KR20160070277A - 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법 - Google Patents

전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변속기의 일측에 구비되는 하우징; 일단은 하우징에 고정되고, 타단은 변속기의 변속 콘트롤 레버에 연결되는 선형의 제어 케이블; 및 하우징에 구비되며, 제어 케이블을 푸싱(pushing) 또는 풀링(pulling) 가능하게 구성되는 제어케이블 구동 유닛;을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치가 소개되며, 변속기의 일측에 구비된 파킹해제장치에서 변속기의 변속 콘트롤 레버와 연결되는 제어케이블을 푸싱 장치 또는 풀링 장치를 통해 푸싱 또는 풀링하여 제어케이블에 스트로크를 발생시켜 변속 콘트롤 레버를 제어하는 것을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제방법이 소개된다.

Description

전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법{PARKING RELEASE DEVICE AND PARKING RELEASE METHOD FOR SHIFT BY WIRE}
본 발명은 전자식 변속 시스템(시프트 바이 와이어 변속장치)가 탑재된 차량에서 신속한 파킹해제 및 파킹제어가 가능하고, 작동 소음을 저감시킬 수 있으며, 구성의 간략화를 통해 장착 공간 효율성을 증대와 원가 절감을 도모할 수 있는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법에 관한 것이다.
쉬프트 바이 와이어(Shift by Wire) 변속장치는 운전자의 변속레버 조작력을 종래와 같이 기계적인 케이블로 변속기에 전달하지 않고, 운전자의 변속레버 조작에 따른 신호를 입력받아 그에 따라 전기적 신호로 변속기를 제어하도록 하는 장치이다.
한편, 국내에서는 주차공간의 협소로 인하여 이중주차 또는 일렬주차가 필요한 상황이 많고, 이에 대비하여 차량이 외부의 힘으로 밀릴 수 있도록 N단 상태에서 주차가 가능하도록 해야 할 필요가 있다. 또한, 세차장치를 이용한 차량 세차시, 파킹상태를 풀어주어 차량휠이 자유회전 가능한 상태로 전환할 수 있도록 해야 할 필요가 있다.
따라서 기계적인 메커니즘으로 변속기를 P단 상태로부터 N단 상태로 전환할 수 있도록 하는 파킹해제장치가 필요하다.
전자식 변속 시스템(Shift By Wire)이 적용된 차량 중 유압 제어로 변속을 하는 변속기는 파킹해제를 별도를 해주는 솔레노이드나 모터와 같은 엑츄에이터가 필요하다. 주행 중 시동을 끄거나, 정차 중 N단 유지가 필요할 때 파킹해제장치는 작동하게 되어 있으며, 이때 변속기가 파킹(P단)에 들어가지 않게 빠른 엑츄에이터 성능을 필요로 한다.
종래 파킹해제장치는 모터와 연결된 웜휠이 작동하여 케이블을 당기고 풀어 변속기를 P와 N(not P)로 제어한다. 정차중 시동 OFF 후 N단 유지 또는 일렬주차(N단주차)가 필요할 때 또는 고정 안전성(Fail Safety) 기능과 연계하여 변속기를 N으로 만들어주는 기능을 충실히 할 수 있는 구조로 양산 적용된 형태이다.
이러한 파킹해제장치에서 더 빠른 작동 속도를 구현하기 위해서는 기어감속비를 더 작게하는 등의 설계 변경이 필요한데 이때 작동 속도를 개선하기 위해 작동소음이 커질 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 파킹해제장치가 실내에 장착되어 있는 구조로 설계되어 있어 작동소음을 부드럽게 만들어야 하며 소음 크기도 줄여야 방안이 모색되어야 하고, 또한 패키지 제약성에 따른 장착 공간의 제한이 따르는 문제점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2012-0060506 A KR 10-2011-0062879 A
본 발명은 감속비를 적게 하면서도 케이블 자체의 구성 설계를 통해 빠른 응답성을 갖는 파킹제어를 향상시킬 수 있고, 작동 소음을 저감시킬 수 있으며, 구성의 간략화를 통해 장착 공간 효율성 증대와 원가 절감을 도모할 수 있는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치는, 변속기의 일측에 구비되는 하우징; 일단은 하우징에 고정되고, 타단은 변속기의 변속 콘트롤 레버에 연결되는 선형의 제어 케이블; 및 하우징에 구비되며, 제어 케이블을 푸싱(pushing) 또는 풀링(pulling) 가능하게 구성되는 제어케이블 구동 유닛;을 포함한다.
제어케이블 구동 유닛은 하나 이상으로 구성되고, 하우징은 제어케이블 구동 유닛을 수용 구획하기 위한 구획벽을 포함할 수 있다.
제어케이블 구동 유닛은 액추에이터; 액추에이터의 구동력을 전달받는 기어트레인 어셈블리; 및 기어트레인 어셈블리의 회전력을 전달받아 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 푸싱 수단을 포함할 수 있다.
푸싱 수단은 기어트레인 어셈블리의 최종단 회전축에 구비되고 캠이 형성된 캠 형성 바디; 및 캠 형성 바디의 회전에 의해 선형 직선 운동하고, 하우징에 형성된 선형 가이드 슬롯에서 가이드되는 가이드편이 형성된 푸싱 바디를 포함할 수 있다.
제어케이블 구동 유닛은 솔레노이드 바디; 솔레노이드 바디에 인가되는 전류의 자기장에 의해 직선 왕복 운동하는 선형 부재; 및 일단은 선형 부재에 연결되고 타단은 제어 케이블에 연결되어 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 연결 링크를 포함할 수 있다.
제어케이블 구동 유닛은 한 쌍으로 구성되며 제어케이블을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
각각의 제어케이블 구동 유닛은 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 푸싱 수단을 구비하고, 각 제어케이블 구동 유닛의 푸싱 수단은 서로를 향하도록 배치됨으로써 서로를 향해 신장되거나 서로의 반대방향으로 수축되도록 할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제방법은 변속기의 일측에 구비된 파킹해제장치에서 변속기의 변속 콘트롤 레버와 연결되는 제어케이블을 푸싱 장치 또는 풀링 장치를 통해 푸싱 또는 풀링하여 제어케이블에 스트로크를 발생시켜 변속 콘트롤 레버를 제어하는 것을 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법에 따르면, 빠른 응답성을 갖는 파킹해제와 파킹제어 동작을 향상시킬 수 있고, 변속기 측에 직접적으로 배치될 수 있도록 하여 작동 소음을 저감시킬 수 있으며, 필수 구성을 간략화하여 장착 공간 효율성의 증대와 원가 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치가 변속기 일측에 마련된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치를 구성하는 제어케이블 구동 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치를 구성하는 제어케이블 구동 유닛의 동작 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 제어케이블 구동 유닛의 작동 상태와 이에 따른 제어 케이블의 연동 위치를 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 변형 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법에 따르면, 빠른 응답성을 갖는 파킹해제와 파킹제어 동작을 향상시킬 수 있고, 변속기 측에 직접적으로 배치될 수 있도록 하여 작동 소음을 저감시킬 수 있으며, 필수 구성을 간략화하여 장착 공간 효율성의 증대와 원가 절감을 도모할 수 있는 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치가 변속기 일측에 마련된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다, 그리고 도 4는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치를 구성하는 제어케이블 구동 유닛의 구성을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치를 구성하는 제어케이블 구동 유닛의 동작 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치는, 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 변속기(10)의 일측에 구비되는 하우징(100); 일단은 상기 하우징(100)에 고정되고, 타단은 상기 변속기(10)의 변속 콘트롤 레버(11)에 연결되는 선형의 제어 케이블(200); 및 상기 하우징(100)의 일측에 구비되며, 상기 제어 케이블(200)을 푸싱(pushing) 또는 풀링(pulling) 가능하게 구성되는 하나 이상의 제어케이블 구동 유닛(300)을 포함한다.
하우징(100)는 제어케이블(200)과 아래에서 상세히 설명할 제어케이블 구동 유닛(300)을 수용하기 위한 공간이 마련되고, 이 공간에는 제어케이블 구동 유닛(300)이 견고하게 장착될 수 있는 구획 격벽이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제어 케이블(200)은 일단은 하우징(100) 내측 일단에 고정되고, 타단은 하우징(100)를 관통하여 변속기(10)의 변속 콘트롤 레버(11)에 연결된다.
제어케이블 구동 유닛(300)은 구동원인 액추에이터(310); 상기 액추에이터(310)의 구동력을 전달받는 기어트레인 어셈블리(320); 및 상기 기어트레인 어셈블리(320)의 회전력을 전달받아 선형 구동하는 푸싱 수단(330)을 포함한다.
기어트레인 어셈블리(320)는 액추에이터(310)의 회전력을 푸싱 수단(300)에 전달할 수 있는 기어트레인이라면 특별히 한정되지 않으며, 일 예로 도 4에 도시된 바와 같이, 웜과 웜 휠의 어셈블리로 구성될 수 있다.
제어케이블 구동 유닛(300)의 푸싱 수단(330)은 기어트레인 어셈블리(320)에 회전력을 전달받아 회전운동을 직선 선형 운동으로 변환시키기 위한 구성으로 이루어지는 것으로, 예를 들면 기어트레인 어셈블리(320)의 최종단 회전축에 고정되고 캠이 형성된 캠 형성 바디(331); 및 상기 캠 형성 바디(331)의 회전에 의해 선형 직선 운동하고, 하우징(100)에 형성된 선형 가이드 슬롯(미도시)에서 가이드되는 가이드편(332)이 형성된 푸싱 바디(333)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 제어케이블 구동 유닛의 작동 상태와 이에 따른 제어 케이블의 연동 위치를 설명하기 위한 설명도로서, 상기와 같이 구성되는 제어케이블 구동 유닛(300)은 캠 형성 바디(331)가 회전운동을 하여 푸싱 바디(333)를 밀어주게 되면, 제어케이블(200)을 변위시켜(좌굴시켜) 제어케이블(200)이 당겨지는 효과를 가져오고, 이에 따라 제어케이블(200)이 연결된 변속기의 변속 컨트롤 레버(11)를 잡아당기게 된다.
도면의 예시에서는 두 개의 제어케이블 구동 유닛(300)이 구비되어 도 6과 같이 제어 케이블을 푸싱하여 스트로크(stroke)가 발생되도록 하는 효과를 만들며, 도 7과 같이 하나의 제어케이블 구동 유닛(300)을 구비하여 구성할 수도 있다. 도 7은 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치의 변형 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
상기한 설명으로부터 알 수 있듯이 제어케이블 구동 유닛(300)에 의해 제어케이블(200)이 푸싱되도록 하여 스트로크 발생을 통해 변속 콘트롤 레버(11)를 제어하는 것을 예로 들어 설명하고 있지만, 제어케이블(200)이 풀링(pulling)되도록 하여 스트로크 발생을 통해 변속 콘트롤 레버(11)를 제어하는 것은 본 발명의 동일한 범주 내에 속한다 할 것이다.
또한, 제어케이블 구동 유닛(300)은 액추에이터와 기어트레인 어셈블리 그리고 푸싱 수단을 통해 구성되는 것을 예시로 설명하고 있지만, 솔레노이드 구동 방식을 통하여 제어케이블의 스트로크 또는 변위(좌굴)를 발생시키도록 구성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어케이블 구동 유닛(300)은 솔레노이드 바디와, 상기 솔레노이드 바디에 인가되는 전류의 자기장에 의해 직선 왕복 운동하는 선형 부재와, 일단은 상기 선형 부재에 연결되고 타단은 상기 제어 케이블에 연결되는 연결 링크를 포함할 수 있다.
제어케이블 구동 유닛(300)은 한 쌍으로 구성되며 제어케이블(200)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그리고 각각의 제어케이블 구동 유닛(300)은 제어케이블(200)을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 푸싱 수단을 구비하고, 각 제어케이블 구동 유닛의 푸싱 수단은 서로를 향하도록 배치됨으로써 서로를 향해 신장되거나 서로의 반대방향으로 수축되도록 할 수 있다. 이를 통해 작은 양의 스트로크로도 제어케이블의 큰 변화량을 얻을 수 있고, 이는 결국 하우징 사이즈의 축소가 가능해지도록 하며 제어케이블의 응답성을 향상시키게 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자식 변속 시스템의 파킹해제방법은, 변속기의 일측에 구비된 파킹해제장치에서 변속기의 변속 콘트롤 레버와 연결되는 제어케이블을 푸싱 장치 또는 풀링 장치를 통해 푸싱 또는 풀링하여 제어케이블에 변위를 발생시켜 변속 콘트롤 레버를 제어하는 것을 포함한다. 푸싱 장치 또는 풀리 장치는 주행 중 시동을 끄거나 정차 중 N단 유지를 실행할 때 차량의 중앙 제어 장치에 의해 제어된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치 및 파킹해제방법에 따르면, 빠른 응답성을 갖는 파킹해제와 파킹제어 동작을 향상시킬 수 있고, 변속기 측에 직접적으로 배치될 수 있도록 하여 작동 소음을 저감시킬 수 있으며, 필수 구성을 간략화하여 장착 공간 효율성의 증대와 원가 절감을 도모할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 변속기 11: 변속 콘트롤 레버
100: 하우징 200: 선형 제어 케이블
300: 제어케이블 구동 유닛 310: 액추에이터
320: 기어트레인 어셈블리 330: 푸싱 수단
331: 캠 형성 바디 332: 선형 가이드편
333: 푸싱 바디

Claims (8)

  1. 변속기의 일측에 구비되는 하우징;
    일단은 상기 하우징에 고정되고, 타단은 변속기의 변속 콘트롤 레버에 연결되는 선형의 제어 케이블; 및
    상기 하우징에 구비되며, 상기 제어 케이블을 푸싱(pushing) 또는 풀링(pulling) 가능하게 구성되는 제어케이블 구동 유닛;을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어케이블 구동 유닛은 하나 이상으로 구성되고,
    상기 하우징은 상기 제어케이블 구동 유닛을 수용 구획하기 위한 구획벽을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어케이블 구동 유닛은
    액추에이터;
    상기 액추에이터의 구동력을 전달받는 기어트레인 어셈블리; 및
    상기 기어트레인 어셈블리의 회전력을 전달받아 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 푸싱 수단;을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 푸싱 수단은
    상기 기어트레인 어셈블리의 최종단 회전축에 구비되고 캠이 형성된 캠 형성 바디; 및
    상기 캠 형성 바디의 회전에 의해 선형 직선 운동하고, 상기 하우징에 형성된 선형 가이드 슬롯에서 가이드되는 가이드편이 형성된 푸싱 바디를 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어케이블 구동 유닛은
    솔레노이드 바디;
    상기 솔레노이드 바디에 인가되는 전류의 자기장에 의해 직선 왕복 운동하는 선형 부재; 및
    일단은 상기 선형 부재에 연결되고 타단은 상기 제어 케이블에 연결되어 상기 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 연결 링크를 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어케이블 구동 유닛은 한 쌍으로 구성되며 제어케이블을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된 것을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 각각의 제어케이블 구동 유닛은 제어 케이블을 푸싱 또는 풀링하도록 선형 구동하는 푸싱 수단을 구비하고, 각 제어케이블 구동 유닛의 푸싱 수단은 서로를 향하도록 배치됨으로써 서로를 향해 신장되거나 서로의 반대방향으로 수축되는 것을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제장치.
  8. 변속기의 일측에 구비된 파킹해제장치에서 변속기의 변속 콘트롤 레버와 연결되는 제어케이블을 푸싱 장치 또는 풀링 장치를 통해 푸싱 또는 풀링하여 제어케이블에 스트로크를 발생시켜 변속 콘트롤 레버를 제어하는 것을 포함하는 전자식 변속 시스템의 파킹해제방법.
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