KR101338776B1

KR101338776B1 - 변속 레버 조작감 향상 장치

Info

Publication number: KR101338776B1
Application number: KR1020110118251A
Authority: KR
Inventors: 최지혁; 조양래; 이광기
Original assignee: 현대자동차주식회사; 에스엘 주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2014-01-02
Also published as: KR20130052913A

Abstract

본 발명은 변속 레버 조작감 향상 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 P/R/N/D와 같은 불연속단에서 구현할 수 없는 연속적인 조작감을 제공할 수 있는 변속 레버 조작감 향상 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 자동차의 변속 모드를 전환하기 위하여 좌우로 회동되는 변속 레버, 상기 변속 레버의 측면에 돌출 형성되는 접속 핀, 상기 접속 핀이 관통되어 회동 가능하도록 회동 홈을 구비하는 접속 하우징, 상기 접속 하우징의 내부에서 상기 접속 핀의 이동에 의해 전후로 회동되도록 형성되는 회동 기어, 상기 회동 기어의 일측면에 상기 접속 핀이 삽입되도록 형성되는 삽입 홈, 상기 삽입 홈의 반대측 면에 형성되고 반경 방향 외측으로 형성되는 외치 및 상기 회동 기어의 외치에 치합되는 웜 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변속 레버 조작감 향상 장치{DEVICE FOR RAISING TO HANDLING FEELING OF SHIFT LEVER}

본 발명은 변속 레버 조작감 향상 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 P/R/N/D와 같은 불연속단에서 구현할 수 없는 연속적인 조작감을 제공할 수 있는 변속 레버 조작감 향상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 자동 변속기에는 운전 조건이나 운전자의 취향에 따라 다이내믹한 운전성 확보를 위해 수동 변속기 감각의 수동 모드 조작이 가능하도록 한 소위 '팁트로닉(tiptronic) 타입의 자동 변속기가 알려져 있다. 이러한 타입의 자동 변속기에는 기존의 P레인지(주차 모드), R레인지(후진 모드), N레인지(중립 모드), D레인지(자동변속전진모드) 등을 선택할 수 있는 자동 모드 구간에 더하여 소위 스포츠 모드라고 불리우는 수동 모드 구간이 추가되어 있다.

한편, 상기 스포츠 모드 기능을 작동시키기 위해서는 시프트 레버를 통상 상기 D레인지 오른쪽의 수동 모드 구간으로 이동시킨다. 그러면 현재의 변속단이 유지되면서 상기 시프트 레버를 후방으로 당겼다 놓으면 1단 다운 시프트, 전방으로 밀었다가 놓으면 1단 업 시프트가 이루어질 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 스포츠 모드에서는 일반 수동 변속기와는 달리 클러치 페달을 밟거나 가속 페달에서 발을 떼지 않아도 된다. 따라서 전통적인 수동 변속기에서보다 변속시간이 짧아 신속한 변속 응답성을 느낄 수 있다. 이에 따라 자동 변속기 차량에서도 더욱 다양한 방법으로 운전을 즐길 수 있게 해주는 장점이 제공될 수 있다.

상기와 같은 기존의 변속 레버는 P/R/N/D 등의 불연속 단의 조작을 위해 각 단 별로 디턴트감을 부여하여 롤러 혹은 불릿(bullet) 등의 조작감을 형성하게 된다.

하지만 연속적인 레버 조작이 필요한 변속단에서는 적합한 조작감을 구현할 수 없는 구조이다. 특히 기존의 변속단인 P/R/N/D와 같은 불연속 단 이외에 ECO-SPORT 등 연속적인 조정이 필요한 변속단이 추가될 경우 이와 같은 연속적인 변속단에서 레버는 운전자의 조작 의지에 따라 임의의 위치에 배치되어 고정됨과 동시에 변속감을 제공할 수 있는 구조가 요구된다.

공개특허 10-2008-0021386, 도 1

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 ECO-SPORT 등 연속적인 조정이 필요한 변속단에서 연속적인 조작력 발생을 가능하게 하는 변속 레버 조작감 향상 장치를 제공하는데 있다.

또한, 일정 위치에서 차량의 진동이나 움직임에도 강건하게 위치가 유지될 수 있도록 변속 레버 조작 위치를 유지할 수 있는 마찰력을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 변속 레버 조작감 향상 장치는 자동차의 변속 모드를 전환하기 위하여 좌우로 회동되는 변속 레버, 상기 변속 레버의 측면에 돌출 형성되는 접속 핀, 상기 접속 핀이 관통되어 회동 가능하도록 회동 홈을 구비하는 접속 하우징, 상기 접속 하우징의 내부에서 상기 접속 핀의 이동에 의해 전후로 회동되도록 형성되는 회동 기어, 상기 회동 기어의 일측면에 상기 접속 핀이 삽입되도록 형성되는 삽입 홈, 상기 삽입 홈의 반대측 면에 형성되고 반경 방향 외측으로 형성되는 외치 및 상기 회동 기어의 외치에 치합되는 웜 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동 기어는 상기 외치로부터 반경 내측 방향으로 소정 간격 오프셋(offset)되어 내측으로 형성되는 내치, 상기 내치에 치합되고, 상기 접속 하우징에 고정되어 회전되도록 축 결합되는 회전 센서 및 상기 회동 기어가 전후로 회동하는 과정에서 상기 회전 센서의 회전축이 간섭되지 않도록 관통 형성되는 가동 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동 기어의 일측면에는 상기 회전 센서의 하측에는 소정 간격 이격되는 호 형상의 만곡 블록이 측면으로 돌출 형성되고 상기 회동 기어가 전후 회동 방향에 대하여 중앙에 위치했을 시 상기 만곡 블록의 저면에 형성되는 걸림 홈에 대응되어 걸림 고정되도록 탄성 부재에 의하여 탄성 지지되는 걸림 봉이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 센서는 원형의 검출 자석으로 이루어지고 이러한 검출 자석의 회전에 따라 검출되는 회전 각도를 기초로 하여 회전 변위값을 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 검출 자석의 회전 변위값에 따라 연비 모드측 또는 출력 모드로 비례 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웜 기어의 기어치가 형성되지 않은 양단에는 웜 기어의 중심축의 외주면을 감싸도록 설치되어서 마찰력을 제공하는 부싱이 개재되어 상기 접속 하우징에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중심축의 일단에는 중심축의 외주면을 가압하여 상기 접속 하우징에 대하여 나사 결합함으로써 죔력을 조절할 수 있도록 죔력 조절부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 변속 레버 조작감 향상 장치에 의하면, 기존의 변속단인 P/R/N/D와 같은 불연속 변속단에서는 구현할 수 없는 연속적인 조작감을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 상기 접속 핀과 삽입 홈이 결합함으로써 소정 위치에서 차량의 진동이나 움직임에도 강건하게 위치가 유지될 수 있도록 변속 레버 조작 위치를 유지할 수 있는 마찰력을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치가 적용되는 변속 레버가 ECO-SPORT모드로 전환된 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀이 체결된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 하우징의 일측면을 바라본 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀의 접속 상태를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀에 회동 기어가 SPORT 모드로 회동된 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀에 회동 기어가 ECO 모드로 회동된 상태를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치가 적용되는 변속 레버가 ECO-SPORT모드로 전환된 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀이 체결된 상태를 나타낸 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 하우징의 일측면을 바라본 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀의 접속 상태를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀에 회동 기어가 SPORT 모드로 회동된 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 적용되는 접속 핀에 회동 기어가 ECO 모드로 회동된 상태를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치는 변속 레버(10), 접속 하우징(20), 회동 기어(30)를 포함한다.

상기 변속 레버(10)는 변속을 수행하기 위해 구비되고, 이러한 변속 레버(10)의 측면에 접속 핀(11)이 돌출 형성된다. 상기 접속 핀(11)은 후술하는 접속 하우징(20)에 선택적으로 접속 또는 해제되도록 한다. 이때, 상기 접속 핀(11)이 좌우 회동함에 따라 접속 하우징(20)의 내부에 배치되는 회동 기어(30)의 일측면에 형성되는 삽입 홈(21)에 대하여 삽입 고정될 수 있도록 상기 접속 하우징(20)을 관통함과 동시에 상기 삽입 홈(21)과 고정되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 회동 기어(30)에는 상기 접속 핀(11)이 상기 접속 하우징(20)을 관통한 상태에서 전후로 이동하는 과정에서 간섭되지 않도록 회동 홈(32)이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 접속 하우징(20)은 회동 기어(30)가 내부에서 전후로 회동될 수 있도록 공간을 구비한다.

상기 회동 기어(30)는 반경 방향 외측으로 외치(30a)가 복수개 형성된 호 형상의 판상으로 이루어진다. 또한 상기 외치(30a)로부터 반경 내측 방향으로 소정 간격 오프셋(offset)되어 형성되는 내치(30b)가 형성된다. 즉, 상기 외치(30a)는 반경 외측 방향으로 기어 치가 형성되고, 상기 내치(30b)는 상기 외치(30a)와 호를 따라 대칭되는 위치로 반대측을 향하도록 치형이 형성된다.

그리고 상기 외치(30a)와 치합되도록 웜 기어(40)가 형성된다. 여기서 웜 기어(40)는 회전축(40a) 상에 길이 방향을 따라 웜 기어의 기어치를 형성하되, 상기 웜 기어(40) 및 상기 외치(30a) 간의 설계값을 적당히 조정함으로써 상기 외치(30a)의 회전에 의해 상기 웜 기어(40)가 원활하게 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 웜 기어(40)의 치형이 형성되지 않은 회전축(40a)의 양단에는 부싱(41, 42)이 감싸도록 설치되어서 상기 접속 하우징(20)에 고정된다. 여기서 상기 회전축(40a)의 일단에는 그 외주면을 상기 접속 하우징(20)에 대하여 가압하면서 나사 결합할 수 있도록 죔력 조절부(50)가 형성됨으로써 상기 웜 기어(40)의 회전 시 마찰력에 의해 발생되는 죔력을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회동 기어(30)의 내치(30b)에 치합되어 회전 가능하도록 회전 센서(60)가 상기 접속 하우징(20)에 축 결합된다. 이때, 상기 회전 센서(60)가 상기 회동 기어(30)를 관통하여 결합되므로 상기 회동 기어(30)가 전후로 회동되는 과정에서 상기 회전 센서(60)의 결합 축이 상기 회동 기어(30)와 간섭이 일어나지 않도록 가동 홈(34)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 회전 센서(60)의 중앙에는 자력을 갖는 검출 자석(61)이 설치되어서 상기 회전 센서(60)의 회전에 따라 가변되는 회전 각도에 따라 회전 변위값을 검출할 수 있도록 한다. 이러한 회전 변위값은 별도로 구비되는 제어부(미도시)로 전송됨으로써 사용자의 의도를 인지할 수 있도록 한다. 즉, 사용자가 연비 모드인 ECO모드 또는 가속 모드인 SPORT모드 간의 회동 구간 내에서 비율을 임의로 설정함으로써 이를 비례 제어할 수 있도록 한다.

또한, 상기 회동 기어(30)의 일측면에는 상기 회전 센서(60)의 하측으로 소정 간격 이격되는 호 형상의 만곡 블록(36)이 측면으로 돌출 형성된다. 이러한 만곡 블록(36)의 저면에는 걸림 홈(36a)이 형성되고 이러한 걸림 홈(36a)에 대응되도록 걸림 봉(36b)이 형성된다. 이때 상기 걸림 봉(36b)은 별도로 구비되는 탄성 부재(37)에 의하여 상측으로 탄성 지지되도록 형성됨으로써 상기 걸림 홈(36a)이 상기 걸림 봉(36b)의 직상방에 위치했을 시 상호 고정되도록 한다. 이것은 운전자가 변속 레버(10)를 조작하는 과정에서 전후 방향으로 조작하는 과정에서 상기 걸림 봉(36b)의 상단부는 상기 만곡 블록(36)의 저면에 대하여 슬라이딩되며, 상기 변속 레버(10)가 전후 방향 중 정 중앙에 위치한 것을 인지할 수 있도록 하는 것이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에 도시한 바와 같이 변속 레버 조작감 향상 장치를 이루고 있는 변속 레버(10)를 도 2에서 볼 때, 좌측 방향으로 회동시키면 변속 레버(10)의 접속 핀(11)이 삽입 홈(21)과 결합 고정된다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 접속 핀(11)이 삽입 홈(21)과 결합함으로써 운전자의 전후 조작에 의해 회동 기어(30)가 회동할 수 있는 상태로 전환된다. 이러한 회동 기어(30)는 도 4에 도시한 바와 같이 걸림 봉(36b)이 걸림 홈(36a)에 걸림 고정된 상태이므로 상기 회동 기어(30)는 정 중앙에 위치하고 있게 된다.

이후, 상기 변속 레버(10)가 운전자에 의해 전후로 조작되면 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 회동 기어(30)가 회동된다. 여기서 회동 기어(30)의 전진 또는 후진 방향에 따른 설정 모드는 차량의 출력을 최적화함으로써 연비 향상을 목적으로 하는 ECO 모드 또는 가속력을 목적으로 출력을 증대시키기 위한 목적으로 하는 SPORT 모드 중 어느 한 방향으로 설정되도록 설계 가능함은 물론이다.

여기서 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 운전자의 전후 조작에 의해 회동 기어(30)가 일측 방향으로 회동하게 된다. 이때 상기 회동 기어(30)가 회동함에 따라 회동 기어(30)의 내치(30b)와 치합되어 회전하는 회전 센서(60)에 의해 회전 변위값이 검출되며, 이와 같이 검출되는 회전 변위값은 ECO 모드와 SPORT 모드 구간 사이에서 운전자가 원하는 비율을 정확히 검출할 수 있게 된다.

아울러, 상기 ECO 모드와 SPORT 모드 사이의 비율을 백분율로 표시하는 디스플레이부(미도시)를 통하여 운전자는 원하는 측으로의 가감량을 미세하게 조작을 할 수 있게 된다. 이러한 디스플레이부는 변속 레버(10)가 장착된 콘솔 박스(미도시), 차량 계기판(미도시) 등 위치에 배치될 수 있을 것이다.

이후, 운전자가 ECO-SPORT 모드로부터 기존의 변속단인 P/R/N/D와 같은 불연속 변속단 모드로의 전환을 원하는 경우, 변속 레버(10)를 상기 삽입 홈(21)으로부터 분리되는 방향으로 회동시키면 접속 핀(11)과 삽입 홈(21)이 분리되므로 ECO-SPORT 모드는 해제된다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 변속 레버 조작감 향상 장치에 의하면 기존의 변속단인 P/R/N/D와 같은 불연속 변속단에서는 구현할 수 없는 연속적인 조작감을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 변속 레버
11: 접속 핀
20: 접속 하우징
21: 삽입 홈
30: 회동 기어
30a: 외치
30b: 내치
32: 회동 홈
34: 가동 홈
36: 만곡 블록
36a: 걸림 홈
36b: 걸림 봉
37: 탄성 부재
40: 웜 기어
40a: 회전축
41, 42: 부싱
50: 죔력 조절부
60: 회전 센서
61: 검출 자석

Claims

자동차의 변속 모드를 전환하기 위하여 좌우로 회동되는 변속 레버;
상기 변속 레버의 측면에 돌출 형성되는 접속 핀;
상기 접속 핀이 관통되어 회동 가능하도록 회동 홈을 구비하는 접속 하우징;
상기 접속 하우징의 내부에서 상기 접속 핀의 이동에 의해 전후로 회동되도록 형성되는 회동 기어;
상기 회동 기어의 일측면에 상기 접속 핀이 삽입되도록 형성되는 삽입 홈;
상기 삽입 홈의 반대측 면에 형성되고 반경 방향 외측으로 형성되는 외치; 및
상기 회동 기어의 외치에 치합되는 웜 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제1항에 있어서,
상기 회동 기어는
상기 외치로부터 반경 내측 방향으로 소정 간격 오프셋(offset)되어 내측으로 형성되는 내치;
상기 내치에 치합되고, 상기 접속 하우징에 고정되어 회전되도록 축 결합되는 회전 센서; 및
상기 회동 기어가 전후로 회동하는 과정에서 상기 회전 센서의 회전축이 간섭되지 않도록 관통 형성되는 가동 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제2항에 있어서,
상기 회동 기어의 일측면에는 상기 회전 센서의 하측에는 소정 간격 이격되는 호 형상의 만곡 블록이 측면으로 돌출 형성되고 상기 회동 기어가 전후 회동 방향에 대하여 중앙에 위치했을 시 상기 만곡 블록의 저면에 형성되는 걸림 홈에 대응되어 걸림 고정되도록 탄성 부재에 의하여 탄성 지지되는 걸림 봉이 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제2항에 있어서,
상기 회전 센서는 원형의 검출 자석으로 이루어지고 이러한 검출 자석의 회전에 따라 검출되는 회전 각도를 기초로 하여 회전 변위값을 검출하는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제4항에 있어서,
상기 검출 자석의 회전 변위값에 따라 연비 모드측 또는 출력 모드로 비례 제어하는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제1항에 있어서,
상기 웜 기어의 기어치가 형성되지 않은 양단에는 웜 기어의 중심축의 외주면을 감싸도록 설치되어서 마찰력을 제공하는 부싱이 개재되어 상기 접속 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.
제6항에 있어서,
상기 중심축의 일단에는 중심축의 외주면을 가압하여 상기 접속 하우징에 대하여 나사 결합함으로써 죔력을 조절할 수 있도록 죔력 조절부가 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 레버 조작감 향상 장치.