KR101403816B1

KR101403816B1 - 게이트 샤프트를 구비한 작동 장치

Info

Publication number: KR101403816B1
Application number: KR1020107010017A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 기이퍼; 루드게르 라케
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2014-06-03
Also published as: CN101889156A; US20100307276A1; WO2009071080A3; JP2011505531A; EP2220402A2; CN101889156B; KR20100087318A; US8490509B2; JP5258896B2; WO2009071080A2; DE102007058922B3

Abstract

본 발명은 변속기용 작동 장치에 관한 것이다. 작동 장치는 안정한 변속 레버 위치를 가진 변속 레버(1), 및 록킹 부재(9)와 록킹 게이트(8)를 가진 록킹 장치를 포함한다. 상기 록킹 부재(9)는 변속 레버(1)와 연결된다. 본 발명에 따라, 작동 장치는 상기 록킹 게이트(8)가 액추에이터식으로 회전 가능한 게이트 샤프트(4) 상에 배치되는 것을 특징으로 한다. 게이트 샤프트(4)는 록킹 부재(9)용 하나 이상의 나선형 리턴 홈(10)을 포함한다. 상기 록킹 부재(9)는 게이트 샤프트(4)의 회전(7)에 의해 리턴 홈(10)을 따라 출발 위치로부터 목표 위치로 안내될 수 있다. 변속 레버 위치는 시프트-바이-와이어 제어식 변속기에서도 항상 변속기의 실제 시프트 상태를 반영할 수 있다. 운전자에게 변속기의 시프트 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인이 주어진다. 작동 장치는 구조적으로 신뢰할 수 있고, 낮은 에너지 소비 및 적은 소음을 가지며 작은 조립 공간을 필요로 한다.

Description

게이트 샤프트를 구비한 작동 장치{OPERATING DEVICE WITH GATE SHAFTS}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 변속기, 예컨대 시프트-바이-와이어 제어식 자동 변속기용 작동 장치에 관한 것이다.

자동차의 변속기는 통상 운전자의 손이 미치는 영역 내에 배치된 작동 장치에 의해 제어되거나 또는 시프트된다. 이를 위해, 예컨대 자동차의 앞좌석들 사이에 배치된, 변속 레버 또는 선택 레버와 같은 작동 부재들이 사용된다.

변속기용 이러한 작동 장치에 대한 구조적 및 인간 공학적 요구들은 다양하다. 예컨대 안전성 및 인간 공학적 이유로 운전자에게 변속기 작동의 실제 감각을 전달하기 위해, 기어 선택시 변속기의 현재 시프트 또는 작동 상태에 대한 명확한 촉각적 확인을 운전자에게 전달할 것이 상기 방식의 작동 장치에 요구된다. 운전자는 변속 레버의 작동시 상기 확인으로부터 변속기 내에서 실제로 이루어진 시프트 과정을 추정할 수 있어야 한다. 마찬가지로, 운전자는 변속 레버를 보거나 또는 잡음으로써 변속기의 현재 시프트 상태를 직관적으로 알 수 있어야 한다.

따라서, 변속 레버의 각각의 현재 위치 또는 각 위치를 기초로, 실제 변속기 상태 또는 실제로 걸린 주행 단에 대한 명확한 시각적 및 촉각적 확인이 운전자에게 전달되는 것이 바람직하다.

종래의, 기계식 변속기 작동 또는 예컨대 와이어 또는 바아에 의한 변속 레버와 변속기 사이의 기계식 커플링 경우, 변속 레버 위치는 기계식 커플링으로 인해 항상 실제 변속기 위치와 일치한다. 기계식으로 작동되는 변속기가 일반적으로 다안정이기 때문에(변속기 시프트 위치는 여러 위치 또는 모든 위치에서 안정함), 관련 변속 레버도 다안정이고, 따라서 변속기와 마찬가지로 항상 운전자에 의해 걸린 위치 또는 기어 단으로 유지된다.

따라서, 운전자는 한편으로는 각각의 변속 레버 위치로부터 변속기의 실제 시프트 상태를 추정할 수 있거나, 또는 변속 레버 위치를 기초로 변속기에 걸린 주행 단을 알 수 있고, 다른 한편으로는 변속 레버 위치가 변속기의 실제 시프트 상태와 다르지 않다는 것을 기대할 수 있다.

그러나, 점점 더 증가하는, 변속기의 전기 시프트 작동, 즉 시프트-바이-와이어 작동의 경우, 대부분 차량 내부의 변속 레버와 엔진실 내 변속기 사이의 기계식 커플링이 없다. 오히려, 시프트-바이-와이어 제어식 변속기의 경우 작동 장치로부터 변속기로 변속 명령의 전송은 대부분 전기 또는 전자 신호에 의해서만 그리고 후속하는 변속기에서 변속 명령의 전기 유압식 변환에 의해 이루어진다. 이것은 부분적으로 최신 변속기에, 특히 일반적으로 완전히 액추에이터식으로 원격 작동되는 현 세대의 자동 변속기에 적용된다.

시프트-바이-와이어 제어식 변속기의 경우, 변속기 액추에이터 시스템과 변속 레버 사이의 기계식 연결이 없기 때문에, 변속 레버 위치가 특정 기본 조건 하에서 변속기의 시프트 상태와 일치하지 않을 수 있다.

최신 자동 변속기는 통상 소위 오토-P-기능을 갖는다. 상기 오토-P-기능은 운전자가 차량을 벗어나기 전에 파킹 록을 거는 것을 잊은 경우, 차량의 의도치않은 롤링을 방지하기 위해, 운전자가 차량을 벗어나면 경우에 따라 자동으로 변속기 내에 파킹 록이 걸리게 한다. 예컨대, 운전자가 점화 키를 빼거나 또는 차량을 벗어난 경우 항상 자동으로 작동되는 오토-P-기능은, 달리 표현하면 특히 변속 레버에서 실제로 선택된 주행 단과 관계없이, 변속기 내 파킹 록을 자동으로 건다. 운전자가 변속 레버를 예컨대 중립 위치에, 터치 게이트에 또는 주행 단 위치들 중 하나의 주행 단 위치에 두었을 경우에도, 파킹 록이 변속기 또는 차량의 오토-P-기능에 의해 자동으로 걸린다.

그러나, 이 경우에는 변속 레버 위치가 변속기의 실제 시프트 상태와 일치하지 않는다. 따라서, 운전자가 차량으로 되돌아온 경우 또는 차량을 시동하려 하는 경우, 변속 레버 위치에 의해 맞지 않는 정보가 시각적 및 촉각적으로 운전자에게 전달될 것이다. 변속 레버 위치의 인지에 의해, 운전자는 변속기가 예컨대 중립 위치에 또는 하나의 주행 단 위치에 있는 반면, 변속기에는 실제로 파킹 록이 걸려있다는 것을 추정해야 한다. 운전자에게 이러한 잘못된 정보가 전달되는 것을 방지하기 위해, 오토-P에 의해 파킹 록이 걸린 경우 먼저 변속 레버가 수동으로 파킹 록 위치로 이동되어 변속기의 실제 시프트 상태와 일치하게 될 때야 비로소 차량이 시동될 수 있다는 것을 운전자에게 신호화하는 운전자용 추가 신호 장치가 제공되어야 한다.

선행 기술에서는, 시프트-바이-와이어 변속기의 변속 레버를 단안정(monostable) 작동 장치로서 설계함으로써 상기 문제를 해결하려고 했다. 달리 표현하면, 이러한 단안정으로 설계된 변속 레버는 매 작동 후 항상 다시 동일한 중심 위치로 되돌아 간다. 단안정 변속 레버에서, 변속기의 실제 시프트 상태에 대한 확인은 예컨대 발광 다이오드에 의한 별도의 표시에 의해서만 이루어진다. 단안정 변속 레버에서는, 변속 레버 위치에 의해 변속기의 시프트 상태에 대한 시각적 또는 촉각적 확인이 운전자에게 전달될 수 있는 가능성이 없다. 또한, 단안정으로 설계된 변속 레버에서 기계적 시프트 로직 및 필요한 시프트 록, 예컨대 소위 키 록 및 시프트 록의 구현은 복잡하고, 자동차의 주행 상태에 따라 허용되지 않는 시프트 명령의 선택적 록킹을 위한 복잡한 액추에이터 시스템을 필요로 하며, 이 시스템은 구조적으로 복잡하고 상응하는 비용을 유발한다.

공지된, 단안정으로 설계된 작동 장치는 또한 운전자가 항상 중심 위치로 되돌아가는 레버를 가진 새로운 조작 컨셉에 익숙해져야 하는 단점을 갖는다. 이러한 조작 컨셉은 안정한 변속 레버 위치를 가진 종래의 변속기 작동과 현저히 다르다.

이러한 배경에서, 본 발명의 과제는 선행 기술에 나타난 상기 단점을 갖지 않는 변속기용 작동 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 의해, 시프트-바이-와이어 제어식 변속기에서도 변속 레버 위치가 항상 변속기의 실제 시프트 상태를 반영함으로써, 변속기의 실제 시프트 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인이 이루어질 수 있어야 한다. 특히, 파킹 록이 자동으로 걸린 경우("Auto-P") 변속 레버가 주행 단 위치들 중 하나의 주행 단 위치 또는 터치 게이트에 머물러 있는 한편, 변속기에는 실제로 파킹 록이 걸려 있는 것이 방지되어야 한다.

상기 과제는 청구항 제 1항의 특징들을 가진 작동 장치에 의해 해결된다.

바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명에 따른 작동 장치는 공지된 방식으로 적어도 하나의 주행 단 위치와 파킹 록 위치 사이에서 이동 가능한, 안정한 변속 레버 위치를 가진 변속 레버, 및 록킹 장치를 포함한다. 록킹 장치는 걸린 변속 레버 위치에 변속 레버를 홀딩하기 위해 사용되며, 스프링 하중을 받는 록킹 부재 및 2개 이상의 록킹 위치를 가진 록킹 게이트를 포함한다. 록킹 부재는 변속 레버와 연결된다.

본 발명에 따른 작동 장치는 록킹 게이트가 액추에이터식으로 회전 가능한 게이트 샤프트 상에 배치되는 것을 특징으로 한다. 게이트 샤프트는 하나 이상의 나선형 리턴 홈을 포함하고, 록킹 부재는 게이트 샤프트의 회전에 의해 리턴 홈을 따라 록킹 부재-출발 위치로부터 록킹 부재-목표 위치로 이동될 수 있다.

본 발명에 따라 리턴 홈을 가진 회전 가능한 게이트 샤프트에 의해, 록킹 부재, 그에 따라 변속 레버의 액추에이터식 운동을 위한 간단하고 확실한 가능성이 주어진다. 이로 인해, 변속 레버는 예컨대 주행 단 위치들 중 하나의 주행 단 위치로부터 특히 액추에이터식으로 파킹 록 위치로 리턴될 수 있다.

운전자가 예컨대 차량의 정지시 파킹 록을 수동으로 거는 것을 잊은 경우, 운전자가 점화 키를 빼거나 또는 차량을 벗어난 후에, 파킹 록이 자동으로 변속기 제어에 의해 걸릴 수 있다. 변속 레버가 본 발명에 따른 게이트 샤프트의 사용에 의해 최후에 걸린 주행 단 위치로부터 자동으로 파킹 록 위치로 리턴됨으로써, 변속기의 실제 시프트 상태(파킹 록)가 변속 레버의 위치("P")와 일치하게 된다.

특히, 오토-P 기능에 의해 자동으로 변속기에 의해 파킹 록이 걸린 경우에도, 변속기 상태에 대한 항상 올바른 시각적 및 촉각적 확인이 운전자에게 주어진다. 이로 인해, 변속기 상태에 대한 잘못된 정보가 운전자에게 전달되지 않을 뿐 아니라, 쾌적성이 얻어진다. 상기 쾌적성은 오토-P에 의해 파킹 록이 자동으로 걸린 경우 운전자가 차량을 시동하기 위해, 변속 레버를 수동으로 변속기 상태 "파킹 록"과 일치시킬 필요가 없다는 것이다. 또한, 추가의 정보 표시에 의해 변속 레버의 리턴 필요성을 운전자에게 알릴 필요가 본 발명에 의해 없어진다.

게이트 샤프트의 리턴 홈을 따른 리턴은 액추에이터에 의한 최소의 힘 소비, 완전히 동일한 운동 및 매우 낮은 소음으로 이루어질 수 있는데, 그 이유는 변속 레버의 리턴시 록킹 게이트의 록킹 윤곽이 통과될 필요가 없기 때문이다. 오히려, 완전히 매끄럽게 형성 가능한 리턴 홈을 따라 변속 레버-록킹 부재의 리턴이 이루어진다. 게이트 샤프트에 의해, 변속 레버의 리턴을 위한 액추에이터 시스템의 구조적 디자인이 기계식으로 간단하고 견고하며, 소수의 개별 부품만을 갖기 때문에, 높은 신뢰도 및 낮은 비용 및 적은 공간 필요가 달성된다.

본 발명은 리턴을 위해 록킹 게이트로부터 게이트 샤프트의 리턴 홈 내로 록킹 부재의 이동이 구조적으로 어떻게 구현되는지와는 관계없이 실시될 수 있다. 예컨대, 이를 위해 상응하는 액추에이터 시스템이 제공될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라, 리턴 홈의 출발 위치는 록킹 게이트 내 제 1 록킹 위치와 일치하고, 리턴 홈의 목표 위치는 록킹 게이트의 다른 록킹 위치와 직접 일치한다.

록킹 게이트의 출발 위치로부터 목표 위치로 록킹 부재의 이동은 상기 방식으로 게이트 샤프트의 회전에 의해서만 직접 개시되고 실시될 수 있는데, 그 이유는 이 실시예에서 게이트 샤프트 상의 출발 또는 목표 위치가 록킹 부재용 대응 록킹 위치와 직접 일치하기 때문이다. 달리 표현하면, 록킹 부재가 먼저 록킹 게이트 내 그 제 1 록킹 위치로부터 적합한 방식으로 리턴 홈 내 출발 위치로 이동할 필요가 없고, -리턴 홈을 따른 리턴 후에- 상기 목표 위치로부터 록킹 게이트 내 다른 록킹 위치로 이동할 필요가 없기 때문이다.

본 발명의 다른 특히 바람직한 실시예에 따라, 게이트 샤프트는 록킹 게이트의 다수의 상이한 록킹 위치에 대해 각각 하나의 리턴 홈을 갖는다. 게이트 샤프트의 모든 리턴 홈은 하나의 공통 목표 위치로 연장된다. 이로 인해, 록킹 부재 또는 변속 레버가 상이한 또는 모든 위치로부터 목표 위치로 리턴될 수 있는 가능성이 생긴다. 예컨대, 변속 레버는 "오토-P"의 경우 모든 변속 레버 위치로부터 액추에이터식으로 파킹 록 위치로 리턴될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 게이트 샤프트 상에 배치된 록킹 게이트는 변속 레버의 시프트 게이트에 대한 록킹 위치들을 가진 제 1 록킹 면 외에, 변속 레버의 터치 게이트에 대한 다른 록킹 면을 갖는다. 바람직하게는, 록킹 게이트의 터치 게이트-록킹 면이 게이트 램프 상에 배치되고, 게이트 램프는 시프트 게이트-록킹 면에 직접 인접하게, 게이트 샤프트 상에 배치된다.

이로 인해, 시프트 게이트 및 터치 게이트를 가진 변속 레버용 전체 록킹 게이트는 완전히 게이트 샤프트 상에 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상이한 시프트 게이트를 가진 변속 레버, 예컨대 자동 기어 선택 및 수동 기어 선택을 위한 상이한 시프트 게이트를 가진 변속 레버에도 적용될 수 있다. 시프트 게이트-록킹 면 옆에 배치된 게이트 램프 상에 터치 게이트-록킹 면을 배치함으로써, 시프트 게이트 및 터치 게이트를 가진 변속 레버용 록킹 장치의 구조적으로 간단한 실시 가능성이 주어진다.

특히, 이 실시예에서 게이트 램프는 록킹 부재, 예컨대 스프링 하중을 받는 록킹 핀이 게이트 변경시 변속 레버의 측 방향-선회 운동을 따라, 록킹 게이트의 대응 록킹 면 내로 항상 직접 선회되도록, 형성되고 배치될 수 있다. 이로 인해, 하나 이상의 록킹 면을 가진 록킹 게이트의 경우에도, 특히 시프트 게이트 및 터치 게이트를 가진 변속 레버의 경우, 록킹 장치의 영역에 추가의 복잡한 메커니즘 없이 기계적으로 간단하고 견고한 록킹 장치가 형성된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 변속 레버의 터치 게이트-중심 위치에 대응하는 터치 게이트-록킹 면의 록킹 위치는 게이트 샤프트의 리턴 홈에 대한 출발 위치도 형성한다. 이 실시예는 예컨대 운전자가 차량을 벗어날 때 변속 레버가 주행단 위치들 중 하나의 주행 단 위치에 있는 것이 아니라 터치 게이트에 있는 경우에도 변속 레버가 액추에이터식으로 이동될 수 있고 특히 파킹 록 위치로 리턴될 수 있다는 장점을 갖는다. 바람직하게는 변속 레버 위치"D"에 대한 리턴 홈이 시프트 게이트-록킹 면으로부터 직접 터치 게이트-록킹 면의 중심 위치를 통해 연장하고, 터치 게이트-리턴 홈 내로 직접 통한다. 이로 인해, 변속 레버 위치"D"로부터 변속 레버의 리턴을 위해 그리고 터치 게이트의 중심 위치로부터 변속 레버의 리턴을 위해 단 하나의 공통 리턴 홈만이 필요하다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 작동 장치는 록킹 부재의 베어링 또는 변속 레버와 연결된 록킹 노우즈, 및 게이트 샤프트의 표면 내로 형성된, 록킹 노우즈의 형상에 상응하는 릴리스 리세스를 포함한다. 변속 레버가 시프트 게이트의 변속 레버 위치"D"로부터 터치 게이트 내로 이동되면, 록킹 노우즈가 릴리스 리세스 내로 삽입되는 한편, 변속 레버가 시프트 게이트의 변속 레버 위치"D" 에 있지 않으면, 록킹 노우즈는 터치 게이트 방향으로 변속 레버의 선회 운동을 게이트 샤프트의 표면에 대한 록킹 노우즈의 접촉에 의해 블로킹한다.

이로 인해, 게이트 샤프트의 구조적 2중 이용이 달성된다. 왜냐하면, 게이트 샤프트가 한편으로는 전술한 바와 같이 파킹 록 위치로 록킹 부재 또는 변속 레버의 리턴을 위해 사용되고, 다른 한편으로는 변속 레버가 변속 레버 위치"D"에 있지 않으면 게이트 샤프트가 록킹 노우즈 및 릴리스 리세스에 의해, 터치 게이트로 변속 레버 선회 운동의 기계적 블로킹의 목적을 수행하기 때문이다. 상기 기계적 블로킹은 록킹 노우즈가 게이트 샤프트의 표면에 접촉함으로써 시프트 게이트로부터 터치 게이트 내로 변속 레버의 선회 운동을 블로킹함으로써 이루어진다.

바람직하게는, 록킹 노우즈 및 릴리스 리세스가 그 디자인으로 인해 슬라이드 램프(slide ramp)를 형성한다. 슬라이드 램프는 변속 레버의 리턴을 위한 게이트 샤프트의 액추에이터식 상대 운동이 시작되면 릴리스 리세스로부터 록킹 노우즈가 튀어 나오도록 설계된다. 이로 인해, 록킹 노우즈 및 릴리스 리세스로 형성된 슬라이드 램프에 의해, 먼저 터치 게이트로부터 시프트 게이트로, 그 다음에 시프트 게이트 내에서 변속 레버 위치"D"로부터 다시 파킹 록 위치로 변속 레버의 정확히 제어된 액추에이터식 리턴이 이루어질 수 있다. 여기서도, 록킹 노우즈 및 릴리스 리세스가 변속 레버 위치"N" 외부에서 터치 게이트 내로 변속 레버 운동의 블로킹을 위해 그리고 터치 게이트로부터 시프트 게이트로 변속 레버의 액티브한 액추에이터식 리턴 운동을 위해 사용됨으로써, 구조적인 2중 이용이 달성된다.

바람직하게는 게이트 샤프트의 액추에이터식 구동 장치는 웜 기어 장치를 포함한다. 웜 기어 장치에 의해, 작은 조립 공간에서 높은 변속 비의 장점이 얻어진다. 동시에, 추가의 기계적 보조 수단 없이 셀프 록킹이 이루어지고, 또한 변속 레버 액추에이터 시스템의 최소 소음 발생이 달성된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 변속 레버는 그 병진 시프트 운동 및 그 회전 선회 운동과 관련해서 단일 샤프트 상에 지지된다.

이로 인해, 단 하나의 베어링 샤프트를 가진 변속 레버의 전체 시프트 운동 및 베어링이 견고하고 공간 절약 방식으로 이루어진다. 이로 인해, 작동 장치는 특히 수직으로 최소 치수를 갖는다. 작동 장치가 매우 컴팩트하게 구현될 때도 확실한 조작 및 쾌적한 촉각을 위해 필요한, 변속 레버의 개별 시프트 위치들 사이의 너무 작지 않은 간격이 구현될 수 있다. 베어링 샤프트의 적합한 디자인에서, 변속 레버의 시프트 운동과 관련해서 주행 방향으로, 작동 장치의 하우징 베이스 아래 멀리 놓인 가상 변속 레버-선회 축이 구현될 수 있다.

본 발명에 의해, 선행 기술에 나타난 단점을 갖지 않는 변속기용 작동 장치가 제공된다. 또한, 본 발명에 의해, 시프트-바이-와이어 제어식 변속기에서도 변속 레버 위치가 항상 변속기의 실제 시프트 상태를 반영함으로써, 변속기의 실제 시프트 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인이 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예가 첨부한 도면을 참고로 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 작동 장치, 변속 레버 및 위치"D"에 있는 록킹 핀의 실시예의 개략도.
도 2는 도 1에 따른 작동 장치의 변속 레버 및 게이트 샤프트의, 도 1에 상응하는 측면도.
도 3은 파킹 록 위치로 리턴 동안, 도 2에 따른 변속 레버 및 게이트 샤프트의, 도 1에 상응하는 도면.
도 4는 변속 레버가 파킹 록 위치에 있는 상태에서, 도 2 및 도 3에 따른 변속 레버와 게이트 샤프트의, 도 2에 상응하는 도면.
도 5는 변속 레버가 도 4에서와 같이 파킹 록 위치에 있는 상태에서, 도 2 내지 도 4에 따른 변속 레버 및 게이트 샤프트의, 도 3에 상응하는 도면.
도 6은 변속 레버가 도 4 및 도 5에서와 같이 파킹 록 위치에 있는 상태에서, 도 1 내지 도 5에 따른 작동 장치의, 도 1에 상응하는 도면.
도 7은 변속 레버가 터치 게이트에 있는 상태에서, 도 1 내지 도 6에 따른 작동 장치의, 도 1 및 도 6에 상응하는 도면.
도 8은 변속 레버가 도 7에서와 같이 터치 게이트에 있는 상태에서, 도 1 내지 도 5에 따른 작동 장치의 평면도.

도 1은 본 발명에 따른 작동 장치의 실시예를 개략적으로 도시한다. 작동 장치의 변속 레버(1) 및 베이스(2)가 도시되며, 상기 베이스(2) 상에 배치된, 상기 변속 레버(1)용 베어링 샤프트(3) 및 상기 베이스(2) 상에 배치된 게이트 샤프트(4)가 도시된다. 게이트 샤프트(4)는 웜 기어 장치(6)를 가진 서보 모터(5)에 의해 그 종축을 중심으로 화살표 방향(7)을 따라 회전될 수 있다.

도 1에는 도 1의 게이트 샤프트(4)에서 "9:00 시" 위치에 있는, 변속 레버(1)용 록킹 게이트(8), 및 상기 록킹 게이트(8) 내로 맞물리는 록킹 핀(9)이 도시된다. 상기 록킹 핀(9)은 변속 레버(1)와 연결된 (나타나지 않은) 가이드 내에서 스프링 하중을 받는 상태로 변속 레버(1)에 배치된다.

게이트 샤프트(4) 상에 또는 내에 파인 록킹 게이트(8)는 도 2에 더 잘 나타난다. 게이트 샤프트(4)는 상기 위치에서(도 1의 게이트 샤프트(4)의 위치에 상응함) 먼저 탄성 록킹 핀(9)에 대한 종래의, 1차원-선형의 록킹 게이트(8)를 갖는다. 상기 록킹 게이트(8)는 일련의 록킹 리세스 및 그 사이에 배치된, 록킹 핀(9)의 운동 방향(11)을 따라 파형으로 파인 가이드 홈으로 이루어진다. 그러나, 종래의 록킹 게이트와는 달리, 게이트 샤프트(4)는 1차원-선형의 록킹 게이트(8)로부터 제 2 및 제 3 차원으로 연장된 다수의 리턴 홈들을 추가로 갖는다.

게이트 샤프트(4)의 액추에이터식 회전(5, 7)에 의해, 록킹 핀(9) 및 변속 레버(1)는 리턴 홈(8)을 통해 임의의 변속 레버 위치로부터 파킹 록 위치로 제어된 방식으로 리턴될 수 있다. 록킹 핀(9)과 변속 레버(1)의 리턴이 어떻게 이루어지는지는 도 3에 잘 나타난다. 도 3에서, 게이트 샤프트(4)는 액추에이터 구동 장치(5)에 의해 도 1 및 도 2에 따른 게이트 샤프트 위치에 비해 1/2 회전만큼 시계 방향으로 회전되었으므로, 도 3의 록킹 게이트(8)는 게이트 샤프트(4)와 관련해서 대략 "14:00 시" 위치에 있다.

게이트 샤프트(4)의 회전(7)으로 인해, 록킹 핀(9)은 도 1 및 도 2에 따른 시프트 위치 "D"인, 그 록킹 위치를 벗어나서, 도 3에서 록킹 위치"D"에 속한 리턴 홈(10) 내에 있다. 상기 리턴 홈(10)은 록킹 위치"D"를 나선형 선 내에서 게이트 샤프트(4)의 표면을 따라 록킹 위치"P"와 연결한다. 게이트 샤프트(4)의 회전(7)으로 인해, 록킹 핀(9), 및 상기 록킹 핀(9)과 연결된 변속 레버(1)의 직선 이동이 도 3의 화살표 방향(11)을 따라, 록킹 핀(9) 및 변속 레버(1)가 파킹 록 위치"P"에 이를 때까지 이루어진다. 록킹 핀(9)이 파킹 록 위치로 확실하고 재현 가능하게 리턴하도록 하기 위해, 게이트 샤프트(4)의 회전 각 위치를 검출할 수 있는, 도면에 도시되지 않은 센서 장치가 게이트 샤프트(4)와 연결됨으로써, 액추에이터 구동 장치(5)가 록킹 핀(9)의 리턴 후 정확한 시점에 스위치 오프될 수 있다.

후자, 즉 게이트 샤프트(4)의 회전(7)으로 인해 도달된 파킹 록 위치"P"는 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 도 4 내지 도 6의 게이트 샤프트(4)의 위치는 도 1 및 도 2의 게이트 샤프트(4)의 위치에 상응하지만, 도 4 내지 도 6의 게이트 샤프트(4)가 도 1 및 도 2에 비해 시계 방향으로(웜 기어 장치(6)의 헬리컬 기어를 바라보는 방향과 관련해서) 180°회전했다는 차이점이 있다. 특히, 도 5 및 도 6에서, 록킹 핀(9)은 게이트 샤프트(4)의 회전(7)으로 인해 상응하는 리턴 홈(10)을 따라 파킹 록 위치"P"로 리턴되었기 때문에, 도 4 내지 도 6의 변속 레버(1)는 다시 파킹 록 위치를 갖는다.

도 4 내지 도 6에는 또한 변속 레버(1)의 터치 게이트에 속한 록킹 게이트(8)의 다른 록킹 면(12)이 나타난다. 터치 게이트-록킹 면(12)은 록킹 위치"D"에 속한 리턴 홈(10)의 짧은 연결부(13)를 통해 록킹 게이트(8)의 록킹 위치"D"와 연결된다. 상기 연결부(13)를 따라, 변속 레버(1)의 시프트 게이트에 속한 록킹 면(8)과 변속 레버(1)의 터치 게이트에 속한 록킹 면(12) 간의 록킹 핀(9)의 교대가 이루어진다. 터치 게이트에 속한 록킹 면(12)은 도 3에 특히 잘 나타나는 램프(14) 상에 배치된다. 연결부(13)에 연장해서, 램프(14)에 걸쳐, 마찬가지로 도 3에 특히 명확히 나타나는, 록킹 위치"D"에 속하는 리턴 홈(10)이 연장된다.

램프(14) 상에 배치된, 변속 레버(1)의 터치 게이트에 속한 록킹 면(12)에 의해, 다른 메커니즘 없이 게이트 샤프트(4)의 정지 상태에서, 변속 레버(1)의 상응하는 측 방향 선회 운동(16)의 각이 1 대 1로 록킹 핀(9)에 전달됨으로써, 시프트 게이트와 터치 게이트 사이의 또는 시프트 게이트-록킹 면(8)과 터치 게이트-록킹 면(12) 사이의 교대가 매우 간단하게 이루어진다. 이로 인해, 록킹 핀(9)은 시프트 게이트-록킹 면(8)으로부터 터치 게이트-록킹 면(12)으로 이동되고, 이는 터치 게이트-록킹 면(12)으로부터 시프트 게이트-록킹 면(8)으로 록킹 핀(9)의 리턴에도 적용된다.

시프트 게이트 위치(15)와 터치 게이트 위치(17) 사이의 변속 레버(1)의 선회 운동(16)으로 인한 록킹 면들(8, 12) 간의 록킹 핀(9)의 교대가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 특히, 도 7에는 변속 레버(1)의 선회 운동(16)이 어떻게 직접 시프트 게이트-록킹 면(8)으로부터 터치 게이트-록킹 면(12)으로의 록킹 핀(9)의 교대를 일으키는지가 나타난다. 파킹 록 위치"P"로 변속 레버(1)의 리턴은 터치 게이트-록킹 면(12)을 지나 그리고 램프(14)에 걸쳐 연장된, 록킹 위치"D"에 속한 리턴 홈(10)에 의해, 변속 레버(1)가 도 7 또는 도 8에서와 같이 터치 게이트에 있는 경우에도 문제없이 이루어진다(램프(14), 및 상기 램프(14)에 걸쳐 그리고 상기 터치 게이트-록킹 면(12)을 지나 연장된, 도 3에 따른 리턴 홈(10) 참고).

도 7 또는 도 8에 따른 터치 게이트 위치(17)로부터 도 1 내지 도 6에 따른 시프트 게이트 위치(15)로 변속 레버(1)의 제어된 리턴은 록킹 노우즈(18)와 릴리스 리세스(19)와의 협력에 의해 보장된다. 도 1 및 도 6에 잘 나타나는 록킹 노우즈(18) 및 릴리스 리세스(19)는, -도 7에 따른 릴리스 리세스(19)와 록킹 노우즈(18)의 상대 위치로부터(터치 게이트 위치(17) 내의 변속 레버(1))- 록킹 노우즈(18)가 게이트 샤프트(4)의 회전(7) 시작시 바로 릴리스 리세스(19)의 영역으로부터 밀려나오도록 협력한다. 이로 인해, 게이트 샤프트(4)의 회전(7) 시작시 바로 변속 레버(1)는 터치 게이트 위치(17)로부터 시프트 게이트 위치(15)로 리턴된다. 후속해서, 시프트 위치"D"로부터 파킹 록 위치"P"로 록킹 핀(9) 및 변속 레버(1)의 리턴이 도 3 내지 도 6을 참고로 이미 설명한 바와 같이 이루어진다.

록킹 노우즈(18)의 다른 효과는, 변속 레버(1)가 시프트 위치"D"와는 다른 시프트 위치에 있을 때 변속 레버(1)가 시프트 게이트 위치(15)로부터 터치 게이트 위치(17)로 이동되는 것을 방지하는 시프트 록을 상기 록킹 노우즈가 형성한다는 것이다. 터치 게이트 위치(17)로 변속 레버(1)의 선회 운동을 블로킹하는 것은 변속 레버(1)가 시프트 게이트 위치(15)로부터 터치 게이트 위치(17)로 선회하려 할 때 변속 레버(1)가 시프트 위치"D"에 있지 않으면 록킹 노우즈(18)가 게이트 샤프트(4)의 원통형 표면에 부딪침으로써(도 6 참조) 이루어진다. 그러나, 변속 레버(1)가 시프트 위치"D"에 있으면, 록킹 노우즈(18)는 릴리스 리세스(19) 내로 삽입되고 터치 게이트 위치(17)로 변속 레버(1)의 선회 운동이 릴리스된다.

또한, 릴리스 리세스(19)는 그것의 특별한, T-형 형상(도 4 내지 도 7)으로 인해, 변속 레버가 터치 게이트 내에 있으면 변속 레버(1)용 추가 게이트 가이드로서 사용된다. 변속 레버(1)가 터치 게이트 내부에서 주행 방향과 관련해서 전방으로 또는 후방으로 이동되면, 록킹 노우즈(18)는 릴리스 리세스(19)의 수평 영역 내에 있다. 록킹 노우즈(18)와 릴리스 리세스(19)의 이러한 상대 위치에서는, 변속 레버(1)의 측 방향 운동(16)이 차단된다. 이 경우, 변속 레버(1)는 베어링 샤프트(3)를 따라 터치 게이트의 중심 위치로 이동될 수 있다. 터치 게이트의 중심 위치로부터 변속 레버(1)는 다시 측 방향(16)으로 시프트 게이트 위치(15) 내로 재이동될 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 의해, 특히 변속 레버 위치가 시프트-바이-와이어 제어식 변속기에서도 항상 변속기의 실제 시프트 상태를 나타내는 장점을 가진, 안정한 변속 레버 위치를 가진 작동 장치가 형성된다. 이로 인해, 운전자는 변속기의 시프트 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인을 할 수 있다. 추가 장점은 구조적으로 간단한, 따라서 확실하고 견고한 실시예의 형태로, 그리고 액추에이터의 낮은 에너지 소비와 최소 소음 발생 및 적은 공간 필요의 형태로 달성된다.

따라서, 본 발명은 특히 변속기 작동 분야에 적용시 인간 공학, 조작 쾌적성, 안전성, 조립 공간 효율성 및 비용 효율성을 개선한다.

1 변속 레버
2 베이스
3 베어링 샤프트
4 게이트 샤프트
5 서보 전기 구동 장치
6 웜 기어 장치
7 회전 방향
8 록킹 게이트, 시프트 게이트-록킹 면
9 록킹 부재, 록킹 핀
10 리턴 홈
11 운동 방향
12 터치 게이트-록킹 면
13 연결부
14 게이트 램프
15 시프트 게이트 위치
16 선회 운동
17 터치 게이트 위치
18 록킹 노우즈
19 릴리스 리세스

Claims

시프트-바이-와이어 변속기의 변속 단을 선택하기 위한 작동 장치로서, 상기 작동 장치는 하나 이상의 주행 단 위치와 파킹 록 위치 사이로 이동 가능한, 안정한 변속 레버 위치를 가진 변속 레버(1), 및 스프링 하중을 받는 록킹 부재(9)와 2개 이상의 록킹 위치들(P, R, N, D)을 가진 록킹 게이트(8)를 구비한 록킹 장치를 포함하며, 상기 록킹 부재(9)는 상기 변속 레버(1)와 연결되는, 작동 장치에 있어서,
상기 록킹 게이트(8)가 액추에이터식으로 회전 가능한 게이트 샤프트(4) 상에 배치되고, 상기 게이트 샤프트(4)는 상기 록킹 부재(9)용 하나 이상의 나선형 리턴 홈(10)을 포함하며, 상기 록킹 부재(9)는 상기 게이트 샤프트(4)의 회전(7)에 의해 상기 리턴 홈(10)을 따라 출발 위치로부터 목표 위치로 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 리턴 홈(10)의 상기 출발 위치는 상기 록킹 게이트(8)의 제 1 록킹 위치(R, N, D)와 일치하고, 상기 목표 위치는 상기 록킹 게이트(8)의 다른 록킹 위치(P)와 일치하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 게이트 샤프트(4)는 상기 록킹 게이트(8)의 다수의 상이한 록킹 위치(R, N, D)에 대해 각각 하나의 리턴 홈(10)을 가지며, 모든 리턴 홈들(10)은 하나의 공통 목표 위치(P)로 연장하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 록킹 게이트는 상기 게이트 샤프트 상에 상기 변속 레버(1)의 시프트 게이트 위치(15)에 대한 제 1 록킹 면(8) 외에, 상기 변속 레버(1)의 터치 게이트 위치(17)에 대한 다른 록킹 면(12)을 갖는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 4항에 있어서, 상기 록킹 게이트의 상기 터치 게이트-록킹 면(12)은 게이트 램프(14) 상에 배치되고, 상기 게이트 램프(14)는 상기 시프트 게이트-록킹 면(8)에 직접 인접하게, 상기 게이트 샤프트(4) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 4항에 있어서, 상기 터치 게이트-록킹 면(12) 내에서 상기 변속 레버(1)의 터치 게이트-중심 위치에 상응하는 록킹 위치는 리턴 홈(10)의 출발 위치를 형성하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 4항에 있어서, 변속 레버 위치"D"에 대한 리턴 홈(10)은 상기 시프트 게이트-록킹 면(8)으로부터 상기 터치 게이트-록킹 면(12)의 중간 록킹 위치를 지나 연장되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 4항에 있어서, 상기 록킹 부재(9)의 베어링 또는 상기 변속 레버(1)와 연결된 록킹 노우즈(18), 및 상기 게이트 샤프트의 표면에 배치된, 상기 록킹 노우즈(18)의 형상에 상응하는 릴리스 리세스(19)가 제공되고, 상기 변속 레버(1)가 상기 시프트 게이트의 상기 변속 레버 위치"D"로부터 상기 터치 게이트 위치(17) 내로 이동되면 상기 록킹 노우즈(18)가 상기 릴리스 리세스(19) 내로 삽입되는 한편, 상기 변속 레버(1)가 상기 변속 레버 위치"D"에 있지 않으면, 상기 록킹 노우즈(18)가 상기 터치 게이트 위치(17)의 방향으로 상기 변속 레버(1)의 선회 운동(16)을 블로킹하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 8항에 있어서, 상기 록킹 노우즈(18) 및 릴리스 리세스(19)는 슬라이드 램프를 형성하고, 상기 슬라이드 램프는 상기 게이트 샤프트(4)의 액추에이터식 회전 운동(7)의 시작시, 상기 록킹 노우즈(18)가 상기 릴리스 리세스(19)로부터 튀어 나오도록 그리고 그에 따라 상기 변속 레버(1)가 상기 터치 게이트 위치(17)로부터 상기 시프트 게이트 위치(15)로 리턴하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 게이트 샤프트(4)의 액추에이터식 구동 장치는 웜 기어 장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 변속 레버(1)는 그 병진 시프트 운동(11) 및 그 회전 선회 운동(16)과 관련해서 샤프트(3) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.