KR101404909B1 - 차량용 변속 레인지 스위치 장치 - Google Patents

차량용 변속 레인지 스위치 장치 Download PDF

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KR101404909B1 KR1020130027165A KR20130027165A KR101404909B1 KR 101404909 B1 KR101404909 B1 KR 101404909B1 KR 1020130027165 A KR1020130027165 A KR 1020130027165A KR 20130027165 A KR20130027165 A KR 20130027165A KR 101404909 B1 KR101404909 B1 KR 101404909B1
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이석우
전민석
원 이
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대성전기공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 변속 레인지 스위치 장치에 관한 것으로, 일측에 변속기의 작동 레인지를 표시하는 표시부가 삽입되는 커버부; 상기 표시부의 측면에 배치되도록 상기 커버부에 삽입되는 노브 조작부; 상기 노브 조작부의 하단에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트의 상측에 삽입되는 무빙 블록, 및 상기 샤프트의 하측에 삽입되는 스토퍼를 포함하고 상기 노브 조작부와 함께 회동하는 로터리 유닛; 상기 로터리 유닛의 하부에 결합되어 차량 시동 OFF시 상기 로터리 유닛을 파킹 레인지로 회동시키는 기어부; 및 상기 로터리 유닛의 회동을 제한하도록 결합 가능하게 설치되는 락킹부와, 상기 로터리 유닛과 상기 기어부의 회동을 감지하는 감지부와, 상기 락킹부와 상기 감지부가 수납되는 몸체를 포함하는 바디부;를 포함함으로써, 차량의 시동 OFF시 스위치를 파킹 위치로 이동시켜 차량을 파킹 레인지 외의 다른 레인지에서 시동을 OFF 한 뒤에 재시동시 급발진과 같은 안전 문제의 발생을 방지할 수 있는 것이다.

Description

차량용 변속 레인지 스위치 장치 {VEHICULAR TRANSMISSION RANGE SWITCHING DEVICE}
본 발명은 차량용 변속 레인지 스위치 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설정된 변속 레인지에 관계없이 차량의 시동 OFF시 변속기를 파킹 레인지로 변속되도록 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치에 관한 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 전자화되었거나 전자화 단계가 진행되고 있다.
한편, 도심에서의 복잡한 교통 상황에서의 원활하면서도 여유있는 주행을 위하여 자동변속기를 장착한 차량의 비중이 급증하고 있는데, 운전자가 변속 레버를 통하여 원하는 변속 레인지를 설정하는 경우, 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit) 및 각종 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진 등 전장 제어를 실시한다.
이러한 자동변속기는 파킹 레인지 외의 다른 변속단(예를 들어, 전진, 후진 또는 중립) 상태에서 시동 OFF시 차량 시스템에서 자동으로 파킹 레인지로 변속 되도록 함으로써, 종래의 차량용 변속 레인지 스위치의 위치와 변속단의 불일치가 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 파킹 레인지 외의 다른 변속단에서 시동을 OFF 한 뒤에 재시동시 차량의 급발진과 같은 안전 문제가 발생할 수 있다.
한국 등록특허공보 제10-1158612(2012.06.14) 미국 공개특허공보 제20070261509(2007.11.15)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 시동 OFF시 변속기가 자동으로 파킹 레인지로 변속됨에 따라 스위치를 파킹 위치로 이동되도록 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차량을 파킹 레인지 외의 다른 레인지에서 시동을 OFF 한 뒤에 재시동시 급발진과 같은 안전 문제의 발생을 방지할 수 있는 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 변속기의 작동 레인지를 표시하는 표시부가 삽입되는 커버부, 상기 표시부의 측면에 배치되도록 상기 커버부에 삽입되는 노브 조작부, 상기 노브 조작부의 하단에 삽입되는 샤프트와 상기 샤프트의 상측에 삽입되는 무빙 블록 및 상기 샤프트의 하측에 삽입되는 스토퍼를 포함하고 상기 노브 조작부와 함께 회동하는 로터리 유닛, 상기 로터리 유닛의 하부에 결합되어 차량 시동 OFF시 상기 로터리 유닛을 파킹 레인지로 회동시키는 기어부, 및 상기 로터리 유닛의 회동을 제한하도록 결합 가능하게 설치되는 락킹부와 상기 로터리 유닛과 상기 기어부의 회동을 감지하는 감지부와 상기 락킹부와 상기 감지부가 수납되는 몸체를 포함하는 바디부를 포함한다.
또한, 상기 로터리 유닛은 상기 샤프트에 외측에 끼워지는 캠과, 상기 샤프트의 하단에 삽입되는 제1 탄성부재와, 상기 샤프트를 축방향과 수직하게 관통하여 삽입되는 슬라이드 핀, 및 상기 무빙 블록의 상단에 기어 결합되는 감지기어를 포함하고, 상기 캠은 상기 스토퍼의 일부와 상기 슬라이드 핀을 감싸도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬라이드 핀은 양단 사이에 제2 탄성부재가 결합되고, 상기 제2 탄성부재는 상기 슬라이드 핀에 양단측으로 탄성력을 제공하며, 상기 슬라이드 핀의 양단은 상기 캠의 내주면에 마찰 접촉하고, 상기 캠의 내주면에는 디텐트 홈이 형성되어 상기 제2 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 슬라이드 핀이 상기 디텐트 홈에 걸리는 것이 바람직하다.
또한, 상기 샤프트는 외주면에 상기 무빙 블록에 삽입되는 키와, 상기 키 하부에 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀에 상기 슬라이드 핀이 삽입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스토퍼는 상단에 상기 슬라이드 핀이 걸리도록 2단으로 형성되는 홈을 포함하고, 상기 스토퍼의 2단으로 형성되는 홈은 상하로 연결된 중앙에서 서로 다른 방향으로 연장 형성되며, 상기 홈 중 상부홈은 상기 변속기의 P, R, N 또는 D 레인지 변속시 상기 슬라이드 핀이 위치하고, 하부홈은 상기 변속기의 S 레인지 변속시 상기 슬라이드 핀이 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지기어는 상단에 상기 무빙 블록에 기어 결합되는 기어치가 형성되고, 하단에 제1 자성체가 결합하고, 상기 바디부에는 상기 제1 자성체의 인근에 배치되어 상기 감지기어의 회전을 감지하는 제1 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기어부는 상기 스토퍼의 하단에 기어 결합하는 제1 기어와, 상기 제1 기어와 기어 결합하는 제2 기어, 및 상기 제2 기어에 웜을 통해 기어 결합하는 모터를 포함하고, 상기 기어부는 상기 제2 기어의 하부에 결합되는 제2 자성체를 포함하며, 상기 바디부에는 상기 제2 자성체의 인근에 배치되어 상기 제2 기어의 회전을 감지하는 제2 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바디부는 상부에서 상기 커버부 사이에 결합되는 중간커버를 포함하고, 상기 중간커버에는 상기 노브 조작부가 삽입되는 안착부가 형성되며, 상기 중간커버는 상기 안착부의 일측에 상기 안착부의 내측으로부터 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 배출구를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 락킹부는 상기 무빙 블록의 하단에 결합되도록 홈부가 형성되는 고정 블록과, 상기 고정 블록을 전진 또는 후진 시키도록 일측에 결합되는 솔레노이드, 및 상기 고정 블록의 측면을 지지하도록 배치되는 가이드 블록을 포함하고, 상기 무빙 블록은 하단에 상기 고정 블록의 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 로터리 유닛에 연결된 기어부를 통해 차량의 시동 OFF시 변속기가 자동으로 파킹 레인지로 변속됨에 따라 스위치를 파킹 위치로 이동되도록 회동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차량의 시동 OFF시 스위치를 파킹 위치로 이동시킴으로써, 차량을 파킹 레인지 외의 다른 레인지에서 시동을 OFF 한 뒤에 재시동시 급발진과 같은 안전 문제의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 사시도.
도 2는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 분해도.
도 3은 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 A단면 사시도.
도 4는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 A단면도.
도 5는 도 1의 스토퍼를 설명하는 사시도.
도 6은 도 4의 락킹부의 잠금 또는 해제 상태를 설명하는 B단면도.
도 7은 도 4의 솔레노이드 ON 또는 OFF 상태를 감지하는 상태를 설명하는 C 확대도.
도 8은 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 노브 조작부의 조작 상태를 설명하는 도면.
도 9는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 슬라이드 핀과 스토퍼의 상태를 설명하는 사시도.
도 10은 도 9의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 슬라이드 핀과 스토퍼의 상태를 설명하는 평면도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 분해도이며, 도 3은 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 A단면 사시도이고, 도 4는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치를 설명하는 A단면도이다.
도 1내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)는 커버부(100), 노브 조작부(200), 로터리 유닛(300), 기어부(400) 및 바디부(500)를 포함한다. 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)는 운전자가 노브 조작부(200)를 회동 시킴으로써 변속기의 변속 레인지를 조정할 수 있게 한다.
이러한 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)는 커버부(100)의 일측에 변속기의 작동 레인지를 표시하는 표시부(110)가 삽입되고, 커버부(100)에 삽입되는 노브 조작부(200)가 표시부(110)의 측면에 배치되며, 노브 조작부(200)의 하단에 로터리 유닛(300)이 결합되어 노브 조작부(200)의 회동에 의해 함께 회동하고, 로터리 유닛(300)의 하부에 결합되는 기어부(400)를 통해 차량 시동 OFF시 로터리 유닛(300)이 파킹 레인지로 회동되며, 로터리 유닛(300)과 로터리 유닛(300)의 회동을 제한할 수 있도록 결합되는 락킹부(510)와 로터리 유닛(300)과 기어부(400)의 회동을 감지하는 감지부(520)가 바디부(500)에 수납된다.
커버부(100)는 바디부(500)의 상측에 결합되고, 내측에 표시부(110)와 노브 조작부(200)가 삽입된다. 커버부(100)는 하단에 바디부(500)가 결합되는 상부커버(120)와 바디부(500) 사이에서 상부커버(120) 하부에 삽입되는 커버링(130)을 포함한다.
표시부(110)는 상부에 변속 레인지가 P(파킹), R(후진), N(중립), D(전진) 및 S(스포츠 또는 매뉴얼)로 표시된 변속 레인지부(111)와, 변속 레인지부(111) 하측에 결합되는 광원 가이드부(112) 및 광원 가이드부(112) 하측에 결합되는 광원부(113)를 포함한다. 이러한 표시부(110)는 광원부(113)를 통해 변속 레인지부(111)를 조명함으로써 변속기의 작동중인 변속 레인지를 표시한다.
노브 조작부(200)는 표시부(110)의 측면에 배치되도록 커버부(100)에 삽입된다. 노브 조작부(200)는 노브캡(210)과, 상부에 노브캡(210)이 삽입되는 노브링(220)과, 노브캡(210)과 노브링(220)이 함께 결합되는 노브(230)를 포함한다. 노브(230)는 운전자에 의한 회동이 용이하도록 외주면을 감싸는 돌기가 형성된다. 이러한 노브 조작부(200)는 운전자의 조작에 의해 회동함으로써 변속기의 변속 레인지가 조정될 수 있게 한다.
로터리 유닛(300)은 노브 조작부(200)의 하단에 결합되어 운전자의 노브 조작부(200) 조작에 의해 함께 회동한다. 로터리 유닛(300)은 노브 조작부(200)의 하단에 삽입되는 샤프트(310)와, 샤프트(310)의 상측에 삽입되는 무빙 블록(320), 및 샤프트의 하측에 삽입되는 스토퍼(330)를 포함한다. 또한, 로터리 유닛(300)은 샤프트(310)의 외측에 끼워지는 캠(340)과, 샤프트(310)의 하단에 삽입되는 제1 탄성부재(350)와, 샤프트(310)를 축방향과 수직하게 관통하여 삽입되는 슬라이드 핀(360) 및 무빙 블록(320)의 상단에 기어 결합되는 감지기어(370)를 포함한다.
샤프트(310)는 노브 조작부(200)에 삽입되는 일단의 일부가 노브 조작부(200)와 함께 회동할 수 있도록 다각형 기둥 형태로 형성되어 노브 조작부(200)에 삽입된다. 또한, 노브 조작부(200)에 삽입되는 일단은 무빙 블록(320)을 관통하여 노브 조작부(200)에 삽입된다. 또한, 샤프트(310)는 무빙 블록(320)에 삽입되는 외주면에 무빙 블록(320)을 함께 회동시킬 수 있는 키(311)를 포함한다.
또한, 샤프트(310)는 키(311) 하부에 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 관통홀(312)을 포함한다. 여기에서, 관통홀(312)에는 슬라이드 핀(360)이 삽입된다. 또한, 샤프트(310)는 운전자의 누름 조작에 의해 하측으로 이동할 수 있고, 하단에 삽입된 제1 탄성부재(350)에 의해 누름 위치 전으로 복귀할 수 있다.
무빙 블록(320)은 샤프트(310)에 끼워지고, 샤프트(310) 외주면에 형성되는 키가 삽입되는 홈이 형성되어 키에 맞물림으로써 샤프트(310)의 회동에 의해 함께 회동할 수 있다. 무빙 블록(320)은 상측에 감지기어(370)와 기어결합하는 기어치가 형성되고, 하측에는 락킹부(510)에 결합될 수 있는 돌출부가 형성된다.
스토퍼(330)는 샤프트(310)의 외주면에서 하측에 삽입된다. 스토퍼(330)는 상측에 2단의 홈이 형성되어 슬라이드 핀(360)이 이동 가능하도록 끼워지고, 하측에는 기어부(400)가 기어 결합하도록 기어치가 형성된다. 이하 도 5를 통해 스토퍼(330)를 더 자세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 스토퍼(330)는 상측에 형성되는 2단의 홈이 상하로 연결된 중앙에서 서로 다른 방향으로 연장 형성된다. 즉, 스토퍼(330)는 상부홈(331)과 하부홈(332)에서 슬라이드 핀(360)이 상하 이동될 수 있도록 연결되고, 상부홈(331)과 하부홈(332)이 서로 다른 방향으로 연장 형성되어 샤프트(310)의 회동시 슬라이드 핀(360)이 걸림으로 인해 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동이 제한될 수 있다.
이러한 스토퍼(330)에서 상부홈(331)에는 변속기의 P, R, N 또는 D 레인지 변속시 슬라이드 핀(360)이 위치하고, 하부홈(332)에는 변속기의 S 레인지 변속시 슬라이드 핀(360)이 위치한다.
다시 도 1내지 4를 참조하면, 캠(340)은 스토퍼(330)의 일부와 슬라이드 핀(360)을 감싸도록 샤프트(310)에 끼워진다. 캠(340)은 내주면에 슬라이드 핀(360)이 마찰 접촉하도록 배치되고, 내주면에는 디텐트 홈이 형성되어 슬라이드 핀(360)이 걸림을 통해 조작감을 제공한다.
제1 탄성부재(350)는 샤프트(310)의 하단에 삽입되어 샤프트(310)에 축방향으로 탄성력을 제공한다. 즉, 제1 탄성부재(350)는 운전자의 조작에 의해 눌러지는 샤프트(310)를 원래 위치로 복귀될 수 있도록 샤프트(310)에 탄성력을 제공한다. 이러한 제1 탄성부재(350)는 압축 스프링인 원통형, 장구형, 데퍼형 또는 번데기형 등의 다양한 스프링으로 형성될 수 있다.
슬라이드 핀(360)는 샤프트(310)의 관통홀(312)에 삽입되고, 양단 사이에 제2 탄성부재(361)가 결합된다. 제2 탄성부재(361)는 슬라이드 핀(360)에 양단측으로 탄성력을 제공한다. 이러한, 슬라이드 핀(360)은 양단이 캠(340)의 내주면에 마찰 접촉하고, 캠(340)의 내주면에 형성되는 디텐트 홈에 걸린다. 여기에서, 슬라이드 핀(360)은 샤프트(310)가 회전함에 디텐트 홈 사이를 이동하며 관통홀(312) 내부로 삽입되고, 제2 탄성부재(361)의 탄성력에 의해 외측으로 돌출되며 디텐트 홈 걸리게 된다. 이때, 슬라이드 핀(360)과 캠(340)의 걸림은 운전자에게 조작감을 제공한다.
감지기어(370)는 상단에 무빙 블록(320)에 기어 결합되는 기어치가 형성되고, 하단에 제1 자성체(371)가 결합한다. 감지기어(370)는 제1 자성체(371) 인근에서 바디부(500)에 결합되는 제1 센서(522)를 통해 회동하는 각도가 감지된다. 이러한 감지기어(370)는 운전자의 조작에 의해 노브 조작부(200)가 회동하면, 함께 회동하는 무빙 블록(320)에 의해 함께 회동하게 된다. 이때, 제1 자성체(371)는 감지기어(370)와 함께 회동하고, 제1 센서(522)에서 제1 자성체(371)의 회동을 감지함으로써 감지기어(370)의 회동 각도를 감지한다.
기어부(400)는 로터리 유닛(300)의 하부에 결합되어 차량 시동 OFF시 로터리 유닛(300)을 파킹 레인지로 회동시킨다. 이러한 기어부(400)는 스토퍼(330)의 하단에 기어 결합하는 제1 기어(410)와, 제1 기어(410)와 기어 결합하는 제2 기어(420), 및 제2 기어(420)에 웜(430)을 통해 기어 결합하는 모터(440)를 포함한다.
또한, 기어부(400)는 제2 기어(420)의 하부에 결합되는 제2 자성체(450)를 포함하고, 제2 기어(420)는 제2 자성체(450) 인근에서 바디부(500)에 결합되는 제2 센서(523)를 통해 회동하는 각도가 감지된다. 이러한 기어부(400)는 차량 시동 OFF시 모터(440)를 가동하여 제1 센서(522)에서 감지되는 감지기어(370)의 회동각도에 따라 제1 및 제2 기어(410, 420)를 통해 스토퍼(330)를 회동시킴으로써 로터리 유닛(300)이 파킹 레인지 위치로 회동시킨다.
바디부(500)는 로터리 유닛(300)의 회동을 제한하도록 결합 가능하게 설치되는 락킹부(510)와, 로터리 유닛(300)과 기어부(400)의 회동을 감지하는 감지부(520)와, 락킹부(510)와 감지부(520)가 수납되는 몸체(530) 및 몸체(530)의 하단에 결합되어 몸체(530)를 밀폐하는 하부커버(540)를 포함한다. 이러한 바디부(500)는 상측에 결합하는 중간커버(550)를 포함하고, 중간커버(550)는 바디부(500) 상측에서 바디부(500)와 커버부(100) 사이에 결합된다. 또한, 중간커버(550)에는 노브 조작부(200)가 삽입되는 안착부(551)가 형성된다.
이러한 중간커버(550)는 일측에 안착부(551)의 내측으로부터 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 배출구(552)를 더 포함한다. 배출구(552)는 노브 조작부(200)의 측면을 통해 유입되는 이물질이 바디부(500)로 유입되지 않고 외부로 배출되도록 형성된다.
락킹부(510)는 무빙 블록(320)의 하단에 결합되도록 홈부(511a)가 형성되는 고정 블록(511)과, 고정 블록(511)을 전진 또는 후진 시키도록 일측에 결합되는 솔레노이드(512), 및 고정 블록(511)의 측면을 지지하도록 배치되는 가이드 블록(513)을 포함한다.
고정 블록(511)은 무빙 블록(320)의 하단에 형성되는 돌출부에 홈부(511a)가 끼워짐으로써 무빙 블록(320)의 회동을 제한할 수 있다. 이러한 고정 블록(511)의 이동은 차량 속도 및 브레이크 신호에 따라 솔레노이드(512)가 작동하여 무빙 블록(320)의 회동을 잠금 또는 해제 함으로써, 변속을 불가 또는 가능하게 한다.
또한, 고정 블록(511)은 솔레노이드(512)에 결합된 일측이 하단으로 연장 형성되고, 광원 및 광센서(524) 사이에 배치됨으로써 솔레노이드(512)에 의한 이동에 의해 광원 및 광센서(524) 사이를 막거나, 개방함으로써 고정 블록(511)의 이동을 감지할 수 있게 한다.
감지부(520)는 기어부(400)의 하측에 배치되는 기판(521)과 기판(521)에 결합되는 제1 및 제2 센서(522, 523)와, 광원 및 광센서(524)를 포함한다. 제1 센서(522)는 제1 자성체(371)의 인근에 배치되어 감지기어(370)와 함께 회동하는 제1 자성체(371)의 회동 각도를 감지하고, 제2 센서(523)는 제2 자성체(450)의 인근에 배치되어 모터(440)에 의해 회동하는 제2 기어(420)의 회동 각도를 감지한다.
도 6은 도 4의 락킹부의 잠금 또는 해제 상태를 설명하는 B단면도이다.
도 6을 참조하면, 락킹부(510)의 잠금 상태는 무빙 블록(320)의 돌출부가 고정 블록(511)의 홈부(511a)에 삽입된 상태(a)이고, 락킹부(510)의 해제 상태는 무빙 블록(320)의 돌출부가 고정 블록(511)의 홈부(511a)에서 이탈된 상태(b)이다. 이러한 락킹부(510)의 잠금 또는 해제 상태는 브레이크 신호 또는 차량 속도에 따라 솔레노이드(512)를 ON 또는 OFF 시킴으로써 구현된다.
솔레노이드(512)는 고정 블록(511)을 전진 또는 후진 시킴으로써 무빙 블록(320)의 돌출부가 홈부(511a)에 끼워지도록 한다. 이때, 고정 블록(511) 측면에서 가이드 블록(513)이 고정 블록(511)의 이동에 틀어짐이 발생하지 않도록 지지한다.
여기에서 락킹부(510)는 브레이크 신호 또는 차량 속도에 따라 무빙 블록(320)의 회동을 제한함으로써, 브레이크 작동시 변속을 방지함으로써 변속기의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 차량의 전진 또는 후진시 차량 속도에 따라 변속을 제한함으로써, 반대 방향 레인지로의 변속을 방지하고 변속기의 파손을 방지할 수 있다.
도 7은 도 4의 솔레노이드 ON 또는 OFF 상태를 감지하는 상태를 설명하는 C 확대도이다.
도 7을 참조하면, 솔레노이드(512)의 ON 또는 OFF 상태는 고정 블록(511)의 하부 인근에서 기판(521)에 설치된 광원 및 광센서(524)를 통해 감지한다. 고정 블록(511)의 하부는 광원 및 광센서(524) 사이에 배치되고, 솔레노이드(512)의 작동에 의해 이동하면서 광원 및 광센서(524) 사이를 막거나 개방한다. 이에 따라, 광원 및 광센서(524)는 광원의 빛을 감지하는 여부에 따라 솔레노이드(512)의 작동여부를 감지할 수 있다.
도 8은 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 노브 조작부의 조작 상태를 설명하는 도면이고, 도 9는 도 1의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 슬라이드 핀과 스토퍼의 상태를 설명하는 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 노브 조작부(200)는 일정 간격으로 회동함에 따라 각각의 변속 레인지로 변속할 수 있다. 여기에서, 로터리 유닛(300)은 운전자의 노브 조작부(200) 조작에 의해 D 레인지로 변속할 때, 슬라이드 핀(360)이 상부홈(331)의 일단에 걸림으로써 샤프트(310)의 시계방향 회동이 제한된다(a, b). 이때, S(M) 레인지로 변속하기 위해서는 운전자가 노브 조작부(200)를 누름으로써 슬라이드 핀(360)이 상부홈(331)에서 하부홈(332)으로 이동시킨뒤 노브 조작부(200)를 회동시킴으로써 변속할 수 있다.
또한, 로터리 유닛(300)은 P 레인지에서 슬라이드 핀(360)이 상부홈(331)의 타단에 걸림으로써 반시계 방향 회동이 제한되고, 하부 걸림턱에 의해 누름 조작이 제한된다(b). 로터리 유닛(300)은 P 레인지 외의 다른 변속 레인지(R, N, D 또는 S)와 같은 변속 레인지에서 차량 시동을 OFF하는 경우에 모터(440)가 작동하여 스토퍼(330)를 회동시켜 P 레인지 상태로 조정되게 된다. 이러한 로터리 유닛(300)의 작동은 P 레인지 외의 다른 변속 레인지에서 시동을 OFF 한 뒤에 재시동시, 재시동과 동시에 변속이 이루어져 급발진과 같은 안전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이하 도 10을 통해 변속 레인지에 따른 슬라이드 핀(360)과 스토퍼(330)의 상태를 더 자세히 설명한다.
도 10은 도 9의 차량용 변속 레인지 스위치 장치의 변속 레인지에 따른 슬라이드 핀과 스토퍼의 상태를 설명하는 평면도이다.
도 10을 참조하면, 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)는 P 레인지에서 슬라이드 핀(360)이 스토퍼(330)에 걸림으로써 반시계 방향으로 회전이 제한된다(a). 여기에서, 운전자의 노브 조작부(200) 조작에 의해 시계방향으로 일정 반경 샤프트(310)가 회동하면 R 레인지로 변속하게 된다(b). 이때, 시동을 OFF 하게 되면 모터(440)가 작동하여 스토퍼(330)를 시계방향으로 회동시켜 슬라이드 핀(360)에 접촉하게 함으로써 샤프트(310)의 반시계 방향 회동이 제한되는 P 레인지 위치로 이동하게 된다(c).
또한, (a)의 상태에서 운전자의 노브 조작부(200) 조작에 의해 시계방향으로 일정 반경 샤프트(310)가 회동하면 N 레인지로 변속하게 된다(d). 이때, 시동을 OFF 하게 되면 모터(440)가 작동하여 스토퍼(330)를 시계방향으로 회동시켜 슬라이드 핀(360)에 접촉하게 함으로써 샤프트(310)의 반시계 방향 회동이 제한되는 P 레인지 위치로 이동하게 된다(e).
또한, (a)의 상태에서 운전자의 노브 조작부(200) 조작에 의해 시계방향으로 일정 반경 샤프트(310)가 회동하면 D 레인지로 변속하게 된다(f). 이때, 시동을 OFF 하게 되면 모터(440)가 작동하여 스토퍼(330)를 시계방향으로 회동시켜 슬라이드 핀(360)에 접촉하게 함으로써 샤프트(310)의 반시계 방향 회동이 제한되는 P 레인지 위치로 이동하게 된다(g).
이러한 스토퍼(330)는 차량의 시동 OFF시 자동으로 모터(440)가 가동되어 회동함으로써 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)를 P 레인지 위치로 이동하게 한다. 따라서, 차량용 변속 레인지 스위치 장치(10)는 P 레인지 외의 다른 변속 레인지에서 시동 OFF한 뒤, 재시동 하는 경우에도 재시동과 동시에 시동 OFF시의 변속 레인지로 변속되지 않게 함으로써 급발진과 같은 안전 문제 발생을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 차량용 변속 레인지 스위치 장치 100 : 커버부
110 : 표시부 120 : 상부커버
200 : 노브 조작부 210 : 노브캡
220 : 노브링 230 : 노브
300 : 로터리 유닛 310 : 샤프트
320 : 무빙 블록 330 : 스토퍼
331 : 상부홈 332 : 하부홈
340 : 캠 350 : 제1 탄성부재
360 : 슬라이드 핀 370 : 감지기어
371 : 제1 자성체 400 : 기어부
410 : 제1 기어 420 : 제2 기어
430 : 웜 440 : 모터
450 : 제2 자성체 500 : 바디부
510 : 락킹부 511 : 고정 블록
512 : 솔레노이드 513 : 가이드 블록
520 : 감지부 521 : 기판
522 : 제1 센서 523 : 제2 센서
524 : 광원 및 광센서 530 : 몸체
540 : 하부커버 550 : 중간커버
551 : 안착부 552 : 배출구

Claims (17)

  1. 일측에 변속기의 작동 레인지를 표시하는 표시부가 삽입되는 커버부;
    상기 표시부의 측면에 배치되도록 상기 커버부에 삽입되는 노브 조작부;
    상기 노브 조작부의 하단에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트의 상측에 삽입되는 무빙 블록, 및 상기 샤프트의 하측에 삽입되는 스토퍼를 포함하고 상기 노브 조작부와 함께 회동하는 로터리 유닛;
    상기 스토퍼의 하단에 기어 결합하는 제1 기어와, 상기 제1 기어와 기어 결합하는 제2 기어, 상기 제2 기어에 웜을 통해 기어 결합하는 모터, 상기 제2 기어의 하부에 결합되는 제2 자성체를 포함하고, 차량 시동 OFF시 상기 모터를 가동하여 제1 센서에서 감지되는 감지기어의 회동각도에 따라 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어를 통해 상기 스토퍼를 회동시켜서 상기 로터리 유닛을 파킹 레인지 위치로 회동시키는 기어부; 및
    상기 로터리 유닛의 회동을 제한하도록 결합 가능하게 설치되는 락킹부와, 상기 로터리 유닛과 상기 기어부의 회동을 감지하는 감지부와, 상기 락킹부와 상기 감지부가 수납되는 몸체 및 상기 제2 자성체의 인근에 배치되어 상기 제2 기어의 회전을 감지하는 제2 센서를 포함하는 바디부;
    를 포함하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 유닛은
    상기 샤프트에 외측에 끼워지는 캠과, 상기 샤프트의 하단에 삽입되는 제1 탄성부재와, 상기 샤프트를 축방향과 수직하게 관통하여 삽입되는 슬라이드 핀, 및 상기 무빙 블록의 상단에 기어 결합되는 감지기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캠은
    상기 스토퍼의 일부와 상기 슬라이드 핀을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 슬라이드 핀은
    양단 사이에 제2 탄성부재가 결합되고, 상기 제2 탄성부재는 상기 슬라이드 핀에 양단측으로 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬라이드 핀의 양단은 상기 캠의 내주면에 마찰 접촉하고, 상기 캠의 내주면에는 디텐트 홈이 형성되어 상기 제2 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 슬라이드 핀이 상기 디텐트 홈에 걸리는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 샤프트는
    외주면에 상기 무빙 블록에 삽입되는 키와, 상기 키 하부에 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 관통홀에 상기 슬라이드 핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    상단에 상기 슬라이드 핀이 걸리도록 2단으로 형성되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스토퍼의 2단으로 형성되는 홈은 상하로 연결된 중앙에서 서로 다른 방향으로 연장 형성되고, 상기 홈 중 상부홈은 상기 변속기의 P, R, N 또는 D 레인지 변속시 상기 슬라이드 핀이 위치하며, 하부홈은 상기 변속기의 S 레인지 변속시 상기 슬라이드 핀이 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 감지기어는
    상단에 상기 무빙 블록에 기어 결합되는 기어치가 형성되고, 하단에 제1 자성체가 결합하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바디부에는 상기 제1 자성체의 인근에 배치되어 상기 감지기어의 회전을 감지하는 제1 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는
    상부에서 상기 커버부 사이에 결합되는 중간커버를 포함하고, 상기 중간커버에는 상기 노브 조작부가 삽입되는 안착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중간커버는
    상기 안착부의 일측에 상기 안착부의 내측으로부터 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 락킹부는
    상기 무빙 블록의 하단에 결합되는 홈부가 형성되는 고정 블록과, 상기 고정 블록을 전진 또는 후진 시키도록 일측에 결합되는 솔레노이드, 및 상기 고정 블록의 측면을 지지하도록 배치되는 가이드 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무빙 블록은
    하단에 상기 고정 블록의 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 레인지 스위치 장치.
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