KR101822303B1 - 전자식 변속시스템용 변속레버장치 - Google Patents

전자식 변속시스템용 변속레버장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 변속시스템용 변속레버장치에 관한 것으로, 1개의 센터플레이트(11)에 형상이 다양한 다수개의 노브(13)가 구비되고, 형상이 다양한 다수개의 노브(13) 중에서 취향에 맞는 어느 하나의 노브를 운전자가 선택해서 사용할 수 있도록 된 것이다.

Description

전자식 변속시스템용 변속레버장치{SHIFT LEVER APPARATUS FOR ELECTRONIC SHIFT SYSTEM}
본 발명은 전자식 변속시스템용 레버장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형상이 다양한 다수개의 노브 중 어느 하나를 사용자가 선택해서 사용할 수 있는 전자식 변속시스템용 변속레버장치에 관한 기술이다.
일반적으로, 자동변속기가 장착되어 있는 차량은 차량의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단 레인지의 변속기어가 동작될 수 있도록 한다.
자동변속기는 변속을 수행하기 위해서 유압회로, 유성기어 및 마찰요소들을 사용하여 기어비를 만들어내며, 이러한 구성부품들의 제어는 변속제어기(Transmission Control Unit; TCU)에서 담당한다.
차량용 전자식 변속시스템인 시프트 바이 와이어(Shift By Wire, 이하 SBW라 한다) 시스템은 기존의 기계식 변속시스템과는 달리 변속기와 변속레버간에 케이블과 같은 기계적인 연결구조가 없는 전자식 변속시스템으로, 전자식 변속레버 또는 버튼의 조작시 발생된 센서값이 변속제어기(TCU)에 전달되면, TCU에서 명령된 전자신호에 의해 솔레노이드 또는 전기모터가 동작하고, 솔레노이드 또는 전기모터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속 제어가 수행되는 시스템이다.
따라서, SBW를 기반으로 하는 자동변속기는 전자식 변속레버 또는 버튼의 간단한 조작을 통해 운전자의 변속의지를 TCU에 전기신호로 전달함으로써 전진(D) 및 후진(R), 중립(N) 및 파킹(P) 레인지 등으로의 변속조작이 보다 수월하게 진행되는 장점이 있고, 또한 변속레버의 소형화가 가능하여 운전석 및 조수석 사이에 넓은 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.
한편, 레버타입 전자식 변속시스템의 경우 운전자가 변속조작을 위해 파지하는 노브가 통상적으로 봉 형상으로 된 1개의 노브로 특정되어 있는 바, 이에 따라 운전자의 다양한 취향을 반영할 수 없는 단점이 있으며, 다른 형상의 노브를 사용하기 위해서는 운전자의 취향에 맞는 노브를 별도로 구매해서 사용해야 하는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2007-0038267호
본 발명은, 형상이 다양한 다수개의 노브 중 어느 하나를 운전자가 취향에 따라 선택해서 사용할 수 있는 전자식 변속시스템용 변속레버장치를 제공함으로써, 변속조작에 대한 운전자의 흥미 유발을 가능하게 하고, 이를 통해 상품성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 변속시스템용 변속레버장치는, 모양이 다른 다수개의 노브가 결합된 노브모듈; 상기 노브모듈과 분리 가능하게 결합되는 것으로 변속단 변경을 위한 노브모듈의 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하는 변속단 변경용 액추에이터; 및 상기 노브모듈과 분리 가능하게 결합되는 것으로 노브모듈과 결합 후 작동시 실내로 돌출된 노브의 변경을 위해 노브모듈을 자전 회전시키는 노브 변경용 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노브모듈이 변속단 변경용 액추에이터에 의해 지지된 상태에서 전후방향 회전시 노브모듈의 이동을 안내하도록 가이드홀이 전후방으로 연장되게 형성된 슬라이더; 및 상기 가이드홀로 노브모듈이 삽입되거나 빠질 수 있도록 슬라이더를 전후방향으로 이동시키는 슬라이더 액추에이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노브모듈에 결합된 노브모듈 자석; 및 상기 노브모듈 자석과 이격된 위치에서 고정되게 설치된 것으로 노브모듈의 전후방향 회전에 따른 노브모듈 자석의 위치변화시 변속단을 인식하고 인식된 변속단 신호를 변속제어기로 출력하는 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 PCB에 고정되게 설치된 것으로 노브모듈의 전후방향 회전시 노브모듈 자석과의 사이에서 발생하는 자력을 통해 변속단 변경을 위한 절도감을 생성하는 PCB 자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노브모듈 자석과 PCB 자석은 서로 간에 척력이 발생하는 동일 극성의 자석인 것을 특징으로 한다.
상기 노브모듈은 링 형상의 센터플레이트; 상기 센터플레이트의 중심에서부터 다수 방향으로 분기된 후 센터플레이트를 관통하도록 결합된 노브축; 및 상기 노브축의 끝단에 각각 분리 가능하도록 결합된 것으로 각기 다른 모양으로 형성된 노브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노브축은 센터플레이트의 중심에서부터 센터플레이트의 원주방향을 따라 90도 간격으로 분기되게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 센터플레이트는 콘솔의 하측 공간에 설치되고; 상기 노브는 콘솔에 형성된 콘솔구멍을 관통해서 실내쪽으로 돌출되게 설치되며; 상기 콘솔구멍은 노브모듈의 전후방향 회전 및 자전 회전시 노브모듈과 간섭이 발생하지 않는 크기를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이더는 콘솔의 밑면에 구비된 가이드레일을 따라 전후방향 이동 가능하도록 설치되고; 상기 슬라이더 액추에이터는 슬라이더와 연결되면서 전원 인가시 가이드레일의 길이방향을 따라 진퇴 운동하는 플런저를 구비한 솔레노이드이고; 상기 솔레노이드는 콘솔에 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 변속단 변경용 액추에이터는 센터플레이트의 중심과 일치되도록 센터플레이트의 일측에 위치하면서 차체에 고정되게 설치된 수평 솔레노이드 및 센터플레이트의 중심에 대해 소정 각도 오프셋되도록 센터플레이트의 타측에 위치하면서 차체에 고정되게 설치된 경사 솔레노이드로 구성되고; 상기 수평 솔레노이드와 경사 솔레노이드에는 전원 인가시 진퇴 운동하는 수평플런저 및 경사플런저가 각각 구비되며; 상기 수평플런저와 경사플런저의 선단에는 한 쌍의 수평플런저홀더 및 한 쌍의 경사플런저홀더가 각각 구비되고; 상기 수평플런저홀더와 경사플런저홀더는 수평플런저 및 경사플런저의 전진 이동시 센터플레이트의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축을 동시에 홀딩해서 노브모듈의 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
상기 노브모듈 자석은 센터플레이트에서 전후방향을 향하는 양측의 사이드면에 각각 결합된 전방 링자석 및 후방 링자석으로 구성되고; 상기 PCB는 센터플레이트의 하측 전방 위치와 하측 후방 위치에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB 및 후방 PCB로 구성되며; 상기 PCB 자석은 전방 PCB와 후방 PCB에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB 자석 및 후방 PCB 자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 노브 변경용 액추에이터는 모터축의 진퇴 운동을 위한 솔레노이드부 및 모터축의 회전 운동을 위한 스텝모터부가 동시에 구비된 리니어 스텝모터이고; 상기 리니어 스텝모터는 센터플레이트의 일측에서 차체에 고정되게 설치되며; 상기 모터축의 전진 이동시 모터축의 선단은 센터플레이트의 중심부에 형성된 결합구멍으로 끼워져서 결합되고; 상기 모터축의 회전시 센터플레이트의 회전을 위해 모터축의 선단과 센터플레이트의 중심부에 형성된 결합구멍은 스플라인 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 콘솔의 하부공간에 링 형상의 센터플레이트가 설치되고; 상기 센터플레이트에는 모양이 다른 다수개의 노브가 방사상으로 돌출되도록 구비되면서 어느 한 개의 노브만이 콘솔을 관통해서 실내로 돌출되게 설치되며; 상기 센터플레이트가 원주방향을 따라 자전 회전할 때에 실내로 돌출된 노브가 모양이 다른 노브로 변경되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실시예는, 1개의 센터플레이트에 형상이 다양한 다수개의 노브가 구비되고, 형상이 다양한 다수개의 노브 중에서 취향에 맞는 어느 하나의 노브를 운전자가 선택해서 사용할 수 있는 구성으로, 변속조작에 대한 운전자의 흥미를 유발할 수 있게 되고, 이를 통해 상품성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 변속시스템용 레버장치의 사시도,
도 2와 도 3은 도 1의 측면도 및 배면도,
도 4는 도 1의 분해 사시도,
도 5는 도 1에서 콘솔과 슬라이더 및 슬라이더 액추에이터를 제거한 상태의 도면,
도 6은 본 발명에 따른 노브모듈의 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 변속단 변경용 액추에이터의 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 노브 변경용 액추에이터를 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 장치를 이용해서 노브를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 변속시스템용 변속레버장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 전자식 변속시스템용 변속레버장치는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 모양이 다른 다수개의 노브(13)가 결합된 노브모듈(10); 상기 노브모듈(10)과 분리 가능하게 결합되는 것으로 변속단 변경을 위한 노브모듈(10)의 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하는 변속단 변경용 액추에이터(20); 및 상기 노브모듈(10)과 분리 가능하게 결합되는 것으로 노브모듈(10)과 결합 후 작동시 실내로 돌출된 노브(13)의 변경을 위해 노브모듈(10)을 자전 회전시키는 노브 변경용 액추에이터(30);를 포함한다.
상기 노브(13)는 구형, 원통형, 원추형, 직육면체형, 다이아몬드형 등 서로 다른 외관으로 형성됨에 따라 운전자는 각자의 취향에 맞는 것을 선택해서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 노브모듈(10)이 변속단 변경용 액추에이터(20)에 의해 지지된 상태에서 전후방향 회전시 노브모듈(10)의 이동을 안내하도록 가이드홀(41)이 전후방으로 연장되게 형성된 슬라이더(40); 및 상기 가이드홀(41)로 노브모듈(10)이 삽입되거나 빠질 수 있도록 슬라이더(40)를 전후방향으로 이동시키는 슬라이더 액추에이터(50);를 더 포함한다.
상기 슬라이더(40)는 운전석 측부에 위치한 콘솔(60)의 안쪽에 위치하는데, 상기 콘솔(60)의 밑면에는 전후방향으로 연장된 가이드레일(61)이 구비되고, 상기 가이드레일(61)에 슬라이더(40)의 양측이 끼워져서 전후방향으로 이동 가능하도록 설치된다.
상기 슬라이더 액추에이터(50)는 슬라이더(40)와 연결되면서 전원 인가시 가이드레일(61)의 길이방향(전후방향)을 따라 진퇴 운동하는 플런저(51)를 구비한 솔레노이드(52)이고, 상기 솔레노이드(52)는 콘솔(60)에 고정되게 설치된 구조가 바람직하지만 콘솔(60)과 인접한 차체에 고정되게 설치될 수도 있다.
도 2에는 솔레노이드(52)가 브라켓(53)을 매개로 콘솔(60)에 고정되게 설치된 구조가 일예로 도시되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 노브모듈(10)에 결합된 노브모듈 자석(70); 및 상기 노브모듈 자석(70)과 이격된 위치에서 고정되게 설치된 것으로 노브모듈(10)의 전후방향 회전에 따른 노브모듈 자석(70)의 위치변화시 변속단(R,N,D단)을 인식하고 인식된 변속단 신호를 변속제어기(80,TCU)로 출력하는 PCB(90; Printed Circuit Board);를 더 포함한다.
상기 PCB(90)로부터 변경된 변속단의 신호가 출력되면, 이때의 출력신호는 변속제어기(80)로 전달되고, TCU(80)에서 명령된 전자신호에 의해 솔레노이드 또는 전기모터가 동작하고, 솔레노이드 또는 전기모터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속 제어가 수행된다.
또한, 본 발명은 상기 PCB(90)에 고정되게 설치된 것으로 노브모듈(10)의 전후방향 회전시 노브모듈 자석(70)과의 사이에서 발생하는 자력을 통해 변속단 변경을 위한 절도감을 생성하는 PCB 자석(110);을 더 포함한다.
상기 노브모듈 자석(70)과 PCB 자석(110)은 서로 간에 척력이 발생하도록 동일한 극성을 갖는 자석으로, 노브모듈 자석(70)과 PCB 자석(110)은 모두 N극이거나 또는 모두 S극이 될 수 있다.
따라서, 변속단 변경용 액추에이터(20)가 노브모듈(10)과 결합된 상태에서 노브모듈(10)이 전후방향으로 회전할 때에 노브모듈(10)에 결합된 노브모듈 자석(70)은 PCB 자석(110)과 점차 근접되고, 이에 따라 노브모듈 자석(70)은 PCB 자석(110)에서 발생하는 척력으로 인해 노브(13)를 잡고 조작하는 운전자는 변속단 변경 중임을 알 수 있으며, 노브모듈(10)의 계속된 회전으로 노브모듈 자석(70)이 PCB 자석(110)을 통과하는 순간에 강한 척력으로 절도감을 부여하게 됨으로써 운전자는 변속단이 변경되었음을 알 수 있게 되는 것이다.
상기 노브모듈(10)은 링 형상의 센터플레이트(11); 상기 센터플레이트(11)의 중심에서부터 다수 방향으로 분기된 후 센터플레이트(11)를 관통하도록 결합된 노브축(12); 및 상기 노브축(12)의 끝단에 각각 분리 가능하도록 결합된 것으로 각기 다른 모양으로 형성된 노브(13);를 포함한다.
상기 노브축(12)은 센터플레이트(11)의 중심에서부터 센터플레이트(11)의 원주방향을 따라 90도 간격으로 분기되게 형성된 것인 바, 즉 센터플레이트(11)의 중심에서부터 십자모양으로 분기된 형상을 갖는다.
상기 노브(13)는 노브축(12)의 끝에 나사방식으로 결합되어서 필요시 노브축(12)으로부터 분리시킬 수 있는 구조를 갖는다.
상기 센터플레이트(11)는 콘솔(60)의 하측 공간에 설치되고, 상기 노브(13)는 콘솔(60)에 형성된 콘솔구멍(62)을 관통해서 실내쪽으로 돌출되게 설치되는 바, 상기 콘솔구멍(62)은 노브모듈(10)의 전후방향 회전 및 자전 회전(센터플레이트의 원주방향 회전)시 노브모듈(10)과 간섭이 발생하지 않는 크기를 갖도록 형성된다.
즉, 상기 콘솔구멍(62)은 전후방향의 길이보다 좌우방향의 길이가 더 긴 직사각형의 구멍으로 형성된다.
상기 변속단 변경용 액추에이터(20)는 센터플레이트(11)의 중심과 일치되도록 센터플레이트(11)의 일측(전방측)에 위치하면서 차체(120)에 고정되게 설치된 수평 솔레노이드(210); 및 센터플레이트(11)의 중심에 대해 소정 각도 오프셋되도록 센터플레이트(11)의 타측(후방측)에 위치하면서 차체(120)에 고정되게 설치된 경사 솔레노이드(220)로 구성된다.
상기 수평 솔레노이드(210)와 경사 솔레노이드(220)에는 전원 인가시 진퇴 운동하는 수평플런저(211) 및 경사플런저(221)가 각각 구비되고, 상기 수평플런저(211)와 경사플런저(221)의 선단에는 한 쌍의 수평플런저홀더(212) 및 한 쌍의 경사플런저홀더(222)가 각각 구비된다.
상기 수평플런저홀더(212)와 경사플런저홀더(222)는 수평플런저(211) 및 경사플런저(221)의 전진 이동시 센터플레이트(11)의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축(12)을 동시에 홀딩해서 노브모듈(10)은 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하게 된다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 수평플런저(211)와 경사플런저(221)가 노브모듈(10)을 향해 전진 이동하면, 수평플런저홀더(212)와 경사플런저홀더(222)는 원형의 축구멍(230)을 형성하게 되는 바, 상기 축구멍(230)에 센터플레이트(11)의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축(12)이 각각 끼워지는 형태로 결합됨으로써, 노브모듈(10)은 전후방향으로 이동을 불가하지만 대신에 축구멍(230)에 끼워진 좌우방향의 노브축(12)을 중심으로 전후방향으로 회전은 가능하게 되는 것이다.
상기 노브모듈 자석(70)은 센터플레이트(11)에서 전후방향을 향하는 양측의 사이드면에 각각 결합된 전방 링자석(71) 및 후방 링자석(72)으로 구성된다.
상기 PCB(90)는 센터플레이트(11)의 하측 전방 위치와 하측 후방 위치에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB(91) 및 후방 PCB(92)로 구성된다.
상기 전방 PCB(91)와 후방 PCB(92)는 차체(120)에 고정된 PCB 브라켓(130)상에 각각 고정되게 결합된다.
상기 PCB 자석(110)은 전방 PCB(91)와 후방 PCB(92)에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB 자석(111) 및 후방 PCB 자석(112)으로 구성된다.
상기 전방 PCB 자석(111)과 후방 PCB 자석(112)은 노브모듈 자석(70)간에 서로 척력이 발생하는 동일 극성으로 구성된다.
상기 노브 변경용 액추에이터(30)는 모터축(31)의 진퇴 운동을 위한 솔레노이드부(32a) 및 모터축(31)의 회전 운동을 위한 스텝모터부(32b)가 동시에 구비된 리니어 스텝모터(32)가 된다.
상기 리니어 스텝모터(32)는 도 8에 도시된 바와 같이 후방측에 코일(32c)이 감겨진 솔레노이드부(32a)가 구성되고, 전방측에 스테이터(32d)가 구비된 스텝모터부(32b)가 분리되게 구성되며, 코일(32c)과 스테이터(32d)에 각각 전원선(W1,W2)이 연결된다.
후방측의 코일(32c)로 전류가 인가되면 모터축(31)은 진퇴운동을 하게 되고, 전방측의 스테이터(32d)로 전류가 인가되면 모터축(31)은 회전운동을 하게 된다.
상기 리니어 스텝모터(32)는 센터플레이트(11)의 일측(후방측)에서 차체에 고정되게 설치되고, 상기 모터축(31)의 전진 이동시 모터축(31)의 선단은 센터플레이트(11)의 중심부(14)에 형성된 결합구멍(15)으로 끼워져서 결합되는 바, 상기 모터축(31)의 회전시 센터플레이트(11)의 회전(원주방향에 따른 자전 회전)을 위해 모터축(31)의 선단과 센터플레이트(11)의 중심부(14)에 형성된 결합구멍(15)은 스플라인(spline) 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전자식 변속시스템용 변속레버장치는, 콘솔(60)의 하부공간에 링 형상의 센터플레이트(11)가 설치되고, 상기 센터플레이트(11)에는 모양이 다른 다수개의 노브(13)가 방사상으로 돌출되도록 구비되면서 어느 한 개의 노브(13)만이 콘솔(60)을 관통해서 실내로 돌출되게 설치되며, 상기 센터플레이트(11)가 원주방향을 따라 자전 회전할 때에 실내로 돌출된 어느 한 개의 노브(13)가 모양이 틀린 다른 노브(13)로 변경되는 구성인 것이다.
이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3 및 도 9(A)는 사용자의 노브 조작에 따라 변속단을 변경할 수 있는 초기 상태이다.
상기와 같은 초기 상태일 때 수평플런저홀더(212)와 경사플런저홀더(222)는 센터플레이트(11)의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축(12)을 홀딩하고 있는 상태이고, 모터축(31)은 센터플레이트(11)의 중심부(14)에 형성된 결합구멍(15)과 분리된 상태이며, 전방 링자석(71)과 후방 링자석(72)은 전방 PCB 자석(111)과 후방 PCB 자석(112)사이에 위치하고 있는 상태로, 이때 PCB(90)는 노브모듈 자석(70)의 위치를 검출해서 변속제어기(80)로 N단 신호를 출력하게 된다.
상기와 같은 초기 상태에서 운전자가 실내로 돌출된 노브(13)를 잡고 전방으로 밀거나 또는 후방으로 당기게 되면, 센터플레이트(11)가 수평플런저홀더(212) 및 경사플런저홀더(222)에 의해서 홀딩된 좌우방향의 노브축(12)을 중심으로 전방 또는 후방으로 회전하게 되고, 이때 노브모듈 자석(70)의 위치가 변하게 되는 바, PCB(90)는 노브모듈 자석(70)의 위치변화를 검출해서 변속제어기(80)로 변경된 변속단 신호를 출력하게 된다.
즉, 운전자가 노브(13)를 잡고 전방으로 밀어 주면 PCB(90)는 변속제어기(80)로 D단 신호를 출력하게 되고, 반대로 노브(13)를 후방으로 당겨 주면 R단 신호를 출력하게 된다.
변속단 변경을 위한 노브(13)의 전방 이동 또는 후방 이동시 동일 극성을 갖는 노브모듈 자석(70)은 PCB 자석(110)과 점차 근접되고, 이에 따라 노브모듈 자석(70)과 PCB 자석(110)에서 발생하는 척력으로 인해 노브(13)를 잡고 조작하는 운전자는 변속단이 변경 중임을 알 수 있으며, 계속된 노브(13)의 이동을 통해 노브모듈 자석(70)이 PCB 자석(110)을 통과하는 순간에 강한 척력으로 절도감을 부여하게 됨으로써 운전자는 변속단이 변경되었음을 알 수 있게 된다.
P단 신호는 별도 구비된 P단 스위치의 조작에 의해서 진행되며, N단인 상태에서만 P단으로의 변경이 진행되고, D단 또는 R단에서 P단으로의 변속단 변경은 불가하도록 구성된다.
도 9(B) 내지 도 9(H)는 노브(13)를 변경하는 과정으로, 도 9(B)는 상기의 초기 상태에서 슬라이더 액추에이터(50)의 작동으로 인해 슬라이더(40)가 전방으로 이동한 상태이며, 이때 슬라이더(40)의 가이드홀(41)로부터 노브축(12)이 빠진 상태가 된다.
도 9(C)는 도 9(B)의 상태에서 노브 변경용 액추에이터(30)의 작동으로 모터축(31)이 전진 이동하고, 전진 이동한 모터축(31)의 선단이 센터플레이트(11)의 중심부(14)에 형성된 결합구멍(15)으로 끼워져서 스플라인 결합된 상태이다.
도 9(D)는 도 9(C)의 상태에서 변속단 변경용 액추에이터(20)가 작동한 상태로, 즉 수평 솔레노이드(210)와 경사 솔레노이드(220)의 작동으로 수평플런저(211) 및 경사플런저(221)가 후퇴 이동하고, 수평플런저(211)와 경사플런저(221)의 후퇴 이동에 의해 수평플런저홀더(212)와 경사플런저홀더(222)가 센터플레이트(11)의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축(12)으로부터 분리된 상태이다.
도 9(E)는 도 9(D)의 상태에서 노브 변경용 액추에이터(30)의 작동으로 모터축(31)이 회전한 상태이며, 이때에 실내로 돌출되는 노브(13)는 다른 모양의 노브로 변경이 되는 바, 즉 도 9(D)와 같은 구형 노브에서 도 9(E)와 같은 원통형 노브로 변경된 상태이다.
도 9(F)는 도 9(E)와 같이 노브(13)의 변경이 완료된 상태에서 수평 솔레노이드(210)와 경사 솔레노이드(220)가 작동하고, 이로 인해 수평플런저(211) 및 경사플런저(221)가 전진 이동하고, 수평플런저(211)와 경사플런저(221)의 전진 이동에 의해 수평플런저홀더(212)와 경사플런저홀더(222)는 센터플레이트(11)의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축(12)을 재차 홀딩하게 되는 상태이다.
도 9(G)는 도 9(F)의 상태에서 슬라이더 액추에이터(50)의 작동으로 슬라이더(40)가 후방으로 이동하고, 이때 슬라이더(40)의 가이드홀(41)로 원통형 노브(13)가 결합된 노브축(12)이 재차 삽입된 상태이다.
도 9(H)는 도 9(G)의 상태에서 노브 변경용 액추에이터(30)의 작동으로 모터축(31)이 후퇴 이동하고, 이때 모터축(31)의 선단이 센터플레이트(11)의 중심부(14)에 형성된 결합구멍(15)으로부터 빠지게 되는 바, 상기 도 9(H)는 도 9(A)와 같은 초기 상태와 동일한 상태이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는 1개의 센터플레이트(11)에 형상이 다양한 다수개의 노브(13)가 구비된 구성이면서, 운전자는 형상이 다양한 다수개의 노브(13) 중에서 취향에 맞는 어느 하나의 노브를 선택해서 사용할 수 있는 구성으로, 변속조작에 대한 운전자의 흥미를 유발할 수 있는 장점이 있고, 이를 통해 상품성 향상을 도모할 수 있는 장점이 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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 노브모듈 20 - 변속단 변경용 액추에이터
30 - 노브 변경용 액추에이터 40 - 슬라이더
50 - 슬라이더 액추에이터 60 - 콘솔
70 - 노브모듈 자석 80 - 변속제어기(TCU)
90 - PCB 110 - PCB 자석
120 - 차체 130 - PCB 브라켓

Claims (13)

  1. 모양이 다른 다수개의 노브가 결합된 노브모듈;
    상기 노브모듈과 분리 가능하게 결합되는 것으로 변속단 변경을 위한 노브모듈의 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하는 변속단 변경용 액추에이터; 및
    상기 노브모듈과 분리 가능하게 결합되는 것으로 노브모듈과 결합 후 작동시 실내로 돌출된 노브의 변경을 위해 노브모듈을 자전 회전시키는 노브 변경용 액추에이터;를 포함하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노브모듈이 변속단 변경용 액추에이터에 의해 지지된 상태에서 전후방향 회전시 노브모듈의 이동을 안내하도록 가이드홀이 전후방으로 연장되게 형성된 슬라이더; 및
    상기 가이드홀로 노브모듈이 삽입되거나 빠질 수 있도록 슬라이더를 전후방향으로 이동시키는 슬라이더 액추에이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노브모듈에 결합된 노브모듈 자석; 및
    상기 노브모듈 자석과 이격된 위치에서 고정되게 설치된 것으로 노브모듈의 전후방향 회전에 따른 노브모듈 자석의 위치변화시 변속단을 인식하고 인식된 변속단 신호를 변속제어기로 출력하는 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 PCB에 고정되게 설치된 것으로 노브모듈의 전후방향 회전시 노브모듈 자석과의 사이에서 발생하는 자력을 통해 변속단 변경을 위한 절도감을 생성하는 PCB 자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 노브모듈 자석과 PCB 자석은 서로 간에 척력이 발생하는 동일 극성의 자석인 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 노브모듈은 링 형상의 센터플레이트;
    상기 센터플레이트의 중심에서부터 다수 방향으로 분기된 후 센터플레이트를 관통하도록 결합된 노브축; 및
    상기 노브축의 끝단에 각각 분리 가능하도록 결합된 것으로 각기 다른 모양으로 형성된 노브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 노브축은 센터플레이트의 중심에서부터 센터플레이트의 원주방향을 따라 90도 간격으로 분기되게 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 센터플레이트는 콘솔의 하측 공간에 설치되고;
    상기 노브는 콘솔에 형성된 콘솔구멍을 관통해서 실내쪽으로 돌출되게 설치되며;
    상기 콘솔구멍은 노브모듈의 전후방향 회전 및 자전 회전시 노브모듈과 간섭이 발생하지 않는 크기를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 슬라이더는 콘솔의 밑면에 구비된 가이드레일을 따라 전후방향 이동 가능하도록 설치되고;
    상기 슬라이더 액추에이터는 슬라이더와 연결되면서 전원 인가시 가이드레일의 길이방향을 따라 진퇴 운동하는 플런저를 구비한 솔레노이드이고;
    상기 솔레노이드는 콘솔에 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 변속단 변경용 액추에이터는 센터플레이트의 중심과 일치되도록 센터플레이트의 일측에 위치하면서 차체에 고정되게 설치된 수평 솔레노이드 및 센터플레이트의 중심에 대해 소정 각도 오프셋되도록 센터플레이트의 타측에 위치하면서 차체에 고정되게 설치된 경사 솔레노이드로 구성되고;
    상기 수평 솔레노이드와 경사 솔레노이드에는 전원 인가시 진퇴 운동하는 수평플런저 및 경사플런저가 각각 구비되며;
    상기 수평플런저와 경사플런저의 선단에는 한 쌍의 수평플런저홀더 및 한 쌍의 경사플런저홀더가 각각 구비되고;
    상기 수평플런저홀더와 경사플런저홀더는 수평플런저 및 경사플런저의 전진 이동시 센터플레이트의 중심에서부터 좌우방향으로 분기된 노브축을 동시에 홀딩해서 노브모듈의 전후방향 회전시 회전중심 역할을 하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 노브모듈 자석은 센터플레이트에서 전후방향을 향하는 양측의 사이드면에 각각 결합된 전방 링자석 및 후방 링자석으로 구성되고;
    상기 PCB는 센터플레이트의 하측 전방 위치와 하측 후방 위치에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB 및 후방 PCB로 구성되며;
    상기 PCB 자석은 전방 PCB와 후방 PCB에 각각 고정되게 설치된 전방 PCB 자석 및 후방 PCB 자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 노브 변경용 액추에이터는 모터축의 진퇴 운동을 위한 솔레노이드부 및 모터축의 회전 운동을 위한 스텝모터부가 동시에 구비된 리니어 스텝모터이고;
    상기 리니어 스텝모터는 센터플레이트의 일측에서 차체에 고정되게 설치되며;
    상기 모터축의 전진 이동시 모터축의 선단은 센터플레이트의 중심부에 형성된 결합구멍으로 끼워져서 결합되고;
    상기 모터축의 회전시 센터플레이트의 회전을 위해 모터축의 선단과 센터플레이트의 중심부에 형성된 결합구멍은 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
  13. 콘솔의 하부공간에 링 형상의 센터플레이트가 설치되고;
    상기 센터플레이트에는 모양이 다른 다수개의 노브가 방사상으로 돌출되도록 구비되면서 어느 한 개의 노브만이 콘솔을 관통해서 실내로 돌출되게 설치되며;
    상기 센터플레이트가 원주방향을 따라 자전 회전할 때에 실내로 돌출된 노브가 모양이 다른 노브로 변경되는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템용 변속레버장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200054736A (ko) * 2018-11-12 2020-05-20 현대자동차주식회사 전자식 클러치용 변속레버장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733214A (en) 1983-05-23 1988-03-22 Andresen Herman J Multi-directional controller having resiliently biased cam and cam follower for tactile feedback
KR101399087B1 (ko) 2012-12-11 2014-05-27 현대자동차주식회사 볼힌지 구조를 포함하는 전자식 자동변속레버
KR101585473B1 (ko) 2014-09-17 2016-01-14 현대자동차주식회사 노브 변환형 전자식 변속레버

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733214A (en) 1983-05-23 1988-03-22 Andresen Herman J Multi-directional controller having resiliently biased cam and cam follower for tactile feedback
KR101399087B1 (ko) 2012-12-11 2014-05-27 현대자동차주식회사 볼힌지 구조를 포함하는 전자식 자동변속레버
KR101585473B1 (ko) 2014-09-17 2016-01-14 현대자동차주식회사 노브 변환형 전자식 변속레버

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200054736A (ko) * 2018-11-12 2020-05-20 현대자동차주식회사 전자식 클러치용 변속레버장치
KR102602960B1 (ko) 2018-11-12 2023-11-15 현대자동차주식회사 전자식 클러치용 변속레버장치

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