KR101274150B1

KR101274150B1 - 전동식의 케이블 구동 장치 및 전동식 브레이크 장치

Info

Publication number: KR101274150B1
Application number: KR1020127016644A
Authority: KR
Inventors: 리츠 사노; 다츠야 이마쿠라; 치카시 오카모토
Original assignee: 가부시키가이샤 하이렉스 코포레이션
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2013-06-13
Also published as: WO2006003983A1; CN102602378A; KR101275494B1; CN101018696B; EP2457785A1; EP1767419A4; US20130056316A1; EP1767419B1; KR20120085938A; US20090247364A1; EP2457786A1; CN101962008A; EP2457787A1; CN101018696A; EP1767419A1; US8235181B2; KR20120088871A

Abstract

모터(M)와, 감속기(G)와, 감속기에 연결되는 너트 부재(26)와, 너트 부재(26)와 나사 결합하며 가이드 부재(34)에 의해 회전하지 않도록 가이드되어 있는 로드(32)와, 로드에 연결되는 이너 케이블(45) 및 이너 케이블을 안내하는 도관(49)으로 이루어지는 컨트롤 케이블(15)과, 감속기(G)의 회전량으로부터 케이블의 조작량을 검출하는 센서 및 케이블에 가해지는 하중을 검출하는 하중 센서(17)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치(10). 케이블 구동 장치(10)의 컨트롤 케이블과 브레이크 기구를 연결하면 전동 브레이크 장치를 얻을 수 있다.

Description

전동식의 케이블 구동 장치 및 전동식 브레이크 장치{ELECTRICALLY DRIVEN CABLE DRIVE DEVICE AND ELECTRIC BRAKE DEVICE}

본 발명은 전동식의 케이블 구동 장치 및 그것을 이용한 자동차 등의 전동식 브레이크 장치에 관한 것이다. 자동차 등에는 모터 바이크, 3륜 자동차, 파워 어시스트식 자전거, 골프 카트, 포크리프트 등이 포함된다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공표 2001-513179호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평 8-295210호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 2004-161063호 공보

특허 문헌 4: 일본 특허 공개 2002-205627호 공보

특허 문헌 5: 미국 특허 제6386338호 명세서

특허 문헌 6: 일본 특허 공개 2002-272076호 공보

특허 문헌 1에는, 도 25에 도시한 바와 같이, 차량용의 주차 브레이크(200)가 개시되어 있다. 이 주차 브레이크(200)는, 외주에 톱니바퀴(201)가 형성되고 내주에 스플라인 허브가 형성됨과 동시에, 축 방향으로 이동하지 않도록 그리고 회전 가능하게 지지되는 구성 부재(202)와, 그 구성 부재의 내주의 스플라인 허브와 맞물리며 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 중공의 스플라인(203)과, 그 스플라인의 내주에 형성되는 암나사와 나사 결합하는 수나사 부재(스핀들)(204)를 구비하고 있다. 스플라인(203)의 일단에는 제1 브레이크 케이블(205)이 걸려 고정되고, 수나사 부재(204)의 일단에는 제2 브레이크 케이블(206)이 걸려 고정되어 있다. 그리고 구성 부재(202)의 외주의 톱니바퀴(201)는 모터(M)에 의해 구동되며, 모터가 일방향으로 회전하면, 스플라인(203)의 암나사와 수나사 부재(204)가 상대적으로 나선 진행하여 좌우의 브레이크 케이블(205, 206)끼리가 서로 끌어당긴다. 그에 따라 좌우의 브레이크가 걸린다.

한편, 모터(M)가 반대 방향으로 회전하면, 스플라인(203)의 암나사와 수나사 부재(204)가 상기와 반대 방향으로 상대적으로 회전하여, 좌우의 브레이크 케이블(205, 206)끼리가 서로 끌어당기는 장력을 약화시킨다. 그에 따라 브레이크가 해제된다. 스플라인(203)과 수나사 부재(204)로 이루어지는 텔레스코픽(telescopic) 장치는 구성 부재(202)에 대하여 축 방향 이동 가능하므로, 좌우의 브레이크에는 동일한 힘이 가해진다. 이와 같이 특허 문헌 1의 주차 브레이크는 모터에 의해 파킹 브레이크를 걸거나 해제할 수 있고, 좌우의 브레이크력을 균등하게 할 수 있다.

또한 특허 문헌 1에는, 제2 케이블(206)과 수나사 부재(204)의 연결을 원격 조작에 의해 해제하는 해리 장치(207)가 개시되어 있다. 이 해리 장치(207)는, 수나사 부재(204)의 단부에 고정되고 하우징의 내면에 의해 가이드되는 가이드 부재(208)와, 그 가이드 부재에 회동 가능하게 설치되며 스프링(209)에 의해 시계 방향으로 바이어스되는 잠금(lock) 해제 레버(210)와, 그 잠금 해제 레버를 스프링(209)의 바이어스력에 대항하여 반 시계 방향으로 회동 조작하는 잠금 해제 케이블(211)을 구비하고 있다.

도 26에 도시한 바와 같이, 잠금 해제 레버(210)를 지지하는 축(212)에는 걸림턱(213)이 잠금 해제 레버와 함께 회전하도록 연결되어 있다. 가이드 부재(208)에는 제2 케이블(206)의 단부에 고정된 결합 부재(214)가 축 방향 이동 가능하게 수용되어 있으며, 그 결합 부재(214)에는 걸림턱(213)이 이탈 가능하게 결합되는 홈(215)이 형성되어 있다.

이 해리 장치(207)는 브레이크를 건 상태(좌우의 케이블(205, 206)의 간격이 축소된 상태)에서 전기 계통이나 모터(M)가 고장난 경우, 잠금 해제 케이블(211)을 당김으로써 도 12에 도시한 바와 같이 케이블(206)과 수나사 부재(204)의 연결을 수동 조작으로 해제할 수 있다. 그리고 전기 계통이나 모터(M)가 회복하였을 때, 잠금 해제 케이블(211)을 당기지 않는 상태에서 모터(M)를 좌우의 케이블(205, 206)의 간격을 벌리도록, 즉 가이드 부재(208)가 좌측으로 이동하도록 회전시킴으로써 걸림턱(213)을 홈(215)에 결합하여 원래의 상태로 복귀시킬 수 있다.

특허 문헌 2에는, 도 27에 도시한 바와 같이, 모터(M)와, 그 모터의 회전에 의해 기어(220)를 통하여 회전 구동되는 축(221)을 구비한 자동차의 주차용 브레이크 장치가 개시되어 있다. 축(221)의 좌우에는 각각 오른 나사(222)과 왼 나사(223)가 형성되고, 그들 나사에 너트 부재(224, 225)가 나사 결합되어 있다. 그들 너트 부재에는 각각 브레이크 케이블(205, 206)의 일단이 걸려 고정되어 있다.

이것은 모터(M)가 일방향으로 회전하면, 좌우의 너트 부재(224, 225)를 각각 중심측으로 이동시키고, 그에 따라 좌우의 브레이크를 걸 수 있다. 모터(M)가 반대 방향으로 회전하면, 좌우의 너트 부재(224, 225)가 외측으로 이동한다. 그에 따라 브레이크를 해제할 수 있다.

특허 문헌 3에는, 도 28에 도시한 바와 같이, 모터(M)에 의해 회전 구동되는 나사 축(226)과, 그 나사 축과 나사 결합하는 너트(227)와, 그 너트에 요동 가능하게 설치되는 이퀄라이저(228)와, 그 이퀄라이저에 연결되는 한 쌍의 당김 케이블(205, 206)과, 어느 하나의 케이블(205)의 방향을 180도 변환하기 위한 풀리(229)를 구비한 전동 파킹 브레이크 장치(230)가 개시되어 있다. 또한 특허 문헌 3에는 다른 하나의 케이블(206)의 장력을 검출하기 위한 장력 센서(TS)를 설치하고, 장력이 이상 상승하였을 때 모터(M)를 정지시키는 것이 기재되어 있다. 상기한 기구는 하우징(231)에 수용되어 있다.

특허 문헌 4에는, 도 29에 도시한 바와 같이, 출력 샤프트(236)를 갖는 전기 모터(M)와, 출력 샤프트(236)를 리드 스크류(나사)(237)에 접속하는 트랜스미션(감속 기구)(238)을 구비한 전기 파킹 브레이크 어셈블리(239)가 개시되어 있다. 리드 스크류(237)에는 나사 구멍을 구비한 드라이브 너트(240)가 나사 결합되어 있고, 그 드라이브 너트(240)에 브레이크 조작용 케이블(241)이 연결되어 있다. 제어 모듈은, 전기 모터의 작동 전류 등의 케이블 장력을 나타내는 신호와 전기 모터의 회전 수를 검출하는 홀 효과 센서로부터의 케이블 이동 거리를 나타내는 신호에 기초하여 전기 모터를 제어한다.

또한 특허 문헌 4에는, 트랜스미션(238)에 설치되는 오버라이드 기어(242)와, 그 오버라이드 기어를 수동에 의한 원격 조작으로 회전시키기 위한 오버라이드 케이블(243)이 개시되어 있다. 오버라이드 기어(242)는 트랜스미션(238)을 통하여 리드 스크류(237)를 회전시킬 수 있다. 오버라이드 케이블(243)은, 가요성을 갖는 도관과 그 도관 내에 회전 가능하게, 토크 전달 가능하게 수용된 코어로 이루어지는 소위 회전 케이블로 구성되어 있다.

그에 따라, 전기 모터가 정지해 있는 경우에도, 오버라이드 케이블(243)의 일단을 회전시킴으로써 파킹 브레이크를 걸거나 해제할 수 있다. 특허 문헌 5에는 그러한 오버라이드 케이블(243)의 단부를 회전 조작하기 위한 조작 측의 구조가 개시되어 있다.

특허 문헌 6에는, 고정 축과, 그 고정 축 방향으로 회전 가능하게 설치되는 풀리와, 내면에 구동 자석을 구비하며 상기 풀리와 함께 회전하는 컵 모양의 로터와, 고정 축의 주위에 부착되며 로터의 내부에 배치되는 코일과, 상기 로터의 선단 내면에 설치되는 센서 자석과, 그 센서 자석의 접근을 검지하는 홀 센서를 구비한 다이렉트 드라이브 브러시리스 모터가 개시되어 있다. 이 다이렉트 드라이브 브러시리스 모터는 센서 자석이 1개, 홀 센서가 12개 설치되며, 다펄스 검출할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전동식의 케이블 구동 장치 및 그것을 이용한 자동차 등의 전동식 브레이크 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전동식의 케이블 구동 장치 및 전동식 브레이크 장치는 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 그 케이블의 장력을 검출하는 하중 검출 수단과, 그 하중 검출 수단의 출력이 소정의 허용 범위를 벗어났을 때 워닝 신호를 발신하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 케이블 구동 장치는, 모터가 일방향으로, 예를 들어 케이블을 당기는 방향으로 회전하면, 회전 부재가 회전하여 변환 기구에 의해 직진 부재를 케이블을 당기는 방향으로 구동한다. 또한 모터가 다른 방향으로 회전하면, 케이블을 밀거나 당기는 힘을 약화시킨다. 그에 따라, 케이블의 왕복 조작을 행할 수 있다. 그 때의 케이블의 조작량은 모터의 회전 수(내지 회전 각도)에 대응하므로, 펄스 발생 수단은 케이블의 조작량에 따른 수의 펄스를 발생한다. 그에 따라 환산하는 수단이 그 펄스 수를 카운트하여 케이블의 조작량으로 환산하므로, 정밀한 케이블의 조작량을 검출할 수 있다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제2 태양은, 케이블에 가해지는 하중을 검출할 수 있으므로, 케이블에 과잉의 부하가 가해졌을 때 곧바로 워닝 신호로 운전자에게 이상하다는 것을 인지시킬 수 있다. 또한 그 워닝 신호를 이용하여 모터를 정지시키는 등 적절한 대응을 취할 수 있다. 그에 따라 케이블의 조작 대상 혹은 장치 자체의 안전성을 확보할 수 있다.

상기 전동식의 케이블 구동 장치의 제2 태양에 있어서, 케이블의 장력을 검출하고, 케이블의 송출 조작일 때 무부하가 된 시점에서 모터를 정지시키는 것은, 케이블에 영구 신장이 발생한 경우에는 필요 이상으로 케이블을 송출하지 않는다. 따라서 케이블에 처짐이 잘 발생하지 않고, 다음에 케이블을 잡아당길 때에도 필요 이상의 잡아당김 조작이 불필요하다. 또한 케이블에 가해지는 하중을 검출할 수 있으므로, 케이블에 과잉의 부하가 가해졌을 때 곧바로 모터를 정지시키는 등 적절한 대응을 취할 수 있다. 그에 따라 케이블의 조작 대상 혹은 장치 자체의 안전성을 확보할 수 있다.

상기 케이블이 자동차의 파킹 브레이크를 조작하는 케이블인 경우에는, 케이블의 조작량의 정밀도가 향상됨으로써 브레이크력의 미묘한 조정이 가능해진다. 따라서 종래의 전기 구동의 파킹 브레이크 장치에 비하여 더욱 적절한 브레이크력으로 브레이크 조작을 할 수 있다.

상기 변환 기구의 회전 부재가 암나사를 구비하고 있고, 상기 직진 부재가 그 회전 부재의 암나사와 나사 결합하는 수나사인 경우에는, 모터가 회전하여 회전 부재가 회전하면, 거기에 나사 결합되어 있는 수나사가 축 방향으로 이동한다. 그에 따라 수나사에 연결된 케이블이 축 방향으로 조작된다. 그리고 나사 기구에 의해 회전을 직진 운동으로 변환하므로, 그 부분에서도 커다란 감속 작용(증력 작용)을 얻을 수 있다. 또한 케이블을 통하여 전달되는 축 방향의 외력은 회전 부재의 회전력으로 변환되지 않아, 감속기나 모터에 영향을 주지 않는다.

상기 변환 기구의 회전 부재가 수나사이고, 상기 직진 부재가 그 수나사와 나사 결합하는 너트 부재인 경우에는, 모터가 회전하여 수나사가 회전하면, 거기에 나사 결합되어 있는 너트 부재가 축 방향으로 이동한다. 그에 따라 너트 부재에 연결된 케이블이 축 방향으로 조작된다. 그리고 나사 기구에 의해 회전을 직진 운동으로 변환하므로, 그 부분에서도 커다란 감속 작용(증력 작용)을 얻을 수 있다. 또한 케이블을 통하여 전달되는 축 방향의 외력은 회전 부재의 회전력으로 변환되지 않아, 감속기나 모터에 영향을 주지 않는다.

상기 너트 부재에 이퀄라이저가 요동 가능하게 설치되어 있는 경우에는, 2개의 케이블을 동조하여 당김 조작 혹은 풀림 조작(밀기 조작)할 수 있고, 게다가 2개의 케이블의 조작력의 차이는 이퀄라이저에 의해 흡수된다. 따라서 2군데의 조작 대상물을 균등한 힘으로 동조하여 조작할 수 있다.

상기 너트 부재에 그리스 챔버가 설치되어 있는 경우에는, 너트 부재와 수나사의 나사 결합부에 항상 그리스를 공급할 수 있으므로 내구성이 향상된다. 또한 그리스 챔버에 대량의 그리스를 충전해 둠으로써 유지 관리의 간격을 둘 수 있다.

상기 모터가 브러시리스 모터이고, 상기 펄스 발생 수단이 그 브러시리스 모터 내부의 구동용 기구에 설치되는, 코일 상에 대한 여자 타이밍을 결정하기 위한 것인 경우에는, 브러시리스 모터 내부에 미리 내장되어 있는 코일 상에 대한 여자 타이밍을 결정하기 위한 회전 펄스 발생 수단을 유효하게 이용하여, 그 회전 펄스 발생 수단의 출력을 카운트하여 케이블의 조작량으로 환산하는 수단으로 하고 있으므로, 감속기에 로터리 인코더 등의 펄스 발생 수단을 별개로 설치할 필요가 없어 구성이 간단해진다. 또한 모터 내장한 회전 펄스 발생 수단은, 1 회전 당 코일 상의 상 수에 대응한 펄스를 발생하므로, 모터의 1 회전에 대하여 2∼3 펄스 정도이어도 감속기의 중간 기어의 1 회전에 대해서는 감속비에 따라 그 몇 배의 펄스를 얻을 수 있다. 따라서 케이블의 이동량을 정밀하게 검출할 수 있다.

본 발명의 케이블 구동 장치의 제2 태양에 있어서, 상기 하중을 검출하는 수단이 변형 게이지를 구비하고 있는 경우에는, 변형 게이지의 출력에 기초하여 케이블에 가해지는 하중을 정밀하게 연속적으로 검출할 수 있다. 따라서 케이블 등의 보호를 훨씬 확실하게 행할 수 있다.

또한 상기 하중을 검출하는 수단이 케이블의 인장력에 대향하여 탄성 변형하는 스프링과 그 스프링의 변형량을 검출하는 수단을 구비하고 있는 경우에는, 심플한 구성으로 저렴하게, 게다가 잘 고장나지 않는 하중 검출 수단을 구성할 수 있다.

본 발명의 전동식 케이블 구동 장치의 제3 태양에서는, 모터가 회전하면 그 회전은 감속기를 통하여 회전 부재를 회전시키고, 또한 회전 부재와 나사 결합하는 직진 부재의 직진 운동으로 변환한다. 모터가 반대 방향으로 회전하면, 직진 부재가 반대 방향으로 이동한다. 따라서 모터의 회전 방향을 선택함으로써 직진 부재에 연결되어 있는 케이블을 축 방향으로 왕복 조작할 수 있다.

전기 계통에 고장이 발생하였을 때에는, 긴급 해제 기구의 회전 부재를 회전시키는 수단을 이용하여 회전 부재를 회전시킬 수 있다. 그에 따라 직진 부재를 이동시켜 케이블을 조작할 수 있다. 그 경우, 회전 부재와 직진 부재의 나사 결합에 의해 커다란 부하에 대항하여 케이블을 조작할 수 있고, 게다가 회전 부재를 회전시키는 저항에 의해 케이블의 장력, 나아가서는 브레이크의 듣기 상태 등을 느낄 수 있다. 따라서 적절한 수동 조작을 할 수 있다.

상기 회전 부재의 단부가 감속기의 하우징으로부터 돌출되어 있고, 상기 회전 수단을 회전시키는 수단이 그 돌출되어 있는 회전 부재의 단부에 설치되는 단면 각형의 결합부인 경우에는, 전기 계통이나 모터가 고장난 경우 등의 긴급 시에는 감속기의 하우징으로부터 돌출되어 있는 단면 각형의 결합부를 공구를 이용하여 회전시킴으로써 용이하게 회전 부재를 회전시킬 수 있어, 케이블의 수동 조작이 훨씬 용이해진다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제4 태양에 있어서는, 통상의 상태에서는 긴급 해제 기구의 구속 기구가 회전 부재를 축 방향으로 이동하지 않도록 구속하고 있으므로, 모터 및 감속기가 회전하면 회전 부재가 축 방향으로 이동하지 않는 상태에서 회전한다. 따라서 직진 부재가 직진 운동을 행하고, 피 조작 부재의 부하에 대항하여 케이블을 조작할 수 있다.

케이블로 피 조작 부재를 일방향으로 조작하고 있는 상태에서 전기 계통의 고장이 발생한 긴급 시에는 외부 조작으로 구속 기구를 조작하여 회전 부재의 축 방향의 이동의 구속을 해제한다. 그에 따라 회전 부재와 직진 부재가 일체가 되어 축 방향으로 이동 가능해져, 케이블에 의한 조작 상태를 해소할 수 있다.

상기 구속 기구가 회전 부재의 단부와 대향하도록 배치되고, 그 단부가 구속 기구 쪽으로 눌려질 때 받아들여 구속하고, 반대 방향의 가압에 대해서는 외부 조작으로 해제될 때까지 구속하는 캐치 기구를 구비하고 있는 경우에는, 통상 상태에서는 캐치 기구로 회전 부재의 축 방향의 이동을 구속한다. 그에 따라 회전 부재가 케이블의 조작의 반력에 대항하여 직진 부재로 케이블을 조작할 수 있다. 긴급 사태에는 외부 조작으로 캐치 부재에 의한 회전 부재의 구속을 해제한다. 그에 따라 케이블의 조작력을 해소할 수 있다. 그 때의 조작은 회전 부재를 회전시킬 필요가 없으므로, 단시간으로 간단하게 케이블의 조작력을 해소할 수 있는 이점이 있다.

캐치 부재에 의한 회전 부재의 구속을 해제한 상태에서 전기 계통의 고장이 회복된 경우에는, 모터를 회전시켜 회전 부재를 회전시킨다. 그 경우, 직진 부재에 대하여 회전 부재가 회전하여, 회전 부재는 캐치 부재 측으로 가압된다. 따라서 간단하게 원래의 구속 상태로 복귀시킬 수 있다.

본 발명의 전동식 케이블 구동 장치의 제5 태양은, 모터가 회전하면 그 회전은 감속기를 통하여 회전 부재를 회전시키고, 또한 회전 부재와 나사 결합하는 직진 부재의 직진 운동으로 변환한다. 모터가 반대 방향으로 회전하면, 직진 부재가 반대 방향으로 이동한다. 따라서 모터의 회전 방향을 선택함으로써 직진 부재에 연결되어 있는 이너 케이블을 축 방향으로 왕복 바이어스할 수 있다. 그리고 통상의 상태에서는 도관이 구속 기구에 의해 축 방향의 이동이 구속되어 있으므로, 도관이 이너 케이블의 반력을 지지할 수 있고, 이너 케이블에 부여된 축 방향의 바이어스력은 피 조작 부재에 전달되고, 모터에 의해 이너 케이블을 통하여 피 조작 부재를 조작할 수 있다.

전기 계통에 고장이 발생하였을 때 등의 이상 시에는, 개방 조작 수단을 외부에서 조작하여 구속 기구의 구속을 해제한다. 그에 따라 도관은 이너 케이블의 반력을 지지할 수 없어, 피 조작 부재(조작 대상)에 대한 조작력이 해소된다.

상기 구속 기구가 도관의 단부를 유지하는 브래킷과, 그 브래킷과 결합되어 이동을 방해하는 구속 위치와 이동을 허용하는 해제 위치 사이에서 이동하는 결합 부재와, 그 결합 부재를 구속 위치의 측으로 바이어스하는 스프링을 구비하고 있고, 상기 개방 조작 수단이 상기 스프링의 바이어스력에 대항하여 결합 부재를 해제 위치 측으로 조작하는 것인 경우에는, 긴급 시에는 개방 조작 수단에 의해 스프링의 바이어스력에 대항하여 결합 부재를 해제 위치 측으로 이동시킨다. 그 때, 스프링이 탄성 변형되면서 에너지를 축적한다. 따라서 전기 계통의 고장 등이 복귀되었을 때, 그 스프링의 복원력을 이용하여턱을 구속 위치 측으로 이동시킴으로써 원래의 구속 상태로 용이하게 복귀시킬 수 있다.

상기 결합 부재가 도관의 중심선을 사이에 두고 한 쌍으로 설치되어 있는 경우에는, 브래킷에 결합하는 힘이 도관의 중심 위치 부근에 온다. 따라서 힘의 밸런스를 잡기가 쉽다. 또한 상기 개방 조작 수단이 인장력을 전달하는 해제 케이블인 경우(청구항 4)에는 이격된 위치에서 조작하기가 쉽다.

본 발명의 케이블 구동 장치의 제6 태양은, 통상의 상태에서는 유지 기구가 도관을 압축하는 위치에서 유지되어 있으므로, 이너 케이블의 긴장/이완 내지 밀고 당김 조작에 의해 피 조작 부재를 조작할 수 있다. 긴급 시에는 유지 기구에 의해 도관을 압축력을 개방하는 위치로 이동시킴으로써 이너 케이블의 긴장을 개방할 수 있다.

상기 유지 기구가 도관의 단부를 유지하는 브래킷과, 그 브래킷과 나사-너트 결합된 회전 부재와, 그 회전 부재를 외부에서 회전 조작하는 조작 수단을 구비하고 있는 경우에는, 조작 수단에 의해 회전 부재를 외부에서 조작함으로써 브래킷의 위치를 이동시켜 도관을 압축 상태로 하거나 압축력을 개방시킬 수 있다. 조작 수단이 회전 케이블을 구비하고 있는 경우에는, 원격 조작으로 브래킷의 위치를 이동시킬 수 있다.

상기 컨트롤 케이블이 브레이크를 조작하는 풀 컨트롤 케이블이고, 그 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블이 브레이크의 리턴 스프링에 의해 항상 장력이 부여되어 있는 경우에는, 모터의 일방향의 회전에 의해 회전 부재를 회전시켜 이너 케이블을 잡아 당김 조작할 수 있고, 모터의 다른 방향의 회전에 의해 이너 케이블을 당기는 힘을 약화시켜 리턴 스프링의 바이어스력을 따르게 하여 케이블을 송출할 수 있다. 또한 이너 케이블에 커다란 장력을 부하한 상태에서 전기 계통에 고장이 발생하였을 때에는, 전술한 긴급 해제 기구에 의해 이너 케이블의 장력을 해소할 수 있고, 피 조작 부재의 작동 상태를 해소할 수 있다.

본 발명의 전동식 브레이크 장치는 전술한 긴급 해제 기구를 구비하고 있으므로, 모터 구동으로 케이블을 당김 조작하여 브레이크를 걸거나 해제할 수 있다. 그리고 브레이크를 건 상태에서 전기 계통에 고장이 발생하였을 때에도, 긴급 해제 기구로 수동 조작에 의해 케이블의 장력을 해소할 수 있고, 브레이크를 해제할 수 있다. 그에 따라 자동차 등을 이동시킬 수 있다. 한편, 케이블에 의한 브레이크 조작을 할 수 없는 상태에서도, 통상은 유압 브레이크 등의 서비스 브레이크를 이용할 수 있으므로 자동차 등의 운전은 문제가 없다.

본 발명의 케이블 구동 장치의 제7 태양은, 모터가 일방향으로, 예를 들어 케이블을 잡아당기는 방향으로 회전하면, 회전 부재가 회전하여 변환 기구에 의해 직진 부재를 케이블을 당기는 방향으로 구동한다. 또한 모터가 다른 방향으로 회전하면, 케이블을 밀거나 당기는 힘을 약화시킨다. 그에 따라 케이블의 왕복 조작을 행할 수 있다. 그리고 감속기가 회전 요소와 감아걸기 전도 요소로 구성되어 있으므로 기어끼리가 맞물리지 않는다. 따라서 감속기의 소음의 발생이 적다.

상기 회전 요소가 풀리이고, 상기 감아걸기 전도 요소가 벨트인 경우에는 훨씬 소음의 발생이 적다. 또한 풀리가 이붙이 풀리이고, 상기 벨트가 이붙이 벨트인 경우에는, 모터의 회전과 변환 기구 사이에서 미끄럼이 발생하지 않는다. 따라서 모터의 제어가 확실해진다. 나아가 모터의 회전이나 이붙이 풀리의 회전을 검출함으로써 케이블의 조작량을 검출할 수 있다. 또한 벨트에서는 그리스가 불필요하여, 그리스가 떨어지는 것에 대한 걱정이 없다.

상기 케이블이 자동차의 파킹 브레이크를 조작하는 케이블인 경우에는, 엔진이 아이들(idle) 운전을 하고 있을 때에도 케이블의 조작음이 두드러지지 않는다. 따라서 운전자나 동승자의 불쾌감이 적다.

본 발명의 전동 브레이크 장치는 전술한 케이블 구동 장치를 이용하고 있으므로 구성이 간단하고, 게다가 브레이크력의 제어 정밀도가 높다. 또한 하중 센서를 이용하고 있는 경우에는 안전성을 향상시킬 수 있다. 나아가 이퀄라이저를 이용하는 경우에는 좌우의 브레이크력을 균등하게 할 수 있다. 긴급 해제 기구를 구비하고 있는 경우에는, 전기 계통에 고장이 발생하였을 때에도 수동으로 브레이크를 해제할 수 있다. 감아걸기 전도 타입의 감속기를 이용하는 경우에는 소음을 감소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 케이블 구동 장치의 일 실시 형태를 도시한 일부 단면 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 도 1의 케이블 구동 장치의 모터의 제어 회로를 나타낸 블럭도이다.
도 5는 도 1의 케이블 구동 장치를 이용한 전동 브레이크 장치의 일 실시 형태를 나타낸 개략 평면도이다.
도 6은 도 1의 케이블 구동 장치의 다른 실시 형태를 나타낸 개략 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 단면도이다.
도 8은 도 6의 이퀄라이저 및 너트 부재의 요부 사시도이다.
도 9a는 본 발명에 따른 너트 부재의 다른 실시 형태를 나타낸 사시도, 도 9b는 그 너트 부재의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 케이블 구동 장치에 사용되는 하중 센서의 실시 형태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 케이블 구동 장치에 사용되는 하중 센서의 다른 실시 형태를 나타낸 일부 단면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 케이블 구동 장치의 다른 실시 형태를 나타낸 일부 단면 평면도이다.
도 13은 도 12의 케이블 구동 장치의 긴급 해제 기구의 작용을 나타낸 공정도이다.
도 14는 도 13에 이어지는 긴급 해제 기구의 작용을 나타낸 공정도이다.
도 15는 본 발명에 따른 캐치 기구의 다른 실시 형태를 나타낸 개략 측면도이다.
도 16은 본 발명의 케이블 구동 장치의 또 다른 실시 형태를 나타낸 일부 단면 평면도이다.
도 17은 도 16의 ⅩⅦ-ⅩⅦ선 단면도이다.
도 18은 본 발명의 케이블 구동 장치의 또 다른 실시 형태를 나타낸 일부 잘림 평면도이다.
도 19는 그 케이블 구동 장치의 긴급 해제 기구의 사시도이다.
도 20은 그 긴급 해제 기구의 구속 기구를 나타낸 분해 사시도이다.
도 21은 도 20의 긴급 해제 기구의 작용을 나타낸 공정도이다.
도 22a∼c는 본 발명에 따른 해제 기구의 또 다른 실시 형태를 나타낸 개략 평면도이다.
도 23은 본 발명에 따른 해제 기구의 또 다른 실시 형태를 나타낸 개략 평면도이다.
도 24는 본 발명에 따른 감속기의 일 실시 형태를 나타낸 사시도이다.
도 25는 종래의 파킹 브레이크 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 26은 그 파킹 브레이크 장치의 요부 확대도이다.
도 27은 종래의 파킹 브레이크 장치의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 28은 종래의 파킹 브레이크의 또 다른 예를 나타낸 일부 잘림 평면도이다.
도 29는 종래의 파킹 브레이크 장치의 또 다른 예를 나타낸 사시도이다.

특허 문헌 1의 주차 브레이크(200)는, 스플라인(203)과 수나사 부재(204)로 이루어지는 텔레스코픽 장치로 좌우의 브레이크 케이블(205, 206)끼리를 서로 끌어당기는 구성으로 하였으므로 양자의 장력을 균등하게 할 수 있고, 스페이스도 작아도 된다. 그러나 스플라인 허브나 스플라인을 필요로 하기 때문에 기구가 복잡하고, 조립 작업도 번잡하다. 또한 해리 장치(207)의 결합을 해제하는 경우에는 케이블(206)의 장력으로 세게 결합되어 있는 잠금 해제 레버(210)를 수동으로 회동시키기 때문에 상당한 노동력을 요한다. 한편 특허 문헌 2의 브레이크 장치는 기구가 비교적 간이하며, 좌우의 조작량을 균등하게 할 수 있다. 그러나 좌우의 브레이크력을 균등하게 하기는 어렵다.

또한 특허 문헌 3의 전동 파킹 브레이크 장치는, 이퀄라이저(228)에 의해 좌우의 브레이크력을 대략 균등하게 할 수 있지만, 좌우의 케이블(205, 206)의 간격이 벌어진다. 따라서 하우징(231)이 커져 넓은 부착 스페이스를 요한다. 더욱이 2개의 케이블(205, 206)에 힘이 가해질 때, 하우징(231)에 커다란 토크가 가해진다. 따라서 하우징(231)이나 부착 나사 등의 강도를 높게 할 필요가 있다.

특허 문헌 4의 전기 파킹 브레이크 어셈블리에서는 홀 효과 센서를 어떻게 설치하는지 명확하지 않으나, 구입품의 DC 모터를 채용하는 경우, 통상은 트랜스미션에서의 2단 감속의 경우의 중간 기어(혹은 리드 스크류에 연결되는 최종 기어) 등의 회전 부재에 자석을 부착하여 기어 하우징에 홀 효과 센서(홀 IC)를 설치하고, 감속기 내부에 로터리 인코더를 구성한다. 그 경우, 다수의 홀 효과 소자 및 검출용 자석을 설치하지 않으면 케이블의 이동량을 정밀하게 검출할 수 없으므로, 로터리 인코더 및 감속기의 구성이 번잡해지고, 부품 수 및 제조 공정 수가 증가한다.

또한 특허 문헌 4의 전동 파킹 브레이크 어셈블리(219)는, 오버라이드 케이블(243)을 회전시켜 감속기 내의 오버라이드 기어(242)를 회전시키기만 하면 되므로 조작력은 약해도 되지만, 몇 번이고 회전시킬 필요가 있고, 수동으로 브레이크를 해제하는 경우에는 상당히 번잡하다.

본 발명은 케이블의 조작을 정밀하게 할 수 있는 전기 구동의 케이블 구동 장치 및 전동식 브레이크 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 하고 있다. 또한 본 발명은 기구가 간단하고, 좌우의 브레이크력을 대략 균등하게 할 수 있으며, 게다가 좌우의 케이블에 힘가 가해졌을 때에도 하우징 등에 커다란 토크가 발생하지 않는 파킹 브레이크 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

나아가 본 발명은 전기 계통이나 모터가 고장났을 때에도 수동으로 용이하게 브레이크를 해제할 수 있고, 게다가 구성이 간단한 긴급 해제 기구를 구비한 전동식 케이블 구동 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 하고 있다.

나아가 본 발명은 소음의 발생이 적은 전기 구동의 케이블 구동 장치 및 전동식 브레이크 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 하고 있다.

본 발명의 케이블 구동 장치는, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 그 케이블의 조작량을 검출하는 수단을 가지며, 상기 검출하는 수단이 상기 모터의 회전에 따라 펄스를 발생하는 펄스 발생 수단의 출력을 카운트하여 케이블의 조작량으로 환산하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제2 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 그 케이블의 장력을 검출하는 하중 검출 수단과, 그 하중 검출 수단의 출력이 소정의 허용 범위를 벗어났을 때 워닝 신호(warning signal)를 발신하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

그 경우, 상기 제어 수단이 케이블의 송출 조작일 때 케이블이 무부하가 된 시점에서 모터를 정지시키는 제어 수단을 구비하고 있는 것임이 바람직하다.

이들 케이블 구동 장치에서는 상기 케이블을 자동차의 파킹 브레이크를 조작하는 케이블로 할 수 있다.

상기 케이블 구동 장치에 있어서는, 상기 변환 기구의 회전 부재에 암나사를 설치하고, 상기 직진 부재를 그 회전 부재의 암나사와 나사 결합하는 수나사로 할 수 있다. 또한 상기 변환 기구의 회전 부재를 수나사로 하고, 상기 직진 부재를 그 수나사와 나사 결합하는 너트 부재로 할 수 있다. 직진 부재를 너트 부재로 하는 경우에는, 그 너트 부재에 이퀄라이저를 요동 가능하게 설치하는 것이 바람직하다. 또한 상기 너트 부재에 그리스 챔버를 설치하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치에 있어서는, 상기 모터를 브러시리스 모터로 하고, 상기 펄스 발생 수단을 그 브러시리스 모터 내부의 구동용 기구에 설치되는, 코일 상에 대한 여자 타이밍을 결정하기 위한 것으로 하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제2 태양에 있어서는, 하중을 검출하는 수단이 변형 게이지를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 하중을 검출하는 수단이, 케이블의 인장력에 대향하여 탄성 변형되는 스프링과 그 스프링의 변형량을 검출하는 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 케이블 구동 장치의 제3 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 상기 회전 부재와 나사 결합하여 회전 부재의 회전을 직진 운동으로 변환하는 직진 부재와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 외부 조작으로 그 케이블의 조작력을 개방하기 위한 긴급 해제 기구를 구비하고 있으며, 그 긴급 해제 기구가 외부로부터 회전 부재를 회전시키는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 케이블 구동 장치에 있어서는, 상기 회전 부재의 단부가 감속기의 하우징으로부터 돌출되어 있고, 상기 회전 수단을 회전시키는 수단이 그 돌출되어 있는 회전 부재의 단부에 설치되는 단면 각형의 결합부인 것이 바람직하다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제4 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 상기 회전 부재와 나사 결합하여 회전 부재의 회전을 직진 운동으로 변환하는 직진 부재와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 외부 조작으로 그 케이블의 조작력을 개방하기 위한 긴급 해제 기구를 구비하고 있으며, 그 긴급 해제 기구가, 상기 회전 부재를 통상 상태에서는 축 방향으로 이동하지 않도록 구속함과 동시에, 이상 시에는 외부 조작으로 구속을 해제하는 구속 기구를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구속 기구로는, 회전 부재의 단부와 대향하도록 배치되며, 그 단부가 구속 기구 쪽으로 눌려질 때 받아들여 구속하고, 반대 방향의 가압에 대해서는 외부 조작으로 해제될 때까지 구속하는 캐치 기구를 구비하고 있는 것임이 바람직하다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제5 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 상기 회전 부재와 나사 결합하여 회전 부재의 회전을 직진 운동으로 변환하는 직진 부재와, 상기 직진 부재에 연결되는 이너 케이블 및 그 이너 케이블의 반력을 지지하는 도관을 구비한 컨트롤 케이블과, 외부 조작으로 상기 이너 케이블의 조작력을 개방하기 위한 긴급 해제 기구를 구비하고 있으며, 그 긴급 해제 기구가, 상기 도관의 단부를 통상 상태에서는 축 방향으로 이동하지 않도록 구속함과 동시에 이상 시에는 외부 조작으로 구속을 해제하는 구속 기구와, 그 구속을 외부 조작으로 개방하는 개방 조작 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 케이블 구동 장치에 있어서는, 상기 구속 기구가, 도관의 단부를 유지하는 브래킷과, 그 브래킷과 결합되어 이동을 방해하는 구속 위치와 이동을 허용하는 해제 위치 사이에서 이동하는 결합 부재와, 그 결합 부재를 구속 위치 측으로 바이어스하는 스프링을 구비하고 있으며, 상기 개방 조작 수단이, 상기 스프링의 바이어스력에 대항하여 결합 부재를 해제 위치 측으로 조작하는 것으로 하는 것이 바람직하다. 그 경우, 결합 부재가 도관의 중심선을 사이에 두고 한 쌍으로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 개방 조작 수단이 인장력을 전달하는 해제 케이블을 포함하는 것임이 바람직하다.

본 발명의 전동식의 케이블 구동 장치의 제6 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 상기 회전 부재와 나사 결합하여 회전 부재의 회전을 직진 운동으로 변환하는 직진 부재와, 상기 직진 부재에 연결되는 이너 케이블 및 그 이너 케이블의 반력을 지지하는 도관을 구비한 컨트롤 케이블과, 외부 조작으로 상기 이너 케이블의 조작력을 개방하기 위한 긴급 해제 기구를 구비하고 있으며, 그 긴급 해제 기구가, 상기 도관의 단부를 축 방향 이동 가능하게 유지함과 동시에, 통상 상태에서는 도관을 압축하는 위치에서 유지하고, 긴급 시에는 외부 조작으로 압축력을 개방하는 위치로 이동시키는 유지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 유지 기구는, 도관의 단부를 유지하는 브래킷과, 그 브래킷과 나사-너트 결합된 회전 부재와, 그 회전 부재를 외부로부터 회전 조작하는 조작 수단으로 구성할 수 있다. 그 경우, 상기 조작 수단이 회전 케이블을 포함하고 있는 것임이 바람직하다.

상기 긴급 해제 기구를 구비하고 있는 경우에는, 상기 피 조작 부재를 조작하는 컨트롤 케이블을 브레이크를 조작하는 풀 컨트롤 케이블(pull control cable)로 하여, 그 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블에 브레이크의 리턴 스프링에 의한 장력을 항상 부여할 수 있다.

본 발명의 케이블 구동 장치의 제7 태양은, 모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블을 가지며, 상기 감속기가, 복수 개의 회전 요소와, 그들 회전 요소 사이에 걸쳐지는 전도 요소를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 전동식의 케이블 구동 장치에 있어서는, 상기 회전 요소가 풀리이고, 상기 감아걸기 전도 요소가 벨트인 것이 바람직하다. 또한 상기 풀리가 이붙이 풀리이고, 상기 벨트가 이붙이 벨트인 것이 훨씬 바람직하다.

본 발명의 자동차 등의 전동식 브레이크 장치는, 상기 어느 하나의 케이블 구동 장치와, 상기 케이블이 연결되는 브레이크 레버와, 그 브레이크 레버를 브레이크 해제 측으로 바이어스하는 스프링과, 브레이크 레버와 연결되는 브레이크용 마찰 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이하 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.

도 1에 도시한 케이블 구동 장치(10)는, 본체(11)와 커버(12)로 이루어지는 하우징(13)과, 그 하우징에 부착되는 모터(M)와, 하우징(13) 내에 수용되며, 모터의 회전을 감속하는 감속기(G)와, 감속기의 출력부에 연결되는 나사-너트 기구(회전/직진 변환 기구)(14)와, 그 나사-너트 기구에 의해 왕복 구동되는 컨트롤 케이블(15)을 구비하고 있다. 한편, 부호 16은 하우징(13)을 유지하는 베이스 브래킷이고, 부호 17은 컨트롤 케이블(15)의 도중에 개재되어 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)의 하중을 검출하는 하중 센서이다. 하중 센서는 설치하지 않아도 좋다. 그러나 후술하는 바와 같이, 그 출력을 케이블 구동 장치 및 그것이 이용되는 다양한 장치, 특히 파킹 브레이크 장치의 안전을 위하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 하우징(13)의 본체(11)에는 모터(M)를 부착하기 위한 부착 시트(21)가 설치되며, 나사(도 2의 부호 22)에 의해 모터(M)가 고정되어 있다. 본체(11)와 커버(12) 사이에는 감속기의 기어를 지지하는 제1 축(23), 제2 축(24)이 모터(M)의 출력축(25)과 평행하게 배치되어 고정되어 있다. 또한 하우징(13)에는 나사-너트 기구(14)의 너트 부재(26)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 너트 부재(26)의 회전중심은 모터(M)의 출력축(25)과 평행하다.

감속기(G)는 모터(M)의 출력축(25)에 고정되어 있는 피니언(27)과, 제1 축(23)에 의해 회전 가능하게 지지되며 피니언(27)과 맞물리는 제1 기어(28)와, 상기 제2 축(24)에 의해 회전 가능하게 지지되며 제1 기어(28)와 맞물리는 제2 기어(29)와, 너트 부재(26)의 외주에 고정되며 제2 기어(29)와 맞물리는 제3 기어(30)로 이루어진다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기어(28)는, 피니언(27)과 맞물리는 대직경 기어(28a)와 그 대직경 기어와 일체로 회전하는 소직경 기어(28b)를 구비하고 있다. 제2 기어(29)는 제1 기어의 소직경 기어(28b)와 맞물리는 대직경 기어(29a)와, 그 대직경 기어와 일체로 회전하여 제3 기어(30)와 맞물리는 소직경 기어(29b)를 구비하고 있다. 한편 도 2에서는, 번잡함을 피하기 위하여 각 기어는 일점 쇄선으로 유효 직경만을 나타내었다.

상기 감속기(G)에서는 모터(M)의 회전은 피니언(27)에서 제1 기어의 대직경 기어(28a)로 전달될 때, 제1 기어의 소직경 기어(28b)에서 제2 기어의 대직경 기어(29a)로 전달될 때, 및 제2 기어의 소직경 기어(29b)에서 제3 기어(30)로 전달될 때 각각 감속되며, 전체적으로 3단 감속의 작용이 이루어진다. 기어비가 예컨대 각각 1/3이면, 전체 감속비는 1/27이 된다.

도 1로 돌아가, 상기 나사-너트 기구(14)는 전술한 너트 부재(26)와, 그 너트 부재(26)와 나사 결합하는 로드(32)와, 그 로드에 고정되는 각형의 슬라이더(33)와, 로드의 회전을 구속하기 위하여 슬라이더(33)를 슬라이딩 이동 가능하게 가이드하는 가이드 부재(34)를 구비하고 있다. 너트 부재(26)는 통형상을 이루고 있으며, 하우징의 본체(11)에 설치되는 통형상의 받침부(11a)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 너트 부재(26)의 선단의 내면에는 암나사(35)가 형성되어 있다. 길이 방향의 중심부의 외주에는 케이블 조작일 때의 스러스트 하중, 특히 케이블을 잡아당길 때의 반력을 지지하는 플랜지(36)가 형성되어 있다. 한편, 부호 37, 38은 스러스트 하중을 받는 와셔(39, 40)를 유지하는 C 링이며, 너트 부재(26)의 외주에 형성되는 환상 홈에 끼움 결합되어 있다.

제3 기어(30)의 내주는 회전 방지를 위한 사각형의 관통공이 형성되어 있으며, 너트 부재(26)의 제3 기어(30)와 끼움 결합되는 표면에는 그 관통공과 끼움 결합되는 4곳의 평탄면(41)이 형성되어 있다. 또한 너트 부재(26)의 베이스 단, 즉 암나사(35)가 형성되어 있는 측과 반대측의 단부는 커버(12)로부터 돌출되어 있으며, 그 단부 내에 수동으로 브레이크 해제 조작을 행하기 위한 결합 부재(42)가 코킹 등으로 고정되어 있다. 결합 부재(42)는 소위 육각 렌치와 끼움 결합되는 단면 육각형의 결합 구멍(42a)을 구비하고 있다. 또한 결합 부재(42)의 내면에는 고무 등으로 이루어지는 스토퍼(43)가 부착되어 있다.

상기 로드(32)의 일단 부근에는 너트 부재(26)의 암나사(35)와 나사 결합하는 수나사(44)가 형성되어 있다. 타단에는 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)의 단부를 끼워넣어 코킹 등으로 고정하는 구멍(46)이 형성되어 있다. 구멍의 주위는 얇은 두께의 통형부가 되고, 코킹 가공일 때 각형으로 성형되어 각형부(47)가 된다. 그 각형부의 외주에는 상기 슬라이더(33)가 끼움 결합되어 고정되어 있다. 슬라이더(33)의 외주는 도 3에 도시한 바와 같이 대략 사각형으로 되어 있으며, 통형상의 가이드 부재(34)의 내면과 회전하지 않도록 축 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 끼움 결합되어 있다. 가이드 부재(34)의 베이스 단은 하우징의 본체(11)에 설치되는 상기 받침부(11a)의 외주에 끼움 결합 고정되어 있다.

상기 컨트롤 케이블(15)은 가요성을 갖는 도관(49)과, 그 도관 내에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되는 전술한 이너 케이블(45)로 이루어지는 공지의 것이다. 도관(49)은 단면 각형의 금속선을 빽빽하게 나선형으로 감은 외장층과 그 외주에 설치되는 합성 수지로 된 피복으로 이루어진다. 내면에 합성 수지로 된 튜브 형태의 라이너가 설치되는 경우도 있다. 이너 케이블(45)은 금속 소선을 합쳐 꼰 것이며, 본 실시 형태에서는 그 외주에 합성 수지로 된 코팅을 형성하였다.

도관(49)의 단부에는 통형상의 케이싱 캡(50)이 코킹 등으로 고정되고, 그 케이싱 캡에 설치되어 있는 플랜지부가 상기 가이드 부재(34)의 자유단의 플랜지부(도 3의 부호 34a)에 고정되어 있다. 케이싱 캡(50)의 내측의 단부에는 통형상의 쿠션 러버(51)가 설치되어 있다. 이너 케이블(45)의 단부는 전술한 바와 같이 로드(32)의 구멍(46)에 끼워져 들어가며, 코킹 등에 의해 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는 컨트롤 케이블(15)은 당김력을 전달하는 풀 컨트롤 케이블을 채용하고 있다. 단, 용도에 따라서는 푸시-풀 컨트롤 케이블일 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 나사-너트 기구(14)와 컨트롤 케이블(15)에 있어서는, 제3 기어(30)가 회전하면 너트 부재(26)도 함께 회전한다. 그리고 너트 부재(26)와 나사 결합되어 있는 로드(32)는 가이드 부재(34) 및 슬라이더(33)에 의해 회전이 구속되어 있으므로, 너트 부재(26)에 대하여 상대적으로 회전하여 축 방향으로 이동한다. 그에 따라 로드(32)에 연결되어 있는 이너 케이블(45)이 축 방향으로 조작된다. 나사-너트 기구(14)에서는 너트 부재(26)가 일 회전할 때 로드(32)가 나사의 한 피치만큼(한 리드만큼) 이동하므로, 이 기구에서도 감속 작용이 이루어진다.

상기 모터(M)는, 예를 들어 3상의 코일 상을 구비한 DC 브러시리스 모터가 사용된다. 도 4에 도시한 회로에서는, 모터(M)의 로터와 그 로터와 대향하는 고정 요소(예를 들어 모터 하우징 등) 사이에 코일 상의 자극을 반전 여자시키기 위한 위치 검출용 센서(Se1∼3)가 설치된다.

그러한 센서로는, 로터에 설치되는 3개의 검출용 자석과 모터 하우징에 설치되는 홀 IC 센서(홀 효과 소자 센서)의 조합이 적합하다. 검출용 자석 대신 코일(Co1∼3)과 작용하는 구동용 자석을 사용할 수도 있다. 그러는 것이 구성이 간단하다. 3개의 홀 IC 센서 이외에 광 센서 등 다른 센서를 사용할 수도 있다. 그들 센서의 출력은 컴퍼레이터 등의 증폭 회로(52), 코일의 자극을 반전시키는 전류 회로(轉流回路; 53) 등을 구비한 모터 드라이버(54)로 보내진다.

본 발명의 케이블 구동 장치에서는, 상기 센서 펄스 출력을 케이블 조작 위치 검출 회로(55)로 보내고, 펄스 수를 카운트하여 케이블 위치를 나타내는 신호로 환산한다. 얻어진 케이블 위치 신호는 기본적으로 케이블에 의한 조작 대상의 위치 신호로서 마이크로 프로세서(56)로 보내지고, 브레이크의 ON/OFF 조작 등을 위한 조작 스위치(SW), 각종 인터락 신호에 기초하여 모터(M)의 정회전, 정지, 역회전의 제어, 회전 수의 제어 신호를 작성하고, 모터 드라이버(54)를 통하여 모터(M)를 회전/정지시킨다.

또한 이너 케이블의 영구 신장의 보상, 브레이크용 마찰 부재의 마모 등으로 인한 케이블 기준 위치의 변화는 매회 혹은 수회의 브레이크 조작 때마다 연산되어 기억되어, 적절한 브레이크 조작을 위하여 사용할 수 있다. 이너 케이블의 영구 신장의 보상을 하는 경우, 예를 들어 후술하는 바와 같이, 케이블을 송출하는 조작에 있어서 하중 센서가 무부하 상태를 검출하였을 때 모터를 정지시킴과 동시에, 케이블 위치의 기준 위치를 제로로 재설정하는 등에 의해 행할 수 있다.

상기한 케이블 구동 장치(10)에서는, 모터(M)가 일 회전하면, 감속기(G)에서 예를 들어 1/27로 감속되어 너트 부재(26)가 1/27 회전한다. 그에 따라 나사의 1피치의 1/27만큼 이너 케이블(45)을 조작한다. 그리고 제2 기어(29)에 검출용 자석을 예를 들어 10개 설치하고, 하우징의 커버(12)에 그들 자석을 검지하는 홀 IC 소자를 설치하면, 모터 1회전 당 펄스가 10/9 펄스 발생한다. 그러나 모터(M)에 내장되어 있는 여자 센서를 카운트하면, 모터(M)의 1회전에서 3펄스로 하여도 3/10×9로서 2.7배의 분해능이 된다.

다음, 도 5를 참조하여 상기 케이블 구동 장치를 구비한 전동 브레이크 장치의 실시 형태를 설명한다. 이 전동 브레이크 장치(60)는 전술한 케이블 구동 장치(10)와, 그 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)의 타단 측에 요동 가능하게 연결되는 이퀄라이저(61)와, 그 이퀄라이저에 연결되는 좌우의 제2 컨트롤 케이블(62, 62)과, 제2 컨트롤 케이블(62)의 타단 측에 연결되는 브레이크 기구(63)로 이루어진다. 브레이크 기구(63)는 브레이크 드럼(64)과, 그 브레이크 드럼에 부착되는 브레이크 슈(65)와, 브레이크 드럼(64)을 복귀 방향(화살표 R 방향)으로 바이어스하는 리턴 스프링(66)과, 제2 컨트롤 케이블(62)로 작동하는 파킹 레버(67)를 구비한 공지의 것이다. 이너 케이블(45)의 도중에 하중 센서(17)를 개재하여도 좋다.

이 전동 브레이크 장치(60)는 통상의 상태에서는 리턴 스프링(66)의 바이어스력으로 브레이크 드럼(64)이 화살표 R 방향으로 회동하여 브레이크 해제의 상태로 되어 있다. 그리고 운전자가 스위치(SW)를 켜면 케이블 구동 장치(10)의 모터(M)가 일 방향으로 회전하고, 도 1의 너트 부재(26)가 회전하고, 로드(32)를 너트 부재의 내부로 끌어넣는다. 그에 따라, 로드에 연결되어 있는 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)이 잡아당겨지고, 도 5의 이퀄라이저(61)를 통하여 2개의 제2 컨트롤 케이블(62)의 이너 케이블을 당긴다. 그에 따라 파킹 레버(67)가 브레이크 작동 방향(화살표 K)으로 회동하여 브레이크가 걸린다.

이 브레이크 작용일 때에는 전술한 케이블 조작 위치 검출 회로에서 미리 기억되어 있는 데이터와 비교하여 정지 신호가 나와 모터가 정지한다. 또한 케이블의 하중 센서(17)의 출력이 제어 회로로 보내지고, 소정의 상한의 값을 초과하였을 때 모터를 정지시키도록 구성되어 있다. 그리고 상기 케이블의 조작량의 검출 회로가 케이블의 위치를 검출하고, 브레이크가 걸려 있을 때까지 케이블이 이동하지 않음에도 불구하고 케이블의 하중이 소정 값을 초과하였을 때에는 시스템 이상으로 판단하여 워닝 신호를 발신시키고, 워닝 램프나 워닝 버저 등으로 운전자에게 고장을 인지시킬 수 있다.

운전자가 브레이크를 해제하는 경우에는, 스위치(도 4의 부호 SW)의 조작에 의해 모터(M)를 반대 방향으로 회전시키고, 너트 부재(26)로부터 로드(32)를 송출한다. 그에 따라 이너 케이블(45)은 도 5의 2개의 제2 컨트롤 케이블(62)의 이너 케이블 및 이퀄라이저(61)를 통하여 브레이크 기구(63)의 리턴 스프링(66)의 바이어스력에 의해 끌어들여진다. 모터(M)를 정지시키는 타이밍에서는, 브레이크가 충분히 걸려 있는 상태이고, 게다가 이너 케이블(45) 등에 처짐이 발생하지 않는 상태일 필요가 있다. 하중 센서(17)를 구비하고 있는 경우에는, 상기 제어 회로에서는 케이블의 송출 조작일 때 무부하가 된 시점에서 모터를 정지시키도록 하고 있다. 따라서 케이블에 영구 신장이 발생한 경우에는, 필요 이상으로 케이블을 송출하지 않는다. 따라서 케이블에 처짐이 잘 발생하지 않고, 다음에 케이블을 잡아당길 때에도 필요 이상의 잡아당김 조작이 불필요하다. 또한 전술한 바와 같이 케이블 구동 장치(10)의 모터(M)의 제어는 정밀하므로 브레이크 조작은 적절하게 이루어져 마찰 부재의 불필요한 마모가 억제됨과 동시에, 이너 케이블(45)의 처짐이나 지나치게 팽팽함에 따른 손모가 억제된다.

상기한 바와 같은 전동 브레이크 장치(60)는 통상은 파킹 브레이크의 조작에 사용된다. 단, 긴급 시에 서비스 브레이크를 대신하는 비상용 브레이크로서 조작할 수 있도록 해 두는 것이 바람직하다. 상기 실시 형태에서는 모터(M)로서 3상의 브러시리스 모터를 사용하고 있는데, 브러시 달린 모터이어도 좋으며, 3상 이상의 여자 형식의 모터도 사용할 수 있다.

브러시 달린 모터와 같이 내부에 펄스 발생 수단을 구비하지 않은 모터를 사용하는 경우에는, 모터의 출력축, 혹은 감속기의 기어, 너트 부재 등의 회전에 의해 펄스를 발생하는 수단을 설치하는 것이 바람직하다. 그러한 펄스 발생 수단은 회전 축이나 기어 등의 회전 부재에 설치되는 검출용 자석(기본적으로 다극 자석 1개)과, 케이싱 등의 고정 요소에 설치되는 홀 IC 센서(홀 효과 소자 센서)의 조합이 적합하다.

본 발명의 케이블 조작 장치는 브레이크 조작 이외에 다양한 케이블을 밀고 당기는 리니어 액추에이터로서 다용도로 사용할 수도 있다. 케이블을 밀고당겨 사용하는 경우에는 푸시 풀 케이블이 사용된다.

도 6 및 도 7에 도시한 케이블 구동 장치(70)는 2개의 컨트롤 케이블(15, 15)을 동조하여 당김 조작 및 복귀 조작을 하는 나사-너트 기구를 구비하고 있다. 모터(M) 및 감속기(G)는 도 1 및 도 2의 케이블 구동 장치(10)와 실질적으로 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 케이블의 하중 센서(17)는 한 쪽의 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)의 도중에 개재시킬 수 있다. 이 케이블 구동 장치(70)에서는, 제3 기어(30)를 지지하는 스크류 샤프트(71)에 수나사(44)가 형성되어 있고, 그 수나사에 너트 부재(26)가 나사 결합되어 있으며, 양자로 나사-너트 기구를 구성하고 있다.

너트 부재(26)는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 합성 수지로 된 원주형의 본체(26a)와, 그 본체 내에 인서트 성형에 의해 고정된 금속으로 된 각주형의 너트(26b)로 이루어진다. 너트 부재(26)는 도 7에 도시한 바와 같이, 이퀄라이저(61)의 바닥 있는 원통부(61a)에 의해 회동 가능하게 둘러 싸여 지지되어 있다. 이퀄라이저(61)는 도 8에 도시한 바와 같이 금속판을 절곡 내지 드로잉 성형한 부품이며, 중앙부는 2개의 바닥 있는 원통부(61a)를 서로 마주보게 한 형태이고, 상단 및 하단은 2장의 금속판이 서로 마주보게 배치된 형태이다. 상단의 2장의 금속판끼리는 이어져 있다. 이퀄라이저(61)의 바닥 있는 원통부(61a)는 통형상의 가이드 부재(72)의 내면에 의해 케이블의 이동 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 가이드되어 있다.

하우징(13)에 고정되는 통형상의 가이드 부재(72)의 선단에는 2개의 컨트롤 케이블(15, 15)의 도관이 케이싱 캡(50, 50)에 의해 고정되어 있다. 케이싱 캡(50, 50)의 일단은 가이드 부재(72)의 내부에 들어가 있으며, 그들 선단에 지지 플레이트(73)가 고정되어 있다. 그 지지 플레이트(73)는 상기 스크류 샤프트(71)의 선단을 회전 가능하게 지지하고 있다. 2개의 컨트롤 케이블(15, 15)의 이너 케이블(45, 45)의 선단은 그들 선단에 고정 장착한 케이블 엔드(74, 74)에 의해 이퀄라이저(61)의 상단 및 하단에 형성된 걸림공(75, 75)에 유지 고정되어 있다.

이 케이블 구동 장치(70)는 2개의 컨트롤 케이블(15, 15)의 이너 케이블(45, 45)을 동조하여 당김 조작 및 복귀 조작을 할 수 있으므로, 그들 컨트롤 케이블(15, 15)은 도 5의 제2 컨트롤 케이블(62, 62)과 같이 직접 브레이크 기구(63)에 연결할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 너트 부재(26)에 그리스 챔버(76)를 설치하는 경우를 나타내고 있다. 그리스 챔버(76)는 상면 측에 개구되어 있으며, 그 전후로 돌출하는 돌출부(77)에 암나사(78)를 형성하고 있다. 너트 부재(26)는 도 9b에 도시한 바와 같이 이퀄라이저(61)를 통하여 가이드 부재(72)에 의해 회전하지 않도록 구속되어 있으므로, 그 상면 측에 개구되는 그리스 챔버(76)를 설치하여도 그리스는 흐르지 않는다. 또한 그리스 챔버(76)의 개구는 이퀄라이저(61)에 의해 막혀 있으므로 그리스가 보호된다. 한편, 도 7의 단면도는 통상은 도면의 좌측이 상측이 된다. 도 2에 대해서도 마찬가지이다. 단, 다른 방향으로 할 수도 있다.

그리스는 반고형이어도 좋고 유동체이어도 좋다. 상기한 바와 같이 그리스 챔버(76)를 설치함으로써, 그리스 급유의 간격을 대폭으로 늘릴 수 있다. 따라서 가이드 부재(72)에 의해 둘러싸여 있는 너트 부재(26)로의 그리스 급유가 편해진다.

도 6의 케이블 구동 장치(70)에서는 하중 센서(17)가 한 쪽의 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)에 설치되어 있다. 즉 이퀄라이저(61)의 작용으로 양쪽의 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)의 장력은 균등하게 되어 있으므로 한 쪽만 검출하면 충분하기 때문이다. 그러나 양쪽의 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)에 설치하고, 양자의 평균에 의해 장력을 검출할 수도 있다.

도 10은 브레이크 조작용 케이블(도 1이나 도 6의 이너 케이블(45))의 도중에 개재시키는 하중 센서의 일 실시 형태를 나타내고 있다. 도 10의 하중 센서(80)는 시판하는 변형 게이지로 구성할 수 있고, 이너 케이블이 연결되는 플레이트(81)와, 그 플레이트(81)의 표면에 부착한 변형 게이지(82)와, 그 변형 게이지(82)로부터 연장되는 전선(83)을 구비하고 있다. 또한 플레이트(81)의 양단에는 이너 케이블(45)의 단부에 다이캐스팅 등으로 형성·고정 장착되는 케이블 엔드(74)를 걸어고정하기 위한 걸림부(81a, 81b)가 설치되어 있다.

이들 걸림부(81a, 81b)는 플레이트(81)의 양단으로부터 측방으로 연장되어 있는 부분을 간격을 두고 절곡하고, 절곡한 상판(81c)과 원래의 플레이트(하판)의 대응하는 부분에 각각 다이 캐스팅 등으로 형성한 케이블 엔드(74)를 걸어 고정하는 걸림공(75)을 형성하고, 상판(81c)의 걸림공(75)은 측방으로 연장되는 도입홈(81d)에 의해 외부와 연통시키고 있다. 한편, 케이블에 가해지는 텐션에 의해 탄성 신장이 발생하기 쉽도록 플레이트(81)의 도중을 가늘게 하여도 좋다.

이 하중 센서(80)는 케이블에 하중이 가해지고, 플레이트(81)가 탄성 신장 변형되면 변형 게이지(82)의 전기 저항이 변화된다. 그 변화를 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 등으로 정밀하게 측정함으로써 하중을 검출할 수 있다.

도 11에 나타낸 하중 센서(84)는 상자 모양의 케이스(85)와, 그 내부에 축 방향 이동 가능하게 수용되는 케이블(45a) 내지 로드와, 그 케이블(45a)의 선단에 고정한 피스톤 형태의 걸림 부재(87)와, 그 걸림 부재(87)와 케이스(85)의 내면 사이에 개재되며, 케이블(45a)의 주위에 배치되는 압축 스프링(88)과, 걸림 부재(87)의 케이스(85)에 대한 상대 위치를 검출하는 위치 센서(89)를 구비하고 있다. 위치 센서(89)로는 걸림 부재(87)에 부착한 자석(90)과, 케이스(85)에 부착한 홀 IC(91) 등을 들 수 있다. 리미트 스위치를 사용할 수도 있다. 도 11의 경우에는 압축 스프링(88)으로서 압축 코일 스프링을 채용하고 있다. 단, 여러 장 포갠 접시 스프링을 채용할 수도 있다. 케이스(85)의 일단에는 케이블(45a)이 관통하는 관통공(85a)이 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 스트로크 검출 타입의 하중 센서(84)는 케이스(85)의 타단 혹은 다른 부위에 걸림부(85b)를 설치하고, 그 걸림부에 브레이크 조작용 케이블(15)의 이너 케이블(45)을 케이블 엔드(74)에 의해 걸어 고정한다. 또한 케이블(45a)의 타단은 도 1의 수나사붙이 로드(32)의 단부 혹은 슬라이더(33)에 연결한다. 도 6의 경우에는 케이블(45a)의 단부에 케이블 엔드(74)를 고정 장착하여 이퀄라이저(61)에 연결한다. 그에 따라 브레이크를 조작하는 이너 케이블(45)의 장력을 하중 센서(84)로 검출할 수 있다.

즉 로드(86)와 이너 케이블(45) 사이에 가해지는 장력이 작은 경우에는, 압축 스프링(88)의 작용으로 걸림 부재(87)가 도 11의 좌측으로 이동해 있다. 그리고 이너 케이블(45)에 커다란 장력이 가해졌을 때, 걸림 부재(87)가 압축 스프링(88)의 바이어스력에 대항하여 우측으로 이동한다. 그에 따라 홀 IC(90)가 자석(91)의 자기를 검출하여, 이너 케이블(45)의 장력이 과대해진 것, 혹은 무부하가 된 것을 검지할 수 있다.

도 10 및 도 11의 하중 센서(80, 84)는 예를 들어 도 1의 케이블 구동 장치(10) 및 도 6의 케이블 구동 장치(70)에서의 이너 케이블(45)의 도중에 개재시키는 하중 센서(17)로서 사용할 수 있다. 그에 따라, 파킹 브레이크의 조작 시에 이너 케이블(45)에 과대한 장력이 가해지지 않았는지 검출할 수 있다. 브레이크를 거는 조작일 때 이러한 과대한 장력이 검출된 경우에는, 일시적으로 모터(M)를 정지시키고, 2∼3회 정도 브레이크를 거는 조작을 하여도 과대한 장력이 남는 경우에는 이상이 발생한 것으로 하여 드라이버에게 알리기 위해 표시 등을 점등하거나 버저를 울린다. 또한 모터(M)를 정지시키도록 하여도 좋다.

상기 실시 형태에서는 하중 센서(80, 84)는 케이블(이너 케이블(45))의 도중에 개재시키고 있으나, 도 1의 로드(32)와 이너 케이블(45) 사이, 혹은 도 6의 이너 케이블(45)과 이퀄라이저(61) 사이에 개재시킬 수도 있다. 더욱이 상기 실시 형태에서는 하중 센서는 케이블 구동 기구의 하우징(13)의 내부에 설치하고 있으나, 도 5에 도시한 바와 같이 외부에 설치할 수도 있다. 단, 하중 센서의 보호를 위하여 하우징(13)의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.

도 12의 케이블 구동 장치(100)는 원격 조작을 할 수 있는 긴급 해제 기구(이머전시 기구)(101)를 구비하고 있다. 이 긴급 해제 기구(101)는 도 1 혹은 도 6 등의 케이블 구동 장치(10, 70)에 사용된다. 이 케이블 구동 장치(100)의 기본 구성은 도 6의 케이블 구동 장치(10)와 거의 동일하며, 모터(M) 및 감속기(G)를 통하여 스크류 샤프트(71)를 회전시키고, 그 스크류 샤프트와 나사 결합하는 너트 부재(26)를 직진 구동하고, 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블(45)을 당김 조작 및 송출 조작하는 것이다.

이 긴급 해제 기구(101)에서는 스크류 샤프트(회전 부재)(71)를 케이블로부터 떨어진 통상 위치와 케이블 측에 근접한 해제 위치 사이에서 축 방향으로 이동 가능하게 구성하고 있다. 이러한 구성은, 예를 들어 제3 기어(30)와 스크류 샤프트(71)를 스플라인 등으로 축 방향으로 이동 가능하고 토크 전달 가능하게 연결함으로써 실현할 수 있다. 그리고 이 이머전시 기구(101)는 또한, 통상 시에는 스크류 샤프트(71)의 회전을 허용하면서 통상 위치로 구속함과 동시에, 긴급 시에는 회전 부재 스크류 샤프트(71)를 해제 위치로 이동시키는 캐치 기구(102)와, 그 캐치 기구(102)를 원격 조작하기 위한 수단, 예를 들어 풀 컨트롤 케이블로 이루어지는 해제 케이블(103)을 구비하고 있다.

도 12의 실시 형태에서는 회전 부재가 스크류 샤프트(71)이고, 직진 부재는 너트 부재(26)이다. 그러나 도 1의 경우와 같이, 회전 부재를 너트 부재(26)로 하고 직진 부재를 수나사를 구비한 로드(32)로 할 수도 있다. 본 실시 형태에서는 스크류 샤프트(71)의 일단은 감속기(G)의 하우징(혹은 커버(12))으로부터 돌출시키고, 그 단부에 바닥 있는 통형상의 캐치 부재(104)를 축 방향으로 이동 가능하게, 그리고 회전 가능하게 설치하고, 제1 스프링(105)으로 캐치 부재(104)를 스크류 샤프트(71)의 단부로부터 돌출시키도록 바이어스하고 있다.

제1 스프링(105)은 압축 코일 스프링 등이 사용되며, 일단이 캐치 부재(104)에, 타단이 스크류 샤프트(71)에 설치한 C 링(71a) 등의 걸림부에 각각 걸려 고정되어 있다. 캐치 부재(104)의 내면에는 볼(106)의 일부가 들어가는 오목부(104a)가 형성되어 있다. 오목부(104a)는 환상으로 형성되어 있으며, 그 단부는 볼(106)이 올라 앉기 쉽도록 테이퍼 형태를 하고 있다.

그리고 자동차의 차체 등의 정지 부분에 캐치 부재(104)의 외주면과 슬라이드 가능하게 끼움 결합되는 원통형의 볼 유지 부재(107)를 설치하고 있다. 볼 유지 부재(107)에는 볼(106)을 수용하는 관통공(108)이 복수 개 형성되어 있으며, 그 내부에 상기 볼(106)이 유지되어 있다. 볼(106)은 통상의 강구 등을 이용할 수 있다.

볼 유지 부재(107)의 내부에는 제어 로드(109)가 축 방향으로 이동 가능하게 수용되어 있다. 제어 로드(109)의 외주에는 볼(106)의 일부를 수용하기 위한 홈(109a)이 형성되어 있다. 홈(109a)은 환상으로 형성되어 있으며, 그 단부는 볼(106)이 올라 앉기 쉽도록 테이펴 형상을 하고 있다. 제어 로드(109)의 단부에는 원격 조작용 해제 케이블(103)의 일단이 연결되어 있다. 그 해제 케이블(103) 혹은 제어 로드(109)는 제2 스프링(110)에 의해 도 12의 좌측으로 바이어스되어 있다. 제2 스프링(110)은 예를 들어 압축 코일 스프링이며, 일단이 제어 로드(109)의 플랜지부(109b)에 걸려 고정되고, 타단이 정지 부재(111)에 걸려 고정되어 있다. 한편, 인장 코일 스프링을 사용할 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 긴급 해제 기구(101)는 통상의 상태에서는 도 12(및 도 13의 제1 공정(S1))와 같이 해제 케이블(103)이 당겨져 있지 않고, 제2 스프링(110)의 바이어스력을 따라 제어 로드(109)가 좌측으로 이동해 있다. 따라서, 볼(106)이 제어 로드(109)의 외주에 올라 앉고 그 일부가 캐치 부재(104)의 오목부(104a)에 들어가 있다. 그에 따라 스크류 샤프트(71)는 도 7의 우측, 즉 통상위치에 구속되어 있다. 따라서 모터(M)의 회전은 감속기(G)를 통하여 스크류 샤프트(71)에 전달되고, 나사 결합을 통하여 너트 부재(26)를 축 방향으로 조작한다. 그에 따라, 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블(45)을 당김 조작 및 풀림 조작할 수 있고, 예를 들어 파킹 브레이크의 브레이크 작동 및 해제의 조작을 전기 구동에 의해 행할 수 있다.

브레이크를 건 상태에서 모터(M)에 대한 통전이 멈추는 등의 긴급한 사태에서는, 해제 케이블(103)을 제2 스프링(115)의 바이어스력에 대항하여 도 12의 우측으로 잡아당긴다. 그에 따라, 도 13의 제2 공정(S2)과 같이, 제어 로드(109)가 당겨지고, 제어 로드(109)의 홈(109a)에 볼(106)이 떨어져들어간다. 그에 따라 볼(106)과 캐치 부재(104)의 결합이 풀리고, 스크류 샤프트(71) 및 거기에 나사 결합되어 있는 너트 부재(26)는 축 방향으로 이동 가능해진다. 그에 따라, 케이블(15)이 조작하고 있는 대상물의 조작, 예를 들어 파킹 브레이크의 작동이 해제된다. 도 13의 제3 공정(S3)은 브레이크 측의 리턴 스프링으로 케이블이 당겨지고, 스크류 샤프트(71) 및 너트 부재(26)가 좌측으로 이동해 있는 상태를 나타낸다. 그에 따라, 자동차를 운전하거나 손으로 밀어 이동시킬 수 있다.

해제 케이블(103)을 당기는 조작은 통상은 드라이버가 가까이에 있는 레버 등으로 조작한다. 다만 전기 계통을 달리 한 솔레노이드 액추에이터 등의 다른 수단으로 행할 수도 있다. 모터(M)의 통전이 회복된 후에는, 도 13의 제4 공정(S4)에 도시한 바와 같이 해제 케이블(103)을 당기는 힘을 풀고, 제2 스프링(110)의 바이어스력으로 제어 로드(109)를 좌측으로 이동시킨다. 그에 따라 볼(106)은 다시 제어 로드(109)의 표면에 올라 앉는다. 이 상태에서 모터(M)를 브레이크 해제 방향과 동일한 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 스크류 샤프트(71)가 축 방향으로 이동 가능하므로, 너트 부재(26)는 브레이크 측의 리턴 스프링의 바이어스력에 대항하여 우측으로 이동할 수 없고, 반대로 스크류 샤프트(71)가 우측으로 이동한다(도 14의 제5 공정(S5)).

이 때 캐치 부재(104)가 볼 유지 부재(107)의 외주에 끼움 결합되는데, 캐치 부재(104)의 단부가 볼(106)에 부딪쳐도 볼(106)이 제어 로드(109)의 표면에 올라타 있으므로 캐치 부재(104)는 더이상 나아가지 않는다. 그리고 스크류 샤프트(71)만이 제2 스프링(110)에 대항하여 우측으로 이동하여, 그 선단이 제어 로드(109)의 선단에 맞닿는다(제6 공정(S6)). 그리고 다시 스크류 샤프트(71)가 회전하면, 스크류 샤프트(71)는 제어 로드(109)를 제1 스프링(105)의 바이어스력에 대항하여 우측으로 밀어넣는다(제7 공정(S7)). 그리고 제어 로드(109)가 우측으로 후퇴하면, 제어 로드(109)의 표면의 홈(109a)에 볼(106)이 들어간다. 그에 따라 캐치 부재(104)가 볼 유지 부재(107)의 외주에 깊이 끼움 결합되고, 캐치 부재(104)가 볼(106)의 외주에 덮게 된다(제8 공정(S8)). 그 후에는 통상의 파킹 브레이크 조작 모드로 돌아가, 모터(M)를 브레이크를 거는 방향, 즉 케이블(15)을 끌어들이는 방향으로 회전시킴으로써 브레이크 조작을 할 수 있고, 반대 방향으로 회전함으로써 브레이크를 해제할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 캐치 부재(104)를 스크류 샤프트(71)에 대하여 축 방향 이동 가능 및 회전 가능하게 설치하고 있으나, 캐치 부재(104)를 스크류 샤프트(71)에 대하여 회전하지 않도록 설치하고, 캐치 부재(104)와 볼(106) 사이에서 회전을 허용하도록 구성할 수도 있다. 또한 볼 유지 부재(107)의 외주에 캐치 부재(104)를 씌우고, 내주에 제어 로드(109)를 삽입하고 있으나, 볼 유지 부재(107)의 내주에 캐치 부재(104)를 삽입하고, 통형상의 제어 부재를 볼 유지 부재(107)의 외주에 설치할 수도 있다.

또한 상기 실시 형태에서는 볼(106)을 이용한 캐치 기구(102)를 사용하고 있으나, 탄력적으로 닫히는 한 쌍의턱 부재 등으로 캐치 기구를 구성할 수도 있다. 예를 들어 도 15에 도시한 바와 같이 스크류 샤프트나 통형상의 너트 부재(26) 등의 회전 부재의 단부에 회전 가능하게 설치한 결합 부재(112)를 한 쌍의턱 부재(113)가 움켜잡도록 구성하고,턱 부재(113)를 스프링(114)에 의해 항상 움켜잡는 방향으로 바이어스한다. 또한 결합 부재(112)가 빠져 있는 상태로부터 복귀할 때, 결합 부재(112)의 단부가턱 부재(113)를 스프링(114)의 바이어스력에 대항하여 밀어젖히도록턱 부재(113) 혹은 결합 부재(112)에 테이퍼 면을 마련하는 것이 바람직하다. 그리고 해제 케이블(103)은턱 부재(113)를 벌리도록 조작할 수 있게 구성한다.

도 12의 케이블 구동 장치(100)에서는, 해제 케이블(103)의 당김 조작으로 스크류 샤프트(71)의 축 방향의 이동의 구속/해제를 조작하고 있는데, 전기적인 구동 수단을 포함하는 다른 기구에 의해 스크류 샤프트(71)의 축 방향의 이동의 구속/해제를 원격 조작하도록 하여도 좋다. 한편, 긴급 시의 일시적인 조작이므로, 해제 케이블(103) 등의 원격 조작 수단을 이용하지 않고, 드라이버나 승객이 직접 제어 로드(109) 등을 조작하도록 구성할 수도 있다.

도 16에 도시한 케이블 구동 장치(120)는 기본적인 구성은 도 1의 케이블 구동 장치(10)와 동일한데,턱 캐치 타입의 긴급 해제 기구(121)를 구비하고 있다. 즉, 상기 가이드 부재(34)의 자유단 부근에는 축 방향으로 연장되는 잘림홈(34b)이 형성되어 있고, 그 부근에 결합턱(122)이 하우징(13)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다(도 17 참조). 결합턱(122)에는 지지축(123)과 회동 중심으로부터 반경 방향 외측을 향하여 연장되는 조작편(조작 레버)(124)이 설치되어 있다. 결합턱(122)은 지지축(123)으로부터 비스듬한 방향으로 연장되며, 선단이 브래킷(51a)의 내면측과 결합되어 있다. 결합턱(122)은 비틀림 코일 스프링 등의 스프링(125)에 의해 도 16의 시계 방향으로 바이어스되어 있다. 그리고 통상의 상태에서는 결합턱(122)의 선단은 브래킷(51a)과 결합하여, 브래킷(51a)의 도 16에서의 우측으로의 이동을 구속하고 있다. 조작편(124)을 조작하여 결합턱(122)을 반 시계 방향으로 회동시키면 그 구속이 개방된다.

즉 결합턱(122) 및 스프링(125)은 브래킷(51a)의 축 방향의 이동을 구속하는 구속 기구이며, 조작편(124)은 그 구속을 해제하는 개방 조작 수단이다. 그리고 결합턱(122), 스프링(125) 및 조작편(124)은 전체가 긴급 해제 기구(121)를 구성하고 있다. 한편, 조작편(124)에 원격 조작용 해제 케이블(126)을 연결할 수도 있다. 해제 케이블(126)로는 이너 케이블과 도관으로 이루어지는 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블을 이용할 수 있다. 다만, 풀리나 슬라이드 가이드 등의 적절한 가이드 수단을 채용하면 이너 케이블만을 해제 케이블로 할 수도 있다. 또한 풀 컨트롤 케이블의 도관을 해제 케이블로 사용하거나, 푸시 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블 혹은 도관을 해제 케이블로 사용할 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 케이블 구동 장치(120)에 있어서, 긴급 해제 기구(121)가 조작되지 않은 상태에서는 도 1의 경우와 동일하게 작동한다. 즉 나사-너트 기구(14)와 컨트롤 케이블(15)에 있어서, 제3 기어(30)가 회전하면 너트 부재(26)도 함께 회전한다. 그리고 너트 부재(26)와 나사 결합되어 있는 로드(32)는 가이드 부재(34) 및 슬라이더(33)에 의해 회전이 구속되어 있으므로, 너트 부재(26)에 대하여 상대적으로 회전하여 축 방향으로 이동한다. 그에 따라 로드(32)에 연결되어 있는 이너 케이블(45)이 축 방향으로 조작된다. 이러한 조작에 있어서는, 브래킷(51a)의 우측으로의 이동이 결합턱(122)에 의해 구속되어 있으므로 도관(49)은 이너 케이블(45)의 반력을 지지할 수 있고, 이너 케이블(45)이 우측으로 이동하여 피 조작 부재를 당김 조작할 수 있다. 또한 모터(M)의 반대 방향의 회전에 의해 당김 조작을 해제할 수 있다.

상기 케이블 구동 장치(120)에 있어서, 컨트롤 케이블(15)의 이너 케이블(45)을 잡아당김 조작한 상태(슬라이더(33)가 우측으로 이동해 있는 상태)에서, 모터(M)의 전선이 단선되는 등의 장애가 발생하였을 때에는, 스프링(125)의 바이어스력에 대항하여 조작편(124)을 반 시계 방향으로 회동시켜 결합턱(122)과 브래킷(51a)의 결합을 개방한다. 그에 따라, 브래킷(51a) 및 도관(49)의 단부가 이너 케이블(45)에 부여되어 있는 장력의 반작용으로서 우측으로 이동하고, 이너 케이블(45)의 장력이 없어진다. 즉 도관(49)이 이너 케이블(45)의 반력을 지지할 수 없게 되므로, 이너 케이블(45)에 의한 피 조작 부재의 당김 조작이 해소된다. 전기 계통의 고장이 회복된 경우에는, 모터(M)에 의해 너트 부재(26)를 회전시켜 로드(32)를 좌측으로 이동시키고, 쿠션 러버(51)를 밀어 브래킷(51a)을 원래의 위치로 되돌린다.

한편 본 실시 형태에서는 결합턱(122)이 비스듬한 방향으로 연장되어 있어, 내측의 면이 캠의 작용을 이룬다. 즉, 결합턱(122)은 스프링(125)의 바이어스력으로 시계 방향으로 회동하여 브래킷(51a)의 단부에 맞닿는다. 그리고 전기 계통의 고장이 회복되어 브래킷(51a)을 원래의 위치로 되돌릴 때, 브래킷(51a)이 결합턱(122)의 내측의 면을 밀어 조작편(124)을 열어젖히면서 원래의 위치로 되돌아간다. 그리고 브래킷(51a)이 원래의 위치에 되돌아갔을 때, 스프링(125)의 바이어스력으로 자동으로 브래킷(51a)과 다시 결합한다.

상기한 바와 같은 케이블 구동 장치는, 도 1의 경우와 동일하게, 도 5의 전동 브레이크 장치(60)로서 파킹 브레이크의 조작에 사용된다. 전술한 수동으로 조작할 수 있는 긴급 해제 기구(121)는 전동 브레이크 장치(60)와 같이 브레이크를 건 상태에서 전기 계통이 고장나 난처한 경우에 채용된다. 즉 브레이크를 건 상태에서 전기 계통이 고장나면 브레이크를 해제할 수 없게 되어, 자동차를 이동시킬 수 없다. 그 경우, 긴급 해제 기구(121)의 해제 케이블(126)을 당기면, 전술한 바와 같이 결합턱(122)이 브래킷(51a)으로부터 빠지고, 브래킷(51a) 및 도관(49)이 전방(도 1의 우측)으로 이동한다. 그에 따라 이너 케이블(45)의 장력이 없어지고, 브레이크가 해제된다. 따라서 자동차를 이동시킬 수 있다.

다음, 도 18∼21을 참조하여 본 발명의 케이블 구동 장치의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 18에 도시한 케이블 구동 장치(130)는, 긴급 해제 기구(131)를 제외하고 도 16의 케이블 구동 장치(120)와 실질적으로 동일하다. 또한 긴급 해제 기구(131)에 대해서도 가이드 부재(34)를 축 방향으로 이동 가능하게 하거나 결합턱(122)을 상하로 설치하는 등 일부가 다르지만, 도 16의 긴급 해제 기구(121)와 기본적으로 같은 구성을 구비하고 있다. 따라서 동일한 부분에 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 18의 긴급 해제 기구(131)에서는, 가이드 부재(34)를 하우징(13)으로부터 분리하고, 나사 등으로 브래킷(51a)과 일체화시킴과 동시에, 가이드 부재(34)와 슬라이드 가능하게 끼움 결합되는 제2 가이드(132)를 하우징(13)으로부터 돌출시키고 있다. 또한 가이드 부재(34) 및 제2 가이드(132)를 각각 대략 각통 형상으로 형성하고, 가이드 부재(34)를 제2 가이드(132)의 외측에 텔레스코픽(telescopic) 끼움 결합시키고 있다. 즉 원래의 가이드 부재를 두 개로 나누어 슬라이딩 이동 가능하게 끼움 결합된 형태로 하고 있다. 한편 가이드 부재(34)를 제2 가이드(132)의 내면 측에 끼움 결합시켜도 좋다. 또한 가이드 부재(34)나 제2 가이드(132)는 상하의 판으로만 구성할 수도 있다.

나아가 본 실시 형태에서는 도 19에 도시한 바와 같이, 상하 한 쌍의 결합턱(122, 122)을 하우징(13)에 부착한 지지 브래킷(134)의 상단 및 하단에 각각 회동 가능하게 설치하고 있다. 즉 지지 브래킷(134)은 평면에서 보아 ㄷ자 모양으로 절곡한 판재로 하고, 결합턱(122)의 좌우로 돌출시킨 지지축(123)을 지지 브래킷(134)의 절곡편에 회동 가능하게 지지시키고 있다. 한편, 지지 브래킷(134)과 제2 가이드(132)는 일체로 형성할 수도 있다.

또한 도 20에 도시한 바와 같이, 조작편(124)을 지지축(123)의 단부에 고정함과 동시에, 조작편(124)과 지지 브래킷(134) 사이에 틈새를 마련하고, 그 틈새에 결합턱(122)을 바이어스하는 스프링(125)을 개재시키고 있다. 스프링(125)은 예를 들어 비틀림 코일 스프링으로 할 수 있고, 그 비틀림 코일 스프링의 양단을 조작편(122)과 지지 브래킷(134)에 걸어 고정하고 있다(도 19 참조).

또한 상하 한 쌍의 결합턱(122)을 설치함에 따라, 해제 케이블(126)의 선단에 공통 플레이트(135)를 연결하고, 그 공통 플레이트(135)를 상하의 결합턱(122)의 조작편(124)과 연결하고 있다. 본 실시 형태에서는 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이 공통 플레이트(135)를 대략 삼각형으로 하고, 해제 케이블(126)의 선단을 케이블 엔드(136)와 핀(137)에 의해 회동 가능하게 연결하고 있다. 또한 조작편(124)에 장공(138)을 형성하여 공통 플레이트(135)에 돌출 설치한 핀(139)과 끼움 결합시킴으로써, 공통 플레이트(135)의 직진 운동과 조작편(124)의 회동 운동을 허용하도록 구성하고 있다. 단, 공통 플레이트(135)에 장공을 형성하고, 조작편(124)에 핀을 설치하는 등 다른 연결 수단을 채용할 수도 있다.

또한 가이드 부재(34)와 브래킷(51a)을 일체화시킴에 따라, 그들 전체를 기밀 및 액밀하게 봉입할 수 있는 케이스(69) 내에 수용하고 있다. 케이스(69)는 하우징(13)과 일체화될 수도 있다. 그리고 해제 케이블(126)을 풀 컨트롤 케이블의 이너 케이블로 하고, 케이스(69)에 설치한 단차부(69a)에 그 이너 케이블을 슬라이딩 이동 가능하게 안내하는 도관(126a)의 단부를 고정하고 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 긴급 해제 기구(130)는 통상의 상태에서는 도 21의 상측에 도시한 바와 같이 결합턱(122)의 선단이 가이드 부재(34)의 선단과 결합되어 있다. 따라서 도 18에 도시한 바와 같이, 브래킷(51a) 및 도관(49)의 단부는 우측으로 이동할 수 없고, 슬라이더(33)에 연결되는 이너 케이블(45)의 장력을 유지할 수 있다. 따라서 모터(M)의 회전에 의해 수나사(44)를 구비한 로드(32)가 우측으로 이동하여 슬라이더(33)가 가이드 부재(34)에 의해 가이드되면서 우측으로 이동한다. 그에 따라 슬라이더(33) 내지 로드(32)에 연결된 이너 케이블(45)을 통하여 파킹 브레이크 등의 피 조작 부재를 당김 조작할 수 있다. 한편, 도 9 상의 상태에서는 결합턱(122)의 선단은 스프링(125)의 바이어스력으로 제2 가이드(132)의 표면에 맞닿아 있으며, 그 상태에서 가이드 부재(34)의 선단과 결합되어 있다. 따라서 결합이 확실하다.

전기 계통이 고장나는 등의 긴급 시에는 해제 케이블(126)을 화살표 P1 방향으로 당긴다. 그에 따라 도 21의 하측에 도시한 바와 같이, 공통 플레이트(135)가 좌로 이동하고, 상측의 조작편(124)을 시계 방향으로, 하측의 조작편(124)을 반 시계 방향으로 각각 회동시키고, 상하 한 쌍의 결합턱(122, 122)도 동일하게 회동시킨다. 그에 따라 결합턱(122, 122)과 가이드 부재(34)의 선단의 결합이 해제되고, 가이드 부재(34)는 브레이크 조작용 이너 케이블(45)의 반력에 의해 우측으로 밀려 이동한다. 그에 따라 이너 케이블(45)의 장력이 개방되고, 파킹 브레이크 등의 피 조작 부재를 당기는 힘이 해소된다. 그 상태에서는, 해제 케이블(126)을 당기는 힘을 약화시키면, 스프링(125)의 바이어스력으로 결합턱(122)의 선단이 가이드 부재(34)의 표면에 맞닿는다. 따라서 해제 케이블(126)을 당기지 않아도 해제 상태를 유지시킬 수 있다.

전기 계통의 고장이 회복되었을 때에는, 이너 케이블(45)을 송출하는 방향으로 모터(M)를 회전시킨다. 그에 따라 도 18의 로드(32)가 좌측으로 이동하고, 슬라이더(33)가 브래킷(51a)의 쿠션 러버(51)를 좌측으로 밀어나간다. 따라서 가이드 부재(34)도 함께 좌측으로 이동하고, 가이드 부재(34)의 선단이 결합턱(122)의 선단으로부터 좌측으로 이동하였을 때, 결합턱(122)이 스프링(125)의 바이어스력으로 가이드 부재(34)의 선단과 결합하는 위치로 회동한다. 그에 따라 도 21 상의 상태로 돌아가고, 통상의 모터(M)에 의한 이너 케이블(45)의 당김 조작을 행할 수 있다.

도 16 및 도 18의 케이블 구동 장치(120, 130)에서는, 도관(49)에 의해 밀리는 힘에 대향하도록, 결합턱(122)이 브래킷(51a)이나 가이드 부재(34)의 선단을 떠받치고 있는데, 도 22a, 도 22b에 도시한 바와 같이 브래킷(51a)이나 가이드 부재(34)의 선단의 후방으로부터 거는 결합턱(122)을 채용할 수도 있다. 이 경우에도, 결합턱(122)을 결합 방향으로 되돌리는 스프링(125)을 설치해 두고, 브래킷(51a)이 전진하고 있을 때 결합턱(122)이 원래의 위치로 되돌아가지 않도록 브래킷(51a)의 외면에 결합턱(122)을 맞닿게 해 두는 것이 바람직하다. 그에 따라 일단 결합턱(122)의 결합을 제거하여 도관(49)의 압축을 해제한 후, 브래킷(51a)을 원래의 위치로 되돌릴 때 자동으로 결합 상태로 복귀시킬 수 있다.

또한 도 22c에 도시한 바와 같이 브래킷(51a)이나 가이드 부재(34)의 이동 방향에 대하여 직각 방향으로 결합하는 결합 핀(140)을 채용할 수도 있다. 그 경우에도 결합 핀(140)을 결합 방향으로 바이어스하는 스프링(125)을 설치한다.

도 23에 도시한 해제 기구(141)는 도관(49)을 유지하는 브래킷(51a)에 암나사(142)가 형성되고, 그 암나사와 나사 결합하는 나사 축(143)을 회전 가능하게 설치하고 있다. 그리고 나사 축(143)에 회전 케이블(144)이 연결되어 있다. 다만 핸들 등 다른 회전 조작 수단을 연결하여도 좋다. 한편, 부호 145는 브래킷(51a)을 회전하지 않도록 축 방향으로 가이드하는 가이드 축이다.

이 해제 기구(141)를 구비한 케이블 구동 장치에서는, 이너 케이블(45)에 장력이 가해진 상태에서 전기 계통이 고장났을 때, 회전 케이블(144)의 타단을 회전 시킴으로써 브래킷(51a)을 이동시킬 수 있고, 그에 따라 도관(49)의 압축력을 해제할 수 있다. 그리고 전기 계통이 복귀되었을 때, 회전 케이블(144)을 반대 방향으로 회전시킴으로써 브래킷(51a)을 원래의 위치로 되돌릴 수 있다. 한편, 브래킷(51a)에 나사 축(143)을 고정하고, 그 나사 축과 나사 결합하는 암나사(142)를 회전 가능하게 설치할 수도 있다.

상기 실시 형태에서는, 결합턱(122)이나 결합 핀(140)을 스프링(125)에 의해 결합 위치 측으로 바이어스하고 있는데, 소위 센터 오버 스프링을 이용하여 결합턱(122)이나 결합 핀(140)이 결합 위치에 근접하였을 때에는 결합 측으로 바이어스하고, 이탈 측에 근접하였을 때 이탈 측으로 바이어스하도록 구성할 수도 있다. 그 경우에는 자동으로는 복귀하지 않으므로, 운전자 등이 그 때마다 외부에서 조작하게 된다.

도 1 등의 케이블 구동 장치(10)에서는, 모터(M)의 회전을 기어 병렬 타입의 감속기로 감속하여 회전 부재에 전달하고 있다. 그러나 본 발명의 케이블 구동 장치는 그러한 감속기에 한정되는 것이 아니며, 유성 기어 감속기를 사용하여도 좋다. 또한 풀리와 벨트를 이용한 감속기, 혹은 체인과 스프로킷을 이용한 소위 감아걸기 전도 기구를 이용한 감속기를 채용할 수도 있다. 또한 통상의 기어식 감속기와 감아걸기 전도 기구를 직렬로 연결한 감속기를 채용할 수도 있다.

도 24는 도 1 등의 케이블 구동 장치(10)에 사용되는 풀리 타입의 감속기의 일 실시 형태를 나타내고 있다. 이 감속기(Gb)는 소직경의 이붙이 풀리(147a, 148a, 149a)와 대직경의 이붙이 풀리(147b, 148b, 149b)와 그들 소직경 풀리와 대직경 풀리 세트의 주위에 감아 걸려져서 연결되는 이붙이 벨트(타이밍 벨트)(147c, 148c, 149c)의 3세트의 감속부(147, 148, 149)를 구비하고 있다. 즉 제1 감속부(147)는 모터(M)의 출력축(25)에 고정되어 있는 제1 소직경 이붙이 풀리(147a)와, 제1 축(150)에 의해 회전 가능하게 지지되며 제1 소직경 이붙이 풀리(147a)와 제1 이붙이 벨트(147c)로 연결되어 있는 제1 대직경 이붙이 풀리(147b)로 이루어진다.

제2 감속부(148)는 제1 대직경 이붙이 풀리(147b)와 함께 회전하도록 제1 축(150)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있는 제2 소직경 이붙이 풀리(148a)와, 제2 축(151)에 의해 회전 가능하게 지지되며 제2 소직경 이붙이 풀리(148a)와 제2 이붙이 벨트(148c)에 연결되어 있는 제2 대직경 이붙이 풀리(148b)로 이루어진다.

제3 감속부(149)는 제2 대직경 이붙이 풀리(148c)와 함께 회전하는 제3 소직경 이붙이 풀리(149a)와, 상기 너트 부재(26)의 외주에 고정되며 제3 이붙이 벨트(149c)를 통하여 제3 소직경 이붙이 풀리(149a)와 연결되어 있는 제3 대직경 이붙이 풀리(출력 풀리)(149b)를 구비하고 있다.

제3 대직경 이붙이 풀리(149b)의 내주는 회전 방지를 위한 사각형의 관통공(152)이 형성되어 있고, 예를 들어 도 1의 너트 부재(26)에 끼움 결합된다. 그 경우에는, 너트 부재(26)의 표면에는 그 관통공과 끼움 결합되는 4곳의 평탄면이 형성된다. 제3 대직경 이붙이 풀리(149b)는 도 6의 스크류 샤프트(71)와 끼움 결합시킬 수도 있으며, 그 경우에도 스크류 샤프트의 표면에 단면 각형의 평탄면이 형성된다.

도 24에 도시한 풀리식의 감속기(146)를 사용하는 경우에는, 톱니바퀴식의 감속기를 이용하는 경우와 동일한 케이블 구동 작용을 이룰 수 있고, 게다가 소리가 조용하다. 한편, 벨트와 풀리 사이에 미끄럼이 발생하여도 좋은 경우에는, 이붙이 벨트와 이붙이 풀리의 조합 대신, V 벨트와 V 홈 풀리의 조합을 이용할 수도 있다. 나아가 체인과 스프로킷의 조합을 이용할 수도 있다. 체인으로는 사일런트 체인이 바람직하다.

10 : 케이블 구동 장치 11 : 본체
12 : 커버 13 : 하우징
M : 모터

Claims

모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 그 케이블의 장력을 검출하는 하중 검출 수단과, 그 하중 검출 수단의 출력이 소정의 허용 범위를 벗어났을 때 워닝 신호를 발신하는 제어 수단을 구비하고,
상기 변환 기구의 회전 부재가 수나사이고, 상기 직진 부재가 그 수나사와 나사 결합하는 너트 부재이고,
상기 너트 부재에 이퀄라이저가 요동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식의 케이블 구동 장치.
모터와, 그 모터의 출력축에 연결되는 감속기와, 그 감속기의 출력 측에 연결되는 회전 부재와, 그 회전 부재의 회전을 직진 부재의 직진 운동으로 변환하는 변환 기구와, 상기 직진 부재에 연결되는 케이블과, 그 케이블의 장력을 검출하는 하중 검출 수단과, 그 하중 검출 수단의 출력이 소정의 허용 범위를 벗어났을 때 워닝 신호를 발신하는 제어 수단을 구비하고,
상기 하중을 검출하는 수단이 케이블의 인장력에 대향하여 탄성 변형하는 스프링과 그 스프링의 변형량을 검출하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 수단이, 케이블의 송출 조작일 때, 케이블이 무부하가 된 시점에서 모터를 정지시키는 것을 특징으로 하는 전동식의 케이블 구동 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이블이 자동차의 파킹 브레이크를 조작하는 케이블인 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 변환 기구의 회전 부재가 암나사를 구비하고 있고, 상기 직진 부재가 그 회전 부재의 암나사와 나사 결합하는 수나사인 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 너트 부재에 그리스 챔버가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중을 검출하는 수단이 변형 게이지를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 케이블 구동 장치와, 그 브레이크 장치의 상기 케이블 또는 이너 케이블이 연결되는 브레이크 레버와, 그 브레이크 레버를 브레이크 해제 측으로 바이어스하는 스프링과, 브레이크 레버와 연결되는 브레이크용 마찰 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 등의 전동식 브레이크 장치.
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