KR101393902B1

KR101393902B1 - 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버

Info

Publication number: KR101393902B1
Application number: KR1020110133768A
Authority: KR
Inventors: 최지혁
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2014-05-12
Also published as: CN103161926A; US8904898B2; CN103161926B; DE102012104997B4; KR20130066972A; DE102012104997A1; US20130145887A1

Abstract

본 발명은 변속 조작시 조작방법이 단순화되고, 조작거리 및 조작력이 감소되는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버는, 자동변속기가 적용된 차량의 실내에 구비되는 자동변속기의 전자식 변속레버에 있어서, 차량에 고정되는 하부부재(11)와 상기 하부부재(11)의 상부에 위치하는 상부부재(12)로 이루어지는 베이스(10)와, 상기 상부부재(12)를 수용하고, 상기 상부부재(12)에 대하여 슬라이딩가능하도록 구비되고, 시프트락 제어수단이 구비되는 프레임(20)과, 상기 프레임(20)의 상부에 승강가능하게 구비되고, 하강에 의해서 상기 시프트락 제어수단이 해제되도록 하는 상부커버(30)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버{Shift lever improving operability in automatic transmission}

본 발명은 자동변속기의 전자식 변속레버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변속 조작시 조작방법이 단순화되고, 조작거리 및 조작력이 감소되는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버에 관한 것이다.

최근에는 대부분의 차량에 기어변속을 위해서 자동변속기가 탑재되고 있다.

이러한 자동변속기는 실내에 구비된 변속레버에 의해서 운전자가 원하는 변속단으로 조작된다.

종래기술에 따른 자동변속기의 전자식 변속레버를 살펴보면, 그 예의 하나로서, 도 1에 도시된 바와 같은 형태가 있다. 상기 자동변속기의 전자식 변속레버(100)는 초기위치에서 R단이나 D단으로 변속하기 위해서는 N단을 거친 후, 변속레버를 전진 또는 후진시켜 R단이 D단으로 변속되도록 하고 있다.

상기와 같은 종래기술에 따른 자동변속기의 전자식 변속레버는 도 2에 도시된 바와 같이, 초기상태에서 N단으로 이동후 R단이나 D단으로 이동해야 하기 때문에 조작거리가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 변속레버의 조작거리가 증가하면, 조작력도 증가하고, 차량 내부 패키지의 설계에 불리한 요소로 작용하게 된다.

한편, 상기와 같은 자동변속기의 전자식 변속레버의 예로는 하기와 같은 선행기술문헌도 존재한다.

KR

10-2009-0131502

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 초기위치에서 변속레버를 이동시키지 않고도 N단 변속이 가능하도록 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버는, 자동변속기가 적용된 차량의 실내에 구비되는 자동변속기의 전자식 변속레버에 있어서, 차량에 고정되는 하부부재와 상기 하부부재의 상부에 위치하는 상부부재로 이루어지는 베이스와, 상기 상부부재를 수용하고, 상기 상부부재에 대하여 슬라이딩가능하도록 구비되고, 시프트락 제어수단이 구비되는 프레임과, 상기 프레임의 상부에 승강가능하게 구비되고, 하강에 의해서 상기 시프트락 제어수단이 해제되도록 하는 상부커버가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 시프트락 제어수단은, 일단이 상기 상부커버의 하강시 시프트락이 해제되도록 상기 상부커버에 접촉되어 선회할 수 있도록 상기 상부부재상에 중간부분이 회전가능하도록 구비되고, 시프트락 작동시에는 타단이 상기 프레임과 일체인 록킹블록에 형성된 록킹홈에 일단이 삽입되며, 시프트락 해제시에는 타단이 상기 록킹홈에서 이탈되는 록킹레버인 것이 바람직하다.

상기 상부커버에는 중앙으로 갈수록 깊어지게 형성된 복귀홈이 형성되고, 하단이 상기 복귀홈에 접하도록 구비되는 핑거와, 상단이 상기 상부커버의 저면에 지지되어 상기 핑거를 하방으로 탄력지지하는 핑거스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임에는 상기 상부커버를 상방으로 탄력지지하는 가이드가 구비될 수 있다.

한편, 상기 베이스의 상부부재 상에는 상기 상부커버의 하강시 작동되는 N단 스위치가 구비된다.

아울러, 상기 상부커버의 저면에는 내부에 상기 핑거스프링을 수용하고, 하단이 상기 록킹레버와 N단스위치에 접촉되어, 상기 록킹레버와 N단 스위치를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버에 따르면, 초기위치에서 변속레버를 누르는 것만으로도 N단 변속이 됨으로써, 종래기술에서 초기위치에서 변속레버를 이동시켜 N단 변속이 되도록 하는 것에 비하여 조작거리와 조작력을 단축시켜 조작성이 향상된다.

도 1은 종래기술에 따른 전자식 변속레버의 일례를 도시한 평면도,
도 2는 종래기술에 따른 전자식 변속레버의 작동선도,
도 3은 본 발명에 따른 전자식 변속레버를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전자식 변속레버에서 상부커버를 제거한 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 전자식 변속레버에서 상기 변속레버가 작동 후 복귀하는 원리를 도시한 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전자식 변속레버에서 록킹레버의 작동원리를 도시한 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 전자식 변속레버의 작동선도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버는, 자동변속기가 적용된 차량의 실내에 구비되는 자동변속기의 전자식 변속레버에 있어서, 차량에 고정되는 하부부재(11)와 상기 하부부재(11)의 상부에 위치하는 상부부재(12)로 이루어지는 베이스(10)와, 상기 상부부재(12)를 수용하고, 상기 상부부재(12)에 대하여 슬라이딩가능하도록 구비되고, 시프트락 제어수단이 구비되는 프레임(20)과, 상기 프레임(20)의 상부에 승강가능하게 구비되고, 하강에 의해서 상기 시프트락 제어수단이 해제되도록 하는 상부커버(30)가 구비된다.

베이스(10)는 차량 실내에 고정된다. 예컨대, 차량의 콘솔에 상기 베이스(10)의 하부가 장착되도록 함으로써, 본 발명의 변속레버(1)가 콘솔에 노출되는 형태로 구비된다.

상기 베이스(10)는 차량에 고정되는 하부부재(11)와 상기 하부부재(11)의 상방에 다른 구성요소가 구비되는 상부부재(12)를 구비하고, 상기 하부부재(11)와 상부부재(12)가 연결부재(13)로 연결된다. 따라서, 상기 베이스(10)는 전체적으로 'U'자를 90도 회전시킨 형태를 갖는다.

상기 하부부재(11)는 저면에 상기 베이스(10)가 고정된 차량의 내측면의 형상에 대응하도록 형성된다.

한편, 상부부재(12)는 후술되는 프레임(20)이 슬라이딩하도록 구비되는 것으로서, 상부부재(12)는 상부면에 대체로 평탄하게 형성되되, 중간에는 프레임(20)의 이동방향을 따라서 복귀홈(12a)이 형성된다. 상기 복귀홈(12a)은 단부에서 가운데로 갈수록 깊어지도록 형성된다. 이러한 복귀홈(12a)을 후술되는 핑거(32)와 상호작용하여, 변속레버(1)의 조작이 완료되면 초기위치로 복귀할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상세한 설명은 후술하기로 한다.

아울러, 상기 상부부재(12)의 일측에는 자동변속기가 N단이 되도록 하는 N단 스위치(14)가 구비된다. 상기 N단 스위치(14)가 눌러지면, TCU는 N단 변속을 수행한다.

프레임(20)은 상기 상부부재(12)를 수용하고, 내부에 시프트락 제어수단이 구비되며, 상기 베이스(10)에 슬라이딩 가능하도록 구비된다.

상기 프레임(20)의 내부에는 상기 베이스(10)의 상부부재(12)를 수용한다. 예컨대, 전체적으로 약간 오목하게 형성되는 프레임(20)의 일측에 관통공을 형성하고, 상기 관통공을 통하여 상기 상부부재(12)가 관통하여 조립완료시 상기 관통공에 연결부재(13)가 위치하도록 함으로써, 상기 프레임(20)의 내부에 상부부재(12)를 수용할 수 있다.

상기 프레임(20)은 베이스(10)의 상부부재(12)에 슬라이딩되도록 구비되어, 상기 베이스에 대하여 일방향으로 슬라이딩할 수 있다. 즉, 상기 프레임(20)은 상기 베이스(10)와 상하, 전후로 이동할 수 있도록 연결되어 있어서, 상기 프레임(20)은 베이스(10)의 상부부재(12)에 대하여 승강하거나, 슬라이딩할 수 있다.

시프트락 제어수단은 변속레버(1)의 작동에 따라 변속을 불가하도록 하거나 가능통록 하기 위해 구비된다.

그 구체적인 예의 하나로서, 본 발명에서는 록킹레버(22)를 들 수 있다. 상기 록킹레버(22)는 상기 상부부재(12) 상에 회전가능하도록 구비되고, 일단은 후술되는 상부커버(30)에 의해서 하강할 수 있고, 타단은 록킹홈(21a)에 삽입되거나, 이탈되어 시트프락이 작동되거나 해제되도록 한다. 즉, 상기 베이스(10)에 회전가능하게 구비되는 록킹레버(22)는 타단은 상기 프레임(20)과 일체로 작동하는 록킹블록(21) 에 형성된 록킹홈(21a)에 삽입되면, 상기 베이스(10)와 프레임(20)을 구속하여, 상기 프레임(20)의 이동을 방지하는 시프트락이 작동하는 것이고, 록킹레버(22)의 타단이 록킹홈(21a)에서 이탈되면, 상기 베이스(10)와 프레임(20)의 구속이 해제되어 시프트락도 해제된다. 상기 록킹블록(21)은 비록 도 4에서는 상기 프레임(20)과 이격된 것처럼 도시되었으나, 도 4는 개략적인 내부구조를 도시한 것으로서, 실질적으로는 상기 프레임(20)과 일체로 형성되어 상기 프레임(20)과 함께 작동한다.

상부커버(30)는 상기 프레임(20)의 상부에 승강가능하게 구비된다. 상기 상부커버(30)는 본 발명의 변속레버(1)의 상부 외형을 형성할 뿐만 아니라, 하강시에는 저면 일측이 상기 N단 스위치(14)와 록킹레버(22)를 눌러서 작동시킨다.

상기 상부커버(30)의 저면에는 아래로 개방된 형태의 스프링하우징(31)이 형성되고, 내부에는 압축된 상태의 코일스프링으로 제공되는 핑거스프링(33)이 구비된다.

상기 핑거스프링(33)은 수직하게 구비되는 핑거(32)를 상기 복귀홈(12a)으로 탄력지지하여, 상기 핑거(32)와 복귀홈(12a)의 상호작용에 의해서 변속레버(1)에 가해지는 외력이 없어지면, 변속레버(1)의 초기의 위치로 복귀하도록 한다.

핑거(32)는 수직하게 배치되고, 상부에는 상기 핑거스프링(33)에 의해 하방으로 탄력지지되고, 하단은 베이스(10)에 형성된 복귀홈(12a)에 접촉하도록 구비된다. 상기 핑거(32)가 하방으로 탄력지지되므로, 항상 핑거(32)는 하단이 상기 복귀홈(12a)에서 제일 깊은 곳으로 이동하려고 한다. 상기 복귀홈(12a)의 프로파일이 양단으로부터 중앙으로 갈수록 깊어지도록 경사지게 형성되어 있으므로, 상기 핑거(32)는 외력이 제거되면 핑거(32)의 하단이 상기 복귀홈(12a)의 중간부분으로 이동하므로, 이에 의해 변속레버(1)를 복귀시킨다.

상기 상부커버(30)는 승강하는 운동을 하는 바, 상기 상부커버(30)의 승강을 가이드하기 위해서, 상기 프레임(20)에는 복수의 가이드(23)가 구비되어, 상기 상부커버(30)의 승강을 가이드한다.

미설명 부호 24는 프레임(20)의 틸팅시 회전중심이 되는 회전축이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동변속기의 전자식 변속레버의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기의 전자식 변속레버(1)는 운전자의 푸시동작에 의해 하강하면서, N단으로 변속되고, 하강후 전진 또는 후진 동작을 통하여 R단, D단으로 변속된다.

먼저, 운전자가 변속레버(1)를 누르기 전의 상태인 초기상태, 즉 변속기가 P단일때에는 상기 록킹레버(22)의 타단이 록킹홈(21a)에 삽입되어 있어서, 상기 프레임(20)이 베이스(10)에 대하여 슬라이딩하지 못하는 상태인 시프트락이 작동된 상태가 된다. 프레임(20)에 형성된 록킹홈(21a)에 베이스(10)에 구비된 록킹레버(22)의 타단이 삽입되어 있어서, 상기 프레임(20)은 베이스(10)에 대하여 슬라이딩할 수가 없다.

운전자가 변속레버(1)를 누르면, 상기 상부커버(30)는 하강하면서 상기 스프링하우징(31)의 일측이 N단 스위치(14)를 누르게 된다. N단 스위치(14)가 눌려지면, TCU는 자동변속기를 변속이전의 상태에서 N단으로 변속하게 된다.

아울러, 변속레버(1)가 눌러지면, 시프트락도 해제된다. 상기 상부커버(30)가 하강하면서, 상기 스프링하우징(31)은 상기 록킹레버(22)의 일단을 누르게 되어, 록킹레버(22)가 회전한다. 일단의 하강에 의해서 록킹레버(22)가 회전하면, 록킹레버(22)의 타단은 반대로 상승하게 되면서, 록킹레버(22)의 타단은 록킹홈(21a)으로 이탈된다. 상기 록킹레버(22)의 타단이 록킹홈(21a)으로부터 이탈하면, 프레임(20)은 베이스(10)에 대하여 이동가능한 상태, 즉 시프트락이 해제된 상태가 된다.

따라서, 운전자가 상부커버(30)를 누르면, N단 스위치(14)가 작동하여 변속기는 N단으로 변속하고, 록킹레버(22)의 타단이 록킹홈(21a)에서 이탈하여 변속이 가능한 상태, 즉, 시프트락이 해제된 상태가 된다.

한편, 상기와 같이 푸쉬 또는 푸쉬와 슬라이딩에 의해 초기위치에서 N단, D단 또는 R단 변속조작을 한 이후에는 별도의 동작이 없이도, 원래의 위치로 복귀하게 된다.

예컨대, 푸쉬와 슬라이드 동작에 의해서 R단 또는 D단으로 변속한 이후에는 상부커버(30)에 탄력지지된 핑거(32)가 변속레버(1)를 원위치로 복귀시킨다. 만약, N단이 아닌 상태라면, 상기 핑거스프링(33)이 탄성력에 의해서 핑거(32)를 가압하는 형태가 된다. 따라서, 핑거(32)의 하단은 상기 복귀홈(12a) 중에서 가장 깊은 곳에 위치하려하므로, 상기 상부커버(30)는 초기위치로 복귀할 수 있다.

1 : 변속레버 10 : 베이스
11 : 하부부재 12 : 상부부재
12a : 복귀홈 13 : 연결부재
14 : N단 스위치 20 : 프레임
20a : 관통공 21 : 록킹블록
21a : 록킹홈 22 : 록킹레버
23 : 가이드 24 : 회전축
30 : 상부커버 31 : 스프링하우징
32 : 핑거 33 : 핑거스프링

Claims

자동변속기가 적용된 차량의 실내에 구비되는 자동변속기의 전자식 변속레버에 있어서,
차량에 고정되는 하부부재(11)와 상기 하부부재(11)의 상부에 위치하는 상부부재(12)로 이루어지는 베이스(10)와,
상기 상부부재(12)를 수용하고, 상기 상부부재(12)에 대하여 슬라이딩가능하도록 구비되고, 시프트락 제어수단이 구비되는 프레임(20)과,
상기 프레임(20)의 상부에 승강가능하게 구비되고, 하강에 의해서 상기 시프트락 제어수단이 해제되도록 하는 상부커버(30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.
제1항에 있어서,
시프트락 제어수단은,
일단이 상기 상부커버(30)의 하강시 시프트락이 해제되도록 상기 상부커버(30)에 접촉되어 선회할 수 있도록 상기 상부부재(12)상에 중간부분이 회전가능하도록 구비되고, 시프트락 작동시에는 타단이 상기 프레임(20)과 일체인 록킹블록(21)에 형성된 록킹홈(21a)에 일단이 삽입되며, 시프트락 해제시에는 타단이 상기 록킹홈(21a)에서 이탈되는 록킹레버(22)인 것을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.
제2항에 있어서,
상기 상부커버(30)에는 중앙으로 갈수록 깊어지게 형성된 복귀홈(12a)이 형성되고,
하단이 상기 복귀홈(12a)에 접하도록 구비되는 핑거(32)와,
상단이 상기 상부커버(30)의 저면에 지지되어 상기 핑거(32)를 하방으로 탄력지지하는 핑거스프링(33)이 더 구비되는 것
을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.
제2항에 있어서,
상기 프레임(20)에는 상기 상부커버(30)를 상방으로 탄력지지하는 가이드(23)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.
제2항에 있어서,
상기 베이스(10)의 상부부재(12) 상에는 상기 상부커버(30)의 하강시 작동되는 N단 스위치(14)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.
제3항에 있어서,
상기 상부커버(30)의 저면에는 내부에 상기 핑거스프링(33)을 수용하는 스프링하우징(31)이 형성되고,
상기 상부커버(30)의 저면 일측이 상기 록킹레버(22)와 N단스위치에 접촉되어, 상기 록킹레버(22)와 N단 스위치(14)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 조작성이 향상된 자동변속기의 전자식 변속레버.