KR101602053B1 - 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 - Google Patents

웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 웜 및 웜기어 타입 복합 플레이트형 파킹 스프라그와 파킹 기어를 적용한 파킹 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 액츄에이터의 동작에 의해 회전 운동을 하는 웜기어 매뉴얼 샤프트; 일측은 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 매뉴얼 샤프트에 결합되어, 상부 또는 하부 방향으로 직선 운동을 하는 웜기어 플레이트; 및, 일측은 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 플레이트에 결합되어, 기어 샤프트에 치합된 파킹 기어에 결합되는 플레이트 스프라그로 이루어진 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 개시한다.

Description

웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치{PARKING APPARATUS FOR SHIFT BY WIRE USING WORM GEAR TYPE ACTUATOR}
본 발명의 일 실시예는 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 기계식 파킹 장치는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 컨트롤 샤프트가 회전하게 되고, 이에 따라 디텐트 레버도 회전하게 된다. 또한, 디텐트 레버의 회전에 따라 로드캠 앗세이가 직선 방향으로 움직이게 되는데(직선 운동), 이러한 로드캠 앗세이의 직선 운동에 따라 파킹 스프라그가 하부 방향으로 움직인다(상하 운동). 따라서, 아웃풋 샤프트에 압입된 파킹 기어에 상술한 파킹 스프라그가 치합됨으로써, 결국 기어 트레인이 "락(lock)" 상태가 되어 파킹이 완료된다.
그러나, 이러한 종래의 기계식 파킹 장치는 구조가 복잡하고, 구성품이 많아 누적 공차가 크다. 따라서, 레버의 조작이 정확하지 않으면 로드캠 앗세이의 작동성(파킹 스프라그와 파킹 기어의 물림)이 떨어져 변속 레버의 조작감이 저하된다.
또한 종래의 기계식 파킹 장치의 각 구성품은 정밀하게 제작되어야하며, 공차가 조금이라도 벗어나더라도 누적 공차가 커져 파킹 성능이 저하된다.
더욱이, 종래의 기계식 파킹 장치는 비탈길 및/또는 내리막길에서 파킹을 해제할 때, 파킹 스프라그와 파킹 기어 물림 저항이 커 운전자가 변속 레버를 큰 힘으로 작동해야 파킹을 해제 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 웜 및 웜기어 타입 복합 플레이트형 파킹 스프라그와 파킹 기어를 적용한 파킹 장치를 제공한다. 즉, 본 발명은 웜 및 웜기어를 적용하여 액추에이터의 회전 운동만으로 파킹을 구현함으로써, 종래의 기계식 파킹 구조보다 간단하며, 중량 및 패키지에 유리한 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 복합 플레이트의 내부에 구비된 스프링의 완충 작용 또는 탄성력으로 버팅시에도 문제없이 파킹을 구현할 수 있는 파킹 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 액츄에이터의 동작에 의해 회전 운동을 하는 웜기어 매뉴얼 샤프트; 일측은 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 매뉴얼 샤프트에 결합되어, 상부 또는 하부 방향으로 직선 운동을 하는 웜기어 플레이트; 및, 일측은 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 플레이트에 결합되어, 기어 샤프트에 치합된 파킹 기어에 결합되는 플레이트 스프라그를 포함한다.
상기 웜기어 플레이트는 상기 플레이트 스프라그를 향하여 니뿔이 형성되고, 상기 니뿔의 하단에는 스프링이 결합되어 있으며, 상기 플레이트 스프라그에는 상기 니뿔 및 스프링을 수용하기 위한 요홈이 형성되며, 상기 니뿔은 상기 요홈의 상부면에 위치되고, 상기 스프링의 하단은 상기 요홈의 하부면에 위치된다.
상기 웜기어 플레이트의 니뿔이 상기 스프링을 압축시키면, 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새 사이에 결합된다.
상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새 사이에 결합되지 못한 경우, 상기 파킹 기어가 회전하여 상기 틈새가 열릴 때, 상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새에 결합된다.
본 발명의 일 실시예는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 웜 및 웜기어 타입 복합 플레이트형 파킹 스프라그와 파킹 기어를 적용한 파킹 장치를 제공한다. 즉, 본 발명은 웜 및 웜기어를 적용하여 액추에이터의 회전 운동만으로 파킹을 구현함으로써, 종래의 기계식 파킹 구조보다 간단하며, 중량 및 패키지에 유리한 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 복합 플레이트의 내부에 구비된 스프링의 완충 작용 또는 탄성력으로 버팅시에도 문제없이 파킹을 구현할 수 있는 파킹 장치를 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 각각 도시한 단면도 및 부분 사시도이고, 도 1c는 웜기어 매뉴얼 샤프트, 웜기어 플레이트 및 플레이트 스프라그 사이의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치의 정상적인 상태에서의 동작을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치의 버팅 상태에서의 동작을 도시한 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)를 각각 도시한 단면도 및 부분 사시도이고, 도 1c는 웜기어 매뉴얼 샤프트(120), 웜기어 플레이트(140) 및 플레이트 스프라그(150) 사이의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파킹 장치(100)는 쉬프트 바이 와이어용 액츄에이터(110), 웜기어 매뉴얼 샤프트(120), 스프라그 샤프트(130), 웜기어 플레이트(140), 플레이트 스프라그(150), 기어 샤프트(160) 및 파킹 기어(170)를 포함한다.
여기서, 액츄에이터(110)는 하우징(101)의 외측에 위치되고, 웜기어 매뉴얼 샤프트(120), 스프라그 샤프트(130), 웜기어 플레이트(140), 플레이트 스프라그(150), 기어 샤프트(160) 및 파킹 기어(170)는 하우징(101)의 내측에 위치된다.
쉬프트 와이어용 액츄에이터(110)는 하우징(101)의 외측에 위치되고, 운전자가 변속 레버를 P단으로 움직이면, 이를 감지하여 동작을 시작한다. 이러한 액츄에이터(110)는 통상의 전동 모터 및 그 등가물 중에서 선택될 수 있으며, 본 발명에서 액츄에이터(110)의 종류가 한정되지 않는다.
웜기어 매뉴얼 샤프트(120)는 상단이 액츄에이터(110)에 결합된 동시에 하단이 하우징(101)의 내측에 위치되고, 표면에 다수의 치차(125)가 형성되어 있다. 즉, 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)는 길이 방향이 수직 방향으로 위치되어 있고, 원주 표면을 따라 다수의 치차(125)가 형성되어 있다.
이러한 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 상술한 액츄에이터(110)의 동작에 의해 회전 운동을 하게 된다.
스프라그 샤프트(130)는 하우징(101)에 결합되어 있으며, 이러한 스프라그 샤프트(130)에는 하기할 웜기어 플레이트(140) 및 플레이트 스프라그(150)가 회전 가능하게 함께 결합되어 있다. 즉, 스프라그 샤프트(130)는 수평 방향으로 하우징(101)에 결합되어 있으며, 이것에 결합된 웜기어 플레이트(140) 및 플레이트 스프라그(150)는 스프라그 샤프트(130)를 회전 중심축으로 하여 일정 각도 회전 가능하게 되어 있다.
웜기어 플레이트(140)는 일측이 스프라그 샤프트(130)에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)에 결합되어 있다. 즉, 웜기어 플레이트(140)의 타측에는 다수의 치차(145)가 형성되어 있으며, 이러한 치차(145)가 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)에 구비된 치차(125)에 결합되어 있다. 따라서, 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)의 회전 운동에 의해, 웜기어 플레이트(140)는 상부 방향 또는 하부 방향으로 수직(직선) 운동을 한다.
여기서, 웜기어 플레이트(140)의 일측이 스프라그 샤프트(130)에 결합되어 있음으로써, 웜기어 플레이트(140)의 상부 방향 또는 하부 방향으로의 수직(직선) 운동 시 회전 중심축이 스프라그 샤프트(130)가 되고, 따라서 실질적으로 웜기어 플레이트(140)는 회전 운동을 하는 것으로 볼 수도 있다. 그러나, 웜기어 플레이트(140)에 형성된 치차(145)는 상부 방향 또는 하부 방향으로 한정된 거리만을 움직이며, 그 한정된 거리는 대략 직선에 가까우므로 여기서는 웜기어 플레이트(140)가 수직(직선) 운동하는 것으로 가정한다.
플레이트 스프라그(150)는 일측이 스프라그 샤프트(130)에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 웜기어 플레이트(140)에 결합되어 있다. 따라서, 플레이트 스프라그(150)는 웜기어 플레이트(140)와 대략 함께 움직인다. 더욱이, 플레이트 스프라그(150)는 하부를 향하여 돌기(151)가 형성되어 있음으로써, 이러한 돌기(151)가 기어 샤프트(160)에 치합된 파킹 기어(170)에 결합됨으로써, 파킹 동작을 수행하게 된다.
여기서, 기어 샤프트(160)는 구동축이며, 이러한 기어 샤프트(160)의 일측에 다수의 치차를 갖는 파킹 기어(170)가 결합되어 있다. 따라서, 이러한 파킹 기어(170)의 치차(171) 사이의 틈새에 플레이트 스프라그(150)의 돌기(151)가 결합되면, 차량이 움직일 수 없는 파킹 상태가 된다.
한편, 도 1c를 참조하면, 웜기어 매뉴얼 샤프트(120), 웜기어 플레이트(140) 및 플레이트 스프라그(150) 사이의 결합 관계가 더욱 구체적으로 도시되어 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 웜기어 플레이트(140)는 플레이트 스프라그(150)를 향하여 돌출된 니뿔(141)이 형성되고, 니뿔(141)의 하단에는 스프링(142)이 결합되어 있다. 또한, 플레이트 스프라그(150)에는 니뿔(141) 및 스프링(142)을 수용하기 위한 요홈(152)이 형성되어 있다. 더욱이, 니뿔(141)은 요홈(152)의 상부면에 위치되고, 스프링(142)의 하단은 요홈(152)의 하부면에 위치되어 있다.
따라서, 기본적으로 웜기어 플레이트(140)가 하부 방향으로 움직이면, 니뿔(141)이 스프링(142)을 압축시키며, 이러한 스프링(142)의 완충 작용 즉, 압축력 또는 탄성에 의해 플레이트 스프라그(150)가 하부 방향으로 움직인다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)의 정상적인 상태에서의 동작을 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 액츄에이터(110)의 동작에 의해 웜기어 매뉴얼 샤프트(120)가 회전하게 되고, 이에 따라 웜기어 플레이트(140)가 스프라그 샤프트(130)를 중심축으로 하여 하부 방향으로 움직이게 된다. 더욱이, 이때 웜기어 플레이트(140)에 구비된 니뿔(141)이 스프링(142)을 압축시킨다. 따라서, 스프링(142)의 탄성력에 의해 플레이트 스프라그(150) 역시 파킹 기어(170)쪽으로 이동하게 되고, 결국 플레이트 스프라그(150)의 돌기(151)가 파킹 기어(170)의 치차(171) 틈새 사이에 결합됨으로써, 파킹 동작이 완료된다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 웜 및 웜기어 타입 복합 플레이트형 파킹 스프라그와 파킹 기어를 적용한 파킹 장치(100)를 제공하게 된다. 즉, 본 발명은 웜 및 웜기어를 적용하여 액츄에이터의 회전 운동만으로 파킹을 구현함으로써, 종래의 기계식 파킹 구조보다 간단하며, 중량 및 패키지에 유리한 파킹 장치(100)를 제공한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)의 버팅 상태에서의 동작을 도시한 부분 사시도이다.
여기서, 버팅 상태란 플레이트 스프라그(150)와 파킹 기어(170)가 상호간 물리지 못하고 부딪혀 있는 상태를 의미한다. 이러한 버팅 상태는 실질적으로 파킹이 완료된 상태가 아니다.
이러한 버팅 상태에서는 상술한 바와 같이 플레이트 스프라그(150)의 돌기(151)가 파킹 기어(170)의 치차(171) 틈새 사이에 결합되지 못하게 되지만, 여전히 스프링(142)이 강한 탄성력을 갖고 있는 상태이므로, 파킹 기어(170)가 약간이라도 회전하여 치차(171) 사이의 틈새가 열리게 되면, 플레이트 스프라그(150)의 돌기(151)가 바로 파킹 기어(170)의 치차(171) 틈새에 결합된다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 복합 플레이트의 내부에 구비된 스프링(142)의 완충 작용 또는 탄성력으로 버팅시에도 문제없이 파킹을 구현할 수 있는 파킹 장치(100)를 제공하게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명에 따른 파킹 장치
110; 액츄에이터 120; 웜기어 매뉴얼 샤프트
130; 스프라그 샤프트 140;웜기어 플레이트
141; 니뿔 142; 스프링
150; 플레이트 스프라그 151; 돌기
152; 요홈 160; 기어 샤프트
170; 파킹 기어

Claims (4)

  1. 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 액츄에이터의 동작에 의해 회전 운동을 하는 웜기어 매뉴얼 샤프트;
    일측은 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 매뉴얼 샤프트에 결합되어, 상부 또는 하부 방향으로 직선 운동을 하는 웜기어 플레이트; 및,
    일측은 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 웜기어 플레이트에 결합되어, 기어 샤프트에 치합된 파킹 기어에 결합되는 플레이트 스프라그를 포함하고,
    상기 웜기어 플레이트는 상기 플레이트 스프라그를 향하여 니뿔이 형성되고, 상기 니뿔의 하단에는 스프링이 결합되어 있으며,
    상기 플레이트 스프라그에는 상기 니뿔 및 스프링을 수용하기 위한 요홈이 형성되며, 상기 니뿔은 상기 요홈의 상부면에 위치되고, 상기 스프링의 하단은 상기 요홈의 하부면에 위치된 것을 특징으로 하는 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 웜기어 플레이트의 니뿔이 상기 스프링을 압축시키면, 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새 사이에 결합됨을 특징으로 하는 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새 사이에 결합되지 못한 경우, 상기 파킹 기어가 회전하여 상기 틈새가 열릴 때, 상기 플레이트 스프라그가 상기 파킹 기어의 틈새에 결합됨을 특징을 하는 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
KR1020140112362A 2014-08-27 2014-08-27 웜기어 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 KR101602053B1 (ko)

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