WO2016190329A1 - ケーブル操作機構 - Google Patents

ケーブル操作機構 Download PDF

Info

Publication number
WO2016190329A1
WO2016190329A1 PCT/JP2016/065393 JP2016065393W WO2016190329A1 WO 2016190329 A1 WO2016190329 A1 WO 2016190329A1 JP 2016065393 W JP2016065393 W JP 2016065393W WO 2016190329 A1 WO2016190329 A1 WO 2016190329A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation
idling
gear
main body
cable
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/065393
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸行 山本
Original Assignee
株式会社ハイレックスコーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ハイレックスコーポレーション filed Critical 株式会社ハイレックスコーポレーション
Publication of WO2016190329A1 publication Critical patent/WO2016190329A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/10—Means for transmitting linear movement in a flexible sheathing, e.g. "Bowden-mechanisms"
    • F16C1/12—Arrangements for transmitting movement to or from the flexible member
    • F16C1/14—Construction of the end-piece of the flexible member; Attachment thereof to the flexible member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/04—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting mechanically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake

Definitions

  • the present invention relates to a cable operation mechanism used for operation of an object to be operated, such as operation of a parking range of a transmission or operation of a parking brake, and in particular, a cable operation mechanism that suppresses an excessive load from being generated in the device configuration. About.
  • Patent Document 1 discloses a cable operation mechanism (electric parking brake system) for electrically operating a cable connected to a brake assembly and used to operate and release a parking brake. There is something that was done.
  • the electric parking brake device described in Patent Document 1 is configured so that the torque of the manual operation portion of the manual operation unit is transmitted to the holder via the torque limiter, and the manual operation means or actuator is applied by applying a large torque to the holder. The risk of breakage is reduced.
  • Patent Document 2 one end of a cable is connected to a change lever provided in the engine room for switching the shift range. By rotating and pulling the other end of the cable, a parking range or the like can be obtained.
  • An operating state canceling mechanism that cancels the shift range in the operating state is disclosed.
  • a torque limiter is used to prevent a large torque from being applied to the holder, or to detect an incorrect connection between the motor and the power line at an early stage.
  • a driving source such as a motor does not stop normally due to some trouble such as a detection mechanism
  • the operation force is continuously transmitted to the cable and an excessive load is applied to the operation mechanism
  • An object of the present invention is to provide a cable operating mechanism that can suppress transmission of an excessive load.
  • the cable operating mechanism includes a drive unit, a gear rotated by the drive unit, a base, a cable having a cable end portion provided at one end of the cable unit, and a length in the axial direction, A rotation restricting member for restricting rotation in a direction around the axis with respect to the base; and a through hole extending in the axial direction, wherein the cable portion and the rotation restricting member are inserted into the through hole, and the shaft
  • a linear motion member connected to the cable end portion at one end in the direction, and the linear motion member has a tooth that meshes with the gear on an outer peripheral surface, and the rotation restriction member rotates the shaft around the axis.
  • the cable operation mechanism of the present invention it is possible to suppress an excessive load generated in the mechanism, and it is possible to suppress damage to members constituting the mechanism, particularly damage to each member having a tooth.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is a side view which shows the assembly state of the linear motion member of a cable operation mechanism, and the member related to this.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG. It is the top view and sectional drawing of the main-body part of the linear motion member of a cable operation mechanism. It is a figure which shows the structure of the lower end part of the rotation control member of a cable operation mechanism, the movable member accommodating part of a base
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB showing a state where the main body portion of the linear motion member of the cable operation mechanism exceeds the upper limit of the linear motion range and is disengaged from the output gear.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB showing a state where the main body portion of the linear motion member of the cable operation mechanism exceeds the upper limit of the linear motion range and is disengaged from the output gear.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB showing a state in which the main body portion of the linear motion member of the cable operating mechanism is in a linear motion possible range with respect to the output gear and meshes with the output gear. It is a block diagram which shows schematic structure of the electric parking brake system using the cable operation mechanism which concerns on embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a cable operation mechanism 50 according to the present embodiment.
  • a cable operating mechanism 50 has a base 51.
  • the base 51 is integrated from the movable member accommodating portion 51A that accommodates the output gear 13 and the linear motion member 14, the motor accommodating portion 51B that accommodates the motor 11, and the movable member accommodating portion 51A to the motor accommodating portion 51B. It is comprised from the cover part 51C.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the lid 51C of the base 51 is removed. The output gear 13 and the linear motion member 14 are exposed by removing the lid 51C.
  • the cable operation mechanism 50 is a device for operating an operation object connected by a cable, and is disposed at a location where the relative position to the operation object is fixed.
  • the operation target is a parking brake of a vehicle, and is fixed to an arbitrary part of the vehicle body.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a connection state between the output gear 13 and the motor 11.
  • the outer peripheral surface 13a of the output gear 13 is formed with a tooth that meshes with the worm gear 12 attached to the motor shaft of the motor 11, and this tooth and the tooth of the worm gear 12 are meshed.
  • the motor 11 in which the output gear 13 is rotated by the rotation of the motor 11 is driven forward and reversely by the control device 1, so that the output gear 13 is rotated forward and backward by the drive.
  • the linear motion member 14 includes a main body portion 141, an idling portion 142, an idling portion (second idling portion) 143, two washers 144 ⁇ / b> A and 144 ⁇ / b> B, It is composed of eight members including two coil springs (biasing members) 145A and 145B and a cap 146.
  • the end of the cable 3 (see FIGS. 11 and 12 to be described later) connected to the operation target in the pulling operation direction Y1 is referred to as a “lower end”.
  • the end on the operation side is called “upper end”.
  • the surface facing the operation target in the pulling operation direction Y ⁇ b> 1 of the cable 3 is referred to as “lower surface”, and the surface facing the operation side is referred to as “upper surface”.
  • the upper end of the drawing corresponds to the upper end
  • the lower end of the drawing corresponds to the lower end
  • the surface facing the upper side of the drawing corresponds to the upper surface
  • the surface facing the lower side of the drawing corresponds to the lower surface.
  • the main body portion 141 and the idling portions 142 and 143 each have a cylindrical shape having a through hole extending in the axial direction, and are formed so that the through holes communicate with each other.
  • the length in the axial direction is the longest in the main body 141, and the idle parts 142 and 143 have the same length.
  • the main body 141 and the idling parts 142 and 143 both have the same outer diameter and inner diameter.
  • helical teeth are formed on the outer peripheral surfaces of the main body 141 and the idling parts 142 and 143.
  • the idling part 142 is disposed on the lower end side of the main body part 141, and the idling part 143 is disposed on the upper end side of the main body part 141.
  • Washers 144A and 144B and coil springs 145A and 145B have the same outer diameter as idle parts 142 and 143.
  • the washer 144A and the coil spring 145A are arranged on the lower end side of the idling portion 142, and the washer 144B and the coil spring 145B are arranged on the upper end side of the idling portion 143.
  • the washer 144A is disposed between the idling portion 142 and the coil spring 145A
  • the washer 144B is disposed between the idling portion 143 and the coil spring 145B.
  • the coil spring 145A biases the idling part 142 toward the main body part 141
  • the coil spring 145B biases the idling part 143 toward the main body part 141.
  • the washer 144A prevents rubbing between the idling portion 142 and the coil spring 145A
  • the washer 144B prevents rubbing between the idling portion 143 and the coil spring 145B.
  • the cap 146 is formed in a cylindrical shape having one end opened and the other end closed, and is attached to cover the cable end portion 3a of the cable 3 (for example, see FIG. 6).
  • the linear motion member 14 further includes an output gear 13 and a rotation restricting member 55.
  • the output gear 13 has a through hole 13b having a common shaft center with the gear body at the center.
  • a tooth is formed that meshes with a tooth formed on the outer peripheral surface of each of the main body portion 141 and the idling portions 142, 143 of the linear motion member 14.
  • the teeth formed on the outer peripheral surfaces of the main body 141 and the idle parts 142 and 143 are smoothly formed between the idle part 142, the main part 141, and the idle part 143. It is configured to be movable.
  • the idling portion 142 and the output gear 13 also act as an idling mechanism as will be described later.
  • the idling portion 143 and the output gear 13 also function as a second idling mechanism.
  • Ring-shaped protrusions 13c1 and 13c2 surrounding the periphery of the through hole 13b are formed on the upper and lower surfaces of the output gear 13 (see FIG. 7 for the protrusion 13c2 on the lower surface side of the output gear 13, for example).
  • the inner diameters of these protrusions 13c1 and 13c2 are slightly larger than the outer diameters of the main body 141 and the idling parts 142 and 143 of the linear motion member 14.
  • the rotation restricting member 55 constitutes the linear motion member 14 and has a length that can be inserted into the through holes of the main body 141 and the idling parts 142 and 143.
  • the rotation restricting member 55 has a through hole 55a extending in the axial direction and two groove portions 55b1 and 55b2 extending in the axial direction (see FIG. 10 for the groove portion 55b2).
  • the rotation restricting member 55 is inserted through the main body portion 141 and the idling portions 142 and 143, the washers 144A and 144B, and the coil springs 145A and 145B of the linear motion member 14.
  • the order of insertion is from the bottom in the order of coil spring 145A, washer 144A, idling portion 142, body portion 141, idling portion 143, output gear 13, washer 144B, and coil spring 145B.
  • the cable 3 is inserted into the through hole 55a of the rotation restricting member 55.
  • the two groove portions 55b1 and 55b2 of the rotation restricting member 55 are formed on the outer peripheral surface of the rotation restricting member 55 at symmetrical positions around the axis of the rotation restricting member 55. These groove portions 55b1 and 55b2 regulate the rotation of the main body portion 141 of the linear motion member 14 in the direction around the axis.
  • Two protrusions 55c1 and 55c2 extending in a direction perpendicular to the axial direction are formed at the lower end of the rotation restricting member 55 (see FIG. 10). These protrusions 55c1 and 55c2 restrict the rotation restricting member 55 from rotating in the direction around the axis. As shown in FIG.
  • the protrusions 55 c 1 and 55 c 2 of the rotation restricting member 55 are engaged with the groove 51 Aa formed in the movable member housing 51 A of the base 51 and the groove 51 Ca formed in the lid 51 C of the base 51. Thereby, the rotation of the rotation restricting member 55 relative to the base 51 in the direction around the axis is restricted.
  • the protrusions (supporting portions) 55c1 and 55c2 of the rotation restricting member 55 are also spring seats that support the coil spring 145A.
  • the structure for restricting rotation of the rotation restricting member 55 in the direction around the axis relative to the base 51 is not particularly limited.
  • the movable member accommodating portion is formed to have a rectangular cross section
  • the rotation restricting member 55 is rotated in the movable member accommodating portion
  • the projection portion abuts on the inner surface of the movable member accommodating portion, and this inner surface hits.
  • a structure in which rotation is restricted and rotation is restricted can also be adopted.
  • the diameter of the rotation restricting member including the protruding portion may be equal to or less than the length of the diagonal line of the rotating member accommodating member.
  • the cable operating mechanism 50 regulates the rotation of the main body portion 141 of the linear motion member 14 in the direction around the axis and enables the linear motion along the axial direction of the rotation regulation member 55.
  • the idling portions 142 and 143 can be rotated in the direction around the axis.
  • the main body 141 when the motor 11 cannot be stopped, the main body 141 is disengaged from the output gear 13, and the idle parts 142 and 143 are connected to the output gear 13 (the output gear 13 is idle.
  • the output gear 13 can be reversibly connected to the main body 141.
  • the idle rotation portion 142 When the main body 141 moves linearly in the pulling operation direction Y1, the idle rotation portion 142 is connected to the output gear 13.
  • the idle rotation portion 143 is connected to the output gear 13.
  • FIG. 9A projections (fitting portions) 141 a 1 and 141 a 2 extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the main body 141 of the linear motion member 14 so as to face each other.
  • FIG. 9B is a diagram showing a cross section taken along line CC and line DD in FIG.
  • the CC line is a part of the BB line in FIG. 7
  • the DD line is a part of the AA line in FIG.
  • the CC line cross section is a cross section that passes through the protrusions 141a1 and 141a2, and is therefore thicker than the DD line cross section that does not pass through the protrusions 141a1 and 141a2.
  • FIG. 8 showing the cross section taken along the line BB of FIG. 7, the cross section of the main body 141 passes through the protrusions 141a1 and 141a2. 8 is thicker than that in FIG. 6 where the cross section does not pass through the same portion, and in the rotation regulating member 55, the cross section is the same as that in FIG. 6 where the cross section does not pass through the groove portions 55b1 and 55b2. It is thicker than FIG.
  • the protrusions 141a1 and 141a2 formed on the inner peripheral surface of the main body 141 are fitted into the grooves 55b1 and 55b2 (fitted parts, see FIG. 10) formed on the rotation restricting member 55, thereby restricting the rotation of the main body 141.
  • the rotation with respect to the member 55 is restricted. Since the teeth formed on the outer peripheral surface of the main body 141 mesh with the teeth formed in the through hole 13a of the output gear 13, the rotation of the main body 141 with respect to the rotation restricting member 55 is restricted. Since rotation of the rotation restricting member 55 is suppressed, the main body 141 moves linearly along the rotation restricting member 55 by the rotation of the output gear 13.
  • the main body 141 reciprocates linearly in the axial direction corresponding to the rotation direction of the output gear 13.
  • the range in which the main body 141 moves linearly corresponds to the axial length of the tooth formation range of the main body 141.
  • the limit of the pulling operation direction Y1 is referred to as “linear motion range upper limit”
  • the limit of the return operation direction Y2 is referred to as “linear motion range lower limit”.
  • the rotation of the main body 141 of the linear motion member 14 in the direction around the axis is restricted by the rotation restriction member 55, but the idle rotation parts 142 and 143 are protrusions that fit into the grooves 55 b 1 and 55 b 2 of the rotation restriction member 55. Since there is no portion, rotation in the direction around the axis is not restricted and is rotatable.
  • a spiral tooth similar to that of the main body 141 is provided on the outer peripheral surface of each of the idle parts 142 and 143 so that the tooth meshes with the tooth formed in the through hole 13a of the output gear 13. It has become. Further, the teeth provided in each of the idling portions 142 and 143 are formed to communicate with the teeth provided in the main body portion 141.
  • the tip of the tooth on the lower end side of the main part 141 communicates with the tip of the tooth on the upper end side of the idle part 142.
  • teeth are formed in the idle portions 142 and 143 so that the tips of the teeth on the upper end side of the main body portion 141 and the teeth on the lower end side of the idle portion 143 communicate with each other.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an engagement structure between the main body portion 141 and the idling portion 142 of the linear motion member 14.
  • an engagement protrusion 141b is formed on the main body 141 side, and an engagement groove 142b is formed on the idle rotation portion 142 side.
  • the engagement protrusion 141b and the engagement groove 142b are provided in a direction around the axis in which the main body portion 141 and the idling portion 142 move in the pulling operation direction Y1 (in a plan view from the upper side) with a predetermined rotational force of a motor that is a drive portion.
  • (Clockwise direction) Y3 can be disengaged and can be engaged in the counterclockwise direction Y4. That is, as shown in FIG.
  • the engagement protrusion 141b on the main body 141 side has a substantially vertical surface on the front side in the axial direction Y3 and an inclined surface on the rear side in the axial direction Y3.
  • the front surface in the axial direction Y3 is a substantially vertical surface
  • the rear surface in the axial direction Y3 is an inclined surface.
  • the engagement protrusion 141b on the main body 141 side and the engagement groove 142b on the idling portion 142 side are fitted so that the substantially vertical surface engages with the substantially vertical surface and the inclined surface engages with the inclined surface. ing. As shown in FIG.
  • the engaging protrusion 141b and the engaging groove 142b are formed on the peripheral edge of each of the main body 141 and the idling portion 142. In addition, you may provide the thing similar to the engaging protrusion 141b and the engaging groove 142b also on the other side on both sides of the central axis. As long as the positional relationship between the vertical surface and the inclined surface with respect to the axial directions Y3 and Y4 is the same, any number of the engagement protrusions 141b and the engagement grooves 142b may be formed. Further, the engaging protrusion may be formed in the idling portion and the engaging groove may be formed in the main body portion. In this case, the engagement mechanism configured with the inclined surface and the vertical surface is configured such that the inclination direction and the vertical direction are reversed.
  • main body portion 141 and the idling portion 143 are also formed with similar engaging projections and engaging grooves, and the main body portion 141 and the idling portion 143 move in the return operation direction Y2 in the direction around the axis (upper side).
  • the shape is defined so that the engagement is easily disengaged at Y4.
  • the engagement of the engagement protrusion 141b of the main body 141 and the engagement groove 142b of the idle rotation portion 142 is such that the teeth of the idle rotation portion 142 mesh with the teeth in the through hole 13a of the output gear 13.
  • the idling portion 142 receives the rotational torque from the output gear 13 and comes off. The same applies to the engagement between the engagement protrusion 141b of the main body 141 and the engagement groove 143a of the idling portion 143.
  • the idling portion 142 When the main body portion 141 is in a linearly movable range with respect to the output gear 13, the idling portion 142 is biased by the coil spring 145A, and the upper end surface thereof is in contact with the lower end surface of the main body portion 141, and The engagement protrusion 141b on the lower end side of the main body 141 and the engagement groove 142a of the idling portion 142 are in an engaged state. The same applies to the idling portion 143.
  • the lower end surface of the idling portion 143 is biased by the coil spring 145B and is in contact with the upper end surface of the main body portion 141, and the engaging protrusion 141b on the upper end side of the main body portion 141 and the idling portion 143 are in contact with each other.
  • the engaging groove 143b is in the engaged state.
  • the main body part 141 and the idle rotation part 143 communicate with teeth formed on the respective outer peripheral surfaces. Therefore, when the main body 141 moves straight in the return operation direction Y2 by the rotation of the output gear 13, immediately after the upper end of the tooth of the main body 141 passes the upper end of the tooth in the through hole 13a of the output gear 13. The lower end of the tooth of the idling portion 143 meshes with the upper end of the tooth of the output gear 13.
  • the linear motion member 14 is used within the linear motion range of the main body 141.
  • the main body 141 linearly moves, for example, in the pulling operation direction Y1 without stopping the motor 11, and the upper limit of the predetermined linear motion range.
  • the output gear 13 moves so as to exceed the main body 141 and the tooth of the main body 141 and the tooth in the through hole 13a of the output gear 13 are disengaged. Meshes with the teeth in the through hole 13 a of the output gear 13. At this time, the output gear 13 continues to rotate while the idling portion 142 is rotated, and the idling portion 142 idles with respect to the rotation restricting member 55.
  • the main body 141 may exceed the linear motion range lower limit
  • the main body 141 exceeds the linear motion range lower limit
  • the engagement with the tooth is disengaged
  • the tooth of the idling portion 143 meshes with the tooth in the through hole 13a of the output gear 13, and the output gear 13 continues to rotate while rotating the idling portion 143.
  • the rotation of the output gear 13 can be continued even if the motor 11 cannot be stopped, the teeth of the worm gear 12, the teeth of the output gear 13, and the teeth of the main body 141 are missing. It will not be a situation that.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line BB showing a state in which the main body portion 141 of the linear motion member 14 exceeds the linear motion range upper limit and is disengaged from the output gear 13.
  • the engagement between the main body 141 and the output gear 13 is disengaged, and the lower end of the main body 141 is supported by a protrusion 13 c 1 formed on the upper surface of the output gear 13.
  • the idling portion 142 is engaged in the through hole 13 a of the output gear 13.
  • FIG. 8 described above is a cross-sectional view taken along the line BB showing a state where the main body 141 of the linear motion member 14 exceeds the lower limit of the linear motion range and is disengaged from the output gear 13.
  • the engagement between the main body portion 141 and the output gear 13 is disengaged, and the upper end of the main body portion 141 is supported by a protruding portion 13 c 2 formed on the lower surface of the output gear 13.
  • the idling portion 143 is engaged in the output gear 13.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line BB showing a state in which the main body portion 141 of the linear motion member 14 is in a linear motion possible range with respect to the output gear 13 and meshes with the output gear 13.
  • the idling portion 142 is urged to the main body 141 by the coil spring 145A, and the idling portion 142 and the main body 141 are connected.
  • the idle rotation portion 142 moves linearly and follows the main body portion 141.
  • the main body 141 continues to move linearly, and the idling portion 142 is urged by the coil spring 145 ⁇ / b> A to follow the main body 141.
  • the idling portion 142 meshes with the output gear 13 and starts rotating.
  • the idling portion 142 is moved to the main body portion 141 side while the rotation of the idling portion 142 is restricted between the engaging protrusion 141b provided on the main body portion 141 and the engaging groove 142b of the idling portion 142.
  • inclined surfaces that can be engaged with each other are provided.
  • the linear motion member 14 has a tooth that meshes with a tooth in the through hole 13 a of the output gear 13 on the outer peripheral surface, and the rotation restricting member 55 rotates the shaft.
  • the main body portion 141 that can be reciprocated in the axial direction according to the rotation direction of the output gear 13 and the end portion on the opposite side of the cable end portion 3a side of the main body portion 141 in the direction around the axis
  • the idle rotation portion 142 having a tooth that meshes with the teeth in the through hole 13a of the output gear 13 on the outer peripheral surface, and the relative rotation of the idle rotation portion 142 with respect to the main body portion 141,
  • An idler mechanism that permits in one direction corresponding to a predetermined rotation direction and restricts in the opposite direction, and the teeth on the outer peripheral surface of the main body 141 mesh with the teeth in the through hole 13a of the output gear.
  • the linear motion member 14 is in a predetermined rotational direction of the output gear 13.
  • the cable 3 moves linearly in the direction in which the tension is applied to the cable 3, and the teeth on the outer peripheral surface of the idling portion 142 mesh with the output gear 13, whereby the idling mechanism causes the idling portion 142 to rotate the output gear 13 a predetermined amount.
  • the idling mechanism causes the idling portion 142 to rotate the output gear 13 a predetermined amount.
  • the linear motion member 14 is provided at the end of the main body portion 141 on the cable end portion 3a side so as to be rotatable in the direction around the axis, and the idling portion 143 having a tooth that meshes with the output gear 13 on the outer circumferential surface.
  • a second idling mechanism that allows relative rotation of the idling portion 143 with respect to the main body portion 141 in one direction corresponding to a direction opposite to a predetermined rotation direction of the output gear 13 and restricts in a reverse direction;
  • the linear motion member 14 in which the teeth on the outer peripheral surface of the portion 141 mesh with the teeth in the through hole 13a of the output gear 13 linearly moves in the direction opposite to the tension applying direction as the output gear 13 rotates in the opposite direction.
  • the second idling mechanism causes the idling portion 143 to move in the opposite direction of the output gear 13. Driven by rotation and idle in the permitted direction To.
  • the output gear 13 can be rotated as usual, so that the teeth of the worm gear 12, the teeth of the output gear 13, and the teeth of the main body 141 are There is no such thing as missing.
  • the cable stroke amount is automatically adjusted even when a drive operation is performed (even if it is input) that causes the cable stroke amount to exceed the specified amount. Since it can be regulated, it is possible to prevent the occurrence of overload on the cable, damage to the member due to this, and consequently malfunction of the member (such as a parking brake) operated by the cable operating mechanism.
  • the drive source of the operation mechanism is not limited to the motor as described above, and may be manually operated.
  • the configuration may be such that the output gear 13 is directly or indirectly turned.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric parking brake system using the cable operation mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • the electric parking brake system 100 shown in the figure includes a control device (ECU) 1, an actuator 2 controlled by the control device 1, and a pulling operation and a returning operation of the cable 3 performed by the actuator 2.
  • the brake assembly 4 is operated and released, and the operation switch 5 sends a signal to the control device 1 to operate and release the parking brake.
  • the actuator 2 has a motor (drive unit) 11 that can be rotated forward and backward by the control device 1, a worm gear 12 that is attached to the motor shaft of the motor 11, and a tooth that meshes with the worm gear 12.
  • An output gear (gear) 13 that is a spur gear, a linear motion member 14 that reciprocates in the axial direction of the output gear 13 by rotation of the output gear 13, a load sensor 15 that detects the tension of the cable 3, and a stroke of the cable 3 And a stroke sensor 31 for measuring the amount.
  • the motor 11, the worm gear 12, the output gear 13, and the linear motion member 14, the base (housing) 51 that accommodates these members, and the cable 3 constitute the cable operating mechanism 50 described above.
  • the load sensor 15 detects a load (tension) acting on the cable 3, and outputs the detected cable tension to the control device 1.
  • the load sensor 15 includes a shaft 20, a main spring 21, a secondary spring 22, a magnet 23, and a Hall IC 24.
  • the shaft 20 reciprocates in the axial direction, and the magnet 23 reciprocates along with the reciprocation of the shaft 20.
  • the Hall IC 24 arranged corresponding to the magnet 23 by the reciprocating movement of the magnet 23 causes the voltage corresponding to the compression and expansion deformation of the main spring 21 and the auxiliary spring 22 corresponding to the load of the cable 3 to be the cable tension. Output to the control device 1.
  • the control device 1 drives the motor 11 until the preset cable tension is reached, and the preset cable tension. Then, the motor 11 is stopped and the pulling operation of the cable 3 is stopped.
  • the stroke sensor 31 is composed of, for example, a rotary encoder.
  • the stroke sensor 31 is provided on the motor 11 side. Since the stroke amount of the cable 3 changes according to the rotation speed of the motor 11, the stroke sensor 31 measures the stroke amount. Then, the measured stroke amount is output to the control device 1.
  • a stroke sensor 31 may be provided on the cable 3 side to measure the stroke amount of the cable 3 that actually moves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)
  • Flexible Shafts (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

直動部材は、外周面にギアと歯合する歯条を有し、回転規制部材により軸周り方向の回転が規制され、ギアの回転方向に応じて軸方向に往復直動可能な本体部と、本体部のケーブルエンド部側とは反対側の端部に、軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面にギアと歯合する歯条を有する空転部と、本体部に対する空転部の相対回転を、ギアの所定回転方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する空転機構と、を有し、本体部の外周面の歯条がギアと歯合している直動部材がギアの所定回転方向の回転に従ってケーブルへの張力付与方向に直動して、空転部の外周面の歯条とギアとが歯合することにより、空転機構が、空転部をギアの所定回転方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させるので、駆動源が正常に停止しない状態などに対応でき、構成部材の損傷を防止できる。

Description

ケーブル操作機構
　本発明は、例えば、トランスミッションのパーキングレンジの操作やパーキングブレーキの操作などの、操作対象物の操作に用いるケーブルの操作機構に関し、特に、装置構成において過度な負荷が生じることを抑制するケーブル操作機構に関する。
　例えば、パーキングブレーキを例にした場合、ブレーキアッセンブリに接続されてパーキングブレーキの作動及び解除に用いられるケーブルを、電動で操作するためのケーブル操作機構（電動パーキングブレーキシステム）として、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された電動パーキングブレーキ装置は、手動操作ユニットの手動操作部のトルクがトルクリミッタを介してホルダに伝達されるようにして、大きなトルクがホルダにかかることによる手動操作手段やアクチュエータの破損の虞を低減させている。
　特許文献２には、シフトレンジを切り替えるためにエンジンルーム内に設けられた変更レバーに、ケーブルの一端が連結され、このケーブルの他端を、回転して引き操作することにより、パーキングレンジ等の作動状態にあるシフトレンジを解除する作動状態解除機構が開示されている。
特開２０１２－２５１５８７号公報 特開２０１０－０２５２１２号公報
　特許文献１に記載の従来の電動パーキングブレーキシステム（または装置）では、トルクリミッタを利用してホルダに大きなトルクがかからないようにしたり、モータと電源線との極性の接続間違いを早期に検出するようにしたりして、システム（または装置）自体を保護するようにしている。しかし、モータのような駆動源が例えば検出機構などの何らかの不具合によって正常に停止しない場合など、ケーブルに対する操作力の伝達が継続して行われて過剰な負荷が操作機構に与えられた場合に、構成部材に対する負荷の伝達を抑制することも求められている。また、特許文献２に記載の作動状態解除機構においても、ケーブルを含む操作機構に対して過剰な負荷の伝達を抑制することが求められている。
　本発明は、過剰な負荷の伝達を抑制することができるケーブル操作機構を提供することを目的とする。
　本発明に係るケーブル操作機構は、駆動部と、前記駆動部により回転するギアと、基体と、ケーブル部の一端にケーブルエンド部が設けられたケーブルと、軸方向に長さを有し、前記基体に対して軸周り方向の回転が規制される回転規制部材と、前記軸方向に延在する貫通孔を有し、当該貫通孔に前記ケーブル部と前記回転規制部材とが挿通され、前記軸方向の一端部に前記ケーブルエンド部が接続する、直動部材と、を備え、前記直動部材は、外周面に前記ギアと歯合する歯条を有し、前記回転規制部材により前記軸周り方向の回転が規制され、前記ギアの回転方向に応じて前記軸方向に往復直動可能な本体部と、前記本体部のケーブルエンド部側とは反対側の端部に、前記軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面に前記ギアと歯合する歯条を有する空転部と、前記本体部に対する前記空転部の
相対回転を、前記ギアの所定回転方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する空転機構と、を有し、前記本体部の外周面の歯条が前記ギアと歯合している前記直動部材が前記ギアの前記所定回転方向の回転に従って前記ケーブルへの張力付与方向に直動して、前記空転部の外周面の歯条と前記ギアとが歯合することにより、前記空転機構が、前記空転部を前記ギアの前記所定回転方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させる。
　本発明のケーブル操作機構によれば、機構に生じる過剰な負荷を抑制することができ、機構を構成する部材の損傷、特には歯条を有する各部材の損傷を抑制できる。
ケーブル操作機構の外観を示す斜視図である。 ケーブル操作機構の基体の蓋部を取り外した状態を示す斜視図である。 ケーブル操作機構の出力ギアとモータの接続状態を示す斜視図である。 ケーブル操作機構の直動部材とこれに関係する部材の分解斜視図である。 ケーブル操作機構の直動部材とこれに関係する部材の組立状態を示す斜視図である。 図５のＡ－Ａ線断面図である。 ケーブル操作機構の直動部材とこれに関係する部材の組立状態を示す側面図である。 図７のＢ－Ｂ線断面図である。 ケーブル操作機構の直動部材の本体部の平面図及び断面図である。 ケーブル操作機構の回転規制部材の下端部と基体の可動部材収容部及び蓋部の下端部の構造を示す図である。 ケーブル操作機構の直動部材の本体部と空転部の係合構造の一例を示す図である。 ケーブル操作機構の直動部材の本体部が直動範囲上限を超えて、出力ギアとの歯合が外れた状態を示すＢ－Ｂ線断面図である。 ケーブル操作機構の直動部材の本体部が出力ギアに対して直動可能範囲にあって、出力ギアと歯合している状態を示すＢ－Ｂ線断面図である。 実施の形態に係るケーブル操作機構を用いた電動パーキングブレーキシステムの概略構成を示すブロック図である。
　以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、後述するいくつかの部材は歯条を有するが、説明の便宜上、各図面において、いずれの部材においても歯条の図示は省略されている。
　本実施の形態に係るケーブル操作機構５０について詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るケーブル操作機構５０の外観を示す斜視図である。同図において、ケーブル操作機構５０は基体５１を有する。基体５１は、出力ギア１３と直動部材１４を収容する可動部材収容部５１Ａと、モータ１１を収容するモータ収容部５１Ｂと、可動部材収容部５１Ａからモータ収容部５１Ｂに亘って一体となった蓋部５１Ｃとから構成される。図２は、基体５１の蓋部５１Ｃを取り外した状態を示す斜視図である。蓋部５１Ｃを取り外すことで出力ギア１３と直動部材１４とが露出される。蓋部５１Ｃを取り外した後、モータ収容部５１Ｂからモータ１１を取り外すことで、出力ギア１３と直動部材１４の取り外しが可能となる。ケーブル操作機構５０は、ケーブルにより繋がれた操作対象物を操作するための装置であって、操作対象物に対して相対的な位置が固定された箇所に配置される。一例としては、操作対象が車両のパーキングブレーキであり、車体の任意の箇所に固定され
ることが挙げられる。
　図３は、出力ギア１３とモータ１１の接続状態を示す斜視図である。同図において、出力ギア１３の外周面１３ａには、モータ１１のモータ軸に取り付けられたウォームギア１２と歯合する歯条が形成されており、この歯条とウォームギア１２の歯条とが歯合することで、モータ１１の回転によって出力ギア１３が回転するモータ１１は、制御装置１により正転及び逆転駆動されるので、当該駆動によって出力ギア１３が正逆回転する。
　ケーブル操作機構５０の分解斜視図である図４において示すように、直動部材１４は、本体部１４１、空転部１４２、空転部（第２の空転部）１４３、２個のワッシャ１４４Ａ，１４４Ｂ、２個のコイルスプリング（付勢部材）１４５Ａ，１４５Ｂ及びキャップ１４６の８つの部材で構成される。ここで、本体部１４１、空転部１４２，１４３のそれぞれにおいて、ケーブル３（後述する図１１，１２を参照）の引き操作方向Ｙ１における操作対象物と接続する側の端を「下端」と呼び、操作側の端を「上端」と呼ぶ。また、出力ギア１３においては、ケーブル３の引き操作方向Ｙ１における操作対象物側に面する面を「下面」と呼び、操作側に面する面を「上面」と呼ぶ。図４においては、図面上側の端部が上端、図面下側の端部が下端に該当、また、図面上側に面する面が上面、図面下側に面する面が下面に該当する。
　本体部１４１及び空転部１４２，１４３は、いずれも軸方向に延在する貫通孔を有する円筒形を成し、該貫通孔が互いに連通するように形成されている。軸方向の長さは本体部１４１が最も長く、空転部１４２，１４３は共に同じ長さを有する。また、本体部１４１及び空転部１４２，１４３は、いずれも外径と内径が共に同じ大きさになっている。また、本体部１４１、空転部１４２，１４３のそれぞれの外周面には、螺旋状の歯条が形成されている。空転部１４２は、本体部１４１の下端側に配置され、空転部１４３は、本体部１４１の上端側に配置される。
　ワッシャ１４４Ａ，１４４Ｂ及びコイルスプリング１４５Ａ，１４５Ｂは、空転部１４２，１４３と同じ大きさの外径を有する。ワッシャ１４４Ａとコイルスプリング１４５Ａは、空転部１４２の下端側に配置され、ワッシャ１４４Ｂとコイルスプリング１４５Ｂは、空転部１４３の上端側に配置される。この場合、ワッシャ１４４Ａは、空転部１４２とコイルスプリング１４５Ａの間に配置され、ワッシャ１４４Ｂは、空転部１４３とコイルスプリング１４５Ｂの間に配置される。コイルスプリング１４５Ａは、空転部１４２を本体部１４１側に付勢し、コイルスプリング１４５Ｂは、空転部１４３を本体部１４１側に付勢する。ワッシャ１４４Ａは、空転部１４２とコイルスプリング１４５Ａの間の擦れを防止し、ワッシャ１４４Ｂは、空転部１４３とコイルスプリング１４５Ｂの間の擦れを防止する。
　キャップ１４６は、その一端が開口し、他端が閉口した円筒状に形成されており、ケーブル３のケーブルエンド部３ａ（例えば、図６参照）に覆い被せて取り付けられる。
　直動部材１４は、さらに出力ギア１３及び回転規制部材５５を備えている。出力ギア１３は、中央部にギア本体と軸心を共通とする貫通孔１３ｂを有している。貫通孔１３ｂには、直動部材１４の本体部１４１、空転部１４２，１４３のそれぞれの外周面に形成された歯条と歯合する歯条が形成されている。本体部１４１、空転部１４２，１４３のそれぞれの外周面に形成された歯条は、貫通孔１３ｂに形成された歯条が、空転部１４２と本体部１４１と空転部１４３との間を円滑に移動可能に形成されている。空転部１４２と出力ギア１３は、後述するように空転機構としても作用する。また、空転部１４３と出力ギア１３は第２の空転機構としても作用する。出力ギア１３の上面と下面には、貫通孔１３ｂの周囲を囲むリング状の突起部１３ｃ１、１３ｃ２が形成されている（出力ギア１３の下
面側の突起部１３ｃ２については例えば図７を参照）。これらの突起部１３ｃ１、１３ｃ２の内径は、直動部材１４の本体部１４１、空転部１４２，１４３の外径より僅かに大きくなっている。
　図４において、回転規制部材５５は、直動部材１４を構成し、本体部１４１及び空転部１４２，１４３の貫通孔に挿通可能な長さを有する。また、回転規制部材５５は、軸方向に延在する貫通孔５５ａと、軸方向に延在する２つの溝部５５ｂ１，５５ｂ２（溝部５５ｂ２については図１０を参照）を有する。回転規制部材５５は、直動部材１４の本体部１４１及び空転部１４２，１４３、ワッシャ１４４Ａ，１４４Ｂ並びにコイルスプリング１４５Ａ，１４５Ｂに挿通される。挿通される順序は、下から、コイルスプリング１４５Ａ、ワッシャ１４４Ａ、空転部１４２、本体部１４１、空転部１４３、出力ギア１３、ワッシャ１４４Ｂ、コイルスプリング１４５Ｂの順である。回転規制部材５５の貫通孔５５ａにはケーブル３が挿通される。
　回転規制部材５５の２つの溝部５５ｂ１，５５ｂ２は、回転規制部材５５の外周面に回転規制部材５５の軸を中心とした対称の位置に形成されている。これらの溝部５５ｂ１，５５ｂ２は、直動部材１４の本体部１４１の軸周り方向への回転を規制するものである。回転規制部材５５の下端部には、軸方向に対して直角方向に延在する２つの突起部５５ｃ１，５５ｃ２が形成されている（図１０参照）。これらの突起部５５ｃ１，５５ｃ２は、回転規制部材５５が軸周り方向に回転しないように規制するものである。図１０に示すように、回転規制部材５５の突起部５５ｃ１，５５ｃ２が基体５１の可動部材収容部５１Ａに形成された溝部５１Ａａと基体５１の蓋部５１Ｃに形成された溝部５１Ｃａに係止されることで、回転規制部材５５の基体５１に対する軸周り方向の回転が規制される。回転規制部材５５の突起部（支持部）５５ｃ１，５５ｃ２は、コイルスプリング１４５Ａを支持するバネ座にもなっている。なお、回転規制部材５５の基体５１に対する軸周り方向の回転の規制構造は特に限定されない。例えば、可動部材収容部を断面が矩形となるように形成し、回転規制部材５５を可動部材収容部内で回転させたときに、突起部が可動部材収容部の内面に当接し、この内面が当たり止めとなって回転が規制される構造なども採用することができる。この場合、突起部を含む回転規制部材の直径は、回動部材収容部材の対角線の長さ以下とすればよい。
　本実施の形態に係るケーブル操作機構５０は、直動部材１４の本体部１４１に対しては、軸周り方向への回転を規制して、回転規制部材５５の軸方向に沿う直動を可能とし、空転部１４２，１４３に対しては、軸周り方向への回転ができるようにしている。これにより、出力ギア１３がモータ１１によって回転したときに、本体部１４１及び空転部１４２，１４３は、出力ギア１３と共に回転することなく、出力ギア１３に対して回転規制部材５５の軸方向に相対移動することができる。また、例えば、モータ１１を停止させることができなくなった場合には、本体部１４１が出力ギア１３から外れ、空転部１４２，１４３と出力ギア１３とが繋がり（出力ギア１３が空転部１４２，１４３に達する）、また出力ギア１３が本体部１４１と繋がることが可逆的に可能となっている。なお、本体部１４１が引き操作方向Ｙ１に直動した場合は空転部１４２が出力ギア１３と繋がり、本体部１４１が戻し操作方向Ｙ２に直動した場合は空転部１４３が出力ギア１３と繋がる。
　以下、モータ１１が停止しなかった場合を例として、直動部材１４の本体部１４１が出力ギア１３から外れる構造及び本体部１４１に代わって空転部１４２，１４３が出力ギア１３と繋がる構造について詳細に説明する。
　図９の（ａ）に示すように、直動部材１４の本体部１４１の内周面には、軸方向に延在する突起部（嵌合部）１４１ａ１，１４１ａ２が互いに対向して形成されている。図９の（ｂ）は、同図の（ａ）のＣ－Ｃ線断面とＤ－Ｄ線断面を示す図である。なお、Ｃ－Ｃ線
は図７のＢ－Ｂ線の一部であり、Ｄ－Ｄ線は図５のＡ－Ａ線の一部である。
　Ｃ－Ｃ線断面は、突起部１４１ａ１，１４１ａ２を通る断面であるので、突起部１４１ａ１，１４１ａ２を通らないＤ－Ｄ線断面より肉厚となる。なお、図５のＡ－Ａ線断面を示す図６と図７のＢ－Ｂ線断面を示す図８とを見比べると、本体部１４１においては、断面が突起部１４１ａ１，１４１ａ２を通過している図８の方が、断面が同部を通過していない図６より肉厚となり、回転規制部材５５においては、断面が溝部５５ｂ１，５５ｂ２を通過していない図６の方が、断面が同部を通過している図８より肉厚となる。
　本体部１４１の内周面に形成された突起部１４１ａ１，１４１ａ２が回転規制部材５５に形成された溝部５５ｂ１，５５ｂ２（被嵌合部、図１０参照）に嵌ることで、本体部１４１の回転規制部材５５に対する回転が規制される。本体部１４１の外周面に形成された歯条と出力ギア１３の貫通孔１３ａに形成された歯条とが歯合することから、本体部１４１の回転規制部材５５に対する回転が規制されることで、回転規制部材５５の回転が抑制されているので、本体部１４１が出力ギア１３の回転により回転規制部材５５に沿って直動する。すなわち、本体部１４１は、出力ギア１３の回転方向に応じた軸方向に往復直動する。本体部１４１が直動する範囲は、本体部１４１の歯条形成範囲の軸方向の長さに対応する。ここで、本体部１４１が直動する範囲内で、引き操作方向Ｙ１の限界を「直動範囲上限」と言い、戻し操作方向Ｙ２の限界を「直動範囲下限」と言う。
　上述したように、直動部材１４の本体部１４１は、回転規制部材５５により軸周り方向への回転が規制されるが、空転部１４２，１４３は回転規制部材５５の溝部５５ｂ１，５５ｂ２に嵌る突起部を有していないため、軸回り方向への回転が規制されず回転可能となっている。空転部１４２，１４３それぞれの外周面には本体部１４１と同様の螺旋状の歯条が設けられており、その歯条が出力ギア１３の貫通孔１３ａに形成された歯条と歯合するようになっている。また、空転部１４２，１４３それぞれに設けられた歯条は、本体部１４１に設けられた歯条と連通するように形成されている。すなわち、本体部１４１が空転部１４２，１４３と軸周り方向の所定位置で接触したときに、本体部１４１の下端側の歯条の先端と空転部１４２の上端側の歯条の先端とが連通し、また本体部１４１の上端側の歯条の先端と空転部１４３の下端側の歯条が連通するように、空転部１４２，１４３に歯条が形成されている。
　本体部１４１と空転部１４２の間及び本体部１４１と空転部１４３の間には、係合突起と係合凹部とによる係合機構が形成され、本体部１４１と空転部１４２，１４３とは、本体部１４１、空転部１４２，１４３それぞれの一の歯条が全体として一の歯条として機能して、出力ギア１３の貫通孔１３ａに形成された歯条が、転部１４３から本体部１４１を介して空転部１４２まで、連続して歯合可能なように、位置決めされている。図１１は、直動部材１４の本体部１４１と空転部１４２の係合構造の一例を示す図である。同図に示す例では、本体部１４１側に係合突起１４１ｂが形成されており、空転部１４２側に係合溝１４２ｂが形成されている。また、係合突起１４１ｂと係合溝１４２ｂは、駆動部であるモータの所定の回転力において、本体部１４１と空転部１４２が引き操作方向Ｙ１へ移動する軸回り方向（上側からの平面視で時計回り方向）Ｙ３で係合が解除可能となっており、反時計回り方向Ｙ４方向で係合するようになっている。すなわち、図１１の（ｂ）に示すように、本体部１４１側の係合突起１４１ｂは、軸周り方向Ｙ３の前方側の面が略垂直面で、軸周り方向Ｙ３の後方側の面が傾斜面となっており、空転部１４２側の係合溝１４２ｂも同様に、軸周り方向Ｙ３の前方側の面が略垂直面で、軸周り方向Ｙ３の後方側の面が傾斜面となっている。本体部１４１側の係合突起１４１ｂと空転部１４２側の係合溝１４２ｂとは、それぞれ略垂直面が略垂直面と係合し、傾斜面が傾斜面と係合するように、嵌合している。図１１の（ｃ）に示すように、空転部１４２に、軸周り方向Ｙ３に回転させる力が作用すると、一定以上の回転力が空転部１４２に加わった場合には、係合突起
１４１ｂの斜面と空転部１４２側の係合溝１４２ｂとの係合（摩擦係合）が解除されて本体部１４１の係合突起１４１ｂが空転部１４２の係合溝１４２ｂから外れることで、空転部１４２の空転が可能な状態となる。
　係合突起１４１ｂと係合溝１４２ｂは、本体部１４１と空転部１４２それぞれの周縁部に形成される。なお、係合突起１４１ｂ及び係合溝１４２ｂと同様のものを、中心軸を挟んだ反対側にも設けてもよい。軸周り方向Ｙ３，Ｙ４に対する垂直面及び傾斜面の位置関係が同一である限り、係合突起１４１ｂ及び係合溝１４２ｂと同様のものを幾つ形成してもよい。また、係合突起を空転部に形成し、係合溝を本体部に形成してもよい。この場合、上記の斜面と垂直面と構成される係合機構においては、傾斜方向と垂直方向とが逆となるように構成される。
　なお、図示しないが、本体部１４１と空転部１４３にも同様の係合突起と係合溝が形成されており、本体部１４１と空転部１４３が戻し操作方向Ｙ２へ移動する軸回り方向（上側からの平面視で反時計回り方向）Ｙ４で係合が外れやすいように形状が規定されている。
　詳細は後述するが、本体部１４１の係合突起１４１ｂと空転部１４２の係合溝１４２ｂの係合は、空転部１４２の歯条が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合を開始して、空転部１４２が出力ギア１３から回転トルクを受けて外れる。このことは、本体部１４１の係合突起１４１ｂと空転部１４３の係合溝１４３ａの係合においても同様である。
　本体部１４１が出力ギア１３に対して直動可能範囲にあるときは、空転部１４２がコイルスプリング１４５Ａにより付勢されて、その上端面が本体部１４１の下端面に接触した状態にあり、また本体部１４１の下端側の係合突起１４１ｂと空転部１４２の係合溝１４２ａが係合状態にある。空転部１４３においても同様で、コイルスプリング１４５Ｂにより付勢されて、その下端面が本体部１４１の上端面に接触した状態にあり、また本体部１４１の上端側の係合突起１４１ｂと空転部１４３の係合溝１４３ｂが係合状態にある。
　本体部１４１と空転部１４２は、本体部１４１の係合突起１４１ｂと空転部１４２の係合溝１４２ｂが係合状態にあるときに、それぞれの外周面に形成された歯条が連通することから、本体部１４１が出力ギア１３の回転によって引き操作方向Ｙ１に直動した場合、本体部１４１の歯条の下端が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条の下端を経過した直後に、空転部１４２の歯条の上端が出力ギア１３の歯条の下端と歯合する。一方、本体部１４１と空転部１４３は、本体部１４１の係合突起１４１ｂと空転部１４３の係合溝１４３ａが係合状態にあるときに、それぞれの外周面に形成された歯条が連通することから、本体部１４１が出力ギア１３の回転によって戻し操作方向Ｙ２に直動した場合、本体部１４１の歯条の上端が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条の上端を経過した直後に、空転部１４３の歯条の下端が出力ギア１３の歯条の上端と歯合する。
　直動部材１４は、本体部１４１の直動範囲内で使用されるが、例えばモータ１１を停止せずに、本体部１４１が例えば引き操作方向Ｙ１に直動して所定の直動範囲の上限を超えた場合、出力ギア１３が本体部１４１を越えるように移動して本体部１４１の歯条と出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条との歯合が外れ、空転部１４２の歯条が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合する。このとき、出力ギア１３は、空転部１４２を連れ回りさせながら回転を続け、空転部１４２は回転規制部材５５に対して空転することとなる。本体部１４１が直動範囲下限を超えてしまうことがあった場合も同様に、本体部１４１が直動範囲下限を超えた時点で本体部１４１の歯条と出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条との歯合が外れるものの、空転部１４３の歯条が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合して、出力ギア１３は、空転部１４３を連れ回りさせながら回転を続ける。このよう
に、モータ１１を停止させることができなくなっても、出力ギア１３の回転を継続させることができるので、ウォームギア１２の歯条、出力ギア１３の歯条及び本体部１４１の歯条が欠けたりするような事態になることがない。
　図１２は、直動部材１４の本体部１４１が直動範囲上限を超えて、出力ギア１３との歯合が外れた状態を示すＢ－Ｂ線断面図である。同図に示すように、本体部１４１と出力ギア１３の歯合が外れて、本体部１４１の下端部が出力ギア１３の上面に形成された突起部１３ｃ１に支持されている。また、空転部１４２が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内で歯合している。
　なお、上述した図８は、直動部材１４の本体部１４１が直動範囲下限を超えて、出力ギア１３との歯合が外れた状態を示すＢ－Ｂ線断面図である。同図に示すように、本体部１４１と出力ギア１３の歯合が外れて、本体部１４１の上端が出力ギア１３の下面に形成された突起部１３ｃ２に支持されている。また、空転部１４３が出力ギア１３内で歯合している。
　次に、空転部１４２，１４３の作用を、空転部１４２を例として説明する。空転部１４３に関しては、その作用が空転部１４２と同様であるので、説明を省略する。空転部１４２は、本体部１４１が直動範囲内にあるときは、本体部１４１と係合した状態で、コイルスプリング１４５Ａにより本体部１４１側に付勢されている。図１３は、直動部材１４の本体部１４１が出力ギア１３に対して直動可能範囲にあって、出力ギア１３と歯合している状態を示すＢ－Ｂ線断面図である。この状態で出力ギア１３が回転して本体部１４１が例えば引き操作方向Ｙ１に直動すると、コイルスプリング１４５Ａによって空転部１４２が本体部１４１に付勢され、空転部１４２と本体部１４１とが接続し、本体部１４１に設けられた係合突起１４１ｂと空転部１４２の係合溝１４２ｂとが係合した状態で、空転部１４２は直動し、本体部１４１に追従する。ここで、モータ１１を停止せずに出力ギア１３を回転させると、本体部１４１は継続して直動し、空転部１４２はコイルスプリング１４５Ａによる付勢され、本体部１４１に追従する。その後、空転部１４２が出力ギア１３に達すると、出力ギア１３と歯合して回転を開始する。ここで、本体部１４１に設けられた係合突起１４１ｂと空転部１４２の係合溝１４２ｂとには、空転部１４２の回転が規制された状態で、空転部１４２を本体部１４１側へ移動するような回転力が出力ギア１３から空転部１４２に付与されたときに解除されるように、互いに係合可能な傾斜面が設けられている。つまり、本体部１４１が回転規制部材５５により回転が規制され、出力ギア１３の回転力が空転部１４２のみに伝達されている場合には、出力ギア１３の回動力によって空転部１４２と本体部１４１との係合が外れる。空転部１４２との係合が外れた本体部１４１は、出力ギア１３との歯合が外れるまでは、出力ギア１３の回転力により直動する。そのため、本体部１４１と出力ギア１３との歯合が解除される位置まで本体部１４１が直動すると、空転部１４２は、出力ギア１３から受ける回転トルクを本体部１４１に伝達することなく回転（つまり空転）する。
　一方で、空転部１４２が出力ギア１３に達した状態において、空転部１４２が戻し方向（軸周り方向Ｙ４）へ移動するようにモータ１１を動作させた場合、本体部１４１側の係合突起１４１ｂが軸周り方向Ｙ３の前方側の面が略垂直で、空転部１４２側の係合溝１４２ａも前方側の面が略垂直であることで、空転部１４２の空転が規制され、本体部１４１と空転部１４２とが係合する。上述したように、本体部１４１の回転が回転規制部材５５により規制されており、本体部１４１と係合する空転部１４２の軸周り方向への回転も規制されることで、出力ギア１３が空転部１４２を戻し方向（軸周り方向Ｙ４）へ移動するように回転することで、本体部１４１も戻し方向（軸周り方向Ｙ４）へ移動して、出力ギア１３は空転部１４２から本体部１４１へ達する。
　このように構成した一実施の形態によれば、直動部材１４は、外周面に出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合する歯条を有し、回転規制部材５５により軸周り方向の回転が規制され、出力ギア１３の回転方向に応じて軸方向に往復直動可能な本体部１４１と、本体部１４１のケーブルエンド部３ａ側とは反対側の端部に、軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面に出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合する歯条を有する空転部１４２と、本体部１４１に対する空転部１４２の相対回転を、出力ギア１３の所定回転方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する空転機構と、を有し、本体部１４１の外周面の歯条が出力ギアの貫通孔１３ａ内の歯条と歯合している直動部材１４が出力ギア１３の所定回転方向の回転に従ってケーブル３への張力付与方向に直動して、空転部１４２の外周面の歯条と出力ギア１３とが歯合することにより、空転機構が、空転部１４２を出力ギア１３の所定回転方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させる。
　また、直動部材１４は、本体部１４１のケーブルエンド部３ａ側の端部に、軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面に出力ギア１３と歯合する歯条を有する空転部１４３と、本体部１４１に対する空転部１４３の相対回転を、出力ギア１３の所定回転方向とは反対方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する第２の空転機構と、をさらに有し、本体部１４１の外周面の歯条が出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条と歯合している直動部材１４が出力ギア１３の反対方向の回転に従って張力付与方向とは逆方向に直動して、空転部１４３の外周面の歯条と出力ギア１３の貫通孔１３ａ内の歯条とが歯合することにより、第２の空転機構が、空転部１４３を出力ギア１３の反対方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させる。
　これにより、モータ１１を停止させることができなくなった場合などでも、出力ギア１３を通常通り回転させることができるので、ウォームギア１２の歯条、出力ギア１３の歯条及び本体部１４１の歯条が欠けたりするような事態になることがない。また、ケーブル操作の際に、ケーブルのストローク量が規定量以上となるような駆動操作が行われた場合であっても（入力された場合であっても）、ケーブルのストローク量を自動的に規制できるので、ケーブルへの過負荷の発生や、これに起因する部材の損傷、ひいては、ケーブル操作機構により操作される部材（パーキングブレーキなど）の動作不良を防止できる。なお、操作機構の駆動源は、上記のようにモータのようなものに限られず、手動によるものでもよい。たとえば、出力ギア１３を直接又は間接的に手回しするような構成であってもよい。
　次に、上記の本発明の実施の形態に係るケーブル操作機構を電動パーキングブレーキに用いた場合の電動パーキングブレーキシステムについて説明する。図１４は、本発明の実施の形態に係るケーブル操作機構を用いた電動パーキングブレーキシステムの概略構成を示すブロック図である。同図に示す電動パーキングブレーキシステム１００は、制御装置（ＥＣＵ）１と、制御装置１により制御されるアクチュエータ２と、アクチュエータ２によりケーブル３の引き操作及び戻し操作が行われることで、パーキングブレーキの作動及び解除が行なわれるブレーキアッセンブリ４と、パーキングブレーキを作動及び解除するために制御装置１に信号を送る操作スイッチ５とを有する。
　アクチュエータ２は、制御装置１により正転及び逆転駆動される正逆回転可能なモータ（駆動部）１１と、モータ１１のモータ軸に取り付けられるウォームギア１２と、ウォームギア１２と歯合する歯条を有する平歯車である出力ギア（ギア）１３と、出力ギア１３の回転により出力ギア１３の軸方向に往復動する直動部材１４と、ケーブル３の張力を検出する荷重センサ１５と、ケーブル３のストローク量を測定するストロークセンサ３１とを有する。なお、モータ１１、ウォームギア１２、出力ギア１３及び直動部材１４の各部材と、これらの部材を収容する基体（ハウジング）５１と、ケーブル３は、上述したケーブル操作機構５０を構成する。
　直動部材１４の一端部には荷重センサ１５を介してケーブル３の一端（ケーブルエンド部３ａ）が接続される。ケーブル３の他端はブレーキアッセンブリ４に接続される。荷重センサ１５は、ケーブル３に作用する荷重（張力）を検出するものであり、検出したケーブル張力を制御装置１へ出力する。荷重センサ１５は、シャフト２０と、主ばね２１と、副ばね２２と、マグネット２３と、ホールＩＣ２４とを有する。
　ケーブル３を引き操作及び戻し操作するに従いシャフト２０が軸方向に往復動し、シャフト２０の往復動と共に、マグネット２３が往復動する。マグネット２３の往復動により該マグネット２３に対応して配置されているホールＩＣ２４が、ケーブル３の荷重に相当する主ばね２１と副ばね２２との圧縮、伸長変形量に応じた電圧をケーブル張力として制御装置１へ出力する。
　制御装置１は、アクチュエータ２のモータ１１を駆動してケーブル３を引き操作する場合には、予め設定しているケーブル張力となるまで、モータ１１を駆動していき、予め設定しているケーブル張力となると、モータ１１を停止させて、ケーブル３の引き操作を停止させる。
　また、ケーブル３を引き操作する場合、ケーブル３のストローク量がストロークセンサ３１にて測定される。ストロークセンサ３１は、例えばロータリーエンコーダ等で構成される。ストロークセンサ３１はモータ１１側に設けられる。モータ１１の回転数に応じてケーブル３のストローク量が変化するので、そのストローク量をストロークセンサ３１が測定する。そして、測定したストローク量を制御装置１へ出力する。なお、ケーブル３側にストロークセンサ３１を設けて、実際に移動するケーブル３のストローク量を測定するようにしてもよい。
　上記実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、トランスミッションのパーキングレンジの解除のための遠隔操作装置に用いることも可能であり、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明の範囲は上記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１　制御装置
　２　アクチュエータ
　３　ケーブル
　３ａ　ケーブルエンド部
　４　ブレーキアッセンブリ
　５　操作スイッチ
　１１　モータ
　１２　ウォームギア
　１３　出力ギア
　１３ｂ　貫通孔
　１３ｃ１，１３ｃ２　突起部
　１４　直動部材
　１５　荷重センサ
　２３　マグネット
　２４　ホールＩＣ
　５０　ケーブル操作機構
　５１　基体
　５１Ａ　可動部材収容部
　５１Ａａ　溝部
　５１Ｂ　モータ収容部
　５１Ｃ　蓋部
　５１Ｃａ　溝部
　５５　回転規制部材
　５５ａ　貫通孔
　５５ｂ１，５５ｂ２　溝部
　５５ｃ１，５５ｃ２　突起部
　１４１　本体部
　１４１ａ１，１４１ａ２　突起部
　１４１ｂ　係合突起
　１４２，１４３　空転部
　１４２ｂ　係合溝
　１４４Ａ，１４４Ｂ　ワッシャ
　１４５Ａ，１４５Ｂ　コイルスプリング
　１４６　キャップ

Claims (6)

  1. 　駆動部と、
    　前記駆動部により回転するギアと、
    　基体と、
    　ケーブル部の一端にケーブルエンド部が設けられたケーブルと、
    　軸方向に長さを有し、前記基体に対して軸周り方向の回転が規制される回転規制部材と、
    　前記軸方向に延在する貫通孔を有し、当該貫通孔に前記ケーブル部と前記回転規制部材とが挿通され、前記軸方向の一端部に前記ケーブルエンド部が接続する、直動部材と、を備え、
    　前記直動部材は、
    　　外周面に前記ギアと歯合する歯条を有し、前記回転規制部材により前記軸周り方向の回転が規制され、前記ギアの回転方向に応じて前記軸方向に往復直動可能な本体部と、
    　　前記本体部のケーブルエンド部側とは反対側の端部に、前記軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面に前記ギアと歯合する歯条を有する空転部と、
    　　前記本体部に対する前記空転部の相対回転を、前記ギアの所定回転方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する空転機構と、を有し、
    　前記本体部の外周面の歯条が前記ギアと歯合している前記直動部材が前記ギアの前記所定回転方向の回転に従って前記ケーブルへの張力付与方向に直動して、前記空転部の外周面の歯条と前記ギアとが歯合することにより、前記空転機構が、前記空転部を前記ギアの前記所定回転方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させる、
    　ケーブル操作機構。
  2. 　前記直動部材は、
    　　前記本体部のケーブルエンド側の端部に、前記軸周り方向に回転可能に設けられ、外周面に前記ギアと歯合する歯条を有する第２の空転部と、
    　　前記本体部に対する前記第２の空転部の相対回転を、前記ギアの前記所定回転方向とは反対方向に対応する一方向において許容し逆方向において規制する第２の空転機構と、をさらに有し、
    　前記本体部の外周面の歯条が前記ギアと歯合している前記直動部材が前記ギアの前記反対方向の回転に従って前記張力付与方向とは逆方向に直動して、前記第２の空転部の外周面の歯条と前記ギアとが歯合することにより、前記第２の空転機構が、前記第２の空転部を前記ギアの前記反対方向の回転に従動させ、許容された方向に空転させる、
    　請求項１に記載のケーブル操作機構。
  3. 　前記回転規制部材は、前記軸方向に延在する貫通孔を有し、当該貫通孔に前記ケーブル部が挿通される、
    　請求項１又は２に記載のケーブル操作機構。
  4. 　前記直動部材の前記本体部及び前記空転部のうち前記本体部は、前記貫通孔の内周面に前記回転規制部材と嵌合する嵌合部を有し、
    　前記回転規制部材は、その外周面に、前記嵌合部と嵌合して前記嵌合部を前記軸方向に摺動移動させることが可能な被嵌合部を有する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載のケーブル操作機構。
  5. 　前記回転規制部材は、前記本体部の往復直動を、前記本体部の前記嵌合部と嵌合する前記被嵌合部により案内する、
    　請求項４に記載のケーブル操作機構。
  6. 　付勢部材を支持する支持部が前記回転規制部材に設けられている、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載のケーブル操作機構。
PCT/JP2016/065393 2015-05-26 2016-05-25 ケーブル操作機構 WO2016190329A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-106385 2015-05-26
JP2015106385A JP2016217524A (ja) 2015-05-26 2015-05-26 ケーブル操作機構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016190329A1 true WO2016190329A1 (ja) 2016-12-01

Family

ID=57392888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/065393 WO2016190329A1 (ja) 2015-05-26 2016-05-25 ケーブル操作機構

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016217524A (ja)
WO (1) WO2016190329A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697672A (en) * 1985-03-25 1987-10-06 Sundstrand Corporation Bi-directional force limiting no-back mechanism
JPH0241730U (ja) * 1988-09-14 1990-03-22
JPH0454349U (ja) * 1990-09-18 1992-05-11
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697672A (en) * 1985-03-25 1987-10-06 Sundstrand Corporation Bi-directional force limiting no-back mechanism
JPH0241730U (ja) * 1988-09-14 1990-03-22
JPH0454349U (ja) * 1990-09-18 1992-05-11
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016217524A (ja) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4020209B2 (ja) 中間歯車付き始動電動機
CN104847190B (zh) 用于车辆锁闩的致动器和带有致动器的车辆锁闩
JP6391697B2 (ja) リニア駆動装置、排ガス再循環制御バルブ
US10793072B2 (en) Electric retractable view device for vehicle
JP6303917B2 (ja) 自動変速機のパーキングロック装置
CN108468800B (zh) 具有释放和返回机构的致动器
JP2006336491A (ja) スタータ
JP2010007823A (ja) ギヤロック装置
JP2009162346A (ja) ディテント機構および自動変速機
WO2018012362A1 (ja) 駆動力伝達機構および開閉部材駆動装置
WO2016190329A1 (ja) ケーブル操作機構
JP2011143893A (ja) パーキングロック装置
US20120279335A1 (en) Actuator
JP2009162367A (ja) アクチュエータ
WO2016017417A1 (ja) シフトレンジ切替装置
JP5774760B2 (ja) レンズのフォーカス機構
JP6199300B2 (ja) ケーブル装置
JP4879870B2 (ja) シフトドラム駆動装置
JP2005193818A (ja) 電動ミラー
JP2006316844A (ja) スプリングリターン式電動アクチュエータ
JP4005033B2 (ja) 車両スライド扉の動力スライド装置
JP6352066B2 (ja) リニアアクチュエータおよび蓋ロック装置
JP2010098889A (ja) 電動モータ
JP2010004800A (ja) 魚釣用リール
JP2008175358A (ja) 電動アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16800033

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16800033

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1