KR101637723B1 - 차량용 변속기구 - Google Patents

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KR101637723B1
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Abstract

본 발명은 변속 노브와 전기 장치를 포함하는 레버 모듈이 구비된 인터페이스 바디; 및 상단으로 상기 인터페이스 바디가 조립되며, 상기 레버 모듈과 전기적으로 연결되는 송신 모듈이 구비된 메인 바디;를 포함하는 차량용 변속기구가 소개된다.

Description

차량용 변속기구 {TRANSMISSION DEVICE FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 변속 레버 시스템을 공용화하되 외관에 노출되는 부분만을 교체 가능하도록 구성된 차량용 변속기구에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 변속기는 변속하는 방식에 따라 수동변속기, 자동변속기 및 무단변속기 등으로 구분되며, 주행상태에 따라 엔진의 토크 및 회전을 변환할 수 있는 장치이다.
이러한, 변속기는 변속 레버의 조작을 통해 원하는 변속단으로 변속을 수행할 수 있고, 사용자에 의하여 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 사용자가 주행 모드을 선택시에 속도에 따라 자동으로 변속단을 바꾸는 자동 변속 모드로 구분되어 있다.
이와 더불어, 최근에는 하나의 변속기에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 변속 모드가 적용되고 있다. 즉, 자동 변속을 수행하면서, 사용자에 의해 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행하거나 수동 변속을 하는 변속기 옆에 자동 변속을 할 수 있는 변속기를 구비하여 수행할 수 있다.
전자식 변속기에서 사용자에 의해 선택되는 변속단은 일례로, 파킹(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D) 그리고 엔진 브레이크가 작동되는 '+' 및 '-' 등이 될 수 있다.
이러한 전자식 변속기는 변속 레버의 위치를 감지하기 위해서 선형 홀(Hall) 센서 또는 스위치 홀 센서를 사용되고 있으며, 홀 센서는 마그넷을 이용하는 센서로서, 자기력을 전기적인 신호로 바꿀 수 있는데, 이러한 전기적인 신호를 이용하여 선택된 변속단을 감지하는 것으로, 홀 센서에 의해 감지되는 전기적인 신호, 주로 전압을 이용하여 변속 레버의 위치를 알 수 있다.
상술한 변속기의 변속 레버는 변속 노브, 인디케이터, 기능 버튼을 포함하는 레버 작동 부품과 변속 레버 바디가 일체형으로 구성됨에 따라 타차종과 공용으로 사용할 수 없으며, 적용하더라도 호환성이 떨어지는 문제가 있다.
이에 따라, 신차를 개발시마다 변속 레버 시스템을 전체적으로 신규 개발해야 함으로써 개발 비용이 증가되며, 고장이 발생된 경우 변속 레버 시스템의 전체적인 교환이 필요하다.
아울러, 최근에는 실내 디자인도 중요시됨에 따라 변속 레버의 디자인도 주목되는데, 변속 레버 시스템이 일체로 구성됨에 따라 사용자의 취향에 맞추어 변속 레버를 교환하기에 많은 제약이 따른다.
또한, 변속 레버에는 노브, 인디케이터, 기능 버튼 등 다양한 전기적 장치들이 설치되는데, 이에 따라 각 전기 장치들을 연결하는 와이어의 종류가 많아져 패키지가 불리하고 조립성도 저하되며, 추가 기능을 부가하는데 한계가 발생된다.
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 10-0783516 (2007. 12. 03)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 변속 레버 시스템을 공용화하여 모든 차량에 공통적으로 적용가능하고, 외관에 노출되는 부분만을 교체 가능하도록 구성하여 고장시 교환 작업이 용이한 차량용 변속기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 변속기구는 변속 노브와 전기 장치를 포함하는 레버 모듈이 구비된 인터페이스 바디; 및 상단으로 상기 인터페이스 바디가 조립되며, 상기 레버 모듈과 전기적으로 연결되는 송신 모듈이 구비된 메인 바디;를 포함한다.
상기 메인 바디의 상단에는 양측단에 전후방향으로 슬라이딩홈이 연장 형성되고, 상기 인터페이스 바디의 하단에는 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 연결되는 슬라이딩돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디의 상단에는 둘레를 따라 후크가 상방으로 돌출 형성되고, 상기 인터페이스 바디의 하단에는 상기 후크가 삽입되어 걸리는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 송신 모듈은 메인 바디의 상단에 위치되고 전류를 입력받아 공급하는 메인 커넥터이며, 상기 레버 모듈에는 인터페이스 바디의 하단에 위치되고, 메인 커넥터에 대응되는 연결 커넥터가 구비되며, 인터페이스 바디를 메인 바디에 조립시 연결 커넥터가 메인 커넥터에 연결되어 전류를 공급받는 것을 특징으로 한다.
상기 송신 모듈은 메인 바디에 설치되고 전류를 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 전력 발생기로 구성되고, 상기 레버 모듈에는 전력 발생기로부터 전파된 전자기파를 수신받는 전력 수신기가 구비된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 변속기구는 인터페이스 바디와 메인 바디로 분리하여 구성함으로써 변속 레버 시스템을 공용화하여 모든 차량에 공통적으로 적용가능함에 따라 신차 개발시에도 변속 레버 시스템이 공용화됨에 따라 개발 비용이 절감된다.
또한, 변속 레버에서 외관에 노출되는 인터페이스 바디를 별도로 구성하여, 교체 가능하도록 함으로써 변속 레버의 고장시 교환 작업이 용이하며, 사용자의 취향에 맞추어 디자인을 쉽게 변경가능하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 변속기구를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 제1실시예의 차량용 변속기구를 나타낸 측면도.
도 3는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 변속기구를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 제2실시예의 차량용 변속기구를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명의 차량용 변속기구의 무선 전력을 이용한 전기연결을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 변속기구에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 변속기구를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1실시예의 차량용 변속기구를 나타낸 측면도이며, 도 3는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 변속기구를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제2실시예의 차량용 변속기구를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 차량용 변속기구의 무선 전력을 이용한 전기연결을 나타낸 도면이다.
본 발명의 차량용 변속기구는 다양한 차량의 변속기구에 공통적으로 적용이 가능하며, 특히 전자식 변속 레버에 적용될 수 있다. 이러한 본 발명의 차량용 변속기구는 변속 노브(12)와 전기 장치(14)를 포함하는 레버 모듈(10)이 구비된 인터페이스 바디(100); 및 상단으로 상기 인터페이스 바디(100)가 조립되며, 상기 레버 모듈(10)과 전기적으로 연결되는 송신 모듈(20)이 구비된 메인 바디(200);를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 디자인 부품을 포함하는 변속 노브(12), 각종 기능 버튼, 인디케이터, 조명 등이 구비된 레버 모듈(10)이 설치되는 인터페이스 바디(100)와 변속레버의 위치센싱기, 기능 버튼의 조작에 따른 제어기가 구비되며, 전원선이 연결되어 전기를 공급받는 송신 모듈(20)이 설치된 메인 바디(200)로 구성되는 것이다.
이처럼, 변속기구는 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)로 분할하여 구성되고, 변속 레버 시스템이 구비된 메인 바디(200)는 모든 차량에 공용화되도록 하며, 인터페이스 바디(100)를 교체 가능하도록 별도로 구성함으로써 신차 개발시 외관 디자인 및 추가 기능이 변경된 인터페이스 바디(100)만을 교체하면 된다. 이로 인해, 차종 별로 메인 바디(200)의 개발이 불필요하여, 개발 비용을 절감할 수 있으며, 부품의 고장이 발생되더라도 인터페이스 바디(100)만을 교환하여 작업 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
특히, 인터페이스 바디(100)의 레버 모듈(10)은 메인 바디(200)에 구성된 송신 모듈(20)을 통해 전기적으로 연결되는바, 기존의 인디케이터, 조명, 기능 버튼에서 연장된 전기 와이어를 삭제하여 조립성을 향상시키고, 조립에 따른 오류의 발생을 저감할 수 있다. 이러한 송신 모듈(20)에 대해서는 하기에 다시 설명하도록 하겠다.
이처럼, 본 발명의 변속기구는 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)로 분할하여 구성하고, 인터페이스 바디(100)에 구비된 레버 모듈(10)은 메인 바디(200)의 송신 모듈(20)을 통해 전기적으로 연결됨으로써 조립성 향상, 작업 시간 감소, 오류 저감되도록 한다.
상술한 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)의 조립에 대해서 설명하면, 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 바디(200)의 상단에는 양측단에 전후방향으로 슬라이딩홈(220)이 연장 형성되고, 상기 인터페이스 바디(100)의 하단에는 상기 슬라이딩홈(220)에 삽입되어 연결되는 슬라이딩돌기(120)가 돌출 형성될 수 있다.
이렇게, 메인 바디(200)에 형성된 슬라이딩홈(220)과 인터페이스 바디(100)에 형성된 슬라이딩 돌기(120)를 이용하여, 인터페이스 바디(100)를 메인 바디(200)에 측방향으로 슬라이딩 이동시켜 조립함으로써 인터페이스 바디(100)가 상방으로 이탈되지 않도록 한다.
이처럼, 메인 바디(200)에 인터페이스 바디(100)가 슬라이딩 이동되어 조립되는 경우 인터페이스 바디(100)를 메인 바디(200)에 조립 후 변속 노브(12)와 변속 레버(13)를 메인 바디(200)에 조립하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 메인 바디(200)의 상단에는 둘레를 따라 후크(240)가 상방으로 돌출 형성되고, 상기 인터페이스 바디(100)의 하단에는 상기 후크(240)가 삽입되어 걸리는 걸림홈(140)이 형성될 수 있다.
이렇게, 메인 바디(200)의 상단에 후크(240)를 형성하고, 인터페이스 바디(100)의 하단에는 후크(240)에 대응되는 걸림홈(140)이 형성됨으로써 인터 페이스 바디를 메인 바디(200)의 상단에서 하방으로 이동시켜 조립시 후크(240)가 걸림홈(140)에 삽입된 후 걸림되어 인터페이스 바디(100)가 메인 바디(200)에 고정된다.
이러한 조립 방식의 경우 변속 레버(13)가 메인 바디(200)에 일체로 설치되도록 구성되어 인터페이스 바디(100)를 메인 바디(200)의 상단에 조립 후 변속 레버(13)를 변속 노브(12)에 조립하도록 구성될 수 있다.
상술한 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)는 슬라이딩 방식 또는 후크 걸림 방식을 이용하여 조립 후 볼팅을 통해 견고히 고정될 수 있다.
한편, 본 발명의 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)의 전기적 연결에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 송신 모듈(20)은 메인 바디(200)의 상단에 위치되고 전류를 입력받아 공급하는 메인 커넥터(26)이며, 상기 레버 모듈(10)에는 인터페이스 바디(100)의 하단에 위치되고, 메인 커넥터(26)에 대응되는 연결 커넥터(16)가 구비되며, 인터페이스 바디(100)를 메인 바디(200)에 조립시 연결 커넥터(16)가 메인 커넥터(26)에 연결되어 전기적으로 연결된다.
즉, 인터페이스 바디(100)에는 각종 기능 버튼, 인디케이터, 조명이 구비됨에 따라 이에 연결되는 전기선이 통합된 연결 커넥터(16)가 구비되고, 메인 바디(200)에는 송신 모듈(20)로서, 전원선이 연결되어 전기가 공급되며, 인터페이스 바디(100)에 구비된 레버 모듈(10)의 각종 기능에 해당하는 와이어가 연결된 메인 커넥터(26)로 구성될 수 있다.
상기의 연결 커넥터(16)와 메인 커넥터(26)는 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)의 조립시 연결됨으로써 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)가 전기적으로 연결되고, 메인 커넥터(26)로 공급된 전력이 연결 커넥터(16)로 전달되어 인터페이스 바디(100)에 구비된 각종 조명 장치 및 인디케이터가 동작될 수 있다. 아울러, 인터페이스 바디(100)에 구비된 각종 기능 버튼이 조작되면, 해당 명령이 송신 모듈(20을 통해 제어 유닛에 전달되어 각종 기능이 수행되도록 할 수 있다.
한편, 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)의 전기적 연결하는 다른 실시예로서, 상기 송신 모듈(20)은 메인 바디(200)에 설치되고 전류를 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 전력 발생기(28)로 구성되고, 상기 레버 모듈(10)에는 전력 발생기(28)로부터 전파된 전자기파를 수신받는 전력 수신기(18)가 구비될 수 있다.
즉, 송신 모듈(20)과 레버 모듈(10)은 무선 전력을 통해 전기적으로 연결되는 것으로, 송신 모듈(20)의 전력 발생기(28)는 복수회로 감긴 코일이 구성되고, 레버 모듈(10)의 전력 수신기(18)는 전력 발생기(28)에 대응되는 코일로 구성하여 각 코일 간에 전력이 전송되는 자계 커플링 방식이 적용될 수 있다.
또한, 송신 모듈(20)과 레버 모듈(10)은 각각 특정한 주파수에서 공진을 일으키는 공진기가 설치되어 공진 주파수에 따른 전력을 송신하는 방식이 적용되어 송신 모듈(20)과 레버 모듈(10)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 무선 전력 시스템은 대한민국특허공개공보 10-2011-0062841, 10-2011-0074020의 문헌에 개시된 기술이 적용될 수 있으며, 무선 전력 방식은 선행문헌들을 통해 다양하게 공지된 기술인바, 구체적인 설명은 생략하도록 하겠다.
상기의 송신 모듈(20)과 레버 모듈(10)은 무선 전력을 이용하여 전기적으로 연결되고, RFID통신을 이용하여 상호 통신이 가능하도록 함으로써 인터페이스 바디(100)에 구비된 각종 기능 버튼의 조작시 해당 명령이 메인 바디(200) 측으로 전달되어 제어 유닛에 송신되도록 할 수 있다.
이로 인해, 메인 바디(200)와 인터페이스 바디(100)의 조립시 와이어가 삭제됨에 따라 조립성이 향상되며, 단선에 따른 고장 및 오류가 발생되는 것을 해소하여 안정적인 작동이 유지되도록 수 있다.
아울러, 메인 바디(200)와 인터페이스 바디(100)를 조립하는 것만으로도, 전기적인 연결이 간단히 수행됨에 따라 작업 공정은 더욱 단순화할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 차량용 변속기구는 일실시예로, 변속 노브(12)와 전기 장치(14)를 포함하는 레버 모듈(10)이 구비되며, 전력을 송신받기 위한 연결 커넥터(16)가 구비된 인터페이스 바디(100); 및 상단으로 상기 인터페이스 바디(100)가 조립되며, 상기 연결 커넥터(16)와 전기적으로 연결되는 메인 커넥터(26)가 구비되어 전류를 입력받아 연결 커넥터(16)에 전력을 공급하는 메인 바디(200);를 포함되어 구성될 수 있다. 이는, 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)를 별도로 구성하되 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)를 조립시 연결 커넥터(16)와 메인 커넥터(26)가 상호 연결됨으로써 전기적연결이 수행되도록 한다.
다른 실시예로, 변속 노브(12)와 전기 장치(14)를 포함하는 레버 모듈(10)이 구비되며, 외부의 전자기파를 수신받는 전력 수신기(18)가 마련된 인터페이스 바디(100); 및 상단으로 상기 인터페이스 바디(100)가 조립되며, 전류를 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 전력 발생기(28)가 구비되어 상기 전력 수신기(18)에 전력을 공급하는 메인 바디(200);를 포함되어 구성될 수 있다. 이렇게, 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)를 별도로 구성하되 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)를 조립시 전력 수신기(18)와 전력 발생기(28)의 무선 전력 전송에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 아울러, RFID 통신을 통해 인터페이스 바디(100)의 기능 조작버튼에 대한 명령이 통신되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 변속기구는 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)로 분리하여 구성함으로써 변속 레버 시스템을 공용화하여 모든 차량에 공통적으로 적용가능함에 따라 신차 개발시에도 변속 레버 시스템이 공용화됨에 따라 개발 비용이 절감된다.
또한, 변속 레버에서 외관에 노출되는 인터페이스 바디(100)를 별도로 구성하여, 교체 가능하도록 함으로써 변속 레버의 고장시 교환 작업이 용이하며, 사용자의 취향에 맞추어 디자인을 쉽게 변경가능하다.
또한, 인터페이스 바디(100)와 메인 바디(200)를 전기적으로 연결시 각 기능별로 구비된 와이어가 삭제되고, 송신모듈을 이용하여 전기적으로 연결되도록 함으로써 조립성이 향상되도록 한다.
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.
100:인터페이스 바디 120:슬라이딩돌기
140:걸림홈 200:메인 바디
220:슬라이딩홈 240:후크
10:레버 모듈 12:변속 노브
14:전기 장치 16:연결 커넥터
18:전력 수신기 20:송신 모듈
26:메인 커넥터 28:전력 발생기

Claims (8)

  1. 변속 노브와 전기 장치를 포함하는 레버 모듈이 구비된 인터페이스 바디; 및
    상단으로 상기 인터페이스 바디가 조립되며, 상기 레버 모듈과 전기적으로 연결되는 송신 모듈이 구비된 메인 바디;를 포함하고,
    상기 송신 모듈은 메인 바디의 상단에 위치되고 전류를 입력받아 공급하는 메인 커넥터이며, 상기 레버 모듈에는 인터페이스 바디의 하단에 위치되고 메인 커넥터에 대응되는 연결 커넥터가 구비되며, 인터페이스 바디를 메인 바디에 조립시 연결 커넥터가 메인 커넥터에 연결되어 전류를 공급받음으로써 레버 모듈과 송신 모듈이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레버 모듈은 변속 노브와, 인디케이터 또는 조명으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 바디의 상단에는 양측단에 전후방향으로 슬라이딩홈이 연장 형성되고, 상기 인터페이스 바디의 하단에는 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 연결되는 슬라이딩돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 바디의 상단에는 둘레를 따라 후크가 상방으로 돌출 형성되고, 상기 인터페이스 바디의 하단에는 상기 후크가 삽입되어 걸리는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 변속기구.
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