KR100432015B1 - 자동변속기의 주차기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 주차기구에 관한 것으로, 변속단이 주차변속단으로 절환되는 경우에 변속기내에 구비된 파킹기어의 회전을 인위적으로 구속하는 주차기구의 구성을 변경시켜 조작감의 향상을 도모함과 더불어 작동시 안정된 주차제동력의 확보를 가능하게 하는 한편, 내구성의 향상 및 작은 공간을 점유할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진의 시동 온/오프 상태를 검출하는 엔진시동상태 검출수단과, 현재 변속단의 절환상태를 검출하는 변속단위치 검출수단, 변속기내에 구비된 파킹기어(14)의 주위에서 설치되어 이를 선택적으로 구속하는 제동실시수단, 이 제동실시수단의 작동을 위한 구동력을 부여 내지 해지시키는 구동력 인가수단 및, 상기 엔진시동상태 검출수단과 상기 변속단위치 검출수단으로부터 입력되는 엔진의 시동과 변속단의 절환상태에 따라 파킹기어(14)의 회전을 구속 내지 허용하도록 상기 구동력 인가수단과 제동실시수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하고서, 엔진이 시동상태에서 변속단이 주차변속단에 위치하면 상기 제어수단이 구동력 인가수단을 매개로 제동실시수단을 동작시켜 파킹기어(14)를 구속하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기의 주차기구{parking system for automatic transmission}

본 발명은 자동변속기의 주차기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주차시 변속기내 파킹기어의 회전을 구속하는 주차기구의 크기를 축소하여 변속기의 레이-아웃을 줄일 수 있도록 함과 더불어 다수개의 스프래그를 매개로 파킹기어를 구속할 수 있도록 하여 안정된 주차제동력의 확보를 가능하게 하는 자동변속기의 주차기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 주차기구는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기의 케이스(10)내에서 트랜스퍼 드리븐기어(12)와 파킹기어(14)가 각각 출력축(X)에 동축상으로 설치되고, 상기 변속기 케이스(10)의 상부에는 변속레버와 연결되어 동작되는 링크기구(L)가 설치되며, 이 링크기구(L)는 상기 변속기 케이스(10)의 내부에서 파킹기어(14)와 치합가능하게 설치된 파킹기구(P)와 연결되어 있다.

여기서, 상기 파킹기구(P)는 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기의 출력축(X)상에 설치된 파킹기어(14)의 상측으로 중앙부위가 고정지지축(16a)을 매개로 탄력적으로 회동가능하게 설치된 스프래그(16)와, 이 스프래그(16)의 일측 선단부위의 하부에서 축방향으로 이동가능하게 설치된 가동로드(18)와, 이 가동로드(18)의 일측 선단부위를 고정시키고 있는 회동판부재(20) 및, 이 회동판부재(20)의 일측에서 수직한 방향으로 고정되어 회동판부재(20)를 회동가능하게 하는 회동축(20a)으로 구성된다.

그리고, 상기 가동로드(18)의 일측 선단부위에는 가압부(18a)가 일체로 형성되어 있는 바, 이 가압부(18a)는 상기 가동로드(18)의 이동시 스프래그(16)의 일측 선단부위의 상방향으로 들려지게 하여, 상기 스프래그(16)의 타측 선단부위가 고정지지축(16a)을 중심으로 하방향으로 내려가게 한다.

또한, 상기 스프래그(16)의 중앙부위를 지지하고 있는 고정지지축(16a)에는 토션스프링(16b;도 1에 도시됨)이 설치되어 있어, 이 토션스프링(16b)은 상기 스프래그(16)에 복원회동력을 부여하게 된다.

한편, 상기 회동판부재(20)는 상기 변속기 케이스(10)의 상부에 구비된 링크기구(L)로부터 조작력을 전달받아 회동되도록 되어 있는 바, 이를 위해 상기 회동판부재(20)는 운전석의 측부에 위치한 변속레버와 링크기구(L)를 매개로 연결되어 있어, 상기 변속레버가 위치하는 변속단에 따라 동작하는 링크기구(L)를 매개로 조작력을 전달받아 회동하게 된다.

도면중 미설명부호 18b는 가동로드(18)를 상부에 안착시켜 이를 지지하는 지지부재이고, 20b는 상기 가동로드(18)의 일측 선단부위를 회동판부재(20)상에 고정시켜 주기 위한 돌출물이며, 20c는 상기 회동판부재(20)상에 곡률지게 형성된 홈으로써, 이 홈에 매뉴얼밸브의 이동을 결정짓게 하는 링크기구(L)가 수용되어진다.

또한, 미설명부호 12a는 트랜스퍼 드리븐기어와 치합되도록 입력축(Y)상에 설치된 트랜스퍼 드라이브기어이다.

따라서, 주차시 상기 변속레버가 운전자에 의해 변속단이 주차변속단으로 위치를 옮겨지게 되면, 상기 회동축(20a)은 회전하게 되고, 이 회동축(20a)의 회전에따라 상기 회동판부재(20)도 동일한 방향으로 회전하게 되며, 이 회동판부재(20)의 회전에 따라 상기 가동로드(18)의 가압부(18a)가 스프래그(16)의 일측 선단부위를 향해 직선운동을 하게 된다.

또한, 상기 가동로드(18)의 이동에 따라 스프래그(16)의 후방측 선단부위는 고정지지축(16a)을 중심으로 가동로드(18)의 가압부(18)에 의해 상방향으로 들려지게 되고, 상기 스프래그(16)의 전방측 선단부위는 고정지지축(16a)을 중심으로 하방향으로 내려가게 되며, 이 결과, 상기 스프래그(16)의 전방측 선단부위는 상기 파킹기어(14)와 치합되어 파킹기어(14)의 회전을 강제로 제지하게 되므로, 주차시 필요한 주차제동력의 생성이 이루어지게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 자동변속기의 주차기구에서는, 주차시 안정된 주차제동력의 확보를 위해 상기 파킹기어(14)의 크기를 증가시키게 되는 데, 이 경우 자동변속기의 케이스(10)가 커지게 되므로 엔진룸내에서 변속기가 점유하게 되는 공간이 증대되어 레이-아웃상의 단점이 있다.

또한, 상기와 같은 주차기구에서는 내구성은 상기 스프래그(16)를 이루는 부재의 재질이 가지는 특성에 따라 크게 좌우되는 바, 이로 인해 주차기구의 내구시험후 내구성에 대한 문제가 있을 경우에는 상기 스프래그(16)에 대한 열처리와 부재의 두께를 증대시키는 등의 후처리가 필연적으로 수반되어야 하므로, 제조원가의 상승을 초래하게 된다.

그리고, 상기와 같은 주차기구는 변속레버의 조작으로부터 주차기구의 작동에 이르기까지 작동력의 전달이 기구적인 메카니즘으로 이루어지기 때문에 조작감이 다소 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 변속단이 주차변속단으로 절환되는 경우에 변속기내에 구비된 파킹기어의 회전을 인위적으로 구속하는 주차기구의 구성을 변경시켜 조작감의 향상을 도모함과 더불어 작동시 안정된 주차제동력의 확보를 가능하게 하는 한편, 내구성의 향상 및 작은 공간을 점유할 수 있도록 하는 자동변속기의 주차기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 시동 온/오프 상태를 검출하는 엔진시동상태 검출수단과, 현재 변속단의 절환상태를 검출하는 변속단위치 검출수단, 변속기내에 구비된 파킹기어의 주위에서 설치되어 이를 선택적으로 구속하는 제동실시수단, 이 제동실시수단의 작동을 위한 구동력을 부여 내지 해지시키는 구동력 인가수단 및, 상기 엔진시동상태 검출수단과 상기 변속단위치 검출수단으로부터 입력되는 엔진의 시동과 변속단의 절환상태에 따라 파킹기어의 회전을 구속 내지 허용하도록 상기 구동력 인가수단과 제동실시수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하고서, 엔진이 시동상태에서 변속단이 주차변속단에 위치하면 상기 제어수단이 구동력 인가수단을 매개로 제동실시수단을 동작시켜 파킹기어를 구속하도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동변속기의 주차기구를 도시한 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 주차기구의 주요부위를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기의 주차기구를 개략적으로 도시한 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-변속기 케이스 12-트랜스퍼 드리븐기어

14-파킹기어 16-스프래그

16a-고정지지축 16b-토션스프링

16c-경사면 18-가동로드

20-회동판부재 22-스트랩

24-돌출스프래그 26-케이지

28-인장스프링 30-피스톤로드

32-작동실린더 34-오일펌프

36-방향제어밸브 38-링크부재

40-제1이동부재 42-제2이동부재

L-링크기구 P-파킹기구

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기의 주차기구를 개략적으로 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 주차기구는 엔진의 시동중 변속단이 주차변속단에 위치하고 있는 경우에 주차제동력을 생성시키도록 함과 더불어 그 외의 변속단에 위치하고 있는 경우에 주차제동력을 해제시키도록 하며, 엔진의 시동이 꺼진 상태에서 변속단이 중립변속단에 위치하고 있는 경우에 주차제동력을 해제시키도록 하며, 그 외의 변속단에 위치하고 있는 경우에 주차제동력을 생성시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명은 엔진의 시동 온/오프 상태를 검출하는 엔진시동상태 검출수단과, 현재 변속단의 절환상태를 검출하는 변속단위치 검출수단, 변속기내에 구비된 파킹기어(14)의 주위에서 설치되어 이의 회전을 선택적으로 구속하여 주차제동력을 생성하는 제동실시수단, 이 제동실시수단의 작동에 필요한 구동력을 선택적으로 부여 내지 해지시키는 구동력 인가수단, 상기 파킹기어(14)의 구속을 인위적으로 해제시키는 제동해지수단 및, 상기 엔진시동상태 검출수단과 상기 변속단위치 검출수단으로부터 입력되는 엔진과 변속단의 상태에 따라 파킹기어(14)의 회전을 선택적으로 구속 내지 허용하도록 상기 구동력 인가수단과 제동실시수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 엔진시동상태 검출수단은 엔진의 시동 온/오프 상태를 검출하기 위한 것으로, 예컨대 시동 스위치(IG/SW)의 온/오프 상태를 검출하는 것으로 구현될 수 있으며, 상기 변속단위치 검출수단은 변속레버의 절환에 따라 이를 검출하는 인히비터 스위치(IN/SW)로 구현할 수 있다.

그리고, 상기 제동실시수단은 파킹기어(14)의 외주를 감싸면서 일단이 변속기의 케이스(10)에 고정됨과 더불어 타단이 자유상태로 설치되는 스트랩(22)과, 이 스트랩(22)의 전 둘레를 따라 소정의 이격간격을 두고서 상기 파킹기어(14)의 기어치 사이를 향해 방사상으로 배치되도록 고정된 다수개의 돌출스프래그(24) 및, 상기 파킹기어(14)와 스트랩(22) 사이의 공간으로 고정설치됨과 더불어 상기 돌출스프래그(24)의 반경방향으로의 이동을 안내하기 위한 안내구멍(26a)이 형성된 케이지(26)로 이루어진다.

또한, 상기 스트랩(22)은 이의 타단이 변속기의 케이스(10)상에 인장스프링(28)을 매개로 탄발지지되어 있어, 상기 스트랩(22)에 구속된 돌출스프래그(24)를 파킹기어(14)의 기어치로부터 이격시키도록 되어 있다.

한편, 상기 구동력 인가수단은 인장스프링(28)을 매개로 탄발지지되는 자유상태의 스트랩(22)의 타단과 결합되는 피스톤로드(30)를 갖춘 작동실린더(32)와, 이 작동실린더(32)에 변속기의 오일펌프(34)로부터 가압된 작동유의 유동방향을 선택적으로 전환시키는 방향제어밸브(36)로 이루어진다.

그리고, 상기 제동해지수단은 변속레버의 회동에 따라 기구적인 메카니즘으로 연동되는 링크부재(38)와, 이 링크부재(38)의 이동에 따라 상기 자유상태의 스트랩(22)의 타단을 선택적으로 가압하는 제1,제2이동부재(40,42)로 이루어지는 바, 이 제1이동부재(40)에는 변속레버의 변속단이 중립변속단에 위치할 경우에 제2이동부재(42)를 스트랩(22)의 타단으로 가압할 수 있도록 된 돌출부(40a)를 형성하고있으며, 상기 제1,제2이동부재(40,42)는 각각 변속기내에서 각각 구름이동이 가능한 상태로 구속되어 있다.

또한, 상기 제어수단은 엔진의 시동상태와 변속단의 절환상태에 따라 제동실시수단의 동작을 제어하기 위해 구동력 인가수단을 제어하는 변속제어유니트(TCU)로 구현할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 자동변속기의 주차기구에 대한 구체적인 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 엔진의 시동중 변속단이 주차변속단 이외에 있는 경우에는 상기 제어수단의 변속제어유니트(TCU)가 상기 엔진시동상태 검출수단의 시동 스위치(IG/SW)와 상기 변속단위치 검출수단의 인히비터 스위치(IN/SW)를 통해 엔진의 시동상태와 변속단의 위치를 각각 검출하여 현재의 상태를 판단한 다음, 상기 구동력 인가수단의 방향제어밸브(36)에 작동신호를 출력하여 오일펌프(34)로부터 가압된 작동유의 유동방향을 작동실린더(32)측으로 안내하고, 이에 따라 상기 작동실린더(32)의 피스톤로드(30)는 상기 자유상태에 있는 스트랩(22)의 타단을 밀게 되어 상기 파킹기어(14)는 다수개의 돌출스프래그(24)를 고정하고 있는 스트랩(22)으로부터 자유로운 상태가 되어 회전이 가능하게 된다. 즉 주차제동력의 생성이 해지된 상태이다.

이에 반해, 엔진의 시동중 변속단이 주차변속단에 있는 경우에는 상기 변속제어유니트(TCU)가 시동 스위치(IG/SW)와 인히비터 스위치(IN/SW)를 매개로 이를 검출하고서 상기 방향제어밸브(36)에 작동신호의 출력을 중지하게 되고, 이에 따라상기 오일펌프(34)로부터 작동실린더(32)측으로 공급되는 작동유의 유동방향이 반대로 절환되어 상기 피스톤로드(30)는 자유상태에 있는 스트랩(22)의 타단을 밀지 않게 됨과 더불어 이때 인장스프링(28)의 복원력에 의해 스트랩(22)의 타단은 파킹기어(14)의 외주를 조이는 방향으로 이동하게 되며, 그 결과 상기 스트랩(22)에 방사상으로 구속된 다수의 돌출스프래그(24)는 파킹기어(14)에 치합되어 파킹기어(14)의 회전을 구속하게 된다.

이때, 상기 케이지(26)에 형성된 안내구멍(26a)은 돌출스프래그(24)가 파킹기어(14)에 원활하게 치합될 수 있도록 이를 안내하게 된다.

한편, 엔진의 시동이 오프되는 경우에는 상기 변속제어유니트(TCU)와 오일펌프(34)의 작동이 멈추게 되고, 이때 자유상태에 있는 상기 스트랩(22)의 타단은 인장스프링(28)의 복원력에 의해 돌출스프래그(24)를 매개로 파킹기어(14)를 구속하게 되는 데, 다만 변속단이 중립변속단에 있는 경우에는 제동해지수단의 작동에 의해 주차제동력을 인위적으로 해지시킬 수 있게 된다.

즉, 엔진의 시동이 오프된 상태에서 변속단이 중립변속단에 위치하는 경우에는, 변속레버의 회동과 연동되는 링크부재(38)의 이동에 의해 제1이동부재(40)가 이동하게 되고, 이때 상기 제1이동부재(40)의 돌출부(40a)가 제2이동부재(42)에 닿게 되면, 이 제2이동부재(42)는 이로부터 가압되어 상기 자유상태의 스트랩(22)의 타단을 밀게 되어 인위적인 주차제동력의 해제를 도모할 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서는 타인에 의한 외력에 의해 차량이 자유롭게 이동될 수 있는 상태가 되므로, 주차중 다른 차량의 이동을 방해하지 않을 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기의 주차기구에 의하면, 변속기내 설치된 파킹기어(14)의 회동을 인위적으로 구속하는 주차기구의 작동이 유압에 의해 제어될 수 있어 조작감의 향상을 도모할 수 있으며, 상기 파킹기어(14)의 구속을 이의 둘레에 방사상으로 다수개로 배치되는 돌출스프래그(24)에 의해 수행할 수 있으므로, 주차에 필요한 제동력을 분산시킬 수 있어 안정된 주차제동력의 확보를 위해 파킹기어(14)의 크기나 두께를 각각 증대시킬 필요가 없게 된다.

Claims (6)

1. 변속기에 구비된 파킹기어(14)의 전 둘레를 감싸도록 배치되면서 일단이 케이스(10)에 고정됨과 더불어 타단이 자유상태로 설치된 스트랩(22)과;

   상기 스트랩(22)의 전장에 걸쳐 소정의 이격간격을 두고서 상기 파킹기어(14)의 기어치 사이를 향해 배치되도록 고정된 다수개의 돌출스프래그(24);

   상기 케이스(10)와 상기 스트랩(22)의 자유단측 사이에 설치되어, 상기 스트랩(22)의 자유단을 케이스(10)로부터 이격시키도록 탄발지지하는 인장스프링(28);

   상기 스트랩(22)의 자유단측에 일단이 고정된 피스톤로드(30)를 갖춘 작동실린더(32);

   오일펌프(34)로부터 상기 작동실린더(32)에 공급되는 작동유의 유동방향을 전환시키도록 설치된 방향제어밸브(36);

   변속레버의 회동에 따라 연동되는 링크부재(38)와 결합되면서 일측에 돌출부(40a)를 갖춘 제1이동부재(40);

   상기 제1이동부재(40)의 이동에 따라 상기 돌출부(40a)에 의해 가압되어, 상기 스트랩(22)의 자유단을 가압하여 상기 파킹기어(14)와 돌출스프래그(24) 사이의 치합을 해지시키는 제2이동부재(42) 및;

   엔진의 시동 온/오프 상태를 검출하는 시동 스위치와, 변속단의 위치를 검출하는 인히비터 스위치로부터 각각 엔진의 시동 상태와 변속단을 검출하여 상기 방향제어밸브(36)의 작동을 제어하는 변속제어유니트를 포함하되;

   상기 변속제어유니트는 엔진의 시동중 변속단이 주차변속단 이외에 있으면, 상기 방향제어밸브(36)를 제어하여 이에 연동되는 상기 작동실린더(32)의 동작을 매개로 상기 파킹기어(14)와 상기 스트랩(22)에 고정된 돌출스프래그(24) 사이의 치합을 해제하고;

   엔진의 시동오프이면서 변속단이 중립변속단에 있으면, 상기 링크부재(38)와 연동되는 제1이동부재(40)와 제2이동부재(42)의 동작을 매개로 상기 파킹기어(14)와 상기 스트랩(22)에 고정된 돌출스프래그(24) 사이의 치합을 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 주차기구.
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4. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출스프래그(24)는 상기 스트랩(22)의 내부에서 다수개의 안내구멍(26a)을 갖춘 케이지(26)에 의해 지지된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 주차기구.
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