KR100414011B1

KR100414011B1 - 자동변속기용 파킹시스템

Info

Publication number: KR100414011B1
Application number: KR10-2002-0002097A
Authority: KR
Inventors: 박병균
Original assignee: 에이디텍스(주)
Priority date: 2002-01-14
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2004-01-07
Also published as: KR20030061560A

Abstract

본 발명은 자동변속기용 파킹시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기의 출력샤프트에 장착된 파킹 디스크의 삽입공에 삽입되는 스프래그가 선택레버의 조작에 따른 샤프트의 회전축과 같은 방향으로 회전되도록 한 자동변속기용 파킹시스템에 관한 것이다.

Description

자동변속기용 파킹시스템{Parking System for Auto Transmission of Vehicle}

일반적으로 자동변속기가 탑재된 차량에는 파킹브레이크인 파킹시스템이 장착되어, 차량이 확실히 주차 또는 정지될 수 있다.

이러한 유형의 파킹시스템이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시한 파킹시스템(10)은 다음과 같이 작동을 하게 된다.

차량 정지 후에 운전자가 P-R-N-2-L의 위치가 설정된 선택레버(미도시)를 P(파킹)위치로 이동시키면 파킹시스템이 작동하여 차량이 정지하게 된다. 즉, 선택레버가 P위치로 이동하면 선택레버와 연결된 케이블(미도시)이 레버(20)를 회전시키고 동시에 샤프트(30)도 회전하게 된다. 또한, 샤프트(30)에 장착된 디텐트 레버(Detent Lever)(40)가 샤프트(30)가 회전된 양만큼 회전하게 된다. 이 디텐트 레버(40)의 회전에 의해서 파킹 로드 어셈블리(50)가 스프래그(60) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 파킹 로드 어셈블리(50)에 장착된 캠(51)에 의해서 스프래그(60)는 상방으로 밀어 올려지면서 출력샤프트(75)에 장착된 파킹기어(70)와 치합된다. 스프래그(60)와 파킹기어(70)가 치합되면 파킹 상태가 완료되게 된다.

운전자가 차량을 운행할 목적으로 선택레버를 P위치가 아닌 다른 위치 (R, N, D, 2, L 중에 한 곳)로 이동시키면 파킹시스템이 해제되는데, 전술한 파킹 상태의 역으로 행해진다. 즉, 케이블에 의해서 레버(20), 샤프트 (30) 및 디텐트 레버(40)가 회전함과 동시에 파킹 로드 어셈블리(50)도 파킹해제 위치로 이동하여 캠(51)에 의해 위로 밀어 올려 졌던 스프래그(60)가 스프링(53)의 힘에 의해 원위치로 돌아오면서 파킹이 해제되는 것이다.

파킹 또는 해제된 상태에서 레버(20)의 정지는 인히비터 스위치(25)가 제어한다.

전술한 파킹시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 선택레버와 파킹시스템 간의 거리상의 이유로 케이블이 사용되고 있으며 이로 인해 차량상의 공간 활용에 제약을 받고 또한 케이블의 내구성이 저하되고 수동적인 방법으로 제어함으로 오작동을 일으킬 수 있다.

둘째, 케이블의 직선운동을 레버, 샤프트 및 디텐트 레버를 회전운동으로 전환시키고 다시 파킹 로드 어셈블리를 직선운동으로 바꾸어야 하는 복잡한 단계를 거쳐야 하며 이로 인해 정확한 위치의 파킹시스템 제어가 어렵다. 따라서, 정확하게 위치를 제어하기 위해서 핀, 디텐트 스프링 등의 부품들이 많이 필요하게 되며 제작비용 상승과 조립에 따른 생산성이 저하될 수 있다.

셋째, 케이블에 의한 수동작동으로 파킹 상태를 운전자가 파악할 수 없어 차량이 움직이는 안전사고가 발생될 수 있다.

전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 파킹 메커니즘의 구조를 간소화시키고 조작의 편의성ㆍ신뢰성ㆍ안전성이 우수한 자동변속기용 파킹시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 자동변속기용 파킹시스템을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 파킹시스템이 해제된 상태를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 파킹시스템이 파킹된 상태를 도시한 사시도.

도 4a는 완전한 파킹 상태를 도시한 단면도.

도 4b는 불완전한 파킹 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 자동변속기용 파킹시스템을 도시한 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100,110a : 자동변속기용 파킹시스템

110 : 동력전달수단 111 : 랙

113 : 피니언 115 : 모터

130 : 제어부 135a,135b : 위치제어센서

150 : 암 151 : 중공부재

153 : 걸림턱 170 : 샤프트

170a : 구동샤프트 170b : 피동샤프트

175a : 구동기어 175b : 피동기어

190 : 스프래그 191 : 로드

193 : 탄성부재 195 : 지지부

200 : 출력샤프트 210 : 파킹디스크

211 : 삽입공

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속기용 파킹시스템은 선택레버의 조작에 따라 회전동력을 제공하는 동력전달수단; 암; 일단은 상기 동력전달수단의 회전력을 전달받고 타단에는 상기 암의 일단이 장착된 샤프트; 상기 샤프트의 회전축을 중심으로 회전되도록 상기 암의 타단에 장착된 스프래그; 출력샤프트에 장착되며 상기 스프래그가 삽입되는 파킹디스크를 포함하여 이루어지되, 상기 스프래그는 탄성부재, 상기 탄성부재의 일단에 설치되는 지지부, 상기 탄성부재의 타단에 슬라이딩 가능하게 설치된 로드로 구성되며, 상기 파킹디스크의 표면에는 상기 로드가 삽입되는 삽입공이 소정간격으로 배치된 구성을 채택하고 있다.

이 구성을 통하여, 파킹 메커니즘의 구조가 간소화될 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 동력전달수단을 제어하는 제어부가 더 설치되며, 상기 동력전달수단은 상기 샤프트에 장착된 원호형상의 랙; 상기 랙과 맞물리는 피니언; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 피니언에 동력을 전달하는 모터로 구성되어 있어, 전자제어에 의한 조작의 편의성ㆍ신뢰성ㆍ안전성이 우수할 수 있다.

또한, 상기 랙의 회전량을 감지하여 상기 제어부에 인가하는 위치제어센서가 더 구현되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따른 자동변속기용 파킹시스템이 파킹 해제된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 파킹시스템이 파킹된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4a는 완전한 파킹 상태를 도시한 단면도이다. 도 4b는 불완전한 파킹 상태를 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와, 본 실시예 1의 파킹시스템(100)은 동력전달수단(110), 제어부(130), 암(150), 동력전달수단(130)과 암(150)을 연결하는 샤프트(170), 암(150)에 탑재된 스프래그(190) 및 파킹디스크(210)로 구성된다.

전술한 구성에서, 동력전달수단(110)은 샤프트(170)의 일단에 장착된 랙(111), 랙(111)과 맞물린 피니언(113) 및 피니언(113)에 회전동력을 전달하는 모터(115)로 구성된다. 이 구성을 통하여, 파킹 또는 그 해제를 위해 모터(115)가 구동되면 이 구동력은 피니언(113), 랙(111)을 통해 샤프트(170)를 회전시킨다. 이 샤프트(170)의 원활한 회전을 위해, 랙(111)은 원호 또는 부채꼴 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.

제어부(130)는 선택레버(미도시)의 파킹/해제 상태의 신호를 인가 받아 모터(115)의 정/역회전을 제어한다. 또한, 제어부(130)는 파킹/해제상태가 완료되면 모터(115)의 정지를 제어한다. 즉, 제어부(130)에 접속된 위치센서(135a,135b)가 랙(111)이 일정량 정/역회전한 위치를 감지하여 제어부(130)로 인가한다. 이 인가된 신호에 의해 제어부(130)는 모터(115)를 정지시킨다.

샤프트(170)와 일체로 회전되는 암(150)의 일단은 샤프트(170)의 타단에 장착되고, 암(150)의 타단에는 도 4a 및 도 4에 도시한 중공부재(151)가 설치되어 있다.

스프래그(190)는 중공부재(151)에 탑재된다. 즉, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 일정길이 돌출된 로드(191), 로드(191)에 인장력을 가하는 탄성부재(193), 탄성부재(193)를 지지하는 지지부(195)가 중공부재(151)에 탑재된다. 로드(191)는 중공부재(151)의 걸림턱(153)에 의해 일정길이 돌출되며, 탄성부재(193)의 일단은 로드(191)에 탄성력을 가하고, 탄성부재(193)의 타단은 중공부재(151)와 나사 결합되는 지지부(195)에 지지되어 반발력을 작용시킨다.

특히, 상기 탄성력은 도 4a와 같이 로드(191)가 후술된 파킹디스크(210)의 삽입공(211)에 정확히 위치하여 삽입된 파킹 상태가 완전한 경우에 보다는 도 4b와 같이 삽입공(211)에 정확히 위치하지 못한 불완전한 파킹 상태를 완전한 파킹 상태로 전환시켜 주는 역할을 한다.

즉, 파킹디스크(210)의 삽입공(211)에 로드(191)가 삽입되지 않고 도 4b에도시된 바와 같이 삽입공(211)과 삽입공(211) 사이에 스프래그(190)가 작동하면 로드(191)가 삽입공(211)에 삽입되지 못하게 되고, 따라서 그 양만큼 로드(191)가 밀려들어가 탄성부재(193)가 압축되어 진다. 이러한 파킹 시스템이 완전하게 작동하지 않은 불완전한 상태에서 차량이 약간의 이동으로 출력샤프트(200)가 미소하게 회전을 하면 파킹디스크(210)도 미소하게 회전을 하게 된다. 이로 인해 삽입공(211)과 로드(191)가 일치하게 되면 탄성부재(193)의 반발력으로 로드(191)가 돌출 삽입되어 자동적으로 완전한 파킹 상태로 전환된다.

파킹디스크(210)는 변속기의 출력샤프트(200)에 장착되어 있으며, 그 표면에는 전술한 삽입공(211)이 소정간격으로 배치되어 있다. 이 삽입공(211)이 파킹디스크(210)의 중심축과 평행한 위치에 있기 때문에, 스프래그(190) 특히 로드(191)는 샤프트(170)의 회전축을 중심으로 회전하도록 설치되어 있다.

실시예 2

실시에 1에서는 동력전달수단(110)의 회전력을 스프래그(190)에 전달하기 위해 하나의 샤프트(170)가 사용되었다. 따라서, 구조가 간소화되고 조립성이 향상될 수 있지만, 하나의 샤프트(170)로 회전구동력을 전달하기 위해서는 모터(115)의 용량이 커질 있다. 이 모터(115)의 용량을 줄이기 위한 방안으로 감속기구를 설치하는데, 이것이 도 5에 도시되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 실시예 2에 따른 자동변속기용 파킹시스템(100a)은 실시예 1의 파킹/해제를 위한 구조나 그 기능이 유사하지만, 샤프트(170)가 구동샤프트(170a)와 피동샤프트(170b) 둘로 나뉘어져 있다는 점에서 차이가 있다.즉, 구동샤프트(170a)의 일측에는 전술한 랙(111)이 타측에는 구동기어(175a)가 장착되고, 피동샤프트(170b)에는 전술한 암(150)과, 구동기어(175a)와 맞물리는 피동기어(175b)가 장착되어 있다.

따라서, 피니언(113)과 랙(111), 구동기어(175a)와 피동기어(175b)가 도시된 바와 같이 감속메커니즘을 취하고 있어 모터(115)의 용량을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 자동변속기용 파킹시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기용 파킹시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 동력전달수단의 회전력을 전달받는 샤프트의 회전축을 중심으로 회전되는 스프래그가 파킹디스크의 표면에 형성된 삽입공에 삽탈됨으로써, ①파킹/해제의 조작경로가 간소화되어 정확한 위치의 파킹 제어가 용이하고, ②구성 부품수가 간소화되어 제작비용이 절감되고 조립성 및 보수 유지가 우수한 효과를 얻을 수가 있다.

둘째, 상기 동력전달수단의 모터를 제어하는 제어부가 더 설치됨으로써, ①기계적 케이블을 사용하지 않아 공간 활용에 제약을 받지 않고 ②전자제어방식이 채택되어 조작의 편의성을 도모하고 오작동의 우려가 적고 파킹 상태를 파악할 수 있어 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있다.

셋째, 상기 랙의 회전량을 감지하여 상기 제어부에 인가하는 위치제어센서가더 설치됨으로써, 조작의 편의성 신뢰성 및 안정성을 더욱 확보할 수 있다.

넷째, 상기 샤프트를 구동샤프트와 피동샤프트로 분리하고 기어를 통해 이 샤프트간의 동력이 전달됨으로써, ①감속 구조에 의한 모터의 용량을 줄일 수 있어 공간확보성에 기여하고 ②기어의 구조로 인해 강한 내구성을 확보할 수 있고, ③ 적은 용량의 모터로 큰 용량의 파킹브레이크에 필요한 힘을 전달할 수 있으므로 차량 중량이 큰 차종에도 적용 가능하여 범용성이 있다.

Claims

선택레버의 조작에 따라 회전동력을 제공하는 동력전달수단;

암;

일단은 상기 동력전달수단의 회전력을 전달받고 타단에는 상기 암의 일단이 장착된 샤프트;

상기 샤프트의 회전축을 중심으로 회전되도록 상기 암의 타단에 장착된 스프래그;

출력샤프트에 장착되며 상기 스프래그가 삽입되는 파킹디스크를 포함하여 이루어지되,

상기 스프래그는 탄성부재, 상기 탄성부재의 일단에 설치되는 지지부, 상기 탄성부재의 타단에 슬라이딩 가능하게 설치된 로드로 구성되며,

상기 파킹디스크의 표면에는 상기 로드가 삽입되는 삽입공이 소정간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파킹시스템.
제 1항에 있어서, 상기 동력전달수단을 제어하는 제어부가 더 설치되며,

상기 동력전달수단은 상기 샤프트에 장착된 원호형상의 랙; 상기 랙과 맞물리는 피니언; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 피니언에 동력을 전달하는 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파킹시스템.
제 1항에 있어서, 상기 샤프트는 상기 회전력을 전달받는 구동샤프트와 상기 암이 장착된 피동샤프트로 구성되고,

상기 구동샤프트와 상기 피동샤프트에는 기어가 장착되어 동력전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파킹시스템.
제 3항에 있어서, 상기 동력전달수단을 제어하는 제어부가 더 설치되며,

상기 동력전달수단은 상기 구동샤프트에 장착된 원호형상의 랙; 상기 랙과 맞물리는 피니언; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 피니언에 동력을 전달하는 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파킹시스템.
제 2항 또는 제 4항에 있어서, 상기 랙의 회전량을 감지하여 상기 제어부에 인가하는 위치제어센서가 더 설치된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파킹시스템.