KR102609599B1 - 차량의 파킹 록 기어 장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법 - Google Patents

차량의 파킹 록 기어 장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법 Download PDF

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Abstract

여기에 제안된 해결 방법은 차량의 파킹 록 유닛(145)을 작동하기 위한 파킹 록 기어 장치(150)를 제공한다. 파킹 록 기어 장치(150)는 유성 기어 장치(200)를 포함하고, 상기 유성 기어 장치는 선 기어(220), 링 기어(240) 및, 선 기어(220) 및 링 기어(240)와 맞물리는 적어도 하나의 유성 기어(235)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 유성 기어(235)는 회전 가능하게 지지되는 유성 캐리어(237)에 고정된다. 또한, 파킹 록 기어 장치(150)는 링 기어(240)에 결합된 스프링 유닛(205)을 포함하고, 상기 스프링 유닛은, 링 기어(240)의 회전에 의해 응력을 받도록 그리고 응력을 받은 상태에서 토크 및/또는 힘을 링 기어(240)에 가하도록 형성된다. 또한, 파킹 록 기어 장치(150)는 링 기어 고정 유닛(210)을 포함하고, 상기 링 기어 고정 유닛은, 제 1 작동 상태에서 링 기어(240)를 회전에 대해 고정하도록 그리고 제 2 작동 상태에서 링 기어(240)의 회전을 릴리스하도록 형성된다. 또한, 파킹 록 기어 장치(150)는 유성 캐리어(237)에 결합된 록킹 유닛(215)을 포함하고, 상기 록킹 유닛은, 유성 캐리어(237)의 회전 시 차량(100)의 파킹 록 유닛(145)을 록킹 상태와 릴리스 상태 사이에서 전환하도록 형성되고, 특히 이 경우 록킹 상태는 차량(100)의 결합된 파킹 록에 해당하고, 릴리스 상태는 차량(100)의 분리된 파킹 록에 해당한다.

Description

차량의 파킹 록 기어 장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법
본 발명은 독립 청구항들에 따른 차량의 파킹 록 기어 장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법에 관한 것이다.
자동 변속기에서 변속 레버가 "P"에 있으면, 파킹 록이 결합하여 차량이 굴러 가는 것을 저지한다. 파킹 록은 변속 레버에 의해 케이블을 통해 제어될 수 있다. 일부 자동 변속기들에서 기어 삽입- 및 해제는 내부 유압식 파일럿(pilot) 제어부에 의해 이루어진다. 파킹 록 유닛의 일부 기어 장치들에서 작동은 또한, 전기 모터들에 의해 이루어진다. 이러한 전기 모터들에서 하나의 전기 모터는 기어 장치에 의해 파킹 록을 작동시켜 차량이 굴러가는 것을 방지하고 또는 릴리스한다. 자율 주행 기능 및 전기화된 차량들이 증가하면서 전기 작동식 파킹 록이 실현된다. 기능 "파킹 록"은 모든 전기 기능들의 고장 시에도 작동해야 하는 안전 기능이다. 이를 위해 몇 가지 기술적 해결 방법에서 폴백(fall back) 메커니즘이 제공되고, 상기 메커니즘은 예를 들어 스프링에 의해 파킹 록을 결합한다. 이러한 스프링은 파킹 록의 분리 시 텐셔닝(tensioning)된다. 스프링이 텐셔닝됨으로써 액추에이터의 전력 요구는 상당히 증가한다. 이는 비용 증가와 필요 조립 공간의 증가를 야기한다.
이와 관련해서 본 발명의 과제는 독립 청구항들에 따른 개선된 파킹 록 기어장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들 및 하기 설명에 제시된다.
여기에서 차량의 파킹 록 유닛을 작동하기 위한 파킹 록 기어 장치가 기술되고, 이 경우 파킹 록 기어 장치는 하기의 특징들을 포함한다.
유성 기어 장치를 포함하고, 이 유성 기어 장치는 선 기어, 링 기어 및, 선 기어 및 링 기어와 맞물리는 적어도 하나의 유성 기어를 포함하며, 이 경우 적어도 하나의 유성 기어는 회전 가능하게 지지되는 유성 캐리어에 고정되고;
스프링 유닛을 포함하고, 이 스프링 유닛은 링 기어에 결합되고, 이 경우 스프링 유닛은, 링 기어의 회전에 의해 텐셔닝되도록 그리고 텐셔닝된 상태에서 토크 및/또는 힘을 링 기어에 가하도록 형성되고;
링 기어 고정 유닛을 포함하고, 이 링 기어 고정 유닛은, 제 1 작동 상태에서 링 기어를 회전에 대해 고정하도록 그리고 제 2 작동 상태에서 링 기어의 회전을 릴리스하도록 형성되며; 및
유성 캐리어에 결합된 록킹 유닛을 포함하고, 이 록킹 유닛은, 유성 캐리어의 회전 시 차량의 파킹 록 유닛을 록킹 상태와 릴리스 상태 사이에서 전환하도록 형성되고, 특히 이 경우 록킹 상태는 차량의 결합된 파킹 록에 해당하고, 릴리스 상태는 차량의 분리된 파킹 록에 해당한다.
파킹 록 기어 장치란 예를 들어, 파킹 록 기능을 구현하는 차량 내의 유닛을 구동하도록 형성된 기계식 기어 장치일 수 있다. 스프링 유닛이란 적어도 하나의 부분적으로 가역적으로 변형 가능한 부재, 예컨대 스프링을 포함하는 유닛일 수 있다. 링 기어 고정 유닛이란 링 기어를 제어 가능하게 고정 또는 정지시킬 수 있는 유닛일 수 있다. 록킹 유닛이란 파킹 록 유닛을 위한 또는 파킹 록 유닛의 스위칭 부재의 기계적 안내를 실행하는 유닛일 수 있다.
여기에 제안된 해결 방법은, 파킹 록 유닛의 작동을 위해 특수하게 형성된 파킹 록 기어 장치가 이용되는 경우에, 이러한 파킹 록 유닛이 매우 작게 효율적으로 구현되거나 또는 제조될 수 있는 사실에 기초한다. 이 경우 파킹 록 기어 장치의 작동 시 스프링 유닛에 의해 링 기어는 압박(biasing)을 받을 수 있고, 이러한 압박은 제 1 작동 상태의 링 기어 고정 유닛에 의해 유지될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 제 2 작동 상태에서 링 기어를 다시 회전을 위해 릴리스하는 것이 가능하고, 따라서 상기 링 기어는 스프링 유닛에 의해 다시 최초의 출발 위치로 복귀된다. 이러한 방식으로 링 기어의 고정에 의해 또는 회전을 위한 링 기어의 릴리스에 의해 유연성이 제공되고, 이러한 유연성은 전기 또는 전자 부품들이 이용되는 특히 최근의 차량들에서 전기 계통의 고장 시 안전 기능의 구현을 위해 이용될 수 있다. 파킹 록 유닛의 작동은 이 경우 유성 캐리어의 회전에 의해 직접 및 예를 들어 파킹 록 유닛을 위한 또는 파킹 록 유닛의 전술한 스위칭 부재와 같은 부품에 유성 캐리어의 상기 회전의 전달에 의해 이루어질 수 있다.
여기에 제안된 해결 방법은, 파킹 록 기어 장치의 약간의 변경에 의해 특히 차량의 작동 시 임계적 상황에서 안전 기능의 실행과 관련해서 확실하게 개선된 기능성을 보장할 수 있는 장점을 제공한다. 스프링 유닛 및 링 기어 고정 유닛의 형태의 이러한 변경은 이 경우 한편으로는 표준화된 소형 부재들의 사용에 의해 매우 저렴하게 실행될 수 있고, 다른 한편으로 상기 방식으로 변경된 파킹 록 기어 장치는 작은 추가 조립 공간만을 필요로 하므로, 이러한 파킹 록 기어 장치는 차량 내의 필요로 하는 거의 모든 위치에 설치될 수 있다.
여기에 제안된 해결 방법의 실시예에서, 링 기어 고정 유닛을 무전류- 및/또는 무전압 상태에서 제 2 작동 상태로 전환하도록 형성된 전기 액추에이터를 링 기어 고정 유닛이 포함하면, 특히 바람직하다. 여기에 제안된 해결 방법의 이러한 실시예는, 차량 내의 전기 계통 전압의 강하 시 링 기어의 회전이 릴리스되고, 상기 링 기어는 그러한 경우에 스프링 유닛에 의해 처음의 상태로 되돌아갈 수 있다. 이러한 방식으로 안전 기능이 실행될 수 있고, 상기 안전 기능에서 차량 내의 전기 계통 전압의 강하는 "파킹 록" 작동 상태로 파킹 록 유닛의 자동적인 이행을 가능하게 하거나 용이하게 한다.
전기 액추에이터가 전자석이고 및/또는 링 기어의 하나의 톱니 섹션에 결합하는 돌출부를 포함하는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예는 기술적으로 매우 간단하게 구현될 수 있고 저렴하게 실행될 수 있다.
여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따라 록킹 유닛은, 유성 캐리어의 회전을 태핏의 선형 이동으로 변환하도록 형성될 수 있다. 여기에 제안된 해결 방법의 이러한 실시예는, 이러한 운동 변환에 의해 태핏의 이동이 가능해지고, 상기 태핏의 이동은 파킹 록 유닛의 작동 모드들의 매우 확실하며 기술적으로 간단한 전환을 보장하는 장점을 제공한다.
록킹 유닛이 태핏의 이동 경로를 제한하도록 형성된 스토퍼 부재를 포함하는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예가 특히 바람직하고, 이 경우 록킹 유닛은 또한, 스토퍼 부재에 태핏의 접촉 시 유성 캐리어를 회전에 대해 고정하도록 형성된다. 이러한 스토퍼 부재는 예를 들어 파킹 록 기어 장치의 하우징 벽인 섹션일 수 있다. 여기에 제안된 해결 방법의 이와 같은 실시예는, 스토퍼 부재에 태핏이 접촉하는 즉시, 예를 들어 선 기어가 추가로 구동되거나 회전됨으로써, 유성 캐리어는 회전에 대해 매우 간단하게 고정될 수 있는 장점을 제공한다. 이러한 경우에 유성 캐리어의 운동은 저지되므로, 링 기어에 대해 적어도 하나의 유성 기어의 조정 하에 선 기어의 운동이 이루어질 수 있고, 상기 링 기어는 그리고 나서 다시 스프링 유닛 또는 스프링 유닛의 스프링을 텐셔닝시킬 수 있다. 이러한 방식으로 기술적으로 매우 간단한 수단들에 의해 매우 작은 부분으로 이루어진 파킹 록 기어 장치가 제조될 수 있고, 상기 파킹 록 기어 장치는 이러한 기어 장치에 의해 구현될 기능들과 관련해서 높은 유연성을 갖는다.
대안으로서 또는 추가로 여기에 제안된 해결 방법의 다른 실시예에 따라 태핏은, 파킹 록 유닛의 록킹 상태로 이동 시 파킹 록 스위치를 적어도 하나의 지지 러그 상의 고정 위치로 가압하도록 그리고 릴리스 상태로 이동 시 고정 위치 밖으로 파킹 록 스위치의 이동을 릴리스하도록 형성될 수 있다. 이러한 실시예는, 한편으로는 파킹 록 스위치가 확실하게 파킹 록 유닛의 록킹 상태로 될 수 있고 다른 한편으로 거기에서 또한 확실하게 유지되는 장점을 제공한다.
또한, 태핏이 콘(cone) 또는 원추형 부재를 포함하고, 상기 콘 및/또는 원추형 부재는 파킹 록 스위치를 고정 위치로 가압하기 위해 지지벽에 지지되도록 형성되거나 배치되는, 여기에 제안된 해결 방법의 실시예가 바람직하다. 이러한 실시예는, 콘과 함께 지지벽의 사용에 의해 매우 간단하게 취급할 수 있고 많은 힘을 들이지 않고 작동될 파킹 록 기어 장치가 구현될 수 있는 장점을 제공한다. 동시에, 파킹 록 스위치는 신뢰적으로 및 확실하게 고정 위치로 이행될 수 있고, 거기에서 또한 유지되는 것이 보장될 수 있다.
여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따라 록킹 유닛이 피니언 기어 장치 및/또는 웜 기어 장치를 포함하면, 파킹 록 유닛의 파킹 록 스위치로 회전 운동의 전달이 기술적으로 특히 간단하게 이루어질 수 있다.
선 기어에 결합된 구동 유닛이 제공된 여기에 제안된 해결 방법의 실시예가 특히 바람직하고, 특히 이 경우 구동 유닛은 전기 모터를 포함하고 및/또는 (예를 들어 서로 회전 고정되어) 선 기어에 연결되거나, 및/또는 이 경우 구동 유닛은 무전류- 또는 무전압 상태에서 선 기어의 회전을 차단한다. 이로 인해, 특히 특수한 관련 임계 상황에서 선 기어를 마치 유성 기어 장치를 위한 구동 부재로서 그리고 유성 캐리어를 출력 부재로써 이용하는 것이 가능하고, 이 경우 링 기어는 예를 들어 차량의 전기 계통의 고장 시 특수한 안전 기능의 실행을 위해 이용될 수 있다. 이러한 방식으로 구조적으로 매우 간단한 조치들에 의해 공간적으로 작지만 신뢰적으로 작동하는 파킹 록 기어 장치가 제공될 수 있다.
기본적으로, 기어 장치의 파킹 록 메커니즘과 파킹 록 기어 장치 사이의 경로를 연결하는 2개의 가능성이 제공된다. 즉, 하나는 회전 운동 그리고 다른 하나는 병진 운동이다. 예를 들어 추가 스퍼 기어 스테이지에 의해 회전 출력을 구현할 수 있다. 병진 출력은 예를 들어 편심기에 의해 구현될 수 있고, 상기 편심기는 그러한 경우에 케이블을 통해 기어 장치에 운동을 전달한다.
선 기어로 회전 운동을 전달하기 위한 웜 기어 장치를 구동 유닛이 포함하면, 실시예는 기술적으로 특히 바람직하다. 여기에 제안된 해결 방법의 이러한 실시예는, 선 기어의 구동 장치의 고장 시 웜 기어 장치의 자동 제동에 의해 상기 선 기어는 거의 고정될 수 있고, 이 경우 이를 위해 추가 고정 유닛을 필요로 하지 않는 장점을 제공한다. 이러한 방식으로 작은 부분으로 이루어진 유성 기어 장치의 조립 및 상기 기어 장치의 작동을 위해 바람직하게 선택된 부품들의 기계적으로 미리 정해진 조건들이 이용될 수 있다.
스프링 유닛이 헬리컬 스프링 또는 금속 스프링을 포함하는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예도 기술적으로 매우 간단하고 저렴하다. 이러한 헬리컬 스프링 또는 금속 스프링은 한편으로는 높은 복귀력을 갖고, 차량의 수명과 관련해서 또한 충분히 긴 수명을 가지며, 기술적으로 확실하게 및 신뢰적으로 링 기어에 결합될 수 있다.
전술한 장점들 및 구현들은 여기에 제안된 파킹 록 기어 장치의 변형예를 작동시키는 방법으로서 여기에 제안된 해결 방법의 다른 실시예에서도 실행될 수 있다. 방법은 이 경우 하기 단계들을 포함한다:
유성 캐리어의 회전을 차단하는 단계;
스프링 유닛을 텐셔닝시키는 단계 및;
제 1 작동 상태로 링 기어 고정 유닛을 전환하는 단계.
선행 청구항들 중 하나의 청구항에 따른 방법의 단계들을 해당하는 유닛에서 실시하도록 구성된 파킹 록 기어 장치 제어유닛으로서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예도 또한 바람직하다.
이러한 제어부 또는 이러한 제어유닛은 전기 신호들, 예를 들어 센서 신호들을 처리하여 그것에 의존해서 제어 신호를 출력하는 전기 장치일 수 있다. 제어부는 하나 이상의 적절한 인터페이스를 포함할 수 있고, 상기 인터페이스는 하드웨어- 및/또는 소프트웨어적으로 형성될 수 있다. 하드웨어적 형성 시 인터페이스들은 예를 들어 집적 회로의 부분일 수 있고, 상기 회로에서 디바이스의 기능들이 실행된다. 인터페이스들은 또한 고유의 집적 스위칭 회로일 수 있거나 적어도 부분적으로 개별 소자들로 이루어질 수 있다. 소프트웨어적 형성 시 인터페이스들은 소프트웨어 모듈일 수 있고, 상기 소프트웨어 모듈들은 예를 들어 다른 소프트웨어 모듈과 함께 마이크로 컨트롤러에 제공된다.
프로그램이 컴퓨터 또는 디바이스에서 실행되는 경우에, 기계 판독 가능한 매체, 예를 들어 반도체 메모리, 하드디스크 메모리 또는 광학 메모리에 저장될 수 있고 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 방법의 실시를 위해 이용되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품도 바람직하다.
여기에 제안된 해결 방법은 후속해서 첨부된 도면들을 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 파킹 록 기어 장치 제어부 및 파킹 록 기어 장치를 가진 차량을 도시한 개략도.
도 2는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치를 도시한 개략도.
도 3은 링 기어 고정 유닛의 제 1 작동 상태에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치를 도시한 개략도.
도 4는 링 기어 고정 유닛의 제 1 작동 상태에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치를 도시한 다른 개략도.
도 5는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치를 도시한 개략도.
도 6은 링 기어 고정 유닛 및 구동 유닛과 함께 도시한 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치 제어유닛의 블록선도.
도 7은 방법으로서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예를 도시한 흐름도.
도 8A 내지 도 8C는 상이한 작동 모드에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치의 회로도들을 도시한 개략도.
본 발명의 바람직한 실시예들의 후속하는 설명에서 다양한 도면들에 도시되며 유사하게 작용하는 요소들에 대해 동일하거나 유사한 도면부호가 사용되고, 이 경우 상기 요소들의 반복 설명은 생략된다.
도 1은 차량(100)의 개략도를 도시한다. 차량(100)은 구동 모터(105)에 의해 구동되고, 상기 구동 모터는 예를 들어 구동 트레인(110)을 통해 힘 또는 토크를 변속기(115) 내로 도입하고, 이 경우 차량(100)을 이동시키기 위해, 변속기(115)는 샤프트(120)에 의해 차량(100)의 휠들(125)을 구동한다. 종래의 차량(100)에서 구동 모터(105)는 주로 연소기관으로서 형성되고, 이 경우 변속기(115)는 수동 변속기 또는 자동 변속기로서 형성된다. 변속기(115)가 자동 변속기로서 형성된 경우에 주로 시프터(shifter) 형태의 제어유닛(130)이 제공되고, 상기 제어유닛에 의해 예를 들어 도 1에 도시되지 않은 차량 이용자는 기어 레버(132)를 이용해서 변속기(115)의 작동 모드, 예를 들어 파킹 모드(파킹 록이라고도 함), 후진 주행 모드 또는 전진 주행 모드를 설정할 수 있다. 설정된 작동 모드는 변속기(115)에서 기계적 및/또는 전기적 제어 라인(133)에 의해 조절될 수 있고, 상기 변속기는 설정된 작동 모드에 상응하게 작동된다.
구동 모터(105), 변속기(115) 및/또는 제어유닛(130)의 기능을 실행하기 위해 주로 전자식 작동 수단, 예를 들어 전자석, 스위치 또는 전기 모터가 이용되고, 이 경우 상기 작동 수단의 작동을 위해 차량(100)의 전기 계통(135)으로부터 전기 에너지를 받는다. 전기 계통(135)은 이 경우 에너지 저장 장치(140)로부터 전기 에너지를 공급받고, 상기 에너지 저장 장치(140)는 예를 들어 배터리 또는 축전지일 수 있다.
전기 계통(135) 또는 에너지 저장 장치(140)에 결함이 발생하면, 바람직하지 않은 경우에 전기 계통(135) 내의 전압이 붕괴될 수 있으므로, 전기 계통(135)으로부터 에너지를 공급받는 전자식 작동 수단은 기능을 상실한다. 그럼에도, 여전히 차량(100)의 안전한 작동 상태를 달성하기 위해, 특히 차량(100)이 멈추고 굴러가는 것이 방지되어야 하는 경우에, 전기 계통(135) 내 전압의 붕괴 시에도, 즉 전압이 공급되지 않는 경우에도 파킹 록의 결합, 즉 변속기(115)의 부분으로서 파킹 록 유닛(145)의 활성화가 안전 기능으로서 보장되어야 한다. 차량(100)이 에너지 저장 장치(140)로부터 구동 모터(105)를 위한 구동 에너지도 공급받는 전기 자동차이면, 안전 기능으로서 파킹 록 유닛(145)의 이와 같은 활성화의 실행이 특히 중요하다. 그렇지 않으면 이와 같은 전기 자동차에서 전기 계통(135) 내부의 또는 에너지 저장 장치(140) 내부의 결함은, 차량(100)이 정지 상태에서도 확실한 정지 작동 상태에서 더 이상 유지될 수 없는 것을 야기할 수 있다.
전기 계통(135) 내의 공급 전압의 강하 시에도 파킹 록 유닛(145)이 활성화되는 것을 보장하기 위해, 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따라 파킹 록 기어 장치(150)는 제어유닛(130)의 부분으로서 제공될 수 있고, 따라서 전기 계통(135) 내의 공급 전압의 강하 시에도 파킹 록 기능의 신뢰적이고 확실한 결합, 즉 파킹 록 유닛(145)의 활성화(이는 록킹 상태라고도 할 수 있다)가 가능해진다. 파킹 록 기어 장치(150)의 세부적인 구조는 하기의 설명에서 더 상세히 설명된다. 파킹 록 기어 장치(150)의 완전한 성능을 이용할 수 있기 위해, 파킹 록 기어 장치(150)는 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)에 의해 제어되고, 이는 전기 계통(135)의 전기 계통 전압의 제공 시에도 이루어지고, 파킹 록의 결합 또는 파킹 록 유닛(145)의 활성화를 위한 파킹 록 기어 장치(150)의 안전 기능의 준비 및 유지를 위해 이용된다. 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)의 기능은 하기 설명에서도 상세히 설명된다.
도 2는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치(150)의 개략도를 도시한다. 파킹 록 기어 장치(150)는 유성 기어 장치(200), 스프링 유닛(205), 링 기어 고정 유닛(210) 및 록킹 유닛(215)을 포함한다.
유성 기어 장치(200)는 이 경우 구동 가능한 중앙 선 기어(220)를 포함하고, 예를 들자면 상기 선 기어는 예를 들어 전기 계통(130)으로부터 에너지를 공급받는 구동 유닛(230)의 웜 기어 장치(225)에 의해, 특히 전기 모터(232)에 의해 구동될 수 있다. 또한, 유성 기어 장치(200)는 도 2에 개략적으로 도시된 적어도 하나의 유성 기어(235)를 포함하고, 상기 유성 기어는 한편으로 기어 휠로써 기어 휠로 형성된 선 기어(220)와 맞물리고, 다른 한편으로 유성 기어(235) 및 선 기어(220)를 둘러싸는 링 기어(240)와 맞물리고, 상기 링 기어는 또한 기어 휠로써, 여기에서는 그러나 내측을 향한 톱니들로 형성된다. 유성 기어(235)는 이 경우 회전 가능하게 지지되는 유성 캐리어(237)에 배치되고, 상기 유성 캐리어는 예를 들어 디스크로서 형성되고, 상기 디스크는 유성 기어 또는 유성 기어들(235)을 수용하기 위한 상응하는 패그 또는 돌출부를 갖는다. 그러나 유성 기어(235)와 유사한 다수의 유성 기어들이 유성 캐리어(237)에 고정되는 것이 고려될 수도 있다.
스프링 유닛(205)은 예를 들어 헬리컬 스프링과 같은 스프링(245) 또는 임의의 다른 금속 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 한편으로는 예를 들어 파킹 록 기어 장치(150)의 하우징 벽의 고정점(250)에 그리고 다른 한편으로는 링 기어(240) 상의 접촉점(255)에 고정된다. 링 기어(240)의 회전 시 이로써 스프링 유닛(205)의 스프링(245)은 신장되거나 압축되어 텐셔닝된다.
링 기어 고정 유닛(210)은 예를 들어 전기 계통(135)으로부터 에너지를 공급받는 전자석(260)을 포함하고, 상기 전자석은, 제 1 작동 상태에서 핀(262)을 빼내도록 형성되고, 따라서 핀(262)은 예를 들어 링 기어(240)의 돌출부 또는 톱니와 결합하여 링 기어(240)를 회전에 대해 고정한다. 예를 들어 해당하는 스위칭 명령에 의해 또는 전기 계통(135)의 공급 전압의 강하 시 이루어질 수 있는 전자석(260)의 급전이 차단되면, 핀(262)은 (상기 핀은 돌출부라고도 할 수 있다) 예를 들어 스프링력에 의해 뒤로 당겨지므로, 링 기어(240)의 회전이 다시 릴리스된다.
또한, 파킹 록 기어 장치(150)는 유성 캐리어(237)에 결합된 록킹 유닛(215)을 포함한다. 록킹 유닛(215)은 예를 들어 유성 캐리어(237)에 대한 편심으로 형성된 연결부를 갖는 피니언 기어 장치(265) 또는 예를 들어 (도 2에 도시되지 않은) 웜 기어 장치를 포함하고, 상기 웜 기어 장치는 태핏(267)에 결합되고, 따라서 록킹 유닛(215)은 유성 캐리어(237)의 회전을 태핏(267)의 선형 이동으로 전환하도록 형성된다. 태핏(267) 상에 2개의 제한 부재들(270) 사이에 또한 원추형 부재(272)가 설치되고, 상기 원추형 부재는 스프링(274)에 의해 이동 가능하게 지지된다. 도 2에서 원추형 부재(272)가 우측으로 이동하면, 상기 원추형 부재는 예를 들어 파킹 록 기어 장치(150)의 하우징 벽에 의해 형성된 지지벽(275)을 따라 슬라이딩할 수 있고, 이로 인해 지지벽(275)에 마주 놓인 측면에서 예를 들어 제어유닛(130)의 부분으로서 파킹 록의 결합, 즉 파킹 록 유닛(145)의 활성화를 제어하는 파킹 록 스위치(277)를 2개의 지지 러그(282) 사이의 고정 위치(280)로 가압할 수 있다. 도 2의 태핏(267)이 좌측으로 이동하면, 상기 태핏은 원추형 부재(272)를 함께 움직여 파킹 록 스위치(277)를 릴리스하므로, 상기 파킹 록 스위치는 예를 들어 도 2에 도시되지 않은 스프링에 의해 고정 위치(280) 밖으로 옮겨져 파킹 록이 분리되고 또는 파킹 록 유닛(145)이 비활성화된다(이는 릴리스 상태라고도 할 수 있다). 대안으로서 또는 추가로 스토퍼 부재(285)가 제공될 수도 있고, 상기 스토퍼 부재는 태핏(267)의 선형 이동을 유성 기어 장치(200)에 마주 놓인 측면에서 제한한다. 이러한 스토퍼 부재(285)는 예를 들어 또한 파킹 록 기어 장치(150)의 하우징 벽에 의해 형성될 수 있고 및/또는 지지벽(275)과 일체형으로 형성될 수 있다.
계속해서 도 2에 설명된 파킹 록 기어 장치(150)의 동작이 설명된다.
파킹 록 기어 장치(150)의 구동유닛(230)이 예를 들어 도 1에 도시된 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)의 제어 신호에 의해 작동되면, 구동유닛(230)의 전기 모터(232)는 전기 계통(135)으로부터 전기 에너지를 얻고, 웜 기어 장치(225)의 조정 하에 선 기어(220)를 도 2에 선 기어(220) 내에 표시된 화살표로 도시된 바와 같이, 시계 방향으로 움직인다. 이로 인해 선 기어(220)와 맞물리는 유성 기어(235)는 도 2에 도시된 화살표에 따라 회전되고, 이러한 회전 운동을 링 기어(240)에 전달한다. 링 기어(240)가 스프링 유닛(205)에 의해 고정점(250)에 결합된 후에, 스프링 유닛(205)에 의해 링 기어(240)의 운동이 억제되고, 따라서 유성 기어(235)의 회전에 의해 유성 캐리어(237)에 토크가 가해지고, 상기 토크는 록킹 유닛(215)에 의해 태핏(267)의 우측 선형 이동으로 전환된다. 태핏(267)이 스토퍼 부재(285)에 접촉하면, 태핏(267)의 추가 우측 후속 이동이 저지되고, 따라서 유성 캐리어(237)의 회전 운동이 고정된다. 도 2에 도시된 회전 방향으로 선 기어(220)의 추가 회전 시, 유성 캐리어(237)가 고정된 경우 유성 기어(235)의 조정 하에 스프링 유닛(205)으로부터 링 기어(240)에 가해진 힘에 대항해서 링 기어(240)가 반시계 방향으로 회전되므로, 스프링 유닛(205)에 도 2에 도시된 스프링력(F)이 작용하고, 상기 스프링력은 링 기어(240)의 회전에 의해 스프링 유닛(205)을 텐셔닝시킨다. 스프링 유닛(205)이 텐셔닝되면, 예를 들어 또한 도 1의 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)의 해당하는 제어 신호가 링 기어 고정 유닛(210)에 전송되고, 이로써 상기 링 기어 고정 유닛은 제 1 작동 상태가 될 수 있다. 이러한 제 1 작동 상태에서 예를 들어 해당하는 전자석(260)이 작동되어 핀(262)을 빼내고, 이로써 링 기어(240)의 현재 위치가 고정되어 스프링 유닛(205)이 텐셔닝 상태로 유지될 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 링 기어 고정 유닛(210)의 이러한 제 1 작동 상태에서 파킹 록 스위치(277)는 고정 위치(280)에 있으므로, 파킹 록이 결합되고, 즉 파킹 록 유닛(145)이 활성화된다. 구동 유닛(230)이 예를 들어 도 1에 도시된 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)의 다른 제어 신호에 의해 전환되고, 따라서 선 기어(220)가 반시계 방향으로 회전되면, 링 기어(240)의 고정에 의해 반시계 방향으로 유성 캐리어(237)의 회전이 이루어질 수 있다.
도 3은 링 기어 고정 유닛(210)의 제 1 작동 상태에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치(150)의 개략도를 도시한다. 도 3에서 더 명확히 나타내기 위해 도 2에 마찬가지로 도시된 부품들 중 몇 개의 부품은, 그것들이 실제 파킹 록 기어 장치(150)에 제공되어 있더라도, 더 이상 명시적으로 표시되지 않는다. 앞 단락에서 설명된 바와 같이 선 기어(220)가 반시계 방향으로, 예를 들어 도 3에서 선 기어(220)의 원주 에지에 해당 화살표로 도시된 속도(300)로 회전되면, 링 기어(240)가 고정된 경우 유성 기어(235)의 조정 하에 유성 캐리어(237)는 도 3의 유성 기어(235)의 영역에 속도 선도에 도시된 바와 같이, 속도(310)로 반시계 방향으로 이동한다. 이로 인해 록킹 유닛(215)의 태핏(267)은 좌측으로 당겨지고, 이로써 파킹 록 스위치(277)가 릴리스되고, 이로 인해 파킹 록은 분리되고 또는 파킹 록 유닛(145)은 비활성화된다.
웜 기어 장치(225)의 조정 하에 선 기어(220)가 시계 방향으로, 도 2에 도시된 바와 같이 회전되도록 구동 유닛(230)이 다시 제어되면, 유사하게 링 기어 고정 유닛(210)의 제 1 작동 상태에서, 즉 파킹 록 기어 장치(150)의 링 기어(240)가 고정된 경우 파킹 록의 재결합 또는 파킹 록 유닛(145)의 재활성화가 이루어질 수도 있다. 이러한 방식으로 링 기어(240)가 고정된 경우 유성 캐리어(237)는 유성 기어(235)의 조정 하에 시계 방향으로 회전될 것이고, 이로써 태핏(267)은 다시 좌측으로 이동되며, 지지벽(275)과 함께 원추형 부재(272)는 파킹 록 스위치(277)를 다시 고정 위치(280)로 가압한다.
링 기어 고정 유닛(210)의 제 1 작동 상태에서, 즉 링 기어(240)가 고정된 경우 파킹 록의 결합 및 분리는 임의로 자주 연속적으로 반복될 수 있다. 이 경우 선 기어(220)를 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 회전하기 위해 그리고 이로써 유성 캐리어(237)의 회전을 야기하기 위해, 구동 유닛(230)의 해당하는 작동만이 필요하다.
도 4는 링 기어 고정 유닛(210)의 제 1 작동 상태에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치(150)의 다른 개략도를 도시한다. 파킹 록이 개방되면, 즉 파킹 록이 분리되거나 파킹 록 유닛(145)이 비활성화되면 그리고 구동 유닛(230)의 전기 모터(232)가 급전되지 않으면, 선 기어(220)는 웜 기어 장치(225)의 정지에 의해 실제로 고정된다. 이러한 경우에 록킹 유닛(215)의 태핏(267)은, 파킹 록 스위치(277)를 고정 위치(280)로부터 릴리스하거나 떨어져 있도록 하기 위해 가급적 좌측에서 유지된다.
도 5는 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치(150)의 다른 개략도를 도시한다. 이 경우 도 5에서 파킹 록 기어 장치(150)는 전기 계통(135)의 공급 전압이 붕괴된 상태에서 도시된다. 이러한 경우에 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)에 더 이상 전기 에너지가 공급되지 않으므로, 핀(262)은 예를 들어 도 5에 도시되지 않은 스프링의 스프링력에 의해 뒤로 당겨지고 이로써 링 기어(240)의 회전이 릴리스된다. 링 기어 고정 유닛(210)은 이로써 제 2 작동 상태가 된다. 특히 전기 모터(232)에 더 이상 전기 에너지가 공급되지 않고 추가 관성 모멘트가 나타나면, 선 기어(220)는 웜 기어 장치(225)의 제동에 의해 거의 정지된다. 이러한 경우에 텐셔닝된 스프링 유닛(205)에 의해 힘(F) 또는 토크가 릴리스된 링 기어(240)에 가해진다. 이로 인해 예를 들어 릴리스된 링 기어(240)의 내측 톱니는 도 5에 도시된 속도(500)로 이동한다. 이는 또한 선 기어(240)가 거의 고정된 경우 유성 캐리어(237)의 이동을 야기하고, 이로써 록킹 유닛(215)의 태핏(267)은 공개된 방식으로 화살표(510)를 따라 우측으로 이동되고, 이로써 또한 파킹 록 스위치(277)는 원추형 부재(272) 및 지지벽(275)의 중재 하에 다시 고정 위치(280)로 가압된다. 이로 인해 비상-안전 기능이 구현될 수 있고, 이러한 기능은 전기 계통의 고장 시에도 신뢰적으로 및 확실하게 파킹 록 유닛(145)이 활성화되어 파킹 록이 결합되는 것을 보장한다.
다시 말해서, 여기에 제안된 해결 방법의 실시예들에서 기능 "폴 백(fall back) 솔루션의 텐셔닝" 및 파킹 록 분리는 연계되어 있다. 여기에 제안된 해결 방법에서 모터 속도의 감속을 위해 특히 유성 기어 장치(200; Epicyclic gear) 및 웜 기어 스테이지가 사용된다. 유성 기어 장치(200)의 예를 들어 3개의 기어의 적절한 이용에 의해 기능들의 연계가 구현된다. 이 경우 하기 시퀀스들이 가능하다:
- 도 2와 관련해서 설명된 폴백 메커니즘 텐셔닝
- 제 1 작동 상태로 링 기어 고정 유닛이 이행함으로써 링 기어의 고정에 의해 폴백 메커니즘 보장
- 파킹 록 분리
- 파킹 록 결합
- 파킹 록 개방
- 폴백 연동
이 경우 특히 폴백 메커니즘의 실시는, 이로써 전기 계통 전압의 강하 시와 같은 비상 시 파킹 록의 작동의 보장이 가능하기 때문에 특히 바람직하다. 이로써 "파킹 록이 결합된" 상태에서 모터(230)는 파킹 록이 계속해서 결합되어야 하는 경우와 같은 방향으로 회전된다. 이로 인해 유성 캐리어(237)는 고정되고, 구동 유닛(230)의 모터(232)의 모터 회전은 링 기어(240)에 전달된다. 링 기어(240)에서 "폴백 스프링"(245)은 스프링 유닛(205) 내에 위치한다. 상기 스프링은 이때 텐셔닝된다. 스프링(245)이 텐셔닝되면, 링 기어(240)는 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)에 의해 록킹된다.
임의의 개수의 파킹 록의 분리 및 파킹 록의 결합이 이루어질 수 있다. 이 경우 파킹 록은 구동 유닛(230)의 전기 모터(232)에 의해, 도 2 내지 도 4와 관련해서 도시된 바와 같이 결합 및 분리될 수 있다.
전기 계통(135) 내의 공급 전압이 붕괴되면, 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)은 급전되지 않고, 상기 전자석은 링 기어(240)를 릴리스한다. 자동 정지하는 기어 스테이지로 웜 기어 장치(225)의 웜 기어의 설계에 의해 선 기어(220)는 록킹되고 유성 캐리어(237)에 의해 출력이 이루어진다.
도 6은 링 기어 고정 유닛(210) 및 구동 유닛(230), 특히 전기 모터(232)와 함께 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)의 블록선도를 도시한다. 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)은 이 경우 유성 캐리어의 회전을 차단하기 위한 유닛(600), 스프링 유닛을 텐셔닝시키기 위한 유닛(610) 및 제 1 작동 상태로 링 기어 고정 유닛(210)을 전환하기 위한 유닛(620)을 포함한다. 차단하기 위한 유닛(600)은 이 경우, 선 기어(220)가 도 2에 따라서 시계 방향으로 회전되고 유성 기어(235)의 조정에 의해 태핏(267)이 스토퍼 부재(285)에 접촉하는 위치로 유성 캐리어(237)의 회전이 트리거되도록 구동 유닛(230)의 전기 모터(232)를 제어하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에 태핏(267)의 추가 이동이 차단되고, 이로써 유성 캐리어(237)의 추가 회전도 차단된다. 스토퍼 부재(285)에 태핏(267)의 접촉은 이 경우 예를 들어 전기 모터(232)의 전류 소비의 평가에 의해 이루어질 수 있고, 유성 캐리어(237)가 고정된 경우 전기 모터(232)의 이러한 전류 소비는 증가하는데, 그 이유는 스프링(245) 또는 스프링 유닛(205)을 텐셔닝시키기 위한 에너지가 필요하기 때문이다. 스프링 유닛(205)을 텐셔닝시키기 위한 유닛(610)은 이 경우 또한, 전기 모터(232)에 증가한 전력 또는 에너지를 공급하도록 형성될 수 있고, 이로써 스프링 유닛(205)을 텐셔닝시키기 위해, 선 기어(220)의 회전 방향이 고정된 상태로 유성 캐리어(237)의 이행과 동일한 경우에 도 2에 따라 링 기어(240)의 회전을 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다. 전환하기 위한 유닛(620)은, 스프링 유닛(205)의 텐셔닝 상태의 달성 후에 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)에 전류를 공급하도록 형성될 수 있고, 이로써 링 기어 고정 유닛(210)은 제 1 작동 상태가 될 수 있고, 즉 핀(262)이 빼내질 수 있고, 이로 인해 링 기어(240)는 회전에 대해 고정될 수 있다. 그로 인해 스프링 유닛(205)의 텐셔닝 상태의 달성은 이 경우 구동 유닛(230)의 전자석(232)의 전류 소비의 검출에 의해 이루어질 수 있고, 이 경우 스프링 유닛(205)의 텐셔닝 상태는, 예를 들어 전기 모터(232)의 전류 소비가 임계값을 초과하였을 경우에, 달성된 것으로서 간주될 수 있다.
도 7은 여기에 제안된 파킹 록 기어 장치(150)의 변형예를 작동시키는 방법(700)으로서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(700)은 유성 캐리어의 회전을 차단하는 단계(710), 스프링 유닛을 텐셔닝시키는 단계(720) 및 제 1 작동 상태로 링 기어 고정 유닛을 전환하는 단계(730)를 포함한다.
도 8A 내지 도 8C는 상이한 작동 모드에서 여기에 제안된 해결 방법의 실시예에 따른 파킹 록 기어 장치(150)의 회로도들의 개략도를 도시한다. 도 8A 내지 도 8C에서 더 명확하게 나타내기 위해 한편으로는 각각의 전술한 내용과 관련해서 중요하지 않은 개별 부품들 또는 요소들은 생략된다. 도 8A에 도시된 회로도에 스프링 유닛의 스프링(245)이 텐셔닝된 상태가 재현된다. 유성 캐리어(237)가 차단된 경우 구동 유닛(230)의 전기 모터(232)는 급전되고, 이로써 웜 기어 장치(225)의 조정 하에 선 기어(220)는 회전된다. 그리고 나서 유성 기어(235) 및 링 기어(240)의 조정 하에 스프링(245)은 텐셔닝된다. 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)의 활성화, 즉 급전에 의해 링 기어(240)는 도 8B의 개략적인 회로도에 도시된 바와 같이 회전에 대해 고정된다. 링 기어 고정 유닛(210)이 제 1 작동 상태인 이러한 경우에 선 기어(220)가 어떤 방향으로 회전되는지에 따라, 전기 모터(232)에 의해 파킹 록이 결합 또는 분리될 수 있다. 이러한 결합 또는 분리는 록킹 유닛(215)의 부재의 회전에 의해 이루어질 수 있다. 전기 계통의 공급 전압이 강하하고 또는 완전히 붕괴하면, 여기에 제안된 파킹 록 기어 장치의 사용 하에 파킹 록을 비상 록킹하는 것이 가능하다. 이는 예를 들어 도 8C에 도시된 회로도에 따라 링 기어 고정 유닛(210)의 전자석(260)의 급전에 의해 이루어질 수 있고, 따라서 링 기어(240)는 다시 회전에 대해 릴리스되고, 스프링(245)의 힘 작용에 의해 록킹 유닛(215)은 차량의 파킹 록 유닛이 활성화되는, 즉 파킹 록이 결합되는 상태가 된다.
설명된 및 도면에 도시된 실시예들은 예시적으로만 선택되었다. 다양한 실시예들은 전체적으로 또는 개별 특징들과 관련해서 서로 조합될 수 있다. 또한, 하나의 실시예는 다른 실시예의 특징들에 의해 보완될 수 있다.
또한, 여기에 제안된 방법 단계들은 반복되거나 다른 단계들에 의해 보완될 수 있다.
하나의 실시예가 제 1 특징과 제 2 특징 사이의 "및/또는" 논리를 포함하면, 이는, 실시예가 하나의 구현에 따라 제 1 특징 및 제 2 특징을 포함하고, 다른 구현에 따라 제 1 특징만을 또는 제 2 특징만을 포함하는 것으로 파악될 수 있다.
100 차량
105 구동 모터
110 구동 트레인
115 변속기
120 샤프트
125 휠
130 제어유닛
132 기어 레버
135 전기 계통
140 에너지 저장 장치
145 파킹 록 유닛
150 파킹 록 기어 장치
155 파킹 록 기어 장치 제어유닛
200 유성 기어 장치
205 스프링 유닛
210 링 기어 고정 유닛
215 록킹 유닛
220 선 기어
225 웜 기어 장치
230 구동 유닛
232 전기 모터
235 유성 기어
237 유성 캐리어
240 링 기어
245 스프링
250 접촉점
255 고정점
F 힘
260 전자석
262 핀
265 피니언 기어 장치
267 태핏
270 스토퍼 부재
272 원추형 부재
274 스프링
275 지지벽
277 파킹 록 스위치
280 고정 위치
282 지지 러그
285 스토퍼 부재
300 선 기어의 원주 에지의 속도
310 유성 기어의 속도
500 링 기어의 내부 톱니의 속도
510 뒤로 당겨진 태핏의 방향
600 차단하기 위한 유닛
610 텐셔닝시키기 위한 유닛
620 전환하기 위한 유닛
700 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법
710 차단하는 단계
720 텐셔닝시키는 단계
730 전환하는 단계

Claims (15)

  1. 차량의 파킹 록 유닛(145)을 작동하기 위한 파킹 록 기어 장치(150)로서: 상기 파킹 록 기어 장치(150)는,
    유성 기어 장치(200)로서, 선 기어(220), 링 기어(240), 및 이들 선 기어(220) 및 상기 링 기어(240)와 맞물리는 적어도 하나의 유성 기어(235)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 유성 기어(235)는 회전 가능하게 지지되는 유성 캐리어(237)에 고정되는 것인 유성 기어 장치(200);
    상기 링 기어(240)에 결합되는 스프링 유닛(205)으로서, 상기 링 기어(240)의 회전에 의해 텐셔닝(tensioning)되도록 그리고 텐셔닝된 상태에서 토크 또는 힘을 상기 링 기어(240)에 가하도록 형성되는 스프링 유닛(205);
    링 기어 고정 유닛(210)으로서, 제 1 작동 상태에서 상기 링 기어(240)를 회전에 대해 고정하도록 그리고 제 2 작동 상태에서 상기 링 기어(240)의 회전을 릴리스하도록 형성되는 링 기어 고정 유닛(210); 및
    상기 유성 캐리어(237)에 결합된 록킹 유닛(215)으로서, 상기 유성 캐리어(237)의 회전 시 차량(100)의 상기 파킹 록 유닛(145)을 록킹 상태와 릴리스 상태 사이에서 전환하도록 형성되는 록킹 유닛(215)
    을 포함하는, 파킹 록 기어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 링 기어 고정 유닛(210)은 전기 액추에이터(260)를 포함하고, 상기 전기 액추에이터는, 상기 링 기어 고정 유닛(210)을 무전류 또는 무전압 상태에서 제 2 작동 상태로 전환하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전기 액추에이터(260)는 전자석이거나, 상기 링 기어(240)의 하나의 톱니 섹션에 결합하는 돌출부(262)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 록킹 유닛(215)은, 상기 유성 캐리어(237)의 회전을 태핏(267)의 선형 이동으로 변환하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 록킹 유닛(215)은 스토퍼 부재(285)를 포함하고, 상기 스토퍼 부재는 상기 태핏(267)의 이동 경로를 제한하도록 형성되며,
    상기 록킹 유닛(215)은 또한, 스토퍼 부재가 상기 태핏(267)에 접촉할 때 상기 유성 캐리어(237)를 회전에 대해 고정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 태핏(267)은, 상기 파킹 록 유닛(145)의 록킹 상태로 이동 시 파킹 록 스위치(277)를 적어도 하나의 지지 러그(282) 상에 고정 위치(280)로 가압하도록 그리고 릴리스 상태로 이동 시 고정 위치(280) 밖으로 상기 파킹 록 스위치(277)의 이동을 릴리스하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 태핏(267)은 원추형 부재(272)를 포함하고, 상기 원추형 부재는, 상기 파킹 록 스위치(277)를 상기 고정 위치(280)로 가압하기 위해 지지벽(275)에 지지되도록 형성되거나 배치되는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 록킹 유닛(215)은 피니언 기어 장치(265) 또는 웜 기어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선 기어(220)에 결합된 구동 유닛(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 유닛(230)은 전기 모터(232)를 포함하거나 상기 선 기어(220)에 연결되거나, 또는
    상기 구동 유닛(230)은 무전류 또는 무전압 상태에서 상기 선 기어(220)의 회전을 차단하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 구동 유닛(230)은 상기 선 기어(220)에 회전 운동을 전달하기 위한 웜 기어 장치(225)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 유닛(205)은 헬리컬 스프링(245) 또는 금속 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 파킹 록 기어 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 파킹 록 기어 장치(150)를 작동시키는 방법(700)으로서,
    유성 캐리어(237)의 회전을 차단하는 단계(710);
    상기 스프링 유닛(205)을 텐셔닝시키는 단계(720); 및
    제 1 작동 상태로 링 기어 고정 유닛(210)을 전환하는 단계(730)
    를 포함하는, 방법.
  14. 컴퓨터 프로그램이 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155)에서 실행되는 경우에, 제 13 항에 따른 방법(700)의 단계들을 실시 또는 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 기계 판독 가능한 메모리 매체.
  15. 제 13 항에 따른 방법(700)의 단계들을 해당하는 유닛(600, 610, 620)에서 실행 또는 제어하도록 구성된 파킹 록 기어 장치 제어유닛(155).
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10208858B2 (en) * 2016-04-25 2019-02-19 Continental Automotive Systems, Inc. Internal electronic park actuator
DE102016223554A1 (de) * 2016-11-28 2018-05-30 Zf Friedrichshafen Ag Elektromechanische Aktorik
DE102017202647A1 (de) 2017-02-20 2018-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators für ein Fahrzeug, Steuergerät und Parksperreneinrichtung für ein Fahrzeug
DE102017211218A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Blockierung eines Getriebes
DE102018206824A1 (de) * 2018-05-03 2019-11-07 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Parkbremsvorrichtung eines Fahrzeugs
US11473678B2 (en) * 2018-06-13 2022-10-18 Vitesco Technologies USA, LLC Electric park lock actuator limited rotary disconnect
US11655895B2 (en) * 2019-01-11 2023-05-23 Stoneridge Inc. Integrated park module systems and methods
DE102019205596B3 (de) * 2019-04-17 2020-10-01 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Betätigen einer Parksperreneinrichtung eines Automatgetriebes und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
DE102020202682A1 (de) * 2020-03-03 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Parksperreneinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe und Verfahren zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung
DE102020216206A1 (de) 2020-12-17 2022-06-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, mit einem Hohlrad
EP4253787A4 (en) * 2020-12-24 2024-05-29 Huawei Tech Co Ltd HYDRAULIC DEVICE, BRAKING DEVICE, BRAKING SYSTEM AND BRAKING CONTROL METHOD
WO2022194691A1 (de) * 2021-03-17 2022-09-22 Magna powertrain gmbh & co kg Aktuatoranordnung zur aktuierung einer parksperre
DE102021208573A1 (de) 2021-08-06 2023-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung für eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102021209050B4 (de) 2021-08-18 2023-08-03 Zf Friedrichshafen Ag Parksperren-Vorrichtung, Getriebeeinrichtung, Achsantrieb sowie Fahrzeug mit einer solchen Parksperren-Vorrichtung
CN113833847B (zh) * 2021-08-25 2022-11-29 东风汽车股份有限公司 用于混合动力传动系统的锁止装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020045506A1 (en) 2000-09-20 2002-04-18 Ulf Scheuerer Actuating device for a variable transmission, especially for preselecting the range of an automatic transmission
JP2003185018A (ja) 2001-12-14 2003-07-03 Exedy Corp 自動変速機用ギアセレクタのアクチュエータ及びパーキング装置
US20070151816A1 (en) 2005-12-29 2007-07-05 Hyuck-Moon Gil Cable-driving apparatus and parking brake system using planet gear assembly

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2258137A1 (de) * 1972-11-28 1974-05-30 Daimler Benz Ag Selbsttaetig schaltendes planetenraederwechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge
JPS5540369A (en) * 1978-09-18 1980-03-21 Nissan Motor Co Ltd Idle gear fixing device of automatic transmission gear
JPS5850347A (ja) * 1981-09-17 1983-03-24 Toyota Motor Corp 自動車用駆動装置
US4817463A (en) * 1987-04-14 1989-04-04 Itt Corporation Electric cable tensioning device
JP3301546B2 (ja) * 1992-02-24 2002-07-15 ジヤトコ株式会社 自動変速機
JPH06302906A (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ及びその製造方法
DE102009018122B4 (de) * 2009-04-09 2011-01-20 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Parksperrenmechanismus und Verfahren zum Verifizieren einer Stellung eines Stößels
JP4752961B2 (ja) * 2009-07-13 2011-08-17 マツダ株式会社 変速機のパーキング装置
US20140209429A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Ford Global Technologies, Llc Park mechanism for a motor vehicle
DE102013213707A1 (de) * 2013-07-12 2015-01-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Parksperre

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020045506A1 (en) 2000-09-20 2002-04-18 Ulf Scheuerer Actuating device for a variable transmission, especially for preselecting the range of an automatic transmission
JP2003185018A (ja) 2001-12-14 2003-07-03 Exedy Corp 自動変速機用ギアセレクタのアクチュエータ及びパーキング装置
US20070151816A1 (en) 2005-12-29 2007-07-05 Hyuck-Moon Gil Cable-driving apparatus and parking brake system using planet gear assembly

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