KR100776584B1 - An inhibitor switch - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 인히비터 스위치의 개략적인 사시도이다.1A is a schematic perspective view of an inhibitor switch according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 인히비터 스위치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.FIG. 1B is a schematic exploded perspective view of the inhibitor switch of FIG. 1A. FIG.
도 1c는 도 1a의 인히비터 스위치에 대한 개략적인 단면도이다.1C is a schematic cross-sectional view of the inhibitor switch of FIG. 1A.
도 1d는 도 1c의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 개략적인 부분 단면도이다.FIG. 1D is a schematic partial cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1C.
도 1e는 도 1a의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 개략적인 부분 단면도이다.FIG. 1E is a schematic partial cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1A.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 휘트스톤 브릿지 센서 회로 및 마그넷에 대한 개략적인 개념도이다. 2A is a schematic conceptual diagram of a Wheatstone bridge sensor circuit and a magnet according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a의 휘트스톤 브릿지 센서 회로로부터 출력되는 두 개의 센서부 측정 신호의 파형을 나타내는 개략적인 선도이다.FIG. 2B is a schematic diagram illustrating waveforms of two sensor unit measurement signals output from the Wheatstone bridge sensor circuit of FIG. 2A.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 변형예에 따른 디텐트 플레이트 및 기어부의 작동 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing operating states of the detent plate and the gear unit according to a modification of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100...하우징부 110...하우징 바디100
120...하우징 커버 200...기어부120 ...
210...기어 바 220...회전 기어210
300...인쇄 회로 기판 310...인히비터 자기 센서부300 ...
본 발명은 인히비터 스위치에 관한 것으로, 비접촉식 센서를 구비하는 인히비터 스위치에 관한 것이다. The present invention relates to an inhibitor switch, and relates to an inhibitor switch having a non-contact sensor.
자동차 등의 차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 다양한 기능이 추가되고 있는데, 차량의 핵심 구동 요소로서의 엔진 및 변속기에 대한 전자적 제어를 포함한 각종 구성 요소는 전자화되었거나 전자화 단계가 진행되고 있다. Vehicles, such as automobiles, have been added to a variety of functions that allow the user to provide a more stable and comfortable driving state beyond the function as a means of transportation, including a variety of configurations including electronic control of the engine and transmission as a key driving element of the vehicle The element is either electronic or in the process of becoming electronic.
한편, 도심에서의 복잡한 교통 상황에서의 원활하면서도 여유있는 주행을 위하여 자동변속기를 장착한 차량의 비중이 급증하고 있는데, 운전자가 변속 레버를 통하여 원하는 변속 레인지를 설정하는 경우, 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit) 및 각종 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진등 전장 제어를 실시한다. On the other hand, the proportion of vehicles equipped with automatic transmissions is rapidly increasing for smooth and relaxed driving in a complex traffic situation in the city. When the driver sets a desired shift range through the shift lever, the driver's shift range is It is transmitted to the Transmission Control Unit (TCU) that controls the transmission, and various control units to control the power supply and cutoff when starting the vehicle, and to control the electric field such as setting, releasing and reversing the shift stage in the shift range set while driving. .
이와 같은 변속 레버를 통한 변속 레인지에 대한 운전자의 의도는 인히비터 스위치를 통하여 전기적 신호로 전환되어 상기한 각종 전자적 구성 요소로 전달된다. 한국 공개 특허 공보 제2005-98617호에는복수 개의 접점 및 셀렉트 레버와의 접속을 통하여 운전자가 설정한 해당 변속 레인지 신호를 발생시키는 방식의 인히 비터 스위치가 개시되어 있다. 이러한 접점과 셀렉트 레버와의 접속, 즉 고정 접점과 가동 접점의 전도체 간의 미끄럼 접속을 통해 변속 레인지 신호를 발생시키는 경우, 접점들 간의 물리적 접속이 완벽하지 못할 뿐만 아니라 반복적이 사용에 의한 마모로 인하여 접촉 불량이 발생할 가능성이 높고, 전도체로서의 접점들간의 접속시 노이즈 발생이 커서 이를 이용하여 중앙 처리 장치 등을 통한 전자적 제어가 어렵다는 문제점이 수반된다. The driver's intention of the shift range through the shift lever is converted into an electrical signal through an inhibitor switch and transmitted to the various electronic components described above. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-98617 discloses an inhibitor switch of a method of generating a corresponding shift range signal set by a driver through a connection with a plurality of contacts and a select lever. In the case of generating a shift range signal through such a contact between the contact point and the select lever, that is, a sliding contact between the fixed contact and the movable contact conductor, the physical contact between the contacts is not perfect, and the contact is caused by wear due to repeated use. There is a high possibility that a defect occurs, and when the connection between the contacts as a conductor is large, noise generation is large, so that electronic control through a central processing unit or the like is difficult using this.
또한, 일본국 특허 공개 공보 실개소55-101623호에는 매뉴얼밸브 샤프트에 영구 자석이 장착된 회전자가 구비되고, 자동변속기의 하우징 측에 해당 변속 레인지에 따라 배치된 복수 개의 자기 센서가 장착되는 구조의 인히비터 스위치가 개시되어 있다. 이러한 종래 기술에 따른 인히비터 스위치는 변속 레인지의 위치마다 자기 센서가 하우징 측에 부착되어야 하는 구조를 취함으로써, 장치의 컴팩트화를 위한 설계 공간 활용이 어렵다는 문제점이 있다. Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 55-101623 has a rotor in which a permanent magnet is mounted on a manual valve shaft, and a plurality of magnetic sensors arranged on the housing side of the automatic transmission in accordance with the corresponding transmission range are mounted. An inhibitor switch is disclosed. The inhibitor switch according to the related art has a structure in which a magnetic sensor must be attached to the housing for each position of the shift range, thereby making it difficult to utilize a design space for compacting the device.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물리적 접촉으로 인한 노이즈 발생, 접촉 불량 등의 가능성을 제거 내지 저감시키고 장치를 컴팩트화시킬 수 있는 인히비터 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an inhibitor switch capable of eliminating or reducing the possibility of noise generation, poor contact, etc. due to physical contact, and compacting the device.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기 레버의 작동에 따라 회전 운동하는 디텐트 플레이트와 상호 작동하는 인히비터 스위치에 있어서, 하우징부; 상기 하우징부에 직선 운동 가능하게 배치되고 일단이 상기 디텐트 플레이트와 상 대 운동 가능하게 연결되는 기어 바와, 일측에 마그넷을 구비하고 상기 기어 바와 맞물리어 상기 마그넷을 회전시키는 회전 기어를 포함하는 기어부; 상기 마그넷의 대응 위치에 배치되되 복수 개의 홀 소자를 구비하고 45도 배향각 차로 배치된 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로를 갖는 인히비터 스위치 자기 센서부를 구비하는 인쇄 회로 기판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, an inhibitor switch cooperating with the detent plate to rotate in accordance with the operation of the transmission lever, the housing portion; A gear part including a gear bar disposed in the housing part so as to be linearly movable and having one end connected to the detent plate so as to be able to move relative to the detent plate, and having a magnet on one side and rotating the magnet in engagement with the gear bar; ; A printed circuit board having an inhibitor switch magnetic sensor unit disposed at a corresponding position of the magnet and having a plurality of Hall elements and having two Wheatstone bridge sensor circuits arranged at a 45 degree orientation angle difference. Provide an inhibitor switch.
상기 인히비터 스위치에 있어서, 상기 기어 바는: 상기 하우징부의 내부에 이동 가능하게 배치되고, 일측에 랙을 구비하는 기어 바 바디와, 상기 기어 바 바디의 일단으로 상기 하우징부의 외부에 배치되고 상기 디텐트 플레이트와 연결되는 기어 바 헤드를 구비할 수도 있다. 또한, 상기 기어 바 헤드는 상기 디텐트 플레이트의 일부를 슬라이드 운동 가능하게 수용하는 디텐트 연결부를 구비할 수도 있고, 상기 회전 기어는: 상기 랙과 맞물리는 제 1단 피니언 및 상기 제 1단 피니언과 동심을 이루되 상기 제 1단 피니언의 직경보다 작은 직경을 갖는 제 2단 피니언을 구비하는 피니언 기어와, 상기 제 2단 피니언과 맞물리되, 일면에 상기 마그넷이 배치되는 스퍼 기어를 구비할 수도 있다. In the inhibitor switch, the gear bar is arranged to be movable inside the housing part, the gear bar body having a rack on one side, and one end of the gear bar body is disposed outside the housing part and the de It may also be provided with a gear bar head connected to the tent plate. The gear bar head may also have a detent connection for slidingly receiving a portion of the detent plate, the rotating gear comprising: a first stage pinion and a first stage pinion engaged with the rack; A pinion gear having a second stage pinion which is concentric but having a diameter smaller than the diameter of the first stage pinion, and a spur gear meshed with the second stage pinion, wherein the magnet is disposed on one surface. have.
또한, 상기 기어부는 상기 기어 바 및 상기 회전 기어를 수용하는 기어 박스 하우징을 더 구비할 수도 있으며, 상기 기어 바 바디에는 상기 기어 바 바디의 길이 방향을 따라 형성된 기어 바 바디 가이드가 구비되고, 상기 기어 박스 하우징에는 상기 기어 바 바디 가이드와 맞물리는 기어 바 바디 가이드 맞물림부가 구비될 수도 있고, 상기 회전 기어는: 상기 랙과 맞물리는 제 1단 피니언 및 상기 제 1단 피니언과 동심을 이루되 상기 제 1단 피니언의 직경보다 작은 직경을 갖는 제 2단 피니언을 구비하는 피니언 기어와, 상기 제 2단 피니언과 맞물리는 스퍼 기어를 구비하되, 상기 스퍼 기어는 일면에 상기 마그넷이 배치되는 스퍼 기어 장착 돌기를 구비하고, 상기 기어 박스 하우징에는 상기 스퍼 기어 장착 돌기를 관통 수용하는 스퍼 기어 장착홀을 구비할 수도 있다. In addition, the gear unit may further include a gear box housing for receiving the gear bar and the rotary gear, the gear bar body is provided with a gear bar body guide formed along the longitudinal direction of the gear bar body, the gear The box housing may be provided with a gear bar body guide engagement portion that engages with the gear bar body guide, wherein the rotating gear is: concentric with the first stage pinion and the first stage pinion that engages the rack, wherein the first A pinion gear having a second stage pinion having a diameter smaller than a diameter of the end pinion, and a spur gear meshing with the second stage pinion, wherein the spur gear has a spur gear mounting protrusion on which one side of the magnet is disposed; And a spur gear mounting hole for accommodating the spur gear mounting protrusion through the gear box housing. It may be.
한편, 상기 하우징부는, 상기 기어 바가 인출 가능한 일측으로부터 연장되는 하우징 연장부와, 상기 하우징 연장부에 의하여 구획되며 상기 기어 바 헤드를 수용하는 기어 바 헤드 수용부를 더 구비할 수도 있고, 상기 하우징 연장부의 일단으로 상기 기어 바의 이동 방향에 수직하도록 이동 가능하게 장착되는 록킹 탭을 더 구비하고, 상기 기어 바 헤드는 일측에 상기 록킹 탭과 맞물리는 록킹 탭 맞물림부를 더 구비할 수도 있으며, 상기 마그넷은 단수 개가 구비되고, 상기 마그넷의 회전 허용 각도는 90도일 수도 있다.The housing part may further include a housing extension part extending from one side from which the gear bar can be pulled out, a gear bar head receiving part partitioned by the housing extension part and accommodating the gear bar head. It is further provided with a locking tab movably mounted so as to be perpendicular to the direction of movement of the gear bar to one end, the gear bar head may further include a locking tab engaging portion engaged with the locking tab on one side, the magnet A dog is provided, and the rotation allowable angle of the magnet may be 90 degrees.
이하에서는 본 발명에 따른 인히비터 스위치에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, an inhibitor switch according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1a에는 본 발명의 일실시예에 따른 인히비터 스위치(10)의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 1b는 도 1a의 인히비터 스위치(10)에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 1c는 도 1a의 인히비터 스위치(10)에 대한 개략적인 단면도가 도시되어 있다. FIG. 1A shows a schematic perspective view of an
본 발명의 일실시예에 따른 인히비터 스위치(10)는 하우징부(100)와, 기어부(200)와, 인쇄 회로 기판(300)을 구비하는데, 하우징부(100)에는 기어부(200)와 인쇄 회로 기판(300) 등이 배치된다. 기어부(200)는 기어 바(210)와 회전 기 어(220)를 포함하는데, 기어 바(210)는 하우징부(100)에 대하여 직선 운동 가능하게 배치되고 일단이 디텐트 플레이트(A, 도 3a 참조)와 상대 운동 가능하게 연결되고 회전 기어(220)는 일측에 마그넷(229)을 구비하고 기어 바(210)와 맞물리어 기어 바(210)의 직선 운동이 회전 운동을 전환됨에 따라 마그넷(229)의 회전시킨다. 인쇄 회로 기판(300)에는 마그넷(229)과 대응되는 위치로 마그넷(229)을 향한 일면에 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(310)가 구비되는데, 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(310)는 복수 개의 홀소자를 구비하고 이들 브릿지 센서 회로(310)는 배향각이 서로에 대하여 45°의 차이를 가지도록 형성됨으로써 마그넷(229)이 회전함에 따라 발생하는 자기장의 변화에 의해 발생하는 전압 신호는 일정한 위상차이를 가진다. 여기서, 배향각의 차는 배치된 브릿지 센서 회로들의 배향시 틀어진 사이각을 의미한다. The inhibitor switch 10 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 하우징(100)은 기어부(200) 및 인쇄 회로 기판(300) 등의 다른 구성요소를 수용하는데, 하우징(100)은 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)를 구비할 수 있는데, 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)의 단부에는 하우징 결합 홈(115) 및 하우징 결합 돌기(125)가 형성되어 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 또한, 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)는 하우징 결합 부재(130)를 통하여 결합될 수도 있는데, 하우징 결합 부재(130)를 통한 결합이 이루어지는 경우 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)에 의하여 형성되는 공간에 배치되는 기어부(200) 및 인쇄 회로 기판(300)의 적어도 일부는 안정적인 장착을 위하여 함께 체결되는 구조를 취할 수도 있다. 하우징 바디(110)의 일측에는 하기되는 인쇄 회로 기판(300)에 장착되는 커넥터(320)를 장착 배출시키기 위한 커넥터 장착홈(113)이 구비된다. 또한, 하우징 바디(110)의 외측에는 본 발명에 따른 인히비터 스위치 장치를 다른 외부 구성 장치에 장착시키기 위한 부싱홀(117)이 더 구비될 수도 있다. First, the
기어부(200)는 기어 바(210)와 회전 기어(220)를 구비하는데, 기어 바(210)는 기어 바 헤드(211)와 기어 바 바디(217)를 구비할 수 있다. 기어 바 바디(217)는 하우징부(100)의 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)에 의하여 형성되는 공간 내부에 이동 가능하게 배치된다. 즉, 기어 바 바디(217)는 외력이 가해지는 경우, 기어 바 바디(217)의 길이 방향으로 하우징부(100)에 대하여 직선 변위 운동이 가능하다. The
기어 바 바디(217)의 외측에는 회전 기어(220)와 맞물릴 수 있는 랙(218)이 구비된다. 상기한 기어 바 바디(217)의 직선 변위 운동은 랙(218) 및 회전 기어(220)의 기어 맞물림에 의하여 회전 기어(220)의 회전 운동으로 변환된다. 기어 바 바디(217)의 일단으로 하우징부(100)의 외부로 노출되는 일단에는 기어 바 헤드(211)가 배치되는데, 기어 바 헤드(211)는 변속기 레버(미도시)의 회전축과 동축을 이루며 변속기 레버의 회전에 따라 함께 회전하며 일측에 수 개의 변속 레인지 돌기를 구비하는 디텐트 플레이트(A, 도 3 참조)와 상대 운동 가능하도록 연결된다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 기어 바 헤드(211)에는 장방형의 직선 관통구 내지 홈 형태로 구비되는 디텐트 연결부(213)가 형성된다. 디텐트 플레이트(A)의 일면으로부터 돌출되는 디텐트 연결 돌기(C)는 디텐트 연결부(213)에 디텐트 연결 부(213)의 내부에서 이동 가능하게 삽입 장착된다. 본 실시예에서, 디텐트 연결부(213)는 암형 타입으로 그리고 디덴트 플레이트에 형성된 디텐트 돌기는 수형 타입으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예와는 반대로 연결을 위한 관통구가 디텐트 플레이트에 그리고 연결을위한 돌기가 기어 바 헤드에 형성될 수도 있다. 또한, 디텐트 연결부(213)가 장방형의 직선 관통구로 형성되는데, 이에 국한되지 않고 디텐트 연결부와 디텐트 돌기와의 보다 원활한 작용이 가능한 곡선 관통구로 형성될 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. On the outside of the
회전 기어(220)는 기어 바(210)와 맞물리어 기어 바(210)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환시키는데, 회전 기어(220)의 일측에는 마그넷(229)이 구비되어 회전 기어(200)와 함께 마그넷(229)이 회전할 수도 있다. 본 발명에 따른 회전 기어는 일측에 마그넷을 구비하고 기어 바 바디의 랙과 맞물리는 단일의 스퍼 기어로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서의 회전 기어(220)는 피니언 기어(223)와 스퍼 기어(221)를 구비한다. 피니언 기어(223)는 2단 형태의 제 1단 피니언(225)과 제 2단 피니언(227)을 구비하는데, 제 1단 피니언(225)은 기어 바 바디(217)의 랙(218)과 맞물리고 제 2단 피니언(227)은 제 1단 피니언(225)과 동심을 이루되 제 1단 피니언(225)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 스퍼 기어(221)는 피니언 기어(223)의 제 2단 피니언(227)과 맞물리는데, 스퍼 기어(221)의 일면으로 인쇄 회로 기판(300)을 향한 일면에는 마그넷(229)이 배치된다. 일예로 기어 바 바디(217)의 랙(218), 스퍼 기어(221), 피니언 기어(223)의 제 1단 피니언(225) 및 제 2단 피니언(227)은 다음과 같은 관계를 가질 수 있다. The
따라서, 상기와 같은 기어비를 통하여, 랙(228)의 직선 이동 변위, 즉 P,R,N,D,L과 같은 변속 레인지 확보를 위한 직선 이동 변위는 스퍼 기어(221)의 마그넷(229)의 회전 허용 각도를 90°로 제한할 수 있다. 이와 같은 스퍼 기어 및 피니언 기어를 통한 직선 운동의 회전 운동 변환은 기어 바의 이동시 발생하는 진동을 최소화시켜 진동으로 인한 외란 발생을 최소화시켜 오작동 가능성을 제거 내지 저하시킬 수 있다. Accordingly, through the gear ratio as described above, the linear movement displacement of the rack 228, that is, the linear movement displacement for securing a shift range such as P, R, N, D, and L, is determined by the
경우에 따라 회전 기어의 스퍼 기어와 마그넷은 각각 두개가 구비되는 구조를 취할 수도 있으나, 설계 공간 효율성 증대에 따른 스위치의 컴팩트화를 위해 단수 개로 구성하는 것이 바람직하다.In some cases, two spur gears and a magnet of the rotary gear may have a structure provided with two, but it is preferable to configure a single number for the compactness of the switch according to the increase in design space efficiency.
한편, 본 발명에 따른 인히비터 스위치(10)의 기어부(200)는 기어 박스 하우징(230)을 더 구비할 수도 있다. 즉, 기어 박스 하우징(230)은 기어 박스 하우징 바디(231)와 기어 박스 하우징 커버(235)를 구비하는데, 기어 박스 하우징 바디(231)와 기어 박스 하우징 커버(235)에 의하여 형성되는 공간에 기어 바(210)와 회전 기어(220)가 배치됨으로써, 기어부(200)의 작동이 예를 들어 외부 충격으로 인하여 다른 구성 요소와의 간섭으로 발생하는 작동 오류 가능성을 최소화시켜 보다 안정적인 작동을 가능하게 한다. Meanwhile, the
특히, 기어 박스 하우징(230)의 기어 박스 하우징 바디(231) 및 기어 박스 하우징 커버(235)에는 회전 기어(220)를 안정적으로 지지할 수 있는 장착 구조를 더 구비할 수도 있다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 기어 박스 하우징 바디(231)와 기어 박스 하우징 커버(235)에는 각각 스퍼 기어 장착 홈(232, 238)과 피니언 기어 장착 홈(233, 기어 박스 하우징 커버 측 미도시)이 구비되고, 스퍼 기어(221)와 피니언 기어(223)에는 각각 스퍼 기어 장착 돌기(222)와 피니언 기어 장착 돌기(224)가 구비되어, 스퍼 기어(221) 및 피니언 기어(223)가 기어 박스 하우징(230) 내에서 안정적인 회전 운동을 이루게 할 수도 있다. 특히, 스퍼 기어 장착 홈(238)은 관통 구조를 취하고, 스퍼 기어 장착 돌기(222)는 적절한 직경으로 구비되어 이에 마그넷(229)이 인쇄 회로 기판(300)을 향하여 노출되도록 하는 구조를 취할 수도 있다. In particular, the gear
또 한편, 기어 바 바디(217)의 직선 변위 운동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 기어 바 바디 가이드(219)와 기어 바 바디 가이드 맞물림부(237)이 더 구비될 수도 있다. 즉, 도 1c의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 개략적인 단면인 도 1d에 도시된 바와 같이, 기어 바 바디(217)에는 요홈 타입의 기어 바 바디 가이드(219)가 구비되고, 이의 대응되는 위치로 기어 박스 하우징 커버(235)에는 기어 바 바디 가이드(219)와 맞물릴 수 있는 기어 바 바디 가이드 맞물림부(237)이 구비된다. 따라서, 기어 바 바디 가이드(219)와 기어 바 바디 가이드 맞물림부(237)의 상호 작용에 의하여 기어 바(217)가 직선 변위 운동을 하는 경우, 종횡비가 큰 기어 바 바디(217)를 길이 방향으로 안내함으로써 보다 안정적인 운동을 가능하게 하고, 기어 바 바디의 직선 변위를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다. In addition, the gear
본 일예에서 기어 바 바디를 안내하는 가이드 구조는 기어 바 바디와 기어 박스 하우징 커버에 각각 암형/수형 타입으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 이와 반대로 수형/암형 타입으로 형성될 수도 있으며, 가이드 구조의 장착 위치가 기어 바 바디와 기어 박스 하우징 바디에 형성되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. In the present embodiment, the guide structure for guiding the gear bar body is illustrated as being formed in the gear bar body and the gear box housing cover, respectively, in a female / male type, but is not limited thereto. In contrast, the guide structure may be formed in the male / female type. Various modifications are possible, such as the mounting position of the structure may take a structure formed in the gear bar body and the gear box housing body.
인쇄 회로 기판(300)은 기어부(200)를 향한 일면으로 마그넷(229)에 대응되는 위치에 인히비터 스위치 자기 센서부(310)를 구비한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 인히비터 스위치 자기 센서부(310)는 인접한 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(311,313)을 구비하는데, 각각의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(311,313)는 복수 개의 홀소자(315)를 구비하는 동일한 회로 구성을 취하되, 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(311,313)의 배향은 서로에 대하여 45°의 배향각 차이를 가지도록 배치된다. 여기서, Vcc1 및 Vcc2는 각각의 휘트스톤 브릿지 센서 회로에 인가되는 공급 전압을 나타내고, GND1 및 GND2는 각각의 회로에 대한 접지 전압을 나타내며, +/- Vo1 및 Vo2는 각각의 휘트스톤 브릿지 센서 회로에 대한 양/음의 출력 전압을 나타낸다. The printed
각각의 휘트스톤 브릿지 센서 회로(311,313)는 동일한 구조를 구비하되, 일 휘트스톤 브릿지 센서 회로(311)와 타 휘트스톤 브릿지 센서 회로(313)는 회로의 서로 인접하지 않고 마주하는 두 개의 노드를 잇는 대각선들간의 교차각이 45°를 이룬다. 따라서, 휘트스폰 브릿지 센서 회로(311,313)와 마주하며 배치되는 회로 기어(220)의 마그넷(229)이 회전 운동을 하는 경우, 도 2b의 양/음의 출력 전압에 의한 두 개의 센서부 측정 신호(X,Y)가 검출되는데, 두 개의 센서부 측정 신호(X,Y)는 일정한 위상 차를 구비하되 거의 동일한 파형을 가지게 된다. 마그넷(229)의 회전 각도에 따른 센서부 측정 신호는 다음과 같은 관계를 갖는다. Each Wheatstone
여기서, 온도(T)에 따른 영향이 각도(θ)에 의한 영향에 비하여 상당히 미미한 경우, 상기 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다. Here, when the influence on the temperature T is significantly smaller than the influence on the angle θ, the relationship can be expressed as follows.
상기 관계들로부터 마그넷(229)의 회전 각도(θ)를 산출하면 다음과 같은 관계로 나타낼 수 있다. When the rotation angle θ of the
따라서, 측정된 두 개의 인히비터 스위치 센서부의 신호를 통하여 마그넷(229)의 회전 각도(θ)가 산출될 수 있다.Therefore, the rotation angle θ of the
한편, 본 발명의 다른 일예에 따른 인히비터 스위치의 하우징부는 기어 바의 기어 바 헤드를 수용할 수 있는 기어 바 헤드 수용부를 더 구비할 수도 있다. 도 1b 등에 도시된 바와 같이, 하우징부(100)의 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120) 의 일측에는 기어 바(210)가 인출 가능한 방향으로 연장되는 하우징 연장부가 형성되고 하우징 연장부에 의하여 구획되는 기어 바 헤드 수용부(111,121)가 구비된다. 기어 바 헤드 수용부(111,121)는 하우징 바디(110)에 형성되는 기어 바 헤드 바디 수용부(111)와 하우징 커버(120)에 형성되는 기어 바 헤드 커버 수용부(121)가 구비된다. 이와 같은 기어 바 헤드 수용부 구조를 통하여, 예를 들어 변속 레인지가 P인 경우와 같이, 기어 바 바디가 하우징에 완전하게 수용되는 경우 기어 바 헤드를 안정적으로 가이드하여 외부 충격 등으로 인한 기어 바의 변형 등을 방지할 수도 있다. 또한, 하우징 연장부를 통하여 기어 바 헤드 수용부가 형성되는 경우, 하우징 연장부에는 록킹 탭이 이동 가능하게 장착될 수도 있다. 즉, 도 1a의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도인 도 1e에 도시된 바와 같이, 록킹 탭(400)은 록킹 탭 바디(410)와 록킹 탭 걸림부(420)를 구비하는데, 록킹 탭 걸림부(420)는 하우징 바디(110)의 하우징 연장부의 일단에 형성된 록킹 탭 수용부(119)에 기어 바(210)의 이동 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하도록 장착되고, 기어 바 헤드(211)의 일측으로 기어 바 바디(217)가 하우징부(100)에 완전하게 수용되고 기어 바 헤드(211)가 기어 바 헤드 수용부(111,121)로 수용되는 경우 록킹 탭(400)의 록킹 탭 걸림부(420)의 대응 위치에는 록킹 탭 맞물림부(215)가 형성된다. 따라서, 록킹 탭(400)이 수직 방향으로 이동하여 록킹 탭(400)의 록킹 탭 걸림부(420)의 일단이 록킹 탭 맞물림부(215)에 수용되는 경우, 기어 바(210)의 직선 변위 운동은 제한될 수 있어, 변속 레인지 P 상태에서 다른 변속 레인지 상태로의 변동시 사용자에 의한 록킹 탭의 해제를 요하게 하여 안정적인 변속을 가능하게 할 수도 있다.On the other hand, the housing portion of the inhibitor switch according to another embodiment of the present invention may further include a gear bar head receiving portion that can accommodate the gear bar head of the gear bar. As illustrated in FIG. 1B, a housing extension part in which the
이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 본 발명에 따른 인히비터 스위치의 작동 과정에 대하여 설명하는데, 도 3a 내지 도 3c는 회전 기어가 단일의 스퍼 기어 구성을 취한다는 점을 제외하고는 앞선 실시예에 설명된 구성요소와 모두 동일한 구성을 취한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 변속기 레버(미도시)의 회전 축 중심(O)과 동축을 이루며 배치되는 디텐트 플레이트(A)의 일단에는 복수 개의 디텐트가 형성되는데, 각각은 예를 들어 P,R,N,D,L과 같은 변속 레인지를 나타내고, 이는 디텐트 스프링(미도시)의 일단에 연결된 디텐트 롤러(B)와의 탄성 맞물림에 의하여 일정한 변속 레인지를 유지하게 된다. 디텐트 플레이트(A)의 일측에는 디텐트 돌기(C)가 형성되고 이는 기어 바 헤드(211)의 디텐트 연결부(213)와 슬라이딩 운동 가능하게 맞물린다. Hereinafter, an operation process of the inhibitor switch according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3C. FIGS. 3A to 3C illustrate the foregoing embodiment except that the rotating gear has a single spur gear configuration. All components have the same configuration as described in. As shown in FIG. 3A, a plurality of detents are formed at one end of the detent plate A disposed coaxially with the rotation axis center O of the transmission lever (not shown), each of which is, for example, P A shift range such as R, N, D, and L is maintained, and the shift range is maintained by elastic engagement with the detent roller B connected to one end of the detent spring (not shown). A detent protrusion C is formed at one side of the detent plate A, which is in sliding engagement with the
운전자가 변속 레인지를 변화시키고자 하는 경우, 변속 레버(미도시)를 회전시키는데, 변속 레버의 회전에 따라 디텐트 플레이트(A)도 함께 중심(O)를 기준으로 회전한다. 이 때, 디텐트 플레이트 중심(O)으로부터 디텐트 돌기(C)까지의 거리(rc)를 반경으로 디텐트 돌기(C)는 회전 운동을 하게 되고, 상대 슬라이딩 운동 가능하도록 디텐트 연결부(213)에 맞물린 디텐트 돌기(C)는 디텐트 연결부(213) 내에서 이동하게 된다. 운전자에 의하여 다양한 변속 레인지가 설정됨에 따라, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이 기어 바(210)의 기어 바 헤드(211)는 다양한 거리(lc1, lc2)만큼 직선 운동하게 된다. 이 때, 기어 바(210)의 기어 바 바디에 형성된 랙과 맞물리는 회전 기어(220)는 기어 바(210)의 직선 변위에 해당하는 거리만큼 회전함으로써, 회전 기어(220)에 장착된 마그넷(229)도 함께 동일한 각변위만 큼 회전하게 된다. 이 때, 마그넷(229)과 인접하게 인쇄 회로 기판(300, 도 1b 및 도 2a 참조)에 형성된 인히비터 자기 센서부(310)의 서로 45° 배향각 차를 가지고 배치되며 홀소자를 구비하는 휘트스톤 브릿지(311,313)로부터 마그넷(229)의 회전에 따라 두 개의 센서부 측정 신호가 발생하고, 이 두 개의 센서부 측정 신호는 인쇄 회로 기판(300)의 커넥터(320)를 따라 외부 전기 요소로 출력된다. When the driver wants to change the shift range, the shift lever (not shown) is rotated, and the detent plate A also rotates with respect to the center O as the shift lever rotates. At this time, the detent protrusion C rotates in a radius of the distance rc from the center of the detent plate O to the detent protrusion C, and the
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 상기 실시예들에서 본 발명에 따른 회전 기어는 단수 개의 구성을 취할 수도 있고, P,R,N,D,L 이외의 다른 변화된 변속 레인지를 구비할 수도 있는 등, 본 발명의 인히비터 스위치는 디텐트 플레이트의 회전 운동을 기어 바의 직선운동으로 변환하고 이를 다시 마그넷의 회전 운동으로 변환하는 기어부 및 회전 운동하는 마그넷의 자기장을 통하여 서로 45°배향차를 갖는 두 개의 휘트스톤 브릿지 센서 회로로부터 출력되는 두 개의 센서 회로 출력 신호를 통해, 운전자에 의한 변속 레인지를 확인할 수 있는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. The above embodiments are examples for describing the present invention, but the present invention is not limited thereto. That is, in the above embodiments, the rotary gear according to the present invention may take a singular configuration, and may include an changed shift range other than P, R, N, D, and L, and the like. The two Wheatstone bridge sensor circuits have a 45 ° orientation difference from each other through a gear part that converts the rotational motion of the detent plate into the linear motion of the gear bar and then to the rotational motion of the magnet and the magnetic field of the rotating magnet. Through the two sensor circuit output signals output from the controller, various modifications are possible in the range where the shift range can be checked by the driver.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 인히비터 스위치는 다음과 같은 효과를 갖는다. The inhibitor switch according to the present invention having the configuration as described above has the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 인히비터 스위치는, 단순한 마그넷을 구비하는 비접촉식 센서를 구비함으로써, 구성요소의 접촉에 의한 마모를 배제시킴으로서, 제품의 내구 연한 증대시킬 수 있다. First, the inhibitor switch according to the present invention, by providing a non-contact sensor having a simple magnet, by excluding wear due to the contact of the components, it is possible to increase the durability of the product.
둘째, 본 발명에 따른 인히비터 스위치는, 랙/피니언의 단순한 구조를 취하 는 설계 구조의 단순화를 통해, 구성 요소 개수 저감에 따른 재료비를 절감시키고 조립 공정 수 감소에 따른 공정 원가를 절감시킴으로써, 생산성 효과를 수반할 수도 있다. Second, the inhibitor switch according to the present invention, by simplifying the design structure taking a simple structure of the rack / pinion, by reducing the material cost of reducing the number of components and the process cost of reducing the number of assembly processes, productivity It may be accompanied by effects.
셋째, 본 발명에 따른 인히비터 스위치는, 기어비 변경 내지 회전 기어 개수 변경과 같은 단순한 설계 변경을 통해 다양한 차종의 변속기에 요구되는 다종의 인히비터 스위치 설계가 가능하여, 인히비터 스위치 설계의 가변성과 응용성을 최대화시킬 수도 있다.Third, the inhibitor switch according to the present invention is capable of designing various types of inhibitor switches required for transmissions of various vehicle types through simple design changes such as changing gear ratios to rotating gears, and thus, variability and application of the inhibitor switch design. You can also maximize sex.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060075441A KR100776584B1 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | An inhibitor switch |
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ID=39062039
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