KR20180002058U

KR20180002058U - 파킹 릴리즈 액추에이터

Info

Publication number: KR20180002058U
Application number: KR2020160007608U
Authority: KR
Inventors: 이민권
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-06

Abstract

본 고안은 파킹 릴리즈 액추에이터에 관한 것으로, 구동부; 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전하며, 중심으로부터 편심된 위치에 케이블 결합 구조를 구비하는 회전 휠; 일단이 상기 케이블 결합 구조와 결합되고, 타단이 변속기와 연결되어 당겨지며, 상기 회전 휠의 회전에 따라 이동되는 케이블; 상기 구동부 및 상기 회전 휠을 수용하고, 상기 케이블의 회동을 규제하는 스토퍼가 형성되는 제1 브라켓; 및 상기 구동부가 안착되고, 상기 회전 휠이 회전 가능하게 안착되며, 상기 제1 브라켓과 결합되는 제2 브라켓을 포함한다.

Description

파킹 릴리즈 액추에이터 {Parking release actuator}

본 고안은 파킹 릴리즈 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웜 기어를 사용하여 케이블을 당기는 파킹 릴리즈 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 쉬프트 바이 와이어(Shift by Wire) 시스템은 운전자의 변속 레버 조작력을 종래와 같이 기계적인 케이블로 변속기에 전달하지 않고, 운전자의 변속 레버 조작에 따른 신호를 입력 받아 그에 따라 전기적 신호로 변속기를 제어하는 변속 시스템을 말한다.

쉬프트 바이 와이어 시스템에 따르면, 차량의 주행이 종료되고 운전자가 시동을 끄면 자동적으로 변속단이 주차단으로 변속되도록 설정되는데, 일 예로 중립단 이외의 변속단에서 시동이 꺼지고 차량 속도가 일정 속도 이하가 되면, 변속기를 제어하는 컨트롤러는 제어 신호를 송신하고, 해당 제어 신호에 따라 변속기는 주차단으로 변속된다.

이와 동시에 차량 내부에 구비된 디스플레이 장치는 변속기가 주차단으로 변속되었음을 디스플레이할 수 있다.

쉬프트 바이 와이어 시스템에 의하여, 차량 주행의 종료, 시동 정지 및 주차단으로의 변속이 일률적으로 수행되는 것이다.

차량 사고, 방전 또는 기타의 이유로 인하여 강제적으로 주차단 상태를 비주차단 상태로 전환하여야 하는 경우가 발생할 수 있는데, 주차단 상태를 비주차단 상태로 전환하기 위하여 쉬프트 바이 와이어 시스템은 파킹 릴리즈 액추에이터(PRA; Parking Release Actuator)를 구비할 수 있다.

파킹 릴리이즈 액추에이터는 수신된 제어 신호에 따라 변속기를 주차단 상태에서 비주차단 상태로 변속하는 장치로서, 이중 주차 등과 같은 상황에서 강제적으로 주차단 상태를 해제할 수 있는 기능을 제공하게 된다.

따라서, 차량의 상태를 고려하여 변속단 상태를 전환시킬 수 있는 고안의 등장이 요구된다.

도 1에서는, 기존의 파킹 릴리즈 액추에이터(100)의 모습을 도시하였다. 기존의 고안에서는 변속기와 연결된 케이블(103)을 파킹 릴리즈 액추에이터(100)가 디스크(102) 및 디스크(102)에 치합되고 모터의 동력을 받는 2단 웜 기어(101)를 통해 잡아당겨 주차단으로부터 상이한 변속단으로 차량의 변속단을 변경시켜 주는 방식을 사용하였다. 그러나 케이블(103)이 디스크(102)의 주변에 감기는 형태로 구성되어 끊임없이 다시 풀리려는 케이블(103)을 디스크(102)에 잡아두기 위해 2단 웜 기어(101)의 셀프 락킹(self locking)을 이용해야 하는 문제가 있었다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는, 단일 웜기어 방식을 이용해 자동으로 파킹 단이 아닌 변속단에 고정되는 파킹 릴리즈 액추에이터를 제공하는 것이다.

본 고안의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터는, 구동부; 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전하며, 중심으로부터 편심된 위치에 케이블 결합 구조를 구비하는 회전 휠; 일단이 상기 케이블 결합 구조와 결합되고, 타단이 변속기와 연결되어 당겨지며, 상기 회전 휠의 회전에 따라 이동되는 케이블; 상기 구동부 및 상기 회전 휠을 수용하고, 상기 케이블의 회동을 규제하는 스토퍼가 형성되는 제1 브라켓; 및 상기 구동부가 안착되고, 상기 회전 휠이 회전 가능하게 안착되며, 상기 제1 브라켓과 결합되는 제2 브라켓을 포함할 수 있다.

상기 케이블의 일단이 파킹 위치로부터 기준 각도를 초과하여 회전하였을 때 상기 스토퍼와 접촉하여 상기 케이블의 일단의 회동이 규제될 수 있다.

상기 기준 각도는 180도일 수 있다.

상기 케이블의 일단은, 상기 케이블 결합 구조와 결합되는 케이블 핸들을 구비할 수 있다.

상기 케이블 핸들은 환형으로 형성되고, 상기 스토퍼는 상기 케이블 핸들의 외주면의 일부에 대응되도록 형성될 수 있다.

상기 케이블 핸들은 상기 케이블 결합 구조에 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

상기 회전 휠은 중심에 수동 노브를 더 구비하고, 사용자의 조작에 의해 상기 수동 노브가 회전함으로써 상기 회전 휠이 회전될 수 있다.

상기 회전 휠은 중심에 마그넷을 구비하고, 상기 마그넷과 인접한 영역에 자력 센서를 구비하는 PCB 기판을 더 포함할 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 회전 휠의 중심으로부터 편심되게 위치할 수 있다.

상기 구동부는 모터 및 상기 모터와 구동축을 통해 연결된 웜을 포함하고,상기 회전 휠은 외주면에 나사산이 형성된 웜 휠로 구성되어, 상기 웜과 치합될 수 있다.

본 고안의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 고안의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

1단 웜 기어를 사용하여 구조가 간단해진다.

물리적 구성을 이용해 케이블을 잡아줌으로써 안정적으로 잠금 기능의 수행이 가능하다.

본 고안에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다. 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 기존의 파킹 릴리즈 액추에이터의 평면도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 사시도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 측면도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 평면도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 분해사시도이다.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 저면 분해사시도이다.
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 제1 브라켓을 분리한 상황을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 제1 브라켓을 아래에서 바라본 평면도이다.
도 9는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 케이블 핸들이 주차단에 위치할 경우를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 케이블이 가장 많이 당겨진 경우의 케이블 핸들의 위치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 케이블이 스토퍼에 접촉할 경우의 케이블 핸들의 위치를 도시한 도면이다.
도 12는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 고안을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 고안의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 고안에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 사시도이다.도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 측면도이다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)는 지지부(10) 위에 제1 브라켓(30)이 덮이고, 케이블(40)의 일단이 제1 브라켓(30)의 내부로 연결되어 있음을 확인할 수 있다. 각 구성요소의 구체적인 도면부호에 대해서는 도 7 및 도 8을 참조하여 확인할 수 있다.

지지부(10)의 위에는 제2 브라켓(60)이 안착되고, 나사 등의 체결 부재를 이용하여 서로 결합된다. 제2 브라켓(60)이 안착된 후, 제1 브라켓(30)이 그 위에 안착되어 역시 체결 부재를 이용하여 결합된다.

케이블(40)은 지지부(10)에 형성된 개구(11)를 관통하여 제1 브라켓(30)이 감싸고 있는 구성요소에 연결된다. 케이블(40)의 결합구조 및 결합된 구성요소에 대한 설명은 도 7에 대한 설명에서 후술한다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 구성요소에 대해 설명한다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 분해사시도이다. 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 저면 분해사시도이다.

도 5를 참조하면, 파킹 릴리즈 액추에이터(1)는 케이블(40), 지지부(10), PCB 기판(50), 제2 브라켓(60), 구동 유닛(20) 및 제1 브라켓(30)으로 구성됨을 알 수 있다.

케이블(40)은 변속기와 연결되고, 파킹 릴리즈 액추에이터(1)에 의해 잡아당겨져 변속기의 변속단을 변경시키는 구성요소이다. 도면에 도시되지 않았으나, 생략된 케이블(40)의 일단이 변속기(미도시)와 연결된다. 변속기는 주차단에 변속단이 위치할 때를 평형상태로 하는 탄성부재를 포함하고 있어서, 주차단 외의 변속단으로 변속단이 변경된 경우 주차단으로 변속단을 돌아오도록 하는 탄성력을 케이블에 대해 작용한다. 따라서 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)에서, 연결된 변속기의 변속단이 주차단이 아닌 변속단에 위치한 경우, 케이블(40)은 파킹 릴리즈 액추에이터 외측으로 지속적으로 당겨진다.

도시된 케이블(40)의 타단에는 케이블 핸들(41)이 형성되어, 회전 휠(24)에 존재하는 케이블 결합 구조(241)에 결합된다. 따라서 회전 휠(24)의 회전이 케이블(40)에 의해 변속기로 전달될 수 있다.

지지부(10)는 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 틀이 되는 구성요소이다. 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)를 구성하는 구성요소들은 지지부(10)에 안착되어 지지된다. 케이블(40)은 지지부(10)에 형성된 개구(11)를 관통하여 회전 휠(24)에 연결되고, 나머지 구성요소들은 지지부(10)의 상방에 안착된다.

지지부(10)에는 제1 브라켓(30) 및 제2 브라켓(60)을 통과한 체결 부재가 결합될 수 있는 나사 구멍이 나 있어, 제1 브라켓(30) 및 제2 브라켓(60)이 단단히 결합될 수 있도록 한다.

PCB 기판(50)은 지지부(10)에 안착되는 인쇄기판으로, 자력 센서(51)를 포함하여 후술할 회전 휠(24)에 포함된 마그넷(25)의 회전에 의한 자력의 변화를 측정하고, 얻은 센싱량을 전달할 수 있다. 또한 PCB 기판(50)에는 센싱량을 전기적 신호로 전달하기 위한 커넥터 핀이 형성되어, 자력 센서(51)와 전기적으로 연결될 수 있다. PCB 기판(50)은 체결 부재를 통해 지지부(10)에 체결될 수 있으나, 귀퉁이에 형성된 돌기(52)의 용융에 의해 지지부(10)에 대해 융착될 수 있으나 결합 방법은 이에 제한되지 않는다.

제2 브라켓(60)는 PCB 기판(50)의 상방에 안착되는 구성요소로, 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 내부 구성요소들이 안착될 수 있는 틀과 같은 역할을 한다. 따라서 지지부(10)와 기능이 유사하다.

제2 브라켓(60)는 지지부(10)의 상방에 위치하여 체결 부재를 통해 지지부(10)와 결합될 수 있고, 상방으로는 구동부(21)와 회전 휠(24)을 포함하는 구동 유닛(20)이 안착될 수 있도록 형성된다. 또한 PCB 기판(50)의 상방에 위치하므로, PCB 기판(50)의 커넥터 핀이 통과할 수 있는 커넥터 슬롯을 포함한다.

구동 유닛(20)은 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 구동력을 발생시키는 구성요소로, 구동부(21)와 회전 휠(24)로 구성된다.

구동부(21)는 구동력을 발생시키는 구성요소로, 모터 또는 액추에이터를 포함할 수 있다. 본 고안의 일 실시예에서는 이와 같은 동력원으로부터 연장된 구동축(22) 및 구동축(22)에 연결되는 웜(23)을 사용하는 것으로 표현하였다.

회전 휠(24)은 일 회전축을 중심으로 회전하는 바퀴형의 구성요소이다. 회전 휠(24)은 구동부(21)의 웜(23)에 대한 웜 휠로 형성된다. 따라서 구동부(21)의 구동축(22)에 대해서 직교하는 방향과 나란한 회전축을 가지고, 웜(23)에 연결되어 웜(23)의 회전을 전달받아 회전한다. 이 때, 웜(23)과 회전 휠(24)의 외주면에는 기어치가 형성되어 치합될 수 있다.

회전 휠(24)의 상면에는 케이블 결합 구조(241)가 회전축으로부터 편심된 위치에 형성된다. 따라서 케이블 핸들(41)이 케이블 결합 구조(241)에 결합됨으로써, 회전 휠(24)이 회전함에 따라 케이블(40)이 당겨지거나 풀리게 된다.

제1 브라켓(30)은 구동 유닛(20) 및 제2 브라켓(60)을 덮어서 수용하는 구성요소이다. 따라서 지지부(10) 또는 제2 브라켓(60)에 체결 부재를 통해 결합될 수 있고, 이를 통해 구동 유닛(20)을 수용하여 외부로 이탈하는 것을 막는다.

제1 브라켓(30)의 하면에는 하방으로 돌출된 스토퍼(31)가 형성된다. 스토퍼(31)는 제1 브라켓(30)이 조립되어 회전 휠(24) 위에 덮였을 때, 제1 브라켓(30)의 하면보다 더 하방으로 돌출되어 케이블 핸들(41)과 접촉할 수 있는 높이로 형성된다. 따라서 본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)가 조립되었을 때, 케이블 핸들(41)의 회동을 규제하는 역할을 한다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 스토퍼(31)와 케이블 핸들(41)의 관계에 대해서 보다 자세히 설명한다.

도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 제1 브라켓(30)을 분리한 상황을 도시한 평면도이다. 도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 제1 브라켓(30)을 아래에서 바라본 평면도이다.

도 7을 참조하면, 지지부(10)의 상방으로 제2 브라켓(60)이 안착되고, 제2 브라켓(60)의 내부에 회전 휠(24)과 구동부(21)가 안착되어 있음을 확인할 수 있고, 케이블(40)이 지지부(10)를 관통하여 그 일단이 회전 휠(24)에 연결되어 있음을 확인할 수 있다.

제2 브라켓(60)에는 회전 휠(24)과 구동부(21)의 외관에 대응되는 형상으로 홈이 파여 구동부(21)와 회전 휠(24)이 안착됨과 동시에 정해진 위치에서 이탈되지 않도록 한다. 단 구동부(21)의 모터는 제2 브라켓(60)에 안착되되, 웜(23)과 구동축(22)은 회전을 해야 하므로 제2 브라켓(60)으로부터 일정 간격만큼 이격되어 배치되고, 회전 휠(24) 역시 회전이 가능하도록 제2 브라켓(60)에 의해 지지된다.

회전 휠(24)의 중심에는 수동 노브(242)가 형성된다. 수동 노브(242)는 사용자가 잡고 돌릴 수 있도록 돌출부를 더 구비하거나, 사용자가 드라이버 등의 공구를 삽입하여 돌릴 수 있도록 슬롯을 더 구비할 수 있다. 수동 노브(242)는 회전 휠(24)의 회전축상에 형성되므로, 수동 노브(242)가 사용자의 조작에 의해 회전함에 따라 회전 휠(24)도 동일하게 회전하게 된다. 이를 통해 구동부(21)의 구동이 없이도 사용자가 수동으로 직접 회전 휠(24)을 강제 회전시켜 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 기능을 수행해 변속기의 변속단을 주차단으로부터 이동하도록 할 수 있다.

케이블(40)은 지지부(10)에 나 있는 개구(11)로 삽입되어, 제2 브라켓(60)의 걸림부(61)에 의해 케이블 외피(44)의 말단(43)이 고정되고, 케이블 외피(44)에 둘러싸인 내부 케이블(42)이 회전 휠(24)을 향해 더 돌출되어, 내부 케이블(42)의 가장 말단에 형성된 케이블 핸들(41)이 회전 휠(24)의 케이블 결합 구조(241)에 결합된다. 케이블(40)이 완전히 파킹 릴리즈 액추에이터(1)로부터 이탈되는 것을 막기 위해, 케이블 외피(44)는 제2 브라켓(60) 및 지지부(10)에 고정된 채로 내부 케이블(42)만이 회전 휠(24)의 회전에 따라 회동한다.

케이블 결합 구조(241)는 상술한 바와 같이 회전 휠(24)의 상면에 형성되고, 회전 휠(24)의 회전축으로부터 편심된 위치에 형성된다. 따라서 회전 휠(24)이 회전함에 따라 제자리에서 자전하는 것이 아니라, 회전하며 이동하게 된다. 이 때, 케이블 결합 구조(241)는 회전 휠(24)의 회전축을 중심으로 하는 원의 원주를 따라 이동하게 되고, 상기 원의 직경은 회전 휠(24)의 직경보다 작거나 같다.

케이블 결합 구조(241)와 케이블 핸들(41)은 서로 연결되되, 이동 중에 이탈되지 않도록 케이블 결합 구조(241)에 걸림턱이 형성되어 케이블 핸들(41)을 잡아줄 수 있다. 또한 케이블 결합 구조(241)가 원형으로, 케이블 핸들(41)이 환형으로 구성되어 케이블 핸들(41)이 케이블 결합 구조(241)를 둘러싸며 결합되도록 함으로써, 케이블 결합 구조(241)에 대해 케이블 핸들(41)이 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 따라서 케이블 결합 구조(241)가 회전 휠(24)의 회전에 따라 이동할 때 케이블 핸들(41)이 같이 회동하면서 서로 접하는 면이 미끄러져 결과적으로 케이블 결합 구조(241)에 대해 케이블 핸들(41)이 회전하는 것과 같은 현상이 일어나게 된다. 이로 인해 내부 케이블(42)이 회전 휠(24)의 회전을 따라 회전축을 중심으로 감기지 않고, 항상 케이블 외피(44)의 말단으로부터 케이블 결합 구조(241)를 향해 직선에 가깝게 뻗어있는 형태가 된다.

도 8을 참조하면, 제1 브라켓(30)의 하면에는 스토퍼(31)가 형성되어 있다. 스토퍼(31)는 하방으로 돌출된 구성요소이다. 스토퍼(31)는 제1 브라켓(30)의 하면보다 더 하방으로 돌출되어 조립시 케이블 핸들(41)과 접촉할 수 있는 위치에 배치된다. 또한 스토퍼(31)는 케이블 핸들(41)이 회전 휠(24)의 회전 방향을 따라 원주의 반 이상을 회동한 뒤에 접촉할 수 있도록 위치한다. 따라서 스토퍼(31)가 케이블 핸들(41)의 회동 경로를 막도록 형성되어야 하므로, 회전 휠(24)의 회전축으로부터 편심된 위치에 배치된다.

스토퍼(31)는 케이블 핸들(41)의 이동을 막을 수 있도록, 케이블 핸들(41)이 접촉하여 더 이상 회전 휠(24)의 회전 방향으로 회동할 수 없도록 할 수 있는 형상이라면 다양한 형태가 가능하다. 본 고안의 일 실시예에서는 스토퍼(31)를 사다리꼴에 가까운 형태로 도시하였으나, 스토퍼(31)의 형상은 이에 제한되지 않는다.

이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 작동과 스토퍼(31)의 작용에 대해서 설명한다.

도 9는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 케이블 핸들(41)이 주차단에 위치할 경우를 나타낸 도면이다. 도 10은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 케이블(40)이 가장 많이 당겨진 경우의 케이블 핸들(41)의 위치를 도시한 도면이다. 도 11은 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 케이블(40)이 스토퍼(31)에 접촉할 경우의 케이블 핸들(41)의 위치를 도시한 도면이다.

도 9 내지 도 11에서는 제1 브라켓(30)을 도시하지 않았으나, 제1 브라켓(30)의 하면에서 하방을 향해 돌출된 스토퍼(31)의 형상은 같이 도시하였다. 스토퍼(31)에 의해 케이블 핸들(41)의 회동이 규제됨을 표현하기 위함이다.

도 9를 참조하면, 케이블 핸들(41)과 케이블 결합 구조(241)는 주차단에 대응하는 영역(P)에 위치한다. 도 9에 표시된 영역에 케이블 핸들(41)과 케이블 결합 구조(241)가 위치하면, 현재 케이블(40)의 타단에 연결된 변속기의 변속단은 주차단에 위치해 있는 것이다.

구동부(21)가 제어 신호를 받아 구동되고, 구동축(22)에 연결된 웜(23)에 치합된 회전 휠(24)이 웜(23)의 회전에 의해 일 방향으로 회전한다. 따라서 케이블 핸들(41)과 케이블 결합 구조(241)는 일점 쇄선으로 표시된 원의 원주를 따라서 회전 휠(24)의 회전축을 중심으로 회동하게 된다. 이 때, 스토퍼(31)는 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 주차단에 대응하는 영역(P)에 있을 때 그 측방 영역에 위치할 수 있으며, 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)의 회동 방향은 상기 스토퍼(31) 위치의 반대 방향이다.

도 10을 참조하면, 구동부(21)의 구동에 의해 회전 휠(24)이 계속 회전하여 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)는 케이블(40)이 최대로 당겨진 풀 스트로크에 대응하는 영역(F)에 위치하게 된다. 따라서 도 10의 상황에서 케이블(40)은 가장 최대로 당겨지고, 변속기의 변속단은 주차단에서 벗어난다. 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 본 목적에 부합하게, 변속기를 주차단으로부터 벗어나도록 한 것이다. 본 고안의 일 실시예에서 회전 휠(24)은 정원형으로 구성되었으므로, 풀 스트로크에 대응하는 영역(F)은 주차단에 대응하는 영역(P)을 기준으로 했을 때, 180도 회전하여 케이블 핸들(41)이 도달할 수 있는 영역이다.

그러나 풀 스트로크 상황에서 구동부(21)의 구동이 멈춘 후 별도의 고정 장치가 존재하지 않는다면, 케이블(40)은 주차단으로 이동하려는 변속기에 의해 당겨져 변속기 방향으로 외력을 받게 될 것이다. 풀 스트로크에 대응하는 영역(F)이 회전 휠(24) 상에서 완전한 대칭을 이루지 못한다면 어느 일 방향으로 회전 휠(24)은 외력에 의해 회전하고, 결국 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)를 주차단에 대응하는 영역(P)에 위치시키게 된다.

따라서 이러한 현상을 방지하기 위해 기존의 경우 이단 웜(23) 기어를 이용해 셀프 락킹(self-locking)으로 휠의 회전을 규제하였으나, 본 고안에서는 일단 웜(23) 기어와 제1 브라켓(30)에 형성된 스토퍼(31)를 이용함으로써 구성요소가 줄어들고 공간이 절약된다.

변속기에 의해 외력을 받을 때, 스토퍼(31)가 형성된 방향으로 회전 휠(24)이 계속 회전한다면 스토퍼(31)에 걸릴 수 있으나, 역방향으로 회전하면 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 최초 위치로 돌아가게 된다. 따라서 구동부(21)는 풀 스트로크에 대응하는 영역(F)에 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 도달한 이후에도 계속 동일하게 구동되거나 일정 시간 더 구동되어 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 기준 각도인 180도보다 더 회동하도록 하여, 스토퍼(31)가 위치한 방향에 가까워지도록 한다.

변속기에 의해 파킹 릴리즈 액추에이터(1)로부터 멀어지는 방향으로 잡아당기는 외력을 받은 케이블(40)의 케이블 핸들(41)은 구동부(21)에 의해 회동하였던 방향으로 회전하게 된다. 따라서 케이블 핸들(41)에 연결된 케이블 결합 구조(241) 역시 동일하게 회동하게 되고, 회전 휠(24)도 동일한 방향으로 회전한다.

도 11을 참조하면, 외력을 받아 당겨진 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 스토퍼(31)에 접촉하고 있음을 확인할 수 있다.

케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 회동하면서, 회동하는 경로에 위치하고 있는 스토퍼(31)에 접촉하게 된다. 스토퍼(31)는 케이블 핸들(41)의 외주면에 접할 수 있도록 제1 브라켓(30)의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 있으므로, 제2 브라켓(60) 또는 지지부(10)에 체결 부재를 통해 단단히 고정된 제1 브라켓(30)을 회전시키지 않는 이상 배치된 위치에서 이동하지 않는다. 따라서 스토퍼(31)에 접촉하게 된 케이블 핸들(41)은 지속적으로 변속기에 의해 당겨지고 있다 하더라도 더 이상 회동하던 방향으로 회동하지 못하고, 스토퍼(31)에 의해서 회동이 규제된다.

스토퍼(31)는 본 고안의 일 실시예에서는 사다리꼴과 유사한 형태로 형성되어, 케이블 핸들(41)과 만나는 면이 케이블 핸들(41)의 외주면의 적어도 일부에 대응되는 원호를 그리도록 하였으나, 스토퍼(31)의 형상은 이에 제한되지 않고, 케이블 핸들(41)과 접촉하여 케이블 핸들(41)의 회동을 규제할 수 있는 구조라면 변형이 가능하다.

스토퍼(31)와 케이블 핸들(41)이 접촉하는 위치는 주차단이 아닌 변속단에 대응하는 영역(NP)이다. 따라서 도 11에서 도시된 상황에서 변속기의 변속단은 주차단이 아닌 변속단에 위치한다. 이는 풀 스트로크에 대응하는 영역(F)에 케이블 핸들(41)이 위치할 때 보다는 케이블(40)을 적게 당길 수 있는 위치이지만, 주차단에서 변속단을 벗어나도록 하기에는 충분한 스트로크를 가지는 위치이다. 따라서 이 위치에서 스토퍼(31)가 케이블 핸들(41)의 회동을 규제하도록 함으로써, 구동부(21)의 잠금 기능이나 별도의 잠금 장치 없이 주차단이 아닌 변속단에 변속기가 위치한 상태를 유지하도록 할 수 있는 것이다.

본 고안의 파킹 릴리즈 액추에이터(1)는 도 11과 같이 스토퍼(31)를 이용해 케이블(40)핸들의 회동을 규제함으로써 변속기의 변속단을 주차단이 아닌 변속단으로 유지시킨다. 유지 중 운전자가 시동을 걸기 위해 노브를 조작, 주차단으로 변속단을 변경하고자 하면 구동부(21)에는 역방향 구동을 위한 제어 신호가 전달되고, 회전 휠(24)이 역방향으로 회전함으로써 케이블 핸들(41) 및 케이블 결합 구조(241)가 주차단에 대응하는 영역(P)으로 돌아간다.

도 12는 본 고안의 일 실시예에 따른 파킹 릴리즈 액추에이터(1)의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.

도 12를 참조하면, 지지부(10) 상방에 PCB 기판(50)이 안착되고, PCB 기판(50)의 상방에 제2 브라켓(60)이 안착되고, 제2 브라켓(60) 상방에 회전 휠(24)이 안착됨을 확인할 수 있다.

도 12에서, PCB 기판(50)이 지지부(10)에 대해 귀퉁이에 형성된 돌기(52)의 융착으로 결합되어 있음을 확인할 수 있으나, 체결 방법은 이에 제한되지 않는다.

회전 휠(24)의 하면 중심에는 마그넷(25)이 배치되고, PCB 기판(50) 중 상기 마그넷(25)에 인접한 영역에는 자력 센서(51)가 배치된다. 여기서 자력 센서(51)는 2D 홀 센서일 수 있으나 그 종류는 이에 제한되지 않는다.

마그넷(25)이 회전 휠(24)의 중심에 배치되므로, 회전 휠(24)의 회전축상에 놓여 회전 휠(24)의 회전에 의해 제자리에서 회전 휠(24)의 회전축을 중심으로 회전하게 된다. 마그넷(25)의 회전에 의해 발생하는 자력의 변화를 PCB 기판(50) 상에 위치한 자력 센서(51)가 감지하여 회전 휠(24)의 회전량을 산출하도록 할 수 있다. 자력 센서(51)는 측정한 센싱값을 구동부(21)로 전달하여 구동부(21)에 대한 피드백 제어가 이루어지도록 할 수 있다.

본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 고안의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 파킹 릴리즈 액추에이터 10 : 지지부
11 : 개구 20 : 구동 유닛
21 : 구동부 22 : 구동축
23 : 웜 24 : 회전 휠
25 : 마그넷 30 : 제1 브라켓
31 : 스토퍼 40 : 케이블
41 : 케이블 핸들 42 : 내부 케이블
43 : 케이블 외피 말단 44 : 케이블 외피
50 : PCB 기판 51 : 자력 센서
52 : 돌기 60 : 제2 브라켓
61 : 걸림부 100 : 기존의 파킹 릴리즈 액추에이터
101 : 기존의 2단 웜 기어 102 : 기존의 회전 휠
103 : 기존의 디스크 241 : 케이블 결합 구조
242 : 수동 노브 P : 주차단에 대응하는 영역
F : 풀 스트로크에 대응하는 영역
NP : 주차단이 아닌 변속단에 대응하는 영역

Claims

구동부;
상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전하며, 중심으로부터 편심된 위치에 케이블 결합 구조를 구비하는 회전 휠;
일단이 상기 케이블 결합 구조와 결합되고, 타단이 변속기와 연결되어 당겨지며, 상기 회전 휠의 회전에 따라 이동되는 케이블;
상기 구동부 및 상기 회전 휠을 수용하고, 상기 케이블의 회동을 규제하는 스토퍼가 형성되는 제1 브라켓; 및
상기 구동부가 안착되고, 상기 회전 휠이 회전 가능하게 안착되며, 상기 제1 브라켓과 결합되는 제2 브라켓을 포함하는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 케이블의 일단이 파킹 위치로부터 기준 각도를 초과하여 회전하였을 때 상기 스토퍼와 접촉하여 상기 케이블의 일단의 회동이 규제되는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제2항에 있어서,
상기 기준 각도는 180도인 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 케이블의 일단은, 상기 케이블 결합 구조와 결합되는 케이블 핸들을 구비하는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제4항에 있어서,
상기 케이블 핸들은 환형으로 형성되고,
상기 스토퍼는 상기 케이블 핸들의 외주면의 일부에 대응되도록 형성되는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제4항에 있어서,
상기 케이블 핸들은 상기 케이블 결합 구조에 회전 가능하도록 결합되는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 회전 휠은 중심에 수동 노브를 더 구비하고,
사용자의 조작에 의해 상기 수동 노브가 회전함으로써 상기 회전 휠이 회전되는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 회전 휠은 중심에 마그넷을 구비하고,
상기 마그넷과 인접한 영역에 자력 센서를 구비하는 PCB 기판을 더 포함하는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 회전 휠의 중심으로부터 편심되게 위치하는 파킹 릴리즈 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 모터 및 상기 모터와 구동축을 통해 연결된 웜을 포함하고,
상기 회전 휠은 외주면에 나사산이 형성된 웜 휠로 구성되어, 상기 웜과 치합되는 파킹 릴리즈 액추에이터.