KR101133809B1 - 중립 스위치 유니트 - Google Patents

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KR101133809B1
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한창규
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대성전기공업 주식회사
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Abstract

본 발명은, 차량 트랜스미션의 기어 변속에 따라 가동되는 컨트롤 핑거; 상기 컨트롤 핑거에 대응하여 차량 트랜스미션에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 인쇄회로기판; 상기 하우징에 배치되어, 상기 컨트롤 핑거에 의하여 가동되는 중립 스위치를 구비하고, 상기 중립 스위치는: 상기 컨트롤 핑거와 접촉되어 가동 가능한 스위치 가동부와, 상기 스위치 가동부의 가동에 의하여 신호 변화가 발생되는 비접촉식 스위치 감지부를 구비하는 중립 스위치 유니트를 제공한다.

Description

중립 스위치 유니트{SWITCHING UNIT DETECTING NEUTRAL RANGE OF VEHICULAR GEAR TRANSMISSION}
본 발명은 중립 스위치 유니트에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 컴팩트한 구조로 조작 작동성을 증대시키고 이물 유입으로 인한 손상을 방지할 수 있는 구조의 중립 스위치 유니트에 대한 것이다.
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 전자화 되었거나 전자화 단계가 진행되고 있다.
자동차의 엔진에서 생성되는 구동력은 트랜스미션을 거쳐 차량의 구동휠로 전달되는데, 트랜스미션의 기어 변속 레인지는 차량의 적절한 주행 상태 제어를 위한 필수 감지 신호로 사용된다. 차량의 트랜스미션의 중립 상태 정보는 운전자의 주행 의지를 판별하기 위한 기초 신호로 사용되는데, 중립 상태에서의 무부하 가속으로 인한 공회전시 부하 상태 대비하여 연료량을 조절함으로써 공회전으로 인한 매연 발생 가능성을 현저하게 감소시키고 불필요한 연료 소비를 방지할 수도 있다.
이와 같은 차량의 트랜스미션의 중립 상태를 감지하기 위하여 중립 스위치가 트랜스미션에 구비되는데, 종래 기술에 따른 중립 스위치는 단순한 접촉식으로 이루어진다. 즉, 종래 기술에 따른 중립 스위치는 트랜스미션의 컨트롤 레버에 의하여 가동되는 컨트롤 핑거와 접촉하고 이에 따라 가동 접점과 고정 접점과의 접촉 상태가 변화함으로써 신호 변화를 발생시키고 이를 통하여 차량 트랜스미션의 중립 여부를 감지할 수 있다.
하지만, 이러한 단자간의 접촉식 구조의 중립 스위치는 내구성이 저하되고, 특히 고온의 미션 오일과 같은 이물에 의하여 접촉 상태가 불안정화될 수도 있는 등 문제점이 수반되었다.
본 발명은 보다 정확하고 안정적인 가동을 이루되 내구성을 증대시킬 수 있는 구조의 중립 스위치 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 트랜스미션의 기어 변속에 따라 가동되는 컨트롤 핑거; 상기 컨트롤 핑거에 대응하여 차량 트랜스미션에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 인쇄회로기판; 상기 하우징에 배치되어, 상기 컨트롤 핑거에 의하여 가동되는 중립 스위치를 구비하고, 상기 중립 스위치는: 상기 컨트롤 핑거와 접촉되어 가동 가능한 스위치 가동부와, 상기 스위치 가동부의 가동에 의하여 신호 변화가 발생되는 비접촉식 스위치 감지부를 구비하는 중립 스위치 유니트를 제공한다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 비접촉식 스위치 감지부는: 상기 인쇄회로기판에 배치되어 전기적 소통을 이루는 감지 센서와, 상기 감지 센서의 대응되는 위치로 상기 하우징에 배치되는 감지 마그네트를 구비할 수도 있다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 스위치 가동부는: 일단은 상기 하우징의 외부로 노출되어 상기 컨트롤 핑거와 접촉 가능하게 배치되는 가동 플런저 캡과, 상기 가동 플런저 캡이 단부에 장착되고 상기 하우징에 가동 가능하게 배치되는 가동 플런저 바디와, 상기 가동 플런저 바디의 외측에 배치되어 상기 가동 플런저 바디가 가동되는 경우 상기 감지 마그네트와 상기 감지 센서 사이에 가동되는 가동 플런저 플레이트를 구비할 수도 있다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 가동 플런저 플레이트에는 가동 플런저 플레이트 홀이 관통 구비되고, 상기 가동 플런저 플레이트 홀은 상기 가동 플런저 바디가 상기 하우징의 내부로 진입되도록 가동된 경우 상기 감지 마그네트 및 상기 감지 센서 사이에 배치될 수도 있다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 가동 플런저 바디에는 플런저 바디 탄성부 수용구가 구비되고, 상기 플런저 바디 탄성부 수용구에는 상기 가동 플런저 바디에 탄성력을 제공하는 가동 플런저 탄성부가 배치될 수도 있다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 하우징에는 상기 가동 플런저 플레이트의 가동을 안내하기 위한 플런저 플레이트 가동 가이드가 구비될 수도 있다.
상기 중립 스위치 유니트에 있어서, 상기 하우징은: 차량 트랜스미션에 장착 되는 하우징 바디와, 외부 전기 장치와의 전기적 소통을 이루기 위한 커넥터를 구비하는 하우징 베이스와, 상기 하우징 바디 및 상기 하우징 베이스 사이에 배치되는 하우징 미디엄을 구비하되, 상기 하우징 베이스와 상기 하우징 미디엄의 내부 공간은 밀봉 배치되고, 상기 감지 센서는 상기 하우징 바디와 상기 하우징 미디엄의 내부 공간에 배치될 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 중립 스위치 유니트는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명에 따른 중립 스위치 유니트는, 비접촉식 스위치 감지부를 구비하여 반복적인 작동에 의한 감지부에서의 마모 문제를 배제하여 내구성을 현저하게 증대시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 중립 스위치 유니트는, 비접촉식 스위치 감지부를 구비하여 종래의 접촉 단자 간에 이물로 인한 접촉 불량으로 감지 불능 상태 야기 문제를 배제하고 정확한 감지 기능을 수행할 수도 있다.
셋째, 본 발명에 따른 중립 스위치 유니트는, 가동 플런저 플레이트에 가동 플런저 플레이트 홀을 구비하고 가동 플런저의 가동시 가동 플런저 플레이트 홀이 감지 센서와 감지 마그네트 사이에 배치되도록 함으로써, 자장 변화로 인한 감지 신호 변화를 발생시킴으로써 보다 정확하고 원활한 중립 상태 변화 감지를 제공할 수도 있다.
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.
이하에서는 중립 스위치 유니트에 대한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 자동차 트랜스 미션(1)에 본 발명의 일실시예에 따른 중립 스위치 유니트(10)가 장착되는 위치를 나타내는 개략적인 상태도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 개략적인 분해 사시도가 도시되고, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 작동 상태를 나타내는 개략적인 부분 사시도가 도시되고, 도 6에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 정상 상태에서의 개략적인 단면도가 도시되고, 도 7에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 정상 상태에서의 개략적인 부분 사시 단면도가 도시되고, 도 8에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 가동 상태에서의 개략적인 단면도가 도시되고, 도 9에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 가동 상태에서의 개략적인 부분 사시 단면도가 도시되고, 도 10 내지 도 21에는 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 조립 과정을 나타내는 개략적인 사시도가 도시된다.
본 발명의 일실시예에 따른 중립 스위치 유니트(10)는 하우징(100)과, 인쇄회로기판(200)과, 중립 스위치(300)를 포함하고, 하우징(100)의 대응되는 위치에는 컨트롤 핑거(30)가 배치되는데, 중립 스위치 유니트(10)는 자동차의 차량 트랜스미션(1)에 장착된다.
차량 트랜스미션(1)과 연결되는 미션 컨트롤 레버(20)의 동작에 의하여 차량 트랜스미션(1)의 미션 컨트롤 샤프트(2)가 가동된다. 이때, 미션 컨트롤 샤프트(2)의 외주에는 컨트롤 핑거(30)가 배치된다. 즉, 컨트롤 핑거(30)는 운전자에 의하여 조작되는 컨트롤 레버(20)와 연결되어, 컨트롤 레버(20)를 통한 차량 트랜스미션(1)의 기어 변속에 따라 컨트롤 레버(20)가 가동되는데, 컨트롤 레버(20)의 가동에 의하여 미션 컨트롤 샤프트(2), 궁극적으로 컨트롤 핑거(30)가 가동된다.
하우징(100)은 차량 트랜스미션(1)에 삽입 장착되는데, 하우징(100)은 컨트롤 핑거(30)의 대응되는 위치에 배치되어 하기되는 하우징(100)의 내부에 배치되는 다른 구성요소와의 상호 작용을 이루는 것을 가능하게 한다. 하우징(100)은 하우징 바디(110)와 하우징 미디엄(120)과 하우징 베이스(130)를 포함하나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예일뿐 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
하우징 바디(110)와 하우징 미디엄(120) 및 하우징 베이스(130)는 서로 체결되어 내부 공간을 형성함으로써 다른 구성요소들의 안정적인 배치 및 가동 공간을 제공한다. 하우징 바디(110)의 일단 외면에는 바디 장착부(111)가 배치되는데, 본 실시예에서 바디 장착부(111)는 나사 가공 배치된다. 바디 장착부(111)는 차량 트랜스미션(1)에 나사 결합되는 구조를 취하여 안정적인 장착 구조를 이룬다. 하우 징 바디(110)의 내부에는 다른 구성 요소들이 수용될 수 있는 바디 공간부(113)를 구비하고, 바디 공간부(113)를 구획하는 하우징 바디(110)의 내측면에는 돌출 형성되는 바디 미디엄 안착부(114, 도 16 참조)가 구비되어 하기되는 바디 미디엄(120)의 안정적인 배치 구조를 이룰 수 있다. 하우징 바디(110)의 일단에는 바디 핀 관통구(115)가 구비되는데, 이를 통하여 하기되는 하우징 미디엄(120)과의 체결 상태를 공고히 할 수 있다. 하우징 바디(110)에는 길이 방향을 따라 관통 형성되는 바디 플런저 관통구(117)가 배치되는데, 바디 플런저 관통구(117)에는 하기되는 중립 스위치부의 스위치 가동부가 구비하는 가동 플런저가 가동 가능한 구조를 제공할 수 있다. 하우징 바디(110)가 차량 트랜스미션(1)에 장착되는 경우, 하우징 바디(110)의 외주에는 바디 실러(119)가 배치될 수 있는데, 바디 실러(119)는 바디 장착부(111)가 배치되는 영역을 통하여 미션 오일등이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
하우징 미디엄(120)은 블록 타입으로 구성되는데, 하우징 미디엄(120, 도 18 참조)은 하우징 바디(110)와 분리되는 구조를 취한다. 하우징 미디엄(120)의 일단으로 하우징 바디(110)의 반대 측에는 미디엄 체결부(121)가 구비되고 미디엄 체결부(121)의 대응되는 위치로 하우징 베이스(130)에는 베이스 체결부(131)가 구비되어 서로 체결되는 구조를 취한다. 또한, 하우징 미디엄(120)의 단부로 미디엄 체결부(121)의 인근에는 미디어 가이드(123)가 배치되고 미디엄 가이드(123)의 대응되는 위치로 하우징 베이스(130)에는 베이스 가이드(133)가 배치되는데 하우징 미디엄(120)과 하우징 베이스(130)가 서로 체결되는 경우 서로 맞물리는 구조를 취하 도록 함으로써 서로 안정적인 체결 구조를 이룰 수 있다. 하우징 미디엄(120)에는 미디엄 핀 관통구(127)가 배치되는 하우징 미디엄(120)가 하우징 바디(130)에 삽입되는 경우 미디엄 핀 관통구(127)와 바디 핀 관통구(115)는 서로 일렬 배치되어 하우징 핀(140)을 통하여 서로 관통되어 맞물리는 구조를 취할 수 있다. 하우징 미디엄(120)의 내부에는 미디엄 공간부(125)가 배치되는데 미디엄 공간부(125)에는 다른 구성요소들이 안정적으로 배치되는 공간을 제공한다. 하우징 미디엄(120)의 일단에 의하여 미디엄 공간부(125)와 바디 공간부(113)는 서로 격리되는 구조를 취한다.
하우징 베이스(130)는 하우징 미디엄(120)과 체결되는 구조를 이루는데, 이는 상기한 바와 동일하다. 하우징 베이스(130)의 외주에는 요홈 타입의 베이스 실러 장착부(135, 도 12 참조)가 배치되는데, 베이스 실러 장착부(135)에는 베이스 실러(139)가 배치된다. 즉, 하우징 미디엄(120)과 하우징 베이스(130)가 서로 맞물리어 체결되는 경우, 베이스 실러(139)가 배치되어 이들 사이 공간을 밀폐시킴으로써 이들의 사이 공간을 통하여 미션 오일 등과 같은 이물이 미디엄 공간부(125)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 하우징 베이스(130)에는 베이스 공간(135)이 배치되는데, 베이스 공간(135)을 통하여 하기되는 베이스 커넥터 핀이 관통 배치되는 커넥터가 구비되어 외부 전기 장치와의 전기적 소통을 이룰 수 있다.
인쇄회로기판(200)은 하우징(100), 보다 구체적으로 하우징 베이스(130)와 하우징 미디엄(120)에 배치되는데, 인쇄회로기판(200)은 하우징 미디엄(120)에 안착되고 일면이 하우징 베이스(130)를 향하도록 배치된다. 인쇄회로기판(200)에는 기판 가이드(201)가 배치되고 기판 가이드(201)의 대응되는 위치로 하우징 미디엄(120)에는 기판 가이드 대응부(미도시)가 배치되어 서로 맞물리어 인쇄회로기판(200)의 하우징 미디엄(120)에의 안정적인 장착을 가능하게 한다. 또한, 인쇄회로기판(200)에는 기판 장착 관통구(203)가 배치되는데, 기판 장착 관통구(203)의 대응되는 위치로 하우징 미디엄(120)의 내측에는 기판 장착 돌기(122)가 배치되는데, 기판 장착 돌기(122)와 기판 장착 관통구(203)는 서로 맞물리어 인쇄회로기판(200)이 하우징(100)의 내부 공간에서 안정적인 장착 구조를 이루도록 한다. 인쇄회로기판(200)에는 커넥터 핀(210)이 장착되는데, 커넥터 핀(210)은 인쇄회로기판(200) 상의 회로배선(미도시)을 통하여 다른 전기 소자(220) 및 하기되는 중립 스위치가 다른 외부 전기 소자와의 전기적 소통을 가능하게 한다.
중립 스위치(300)는 하우징(100)에 배치되어 차량 트랜스미션(1)의 컨트롤 레버(20)를 통한 기어 변속에 따라 가동되는 컨트롤 핑거(30)에 의하여 가동된다. 중립 스위치(300)는 스위치 가동부(310)와 비접촉식 스위치 감지부(330)를 포함하는데, 스위치 가동부(310)는 컨트롤 핑거(30)와 접촉되어 가동 가능하고, 비접촉식 스위치 감지부(330)는 스위치 가동부(310)의 가동에 의하여 신호 변화가 발생한다. 이와 같이 스위치 가동부(310)는 컨트롤 핑거(30)와 직접적인 접촉을 이루며 가동 가능한 구조를 취하고, 비접촉식 스위치 감지부(330)는 스위치 가동부(310)에 의하여 가동되되 비접촉식 스위치 감지부(330)는 다른 구성요소와의 비접촉 상태를 이루며 가동될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비접촉식 스위치 감지부(330)는 감지 센서(340) 와 감지 마그네트(350)를 포함한다. 감지 센서(340)는 인쇄회로기판(200) 상에 배치되어 회로배선(미도시) 및 커넥터 핀(210)을 통하여 외부 전기 장치와 전기적 소통을 이룰 수 있다. 감지 센서(340)는 본 실시예에서 자기 센서로 구현되는데, 감지 센서(340)의 대응되는 위치에 감지 마그네트(350)가 배치된다. 감지 마그네트(350)는 이극 배치 구조를 이루는데, 이는 일예로서 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 감지 마그네트(350)는 하우징(100)에 배치되는데, 보다 구체적으로 감지 마그네트(350)는 하우징(100)의 하우징 미디엄(120)의 단부로 하우징 바디(110)를 향하여 배치된다. 즉, 감지 마그네트(350)는 하우징 미디엄(120)과 하우징 바디(110)의 사이 공간에 배치된다. 하우징 미디엄(120)의 일단으로 하우징 마디(110)를 향한 일단에는 감지 마그네트 안착부(124)가 구비되는데, 감지 마그네트(350)는 감지 마그네트 안착부(124)에 안정적으로 고정 장착된다. 감지 센서(340)는 일단이 인쇄회로기판(200)에 고정 장착되되 타단은 하우징 미디엄(120)과 미디엄 공간부(125)에 배치된다. 보다 구체적으로 하우징 미디엄(120)에는 감지 센서 수용부(126, 도 6 참조)가 배치되는데, 감지 센서(340)는 감지 센서 수용부(126)에 수용 배치된다. 이와 같은 비접촉식 스위치 감지부(330)의 감지 센서(340)는 미디엄 공간부(125)의 감지 센서 수용부(126)에 수용되어 하우징 바디(110) 측과 격리 배치됨으로써 미션오일과 같은 이물에 의한 손상을 방지할 수 있다. 감지 마그네트 안착부(124)와 감지 센서 수용부(126)는 서로 대응되도록 배치되고, 이들 사이에는 가동 플런저 플레이트 수용부(128)가 배치되는데, 가동 플런저 플레이트 수용부(128)에는 하기되는 가동 플런저(311)의 일부 구성요소가 가 동되어 수용되는 구조를 취할 수 있다.
스위치 가동부(310)는 가동 플런저(311)와 가동 플런저 탄성부(321)를 구비하는데, 가동 플런저(311)는 가동 플런저 캡(313)과 가동 플런저 바디(315)와 가동 플런저 플레이트(317)를 포함한다. 가동 플런저 캡(313)은 일단이 하우징(100)의 외부로 노출되어 컨트롤 핑거(30)와 접촉 가능하게 배치되고, 가동 플런저 바디(315)는 단부에 가동 플런저 캡(313)이 장착되고 하우징(100)에 가동 가능하게 배치되며, 가동 플런저 플레이트(317)는 가동 플런저 바디(315)의 외측에 배치되어 가동 플런저 바디(315)가 가동되는 경우 감지 마그네트(350)와 감지 센서(340) 사이에서 가동된다. 경우에 따라 가동 플런저(311)는 일체로 형성될 수도 있고 일부 구성이 서로 별개물로 형성될 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다. 가동 플런저 캡(313)은 스틸 캡으로 형성되고 단부가 구형 구조를 취하여 컨트롤 핑거(30)의 외면과의 접촉시 발생 가능한 마모를 최소화시킬 수도 있다. 가동 플런저 바디(315)의 내부에는 플런저 바디 탄성부 수용구(316)가 배치되는데, 플런저 바디 탄성부 수용구(316)에는 가동 플런저 탄성부(321)가 배치될 수 있다. 가동 플런저 탄성부(321)는 코일 스프링 타입으로 구성되는데, 가동 플런저 탄성부(321)는 일단이 가동 플런저 바디(315)의 플런저 바디 탄성부 수용구(316)의 폐쇄된 단부 측에 배치되고, 가동 플런저 탄성부(321)의 타단은 하우징 미디엄(120)의 단부 측을 향하여 배치된다. 이와 같은 가동 플런저 탄성부 구조를 통하여 가동 플런저의 안정적인 원위치 복귀 구조를 이룰 수 있다. 가동 플런저 바디(315)의 외주에는 가동 플런저 플레이트(317)가 배치되는데, 가동 플런저 플레이트(317) 는 가동 플런저 바디(315)의 길이 방향을 따라 형성된다. 가동 플런저(311)가 컨트롤 핑거(30)와의 접촉에 의하여 가압되는 경우, 가동 플런저 플레이트(317)는 가동 플런저 플레이트 수용부(128)에 가동 가능하게 수용된다. 가동 플런저 플레이트(317)가 가동 플런저 플레이트 수용부(128)에 수용되는 경우 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350)의 사이에 가동 플런저 플레이트(317)가 배치되는 구조를 취한다. 컨트롤 핑거(30)와 가동 플런저 캡(313)의 접촉 상태가 해제되는 경우, 가동 플런저 탄성부(321)의 탄성 복원력에 의하여 가동 플런저 바디(315)는 원위치 복귀되고 가동 플런저 바디(315)의 원위치 복귀에 의하여 가동 플런저 플레이트(317)는 가동 플런저 플레이트 수용부(128)로부터 이동되는데, 이러한 가동 플런저 플레이트(317)의 위치 이동에 의하여 감지 센서(340)의 감지 신호가 변화될 수 있다.
본 실시예에 따른 가동 플런저 플레이트(317)는 가동 플런저 플레이트 홀(319)을 구비하는 구조를 취한다. 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가동 플런저 플레이트 홀(319)은 가동 플런저 플레이트(317)에 형성되는데, 가동 플런저 플레이트 홀(319)은 가동 플런저 바디(315)가 컨트롤 핑거(30)와의 접촉에 의하여 하우징(100)의 내부로 진입되도록 가동된 경우 감지 마그네트(350)와 감지 센서(340) 사이에 배치된다. 이러한 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350) 사이에 가동 플런저 플레이트 홀(319)이 배치됨으로써 감지 센서(340)를 통한 소정의 전기적 신호의 변화를 생성할 수 있다. 본 발명에서 감지 센서(340)의 전기적 신호의 변화는 가동 플런저(311)가 가동되는 경우 가동 플런저 플레이트 홀(319)이 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350) 사이에 배치되는 구조를 취하였으나, 가동 플런저가 가동되 는 경우 가동 플런저 플레이트가 감지 센서와 감지 마그네트의 사이에 배치되는 구조를 취할 수도 있는 등 감지 센서에서 전기적 신호를 변화시키는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.
도 10 내지 도 23에는 본 발명의 일실시예에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 개략적인 조립 과정이 도시된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저 중립 스위치 유니트(10)는 하우징 미디엄(120)에 인쇄회로기판(200)을 장착하는 과정이 수행된다. 하우징 미디엄(120)에는 상기한 바와 같이 내측에 기판 장착 돌기(122)가 배치되고, 기판 장착 돌기(122)는 인쇄회로기판(200)의 기판 장착 관통구(203)와 맞물린다. 여기서, 인쇄회로기판(200)은 하우징 미디엄(120)의 내부 공간에 대응되는 형상을 구비하여 다른 구성요소와의 간섭 발생이 배제된다(도 11).
그런 후, 도 12에 도시된 바와 같이, 하우징 베이스(130)의 베이스 실러 장착부(135)에는 베이스 실러(139)가 배치되고, 베이스 실러(139)가 장착된 하우징 베이스(130)는 하우징 미디엄(120)과 맞물리는데, 이때 하우징 미디엄(120)에 배치되는 미디엄 장착부(121)와 하우징 베이스(130)에 배치되는 베이스 장착부(131)는 서로 맞물리어 원치 않는 분리 이탈을 방지한다. 하우징 베이스(130)와 하우징 미디엄(120)이 체결되는 경우 베이스 실러(139)가 양자의 체결 틈에 배치되어 미디엄 공간부(123)를 밀봉하는 구조를 취한다(도 13 및 도 14).
그런 후, 스위치 가동부(310)가 조립되는데, 가동 플런저 캡(313)은 가동 플런저 바디(315)에 배치되고 가동 플런저 플레이트(317)는 가동 플런저 바디(315)의 외주에 길이 방향으로 배치되는데, 가동 플런저 바디(315)와 가동 플런저 플레이 트(317)는 일체로 형성될 수도 있다. 가동 플런저 바디(315)의 내부에 형성되는 가동 플런저 바디 탄성부 수용부(316)에는 코일 스프링 타입의 가동 플런저 탄성부(321)가 삽입 배치된다(도 15). 가동 플런저(311)는 하우징 바디(110)의 바디 플런저 관통구(117)를 관통하도록 배치되는데(도 16), 가동 플런저 캡(313)이 바디 플런저 관통구(117)를 관통하여 외부로 노출되어 컨트롤 핑거(30)와 접촉 가능하도록 배치된다(도 17). 이때, 하우징(100), 보다 구체적으로 하우징 바디(110)의 바디 플런저 관통구(117)의 외측에는 플런저 플레이트 가동 가이드(118)가 배치되는데, 플런저 플레이트 가동 가이드(118)는 바디 플런저 관통구(117)와 소통을 이루도록 배치된다. 플런저 플레이트 가동 가이드(118)는 가동 플런저 플레이트(317)에 대응되는 형상을 구비하여 가동 플런저(311)의 가동 플런저 바디(315)가 바디 플런저 관통구(117)를 통하여 가동되는 동안 가동 플런저 바디(315)와 함께 가동되는 가동 플런저 플레이트(317)를 안내한다.
그런 후, 도 18에 도시된 바와 같이, 하우징 미디엄(120)의 일면으로 하우징 바디(110)에 삽입되는 일면에 비접촉식 스위치 감지부(330)의 감지 마그네트(350)를 안착시키기 위한 감지 마그네트 안착부(124)가 구비된다. 감지 마그네트 안착부(124)에 감지 마그네트(350)가 배치되는데, 감지 마그네트(350)는 감지 마그네트 안착부(124)에 압입 배치될 수도 있고, 별도의 접착제를 통하여 부착될 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다. 그런 후, 하우징 베이스(130)와 체결된 하우징 미디엄(120)은 하우징 바디(110)의 바디 공간부(113)로 삽입 배치된다(도 19). 이때, 하우징 미디엄(120)과 하우징 바디(110)는 각각에 배치되는 미 디엄 핀 관통구(127)와 바디 핀 관통구(115)가 서로 일치될 수 있도록 서로 삽입 맞물림 구조를 취한다. 이와 같은 삽입 구조를 통하여 가동 플런저 플레이트(317)의 적어도 일단은 가동 플런저 플레이트 수용부(128)에 삽입 수용된다. 그런 후, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 하우징 핀(140)이 바디 핀 관통구(115)와 미디엄 핀 관통구(127)에 삽입되어 서로 체결되는 구조를 취하고, 바디 실러(119)가 하우징 바디(110)의 일단에 삽입 배치된 후 차량 트랜스미션(1)에 삽입 장착되어 컨트롤 핑거(30)와 함께 중립 스위치 유니트(10)를 형성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 중립 스위치 유니트(10)의 작동 과정에 대하여 설명한다. 먼저, 차량 트랜스미션(1)이 정상 상태, 즉 기어 레인지가 비중립 상태인 경우, 도 4 및 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 컨트롤 레버(20)와 연결되는 미션 컨트롤 샤프트(2)는 컨트롤 핑거(30), 보다 구체적으로 컨트롤 핑거(30)가 구비되는 컨트롤 핑거 로드(31)는 가동 플런저(311)의 가동 플런저 캡(313)과 이격 배치되는 구조를 취한다. 이 경우, 가동 플런저 탄성부(321)에는 초기 탄성력 이외에 다른 복원력이 가해지지 않는바, 가동 플런저(311)는 초기 상태, 즉 가동 플런저 캡(313)이 하우징 바디(110)의 외부로 노출되도록 배치되는 구조를 취한다. 가동 플런저 캡(313)이 외부로 노출되는 경우, 가동 플런저 바디(315)에 연결되는 가동 플런저 플레이트(317)는 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350)의 사이에 배치된다. 가동 플런저 플레이트(317)의 영역 A(도 7 참조)가 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350)의 사이 공간에 배치되는데, 가동 플런저 플 레이트(317)는 강자성체로 구현되어 감지 마그네트(350)로부터의 자장에 영향을 미침으로써 감지 센서(340)에서의 자장 감지로 인한 신호가 특정되도록 한다.
그런 후, 운전자에 의한 변속 레버의 조작에 따른 컨트롤 레버(20)의 가동으로 컨트롤 샤프트(2)가 가동되는 경우 컨트롤 핑거(30)도 함께 가동되고, 컨트롤 샤프트(2)에 연결된 컨트롤 샤프트(2)가 가동되는 경우 컨트롤 샤프트(2)의 중심으로부터 이격 배치되는 컨트롤 핑거(30)의 컨트롤 핑거 로드(31)는 회동하여 가동 플런저 캡(313)을 가압하고 가압된 가동 플런저 캡(313)에 의하여 이를 탄성 지지하는 가동 플런저 탄성부(321)가 P의 외력으로 압축됨으로써 가동 플런저(311)는 하우징 바디(110)의 내부로 가압된다. 이때, 가동 플런저 바디(315)에 연결되는 가동 플런저 플레이트(317)의 일단은 가동 플런저 탄성부 수용부(128)에 수용된다. 이와 같은 가동 플런저 플레이트(317)의 수용 구조로 인하여 가동 플런저 플레이트(317)는 안정적으로 가동될 수 있고, 가동 플런저 플레이트(317)의 이동시 다른 구성요소와의 간섭이 배제될 수 있다.
이와 같은 가동 플런저 플레이트(317)의 가동에 의하여 가동 플런저 플레이트(317)에 형성되는 가동 플런저 플레이트 홀(319)은 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350)의 사이에 배치되는데, 가동 플런저 플레이트 홀(319)이 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350) 사이에 배치됨으로써 감지 마그네트(350)에 의한 자장이 변화되고 감지 센서(340)는 변화된 자장에 의하여 새로운 감지 신호를 출력한다. 제어부(200)는 이러한 감지 신호의 변화에 기초하여 소정의 기어 중립 레인지 존재 여부를 판단할 수 있다.
그런 후, 컨트롤 핑거(30)가 더욱 가동되거나 또는 비중립 상태로 전환되는 경우 컨트롤 핑거(30)의 컨트롤 핑거 로드(31)와 가동 플런저 캡(313) 간의 접촉 상태는 해제되어 컨트롤 핑거 로드(31)에 의한 가압력이 제거되는 경우, 가동 플런저 바디(315)의 내부, 즉 가동 플런저 탄성부 수용부(316)에 수용된 가동 플런저 탄성부(321)의 탄성 복원력에 의하여 가동 플런저 바디(315)는 하우징 바디(110)의 바디 가동 플런저 관통구(117)을 따라 원위치 복귀되어 가동 플런저 캡(313)의 일단이 외부로 노출되도록 배치되고, 이에 따라 가동 플런저 바디(315)와 연결되는 가동 플런저 플레이트(317)는 원위치 복귀되어 감지 센서(340)와 감지 마그네트(350)의 사이에 폐쇄된 부분이 배치되도록 하여 감지 센서(340)의 감지 신호를 초기 정상 상태로 복귀시킨다.
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 따른 중립 스위치 유니트의 가동 플런저 플레이트는 정상 상태, 즉 비중립 상태의 경우 감지 센서와 감지 마그네트 사이에 어떠한 물체도 배치되지 않되 가동 플런저가 가동되는 중립 상태에 이르는 경우 가동 플런저 플레이트가 감지 센서와 감지 마그네트의 사이에 배치되어 강자성체로 형성되는 가동 플런저 플레이트와 감지 마그네트 간의 자장 변화를 유도하여 감지 센서가 변화된 자장을 감지하도록 하는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 자동차 트랜스 미션에 본 발명의 일실시예에 따른 중립 스위치 유니트가 장착되는 위치를 나타내는 개략적인 상태도이다.
도 2은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 작동 상태를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 정상 상태에서의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 정상 상태에서의 개략적인 부분 사시 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 가동 상태에서의 개략적인 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 가동 상태에서의 개략적인 부분 사시 단면도이다.
도 10 내지 도 21은 본 발명의 일실시에에 따른 중립 스위치 유니트의 조립 과정을 나타내는 개략적인 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10...중립 스위치 유니트 100...하우징
200...인쇄회로기판 300...중립 스위치

Claims (7)

  1. 차량 트랜스미션의 기어 변속에 따라 가동되는 컨트롤 핑거; 상기 컨트롤 핑거에 대응하여 차량 트랜스미션에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 인쇄회로기판; 상기 하우징에 배치되어, 상기 컨트롤 핑거에 의하여 가동되는 중립 스위치를 구비하고, 상기 중립 스위치는: 상기 컨트롤 핑거와 접촉되어 가동 가능한 스위치 가동부와, 상기 스위치 가동부의 가동에 의하여 신호 변화가 발생되는 비접촉식 스위치 감지부를 구비하고, 상기 비접촉식 스위치 감지부는: 상기 인쇄회로기판에 배치되어 전기적 소통을 이루는 감지 센서와, 상기 감지 센서의 대응되는 위치로 상기 하우징에 배치되는 감지 마그네트를 구비하고, 상기 스위치 가동부는: 일단은 상기 하우징의 외부로 노출되어 상기 컨트롤 핑거와 접촉 가능하게 배치되는 가동 플런저 캡과, 상기 가동 플런저 캡이 단부에 장착되고 상기 하우징에 가동 가능하게 배치되는 가동 플런저 바디와, 상기 가동 플런저 바디의 외측에 배치되어 상기 가동 플런저 바디가 가동되는 경우 상기 감지 마그네트와 상기 감지 센서 사이에 가동되는 가동 플런저 플레이트를 구비하고, 상기 하우징은: 차량 트랜스미션에 장착되는 하우징 바디와, 외부 전기 장치와의 전기적 소통을 이루기 위한 커넥터를 구비하는 하우징 베이스와, 상기 하우징 바디 및 상기 하우징 베이스 사이에 배치되는 하우징 미디엄을 구비하되, 상기 하우징 베이스와 상기 하우징 미디엄의 내부 공간은 밀봉 배치되고, 상기 감지 센서는 상기 하우징 바디와 상기 하우징 미디엄의 내부 공간에 배치되고,
    상기 감지 센서는 상기 하우징 미디엄에 구비되는 감지 센서 수용부에 배치되어 상기 하우징 바디 측과 격리 배치되고, 상기 감지 마그네트는 상기 하우징 미디엄의 상기 하우징 바디를 향한 일단에 형성되는 감지 마그네트 안착부에 배치되고, 상기 감지 센서 수용부와 상기 감지 마그네트 안착부 사이에는 상기 가동 플런저 플레이트가 가동되는 가동 플런저 플레이트 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 중립 스위치 유니트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 플런저 플레이트에는 가동 플런저 플레이트 홀이 관통 구비되고, 상기 가동 플런저 플레이트 홀은 상기 가동 플런저 바디가 상기 하우징의 내부로 진입되도록 가동된 경우 상기 감지 마그네트 및 상기 감지 센서 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 중립 스위치 유니트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 플런저 바디에는 플런저 바디 탄성부 수용구가 구비되고, 상기 플런저 바디 탄성부 수용구에는 상기 가동 플런저 바디에 탄성력을 제공하는 가동 플런저 탄성부가 배치되는 것을 특징으로 하는 중립 스위치 유니트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 가동 플런저 플레이트의 가동을 안내하기 위한 플런저 플레이트 가동 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 중립 스위치 유니트.
  7. 삭제
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