KR101303068B1 - 전자석을 이용한 차량의 시프트록 캠을 포함하는 차량용 자동 변속기 레버 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 시프트록 기능을 구비하는 차량의 자동변속기 레버 조립체는, 차량의 프레임에 고정되는 베이스 브라켓과, 로드와, 상기 로드의 하단에 결합되어 변속 모드 변환을 위한 로드 이동에 따라서 소정의 축을 중심으로 회전하고 시프트록 대응 위치에 잠금부가 형성되어 있는 회동 부재와, 영구 자석을 포함하며 시프트록 위치에서 상기 잠금부에 걸리도록 되어 있고 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되는 시프트록 캠과, 상기 영구 자석을 바라보는 위치에 제공되는 전자석을 포함한다. 브레이크 작동 신호가 전달되면 상기 전자석에 전류가 흘러 상기 잠금부와의 걸림 상태를 해제하는 방향으로 시프트록 캠이 작동한다.

Description

전자석을 이용한 차량의 시프트록 캠을 포함하는 차량용 자동 변속기 레버 조립체{Automatic Transmission Lever Assembly Comprising Shift-Lock Cam Using Electromagnet}

본 발명은 차량의 자동 변속기 레버 조립체에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 전자석을 이용한 시프트록 캠(shift-lock cam)을 포함하는 레버 조립체에 관한 것이다.

차량의 운전석에 인접하여 배치되어 자동 변속기를 조작하는 레버 조립체는 레버가 일직선으로 움직이는 직선형, 지그재그로 레버가 움직이는 게이트형, 수동 변속 모드가 제공되는 형태 등 여러 가지 이동 궤적을 가진다. 자동 변속기 레버에는 급발진을 방지하기 위해서 브레이크를 밟아야만 특정 변속단에서 인접 변속단으로의 변속이 가능하게 하는 시프트록 장치가 제공된다. 예를 들어 주차단인 P단에서 주행단인 D단 방향으로의 이동과, 중립단인 N단에서 후진단인 R 단 방향으로 변속 레버가 이동할 때에는 반드시 브레이크를 밟아야 변속 레버가 이동할 수 있게 구성한다.

종래 기술에 의한 시프트록 장치는, 운전자가 브레이크를 밟을 때에 솔레노이드가 시프트록 캠을 당겨서 레버 조립체의 회전이 가능하게 하고, 브레이크에서 발을 떼면 솔레노이드 내부의 리턴 스프링에 의해서 제자리로 복귀하는 구조이다. 그런데 이러한 종래 기술에 의한 시프트록 장치는, 솔레노이드가 작동할 때에 솔레노이드 자체의 작동 소음과 진동이 발생하는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술에 의한 시프트록 장치의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 시프트록 기능을 구비하는 차량의 자동변속기 레버 조립체는, 차량의 프레임에 고정되는 베이스 브라켓과, 로드와, 상기 로드의 하단에 결합되어 변속 모드 변환을 위한 로드 이동에 따라서 소정의 축을 중심으로 회전하고 시프트록 대응 위치에 잠금부가 형성되어 있는 회동 부재와, 영구 자석을 포함하며 시프트록 위치에서 상기 잠금부에 걸리도록 되어 있고 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되는 시프트록 캠과, 상기 영구 자석을 바라보는 위치에 제공되는 전자석을 포함한다. 그리고 브레이크 작동 신호가 전달되면 상기 전자석에 전류가 흘러 상기 잠금부와의 걸림 상태를 해제하는 방향으로 시프트록 캠이 작동된다.

본 발명의 다른 형태에 의한 시프트록 기능을 구비하는 차량의 자동변속기 레버 조립체는 베이스 브라켓과, 로드와, 상기 로드의 단부에 제공되는 노브 버튼과, 상기 노브 버튼의 작동 여부에 따라서 상하 이동이 가능한 디텐트 핀과, 상기 시프트록 위치에서 상기 디텐트 핀이 걸려서 노브 버튼이 눌려지지 않도록 하며 영구 자석이 제공되는 시프트록 캠과, 상기 영구 자석을 바라보는 위치에 제공되는 전자석을 포함한다. 그리고 브레이크 작동 신호가 전달되면 상기 전자석에 전류가 흘러 상기 디텐트 핀과의 걸림 상태를 해제하는 방향으로 시프트록 캠이 작동된다.

본 발명에 의한 솔레노이드가 아니라 전자석과 영구자석에 의해 시프트록 캠이 작동하기 때문에 솔레노이드 작동 소음과 진동이 발생하지 않는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 시프트록 장치가 표시된 레버 조립체의 일부 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 레버 조립체의 저면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 시프트록 장치가 표시된 레버 조립체의 측면도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명의 본질과 관련이 없는 자동 변속기 레버 조립체의 기타 부품에 대한 설명은 생략하기로 하며, 이들 기타 부품은 종래 기술의 것을 그대로 차용하거나 본 발명에 맞게 적절히 변형해서 적용하면 된다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 의한 시프트록 장치가 표시된 레버 조립체의 일부 측면도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 방식은 레버의 이동 궤적이 지그재그인 게이트타입이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 의한 레버 조립체(1)는, 베이스 브라켓(도시되지 않음)과, 로드(20)와, 회동 부재(30)와, 시프트록 캠(40)과, 전자석(50)와, 커넥터(60)를 포함한다.

로드(20)의 단부에는 운전자가 손으로 잡고 로드(20)의 움직임을 제어하는 노브(도시되지 않음)가 부착되어 있다. 회동 부재(30)는 로드(20)의 하단에 결합되어 변속 모드 변환을 위한 로드(20) 이동에 따라서 축(15)을 중심으로 회전하고, 시프트록 대응 위치에 잠금부(150; 도 2 참조)가 형성되어 있다. 잠금부(150)는 후술하는 캠(40)의 암(41)이 걸리도록 되어 있는 걸림턱으로 형성되는 것이 바람직하지만, 특정 형상으로 권리범위가 제한되지는 아니한다.

시프트록 캠(40)은, 잠금부(150)에 걸려서 회동 부재(30)의 회동을 방지하도록 되어 있는 제1 암(41)과, 영구자석(45)가 부착되어 있는 제2 암(42)와, 제3 암(43)을 포함한다. 제2 암(42)는 전자석(50)를 바라 보도록 배치되며, 영구자석(45)은 전자석(50) 쪽을 향하도록 제2 암(42)에 부착되어 있다. 제2 암(42)이 전자석(50)에 접촉하면 제3 암(43)은 베이스 브라켓에 제공되는 소음 방지용 패드(53)에 비접촉 상태가 되며, 제2 암(42)이 전자석(50)에 비접촉하면 제3 암(43)은 소음 방지용 패드(53)에 접촉 상태가 된다. 그러나 제3 암(43)은, 언제나 전자석(50)에 비접촉 상태가 되도록 구성해도 무방하다. 그리고 소음 방지용 패드(53)는 베이스 브라켓이 아니라 전자석의 상부측에 제공해도 무방하다.

전자석(50)의 시프트록 캠(40)의 제2 암(42)을 바라보는 쪽에는 소음 방지용 패드(52)가 제공되는 것이 바람직하다. 소음 방지용 패드(52)는 소음을 방지할 뿐만 아니라 영구 자석(45)과 전자석이 직접 접촉하는 것을 방지함으로써 원활한 작동을 담보할 수 있다. 시프트록 캠(40)이 전자석(50)에 직접 접촉하면 전자석 내의 금속이 자화되어서 영구자석화될 가능성이 있으므로 영구 자석(45)이 전자석(50)에 직접 접촉하는 것은 방지하는 것이 바람직하다.

시프트록 캠(40)의 회전축(47)에 토션 스프링을 보조적으로 제공하는 것도 가능하다. 즉 시프트록 캠(40)은 전자석(50)에 전류가 흐르지 않으면 영구자석(45)이 전자석 내의 금속 쪽으로 향하려는 인력이 작용하여 원래 위치로 복귀하는데 그러한 복귀를 좀 더 원활하게 하기 위해 토션 스프링을 보조적으로 설치할 수 있다.

커넥터(60)는 브레이크측과 연결되어, 브레이크(도시되지 않음)가 작동되면 전자석에 전류가 흘러서 전자석(50)에 자성이 생기도록 하고, 브레이크 작동이 멈추면 전자석에 전류가 흐르지 않도록 한다. 본 실시예에서는 전자석(50)에 발생하는 자성은, 영구 자석(45)와 척력이 발생하는 자성으로 한다.

한편, 제1 실시예의 변형례에 의하면, 전자석을 시프트록 캠(40)측에 설치하고 영구자석을 그 전자석을 마주보는 위치에 배치할 수 있으며, 이러한 교차 구성도 본 발명의 범위에 속한다.

다음으로 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 작동에 대해서 설명하기로 한다.

운전자가 브레이크를 밟으면, 커넥터(60)를 통해 그 신호가 전달되고, 전자석(50)에 전류를 흐르게 한다.

전자석(50)에 전기가 흐르면 전자석(50)에 자성이 발생하고 시프트록 캠(40)의 영구자석(45)과 척력이 발생하여 시프트록 캠(40)이 도 1의 반시계 방향으로 회전한다. 시프트록 캠(40)이 반시계 방향으로 회전하면 회동 부재(30)의 걸림턱(150)에 걸려서 회동 부재(30)의 회전을 방해하고 있던 제1 암(41)이 위로 들리게 되어 회동 부재(30)의 회동축(15)을 중심으로 한 회전이 가능하게 된다. 이 상태에서 운전자가 변속 레버를 작동시키면 회동 부재(30)가 원하는 위치로 회전하게 되어서 변속 모드 변환이 가능해진다. 걸림턱(150)은 시프트록이 필요한 변속단에 해당하는 위치에 제공되며, 시프트록이 필요하지 않는 변속단에는 형성되지 아니한다. 브레이크 작동이 멈추면 전자석(50)에 전류가 흐르지 않게 되어 시프트록 캠(40)의 영구자석(45)과 전자석(50) 사이에 인력이 작용하여 시프트록 캠(40)은 원래 위치로 복귀한다. 보조적으로 토션 스프링이 제공되면 좀 더 원활하게 원래 위치로 복귀하는 것이 가능할 수 있다. 이 때, 제2 암(42)이 전자석(50)측으로 복귀하면 영구자석(45)이 소음 방지용 패드(52)와 접촉하게 된다.

만약, 전자석이 시프트록 캠(40)쪽에 제공되고, 그 전자석을 바라보는 쪽에 영구 자석이 배치된다면 그에 맞게 시프트록 해제가 가능하도록 구성하면 된다.

도 3에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 레버 조립체의 측면도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 방식은 변속 레버의 이동 궤적이 일직선인 소위 스트레이트 방식이다. 이 스트레이트 방식에서는 변속기 레버의 노브에 제공되는 푸시 버튼을 눌러서 특정 변속단 간의 이동이 가능하게 한다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 실시예에 의한 변속기 레버 조립체는, 베이스 브라켓(110)과, 로드(120)와, 로드(120)의 단부에 제공되는 노브 버튼(130)과, 노브 버튼(130)의 작동 여부에 따라서 상하 이동이 가능한 디텐트 핀(140)과, 시프트록 캠(145)과, 전자석(160)과, 커넥터(170)를 포함한다.

로드(120)에는 가이드(125)가 형성되어 있고, 디텐트 핀(140)은 이 가이드(125)를 따라서 슬라이딩 이동한다. 시프트록 캠(145)은 회전축(153)을 중심으로 회전이 가능하며, 전자석(160)과 마주보는 암(152)과 암(152)에 제공되는 영구 자석(155)을 포함한다.

전자석(160)에는 시프트록 캠(145)을 향하는 쪽에 소음 방지용 패드(162)가 제공되는 것이 바람직하다. 이 소음 방지용 패드(162)는 전술한 소음 방지용 패드(52)와 같은 기능을 수행한다.

시프트록 캠(145)에는 걸림턱(154)이 있는데, 이 걸림턱(154)에 디텐트 핀(140)이 걸리면, 노브 버튼(130)을 눌러도 디텐트 핀(140)이 이동할 수 없게 되므로, 변속 모드 변환을 방해한다. 이 때 운전자가 브레이크를 밟으면 커넥터(170)를 통해서 신호가 전달되어 전자석(160)에 전류를 흐르게 하고 전자석(160)에는 영구 자석(155)을 밀어내는 척력이 발생하여, 시프트록 캠(145)이 회전축(153)을 중심으로 반시계 방향으로 회전한다. 그러면 도 3에 도시된 바와 같이 걸림턱(154)과 디텐트 핀(140)의 걸림 상태가 해제되며, 노브 버튼(130)을 눌렀을 때, 디텐트 핀(140)이 아래쪽으로 가이드(125)를 따라서 슬라이드 이동을 함으로써 변속단 변환이 가능해진다.

제2 실시예에서도, 전자석과 영구 자석의 위치는 서로 바뀌어도 무방하다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다.

20: 로드
30: 회동부재
40: 시프트록 캠
50: 전자석
60: 커넥터

Claims (6)

1. 시프트록 기능을 구비하는 차량의 자동변속기 레버 조립체에 있어서,
   차량의 프레임에 고정되는 베이스 브라켓과,
   로드와,
   상기 로드의 하단에 결합되어 변속 모드 변환을 위한 로드 이동에 따라서 소정의 축을 중심으로 회전하고 시프트록 대응 위치에 잠금부가 형성되어 있는 회동 부재와,
   영구 자석을 포함하며 시프트록 위치에서 상기 잠금부에 걸리도록 되어 있고 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 제공되는 시프트록 캠과,
   상기 영구 자석을 바라보는 위치에 제공되는 전자석을 포함하며,
   상기 시프트록 캠은, 상기 잠금부에 걸려 회동 부재의 회동을 방지하도록 되어 있는 제1 암과, 상기 영구자석이 부착되어 있는 제2 암을 포함하고,
   상기 전자석에는 상기 시프트록 캠의 제2 암이 접촉하는 부분에 소음 방지용 패드가 제공되며,
   브레이크 작동 신호가 전달되면 상기 전자석에 전류가 흘러 상기 영구 자석과의 사이에 척력을 발생시킴으로써 상기 잠금부와 상기 제1 암의 걸림 상태를 해제하는 방향으로 시프트록 캠이 작동되며 브레이크 작동 신호가 중단되면 상기 전자석에 전류가 흐르지 않게 되어 전자석과 영구 자석 사이의 인력에 의해서 상기 영구 자석이 상기 소음 방지용 패드를 사이에 두고 상기 전자석에 부착되는,
   자동 변속기 레버 조립체.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 시프트록 기능을 구비하는 차량의 자동변속기 레버 조립체에 있어서,
   베이스 브라켓과,
   로드와,
   상기 로드의 단부에 제공되는 노브 버튼과,
   상기 노브 버튼의 작동 여부에 따라서 상하 이동이 가능한 디텐트 핀과,
   상기 시프트록 위치에서 상기 디텐트 핀이 걸려서 노브 버튼이 눌려지지 않도록 하며 영구 자석이 제공되는 시프트록 캠과,
   상기 영구 자석을 바라보는 위치에 제공되는 전자석을 포함하며,
   상기 전자석에는 상기 영구 자석이 접촉하는 부분에 소음 방지용 패드가 제공되며,
   브레이크 작동 신호가 전달되면 상기 전자석에 전류가 흘러 상기 영구 자석과의 사이에 척력을 발생시킴으로써 상기 시프트록 캠과 상기 디텐트 핀 사이의 걸림 상태를 해제하는 방향으로 시프트록 캠이 작동되며, 브레이크 작동 신호가 중단되면 상기 전자석에 전류가 흐르지 않게 되어 전자석과 영구 자석 사이의 인력에 의해서 상기 영구 자석이 상기 소음 방지용 패드를 사이에 두고 상기 전자석에 부착되는,
   자동 변속기 레버 조립체.
6. 삭제

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