KR101403843B1 - 변속 레버 액추에이터를 구비한 작동 장치 - Google Patents

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루드게르 라케
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젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

본 발명은 시트프-바이-와이어 변속기의 변속 단을 선택하기 위한 작동 장치에 관한 것이다. 작동 장치는 하나 이상의 주행 단 위치와 파킹 록 위치 사이에서 이동 가능한, 안정한 변속 레버 위치를 가진 변속 레버(1) 및 파킹 록 위치에 변속 레버를 록킹하기 위한 록킹 장치(6, 7, 8, 9)를 포함한다. 본 발명에 따라, 작동 장치는, 록킹 장치(6, 7, 8, 9)가 액추에이팅 장치(7, 8, 9)를 포함하며, 변속 레버(1)가 액추에이팅 장치를 포함하는 록킹 장치에 의해 하나의 주행 단 위치로부터 파킹 록 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의해, 작동 장치의 변속 레버 위치가 항상 변속기의 실제 변속 상태와 일치함으로써, 운전자에게 변속기의 실제 변속 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인을 제공하는 것이 가능해진다. 본 발명에 따른 작동 장치의 록킹 장치는 파킹 록에 대한 기계식 비상 작동 수단으로도 사용될 수 있다.
변속 단, 변속 레버, 록킹 장치, 액추에이팅 장치, 비상 작동 수단.

Description

변속 레버 액추에이터를 구비한 작동 장치{ACTUATING DEVICE HAVING A SELECTOR LEVER ACTUATOR}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 변속기, 특히 시프트-바이-와이어(shift-by-wire) 자동 변속기용 작동 장치에 관한 것이다.
자동차의 변속기는 통상 운전자의 손이 미치는 영역 내에 배치된 작동 장치에 의해 제어되거나 또는 변속된다. 이를 위해, 예컨대 자동차의 앞좌석들 사이에 배치된, 변속 레버와 같은 작동 부재들이 사용된다.
이러한 변속 레버에 대한 구조적 및 인간 환경 공학적 요구들은 다양하다. 예컨대 운전자에게 변속기 작동의 실제 감각을 전달하기 위해, 시각적 및 명확한 촉각적 확인을 운전자에게 전달할 것이 상기 방식의 작동 장치에 요구된다. 이로부터, 운전자는 변속 레버의 작동시 변속 과정이 이루어진 것을 추정할 수 있어야 하고, 변속 레버를 보거나 또는 잡음으로써 직관적으로 변속기의 순간 변속 상태를 파악할 수 있어야 한다.
이와 관련해서, 변속 레버의 각각의 순간 위치 또는 각도 위치를 기초로 순간 변속기 상태 또는 걸린 주행 단에 대한 명확한 시각적 및 촉각적 확인을 운전자에게 전달하는 것이 바람직하다.
예컨대 와이어 또는 바아에 의한 기계식 변속기 작동 또는 변속 레버와 변속기 사이의 기계식 결합의 경우, 변속 레버 위치는 기계적 결합으로 인해 항상 실제 변속기 위치와 일치한다. 또한, 변속기 위치가 안정하기 때문에, 변속 레버 위치도 안정하다. 따라서, 운전자는 한편으로는 각각의 변속 레버 위치로부터 변속기의 실제 변속 상태를 추정할 수 있거나 또는 변속 레버 위치를 기초로 변속기에 걸린 기어를 알 수 있고, 다른 한편으로는 변속 레버 위치가 변속기의 실제 변속 상태와 다르지 않다는 기대를 걸 수 있다.
그러나, 변속기의 전기 작동 또는 시프트-바이-와이어 작동의 경우, 차량 내부의 작동 부재와 변속기 사이의 기계식 결합이 없다. 오히려, "시프트-바이-와이어" 변속기의 경우 변속 명령이 전기 또는 전자 신호에 의해서만 작동 장치로부터 변속기로 전달된다. 이는 부분적으로 최신 변속기에, 특히 대부분 완전히 액추에이터에 의해 원격 작동되는 자동 변속기의 현 세대에 적용된다.
시프트-바이-와이어 작동식 변속기의 경우, 변속기 액추에이터 시스템과 변속 레버 사이의 기계식 결합이 없기 때문에, 변속 레버 위치가 특정 기본 조건 하에서 또는 에러의 경우에 변속기의 변속 상태와 더 이상 일치하지 않게 된다.
최신 자동 변속기는 일반적으로 소위 오토-P-기능을 가지며, 이 기능은 운전자가 차량을 벗어날 때 항상 변속기에 파킹 록이 걸림으로써, 의도치 않게 차량이 굴러가는 것을 저지한다. 예컨대, 점화 키가 빼내지거나 또는 차량이 록킹되면 항상 동작하는 오토-P-기능은, 달리 표현하면 변속 레버에서 실제로 선택된 주행 단과 관계없이 파킹 록이 자동으로 걸리게 한다. 따라서, 변속 레버가 운전자에 의 해 실제로 중립 위치 또는 주행 단 위치들 중 하나에 그대로 있는 경우에도, 변속기 또는 차량의 오토-P-기능에 의해 파킹 록이 걸린다.
그러나, 이 경우, 변속 레버 위치는 변속기의 실제 변속 상태와 일치하지 않는다. 따라서, 차량으로 귀환시 또는 차량의 시동시 변속 레버 위치로 인해 시각적 및 촉각적으로 맞지 않은 정보가 운전자에게 주어진다. 변속 레버 위치의 인지를 기초로, 운전자는 변속기가 중립 위치 또는 하나의 주행 단에 있다고 생각하는 반면, 실제로는 변속기에 파킹 록이 걸려있다. 변속 레버 위치와 변속기 상태 사이의 이러한 불일치는 운전자에 의한 바람직하지 않은 오조작 및 잘못된 결정을 야기하여, 안전 임계적 상태를 야기할 수 있다.
시프트-바이-와이어 변속기의 변속 레버를 단안정 작동 부재로서 형성함으로써, 상기 문제를 극복하려는 시도가 있었다. 달리 표현하면, 이러한 단안정 변속 레버는 매 작동 후에 항상 다시 동일한 중심 위치로 되돌아 온다. 따라서, 단안정 변속 레버에서 변속기의 실제 변속 상태에 대한 확인은 예컨대 발광 다이오드를 이용한 별도의 디스플레이에 의해서만 이루어진다. 따라서, 단안정 변속 레버에서는, 운전자가 변속 레버 위치를 기초로 시각적 또는 촉각적으로 변속기의 변속 상태를 확인할 수 없다.
단안정 작동 장치는 운전자가 항상 중심 위치로 되돌아 가는 레버를 가진 새로운 조작 컨셉에 익숙해져야 한다는 추가의 단점을 갖는다. 이러한 조작 컨셉은 종래의 변속기 작동과는 현저히 다르다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 단점을 극복할 수 있는 변속기용 작동 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 의해, 시프트-바이-와이어 제어식 변속기에서도 변속 레버 위치가 항상 변속기의 실제 변속 상태를 나타내는 것이 가능해져야 한다. 특히, 파킹 록이 자동으로 걸린 경우에 변속 레버가 주행 단 위치들 중 하나에 그대로 있는 반면, 실제로는 변속기에 파킹 록이 걸려 있는 것이 방지되어야 한다. 이로 인해, 변속기의 실제 변속 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인이 항상 구현되어야 한다.
상기 목적은 청구항 1의 특징들을 가진 작동 장치에 의해 달성된다.
바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시된다.
공지된 방식으로, 본 발명에 따른 작동 장치는 변속 레버 및 전달 장치를 포함하고, 상기 전달 장치는 변속 명령을 작동 장치로부터 자동차 변속기로 전달한다. 변속 레버는 종래의 조작 컨셉과 일치하게 안정한 변속 레버 위치를 가진 조작 부재로서 형성된다. 작동 장치는 또한 변속 레버를 파킹 록 위치에 록킹할 수 있는 록킹 장치를 포함한다. 파킹 록 위치에 변속 레버의 록킹은 특히 자동 변속기에서 종종 키 록 또는 시프트 록이라고 하는 통상의 또는 필요한 안전 기능을 실시하기 위해 사용된다.
예컨대 자동 변속기에서 소위 키 록 시스템이라고 공지된 안전 기능은 점화 키가 빼내지면 변속 레버를 위치 "P"(파킹 록)에 블로킹한다. 따라서, 특히 변속 레버가 엔진 시동 전에 이미 주행 단들 중 하나로 변속됨으로써, 시동시 차량이 바람직하지않게 움직이는 것이 방지되어야 한다. 이러한 안전 기능의 다른 실시예는 시프트 록이며, 이 시프트 록은 안전성의 이유로 위치 "P"(파킹 록) 및 "N"(중립)으로부터 브레이크를 밟을 때만 변속이 이루어지게 하기 위해 사용된다. 이는 또한 주행 단이 걸린 순간에 차량의 제어되지 않은 출발을 방지할 목적으로 사용된다.
본 발명에 따라 작동 장치는, 록킹 장치가 액추에이터 장치를 포함하고, 변속 레버가 액추에이터 장치를 포함하는 록킹 장치에 의해 임의의 주행 단 위치로부터 파킹 록 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이는 록킹 장치가 이로 인해 2중 기능을 한다는 점에서 구조적으로 바람직하다. 록킹 장치는 변속 레버를 파킹 록 위치에 록킹하기 위해 사용되고, 파킹 록이 자동으로 걸린 경우 변속 레버를 액추에이터에 의해 각각의 주행 단 위치로부터 파킹 록 위치로 이동시키는 추가 기능을 한다.
따라서, 운전자가 차량의 정지시 파킹 록을 수동으로 거는 것을 잊은 경우, 점화 키가 빼내지거나 또는 차량이 록킹된 후에, 변속기의 제어 수단에 의해 파킹 록이 자동으로 걸린다. 또한, 변속 레버가 액추에이터 장치를 포함하는 록킹 장치에 의해 마지막으로 걸린 주행단 위치로부터 파킹 록 위치로 이동되고 거기에 록킹되므로, 변속기의 실제 변속 상태가 변속 레버의 위치와 일치한다. 이로 인해, 모든 상황 하에서, 특히 오토-P-기능을 이용해서 자동으로 변속기에 의해 파킹 록이 걸린 경우에도 운전자가 파킹 록이 걸린 것을 정확히 확인할 수 있다.
액추에이터 장치가 구조적으로 어떻게 형성되는지 그리고 변속 레버를 주행 단 위치로부터 파킹 록 위치로 이동시키기 위한 작동력이 어떤 방식으로 액추에이터 장치에 제공되는지는 본 발명의 실시를 위해 중요하지 않다. 그러나, 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 액추에이터 장치는 이를 위해 변속기 측에 배치된 액추에이터와 변속 레버 사이의 힘 전달을 위한 기계식 힘 전달 부재를 포함한다.
즉, 달리 표현하면, 액추에이터 장치의 작동, 그에 따라 액추에이터에 의한 변속 레버의 이동이 상기 실시예에 따라 변속기 자체에 의해, 예컨대 파킹 록을 위해 변속기 측에 존재하는 액추에이터에 의해 이루어진다. 이러한 실시예에 의해 작동 장치용 액추에이터 장치의 특히 간단한 구성이 이루어지는데, 그 이유는 변속 레버의 영역에 에너지 공급을 위한 고유의 액추에이터가 필요 없기 때문이다. 또한, 이 실시예에 의해 전기 시스템의 고장시에도 높은 신뢰성이 보장되는데, 그 이유는 변속기가 오토-P-명령을 실행하면, 이 실시예에 따라 변속 레버가 힘 전달 부재를 통해 기계식으로 변속기로부터 파킹 록 위치로 이동되기 때문이다.
기계식 힘 전달 부재는 바람직하게 와이어로서 형성됨으로써, 강성 바아 또는 이동식 와이어 작동에 비해 간단하고 유연한 설치 및 매우 적은 구조 음(structure-borne sound) 전달이 이루어진다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 작동 장치는 변속기의 기계식 비상 작동을 위한, 특히 변속기 작동을 위한 시스템의 고장시 파킹 록의 해제를 위한 장치를 포함한다. 비상 작동의 경우, 변속 레버로부터 변속기로의 힘 전달은 액추에이터 장치 및 기계식 힘 전달 부재를 포함하는, 작동 장치의 록킹 장치를 통해 이루어진다.
본 발명의 이 실시예에 의해, 록킹 장치, 그에 따라 액추에이터 장치 및 기계식 힘 전달 부재의 구조적으로 특히 바람직한 다중 이용이 이루어진다. 한편으로는 록킹 장치를 통해 파킹 록 위치에 변속 레버의 록킹이 이루어질 수 있고, 다른 한편으로는 비상 작동의 경우 변속 레버로부터 록킹 장치를 통해 변속기로의 힘 전달이 이루어질 수 있다. 액추에이터 장치는 힘 전달 부재와 마찬가지로, 액추에이터 장치 및 힘 전달 부재를 통해 한편으로는 -변속 레버의 파킹 록 위치가 자동으로 걸린 경우- 변속기로부터 변속 레버로의 힘 전달이 이루어지고, 다른 한편으로는 반대로 -비상 작동의 경우- 작동력이 변속 레버로부터 변속기로 전달됨으로써, 2중으로 이용된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 록킹 장치는 파킹 록 위치에 록킹된 변속 레버의 해제를 위한 액추에이터를 포함한다. 이 실시예에 의해, 파킹 록 위치로부터 변속 레버의 해제가 간단한 방식으로 차량 안전 로직, 특히 점화 키 위치 감지 또는 브레이크 페달 작동과 연결된다. 즉, 달리 표현하면, 점화 키가 꽂혀있는지 또는 빼내졌는지에 따라, 또는 운전자가 브레이크 페달을 밟았는지에 따라, 변속 레버의 록킹 장치는 차량 안전 로직에 의해 파킹 록 위치에 안전성의 이유로 록킹되거나 또는 해제된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 록킹 장치는 회전 점을 중심으로 틸팅 가능한 록킹 로커(locking rocker)를 포함한다. 록킹 로커의 회전 점은 선회 레버에 의해 선회 가능하게 작동 장치의 베이스에 연결된다. 록킹 로커는 한 단부에, 변속 레버와 맞물릴 수 있는 제 1 록킹 윤곽을 가지며, 다른 단부에, 비상 해제 수단과 맞물릴 수 있는 제 2 록킹 윤곽을 갖는다.
이로 인해, 절대적인 최소 부품으로 변속 레버에 대한 록킹 로커의 록킹 작용이 2가지 상이한 방식으로 중단될 수 있다. 변속 레버를 파킹 록 위치에 블로킹하는 록킹 로커의 제 1 록킹 윤곽은 록킹 로커의, 그 회전 점을 중심으로 하는 틸팅 운동에 의해, 변속 레버로부터 분리될 수 있고, 따라서 변속 레버는 해제될 수 있다. 이를 위해 필요한, 록킹 로커의 틸팅 운동은 예컨대 변속 레버에 있는 파킹 록 버튼을 누름으로써 개시될 수 있거나, 또는 록킹 장치의 액추에이터에 의해 이루어질 수 있다.
대안으로서, 록킹 로커의 다른 단부에 배치된 제 2 록킹 윤곽은 수동 작동에 의해 비상 해제 수단 또는 작동 장치의 상응하는 베이스 영역과의 맞물림이 풀릴 수 있다. 이로 인해, 제 2 록킹 윤곽 및 전체 록킹 로커 및 상기 록킹 로커를 지지하는 선회 레버가 해제된다. 이 경우 록킹 로커의 제 1 록킹 윤곽이 변속 레버와 여전히 맞물린 채로 유지됨에도 불구하고, 변속 레버는 록킹 로커 및 선회 레버와 함께 파킹 록 위치로부터 이동될 수 있다. 이로 인해, 예컨대, 전기 시스템의 고장시, 소정 비상 작동 또는 특히 파킹 록의 수동 분리가 이루어질 수 있다.
바람직하게는 선회 레버가 변속기와 변속 레버 사이의 기계식 힘 전달 부재와 연결된다. 이로 인해, 변속 레버가 액추에이터에 의해 주행 단 위치로부터 파킹 록 위치로 확실하게 이동된다. 이러한 액추에이터에 의한 변속 레버의 작동은 변속기로부터, 또는 변속기 내의 파킹 록 래칫의 작동을 위한 변속기 액추에이터로부터 기계식 힘 전달 부재, 선회 레버, 록킹 로커 및 제 1 록킹 윤곽을 통해 변속 레버로 이루어진다. 본 발명의 이 실시예에서, 선회 레버는 록킹 로커 및 기계식 힘 전달 부재와 함께 변속 레버의 작동을 위한 액추에이터 장치를 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 선회 레버는 그 작동 위치로부터 그 파킹 록 위치의 방향으로 어큐뮬레이터에 의해 스프링 하중을 받는다. 변속기에서 파킹 록이 분리된 경우, 선회 레버는 기계식 힘 전달 부재에 의해 그 작동 위치에 블로킹되는 한편, 변속기에서 파킹 록이 걸린 경우 선회 레버는 블로킹되지 않고 기계식 힘 전달 부재로부터 해제된다.
이 실시예에 의해, 한편으로는 선회 레버가 그 작동 위치(선회 레버와 록킹 로커가 변속 레버를 파킹 록 위치에 록킹시키지 않는 위치)에, 그에 따라 변속 레버가 하나의 주행 단 위치에 여전히 머물러 있는 한편, 다른 한편으로는 변속기에 의해 이미 자동으로 파킹 록 위치가 주어질 수 있다. 이는 예컨대 변속 레버가 차량 운전자에 의해 여전히 고정되거나, 또는 수하물에 의해 블로킹되는 한편, 변속기는 예컨대 이미 빼내진 점화 키로 인해 파킹 록 위치로 이동된 경우이다. 후속해서, 변속 레버가 해제되거나 또는 변속 레버의 블로킹이 중단되면, 변속 레버는 스프링 하중을 받는 선회 레버로 인해 자동으로 파킹 록 위치로 이동될 수 있다. 본 발명의 이 실시예는 특히 안전성을 제공하는데, 그 이유는 그로 인해 변속 레버가 예컨대 물체에 의해 하나의 주행 단 위치에 블로킹 되는 경우에도 파킹 록이 변속기 측에서 자동으로 걸릴 수 있기 때문이다.
이 실시예는 파킹 록의 걸림이 변속기 측에서 대부분 스프링 어큐뮬레이터를 통해 실시된다는 점에서 바람직하다. 상기 스프링 어큐뮬레이터를 통해 파킹 록 래칫이 결합될 뿐만 아니라, 변속 레버가 파킹 록 위치로 재안내되어야 하면, 이를 위해 변속기 측에서 경우에 따라 힘 지원이 필요한데, 그 이유는 변속기 액추에이터의 스프링 어큐뮬레이터 내에 저장된, 변속 레버의 추가 이동을 위한 에너지는 경우에 따라 충분치 않기 때문이다. 파킹 록이 자동으로 걸릴 때 변속 레버가 여전히 고정되거나 또는 물체에 의해 블로킹되면, 이는 더욱 그러하다. 상기 실시예에 따라, 스프링 하중을 받는 선회 레버 형태의 변속 레버는 변속 레버를 파킹 록 위치 내로 이동시키기 위한 고유의 어큐뮬레이터를 가지며, 그에 따라 변속기 액추에이터의 스프링 어큐뮬레이터에 추가로 부하를 주지 않아야 한다.
변속기에서 파킹 록의 후속 해제시 -차량의 다음 주행 전에-, 선회 레버가 그 파킹 록 위치에서 기계식 힘 전달 부재에 의해 다시 고정되고, 그 작동 위치로 이동되며, 기계식 힘 전달 부재에 의해 이 위치에 다시 블로킹 됨으로써, 선회 레버의 어큐뮬레이터는 변속기 측 액추에이터 및 작동 장치 사이의 기계식 힘 전달 부재를 통해 다시 예비 응력을 받는다. 이를 위해, 변속기 측에서 작동 에너지가 충분히 제공되는데, 그 이유는 변속기에서 파킹 록의 분리가 대부분 유압식으로 이루어지기 때문이다. 따라서, 액추에이터에 의한 변속 레버의 다음 작동 과정을 위해, 오토-P-기능의 활성화 경우 필요한 작동 에너지가 변속기 액추에이터로부터 작동 장치로 다시 전달되고 거기에 저장된다.
이러한 배경에 의해, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 작동 장치가 기계식 힘 전달 부재와 스프링 하중을 받는 선회 레버의 연결을 위한 수동 작동식 록킹 장치를 갖는다.
이로 인해, 스프링 하중을 받는 선회 레버를 가진 실시예에서도 기계식 힘 전달 부재의 전술한 2중 기능이 간단히 실시된다. 따라서, 기계식 힘 전달 부재는 -스프링 하중을 받는 선회 레버의 경우에도- 변속기 액추에이터로부터 변속 레버로의 힘 방향으로 변속기에 의한 변속 레버의 작동을 위해 제공되고, -변속 레버로부터 변속기 액추에이터로의 반대 힘 방향으로- 변속 레버에 의한 파킹 록의 비상 작동을 위해 제공된다.
비상 작동의 경우에, 스프링 하중을 받는 선회 레버는 록킹 장치에 의해 기계식 힘 전달 부재에 연결되고, 동시에 록킹 로커의 비상 해제가 이루어진다. 그리고 나서, 파킹 록의 비상 작동은 변속 레버로부터 힘 전달 체인 "변속 레버, 제 1 록킹 윤곽, 록킹 로커, 선회 레버, 록킹 장치, 기계식 힘 전달 부재, 변속기 액추에이터"를 따라 변속기로의 힘 전달에 의해 이루어질 수 있다.
이하, 실시예를 도시한 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 작동 장치 실시예의 측면도.
도 2는 록킹된 변속 레버 및 록킹된 비상 해제 수단을 포함한, 도 1에 따른 작동 장치의 측면도.
도 3은 자석 액추에이터에 의한 록킹 로커의 개방시, 도 1 및 도 2에 따른 작동 장치의 측면도.
도 4는 변속 레버가 하나의 주행 단에 걸린 경우 도 1 내지 도 3에 따른 작동 장치의 측면도.
도 5는 변속기 액추에이터에 의한 파킹 록의 분리시 도 1 내지 도 4에 따른 작동 장치의 측면도.
도 6은 변속기 액추에이터에 의한 변속 레버의 자동 리턴 전에 도 1 내지 도 5에 따른 작동 장치의 측면도.
도 7은 변속기 액추에이터에 의한 변속 레버의 자동 리턴 시에 도 1 내지 도 5에 따른 작동 장치의 측면도.
도 8은 파킹 록의 비상 해제 시에 도 1 내지 도 7을 따른 작동 장치의 측면도.
도 9는 와이어에 의한 파킹 록의 수동 분리 시에 도 1 내지 도 8에 따른 작동 장치의 측면도.
도 10은 본 발명에 따른 작동 장치의 다른 실시예의 측면도.
도 11은 록킹된 변속 레버 및 록킹된 비상 해제 수단을 가진 도 10에 따른 작동 장치의 측면도.
도 12는 자석 액추에이터에 의한 록킹 로커의 개방 시에 도 10 및 도 11에 따른 작동 장치의 측면도.
도 13은 변속 레버가 하나의 주행 단에 걸리고, 파킹 록이 변속기 액추에이터에 의해 분리되는 경우 도 10 내지 도 12에 따른 작동 장치의 측면도.
도 14는 변속기 액추에이터에 의한 변속 레버의 자동 리턴 전에 도 10 내지 도 13에 따른 작동 장치의 측면도.
도 15는 파킹 록이 작동으로 걸릴 때 도 10 내지 도 14에 따른 작동 장치의 측면도.
도 16은 파킹 록의 비상 해제시 도 10 내지 도 15에 따른 작동 장치의 측면도.
도 1에는 본 발명에 따른 작동 장치 실시예가 측면도로 도시된다.
변속 레버(1)가 도시되며, 상기 변속 레버(1)는 회전 점(2)을 통해 그리고 스프링 하중을 받는 고정 수단(3)에 의해 상이한 변속 레버 위치들 또는 주행 단들P, R, N, D 사이에서 이동 가능하게 작동 장치의 하우징 베이스(4) 내에 배치된다.
도시된 작동 장치는 또한 변속 레버(1)를 파킹 록 위치 P에 록킹시킬 수 있는 록킹 장치를 갖는다. 도시된 실시예에서, 록킹 장치는 회전 점(5)에서 스프링 하중을 받는 록킹 로커(6), 및 와이어(7)에 의해 변속 샤프트 또는 (도시되지 않은) 변속기 액추에이터(8)에 연결된 선회 레버(9)를 포함한다. 상기 선회 레버(9)는 다른 회전 점(10)을 통해 작동 장치의 하우징 베이스(4)에 선회 가능하게 연결된다.
록킹 로커(6)는 변속 레버(1)에 배치된 록킹 캠(12)과 맞물릴 수 있는 제 1 록킹 윤곽(11), 및 리세스로서 형성된 제 2 록킹 윤곽(13)을 가지며, 상기 제 2 록킹 윤곽은 하우징 베이스(4)에 선회 가능하게 배치된 비상 해제 플랩(14)과 맞물릴 수 있다. 록킹 로커(6)의 해제를 위해, 도시된 작동 장치는 실시예에서 전자기 액추에이터(15)를 포함하고, 상기 액추에이터는 변속 레버(1)에 배치된 키를 통해 활성화될 수 있다.
도 2 내지 도 9에는 도 1의 작동 장치의 조작시 상이한 동작 흐름이 도시된다. 도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 작동 장치의 실시예에 상응한다. 변속 레버(1)는 파킹 록 위치에 있고, 변속기의 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)는 파킹 록 위치에 있으며, 후자는 변속기에서 파킹 록이 걸려있다는 것을 의미한다.
차량의 점화 키가 빼내졌기 때문에, 변속 레버(1)가 (자동차의 키 록 시스템으로 인해) 록킹 로커(6)에 의해 파킹 록 위치에 록킹된다. 이를 위해, 록킹 로커(6)는 그 제 1 록킹 윤곽(11)에 의해 변속 레버(1)에 배치된 록킹 캠(12)과 맞물린다. 동시에, 비상 해제 플랩(14)이 록킹 로커(6)의, 리세스로서 형성된 제 2 록킹 윤곽(13) 내로 맞물림으로써, 록킹 로커(6)를 작동 장치의 하우징 베이스(4)와 록킹한다. 변속 레버(1)는 도 2에 따라 파킹 록 위치로부터 빠져나올 수 없다.
정상(normal) 작동 중에 파킹 록의 해제는 도 3 내지 도 5에 도시된다. 이를 위해, 차량에서 먼저 점화를 스위칭하고 브레이크 페달을 밟아서, 변속기 안전 로직의 키 록 및 시프트 록을 해제시킨다. 상기 변속기 안전 로직은 파킹 록의 의도치않은 중단 또는 차량의 이동을 방지한다.
그리고 나서, 도 3에 따라 운전자에 의해 변속 레버(1)에 있는 키(16)가 작동됨으로써, 전자기 액추에이터(15)가 활성화되고, 이로 인해 록킹 로커(6)가 선회 레버(9)에 배치된 회전 점(5)을 중심으로 선회되거나 또는 상승된다. 따라서, 록킹 로커(6)의 제 1 록킹 윤곽(11)은 변속 레버(1)의 록킹 캠(12)을 해제하고, 그에 따라 변속 레버(1)가 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치들 R, N 또는 D 중 하나의 위치로 이동될 수 있다.
후자는 도 4에 도시되어 있다. 변속 레버(1)는 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치 R로 이동되었다. 변속기에 있는 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)의 위치 및 록킹 로커(6), 선회 레버(9) 및 전자기 액추에이터(15)의 위치는 변하지 않는다.
그러나, 변속 레버(1) 또는 작동 장치의 (도시되지 않은) 센서 시스템은 P로부터 R로의 변속 명령을 레지스터하고, 변속기 액추에이터 시스템에 전달한다. 이에 따라, 변속기에서 상응하는 주행 단이 걸리고, 변속기 액추에이터(8)는 먼저 변속기 내의 파킹 록 래칫을 해제하고, 이는 대부분 유압식으로 이루어진다.
이러한 방식으로 액추에이터에 의해 파킹 록을 해제한 후에, 도 5에 도시된 상태가 주어진다. 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)의 위치는 분리된 파킹 록에 따라, 와이어(7)의 작동, 그에 따라 선회 레버(9) 및 상기 선회 레버(9)와 연결된 록킹 로커(6)의 선회가 회전 점(10)을 중심으로 이루어지도록, 변한다. 대략 동시에 변속기 제어 수단은 전자기 액추에이터(15)의 비활성화, 그에 따라 회전 점(5)을 중심으로 시계 방향으로 록킹 로커(6)의 틸팅을 제공한다. 이로 인해, 도 5에 따른 선회 레버(9) 및 록킹 로커(6)의 작동 위치가 주어지고, 상기 선회 레버(9) 및 록킹 로커(6)는 자동차의 정상 주행 작동 동안 상기 작동 위치를 유지한다.
도 6 및 도 7에는 파킹 록의 자동 활성화시("오토-P") 동작 흐름이 도시된다. 도 6에 따라 변속 레버(1)는 먼저 (예컨대) 주행 단 위치 D에 있다. 도 6에서, 변속기 액추에이터(8), 와이어(7), 선회 레버(9) 및 록킹 로커(6)는 변함없이 도 5에 도시된 바와 같은 작동 위치에 있다.
그 다음에, 차량이 정지되고 운전자가 차량을 벗어나지만, 파킹 록의 수동 조작이 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우, 변속기 제어 수단은 도 7에 따라 파킹 록의 자동 활성화를 야기한다. 따라서, 파킹 록 래칫이 걸릴 때 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)의 위치가 변한다. 이로 인해, 와이어(7)의 (견인)작동, 그에 따라 중심점(10)을 중심으로 도면과 관련해서 좌측으로 선회 레버(9)의 선회가 이루어진다.
선회 레버(9)가 5에서 상기 선회 레버(9)와 연결된 록킹 로커(6)를 데리고 가고, 록킹 로커(6)의 제 1 록킹 윤곽(11) 및 록킹 캠(12)을 통해 상기 방식으로 변속 레버(1)를 도면과 관련해서 좌측으로, 상기 변속 레버(1)가 파킹 록 위치에 이를 때까지, 이동시킨다. 동시에, 록킹 로커(6)의 제 2 록킹 윤곽(13)은 하우징 베이스(4)에 배치된 비상 해제 플랩(14) 내로 맞물림으로써, 록킹 로커(6), 선회 레버(9), 변속 레버(1), 와이어(7) 및 변속기 액추에이터(8)로 이루어진 구성이 도 7에 따른 위치 -도 1 및 도 2에 따른 초기 위치에 상응-에 록킹된다.
그리고 나서, 파킹 록은 도 3 내지 도 5를 참고로 관련 설명에서 설명한 바와 같이, 정상 작동 중에 다시 해제될 수 있다.
예컨대, 자동차 전기 시스템의 고장시, 통상의 방식으로, 점화를 스위칭하고, 브레이크 페달을 밟으며, 변속 레버(1) 상의 키(16)를 누르고 후속해서 변속 레버(1)를 파킹 록 위치로부터 하나의 주행 단 위치로 이동시킴으로써, 파킹 록이 해제될 수 없으면, 도시된 작동 장치는 파킹 록의 비상 해제를 가능하게 한다. 이 는 도 8 및 도 9에 도시된다.
자동차 전기 시스템의 고장, 그로 인해 전자기 액추에이터(15)에 의한 록킹 로커(6)의 선회 및 해제가 이루어지지 않으면, 록킹 로커(6)가 수동으로 기계식으로 해제될 수 있다. 이를 위해, 작동 장치의 하우징 베이스(4)에 선회 가능하게 배치된 비상 해제 플랩(14)이 상승됨으로써, 비상 해제 플랩(14)과, 리세스로서 형성된 록킹 로커(6)의 제 2 록킹 윤곽(13)과의 맞물림이 도 8에 도시된 바와 같이 풀린다.
그리고 나서, 변속 레버(1)는 도 9에 도시된 바와 같이, 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치들 중 하나로 이동될 수 있다. 록킹 로커(6)의 제 1 록킹 윤곽(11)과 변속 레버(1)에 있는 록킹 캠(12)과의 변하지 않는 맞물림으로 인해, 록킹 로커(6), 선회 레버(9), 와이어(7) 및 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)가 변속 레버(1)의 상기 수동 선회 운동을 따른다.
이러한 방식으로, 변속기 내 파킹 록 래칫은 순수하게 기계식으로 작용 체인 "변속 레버, 록킹 로커, 선회 레버, 와이어, 변속기 변속 샤프트"를 통해 분리되고, 따라서 차량은 다시 움직인다. 예컨대 토잉(towing)된다.
도 10에는 본 발명에 따른 작동 장치의 다른 실시예가 도시되어 있다.
회전 점(2) 및 스프링 하중을 받는 고정 수단(3)을 통해 상이한 변속 레버 위치들 또는 주행 단들 P, R, N, D 사이에서 이동 가능하게 작동 장치의 하우징 베이스(4) 내에 배치된 변속 레버(1)가 나타난다.
이 실시예에도 파킹 록 위치 P에 변속 레버(1)를 록킹하기 위한 록킹 장치가 있다. 도시된 실시예에서, 록킹 장치는 회전 점(5)에 지지된 록킹 로커(6), 및 와이어(7)에 의해 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터에 연결된 선회 레버(9)를 포함한다.
록킹 로커(6)는 제 1 록킹 윤곽(11)을 가지며, 상기 록킹 윤곽(11)은, 리세스로서 형성된 제 2 록킹 윤곽이 하우징 베이스(4)에 선회 가능하게 배치된 비상 해제 플랩(14)과 맞물릴 수 있는 것과 마찬가지로, 변속 레버(1)에 배치된 록킹 캠(12)과 맞물릴 수 있다. 록킹 로커(6)의 해제를 위해, 도시된 작동 장치는 자석 액추에이터(15)를 포함하고, 상기 자석 액추에이터(15)는 변속 레버(1)에 배치된 키(16)를 통해 활성화될 수 있다.
도 1 내지 도 9에 따른 실시예와는 달리, 도 10에 따른 실시예에서 와이어(7)은 선회 레버(9)에 연결되지 않는다. 오히려, 와이어(7)는 선회 가능한 록킹 후크(18)를 지지하는 가압부(17)에서 끝난다. 록킹 후크(18)는 선회 레버(9)에 배치된 록킹 돌출부(19)와 맞물릴 수 있다. 또한, 도 10에 따른 실시예에서, 선회 레버(9)에는 나사선 스프링(20)에 의해 반 시계 방향으로 힘이 가해진다.
도 11 내지 도 16에는 도 10에 따른 작동 장치의 조작시 동작 흐름이 도시된다. 도 11은 도 10에 도시된 바와 같은 작동 장치의 초기 위치에 상응한다. 도 11에서, 변속 레버(1)는 파킹 록 위치에 있고 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)도 파킹 록 위치에 있으며, 후자는 변속기에서 파킹 록 래칫이 걸려있다는 것을 의미한다.
차량의 점화 키가 다시 빼내지기 때문에, 변속 레버(1)는 록킹 로커(6)에 의 해 먼저 파킹 록 위치에 록킹된다. 이를 위해, 록킹 로커(6)가 그것의 제 1 록킹 윤곽(11)에 의해 변속 레버(1)에 배치된 록킹 캠(12)에 맞물린다. 동시에, 비상 해제 플랩(14)이 리세스로서 형성된, 록킹 로커(6)의 제 2 록킹 윤곽(13) 내로 맞물리고, 록킹 로커(6)를 상기 방식으로 작동 장치의 하우징 베이스(4)와 록킹한다. 도 11에 따라, 변속 레버(1)는 파킹 록 위치에 기계식으로 록킹된다.
정상 작동 중에 파킹 록의 해제는 도 12 및 도 13에 도시되어 있다. 파킹 록의 해제를 위해, 차량에서 먼저 다시 한번 점화를 스위칭하고 브레이크 페달을 밟음으로써, 파킹 록의 의도치않은 중단 또는 차량의 이동을 방지하는 키 록 및 시프트 록을 해제한다.
그리고 나서, 도 12에 따라 운전자가 다시 변속 레버(1)에 있는 키(16)를 작동시킴으로써, 전자기 액추에이터(15)가 활성화되고, 그에 따라 록킹 로커(6)가 선회 레버(9)에 배치된 회전 점(5)을 중심으로 선회된다. 이로 인해, 록킹 로커(6)의 제 1 록킹 윤곽(11)이 변속 레버(1)의 록킹 캠(12)을 해제시키고, 그에 따라 변속 레버(1)가 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치들 R, N 또는 D 중 하나로 이동될 수 있다.
도 13에서는 상기 방식으로 해제된 변속 레버(1)가 이미 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치로 이동되었다. 이와 관련된 P로부터 R로의 변속 명령은 작동 장치의 (도시되지 않은) 센서 시스템에 의해 레지스터 되었고 변속기 액추에이터 시스템으로 전달되었다. 따라서, 변속기에서 이미 상응하는 주행 단이 걸렸고, 변속기의 변속기 액추에이터(8)에 의해 변속기 내 파킹 록 래칫이 유압식으로 해제되었다.
파킹 록의 분리시 또는 주행 단이 걸릴 때, 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)의 위치가 변함으로써, 와이어(7)의 작동이 이루어진다. 와이어(7)의 작동으로 인해, 가압부(17)가 도면과 관련해서 우측으로 이동되기 때문에, 가압부(17)가 선회 레버(9)에 접촉함으로써 선회 레버(9)가 록킹 로커(6)와 함께 회전 점(10)을 중심으로 우측으로 선회되고, 나사선 스프링(20)이 예비 응력을 받는다. 최신 자동 변속기에서 파킹 록 래칫이 대부분 유압식으로 분리되기 때문에, 나사선 스프링(20)에 예비 응력을 가하기 위한 충분한 힘 또는 작동 에너지가 제공된다. 동시에, 변속기 제어 수단에 의해 전자기 액추에이터(15)가 비활성화되고, 그로 인해 록킹 로커(6)가 회전 점(5)을 중심으로 시계 방향으로 틸팅된다. 이러한 방식으로, 도 13에 따른 록킹 로커(6) 및 선회 레버(9)의 작동 위치가 주어진다. 자동차의 정상 주행 작동 동안, 록킹 로커(6) 및 선회 레버(9)는 도 13에 따른 그 작동 위치를 유지한다.
도 14 및 도 15에는 작동 장치의 상기 실시예에 있어서 파킹 록의 자동 활성화시("오토-P") 동작 흐름이 도시된다. 변속 레버(1)는 도 14에 따라 먼저 주행 단 위치 D에 있다. 변속기 액추에이터(8), 와이어(7), 선회 레버(9) 및 록킹 로커(6)는 도 14에 따라 변함없이 도 13에 도시된 바와 같은 작동 위치에 있다.
그리고 나서, 운전자가 차량을 정지시키고 차량을 벗어나지만, 운전자가 파킹 록의 수동 조작을 하지 않을 수 있다. 이 경우, 도 15에 따라, 변속기 제어 수단은 파킹 록의 자동 활성화를 야기한다. 파킹 록 래칫이 걸릴 때, 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)의 위치가 변한다. 이로 인해, 와이어(7)의 견 인 작동이 이루어짐으로써, 가압부(17)가 도면과 관련해서 좌측으로 이동되고 선회 레버(9)로부터 떨어진다.
도 1 내지 도 9에 따른 실시예와는 달리, 변속기 제어 수단은 오토-P-기능을 실시하고, 변속 레버(1)가 하나의 주행 단 위치에 고정되거나 또는 예컨대 물체에 의해 상기 위치에 블로킹 되는 경우에도, 자동으로 변속기에 파킹 록이 걸릴 수 있다. 변속 레버(1)의 블로킹이 나중에 중단되면, 변속 레버(1)는 선회 레버(9)의 스프링 하중으로 인해, 변속기 액추에이터에 의해 미리 예비 응력을 받는 나사선 스프링(20)에 의해 작용 체인 "나사선 스프링, 선회 레버, 록킹 로커, 제 1 록킹 윤곽"을 통해 나중에 파킹 록 위치로 되돌아갈 수 있다.
동시에, 록킹 로커(6)의 제 2 록킹 윤곽(13)이 하우징 베이스(4)에 배치된 비상 해제 플랩(14) 내로 맞물림으로써, 록킹 로커(6), 선회 레버(9), 변속 레버(1), 와이어(7) 및 변속기 액추에이터(8)로 이루어진 구성이 도 15에 따른 상태에 후속해서 다시 도 10 및 도 11에 따른 초기 위치에 이르고, 이 위치에 록킹된다.
그리고 나서, 정상 작동 중 파킹 록의 해제가 도 12 및 도 13에 대한 설명에 의해 전술한 바와 같이 다시 이루어질 수 있다.
특히, 자동차의 전기 시스템의 고장시, 통상의 방식으로, 점화를 스위칭하고, 브레이크 페달을 밟으며, 변속 레버(1) 상의 키(16)를 누르고 후속해서 변속 레버(1)를 파킹 록 위치로부터 이동시킴으로써, 파킹 록이 해제될 수 없으면, 도 10 내지 도 16에 따른 작동 장치는 도 16에 도시된 바와 같이 파킹 록의 비상 해제 를 가능하게 한다.
액추에이터에 의한 선회가 이루어지지 않고, 그에 따라 전자기 액추에이터(15)에 의한 록킹 로커(6)의 해제가 이루어지지 않는 경우, 록킹 로커(6)는 여기서도 수동으로 기계식으로 해제될 수 있다. 이를 위해, 작동 장치의 하우징 베이스(4)에 선회 가능하게 배치된 비상 해제 플랩(14)이 상승됨으로써, 비상 해제 플랩(14)과, 리세스로서 형성된 록킹 로커(6)의 제 2 록킹 윤곽(13)과의 맞물림이 도 8에 도시된 바와 같이 풀린다. 동시에, 가압부(17)에 배치된 록킹 후크(18)가 선회 레버(9)에 배치된 록킹 돌출부(19)와 맞물린다.
후속해서, 도 16에 따라 변속 레버(1)는 파킹 록 위치로부터 주행 단 위치로 이동될 수 있다. 록킹 로커(6)의 제 1 록킹 윤곽(11)과 변속 레버(1)에 있는 록킹 캠(12)과의 변함없는 맞물림으로 인해, 록킹 로커(6), 선회 레버(9), 가압부(17), 와이어(7) 및 변속기 변속 샤프트 또는 변속기 액추에이터(8)는 변속 레버(1)의 상기 수동 선회 운동을 따른다.
이러한 방식으로, 변속기 내 파킹 록 래칫이 다시 순수하게 기계식으로 작용 체인 "변속 레버, 록킹 로커, 선회 레버, 와이어, 변속기 변속 샤프트"를 통해 분리되고, 차량은 다시 이동될 수 있다. 예컨대, 토잉될 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 의해, 종래 기술에 비해 특히 변속기의 실제 변속 상태와 항상 일치하는 변속 레버 위치의 장점을 갖는, 자동차 변속기용 작동 장치가 형성된다는 것이 명백해진다. 이로 인해, 본 발명은 운전자에게 변속기의 실제 변속 상태에 대한 확실한 시각적 및 촉각적 확인을 가능하게 한다. 변속 레버의 자 동 이동을 위해 사용되는 장치는 변속 레버에 복잡한 전기 기계식 액추에이터 시스템 없이도 실시될 수 있고, 구조적으로 바람직하게는 추가로 변속 레버 록 및 파킹 록에 대한 기계식 비상 작동 수단으로서 사용된다.
따라서, 본 발명은 자동차 변속기의 작동 장치의 분야에서, 특히 자동 변속기의 분야에 사용하는 경우 인간 환경 공학 및 안전성의 개선에 기여한다.

Claims (9)

  1. 시프트-바이-와이어 변속기의 변속 단을 선택하기 위한 작동 장치로서, 상기 작동 장치는 하나 이상의 주행 단 위치와 파킹 록 위치 사이에서 이동 가능한, 안정한 변속 레버 위치를 가진 변속 레버(1), 및 상기 변속 레버를 파킹 록 위치에 록킹하기 위한 록킹 장치를 포함하는 작동 장치에 있어서,
    상기 록킹 장치(6, 7, 8, 9)는 액추에이터 장치(7, 8, 9)를 포함하고, 상기 변속 레버(1)는 상기 액추에이터 장치를 포함하는 록킹 장치에 의해 하나의 주행 단 위치로부터 상기 파킹 록 위치로 이동될 수 있도록 되며,
    상기 록킹 장치(6, 7, 8, 9)는 회전 점(5)을 중심으로 틸팅 가능한 록킹 로커(6)를 포함하고, 상기 록킹 로커(6)의 회전 점(5)은 선회 레버(9)에 의해 상기 작동 장치의 베이스(4)에 선회 운동 가능하게 연결되고, 상기 록킹 로커(6)의 하나의 단부에, 상기 변속 레버(1)와 맞물릴 수 있는 제 1 록킹 윤곽(11)이 배치되며, 상기 록킹 로커(6)의 다른 단부에는 기계식 비상 작동을 위한 장치로서 비상 해제 수단(14)과 맞물릴 수 있는 제 2 록킹 윤곽(13)이 배치되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 장치(7, 8, 9)는 변속기 측 액추에이터(8)와 상기 변속 레버(1) 사이의 기계식 힘 전달 부재(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 기계식 힘 전달 부재는 와이어(7)로 형성되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 기계식 비상 작동을 위한 장치에서 상기 변속 레버(1)로부터 상기 변속기로의 힘 전달은 상기 액추에이터 장치(7, 8, 9)를 가진 상기 록킹 장치(6, 7, 8, 9)를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 록킹 장치(6, 7, 8, 9)는 상기 파킹 록 위치에 록킹된 상기 변속 레버(1)의 해제를 위한 액추에이터(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 선회 레버(9)는 상기 변속기와 상기 변속 레버(1) 사이의 상기 기계식 힘 전달 부재(7)와 연결되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 선회 레버(9)는 그 작동 위치로부터 그 파킹 록 위치의 방향으로 어큐뮬레이터(20)에 의해 스프링 하중을 받고, 상기 변속기에서 파킹 록이 분리되는 경우, 상기 선회 레버(9)는 상기 기계식 힘 전달 부재(7)에 의해 그 작동 위치에 블로킹되고, 상기 변속기에서 파킹 록이 걸린 경우, 상기 기계식 힘 전달 부재(7)에 의해 블로킹되지 않는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 기계식 힘 전달 부재(7)와 상기 선회 레버(9)의 연결을 위한 수동 작동식 록킹 장치(18, 19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 작동 장치.
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