KR20160025298A - 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 - Google Patents

리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 Download PDF

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KR20160025298A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 클러치 기어와 슬리브를 액츄에이터로 시프팅하여 파킹락 작동을 구현할 수 있는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 포크를 직선 운동시키는 리드 스크류 타입 액츄에이터; 고정체에 결합되어 고정된 제1클러치 기어; 구동축에 연결되어 회전되는 제2클러치 기어; 및 상기 포크에 결합되어 상기 제2클러치 기어를 상기 제1클러치 기어에 결합시키는 슬리브로 이루어진 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 개시한다.

Description

리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치{PARKING APPARATUS FOR SHIFT BY WIRE USING LEAD SCREW TYPE ACTUATOR}
본 발명의 일 실시예는 리드 스크류 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 클러치 기어와 슬리브를 액츄에이터로 시프팅하여 파킹락 작동을 구현할 수 있는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 리드 스크류 타입 액츄에이터를 적용하여, 전자식으로 파킹을 구현할 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 구성품 축소를 통하여 작동성 및 제작성을 향상할 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 파킹 물림 저항 감소로 파킹 해제력을 감소시키고, 레버 조작력을 향상시킬 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 버팅 방지 스프링 타입 시프팅 실린더를 적용함으로써, 파킹 안정성이 향상된 파킹 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 포크를 직선 운동시키는 리드 스크류 타입 액츄에이터; 고정체에 결합되어 고정된 제1클러치 기어; 구동축에 연결되어 회전되는 제2클러치 기어; 및 상기 포크에 결합되어 상기 제2클러치 기어를 상기 제1클러치 기어에 결합시키는 슬리브를 포함한다.
상기 제1,2클러치 기어는 외경면에 다수의 치차가 형성되고, 상기 슬리브는 내경면에 다수의 치차가 결합되며, 상기 제1,2클러치 기어의 치차와 상기 슬리브의 치차는 상호간 결합된다.
상기 제1,2클러치 기어는 상호간 수평 방향으로 이격되어 있고, 상기 슬리브가 수평 방향으로 이동하여 상기 제1,2클러치 기어에 동시에 결합된다.
상기 리드 스크류 타입 액츄에이터는 상기 모터의 동작에 의해 수평 방향으로 전진하는 제1시프팅 실린더; 상기 제1시프팅 실린더에 결합되어 수평 방향으로 전진하는 제2시프팅 실린더; 및 상기 제1시프팅 실린더와 상기 제2시프팅 실린더의 사이에 결합된 스프링을 포함한다.
상기 슬리브가 상기 제2클러치 기어에 결합되지 않는 경우, 상기 제2클러치 기어가 회전할 때 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 슬리브가 상기 제2클러치 기어에 결합된다.
상기 포크는 상기 제2시프팅 실린더에 결합된다.
본 발명의 일 실시예는 종래의 복잡한 기계식 파킹 장치와 달리 클러치 기어와 슬리브를 액츄에이터로 시프팅하여 파킹락 작동을 구현할 수 있는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 리드 스크류 타입 액츄에이터를 적용하여, 전자식으로 파킹을 구현할 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 구성품 축소를 통하여 작동성 및 제작성을 향상할 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 파킹 물림 저항 감소로 파킹 해제력을 감소시키고, 레버 조작력을 향상시킬 수 있는 파킹 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 버팅 방지 스프링 타입 시프팅 실린더를 적용함으로써, 파킹 안정성이 향상된 파킹 장치를 제공한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치를 도시한 측면도, 도 1b는 제1클러치 기어, 슬리브 및 제2클러치 기어의 결합 관계를 도시한 측면도, 도 1c는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 도시한 사시도이고, 도 1d는 제1시프팅 실린더 및 제2시프팅 실린더 사이의 관계를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치의 구동 조건을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치의 파킹 조건을 도시한 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치의 버팅 조건을 도시한 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.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)를 도시한 측면도, 도 1b는 제1클러치 기어(120), 슬리브(140) 및 제2클러치 기어(130)의 결합 관계를 도시한 측면도, 도 1c는 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)를 도시한 사시도이고, 도 1d는 제1시프팅 실린더(113) 및 제2시프팅 실린더(114) 사이의 관계를 도시한 부분 단면도이다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파킹 장치(100)는 리드 스크류 타입 액츄에이터(110), 제1클러치 기어(120), 제2클러치 기어(130) 및 슬리브(140)를 포함한다.
리드 스크류 타입 액츄에이터(110)는 모터(도시되지 않음), 스크류(112), 제1시프팅 실린더(113), 제2시프팅 실린더(114), 스프링(115) 및 포크(116)를 포함한다. 모터는 스크류(112)를 일정 방향으로 회전시키는 역할을 한다. 스크류(112)는 다수의 치차를 가지며, 치차에는 제1시프팅 실린더(113)가 결합되어 있다. 따라서, 스크류(112)의 회전에 의해 제1시프팅 실린더(113) 역시 전진하거나 또는 후진한다. 또한, 제1시프팅 실린더(113)에는 제2시프팅 실린더(114)가 결합되어 있으며, 제1시프팅 실린더(113)와 제2시프팅 실린더(114)의 사이에는 스프링(115)이 결합되어 있다. 따라서, 제1시프팅 실린더(113)의 전진 또는 후진에 의해 제2시프팅 실린더(114) 역시 전진하거나 후진한다. 포크(116)는 제2시프팅 실린더(114)에 결합되어 있으며, 이는 하부 방향을 향하여 두개의 돌기가 형성되어 있다. 이러한 두개의 돌기 사이에는 하기할 슬리브(140)가 결합된다.
이와 같이 하여 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 이를 감지하고, 포크(116)를 직선 운동(전진 운동)시키는 역할을 한다.
제1클러치 기어(120)는 일단이 고정체(150)에 결합되고, 타단이 슬리브(140)에 결합되어 있다. 여기서, 고정체(150)는 케이스 또는 하우징을 의미한다. 또한, 제1클러치 기어(120)는 외경면에 다수의 치차(121)가 형성되어 있으며, 이러한 치차(121)는 하기할 슬리브(140)의 내경면에 형성된 치차(141)와 결합한다.
제2클러치 기어(130)는 구동축(도시되지 않음)에 연결되어 소정 방향으로 회전 가능하게 되어 있으며, 이는 슬리브(140)에 결합되거나(파킹 상태) 또는 슬리브(140)로부터 이격(구동 상태)되어 있다. 더불어, 제2클러치 기어(130)는 외경면에 다수의 치차(131)가 형성되어 있으며, 이러한 치차(131)는 하기할 슬리브(140)의 내경면에 형성된 치차(141)와 결합될 수 있다.
슬리브(140)는 상술한 바와 같이 외경면이 포크(116)에 결합되어 있으며, 내경면에 다수의 치차(141)가 형성됨으로써, 제2클러치 기어(130)를 제1클러치 기어(120)에 결합시키거나(파킹 상태), 또는 제2클러치 기어(130)를 제1클러치 기어(120)로부터 분리(구동 상태)시킨다. 이러한 슬리브(140)는 대략 원형 링 형태로 형성되어 있으며, 포크(116)에 안정적으로 결합될 수 있도록 외경면에 원주 방향을 따라 요홈이 형성되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)의 구동 조건을 도시한 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구동 조건에서는 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)가 동작하지 않음으로써, 포크(116)가 슬리브(140)를 제1클러치 기어(120)에만 결합된 상태가 되도록 한다. 즉, 제1클러치 기어(120)로부터 제2클러치 기어(130)가 수평 방향으로 일정 거리 이격된 상태를 유지한다. 따라서, 구동축에 연결된 제2클러치 기어(130)는 자유롭게 회전하는 상태가 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)의 파킹 조건을 도시한 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 파킹 조건에서는 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 이를 감지하여 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)가 동작한다. 즉, 액츄에이터(110)가 스크류(112)를 회전시켜 제1시프팅 실린더(113)가 전진하도록 하고, 이에 따라 제1시프팅 실린더(113)에 결합된 스프링(115)이 전진하며, 또한 스프링(115)의 단부에 결합된 제2시프팅 실린더(114)가 전진함으로써, 결국 포크(116)가 슬리브(140)를 수평 방향으로 전진시키게 된다.
따라서, 결국 슬리브(140)에 회전중인 제2클러치 기어(130)가 결합된다. 다르게 설명하면, 슬리브(140)의 내경면에 형성된 치차(141)에 제2클러치 기어(130)의 외경면에 형성된 치차(131)가 상호간 결합된다. 또 다르게 설명하면, 구동축에 결합된 제2클러치 기어(130)가 고정체(150)에 결합된 제1클러치 기어(120)에 슬리브(140)를 통하여 결합됨으로서, 구동축이 락(lock)되어 파킹이 구현된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치(100)의 버팅 조건을 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 버팅 조건에서는 제2클러치 기어(130)가 슬리브(140)에 결합되지 못하고, 상호간 부딛혀 있는 상황으로으로서, 파킹이 완료되지 않음을 의미한다.
이와 같이 슬리브(140)와 제2클러치 기어(130)가 상호간 결합되지 않은 경우, 제2클러치 기어(130)가 회전할 때 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)에 구비된 스프링(115)의 탄성력에 의해 슬리브(140)가 제2클러치 기어(130)에 결합될 수 있다. 다시 설명하면, 슬리브(140)의 이동 시 슬리브(140)의 치차(141)와 제2클러치 기어(130)의 치차(131)가 상호간 맞물려 결합되지 않고 버팅 현상이 발생할 수 있는데, 이때 리드 스크류 타입 액츄에이터(110)에 구비된 스프링(115)이 탄성력을 간직하고 있다가, 구동축의 제2클러치 기어(130)가 조금이라도 회전할 때 곧바로, 슬리브(140)의 내부 치차(141)와 제2클러치 기어(130)의 외부 치차(131)가 상호간 결합된다. 다르게 설명하면, 슬리브(140)와 제2클러치 기어(130)가 맞물려 제2시프팅 실린더(114)가 더 이상 움직일 수 없을 때, 액츄에이터(110) 즉, 모터는 시프팅에 필요한 회전수만큼 회전을 함으로써, 제1시프팅 실린더(113)와 제2시프팅 실린더(114) 사이의 스프링(115)이 압축되어 탄성력을 간직하게 된다. 이때, 구동축에 연결된 제2클러치 기어(130)가 조금이라도 움직여 슬리브(140)와 제2클러치 기어(130) 사이에 틈새가 형성되면, 곧바로 슬리브(140)와 제2클러치 기어(130)가 결합됨으로써, 버팅 시에도 용이하게 파킹이 구현된다. 일반적으로, 차량에서 파킹 변속 후 차량이 움찔하면서 파킹이 걸릴때가 버팅 조건이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 리드 스크류 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; 리드 스크류 타입 액츄에이터 112; 스크류
113; 제1시프팅 실린더 114; 제2시프팅 실린더
115; 스프링 116; 포크
120; 제1클러치 기어 121; 치차
130; 제2클러치 기어 131; 치차
140; 슬리브 141; 치차
150; 고정체

Claims (6)

  1. 운전자가 변속 레버를 P단으로 이동시키면, 포크를 직선 운동시키는 리드 스크류 타입 액츄에이터;
    고정체에 결합되어 고정된 제1클러치 기어;
    구동축에 연결되어 회전되는 제2클러치 기어; 및
    상기 포크에 결합되어 상기 제2클러치 기어를 상기 제1클러치 기어에 결합시키는 슬리브를 포함함을 특징으로 하는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1,2클러치 기어는 외경면에 다수의 치차가 형성되고, 상기 슬리브는 내경면에 다수의 치차가 결합되며, 상기 제1,2클러치 기어의 치차와 상기 슬리브의 치차는 상호간 결합됨을 특징으로 하는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1,2클러치 기어는 상호간 수평 방향으로 이격되어 있고, 상기 슬리브가 수평 방향으로 이동하여 상기 제1,2클러치 기어에 동시에 결합됨을 특징으로 하는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드 스크류 타입 액츄에이터는
    상기 모터의 동작에 의해 수평 방향으로 전진하는 제1시프팅 실린더;
    상기 제1시프팅 실린더에 결합되어 수평 방향으로 전진하는 제2시프팅 실린더; 및
    상기 제1시프팅 실린더와 상기 제2시프팅 실린더의 사이에 결합된 스프링을 포함함을 특징으로 하는 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬리브가 상기 제2클러치 기어에 결합되지 않는 경우, 상기 제2클러치 기어가 회전할 때 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 슬리브가 상기 제2클러치 기어에 결합됨을 특징으로 하는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 포크는 상기 제2시프팅 실린더에 결합된 것을 특징으로 하는 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치.
KR1020140112363A 2014-08-27 2014-08-27 리드 스크류 타입 액츄에이터를 이용한 쉬프트 바이 와이어용 파킹 장치 KR20160025298A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108015537A (zh) * 2017-11-03 2018-05-11 兰州飞行控制有限责任公司 一种壳体、齿轮板及丝杠副的精定位安装方法
CN108980342A (zh) * 2017-06-01 2018-12-11 上海众联能创新能源科技股份有限公司 一种两档amt自动换挡机构

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