KR102238729B1 - 차량용 변속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 R 모드일 수 있는 제1패턴 부; 상기 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 D 모드일 수 있는 제2패턴 부; 상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 틸팅되는 R 단 틸팅 부 및; 상기 변속 레버가 상기 제2패턴 부에서 틸팅되는 D 단 틸팅 부를 포함하며, 상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서는 추력의 변화 폭이 작고, 상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부에서 상기 R 단 틸팅 부로 틸팅되거나 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 D 단 틸팅 부로 틸팅되는 구간에서의 추력 변화 폭은, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭 보다는 상대적으로 큰 차량용 변속 장치의 변속 레버를 제공한다.

Description

차량용 변속 장치{Automotive transmission}

본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 D(전진) 단 및 R(후진) 단으로의 변속 시에는 추력 향상에 따른 조작감을 부여하고, D 단 또는 R 단에서 N(중립) 단으로의 변속 시에는 부드럽게 변속이 이루어질 수 있는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 변속 장치(Transmission)는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위하여 기어비를 달리하도록 한 것으로서, 운전자는 변속 장치의 기어비를 바꾸기 위하여 변속 장치에 있는 변속 레버(Shift lever)를 조작하게 된다.

이때, 운전자는 운전석 옆에 위치하는 변속 레버를 조작하여 변속단을 선택함으로써 기어비를 변화시킬 수 있다.

변속 장치는 수동 변속 장치와 자동 변속 장치로 구분된다.

수동 변속 장치는 운전자가 차량의 주행 속도에 맞추어 1단, 2단, 3단, 4단 등의 변속단을 직접 선택하는 변속 장치이고, 자동 변속 장치는 차량의 주행 속도, 엔진 부하, 스로틀 밸브의 개방량 등에 따라 차량의 ECU가 변속단을 자동으로 조절하는 변속 장치이다.

자동 변속 장치는 일반적으로 차량의 주정차 시에 사용되는 P단, 차량의 전진에 사용되는 D단, 차량의 후진에 사용되는 R단 및 엔진의 출력이 구동륜으로 전달되는 것을 차단하는 N단을 포함하는 변속단으로 구성된다.

운전자는 변속 레버를 이용하여 각 변속단을 선택할 수 있는데, 변속 레버의 대표적인 종류로는 레버 타입과 다이얼 타입이 있다. 그 외에 각 변속단이 버튼 형식으로 구성된 차종도 있다.

일반적인 레버 타입은 P-R-N-D의 순서로 변속단이 일렬 배치되고 레버를 직선 방향으로 이동시켜 각 변속단을 선택할 수 있도록 구성된다. 최근에는 레버 타입으로서, P-R-N-D의 변속단 위치가 고정되어 있지 않고 레버는 운전자의 조작에 따라 제자리에서 틸팅 후 복귀하도록 구성되어 레버의 틸팅 방향에 따라 P-R-N-D가 차례대로 변하는 방식으로 변속단을 선택할 수 있는 변속 장치가 제공되고 있다.

한편, 다이얼 타입은 일정 각도 범위 내에서 회전하는 다이얼의 주변으로 P-R-N-D의 변속단이 위치하고 다이얼의 특정 포인트를 P-R-N-D의 각 변속단에 위치시킴으로써 변속단을 선택할 수 있도록 구성된다.

레버 타입 또는 다이얼 타입의 변속 레버가 장착된 변속 장치는, 운전자가 P-R-N-D의 변속단을 선택하는 때에 변속단의 변화 및 변속 레버가 각 변속단에 위치하였음을 인지할 수 있도록 절도감을 촉각적으로 전달한다. 이와 같은 절도감을 구현하기 위해 변속 장치 내에는 디던트(Detent) 장치가 구비된다. 그러나, 종래의 디턴트 장치는 기구적 구성을 이용해 절도감을 구현하므로 복잡한 구조가 요구되었다.

또한, 차량의 안정적인 주행을 위해, D단에서 P단 또는 R단으로 변속단을 변경하는 경우 또는 반대로 P단 또는 R단에서 D단으로 변경하는 것은 차량이 거의 정지된 상태에서만 이루어져야 한다. 이를 위해 종래의 변속 장치는 일정한 조건이 갖추어졌을 때만 위와 같은 변속단 변경을 허용하고 그 외에는 위와 같은 변속이 불가능하도록 변속 레버의 움직임을 막는 별도의 블로킹 장치가 구비된다.

한국공개특허 제2014-0108555호

본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 D(전진) 단 및 R(후진) 단으로의 변속 시에는 추력 향상에 따른 조작감을 부여하고, D 단 또는 R 단에서 N(중립) 단으로의 변속 시에는 부드럽게 변속이 이루어지도록 함으로써, 운전자의 편의성을 증대시킨 차량용 변속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치는, 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 R 모드일 수 있는 제1패턴 부; 상기 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 D 모드일 수 있는 제2패턴 부; 상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 틸팅되는 R 단 틸팅 부 및; 상기 변속 레버가 상기 제2패턴 부에서 틸팅되는 D 단 틸팅 부를 포함하며, 상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서는 추력의 변화 폭이 작고, 상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부에서 상기 R 단 틸팅 부로 틸팅되거나 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 D 단 틸팅 부로 틸팅되는 구간에서의 추력 변화 폭은, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭 보다는 상대적으로 클 수 있다.

이 경우, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부는, 서로 인접하게 위치되어, 상기 변속 레버가 선택적으로 이동하여 위치될 수 있다.

여기서, 상기 R 단 틸팅 부는 상기 제1패턴 부를 중심으로 상기 제2패턴 부와는 대향되는 반대 쪽에 배치되고, 상기 D 단 틸팅 부는 상기 제2패턴 부를 중심으로 상기 제1패턴 부와는 대향되는 반대 쪽에 배치될 수 있다.

또한, 상기 R 단 틸팅 부, 상기 제1패턴 부, 상기 제2패턴 부 및 상기 D 단 틸팅 부는 일렬 방향으로 배치될 수 있다.

또한, 스위치 조작에 의해 P 모드로 변환시키는 P 단 스위치를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치는, 상기 변속 레버를 이동시키거나 상기 운전자가 상기 변속 레버를 조작하는 힘에 반력을 제공하는 리니어 구동 모터를 포함할 수 있으며, 상기 리니어 구동 모터는, 고정 유닛; 상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 설치되는 가변 유닛 및; 상기 고정 유닛과 상기 가변 유닛 중, 어느 하나의 유닛에 마련되는 코일과, 다른 하나의 유닛에 마련되는 마그넷을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 상기 제2패턴 부 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 제1패턴 부로 이동하는 경우, 상기 마그넷과 상기 코일의 자속 밀도가 높은 구간에서 이동이 이루어짐에 따라 추력의 변화 폭이 작게 될 수 있다.

또한, 상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 상기 R 단 틸팅 부로 틸팅되거나 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 D 단 틸팅 부로 틸팅되는 경우, 상기 마그넷과 상기 코일의 자속 밀도가 높은 구간에서 낮은 구간으로 이동이 이루어짐에 따라 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭 보다는 상대적으로 큰 추력의 변화 폭을 나타낼 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치에 의하면, D(전진) 단 및 R(후진) 단으로의 변속 시에는 추력 향상에 따른 조작감이 부여되고, D 단 또는 R 단에서 N(중립) 단으로의 변속 시에는 부드럽게 변속이 이루어지게 됨으로써, 운전자의 편의성이 향상되는 효과가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 2에서 리니어 구동 모터가 드러나도록 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치에 마련되는 리니어 구동 모터 구성을 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 분리 사시도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치의 변속에 따라 리니어 구동 모터가 작동되는 상태를 순차적으로 도시한 단면 구성도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치를 도시한 구성도.
도 8 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치에 의해 변속이 이루어지는 과정을 순차적으로 도시한 구성도.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치에 의해 변속이 이루어지는 각 구간에서의 추력 변화를 나타낸 그래프.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치의 제어 장치 및 제어 방법에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 2에서 리니어 구동 모터가 드러나도록 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치(1)는, 변속 레버(10), 변속 레버(10)의 하부에 위치하여 변속 레버(10)를 둘러싸는 상부 하우징(21), 상부 하우징(21)의 일측 하부 및 타측 하부에 각각 결합되는 제1측부 하우징(22) 및 제2측부 하우징(23)을 포함할 수 있다.

변속 레버(10) 및 하우징(21,22,23)은 차량 실내의 센터페시아(Center fascia)와 센터콘솔박스 (Center console box)사이에서 실내에 노출되도록 설치되고, 제1측부 하우징(22) 및 제2측부 하우징(23)은 차량의 실내에 노출되지 않고 센터페시아로부터 센터콘솔박스로 이어지는 공간 내에 위치될 수 있다.

변속 레버(10)는 운전자에 의해 조작되며, 전방 또는 후방으로 이동되면서 P-R-N-D의 순서로 변속단을 선택할 수 있다. 한편, 수동 변속 모드를 지원하는 변속 장치(1)의 경우에는 변속 레버(10)를 좌측 또는 우측으로 이동시키거나 전방 또는 후방으로 이동시킴으로써, 1단, 2단, 3단 4단 등의 변속단을 선택할 수 있다.

상부 하우징(21)에는 파킹 버튼(P)이 형성될 수 있다. 파킹 버튼은 EPB(Electric Parking Brake)의 작동 버튼일 수 있고, 또는 P단 변속단을 설정하는 버튼일 수도 있는데, 이 경우에는 변속 레버(10)에 의해 선택되는 변속단이 R-N-D의 순서로 이루어질 수 있다.

제1측부 하우징(22)과 제2측부 하우징(23) 사이에는 변속 장치(1)의 후방을 형성하는 내부 하우징(24)이 위치될 수 있다. 내부 하우징(24)은 그 내부에 위치하는 리니어 구동 모터(80)의 보빈(850)과 결합될 수 있으며, 이때 내부 하우징(24)은 스크류(S5, S6)에 의해 보빈(850)과 결합될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치(1)의 내부 구조는 도 2에 도시된 바와 같다. 즉, 하우징의 내부에는 변속 레버(10)를 지지하는 변속 레버 샤프트(40), 변속 레버 샤프트(40)를 회동 가능하게 지지하는 샤프트 홀더(30), 변속 레버 샤프트(40)에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 링크 부재(70), 링크 부재(70) 및 내부 하우징(24)에 각각 결합되는 리니어 구동 모터(80)를 포함할 수 있다.

여기서, 샤프트 홀더(30)는 하우징(21,22,23) 중, 어느 하나의 하우징에 고정 설치되어, 변속 레버 샤프트(40)가 샤프트 회동축(421)을 중심으로 회동 동작만 가능하도록 규제한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치(1)는, 앞서 언급한 바와 같이 변속 레버 샤프트(40)와 상대 회전 가능하게 결합되는 링크 부재(70)와, 링크 부재(70)에 일부가 결합되고 내부 하우징(24)에 다른 일부가 결합되는 리니어 구동 모터(80)를 포함한다.

여기서, 리니어 구동 모터(80) 중, 링크 부재(70)와 결합되는 부분을 가변 유닛이라 하고, 내부 하우징(24)에 결합되는 부분을 고정 유닛이라 하기로 한다.

링크 부재(70)는 플랜지(71)와 플랜지(71)의 일면으로부터 변속 레버 샤프트(40)의 관통홀을 향해 연장 형성되는 한 쌍의 결합조(72)를 포함할 수 있다.

플랜지(71)의 이면에는 리니어 구동 모터(80)의 가변 유닛이 설치되고, 가변 유닛과 플랜지(71)는 스크류(S3, S4)에 의해 결합될 수 있다.

리니어 구동 모터(80)의 고정 유닛은 고정 설치되는 내부 하우징(24)에 결합되고, 가변 유닛은 내부 하우징(24)과 함께 고정되는 고정 유닛으로부터 직선 방향(도 3을 기준으로 좌우방향)으로 일정 간격 범위 내에서 이동 가능하게 설치될 수 있다.

따라서, 운전자가 변속 레버(10)를 조작하면, 변속 레버 샤프트(40)는 회동부를 중심으로 회동하게 되고, 그에 따라 링크 부재(70) 및 가변 유닛은 직선 방향으로 이동하게 된다. 반대로, 가변 유닛이 직선 방향으로 이동하게 되면, 링크 부재(70)는 가변 유닛과 함께 직선 방향으로 이동하고, 그에 따라 변속 레버 샤프트(40) 및 변속 레버(10)가 회동하게 된다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치(1)에 마련되는 리니어 구동 모터(80)에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치에 마련되는 리니어 구동 모터 구성을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 분리 사시도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 차량용 변속 장치의 변속에 따라 리니어 구동 모터가 작동되는 상태를 순차적으로 도시한 단면 구성도이다.

먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 리니어 구동 모터(80)는, 가변 하우징(810), 마그넷(820), 요크(830)를 포함하는 가변 유닛과, 모터 샤프트(840), 보빈(850), 코일(860)을 포함하는 고정 유닛으로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 적용되는 리니어 구동 모터(80)는 기본적으로 코일(860)에 인가되는 전류의 변화에 의해 형성되는 자기장에 영향을 받아 마그넷(820)이 이동하며 이에 따라 가변 유닛이 고정 유닛에 대하여 직선 방향으로 이동되는 구동 원리를 갖는다.

모터 샤프트(840)는 리니어 구동 모터(80)의 중심축을 형성하며, 일단은 가변 유닛의 전방으로 노출되고, 타단은 보빈(850)의 베이스 플레이트에 형성되는 모터 샤프트 수용단에 고정될 수 있다.

이때, 가변 유닛의 전방으로 노출되는 모터 샤프트(840)의 일단은 링크 부재(70)의 플랜지(71)를 관통할 수 있다.

모터 샤프트(840)는 고정 유닛에 대하여 상대 이동하는 가변 유닛 및 링크 부재(70)의 이동 방향을 가이드 할 수 있다.

참고로, 도면 중 미 설명 부호인 (812,813)은 가변 하우징(810)의 일측 커버를 나타낸 것이다.

따라서, 운전자가 변속단을 바꾸고자 변속 레버(10)를 조작하는 경우, 리니어 구동 모터(80)의 가변 유닛은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 고정 유닛에 대하여 왕복으로 이동이 이루어지면서 변속단이 바뀌게 된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치를 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)는, 변속 장치의 변속 레버(10)가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 R 모드를 유지할 수 있는 제1패턴 부(110)와, 변속 장치의 변속 레버(10)가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 D 모드를 유지할 수 있는 제2패턴 부(130)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1패턴 부(110)와, 제2패턴 부(130)는 상하 또는 좌우로 인접하게 위치되며, 변속 레버(10)가 선택적으로 이동하여 위치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)는, 제1패턴 부(110)와 인접하게 위치되며, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)로부터 틸팅(Tilting)된 후, 다시 제1패턴 부(110)로 복귀되는 R 단 틸팅 부(120)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)는, 제2패턴 부(130)와 인접하게 위치되며, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)로부터 틸팅 된 후, 다시 제2패턴 부(130)로 복귀되는 D 단 틸팅 부(140)를 포함할 수 있다.

R 단 틸팅 부(120)는 제1패턴 부(110)를 중심으로 제2패턴 부(130)와는 대향되는 반대 쪽에 배치되고, D 단 틸팅 부(140)는 제2패턴 부(130)를 중심으로 제1패턴 부(110)와는 대향되는 반대 쪽에 배치될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시 예를 뒷받침 하기 위한 도면에서는 R 단 틸팅 부(120), 제1패턴 부(110), 제2패턴 부(130), D 단 틸팅 부(140)가 순차적으로 배치된 것을 일 예로 도시하였으나, 역순으로 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예를 뒷받침 하기 위한 도면에서는 도면에서는 R 단 틸팅 부(120), 제1패턴 부(110), 제2패턴 부(130), D 단 틸팅 부(140)가 세로 방향으로 배치된 것을 일 예로 도시하였으나, 가로 방향으로 배치될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)는, 스위치 조작에 의해 N 모드에서 P 모드로 변환이 이루어지도록 하는 P 단 스위치(200)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 차량용 변속 장치(100)에 의하여 변속이 이루어지는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 8 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치에 의해 변속이 이루어지는 과정을 순차적으로 도시한 구성도이다.

먼저, 도 8은 변속 레버가 제1패턴 부에 위치하고, P 단 스위치가 작동되어 P 모드인 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 상태는 차량이 주차 또는 정차된 상태이며, 이 상태에서 운전자가 차량을 주행하고자 할 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 P 단 스위치(200)를 해제하여 N 모드가 되도록 하면 된다.

즉, P 모드에서 P 단 스위치(200)를 해제하게 되면, 도 9에 도시된 바와 같이 N 모드로 변환이 이루어지게 되며, 이 상태에서 운전자는 차량이 진행하고자 하는 방향에 따라 변속 레버(10)를 조작하여 R 모드 또는 D 모드를 선택할 수 있다.

도 10은 N 모드에서 운전자가 변속 레버의 조작으로 R 모드를 선택하는 과정을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 차량을 후진시키고자 R 모드를 선택하는 경우, 운전자는 변속 레버(10)를 R 단 틸팅 부(120)로 틸팅하면 되며, 이에 따라 변속 레버(10)는 제1패턴 부(110)에서 R 단 틸팅 부(120)로 틸팅 된 후, 다시 제1패턴 부(110)로 복귀하여 R 모드로 변속이 이루어지게 된다.

따라서, 운전자는 R 모드에서 차량을 주행하여 후진시킬 수 있게 된다.

한편, R 모드에서 후진을 하고 난 이후에, 차량을 전방으로 주행시키고자 D 모드로 변속하는 경우에는, 도 11에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 조작하여 제2패턴 부(130)로 이동시킨 후, 연속해서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅하면 된다.

이때, 변속 레버(10)는 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로 이동함에 따라 차량의 변속단은 R 모드에서 N 모드로 변속이 이루어지고, 연속해서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅된 후, 다시 제2패턴 부(130)로 복귀하여 D 모드로 변속이 이루어지게 된다.

따라서, R 모드에서 D 모드로의 변속은 N 모드를 거친 후에 이루어지게 된다.

또 한편, 도 9에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치하여 N 모드인 상태에서 D 모드로 변속이 이루어질 수도 있는데, 이 경우에도 도 11에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 조작하여 제2패턴 부(130)로 이동시킨 후, D 단 틸팅 부(140)로 틸팅하면 된다.

이때, 변속 레버(10)는 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로 이동할 때, N 모드를 계속해서 유지하게 되고, 연속해서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅된 후, 다시 제2패턴 부(130)로 복귀하게 되면 D 모드로 변속이 이루어지게 된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치하여 D 모드를 이루는 상태에서 차량의 주행을 멈추고 주정차 시키기 위하여 P 모드로 변환하고자 하는 경우에는, 도 12에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 제1패턴 부(110)로 이동시켜서 N 모드로 변속이 이루어지도록 한 후, 도 8에 도시된 바와 같이 P 단 스위치(200)를 작동시키면 된다.

이와 같이, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치한 상태에서 P 단 스위치(200)가 작동되어 차량이 주정차된 후, 다시 차량을 주행시키고자 하는 경우에는 앞서 설명한 대로 변속 레버(10)를 조작하여 R 모드, N 모드 및 D 모드를 선택하면 된다.

한편, 도 13 및 도 14는 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치한 상태에서 P 모드 및 N 모드인 상태를 도시하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1패턴 부(110)는 변속 레버(10)가 위치함에 따라 N-R 모드를 유지할 수 있고, 제2패턴 부(130)는 변속 레버(10)가 위치함에 따라 N-D 모드를 유지할 수 있으므로, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치한 상태에서 P 모드 및 N 모드인 상태를 유지할 수도 있다.

예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치하여 R 모드인 상태에서, 차량의 주행을 멈추고 주정차 시키기 위하여 P 모드로 변환하고자 하는 경우에는, 도 14에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로 이동시켜서 N 모드로 변속이 이루어지도록 한 후, 도 13에 도시된 바와 같이 P 단 스위치(200)를 작동시켜서 P 모드가 되도록 하면 된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)는, 제2패턴 부(130)에 변속 레버(10)가 위치한 상태에서도 N 모드 및 P 모드인 상태를 유지할 수 있는 것이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치한 상태에서 차량이 P 모드를 이루는 상태에서, 차량을 주행시키고자 변속 장치를 변속하는 과정은 도 14 내지 도 16과 같다.

먼저, 차량을 주행시키고자 P 단 스위치(200)를 해제하게 되면, 도 14에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치한 상태에서 N 모드를 유지하게 된다.

즉, P 모드에서 P 단 스위치(200)를 해제하게 되면, 도 14에 도시된 바와 같이 N 모드로 변속이 이루어지게 되며, 이 상태에서 운전자는 차량이 진행하고자 하는 방향에 따라 변속 레버(10)를 조작하여 R 모드 또는 D 모드를 선택할 수 있다.

도 15는 N 모드에서 운전자가 변속 레버(10)의 조작으로 R 모드를 선택하는 과정을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 차량을 후방으로 주행시키고자 R 모드로 변속하는 경우에는, 변속 레버(10)를 조작하여 제1패턴 부(110)로 이동시킨 후, 연속해서 R 단 틸팅 부(120)로 틸팅하면 된다.

이때, 변속 레버(10)는 제2패턴 부(130)에서 제1패턴 부(110)로 이동함에 따라 차량의 변속단은 계속해서 N 모드를 유지하게 되고, 연속해서 R 단 틸팅 부(120)로 틸팅된 후 다시 제1패턴 부(110)로 복귀하게 되면 R 모드로 변속이 이루어지게 된다.

따라서, 운전자는 R 모드에서 차량을 주행하여 후진시킬 수 있게 되며, 이후에 차량을 전방으로 주행시키고자 D 모드로 변속하는 경우에는, 앞서 설명한 바와 같이 변속 레버(10)를 조작하여 제2패턴 부(130)로 이동시킨 후, 연속해서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅하면 된다.

이때, 변속 레버(10)는 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로 이동함에 따라 차량의 변속단은 R 모드에서 N 모드로 변속이 이루어지고, 연속해서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅된 후, 다시 제2패턴 부(130)로 복귀하여 D 모드로 변속이 이루어짐으로써, R 모드에서 D 모드로의 변속은 N 모드를 거친 후에 이루어지게 된다.(도 11 참조)

한편, 도 16은 N 모드에서 운전자가 변속 레버(10)의 조작으로 D 모드를 선택하는 과정을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치하여 N 모드인 상태에서 D 모드로 변속이 이루어질 수도 있는데, 이 경우에는 운전자가 변속 레버(10)를 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅하면 되며, 이에 따라 변속 레버(10)는 제2패턴 부(130)에서 D 단 틸팅 부(140)로 틸팅된 후, 다시 복귀하여 D 모드로 변속이 이루어지게 된다.

따라서, 운전자는 D 모드에서 차량을 주행하여 전진시킬 수 있게 된다.

마지막으로, 도 15에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치하여 R 모드인 상태에서 차량을 주정차시키고자 P 모드로 변환하는 경우에는, 도 14에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로 이동시켜서 N 모드로 변속이 이루어지도록 한 후, 도 13에 도시된 바와 같이 P 단 스위치(200)를 작동시키면 된다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치하여 D 모드인 상태에서 차량을 주정차시키고자 P 모드로 변환하는 경우에는, 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 변속 레버(10)를 제1패턴 부(110)로 이동시켜서 N 모드로 변속이 이루어지도록 한 후, 도 8에 도시된 바와 같이 P 단 스위치(200)를 작동시키면 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치하는 경우 차량은 N 모드 또는 R 모드인 상태일 수 있고, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치하는 경우 차량은 N 모드 또는 D 모드인 상태일 수 있다.

이때, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에 위치하여 N 모드 또는 R 모드인 상태에서 제2패턴 부(130)로 이동하게 되면, N 모드를 유지하거나 또는 N 모드로 변속이 이루어지게 되며, 반대로 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에 위치하여 N 모드 또는 D 모드인 상태에서 제1패턴 부(110)로 이동하게 되면, N 모드를 유지하거나 또는 N 모드로 변속이 이루어지게 된다.

따라서, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로, 또는 제2패턴 부(130)에서 제1패턴 부(110)로 이동하는 구간은, R 모드에서 D 모드로 변속되거나 D 모드에서 R 모드로 변속되지 않고, N 모드로 변속이 이루어지는 구간이 된다.

또는, N 모드에서 N 모드를 유지하는 구간이 되기도 한다.

이와 같이, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130)로, 또는 제2패턴 부(130)에서 제1패턴 부(110)로 이동하는 구간은, R 모드에서 N 모드, D 모드에서 N 모드로 변속이 이루어지거나 또는 N 모드에서 N 모드를 유지하는 구간이므로, 이 구간은 도 17에 도시된 바와 같이 추력이 일정하게 유지되도록 하여 운전자로 하여금 변속 시 부드러운 조작감을 느끼도록 할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 변속 장치(100)에 의해 변속이 이루어지는 각 구간에서의 추력 변화를 나타낸 그래프이다.

도시된 바와 같이, R 모드에서 N 모드, D 모드에서 N 모드로 변속이 이루어지거나 또는 N 모드에서 N 모드를 유지하는 구간은, 차량을 전진 또는 후진시키도록 변속하는 구간이 아니므로 추력이 일정하게 유지되도록 하여 운전자로 하여금 변속 시 부드러운 조작감을 느끼도록 할 수 있다.

즉, R 모드에서 N 모드, D 모드에서 N 모드로 변속이 이루어지거나 N 모드에서 N 모드를 유지하는 구간은, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130) 또는 제2패턴 부(130)에서 제1패턴 부(110)로 이동하는 구간이 되는데, 이의 경우, 리니어 구동 모터(80)의 마그넷(820)과 코일(860)은 도 6a에 도시된 바와 같이 일부가 중첩된 위치를 유지하게 됨으로써, 마그넷(820)과 코일(860)의 자속 밀도가 높은 구간에서 이동이 이루어지게 된다.

따라서, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 제2패턴 부(130) 또는 제2패턴 부(130)에서 제1패턴 부(110)로 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭은 작게 되어 거의 추력이 일정하게 유지됨으로써, 운전자는 부드러운 조작감을 느낄 수 있게 된다.

한편, 변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 R 단 틸팅 부(120)로, 또는 제2패턴 부(130)에서 D 단 틸팅 부(140)로 이동하는 구간은, N 모드에서 R 모드로 변속되거나 N 모드에서 D 모드로 변속이 이루어지는 구간이 된다.

변속 레버(10)가 제1패턴 부(110)에서 R 단 틸팅 부(120)로 이동하게 되면, 리니어 구동 모터(80)가 구동하여 도 6b 또는 도 6c에 도시된 바와 같이 가변 유닛이 고정 유닛에 대하여 빠져 나오거나 들어간 상태가 되는데, 이의 경우 마그넷(820)과 코일(860)은 중첩이 이루어지지 않거나 또는 완전히 중첩된 상태를 이루게 됨으로써, 마그넷(820)과 코일(860)의 자속 밀도는 낮아지게 된다.

따라서, N 모드에서 R 모드로 변속이 이루어지는 경우, 리니어 구동 모터(80)의 마그넷(820)과 코일(860)의 자속 밀도가 높다가 낮아지게 됨으로써, 추력이 작아져서 결국 추력의 변화 폭이 커지게 되어 운전자는 변속 시 절도감을 느끼게 되며, 이에 변속이 이루어짐을 인지할 수 있는 조작감을 제공받게 된다.

또한, 변속 레버(10)가 제2패턴 부(130)에서 D 단 틸팅 부(140)로 이동하게 되면, 리니어 구동 모터(80)가 구동하여 도 6b 또는 도 6c에 도시된 바와 같이 가변 유닛이 고정 유닛에 대하여 빠져 나오거나 들어간 상태가 되는데, 이의 경우에도 마그넷(820)과 코일(860)은 중첩이 이루어지지 않거나 또는 완전히 중첩된 상태를 이루게 됨으로써, 마그넷(820)과 코일(860)의 자속 밀도는 낮아지게 된다.

따라서, N 모드에서 D 모드로 변속이 이루어지는 경우, 리니어 구동 모터(80)의 마그넷(820)과 코일(860)의 자속 밀도가 높다가 낮아지게 됨으로써, 추력이 작아져서 결국 추력의 변화 폭이 커지게 되어 운전자는 변속 시 절도감을 느끼게 되며, 이에 변속이 이루어짐을 인지할 수 있는 조작감을 제공받게 된다

이와 같이, N 단에서 R 단 또는 N 단에서 D 단으로의 변속 구간은 도 17에 도시된 바와 같이, 추력의 변화 폭이 크게 되어 운전자에게 변속 시 절도감을 제공하게 됨으로써, 변속이 이루어짐을 인지할 수 있도록 조작감을 제공할 수 있게 되는 것이다.

다시 말해서, N 모드에서 R 모드, N 모드에서 D 모드로 변속이 이루어지는 구간은, 차량을 전진 또는 후진시키도록 변속하는 구간이므로, 추력의 변화 폭이 크게 이루어지게 되어 운전자가 변속 시 절도감을 느낄 수 있게 됨으로써, 변속이 이루어짐을 인지할 수 있는 조작감을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 변속 레버 80 : 리니어 구동 모터
100 : 변속 패턴 110 : 제1패턴 부
120 : R 단 틸팅 부 130 : 제2패턴 부
140 : D 단 틸팅 부 200 : P 단 스위치
820 : 마그넷 860 : 코일

Claims (8)

1. 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 R 모드일 수 있는 제1패턴 부;
   상기 변속 레버가 이동하여 위치됨에 따라 N 모드 또는 D 모드일 수 있는 제2패턴 부;
   상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 틸팅되는 R 단 틸팅 부;
   상기 변속 레버가 상기 제2패턴 부에서 틸팅되는 D 단 틸팅 부; 및
   상기 변속 레버를 이동시키거나 운전자가 상기 변속 레버를 조작하는 힘에 반력을 제공하는 리니어 구동 모터를 포함하며,
   상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서는 추력의 변화 폭이 작고,
   상기 변속 레버가, 상기 제1패턴 부에서 상기 R 단 틸팅 부로 틸팅되거나 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 D 단 틸팅 부로 틸팅되는 구간에서의 추력 변화 폭은, 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭 보다는 상대적으로 크고,
   상기 리니어 구동 모터는,
   고정 유닛;
   상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 설치되는 가변 유닛; 및
   상기 고정 유닛과 상기 가변 유닛 중, 어느 하나의 유닛에 마련되는 코일과, 다른 하나의 유닛에 마련되는 마그넷을 포함하는 차량용 변속 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부는, 서로 인접하게 위치되어, 상기 변속 레버가 선택적으로 이동하여 위치될 수 있는 차량용 변속 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 R 단 틸팅 부는 상기 제1패턴 부를 중심으로 상기 제2패턴 부와는 대향되는 반대 쪽에 배치되고,
   상기 D 단 틸팅 부는 상기 제2패턴 부를 중심으로 상기 제1패턴 부와는 대향되는 반대 쪽에 배치되는 차량용 변속 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 R 단 틸팅 부, 상기 제1패턴 부, 상기 제2패턴 부 및 상기 D 단 틸팅 부는 일렬 방향으로 배치되는 차량용 변속 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
   스위치 조작에 의해 P 모드로 변환시키는 P 단 스위치를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 상기 제2패턴 부 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 제1패턴 부로 이동하는 경우,
   상기 마그넷과 상기 코일의 자속 밀도가 높은 구간에서 이동이 이루어짐에 따라 추력의 변화 폭이 작게 되는 차량용 변속 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 변속 레버가 상기 제1패턴 부에서 상기 R 단 틸팅 부로 틸팅되거나 또는 상기 제2패턴 부에서 상기 D 단 틸팅 부로 틸팅되는 경우,
   상기 마그넷과 상기 코일의 자속 밀도가 높은 구간에서 낮은 구간으로 이동이 이루어짐에 따라 상기 제1패턴 부와 상기 제2패턴 부를 이동하는 구간에서의 추력 변화 폭 보다는 상대적으로 큰 추력의 변화 폭을 나타내는 차량용 변속 장치.

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