KR101074837B1 - 전자식 변속기의 시프트 록 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속 안전 조건에 부합되지 않으면 변속 레버가 이동되지 않도록 변속 레버의 이동을 차단하여 운전자의 오동작을 방지하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속 장치의 시프트 록 장치는, 변속 레버의 하부에 위치하고, 변속단에 따라 상기 변속 레버의 이동을 차단하는 이동 차단부; 및 상기 변속단에 따라 상기 이동 차단부의 높이를 조절하여 상기 변속 레버의 이동이 차단되도록 하는 높이 조절부를 포함한다.

변속 레버, 전자식 변속, 시프트 록, 변속단

Description

전자식 변속기의 시프트 록 장치{Shift lock apparatus for electronic transmission}

본 발명은 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속 안전 조건에 부합되지 않으면 변속 레버가 이동되지 않도록 변속 레버의 이동을 차단하여 운전자의 오동작을 방지하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 관한 것이다.

차량용 변속기는 차량의 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하기 위하여 기어비를 달리하도록 할 수 있다. 이러한 변속기(Transmission)의 기어비를 바꾸기 위하여 변속기에 있는 변속 레버(Shift lever)를 작동할 수 있다. 이러한 변속기는 사용자에 의하여 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 사용자가 주행 모드(D)을 선택시에 속도에 따라 자동으로 변속단을 바꾸는 자동 변속 모드가 있었다.

이와 함께, 하나의 변속기에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드형 변속기가 사용되고 있다. 일반적으로 원칙적으로 자동 변속을 수행하면서, 사용자에 의해 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행하거나 수 동 변속을 하는 변속기 옆에 자동 변속을 할 수 있는 변속기를 구비하여 수행할 수 있다.

전자식 변속기에서 사용자에 의해 선택되는 변속단은 예를 들어, 파킹(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D) 그리고 엔진 브레이크가 작동되는 '+(Tap up)' 및 '-(Tap down)' 등이 될 수 있다.

참고로, 전자식 변속기의 형태는 운전자가 변속 조작하는 변속 레버의 작동 형식에 따라 직선 타입과 게이트(Gate) 타입으로 구분되는데, 직선 타입의 변속 레버는 변속시 일자 형태의 통로를 따라 전후 방향으로 이동하는 형식이고, 게이트 타입의 변속 레버는 변속시 굴곡진 형태의 통로를 따라 전후, 좌우 및 대각선 방향 등으로 이동하는 형식이다.

변속 잠금 장치라 불리우는 시프트 록(Shift Lock) 장치는, 급발진 사고가 자주 발생하면서 이를 막기 위해 개발된 장치로, 가장 기본적으로 변속 레버의 변속단이 "P"단이거나 "N"단인 상태에서 브레이크 페달을 밟지 않으면 변속 레버가 다른 위치로 이동하지 않도록 해주는 1차 시프트 록 기능이 있다. 또한, 차량이 일정 속도 이상으로 전진시에 "R"단으로 변속 레버가 이동되지 않도록 하는 2차 시프트 록 기능이 있다. 그리고, 운전자의 오작동을 가장 완벽하게 방지하기 위하여 모든 변속단에 대하여 시프트 록이 가능한 풀 시프트 록(Full Shift Lock) 기능을 구현하기도 한다.

일반적인 시프트 록 장치는, 전술한 1차 시프트 록 기능 및 2차 시프트 록 기능을 적용할 경우 "P"단과 "R"단만 차단하면 되므로 간단한 기구 매커니즘으로 구현이 가능하다. 그러나, 풀 시프트 록 기능의 경우에는 모든 변속단에 대하여 시프트 록 기능을 구현해야 하므로 기구적으로 많은 어려움이 있다. 또한 시프트 록시, 변속 레버와 연동하여 변속 레버의 이동을 선택적으로 차단하게 되는데, 변속 레버 또는 시프트 록 장치 중 어느 하나에 문제가 발생한 경우에는 시프트 록 장치가 재기능 못하게 되는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 변속 레버와 독립적으로 제어가 가능하여 시프트 록 구현시 간단한 기구 구조로 풀 시프트 록 구현이 가능하고, 변속 레버에 문제가 발생한 경우에도 변속단이 변경되는 것을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 간단한 기구 구조를 가지며 변속 레버에 대하여 독립적으로 동작하여 변속 레버의 변속단에 따라 변속 레버의 이동을 차단할 수 있는 전자식 변속기의 시프트 록 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속 장치의 시프트 록 장치는, 변속 레버의 하부에 위치하고, 변속단에 따라 상기 변속 레버의 이동을 차단하는 이동 차단부, 및 상기 변속단에 따라 상기 이동 차단부의 높이를 조절하여 상기 변속 레버의 이동이 차단되도록 하는 높이 조절부를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

변속 레버와는 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 변속 레버의 변속단에 따라 독립적으로 변속 레버의 이동을 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 변속 레버와 독립적으로 제어가 가능하여 시프트 록 장치의 오동작시 에 시프트 록 장치의 오동작을 신속하게 조치할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

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

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 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, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 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 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전자식 변속기의 시프트 록 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속 장치(1)는, 변속 레버(100), 인디케이터(200), 시프트 록 장치(300) 및 베이스 브라켓(400)을 포함할 수 있다.

변속 레버(Shift lever)(100)는 이동에 의해 변속단을 선택하는 역할을 수행할 수 있으며, 전후 또는 좌우 방향으로 일정 범위를 이동할 수 있다. 물론, 변속 레버(100)가 전후 또는 좌우 방향으로 일정 범위를 이동할 수 있다는 것은, 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 한정되지 않고, 후술할 인디케이터(200)에 형성된 통로에 따라 이동 방향은 변경될 수 있다. 즉, 변속 레버(100) 는 인디케이터(200)에 형성된 통로에 따라 모든 방향으로 이동이 가능하게 될 수 있다.

변속 레버(100)가 이동하는 방향은, R(후진), N(중립), D(전진)를 선택하기 위해 쉬프트 축(Shift axis)을 중심으로 이동하는 방향(이하, "쉬프트 방향"이라 함)과 스포츠 모드(S)를 선택하기 위해 셀렉트 축(Select axis)을 중심으로 이동하는 방향(이하, "셀렉트 방향"이라 함)으로 나뉘어질 수 있다.

변속 레버(100)의 일단에는 사용자가 변속 레버(100)를 움직일 수 있도록 손잡이의 역할을 하는 노브(Knob)(110)가 연결될 수 있다. 따라서, 사용자가 노브(110)를 움직이면, 노브(110)와 연결된 변속 레버(100)는 쉬프트 방향 또는 셀렉트 방향으로 이동할 수 있어 사용자가 변속단을 선택할 수 있도록 할 수 있다.

인디케이터(200)는 변속하고자 하는 변속단을 표시하고, 변속 레버(100)가 이동할 수 있는 통로를 제공하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 인디케이터(200)에는

형상,

형상,

형상,

형상 또는

형상 등의 대략 H 자 형태로 변속 레버(100)가 이동할 수 있는 통로가 형성될 수 있다. 즉, 변속 레버(100)의 이동 경로가 가로 경로와 세로 경로를 가질 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 인디케이터(200)의 통로가 가로 및 세로 방향으로 형성된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 모든 방향으로의 형성이 가능하며, 이에 따라 변속 레버(100)의 이동 방향도 모든 방향으로 가능하게 된다. 따라서, 후술할 베이스 브라켓(400)의 게이트 패턴도 그 단일 폐곡선이 어떤 형태라 할지라도 변속 레버(100)의 이동 경로 형성이 가능한 형상을 가지게 된다.

예를 들어, 도 1 및 도 2와 같이 인디케이터(200)가

형상의 통로가 형성된 경우를 가정하면, 인디케이터(200)에서 표시하는 변속단은 R(후진), N(중립) 및 D(전진)을 가장 왼쪽 세로줄에 표시할 수 있고, 가운데 세로줄에는 메뉴얼 모드 메뉴인 +(Up, 단수 증가)와 -(Down, 단수 감소)를 표시할 수 있다. 이와 함께 가장 오른쪽에 위치하는 S(스포츠 모드)표시는 전자식 변속기(1)에서 보다 역동적인 운전이 가능하도록 변속단을 조정하는 스포츠 모드로 전환할 때 이용될 수 있다. 이때, P(주차)에 대해서는 별도로 설명하고 있지 않으나, 변속단의 추가로서 P를 포함시킬 수 있음은 당업자에게 자명하다. 이때, 또한, P는 인디케이터(200)에 표시하는 것이 아니라 노브(110)에 버튼 형태로 구비되거나, 임의의 장소에 별도의 스위치 형태로 구비될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 인디케이터(200)에는 사용자가 선택된 변속단을 용이하게 인식할 수 있도록 하는 LED 또는 LCD 등과 같은 디스플레이 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 사용자가 선택한 변속단을 직접 표시하거나 점등할 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예에서는 디스플레이 장치가 인디케이터(200)에 포함되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로, 사용자의 편의를 위해 인식하기 용이한 위치(예를 들어, 노브 등)에 설치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.

슬라이더(Slider)(210)는 인디케이터(200) 및 베이스 브라켓(400) 내부에 이물질이 들어가는 것을 차단하고 변속 레버(100)의 작동이 매끄럽게 될 수 있도록 할 수 있다. 슬라이드(210)는 인디케이터(200)와 베이스 브라켓(400) 사이에 위치 하고, 슬라이드(210)의 중앙에는 변속 레버(100)가 관통하는 홀(Hole) 또는 슬롯(Slot)을 구비할 수 있다. 또한, 변속 레버(100)를 전후 및 좌우로 움직이면 슬라이더(210)도 함께 움직여서 변속 레버(100)의 조작에 따른 마찰력을 줄이고, 최대한 많은 영역을 커버하여 이물질의 출입이 불가능하게 한다.

시프트 록 장치(300)는 변속 레버(100)의 쉬프트 방향 또는 셀렉트 방향으로의 이동을 선택적으로 차단하여 운전자가 변속 레버(100)를 오조작하는 것을 사전에 방지하여 사고 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자 변속기의 시프트 록 장치가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자 변속기의 시프트 록 장치가 도시된 단면도이다.

시프트 록 장치(300)는 변속 레버(100)의 일측에 위치하여 변속 레버(100)가 쉬프트 방향 또는 셀렉트 방향으로 이동할 때 선택적으로 변속 레버(100)의 이동을 차단할 수 있다. 예를 들어, 시프트 록 장치(300)는 변속단이 "P"단인 경우에는 운전자가 브레이크 페달을 밟기 전까지 쉬프트 방향 및 셀렉트 방향으로의 이동을 차단할 수 있고, 변속단이 "D"단인 경우에는 쉬프트 방향으로의 이동을 차단하여 변속단이 "R"단으로 변경되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 본 발명의 제 1실시예에 따른 시프트 록 장치(300)는 전술한 1차 시프트 록 기능 및 2차 시프트 록 기능 중 2차 시프트 록 기능을 구현한 일 예로 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 시프트 록 장치(300)가 변속 레버(100)의 하부에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 동일한 기능을 수행한다면 변속 레버(100)의 다른 방향에도 위치될 수 있다.

시프트 록 장치(300)는 이동 차단부(310) 및 높이 조절부(320)를 포함할 수 있다.

이동 차단부(310)는 변속 레버(100)의 제 1방향으로의 이동을 차단하는 록 핀(311) 및 변속 레버(100)의 제 2방향으로의 이동을 차단하는 록 플레이트(312)를 포함할 수 있으며, 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)의 하부에는 각각 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)를 지지하는 제 1지지 핀(311a) 및 제 2지지 핀(312a)이 형성될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서 제 1방향은 셀렉트 방향, 제 2방향은 쉬프트 방향인 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않는다.

록 플레이트(312)는 일측이 개방된 "ㄷ" 자 형태를 가지며, 록 플레이트(312)에서 개방된 측면에는 록 핀(311)이 위치될 수 있다. 록 플레이트(312)의 가운데 부분은 높이 조절부(320)에 의해 록 플레이트(312)의 높이가 조절됨에 따라 변속 레버(100)의 하부가 삽입 및 이탈될 수 있고, 록 플레이트(312)의 높이가 높아진 경우에는 변속 레버(100)의 쉬프트 방향으로의 이동을 차단할 수 있다.

이때, 록 플레이트(312)는 록 핀(311)이 설치된 측면이 개방되어 있으므로, 록 플레이트(312)의 높이가 높아져 변속 레버(100)의 쉬프트 방향으로의 이동이 차단된 경우라 할지라도 록 핀(311)의 높이가 낮아진 상태라면 록 플레이트(312)에서 개방된 방향으로의 이동은 가능하게 된다. 따라서, 록 핀(311)의 높이가 낮아지고, 록 플레이트(312)의 높이가 높아진 경우라면, 변속 레버(100)는 쉬프트 방향으로의 이동은 차단되나, 셀렉트 방향으로의 이동은 가능하게 되는 것이다. 물론, 록 핀(311)의 높이가 록 플레이트(312)와 마찬가지로 높아진 경우라면, 변속 레버(100)는 셀렉트 방향 및 쉬프트 방향으로의 이동이 모두 차단될 수 있다.

한편, 록 플레이트(312)의 하부에는 제 2지지 핀(312a)과 더불어 복수의 보조 핀(312b, 312c)이 형성될 수 있다. 제 2지지 핀(312a)의 일측은 높이 조절부(320)를 감싸고 있는 하우징(340)에 형성된 홀(미도시)을 통해 하우징(340)의 내부로 삽입되며, 높이 조절부(320)와 맞닿아 록 플레이트(312)의 높이가 조절되도록 할 수 있다. 복수의 보조 핀(312b, 312c)는 제 2지지 핀(312a)만으로는 록 플레이트(312)의 높이가 조절될 때 균형을 맞추기가 어렵기 때문에 이를 보조하기 사용될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 보조 핀(312b, 312c)로 두 개가 사용되었으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 보조 핀(312b, 312c)의 수는 변경될 수 있다.

또한, 제 2지지 핀(312a)에는 제 2지지 핀(312a)이 하우징(340)을 통해 일측이 삽입된 상태에서, 제 2지지 핀(312a)의 삽입된 일측과 하우징(340) 사이에 스프링(312d)이 설치될 수 있다. 스프링(312d)은 일측이 하우징(340)에 고정되기 때문에 제 2지지 핀(312a)의 높이가 높아지는 경우에는 수축되고, 제 2지지 핀(312a)의 높이가 낮아지는 경우에는 팽창하게 된다. 이때, 제 2지지 핀(312a)의 높이가 낮아지는 경우에는 스프링(312a)의 팽창하려는 성질에 의해 제 2지지 핀(312a)의 높이가 신속하게 낮아질 수 있기 때문에 록 플레이트(312)의 높이도 신속하게 낮아질 수 있게 된다.

록 핀(311)은 록 플레이트(312)의 개방된 측면에 높이 조절하게 설치될 수 있으며, 변속 레버(100)의 셀렉트 방향으로의 이동을 차단하게 된다. 이때, 록 핀(311)의 하부에 형성된 제 1지지 핀(311a)은 전술한 제 2지지 핀(312a)과 유사하게 일측이 하우징(340)에 형성된 홀(미도시)을 통해 삽입되고, 하우징(340)을 통해 삽입된 제 1지지 핀(311a)의 일측과 하우징(340) 사이에 스프링(311b)이 설치되어 제 1지지 핀(311a)의 높이가 낮아지는 경우에는 스프링(311b)의 팽창하려는 성질에 의해 제 1지지 핀(311)의 높이가 신속하게 낮아질 수 있기 때문에 록 핀(311)의 높이도 신속하게 낮아질 수 있게 된다.

높이 조절부(320)은 부채꼴 형상으로 이루어지며 호를 따라 톱니가 형성된 회전 몸체(321), 회전 몸체(321)의 호를 따라 형성된 톱니와 맞물려 회전 몸체(321)가 중심 축(321a)을 중심으로 회전할 수 있도록 하는 웜 기어(Worm Gear)(322), 웜 기어(322)를 구동하는 구동 모터(323), 회전 몸체(321)의 중심 축(321a)에 설치되어 회전 몸체(321)의 회전을 감지하는 감지 센서부(324) 및 감지 센서부(324)의 감지 결과에 따라 구동 모터(323)를 제어하는 인쇄 회로 기판(325)을 포함할 수 있다.

회전 몸체(321)에는 록 핀(311)의 제 1지지 핀(311a) 및 록 플레이트(312)의 제 2지지 핀(312a)이 삽입되는 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)은 회전 몸체(321)의 중심 축(321a)로부터 서로 다른 반경을 가지는 위치에 형성되며, 회전 몸체(321)의 호와 유사한 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서 는 회전 몸체(321)에 2 개의 삽입 홈이 형성된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 회전 몸체(321)에 형성되는 삽입 홈의 수는 변경될 수 있다.

제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)은 호 방향으로 깊이가 균일하지 않은 깊이 패턴을 가지게 되는데, 이는 회전 몸체(321)가 웜 기어(322)에 의해 회전할 때 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)에 각각 삽입되는 록 핀(311)의 제 1지지 핀(311a) 및 록 플레이트(312)의 제 2지지 핀(312a)의 높이를 서로 다르게 하기 위함이다.

예를 들어, 도 5 및 도 6에서 점선은 제 1지지 핀(311a) 및 제 1삽입 홈(321b)이고, 실선은 제 2지지 핀(312a) 및 제 2삽입 홈(321c)를 나타내고 있으며, 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)는 호 방향으로 깊이가 균일하지 않게 형성된 것을 알 수 있다. 이와 같이, 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)의 깊이가 호 방향으로 균일하지 않게 형성된 것은 회전 몸체(321)가 웜 기어(322)에 의해 회전될 때 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)에 각각 삽입되는 제 1지지 핀(311a) 및 제 2지지 핀(312a)의 높이가 회전 몸체(321)가 회전함에 따라 달라지게 되어 결과적으로 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)의 높이가 달라지게 된다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)의 깊이 패턴이 서로 다른 것을 알 수 있는데, 이는 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)의 높이가 달라짐에 따라 변속 레버(100)의 쉬프트 방향 또는 셀렉트 방향으로의 이동을 선택적으로 차단하기 위함이다.

다시 말해서, 제 1삽입 홈(321b)과 제 2삽입 홈(321c)의 깊이 패턴이 서로 동일하다면 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)의 높이는 항상 동일하게 유지되기 때문에 쉬프트 방향 또는 셀렉트 방향으로의 이동을 선택적으로 차단할 수 없기 때문에 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)은 서로 다른 깊이 패턴을 가지도록 형성되는 것이다. 이때, 도 5 및 도 6에서는 제 1삽입 홈(321b)이 제 2삽입 홈(321c)에 비하여 깊이가 가장 높은 부분과 상대적으로 가까운 거리에서 깊이가 깊어지는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

도 5는 회전 몸체(321)가 한 방향으로 완전히 회전한 상태, 즉 제 1지지 핀(311a) 및 제 2지지 핀(312a)가 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)에서 가장 높이가 높은 부분에 위치하게 된다. 이 경우, 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)는 가장 높은 상태가 되어 변속 레버(100)가 쉬프트 방향 및 셀렉트 방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있게 된다.

도 6은 전술한 도 5에 비하여 회전 몸체(321)가 반대 방향으로 소정 각도만큼 이동한 경우로 이해될 수 있다. 즉, 이때, 본 발명의 실시예에서는 제 1삽입 홈(321b)이 제 2삽입 홈(321c)에 비하여 깊이가 가장 높은 부분과 가까운 거리에서 깊이가 깊어지는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 도 6과 같이 회전 몸체(321)가 소정 각도만큼 회전한 경우, 제 2지지 핀(312a)은 도 5에 비하여 높이가 변경되지 않으나, 제 1지지 핀(311a)는 도 5에 비하여 높이가 낮아지게 된다. 따라서, 도 6에서는 록 핀(311)의 높이는 낮아지게 되나, 록 플레이트(312)는 높이가 변경되지 않게 되어 결과적으로 변속 레버(100)는 록 핀(311)이 설치된 방향, 즉 셀렉트 방향으로의 이동이 가능하게 되는 것이다.

감지 센서부(324)는 회전 몸체(321)의 중심 축(321a)에 위치하는 마그넷(324a) 및 마그넷(324a)의 자속 밀도를 감지하여 그에 대응하는 신호를 출력하는 감지 센서(324b)를 포함할 수 있다. 마그넷(324a)은 단일한 N극과 S극의 조합의 착자 또는 다수의 N극과 S극의 조합의 착자 형태를 가질 수 있으며, 감지 센서(324b)는 회전 몸체(321)가 중심 축(321a)을 따라 회전할 때 마그넷(324a)의 자속 밀도를 감지할 수 있다.

인쇄 회로 기판(325)은 변속 레버(100)에 의해 선택된 변속단 및 감지 센서(324b)의 출력 신호에 따라 구동 모터(323)를 제어할 수 있다. 이러한 구동 모터(323)의 제어는 웜 기어(322)의 회전을 조절하게 되며, 이로 인해 회전 몸체(321)의 이동을 제어할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 시프트 록 장치(300)는 시프트 록 제어 조건은 브레이크 페달을 밟고 차속이 0km/h 일 때, P단이 해지되고, 나머지 조건에서 P단은 해지되지 않게 된다. 또한, 다른 변속단에서 브레이크 페달을 밟고 차속이 0km/h 일때만 P단 변속이 가능하게 된다(1차 시프트 록 제어 조건). 또한, 다른 변속단에서 차속이 0km/h를 초과하는 상태에서는 R단 변속이 불가능하게 된다. 단, 브레이크 페달을 밟고 차속이 0km/h가 되면 R단으로의 변속이 가능하게 된다(2차 시프트 록 제어 조건). 이때, 차속 0km/h는 변속기의 변속 안전 조건에 따라 변경될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 변속 레버(100)가 D단 이외의 변속단에 위치시에 D단에 포함된 변속단인 +, -, S단은 변속되지 않도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기 로 한다. 이러한 시프트 록 제어 조건에 따른 시프트 록 장치(300)의 동작 모드를 살펴보면 아래와 같다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 1동작 모드가 도시된 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 1동작 모드가 도시된 개략도이다. 이때, 도 7 및 도 8은 변속단이 "P"단이기 때문에 모든 방향에 대해서 변속 레버(100)의 이동이 차단된 경우의 일 예로 이해될 수 있다. 또한, 도 7에서는 하우징(340)이 생략된 것으로 이해될 수 있다.

도 7을 살펴보면, 회전 몸체(321)는 중심 축(321a)을 중심으로 우측으로 이동한 상태이며, 그에 따라 록 핀(311)의 제 1지지 핀(311a) 및 록 플레이트(312)의 제 2지지 핀(312a) 은 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)의 가장 좌측에 위치하게 된다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 중심 축(321a)을 기준으로 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)의 좌측 높이가 가장 높고 우측 높이가 가장 낮은 경우를 예를 들어 설명하기로 하기로 하며, 제 1삽입 홈(321b)이 제 2삽입 홈(321c)에 비하여 좌측으로부터 가까운 거리에서 높이가 낮아지는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 회전 몸체(321)가 도 7과 같은 상태에서 좌측으로 이동할 때 록 핀(311)이 지지 핀(312a)에 비하여 빨리 높이가 낮아지게 된다.

도 7에서는 록 핀(311) 및 지지 핀(312a) 의 높이가 가장 높은 상태가 되기 때문에 록 핀(311)은 변속 레버(100)의 셀렉트 방향으로의 이동을 차단하게 되고, 록 플레이트(312)의 가운데 부분에 변속 레버(100)의 하부가 삽입되어 쉬프트 방향으로의 이동 또한 차단하게 된다. 또한, 감지 센서(324b)는 도 7과 같은 상태에서 마그넷(324a)의 자속 밀도를 감지하여 이동 몸체(321)의 위치를 감지할 수 있게 된다.

따라서, 도 7과 같이 록 핀(311) 및 록 플레이트(312) 의 높이가 높아진 경우에는 도 8과 같이 변속 레버(100)을 중심으로 전후 및 좌우 방향으로의 이동이 모두 차단되어 변속단이 "P"단이 상태에서 운전자가 변속 레버(100)를 잘못 조작하여 발생할 수 있는 위험 상황, 예를 들어 급발진, 경사로에서의 차량 밀림 등과 같은 상황이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있게 된다. 이때, 운전자는 브레이크 페달을 밟고 변속 레버(100)를 조작하여 변속단을 선택할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 2동작 모드가 도시된 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 2동작 모드가 도시된 개략도이다. 이때, 도 9 및 도 10은 차량이 주행 중인 상태인 경우의 일 예로 이해될 수 있으며, 도 9에서는 하우징(340)이 생략된 것으로 이해될 수 있다.

도 9를 살펴보면, 전술한 도 7에 비하여 회전 몸체(321)가 웜 기어(322)에 의해 중심 축(321a)을 기준으로 좌측 방향으로 회전한 것을 알 수 있다. 이때, 도 9에서는 회전 몸체(321)가 이동된 위치에서 제 1삽입 홈(321b)의 깊이가 깊어진 상태를 예를 들어 설명하기로 한다.

따라서, 제 1삽입 홈(321b)에 삽입되는 록 핀(311)의 제 1지지 핀(311a)의 높이는 제 1삽입 홈(321b)의 깊이가 깊어짐에 따라 낮아지게 된다. 이 경우, 변속 레버(100)는 록 핀(311)이 설치된 방향이 개방되기 때문에 록 핀(311)이 설치된 방향, 즉 셀렉트 방향으로의 이동이 가능하게 된다. 한편, 록 플레이트(312)는 제 2삽입 홈(321c)의 깊이가 깊어진 상태가 아니기 때문에 전술한 도 7의 높이를 그대로 유지하게 된다. 결국, 회전 몸체(321)에 회전함에 따라 도 9와 같이 록 핀(311)의 높이가 낮아짐에 따라 셀렉트 방향으로의 이동이 가능하게 되는 것이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 3동작 모드가 도시된 사시도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치에 대한 제 3동작 모드가 도시된 개략도이다. 이때, 도 11 및 도 12는 운전자가 브레이크 페달을 밟은 상태로 변속 레버(100)의 모든 방향으로의 이동이 가능해지는 상태로 이해될 수 있으며, 도 11에서는 하우징(340)이 생략된 것으로 이해될 수 있다.

도 11을 살펴보면, 회전 몸체(321)는 전술한 도 9에 비하여 중심 축(321a)을 기준으로 좌측으로 더 이동된 것을 알 수 있다. 이 경우, 제 1삽입 홈(321b) 및 제 2삽입 홈(321c)의 깊이가 모두 깊어지게 되어, 록 핀(311) 및 록 플레이트(312)의 높이는 모두 낮아진 상태가 된다. 이 경우, 변속 레버(100)의 하부는 록 플레이트(312)의 가운데 부분으로부터 완전히 이탈되기 때문에 모든 방향으로 이동이 가능하게 된다. 따라서, 도 12와 같이 변속 레버(100)는 셀렉트 방향 및 쉬프트 방향으로의 이동이 모두 가능하게 된다.

베이스 브라켓(Base bracket)(400)은 변속 레버(100) 및 시프트 록 장 치(300)를 감싸는 형태로서, 변속 레버(100) 및 시프트 록 장치(300)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 베이스 브라켓(400)은 하부에 변속 레버(100)의 블릿이 지나갈 수 있는 통로를 형성하는 그루브(Groove)(미도시)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 그루브는 인디케이터(200)에 형성된 통로의 형태(예를 들어,

형태)와 유사하게 파여진 형태로 제작될 수 있다. 따라서, 운전자가 변속 레버(100)를 통해 변속단을 선택하는 경우 운전자에게 조작감을 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치 (300)로, 도 13 및 14와 같이 전술한 도 3의 이동 차단부(310)로는 다수의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)을 사용하고, 전술한 도 3의 높이 조절부(320)로는 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 하부에 위치하는 다수의 캠 축(421, 431, 441)에 설치되어 회전함에 따라 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 높이를 조절하는 다수의 캠(422, 432, 433, 442, 443), 다수의 캠 축(421, 431, 441)의 일단에 설치되어 서로 맞물려 회전하는 기어(451, 452, 453) 및 기어(451, 452, 453)를 회전시키는 구동 모터(460)를 사용할 수 있다. 또한, 이때, 다수의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 하부의 하부에는 각각 지지 핀(411a, 412a, 413a, 414a, 415a)가 형성되어 다수의 캠(422, 432, 433, 442, 443)에 의해 높이가 조절될 수 있다. 이때, 각 지지 핀(411a, 412a, 413a, 414a, 415a)들은 높이 조절부(320)를 감싸고 있는 하우징(미도시)에 형성된 홀에 삽입되어 다수의 캠(422, 432, 433, 442, 443)과 맞닿을 수 있다. 도 13 및 도 14에는 이동 차단부(310) 및 높이 조절부(320)의 도면 부호는 생략되어 있으나, 전술한 도 3의 이동 차단부(310) 및 높이 조절부(320)와 동일한 기능을 수행하기 때문에 도 3의 도면 부호를 사용하기로 한다.

도 13 및 도 14에 도시된 시프트 록 장치(300)는 각각의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415) 높이를 조절하여 모든 변속단에 대해서 시프트 록을 구현할 수 있는 풀 시프트 록 기능의 일 예로 이해될 수 있으며, 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)들에 의한 형상은 도 13 및 도 14와 같은 형상 이외에도 게이트 패턴과 시프트 록 제어 조건에 따라 "ㄱ", "ㄷ", "-", "ㅓ", "ㅕ", "ㅇ", "ㅁ", "王", "工", "+", "/" 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 어떠한 기하학적인 형상이라도 가능하게 된다.

도 13 및 도 14의 높이 조절부(320)는 전술한 도 3의 높이 조절부(320)과 마찬가지로 변속 레버(100)의 하부에 위치하여 변속단에 따라 각각의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 하부에 형성된 지지 핀(411a, 412a, 413a, 414a, 415a)의 높이를 조절하여 변속 레버(100)의 이동을 선택적으로 차단할 수 있게 된다. 이를 위해, 도 13 및 도 14에서는 다수의 캠(422, 432, 433, 442, 443)의 장축 방향이 서로 다른 방향으로 설치되어 기어(451, 452, 453)이 회전함에 따라 각각의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415) 높이를 조절할 수 있게 된다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 도 13 및 도 14의 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)들에 의한 형상이 게이트 패턴과 시프트 록 제어 조건 등에 따라 다양한 형상이 가능하다. 예를 들어, 게이트 패턴이 "ㅗ" 형태라면 풀 시프트 록을 구현할 경우 록 핀의 경우 3개를 "∴"의 형태로 설치하면 3개의 변속단에 대해서 각각 순차 독립 제어를 하여 시프트 록 구현이 가능하게 된다.

한편, 도 13 및 도 14에는 전술한 도 3에 도시된 인쇄 회로 기판(325)이 도시되지 않았으나, 구동 모터(460)의 회전을 제어하기 위해서는 그와 유사한 기능을 수행하는 구성 요소가 사용될 수 있다.

또한, 도 13 및 14에는 각 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)에 스프링이 설치되어 있는데, 이러한 스프링은 전술한 도 3의 스프링(311b, 312a)과 마찬가지로 스프링의 팽창하려는 성질을 이용하여 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 높이가 신속하게 낮아질 수 있도록 한다. 이때, 도 13 및 도 14에서도 스프링은 하우징(미도시)를 통해 삽입되는 각 록 핀(411, 412, 413, 414, 415)의 일측과 하우징(미도시) 사이에 설치될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 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 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기가 도시된 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 변속기가 도시된 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치가 도시된 사시도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치가 도시된 단면도.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1삽입 홈 및 제 2삽입 홈이 도시된 개략도.

도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치의 제 1동작 모드가 도시된 사시도.

도 8은 도 7의 제 1동작 모드가 도시된 개략도.

도 9은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치의 제 2동작 모드가 도시된 사시도.

도 10는 도 9의 제 2동작 모드가 도시된 개략도.

도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치의 제 3동작 모드가 도시된 사시도.

도 12은 도 11의 제 3동작 모드가 도시된 개략도.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자식 변속기의 시프트 록 장치가 도시된 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 변속 레버 200: 인디케이터

300: 시프트 록 장치 311: 록 핀

311a: 제 1지지 핀 312: 록 플레이트

320: 높이 조절부 321: 회전 몸체

321b: 제 1삽입 홈 321c: 제 2삽입 홈

321e: 제 2지지 핀 322; 웜 기어

323: 구동 모터 324: 감지 센서부

325: 인쇄 회로 기판

411, 412, 413, 414, 415: 록 핀

411a, 412a, 413a, 414a, 415a: 지지 핀

421, 431, 441: 캠 축

422, 432, 433, 442, 443: 캠

451, 452, 453: 기어

460: 구동 모터

Claims (11)

1. 변속 레버의 하부에 위치하고, 변속단에 따라 상기 변속 레버의 이동을 차단하는 이동 차단부; 및

   상기 변속단에 따라 상기 이동 차단부의 높이를 조절하여 상기 변속 레버의 이동이 차단되도록 하는 높이 조절부를 포함하며,

   상기 이동 차단부는,

   상기 변속 레버의 제 1방향으로의 이동을 차단하는 록 핀; 및

   일측이 개방된 홈이 형성되며, 상기 홈이 개방된 방향에 상기 록 핀이 설치되는 록 플레이트를 포함하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 록 플레이트에 형성된 홈은,

   상기 록 플레이트의 높이에 따라 상기 변속 레버의 하부가 삽입 및 이탈되어 상기 변속 레버의 제 2방향으로의 이동을 차단하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 록 핀 및 상기 록 플레이트의 하부에는 상기 록 핀 및 상기 록 플레이트를 각각 지지하는 제 1지지 핀 및 제 2지지 핀이 형성되는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 높이 조절부는,

   부채꼴 형상으로 이루어지며 호에 톱니가 형성된 회전 몸체;

   상기 톱니와 맞물려 상기 회전 몸체가 중심 축을 기준으로 회전하도록 하는 웜 기어;

   상기 웜 기어를 회전시키는 구동 모터;

   상기 회전 몸체의 중심 축에 위치하여 상기 회전 몸체의 회전을 감지하는 감지 센서부;

   상기 감지 센서부의 감지 결과에 따라 상기 구동 모터를 제어하는 인쇄 회로 기판을 포함하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 회전 몸체는,

   상기 중심 축을 기준으로 서로 다른 반경에 형성되는 제 1삽입 홈 및 제 2삽입 홈을 포함하며,

   상기 제 1삽입 홈에는 상기 제 1지지 핀이 삽입되고, 상기 제 2삽입 홈에는 상기 제 2지지 핀이 삽입되는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1삽입 홈 및 상기 제 2삽입 홈은,

   서로 다른 깊이 패턴을 가지며, 상기 록 핀 및 상기 록 플레이트는 상기 회전 몸체가 이동할 때 상기 깊이 패턴에 따라 높이가 조절되는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 감지 센서부는,

   상기 중심 축에 설치되는 마그넷; 및

   상기 마그넷의 자속 밀도를 감지하여 상기 인쇄 회로 기판으로 전달하는 감지 센서를 포함하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
9. 변속 레버의 하부에 위치하고, 변속단에 따라 상기 변속 레버의 이동을 차단하는 이동 차단부; 및

   상기 변속단에 따라 상기 이동 차단부의 높이를 조절하여 상기 변속 레버의 이동이 차단되도록 하는 높이 조절부를 포함하며,

   상기 이동 차단부는,

   상기 변속단에 따라 서로 다른 높이를 가지는 다수의 록 핀 및 상기 다수의 록 핀 하부에 형성되어 상기 다수의 록 핀을 지지하는 다수의 지지 핀을 포함하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 높이 조절부는,

    상기 다수의 지지 핀의 하부에 위치하여 상기 다수의 록 핀 높이를 조절하는 다수의 캠;

    상기 캠의 캠 축에 연결되는 다수의 기어; 및

    상기 기어와 맞물려 상기 기어를 회전시키는 구동 모터를 포함하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 다수의 캠은,

    장축이 서로 다른 방향으로 설치되어 상기 구동 모터가 구동됨에 따라 상기 다수의 록 핀 높이를 조절하는 전자식 변속기의 시프트 록 장치.

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