KR102169362B1 - 변속레버의 오조작 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다수 개의 그루브가 상면에 형성된 디텐트플레이트;와 변속레버의 하단에 장착되어 상기 그루브 위에서 활주하는 불릿;과 상기 불릿의 하단에서 상하방향으로 활주가능하도록 내장된 로드;와 디텐트플레이트 하부에 배치되며 전원이 인가되면 자력을 발생시는 전자석; 및 상기 전자석으로 전원의 인가여부를 결정하는 제어기;를 포함하고, 전자석에 전원이 인가되면 로드가 하강하여 디텐트플레이트에 밀착되고 변속레버의 활주가 단속되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 차량이 둔턱을 지나가거나 급정지 시 운전자의 의지와 상관없이 변속레버가 우발적으로 오조작되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

변속레버의 오조작 방지구조{Preventing structure of mis-operationg for shifting lever}

본 발명은 변속레버의 오조작 방지구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자력을 통해 불릿을 디텐트플레이트에 고정시킴으로써 의도하지 않은 변속레버의 조작이 이뤄지는 것을 방지하는 변속레버의 오조작 방지구조에 관한 것이다.

차량의 개발에 있어 기계식 장치들을 대신하여 x-by-wire 기술이 점차적으로 채택되고 있다.

x-by-wire 기술은 전기적으로 차량을 제어하는 구조를 가짐으로써 기계적으로 제어가 이뤄지던 종래의 구조와 대비하여 차량 설계의 자유도를 증대시킬 수 있을 뿐만아니라, 운전자의 판단 오류나 오작동 여부를 차량에서 감지할 수 있고, 조향장치와 제동장치 변속장치 및 서스펜션 장치를 통합적으로 연동하여 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 물리적 또는 기구적 연결장치가 대폭 삭제될 수 있으므로 차량의 레이아웃 배치에 유리하며 부품의 조립이 용이해지고 차량 충돌 성능을 향상시킬 수 있으며 차체를 경량화시킬 수 있는 장점이 있다.

대표적은 x-by-wire 기술로써 Stee-by-wire시스템, brake-by-wire시스템, drive-by-wire시스템, shift-by-wire시스템 등의 개발 및 연구가 진행되고 있으며, 이중, shift-by-wire시스템(SBW 시스템)은 케이블 또는 샤프트를 통해 변속레버와 트랜스미션이 기계적으로 결합된 구조가 아니라 전기적 신호에 의해 트랜스미션이 제어가 이뤄지도록 구성된다.

상기 SBW시스템에서는 변속조작장치에서 생성된 변속조작신호를 전기적 신호로 변환하여 TCU(Transmission control unit)에 송출하고, 상기 TCU는 운전자의 변속의지와 차량의 주행 상황에 따라 트랜스미션을 조작하도록 (모터 등을 포함하여 구성된) 액추에이터를 구동시켜 실제 변속을 실행하도록 구성된다.

따라서, SBW시스템에서는 전기적 신호에 의해 트랜스미션의 제어가 이뤄지므로 종래의 기어레버 형태는 물론 버튼형 조작장치 등도 개발되고 있으나, 운전자에게 보다 더 익숙한 (종래의 일반적인 차량에 적용되던) 자동변속기식 기어레버 구조가 널리 사용되고 있다.

즉, 도 1 에 도시된 바와 같이 SBW시스템에 적용된 종래의 자동변속기식 기어레버 구조는 각 단(P단, R단, N단, D단)에 대응하여 다수 개의 그루브(31)가 상면에 형성된 디텐트플레이트(30)를 가지며, 상기 디텐트플레이트(30) 위에서 변속레버(10)가 조작가능하게 배치된다. 상기 변속레버(10) 하단에는 스프링(21)과 결합된 불릿(20)이 그루브(30) 위를 활주하도록 구성된다.

하지만, 이와 같은 종래의 구조에서는 전술한 바와 같이 변속레버(10)의 움직임에 따라 조작이 이뤄지는 샤프트 및/또는 케이블이 대폭 삭제되는 관계로(즉, 작은 조작력으로도 변속레버가 용이하게 조작이 이뤄지므로), 운전자가 변속레버(10)를 손으로 잡고 있는 순간에 둔턱이나 급정지를 하게되면, 운전자의 의지와는 무관하게 변속레버(10)의 오조작이 이뤄질 수 있는 문제가 있었다(가령, D단 상태에서 N단으로 또는 R단 상태에서 N단으로 등).

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하도록 주행상황에 따라서 자력력에 의해 변속레버의 조작을 단속할 수 있는 변속레버의 오조작 방지구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수 개의 그루브가 상면에 형성된 디텐트플레이트;와 변속레버의 하단에 장착되어 상기 그루브 위에서 활주하는 불릿;과 상기 불릿의 하단에서 상하방향으로 활주가능하도록 내장된 로드;와 디텐트플레이트 하부에 배치되며 전원이 인가되면 자력을 발생시는 전자석; 및 상기 전자석으로 전원의 인가여부를 결정하는 제어기;를 포함하고, 전자석에 전원이 인가되면 로드가 하강하여 디텐트플레이트의 표면에 밀착되고 변속레버의 활주가 단속되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 로드가 상승하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착된 리턴스프링;을 더 포함하며, 상기 그루브에는 전자석에 의해 로드가 하강했을 때 상기 로드의 하단이 삽입되는 고정홈이 형성된다.

상기 제어기는 차량이 과속방지턱을 통과하기 직전에 변속레버의 활주가 차단되도록 과속방지턱의 위치정보가 탑재 또는 수신되는 내비게이션과 통신할 수 있다.

아울러, 차량이 급제동 시 변속레버의 활주가 차단되도록 상기 제어기는 주행륜의 회전수를 감지하는 휠센서 또는 차량을 제동시키는 브레이크 장치의 정보를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 차량이 둔턱을 지나가거나 급정지 시 운전자의 의지와 상관없이 변속레버가 우발적으로 오조작되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 SBW시스템에 적용된 종래의 자동변속기식 기어레버 구조의 단면 모습이 도시된 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변속레버의 오조작 방지구조의 단면모습이 도시된 도면으로써 전자석에 전원이 미인가된 상태를 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변속레버의 오조작 방지구조의 단면모습이 도시된 도면으로써 전자석에 전원이 인가된 상태를 도시한 도면,
도 4 는 차량의 주행상황에 따라 본 발명에 따른 변속레버의 오조작 방지기능이 작동하는 조건을 나타내는 순서도.

본 발명은 변속레버(10)의 조작시 상기 변속레버(10)의 하단에 장착된 불릿(40)이 디텐트플레이트(30)의 상면에 형성된 그루브(31)을 활주하도록 구성된 변속레버의 구조에 관한 것으로써, 상기 변속레버(10)의 의도치 않은 조작이 이뤄지는 것을 방지하기 위한 오조작 방지구조에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변속레버의 오조작 방지구조를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 와 3 을 참조하면, (종래의 구조와 같이) 상기 디텐트플레이트(30)에는 각 기어단에 상응하는 다수 개의 그루브(31)가 상면에 형성되며, 변속레버(10)의 조작 시 상기 불릿(20)이 상응하는 기어단의 그루브(31) 위에 놓이게 된다. 그리고, 상기 그루브(31)의 파인지점(최하부 지점)에는 소정의 깊이로 고정홈(32)이 형성된다.

본 발명의 불릿(20)은 변속레버(10)의 하단에서 스프링(21)과 함께 장착되되, 불릿(20)의 하단에는 상하방향으로 활주가능하도록 로드(40)가 내장되며, 상기 로드(40)는 상승하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 리턴스프링(41)과 함께 장착된다.

상기 그루브(31)의 파인지점 바로 아래에서 디텐트플레이트(30)의 하부에는 전원이 인가되면 자력을 발생시키는 전자석(50)이 배치된다. 상기 전자석(50)은 제어기(미도시)에 의해 전원의 인가여부가 결정되며, 상기 제어기는 과속방지턱의 위치정보가 탑재 또는 수신되는 내비게이션과 통신하고, 주행륜의 회전수를 감지하는 휠센서 또는 차량을 제동시키는 브레이크 장치의 정보를 수신할 수 있도록 구성된다.

전술한 바와 같은 전자석(50) 및 고정홈(32)은 각 단에 대응하는 그루브(31) 각각에 배치될 수도 있으나, (D단에서 N단으로 의도치 않게 조작되는 경우가 대부분인 관계로) 배치구조를 단순화하고 제조원가를 절감하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에서는, D단에 대응하는 그루브의 상면에만 고정홈(32)이 형성되고, 상기 전자석(50)은 그 아랫쪽만에 배치된다.

따라서, 운전자가 변속레버(10)를 D단 위치에 놓고 주행중일 때, 상기 제어기는 도 4 에 도시된 바와 같이, 내비게이션으로부터 전방에 둔턱이 있는지 여부 및 휠센서나 브레이크 장치로부터 급정지가 발생했는지 여부를 실시간으로 모니터링하게 되고, 둔턱의 존재가 확인되거나 또는 급정지 신호가 입력된 것을 감지하면 전자석(50)에 전원을 인가하게 된다.

전원인가에 따라 전자석(50) 주위로 자력이 발생하면 상기 로드(40)는 리턴스프링(41)의 탄성력을 극복하고 도 3 과 같이 하단이 고정홈(32)으로 진입하여 변속레버(10)의 움직임은 차단된다.

그리고, 둔덕을 지나간 것이 확인되거나 급정지가 해제된 것이 확인되면, 상기 제어기는 일정시간(가령, 약 3초) 후에 전원인가를 차단하고, 이에 따라 리턴스프링(41)의 탄성력에 의해 로드(40)가 고정홈(32)에서 후퇴하여 원위치로 복귀하면 변속레버(10)의 조작은 가능해진다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 차량이 둔덕을 넘어가거나 급정지를 할 때 변속레버(10)가 운전자의 의도와는 다르게 D단에서 N단으로 넘어가는 것을 방지하는 구조로써 평상시에는 전자석(50)에 전원이 인가되지 않고 차량이 둔덕을 넘어갈 때나 급정지를 할 때만 전원이 인가되는 구조로써, 불필요한 전기 에너지를 소모하지 않고 순간적인 오조작을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 변속레버
20 : 불릿
30 : 디텐트플레이트
31 : 그루브
32 : 고정홈
40 : 로드
41 : 리턴스프링
50 : 전자석

Claims (5)

1. 다수 개의 그루브가 상면에 형성된 디텐트플레이트;와
   변속레버의 하단에 장착되어 상기 그루브 위에서 활주하는 불릿;과
   상기 불릿의 하단에서 상하방향으로 활주가능하도록 내장된 로드;와
   디텐트플레이트 하부에 배치되며 전원이 인가되면 자력을 발생시는 전자석; 및 상기 전자석으로 전원의 인가여부를 결정하는 제어기;를 포함하고,
   전자석에 전원이 인가되면 로드가 하강하여 디텐트플레이트에 밀착되고 변속레버의 활주가 단속되는 것을 특징으로 하는 변속레버의 오조작 방지구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로드가 상승하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착된 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속레버의 오조작 방지구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 그루브에는 전자석에 의해 로드가 하강했을 때 상기 로드의 하단이 삽입되는 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 변속레버의 오조작 방지구조.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 차량이 과속방지턱을 통과하기 직전에 변속레버의 활주가 차단되도록 과속방지턱의 위치정보가 탑재 또는 수신되는 내비게이션과 통신하는 것을 특징으로 하는 변속레버의 오조작 방지구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 차량이 급제동 시 변속레버의 활주가 차단되도록 상기 제어기는 주행륜의 회전수를 감지하는 휠센서 또는 차량을 제동시키는 브레이크 장치의 정보를 수신할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 변속레버의 오조작 방지구조.

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