KR101558766B1 - 변속레버 모듈 - Google Patents

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KR101558766B1
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조양래
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김지수
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현대자동차주식회사
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Abstract

하나의 회로기판에 다양한 센서들이 통합된 변속레버 모듈로서, 모듈하우징; 모듈하우징 내부에 마련된 하나의 통합회로기판; 통합회로기판 중 변속레버 하단의 힌지부와 대응되는 지점에 마련되어 변속레버의 회동위치를 감지하는 포지션 센서; 통합회로기판 중 변속레버의 수동모드에 대응되는 지점에 마련되고, 변속레버가 수동모드에 위치된 경우 변속레버에 의해 눌려 수동모드를 감지하는 수동모드 스위치; 및 통합회로기판에 마련되고, 포지션 센서 및 수동모드 스위치와 전기적으로 연결된 커넥터;를 포함하는 변속레버 모듈이 소개된다.

Description

변속레버 모듈 {GEAR-SHIFT LEVER MODULE}
본 발명은 하나의 통합회로기판을 이용하여 전기적 장치를 모듈화하여 단선, 쇼트 및 불량을 크게 줄일 수 있는 변속레버 모듈에 관한 것이다.
종래의 변속레버 모듈은 차량 내부 중앙에 설치되어있고, 자동변속전에 운전자의 의지에 따라 파킹, 후진, 중립, 전진의 4단계와 전진 상태에서 수동모드로 전환하여 마치 수동변속기처럼 변속단을 1단씩 증가와 감소를 시킬 수 있게 된다. 그러나 종래의 변속레버 모듈은 이를 감지하는 센서와 스위치 그리고 고정부가 각각 따로 배치되어 있고 각각의 구성품이 케이블로 연결되어 있어 구조가 매우 복잡한 단점이 있다.
그에 따라 단선, 쇼트 등의 문제가 발생할 경우 주행중에 변속레버가 제기능을 하지 못하여 급발진 사고와 같은 예기치 못한 큰 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 종래에는 자동변속기 선택레버를 생산하는 과정에서 구성품을 따로 조립하고 케이블을 연결해주게 되는데, 조립의 곤란함으로 인해 불량이 자주발생하거나 작업량이 많아져서 제조원가가 상승하는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2000-0013358 A
본 발명은 본 발명은 하나의 통합회로기판을 이용하여 전기적 장치를 모듈화 하여 단선, 쇼트 및 불량을 크게 줄일 수 있는 변속레버 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 변속레버 모듈은, 하나의 회로기판에 다양한 센서들이 통합된 변속레버 모듈로서, 모듈하우징; 모듈하우징 내부에 마련된 하나의 통합회로기판; 통합회로기판 중 변속레버 하단의 힌지부와 대응되는 지점에 마련되어 변속레버의 회동위치를 감지하는 포지션 센서; 통합회로기판 중 변속레버의 수동모드에 대응되는 지점에 마련되고, 변속레버가 수동모드에 위치된 경우 변속레버에 의해 눌려 수동모드를 감지하는 수동모드 스위치; 및 통합회로기판에 마련되고, 포지션 센서 및 수동모드 스위치와 전기적으로 연결된 커넥터;를 포함한다.
포지션 센서는 회전축을 중심으로 회전되는 자력부와 자력부의 회전을 감지하는 홀센서로 구성되고, 자력부는 변속레버 하단과 연결되어 변속레버의 회동시 연동하여 회전될 수 있다.
자력부는 중앙부가 회전축을 매개로 모듈하우징에 설치되고, 단부에 걸림핀이 형성되며 걸림핀은 변속레버 하단과 연결되고, 모듈하우징에는 걸림핀을 안내하는 원호 형상의 안내홀이 형성될 수 있다.
수동모드 스위치는 상방으로 탄발지지되며 하방으로 슬라이딩시 수동모드의 선택을 감지하는 선택노브 및 선택노브의 상단에 위치되며 중앙에 삽입홈이 형성되고 전후방향으로 탄발지지되며 전후방향으로 슬라이딩시 변속단의 증감을 감지하는 변속노브로 구성되고, 변속레버에는 변속레버가 일측으로 회동시 삽입홈에 삽입되며 선택노브를 하방으로 가압하는 돌기가 형성될 수 있다.
통합회로기판에 마련되며 하방으로 탄발지지되고 변속레버의 파킹모드 위치시 변속레버에 마련된 디텐트핀에 의해 상방으로 가압되어 슬라이딩되며 파킹모드를 감지하는 파킹모드 스위치;를 더 포함할 수 있다.
변속레버 하단부에는 변속레버와 함께 회동되는 인게이징레버가 마련되고, 인게이징레버에는 로킹홀이 형성되며, 통합회로기판에는 솔레노이드구동부 및 솔레노이드구동부의 중앙에 위치되어 돌출 또는 후퇴하는 로킹핀이 마련되고, 변속레버가 파킹모드이며 시동이 OFF된 경우 솔레노이드구동부의 동작에 의해 로킹핀이 돌출되어 로킹홀에 삽입될 수 있다.
로킹핀의 단부에는 플랜지가 형성되고, 모듈하우징의 상단에는 외부로 노출되는 비상해제버튼이 상방으로 탄발지지되도록 설치되며, 비상해제버튼의 하단에는 경사면이 형성되고, 비상해제버튼이 하방으로 슬라이딩될 경우 경사면이 로킹핀의 플랜지를 가압하여 로킹핀이 후퇴되도록 슬라이딩될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속레버 모듈에 따르면, 변속레버 모듈에 구성된 모든 전기적 장치들을 하나의 통합회로기판에 마련함으로써, 종래의 방식보다 단선, 쇼트의 위험이 적다.
또한, 하나의 모듈화 과정을 통해 고장률 또한 적으며 제조과정에서의 변속레버 모듈의 조립과 설치가 간편하여 제품의 원가를 절감할 수 있다.
그리고, 시프트 록/릴리즈 기능을 솔레노이드의 구동에 의해 직접적으로 록/릴리즈할 수 있는 구조인바, 조립이 용이하고 고장률이 적으며 기구적인 구성이 간단해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변속레버 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변속레버 모듈의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동모드의 상태를 보여주는 측방도.
도 4내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변속레버를 수동으로 해제 하는 스위치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 변속레버의 파킹모드시 파킹모드 스위치의 상태를 보여주는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변속레버 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변속레버 모듈의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동모드의 상태를 보여주는 측방도이고, 도 4내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 변속레버를 수동으로 해제하는 스위치를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 변속레버의 파킹모드시 파킹모드 스위치의 상태를 보여주는 도면이다.
본 발명에 따른 변속레버 모듈은 도 1 및 2에서와 같이 하나의 회로기판에 다양한 센서들이 통합된 변속레버 모듈로서, 모듈하우징(10); 모듈하우징(10) 내부에 마련된 하나의 통합회로기판(200); 통합회로기판(200) 중 변속레버(100) 하단의 힌지부(190)와 대응되는 지점에 마련되어 변속레버(100)의 회동위치를 감지하는 포지션 센서(210); 통합회로기판(200) 중 변속레버(100)의 수동모드에 대응되는 지점에 마련되고, 변속레버(100)가 수동모드에 위치된 경우 변속레버(100)에 의해 눌려 수동모드를 감지하는 수동모드 스위치(230); 및 통합회로기판(200)에 마련되고, 포지션 센서(210) 및 수동모드 스위치(230)와 전기적으로 연결된 커넥터(250);를 포함한다.
본 발명은 도 2에서와 같이 모듈하우징(10)의 내부의 통합회로기판(200)에 모든 전기적 장치를 구성함으로써 구조를 보다 단순화할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 변속레버 모듈은 모듈하우징(10) 내부에 마련된 통합회로기판(200)을 주요부로 한다.
상기 통합회로기판(200)에 상기 변속레버(100)가 드라이브 모드에 위치되고 상기 변속레버(100)가 측면부 쪽으로 움직였을 때 대응되는 위치에 수동모드 스위치(230)를 마련하고, 상기 변속레버(100)의 힌지부(190)와 대응되는 지점에 상기 변속레버(100)의 움직임을 감지하는 포지션센서(210)가 마련된다.
또한, 상기 변속레버(100)가 파킹 위치에 있을 경우 상기 변속레버(100)에 마련된 디텐트핀(600)에 대응되는 지점에 파킹 포지션 스위치(500)가 상기 통합회로기판(200) 상에 마련된다.
그리고 도 5와 같이, 변속레버(100)에 마련된 자력부(212)의 회동에 따라 상기 변속레버(100)의 위치를 감지하는 센서부가 필요한데, 여기서는 홀센서(215)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 변속레버(100) 모듈에 구성된 모든 전기적 장치들을 하나의 통합회로기판(200)에 마련함으로써, 종래의 방식보다 단선, 쇼트의 위험이 적어지는 장점이 있다.
즉, 포지션 센서(210)는 모듈하우징(10)에 회전축(213)을 중심으로 설치되어 회전되는 자력부(212)와 통합회로기판(200)에 설치되어 자력부(212)의 회전을 감지하는 홀센서(215)로 구성되고, 자력부(212)는 변속레버(100) 하단과 연결되어 변속레버(100)의 회동시 연동하여 회전될 수 있다.
이를 위해, 자력부(212)는 중앙부가 회전축(213)을 매개로 모듈하우징(10)에 설치되고, 단부에 걸림핀(214)이 형성되며 걸림핀(214)은 변속레버(100) 하단과 연결되고, 모듈하우징(10)에는 걸림핀(214)을 안내하는 원호 형상의 안내홀(216)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 변속레버(100)는 도 3 내지 4에서와 같이 수동모드 스위치(230)와 대응되는 높이에 돌기(120)가 형성되고, 상기 수동모드 스위치(230)는 변속레버(100)의 수동모드시 상기 돌기(210)에 의해 가압 되어 수동모드를 감지하는 것을 특징으로 한다.
수동모드 스위치(230)는 상방으로 탄발지지되며 하방으로 슬라이딩시 수동모드의 선택을 감지하는 선택노브(232) 및 선택노브(232)의 상단에 위치되며 중앙에 삽입홈(235)이 형성되고 전후방향으로 탄발지지되며 전후방향으로 슬라이딩시 변속단의 증감을 감지하는 변속노브(234)로 구성되고, 변속레버(100)에는 변속레버(100)가 일측으로 회동시 삽입홈(235)에 삽입되며 선택노브(232)를 하방으로 가압하는 돌기(120)가 형성될 수 있다.
상기 수동모드 스위치(230)는 변속레버(100)가 드라이브 모드에서 수동모드로 전환을 위해 좌측으로 변속레버(100)를 움직이면 변속레버(100)가 제2의 회전축(190')을 중심으로 측방으로 슬라이딩되고 수동모드 스위치(230)와 대응되는 높이에 마련된 돌기(120)가 수동모드 스위치(230)를 누르면서 수동모드를 준비하게 된다. 이 상태에서 변속레버(100)를 앞으로 밀거나 뒤로 당기면 변속단이 증가 또는 감소하면서 수동상태가 된다.
또한, 본 발명은 도 8에서와 같이 통합회로기판(200)에 마련되며 하방으로 탄발지지되고 변속레버(100)의 파킹모드 위치시 변속레버(100)에 마련된 디텐트핀(600)에 의해 상방으로 가압되어 슬라이딩되며 파킹모드를 감지하는 파킹모드 스위치(500)를 더 포함할 수 있다.
변속레버(100)가 파킹모드에 위치되었을 때 상기 변속레버(100) 어느 한 부분에 마련된 디텐트핀(600)이 파킹모드 스위치(500)를 밀어올리면서 누르게 되면 파킹모드 상태를 감지하게 되는 것이다.
즉, 종래에는 마이크로 스위치가 커넥터에 케이블로 연결되어 있어 고장이 쉽게 발생하는 등의 문제가 있으나, 본 발명의 경우 상기 통합회로기판(200)에 파킹모드 스위치(500)가 마련되어 있어 종래기술보다 수리가 용이하고 고장률이 적은 장점이 있다.
또한, 도 6 내지 7과 같이, 변속레버(100) 하단부에는 변속레버(100)와 함께 회동되는 인게이징레버(140)가 마련되고, 인게이징레버(140)에는 로킹홀(142)이 형성되며, 통합회로기판(200)에는 솔레노이드구동부(300) 및 솔레노이드구동부(300)의 중앙에 위치되어 돌출 또는 후퇴하는 로킹핀(320)이 마련되고, 변속레버(100)가 파킹모드이며 시동이 OFF된 경우 솔레노이드구동부(300)의 동작에 의해 로킹핀(320)이 돌출되어 로킹홀(142)에 삽입될 수 있다.
즉, 상기 변속레버(100)가 파킹모드에 위치되고 시동이 OFF가 되면 솔레노이드구동부(300)가 작동함에 따라 변속레버(100)가 고정되게 된다.
또한, 본 발명의 경우 솔레노이드구동부(300)가 인게이징레버(140)에 형성된 로킹홀(142)에 선택적으로 삽입되어 변속레버(100)의 위치를 고정하는 방식이기 때문에 종래의 기구적인 기술보다 구조적으로 단순하여 수리가 용이하고 잔고장이 발생하지 않는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 도 6 내지 7에서와 같이 로킹핀(320)의 단부에는 플랜지(322)가 형성되고, 모듈하우징(10)의 상단에는 외부로 노출되는 비상해제버튼(400)이 상방으로 탄발지지되도록 설치되며, 비상해제버튼(400)의 하단에는 경사면(410)이 형성되고, 비상해제버튼(400)이 하방으로 슬라이딩될 경우 경사면(410)이 로킹핀(320)의 플랜지(322)를 가압하여 로킹핀(320)이 후퇴되도록 슬라이딩될 수 있다.
따라서, 솔레노이드구동부(300)는 전기적신호에 의해 변속레버(100)를 고정하는데, 만약 솔레노이드구동부(300)가 고장 나거나, 배터리가 방전되었을 경우, 또는 주차 후 중립상태로 전환해야할 경우에는 파킹모드에서 고정상태를 풀 수가 없기 때문에 고정상태를 수동으로 해제하기 위한 비상해제버튼(400)을 구성하는 것이다.
그리고, 상기 비상해제버튼(400)은 하부에 경사형태로 된 경사면(410)이 형성되어있고, 상기 플랜지(322)에는 제2경사면(324)이 있어 상기 비상해제버튼(400) 하부에 형성된 경사면(410)에 의해 상기 제2경사면(324)이 눌려지게 되고 로킹핀(320)이 후퇴하면서 고정상태가 해제된다.
즉, 본 발명의 경우, 비상해제버튼(400)이 경사면을 통해 부드럽게 상기 슬라이딩부를 후퇴시키는 방식이므로 구조가 매우 간단하여 고장의 발생위험이 적어지는 효과가 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속레버 모듈에 따르면, 변속레버 모듈에 구성된 모든 전기적 장치들을 하나의 통합회로기판에 마련함으로써, 종래의 방식보다 단선, 쇼트의 위험이 적다.
또한, 하나의 모듈화 과정을 통해 고장률 또한 적으며 제조과정에서의 변속레버 모듈의 조립과 설치가 간편하여 제품의 원가를 절감할 수 있다.
그리고, 시프트 록/릴리즈 기능을 솔레노이드의 구동에 의해 직접적으로 록/릴리즈할 수 있는 구조인바, 조립이 용이하고 고장률이 적으며 기구적인 구성이 간단해지는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
변속레버 : 100 통합회로기판 : 200
포지션 센서 : 210 수동모드 스위치 : 230
커넥터 : 250 홀센서 : 215
솔레노이드구동부 : 300

Claims (7)

  1. 하나의 회로기판에 다양한 센서들이 통합된 변속레버 센서모듈로서,
    모듈하우징;
    모듈하우징 내부에 마련된 하나의 통합회로기판;
    통합회로기판 중 변속레버 하단의 힌지부와 대응되는 지점에 마련되어 변속레버의 회동위치를 감지하는 포지션 센서;
    통합회로기판 중 변속레버의 수동모드에 대응되는 지점에 마련되고, 변속레버가 수동모드에 위치된 경우 변속레버에 의해 눌려 수동모드를 감지하는 수동모드 스위치; 및
    통합회로기판에 마련되고, 포지션 센서 및 수동모드 스위치와 전기적으로 연결된 커넥터;를 포함하며,
    수동모드 스위치는 상방으로 탄발지지되며 하방으로 슬라이딩시 수동모드의 선택을 감지하는 선택노브 및 선택노브의 상단에 위치되며 중앙에 삽입홈이 형성되고 전후방향으로 탄발지지되며 전후방향으로 슬라이딩시 변속단의 증감을 감지하는 변속노브로 구성되고, 변속레버에는 변속레버가 일측으로 회동시 삽입홈에 삽입되며 선택노브를 하방으로 가압하는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    포지션 센서는 회전축을 중심으로 회전되는 자력부와 자력부의 회전을 감지하는 홀센서로 구성되고, 자력부는 변속레버 하단과 연결되어 변속레버의 회동시 연동하여 회전되는 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    자력부는 중앙부가 회전축을 매개로 모듈하우징에 설치되고, 단부에 걸림핀이 형성되며 걸림핀은 변속레버 하단과 연결되고, 모듈하우징에는 걸림핀을 안내하는 원호 형상의 안내홀이 형성된 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    통합회로기판에 마련되며 하방으로 탄발지지되고 변속레버의 파킹모드 위치시 변속레버에 마련된 디텐트핀에 의해 상방으로 가압되어 슬라이딩되며 파킹모드를 감지하는 파킹모드 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    변속레버 하단부에는 변속레버와 함께 회동되는 인게이징레버가 마련되고, 인게이징레버에는 로킹홀이 형성되며, 통합회로기판에는 솔레노이드구동부 및 솔레노이드구동부의 중앙에 위치되어 돌출 또는 후퇴하는 로킹핀이 마련되고, 변속레버가 파킹모드이며 시동이 OFF된 경우 솔레노이드구동부의 동작에 의해 로킹핀이 돌출되어 로킹홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    로킹핀의 단부에는 플랜지가 형성되고, 모듈하우징의 상단에는 외부로 노출되는 비상해제버튼이 상방으로 탄발지지되도록 설치되며, 비상해제버튼의 하단에는 경사면이 형성되고, 비상해제버튼이 하방으로 슬라이딩될 경우 경사면이 로킹핀의 플랜지를 가압하여 로킹핀이 후퇴되도록 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 변속레버 모듈.
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