KR101662541B1 - 전자식 컴팩트 변속 레버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 적용되는 변속 레버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팝업되는 변속 레버를 상·하·좌·우 방향으로만 조작하여 변속이 이루어지도록 함으로써 편의성과 안전성이 향상되고 상품성이 증대된 전자식 컴팩트 변속 레버에 관한 것이다.
본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명은 조작 시 팝업되는 사각 플레이트 형상의 버튼 조작부, 상기 버튼 조작부의 외주면을 감싸도록 콘솔면 상에 배치되는 인식 PCB, 상기 버튼 조작부의 하면에서, 네 모서리에 각각 연결되는 상부 유니버셜 조인트, 상기 버튼 조작부의 하면에서, 상기 상부 유니버셜 조인트 사이에 장착되는 네 개의 변속단 자석부, 상기 상부 유니버셜 조인트와 각각 샤프트를 통해 연결되는 하부 유니버셜 조인트 및 상기 하부 유니버셜 조인트가 고정되는 고정 플레이트를 포함하여, 상기 인식 PCB가 상기 변속단 자석부의 접근을 인식함으로써 차량의 변속이 수행되는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버를 제공한다.

Description

전자식 컴팩트 변속 레버{ELECTRONIC COMPACT SHIFT LEVER}

본 발명은 차량에 적용되는 변속 레버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팝업되는 변속 레버를 상·하·좌·우 방향으로만 조작하여 변속이 이루어지도록 함으로써 편의성과 안전성이 향상되고 상품성이 증대된 전자식 컴팩트 변속 레버에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 적용되는 자동 변속기는 P단, R단, N단, D단 등의 순서로 작동되는 변속 모드를 가지며, 주행 시 차량의 속도 등에 따라 변속단이 자동으로 변경되는 자동 변속기를 장착한 차량의 경우 운전자가 자동 변속기의 변속 모드를 운전 상황에 따라 인위적으로 변경할 수 있도록 하는 변속 레버가 설치된다.

자동 변속기가 적용된 차량의 운전자는 상기 변속 레버를 조작하여 자동 변속기의 변속 모드를 운전 상황에 따라 주차(P단), 후진(R단), 중립(N단), 주행(D단) 등의 모드로 선택적으로 조작할 수 있다.

종래에는 운전자가 조작하는 변속레버가 기계적인 메커니즘을 통해 자동 변속기에 직결되어 변속 레버에 가해진 조작력을 자동 변속기에 직접적으로 전달하여 변속 모드가 조정되는 팁트로닉 타입의 모드전환장치가 주로 이용되었다.

그러나 위와 같이 기계적 메커니즘을 통해 변속 모드가 전환되는 종래의 자동 변속기용 변속 모드 전환장치는 모드의 전환 시 변속 모드 조정에 필요한 힘을 변속 레버를 통해 직접 가해야 했기 때문에 운전의 편의성이 떨어지고, 변속 레버가 운전석 옆의 콘솔 중앙에 설치되기 때문에 자동차 실내공간의 활용도를 저하시키는 요인이 된다.

이로 인해 작은 조작력만 가하면 사전에 설정된 방향과 변위량으로 조작됨으로써 전자제어장치가 그 이동방향 및 변위량 등을 감지한 후 예컨대 액츄에이터 또는 전동모터 등의 작동매체가 자동 변속기의 변속 모드를 변경할 수 있도록 구성된 전자식 자동 변속기용 변속 레버가 개발되었다.

하지만 개발된 전자식 자동 변속기용 변속 레버 또한 레버를 앞뒤로 조작하는 방식을 채용함으로써 종래의 기계식 변속 레버와 조작 방식이 유사하여 큰 장점이 있다고 보기 어렵고, 변속 레버 및 변속 레버의 부수적인 장치 등이 차지하는 공간이 커 컵 홀더 등의 수납공간과 특정 기능을 수행할 수 있는 버튼을 설치할 공간이 부족하며, 변속 레버가 상방향으로 돌출되어 있어 사고 시 운전자나 탑승객의 머리 내지 신체가 충돌하게 되어 큰 상해를 입을 우려가 있다.

아울러 변속 레버가 돌출된 형태를 가져 미관이 좋지 못하고, 변속 레버 측의 변속단 표시 기능이 취약해 운전자가 변속단을 용이하게 인지하기 어려운 문제점 또한 존재하고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 조작감이 우수하고 제조비용이 절감되며 시인성이 뛰어난 전자식 변속 레버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 변속 레버가 팝업이 가능하고 상·하·좌·우 방향으로만 이동할 수 있도록 하여 변속 레버 조작 및 충돌 시의 안전성을 증대시키고 차량 내부의 미관을 향상시키는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 조작 시 팝업되는 사각 플레이트 형상의 버튼 조작부, 상기 버튼 조작부의 외주면을 감싸도록 콘솔면 상에 배치되는 인식 PCB, 상기 버튼 조작부의 하면에서, 네 모서리에 각각 연결되는 상부 유니버셜 조인트, 상기 버튼 조작부의 하면에서, 상기 상부 유니버셜 조인트 사이에 장착되는 네 개의 변속단 자석부, 상기 상부 유니버셜 조인트와 각각 샤프트를 통해 연결되는 하부 유니버셜 조인트 및 상기 하부 유니버셜 조인트가 고정되는 고정 플레이트를 포함하여, 상기 인식 PCB가 상기 변속단 자석부의 접근을 인식함으로써 차량의 변속이 수행되는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버를 제공한다.

본 발명에서 상기 고정 플레이트의 하부에는 팝업 샤프트가 연결되고, 상기 팝업 샤프트는 팝업 모터와 연결되어, 시동 온(on) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로부터 팝업되고, 시동 오프(off) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로 복귀하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 버튼 조작부의 중심부에는 함몰부가 형성될 수 있다.

본 발명에서 상기 버튼 조작부의 외주면과 콘솔면에 연결되는, 부츠 또는 탄성 가이드를 포함하는 커버부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 버튼 조작부의 상·하·좌·우 방향의 이동은 각각 D·R·P·N 변속단 변속을 수행하도록 한다.

본 발명에서 상기 하부 유니버셜 조인트의 내부에는 복원 스프링이 장착되어 상기 버튼 조작부를 이동 후 다시 원위치로 복귀시키고, 상기 버튼 조작부가 일 방향으로 이동하면서 동시에 다른 방향으로 이동하는 것을 방지하도록 한다.

본 발명은 차량에 적용되는 전자식 변속 레버를 팝업 가능하고 상·하·좌·우 방향의 이동만으로 변속이 되도록 구성함으로써 조작감이 우수하고 시인성이 뛰어나며 변속 레버의 조작 및 충돌 시 안전성이 증대되고 차량 내부의 미관이 향상되는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 구조를 단순하게 설계함과 동시에 사이즈가 작아 제조 과정이 간편하고 비용이 절감되는 효과가 있으며, 운전자에게 독특하고 획기적인 변속 레버의 이미지를 심어줄 수 있는 효과 또한 가진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 상부사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 하부사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버튼 조작부 및 인식 PCB의 저면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 팝업 전 상태를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 팝업 후 상태를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 일측 방향 작동 상태를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복원 스프링이 장착된 하부 유니버셜 조인트를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량에 적용된 전자식 컴팩트 변속 레버를 나타낸 예시도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.

차량에 적용되는 전자식 변속 레버에 있어서, 조작감, 시인성, 안전성 및 디자인을 향상시킴과 동시에 비용을 절감시키기 위한 본 발명은 조작 시 팝업되는 사각 플레이트 형상의 버튼 조작부(100), 상기 버튼 조작부의 외주면을 감싸도록 콘솔면(10) 상에 배치되는 인식 PCB(200), 상기 버튼 조작부의 하면에서, 네 모서리에 각각 연결되는 상부 유니버셜 조인트(300), 상기 버튼 조작부의 하면에서, 상기 상부 유니버셜 조인트 사이에 장착되는 네 개의 변속단 자석부(400), 상기 상부 유니버셜 조인트와 각각 샤프트(510)를 통해 연결되는 하부 유니버셜 조인트(500) 및 상기 하부 유니버셜 조인트가 고정되는 고정 플레이트(600)를 포함하여 구성되는 특징을 갖는다.

보다 상세한 설명을 위해, 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 상부사시도가 도시되고, 도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 하부사시도가 도시된다.

도 1은 변속 레버의 조작을 위해 버튼 조작부(100)가 콘솔면(10)으로부터 팝업된 상태를 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 고정 플레이트(600)의 하부에는 팝업 샤프트(700)가 연결되고, 상기 팝업 샤프트는 팝업 모터(800)와 연결되어, 시동 온(on) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로부터 팝업되고, 시동 오프(off) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로 복귀하도록 구성된다.

마찬가지로 도 2는 시동 오프 시 버튼 조작부(100)가 콘솔면(10)으로 복귀한 상태를 나타낸 것으로, 이 때에는 상기 콘솔면과 버튼 조작부가 돌출된 부위 없이 평평한 상태를 유지한다.

본 발명의 상기 버튼 조작부(100)는 구동에 따라 P·R·N·D 변속단 변속을 수행할 수 있도록 사각의 플레이트 형상으로 구성되는 것이 바람직하나, 차량의 디자인 또는 조작의 편의성 등을 고려하여 원형 또는 타원형의 형상으로도 구성될 수 있다.

따라서 상기 버튼 조작부(100)의 외주면을 감싸도록 콘솔면(10) 상에 배치되는 인식 PCB(200) 또한 버튼 조작부의 형상에 대응되는 형상으로 구현되며, 본 도면 상에서는 버튼 조작부가 사각 플레이트 형상으로 구현되었으므로, 인식 PCB 또한 그 내주면이 사각의 형상으로 구현된다.

그리고 상기 버튼 조작부(100)의 중심부에는 함몰부(110)가 형성되는데, 상기 함몰부는 운전자(사용자)가 손가락을 이용해 보다 쉽게 버튼 조작부를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 구성에 해당한다. 필요에 따라 상기 함몰부는 버튼 조작부의 다른 부위와 다르게 마찰력이 큰 재질로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 버튼 조작부(100)의 하면 네 모서리에는 상부 유니버셜 조인트(300)가 각각 연결되며, 상기 상부 유니버셜 조인트는 샤프트(510)를 통해 하부 유니버셜 조인트(500)와 연결되고, 이와 같은 연결을 통해 버튼 조작부의 구동이 가능하게 된다.

유니버셜 조인트란, 두 축이 비교적 떨어진 위치에 있는 경우나 두 축의 각도가 큰 경우에 이 두 축을 연결하기 위하여 사용되는 축이음(커플링)의 한 종류를 말한다.

그리고 네 개의 수로 형성된 상기 상부 유니버셜 조인트(300) 사이사이에는 변속단 자석부(400)가 장착되는데 이에 대한 설명으로 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 버튼 조작부 및 인식 PCB의 저면도가 도시된다.

도면에 도시되듯이, 버튼 조작부(100)의 네 모서리에는 각각 상부 유니버셜 조인트(300)가 장착되고, 상기 상부 유니버셜 조인트 사이사이에 되도록 중간 위치에 해당하는 부분에 변속단 자석부(400)가 각각 설치된다. 따라서 버튼 조작부의 하면에 장착되는 상기 변속단 자석부는 네 개가 된다.

상기 변속단 자석부(400)는 버튼 조작부(100)의 상·하·좌·우 이동 시 인식 PCB(200)가 근접한 변속단 자석부를 인식하여 차량이 어떠한 변속단 변속을 수행하여야 하는지를 판단하기 위한 중요한 구성에 해당한다.

아울러 본 발명은 상기 하부 유니버셜 조인트(500)가 고정되는 고정 플레이트(600)를 포함하며, 상술한 바와 같이 상기 고정 플레이트의 하부에는 팝업 샤프트(700)가, 상기 팝업 샤프트는 팝업 모터(800)와 연결되어 콘솔면(10)으로부터 버튼 조작부(10)의 팝업/복귀 기능을 수행한다.

더욱 상세히 본 발명을 설명하기 위해, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 팝업 전 상태를 나타낸 측면도가, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 팝업 후 상태를 나타낸 측면도가 도시된다.

도 4 및 5를 통해 앞서 설명한 구성들을 또 다른 각도에서 표시하며, 추가적으로 커버부(900)를 포함하는 구성을 확인할 수 있다.

상기 커버부(900)는 일측이 버튼 조작부(100)의 외주면에, 타측이 콘솔면(10)에 연결되는 부츠 또는 탄성 가이드 등을 말하는 것으로, 버튼 조작부가 팝업된 후 이물질 유입을 방지함과 동시에 변속 레버의 미관을 향상시키기 위한 역할을 한다.

도 6에 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 컴팩트 변속 레버의 일측 방향 작동 상태를 나타낸 사시도가 도시된다.

도면에 나타나듯이, 사용자의 조작에 의해 상기 버튼 조작부(100)가 일측 방향으로 이동한 상태를 확인할 수 있으며, 이동 방향에 따른 해당 변속단은 설정에 따라 변경할 수 있지만, 버튼 조작부의 상·하·좌·우 방향의 이동은 각각 D·R·P·N 변속단 변속을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

운전자의 조작을 더욱 용이하게 하기 위해, 상 방향은 차량의 전방 방향과 일치하므로 D 변속단으로, 마찬가지로 하 방향은 차량의 후방 방향과 일치하므로 R 변속단으로 구성하며, 좌·우 방향 각각은 P 변속단과 N 변속단 중 보다 용이하게 조작할 수 있는 변속단으로 설정하는 것이 좋다.

만약 운전자가 손을 이용해 버튼 조작부(100)를 조작하여 특정 변속단으로 변속을 수행한 후, 다른 변속단으로 변속을 수행하기 위해서는 버튼 조작부가 다시 중앙에 위치하는 것이 편리하므로, 상기 하부 유니버셜 조인트(500)의 내부에는 복원 스프링(520)이 장착된다.

도 7에 본 발명의 일실시예에 따른 복원 스프링이 장착된 하부 유니버셜 조인트를 나타낸 예시도가 도시되며, 상기 복원 스프링(520)을 통해 상기 버튼 조작부(100)를 이동 후 다시 원위치로 복귀시키고, 상기 버튼 조작부가 일 방향으로 이동하면서 동시에 다른 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 복원 스프링(520)은 상·하 방향 복원 스프링과 좌·우 방향 복원 스프링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 하나의 상·하 방향 복원 스프링을 상·하 양측 방향으로 감아주고, 마찬가지로 하나의 좌·우 방향 복원 스프링을 좌·우 양측 방향으로 감아주는 경우, 일단 버튼 조작부(100)가 한 방향으로 이동하면서 다른 방향으로 이동하려고 하는 경우 해당 복원 스프링이 다른 방향의 이동을 억제하여 변속 레버의 오조작을 방지하는 효과가 있다.

마지막으로 도 8에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량에 적용된 전자식 컴팩트 변속 레버를 나타낸 예시도가 도시된다.

도면과 같이 전자식 컴팩트 변속 레버가 차량의 운전석과 조수석 사이 콘솔면(10)에 배치되어 시동 온 시에만 버튼 조작부(100)가 팝업된 상태로 조작하도록 함으로써 차량의 수납공간을 최대한 활용할 수 있게 되며, 차량 내부 디자인적인 측면에서도 보다 상품성이 향상된다.

결과적으로 본 발명은 전자식 변속 레버 중 그 구조가 매우 단순하고 사이즈가 작아 원가가 크게 절감되고, 손가락만을 이용해 버튼 조작부를 조작함으로써 변속이 편리하며, 버튼 조작부는 네 방향으로만 조작 가능하기 때문에 운전자가 어느 변속단으로 변속되는지 확실히 알 수 있어 오조작이 방지되는 장점이 있다.

또한, 버튼이 항상 일정한 면을 유지하기 때문에 조작의 시인성이 우수하고, 차량 내 돌출부를 제거하여 충돌 시 안전성이 증대되며, 변속 레버의 획기적인 디자인으로 인해 변속 레버의 미관 및 레이아웃이 크게 향상되는 장점이 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 콘솔면
100: 버튼 조작부
110: 함몰부
200: 인식 PCB
300: 상부 유니버셜 조인트
400: 변속단 자석부
500: 하부 유니버셜 조인트
510: 샤프트
520: 복원 스프링
600: 고정 플레이트
700: 팝업 샤프트
800: 팝업 모터
900: 커버부

Claims (6)

1. 시동 온(on)시 팝업되는 사각 플레이트 형상의 버튼 조작부;
   상기 버튼 조작부의 외주면을 감싸도록 콘솔면 상에 배치되는 인식 PCB;
   상기 버튼 조작부의 하면에서, 네 모서리에 각각 연결되는 상부 유니버셜 조인트;
   상기 버튼 조작부의 하면에서, 상기 상부 유니버셜 조인트 사이에 장착되는 네 개의 변속단 자석부;
   상기 상부 유니버셜 조인트와 각각 샤프트를 통해 연결되는 하부 유니버셜 조인트; 및
   상기 하부 유니버셜 조인트가 고정되는 고정 플레이트; 를 포함하여,
   상기 인식 PCB가 상기 변속단 자석부의 접근을 인식함으로써 차량의 변속이 수행되는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정 플레이트의 하부에는 팝업 샤프트가 연결되고,
   상기 팝업 샤프트는 팝업 모터와 연결되어,
   시동 온(on) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로부터 팝업되고, 시동 오프(off) 시 상기 버튼 조작부가 콘솔면으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 버튼 조작부의 중심부에는 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 버튼 조작부의 외주면과 콘솔면에 연결되는, 부츠 또는 탄성 가이드를 포함하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 버튼 조작부의 상·하·좌·우 방향의 이동은 각각 D·R·P·N 변속단 변속을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 유니버셜 조인트의 내부에는 복원 스프링이 장착되어 상기 버튼 조작부를 이동 후 다시 원위치로 복귀시키고, 상기 버튼 조작부가 일 방향으로 이동하면서 동시에 다른 방향으로 이동하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자식 컴팩트 변속 레버.

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