KR101506115B1

KR101506115B1 - 로터리 기어 셀렉트 유니트

Info

Publication number: KR101506115B1
Application number: KR1020140053496A
Authority: KR
Inventors: 전민석; 이석우; 이원
Original assignee: 대성전기공업 주식회사
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2015-03-26

Abstract

본 발명은, 차량에 배치되는 하우징과, 상기 하우징에 수용 배치되는 기판과, 일단은 상기 하우징의 일측에 노출 배치되고, 타단은 상기 하우징의 내부에 회동 가능하게 배치되는 로터리 노브부와, 상기 하우징의 내부에 배치되고 상기 로터리 노브부와 연결되어 함께 회동 가능한 로터리 무빙 블록부와, 상기 로터리 무빙 블록부에 연동하여 회동하는 로터리 센싱 마그네트와, 상기 기판의 일면 상에 배치되고 상기 로터리 센싱 마그네트의 가동 범위에 배치되어 상기 로터리 센싱 마그네트의 회동 상태를 감지하는 로터리 센싱 모듈을 포함하는 로터리 센싱부와, 상기 하우징 및 상기 로터리 무빙 블록부에 배치되고 상기 로터리 무빙 블록부의 회동을 디텐팅시키는 로터리 디텐트부를 구비하고, 상기 로터리 센싱 모듈은 상기 로터리 센싱 마그네트의 위치에 따라 차량의 변속 레인지 선택을 감지하는 복수 개의 센서를 포함하되, 차량의 변속 레인지 중 연속하는 어느 두 개의 변속 레인지에 대하여 상기 로터리 센싱 마그네트는 상기 복수 개의 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트를 제공한다.

Description

로터리 기어 셀렉트 유니트{ROTARY SENSOR UNIT FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량의 기어 선택 회동 상태를 감지하는 스위치 내지 센서로서, 차량의 기어, 변속 레인지 선택 상태 감지를 이루는 간단하고 컴팩트한 구조를 이루는 로터리 스위치에 관한 것이다.

로터리 스위치는 회전수 내지 회전 속도 등을 감지할 뿐만 아니라, 회전 동작을 감지하여 소정의 출력부로 해당 감지 신호를 전달하여 사용자에 의하여 선택된 동작을 출력부에서 실행가능하도록 하는 인터페이스 장치 중의 하나로 사용된다.

특히, 이러한 로터리 스위치는 사용자 특히 운전자의 의도를 출력부로 정확하게 전달함에 있어 중요한 스위칭 기구로 사용되는데, 특히 자동차 등의 차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있으며, 이에 따라 로터리 스위치도 단순한 회동 상태의 감지를 넘어 감성적 품질에 대한 많은 요구가 이루어지고 있다.

변속 조작 장치에 있어 변속 레인지, 즉 기어를 선택하기 위한 다양한 구성이 사용되는데, 운전자에 의한 직접적인 변속 조작 이외 구동 모터를 사용하는 쉬프트 바이 와이어를 통한 변속 방식의 적용 범위가 넓어지고 있다.

종래에는 리모트 방식의 변속 레인지 선택에는 접촉식 가변 단자 구조의 로터리 방식의 셀렉트 스위치가 사용되어 빈번한 사용에 의한 마모 발생 등으로 접촉 불량으로 운전자의 변속 의도와는 무관한 변속 레인지 선택의 위험성에 노출되었었다.

뿐만 아니라, 종래의 로터리 스위치가 비접촉 방식으로 사용되는 경우 정확한 위치 감지가 어려운 경우들이 많았다. 이를 위하여 개별 센서의 개수를 증가시킬 수도 있으나, 단순한 개수만의 증가는 제조원가를 급상승시키고 구성의 개수의 증대에 따라 오작동 발생 내지 유지 보수 가능성도 증대되는 등 위험도도 함께 증가되는 문제점이 수반되었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 컴팩트하고 간단한 구조의 운전자 차량 변속 레인지 선택을 감지하는 셀렉트 유니트로, 연속하는 변속 레인지 선택에 대한 센서의 동시 활성화를 통하여 신호의 명백한 구분을 이루어 변속 레인지 오감지 발생 가능성을 방지 내지 최소화하고 센서의 개수를 최소화시켜 원가를 절감시키는 구조의 로터리 기어 셀렉트 유니트를 제공하는 것이다.

본 발명은, 차량에 배치되는 하우징과, 상기 하우징에 수용 배치되는 기판과, 일단은 상기 하우징의 일측에 노출 배치되고, 타단은 상기 하우징의 내부에 회동 가능하게 배치되는 로터리 노브부와, 상기 하우징의 내부에 배치되고 상기 로터리 노브부와 연결되어 함께 회동 가능한 로터리 무빙 블록부와, 상기 로터리 무빙 블록부에 연동하여 회동하는 로터리 센싱 마그네트와, 상기 기판의 일면 상에 배치되고 상기 로터리 센싱 마그네트의 가동 범위에 배치되어 상기 로터리 센싱 마그네트의 회동 상태를 감지하는 로터리 센싱 모듈을 포함하는 로터리 센싱부와, 상기 하우징 및 상기 로터리 무빙 블록부에 배치되고 상기 로터리 무빙 블록부의 회동을 디텐팅시키는 로터리 디텐트부를 구비하고, 상기 로터리 센싱 모듈은 상기 로터리 센싱 마그네트의 위치에 따라 차량의 변속 레인지 선택을 감지하는 복수 개의 센서를 포함하되, 선택 가능한 차량의 변속 레인지 중 연속하는 어느 두 개의 변속 레인지에 대하여 상기 로터리 센싱 마그네트는 상기 복수 개의 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트를 제공한다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 센싱 모듈의 센서는 차량의 R(후진), N(중립), D/A(드라이브-자동), M(드라이브-수동)의 변속 레인지 배열 순서로 연속 순차 감지하도록 복수 개가 구비될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 센싱 마그네트는 장변과, 상기 장변에 대응하여 상기 장변의 길이보다 짧은 길이를 갖는 단변을 갖는 사다리꼴 형상을 구비하고, 상기 로터리 센싱 마그네트는 상기 장변이 상기 로터리 노브부의 회동 중심으로부터 바깥쪽을 향하도록 배치될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 노브부의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 N(중립)에 위치하는 경우, 상기 로터리 센싱 마그네트의 대응하는 위치에는 상기 로터리 센싱 모듈이 배치되지 않고, 상기 로터리 센싱 모듈의 복수 개의 센서는 상기 로터리 센싱 마그네트에 의하여 신호 변화를 발생시키도록 활성화되지 않을 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 센싱 모듈은 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동)인 경우를 감지하는 D/A 센서와, 선택되는 차량의 변속 레인지가 M(드라이브-수동)인 경우를 감지하는 M 센서를 포함하고, 상기 로터리 노브부의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 간에 이동하기 위하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 사이에 위치하는 경우, 상기 로터리 센싱 마그네트의 상기 기판 상의 투영 영역 내 D/A 센서 및 M 센서의 적어도 일부가 모두 중첩되고, 상기 D/A 센서 및 M 센서가 모두 활성화될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 노브부는: 상기 하우징의 일측에 노출 배치되는 로터리 노브 바디와, 상기 로터리 노브 바디의 외주에 배치되고 외주에 휠 그루브가 형성되는 로터리 노브 쉘을 구비할 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 노브부는, 상기 하우징의 일측에 노출 배치되는 로터리 노브 바디를 구비하고, 상기 로터리 무빙 블록부는: 상기 하우징의 내부에 회동 가능하게 배치되는 링 타입의 무빙 블록 바디와, 상기 로터리 노브 바디로부터 연장 형성되는 로터리 노브 연장부와 체결되고 상기 무빙 블록 바디로부터 연장 형성되는 무빙 블록 바디 체결부와, 상기 무빙 블록 바디에서 회동 중심 방향으로 연장 형성되고 상기 로터리 센싱 마그네트를 수용하는 무빙 마그네트 장착부가 구비될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 로터리 디텐트부는: 상기 하우징에 배치되는 디텐트 수용부와, 상기 디텐트 수용부에 배치되는 디텐트 탄성부와, 상기 디텐트 탄성부에 의하여 탄성 지지되는 디텐트 볼과, 상기 로터리 무빙 블록부에 형성되고 상기 디텐트 볼과 상시 접촉하는 디텐트 홈을 구비할 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 하우징은: 상기 로터리 무빙 블록부가 회동 가능하게 수용 배치되는 하우징 바디와, 상기 하우징 바디의 일단에 위치 고정되어 장착되고 외주에 상기 로터리 노브부가 회동 가능하게 배치되는 하우징 커버와, 상기 하우징 바디의 타단에 위치 고정되어 배치되는 하우징 베이스를 포함하고, 상기 하우징 커버의 배면에는 차량의 P(주차) 변속 레인지를 가동시키는 P 버튼 레인지 스위치가 더 구비될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 P 버튼 레인지 스위치는 정전 용량 스위치이고, 상기 P 버튼 레인지 스위치는 상기 로터리 무빙 블록부가 중립(N) 위치에 배치된 후에 활성화 허용될 수도 있다.

상기 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어서, 상기 기판에는 상기 로터리 센싱 모듈에 의하여 감지된 변속 레인지를 나타내도록 활성화되는 광출력부가 배치될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 기어 요소를 구비하는 비접촉 방식의 로터리 기어 셀렉트 유니트에 있어 감지 정확도를 증대시키는 구조의 로터리 기어 셀렉트 유니트를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 로터리 기어 셀렉트 유니트는, 연속하는 변속 레인지 선택에 대한 감지를 이루는 각각의 센서의 사이에 센싱 마그네트가 배치되는 경우 두 개의 센서와 교차 투영 영역을 형성하여 복수 개의 센서 중 적어도 하나 또는 두 개를 활성화시키는 구조를 통하여 다수 개의 변속 레인지 신호 간의 혼선으로 인한 오감지를 방지하고, 센싱 모듈에 배치되는 센서의 개수를 최소화시켜 제조 원가를 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 개략적인 분해 투영 중첩 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 개략적인 부분 단면 투영 중첩 사시도이다.
도 5은 도 4의 A에 대한 부분 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 센싱 마그네트에 대한 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 로터리 노브부 및 광출력부의 배치 관계를 나타내는 선도이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 작동 상태를 나타내는 부분 투영 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 개략적인 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 로터리 기어 셀렉트 유니트의 하우징 커버 및 P 버튼 레인지 스위치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 로터리 기어 셀렉트 유니트(10)는 특히 차량의 각종 상태를 감지하기 위한 다양한 센서 장치나 차량의 각종 기능 선택을 위한 스위치 장치, 예를 들어, 차량에 사용되는 스위치 유니트로서 회전 조작을 통하여 다양한 차량 상태의 감지 가능하도록 하는 인히비터 스위치, 스티어링 휠 센서 등과 더불어, 다양한 조작 상태 구현을 가능하도록 하여 차량에 구비되는 오디오, 네비게이션, 공조 장치 등의 다양한 차량용 전장 장치 들의 작동 상태를 조정 제어하는 것과 같은 차량의 다양한 선택 기능을 구현하는데 사용될 수 있는데, 회전 동작을 감지하고 소정의 감지 신호를 생성하여 스위칭 동작을 이루는 과정에서 다양한 분야에 사용될 수도 있다.

본 발명의 로터리 기어 셀렉트 유니트(10)는 하우징(100)과 기판(200)과 로터리 노브부(300)와, 로터리 센싱부(400)와, 로터리 무빙 블록부(500)와, 로터리 디텐트부(600)를 포함한다.

하우징(100)는 하우징 바디(110)와 하우징 커버(120)와 하우징 베이스(130)를 구비하는데, 하우징 바디(110)의 내부에는 로터리 무빙 블록부(500)가 회동 가능한 원통형 구조를 이루고, 하우징 바디(110)의 각 단부에는 하우징 커버(120)와 하우징 베이스(130)가 배치되는데, 하우징 커버(120)는 하우징 바디(110)의 일단에 위치 고정되어 장착되고, 외주에 로터리 노브부(300)가 회동 가능하게 배치되고, 하우징 베이스(130)는 하우징 바디(110)의 타단에 위치 고정되어 배치되고, 각각 측부에 하우징 커버 체결부 및 하우징 바디 체결부 및하우징 베이스 체결부가 형성되고, 하우징 커버 체결부와 하우징 바디 체결부와 하우징 베이스 체결부가 체결되어 하우징 바디(110)의 내부 공간을 형성한다. 하우징 바디(110)의 내부에는 바디 관통구(111)가 형성되고, 하우징 바디(110)의 내부에는 바디 장착부(113)가 형성된다. 하우징 커버 체결부(123)는 하우징 커버(120)의 일측에 형성되는데, 하우징 커버 체결부(123)는 바디 장착부(113)와 체결되어 하우징 커버(120)가 하우징 바디(110)에 위치 고정되어 장착되는 구조를 형성할 수 있다.

하우징 바디(110)와 하우징 베이스(130) 사이에는 실링 부재(미도시)가 배치될 수 있는데, 하우징 바디(110)와 하우징 베이스(130)가 이루는 내부 공간을 외부와 기밀 차단하는 구조를 취할 수 있다.

하우징 바디(110)의 타단측에는 기판(200)이 배치되는데, 하우징 바디(1100는 하우징 베이스(130)와 함께 기판(200)을 지지하는 구조를 형성하고, 하우징 커버(120)는 하우징 바디(110)와 맞물리어 체결되어 내부 공간을 형성한다.

기판(200)의 일면 상에는 하기되는 로터리 센싱부(400)의 로터리 센싱 모듈(410)이 배치되는데, 기판(200)은 커넥터(미도시)를 통하여 외부 전기 장치와 전기적 연결 상태를 형성한다. 기판(200)에는 광출력부(700)가 배치되고, 광출력부(700)는 하기되는 로터리 노브부(300)의 로터리 노브 바디(310)에 형성되는 기어 변속 레인지의 아이콘의 대응되는 기판(200)의 일면 상에 배치된다.

로터리 노브부(300)는 일단이 하우징(100)의 하우징 바디(110)의 일측에 노출 배치되고, 타단이 하우징(100)의 하우징 바디(110)의 내부에 회동 가능하게 배치된다. 로터리 노브 바디(310)와 로터리 노브 쉘(320)을 포함한다. 로터리 노브 바디(310)는 로터리 노브 바디(310)는 중앙에 로터리 노브 바디 관통구(311)가 형성되어 로터리 노브 바디 관통구(311)를 관통하여 하우징 바디(110)에 고정 장착된 하우징 커버(120)가 배치 가능한 구조를 취하여 로터리 노브 바디(310)는 하우징 커버(120)를 중심으로 회동 가능한 구조를 취한다. 로터리 노브 바디(310)의 외주에는 로터리 노브 쉘(320)이 배치되는데, 로터리 노브 쉘(320)은 외주에 휠 그루브가 형성된 링 타입의 구조로 형성된다. 로터리 노브 쉘(320)의 외주에 형성된 휠 그루브를 통하여 사용자의 미끄러짐이 방지된다. 로터리 노브 쉘(320)은 로터리 노브 바디(310)의 외주에 위치 고정되어 배치됨으로써 로터리 노브 바디(310)와 함께 축회동하는 구조를 형성한다.

로터리 노브 바디(310)의 일측으로 하우징 바디(110)를 향한 단부에는 로터리 노브 연장부(313)가 배치되고, 로터리 노브 연장부(313)는 로터리 무빙 블록부(500)가 구비하는 무빙 블록 바디(510)의 일단으로부터 로터리 노브 바디(310)를 향하여 연장 형성되는 무빙 블록 바디 체결부(530)와 체결되어 맞물림으로써, 로터리 노브 바디(310)의 회동시 로터리 무빙 블록부(500)도 로터리 노브부(300)와 일체로 함께 축회동할 수 있다.

로터리 무빙 블록부(500)는 무빙 블록 바디(510)와 무빙 블록 바디 체결부(530)와 무빙 마그네트 장착부(520)가 구비되는데, 앞서 설명한 바와 같이 무빙 블록 바디 체결부(530)는 무빙 블록 바디(510)의 일측으로부터 로터리 노브부(300)를 향하여 연장 형성되는 구조는 취한다. 무빙 블록 바디(510)는 하우징(100)의 내부에 회동 간으하게 배치되는데 링 타입 구조를 취하고, 무빙 마그네트 장착부(520)는 무빙 블록 바디(510)로부터 무빙 블록 바디(510)의 회동 중심을 향하여 연장 배치되는 구조를 취한다. 무빙 마그네트 장착부(520)에는 로터리 센싱부(400)의 로터리 센싱 마그네트(420)가 배치되고, 기판(200)에 배치되는 로터리 센싱 모듈(410)은 로터리 센싱 마그네트(420)의 대응되는 위치로 로터리 노브부(300)가 회동하는 경우 무빙 마그네트 장착부(520)에 배치되는 로터리 센싱 마그네트(420)가 이루는 궤적 상에 배치된다.

로터리 디텐트부(600)는 하우징(100) 및 로터리 무빙 블록부(500)에 배치되고 로터리 무빙 블록부(500)에 배치되어 로터리 노브부(300) 내지 로터리 무빙 블록부(500)의 회동 동작을 디텐팅시킨다. 로터리 디텐트부(600)는 디텐트 홈(610)과 디텐트 탄성부(620)와 디텐트 볼(630)과 디텐트 수용부(640)를 포함한다. 디텐트 수용부(640, 도 4 참조)는 하우징(100), 보다 구체적으로 하우징 바디(110, 도 3 및 도 4 참조)에 배치된다. 본 실시예에서 디텐트 수용부(640)는 하우징 바디(110) 측에 형성되어 하우징 베이스(130)를 향하여 디텐트 탄성부(620) 및 디텐트 볼(630)을 수용하는 개방된 구조를 취하나, 경우에 따라 디텐트 수용부는 하우징 커버 측에 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 하우징에 위치 고정된 구조를 이루는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

디텐트 탄성부(620)는 디텐트 수용부(640)에 배치되고, 디텐트 탄성부(620)의 타단은 디텐트 볼(630)을 탄성 지지하는 구조를 취한다. 디텐트 볼(630)은 디텐트 탄성부(620)에 의하여 탄성 지지되고, 디텐트 볼(630)은 디텐트 홈(610)과 상시 접촉 상태를 형성한다. 디텐트 홈(610)은 로터리 무빙 블록부(500)의 무빙 블록 바디(510)에 배치되고, 무빙 블록 바디(510)의 하단으로 기판(200) 측을 향한 단부에 배치된다. 이와 같은 구성을 통하여 로터리 디텐트부(600)는 로터리 노브부(300)의 회동시 소정의 디텐팅 동작을 이루어 사용자로 하여금 소정의 디텐팅감을 느낄 수 있도록 한다.

로터리 센싱부(400)는 로터리 센싱 마그네트(420)와 로터리 센싱 모듈(410)를 포함하는데, 로터리 센싱 마그네트(420)는 로터리 노브부(300)에 연동하여 회동한다. 로터리 센싱 마그네트(420)는 무빙 마그네트 장착부(520)에 장착되고, 무빙 마그네트 장착부(520)는 무빙 블록 바디(510)에 연결되고, 무빙 블록 바디(510)는 무빙 블록 바디 체결부(530) 및 로터리 노브 연장부(313)을 통하여 로터리 노브 바디(310)와 연결됨으로써, 로터리 센싱 마그네트(420)와 로터리 노브부(300)의 연동 일체형 회동 동작이 이루어질 수 있다.

로터리 센싱 모듈(410)는 로터리 센싱 마그네트(420)의 회동 상태를 감지하여 본 실시예에서 차량의 변속 레인지 선택을 감지할 수 있다. 감지된 신호는 배선 및 커넥터를 거쳐 외부 장치로 전달될 수 있다. 로터리 센싱 모듈(410)은 로터리 센싱 마그네트(420)의 회동을 감지하는 홀소자 내지 자기센서가 구비되고 경우에 따라 별개의 MCU를 구비하여 신호 조합 구성을 출력하거나 또는 단일체로서의 ASIC회로 구성을 취하여 신호 조합 및 다양한 신호 출력을 가능하게 하는 구성을 취할 수도 있다.

본 발명의 로터리 센싱 모듈(410)은 로터리 센싱 마그네트(420)의 위치에 따라 차량의 변속 레인지 선택을 감지하는 복수 개의 센서(410A,410M,410R)를 포함한다. 로터리 센싱 마그네트(420)는 위치 변동하여 선택 가능한 차량의 변속 레인지 중 연속하는 어느 두 개의 변속 레인지에 대하여 복수 개의 센서(410A,410M,410R) 중 적어도 하나 이상의 센서를 활성화시킨다. 복수 개의 센서(410A,410M,410R)가 감지하는 선택 가능한 차량의 변속 레인지 중 연속하는 두 개의 변속 레인지의 대응한 위치에 로터리 센싱 마그네트(420)가 회동하는 경우, 즉 연속하는 두 개의 변속 레인지의 대응한 위치 중 하나의 변속 레인지 위치로부터 다른 하나의 변속 레인지 위치로 이동하는 경우, 센서의 활성화된 출력의 간극없이 복수 개의 센서(410A,410M,410R)의 센서 중 적어도 하나는 반드시 활성화된다.

보다 구체적으로 센싱 모듈(410)의 센서는 차량의 R(후진), N(중립), D/A(드라이브-자동), M(드라이브-수동)의 변속 레인지 배열 순서로 연속 순차 감지하도록 복수 개의 센서(410A,410M,410R)가 구비되는데, 도면 부호 410A로 지시되는 자동 레인지 센서(410A)는 자동 변속 레인지를 나타내는 D/A(드라이브-자동)의 감지를, 도면 부호(410M)로 지시되는 수동 레인지 센서(410M)는 수동 변속 레인지를 나타내는 M(드라이브-수동)의 감지를, 도면 부호 410R로 지시되는 후진 레인지 센서(410R)은 후진 변속 레인지를 나타내는 R(후진)의 감지를 이루고, 도면 부호 410N으로 표시되는 중립 변속 레인지를 나타내는 N(중립)의 감지는 상기 복수 개의 센서(410A,410M,410R)가 모두 활성화되지 않는 상태로 판단한다.

본 실시예의 센싱 모듈(410)은 R(후진), N(중립), D/A(드라이브-자동), M(드라이브-수동)의 변속 레인지 배열 순서로 연속 순차 감지하되, 후진 레인지 센서(410R), 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)의 일렬 순서로 센싱 마그네트(420)의 회동 대응 위치로 원주 상 배열된다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 후진 레인지 센서(410R), 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)가 반시계 방향으로 센싱 마그네트(420)의 가동 영역에 대응되는 위치에 순차 배열된다.

센싱 마그네트(420)는 장변과, 장변에 대응하여 장변의 길이보다 짧은 길이를 갖는 사다리꼴 형상을 구비하는데, 센싱 마그네트(420)는 장변이 로터리 노브부(300)의 회동 중심으로부터 바깥쪽을 향하고 단변이 회동 중심을 향하도록 배치된다.

또한, 로터리 노브부(300)의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 N(중립)의 위치에 놓이는 경우, 센싱 마그네트의 대응하는 위치에는 센싱 모듈(410)의 센서가 배치되지 않고, 센싱 모듈(410)의 복수 개의 센서(410A,410M,410R)는 센싱 마그네트(420)에 의하여 신호 변화를 발생시키도록 활성화되지 않는다. 즉, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 선택되는 차량의 변속 레인지가 N(중립)의 위치인 경우, 달리 포현하면 차량의 변속기(미도시)에서의 중립 레인지가 선택되도록 로터리 노브부를 회동시켜 로터리 노브 바디(310)의 일면 상에 형성된 변속 레인지 아이콘 중 중립 레인지 아이콘('N')이 하우징 커버(120)에 형성된 △로 표현되는 기준 위치에 일치하도록 놓이는 경우, 센싱 마그네트(420)는 후진 레인지 센서(410R)와 자동 레인지 센서(410A)의 사이에 배치되고, 후진 레인지 센서(410R), 자동 레인지 센서(410A) 중 어느 센서와도 센싱 마그네트의 기판 상의 투영 영역이 교차되지 않고 후진 레인지 센서(410R), 자동 레인지 센서(410A)의 자기장 감도에 대하여 신호 변화를 생성하도록 활성화되는 문턱값을 넘지 않도록 하는 구성을 취하여 센싱 모듈(410)의 어느 센서도 활성화되지 않고 오프 상태를 형성하여, 복수 개의 센서(410A,410M,410R)의 센서의 OFF 신호 조합이 이루어지는 신호 출력에 대하여 제어부(미도시)는 N 변속 레인지인 상태로 판단하도록 할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여 변속 레인지 감지의 신뢰성을 높이되, 센서의 개수를 최소화하는 변속 레인지 조합 구성을 이루도록 하여 제조 원가를 저감시킬 수 있다.

반면, 도 9에 도시된 바와 같이 선택되는 차량의 변속 레인지가 R(후진)의 위치인 경우, 달리 포현하면 차량의 변속기(미도시)에서의 후진 레인지가 선택되도록 로터리 노브부를 회동시켜 로터리 노브 바디(310)의 일면 상에 형성된 변속 레인지 아이콘 중 후진 레인지 아이콘('R')이 하우징 커버(120)에 형성된 △로 표현되는 기준 위치에 일치하도록 놓이는 경우, 센싱 마그네트(420)는 후진 레인지 센서(410R)의 대응 영역에 배치되고, 후진 레인지 센서(410R)와 센싱 마그네트의 기판 상의 투영 영역이 교차됨으로써 센싱 모듈(410)의 후진 레인지 센서(410R)이 활성화되어 온 상태를 형성하여, 후진 레인지 센서(410R)의 온 신호를 포함하는 복수 개의 센서(410A,410M,410R)의 신호 조합이 이루어지는 신호 출력에 대하여 제어부(미도시)는 R 변속 레인지인 상태로 판단하도록 할 수 있다.

도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이 선택되는 차량의 변속 레인지가 A(자동) 및 M(ㅅR(수동)의 위치인 경우 센싱 마그네트(420)는 각각 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)의 대응 영역에 배치되고, 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)와 센싱 마그네트의 기판 상의 투영 영역이 각각 교차됨으로써 센싱 모듈(410)의 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M) 각각이 이 활성화되어 온 상태를 형성하여, 각각 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)의 온 신호를 포함하는 복수 개의 센서(410A,410M,410R)의 신호 조합이 이루어지는 신호 출력에 대하여 제어부(미도시)는 자동(D-A) 변속 레인지 내지 수동(M) 변속 레인지인 상태로 판단하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 센싱 모듈(410)은 D/A(자동) 변속 레인지 선택을 감지하는 자동 레인지 센서(410A) 및 M(드라이브-수동)는 센싱 마그네트의 진행 경로 상 후진 레인지 센서(410R)의 인근에 자동 레인지 센서(410A)가 배치되고, 그리고 후진 레인지 센서(410R)와의 사이에 자동 레인지 센서(410A)가 배치되도록 수동 레인지 센서(410M)가 기판의 일면 상에 배치되는데, 센싱 마그네트(420)가 자동 레인지 센서(410A), 수동 레인지 센서(410M) 및 이 두 센서의 사이에서 이동하는 경우 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M) 중의 적어도 하나, 또는 경우에 따라 두 개가 동시에 활성화되어 신호 변화를 생성한다. 즉, 로터리 노브부(300)의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 간에 이동하기 위하여 하우징 커버에 표시되는 기준 위치가 선택되는 차량의 변속 레인지, 즉 로터리 노브부의 로터리 노브 바디에 표시되는 변속 레인지의 아이콘인 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 사이에 위치하는 경우, 즉 센싱 마그네트(420)가 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)의 사이에 대응하는 지점에 위치하는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 센싱 마그네트(420)의 기판(200) 상의 투영 영역, 달리 표현하면, 센싱 마그네트(420)를 기판(200) 상에 그대로 투영시켰을 때 형성되는 영역 내에 자동 레인지 센서(410A)인 D/A 센서 및 수동 레인지 센서(410M)인 M 센서의 적어도 일부가 모두 중첩되는 구성을 취한다.

이때, 자동 레인지 센서(410A) 및 수동 레인지 센서(410M)는 센싱 마그네트(420)의 투영 대응 영역과의 중첩을 위하여 본 실시예에서는 이격 90도 교차 배열되는 구조를 취하나, 소정의 대응 투영 영역 중첩 구조를 이루고 감지의 간섭을 배제하는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

이러한 중첩 구조를 통하여 자동 레인지 센서(410A)인 D/A 센서 및 수동 레인지 센서(410M)인 M 센서가 모두 활성화되는 구조를 이루어 자동 레인지 센서(410A)인 D/A 센서 및 수동 레인지 센서(410M)인 M 센서의 사이에 위치하는 경우를 N(중립) 변속 레인지라고 판단하는 경우를 방지하여 자동 레인지 센서(410A)인 D/A 센서 및 수동 레인지 센서(410M)인 M 센서 사이에서의 변화시 명료하지 않은 경우 종전 변속 레인지, 즉 자동 변속 레인지 또는 수동 변속 레인지 중의 하나를 유지시키도록 하는 구성을 취할 수 있다.

한편, 본 발명의 로터리 기어 셀렉트 유니트(10)는 광출력부(700)를 더 구비할 수 있는데, 광출력부(700)는 복수 개의 LED로 구성될 수 있고, 이들은 등간격 배치되는 구조를 취할 수 있다. 광출력부(700)는 로터리 노브 상에 표시된 변속 레인지를 나타내는 아이콘에 빛을 조사하는데, 일예로 광출력부(700)의 LED의 개수는 로터리 노브부(300)에서 회동 동작을 통하여 선택되는 변속 레인지 개수의 두 배에 1을 뺀 개수로 구성되는 것이 바람직하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 광출력부(700)에 의하여 표현되는 위치는 총 7개의 지점으로 전체 영역의 각면적을 θt라 하고, 어느 변속 레인지로부터 인접한 변속 레인지로의 위치 변화를 이루도록 사이 각영역의 각면적 θi라 할 때, θt=θi×(2×변속 레인지 개수-1-1)의 값을 이룰 수 있다. 하지만, 이는 일예로서 본 발명의 광출력부는 다양한 구성을 취할 수 있다.

또 한편, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터리 기어 셀렉트 유니트(10)는 하우징 커버(120, 도 8 참조)에 배치되는 P 버튼 레인지 스위치(800)를 더 구비할 수도 있다. P 버튼 레인지 스위치(800)는 차량의 주차(P) 변속 레인지를 가동시키는 스위치로서, 하우징 커버(120)의 배면에 배치되어 사용자, 즉 운전자가 가동시키는 경우 선택되는 차량의 변속 레인지를 주차 변속 레인지로 절환시킨다. 물론, 제어부(미도시)는 이전 단계에서의 변속 레인지를 고려하여 적절한 주차 변속 레인지로의 변화인지 여부를 판단하여 제한하는 구성을 취할 수도 있다. 또한, P 버튼 레인지 스위치(800)의 가동이 운전자에 의한 실제적 조작인지 여부를 판단하는 구성을 더 구비할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(미도시)는 P 버튼 레인지 스위치(800)의 조작 유지 시간을 할당 체크하여 운전자의 의도적인 조작과 단순한 스침 등을 통한 입력 신호의 오전달인지 여부를 판단하여 의도적 조작인 경우에만 주차 변속 레인지로 절환시키는 구조를 취할 수도 있다.

본 실시예에서 P 버튼 레인지 스위치(800)는 정전용량스위치로 구현되어 배선(801)이 하부의 기판(200, 도 2 참조)과 연결되는 구조를 취하였으나, 이는 일예로서 P 버튼 레인지 스위치는 푸시 스위치로 구현될 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 경우에 따라 P 버튼 레인지 스위치의 작동 상태를 파악하도록 별도의 광출력부가 구비될 수도 있고, OLED와 같은 별도의 디스플레이가 더 구비되는 구성을 취할 수도 있는 등 변형이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10...로터리 기어 셀렉트 유니트
100..하우징 110...하우징 바디
120...하우징 커버 200...기판
300..로터리 노브부 400...로터리 센싱부

Claims

차량에 배치되는 하우징과,
상기 하우징에 수용 배치되는 기판과,
일단은 상기 하우징의 일측에 노출 배치되고, 타단은 상기 하우징의 내부에 회동 가능하게 배치되는 로터리 노브부와,
상기 하우징의 내부에 배치되고 상기 로터리 노브부와 연결되어 함께 회동 가능한 로터리 무빙 블록부와,
상기 로터리 무빙 블록부에 연동하여 회동하는 로터리 센싱 마그네트와, 상기 기판의 일면 상에 배치되고 상기 로터리 센싱 마그네트의 가동 범위에 배치되어 상기 로터리 센싱 마그네트의 회동 상태를 감지하는 로터리 센싱 모듈을 포함하는 로터리 센싱부와,
상기 하우징 및 상기 로터리 무빙 블록부에 배치되고 상기 로터리 무빙 블록부의 회동을 디텐팅시키는 로터리 디텐트부를 구비하고,
상기 로터리 센싱 모듈은 상기 로터리 센싱 마그네트의 위치에 따라 차량의 변속 레인지 선택을 감지하는 복수 개의 센서를 포함하되, 선택 가능한 차량의 변속 레인지 중 연속하는 어느 두 개의 변속 레인지에 대하여 상기 로터리 센싱 마그네트는 상기 복수 개의 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 로터리 센싱 모듈의 센서는 차량의 R(후진), N(중립), D/A(드라이브-자동), M(드라이브-수동)의 변속 레인지 배열 순서로 연속 순차 감지하도록 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 2항에 있어서,
상기 로터리 센싱 마그네트는 장변과, 상기 장변에 대응하여 상기 장변의 길이보다 짧은 길이를 갖는 단변을 갖는 사다리꼴 형상을 구비하고,
상기 로터리 센싱 마그네트는 상기 장변이 상기 로터리 노브부의 회동 중심으로부터 바깥쪽을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 3항에 있어서,
상기 로터리 노브부의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 N(중립)에 위치하는 경우, 상기 로터리 센싱 마그네트의 대응하는 위치에는 상기 로터리 센싱 모듈이 배치되지 않고, 상기 로터리 센싱 모듈의 복수 개의 센서는 상기 로터리 센싱 마그네트에 의하여 신호 변화를 발생시키도록 활성화되지 않는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 4항에 있어서,
상기 로터리 센싱 모듈은 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동)인 경우를 감지하는 D/A 센서와, 선택되는 차량의 변속 레인지가 M(드라이브-수동)인 경우를 감지하는 M 센서를 포함하고,
상기 로터리 노브부의 회동에 의하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 간에 이동하기 위하여 선택되는 차량의 변속 레인지가 D/A(드라이브-자동) 및 M(드라이브-수동) 사이에 위치하는 경우, 상기 로터리 센싱 마그네트의 상기 기판 상의 투영 영역 내 D/A 센서 및 M 센서의 적어도 일부가 모두 중첩되고, 상기 D/A 센서 및 M 센서가 모두 활성화되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 로터리 노브부는:
상기 하우징의 일측에 노출 배치되는 로터리 노브 바디와,
상기 로터리 노브 바디의 외주에 배치되고 외주에 휠 그루브가 형성되는 로터리 노브 쉘을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 로터리 노브부는, 상기 하우징의 일측에 노출 배치되는 로터리 노브 바디를 구비하고,
상기 로터리 무빙 블록부는:
상기 하우징의 내부에 회동 가능하게 배치되는 링 타입의 무빙 블록 바디와,
상기 로터리 노브 바디로부터 연장 형성되는 로터리 노브 연장부와 체결되고 상기 무빙 블록 바디로부터 연장 형성되는 무빙 블록 바디 체결부와,
상기 무빙 블록 바디에서 회동 중심 방향으로 연장 형성되고 상기 로터리 센싱 마그네트를 수용하는 무빙 마그네트 장착부가 구비되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 로터리 디텐트부는:
상기 하우징에 배치되는 디텐트 수용부와,
상기 디텐트 수용부에 배치되는 디텐트 탄성부와,
상기 디텐트 탄성부에 의하여 탄성 지지되는 디텐트 볼과,
상기 로터리 무빙 블록부에 형성되고 상기 디텐트 볼과 상시 접촉하는 디텐트 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 하우징은:
상기 로터리 무빙 블록부가 회동 가능하게 수용 배치되는 하우징 바디와,
상기 하우징 바디의 일단에 위치 고정되어 장착되고 외주에 상기 로터리 노브부가 회동 가능하게 배치되는 하우징 커버와,
상기 하우징 바디의 타단에 위치 고정되어 배치되는 하우징 베이스를 포함하고,
상기 하우징 커버의 배면에는 차량의 P(주차) 변속 레인지를 가동시키는 P 버튼 레인지 스위치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 9항에 있어서,
상기 P 버튼 레인지 스위치는 정전 용량 스위치이고,
상기 P 버튼 레인지 스위치는 상기 로터리 무빙 블록부가 중립(N) 위치에 배치된 후에 활성화 허용되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 기판에는 상기 로터리 센싱 모듈에 의하여 감지된 변속 레인지를 나타내도록 활성화되는 광출력부가 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 기어 셀렉트 유니트.