアジャスト部材（１７）と、
アジャスト部材（１７）に後向きに設けた第１クラッチ面（１７ａ）および出力部材（１４）に前向きに設けた第２クラッチ面（１４ａ）で構成されて該アジャスト部材（１７）の軸線（Ｌ）まわりの回転を拘束するクラッチ機構（１８）と、
出力部材（１３）に対してアジャスト部材（１７）を後退方向に付勢し、クラッチ機構（１８）の第１、第２クラッチ面（１７ａ，１４ａ）が離間したときに出力伝達部材（１６）に対してアジャスト部材（１７）を相対回転させる第１付勢手段（１９）と、
入力部材（１５）を出力部材（１４）に対して後方に付勢してケーブル（３）に張力を与える第２付勢手段（２１）と、
を備えたことを特徴とするケーブルの張力調整装置。
第２ねじ機構（Ｓ２）が矩形状のねじ山およびねじ溝を有することを特徴とする、請求項１に記載のケーブルの張力調整装置。
第２ねじ機構（Ｓ２）が合成樹脂製あるいはアルミニウム製であることを特徴とする、請求項２に記載のケーブルの張力調整装置。
ケーブル（３）により駐車ブレーキ（１）を作動させることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のケーブルの張力調整装置。