KR102380639B1

KR102380639B1 - Gear shift apparatus for vehicle

Info

Publication number: KR102380639B1
Application number: KR1020170117524A
Authority: KR
Inventors: 김대형; 차홍준
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2022-03-31
Also published as: KR20190030288A

Abstract

시프트 레버 타입의 차량용 기어 시프트 장치가 제공된다.
상기 장치는, 운전자에 조작에 의해 복수의 변속단 중에서 하나의 변속단이 선택되도록, 적어도 부분적으로 차량의 전후방으로 변위되는 시프트 레버와, 상기 시프트 레버의 변위에 따라 회동하는 입력 샤프트와 내접 기어를 포함하는 가동 플레이트와, 상기 내접 기어에 편심 치합되는 제1 외접 기어와, 상기 제1 외접 기어와 일체로 형성되는 제2 외접 기어를 갖는 편심 기어부와, 상기 제2 외접 기어가 편심 치합되는 링 기어를 갖는 회전 유닛과, 상기 편심 기어부의 중앙에 형성된 중공에 삽입되는 편심 샤프트와, 상기 편심 샤프트와 일체로 형성되고 상기 회전 유닛의 중앙에 형성된 중공에 삽입되는 중심 샤프트를 포함하는 삽입 유닛으로 이루어진다.A gear shift device for a vehicle of a shift lever type is provided.
The device includes a shift lever that is at least partially displaced to the front and rear of the vehicle, an input shaft that rotates according to the displacement of the shift lever, and an internal gear so that one shift stage is selected from a plurality of shift stages by a driver's manipulation; A ring having a movable plate comprising: a first external gear eccentrically meshed with the internal gear; and a second external gear integrally formed with the first external gear; and a ring on which the second external gear is eccentrically meshed It consists of a rotation unit having a gear, an eccentric shaft inserted into a hollow formed in the center of the eccentric gear unit, and an insertion unit including a central shaft formed integrally with the eccentric shaft and inserted into a hollow formed in the center of the rotation unit .

Description

Gear shift apparatus for vehicle

본 발명은 차량용 기어 시프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시프트 레버 방식의 변속 조작이 가능한 차량용 기어 시프트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gear shift device for a vehicle, and more particularly, to a gear shift device for a vehicle capable of shift operation of a shift lever method.

기어 시프트 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 변경할 수 있는 장치이며, 실제로 운전자는 시프트 레버를 조작하여 변속기(Transmission)의 기어비를 변경할 수 있다. 이러한 시프트 레버는 운전자가 조작할 수 있도록 차량 내부로 노출되어 있으며, 대부분의 시프트 레버는 차량의 센터페시아(center fascia)와 콘솔 박스(console box) 사이에 노출되어 있다.The gear shift device is a device that can change a gear ratio to keep the rotation of the engine constant according to the speed of the vehicle, and actually, the driver can change the gear ratio of the transmission by manipulating the shift lever. These shift levers are exposed inside the vehicle so that the driver can operate them, and most of the shift levers are exposed between the center fascia and the console box of the vehicle.

이러한 기어 시프트 장치의 종류로는, 기계적인 전달 방식으로 트랜스미션 시스템의 기어 변속비를 변경하는 기계식 기어 시프트 장치가 예전부터 많이 사용되어 왔으나, 최근 들어서는 컴팩트 한 구조나 조작의 편의성 등을 고려하여 전자식 기어 시프트 장치가 많이 개발되고 있다.As a type of such a gear shift device, a mechanical gear shift device that changes the gear shift ratio of a transmission system through a mechanical transmission method has been used a lot from the past, but recently, in consideration of the compact structure and convenience of operation, the electronic gear shift device has been used. Many devices are being developed.

전자식 기어 시프트 장치는, 예를 들면 종래의 기계적인 연결을 전자식인 연결로 치환한 소위 시프트 바이와이어(shift-by-wire) 또는 전자 시프터(e-shifter)로 명명된다. 전자 기어 시프트 장치의 경우, 시프트 레버와 자동차의 트랜스미션 사이에 전자식 연결이 제공된다. 전자식 기어 조작에서는 운전자는 시프트 레버를 사용하여 기어 시프트를 지시하고 감지 수단은 요구된 기어 시프트를 제어 유닛에 전달한다. 이러한 지시는 제어 유닛에 의해 처리되고 운전자의 요구에 따라 클러치 및 기어 열을 작동시키는 명령 신호가 전달된다. 또한 전자 기어 시프트 장치에는 종래의 기계적인 시프팅에서와 같이 운전자에게 조작감을 제공하기 위한 디턴트 수단이 더 구비될 수 있다.The electronic gear shift device is, for example, a so-called shift-by-wire or electronic shifter, which replaces a conventional mechanical connection with an electronic one. In the case of electronic gearshift devices, an electronic connection is provided between the shift lever and the transmission of the vehicle. In electronic gear operation, the driver instructs the gear shift using the shift lever and the sensing means transmits the requested gear shift to the control unit. These instructions are processed by the control unit and a command signal to actuate the clutch and gear train according to the driver's request is transmitted. In addition, the electronic gear shift device may further include a detent means for providing a feeling of operation to the driver as in the conventional mechanical shifting.

이와 같이, 이러한 전자식 기어 시프트 장치는 기계식 트랜스미션과 유사한 조작 패턴을 제공하지만, 운전자가 P단 이외의 변속단에서 시동을 끄면 추후 재시동시 차량 운행을 위해서는 운전자가 직접 P단으로 변경해야 하는 불편함이 있다. 이러한 점에서, 전자식 기어 시프트 장치에서는 P단 이외의 변속단에서 시동이 꺼지는 경우 자동으로 시프트 레버가 P단으로 복귀하는 소위 P단 자동 복귀(return to park, RTP) 기능이 제공되고 있다.As such, although such an electronic gear shift device provides an operation pattern similar to that of a mechanical transmission, if the driver turns off the engine in a shift stage other than P stage, the driver must directly change to P stage in order to operate the vehicle when restarting later. there is. In this regard, in the electronic gear shift device, a so-called P-speed return to park (RTP) function is provided in which the shift lever automatically returns to the P-stage when the engine is turned off at a shift stage other than the P-stage.

그런데, 이러한 P단 자동 복귀 기능을 수행하기 위해 액추에이터가 구동할 때, 상기 디턴트 수단에 의해 디턴트 소음이 발생하므로 운전자에게 불쾌감을 유발하며, 상기 디턴트 수단의 저항을 극복하기 위해 액추에이터의 출력도 커져야 한다. 또한, 전자식 기어 시프트 장치 내에는 상기 디턴트 수단, 액추에이터, 감속 수단, 시프트 로크 기구 및 시프트 위치 감지 수단 등 다양한 부속 구성요소들이 함께 수용되어야 하고, 시프트 레버의 조작시 이동 궤적에 따라 간섭이 발생되지 않도록 하여야 하므로 장치의 소형화에도 제약이 있다.However, when the actuator is driven to perform the P-stage automatic return function, detent noise is generated by the detent means, which causes discomfort to the driver, and the output of the actuator to overcome the resistance of the detent means should also be enlarged. In addition, various accessory components such as the detent means, actuator, deceleration means, shift lock mechanism and shift position sensing means must be accommodated together in the electronic gear shift device, and interference does not occur depending on the movement trajectory when the shift lever is operated. Therefore, there is a limit to the miniaturization of the device.

따라서, P단 자동 복귀시 소음을 해소하면서도, 컴팩트 한 구성을 갖는 시프트 레버 방식의 차량용 기어 시프트 장치를 창안할 필요가 있다.Therefore, there is a need to create a shift lever type vehicle gear shift device having a compact configuration while eliminating noise during automatic P-speed return.

미국특허공개 제2013-0220055호 (2013. 8. 29. 공개)US Patent Publication No. 2013-0220055 (published on August 29, 2013)

이러한 필요성을 감안하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 운전자가 시동을 끈 후 P단 자동 복귀시 디턴트 소음을 최소화한 전자식 차량용 기어 시프트 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention to be solved in view of this necessity is to provide an electronic vehicle gear shift device that minimizes detent noise when the driver turns off the engine and automatically returns to the P-speed.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 전자식 차량용 기어 시프트 장치의 시프트 레버를 간섭없이 조작할 수 있으면서도 전체적인 패키지의 크기를 소형화하여 차량의 공간 활용성을 제고하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to improve the space utilization of the vehicle by reducing the overall package size while being able to operate the shift lever of the electronic vehicle gear shift device without interference.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치는, 운전자에 조작에 의해 복수의 변속단 중에서 하나의 변속단이 선택되도록, 적어도 부분적으로 차량의 전후방으로 변위되는 시프트 레버; 상기 시프트 레버의 변위에 따라 회동하는 입력 샤프트와 내접 기어를 포함하는 가동 플레이트; 상기 내접 기어에 편심 치합되는 제1 외접 기어와, 상기 제1 외접 기어와 일체로 형성되는 제2 외접 기어를 갖는 편심 기어부; 상기 제2 외접 기어가 편심 치합되는 링 기어를 갖는 회전 유닛; 및 상기 편심 기어부의 중앙에 형성된 중공에 삽입되는 편심 샤프트와, 상기 편심 샤프트와 일체로 형성되고 상기 회전 유닛의 중앙에 형성된 중공에 삽입되는 중심 샤프트를 포함하는 삽입 유닛을 포함한다. In order to achieve the above object, there is provided a gear shift device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, comprising: a shift lever displaced at least partially forward and backward of the vehicle so that one of a plurality of shift stages is selected by a driver's manipulation; a movable plate including an input shaft that rotates according to the displacement of the shift lever and an internal gear; an eccentric gear unit having a first external gear eccentrically meshed with the internal gear and a second external gear integrally formed with the first external gear; a rotation unit having a ring gear to which the second external gear is eccentrically engaged; and an insertion unit including an eccentric shaft inserted into a hollow formed in the center of the eccentric gear unit, and a central shaft formed integrally with the eccentric shaft and inserted into the hollow formed in the center of the rotation unit.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

상기와 같은 본 발명의 차량용 기어 시프트 장치에 따르면, 시프트 레버를 갖는 전자식 차량용 기어 시프트 장치에서, 시프트 레버 작동시의 기어 전달 경로와 P단 자동 복귀시의 기어 전달 경로를 2원화함으로써, 시프트 레버 작동시에는 디턴트 수단이 작동하여 운전자에게 조작감을 부여하면서도, P단 자동 복귀시에는 디턴트 수단이 작동하지 않게 하여 디턴트 소음을 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the gear shift device for a vehicle of the present invention as described above, in the electronic vehicle gear shift device having a shift lever, the gear transmission path when the shift lever is operated and the gear transmission path when the P-speed is automatically returned are binary, thereby operating the shift lever. At the time of operation, the detent means is operated to give the driver a sense of operation, but when the P-speed is automatically returned, the detent means is not operated to remove the detent noise.

상기와 같은 본 발명의 차량용 기어 시프트 장치에 따르면, 시프트 레버의 조작에 간섭을 일으키지 않으면서도 다양한 부속 구성요소들을 컴팩트 하게 패키징할 수 있기 때문에, 차량 내부의 공간 활용성을 향상시키는 효과가 있다.According to the gear shift device for a vehicle of the present invention as described above, since various accessory components can be compactly packaged without interfering with the operation of the shift lever, there is an effect of improving space utilization inside the vehicle.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치가 장착된 차량의 콘솔의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치를 도시한 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각, 도 2의 차량용 기어 시프트 장치에서 좌측 커버 및 중간 커버를 제거한 사시도 및 좌측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각, 도 2의 차량용 기어 시프트 장치에서 우측 커버 및 중간 커버를 제거한 사시도 및 우측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 어셈블리의 우측 사시도, 좌측 사시도 및 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 삽입 유닛의 정면도와 배면도이다.
도 7a는 기어 어셈블리에서 가동 플레이트를 제거하고 좌측면에서 바라본 좌측면도이고, 도 7b는 가동 플레이트의 내접 기어와 편심 기어부의 제1 외접 기어의 치합 관계를 보여주면 단면도이다.
도 8은 도 2의 차량용 기어 시프트 장치에서 모든 커버를 제거하고 후방에서 바라본 배면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷의 평면도이다.
도 10a는 시프트 록 상태에서의 시프트 록 기구의 자세를 보여주는 도면이다.
도 10b는 록 해제 상태에서의 시프트 록 기구의 자세를 보여주는 도면이다.
도 10c는 P단 자동 복귀 상태에서 시프트 록 기구의 자세를 보여주는 도면이다.
도 11은 록 해제 상태에서 기어 어셈블리와 시프트 록 기구 간의 위치 관계를 보여주는 사시도이다.
도 12는 P단 자동 복귀 상태에서 기어 어셈블리와 시프트 록 기구 간의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치의 배면도이다.1 is a plan view of a console of a vehicle equipped with a gear shift device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a gear shift device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are a perspective view and a left side view, respectively, in which the left cover and the middle cover are removed from the gear shift device for a vehicle of FIG. 2 .
4A and 4B are a perspective view and a right side view, respectively, in which the right cover and the middle cover are removed from the gear shift device for a vehicle of FIG. 2 ;
5A to 5C are a right perspective view, a left perspective view, and a plan view, respectively, of a gear assembly according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are a front view and a rear view of the insertion unit, respectively.
7A is a left side view seen from the left side after the movable plate is removed from the gear assembly, and FIG. 7B is a cross-sectional view showing the meshing relationship between the internal gear of the movable plate and the first external gear of the eccentric gear unit.
8 is a rear view of the gear shift device for a vehicle of FIG. 2 when all covers are removed and viewed from the rear.
9 is a plan view of a magnet according to an embodiment of the present invention.
10A is a view showing the posture of the shift lock mechanism in the shift lock state.
Fig. 10B is a view showing the posture of the shift lock mechanism in the unlocked state.
10C is a view showing the posture of the shift lock mechanism in the P-speed automatic return state.
11 is a perspective view showing the positional relationship between the gear assembly and the shift lock mechanism in the unlocked state.
12 is a perspective view illustrating a coupling relationship between the gear assembly and the shift lock mechanism in the P-speed automatic return state.
13 is a rear view of a gear shift device for a vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known structures, and well-known techniques have not been specifically described in order to avoid obscuring the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, includes and/or comprising refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and/or elements other than the recited elements, steps, operations and/or elements. It is used in the sense of not being excluded. And, “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited items.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 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. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 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.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or schematic diagrams that are ideal illustrative views of the present invention. Accordingly, the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. In addition, in each of the drawings shown in the present invention, each component may be enlarged or reduced to some extent in consideration of convenience of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 기어 시프트 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings for explaining a gear shift device for a vehicle according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치가 장착된 차량의 콘솔(1)의 평면도이다. 운전자는 시프트 레버의 단부에 형성된 노브 내지 손잡이(3)를 차량의 전후로 이동시킴으로써 복수의 변속단(P, R, N, D) 중에서 하나의 변속단을 선택할 수 있다. 이와 같이, 시프트 레버는 차량의 상방에서 관찰할 때 차량의 전후방으로 직선 움직임을 가지도록 변위될 수 있다. 물론, 본 발명에서 차량용 기어 시프트 장치는 이러한 직선형 게이트 타입에 한하지 않고, 변속단 시프트를 위해 시프트 레버가 전후방 움직임과 더불어 일부 좌우 움직임을 갖는 스텝 게이트 타입에도 적용될 수 있다.1 is a plan view of a console 1 of a vehicle equipped with a vehicle gear shift device according to an embodiment of the present invention. The driver may select one shift stage from among the plurality of shift stages P, R, N, and D by moving the knob or knob 3 formed at the end of the shift lever forward and backward of the vehicle. In this way, the shift lever can be displaced so as to have a linear motion forward and backward of the vehicle when viewed from above of the vehicle. Of course, in the present invention, the gear shift device for a vehicle is not limited to such a linear gate type, but may also be applied to a step gate type in which the shift lever has some left and right movements in addition to a forward and backward movement for shift stage shift.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치(100)를 도시한 사시도이다. 차량용 기어 시프트 장치(100)는 기본적으로 단부에 손잡이(3)를 구비하는 시프트 레버(10)와, 상기 시프트 레버(10)를 수용하고 시프트 레버(10)가 간섭없이 이동 가능하게 하는 개구부(29)를 구비하는 하우징(20)을 포함한다. 하우징(20)은 예를 들어, 좌측 커버(20a), 우측 커버(20b), 좌측 커버 및 우측 커버(20a, 20b)와 체결 가능한 중간 커버(20c)로 이루어질 수 있다. 도 2에서 상기 커버 간에는 스냅 핏(snap-fit)으로 체결된 것으로 도시되어 있으나 이에 한하는 것은 아니며 다른 방식의 체결도 충분히 가능하다. 2 is a perspective view illustrating the gear shift device 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention. The gear shift device 100 for a vehicle basically includes a shift lever 10 having a handle 3 at an end thereof, and an opening 29 for accommodating the shift lever 10 and allowing the shift lever 10 to move without interference. ) including a housing 20 having a. The housing 20 may include, for example, a left cover 20a, a right cover 20b, and an intermediate cover 20c that can be fastened to the left and right covers 20a and 20b. Although it is illustrated in FIG. 2 that the covers are fastened by snap-fit, the present invention is not limited thereto, and other fastenings are also possible.

도 3a 및 도 3b는 각각, 도 2의 차량용 기어 시프트 장치(100)에서 좌측 커버(20a) 및 중간 커버(20c)를 제거한 사시도 및 좌측면도이다. 차량용 기어 시프트 장치(100)는, 운전자에 조작에 의해 복수의 변속단(P, R, N, D) 중에서 하나의 변속단이 선택되도록 적어도 부분적으로 차량의 전후방으로 변위되는 시프트 레버(10)와, 상기 시프트 레버(10)의 조작에 따른 회전 움직임을 변속단 감지 센서(미도시 됨)에 전달하는 기어 어셈블리(30)를 포함한다. 이 때, 기어 어셈블리(30) 중에서 전면에 형성된 가동 플레이트(31)에는 중앙을 향해 반경 방향으로 적어도 하나의 고정 홈 내지 노치(313, 314)가 구비되어 있다. 여기서 제1 노치(313)는 운전자가 시프트 레버(10)를 P단에 놓고 시동을 껐을 때 다른 변속단으로 변위되지 않도록 시프트 록(shift lock)을 제공하기 위한 것이고, 제2 노치(314)는 운전자가 시프트 레버(10)를 P단 이외의 주행 변속단(예: N, D)에 놓았을 때 실수로 다른 변속단(예: P, R)로 변위되지 않도록 시프트 록을 제공하기 위한 것이다. 이러한 시프트 록은 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때에만 해제되므로 차량의 운행 안정성이 제고될 수 있다.3A and 3B are a perspective view and a left side view, respectively, in which the left cover 20a and the middle cover 20c are removed from the vehicle gear shift device 100 of FIG. 2 . The gear shift device 100 for a vehicle includes a shift lever 10 that is at least partially displaced forward and backward of the vehicle so that one of a plurality of shift stages P, R, N, and D is selected by a driver's manipulation; , and a gear assembly 30 that transmits a rotational movement according to the operation of the shift lever 10 to a shift stage detection sensor (not shown). At this time, the movable plate 31 formed on the front side of the gear assembly 30 is provided with at least one fixing groove or notches 313 and 314 in the radial direction toward the center. Here, the first notch 313 is for providing a shift lock so as not to be displaced to another shift stage when the driver puts the shift lever 10 in the P stage and turns off the engine, and the second notch 314 is This is to provide a shift lock so that when the driver puts the shift lever 10 at a driving shift stage (eg, N, D) other than P, it is not accidentally displaced to another shift stage (eg, P, R). Since the shift lock is released only when the driver presses the brake pedal, driving stability of the vehicle may be improved.

시프트 록 기구(40)는 상기 노치(313, 314)와 결합 또는 해제됨으로써 시프트 록 기능을 제공한다. 이러한 시프트 록 기구(40)는 회전 구동력을 제공하는 로킹 액추에이터(41)와, 소정 방향(예를 들어, 차량의 전후방)을 따라 배치되고 상기 제공된 회전 구동력에 의해 회동하는 회동 샤프트(44)와, 상기 회동 샤프트(44)와 일체로 회동하면서 상기 적어도 하나의 노치(313, 314)에 결합되거나 해제될 수 있는 제1 걸림 돌기(45a)를 포함한다. 이 때 회동 샤프트(44)는 적어도 하나 이상의 지지 부재(46a, 46b) 상에서 지지될 수 있다.The shift lock mechanism 40 provides a shift lock function by engaging or disengaging the notches 313 and 314 . The shift lock mechanism 40 includes a locking actuator 41 that provides a rotational driving force, a rotational shaft 44 disposed along a predetermined direction (for example, front and rear of the vehicle) and rotated by the provided rotational driving force; and a first locking protrusion 45a capable of being coupled to or released from the at least one notch 313 and 314 while integrally rotating with the rotation shaft 44 . In this case, the rotation shaft 44 may be supported on at least one or more support members 46a and 46b.

구체적으로, 로킹 액추에이터(41)는 전기 모터를 포함하며 전기 모터의 구동 샤프트(42) 외주면에는 웜 기어가 형성되어 있다. 상기 웜 기어는 회동 샤프트의 일단에 형성된 피니언 기어(43)와 직교하는 방향으로 치합되어 있어서, 상기 구동 샤프트(42)의 회전 구동력이 회동 샤프트(44)에 감속되어 전달된다. 결국, 상기 전기 모터의 회전 구동력에 의해 제1 걸림 돌기(45a)가 노치(313, 314)에 결합되거나 해제될 수 있다. 이러한 웜 기어(42)와 피니언 기어(43)의 결합의 특성상 구동력의 전달은 일방향성을 갖는다. 즉, 웜 기어로부터 피니언 기어로는 구동력이 전달되지만, 피니언 기어로부터 웜 기어로는 구동력이 전달되지 않는다. 이는 전기 모터에 의해 제1 걸림 돌기(45a)가 노치(313, 314)에 결합된 상태에서 전기 모터의 전원이 차단되어도 제1 걸림 돌기(45a)가 노치(313, 314)로부터 이탈되지 않으므로, 셀프 로킹(self-locking)에 의한 안정성이 보장될 수 있다.Specifically, the locking actuator 41 includes an electric motor, and a worm gear is formed on the outer peripheral surface of the drive shaft 42 of the electric motor. The worm gear meshes in a direction perpendicular to the pinion gear 43 formed at one end of the rotation shaft, so that the rotational driving force of the drive shaft 42 is reduced and transmitted to the rotation shaft 44 . As a result, the first locking protrusion 45a may be coupled to or released from the notches 313 and 314 by the rotational driving force of the electric motor. Due to the nature of the coupling between the worm gear 42 and the pinion gear 43 , the transmission of the driving force is unidirectional. That is, the driving force is transmitted from the worm gear to the pinion gear, but the driving force is not transmitted from the pinion gear to the worm gear. This is because the first locking protrusion 45a is not separated from the notches 313 and 314 even when the power of the electric motor is cut off while the first locking protrusion 45a is coupled to the notches 313 and 314 by the electric motor, Stability by self-locking can be ensured.

한편, 회동 샤프트(44)에서 피니언 기어(43)의 반대쪽 단부(48)에는 내부에 마그넷(도 4a의 49)이 배치된다. 이러한 마그넷은 회동 샤프트(44)의 회전 각도를 보조 회로 기판(47)에 배치된 자력 감지 센서(예: 홀 IC)에 의해 감지할 수 있게 해 준다. 상기 마그넷에 관한 구체적인 형상 및 구조는 도 9를 참조하여 후술하기로 한다. 상기 자력 감지 센서는 회동 샤프트(44)의 현재 위치 즉, 회동 샤프트(44)가 로킹 상태에 있는지 해제 상태에 있는지를 감지한다. 상기 보조 회로 기판(47)과 별도로 우측 커버(20b)의 내부면에는 메인 회로 기판(25)이 배치된다. 이러한 메인 회로 기판(25)에는 각종 액추에이터나 센서에 전원 공급을 위해 케이블을 삽입하기 위한 소켓(23)이 형성되어 있다.On the other hand, a magnet (49 in FIG. 4A) is disposed inside the rotation shaft 44 at the opposite end 48 of the pinion gear 43. Such a magnet makes it possible to detect the rotation angle of the rotation shaft 44 by a magnetic force detection sensor (eg, Hall IC) disposed on the auxiliary circuit board 47 . A specific shape and structure of the magnet will be described later with reference to FIG. 9 . The magnetic force detection sensor detects the current position of the rotation shaft 44 , that is, whether the rotation shaft 44 is in the locked state or the unlocked state. A main circuit board 25 is disposed on the inner surface of the right cover 20b separately from the auxiliary circuit board 47 . A socket 23 for inserting a cable for supplying power to various actuators or sensors is formed on the main circuit board 25 .

도 4a 및 도 4b는 각각, 도 2의 차량용 기어 시프트 장치(100)에서 우측 커버(20b) 및 중간 커버(20c)를 제거한 사시도 및 우측면도이다. 4A and 4B are a perspective view and a right side view, respectively, in which the right cover 20b and the middle cover 20c are removed from the gear shift device 100 for a vehicle of FIG. 2 .

전술한 바와 같이, 회전 구동력을 제공하는 로킹 액추에이터(41)와, 상기 제공된 회전 구동력에 의해 회동하는 회동 샤프트(44)와, 상기 회동 샤프트(44)와 일체로 회동하면서 노치(313, 314)에 결합되거나 해제될 수 있는 제1 걸림 돌기(45a)를 포함한다. 또한, 회동 샤프트(44)에는 제1 걸림 돌기(45a) 이외에 제2 걸림 돌기(45b)가 더 구비된다. 제2 걸림 돌기(45b)는 회전 유닛(34)의 로킹 유닛(341)의 원주 방향으로 형성된 고정 홈(347)에 결합되거나 해제될 수 있다. 제2 걸림 돌기(45b)가 고정 홈(347)에 결합되면 회전 유닛(34)은 회전하지 못하도록 구속되는 반면, 제2 걸림 돌기(45b)가 고정 홈(347)으로부터 이탈되면 회전 유닛(34)은 자유롭게 회전할 수 있다. 제1 걸림 돌기(45a)와 제2 걸림 돌기(45b)는 회동 샤프트(44) 상에 서로 다른 각도 위치에 배치되어 있으므로, 로킹 액추에이터(41)의 회전을 제어함에 의해 제1 걸림 돌기(45a) 또는 제2 걸림 돌기(45b)가 작동하게 하거나, 두개의 돌기(45a, 45b) 모두 작동하지 않게 할 수 있다.As described above, the locking actuator 41 that provides the rotational driving force, the rotational shaft 44 that rotates by the provided rotational driving force, and the rotational shaft 44 are integrally rotated with the notches 313 and 314. and a first locking protrusion 45a that can be engaged or released. In addition, the rotation shaft 44 is further provided with a second locking protrusion 45b in addition to the first locking protrusion 45a. The second locking protrusion 45b may be coupled to or released from the fixing groove 347 formed in the circumferential direction of the locking unit 341 of the rotation unit 34 . When the second locking protrusion 45b is coupled to the fixing groove 347, the rotation unit 34 is constrained not to rotate, while when the second locking projection 45b is separated from the fixing groove 347, the rotation unit 34 can rotate freely. Since the first locking protrusion 45a and the second locking protrusion 45b are disposed at different angular positions on the rotation shaft 44, by controlling the rotation of the locking actuator 41, the first locking protrusion 45a Alternatively, the second locking protrusion 45b may be activated, or both of the two protrusions 45a and 45b may not be operated.

이와 같이, 변속단 시프트 록을 위한 제1 걸림 돌기(45a)와, 자동 P단 복귀시 회전 유닛(34)의 로킹 유닛(341)을 고정하기 위한 제2 걸림 돌기(45b)가 회동 샤프트(44) 상에 상이한 각도 위치에 배치되고, 이러한 회동 샤프트(44)를 회동함에 의해 간단하고 컴팩트화 된 구조로 상기 시프트 록 및 회전 유닛(34)의 고정을 함께 달성할 수 있는 것이다.As described above, the first locking protrusion 45a for the gear shift lock and the second locking protrusion 45b for fixing the locking unit 341 of the rotation unit 34 when the automatic P-speed is restored are formed on the rotation shaft 44 ) in different angular positions, and by rotating this rotation shaft 44, it is possible to achieve the fixing of the shift lock and rotation unit 34 together with a simple and compact structure.

한편, 차량용 기어 시프트 장치(100)는 전술한 로킹 액추에이터(41)와 별도로 자동 P단 복귀를 위해 기어 어셈블리(30)의 전달 기어(35)에 구동력을 제공하는 변속단 복귀 기구(50)를 구비한다. 변속단 복귀 기구(50)는 차량의 시동이 꺼지거나 별도의 조작 명령이 있는 경우 시프트 레버(10)를 기 설정된 변속단으로 복귀시킨다. 따라서, 운전자가 별도로 변속단을 복귀시키지 않아도 차후에 차량을 운행할 때 문제가 발생하지 않도록 복귀 조건이 만족될 때 시프트 레버(10)를 기 설정된 변속단으로 복귀될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 변속단 복귀 기구(50)는 비주차단에서 주차단(P단)으로의 복귀 조건이 만족될 때 시프트 레버(10)를 주차단(P단)으로 복귀시키거나 시프트 레버(10)의 오조작이 발생하였을 때 시프트 레버(10)를 이전 변속단으로 복귀시킬 수도 있다.On the other hand, the vehicle gear shift device 100 includes a shift stage return mechanism 50 that provides a driving force to the transmission gear 35 of the gear assembly 30 for automatic P-stage return separately from the above-described locking actuator 41 . do. The shift stage return mechanism 50 returns the shift lever 10 to a preset shift stage when the vehicle's engine is turned off or there is a separate operation command. Accordingly, even if the driver does not separately return the shift stage, the shift lever 10 may be returned to the preset shift stage when the return condition is satisfied so that a problem does not occur when driving the vehicle in the future. In the embodiment of the present invention, the shift stage return mechanism 50 returns the shift lever 10 to the parking stage (P stage) or the shift lever ( When the erroneous operation of 10) occurs, the shift lever 10 may be returned to the previous shift stage.

구체적으로, 변속단 복귀 기구(50)는 구동 액추에이터(51), 차량의 전후방을 따라 배치되며 구동 액추에이터(51)의 회전력을 출력하고 외주면에 웜 기어가 형성된 구동 샤프트(52), 상기 웜 기어와 치합되고 상기 전달 기어(35)에 구동력을 제공하는 피니언 기어부(53)를 포함한다. 피니언 기어부(53)는 상기 웜 기어와 치합되는 제1 기어(도 8의 53a)와, 상기 제1 기어(53a)와 일체로 형성되는 제2 기어(도 8의 53b)를 포함하고, 상기 제2 기어(53b)는 상기 제1 기어(53a) 및 상기 전달 기어(35)보다 적은 잇수를 갖는다. 따라서, 웜 기어와 제1 기어(53a) 사이에서 최초 감속이 이루어지고, 제2 기어(53b)와 전달 기어(35) 사이에서 추가 감속이 이루어진다. 제1 기어(53a)는 평기어로 구성할 수도 있지만, 웜 기어의 전달 효율 저하 방지를 위해 헬리컬(helical) 기어로 구성할 수도 있다. 이 때에는 웜 기어도 상응하는 헬리컬 기어로 구성되어야 할 것이다.Specifically, the shift stage return mechanism 50 includes a drive actuator 51, a drive shaft 52 that is disposed along the front and rear of the vehicle, outputs the rotational force of the drive actuator 51 and has a worm gear formed on its outer peripheral surface, the worm gear and and a pinion gear part 53 which is meshed and provides a driving force to the transmission gear 35 . The pinion gear unit 53 includes a first gear (53a in FIG. 8) that meshes with the worm gear, and a second gear (53b in FIG. 8) that is integrally formed with the first gear (53a), The second gear 53b has fewer teeth than the first gear 53a and the transmission gear 35 . Accordingly, the initial reduction is made between the worm gear and the first gear 53a, and the additional reduction is made between the second gear 53b and the transmission gear 35. The first gear 53a may be configured as a spur gear, but may also be configured as a helical gear to prevent a decrease in transmission efficiency of the worm gear. In this case, the worm gear should also consist of a corresponding helical gear.

이러한 웜 기어(52)와 피니언 기어부(53)의 결합의 특성상 구동력의 전달은 일방향성을 갖는다. 즉, 웜 기어(52)로부터 피니언 기어부(53)로는 구동력이 전달되지만, 피니언 기어부(53)로부터 웜 기어(52)로는 구동력이 전달되지 않는다. 이는 구동 액추에이터(51)에 의해 전달 기어(35)를 회전시킴에 의해 시프트 레버(10)의 위치가 P단으로 이동되지만, 운전자가 시프트 레버(10)를 조작할 때에는 전달 기어(35)가 웜 기어(52)를 회전시킬 수 없으므로 셀프 로킹에 의해 전달 기어(35)가 고정되도록 한다. 이러한 전달 기어(35)의 고정으로 인해, 후술하는 회전 유닛(34)이 시프트 레버(10)의 조작에 따라 함께 회전될 수 있다.Due to the nature of the coupling between the worm gear 52 and the pinion gear unit 53 , the transmission of the driving force is unidirectional. That is, the driving force is transmitted from the worm gear 52 to the pinion gear unit 53 , but the driving force is not transmitted from the pinion gear unit 53 to the worm gear 52 . This is because the position of the shift lever 10 is moved to the P stage by rotating the transmission gear 35 by the driving actuator 51, but when the driver operates the shift lever 10, the transmission gear 35 is worm Since the gear 52 cannot be rotated, the transmission gear 35 is fixed by self-locking. Due to the fixing of the transmission gear 35 , the rotation unit 34 , which will be described later, can be rotated together according to the operation of the shift lever 10 .

한편, 전자식 기어 시프트 장치(100)에서는 운전자에게 조작감을 부여하는 것이 필수적이다. 따라서 차량용 기어 시프트 장치(100)에서 기어 어셈블리(30)는 탄성 부재(5a, 5b)와 결합 가능하도록 외주면을 따라 직경 방향으로 복수의 디턴트 홈(349)이 형성되고, 회전축선(도 5의 ax1)을 중심으로 회전하는 회전 유닛(34)의 일부인 디턴트 유닛(342)을 구비한다. 이러한 디턴트 유닛(342)의 디턴트 홈(349)에는 탄성 부재(5a, 5b)의 불릿(bullet)(6a, 6b)이 코일 스프링 등에 의해 탄성 지지된 상태로 결합된다. 이 때, 복수의 디턴트 홈(349) 및 불릿(6a, 6b)는 조립 공차의 감소를 위해 서로 접촉되는 면이 소정의 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 디턴트 홈(349)에서 불릿(6a, 6b)과 마주보는 면이 회전축선(ax1)을 향하여 소정의 곡률을 가지도록 오목하게 형성되고, 불릿(6a, 6b)은 복수의 디턴트 홈(349)과 마주보는 면이 회전축선(ax1)을 향하여 소정의 곡률을 가지도록 볼록하게 형성될 수 있다. 따라서, 운전자에 의해 회전 유닛(34)이 회전될 때 불릿(6a, 6b)이 복수의 디턴트 홈(349)에 걸리게 되어 조작감이 발생될 수 있다.Meanwhile, in the electronic gear shift device 100 , it is essential to give the driver a sense of operation. Therefore, in the gear shift device 100 for a vehicle, the gear assembly 30 is provided with a plurality of detent grooves 349 in the radial direction along the outer circumferential surface so as to be engageable with the elastic members 5a and 5b, and the rotation axis (FIG. 5). and a detent unit 342 that is a part of the rotation unit 34 that rotates about ax1). The bullets 6a and 6b of the elastic members 5a and 5b are coupled to the detent groove 349 of the detent unit 342 while being elastically supported by a coil spring or the like. In this case, the plurality of detent grooves 349 and the bullets 6a and 6b may be formed so that surfaces in contact with each other have a predetermined curvature in order to reduce assembly tolerances. For example, in the plurality of detent grooves 349 , the surfaces facing the bullets 6a and 6b are concave to have a predetermined curvature toward the rotation axis ax1 , and the bullets 6a and 6b are The surface facing the detent groove 349 may be convexly formed to have a predetermined curvature toward the rotation axis ax1. Accordingly, when the rotation unit 34 is rotated by the driver, the bullets 6a and 6b are caught in the plurality of detent grooves 349, so that a feeling of operation may be generated.

또한, 본 발명의 실시예에서 디턴트 유닛(342)은 회전 유닛(34)보다 작은 직경을 가지며, 이로 인해 조작감을 발생시키기 위하여 필요한 공간이 감축될 수 있으므로, 결국 차량용 기어 시프트 장치(100)의 중량이나 크기가 감소될 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the detent unit 342 has a smaller diameter than the rotation unit 34 , and thus the space required to generate a feeling of operation can be reduced. Weight or size may be reduced.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 어셈블리(30)의 우측 사시도, 좌측 사시도 및 평면도이다. 기어 어셈블리(30)는 상기 시프트 레버(10)의 변위에 따라 회동하는 가동 플레이트(31), 편심 기어부(32), 삽입 유닛(33) 및 회전 유닛(34)을 포함하여 구성될 수 있다.5A to 5C are a right perspective view, a left perspective view, and a plan view, respectively, of the gear assembly 30 according to an embodiment of the present invention. The gear assembly 30 may include a movable plate 31 that rotates according to the displacement of the shift lever 10 , an eccentric gear part 32 , an insertion unit 33 , and a rotation unit 34 .

가동 플레이트(31)는 시프트 레버(10)의 변위에 따라 회동하는 입력 샤프트(311)와 내접 기어(312)를 포함한다. 상기 내접 기어(312)에는 편심 기어부(32)의 제1 외접 기어(321)가 편심 치합된다. 여기서 편심 치합이라 함은 내접 기어(312)의 중심축(ax1)과 제1 외접 기어(321)의 중심축(ax2)이 서로 일치하지 않고 소정의 편심량(e)만큼 편심되어 있다는 의미이다. 이러한 편심량(e)은 감속비와 같은 설계 목표에 따라 조절될 수 있을 것이다. 따라서, 제1 외접 기어(321)는 내접 기어(312)보다 크기가 작고 잇수가 적으며, 내접 기어(312) 내에서 자전 운동 및 공전 운동을 동시에 수행한다(편심 회전 운동).The movable plate 31 includes an input shaft 311 and an internal gear 312 that rotate according to the displacement of the shift lever 10 . The first external gear 321 of the eccentric gear part 32 is eccentrically engaged with the internal gear 312 . Here, the eccentric meshing means that the central axis ax1 of the internal gear 312 and the central axis ax2 of the first external gear 321 do not coincide with each other and are eccentric by a predetermined eccentricity e. This amount of eccentricity e may be adjusted according to a design goal such as a reduction ratio. Accordingly, the first external gear 321 has a smaller size and a smaller number of teeth than the internal gear 312 , and simultaneously performs a rotational motion and an orbital motion within the internal gear 312 (eccentric rotational motion).

가동 플레이트(31)와 결합되는 편심 기어부(32)는 상기 내접 기어(312)에 편심 치합되는 제1 외접 기어(321)와, 상기 제1 외접 기어(321)와 일체로 형성되는 제2 외접 기어(322)를 포함한다. 본 발명에서 일체로 형성된다는 의미는 반드시 일체로 몰딩되어 제조된다는 것만을 의미하는 것은 아니고, 별물로 제조되어 결합되거나 접착되는 경우 등 서로 간에 상대적인 움직임이 없도록 되어 있는 다양한 경우를 포함한다. 편심 기어부(32)의 중앙에는 제1 외접 기어(321) 및 제2 외접 기어(322) 중심(ax2)을 관통하는 중공(323)이 형성되어 있다. 여기서, 제1 외접 기어(321), 제2 외접 기어(321) 및 중공(323)은 동축(ax2) 상에 있으며, 공히 중심축(ax1)으로부터 편심량(e)만큼 편심되어 배치된다.The eccentric gear part 32 coupled to the movable plate 31 includes a first external gear 321 eccentrically meshed with the internal gear 312 , and a second external gear integrally formed with the first external gear 321 . Gear 322 is included. In the present invention, integrally formed does not necessarily mean only integrally molded and manufactured, and includes various cases in which there is no relative movement between each other, such as when manufactured as a separate product and combined or adhered. A hollow 323 penetrating through the center ax2 of the first external gear 321 and the second external gear 322 is formed in the center of the eccentric gear part 32 . Here, the first external gear 321 , the second external gear 321 , and the hollow 323 are on the coaxial axis ax2 , and both are arranged eccentrically from the central axis ax1 by the eccentricity e.

회전 유닛(34)은 구동력의 소스(운전자의 시프트 레버 조작 또는 구동 액추에이터의 구동)에 따라 가동 플레이트(31)와 일체로 회전하거나, 고정되어 움직이지 않을 수 있다. 회전 유닛(34)은 상기 제2 외접 기어(322)가 편심 치합되는 링 기어 (344)와, 운전자에게 조작감을 부여하기 위해 탄성 부재(5a, 5b)와 결합 가능하도록 외주면을 따라 복수의 디턴트 홈(349)이 형성된 디턴트 유닛(342)을 포함한다. 여기서 편심 치합은 링 기어(344)의 중심축(ax1)과 제2 외접 기어(322)의 중심축(ax2)이 서로 일치하지 않고 소정의 편심량(e)만큼 편심되어 있다는 의미이다. 따라서, 제2 외접 기어(322)는 링 기어(344)보다 크기 및 잇수가 작기 때문에, 링 기어(344) 내에서 자전 운동 및 공전 운동을 동시에 수행한다(편심 회전 운동).The rotation unit 34 may rotate integrally with the movable plate 31 or may be fixed and not moved according to the source of the driving force (operation of the driver's shift lever or driving of the driving actuator). The rotation unit 34 includes a ring gear 344 to which the second external gear 322 is eccentrically meshed, and a plurality of detents along the outer circumferential surface so as to be engageable with the elastic members 5a and 5b in order to provide a feeling of operation to the driver. and a detent unit 342 in which a groove 349 is formed. Here, the eccentric meshing means that the central axis ax1 of the ring gear 344 and the central axis ax2 of the second external gear 322 do not coincide with each other and are eccentric by a predetermined eccentricity e. Accordingly, since the second external gear 322 has a smaller size and number of teeth than the ring gear 344, the rotational motion and the orbital motion are simultaneously performed within the ring gear 344 (eccentric rotational motion).

또한, 회전 유닛(34)은 상기 디턴트 유닛(342)과 일체로 형성되고, 시프트 록 기구(40)의 제2 걸림 돌기(45b)와 결합 가능하도록 외주면을 따라 복수의 고정 홈(347)이 형성되는 로킹 유닛(341)을 더 포함할 수 있다. 제2 걸림 돌기(45b)가 고정 홈(347)과 결합되었을 때에는 로킹 유닛(341) 및 회전 유닛(34)이 회전하지 못하도록 억제되고, 제2 걸림 돌기(45b)가 고정 홈(347)으로부터 이탈되었을 때에는 로킹 유닛(341) 및 회전 유닛(34)이 회전 가능한 상태로 된다.In addition, the rotation unit 34 is integrally formed with the detent unit 342 , and has a plurality of fixing grooves 347 along its outer circumferential surface so as to be engageable with the second locking protrusion 45b of the shift lock mechanism 40 . It may further include a locking unit 341 is formed. When the second locking protrusion 45b is coupled to the fixing groove 347 , the locking unit 341 and the rotation unit 34 are inhibited from rotating, and the second locking projection 45b is separated from the fixing groove 347 . When done, the locking unit 341 and the rotation unit 34 are in a rotatable state.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 삽입 유닛(33)은 편심 기어부(32)의 중앙에 형성된 중공(323)에 삽입되는 편심 샤프트(331)와, 상기 편심 샤프트(331)와 일체로 형성되고 상기 회전 유닛(34)의 중앙에 형성된 중공(343)에 삽입되는 중심 샤프트(332)를 포함한다. 이 때, 편심 샤프트(331)의 중심과 중심 샤프트(332)의 중심은 전술한 편심량(e)만큼 이격되어 있다.5A to 5C, the insertion unit 33 is formed integrally with the eccentric shaft 331 inserted into the hollow 323 formed in the center of the eccentric gear part 32, and the eccentric shaft 331, and and a central shaft 332 inserted into a hollow 343 formed in the center of the rotation unit 34 . At this time, the center of the eccentric shaft 331 and the center of the central shaft 332 are spaced apart by the above-described eccentricity (e).

상기 편심 샤프트(331)와 상기 중심 샤프트(332)의 중앙에는 각각 중공(336, 333)이 형성된다. 상기 입력 샤프트(311)의 단부는 상기 편심 샤프트(331)의 중공(336)과 상기 중심 샤프트(332)의 중공(333)을 모두 관통하여 삽입된다. 여기서, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 삽입 유닛(33)의 구성을 보다 자세히 살펴본다. 도 6a 및 도 6b는 각각 삽입 유닛(33)의 정면도와 배면도이다. 편심 샤프트(331)에 형성된 중공(336)은 중심 샤프트(332)에 형성된 중공(333)보다 크거나 같아야 한다. 최소한, 삽입 유닛(33)에서 편심 샤프트(331)에 형성된 중공(336)에, 가동 플레이트(31)의 입력 샤프트(311)가 동축(ax1)으로 삽입되어야 하기 때문이다. 도 6a에서는 편심 샤프트(331)의 중공(336)이 중심 샤프트(332)의 중공(333)보다 크고 두 중공(336, 333) 사이에서 후면 단차벽(335)이 형성되어 있다. 그러나 이에 한하지 않고 입력 샤프트(311)가 관통될 수 있다면 편심 샤프트(331)의 중공(336)이 중심 샤프트(332)의 중공(333)과 같은 크기로 형성되고 편심 샤프트(331) 중 나머지 부분은 채워져 있어도 무방하다.Hollows 336 and 333 are formed in the centers of the eccentric shaft 331 and the central shaft 332 , respectively. The end of the input shaft 311 is inserted through both the hollow 336 of the eccentric shaft 331 and the hollow 333 of the central shaft 332 . Here, the configuration of the insertion unit 33 will be described in more detail with reference to FIGS. 6A and 6B . 6A and 6B are a front view and a rear view of the insertion unit 33, respectively. The hollow 336 formed in the eccentric shaft 331 should be greater than or equal to the hollow 333 formed in the central shaft 332 . This is because, at a minimum, the input shaft 311 of the movable plate 31 must be inserted coaxially ax1 into the hollow 336 formed in the eccentric shaft 331 in the insertion unit 33 . In FIG. 6A , the hollow 336 of the eccentric shaft 331 is larger than the hollow 333 of the central shaft 332 , and a rear stepped wall 335 is formed between the two hollows 336 and 333 . However, the present invention is not limited thereto, and if the input shaft 311 can be penetrated, the hollow 336 of the eccentric shaft 331 is formed to have the same size as the hollow 333 of the central shaft 332 , and the remaining portion of the eccentric shaft 331 is formed. is free even if it is filled.

다시 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 중심 샤프트(332)의 외주면에는 상기 중심 샤프트(332)와 함께 일체로 회전하는 전달 기어(35)가 구비되어 있다. 이러한 전달 기어(35)는 중심 샤프트(332)의 외주면에 기어 모듈이 형성되는 방식으로 구현될 수도 있을 것이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서는, 상기 중심 샤프트(332)의 외주면에는 다각면(334)이 형성되어 있고, 상기 전달 기어(35)의 중앙에는 다각홈(351)이 구비되어 있어서 상기 다각면(334)이 상기 다각홈(351)에 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 중심 샤프트(311)와 상기 전달 기어(351)는 일체로 회전한다. 여기서 상기 다각면(334) 및 다각홈(351)은 사각형으로 예시되어 있으나 이에 한하지 않고 상호 간에 상대적인 회전 움직임을 억제하기 위한 다른 형태를 가질 수도 있음은 물론이다.Referring back to FIGS. 5A to 5C , a transmission gear 35 that rotates integrally with the central shaft 332 is provided on an outer circumferential surface of the central shaft 332 . The transmission gear 35 may be implemented in such a way that a gear module is formed on the outer circumferential surface of the central shaft 332 . In one embodiment of the present invention, a polygonal surface 334 is formed on the outer peripheral surface of the central shaft 332, and a polygonal groove 351 is provided in the center of the transmission gear 35, so that the polygonal surface ( 334 may be inserted into the polygonal groove 351 . Accordingly, the central shaft 311 and the transmission gear 351 rotate integrally. Here, although the polygonal surface 334 and the polygonal groove 351 are illustrated in a quadrangle, it is of course not limited thereto and may have other shapes for suppressing rotational movement relative to each other.

상기 입력 샤프트(311)의 단부는 상기 중심 샤프트(332)의 중공(333)을 관통하여, 상기 입력 샤프트(311)의 단부를 덮는 캡 부재(37)와 체결되며, 상기 중심 샤프트(311)와 상기 캡 부재(37) 사이에 형성된 공간(316)에 마그넷(36)이 수용된다. 상기 입력 샤프트(311)의 단부의 외주면에는 후크(315)가 형성되어 있어서, 상기 캡 부재(37)의 내주면에 또는 관통하여 형성된 홈(371)과 상기 후크(315)의 결합에 의해 상기 캡 부재(37)가 상기 입력 샤프트(311)의 단부에 동축(ax1) 방향으로 체결된다.The end of the input shaft 311 passes through the hollow 333 of the central shaft 332 , and is coupled to a cap member 37 covering the end of the input shaft 311 , and the central shaft 311 and The magnet 36 is accommodated in the space 316 formed between the cap members 37 . A hook 315 is formed on the outer circumferential surface of the end of the input shaft 311 , so that a groove 371 formed on or through the inner circumferential surface of the cap member 37 is coupled to the hook 315 by the cap member (37) is coupled to the end of the input shaft (311) in the coaxial (ax1) direction.

이상과 같은 기어 어셈블리(30)는 구동력의 소스에 따라 서로 다른 메커니즘이 작용한다. 먼저, 운전자의 시프트 레버(10) 조작에 따라 상기 가동 플레이트(31)가 회전할 때에는, 삽입 유닛(33)은 상기 변속단 복귀 기구(50)의 셀프 로킹에 의해 고정되므로 회전하지 않는다. 이와 같이 삽입 유닛(33)이 고정되면, 편심 기어부(32)는 회전할 수 없기 때문에 가동 플레이트(31)와 회전 유닛(34) 간에는 상대적인 움직임이 발생하지 않는다. 따라서, 이 경우에는 상기 가동 플레이트(31)와 상기 회전 유닛(34)은 동일한 속도로 함께 회전하게 된다.In the gear assembly 30 as described above, different mechanisms act according to the source of the driving force. First, when the movable plate 31 rotates according to the driver's operation of the shift lever 10 , the insertion unit 33 is fixed by the self-locking of the shift stage return mechanism 50 and thus does not rotate. When the insertion unit 33 is fixed in this way, the eccentric gear part 32 cannot rotate, so that a relative movement does not occur between the movable plate 31 and the rotation unit 34 . Accordingly, in this case, the movable plate 31 and the rotating unit 34 rotate together at the same speed.

반면에, 변속단이 P단으로 자동 복귀되도록 변속단 복귀 기구(50)에 의해 전달 기어(35)에 구동력이 제공될 때에는, 상기 회전 유닛(34)의 로킹 유닛(341)은 시프트 록 기구(40)에 의해 고정되므로 상기 회전 유닛(34)은 회전하지 않는다. 이 때, 전달 기어(35)의 회전에 의해 삽입 유닛(33)의 중심 샤프트(332)가 회전하게 된다. 이 때, 중심 샤프트(332)가 중심축(ax1)을 기준으로 회전하므로 편심 샤프트(331)는 그 중심이 원을 그리는 편심 회전 운동을 하게 된다. 이에 따라, 중공(323)에 편심 샤프트(331)가 삽입된 편심 기어부(32)는 공전 및 자전 움직임을 동시에 갖게 된다. 구체적으로, 편심 기어부(32) 중에서 제2 외접 기어(322)가 링 기어(344) 내에서 편심 회전 운동을 하고, 편심 기어부(32) 중에서 제1 외접 기어(321)가 가동 플레이트(31)의 내접 기어(312) 내에서 편심 회전 운동을 하게 된다. 따라서, 최종적으로 상기 가동 플레이트(31)는 일정한 감속비로 회전하게 되는 것이다.On the other hand, when a driving force is provided to the transmission gear 35 by the shift stage return mechanism 50 so that the shift stage is automatically returned to the P stage, the locking unit 341 of the rotation unit 34 operates the shift lock mechanism ( 40), so that the rotating unit 34 does not rotate. At this time, the central shaft 332 of the insertion unit 33 is rotated by the rotation of the transmission gear 35 . At this time, since the central shaft 332 rotates based on the central axis ax1, the eccentric shaft 331 performs an eccentric rotational movement in which the center draws a circle. Accordingly, the eccentric gear part 32 in which the eccentric shaft 331 is inserted into the hollow 323 has revolution and rotation movements at the same time. Specifically, the second external gear 322 of the eccentric gear part 32 performs an eccentric rotational motion within the ring gear 344 , and the first external gear 321 of the eccentric gear part 32 moves the movable plate 31 . ) is an eccentric rotational motion within the internal gear 312 . Accordingly, the movable plate 31 is finally rotated at a constant reduction ratio.

이와 같이, 본 발명에 따르면 편심 기어부(32)의 중심축(ax2)이 입력 샤프트(311)의 회전축(ax2)으로부터 이격되도록 하여 변속단 복귀 기구(50)에 의해 시프트 레버(10)가 기 설정된 변속단으로 복귀될 때 충분한 감속 효과를 얻을 수 있다. 또한, 서로 맞물리는 기어 유닛들의 직경 차이를 크게 하지 않고도 높은 기어비를 구현할 수 있기 때문에 차량용 기어 시프트 장치의 소형화를 달성할 수 있다. 이 때, 변속단 복귀 기구(50)에 의해 시프트 레버(10)가 기 설정된 변속단으로 복귀될 때는 일반적으로 차량의 시동이 꺼지거나 별도의 조작 명령이 있는 경우로서 조작감이 요구되지 않는다. 따라서, 시프트 록 기구(40)가 회전 유닛(34)이 회전되는 것을 방지하기 때문에, 불필요한 조작감 발생을 방지하여 소음을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the shift lever 10 is moved by the shift stage return mechanism 50 such that the central axis ax2 of the eccentric gear unit 32 is spaced apart from the rotation axis ax2 of the input shaft 311 . When returning to the set gear stage, sufficient deceleration effect can be obtained. In addition, since a high gear ratio can be implemented without increasing the diameter difference between the gear units meshing with each other, it is possible to achieve miniaturization of the gear shift device for a vehicle. At this time, when the shift lever 10 is returned to the preset shift stage by the shift stage return mechanism 50 , in general, when the vehicle is turned off or there is a separate operation command, no manipulation feeling is required. Accordingly, since the shift lock mechanism 40 prevents the rotation unit 34 from being rotated, it is possible to prevent unnecessary operation feeling and reduce noise.

도 7a는 기어 어셈블리(30)에서 가동 플레이트(31)를 제거하고 좌측면에서 바라본 좌측면도이고, 도 7b는 가동 플레이트(31)의 내접 기어(312)와 편심 기어부(32)의 제1 외접 기어(321)의 치합 관계를 보여주면 단면도이다. 변속단 복귀 기구(50)에 의해 삽입 유닛(33)의 중심 샤프트(332)가 중심축(ax1)을 따라 회전하면, 편심 샤프트(331)는 편심 기어부(32)의 중공(323)에 삽입되어 있기 때문에, 제2 외접 기어(322)는 링 기어(344)와 치합된 상태로 편심 회전 운동을 한다. 이 때, 링 기어(344)는 고정되어 있기 때문에 제2 외접 기어(322)만 자전 및 공전 운동을 하게 된다.7A is a left side view viewed from the left side after the movable plate 31 is removed from the gear assembly 30 , and FIG. 7B is a first circumscribed view of the internal gear 312 and the eccentric gear part 32 of the movable plate 31 . It is a cross-sectional view showing the meshing relationship of the gear 321. When the central shaft 332 of the insertion unit 33 rotates along the central axis ax1 by the shift stage return mechanism 50 , the eccentric shaft 331 is inserted into the hollow 323 of the eccentric gear unit 32 . Because of this, the second external gear 322 performs an eccentric rotational motion while meshing with the ring gear 344 . At this time, since the ring gear 344 is fixed, only the second external gear 322 rotates and rotates.

이 때, 제2 외접 기어(322)의 편심 회전 운동에 따라, 이와 일체인 제1 외접 기어(321)은 가동 플레이트(31)의 내접 기어(312)와 치합된 상태로 편심 회전 운동을 한다. 이 때, 가동 플레이트(31)는 제1 외접 기어(321)의 편심 회전 운동에 따라 소정의 감속비로 감속하여 회전하게 된다. 구체적으로, 상기 감속비는 상기 변속단 복귀 기구(50)와 상기 전달 기어(35) 간의 기어 전달비와, 상기 편심 기어부(32)의 상기 제2 외접 기어(322)와 상기 링 기어(344)간의 기어 전달비와, 상기 편심 기어부(32)의 상기 제1 외접 기어(321)와 상기 내접 기어(312) 간의 기어 전달비에 의해 결정된다. 이 때, 제2 외접 기어(322)와 상기 링 기어(344) 간의 잇수비와, 상기 제1 외접 기어(321)와 상기 내접 기어(312)간의 잇수비가 유사할수록 감속비는 커지게 된다. 두 잇수비가 완전히 동일하면, 가동 플레이트(31) 및 회전 유닛(34)이 상대적인 움직임이 없이도, 편심 기어부(32)가 내접 기어(312)와 링 기어(344) 사이에서 편심 회전 운동을 할 수 있기 때문에 이론상 감속비는 0이 된다(즉, 출력측인 가동 플레이트(31)가 회전하지 않음). 따라서, 바람직하게는 제2 외접 기어(322)와 상기 링 기어간(344) 간의 잇수비가, 상기 제1 외접 기어(321)와 상기 내접 기어(312)간의 잇수비보다 약간 작게 구성하는 것이 바람직하다. 여기서 제2 외접 기어(322)의 잇수, 링 기어간(344)의 잇수, 제1 외접 기어의 잇수 및 내접 기어의 잇수가 각각 m1, m2, m3 및 m4라고 하면, 상기 제2 외접 기어(322)와 상기 링 기어간(344) 간의 잇수비는 m2/m1으로, 상기 제1 외접 기어(321)와 상기 내접 기어(312)간의 잇수비 m4/m3으로 정의될 수 있다.At this time, according to the eccentric rotational motion of the second external gear 322 , the first external gear 321 integral therewith performs an eccentric rotational motion while engaged with the internal gear 312 of the movable plate 31 . At this time, the movable plate 31 is rotated by deceleration at a predetermined reduction ratio according to the eccentric rotation of the first external gear 321 . Specifically, the reduction ratio is a gear transmission ratio between the shift stage return mechanism 50 and the transmission gear 35 , and the second external gear 322 and the ring gear 344 of the eccentric gear part 32 . It is determined by the gear transmission ratio between the eccentric gears and the gear transmission ratio between the first external gear 321 and the internal gear 312 of the eccentric gear part 32 . In this case, as the tooth ratio between the second external gear 322 and the ring gear 344 and the ratio between the first external gear 321 and the internal gear 312 are similar, the reduction ratio increases. If the two tooth ratios are completely the same, the eccentric gear part 32 can perform an eccentric rotational motion between the internal gear 312 and the ring gear 344, even without the movable plate 31 and the rotating unit 34 moving relative to each other. Therefore, theoretically, the reduction ratio becomes 0 (that is, the movable plate 31 on the output side does not rotate). Therefore, it is preferable that the number of teeth ratio between the second external gear 322 and the ring gear 344 is slightly smaller than the number of teeth ratio between the first external gear 321 and the internal gear 312 . . Here, if the number of teeth of the second external gear 322, the number of teeth between the ring gears 344, the number of teeth of the first external gear, and the number of teeth of the internal gear are m1, m2, m3 and m4, respectively, the second external gear 322 ) and the number of teeth between the ring gear 344 may be defined as m2/m1, and the number of teeth ratio between the first external gear 321 and the internal gear 312 may be defined as m4/m3.

도 8은 도 2의 차량용 기어 시프트 장치(100)에서 모든 커버(20a, 20b, 20c)를 제거하고 후방에서 바라본 배면도이다. FIG. 8 is a rear view of the gear shift device 100 for a vehicle of FIG. 2 when all covers 20a, 20b, and 20c are removed and viewed from the rear.

전술한 바와 같이, 기어 어셈블리(30)의 캡 부재(37)와 입력 샤프트(311) 사이에는 마그넷(36)이 수용되어 있다. 상기 마그넷(36)에 대해 상기 입력 샤프트(311)와 동축(ax1) 방향으로 이격된 회로 기판(21) 상에는 자력 감지 센서 가 구비되어 있다. 상기 자력 감지 센서(25)는 예를 들면 홀 IC일 수 이고, 상기 마그넷(36)의 회전 각도를 감지함으로써 운전자에 의해 선택된 변속단이 감지된다.As described above, the magnet 36 is accommodated between the cap member 37 of the gear assembly 30 and the input shaft 311 . A magnetic force detection sensor is provided on the circuit board 21 spaced apart from the magnet 36 in the coaxial (ax1) direction with the input shaft 311. The magnetic force detection sensor 25 may be, for example, a Hall IC, and the shift stage selected by the driver is sensed by detecting the rotation angle of the magnet 36 .

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷(36)의 평면도이다. 도시된 바와 같이 마그넷(36)은 평면 상에서 좌우 대칭으로 두 개의 극성(S, N)이 형성되어 있다. 즉, 두 개의 극성의 경계선(39)을 기준으로 좌우 대칭 형상을 갖는다. 그리고, 자력 감지 센서(25)는 상기 평면과 동축상으로 d 만큼 이격된 위치에, 상기 마그넷(36)과 대면하도록 배치된다. 이러한 마그넷의 극성 경계선을 가로지르는 방향으로 자기장 플럭스(flux)가 형성되기 때문에, 자력 감지 센서(25)는 이러한 플럭스의 방향을 감지함으로써 마그넷(36)의 배향을 파악할 수 있다. 이러한 마그넷(36)의 배향은 입력 샤프트(311)가 회전한 각도를 나타내기 때문에, 운전자의 시프트 레버(10) 조작량, 즉 현재의 변속단을 판단할 수 있게 되는 것이다. 이러한 자력 감지 센서(25)의 출력은 메인 회로 기판(21) 상에 배치된 컨트롤러로 제공되고, 상기 컨트롤러에서 현재의 변속단을 판단할 수 있다.9 is a plan view of a magnet 36 according to an embodiment of the present invention. As shown, the magnet 36 has two polarities (S, N) symmetrically formed on a plane. That is, it has a left-right symmetrical shape based on the boundary line 39 of the two polarities. In addition, the magnetic force detection sensor 25 is disposed to face the magnet 36 at a position spaced apart by d coaxially with the plane. Since a magnetic field flux is formed in a direction crossing the polarity boundary of the magnet, the magnetic force detection sensor 25 may detect the orientation of the magnet 36 by detecting the direction of the flux. Since the orientation of the magnet 36 indicates the angle at which the input shaft 311 is rotated, it is possible to determine the amount of operation of the shift lever 10 by the driver, that is, the current shift stage. The output of the magnetic force detection sensor 25 is provided to a controller disposed on the main circuit board 21 , and the controller may determine a current shift stage.

이와 같이, 회전량 감지를 위한 별도의 기어 및 부속 부재 없이도 도 8과 같이 회전축(입력 샤프트(311)) 내에 배치된 마그넷(36)을 동축상에서 대향하도록 근접 배치된 자력 감지 센서(25)에 의해 감지함으로써 부품의 수 절감 및 구조의 소형화를 달성할 수 있게 된다.In this way, even without a separate gear and an accessory member for detecting the amount of rotation, the magnet 36 disposed in the rotation shaft (input shaft 311) as shown in FIG. By sensing, it is possible to achieve a reduction in the number of parts and a miniaturization of the structure.

이러한 회전 각도 감지 방식은 도 4a에서 전술한 바와 같이 시프트 록 기구(40)의 회동 샤프트(44)의 회전량 감지에도 동일하게 이용될 수 있다.Such a rotation angle sensing method may be equally used for sensing the rotation amount of the rotation shaft 44 of the shift lock mechanism 40 as described above with reference to FIG. 4A .

한편, 도 8에 도시된 실시예에서, 상기 입력 샤프트(311)의 반대쪽 외측에, 상기 입력 샤프트(311)의 중심으로부터 반경 방향으로 연장되는 연장 로드(rod)(317)가 가동 플레이트(31)와 일체로 형성되고, 연장 로드(317)의 단부에 상기 시프트 레버(10)가 결합되는 구조로 되어 있다. 특히, 시프트 레버(10)는 상기 입력 샤프트(311)와 평행한 내측(우측)으로 단차를 형성하면서 상기 연장 로드의 단부와 결합되도록 단차부(13)를 구비한다. 상기 단차부(13)와 연장 로드(317)는 서로 간에 스크류 또는 핀 결합에 의해 고정될 수 있다. 이와 같이, 시프트 레버(10) 및 손잡이(3)는 차량용 기어 시프트 장치의 좌우측 중앙에 위치할 수 있기 때문에 폭방향으로 보다 컴팩트화 된 구성이 제공될 수 있다.Meanwhile, in the embodiment shown in FIG. 8 , on the outside opposite to the input shaft 311 , an extension rod 317 extending in a radial direction from the center of the input shaft 311 is provided on the movable plate 31 . It is formed integrally with and has a structure in which the shift lever 10 is coupled to the end of the extension rod 317 . In particular, the shift lever 10 is provided with a stepped portion 13 to be coupled to the end of the extension rod while forming a step on the inside (right side) parallel to the input shaft 311 . The step portion 13 and the extension rod 317 may be fixed to each other by screw or pin coupling. In this way, since the shift lever 10 and the handle 3 can be located in the left and right centers of the gear shift device for a vehicle, a more compact configuration in the width direction can be provided.

아울러, 본 발명에서는 도 3a 및 도 4a 등을 참조하여 전술한 바와 같이, 시프트 록 기구(40)의 회동 샤프트(44)의 회동만으로도 시프트 록(shift lock) 상태, P단 자동 복귀 상태를 함께 구현할 수 있으므로 마찬가지로 차량용 기어 시프트 장치(100)의 소형화 및 경량화에 기여할 수 있다.In addition, in the present invention, as described above with reference to FIGS. 3A and 4A , a shift lock state and a P-stage automatic return state can be realized together only by rotating the rotation shaft 44 of the shift lock mechanism 40 . Therefore, it can also contribute to downsizing and weight reduction of the gear shift device 100 for a vehicle.

도 10a 내지 10c는, 이러한 시프트 록 기구(40)의 동작을 보다 구체적으로 살펴보기 위해, 시프트 록 기구(40)에서 로킹 액추에이터(41)를 제거하고 차량의 후방에서 바라본 배면도들이다. 이 중에서 도 10a는 시프트 록 상태, 도 10b는 록 해제 상태, 도 10c는 P단 자동 복귀 상태에서 시프트 록 기구(40)의 자세를 보여준다.10A to 10C are rear views viewed from the rear of the vehicle with the locking actuator 41 removed from the shift lock mechanism 40 in order to examine the operation of the shift lock mechanism 40 in more detail. Among them, Fig. 10A shows the posture of the shift lock mechanism 40 in the shift lock state, Fig. 10B shows the unlock state, and Fig. 10C shows the shift lock mechanism 40 in the P-stage automatic return state.

도 10a와 같은 시프트 록 상태에서는 제1 걸림 돌기(45a)가 수직 방향으로, 제2 걸림 돌기(45b)가 수평 방향으로 위치한다. 이 때, 제1 걸림 돌기(45a)는 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 고정 노치(313, 314)에 결합되어 시프트 록 상태가 되기 때문에, 운전자가 시프트 레버(10)를 조작하더라도 변속단이 시프트 되지 않는다. 이러한 시프트 록은, 현재의 변속단 위치(P, R, N, D 중 어느 하나)에서 의도하지 않게 다른 변속단으로 시프트 되지 않도록 하기 위한 것으로, 운전자가 시프트 록을 해제하고 시프트 레버(10)를 조작하기 위해서는 먼저 브레이크 페달을 밟아야 한다. In the shift lock state as shown in FIG. 10A , the first locking protrusion 45a is positioned in a vertical direction and the second locking protrusion 45b is positioned in a horizontal direction. At this time, since the first locking protrusion 45a is engaged with the fixing notches 313 and 314 as shown in FIGS. 3A and 3B to enter the shift lock state, even if the driver operates the shift lever 10, the shift stage is shifted. does not shift This shift lock is to prevent an unintentional shift from the current shift position (any one of P, R, N, and D) to another shift stage, and the driver releases the shift lock and opens the shift lever 10 . To operate, you must first step on the brake pedal.

사용자가 브레이크 페달을 밟았을 때에는, 로킹 액추에이터(41)의 구동에 의해 도 10b와 같이 회동 샤프트(44)가 반시계 방향으로 대략 45도만큼 회전한다. 이 때에는 제1 걸림 돌기(45a) 및 제2 걸림 돌기(45b)가 모두 작용하지 않는 록 해제(unlock) 상태가 된다.When the user steps on the brake pedal, the rotation shaft 44 rotates counterclockwise by approximately 45 degrees as shown in FIG. 10B by the driving of the locking actuator 41 . At this time, both the first locking protrusion 45a and the second locking protrusion 45b are in an unlocked state in which they do not act.

도 11은 이와 같은 록 해제 상태에서 기어 어셈블리(30)와 시프트 록 기구(40) 간의 위치 관계를 보여주는 사시도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 록 해제 상태에서는 제1 걸림 돌기(45a)가 가동 플레이트(31)의 고정 노치(313, 314)로부터 이탈될 뿐만 아니라, 제2 걸림 돌기(45b)도 로킹 유닛(341)의 고정 홈(347)으로부터 이탈된다. 이 때, 운전자가 시프트 레버(10)를 작동하면 가동 플레이트(31)와 회전 유닛(34)이 일체로 회전하면서 변속단 시프트가 이루어진다. 물론, 변속단 시프트가 이루어진 후에 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼면 현재의 변속단에서 도 10a와 같은 시프트 록 상태(현재 변속단에의 시프트 록 상태)로 복귀될 수 있다.11 is a perspective view showing a positional relationship between the gear assembly 30 and the shift lock mechanism 40 in such a lock release state. 11, in the unlocked state, not only the first locking protrusion 45a is separated from the fixing notches 313 and 314 of the movable plate 31, but also the second locking protrusion 45b is also the locking unit ( 341 is separated from the fixing groove 347 of the . At this time, when the driver operates the shift lever 10 , the movable plate 31 and the rotation unit 34 rotate integrally to perform a shift stage shift. Of course, when the driver releases the brake pedal after the shift stage is shifted, the current shift stage may return to the shift lock state (the shift lock state to the current shift stage) as shown in FIG. 10A .

한편, 차량의 시동이 꺼지고 P단 자동 복귀 상태가 되면 도 10c과 같이, 제1 걸림 돌기(45a)가 수평 방향으로, 제2 걸림 돌기(45b)가 수직 방향으로 위치한다. 이러한 P단 자동 복귀 상태는, 로킹 액추에이터(41)의 구동에 의해, 도 10a의 로킹 유닛(40)의 위치에서 회동 샤프트(44)가 반시계 방향으로 90도만큼 회전하여 얻어진다. 물론, 이러한 P단 자동 복귀 후에는 다시 회동 샤프트(44)가 시계 방향으로 90도만큼 회전하여 제1 걸림 돌기(45a)가 고정 노치(313)에 결합됨으로써 시프트 록 상태(P단에서의 시프트 록 상태)로 복귀한다.On the other hand, when the vehicle is turned off and the P-stage automatic return state is reached, the first locking protrusion 45a is positioned in a horizontal direction and the second locking protrusion 45b is positioned in a vertical direction, as shown in FIG. 10C . This P-stage automatic return state is obtained by driving the locking actuator 41 to rotate the rotation shaft 44 counterclockwise by 90 degrees at the position of the locking unit 40 in FIG. 10A . Of course, after the automatic return to the P-stage, the rotation shaft 44 rotates clockwise by 90 degrees and the first locking protrusion 45a is engaged with the fixing notch 313 to provide a shift lock state (shift lock in the P-stage). state) is returned.

도 12는 이와 같이 P단 자동 복귀 상태에서 기어 어셈블리(30)와 시프트 록 기구(40) 간의 결합 관계를 보여주는 사시도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, P단 자동 복귀 상태에서는 제1 걸림 돌기(45a)가 고정 노치(313, 314)로부터 이탈되는 반면, 제2 걸림 돌기(45b)가 로킹 유닛(341)의 고정 홈(347)에 결합되어 로킹 유닛(341)이 회전할 수 없는 상태가 된다. 이 때에는 전술한 바와 같이 운전자는 시프트 레버(10)를 조작할 수 없고 변속단 복귀 기구(50)의 조작에 따라 전달 기어(35)가 회전함으로써 시프트 레버(10)가 P단으로 복귀하게 된다.12 is a perspective view showing a coupling relationship between the gear assembly 30 and the shift lock mechanism 40 in the P-speed automatic return state as described above. As shown in FIG. 12 , in the P-stage automatic return state, the first locking protrusion 45a is separated from the fixing notches 313 and 314 , while the second locking projection 45b is the fixing groove of the locking unit 341 . It is coupled to the 347 and the locking unit 341 is in a state that cannot be rotated. At this time, as described above, the driver cannot operate the shift lever 10, and the transmission gear 35 rotates according to the operation of the shift stage return mechanism 50, so that the shift lever 10 returns to the P stage.

이상에서는 가동 플레이트(13)의 일 측에 반경 방향으로 연장된 연장 로드(317)가 구비되고 상기 연장 로드(317)의 단부에 시프트 레버(10)가 결합되는 실시예를 설명하였으나, 이에 한하지 않고 가동 플레이트(13)에서 축방향으로 연장된 연장 로드(도 13의 71)에 직접 시프트 레버(도 13의 110)가 결합되는 다른 실시예도 구현될 수 있다.In the above description, an embodiment in which an extension rod 317 extending in a radial direction is provided on one side of the movable plate 13 and the shift lever 10 is coupled to an end of the extension rod 317 has been described, but the present invention is not limited thereto. Another embodiment in which the shift lever ( 110 in FIG. 13 ) is coupled directly to the extension rod ( 71 in FIG. 13 ) extending in the axial direction from the movable plate ( 13 ) may also be implemented.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 기어 시프트 장치의 배면도이다. 여기서, 시프트 레버(110)의 연결 구조를 제외한 다른 모든 구성은 도 8과 동일하다. 도 13에서, 가동 플레이트(31)는 입력 샤프트(311)의 축선(ax1) 방향을 따라 상기 입력 샤프트(311)의 반대쪽 외측(좌측)으로 연장되는 연장 로드(71)를 구비한다. 여기서, 시프트 레버(110)는 상기 연장 로드(71)와 직교하는 방향으로 상기 연장 로드(71)의 수직 방향 관통공(73)에 삽입되어 결합된다. 이 때, 시프트 레버(110)와 연장 로드(71)는 서로 간에 스크류 또는 핀(74)에 의해 고정될 수 있다. 보다 확실한 체결을 위해, 중간 체결 부재(75)를 연장 로드(71)의 축방향으로 삽입하고 시프트 레버(110)가 상기 중간 체결 부재(75) 및 연장 로드(71)를 상하로 관통하도록 할 수 있다. 이 때, 중간 체결 부재(75)를 연장 로드(71) 상의 정위치에 고정하기 위해 너트(72a, 72b)와 같은 고정 수단이 더 구비될 수 있다.13 is a rear view of a gear shift device for a vehicle according to another embodiment of the present invention. Here, all other configurations except for the connection structure of the shift lever 110 are the same as in FIG. 8 . In FIG. 13 , the movable plate 31 has an extension rod 71 extending outwardly (left side) opposite the input shaft 311 along the axis ax1 direction of the input shaft 311 . Here, the shift lever 110 is inserted into and coupled to the vertical through-hole 73 of the extension rod 71 in a direction perpendicular to the extension rod 71 . At this time, the shift lever 110 and the extension rod 71 may be fixed to each other by screws or pins 74 . For more secure fastening, the intermediate fastening member 75 may be inserted in the axial direction of the extension rod 71 and the shift lever 110 may penetrate the intermediate fastening member 75 and the extension rod 71 up and down. there is. In this case, fixing means such as nuts 72a and 72b may be further provided to fix the intermediate fastening member 75 in a fixed position on the extension rod 71 .

도 13의 시프트 레버(110)는 도 8의 시프트 레버(10)와 달리 일체형이라는 점에서 차이가 있으나, 도 8과 마찬가지로 입력 샤프트(311)와 평행한 내측(우측)으로 단차가 형성되어 있다. 전술한 바와 같이 이러한 단차는 좌우 방향으로 보다 컴팩트화 된 구성을 통해 차량 내부의 공간 활용성을 제고하는 데에 기여한다.The shift lever 110 of FIG. 13 differs from the shift lever 10 of FIG. 8 in that it is integrally formed, but a step is formed inside (right side) parallel to the input shaft 311 as in FIG. 8 . As described above, this step contributes to improving the space utilization inside the vehicle through a more compact configuration in the left and right directions.

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.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

1: 콘솔 3: 손잡이
5a, 5b: 탄성 부재 6a, 6b: 불릿
10, 110: 시프트 레버 20, 20a, 20b, 20c: 하우징
21: 메인 회로 기판 23: 소켓
25: 자력 감지 센서 30: 기어 어셈블리
31: 가동 플레이트 32: 편심 기어부
33: 삽입 유닛 34: 회전 유닛
35: 전달 기어 36, 49: 마그넷
37: 캡 부재 40: 시프트 록 기구
41: 로킹 액추에이터 42: 구동 샤프트
43: 피니언 기어 44: 회동 샤프트
45a: 제1 걸림 부재 45b: 제2 걸림 부재
47: 보조 회로 기판 50: 변속단 복귀 기구
51: 구동 액추에이터 52: 구동 샤프트
53: 피니언 기어부 71, 317: 연장 로드
311: 입력 샤프트 312: 내접 기어
313, 314: 노치 315: 후크
321: 제1 외접 기어 322: 제2 외접 기어
323, 333, 336, 343: 중공 331: 편심 샤프트
332: 중심 샤프트 334: 다각면
335: 단차면 341: 로킹 유닛
342: 디턴트 유닛 344: 링 기어
347: 디턴트 홈 351: 다각홈1: Console 3: Handle
5a, 5b: elastic member 6a, 6b: bullet
10, 110: shift lever 20, 20a, 20b, 20c: housing
21: main circuit board 23: socket
25: magnetic force sensor 30: gear assembly
31: movable plate 32: eccentric gear part
33: insertion unit 34: rotation unit
35: transmission gear 36, 49: magnet
37: cap member 40: shift lock mechanism
41: locking actuator 42: drive shaft
43: pinion gear 44: rotation shaft
45a: first locking member 45b: second locking member
47: auxiliary circuit board 50: gear stage return mechanism
51: drive actuator 52: drive shaft
53: pinion gear portion 71, 317: extension rod
311: input shaft 312: internal gear
313, 314: notch 315: hook
321: first external gear 322: second external gear
323, 333, 336, 343: hollow 331: eccentric shaft
332: central shaft 334: polygonal face
335: step surface 341: locking unit
342: detent unit 344: ring gear
347: detent groove 351: polygonal groove

Claims

a shift lever displaced at least partially forward and backward of the vehicle so that one of the plurality of shift stages is selected by the driver's manipulation;
an input shaft rotating according to the displacement of the shift lever, and a movable plate including an internal gear;
an eccentric gear unit having a first external gear eccentrically meshed with the internal gear and a second external gear moving integrally with the first external gear;
a rotation unit having a ring gear to which the second external gear is eccentrically engaged; and
An insertion unit comprising an eccentric shaft inserted into a hollow formed in the center of the eccentric gear unit and a central shaft integrally formed with the eccentric shaft and inserted into the hollow formed in the center of the rotation unit,
and an extension rod extending in a radial direction from a center of the input shaft on an outer side opposite to the input shaft, wherein the shift lever is coupled to an end of the extension rod.

According to claim 1,
and when the movable plate rotates according to the driver's operation, the movable plate and the rotation unit rotate together at the same speed by fixing the insertion unit.

According to claim 1,
A hollow is formed in the center of the central shaft, and the end of the input shaft is inserted through the hollow of the central shaft.

The method of claim 3, wherein the insertion unit is
and a transmission gear integrally rotating with the central shaft.

5. The method of claim 4,
A polygonal groove coupled to a polygonal surface formed on an outer circumferential surface of the central shaft is provided in the center of the transmission gear, so that the central shaft and the transmission gear rotate integrally.

4. The method of claim 3,
The end of the input shaft passes through the center of the central shaft, is engaged with a cap member covering the end of the input shaft, and a magnet is accommodated between the central shaft and the cap member.

7. The method of claim 6,
and the cap member is coaxially fastened to the end of the input shaft by coupling a hook formed on an outer circumferential surface of the end of the input shaft and a groove formed on an inner circumferential surface of the cap member.

7. The method of claim 6,
The vehicle gear shift, further comprising a hall sensor disposed on a circuit board spaced apart from the input shaft in a coaxial direction with respect to the magnet, wherein the selected shift stage is sensed by detecting a rotation angle of the magnet by the hall sensor Device.

5. The method of claim 4,
and a shift stage return mechanism that provides a driving force to the transmission gear so that the shift stage is automatically returned to the P stage.

10. The method of claim 9,
The shift stage return mechanism includes a drive shaft disposed in a direction orthogonal to the input shaft to provide a rotational driving force, a worm gear formed on an outer circumferential surface of the drive shaft, and a pinion meshed with the worm gear and providing a driving force to the transmission gear A gear shift device for a vehicle comprising a gear unit.

11. The method of claim 10,
The pinion gear unit includes a first gear meshed with the worm gear, and a second gear integrally formed with the first gear, wherein the second gear has fewer teeth than the first gear and the transmission gear, Gear shift device for vehicles.

11. The method of claim 10,
and when the movable plate and the rotation unit rotate together, the insertion unit is fixed by the self-locking of the shift stage return mechanism and does not rotate.

10. The method of claim 9,
When a driving force is provided to the transmission gear by the shift stage return mechanism so that the shift stage is automatically returned to the P stage, the movable plate rotates at a constant reduction ratio while the rotation unit rotates while being fixed by the shift lock Not a gear shift device for vehicles.

14. The method of claim 13,
The reduction ratio is a gear transmission ratio between the shift stage return mechanism and the transmission gear, a gear transmission ratio between the second external gear of the eccentric gear part and the ring gear, and the first external gear and the internal gear of the eccentric gear part. A gear shift device for a vehicle, which is determined by a gear transmission ratio between

15. The method of claim 14,
The gear shift device for a vehicle, wherein a tooth ratio between the second external gear and the ring gear is smaller than a tooth ratio between the first external gear and the internal gear.

According to claim 1, wherein the rotation unit is
and a detent unit having a plurality of detent grooves formed along an outer circumferential surface so as to be engageable with an elastic member in order to give the driver a feeling of operation.

17. The method of claim 16, wherein the rotation unit is
and a locking unit integrally formed with the detent unit and having a plurality of fixing grooves formed along an outer circumferential surface so as to be engageable with the shift lock mechanism.

18. The method of claim 17, wherein the movable plate is
The gear shift device for a vehicle, further comprising at least one notch in a portion of the outer circumferential surface so as to be engageable with the shift lock mechanism.

19. The method of claim 18, wherein the shift lock mechanism comprises:
A locking actuator providing a rotational driving force, a rotational shaft disposed in a direction orthogonal to the input shaft and rotated by the provided rotational driving force, and the rotational shaft integrally rotated with or released from the at least one notch Including a first locking protrusion and a second locking protrusion that is formed to be spaced apart from the first locking protrusion by a predetermined angle on the pivot shaft while rotating integrally with the pivot shaft and can be coupled to or released from the plurality of fixing grooves, for a vehicle gear shift device.

20. The method of claim 19, wherein the locking actuator is
A gear shift device for a vehicle comprising: a drive shaft disposed in a direction parallel to the input shaft to provide the rotational driving force; and a worm gear formed on an outer circumferential surface of the drive shaft and meshed with a pinion gear formed on one side of the rotation shaft; .

delete

According to claim 1,
wherein the shift lever is disposed parallel to the movable plate and is coupled to an end of the extension rod while forming a step in an inward direction parallel to the input shaft.

a shift lever displaced at least partially forward and backward of the vehicle so that one of the plurality of shift stages is selected by the driver's manipulation;
an input shaft rotating according to the displacement of the shift lever, and a movable plate including an internal gear;
an eccentric gear unit having a first external gear eccentrically meshed with the internal gear and a second external gear moving integrally with the first external gear;
a rotation unit having a ring gear to which the second external gear is eccentrically engaged; and
An insertion unit comprising an eccentric shaft inserted into a hollow formed in the center of the eccentric gear unit and a central shaft integrally formed with the eccentric shaft and inserted into the hollow formed in the center of the rotation unit,
The movable plate is
and an extension rod extending outwardly opposite to the input shaft along an axial direction of the input shaft, wherein the shift lever is inserted in a direction orthogonal to the extension rod to be coupled to the extension rod.

24. The method of claim 23,
wherein the shift lever is disposed parallel to the movable plate, and a step is formed inwardly parallel to the input shaft.